JPS61116020A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPS61116020A
JPS61116020A JP59235441A JP23544184A JPS61116020A JP S61116020 A JPS61116020 A JP S61116020A JP 59235441 A JP59235441 A JP 59235441A JP 23544184 A JP23544184 A JP 23544184A JP S61116020 A JPS61116020 A JP S61116020A
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JP
Japan
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intake
engine
cylinder
passages
speed range
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JP59235441A
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Mitsuo Hitomi
光夫 人見
Fumio Hitase
日當瀬 文雄
Yasuhiro Yuzuriha
楪 泰浩
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/02Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
    • F02B27/0205Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the charging effect
    • F02B27/0215Oscillating pipe charging, i.e. variable intake pipe length charging
    • F02B27/0221Resonance charging combined with oscillating pipe charging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、吸気の動的効果により出力の向上を図るよう
にしたエンジンの吸気装置の改良に関するものである。
(従来技術) 従来からエンジンの吸気装置においては、吸気行程で発
生して吸気通路を往復伝播する圧力波により気筒別の吸
気通路内に吸気圧力振動が生じることを利用し、吸気弁
の開弁寸前に正圧波が作用して吸気が燃焼室に押し込ま
れるようにすることにより、いわゆる吸気の慣性効果で
吸気充填効率を高めるようにしたものがある。そして、
吸気系にサージタンクを具備するエンジンでは、サージ
タンクから気筒別の吸気通路を形成し、この通路に生じ
る吸気圧力振動を利用して上記効果をもたせるようにす
ればよく、一方、共通吸気通路に気化器を具備したエン
ジン等においては、燃料供給の応答性等との関係でサー
ジタンクを設けないが、共通吸気通路から気筒別に分岐
した吸気通路において吸気圧力振動が生じるので、これ
を利用して上記効果をもたせることができる。
このような技術を用いようとする場合に、吸気通路の形
状が一定であると、吸気通路に生じる圧力波の振動周期
と吸気弁開閉周期とがマツチングして慣性効果が高めら
れるのは特定速度域に限られる。このため、特開昭56
−115819号公報にみられるように、エンジンの回
転数に応じて吸気通路の長さ等を変えるようにし、例え
ば、各気筒別にそれぞれ長い吸気通路と短い吸気通路と
を形成し、短い吸気通路に開閉弁を設けて、高速域でこ
の開閉弁を開くことにより吸気通路の有効長を短縮する
ようにし、こうして低速域と高速域とでそれぞれ吸気の
慣性効果を高めるようにした吸気装置も提案されている
ところで、上記装置においては、高速域では各気筒別の
吸気通路の有効長を短縮する等により、単に各気筒別の
吸気通路に生じる圧力振動によって吸気充填効率を高め
るようにしているが、他の気筒に生じる圧力波をも有効
に利用することができれば、充填効率をより一層向上す
ることが期待できる。
(発明の目的) 本発明はこれらの事情に鑑み、低速域から高速域にまで
わたり、気筒別の分岐吸気通路内に生じる圧力振動を利
用して吸気の充填効率を高めるとともに、高速域では各
気筒間でも互いに他の気筒に生じる圧力波が有効に作用
し合うようにして吸気充填効率をより一層高めることが
でき、とくに気化器式エンジン等のように共通吸気通路
から気筒別の分岐吸気通路を分岐させたエンジンにおい
て上記効果を発揮することのできる吸気装置を提供する
ものである。
(発明の構成) 本発明は、共通吸気通路から分岐して各気筒に接続され
た分岐吸気通路の途中に、各分岐吸気通路を相互に連通
ずる連通部を接続するとともに、この連通部と上記各分
岐通路との間に、少なくとも高負荷運転状態にあるとき
にエンジン回転数が設定値以上の高速域で開く開閉弁を
設けたものである。つまり、エンジン回転数が設定値未
満の低速域では、各気筒と分岐吸気通路の上流端側合流
部分との間に生じる圧力振動を利用して吸気充填効率を
aめ、またエンジン回転数が設定値以上の高速域では、
各気筒と上記連通部との間に生じる圧力振動と、他の気
筒から伝播する圧力波とを利用して、これらの相乗作用
で吸気充填効率を高めるようにしたものである。
(実施例) 第1図および第2図は本発明装置の一実施例を示してお
り、第1図はこの装置の概略を平面図で表わし、第2図
は具体構造を断面図で表わしている。図例のエンジンは
4気筒4サイクルエンジンであって、シリンダブロック
2およびシリンダヘッド3等からなるエンジン本体1に
第1乃至第4気筒4a〜4dが形成されている。この各
気筒4・a〜4dにはそれぞれピストン5の上方に燃焼
室6が形成され、この燃焼室6に吸気ボート7および排
気ボート8が開口し、これらのボードア、8に吸気弁9
および排気弁10が装備されている。
また上記燃焼室6には点火プラグ11が装備されている
12は吸気マニホールドであって、各気筒4a〜4dの
吸気ボート7にそれぞれ接続された分岐吸気通路12a
〜12dを備えており、これらの分岐吸気通路12a〜
12dは上流部において集合し、この集合部分12eが
共通吸気通路13に接続されている。この共通吸気通路
13には、ベンヂュリ部14、燃料ノズル15およびス
ロットル弁16等を配備した気化器17が設けられてお
り、気化器17の上流側にはエアクリーナ18が接続さ
れている。
上記各分岐吸気通路12a〜12dの途中には、各分岐
吸気通路128〜12dを相互に連通ずる連通部20が
接続されている。この連通部20は、各分岐吸気通路1
2a〜12dと直交する方向に配置され、各分岐吸気通
路12a〜12dに連通孔21を介して連通しており、
この連通部20を通して各気筒間で圧力伝播を行わせる
ことができるように比較的小容量に連通部20が形成さ
れている。
上記連通部20と各分岐吸気通路12a〜12dとの間
の連通孔21にはそれぞれ開閉弁22が設けられており
、この開閉弁22は、エンジン回転数検出手段の出力を
受ける制御回路(これらは図示せず)により、アクチュ
エータ23を介し、エンジン回転数が設定値未満の低速
域′では閉じられ、エンジン回転数が設定値以上の高速
域では開かれるように制御されている。なお、このよう
なエンジン回転数に応じた開閉弁22の開閉作動は、少
なくとも出力が要求される高負荷時において行われるよ
うにすればよく、低負荷時には開閉弁22が開状態また
は開状態に保たれるようにしてもよい。
この吸気装置によると、前記開閉弁22が閑じられてい
る状態では、各気筒4a〜4dと吸気マニホールド12
の集合部分12eとにわたる範囲の分岐吸気通路12a
〜12dに生じる吸気圧力振動により、低速域で吸気の
慣性効果により吸気充填効率が高められる。つまり、こ
の状態において吸気行程にある気筒で生じる負の圧力波
は分岐吸気通路の上流側に伝播されるが、各分岐吸気通
路128〜12dが合流する吸気マニホールド12の集
合部分12eではこれより上流側への上記圧力波の伝播
が抑制され、この部分で圧力波が正圧に反転して反射さ
れるため、吸気行程にある気筒と上記集合部分12eと
の間での圧力波の往復伝播による吸気圧力振動が生じる
。そして、分岐吸気通路12a〜12dの長さLlを比
較的太きくしておくことにより、エンジン回転数が比較
的低い運転域で、吸気行程終期に正の圧力波が気筒に作
用するように吸気圧力振動の周期と吸気弁開閉周期とが
マツチングする。このため、この状態での高負荷時にお
けるエンジン回転数と吸気充填効率との関係は第3図に
曲線Aで示すようになり、低速域で吸気充填効率が高め
られる。
一方、前記開閉弁22が開かれている状態では、各気筒
4a〜4dと前記連通部20との比較的短い通路長さL
2の範囲で生じる吸気圧力振動により高速域で慣性効果
が高められる。つまりこの状態では、吸気行程にある気
筒の分岐吸気通路に、吸気マニホールド12の集合部分
12eおよび前記連通部20から吸気が導入され、この
場合に、上記連通部20には共通吸気通路13から各分
岐吸気通路12a〜12dの上流部分を通して充分に空
気が補充されるので、この連通部20が分岐吸気通路の
下流側部分に対する吸気供給源として充分に作用する。
このため、吸気行程で生じる負の圧力波はこの連通部2
0で正圧に反転して反射され、各気筒4a〜4dと連通
部20との間で吸気圧力振動が生じることとなり、開閉
弁22が閉じられているときと比べて吸気圧力振動に供
される通路長さが短縮され、比較的高速側の回転数域で
正の圧力波が吸気行程終期に作用して吸気の慣性効果が
高められることとなる。ざらにこのような効果が生じる
回転数域では、特定気筒に他の気筒から上記連通部20
を通して伝播する圧力波により、吸気充填効率がざらに
^められる。つまり、4気筒4サイクルエンジンでは吸
気行程が第1気B4a、第3気筒4c、第4気筒4d、
第2気筒4bの順にクランク角で180oずつずれるの
で、上記の回転数域で例えば第3気筒4Cが吸気行程に
あるときに、第1気筒4aの吸気行程終期に生じた正の
圧縮波が分岐吸気通路12a1連通耶20および分岐吸
気通路12Gを通って伝播し、この伝播に要する時間が
両気筒12a、12cの吸気行程のずれにほぼ対応する
。従ってこの圧力波が、第3気Q 4 cと連通8I1
20との間で生じる圧力波とほぼ同位相となってこれを
増幅し、吸気の慣性効果を助勢して、吸気行程終期に作
用する圧力をさらに高める作用をなず。同様にして他の
気筒が吸気行程にあるときも、それぞれの気筒と吸気行
程が前後する気筒から伝播する圧力波によって吸気の慣
性効果が助勢される。 このような作用により、前記開
閉弁22が開かれている状態での高負荷時におけるエン
ジン回転数と吸気充填効率との関係は第3図に曲線Bで
示すようになり、高速域で吸気充填効率が高められる。
従って、少なくとも高負荷時には、第3図における曲線
A。
Bが交叉する点に相当するエンジン回転数Noを境にそ
れ以上の高速域で前記開閉弁22を開くようにすれば、
低速域から高速域にまでわたって吸気充填効率が高めら
れ、とくに高速域では、車に吸気通路を短縮した場合(
この場合の吸気充填効率を曲線Cで示す)と比べても、
吸気充填効率がより一層高められることとなる。
なお、上記実施例では4気筒エンジンに本発明装置を適
用した場合について示したが、他の多気筒エンジン、例
えば5気筒エンジンや6気筒エンジンにも適用すること
ができる。そして、各気筒の吸気行程の−ずれが4気筒
エンジンでは1800となるが、例えば6気筒エンジン
では120oとなるので、このエンジンに適用する場合
は上記連通部22を短く形成しておけば、高速域で特定
気筒に他の気筒から連通部22を通して伝播される圧力
波と連通部22からの反射波とを合致させることができ
る。
(発明の効果) 以上のように本発明は、共通吸気通路から分岐して各気
筒に接続された各分岐吸気通路をその途中で相互に連通
ずる連通部を設け、この連通部と各分岐通路との間に高
速域で開く開閉弁を設けているため、広い回転数域にわ
たって吸気充填効率を高めることができ、とくに高速域
では、上記連通部と気筒との間で生じる圧力波と各気筒
間を伝播する圧力波との相乗作用で吸気充填効率をより
一層高めて出力を向上することができる。そして本発明
は、吸気系にサージタンクを有しない気化器式のエンジ
ン等に適するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示す概略平面図、第2
図はこの装置の具体構造を示す断面図、第3図はエンジ
ン回転数に応じた吸気充填効率変化の特性図である。 1・・・エンジン本体、4a〜4d・・・気筒、12a
〜12d・・・分岐吸気通路、13・・・共通吸気通路
、20・・・連通部、22・・・開閉弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、共通吸気通路から分岐して各気筒に接続された分岐
    吸気通路の途中に、各分岐吸気通路を相互に連通する連
    通部を接続するとともに、この連通部と上記各分岐通路
    との間に、少なくとも高負荷運転状態にあるときにエン
    ジン回転数が設定値以上の高速域で開く開閉弁を設けた
    ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
JP59235441A 1984-11-08 1984-11-08 エンジンの吸気装置 Pending JPS61116020A (ja)

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