JPH07174024A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
内燃機関の吸気装置Info
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- JPH07174024A JPH07174024A JP21498494A JP21498494A JPH07174024A JP H07174024 A JPH07174024 A JP H07174024A JP 21498494 A JP21498494 A JP 21498494A JP 21498494 A JP21498494 A JP 21498494A JP H07174024 A JPH07174024 A JP H07174024A
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- F02B27/02—Use 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 the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
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- F02B27/0247—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes
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- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 平均有効圧ひいてはトルクを高める。
【構成】 吸気装置は接続管５，６によって互いに接続
された２個の共鳴容器３，４を備えている。この共鳴容
器は個々の吸気管１０，１１によってシリンダ７，８に
接続されている。共鳴管１２〜１７によって共鳴容器
３，４に容器２０が接続されている。接続管５，６と複
数の共鳴管１２〜１７は制御可能な遮断機構３０〜３３
を備えている。吸気装置に空気を供給する分岐管２５は
一方の接続管５と容器２０に接続されている。回転数の
上昇時に、遮断機構は段滝状に開放する。それによっ
て、接続される容積が増大する。
された２個の共鳴容器３，４を備えている。この共鳴容
器は個々の吸気管１０，１１によってシリンダ７，８に
接続されている。共鳴管１２〜１７によって共鳴容器
３，４に容器２０が接続されている。接続管５，６と複
数の共鳴管１２〜１７は制御可能な遮断機構３０〜３３
を備えている。吸気装置に空気を供給する分岐管２５は
一方の接続管５と容器２０に接続されている。回転数の
上昇時に、遮断機構は段滝状に開放する。それによっ
て、接続される容積が増大する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多シリンダ型および二
列シリンダ型の内燃機関の吸気装置（吸気系統）に関
し、更に詳しくは、シリンダ列のシリンダがそれぞれ吸
気管によってこの列に付設された共鳴容器に接続され、
少なくとも１本の接続管が共鳴容器の間に延設され、こ
の接続管に新鮮空気が流入し、接続管が少なくとも１個
の制御可能な遮断機構を備えている吸気装置に係わる。
列シリンダ型の内燃機関の吸気装置（吸気系統）に関
し、更に詳しくは、シリンダ列のシリンダがそれぞれ吸
気管によってこの列に付設された共鳴容器に接続され、
少なくとも１本の接続管が共鳴容器の間に延設され、こ
の接続管に新鮮空気が流入し、接続管が少なくとも１個
の制御可能な遮断機構を備えている吸気装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の出力はその行程容積と平均有
効圧の積に直接比例する。排気ガスの両と燃料消費にと
って望ましくない行程容積の増大を避けるために、平均
有効圧を適切に高めて出力を増大させる方法がある。こ
れにより、内燃機関のトルクが増大する。というのは、
このトルクが前記の積から直接生じるからである。
効圧の積に直接比例する。排気ガスの両と燃料消費にと
って望ましくない行程容積の増大を避けるために、平均
有効圧を適切に高めて出力を増大させる方法がある。こ
れにより、内燃機関のトルクが増大する。というのは、
このトルクが前記の積から直接生じるからである。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３４２４
４３３号明細書により、２個の共鳴容器を備えた前記種
類の吸気装置が知られている。この共鳴容器は遮断可能
な２本の共鳴管に接続されている。この共鳴管の中に、
供給される新鮮空気が流入する。共鳴容器からシリンダ
ヘッドの吸気通路まで個々の吸気管が延びている。スロ
ットル弁によって制御される容器の連通横断面積に依存
して、平均有効圧ひいてはトルクが広い回転数範囲で増
大する。
４３３号明細書により、２個の共鳴容器を備えた前記種
類の吸気装置が知られている。この共鳴容器は遮断可能
な２本の共鳴管に接続されている。この共鳴管の中に、
供給される新鮮空気が流入する。共鳴容器からシリンダ
ヘッドの吸気通路まで個々の吸気管が延びている。スロ
ットル弁によって制御される容器の連通横断面積に依存
して、平均有効圧ひいてはトルクが広い回転数範囲で増
大する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、内燃機関のできるだけ回転数範囲全体にわたって
平均有効圧を高めるように、冒頭に述べた種類の吸気装
置を改良することである。
題は、内燃機関のできるだけ回転数範囲全体にわたって
平均有効圧を高めるように、冒頭に述べた種類の吸気装
置を改良することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明に従
い、各々のシリンダに少なくとも１本の共鳴管が付設さ
れ、この共鳴管がシリンダ列の共鳴容器から、共鳴管に
とって共通である、新鮮空気入口を備えた容器まで延び
るよう配置され、シリンダ列に付設された共鳴管の少な
くとも１本に、制御可能な遮断機構が設けられているこ
とによって解決される。
い、各々のシリンダに少なくとも１本の共鳴管が付設さ
れ、この共鳴管がシリンダ列の共鳴容器から、共鳴管に
とって共通である、新鮮空気入口を備えた容器まで延び
るよう配置され、シリンダ列に付設された共鳴管の少な
くとも１本に、制御可能な遮断機構が設けられているこ
とによって解決される。
【０００６】本発明の有利な実施形は従属請求項に記載
してある。内燃機関の場合、共鳴容器と接続管によって
形成された二室型共鳴装置に付加して、各シリンダに共
鳴管が付設されている。この共鳴管は各シリンダ列の共
鳴容器から、すべての共鳴管にとって共通の容器まで延
びている。この共鳴管は新鮮空気入口を備え、少なくと
も一方のシリンダ列の一つの共鳴管内に、制御可能な遮
断機構が設けられている。この容器と共鳴管により、各
シリンダには、多量の新鮮空気が供給され、それによっ
て平均有効圧が上昇する。制御可能な遮断機構によっ
て、その都度供される共鳴装置が内燃機関の実際の回転
数範囲に適合するので、高いレベルにある一様なトルク
経過が、感知可能な落ち込みなしに保証される。
してある。内燃機関の場合、共鳴容器と接続管によって
形成された二室型共鳴装置に付加して、各シリンダに共
鳴管が付設されている。この共鳴管は各シリンダ列の共
鳴容器から、すべての共鳴管にとって共通の容器まで延
びている。この共鳴管は新鮮空気入口を備え、少なくと
も一方のシリンダ列の一つの共鳴管内に、制御可能な遮
断機構が設けられている。この容器と共鳴管により、各
シリンダには、多量の新鮮空気が供給され、それによっ
て平均有効圧が上昇する。制御可能な遮断機構によっ
て、その都度供される共鳴装置が内燃機関の実際の回転
数範囲に適合するので、高いレベルにある一様なトルク
経過が、感知可能な落ち込みなしに保証される。
【０００７】有利な実施形では、シリンダ列の複数の共
鳴管が遮断機構を備えている。それによって、共鳴装置
が回転数に一層良好に適合する。その際、共鳴管は互い
に異なる直径およびまたは長さを有していてもよい。そ
れによって、回転数の低い範囲においては比較的に長く
て細い管が必要とされ、回転数の高い範囲においては比
較的に短く直径が大きな管が必要とされる。
鳴管が遮断機構を備えている。それによって、共鳴装置
が回転数に一層良好に適合する。その際、共鳴管は互い
に異なる直径およびまたは長さを有していてもよい。そ
れによって、回転数の低い範囲においては比較的に長く
て細い管が必要とされ、回転数の高い範囲においては比
較的に短く直径が大きな管が必要とされる。
【０００８】いろいろな回転範囲の要求に一層良好に適
合させるために、制御可能な開閉機構を備えた第２の接
続管を共鳴容器の間に設けることができる。この接続管
は第１の接続管と同様に共鳴管として作用する。
合させるために、制御可能な開閉機構を備えた第２の接
続管を共鳴容器の間に設けることができる。この接続管
は第１の接続管と同様に共鳴管として作用する。
【０００９】他の有利な実施形では、容器が内燃機関の
縦方向に延びる対称平面内に設けられ、共鳴容器がこの
対称平面から離して平行に延びるよう配置されている
と、等しい管長の対向配置された共鳴管と、流れ的に望
ましい直線的な延長が得られる。
縦方向に延びる対称平面内に設けられ、共鳴容器がこの
対称平面から離して平行に延びるよう配置されている
と、等しい管長の対向配置された共鳴管と、流れ的に望
ましい直線的な延長が得られる。
【００１０】その際必要な共鳴管の長さは、内燃機関と
反対の接続管の側に容器を配置することによって得られ
る。共鳴容器内にある共鳴管の部分が円筒状であり、か
つ吸気管の流入漏斗状部に対して一直線上に設けられて
いると、吸気管への最適な流入状態が得られる。それに
よって、例えば他方のシリンダの吸込みによって、どの
クランク角度でも流入漏斗状部の手前で空気不足が生じ
ることがない。
反対の接続管の側に容器を配置することによって得られ
る。共鳴容器内にある共鳴管の部分が円筒状であり、か
つ吸気管の流入漏斗状部に対して一直線上に設けられて
いると、吸気管への最適な流入状態が得られる。それに
よって、例えば他方のシリンダの吸込みによって、どの
クランク角度でも流入漏斗状部の手前で空気不足が生じ
ることがない。
【００１１】吸気管から新鮮空気を供給される停止可能
な吸気弁に加えて、持続的に運転される吸気弁を備えた
内燃機関の場合には、容器から弁へ直接案内される他の
共鳴管を各シリンダに付設することができる。これによ
り、内燃機関の比較的に低い出力範囲において、エミッ
ションを減らす運転が可能である。一方、負荷または回
転数が上昇すると、遮断機構が歩進的に作動させられ
る。この場合、停止可能な吸気弁も作動する。
な吸気弁に加えて、持続的に運転される吸気弁を備えた
内燃機関の場合には、容器から弁へ直接案内される他の
共鳴管を各シリンダに付設することができる。これによ
り、内燃機関の比較的に低い出力範囲において、エミッ
ションを減らす運転が可能である。一方、負荷または回
転数が上昇すると、遮断機構が歩進的に作動させられ
る。この場合、停止可能な吸気弁も作動する。
【００１２】すべての遮断機構は、空気圧式の調節箱に
よって操作可能な回転弁として形成可能である。この調
節箱は内燃機関の電子制御装置を介して制御されるタク
ト弁を介して操作される。この制御装置は内燃機関の回
転数およびまたは負荷、例えばスロットル弁位置に依存
してタクト弁を制御する。
よって操作可能な回転弁として形成可能である。この調
節箱は内燃機関の電子制御装置を介して制御されるタク
ト弁を介して操作される。この制御装置は内燃機関の回
転数およびまたは負荷、例えばスロットル弁位置に依存
してタクト弁を制御する。
【００１３】
【実施例】次に、図に基づいて、本発明を例示的に説明
する。二つのシリンダ列１，２を有する内燃機関は吸気
装置を備えている。この吸気装置はシリンダ列１，２に
付設された共鳴容器３，４と、この共鳴容器を互いに接
続する第１と第２の接続管５，６と、個々のシリンダ
７，８から共鳴容器３，４へ延びかつ流入漏斗状部９に
よって共鳴容器に接続された吸気管１０，１１とからな
っている。
する。二つのシリンダ列１，２を有する内燃機関は吸気
装置を備えている。この吸気装置はシリンダ列１，２に
付設された共鳴容器３，４と、この共鳴容器を互いに接
続する第１と第２の接続管５，６と、個々のシリンダ
７，８から共鳴容器３，４へ延びかつ流入漏斗状部９に
よって共鳴容器に接続された吸気管１０，１１とからな
っている。
【００１４】各々のシリンダ７，８には共鳴管１２〜１
７が付設されている。この共鳴管は区間１８または１９
を備え、それぞれの共鳴容器３，４の中まで延び、そし
て対称平面Ｅ−Ｅ内にある容器２０まで達している。区
間１８，１９はそれぞれ円筒形であり、流入漏斗状部９
に対して距離２１，２２だけ離して流入漏斗状部と一直
線上に設けられている。
７が付設されている。この共鳴管は区間１８または１９
を備え、それぞれの共鳴容器３，４の中まで延び、そし
て対称平面Ｅ−Ｅ内にある容器２０まで達している。区
間１８，１９はそれぞれ円筒形であり、流入漏斗状部９
に対して距離２１，２２だけ離して流入漏斗状部と一直
線上に設けられている。
【００１５】第１の接続管５と容器２０はそれぞれ新鮮
空気入口２３または２４を備えている。この新鮮空気入
口には分岐管２５が接続している。この分岐管には、ス
ロットル弁２６を備えた入口２７から吸込空気が供給さ
れる。
空気入口２３または２４を備えている。この新鮮空気入
口には分岐管２５が接続している。この分岐管には、ス
ロットル弁２６を備えた入口２７から吸込空気が供給さ
れる。
【００１６】新鮮空気入口２３の両側において第１の接
続管５には、制御可能な遮断機構３０が設けられてい
る。一方、第２の接続管６はほぼ対称平面Ｅ−Ｅ内にあ
る制御可能な遮断機構３１を備えている。シリンダ列１
または２のそれぞれ３本の並べて設けられた共鳴管１
２，１３，１４または１５，１６，１７のうち、それぞ
れ外側の２本の管１２，１５または１４，１７は制御可
能な遮断機構３２または３３を備えている。
続管５には、制御可能な遮断機構３０が設けられてい
る。一方、第２の接続管６はほぼ対称平面Ｅ−Ｅ内にあ
る制御可能な遮断機構３１を備えている。シリンダ列１
または２のそれぞれ３本の並べて設けられた共鳴管１
２，１３，１４または１５，１６，１７のうち、それぞ
れ外側の２本の管１２，１５または１４，１７は制御可
能な遮断機構３２または３３を備えている。
【００１７】シリンダ列１または２の２本の共鳴管１
３，１４または１６，１７はそれぞれ等しい直径Ｄ１を
有し一方、他の共鳴管１２または１５は幾分大きな直径
Ｄ２を有する。接続管５，６は、直径Ｄ１またはＤ２の
約２倍の大きさの等しい直径Ｄ３を有する。
３，１４または１６，１７はそれぞれ等しい直径Ｄ１を
有し一方、他の共鳴管１２または１５は幾分大きな直径
Ｄ２を有する。接続管５，６は、直径Ｄ１またはＤ２の
約２倍の大きさの等しい直径Ｄ３を有する。
【００１８】共鳴容器３，４は対称平面Ｅ−Ｅから離れ
て平行に延びている。この対称平面に対して垂直に接続
管５，６が設けられている。共鳴管１２〜１７は対称平
面に対して垂直で互いに平行な平面内を延びている。
て平行に延びている。この対称平面に対して垂直に接続
管５，６が設けられている。共鳴管１２〜１７は対称平
面に対して垂直で互いに平行な平面内を延びている。
【００１９】内燃機関の回転数が比較的に低い、図１に
示す第１の状態では、すべての遮断機構３０〜３３が閉
じている。新鮮空気は容器２０と中央の共鳴管１３また
は１６を経て共鳴容器３または４に達し、そこからシリ
ンダ７，８のそれぞれ二つの吸気弁３４に新鮮空気を供
給する吸込管１０または１１を経て、シリンダ７または
８に達する。
示す第１の状態では、すべての遮断機構３０〜３３が閉
じている。新鮮空気は容器２０と中央の共鳴管１３また
は１６を経て共鳴容器３または４に達し、そこからシリ
ンダ７，８のそれぞれ二つの吸気弁３４に新鮮空気を供
給する吸込管１０または１１を経て、シリンダ７または
８に達する。
【００２０】回転数が更に上昇すると、遮断機構３０〜
３３が段滝状（縦続的）に順々に作動させられる。従っ
て、全部で５個の状態が生ずる。その際、第２の状態は
共鳴管１４，１７内の遮断機構３３の同時開放によって
得られる。第３の状態では更に、遮断機構３２が共鳴管
１２，１５を開放する。この三つの状態では、吸い込ま
れた新鮮空気の全量がもっぱら容器２０を経てシリンダ
７，８に達する。
３３が段滝状（縦続的）に順々に作動させられる。従っ
て、全部で５個の状態が生ずる。その際、第２の状態は
共鳴管１４，１７内の遮断機構３３の同時開放によって
得られる。第３の状態では更に、遮断機構３２が共鳴管
１２，１５を開放する。この三つの状態では、吸い込ま
れた新鮮空気の全量がもっぱら容器２０を経てシリンダ
７，８に達する。
【００２１】図３に示す第４の状態では、遮断機構３０
が開放するので、付加的な吸込空気が第１の接続管５を
経て共鳴容器３，４に流れる。最後に、最高回転数のた
めの第５の状態では遮断機構３１が開放するので、吸気
系内にあるすべての容積が接続される。回転数が低下す
ると、遮断機構は逆の順序で閉じる。
が開放するので、付加的な吸込空気が第１の接続管５を
経て共鳴容器３，４に流れる。最後に、最高回転数のた
めの第５の状態では遮断機構３１が開放するので、吸気
系内にあるすべての容積が接続される。回転数が低下す
ると、遮断機構は逆の順序で閉じる。
【００２２】図４の変形例では、各シリンダ７，８は他
の吸気弁３５を備えている。この吸気弁３５にはそれぞ
れ、固有の共鳴管３６が付設されている。この共鳴管は
共鳴容器３，４を迂回して、容器２０からこの吸気弁３
５に直接延びており、遮断機構を備えていない。この場
合、吸気弁３４は図示していない方法で停止可能に形成
されている。一方、吸気弁３５は持続的に運転される。
の吸気弁３５を備えている。この吸気弁３５にはそれぞ
れ、固有の共鳴管３６が付設されている。この共鳴管は
共鳴容器３，４を迂回して、容器２０からこの吸気弁３
５に直接延びており、遮断機構を備えていない。この場
合、吸気弁３４は図示していない方法で停止可能に形成
されている。一方、吸気弁３５は持続的に運転される。
【００２３】
【発明の効果】本発明による吸気装置は、内燃機関ので
きるだけ全体の回転数範囲において平均有効圧ひいては
トルクを高めることができるという利点がある。
きるだけ全体の回転数範囲において平均有効圧ひいては
トルクを高めることができるという利点がある。
【図１】本発明の吸気装置を部分的に切断して示す側面
図である。
図である。
【図２】図１の矢印Ｘ方向から見た、第１の状態の概略
平面図である。
平面図である。
【図３】図１の矢印Ｘ方向から見た、他の状態の概略平
面図である。
面図である。
【図４】図１の矢印Ｘ方向から見た、本発明の吸気装置
の変形例の概略平面図である。
の変形例の概略平面図である。
１，２ シリンダ列 ３，４ 共鳴容器 ５，６ 接続管 ７，８ シリンダ ９ 流入漏斗状部 １０，１１ 吸込管 １２〜１７ 共鳴管 １８，１９ 共鳴管の区間 ２０ 容器 ２１，２２ 距離 ２４ 新鮮空気入口 ３０，３１ 遮断機構 ３２，３３ 遮断機構 Ｄ１，Ｄ２ 共鳴管の直径 Ｅ−Ｅ 対称平面 Ｒ 内燃機関の縦方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 35/104 35/10
Claims (15)
- 【請求項１】 多シリンダ型および二列シリンダ型の内
燃機関の吸気装置であって、シリンダ列のシリンダがそ
れぞれ吸気管によってこの列に付設された共鳴容器に接
続され、少なくとも１本の接続管が共鳴容器の間に延設
され、この接続管に新鮮空気が流入し、接続管が少なく
とも１個の制御可能な遮断機構を備えている吸気装置に
おいて、各々のシリンダ（７，８）に少なくとも１本の
共鳴管（１２〜１７）が付設され、この共鳴管がシリン
ダ列（１，２）の共鳴容器（３，４）から、共鳴管にと
って共通である、新鮮空気入口（２４）を備えた容器
（２０）まで延びるよう配置され、シリンダ列（１，
２）に付設された共鳴管の少なくとも１本に、制御可能
な遮断機構（３２，３３）が設けられていることを特徴
とする吸気装置。 - 【請求項２】 各々のシリンダ列（１または２）の少な
くとも２本の共鳴管（１２，１４または１５，１７）
に、制御可能な遮断機構（３２，３３）が設けられてい
ることを特徴とする請求項１の吸気装置。 - 【請求項３】 第１の接続管（５）に対して平行に、第
２の接続管（６）が共鳴容器（３，４）の間に延設さ
れ、この第２の接続管が少なくとも１個の制御可能な遮
断機構（３１）を備えていることを特徴とする請求項１
の吸気装置。 - 【請求項４】 共鳴容器（３，４）が対称平面（Ｅ−
Ｅ）から離してかつ対称平面の両側で平行に設けられ、
容器（２０）がこの対称平面内に配置されていることを
特徴とする請求項１の吸気装置。 - 【請求項５】 接続管（５，６）が対称平面（Ｅ−Ｅ）
に対して垂直に内燃機関と容器（２０）の間に延設され
ていることを特徴とする請求項４の吸気装置。 - 【請求項６】 共鳴管（１２〜１７）の一部が共鳴容器
（３，４）の中まで達していることを特徴とする請求項
１の吸気装置。 - 【請求項７】 遮断機構（３２または３３）が共鳴容器
（３，４）の中にある共鳴管（１２，１５または１４，
１７）の部分（１８または１９）内に設けられているこ
とを特徴とする請求項２または３の吸気装置。 - 【請求項８】 各々のシリンダ列（１または２）の少な
くとも２本の共鳴管（１２，１３または１５，１６）が
互いに異なる直径（Ｄ２またはＤ１）を有することを特
徴とする請求項１または７の吸気装置。 - 【請求項９】 共鳴容器（３または４）の中を延びる少
なくとも２本の共鳴管（１２，１３，１４または１５，
１６，１７）の部分（１８，１９）が互いに異なる長さ
を有することを特徴とする請求項６または８の吸気装
置。 - 【請求項１０】 一方のシリンダ列（１，２）の２本の
共鳴管（１３と１４，１６と１７）が同じ直径（Ｄ１）
を有し、この共鳴管の一方（１４，１７）が制御可能な
遮断機構（３３）を備えていることを特徴とする請求項
８または９の吸気装置。 - 【請求項１１】 共鳴管の部分（１８，１９）が円筒状
に形成され、吸気管（１０，１１）の流入漏斗状部
（９）に対して一直線上に距離（２１，２２）をおいて
配置されていることを特徴とする請求項７の吸気装置。 - 【請求項１２】 第１の接続管（５）が対称平面（Ｅ−
Ｅ）の両側に、制御可能な遮断機構（３０）を１個ずつ
備え、第２の接続管（６）がほぼ対称平面内にある制御
可能な遮断機構（３１）を備えていることを特徴とする
請求項３の吸気装置。 - 【請求項１３】 各シリンダ列（１または２）が内燃機
関の縦方向（Ｒ）に並べて設けられた３本の共鳴管を備
え、外側の２本の共鳴管（１２，１４または１５，１
７）に、制御可能な遮断機構（３２，３３）が付設され
ていることを特徴とする請求項１０の吸気装置。 - 【請求項１４】 両接続管（５，６）が同一の直径（Ｄ
３）を有し、この直径が共鳴管（１２〜１７）の直径
（Ｄ１，Ｄ２）の約２倍の大きさであることを特徴とす
る請求項３の吸気装置。 - 【請求項１５】 各々のシリンダ（７，８）に他の共鳴
管（３６）が付設され、この共鳴管が共鳴容器（３，
４）を迂回してシリンダ（７，８）から容器（２０）ま
で延びていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれ
か一つの吸気装置。
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