JPH0347415B2 - - Google Patents

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JPH0347415B2
JPH0347415B2 JP3306184A JP3306184A JPH0347415B2 JP H0347415 B2 JPH0347415 B2 JP H0347415B2 JP 3306184 A JP3306184 A JP 3306184A JP 3306184 A JP3306184 A JP 3306184A JP H0347415 B2 JPH0347415 B2 JP H0347415B2
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low
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cylinder
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Motoki Tanaka
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多気筒内燃機関の吸気装置、特にク
ランク軸の軸線方向に配列した複数のシリンダを
有する１対のシリンダ列をＶ字状に配設してなる
Ｖ型多気筒内燃機関において、各シリンダの複数
の吸気ポートに複数本の低速吸気路と、これら低
速吸気路よりも短かい複数本の高速吸気路とを並
列に接続し、機関の低速及び高速運転状態に応じ
て上記両吸気路を選択的に作動させ、常に吸気慣
性効果により機関の充填効率を高めて高出力を発
揮するようにした吸気装置に関する。
従来、内燃機関の吸気装置として、低速及び高
速吸気路の入口を共通１個の吸気室に開口させる
と共に、高速吸気路に、機関の低速運転域で閉弁
し高速運転域で開弁する開閉弁を設けたものが知
られている。このような吸気装置は、機関の吸気
量を１個の吸気量制御装置により制御し得る利点
を有するが、長さが異なる低速及び高速吸気路を
共通１個の吸気室に開口させる関係から、吸気室
が必然的に大きく形成されることになる。
ところで本発明者等は、吸気室の容積の大小が
機関の運転性能に次のような影響を与えることを
種々の試験研究により究明した。
(1) 吸気室の容積が或る大きさを超えると、低速
吸気路の作動時に機関のアイドリングが不安定
になつたり、アイドリングから急加速操作した
ときに機関の応答性が低下したりする。
(2) 多気筒内燃機関において１個の吸気室を各気
筒に共通に使用する場合には、吸気室の容積が
小さすぎると、各気筒の吸気脈動が干渉し合つ
て充填効率が低下し、所期の高出力性能が発揮
されなくなる。
(3) 多気筒内燃機関において共鳴過給を行う場合
には、共鳴点（機関回転数）は吸気室の容積に
よつて決定される。
このような結果から、機関の運転性能を常に良
好にするためには、吸気室の容積を機関の高速及
び低速運転域に応じて大小に調節し得ることが望
まれる。
本発明は、このような要求をＶ型多気筒内燃機
関において満足させると共に、各低速及び高速吸
気路を相互に干渉させることなくそれぞれ所定の
長さに容易に形成することができ、しかも両シリ
ンダ列間の有効利用により機関全体のコンパクト
化を図ることができる前記吸気装置を提供するこ
とを目的とする。
この目的の達成のために、本発明は、各シリン
ダ列の複数の吸気ポートに複数本の低速吸気路と
これら低速吸気路よりも短い複数本の高速吸気路
とを並列に接続し、両シリンダ列間の谷の外側に
配設されて吸気量制御装置に連なる第１吸気室に
前記各低速吸気路の入口を開口させ、また両シリ
ンダ列間の谷間に配設されると共に連通路を介し
て前記第１吸気室と連通する第２吸気室に前記各
高速吸気路の入口を開口させ、前記連通路及び前
記各高速吸気路に、機関の低速運転域で閉弁し高
速運転域で開弁する主開閉弁及び副開閉弁をそれ
ぞれ介装してなるものである。
以下、図面により本発明の一実施例について説
明する。
第１図に示す内燃機関はＶ型６気筒機関であ
り、したがつて左右Ｖ字状に開いて配置された２
つのシリンダ列C1，C2にはシリンダ１がそれぞ
れ３本宛クランク軸（図示せず）の軸線方向（第
１図の表裏方向）に配列して設けられている。
両シリンダ列C1，C2の構造は略対称的である
ので、右側シリンダ列C2の構造についてのみ説
明すると、シリンダ１を形成されたシリンダブロ
ツク２の上面にはガスケツト４を介してシリンダ
ヘツド３が重合して結着される。シリンダ１には
ピストン５が摺合され、このピストン５に対面す
るシリンダヘツド３の底面には燃焼室６が凹設さ
れる。
燃焼室６の天井面７は、３本のシリンダ１の配
列方向に延びる稜線Ｌから左右両側に向つて下る
２つの斜面７ａ，７ｂよりなつており（第１Ａ図
参照）、両シリンダ列C1，C2間の谷Ｖ側に位置す
る斜面７ｂには１対の吸気弁口８，８が、また反
対側の斜面７ｂには同じく１対の排気弁口９，９
がそれぞれ稜線Ｌに沿つて並んで開口する。これ
ら吸気弁口８，８及び排気弁口９，９は動弁機構
１０より駆動される各１対の吸気弁１１，１１及
び排気弁１２，１２によつてそれぞれ開閉され
る。これら４本の弁１１，１１；１２，１２に囲
まれる１本の点火栓１３はシリンダヘツド３に螺
着され、その電極は燃焼室６の天井面７の中心部
に臨まされる。
各１対の吸気弁口８，８及び排気弁口９，９
は、それぞれ共通の吸気ポート１４及び排気ポー
ト１５に連なり、吸気ポート１４の入口は、谷Ｖ
に隣接するシリンダヘツド３の一側部上面に開口
し、排気ポート１５の出口はシリンダヘツド３の
他側面に開口する。
第２図において、左側シリンダ列C1の３本の
吸気ポート１４を上方より順に第１、第２、第３
吸気ポート１４1，１４2，１４3と呼び、右側シ
リンダ列C2の３本の吸気ポート１４を上方より
順に第４、第５、第６吸気ポート１４4，１４5，
１４6と呼ぶことにする。これら吸気ポートに空
気若しくは混合気を分配供給するための吸気マニ
ホールドＭが両シリンダ列C1，C2間の谷Ｖに沿
つて配設される。
吸気マニホールドＭは、第２図ないし第１０図
に示すように、第１〜第６吸気ポート１４1〜１
４6の入口にそれぞれ接続される第１〜第６低速
吸気路１６1〜１６6と、これら低速吸気路１６1
〜１６6と並列に第１〜第６吸気ポート１４1〜１
４6の入口にそれぞれ接続される第１〜第６高速
吸気路１７1〜１７6と、第１〜第６低速吸気路１
６1〜１６6の入口a1〜a6が開口する共通１個の第
１吸気室１８1と、第１〜第６高速吸気路１７1〜
１７6の入口が開口する共通１個の第２吸気室１
８2と、両吸気室１８1，１８2間を並列して連通
する第１及び第２連通路１９1，１９2と、第１及
び第２連通路１９1，１９2にそれぞれ介装された
第１及び第２主開閉弁２０1，２０2と、第１〜第
６高速吸気路１７1〜１７6にそれぞれ介装された
第１〜第６副開閉弁２１1〜２１6とを備えてい
る。
而して、各高速吸気路１７1〜１７6の断面積は
対応する低速吸気路１６1〜１６6のそれより大き
く設定される。また互いに連通する各吸気ポート
１４1〜１４6及び低速吸気路１６1〜１６6の合計
長さは、吸気慣性効果により低速運転域での充填
効率を最大に高め得る第１の長さL1に設定され、
互いに連通する吸気ポート１４1〜１４6及び高速
吸気路１７1〜１７6の合計長さは、吸気慣性効果
により高速運転域での充填効率を最大に高め得る
第２の長さL2に設定される。したがつて、この
第２の長さL2は前記第１の長さL1よりも充分短
く設定される。
また、第１及び第２連通路１９1，１９2は各高
速吸気路１７1〜１７6よりも太く且つ短く形成さ
れる。
吸気マニホールドＭは、その加工・組立・整備
等を容易にするために、両シリンダC1，C2間の
谷Ｖに配設されて複数本のボルト２２，２２…に
より両シリンダ列C1，C2のシリンダヘツド３に
結着される第１ブロツクB1と、谷Ｖの第３及び
第６吸気ポート１４3，１４6側外側に配設されて
複数本のボルト２３，２３…により第１ブロツク
B1に結着される第２ブロツクB2と、谷Ｖにおい
て第１ブロツクB1の下面に弁支持板２４を挟ん
で複数本のボルト２５，２５…により結着される
第３ブロツクB3とに分割される。
そして、前記第１〜第３高速吸気路１７1〜１
７3及び第４〜第６高速吸気路１７4〜１７6は、
第９図に明示するように、それぞれ逆Ｕ字状をな
して互いに交差するように第１ブロツクB1、弁
支持板２４及び第３ブロツクB3に亘つて形成さ
れ、また前記第１〜第６低速吸気路１６1〜１６6
は各高速吸気路１７1〜１７6の上方を通るように
第１及び第２ブロツクB1，B2に亘つて形成され、
また第１吸気室１８1は第２ブロツクB2に形成さ
れ、また前記第２吸気室１８2は谷Ｖの略全長に
亘るよう細長く第３ブロツクB3に形成され、ま
た前記第１及び第２連通路１９1，１９2は第１ブ
ロツクB1に形成され、また前記第１、第２主開
閉弁２０1，２０2及び第１〜第６副開閉弁２１1
〜２１6は弁支持体２４に軸支される。かくして、
全低速吸気路１６1〜１６6、全高速吸気路１７1
〜１７6及び第２吸気室１８2は両シリンダ列C1，
C2間の谷Ｖの中に配設され、第１吸気室１８1の
みが谷Ｖの外側に配設される。上記のように、第
２吸気室１８2を谷Ｖの略全長に至る長さに形成
すると、該室１８2を第１〜第６吸気ポート１４1
〜１４6に連通する第１〜第６高速吸気路１７1〜
１７6の長さをそれぞれ精確に等長することがで
きる。
第１〜第６低速吸気路１６1〜１６6は、第１吸
気室１８1を取巻くように配列されると共に互い
に境界壁を共有するように結合され、これら低速
吸気路１６1〜１６6を略等長にすべく、対応する
吸気ポート１４1〜１４6までの距離に応じて各低
速吸気路１６1〜１６6の入口a1〜a6の第１吸気室
１８1への開口位置が選定される。
第１吸気室１８1は、上記のようにこれらを取
り巻く６本の低速吸気路１６1〜１６6の互いに連
なる波形内周壁２６と、その内周壁２６の一端に
連設された閉塞壁２７とにより画成される。この
ようにすると第１吸気室１８1を形成するための
箱体を特別に設ける必要がなく、構造が簡単であ
る。
第１吸気室１８1の他端はその入口２８として
開放され、この入口２８には、吸入空気量または
混合気量を調節するための吸気量制御装置２９が
装着される。
弁支持体２４には、図示しないクランク軸と平
行に延びる左右１対の弁軸３０1，３０2が回転自
在に支承され、左側の弁軸３０1に第１主開閉弁
２０1及び第４〜第６副開閉弁２１4〜２１6が取
付けられ、右側の弁軸３０2に第２主開閉弁２０2
及び第１〜第３副開閉弁２１1〜２１3が取付けら
れる。
第１図に示すように、両弁軸３０1，３０2はそ
れぞれ外端に作動レバー３１1，３１2を備えてお
り、これら作動レバー３１1，３１2は連動リンク
３２を介して相互に連結されると共に作動器３３
に連結される。この作動器３３は、通常は全開閉
弁を閉弁位置に保持しており、機関が所定の高回
転状態になるとこれに応動して全開閉弁を開弁す
るようになつている。
作動器３３の形式としては、負圧式、電磁式
等、種々のものが採用できるが、負圧式の場合は
機関のブースト負圧により全開閉弁を閉弁し、ば
ね力で開弁するように構成することが望ましい。
尚、図中３４は吸気制御装置２９のエアクリー
ナ、３５1〜３５6は各吸気ポート１４1〜１４6に
臨むように吸気マニホールドＭに装着された燃料
噴射ノズルであり、これらノズルは、前記吸気量
制御装置２９を気化器とした場合には勿論不要と
なる。
次にこの実施例の作用を説明すると、機関の低
速運転時には、作動器３３は不作動状態にあつて
主、副すべての開閉弁２０1，２０2；２１1〜２
１6を閉弁し、高速吸気路１７1〜１７6を遮断す
ると共に第１及び第２吸気室１８1，１８2間を不
通にしている。
したがつて、機関の吸入行程に伴い吸気量制御
装置２９で計量されて第１吸気室１８1に吸入さ
れた空気または混合気は該室１８1から第１〜第
６低速吸気路１６1〜１６6へ分配され、第１〜第
６吸気ポート１４1〜１４6を経て対応するシリン
ダ１内に吸入される。
而して、前述のように、互いに連通する各吸気
ポート１４1〜１４6及び低速吸気路１６1〜１６6
の合計長さは、機関の低速運転時における吸気慣
性効果により充填効率を最大に高め得る比較的長
い第１の長さL1に設定されているので、機関の
低速出力性能を満足させることができる。
機関が所定の高速運転状態に入ると、作動器３
３が作動して主、副全開閉弁２０1，２０2；２１
１〜２１6を開弁し、第１、第２吸気室１８1，１
８2間を連通させると共に第１〜第６高速吸気路
１７1〜１７6をそれぞれ導通させる。すると、機
関の吸入行程時、吸気量制御装置２９より第１吸
気室１８1に吸入された空気または混合気は、直
ちに第１、第２連通路１９1，１９2を通つて第２
吸気室１８2まで広がり、そして各低速吸気路１
６1〜１６6よりも吸気抵抗が遥かに小さい第１〜
第６高速吸気路１７1〜１７6に分配され、第１〜
第６吸気ポート１４1〜１４6を経て対応するシリ
ンダ１に吸入される。
而して、前述のように、互いに連通する各第１
〜第６吸気ポート１４1〜１４6及び第１〜第６高
速吸気路１７1〜１７6の合計長さは機関の所定の
高速運転時における吸気慣性効果により充填効率
を最大に高め得る比較的短い第２の長さL2に設
定されているので、機関の高出力性能を満足させ
ることができる。
しかも、低速運転時には第１、第２主開閉弁２
０1，２０2の閉弁により第２吸気室１８2を休止
させて第１吸気室１８1のみを第１〜第６低速吸
気路１６1〜１６6に連通し、高速運転時には両主
開閉弁２０1，２０2の開弁により両吸気室１８1，
１８2を第１〜第６高速吸気路１７1〜１７6に連
通されるので、全吸気室１８1，１８2の有効容積
は、低速運転時には小さく、高速運転時には大き
く自動的に制御される。したがつて、低速運転域
ではアイドリングを安定させると共にアイドリン
グからの加速性を向上させることができ、そして
高速運転域では、各高速吸気路が他の高速吸気路
の吸気脈動に干渉されることなく所期の吸気慣性
効果を発揮し得るので、機関の出力を確実に向上
させることができる。
また、第１及び第２吸気室１８1，１８2の合計
容積を、機関の所望の高速運転域で共鳴過給を行
うべく設定すれば、充填効率が更に高まり、機関
出力の一層の向上を図ることができる。
尚、上記実施例では２個の主開閉弁２０1，２
０2を使用したが、両吸気室１８1，１８2間の連
通路を更に太く形成すれば主開閉弁を１個とする
こともできる。
以上のように本発明によれば、１対のシリンダ
列をＶ字状に配設してなるＶ型多気筒内燃機関に
おいて、各シリンダ列の複数の吸気ポートに複数
本の低速吸気路１と、これら低速吸気路よりも短
い複数本の高速吸気路とを並列に接続し、吸気量
制御装置に連なる第１吸気室に前記各低速吸気路
の入口を開口させ、また連通路を介して前記第１
吸気室と連通する第２吸気室に前記高速吸気路の
入口を開口させ、前記連通路及び前記各高速吸気
路に、機関の低速運転域で閉弁し高速運転域で開
弁する主開閉弁及び副開閉弁をそれぞれ介装した
ので、各低速吸気路から高速吸気路への作動の切
換時に全吸気室の有効容積が小から大に自動的に
切換えられ、その結果、各低速吸気路の作動時に
は機関の所期の低速出力性能を得ると共にアイド
リングを安定させ、且つアイドリングからの加速
性を向上させることができ、また各高速吸気路の
作動時には、他の高速吸気路の吸気脈動の干渉を
避けつつ、機関の所期の高速出力性能を得ること
ができる。
また、各低速吸気路に連なる第１吸気室を両シ
リンダ列間の谷の外側に、また各高速吸気路に連
なる第２吸気室を前記谷間にそれぞれ配設したの
で、両吸気室間の距離の差等により各低速及び高
速吸気路を相互に干渉させることなくそれぞれ所
望長さに容易に形成することができ、しかも上記
構成から前記谷間には第２吸気室のほか、低速及
び高速吸気路が配設されることになり、したがつ
て機関の全高があまり高くならず、そのコンパク
ト化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
はＶ型多気筒内燃機関全体の要部縦断正面図、第
１Ａ図は第１図の機関のシリンダヘツドの底面
図、第２図は第１図の要部の平面図、第３図は第
１図の吸気マニホールドの側面図、第４図、第５
図及び第６図は第２図の−線、−線及び
−線断面図、第７図、第８図、第９図及び第
１０図は第３図の−線、−線、−線
及び−線断面図である。 C1，C2…左、右側シリンダ列、Ｍ…吸気マニ
ホールド、Ｖ…谷、１…シリンダ、１４1〜１４6
…吸気ポート、１６1〜１６6…低速吸気路、１７
１〜１７6…高速吸気路、１８1，１８2…第１、第
２吸気室、１９1，１９2…連通路、２０1，２０2
…主開閉弁、２１1〜２１6…副吸気弁、３３…作
動器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ クランク軸の軸線方向に配列した複数のシリ
    ンダをそれぞれ有する１対のシリンダ列をＶ字状
    に配設してなるＶ型多気筒内燃機関において、各
    シリンダ列の複数の吸気ポートに複数本の低速吸
    気路とこれら低速吸気路よりも短い複数本の高速
    吸気路とを並列に接続し、両シリンダ列間の谷の
    外側に配設されて吸気量制御装置に連なる第１吸
    気室に前記各低速吸気路の入口を開口させ、また
    両シリンダ列間の谷間に配設されると共に連通路
    を介して前記第１吸気室と連通する第２吸気室に
    前記各高速吸気路の入口を開口させ、前記連通路
    及び前記各高速吸気路に、機関の低速運転域で閉
    弁し高速運転域で開弁する主開閉弁及び副開閉弁
    をそれぞれ介装してなる、多気筒内燃機関の吸気
    装置。
JP59033061A 1984-02-23 1984-02-23 多気筒内燃機関の吸気装置 Granted JPS60175730A (ja)

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