JP2583529B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多気筒エンジンの吸気装置に関し、特に、
吸気系において吸気の共振現象を生じさせて吸気過給を
行うようにしたものに関するものである。

（従来の技術） 従来より、エンジンの気筒内燃焼室に吸入される吸気
の動的効果によってその充填効率を高め、エンジンの出
力トルクを増大させるようにしたものは種々知られてい
る。その一例として、例えば特公昭60−14169号公報等
に示されるものでは、多気筒エンジンにおける吸気通路
を、吸気順序（点火順序）の連続しない気筒を同じグル
ープとする気筒グループにそれぞれ接続される２つの吸
気通路に分け、その各々の吸気通路を、吸気マニホール
ドのブランチ部上流端が接続された拡大室と、この拡大
室に接続された共鳴用吸気通路とで構成するとともに、
該共鳴用吸気通路の上流端を上流側集合室に連通させ、
上記拡大室に、両吸気通路同士を連通状態又は連通遮断
状態に切り換える切換装置を設け、上記切換装置によっ
て各吸気通路同士の連通を遮断したときには、各気筒の
吸気行程に生じた負の圧力波を上記上流側集合室で反射
させて正の圧力波に反転させ、その反転した正の圧力波
により比較的低い回転域で吸気の慣性過給効果を発揮さ
せる一方、各吸気通路同士を連通させたときには、上記
吸気圧力波の反転反射位置を吸気ポートに近付けて、吸
気圧力振動の固有周波数を高くし、高速回転域で慣性過
給効果を得るようになされている。

また、特開昭59−565号公報には、Ｖ型エンジンの吸
気をその共振現象により過給する場合において、その具
体的な構造として、エンジンの左右バンク間に、内部に
空間を有する外壁と、該外壁の空間内に略鉛直面内で外
壁に沿って環状に延びるように配置され、下流端が各吸
気ポートに連通する複数のラム管式吸気管とを備えてな
るプレナム型吸気マニホールドを配置することにより、
コンパクトな吸気マニホールドでもって吸気を過給する
ようにすることが開示されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、エンジンの吸気系のコンパクトを図るべ
く、上記従来例とは異なり、例えば吸気順序が連続しな
い気筒を同じグループとする２つの気筒グループの各吸
気ポートを、拡大室のない共通の共鳴用環状吸気通路に
接続し、この環状吸気通路を、一方の気筒グループの各
気筒の吸気ポートに連通する部分と、他方の気筒グルー
プの各気筒の吸気ポートに連通する部分とがそれぞれ２
方向に延びて両側で相互に接続された環状となし、上記
両気筒グループ間の両側連通経路の長さを、同じ気筒グ
ループの隣接する気筒の吸気ポート間の長さよりも充分
に大きく形成することにより、気筒グループの各気筒の
吸気行程終期に吸気ポート付近に発生した正圧の圧力波
を共鳴用環状通路を略一周させて、同じ気筒グループの
他の気筒の吸気ポートに作用させるようにし、吸気の動
的効果を有効に発揮させつつ、吸気の拡大室を不要とし
て大きさをコンパクト化するようにすることが考えられ
る。

そして、その場合、例えばエンジンの複数の気筒に拡
大室のない共鳴用吸気通路を接続するとともに、該共鳴
用吸気通路の上流端を圧力反転部に接続し、その共鳴用
吸気通路での吸気の共振現象を利用して吸気を過給する
場合に比べて、次の利点を有する。

すなわち、後者の場合には、各気筒から圧力反転部ま
での距離のばらつきにより、吸気の共鳴状態における圧
力波の伝播状態が異なり、各気筒間で吸気充填量に差異
が生じ、共鳴用吸気通路に流入する吸気の動圧の影響と
相俟って、圧力反転部に近い最上流側の気筒での吸気充
填量が吸気供給通路から遠い下流側の気筒よりも多くな
り、それ故、その上流側気筒での空燃比がリーン側に偏
り過ぎ、ノッキングが生じる虞れがある。これに対し、
前者の場合には、各気筒グループの各気筒で生じた吸気
の正の圧力波が環状吸気通路を一周して他の気筒に作用
するため、共鳴域での各気筒に対する吸気の分配性がよ
く、ノッキングの発生を抑制することができる。

しかしながら、その反面、後者の場合と比し、同じエ
ンジン回転数で良好な過給効果を発揮させるためには、
吸気通路の長さを長く設定する必要がある。したがっ
て、特に、エンジンの低速回転域まで過給効果を得ると
きには、吸気系が極めて大きくなり、吸気系のコンパク
ト化という本来の目的に反することとなる。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目
的は、上記した後者の共鳴用吸気通路の構造を改良し
て、共鳴用環状吸気通路を形成することにより、通路長
さの長い共鳴用環状吸気通路をコンパクトな吸気系で形
成できるようにし、よってエンジンの吸気系のコンパク
ト化と、共鳴域での吸気空燃比の不均一によるノッキン
グの発生の抑制とを両立させることにある。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明で講じた解決手段
は、共鳴用吸気通路をその通路長さ方向に沿って２分割
し、その分割により形成された２つの通路を端部にて互
いに連通させることにより、１つの連続した共鳴用環状
吸気通路とするものである。

具体的には、本発明は、上記の如く、複数の気筒が、
吸気順序が連続せずかつ吸気行程が等間隔になるように
２つの気筒グループに分けられ、その各気筒グループに
連続される共鳴用吸気通路を備え、該共鳴用吸気通路で
吸気を共鳴同調させて過給するようにしたエンジンの吸
気装置として、上記共鳴用吸気通路をその通路長さ方向
に互いに沿って延びる第１および第２の２つの吸気通路
に分ける。そして、上記第１の吸気通路に上記２つの気
筒グループの全ての気筒を接続して、該第１の吸気通路
により吸気が各気筒に供給されるように構成する。

さらに、上記第１の吸気通路の吸気流通方向の下流端
部分にそれぞれ上記第２の吸気通路の一端を連通する連
通路を設ける構成とする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、共鳴用吸気通路が通
路長さ方向に第１および第２の２つの吸気通路に分けら
れ、かつ上記第１の吸気通路の吸気流通方向の下流端部
分にそれぞれ上記第２の吸気通路の一端を連通する連通
路が設けられているので、共鳴用吸気通路内に第１およ
び第２の吸気通路と連通路とで構成される連続した１つ
の環状吸気通路が形成されることとなる。そして、エン
ジンの運転中は、上記１つの環状吸気通路において吸気
が共鳴同調して過給される。

こうして共鳴用吸気通路が分けられて１つの長い環状
吸気通路が形成されるので、該環状吸気通路を吸気系の
大きさを大きくすることなくコンパクトに形成すること
ができるのである。

また、環状吸気通路により吸気を共鳴同調させるの
で、各気筒に対する吸気の分配性がよくなり、エンジン
のノッキングの発生を抑制することができることとな
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面に基づき説明す
る。

第１図は本発明の第１実施例に係るエンジンの吸気装
置の全体構成を示し、１はＶ型に配置された第１〜第６
の６つの気筒2a〜2fを有する燃料噴射式Ｖ型６気筒エン
ジンであって、これら６気筒2a〜2fの点火順序は気筒番
号どおりに第１気筒2a〜第６気筒2fの順序に設定されて
いる。上記６つの気筒2a〜2fは点火順序の連続しない第
１、第３および第５気筒2a,2c,2eの３つの気筒と、第
２、第４および第６気筒2b,2d,2fの３つの気筒とでそれ
ぞれ構成される２つの気筒グループに分けられ、その一
方の３つの気筒2a,2c,2eはエンジン１のＶ型に配置され
た一方のバンク1aに順に形成され、他方の気筒グループ
の３気筒2b,2d,2fは他方のバンク1aに順に形成されてい
る。

上記各気筒2a〜2fは吸気ポート３および図示しない排
気ポートを備え、上記各吸気ポート３にはサージタンク
等による吸気通路４が接続されている。この吸気通路４
は、独立吸気通路5,5,…と共鳴用吸気通路６と吸気供給
通路７とで構成される。上記共鳴用吸気通６は、下流端
が閉塞され直線状に延びる１対の連通路6a,6aと、該連
通路6a,6aの各上流端部同士を接続する上流側連通路6a
とからなり、上記連通路6a,6aにそれぞれ上記各気筒グ
ループの気筒2a,2c,2e（又は2b,2d,2f）に対応する３つ
の独立吸気通路5,5,…の上流端が接続されている。

また、上記吸気供給通路７は、その下流端が上記共鳴
用吸気通路６の上流側連通路6bの中央部つまり上流端に
接続されており、この吸気供給通路７の上流端はエアク
リーナ８に接続され、その途中にはエアフローメータ９
およびその下流側にスロットルバルブ10が配設されてい
る。

そして、上記共鳴用吸気通路６には仕切壁11が配設さ
れている。該仕切壁11は、共鳴用吸気通路６の一方の連
通路6aにおいて一方の気筒グループの最下流側に位置す
る第１気筒2aへの接続部付近から上流側連通路6bを経て
他方の連通路6aにおいて他方の気筒グループの最下流側
に位置する第２気筒2bへの接続部付近まで延びており、
この仕切壁11により共鳴用吸気通路６がその通路長さ方
向に互いに沿って延びる外側の第１の吸気通路12および
内側の第２の吸気通路13に分けられ、上記外側の第１の
吸気通路12に上記各独立吸気通路５の上流端が接続され
ている。

さらに、上記仕切壁11の下流端部，つまり共鳴用吸気
通路６の両連通路6a,6aにおいて各気筒グループの最下
流側の第１および第２気筒2a,2bへの接続部付近には、
上記第１の吸気通路12の吸気流通方向の両下流端部をそ
れぞれ第２の吸気通路13の対応する端部に連通する連通
路14,14が形成されている。よって、この構造により、
上記共鳴用吸気通路６内に第１および第２の吸気通路1
2,13と２つの連通路14,14とで構成される連続した１つ
の環状吸気通路15が形成される。

したがって、上記実施例においては、共鳴用吸気通路
６に仕切壁11が配設され、該仕切壁11により共鳴用吸気
通路６がその通路長さ方向に延びる外側の第１の吸気通
路12および内側の第２の吸気通路13に分けられていると
ともに、上記仕切壁11の下流端部に、上記第１および第
２の吸気通路12,13の端部同士を連通する連通路14,14が
形成され、これら第１および第２の吸気通路12,13と２
つの連通路14,14とにより、連続した１つの環状吸気通
路15が形成されているので、エンジン１の運転中、上記
形成される１つの環状吸気通路15において吸気が共鳴同
調して過給される。すなわち、エンジン１の各気筒2a〜
2fの吸気ポート３付近に該各気筒2a〜2fの吸気行程終期
に生じた吸気の正の圧力波が第１および第２の吸気通路
12,13をそれぞれ伝播して共鳴用環状吸気通路15を周回
した後、同じ気筒グループの他の気筒2a〜2fの吸気ポー
ト３に作用するという吸気の共鳴同調状態となり、この
ことにより吸気が過給されてエンジン１の出力トルクが
増大する。

その場合、上記の如く、共鳴用吸気通路６内を仕切壁
11により区画して第１および第２の吸気通路12,13を形
成し、その両吸気通路12,13を連通路14,14により連通す
るだけで、共鳴用吸気通路６内に１つの長い環状吸気通
路15が形成されるため、吸気系の大きさが大きくなら
ず、よって共鳴用環状吸気通路15をコンパクトな吸気系
でもって形成することができる。

また、環状吸気通路15により吸気を共鳴同調させるの
で、各気筒2a〜2fに対する吸気の分配性がよくなり、エ
ンジン１のノッキングの発生を抑制することができる。

第２図は本発明の第２実施例を示し（尚、第１図と同
じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省
略する）、長さの短い共鳴用環状吸気通路内に長さの長
い今１つのの環状吸気通路を形成するようにしたもので
ある。

すなわち、この実施例では、エンジン１の各気筒2a〜
2fの吸気ポート３に接続された，サージタンク等による
容積拡大室のない吸気通路４′は、独立吸気通路5,5,…
と第１の共鳴用環状吸気通路16と吸気供給通路７とで構
成される。上記共鳴用環状吸気通路16は、各々上記２つ
の気筒グループにおける各気筒2a〜2fの独立吸気通路5,
5に接続された２つの連通路16a,16aと、該両連通路16a,
16aの第５および第６気筒2e,2f側の端部同士を連通して
一方向に延び、かつ中間部に上記吸気供給通路７の下流
端が接続される上流側連通路16bと、上記両連通路16a,1
6aの第１および第２気筒2a,2b側の端部同士を連通して
他方向に延びる下流側連通路16cとからなる。

そして、吸気順序の連通しない気筒グループの各気筒
2a〜2fの吸気ポート３付近に、該各気筒2a〜2fの吸気行
程終期に正圧となる吸気の圧力振動を生じさせ、その圧
力振動の圧力波を上流側および下流側連通路16b,16cに
おいて互いに異なる２方向に伝播させて第１の環状吸気
通路16を略一周させた後、同じ気筒グループの他の気筒
2a〜2fの吸気ポート３に作用させることにより、吸気を
共鳴過給させるように構成されている。

そして、上記第１の環状吸気通路16において、その一
方の連通路16aの下流端付近から上流側連通路16bを経て
他方の連通路16aの下流端付近まで延びる仕切壁11が形
成され、この仕切壁11により第１および第２の吸気通路
12,13が形成されているとともに、仕切壁11の下流端部
分に連通路14,14が形成されており、この構造により、
第１の共鳴用吸気通路16内に第１および第２の吸気通路
12,13と２つの連通路14,14とで構成される第２の共鳴用
環状吸気通路17が形成されている。

さらに、上記第１の共鳴用環状吸気通路16における下
流側連通路16cにはその連通路16a,16aとの接続端部寄り
に、互いに同期して開閉する蝶弁からなる１対のシャッ
ターバルブ18,18が配設されている。これらのシャッタ
ーバルブ18,18はエンジン回転数に応じて開閉制御さ
れ、エンジン回転数が低いときには閉じられ、高いとき
には開かれるように調整される。

したがって、この実施例においては、エンジン１の低
速回転域ではシャッターバルブ18,18が閉じられ、第１
の共鳴用環状吸気通路16はその途中で閉塞される。この
状態では、上記第１実施例と同様の構造となり、第１お
よび第２の吸気通路12,13と連通路14,14とで構成される
第２の共鳴用環状吸気通路17において吸気が共鳴同調し
て過給される。

一方、エンジン１の高速回転域では、上記シャッター
バルブ18,18が開かれて第１の環状吸気通路16が開放さ
れる。この状態では、その開放された第１の環状吸気通
路16において吸気が共鳴同調して過給される。

よって、この実施例の場合、上記第１実施例と同様の
作用効果を奏することができることに加え、エンジン１
の低速回転域から高速回転域までの広い回転域に亘って
吸気を共鳴過給して、その出力トルクの増大を図ること
ができる利点がある。

尚、本発明は、上記各実施例の如きＶ型６気筒以外の
エンジンに対しても適用することができるのはいうもで
もない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によると、エンジンの気
筒に共鳴用吸気通路を接続して、その共鳴用吸気通路で
の吸気の共鳴同調により吸気を過給する場合において、
上記共鳴用吸気通路をその通路長さ方向に沿って２分割
し、その分割により形成された２つの通路を下流端部で
互いに連通させて、１つの連続した共鳴用環状吸気通路
を形成するようにしたことにより、１つの長い共鳴用環
状吸気通路を吸気系の大きさを大きくすることなくコン
パクトに形成することができるとともに、環状吸気通路
による吸気の共鳴特性により各気筒に対する吸気の分配
性をよくして、エンジンのノッキングの発生を抑制する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の全体構成を、第２図は第
２実施例の全体構成をそれぞれ示す模式平面図である。 １……エンジン、2a〜2f……気筒、６……共鳴用吸気通
路、11……仕切壁、12……第１の吸気通路、13……第２
の吸気通路、14……連通路、15……共鳴用環状吸気通
路、16……第１の共鳴用環状吸気通路、17……第２の共
鳴用環状吸気通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−52522（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−159828（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−81318（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の気筒が、吸気順序が連続せずかつ吸
   気行程が等間隔になるように２つの気筒グループに分け
   られ、その各気筒グループに接続される共鳴用吸気通路
   を備え、該共鳴用吸気通路で吸気を共鳴同調させて過給
   するようにしたエンジンの吸気装置であって、 上記共鳴用吸気通路をその通路長さ方向に互いに沿って
   延びる第１および第２の２つの吸気通路に分け、 上記第１の吸気通路に上記２つの気筒グループの全ての
   気筒が接続されていて、該第１の吸気通路により吸気が
   各気筒に供給されるように構成され、 上記第１の吸気通路の吸気流通方向の下流端部分にそれ
   ぞれ上記第２の吸気通路の一端を連通する連通路を設け
   たことを特徴とするエンジンの吸気装置。