[发明专利]多气缸发动机的排气装置

说明书

技术领域

本发明涉及搭载于汽车等的多气缸发动机的排气装置。

背景技术

一直以来，汽车等所搭载的多气缸发动机的领域中，进行着以提高扭矩为目的的排气装置的开发。

例如，专利文献1中公开了如下技术：将排气顺序不连续的气缸的排气通道集束在一起，使之集合为越往远端而越细的排气管，以使该集合后的细窄部分具备喷吸效应(ejector effect)，从而防止气缸间的排气干涉。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开平04-086023号(第四页、第五页、图3)

多气缸发动机中，为了在较宽的转速区域范围寻求扭矩的提高，以实现扭矩的宽范围化，例如抑制3000至3500rpm等中转速区域(中速区)中的容积效率(ηV)的下降是重要的因素之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制中速区的容积效率的下降的多气缸发动机的排气装置。

为了实现上述目的，本发明是一种多气缸发动机的排气装置，所述多气缸发动机具有多个气缸，所述气缸分别具备进气口、排气口、能够开闭进气口的进气门、及能够开闭排气口的排气门，所述多气缸发动机的排气装置包括：多条独立排气通道，上游端连接于一个气缸或者排气顺序不连续的多个气缸的排气口；混合管，与所述各独立排气通道的下游端连接，让通过所述各独立排气通道后的排气流入；其中，所述各独立排气通道的下游端以集束在一起的状态连接于所述混合管，在比所述混合管更下游的排气通道上设置有空洞扩大室，该空洞扩大室具有扩大了流路截面积的空间部，从各气缸的排气口中的排气门的落座位置到所述空洞扩大室的上游端的距离被设定为如下距离：在至少包含发动机的转速为预先设定的第一基准转速以上且比第一基准转速高的第二基准转速以下的中速区的第一运转区域中，基于由排气门的打开而产生的排气的压力波到达所述空洞扩大室并被反射而产生的负压波，在打开所述排气门的该气缸的所述排气门的打开期间与进气门的打开期间重叠指定期间的重叠期间中到达该气缸的排气口，该排气装置设有驱动各气缸的进气门及排气门的气门驱动装置，以便在至少包含发动机的转速为所述第二基准转速以下的低中速区的指定运转区域中，所述各气缸的排气门的打开期间与进气门的打开期间重叠指定期间，并且在排气顺序连续的气缸之间，后续的气缸的排气门在先行的气缸的所述重叠期间中打开。

本发明的上述的以及其他目的、特征及优点，基于以下的详细记载和附图而更为明确。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的多气缸发动机的排气装置的概略结构图。

图2是图1的要部放大图。

图3是图2的要部侧视图。

图4是图2的IV-IV线的剖视图。

图5是图2的V-V线的剖视图。

图6是所述发动机的各气缸的排气门的打开期间与进气门的打开期间重叠指定期间的说明图。

图7是所述进气门及排气门的打开期间的说明图。

图8是所述发动机的排气系统的整体结构图。

图9是所述发动机的运转区域的说明图。

图10是实施方式的作用(发动机转速与容积效率的提高的关系)的说明图。

图11是表示气缸与预消声器或主消声器之间的压力波往复的状态的说明图。

图12是表示在气缸的排气口产生的压力变化的时序图。

图13是实施方式的作用(来自预消声器或主消声器的反射波的影响)的说明图。

图14是实施方式的作用(容积效率的提高)的说明图。

具体实施方式

(1)整体结构

图1是本发明的实施方式所涉及的多气缸发动机的排气装置100的概略结构图，图2是图1的要部放大图，图3是图2的要部侧视图(其中省略了独立排气通道52b的图示)。该装置100具备：具有气缸盖9及气缸体(未图示)的发动机主体1、发动机控制用的ECU2、连接于发动机主体1的排气歧管5、及连接于排气歧管5的催化剂装置6。

在所述气缸盖9及气缸体的内部，形成有分别嵌插有活塞的多个(图例中为四个)气缸12。本实施方式中，发动机主体1是直列四缸的发动机。在气缸盖9及气缸体的内部，以直列排列的状态形成有四个气缸12。具体而言，从图1及图2的右侧开始依次形成有第一气缸12a、第二气缸12b、第三气缸12c、第四气缸12d。在气缸盖9上，以面临划分在活塞的上方的燃烧室内的方式分别设置有火花塞15。