JPS608117Y2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンの吸気装置に係り、特に吸気脈動によ
る慣性効果を有効に利用してエンジンの体積効率を増大
する吸気装置に係る。

エンジンに於ては、吸気行程に際してピストンの吸入作
用により吸気通路の弁側端に負圧が発生し、この負圧が
負圧波となって吸気通路内をその開放端へ向けて伝わり
、該開放端にて反射され、正圧波となって吸気通路内を
弁側端へ向けて伝わるという負圧波と正圧波の繰返し伝
播が吸気通路内に生ずる。

一般に、弁側端より発した負圧波が吸気通路の開放端に
て最初に反射されて正圧波となって弁側端に戻って来る
のに要する時間は吸気時間（開弁時間）より短いので、
吸気弁の開弁期間中に吸気通路内に於ては、負圧波と反
射正圧波とが重なり、該吸気通路内には両者の合成液が
発生する。

従って、この合成液が吸気弁閉止直前に最大になるよう
に、前記負圧波が正圧波となって戻って来るのに要する
時間が調整されていれば、エンジンの体積効率が増大し
、これによりエンジン出力が増大する、謂ゆる慣性効果
が得られる。

負圧波が正圧波となって戻って来るのに要する時間を適
当に設定するためには、吸気通路の長さを適当に設定す
れば良い。

しかし、吸気弁の開弁時間はエンジン回転数に比例して
変化するので、かかる方法によってエンジン出力の増大
を図ることがきるのは、ただ一つのエンジン回転数及び
その近傍に於てのみである。

本考案は複数個のエンジン回転数及びその近傍に於て慣
性効果によりエンジン出力を増大させることができ、し
かも耐久性に優れた改良されたエンジンの吸気装置を提
供することを目的としている。

かかる目的は、本考案によれば、一端にてエンジンの吸
気ポートに接続され他端にて大気中に開放され途中に互
いに長さが実質的に異なる分岐通路部を有する吸気通路
と、前記分岐通路部の連通を切換える弁要素と、前記弁
要素を切換駆動するダイヤプラム装置と、エンジンの回
転数を検出する回転数センサと、エンジンの負荷を検出
する負荷センサと、前記回転数センサと前記負荷センサ
より情報を与えられエンジン負荷が所定値以上の時にの
みエンジン回転数に応じて前記ダイヤフラム装置に対す
る流体圧の供給と排出を切換制御する制御装置とを有す
るエンジンの吸気装置によって遠戚される。

上述の如き構成によれば、前記弁要素の切換作動により
実効吸気通路長が複数個の間で変化し、これにより広い
エンジン回転数域に亙って慣性効果が得られ、その広い
エンジン回転数域に亙ってエンジン出力が増大するよう
になる。

慣性効果によりエンジン出力が実際に向上して有効なの
は、エンジン負荷が所定値以上の高負荷運転域だけであ
り、低乃至中負荷運転時には慣性効果により体積効率の
増大が図られても無意義である。

従って本考案によるエンジンの吸気装置に於ては、慣性
効果が得られて有意義なエンジン負荷が所定値以上の時
にのみ前記弁要素の切換作動のためにダイヤフラム装置
に対する流体圧の供給と排出が切換制御され、前記弁要
素を切換作動させる必要がないエンジン負荷が所定値以
下の時には前記ダイヤプラム装置に対する流体圧の供給
と排出が切換えられず、前記ダイヤプラム装置は流体圧
を排出された状態に維持され、これにより前記ダイヤプ
ラム装置の耐久性が向上する。

以下に添付の図を参照して本考案を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本考案による吸気装置の一つの実施例を示す概
略構成図である。

図に於て、１はエンジンを示しており、エンジン１の吸
気ポートにはエアクリーナ２．吸気ダクト３．気化器４
．吸気マニホールド５を経て空気と燃料との混合気が供
給されるようになっている。

吸気ダクト３はエアクリーナー２に接続される単管部３
ａと気化器４に接続される単管部３ｂとの間に互いに実
質的に長さの異なる分岐管部３Ｃと３ｄとも含んでいる
。

分岐管部３ｃと３ｄとの分岐部には前記両分岐管部の連
通を切換える弁要素６が設けられている。

弁要素６は一端にて枢軸７により枢支され、図にて実線
で示されている如く、分岐管部３ｃの連通を遮断し分岐
管部３ｄの連通を確立する第一の位置と、図にて仮想線
で示されている如く、分岐管部３ｄの連通を遮断し分岐
管部３ｃの連通を確立する第二の位置との間で移動可能
になっている。

弁要素６はロッド８によってダイヤフラム装置９に接続
され、該ダイヤフラム装置９によって駆動されるように
なっている。

ダイヤフラム装置９はダイヤフラム１０を含み、そのダ
イヤフラム室１１に負圧が導入されているときには圧縮
コイルばね１２の作用に抗してロッド８を持上げて弁要
素６を前記第一の位置にもたらし、これに対しダイヤフ
ラム室１１内に負圧が導入されず、大気圧が導入されて
いるときには圧縮コイルばね１２の作用によってロッド
８を押下げ弁要素６を前記第二の位置にもたらすように
なっている。

ダイヤフラム室１１は導管１３を経て電磁式の負圧切換
弁１４の一つのポートａに接続されている。

負圧切換弁１４は他の一つのポートｂにて導管１５．負
圧リザーバタンク１６．逆止弁１７゜導管１８を経て吸
気マニホールド５に設けられた吸気管負圧取出しポート
１９に、又もう一つのポー）ｃにて大気取入れポート２
０に接続され、ソレノイド２１に通電が行なわれている
ときにはポートａとｂとを接続し、これに対しソレノイ
ド２１に通電が行なわれていないときにはポートａとＣ
とを接続するようになっている。

ソレノイド２１に対する通電制御は制御装置２２によっ
て行なわれるようになっている。

制御装置２２はエンジン回転数センサ２３よりエンジン
回転数信号を、エンジン負荷センサ２４よりエンジン負
荷信号を各々与えられ、エンジン負荷が所定値以上であ
って且エンジン回転数が所定値以下であるときのみソレ
ノイド２１に通電指令信号を出力するようになっている
。

エンジン、エンジン負荷が所定値以上であって且回転数
が所定値以下のときにはソレノイド２１に通電が行なわ
れ、負圧切換弁１４がポートａとｂとを接続するからダ
イヤプラム室１１には吸気管負圧取出しポート１９に現
われる吸気管負圧が導入され、これにより弁要素６は図
にて実線で示されている如き第一の位置にもたらされる
。

このときには比較的短い分岐導管３ｃの連通が遮断され
、比較的長い分岐導管３ｄの連通が確立され、吸気はそ
の分岐導管３ｄを経て流れるようになる。

従ってこのときには吸気通路の実効通路長が長くなり、
比較的低いエンジン回転数及びその近傍に於て慣性効果
が現われ、それによりエンジン出力が増大する。

エンジン負荷が所定値以上である時にエンジン回転数が
所定値以上になると、ソレノイド２１に対する通電が停
止されるので、負圧切換弁１４はポートａをポートｂに
代えてポートｃに接続するようになる。

このときにはダイヤフラム室１１に大気圧が導入される
から弁要素６は図にて仮想線で示されている如き第二の
位置にもたらされ、比較的長い分岐導管３ｄの連通が遮
断され、比較的短い分岐導管３ｃの連通が確立される。

従ってこのときにはその比較的短い分岐導管３ｃを通っ
て吸気が流れ、吸気通路の実効通路長は短くなり、この
ときには比較的高いエンジン回転数及びその近傍に於て
慣性効果が現われ、それによってエンジン出力が増大す
る。

第２図はエンジン回転数と吸気通路の実効通路長とエン
ジンのトルク特性との関係を示すグラフである。

図に於て、実線は比較的長い分岐導管３ｄを経て吸気が
導入されるときのトルク特性を、図にて破線は比較的短
い分岐導管３Ｃを経て吸気が導入されるときのトルク特
性を示している。

本考案装置の如く、エンジン回転数がｎにて弁要素６が
上述の如く駆動され、分岐導管の連通の切換えが行なわ
れると、エンジン回転数に対するトルク特性は二点鎖線
で示されている如き特性になり、エンジンの出力トルク
がエンジンの全回転数域に於て向上する。

慣性効果によりエンジン出力が実用上有効な程に向上す
るのはエンジン負荷が所定値以上の高負荷運転域に於て
であるから、弁要素６の切換はダイヤプラム装置９の耐
久性等を考慮してエンジン負荷が所定値以上のときのみ
行なわれる。

即ち、エンジン負荷が所定値以下である時には、弁要素
の切換が行われても無意義であるから、この時にはダイ
ヤフラム装置９の特にダイヤフラム１０の耐久性の向上
のために、ダイヤプラム室１１に対する負圧の供給と排
出の切換制御が行なわれず、ダイヤプラム室１１に常に
大気圧が及ぼされてダイヤプラム１０が自由状態に維持
される。

第３図は本考案による吸気装置の他の一つの実施例を示
す概略構成図である。

かかる実施例に於ては、エアクリーナー２の環状フィル
タニレメン）２ａより内側にあるクリーンサイド２ｂに
より空気取出し口２ｃへ至る通路が二つ分岐して設けら
れており、その一つの通路２ｅはもう一つの通路２ｄに
比してその通路長が長くなっている。

また通路２ｄと２ｅとの分岐部には弁要素６が設けられ
ており、該弁要素６はその二つの通路の連通を選択的に
切換えるようになっている。

弁要素６はダイヤフラム装置９によって駆動され、ダイ
ヤフラム室１１内に負圧が導入されている時には図にて
仮想線で示されている如き位置にもたらされて通路２ｄ
の連通を確立し、これに対しダイヤフラム室１１に負圧
が導入されていない時には図にて実線で示されている如
き位置にもたらされて通路２ｅの連通を確立するように
なっている。

かかる実施例に於ては、エンジン回転数が所定値以上で
ある時のみダイヤフラム室１１に負圧が導入されるよう
構成されていて良い。

第４図及び第５図は本考案による吸気装置の更に他の一
つの実施例を示している。

尚、第４図及び第５図に於て第３図に対応する部分は第
３図に付した符号と同一の符号により示されている。

かかる実施例に於てもエアクリーナ２に互いに長さが異
なった二つの通路２ｄと２ｅとが設けられており、また
その二つの通路の分岐部にその二つの通路の連通を切換
える弁要素６が設けられている。

上述したいずれの実施例に於ても、第１図に示された実
施例と同様にエンジン負荷が所定値以上の時にのみエン
ジン回転数に応じて弁要素６が駆動され、吸気通路長が
変化するから慣性効果によりエンジン出力を向上できる
エンジン回転数域が拡大される。

尚、上述したいずれの実施例に於ても分岐通路は二個と
したが、これは必要に応じ二個以上の複数個であっても
良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による吸気装置の一つの実施例を示す概
略構成図、第２図はエンジン回転数と吸気通路の実効通
路長とエンジンのトルク特性との関係を示すグラフ、第
３図は本考案による吸気装置の他の一つの実施例を示す
概略構成図、第４図は同じく本考案による吸気装置の更
に他の一つの実施例を示す概略構成図、第５図はそのエ
アクリーナーの平面図である。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・エアクリーナ
ー、３・・・・・・吸気ダクト、４・・・・・・気化器
、５・・・・・・吸気マニホールド、６・・・・・・弁
要素、７・・・・・・枢軸、８・・・・・・ロッド、９
・・・・・・ダイヤフラム装置、１０・・・・・・ダイ
ヤフラム、１１・・・・・・ダイヤフラム室、１２・・
・・・・圧縮コイルばね、１３・・・・・・導管、１４
・・・・・・負圧切換弁、１５・・・・・・導管、１６
・・・・・・負圧リザーバタンク、１７・・・・・・逆
止弁、１８・・・・・・導管、１９・・・・・・吸気管
負圧取出しポート、２０・・・・・・大気取入れポート
、２１・・・・・・ソレノイド、２２・・・・・・制御
装置、２３・・・・・・エンジン回転数センサ、２４・
・・・・・エンジン負荷センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端にてエンジンの吸気ポートに接続され他端にて大気
   中に開放され途中に互に長さが実質的に異なる分岐通路
   部を有する吸気通路と、前記分岐通路部の連通を切換え
   る弁要素と、前記弁要素を切換駆動するダイヤプラム装
   置と、エンジンの回転数を検出する回転数センサと、エ
   ンジンの負荷を検出する負荷センサと、前記回転数セン
   サと前記負荷センサより情報を与えられエンジン負荷が
   所定値以上の時にのみエンジン回転数に応じて前記ダイ
   ヤフラム装置に対する流体圧の供給と排出を切換制御す
   る制御装置とを有するエンジンの吸気装置。