JPH03242423A - ディーゼルエンジンの慣性過給装置 - 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、ディーゼルエンジンの吸気装置に係り、詳し
くは、単位気筒当り複数の吸気弁を設けたディーゼルエ
ンジンの慣性過給装置に関するものである。

〈従来の技術〉 ディーゼルエンジンの吸気体積効率を改善するために、
エネルギ消費を伴なわない慣性過給装置を設けることが
多い。ところで、このような慣性過給装置を設けた場合
は、吸気通路に設けられる共鳴通路の共鳴周波数によっ
て過給特性が特定されてしまうために、従来では共鳴周
波数の異る２つの共鳴通路を設けてエンジンの運転状態
に応じてこれらの共鳴通路を使い分け、あるいは、共鳴
通路の長さを変化させてその共鳴周波数を変化させて慣
性過給効果のマツチング領域を実質的に増大させるよう
にしていた（特開昭５９−１２６０２８号公報などを参
照）。

しかしながら、このように例えば２つの共鳴通路を使い
分け、あるいは共鳴通路の長さを変化させるようにした
場合においてもエンジンの全運転領域に亙って吸気の体
積効率を向上させることは困難であった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、
共鳴周波数の異る複数の吸気系統を設けるとともに、各
吸気系統の共鳴周波数をも変更できるようにようにして
慣性過給のマツチング領域を飛躍的に拡大させることを
目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明は、単位気筒当り複数
の吸気弁を設けて複数の吸気系統を構成し、吸気系統ご
とに設けた吸気マニフォールトを吸入行程が重なり合わ
ない気筒のみによる気筒群に対応させて分割している。

また、エアクリーナから各吸気マニフォールドの集合部
に至る共鳴通路の共鳴周波数を吸気系統ごとに異らせる
とともに、同一吸気系統の吸気マニフオールドに至る共
鳴通路の途中を相互に連通させる連通路を設けたうえで
、各連通路に設けた開閉弁をエンジンの回転数に基づい
て開閉制御するコントローラを設けてディーゼルエンジ
ンの慣性過給装置を構成している。

く作用〉 即ち、例えば２つの吸気系統を設けた場合は一方の吸気
系統の吸気通路（共鳴通路）の共鳴周波数を例えばエン
ジンの極低速域及び低速域にマツチングさせて他方の吸
気系統の吸気通路（共鳴通路）の共鳴周波数を中速域及
び高速域にマツチングさせるというように、連通路に設
けた開閉弁の開閉にともなって変化する吸気通路（共鳴
通路〉の共鳴周波数を吸気系統ごとに異らせているため
に、全体としてのマツチング領域が飛躍的に拡大される
。また、各マツチング領域では一方の吸気弁から多量の
空気が勢いよく導入され、他方の吸気弁から導入される
空気の流れが弱くなっている。従って、これらの気流が
衝突することによって燃焼室内での空気の乱れが促進さ
れることになり、燃焼室に噴射供給された燃料の気化が
促進されるとともに、空気と燃料との混合性が改善（空
気の利用率が向上）されて燃焼効率がより高くなり、吸
気の体積効率の向上と相俟ってエンジンの燃費がより改
善される。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明に係るディーゼルエンジンの慣性過給装
置の一実施例を示す概略構成図であり、燃料の噴射順序
を第１気筒月、第４気筒り、第２気筒＃２、第６気筒“
６、第３気筒町、第５気筒＃５とし、若しくは第１気筒
＃１、第５気筒＃５、第３気筒＃３、第６気筒＃６、第
２気筒＃２、第４気筒りに設定した直列６気筒エンジン
１の各気筒＃１〜＃６には第１及び第２吸気弁２ａ、　
２ｂ並びに図示しない第１及び第２排気弁をそれぞれ設
けている。

また、吸入行程が重なり合わない気筒のみによる第１気
筒群を構成する第１気筒＃１乃至第３気筒＃３の第１吸
気弁２ａを経て該第１気筒群の各燃焼室に至る第１吸気
マニフオールド３ａと、吸入行程が重なり合わない気筒
のみによる第２気筒群を構成する第４気筒＃４乃至第６
気筒＃６の第１吸気弁２ａを経て該第２気筒群の各燃焼
室に至る第２吸気マニフオールド３ｂを設けるとともに
、第１気筒群を構成する第１気筒＃１乃至第３気筒町の
第２吸気弁２ｂを経て第１気筒群の各燃焼室に至る第３
吸気マニフオールド４ａ及び第２気筒群を構成する第４
気筒＃４乃至第６気筒＃６の第２吸気弁２ｂを経て第２
気筒群の各燃焼室に至る第４吸気マニフオールド４ｂと
を設けている。そして、前記第１．２吸気マニフォール
ド３ａ、３ｂの集合部５ａ、５ｂとエアクリーナ６から
延設された第１吸気通路７とを第１共鳴通路８ａ、８ｂ
を介して接続するとともに、前記第３゜４吸気マニフォ
ールド４ａ、４ｂの集合部９ａ、９ｂとエアクリーナ６
から延設された第２吸気通路１０とを第２共鳴通路１１
ａ、ｌｌｂを介して接続することにより、エアクリーナ
６で濾過された空気を第１．第２吸気通路７．１０から
第１．第２共鳴通路８ａ、８ｂ。

１１ａ、ｌｌｂを経て各吸気マニフオールド３ａ、３ｂ
、４ａ。

４ｂの集合部５ａ、５ｂ、９ａ、９ｂにそれぞれ導入す
るようにしている。

また、第１共鳴通路８ａ、８ｂの途中を第１連通路１２
を介して連通させるとともに、第２共鳴通路１１ａ、ｌ
ｌｂの途中を第２連通路１３を介して連通させている。

そして、前記各連通路１２．１３にそれぞれ開閉弁１４
．１５を設けるとともに、回転センサ１６ｈ）ら出力さ
れたエンジン１の回転数が制御情報として供給されるコ
ントローラ１７の出力端子に前記各開閉弁１４．１５を
接続することにより、エンジン１の回転数に応答して前
記第１及び第２開閉弁１４゜１５を開閉制御するように
している。なお、コントローラ１７はエンジン１が極低
速域または中速域で運転されているときは第１開閉弁１
４及び第２開閉弁１５をともに閉じ、低速域で運転され
ているときは第１開閉弁１４を開いて第２開閉弁１５を
閉じるが、エンジン１が高速域で運転されているときは
第１開閉弁１４を閉じて第２開閉弁１５を開く。

そして、第１共鳴通路８ａ、８ｂの全体の長さＬｌと、
連通路１２より下流の第１共鳴通路８ａ、８ｂの長さＬ
２と、第２共鳴通路１１ａ、ｌｌｂの全体の長さし。

と、連通路１３より下流の第２共鳴通路１１ａ、ｌｌｂ
の長さＬ４とをＬｌ＞　Ｌ２＞　Ｌｓ＞　Ｌ４の関係に
するとともに、各共鳴通路８ａ、８ｂ、ｌｌａ、ｌｌｂ
の断面積をほぼ等しくすることにより、第１開閉弁１４
を閉じた場合における第１共鳴通路８ａ、８ｂの共鳴周
波数ｆ１をエンジンの極低速域で発生する吸気の振動周
波数と一致させるとともに、第１開閉弁１４を開いた場
合における第１共鳴通路８ａ、８ｂの共鳴周波数ｆ２を
エンジンの低速域で発生する吸気の振動周波数と一致さ
せ、しかも、第２開閉弁１５を閉じている場合における
第２共鳴通路１１ａ、ｌｌｂの共鳴周波数ｆ３をエンジ
ンの中速域に発生する吸気の振動周波数と一致させ、第
２開閉弁１５を開いた場合における第２共鳴通路１１ａ
、ｌｌｂの共鳴周波数ｆ４をエンジンの高速域で発生す
る吸気の振動周波数と一致させるようにしている。

従って、エンジン１が極低速域で運転されているときは
コントローラ１７からの信号で第１開閉弁１４及び第２
開閉弁１５がともに閉じられているために、第１共鳴通
路８ａ、８ｂの共振周波数ｆ１が吸気の振動周波数と一
致し、エンジン１が低速域で運転されたときはコントロ
ーラ１７からの信号によって第１開閉弁１４が開かれて
第１共鳴通路８ａ、８ｂの共鳴周波数１２が低速域での
吸気の振動周波数と一致するために、極低速域および低
速域での運転時には第１吸気弁２ａから多量の空気が各
気筒の燃焼室に導入される。また、エンジン１が中速域
で運転されたときはコントローラ１７からの信号で第１
開閉弁１４及び第２開閉弁１５がともに閉じられるが、
この場合は第２共鳴通路１１ａ、ｌｌｂの共鳴周波数ｆ
。

が中速域での吸気の振動周波数と一致し、エンジン１が
高速域で運転された場合は第２開閉弁１５が開かれて第
２共鳴通路１１ａ、ｌｌｂの共鳴周波数ｆ４を高速域で
の吸気の振動周波数と一致させる。従って、エンジン１
が中速域または高速域で運転された場合は第２吸気弁２
ｂから多量の空気が導入されるために、従来の慣性過給
装置の場合と同様にエンジンの中速域及び高速域ではも
とより、極低速域及び低速域においても吸気の体積効率
が改善される。

即ち、従来では２種の共鳴通路を設けてエンジンの運転
状態に応じてこれを使い分け、あるいは、エンジンの運
転状態に応じて共鳴通路の長さを変化させてその共鳴周
波数を変更するようにしていたためにマツチング領域が
狭くなっていたが、本発明では第２図に示すようにエン
ジンの極低速域及び低速域では第１共鳴通路により慣性
効果で多量の空気を導入でき、エンジンの中速域および
高速域では第２共鳴通路による慣性効果で多量の空気を
導入できるために、全体としての吸気の体積効率が第２
図に太い実線で示すようになって慣性過給のマツチング
領域が飛躍的に拡大される。

また、単位気筒当り複数の吸気弁を設けて各吸気弁から
の空気の導入形態を異らせるようにしているために、燃
焼室における空気の乱れが促進される。従って、燃料の
気化及び空気との混合性が改善されるために前記吸気の
体積効率の向上と相俟って燃費がより改善される。

なお、実施例では単位気筒当り２個の吸気弁を設けてエ
ンジンの極低速域、低速域、中速域および高速域にマツ
チング領域を設定しているが、単位気筒当９３個の吸気
弁を設けてマツチング域を増加させることもでき、極低
速域および低速域で慣性効果を発揮させる共鳴通路は管
路（通路）の断面積を小さくすれば、この共鳴通路を長
大化する必要性がなく配管作業性の悪化を予防できる。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように本発明においては、単位
気筒当り複数の吸気弁を設けて各吸気弁からの空気の導
入形態をエンジンの運転状態に応じて変化させるように
しているために、燃焼室における空気の挙動が改善され
、これにより燃料の気化及び混合性が改善されるととも
に、マツチング領域の拡大による吸気体積効率の向上と
相俟ってディーゼルエンジンの燃費がより改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るディーゼルエンジンの慣性過給装
置の一実施例を示す概略構成図、第２図はエンジンの回
転数と吸気の体積効率との関係図である。 １・・・エンジン　　　　　　２ａ、２ｂ・・・吸気弁
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ　−吸気マニフオールド５ａ、
５ｂ、９ａ、９ｂ・・・集合部　　６・・・エアクリー
ナ７．１０・・・吸気通路 １２．１３・・・連通路 １６・・・回転センサ ８ａ、８ｂ、１１ａ、１１ｂ・−・共鳴通路１４．１５
・・・開閉弁 １７・・・コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）単位気筒当り複数の吸気弁を設けて複数の吸気系
   統を構成し、吸気系統ごとに設けた吸気マニフオールド
   を吸入行程が重なり合わない気筒のみによる気筒群に対
   応させて分割し、エアクリーナから各吸気マニフオール
   ドの集合部に至る共鳴通路の共鳴周波数を吸気系統ごと
   に異らせるとともに、同一吸気系統の吸気マニフオール
   ドに至る共鳴通路の途中を相互に連通させる連通路を設
   け、各連通路に設けた開閉弁をエンジンの回転数に基づ
   いて開閉制御するコントローラを設けたことを特徴とす
   るディーゼルエンジンの慣性過給装置。