JPS59213921A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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JPS59213921A
JPS59213921A JP58087546A JP8754683A JPS59213921A JP S59213921 A JPS59213921 A JP S59213921A JP 58087546 A JP58087546 A JP 58087546A JP 8754683 A JP8754683 A JP 8754683A JP S59213921 A JPS59213921 A JP S59213921A
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JP
Japan
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intake
suction
passage
pipe
pressure
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JP58087546A
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English (en)
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Takehito Ueda
建仁 上田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • 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
    • F02B27/0205Use 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 charging effect
    • F02B27/0215Oscillating pipe charging, i.e. variable intake pipe length charging
    • F02B27/0221Resonance charging combined with oscillating pipe charging
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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】 技術分野 本発明は吸気の慣性効果を利用してエンジンの吸気リフ
率(体積効率)を高める技術に関する。
従来技術 吸気管内の吸気圧力変動の周期がエンジンの回転周期と
一致するように吸気管長を設計するごとにより、その回
転数での吸気慣性’Jノ果が生じ吸気効率を高め、エン
ジン出力、 l−ルクの向上を図イ)ことができる。し
かし、この場合、吸気11°・l性りJ果が得られるの
は一つの回転数において°Cある。そこで、吸気慣性効
果が2段にf4Jられるよう吸気管と並べて容積部(ボ
リューム)を設り、該等積部をエンジンの回転数に応じ
吸気管に列して開閉LIJ能としたものが提案されてい
る(例えば特開昭55−87821号公報参照)。容積
部の開閉によって低回転及び高回転の双方で吸気慣性効
果が得られ、出力特性をより平坦化することができる。
しかしながら、このような2段階の切替のみでは、夫々
の吸気慣性効果が得られる回転数間の領域で吸気効率が
落ち、結果としてトルクの谷となる。
発明の目的 本発明の目的は全ての回転数にわたって吸気りJ率を均
等化できる吸気装置を提供するごとにある。
発明の構成 本発明の内燃1幾関の吸気装置にあっ°Cは、内燃機関
のエアクリーナと吸気マニホル1との間の吸気管路の途
中に容積部を設け、容積部中に開1」ずる吸気管路の端
部上に制御管を摺動自在に取イ1け、該制御管の長さ方
向位置(リフト)をエンジン運転条件に応じて連続制御
するアクチュエータ手段が具備されている。
実施例 以下凹面によって説明すると、10はディーセル機関の
本体で、シリンタブロック101 とシリンダヘット1
02とを有している。シリンダヘソ]102内に吸気ポ
ー1−12が形成され、吸気弁14によって燃焼室に対
し開閉される。16 、18は夫々吸気マユボルト、1
ノ1気マニホルドであり、吸気ポートに、図示しない排
気ボートを介して燃焼室に連通され°(いる。17はサ
ージタンクとしての機能を持った容積部であり、−α1
;)が吸気マニホルド■6のエンジン本体から離れた端
部に固設される。
容積部17の他端からは吸気管18の一端がその内部に
延設されている。吸気個18の他端はエアクリーナ20
のフィルタニレメンl−201の外側のダ間に開口して
いる。
容積部17内に位置する吸気管18の端部上に制御管2
6が管軸方向に摺動自在に設けられる。
制御管26上の耳部261はピン28によって回動レバ
ー30の上端に連結される。ピン32の回りを回動可能
な回動レバー30の下端はピン34によって圧力式アク
チュエータ38の操作ロット40の一端に連結される。
圧力式アクチュエータ38はダイヤフラム44を有し、
操作ロッド40の他端がこのダイヤフラム44に連結さ
れる。ダイヤフラム44にばばね46が、操作ロッド4
0が図の左方に動くような付勢力を発揮している。
ばね46の反対側においてダイヤフラム44には排気マ
ユボルト18内の圧力が、圧力導管48゜サージタンク
50.圧力導管52を介し一ζ作用している。
尚、吸気マニホルド16としては、エンジンが3気筒の
場合は各気筒の枝管を集合したものが採用できる。これ
は吸気干渉がないことにより吸気慣性効果に支障がない
からである。他の気筒数のエンジンの場合は吸気干渉の
生じない吸気マニボルト構造とする必要がある。例えば
6気(6,の場合は、吸気干渉の生じない3つの気筒を
夫々集合し、2本の吸気管の夫々に本発明の装置を設置
する。
以下作動を説明すると、エンジンの低回転時には、圧力
専管48.サージタンク50.圧力導管52を介し′(
ダイートソフム44に働く排気管内用力は小さい。この
場合、ばね46によってダイヤフラム44は図の人力に
変形し、回転レバー30は時ai力lid 4こ回動し
、制御’ljl’ 2 (iは図の右方に、その端部2
60が吸気マニボルトα11,1面に当接するまで移動
され、容オJv部17が吸気管18から切離される。こ
の場合の、吸気慣性通路として挙動するのは吸気管18
の空気クリーナ取付端から吸気弁14までの長さい(即
し、吸気管18.吸気マニホルド16.吸気ポート12
を合計した長さ)の部分である。吸気慣性リノ果の得ら
れるエンンン同期回転数nは ここに、θS : 吸気弁14の開いている期間■)L
= 行程容積 L 二 行程容積 r : 吸気上路断面積 で表される。この式により、1.が大きくなればなるほ
ど、同期回転数、即ら体積効率のピークとなイ)エンジ
ン回転数は11(い力に移ることを忌味している。従っ
て、Lか最大となるL=L、の場合は、エンジンの最低
回転(−r、)において吸気慣性効果が得られる。この
ときの体積りJ率の同IIυ、数に対する特性を第2図
11をもゲこ表ず。
一方、エンジンの高回転時には、ダイードフラム44に
働く排気管圧力は大きくなり、ダイヤフラム44はばね
46に抗して図の右方に変形し、回動レバー30は支点
32の回りに反11.5計方向に回動し、制御管26ば
容積部17内の空間170を吸気約路に開口させる。そ
のため、この空間170が鎮静槽となり、吸気慣性通路
として挙動するのは、排気マニホルド16のサージタン
ク17への取(;J端から吸気弁14までの長さL2(
即し、吸気マニホルド16.吸気ボー1−12を合計し
た長さ)の部分である。従ってLが最小となるこのり、
−L、 2の場合は、前述の式よりエンジンの最大回転
(−rz)において、吸気慣性効果が得られる。このと
きの体積効率の回転数に対する特性を第2図の!2をも
って表す。
本発明では、L = L、  となる、制御管26が最
も右方にりJき、容積部17が完全に切り離された状態
と、L −L 、となる、制御管26が最も左方に動き
、容積部I7か完全に開放された状態との間で、制御管
26が吸気管上を連続的に動くよう、アクチュエータ3
8の設計をしている。即ち、エンジンの低回転から高回
転に向け、排気ガス圧力の連続的増大に対して、制御管
26のリフ1〜最小(=0)から最大(Δmax )ま
で徐々に変化される。このような連続変化によって、容
積部17への開口面積が最小から最大までの間で容積部
■7と開口部で生ずる共鳴周波数が変化するので、吸気
慣性効果の生ずる回転数ば13.β4.I15の様に連
続変化し、体積効率特性は総合的には第2図の破線で示
ずようにrlとr2との同期回転数間で平坦化され、単
なる2位置の切替のみでは生ずる1〜ルクの谷の発生を
防止することができる。
第3図の変形例では、アクチュエータ38は負。
圧式となっている。制御回路50は、回転数センサ52
からの信号に応じて制御弁54の開度、又は開閉のデユ
ーティ比を変える。そのため、真空ポンプ56よりダイ
ヤフラム44に行く負圧か連続変化され、その結果、制
御管のリフト、即ち、吸気慣性の同期回転数が連続変化
する。
第4図の変形例では、アクチュエータ60は電磁ソレノ
イドとして構成される。制御回路50は、回転数センサ
52からの信号Gこ応じてソレノイド38への作動信号
のオン・オフデコ、−ティ比を変える。そのため、ソレ
ノイド60の作動ピストン601のストロークが連続変
化し、その結果、制御性・26のリフトである、吸気慣
性の同期回転数の連続変化が同時に実現する。
発明の効果 吸気慣性効果の生ずる回転数を連続変化さ−Uることで
、各回転数の出力1〜ルクを向」ニさせることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例構成図、 第2図は回転数と体積効率との関係グラし、第3図、第
4図は夫々本発明の第2.第3の実施例を示す概略構成
図。 10・・・エンジン本体、16・・・吸気マニホルド、
17・・・容積部、18・・・吸気管、20・・・空気
クリーナ、26・・・制御管、38 、56 、60・
・・アクチュエータ、50・・・制御回路。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木   朗 弁理士西舘和之 弁理士三井孝夫 弁理士 山 口 昭 之

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内fA tjM関のエアクリーナと吸気マニホルドとの
    間の吸気管路の途中に容積部を設り、容積部中に開口す
    る吸気刊路の端部上に制御管を、容積部が吸気管路に開
    放する位置と容積部が吸気管路から構成される装置との
    間で摺動自在に取イ」す、該制御管の全開から全開まで
    のリフト量をエンジン運転条件に応じて連続制御するア
    クチュエータ手段が共合111されている吸気装置。
JP58087546A 1983-05-20 1983-05-20 内燃機関の吸気装置 Pending JPS59213921A (ja)

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