CN100557224C - 具备共振器的多缸内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多缸内燃机。在具备进气歧管和共振器的多缸内燃机中，使内燃机在与气缸轴线正交的方向上小型化，并且易于确保共振器的共振室所需的容积。多缸内燃机(E)具备进气歧管(20)和共振器(50)，其中进气歧管具有集合管和多根分支管(22)。分支管在正交方向(A2)上具有从远离气缸轴线(L)的方向朝接近气缸轴线的方向反向转回的弯曲部(24)。共振器配置在相对于进气歧管而与气缸盖及气缸盖罩所处位置一侧相反的相反侧，且配置在与弯曲部的离气缸轴线最远的最远部位(24a)相比靠近气缸轴线一侧，分支部具有将弯曲部和集合部相连接的上游部，在与上游部中的内燃机主体所处位置一侧相反的相反侧的面上，一体地设有共振器的至少一部分。

Description

具备共振器的多缸内燃机
技术领域
本发明涉及多缸内燃机，该多缸内燃机具备进气岐管和形成了与排气岐管的集合进气通道相连通的共振室的共振器。
背景技术
如下所述的多缸内燃机已经公知(例如，参照专利文献1)，该多缸内燃机具备：具有多个气缸的内燃机主体；进气岐管，其具有形成集合进气通道的集合部和形成从集合进气通道分支的多个分支通道的分支部；以及形成与集合进气通道相连通的共振室的共振器，并且将共振器与集合部一体成形。
此外，分支部具有以反向转回的方式弯曲的弯曲部的多缸内燃机也已经公知(例如，参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开平11-82203号公报
专利文献2：日本特开2002-339849号公报
进气岐管的分支部在与气缸轴线正交的正交方向上从内燃机主体的连接部延伸，在具备这样的进气岐管的内燃机中，由于进气岐管而使内燃机在正交方向上大型化。于是，通过分支部在正交方向上具有在接近气缸轴线的方向上反向转回的弯曲部，而使内燃机在正交方向上小型化。在该情况下，如果共振器配置在弯曲部的内侧，则弯曲部相应地从内燃机主体远离共振器大小的距离，因而正交方向上的内燃机的小型化并不彻底。而且，相对于进气岐管在内燃机主体所处位置一侧或弯曲部的内侧，有时配置了燃料管和燃料喷射阀等发动机部件，在此类情况下，为避免与该发动机部件产生干扰而限制了共振器的大小，且难以确保共振室所需的容积。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而完成的，方案1～2所述发明的目的是，在具备进气岐管和共振器的多缸内燃机中，使内燃机在与气缸轴线正交的方向上小型化，并且易于确保共振器的共振室所需的容积，以及，不会受到相对于进气岐管配置于内燃机主体侧的发动机部件和内燃机主体的制约，易于确保共振室的容积，以及提高分支部的刚性。再有，方案2所述的发明的目的是，使将进气岐管的集合进气通道和共振器的共振室相连通的连通路径的形成以及共振频率的设定容易进行，并且实现连通路径配置的紧凑化。
方案1所述的发明是一种多缸内燃机，该多缸内燃机具备：具备多个气缸的内燃机主体；进气岐管，其具有集合部和分支部，该集合部在气缸轴线方向与所述内燃机主体相对地配置，该分支部形成从由所述集合部形成的集合进气通道分支的多个分支进气通道；以及共振器，其形成与所述集合进气通道相连通的共振室，所述分支部具有：下游端部，其与所述内燃机主体的连接部相连接；和弯曲部，其在与气缸轴线正交的正交方向上以从远离所述气缸轴线的方向朝接近所述气缸轴线的方向进行反向转回的方式弯曲，并与所述下游端部相连，所述共振器配置在相对于所述进气岐管而与所述内燃机主体所处位置一侧相反的相反侧，且与所述弯曲部中的离所述气缸轴线最远的最远部位相比靠近所述气缸轴线一侧，所述分支部具有将所述弯曲部和所述集合部相连接的上游部，在与所述上游部中的所述内燃机主体所处位置一侧相反的相反侧的面上，一体地设有所述共振器的至少一部分。
方案2所述的发明是一种多缸内燃机，在方案1记载的多缸内燃机中，所述共振器由跨所述集合部和所述分支部设置的基座和覆盖所述基座的盖构成，所述共振室和将所述共振室连通到所述集合进气通道上的连通路径，由相互接合的所述基座及所述盖形成，所述连通路径的敞开于所述集合进气通道的开口设置在所述基座上，配置于所述共振器内并将所述共振室和所述连通路径分隔的所述连通路径的通道壁，在所述多个所述分支进气通道的排列方向上延伸并一体成形在所述基座及所述盖的至少一方上。
方案3所述的发明是一种多缸内燃机，在方案1记载的多缸内燃机中，所述共振器由跨所述集合部和所述分支部设置的基座和覆盖所述基座的盖构成，在盖的内表面上形成了在气缸排列方向上延伸的多条肋。
方案4所述的发明是一种多缸内燃机，在方案1记载的多缸内燃机中，所述共振器由跨所述集合部和所述分支部设置的基座和覆盖所述基座的盖构成，所述盖配置在最上部。
根据方案1记载的发明，由于进气岐管的分支部在正交方向上具有在从远离气缸轴线的方向朝接近气缸轴线的方向进行反向转回的弯曲部，且共振器位于与弯曲部的最远部位相比靠近气缸轴线的位置处，所以共振器不会比弯曲部突出，从而使具备共振器的内燃机实现小型化。而且，由于共振器配置于在进气岐管中与朝向内燃机主体侧相反的相反侧，所以即使是大容积的共振室，也不会被在进气岐管和内燃机主体之间配置的发动机部件限制，并可容易地确保共振室的所需容积。
另外，共振器的至少一部分一体地设置在与分支部的上游部的位于与内燃机主体所处位置一侧相反的相反侧的面上，所以不会被相对于进气岐管而配置在内燃机主体侧的发动机部件和内燃机主体限制，并可确保共振室的足够的容积，并且由于分支部与共振器一体化，所以分支部的刚性提高。
根据方案2记载的发明，连通路径由在基座或盖上一体成形的通道壁而与共振室分隔开，且通过将盖覆盖到基座上进行接合来形成，所以连通路径的形成容易。此外，连通路径的容积可通过改变排列方向上的通道壁的长度来改变，所以通过简单的结构便可进行共振频率的设定。再有，由于连通路径配置在共振器内，所以连通路径的配置变紧凑，且共振器的外观性提高。
根据方案3记载的发明，通过盖内表面的肋，提高了盖的刚性，抑制了盖的振动，并降低了该振动所引起的噪音。
根据方案4记载的发明，由于盖配置在内燃机的最上部，所以还可以作为提高内燃机的外观性的发动机盖发挥作用。
附图说明
图1是适用本发明的多缸内燃机被从排列方向观察时的主要部分侧视图。
图2(a)是图1的多缸内燃机所具备的进气岐管及共振器的立体图，图2(b)是共振器的盖被接合之前的立体图。
图3是图2(b)的俯视图。
图4是沿图3中IV-IV线的主要部分的剖面图。
标号说明
2：气缸盖；3：气缸盖罩；10：燃料喷射阀；11：燃料管；20：进气歧管；21：集合管；22：分支管；24：弯曲部；24a：最远部位；25：下游端部；50：共振器；51：基座；52：盖；53：通道壁；55：共振室；56：连通路径；E：内燃机；L：气缸轴线；A1：排列方向；A2：正交方向。
具体实施方式
下面参照图1～图4来说明本发明的实施方式。
参照图1，适用本发明的多缸内燃机E在本实施方式中是直列四缸四冲程内燃机，其曲轴(未图示)通过车辆左右方向取向的横向配置而装载在车辆上。
再有，在说明书中，上下、前后及左右分别是图1或图3所示的方向，上下方向是气缸轴线方向。左右方向及前后方向是互相正交的方向且均是与气缸轴线正交的正交方向。而且，这些上下、前后及左右在实施方式中与将内燃机E装载于车辆上的状态下的上下、前后及左右大体一致。此外，在使上方及下方的一方作为上下方向上的一个方向时，上方及下方的另一方作为上下方向上的另一个方向；在使前方及后方的一方作为前后方向上的一个方向时，前方及后方的另一方作为前后方向上的另一个方向；在使左方及右方的一方作为左右方向上的一个方向时，左方及右方的另一方作为左右方向上的另一个方向。
内燃机E具备内燃机主体，该内燃机主体由如下部分构成：将多个气缸1a(在本实施方式中为四个)在排列方向A1(参照图3。本实施方式中与左右方向一致。)上并列而一体成形的气缸体1；接合在该气缸体1的上端部上的气缸盖2；以及接合在气缸盖2的上端部上的气缸盖罩3。
活塞4可往复运动地嵌合在气缸体1的各气缸1a中，在气缸轴线方向上气缸盖2在各活塞4之间形成四个燃烧室5。而且，在气缸盖2上，在每个气缸1a中设有敞开于燃烧室5的进气口6及排气口7。通过由气门传动装置驱动的进气阀8及排气阀9，进气口6的燃烧室5侧的开口及排气口7的燃烧室5侧的开口分别与所述曲轴的旋转同步开闭。这里燃烧室5是由气缸盖2和各气缸1a及嵌合到该气缸1a中的活塞4形成的空间。
再有，内燃机E具备：将吸入空气导向各燃烧室5的进气装置，该进气装置具备与开设有进气口6入口的气缸盖2的进气侧的连接部2i相连接的进气岐管20，以及连接在该进气岐管20的上游侧凸缘26上的节气门体(未图示)；安装在气缸盖2上并向吸入空气供给燃料的燃料喷射阀10；以及排气装置，其具备与开设有排气口7出口的气缸盖2的排气侧的连接部2e相连接的排气岐管12，将从各燃烧室5流出的排出气体导向内燃机E外部。
而且，由在所述节气门体上设置的节气门所计测的吸入空气，在进气冲程中当进气阀8打开时通过进气岐管20及进气口6被吸入到燃烧室5中，与从燃料喷射阀10喷射的燃料混合而形成混合气。该混合气在压缩冲程中被压缩，在压缩冲程的最后由火花塞点火而燃烧，在膨胀冲程中由燃烧气体的压力驱动的活塞4来驱动所述曲轴使其旋转。燃烧气体在排气冲程中当排气阀9打开时作为排出气体而从燃烧室5流出到排气口7，并通过具备排气岐管12的所述排气装置而排出到外部。
一并参照图2～图4，所述进气装置除了进气岐管20外还具备共振器50，该共振器50形成有与由进气岐管20形成的进气通道相连通的共振室55。
在与排列方向A1正交的方向上与气缸盖2及气缸盖罩3相对配置的进气岐管20具有：作为集合部的一个集合管21，其在作为与排列方向A1正交的方向之一的作为预定方向的气缸轴线方向上与气缸盖2及气缸盖罩3相对，并且位于气缸盖2及气缸盖罩3的正上方；多个分支管(在本实施方式中为四个分支管)22，其构成了形成从由集合管21形成的集合进气通道31分支的多个分支进气通道32的分支部；凸缘26，其利用螺栓将所述节气门体接合起来；以及通过螺栓而接合在连接部2i上进行连接的下游侧凸缘27。在进气岐管20中，进气通道由如下部分构成：与所述节气门体的进气道相连通的集合进气通道31；以及四个分支进气通道32，它们由各分支管22形成，在上游端与集合进气通道31相连通，并且在下游端与进气口6相连通。而且，全部的分支管22及分支进气通道32在与排列方向A1相同的方向上并列。
集合管21从排列方向A1(在本实施方式中也为左右方向。)观察时位于与气缸轴线L交叉的位置(参照图1)或其附近，在与气缸轴线L及与排列方向A1正交的正交方向A2上，该集合管21的几乎整体处于与气缸盖2及气缸盖罩3重叠的位置处，且在排列方向A1中在全部分支管22的范围内沿排列方向A1大体平行地延伸。在集合管21的上游端部上一体成形有凸缘26。
各分支管22具有：上游部23，其具有连接到集合管21上的上游端部，并且是从集合管21在与气缸轴线L及排列方向A1正交的正交方向A2(在本实施方式中也为前后方向。)上沿远离气缸轴线L及集合管21的方向朝斜前下方呈直线状地延伸的直管部；连接在连接部2i上的下游端部25；以及弯曲部24，其以在正交方向A2上从远离气缸轴线L的方向朝接近气缸轴线L的方向进行反向转回的方式弯曲，并连到下游端部25上。弯曲部24在进气流的方向上朝向斜前下方延伸后，大体向下方延伸，再朝向斜后下方呈U字状弯曲。此外，在下游端部25上一体成形地设有凸缘27。
在进气岐管20中，弯曲部24是在正交方向A2上离气缸轴线L最远的部分。而且，弯曲部24在包括该弯曲部24的分支部22中具有在正交方向A2上离气缸轴线L最远的最远部位24a(参照图1)。因此，集合管21及上游部23配置在与最远部位24a相比位于气缸轴线L侧的位置上。
进气岐管20是通过在焊接部40a、41a，40a、42a处焊接都为合成树脂制的主体部40、第一盖部41及第二盖部42而一体接合地构成的。在进气岐管20的整个长度上延伸的主体部40构成对置部分20a(参照图1)，该对置部分20a在集合管21及各分支管22中也作为与气缸盖2及气缸盖罩3对置的下侧部分及弯曲部24的内侧部分。而且，在主体部40上一体成形有两凸缘26、27。此外，第一、第二盖部41、42构成反向部分20b(参照图1)，该反向部分20b在集合管21及上游部23中作为与相对部分20a相反一侧的上侧部分及弯曲部24的外侧部分。
在气缸轴线方向或正交方向A2上，在进气岐管20与气缸盖2及气缸盖罩3之间，或者在进气岐管20的下方或弯曲部24的内侧，配置了作为发动机部件的燃料管11及与该燃料管11相连接的燃料喷射阀10。
参照图1～图4，在上下方向上扁平的长方体形状的共振器50，相对于进气岐管20配置在与气缸盖2及气缸盖罩3所处位置一侧相反的相反侧，且共振器50的至少一部分在上游部23中，即在各分支管22中连接集合管21和弯曲部24的上游部23中，一体地设置于与气缸盖2及气缸盖罩3所处位置一侧相反的相反侧的面(在该实施方式中为上游部23的上表面)上。再有，共振器50在排列方向A1上在遍及所有分支管22的范围内与排列方向A1大体平行地延伸。
此外，共振器50在气缸轴线方向上配置于气缸盖2及气缸盖罩3的正上方，且处于与集合管21大体相同的位置处(参照图4)。再有，共振器50在正交方向A2上配置在与最远部位24a相比靠近气缸轴线L侧，并且在与弯曲部24相比靠近气缸轴线L的位置处，配置于集合管21和弯曲部24之间。
共振器50由如下部分构成：跨集合管21和各分支管22的上游部23而在它们上表面上设置的基座51；以及从上方覆盖基座51并与基座51进行接合的盖52。都为合成树脂制的基座51及盖52在焊接部51a、52a处被焊接而一体化。而且，共振器50的共振室55和将共振室55连通到集合进气通道31上的连通路径56，由互相接合起来的基座51及盖52形成。
在共振器50内，在分支进气通道32的排列方向A1上延伸的连通路径56，通过在共振器50内向气缸轴线方向突出的通道壁53而与共振室55分隔开。通道壁53在排列方向A1上延伸而一体成形在基座51上，在通过焊接接合基座51和盖52时被焊接在盖52上，从而形成连通路径56。连通路径56具有：在排列方向A1上的中央部敞开于集合进气通道31的进气通道侧开口56a；以及在靠近排列方向A1的一个端部即左端部的位置处朝共振室55的共振室侧开放的开口56b。而且，开口56a由在基座51上设置的通孔构成，开口56b由基座51、盖52及通道壁53形成。
因此，连通路径56的容积可通过改变在排列方向A1上的通道壁53的长度来容易地改变，因此用于增大内燃机转矩或降低进气噪音的共振频率的设定，可通过改变通道壁53的长度来改变。
基座51一体成形在集合管21及上游部23上，从而一体成形在第一盖52上。因此，构成共振室55底壁的基座51由作为各分支管22一部分的上游部23构成，并且将各分支管22的上游部23一体地连接。
此外，在盖52的内表面上，形成了在排列方向A1上延伸的多条肋52b。通过这些肋52b，提高了盖52的刚性，所以抑制了盖52的振动，并降低了共振器50的振动所引起的噪音。此外，盖52配置于内燃机E的最上部，所以还可以作为使内燃机E的外观性提高的发动机盖而发挥功能。
其次，对如上述那样构成的实施方式的作用及效果进行说明。
进气岐管20的各分支管22具有：下游端部25；以及弯曲部24，其在正交方向A2上以从远离气缸轴线L的方向朝接近气缸轴线L的方向进行反向转回的方式弯曲，并与下游端部25相连。共振器50在相对于进气岐管20而与气缸盖2及气缸盖罩3所处位置一侧相反的相反侧且在正交方向A2上，配置在与弯曲部24的最远部位24a相比靠近气缸轴线L侧，从而共振器50在进气岐管20中配置在与气缸盖2及气缸盖罩3相对一侧的相反侧，所以即使是大容积的共振室55，也不会受到在进气岐管20与气缸盖2及气缸盖罩3之间配置的燃料管11和燃料喷射阀10限制，并可容易地确保共振室55的所需容积。
此外，通过在正交方向A2上各分支管22具有在从远离气缸轴线L的方向朝接近气缸轴线L的方向进行反向转回的弯曲部24，且集合管21及共振器50配置在与最远部位24a相比靠近气缸轴线L侧，共振器50不会在正交方向A2上比弯曲部24更突出，且可在正交方向A2上使具备共振器50的内燃机E小型化。
各分支管22具有将弯曲部24和集合部21连接起来的上游部23，通过将共振器50的至少一部分一体地设置在与上游部23的位于与气缸盖2及气缸盖罩3所处位置一侧相反的相反侧的面上、即上表面上，而将共振器50一体地设置在各分支管22的上表面，所以不受相对于进气岐管20而配置在下方的燃料管11、燃料喷射阀10等发动机部件和气缸盖2及气缸盖罩3限制，可确保共振室55的足够的容积，此外，由于各分支管22和共振器50通过一体成形而一体化，所以提高了各分支管22的刚性。
集合管21及共振器50在气缸轴线方向上配置于气缸盖2及气缸盖罩3的正上方，所以可进一步使内燃机E在正交方向A2上小型化。
共振器50由跨集合管21和各分支管22而设置的基座51以及覆盖该基座51的盖52构成，共振室55和连通路径56由互相接合的基座51及盖52形成，连通路径56的开口56a设置在基座51上，在共振器50内配置的通道壁53，通过在排列方向A1上延伸并在基座51上一体成形而形成，连通路径56由在基座51上一体成形的通道壁53而与共振室55分隔开，并将盖52覆盖在基座51上进行接合而形成，所以容易形成连通路径56。此外，由于连通路径56的容积可通过改变通道壁53在排列方向A1上的长度来改变，所以可通过简单的结构来设定共振频率。再有，连通路径56配置于共振器50内，所以连通路径56的配置变紧凑，并提高共振器50的外观性。
通过共振室55的底壁由随着从集合管21向前方远离而向斜下方倾斜的各分支管22的一部分、即上游部23构成，且利用各分支管22的该倾斜来在正交方向A2上增大共振器50的宽度，而不会在气缸轴线方向上使共振器50大型化，且不会在正交方向A2上使共振器50大幅变大，并可效率良好地增加共振室55的容积。
下面对改变上述实施方式的一部分结构的实施方式的变化结构进行说明。
通道壁53可以在基座51及盖52的至少一方上一体成形。
各分支管22和共振器50的基座51可由单个部件构成，且基座51可通过焊接等固定方法而与各分支管22一体化。
虽然内燃机在上述实施方式中是用于车辆，但也可使用在具备在垂直方向上取向的曲轴的船外机等船舶推进装置中。

Claims (4)

1.一种多缸内燃机，该多缸内燃机具备：具备多个气缸的内燃机主体；进气岐管，其具有集合部和分支部，该集合部在气缸轴线方向与所述内燃机主体相对地配置，该分支部形成从由所述集合部形成的集合进气通道分支的多个分支进气通道；以及共振器，其形成与所述集合进气通道相连通的共振室，所述分支部具有：下游端部，其与所述内燃机主体的连接部相连接；和弯曲部，其在与气缸轴线正交的正交方向上以从远离所述气缸轴线的方向朝接近所述气缸轴线的方向进行反向转回的方式弯曲，并与所述下游端部相连，该多缸内燃机的特征在于：
所述共振器配置在相对于所述进气岐管而与所述内燃机主体所处位置一侧相反的相反侧，且与所述弯曲部中的离所述气缸轴线最远的最远部位相比靠近所述气缸轴线一侧，
所述分支部具有将所述弯曲部和所述集合部相连接的上游部，在与所述上游部中的所述内燃机主体所处位置一侧相反的相反侧的面上，一体地设有所述共振器的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的多缸内燃机，其特征在于：
所述共振器由跨所述集合部和所述分支部设置的基座和覆盖所述基座的盖构成，所述共振室和将所述共振室连通到所述集合进气通道上的连通路径，由相互接合的所述基座及所述盖形成，所述连通路径的敞开于所述集合进气通道的开口设置在所述基座上，配置于所述共振器内并将所述共振室和所述连通路径分隔的所述连通路径的通道壁，在所述多个分支进气通道的排列方向上延伸并一体成形在所述基座及所述盖的至少一方上。
3.根据权利要求1所述的多缸内燃机，其特征在于：
所述共振器由跨所述集合部和所述分支部设置的基座和覆盖所述基座的盖构成，在盖的内表面上形成了在气缸排列方向上延伸的多条肋。
4.根据权利要求1所述的多缸内燃机，其特征在于：
所述共振器由跨所述集合部和所述分支部设置的基座和覆盖所述基座的盖构成，所述盖配置在内燃机的最上部。
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