特許 7137560 改善された吸気系を有する内燃機関およびその原動機付き車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-06

(45)【発行日】2022-09-14

(54)【発明の名称】改善された吸気系を有する内燃機関およびその原動機付き車両

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/10 20060101AFI20220907BHJP

   F02M 35/024 20060101ALI20220907BHJP

   F02M 35/116 20060101ALI20220907BHJP

【ＦＩ】

F02M35/10 301P

F02M35/024 511A

F02M35/116 V

【請求項の数】 58

(21)【出願番号】P 2019523563

(86)(22)【出願日】2017-11-03

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-11-14

(86)【国際出願番号】 IB2017056882

(87)【国際公開番号】W WO2018083651

(87)【国際公開日】2018-05-11

【審査請求日】2020-07-13

(31)【優先権主張番号】102016000111203

(32)【優先日】2016-11-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(31)【優先権主張番号】102016000111255

(32)【優先日】2016-11-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(31)【優先権主張番号】102016000111263

(32)【優先日】2016-11-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(31)【優先権主張番号】102016000111270

(32)【優先日】2016-11-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】512185877

【氏名又は名称】ピアッジオ・エ・チ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ

【氏名又は名称原語表記】ＰＩＡＧＧＩＯ ＆ Ｃ． Ｓ．Ｐ．Ａ．

【住所又は居所原語表記】Ｖｉａｌｅ Ｒｉｎａｌｄｏ Ｐｉａｇｇｉｏ， ２５， Ｉ－５６０２５ Ｐｏｎｔｅｄｅｒａ， ＰＩ，Ｉｔａｌｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100131808

【弁理士】

【氏名又は名称】柳橋 泰雄

(72)【発明者】

【氏名】マッティア・マリタン

(72)【発明者】

【氏名】カルロ・カラペッルッチ

【審査官】北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２３６３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０３４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７１１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４８０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第３６２０１９１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１０－０６００７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３５／１０

Ｆ０２Ｍ ３５／０２４

Ｆ０２Ｍ ３５／１１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関（４）であって、
往復直線運動に従って、モータ軸（Ｘ‐Ｘ）を中心に回転するドライブシャフトに動作可能に接続された関連する第１のピストンを収容する第１の一対のシリンダ（８）と、
吸気流／混合気の入力方向に関して、前方および後方にそれぞれ配置された少なくとも１つの第１の前部吸気管（２０）および少なくとも１つの第１の後部吸気管（２４）を収容する吸気容積部（１６）を画定するフィルタボックス（１２）を備える吸気系とを備え、各吸気管（２０、２４）が、それぞれのシリンダに入る前に吸気混合気を導き、
前記第１の前部および後部吸気管（２０、２４）が固定され、
各第１の前部および後部吸気管（２０、２４）が、第１の下部トランペット（３２）および筒状形状を有する第１の上部トランペット（３６）を備える、固定され完全に分離され互いに整列した２つの第１のトランペットに分割され、前記第１の上部トランペット（３６）が上部インジェクタ装置（４８）に面し、前記第１の下部トランペット（３２）が前記対応するシリンダに面し、
前記第１の上部および下部トランペット（３６、３２）が、前記第１の下部トランペット（３２）の下部入力縁（４０）と前記第１の上部トランペット（３６）の上部出力縁（４４）との間のギャップ（Ｇ）を特定し、前記第１の前部吸気管（２０）の前記ギャップ（Ｇ１ａ）が、前記第１の後部吸気管（２４）の前記ギャップ（Ｇ１ｐ）とは異なる内燃機関（４）。

【請求項2】

前記第１の前部吸気管（２０）の前記ギャップ（Ｇ１ａ）が、前記対応するシリンダの傾斜に応じて、前記第１の後部吸気管（２４）の前記ギャップ（Ｇ１ｐ）とは異なる、請求項１に記載の内燃機関（４）。

【請求項3】

前記第１の前部吸気管（２０）の前記ギャップ（Ｇ１ａ）が、前記第１の前部吸気管（２０）の前記第１の上部トランペット（３６）の内径（Ｄ１ａ）の１５％～３５％である、請求項１に記載の内燃機関（４）。

【請求項4】

前記第１の後部吸気管（２４）の前記ギャップ（Ｇ１ｐ）が、前記第１の後部吸気管（２４）の前記第１の上部トランペット（３６）の内径（Ｄ１ｐ）の１０％～３０％である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項5】

前記内燃機関（４）が、各第１の前部および後部吸気管（２０、２４）内に燃料を噴射するように配向された少なくとも１つの上部燃料インジェクタ装置（４８）を備え、各上部燃料インジェクタ装置（４８）の噴射点（Ｊ）が、対応する第１の上部トランペット（３６）の上部入力縁（５２）から１段（Ｐ）離れており、前記第１の前部吸気管（２０）の前記段差（Ｐ１ａ）が、前記第１の後部吸気管（２４）の前記段差（Ｐ１ｐ）とは異なる、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項6】

前記第１の前部吸気管（２０）の前記段差（Ｐ１ａ）が、前記第１の前部吸気管（２０）の前記第１の上部トランペット（３６）の内径（Ｄ１ａ）の３％～７％である、請求項５に記載の内燃機関（４）。

【請求項7】

前記第１の前部吸気管（２０）の前記噴射点（Ｊ１ａ）が、前記第１の前部吸気管（２０）の前記第１の上部トランペット（３６）の外側にある、請求項５または請求項６に記載の内燃機関（４）。

【請求項8】

前記第１の後部吸気管（２４）の前記段差（Ｐ１ｐ）が、前記第１の後部吸気管（２４）の前記第１の上部トランペット（３６）の内径（Ｄ１ｐ）の１０％～２０％である、請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項9】

前記第１の後部吸気管（２４）の前記噴射点（Ｊ１ｐ）が、前記第１の後部吸気管（２４）の前記第１の上部トランペット（３６）の内側にある、請求項５から請求項８のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項10】

前記内燃機関（４）が、往復直線運動に従って、前記ドライブシャフトに動作可能に接続された関連する第２のピストンを収容する第２の一対のシリンダ（５６）を備え、前記第２のシリンダ（５６）が、前記モータ軸に平行に第１のシリンダ（８）に並置され、前記吸気容積部（１６）が、吸気混合気の入力方向に関して前方および後方にそれぞれ配置された少なくとも１つの第２の前部吸気管（６０）および少なくとも１つの第２の後部吸気管（６４）を収容し、各第２の吸気管（６０、６４）が、前記それぞれのシリンダ（８、５６）に入る前に吸気混合気を導き、
前記第２の前部および後部吸気管（６０、６４）が、固定され、互いにそれぞれ異なる長さを有する、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項11】

各第２の前部および後部吸気管（６０、６４）が、第２の下部トランペット（７２）および第２の上部トランペット（７６）を備える、固定され少なくとも部分的に分離され互いに整列した２つの第２のトランペットに分割され、前記第２の上部トランペット（７６）が上部インジェクタ装置（４８）に面し、前記第２の下部トランペット（７２）が前記対応するシリンダに面する、請求項１０に記載の内燃機関（４）。

【請求項12】

前記第２の上部および下部トランペット（７２、７６）が互いに完全に分離され、前記第２の下部トランペット（７２）の下部入力縁（８０）と前記第２の上部トランペット（７６）の上部出力縁（８４）との間のギャップ（Ｇ２）を特定し、前記第２の前部吸気管（６０）の前記ギャップ（Ｇ２ａ）が、前記対応するシリンダの傾斜および位置に応じて、前記第２の後部吸気管（６４）の前記ギャップ（Ｇ２ｐ）とは異なる、請求項１１に記載の内燃機関（４）。

【請求項13】

前記第２の前部吸気管（６０）の前記ギャップ（Ｇ２ａ）が、前記第２の前部吸気管（６０）の前記第２の上部トランペット（７６）の内径（Ｄ２ａ）の１５％～３５％である、請求項１２に記載の内燃機関（４）。

【請求項14】

前記第２の後部吸気管（６４）の前記ギャップ（Ｇ２ｐ）が、前記第２の後部吸気管（６４）の前記第２の上部トランペット（７６）の内径（Ｄ２ｐ）の１０％～３０％である、請求項１２または請求項１３に記載の内燃機関（４）。

【請求項15】

前記内燃機関（４）が、各第２の前部および後部吸気管（６０、６４）内に燃料を噴射するように配向された少なくとも１つの上部燃料インジェクタ装置（４８）を備え、各上部燃料インジェクタ装置（４８）の噴射点（Ｊ）が、対応する第２の上部トランペット（７６）の上部入力縁（９２）から１段（Ｐ）離れており、前記第２の前部吸気管（６０）の前記段差（Ｐ２ａ）が、前記第２の後部吸気管（６４）の前記段差（Ｐ２ｐ）とは異なる、請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項16】

前記第２の前部吸気管（６０）の前記段差（Ｐ２ａ）が、前記第２の前部吸気管（６０）の前記第２の上部トランペット（７６）の内径（Ｄ２ａ）の３％～７％である、請求項１５に記載の内燃機関（４）。

【請求項17】

前記第２の前部吸気管（６０）の前記噴射点（Ｊ２ａ）が、前記第２の前部吸気管（６０）の前記第２の上部トランペット（７６）の外側にある、請求項１５または請求項１６に記載の内燃機関（４）。

【請求項18】

前記第２の後部吸気管（６４）の前記段差（Ｐ２ｐ）が、前記第２の後部吸気管（６４）の前記第２の上部トランペット（７６）の内径（Ｄ２ｐ）の１０％～２０％である、請求項１５から請求項１７のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項19】

前記第２の後部吸気管（６４）の前記噴射点（Ｊ２ｐ）が、前記第２の後部吸気管（６４）の前記第２の上部トランペット（７６）の内側にある、請求項１５から請求項１８のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項20】

前記第１および第２の前部および後部吸気管（２０、２４、６０、６４）の前記ギャップ（Ｇ１ａ、Ｇ１ｐ、Ｇ２ａ、Ｇ２ｐ）がいずれも互いに異なる、請求項３および請求項１３と組み合わせた請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項21】

前記第１および第２の前部吸気管（２４、６４）の前記ギャップ（Ｇ１ａ、Ｇ２ａ）が互いに同じである、請求項１および請求項１２と組み合わせた請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項22】

前記第１および第２の後部吸気管（２８、６８）の前記ギャップ（Ｇ１ｐ、Ｇ２ｐ）が互いに同じである、請求項１および請求項１２と組み合わせた請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項23】

前記第１および第２の前部および後部吸気管（２０、２４、６０、６４）の前記段差（Ｐ１ａ、Ｐ１ｐ、Ｐ２ａ、Ｐ２ｐ）がいずれも互いに異なる、請求項５および請求項１５と組み合わせた請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項24】

前記第１および第２の前部吸気管（２０、６０）の前記段差（Ｐ１ａ、Ｐ２ａ）が互いに同じである、請求項５および請求項１５と組み合わせた請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項25】

前記第１および第２の後部吸気管（２４、６４）の前記段差（Ｐ１ｐ、Ｐ２ｐ）が互いに同じである、請求項５および請求項１５と組み合わせた請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項26】

前記第１の前部吸気管（２０）の前記段差（Ｐ１ａ）が、前記第１の後部吸気管（２４）の前記段差（Ｐ１ｐ）の反対側にある、請求項５および請求項１５と組み合わせた請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項27】

前記第２の前部吸気管（６０）の前記段差（Ｐ２ａ）が、前記第２の後部吸気管（６４）の前記段差（Ｐ２ｐ）の反対側にある、請求項５および請求項１５と組み合わせた請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項28】

前記第１および第２の下部前部トランペット（３２ａ、７２ａ）の下部入力縁（４０ａ）が、前記第１および第２の後部下部トランペット（３２ｐ、７２ｐ）の下部入力縁（４０ｐ）の下にそれぞれ位置する、請求項１および請求項１１と組み合わせた請求項１から請求項２７のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項29】

前記第１および第２の上部前部トランペット（３６ａ、７６ａ）の上部入力縁（５２ａ）が、前記第１および第２の後部上部トランペット（３２ｐ、７２ｐ）の上部入力縁（５２ｐ）の下にそれぞれ位置する、請求項１および請求項１１と組み合わせた請求項１から請求項２８のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項30】

前記第１および第２の上部前部トランペット（３６ａ、７６ａ）の上部出力縁（４４ａ）が、前記第１および第２の後部上部トランペット（３６ｐ、７６ｐ）の上部出力縁（４４ｐ）の下にそれぞれ位置する、請求項１および請求項１１と組み合わせた請求項１から請求項２９のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項31】

内燃機関（４）であって、
往復直線運動に従って、エンジン軸（Ｘ‐Ｘ）を中心に回転するドライブシャフトに動作可能に接続された関連する第１のピストンを収容する少なくとも１つの第１のシリンダ（８）と、
前記第１のシリンダに吸気混合気を搬送するための少なくとも１つの第１の吸気管（２０）を収容する吸気容積部（１６）を画定するボトムカバー（１３）およびトップカバー（１４）を有するフィルタボックス（１２）を備える吸気系とを備え、前記第１の吸気管（２０）が、互いに分離されて第１の上部トランペット（３６）の上部出力縁（４４）と第１の下部トランペット（３２）の下部入力縁（４０）との間にギャップ（Ｇ１）を特定する第１の下部トランペット（３２）および第１の上部トランペット（３６）に分割され、
前記第１の上部トランペット（３６）が、その上部入力縁（５２）で上部インジェクタ装置（４８）に面し、前記第１の下部トランペット（３２）が、前記対応するシリンダに面し、前記フィルタボックス（１２）の前記ボトムカバー（１３）に固定され、
前記フィルタボックス（１２）の前記ボトムカバー（１３）が、前記フィルタボックス（１２）の少なくとも１つの入力口（２８）から来る吸気流／混合気を前記第１の下部トランペット（３２）の前記下部入力縁（４０）に直接伝える形状を有する下部形材（１００）を備える内燃機関（４）。

【請求項32】

前記下側形材（１００）は、前記フィルタボックス（１２）の前記ボトムカバー（１３）に取り付けられた嵌合下側部材であり、前記ギャップ（Ｇ１)に向かって延びる端部を有する、請求項３１に記載の内燃機関（４）。

【請求項33】

前記下部形材（１００）が、前記フィルタボックス（１２）に収容された吸気フィルタ（１０４）のための支持基部を実現する、請求項３２に記載の内燃機関（４）。

【請求項34】

前記下部嵌合形材（１００）が、前記フィルタボックス（１２）の前記ボトムカバー（１３）に対するその取り付け部分に対して可動である、請求項３２または３３に記載の内燃機関（４）。

【請求項35】

前記下部嵌合形材（１００）が、吸気流／混合気の減少時に上昇し、前記下部入力縁（４０）から離れ、前記上部出力縁（４４）に向かって移動し、その逆もまた同様であるように構成される、請求項３２、３３または請求項３４に記載の内燃機関（４）。

【請求項36】

前記下部嵌合形材（１００）が、吸気流／混合気の減少時に前記ギャップ（Ｇ１）の外側に気流を導くまで上昇し、その逆もまた同様であるように構成される、請求項３２から請求項３５のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項37】

前記下部嵌合形材（１００）が、前記フィルタボックス（１２）の前記入力口（２８）から来る吸気の推力の下で曲がるように構成された板バネである、請求項３２から請求項３６のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項38】

前記下部嵌合形材（１００）が、吸気流／混合気レジメンに応じて前記形材を導くのに適したモータ手段（１１６）に動作可能に接続される、請求項３２から請求項３７のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項39】

内燃機関（４）であって、
往復直線運動に従って、エンジン軸（Ｘ‐Ｘ）を中心に回転するドライブシャフトに動作可能に接続された関連する第１のピストンを収容する少なくとも１つの第１のシリンダ（８）と、
前記第１のシリンダに吸気混合気を搬送するための少なくとも１つの第１の吸気管（２０）を収容する吸気容積部（１６）を画定するボトムカバー（１３）およびトップカバー（１４）を有するフィルタボックス（１２）を備える吸気系とを備え、前記第１の吸気管（２０）が、互いに分離されて第１の上部トランペット（３６）の上部出力縁（４４）と第１の下部トランペット（３２）の下部入力縁（４０）との間にギャップ（Ｇ１）を特定する第１の下部トランペット（３２）および筒状形状を有する第１の上部トランペット（３６）に分割され、
前記第１の上部トランペット（３６）が、その上部入力縁（５２）で上部インジェクタ装置（４８）に面し、前記第１の下部トランペット（３２）が、前記対応するシリンダに面し、前記フィルタボックス（１２）の前記ボトムカバー（１３）に固定され、
前記フィルタボックス（１２）の前記トップカバー（１４）が、前記フィルタボックス（１２）の少なくとも１つの入力口（２８）から来る吸気流／混合気を前記第１の上部トランペット（３６）の前記上部入力縁（５２）に導くように輪郭付けられた上部形材（１０８）を備える内燃機関（４）。

【請求項40】

前記上部形材（１０８）が、前記フィルタボックス（１２）に収容された吸気フィルタ（１０４）のための支持当接部を実現する、請求項３９に記載の内燃機関（４）。

【請求項41】

前記上部形材（１０８）が、前記フィルタボックス（１２）の前記トップカバー（１４）に取り付けられた嵌合形材である、請求項３９または請求項４０に記載の内燃機関（４）。

【請求項42】

前記上部嵌合形材（１０８）が、前記フィルタボックス（１２）の前記トップカバー（１４）に対するその取り付け部分に対して可動である、請求項４１に記載の内燃機関（４）。

【請求項43】

前記上部嵌合形材（１０８）が、吸気流／混合気の減少時に上昇し、前記上部入力縁（５２）に接近し、その逆もまた同様であるように構成される、請求項４１または請求項４２に記載の内燃機関（４）。

【請求項44】

前記上部嵌合形材（１０８）が、吸気流／混合気の増加時にそれ自体を下降させて、前記上部入力縁（５２）に気流を導き、その逆もまた同様であるように構成される、請求項４１から請求項４３のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項45】

前記上部嵌合形材（１０８）が、前記フィルタボックス（１２）の前記入力口（２８）から来る吸気の推力の下で曲がるように構成された板バネである、請求項４１から請求項４４のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項46】

前記上部嵌合形材（１０８）が、吸気流／混合気レジメンに応じて前記形材を導くのに適したモータ手段（１１６）に動作可能に接続される、請求項４１から請求項４５のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項47】

請求項１から請求項３０のいずれか一項と組み合わせた請求項３１から請求項３８のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項48】

請求項１から請求項３０のいずれか一項と組み合わせた請求項３９から請求項４６のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項49】

請求項３９から請求項４６のいずれか一項と組み合わせた請求項３１から請求項３８のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項50】

請求項１から請求項３０のいずれか一項と組み合わせた請求項４９に記載の内燃機関（４）。

【請求項51】

内燃機関（４）であって、
往復直線運動に従って、エンジン軸（Ｘ‐Ｘ）を中心に回転するドライブシャフトに動作可能に接続された関連する第１のピストンを収容する少なくとも１つのシリンダ（８）と、
それぞれのシリンダに入る前に吸気混合気を導く少なくとも１つの第１の吸気管（２０）を収容する吸気容積部（１６）を互いに接合して画定するボトムカバー（１３）およびトップカバー（１４）を備えるフィルタボックス（１２）を備える吸気系とを備え、
前記第１の吸気管が、第１の下部トランペット（３２）および第１の上部トランペット（３６）を備える、固定され少なくとも部分的に分離され互いに整列した２つの第１のトランペットを備え、前記第１の上部トランペット（３６）が上部インジェクタ装置（４８）に面し、前記第１の下部トランペット（３２）が前記対応するシリンダに面し、
前記第１の上部トランペット（３６）が、前記第１の上部トランペット（３６）と前記トップカバー（１４）の内側壁（１５）との間に配置された取り付け手段（１０８）によって前記トップカバー（１４）に接合される内燃機関（４）。

【請求項52】

前記取り付け手段（１０８）が、前記第１の上部トランペット（３６）と一体でありかつ前記トップカバー（１４）上に取り付けレッジ（１１２）を備えた少なくとも１つの足部（１１０）を備える、請求項５１に記載の内燃機関（４）。

【請求項53】

前記少なくとも１つの足部（１１０）が、横（Ｔ）方向に関して、前記吸気容積部（１６）内の混合気の吸気および進行方向に垂直な前記第１の上部トランペット（３６）の側端部（１１６）上に配置される、請求項５２に記載の内燃機関（４）。

【請求項54】

前記取り付け手段（１０８）が接着剤を含む、請求項５１から請求項５３のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項55】

前記取り付け手段（１０８）が溶接部を備える、請求項５１から請求項５４のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項56】

前記取り付け手段（１０８）が成形スナップ留め具を備える、請求項５１から請求項５５のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項57】

前記取り付け手段（１０８）が、前記トップカバー（１４）の上壁（１２３）上に作製された穴（１２２）を通って前記フィルタボックス（１２）の外側から挿入されたねじ接続手段（１２０）を備える、請求項５１から請求項５６のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【請求項58】

請求項１から請求項５０のいずれか一項と組み合わせた請求項５１から請求項５７のいずれか一項に記載の内燃機関（４）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、改善された吸気系を有する内燃機関および関連する原動機付き車両に関する。

【背景技術】

【0002】

知られているように、内燃機関の分野では、高いエネルギ効率を有するエンジンを提供する必要性が感じられている。エネルギ効率は、他の要因の中でも、エンジンの充填係数、すなわち可能な最大量の混合気をシリンダに導入する能力にも依存する。

【0003】

この目的のために、先行技術では様々な技術的解決策が開発されてきた。

【0004】

例えば、エンジン過給を提供することが知られている。しかし、そのような解決策は、容積式圧縮機であろうとターボチャージャであろうと費用がかかり開発が複雑である。それはまた、オートバイ分野では採用できない適切な容量／寸法を必要とすることが多い。

【0005】

エンジン過給を欠く場合、エンジンの充填率を改善するために、内燃機関の流体力学の完全な知識が必要になる。

【0006】

特に、高性能エンジンでは、優れた体積効率を得るために、気体の塊内で起こる気体の慣性、およびパルセータ現象（音速で進行する圧力波）の最適な利用を可能にするような形状が吸気系に与えられる。気体は質量を有するため、慣性の法則に従う。したがって、気体は、動くと突然停止しづらく、静止している場合は逆に動き始めにくい。ピストンが吸気行程の終点の下死点に達すると、その動きは逆転し、上死点に向かって上昇し始め、ダクトから来る混合気は突然停止するのではなく、慣性によってシリンダに入り続ける。この現象を利用してシリンダの充填（すなわち体積効率）を改善するために、吸気弁はＢＤＣに関してかなりの遅れを伴って閉じられる。この遅れはもちろん最大トルクを得たい回転速度が高いほど大きくなければならない。理想的には、ダクトからシリンダに流れ込む気柱は、弁が閉じ終わった時点で正確に停止するべきである。所与の各分配タイミングに対して（すなわち、任意の所与の閉鎖遅延に対して）、これは所与の回転速度でのみ起こり得る。高速では、気体がまだ停止していない（したがって、再びシリンダに入る傾向がある）時点で弁が閉じるのに対して、低速では、気体がすでに停止しているだけでなく、その動きを逆転させさえした（したがって、すでに入っていた新鮮な気体の一部がシリンダから出てくる）時点で弁が閉じる。吸気ダクトの各長さは、気体の慣性の利用が最適である速度に対応する。吸気ダクトの形状を調整することにより、パルセータ現象をうまく利用することもできる。理想的には、弁が閉じようとしている時点で、陽圧の波が到達し、本来の「ピストン流体」として、普通なら入らないであろう一定量の気体をシリンダ内に押し込むことができるはずである。

【0007】

さらに詳細には、吸気ダクト内のピストンによって生成された降下波は、その開放端まで伝播し、シリンダに向かって戻る過圧波に反射変換される。

【0008】

こうして、過圧波が弁に到達すると、圧縮された空気をシリンダに押し込み、所望の動的過給を生成する。最大量の空気がシリンダ内に入った瞬間に弁を閉じることによって、最大の体積効率が達成される。

【0009】

排気ライン内の気体の排出によって生成された反射波はその開放端まで伝播し、降下波に変換され、これがシリンダに向かって戻る。降下波が到達した瞬間に、排気弁および吸気弁が交差段階にある、すなわち同時に半開状態にある場合、降下波は吸気ダクトから燃焼室を通って吸気し、以下の３つの機能を実行する：交差段階の間に吸気ダクトに入る可能性がある排煙の再吸気、燃焼室の洗浄、およびプランジャの実際の吸気行程が始まる前であっても空気の動的な予備吸気。

【0010】

したがって、基本的に重要な２つの現象は以下の通りである。
１）吸気ダクトによって発生し、過給効果を生じさせる強力な動的過圧。
２）交差中に吸気ダクトに入る可能性がある排煙の再吸気、燃焼室の洗浄、および吸気段階の動的な予備開始を実行する、排気システム（パイプ＋管）によって発生する強力な動的降下。

【0011】

したがって、このような流体力学的現象を利用してエンジンの効率を改善するために、可変長の吸気装置を使用することが知られている。換言すれば、エンジン回転速度の関数として可変長を有する吸気トランペットが提供される。このように、吸気ダクトの長さを用いてモータ回転速度を「調整」して、吸気された混合気の流量を増加させ、それにより広範囲の回転速度の体積充填を増加させ得る（上述の）「共鳴」現象の発生を利用する試みが行われている。

【0012】

しかし、この解決策にも欠点がないわけではない。例えば、可変長吸気ダクトの可動部品を駆動するためにモータ手段が必要とされる。そのようなモータ手段はコスト、重量およびサイズを増大させる。さらに、そのような寸法は、有効吸気容積部（エアボックス）を減少させる。

【0013】

さらに、可動部品および関連駆動装置は、吸気された混合気の流路に対する障害物を構成するため、必然的に全体の吸気流体力学を変化させ、それを悪化させる。

【0014】

さらに、（オートバイエンジンの回転速度の極端な変動性を考えると）可変長吸気ダクトの動きを極めて迅速かつ正確に管理する制御装置を使用する必要がある。

【0015】

したがって、可変長ダクトの既知の解決策は、コスト、全体寸法、重量および調整に関して欠点を有する。

【発明の概要】

【0016】

したがって、先行技術に関して述べた欠点および制限を解決する必要性が感じられる。

【0017】

そのような必要性は、請求項１に記載の内燃機関によって満たされる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

本発明のさらなる特徴および利点は、その好ましい非限定的な実施形態の以下の説明からさらに明らかになるであろう。

【0019】

【図1】本発明による内燃機関の斜視図を示す。

【図2】図１の矢印ＩＩの側から見た図１の内燃機関の側面図を示す。

【図3】図１の矢印ＩＩＩの側から見た図１の内燃機関の側面図を示す。

【図4】図１のエンジンのフィルタボックス群の平面図を示す。

【図5】図４に示す切断線Ｖ‐Ｖに沿った、図１のエンジンのフィルタボックス群の断面図を示す。

【図6】図４に示す切断線Ｖ‐Ｖに沿った、図１のエンジンのフィルタボックス群の断面図を示す。

【図7】本発明によるフィルタボックス、および内燃機関のヘッドの一部の部分断面図を示す。

【図8】本発明の一実施形態によるフィルタボックス群の部分斜視図を示す。

【図9】本発明の一実施形態による内燃機関用フィルタボックスの上部カバーの異なる角度から見た斜視図を示す。

【図10】本発明の一実施形態による内燃機関用フィルタボックスの上部カバーの異なる角度から見た斜視図を示す。

【図11】本発明の一実施形態によるフィルタボックス、および内燃機関のヘッドの一部の部分断面図を示す。

【図12】本発明の一実施形態によるフィルタボックス群の平面図を示す。

【図13】図１２に示す切断線ＸＩＩＩ‐ＸＩＩＩに沿った、図１２のフィルタボックス群の断面図を示す。

【図14】図１２に示す切断線ＸＩＶ‐ＸＩＶに沿った、図１２のフィルタボックス群の詳細の断面図を示す。

【図15】図１２のフィルタボックス群の部分斜視図を示す。

【図16】本発明のさらなる実施形態によるフィルタボックス群の平面図を示す。

【図17】図１６に示す切断線ＸＶＩＩ‐ＸＶＩＩに沿った、図１６のフィルタボックス群の断面図を示す。

【図18】図１６に示す切断線ＸＶＩＩＩ‐ＸＶＩＩＩに沿った、図１６のフィルタボックス群の詳細の断面図を示す。

【図19】図１６に示す切断線ＸＩＸ‐ＸＩＸに沿った、図１６のフィルタボックス群の詳細の断面図を示す。

【図20】図１６のフィルタボックス群の部分斜視図を示す。

【図21】本発明の一実施形態による内燃機関用フィルタボックスの上部カバーの異なる角度から見た斜視図を示す。

【図22】本発明の一実施形態による内燃機関用フィルタボックスの上部カバーの異なる角度から見た斜視図を示す。

【図23】本発明の一実施形態によるフィルタボックス群の平面図を示す。

【図24】図２３に示す切断線ＸＸＩＶ‐ＸＸＩＶに沿った、図２３のフィルタボックス群の断面図を示す。

【図25】図２３に示す切断線ＸＸＶ‐ＸＸＶに沿った、図２３のエンジンのフィルタボックス群の断面図を示す。

【図26】本発明によるフィルタボックス、および内燃機関のヘッドの一部の部分断面図を示す。

【図27】本発明の一実施形態によるフィルタボックス群の部分斜視図を示す。

【図28】本発明の一実施形態による内燃機関用フィルタボックスの上部カバーの異なる角度から見た斜視図を示す。

【図29】本発明の一実施形態による内燃機関用フィルタボックスの上部カバーの異なる角度から見た斜視図を示す。

【0020】

以下に記載される実施形態の共通の要素または要素の一部は、同じ参照番号によって参照される。

【発明を実施するための形態】

【0021】

上記の図を参照すると、参照番号４は、直線的往復運動に従って、モータ軸Ｘ‐Ｘの周りを回転するモータシャフトに動作可能に関連付けられた関連する第１のピストンを収容する第１の一対のシリンダ８を備える内燃機関を全体として示す。一実施形態によれば、上記モータ軸Ｘ‐Ｘ‐は、関連車両の長手方向走行方向Ｙ‐Ｙに垂直な横方向に配置される。

【0022】

本発明の目的にとって、内燃機関の構造の種類は拘束力がない。ただし、添付の図は多気筒エンジンの「Ｖ」構造のみを示しているが、本発明は、任意の内燃機関構造の流体力学的吸気挙動を最適化することを可能にする。実際、本発明は、直列多気筒エンジンだけでなく単気筒エンジンにも適用される。

【0023】

以下の説明では、上付き文字「１」を使用して、第１の一対のシリンダ８に対するエンジンの構成要素を示すものとする。

【0024】

図７にさらに良く示されるように、エンジン４は、吸気容積部１６を画定するフィルタボックス１２を備える吸気系を備える。フィルタボックス１２はエアフィルタ１０４を収容する。好ましくは、フィルタボックス１２は、互いに取り外し可能に関連付けられたボトムカバー１３とトップカバー１４とを備える。

【0025】

吸気容積部１６は、吸気混合気の入口方向に対して前進位置および後退位置にそれぞれ配置された少なくとも１つの第１の前部吸気ダクト２０および少なくとも１つの第１の後部吸気ダクト２４を収容する（図８）。

【0026】

以下の説明では、上付き文字「ａ」を使用して前部吸気ダクト２０に対するエンジンの構成要素を示すものとし、上付き文字「ｐ」を使用して後部吸気ダクト２４に対するエンジン構成要素を示すものとする。

【0027】

例えば、上記吸気混合気は、好ましくは車両の走行方向に対して正面位置に配置された１つ以上の流入口２８を介して吸気容積部１６に入る（図８）。

【0028】

各吸気ダクト２０、２４は、それぞれのシリンダに入る前に吸気混合気を導く。

【0029】

本発明の目的にとって、概して「Ｖ」として配置されている、すなわちエンジン軸Ｘ‐Ｘに平行な方向に関して整列されておらず、かつ互いに平行でない第１の一対のシリンダ８によって特定される角度は重要でない。

【0030】

好適には、第１の前部および後部吸気ダクト２０、２４は固定されている。一実施形態によれば、上記第１の前部および後部吸気ダクト２０、２４は互いに異なるそれぞれの長さを有する。

【0031】

「固定されている」とは、上記前部および後部吸気ダクト２０、２４がフィルタボックス１２と一体であることを意味する。

【0032】

各第１の前部および後部吸気ダクト２０、２４は、第１の下部トランペット３２および第１の上部トランペット３６を備える、完全に分離され互いに整列した２つの第１の固定されたトランペットに分割される。

【0033】

固定された吸気トランペット間の整列は、垂直方向、すなわち重なり方向に関して理解されなければならず、その結果、後述するように、互いに完全に分離された重なり合うトランペットは、トランペット自体の間の分離ギャップを除いて連続した完全な吸気ダクトを全体に画定することができる。

【0034】

さらに良く以下に説明するように、第１の上部トランペット３６は上部インジェクタ装置に面しているのに対して、第１の下部トランペット３２は対応するシリンダに面しており、フィルタボックス１２の下部カバーに固定されている。

【0035】

図５に示すように、第１の上部および下部トランペット３６、３２は互いに完全に分離され、第１の下部トランペット３２の下部前縁４０と第１の上部トランペット３６の上部後縁４４との間にギャップＧ１を画定する。

【0036】

ギャップＧ１は、第１のシリンダ８内に導かれる吸気混合気のための通路部を構成する。

【0037】

好適には、第１の前部吸気ダクト２０のギャップＧ１ａは、第１の後部吸気ダクト２４のギャップＧ１Ｐとは異なる。第１の前部吸気ダクト２０のギャップＧ１ａと第１の後部吸気ダクト２４のギャップＧ１Ｐとの間の差は、対応するシリンダの傾斜および位置の関数として定めることができる。この差はまた、エンジンの他の形状的および技術的パラメータの関数として定めることができる。

【0038】

上述のギャップ間の差は、それぞれの前部吸気ダクト２０および後部吸気ダクト２４の縁間の距離の差として表される。

【0039】

そのような差は、あらゆる吸気ダクト（前部および後部）の間に、またはそれらのうちの一部（前部または後部）のみの間に提供されてもよい。

【0040】

一実施形態によれば、第１の前部吸気ダクト２０のギャップＧ１ａは、第１の前部吸気ダクト２０の第１の上部トランペット３６の内径Ｄ１ａの１５％～３５％である。

【0041】

一実施形態によれば、第１の後部吸気ダクト２４のギャップＧ１ｐは、第１の後部吸気ダクト２４の第１の上部トランペット３６の内径Ｄ１ｐの１０％～３０％である。

【0042】

上述したように、内燃機関４は、各第１の前部および後部吸気ダクト２０、２４内に燃料を噴射するように配向された少なくとも１つの上部燃料インジェクタ装置４８を備え、各上部燃料インジェクタ装置４８の噴射点Ｊは、対応する第１の上部トランペット３６の上部前縁５２から段差Ｐだけ離れており、第１の前部吸気ダクト２０の段差Ｐ１ａは、第１の後部吸気ダクト２４の段差Ｐ１ｐとは異なる。

【0043】

好ましくは、第１の前部吸気ダクト２０の段差Ｐ１ａは、第１の前部吸気ダクト２０の第１の上部トランペット３６の内径Ｄ１ａの３％～７％である。

【0044】

一実施形態によれば、第１の前部吸気ダクト２０の噴射点Ｊ１ａは、第１の前部吸気ダクト２０の第１の上部トランペット３６に対して外側にある。

【0045】

このように、少なくとも部分的に、噴射点から噴射された燃料噴射は、噴射が第１の上部トランペット３６に入る前に上部前縁５２と平行な平面内で燃料噴射に衝突する吸気流の直接的な作用を受ける。

【0046】

一般に、各上部トランペット３６、７６の目的は、対応する下部トランペット３２、７２内に、それぞれの上部インジェクタ装置４８によって霧化された燃料の流れを搬送することである。

【0047】

したがって、本発明の可能な実施形態によれば、各上部燃料インジェクタ装置４８は、対応する上部トランペット内に一体的に収容されてもよいか、トランペット自体に対して部分的に収容されても完全に外側にあってもよい。

【0048】

一実施形態によれば、第１の後部吸気ダクト２４の段差Ｐ１ｐは、第１の後部吸気ダクト２４の第１の上部トランペット３６の内径Ｄ１ｐの１０％～２０％である。

【0049】

一実施形態によれば、第１の後部吸気ダクト２４の噴射点Ｊ１ｐは、第１の後部吸気ダクト２４の第１の上部トランペット３６に対して内側にある。

【0050】

このように、噴射点から噴射された燃料噴射は、それが第１の上部トランペット３６に入る前に吸気流の直接的な作用を受けない。

【0051】

一実施形態によれば、上記第１のシリンダ８は、吸気混合気に関してそれらの間に部分的な位置ずれを有するように、横方向に沿ってオフセットＷだけ互いに部分的にオフセットされる。

【0052】

オフセットＷは、吸気ダクト２０、２４、６０、６４の軸間の距離として測定される（図４）。

【0053】

このように、吸気混合気の流れの方向に関して第１の前部吸気ダクト２０と第１の吸気ダクト２４との間の重なりが部分的に減少する。

【0054】

本発明は、２つのシリンダのみを有するエンジン、すなわち第１の一対のシリンダ８に限定されない。

【0055】

可能な実施形態によれば、内燃機関４は、直線的往復運動に従って上記モータシャフトに動作可能に接続されたそれぞれの第２のピストンを収容する第２の一対のシリンダ５６（図３）を備える。

【0056】

第２のシリンダ５６は、上記モータ軸と平行に第１のシリンダ８と並んでいる。

【0057】

第２のシリンダ５６もまた、概して「Ｖ」として配置されている、すなわちエンジン軸Ｘ‐Ｘに平行な方向に関して整列されておらず、かつ互いに平行でないが、それらは重要ではない。

【0058】

このように、「Ｖ」として配置された合計４つのシリンダ８、５６を有するエンジンが得られる。

【0059】

一般に、本発明は、２つ以上のシリンダのＶ字形の配列を有するエンジンに、制限なく適用可能である。

【0060】

以下の説明では、上付き文字「２」を使用して、第２の一対のシリンダ５６に対するエンジンの構成要素を示すものとする。

【0061】

例えば図８に示すように、上記第２のシリンダ５６の吸気系に関して、吸気容積部１６は、吸気混合気の入口方向に対して前進位置および後退位置にそれぞれ配置された少なくとも１つの第２の前部吸気ダクト６０および少なくとも１つの第２の後部吸気ダクト６４を収容する。

【0062】

各第２の前部および後部吸気ダクト２０、２４は、それぞれの第２のシリンダ５６に入る前に吸気混合気を導く。

【0063】

好適には、上記第２の前部および後部吸気ダクト６０、６４は固定され、それぞれ互いに異なる長さを有する。

【0064】

各第２の前部および後部吸気ダクト６０、６４は、第２の下部トランペット７２および第２の上部トランペット７６を備える、少なくとも部分的に分離され互いに整列した２つの第２の固定されたトランペットに分割され、第２の上部トランペット７６は上部インジェクタ装置４８に面し、第２の下部トランペット７２は対応するシリンダに面している。

【0065】

一実施形態によれば、図７を参照すると、上記第２の上部および下部トランペット７６、７２は互いに完全に分離され、第２の下部トランペット７２の下部前縁８０と第２の上部トランペット７６の上部後縁８４との間にギャップＧ２を画定する。

【0066】

ギャップＧ２は、第２のシリンダ５６内に導かれる吸気混合気のための通路部を構成する。

【0067】

第２の前部吸気ダクト６０のギャップＧ２ａは、対応するシリンダの傾斜および位置の関数として、第２の後部吸気ダクト６４のギャップＧ２ｐとは異なる。

【0068】

一実施形態によれば、第２の前部吸気ダクト６０のギャップＧ２ａは、第２の前部吸気ダクト６０の第２の上部トランペット７６の内径Ｄ２ａの１５％～３５％である。

【0069】

一実施形態によれば、第２の後部吸気ダクト６４のギャップＧ２ｐは、第２の後部吸気ダクト６４の第２の上部トランペット７６の内径Ｄ２ｐの１０％～３０％である。

【0070】

内燃機関４は、各第２の前部および後部吸気ダクト６０、６４内に燃料を噴射するように配向された少なくとも１つの上部燃料インジェクタ装置４８を備え、各上部燃料インジェクタ装置４８の噴射点Ｊは、対応する第２の上部トランペット７６の上部前縁９２から段差Ｐだけ離れており、第２の前部吸気ダクト２０の段差Ｐ２ａは、第２の後部吸気ダクト２４の段差Ｐ２ｐとは異なる。

【0071】

好ましくは、第２の前部吸気ダクト６０の段差Ｐ２ａは、第２の前部吸気ダクト６０の第２の上部トランペット７６の内径Ｄ２ａの３％～７％である。

【0072】

一実施形態によれば、第２の前部吸気ダクト６０の噴射点Ｊ２ａは、第２の前部吸気ダクト６０の第２の上部トランペット７６に対して外側にある。

【0073】

このように、少なくとも部分的に、噴射点Ｊから噴射された燃料噴射は、噴射が第２の上部トランペット７６に入る前に上部前縁９２と平行な平面内で燃料噴射に衝突する吸気流の直接的な作用を受ける。

【0074】

一実施形態によれば、第２の後部吸気ダクト６４の段差Ｐ２ｐは、第２の後部吸気ダクト６４の第２の上部トランペット７６の内径Ｄ２ｐの１０％～２０％である。

【0075】

一実施形態によれば、第２の後部吸気ダクト６４の噴射点Ｊ２ｐは、第２の後部吸気ダクト６４の第２の上部トランペット７６に対して内側にある。

【0076】

１つの可能な実施形態によれば、第１および第２の前部および後部吸気ダクト２０、２４、６０、６４のギャップＧ１ａ、Ｇ１ｐ、Ｇ２ａ、Ｇ２ｐはいずれも互いに異なる。このように、各吸気ダクトは、エンジンの全体構造に対する単一シリンダの位置によって決定される単一シリンダの特定の運用状態に合わせられる。

【0077】

実際、「Ｖ」配列のシリンダを有するエンジンでは、各前部または前側シリンダは、混合気の入口方向に関して、対応する後部シリンダを少なくとも部分的に隠している。これは、後部シリンダが前部シリンダよりも少ない空気を受けることと、後部シリンダに達するために空気が移動しなければならない経路が前部シリンダに達するために移動しなければならない経路よりも大きいこととを意味する。加えて、前部シリンダおよび後部シリンダには外気の流れが異なったように衝突するため、前部シリンダおよび後部シリンダは異なる流体力学的条件で機能する。これらの差は、同じ前部シリンダおよび後部シリンダでは、第１の一対のシリンダと第２の一対のシリンダとの間にも当てはまる。実際、シリンダはエンジン／車両の中心線平面に関して対称的に配置されるが、それらはスペースのために互いにオフセットされ、エンジンの様々な内部部材（例えば、クラッチ側に配置されたシリンダおよびピニオン側に配置されたシリンダ）の近くに配置される。これは、やはり、供給混合気が移動する距離、および流体力学的条件が変化することを意味する。

【0078】

一実施形態によれば、上記第１および第２のシリンダ８、５６は、吸気混合気に関してそれらの間に部分的な位置ずれを有するように、横方向に沿ってオフセットＷだけ互いに部分的にオフセットされる。このように、吸気混合気の流れの方向に関して、第１の前部吸気ダクト２０と第１の吸気ダクト２４との間、ならびに第２の前部吸気ダクト６０と第２の後部吸気ダクト６４との間の重なりは、部分的に減少する。

【0079】

各シリンダを実際の運用状態に合わせるために、上述のギャップＧおよび段差Ｐを好適に変化させることが可能である。

【0080】

可能な実施形態の変形例によれば、第１および第２の前部吸気ダクト２４、６４のギャップＧ１ａ、Ｇ２ａは互いに等しい。第１および第２の吸気ダクト２８、６８のギャップＧ１ｐ、Ｇ２ｐを互いに等しくすることも可能である。

【0081】

同じ変形例が段差Ｐに提供されてもよい。

【0082】

例えば、第１および第２の前部および後部吸気ダクト２０、２４、６０、６４の段差Ｐ１ａ、Ｐ１ｐ、Ｐ２ａ、Ｐ２ｐ（図７）はいずれも互いに異なる。

【0083】

一実施形態によれば、第１および第２の前部吸気ダクト２０、６０の段差Ｐ１ａ、Ｐ２ａは互いに等しい。

【0084】

一実施形態によれば、第１および第２の後部吸気ダクト２４、６４の段差Ｐ１ｐ、Ｐ２ｐは互いに等しい。

【0085】

また、一実施形態によれば、第１の前部吸気ダクト２０の段差Ｐ１ａは、第１の後部吸気ダクト２４の段差Ｐ１ｐの反対側にある。

【0086】

これは、一方の場合、例えば第１の前部吸気ダクト２０では、噴射点Ｊが第１の上部トランペット３６に対して外側にあり、他方の場合、例えば第１の後部吸気ダクト２４では、噴射点Ｊが第１の上部トランペット３６に対して内側にあり、その逆もまた同様であることを意味する。

【0087】

第２のシリンダ５６についても同様である。

【0088】

したがって、第２の前部吸気ダクト６０の段差Ｐ２ａは、例えば、第２の後部吸気ダクト６４の段差Ｐ２ｐの反対側にある。

【0089】

１つの可能な実施形態によれば、第１および第２の下部前部トランペット３２ａ、７２ａの下部前縁４０ａは、それぞれ第１および第２の下部後部トランペット３２ｐ、７２ｐの下部前縁４０ｐの下に位置する。

【0090】

このように、第１および第２の下部前部トランペット３２ａ、７２ａは、第１および第２の下部後部トランペット３２ｐ、７２ｐに到達しなければならない吸気混合気の流れを妨げない。

【0091】

１つの可能な実施形態によれば、第１および第２の上部前部トランペット３６ａ、７６ａの上部前縁５２ａは、それぞれ第１および第２の上部後部トランペット３２ｐ、７２ｐの上部前縁５２ｐの下に位置する。

【0092】

１つの可能な実施形態によれば、第１および第２の上部前部トランペット３６ａ、７６ａの上部後縁４４ａは、それぞれ第１および第２の上部後部トランペット３６ｐ、７６ｐの上部後縁４４ｐの下に位置する。

【0093】

このように、理解されるように、第１および第２の下部前部トランペット３２ａ、７２ａは、第１および第２の下部後部トランペット３２ｐ、７２ｐに到達しなければならない吸気混合気の流れを妨げない。

【0094】

理解されるように、内燃機関４は、対応する前部吸気ダクト２０、６０および後部吸気ダクト２４、６４に供給する上部インジェクタ装置４８の存在を提供する。そのような上部インジェクタ装置は、対応する前部吸気ダクト２０、６０および後部吸気ダクト２４、６４の上流に燃料を噴射する。上部インジェクタ装置４８に加えて、および／またはそれに代えて、吸気容積部１６の下流に燃料を噴射する下部インジェクタ装置９６（図７）の存在を提供することも可能である。上記下部インジェクタ装置９６は、下部トランペットの延長ダクト内に、または直接燃焼室内に噴射することができる。

【0095】

上部および下部インジェクタ装置の使用を好適に管理して、内燃機関のあらゆる運用状態で供給を最適化することができる。

【0096】

本発明のさらなる可能な実施形態によれば、フィルタボックス１２の下部カバー１３は、フィルタボックス１２の少なくとも１つの流入口２８から来る吸気混合気の流れを第１の下部トランペット３２の上記下部前縁４０に導くように成形された下部形材１００を備える。

【0097】

一実施形態によれば、上記下部形材１００は、上記フィルタボックス１２内に収容された吸気フィルタ１０４のための支持基部を形成する。

【0098】

可能な実施形態によれば、上記下部形材１００は、フィルタボックス１２の下部カバー１３に接合および固定された下部形材である。

【0099】

一実施形態によれば、接合された下部形材１００は、フィルタボックス１２の下部カバー１３に対するその固定部分に対して移動可能である。

【0100】

例えば、接合された下部形材１００は、吸気混合気の流れが減少するにつれて持ち上げられ、下部前縁４０から離れて上部後縁４４に接近し、その逆もまた同様であるように構成される。このように、吸気混合気の流れが減少すると、エンジンの回転速度が低下するにつれて、上記流れが下部前縁４０から可能な限り離れ、その結果、混合気の流れが追従する経路が全体として増加する。逆に、吸気混合気の流れが増加すると、エンジンの回転速度が上昇するにつれて、上記流れが下部前縁４０に可能な限り接近し、その結果、混合気の流れが追従する経路が全体として減少する。

【0101】

一実施形態によれば、接合された下部形材１００は、吸気された混合気の流れが減少するにつれて持ち上げられて、上記ギャップＧ１の外側に空気の流れを導き、その逆もまた同様であるように構成される。このように、吸気された混合気の流れが移動しなければならない総経路の増加がさらに促進される。

【0102】

可能な実施形態によれば、上記接合された下部形材１００は、フィルタボックス１２の流入口２８から来る吸気の推力の下で曲がるように構成された板バネである。

【0103】

可能な実施形態によれば、上記接合された下部形材１００は、吸気混合気の流れの速度の関数として形材自体を配向するように適合されたモータ手段１１６に動作可能に接続される。

【0104】

一実施形態によれば、フィルタボックス１２の上部カバー１４は、フィルタボックス１２の少なくとも１つの流入口２８から来る吸気混合気の流れを第１の上部トランペット３６の上部前縁５２（図５）に導くように成形された上部形材１０８を備える。

【0105】

一実施形態によれば、上部形材１０８は、上記フィルタボックス１２内に収容された吸気フィルタ１０４のための支持当接部１１２（図１２）を形成する。

【0106】

一実施形態によれば、上記上部形材１０８は、フィルタボックス１２の上部カバー１４に接合および固定された形材である。

【0107】

例えば、接合された上部形材１０８は、フィルタボックス１２の上部カバー１４に対するその固定部分に対して移動可能である。

【0108】

一実施形態によれば、接合された上部形材１０８は、吸気された混合気の流れが減少するにつれて持ち上げられ、上部前縁５２に接近し、その逆もまた同様であるように構成される。

【0109】

さらに、接合された上部形材１０８は、吸気された混合気の流れが増加するにつれて下降して、下部前縁４０に向かって空気の流れを導き、その逆もまた同様であるように構成される。

【0110】

このように、吸気混合気の流れが減少すると、エンジンの回転速度が低下するにつれて、上記流れが上部前縁５２に可能な限り接近し、その結果、混合気の流れが追従する経路が全体として増加する。逆に、吸気混合気の流れが増加すると、エンジンの回転速度が上昇するにつれて、上記流れが上部前縁５２から離れ、下部前縁４０に可能な限り接近し、その結果、混合気の流れが追従する経路が全体として減少する。

【0111】

例えば、接合された上部形材１０８は、フィルタボックス１２の流入口２８から来る吸気の推力の下で曲がるように構成された板バネである。

【0112】

一実施形態によれば、上記接合された上部形材１０８は、吸気混合気の流れの速度の関数として形材自体を配向するように適合されたモータ手段１１６に動作可能に接続される。

【0113】

好ましくは、エンジンは、下部形材１００および上部形材１０８の両方を備える。さらに、上記上部および下部形材１００、１０８は、同期して動作して、低速から中速のエンジン回転数では全体として上部前縁５２に吸気混合気を導き、高速では全体として下部前縁４０に吸気混合気を導く。

【0114】

これは、例えば、下部形材１００と上部形材１０８とを同期して、中速から低速のエンジン回転数では上部前縁５２に向かって、高速のエンジン回転数では下部前縁４０に向かって移動させることによって行うことができる。

【0115】

好適には、フィルタボックス１２の下部カバー１３は、フィルタボックス１２の少なくとも１つの流入口２８から来る吸気混合気の流れを第１の前部吸気ダクト２０および第１の後部吸気ダクト２４の下部前縁４０に導くように成形された下部形材１００を備える。

【0116】

例えば、下部形材１００は、フィルタボックス１２の少なくとも１つの流入口２８から来る吸気混合気の流れを各シリンダに関連する各下部トランペット３２の下部前縁４０に導くように成形される。

【0117】

一実施形態によれば、上記第１のシリンダ８は、横方向に沿ってオフセットＷだけ互いに部分的にオフセットされ、下部カバー１３は、上記第１のシリンダ８に吸気混合気の流れの一部を導くように、同じ横方向に沿って互いにオフセットされた２つの付属物または下部形材１００’、１００’’を備える。

【0118】

オフセットＷは、吸気ダクト２０、２４、６０、６４の軸間の距離として測定される。

【0119】

下部形材１００は、シリンダ、ひいてはそれぞれのトランペット３２のオフセットに追従して、吸気混合気の流れをそれらにさらに良く導く。

【0120】

同様に、上部カバー１４が、上記第１のシリンダ８に吸気混合気の流れの一部を導くように、同じ横方向に沿って互いにオフセットされた２つの付属物または上部形材１０８’、１０８’’を備えると規定する。

【0121】

一実施形態によれば、エンジン４は、上述のように、フィルタボックス１２の少なくとも１つの流入口２８から来る吸気混合気の流れを各シリンダに関連する各上部トランペット３６、７６の上部前縁５２に導くように成形された上部形材１０８を備える。

【0122】

一実施形態によれば、フィルタボックス１２の下部カバー１３は、フィルタボックス１２の少なくとも１つの流入口２８から来る吸気混合気の流れを第１の前部吸気ダクト２０の下部前縁４０、第１の後部吸気ダクト６４の下部前縁４０、第２の前部吸気ダクト６０の下部前縁４０および第２の後部吸気ダクト６４の下部前縁４０に導くように成形された下部形材１００を備える。

【0123】

一実施形態によれば、エンジン４は、フィルタボックス１２の少なくとも１つの流入口２８から来る吸気混合気の流れを各シリンダに関連する各上部トランペット３６、７６の上部前縁９２に導くように成形された上部形材１０８を備える。

【0124】

一実施形態によれば、上記第１および第２のシリンダ８は、横方向に沿って互いに部分的にオフセットされ、上部カバー１４は、上記第１および第２のシリンダ８、５６に吸気混合気の流れの一部を導くように、同じ横方向に沿って互いにオフセットされた２つの付属物または下部形材１００’、１００’’を備える。

【0125】

換言すれば、下部形材１００は、シリンダ、ひいてはそれぞれのトランペット３２のオフセットに追従して、吸気混合気の流れをそれらにさらに良く導く。

【0126】

同様に、上部カバー１４が、上記第１のシリンダ８、５６に吸気混合気の流れの一部を導くように、同じ横方向に沿って互いにオフセットされた２つの付属物または上部形材１０８’、１０８’’を備えると規定する。

【0127】

一実施形態によれば、上記第２の上部および下部トランペット７６、７２は互いに完全に分離され、第２の下部トランペット７２の下部前縁８０と第２の上部トランペット７６の上部後縁８４との間にギャップＧ２を画定する。

【0128】

可能な実施形態によれば、内燃機関４は、
・直線的往復運動に従って、エンジン軸Ｘ‐Ｘを中心に回転するモータシャフトに動作可能に接続された関連する第１のピストンを収容する少なくとも１つの第１のシリンダ８と、
・上記第１のシリンダに吸気混合気を搬送するための少なくとも１つの第１の吸気ダクト２０を収容する吸気容積部１６を画定する下部カバー１３および上部カバー１４を有するフィルタボックス１２を備える吸気系とを備え、第１の吸気ダクト２０は、互いに分離されて第１の上部トランペット３６の上部後縁４４と第１の下部トランペットの下部前縁４０との間にギャップＧ１を画定する第１の下部トランペット３２および第１の上部トランペット３６に分割され、
・第１の上部トランペット３６は、その上部前縁５２で上部インジェクタ装置４８に面し、第１の下部トランペット３２は、対応するシリンダに面し、フィルタボックス１２の下部カバー１３に固定され、
フィルタボックス１２の下部カバー１３は、フィルタボックス１２の少なくとも１つの流入口２８から来る吸気混合気の流れを第１の下部トランペット３２の上記下部前縁４０に導くように成形された下部形材１００を備える。

【0129】

本発明のさらなる実施形態によれば、内燃機関４は、
・直線的往復運動に従って、エンジン軸Ｘ‐Ｘを中心に回転するモータシャフトに動作可能に接続された関連する第１のピストンを収容する少なくとも１つの第１のシリンダ８と、
・上記第１のシリンダに吸気混合気を搬送するための少なくとも１つの第１の吸気ダクト２０を収容する吸気容積部１６を画定する下部カバー１３および上部カバー１４を有するフィルタボックス１２を備える吸気系とを備え、第１の吸気ダクト２０は、互いに分離されて第１の上部トランペット３６の上部後縁４４と第１の下部トランペットの下部前縁４０との間にギャップＧ１を画定する第１の下部トランペット３２および第１の上部トランペット３６に分割され、
・第１の上部トランペット３６は、その上部前縁５２で上部インジェクタ装置４８に面し、第１の下部トランペット３２は、対応するシリンダに面し、フィルタボックス１２の下部カバー１３に固定され、
フィルタボックス１２の上部カバー１４は、フィルタボックス１２の少なくとも１つの流入口２８から来る吸気混合気の流れを第１の上部トランペット３６の上記上部前縁５２に導くように成形された上部形材１０８を備える。

【0130】

本発明のさらなる実施形態によれば、内燃機関４は、
・直線的往復運動に従って、エンジン軸Ｘ‐Ｘを中心に回転するモータシャフトに動作可能に接続された関連する第１のピストンを収容する少なくとも１つのシリンダ８と、
・それぞれのシリンダに入る前に吸気混合気を導く少なくとも１つの第１の吸気ダクト２０を収容する吸気容積部１６を画定する、互いに関連する下部カバー１３および上部カバー１４を備えるフィルタボックス１２を備える吸気系とを備え、
・上記第１の吸気ダクトは、第１の下部トランペット３２および第１の上部トランペット３６を備える、少なくとも部分的に分離され互いに整列した２つの第１の固定されたトランペットを備え、第１の上部トランペット３６は上部インジェクタ装置４８に面し、第１の下部トランペット３２は対応するシリンダに面し、
・第１の上部トランペット３６は、第１の上部トランペット３６と上部カバー１４の内側壁１５との間に配置された固定手段１１８によって、上部カバー（１４）に関連付けられる。

【0131】

好適には、第１の上部トランペット３６は、第１の上部トランペット３６と上部カバー１４の内側壁１５との間に配置された固定手段１１８によって、上部カバー１４に関連付けられる。

【0132】

一実施形態によれば、上記固定手段１１８は、第１の上部トランペット３６と一体でありかつ上部カバー１４上に固定当接部１１２を備えた少なくとも１つの脚部１１０を備える。

【0133】

好ましくは、上記少なくとも１つの脚部１１０は、横方向Ｔに関して、吸気容積部１６内の混合気の吸気および供給方向に垂直な第１の上部トランペット３６の側端部１１６上に配置される。

【0134】

さらなる実施形態によれば、上記固定手段１１８は接着剤を含む。

【0135】

さらなる実施形態によれば、上記固定手段１１８は溶接部を備える。例えば、超音波溶接を行って、上部カバー１４の材料に関して溶接適合材料から脚部を製造してもよい。

【0136】

さらなる実施形態によれば、上記固定手段１１８はスナップ式形状の継手を備える。

【0137】

さらなる実施形態によれば、固定手段１１８は、上部カバー１４の上壁１２３上に作製された穴１２２を通ってフィルタボックス１２の外側から挿入されたねじ接続手段１２０を備える。これにより、ねじ固定手段１２０が誤って外れて吸気ダクト内に落下し得る危険性が防止される。

【0138】

上述した固定手段１１８のあらゆる実施形態は必ずしも互いに代替的ではなく、互いに共存してもよいことに留意されたい。

【0139】

次に、本発明による原動機付き車両用の内燃機関の動作について説明する。

【0140】

すでに述べたように、本発明は、各シリンダの圧力波を「調整」して、可変長吸気ダクトなどの大きすぎる部品および／または可動部品の助けを借りずに各シリンダの最大充填度を得ることを目的とする。

【0141】

様々なシリンダの前部トランペットと後部トランペットとの間の構造および相対配置のために、エンジンの広範囲の回転速度にわたって各シリンダの最適充填を達成するように、互いに干渉しない吸気混合気の流れを作り出すことが可能である。

【0142】

説明から理解されるように、本発明は先行技術の欠点を克服することを可能にする。

【0143】

実際、本発明は、可動部品、駆動装置およびモータを用いることなく、広範囲のエンジン回転数にわたって内燃機関の体積充填を最適化することを可能にする。

【0144】

これは、エンジン自体の性能の向上を犠牲にすることなく、吸気装置の（およびそれぞれの内燃機関の）コスト、寸法および重量を減らす。

【0145】

本発明による吸気系は、ターボ過給システムおよび／または可変形状ダクトを備える、可動部品を有するさらに複雑で厄介かつ高価な解決策を使用して得られるものと同様に、極めて広い動作範囲で内燃機関の体積効率を最適化することを可能にする。

【0146】

さらに、設けられた仕切りは、フィルタボックス内に組み込まれた形材の形であろうと接合された形材の形であろうと、内燃機関の構造、すなわちシリンダの相対配置に従って、それぞれの吸気トランペット内の吸気混合気の流れを搬送することができる。

【0147】

また、理解されるように、エンジンの回転速度の関数として混合気の流れの吸気経路を変えることが可能である。特に、低速から中速のエンジン回転数では経路が細長いことが好ましく、高速では経路が短いことが好ましい。

【0148】

さらに、上部トランペットをも支持し接続するフィルタボックスのカバーを作製することによって、吸気容積部内の構成要素の数を減らして、組立および保守作業を単純化することを可能にする。

【0149】

例えば、操作者は、上部カバーを取り外すことにより、一回の操作でトランペット自体を取り外して、下部トランペットおよびシリンダに迅速にアクセスすることができる。

【0150】

好ましくは、上部カバーはまた、インジェクタを支持して、その取り外しによって同じ操作でインジェクタ自体を取り外すこともできるようにする。

【0151】

さらに、上部カバーに対して上部トランペットを固定することによって、同一の目的のために先行技術の解決策で使用されている固定ブラケットおよびブリッジを下部カバーにより排除することが可能になる。そのようなブラケットおよびブリッジは、実際、フィルタボックスの全体寸法が等しい場合に有用な吸気容積部を減らす。

【0152】

さらに、そのようなブラケットおよびブリッジは、吸気容積部内の吸気流の流体力学を悪化させ、充填係数、ひいてはエンジンから得られる性能を低下させる乱流および障害物を生み出す。

【0153】

当業者であれば、特定の付随的な必要性を満たすために上記のエンジンおよび吸気系にいくつかの変更および調整を加えることができ、それらはすべて添付の特許請求の範囲で定義される保護の範囲内にある。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】