JPS5979036A

JPS5979036A - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPS5979036A
Application number: JP57190616A
Authority: JP
Inventors: Haruo Okimoto; 沖本　晴男
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-10-28
Filing date: 1982-10-28
Publication date: 1984-05-08
Also published as: JPH0452373B2

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、エンジンの吸気装置に関し、特に低負荷用と
高負荷用との２系統の独立した吸気通路を備えた多気筒
エンジンにおいて吸気通路内に発生する吸気圧力波を利
用してエンジン高負荷高回転時に過給効果を得るように
しだも′の゛に関する。

一般に、多気筒エンジンにおいて、各気筒へ独立して開
口する２系絖の低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路と
を有する吸気通路を備え、該吸気通路は、少なくとも低
負荷用吸気通路を流れる吸気量を変化させる１次弁と、
高負荷用吸気通路を流れる吸気量を変化させる２次弁と
を有しておシ、エンジンの低負荷時には、上記１次弁の
みを開作動して通路面積の狭い低負荷用吸気通路のみか
ら吸気を各気筒に供給することによシ、吸気流速を速め
て燃焼安定性を向上させる一方、エンジンの高負荷時に
は、上記２次弁をも開作動して高負荷用吸気通路からも
吸気の供給を行うことによシ、充填効率を高めて出力向
上を図るようにした、いわゆるデュアルインダクション
方式の吸気システムはよく知られている。

ところで、従来、エンジンの充填効率向上、出力向上を
図るべく吸気通路に過給機を設けて吸気を過給する技術
はよく知られているが、過給機装備のため、構造が大が
かシとなるとともにコストアップとなる嫌いがあった。

また、従来、エンジンの吸気通路内に発生する吸気圧力
波によシ過給効果を得る技術として、実公昭４５−２３
２１号公報に開示されているように、単一気筒エンジン
において、吸気管を寸法の異なる２本の通路に分け、か
つそれぞれ別の吸気ホードを有し、エンジン高回転時は
２本の吸気通路を用い、低回転時には閉塞位置の遅い方
の吸気通路全閉止し吸気全早目に閉塞することにより、
吸気管の寸法やエンジン回転数の関数である吸気の最大
圧力時点での吸気の閉塞による過給作用を利用して広範
囲のエンジン回転域に亘って好適々充填効率を得るよう
にしたものが提案されている。

しかし、このものは、単一気筒のエンジンに対するもの
であって、吸気通路内に発生する吸気圧力波をどのよう
に利用するのか、その構成、作用が定かでなく、直ちに
実用に供し得ないものであった。

そこで、本発明者等は、エンジンの吸気特性を検討する
に、（１）吸気ボート開口時には燃焼室の残留排気ガスの圧
力によって吸気が圧縮でれ、吸気通路内の吸気ボート部
分に圧縮波が発生しておシ、この開口時圧縮ｅは、近年
の市販車では騒音低減や排気ガス浄化のためにエンジン
排圧が高くなっていることから特に強く発生すること、
（１１）吸気ボート閉口時には吸気の慣性にょシ吸気が
圧縮されて吸気通路内の吸気ボート部分に圧縮波が発生
すること、（１１０吸気ボートの吸気開始によシ吸気通路内に膨張
波が発生すること、全知見した。

このことから、本発明は、上記の如き２系統の独立した
吸気通路を備えた多気筒エンジンにおいて、一つの気筒
での上記（１）の開口時圧縮波を他気筒の特に吸気の吹
き返しが生じる吸気行程終期に作用ぜしめれば効果的に
過給効果が得られること（以下、排気干渉効果という）
、一つの気筒での上記（１ｊ）の閉口時圧縮波を他気筒
の同じく吸気行程終期に作用せしめれば効果的に過給効
果が得られること（以下、吸気慣性効果という）、およ
び各気筒での上記（ｉｉｉ）の膨張波を圧縮波に反転し
て該各気筒の同じく吸気行程終期に作用せしめれば効果
的に過給効果が得られること（以下、吸気個有脈動効果
という）に着目し、上記気筒間干渉効果（排気干渉効果
および吸気慣性効果）および各気筒の吸気個有脈動効果
を利用することによってエンジンの充填効率向上を意図
するものである。

すなわち、本発明の目的は、上記の如き２系統の吸気通
路を備えた多気筒エンジンの吸気系を、高出力を要する
エンジン高負荷高回転時に上記の如く一つの気筒の開口
に生じる圧力波（開口時圧縮波、閉１コ時圧縮波）を吸
気行程終期にある他気筒に有効に広部させて気筒間干渉
により効果的に過給効果を得るように設定するとともに
、各気筒の吸気系に膨張波を圧縮波に反転する拡、大室
を設けて上記吸気個有脈動効果による過給効果をも併せ
得るようにすることにより、過給機等を用いることなく
既存の吸気系の僅かな設計変更による簡単な構成でもっ
てエンジン高負荷高回転時の充填効率を高めて出力向上
を有効に図らんとするものである。

この目的を達成するため、本発明の構成は、各気筒へ独
立して開口する低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路と
を有する吸気通路を備え、該吸気通路は、少なくとも低
負荷用吸気通路を流れる吸気量を変化きせる１次弁と、
高負荷用吸気通路を流れる吸気量を変化させる２次弁と
を有するエンジンの吸気装置であって、上記１次弁およ
び２次弁の下流において各気筒の低負荷用吸気通路同志
および高負荷用吸気通路同志を連通ずるそ八それ各吸気
通路の最小通路面積以上の通路面積の連通路を有する拡
大室を設け、上記連通路を介しての各気筒間の低負荷用
吸気通路および高負荷用吸気通路の通路長さを、少なく
とも一方が５０００〜７０００１ｉｒｐｍのエンジン高
回１駅時、一つの気筒の開口に生じる圧力波が吸気行程
終期にある他気筒に伝播して過給全行うように設定した
ものであり、高負荷用または低負荷用吸気系統での気筒
相互間の排気干渉効果および吸気慣性効果並びに各気筒
自身の吸気個有脈動効果によってエンジン高負荷高回帖
時の充填効率を効果的に高めるようにしたものである。

ここにおいて、上記排気干渉効果および吸気慣性効果を
得るエンジン高回転時としての５０００〜７０００　ｒ
ｒｘｎ　の限定は、一般に最高出力および最高速度がこ
の範囲に設定されていることから、エンジンの高負荷高
回１瞳領域であって高出力を要し、充填効率向、」二、
出力向上に有効な領域であることによる。

また、上記低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路とを１
次弁および２次弁の下流において独立にする理由は、各
気筒の低負荷用および高負荷用吸気１ｍ路でそれぞれ発
生した圧力波が他方に分散したシ、相互に干渉し合って
弱まるのを防止するためであり、特に低負荷用吸気通路
と高負荷用吸気通路とはデュアルイングクション吸気シ
ステムでの要求の違いから吸気ボートの開閉タイミング
や長さが異なシ、一方の圧力波が能力によって減少させ
られることになるからである。

また、」二記連通路を有する拡大室の１次弁又は２次弁
下流位置設定は、１次弁および２次弁の存在が圧力波の
伝播の抵抗となるのでそれ′ｆｆ：避けるためであり、
圧力波をその減衰を小さくして有効に伝播させるためで
ある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図および第２図はデュアルインダクションタイプの
４パルプ式２気筒４サイクルエンジンに本発明を適用し
た基本構造例としての第１実施例を示す。同図において
、ＩＡおよびＩＢは第１気筒および第２気筒であシ、２
は各気筒ＩＡ、ＩＢにおいてシリンダ３とピストン４と
で形成された燃焼室である。

５は一端がエアクリーナ６を介して大気に開口して各気
ｐＴＩＡ、］ＢＫ吸気を供給するための主吸気通路であ
って、該主吸気通路５には吸入空気量全検出するエアフ
ローメータ７が配設されている。上記主吸気通路５はエ
アフローメータ７下流においで隔壁８によって主低負荷
用吸気通路９と＋１主高負荷用吸気通路ｌＯとに仕切られ、該主低負荷用吸
気通路９には、エンジン負荷の増大に応じて開作動し所
定負荷以上になると全開となってエンジン低負荷持主低
負荷用吸気通路９を流れる吸気量を変化させる１久方１
１力項己設され、また上記主高負荷用吸気通路１０には
、エンジン負荷が所定負荷以上になると開作動してエン
ジン高負荷時主高負荷用吸気通路ＩＯを流れる吸気量を
変化させる２次弁が配設されている。さらに、上記主低
負荷用吸気通路９は、１久方１１下流において同形状寸
法の第１および第２低負荷用吸気通路９ａ、９ｂに分岐
されたのち各々低負荷用吸気ポー　Ｉ−１，３、１３を
介して各気筒ＩＡ、ＩＢの燃焼室２，２に連通しておシ
、また上記主高負荷用吸気通路１０は、２久方１２下流
において同形状寸法め第１および第２高負荷用吸気通路
１０ａ　。

１０ｂに分岐されたのち各々高負荷用吸気ポート１４　
、１４．を介して各気筒ＩＡ、ＩＢの燃焼室２．２に連
通している。よって、各気筒ＩＡ。

ＩＢに対して、低負荷用吸気通路９ａ　、９ｂと高負荷
用吸気通路１０ａ、１０ｂとは１久方１１および２久方
１２の下流において各々独立して燃焼室２に開口するよ
うに構成されている。

上記各高負荷用吸気通路１０ａ　、１０ｂの最小通路面
積Ａ５　は各低負荷用吸気通路９ａ　、９ｂの最小通路
面積Ａｐ　　よシも大きく設定され（Ａｓ＞Ａｐ）、ま
た各高負荷用吸気通路１０ａ　、ＩＱｂの通路長さＩｓ
　は各低負荷用吸気通路９ａ　、９ｂの通路長さｌｐ　
よシも短かく設定されておシ（ｌｓ＜ｌｐ）、特に高負
荷用吸気通路１０ａ、１０ｂにょる圧力波の伝播をその
減衰を小さくして有効に行い得るようにしている。

また、上記各低負荷用吸気通路９ａ、９ｂ（当然後述の
連通路１８よシ下流に位置する）にはそれぞれ上記エア
フローメータ７の出力に基づく吸入空気量に応じて燃料
噴射量が制御される電磁弁式の燃料噴剖ノズ／Ｌ／１５
．１５が配設されておシ、燃料の良好な応答性を確保す
るようにしている。

そして、上記主高負荷用吸気通路１０の分岐部は、２久
方１２下流に位置していて、第１および第２高負荷用吸
気通路１０ａ、１０ｂ同志を連通ずる連通路１６を有す
る拡大室１７によって構成されでいる。上記連通路１６
の通路面積Ａｃｓは、圧力波をその減衰を小さくして有
効に伝達するように各高負荷用吸気通路１０ａ、１０ｂ
の最小通路面積Ａｓ　　よシも大きく設定されている（
　Ａｃｓ　＞Ａ、ｓ）。

また、上記主低負荷用吸気通路９の分岐部は、１久方１
１下流に位置していて、第１および第２低負荷用吸気通
路９ａ、９ｂ同志を連通ずる連通路１８を有する拡大室
１９によって構成されている。」二記連通路１８の通路
面積Ａｃｐは、同じく圧力波を有効に伝達するように各
低負荷用吸気通路９ａ、９ｂの最小通路面積Ａｐ　　よ
シ大きく設定されている（ＡＣり＞ＡＩ））。

丑だ、上記拡大室１７．１９の容積はそれぞれエンジン
排気量の０．５〜２．０倍に設定されておシ、０．５倍
未満では膨張波と圧縮波間の反転効果が得られず、一方
、２゜０倍を超えると圧力波が拡散してしまい吸気個有
脈動効果が著しく低下することによるものである。また
、上記各拡大室１７゜１９は、エンジンの加速運転時又
は減速運転時等の過渡運帖時での吸入空気のサージタン
クとして機能し、燃料の良好な応答性を確保するもので
ある。

さらに、上記各高負荷用吸気ボート１４．には核高負荷
用吸気ポート１４．を開閉する高負荷用吸気ダ↑２０が
設けられ、また図示していないが各低負荷用吸気ボート
１３には該低負荷用吸気ボート１３を開閉する低負荷用
吸気弁が設けられている。

尚、各気筒Ｉ　Ａ、　、　Ｉ　Ｂにおいて、２１および
２２はそれぞれ一端が大気に開口し他端が排気ポート２
３　、２４．を介して各気筒ＩＡ、ＩＢの燃焼室２に開
口して燃焼室２からの排気ガスを排出する第■および第
２排気通路であって、上記各排気ポー１−２３　、２４
には該排気ポート２３．２４を開閉する排気弁２５．２
５が設けられている。また、図示していないが、上記各
気筒ＩＡ、ｌＢの各排気通路２１．２］、、２２．２２
の下流集合部には排気ガス浄化用の触媒装置等が介設さ
れていて、排圧が高くなっている。

また、」二記高負荷用吸気弁２０の開弁時期（高負荷用
吸気ボート１４の開口時期）は低負荷用吸気弁（図示せ
ず）の開弁時期（低負荷用吸気ボート１−３の開口時期
）よシ以早に設定されておシ、高負荷用吸気通路１０ａ
、１０ｂにおいて開口時圧縮波を強く発生させるように
している。また、両者の閉−Ｊｒ時期はほぼ同時期に設
定されている。

加えて、上記連通路１６を介しての両気筒ｌＡ。

１月間の高負荷用吸気通路１０８″”、　ｉ　ｏ　ｂの
通路長さＬｓ　　（つまシ高負荷用吸気−ポー）１４．
１４間の連通長き）は、連通路１６の通路長さｌｃｓと
該連通路１６下流の第１．第２高負荷用吸気通路１０ａ
、１０ｂの各通路長さＪＩＳｓ　、　ｌｓとを加算した
もの（Ｌｓ　＝　ｎｃｓ　＋２１ｓ　）であシ、また上
記連通路１８を介しての両気筒ＩＡ、ＩＢ間の低負荷用
吸気通路９ａ　、９ｂの通路長さＬｐ　　（っまシ低負
荷用吸気ボート１３．１３間の連通長さ）は、同様に、
連通路１８の通路長さｌｃｐと該連通路１８下流の第１
．第２低負荷用吸気通路９ａ、９ｂの各通路長さｌｐ　
、　＃ｐとを加算したもの（Ｌｐ＝Ｌｃｐ＋２６ｐ）で
ある。そして、上記各通路長さＬｓ　。

Ｌｐ　は、５０００〜７０００　ｒｐｍの回転域で両気
筒ＩＡ。

１８間で排気干渉効果を得る場合には、の式より求めら
れた値に設定される。尚、上記（１）気筒間の位相差を
示し、Ｑ　５（ｐ）は各吸気弁の開弁期間で、またＱｏ
　は各吸気弁の開弁（吸気ポートの開口〕から開口時圧
縮波が実質的に発生するまでの期間と効果的に過給を行
うために該開口時圧縮波を伝播させる時期から各吸気弁
の閉弁（吸気ポート閉口）までの期間とを合算した無効
期間で、開弁特性等によって異なるが約１０〜５Ｃであ
シ、日時圧縮波発生から吸気行程終期にある他方の気筒
への伝播−までに要するクランクシャフトの回転角度を
表わす。またＮはエンジン回転数でＮ−に要する時間（
秒）を表わす。また、ａは圧力波の伝播速度で、２０°
Ｃでａ＝３４３ｍ／Ｓである。

また、上記各通路長さＬｓ　、　Ｌｐは、５０ｏｏ〜７
０００ｒｐｍ　の回１匹域で百気筒ｌＡ　、ｌＢ間で吸
気慣性効果を得る場合には、の式から求められた値に設定される。尚、上記（１）式
において、Ｑｌは閉口時圧縮波が実質的に発生してから
各吸気弁の閉弁（吸気ボート閉口）′！、での期間と効
果的に過給を行うために該閉口時圧縮波を伝播させる時
期から各吸気弁の閉弁までの期間とを′合算した無効期
間で同じく約１０〜５０°であ２０シ、（、Ｑｌ）は一方の気筒での閉口時圧縮波発生から
吸気行程終期の他方の気筒への伝播までに要するクラン
クシャフトの回転角度を表わす。

その他は上記（１）式の場合と同じである。

そして、例えば上記実施例の場合には、通路面積が大き
くて圧力波全有効に伝播できる高負荷用吸気通路］、　
Ｏａ　、　ｌ　Ｏｂ間で過給効果の大きい排気干渉効果
を得るように、その通路長さＬｓ　’ｚ上記（１）式に
より求められる値に設定しておシ、また低負荷用吸気１
ｍ路９ａ　、９ｂ間で吸気慣性効果を得るようにその通
路長さＬｐ　を上記（Ｉｔ）式によυ求められる値に設
定している。

さらに、上記各高負荷用吸気通路１０ａ、１０ｂの通路
長さ６ｓ　および各低負荷用吸気通路９　”　＋９ｂの
通路長さｈ　、つまシ各吸気通路の拡大室１７．１９へ
の開口端面から燃焼室２への開口（各吸気ボー）１３．
１１’）までの通路長さ４ｓ。

Ｏｐ　は、５０００〜７０００　ｒｐｍの回転域で２次
の吸気個有脈動効果を得るように、の式から求められた値に設定されている。尚、上記（Ｉ
ｌｌ）式において、ＱＱは各吸気弁の開弁による各吸気
ボート開口から膨張波が実質的に発生するまでの期間と
効果的に過給を行うために該膨張波を反転した圧縮波の
２次脈動波を伝播させる時期から吸気弁の閉弁（吸気ボ
ート閉口）−１：での期間とを合算した無効期間で約６
０〜１００°程度であシ、よって（Ｑｓ（ｐ）　　Ｑ２
）は膨張波発生から圧縮波の２次脈動波伝播までに要す
るクランクシャフトのする行程の逆数を表わす。その他
は上記（１）式の場合と同じである。

尚、ここで、吸気個有脈動効果を得るに当って２次脈動
を用いる理由は、１次脈動は上記効果が大である反面、
通路長さＪ？ｓ＊６ｐが長くなυすぎ、２次脈動の場合
に対して２倍の長さとなるので車載性が悪く、また吸気
抵抗を増加させる傾向がある。一方、３次脈動は通路長
さｌｓ　、　ｌｐが２次動に対して上記効果が約１５〜
２５％程度低下し、また吸気抵抗がさほど父わらない。

このことから、ｊ出路長さ５ｓ　、　（ｌｐ　　を可及
的に短かくしながら吸気個有脈動効果全有効に発揮させ
るためである。

尚、上記（１）〜＠）式では、圧力波の伝播に対する吸
入空気の流れの影響を無視している。これは、流速が音
速に比べて小さく、吸気通路の長さにほとんど変化をも
たらさないためである。

次に、上記第１実施例の作用について第３図によシ説明
するに、高出力を要する５０００〜７０００ｒｐｍのエ
ンジン高回転時には、２久方１２の開作動によシ主低負
荷用吸気通路９と共に主高負荷用吸気通路１０も開かれ
て、各気筒Ｉ　Ａ、　、　］、　Ｂに対し、各高負荷用
吸気通路１０ａ、１０ｂからも各低負荷用吸気通路９ａ
、９ｂとは独立して吸気の供給が行われる。その際、一
方の気筒例えば第２気筒ＩＢの高負荷用吸気弁２０の開
ヅｆによる高負　。

前用吸気ポート１４．開口時に第２高負荷用吸気通路１
０ｂの高負荷用吸気ボーＩ・１４、付近に発生した開口
時圧縮波は、両気筒ＩＡ、ＩＢ間の高負荷用吸気通路１
０ａ　、１０ｂの通路長さＬｓ　を５０００〜７０００
ｒｐｍ　　のエンジン高回転時を基準として上記（１）
式により求められる値に設定したことにより、第２高負
荷用吸気通路１０ｂ→連通路】６−→第１高負荷用吸気
通路１０ａを経て、吸気行程終期に吸気行程終期にある
第１気筒ＩＡの高負荷用吸気ボー１−１４より燃焼室２
内へ押し込まれて過給が行われることになる（排気干渉
効果）。′それと同時に、第２気筒ｌＢの吸気行程終期
において低負荷用吸気弁の閉弁による低負荷用吸気ボー
ト１３閉口時に第２低負荷用吸気通路９ｂの低負荷用吸
気ボー１−１３付近に発生した閉口時圧縮波は、両気筒
ＩＡ、ＩＢ間の低負荷用吸気通路９ａ、９ｂの通路長さ
Ｌｐ　ｋ　５０００〜７０００　ｒｌ）ｍのエンジン高
回転時を基準として上記（ｎ）式によシ求められる値に
設定したことにより、第２低負荷用吸気通路９ｂ→連通
路１８→第１低負荷用吸気通路９ａを経て、同じく上記
吸気行程終期にある第１気１＠ＩＡの低負荷用吸気ボー
１−１３に伝播されて過給が行われる（吸気慣性効果）
。

さらに同時に、第１気筒ＩＡにおいて、低負荷用吸気ブ
↑および高負荷用吸気弁２０の開弁後、低負荷用および
高負荷用吸気ボー）　１３　、１．４からの吸気開始に
よシ第１低負荷用および高負荷用吸気通路９　ａ　、　
］、　Ｏａ内に発生した膨張波は、該各吸気通路９ａ、
１０ａの通路長さｈ　、　Ｉｓ　　を５０００〜７００
０ｒｐｍ　のエンジン高回転時を基準として上記個）式
によシ求められる値に設定したことにより、各吸気通路
９ａ　、ｉｏａ→各拡大室１７゜１９（圧縮波に反転し
て反射）→各吸気通路９ａ＋１０ａ→燃焼室２（膨張波
に反転して反則）→各吸気通路９ａ、１０ａ→各拡大室
１７，１９（圧縮波シて反転して反射）→各吸気通路９
ａ　、１０ａを経て、圧縮波の２次脈動波として該第１
気筒ＩＡの吸気行程終期の各吸気ボー）　１３　＋　１
　’／に伝播されて同じく過給が行われる（吸気個有脈
動効果）。

また、同様に、第２気筒ｌＢにおいても、吸気行程終期
での各吸気ポー）　１３　、１．４に対し、第１気筒Ｉ
Ａからの閉口時圧縮波および閉口時圧縮波と、第２気筒
ＩＢ自身の２次脈動圧縮波とが伝播されて過給が行われ
る。

したがって、このように気筒ｌＡ、ｌＢ相互間における
気筒間干渉効果（高負荷用吸気系統での排気干渉効果お
よび低負荷用吸気系統での吸気慣性効果）による過給効
果と、各気筒ＩＡ、ＩＢ自身における低負荷用および高
負荷用吸気系統での吸気個有脈動効果による過給効果と
の相剰作用によって、第４４図に示すようにエンジンの
高負荷回転時（５０００〜７０００ｒｐｍ　の回転域）
での充填効率が著しぐ増大して出力を大巾に向」ニさせ
ることができる。尚、第４・図では、各気筒：ｌＡ、Ｉ
Ｂの各吸気通路９ａ、９ｂ、１０ａｔｌＯｂ’ｆ各々独
立させて６０００　ｒｐｍ　を基準として吸気個有脈動
効果のみを得た場合（破線で示す）に対し、これに加え
て６０００　ｒｐｍ　’ｅ基準にして気筒間干渉効果（
排気干渉効果および吸気慣性効果）を得るようにした場
合（実線で示す）におけるエンジンの出力トルク特性を
示す。

また、その場合、排気干渉効果および吸気個有脈動効果
（Ｉ−得るための圧力波伝播経路である高負荷用吸気通
路１０ａ、１０ｂは、低負荷用吸気通路９ａ、９ｂよシ
も通路面積が大で、しかも通路長さが短かいことによシ
、圧力波の伝播の抵抗が小さく、特に過給効ろの大きい
排気干渉効果を高負荷用吸気系統で有効に発揮させるこ
とができる。

また、上記各連通路１６．１８は、それぞれ１久方１１
および２久方１２の下流に位置し、しがも該各連通路１
６．１８の通路面積Ａｃｐ　、　Ａ、ｃｓを各吸気通路
９ａ、９ｂ、１０ａ、１’Ｏｂの最小通路面積Ａｐ　、
　Ａｓ　　以上としたので、上記各弁１１゜１２や各連
通路１６．１８自身によって圧力波が減衰されることが
なく、上記排気干渉効果および吸気慣性効果を有効に発
揮できる。また、上記各拡大室１７．１９は、１久方１
１および２久方１２の下流に位置するので、同様に吸気
個有脈動効果を有効に発揮できる。

さらに、上記高負荷用吸気ボート１４の開口時期を低負
荷用吸気ボート１３よシも以早としたことによシ、特に
高負荷用吸気ボート１４開１０時の閉口時圧縮波を強く
発生でき、排気干渉効果による過給効果の向上により効
果的である。

また、燃料供給装置としての燃料噴射ノズル】５は、連
通路１８下流の低負荷用吸気通路９ａ。

９ｂに設けられているので、吸気通路長さが長くなるこ
とによる燃料の応答性の悪化を防止して、良好な燃料応
答性を確保できるとともに、全運転域で吸気の供給を行
い燃料の供給が可能な低負荷用吸気通路９ａ、、９ｂの
みの設置で済み、燃料供給装置の簡略化を図ることがで
きる。

また、上記排気干渉効果、吸気慣性効果および吸気個有
脈動効果による過給効果は、連通路１６゜１８を有する
各拡大室１７．１９の位置、並びに該連通路］、　６　
、１８を介しての両気筒ＩＡ、ＩＢ間の高負荷用吸気通
路１０ａ、１０ｂおよび低負荷用吸気通路９ａ　、９ｂ
の各通路長さＬｓ　、　Ｌｐ等を上述の如く設定するこ
とによって得られ、過給機等を要さないので、既存の吸
気系の僅かな設計変更で済み、構造が極めて簡単なもの
であり、よって容易にかつ安価に実施することができる
。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例をも包含するものである。例えば、上
記実施例では、壱気筒ＩＡ、ＩＢにおいて低負荷用およ
び高負荷用吸気通路９ａ。

９ｂ、１０ａ、１０ｂｋ各々独立した低負荷用および高
負荷用吸気ボー）１３．１４を介して燃りｔ室２に開口
させたが、第５図に示す第２実施例のように、単一の吸
気ボート２６を介して燃焼室２に開口させるとともに、
該吸気ポート２６を単一の吸気弁２７で開閉するように
してもよく、上記第１実施例と同様の作用効果を奏する
ことができる。（尚、第５図において上記第１実施例と
同一の部分については同一の符号を付してその説明を省
略する。）寸だ、上記第１実施例では２気筒４サイクルエンジンに
適用した例を示したが、本発明はデュアルインダクショ
ンタイプのその能各種多気筒エンジンに対しても適用で
きるのは勿論のことである。

例えば、その−例として第６図Ｋ　４．パルプ式の４・
気筒４サイクルエンジンに適用した第３実施例を示す（
尚、第１実施例と同一°の部分については同一の符号を
付してその詳細な説明は省略する。）本例の場合、各気
筒ＩＡ〜ＩＤの高負荷用吸気通路１０ａ〜１０ｄは２久
方１２の下流において拡大室１７′の同一部分から分岐
し該拡大室１７′で形成さ九る連通路１６’によって連
通され、また各気筒ＩＡ〜ＩＤの低負荷用吸気通路９３
〜９ｄは１久方１１下流において拡大室１９’の同一部
分から分岐し該拡大室で形成される連通路１８’によっ
て連通されており、第１１第４・気筒ＩＡ、ＩＤの吸気
通路９ａ　、９ｄ、４０ａ　、１０ｄ、また第２、第３
気ｆＦＪＩＢ、１ｃの吸気通路９ｂと９ｃ、ＩＱｂとｌ
Ｏｃはそれぞれ等長に設定され、１−３−４゜−２の点
火順序における隣接気筒間のＬｓ　＋　Ｔ−ｐを等しく
している。また、上記連通路１６’、　１８’を介して
気筒１Ａ〜ＩＤ間の高負荷用吸気通路］、　Ｏａ〜１０
ｄおよび低負荷用吸気通路９３〜９ｄの通路長さＬｓ　
、　Ｌｐ　　は、排気干渉効果を得る場合には」二記（
１）式の右辺第１項（開口時圧縮波発生から伝播までに
要する回転角度）が異なシ（第９図参照）、によシ設定され、また吸気慣性効果を得る場合には上記
（Ｉｔ）式によりｚ＝４として設定される。丑だ各吸気
通路９３〜９ｄ、１０８〜ＩＯｄの通路長さβｐ＋ｌｓ
　　は２次の吸気個有脈動効果会得るように上記（ＩＩ
Ｉ）式にょシ設定さ九ている。尚、３気筒４サイクルエ
ンジンに対しても、図示していないが同様であシ、各通
路長さＬｓ、Ｌｐ＋Ｎｐ＋６５ｆｌ：上記（１）〜個）
によシ設定すればよい。

はらに、排気干渉効果および吸気慣性効果の気筒間干渉
の態様として、上記第１実施例（２気筒４サイクルエン
ジン）では高負荷用吸気系統で排気干渉効果を、低負荷
用吸気系統で吸気慣性効果を得るようにしたが、高負荷
用および低負荷用吸気系統の少なくとも一方で排気干渉
効果および吸気慣性効果の少なくとも一方を得るように
設定すｈばよい。そして、その作用過程は、一般の２気
筒エンジンの場合、第７図に示すように、既述と同様、
排気干渉効果（実線矢印で示す）および吸気慣性効果（
破線矢印で示す）は第１気筒から第２気筒へ、第２気筒
から第１気筒へと順次交互に作用して行くのである。ま
た、３気筒エンジンの場合には、第８図に示すように、
上記両効果は、２気筒の場合と同様、第１気筒→第２気
筒、第２気筒→第３気筒、第３気筒→第１気筒へと順次
作用して行く。さらに、４．気筒エンジンの場合には、
第９図に示すように、吸気慣性効果は、点火順序ｊｒＪ
１シに第１気筒→第３気筒、第３気筒→第４気筒、第４
・気筒→第２気筒、第２気筒→第１気筒へと順次作用し
て行き、排気干渉効果は、逆に位相が１８０°遅れた気
筒から作用全受け、第３気餉→第１気筒、第４気筒→第
３気筒、第２気筒→第４気筒、第１気筒→第２気筒、第
３気筒→第１気筒へと作用するのである。よって、この
ように気筒間干渉を行う気筒間の通路長さＬｓ　、　Ｌ
ｐ　　を排気干渉効果又は吸気慣性効果を得るように設
定すればよい。

また、上記実施例では、１久方１１を主低負荷用吸気通
路９内に設けた型式のものについて示したが、該１次弁
１１’ｔ、主低負荷用吸気通路９と主高負荷用吸気通路
１０との分岐部上流の主吸気通路５に設けた型式のもの
も採用可能である。

以上説明したように、本発明によれば、低負荷用と高負
荷用との２系統の独立した吸気通路を備えた多気筒エン
ジンにおいて、５０００〜７０００ｒｐｍのエンジン高
回転時、気筒間の排気干渉効果または吸気慣性効果と各
気筒自身の吸気個有脈動効果とによシ過給効果を効果的
にかつ強力に得るようにしたので、過給機等を要さずに
既存の吸気系の館かな設計変更による簡単な構成でもっ
て、エンジン高負荷高回転時の充填効率を高めて出力向
上を有効に図ることができ、よってエンジンの出力向上
苅策の容易実施化およびコストダウン化に有用なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図および第２図は第
１・実施例を示す全体構成説明図および同要部概略図、
第３図は第１実施例の吸気行程を示す説明図、第４図は
出力トルり特性を示す図、第５図は第２実施例を示す要
部概略図、第６図は第３実施例を示す第１図相当図、第
７図〜第９図はそれぞれ２気筒、３気筒および４気筒エ
ンジンでの気筒間干渉を示す説明図である。ＩＡ〜ＩＤ・・・第１〜第４気筒、２・・・燃焼室、５
・・・主吸気通路、７・・・エアフローメーク、９・・
・主低負荷用吸気通路、９ａ〜９ｄ・・・第１〜第４低
負荷川吸気通路、１０・・・主高負荷用吸気通路、１０
８〜１０ｄ・・・第１〜第４．高負荷用吸気通路、１１
・・・１次ヅ「、１５・・・燃料噴射ノズル、１６　、
１６’・・・連通路、１７　、　ｌ　７’・・・拡大室
、１８．１８’・・・連通路、１９　ｔ　１９’・・・
拡大室、１２°゛°２次弁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　各気筒へ独立して開口する低負荷用吸気通路
と高負荷用吸気通路とを有する吸気通路を備え、該吸気
通路は、少なくとも低負荷用吸気通路を流れる吸気量を
変化させる１次弁と、高負荷用吸気面路を流れる吸気量
を変化させる２次弁とを有するエンジンの吸気装置であ
って、上記１次弁および２次弁の下流において各気筒の
低負荷用吸気通路同志および高負荷用吸気通路同志を連
通ずるそれぞれ各吸気通路の最小通路面積以上の通路面
積の連通路を有する拡大室を設け、上記連通路を介して
の各気筒間の低負荷用吸気通路および高−負荷用吸気通
路の通路長さを、少なくとも一方が５０００〜７７００
０　ｒｐｍのエンジン高回転時、一つの気筒の開口に生
じる圧力波が吸気行程終期にある他気筒に伝播して過給
を行うように設定したことを特徴とするエンジンの吸気
装置。