JPS59120717A - 内燃機関の吸気路装置 - Google Patents

内燃機関の吸気路装置

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JPS59120717A
JPS59120717A JP57227506A JP22750682A JPS59120717A JP S59120717 A JPS59120717 A JP S59120717A JP 57227506 A JP57227506 A JP 57227506A JP 22750682 A JP22750682 A JP 22750682A JP S59120717 A JPS59120717 A JP S59120717A
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JP
Japan
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intake
intake passage
suction path
engine
passage
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JP57227506A
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Masato Hatanaka
畠中 正人
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0226Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
    • F02B27/0268Valves
    • F02B27/0278Multi-way valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18DOHC [Double overhead camshaft]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B27/0263Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes the plenum chamber and at least one of the intake ducts having a common wall, and the intake ducts wrap partially around the plenum chamber, i.e. snail-type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

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】 この発明は、排気ターボチャージャ付きの多気筒内燃機
関の吸気路装置に、また特に機関回転の低速と篩速とで
吸気通路を切換えて出力向上を図った一気路装置に関す
る。
排気ターボチャージャを有する内燃4幾関において、機
関の低速回転時における過給能、力の不足を補うだめに
、いわゆる慣性過給と呼d:れる吸気供給方式を利用し
た従来の吸気路装置としでは、例えば第1図に示すよう
なものがある(′失開昭56105626号公報)。
%”−1i”fl(al ’ri %要部D 横’IY
j1面図、同図(bl H: % 全体側面図である。
Cd:気筒、Caはその燃・曵至、P(d吸気通路で、
この吸気通路Pの上流部はそれぞれ長短の一対の分岐通
路Pa 、Pb を形成し、それぞれの−上流端をコレ
クタ(ダンピング容器もしくはサージタンク)D中に開
[]シている。■は切換弁、SWは速度検出スイッチ、
Bは電池、Ai切換弁v用の電磁アクテュエータ、Tは
排気ターボナヤージャ、1−aはそのコンプレッサであ
る。
分岐通路Pa、Pbの分岐点に配設された切換弁■は、
速度検出スイッチSWによって、イa関回転速度の所定
値以下では通路の長い分岐】I1路Paを、1だ機関回
転速度が所定値を超えると通路の短い分岐通路Pbを選
択的に開通さぜるように切換えて、機関回転速度のそれ
ぞれ低速および尚速領域Vこおいて慣性過給による吸入
効率の向上を意図している。
しかしながら、このような従来の吸気路装)1夕にあっ
ては、尚連相の吸気通j賂(短い分岐通路Pb)がはソ
白角に象、儂に曲っており、捷だ低退目則の吸気通路(
長い分岐通路Pa)がコレクタDの壁から:QI& ’
Fして配設され、かつ上記低速側吸気別路と篩速+!4
1J吸気曲路の通路断面積が同一となっていたため、機
関の高速時に吸気抵抗が大きくて吸入効率を害し出力が
不足する。、吐た低速側吸気通路の構造上、全体の吸気
路装置が大形化して余分のスペースを要するほか、使用
材料も多くコスト高となり、重量も増加するため、機関
の振動に対する耐振上も不利で、構成部品の破世にもつ
ながるという問題点があった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、尚連相吸気通路と、低速11111吸気通路
とを共通壁に接I〜で滑らかに合流するように構成し、
この合流部に吸気流れ抵抗が小さくなるよう滑かに斜め
にそれぞれの吸気通路を選択的に切換える吸気路切換弁
を設けることによって、前記問題点を解決することを目
的とj−でいる。
第2図および第3図は、この発明の構成を示し、高速1
1IIIの第1吸気通路は、コレクタと吸気弁部とを直
線状1だ(d二緩く連続した滑かな曲線状に連通し、低
速側の第2吸気通路は、コレクタ壁に密接して開催した
のち、七の第1吸気通路に接して平行に配設し、そのの
ち同−J:;It”、 1吸気通路に小さい月間で滑か
に合流さぜ、この合流部に各吸気通路を斜めに選択的に
遮断する吸気tffl路切換弁を設け、少くとも機関回
転速度信号により作動するコントロールユニットを介し
てこれを制御するように構成したものである。
以上、このう6明を図面に基づいて説明する。
・22図(a)、■)および第3図If−Jl、この発
明の一実施例を示す図で、第2図(a)は、−気筒部の
吸気路装置狭部の断面図、同(b1図は同図のb−b心
h)i面図、′1だ第3図は、全体吸気路装置袂部の縦
tear面図と系蒋ブロック線図である。
寸ず(1に成を説明すると、lけシリンダ、2(d態別
噴射弁、3tf’−二吸気弁、4け吸気通路、5は高速
4Fil+の第1吸気ス10路、6け低、速用の第2吸
気通路である。第1吸気通路5ば、コレクタ(ダンピン
グ容器まだはサージタンク)7と、シリンダヘッドI側
の吸気ボートとを最短直線距;惟で神]出させている。
17ね第2吸気通路6け、コ1/クタ7を開催したのち
、第1吸気辿路5に接して平行に配設し、第1吸気通路
5のはソ中央部で小さい角度で渭らかに合流し、同時に
吸気装置全体の一体化、小形化を図っている。この合流
部には吸気通路切換弁8が配置投され、4)1および第
2両通路5,6共に滑らかな吸気流’(iibを与える
ように、選択的に、通路を小さい角度で斜めに横切って
第1吸気通路5を遮断1〜、゛まだ内通路に平行して第
2吸気通路6を遮断するように構成しである。この吸気
通路切換弁8には、すj侠制御装置6゛9を設け、この
切換制御装置9に(dその作動信号圧力を制御する電磁
弁10が接幌してあり、この電磁弁10id1、少くと
も機関の回転速度信号12をパラメータとして作動する
コントロールユニット11によって制H+するように描
成しである。また、+3は絞り弁室、14は絞弁、I 
5 、 l 5(’:’r、 %+磁方弁10供給され
るターボ過給圧2よひ過給用を制限するメリフイス、1
6(はす「気ターボチャージャのコンプレッサ・ 17
は各気筒部の14il記吸気切換弁8を昔時中低速側に
11111倚する/こめ理稍棒18の両☆iiAに配設
さ八にねじりコイルCづ:ね、19rd:、絞弁14が
全開に近い設定角度以上で閉余し、他は開路している絞
弁スイッチ、また20けエヤクリーナを示す。
つぎに作用を説明する。
機関の絞弁全開出力性能が吸気ボートの長さおよび径に
よって大きく変化することC1一般によく知られている
(例えば[−ガソリンエンジン」山??ji堂、昭A[
155年、自動車工学全書、第4巻、142貞、など)
。すなわち、機関の低中速運転時には、吸気の慣性過給
効果を高めるために憂いボートが、゛また吸気流速を上
げて細切圧を高めるために桶〃[面持の小さいボートが
出力向上に有効であり、寸た隈関の高速運転時には、慣
性過給効果を、−5め、かつ吸入抵抗を減らすために短
くて横断面積の大きいボートが有効である。
この発明においては、(幾関の低中速運転時には絞弁ス
イッチ19および機関回転速蛭信号12をパラメータと
するコントロールユニット11に」:つて、電磁弁10
への通1[1;は遮1(シ「されており、切換制御弁9
へ(メオ排気ターボチャージャのコンプレッサ16以前
の大気がエヤクリーナ20よ一1片7i−r’、(i剋
弁10を介し2て47かれていて、切換制御1[弁9の
輔9′は弁内部の圧1111コイルばねSによって弁の
内部方向(第2図における上方)に引込寸れ、1υ候弁
8け前を己ねじりばね17により図の上方に位置して第
1吸気通路5を閉じ、通路長さの大きい第2吸気辿路6
1i11Iが開[コシて慣性過給を利用した吸気が行わ
れる。
つき゛に機関速度が増加して磯四回転故が設足値を越え
かつ絞弁14も前記設定角度以上になると、絞f) 弁
スイッチ19によりコントロールユニットから箱磁弁1
0へ刈電され、切換制御弁9には、排気ターボチャージ
ャのコンプレッサ16後のターボ過給圧がオリフィス1
5と切換えられた蛋磁弁10を介して切換制御弁9のダ
イヤフラムDに導かれ、輔9′をはねSの力に抗して突
出(2、切換弁8を下方に押して通路長さ大の第2吸気
通路6を閉鎖して、代りに通路長さ小の第1吸気通路5
が開口する。この尚速達転用の第1吸気通路5は、太く
知い通路を形成し、またコレクタ7と吸気弁3部をはソ
的線状に連通1−でおり吸気抵抗となる急I11な曲り
や断IR1積の急変がないので吸入や率が高く、高速時
の出力増大に効果がある。
また低速運転用の第2吸気101路(5け、コレクタ7
および第1吸気曲路6にそれぞれ接しており、七の当接
部分はq:、部を共有するので、その分だけ月料節減お
よびM量軽減が得られる。またこの第2吸気通路6は、
コレクタ7を囲(儲しているので、吸気弁3部までの通
路長さは当然第1吸気通路5より長く、通路断面積を小
さく設定しであること\相いまって、吸気の流速を上け
て慣性効果を高め、細切圧を増すので低速トルクの同上
に効果がある。なお要求さ′iする低速トルク特性によ
っては、第2吸気通路断面槓を第1吸気通路げr面積と
同等にしてもよい。
−方、吸気通路切換弁8は、第2図に示すごとく、第1
吸気通路5側が開口するときに、この1lfl路の曲り
や断面積の急変を生じないようにしであるので、吸入抵
抗は極めて小さい。また第2吸気通路6側が開口すると
きには、この通路はわずかの曲りを有するが、小さな角
度で滑らかに曲っており、合流部での通路断面積の急変
もないので吸入抵抗も少く、慣性効果を利用し得て低速
トルクの同士に有効である。なお、第1吸気通路5は、
合流部で、第2吸気通路6と向きは逆に吸気抵抗がち寸
り増えない範囲で多少は曲げてもよい。
切換制御装置9の作動力源として、この実施例では、タ
ーボ過給圧を利用しているが、ターボチャージャを装着
していない機関においては、吸入負圧をタンクに貯えて
利用することができる。
なおこの発明による構成は、第2図に示すように吸気弁
3の近くで燃料を噴射する燃料噴射機関においては、給
気系の設計が気化器付き機関の場合に比して自由にでき
るので、特に効果的に既述の慣性効果を利用し得る。
以上説明してきたようVClこの発明によれば、コレク
タから各気筒への分岐給気路を、81′!1吸気通路と
第2吸気通路とより構成し、前記第1吸気通路は、コレ
クタの機関に近接する1lIII Ic開口してコレク
タと吸気弁とを直線状または緩く連続した曲線状に連通
させ、また第2吸気通路は、コレクタの機関より遠隔側
に開口してその外周に接して回読したのち第1吸気:1
J2i路に平行に配設し、この第1吸気辿路に小角度で
滑らかに第1吸気通路に合流させ、かつ前記合流部には
、第1および第2吸気通路を選択的に開閉する吸気通路
切換弁と切換制御装置とを設け、該切挨制御装ft&T
を、少くとも機関回転速度信号によって制御するコント
ロールユニットにより開側IL’を幾関の高連回転時に
は前記第1吸気通路により、また機関の低速回転時には
前記第2吸気通路によって機関へ新気を供給するように
+14成したため、機関の高速回転時および低速回転時
のいずれにも慣性過給を効果的に利用してそれぞれの吸
入効率を同上させて出力を増加させることができ、また
副吸気通路の壁の一部を共有させることによって吸気路
装置の小形化、軒端化ならひにこれに伴うコストの低減
をもたらすという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b)は、従来の吸気路装置の一例
を示す要部の横断面図と全体1al1面図、第2図(a
l + (b]:t”よひ第3図は、この発明の一゛実
施例を示す図で、42図(alは、−気筒部の吸気路装
置要部の断面図同fb1図は、[61(CI)図のb−
b線断面図、1だ第3図は、全体吸気路・装置要部の縦
断面図と系統ブロック線図である。 l・・・・・・・・・シリンダヘッド 3・・・・・・・・・吸気弁 4・・・・・・・・・吸気通路 5・・・・・・・・・第1吸気通路 6・・・・・・・・・第2吸気通路 7・・・・・・・・・コンフタ 8・・・・・・・・・吸気路切換弁 9・・・・・・・・・切換弁制御装置 10・・・・・・′咀磁弁 11……コントロールユニツト 16・・・・・コンプレッサ I9・・・・・・絞弁スイッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. コレクタから各気筒へ分岐給気路を配設する内燃機関の
    吸気路装置において、前記分岐給気路を第1吸気通路と
    第2吸気通路とより構成し、前記第1吸気通路は、コレ
    クタの機関に近接するipHに開口してコレクタと吸気
    弁とを直線状またrcl、緩く連続(−た曲線状に連通
    させ、第2吸気通路は、コレクタの機関より遠隔側に開
    口してその外周に接して囲繞したのち第1吸気通路に平
    行に配設し、この第1吸気通路に小角度で滑らかに合1
    51トさせ、かつ前記合流部には、第1および第2吸気
    辿路を選択的に開閉する吸気通路切換弁と該切換弁の切
    換制御装置t!’i’とを配設し、該切換制御装置を、
    少くとも機関回転速以伯号が人力されるコントロールユ
    ニット(でより制御し、機関の高速回転時には前言Fツ
    第1吸気通路により、!!た機関の低速回転時にd前に
    iシ第2吸気通路によって機関へ活気を供給するように
    構成したことを特徴とする内燃機関の吸気路装置。
JP57227506A 1982-12-28 1982-12-28 内燃機関の吸気路装置 Pending JPS59120717A (ja)

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