JPS63113114A - 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） 本発明はエンジンの吸気装置、特にサージタンクから分
岐された独立吸気通路の実質的長さをエンジンの運転状
態に応じて可変制御するようにした吸気装置の構造に関
する。

（従来の技術） 近年、自動車用等のエンジンにおいては、所謂吸気慣性
効果を利用して吸気の充填効率を高め、これによりエン
ジン出力の向上を図ることが試みられている。この吸気
慣性効果は、吸気行程時に吸気ボート付近で発生し且つ
吸気通路上流側に向って伝播された負の圧力波が、サー
ジタンク等、の圧力反転部の作用により正の圧力波とさ
れた上で吸気ボートに戻されるといった現象を利用して
、シリンダ内への吸気の押し込み作用を増大させるもの
である。そして、この吸気慣性効果は、吸気通路の形状
、特に通路長さに応じて定まる上記正圧波のシリンダ内
への到達サイクルと、エンジン回転数とが同調した場合
にのみその効果を発揮するものであり、従って吸気通路
の長さが一定の長さに固定されていると、効果的な吸気
慣性効果が得られるのは特定のエンジン回転領域に限ら
れることになる。

そこで、このような問題に対処するものとして、例えば
特開昭６０−１６４６１９号公報によれば、サージタン
クの下流側から分岐された各独立吸気通路の途中にこれ
らの通路を相互に連通ずる連通部を設けると共に、該連
通部に、エンジン低回転領域で閉弁され高回転領域で開
弁される制御弁を配設した構成が示されている。このよ
うな構成によれば、エンジン低回転領域においては上記
連通部が遮断状態とされてサージタンクが反力反転部と
して作用するので、吸気通路の実質的長さが長くなり、
従って上述した負の圧力波が該タンクで正の圧力波に反
転された上でシリンダ内に押し込まれるまでの時間が相
対的に長くなって、上記正圧波がシリンダ内に到達する
サイクルとエンジン回転数とがこのような領域において
同講し得ることになる。

一方、エンジン高回転領域においては上記制御弁が開弁
されて連通部が開通状態とされるが、その場合、この連
通部に所定容積を有する拡大容積部を備えておけば該容
積部が圧力反転部として作用することになり、これによ
り吸気通路の実質的長さを短くして上記正圧波の到達サ
イクルとエンジン回転数とをこのような領域においても
同調させることが可能になる。また、このようなエンジ
ン高回転領域においては他の気筒の独立吸気通路から上
記連通部を介して当該気筒の独立吸気通路に吸気が流入
することになるので、高エンジン出力を得るための十分
な吸気囚が効率良く確保できることになる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の如くエンジンの運転領域に応じて吸気
通路の実質的長さを変化させるようにした吸気装置にお
いては、独立吸気通路の途中に、上述の拡大容積部と、
該容積部から夫々制御弁を介して各独立吸気通路に通じ
る連通路とを設ける必要性があるが、その場合、この拡
大容積部、連通路及び制御弁を吸気装置に対してどのよ
うに配置すれば最適であるかが問題となる。

つまり、上記拡大容積部としては比較的容量の大きなも
のが必要であるため、その配設位置が適切でない場合に
は、該容積部とエンジンルーム内における他の装置等と
が干渉したり、或は独立吸気通路のレイアウトの自由度
が小さくなって吸気装置が大型化したり等の不具合を招
く。また、上記制御弁の配設位置が適切でない場合にお
いても同様に、該弁の駆動機構と他の装置とが干渉した
り、独立吸気通路のレイアウトの自由度が小さくなった
りする。更に、上記連通路の独立吸気通路に対する接続
状態が適切でない場合には、両者の合流部近傍における
通路抵抗が増大して吸気をスムーズに燃焼室内に供給す
ることが困難になる。

本発明はエンジンの吸気装置に関する上記のような問題
に対処するもので、サージタンクと、該タンクから分岐
された各独立吸気通路と、これらの通路をその途中で相
互に連通する拡大容積部と、該容積部から各独立吸気通
路に夫々通じる連通路と、該連通路を開閉する制御弁と
を適切配置することにより、この種の吸気装置のコンパ
クト化及び通路抵抗の低減を図ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的達成のため、次のように構成したこと
を特徴とする。

即ち、サージタンクの下流側から分岐された独立吸気通
路を有すると共に、これらの独立吸気通路の途中に配置
されて該各独立吸気通路を夫々連通路を介して相互に連
通ずる拡大容積部を備え、且つエンジンの運転状態に応
じて上記各連通路を夫々開閉する制御弁を配設したエン
ジンの吸気装置において、上記独立吸気通路に湾曲部を
設は且つこの湾曲部の内側に上記拡大容積部を配備する
と共に、この吸気装置を、上記サージタンクと拡大容積
部と独立吸気通路の一部と連通路の一部とを有する第１
部分と、上記独立吸気通路の残部と連通路の残部とを有
する第２部分とに分割し、且つ上記制御弁を吸気装置に
おける上記第１部分の連通路に配設したことを特徴とす
る特 （作　　　用） 上記の構成によれば、サージタンクから分岐された独立
吸気通路の湾曲部内側に、エンジン高回転領域で圧力反
転部として作用する拡大容積部を配設したから、上記通
路の湾曲部内側におけるスペースが有効利用されて当該
部位のコンパクト化が図られる。

また、上記吸気装置を第１ａｆＩ分と第２部分とに分割
し、第１部分つまり上流側部分に、サージタンク、拡大
容積部、独立吸気通路の一部（上流部）、連通路の一部
（上流部）及び制御弁を設け、第２部分については独立
吸気通路の残部及び連通路の残部のみを設けるようにし
たから、該第２部分の構成要素ないし部品点数が著しく
少なくなってこの第２部分における吸気通路のレイアウ
トの自由度が拡大され、これによりこの種の吸気装置の
小型化が図られることになる。

更に、上記連通路における制御弁の配設位置には、該制
御弁のシール面加工のため所定寸法だけ、同径とされた
直線状の通路を形成する必要があり、このような直線状
通路を例えば上記第２部分に設けようとすれば、連通路
の流線が独立吸気通路の流線に対して直交状態もしくは
これに近い状態となる嫌いがあるが、本発明のように第
１部分に制御弁を配設し、しかも連通路を第１部分から
第２部分に至る部位に設けたことにより、上記連通路の
流線をゆるやかなカーブをもたせた上で独立吸気通路の
流線に合流させることが可能となり、つまり連通路の流
線が独立吸気通路の流線に沿うような状態で合流させる
ことが可能となり、これによりこの合流部における通路
抵抗が効果的に低減されることになる。

（実　　　施　　　例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

尚、での実施例は４気筒エンジンに本発明を適用したも
のである。

第１図に糸すように、エンジン１の燃！！空２は、複数
のシ、リンダ３を列状に設けたシリンダブロック４と、
上記シリンダ３内を往復運動するピストン５と、シリン
ダブロック４の上方にガスケットを介して固設されたシ
リンダヘッド６とによって構成されている。また、シリ
ンダヘッド６には、各燃焼室２ｆＢに吸気ボート７と排
気ボート８とが設けられ、両ボート７．８の下流端が夫
々吸気弁９及び排気弁１０を介して上記燃焼室２に開口
されていると共に、各吸気ボート７の上方には、該ボー
ト７ないし燃焼室２に向けて燃料を噴射する燃料噴射ノ
ズル１１が設置されている。

一方、上記シリンダヘッド６の一側部には本発明の特徴
部分である吸気装置２０が備えられている。この吸気装
置２０は、エアクリーナ（図示せず）からの吸気を導入
する吸気導入口２１（第２３図参照）が一端部に形成さ
れたサージタンク２２と、該タンク２２から分岐されて
各燃焼室２に通じる気筒数と同数の独立吸気通路２３と
を有する。そして、各独立吸気通路２３の途中からは夫
々連通路２４が分岐され且つ各連通路２４は所定容積を
有する拡大容積部２５に通じて上記各独立吸気通路２３
を相互に連通させていると共に、上記各連通路２４には
エンジン低回転領域で図示のように閉弁され且つ高回転
領域で開弁される制御弁２６が夫々配設されている。

ここで、上記各制御弁２６の駆動機構を第２゜３図に基
いて説明すると、各気筒毎に備えられた１＃ｊｌｌｌ弁
２６・・・２６は、エンジン長手方向に延びるロッド２
゛７により連結されて一体回転可能な状態に保持されて
いると共に、該ロッド２７の一端部には、各制御弁２６
を全開成は全開状態に保持するためのストッパ機構２８
と、各制御弁２６を開閉作動させる負圧応動式アクチュ
エータ２９とが設けられている。上記ストッパ機構２８
は、各制御弁２６を連結するロッド２７の一端部に固着
されたベース部材３０と、該ベース部材３０の所定部位
に取付けられた全開用ストッパ３１及び全開用ストッパ
３２とから構成されている。そして、上記負圧応動式ア
クチュエータ２９の操作ロッド３３の軸方向移動に伴っ
てベース部材３０が第２図反時計方向に回動した場合に
は、全開用ストッパ３１がサージタンク２２の当該端部
に形成された第１フランジ３４の上面に当接しく図示の
状態）、また上記ベース部材３０が第２図時計方向に回
動した場合には、全開用ストッパ３２が第２７ランジ３
５の上面に当接することにより、各制御弁２６が正確に
全問或は全開状態に保持されるようになっている。尚、
上記全開用及び全開用ストッパ３１．３２は夫々調整ネ
ジで構成されているので、上記各制御弁２６の全開位置
及び全開位置の微調整が可能とされている。

然して、この吸気装置２０は、第２．第３図に示す上流
側の第１ユニツト４１と第４図に示す下流側の第２ユニ
ツト４２とに分割されており、この両ユニット４１．４
２はその分割部にガスケット４３を介在させた状態でボ
ルト４４を用いて結合されている（第１図参照）。

そして、上記両ユニット４１．４２のうち、第１ユニツ
ト４１には、上記サージタンク２２と、各独立吸気通路
２３の上流側部分２３１と、拡大容積部２５と、各連通
路２４の上流側部分２４１と、各制御弁２６とが配設さ
れていると共に、上記拡大容積部２５は各独立吸気通路
上流側部分２３１の湾曲部内側に配置され、また上記連
通路上流側部分２４１における制御弁２６の配設位置に
は、シール面として所定寸法だけ同径とされた直線状通
路部分２４ａが形成されている。

一方、上記第２ユニツト４２には、各独立吸気通路２３
の下流側部分２３２と、連通路２４の下流側部分２４２
とが設けられており、該ユニット４２の下流端が上記シ
リンダヘッド６の一側部に接続されている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

先ず、エンジン回転数が所定回転数以下である低回転領
域においては、負圧応動式アクチュエータ２９の動作に
より制御弁２６が閉じられた状態となるため、吸気行程
開始時に吸気ボート７付近で発生して独立吸気通路２３
内を上流側に向って伝播された負の圧力波は、サージタ
ンク２２内の吸気の作用により正の圧力波とされた上で
燃焼室２内に流入する。従って、実質的吸気通路長さが
相対的に長くなって、上記正の圧力波が燃焼室２に到達
するサイクルとエンジン回転数とがこのような運転領域
内で同調することになり、これにより吸気慣性効果が良
好に得られることになる。

一方、エンジン回転数が所定回転数以上である高回転領
域においては、制御弁２６が開かれて連通路２４が開通
状態となるため、上記角の圧力波は拡大容積部２５内の
吸気の作用により正の圧力波に反転されることになり、
従って実質的吸気通路長さが相対的に短くなって、上記
正の圧力波が燃焼ｖ２に到達するサイクルと高エンジン
回転数とが同調し、これによりこのような運転領域内に
おいても吸気慣性効果が良好に得られることになる。ま
た、このように各連通路２４が開通状態とされているこ
とにより、拡大容積部２５を介して他の気筒の独立吸気
通路内の吸気が当該気筒の独立吸気通路２３内に流入す
ることになり、このような運転領域における高出力を得
るための吸気量が効率良く確保されることになる。

然して、この吸気装置２０は、第１ユニツト４１と第２
ユニツト４２とに分割されており、且つ両ユニット４１
．４２のうち第１ユニツト４１の方に、サージタンク２
２と各独立吸気通路の上流側部分２３１と拡大容積部２
５と各連通路の上流側部分２４１と各制御弁２６とが配
設されているので、第２ユニツト４２には、各独立吸気
通路の下流側部分２３２と連通路の下流側部分２４２と
を設けるだけで済むようになり、従って第２ユニツト４
２の構成要素ないし部品点数が著しく少なくなる。これ
により、この第２ユニツト４２における各独立吸気通路
下流側部分２３２のレイアウトの自由度が拡大されると
共に、これに伴って吸気装置２０のコンパクト化を図る
ことが可能となる。また、上記第１ユニツト４１におけ
る独立吸気通路上流側部分２３１の湾曲部内側に拡大容
積部２５を配備したことにより、該湾曲部内側のスペー
スが有効利用され、これによっても吸気装置２０のコン
パクト化が図られ或はその全高が低くされることになる
。

更に、上記制御弁２６を第１ユニツト４１に配設したこ
とにより、連通路２４の直線状通路部分２４ａも第１ユ
ニツト４１に形成すればよいことになり、この直線状通
路部分２４ａの加工が容易化されることになる。また、
拡大容積部２５や＄制御弁２６等を第２ユニツト４２の
方に設けようとすれば、連通路ないし直線状通路部分の
流線が独立吸気通路の流線に対して直交状態或はこれに
近い状態となる虞れがあるが、上記のように拡大容積部
２５を第１ユニツト４１に設は且つ連通路２４を第１ユ
ニツト４１と第２ユニツト４２とに跨って配設したこと
により、該連通路２４の独立吸気通路２３への合流位置
に、第１図にＸで示すような曲率半径の大きい湾曲部を
形成できることになり、これによりこの合流位置の通路
抵抗が効果的に低減されることになる。

尚、上記第１ユニツト４１には、第５図に示すように各
連通路上流側部分２４１の両端に位置する端壁５１．及
び隔壁５２に、上記各制御弁２６を連結するロッド２７
の軸受孔５１ａ、５２ａが夫々形成されているが、これ
らの軸受孔５１ａ。

５２ａの加工は以下のようにして行われる。

つまり、上記各連通路上流側部分２４１におけるロッド
２７の配設位置に、同図に点斜線部で示すような連結部
を予め一体形成しておき、このような状態で該ユニット
４１の一端からドリル等を用いて端壁５１と連結部と隔
壁５２とに跨る一本の孔を穿設し、然る後、上記連結部
を削り落すことにより一直線上に精度良く配列された各
軸受孔５１ａ、５２ａが形成されるのである。

（発明の効果） 以上のように本発明によれは、エンジンの吸気装置にお
けるサージタンクのＦ流側部分を第１部分と第２部分と
に分割し、且つこの第１．第２部分に対して、サージタ
ンク、独立吸気通路、拡大容積部、連通路及び制御弁を
適切に配置するようにしたから、上記連通路と独立吸気
通路との合流部近傍における通路抵抗が低減されると共
に、上記第２部分におけるレイアウトの自由度が大きく
なって吸気装置のコンパクト化が図られることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はエンジン
の吸気装置を示す縦断正面図、第２図は該吸気装置にお
ける第１部分く第１ユニツト）の側面図、第３図は該第
１部分の平面図、第４図は上記吸気装置における第２部
分（第２ユニツト）の平面図、第５図は該吸気装置に備
えられる各制御弁連結用ロッドの軸受孔の加工方法ない
し手順を説明するために用いた上記第１部分の底面図で
ある。 １・・・エンジン、２・・・吸気装置、２２・・・サー
ジタンク、２３・・・独立吸気通路、２４・・・連通路
、２５・・・拡大容積部、２６・・・制御弁、４１・・
・第１部分（第１ユニツト）、４２・・・第２部分（第
２ユニツト）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）サージタンクと、該タンクの下流側から分岐され
   た独立吸気通路と、これらの独立吸気通路の途中に配置
   されて該各独立吸気通路を夫々連通路を介して相互に連
   通する拡大容積部と、エンジンの運転状態に応じて上記
   各連通路を夫々開閉する制御弁とが備えられたエンジン
   の吸気装置であって、上記独立吸気通路に湾曲部が設け
   られ且つこの湾曲部の内側に上記拡大容積部が配備され
   ていると共に、この吸気装置が、上記サージタンクと拡
   大容積部と独立吸気通路の一部と連通路の一部とを有す
   る第１部分と、上記独立吸気通路の残部と連通路の残部
   とを有する第２部分とに分割されており、且つ上記制御
   弁が吸気装置における上記第１部分の連通路に配設され
   ていることを特徴とするエンジンの吸気装置。