JPH0192517A - エンジンの吸気装置 - 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、多気筒エンジンの吸気装置に関し、特に、吸
気通路において吸気の慣性過給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−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群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または連通遮断状態
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共鳴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拡大室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、高速回転域で
慣性過給効果を得るようになされている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、実際には、上記吸気通路による吸気の共鳴過
給効果をエンジンの低速回転域に良好に発揮させること
は難しい。すなわち、エンジンの低速回転域で、吸気通
路による良好な共鳴過給効果を発揮させるようにするた
めには、該吸気通路の全長を長くする必要があるが、そ
のようにエンジン本体の近くに長い吸気通路を配置する
ことは吸気系のコンパクト化という本来の狙いに反する
こととなる。

また、各気筒の吸気行程終期に得られた正の圧力波をそ
のまま、あるいは吸気行程中に発生する負の圧力波を反
転させて共鳴吸気通路を介して他の気筒の吸気行程の終
期に作用させる圧力伝播が本来は吸気を供給するための
吸気通路で行われているため、その気筒に流入する吸気
の流れにより、気筒グループ間で伝播する圧力波が減衰
され、共鳴過給効果が低下する虞れもある。

本発明の目的は、上記の如く、吸気順序の連続しない気
筒グループ間で吸気の共鳴同調を生じさせて過給を行う
場合、その共鳴吸気通路の通路面積が小さいほど、吸気
の圧力伝播に対する抵抗が大きくなってその圧力伝播が
遅れ、エンジンの低速回転側に共鳴周波数を下げ得るこ
とを見出し、その特性に基づき、共鳴吸気通路の構造を
改良することにより、吸気通路長さを長くすることなく
、エンジンの低速回転域でより有効な吸気の共鳴同調を
生じさせるとともに、併せて共鳴状態での吸気圧力波が
吸気流によって大きく減衰されないようにすることにあ
る。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明の解決手段は、共鳴
吸気通路を２つの吸気通路に分け、その一方を吸気供給
専用の通路とし、他方を圧力伝播専用の通路とするとと
もに、その圧力伝播専用の通路をエンジン回転域に応じ
て開閉して、共鳴吸気通路全体の通路面積を大小２段階
に可変調整するものとする。

具体的には、本発明は、吸気順序の連続しない２つのグ
ループに複数の気筒が分けられ、その各気筒グループに
接続される共鳴吸気通路を備えたエンジンの吸気装置が
対象である。

そして、上記共鳴吸気通路を、通路長さ方向に沿って分
けられた第１および第２の吸気通路で構成する。

上記第１の吸気通路には吸気を供給する吸気供給通路を
接続する一方、第２の吸気通路にはエンジンの運転状態
に応じて開閉する開閉弁を配設する構成とする。

（作用） この構成により、本発明では、開閉弁を閉じたときには
、共鳴吸気通路の第２の吸気通路が閉じられるので、共
鳴吸気通路での圧力伝播は残りの第１の吸気通路のみで
行われる。すなわち、共鳴吸気通路としての通路面積は
小さくなり、吸気圧力波の伝播に対する抵抗が大きくな
って、その伝播速度が遅れ、その分、吸気の共鳴同調す
るエンジン回転域を下げ得、エンジンの低速回転域で有
効な共鳴過給を行うことができることとなる。

これに対し、上記開閉弁を開いたときには、上記第２の
吸気通路が開かれるので、共鳴吸気通路全体が開放状態
となり、その共鳴吸気通路全体を介しての吸気の共鳴同
調が行われる。

その際、共鳴吸気通路が第１および第２の２つの吸気通
路に分けられ、第１の吸気通路には吸気を供給する吸気
供給通路が接続されているので、気筒グループ間での共
鳴同調による吸気の圧力波は主に第２の吸気通路を介し
て伝播され、第１の吸気通路を通して各気筒に流入する
吸気の流れが上記圧力波と干渉してそれを減衰するのは
抑えられ、よって吸気の共鳴効果を良好に維持できるの
である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例の全体構成を示し、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２
ａ〜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。そして、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、
その一方の気筒グループの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１つの吸気ポート３および図示
しない排気ポートを備えている。上記各吸気ポート３に
はサージタンク等による容積拡大室のない吸気通路４が
接続されている。この吸気通路４は、各気筒２ａ〜２ｆ
の吸気ポート３に接続された独立吸気通路５と、該各独
立吸気通路５の上流端に下流端部分で接続された共鳴吸
気通路６と、該共鳴吸気通路６の長さ方向中央部に接続
され、吸気を供給する吸気供給通路７とからなり、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、
吸気供給通路７の途中には吸入空気量を測定するエアフ
ローメータ９と、その下流側に吸気供給通路７を絞るス
ロットルバルブ１０とが配置されている。

そして、上記共鳴吸気通路６は、その通路長さ方向に沿
って第１の吸気通路１１と第２の吸気通路１２とに分け
られ、上記第１の吸気通路１１に上記吸気供給通路７が
接続されている。

一方、第２の吸気通路１２にはエンジン１の運転状態に
応じて同期して開閉する１対の開閉弁１３．１３が配設
され、この各開閉弁１３はエンジン１の低速回転域で閉
じるように制御される。

したがって、上記実施例においては、エンジン１の運転
中、基本的には、吸気順序の連続しない一方の気筒グル
ープの各気筒２ａ＋　　２ｃ、　　２ｅ（２ｂ、２ｄ、
２ｆ）の吸気ポート３付近において、該多気筒２ａ、２
ｃ、２ｅの吸気行程終期に正圧となる吸気の圧力振動が
生じ、その圧力振動の圧力波が共鳴吸気通路６を伝播し
て他の気筒グループの吸気行程終期にある各気筒２ｂ、
２ｄ。

２ｆ　（２ａ、２ｃ、２ｅ）の吸気ポート３に作用し、
このことにより吸気が共鳴過給される。

そして、エンジン１の低速回転域では、開閉弁１３．１
３が閉じられ、この各開閉弁１３の閉弁に伴い、共鳴吸
気通路６の第２の吸気通路１２のみが閉塞される。この
閉塞状態では、共鳴吸気通路６での圧力伝播は残りの第
１の吸気通路１１のみで行われる。このため、共鳴吸気
通路６としての通路面積は小さくなり、吸気圧力波の伝
播抵抗が大きくなって、その伝播速度が遅れることとな
り、その結果、吸気の共鳴同調するエンジン回転域を下
げることができ、よってエンジン１の低速回転域で有効
な共鳴過給を行うことができる。

一方、エンジン１が高速回転域に移行すると、上記各開
閉弁１３が開かれて上記第２の吸気通路１２が開放状態
となり、上記の如き吸気の共鳴同調が共鳴吸気通路６全
体を通して行われる。

その際、上記共鳴吸気通路６が第１および第２の２つの
吸気通路１１．１２に分けられ、その第１の吸気通路１
１に吸気供給通路７が接続されているので、エアクリー
ナ８から各気筒２ａ〜２ｆに流入する吸気は第１の吸気
通路１１を通るのに対し、上記気筒グループ間での共鳴
同調による吸気の圧力波は主に第２の吸気通路１２を介
して伝播されて、該第２の吸気通路１２は圧力波伝播専
用の通路となる。このため、各気筒２ａ〜２ｆに流入す
る吸気の流れが伝播圧力波と干渉して該圧力波が減衰す
るのは抑えられ、本来の共鳴過給効果が損なわれること
ばなく、よって吸気の共鳴効果を良好に維持することが
できる。

第２図は他の実施例の全体構成を示しく尚、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）、共鳴吸気通路を環状吸気通路としたものであ
る。

すなわち、本実施例では、エンジン１の各気筒２ａ〜２
ｆの吸気ポート３に連通する独立吸気通路５の上流端に
は共鳴吸気通路としての環状吸気通路１４が接続されて
いる。

この環状吸気通路１４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１５．１５と、該両速通路１５．１
５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１６と、上記両速通路１５．１５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１７とからなり、上記上流側連通路１６およ
び下流側連通路１７の通路長さは、いずれも各気筒グル
ープの独立吸気通路５が接続される各連通路１５におい
て、隣接する２つの気筒（例えば第１気筒２ａおよび第
３気筒２ｃ）に対応する独立吸気通路５，５との接続部
位間の通路長さよりも長く設定されている。そして、吸
気順序の連続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１６．１７にお
いて互いに異なる２方向に環状吸気通路１４を周回する
ように伝播させて該環状吸気通路１４を略−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、上記環状吸気通路１４はその上流側連通路１８
において長さ方向に第１および第２の吸気通路１１’、
１２’に分けられ、第１の吸気通路１１′に吸気供給通
路７が接続され、第２の吸気通路１２′に第１の開閉弁
１３′が配設されている。

一方、上記下流側連通路１７には該連通路１７を開閉す
る１対の第２の開閉弁１８．１８が配設されており、こ
の第２の開閉弁１８は、第３図に示すように、上記第１
の開閉弁１３′の開弁するエンジン回転数よりも高いエ
ンジン回転域で開かれるようになされている。

したがって、この実施例では、エンジン１の低中速回転
域では、第２の開閉弁１８．１８が閉じられる。この状
態では上記実施例と同様の構成となる。

そして、エンジン回転数がさらに上昇して高速回転域に
なると、上記第２の開閉弁１８．１８が開かれて、環状
吸気通路１４が開放される。この状態では、各気筒グル
ープにおける気筒２ａ、２ｃ、２ｅ　（２ｂ、２ｄ、２
ｆ）の吸気ポート３付近において、該多気筒２　ａ、２
　Ｃ，２ｅ　（２ｂ。

２ｄ、２ｆ）の吸気行程終期に発生した圧力振動の圧力
波が上流側および下流側連通路１６．１７において互い
に異なる２方向に環状吸気通路１４を周回するように伝
播されて、該環状吸気通路１４を略−周したのち同じ気
筒グループの他の気筒２ａ、２ｃ、２ｅ　（２ｂ、２ｄ
、２ｆ）の吸気ポート３に作用し、吸気の共鳴状態が生
じる。この共鳴状態により吸気を過給することができる
。

よって、この実施例でも、上記実施例と同様の作用効果
を奏することができる。

また、本発明は、上記実施例の如きＶ型６気筒以外の多
気筒エンジンに対しても適用することができるのはいう
までもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によると、共鳴吸気通路を
２つの吸気通路に分け、その一方を吸気供給専用の通路
とし、他方を圧力伝播専用の通路とするとともに、その
圧力伝播専用の通路を開閉弁によりエンジン回転域に応
じて開閉して、共鳴吸気通路全体の通路面積を大小２段
階に可変調整するようにしたことにより、開閉弁を閉じ
たときには、共鳴吸気通路の通路面積を小さくして、圧
力波の伝播速度を遅くし、エンジンのより低い回転域で
吸気の共鳴過給効果を得ることができるとともに、開閉
弁を開いたときには、圧力伝播専用の通路により、圧力
波が吸気流と干渉して減衰されるのを抑制して、共鳴過
給効果を良好に向上維持することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はその全体構成を
示す模式平面図である。第２図および第３図は他の実施
例を示し、第２図は第１図相当図、第３図はエンジン回
転数に対する各開閉弁の開閉特性を示す特性図である。 １・・・エンジン、２ａ〜２ｆ・・・気筒、６・・・共
鳴吸気通路、７・・・吸気供給通路、１１．１１’・・
・第１の吸気通路、１２．１２’・・・第２の吸気通路
、１３．１３’・・・開閉弁、１４・・・環状吸気通路
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気順序の連続しない２つのグループに複数の気
   筒が分けられ、その各気筒グループに接続される共鳴吸
   気通路を備えたエンジンの吸気装置であって、上記共鳴
   吸気通路は通路長さ方向に沿って分けられた第１および
   第２の吸気通路で構成され、上記第１の吸気通路には吸
   気を供給する吸気供給通路が接続されている一方、第２
   の吸気通路にはエンジンの運転状態に応じて開閉する開
   閉弁が配設されていることを特徴とするエンジンの吸気
   装置。