JPS5979037A

JPS5979037A - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPS5979037A
Application number: JP57190617A
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: JPH0452374B2

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
したものに関する。

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系統の低負荷用吸気通路と該低負荷用吸気通路
よりも通路面積の大きい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
おり、工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り、吸気流速を速めて燃焼安
定性を向」ニさせる一方、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り、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
吸気ン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」二
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（ｉｆｆｉのため、
構造が大がかりとなるとともにコストアップとなる嫌い
があった。

ま７ζ、従来、エンジンの吸気通路内に発生する吸気圧
力波（てより過給効果を得る技術として、実公昭４５−
２３２１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木の通路に分け
、かつそれぞれ別の吸気ポートを有し、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
い方の吸気通路を閉止し吸気を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な充填効率を得る
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、吸気通路内に発生ずる吸気圧力波をどのよう
に利用するのか、その構成、作用かが定かでなく、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、（リ　吸気ポート開口時には燃焼室の残留排気ガスの圧
力ＩＣよって吸気が圧縮され、吸気通路内の吸気ポート
部分に圧縮波が発生しており、この閉口時圧縮波は、近
年の市販型で１は騒音低減や排気カ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（ｉｉ）　　吸気ポート閉口時には吸気の慣性１・で
より吸気が圧縮されて吸気通路内の吸気ポート部分に圧
縮波が発生すること、（ｉｉｉ）吸気ポートの吸気開始により吸気通路内に膨
張波が発生することを知見した。

このことから、本発明は、上記の如き２系統の独立した
吸気通路を備えだ多気筒エンジンにおいて、一つの気筒
での上記（りの閉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せ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」１記（ｉｉ）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」１記（市）の膨張波を圧縮波に反転して
該多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。

その場合、上記気筒間干渉効果特に排気干渉効果は吸気
個有脈動効果よりも圧力波が強いため過給効果が大きい
こと、および上記高負荷用吸気通路は低負荷用吸気通路
よりも通路面積が大きいことから圧力波を可及的に減衰
させることなく伝播できることなどの理由から、上述の
如く過給効果の大きい気筒間干渉効果を高負荷用吸気系
統で得、補完的に低負荷用吸気系統で吸気個有脈動効果
を得ることが効果的である。

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、高負荷用吸気系統において上
記の如く一つの気筒の開口に生じる圧力？＆　（閉口時
圧縮波、閉口時圧縮波）を吸気行程終期にある他気筒に
有効に伝播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、低負荷用吸気系統におい
て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設定する
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」二を有効に図ら
んとするものである。

この目的を達成するだめ、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該低負荷用吸気通路
よりも通路面積の大きい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１ｒＬ′ｉ″Ｌ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、−に記１久方お
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それぞれ各吸気通路の
最小通路面積以上の通路面積を持つ連通路で連通ずると
ともに、低負荷用吸気通路の連通路に拡大室を設け、」
二記連通路を介しての各気筒間の高負荷用吸気通路の通
路長さを、５０００〜７０００ｒｐｍのエンジン高回転
時、一つの気筒の開口に生じる圧縮波を吸気行程終期に
ある他気筒に伝播して過給を行うように設定する一方、
上記拡大室と各気筒との間の低負荷用吸気通路の通路長
さを、５０００〜７０００　ｒｐｍのエンジン高回転時
、各気筒の開口に生じる膨張波を」二記拡大室で反転し
て反則した圧縮波が該多気筒の吸気行程終期に伝播して
過給を行うように設定したもので、高負荷用吸気系統で
の気筒間干渉効果（排気干渉効果、吸気慣性効果）と低
負荷用吸気系統での吸気個有脈動効果との相剰作用によ
ってエンジン高負荷高回転時の充填効率を効果的に高め
るようにしだものである。

ここにおいて、上記気筒間干渉効果および吸気個有脈動
効果を得るエンジン高回転時としての５０００−７００
Ｏｒｐｍ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
回転領域であって高出力を要し、充填効率向上、出力向
上ＩＣ有効な領域であることによる。

まだ、」二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通路でそれぞれ発
生した圧力波が他方に分散したり、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ククション吸気シ
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
や長さが異なり、一方の圧力波が他方によって減少させ
られることになるからである。

また、上記連通路および拡大室の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を避けるためであり、圧力波をそ
の減衰を小さくして有効に伝播さぜるためである。

さらに、上記拡大室の低負荷用吸気通路設置は、」１記
の如く低負荷用吸気系統で吸気個有脈動効果を得るため
によると共に、通常、燃料噴射ノズルは低負荷用吸気通
路に設けられているため、過渡運転時の燃料応答性の悪
化（加速時の息付きや減速時のオーバリッチＵてよる失
火等）を防止する上で有利であることによる。

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バルブ式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気筒であり、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は一端かエアクリーナ６を介して大気に開口して各気
筒ＩＡ　、ＩＢに吸気を供給するだめの主吸気通路であ
って、該主吸気通路５には吸入空気量を検出するエアフ
ローメータ７か配設宮れている。上記主吸気通路５はエ
アフローメータ７下流において隔壁８によって主低負荷
用吸気通路９と主高負荷用吸気通路１０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１１が配設され、１だ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」二になると
開作動してエンジン高負荷時主高負荷用吸気通路１０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９
ａ、９ｂに分岐されたのち各々低負荷用吸気ポート１３
．１３を介して各気筒ＩＡ、１Ｂの燃焼室２゜２に連通
しており、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の第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１−１４　、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Ｉ
Ａ、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。

」二記各高負荷用吸気通路１０ａ　、　１０ｂの最小通
路面積Ｍは各低負荷用吸気通路９ａ、９ｂの最小通路面
積Ａｐよりも大きく設定され（Ａｓ＞Ａｐ　）、また各
高負荷用吸気通路１０ａ　、１０ｂの通路長さ７ｓは各
低負荷用吸気通路９ａ　、９ｂの通路長さｔｐよりも短
かく設定さ九ており（ｔｓ＜ｔｐ）、特に高負荷用吸気
通路１０ａ、１０ｂによ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より下流に位置する）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射ノズル１５
．１５が配設されており、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によ
って構成されている。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と同等かそれ以上に設定され
ている（Ａｃｓ谷Ｓ）。

また、上記主低負荷用吸気通路９の分岐部は〜。

１久方１１下流に位置していて、第ｌ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１７を有す
る拡大室１８によって構成されている。上記連通路１７
の坤路面積Ａｃｐは、同じく各低負荷用吸気通路９ａ、
９ｂの最小通路面積Ａｐより大きく設定されている（Ａ
ｃｐ＞Ａｐ）。

また、上記拡大室１８の容積はエンジン排気量の０，５
〜２．０倍に設定されており、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
５く低下することによるものである。また、」二記拡大
室１８は、エンジンの加速運転時又は減速運転時等の過
渡運転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ｔで、上記各高負荷用吸気ポート１４には該高負荷
用吸気ポート１４を開閉する高負荷用吸気弁１９が設け
られ、また図示していないが各低負荷用吸気ポート１３
には該低負荷用吸気ポート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ＩＡ　、ＩＢにおいて
、２０および２１はそれぞれ一端が大気に開口し他端が
排気ポート２２゜２３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１
および第２排気通路であって、上記各排気ポート２２゜
２３には該排気ポー１−２２．２３を開閉する排気弁２
４．２４が設けられている。また、図示していないが、
上記各気筒ＩＡ、ＩＢの各排気通路２０　；２０．２１
．２１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、上記高負荷用吸気弁】９の開弁時期（高負荷用吸
気ポート１４の開口時期）は低負荷用吸気弁（図示せず
）の開弁時期（低負荷用吸気ポート１３の開口時期）よ
り以早に設定されており、高負荷用吸気通路１０ａ　、
　１０ｂにおいて閉口時圧縮波を強く発生させるように
している。また、高負荷用吸気弁１９の閉弁時期（高負
荷用吸気ポート１４の閉口時期）は低負荷用吸気弁の閉
弁時期（低負荷用吸気ポート１３の閉口時期）より以遅
に設定されており、高負荷用吸気通路１０ａ　、　１０
ｂにおいて閉口時圧縮波を強く発生させるとともに、気
筒間干渉において吸気行程終期の高負荷用吸気ポート１
４に伝播された開口時および閉口時圧縮波が低負荷用吸
気ポート１３から吹き抜けるのを防止して有効に過給効
果を得るようにしている。

加えて、−に記連通路１６を介しての山気筒ＩＡ。

１８間の高負荷用吸気通路１０ａ　、　１０ｂの通路長
さＬｓ（つまり高負荷用吸気ポー１−１４．１４間の連
通長さ）は、連通路１６の通路長さｔｃｓと該連通路１
６下流の第１．第２高負荷用吸気通路１０ａ　、　１０
ｂの各通路長さＡｓ、ムとを加算したもの（Ｌｓ＝ｔｃ
ｓ＋２　、／−ｓ　）であり、５０００〜７０００ｒＰ
ｍの回転域で山気筒ＩＡ　、１８間で排気干渉効果を得
る場合には、Ｌｓ−（Ｌ？＋□Ｓ　−ｆＯｏ　）　Ｘ４Ｘ　ａ　　　
・・・（■）の式から求められた値に設定される。尚、
上記（Ｉ）式において、Ｚは気筒数で２気筒の場合Ｚ＝
２であり、千は気筒間の位相差を示し、αＳは高負荷用
吸気弁１９の開弁期間で、また仏は高負荷用吸気弁１９
の開弁（高負荷用吸気ポート１４の開口）から開口時圧
縮波が実質的に発生する丑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高負荷用
吸気弁１９の閉弁（高負荷用吸気ポート１４の閉口）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１ト５０°であり、よって（−十〇ｓ　−Ｑ
ｏ　）は一方の気筒での開口時圧縮波の発生から吸気行
程終期にある他方の気筒への伝播まてに要するクランク
シャフトの回転角度を表わす。まだ、Ｎはエンジン回転
数でＮ＝５０００〜７０００　ｒｐｍであり、凸は１°
回転するに要する時間（秒）を表わす。

また、ａは圧力波の伝播速度（音速）で、２０°ｃ″ｃ
ａ＝３４３ｍ／ｓである。

まだ、上記通路長さＬｓは、５０００〜７０００ｒｐｍ
の回転域で両気筒ＩＡ、ＩＢ間で吸気慣性効果を得る場
合には、Ｌｓ＝（ｚ　　”１）ｘｉ×ａ−（［１）の式から求め
られた値に設定される。尚、上記（１１）式において、
・θ１は閉口時圧縮波が実質的に発生してから高負荷用
吸気弁１９の閉弁（高負荷用吸気ポート１４閉口）まで
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
播させる時期から高負荷用吸気弁１９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’であり、
（−−０１）　　は一方の気筒での閉口時圧縮波の発生
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。その他は上記
（Ｉ）式の場合と同じである。

さらに、」二記各低負荷用吸気通路９ａ、９ｂの通路長
さＡｐ、っまり該低負荷用吸気通路９ａ、９ｂの拡大室
１８への開口端面がら燃焼室２への開口（低負荷用吸気
ポルト１３）までの通路長さｔｐは、５０００〜７００
０　ｒｐｍの回転域で２次吸気個有脈動効果を得るよう
に、ｔｐ　＝　（θｐ−０２”　ａｓ’ｏＮ　ｘ÷×ａ・・
・（ｌＩＤの式から求められた値に設定されている。尚
、上記（ｉ１０式において、Ｏｐは低負荷用吸気弁の開
弁期間で、θ旦は低負荷用吸気弁の開弁１でよる低負荷
用吸気ポート１３開口が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だ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低負荷用吸
気弁の閉弁（低負荷用吸気ポート１３閉口）までの期間
とを合算した無効期間で約６０〜１００°程度であり、
よって（Ｏｐ−０２）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回転角度を表
わす。また、−は２次脈動が２往復する行程の逆数を表
わす。その他は上記（Ｉ）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犬である反面、
通路長さｔｐが長くなりすぎ、２次脈動の場合に対して
２倍の長さと々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ｔｐが２次脈動に対して２／
３の長さに短かくなる反面、２次脈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変
わらない。このことから、通路長さｔｐを可及的に短か
くしながら吸気個有脈動効果を有効に発揮させるためで
ある。

尚、上記（Ｔ）〜（１１Ｄ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
をもたらさ々いためである。

次に、上記第１実施例の作用について第３図により説明
するに、高出力を要する５０００〜７０．００ｐｍのエ
ンジン高回転時には、２久方１２の開作動により主低負
荷用吸気通路９と共に主高負荷用吸気通路１“０も開か
れて、各気筒ＩＡ、ＩＢに対し、各高負荷用吸気通路１
０ａ　、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１９の開弁による
高負荷用吸気ポート１４開口時または該高負荷用吸気弁
１９の閉弁による高負荷用吸気ポート１４閉日時にそれ
ぞれ第２高負荷用吸気通路１０ｂの高負荷用吸気ポート
１４付近して発生した開口時圧縮波または開口時圧縮波
は、両気筒ＩＡ、ＩＢ間の高負荷用吸気通路１０ａ　、
　１０１＋の通路長さＬｓを５０００〜７０．００　ｔ
ｐｍのエンジン高回転時を基準として上記（１）又は…
）式により求められる値に設定したこと１・でより、第
２高負荷用吸気通路１０ｂ、＋連通路１６→第１高負荷
用吸気通路１０ａを経て、吸気行程終期にある第１気筒
ＩＡＯ高負荷用吸気ポート１４に伝播される。

その結果、この開口時圧縮波苔ノとは開口時圧縮波によ
り、吸気が吸気行程終期にある第１気筒ＩＡの高負荷用
吸気ポート１４より燃焼室２内へ押し込ま九て強い過給
が行われることになる（排気干渉効果または吸気慣性効
果）。

それと同時に、第１気筒ＩＡにおいて、低負荷用吸気弁
の開弁後、低負荷用吸気ポート１３からの吸気開始によ
り第１低負荷用吸気通路９ａ内に発生した膨張波は、該
低負荷用吸気通路９ａの通路長さｔｐをＥ、　ＯＯＯ−
７００Ｏｒｐｍのエンジン高回転時を基糸として」−記
０１ｌ）式により求められる値に設定したことにより、
第１低負荷用吸気通路９ａ→拡大室１８（圧縮波に反転
して反射）−第１低負荷用吸気通路９ａ→燃焼室２（膨
張枝番て反転して反則）→第１低負荷用吸気通路９ａ→
拡大室１８（圧縮波に反転して反則）→第１低負荷用吸
気通路９ａを経て、圧縮波の２次脈動波として該第１気
筒ＩＡの吸気行程終期の低負荷用吸気ポート１３に伝播
されて過給か行わｒる（吸気個有脈動効果）。

′＝！た、同様に、第２気筒ＩＢにおいても、吸気行程
終期における高負荷用吸気ポート１４に対して第１気ｆ
Ｒ３ｉ　Ａからの開口時圧縮波又は開口時圧縮波が、ま
た低負荷用吸気ポート１３に対して第２気筒ＩＢ自身の
２次脈動圧縮波がそれぞれ伝播されて過給が行われる。

しだがって、このように高負荷用吸気系統における気筒
ＩＡ　、　ＩＢ相互間の気筒間干渉効果（排気干渉効果
、吸気慣性効果）による強い主たる過給効果と、低負荷
用吸気系統における各気筒ＩＡ、ＩＢ自身の吸気個有脈
動効果による補完的な過給効果との相剰作用によって、
第４図に示すようにエンジンの高負荷高回転時（５００
０〜７０．００Ｐｍ　　の回転域）での充填効率が著し
く増大して出力を大Ｎ珪でかつ有効ｔて向上させること
ができる。

尚、第４図では、各気筒ＩＡ、ＩＢの高負荷用吸気通路
］Ｏａ　、　１０ｂ　を各々独立させて６０００ｒｌ）
ｍ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　ｒｌｎｎを基
べＬ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。

まだ、その場合、排気干渉効果および吸気慣性効果を得
るだめの圧力波伝播経路である高負荷用吸気通路１０ａ
、１０１〕は、低負荷用吸気通路９ａ、９ｂよりも通路
面積が犬で、しかも通路長さが短かいことにより、圧力
波の伝播の抵抗が小さく、特に過給効果の大きい気筒間
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。

まだ、上記連通路１６は、２久方１２の下流に位置し、
しかもその通路面積Ａｃｓを高負荷用吸気通路１０ａ　
、　１０ｂの最小通路面積Ａｓ以」−としたので、上記
２次弁１２や連通路１６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、」二記拡大室１８は、１次弁
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、上記高負荷用吸気ポート１４の開口時期を低負
荷用吸気ポート１３よりも以早としたことにより、特に
高負荷用吸気ポート１４開口時の開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、高負荷用吸気ポート１４の閉口時期を
低負荷用吸気ポート１３よりも思違としたことにより、
開口時圧縮波を強く発生でき吸気慣性効果の向上に有利
であるとともに、過給効果の大きい気筒間干渉効果での
圧縮波の低負荷用吸気ポート１３からの吹き抜けを防止
でき有利である。

捷だ、燃料供給装置としての燃料噴射ノズル１５は、連
通路１７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。

才だ、」二記気筒間干渉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および拡大室１８の位置、
該連通路１６を介しての両気筒ＩＡ。

１８間の高負荷用吸気通路１０ａ　、　１０ｂの通路長
さＩ−ｓ、および上記拡大室１８と各気筒ＩＡ、ＩＢと
の間の低負荷用吸気通路９ａ　、　９ｂの通路長さＡｐ
など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、各気筒ＩＡ　、　ＩＢにおいて低負荷用
および高負荷用吸気通路９ａ　、　９１）、　１０ａ　
。

１０ｂを各々独立した低負荷用および高負荷用吸気ポー
ト１３．１４を介して燃焼室２に開口させだが、第５図
に示す第２実施例のように、単一の吸気ポート２５を介
して燃焼室２に開口させるとともに、該吸気ポート２５
を単一の吸気弁２６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図においで上記第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。）また、
」二記第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
イプのその他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図に４バルブ式の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算号をイＮ］シ
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１０
ａ〜１０ｄは２久方１２の下流において連通路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９ａ〜９ｄは１久方１１下流において拡大室１８’
で形成される連通路１７′によって連通されており、該
連通路１７′下流の各低負荷用吸気通路９ａ〜９ｄには
燃料噴射ノズル１５が配設されている。寸だ、上記連通
路１６′を介して気筒ＩＡ〜１ｒ）間の高負荷用吸気通
路１０ａ〜１０ｄの通路長さＬｓは、排気干渉効果を得
る場合には上記（Ｉ）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）が具なり（第９図参
照）、Ｌｓ（ｐ）−（Ｏ５（ｐ）−１８０−々ｏ）×韮
×ａ・・・（■′）により設定され、捷だ吸気慣性効果
を得る場合には上記（ｌ］）式によりｚ＝４として設定
される。捷だ低負荷用吸気通路９ａ　、　９ｂの通路長
さｔｐは２次の吸気個有脈動効果を得るように上記ＧＩ
Ｄ式により設定さ九ている。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り、各通路
長さＬｓ、ｔｐを上記（Ｉ）〜（ｉｌｌ）により設定す
ればよい。

寸だ、上記第３実施例（４気筒４→）−イクルエンジン
）では、第１．第４気筒ＩＡ、ＩＤの対応す゛る各吸気
通路９ａ　、　９ｄ　、　１０ａ　、　１０ｄの通路長
さｔｐ＋、Ａｐ４．ｔｓ＋＋ｔＳ＜は同じで、ｉｐ　、
　＝ｉｐ　４　＞ｔｓ　、＝ｌｓ　４となり、丑だ、第
２゜第３気筒ＩＢ、ＩＣノ各吸気通路９ｂ、９ｃ、１０
ｂｊＯｃ　ノ通路長さ４２　＋　ｌ！＋ｐ８’　＋　Ｊ
！＋３２　＋　”’　８も同様に、１ｐ２＝ｌｐ３＞１
ｓ２＝ｔｓＢとなる。従って、第１気筒ＩＡ−＋第３気
筒１ｃ→第４気筒１ト第２気筒ＩＢの点火順序では燃焼
の連続する気筒間の通路長さＬｐ、ＬＳは全て同じにな
る。すなわち、Ｌｐ＝４１　（Ａｐ４）　＋ｚｐ２Ｃ／−ｐ３）Ｌｓ＝
ｔｓ、　（Ａｓ４）−１４ｓ２（Ａｓ３）となるので、
各気筒ＩＡ〜ＩＤの各吸気通路９ａ−９ｄ。

１０ａ〜１０ｄは拡大室１８′部分の近い所から分岐さ
せるのが好ましい。

さらに、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、」二記第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又は吸気
慣性効果を得るように設定したが、特に過給効果の大き
い排気干渉効果を得るように設定するこ吉が好ましい。

寸だ、両効果を共に得るように設定してもよいのは勿論
である、そして、気筒間干渉の作用過程は、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０行くのである。寸
だ、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、点火順序逆りに第
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
を受け、第３気筒→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　６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を、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」１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、５０００〜７０００　ｒｐｍのエンジン
高回転時、高負荷用吸気系統での気筒間の排気干渉効果
、吸気慣性効果による強い過給効果と、低負荷用吸気系
統での各気筒自身の吸気個有脈動効果による補完的な過
給効果を効果的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著しく高
めて出力向上を大ｒｉ＋にかつ有効に図ることができ、
よってエンジンの出力向上対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
力トルク特性を示す図、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０２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。 ■Ａ〜ＩＤ・・・第１〜第４気筒、２・・・燃焼室、５
・・・主吸気通路、７・・・エアフローメータ、９・・
・主低負荷用吸気通路、９８〜９ｄ・・・第１〜第４低
負荷用吸気通路、１０・・・主高負荷用吸気通路、１０
ａ〜１０ｄ・・・第１〜第４高負荷用吸気通路、１１・
・・１次弁、１５・・・燃料噴射ノズノベ　１６．１６
’・・・連通路、１７゜１７′・・・連通路、１８．１
８’・・・拡大室、１２・　２次弁。特許出願人　　東洋工業株式会社

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該
低負荷用吸気通路よりも通路面積の大きい高負荷用吸気
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■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それぞれ各吸気通
路の最小通路面積以上の通路面積を持つ連通路で連通ず
るとともに、低負荷用吸気通路の連通路に拡大室を設け
、上記連通路を介しての各気筒間の高負荷用吸気通路の
通路長さを、５０００〜７０００　ｒｐｒｎのエンジン
高回転時に一つの気筒の開口に生じる圧縮波が吸気行程
終期にある他気筒に伝播して過給を行うように設定する
一方、上記拡大室と各気筒との間の低負荷用吸気通路の
通路長さを、５０００〜７０００　ｒｐｍのエンジン高
回転時、各気筒の開口に生じる膨張波を上気拡大室で反
転して反則した圧縮波が該多気筒の吸気行程終期に伝播
して過給を行うように設定したことを特徴とずエンジン
の吸気装置。