JP2537076B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
内燃機関の吸気装置Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、吸入空気柱の動的効果を利用して、吸入空
気量を増大できるようにしたエンジンの吸気装置に関
し、特に、構造の簡素化，配設スペースの削減を図りな
がら広範囲の回転領域において吸入空気量の増大を実現
できるようにした吸気装置に関する。
気量を増大できるようにしたエンジンの吸気装置に関
し、特に、構造の簡素化，配設スペースの削減を図りな
がら広範囲の回転領域において吸入空気量の増大を実現
できるようにした吸気装置に関する。
従来から、ピストン式内燃機関においては、出力向上
の観点から、吸入空気柱の動的効果を利用して吸入空気
量を増大させる、いわゆる慣性過給の手段が採用されて
いる。
の観点から、吸入空気柱の動的効果を利用して吸入空気
量を増大させる、いわゆる慣性過給の手段が採用されて
いる。
この慣性過給において、管長l,管断面積A,及び慣性過
給が得られるエンジン回転数Ｎの関係は、近似的に下記
のヘルムホルツの共鳴器の振動の式で示される。
給が得られるエンジン回転数Ｎの関係は、近似的に下記
のヘルムホルツの共鳴器の振動の式で示される。
ここで、Vmはシリンダ内有効体積、ａは音速、Ｋは比
例定数である。上式から慣性過給を行うには、管断面積
Ａ又は、管長ｌをエンジン回転数に応じた値とすればよ
いことが容易に解る。
例定数である。上式から慣性過給を行うには、管断面積
Ａ又は、管長ｌをエンジン回転数に応じた値とすればよ
いことが容易に解る。
一方、変速エンジン、特に、自動車用エンジンにおい
ては、使用回転数がアイドル状態から最高回転数まで広
範囲において変化する。そのため従来の慣性過給を採用
した自動車用エンジンでは、慣性過給により吸入空気量
が増大する、いわゆるチューニングポイントを最高トル
クあるいは、最高出力の発生回転数付近に設定してお
り、その結果、この従来エンジンでは、当然ながら上記
チューニングポイント以外の領域では、トルクあるいは
出力の増大は望めないものであった。
ては、使用回転数がアイドル状態から最高回転数まで広
範囲において変化する。そのため従来の慣性過給を採用
した自動車用エンジンでは、慣性過給により吸入空気量
が増大する、いわゆるチューニングポイントを最高トル
クあるいは、最高出力の発生回転数付近に設定してお
り、その結果、この従来エンジンでは、当然ながら上記
チューニングポイント以外の領域では、トルクあるいは
出力の増大は望めないものであった。
そこで上記慣性過給の効果を複数のエンジン回転領域
で得ることができるようにした吸気装置として、従来、
例えば２本の吸気管を並列に配設するとともに、一方の
吸気管に開閉バルブを配置し、該バルブをエンジン回転
速度に応じて開閉するようにしたものがある。
で得ることができるようにした吸気装置として、従来、
例えば２本の吸気管を並列に配設するとともに、一方の
吸気管に開閉バルブを配置し、該バルブをエンジン回転
速度に応じて開閉するようにしたものがある。
この吸気装置では、吸気管断面積がエンジン回転速度
に応じて２段階に切り替えられるので、高速，低速の両
領域で高トルク化実現できる。
に応じて２段階に切り替えられるので、高速，低速の両
領域で高トルク化実現できる。
しかしながら上記吸気通路を複数系統配設する従来装
置は、吸気管を複数本並列に配置するのであるからそれ
だけ大きなスペースを必要とする問題がある。特に多気
筒エンジンにおいては、各シリンダーの間隔上の制約が
あることから、上述のような複数系統の配置は実現困難
であり、また構造が複雑となり易い。
置は、吸気管を複数本並列に配置するのであるからそれ
だけ大きなスペースを必要とする問題がある。特に多気
筒エンジンにおいては、各シリンダーの間隔上の制約が
あることから、上述のような複数系統の配置は実現困難
であり、また構造が複雑となり易い。
本発明は、上記従来装置における問題点を解消して、
配設スペースをほとんど増大することなく２段階以上の
チューニングポイント切り替えを実現でき、広範囲のエ
ンジン回転領域で吸入空気量を増大できる内燃機関の吸
気装置を提供することを目的としている。
配設スペースをほとんど増大することなく２段階以上の
チューニングポイント切り替えを実現でき、広範囲のエ
ンジン回転領域で吸入空気量を増大できる内燃機関の吸
気装置を提供することを目的としている。
本発明者は、配置スペースを大きくすることなく慣性
過給を複数段階で利用するには、吸気管を並列配置する
のではなく、同軸配置にすれば良い点に着目した。
過給を複数段階で利用するには、吸気管を並列配置する
のではなく、同軸配置にすれば良い点に着目した。
そこで、本発明に係るエンジンの吸気装置は、吸気通
路を、主吸気管内に少なくとも１つの副吸気管を略同軸
状に配置してなる多重管構造とし、上記副吸気管の上流
端開口を上記主吸気管の途中に膨出形成されたエアチャ
ンバ内に位置させるとともに、該主吸気管のエアチャン
バより上流側にスロットバルブを配設し、上記副吸気管
の下流端開口を吸気弁用開口より上流側に間隔をあけて
位置させるとともに、該下流端開口と吸気弁用開口との
間に燃料噴射弁を配設し、上記副吸気管内にバタフライ
式開閉バルブを配設し、該開閉バルブを、エンジン低速
回転域では閉じることにより吸気通路面積を小さくしか
つ主吸気管の内表面に沿う空気流を発生させ、エンジン
高速回転域では開けることにより吸気通路面積を大きく
しかつ主吸気管及び副吸気管全体を通る空気流を発生さ
せるようにしたことを特徴としている。
路を、主吸気管内に少なくとも１つの副吸気管を略同軸
状に配置してなる多重管構造とし、上記副吸気管の上流
端開口を上記主吸気管の途中に膨出形成されたエアチャ
ンバ内に位置させるとともに、該主吸気管のエアチャン
バより上流側にスロットバルブを配設し、上記副吸気管
の下流端開口を吸気弁用開口より上流側に間隔をあけて
位置させるとともに、該下流端開口と吸気弁用開口との
間に燃料噴射弁を配設し、上記副吸気管内にバタフライ
式開閉バルブを配設し、該開閉バルブを、エンジン低速
回転域では閉じることにより吸気通路面積を小さくしか
つ主吸気管の内表面に沿う空気流を発生させ、エンジン
高速回転域では開けることにより吸気通路面積を大きく
しかつ主吸気管及び副吸気管全体を通る空気流を発生さ
せるようにしたことを特徴としている。
ここで本発明において吸気通路を三重管以上の多重管
とする場合は、外側の副吸気管ほどエンジン側に長く延
長し、該延長部に開閉バルブを配設すれば良い。
とする場合は、外側の副吸気管ほどエンジン側に長く延
長し、該延長部に開閉バルブを配設すれば良い。
上記構成になる本発明では、例えば、副吸気管が１つ
の二重管の場合で説明すれば、低速回転域では副吸気管
の開閉バルブを閉じる。これにより燃焼用空気は主吸気
管と副吸気管との間のリング状の主吸気通路のみを通っ
てエンジンに導入される。また、高速時には上記開閉バ
ルブを開く。これにより燃焼用空気は上記主吸気通路及
び副吸気管内の副吸気通路からも導入される。その結
果、吸気通路断面積は、低速時は主吸気通路のみの小さ
な断面積となり、一方、高速時には主，副吸気通路から
なる大きい断面積となる。従って低速時及び高速時の２
段階において吸入空気量を増大できる。
の二重管の場合で説明すれば、低速回転域では副吸気管
の開閉バルブを閉じる。これにより燃焼用空気は主吸気
管と副吸気管との間のリング状の主吸気通路のみを通っ
てエンジンに導入される。また、高速時には上記開閉バ
ルブを開く。これにより燃焼用空気は上記主吸気通路及
び副吸気管内の副吸気通路からも導入される。その結
果、吸気通路断面積は、低速時は主吸気通路のみの小さ
な断面積となり、一方、高速時には主，副吸気通路から
なる大きい断面積となる。従って低速時及び高速時の２
段階において吸入空気量を増大できる。
そして本発明では、上記断面積の切り替えを、主，副
吸気管を同軸状に配置した多重管によって実現したの
で、従来の並列配置した場合に比べて配置スペースを大
幅に削減でき、狭小なエンジンルーム内への配置が容易
であり、実現性が非常に高い。
吸気管を同軸状に配置した多重管によって実現したの
で、従来の並列配置した場合に比べて配置スペースを大
幅に削減でき、狭小なエンジンルーム内への配置が容易
であり、実現性が非常に高い。
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例によるエンジ
ンの吸気装置を説明するための図であり、本実施例は吸
気通路断面積を２段階に切り替えるようにした例であ
る。
ンの吸気装置を説明するための図であり、本実施例は吸
気通路断面積を２段階に切り替えるようにした例であ
る。
図において、１は４サイクルガソリンエンジンであ
り、これは主としてシリンダブロック２とシリンダヘッ
ド10とから構成されており、シリンダブロック２内に
は、ピストン３が摺動自在に装着されている。また、上
記シリンダヘッド10の燃焼室凹部10aには排気ポート10
b,吸気ポート10cが連通されており、該両ポート10b,10c
の燃焼室側開口にはそれぞれ排気バルブ４、吸気バルブ
５が配設されている。この各バルブ4,5はそれぞれ動弁
機構6a,6bで開閉駆動される。
り、これは主としてシリンダブロック２とシリンダヘッ
ド10とから構成されており、シリンダブロック２内に
は、ピストン３が摺動自在に装着されている。また、上
記シリンダヘッド10の燃焼室凹部10aには排気ポート10
b,吸気ポート10cが連通されており、該両ポート10b,10c
の燃焼室側開口にはそれぞれ排気バルブ４、吸気バルブ
５が配設されている。この各バルブ4,5はそれぞれ動弁
機構6a,6bで開閉駆動される。
上記吸気ポート10cには本実施例吸気装置14の主吸気
管７が接続されており、該主吸気管７の上流端にはエア
クリーナ12aを介して空気取入口12が接続されている。
また、上記主吸気管７の途中には大容量のエアチャンバ
13が一体に膨出形成されており、該チャンバ13の上流側
にはスロットルバルブ11が、下流端には燃料噴射弁15が
それぞれ配設されている。
管７が接続されており、該主吸気管７の上流端にはエア
クリーナ12aを介して空気取入口12が接続されている。
また、上記主吸気管７の途中には大容量のエアチャンバ
13が一体に膨出形成されており、該チャンバ13の上流側
にはスロットルバルブ11が、下流端には燃料噴射弁15が
それぞれ配設されている。
そして上記主吸気管７の、エアチャンバ13より下流側
には副吸気管８が軸芯が一致するように、つまり同軸状
に配設されており、該部分は二重管となっている。この
両吸気管7,8は接続リブ7bで一体に接続されている。ま
た、上記副吸気管８の上流開口部8bは上記エアチャンバ
13内に開口しており、該副吸気管８の下流側には開閉バ
ルブ９が配設されている。
には副吸気管８が軸芯が一致するように、つまり同軸状
に配設されており、該部分は二重管となっている。この
両吸気管7,8は接続リブ7bで一体に接続されている。ま
た、上記副吸気管８の上流開口部8bは上記エアチャンバ
13内に開口しており、該副吸気管８の下流側には開閉バ
ルブ９が配設されている。
次に本実施例装置の作用効果について説明する。
本実施例では、主吸気管７と副吸気管８との間リング
状空間が主吸気通路7aとなっており、また副吸気管８内
の空間が副吸気通路8aとなっており、エンジン回転速度
に応じて、主吸気通路7aのみ、または主，副吸気通路7
a,8aの両方の何れかに切り替えることによって通路断面
積を変化させる。
状空間が主吸気通路7aとなっており、また副吸気管８内
の空間が副吸気通路8aとなっており、エンジン回転速度
に応じて、主吸気通路7aのみ、または主，副吸気通路7
a,8aの両方の何れかに切り替えることによって通路断面
積を変化させる。
先ず、低速回転域では、第１図に示すように、開閉弁
９を閉める。すると空気は主空気通路7aのみを通ってエ
ンジン１に吸入される。また高速回転域では、開閉弁９
を開ける。すると空気は主空気通路7a,及び副吸気通路8
aの両方を通ってエンジン１内に吸入される。
９を閉める。すると空気は主空気通路7aのみを通ってエ
ンジン１に吸入される。また高速回転域では、開閉弁９
を開ける。すると空気は主空気通路7a,及び副吸気通路8
aの両方を通ってエンジン１内に吸入される。
このように本実施例では、吸気通路断面積が低速回転
時と高速回転時とで切り替えられるので、上述の式にお
いて断面積が２通りあることとなる。従って、第３図に
示すように、従来エンジンのトルク曲線Ａに対して、本
実施例のトルク曲線Ｂは低速，高速の２段階のエンジン
回転域においてトルクが増大し、広範囲においてトルク
を向上できる。
時と高速回転時とで切り替えられるので、上述の式にお
いて断面積が２通りあることとなる。従って、第３図に
示すように、従来エンジンのトルク曲線Ａに対して、本
実施例のトルク曲線Ｂは低速，高速の２段階のエンジン
回転域においてトルクが増大し、広範囲においてトルク
を向上できる。
そして本実施例では、上記吸気通路断面積の切り替え
を、主，副吸気管7,8を二重管構造にすることで実現し
たので、従来の並列配置による場合に比較すると、その
配設スペースを1/1.4程度に削減できる。
を、主，副吸気管7,8を二重管構造にすることで実現し
たので、従来の並列配置による場合に比較すると、その
配設スペースを1/1.4程度に削減できる。
上記実施例では、通路断面積を２段階に変化させた
が、本発明では２段階に限らず複数段階に変化させるこ
とができ、例えば第４図に示すように、３段階に切り替
えることができる。この例では、主吸気管17内に、第1,
第２副吸気管18,20を同軸状に配置し、三重管としてい
る。そしてこの場合、第１副吸気管18を第２吸気管20よ
り前方に長く延長し、該延長部に開閉バルブ19aを取り
付け、第２副吸気管20の開閉バルブ19bは下流端付近に
取り付けている。
が、本発明では２段階に限らず複数段階に変化させるこ
とができ、例えば第４図に示すように、３段階に切り替
えることができる。この例では、主吸気管17内に、第1,
第２副吸気管18,20を同軸状に配置し、三重管としてい
る。そしてこの場合、第１副吸気管18を第２吸気管20よ
り前方に長く延長し、該延長部に開閉バルブ19aを取り
付け、第２副吸気管20の開閉バルブ19bは下流端付近に
取り付けている。
本実施例では吸気通路断面積を３段階に切り替えるこ
とができ、第５図に示すように、従来のトルク曲線Ａに
対して本実施例のトルク曲線Ｂは３段階においてトルク
が増大しており、エンジン回転の略全領域において高ト
ルク化を実現できる。
とができ、第５図に示すように、従来のトルク曲線Ａに
対して本実施例のトルク曲線Ｂは３段階においてトルク
が増大しており、エンジン回転の略全領域において高ト
ルク化を実現できる。
また、本実施例は三重管構造であるから、従来方法に
おける３本の吸気管を並列配置した場合に比較して、大
幅に配置スペースを削減できる。
おける３本の吸気管を並列配置した場合に比較して、大
幅に配置スペースを削減できる。
なお、上記実施例では４サイクルエンジンを例に説明
したが、本発明の吸気装置は２サイクルエンジンにも勿
論適用できる。
したが、本発明の吸気装置は２サイクルエンジンにも勿
論適用できる。
以上のように本発明に係る内燃機関の吸気装置によれ
ば、吸気通路を主，副吸気管からなる多重管構造とする
とともに、副吸気管の上流端開口を主吸気管のエアチャ
ンバ内に位置させたので、吸気通路面積を切り替えるこ
とができ、広範囲の回転速度領域において吸気量を増大
でき、トルクを改善できる効果があり、かつ多重管であ
るから配置スペースを従来の並列配置構造のものに比較
して大幅に削減できる効果がある。
ば、吸気通路を主，副吸気管からなる多重管構造とする
とともに、副吸気管の上流端開口を主吸気管のエアチャ
ンバ内に位置させたので、吸気通路面積を切り替えるこ
とができ、広範囲の回転速度領域において吸気量を増大
でき、トルクを改善できる効果があり、かつ多重管であ
るから配置スペースを従来の並列配置構造のものに比較
して大幅に削減できる効果がある。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例による吸気装置
を説明するための図であり、第１図はその断面側面図、
第２図は第１図のII−II線断面図、第３図はその効果を
説明するためのエンジン回転数−トルク特性図、第４図
は他の実施例を示す断面側面図、第５図はその効果を説
明するためのエンジン回転数−トルク特性図である。 図において、１はエンジン、7,17は主吸気管、8,18,20
は副吸気管、9,19a,19bは開閉バルブ、14は吸気装置で
ある。
を説明するための図であり、第１図はその断面側面図、
第２図は第１図のII−II線断面図、第３図はその効果を
説明するためのエンジン回転数−トルク特性図、第４図
は他の実施例を示す断面側面図、第５図はその効果を説
明するためのエンジン回転数−トルク特性図である。 図において、１はエンジン、7,17は主吸気管、8,18,20
は副吸気管、9,19a,19bは開閉バルブ、14は吸気装置で
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼用空気を吸気通路を介して導入するよ
うにした内燃機関の吸気装置において、上記吸気通路
を、主吸気管内に少なくとも１つの副吸気管を略同軸状
に配置してなる多重管構造とし、上記副吸気管の上流端
開口を上記主吸気管の途中に膨出形成されたエアチャン
バ内に位置させるとともに、該主吸気管のエアチャンバ
より上流側にスロットバルブを配設し、上記副吸気管の
下流端開口を吸気弁用開口より上流側に間隔をあけて位
置させるとともに、該下流端開口と吸気弁用開口との間
に燃料噴射弁を配設し、上記副吸気管内にバタフライ式
開閉バルブを配設し、該開閉バルブを、エンジン低速回
転域では閉じることにより吸気通路面積を小さくしかつ
主吸気管の内表面に沿う空気流を発生させ、エンジン高
速回転域では開けることにより吸気通路面積を大きくし
かつ主吸気管及び副吸気管全体を通る空気流を発生させ
るようにしたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15261788A JP2537076B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 内燃機関の吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15261788A JP2537076B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 内燃機関の吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318756A JPH01318756A (ja) | 1989-12-25 |
| JP2537076B2 true JP2537076B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=15544295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15261788A Expired - Fee Related JP2537076B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 内燃機関の吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537076B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69805883T2 (de) * | 1997-03-04 | 2003-02-13 | Nippon Soken | Vorrichtung zum Verhindern von Durchströmgeräuschen bei Drosselklappen |
| AT414264B (de) * | 2004-08-19 | 2006-10-15 | Avl List Gmbh | Brennkraftmaschine mit einer variablen einlassvorrichtung |
| KR101033943B1 (ko) * | 2004-10-08 | 2011-05-11 | 현대자동차주식회사 | 3단계 가변 흡기 매니폴드 |
| EP3832084B1 (en) * | 2018-08-02 | 2022-12-21 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5551938A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-16 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust gas refluxing device for internal combustion engine |
| JPS5551916A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-16 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust gas purifying device for internal combustion engine |
| JPS59152169U (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-12 | 日野自動車株式会社 | インテ−クスタツクダクト |
| JPS6290933U (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | ||
| JPS6328837U (ja) * | 1986-08-09 | 1988-02-25 |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP15261788A patent/JP2537076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01318756A (ja) | 1989-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |