JPS6345490B2 - - Google Patents

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JPS6345490B2
JPS6345490B2 JP56060347A JP6034781A JPS6345490B2 JP S6345490 B2 JPS6345490 B2 JP S6345490B2 JP 56060347 A JP56060347 A JP 56060347A JP 6034781 A JP6034781 A JP 6034781A JP S6345490 B2 JPS6345490 B2 JP S6345490B2
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JP
Japan
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intake
valve
intake passage
passage
timing
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JP56060347A
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JPS57173526A (en
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Yasuyuki Morita
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Matsuda KK
Original Assignee
Matsuda KK
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Publication date
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Publication of JPS57173526A publication Critical patent/JPS57173526A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/08Modifying distribution valve timing for charging purposes
    • F02B29/083Cyclically operated valves disposed upstream of the cylinder intake valve, controlled by external means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10255Arrangements of valves; Multi-way valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/108Intake manifolds with primary and secondary intake passages
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンの吸気装置に関するものであ
る。
一般にオツトーサイクルエンジンにおいては、
気筒内で発生する熱エネルギーを出力として取出
す場合にその一部が所謂ポンピングロスによつて
失われ、このため熱効率が低下して燃費向上を防
げるという問題がある。このポンピングロスは、
吸入行程で吸気負圧がピストンに作用する負の仕
事による吸引損失および圧縮行程での圧縮損失を
含み、とくに吸気負圧が増大する低負荷時ほどポ
ンピングロスが大きくなる。
このような問題に対し、近年、アイドル運転時
を含めた低負荷時の吸気負圧等に基づくポンピン
グロスを低減する手段が開発されており、従来、
この種手段の一つとして、第1図に示すように、
吸気通路B中にタイミングバルブFを設けた吸気
装置が知られている。すなわち、この吸気装置
は、エンジン気筒Aに開口する単一の吸気通路B
および排気通路Cと吸排気各弁D,Eを備えたエ
ンジンにおいて、上記吸気通路Bに、エンジンに
連動して回転するロータリ式のタイミングバルブ
Fを設け、該タイミングバルブFを吸気弁Dより
早く閉じるようにし、予め絞り弁Gの開放を大き
くした状態で吸入行程途中までのタイミングバル
ブFと吸気弁Dとがともに開いている期間に混合
気を吸入するようにしたものである(特開昭55−
96313号公報参照)。これによると、混合気吸入期
間の吸気負圧が小さくなるとともに、タイミング
バルブF閉弁後の負圧による損失は圧縮行程でピ
ストンを引上げる作用で相殺され、もつてポンピ
ングロスが低減される。ところがこの構造では、
上記タイミングバルブFがエンジン回転に同期し
て回り、そのバルブ孔Hの角度が漸次変化するこ
とから、吸気量の多い高負荷時には吸気抵抗とし
て働き、このため高負荷時の出力を低下させると
いう欠点があつた。
そこで本発明では、高負荷時に別の通路から混
合気を吸入してタイミングバルブの吸気抵抗によ
る出力低下を防止しようとする着想に至つた。。
なお、従来、ポンピングロスについての問題と
は関係なく、低負荷時の着火性を向上するため、
単一の吸気ポートに対して1次側吸気通路と2次
側吸気通路とを並列に接続した吸気装置がある
が、これはあくまで、低負荷時に吸気流速を高
め、これによつて燃料の霧化を促進しようとする
ものであつた。
これらの事情に鑑み、本発明は、単一の吸気ポ
ートに1次側吸気通路と2次側吸気通路とを並列
に接続した吸気装置を利用してポンピングロスの
低減を図り、上記1次側吸気通路にタイミングバ
ルブを介設することにより、低負荷時のポンピン
グロスを充分に低減しながら、高負荷時の出力を
高めることのできるエンジンの吸気装置を提供す
るものである。
以下、本発明の実施例を図面によつて説明す
る。
第2図は本発明装置の実施例を示し、同図にお
いて、1はエンジンの気筒、2はピストン、3は
吸気通路である。該吸気通路3は、吸気バルブ4
によつて開閉される単一の吸気ポート5と、該吸
気ポート5に連通する1次側吸気通路6および2
次側吸気通路7を有する。この1次側吸気通路6
と2次側吸気通路7とは、吸気マニホールドの適
宜箇所から吸気ポート5の直前までの範囲にわた
り吸気通路3を区画することにより、互いに並列
に吸気ポート5に接続され、かつ、上流側で吸気
通路3の集合部に連通する状態に形成されてい
る。吸気通路3の上流側集合部には、気化器8が
装備されるとともに、アクセルに連動する第1ス
ロツトルバルブ9が設けられ、また、上記2次側
吸気通路7には第2スロツトルバルブ10が設け
られている。
上記1次側吸気通路6は、一般の1次側と2次
側とに区画されていない単一吸気通路に比べれば
通路断面積が小さくなり、さらに望ましくは、2
次側吸気通路7よりも通路断面積を小さくする。
また、上記第1スロツトルバルブ9はアクセルに
連動して開閉し、一方、第2スロツトルバルブ1
0は、第1スロツトルバルブ9が一定開度以上に
開いたときこれに連動して開くように構成されて
いる。
この吸気装置において、上記1次側吸気通路6
に、低負荷運転時に前記吸気バルブ4よりも早く
閉じるロータリ式のタイミング11が介設されて
いる。該タイミングバルブ11は直径方向に貫通
するバルブ孔12を有し、エンジンと同期して回
転し、この回転に伴い上記バルブ孔12が1次側
吸気通路6に連通する状態と非連通状態とにわた
り漸次角度変化することにより、1次側吸気通路
6を開閉する。そして、該タイミングバルブ11
の開弁時期は、吸気バルブ4の開弁時期よりは遅
く該吸気バルブ4の閉弁時期より早い範囲で、ガ
バナもしくはクラツチ等により調整されるように
してある。
なお、13は排気通路、14は排気バルブ、1
5は点火プラグである。
この装置の作用を次に説明する。
アイドル運転時を含めた低負荷時には、前記2
次側吸気通路7に設けられた第2スロツトルバル
ブ10が閉じ、1次側吸気通路6のみから混合気
が気筒1内に供給可能となる。この状態におい
て、1次側吸気通路6と2次側吸気通路7とを有
する吸気装置の元来の作用は、通路断面積の小さ
な1次側吸気通路7を通して混合気を吸入するこ
とにより吸気流速を高め、気筒1内に渦流を生じ
させ、燃料の霧化を促進して着火性を良くするも
のであるが、本発明では、この1次側吸気通路6
を利用し、該通路6に設けたタイミングバルブ1
1によりポンピングロスを低減させる。
この低負荷時のポンピングロス低減作用を、バ
ルブ開閉時期を示す第3図を参照して説明する
と、同図において、T.D.Cはピストンの上死点、
B.D.Cは同下死点を意味し、また、実線16は吸
気バルブ4の開弁期間、点線17はタイミングバ
ルブ11の開弁期間、一点鎖線18は排気弁14
の開弁期間を表わす。同図に示すように、吸気バ
ルブ4は一般的な意味での吸入行程期間中は開弁
状態にあり、これに対してタイミングバルブ11
は吸気バルブ4より早く閉じることにより、実際
の混合気吸入期間は、第3図に斜線で示すように
タイミングバルブ11と吸気バルブ4の各開弁期
間がラツプする期間となり、この期間に必要量の
混合気が小さな負圧(大気圧に近い圧力)で気筒
1に吸入される。かくして、混合気吸入期間の吸
引損失が小さくなり、かつ、タイミングバルブ1
1閉弁後の負圧による吸入行程での損失は圧縮行
程でピストン2を引上げる作用により相殺される
こととなる。
このポンピングロス低減作用においては、前記
第1スロツトルバルブ9の開度を、ポンピングロ
ス低減手段を有しない一般のエンジンのスロツト
ルバルブと同程度としておいても、タイミングバ
ルブ11の閉弁期間中にその上流に混合気が蓄え
られて負圧が小さくなることから、充分にポンピ
ングロスを低減し得るが、より吸気負圧を小さく
する意味で、予め第1スロツトルバルブ9の開度
は一般のエンジンの場合と比べて若干大きく設定
しておくことが望ましい。
次に、ある程度以上負荷が大きくなつたとき、
前記第2スロツトルバルブ10が開き始めて2次
側吸気通路7にも混合気が流通する。特に第1お
よび第2の各スロツトルバルブ9,10の開度が
大きくなる高負荷時には、吸気バルブ4の開弁期
間中、タイミングバルブ11による吸気抵抗を受
けない2次側吸気通路7から、充分に多量の混合
気が気筒1内に導入され、出力が高められること
となる。
なお、本発明装置の具体的構造は上記実施例に
限定されず、種々変更可能である。例えば、前記
タイミングバルブ11の開閉タイミングおよび第
2スロツトルバルブ10の開度によつて負荷に応
じた吸入混合気量の調整は可能であることから、
前記第1スロツトルバルブ9を省略することもで
きる。また、前記気化器8を1次側気化器と2次
側気化器とに分け、この気化器の1次側と2次側
とに前記1次側吸気通路6と2次側吸気通路7と
をそれぞれ接続するようにしてもよい。
以上説明したように、本発明は、単一の吸気ポ
ートに対して互いに並列に接続した1次側および
2次側の各吸気通路を有する吸気装置の1次側吸
気通路に、吸気バルブよりも早く閉じるタイミン
グバルブを介設してなるため、低負荷時には上記
1次側吸気通路を利用し、上記タイミングバルブ
の作用でポンピングロスを低減することができる
とともに、高圧荷時にはタイミングバルブによる
吸気抵抗を避けて上記2次側吸気通路から充分な
量の混合気を気筒に供給することができ、ポンピ
ングロス低減と高負荷時の出力向上とをともに満
足し得るというすぐれた効果を奏するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のポンピングロス低減手段を備え
た吸気装置の要部概略図、第2図は本発明装置の
概略図、第3図は低負荷時のポンピングロス低減
に関係するバルブの開閉動作時期を示す説明図で
ある。 1……気筒、4……吸気バルブ、5……吸気ポ
ート、6……1次側吸気通路、7……2次側吸気
通路、11……タイミングバルブ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 吸気バルブによつて開閉される単一の吸気ポ
    ートに1次側吸気通路と2次側吸気通路とを並列
    に接続してなるエンジンの吸気装置において、上
    記1次側吸気通路に低負荷運転時上記吸気バルブ
    よりも早く閉じるタイミングバルブを介設したこ
    とを特徴とするエンジンの吸気装置。
JP56060347A 1981-04-20 1981-04-20 Intake device of engine Granted JPS57173526A (en)

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JP56060347A JPS57173526A (en) 1981-04-20 1981-04-20 Intake device of engine

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Families Citing this family (8)

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JPS57173526A (en) 1982-10-25

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