JPS6336023A - エンジンの吸気装置 - 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］ 本発明はエンジンの吸気装置に関する乙のである。

［従来技術］ 吸気通路から分岐した分岐吸気通路を通して各気筒に吸
気を供給するようにした多気筒エンジンにおいて、充ｔ
ｉ効率を高めるために吸気行程初期に吸気ボート近傍で
発生する圧力波を利用して過給を行ういわゆる圧力波過
給方式を採用した吸気装置が用いられることはよく知ら
れている。

かかる吸気装置においては、一般に、ある気筒の吸気行
程の初期に吸気弁が開かれろと、燃焼室内に残留してい
た圧力の高い排気ガスによって吸気ボート近傍の分岐吸
気通路内の吸気に正の圧力波が発生し、該圧力波は音速
で分岐吸気通路を上流に向かって伝播し、吸気通路から
分岐吸気通路への分岐部を経由して、他の分岐吸気通路
を下流に向かって伝播し、吸気行程の終期にある池の気
筒の吸気ボートに到達して、燃焼室内に吸気ボート上流
のエアを押し込んで過給を行うようにした、いわゆる気
筒間干渉効果による過給方式が用いられており、上記圧
力波が伝播する経路の分岐吸気通路の長さは、該分岐吸
気通路内を伝播する圧力波の伝播に要する時間と吸気弁
の開閉周期がマツチングするように設定されている（例
えば、特開昭６０−２４９６２５号公報参照）。

一方、エンジンの加速時にアクセルペダルを踏み込んで
スロットル弁を開いても、吸気量の増加に燃料供給が直
ちには追随できないため、一時的に出力低下を起こすい
わゆる加速へジテーンヨンが起こる。この加速へジテー
ンヨンを防止するために、スロットル弁下流の吸気通路
に各気筒に連通ずる分岐吸気通路に接続された比較的大
きい容量をもつ容積部を設け、加速時スロットル弁が急
速に開かれたときには、吸気を容積部に一時滞留させる
ことにより、吸気量の増加に時間遅れをもたせ、燃料の
供給の増加と吸気量の増加のタイミングを一致させるの
が一般的である。

ところが、前記の圧力波はこのような容積部を通過する
とき大幅に減衰するため、従来のこの上うな吸気装置で
は容積部に十分な容積をもたせて加速へジテーンヨンを
防止しようとすれば、圧力波過給の効率が低下し、さり
とて、圧ツノ波過給の効率を高めるために容積部を小さ
くすれば加速へジテーションが悪化するという二律背反
があった。

［発明の目的］ 本発明は、上記のような問題を解決し、加速へジテーシ
ョンを起こさず、かつ、過給効率の高い、圧力波過給方
式によるエンジンの吸気装置を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ 本発明は、上記の目的を達するため、吸気通路から分岐
した分岐吸気通路を通して各気筒に吸気を供給するとと
もに、上記各気筒の吸気行程初期に吸気ボート近傍にお
いて発生ずる圧力波をｆｌｌ用して圧力波過給を行うよ
うにした多気筒エンジンの吸気装置において、 少なくとも１対の分岐吸気通路が、吸気通路のスロット
ル弁下流に位置する分岐部において同一直線上で略逆向
きに、かつ分岐部直面における吸気通路に対して略直角
をなすように分岐して形成される一方、上記分岐部近傍
に分岐部とは隔壁によって仕切られた吸気拡大室が設け
られ、該吸気拡大室の隔壁には分岐部直前における吸気
通路に対向して開口して吸気拡大室と分岐部とを連通ず
る連通開口を形成したことを特徴とするエンジンの吸気
装置を提供する。

［発明の効果］ 本発明によれば、気筒間の圧力波の伝播が実質的に吸気
拡大室を介さずに行なイつれろため圧力波か減衰せず、
圧力波過給の充填効率が高まる。また、吸気拡大室の連
通開口が共通吸気通路に対向しているため、加速開始時
、吸気量が急増しても、吸気はその動圧でもって吸気拡
大室にストレートに流入するので、比較的小容積の吸気
拡大室で吸気量の急増を吸収することができ、加速へジ
テーションを有効に防止できる。さらに、吸気マニホー
ルドを鋳造する場合に吸気通路と吸気拡大室を形成する
ための中子の構造を簡素化することができ、生産コスト
を低減することかできる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

く第１実施例〉 以下、２気筒ロークリピストンエンジンについて、本発
明の第１実施例を具体的に説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）はいずれも２気筒ロークリピスト
ンエンジンＲＥのシステム構成図であり、フロント側に
ついてのみ図示している。

これらの図に示すようにロークリピストンエンジンＲＥ
は、フロント、リヤの各気筒Ｆ、Ｒを隔てる中間ハウジ
ングｌの側面に１次吸気通路２に連通ずる１次吸気ボー
ト３が開口する一方、外壁を構成するサイドハウジング
４の内側面には、それぞれ２次吸気通路５に連通ずる２
次吸気ポート６と副２次吸気ボート７とが開口し、これ
らの各ボート３，６．７を通して作動室８に吸気が供給
される。

そして、ロータ９は各頂辺をロータノーウジング１０の
トロコイド内角面に摺接させつつ、偏心軸１１のまわり
で遊星回転運動を行って、吸入、圧縮、爆発、燃焼、排
気の各行程を連続的に繰り返す。

そして、ロークリピストンエンジンＲＥに吸気を供給す
るために共通吸気通路１２が設けられ、該共通吸気通路
１２には上流から順にエアクリーナ１３と時々刻々の吸
気量を検出するエアフローメータ１４とが介設されてい
る。上記共通吸気通路１２は、集合部＋２ａで１次吸気
通路２と２次吸気通路５とに分岐しており、上記１次吸
気通路２には集合部１２ａのやや下流に図示していない
アクセルペダルの踏み込みに応じて開閉される１次スロ
ットル弁１５が介設され、かかる１次スロットル弁１５
のやや下流の分岐部２ａにおいて、１次吸気通路２は、
作動室８に開口する１次吸気ボート３に連通するととも
に該１次吸気ボ〜ト３の直前に吸気中に燃料を噴射する
ためのインジェクタ１６が介設されたフロント、リヤの
１次分岐吸気通路２７（第２図参照）に連通している。

一方、上記２次吸気通路５には集合部＋２ａのやや下流
に、図示していないリンク機構を介して１次スロットル
弁１５の開閉に連動して開閉される２次スロットル弁１
７か介設され、かかる２次スロットル弁１７のやや下流
の分岐部５ａにおいて、２次吸気通路５は吸気中に燃料
を噴射するためのインジェクタ１８が介設されたフロン
ト、リヤの２次分岐吸気通路２８（第２図参照）に連通
している。各２次分岐吸気通路２８はインジェクタ１８
下流で、夫々、作動室８に開口する２次吸気ボート６お
よび副２次吸気ボート７に連通ずるようにさらに分岐さ
れている。上記副２次吸気ボート７には、高負荷時のみ
開かれるロータリ弁１９が嵌入されており、該ロータリ
弁１９の回転角度を変えることにより、上記副２次吸気
ボート７内の空間部と、ロータリ弁Ｉ９の弁体の側面に
穿設された該弁体の内部空間部と副２次吸気ポー１−７
とに連通ずる穴との連通部分の面積を変えろことができ
るようになっている。これによって、副２次吸気ポート
７を通過する吸気１が調節できろようになっている。

ところで、第２図に示すように、１次吸気通路２は、分
岐部２ａにおいて、同一直線上で互いに略逆向きであり
、かつ１次吸気通路２に対して夫々はぼ直角をなすよう
にフロント側１次分岐吸気通路２７ｆとリヤ側１次分岐
吸気通路２７ｒとに分岐して形成されている（以下、番
号の添字ｆはフロント側の部材を表し、添字ｒはリヤ側
の部材を表ず。）。このようにフロント側１次分岐吸気
通路２７ｆとリヤ側１次分岐吸気通路２７ｒは分岐部２
ａにおいて直線的に接続余れているとともに、分岐のた
めに通路断面を広げず最小限の容積で分岐されているの
で分岐部２ａにおいて圧力波は減衰しないようになって
いる。上記フロント、リヤ側の各１次分岐吸気通路２７
ｆ、２７ｒは、それぞれフロント、リヤ側の作動室８ｒ
、８ｒに開口する１次吸気ポート３ｆ、３ｒに連通して
おり、この１次分岐吸気通路２ｒ、２ｒの長さは、圧力
波過給を効果的に行うために、一方の気筒Ｆ（Ｒ）の吸
気行程の初期に１次吸気ボー）：Ｈ’（３ｒ）近傍で排
気ガスの圧力によって１次分岐吸気通路２ｆ（２ｒ）内
に発生した圧力波が１次分岐吸気通路２ｆ（２ｒ）内を
上流に向かって伝播し、分岐部２ａを経由して他方の１
次分岐吸気通路２ｒ（２ｆ）を下流に向って伝播し、吸
気行程の終期にある他方の気筒Ｒ（Ｆ）の１次吸気ボー
ト３ｒ（３ｒ）に到達するのに要ずろ時間が、１次吸気
ポート：Ｎ（３ｒ）の開閉タイミングとマノヂングする
ように設定されている。

一方、２次吸気通路５は分岐部５ａにおいて、同一直線
上で互いに略逆向きであり、かつ２次吸気通路５に対し
て夫々直角方向に指向するフロント側２次分岐吸気通路
２８「とリヤ側２次分岐吸気通路５ｒに分岐して形成さ
れている。このように、フロント側２次分岐吸気通路２
８ｆとリヤ側２次吸気通路２８ｒは分岐部５ａにおいて
直線的に接続されているとともに、分岐のために通路断
面を広げず最小限の容積で分岐されているので、分岐部
５ａにおいて圧力波は減衰しないようになっている。か
かる２次分岐吸気通路２８ｆ、２８「の長さは、１次分
岐吸気通路２７「、２７ｒと同様、■力Ｉ！！過給を効
果的に行う！コめ、一方の気筒Ｆ（Ｒ）の吸気行程の初
期に２次吸気ボート６ｆ（６ｒ）近傍で排気ガスの下方
によって発生した圧力波が各２次分岐吸気通路５ｆ、５
ｒ（５ｒ、５ｆ）内を分岐部５ａを経由して能力の気筒
Ｉ’（（Ｐ）の２次吸気ボート６ｒ（６ｆ）に到達する
のに要する時間か、２次吸気ポート６（６ｒの開閉タイ
ミングとマツチングするように設定さねている。

ところで、」二足１次吸気通路２の分岐部２ａの近傍に
は、ロークリピストンエンジンＲＥの加速時におけろ吸
気量の増加に対する燃料供給上の増加の応答遅れに起因
する加速ヘンテーノジンを防１１−する１こめに吸気を
一時貯留する吸気拡大室２２力ｑ次吸気通路２と２次吸
気通路５の壁の一部で形成されｆこ内壁２１と、これと
は別に設けられた外壁２０とによって構成されている。

該吸気拡大室２２の内壁２１の下部て１次吸気通路２の
壁と」（通の部分には、１次吸気通路２と対向しかつ分
岐部２ａ近傍の吸気通路と吸気拡大室２２内に形成され
た空間部２３とを連通ずる連通開口２１１が穿設されて
いる。該連通開口２．１はいわゆるばつが発生せず製作
が容易となるため機緘加工て穿設するのか好ましい。連
通開口２４は１次吸気通路２に対向して開口しているた
め、加速時１次スロットル弁１５が開かれて流速が大き
くなった吸気は慣性により直進し、その一部は連通開口
２４を通して空間部２３に導入され、１次吸気通路２内
を通過する吸気の動圧と平衡となるまで空間部２３内の
気圧を」二界させる。このため、１次スロットル弁１５
が開かれた直後は作動室８ｆ、８ｒに供給されろ吸気量
は、吸気拡大室２２に貯留された吸気分だけ減少し、作
動室８　ｒ、　８　ｒに供給されろ吸気の増加に、時間
遅れをもたせろことができろ。

これによって、加速時作動室８　ｒ、　８　ｒに供給さ
れる吸気量の増加は、燃料供給量の増加とｔｌｌ応とな
り加速ヘノテーノヨンの発生を防止できる。また、上記
連通開口２４が１次吸気通路２と対向して形成されてい
るので、１次吸気通路２内を通過する吸気が空間部２３
に効率的に導入されるため、空間部２３の容量は比較的
小さくてきるととらに連通開口２４の孔径を比較的小さ
くできる。このため、１次分岐部２ａにおいて、１次分
岐吸気通路２７ｒ、２７ｒ内を伝播する圧力波の減衰は
非常に小さくて十み、圧力波による過給効率を高く保つ
ことができろ。

また、吸気拡大室２２の外壁２０の厚さｔ、は内壁２１
の１７さ［１より大きく設定し、これによって吸気拡大
室２２の外壁２０の剛性を向上させるととらに、吸気騒
音を抑制するようにすることが好ましい。

〈第２実施例〉 以下、６気笥レンブロエンジンについて、本発明の第２
実在例を具体的に説明才ろ。

第３図に示すように、第１〜第６気筒Ａ、Ｂ、ｃ。

Ｄ、Ｅ、ＦよりなるレンプロエンジンＣＥにおいて、汚
気筒の燃焼室３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ
。

３２ｆには、夫々孫分岐吸気通路３３ａ、３３’ａ、３
３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆに連通する吸気ボート３
４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆが開口
されるととらに、夫々孫分岐排気通路３５ａ、３５ｂ、
３５ｃ、３５ｄ、３５ｅ、３５ｆに連通する排気ポート
：３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ、３６ｆが
開口されている。該エンジンＣＥ　／Ｊ）各気筒Ａ、Ｉ
３．Ｃ，Ｄ、Ｅ。

Ｆのクランク角度１２０°毎の量大順序は、例えばＡ→
Ｄ−Ｂ−Ｆ−Ｃ→Ｅのような順序になっており、気筒Ａ
　、　Ｂ　、　Ｃ（以下、第１気筒ｎＰという）間では
、夫々吸気弁開弁時期が互いにオーバーラツプ仕ず、ま
た気筒り、Ｅ、Ｐ（以下、第２気筒群Ｓという）間では
、夫々吸気弁開弁時期が互いにオーバーラツプしないが
、第１気筒詳Ｐと第２気筒詳Ｓとの間では相互に吸気弁
開弁時期が才−バ−ラソブケる気筒があるような構成と
なっている。

そして、第４図において、第１気筒Ａについてのみ代表
的に示すように、エンジンＣＥは吸気弁３７ａが開かれ
たときに、孫分岐吸気通路３３ａから混合気を燃焼室３
２ａ内に吸入し、ピストン３８ａで圧縮した混合気を図
示していない点火プラグにより着火燃焼させ、排気弁３
９ａが開かれたときに、燃焼室３２ａ内の排気ガスを孫
分岐排気通路３５３に排出ずろ。このような行程か繰り
返されろ結果、ピストン３８ａは往復運動をし、この往
復運動はコネクチングロッド４０ａを介して図示してい
ないクランク軸の回転運動に変えられ、エンジンＧＥの
出力となる。

再び第３図に示すように、吸気通路４１には、上流から
順に、エアクリーナ４２、時々刻々の吸気量を検出する
エアフローメータ４３、および図示していないアクセル
ペダルの踏み込みに応じて開閉されるスロットル弁４４
が介設されている。

上記吸気通路４１は、スロットル弁４４下流の１次分岐
部４５で、同一直線上で互いに略逆向きでありかつ１次
分岐部４５の直前の吸気通路４１に対しては夫々直角方
向に指向する、第１〜第３気筒に吸気を供給するための
第１分岐吸気通路４６ｐと、第４〜第６気筒に吸気を供
給するための第２分岐吸気通路４６ｓとに分岐されてい
る。上記第１分岐吸気通路４６ｐは２次分岐部４７ｐで
前記の３つの孫分岐吸気通路３３ａ、３３ｂ、３３ｃに
連通され、−力士記第２分岐吸気通路４６ｓはもう一つ
の２次分岐部４７ｓで前記の３つの孫分岐吸気通路３３
ｄ、３３ｅ、３３ｒに連通されている。

第４図に第１気筒Ａについて代表的に示すように、１次
分岐部４５から第１分岐吸気通路４６ｐを通して２次分
岐部４７ｐを経て孫分岐吸気通路３３ａを通して吸気ボ
ー１−３４ａに至るまでの一連の吸気通路の長さは、第
１気笥Ａの吸気行程の初期に燃焼室３２ａ内の圧力の高
い排気ガスによって吸気ボート３４ａ近傍の孫分岐吸気
通路３３ａ内に発生した正の圧力波が、−上記の一連の
吸気通路を上流に向かって伝播し、１次分岐部４５を経
由して第２分岐吸気通路４６ｓ内を下流に向かって伝播
し、２次分岐部４７ｓを経由して、さらに孫分岐吸気通
路３３ｄ内を下流に向かって伝播し、吸気行程終期にあ
る気ｍＤに到達するのに要する時間が、吸気弁３７ａ、
３７ｄの開閉周期とマツチングするように設定されてい
る（第３図参照）。その他の気筒についても同様である
。

ところで、」二足１次分岐部４５近傍には、エンジンＣ
Ｅの加速時における吸気１の増加に対する燃料供給上の
増加の応答遅れに起因する加速ヘノテーンヨンを防ＩＥ
するために吸気を一時貯留ずろ吸気拡大室４８が、吸気
通路１１と第１分岐吸気通路４６ｐと第２分岐吸気通路
４６ｓの壁の一部で形成された内壁４つとこれとは別に
設けられた外壁５０とによって構成されている。該吸気
拡大室４８の内壁４９には、吸気通路４１と対向し、か
つ１次分岐部４５近傍の吸気通路４１と吸気拡大室４８
内の空間部５３とを連通する連通開口５１が穿設されて
いる。該連通開口５１は機械加工で穿設するとばりが発
生せず製作か容易となり好ましい。連通開口５１は吸気
通路４！に対向して開口しているため、加速時スロット
ル弁４４が開かれて流速が大きくなった吸気は慣性によ
り直進しその一部は連通開口５１を通して空間部５３に
導入され、吸気通路４１内を通過する吸気の動圧と平衡
となるまで空間部５３内の気圧を上昇させる。

このため、スロットル弁４４が開かれた直後は、燃焼室
３２ａ、　３２ｂ、　３２ｃ、　３２ｄ、３２ｅ、３２
ｆに供給される吸気量は吸気拡大室４８に貯留された吸
気分だけ減少し、吸気の増加に時間遅れをもたけること
がてきる。これによって、加速時燃焼室３２ａ、３２ｂ
、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆに供給される吸気量
の増加は、燃料供給量の増加と相応となり加速へジテー
ンヨンの発生を防止できる。

また、上記連通開口５１が吸気通路４１と対向して形成
されているので、吸気通路・１１内を通過する吸気か空
間部５３に効率的に導入されるため、空間部５３の８上
は小さくてきるとともに連通開口５１０孔径ら比較的小
さくできる。このため１次分岐部４５において、第１分
岐通路４６ｐ、第２分岐吸気通路４６ｓ内を伝播する圧
力波の減衰は非常に小さくてすみ、圧力波による過給効
率を高く保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１実施例を示すロークリピス
トンエンジンのンステム構成図であり、第１図（ｂ）は
、２次吸気ポートまわりのみを示す同様の図である。 第２図は、吸気拡大室の構成を示す第１図（ａ）の、へ
−Ａ線断面図である。 第３図は本発明の第２実施例を示す６気筒レノプロエン
ンノのンステム構成［ηである。 第１図は、第３図に示すエンノンの第１気筒の構成を示
すンステム構成図である。 ＲＥ・　ロークリピストンエンノン、 ２１次吸気通路、　３・・１次吸気ボート、５２次吸気
通路、　　６・・２次吸気ボート、１２・・・共通吸気
通路、　２２・・・吸気拡大室、２４・・・連通開口、
　　２７・１次分岐吸気通路、２８・・２次分岐吸気通
路、 ＧＥ　　レノプロエンノン、 ３４ａ、３＝１ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４１’
　　吸気ボート、 １１　吸気通路、４６ｒ）、４６ｓ　　分岐吸気通路、
５１８　吸気拡大室、　５１　連通開口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路から分岐した分岐吸気通路を通して各気
   筒に吸気を供給するとともに、上記各気筒の吸気行程初
   期に吸気ボート近傍において発生する圧力波を利用して
   圧力波過給を行うようにした多気筒エンジンの吸気装置
   において、 少なくとも１対の分岐吸気通路が、吸気通路のスロット
   ル弁下流に位置する分岐部において同一直線上で略逆向
   きに、かつ分岐部直前における吸気通路に対して略直角
   をなすように分岐して形成される一方、上記分岐部近傍
   に分岐部とは隔壁によって仕切られた吸気拡大室が設け
   られ、該吸気拡大室の隔壁には分岐部直前における吸気
   通路に対向して開口して吸気拡大室と分岐部とを連通す
   る連通開口を形成したことを特徴とする、エンジンの吸
   気装置。