JPS61187519A - 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、吸気通路の長さを可変としたエンジンの吸気
装置に関するものである。

（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
ジン回転数との関係に依存し、その効果が最も有効に得
られる吸気通路の長さがエンジン回転数の上界に従って
短くなるという関係にある。そこで、例えば特開昭５５
−２９０７８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、吸気慣性効果を利用できる範囲
を広げるようにした吸気装置が提案されている。

しかし、上記吸気通路の長さを可変とする場合に、吸気
装置全体をコンバク１−に形成することが要求されるも
のであるが、空気流が鋭角的に屈曲する部分もしくは急
激に通路面積が変化する部分があると、この部分におい
て空気流に剥離現象が生起し、この剥離現象によって空
気の流れが乱れて吸気抵抗が増大し、充填効率が効果的
に上昇しないことが判明した。よって、吸気通路長さの
可変構造による吸気慣性効果を利用した出力性能向上作
用が阻害されて、所期の目的が充分に達成されない問題
を有する。

（′ｆｌ明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、吸気通路長さを可変とする構
造をコンパクトに形成するについて、その空気流に剥離
現象が生起しないようにしたエンジンの吸気装置を提供
することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の吸気装置は、ケーシングの外周部に設けた下流
側吸気通路と、このケーシング内に支承した回転体の内
部空間との連通位置を変化させることによって吸気通路
の長さを可変としたものにおいて、回転体の内部空間と
下流側吸気通路とを連通ずる連通口の内方に、内部空間
から下流側吸気通路への空気流を案内して剥離現象の発
生を防止するガイド部を設（ブたことを特徴とするもの
である。

（発明の効果） 本発明によれば、ケーシング内に支承した回転体の回動
によって、各気筒に通じる下流側吸気通路の長さを変化
させるように構成したので、装置全体の大型化を来たす
ことなく吸気通路長さを変化させることが可能となる。

また、回転体の内部空間から下流側吸気通路に曲折して
空気が流れる連通口の内方に、この空気流を案内するガ
イド部を設け、この部分に空気流の剥離現象が発生する
のを未然に防止するようにしたことにより、剥離□ 現象の発生に伴う充填効率の低下が改善でき、吸・・： 気慣性効果を利用した充填効率の向上効果が充分に得ら
れ、出力性能を向上することかできるものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図に示すように、エンジン１の一側部に設けられる
吸気装置２は、ケーシング１２内に回転体１５を支承し
たサージタンク３を備え、エアクリーナ４からエアフロ
ーメータ５およびスロットル弁６を介してＶ−ジタンク
３内に空気が導入されるようになっている。また、第２
図に示すように、上記サージタンク３にはシリンダヘッ
ド７における各気筒の吸気ボート８に接続される分岐管
９がそれぞれ設けられ、該サージタンク３の外周部に各
気筒の燃焼室１０に至る互いに独立した下流側吸気通路
１１が形成されている。

そして、上記下流側吸気通路１１は、分岐管９からケー
シング１２の外壁１２ａと内壁１２ｂとの間に形成され
、さらに、回転体１５の外周部に伸びて延長部１３が設
けられ、全体としてサージタンク３の上方部からケーシ
ング１２０周壁および回転体１５の外周に沿って渦巻き
状に形成されている。この下流側吸気通路１１は、回転
体１５の軸方向と直交する方向に立設された仕切壁１４
によって各気筒用にそれぞれ独立して設けられている。

また、ケーシング１２の中央部に回転自在に支承された
中空円筒状の回転体１５は、上記下流側吸気通路１１の
各延長部１３とその内側のサージタンク空間となる内部
空間１６とを画成するものである。この回転体１５は第
１図に示すように一端に開口部１７が開設され、内部空
間１６がこの開口部１７およびケーシング１２の一端に
設けられた入口部１８を介して、スロットル弁６が設け
られた吸気系の上流側吸気通路２５に連通されている。

また、回転体１５の円面には、上記各下流側吸気通路１
１の延長部１３と内部空間１６とをそれぞれ連通する連
通口１９が設けられている。

上記回転体１５は開口部１７側の端部において軸受２０
を介してケーシング１２に軸支され、かつ他方の端部に
設けられた軸部２１がケーシング１２の端部にボルト２
２により固着されたサイドカバー２３に軸受２４を介し
て軸支されて、ケーシング１２内で回動自在とされてい
る。上記回転体１５は、サイドカバー２３から外部に突
出した軸部２１に固着された歯車２６を駆動する駆動機
構（図示せず）によって回動操作され、高速になるにし
たがって第２図のａ方向に回動するように構成されてい
る。

上記回転体１５の内部空間１６と下流側吸気通路１１の
延長部１３とを連通ずる連通口１９には、その前縁１９
ａの内周側にガイド部２８が設けられている。このガイ
ド部２８は、内部空間１６から下流側吸気通路１１に流
れる空気流に沿って、この空気流を案内するように内方
に突出して設けられ、その表面はなだらかに連続する曲
面で構成されている。また、連通口１９の両側縁１９ｂ
は、空気流を乱さないように曲面（図示せず）に形成さ
れている。

なお、上記ケーシング１２におけるサイドカバー２３が
固着された端部には中継室３１が形成され、この中継室
３１と回転体１５の内部空間１６が開口３２を介して連
通されている。また、この中継室３１に対して複数のパ
イプ３３が接続されている。これらのパイプ３３は、例
えば、燃料噴射システムにおける燃圧制御用の吸気負圧
取出しパイプ、点火時期制御用の吸気負圧取出しパイプ
、ブローバイガスの導入用パイプ、もしくは排気還流シ
ステムが装備されている場合における排気還流制御用の
吸気負圧取出しパイプ、排気ガスの還流用パイプ等あっ
て、それぞれエンジン１の所定部位に導かれている。

また、この実施例では、第２図に示すように各分岐管９
の上方に燃料噴射ノズル３４が取付られ、燃料供給管３
５によって供給される燃料を吸気ボート８に向けて噴射
するようになっている。

さらに、ケーシング１２と回転体１５とは、サイドカバ
ー２３を取外した状態で回転体１５を側方から挿入する
ことにより容易に組立てることができるように構成され
、外気に対するシールは回転体１５の軸部２１とサイド
カバー２３との間に介装したシール材２７によって行い
、回転体１５の外周部と仕切壁１４との接触部に対して
も簡易なシール材（図示せず）を配設して、下流側吸気
通路１１間のシール（圧力伝達を阻止する程度のちの）
を行うものである。

上記構成によれば、エンジン１の運転時にエアクリーナ
４から吸入された空気は、エア７０−メータ５　ａ３よ
びスロットル弁６を経てサージタンク３に導入され、ざ
らに各分岐管９および吸気ボート８を経て各気筒の燃焼
至１０に吸入される。上記サージタンク３内においては
、空気は該サージタンク３の入口部１８から回転体１５
の内部空間１６に導入されるとともに、回転体１５の周
面に形成された連通口１９から各延長部１３に分配され
、延長部１３から下流側吸気通路１１を渦巻き状に通過
するものである。

しかして、エンジンの回転数が低い時には、回転体１５
は第２図のａ方向と逆方向に回動し、その連通口１つの
位置すなわち内部空間１６と下流側吸気通路１１との連
通位置は、吸気ボート８から遠い位置にあって、下流側
吸気通路１１の通路長さは長く設定される。この状態か
らエンジン回転数が上昇Ｊると、回転体１５がａ方向に
回動し、エンジン回転数が最高の状態では、連通口１９
は鎖線で示す位置に移動して、開口面縁１９ａのガイド
部２８が通路内壁１２１）の端部に一致する。

この状態では、下流側吸気通路１１の通路長さが短くな
り、上記ガイド部２８が通路内壁１２ｂの端部となだら
かに連続して、内部空間１６から下流側吸気通路１１に
流れる空気流を案内し、通路内壁１２ｂの端部通路面部
分に生じる空気流の剥離現象の発生を抑制するものであ
る。特に、エンジン回転数の高い時には空気流母が増大
して流速が大きく、空気流の剥離が発生しやすいもので
あり、この時点の空気剥離の防止が行えるようにガイド
部２８の形びを設定するものである。

上記のようにサージタンク３下流の独立した下流側吸気
通路１１の通路長さを、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、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
に利用するものである。

その場合に、下流側吸気通路１１は回転体１５の外周に
渦巻き状に形成され、かつその回転体１５の回動により
通路長さを変化させる構成であるから、吸気装置２の全
体を大型化することなく、下流側吸気通路１１の良さを
大ぎな範囲で変化させることができるものである。

なＪ３、上記実施例においては、第１図に示すようにケ
ーシング１２内の下流側吸気通路１１の断面形状が偏平
な形状とされているが、これは外周部と内周部との流速
差を小さくして、空気が下流側吸気通路１１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。

第３図は上記実施例の変形例を示し、回転体１５の連通
口１９の開口前縁１９ａに形成するガイド部２９を１円
筒部と一体に形成した板状折曲げ片で構成したものであ
り、その他は第２図と同様であり、同一構造には同一符
号を付している。

さらに、第４図は他の実施例を示し、前記実施例におい
ては下流側吸気通路１１の通路長さを回転体１５の回転
に対して連続的に変更可能な構造としていたが、この例
では通路長さを２段階に切換えるようにした吸気装置２
′の例である。

サージタンク３′のケーシング３６は、外周部に前例と
同様に延長部１３を備えた下流側吸気通路１１が渦巻き
状に設けられるとともに、中心部に円筒状の内筒３７が
設けられ、該内筒３７周面の２か所に低速側および高速
側の開口３８．３９が設けられている。一方、上記内筒
３７内に中空円筒状の回転体４０が回動自在に支承され
、この回転体４０にも２か所に低速用および高速用の連
通口４１．４２が開口され、この回転体４０の回動によ
って選択的に内筒３７の開口３８．３９と回転体４０の
連通口４１．４２とが連通して、下流側吸気通路１１の
通路長さを長短に切換えるものである。すなわち、低速
時には回転体４０の低速用達通口４１と連通開口した内
筒３７の低速側開口３８を通って、長い通路長さの下流
側吸気通路１１によって空気を供給する一方、高速時に
は回転体４０の高速用達通口４２と連通開口した内筒３
７の高速側聞口３９を通って、短い通路長さの下流側吸
気通路１１によって空気を供給するものである。その他
は、前例と同様であり、同一構造には同一符号を付して
いる。

そして、上記回転体４０の連通口４１．４２の間口前縁
４１ａ、４２ａの内側部分に、内部空間１６から下流側
吸気通路１１への空気流を案内して剥離現象を防止する
曲面突起状のガイド部４３゜４４が設けられている。

この実施例のものでは、回転体４０の小さな回動操作角
度で通路長さの切換えができるようにしたものである。

また、高速時に連通開口する内壁３７の開口３９に連通
する通路内壁３６ｂの端部が、上記回転体４０のガイド
部４４に連続してなだらかな曲面に形成され、両者によ
って空気流を案内してその剥離現象を防止するものであ
る。なＪ５、第４図において、４５は内筒３７と通路内
壁３６　ｂとの間の空間に形成されたＥＧＲ通路である
。

なお、内筒３７における低速側の開口３８に対しても、
上記高速側の開口３９と同様に延長部１３内に突出づる
ように空気流を案内する曲面部分を形成するようにして
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における吸気装置の縦断側面
図、 第２図は第１図のＩｆ−Ｉｆ線に沿う断面正面図、第３
図は変形例を示す断面正面図、 第４図は他の実施例における吸気装置の要部断面正面図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気系の途中に介装されたケーシングの外周部に
   各気筒に接続される下流側吸気通路が設けられ、該ケー
   シングの内部に回転体が支承され、この回転体の内部空
   間と前記下流側吸気通路との連通位置を変化させること
   により下流側吸気通路の長さを可変としたエンジンの吸
   気装置において、回転体の内部空間と下流側吸気通路と
   を連通する連通口の内方に、内部空間から下流側吸気通
   路への空気流を案内するガイド部を設けたことを特徴と
   するエンジンの吸気装置。