JPS58126422A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の吸気装置に関する。
内燃機関では吸気慣性効果が出力トルクに大き々影響を
与え、どのような機関の運転状態、例えば機関回転数で
吸気慣性効果が最も高くなるかは吸気管の長さおよび断
面積でほぼ定まる。従って機関回転数が低いときに最も
高い吸気慣性効果が得られるように吸気管の長さおよび
断面積を定めると機関回転数が高いときに出力トルクが
低下し、一方機関回転数が高いときに最も高い吸気慣性
効果が得られるように吸気管の長さおよび断面積を定め
ると機関回転数が低いときに出力トルクが低下してしま
う。ところが通常吸気管の長さおよび断面積は一定であ
るので出力トルクが低下してしまう機関回転数が存在し
、斯くして機関の全運転領域に亘って高い吸気慣性効果
を維持することができないという問題があろう 本発明は機関の全逆転領域に亘って高い吸気慣性効果を
得られるようにした内燃機関の吸気装置を提供すること
にある。
以下、添附図面を参照して本発明の詳細な説明する、 第１図を参照すると、１は機関本体、２はシリンダ、３
は吸気ボート、４け吸気弁、５は排気ボ−ト、６は排気
弁、７はシリンダ２内に設けられた点火栓、８はサージ
タンク、９は各吸気ボート３とサージタンク８とを連結
する枝管を夫々示すうサージタンク８は図示し力いスロ
ットル弁を介してエアクリーナに接続されろう第１図に
示きれるように各枝管９の内部は隔壁１０により２分割
され、それによって各枝管９内にけほぼ断ｉ￥ｉｉ＆の
等しい一対の吸気、通路、即ち、第１吸気通路１】と第
２吸気通路１２とが形成される。第１図かられかるよう
にこれらの第１吸気、通路１１並ひに第２吸気通路１２
はほぼ同一の長さを有する。各枝管９には隔壁】０の上
方に夫々燃料噴射弁Ｊ３か取付けられ、各燃料噴射弁１
３から夫々対応する吸気ポート３に向けて燃料が噴射さ
れる。各枝管９の第１吸気通路１１内には夫々第１開閉
弁１４と第２開閉弁１５とが直列に配置され、第１開閉
弁】４の弁軸Ｉ６にはアーム１７が、第２開閉弁１５の
弁軸１８にはアーム】９が夫々固着されるう第１開閉弁
１４の弁軸１６に固着された各アーム】７の先端部は連
結ロッド２０を介して負圧ダイ（３） アフラム装置２１のタイアフラム２２に連結される。負
圧ダイアフラノ・装置２１はダイアフラム２２によって
大気から隔離された負圧室２３と、負圧室２３内に設け
られたダイアフラム押圧用圧縮ばね２４とを有し、この
ｆｆ圧室２３は負圧導管２５並びに大気に連？可能ガ電
磁切抄弁２６を介して負圧蓄積タンク４０に連結される
っこの負圧蓄積タンク４０け逆止弁４１を介してサージ
タンク８内に連結され、斯くしてｆ１圧蓄積タンク４０
内はサージタンク８内のビーク負圧に維持されろう雷、
磁切換弁２６のソレノイド２７は電子制御回路４２に接
続され、この電子制御回路４２には例えば機関回転数に
応動する回転数スイッチ２８並びにサージタンク８内の
負圧に応動する負圧スイッチ３８が接続される。機関回
転数が予め定められた第−設定回転数よシも低いとき、
或いはサージタンク８内の負圧が予め定められた設定負
圧よりも大きなとき負圧室２３は負圧蓄積タンク４０内
に連結される。従ってとのとき負圧室２３内にけ負圧が
導びかれるためにダイアフラム２２が圧縮（４） ばね２４に抗して右方に移動し、その結果第１開閉弁１
４が第１吸気通路１１を閉鎖するう一方、機関回転数が
第−設定回転数よシも高Ｃ１かつサージタンク８内の負
圧が設定負圧よりも小さく力ると負圧室２３は電磁切換
弁２６の切換作用によって大気に連通せしめられる。そ
の結果ダイアフラム２２は圧縮ばね２４により左方に移
動し、第１図に示すように第１開閉弁１４が第１吸気通
芹１１を全開する。
一方、第２開閉弁】５の弁軸】８に固着された各アーム
１９の先端部は連結ロッド３０を介して負圧ダイアフラ
ム装置３】のダイアフラム３２に連結される。負圧ダイ
アフラム装置３】はダイアフラム３２によって大気から
隔離された負圧室３３と、負王室３３内に設けられたダ
イアフラム押圧用圧縮ばね３４とを有し、この負圧室３
３は負圧導管３５並びに大気に連通可能な電磁切換弁３
６を介して負圧蓄積タンク４０に連結される。
電磁切換弁３６のソレノイド３７け電子制御回路４２に
接続され、機関回転数が予め定められた第二設定回転数
よシも低いとき或いはサージタンク８内の負圧が予め定
められた設定角圧よシも大きなとき負圧室３３は負圧蓄
積タンク４０内に連結される。従ってこのとき脅圧室３
３内には負圧が導びかれるためにダイアフラム３２が圧
縮ばね３４に抗して右方に移動し、その結果第】図に示
すように第２開閉弁１５が第１吸気通路１１を閉鎖する
っ一方、機関回転数が第二設定回転数よシも高くなりか
つサージタンク８内の負圧が設定負圧よりも小さくなる
と負圧室３３は電磁切換弁３６の切換作用によって大気
、に連通せしめられるうその結果ダイアフラム３２は圧
縮ばね３４によって左方に移動し、斯くして第２開閉弁
１５が第Ｊ吸気通路１１を全開する。力お、負圧スイッ
チ３８に代えて吸入空気量に応動する吸入空気量スイッ
チを用いることかでき、この場合には吸入空気量が所定
量以上でかつ機関回転数が第１設定回転数或いは第二設
定回転数よシも高くガっだときに夫々第１開閉弁１４並
びに第２開閉弁１５が全開せしめら！する。
第、２図は全負荷時における機関トルクＴと機関回転数
Ｎとの関係を示すう第２図において縦軸Ｔは出力トルク
を示し、横軸Ｎは機関回転数を示す。
第２図を参照すると、曲線Ａは第１図の第１開閉弁１４
並ひに第２開閉弁１５を共に全開にした状態で機関回転
数Ｎを変化させた場合の出力トルクＴを示し、曲線Ｂは
第１開閉弁１４を全開し、第２開閉弁１５を全開にした
状態で機関回転数Ｎを変化させた場合の出力トルクＴを
示し、曲線Ｃけ第１開閉弁１４並ひに第２開閉弁１５を
共に全開にした状態で機関回転数Ｎを変化させた場合の
出力トルクＴを示すっ第２図から吸気慣性効果が最大と
力る機関回転数、即ち出力トルクＴが最大となる機関回
転数Ｎａ　、Ｎｂ　＋Ｎａは第１開閉弁１４並びに第２
開閉弁１５の開閉弁動作によって変化することがわかる
。即ち、複雑な形状の吸気通路内における吸気脈動の振
巾および周期と同一の振巾および周期とカる断面一様の
円筒状吸気通路を考えてこの円筒状吸気通路を等価吸気
通路とすると、か１開閉弁１４並びに第２開閉弁】５の
開閉動作（７） に相当する。従ってか２図は出力トルクＴが最大と々る
機関１回転数Ｎ　ａ　＋　Ｎｂ　＋　Ｎ　ｃが等価吸気
通路の長さおよび断面積によって変化することを表わし
ているとも云える。第２図かられかるように第１開閉弁
１４並びに第２開閉弁１５を共に閉鎖させておいた場合
には機関回転数ＮがＮａよυも高くなれば出力トルクＴ
か低下し、一方策１開閉弁１４のみを開弁させておいた
場合には機関回転数ＮがＮｂよりも低く力れは出力トル
クＴが低下する。
従って第２図において曲線Ａ、Ｂの交点、即ち機関回転
数Ｎ、において第１開閉弁１４の開閉状態を切換えれば
機、関回転ｐ、　Ｎ　ａとＮｂとの間で高い出力トルク
か得られることに力るっ第１図の実施例では回転数スイ
ッチ２８が切換えられる第−設定回転数がこの機関回転
数Ｎ、とガっておシ、従って機関回転数Ｎが第−設定回
転数Ｎ１　よシも小さいとき、或いはサージタンク８内
の負圧が設定負圧よりも大きなとき第１開閉］弁１４が
第１吸気通路１１を閉鎖し、機関回転数Ｎが第−設定回
転（８） 数Ｎ、よシも大きくかつサージタンク８内の負圧が設定
負圧よりも小さ力ときには第１開閉弁１４が第１吸気通
路１】を全開する。同析に機関回転数ＮｂとＮｃとの■
１では第２開閉弁Ｊ５の開閉状態を曲線Ｂ、Ｃの交点、
即ち機関回転数Ｎ、において切換えれば高い出力トルク
Ｔが得らすることがわかるう第１図の実施例では回転数
スイッチ３８が切換えらねる第二設定回転数がこの機、
関回転数Ｎ２となっており、従って機関回転数Ｎが第二
設定回転数Ｎ、よりも小さいとき、或いはサージタンク
８内の分圧が設定負圧よりも大きなときには第２開閉弁
１５が第１吸気通路】１を閉鎖し、機関回転数Ｎが第二
設定回転数Ｎ、よ＃）も大きくかつサージタンク８内の
負圧が設定負圧よりも小さガときには第２開閉弁１５が
第１吸気通跨１１を全開する。斯くして第３図に示すよ
うに％Ｈ回転数Ｎに拘わらずに常時高い出力トルクＴを
有ることかできる。
第１図に示す実施例では鎖】吸気通路１１と第２吸気通
路１２とはほぼ等しい断面積を有する。
これは、第２吸気通銘１２の断面積を第１吸気通路１１
の断面積に比べて小さくしすぎると第２図のＮａ、Ｎｂ
が小さくカリすぎるためにＮ、における出力トルクＴの
落込みが激しくなり、その結果通常頻繁に使用される機
関回転数領域で高出力トルクＴが得られ々く力るからで
あり、一方第】吸気通路１１の断面積を第２吸気通路１
２の断面積に比べて小さくしすぎると第２図のＮａ　、
ＮｂがＮｃに近づきすぎるために第２吸気１通ｌｌＩ？
５】２を設けた意味が力いからであろう 以上述べたように本発明によりは機関の全運転領域に亘
って高い吸気慣性効果を得ることができ、斯くして機関
の全運転領域に亘って高い出力トルクを確保することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による内燃機関の一部断面平面必、第２
図および第３図は機関出力トルクと機関回転数の関係を
示す線図である。 ３・・・吸気ボート、　　　　４・・・吸気弁、８・・
・サージタンク、　　　９・・・枝管、１Ｊ・・・第１
吸気通路、　　Ｊ２・・・第２吸気通路、Ｉ３・・・燃
料噴射弁、】４・・・第１開閉弁、１５・・・第２開閉
弁。 １時許出願人 トヨタ自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理土中山恭介 弁理士　山　口　昭　之

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリンダヘッド内に形成された吸気ボートとサージタン
    クとを少々くとも２本の吸気１通路を介して互に連結し
    、該吸気通路の一方に機関回転数、機関負荷或いは吸入
    空気量に応動する第１の開閉弁と第２の開閉弁を該第１
    開閉弁が第２開閉弁の下流側に位置するように直列に配
    置し、該機関回転数、機関負荷、或いは吸入空気量が吸
    気慣性効果に基いて予め定められた第１の設定値を越え
    たときに該第１開閉弁を開弁せしめると共に該第１設定
    値よりも大きな予め定められた第２の設定値を越えたと
    きに該第２開閉弁を開弁せしめるようにした内燃機関の
    吸気装置。
JP57008800A 1982-01-25 1982-01-25 内燃機関の吸気装置 Granted JPS58126422A (ja)

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JP57008800A JPS58126422A (ja) 1982-01-25 1982-01-25 内燃機関の吸気装置

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Cited By (4)

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