JPH03926A - 多気筒内燃機関の吸気装置 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、多気筒内燃機関において、吸気系内の吸気圧
力変動を制御することにより、前記機関の体積効率の向
上を図るようにした、吸気装置、特にその共鳴チャンバ
集合部の改良に関するものである。

（２）従来の技術 多気筒内燃機関の吸気装置において、機関の運転状態に
応じて吸気系の長さ、容積を可変制御することにより、
吸気干渉を生じない気筒間の吸気圧力変動が共振する共
鳴効果、あるいは各気筒毎において吸気開始時に住じる
負の圧力波が吸気系に設けられる容積拡大部で反射され
て吸気ボート側に戻されることを利用した慣性効果を発
揮させ、機関の低速から高速域まで体積効率を高めるよ
うにしたものは既に種々提案されているが、かかるもの
では吸気系に設けられる容積拡大部に、吸気行程が連続
しない気筒群にそれぞれ連通される一対の共鳴チャンバ
を形成し、これら両チャンバの境界壁に、該両チャンバ
を連通し、あるいは遮断する開閉弁を設け、この開閉弁
の開閉制御により吸気系を、共鳴過給系または慣性過給
系に切換えられるようにしたものは既に提案されている
（例えば特開昭５９ｉ７３５２０号公報参照）。

上記吸気装置は、吸気行程が連続しない気筒群にそれぞ
れ接続する一対の吸気マニホールドの集合部に該吸気マ
ニホールドとは別体の容積部を設け、上記集合部と容積
部間に開閉弁を装着している。そして前記開閉弁を閉鎖
制御することにより一対の共鳴過給系を構成するととも
に、前記開閉弁を開放制御することにより単一の慣性過
給系を構成し、もって機関の低速回転域から高速回転域
までの体積効率を向上させている。

（３）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の吸気装置は吸気マニホールド
の集合部と容積部が別体に構成されているため、その構
造を簡略化して形状をコンパクトに形成することが困難
であった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、一対の
共鳴チャンバと他の容積部とを開閉弁を介して連通ずる
吸気装置において、その吸気系の構造を簡略化して形状
のコンパクト化を図ることを目的とする。

Ｂ６発明の構成 （１）　　課題を解決するための手段 本発明によれば、前記目的達成のため、共鳴チャンバ集
合ボックス内を一対の共鳴チャンバに区画し、各共鳴チ
ャンバは、その上流側を外気に通じる共鳴通路に、その
下流を吸気行程が連続しない気筒群にそれぞれ各別に連
通し、さらに前記共鳴チャンバ集合ボックスには、機関
の運転状況に応じて前記両共鳴チャンバ相互を連通し、
あるいは遮断するようにした開閉弁が設けられる、多気
筒内燃機関の吸気装置において、前記共鳴チャンバ集合
ボックスは、前記一対の共鳴チャンバと、該一対の共鳴
チャンバのそれぞれに連通ずる連通チャンバとから構成
されるとともに、この連通チャンバと前記各共鳴チャン
バ間に前記開閉弁がそれぞれ設けられ、この開閉弁を開
放制御することにより前記一対の共鳴チャンバが前記連
通チャンバを介して相互に連通して大なる容積の慣性過
給分配チャンバが形成されることを特徴としており、多
気筒内燃機関、吸気系への燃料供給手段はその形式を問
わない。

（２）作　用 前記構成によれば、機関の低速運転域では開閉弁の閉弁
制御により左右一対の共鳴チャンバの連通が遮断されて
吸気干渉の生じない２系統の共鳴過給吸気系が構成され
、また機関の高速運転域では、開閉弁の開弁制御により
一対の共鳴チャンバと連通チャンバの３者が一体に連通
されて大なる容積の慣性過給分配チャンバが形成され、
前記２系統の共鳴過給吸気系がキャンセルされて慣性吸
気系が構成される。

このとき、前記共鳴チャンバの容積を機関の低速運転域
において最適の共鳴過給効果が得られる容積に設定して
も、前記開閉弁の開弁制御によって形成される慣性過給
分配チャンバの容積は、連通チャンバの容積を適宜選択
することにより前記共鳴チャンバの容積とは独立した任
意の容積に設定される。したがって、前記慣性過給分配
チャンバの容積を機関の高速運転域において最適の慣性
過給効果が得られる値に設定することができる。

これにより機関の低速運転域と高速運転域のいずれにお
いても高い体積効率を得ることが可能となる。

そして、一対の共鳴チャンバと連通チャンバが共通の共
鳴チャンバ集合ボックスに形成され、しかも該共鳴チャ
ンバ集合ボックス内に開閉弁が配設されるので吸気系の
寸法がコンパクトになり、しかもその構造を簡略化する
ことができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明をＶ型６気筒内燃機関に実施し
た場合の実施例について説明する。

第１〜５図は本発明の第１実施例を示すもので、第１図
は本発明装置を備えた■型６気筒内燃機関の要部縦断面
図、第２図はそのシリンダブロックの平面図、第３図は
、第１図■−■線に沿う拡大部分平面図、第４図は、第
３図ＩＶ−ＩＶ綿に沿う断面図、第５図は、第３図Ｖ−
■線に沿う断面図である。

第ｌ、２図において、前記６気筒内燃機関の機関本体Ｅ
は、互いに７字型に配設される一対の左。

右機関ブロックＢｌ、Ｂｒを備えており、左、右機関ブ
ロックＢｆｆｉ、Ｂｒは、それぞれシリンダブロック１
ｆｆｉ、ｌｒと、そのデツキ面に接合されるシリンダヘ
ンド２ｌ、２ｒとを備えており、左側シリンダブロック
１１！、には３つの左側気筒３Ｉｌが直列に形成され、
また右側シリンダブロックｌｒにも、３つの気筒３ｒが
直列に形成されている。

左側の３つの気筒３！は吸気行程の連続しない、すなわ
ち後述の吸気弁１０がオーバラップしない左側気筒群Ｃ
２を構成し、また右側の３つの気筒３ｒも吸気行程の連
続しない、すなわち後述の吸気弁ｌＯがオーバラップし
ない右側気筒群Ｃｒを構成している。

前記左、右気筒３ｌ、３ｒには、それぞれ通常のように
ピストン４が摺動自在に嵌合され、これらのピストン４
はコンロッド５を介してクランク軸６に連動される。ま
た前記左、右シリンダヘッド２Ｎ、２ｒには、それぞれ
ピストン４に対面する燃焼室７および該燃焼室７に連通
ずる吸、排気ボート８．９が形成され、各吸気ポート８
には、該ボート８が開閉する吸気弁１０がそれぞれ設け
られ、また各排気ポート９には、該ポート９を開閉する
排気弁１１がそれぞれ設けられる。そして吸、排気弁１
０．１１は従来公知の動弁機構１２により所定のタイミ
ングを以て開閉作動される。

前記左、右シリンダヘッド２ｌ、２ｒの複数の吸気ポー
ト８には、後に詳述する吸気系Ｉｎが接続され、また左
、右シリンダヘッド２１，２ｒの複数の排気ポート９に
は従来公知の排気系（図示せず）が接続される。

次に第２〜５図を参照して前記吸気系Ｉｎの構成を詳細
に説明すると、この吸気系Ｉｎは前記左右シリンダブロ
ックｉｎ、ｌｒ間のＶ空間Ｃ内に配設され、エアクリー
ナＡｃと、このエアクリーナＡｃの出口に接続される吸
気通路Ｐｉと、該吸気通路Ｐｉの下流端に接続される、
左、右一対の共鳴チャンバＣｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒを有する
共鳴チャンバ集合ボックスＢｇと、前記左、右シリンダ
ブロック１ｌ、ｌｒの、吸気ポート８が開口される端面
に接合されて前記左、右共鳴チャンバＣｒ−ｌ、Ｃｒ−
ｒと、右、左気筒群Ｃｒ、Ｃ１とをそれぞれ連通する後
述の吸気マニホールドＭｉとよりなる。

前記吸気通路Ｐｉは、第３図に示すようにエアクリーナ
Ａｃに連なる吸気通路１４の下流端にスロットルボディ
１５が一体に接続して構成される。

吸気通路１４はエアクリーナＡｃからの吸気を吸入すべ
く中空筒状に形成され、スロットルボディ１５は前記吸
気通路１４との接続部の下流において左右の共鳴通路１
８Ｌ、１８ｒに２又に分岐している。そして両共鳴通路
１８１，１８ｒの内部には共通の操作部１９によって開
閉制御されるスロットル弁２０ｊｌ！、２Ｏｒが設けら
れる。スロットルボディ１５の下流端には共鳴チャンバ
集合ボンクスＢｇがボルト１６を以て一体に接続される
。

前記共鳴チャンバ集合ボックスＢｇは、前記スロットル
ボディ１５に接続する概略直方体状の上面開放の集合ボ
ックス本体２１と、その開放上面にボルト２３を以て気
密に被着される蓋体２２とより構成され、この蓋体２２
は後述する吸気マニホールドＭｉと一体に形成されてい
る。

第４図および第５図に明瞭に示すように前記共鳴チャン
バ集合ボックスＢｇは機関のクランク軸６方向、すなわ
ち該ボックス８ｇ内を流れる吸気の流れ方向に沿って延
びる２枚の隔壁２４ｊ２，２４ｒによって互いに並列す
る左、右共鳴チャンバＣｒ−４２，Ｃｒ−ｒと該共鳴チ
ャンバＣｒ−１！。

Ｃｒ−ｒの間に位置する連通チャンバＣｓに仕切られて
いる。そして、この左、右共鳴チャンバＣｒ−１！、、
　　Ｃｒ−ｒの上流端には前記スロットルボディ１５の
左右の共鳴通路１８Ｃ１８ｒの下流端がそれぞれ連通し
ている。

前記２枚の隔壁２４Ｎ、２４ｒには左、右共鳴チャンバ
Ｃｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒと連通チャンバＣｓを連通し、ある
いはその連通を遮断する開閉弁２５ｆｆｉ　　２５ｒが
設けられる。すなわち側隔壁２４ｌ、２４ｒには四角形
状の弁口２６Ｃ２６ｒが開口されるとともに、前記隔壁
２４Ｃ２４ｒの中央部を集合ボックス本体２１の外側か
ら吸気系Ｉｎの長手方向に沿って挿着された回転自在な
弁軸２７Ｌ　　２７ｒが前記弁口２６ｌ、２６ｒの中央
部を貫通している。そしてこの弁軸２７ｌ、２７ｒには
、前記弁口２６４２，２６ｒに設けられる矩形板状の弁
体２８ｊ２，２８ｒがビス３０を以て固着される。弁軸
２１１！、、２７ｒの一端は集合ボックス本体２１の後
端壁を貫通してその外部に突出しており、その突出端に
は、従来公知のアクチュエータ２９が連結されている。

このアクチュエータ２９は機関の運転状態に応じて作動
制御され、前記開閉弁２５Ｌ　　２５ｒを開閉制御する
ようになっており、例えば機関の低速運転時には開閉弁
２５１　２５ｒを閉成し、またその高速運転時には開閉
弁２５ｊ２，２５ｒを開放制御する。

そして、前記開閉弁２５Ｉｌ、２５ｒが閉成したときの
左、古兵、鳴チャンバＣｒ−β、Ｃｒ−ｒの容積は、機
関の低速回転域において最適な共鳴過給効果が得られる
容積に設定される。また、前記連通チャンバＣｓの容積
は、開閉弁２５Ｌ　　２５ｒが開放制御されて左、右共
鳴チャンバＣｒ−１゜Ｃｒ−ｒと連通チャンバＣｓの３
者が一体に連通して第３図二点鎖線で示される大なる容
積の慣性過給分配チャンバｃｈが形成されたとき、この
慣性過給分配チャンバｃｈの容積が機関の高速回転域に
おいて最適な慣性過給効果が得られる容積となるように
設定される。

前記左側共鳴チャンバＣｒ−β、Ｃｒ−ｒの上壁には、
その長手方向に沿ってそれぞれ３つの長円形状をなす左
、右排出ポート３４１，３４ｒが開口される。そして左
側共鳴チャンバＣｒ−１の３つの排出ポート３４ｊ！は
、後述する吸気マニホールドＭｉを介して左側共鳴チャ
ンバＣｒ−１゜とは反対側に位置する右側シリンダブロ
ックｌｒの３つの気筒３ｒ（吸気順序が連続しない）に
それぞれ連通され、同じく右側共鳴チャンバＣｒ−ｒの
３つの排出ポート３４「は、後述する吸気マニホールド
Ｍｉを介して右側共鳴チャンバＣｒ「とは反対側に位置
する左側シリンダブロックＩ２の３つの気筒３ｊ２（吸
気順序が連続しない）にそれぞれ連通される。

前記吸気マニホールドＭｉは第ｌ、５図に示すように上
方に凸に彎曲する６本の第１〜第６分配管３５．〜３５
６が左、右共鳴チャンバＣｒ−１゜Ｃｒ−ｒの長手方向
と略直交する方向に一体に並設されて交互に逆方向に交
差して左右にのびており、これらのうち一つ置きの３つ
の第２．第４および第６分配管３５□、３５４および３
５．の上流端は左側共鳴チャンバＣｒ−１の３つの排出
ボー４３４　ｆｆｉにそれぞれ連通されたのち前記共鳴
チャンバＣｒ−４１！と反対側にのびてそれらの下流端
が右側シリンダブロック１ｒの３つの気筒３ｒにそれぞ
れ連通され、また残りの、一つ置きの３つの第ｌ、第３
および第５分配管３５ｌ、３５．および３５．の上流端
は右側共鳴チャンバＣｒ−ｒの３つの排出ポート３４ｒ
にそれぞれ連通されたのち前記共鳴チャンバＣｒ−ｒと
反対側にのび、それらの下流端が左側シリンダブロック
１２の３つの気筒３Ｅにそれぞれ連通される。

第１図に示すように第１〜第６分配管３５．〜３５６の
下流端の土壁にはそれぞれ燃料噴射ノズル３６が設けら
れる。

次に本発明の実施例の作用について説明する。

機関の運転状態に応じてアクチュエータ２９が作動制御
され、たとえばその低速運転状態では開閉弁２５Ｎ、２
５ｒが第３〜５図実線に示すように閉弁制御されてその
弁口２６ｌ、２６ｒを閉じたときは、左、右共鳴チャン
バＣｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒの連通が遮断される。この状態で
は気筒群別の共鳴通路＋８ｆｆｉ１８ｒと、気筒群別の
左、右共鳴チャンバＣｒ−２゜Ｃｒ−ｒと、気筒群別の
左、右分配管３５．，３５、．３５１，３５４，３５ｓ
、３５６　とからなる２系統の吸気系、すなわち各３つ
の気筒３ｌ、３ｒからスロットルボディ１５の出口に至
る吸気干渉の生じない２系統の共鳴過給吸気系が構成さ
れ、しかもその共鳴チャンバＣｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒの容積
は、前記共鳴過給系の固有振動数が機関の低速回転域で
の各吸気弁１０の開閉周期と略一致するように設定され
ているため、共鳴過給効果が有効に発揮されて機関の低
速回転域での体積効率が高められる。

一方機間が高速運転状態に至れば、開閉弁２５１゜２５
ｒが開弁制御されて、左、右共鳴チャンバＣｒ−ｌ、Ｃ
ｒ−ｒと連通チャンバＣｓは弁口２６１゜２６ｒを介し
て一体に連通され、大なる容積の慣性過給分配チャンバ
ｃｈを形成し、該チャンバｃｈは左、右３つの気筒３１
，３ｒとに共通に連通される。

そしてこの状態では、前記２系統の共鳴吸気系がキャン
セルされ、機関吸気行程で生じる負圧波が前記大容積の
慣性過給分配チャンバｃｈで反射、反転され、正圧波が
各気筒３１，３ｒの吸気ボート８に伝播されて慣性過給
系が構成され、しかも前記負圧波、および正圧波の伝播
する通路長さが短くなり、吸気圧力周期を機関の高速回
転時の吸気弁１０の開閉周期に一致させることができる
。更に、前記連通チャンバＣｓの容積を適宜設定するこ
とにより機関の高速回転域での慣性過給効果を高めるに
必要な慣性過給分配チャンバｃｈの大なる容積を確保す
ることができ、該運転域での慣性過給効果を有効に発揮
させ体積効率を高めることができる。

また共鳴チャンバ集合ボックスＢｇの内部には一対の共
鳴チャンバＣｒ　−１！、　　Ｃｒ−ｒと連通チャンバ
が一体に形成され、しかもその隔壁２１！、２４ｒに開
閉弁２５Ｉ！、２５ｒが設けられるので、吸気系の構造
が簡略化され、しかもその形状をコンパクトに形成する
ことができる。

次に第６図を参照して本発明の第２実施例について説明
する。

第６図は、前記第５図と同じ吸気系の断面図であり、そ
の図中前記第１実施例と同一符号は同一部材を示してい
る。

この第２実施例においては共鳴チャンバ集合ボックスＢ
ｇ内の開閉弁２５Ｃ，２５ｒ’　の構造が前記第１実施
例と相違している。すなわち左右の隔壁２４ｊ２，２４
ｒにはそれぞれ２個ずつの弁口２６２２６ｒ′が開口さ
れ、これら４個の弁口２６Ｉ！。

２６ｒ′は左右の弁軸２７ｆｆｉ’、２７ｒ’に固着し
た各２個ずつの開閉弁２５ｆ’　、２５ｒ’によって一
斉に開閉される。

この実施例によれば、左、右共鳴チャンバＣｒ−１、Ｃ
ｒ−ｒと連通チャンバＣｓが左右それぞれ２個の弁口２
６ｊ！’　、２６ｒ’　を介して瞬時に連通して慣性過
給分配チャンバｃｈが形成されるため、その応答性を向
上させることができる。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、共鳴チャンバ集合ボック
スを介装した多気筒内燃機関において、前記共鳴チャン
バ集合ボックスは一対の共鳴チャンバと該一対の共鳴チ
ャンバのそれぞれに連通ずる連通チャンバとから構成さ
れるとともに、この連通チャンバと前記各共鳴チャンバ
間に開閉弁がそれぞれ設けられているので、一対の共鳴
チャンバ、連通チャンバ、および開閉弁が共鳴チャンバ
集合ボンクス内にコンパクトに収納される。したがって
、吸気系の構造が簡略化されて製造が容易になるだけで
なく、その形状がコンパクトになって機関に対するレイ
アウトを容易に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明の第１実施例を示すもので、第１図
は本発明装置を備えた■型６気筒内燃機関の要部縦断面
図、第２図はそのシリンダブロックの平面図、第３図は
第１図■−■綿に沿う拡大部分平面図、第４図は、第３
図ＴＶ−ＴＶ線に沿う断・面図、第５図は、第３図Ｖ−
■線に沿う断面図、第６図は本発明の第２実施例を示す
もので、第５図と同じ吸気系の断面図である。 Ｂｇ・・・共鳴チャンバ集合ボックス、Ｃｌ、Ｃｒ・・
・気筒群、Ｃｒ−ｌ、　Ｃｒ−ｒ・・・左、右共鳴チャ
ンバ、Ｃｓ・・・連通チャンバ、ｃｈ・・・慣性過給分
配チャンバ Ｌ８ｌ、Ｌ８ｒ−・・共鳴通路、２！Ｍ！、２５ｒ−・
・開閉弁 特許出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　　落　　合　　　　　健同 １）　　中　　　隆　　　秀

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　共鳴チャンバ集合ボックス（Ｂｇ）内を一対の共鳴チ
   ャンバ（Ｃｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒ）に区画し、各共鳴チャン
   バ（Ｃｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒ）は、その上流側を外気に通じ
   る共鳴通路（１８ｌ、１８ｒ）に、その下流を吸気行程
   が連続しない気筒群（Ｃｌ、Ｃｒ）にそれぞれ各別に連
   通し、さらに前記共鳴チャンバ集合ボックス（Ｂｇ）に
   は、機関の運転状況に応じて前記両共鳴チャンバ（Ｃｒ
   −ｌ、Ｃｒ−ｒ）相互を連通し、あるいは遮断するよう
   にした開閉弁（２５ｌ、２５ｒ）が設けられる、多気筒
   内燃機関の吸気装置において、前記共鳴チャンバ集合ボ
   ックス（Ｂｇ）は、前記一対の共鳴チャンバ（Ｃｒ−ｌ
   、Ｃｒ−ｒ）と、該一対の共鳴チャンバ（Ｃｒ−ｌ、Ｃ
   ｒ−ｒ）のそれぞれに連通する連通チャンバ（Ｃｓ）と
   から構成されるとともに、この連通チャンバ（Ｃｓ）と
   前記各共鳴チャンバ（Ｃｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒ）間に前記開
   閉弁（２５ｌ、２５ｒ）がそれぞれ設けられ、この開閉
   弁（２５ｌ、２５ｒ）を開放制御することにより前記一
   対の共鳴チャンバ（Ｃｒ−ｌ、Ｃｒ−ｒ）が前記連通チ
   ャンバ（Ｃｓ）を介して相互に連通して大なる容積の慣
   性過給分配チャンバ（Ｃｈ）が形成されることを特徴と
   する多気筒内燃機関の吸気装置。