JP2004239255A - Ｖ型多気筒エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｖ型多気筒エンジンの吸気装置において、共鳴効果を利用して体積効率を向上させつつ、エンジン中・高速域においては不利に働く共鳴効果（残存共鳴）の影響を除する。
【解決手段】Ｖ型多気筒エンジンの吸気装置を、各バンク側にそれぞれ配置されるコレクタ（１Ｌ、１Ｒ）と、各コレクタ（１Ｌ、１Ｒ）から延びて、対向するバンク側の吸気ポート（３Ｒ、３Ｌ）にそれぞれ接続する第１ブランチ（２Ｌ、２Ｒ）と、各コレクタ（１Ｌ、１Ｒ）から延びて、対向するバンク側のコレクタから延びる前記第１ブランチ（２Ｒ、２Ｌ）の途中にそれぞれ合流する第２ブランチ（４Ｌ、４Ｒ）と、を備える構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、Ｖ型多気筒エンジンの吸気装置に関する。

従来のＶ型多気筒エンジンの吸気装置としては、例えば、特許文献１に記載のものがある。この吸気装置は、コレクタ内の中央部に設けた第１容積室と、その両側に設けた一対の第２容積室と、第１容積室と第２容積室との連通を開閉する開閉弁と、備え、エンジンの低回転域においては、前記開閉弁を閉じて左右の第２容積室を分離独立したものとすることによって共鳴効果を利用して体積効率を向上させる一方、高速域においては、前記開閉弁を開いて第１、第２容積室を一体化させて容積を大きくすることによって慣性効果を利用して体積効率を向上させるようにしている。
特開平１１−２９４１７１号公報

ところで、レイアウト上の制限等からコレクタ容積を小さくするため、左右バンクに対してそれぞれ独立したコレクタを設ける場合がある。
このようにコレクタを左右分離した構成とすれば、各コレクタに繋がる気筒数が半減するので、上記従来の技術と同様に、コレクタによる共鳴効果を得ることができる。
しかし、この効果はエンジン中・高回転域においては、逆効果の残存共鳴となって出力低下を招くことになるため、これを除去する必要がある。

左右分離したコレクタの残像共鳴を除去する方法としては、左右コレクタ間を連通管で接続させることが考えられるが、この場合、連通管断面積を比較的大きくとる必要もあって、レイアウト上の制限等からコレクタ容積を小さくしたにもかかわらず、結局はコレクタ容積（あるいは、コレクタのために必要となるスペース）を増大させてしまうことになるため、そのまま採用できない場合がある。このため、コレクタを左右分離して構成した場合において、コレクタ容積の増加を抑制しつつ、中・高回転域における残存共鳴を除去するための対策が望まれていた。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、Ｖ型多気筒エンジンの左右バンクに対して独立したコレクタを有する吸気装置において、コレクタ容積の増加を招くことなく、比較的簡単な構成によって中高回転域における出力低下を効果的に防止することを目的とする。

このため、本発明に係るＶ型多気筒エンジンの吸気装置は、Ｖ型多気筒エンジンの各バンク側にそれぞれ配置されるコレクタと、各コレクタから延びて、対向するバンク側の吸気ポートにそれぞれ接続する第１ブランチと、各コレクタから延びて、対向するバンク側のコレクタから延びる前記第１ブランチの途中にそれぞれ合流する第２ブランチと、を備えて構成した。

本発明に係るＶ型多気筒エンジンに吸気装置によると、コレクタが左右分離されているので、コレクタに繋がる気筒数が半減しコレクタによる共鳴効果を得られると共に、第２ブランチがコレクタ間を連通する連通管として機能し、エンジン中・高回転域では不利に働く共鳴効果（残留共鳴）の影響を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示すＶ型６気筒エンジンの吸気装置の正面図（断面図）、図２は、同斜視図である。なお、このＶ型６気筒エンジンは、＃１、＃３、＃５気筒側となる右バンク（図示省略）と＃２、＃４、＃６気筒側となる左バンク（図示省略）とに分けられている。

図１、２に示すように、本実施形態に係る吸気装置は、前記左バンクの上方に配置される左側コレクタ１Ｌと、前記右バンクの上方に配置される右側コレクタ１Ｒと、を備えている。各コレクタ１Ｌ、１Ｒには、吸気ダクトに接続する吸気導入部（図示省略）がそれぞれ形成されており、かかる吸気導入部から吸気が導入されるようになっている。
各コレクタ１Ｌ、１Ｒからは、それぞれ３本の第１ブランチ２Ｌ、２Ｒが延びており、対向するバンク側の吸気ポートに接続される。すなわち、左側コレクタ１Ｌから延びる第１ブランチ２Ｌは、右バンク側（＃１、＃３、＃５気筒）の吸気ポート３Ｒにそれぞれ接続されており、右側コレクタ１Ｒから延びる第１ブランチ２Ｒは、左バンク側（＃２、＃４、＃６）の吸気ポート３Ｌにそれぞれ接続される。なお、かかる第１ブランチ２Ｌ、２Ｒは、図１に示すように、通気抵抗を低減すべく、その軸心が略直線状となるように形成されている。

また、左側コレクタ１Ｌからは、右側コレクタ１Ｒから延びる第１ブランチ２Ｒのそれぞれに対して、その比較的上流側で上方から比較的大きな角度をもって合流（接続）する３本の第２ブランチ４Ｌが延びており、また、右コレクタ１Ｒからは、左側コレクタ１Ｌから延びる各第１ブランチ２Ｌのそれぞれに対し、その比較的上流側で上方から比較的大きな角度をもって合流（接続）する３本の第２ブランチ４Ｒが延びている。なお、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒの途中で第２ブランチ４Ｒ、４Ｌが合流するように構成すればよく、上記したような（合流）形態に限るものではない。

また、左側コレクタ１Ｌから延びる第２ブランチ４Ｌは、それぞれ右側コレクタ１Ｒから延びる第１ブランチ１Ｒの上側に重なるように設けられており、右側コレクタ１Ｒから延びる第２ブランチ４Ｒは、それぞれ左側コレクタ１Ｌから延びる第１ブランチ２Ｌの上側に重なるように設けられている（図２参照）。
ここで、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒの断面積に対する第２ブランチ４Ｒ、４Ｌの断面積の割合（すなわち、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒと第２ブランチ４Ｒ、４Ｌとの断面積比）は、およそ０．５〜１．０の範囲で設定されている。

このような範囲で設定するようにしたのは、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒを本来の吸気管として、第２ブランチ４Ｌ、４Ｒを左右コレクタ１Ｌ、１Ｒを繋ぐ連通管としてそれぞれ機能させる場合に、この連通管の吸気管としての影響を少なくするためには前記断面積比を１．０以下にする必要があること、第２ブランチ４Ｌ、４Ｒの断面積を変更しながら出力特性を確認したところ、前記断面積比が約０．５までは出力の低下がなかったこと（すなわち、残存共鳴を取り除くことができたこと）が確認され、これを考慮したものである。

以上のような構成のもと、より詳細な吸気装置の設計としては、出力性能に影響を与える慣性効果については第１ブランチ２Ｌ、２Ｒの設計で対応することが可能となり、共鳴効果については第２ブランチ４Ｌ、４Ｒの影響を受けるため、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒへの合流（接続）位置を考慮した対応が必要となるが、少なくとも上記した構成とすることで、コレクタを左右分離した構成とした場合における中・高回転域における残存共鳴の影響（出力低下）を抑制できることになる、
この実施形態によると、Ｖ型多気筒エンジンの各バンク側にそれぞれ配置されるコレクタ（１Ｌ、１Ｒ）と、各コレクタ（１Ｌ、１Ｒ）から延びて、対向するバンク側の吸気ポート（３Ｒ、３Ｌ）に接続する第１ブランチ（２Ｌ、２Ｒ）と、各コレクタ（１Ｌ、１Ｒ）から延びて、対向するバンク側のコレクタ（１Ｒ、１Ｌ）から延びる第１ブランチ（２Ｒ、２Ｌ）の途中にそれぞれ合流する第２ブランチ（４Ｌ、４Ｒ）と、を備えるので、各コレクタに繋がる気筒数が半減し、主としてエンジン低回転域においてコレクタよる共鳴効果を利用して体積効率を向上できる。また、第２ブランチが連通管として機能し、コレクタには全気筒の吸気脈動が作用するようになので、コレクタ容積を増加させることなく、エンジン中・高回転域において不利に働く共鳴効果（残存共鳴）の影響を抑制できる。

また、第１ブランチ（２Ｌ、２Ｒ）と第２ブランチ（４Ｒ、４Ｌ）との断面積比を０．５〜１．０の範囲で設定することで、吸気管の慣性効果については第１ブランチで設計することを可能としつつ、エンジン中・高回転域において出力低下につながる残存共鳴を効果的に取り除くことができる。
ところで、前記第１実施形態では、エンジン低回転域においては共鳴効果による出力（体積効率）の向上を図りつつ、エンジン中・高回転域においては残存共鳴の影響を抑制して出力低下を防止し、更に、第１ブランチ（２Ｌ、２Ｒ）の設計によって、慣性効果による出力（体積効率）の向上も図ることが可能である。

しかし、第１ブランチの設計のみでは、低回転域〜高回転域にわたって十分な慣性効果を得ることは困難である。一般に、慣性効果の最適回転数を低回転側にする場合には、コレクタから各気筒までの吸気管長さを長くする必要がある一方で、慣性効果の最適回転数を高回転側にするには、吸気管長さを短くする必要があることから、一定の長さの吸気管では、低回転側と高回転側との双方の要求を満たすことができないからである。

従って、低回転域〜高回転域にわたって十分な慣性効果を得るためには、エンジン回転数に応じて吸気管長さを可変する必要がある。
そこで、これに対応すべく低回転域と高回転域とで吸気管長さを変更できるようにしたものが、以下の第２実施形態である。
図３は、本発明の第２実施形態を示している。

この実施形態は、前記第１実施形態に対して、前記第１ブランチ２Ｌ、２Ｒと前記第２ブランチ４Ｒ、４Ｌとの各合流部（又は各合流部よりも第１ブランチ上流側）に、図示しないアクチュエータによって開閉駆動されて、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒを開閉する開閉弁５Ｌ、５Ｒがそれぞれ設けられている点が相違する。なお、その他の構成は第１実施形態と同じであるので説明は省略する。

また、前記開閉弁５Ｌ、５Ｒを開閉駆動するアクチュエータは、同じく図示しない制御ユニットによって、エンジン運転状態（エンジン回転数）に応じて制御されるようになっている。
ここで、制御ユニットからの駆動信号によって、図３中実線で示すように、左側コレクタ１Ｌから延びる第１ブランチ２Ｌと右側コレクタ１Ｒから延びる第２ブランチ４Ｒとの合流部に設けられた開閉弁５Ｌを閉じると、左側コレクタ１Ｌから延びる第１ブランチ２Ｌが前記合流部（又はその上流側）で閉塞されて、右側コレクタ１Ｒが、第２ブランチ４Ｒ及び第１ブランチ２Ｌを介して右側バンクの吸気ポート３Ｒと連通する。

一方、図３中破線で示すように、前記開閉弁５Ｌを開くようにすると、左側コレクタ１Ｌと右側バンクの吸気ポート３Ｒとが連通すると共に、第１ブランチ２Ｌと第２ブランチ４Ｒとが連通するようになる。なお、前記開閉弁５Ｌは、その閉弁時において、第２ブランチ４Ｒからの吸気の流れを、右バンク側の吸気ポート３Ｒの方向へと滑らかに変えるガイド部を形成するように、第１ブランチ２Ｌに直交する位置から所定角度（例えば、合流角度の半分程度）回転させた位置で閉弁するよう設定されている。

また、右側コレクタ１Ｒから延びる第１ブランチ２Ｒと左側コレクタ１Ｌから延びる第２ブランチ４Ｌと合流部に設けられた開閉弁５Ｒについても同様であって、この開閉弁５Ｒを閉じることにより、左側コレクタ１Ｌが、第２ブランチ４Ｌ及び第１ブランチ２Ｒを介して右側バンクの吸気ポート３Ｒと連通するようになる一方、開閉弁５Ｌを開くことにより、右側コレクタ１Ｒと左側バンクの吸気ポート３Ｌとが連通すると共に、第１ブランチ２Ｒと第２ブランチ４Ｌとが連通するようになる。

なお、この開閉弁５Ｒも、その閉弁時において、第２ブランチ４Ｌからの吸気の流れを、左バンク側の吸気ポート３Ｌの方向へと変えるガイド部を形成するように、第１ブランチ２Ｒに直交する位置から所定角度（例えば、第２ブランチが第１ブランチに合流する角度の半分程度）回転させた位置で閉弁するよう設定されている。
次に、かかる第２実施形態の作用を説明する。

エンジンの低回転域では、前記開閉弁５Ｌ、５Ｒを閉じるようにする（図３における実線の状態）。すると、図４に示すように、右側コレクタ１Ｒからの吸気は、第２ブランチ４Ｒ、第１ブランチ２Ｌを通過して右側バンクの吸気ポート３Ｒへと流れるようになり、同様に、左側コレクタ１Ｌからの吸気は、第２ブランチ４Ｌ、第１ブランチ２Ｒを通過して左バンク側の吸気ポート３Ｌへと流れるようになる。

これにより、コレクタから各気筒への吸気管の長さが長くなり、慣性効果の最適回転数を低回転側に変化させることができるので、低回転域において慣性効果を利用して体積効率を向上できる。また、このとき、左右それぞれのバンクに対して各コレクタが分離独立した状態となるので、共鳴過給によって体積効率を向上させることができる（すなわち、共鳴効果も得ることができる）。

一方、エンジンの高回転域では、前記開閉弁５Ｌ、５Ｒを開くようにする（図３における破線の状態）。すると、図５に示すように、左側コレクタ１Ｌからの吸気は、通気抵抗の低い第１ブランチ２Ｌを通過して右側バンクの吸気ポート３Ｒへと流れるようになり、同様に、右側コレクタ１Ｒからの吸気は、第１ブランチ２Ｒを通過して左バンク側の吸気ポート３Ｌへと流れるようになる。

これにより、吸気管の長さが短くなるので、体積効率の最適回転数を高回転側にすることができ、高回転域において慣性効果を利用して体積効率を向上できる。また、このとき、第２ブランチ４Ｌ、４Ｒが左右コレクタ１Ｌ、１Ｒの連通管としての役割を果たすことになり、高回転側では不利に働く共鳴効果（残存共鳴）の影響を除去することができる。
この結果、図６に示すように、低回転域では、慣性効果及び共鳴効果を利用できるので、図中破線で示すように、エンジン回転数の増加によって体積効率が低下する従来の共鳴効果のみによるものに比べて、低回転出力の向上を効果的に図ることができる。また、高回転側では、共鳴効果の影響を排除しつつ慣性効果によって体積効率の向上を図ることができる。

この実施形態によると、第１ブランチ（２Ｌ、２Ｒ）と第２ブランチ（４Ｒ、４Ｌ）との各合流部近傍に、エンジン運転状態に応じて第１ブランチを開閉する開閉弁（５Ｌ、５Ｒ）を備えるので、開閉弁により第１ブランチを開閉することによって各気筒と連通するコレクタを切り換えて、コレクタから各気筒までの吸気管長さを変更することができる。
すなわち、前記開閉弁を閉じることによって、コレクタからの吸気は、第２ブランチ及び第１ブランチを通過してコレクタと同じ側のバンクの吸気ポートへと流れ込むようになる。この結果、コレクタから各気筒までの吸気管長さを長くできるので、慣性効果の最適回転数を低回転化させて低回転域における体積効率の向上を図ることができる。また、このとき、各バンクでコレクタを分離・独立させているので、共鳴効果による体積効率の向上も図ることができる。

一方、前記開閉弁を開くことによって、コレクタからの吸気は、通気抵抗の低い第１ブランチを通過して対向するバンク側の吸気ポートに流れ込むようになる。この結果、コレクタから各気筒までの吸気管長さを短くできるので、慣性効果の最適回転数を高回転化させて高回転域における体積効率の向上を図ることができる。また、このとき、第２ブランチは、両コレクタを連通する連通管として機能するので、高回転域では不利に働く共鳴効果の影響を取り除くこともできる。

従って、エンジンの回転数に応じて、低回転域では前記開閉弁を閉じることにより、低回転域において慣性効果と共鳴効果との両立によって体積効率を効果的に向上させることが可能となり、高回転域では、共鳴効果により悪影響を排除しつつ慣性効果による体積効率の向上を図ることができる。
また、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒは、その軸心が略直線状となるように形成されているので、吸気流量の多い高回転域に使用される吸気管内の通気抵抗を低減してその損失を最小限に抑えることができる。

また、第２ブランチ４Ｌ、４Ｒは、それぞれ対向するバンク側のコレクタから延びる第１ブランチ２Ｒ、２Ｌの上側に重ねるように設けられているので、クランク軸方向に並ぶ気筒が両側の各バンクに交互に配置されるＶ型エンジンにおいて、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒの上方にできる余剰スペースを効果的に利用することができる。これにより、可変吸気装置の増大を防止して、エンジン全体をコンパクトなものとすることできる。

また、開閉弁５Ｌ、５Ｒは、その閉弁時に、それぞれ第２ブランチ４Ｒ、４Ｌからの吸気の流れを右バンク側の吸気ポート３Ｒ、左バンク側の吸気ポート３Ｌの方向へと変えるガイド部を形成するように設けられているので、開閉弁を閉弁した際に、第２ブランチから第１ブランチへの吸気の流れを滑らかにし、通気抵抗の増加を防止できる。
図７は、本発明の第３実施形態を示している。

この実施形態は、前記第２実施形態に対して、前記第１ブランチ２Ｌ、２Ｒと前記第２ブランチ４Ｒ、４Ｌとの各合流部よりも第１ブランチ２Ｌ、２Ｒ上流側（すなわち、吸気上流側）に開閉弁５Ｌ、５Ｒを設け、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒのそれぞれにおいて、開閉弁５Ｌ、５Ｒの設置位置よりも吸気上流側（すなわち、第１ブランチ２Ｌでは左側コレクタ１Ｌ側、第２ブランチ２Ｒでは右コレクタ１Ｒ側）の断面積を、吸気下流側（すなわち、第１ブランチ２Ｌでは右バンク側の吸気ポート３Ｒ側、第２ブランチ２Ｒでは左バンク側の吸気ポート３Ｌ側）の断面積よりも大きくしている点が相違する。なお、その他の構成は第１、２実施形態と同じであるので説明は省略する。

開閉弁５Ｌ、５Ｒのシャフト５１Ｌ、５１Ｒは、通常、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒを貫通して設けられるから、その部分では、このシャフト５１Ｌ、５１Ｒによって第１ブランチ２Ｌ、２Ｒの断面積（通路断面）が減少して通気抵抗が増大してしまい、高回転域での慣性効果を十分に利用できないおそれがある。
そこで、本実施形態では、第１ブランチ２Ｌ、２Ｒの開閉弁５Ｌ、５Ｒの設置位置よりも吸気上流側の断面積を、吸気下流側の断面積よりも大きくすることで通路断面の減少（通気抵抗の増大）を回避して、高回転域での慣性効果を有効に利用して、更なる体積効率の向上を図るようにしている。

図８は、開閉弁５Ｌ近傍の部分拡大図である。この図では、開閉弁５Ｌ近傍のみを示しているが、開閉弁５Ｒ近傍についても同様である。図８に示すように、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）がいわゆるバタフライバルブである場合には、そのシャフト５１Ｌ（又は５１Ｒ）が第１ブランチ２Ｌ（又は２Ｒ）の上下方向（吸気流れに直交する方向）寸法をほぼ等分する位置に配置される。この場合には、シャフト５１Ｌ（又は５１Ｒ）の径をφｄ、第１ブランチ２Ｌ（又は２Ｒ）の開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）設置位置よりも下流側の上下方向寸法をＨとしたときに、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）設置位置の吸気上流側（設置位置を含む）における第１ブランチ２Ｌ、２Ｒの上下方向寸法は、上下それぞれにｄ／２づつ拡大させた（Ｈ＋ｄ）とすると共に、吸気上流側から下流側へと上下方向寸法（断面積）が滑らかに変化する（徐々に減少する）ように形成する。もちろん、上下それぞれにｄ／２以上づつ拡大させて上記上流側の上下方向寸法を（Ｈ＋ｄ）以上としてもよい。

なお、図での説明は省略するが、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）がいわゆるフラップバルブであって、そのシャフト５１Ｌ（又は５１Ｒ）が第１ブランチ２Ｌ（又は２Ｒ）の下方に位置するような場合には、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）設置位置の吸気上流側における上下方向寸法を上方にｄ（若しくはそれ以上）拡大し、そのシャフト５１Ｌ（５１Ｒ）が第１ブランチの２Ｌ（又は２Ｒ）の上方に位置するような場合には、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）設置位置の吸気上流側における上下方向寸法を下方にｄ（若しくはそれ以上）拡大するようにすればよい。

この実施形態によると、開閉弁（５Ｌ、５Ｒ）を設け、この開閉弁の開閉動作によってコレクタから各気筒までの吸気管長さを変更するよう構成した場合において、この開閉弁が設けられる第１ブランチ（２Ｌ、２Ｒ）は、開閉弁の設置位置の吸気上流側における断面積が、開閉弁の設置位置の吸気下流側における断面積よりも大きくなるよう形成されているので、開閉弁自身（特に、そのシャフト）による第１ブランチの断面積の減少に伴う通気抵抗の増大を防止できるので、図６において一点鎖線で示すように、前記第２実施形態に比べて、高回転域での慣性効果をより効果的に利用することができ、更なる体積効率を向上できる。

また、第１ブランチにおける断面積変化（大→小）は、上記のように徐々に（滑らかに）行われるので、かかる断面積変化による通気抵抗の上昇も最小限に抑制できる。
図９は、本発明の第４実施形態を示している。
この実施形態は、前記第２実施形態に対して、前記第１ブランチ２Ｌ、２Ｒと前記第２ブランチ４Ｒ、４Ｌとの各合流部に、開閉弁５Ｌ、５Ｒとしていわゆるロータリー式バルブを設けた点が相違し、その他の構成は第２実施形態と同じであるので説明は省略する。なお、図９では、第１ブランチ２Ｌと第２ブランチ４Ｒとの合流部のみを示しているが、第１ブランチ２Ｒと第２ブランチ４Ｌとの合流部についても同様である。

上記したような開閉弁自身（特に、そのシャフト）による通気抵抗の増大の他にも、第１ブランチ２Ｌ（又は２Ｒ）と第２ブランチ４Ｒ（又は４Ｌ）の合流部分では、吸気管の一部が途切れることになるため、他の部分よりも通気抵抗が増大して、体積効率の向上効果が損なわれるおそれがある。
そこで、本実施形態では、開閉弁としてロータリー式バルブを採用し、かかる合流部における通気抵抗の増大を回避して、更なる体積効率の向上を図るようにしている。

具体的には、本実施形態において、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）としてのロータリー式バルブが、第１ブランチ２Ｌ（又は２Ｒ）の一部を構成する第１通路と、第２ブランチ４Ｒと第１ブランチ２Ｌ（又は第２ブランチ４Ｌと第１ブランチ２Ｒ）とを滑らかに接続する接続管を構成する第２通路と、を有し、この第１通路と第２通路とをエンジン回転数に応じて切り換えるようになっている。

図９に示すように、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）は、円筒状のケーシング５１１と、該ケーシング５１１に回転自在に支持されるローター５１２と、を含んで構成される。このローター５１２は、その両面が吸気管形状に合わせて形成されており、その回転位置に応じて、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）が第１ブランチ２Ｌ（又は２Ｒ）の一部（第１通路）５１３あるいは第２ブランチ４Ｒと第１ブランチ２Ｌ（又は第２ブランチ４Ｌと第１ブランチ２Ｒ）とを滑らかに接続する接続管（第２通路）として機能することになる。

そして、図示しないアクチュータ（例えば、吸気圧を利用したダイヤフラムアクチュエータ）によりローター５１２を回転駆動することによって、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）を上記第１ブランチ２Ｌ（又は２Ｒ）の一部又は上記接続管のいずれかとして機能させ、各気筒と連通するコレクタを切り換えてコレクタから各気筒までの吸気管長さを変更する。
図９（ａ）は、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）が上記第２通路５１４に切り換えられた状態、すなわち、第２ブランチ４Ｒと第１ブランチ２Ｌとの接続管（又は第２ブランチ４Ｌと第１ブランチ２Ｒとの接続管）として機能している状態を示している。かかる状態は、主として低回転域において選択され、この結果、右側コレクタ１Ｒからの吸気は、第２ブランチ４Ｒ及び接続管として機能する開閉弁５Ｌを通過して右バンク側の吸気ポート３Ｒに流れ込み、左側コレクタ１Ｌからの吸気は、第２ブランチ４Ｌ及び接続管として機能する開閉弁５Ｒを通過して左バンク側の吸気ポート３Ｌに流れ込むようになる（すなわち、コレクタと同じ側のバンクの吸気ポートに流れ込むようになる）。

これにより、コレクタから各気筒までの吸気管長さを長くできると共に、開閉弁が第２ブランチと第１ブランチとを接続する接続管として機能するから、第１ブランチと第２ブランチとの合流部における通気抵抗の増大が防止され、低回転域における体積効率の更なる向上を図ることができる。
図９（ｂ）は、開閉弁５Ｌ（又は５Ｒ）が上記第１通路５１３に切り換えられた状態、すなわち、第１ブランチ２Ｌ（又は２Ｒ）の一部として機能している状態を示している。かかる状態は、主として高回転域において選択され、この結果、左側コレクタ１Ｌからの吸気は、第１ブランチ２Ｌ及びその一部を構成する開閉弁５Ｌを通過して右バンク側の吸気ポート３Ｒに流れ込み、右側コレクタ１Ｒからの吸気は、第１ブランチ２Ｒ及びその一部を構成する開閉弁５Ｒを通過して左バンク側の吸気ポート３Ｌに流れ込むようになる（すなわち、コレクタに対向する側のバンクの吸気ポートに流れ込むようになる）。

これにより、コレクタから各気筒までの吸気管長さを短くできると共に、開閉弁が第１ブランチの一部（通路）として機能するから、該合流部における通気抵抗の増大が防止されるので、高回転域における体積効率の向上を図ることができる。
この実施形態によると、開閉弁（５Ｌ、５Ｒ）としてのロータリーバルブは、第１ブランチ（２Ｌ、２Ｒ）の一部を構成する第１通路（５１３）と、第２ブランチ（４Ｒ、４Ｌ）と第１ブランチ（２Ｌ、２Ｒ）とを接続する接続管を構成する第２通路（５１４）と、を有し、エンジン運転状態に応じて第１通路（５１３）と第２通路（５１４）とを切り換えるようにしたので、エンジン運転状態に合わせて吸気管の長さを変化させることができると共に、通路を切り換えることによって開閉弁を通過する際の通気抵抗を低減できるので、低回転域〜高回転域における体積効率の向上を更に効果的に図ることができる。

第１実施形態に係る吸気装置の正面（断面）図である。 同じく第１実施形態に係る吸気装置の斜視図である。 第２実施形態に係る吸気装置の正面（断面）図である。 第２実施形態のエンジン低回転域における吸気の流れを示す図である。 第２実施形態のエンジン高回転域における吸気の流れを示す図である。 第２実施形態の効果を説明する図である。 第３実施形態に係る吸気装置の正面（断面）図である。 第３実施形態における開閉弁近傍の部分拡大図である。 第４実施形態に係る吸気装置の正面（断面）図である。

符号の説明

１Ｌ，１Ｒ…コレクタ、２Ｌ，２Ｒ…第１ブランチ、３Ｌ，３Ｒ…吸気ポート、４Ｌ，４Ｒ…第２ブランチ、５Ｌ，５Ｒ…開閉弁、５１３…第１通路、５１４…第２通路

Claims (8)

1. Ｖ型多気筒エンジンの各バンク側にそれぞれ配置されるコレクタと、
   各コレクタから延びて、対向するバンク側の吸気ポートにそれぞれ接続する第１ブランチと、
   各コレクタから延びて、対向するバンク側のコレクタから延びる前記第１ブランチの途中にそれぞれ合流する第２ブランチと、
   を備えることを特徴とするＶ型多気筒エンジンの吸気装置。
2. 前記第１ブランチに対する前記第２ブランチの断面積比を０．５〜１．０に設定したことを特徴とする請求項１記載のＶ型多気筒エンジンの吸気装置。
3. 前記第１ブランチと前記第２ブランチとの各合流部近傍に設けられ、エンジン運転状態に応じて前記第１ブランチを開閉する開閉弁を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＶ型多気筒エンジンの吸気装置。
4. 前記第１ブランチは、その軸線が略直線状に形成されていること特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のＶ型多気筒エンジンの吸気装置。
5. 前記第２ブランチは、前記第１ブランチの上側に重ねるように設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のＶ型多気筒エンジンの吸気装置。
6. 前記開閉弁は、その閉弁時に、前記第２ブランチからの吸気の流れを吸気ポート側へと変えるガイド部を形成するよう設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＶ型多気筒エンジンの吸気装置。
7. 前記開閉弁は、前記第１ブランチ内の前記各合流部よりも吸気上流側に設置され、
   前記第１ブランチは、前記開閉弁の設置位置の吸気上流側における断面積が前記開閉弁の設置位置の吸気下流側における断面積よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載のＶ型多気筒エンジンの吸気装置。
8. 前記開閉弁は、前記第１ブランチの一部を構成する第１通路と、前記第２ブランチと前記第１ブランチとを接続する接続管を構成する第２通路と、を有し、
   エンジン運転状態に応じて前記第１通路と前記第２通路とを切り換えることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載のＶ型多気筒エンジンの吸気装置。

Images