JPS5856329Y2 - 内燃機関の吸気慣性管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関における吸気慣性効果を向上せしめる
吸気慣性管の改良に関するものである。

従来、内燃機関において、シリンダヘッドに設けられた
吸気ポートに連結されて吸気を導入せしめる吸気慣性管
は、例えば多気筒機関においては、各気筒の吸入管を独
立した吸気系とし、各吸入管の長さを等しく、かつ、そ
の設定位置周囲の制約範囲内で最適な長さに設定するこ
とによって、吸気慣性効果を向上させ、体積効率を高め
る上に効果的であることが知られている。

そして、このように回転数に応じた最適な吸気管長を得
る手段として、例えば、実開昭４９−６４６１１号に見
られる如く、吸気管の吸い込み側に外方へ出入自在とし
た管長調整管を設け、この管長調整管を適宜出入させて
回転数に応じた最適な吸気管長を得るようにしたものが
ある。

このような構造においては、低速回転から高速回転に至
るまで幅広い範囲の回転域に亙って高出力が出せるが、
しかしながら、そのように高速回転から低速回転域に至
るまで、この管長調整管によって調整を行なおうとする
と、当然管長調整管の出入範囲、即ち、摺動範囲が長く
なることとなる。

一方、このような吸気慣性管を設けた構成においては、
吸気管内の気柱振動による騒音が増大する欠点があり、
そのためには、吸気慣性管入口側端部に吸気消音器によ
る膨張室を設けることが必要となる。

そして、この場合、管長調整管を設けたものにおいては
、該管長調整管をこの吸気消音器内に配置することとな
るが、前述の如く管長調整管の出入によって低速から高
速までの全領域に亙って出力が最大となるよう調整を行
なうものにおいては、吸気消音器を必要以上に大型化し
ないと管長調整管の出入スペースを充分取れない欠点が
ある。

本考案は、このような欠点を解消して、前記管長調整管
による吸気管長の調整範囲を、漁船用機関等の作業時に
最も多く使用される中速回転域に限定し、これによって
、管長調整管の出入範囲を極力短くシ、他方において広
く使用される高速回転に対しては、吸気管を分枝させた
短尺なもう１つの吸入通路を形成し、その分枝部に設け
たシャッタによって、高速時と中速時で吸入通路を切り
換えるようにしたもので、これによって、吸気消音器全
体を大型化することなく、全体にコンパクトに構成でき
るようにしたものである。

本考案の構成を、３気筒内燃機関において実施した一実
施例を示す図面に基づいて説明すると、以下の通りであ
る。

まず、第１図、第２図において、それぞれ独立し、かつ
、同じ長さに設計された各吸気管１，１．１は、その一
端が、シリンダヘッド内に設けられた各気筒２ａ、２ｂ
、２Ｃの図示されていない吸気ポートに連通連結され、
その先端は、燃料ポンプ３及び発電機４を避けながら垂
下せしめられ、吸気孔５を有する吸気消音器６内に挿着
された固定管７の基端に連結されており、このようにし
て固定管７は吸気管１の一部を構成している。

しかして、固定管７は、その途中に分校管８を夫々設け
て、２方向に分枝するとともに、その分校部には、切換
軸９に固定された切換シャッタ１０が内設され、この切
換シャッタ１０により固定管７側の長い主吸入通路１１
ａと分枝管８側の短い副吸入通路１１ ｂの一方を選
択的に開くようにしている。

この切換シャッタ１０は、内燃機関の回転数を検知する
適宜の装置からの信号により作動する電磁弁（図示せず
）等によって、一定回転数になると自動的に切換わるよ
う構成される。

次に、固定管７の先端開放部には、管長調整管１２が摺
動自在に外嵌され、該管長調整管１２の先端は、固定管
７より突出してラッパ状に開口している。

１３は、この管長調整管１２に外方から螺合してその先
端を固定管７に押圧させた固定ボルトであり、主吸入通
路１１ ａを適宜の長さに設定すべく、管長調整管１２
を適宜の位置に固定するものである。

さて、上記の構成において、縦軸に体積効率η、を示し
、横軸に回転数Ｎを示した第４図の線図に基づいて、本
考案実施例における吸気慣性管の機能を以下に説明する
。

第３図において、線図Ｈ１は、分枝管８側を開いて副吸
入通路１１ ｂの吸気管長Ｈ１を用いた場合であって、
高速回転の機関回転数Ｎ１時に最大となるようマツチさ
せたときの体積効率η、を示す。

更に、線図Ｈ２，Ｈ３は分枝管８側を閉じ、主吸入通路
１１ ａを用いた場合で、Ｎ２は、管長調整管１２を押
込んだ状態で固定した比較的短い吸気管長Ｈ２に設定し
、中速回転Ｎ２にマツチさせたときの体積効率η、を示
し、線図Ｈ３は、同じく管長調整管１２を突出させて最
も長い吸気管長Ｈ３を設定し、Ｎ２よりも低い中速回転
Ｎ３時にマツチさせたときのη７の変化を示している。

なお、主吸入通路１１ ａと副吸入通路１１ ｂとの切
換えは、回転数Ｎ。

時で行なうようになっている。

この線図で示すように、本考案実施例の吸気慣性管にお
いては、高速回転Ｎ１においては、吸気管長Ｈ１を用い
ることにより、中速回転Ｎ２においては吸気管長Ｈ２を
、同じく中速回転Ｎ３時においては吸気管長Ｈ３を用い
ることにより、他の吸気管長を用いる場合に比較してＡ
η、だけ体積効率が向上し、夫々の回転数に適した最高
の体積効率が得られるものである。

したがって、本考案によれば、通常の航走時には吸気管
長Ｈ１を、中速回転Ｎ２を使用する漁労或いは作業時に
は吸気管長Ｈ２を、中速回転Ｎ３を使用する他の漁労或
いは作業時には吸気管長Ｈ３を得るべく、漁法等が変わ
る季節毎に、切換シャッタ１０及び管長調整管１２の位
置を調整してやれば、夫々の回転数に応じた最良の゛吸
気管長さが得られ、これによって、各回転数に応じた最
高の体積効率が得られることになり、高出力で高トルク
の幅広い内燃機関が得られるものである。

特に、本考案においては、管長調整管による調整範囲を
中速回転域に限定するとともに、高速回転に対しては短
い方の分校吸入通路を開くことによって、高速回転域に
おける最適な吸気管長を得るようにしているから、管長
調整管の出入範囲は、中速回転域の僅かな範囲に限られ
るため、摺動範囲のスペースが小さくて済み、そのため
、吸気消音器をコンバクＩ・に構成できる効果がある。

勿論、この場合、高速側吸入通路の分枝部をこの管長調
整管の手動範囲よりも吸気ポート側に設けなければなら
ず、それだけ吸気消音器は、該分校部を設けない場合よ
りは大型化するが、しかし、管長調整管のみによってこ
の高速回転域に対応する長さまで調整を行なうよりはコ
ンパクトに構成できるのである。

更に、このように吸気管の途中に開口部を設け、切り換
えシャッタによって吸気管の入口側と開口部側の吸気通
路を適宜切り換えることによって、吸気管長を変更する
ようにしたものとして、実公昭５０−１４０２０号公報
に記載されたものがある。

しかしながら、この公報記載の考案を前記の如き管長調
整管を備えたものに適用すると、高速側の吸入通路が短
くなり過ぎ、必ずしも高速回転に最も適した吸気管長を
得られるとは限らない欠点がある。

即ち、前述したように、吸入通路を２方向に形成するた
めの分枝部は、管長調整管の摺動範囲よりも吸気ポート
側に形成する必要があり、前記実公昭５０１４０２０号
公報の開口部においても同様であるが、そうすると、こ
の公報所載の考案では、吸気管の外周に単純に開口部を
形成しただけのものであって、結局、高速回転側の吸入
通路長さはこの開口部の開口位置に限定され、しかも、
管長調整管の摺動範囲よりも吸気ポート側に設けなけれ
ばならないことから、一般的に短くなり過ぎる欠点があ
る。

これに対して、本考案では、単なる開口部ではない分校
管として、この高速側の吸気管端部を他方の吸気管より
も突出させているから、かかる欠点がなく、シかも、こ
の分枝管長さを調整することによって、高速回転域に最
も適した吸気管長を容易に得ることができるという利点
を得ることができたものである。

また、上記の如く吸気管外周壁に開口部を設けることと
すると、開口部形成のための加工が面倒で、しかも、高
速になるとこの開口部部分が吸入抵抗を増大する欠点が
あるのに対し、本考案では分枝管であるため鋳造等によ
って簡単に一体形成でき、かつ、いずれの分枝管側から
も円滑に流れることとなるので、かかる欠点がない。

更に、本考案では、このような吸気管の吸入側を吸気消
音器内へ配置することによって気柱振動による騒音を減
少できるとともに、特に多気筒機関の場合には、各吸気
管を１個の吸気消音器内へ配置することによって、機関
本体への取付は構造が簡単となり、かつ、コンパクトに
まとめられる効果がある。

更に、本考案の管長調整管は、適宜の位置に固定して使
用されるから、機関回転数の変化に連動して常時移動す
るものと異なって、安価でむしろ実用的で、かつ、耐久
性に秀れたものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案実施例を示す３気筒内燃機関の側面図
、第２図は、同じく吸気管先端部の拡大縦断面図、第３
図は、本考案実施例に於ける吸気慣性管を使用した場合
の体積効率と機関回転数との関係を示す線図である。 １・・・・・・吸気管、６・・・・・・吸気消音器、８
・・・・・・分校管、１０・・・・・・切換シャッタ、
１１ａ・・・・・・主吸入通路、１１ ｂ・・・・・・
副吸入通路、１２・・・・・・管長調整管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. その一端を機関の吸気ポートに連結した内燃機関の吸気
   管において、該吸気管の吸い込み側を吸気消音器内に配
   置して、同じくこの吸気消音器内においてこの吸気管を
   分枝させて長尺の中速用吸入通路と短尺の高速用吸入通
   路とを形成し、この分枝部には、内燃機関の回転数に対
   応して各通路を適宜に開閉可能とした切換シャッタを装
   着するとともに、前記中速用吸入通路における吸入開放
   端には、その吸入通路の長さを変更調節すべく、管端外
   方へ出入自在で、かつ、適宜の位置に固定可能な管長調
   整管を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気慣性管。