JPS60142013A - エンジンの吸気装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの吸気装置、特に１気筒当りに２つの
吸気ボートが設（）られ且つ各吸気ボートに接続される
吸気通路がサージタンクから夫々独立して設りられたエ
ンジンの吸気装置に関する。

（従　来　技　術） 一般にエンジンにおいては、吸気の充填効率を畠めて出
力の向上を図るためには所謂吸気慣性効果を利用するこ
とがイＪ効て゛あるが、この吸気慣性効果は吸気通路の
長さとエンジンの回転数との関係に依存し、該効果が最
も効果的に得られる吸気通路の長さがエンジン回転数の
上昇に従って短くなるという関係にある。そこで、例え
ば実開昭５６−２０２３号公報や実開昭５７−２２６２
９号公報に開示されているＪ、うに、吸気通路の長さを
可変どし、その長さをエンジン回転数に応じて変化させ
ることにより、広範囲のエンジン運転領域で吸気慣性効
果を利用できるようにした吸気装置が提案されている。

しかし、これらの公報に開示された吸気装置は、いずれ
も固定管に嵌合された可動性を直線方向にスライドさＵ
ることによって吸気通路の長さを変化ざＵる（ず４成で
あるため、該長さを所要の範囲で変化さけるためには装
置が大型化し、特に当該エンジンを自動車に搭載りる場
合に大ぎなスペースを必要とする欠点がある。そこで、
本願出願人は、先の特Ｈ′（出願く特願昭５８−４８３
４４号）で回動部材にＪ：って吸気通路の長さを変化さ
せるようにした吸気装置を提案した。これににれば、装
置をコバクトに構成し且つ吸気通路の長さを広範囲に変
化ざＵることが可能となる。

ところで、上記の従来例は、いずれも吸気ボートが各気
筒に１づつ設番プられるエンジンについてのものである
が、近イ「、出方向上性のため１気筒当りに２つの吸気
ボー１−を段【ノた二１−ンジンが実現されている。そ
して、このようなエンジンについても吸気慣性効果を広
範囲のエンジン運転領域で利用づるためには各吸気ボー
１〜に接続される吸気通路の長さを変化さｌ゛ることか
必要であるが、その場合に装置全体の大型化や構造の複
雑化で９を来たすことなく、吸気通路の長さを変化さけ
るように構成することが必要である。

また、上記の従来例は、エンジンの運転状態に応じて吸
気通路の長さのみを変化さけるものであるが、より広範
囲のエンジン運転領域ぐ効果的に吸気慣性効果を利用す
るためには、吸気通路の長さと共に通路断面積をもエン
ジンの運転状態に応じて変化させる必要がある。

（発　明　の　目　的） 本発明は、エンジンの吸気装置に関Ｊる上記のような問
題に対処するもので、特に１気筒当りに２つの吸気ボー
トが設（）られたエンジンにおいて、各吸気ボー１−に
接続される吸気通路の長さをコンバク１−で且つ簡素な
４１４成で広範［１１１に変化させることを可能どづる
と共に、エンジンの運転状態に応じて吸気通路の通路断
面積をし増減さμることを可能とづる。これにより、エ
ンジンのより広範囲の運転領域で吸気慣性効果を一層有
効に利用できるエンジンを実現することを目的とする。

（発　明　の　構　成） 本発明に係るエンジンの吸気装置は上記目的達成のため
次のように構成される。

即し、１気筒当りに２つの吸気ボートが設りられ、■ｊ
つ吸気系の途中に備えられたサージタンクから１ニ記各
吸気ポー１−に至る吸気通路が人々独立して設（）られ
ているエンジンにおいて、上記サージタンクの周壁部に
各吸気通路に接続される延長部を夫ノイ独立させて形成
すると共に、Ｉナージタンク内には、その内部空間と上
記各延長部とを画成し且つその両者を連通さける連通口
を有する画成回動部材を設ける。そして、該回動部材を
駆動機構によってエンジンの運転状態に応じて回動させ
ることにより、上記各吸気通路の延長部とサージタンク
内部空間との連通位置を変化させて、サージタンク下流
の各吸気通路の長さを変化させるように構成づる。

このような構成によれば、６気に）毎に吸気通路が２本
づつ設けられるにも拘らず、画成回動部材の回動によっ
て各吸気通路の長さを、装置全体の大型化や構造の複雑
化等を来たすことなく、広範１ｕｌｌに変化さＶるＣと
が可能となる。また、各気筒についての２つの吸気通路
の一方又は両方にシトツタバルブを備え、該バルブをエ
ンジンの運転状態応じて開閉制ＯＩｌ′？Ｊるようにす
れば、内通路の１−一夕ル通路１１１１１面積が増減さ
れることになり、吸気通路の長さの変化と相俟って、よ
り広範Ｄｌ［の」−ンジン運転領域で一層効果的に吸気
慣性効果を利用することが可能となる。

〈実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に阜づいて説明覆る。

第１図に示すように、エンジン１の一側部に設けられた
吸気装置２は、エアクリーナ３からエア７０−メータ４
及びスロットル弁５を介して空気が導入されるサージタ
ンク６と、該サージタンク６から分岐されて、該タンク
内の空気を６気１；ｑ７・・・７に吸入させる複数の分
岐答８・・・８どを有し、これらにより上記エアクリー
ナ３から複数の気筒７・・・７に至る途中にサージタン
ク６かセ１１えられた吸気系が構成されている。ここで
、上記各気筒７は夫々第１吸気ポート９１と第２吸気ボ
ート９２どを有し、これに対応させて上記各分岐管８内
には隔壁１０によって仕切られた第１通路１１１と第２
通路１１２とが設（プられている。ぞして、−Ｆ２各分
岐管８・・・８がシリンダヘッド１２の一側面に固着さ
れることに、より上記各第１吸気ボート９１と各第１通
路１１１とが、また各第２吸気ボート９２と各第２通路
１１２とが夫々接続され、サージタンク６と各気筒７・
・・７どの間に１気筒当りに２系統の吸気通路が夫々独
立して形成されている。

また、第１図及び第２図に示すように、ナージタンク６
の周壁部には各気筒毎に吸気通路の第１延長部１３１及
び第２延長ｎｌ＋　１３２が段重）られている。これら
の延長部１３＋、１３２・・・は、サージタンク周壁の
内面に立設された什切檗１４・・・１４ににつて夫々独
立させて設けられ、上記各分岐管８内の第１通路１１１
及び第２通路１１２に夫々接続されていると共に、該接
続部Δから上下方向の面に沿って該タンク６の中央部に
通じるように渦巻き状に形成されている。

一方、リーージタンク６の中央部には、周壁部にＪ３り
る上記各延長部１３１，１３２・・・とその内側の空ず
間とを画成する中空円筒状の画成回動部材１５が備えら
れている。この回動部材１５は第１図に示すように一端
が開口され、内部空間１６が該間口部１７及びサージタ
ンク６の入口部１８を介してスロワ１ヘル弁５が設（プ
られた吸気系の上流部に連通されていると共に、該端部
にａ３いて軸受１９を介してサージタンク６のゲージン
グ２０に軸支され、また他端部が該ゲージング２０にボ
ルト２１・・・２１により固着されたナイドカバー２２
に軸受２３を介して軸支されて、リージタンクＧ内で回
動自在とされている。イして、該回動部材７５にお【プ
る上記各延長部１３＋、１３２・・・と内部空間１６と
を画成する周面に気筒数と同数の連通口２４・・・２４
が設【）られ、各連通［１２４が大々第１、第２延長部
１３１，１３２と内部空間１６とを連通させている。

まＩｃ　、第３図に示すように６の画成回動部材１５を
回動させる駆動機構２５がサージタンク６の一端部外側
に備えられているが、該駆動機構２５は、上記サイド乃
バー２２から外部に突出した回動部材１５に一体の軸部
２６に固着された人力歯車２７と、該人力歯車２７に噛
み合された円弧状歯車２８と、この円弧状歯車２８をレ
バー２９を介して駆動覆るダイＩ７フラム３０とで構成
され、該ダイヤフラム３０エンジン１の排気通路（図示
せヂ〉から排圧が導入されるようになっている。

ここで、上記ｊＪｌ圧はエンジンの高回転時には高く、
低回転時には低くなるから、エンジン回転数の上界に従
って上“記円弧状歯車２８及び入力歯巾２７が人々図示
の位；Ｉ″１から１１方向に回ｖノシ、これに伴って回
動部材１５し第２図に示づａ方向に回動りる。

然し−Ｃ１この実施例においては、第１図に示づように
上記各分岐管８内の第１．第２通路１１１゜１′Ｉ２の
うち、第１通路１１１に燃利噴躬ノズル３１が備えられ
ていると共に、第２通路１１２には該通路を遮断するシ
ャッタバルブ３２が備えられている。このシャッタバル
ブ３２は図示しない駆動機構によって開閉され、所定の
エンジン回転数以下では閉じ、該回転数以上で聞くよう
になっている。

尚、この実施例においては、サージタンク６におりる中
央に位置Ｊ−る２つの分岐管８，８間に予備空間３３が
設（プられていると共に、該空間３３と画成回動部材１
５の内部空間１６とが該部材１５の円面に形成された連
通口３４によって連通されている。この空間３３は、例
えば排気ガスを還流する場合に該ガスを各気筒７・・・
７に均等に還流するために、或いは各種の制御用として
安定した吸気負圧を取出づため等に用いられる。また、
ゲージング２０ど回動部ｊｔＡ’　１−５とは、す゛イ
ドカバー２２を取外した状態で回動部材１５を挿入する
ことににり容易に組立てることができるように構成され
ている。

上記の構成によれば、エンジン１の運転時に第１図に示
ずエアクリーナ３から吸入された空気はエアフローメー
タ４及びス１コツ１−ル弁５を経てり一−ジタンク６に
導入されるのであるが、該サージタンク６内にｄ３いて
は、空気は該タンク６の入［１部１８から画成回動部材
１５の内部空間１６に導入されると」Ｌに、該部材１５
の周面に形成された各連通０２４・・・２／Ｉから夫々
第１．第２延長部１：３＋、１３２・・・に分配されて
流入する。この場合において、エンジン゛回転数が所定
回転数以下の低回転領域にある１１）は、各分岐鈷・８
にＪ３ける第２通路１１２に備えられたシトツタバルブ
３２が閉じられているので、上記延長部１３１，１３２
のうし第１延長部１３１に流入した空気のみが下流側に
流れ、該第１延長部１３１を渦巻き状に通過した後、上
記分岐管８にお【プる第１通路１１１及び負）１吸気ボ
ー１〜９１を経て各気筒７・・・７に至るのである。こ
の時、上記各第１延長部１３１（第２延長部１３２も同
様）は仕切壁１４・・・１４にＪ：つて独立して設りら
れているから、空気は連通［１２４から第１延長部１３
１への連通部Ｂ（第２図参照）でサージタンク６内の大
容積の内部空間１６から分岐されることになり、該連通
部Ｂから延長部１３１と分岐管８内の第１通路１１１と
の接続部Ａを経て各気筒７に至るｒｌ　Ｔ’人々独立し
た通路を通過することになる。

然して、エンジン１の回転数が低く、第３図に示す駆動
機構２５のダイヘアフラム３０に導入される排圧が低い
場合は、上記画成回動部４Ａ１５は第２図に示す位置に
あって、サージタンク６の内部空間１６と各第１延長部
１３１との連通部Ｂも図示の位置にあるが、この状態か
らエンジン回転数が上昇して上記ダイオフフラム３０に
導入される排圧が上昇すると、駆動機構２５にＪＪ　’
＝ｊる歯車２８゜２７を介して回動部材１５がａ方向に
回動されることにより、該連通部ＢＧａ方向に移動し、
これによりエンジン回転数の上ｙ（に従って第１延長部
１３１の長さ、換言寸れはサージタンク下流の吸気通路
の長さが次第に短くなる。そし−（、エンジン回転数が
上記の所定回転数まで上背しＩζ時に、上記分岐管８に
お（］る第２通路１１２に備えられたシャッタバルブ３
２が聞くことにより、サージタンク６の内部空間１６か
ら第２延長部１３２、上記第２通路１１２及び第２吸気
ボート９２を経て各気筒７・・・７に至る吸気通路も開
通する。これにより、サージタンク下流の各気筒７・・
・７に夫々至る独立した吸気通路のトータルの通路断面
が増大することになる。そして、エンジン回転数が更に
上背すると、」−２画成回動部材１５が更にａ方向に回
動し、第１．第２延長部１３１，１３２の長さが一層短
くなる。このようにして、サージタンク下流の吸気通路
がエンジン回転数の上背に従って、長く１つ断面積の小
さい状態から短く旦つ断面積の大ぎい状態に変化するこ
とになる。　ところで、一般に吸気慣性効果を最も効果
的に得るためには、吸気通路の状態が長さについてはエ
ンジン回転数が１！″！Ｉくイγるはど知くなり、Ｉ＋
’＋　ｖ８Ｉ１７ｉ面偵についてはエンジン回転数が高
くなるほど増加づるのが望ましい。従っで、−１−記の
如き画成回動部材１５及びシトツタバルブ３２の作動に
Ｊ：って、広範囲のエンジン運転領域て・常に効果的に
吸気慣性効果が得られることになる。そして、特に吸気
通路の長さが画成回動部材１５の回動によって変化され
る構成であるから、吸気通路が各気筒毎に２系統づつ設
置づられているにも拘らり“、構造の複雑化や装置の茗
しい大型化等を生じないのである。

ここで、上記の説明は、エンジン回転数の上昇時に画成
回動部材１５がａ方向に回動している途中で第２通路１
１２のシャッタバルブ３２を聞くように制御する場合に
ついてであるが、］ニンジン回転数の上昇時に、先ずシ
ャッタバルブ３２を閉じた状態で画成回ＩＪ＋部材１５
をａｈ向に最大限回動させ、更にエンジン回転数が上背
した時に、シャッタバルブ３２を開くと同時に画成回動
部材１５を当初の位置に一旦戻し、然る後該回動部４イ
１５を再びａ方向に回動させるようにしてちよく、要り
るに画成回動部材１！；とシトツタバルブ３２どを、吸
気慣性効果が各エンジン回転数にａ３いて最も効果的に
１ｑられるように制御司ればよいのである。

尚、ｆｆ１４〜８図は人々本発明の伯の実施例を示すも
ので、第４図に示す実施例は、画成回動部材１５ａの周
面に形成される連通［１をその周囲の第１、第２延長部
１３１ａ、１３２ａに対応させて１気間毎に第１．第２
連通０２４　＋ａ　、　２４２ａに分Ｈしたもので、こ
の場合、同図に示ずように両速通口２４　＋ａ　、２４
２ａの位相を必要に応じて異るｊらＶることができる。

また、第５図に示す実施例は、分岐管（３＋１内におけ
る仕切壁１０ｔ＋を一部切欠き、その切欠き部に燃料噴
ｑ・１ノズル３１１）を設置したもので、シャッタバル
ブ３２１）が問いＩＣ時に内通路１１　＋　＋）　。

１１２ｂに燃料が均等に分散されるようにしたものであ
る。この実施例においては、更に上記ノズル３１ｂを常
時開通している第１通路１１１ｂ側に多少傾けて、第２
通路１１２ｂにお（Ｊるシトツタバルブ３２ｂが閉じら
れている時に該バルブの上流側に多量の燃料が留ること
を防止するようにしく゛もよい。また、この実施例の変
形例として、第６図に示刀実施例のように燃料１ｎ川ノ
ズル３１Ｃを下流側に、シャッタバルブ３２０を上流側
に設りるようにしてもよい。

更に、第７図に示づ′実施例は、分岐管８ｄにおりる第
１通路１１１ｄの断面積を第２通路１１２ｄの断面ｆｆ
ｆｉより小さくすると共に、内通路１１１−ｄ、ｌ１２
ｄに第１．第２シャッタバルブ３２１ｄ、３２２ｄを夫
々備えたものでｄうる。この実施例においては、エンジ
ン回転数の上背時に、先ず通路断面積の小さい第１通路
１１１ｄの第１シトツタバルブ３２１ｄのみを聞いた状
態で画成回動部材 第に短くし、次に上記第１シヤツタバルブ３２１ｄを閉
じ且つ通路断面積の大きい第２通路１１２ｄの第２シＰ
ツタバルブ３２２ｄを開くと共に、上記画成回動部材１
５ｄを一口吸気通路を長くする位置に戻し、然る後該部
材１５（Ｉを再び吸気通路を短くする方向に回動させ、
更にエンジン回転数が上昇した時に、上記第１．第２シ
ヤツタバルブ３２１ｄ　、３２２ｄの両者を聞くと共に
両成回りＪ部材１５ｄを再度元の位置に戻した上でＦＩ
Ｅび吸気通路を短くする方向に回動させる。つまり、エ
ンジン回転数の上昇に従って吸気通路の断面積を３段階
に増大さぜると共に、各段階において吸気通路の長さを
エンジン回転数の上昇に従って短くする１、これによれ
ば、一層広範囲のエンジン運転領域にｉ１５いて一層効
果的に吸気慣性効果が得られることになる。また、この
実施例は第８図に示づ実施例のように燃料げ１則ノズル
３１０を下流側にシトツタバルブ３２＋ｃ　、３２２０
を」１流側に設「９りるように変形される。

（介　明　の　効　果〉 以上のように本発明によれば、１気筒当りに２つの吸気
ポー１−力Ｈ受【づられＪｌつ各吸気ボートに夫々接続
される吸気通路の長さか可変とされ１．Ｘエンジンの吸
気装置として、上記吸気通路の艮ざを大きな変化量で変
化さけることかでさると共に、コンパクトひ且つ簡素に
椙成された吸気装置が実現されることになる。まｌＣ１
吸気通路の長さととしに該通路の断面積をもエンジンの
運転状態に応じて変化さｌることができ、もってより広
範囲のエンジン運転領域で吸気慣性効果を一層効果的に
利Ｉ１１でさるようになる。尚、本発明は、１気筒当り
に当初から２つの吸気ボートが設りられている場合に適
用される他、吸気通路の断面積を可変どして吸気ｔｒ１
ｆり効果をより有効に利用するために各気筒毎に２つの
吸気ボートを設（ノる場合をも含むものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示Ｊもので、第１図【Ｊ吸気装
置の全体を示す平面図、第２図は第１図■−ＩＩ線で切
断した拡大ｗＬ断止血図、第３図は駆動機構を示ず背面
図、第４〜８図は本発明の他の実施例を夫々示１要部横
断平面図である。 １・・・エンジン、２・・・吸気装置、６・・・サージ
タンク、７・・・気筒、９１．９２・・・吸気ポー１−
１１１■、１１２・・・吸気通路、１３＋、１３２・・
・延長部、１５・・・画成回動部材、１６・・・内部空
間、２／ｌ・・連通（］、２５・・駆動機構。 出願人　東洋工業株式会社 第４図　第５図　第６図 第７図　第８図 ５ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１気筒当りに２つの吸気ボートが設けられ且つ各
   吸気ボートに接続される吸気通路が吸気系の途中に備え
   られた→ノージタンクから互いに独立して設置ｊられて
   いるエンジンの吸気装置であって、上記サージタンクの
   周壁部に上記各吸気通路に接続される延長部を夫々独立
   させて形成すると共に、サージタンクの内部空間と上記
   各延長部とを画成して両者を連通口により連通さ１！且
   つ該延長部に沿って回動して上記連通口の位置を変化さ
   せることによりサージタンク下流の各吸気通路の長さを
   変化さｌる画成回動部材を設け、更に該画成回動部材を
   エンジンの運転状態に応じて回動させる駆動機構を備え
   たことを特徴とづるエンジンの吸気装置。