JPH0452375B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0452375B2
JPH0452375B2 JP57190618A JP19061882A JPH0452375B2 JP H0452375 B2 JPH0452375 B2 JP H0452375B2 JP 57190618 A JP57190618 A JP 57190618A JP 19061882 A JP19061882 A JP 19061882A JP H0452375 B2 JPH0452375 B2 JP H0452375B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
passage
load
cylinder
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57190618A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5979038A (ja
Inventor
Hideo Shiraishi
Haruo Okimoto
Toshimichi Akagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP57190618A priority Critical patent/JPS5979038A/ja
Publication of JPS5979038A publication Critical patent/JPS5979038A/ja
Publication of JPH0452375B2 publication Critical patent/JPH0452375B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/005Oscillating pipes with charging achieved by arrangement, dimensions or shapes of intakes pipes or chambers; Ram air pipes
    • F02B27/006Oscillating pipes with charging achieved by arrangement, dimensions or shapes of intakes pipes or chambers; Ram air pipes of intake runners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10026Plenum chambers
    • F02M35/10045Multiple plenum chambers; Plenum chambers having inner separation walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/108Intake manifolds with primary and secondary intake passages
    • F02M35/1085Intake manifolds with primary and secondary intake passages the combustion chamber having multiple intake valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/112Intake manifolds for engines with cylinders all in one line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/116Intake manifolds for engines with cylinders in V-arrangement or arranged oppositely relative to the main shaft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンの吸気装置に関し、特に低
負荷用と高負荷用との2系統の独立した吸気通路
を備えた多気筒エンジンにおいて吸気通路内に発
生する吸気圧力波を利用してエンジンの中回転域
から高回転域に亘つて過給効果を得るようにした
ものに関する。
(従来の技術) 一般に、多気筒エンジンにおいて、各気筒へ独
立して開口する2系統の低負荷用吸気通路と高負
荷用吸気通路とを有する吸気通路を備え、該吸気
通路は、少なくとも低負荷用吸気通路を流れる吸
気量を変化させる1次弁と、高負荷用吸気通路を
流れる吸気量を変化させる2次弁とを有してお
り、エンジンの低負荷時には、上記1次弁のみを
開作動して通路面積の狭い低負荷用吸気通路のみ
から吸気を各気筒に供給することにより、吸気流
速を速めて燃焼安定性を向上させる一方、エンジ
ンの高負荷時には、上記2次弁をも開作動して高
負荷用吸気通路からも吸気の供給を行うことによ
り、充填効率を高めて出力向上を図るようにし
た、いわゆるデユアルインダクシヨン方式の吸気
システムはよく知られている。
ところで、従来、エンジンの充填効率向上、出
力向上を図るべく吸気通路に過給機を設けて吸気
を過給する技術はよく知られているが、過給機装
備のため、構造が大がかりとなるとともにコスト
アツプとなる嫌いがあつた。
また、従来、エンジンの吸気通路内に発生する
吸気圧力波により過給効果を得る技術として、実
公昭45−2321号公報に開示されているように、単
一気筒エンジンにおいて、吸気管を寸法の異なる
2本の通路に分け、かつそれぞれ別の吸気ポート
を有し、エンジン高回転時は2吸気通路を用い、
低回転時には閉塞位置の遅い方の吸気通路を閉止
し吸気を早目に閉塞することにより、吸気管の寸
法やエンジン回転数の関数である吸気の最大圧力
時点での吸気の閉塞による過給作用を利用して広
範囲のエンジン回転域に亘つて好適な充填効率を
得るようにしたものが提案されている。
(発明が解決しようとする課題) しかし、このものは、単一気筒のエンジンに対
するものであつて、吸気通路内に発生する吸気圧
力波をどのように利用するのか、その構成、作用
が定かでなく、直ちに実用に供し得ないものであ
つた。
そこで、本発明者等は、エンジンの吸気特性を
検討するに、 (i) 吸気ポート開口時には燃焼室の残留排気ガス
の圧力によつて吸気が圧縮され、吸気通路内の
吸気ポート部分に圧縮波が発生しており、この
開口時圧縮波は、近年の市販車では騒音低減が
排気ガス浄化のためにエンジン排圧が高くなつ
ていることから特に強く発生すること (ii) 吸気ポート閉口時には吸気の慣性により吸気
が圧縮されて吸気通路内の吸気ポート部分に圧
縮波が発生すること を知見した。
このことから、本発明は、上記の如き2系統の
独立した吸気通路を備えた多気筒エンジンにおい
て、一つの気筒での上記(i)の開口時圧縮波を他気
筒の特に吸気の吹き返しが生じる吸気行程終期に
作用せしめれば効果的に過給効果が得られること
(以下、排気干渉効果という)、及び一つの気筒で
の上記(ii)の閉口時圧縮波を他気筒の同じく吸気行
程終期に作用せしめれば効果的に過給効果が得ら
れること(以下、吸気慣性効果という)に着目
し、この気筒間干渉効果(排気干渉効果及び吸気
慣性効果)を利用することによつてエンジンの充
填効率向上を意図するものである。
すなわち、本発明の目的は、上記の如き2系統
の吸気通路を備えた多気筒エンジンの吸気系を、
低負荷用及び高負荷用吸気系統の一方においてエ
ンジン高回転域で過給効果の強い排気干渉効果を
得、他方においてそれよりも低回転域で吸気慣性
効果を得るように設定することにより、過給機等
を用いることなく既存の吸気系の僅かな設計変更
による簡単な構成でもつて、エンジンの中回転域
から高回転域に亘つて充填効率を高めて出力向上
を有効に図らんとするものである。
(課題を解決するための手段) この目的を達成するため、本発明の解決手段
は、各気筒毎に互いに独立した低負荷用吸気通路
と高負荷用吸気通路とを有するとともに該各気筒
の低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路とを各気
筒の燃焼室に互いに独立した低負荷用吸気ポート
及び高負荷用吸気ポートを介して開口させた吸気
通路を備え、該吸気通路は、少なくとも上記低負
荷用吸気通路を流れる吸気量を変化させる1次弁
と、上記高負荷用吸気通路を流れる吸気量を変化
させる2次弁とを有するエンジンの吸気装置を前
提とする。そして、上記1次弁及び2次弁の下流
において上記各気筒の低負荷用吸気通路同士及び
高負荷用吸気通路同士をそれぞれ各吸気通路の最
小通路断面積以上の通路断面積を持つ連通路で互
いに連通する。上記高負荷用吸気通路及び低負荷
用吸気通路のいずれか一方の最小通路断面積及び
燃焼室への開口断面積を他方よりも大きく設定す
る。上記高負荷用吸気ポート及び低負荷用吸気ポ
ートのうち燃焼室への開口断面積が大きい方の吸
気ポートの開口時期を他方の吸気ポートの開口時
期より以早に設定する。さらに、上記高負荷用吸
気通路及び低負荷用吸気通路のうち最小通路断面
積が大きい方の吸気系統において上記連通路を介
しての各気筒間の吸気通路の通路長さを、5000〜
7000rpmのエンジンの高回転時、一つの気筒の吸
気ポートの開口時に生じる圧縮波が吸気行程終期
にある他の気筒の吸気ポートに伝播して過給を行
うように設定する。また、上記他方の吸気系統に
おいて上記連通路を介しての各気筒間の吸気通路
の通路長さを、上記5000〜7000rpmの間で設定さ
れた基準回転数よりも1000〜2000rpm低回転側
で、一つの気筒の吸気ポートの閉口時に生じる圧
縮波が吸気行程終期にある他の気筒の吸気ポート
に伝播して過給を行うように設定するものとす
る。
(作用) これにより、本発明では、高出力を要する5000
〜7000rpmのエンジン高回転時には、2次弁の開
作動により低負荷用吸気通路と共に高負荷用吸気
通路も開かれて、各気筒に対し、各高負荷用吸気
通路からも各低負荷用吸気通路とは独立して吸気
の供給が行われる。その際、最小通路断面積が大
きくて早く開口する側の吸気系統において一つの
気筒の吸気ポートの開口時に該吸気ポート付近に
発生した開口断面積は、連通路を経て吸気行程終
期にある他の気筒の吸気ポートに伝播する。その
結果、この開口時圧縮波により、吸気が吸気行程
終期にある他の気筒の吸気ポートより燃焼室内へ
押し込まれて過給が行われることになる(高回転
域での排気干渉効果)。
一方、上記5000〜7000rpmの基準回転数よりも
1000〜2000rpm低回転側では、他方の吸気系統に
おいて、一つの気筒の吸気ポートの閉口時に該吸
気ポート付近に発生した閉口時圧縮波は、連通路
を経て、同じく上記吸気行程終期にある他の気筒
の吸気ポートに伝播されて過給が行われる(中回
転域での吸気慣性効果)。
その場合、排気干渉効果を得る側の吸気系統で
の圧力波伝播経路である吸気通路は、他方の吸気
系統での吸気通路よりも通路断面積及び燃焼室へ
の開口断面積が大であることにより、圧力波の伝
播の抵抗が小さく、上記排気干渉効果を有効に発
発揮して、特に高出力を要するエンジン高回転時
(5000〜7000rpm)での出力要求に合致し有利で
ある。
また、上記連通路は、それぞれ1次弁及び2次
弁の下流に位置し、しかも該各連通路の通路断面
積を各吸気通路の最小通路断面積以上としたの
で、上記各弁によつて圧力波が減衰されることが
なく、しかも各連通路自身の通路断面積の拡大に
よる圧力波の減衰はあるものの、通路断面積の縮
小(絞り)による圧力波減衰と比較して減衰割合
は少なく、よつて、上記排気干渉効果及び吸気慣
性効果を有効に発揮できる。
さらに、上記排気干渉効果を得る側の吸気系統
の吸気ポートの開口時期を他方の吸気系統の吸気
ポートよりも以早としたことにより、開口時圧縮
波を強く発生でき、上記排気干渉効果による過給
効果の向上により効果的である。
ここにおいて、上記排気干渉効果を得るエンジ
ン高回転時としての5000〜7000rpmの限定は、一
般に最高出力及び最高速度がこの範囲に設定され
ていることから、エンジンの高負荷高回転領域で
あつて高出力を要し、充填効率向上、出力向上に
有効な領域であることによる。
また、上記低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通
路とを1次弁及び2次弁の下流において独立にす
る理由は、各気筒の低負荷用及び高負荷用吸気通
路でそれぞれ発生した圧力波が他方に分散した
り、相互に干渉し合つて弱まるのを防止するため
であり、特に低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通
路とはデユアルインダクシヨン及気システムでの
要求の違いから吸気ポートの開閉のタイミングや
長さが異なり、一方の圧力波が他方によつて減衰
させられることになるからである。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
第1図及び第2図はデユアルインダクシヨンタ
イプの4バルブ式2気筒4サイクルエンジンに本
発明を適用した基本構造例としての第1実施例を
示す。同図において、1A及び1Bは第1気筒及
び第2気筒であり、2は各気筒1A,1Bにおい
てシリンダ3とピストン4とで形成された燃焼室
である。
5は一端がエアクリーナ6を介して大気に開口
して各気筒1A,1Bに吸気を供給するための主
吸気通路であつて、該主吸気通路5には吸入空気
量を検出するエアフローメータ7が配設されてい
る。上記主吸気通路5はエアフローメータ7下流
において隔壁8によつて主低負荷用吸気通路9と
主高負荷用吸気通路10とに仕切られている。該
主低負荷用吸気通路9には、エンジン負荷の増大
に応じて開作動し所定負荷以上になると全開とな
つてエンジン低負荷主低負荷用吸気通路9を流れ
る吸気量を変化させる1次弁11が配設されてい
る。また、上記主高負荷用吸気通路10には、エ
ンジン負荷が所定負荷以上になると開作動してエ
ンジン高負荷時主高負荷用吸気通路10を流れる
吸気量を変化させる2次弁12が配設されてい
る。さらに、上記主低負荷用吸気通路9は、1次
弁11下流において同形状寸法の第1及び第2低
負荷用吸気通路9a,9bに分岐されたのち各々
低負荷用吸気ポート13,13を介して各気筒1
A,1Bの燃焼室2,2に連通している。また、
上記主高負荷用吸気通路10は、2次弁12下流
において同形状寸法の第1及び第2高負荷用吸気
通路10a,10bに分岐されたのち各々高負荷
用吸気ポート14,14を介して各気筒1A,1
Bの燃焼室2,2に連通している。よつて、各気
筒1A,1Bに対して、低負荷用吸気通路9a,
9bと高負荷用吸気通路10a,10bとは1次
弁11及び2次弁12の下流において各々独立し
て燃焼室2に開口するように構成されている。
上記各高負荷用吸気通路10a,10bの最小
通路断面積ASは各低負荷用吸気通路9a,9b
の最小通路断面積APよりも大きく設定され(AS
>AP)、上記各高負荷用吸気ポート14の燃焼室
2への開口断面積は上記低負荷用吸気ポート13
の開口断面積よりも大きく設定されており、高負
荷用吸気通路10a,10bによる圧力波の伝播
をその減衰を小さくして有効に行い得るようにし
ている。
また、上記各低負荷用吸気通路9a,9b(当
然後述の連通路18より下流に位置する)の下流
端部(燃焼室2への開口部近傍)にはそれぞれ上
記エアフローメータ7の出力に基づく吸入空気量
に応じて燃料噴射量が制御される電磁弁式の燃料
噴射ノズル15,15が配設されており、燃料の
良好な応答性を確保するようにしている。
そして、上記主高負荷用吸気通路10の分岐部
は、2次弁12下流に位置していて、第1及び第
2高負荷用吸気通路10a,10b同志を連通す
る連通路16を有する拡大室17によつて構成さ
れている。上記連通路16の通路断面積ACSは、
圧力波をその減衰を小さくして有効に伝達するよ
うに各高負荷用吸気通路10a,10bの最小通
路断面積ASと同等かそれ以上に設定されている
(ACS≧AS)。
また、上記主低負荷用吸気通路9の分岐部は、
1次弁11下流に位置していて、第1及び第2低
負荷用吸気通路9a,9b同志を連通する連通路
18を有する拡大室19によつて構成されてい
る。上記連通路18の通路断面積ACPは、同じく
圧力波を有効に伝達するように各低負荷用吸気通
路9a,9bの最小通路断面積AP以上に設定さ
れている(ACP≧AP)。
尚、上記各拡大室17,19は、エンジンの加
速運転時又は減速運転時等の過渡運転時での吸入
空気のサージタンクとして機能し、加速時での息
付きや減速時での燃料のオーバリツチによる失火
等を防止して燃料の良好な応答性を確保するもの
である。
さらに、上記各高負荷用吸気ポート14には該
高負荷用吸気ポート14を開閉する高負荷用吸気
弁20が設けられ、また図示していないが各低負
荷用吸気ポート13には該低負荷用吸気ポート1
3を開閉する低負荷用吸気弁が設けられている。
尚、各気筒1A,1Bにおいて、21及び22は
それぞれ一端が大気に開口し他端が排気ポート2
3,24を介して各気筒1A,1Bの燃焼室2に
開口して燃焼室2からの排気ガスを排出する第1
及び第2排気通路であつて、上記各排気ポート2
3,24には該排気ポート23,24を開閉する
排気弁25,25が設けられている。また、図示
していないが、上記各気筒1A,1Bの各排気通
路21,21,22,22の下流集合部には排気
ガス浄化用の触媒装置等が介設されていて、排圧
が高くなつている。
また、第3図に示すように、上記高負荷用吸気
弁20の開弁時期(高負荷用吸気ポート14の開
口時期)は低負荷用吸気弁(図示せず)の開弁時
期(低負荷用吸気ポート13の開口時期)より以
早に設定されており、高負荷用吸気通路10a,
10bにおいて開口時圧縮波を強く発生させるよ
うにしている。また、高負荷用吸気弁20の閉弁
時期(高負荷用吸気ポート14の閉口時期)と低
負荷用吸気弁の閉弁時期(低負荷用吸気ポート1
3の閉口時期)とはほぼ同時期に設定されてお
り、気筒間干渉において吸気行程終期の高負荷用
吸気ポート14に伝播された開口時圧縮波並びに
吸気行程終期の低負荷用吸気ポート13に伝播さ
れた閉口時圧縮波が他方の吸気ポート13又は1
4から吹き抜けるのを防止して有効に過給効果を
得るようにしている。
加えて、上記連通路16を介しての両気筒1
A,1B間の高負荷用吸気通路10a,10bの
通路長さLS(つまり高負荷用吸気ポート14,1
4間の連通長さ)は、連通路16の通路長さlCS
と該連通路16下流の第1,第2高負荷用吸気通
路10a,10bの各通路長さlS,lSとを加算し
たもの(LS=lCS+2lSであり、5000〜7000rpmの
回転域で両気筒1A,1B間で気筒間干渉効果と
して排気干渉効果を得るように、 LS={(720/Z)+θS−θC} ×(60/360N)×a …() の式から求められた値に設定される。尚、上記
()式において、Zは気筒数で2気筒の場合Z
=2であり、720/Zは気筒間の位相差を示す。
θSは高負荷用吸気弁20の開弁期間で、またθC
高負荷用吸気弁20の開弁(高負荷用吸気ポート
14の開口)から開口時圧縮波が実質的に発生す
るまでの期間と効果的に過給を行うために該開口
時圧縮波が伝播される他気筒の高負荷用吸気弁2
0の閉弁(高負荷用吸気ポート14の閉口)直前
の時期から閉弁までの期間とを合算した無効期間
で、開弁特性等によつて異なるが約10〜50゜であ
る。よつて{(720/Z)+θS−θC}は一方の気筒
での開口時圧縮波の発生から吸気行程終期にある
他方の気筒への伝播までに要するクランクシヤフ
トの回転角度を表わす。また、Nはエンジン回転
数でN=5000〜7000rpmであり、60/360Nは1゜
回転するに要する時間(秒)を表わす。また、a
は圧力波の伝播速度(音速)で、20℃でa=
343m/sである。
さらに、上記連通路18を介しての両気筒1
A,1B間の低負荷用吸気通路9a,9bの通路
長さLP(つまり低負荷用吸気ポート13,13間
の連通長さ)は、同様に、連通路18の通路長さ
lCPと該連通路18下流の第1,第2低負荷用吸
気通路9a,9bの各通路長さlP,lPとを加算し
たもの(LP=lCP+2lP)であり、上記5000〜
7000rpmの間で設定された基準回転数よりも1000
〜2000rpm低回転側(例えば4000〜5000rpm)で
両気筒1A,1B間で気筒間干渉効果として吸気
慣性効果を得るように、 LP={(720/Z)−θ1} ×(60/360N)×a …() の式により求められた値に設定される。尚上記
()式において、θ1は低負荷用吸気弁の閉弁
(低負荷用吸気ポート13閉口)から閉口時圧縮
波が実質的に発生するまでの期間と効果的に過給
を行うために該閉口時圧縮波が伝播される他気筒
の低負荷用吸気弁の閉弁直前の時期から閉弁まで
の期間とを合算した無効期間で同じく約10〜50゜
であり、{(720/Z)−θ1}は一方の気筒での閉口
時圧縮波の発生から吸気行程終期にある他方の気
筒への伝播までに要するクランクシヤフトの回転
角度を表わす。その他は上記()式の場合と同
じである。
尚、上記()、()式では、圧力波の伝播に
対する吸入空気の流れの影響を無視している。こ
れは、流速が音速に比べて小さく、吸気通路の長
さにほとんど変化をもたらさないためである。
次に、上記第1実施例の作用について第3図に
より説明するに、高出力を要する5000〜7000rpm
のエンジン高回転時には、2次弁12の開作動に
より主低負荷用吸気通路9と共に主高負荷用吸気
通路10も開かれて、各気筒1A,1Bに対し、
各高負荷用吸気通路10a,10bからも各低負
荷用吸気通路9a,9bとは独立して吸気の供給
が行われる。その際、一方の気筒例えば第2気筒
1Bの高負荷用吸気弁20の開弁による高負荷用
吸気ポート14開口時に第2高負荷用吸気通路1
0bの高負荷用吸気ポート14付近に発生した開
口時圧縮波は、両気筒1A,1B間の高負荷用吸
気通路10a,10bの通路長さLSを5000〜
7000rpmのエンジン高回転時を基準として上記
()式により求められる値に設定したことによ
り、第2高負荷用吸気通路10b→連通路16→
第1高負荷用吸気通路10aを経て、吸気行程終
期にある第1気筒1Aの高負荷用吸気ポート14
に伝播する。その結果、この開口時圧縮波によ
り、吸気が吸気行程終期にある第1気筒1Aの高
負荷用吸気ポート14より燃焼室2内へ押し込ま
れて過給が行われることになる(高負荷用吸気系
統での排気干渉効果)。
一方、5000〜7000rpmよりも1000〜2000rpm低
回転側のエンジン中回転時には、第2気筒1Bの
低負荷用吸気弁の閉弁による低負荷用吸気ポート
13閉口時に第2低負荷用吸気通路9bの低負荷
用吸気ポート13付近に発生した閉口時圧縮波
は、両気筒1A,1B間の低負荷用吸気通路9
a,9bの通路長さLPを上記5000〜7000rpmの基
準回転数よりも1000〜2000rpm低回転側で上記
()式により求められる値に設定したことによ
り、第2低負荷用吸気通路9b→連通路18→第
1低負荷用吸気通路9aを経て、同じく上記吸気
行程終期にある第1気筒1Aの低負荷用吸気ポー
ト13に伝播されて過給が行われる(低負荷用吸
気系統での吸気慣性効果)。
また、同様に、第2気筒1Bにおいても、吸気
行程終期にある各吸気ポート13,14に対して
第1気筒1Aの各吸気ポート13,14からの開
口時圧縮波又は閉口時圧縮波がそれぞれ伝播して
過給が行われる。
したがつて、このように高負荷用吸気系統にお
ける5000〜7000rpmのエンジン高回転域での排気
干渉効果による過給効果と、低負荷用吸気系統に
おける上記5000〜7000rpmよりも低回転域での吸
気慣性効果による過給効果とによつて、第4図に
示すように、エンジンの中回転域から高回転域に
亘つて充填効率が増大して出力を有効に向上させ
ることができる。尚、第4図では、各気筒1A,
1Bの各吸気通路9a,9b,10a,10bを
各々独立させた従来例(破線で示す)に対し、高
負荷用吸気系統で6000rpmを基準にして排気干渉
効果(実線で示す)を、低負荷用吸気系統で
4000rpmを基準として吸気慣性効果(一点鎖線で
示す)をそれぞれ得るようにした場合におけるエ
ンジンの出力トルク特性を示す。
また、その場合、排気干渉効果を得るための圧
力波伝播経路である高負荷用吸気通路10a,1
0bは、低負荷用吸気通路9a,9bよりも通路
断面積及び燃焼室2への開口断面積が大であるこ
とにより、圧力波の伝播の抵抗が小さく、高負荷
用吸気系統での排気干渉効果を有効に発揮して、
特に高出力を要するエンジン高回転時(5000〜
7000rpm)での出力要求に合致し有利である。
また、上記連通路16,18は、それぞれ1次
弁11及び2次弁12の下流に位置し、しかも該
各連通路16,18の通路断面積ACP,ACSを各
吸気通路9a,9b,10a,10bの最小通路
断面積AP,AS以上としたので、上記各弁11,
12によつて圧力波が減衰されることがなく、し
かも各連通路16,18自身の通路断面積拡大に
よる圧力波減衰はあるものの、通路断面積縮小
(絞り)による圧力波減衰と比較して減衰割合は
少なく、よつて上記排気干渉効果及び吸気慣性効
果を有効に発揮できる。
さらに、上記高負荷用吸気ポート14の開口時
期を低負荷用吸気ポート13よりも以早としたこ
とにより、特に高負荷用吸気ポート14開口時の
開口時圧縮波を強く発生でき、排気干渉効果によ
る過給効果の向上により効果的である。また、高
負荷用吸気ポート14の閉口時期と低負荷用吸気
ポート13の口時期とをほぼ同時期としたことに
より、気筒間干渉効果での圧縮波の吸気ポート1
3又は14からの吹き抜けを防止でき有利であ
る。
また、燃料供給装置としての燃料噴射ノズル1
5は、連通路18下流の低負荷用吸気通路9a,
9bの下流端部(燃焼室2への開口部近傍)に設
けられているので、気筒間干渉効果を得る上で吸
気通路長さが長くなることにより、上記連通路1
8上流に配置されたエアフローメータ7の加減速
連転時における応答遅れに起因する燃料の応答性
の悪化(燃焼室2に導入される変化した空気量に
対応する燃料供給の応答遅れ)が生じることを防
止して、良好な燃料応答性を確保できるととも
に、全運転域で吸気の供給を行い燃料の供給が可
能な低負荷用吸気通路9a,9bのみの設置で済
み、燃料供給装置の簡略化を図ることができる。
また、上記排気干渉効果及び吸気慣性効果によ
る過給効果は、連通路16,18の位置及びその
通路断面積、並びに該連通路16,18を介して
の両気筒1A,1B間の高負荷用吸気通路10
a,10b及び低負荷用吸気通路9a,9bの各
通路長さLS,LP等を上述の如く設定することに
よつて得られ、過給機等を要さないので、既存の
吸気系の僅かな設計変更で済み、構造が極めて簡
単なものであり、よつて容易にかつ安価に実施す
ることができる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例をも包含するものであ
る。例えば、上記第1実施例では2気筒4サイク
ルエンジンに適用した例を示したが、本発明はデ
ユアルインダクシヨンタイプのその他各種多気筒
エンジンに対しても適用できるのは勿論のことで
ある。例えば、その一例として第5図に4バルブ
式の4気筒4サイクルエンジンに適用した第2実
施例を示す(尚、第1実施例と同一の部分につい
ては同一の符号を付してその詳細な説明は省略す
る)。
本例の場合、各気筒1A〜1Dの高負荷用吸気
通路10a〜10dは2次弁12の下流において
拡大室17′で形成される連通路16′によつて連
通され、また各気筒1A〜1Dの低負荷用吸気通
路9a〜9dは1次弁11下流において拡大室1
9′で形成される連通路18′によつて連通されて
おり、該連通路18′下流の各低負荷用吸気通路
9a〜9dには、燃料噴射ノズル15が配設され
ている。また、上記連通路16′,18′を介して
気筒1A〜1D間の高負荷用吸気通路10a〜1
0d及び低負荷用吸気通路9a〜9dの通路長さ
LS,LPは、排気干渉効果を得る場合には上記
()式の右辺第1項(開口時圧縮波発生から伝
播までに要する回転角度)が異なり(第8図参
照)、 LS=(θS−180−θO) ×(60/360N)×a …(′) により設定され、また吸気慣性効果を得る場合に
は上記()式によりZ=4として設定される。
尚、3気筒4サイクルエンジンに対しても、図示
していないが2気筒の場合と同様であり、各通路
長さLS,LPを上記(),()により設定すれ
ばよい。
また、上記第2実施例(4気筒4サイクルエン
ジン)では、第1、第4気筒1A,1Dの対応す
る各吸気通路9aと9d、10aと10dの通路
長さlP1とlP4、lS1とlS4はそれぞれ同じで、かつlP1
=lP4>lS1=lS4となり、また、第2,第3気筒1
B,1Cの各吸気通路9bと9c、10bと10
cの通路長さlP2とlP3、lS2とlS3はそれぞれ同じで、
かつlP2=lP3>lS2〕lS3となる。従つて、第1気筒
1A→第3気筒1C→第4気筒1D→第2気筒1
Bの点火順序では燃焼の連続する気筒間の通路長
さLP,LSは全て同じになる。すなわち、 LP=lP1(lP4)+lP2(lP3) LS=lS1(lS4)+lS2(lS3) となるので、各気筒1A〜1Dの各吸気通路9a
〜9d,10a〜10dは拡大室17′,19′部
分の近い所から分岐させるのが好ましい。
さらに、排気干渉効果及び吸気慣性効果の気筒
間干渉の作用過程は、一般の2気筒エンジンの場
合、第6図に示すように、既述と同様、排気干渉
効果(実線矢印で示す)及び吸気慣性効果(破線
矢印で示す)は第1気筒から第2気筒へ、第2気
筒から第1気筒へと順次交互に作用して行くので
ある。また、3気筒エンジンの場合には、第7図
に示すように、上記両効果は、2気筒の場合と同
様、第1気筒→第2気筒、第2気筒→第3気筒、
第3気筒→第1気筒へと順次作用していく。さら
に、4気筒エンジンの場合には、第8図に示すよ
うに、吸気慣性効果は、点火順次通りに第1気筒
→第3気筒、第3気筒→第4気筒、第4気筒→第
2気筒、第2気筒→第1気筒へと順次作用して行
き、排気干渉効果は、逆に位相が180゜遅れた気筒
から作用を受け、第3気筒→第1気筒、第4気筒
→第3気筒、第2気筒→第4気筒、第1気筒→第
2気筒、第3気筒→第1気筒へと作用するのであ
る。よつて、このように気筒間干渉を行う気筒間
の通路長さLS,LPを排気干渉効果又は吸気慣性
効果を得るように設定すればよい。
また、上記実施例では、1次弁11を主低負荷
用吸気通路9内に設けた型式のものについて示し
たが、該1次弁11を、主低負荷用吸気通路9と
主高負荷用吸気通路10との分岐部上流の主吸気
通路5に設けた型式のものも採用可能である。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、低負荷
用と高負荷用との2系統の独立した吸気通路を備
えた多気筒エンジンにおいて、5000〜7000rpmの
エンジン高回転時、排圧の高い回転域であり燃焼
室への開口面積が一気に増大しかつ早く開口する
側の吸気系統での排気干渉効果により強い過給効
果を十分かつ有効に得るとともに、上記5000〜
7000rpmの基準回転数よりも1000〜2000rpm低回
転側で他方の吸気系統での吸気慣性効果により過
給効果を得るようにしたので、過給機等を要さず
に既存の吸気系の僅かな設計変更による簡単な構
成でもつて、エンジンの中回転域から高回転域に
亘つて充填効率を高めて出力向上を有効に図るこ
とができ、よつてエンジンの出力向上対策の容易
実施化及びコストダウン化に大いに寄与できるも
のである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図及び第2
図は第1実施例を示す全体構成説明図及び同要部
概略図、第3図は第1実施例の吸気行程を示す説
明図、第4図は出力トルク特性を示す図、第5図
は第2実施例を示す第1図相当図、第6図〜第8
図はそれぞれ2気筒、3気筒及び4気筒エンジン
での気筒間干渉を示す説明図である。 1A〜1D…第1〜第4気筒、2…燃焼室、5
…主吸気通路、7…エアフローメータ、9…主低
負荷用吸気通路、9a〜9d…第1〜第4低負荷
用吸気通路、10…主高負荷用吸気通路、10a
〜10d…第1〜第4高負荷用吸気通路、11…
1次弁、12…2次弁、15…燃焼噴射ノズル、
16,16′…連通路、18,18′…連通路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 各気筒毎に互いに独立した低負荷用吸気通路
    と高負荷用吸気通路とを有するとともに該各気筒
    の低負荷用吸気通路と高負荷用吸気通路とを各気
    筒の燃焼室に互いに独立した低負荷用吸気ポート
    及び高負荷用吸気ポートを介して開口させた吸気
    通路を備え、該吸気通路は、少なくとも上記低負
    荷用吸気通路を流れる吸気量を変化させる1次弁
    と、上記高負荷用吸気通路を流れる吸気量を変化
    させる2次弁とを有するエンジンの吸気装置であ
    つて、 上記1次弁及び2次弁の下流において上記各気
    筒の低負荷用吸気通路同士及び高負荷用吸気通路
    同士をそれぞれ各吸気通路の最小通路断面積以上
    の通路断面積を持つ連通路で互いに連通し、 上記高負荷用吸気通路及び低負荷用吸気通路の
    いずれか一方の最小通路断面積及び燃焼室への開
    口断面積を他方よりも大きく設定し、 上記高負荷用吸気ポート及び低負荷用吸気ポー
    トのうち燃焼室への開口断面積が大きい方の吸気
    ポートの開口時期を他方の吸気ポートの開口時期
    より以早に設定し、 上記高負荷用吸気通路及び低負荷用吸気通路の
    うち最小通路断面積が大きい方の吸気系統におい
    て上記連通路を介しての各気筒間の吸気通路の通
    路長さを、5000〜7000rpmのエンジンの高回転
    時、一つの気筒の吸気ポートの開口時に生じる圧
    縮波が吸気行程終期にある他の気筒の吸気ポート
    に伝播して過給を行うように設定し、 上記他方の吸気系統において上記連通路を介し
    ての各気筒間の吸気通路の通路長さを、上記5000
    〜7000rpmの間で設定された基準回転数よりも
    1000〜2000rpm低回転側で、一つの気筒の吸気ポ
    ートの閉口時に生じる圧縮波が吸気行程終期にあ
    る他の気筒の吸気ポートに伝播して過給を行うよ
    うに設定したことを特徴とするエンジンの吸気装
    置。 2 2気筒又は3気筒4サイクルエンジンにおい
    て、上記吸気ポート開口時の圧縮波により過給を
    行う場合の連通路を介しての各気筒間の吸気通路
    の通路長さLS、及び上記吸気ポート閉口時の圧縮
    波により過給を行う場合の連通路を介しての各気
    筒間の吸気通路の通路長さLPを、下記式 LS={(720/Z)+θS−θO} ×(60/360N)×a LP={(720/Z)−θ1} ×(60/360N)×a (ここで、Zは気筒数、θSは開口断面積が大き
    い方の吸気ポートの開口期間、θOは吸気ポートの
    開口から開口時圧縮波が実質的に発生するまでの
    期間と効果的に過給を行うために該開口時圧縮波
    が伝播される他気筒の吸気ポートの閉口直前の時
    期から閉口までの期間とを合算した無効期間、θ1
    は吸気ポートの閉口から閉口時圧縮波が実質的に
    発生するまでの期間と効果的に過給を行うために
    該閉口時圧縮波が伝播される他気筒の吸気ポート
    の閉口直前の時期から閉口までの期間とを合算し
    た無効期間、Nはエンジン回転数、aは圧力波の
    伝播速度である) により設定した特許請求の範囲第1項記載のエン
    ジンの吸気装置。 3 4気筒4サイクルエンジンにおいて、上記吸
    気ポート開口時の圧縮波により過給を行う場合の
    連通路を介しての各気筒間の吸気通路の通路長さ
    LS、及び上記吸気ポート閉口時の圧縮波により過
    給を行う場合の連通路を介しての各気筒間の吸気
    通路の通路長さLPを、下記式 LS=(θS−180−θO) ×(60/360N)×a LP={(720/Z)−θ1} ×(60/360N)×a (ここで、Zは気筒数、θSは開口面積が大きい
    方の吸気ポートの開口期間、θOは吸気ポートの開
    口から開口時圧縮波が実質的に発生するまでの期
    間と効果的に過給を行うために該開口時圧縮波が
    伝播される他気筒の吸気ポートの閉口直前の時期
    から閉口までの期間とを合算した無効期間、θ1
    吸気ポートの閉口から閉口時圧縮波が実質的に発
    生するまでの期間と効果的に過給を行うために該
    閉口時圧縮波が伝播される他気筒の吸気ポートの
    閉口直前の時期から閉口までの期間とを合算した
    無効期間、Nはエンジン回転数、aは圧力波の伝
    播速度である)により設定した特許請求の範囲第
    1項記載のエンジンの吸気装置。
JP57190618A 1982-10-28 1982-10-28 エンジンの吸気装置 Granted JPS5979038A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57190618A JPS5979038A (ja) 1982-10-28 1982-10-28 エンジンの吸気装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57190618A JPS5979038A (ja) 1982-10-28 1982-10-28 エンジンの吸気装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5979038A JPS5979038A (ja) 1984-05-08
JPH0452375B2 true JPH0452375B2 (ja) 1992-08-21

Family

ID=16261063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57190618A Granted JPS5979038A (ja) 1982-10-28 1982-10-28 エンジンの吸気装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5979038A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT400741B (de) * 1989-01-20 1996-03-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Ansaugsystem für brennkraftmaschinen mit mehreren zylindern, insbesondere in v-anordnung

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5979038A (ja) 1984-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6211169B2 (ja)
JPH0452375B2 (ja)
JPH0452377B2 (ja)
JPH0452372B2 (ja)
JPH0559249B2 (ja)
JPH0452374B2 (ja)
JPH0337009B2 (ja)
JPH0452376B2 (ja)
JPH0452373B2 (ja)
JPH0128209B2 (ja)
JPS60222523A (ja) エンジンの吸気装置
JP2583528B2 (ja) エンジンの吸気装置
JPS60222524A (ja) エンジンの吸気装置
JPH0337012B2 (ja)
JPS6326261B2 (ja)
JPS6323370B2 (ja)
JPS6340251B2 (ja)
JPS5979044A (ja) ロ−タリピストンエンジンの吸気装置
JPS59141726A (ja) ロ−タリピストンエンジンの吸気装置
JPH0337011B2 (ja)
JPH0337013B2 (ja)
JPH01182525A (ja) エンジンのバルブタイミング制御装置
JPS5970835A (ja) ロ−タリピストンエンジンの吸気装置
JPS6326262B2 (ja)
JPS5970834A (ja) ロ−タリピストンエンジンの吸気装置