JP2003161235A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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JP2003161235A JP2001358944A JP2001358944A JP2003161235A JP 2003161235 A JP2003161235 A JP 2003161235A JP 2001358944 A JP2001358944 A JP 2001358944A JP 2001358944 A JP2001358944 A JP 2001358944A JP 2003161235 A JP2003161235 A JP 2003161235A
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正夫 井野
Yasuhiro Suzuki
康弘 鈴木
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    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主流路とバイパス流路との合流部分で発生す
る気流音を低減する吸気装置を提供する。 【解決手段】 バイパス流路20の下流側を形成する流
路形成部材12,16の流路壁30,38のうち主流路
18の流路方向Xの下流側となる部分38に傾斜面60
を設ける。傾斜面60は、主流路32の流路方向Xの軸
線に垂直で主流路18の外周側から内側に向かっている
方向Yに対して、バイパス流路20の流出口34に近づ
くにしたがい主流路18の上流側から下流側に向かうよ
うに傾斜する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関(以下、
内燃機関をエンジンという)の吸気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンの吸気装置の一種に、ア
イドル時に主流路を閉じる弁部材を迂回して吸入空気を
エンジンに供給するバイパス流路を備えたものが知られ
ている。バイパス流路には例えば流路の開口面積を調整
するエアアジャストスクリュが設けられ、エンジンの製
造公差によるアイドル回転数のバラツキが補正される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで弁部材の開状
態では、バイパス流路を流れる空気が主流路を流れる空
気に弁部材の下流側で合流する。従来、バイパス流路の
下流側を形成する流路壁は、主流路の流路方向の軸線に
対しほぼ直角に形成されている。そのため主流路とバイ
パス流路との合流部分では、バイパス流路の空気流が主
流路の空気流に対しほぼ垂直に衝突して双方の流れが激
しく干渉し合うため、気流音が発生する。一般に合流部
分で発生する気流音は2〜10kHzの広範囲の高周波
成分であるため、樹脂製のインテークマニホールドを使
用すると気流音が殆ど減衰することなく透過してしま
い、車両騒音を引き起こすという問題があった。本発明
の目的は、主流路とバイパス流路との合流部分で発生す
る気流音を低減する吸気装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
内燃機関の吸気装置によると、バイパス流路の下流側を
形成する流路形成部材の流路壁は主流路の流路方向下流
側となる部分に傾斜面を有し、その傾斜面は主流路の流
路方向の軸線に垂直で主流路の外周側から内側に向かっ
ている方向に対し、バイパス流路の流出口に近づくにし
たがい主流路の上流側から下流側に向かうように傾斜し
ている。そのため、バイパス流路を流れる空気(バイパ
ス流)が流出口の近傍で傾斜面に沿って進み、主流路を
流れる空気(主流)に対し滑らかに合流する。したがっ
て主流路とバイパス流路との合流部分では、主流とバイ
パス流の衝突時の相互干渉が和らげられるので、気流音
を低減できる。
【0005】本発明の請求項2記載の内燃機関の吸気装
置によると、バイパス流路の開口面積を調整するエアア
ジャストスクリュをさらに備えている。このエアアジャ
ストスクリュを備える吸気装置において、前記傾斜面に
よる気流音の低減効果は有効である。
【0006】本発明の請求項3記載の内燃機関の吸気装
置によると、バイパス流路の流出口近傍は流路断面積が
拡げられ拡路室を構成し、その拡路室を形成する流路形
成部材の流路壁に前記傾斜面が設けられている。そのた
め、前記傾斜面による作用に加え、拡路室によりバイパ
ス流の流速を合流の直前で低下させることができるの
で、合流部分で発生する気流音をより一層低減できる。
【0007】本発明の請求項4記載の内燃機関の吸気装
置によると、流路形成部材がスロットルボディ及びそれ
とは別体のインテークマニホールドからなり、インテー
クマニホールドのスロットルボディ側端部に前記傾斜面
が設けられているので、前記傾斜面を形成し易い。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図に基づいて説明する。本発明の一実施例によ
る車両用エンジンの吸気装置を図1に示す。吸気装置1
0は、スロットルボディ12と、弁部材14と、インテ
ークマニホールド16とを備える。スロットルボディ1
2とインテークマニホールド16は互いに連接され、吸
入空気を流通させ図示しないエンジンに供給する主流路
18を形成している。またスロットルボディ12とイン
テークマニホールド16は、弁部材14を迂回するバイ
パス流路20を形成している。スロットルボディ12及
びインテークマニホールド16が特許請求の範囲に記載
された「流路形成部材」を構成している。
【0009】スロットルボディ12の主流路形成部22
は例えば金属材で形成され、主流路18の上流側(以
下、ボディ側主流路18aという)を形成している。主
流路形成部22は図示しないエアクリーナの出口側に接
続され、エアクリーナの出口にボディ側主流路18aを
連通させている。ボディ側主流路18aには弁部材14
が収容されている。弁部材14は弁軸26に固定され、
弁軸26は主流路形成部22に回転自在に支持されてい
る。弁部材14の外周縁部27と主流路形成部22の内
壁24とで形成されるクリアランスの面積、すなわちボ
ディ側主流路18aの開口面積は弁部材14の回動角度
に応じて調整され、それによりボディ側主流路18aを
流れる空気の流量が調整される。尚、エンジンのアイド
ル時には、弁部材14は閉じられるが、弁部材14の外
周縁部27と主流路形成部22の内壁24との間には僅
かなクリアランスが生じるため、そのクリアランスを通
じて空気が弁部材14の上流側から下流側に流れ込む。
【0010】スロットルボディ12のバイパス流路形成
部28は、主流路形成部22の側部に一体に形成されて
いる。バイパス流路形成部28はバイパス流路20を形
成している。バイパス流路20の上流側の流入口32は
弁部材14の上流側の主流路18(ボディ側主流路18
a)に連通し、バイパス流路20の下流側の流出口34
は弁部材14の下流側の主流路18に連通している。バ
イパス流路20は、弁部材14を迂回するように弁上流
側から弁下流側に吸入空気を流通させる。
【0011】バイパス流路20の流出口34の近傍はそ
の上流側よりも流路断面積が拡げられ、拡路室36を構
成している。バイパス流路20の流出口34近傍では、
バイパス流路形成部28の内壁30のうちボディ側主流
路18aの流路方向Xの下流側となる部分が切り欠か
れ、インテークマニホールド16の上流側端部の端壁3
8が拡路室36に露出している。これにより拡路室36
がバイパス流路形成部28の内壁30とインテークマニ
ホールド16の端壁38とで形成されている。バイパス
流路形成部28の内壁30とインテークマニホールド1
6の端壁38とが特許請求の範囲に記載の「バイパス流
路の下流側を形成する流路壁」を構成している。
【0012】バイパス流路形成部28にはその外部と内
部のバイパス流路20とを連通するねじ穴40が形成さ
れている。このねじ穴40にエアアジャストスクリュ
(AAS)42のねじ部が螺合されている。AAS42
の先端部44とバイパス流路形成部28の内壁30とで
形成されるクリアランスの面積、すなわちバイパス流路
20の開口面積はAAS42のねじ込み量に応じて調整
され、それによりバイパス流路20を流れる空気の流量
が調整される。AAS42の円筒部とねじ穴40の内周
壁との間にはOリングが介装され、バイパス流路20が
気密に保持されている。
【0013】インテークマニホールド16は例えば樹脂
材で形成され、主流路18の下流側(以下、マニホール
ド側主流路18bという)を形成している。インテーク
マニホールド16のサージタンク部50はその上流側で
スロットルボディ12の下流側に接続され、ボディ側主
流路18aにマニホールド側主流路18bを連通させて
いる。インテークマニホールド16は、サージタンク部
50の下流側でマニホールド側主流路18bを複数に分
岐する分岐管52を有する。各分岐管52は下流側のエ
ンジンの各気筒に接続され、各気筒の流路にマニホール
ド側主流路18bを連通させている。
【0014】拡路室36を形成するインテークマニホー
ルド16の前記端壁38はその角部が面取りされ、傾斜
面60を形成している。スロットルボディ12とは別体
に形成したインテークマニホールド16の一端部の端壁
38に傾斜面60を設けることで、傾斜面60の形成容
易性が向上する。傾斜面60は、流出口34近傍におけ
る主流路18の流路方向Xの軸線に垂直で主流路18の
外周側から内側に向かっている方向Yに対し、バイパス
流路20の流出口34に近づくにしたがい主流路18の
上流側から下流側に向かうように傾斜している。傾斜面
60は平坦面で形成され、上記方向Yに対し所定の角度
θで傾斜している。傾斜面60の傾斜角度θは適宜設定
され得るが、値が大きいほどバイパス流路20の空気流
が主流路18の空気流に一層滑らかに合流できるので好
ましい。
【0015】次に吸気装置10の作動について説明す
る。エンジンのアイドル時において、エアクリーナから
ボディ側主流路18aに流入した空気は弁部材14の外
周縁部27と主流路形成部22の内壁24との間のクリ
アランスに応じた流量で主流路18を流れ、エンジンの
各気筒内の流路に導かれる。またエアクリーナからボデ
ィ側主流路18aに流入した空気の一部は、弁部材14
を迂回してAAS42のねじ込み量に応じた流量でバイ
パス流路20を流れる。図2に示すように、そのバイパ
ス流路20の空気流Bは流出口34より主流路18に流
入し、主流路18の空気流Mに合流する。このときバイ
パス流路20の空気流Bは流出口34の近傍で傾斜面6
0に沿う流れを生み出し、主流路18の空気流Mに対し
傾斜面60の傾斜角度θに対応した角度でぶつかり合流
する。すなわち図2にψで示すように、主流路18の空
気流Mとバイパス流路20の空気流Bとの衝突角度が直
角よりも小さくなるので、双方の流れが互いに干渉し難
くなりスムーズに合流する。そしてこのような空気流
M,Bの円滑な合流作用により気流音、特に高周波成分
の発生が低減され、ひいては車両騒音が低減される。し
かも本実施例では、バイパス流路20を流れる空気流B
が空気流Mに合流する直前に拡路室36に流入し流速が
落とされるので、傾斜面60による気流音の低減効果を
促進できる。
【0016】次に、本実施例の吸気装置10による気流
音の低減効果について比較例と比較しつつ説明する。比
較例の吸気装置は、拡路室36を形成するインテークマ
ニホールド16の上流側端部の端壁が主流路18の流路
方向の軸線に対し直角に形成されている以外は本実施例
と同じ構成である。図3は、本実施例の吸気装置10及
び比較例の吸気装置をそれぞれエンジンに接続し、エン
ジンのアイドル時にエンジンから1m離れた位置で透過
音の音圧レベルを測定した結果を示している。この音圧
レベルの測定結果は、2〜10kHzの透過音のオーバ
ーオール値を表している。図3に示すように、比較例に
比べ本実施例では前記オーバーオール値で2dB程度の
低減効果が見られる。
【0017】以上説明した上記実施例では傾斜面60が
平坦面で形成されていたが、曲面状に凹む或いは膨らむ
湾曲面で傾斜面60を形成してもよい。また上記実施例
では、スロットルボディ12とは別体に形成したインテ
ークマニホールド16の端部の端壁38に傾斜面60が
設けられていたが、スロットルボディ12のバイパス流
路形成部28の内壁30に傾斜面60を設けてもよい
し、スロットルボディ12とインテークマニホールド1
6とを一体に形成した部材の内壁に傾斜面60を設けて
もよい。さらに上記実施例のバイパス流路20とは別
に、ISCV(Idle Speed Contorol Valve)を配設す
るための第二のバイパス流路を形成し、その第二のバイ
パス流路に本発明を適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるエンジンの吸気装置を
模式的に示す断面図である。
【図2】本発明の一実施例によるエンジンの吸気装置の
作動状態を説明するための模式図である。
【図3】本発明の一実施例及び比較例の吸気装置から透
過する透過音の音圧レベルの測定結果を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
10 吸気装置 12 スロットルボディ(流路形成部材) 14 弁部材 16 インテークマニホールド(流路形成部材) 18 主流路 18a ボディ側主流路 18b マニホールド側主流路 20 バイパス流路 30 内壁(流路壁) 32 流入口 34 流出口 36 拡路室 38 端壁(流路壁) 60 傾斜面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主流路とバイパス流路とを形成する流路
    形成部材と、 前記主流路に収容され、前記主流路の開口面積を調整す
    る弁部材と、を備える吸気装置であって、 前記主流路は、吸入空気を流通させ下流側の内燃機関に
    供給し、 前記バイパス流路は、流入口及び流出口を通じて前記主
    流路に連通し、前記弁部材の上流側から下流側に前記弁
    部材を迂回して吸入空気を流通させ、 前記バイパス流路の下流側を形成する前記流路形成部材
    の流路壁は、前記主流路の流路方向下流側となる部分に
    傾斜面を有し、 前記傾斜面は、前記主流路の流路方向の軸線に垂直で前
    記主流路の外周側から内側に向かっている方向に対し、
    前記バイパス流路の流出口に近づくにしたがい前記主流
    路の上流側から下流側に向かうように傾斜していること
    を特徴とする内燃機関の吸気装置。
  2. 【請求項2】 前記バイパス流路の開口面積を調整する
    エアアジャストスクリュをさらに備えることを特徴とす
    る請求項1記載の内燃機関の吸気装置。
  3. 【請求項3】 前記バイパス流路の流出口近傍は流路断
    面積が拡げられ拡路室を構成し、 前記傾斜面は、前記拡路室を形成する前記流路形成部材
    の流路壁に設けられていることを特徴とする請求項1又
    は2記載の内燃機関の吸気装置。
  4. 【請求項4】 前記流路形成部材は、前記主流路の上流
    側を形成し前記弁部材を収容するスロットルボディと、
    前記スロットルボディと別体であり前記スロットルボデ
    ィに接続され前記主流路の下流側を形成するインテーク
    マニホールドとからなり、 前記バイパス流路の下流側を形成する前記流路壁は、前
    記スロットルボディと前記インテークマニホールドとで
    形成され、 前記傾斜面は、前記インテークマニホールドの前記スロ
    ットルボディ側端部に設けられていることを特徴とする
    請求項1、2又は3記載の内燃機関の吸気装置。
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