JPH0720344Y2 - 多気筒エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、多気筒エンジンの吸気装置に関し、特に、エ
ンジン回転数に応じてサージタンクの容量を変えて吸気
の共振周波数を変化させる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サージタンクと、こ
のサージタンクに接続された共鳴吸気通路とで構成する
とともに、該共鳴吸気通路の上流端を集合室に連通さ
せ、上記サージタンクに、その内部を２室に仕切る仕切
壁を設け、上記２室（両吸気通路同士）を連通または連
通遮断する切換弁等の切換装置を設け、該切換弁をエン
ジンの回転域に応じて開閉することにより、吸気の共振
状態を変えて過給するようにしたものが知られている。

すなわち、このものは、エンジンの低回転域では、切換
装置によりサージタンク内の２室同士（吸気通路同士）
の連通を遮断することにより、各気筒グループにおける
各気筒の吸気行程に生じた吸気の負の圧力波を上流側に
伝播させて上記集合室での反射により正の圧力波に反転
させ、その反転した正の圧力波を下流側に戻して同じ気
筒グループの他の気筒の吸気行程に作用させる吸気の共
鳴過給効果を発揮させる一方、エンジンの高回転域で
は、切換装置によりサージタンク内の２室を互いに連通
させることにより、上記吸気圧力波の反転反射位置をサ
ージタンクとし吸気ポートに近付けて、吸気圧力振動の
固有振動数を高くし、同じ気筒グループの同じ気筒の吸
気行程に作用させる吸気の慣性過給効果を得るようにな
されている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上記の如き吸気の共鳴過給状態では、サージ
タンク容量が大きいと、吸気の圧力波が効率よく伝播さ
れないので、該サージタンク容量は小さい方が好まし
い。これに対し、慣性過給の場合には、サージタンク容
量が大きい程、圧力波が直ちに反射されて戻るので好ま
しい。しかし、上記従来のものでは、サージタンク容量
が一定であるので、上記共鳴効果および慣性効果をいず
れも効果的に発揮させるのが難しいという問題があっ
た。

本考案は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、サージタンク内に形成される２室を連通または
連通遮断する弁の動作を利用して、自動的にサージタン
ク容量を増減変更できるようにし、よって吸気通路内の
気柱振動による良好な吸気の動的過給効果が得られるよ
うにすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案の解決手段は、上記の
如く、サージタンク内を仕切壁により２室に分割して、
その各室に点火時期の隣り合わない気筒同士を接続し、
かつ該各室に吸気を供給する２本の吸気供給通路をそれ
ぞれ接続し、エンジンの高回転域で上記吸気供給通路と
は別個に設けられた通路により上記２室を連通させるよ
うにした多気筒エンジンの吸気装置において、上記サー
ジタンク内で上記仕切壁の一端部側にその２室に連通す
る１つの空間を形成するボリューム部を設ける。

さらに、上記仕切壁の一端部に回転可能なシャッタ弁を
設けて、該シャッタ弁を仕切壁と略直角方向に回転させ
た状態では、サージタンク内の２室同士間の連通および
該２室とボリューム部内空間との連通をそれぞれ遮断
し、一方、シャッタ弁をその他の回転状態とすると、サ
ージタンク内の２室同士および該２室とボリューム部内
空間とをそれぞれ連通させるように構成する。

（作用） この構成により、本考案では、エンジンの低回転域で
は、シャッタ弁がサージタンク内の仕切壁と略直角方向
に回転して、そのシャッタ弁によりサージタンク内の２
室同士および該２室とボリューム部内の空間との連通が
遮断される。このため、エンジンの気筒に２室のみが連
通して、サージタンク容量が小さくなり、よって２室お
よび該２室に接続される吸気供給通路による吸気の共鳴
過給効果が良好に発揮されることとなる。

一方、エンジンの高回転域では、シャッタ弁が略サージ
タンク内の仕切壁に沿う方向に回転して、サージタンク
内の２室同士および該２室とボリューム部内の空間とが
連通される。このため、気筒がサージタンクの２室のみ
ならずボリューム部内の空間にも連通して、サージタン
ク容量が大きくなり、よって２室の連通に伴う吸気の慣
性過給効果等を良好に発揮できることとなる。

よって、シャッタ弁の開閉動作に連動してサージタンク
の容量が自動的に変わり、それぞれの状態に応じた吸気
通路内の気柱振動による吸気の動的過給効果を効果的に
得ることができるのである。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本考案の実施例の全体構成を示し、１は第１〜
第６の６つの気筒2a〜2fを有するＶ型６気筒エンジンで
あって、上記６つの気筒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。これら６つの気筒2a〜2fのうち、第１、第３および
第５気筒2a,2c,2eの３つの気筒はエンジン１のＶ型に配
置された左側（図で下側）のバンク1aに、また残りの第
２、第４および第６気筒2b,2d,2fは右側（同上側）のバ
ンク1bにそれぞれ前側（図で左側）から順に形成されて
いる。

上記エンジン１の左右バンク1a,1b間には吸気通路３の
一部を形成するサージタンク４が配設され、該サージタ
ンク４内の吸気通路３は気筒2a〜2fに対し独立吸気通路
5a〜5fを介して接続されている。また、サージタンク４
はその後端部にて左右１対の吸気供給通路6,6と連通さ
れ、該両吸気供給通路6,6の上流端は図示しないが互い
に合流されてエアクリーナに接続され、該エアクリーナ
下流の吸気供給通路6,6の合流部には吸入空気量を検出
するエアフローメータが、また該エアフローメータ下流
の吸気供給通路6,6には吸気通路３を絞るスロットル弁
がそれぞれ配設されている。

さらに、第１図に拡大詳示するように、上記サージタン
ク４の内部はその左右中央部で前後方向（図で左右方
向）に延びる仕切壁4aにより各々吸気通路３の一部を構
成する左側室10aと右側室10bとに分割され、左側室10a
には上記左側のバンク1aに形成された気筒グループの点
火時期の隣り合わない第１気筒2a、第３気筒2cおよび第
５気筒2eと、左側の吸気供給通路６とが接続されてい
る。一方、右側室10bには上記右側のバンク1bに形成さ
れた気筒グループの点火時期の隣り合わない第２気筒2
b、第４気筒2dおよび第６気筒2fと、右側の吸気供給通
路６とが接続されている。

また、上記サージタンク４内の前部には、内部に空間と
しての前側室11を有するボリューム部12が形成され、該
ボリューム部12内の前側室11はサージタンク４内の両室
10a,10bに対し開口部4bを通して連通されている。すな
わち、サージタンク４内の両室10a,10bは上記吸気供給
通路6,6とは別個に設けられている前側室11により互い
に連通されている。また、上記サージタンク４の内部に
は上記仕切壁4aの前端部近傍に、上下方向の回転軸13a
を持つ回転可能な板状のシャッタ弁13が配設され、該シ
ャッタ弁13の回転軸13aは、上記仕切壁4aの前方延長線
に対して右側（図で上側）にオフセットした位置でサー
ジタンク４の上下壁に支持されている。このシャッタ弁
13は上記開口部4bを開閉するもので、エンジン１の回転
域に応じて開閉される。すなわち、エンジン１の低回転
域では、シャッタ弁13を図で破線にて示す如く仕切壁4a
と直角になる閉じ位置に回転させることにより、サージ
タンク４前面の開口部4bを閉じてその内部の左側室10a
と右側室10bとの連通および該両室10a,10bとボリューム
部12内の前側室11との連通をそれぞれいずれも遮断する
一方、エンジン１の高回転域では、シャッタ弁13を仮想
線にて示す如く仕切壁4aと平行になる開き位置に回転さ
せることにより、サージタンク４前面の開口部4bを開い
て両室10a,10b同士および該両室10a,10bとボリューム部
12内の前側室11とをそれぞれ連通するように構成されて
いる。

したがって、上記実施例においては、エンジン１の低回
転域で、シャッタ弁13がサージタンク４内の仕切壁4aと
直角になる閉じ位置に回転し、このシャッタ弁13により
サージタンク４内の左側室10aと右側室10bとの連通およ
び該両室10a,10bとボリューム部12内の前側室11との連
通がいずれも遮断される。この状態では、各気筒グルー
プにおける各気筒2a,2c,2e（又は2b,2d,2f）の吸気行程
に生じた吸気の負の圧力波がサージタンク４内の両室10
a,10bおよび該室10a,10bに接続された吸気供給通路６を
上流側に伝播して、その上流側合流部で正の圧力波に反
射反転し、その後、反転した正の圧力波が下流側に戻っ
て同じ気筒グループの他の気筒2a,2c,2e（又は2b,2d,2
f）の吸気行程に作用するという吸気の共鳴過給状態と
なり、このことにより吸気を過給することができる。

その際、エンジン１の各気筒2a〜2fにはサージタンク４
内の両室10a,10bのみが連通して、サージタンク容量が
小さくなっているので、上記吸気の共鳴過給状態におけ
る吸気の圧力波が効率よく伝播することとなり、よって
吸気の共鳴過給効果を良好に発揮させることができる。

一方、エンジン１の高回転域では、シャッタ弁13がサー
ジタンク４内の仕切壁4aに沿う方向に回転して開き位置
に位置付けられ、サージタンク４内の両室10a,10b同士
が、また両室10a,10bとボリューム部12内の前側室11と
がそれぞれ連通される。この状態では、各気筒2a,2c,2e
（又は2b,2d,2f）の吸気行程に生じた吸気の負の圧力波
がサージタンク４内の両室10a,10bで正の圧力波に反射
反転した後、下流側に戻って同じ気筒グループの同じ気
筒2a,2c,2e（又は2b,2d,2f）の吸気行程に作用するとい
う吸気の慣性過給状態となり、このことにより吸気を過
給することができる。

そして、気筒2a〜2fがサージタンク４内の両室10a,10b
のみならずボリューム部12内の前側室11にも連通して、
吸気圧力波の伝播に関するサージタンク容量は大きく、
吸気の圧力波が直ちに反射して戻ることとなり、その結
果、上記吸気の慣性過給効果を良好に発揮することがで
きる。

また、上記シャッタ弁13の回転軸13aがサージタンク４
の仕切壁4aの前方延長線に対して右側にオフセットして
いるので、シャッタ弁13を仕切壁4aと干渉することなく
該仕切壁4aと平行になる角度まで回転させて開くことが
でき、サージタンク４前面の開口部4bを最大に開いて、
タンク４内の両室10a,10bを前側室11に大きな通路断面
積で連通でき、上記慣性過給効果をより一層有効に発揮
させることができる。

よって、シャッタ弁13の開閉動作に連動してサージタン
ク４の容量が自動的に変わり、それぞれの状態に応じた
吸気の共鳴効果および慣性効果を効果的に得ることがで
きる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によると、多気筒エンジン
の吸気装置において、そのサージタンク内を２室に仕切
る仕切壁の端部に回転可能なシャッタ弁を設け、エンジ
ンの低回転域では、シャッタ弁を仕切壁と直角に回転さ
せて、サージタンク内の２室同士の連通および該２室と
サージタンクにおけるボリューム部内の空間との連通を
遮断する一方、高回転域では、シャッタ弁を他の状態と
して、サージタンク内の２室同士および該２室とボリュ
ーム部内の空間とを連通させるようにしたことにより、
シャッタ弁の開閉動作に連動してサージタンク容量を自
動的に変えて、それぞれの状態に応じた吸気通路内の気
柱振動による吸気の動的効果を効果的に得ることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は要部の拡大平面
図、第２図は全体構成を示す模式平面図である。 １……エンジン、2a〜2f……気筒、４……シャッタ弁、
4a……仕切壁、６……吸気供給通路、10a……左側室、1
0b……右側室、11……前側室、12……ボリューム部、13
……シャッタ弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中山 英夫 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−98918（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−152424（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】サージタンク内を仕切壁により２室に分割
   して、その各室に点火時期の隣り合わない気筒同士を接
   続し、かつ該各室に吸気を供給する２本の吸気供給通路
   をそれぞれ接続し、エンジンの高回転域で上記吸気供給
   通路とは別個に設けられた通路により上記２室を連通さ
   せるようにした多気筒エンジンの吸気装置において、 上記サージタンク内で上記仕切壁の一端部側に２室と連
   通する１つの空間を形成するボリューム部を設けるとと
   もに、 上記仕切壁の一端部に、仕切壁と略直角方向に回転した
   状態ではサージタンク内の２室同士の連通および該２室
   とボリューム部内空間との連通をそれぞれ遮断する一
   方、その他の状態ではサージタンク内の２室同士および
   該２室とボリューム部内空間とをそれぞれ連通させる回
   転可能なシャッタ弁を設けたことを特徴とする多気筒エ
   ンジンの吸気装置。