JPS6030419Y2 - 多気筒機関の共鳴過給型吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は多気筒機関の共鳴過給を利用した吸気装置に関
する。

内燃機関においては、共鳴過給（又は慣性過給）と呼称
される吸気供給方式を採用したものがある。

このものは、吸気開始時吸気ポート付近に発生した負の
圧力波が吸気導入方向に向けて吸気上流側に伝播し、正
の圧力波となって吸気ポート方向に戻される吸気圧力振
動が生じることを利用している。

即ち、吸気弁が閉じる寸前に前記上の圧力波が吸気弁の
ところまで伝達されるように吸気圧力振動の周期と吸気
弁開閉サイクルの周期とマツチング（共鳴鳴）させるこ
とにより正の圧力波を有した空気が慣性によって燃焼室
内に押し込まれるようにしたものであり、該慣性による
過給で吸気充填効率を改善できる。

ところで多気筒機関においては各気筒に接続する吸気マ
ニホルドのブランチ部が集合する合流点において、各気
筒からの吸入行程における負圧を連続的に受けるため略
一定の負圧に保持される。

このため各気筒から発生する吸気負圧波は前記合流点に
達すると該合流点における一定負圧に緩衝されると共に
、正圧波となって吸気ポート方向に戻され、吸気圧力振
動は実質的に燃焼室と前記合流点との間を圧力波が往復
伝播する振動となり、従って吸気圧力振動の共鳴周波数
は燃焼室から合流点に至る間の吸気通路部分の形状、寸
法によって定まる。

しかしながら、かかる共鳴過給方式を採用した従来の内
燃機関においては、吸気通路形状が一定であるため特定
の速度域しか吸気弁開閉周期と吸気圧力振動の周期とを
マツチングさせることができず、良好な共鳴過給が行な
える機関回転速度領域が限られていた。

本考案はかかる従来の難点に鑑み為されたもので１、吸
気弁開時期が相互にオーバラップする気筒を備えた多気
筒機関において、通路長の異なる２種類の共鳴吸気通路
と１個の切換制御弁とを設けるだけのコンパクトな構成
で機関の運転領域全域に亘って良好な共鳴過給機能が得
られるようにした共鳴過給型吸気装置を提供するもので
ある。

以下に本考案を図示した実施例に基づいて詳細に説明す
る。

一実施例を示す第１図において、６気筒機関１における
気筒＃１〜＃６のクランク角度１２０°毎の着火順序は
＃１→＃４→＃２→＃６→＃３→＃５となっている。

従って第２図に示すように気筒＃１．＃２及び＃３（以
下第１気筒群Ａという）は各気筒の吸気弁開時期が実質
的に互いにオーバラップせず、又、気筒＃４． ＃５及
び＃６（以下第２気筒群Ｂという）も各気筒の吸気弁開
時期が実質的にオーバラップしない。

そして、第１気筒群Ａと第２気筒群とに夫々通路長が異
なる２種類の共鳴吸気通路２Ａ、２Ｂを接続し、これら
４本の共鳴吸気通路２Ａ、２Ｂの上流端を１個のダンピ
ング容器３に接続する。

ここで、ダンピング容器３は、前記４本の共鳴吸気通路
２Ａ、２Ｂの上流端を１箇所に合流させた合流部を構成
する。

ダンピング容器３には吸気導入管４を介してエアクリー
ナ５を接続すると共に、前記各気筒群Ａ、 Ｂにおける
２種類の共鳴吸気通路２Ａ、２Ｂを同時に開閉制御する
切換制御弁６を内装する。

具体的には切換制御弁６は機関回転速度を検出する速度
センサ７からの検出信号を受信し、支軸６ａ回りを回動
して２位置に切り換えられるようになっている。

そして、所定速度以下の低中速領域では図中実線位置に
切り換えられて該速度領域における共鳴過給に適合した
共鳴周波数をもつ長さ大の２本の共鳴吸気通路２Ａのみ
を開通させ、所定速度を超える高速領域では図中鎖線位
置に切り換えられこれに適合した共鳴周波数をもつ長さ
小の２本の共鳴吸気通路２Ｂのみを開通させるように構
成する。

かかる構成とすれば機関回転速度Ｎに対する吸入空気の
充填効率ηＣは第３図に示す如く切換制御弁６が低中速
用の共鳴吸気通路２Ａを開通させる機関低中速域と高速
用の共鳴吸気通路２Ｂを開通する機関高速域とで夫々吸
気圧力振動の共鳴周波数と吸気弁の開閉サイクルとが最
も良好な共鳴過給が行なえるようにマツチングしたとき
の極大点Ｘ、 Ｙを有し、従来の慣性過給方式における
極大点を１個のみ有した吸気充填効率特性に比較し機関
の全速域に亘って良好な吸気充填効率特性が得られるの
である。

第４図は切換制御弁の変形態様を示し、円筒状のダンピ
ング容器３の周壁には、両気筒群に接続された通路長さ
大の２本の共鳴吸気通路２Ａ及び通路長さ小の２本の共
鳴吸気通路２Ｂ並びにエアクリーナに接続された２本の
吸気導入管４が夫々直径方向に相反する側に開口端を接
続しである。

このものにおいても、ダンピング容器３は計４本の共鳴
吸気通路２Ａ、２Ｂの上流端を１箇所に合流させた合流
部を構成する。

ここに、ダンピング容器３の中心に設けられた支軸６ａ
に直径方向に延びるロータリ一式の切換制御弁６を取り
付ける。

該切換制御弁６は両端部がダンピング容器３の内周壁を
スライドしながら支軸６ａ回り回動自由に取り付けられ
る。

そして機関低中速領域では図中実線に示すように、通路
長さ小の２本の共鳴吸気通路２Ｂの開口端を閉塞すると
共に通路長さ大の２本の共鳴吸気通路２Ａを開通させ、
一方、高速領域では図中点線に示すように前記とは逆に
通路長さ小の２本の共鳴吸気通路２Ｂを選択的に開通さ
せる切換位置にセットされる。

従って前記実施例同様低中速領域と高速領域とで夫々良
好な共鳴過給が行なえる。

以上説明したように、本考案によれば吸気弁開時期がオ
ーバラップしない気筒の集合体からなる気筒群を複数個
備えた多気筒機関において、各気筒群に夫々通路長の異
なる２種類の共鳴吸気通路を設けると共に、該２種類の
共鳴吸気通路を選択的に開通させる構成としたから機関
運転領域の全域に亘って良好な共鳴過給が行なえ、吸気
充填効率特性が改善され機関性能を大幅に高めることが
でき特に出力アップ、排気対策改善対策としての効率が
著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す全体構成図、第２図は
同上実施例に使用される６気筒機関における吸気弁開度
特性を示すグラフ、第３図は同上実施例における機関の
吸気充填効率特性を示すグラフ、第４図は同上実施例に
おける切換制御弁の変形態様を示す断面図である。 １・・・・・・６気筒機関、２Ａ・・・・・・共鳴吸気
通路、（長さ大）２Ｂ・・・・・・共鳴吸気通路、（長
さ小）３・・・・・・ダンピング容器〔合流部）、６・
・・・・・切換制御弁、７・・・・・・速度センサ、＃
１〜＃６・・・・・・気筒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気弁開時期がオーバラップしない気筒の集合体からな
   る気筒群を複数個備えた多気筒内燃機関において、各気
   筒群に夫々機関の異なる運転領域で共鳴過給に適合する
   通路長が異なる２種類の共鳴吸気通路を接続すると共に
   、これら複数本の共鳴吸気通路の上流端を１箇所に合流
   させた合流部に各気筒群の２種類の共鳴通路を前記機関
   の異なる運転領域を検出して同時に選択的に開閉制御す
   る１個の切換制御弁を設けたことを特徴とする多気筒機
   関の共鳴過給型吸気装置。