(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サージタンクと該サージタンクに接続され内燃機関の各気筒に空気を供給する複数の吸気通路を備えた多気筒内燃機関の吸気装置において、上記サージタンクに接続された上記複数の吸気通路は、それぞれ長管吸気通路と短管吸気通路が並列接続されて上記内燃機関の各気筒に接続され、上記複数の吸気通路の短管吸気通路には、それぞれ上記サージタンクからの距離が異なる位置に吸気通路切換手段を配設したことを特徴とする多気筒内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
上記吸気通路切換手段は、独立して装着されたバルブであり、
各上記短管吸気通路に設けたそれぞれの前記バルブの回転軸の間は歯車により連結され、各バルブが同時動作可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の気筒内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
上記短管吸気通路は、上記内燃機関の回転速度に対応して上記各吸気通路に設けられた上記吸気通路切換手段のバルブを開閉することを特徴とする請求項１記載の多気筒内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
上記短管吸気通路は、上記吸気通路切換手段のバルブ装着部を２分割し、上記バルブを装着後に上記分割部を元の位置に結合する構成としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の多気筒内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の多気筒吸気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、エンジンの吸気バルブの開閉作動により衝撃的に圧力変動が生じる。これは吸気バルブの閉止により移動する空気の慣性力により圧縮されて圧力上昇し、閉止した吸気バルブに衝突してサ−ジタンク側に反射し、サージタンクに達すると再び吸気バルブ側に反射して跳ね返されて吸気バルブ近傍の空気が圧縮される慣性過給効果が生じる。
この現象を利用して、圧縮された吸入空気が吸入工程終了直前に再び吸気バルブに戻るように吸入通路長およびサージタンクの形状を設定すると吸入空気量が増大しトルクがアップすることが知られている。
【０００３】
一般的に、エンジンの回転速度に応じて吸気通路の長さを変化させる方法は、例えば、経路の長い長管吸気通路と経路の短い短管吸気通路と並列にし、短管吸気通路にバルブを配設し、このバルブを内燃機関の回転数に応じて開閉することで、吸気効率を向上させる方法が採られている。
また、特開２００２−２７６３７８号公報のように、サージタンク内で回転円筒体を回転させてその出力ポート位置を変えることで、内燃機関の回転数に応じて連続的に吸気通路長を変化させるようにしたものもある。
【０００４】
エンジンの低速運転時には上記慣性過給効果により低周波振動が発生するが、低速運転時に吸気通路長を長くするために短管吸気通路に配置されたバルブを閉止して吸気通路を長くする方法が採られている。
短管吸気通路のバルブを閉止した場合には、短管吸気通路のサージタンクに位置からバルブの位置までの間がサイドブランチとして働き消音効果がある。
しかし、従来の短管吸気通路に配置されたバルブの位置は、いずれもサージタンクから等しい距離にあり、短管吸気通路のブランチ長が一定のため、特定の周波数しか消音効果が得られない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２７６３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多気筒内燃機関の吸気系にあっては、特に低速回転において、ある特定の周波数の吸気騒音（こもり音等）がいくつか発生する。低速回転時には車両から発せられるエンジン音等が相対的に小さい状態にあるため、問題となる場合がある。
低速回転時に短管吸気通路のバルブを閉止した場合の短管吸気通路のバルブまでの長さは各気筒とも同一長さであるから特定周波数のみの消音効果しか得られないので、吸気通路に、別途、サイドブランチやレゾネータ等の消音器を設置し、不快な吸気騒音を低減する必要があるが、それを設けるスペースが必要となる問題点があった。
また特許文献１に示された構成では、内燃機関の回転数に応じて吸気管長が可変の構成であるが、この構成においても、吸気通路毎のブランチ長が一定であり、特定周波数の消音効果しか得られない。
【０００７】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、内燃機関の吸気効率の向上とともに、低速回転時の吸気騒音も低減される多気筒内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る多気筒内燃機関の吸気装置は、サージタンクと内燃機関の各気筒に連通する複数の吸気通路からなる吸気マニホールドの構成を、サージタンクに接続された複数の吸気通路をそれぞれ長管吸気通路と短管吸気通路を並列通路とし、短管吸気通路のサージタンクからの距離が異なる位置にそれぞれ吸気通路切換手段を配設したものである。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成した多気筒内燃機関の吸気装置は、複数の吸気通路の短管吸気通路に配設する吸気通路切換手段をサージタンクからの距離が異なる位置としたことによって、運転状態に応じて吸気通路の切換を行うことにより吸気効率の向上が図れるとともに、低速回転時の吸気装置から発生する吸気騒音の数種類の周波数に対して低減効果が得られる構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の多気筒内燃機関の吸気装置の構成を示す斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ部分の断面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ部分の断面図である。
【００１１】
図１の吸気マニホールド１は、４気筒内燃機関のエンジンヘッドに設置されるものであり、スロットルボディを取り付ける台座２と、吸気される空気のコレクタ部のサージタンク３と、このサージタンク３より分岐してエンジンの各気筒に接続される４本の長管吸気通路４と、長管吸気通路４に並列接続された４本の短管吸気通路５と、短管吸気通路５に装着され、エンジンの回転速度が高速の時に開き、低速回転の時に閉止する吸気通路切換手段６とで構成されている。
【００１２】
図３に吸気通路切換手段６の装着位置を示す。図３は図２のＢ−Ｂ部を断面で示したものである。吸気通路切換手段６の装着位置は、短管吸気通路５の中間で、通路毎にサージタンク３からの距離を変えてＬ１〜Ｌ４として装着している。吸気通路切換手段６は、回転軸７と、バルブ８と、連結歯車９とで構成されている。
【００１３】
短管吸気通路５の吸気通路切換手段６の装着位置は、管軸方向に２分割して半割体５ａを切り取り、半割体５ａが切り取られた部分に、吸気通路切換手段６の回転軸７とバルブ８が一体の状態で装着し、各短管吸気通路５の吸気通路切換手段６の回転軸７の相互間を連結歯車９で連結し、半割体５ａを短管吸気通路５の元の位置に戻して溶接等の方法により固着することで吸気通路切換手段６を装着する。
【００１４】
このように構成された吸気マニホールド１において、多気筒内燃機関の運転時には、低速および中速回転時に吸気通路切換手段６のバルブ８は閉止され、空気は長管吸気通路４から吸気され、高速回転時にはバルブ８が開放され、空気は主として短管吸気通路５から吸気される。
このようにエンジンの運転状態に応じて吸気通路の長さを切り替えることにより、その全運転域において、適正な吸気が行われて好適なトルク特性を得ることができる。
【００１５】
多気筒内燃機関の吸気マニホ−ルドにあっては、低速回転において、ある特定の周波数を音源とする吸気騒音（こもり音等）がいくつか発生し、車両から発せられるエンジン音等が相対的に小さい状態にあるため、問題となる場合が多くある。
図１〜図３に示す構成とすると、吸気通路切換手段６がサージタンク３からの距離Ｌが異なる位置（Ｌ１〜Ｌ４）にそれぞれ配設したことにより、各短管吸気通路５のサージタンク３からバルブ８までの距離Ｌが４種類となり、４つの異なる周波数の吸気騒音を低減することができる。
【００１６】
サージタンク３から吸気通路切換手段６までの距離をＬ、音速をＣとすると、低減可能な共鳴周波数ｆは式（１）で表すことができる。ｎは自然数である。
【００１７】
【数１】
0004410772.tif 000002
【００１８】
式（１）から明らかなように、サージタンク３から距離Ｌが長くなるほど共鳴周波数ｆは小さくなり、距離Ｌを変えることで共鳴周波数ｆを変えることができる。
例えば、サージタンク３から距離をＬ＝１７０ｍｍとした場合、音速Ｃ＝３４０ｍ／ｓとすると、共鳴周波数ｆは５００Ｈｚ、１５００Ｈｚ、２５００Ｈｚのような整数倍となり、低速回転において問題となる低周波の吸気騒音が低減される。
【００１９】
複数の吸気通路の短管吸気通路５に配設する吸気通路切換手段６のバルブ８をサージタンクからの距離が異なる位置としたことによって、運転状態に応じて吸気通路の切換を行うことにより吸気効率の向上が図れるとともに、低速回転における低周波音の吸気騒音の数種類の周波数の吸気騒音が低減される構成となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１の多気筒内燃機関の吸気装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１の吸気通路部分の断面図である。
【図３】吸気通路切換手段の配置位置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  吸気マニホールド、２  台座、３  サージタンク、４  長管吸気通路、
５  短管吸気通路、６  吸気通路切換手段、７  回転軸、８  バルブ、９  連結歯車。
【図１】
0004410772.tif 000003
【図２】
0004410772.tif 000004
【図３】
0004410772.tif 000005