JPH0332756Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はエンジンの吸気装置に係り、詳しく
は、高負荷用吸気通路に設けられた副スロツトル
弁を改良した吸気装置に関するものである。これ
は、吸気通路が仕切壁によつて高負荷用と低負荷
用に分岐されたエンジンの吸気装置の分野で利用
される。

〔従来の技術〕

吸気通路に高負荷用と低負荷用の二つの通路が
形成され、低負荷時に高負荷用吸気通路を閉止す
る副スロツトル弁が設けられたものとして、例え
ば特開昭55−107019号公報に記載されたエンジン
の吸気装置がある。その高負荷用吸気通路は高負
荷時に開口され、多量の混合気を燃焼室に押し込
むようにして供給することができ、一方、低負荷
用吸気通路は、燃焼室における燃料の霧化を助長
するために、混合気に旋回流を発生させることが
できるようになつている。

そのため、吸気通路を高負荷用吸気通路と低負
荷用吸気通路に略水平な仕切壁によつて二分して
形成するに際し、エンジン負荷に応じた混合気の
供給形態をとることができるような配置とする必
要がある。すなわち、高負荷用吸気通路と吸気ポ
ートとの連通はそれぞれの軸線ができるだけ一致
する方向に、一方、低負荷用吸気通路と吸気ポー
トとの連通はそれぞれ軸線ができるだけ直交しか
つ吸気ポートの接線方向に近いことが好ましいと
いう相反する要求を満たさなければならない。

その結果、シリンダヘツド内では通路が湾曲さ
れたり、吸気マニホールドとシリンダヘツドとの
接続部で吸気通路が湾曲または屈曲（以下、まと
めて屈曲という）するよう形成されることが多
い。もちろん、エンジンの搭載スペースなどの制
限を受けて、屈曲が要求される場合もある。

ところで、上述した副スロツトル弁は通常蝶形
のものが採用され、高負荷用吸気通路を開口させ
るときには、その回動軸を中心にして弁体が混合
気の流れと平行になるまで、すなわち、上記した
仕切壁と略平行となるまで回動される。そのとき
高負荷用吸気通路が弁体位置において二分される
ことになるが、副スロツトル弁が吸気通路の直線
部分に配置されていると、その二分により形成さ
れる二つの通路の断面積は、弁体の上流側と下流
側でほとんど異なることがない。したがつて、高
負荷用吸気通路を流過する混合気の流れが乱され
ることなく、吸気抵抗を少なくして円滑に吸気さ
せることができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、副スロツトル弁が閉止している低負荷
時に、吸気バルブと排気バルブとのオーバラツプ
があるため、ダイリユーシヨンガスが断面積の大
きい高負荷用吸気通路側の副スロツトル弁の位置
まで侵入する。この侵入ガスは吸気行程において
燃焼室に混合気と共に供給されることになつて好
ましくないので、その侵入量をできるだけ低減さ
せる必要がある。

そのためには副スロツトル弁をエンジン側に近
づければよいが、吸気通路を上述したように屈曲
させざるを得ないときに、副スロツトル弁をその
屈曲部分の近傍に配置しなければならない場合が
ある。そのような配置において副スロツトル弁が
開口すると、高負荷用吸気通路の混合気の流れが
弁体よつて乱される。

すなわち、第４図に示すように副スロツトル弁
１が開口したとき、弁体２の後端２ａは、通路３
の断面中央から外れて通路上壁３ａに近接するこ
とになる。その結果、弁体２の上側の流れ４が弁
体２の下流側で絞られ、下側の流れ５が下流側で
拡散することになる。なお、通路３の屈曲形状に
沿うよう弁体２を傾斜させると、上流側で上述と
同様の現象が生じることになる。いずれにしても
高負荷時に高速かつ多量の混合気が高負荷用吸気
通路を流過する際に大きな吸気抵抗を伴うことに
なり、混合気の所望の供給が行われずエンジン出
力の低下を招く問題がある。

ちなみに、実開昭57−144259号公報には、高負
荷用吸気通路の中間部に副スロツトル弁を設けた
例が記載されている。これは、高負荷用吸気通路
における副スロツトル弁の開放動作を緩慢なもの
とする一方、閉鎖動作を迅速かつ密封性の良好な
ものとするようにしたものである。その高負荷用
吸気通路は低負荷用吸気通路とは全く独立して形
成されており、低負荷時に通路面積を急減させて
流速を上げるということは企図されていない。す
なわち、通路が別々であるということから、高負
荷時に吸気の流れを円滑にするという意図は全く
なく、上記した問題を解消することはできない欠
点がある。

本考案は上述の点に鑑みなされたもので、その
目的は、吸気通路が高負荷用吸気通路と低負荷用
吸気通路とが仕切壁によつて分岐され、その仕切
壁の上流側に副スロツトル弁が設けられ、吸気通
路管壁の屈曲に合わせて仕切壁もやや屈曲されて
いる場合に、副スロツトル弁が全開時に屈曲部内
に突出する量を少なくしつつ、上流側において仕
切壁と連続性を持たせて、高負荷時の吸気流を円
滑に流すことができるようにすること、低負荷時
には副スロツトル弁の閉止を確実にして、燃焼室
に供給される混合気の旋回流を弱めることなく、
また、その際のダイリユーシヨンガスの侵入量を
低減して低負荷時の出力低下を抑制できること、
さらに、高負荷用吸気通路における副スロツトル
弁の全開状態で、高負荷時の吸気抵抗を最小限に
抑えて出力の向上を図ることができるエンジンの
吸気装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、吸気通路にそれが仕切壁により分岐
して形成された高負荷用吸気通路と低負荷用吸気
通路とから構成され、その高負荷用吸気通路の入
口部に、低負荷時に高負荷用吸気通路を流れる吸
入空気量を規制する蝶形の副スロツトル弁が設け
られている吸気装置に適用される。

その特徴とするところは、第１図を参照して、
上記副スロツトル弁１４の回動軸１３の軸心が、
吸気マニホールド１２からシリンダ１０に連なる
吸気通路３および仕切壁１８の屈曲個所の直上流
における高負荷用吸気通路６と低負荷用吸気通路
７との分岐部の近傍に配置される。その回動軸１
３は低負荷用吸気通路７側へ偏つて設けられると
共に、その軸心から副スロツトル弁１４の下流端
１５までの距離Ldは、その軸心から副スロツト
ル弁１４の上流端１６までの距離Luよりも短く
されている。そして、副スロツトル弁１４の下流
端１５における高負荷用吸気通路６と低負荷用吸
気通路７のそれぞれの通路断面積Sa，Sbが、上
流端１６におけるそれぞれの通路断面積Sm，Sn
とほぼ同一とされていることである。

〔考案の効果〕

本考案によれば、吸気通路管壁の屈曲に合わせ
て仕切壁もやや屈曲されている場合に、副スロツ
トル弁の軸心を吸気通路の半径方向に偏心させる
と共に、副スロツトル弁の軸心から下流端までの
距離を軸心から上流端までの距離より短くして、
副スロツトル弁が全開時に屈曲部内へ突出する量
を少なくし、かつ、上流側において水平になつた
副スロツトル弁と仕切壁とで画成される通路に直
線的な連続性を持たせ、高負荷時の吸気流を円滑
に流すことができるようにしたので、その弁体の
下流端までの距離が上流端までより短くなり、副
スロツトル弁が全開したとき、弁の下流端におけ
る通路断面積を上流端におけるそれとほとんどど
同一にすることができる。したがつて、副スロツ
トル弁の全開状態で、高負荷時の吸気抵抗が最小
限に抑えられ、エンジン出力の向上を図ることが
できる。

加えて、低負荷時には副スロツトル弁の閉止を
確実にして燃焼室に供給される混合気の旋回流を
発生させ、また、その際のダイリユーシヨンガス
の副スロツトル弁までの侵入量を低減して、低負
荷時の出力低下を抑制することができる。

〔実施例〕

以下に、本考案をその実施例に基づいて、詳細
に説明する。

第２図は本考案の吸気装置が適用された二重吸
気方式の吸気系統の一部を含むエンジンの平面的
な模式図で、シリンダ１０には混合気を供給する
吸気通路３と排気通路１１とが一体化されてい
る。すなわち、吸気通路３は、第１図に示すよう
に、それが仕切壁１８により分岐して形成された
高負荷用吸気通路６と低負荷用吸気通路７とから
構成され、その高負荷用吸気通路６の入口部に、
低負荷時に高負荷用吸気通路６を流れる吸入空気
量を規制する蝶形の副スロツトル弁１４が設けら
れている。

本例は二重吸気方式であるので、吸気通路３に
は、その内部で仕切壁１８によつて分岐された二
つの吸気通路６，７が形成されているが、これら
の通路は上下に配置され、高負荷用吸気通路６に
は副スロツトル弁１４が介在されている。その高
負荷用吸気通路６は、多量の混合気を高速に燃焼
室８に押し込むことができるように吸気ポート９
との連通においては、それぞれの軸線ができるだ
け一致するよう配置されている。

そのため、高負荷用吸気通路６は図示するよう
に、吸気ポート９の近くで急激に曲げられてい
る。低負荷用吸気通路７は、少量の混合気を燃焼
室８内で旋回させて拡散を図り、燃焼を十分に助
長させることができるように、吸気ポート９との
連通においては、それぞれの軸線ができるだけ直
交しかつ吸気ポート９の接線方向に近く、吸気ポ
ート面に対して平行に近い状態で配置される。

ところで、燃焼室８の近傍における吸気通路３
は、第２図に示すように、シリンダ１０内に形成
された吸気通路３Ａとそれに連通するように、吸
気マニホールド１２に形成された吸気通路３Ｂか
らなつているが、吸気マニホールド１２の装着ス
ペースなどの制限や高負荷用と低負荷用の各吸気
通路の配置上の制約から、本例の場合は、吸気マ
ニホールド１２とシリンダ１０との接続部におい
て吸気通路３が屈曲されている。

高負荷用吸気通路６には副スロツトル弁１４が
設けられていることは上で述べたが、これが、全
開時における吸気抵抗を考慮すると、シリンダ１
０内に設けることができず、上述した屈曲個所の
直上流の吸気マニホールド１２内に設けられる。
この副スロツトル弁１４の回動軸１３は、第１図
に示すように、高負荷用吸気通路６Ｂ内において
上下に偏心した位置に取り付けられ、その弁体２
の下流端１５までの長さLdが上流端１６までの
長さLuより短くなつていて、副スロツトル弁１
４が全開したとき、弁体２の下流端１５の通路断
面積Sa，Sbが上流端１６の通路断面積Sm，Sn
とほとんど異ならないようになつている。なお、
１７は吸気ポート９を開閉する吸気バルブであ
る。

上記の説明をもう少し付け加えると、副スロツ
トル弁１４の回動軸１３の軸心は、吸気マニホー
ルド１２からシリンダ１０に連なる吸気通路３お
よび仕切壁１８の屈曲個所の直上流における高負
荷用吸気通路６と低負荷用吸気通路７との分岐部
の近傍に配置されている。そして、回動軸１３が
低負荷用吸気通路７側へ偏つて設けられると共
に、その軸心から副スロツトル弁１４の下流端１
５までの距離Ldは、上述したように、距離Luよ
りも短くされているのである。

このような構成例によれば、次のようにして高
負荷時の混合気の供給を円滑に行うことができ
る。

混合気が吸気マニホールド１２の吸気通路３Ｂ
からシリンダ１０の吸気通路３Ａに流入する際、
エンジン負荷に応じて高負荷用吸気通路６Ｂに介
在された副スロツトル弁１４が回動される。これ
は、図示しないが、主スロツトル弁の下流の負圧
の大小で作動するアクチエータによつて行われ
る。

例えば、主スロツトル弁の開度が小さければ負
圧によつて引き戻され、開度が大きければその動
圧によつて押し出されるロツドを介して回動軸１
３が回動され、副スロツトル弁１４が閉止したり
開口するようになつている。

いまエンジン負荷が低いとすると、副スロツト
ル弁１４によつて高負荷用吸気通路６Ｂは、第１
図の破線で示すように閉止され、第３図に示す横
幅の広い低負荷用吸気通路７から所定量の混合気
が燃焼室８に供給される。

その際、混合気は吸気バルブ１７の周囲を旋回
するようにして吸気ポート９から吸入されるの
で、燃焼室８における燃料の拡散が図られる。

一方、高負荷時には副スロツトル弁１４が開口
され、混合気が高負荷用吸気通路６と低負荷用吸
気通路７の両方から燃焼室８に供給される。この
場合、吸気通路３の管壁の屈曲に合わせて仕切壁
１８も屈曲されており、その屈曲部上流側に副ス
ロツトル弁１４が配置されているので、副スロツ
トル弁１４が全開時に屈曲部内へ突出する量を少
なくし、かつ、上流側で仕切壁１８と水平になつ
た副スロツトル弁１４とが平行した状態になつ
て、副スロツトル弁と仕切壁とで画成される通路
を直線的なものとし、その間の空間は上流と下流
とで連続性が確保される。したがつて、高負荷時
の吸気流を円滑に流すことができて、極めて都合
がよい。

すなわち、多量に流過する高負荷用吸気通路６
Ｂにおいて、副スロツトル弁１４は吸気マニホー
ルド１２内の混合気の流れに沿うようほぼ水平と
されるからである。ところが、シリンダ１０に設
けられた高負荷用吸気通路６Ａとは接続部におい
て屈曲している。しかし、副スロツトル弁１４の
回動軸１３は、高負荷用吸気通路６Ｂ内において
下方向に偏心した位置に取り付けられ、その弁体
２の下流端１５までの距離が上流端１６までの距
離より短くなつているので、弁体２の下流端１５
における通路断面積Sa，Sbが上流端１６におけ
る通路断面積Sm，Snとほぼ同一に維持されるこ
とになる。

その結果、弁体２の上側の流れ４が下流端１５
で絞られたり、下側の流れ５が拡散するといつた
ことも回避され、吸気抵抗の増大が抑制されて、
混合気を燃焼室８まで円滑に流過させることがで
きることになる。なお、高負荷用吸気通路６Ａが
第２図のように分岐されていると、混合気は二つ
の吸気ポート９から迅速に燃焼室８に充満するよ
う供給される。

以上の例の説明から判るように、吸気通路が高
負荷用吸気通路と低負荷用吸気通路とに仕切壁で
分岐され、その仕切壁の上流側に副スロツトル弁
が設けられ、吸気通路管壁の屈曲に合わせて仕切
壁もやや屈曲されている場合に、副スロツトル弁
の軸心を吸気通路の半径方向に偏心させると共
に、副スロツトル弁の軸心から下流端までの距離
を軸心から上流端までの距離より短くして、副ス
ロツトル弁が全開時に屈曲部内に突出する量を少
なくしつつ、上流側において仕切壁と連続性を持
たせて、高負荷時の吸気流を円滑に流すことがで
きる。それ故に、その弁体の下流端までの距離が
上流端までより短くなり、副スロツトル弁が全開
したとき、弁の下流端における通路断面積を上流
端におけるそれとほとんどど同一にすることがで
きる。

したがつて、副スロツトル弁の全開状態で、高
負荷時の吸気抵抗が最小限に抑えられ、エンジン
出力の向上を図ることができる。加えて、低負荷
時には副スロツトル弁の閉止を確実にして燃焼室
に供給される混合気の旋回流を発生させ、また、
その際のダイリユーシヨンガスの副スロツトル弁
までの侵入量を低減して低負荷時の出力低下を抑
制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す吸気装置の断面
図、第２図は本考案が適用された二重吸気方式の
エンジンの模式的平面図、第３図は第１図の−
線矢視における吸気通路図、第４図は副スロツ
トル弁の従来の開口状態説明図である。 ３，３Ａ，３Ｂ……吸気通路、６，６Ａ，６Ｂ
……高負荷用吸気通路、７……低負荷用吸気通
路、１３……回動軸、１４……副スロツトル弁、
１５……下流端、１６……上流端、１８……仕切
壁、Ld……回動軸の軸心から副スロツトル弁の
下流端までの距離、Lu……回動軸の軸心から副
スロツトル弁の上流端までの距離、Sa……副ス
ロツトル弁の下流端における高負荷用吸気通路の
通路断面積、Sb……副スロツトル弁の下流端に
おける低負荷用吸気通路の通路断面積、Sm……
副スロツトル弁の上流端における高負荷用吸気通
路の通路断面積、Sn……副スロツトル弁の上流
端における低負荷用吸気通路の通路断面積。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 吸気通路はそれが仕切壁により分岐して形成さ
   れた高負荷用吸気通路と低負荷用吸気通路とから
   構成され、その高負荷用吸気通路の入口部に、低
   負荷時に高負荷用吸気通路を流れる吸入空気量を
   規制する螺形の副スロツトル弁が設けられている
   吸気装置において、 上記副スロツトル弁の回動軸の軸心は、吸気マ
   ニホールドからシリンダに連なる吸気通路および
   仕切壁の屈曲個所の直上流における高負荷用吸気
   通路と低負荷用吸気通路との分岐部の近傍に配置
   され、 上記回動軸が低負荷用吸気通路側へ偏つて設け
   られると共に、その軸心から上記副スロツトル弁
   の下流端までの距離は、その軸心から上記副スロ
   ツトル弁の上流端までの距離よりも短くされ、上
   記副スロツトル弁の下流端における高負荷用吸気
   通路と低負荷用吸気通路のそれぞれの通路断面積
   が、上流端におけるそれぞれの通路断面積とほぼ
   同一とされていることを特徴とするエンジンの吸
   気装置。