JPS5852330Y2

JPS5852330Y2 - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPS5852330Y2
Application number: JP5976078U
Authority: JP
Inventors: 謹吾興津; 明義上本; 稔益田中; 和宏保本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1978-05-01
Filing date: 1978-05-01
Publication date: 1983-11-29
Also published as: JPS54161813U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、各々独立した低負荷用および高負荷用吸気通
路を単一の吸気孔を介して燃焼室に開口するようにした
エンジンの吸気装置の改良に関するものである。

従来より、エンジンの燃焼室に対し低負荷用および高負
荷用の２つの吸気通路を各々独立して開口したエンジン
の吸気装置、所謂複式吸気装置は一般によく知られてい
る。

この複式吸気装置は、アイドル運転を含む低・中負荷時
には小径の低負荷用吸気通路のみを使用して混合気の流
速を速め、燃料の気化、霧化を促進するとともに、高負
荷時には高負荷用吸気通路からも混合気を供給し、出力
の向上を図るようにしたものである。

上記複式吸気装置を備えたエンジンにおいては、従来の
単一の吸気通路からなる吸気装置を備えたものと比べ、
低負荷時の燃料の気化、霧化の促進、あるいはダイレク
ショナルポート（シリンダに対し接線方向から吸気を流
入させ、シリンダ内でスワールを発生させるようにした
吸気ポート）等との組合せによる燃焼室内でのスワール
の強化によって燃焼効率を向上できる等の種々の利点を
有している。

そこで、従来、上記複式吸気装置の一例として、各々独
立した低負荷用および高負荷用吸気管を設けるとともに
、シリンダヘッドに設けた吸気通路を、その大気側開口
部から燃焼室側開口部に装着される吸気弁の直上まで伸
び吸気通路の断面を２分する仕切壁によって低負荷用お
よび高負荷用吸気ポートに分離し、この低負荷用および
高負荷用吸気ポートに各々上記低負荷用および高負荷用
吸気管を連結してなるものが提案されている。

（例えば特開昭４７−１５０４号公報参照）しかしながら、上記提案装置においては、使用するにつ
れ吸気弁の弁座が沈下することにより、吸気弁が仕切壁
の燃焼室側開口部に対向する端部に直接接触して騒音の
原因となるとともに、上記仕切壁端部が上記吸気弁との
接触によって吸気通路側に突出するように変形し吸気ポ
ートの通路断面積を絞るため、吸入混合気量が減少し、
出力が低下する等の不具合があった。

また、仕切壁端部の突出量が低負荷用吸気ポートと高負
荷用吸気ポートとで異なると、予め設定した低負荷用吸
気ポートおよび高負荷用吸気ポートの負荷分担が変化す
る問題、すなわち低負荷用吸気ポートへの突出量が大き
い場合低負荷用吸気ポートのみの作動領域が狭くなり早
期に高負荷用吸気ポートから吸気が供給されて燃焼効率
向上による燃費改善領域が減少する一方、高負荷吸気ポ
ートへの突出量が大きい場合高負荷用吸気ポートからの
吸気供給が遅れてアクセル踏込量に対する要求出力が充
分に得られない相反する問題がある。

本考案はかかる不具合を解消するためになされたもので
あり、上記提案の複式吸気装置において、仕切壁の燃焼
室側開口部に対向する端部の低負荷用吸気ポート側およ
び高負荷用吸気ポート側の両面を、この開口部に向けて
先細りとなるテーパ状に形成することにより、変形し易
くしてたとえ吸気弁が接触しても上記仕切壁端部自身が
容易に変形することによって騒音の発生を低減し、しか
も変形による仕切壁厚さの増大によって各吸気ポート特
に低負荷用吸気ポートの断面積が減少して出力が低下す
るのを防止し得るようにし、かつ低負荷用吸気ポートと
高負荷用吸気ポートとの負荷分担を変化させることのな
いエンジンの吸気装置を提供するものである。

以下、図面に示す実施例に基づいて本考案を詳細に説明
する。

第１図ないし第３図において、１は気化器（図示せず）
に接続された吸気マニホールド、２はシリンダヘッド３
に形成された吸気通路であって、その上流側は吸気マニ
ホールド１と接続され、下流側は吸気孔４を介してシリ
ンダヘッド３内に形成された燃焼室５に開口している。

上記吸気マニホールド１は吸気マニホールド１内に形成
された隔壁６によって２分割されて各々独立した小径の
低負荷用吸気管１および大径の高負荷用吸気管８が形成
され、各吸気管１，８の上流端には低負荷用気化器（図
示せず）および高負荷用気化器（図示せず）が具備され
ている。

また、上記シリンダヘッド３に設けた吸気通路２は、そ
の大気側開口部２ａから燃焼室側開口部２ｂに装着され
る吸気弁９より設定距離離れた位置まで吸気通路２の断
面を２分するようにシリンダヘッド３と同時に鋳造され
た分離壁１０と、この分離壁１０に連続して吸気弁９の
直上までの吸気通路１を弦のように横切るよう燃焼室側
開口部２ｂから挿入された仕切部材１１とからなる仕切
壁によって２分割されて小径の低負荷用吸気ポート１２
および大径の高負荷用吸気ポート１３に画成され、上記
分離壁１０の上流側端面１０ａに上記隔壁６の下流側端
面を一致して接続せしめた状態で上記低負荷用および高
負荷用吸気ポー）１２．１３に各々上記低負荷用および
高負荷用吸気管７，８が連結され、以上によって、各々
独立した小径の低負荷用吸気通路１４および大径の高負
荷用吸気通路１５を備え、それぞれ単一の吸気孔４を介
して燃焼室５に開口する複式吸気装置が構成されている
。

１６は吸気孔４を所定のタイミングで開閉する吸気弁９
の弁軸部９ａを摺動可能に支持するパルプガイド、１７
は吸気孔４に装着された弁座である。

上記仕切部材１１は第４図ないし第６図に示すように、
全体形状として一点鎖線で示す如き例えばアルミ合金製
の円筒体から加工したような形状であって、中央に吸気
弁９の弁軸部９ａを囲繞するように半円形状に湾曲する
中央部１１ａと、この中央部１１ａの両側に弦形状に張
出した側部１１ｂｓ１１ｃとを有し、上記分離
型１０の燃焼室側開口部２ｂに対向する端面１０ｂ（以
下、下流側端面と記す。

）と当接する当接端面１１ｄは分離壁１０の下流側端面
１０ｂの形状（すなわち第３図に示す分離型１０の断面
形状に相応する形状）とほぼ同形状（但し、中央部１１
ａのみ吸気弁９の弁軸部９ａの存在により変形している
。

）に形成され、また、低負荷側および高負荷側側面１１
ｅ、Ｉｌｆはそれぞれ上記当接端面１１ｄから燃焼室側
開口部２ｂに対向する端面１１ｇ（以下、下側端面と記
す。

）に向かって滑らかに連続する面に形成されているとと
もに、上記側部１１ｂ。

１１ｃの外周面１１ｈ、ｌｌｉは当然円筒体の外周面の
一部に相当する円弧状面であるために吸気通路２の内壁
面に沿う形状に形成されており、更に上記下側端面１１
ｇは傘形の吸気弁９の弁頭部９ｂに沿うように山形状面
に形成されている。

また、上記側部１１ｂｔ１１ｃの外周面１１ｈ
。

１１ｉの下端部は仕切部材１１を弁座１７を介して固定
するように切欠かれている。

１１ｊは仕切部材１１の回り止めのため、吸気通路２の
内壁面に固着されるキーピン１８と係合するように外周
面１１ｈに別設された半円状のキー溝である。

このような仕切部材１１は、分離壁１０に連続して吸気
弁９の直上までの吸気通路２を弦のように横切るよう燃
焼室側開口部２ｂから挿入され、分離壁１０の下流側端
面１０ｂに当接端面ｌｉｄを合致せしめて当接させた後
、キー溝１１ｊへのキーピン１８の係合によって回り止
めされ、吸気孔４の周壁に弁座１７を嵌合固着すること
によって固定される。

よって、上記仕切部材１１の当接端面１１ｄは分離壁１
０の下流側端面１０ｂにほぼ段差なく合致して当接する
とともに、低負荷側および高負荷側側面１１ｅ、１
１ｆは吸気通路２の内壁面に対して低負荷用および高
負荷用吸気ポーＮ２．１３の断面形状が変化しないよう
に吸気通路２を低負荷用と高負荷用とに仕切るので、恰
も分離壁１０と仕切部材１１とが一連に一体形成された
如くなり、低負荷用および高負荷用吸気ポーＮ２，１３
を流れる吸気に伺ら乱れを与えることなくスムーズな吸
気流れとし、燃焼室５内に強力なスワールを発生させる
ことができる。

尚、上記仕切部材１１の固定方法としては、上記実施例
の如く弁座１７を介する方法のほか、圧入あるいはボル
ト止め方法によって行うことも可能であり、また上記方
法を併用することもある。

また、上記実施例では仕切部材１１を円筒体から加工し
たような形状にしたが、分離壁１０の下流側端面１０ｂ
の形状に応じて仕切部材の当接端面を円錐台あるいは半
球体から加工したような形状の仕切部材を用いることも
あり、要は仕切部材の当接端面を分離壁の下流側端面と
ほぼ同形状にすればよい。

第７図ないし第９図に上記円錐台型の仕切部材１９を示
す。

すなわち、この仕切部材１９は、図示していないが分離
壁の下流側端面が円錐台形状の外型を当接させて鋳造さ
れた関係上、上記分離壁の下流側端面と当接する当接端
面１９ｄを上記分離壁の下流側端面とほぼ同形状に、つ
まり円錐台の切截上面の一部とその両側の円錐面の一部
とからなるものであり、更に上記実施例の仕切部材１１
と同様に、中央に吸気弁９の弁軸部９ａを囲繞するよう
に湾曲した中央部１９ａとその両側に弦のように張出し
た側部１９ｂ、１９ｃとを有するとともに、低負荷側お
よび高負荷側側面１９ｅ。

１９ｆを上記当接端面１９ｄから燃焼室側開口部２ｂに
対向する下側端面１９ｇに向って滑らかに連続する面と
したものである。

また、上記下側端面１９ｇは傘型吸気弁９の弁頭部９ｂ
に沿った形状に形成されている。

１９ｈおよび１９ｉは側部１９ｂｔ１９ｃの外
周面、１９ｊは回り止め用のキー溝である。

更に、上記のような形状の仕切部材１１，１９は種々の
成型方法によって成形し得るが、鋳造、特に精密鋳造に
よって成形すれば、簡易に且つ精度よく成形できるとい
う利点を有する。

そこで、上記のような複式吸気装置における仕切壁の燃
焼室側開口部２ｂに対向する端部、すなわち仕切部材１
１（又は１９）の下側端部の形状について考察するに、
第１０図に示すように仕切部材１１′の下側端部が燃焼
室側開口部２ｂに向けて同一肉厚でもって連続する矩形
断面形状であれば、使用するにつれ吸気弁９の弁座１７
が沈下して吸気弁９と仕切部材１１′の下側端面１１′
ｇとが接触した場合、下側端部の強度が犬であるので変
形し難く、騒音を発生するとともに、変形した場合には
第１０図破線で示す如く低負荷側および高負荷側側面１
１’ｅ、１１’ｆから山形状に突出した形状に変形する
ため、低負荷用および高負荷用吸気ポーＮ２．１３の断
面積が減少し、吸気充填率の減少による出力低下を招く
。

これに対し、第１１図に示すように、仕切部材１１（１
９）の下側端部を燃焼室側開口部２ｂに向けて先細りと
なるテーパ状に形成すれば、吸気弁９が接触しても直ち
に変形し、騒音の発生も低減され、しかも変形しても、
先細りのテーパ状であるので、第１１図破線で示す如く
、その変形形状は仕切部材１１（１９）の下側端部以外
の部分の肉厚より厚くならず、換言すれば低負荷側およ
び高負荷側側面１１ｅ（１９ｅ）、１１ｆ（１９ｆ）
より突出しないため、各吸気ポー）１２，１３の断面積
の減少による出力低下を招くことはない。

さらに、低負荷側側面および高負荷側側面１１′ｅ１１
′ｆの両面をテーパ面にしているため、低負荷用吸気ポ
ートおよび高負荷用吸気ポー）１２，１３の両者に対し
て吸気抵抗になることがなく、よって予め設定した両吸
気ポー）１２．１３の負荷分担の変化をも防止できる。

尚、上記実施例では、シリンダヘッド３に設けた吸気通
路２を低負荷用および高負荷用吸気ポー）１２，１３に
２分する仕切壁として、大気側開口部２ａから吸気弁９
より設定距離能れた位置まで伸びシリンダヘッド３と同
時に鋳造される分離壁１０と、この分離壁１０に連続し
て吸気弁９の直上まで伸び燃焼室側開口部２ｂから挿入
される仕切部材１１（又は１９）とによって構成したが
、これを、大気側開口部２ａから吸気弁９直上まで伸び
吸気通路２を２分するように一体に成形したものも本考
案に含まれるのは勿論のことである。

以上説明したように、本考案によれば、上記のような複
式吸気装置において、仕切壁の燃焼室側開口部に対向す
る端部の両面を、この開口部に向けて先細りとなるテー
パ状に形成したことにより、吸気弁が接触しても容易に
変形するため、騒音の発生を低減することができるとと
もに、変形しても厚さの増大により各吸気ポート特に低
負荷用吸気ポートの断面積が減少することがなく、出力
の低下を防止することができる。

さらに、低負荷用吸気ポートと高負荷用吸気ポートとの
負荷分担の変化をも防止できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を例示し、第１図は全体構成を
示す模式説明図、第２図は第１図のＩ−Ｉ線断面図、第
３図は第２図のＡ方向矢視図、第４図は第１図に示す仕
切部材の斜視図、第５図および第６図はそれぞれ第４図
のＢ方向およびＣ方向矢視図、第１図は仕切部材の他の
変形例を示す斜視図、第８図および第９図はそれぞれ第
７図のＤ方向およびＣ方向矢視図、第１０図および第１
１図は仕切部材の下側端部の拡大構造を示し、第１０図
は比較例を示す側面図、第１１図は本考案案例を示す側
面図である。１・・・吸気マニホールド、２・・・吸気通路、２ａ・
・・大気側開口部、２ｂ・・・燃焼室側開口部、３・・
・シリンダヘッド、４・・・吸気孔、５・・儒焼室、６
・・・隔壁、１・・・低負荷用吸気管、８・・・高負荷
用吸気管、９・・・吸気弁、９ａ・・・弁軸部、９ｂ・
・前頭部、１０・・・分離壁、１０ａ・・・上流側端面
、１０ｂ・・・下流側端面、１１−・・仕切部材、１１
ａ・・・中央部、ｌｌｂ、１１ｃ・・・側部、１１
ｄ・・・当接端面、ｌｌｅ・・・低負荷側側面、１１ｆ
・・・高負荷側側面、ｌ１ｇ・・・下側端面、１１ｈ、
１１ｉ・・・外周面、１１ｊ・・・キー溝、１１に〜ｌ
１ｍ・・・テーパ面、１２・・・低負荷用吸気ポート、
１３・・・高負荷用吸気ポート、１４・・・低負荷用吸
気通路、１５・・・高負荷用吸気通路、１６・・・バル
ブガイド、１Ｔ・・・弁座、１８・・・キーピン、１９
・・・仕切部材、１９ａ・・・中央部、１９ｂｔ
１９ｃ・・・側部、１９ｄ・・・当接端面、１９ｅ・
・・低負荷側側面、１９ｆ・・・高負荷側側面、１９ｇ
・・・下側端面、１９ｂ・・・。１９ｉ・・・外周面、１９ｊ・・・キー溝。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

各々独立した低負荷用および高負荷用吸気管を設けると
ともに、シリンダヘッドに設けた吸気通路を、その大気
側開口部から燃焼室側開口部に装着される吸気弁の直上
まで伸び吸気通路の断面を２分する仕切壁によって低負
荷用および高負荷用吸気ポートに分離し、この低負荷用
および高負荷用吸気ポートに各々上記低負荷用および高
負荷用吸気管を連結してなるエンジンの吸気装置におい
て、上記仕切壁の燃焼室側開口部に対向する端部の低負
荷用吸気ポート側および高負荷用吸気ポート側の両面を
、この開口部に向けて先細りとなるテーパ状に形成した
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。