JPH08338253A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】充分な容量を持ち確実に機能するインテークチ
ャンバを吸気経路に無理なく設けるとともに、組み付け
に手間が掛からないようにする。また、インテークチャ
ンバが不要な運転状況下ではインテークチャンバの作用
をキャンセルさせ、全ての運転状況下において良好な出
力特性およびエンジンレスポンスをもたらす。 【構成】本発明に係るエンジンの吸気装置Ａは、エンジ
ン１へ混合気を供給する混合気供給手段（キャブレタ1
8）に、混合気を貯溜するインテークチャンバ32と、こ
のインテークチャンバ32を混合気供給手段の吸気通路21
内に連通させる連結通路35とを一体に設けたものであ
る。また、連結通路35を開閉する弁手段（ロータリーバ
ルブ36）と、この弁手段を開閉操作する駆動手段37と、
駆動手段37を操作してインテークチャンバ32が不要なエ
ンジン運転状況下において弁手段を閉じるように制御す
る制御手段41とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気ポート
に繋がる吸気経路の途中にインテークチャンバを接続
し、吸気経路内における混合気の圧力変動を緩和して吸
気効率を向上させたエンジンの吸気装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図３は、車両用のエンジンとその吸気装
置の一例を示す縦断面図である。エンジン100 の吸気ポ
ート101 にはインレットパイプ102 を介してキャブレタ
103 あるいは燃料噴射装置といった混合気供給手段が接
続されている。

【０００３】エンジン100 の吸入行程時には、吸気バル
ブ104 が開くとともにシリンダボア105 内においてピス
トン106 が下降し、シリンダボア105 内が負圧になるた
め、キャブレタ103 で生成された混合気が吸気ポート10
1 からシリンダボア105 に吸入される。

【０００４】ところで、吸気ポート101 内における混合
気の圧力は、吸気バルブ104 の開閉に伴い絶えず変動す
る。これは、混合気の流動慣性によるもので、特にキャ
ブレタ103 のスロットル開度が小さい場合に顕著にな
る。このような混合気の圧力変動は、吸気効率を大幅に
下げてエンジン100 の出力低下を招くとともに、キャブ
レタ103 のスロットルが急激に開いた時におけるレスポ
ンス不良を引き起こす恐れがある。

【０００５】そこで、吸気経路の途中、例えばインレッ
トパイプ102 に連結ホース107 を介してタンク状のイン
テークチャンバ108 を接続し、このインテークチャンバ
108に混合気の圧力変動を緩和させることにより、吸気
効率の向上ならびにエンジンレスポンスの向上が図られ
ている（例えば特開昭５６−１２９７１７号公報および
特開昭６１−６１９１２号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
車両用エンジンは、コンパクト化と高速回転域における
性能向上（エンジンレスポンス向上等）を図るためにイ
ンレットパイプ102 を短縮してエンジン100 とキャブレ
タ103 を近接させている機種が多い。このため、連結ホ
ース107 の接続場所が殆ど無く、しかもエンジン100 の
周囲に多数の補機類等が併設されている関係でインテー
クチャンバ108 のレイアウト性も悪い。また、要求され
るチャンバ容量を確保しにくく、充分な性能向上を果た
せない。

【０００７】さらに、インテークチャンバ108 を車体に
固定してから連結ホース107 でインレットパイプ102 に
接続する必要があるため、これらの組み付けに多大な手
間を要し、部品点数も多く、しかも連結ホース107 両端
の接続部においてエア漏れが発生し易く、ここでエア漏
れが起きるとエンジン性能が大幅に損なわれることにな
る。以上のような問題点はエンジンの気筒数が多くなる
ほど深刻になる。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、充分な容量を持ち確実に機能する
インテークチャンバを吸気経路の近傍に無理なく設ける
ことができ、しかも組み付けに手間の掛からないエンジ
ンの吸気装置を提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明のもう一つの目的は、インテ
ークチャンバが不要な運転状況下ではインテークチャン
バの作用をキャンセルさせ、全ての運転状況下において
良好な出力特性およびエンジンレスポンスをもたらすこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るエンジンの吸気装置は、請求項１に記
載したように、エンジンへ混合気を供給する混合気供給
手段に、混合気を貯溜するインテークチャンバと、この
インテークチャンバを混合気供給手段の吸気通路内に連
通させる連結通路とを一体に設けたことを特徴としてい
る。

【００１１】また、本発明に係るエンジンの吸気装置
は、請求項２に記載したように、上記連結通路を開閉す
る弁手段と、この弁手段を開閉操作する駆動手段と、上
記駆動手段を操作して上記インテークチャンバが不要な
エンジン運転状況下において上記弁手段を閉じるように
制御する制御手段とを備えている。

【００１２】

【作用】エンジンの吸気装置を請求項１のように構成す
れば、インテークチャンバと連結通路が混合気供給手段
自体に設けられるため、充分な容量を持つインテークチ
ャンバを吸気経路の近傍に無理なく設けることができ
る。このインテークチャンバと連結通路は混合気供給手
段の内部に一体成型されて外部にホース接続部等を持た
ないため、エア漏れの懸念が一切なくなる。しかも、混
合気供給手段をエンジンに取り付けると同時にインテー
クチャンバの取り付けも完了するため、組み付けに手間
が掛からない。

【００１３】また、エンジンの吸気装置を請求項２のよ
うに構成した場合、インテークチャンバが不要なエンジ
ン運転状況下においては制御手段が駆動手段を操作して
弁手段を閉じ、連結通路を閉塞させるため、インテーク
チャンバの作用がキャンセルされ、全ての運転状況の下
で良好な出力特性がもたらされる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明に係る吸気装置を自
動二輪車用の直列多気筒エンジンに適用した例を示す縦
断面図である。

【００１５】このエンジン１は、クランクケース２の上
にシリンダブロック３とシリンダヘッド４、そしてヘッ
ドカバー５が順に固定されており、シリンダブロック３
内にはシリンダボア６が形成され、このシリンダボア６
に整合する燃焼室７がシリンダヘッド４に形成されてい
る。

【００１６】シリンダボア６内に摺動自在に挿入された
ピストン８とクランクケース２内で回転自在に軸支され
たクランク軸９との間はコンロッド11で連結され、ピス
トン８の往復運動がクランク軸９の回転運動に変換され
てエンジン１の出力となる。

【００１７】シリンダヘッド４内には、燃焼室７に繋が
る吸気ポート12と排気ポート13が対向して形成されてお
り、吸気ポート12は吸気バルブ14により開閉され、排気
ポート13は排気バルブ15により開閉される。なお、排気
ポート13の外部には排気管16が接続される。

【００１８】吸気ポート12には本発明に係る吸気装置Ａ
が設けられている。この吸気装置Ａは、合成樹脂等で形
成されたインレットパイプ17を介して吸気ポート12に接
続された混合気供給手段としてのキャブレタ18と、後に
述べる駆動手段37および制御手段41を備えて構成されて
いる。

【００１９】エンジン１の吸入行程時には、吸気バルブ
14が開くとともにシリンダボア６内でピストン８が下降
し、キャブレタ18で生成された混合気が吸気ポート12か
らシリンダボア６内に吸入される。

【００２０】図２は、キャブレタ18を拡大した縦断面図
である。このキャブレタ18には横方向に延びる吸気通路
21が形成されており、この吸気通路21を挟んで上側に弁
機構室22が設けられ、下側に燃料を貯溜するフロート室
23が設けられている。また、吸気通路21に交わるように
形成されたスロットル通路24には略円柱状のスロットル
バルブ25が摺動自在に挿入されており、このスロットル
バルブ25が弁機構室22内に設けられた回動レバー26の自
由端部にリンク27で連結されている。

【００２１】回動レバー26は、支持軸28を軸にして上下
に回動し、その回動量は自動二輪車のスロットル操作量
に比例する。この回動レバー26の上下回動により、スロ
ットルバルブ25がスロットル通路24内で昇降し、吸気通
路21の通路面積が変化する。

【００２２】スロットルバルブ25の下部からは、先端に
向けて細くなるニードルバルブ30が延びる一方、フロー
ト室23内には管状のジェットノズル31が縦に設けられて
おり、スロットルバルブ25の昇降に伴いニードルバルブ
30がジェットノズル31内に出入りする。ジェットノズル
31からはフロート室23内に貯溜された燃料が霧状に吸引
され、吸気通路21を流れる空気に混合されて混合気が生
成される。

【００２３】このように構成されたキャブレタ18には密
室状のインテークチャンバ32が一体に設けられている。
このインテークチャンバ32は、例えば弁機構室22の上部
を閉塞するキャップ18ａに一体形成されている。なお、
キャップ18ａはビス33を用いてキャブレタ本体18ｂに固
定され、ガスケット34により気密が保持されている。

【００２４】そして、キャップ18ａおよびキャブレタ本
体18ｂには連結通路35が一体に形成されている。この連
結通路35はスロットル通路24に平行に設けられており、
インテークチャンバ32をスロットルバルブ25の下流側で
吸気通路21内に連通させている。

【００２５】さらに、連結通路35が吸気通路21に繋がる
部分にはロータリーバルブ36が設けられている。このロ
ータリーバルブ36は、例えば90゜回動することにより連
結通路35を開閉するように構成された弁手段であり、図
１には開いた状態で、図２には閉じた状態で示されてい
る。

【００２６】また、ロータリーバルブ36には駆動手段37
が設けられる。この駆動手段37は、例えばサーボモータ
38およびプーリー伝達機構39からなり、サーボモータ38
の駆動力がプーリー伝達機構39を介してロータリーバル
ブ36に伝達され、ロータリーバルブ36が開閉操作され
る。

【００２７】サーボモータ38の動きは、小型のＣＰＵ等
を用いた制御手段41により制御される。この制御手段41
は、エンジン１の回転速度、キャブレタ18のスロットル
開度およびスロットルスピード等の情報のインプットを
受けてエンジン１の運転状況を判断し、インテークチャ
ンバ32が不要な運転状況下ではロータリーバルブ36を閉
じるように駆動手段37を制御するものである。

【００２８】エンジン１の作動時にキャブレタ18のスロ
ットルバルブ25が上昇して吸気通路21の通路面積が拡張
すると、吸気通路21を流れる空気量が増えると同時にニ
ードルバルブ30がジェットノズル31から引き抜かれてジ
ェットノズル31の開口面積が増し、フロート室23から吸
引される燃料の量も増える。このため、多量の混合気が
エンジン１に供給されてエンジン１の出力が増大する。

【００２９】例えばキャブレタ18のスロットルバルブ25
の開度が小さく、エンジン１の回転速度が遅い場合に
は、吸気経路（吸気ポート12、インレットパイプ17、吸
気通路21）内における混合気の圧力変動が著しくなり、
吸気効率が下がってエンジン１の出力が低下する懸念が
ある。このような運転状況下では、制御手段41が駆動手
段37を制御してロータリーバルブ36を開かせ、インテー
クチャンバ32を吸気通路21に連通させる。

【００３０】これにより、吸気経路（12,17,21）内の圧
力が高まると一部の混合気がインテークチャンバ32内に
押し込まれ、吸気経路（12,17,21）内の圧力が低まると
インテークチャンバ32から混合気が吸気経路（12,17,2
1）内に放出される。したがって、吸気経路（12,17,2
1）内における混合気の圧力変動が緩和され、吸気効率
が向上してエンジン１の出力向上に繋がるとともに、キ
ャブレタ18のスロットルバルブ25が急激に開いた時にお
けるレスポンス不良が回避される。

【００３１】また、キャブレタ18のスロットル開度が大
きく、エンジン１の回転速度が速い場合には、吸気経路
（12,17,21）内における混合気の圧力変動が少なくなる
ため、インテークチャンバ32が吸気通路21に連通してい
ると、かえって吸気効率を低下させることになる。この
ような運転状況下では、制御手段41が駆動手段37を制御
してロータリーバルブ36を閉じさせ、インテークチャン
バ32の作用をキャンセルさせる。

【００３２】このように構成された吸気装置Ａよれば、
インテークチャンバ32と連結通路35とがキャブレタ18自
体に設けられていることから、充分な容量を持つインテ
ークチャンバ32を吸気経路（12,17,21）の近傍に無理な
く設けることが可能になる。インテークチャンバ32の容
量や連結通路35の長さは、キャブレタ18周囲の部材に影
響されることなく任意に設定できるため、効果の高い諸
元を設定することができる。

【００３３】また、インテークチャンバ32と連結通路35
はキャブレタ18内に一体成型されて外部にホース接続部
等を持たないため、エア漏れの懸念が一切なく、インテ
ークチャンバ32を確実に機能させることができる。しか
も、インテークチャンバ32を設けることによる部品点数
の増加がなく、キャブレタ18をエンジンに取り付けると
同時にインテークチャンバ32の取り付けが完了するた
め、組み付けに手間が掛からない。このことは、特に多
気筒エンジンの場合に非常に有利である。

【００３４】また、本発明によれば、インテークチャン
バ32が不要なエンジン運転状況下においては制御手段41
が駆動手段37を操作してロータリーバルブ36を閉じ、イ
ンテークチャンバ32の作用をキャンセルさせるため、全
ての運転状況の下において良好な出力特性およびエンジ
ンレスポンスが得られる。

【００３５】なお、本実施例では、混合気供給手段とし
てのキャブレタ18が、回動レバー26でスロットルバルブ
25を直接昇降させる形式のものとされているが、この形
式に限らず、例えば吸気通路内の負圧を感知してスロッ
トルバルブを自動的に昇降させる負圧応動式のキャブレ
タであってもよい。また、キャブレタに限らず、例えば
燃料噴射装置にインテークチャンバ32および連結通路を
一体に設けて本発明を実施することもできる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエン
ジンの吸気装置は、エンジンへ混合気を供給する混合気
供給手段に、混合気を貯溜するインテークチャンバと、
このインテークチャンバを混合気供給手段の吸気通路内
に連通させる連結通路とを一体に設けたことを特徴とす
るものである。

【００３７】このようにすれば、充分な容量を持つイン
テークチャンバを吸気経路の近傍に無理なく設けること
ができ、エア漏れの懸念もなくなるのでインテークチャ
ンバを確実に機能させることができる。しかも、混合気
供給手段をエンジンに取り付けると同時にインテークチ
ャンバの取り付けも完了するため、組み付けに手間が掛
からない。

【００３８】また、本発明に係るエンジンの吸気装置
は、上記連結通路を開閉する弁手段と、この弁手段を開
閉操作する駆動手段と、上記駆動手段を操作して上記イ
ンテークチャンバが不要なエンジン運転状況下において
上記弁手段を閉じるように制御する制御手段とを備えた
ため、全ての運転状況の下で良好な出力特性およびエン
ジンレスポンスが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すエンジンおよび吸気装
置の縦断面図。

【図２】キャブレタを拡大した縦断面図。

【図３】従来の技術を示すエンジンおよび吸気装置の縦
断面図。

【符号の説明】

Ａ 吸気装置 １ エンジン 12 吸気ポート 17 インレットパイプ 18 混合気供給手段としてのキャブレタ 21 吸気通路 25 スロットルバルブ 32 インテークチャンバ 35 連結通路 36 弁手段としてのロータリーバルブ 37 駆動手段 38 サーボモータ 39 プーリー伝達機構 41 制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン１へ混合気を供給する混合気供
   給手段18に、混合気を貯溜するインテークチャンバ32
   と、このインテークチャンバ32を混合気供給手段18の吸
   気通路21内に連通させる連結通路35とを一体に設けたこ
   とを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】 上記連結通路35を開閉する弁手段36と、
   この弁手段36を開閉操作する駆動手段37と、この駆動手
   段37を操作して上記インテークチャンバ32が不要なエン
   ジン運転状況下において弁手段36を閉じるように制御す
   る制御手段41とを備えてなる請求項１に記載のエンジン
   の吸気装置。