JPS62214222A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPS62214222A
JPS62214222A JP61055060A JP5506086A JPS62214222A JP S62214222 A JPS62214222 A JP S62214222A JP 61055060 A JP61055060 A JP 61055060A JP 5506086 A JP5506086 A JP 5506086A JP S62214222 A JPS62214222 A JP S62214222A
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JP
Japan
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intake
engine
outside air
introduction pipe
opening end
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JP61055060A
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Atsushi Matsushima
松島　厚
Hideaki Ueda
英明 上田
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/02—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00—Use 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
    • F02B27/005—Oscillating pipes with charging achieved by arrangement, dimensions or shapes of intakes pipes or chambers; Ram air pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/08—Thermoplastics
    • Y—GENERAL 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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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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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】 本発明は、吸気清浄器などの空気室およびこの空気室に
外気を導く外気導入管を有する吸気系をエンジンの吸気
口に接続したエンジンの吸気装置に関するものである。
（発明の背景） ４サイクルや２サイクルのエンジンでは、吸気行程時に
吸気口付近に発生した負圧波により吸気系内の吸気に圧
力振動が発生することが知られている。特にこの吸気系
に吸気清浄器と、この吸気清浄器に外気を導く外気導入
管とを有する場合には、吸気清浄器を介して外気導入管
内に伝播した圧力振動が、あるエンジン回転速度領域に
おいてこの外気導入管の固有振動数と同期して共振し、
大きな圧力振動となりそれが逆に加振源となって吸気清
浄器内に大きな圧力振動を発生させ、それがエンジン吸
気口と吸気清浄器とをつなぐ吸気管に影響を及ぼし、成
る回転速度領域でエンジンの容積効率を低下させたり、
気化器を有する場合には混合気濃度の変動を増大させた
りするという問題があった。
（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、吸
気系に吸気清浄器などの空気室および外気導入管を有す
る場合に、外気導入管における吸気の圧力振動が吸気系
に及ぼす悪影響を打消して、エンジンの容積効率の低下
や混合気濃度の変動を少なくすることができるエンジン
の吸気装置を提供することを目的とする。
（発明の構成） 本発明によればこの目的は、エンジン吸気口に、空気室
およびこの空気室に外気を導く外気導入管を有する吸気
系を接続したエンジンにおいて、前記外気導入管はその
中心線と交わる大気側開口端を備え、この大気側開口端
付近に開口端面積を絞る絞り部材を設けたことを特徴と
するエンジンの吸気装置により達成される。
ここに吸気系は気化器を有するものばかりでなく、吸気
管内や燃焼室内へ燃料を噴射する燃料噴射方式のもので
あってもよい。
また絞り部材は外気導入管の大気側開口端に固定した固
定板だけでなく、その開口端面積を可変とする絞り弁で
構成することができる。固定板は開口端面積を約１／２
に、また絞り弁は所定の回転速度領域で開口端面積を約
１／２にそれぞれ絞るものが望ましい。
空気室は吸気清浄器や、サージタンク等で形成される。
（作用） 吸気行程に入り吸気がエンジンの吸気口に吸入されると
、この吸気口付近に負圧が発生してこの負圧の圧力波は
音速で吸気系内を大気側（上流側）へ伝播してゆく。こ
の負の圧力波は空気室内に圧力振動を発生させ、この振
動はその上流側の外気導入管内に伝播し、その大気側開
口端に達する。この開口端に例えば負の圧力波が到達す
ると、この負の圧力を打消すように大気が流れこみ、こ
の大気の流入により正の圧力波が発生する。この正の圧
力波は大気導入管内を空気室方向へ音速で伝播する。ま
た開口端付近に設けた絞り部材は、空気室から上流側へ
伝播して来た前記負の圧力波を反射して負の圧力波を空
気室方向へ音速で戻す。
大気側開口端による正の圧力波と絞り部材による負の圧
力波とは外気導入管内で打消し合うから、外気導入管内
の圧力振動は弱められる。特に絞り部材を大気側開口端
面積を約１／２に絞るようにしておけば、前記正と負の
圧力波はほぼ完全に打消し合う。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例である不整地走行用４輪車を
一部断面した側面図、第２図は同じく平面図、第３図は
その実測結果の一例を示す図である。
第１．２図において符号ｌＯは車体フレーム、１２．１
２は前輪、１４．１４は後輪、１６は車体中央付近に搭
載された４サイクル単気筒エンジンである。前輪１２お
よび後輪１４には幅広超低圧タイヤ（いわゆるバルーン
タイヤ）が装着されている。
前記エンジン１６はその左後部に下方へのびる分配ａ１
８を備える。エンジンの出力軸２０はこの分配機１８の
上部を貫通して後方へ向って突出する一方、この出力軸
２０の回転は歯車列２２によって分配機１８の下部から
前方へ向って突出する分配機出力軸２４に伝えられる。
車体フレーム１０の前部には前終減速機２６が固定され
、分配機出力軸２４の回転はエンジン１６のＦ方を通る
前駆動軸２８により前終減速機２６に伝えられ、さらに
左右一対の前駆動軸３０（一方のみ図示、第２図）によ
って前輪１２のスピンドル１２ａ（一方のみ図示）に伝
えられる。なお前輪１２のナックルブラケット（図示せ
ず）は平面視路Ａ型のアッパアーム３２と、前駆動軸３
０およびテンションロッド３４からなるロアアームとに
よって上下動自在に保持され、いわゆるダブルウィツシ
ュボーン型に類似した前輪懸架装置が形成される。３６
．３６は前輪１２の筒型緩衝機である。
３８は後輪１４を保持するリヤアームであり、その前端
は車体フレーム１０に軸支され、その上下動可能な後端
には後終減速機４０が一体に組付けられている。この後
終減速機４０から左右両側方へ突出する後輪軸４２．４
２に後輪１４が固定されている。このリヤアーム３８は
筒型緩衝器４４により弾力的に支持されている。前記エ
ンジン１６の出力軸２０の回転は、リヤアーム３８の左
側のパイプ内に挿通された後駆動軸４６を介して後終減
速機４０に伝えられ、さらに後輪軸４２に伝えられる。
車体の北部には前方から順次操向バー／＼ンドル４８、
燃料タンク５０．前後方向に長い跨座式運転シート５２
が配設されている。燃料タンク５０は例えば合成樹脂に
よるブロー成形で作られ、その底面には下方に向って開
口する凹部５４が形成されている。
５６は空気室を形成する吸気清浄器であり、エンジン１
６の後方でかつ運転シート５２の下方の空間に配設され
ている。５８は外気をこの吸気清浄器５６に導く外気導
入管であり、断面積が略一定の筒状となっている。この
外気導入管５８は車輌がある程度の深さの水の中でも走
行できるよう上方へ長く伸びており、その前端は燃料タ
ンク５０の下方から凹部５４内にのび、その中心線にほ
ぼ直交する端面を有する大気側開口端６０が吸気取入口
となっている。またこの大気側開口端６０には開口端面
積の約１／２を塞ぐ半円状の絞り部材としての固定板６
２が固定されている。なおこの固定板の形状としては半
円状のものばか÷りでなく開口端の全周にわたって設け
られたドーナツ状のものでもよい。要は開口端面積の約
１／２を塞ぐものなら何でもよい。外気導入管５８の後
端は吸気清浄器５６に接続されている。６４はエンジン
１６の吸気口に接続された気化器であり、この気化器６
４へは吸気清浄器５６から吸気管６６によって吸気が導
かれる。
なお６８は前フェンダ、７０は後フェンダ、７２は排気
マフラである。
この実施例によれば、外気は燃料タンク５０の下方から
凹部５４内に入り、外気導入管５８の大気側開口端６０
から外気導入管５８を経て吸気清浄器５６に入る。外気
はこの吸気清浄器５６内の吸気フィルタ（図示せず）を
通って、吸気管６６により気化器６４に導かれ、ここで
燃料が混入されてエンジン１６に吸入される。
エンジン１６の吸気口付近に位置する吸気弁の開弁に伴
って、負の圧力波が吸気管６６の上流側へ向って伝播し
てゆく。この負の圧力波によって吸気清浄器５６内に圧
力の振動が発生し、この振動は外気導入管５８内を大気
側開口端６０に向って音速で伝播してゆく。
外気導入管５８の吸気清浄器５６側開ロ付近が例えば負
の圧力になると、この負の圧力波は外気導入管５８の大
気側開口端６０に達すると周囲の大気がこの開口端６０
に流れ込み正の圧力波となって吸気清浄器５６に返って
ゆく。また開口端６０の固定板６２に当った負の圧力波
は負の圧力波として吸気清浄器５６に返ってゆく。固定
板６２は開口端６０の面積の約１７２を占めているので
、開口端６０により発生して吸気清浄器５６に返ってゆ
く正の圧力波と、固定板６２で反射されて吸気清浄器５
６に戻ってゆく負の圧力波とは互いにほぼ完全に打消し
合う。このため固定板がないときのように外気導入管５
８内の圧力振動があるエンジン回転領域においてこの外
気導入管５８の固有振動数と同期して共振し大きな圧力
振動となり吸気清浄器５６内に大きな圧力の振動を発生
させることがなくなる。すなわち外気導入管５８におけ
る吸気の圧力振動を弱め、これが吸′気系に影響を及ぼ
してエンジンの容積効率を低下させたり、気化器による
混合気濃度の変動を増大させるという不都合を解消する
ことができる。
単気筒４サイクルエンジンにおける実験結果によれば、
第３図に点線で示すように固定板６２を設けない場合に
は中速域で軸出力および軸トルクの大幅な低下が見られ
、またＣＯ濃度も中速域で減少している。これは中速域
で混合気濃度が過薄になり吸気の一部が燃焼に寄与して
いないことを示している。すなわち外気導入管５８内で
の共振による大きな圧力振動が吸気清浄器５６内に圧力
振動を発生させ、その圧力振動が吸気管６６内に伝播し
て気化器６４の円滑な燃料供給の障害となっている。
これに対し本発明の固定板６２を設けた場合には第３図
実線で示すように軸出力および軸トルクが中速域で増大
し、しかもＣＯ濃度も広い回転速度域に亘ってほぼ一定
となっている。すなわち気化器６４付近で圧力振動が抑
制されたために、燃料供給が全回転速度域に亘り安定化
したためであると考えられる。
なお第３図で横軸および縦軸の目盛は相対値である。
以Ｆの実施例は外気導入管５８の大気側聞口端６０に固
定板６２を固定したものである。この固定板６２は外気
導入管５８の中心線に対して直交する反射面を有するも
のが最小面積で最大の反射率が得られるから最も望まし
いが、本発明は反射面が外気導入管の中心線と直交しな
いものや、開口端６０の面積を可変とする絞り弁で構成
することもできる。
第４図は絞り弁を用いた実施例の構成を示す概念図であ
る。この図において６２Ａは外気導入管５８Ａの大気側
開口端６０Ａ付近に設けた蝶型の絞り弁であり、この絞
り弁６２Ａはプーリ１００、ワイヤ１０２を介してサー
ボモータ１０４により開閉される。このサーボモータ１
０４は、エンジン１６Ａの運転状態例えば点火回路１０
６から検出したエンジン回転速度に基づき、所定の回転
速度域で絞り弁６２Ａを閉じ、他の回転速度域で開くよ
うに制御回路１０８により制御される。なお絞り弁６２
Ａは全開位置で開口端６０Ａの面積の約１／２を塞ぐも
のが望ましい。また第４図で５６Ａは吸気清浄器、６４
Ａは気化器、６６Ａは吸気管である。
この実施例によれば吸気系の圧力振動により容積効率が
低下したり燃料供給が円滑でなくなる回転速度域におい
て絞り弁６２Ａを閉じ、他の速度域で開くことができ、
吸気抵抗の増大を防ぐことができる。
以上の実施例では吸気系に気化器６４．６４Ａを備える
が、本発明は気化器を持たない燃料噴射方式のエンジン
にも適用できる。この場合には吸気清浄器だけでなくサ
ージタンクを有する場合にはサージタンク内の圧力振動
も抑制することができ成る速度域での容積効率の低下あ
るいは燃料噴射量の変動を防止することができる。
本発明は外気導入管の大気側開口端付近に絞り部材を設
ければ所定の効果が得られるものであり、大気側開口端
から離れた位置にこの開口端に対向するように絞り部材
を配設したものも含む。
（発明の効果） 本発明は以上のように、吸気系の空気室に外気を導く外
気導入管の大気側開口端付近に開口端面積を絞る絞り部
材を設けたので、外気導入管による吸気の圧力振動が抑
制される。従ってこの圧力振動がエンジンの吸気口や気
化器等に悪影響を及ぼし、容積効率の低下や混合気濃度
の変動を引き起すのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例である不整地走行用４輪車を
一部断面した側面図、第２図は同じく平面図、第３図は
その実測結果の一例を示す図である。また第４図は本発
明の他の実施例の概念図である。 １６．１６Ａ・・・エンジン、 ５６．５６Ａ・・・空気室を形成する吸気清浄器、５Ｂ
　、５８Ａ・・・外気導入管、 ６０．６ＯＡ・・・大気側開口端、 ６２・・・固定板、６２Ａ・・・絞り弁、６４，６４Ａ
・・・気化器。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）エンジン吸気口に、空気室およびこの空気室に外
    気を導く外気導入管を有する吸気系を接続したエンジン
    において、 前記外気導入管はその中心線と交わる大気側開口端を備
    え、この大気側開口端付近に開口端面積を絞る絞り部材
    を設けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
  2. （２）外気導入管は全長に亘ってほぼ同一断面積である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエンジン
    の吸気装置。
  3. （３）前記吸気系は気化器を備え空気室が吸気清浄器で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
    項記載のエンジンの吸気装置。
  4. （４）前記絞り部材は前記外気導入管の開口端面積を約
    １／２に絞る固定板であることを特徴とする特許請求の
    範囲第３項記載のエンジンの吸気装置。
  5. （５）前記絞り部材は前記外気導入管の開口端面積を可
    変とする絞り弁で構成されていることを特徴とする特許
    請求の範囲第３項記載のエンジンの吸気装置。
  6. （６）前記絞り弁はエンジンの運転状態に応じて前記開
    口端面積を変えるように制御されることを特徴とする特
    許請求の範囲第５項記載のエンジンの吸気装置。
  7. （７）前記絞り弁は所定の回転速度領域で前記開口端面
    積を約１／２に絞るように制御されることを特徴とする
    特許請求の範囲第６項記載のエンジンの吸気装置。
JP61055060A 1986-03-14 1986-03-14 エンジンの吸気装置 Pending JPS62214222A (ja)

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