JPS63124825A

JPS63124825A - Ｖ型多気筒エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPS63124825A
Application number: JP26900986A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Hitomi; 光夫人見; Katsumi Okazaki; 岡崎　克己; Junzo Sasaki; 潤三佐々木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-11-12
Filing date: 1986-11-12
Publication date: 1988-05-28

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Ｖ型多気筒エンジンの吸気装置に関するもので
ある。

（従来技術）エンジン出力向上のため、吸気の動的効果を利用して過
給を行うものが多くなっており、この動的効果の１つと
して、特公昭６０−１４１６９号公報に示すように共鳴
過給がある。この共鳴過給は、複数の気筒が、互いに吸
気行程すなわちガソリンエンジンの場合は点火順序の隣
り合わないように第１気筒群と第２気筒群とに分けられ
、第１気筒群の各気筒が分岐管を介して第１集合部に連
通され、第２気筒群の各気筒が分岐管を介して第２集合
部に連通されている。そして、画集合部同士は、それぞ
れ独立した共鳴管を介して、共通の集合部で集合される
。このような構成によって、吸気ポートの周期的な開閉
によって生じる圧力波を原因として、共鳴管内の気柱が
振動され、この振動が各気筒（の吸気ポート）へ伝播さ
れることになる。そして、この振動が共鳴を生じたとき
に圧力振動の振幅が最大となって、大きな過給すなわち
共鳴過給が行われることになる。このような共鳴過給は
、共鳴管の長さが長くなる程、共鳴を生じる回転域が低
下される。

また、エンジンの出力向上のため、過給機による過給を
行うものも多くなっており、そのなかには、２つの過給
機によって過給を行うようにしたものも既に実用化され
ている。すなわち、多気筒を２つの気筒群に分けて、前
気筒群毎に別個独立して過給機を設けるようにしたもの
がある。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、過給機によって過給を行う場合、低回転域に
あっては、この過給機により得られる過給特性によって
出力（トルク）の大きさが決定されてしまうことになる
。また一方、最大過給圧に達っした高回転時には、過給
機によるこれ以上の出力向上は望めないものとなるか、
あるいは過給機の駆動抵抗により燃費が悪化してしまう
、という問題を生じる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
Ｖ型缶気筒エンジンにおいて、過給機を利用して出力向
上を図ると共に、この過給機による過給作用を共鳴過給
で補って、低回転時でのより一層の出力向上と、高回転
時での出力向上あるいは燃費向上が得られるようにした
Ｖ型缶気筒エンジンの吸気装置を提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明あっては次のような構成としである
。すなわち、それぞれ複数の気筒を有して互いにＶ型をなす左右一対
のバンク部を備えてなるＶ型缶気筒エンジンにおいて、前記左側バンク部における複数の気筒間の吸気行程およ
び前記右側バンク部における複数の気筒間の吸気行程が
、それぞれ互いに隣り合わないように設定され、前記左側のバンク部における各気筒が連なる左側独立吸
気通路と、前記右側のバンク部における各気筒が連なる
右側独立吸気通路とに対して、それぞれ独立して過給機
が設けられ、前記過給機よりも上流において、左右の独立吸気通路が
共鳴用の第１圧力反転部で集合され、前記過給機よりも
下流において、左右の独立吸気通路同士を連通、遮断す
る開閉弁を備えた第２圧力反転部が形成されている、ような構成としである。

このような構成とすることにより、低回転時にあっては
、第２圧力反転部の開閉弁を閉じることにより、第１圧
力反転部を共鳴用の圧力反転部とする共鳴過給、すなわ
ち長い共鳴通路を利用して低回転時に共鳴の同調条件を
満足させるようにして、過給機にのみによって得られる
トルクよりも大きなトルクを得ることができる。

また、高回転時には、第１圧力反転部の開閉弁を開くこ
とにより、この第２圧力反転部を共鳴過給用の圧力反転
部とする共鳴過給、すなわち短い共鳴通路を利用して高
回転時における共鳴の同調条件が満足される。これによ
り、最大過給圧以上の過給圧を得ることができ（出力向
上）、また最大過給圧を過給機のみを用いた場合と同じ
としたときは、この共鳴過給の分だけ過給機を駆動する
抵抗を小さくして、燃費の向上が得られる。

（実施例）以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、エンジン本体１は、互いにＶ型をなす
左右のバンク部２Ｌ、２Ｒを有し、各バンク部２Ｌ、２
Ｒには、それぞれ３つの気筒３Ｌあるいは３Ｒを有する
Ｖ型６気筒用とされている。これ等６つの気筒３は、そ
の点火が、左側の気筒３Ｌと右側の気筒３Ｒとで交互に
行われるように設定されている。すなわち、左側バンク
部２Ｌの３つの気筒３Ｌ同士が互いに吸気行程の隣り合
わない一方の気筒群を構成し、右側バンク部２Ｒにおけ
る３つの気筒３Ｒ同士が互いに吸気行程の隣り合わない
他方の気筒群を構成している。

各気筒３Ｌ、３Ｒにおける吸気ポート４Ｌ、４Ｒは、そ
れぞれＶバンク中央空間■に開口される一方、排気ポー
ト５Ｌ、５Ｒはそれぞれこの中央空間Ｖとは反対側に開
口して、いわゆるクロスフロータイブとされている。

吸気通路６は、１本の共通吸気通路７と、その下流端よ
り分岐された２木の独立吸気通路８Ｌ、８Ｒとを有し、
各独立吸気通路８Ｌ、８Ｒは、■バンク中央空間Ｖ内に
おいて、図示を略すクランク軸とほぼ平行となるように
伸びている。この左側の独立吸気通路８Ｌに対しては、
短尺の分岐吸気通路９Ｌを介して、左側バンク部２Ｌに
ある吸気ポート４Ｌが個々独立して接続されている。同
様に、右側の吸気通路８Ｒに対しては、短尺の分岐吸気
通路９Ｒを介して右側バンク部２Ｒの吸気ポート４Ｒが
個々独立して接続されている。上記共通吸気通路７から
左右の独立吸気通路８Ｌと８Ｒとに分岐される分岐部分
は、比較的大きな容積を有する共鳴用の第１圧力反転部
１０とされている。

各独立吸気通路８Ｌ、８Ｒには、それぞれ排気ターボ式
過給機１１Ｌ、ＩＩＲの各コンプレッサホイールｌｌａ
が配設されている。この両コンプレッサホイールｌａの
下流において、独立吸気通路８Ｌ、８Ｒには、共鳴用の
第２圧力反転部１２が形成されている。この第２圧力反
転部１２は、左右の独立吸気通路８Ｌ、８Ｒとを連通ず
る連通路１３とこれを開閉する開閉弁１４とによって構
成されている。また、各独立吸気通路８Ｌと８Ｈには、
第２圧力反転部１２の下流において、互いに同一開度と
なるように連動されたスロットル弁１５Ｌ、１５Ｒが配
設されている。

なお、第１図中１６はエアクリーナ、１７はエアフロー
メータであり、燃料の供給は、図示は略すが各分岐吸気
通路９Ｌ、９Ｒ毎に配設した燃料噴射弁から行われるよ
うになっている。また、実施例では、共鳴による圧力振
動が極力減衰されないように、第１圧力反点部１０下流
の独立吸気通路８Ｌ、８Ｒは、途中にサージタンクを有
しない管状として構成されている。

一方、排気通路２１は、左右２木の独立排気通路２２Ｌ
と２２Ｒとを有する。この左側の独立排気通路２２Ｌは
、分岐排気通路２３Ｌを介して、左側バンク部２Ｌの各
排気ボー）５Ｌに個々独立して接続されている。同様に
、右側の独立排気通路２２Ｒも１分岐排気通路２３Ｒを
介して、右側バンク部２Ｒの各排気ポート５Ｒに個々独
立して接続されている。上記両独型排気通路２２Ｌと２
２Ｒとには、それぞれ、前記過給機１１Ｌ、１１Ｒのタ
ービンホイールｌｌｂが配設されている。

このタービンホイールｌｌｂは、シャフトｌｌｃを介し
てコンプレッサホイールｌｌａに連結され、これにより
排気エネルギを受けてタービンホイールｆｌｂが回転駆
動されると、コンプレッサホイールｌｌａが回転されて
、過給が行われることになる。また、各独立排気通路２
２Ｌ、２２Ｈには、タービンホイールｔｉｂをバイパス
するバイパス通路２４Ｌあるいは２４Ｒが設けられ、こ
のバイパス通路２４Ｌ、２４Ｒは、過給圧があらかじめ
定めた所定値以上となったときに開くウェストゲートバ
ルブ２５Ｌあるいは２５Ｒが配設されている。

前述した開閉弁１４は、電磁式の７クチユエータ３１に
よって開閉駆動される一方、このアクチュエータ３１は
、センサ３２からのエンジン回転数信号が入力される制
御ユニットＵによって制御される。すなわち、開閉弁１
４は、ウェストゲートバルブ２５Ｌ、２５Ｒによって定
まる最大過給圧が得られるときのエンジン回転数（第２
図Ｎ１）以上となったときに開かれ、その他のときは閉
じられている。

次に、以上のような構成の作用について説明する。

先ず、エンジン回転数が第２図Ｎｌよりも小さいときは
、開閉弁１４は閉じられている。このため、過給機ｌｌ
Ｌ、ＩＩＲによる過給に加えて、第１圧力反転部ｌＯを
圧力反転部とする共鳴過給が行われる。すなわち、第１
圧力反転部ｌＯから分岐吸気通路９Ｌ、９Ｒが連なるま
での間の独立吸気通路８Ｌ、８Ｒを共鳴通路とする共鳴
過給が行われることになる。これにより、ウェストゲー
トバルブ２５Ｌ、２５Ｒが開くときの最大過給圧に達っ
する前での低回転域において、過給機１１Ｌ、ＩＩＲの
みによる過給を行う場合に比して、過給圧すなわちトル
クが実質的に増大される（第２図では、過給機１１Ｌ、
１１Ｒのみによる場合を破線で、また共鳴過給をも利用
した場合を実線で示しである）、なお、この共鳴過給の
際、独立吸気通路８Ｌ、８Ｒ内の気柱振動は、過給機ｌ
ＩＬ、１ＩＲ（のコンビレッサホイール１０　ａ）の存
在に拘らず有効に伝播される。

エンジン回転数がＮ１以上になると、開閉弁１４が開か
れる。これにより、第２圧力反転部１２を圧力反転部と
する共鳴過給が行われる。これにより、同じトルクを得
るのに、過給機１１Ｌ、ＩＩＲ（のタービンホイール１
　ｌ　ｂ）を駆動するのに必要な排気エネルギが、共鳴
過給の分だけ少なくてすみ、排圧、排気温度を下げて高
速域での燃費が改善される。また、燃費を同じとすれば
、過給圧を共鳴過給の分だけより増大させて、トルクを
向上させることができる。

以上実施例について説明したが、本発明はディーゼルエ
ンジンにも同様に適用し得ることは勿論のことである。

また、中速域においても共鳴過給を得るため、例えば第
１図−点ｍ線で示すように、過給ｆｉｌｌＬ、ＩＩＲを
バイパスして第１圧力反転部ｌＯへ至るまでの通路長さ
く共鳴通路長さ）を短くするためのバイパス通路２６Ｌ
、２６Ｒを設けて、このバイパス通路２６Ｌ、２６Ｈに
設けた開閉弁２７Ｌ、２７Ｒを、中回転域において開く
ようにしてもよい。

（発明の効果）本発明は以上述べたことから明らかなように、過給機に
よる過給作用を補って、低回転域ではさらに出力を向上
させることができると共に、高回転域では出力あるいは
燃費の向上を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。第２図は本発明の効果を図式的に示すグラフ。１：エンジン本体２Ｌ、２Ｒ：バンク部３Ｌ、３Ｒ：気筒４Ｌ、４Ｒ；吸気ボート８Ｌ、８Ｒ：独立吸気通路９Ｌ、９Ｒ：分岐吸気通路ｌＯ：第１圧力反転部１１：過給機１２：第２圧力反転部１３：連通路１４：開閉弁第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）それぞれ複数の気筒を有して互いにＶ型をなす左
右一対のバンク部を備えてなるＶ型多気筒エンジンにお
いて、前記左側バンク部における複数の気筒間の吸気行程およ
び前記右側バンク部における複数の気筒間の吸気行程が
、それぞれ互いに隣り合わないように設定され、前記左側のバンク部における各気筒が連なる左側独立吸
気通路と、前記右側のバンク部における各気筒が連なる
右側独立吸気通路とに対して、それぞれ独立して過給機
が設けられ、前記過給機よりも上流において、左右の独立吸気通路が
共鳴用の第１圧力反転部で集合され、前記過給機よりも
下流において、左右の独立吸気通路同士を連通、遮断す
る開閉弁を備えた第２圧力反転部が形成されている、ことを特徴とするＶ型多気筒エンジンの吸気装置。