JPS59500232A - 内燃機関の吸気マニフォルドで使用される装置 - Google Patents

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】 内燃機関の吸気マニフォルドで使用される装置技術分野 この発明は、内燃機関と共に使用される機器に係り、特に内燃機関の吸気マニフ ォルド内に挿入された場合に、当該内燃機関の出力、燃費、効率および空気汚染 度を改善することができる機器に関する。

背景技術 内゛燃願閏の出力および燃費は、燃焼室内の燃料空気混合気の渦流を増大させる ことにより改善し得ることは知られている。

これを１指して種々の構成が提案されて来た。例えば、流入する混合気に渦巻き 動作を与えるために、螺旋状の入力ダクトが使用された（米国特許第３，００８ ，４５８号および第３，８６８．９４０号参照）。シェクレトンの特許第４．１ ８−２．２８０号は、内燃機関の各吸気口の吸気弁の洩く近傍に渦流誘発用の羽 を設ける構成を開示している。マツモタの特許第４，１８６．７０６は、燃料・ 空気混合気を燃焼室内に＾速の渦流パターンで滲入することによって焔の伝播お よび燃焼を改善さけるような構成を使用している。池の渦流を誘発させる構成は 、ボーゲルの特許第２．９２０．６１３およびリストの特許第３゜８ｔ４．３５ ７に見られる。これらの既存の構成は、比較的高（２＞　”表昭５９−５００２ ３２（２）価であり、また既存の内燃機関に付加する場合には、手が付けられな い程高価になるという問題がある。更にこれらのものは、一般的に、特定の内燃 機関においてはそれらか有する最高の出力および燃費を実現することはできない 。

発明の目的 この発明の主たる目的は、内燃機関の出力、燃費および効率を向上させることに ある。

また、この発明の他の目的は、内燃機関の湛焼室内の燃焼ｈ（より完全になされ るようにし、これによって特性を改善すると共に当該内燃ｌｆｆ１１ｍからの吐 出レベルを低減でることにある。

また、この発明のより特定化した目的は、既存の内燃機関に容易に且つ部側に装 備することができるものであって、上記の各目的を達成させることができる機器 を提供することにある。

発明の概説 この発明によれば、内燃機関の吸気マニフォルドの各技答口に、その流入空気（ 空気単独または燃料の混合気）の一部を対応する吸気バルブから離れた吸気ボー ト側のある点に向けるように特別に配置された小管を設けている。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明による内燃１段間°の好ましい実施例の平面？ξ（３） 断面図、 第２図は第１図の２−２線に沿う開所面図である。

発明を実施するための好ましい形態 本発明は、種々の自動車のぢ１関で実験的に検査され、これらの実験でかなり改 良された結果が得られた。本発明の下記の詳述では、実籐例のために、１９８０ 年型トヨタ社のカローラに適用して説明する。このエンジンはよく知られたデザ インの４気ｆ４１８００ｃｃ半頭型エンジンである。

図面を参照すると、従来の内燃機関は、シリンダブロック１４内に４個のシリン ダ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃおよび１２Ｄを含むエンジン本体１０を含んでいる。

シリンダヘッド１６はブロック１４に固定されて、各シリンダ１２Ａ、１２Ｂ、 １２Ｃおよび１２Ｄ毎に燃焼室１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃおよび１８Ｄを形成する 。

吸気マニフオルド２０は４個の分岐マニフオルド２２Ａ、２２Ｂ、’２２Ｃおよ び２２Ｄを含み、これがシリンダヘッド１６内で吸気ポート２６Ａ、２６Ｂ、２ ６０．２６Ｄと各々共働している。吸気弁は３０△、３０Ｂ、３０Ｇおよび３０ Ｄで示され、１ノ１気弁は３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃおよび３２Ｄで示される。

排気マニフＡルド３５は排気ボート３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃおよび３Ｇに連結さ れ、スパークプラグ３７が各燃焼’Ｗ１８Ａ。

１８Ｂ、１８Ｇおよび１８Ｄ内に設けられている。

吸気バルブＪ５よび排気バルブの呂作動雰溝Ｃは、簡略化のため（４） 図示を省略している。同様に、吸気マニフオルド２０に装着されるキャブレター ３つは冒洛的にのみ示しである。

本発明の好ましい形態によれば、各吸気分岐マニフオルド２２Ａ、２２Ｂ、２２ Ｃおよび２２Ｄ内に小管４０へ、４０Ｂ。

４０Ｃおよび４ｏＤｔｉ設けられろ。そして、これら小管は、図示のように、： 々入して来る空気−ｊｊｌ峠ｉ昆合気の一部がこれら小管４０を通って対応する 吸気ポート２６の湾曲面に向けて方向を変えるような向きで設けられている。小 管４０△の構造オよび配置は、第３図に詳細に示されており、これらの溝道およ び配置に関する同様の原理が小管４０Ｂ、４０Ｃおよび４０Ｄにも適用し得る。

符号４２て７７される小管のｉ′！線は、分岐マニフオルド２２の軸線４３ど角 数Ｏ・の関係にあり、同小管の入力側の端部は９０度よりかなり小さい角度βを 形成するように切断されている。

上記の各角度は、本発明の実施において重要な意味がある。

上記角度ａ・は小管４Ｃを通過した空気−燃１１混合気か、吸入壁面にぶつがる ように７扱ごれろっこのことはへめで卓呵な菖ｊ賛であることが冠ってａ３す、 これによりネ路の長さが増加されたことによって燃焼室内のＩｊＭ　’ｉｌ　； Ｉ’Ｔ＋向上するものと信しら４する２入力端部がすの角度βは、小管ＡＣな通 過する空気−燃料「合気の１／ＩＫｊ■１１するように、３５　、、＝、　４５ 呵ｆ２囲に寸どことつ・望ましい。小管４Ｇの出口端…１１は好ましくはそ発に 、す７わらε−９０倹に切断される。

（５） 小管の直径は本発明の良好な動作に関わるものであるが、この直径がどの稈１立 で臨界状態になるかは未だ充分には解っていない。しかしながら、令達べている 特定の機関（この顆間の分岐マニフォルド２２の内径は１．２５インチである） おいては、外径０．３１５インチの銅の小管で良好な結果を得た。この洋な小管 の内径は約５／１６インチ、である（すなわち分岐マニフオルド２２の内径の約 ２０％である）。この寸法のものは、２インチの径のマニフォルドに対しても良 好に動作した。この小管の材質は余り問題ではないが、勿論マニフＡルド内の条 件に耐えるものでなくてばならない。もし、吸気ポートの寸法が許す範囲であれ ば、小管は（ある場合には）分岐マニフォルドではなくて直接ポートに取付けて もよい。

実験は何度も行なわれたが、今現在のところ、本発明の全ての最適なパラメータ が確かには決定されていない。しかしながら、分岐マニフォルドの径の少なくと も約６０％の長さを持つ小管が最適な結果をもたらせている。上述したトヨタ社 の機関の場合、これは１．２５インチの径の分岐マニフォルド内に約０．７５イ ンチの長さの小管を設けることに対応している。また、小管４０を分岐マニフオ ルド２２内に取付ける手段も余り問題にならないっこの実ｆｒｌＤ例においては 、小管は、分岐マニフォルド２２および小管４０を洗浄した後、エポキシ樹脂で 固定されたつ 本発明が上述のように葡里された１９８０年型１〜ヨタ社力ローラでの実験によ れば、自助型としての性能は、出力および燃（６）　蒲１１１ａ　５９−５（１ ０２３２（３）黄の両点でかなり改善された。加えて、吐出黴も相当（■誠され た。

本発明における最適パラメータを決定するための幾つかの実験作業は未だ残って いるが、吸気バルブからできるだけ離れた点の湾曲した吸気ポートの面に向けて 小管４０を通して空気〜燃料混合気の流れを変えると、改善結果が得られること は実証された。まだ、直線波のポートを有するものにおいては、最適な結果が小 管を水平方向にちまた垂直方向にもマニフオルド内に向けるようにすれば得られ るものと信じられる。その場合には、小管をマニフォルド内に支持する適当な取 付は具が必要となる。

トヨタ社のスプラのような燃料が直接マニフオルド内に噴射されるような燃料噴 射放間でのテストによれば、小管４０は吸気マニフォルドの上端に配置すると効 果的である。この場合、これ等小管は燃料噴射点よりも上流側に配置されるべき である。

この場合、小管には勿論空気しか通過しない。

また、本発明を（マニフォルドとヘッドとの間に）ガスケットに組込むようにし 、ガスケットを交換するのみで本発明を容易に装着し得るようにすることも考え られる。この口約をかなえる好適な構成としてはヒレ付きのプラスチック製にす るとともにこのヒレに適切に形成され且つ方向が調整された小管４０を設けるよ うにするとよい。これと同等の堪穴を使用し得る。

上述の如く、本発明を適用すると得られる改善効果の原像は完全には理解されて はいないが、少なくともその一部としては、（７） 渦流の向上がより完全な燃焼をもたらし、その結果として１−ルクの向上、効率 の向上および汚染物質の低）！効果が得られるものと信じられる。この発明の原 理は全ての種類の内燃機関に（ディーゼルエンジンを含む）適用し得るものと信 じられるが、この発明の適用は散開およしごマニフオルド更には他の要素に応じ て種々変化する。例えば、キャブレターの形式はこの発明を実施する場合の最適 条件に影響する３また、前述したように燃ｒ１１６川弐殿閂においては一部なっ た基準の小任゛を提供しなければならない。また、実施〉ｊにおいては、円筒型 の小管のみが使用されたが、′１．管′７′形５；ゴシ」ツ要な要素で（Ｊなく 、この場合の管という用語はその断面形状を持上ヂるものと解釈し５てはならな い。また、この発明の〃１果は、小管が必ず（２も周方向に完全に閉じていなく ても達成される。

浄書（内容に変更なし） 手続補正書体υ 特許庁長官　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８３１００１２５ ２、発明の名称 内宥機関の吸気マニフォルドで使用される装置３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　アメリカ合衆国　０６８０７ コネチカツト　コブ　コブ　イースト パトナム　アヴエニュ　７５ 名　称　コブ　コブ　リサーチ　インク４、代理人 東京都中央区八重洲２丁目１番５号 昭和５８年１０月２５日　（発送日） ６、補正の対象 文、委任状及びその訳文。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　各シリンダーに少なくと毛−空気を吸気ポートおよび吸気弁を通って通過さ せる分岐マニフォルドを含む吸気マニフォルドおよびシリンダを有する内燃機関 において、前記吸気バルブの各前面に位置する管を漏え、前記管は前記分岐マニ フォルドの直ｉ￥よりかなり小さい直径を有し、前記分岐マニフォルド内に流れ る少なくとも空気の一部を前記吸気弁から離れた位置に指向させろために角度を 持って配置されることを特徴とする内燃−関。 ２　前記管の入口側は約３５〜４５度内の角度βで切り欠かれていることを特徴 とする請求の範囲第１項記載の内燃機関。 ３、前記管の長さは前記分岐マニフォルドの直径の約６０％であることを特徴と する請求の範囲第１項あるいは第２項記載の内燃９間。 ４　各シリンダーに少なくとも空気を吸気ポートおよび吸気弁を通って通過させ る分岐マニフオルドを含む吸気マニフォルドおｊ、びシリンダを有する内燃機関 において、前記分岐マニフオルド各々内に管を備え、前記管は前記分岐マニフオ ルドの直径よりかなり小さい直径を有し、前記分岐マニフオルド内に流れる少な くとも空気の一部を前記吸気弁から離れた位置に指向させるために前記分岐マニ フオルド内に配置されることを特徴とする内燃近間。 ５、前８１２管の入口側ｆよ約３５へ４５度内の角数βで切り欠ｊ’ｌｌれてい ることを特徴とする請求の範囲第４項ン載の内燃穀量。 （９） ６、前記管の長さは前記分岐マニフオルドの直との杓６０９６であることを特徴 とする請求の範囲第５項記載の内燃諸閂。 ７、前記管の内径は前記分岐マニフオルドの内径の約１５〜２０％であることを 特徴とする請求の範囲第４項、第５１０あるいは第６項記載の内燃機関。