JPS60228723A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPS60228723A
JPS60228723A JP59084622A JP8462284A JPS60228723A JP S60228723 A JPS60228723 A JP S60228723A JP 59084622 A JP59084622 A JP 59084622A JP 8462284 A JP8462284 A JP 8462284A JP S60228723 A JPS60228723 A JP S60228723A
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JP
Japan
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surge tank
intake
engine
passage
intake passage
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Application number
JP59084622A
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English (en)
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Kazuhiko Ueda
和彦 上田
Hirobumi Nishimura
博文 西村
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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、吸気の慣性効果を利用する形式のエンジンの
吸気装置に関する。
(従来の技術) エンジンの吸気の充填効率を高めて出力の向上を図るた
めに、吸気の慣性効果を利用することが知られている。
エンジンの吸気工程において、ピストンの下降に伴って
燃焼室内に負圧が発生し、との負圧は、吸気弁の開作動
によって圧力波な発生させる。この圧力波は、負圧波と
して表われ吸気通路内を音速で伝播し、サージタンク壁
面で反射して正圧力波となり燃焼室に戻る。従って、こ
の反射波が開弁期間中に燃焼室に戻るように吸気装置を
構成すれば、吸気の押し込み効果すなわち、慣性効果を
得ることができ、充填効率を高めることができる。
反射波が、燃焼室に現われる時間は主として圧力波の伝
播経路の断面積と長さ、すなわち吸気通路の断面積とサ
ージタンクまでの通路長さにより定まる。これに対し、
吸気弁の開弁期間は、エンジンの回転数によって異なり
、回転数が大きくなる程開弁期間は短かくなる。慣性効
果は、吸気工程の終期に反射波の最大圧力が燃焼室内に
現われるような回転数の場合に最も効率的に得られ、圧
力波の伝sRgが栄−の場合忙は、慣性効果は回転数変
化に対し一つのピーク値を有するように現われる。従っ
て、回転数変化に対するトルク特性でみると、慣性効果
が得られる一定の回転数領域でトルクが増大するという
効果として現われる。しかし、エンジンのトルク特性は
回転数の変化に対して、大きく変化しないことが望まし
く、上述のように特定の一つの回転数域でのみトルクが
増大するような慣性効果を得ることは、トルク特性全体
でみれば、必ずしも好ましいものではない。
そこで、例えば実開昭!!、−2023号公報や実開昭
37−21A29号公NK示されているように、吸気系
の途中にサージタンクを設け、該サージタンクから各気
筒に至る吸気通路の状態をエンジンの運転状態に応じて
変化させることにより、広い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。
しかしながら、上記公開実用新案に起重された吸り装置
は、いずれも単に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通路長を変化させる構成
であるので、所要のエンジン運転領域で利用するために
は、吸気通路の長さの変化を著しく大きくしなければな
らず、このため装置全体が大型化し、当該吸り、装置を
組み込んだエンジンを自動車に搭載する場合にスペース
上の問題を生ずることとなる。
この問題を解決するために、サージタンクを吸気通路に
回転自在に設置し、回転スライドさせることにより、燃
焼室からサージタンク壁面までの吸気通路長さを変化さ
せ得るようにした吸気構造が提案されている。
この回転スライド形式のサージタンクを備えた吸気構造
は、直線スライド形式のサージタンクを備えたものに比
べれば、ある和度装置のコンパクト化を達成し得るもの
ではあるが、なおスペース上の問題を有するものである
。このため、吸気慣性効果が得られる運転領域を十分に
拡大せしめることができないという問題を含むものであ
る。
(本発明の目的) 従って、本発明は、コンパクトでしかも、十分広い運転
領域において吸気惰性効果を得ることができる、回転式
のサージタンクを備えた吸気装置を提供することを目的
とする。
(本発明の構成) 上記目的を達成するため本発明は、以下のように構成さ
れる。すなわち、本発明のエンジンの吸り装置は、エン
ジンの吸気系に回転可aヒに設置されたサージタンクと
、前記サージタンクの下流側に設けられエンジンの各気
筒に接続された分岐吸気通路と、前記サージタンクの周
囲に設けられ前記分岐吸気通路の一部を構成する吸り通
路延長部と、前記サージタンクの周壁に形成され前記各
吸気通路延長部に連通ずる連通口とを備え、前記サージ
タンクが回転することによりサージタンク下流側の吸気
通路長さが実質的に変化するようになつたエンジンの吸
気装置において、サージタンクから燃焼室に向って少な
くとも前記各吸気通路延長部の巾が一定に保持されると
ともに少なくとも前記各吸り通路延長部の高さが漸増す
ることによりサージタンク下流側少なくとも前記各吸気
通路延長部の通路断面積が燃焼室に近づくにしたがって
増大するようl’M成されたことを特徴とする。
(作用) 吸気慣性が得られる回転数細枝は、反射波の伝播経路の
長さによっても、断面積によっても変化する。本発明に
よれば運転状態の変化に応じて、反射波の伝播経路すな
わち、燃焼室からサージタンクまでの吸気通路長さを変
化させるとともに通路断面積を変化させるようにしてい
る。これによって、断面積を一定に維持するものに比較
して、吸気通路の単位長さ変化当たりの、吸気慣性効果
を与える運転領域変化度合は、大きくなる。なお、吸気
通路断面積変化を与えるについては、通路の横方向の中
は一定に保持し、高さのみを変化させるようにして行っ
ている。
(実施例の説明) 以下、図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施例につ
き、詳細に説明する。
第1図、第2図及び第3図を参照すれば、エンジン1は
クク筒型エンジンであり、そのシリンダブロック2及び
シリンダヘッド3には、内部をピストン4が往復動する
シリンダ5が形成さねている。シリンダ5の上部には、
燃焼室6が形成されており、該燃焼室6には吸気ポート
7及び排気ポート8が開口している。シリンダヘッド3
には、吸気ポート7及び排気ポート8に連通ずる吸気通
路9及び排気通路10が形成されている。吸気ポート7
は吸気弁11によって開閉されるよう罠なっている。各
シリンダ5への吸気系として、集合通路12の先端にエ
アクリーナ13が鰻けられ、その下流にはエアフローメ
ータ14が設けられている。エアフローメータの下流に
は、スロットル弁15が配置され、その下流には回転自
在に略円筒形状のサージタンク16が設けられている。
このサージタンク16は、その周囲に配設される同様に
ほぼ円筒形状のケーシング17によってIわれでいる。
このケーシング17の上方部からはエンジン10気筒数
と同数の抄成り管18が分岐して分岐通路19を形成し
ており、該独立吸気管18がシリンダヘッド3の各吸り
通路9に接続されることにより、サージタンク16から
各シリンダ5に連通する通路が形成される。上記ケーシ
ング17及び各独立吸気管18は、第2図及び第3図に
示されるように一体で形成されている。ケーシング17
には内方に向ってうず巻状に画成される通路のうち、独
立吸気管18内の分岐通路19から上流側すなわち、サ
ージタンク16側に延びる通路部分を構成する延長部2
0が形成される。
延長部20の外側は、第2図における接続部へにおいて
なだらかに独立吸気管18に接続されるケーシング外壁
17aにより、内側は独立吸気管18の管壁の延長線上
に連続して、上記外壁17aとほぼ平行してサージタン
ク側に延びる隔壁17bとで画成されており、この隔壁
17bの先端にはサージタンク16の外面と摺接して周
囲空間16aが周方向に連通ずるのを隔離すなわち、周
囲空間16aをサージタンク160回転軸方向に仕切る
回転軸方向仕切壁17t)″ が一体に形成さねている
。また、サージタンク16は、軸受22.23を介して
、ケーシング17に、llllI24のまわり妃、回転
自在に軸支されている。なお、第2図に示すようにサー
ジタンク16の外形線の主要部を成す円の中心C1とケ
ーシング17の外形線の主裾部を放す円の中心C2とは
、一定距離だけずれており、このため、燃焼室6に近づ
くに従って、周囲空間16aにおけるサージタンク16
外面とケーシング17内面との間隔、すなわち吸体通路
延長部20の窩さは増大し、これによって通路断面積が
増大するようKなっている。そして、この延長部20は
、ケーシング17の内面に立設され周方向に延びる周方
向仕切壁21によって回転軸方向に夫々独立させられて
いる。第3図によく示されるように、サージタンク16
はほぼ円筒状の外形を成しており、回転軸24の方向に
伊びている。
サージタンク16の軸方向の一端部は開口して吸気導入
口26が設けられている。そしてその先端部を覆うよう
にケーシング17の開口部17cにスロットル弁15を
内部に配設するスロットルボディ15・が接続されてい
る。これによって、集合吸気通路12はサージタンク1
6の内部空間16bと連通する。そしてサージタンク1
60周面には、炉焼室6に連通ずる延長部20に対応す
る位置にqつの連通口27が設けられている。第7図に
示すように、隣接する連通0270間に介在するサージ
タンク16の隔壁部27aの巾は、ケーシング17の周
方向仕切壁21とほぼ同じ罠形成されているとともに、
その内部空間16b側は、その表面がなだらかな曲面を
成すように仕上げられており、これによって、連通口2
7を介してサージタンク16の外部に流出する吸気の流
路抵抗が小さくなるという効果が得られる。なお、この
実施例においては、第3図に示すよう如中央に位置する
2つの延長部20間に予備空間30が設けられていると
共に、該空間30とサージタンク16の内部空間16b
とが連通口30aによつて連通されている。この空間3
0は、各種の制御用として安定した吸気負圧を増量した
り、EGR通路を接続したりするのに用いられる。また
、第S図に示すように1サージタンク16を軸24の回
りに回転させるための駆動機構30が設けられる。この
駆動機構30は、ケーシング17の9111端から突出
したサージタンク16の軸24の先端妃取付けられたビ
ニオン31と、該ビニオン31と噛合するセクターギヤ
32と、このセクターギヤ32を、レバー33を介して
駆動するダイヤフラム装置34から構成されており、該
ダイヤフラム装置34にはエンジン1の排気圧が通入さ
れるようになっている。
上記排気圧は、エンジンの高回転時には高く、低回転時
には低くなる。従って、エンジン回転数の上昇に従って
、上記セクターギヤ32及びビニオン31が夫々図示の
位置から8方向に回動し、これに伴ってサージタンク1
6も第2図に示す8方向に回動する。また、第2図に示
すように各独立吸勿管18の上方部には、燃料供給管3
5からの燃料を噴射する燃料噴射弁36が取付けられて
いる。
以上の構成において、吸気は、エアクリーナ13、エア
フローメータ14及びスロットル弁15を介してケーシ
ング17内に入り、サージタンク16に設けられた吸り
導入口26から、サージタンク16の軸回転方向からサ
ージタンク16内に導入される。そして、各気筒用に配
置されたtつの連通口27を通って、延長部20から分
岐通路19に導かれ、さらに燃焼室6に導かれる。
(本発明の効果) 本発明においては、サージタンク16が運転状態に応じ
て回転すると、サージタンク下流側の吸気逼路長さが変
化するとともに、下流側の辿路断面墳の平均値も変化す
る。このため、僅かにサージタンクを回転させるだけで
、吸気慣性効果が得られる回転数領域を大きく変化させ
ることができる。従って、広い運転領域において有効に
吸気慣性効果を得ることができ、広い範囲で出力の向上
を図ることができる。また、このようにサージタンクの
小さな回動骨によって、広い運転領域を力。
バーすることができるため、装置をコンパクト化するこ
とができ、従って、シール部分の面積を減少させること
ができ、シール性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の吸り装置を備えたエンジンの外形図
、第2図は、第1図の[1−[1断面図、第3図は、第
2図の■−■断面図、第7図は、第3図における■−4
断面図、第3図は駆動機構の取付状態を示す数少装置の
側面図である。 1・・・・・・エンジン、2曲 シリンダブロック、3
・・・・・・シリンダヘッド、4・・・・・・ピストン
、11・・・・・・吸気弁、15・・・・・・スロット
ル弁、16・・・・・・サージタンク、16a・・・・
・・周囲空間、■■■■閤−■1lll 16b・・・
・・・内部空間、17・・・・・ケーシング、17b’
・・・・・・回転方向仕切壁、18・・・・・・独立吸
気管、21・・・・・・周方向仕切壁、27・・・・・
・連通口、32・・・・・・駆動機構。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 エンジンの吸気系に回転可能に設置されたサージタンク
    と、前記サージタンクの下流側に設けられエンジンの各
    気筒に接続された分岐吸気通路と、前記サージタンクの
    周囲に設けられ前記分岐吸気通路の一部を構成する吸気
    通路延長部と前記サージタンクの周壁に形成され前記各
    吸気通路延長部に連通する連通口とを備え、前記サージ
    タンクが回転することによりサージタンク下流側の吸気
    通路長さが実質的に変化するようになったエンジンの吸
    気装置において、サージタンクから燃焼室に向って少な
    くとも前記各吸気通路延長部の巾か−。 定に保持されるとともに少なくとも前記各吸気通路延長
    部の高さが漸増することによりサージタンク下流側の少
    なくとも前記各吸気通路延長部の通路断面積が燃焼室に
    近づくにしたがって増大するように構成されたことを特
    徴とするエンジンの吸気装置。
JP59084622A 1984-04-26 1984-04-26 エンジンの吸気装置 Pending JPS60228723A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006092948A1 (en) * 2005-02-28 2006-09-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Intake apparatus of internal combustion engine
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