JPS63280820A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

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］ 本発明は可変長吸気管を有し、管長調節と同時に通気抵
抗を可変とする内燃機関の吸気装置に係り、特に、管長
切換時における出力低下を減少させたものに関する。

［発明の背景］ 内燃機関の気化器上流側に可変長吸気管を設けたものは
公知である。可変長吸気管はその管長を内燃機関の回転
数が低いときは長くし、また高いときは短くするよう調
節するものである。このようなものの−例として、特開
昭６１−４９１２４号公報掲載のものがある。

また、管長を長くしたとき生じる慣性効果による激しい
脈動波の影響を抑制するため、管長調節と同時に通気抵
抗を可変とするものも本出願人によって既に提案されて
いる（特願昭６２−５６１７４号）。

ところで、スライドバルブが固定吸気管から離間して行
く過程において、第１図に実線で示すように、スライド
バルブと固定吸気管との総隙間Δ文が、ある特定の範囲
になると、一時的に燃調が不適となって出力が低下する
。これは、スライドバルブが固定吸気管に接続する長い
管長のとき（総隙間Δ１＝０）、気化器のメインノズル
にかかる負圧レベル（負圧の絶対値）を上昇させ、激し
い脈動波の影響を抑制して良好な燃調を得ているのに対
して、総隙間Δ文がかなり大きくなれば、メインノズル
にかかる脈動波及び負圧レベルが共に短い吸気管長時相
当となり、燃調は安定する。しかし、総隙間Δ文が過渡
的な状態では、気化器のメインノズルにかかる脈動波に
対し、負圧の上昇が不十分となり、燃調が薄くなるもの
と考えられる。なお、燃調不良を発生する範囲は各部の
仕様により異るものと考えられる。

［発明の目的］ そこで本発明は、可変長吸気管を宥するものにおいて、
異なる管長に対応して吸入通路の通気抵抗を変化させる
ことにより、気化器のメインノズルにがかる負圧レベル
を調節して空燃比の変動等を安定させると共に、燃調不
良の発生する時間を短縮させることにより、出力低下を
減少させることを目的とする。

［問題点を解決するだめの手段］ 本発明の内燃機関の吸気装置は、内燃機関の気化器に接
続する固定吸気管と、これに接離可能なスライドバルブ
と、該スライドバルブを摺動自在に支承する案内管とか
らなり、前記内燃機関の回転数が所定値よりも低いとき
、前記固定吸気管に対して前記スライドバルブを接続し
、所定値よりも高いとき離間する可変長吸気管を設け、
前記固定吸気管の上流側端部に通気抵抗の小さな空気室
を接続し、一方、前記案内管の上流側端部に通気抵抗の
大きな空気室を接続し、管長調節と同時に通気抵抗を可
変とするよう構成したものであって、前記スライドバル
ブ及び前記案内管にそれぞれスリットを設け、かつ、前
記スライドバルブか前記固定吸気管から離間する過程で
出力低下を生じる隙間を形成するとき、前記各スリット
も互いに重なり合って吸気管の途中部分に別な隙間を形
成するように構成したことを特徴とする。

［発明の作用コ 本発明に係る吸気装置には、可変長吸気管が設けられて
いる。そこで可変長吸気管の管長を長い方へ調整すると
、可変長吸気管の吸気側端部は吸入通路の通気抵抗が大
きい空気室へ接続し、気化器のメインノズルに作用する
負圧レベル（負圧の絶対値）を迅速に上昇させる。ゆえ
に、管長が長くなることに伴って顕著となる脈動波の正
圧成分がメインノズルに作用しても、その影響は上昇し
た負圧レベルによって緩和乃至消滅される。また、管長
が短くなると、吸気管は吸入通路の通気抵抗が小さな方
の空気室に接続し、負圧レベルを短い管長に適合するレ
ベルへ下げる。

さらに、スライドバルブおよび案内管にスリットを設け
、スライドバルブが固定吸気管により離間する過渡的な
状態において、両者間に出力低下を生じる隙間が形成さ
れると、各スリットが互いに重なることにより、吸気管
の途中部分に別の隙間を形成する。その結果、スライド
バルブがより速く摺動したと同様になり、隙間の形成さ
れる速度が上昇し、燃調不良の発生する時間が短縮され
る。

［実施例コ 第２図乃至第６図は、本考案の一実施例に係る自動２輪
車用吸気装置を示す。

内燃機関のシリンダヘッド部に形成された吸気ボート（
いずれも図示せず）には、気化器１が接続され、この気
化器１の上流側に長短２段に変化する可変長吸気管がそ
れぞれ設けられている。

この可変長吸気管は、高速ファンネル２、スライドバル
ブ３及び低速ファンネル４からなる。

高速ファンネル２は気化器ｌの上流側端部に接続し、短
い管長時の吸気管をなす固定吸気管であり、気化器１の
側部に取付けられている気化器ベース５へ一体的に固定
されている。

スライドバルブ３は、低速ファンネル４の下流側端部に
摺動可能に外装されているリング状部材であり、摺動に
より高速ファンネル２の上流側端部に接離可能である。

また、その側部にはスリッ）３ａが開口されている。

低速ファンアンネル４は、スライドバルブ３の案内管を
兼ね、長い管長時の吸気管を構成する。

この側部にもスリット４ａが開口されている。

スリッ１−３ａは、スライドバルブ３が限界位置まて進
退いずれかした状態では、スリット４ａと重ならないよ
うずらされて配置されており、高速ファンネル２との隙
間が前記Δ文、となる過渡的な状態で、スリット４ａと
重なるように設定されている（第５図参照）。

また気化器ベース５に適当数のボス６及び７を介して取
付けられるファンネルステー８に支持されている。図中
の符号９ａ及び９ｂはファンネルステー８を取付けるボ
ルトである。

ファンネルステー８は、第３図に示すような略長方形の
板状部材である。なお、第３図は第２図の上方（矢示Ｚ
方向）からファンネルステー８及び部分的にさらにその
内部を切り欠いて見た図である。この図において、ファ
ンネルステー８の長辺部の一辺８ａには、辺縁に沿って
嵌合溝１ｏか形成されている。また、嵌合溝１ｏ内には
、シール１１が予め配設されている。ファンネルステー
８の中央部側には、低速ファンネル４を通すため、その
外径とほぼ等しい直径の穴１２が開口形成されている（
第２図参照）。ゆえに、低速ファンネル４の下流側を穴
１２に嵌合することによりファンネルステー８に支持さ
れる。

さらに、気化器ベース５には第２図に示すようにエアク
リーナケース１３か取付けられている。

すなわち、エアクリーナケース１３を構成するボトムケ
ース１４の底部開口にシール１５を介して気化器ベース
５の周囲を嵌合し、さらにボトムケース１４の上方開口
部にトップケース１６を被せることにより、エアクリー
ナケース１３が組立てられ、このとき、各可変長吸気管
は、エアクリーナケース１３に囲繞されることになる。

トップケース１６の壁部には外気を吸入するための第１
の吸入通路１７か形成されている。ボトムケース１４と
トップケース１６の間には、エアクリーナエレメント１
８が設けられ、これによりエアクリーナケース１３内部
のトップケース１６側がダーティエアサイドに、ボトム
ケース１４側がクリーンエアサイドに、それぞれ区画さ
れている。図中符号１９は金網である。

クリーンエアサイド内はさらに２室に区画されている。

すなわちこの部分は、第２図に示すように、ボトムケー
ス１４の側壁から内方へ延出して一体に形成された区画
壁２０とファンネルステー８によって仕切られ、エアク
リーナエレメント１８を介して第１の吸入通路１７へ連
通ずる第１の空気室２１と、区画壁２０に形成されてい
る第２の吸入通路２０ａによって第１の空気室２１と連
通ずる第２の空気室２２とが画成される。

第１の空気室２１内には、高速ファンネル２が収容され
、スライドバルブ３が第２図の上方へ移動したとき、上
流側端部が開放端を形成するようになっており、前記嵌
合溝１０へ嵌合可能となっている。また第２の空気室２
２内には、低速ファンネル４の上流側端部が収容されて
開放端を形成している。

区画壁２０は、ボトムケース１４の側壁と一体に形成さ
れている。但し、内方へ延出する一辺２０ａは自由端と
なっている。一方、ファンネルステー８の周囲には、−
辺８ａを除いて、シール２３が巻回されている。

そこで、気化器ベース５にボトムケース１４の底部に設
けられた開口部分を取付けると、シール２３がそれぞれ
ボトムケース１４の内壁面に対して気密に接触し、かつ
区画壁２０の一辺２０ａもシール１１を介して嵌合溝１
０内へ気密に嵌合する。ゆえに、ファンネルステー８と
区画壁２０とによってクリーンエアサイド内に自動的に
第１の空気室２１と第２の空気室２２が画成され、二重
構造のエアクリーナケース１３が組立てられることにな
る。

次に、可変長吸気管におけるスライドバルブ３の駆動系
について説明する。スライドバルブ３の外側には、突部
２４か設けられ、これか回動アーム２５の先端に形成さ
れた各二又部２６と係合している。突部２４は第３図に
示すように、半円弧状のブリッジ部材２４ａを両端に接
続している。

ブリッジ部材２４ａの各端部は、各スライドバルブ３の
側面に一体的に設けられた嵌合部２４ｂへ嵌合している
。

回動アーム２５は、回動軸２７の両端に対をなして堰付
けられており、第３図に示すようにピン２８により、そ
の基部な回動軸２７へ固定されている。ゆえに、回動軸
２７の回動軸に伴って、一体回動する回動アーム２５に
より、隣り合う各スライドバルブ３がそれぞれ対になっ
て駆動制御可能とされている。

回動軸２７は、エアクリーナケース１３内に配設され、
気化器ベース５に固着されている軸支部２９に回動可能
に支持されている。回動軸２７の略中央部には扇形状を
なすドリブンギア３０が一体回動可能に軸着され、気化
器ベース５に形成された凹部３１（第３図参照）内にそ
の歯部が収容されている。

第２図に示すように、ドリブンギア３０と噛み合うドラ
イブギア３２は段付歯車であって、大径部３２ａ及び小
径部３２ｂとからなり、小径部３２は前記のように気化
器ベース５の凹部３１内に収容されてドリブンギア３０
と常時噛み合っている。また、アイドルギア３３も段付
歯車であり、大径部３３ａがサーボモータ３４の出力ギ
ア３５と噛み合い、小径部３３ｂが大径部３２ａと噛み
合っている。これらギア列によって減速Ｌ２’ｔＲが構
成されている。但し、増速機構とすることは任意になし
得る。

図中符号３６は、サーボモータ３４を取付けるギアヘッ
ドであり、取付部３７において気化器ベース５へ取付け
られている。符号３８はサーボモータ３４を取付けるた
めの取付部である。なお、第２図において、符号ギアヘ
ッド３６の上面に大径部３２ａ及びアイドルギア３３が
設けられている。

符号３９は、サーボモータ３４の作動を行うためのコン
トロールユニットであり、例えば、内燃機関の回転数を
検知することによって電子制御するようになっている。

次に実施例の作用を説明する。第２図および第４図は低
速走行状態を示し、スライドバルブ３は図の最も下方に
位鐙して高速ファンネル２と接触し、両者間の間隙を閉
じている。したがって可変長吸気管は高速ファンネル２
ないし低速ファンネル４からなる長尺状態の管長となる
。このときスリット３ａ、４ａは閉塞されており、空気
は低速ファンネル４の上端部から矢示Ａのように入り、
第２の空気室２２内から吸気が行なわれる。したがって
吸気系における吸入通路が、自動的に第２の吸入通路２
０ａに切換わり、吸気は第１の吸入通路１７及び第２の
吸入通路２０ａを通過することにより２度絞られる。こ
れによりメインノズル１ａ部分（第２図参照）の負圧レ
ベルが上昇側へ調整される。このため長い吸気管によっ
て顕在化した正の脈動波がメインノズル１ａ部分に作用
した場合、仮に第１の空気室２１側から吸気を行なうと
すれば、この影響を大きく受けるところであるが、上記
のように吸入通路の通気抵抗が増大されている第２の空
気室２２内から吸気するので、メインノズル１ａにおけ
る負圧レベルの上昇によって正の脈動波の影響は制御さ
れる。ゆえに低速走行状態に適したものとなる。

一方、第５図に示すようにスライドバルブ３と高速ファ
ンネル２との間の隙間が、６文、に達したとき、スリッ
ト３ａ、４ａが互いに重なることにより、吸気管の途中
の部分に隙間４０（斜線でしめす部分）が設けられる。

今、例えばスリット３ａ、４ａ間の距離をａ、スリット
３ａ、４ａの各幅をｂとした場合（第４図参照）、スラ
イドバルブ３と高速ファンネル２との隙間及び各スリッ
トが重なってできた隙間４０の各寸法をそれぞれ６文、
及び６文２とし、総隙間を６文（＝Δ文、＋Δ文、）と
すれば、それぞれの関係は下表によって示される。

表　　　　　　（単位：ｍｍ） したがって、第１図に示すように、例えばスリット３ａ
、４ａが形成されない場合の燃調不良発生範囲がｃ　（
ｍｍ）≦Δ文＝Δ文□≦ｄ　（ｍｍ）であるとし、これ
に幅ｂ　（ｍｍ）なるスリットを入れると、Δ文、にΔ
！：Ｌ２が加えられて、ｃ　（ｍｍ）≦Δ交＝Δ文、＋
Δ文２≦ｅ　（ｍｍ）の範囲となる。ここてΔ文がｃ　
（ｍｍ）からｄ　（ｍｍ）に変化するには、Δ文、がｃ
　（ｍｍ）からｅ　（ｍｍ）に変化すれば足りることに
なる。

すなわち、スライドバルブ３が一定速度で作動する場合
、燃調不良発生時間はスリットなしの場合よりスリット
を設けた場合の方が短くてすむことになる。すなわち、
Δ文、が加わることにより、スライドバルブの摺動速度
が上昇したと同様な効果か生じ、総隙間Δ文の形成速度
が上昇する。したがって、この時の燃調および出力の変
化は第１図の破線で示す通りになる。

一方、第６図に示す高速走行状態となる場合、内燃機関
の回転数が一定の回転数に達すると、コントロールユニ
ット３９により、サーボモータ３４が所定量回動する。

これによりドライブギア３２が回動され、さらにこれか
らドリブンギア３０に伝達され、回動軸２７及びこれと
一体の回動アーム２５が回動される。その結果、回動ア
ーム２５が図の上側へ時計回り方向に回動し、同時に回
動アーム２５の二又部２６に係合している突部２４によ
って、スライドバルブ３も低速ファンネル４上を図の上
方へ連行されて移動し、高速ファンネル２とスライドバ
ルブ３との間の隙間が十分に大きくなって、過渡的な状
態を脱っする。すると、空気はこの十分に開いた隙間を
通って矢示Ｂのように、第１の空気室２１から吸入され
、管長が短縮される。このとき吸気系の吸入通路は自動
的に第１の吸入通路１７へ切換わることになる。

しかも吸気は第１の吸入通路１７のみを通過するだけな
ので一度しか絞られない。その結果、通気抵抗を減少さ
せ、高速走行状態に適したものとなる。

［発明の効果］ 本発明に係る吸気装置は、可変長吸気管気管の各管長調
整時に、同時に通気抵抗を変化させてメインノズルに作
用する負圧レベルを直接かつ迅速に制御することができ
る。ゆえに管長が長くなることに伴う正の脈動波の影響
を緩和乃至消滅させることができる。

また、スライドバルブおよび案内管にスリットを設け、
スライドバルブが固定吸気管より離間する過程において
、両者間に出力低下を生じる隙間が形成されるとき、各
スリットも互いに重なり合って吸気管の途中部分に別の
隙間を設けるようにしたので、燃調不良の発生する時間
を短縮することができ、その結果、管長調整に伴う出力
低下を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は総隙間と燃調および出力との関係を示す図、第
２図は本発明に係る多気筒型内燃機関の吸気装置の断面
図、第３図は第２図の矢示Ｚ方向より同吸気装置のエア
クリーナケース内部における上面視形状を示す図、第４
図乃至第６図は動作説明図である。 （符号の説明） １・・・気化器、１ａ・・・メインノズル、２・・・高
速ファンネル（固定吸気管）、３・・・スライドバルブ
、４・・・低速ファンネル管（案内管）、３ａ、４ａ−
スリット、１５・・・気化器ベース、２１・・・第１の
空気室、２２・・・第２の空気室、２５・・・回動アー
ム、２７・・・回動軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の気化器に接続する固定吸気管と、これに接離
   可能なスライドバルブと、該スライドバルブを摺動自在
   に支承する案内管とからなり、前記内燃機関の回転数が
   所定値よりも低いとき、前記固定吸気管に対して前記ス
   ライドバルブを接続し、所定値よりも高いとき離間する
   可変長吸気管を設け、前記固定吸気管の上流側端部に通
   気抵抗の小さな空気室を接続し、一方、前記案内管の上
   流側端部に通気抵抗の大きな空気室を接続し、管長調節
   と同時に通気抵抗を可変とするよう構成した吸気装置に
   おいて、前記スライドバルブ及び前記案内管にそれぞれ
   スリットを設け、かつ、前記スライドバルブが前記固定
   吸気管から離間する過程で出力低下を生じる隙間を形成
   するとき、前記各スリットも互いに重なり合って吸気管
   の途中部分に別な隙間を形成するように構成したことを
   特徴とする内燃機関の吸気装置。