JPH0361005B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、吸気の動的効果（吸気慣性効果）に
より充填効率の向上を図るようにしたエンジンの
吸気構造に関するものである。

（従来技術） 従来から、エンジン、特に自動車用エンジンに
おいては、吸気開始に伴つて生じる負圧波（負圧
の圧力波）が吸気通路上流側の大気または吸気拡
大室への開口端で反射され正圧波（正圧の圧力
波）となつて吸気ポート方向に戻されることを利
用し、上記正圧波が吸気弁の開弁寸前に吸気ポー
トに達して吸気を燃焼室に押し込むようにする、
いわゆる吸気の慣性効果によつて吸気の充填効率
を高めるようにしたものがある。

ところで、この吸気慣性効果を得るには、エン
ジン低回転時においては吸気通路が長いことが要
求され、また、エンジン高回転時には吸気通路が
短いことが要求される。

このことから、特開昭56−115819号公報に見ら
れるように、吸気慣性効果を極力エンジン全回転
域で得られるように、各気筒に対して、長い独立
吸気通路と短い第２吸気通路とを設けて、エンジ
ン回転数に応じて、この両吸気通路の切換えを行
うようにしたものが提案されている。

この種の装置によれば、長い独立吸気通路と短
い第２吸気通路とで形成される２つの振動系によ
り、エンジン低回転域と高回転域とで吸気慣性効
果が得られることとなる。

（発明の解決しようとする問題点） しかしながら、従来のものにあつては、エンジ
ンの各気筒に接続された吸気通路毎に個別的な吸
気慣性効果が得られるにすぎないものである。

ところで、エンジンにあつては、定められた順
序に従つて、順次、各気筒に吸気が行なわれてい
る。したがつて、各気筒に接続された吸気通路内
の脈動を考察すれば、そこには時間的なずれが生
じている。このことから、他の気筒に生ずる圧力
波を有効に利用するようにすれば、上記吸気慣性
効果をより広範囲にわたつて得ることが期待でき
る。

その一手段として、上記短かい第２吸気通路を
夫々連通する連通路を設けることが考えられる
が、この連通路を限られたスペースの中でどのよ
うに設けるかが問題となる。

加えて、低回転域で吸気慣性効果を得るに足る
長い独立吸気通路を設け、しかもその長い独立吸
気通路を円滑なる吸入空気の流れが得られるよう
に、なだらかなものとしつつ、第２吸気通路を高
回転域で吸気慣性効果が得られる短かさとし、そ
のなかで、上記連通路をどのように設けるかが問
題となる。

しかも、上記連通路の容積（ボリユーム）を抑
えることが、他気筒間での圧力の授受に効果的で
あると考えられることから、上述した長い独立吸
気通路の取り回わしと、第２吸気通路を短かく設
定することとの関係で、どのようにして、上記連
通路の容積を抑える、換言すれば連通路の容積設
定の自由度を確保するかが重要な問題として提起
される。

本発明は、上記問題点を勘案してなされたもの
で、その技術的課題とするところは、各気筒別の
吸気通路の有効長を変えることにより、低回転域
と高回転域とでそれぞれ吸気の慣性効果を高める
ようにするとともに、各気筒間でも互いに他の気
筒に生じる圧力波を有効に作用せしめ合うことに
より、吸気慣性効果が得られる運転領域を拡大す
るようにし、そのなかで、吸気系の形状構造をで
きるだけコンパクトなものとしつつ、上記連通路
の容積設定の自由度を確保するようにしたエンジ
ンの吸気構造を提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用） かかる技術的課題を達成すべく、本発明にあつ
ては、エンジンの各気筒にインテークマニホルド
を介してサージタンくを接続して、該サージタン
クと前記インテークマニホルドとで、湾曲した長
い独立吸気通路と、該独立吸気通路の上流に吸気
拡大室を形成し、前記インテークマニホルドに
は、前記独立吸気通路から分岐し、該独立吸気通
路の内側に伸びる短かい第２吸気通路と、該各第
２吸気通路を相互に連通する連通部と、前記第２
吸気通路をエンジン運転状態に応じて開閉する通
路切換手段とを設け、前記連通部を画成する壁の
一部を、前記サージタンクと前記インテークマニ
ホルドとの間に挟持されたプレートで形成する構
成としたものである。

このような構成とすることにより、従来同様、
長い独立吸気通路と短かい第２吸気通路とを利用
した吸気慣性効果を得ることができることに加
え、他の気筒からの圧力波が上記連通部により伝
播されて、これらの圧力波の相乗作用によつて吸
気慣性効果が得られる運転領域を拡大することが
できる。

そして、このような効果が得られる吸気系を、
インテークマニホルドとサージタンクとで別体構
造とし、上記両部材で長い独立吸気通路を湾曲し
て形成し、またその内側のデツドスペースを有効
に利用して第２吸気通路、連通部を設けたことか
ら、これによつてコンパクトなものとすることが
できる。加えて、上記連通部を画成する壁の一部
をサージタンクとインテークマニホルドとの間に
挟持されたプレートで形成するようにしたことか
ら、第２吸気通路を短かく設定したとしても前記
プレートの形状を変えるだけで上記連通部の容積
を好ましいボリユムに容易に設定することができ
ると共に、独立吸気通路の取り回わし、あるいは
その長さによつて上記連通部の容積が影響される
ことがなく、吸気系の設定及び連通部の容積設定
の自由度を十分に確保することができる。

（実施例） 以下、本発明を直列４気筒エンジンに適用した
場合の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図、第２図はインテークマニホルド１及び
それに組付けられたサージタンク２を示すもの
で、サージタンク２は別体構造とされたインテー
クマニホルド１を介してエンジン本体（図示省
略）に接続されている。

エンジン本体は、図示を略す各気筒に開口する
吸気ポートが、エンジン本体の一側面側に開口さ
れ、インテークマニホルド１とサージタンク２と
はエンジン本体の一側面側に配設され、サージタ
ンク２の上流側には、共に図示を省略した吸入空
気量を調整するスロツトル弁を内蔵したスロツト
ルボデイと、エアフイルタが接続され、エンジン
の吸気系が構成されている。

すなわち、サージタンク２は気筒配列方向に延
びる吸気拡大室４と吸気拡大室４に開口する４つ
の吸気管６，６とが一体的に形成され、各吸気管
６の下流端には、これと別体とされたインテーク
マニホルド１の各枝管８が、夫々、接続されて、
吸気管６と枝管８とで各気筒に連通する独立吸気
通路１０が形成されている。そして、独立吸気通
路１０は、全体的に吸気拡大室４からエンジン本
体の一側面とは離れる方向に延びた後、下方に湾
曲しつつ略180度反転し、吸気拡大室４の下方を
通つて各吸気ポートに至る形状とされ、これによ
つて低回転域での慣性過給を得るのに十分な長さ
が確保されている。

インテークマニホルド１には、上記枝管８から
独立吸気通路１０の内側に分岐した第２吸気通路
１２と、各第２吸気通路１２を連通する連通部１
４とが一体的に形成されている。すなわち、この
第２吸気通路１２に及び連通部１４は、湾曲して
延びる独立吸気通路１０とその上流に位置する吸
気拡大室４とによつて形成されるデツドスペース
を有効に利用して配設されている。

前記第２吸気通路１２内には、通路切換手段と
してのシヤツタ弁１６が配設され、このシヤツタ
弁１６は、エンジン回転数に応じて開閉されるも
ので、エンジン低回転域では閉とされ、エンジン
高回転域では開とされる。

インテークマニホルド１に形成された連通部１
４を画成する上部壁はインテークマニホルド１と
サージタンク２とで挟持されたプレート２０で構
成されている。

プレート２０は、インテークマニホルド１とサ
ージタンク２との合せ面を全体的覆うに足る大き
さを備え、インテークマニホルド１とサージタン
ク２との合わせ面をシールするパツキンとしての
機能も兼ね備えたものとされている。プレート２
０には、第３図乃至第５図に示すように、独立吸
気通路１０に対応する孔２２が気筒配列方向に間
隔を置いて４個設けられ、また、連通部１４を臨
む箇所には、気筒配列方向に延びる隔壁部２４が
設けられている。

隔壁部２４は、ここでは、上方に向けて凸とな
る形状とされて、他気筒間の圧力伝播に効果的な
連通部１４の容積の設定がなされている。

このような構成において、吸入空気は吸気拡大
室４より独立吸気通路１０を通つて吸気ポートか
ら各気筒へ供給される。その際、エンジン低回転
域にあつては、シヤツタ弁１６が閉じているた
め、吸気慣性効果は、吸気の圧力波が吸気拡大室
４により反転された形で行われる。すなわち、長
い独立吸気通路１０を介して行われるため、エン
ジン低回転時にマツチングした効果的なものとさ
れる。

一方、エンジン高回転域では、シヤツタ弁１６
が開くため、吸気の圧力波が連通部１４により反
転された形で行なわれる。すなわち、短かい第２
吸気通路１２を介して行われるため、エンジン高
回転時にマツチングした効果的な吸気慣性効果が
得られる。また、この運転域では、他の気筒から
の圧力波が連通部１４を介して作用するため、吸
気慣性効果が高められると共に、吸気慣性効果が
得られる領域が拡大される。したがつて、少くと
も高負荷時に、エンジン低回転域と高回転域との
吸気慣性効果が得られる回転数の中間に相当する
エンジン回転数を境に、上記シヤツタ弁１６より
通路切換えをなすことにより、全回転域での吸気
充填効率を向上することができる。

ところで、上記作用を有効に発揮するのに適当
な吸気拡大室４の容積としては、実験の結果、エ
ンジン排気量の0.5倍以上の容積とし、連通部１
４の容積としては排気量の1.5倍以下の容積とす
ることが望ましい。そして、連通部１４は吸気拡
大室４よりも容積を小さくし、且つ連通部１４の
断面積は各独立吸気通路１０よりも大きくしてお
くことが望ましい。

このような連通部１４の容積あるいは断面積の
設定は、プレート２０の形状を変えることによ
り、つまり隔壁部２４の断面形状を変えることに
より容易になしうることができる。また、このこ
とは、独立吸気通路１０の長さによつて連通部１
４の上記要求形状、容積が一律に設定されること
がないことを意味するものである。すなわち、上
記連通部１４を画成する上部壁をサージタンク２
の外壁で構成するとした場合には、独立吸気通路
１０の取回わしを犠牲とするか、長さを犠牲とし
なければ、連通部１４の上記要求形状、容積を設
定することができないが、本発明によれば、連通
部１４の要求形状、容積に対応する設定はプレー
ト２０に拠ることから、その設定の自由度は高
い。また、このことは、この連通部１４の制約を
受けることなく、独立吸気通路１０、吸気拡大室
４の設定を自由に行なうことができることをも意
味するものである。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、広い運転領域で吸気慣性効果により充填効率
を高めることができると共に、このような効果を
奏する吸気系をコンパクトなものとすることがで
きることに加え、連通部の容積あるいは形状の設
定の自由度を向上することができる。また、連通
部の制約を受けることなく、独立吸気通路、吸気
拡大室の設定の自由度をも向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を適用したエンジン
の吸気系の一部を示すもので、別体構造とされた
インテークマニホルドとサージタンクとを示す正
面図、第２図は第１図の−断面図、第３図
は、インテークマニホルドとサージタンクに挟持
されるプレートの正面図、第４図はプレートの側
面図、第５図はプレートの断面を示すもので第３
図の−断面図である。 １：インテークマニホルド、２：サージタン
ク、４：吸気拡大室、１０：独立吸気通路、１
２：第２吸気通路、１４：連通部、１６：シヤツ
タ弁（通路切換手段）、２０：プレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの各気筒にインテマークマニホルド
   を介してサージタンクが接続されて、該サージタ
   ンクと前記インテークマニホルドとで、湾曲した
   長い独立吸気通路と、各独立吸気通路の上流に吸
   気拡大室が形成され、 前記インテークマニホルドには、前記独立吸気
   通路から分岐し、該独立吸気通路の内側に伸びる
   短かい第２吸気通路と、該各第２吸気通路を相互
   に連通する連通部と、該第２吸気通路をエンジン
   の運転状態に応じて開閉する通路切換手段とが設
   けられ、 前記連通部を画成する壁の一部が、前記サージ
   タンクと前記インテークマニホルドとの間に挟持
   されたプレートで形成されている、 ことを特徴とするエンジンの吸気構造。