JPS6313392Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、各気筒のスワールの強さを略均一
にして、トルク変動を生じさせないようにし得る
エンジンの吸気装置に関する。

従来、エンジンの吸気装置としては、各気筒に
低負荷用吸気ポートと高負荷用吸気ポートを設
け、上記高負荷用吸気ポートを高負荷時に開く開
閉弁を設けたものが提案されている（実開昭54−
61118号）。

このエンジンの吸気装置は、低負荷時に、高負
荷用吸気ポートを開閉弁で閉鎖して、低負荷用吸
気ポートから吸気を燃焼室に吸入させて、吸気流
速を早め、スワールを強化して、燃料の霧化を促
進し、燃焼性能、燃費性能を向上できる一方、高
負荷時に開閉弁を開いて低負荷用吸気ポートに加
えて高負荷用吸気ポートからも吸気を吸入させ
て、充填効率を向上でき、出力性能を向上できる
という利点を有する。

しかしながら、上記従来のエンジンの吸気装置
は、各気筒のスワールの強さを均一化するという
ことについて下記の如く、何等考慮していないた
め、各気筒のスワールの強さにアンバランスが生
じ、各気筒間で燃焼性に差ができて、トルク変動
が生じるという欠点がある。

すなわち、上記従来のエンジンの吸気装置は、
気化器と各吸気ポートとをインレツトマニホール
ドを介して連通させているが、各気筒の開閉弁の
もれ面積、低負荷用吸気ポートのオフセツト方向
等を一律に設定しているため、特に、低負荷時に
おいて、例えば４気筒エンジンではシリンダ列両
端の気筒の低負荷用吸気ポートへは混合気はその
慣性により比較的多く流れ、シリンダ列中央部の
気筒の低負荷用吸気ポートへは混合気は比較的少
なく流れる。そのため、上記従来のエンジンの吸
気装置においては、シリンダ列両端の気筒のスワ
ールが、シリンダ列中央部の気筒のスワールより
も強くなつて、トルク変動が生じるという欠点が
ある。

この考案は、上記欠点を除去すべくなしたもの
で、少なくとも３つ以上の気筒をインレツトマニ
ホールドに連通させ、上記各気筒に、夫々、低負
荷用吸気ポートと高負荷用吸気ポートを設け、上
記低負荷用吸気ポートを燃焼室中心に対してオフ
セツトさせ、上記高負荷用吸気ポートを含む高負
荷用吸気通路に設定負荷以上で開作動する開閉弁
を設けてなるエンジンにおいて、上記開閉弁のも
れ面積をスワールの強い気筒においてスワールの
弱い気筒のもれ面積より大きく設定することによ
り、スワールの強い気筒の高負荷用吸気ポートへ
のもれ流量を増大させて、スワールの強い気筒の
低負荷用吸気ポートへ流入する混合気の流量を減
少させ、吸気流量等に起因する各気筒毎のスワー
ルの強さの差を解消し得るエンジンの吸気装置を
新規に提供することを目的としている。

以下、この考案を４つの気筒を有する実施例に
より詳細に説明する。

第１図はシリンダ列方向の外端の一つの気筒Ａ
の箇所での縦断面図、第２図は横断面図である。

第１図において、１は鉛直方向に配置したシリ
ンダ、２はシリンダヘツド、３は燃焼室、４はシ
リンダヘツド２に形成した吸気ポート、５は上記
吸気ポート４を、下方に位置して混合気を燃焼室
３に水平方向に供給する低負荷用吸気ポート６と
上方に位置して混合気を燃焼室３に水平面に対し
て傾斜した方向へ供給する高負荷用吸気ポート７
とに分割する仕切壁、８は上記低負荷用吸気ポー
ト６および高負荷用吸気ポート７を共に燃焼室３
への開口部で開閉する単一の吸気弁、１１は気化
器、１２は気化器１１と、低負荷用吸気ポート６
および高負荷用吸気ポート７とを連通させるイン
レツトマニホールド、１３はインレツトマニホー
ルド１２に軸１４により回動自在に支持され、上
記高負荷用ポート７を開閉する開閉弁であつて、
上記開閉弁１３は低負荷時に閉鎖して、混合気を
主として低負荷用吸気ポート６から燃焼室３に供
給して、混合気の流速を早め、燃焼室３内のスワ
ールを強化して、燃料の霧化を促進して、燃焼性
能、燃費性能を向上させる一方、設定負荷以上の
負荷時に開いて、混合気を低負荷用吸気ポート６
および高負荷用吸気ポート７から燃焼室３に供給
して、吸入効率充填効率を向上させ、出力性能を
向上させるようになつている。

なお、１５はシリンダヘツド２に形成した排気
ポート、１６は排気弁、１７はカムシヤフト、１
８，１８はロツカアームシヤフト、１９，１９は
ロツカアーム、２０，２０はバルブスプリングで
ある。

一方、第２図において、Ｂ，Ｃ，Ｄは上記気筒
Ａと略同一構造をした各気筒である。

上記４つの気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはその各シリン
ダ１，１，１，１の中心線を鉛直に配置すると共
に、上記各シリンダ１，１，１，１を同一水平面
に配置して一直線状のシリンダ列を形成してい
る。上記各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに混合気を供給す
るインレツトマニホールド１２はいわゆるバナナ
型に形成して、吸気通路２５の曲がりによる吸気
抵抗をいわゆるトーナメント型マニホールドのそ
れよりも少さくすると共に、吸気通路２５の基部
２５Ｆから分岐通路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２
５Ｄへ流れる混合気を、その慣性によりシリンダ
列方向の外方へ偏よらせて流すようにしている。
したがつて、第２図中矢印V_A，V_B，V_C，V_Dに示
すように、シリンダ列方向の外方の部分の流速が
早く、しかも、両端の気筒Ａ，Ｄに通じる分岐通
路２５Ａ，２５Ｄの混合気の流れが、中央の気筒
Ｂ，Ｃに通じる分岐通路２５Ｂ，２５Ｃの混合気
の流れよりもシリンダ列の外方に向き、かつ流量
が多くなるようになつている。

上記各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの低負荷用吸気ポー
ト６，６，６，６は、第２図に示すように、シリ
ンダ列方向の内方（中央部側）の各壁面２７，２
７，２７，２７をシリンダ列方向の外方に傾斜さ
せることにより、上記各低負荷用吸気ポート６，
６，６，６を上流から下流に向つてその巾が連続
的に狭くなるように形成して、小さい吸気抵抗で
混合気の装速を早めると共に、各低負荷用吸気ポ
ート６，６，６，６の中心線X_A，X_B，X_C，X_Dの
燃焼室３，３，３，３の中心に対するオフセツト
方向を、インレツトマニホールド１２により定ま
る混合気の流線方向に沿わせて、曲がりによる吸
気抵抗を小さくしている。

一方、上記各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの開閉弁１
３，１３，１３，１３は一本の軸１４に固定して
いる。上記シリンダ列の両端の気筒Ａ，Ｄの開閉
弁１３，１３には、夫々、貫通孔２１Ａ，２１Ｄ
を設けて、両端の気筒Ａ，Ｄの開閉弁１３，１３
のもれ面積を、他の気筒Ｂ，Ｃの開閉弁１３，１
３のもれ面積よりも大きく設定している。

上記構成のエンジンの吸気装置において、い
ま、エンジンは低負荷状態にあつて、各気筒Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの高負荷用吸気ポート７，７，７，７
は開閉弁１３，１３，１３，１３で閉鎖されてい
るとする。

このとき、気化器１１からインレツトマニホー
ルド１２の基部２５Ｆを通つて分岐通路２５Ａ，
２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄに流れる混合気は、イン
レツトマニホールドがバナナ型であるため、第２
図中矢印V_A，V_B，V_C，V_Dに示すように、全て、
シリンダ列の中央に対してシリンダ列方向の外向
きの流線で、各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの低負荷用吸
気ポート６，６，６，６に流入する。上記低負荷
用吸気ポート６，６，６，６は、各々、上記内方
の壁面２７，２７，２７，２７によつて、シリン
ダ列方向の外方に傾斜して、上記混合気の流線に
沿うため、通路の曲がりによる吸気抵抗が少さ
く、混合気が効率よく燃焼室に吸入され、かつ、
上記各低負荷用吸気ポート６，６，６，６の巾が
連続的に狭くなつているため、混合気は少さい吸
気抵抗で流速が早められる。このように、低負荷
時に、低負荷用吸気ポート６，６，６，６から混
合気が吸入されることに加えて、低負荷用吸気ポ
ート６，６，６，６の方向がインレツトマニホー
ルド１２における混合気の流線に略沿うことと、
低負荷用吸気ポート６，６，６，６の巾が連続的
に狭くなつていることとのために、少さい吸気抵
抗で、混合気は燃焼室３に水平方向に高速に流入
させられ、強いスワールが矢印S_A，S_B，S_C，S_D
に示す如く効率よく生成され、燃料の霧化が促進
され、燃焼性能、燃費性能が改善される。

また、このとき、シリンダ列方向の両端の気筒
Ａ，Ｄへの分岐通路２５Ａ，２５Ｄを流れる混合
気の一部は、上記気筒Ａ，Ｄの開閉弁１３，１３
に設けられた貫通孔２１Ａ，２１Ｄを通つて高負
荷用吸気ポート７，７に漏れ、この漏れた混合気
は高負荷用吸気ポート７，７から極く遅い速度で
燃焼室３，３に流入する。このため、両端の気筒
Ａ，Ｄの低負荷用吸気ポート６，６に夫々流入す
る混合気の量が少なくなつて、シリンダ列中央部
の気筒Ｂ，Ｃの各低負荷用吸気ポート６，６に流
入する混合気の量と略等しくなつて、両端の気筒
Ａ，Ｄの各スワールS_A，S_Dの強さと、中央部の
気筒Ｂ，Ｃの各スワールS_B，S_Cの強さとは均一化
され、燃料の霧化、燃焼性が各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄとも等しくなり、トルク変動が生じることはな
い。

次に、エンジンが設定負荷以上の負荷運転をし
ているとすると、各気筒Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの開閉弁
１３，１３，１３，１３が開作動して、混合気は
低負荷用吸気ポート６，６，６，６および高負荷
用吸気ポート７，７，７，７から燃焼室３，３，
３，３に供給され、充填効率が向上し、出力性能
が向上する。

上記実施例では、シリンダ列両端の気筒Ａ，Ｄ
の開閉弁１３，１３に夫々貫通孔２１Ａ，２１Ｄ
を設けて、シリンダ列両端の気筒Ａ，Ｄの開閉弁
１３，１３のもれ面積を他の気筒Ｂ，Ｃの開閉弁
１３，１３のもれ面積よりも大きくなるようにし
たが、上記貫通孔２１Ａ，２１Ｄを設けないでた
とえば、シリンダ列両端の気筒の開閉弁の開度を
他の気筒の開閉弁の開度よりも大きくなるよう
に、上記各開閉弁の軸に対する取付角を調節し
て、両端の気筒の開閉弁のもれ面積を他の気筒の
開閉弁のもれ面積よりも大きくなるようにしても
よい。また、上記実施例ではバナナ型インレツト
マニホールドを用いたが、トーナメント型インレ
ツトマニホールドを用いてもよい。また、４つの
気筒に限らず、３つの気筒以上であれば何気筒で
あつてもよい。

以上の説明で明らかなように、この考案のエン
ジンの吸気装置は、少なくとも３つ以上の気筒と
インレツトマニホールドを備え、さらに、上記各
気筒に、夫々、燃焼室中心に対してオフセツトし
た低負荷用吸気ポートと高負荷用吸気ポートとを
備え、さらに、上記高負荷用吸気ポートを含む高
負荷用吸気通路を設定負荷以上で開放する開閉弁
を備え、その開閉弁のもれ面積を、スワールの強
い気筒においてそれよりスワールの弱い他の気筒
のもれ面積より大きく設定しているので、スワー
ルの強い気筒の高負荷用吸気ポートへのもれ流量
を増大させて、このスワールの強い気筒の低負荷
用吸気ポートへ流入する混合気の流量を減少させ
ることによつて、吸気流量等に起因する各気筒毎
のスワールの強さの差を解消でき、したがつて、
トルク変動をなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の縦断面図、第２
図は上記実施例の横断面図、第３，４図は夫々要
部断面図である。 １……シリンダ、３……燃焼室、５……仕切
壁、６……低負荷用吸気ポート、７……高負荷用
吸気ポート、８……吸気弁、１１……気化器、１
２……インレツトマニホールド、１３……開閉
弁、２１Ａ，２１Ｄ……貫通孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 少なくとも３つ以上の気筒を備え、各気筒毎
   に、中心を燃焼室中心に対しオフセツトさせた低
   負荷用吸気ポートと高負荷用吸気ポートとを設
   け、該各吸気ポートの上流端を、一端においてイ
   ンレツトマニホールドに連通させ、該高負荷用吸
   気ポートを含む高負荷用吸気通路に設定負荷以上
   で開作動する開閉弁を設けてなるエンジンにおい
   て、 吸気流量等に起因する各気筒毎のスワールの強
   さの差を解消するよう、上記開閉弁のもれ面積を
   スワールの強い気筒においてスワールの弱い気筒
   のもれ面積より大きく設定したことを特徴とする
   エンジンの吸気装置。