JPH03286128A - 多気筒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、動
的効果を利用して吸気を過給するようにしたものに関す
る。

（従来の技術） 近年、自動車用のエンジンの出力性能の向上のために、
吸気系内の吸気の慣性効果や共鳴効果を利用してその充
填効率を高めるようにすることは知られている。

吸気の慣性効果による過給では、エンジンが所定の回転
域（同調回転域）にあるとき、各気筒の吸気行程初期に
吸気弁の開弁に伴って吸気ポートで発生した吸気負圧波
を独立吸気通路内で上流側に向かって音速で伝播させ、
この負圧波を所定の容積部（ボリューム室）で正圧波に
反転させるとともに、この正圧波を同一の経路で下流側
に伝播させて吸気弁が閉弁する直前に同じ吸気ポートに
到達させ、この正圧波により吸気を燃焼室に押し込んで
その充填効率を高めるようになっている。

一方、吸気の共鳴効果による過給では、エンジンの複数
の気筒を吸気行程の等間隔となる気筒毎に分けて複数の
気筒群にグループ化し、この各気筒群の複数の気筒の独
立吸気通路を上流端で１つの集合吸気通路（共鳴吸気通
路）に集合させ、この集合吸気通路の所定位置に容積部
からなる圧力反転部を設ける。そして、エンジンの同調
回転域で気筒群の各気筒の吸気ポートで発生した吸気の
基本圧力波と圧力反転部で反転した反射圧力波との位相
を一致させることで、圧力反転部と各気筒との間を往復
伝播する吸気の圧力波を集合吸気通路内で共鳴させ、こ
の共鳴によって各気筒毎に個々に発生する圧力振動によ
り大きな振幅を有する共鳴圧力波を発生させ、この共鳴
圧力波によって吸気を気筒の燃焼室に押し込んで充填効
率を高めるようになされている。

上記慣性効果を狙った吸気装置として、従来、特開昭６
０−４０７２４号公報に示されるように、複数の気筒の
各々に接続される独立吸気通路を第１及び第２の２つの
通路に並列に分割し、その−方の通路長を他方よりも長
くするとともに、第１及び第２独立吸気通路の上流端を
それぞれ独立した別個のサージタンク（ボリューム室）
に接続することにより、エンジンの低速回転域及び高速
回転域の双方で吸気の慣性同調が行われるようにしたも
のがある。

（発明か解決しようとする課題） ところで、上記の如きサージタンクを使用せず、各気筒
の独立吸気通路を集合させて集合吸気通路に接続する構
造があり、この構造によれば、集合吸気通路から滑らか
に分岐し、吸気の流入がスムーズになるので、吸気抵抗
が低減される。

しかしながら、反面、このように吸気の流れをスムーズ
にする関係から、独立吸気通路間の通路長が不等長にな
ることがある。特にエンジンの高速回転域で慣性効果を
得るために独立吸気通路の通路長を短くした場合には、
上記通路長の不等長が相対的に拡大され、気筒間の慣性
同調回転数に差が生じて良好な慣性効果が得られず、気
筒間の吸気充填量の分配性が悪化するという問題がある
。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、慣性同調時の吸気圧力波の反転位置
を変更することにより、独立吸気通路を集合して接続す
ることによる吸気の流れ抵抗の低減を達成しつつ、良好
な慣性効果を得るようにすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的の達成のため、請求項（１）に係る発明では
、共鳴効果のために吸気行程の間隔が等間隔になるよう
に分けられた複数の気筒群に対し、各気筒群の独立吸気
通路同士を所定位置で連通路により連通させ、この連通
路を吸気圧力波の反転部として各気筒群で吸気の慣性同
調を行わせるようにした。

具体的には、この発明は、吸気行程が等間隔になるよう
に複数の気筒群に分けられた複数の気筒を有する多気筒
エンジンに対し、上記各気筒群の独立吸気通路をそれぞ
れ集合して気筒群毎の集合吸気通路に接続し、各気筒群
の独立吸気通路同士を各気筒の吸気ポートから等長とな
る位置で連通する連通路を設けたことを特徴としている
。

また、請求項（２）に係る発明では、気筒群間の集合吸
気通路を集合させるとともに、各気筒群の独立吸気通路
同士のみならず気筒群間の独立吸気通路同士をも連通路
で連通させ、この連通路に、気筒群間の独立吸気通路の
連通を制御する開閉弁を設ける。

すなわち、この発明は、吸気行程が等間隔になるように
複数の気筒群に分けられた複数の気筒を有し、上記各気
筒群の独立吸気通路がそれぞれ集合されて気筒群毎の集
合吸気通路に接続され、気筒群間の集合吸気通路か互い
に集合され、各気筒群の独立吸気通路同士及び複数の気
筒群間の独立吸気通路は各気筒の吸気ポートから等長と
なる位置で連通路により連通され、上記連通路に、気筒
群間の独立吸気通路の連通を制御する開閉弁が設けられ
たことを特徴とする。

（作用） 上記の構成により、請求項（１１に係る発明では、連通
路は、各気筒群の独立吸気通路同士を吸気ポートから等
長となる位置で連通しているので、この連通路が、慣性
同調時において吸気の圧力波か反転する容積部となり、
このことによって慣性効果を得ることができる。このよ
うに連通路で吸気圧力波が反転することから、その上流
側の独立吸気通路の集合部は圧力波の反転部とせずとも
済み、吸気が集合吸気通路から各独立吸気通路に滑らか
に流れるように設定でき、よって吸気抵抗の低減と慣性
効果の増大とを両立させることができる。

請求項（２）に係る発明では、気筒群間の集合吸気通路
が集合されているため、この集合部分を吸気圧力波の反
転部とする共鳴効果が得られる。そのとき、この共鳴同
調回転数よりも高いエンジンの高速回転域で気筒群の吸
気通路同士の連通により慣性効果を得るようにすると、
上記気筒群間の共鳴効果によりトルク低下効果が生じる
。しかし、気筒群間の独立吸気通路が連通路で連通され
、この連通路に開閉弁が配設されているので、この開閉
弁をエンジンの低速回転域で閉じ、高速回転域で開くよ
うに制御すると、高速回転域では、上記開閉弁か開弁さ
れて連通路による気筒群間の独立吸気通路が連通される
。従って、上記気筒群間の共鳴効果は抑制され、よって
慣性効果を良好に活かすことができる。

（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図及び第２図は本発明の第１実施例を示す。

図において、１は左右のバンクＢＬ、ＢＲを有するＤＯ
ＨＣ式Ｖ型１ＯＨ０エＶジンで、このエンジン１は、断
面路Ｖ字状のシリンダブロック２と、該シリンダブロッ
ク２の上面に組み付けられた左右のシリンダヘッド３Ｌ
、３Ｒと、該シリンダヘッド３Ｌ、３Ｒの上面に組み付
けられた２対のシリンダヘッドカバー４１，４Ｒとを有
する。上記左バンクＢＬ　　（図で左側のもの）のシリ
ンダブロック２には第１、第３、第５、第７、第９及び
第１１の奇数番号の６つの気筒Ｃ＋　、Ｃ３，Ｃｓ。

Ｃ７、Ｃｇ　、Ｃｎが、また右バンクＢＲ（図で右側の
もの）のシリンダブロック２には第２、第４、第６、第
８、第１０及び第１２の偶数番号の６つの気筒Ｃ２，Ｃ
４、Ｃ６、Ｃｓ　、ＣＩＯ，ＣＩ２がそれぞれバンク長
さ方向に直列に形成され、これら気筒Ｃ１〜Ｃ１２は例
えば、 第１気筒０１−第１２気筒Ｃ１２→第９気筒Ｃ９−第４
気筒Ｃ４−第５気筒Ｃ５−第８気筒Ｃ８−第１１気筒Ｃ
１１−節２気筒Ｃ２−第３気筒Ｃ３−第１０気筒ＣＩＤ
−節７気筒Ｃ７−第６気筒６ の順序で吸気行程が進行するようになっている。

そして、この実施例では、各バンクＢＬ、ＢＲの６つの
気筒Ｃ１〜Ｃ１２は吸気行程が互いに等間隔になるよう
に３つの気筒毎に前後２つの気筒群ＧＦ、ＧＲに分けら
れ、エンジンユの全体では気筒群は４つとされている。

上記各シリンダヘッド３Ｌ、３ＲのバンクＢＬ。

ＢＲ間側の側面には各気筒Ｃ１〜Ｃ１２に吸気バルブ５
を介して連通ずる吸気ポート６が開口され、この各吸気
ポート６にはそれぞれ独立吸気通路７の下流端が接続さ
れている。この各独立吸気通路７は上方に向かったのち
彎曲して対応するバンクＢＬ、ＢＲのシリンダヘッド３
Ｌ、３Ｒ上方に延び、上流端は上記気筒群ＧＦ、ＧＲ毎
にまとめられてそれぞれ気筒群ＧＦ、ＧＲ毎の集合吸気
通路８．８の下流端に接続されている。具体的には、各
気筒群ＧＦ、ＧＲの３つの独立吸気通路７，７゜・・・
のうち、その前後中央（内側）の独立吸気通路７は、シ
リンダ列前後端（前側気筒群ＧＦにあっては前端、後側
気筒群ＧＲにあっては後端）の独立吸気通路７と集合さ
れ、その集合部分はシリンダ列中央側（前側気筒群ＧＦ
にあっては後端、後側気筒群ＧＲにあっては前端）に位
置する独立吸気通路７と集合された後、集合吸気通路８
に接続されている。このような接続構造により、各気筒
群ＣＦ、ＧＲの独立吸気通路７は集合吸気通路８から滑
らかに分岐していて、吸気抵抗を低減するようにしてい
る。

上記気筒群ＧＦ、ＧＲ毎の集合吸気通路８，８は、その
下流端から上流側に向かう部分がシリンダ列中央側に水
平に延び、そこで互いに集合されている。この集合され
た集合吸気通路８の上流端はバンクＢＬ、ＢＲ間側に延
びた後、吸気ポート６の上方で後側に彎曲し、その上流
端は図外のスロットルボディに接続されている。

上記独立吸気通路７，７．・・・の下方にはシリンダ列
と平行に延びる連通路９が配設されている。

この連通路９は、各気筒群ＧＦ、ＧＲ毎の３つの独立吸
気通路７．７．・・・にそれぞれ連通孔１０゜１０、・
・・を介して連通し、上記各連通孔１０は吸気ポート６
から等長の位置に開口されており、連通路９により、各
気筒群ＧＦ、ＧＲ毎の３つの独立吸気通路７，７．・・
・同士が吸気ポート６から等長となる位置で互いに連通
されている。そして、上記連通路９は両気筒群ＧＦ、Ｇ
Ｒ間の独立吸気通路７，７．・・・をも連通しており、
その中央部には連通路９を開閉する開閉弁１１が配設さ
れ、この開閉弁１１はエンジン１の低速回転域では閉じ
、高速回転域で開くように設定されている。

尚、図において、２１は排気弁２２により開閉される排
気ポート、２３はインジェクタである。

次に、上記実施例の作用について説明する。

エンジン１の回転域に応じて連通路９の開閉弁１１が開
閉制御され、エンジン１が低速回転域にあるとき、開閉
弁１１は閉弁される。この状態では、気筒群ＧＦ、ＧＲ
毎の集合吸気通路８．８同士の集合部分が吸気圧力波の
反転部となって共鳴同調が生じ、この共鳴効果によって
吸気か過給される。

一方、エンジン１が高速回転域になると、上記開閉弁１
１が開弁される。各気筒群ＧＦ、ＧＲの独立吸気通路７
，７．・・・同士は吸気ポート６から等長となる位置で
連通路９により連通されているため、この連通路９を吸
気圧力波の反転部とする慣性同調が生じ、この慣性効果
により吸気の充填効率を高めることができる。この高速
回転域では、上記気筒群ＧＦ、ＧＲ間の集合吸気通路８
．８の集合部分により生じた共鳴効果によりトルク低下
効果が生じようとするが、開閉弁１１の開弁により連通
路９が開放されて、気筒群ＧＦ、ＧＲ間の独立吸気通路
７．７が連通されるので、この連通により上記共鳴効果
が抑制され、よって良好な慣性効果を得ることができる
。

したがって、こうして気筒群ＧＦ、ＧＦ２の独立吸気通
路７，７同士を吸気ポート６から等長となる位置で連通
路９により連通ずることで、連通路９を慣性同調時にお
ける吸気圧力波の反転のための容積部とできるので、そ
の上流側の集合吸気通路８，８の集合部分は圧力波の反
転部とせずとも済み、各気筒群ＧＦ、ＧＲでは吸気が集
合吸気通路８から独立吸気通路７，７．・・・に滑らか
に流れるように設定でき、よって吸気抵抗の低減と慣性
効果の増大とを両立させることができる。

（他の実施例） 第３図は第２実施例を示す。尚、以下の各実施例では、
第１図及び第２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。

この実施例では、吸気行程が例えば第１気筒Ｃ】−第３
気筒Ｃ３−第４気筒Ｃ４−第２気筒Ｃ２の順とされた４
つの気筒Ｃ１〜Ｃ４を有する直列４気筒エンジン１にお
いて、第１及び第２気筒Ｃ１、Ｃ２が前側気筒群ＧＦと
され、第３及び第４気筒Ｃ，、Ｃ４が後側気筒群ＧＲと
されて２つの気筒群ＧＦ、ＧＲに分けられ、各気筒群Ｇ
Ｆ、ＧＲの独立吸気通路７，７同士は集合されて気筒群
ＧＦ、ＧＲ毎の集合吸気通路８に接続され、この両集合
吸気通路８．８は集合されている。また、各気筒群ＧＦ
、ＧＲの独立吸気通路７，７は吸気ポート６から上流端
集合部までの長さか等長とされ、その上流端集合部で連
通路９により連通されている。

この実施例では、気筒群ＧＦ、ＧＲ間の独立吸気通路７
．７か吸気ポート６から等長とされる集合部で連通路９
により連通されているので、集合吸気通路８，８の集合
部分までの距離か各気筒Ｃ１〜Ｃ４で不等長になっても
、その影響をなくすことができる。

第４図に示す第３実施例では、吸気行程が例えば第１気
筒Ｃ１−第５気筒Ｃ５−第３気筒ｃ３−第６気筒Ｃ６−
第２気筒Ｃ２→第４気筒Ｃ４の順とされた６つの気筒Ｃ
１〜Ｃ６を有する直列６気筒エンジン１において、第１
〜第３気筒Ｃ】〜Ｃ３が前側気筒群ＧＦとされ、第４〜
第６気筒Ｃ４〜Ｃ６が後側気筒群ＧＲとされて２つの気
筒群ＧＦ、ＧＲに分けられている。また、各気筒群ＧＦ
。

ＧＲの独立吸気通路７，７．・・・同士は集合されて気
筒群ＧＦ、ＧＲ毎の集合吸気通路８に接続され、この集
合吸気通路８，８は集合されている。そして、各気筒群
ＣＦ、ＧＲの独立吸気通路７，７゜・・・は吸気ポート
６からの長さが等長とされた部分で連通路９により連通
されている。

したがって、この実施例でも、気筒群ＧＦ、ＧＲ間の独
立吸気通路７，７か吸気ポート６から等長とされる部分
で連通路９により連通されているので、上記第２実施例
と同様の効果を得ることができる。

第５図は第４実施例を示し、気筒群ＧＦ、ＧＲ間の集合
吸気通路８．８を連通したものである。

すなわち、この実施例では、上記第３実施例と同様の吸
気系において、気筒群ＧＦ、ＧＲの集合吸気通路８．８
の下流端から上流側集合部分までの距離は比較的長く、
この両集合吸気通路８，８同士は下流端からの距離が等
長となる部分で集合吸気通路８用の連通路１２により連
通されている。

また、第１実施例と同様に、気筒群ＣＦ、ＧＲ間の独立
吸気通路７．７は共鳴可変用の開閉弁１１を配設した連
通路９により連通されている。

したがって、この実施例では、第１実施例と同様の作用
効果を奏することができることに加え、気筒群ＧＦ、Ｇ
Ｒの集合吸気通路８．８か下流端から等長となる位置で
連通路１２により連通されているので、気筒群ＧＦ、Ｇ
Ｒ間の共鳴効果をバランスさせることができる。

第６図は第５実施例を示し、第３実施例と同様の直列６
気筒エンジン１において、両気筒群ＧＦＧＲの集合吸気
通路８，８の集合部分までの通路長が等長とされており
、この実施例でも第３実施例と同様の効果が得られる。

第７図及び第８図は第６実施例を示す。この実施例は、
吸気行程が気筒番号順に行われる第１〜第６の６つの気
筒Ｃ１〜Ｃ６を有するＶ型６気筒エンジン１に発明を適
用したものであり、左バンクＢＬには第１、第３及び第
５の奇数番号の３つの気筒Ｃ＋　、Ｃ３，Ｃ５が、また
右バンクＢＲには第２、第４及び第６の偶数番号の３つ
の気筒Ｃ：：、Ｃａ、Ｃ６がそれぞれ形成されていて、
６つの気筒Ｃ１〜Ｃ６はバンクＢＬ、ＢＲ毎に２つの気
筒群ＧＬ、ＧＲにグループ化されている。各気筒Ｃ１〜
Ｃ６の吸気ポート６はバンクＢＬ、ＢＲ間側に開口し、
該各吸気ポート６に接続される独立吸気通路７，７．・
・・は気筒群ＧＬ、ＧＲ間で交差した後、左バンクＢＬ
上方に延びてそこで気筒群ＧＬ、ＧＲ毎の集合吸気通路
８，８に接続されている。この両集合吸気通路８，８は
左バンクＢし上方で互いに集合した後、後方に延びてい
る。

そして、上記気筒群ＧＬ、ＧＲ間の独立吸気通路７．７
は、気筒群ＧＬ、ＧＲ間で交差する部分が吸気ポート６
から等長となっており、この交差部分で１つの連通路９
により互いに連通されている。

したがって、この実施例では、気筒群ＧＬ、ＧＲが各バ
ンクＢＬ、ＢＲ毎の気筒Ｃ１〜ｃ６てグループ化されて
いても、１つの連通路９で両気筒群ＧＬ、ＧＲ間の独立
吸気通路７．７を連通ずることができる利点かある。

第９図及び第１０図は第７実施例を示し、上記第６実施
例と同様の構成において、両気筒群ＧＬ。

ＧＲの独立吸気通路７，７はバンクＢＬ、ＢＲ間で交差
せず、略平行に左バンクＢ、上方に延びている。そして
、両気筒群ＧＬ、Ｇ、の独立吸気通路７，７は、吸気ポ
ート６から等長となる位置で矩形環状の連通路９で連通
している。その他は上記第６実施例と同様に構成されて
おり、従って、この実施例でも同様の作用効果を奏する
ことができる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）係る発明によれば、
複数の気筒を吸気行程が異なる気筒毎に分け、各気筒群
の気筒を独立吸気通路を介して気筒群毎の集合吸気通路
に接続するとともに、上記各気筒群の独立吸気通路同士
を吸気ボートから等長となる位置で連通ずる連通路を設
けたことにより、連通路を、慣性同調時において吸気の
圧力波か反転する容積部として慣性効果を得ることがで
きるので、独立吸気通路と集合吸気通路との接続部を吸
気か滑らかに流れるように設定でき、よって吸気抵抗の
低減と慣性効果の増大との両立を図ることができる。

また、請求項（２）に係る発明によれば、気筒群間の集
合吸気通路を集合させるとともに、連通路により各気筒
群の独立吸気通路同士のみならず気筒群間の独立吸気通
路をも連通させ、連通路に気筒群間の独立吸気通路の連
通を制御する開閉弁を配設したことにより、慣性効果の
同調回転域で、気筒群間の集合吸気通路の集合部を吸気
圧力波の反転部とする共鳴効果によりトルク低下効果か
生じるのを抑制でき、慣性効果を良好に活かすことかで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示し、第１図
はエンジン及び吸気系の平面図、第２図は同縦断面図で
ある。第３図は第２実施例におけるエンジン及び吸気系
の模式平面図である。第４図〜第６図はそれぞれ第３〜
第５実施例を示す第３図相当図である。第７図は第６実
施例を示す第３図相当図、第８図は同エンジン及び吸気
系の模式正面図である。第９図は第７実施例を示す第３
図相当図、第１０図は同第８図相当図である。 １・・・エンジン ＢＬ、ＢＲ・・・バンク Ｃ１〜ＣＩ２・・・気筒 ＧＦ、ＧＲ，ＧＬ・・・気筒群 ６・・・吸気ポート ７・・・独立吸気通路 ８・・・集合吸気通路 ９・・・連通路 １１・・・開閉弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気行程が等間隔になるように複数の気筒群に分
   けられた複数の気筒を有する多気筒エンジンにおいて、 上記各気筒群の独立吸気通路がそれぞれ集合されて気筒
   群毎の集合吸気通路に接続され、各気筒群の独立吸気通
   路同士を各気筒の吸気ポートから等長となる位置で連通
   する連通路が設けられたことを特徴とする多気筒エンジ
   ンの吸気装置。
2. （２）吸気行程が等間隔になるように複数の気筒群に分
   けられた複数の気筒を有する多気筒エンジンにおいて、 上記各気筒群の独立吸気通路がそれぞれ集合されて気筒
   群毎の集合吸気通路に接続され、気筒群間の集合吸気通
   路が互いに集合され、各気筒群の独立吸気通路同士及び
   気筒群間の独立吸気通路は各気筒の吸気ポートから等長
   となる位置で連通路により連通され、上記連通路に、気
   筒群間の独立吸気通路の連通を制御する開閉弁が設けら
   れたことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。