JPS5943921A - ２吸気弁式内燃機関の吸気装置 - Google Patents
２吸気弁式内燃機関の吸気装置Info
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- JPS5943921A JPS5943921A JP57152794A JP15279482A JPS5943921A JP S5943921 A JPS5943921 A JP S5943921A JP 57152794 A JP57152794 A JP 57152794A JP 15279482 A JP15279482 A JP 15279482A JP S5943921 A JPS5943921 A JP S5943921A
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は俗気筒に対して２個の吸気弁を具えた２吸気弁
式内燃機関、特にその吸気装置に関する。
式内燃機関、特にその吸気装置に関する。
２吸気弁式内燃機関は俗気筒の燃焼室に対し２個の吸気
弁を設けたものであり、両吸気弁は夫々の吸気通路を介
してサージタンクに連結される。吸気通路の一方には吸
入空気量の少いとき（部分負荷時あるいは高負荷低回転
数時）に閉弁し吸入空気量の多いとき（高負荷高回転時
）に開弁する制御弁が設けられ、部分負荷時あるいはに
６負荷低回転数時における吸気スワー／Ｌの促進並びに
出力トルクの向−ヒ（吸入空気流速の増大による灼焼速
度の増大および等価吸気管長増大による吸気慣性効果の
５利用）と、高負荷高回ｎ＝ ａｈＶｒｃおける吸入空
気の充填効率の向上とを同時に達成するものである。
弁を設けたものであり、両吸気弁は夫々の吸気通路を介
してサージタンクに連結される。吸気通路の一方には吸
入空気量の少いとき（部分負荷時あるいは高負荷低回転
数時）に閉弁し吸入空気量の多いとき（高負荷高回転時
）に開弁する制御弁が設けられ、部分負荷時あるいはに
６負荷低回転数時における吸気スワー／Ｌの促進並びに
出力トルクの向−ヒ（吸入空気流速の増大による灼焼速
度の増大および等価吸気管長増大による吸気慣性効果の
５利用）と、高負荷高回ｎ＝ ａｈＶｒｃおける吸入空
気の充填効率の向上とを同時に達成するものである。
即ち、このようか２吸気弁式内燃機関においては高負荷
高回転運転性に制御弁を開放したときに嬢太トルクを発
生する回転数は非常に高回転数側にあるが、制御弁を閉
じることにより最大トルク全発生する回転数が中速域側
にずれる訳である。
高回転運転性に制御弁を開放したときに嬢太トルクを発
生する回転数は非常に高回転数側にあるが、制御弁を閉
じることにより最大トルク全発生する回転数が中速域側
にずれる訳である。
このように制御弁の開閉によシ中速域の軸トルクが増大
する効果は吸気通路が吸気弁の近傍において相互に連通
されている場合だけに生じることが判明している。即ち
、吸気通路が完全に相互に独立分離している場合には制
御弁を開閉しても中速域の軸トルクは変化しない。その
ために吸気通路の吸気弁近傍部には合流部が設けられる
のが常である。
する効果は吸気通路が吸気弁の近傍において相互に連通
されている場合だけに生じることが判明している。即ち
、吸気通路が完全に相互に独立分離している場合には制
御弁を開閉しても中速域の軸トルクは変化しない。その
ために吸気通路の吸気弁近傍部には合流部が設けられる
のが常である。
しかしながら従来の如き制御弁の開閉制御による吸気制
御だけでは上述の如く中速域のトルりは回復することが
できるものの低速域でのｌ−ルりを増大することはでき
なかった。
御だけでは上述の如く中速域のトルりは回復することが
できるものの低速域でのｌ−ルりを増大することはでき
なかった。
本発明の目的は高負荷高回転時での一１ン大出力を低下
させることなく高負荷低回転域（一般には低速域）での
ｆｊｊカトルクを増大せしめんとするものである。
させることなく高負荷低回転域（一般には低速域）での
ｆｊｊカトルクを増大せしめんとするものである。
以丁添伺図面を参照して説明する。
第１図においてシリングヘッド８に形成される燃焼室１
５には２個の吸気弁３ａ、３ｂと、２個の排気弁１０
ａ 、 １ （ｌ ｂとが設けられる。名吸気′弁３ａ
、３ｂは夫々の吸気通路２ａ 、２ｂを介してザーノ
タンクＬＫ連結される。吸気通路２ ｇ ＋２ｂは隔壁
６により分離せしめられるが吸気弁の近傍において合流
部５により連通せしめられる。
５には２個の吸気弁３ａ、３ｂと、２個の排気弁１０
ａ 、 １ （ｌ ｂとが設けられる。名吸気′弁３ａ
、３ｂは夫々の吸気通路２ａ 、２ｂを介してザーノ
タンクＬＫ連結される。吸気通路２ ｇ ＋２ｂは隔壁
６により分離せしめられるが吸気弁の近傍において合流
部５により連通せしめられる。
燃料堕射弁４は合流部においてその噴射方向が両吸気弁
の中心に向くようにしてシリンダヘッド４に取シ付けら
れ、混合気の均一ミキシングを確保する。尚、１１は点
火栓、１３は排気管を夫々示すＯ 空気通路の一方、例えば２ｂ内には吸気制御弁２７が設
けられ４゜制御弁２７は一般に部分負荷時あるいけ高負
荷中、低回転時の如く吸入空気間が少いときに閉じられ
吸気通路面ｆｔｋ絞ることにより吸気流速を高めそれに
よシ燃焼速度の増大を計るとともに、等価吸気管長を長
くさせ、吸気慣性効果を増大させる。他方、制御弁２７
は高負夕Ｉ、高回転時の如く吸入量気量の多いときに開
放せしめられ吸気通路面積を最大にして充填効率の増大
をはかる。
の中心に向くようにしてシリンダヘッド４に取シ付けら
れ、混合気の均一ミキシングを確保する。尚、１１は点
火栓、１３は排気管を夫々示すＯ 空気通路の一方、例えば２ｂ内には吸気制御弁２７が設
けられ４゜制御弁２７は一般に部分負荷時あるいけ高負
荷中、低回転時の如く吸入空気間が少いときに閉じられ
吸気通路面ｆｔｋ絞ることにより吸気流速を高めそれに
よシ燃焼速度の増大を計るとともに、等価吸気管長を長
くさせ、吸気慣性効果を増大させる。他方、制御弁２７
は高負夕Ｉ、高回転時の如く吸入量気量の多いときに開
放せしめられ吸気通路面積を最大にして充填効率の増大
をはかる。
第２図は機関回転数Ｎと軸トルクＴｅとの関係を示すト
ルク特性線図である。制御弁２７を全開にすると一般に
は第２図のＣ１で示す如き軸トルクＴｅが得られる。Ｃ
１で示す如く回転数ＮがＮ。
ルク特性線図である。制御弁２７を全開にすると一般に
は第２図のＣ１で示す如き軸トルクＴｅが得られる。Ｃ
１で示す如く回転数ＮがＮ。
（Ｎ＝ＮＯ）で軸トルクは最大値をとるが一般にはＮ。
５０００ ｒｐｍ以上の大きな値である。吸気弁３ａ。
３ｂが第１図に示す如く２個設けられている場合には最
大軸トルク値も相轟大きな値とガシ、いわゆる”よ＜夕
掴る機関”となるが、反面、中、低回転域の軸トルクは
むしろ吸気弁を１個しかもたない場合よりも更に低下し
てし甘い、連邦走行時りかえって好ましからざるものと
なる。そこでこのような状態のときに制御弁２７を全閉
して吸気通路面積を絞るとトルク特性曲線が第２図のＣ
２で示す如くなることが判明している。即ち、軸トルク
最大値を与えるＮがＮｏから低回転数側のＮ！（Ｎ、中
３０００〜４０００ ｒｐｍ）Ｋ移行する。
大軸トルク値も相轟大きな値とガシ、いわゆる”よ＜夕
掴る機関”となるが、反面、中、低回転域の軸トルクは
むしろ吸気弁を１個しかもたない場合よりも更に低下し
てし甘い、連邦走行時りかえって好ましからざるものと
なる。そこでこのような状態のときに制御弁２７を全閉
して吸気通路面積を絞るとトルク特性曲線が第２図のＣ
２で示す如くなることが判明している。即ち、軸トルク
最大値を与えるＮがＮｏから低回転数側のＮ！（Ｎ、中
３０００〜４０００ ｒｐｍ）Ｋ移行する。
これは吸気制御弁２７’（！Ｔ閉じることにょシ吸気管
の勢価管長（吸気管通路面積に逆比例う′る）が長くな
ったことによるものであるが、しかしながらこれでも低
回転域の軸トルクは向上しない。
の勢価管長（吸気管通路面積に逆比例う′る）が長くな
ったことによるものであるが、しかしながらこれでも低
回転域の軸トルクは向上しない。
そこで本発明では制御弁２７を閉じた時の等価吸気管長
を更に長ぐするために第１図に示す如く制御弁を設けて
いない方の吸気通路２ａの面積Ａ、を他方の吸気通路の
面積Ａ２よシも、ＪさくしくＡＩ＜Ａｘ）、即ち総吸気
通路面積（ＡＩ ＋Ａ２）の半分よシも小さくしである
。即ち、 である。
を更に長ぐするために第１図に示す如く制御弁を設けて
いない方の吸気通路２ａの面積Ａ、を他方の吸気通路の
面積Ａ２よシも、ＪさくしくＡＩ＜Ａｘ）、即ち総吸気
通路面積（ＡＩ ＋Ａ２）の半分よシも小さくしである
。即ち、 である。
こうすることによｐ吸気等価管長が更に長くなり軸トル
ク曲線はＣ３で示す如くなる。即ち、従来はＡ、＝Ａ２
であったものを、本発明ではＡ１くＡ１＋Ａ２にしたも
のである。その結果、Ａ、＝Ａ２のときには軸トルク特
性がＣ２までしか低速側に移行しなかったものを、本発
明ではＡ、 ＜Ａ、 ＋Ａ、とすることによ−）Ｃ３ｉ
で更に低速側に移行させることに成功したものである。
ク曲線はＣ３で示す如くなる。即ち、従来はＡ、＝Ａ２
であったものを、本発明ではＡ１くＡ１＋Ａ２にしたも
のである。その結果、Ａ、＝Ａ２のときには軸トルク特
性がＣ２までしか低速側に移行しなかったものを、本発
明ではＡ、 ＜Ａ、 ＋Ａ、とすることによ−）Ｃ３ｉ
で更に低速側に移行させることに成功したものである。
尚トルク曲線Ｃ，，＋ Ｃ２＋ Ｃ３については実験的
に確認されている。このようにして本発明によれば制御
弁２７を閉じたときの最大軸トルク（Ｈａを力える機関
回転数が従来のＮ、からＮ ２ （Ｎ２ ＜Ｎｌ ）
ｉで移動した。尚、上述の如き効果は、合流部５がない
場合にはほとんど発揮されない。例となれは合流部５が
無く隔壁６が吸気弁まで完全に延びている場合には制御
弁２７を閉じた時には吸気弁３ａは全く無効となシ吸気
弁が１個しかない場合と全く同一になってし壕い少ない
吸入空気」で吸気弁がアヨーキングするためである。吸
気制御弁２７の作動は例えば機関回転数Ｎ１を境にして
切り替えるようにす扛げよい。
に確認されている。このようにして本発明によれば制御
弁２７を閉じたときの最大軸トルク（Ｈａを力える機関
回転数が従来のＮ、からＮ ２ （Ｎ２ ＜Ｎｌ ）
ｉで移動した。尚、上述の如き効果は、合流部５がない
場合にはほとんど発揮されない。例となれは合流部５が
無く隔壁６が吸気弁まで完全に延びている場合には制御
弁２７を閉じた時には吸気弁３ａは全く無効となシ吸気
弁が１個しかない場合と全く同一になってし壕い少ない
吸入空気」で吸気弁がアヨーキングするためである。吸
気制御弁２７の作動は例えば機関回転数Ｎ１を境にして
切り替えるようにす扛げよい。
制御弁２７を開閉せしめるためのアクチ、エークとして
例えば負王作動式のダイヤフラム必１５０が制御弁２７
にリンク結合される。ダイヤフラム装置５０は回転数信
号Ｓによシ制御される負圧切替弁５１を介して大気ある
いｅま負圧領域に選択的に連通せしめられる。
例えば負王作動式のダイヤフラム必１５０が制御弁２７
にリンク結合される。ダイヤフラム装置５０は回転数信
号Ｓによシ制御される負圧切替弁５１を介して大気ある
いｅま負圧領域に選択的に連通せしめられる。
８３図Ｖｉ１気筒当漫の吸気通路の数を３木としかつ３
本の省長及び通路面積を等しくした場合の実施例を示す
ものである。
本の省長及び通路面積を等しくした場合の実施例を示す
ものである。
第１図に示す実施例では低速域のトルク増大という目的
は達成できるがぞの代ｐに中速域のトルクが向上し々い
。更にまた第１し［の実施例では２本の吸気通路２ａ、
２ｂの通路面ＭＡ ｌ ＋ Ａ２が相異するために、制
御弁７の全即時に吸気通路２ａ、２ｂ内で作られる各々
の吸気脈動波形の位相が異なってし甘う。即ち、第２図
に示す如き効果はすべて吸気脈動の動的効果を利用した
ものであるが、吸気脈動の波形に差が生じるとその動的
効果は１００飴発揮されないことに女る。このよう力問
題を解決したのが第３図に示す実施例である。
は達成できるがぞの代ｐに中速域のトルクが向上し々い
。更にまた第１し［の実施例では２本の吸気通路２ａ、
２ｂの通路面ＭＡ ｌ ＋ Ａ２が相異するために、制
御弁７の全即時に吸気通路２ａ、２ｂ内で作られる各々
の吸気脈動波形の位相が異なってし甘う。即ち、第２図
に示す如き効果はすべて吸気脈動の動的効果を利用した
ものであるが、吸気脈動の波形に差が生じるとその動的
効果は１００飴発揮されないことに女る。このよう力問
題を解決したのが第３図に示す実施例である。
即ち、第３図においては吸気通路２ａ＋２ｂ。
２ｃの通路面積ＡＩ ＋ Ａ２ 、Ａ３をすべて同
一とすることにょシ吸気脈動の波形に差が生じないよう
ｅこしている。そして制御弁２７ｂ、２７ｃは夫夫吸気
通路２ｂ 、２ｃ内に配置され夫々異なる設定回転数Ｎ
３ ＋ Ｎ４で切替作動せしめられる。即ち、第４図
に示す如＜Ｎ＞Ｎ３で吸気制御弁２７ｂ。
一とすることにょシ吸気脈動の波形に差が生じないよう
ｅこしている。そして制御弁２７ｂ、２７ｃは夫夫吸気
通路２ｂ 、２ｃ内に配置され夫々異なる設定回転数Ｎ
３ ＋ Ｎ４で切替作動せしめられる。即ち、第４図
に示す如＜Ｎ＞Ｎ３で吸気制御弁２７ｂ。
２７ｃが共に全開のときは第２図の場合と全く同様にト
ルク特性は０１で示す如き曲線となる。またＮ（Ｎ４の
ときは吸気制御弁２７ ｂ ＋ ２７ ｃが共に閉じ従
って第２図のＣ３の場合と同様にトルク曲線Ｃ５が得ら
れる。即ち制御弁２７ｂ、２７ｃを共に閉じることによ
シ低速域でのトルク向上がｄ力・れる。これに加え、第
３１￥１の実施例の場合は更にＮ４＜Ｎ＜Ｎ３のときに
制御弁２７ｂのみ全開き制御弁２７ｃを閉じることによ
り第４図のＣ４で示す如き中速域でのトルク向上を計っ
たトルク竹性が得られる。伺となれば制御弁２７ｂが開
で制御弁２７ｃが閉のときの等価吸気管長は制御弁２７
ｂ、２７ｃが共に開のときよりは長く、共に閉のときＬ
勺は短いからである。尚、第３図の場合にもＡＩＶｉ総
吸気管通路面積の半分よシも小さいこと（Ａ１く”Ｈ＋
Ａ２＋ Ａ３ ）は第１図の場合と同様である。
ルク特性は０１で示す如き曲線となる。またＮ（Ｎ４の
ときは吸気制御弁２７ ｂ ＋ ２７ ｃが共に閉じ従
って第２図のＣ３の場合と同様にトルク曲線Ｃ５が得ら
れる。即ち制御弁２７ｂ、２７ｃを共に閉じることによ
シ低速域でのトルク向上がｄ力・れる。これに加え、第
３１￥１の実施例の場合は更にＮ４＜Ｎ＜Ｎ３のときに
制御弁２７ｂのみ全開き制御弁２７ｃを閉じることによ
り第４図のＣ４で示す如き中速域でのトルク向上を計っ
たトルク竹性が得られる。伺となれば制御弁２７ｂが開
で制御弁２７ｃが閉のときの等価吸気管長は制御弁２７
ｂ、２７ｃが共に開のときよりは長く、共に閉のときＬ
勺は短いからである。尚、第３図の場合にもＡＩＶｉ総
吸気管通路面積の半分よシも小さいこと（Ａ１く”Ｈ＋
Ａ２＋ Ａ３ ）は第１図の場合と同様である。
吸気通路の数を３本以上更にＮ本に増やし、その（Ｎ−
１）本の吸気通路内に制御弁を設けそれら制御弁の切替
設定回転数を少しづつ相異させることによシ第４図に示
す曲線ｃ１とＣ５との間に０４で示す如きかつ少しづつ
位相のずれた多数のトルク曲線が得られ、トルク曲線を
最大トルク値どうしを結んだフラットな曲線に限シなく
近づけることができる。その場合、通路断面積の関係は
一般的には次の如く表わされる。
１）本の吸気通路内に制御弁を設けそれら制御弁の切替
設定回転数を少しづつ相異させることによシ第４図に示
す曲線ｃ１とＣ５との間に０４で示す如きかつ少しづつ
位相のずれた多数のトルク曲線が得られ、トルク曲線を
最大トルク値どうしを結んだフラットな曲線に限シなく
近づけることができる。その場合、通路断面積の関係は
一般的には次の如く表わされる。
との場合、吸気制御弁はＡＩ以外のすべての、即ち、（
Ｎ−１）個の吸気通路内に設けられる・尚、以上の話は
機関回転数を制御パラメータとして説ツ］してきたが、
一般に吸入空気量は後間回転数と負荷の積の関数として
表わされるので負荷も制御パラメータとして入れる場合
を想定すると吸気制御弁は一般に（ｄ吸入空気見に応じ
て開閉制御すればよい。
Ｎ−１）個の吸気通路内に設けられる・尚、以上の話は
機関回転数を制御パラメータとして説ツ］してきたが、
一般に吸入空気量は後間回転数と負荷の積の関数として
表わされるので負荷も制御パラメータとして入れる場合
を想定すると吸気制御弁は一般に（ｄ吸入空気見に応じ
て開閉制御すればよい。
以上の如く、本発明によれば高速域のトルクを低下させ
ることなく基本的には低速トルクの向上が達成できるの
み在らず、吸気通路及び吸気制御弁の数′ｆｆ：増−や
ずことにより中速トルクの向上もはかれ、実質」５全回
転域に亘って常に最高トルク（ｔｉ’ｉのみを結んだフ
ラットなトルクｌ持性がイ好られ、る。
ることなく基本的には低速トルクの向上が達成できるの
み在らず、吸気通路及び吸気制御弁の数′ｆｆ：増−や
ずことにより中速トルクの向上もはかれ、実質」５全回
転域に亘って常に最高トルク（ｔｉ’ｉのみを結んだフ
ラットなトルクｌ持性がイ好られ、る。
第１図ＣＪ本発明に係る吸気装置の一実施例を−Ｅｌ”
１ｆｊＩ面で示す図＃１ヌ１、第２図は従来技術との
比較において示す本発明のトルク特性藤図、第３図は第
２番目の発明の一実施例を示す第１図と同様の図、第４
図は第３図の装置によって得られるトルク特性を示す線
図。 ２ａ、２ｂ、２ｃｍ吸気通路、３ ａ 、 ３ ｂ・−
・Ｂｇ気弁、５６００合流部、２７・・・制御弁も第１
図 第３図 、４図 ４Ｎ３Ｎ
１ｆｊＩ面で示す図＃１ヌ１、第２図は従来技術との
比較において示す本発明のトルク特性藤図、第３図は第
２番目の発明の一実施例を示す第１図と同様の図、第４
図は第３図の装置によって得られるトルク特性を示す線
図。 ２ａ、２ｂ、２ｃｍ吸気通路、３ ａ 、 ３ ｂ・−
・Ｂｇ気弁、５６００合流部、２７・・・制御弁も第１
図 第３図 、４図 ４Ｎ３Ｎ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、俗気筒に対し２個の吸気弁とこれら吸気弁に連通す
る２個の独立吸気通路（第１．第２吸気通路）とを有し
、これら第１．第２吸気通路は吸気弁の近傍に形成され
る合流部により相互に連通せしめられ、かつ該吸気通路
の一方（第２吸気通路）に吸入空気量に応じて開閉せし
められる制御弁が設けられて成る型の２吸気弁式内燃機
関において、第１．第２吸気通路の通路断面積は夫々Ａ
＋ ＋ Ａ ２としたときに Ａ、＋Ａ２ Ａ１＜ （但し、Ａ＋ ’Ｅ Ａｘ ）全満
足する関係を有すること？：％徴とする２吸気弁式内燃
明関の吸気装置。 ２、＠気筒に対し２個の吸気弁とこれら吸気弁に連通す
るＮ個（Ｎ２２）の独立吸気通路とを有し、これら吸気
通路は吸気弁の近傍に形成される合流部によシ相互に連
通せ【７められ、（Ｎ−１）個の吸気通路に夫々外なる
吸入空気量に応じて開閉せしめられる制御弁が設けられ
、かつ上記合流部に燃料唄射弁が取付けられて成る型の
２吸気弁式内燃機関において、上記吸気通路の通路断面
積は制御弁を設けていない吸気通路の断面積をＡ、１以
下ＩＦ４にＡ２ ＋ Ａ３＋・・・ＡＮとしたときに
を満足する関係を有することを特徴とする２吸気弁式内
燃機関の吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152794A JPS5943921A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | ２吸気弁式内燃機関の吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57152794A JPS5943921A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | ２吸気弁式内燃機関の吸気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5943921A true JPS5943921A (ja) | 1984-03-12 |
Family
ID=15548286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57152794A Pending JPS5943921A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | ２吸気弁式内燃機関の吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943921A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4727719A (en) * | 1986-02-26 | 1988-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling inlet air flow in a turbocharged internal combustion engine |
| JPH0434012U (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-19 | ||
| JPH0434011U (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-19 | ||
| JPH0457916U (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-19 |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP57152794A patent/JPS5943921A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4727719A (en) * | 1986-02-26 | 1988-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling inlet air flow in a turbocharged internal combustion engine |
| JPH0434012U (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-19 | ||
| JPH0434011U (ja) * | 1990-07-17 | 1992-03-19 | ||
| JPH0457916U (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-19 |
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