JPH0240023A - 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］ この発明は、常用吸気通路と高吸気用吸気通路とを各気
筒毎に有し、特定運転領域で脈動による過給効果を得る
ために、他の気筒の吸気通路との連通路を備え、この連
通路を開閉制御するエンジンの吸気装置に関する。

［従来の技術］ 従来において、常用吸気通路と高吸気用吸気通路とを各
気筒毎に有し、特定運転領域で脈動による過給効果を得
るために、他の気筒の吸気通路との連通路を備え、この
連通路を開閉制御するエンジンの吸気装置を開示する公
知技術として、例えば、特開昭５９−７７０３９号公報
が知られている。

この公知技術によれば、高吸気用吸気吸気通路において
、排気干渉効果及び吸気固有脈動効果により、強い過給
効果を得ることが出来、従って、過給機等を用いること
なく、既存の吸気針の僅かな設計変更による簡単な構成
により、エンジン高負荷高回転時の充填効率を著しく高
めて、出力向上を大幅に且つ有効に図ることが可能とな
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述した公知技術においては、吸気系は
、エアクリーナからの吸気管が、先ず、プライマリ（常
用）とセカンダリ（高吸気用）とに２分割され、これら
プライマリ用及びセカンダリ用の吸気通路が、夫々更に
、各気筒別に分割されるよう構成されている。尚、これ
ら各気筒別に分割された吸気通路において、プライマリ
同士は開閉弁を介して連通路により互いに連通され、ま
たセカンダリ同士も開閉弁を介して別の連通路により互
いに連通されている。

この結果、低吸気状態において、上述した開閉弁が閉し
られると、各気筒におけるプライマリ吸気通路は、比較
的小径の通路か長く続いた状態となり、吸気抵抗が高く
なることになる。このようにして、この従来技術におい
ては、吸気抵抗の増大に伴ない、燃費か悪化する問題点
が指摘されている。

この発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、こ
の発明の目的は、脈動による過給効果を確保した状態で
、吸気抵抗の低下により、燃費の低減を図ることが出来
るエンジンの吸気装置を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 上述した問題点を解決し、目的を達成するため、この発
明に係わるエンジンの吸気装置は、常用吸気通路と高吸
気用吸気通路とを各気筒毎に有し、特定運転領域で脈動
による過給効果を得るために、他の気筒の吸気通路との
連通路を備え、この連通路を開閉制御するエンジンの吸
気装置において、各気筒における常用吸気通路を第１の
開閉弁を介して互いに連通ずる第１の連通路と、各気筒
における高吸気用吸気通路を第２の開閉弁を介して互い
に連通ずる第２の連通路と、これら第１及び第２の連通
路接続された部分より上流側において共通に接続され、
各気筒毎の常用吸気通路と高吸気用吸気通路とに共通の
大径の気筒別吸気通路と、これら気筒別吸気通路の上流
側か共通に接続された吸気通路集合部とを具備する事を
特徴としている。

［作用］ 以」二のように構成されるエンジンの吸気装置において
は、低吸気領域において、開閉弁は共に閉じられており
、常用吸気通路のみを通って吸気が各気筒に導入される
ことになる。ここで、常用吸気通路は、大径の気筒別吸
気通路に接続されているので、吸気抵抗が高くならない
状態で、所定の吸気慣性効果が確保されることになる。

一方、高吸気領域においては、開閉弁は開けられ、脈動
による過給効果か確実に得られることになる。

［実施例］ 以下に、この発明に係わるエンジンの吸気装置の一実施
例の構成を添付図面を参照して、詳細に説明する。

第１図には、一実施例の吸気装置１０を備えたロークリ
エンジン１２か示されている。この吸気装置１０は、低
負荷用（常用）吸気系１４と、高負荷用（高吸気用）吸
気系１６との２系統の吸気系を有しており、これに応じ
て、ロータリエンジン１２は、２系統のサイド吸気ボー
ト式の２気筒ロークリエンジンとして規定されている。

即ち、このロークリエンジン１２は、第１及び第２の気
筒１８．２０を備えている。

各気筒１８，２０は、各々、２節トロコイド状の内周面
を有するロータハウジング２２と、このロータハウジン
グ２２の両側に位置し、後述する吸気装置１０における
常用吸気通路（以下、単に、プライマリ通路と呼ぶ。）
２４ａ、２４ｂ及び高吸気用吸気通路（以下、単に、セ
カンダリ通路と呼ぶ。）２６ａ、２６ｂが夫々開口する
常用吸気ボート２８及び高吸気用吸気ボート３０（図中
、左側の第１の気筒１８においては、高吸気用吸気ボー
ト３０のみが、また右側の第２の気筒２０においては、
常用吸気ボート２８のみが、夫々示されている。）を備
えた一対のサイドハウジング３２とにより構成されるケ
ーシング３４と、このケーシング３４内をエキセントリ
ックシャフト３６に支承されて遊星回転運動する略三角
形状のロータ３８とから構成されている。

ここで、各気筒］、８．２０のロータ３８は、エキセン
トリックシャフト３６の回転角度で１８０度の位相差を
持ち、各ロータ３８の回転に伴なってケーシング３４内
を３つの作業室４０に区画して、各々の気筒１８．２０
において、上記１８０度の位相差でもって、吸気、爆発
、膨張及び排気の各工程を順次実行するよう構成されて
いる。

尚、このような２気筒ロータリエンジン１２の構成は、
周知であるので、これ以上詳細な説明は省略する。

ここで、この発明の特徴をなす吸気装置１０は、上述し
たように、各気筒１８，２０毎に、プライマリ通路２４
ａ、２４ｂと、セカンダリ通路２６ａ、２６ｂとを備え
ている。尚、図示するように、セカンダリ通路２６ａ、
２６ｂは、対応するケーシング３４に接続される直前に
おいて、２股に分岐しており、これに応して、これが接
続される高吸気用吸気ボー１−３０も２つに分割されて
いる。

これらプライマリ通路２４ａ、２４ｂとセカンダリ通路
２６ａ、２６ｂとは、各気筒１８２゜毎に、上流側端部
において結合され、気筒別吸気通路４２，４４の下流側
端部に夫々接続されている。また、これら気筒別吸気通
路４２．４４は、上流側端部において結合され、吸気本
管４６の下流側端部に接続されている。尚、この吸気本
管４６の上流側端部は、図示していないが、エアクリー
ナに接続されると共に、この吸気本管４６の下流側部分
には、スロットル弁４８が配設されている。

ここで、この発明の特徴を成す点であるが、各気筒別吸
気通路４２．４４は、各々に接続されるプライマリ及び
セカンダリ通路２４ａ　　２６ａ２４ｂ、２６ｂとの開
口断面積が合算された状態の断面積を有するように、大
径に設定されている。

一方、両プライマリ通路２４ａ、２４ｂは、これらの上
流側部分において、第１の連通路５ｏを介して、互いに
連通されている。また、両セカンダリ通路２６ａ、２６
ｂは、同様に、これらの上流側部分において、第２の連
通路５２を介して、互いに連通されている。これら第１
及び第２の連通路５０．５２には、夫々、通路を開閉す
るための第１及び第２の開閉弁５４．５６が配設されて
いる。これら第１及び第２の開閉弁５４．５６は、共に
、共通の駆動源としての第１のアクチュエータ５８に接
続され、互いに同期して開閉駆動されるようなされてい
る。

また、各セカンダリ通路２６ａ、２６ｂの２股に分岐す
る部分の直上流側部分には、セカンダリ通路２６ａ、２
６ｂを介しての吸気を断続すべく、高負荷用絞り弁６０
（第１図には、第１の気筒１８に接続されるセカンダリ
通路２６ａに配設された高負荷用絞り弁のみ示されてい
る。）が配設されている。これら高負荷用絞り弁６０は
、共に、共通の駆動現としての第２のアクチュエータ６
２に接続され、互いに同期して開閉駆動されるようなさ
れている。

尚、これら第１及び第２のアクチュエータ５８．６２は
、共に、制御ユニット６４に接続され、この制御ユニッ
ト６４からの制御信号に基づき、動作するよう設定され
ている。

また、第１及び第２の開閉弁５４．５６は、各々、対応
する通路に回転自在に配設されたロータリ弁から構成さ
れている。各ロータリ弁は、詳細は第２図に示すように
、通路の延出方向に直交する方向に延出する中心軸を有
し、この中心軸回りに回動自在に支持された円筒状の弁
体６６と、この弁体６６の中心軸に直交する方向に沿っ
て延出し、弁体６６を貫通して形成された貫通通路６８
とから構成されている。

このように構成されたロータリ弁においては、この貫通
通路６８が、対応する通路の延出方向に沿うよう弁体６
６が回動された実線で示す状態において、貫通通路６８
の両端は、対応する通路に連通され、もって、通路は開
放されることになる。一方、貫通通路６８が、対応する
通路の延出方向に直交する方向に沿うよう回動された一
点鎖線で示す状態において、貫通通路６８の両端は、対
応する通路の周壁により閉塞され、もって、通路は閉じ
られることになる。

以上のように構成される吸気装置１０において、以下に
、その吸気動作について説明する。

先ず、制御ユニット６４は、第３図に基づく相関関係、
即ち、エンジン負荷状態に応じて、第１及び第２のアク
チュエータ５８．６２の駆動状態を制御するよう設定さ
れている。詳細には、制御ユニット６４は、符合Ａで示
す低吸気領域（即ち、低回転状態）においては、第１の
アクチュエータ５８に、第１及び第２の開閉弁５４．５
６を共に閉じるよう制御信号を発する一方、この制御ユ
ニット６４は、符合Ｂて示す高吸気領域（即ち、高回転
状態）においては、第１のアクチュエータ５８に、第１
及び第２の開閉弁５４．５６を共に開けるよう制御信号
を発するよう設定されている。

また、この制御ユニット６４は、低吸気領域Ａ及び高吸
気領域Ｂにおいて、高負荷用絞り弁６０を、スロットル
弁４８の開度に応じて開閉すべく、第３図に破線で示す
ように、第２のアクチュエータ６２に制御信号を発する
よう設定されている。

具体的には、高出力を要する５、Ｏ○○〜７、ＯＯＯｒ
ｐｍのエンジン高回転時、即ち、符合Ｂで示す高吸気領
域においては、高負荷用絞り弁６０の開放動作、及び第
１及び第２の開閉弁５４．５６の開放動作により、各気
筒１８．２０の高吸気用ボート３０は、常用吸気ポート
２８と共に開かれて、吸気の供給を行なっている。その
際、一方の気筒、例えば、第２の気筒２０の高吸気用ボ
ート３０の開口時には、これに接続されたセカンダリ通
路２６ｂ内に圧力波が発生ずる。この圧力波は、両気筒
１８，２０の高吸気用ボート３０間の長さ（即ち、開放
された第２の連通路５２を介しての距離）を、上記高回
転数に応じた値に適宜設定することにより、第２のセカ
ンダリ通路２６ｂ、第２の連通路５２、第１のセカンダ
リ通路２６Ａを経て、１８０度の位相差を持つ第］の気
筒１８の全閉直前の高吸気用ボート３０に豐 伝播される（排気干渉効果）。

これと同時に、第１の気筒１８においては、高吸気用ボ
ート３０における吸気開始により、セカンダリ通路２６
ａ内には、膨張波が発生ずる。この膨張波は、高吸気用
ボート３０と、両気筒別吸気通路４２．４４の連接部と
の間の長さを適宜設定することにより、この連接部にお
いて圧縮波に反転して反射し、高吸気用ボート３０に戻
り、膨張波に反転して反射し、再び、連接部において圧
縮波に反転して反射して、圧縮波の二次脈動波として、
全閉直前の高吸気用ボート３０に伝播される（吸気固有
脈動効果）。

この結果、上述した開口時圧縮波及び二次脈動圧縮波に
より、第１の気筒１８の全閉直前の高吸気用ボート３０
からの吸気の吹き返しが抑制されて、吸気が作動室４０
内に押し込まれ、強い過給が行なわれることになる。同
時に、第２の気筒２０においても、全閉直前の高吸気用
ボート３０に、第１の気筒１８からの開口時圧縮波及び
第２の気筒２０自身の二次脈動圧縮波が伝播されて、強
い過給が行なわれることになる。

従って、このように各気筒１８，２０の高吸気用吸気系
１６において、全閉直前の高吸気用ボート３０に対する
排気干渉効果及び吸気固有脈動効果による強い過給効果
により、エンジンの高負荷高回転領域（５，０００〜７
．ＯＯＯｒｐｍ　）での吸気充填効率が著しく増大して
、出力を大幅に向上することが出来ることになる。

一方、低吸気領域Ａ（例えば、エンジン回転数１．００
０〜５，０００ｒｐｍの低回転状態）においては、第１
のアクチュエータ５８を介して、第１及び第２の開閉弁
５４．５６は閉じられ、吸気は、プライマリ通路２４ａ
、２４ｂを夫々介して第１及び第２の気筒１８．２０に
夫々供給されることになる。このように、吸気が１本の
常用吸気ポート２８を介して作動室４０内に送り込まれ
るため、この作動室４０内に入り込む吸気の速度は、高
い値に設定され、この結果、作動室４０内における吸気
流が良好に発生し、図示しない燃料噴射弁を介して作動
室４０内に噴射された燃料と吸気とか良好に混合され、
高い燃焼効率が達成されることになる。

ここで、上述したように、低吸気領域Ａにおいては、第
１及び第２の開閉弁５４．５６が閉じられて、第１及び
第２の連通路５０．５２が閉塞されることになるので、
上述した排気干渉効果は得られないものの、吸気固有脈
動効果は同様に得られ、過給された状態で吸気が行なわ
れるものである。

特に、この一実施例においては、気筒別吸気通路４２．
４４が大径に形成されているので、低吸気領域△におい
て、吸気抵抗として、吸気を妨げる大きな要因となる吸
気管路抵抗が低く押えられることになるので、全体とし
ての吸気抵抗が小さな値となることになる。この結果、
低吸気領域Ａにおいて吸気が円滑に行なわれ、燃費の向
上が図られることになる。

ここで、この制御ユニット６４は、符合Ａで示す低吸気
状態よりも更に低い吸気領域Ｃ（例えば、アイドリンク
回転数より僅かに高く設定された回転数である例えば、
１．ＯＯＯｒｐｍを上限とする回転状態）においては、
吸気抵抗を極力低減させる目的から、第１及び第２の開
閉弁５４５６並びに、高負荷用絞り弁６０を全て開ける
べく、第１及び第２のアクチュエータ５８．６２に制御
信号を発するよう設定されている。

この発明は、上述した一実施例の構成に限定されること
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
であることは言うまでもない。

例えば、上述した一実施例においては、エンジンとして
２気筒ロータリエンジンに適用するよう説明したが、こ
れに限定されることなく、多気筒レシプロエンジンにも
同様に適用されるものである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係わるエンジンの吸気
装置は、常用吸気通路と高吸気用吸気通路とを各気筒毎
に有し、特定運転領域で脈動による過給効果を得るため
に、他の気筒の吸気通路との連通路を備え、この連通路
を開閉制御するエンジンの吸気装置において、各気筒に
おける常用吸気通路を第１の開閉弁を介して互いに連通
ずる第１の連通路と、各気筒における高吸気用吸気通路
を第２の開閉弁を介して互いに連通ずる第２の連通路と
、これら第１及び第２の連通路接続された部分より上流
側において共通に接続され、各気筒毎の常用吸気通路と
高吸気用吸気通路とに共通の大径の気筒別吸気通路と、
これら気筒別吸気通路の上流側が共通に接続された吸気
通路集合部とを具備する事を特徴としている。

従って、この発明によれば、脈動による過給効果を確保
した状態で、吸気抵抗の低下により、燃費の低減を図る
ことが出来るエンジンの吸気装置が提供されることにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わるエンジンの吸気装置の一実施
例の構成を概略的に示す正面図；第２図は開閉弁の構成
を示す断面図；そして、第３図は第１及び第２のアクチ
ュエータの作動状態を示す線図である。 図中、１０・・・吸気装置、１２・・・ロータリエンジ
ン、１４・・・常用吸気系、１６・・・高吸気用吸気系
、１８・・・第１の気筒、２０・・・第２の気筒、２２
・・・ロータハウジング、２４ａ　；　２４ｂ・・・常
用吸気通路（プライマリ通路）、２６・・・：２６ｂ・
・・高吸気用吸気通路（セカンダリ通路）、２８・・・
常用吸気ボート、３０・・・高吸気用吸気ボート、３２
・・・サイドハウジング、３４・・・ケーシング、３６
・・・エキセントリックシャフト、３８・・・ロータ、
４０・・・作動室、４２．４４・・・気筒別吸気通路、
４６・・・吸気本管、４８・・・スロットル弁、５０・
・・第１の連通路、５２・・・第２の連通路、５４・・
・第１の開閉弁、５６・・・第２の開閉弁、５８・・・
第１のアクチュエータ、６０・・・高負荷用絞り弁、６
２・・・第２のアクチュエータ、６４・・・制御ユニッ
ト、６６・・・弁体、６８・・・貫通通路である。 吋臥にお 区ロ訃工奇語」員

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 常用吸気通路と高吸気用吸気通路とを各気筒毎に有し、
   特定運転領域で脈動による過給効果を得るために、他の
   気筒の吸気通路との連通路を備え、この連通路を開閉制
   御するエンジンの吸気装置において、 各気筒における常用吸気通路を第１の開閉弁を介して互
   いに連通する第１の連通路と、 各気筒における高吸気用吸気通路を第２の開閉弁を介し
   て互いに連通する第２の連通路と、これら第１及び第２
   の連通路接続された部分より上流側において共通に接続
   され、各気筒毎の常用吸気通路と高吸気用吸気通路とに
   共通の大径の気筒別吸気通路と、 これら気筒別吸気通路の上流側が共通に接続された大径
   の吸気通路集合部とを具備する事を特徴とするエンジン
   の吸気装置。