JP2003502560A - 内燃機関用吸気装置 - Google Patents

内燃機関用吸気装置

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JP2003502560A
JP2003502560A JP2001503810A JP2001503810A JP2003502560A JP 2003502560 A JP2003502560 A JP 2003502560A JP 2001503810 A JP2001503810 A JP 2001503810A JP 2001503810 A JP2001503810 A JP 2001503810A JP 2003502560 A JP2003502560 A JP 2003502560A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、エアクリーナハウジング内に未処理空気室、内燃機関１０と結合された浄化空気室、および未処理空気室と浄化空気室との間に設けられたフィルタエレメントを備えるエアクリーナを有する内燃機関１０用吸気装置に関する。未処理空気室は、分離部２２によって、未処理空気入口容積部２４および未処理空気出口容積部２６に分割されており、その際、この分離部２２における未処理空気入口容積部２４から未処理空気出口容積部２６への未処理空気のための通過断面が、変化可能であるように配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念による、エアクリーナハウジング内に未処理空
気室、内燃機関と結合された浄化空気室、および未処理空気室と浄化空気室との
間に設けられたフィルタエレメントを備えるエアクリーナを有する内燃機関用吸
気装置に関する。
【０００２】 自動車用内燃機関の最新の開発において、走行快適性の向上のための、および
環境への騒音発散の減少のための騒音の低減は、常に比較的により重要な問題で
ある。従って、例えば日本の特許要約書、特開平０７−０２７０２８号明細書か
ら、騒音の低減のために、エアクリーナに気体の流れを調節するための弁を有す
る付加的な吸気管を設けることは公知である。しかしながらこの装置は、ただ、
騒音の発生の制限された低減を許容するだけである。
【０００３】 従って、本発明の根底をなす課題は、その際に上述の欠点が克服され、且つ騒
音の発生の効果的な低減が内燃機関の性能の不利な影響無しに達成される、上述
の様式の改良された吸気装置を提示することである。
【０００４】 この課題は、本発明に従い、請求項１における典型的な特徴を有する上述の様
式の吸気装置によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属的な請求項
において提示されている。
【０００５】 上記の目的のために、本発明により、未処理空気室は、分離部によって、未処
理空気入口容積部および未処理空気出口容積部に分割されており、その際、この
分離部における未処理空気入口容積部から未処理空気出口容積部への未処理空気
のための通過断面が、変化可能であるように配置されている。
【０００６】 このことは、流入する空気の容積、および従って騒音の発生が、吸気装置内に
おいて、最小の騒音の発生が得られるように制御可能であるという利点を持つ。
【０００７】 内燃機関の作動状態に応じて、十分な空気量を、最小の騒音の発生の条件のも
とで、吸気装置内において供せられるために、分離部における未処理空気のため
の通過断面が、内燃機関の回転数に依存して変化可能である。低い回転数の場合
、この内燃機関は、僅かな空気を必要とし、従って、この分離部における通過断
面は、減少可能である。このため、比較的により小さな空気容積が、吸気装置を
通って流れ、このことは、相応して低減された騒音の発生を、この吸気装置内に
おいて誘起する。高い回転数の場合、この通過断面は、内燃機関の増大された空
気必要量を補償するために、拡大される。吸気装置内において、これによって増
大された騒音の発生は、高い回転数領域において、問題ではない。何故ならば、
この場合、エンジンの騒音が、吸気騒音を聞こえなくするからである。
【０００８】 合目的に、分離部は、エアクリーナハウジングのハウジング壁部として形成さ
れている。
【０００９】 有利な実施の形態において、未処理空気室は、エアクリーナハウジングから分
離された吸気タンクとして、およびエアクリーナハウジングの上流側に設けられ
ており、その際、この吸気タンクは、簡単な組付けのために、例えば２つの部分
から成るように形成されている。
【００１０】 特に実質的な且つ有効な、吸気装置内における騒音の低減は、分離部が、未処
理空気入口容積部を未処理空気出口容積部と気体の流れに関して結合する、異な
る開口断面を有する少なくとも２つのディフューザを備えていることによって得
られ、その際、この比較的により大きな開口断面を有するディフューザが、この
ディフューザの選択的な開放または閉鎖のための装置、特に切替え弁を有してい
る。更に合目的に、制御装置が設けられ、この制御装置は、選択的な開放または
閉鎖のための装置を、内燃機関の回転数に依存して、開放および閉鎖する。
【００１１】 未処理空気を供給するために、未処理空気入口容積部に、この未処理空気入口
容積部と結合した吸気管が設けられており、その際、この吸気管に、霜取りフィ
ルター（Schneesieb）が設けられている。
【００１２】 予熱された未処理空気の選択的な供給のために、未処理空気入口容積部と結合
する吸気接続用パイプが、予熱された未処理空気のために設けられており、この
吸気接続用パイプは、選択的な開放または閉鎖のための弁を有している。その際
、有利には、弾性的な手段、特にばねが設けられており、この手段は、この弁を
閉鎖方向に、この弁が未処理空気入口容積部内における予め定められた負圧の際
にこの弾性的な手段の力に抗して開放するように、力によって付勢している。
【００１３】 本発明により、特に自動車用の内燃機関、または内燃機関を有する自動車は、
先に説明した吸気装置を備え付けられている。
【００１４】 本発明の他の特徴、利点および有利な実施形態は、従属的な請求項、並びに添
付された図に基づく本発明の以下の説明から明らかである。
【００１５】 図１および図２において図示された、本発明による内燃機関１０用吸気装置の
有利な実施の形態は、未処理空気供給部１４を有するエアクリーナハウジング１
２、およびこの未処理空気供給部１４と結合された吸気タンク１６を備えている
。この吸気タンク１６は、上側部分１８および下側部分２０を有し、これら上側
部分および下側部分が、それらの中間に位置している分離部２２によって、ハウ
ジング壁部の様式で、未処理空気室を、未処理空気入口容積部２４および未処理
空気出口容積部２６へと分割している。分離部２２において、２つのディフュー
ザ２８および３０が設けられており、これらディフューザが、未処理空気が未処
理空気入口容積部２４から、これらディフューザ２８および３０を通って溢流で
きるように、分離部２２を貫いて、未処理空気入口容積部２４を未処理空気出口
容積部２６と気流の流れに関して結合している。この未処理空気供給部１４は、
未処理空気出口容積部２６と結合されており、従って、未処理空気３１は、未処
理空気出口容積部２４から、未処理空気供給部１４を介して、エアクリーナハウ
ジング１２を通って、および引き続いて浄化空気として内燃機関へと流れる。
【００１６】 更に、未処理空気入口容積部２４と結合した吸気管３２は、周囲空気３３が未
処理空気として未処理空気入口容積部２４に向かって流れ込むように設けられて
いる。この吸気管３２は、霜取りフィルター３４を備えている。その上、未処理
空気入口容積部２４と結合する吸気接続用パイプ３６が設けられており、この吸
気接続用パイプを通って、未処理空気入口容積部２４内へと、図示されていない
排気マニホールドの暖気板３８に沿って通り過ぎて導かれている周囲空気が流入
し、従って、予熱された未処理空気４０は、未処理空気入口容積部２４内へと流
入する。この吸気接続用パイプ３６は、まず第１に吸気接続用パイプ３６を閉鎖
するばね負荷された負圧弁４２を備え付けられており、従って、未処理空気は、
もっぱら吸気管３２を介して吸込まれる。霜取りフィルター３４が塞がれている
場合には、負圧弁４２のばね負荷に抗してこの負圧弁を開放する適当な負圧が、
未処理空気入口容積部２４において生じ、従って、予熱された未処理空気４０は
、未処理空気入口容積部２４内へと流入する。図２には、自動車において、投光
装置４４およびエンジン担持体４６に対して隣接している、例示的な組込み状態
が、明瞭に示されている。
【００１７】 第１のディフューザ２８は、比較的により小さな開口断面を有し、且つ常時開
放している。第２のディフューザ３０は、この第１のディフューザ２８よりもよ
り大きな開口断面を有し、且つ、この第２のディフューザ３０を選択的に開放ま
たは閉鎖する切替え弁４８を備え付けられている。適当な図示されていない制御
装置、例えばエンジン制御装置が、内燃機関１０の回転数に依存して、切替え弁
４８を開放または閉鎖する。低い回転数の場合、この切替え弁４８は、閉鎖され
、従って、ただ第１のディフューザ２８の小さな断面だけを通って、未処理空気
が、未処理空気入口容積部２４から未処理空気出口容積部内へと溢流する。低減
された未処理空気の流動によって、低減された騒音の発生が、吸気装置において
形成される。この比較的により小さな断面は、空気の流動に関して、問題ない。
何故ならば、この内燃機関は、低い回転数の場合、僅かの空気を必要とするだけ
だからである。
【００１８】 例えば５０００回転／毎分の、或いはそれ以上増大された回転数の場合、制御
装置は、切替え弁４８を開放し、従って、未処理空気が、両方のディフューザ２
８および３０の拡大された断面を介して、協働で、未処理空気入口容積部２４か
ら未処理空気出口容積部２６内へと溢流する。これによって、内燃機関１０は、
規定通りの作動のための、十分な空気を供給される。比較的により大きな空気の
流動による、吸気装置内において生じる比較的により高い騒音の発生は、ここで
問題ではない。何故ならば、比較的により高速回転で作動する内燃機関のエンジ
ンの騒音が、吸気装置からの騒音をいずれにしても聞こえなくするからである。
【００１９】 更に、吸気タンク１６の下側５０に、即ち下側部分２０に、凝縮水のための水
分流出開口部５２が設けられている。吸気タンク１６は、エアクリーナハウジン
グ１２に関して別個の構造部材として構成され、且つ既存の構造空間に従って形
成されている。吸気管は、例えば４５ｍｍの、またはそれ以上の可能な限り大き
な断面を有している。選択的に、吸気タンク１６は、エアクリーナハウジング１
２に一体にされ、その際、この吸気タンクが、その場合にエアクリーナハウジン
グ１２の未処理空気室を形成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 側方からの断面図における、本発明による吸気装置の有利な実施の形態の図で
ある。
【図２】 部分的に断面された上面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年５月２１日（２００１．５．２１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】 内燃機関用吸気装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念による、内燃機関用吸気装置に関する。
【０００２】 自動車用内燃機関の最新の開発において、走行快適性の向上のための、および
環境への騒音発散の減少のための騒音の低減は、常に比較的により重要な問題で
ある。従って、例えば日本の特許要約書、特開平０７−０２７０２８号明細書か
ら、騒音の低減のために、エアクリーナに気体の流れを調節するための弁を有す
る付加的な吸気管を設けることは公知である。しかしながらこの装置は、ただ、
騒音の発生の制限された低減を許容するだけである。 フランス共和国特許公開１ １８５ ９７４号明細書から、内燃機関用エアクリ
ーナが公知であり、このエアクリーナの場合、ハウジング内において、空気案内
装置が、半径方向の気体の流れを引き起こす。 米国特許第５，３０７，７７１号明細書は、内燃機関用エアクリーナを記載して
おり、このエアクリーナは、直接的に気化器に固定されている。吸気管内に、二
連の弁が設けられており、この二連の弁は、この吸気管を、選択的に開放または
閉鎖する。閉鎖された二連の弁の場合、吸気運動は、エアクリーナハウジングの
側面領域における付加的なスリットを介して、フィルタエレメントへと流れる。 米国特許第２，８８６，１２９号明細書から、内燃機関用のエアクリーナおよび
消音装置から成る組合せが公知であり、この消音装置は、トランペット形状の吸
気ホッパーを有している。
【０００３】 従って、本発明の根底をなす課題は、その際に上述の欠点が克服され、且つ騒
音の発生の効果的な低減が内燃機関の性能の不利な影響無しに達成される、上述
の様式の改良された吸気装置を提示することである。
【０００４】 この課題は、本発明に従い、請求項１における典型的な特徴を有する上述の様
式の吸気装置によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属的な請求項
において提示されている。
【０００５】 上記の目的のために、本発明により、未処理空気室が、エアクリーナハウジン
グから分離された吸気タンクとして形成されており、且つエアクリーナハウジン
グの上流側に設けられていること、未処理空気室が、分離部によって、未処理空
気入口容積部および未処理空気出口容積部に分割されており、その際、この分離
部における未処理空気入口容積部から未処理空気出口容積部への未処理空気のた
めの通過断面が、変化可能であるように配置されていること、および、分離部が
、未処理空気入口容積部を未処理空気出口容積部と気体の流れに関して結合する
、異なる開口断面を有する少なくとも２つのディフューザを備えていることによ
って得られ、その際、この比較的により大きな開口断面を有するディフューザが
、このディフューザの選択的な開放または閉鎖のための装置を有していること、
が行われる。
【０００６】 このことは、流入する空気の容積、および従って騒音の発生が、吸気装置内に
おいて、最小の騒音の発生が得られるように制御可能であるという利点を持つ。
【０００７】 内燃機関の作動状態に応じて、十分な空気量を、最小の騒音の発生の条件のも
とで、吸気装置内において供せられるために、分離部における未処理空気のため
の通過断面が、内燃機関の回転数に依存して変化可能である。低い回転数の場合
、この内燃機関は、僅かな空気を必要とし、従って、この分離部における通過断
面は、減少可能である。このため、比較的により小さな空気容積が、吸気装置を
通って流れ、このことは、相応して低減された騒音の発生を、この吸気装置内に
おいて誘起する。高い回転数の場合、この通過断面は、内燃機関の増大された空
気必要量を補償するために、拡大される。吸気装置内において、これによって増
大された騒音の発生は、高い回転数領域において、問題ではない。何故ならば、
この場合、エンジンの騒音が、吸気騒音を聞こえなくするからである。
【０００８】 合目的に、分離部は、エアクリーナハウジングのハウジング壁部として形成さ
れている。
【０００９】 有利な実施の形態において、吸気タンクは、簡単な組付けのために、例えば２
つの部分から成るように形成されている。
【００１０】 合目的に、制御装置が設けられ、この制御装置は、選択的な開放または閉鎖の
ための装置を、内燃機関の回転数に依存して、開放および閉鎖する。
【００１１】 未処理空気を供給するために、未処理空気入口容積部に、この未処理空気入口
容積部と結合した吸気管が設けられており、その際、この吸気管に、霜取りフィ
ルター（Schneesieb）が設けられている。
【００１２】 予熱された未処理空気の選択的な供給のために、未処理空気入口容積部と結合
する吸気接続用パイプが、予熱された未処理空気のために設けられており、この
吸気接続用パイプは、選択的な開放または閉鎖のための弁を有している。その際
、有利には、弾性的な手段、特にばねが設けられており、この手段は、この弁を
閉鎖方向に、この弁が未処理空気入口容積部内における予め定められた負圧の際
にこの弾性的な手段の力に抗して開放するように、力によって付勢している。
【００１３】 本発明により、特に自動車用の内燃機関、または内燃機関を有する自動車は、
先に説明した吸気装置を備え付けられている。
【００１４】 本発明の他の特徴、利点および有利な実施形態は、従属的な請求項、並びに添
付された図に基づく本発明の以下の説明から明らかである。
【００１５】 図１および図２において図示された、本発明による内燃機関１０用吸気装置の
有利な実施の形態は、未処理空気供給部１４を有するエアクリーナハウジング１
２、およびこの未処理空気供給部１４と結合された吸気タンク１６を備えている
。この吸気タンク１６は、上側部分１８および下側部分２０を有し、これら上側
部分および下側部分が、それらの中間に位置している分離部２２によって、ハウ
ジング壁部の様式で、未処理空気室を、未処理空気入口容積部２６および未処理
空気出口容積部２４へと分割している。分離部２２において、２つのディフュー
ザ２８および３０が設けられており、これらディフューザが、未処理空気が未処
理空気入口容積部２６から、これらディフューザ２８および３０を通って溢流で
きるように、分離部２２を貫いて、未処理空気入口容積部２６を未処理空気出口
容積部２４と気流の流れに関して結合している。この未処理空気供給部１４は、
未処理空気出口容積部２４と結合されており、従って、未処理空気３１は、未処
理空気出口容積部２４から、未処理空気供給部１４を介して、エアクリーナハウ
ジング１２を通って、および引き続いて浄化空気として内燃機関へと流れる。
【００１６】 更に、未処理空気入口容積部２６と結合した吸気管３２は、周囲空気３３が未
処理空気として未処理空気入口容積部２６に向かって流れ込むように設けられて
いる。この吸気管３２は、霜取りフィルター３４を備えている。その上、未処理
空気入口容積部２６と結合する吸気接続用パイプ３６が設けられており、この吸
気接続用パイプを通って、未処理空気入口容積部２６内へと、図示されていない
排気マニホールドの暖気板３８に沿って通り過ぎて導かれている周囲空気が流入
し、従って、予熱された未処理空気４０は、未処理空気入口容積部２６内へと流
入する。この吸気接続用パイプ３６は、まず第１に吸気接続用パイプ３６を閉鎖
するばね負荷された負圧弁４２を備え付けられており、従って、未処理空気は、
もっぱら吸気管３２を介して吸込まれる。霜取りフィルター３４が塞がれている
場合には、負圧弁４２のばね負荷に抗してこの負圧弁を開放する適当な負圧が、
未処理空気入口容積部２６において生じ、従って、予熱された未処理空気４０は
、未処理空気入口容積部２６内へと流入する。図２には、自動車において、投光
装置４４およびエンジン担持体４６に対して隣接している、例示的な組込み状態
が、明瞭に示されている。
【００１７】 第１のディフューザ２８は、比較的により小さな開口断面を有し、且つ常時開
放している。第２のディフューザ３０は、この第１のディフューザ２８よりもよ
り大きな開口断面を有し、且つ、この第２のディフューザ３０を選択的に開放ま
たは閉鎖する切替え弁４８を備え付けられている。適当な図示されていない制御
装置、例えばエンジン制御装置が、内燃機関１０の回転数に依存して、切替え弁
４８を開放または閉鎖する。低い回転数の場合、この切替え弁４８は、閉鎖され
、従って、ただ第１のディフューザ２８の小さな断面だけを通って、未処理空気
が、未処理空気入口容積部２６から未処理空気出口容積部２４内へと溢流する。
低減された未処理空気の流動によって、低減された騒音の発生が、吸気装置にお
いて形成される。この比較的により小さな断面は、空気の流動に関して、問題な
い。何故ならば、この内燃機関は、低い回転数の場合、僅かの空気を必要とする
だけだからである。
【００１８】 例えば５０００回転／毎分の、或いはそれ以上増大された回転数の場合、制御
装置は、切替え弁４８を開放し、従って、未処理空気が、両方のディフューザ２
８および３０の拡大された断面を介して、協働で、未処理空気入口容積部２６か
ら未処理空気出口容積部２４内へと溢流する。これによって、内燃機関１０は、
規定通りの作動のための、十分な空気を供給される。比較的により大きな空気の
流動による、吸気装置内において生じる比較的により高い騒音の発生は、ここで
問題ではない。何故ならば、比較的により高速回転で作動する内燃機関のエンジ
ンの騒音が、吸気装置からの騒音をいずれにしても聞こえなくするからである。
【００１９】 更に、吸気タンク１６の下側５０に、即ち下側部分２０に、凝縮水のための水
分流出開口部５２が設けられている。吸気タンク１６は、エアクリーナハウジン
グ１２に関して別個の構造部材として構成され、且つ既存の構造空間に従って形
成されている。吸気管は、例えば４５ｍｍの、またはそれ以上の可能な限り大き
な断面を有している。選択的に、吸気タンク１６は、エアクリーナハウジング１
２に一体にされ、その際、この吸気タンクが、その場合にエアクリーナハウジン
グ１２の未処理空気室を形成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 側方からの断面図における、本発明による吸気装置の有利な実施の形態の図で
ある。
【図２】 部分的に断面された上面図である。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エアクリーナハウジング（１２）内に未処理空気室、内燃機
    関（１０）と結合された浄化空気室、および未処理空気室と浄化空気室との間に
    設けられたフィルタエレメントを備えるエアクリーナを有する内燃機関（１０）
    用吸気装置において、 未処理空気室は、分離部（２２）によって、未処理空気入口容積部（２４）およ
    び未処理空気出口容積部（２６）に分割されており、その際、この分離部（２２
    ）における未処理空気入口容積部（２４）から未処理空気出口容積部（２６）へ
    の未処理空気のための通過断面が、変化可能であるように配置されていることを
    特徴とする吸気装置。
  2. 【請求項２】 分離部（２２）における未処理空気のための通過断面は、内
    燃機関（１０）の回転数に依存して変化可能であることを特徴とする請求項１に
    記載の吸気装置。
  3. 【請求項３】 分離部（２２）における未処理空気のための通過断面は、内
    燃機関（１０）の回転数に依存して、内燃機関（１０）の低い回転数の場合、こ
    の通過断面は減少され、内燃機関（１０）の高い回転数の場合、この通過断面が
    拡大されているように変化可能であることを特徴とする請求項１または２に記載
    の吸気装置。
  4. 【請求項４】 分離部（２２）は、エアクリーナハウジング（１２）のハウ
    ジング壁部として形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一
    つに記載の吸気装置。
  5. 【請求項５】 未処理空気室は、エアクリーナハウジング（１２）から分離
    された吸気タンク（１６）として形成されており、且つエアクリーナハウジング
    （１２）の上流側に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか
    一つに記載の吸気装置。
  6. 【請求項６】 吸気タンク（１６）は、２つの部分から成るように形成され
    ていることを特徴とする請求項５に記載の吸気装置。
  7. 【請求項７】 分離部（２２）が、未処理空気入口容積部（２４）を未処理
    空気出口容積部（２６）と気体の流れに関して結合する、異なる開口断面を有す
    る少なくとも２つのディフューザ（２８、３０）を備えていることによって得ら
    れ、その際、この比較的により大きな開口断面を有するディフューザ（３０）が
    、このディフューザ（３０）の選択的な開放または閉鎖のための装置（４８）、
    特に切替え弁を有していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記
    載の吸気装置。
  8. 【請求項８】 制御装置が設けられ、この制御装置は、ディフューザ（３０
    ）の選択的な開放または閉鎖のための装置（４８）を、内燃機関（１０）の回転
    数に依存して、開放および閉鎖することを特徴とする請求項７に記載の吸気装置
    。
  9. 【請求項９】 未処理空気入口容積部（２４）と結合した吸気管（３２）が
    設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の吸気装
    置。
  10. 【請求項１０】 吸気管（３２）に、霜取りフィルター（３４）が設けられ
    ていることを特徴とする請求項９に記載の吸気装置。
  11. 【請求項１１】 未処理空気入口容積部（２４）と結合する吸気接続用パイ
    プ（３６）が、予熱された未処理空気（４０）のために設けられており、この吸
    気接続用パイプは、選択的な開放または閉鎖のための弁（４２）を有しているこ
    とを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の吸気装置。
  12. 【請求項１２】 弾性的な手段、特にばねが設けられており、この手段は、
    弁（４２）を閉鎖方向に、この弁（４２）が未処理空気入口容積部（２４）内に
    おける予め定められた負圧の際にこの弾性的な手段の力に抗して開放するように
    、力によって付勢していることを特徴とする請求項１１に記載の吸気装置。
  13. 【請求項１３】 吸気装置を有する、特に自動車用の内燃機関（１０）にお
    いて、 この吸気装置は、請求項１から１２の少なくとも１つに従って形成されているこ
    とを特徴とする内燃機関。
  14. 【請求項１４】 吸気装置を備えた内燃機関（１０）を有する自動車におい
    て、 この吸気装置は、請求項１から１２の少なくとも１つに従って形成されているこ
    とを特徴とする自動車。
JP2001503810A 1999-06-09 2000-05-27 内燃機関用吸気装置 Withdrawn JP2003502560A (ja)

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