JPH0768907B2 - ディーゼルエンジンの慣性過給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ディーゼルエンジンの吸気装置に係り、詳し
くは、エンジンの全運転領域に亙って良好な吸気体積効
率を得ることができるようにしたディーゼルエンジンの
慣性過給装置に関するものである。

〈従来の技術〉 ディーゼルエンジンの吸気体積効率をか改善するため
に、エネルギ消費を伴なわない慣性過給装置を設けるこ
とが多い。ところで、このような慣性過給装置を設けた
場合は、吸気通路に設けられる共鳴通路の共鳴周波数に
よって過給特性が特定されてしまうために、従来では共
鳴周波数の異る２つの共鳴通路を設けてエンジンの運転
状態に応じてこれらの共鳴通路を使い分け、あるいは、
共鳴通路の長さを変化させてその共鳴周波数を変化させ
て慣性過給効果のマッチング領域を実質的に増大させる
ようにしていた（特開昭59−126028号公報などを参
照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来のように例えば２つの共鳴通路を使
い分け、あるいは共鳴通路の長さを変化させるようにし
た場合においてもエンジンの全運転領域に亙って吸気の
体積効率を向上させることは困難であった。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、
簡単な管路を付加することにより、慣性過給のマッチン
グ領域を飛躍的に拡大させることを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明は、吸気系に共鳴通路
を設けることにより、該共鳴通路に発生する空気の振動
を利用して慣性過給を行わせるようにしたディーゼルエ
ンジンにおいて、エンジンの気筒を吸気行程が重なり合
わない気筒のみによる気筒群に分割し、これらの各気筒
群に対応させて設けた吸気マニフォールドの集合部とエ
アクリーナとをそれぞれ共鳴通路を介して接続してい
る。又、前記両共鳴通路の途中を相互に連通させる連動
路を設けるとともに、エンジンが高速領域で運転されて
いるときにのみ前記連通路を開く常閉の開閉弁を設けて
いる。

一方、前記各気筒群に対応する補助共鳴通路をエアクリ
ーナから延設するとともに、前記各気筒群に対応させた
補助マニフォールドを設けることにより、前記補助共鳴
通路の先端を各吸気ボートの内奥端にそれぞれ開口させ
ている。そして、前記補助共鳴通路の有効長さを前記共
鳴通路の最大有効長さより長くすると同時に、前記補助
共鳴通路の管断面積を前記共鳴通路の管断面積より小さ
くしてディーゼルエンジンの慣性過給装置を構成してい
る。

〈作用〉 斯る構成になるディーゼルエンジンの慣性過給装置にお
いて、共鳴通路の途中を相互に連通させる連通路に設け
られている開閉弁が開くと、この共鳴通路の有効長さが
短くなり、開閉弁が閉じられるとその有効長さが長くな
る。又、通路の有効長さが短くなり、あるいは、管断面
積が大きくなるにともなって共鳴通路の共鳴周波数が高
くなる。従って、連通路に設けられている開閉弁を開く
と共鳴通路の共鳴周波数が高くなり、開閉弁を閉じると
共鳴周波数が低くなるために、エンジンが高速領域で運
転されているときに開閉弁を開いて共鳴周波数を高くす
るとともに、エンジンが中速領域で運転されているとき
に開閉弁を閉じて共鳴周波数を低くすることにより、中
・高速いずれの領域においても充分な慣性過給を行なわ
せることができることになる。

一方、補助共鳴通路は前記共鳴通路の最大有効長さより
も長く、しかも、この補助共鳴通路の管断面積を共鳴通
路の管断面積よりも小さくしているために、この補助共
鳴通路の共鳴周波数は共鳴通路の最低共鳴周波数よりも
低くなる。従って、エンジンが低速（極低速）領域で運
転されたときに補助共鳴通路が共鳴し、この共鳴効果に
よる押込み作用を受けた空気が補助マニフォールドから
各吸気ポートの内奥部まで誘導されるために、共鳴通路
のみでは得られなかった低速領域においても効率の高い
慣性過給を行わせることができ、全体としてのマッチン
グ領域が飛躍的に拡大される。又、吸気マニフォールド
を経て吸気ポートに導入された空気と補助マニフォール
ドを経て吸気ポートの内奥部に導入された空気とが吸気
ポート内で干渉することなく相互に誘引しながら燃焼室
に流入するために、あたかもエアジェットを設けた場合
と同様に効率の高い過給を行わせることができる。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係るディーゼルエンジンの慣性過給装
置の一実施例を示す概略構成図であり、燃料の噴射順序
を第１気筒、第４気筒、第２気筒、第６気筒、第３気
筒、第５気筒に設定し、若しくは第１気筒、第５気筒、
第３気筒、第６気筒、第２気筒、第４気筒に設定した直
列６気筒エンジン１の気筒を吸気行程が重なり合わない
第１気筒〜第３気筒のみによる第１気筒群と第４気筒〜
第６気筒のみによる第２気筒群とに区分し、各気筒群に
それぞれ吸気マニフォールド2a,2b及び補助マニフォー
ルド3a,3bを設けている。

又、前記吸気マニフォールド2a,2bの集合部とエアクリ
ーナ４とをそれぞれ共鳴通路5,5を介して接続するとと
もに、両共鳴通路5,5の中間部分を開閉弁６を備えた連
通路７を介して相互に接続している。前記開閉弁６は、
図示しない回転センサの出力に基づいて開閉作動する常
閉のバルブで構成されており、エンジン１が高速領域で
運転されていることが検出されたときにのみ開弁してこ
の共鳴通路5,5の有効長さを短縮させることにより、そ
の共鳴周波数をこの運転領域（高速領域）で発生する吸
気の脈動周波数と一致させる一方、エンジン１が中・低
速領域で運転されているときは開閉弁６が連通路７を閉
鎖して共鳴通路5,5の有効長さを大きくすることによ
り、その共鳴周波数をこの運転領域（中速領域）で発生
する吸気の脈動周波数と一致させている。

又、前記補助マニフォールド3a,3bの集合部と前記エア
クリーナ４とをそれぞれ補助共鳴通路8a,8bを介して接
続することにより、補助共鳴通路8a,8aから補助マニフ
ォールド3a,3bを経て吸気ポート９の内奥端に空気を導
入するようにしている。

又、前記各補助共鳴通路8a,8bの長さを前記共鳴通路５
の最大有効長さより長くするとともに、この補助共鳴通
路8a,8bの管断面積を共鳴通路５の管断面積より小さく
することにより、この補助共鳴通路8a,8bの共鳴周波数
をエンジン１の低速領域で発生する吸気の脈動周波数と
一致させている。

従って、エンジン１が高速領域で運転されたときは開閉
弁６が連通路７を開いて共鳴通路５の共鳴周波数を高速
領域での吸気の脈動周波数と一致させ、エンジン１が中
速領域で運転されたときは開閉弁６が連通路７を閉じて
共鳴通路５の共鳴周波数をエンジン１の中速領域での吸
気の脈動周波数と一致させる。

又、エンジン１が低速領域で運転された場合は吸気の脈
動周波数が共鳴通路５の共鳴周波数よりも低くなるので
この共鳴通路５による慣性過給が行なわれなくなる。し
かしながら、この場合はエンジン１の吸気脈動の周波数
が補助共鳴通路8a,8bの共鳴周波数と一致するので、こ
の補助共鳴通路8a,8bによる慣性過給が行なわれる。

つまり、エンジン１の中・高速領域では共鳴通路55によ
る慣性過給が行なわれ、低速領域では補助共鳴通路8a,8
bによる慣性過給が行なわれるために、第３図に示すよ
うに高速、中速及び低速のいずれの領域においても吸気
の体積効率が高くなる。

即ち、従来では２種の共鳴通路を設けてエンジンの運転
状態に応じてこれを使い分け、あるいは、エンジンの運
転状態に応じて共鳴通路の長さを変化させてその共鳴周
波数を変更するようにしていたのでマッチング領域が狭
くなっていたが、本発明ではエンジンの中・高速領域で
は共鳴通路による慣性効果で多量の空気を導入させるこ
とができ、エンジンの低速領域では補助共鳴通路による
慣性効果で多量の空気を導入できるために、慣性過給の
マッチング領域が飛躍的に拡大される。

又、低速領域で慣性効果が発揮される補助共鳴通路を吸
気ポートの内奥端に開口させているために共鳴通路から
吸気マニフォールドを経て吸気ポートに導入された空気
と補助共鳴通路から補助マニフォールドを経て吸気ポー
トの内奥部に導入された空気とが吸気ポート内で干渉す
ることなく相互に誘引しながら燃焼室に流入する。従っ
て、あたかもエアジェットを設けた場合と同様に効率の
高い過給を行わせることができる。更に、低速領域で慣
性効果を発揮する補助共鳴通路は管路（通路）の断面積
を小さくして長さを長くしているために、エアクリーナ
から補助マニフォールドまでの配管を容易に実行するこ
ともでき、この補助共鳴通路を付加することによるコス
トの上昇を抑制することもできる。

〈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、従来の
慣性過給装置に簡単な管路を付加するのみで慣性過給の
マッチング領域を飛躍的に拡大させることができる。
又、簡単な管路（補助共鳴通路及び補助マニフォール
ド）を付加するのみで所期の目的を達成できるために、
コストの上昇を抑制することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るディーゼルエンジンの慣性過給装
置の一実施例を示す概略構成図、第２図は同じく吸気ポ
ート部分を示す概略断面図、第３図はエンジンの回転数
と吸気の体積効率との関係図である。 １……エンジン、2a,2b……吸気マニフォールド、3a,3b
……補助マニフォールド、４……エアクリーナ、５……
共鳴通路、６……開閉弁、７……連通路、8a,8b……補
助共鳴通路、９……吸気ポート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気系に共鳴通路を設けることにより、該
   共鳴通路に発生する空気の振動を利用して慣性過給を行
   わせるようにしたディーゼルエンジンにおいて、吸気行
   程が重なり合わない気筒のみによる気筒群に対応させて
   設けた吸気マニフォールドと、各吸気マニフォールドの
   集合部とエアクリーナとをそれぞれ接続する共鳴通路
   と、これら共鳴通路の途中を相互に連通させる連通路
   と、エンジンが高速領域で運転されているときにのみ前
   記連通路を開く常閉の開閉弁と、前記気筒群に対応させ
   てエアクリーナから延設した補助共鳴通路と、各補助共
   鳴通路の先端を各吸気ポートの内奥端に開口させるべく
   前記各気筒群に対応させて設けた補助マニフォールドと
   を備え、前記補助共鳴通路の有効長さを前記共鳴通路の
   最大有効長さより長くするとともに、前記補助共鳴通路
   の管断面積を前記共鳴通路の管断面積より小さくしたこ
   とを特徴とするディーゼルエンジンの慣性過給装置。