JPS60147529A - 多気筒エンジンの吸気装置 - Google Patents

多気筒エンジンの吸気装置

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JPS60147529A
JPS60147529A JP59003089A JP308984A JPS60147529A JP S60147529 A JPS60147529 A JP S60147529A JP 59003089 A JP59003089 A JP 59003089A JP 308984 A JP308984 A JP 308984A JP S60147529 A JPS60147529 A JP S60147529A
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JP
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surge tank
intake
space
casing
suction
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JP59003089A
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Mitsuo Hitomi
光夫 人見
Junzo Sasaki
潤三 佐々木
Kazuhiko Ueda
和彦 上田
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Mazda Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • 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
    • F02B27/0226Use 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 means generating the charging effect
    • F02B27/0247Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes
    • F02B27/0257Rotatable plenum chambers
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    • F02B27/0215Oscillating pipe charging, i.e. variable intake pipe length charging
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    • F02B27/0263Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes the plenum chamber and at least one of the intake ducts having a common wall, and the intake ducts wrap partially around the plenum chamber, i.e. snail-type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

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) 本発明は多気筒エンジンの吸気装置、特にサージタンク
から各気筒に夫々独立した吸気通路が設けられ、且つ各
吸気通路の長さが可変とされた吸気装置に関する。
(従 来 技 術) 一般にエンジンにおいては、吸気の充填効率を高めて出
力の向上を図る上で所謂吸気慣性効果を利用することが
有効であるが、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57−22629号公
報に開示されているように、吸気通路の長さを可変とし
、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、低速から高速までの広い範囲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管を直線方向にスライドさせ
ることによって吸気通路の長さを変化させる構成である
ため、該長さを所要の範囲で変化させるためには装置が
大型化し、特に当該エンジンを自動車に搭載する場合に
大きなスペースを必要とする欠点がある。
(発 明 の 目 的) 本発明は、吸気通路の長さを可変とした吸気装置につい
ての上記のような実情に対処するもので、装置の全体が
コンパクトに構成され、しかも吸気通路の長さの゛変化
四を大きく設定することができる吸気装置を実現するこ
とを目的とする。
ところで、本願出願人は先の特許出願(特願昭58−4
8344号)で上記目的を達成するエンジンの吸気通路
に関する発明を出願したが、本願発明はこの先願発明を
更に改良するもので、吸気抵抗を減少させることにより
、吸気の充填効率を一層向上させるようにしたものであ
る。
(発 明 の 構 成) 本発明に係るエンジンの吸気装置は−F記のような目的
を達成すべく次のように構成される。
即ち、吸気系の途中にサージタンクが1に11えられ、
且つ該サージタンクから各気筒に夫々独立した吸気通路
が設【プられた吸気装置において、−に記1ノージタン
クのケーシング周壁部に互いに独立して設けられ1つ上
記各吸気通路に夫々接続される延長部を形成すると共に
、該延長部の内側にサージタンク空間となる内部空間と
各延長部とを画成し且つその両者を連通させる連通口を
有する画成回動部材を備える。そして、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
えることにより、上記連通口の位置を移動させてサージ
タンク空′間下流の延長部の長さを変化させるように構
成すると共に、特に」二記連通口の1つ当りについてそ
の周囲の複数の延長部と画成回動部材の内部空間とを連
通させるように構成する。
このような構成によれば、画成回動部材の回動によって
各気筒に夫々通じる延長部を含む独立した吸気通路の長
さが変化するので、装置全体の大型化を来たすことなく
該吸気通路の長さを広範囲に変化させることが可能とな
る。特に、上記連通口の1つ当りについて複数の延長部
と画成回動部材の内部空間とが連通されるので、該内部
空間から各延長部に空気が方向を規制されることなく自
由に流入することになり、これにより吸気抵抗が減少し
、充填効率が一層向上することになる。
尚、上記各延長部を仕切る仕切壁はケーシングの内周面
又は画成回動部材の外周面に立設されるが、後者の場合
は、該回動部材周面の連通口が設けられている位置で仕
切壁を切欠くことにより、空気を一層自由に各延長部に
流入させることができるようになる。
(実 施 例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に示すように、エンジン1の一側部には吸気装M
2を構成するサージタンク3が備えられ、エアクリーナ
4からエアフローメータ5及びスロットル弁6を介して
該タンク3内に空気が導入されるようになっている。こ
のサージタンク3のケーシング7内における上部には、
仕切壁8・・・8によって夫々独立させて吸気通路9・
・・9が設iフられ、第2図に示すように各吸気通路9
・・・9がシリンダヘッド10における各気筒11・・
・11に通じる吸気ポート12・・・12に夫々接続さ
れている。
一方、上記ケーシング7における各吸気通路9・・・9
の下方には円筒状空間が設りられ、この空間内に中空状
の画成回動部材13が備えられている。
この画成回動部材13は第1図に示すように一端が開口
され、サージタンク空間となる内部空間14が該開口部
15及びケーシング7の一端に設けられた入口部16を
介してスロットル弁6が設けられた吸気系の上流部に連
通されているど共に、該開口部15側の端部において軸
受17を介してケージグアに軸支され、且つ他方の端部
に設けられた軸部18がケーシング7の当該端部にボル
ト19・・・19により固着されたサイドカバー20に
軸受21を介して軸支されて、ケーシング7内で回動自
在とされている。
然して、該画成回動部材13の外周囲には、周方向の仕
切壁22・・・22が軸方向に所定の間隔を隔てて並行
に立設され、該回動部材13の外周面とケーシング7の
内周面との間の空間が該回動部材13の周囲を取巻く複
数の通路23・・・23に仕切られていると共に、第2
図に示すようにこれらの通路23・・・23はケーシン
グ7の上部に設けられた上記の各吸気通路9・・・9の
上流端に夫々接続され、各吸気通路9・・・9の延長部
とされている。
ここで、各吸気通路9と延長部23の接続部Aには各延
長部23・・・23を画成する隣接仕切壁22゜22間
に位置して、該延長部23を一方向のみから吸気通路9
に滑かに連通させる案内部材24がボルト25を用いて
ケーシング7の内部に固着されている。
また、画成回動部材13の周面には該部材13の内部空
間14とその外周囲の、E記名延長部23・・・23と
を連通させる連通口26が設けられているが、この連通
口26は第1図及び第3図に示すように回動部材13の
略全長にわたって間口されて、この1つの連通口26に
より内部空間14とその周囲の複数の延長部23・・・
23とを連通させるようになっている。また、この実施
例では、各延長部23・・・23を仕切る仕切壁22・
・・22が連通口26が形成された範囲Wで切欠かれて
いる。
そして、第4図に示すように、画成回動部材13を回動
さ往る駆動機構27が上記サイドカバー20の外側に備
えられている。この駆動機構27はサイドカバー20か
ら外部に突出したt記軸部18に固着された入力歯車2
8と、該入力歯車28に噛み合された円弧状歯車29と
、この円弧状歯車29をレバー30を介して駆動するダ
イヤフラム31とで構成され、該ダイヤフラム31にエ
ンジン1の排気通路(図示せず)から排圧が導入される
ようになっている。その場合に、上記排圧はエンジンの
高回転時には高く、低回転時には低くなるから、エンジ
ン回転数の上昇に従って上記円弧状歯車29及び入力歯
車28が夫々図示の位置からa方向に回動し、これに伴
って回動部材13も第2図に示すa方向に回動する。
また、この実施例では、第2図に示すように各吸気通路
9・・・9の下流部に燃料噴射ノズル32・・・32が
取付けられ、燃料供給管33によって供給される燃料を
該ノズル32・・・32によって各吸気通路9・・・9
内ないし各吸気ポート12・・・12内に夫々噴射する
ようになっている。
上記の構成によれば、エンジン1の運転時にエアクリー
ナ4から吸入され、エアフローメータ5及びスロットル
弁6を経てサージタンク3に導入される空気は、先ず該
サージタンク3の入口部16から画成回動部材13の内
部空間14内に流入すると共に、該部材13の周面に設
けられた連通口26から該部材13の周囲を取巻く複数
の延長部23・・・23に分配されて流入する。そして
、各延長部23・・・23及びこれに続く各吸気通路9
・・・9を渦巻き状に通過し、更にシリンダヘッド10
における吸気ポート12・・・12を経て各気筒11・
・・11に吸入されることになる。
その場合に、この実施例においては、画成回動部材13
における連通口26が設【プられた箇所において各延長
部23・・・23を仕切る仕切壁22・・・22が切欠
かれているため、該連通口26の外側にサージタンク3
の略全長にわたって連続した幅Wの空間34が形成され
ている。従って、空気は回動部材13の内部空間14か
らこの空間34に一日流入した後、各延長部23・・・
23に分配されることになり、該空間34ど各延長部2
3・・・23の境界部Bでサージタンク空間から分岐さ
れて各気筒11・・・11に至る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4図に示す駆動
機構27のダイヤフラム31に導入される排圧が低い場
合は、上記画成回動部材13は第2図に示す位置にあっ
て、サージタンク空間(拡張空間)34と各延長部23
・・・23どの境界部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ヤフラム31
に導入される排圧が上昇すると、駆動機構27における
歯車29.28を介して回動部材13がa方向に回動さ
れることにより、上記境界部Bもa方向に移動して、エ
ンジン回転数が最高の状態では例えば符@B′で示す位
置に来る。つまり、エンジン回転数の変化によって延長
部23・・・23が上記位@B。
81間で伸縮し、該延長部23・・・23と吸気通路9
・・・9及び吸気ボート12・・・12とでなるサージ
タンク下流の別と立−した通路長さが変化することにな
る。これにより、上記長さを各エンジン回転数に対して
常に最適の長さとなるように変化させれば、低回転数か
ら高回転数までの広いエンジン運転領域で吸気慣性効果
を効果的に利用することができることになる。その場合
に、延長部23・・・23は渦巻ぎ状に形成され、且つ
その内側に沿って回動する回動部材13により長さが変
化する構成であるから、吸気装置2の全体を大型化する
ことなく、該延長部23・・・23の長さを大きな範囲
(位置B、B’間の寸法)で変化させることができるの
である。
ところで、画成回動部材13の内部空間14とその外側
の各延長部23・・・23とを連通させる連通口26が
第1.3図に示すように該回動部材13の略全長にわた
って間口されているから、上記内部空間14から各延長
部23・・・23に空気が分岐流入する時に第3図に矢
印すで示すように該連通口26の各部位から各延長部2
3・・・23に空気が自由に流入することができるよう
に−なる。つまり、内部空間14内における空気の流れ
は該空間14内への流入状態や流入量等によって種々変
化するのであるが、この流れが連通口26によって方向
を規制されることなく、勢いを保持したまま各延長部2
3・・・23に流入することになり、これにより吸気抵
抗が小さくなり、上記吸気慣性効果が効果的に利用され
て充填効率が一層向上することになるのである。
ここで、この実施例においては、上記のように連通口2
6の外側で仕切壁22・・・22が切欠かれているから
、該連通口26を出た後も空間34内で空気が自由に流
動することができ、従って吸気抵抗が一層減少する。
また、この実施例においては、第1図に示すように吸気
通路9・・・9の上流部及び延長部23・・・23の断
面形状が扁平な形状とされているが、これは空気がこれ
らの通路を通過する際にできるだけ乱れないようにする
ためである。即ち、吸気通路9・・・9の上流部及び延
長部23・・・23は渦巻き状に形成されているので、
内周寄りの経路と外周寄りの経路とで長さが相違して第
2図に示すように外周寄りを通過する空気の流速V1が
内周寄りを通過する空気の流速v2より速(なり、これ
が流れを乱す原因となるのであるが、通路断面の扁平と
することにより内外周の経路の長さの差が小さくなり、
空気の乱れが少なくなるのである。
次に、本発明の他の実施例について説明すると、笹5図
に示す実施例においては、画成回動部材13′の外周囲
に並設された仕切壁22′・・・22′が連通口26′
の間口部において完全に切欠かれておらず、内側のみを
切欠いた形状とされているが、この実施例においても上
記連通口26′は回動部材13′の略全長にわたって開
口されているから、回動部材13′の内部空間14′か
ら空気が各延長部23′・・・23′に自由に分配流入
することになる。
また、第6図に示す実施例は、各延長部23″・・・2
3″を仕切る仕切壁22″・・・22″をサージタンク
3″のケーシング7″側に設けたものである。従って、
この実施例では該仕切壁22″・・・22″を画成回動
部材13″にお(プる連通口26″に対応させて切欠く
ことはできないが、上記連通口26″が回動部材13″
の略全長にわたって開口されているので、少なくとも該
連通口26″を通過する時に空気の流れが規制されるこ
とはない。
尚、以上の各実施例においては、画成回動部材13.1
3’ 、13″における連通口26.26’、26″が
いずれも該部材の略全長にわたってylloされている
が、本発明はこのような構成に限らず、連通口を複数個
に分割し、その夫々が複数の延長部ど画成回動部材の内
部空間とを連通させる構成を含むものである。要するに
1つ当りの連通口について複数の延長部が対応すればよ
い。
(発 明 の 効 果) 以上のように本発明によれば、吸気慣性効果を利用して
充填効率を向上させるために吸気通路の長さを可変とし
たエンジンの吸気装置として、コンパクトに構成され、
しかも吸気通路の長さを十分に変化させることができる
吸気装置が実現されると共に、特に本発明によれば吸気
抵抗が減少され、もってエンジンの広い運転領域で吸気
の充填効率が一層向上することになる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明吸気装置の実施例を示すもので、第1図は
縦断側面図、第2図は第1図■−■線で切断した縦断正
面図、第3図は画成回動部材の単体斜視図、第4図は駆
動機構を示す正面図、第5゜6図は夫々他の実施例を示
ず画成回動部材の単体斜視図及び要部縦断側面図である
。 1・・・エンジン、2・・・吸気装置、3・・・サージ
タンク、7・・・ケーシング、9・・・吸気通路、11
・・・気筒、13・・・回動部材、14・・・内部空間
、23・・・延長部、26・・・連通口、27・・・駆
動機構。 第2図 第3図 第4図 第5図 ず

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)吸気系の途中にサージタンクを備え、該サージタ
    ンクから各気筒に夫々独立した吸気通路を設けた多気筒
    エンジンの吸気装置であって、上記サージタンクのケー
    シング周壁部に互いに独立して設けられDつ上記各吸気
    通路に夫々接続される延長部を形成する一方、該延長部
    の内側にサージタンク空間となる内部空間と各延長部と
    を画成し且つその両者を連通させる連通口を有する画成
    回動部材を備えると共に、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て上記連通口の位置を移動さ
    せることによりサージタンク空間下流の吸気通路の長さ
    を変化させる駆動機構を備え、1つ当りの上記連通口で
    その周囲の複数の延長部と画成−動部材の内部空間とを
    連通させるようにしたことを特徴とする多気筒エンジン
    の吸気装置。
JP59003089A 1984-01-10 1984-01-10 多気筒エンジンの吸気装置 Pending JPS60147529A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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