JPS60156930A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

Info

Publication number
JPS60156930A
JPS60156930A JP59012662A JP1266284A JPS60156930A JP S60156930 A JPS60156930 A JP S60156930A JP 59012662 A JP59012662 A JP 59012662A JP 1266284 A JP1266284 A JP 1266284A JP S60156930 A JPS60156930 A JP S60156930A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
valve
length
passage
suction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59012662A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0545771B2 (ja
Inventor
Junzo Sasaki
潤三 佐々木
Mitsuo Hitomi
光夫 人見
Kazuhiko Ueda
和彦 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP59012662A priority Critical patent/JPS60156930A/ja
Publication of JPS60156930A publication Critical patent/JPS60156930A/ja
Publication of JPH0545771B2 publication Critical patent/JPH0545771B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00—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
    • 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
    • F02B27/0226—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 characterised by the means generating the charging effect
    • F02B27/0247—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes
    • F02B27/0257—Rotatable plenum chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/08—Modifying distribution valve timing for charging purposes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンの吸気装置に関し、特に、吸気系の
気柱振動と吸気期間との同調による慣性過給を利用して
出力の向上を図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。
(従来技術) 一般に、吸気管内の流れはいわゆる脈動流で、吸気弁が
開き吸入行程が始まると、シリンダ内に発生する負圧の
ために吸気管内気柱は加速されシリンダ内に流れ込む。
この間シリンダ内圧力および容積は、ピストン下降運動
と共に変化し、同時に吸気管内圧力および速度も漸次時
間的にも場所的にも変化する。シリンダで発生した圧力
波は吸気管を伝わり、サージタンク部で反射されてシリ
ンダに戻るものであって、吸気系においてはこの現象が
繰り返されている。上記ピストンの下降によって生じる
圧力変化の振動数と、吸気管およびシリンダ容積で決ま
る吸気系の固有振動数とを同調させると吸気慣性効果が
得られて、体積効率を向上させることができ高出力化が
実現できることはよく知られCいる。
上記吸気系の固有振動数は吸気通路の長さと断面積と吸
気期間中の平均シリンダ容積とで定まり、この固有振動
数と同調するエンジン回転数の範囲を広くし、吸気慣性
効果の利用による出方向上域を拡太り−るために、吸気
通路長さまたは吸気通路面積を可変とした技術が種々提
案されている(例えば、特開昭48−58214号、特
1i1昭56−115819号、特開昭58−1199
19号)。
しかるに、これらの先行技術は、吸気慣性効果の利用に
よる出方向上範囲の拡大作用が小さくて不十分であり、
また、変更範囲を広くするには複雑な機構を伴うなどの
問題があり、簡易な構造でより広い範囲で大きな同調が
得られることが望まれている。
すなわち、吸気通路の長さを2段階もしくはそれ以上に
切換えて同調範囲の拡大を図るようにした機構において
は、各通路長さにおいてそれぞれ吸気慣性効果のピーク
を有し、これを越えると出力が大きく低下し、切換時点
においてトルクの落込みが生じるものである。特に、通
路長さの切換えにおいては、低回転域用の吸気通路を可
及的に長くし、切換えの前後での長さの差を大きくする
方が低回転域での出方向上効果が高く、同調範囲が広い
点で好ましい。しかし、切換前後の長さの差が大きいほ
ど、切換時のトルクの落込みが大きくなり、運転性に悪
影響を与える恐れがある。
(発明の目的) 本発明は上記事情に鑑み、吸気通路長さの切換えによっ
て吸気慣性効果の同調範囲を拡大するについて、この吸
気通路長さの切換領域において発生するトルクの落込み
を改善し、広い範囲において出力の向上を図るようにし
たエンジンの吸気装置を提供することを目的とするもの
である。
(発明の構成) 本発明の吸気装置は、吸気通路の長さをエンジン回転数
に応じて切換える通路長さ切換手段を設けるとともに、
吸気弁の少なくとも閉弁時期を変更するバルブタイミン
グ変更手段を設け、少なくとも前記吸気通路長さの切換
領域で吸気弁のバルブタイミングを変更するようにした
ことを特徴とづるものである。
(発明の効果) 本発明によれば、吸気通路長さの切換えによる吸気慣性
効果の同調範囲の拡大に加えて、その切換領域で吸気弁
のバルブタイミングを変更して切換時点の出方向上を図
ってトルクの落込みを改善リ−ることにより、広い範囲
において出方向上が効果的に図れるものである。
(実施例) 以下、図面により本発明の詳細な説明りる。
第1図は吸気装置を備えた多気筒エンジンの要部Wi面
正正面図第2図は第1図の■−■線に沿う断面図である
。
エンジン1の各気筒の燃焼室2には吸気ボート3および
排気ボート4が開口し、両ボー1−3.4の燃焼室2へ
の開口部には吸気弁5および排気弁6が配設されている
。上記吸気ボート3に連通ずる吸気通路7は、スロット
ル弁8下流にサージタンク9を備え、このサージタンク
9下流で分岐され各気筒に対して独立して結合され、燃
料噴射ノズル10が配設されている。
上記サージタンク9はケーシング11と、これに内設さ
れた円筒状の筒部材12とによって形成され、このサー
ジタンク9に吸気通路7の通路長さを切換える通路長さ
切換手段13が構成されている。このケーシング11は
エンジン1のシリンダヘッド15に締結される吸気マニ
ホールドを形成し、各気筒に対応してそれぞれ結合され
た吸気通路7の延長部分7aがケーシング11の周方向
に沿って形成されている。また、筒部材12は内部空間
がスロットル弁8下流の拡張室、換言すれば吸気保持空
間として実質的なサージタンクを構成するものであり、
一端面の中心に開口部12aが開設され、この開口部1
2aがスロットル弁8を備えた上流側の吸気通路7に連
通して吸気入口となり、筒部材12の円筒状外周面はそ
の内部空間と外周部の吸気通路7の延長部分7aとを区
画するとともに、ケーシング11の隣接する気筒に対す
る延長部分7aの内壁面に接して各吸気通路を気筒ごと
に独立させている。該筒部012の周面には各気筒の吸
気通路7に連通ずる出口側の連通口12bが開設され、
この連通口12bの縁部に切換弁14が配設されている
。該切換弁14は、筒部材12の連通D 12 bとサ
ージタンク9下流の吸気通路7との連通経路を、延長部
分7aを介して連通して長く覆るか、直接連通して短く
するかを切換えるものであって、これによってサージタ
ンク9から各気筒に至る独立吸気通路7の長さを切換え
るように構成されている。
上記切換弁14はその回転軸14aがアクチュエータ1
6に連係され、このアクチュエータ16が制御手段21
(コンミ−ロールユニット)からの制御信号によって駆
動制御されて、吸気通路長さを切換えるように構成され
“(いる。
上記エンジン1のシリンダヘッド15には、吸気弁5を
開閉制御N1′!lる吸気側動弁機構22および排気弁
6を開閉制御する排気側動弁機構24が設けられている
。この吸気側動弁m構22には吸気弁5のバルブタイミ
ングを可変11i1J御するバルブタイミング変更手段
23がイリ股されている。
上記吸気側動弁機構22はエンジン1のクランクシャフ
ト(図示せず)によって回転駆動される吸気側のカムシ
ャフト25を有し、このカムシャフト25の回転により
タペット26を介して吸気弁5が開閉される。上記タペ
ット26は回動部材27に上下方向に摺動自在に嵌挿保
持され、この回動部材27は円弧状に形成された下面を
有し、上記カムシャフト25に相互に回転を許すように
回動自在に支承されて該カムシャフト25の回りを回動
し得るように設けられている。この回動部材27をエン
ジンの運転状態に応じてカムシャ71〜25の回転軸回
りにロンド28を介して揺動させるアクチュエータ29
が付設されて、バルブタイミング変更手段23が構成さ
れている。該バルブタイミング変更手段23のアクチュ
エータ29も前記制御手段21(コントロールユニット
)からの制御信号によって駆動制御される。
上記アクチュエータ29の作動によってロンド28が図
の右方向に移動4るように駆動きれると、回動部材27
はカムシャフト25の回転方向(右回転)と同方向に回
動される。上記回動部材27が回動されると、タペット
26も回動部材27とともに移動し、カムシャフト25
の特定角度位置に対するカム面とタペット26の上面の
接触位置がカムシャフト25の回転方向に対して遅れ側
に変化して、吸気弁5のバルブタイミングが遅れ側にず
れるものである。このバルブタイミング変更手段23で
は第3図に示すように、実線で示す−低回転時に対しC
高回転時は鎖線で示すように、吸気弁5の開弁時期も閉
弁時期とともに全体が遅れ側に変更するものであるが、
他のバルブタイミング変更手段を使用した場合には、第
3図中に破線で示すように、吸気弁5の開弁時期はその
ままで閉弁時期だけを遅れ側に変更づるようにす゛るこ
ともできる。
上記制御手段21には回転数レンサー31からのエンジ
ン回転数信号および負荷センサー32からの負荷信号が
入力され、該11dJIj手段21は少なくとも高負荷
時にエンジン回転数に対応して、前記通路長さ切換手段
13による吸気通路長さを吸気慣性効果が最大となるよ
うに切換えるとともに、上記切換領域でバルブタイミン
グ変更手段23による吸気弁5の閉弁時期を変更して出
力の向上を図るものである。
なお、第1図において、33はシリンダブロック、34
はピストンである。
上記制御手段21によるエンジン回転数に対する切換弁
14の開閉による吸気通路長さの制御、および吸気弁5
の閉弁時期の制御特性を第4図および第5図に沿って説
明する。
まず、吸気通路長さ制御は基本的にはエンジン回転数が
低い時には通路長さを長くし、エンジン回転数が上昇し
て高回転となった時には通路長さを短縮するものである
。エンジン回転数の変動に対する全開トルク特性は第4
図に示すように、長い吸気通路による吸気供給時の曲線
Aと、短い吸気通路による吸気供給時の曲IJBとは、
それぞれ慣性同調時をピークとしてその前後の回転数で
トルクが低下し、両曲線A、Bが交差4る時点を切換領
域として通路長さ切換手段13を作動り′る。
そして、この切換作動は急激に行うとショックが大きい
ので、低回転域では長い通路のみによって吸気を供給4
−るように切換弁14が第1図の鎖線側に作動していた
ものを、エンジン回転数が第1の設定回転数N1を越え
ると回転数の上昇とともに徐々に切換作動し、第2の設
定回転数N2では切換弁14が第1図の実線側に回動し
C短い通路のみによって吸気を供給するように制御I−
5するものであって、上記両膜定回転数N1.N2の間
が通路長さを切換える切換領域である。
これに対し、吸気弁5の開弁時期の制御は第5図に示す
ように基本的には、吸気の吹き返しを防ぐためJ5よび
充填効率の向上を図るために、エンジン回転数の上昇に
対して燃焼室圧の上昇が遅れることから、エンジン回転
数の上昇とともに閉弁時期をdらゼるものであり、また
、吸気通路が短い時より長い時のほうが閉弁時期は相対
的に遅いものである。そして、切換領域におりる開弁時
期の要求は、低回転側で通路が長い時にはこの長い通路
の特性に適応した時期において、慣性ピークを過ぎても
回転上昇に対応して閉弁時期を遅らせ、切換弁14が開
いて短い通路の影響が出始めると、閉弁時期を徐々に進
めて早くし、短い通路が支配的になるに従ってざらに早
めて短い通路の特性に適応した時期とし、切換領域を越
えて高回転側になると回転上昇に対応して遅らせるよう
に制御づるものである。
上記のように吸気通路長さの切換領域で吸気弁5の閉じ
る時期が早くなるように制御することにより、この切換
領域でのトルクの大幅な落込みを阻止することができる
。すなわち、第4図において、吸気弁の開弁時期を一定
としたときが実線A。
Bで示′?11〜ルク特性を示す場合に、吸気通路が長
い時に慣性ピークを越えてエンジン回転数の上昇に対応
して閉弁時期を遅らせた場合には鎖線で示すようにトル
クの上昇が図れ、一方、吸気通路が短い時に慣性ピーク
に至るまでのエンジン回転数の低下に対応して閉弁時期
を早くした場合には破線で承りように1ヘルクの上昇が
図れ、両者の切換領域で各状態に応じてIW]弁時期を
変更することにより、上it!l−ルク土Hに相当する
落込みの改善が行えるものである。
上記実施例の如き吸気弁の開弁時期の変更手段に対し、
エンジンの燃焼室に2つの吸気ボートを間1」シ、一方
の吸気ボートを聞111する吸気弁のバルブタイミング
は固定式で、他方の吸気ボートを開1311する吸気弁
のバルブタイミングを前例と同様の変更手段によって角
変とりることにより、吸気弁全体としての開弁期間を可
変としてもよい。このように、開弁期間についても変更
することができるものにJ5い′Cは(第3図に破線で
示ずものを含む)、開弁期間の変動に伴って吸気慣性効
果の同調範囲の拡大が図れる。
さらに、上記実施例では、吸気通路長さを変更する通路
長さ切換手段13をサージタンク9の周囲に形成した吸
気通路延長部と、これを切換える切換弁8によって構成
したことにより、全体をコンパクトに形成して構造の簡
略化が図れ、確実な作動を確保することができる。
一方、吸気通路長さおよび吸気弁の開閉時期を変更駆動
する手段としては、前記の如きコントロールユニットに
よる制御手段を使用する他、排気圧力に対応して作動す
るアクチュエータ等が適宜採用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にお番ノる吸気装置を有4る
エンジンの要部断面正面図、 第2図は第1図の■−■線に沿う断面図、第3図はバル
ブタイミング変更手段による吸気弁の開閉時期の変動を
示す量弁曲線図、第4図はエンジン回転数と全開トルク
との関係を丞ず特性図、 第5図は吸気弁の閉弁時期の変更を示す特性図である。 1・・・・・・エンジン 3・・・・・・吸気ボート5
・・・・・・吸気弁 7・・・・・・吸気通路9・・・
・・・サージタンク 13・・・・・・通路長さ切換手段 14・・・・・・切換弁 21・・・・・・制御手段2
3・・・・・・バルブタイミング変更手段@ 2 図 第3図 第4図 エンリ′ンロ」呟1大

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)気筒に至る吸気通路長さを切換える通路長さ切換
    手段を設け、エンジン回転数と気柱振動数とを同調させ
    て吸気慣性効果を得るべくエンジン回転数の上昇に対応
    して吸気通路長さが短くなるように上記吸気通路長さ切
    換手段を作動制御するようにしたエンジンの吸気装置に
    おいて、吸気弁の少なくとも閉弁時期を変更するバルブ
    タイミング変更手段を備え、少なくとも前記通路長さ切
    換手段による吸気通路長さの切換領域でバルブタイミン
    グ変更手段を作動する制御手段を設けたことを特徴とす
    るエンジンの吸気装置。
JP59012662A 1984-01-26 1984-01-26 エンジンの吸気装置 Granted JPS60156930A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59012662A JPS60156930A (ja) 1984-01-26 1984-01-26 エンジンの吸気装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59012662A JPS60156930A (ja) 1984-01-26 1984-01-26 エンジンの吸気装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60156930A true JPS60156930A (ja) 1985-08-17
JPH0545771B2 JPH0545771B2 (ja) 1993-07-12

Family

ID=11811571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59012662A Granted JPS60156930A (ja) 1984-01-26 1984-01-26 エンジンの吸気装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60156930A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60166706A (ja) * 1984-02-08 1985-08-30 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60104717A (ja) * 1983-11-11 1985-06-10 Nissan Motor Co Ltd 過給機付内燃機関

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60104717A (ja) * 1983-11-11 1985-06-10 Nissan Motor Co Ltd 過給機付内燃機関

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60166706A (ja) * 1984-02-08 1985-08-30 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0545771B2 (ja) 1993-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4592310A (en) Intake device for internal combustion engine
JPH0578651B2 (ja)
JPH0550574B2 (ja)
JPH0545771B2 (ja)
JPH10299491A (ja) 内燃機関の吸気装置
JPH062550A (ja) 内燃機関の吸気制御装置
JP4385585B2 (ja) 内燃機関
JPH0621564B2 (ja) エンジンの吸気装置
JPH0545769B2 (ja)
JPS60166707A (ja) エンジンの吸気装置
KR200149879Y1 (ko) 엔진의 흡기장치
JP3624540B2 (ja) エンジンの吸気装置
JPH0578646B2 (ja)
JPH0686811B2 (ja) エンジンの吸気装置
JP2500928B2 (ja) エンジンの吸気装置
JPS60166706A (ja) エンジンの吸気装置
JPS60159333A (ja) エンジンの吸気装置
JPH07279676A (ja) 2サイクルエンジンの排気圧制御構造
JPH0823294B2 (ja) エンジンの吸気装置
JPH0578647B2 (ja)
JPH0587645B2 (ja)
JPH0128265Y2 (ja)
JPH0380966B2 (ja)
JP2797332B2 (ja) 排気制御装置
JPH0553931B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term