JPS61149519A - 多気筒内燃機関の吸気路装置 - Google Patents

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） 本発明は多気筒内燃機関の吸気路装置に関する。

（従来の技術） 多気筒内燃機関の吸気効率を改善するために、慣性過給
を利用することはよく知られており、例えば実公昭４６
−２１１２３号公報、実開昭５８−１２９０６３号公報
や特開昭５６−１１５８１８号公報にも開示されている
。

このうち特開昭５６−１１５８１８号公報に開示された
ものは、第９図に示すように構成されている。

ｌｆｌ関本棒本体１１気筒井１〜第６気筒＃６を備える
６気筒エンジンで、各気筒の燃焼室に連通ずる分岐吸気
路２＆〜２ｆは、それぞれ等しい通路長をもってその上
流の吸気容積部３．４と連通する。

容積部３．４は第１気筒＃１〜第３気筒＃３までの気筒
グループと、第４気筒＃４〜第６気筒＃６までの気筒グ
ループとに対応して独立的に形成されるが、両容積部３
と４の開に介装した切換弁５が開（と相互に連通状態と
なるようになっている。ここで第１気筒＃１から第３気
筒＃３は点火順序が互いに連続せず、同様に第４気筒＃
４〜第６気筒＃６も点火順序が連続することはない。

前記容積部３．４の上流は所定の長さの吸気路６．７を
介してサージタンク８に接続される。

ｆｉｌｓＩの回転数が所定値以下の低速領域では切換弁
５を閉じておくことにより、互に独立した吸気系の固有
振動数が機関の低速域での吸気圧力脈動に共鳴し、また
回転数が所定値以上の高速域で切換弁５を開くと、相互
の容積部３と４が連通して吸気系の固有振動数が変わり
、機関の高速域の吸気圧力脈動に共鳴するようになり、
このようにして機関の全速度領域にわたり良好な慣性過
給効果を得られるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこの装置にあっては、切換弁５が開いたと
きに２つの容積部３．４が完全に一体化して有効容積が
大きくなるため、分岐吸気路２ａ〜２ｆと容積部３＊た
は４とから形成される吸気系の共鳴周波数が低下し、ま
た連通したときの容積部が長くなるため、切換弁５の近
傍の分岐吸気路２ｃ、２ｄと外側の分岐吸気路２ａ、２
ｆとでは、容積部の有効容積が大きくなったことによる
影響の度合が異なったものとなり、機関の高速域での吸
気充填効率に気筒間でばらつきを生じ、機関の出力増加
の度合がそれほど向上しないという現象が見られた。

本発明はこのような問題を解決することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は点火順序の連続しない気筒同志を組合せて２つ
の気筒グループを形成し、これらの気筒グループに対応
して独立した吸気容積部を設け、各気筒の燃焼室と連通
する分岐吸気路を前記気筒グループに対応した容積部と
連通し、各容積部のばば中央に開口する連通路を介して
両容積部を接続し、この連通路の途中に機関の運転状態
に応じて開閉する切換弁を介装しである。

（作用） 機関の高速域で切換弁が開弁じたときに、２つの容積部
は最短Ｉ！離で連通せずに適度な長さと断面積をもち、
かつ連通路は各気筒グループのほぼ中央の気筒の分岐吸
気路の部分に開口するため、機関の高速域での吸気充填
効率が高まり、しかも気筒間の出力アンバランスも減少
する。

（実施例） 以下本発明の実施例を第１図〜ｐＡ５図に基づいて説明
する。

第１図は本発明を模式的にあられすもので、吸気容積部
３と４は適度な長さと断面積をもつ連通路１０を介して
相互に連通ずる。連通路１０は前記容積部３．４に対し
て、それぞれ気筒列方向のほぼ中央部に開口接続する。

そして連通路１０の中央に位置して切換弁５が介装され
、機関の低速域ではこの連通路１０を閉じているが、高
速域で連通路１０を開くようになっている。

各容積部３．４に対しては各気筒の分岐吸気路２８〜２
ｆが、等しい通路長をもって連通し、また上流のサージ
タンク８には各容積部３．４から互いに等しい吸気路６
．７が接続する。

なお、サージタンク８には図示しないエアクリーナから
浄化された空気が流入する。

第２図から第５図に具体的な構成を示すと、この場合機
関本体１は■型６気筒エンジンであって、■型に傾斜し
た各バンクには第１気筒〜第３気筒と、第４気筒〜第６
気筒が配置される。

両パンクの中央に位置するコレクタハウジング１１の内
部に２つの容積８１Ｓ３と４が配置され、両容積部３と
４は気筒列方向に延びる隔壁１２を介して互いに仕切ら
れている。

各気筒の分岐吸気路２ａ〜２ｆはコレクタハウジング１
１の下面に接続し、また長手方向の両端に容積部３．４
と連通ずる吸気路６．７が接続している。そしてコレク
タハウジング１１の上面に位置して一体的に連通路１０
が形成されており、この連通路１０は気筒列方向に容積
部３．４と平行に延びる仕切壁１３で途中まで区画され
た後Ｕターンして、両端の開口部１４．１５を介して容
積部３と４のほぼ中央に接続する。

連通路１０のＵターン部１６はコレクタハウジング１１
の端部から上方に張り出した形で形成され、この部分に
前記切換弁５が取付けられる。

切換弁５は第５図にも示すように、アクチュエータ１７
の駆動軸１８に弁板１９が結合され、アクチュエータ１
７の回転により連通路１０を開閉するようになっている
。

この場合アクチュエータ１７はコレクタハウジング１１
に連通路１０の下面からボルト２０などにより取付けら
れる。

なお、図中２１は各分岐吸気路２ａ〜２ｆに取付た燃料
噴射弁、２２は吸気絞弁、２３は吸入空気量センサ、２
４はエアクリーナをそれぞれ示す。

ところで、前記容積部３と４の容積は、６気筒エンジン
の総排気量を３０００ｃｃとすると、１゜５１と１．８
１に設定して合計容量をエンジン排気量とほぼ一致させ
である。

またサージタンク８の容量も３１として、これにより容
積部３．４からの圧力波の解放端として作用させる。

そして連通路１０の長さについては後述するように実験
によれば１００ｍ〜４３０ｍｍで、結局、容積部３．４
の長さ（換言すると各パンクの３気筒分の幅）の略１／
３〜１．５倍程度相当で、その断面積は直径φで４０ｍ
ｍ〜６０ｍａｒに相当する程度に設定することが好まし
い。

以上のように桶成され、次に作用について説明すると、
機関の回転数が所定値以下のときは切換弁５が閉じてい
て、各気筒グループは互いに独立した吸気系をもち、各
分岐吸気路２ａ〜２ｃ、２ｃｌ〜２ｆと、容積部３．４
と、吸気路６．７によりサージタンク８を圧力解放端と
して、機関低回転での比較的波長の長い吸気圧力脈動に
共鳴し、低速域で良好な慣性過給効果かえられる。

回転数が所定値を越えて上昇すると切換弁５が間外、２
つの容積部３と４を連通路１０を介して互いに連通状態
に保つ。これにより圧力解放端までの吸気系の距離が分
岐吸気路２＆〜２ｂのみとなり、高回転での比較的波長
の短い吸気圧力脈動に共鳴して、高速域で高い慣性過給
効果かえられる。

この場合、連通路１０は適度な長さと断面積をもつため
、切換弁５を開弁したときに容積°部３と４はある程度
独立性を保ち、従来のように２つの容積部が完全に一体
化して共鳴周波数が低下するようなことがなく、また連
通路１０の両端開口部１４．１５は各容積部３と４のほ
ぼ中央に開口しているので、各気筒に対する連通に伴う
影響の度合がほぼ一定となり、吸気充填効率の気筒間の
ばらつきが解消され、これらが相まって高速域での出力
の向上がはかれる。

第６図は本発明による機関の出力特性を表すもので、機
関の回転数が所定値以下で切換弁５を閉じていることに
より、輸トルクの向上がみられ、また所定値以上で切換
弁５を開くと開かない場合に比較して軸トルクがアップ
するが、従来のように容積部を一体化するもので１キ、
−ａ鎖線で示すようにトルク上昇率は低いが、実線で示
す本発明の場合は、適度な連通路１０を介して容積部３
と４を連通させるために高速域での充填効率の上昇分に
対応して紬トルクが向上していることが分かる。

ところで連通路１０の！＃、さについて、その値を種々
に変化させたときの切換弁開弁時の軸トルクをしらべて
みると、第７図に示すような結果が得られた。この場合
、連通路１０の直径が約４０ｍｍのものにおいて、長さ
をそれぞれ１００ｍｍ、２８０ｍｍ、　４３０ｗｍに設
定したものと、従来の長さがゼロ（Ｏｍｍ）のものとを
比較しで示すが、従来に比べて明らかに本発明のように
所定の長さをもつものが、すぐれた特性を示しでいる。

したがってこの実験結果からは連通路１０の長さとして
は、容積部３または４の長さの約１７３〜１．５倍に相
当する程度が好ましいことが判明した。

さらに連通路１０の断面積については、第８図に示すよ
うに、直径φを４０ＩＩＩＩ１１５０ＩＩｌａ１１６０
ＩＩｌ１１１とした場合に相当する断面積で、それぞれ
図示のように袖トルクが変化したが、それほど極端な差
はないが、あまり断面積を大きくすると容積部が一体化
するため、実用上からもこの程度にとどめてお（ことが
好ましい。

なお、上記実施例によると、コレクタハウジング１１の
上部に沿うように連通路１０が形成しであるため、とく
に設置スペースを要求することなしに必要に応じて通路
長を十分にとることができ、レイアウトの、慨で全体的
にコンパクトにまとめることが可能で、また内部に水分
が滞留することがないので、切換弁５の氷結なども未然
に防止することができる。

連通路１０はこの実施例ではコレクタハウジング１１と
一体に形成したが、別に形成したものをコレクタハウジ
ング１１に取付けてもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、２つの容積部のほぼ中央
部を、適度な長さと断面積をもつ連通路で互いに接続し
、機関の回転数に応じてこの連通路を開閉する切換弁を
設けたので、機関の低速域から高速域まで広範な運転領
域で良好な慣性過給効果を得ることができ、とくに機関
高速域での出力の向上がはかれるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略構成図、第２図は縦
断面図、第３図はその横断面図、第４図は第３図のＡ−
Ａ線断面図、第５図は切換弁の断面図、第６図は本発明
の作動特性図、第７図は連通路の氏さと発生軸トルクの
関係を示す特性図、第８図は同じく連通路の断面積と発
生軸トルクの関係を示す特性図である。第９図は従来例
の概略構成図である。 １・・・機関本体、２ａ〜２ｆ・・・分岐吸気路、３．
４・・・容積部、５・−・切換弁、６，７・・・吸気路
、８・・・サージタンク、１０・・・連通路、１１・・
・コレクタハウジング、１４．１５・・・開口部。 特許出願人　８産自動車　株式会社 愛知ａ械工業株式会社 第３図 第４図 第５図 第６図 本閂酬　関　　回　　転　Ｘ！巨ｌ喫ミ　　　（ＲＰＭ
）第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 点火順序の連続しない気筒同志を組合せて２つの気筒グ
   ループを構成し、これらの気筒グループに対応して独立
   した吸気容積部を設け、各気筒の燃焼室と連通する分岐
   吸気路を前記気筒グループに対応した容積部と連通し、
   各容積部のほぼ中央に開口する連通路を介して両容積部
   を接続し、この連通路の途中に機関の運転状態に応じて
   開閉する切換弁を介装したことを特徴とする多気筒内燃
   機関の吸気路装置。