JPS60222524A - 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、多気筒エンジンの吸気装置に関し、詳しくは
吸気通路内に発生ずる吸気圧ツノ波の気筒間干渉効果に
より過給効果を得るようにしたものの改良に関する。

（従来技術） 従来より、エンジンの充填効率向上、出方向上を図るべ
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、過給機装面のため、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つ１Ｃ０ 一方、従来、エンジンの吸気通路内に発生する吸気圧力
波により過給効果を１ｑる技術として、実公昭４５−２
３２１号公報に開示されているように、単一気筒エンジ
ンにおいて一１吸気管を司法の異なる２本の通路に分け
、かつそれぞれ別の吸気ボートを有し、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づることによ
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ｍ　ｌ’ｒ用を利
用して広範囲のエンジン回転域に口って好適な充填効率
を得るにうにしたものが知られている。

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

そこで、本出願人は、先に、特願［５７−１９０６１５
〜１９０６１９号等において、吸気通路内に発生する吸
気圧力波の気筒間干渉効果により過給効果を得るように
したものを種々提案している。すなわら、エンジンの吸
気特性として、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され、吸気通路内の吸気
ボート部分に圧縮波が発生しており、この間日時圧縮波
は、近作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。また、吸気ボート閉口時には吸気の慣性により吸気
が圧縮されて、吸気通路内の吸気ボート部分に圧縮波が
発生ずる。このことがら、吸気通路に吸気拡大室を備え
、該吸気拡大室と各気筒の吸気ボートとを独立して連通
ずる独立吸気通路を有する多気筒エンジンにおいて、一
つの気筒での上記の間日時圧縮波を上記独立吸気通路を
介して他の気筒の吸気行程、特に吸気の吹ぎ返しが生じ
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、Ｊｌｌｌ士気効果という）、および
一つの気筒での上記の閉口時圧縮波を同じく他の気筒の
吸気行程、特に吸気の吹き返しが生じる吸気行程＃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）になり、この気筒間干渉効果（
排気干渉効果および吸気慣性効果）を利用づることによ
ってエンジンの充填効率を狗上させるようにしたもので
ある。

しかるに、上記の気筒間干渉効果は、吸気圧力波（開口
時圧縮波および閉口時圧縮波）が気筒間干渉を行う気筒
間の独立吸気通路を吸気拡大室を介して伝播して行われ
るので、該独立吸気通路の吸気拡大室への間口構造や吸
気拡大室の構造ににつでは圧力波が吸気拡大室で乱れて
拡散減衰して有効に伝播せず、気１！Ｊ間干渉効果を十
分に発揮できないことがある。

（Ｆｅ明の目的〉 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、上記の如く気筒間干渉効果を得るに当た
って、気筒間干渉を行う気筒間の各独立吸気通路の吸気
拡大室への開口構造Ｊ３よび吸気拡大室の構造を適切に
設定することにより、吸気拡大室のサージタンク機能を
確保しながら、該吸気拡大室での吸気圧力波の拡散減衰
を防止して吸気圧力波を有効に伝播させ、よって気筒間
干渉効果をより効果的に最大限に発揮させるようにする
ことにある。

（発明の構成） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、吸気
通路に吸気拡大室を備え、かつ該吸気拡大室と各気筒の
吸気ボートとを独−立して連通づる独立吸気通路を有し
て、気筒間干渉効果を得るようにした多気筒１ンジンの
吸気装置にａ３いて、上記各独立吸気通路のうち異なる
気筒における気筒間干渉を行う少なくとも一対の独立吸
気通路をその拡大室側開口端部で対向させてＲｎすると
ともに、この相互に対向づ゛る少なくとも一対の独立吸
気通路を、他の独立吸気通路が開口でる吸気拡大室と独
立した吸気拡大室に開口させたものである。

このことにより、本発明では、異なる気筒の対なる独立
吸気通路の一方で発生した吸気圧力波を吸気拡大室を経
て他方の独立吸気通路に伝播さゼて気筒間干渉を行う際
、該吸気拡大室において、対応する独立吸気通路の拡大
室側ｒｊｎｏ端部が互いに対向し、かつ該吸気拡大室が
他の気筒間干渉を行う独立吸気通路が間口する吸気拡大
室とは独立していることによって、吸気拡＼室の容積を
十分に確保しながら、吸気圧力波が伯系統の吸気圧力波
によって干渉されることなくその拡散減衰を防止して相
互の独立吸気通路間をイｊ効に伝播づ゛るＪ：うにした
ものである。

（実施例） 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図は４気筒４ザイクルエンジンに本発明を適用した
第１実施例を示す。同図において、１Δ〜１Ｄはエンジ
ンの第１〜第４気均であり、２は各気筒１Δ〜１Ｄの燃
焼室、３は各気筒１Ａ〜１Ｄの燃焼室２に間口する吸気
ボートである。

４は、一端がエアクリーナ５を介して大気に間口して吸
気を各気筒１Δ〜１Ｄに供給するための吸気通路であっ
て、該吸気通路４には、吸入空気量を検出する１アフロ
−メータ６および該エアフＣ１−メータ６下滝に吸入空
気量を制御するスロットル弁７がそれぞれ配設されてい
る。さらに、上記吸気通路４のスロットル弁７下流には
サージタンクとしての吸気拡大室８が形成されており、
該吸気拡大室８と上記各気筒１Ａ〜１Ｄの吸気ボート３
とは各々独立した独立吸気通路９〜１２を介して連通さ
れていて、吸気を吸気拡大室８から各独立吸気通路９〜
１２により独立して各気筒１Ａ〜１Ｄの燃焼室２に供給
するようにしている。また、上記各独立吸気通路９〜１
２には燃料を噴射供給する燃焼噴射弁１３が配設されて
いる。

そして、上記吸気拡大室８において、気筒間干渉を行う
第１気筒１Ａと第４気筒１Ｄとの独立吸気通路９．１２
は、その各拡大室側開口端部９ａ。

１２ａが互いに対向するように配置され、また気筒間干
渉を行う第２気筒１Ｂと第３気１１ｉ”１０との独立吸
気通路１０．１１は、その各拡大室側間口端部１０ａ、
１１ａが互いに対向りるように配置されている。さらに
、各独立吸気通路９−１２の拡大室側聞口端部９ａ〜・
１２ａは、端部に近づくにつれ通路面積が大となるよう
端部に向かつ（拡間する。いわゆるベルマウス形状に形
成されているとともに、吸気拡大室８内部に突出して開
口されていて、対向りる独立吸気通′ｔ８つと１２．１
０と１１の拡大室側開口端部９ａと１２ａ　、　１’Ｏ
ａと１１ａ同士の距離が比較的短かくなるようにしてい
る。

さらに、上記吸気拡大室８は、仕切壁１４によって、上
記の相互に対向する第１気筒１△と第４気筒１Ｄとの一
対の独立吸気通路９．１２が間Ｌ−１する第１吸気拡大
室８ａと、上記の相互に対向づる第２気筒１Ｂと第３気
筒１Ｃとの一対の独立吸気通路１０．１１が開口する第
２吸気拡大室８ｂとに仕切られてそれぞれ独立しており
、該各吸気拡大室８ａ　、　８ｂは独立して吸気拡大室
８上流側の吸気通路４に連通している。

尚、上記の気筒間干渉を行う第１気筒１Ａと第４気ｎ１
Ｄとの間の通路長さは、各独立吸気通路９．１２の通路
長さｊ＋、Ｕ２に両独立吸気通路９．１２の拡大室側間
口端部９ａ、１２ａ間の長さ１１３を加えたものであり
、例えば一方の気筒の吸気ボート３の開口時に発生・す
る開口時圧縮波を他方の気筒の例えば吸気行程終期に作
用させて過給効果を得る排気干渉効果の場合には、第２
図（ａ　＞に示ず如く吸気ボー１〜３開口後実質的にｌ
ｌｉｌ口時圧縮波が発生づるまでの期間θ１と、該開口
時圧縮波を作用させたい吸気行程の吸気ボート３閉日直
前の期間θ２とを考慮した無効期間をもとに、吸気ボー
ト３の聞［］期間、エンジンの設定回転数、圧力波の伝
播速度（音速）によって設定される。また、一方の気筒
の吸気ボート３閉口時に発生ずる閉口時圧縮波を他方の
気筒の例えば吸気行程終期に作用させて過給効果を得る
吸気慣性効果の場合には、第２図（ｂ）に示す如く無効
期間として実質的に閉口時圧縮波が発生号−る吸気ポー
ト３閉口直前の期間θ３と該閉口時圧縮波を作用させた
い吸気行程の吸気ボート３閉日直前の期間θ′２とを考
慮ずればＪ：い。Ｊ、た、気筒間干渉を行う第２気筒１
Ｂと第３気ｎ１Ｃとの間の通路長さも上記と同様にして
設定される。さらに、上記の如く気筒間干渉効果（排気
干渉効果および吸気慣性効果）を得るための設定回転数
は、常用回転域である７０００ｒｐｍ以下で、かつ気筒
間干渉効果が有効に生じる３０００ｒｐｎ＋Ｅ上である
ことが好ましい。

次に、上記第１実施例の作用について第２図により説明
するに、エンジン回転ａ３ｏｏｏ〜７０（＞　Ｏｒｐｍ
の範囲内で設定された設定回転数のとさ、第１−第３−
第４−第２の順で点火が行われる気筒１Ａ〜１Ｄにおい
て点火順序が連続しない気ド１１間（第１気筒１Ａと第
４気筒ＩＤ、第２気筒１Ｂと第３気筒１Ｃ）で気筒間干
渉効果が１−１られる。

すなわち、第２図（ａ　）に示すように、気筒間干渉を
行う気筒間（第１気筒１Δと第４気筒１Ｄ、第２気筒１
Ｂと第３気筒１Ｃ）において、一方の気筒の吸気ボート
３開口時に該吸気ボート３付近に発生した閉口時圧縮波
（圧力波）は、該気筒間の通路長さを吸気ボート３の開
口期間、設定回転数、圧力波の伝播速麿、無効期間をも
とに適宜設定することにより、一方の気筒の独立吸気通
路→吸気拡大室８→他方の気筒の独立吸気通路を経て、
例えば吸気行程初期又は吸気行程終期にある他方の気筒
の吸気ボート３に伝播でる。その結果、この閉口時圧縮
波により、他方の気筒において吸気が吸気ボー１〜３よ
り燃焼室２に押し込まれて過給が行われることになり、
排気干渉効果が得られる。

また、第２図（ｂ’）に示すように、一方の気筒の吸気
ポート３閉日時に該吸気ボート３付近に発生した閉口時
圧縮波（圧力波）は、同様に気筒間の通路長さを適宜に
設定することにより、一方の気筒の独立吸気通路→吸気
拡大室８→他方の気筒の独立吸気通路を軽で１例えば吸
気行程初期又は吸気行程終期にある他方の気筒の吸気ボ
ート３に伝播し、この閉口時圧縮波により吸気が過給さ
れることになり、吸気慣性効果が得られる。

そして、このように気筒間干渉にＪ：り圧力波（閉口時
圧縮波、閉口時圧縮波）が吸気拡大室８内を伝播すると
き、気筒間干渉を行う気筒間（第１気筒１Ａと第４気筒
１Ｄ、第２気筒’Ｉ　Ｂと第３気筒ＩＣ，＞の独立吸気
通路（９と１２．１０と１１）は各々の拡大室側聞口端
部（９ａと１２ａ、１０ａと１１ａ）が豆いに対向し、
かつ各々独立した吸気拡大室８ａ、８ｂに間口している
ため、気筒間干渉を行う各系統にお（嶌で一方の独立吸
気通路の拡大室側聞口端部から吸気拡大室８ａ、ε３ｂ
へ発した圧力波は他系統の圧力波との干渉による乱れを
生じることなくスムーズにかつ有効に他方の独立吸気通
路の拡大室側間口端部に伝わり、圧力波が吸気拡大室８
ａ、Ｑ、ｂ内で拡散１■るのが抑制防止されることにな
り、Ｊ：って各系統の気筒間干渉効果（排気干渉効果、
吸気慣性効果）がより効果的に最大限に発揮されて、充
填助１′の向上および出力の向上を実効あるものどする
ことができる。

しかも、上記実施例では相互に対向する独立吸気通路（
９と１２．１０と１１）の拡大室側聞口端部（９ａと１
２ａ、１０ａと１１ａ）をベルマウス形状に形成し、か
つ各吸気拡大室８ａ　、　８ｂに突出させて比較的短い
距離でもって対向するように開口させているので、上記
各吸気拡大室８ａ。

８ｂでの圧力波の伝達をより有効に行うことができ、各
系統の気筒間干渉効果のより一層の向上を図ることがで
きる。

また、その場合、上記第１および第２の各吸気拡大室８
ａ　、８ｂは吸気拡大室８を仕切壁１４で仕切って独立
させたにずぎず、また各独立吸気通路９〜１２はその拡
大室側間口端部９ａ〜１２ａを吸気拡大室８内部に突出
させたにすぎないため、吸気拡大室８の容積はさほど減
ることがなく十分に確保されるので、そのサージタンク
機能、つまり加速時での患付き一亡減速時での撚部のオ
ーバリップ７−による失火等を防止して燃料の良好な応
答性を確保することができる。

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りるものである。例えば、上
記第１実施例では、点火順序が連続しない二対の気筒間
で気筒間干渉効果を１ｑるＪ：うにしたが、任意の一対
の気筒間で気筒間干渉効果を（ｑるようにしてもよい。

なお、上記第１実施例の如く連続して気筒間干渉を行う
ように４る方が金気筒の出方向上が図れて好ましい。ま
た、４気筒以外の他の４サイクル多気筒エンジンについ
ても同様に適用でき、少なくとも一対の異なる気筒の独
立吸気通路間で気筒間干炒を行うようにし、かつその吸
気拡大室を他の独立吸気通路の吸気拡大室と独立させる
ようにすればよい。

また、第３図は本発明の第２実施例としてデュアルイン
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
ンに適用した場合を示しく第１実施例と同一の部分につ
いては同一の符号をに１’　ｔ、　ｒその説明を省略す
る）、吸気通路４の一次′ｆｒ２０下流は隔壁２１によ
って低負荷用吸気通路２２と二次弁２３を備えた高負荷
用吸気通路２４とに仕切られ、該低負荷用吸気通路２２
には低Ω荷用吸気拡大室２５が形成されている一方、高
負荷用吸気通路２４には上記低負荷用吸気拡大室２５と
は独′立した高負荷用吸気拡大室２６が形成されており
、低負荷用吸気拡大室２５と第１および第２気筒１Ａ、
ＩＢの各低負荷用吸気ボート２７．２７とはそれぞれ独
立した低負荷用独立吸気通路２８゜２９によって連通さ
れ、また高負荷用吸気拡大室２６と第１および第２気筒
１Ａ、ＩＢの各高負荷用吸気ポー１〜３０．３０とはそ
れぞれ独立した高負荷用独立吸気通路３１．３２にＪ：
って連通されており、第１気筒１Δと第２気筒１Ｂとに
４５ける低負荷用独立吸気通路２８．２９同士および高
負荷用独立吸気通路３１．３２同士で気筒間干渉を行う
ようにしている。尚、上記二次弁２３の代わりに各高負
荷用独立吸気通路３１．３２に開閉弁３３を設けてもよ
い。ま７．−．３４．３５は排気ポートである。

そして、本例においては、低負荷用独立吸気通路２８．
２９の拡大室側開口端部２８ａ　、２９ａ同士、並びに
高負荷用独立吸気通路３１．３２の拡大室側間口端部３
１ａ、３２ａ同士を互いに対向させて配置するとともに
、相互に対向する低負荷用独立吸気通路２ＥＬ　２９と
高負荷用独立吸気通路３１　、３’２とを上述の如く独
立した低負荷用吸気拡大室２５と高負荷用吸気拡大室２
６とに間口させ、さらに上記各間口端部２８ａ　、２９
ａ。

３１ａ、３２ａをベルマウス形状に形成し、かつ対応す
る低負荷用又は高負荷用吸気拡大室２５又は２６内部に
突出させて間口したものである。よって、この場合にも
、気筒１Δ１１Ｂ間の低負荷用独立吸気通路２８．２９
系統および高負荷用独立吸気通路３１．３２系統でそれ
ぞれ気筒間干渉効果を効果的に最大限に発揮さＶるごと
ができる。

また、このデュアルインダクションタイプにおいても、
低負荷又は高負荷系統の一方のみで気筒間干渉効果を得
るようにしてもよい。

さらに、本発明は上述の如きレシブＤ　、Ｉンジン以外
にロータリピストンエンジンにも適用でき、また吸気拡
大室上流に過給機を１帖えたエンジンにも適用可能であ
る。

（発明の効果） 以上の如く、本発明によれば、異なる気筒の独立吸気通
路間を吸気圧力波が伝播して気筒間干渉を行うようにし
た多気筒エンジンの吸気装置において、吸気拡大室の容
積を十分に確保してそのサージタンク機能を確保しなが
ら、吸気圧力波が吸気拡大室で他系統の吸気圧力波に影
響されずにその拡散減資を有効に防止することができる
ので、各系統の気筒間干渉効果をより効果的に最大限に
発揮させることができ、よってこの気筒間干渉効果によ
る過給効果により充填効率の向上、出方向上を実効ある
ものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は第１実施例の
全体概略構成図、第２図（ａ　）および（ｂ）はそれぞ
れ損気干渉効果おにび吸気慣性効果を示す説明図、第３
図は第２実施例の全体概略構成図である。 １Δ〜１Ｄ・・・第１〜第４気筒、３・・・吸気ボー１
−１４・・・吸気通路、８・・・吸気拡大室、８ａ・・
・第１吸気拡大室、８ｂ・・・第２吸気拡大室、９〜１
２・・・独立吸気通路、９８〜１２ａ・・・拡大室側聞
口端部、１４・・・仕切壁、２２・・・低負荷用吸気通
路、２４・・・高負荷用吸気通路、２５・・・低負荷用
吸気拡大室、２６・・・高角−荷用吸気拡大室、２７・
・・低負荷用吸気ボート、２８’、２９・・・低負荷用
独立吸気通路、２８ａ、２９ａ・・・拡大室側開口端部
、３０・・・高負荷用吸気ボート、’３１．３２’・・
・高負荷用独立吸気通路、３１ａ、３２ａ・・・拡大室
側聞口端部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路に吸気拡大室を備え、該吸気拡大室と各
   気筒の吸気ポートとを独立して連通ずる独立吸気通路を
   有づる多気筒エンジンの吸気装置であって、上記各独立
   吸気通路のうち奴なる気筒における少なくとも一対の独
   立吸気通路をその拡大室側間口端部で対向させて配置す
   るとともに、この相互に対向づ−る少なくとも一対の独
   立吸気通路を、他の独立吸気通路が開口する吸気拡大室
   と独立した吸気拡大室に間口させたことを特徴とするエ
   ンジンの吸気装置。