JPS6347904B2 - - Google Patents

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JPS6347904B2
JPS6347904B2 JP56079925A JP7992581A JPS6347904B2 JP S6347904 B2 JPS6347904 B2 JP S6347904B2 JP 56079925 A JP56079925 A JP 56079925A JP 7992581 A JP7992581 A JP 7992581A JP S6347904 B2 JPS6347904 B2 JP S6347904B2
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pipes
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機関の回転数の変動に応じて吸気管
の実質的な長さを変更調節することにより、機関
の広い作動域に亙つて体積効率を向上させて、出
力の向上が図れるようにした、可変長吸気管を有
する内燃機関用吸気装置に関するものである。
一般に、内燃機関の運転中は、吸気管内に圧力
波による脈動効果や、吸気管気柱の慣性効果が生
じることによつて、機関の回転数の変動に伴ない
体積効率も大きく変動し、吸気管の長さがある一
定の長さに設定されると、機関のある回転数のと
きに体積効率が最大となるが、機関の回転数がそ
れよりも低くなつても、高くなつても体積効率が
低下し、出力が低下する傾向を有する。そして、
吸気管の長さが長い程、機関の回転数がより低い
点で体積効率が最大となり、また吸気管の長さが
短い程、機関の回転数がより高い点で体積効率が
最大となるものである。
従来、吸気管の長さは予めある一定の長さに設
定されるのが普通であつて、このような吸気管を
備えた内燃機関においては、機関の幅広い作動域
に亙つて常に高体積効率を得ることは困難で、燃
料経済性、動力性能等の観点からも改良すべき余
地が残されていた。
そこで、機関の回転数の変動に応じて吸気管の
実質的な長さを変更調節することにより、機関の
幅広い作動域に亙つて常に高体積効率が得られ、
燃料経済性や動力性能の向上が達成されるように
したものも既に提案(実開昭55−144815号公報参
照)されてはいるが、この従来装置では、吸気管
の上流部を、その吸気方向に沿つて伸縮し得るテ
レスコピツク式の二重管より構成しているので、
吸気管長を変えるためには上記二重管のうちの可
動管を吸気方向に比較的長く駆動する必要があつ
て、吸気管長を迅速には変更し得ず、その上、可
動管に対し作動ストロークの長い大型の駆動装置
が必要であると共に吸気管の最大全長を可動管の
長さの2倍以上に長く設定する必要があるため、
吸気装置が全体として大型化する等の問題があ
る。
本発明は、上記問題を生じることなく吸気管長
を機関回転数に応じて迅速に変更できるようにし
たコンパクトな内燃機関用吸気装置を提供するこ
とを目的とする。そしてこの目的を達成するため
に本発明は、吸気管の実質的な長さを変更するた
めの吸気管長変更装置と、前記吸気管の実質的な
長さを機関の回転数に応じて変えるべく前記吸気
管長変更装置の作動を制御する制御装置とを備え
た内燃機関用吸気装置において、前記吸気管長変
更装置が、前記吸気管の周壁に設けられて該吸気
管の吸気方向に延びる開口部と、同吸気管にその
吸気方向と直交する方向で往復動自在に支持さ
れ、その往動により前記開口部の開口量を吸気方
向上流側から増加させるべく該開口部の長手方向
側縁と斜交し得る傾斜側縁を有する弁体と、前記
制御装置によつて作動制御されて前記弁体を往復
動させる駆動装置とを備えることを特徴とする。
以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、第1図〜第3図において、多気筒内燃
機関Eは互いに並列する4つの気筒81〜84を有
しており、各気筒81〜84に摺合されるピストン
12に対向させてシリンダヘツドHには4つの燃
焼室11が凹設される。またシリンダヘツドHに
は各燃焼室11に開口する吸、排気ポート91
4,141〜144が形成されると共に、これら
ポートをそれぞれ開閉し得る吸、排気弁10,1
3が設けられる。さらにシリンダヘツドHの一側
部には、各吸気ポート91〜94に連通する4本の
吸気管51〜54の下流端が接続されており、その
各吸気管51〜54には公知の燃料噴射装置7と絞
弁61〜64が設けられ、各絞弁61〜64は共通の
絞弁軸6に連結される。
各吸気管51〜54の上部周壁には、その吸気方
向に直線状に延びる開口部5a1〜5a4が穿設され
ると共に、その各開口部5a1〜5a4に連通する広
い空気室4を有するエアクリーナ1のケーシング
30が一体的に載置されている。そのケーシング
30には上部一側に空気吸込口2が設けられ、ま
たその内部にエアフイルタ3が収容されており、
このフイルタ3を通過した清浄空気が空気室4よ
り各開口部5a1〜5a4を経て各吸気管51〜54
に吸込まれるようになつている。
前記吸気管51〜54にはそれの実質的な長さ、
即ち有効管長を変更するための吸気管長変更装置
Cが付設されており、次にこの装置Cの構造を説
明すると、前記ケーシング30には、各吸気管5
〜54の吸気方向と直交する方向で往復摺動自在
に弁集合体16が支持されており、この弁集合体
16は、前記各開口部5a1〜5a4の開口量を各別
に調節し得る複数の平板状弁体v1〜v4と、これら
弁体v1〜v4を相互に一体に連結する枠体31とよ
り構成される。各弁体v1〜v4は、それの往動(第
2図X方向への移動)により開口部5a1〜5a4
開口量を吸気方向上流側から増加させるべく該開
口部5a1〜5a4の長手方向側縁と斜交し得る傾斜
側縁s1〜s4を有しており、かかる開口量の増加に
よつて吸気管51〜54の有効管長を短縮すること
ができる。またケーシング30には、弁集合体1
6を吸気方向を直交する方向(第2図X,Y方
向)に往復動させるための駆動装置18が設けら
れており、この駆動装置18の作動杆19は弁集
合体16の枠体31に連結される。駆動装置18
は、内燃機関8の回転数を検出する回転数検出器
20から送られる回転数信号に基づいて制御信号
を発生する制御装置21により作動制御されるよ
うになつている。
次に前記実施例の作用を説明する。弁集合体1
6が第2図実線位置にある状態では、各弁体v1
v4による開口部5a1〜5a4の開口量が最小となつ
ており、第1図において空気室4内の空気は矢印
B1で示されるように吸気管51の長さ方向の区間
A0A1の開口部5a1〜5a4を経て吸気管51内へ流
入する。このときには、区間1 oは各弁体v1
v4により閉じられており、吸気管51の実質的な
空気導入開口端の位置はA1点となり、したがつ
て各吸気管51〜54の実質的な長さは最大のl1
なる。
弁集合体16が第2図の仮想線xiで示す中間位
置に移動されているときには、第1図において空
気室4内の空気は矢印Biで示されるように吸気
管51の長さ方向の区間0 iの開口部5a1〜5a4
を経て吸気管51内へ流入する。このときには区
i oは各弁体v1〜v4により閉じられており、
吸気管51の実質的な空気導入開口端の位置はAi
点となり、したがつて各吸気管51〜54の実質的
な長さは中間のliとなる。
更に、弁集合体16が第2図の仮想線xnで示
す位置に移動されているときには、第1図におい
て空気室4内の空気は矢印Bnで示されるように
吸気管51の長さ方向の区間0 oの開口部5a1
5a4を経て吸気管51内へ流入する。このときに
は吸気管51の実質的な空気導入開口端の位置は
An点となり、したがつて各吸気管51〜54の実
質的な長さは最小のlnとなる。
第4図には、内燃機関の回転数Neに対する体
積効率ηvの変化を示す各種の曲線が図示されて
いる。吸気管51〜54の実質的な長さがl1のとき、
体積効率ηvが例えば曲線a1で示されるように変
化するものとすると、吸気管51〜54の実質的な
長さがliのときには、体積効率ηvは例えば曲線ai
で示されるように変化し、このときの体積効率
ηvの最大値は、吸気管51〜54の実質的な長さが
l1のときよりも機関の高回転数側へ移動する。更
に、吸気管51〜54の実質的な長さがlnのときに
は、体積効率ηvは例えば曲線anで示されるよう
に変化し、このときの体積効率ηvの最大値は、
一層機関の高回転数側へと移動する。
したがつて、吸気管51〜54の実質的な長さが
一定の長さに設定されている限り、体積効率ηv
が高い区間は機関の極めて狭い回転数の範囲内に
絞られるものであるが、この実施例によれば、回
転数検出器20から送られた回転数信号に基づい
て、制御装置21が、機関8の回転数の変動に対
応して常に最大体積効率ηv・maxが得られるよ
うに駆動装置18の作動を制御し、それに伴つて
各吸気管51〜54の実質的な長さがl1〜lnの範囲
で自動的に変更されるので、第4図の曲線bで示
されるように機関の非常に広い回転数の範囲に亘
つて高い体積効率が得られ、その結果、機関の広
い作動範囲に亘つて高い出力が得られるものであ
る。
本発明は、図示例に限らず多くの実施例を包含
するものである。例えば、回転数検出器20と制
御装置21とを別体のものとせず、機械的なガバ
ナーにより機関の回転数を検出しつつ、そのガバ
ナーにより直接弁集合体16を滑接移動させるよ
うに構成することもでき、空気清浄器1と空気室
4とを遠隔的に分離することもできる。
以上のように本発明によれば、吸気管の実質的
な長さを変更するための吸気管長変更装置と、前
記吸気管の実質的な長さを機関の回転数に応じて
変えるべく前記吸気管長変更装置の作動を制御す
る制御装置とを備えた内燃機関用吸気装置におい
て、前記吸気管長変更装置は、前記吸気管の周壁
に設けられて該吸気管の吸気方向に延びる開口部
と、同吸気管にその吸気方向と直交する方向で往
復動自在に支持され、その往動により前記開口部
の開口量を吸気方向上流側から増加させるべく該
開口部の長手方向側縁と斜交し得る傾斜側縁を有
する弁体と、前記制御装置によつて作動制御され
て前記弁体を往復動させる駆動装置とを備えるの
で、前記制御装置によつて作動制御される駆動装
置により前記弁体を単に往復動させるだけで、吸
気管周壁の前記開口部の開口量を増減させて吸気
管の有効長を機関回転数に応じて適宜変更するこ
とができ、従つて機関の幅広い作動範囲に亘つて
高出力を得ることができ、車輌の減速機の減速比
を小さくすることが可能となつて、燃料経済性や
動力性能の向上に寄与し得る。また特に上記弁体
は、吸気管の吸気方向と直交する方向での往動に
より吸気管周壁の開口部の開口量を吸気方向上流
側から増加させるべく該開口部の長手方向側縁と
斜交し得る傾斜側縁を有するので、弁体の往復動
ストロークに対する、吸気管長の調節ストローク
の割合を大きくとることができ、従つて、弁体を
僅かに往動あるいは復動させるだけで吸気管長を
迅速に変更することができるから、機関回転数の
変化に応じて吸気管長を応答性よく変化させるこ
とができる。しかも弁体を駆動する駆動装置の作
動ストロークを短くできるから、駆動装置自体を
簡単小型化することができ、また吸気管長の調節
ストロークが長くなつてもそのことによつて吸気
管の最大全長を特別に長く設定する必要はなく、
以上の結果、全体として吸気装置の小型化に大い
に寄与し得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に基づく内燃機関の
吸気及び排気系統の要部縦断面図、第2図は第1
図の吸気及び排気系統を備えた装置の要部平断面
図、第3図は第2図の−線に沿つた縦断面
図、第4図は機関の回転数に対する体積効率の変
化例を示すグラフである。 51〜54……吸気管、5a1〜5a4……開口部、
18……駆動装置、21……制御装置、C……吸
気管長変更装置、v1〜v4……弁体、s1〜s4……傾
斜側縁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 吸気管51〜54の実質的な長さを変更するた
    めの吸気管長変更装置Cと、前記吸気管51〜54
    の実質的な長さを機関の回転数に応じて変えるべ
    く前記吸気管長変更装置Cの作動を制御する制御
    装置21とを備えた内燃機関用吸気装置におい
    て、前記吸気管長変更装置Cは、前記吸気管51
    〜54の周壁に設けられて該吸気管51〜54の吸
    気方向に延びる開口部5a1〜5a4と、同吸気管5
    〜54にその吸気方向と直交する方向で往復動自
    在に支持され、その往動により前記開口部5a1
    5a4の開口量を吸気方向上流側から増加させるべ
    く該開口部5a1〜5a4の長手方向側縁と斜交し得
    る傾斜側縁s1〜s4を有する弁体v1〜v4と、前記制
    御装置21によつて作動制御されて前記弁体v1
    v4を往復動させる駆動装置18とを備えることを
    特徴とする、可変長吸気管を有する内燃機関用吸
    気装置。
JP56079925A 1981-05-26 1981-05-26 Suction device for internal combustion engine having variable length suction tube Granted JPS57195854A (en)

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JPS57195854A JPS57195854A (en) 1982-12-01
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59218329A (ja) * 1983-05-27 1984-12-08 Yamaha Motor Co Ltd 内燃機関の吸気装置
JPS6081459A (ja) * 1983-10-11 1985-05-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気装置
JPS62132221U (ja) * 1986-02-14 1987-08-20
DE3818099A1 (de) * 1987-05-29 1988-12-08 Suzuki Motor Co Ansaugvorrichtung fuer einen mehrzylinder-v-motor

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55144815U (ja) * 1979-04-05 1980-10-17

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