JP2005240664A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気マニホールドの車両前方への突出を抑えて、吸気マニホールドを含むエンジンの車両前後方向の占有スペースを抑えつつ、エンジンとボンネットとの間にクラッシャブルゾーンを確保し、さらに、該吸気マニホールドの吸気管長可変装置を効果的に配設する。
【解決手段】直列多気筒エンジン２を横置きかつ略垂直にエンジンルーム１に搭載したエンジン２の吸気装置において、吸気マニホールド４をエンジン２の車両前方側面の吸気ポートからシリンダヘッドカバー３上方を通って、ボンネット１３の前傾形状に沿って車両後方へ延設し、その吸気マニホールド４とシリンダヘッドカバー３との間に吸気管長可変装置４６を配設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの吸気装置に関するものである。

近年、車両においては、燃費向上を背景に軽量化並びにコンパクト化が促進されている。その結果、エンジンルームは容積が小さくなる傾向にあり、エンジンの構造及びエンジンルーム内のエンジンの配置レイアウトが難しくなってきている。

例えば、特許文献１は、エンジンルーム内に横置き搭載されたエンジンの車両前方側面上部に吸気マニホールドを配設したエンジンが開示されている。このエンジンは吸気岐管と吸気集合管とからなる吸気マニホールドの略全体が上記エンジン本体から車両前方に突出して配置されており、狭小なエンジンルーム内におけるエンジンの車両前後方向の占有スペースは大きい。

この改善策として、特許文献２に開示されたエンジンのように、エンジンルーム内に横置き搭載した前方吸気後方排気のエンジンにおいて、各吸気岐管を車両前方側面上部の吸気ポートからシリンダヘッドカバー上方を通って車両後方側へ延設し、エンジンの車両後方部に配置した吸気集合管に連結させたものがある。かかる構造においては、エンジンの車両前方への突出を抑えることができ、エンジンルーム内におけるエンジンの占有スペースは、特許文献１に開示された構造と比較して車両前後方向に小さくすることができる。

この特許文献２に開示されたエンジンは、全吸気岐管に亘って気筒列方向に延伸して各吸気岐管と連通する連通管を配設しており、その連通管を各吸気岐管の吸気ポートから吸気集合管への管路の途中に連通させている。この連通管と各吸気岐管との連通口に配設された開閉弁を開閉することによってエンジンの回転数に応じて見掛け上の吸気管長を切り替える吸気管長可変装置を構成している。そして、この連通管は、吸気岐管の車両前側の上方かつ車両後方へ折り返す部分にエンジン外方から取り付けられている。
特開２００３−３２２０５９号公報 特許第２７０９１２８号公報

ところで、狭小なエンジンルームにおいては、エンジンの車両前方のクラッシャブルゾーンと同様に、エンジンとその上方のボンネットとの間にもクラッシャブルゾーンを確保する必要がある。そこで、特許文献２に開示された構成においては、エンジンを車両前側に前傾配置させて、車両前方へ向かって地上高が低くなるボンネットと上記連通管との間にスペースを確保している。

しかしながら、吸気岐管をシリンダヘッドカバーの上方に配設することによってエンジンの車両前方への突出を抑えても、エンジンを前傾配置させることによって、エンジンの車両前後方向の占有スペースは、エンジンの垂直配置した場合と比較して大きくなる。結果として、エンジンの車両前後方向の占有スペースを効果的に小さくすることはできない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸気マニホールドの車両前方への突出を抑えて、吸気マニホールドを含むエンジンの車両前後方向の占有スペースを抑えつつ、エンジンとボンネットとの間にクラッシャブルゾーンを確保し、さらに、該吸気マニホールドの吸気管長可変装置を効果的に配設することにある。

第１の発明は、吸気ポートが車両前方側面に、排気ポートが車両後方側面に位置するように車両のエンジンルームに横置き搭載した直列多気筒エンジンの吸気装置が対象である。

そして、上記吸気ポートからエンジンのシリンダヘッドカバー上方を通って車両後方へ延設された複数の吸気岐管と、上記エンジンの車両後部側で上記吸気岐管と連通して１つに集合させる吸気集合管と、吸気管長を変える吸気管長可変装置と、を有する吸気マニホールド、を備えているものとする。

また、上記吸気管長可変装置は、上記各吸気岐管に連通する短管と、該短管を介して各吸気岐管に連通する可変吸気用拡大室と、上記拡大室と各吸気岐管とを連通・遮断させる開閉弁と、を有し、上記エンジンルームは、その上面を車両前方に向かって地上高が低くなるように傾斜している前傾形状のボンネットによって画成され、上記エンジンは、略垂直に配置され、上記吸気岐管は、上記シリンダヘッドカバー上方位置において、上記ボンネットの前傾形状に沿って車両後方が高くなるように傾斜配置され、上記拡大室は、上記吸気岐管の車両後側部と上記シリンダヘッドカバーとの間に配置されている。ここで、上記拡大室は、その少なくとも一部が上記吸気岐管の車両後側部と上記シリンダヘッドカバーとの空間に配置されているものも含む。

上記の構成の場合、エンジンをエンジンルームに横置きに搭載しており、吸気を導入する吸気ポートはエンジンの車両前方側面に位置する。そして、この吸気ポートに連通する吸気マニホールドの吸気岐管は、上記吸気ポートからエンジンのシリンダヘッドカバー上方を通って車両後方へと延設されており、この吸気岐管と連通する吸気集合管はエンジンの車両後部側に配設されている。ここで、エンジンの車両後部側とは、車両方向についてエンジンの中心よりも車両後側をいい、エンジンの中心よりも車両後側かつエンジン上方の空間に限らず、エンジンの車両前後方向の後端よりも車両後側の空間も含む。

このため、上記吸気マニホールドの上記吸気岐管と吸気集合管とを含む略全体を吸気ポートが開口するエンジン前方に配置する構成と比較して、該吸気マニホールドのエンジン前方への突出が抑えられ、エンジンの全幅を抑えることができる。

その結果、特許文献１のように、エンジンの車両前方かつ上方に車両側方視で略三角形状をした吸気マニホールドを配設する構成において、エンジンの車両前方にクラッシャブルゾーンを確保するために、エンジンを車両後側へ傾斜配置させる必要がない。すなわち、エンジンを略垂直に配設しても、エンジン全体の幅が抑えられているため、クラッシャブルゾーンを確保することができる。

また、シリンダヘッドカバー上方に延設された上記吸気岐管は、上記ボンネットの前傾形状に沿って車両後方が高くなるように傾斜配置されている。それによって、該吸気岐管とボンネットとの間にクラッシャブルゾーンが確保される。

さらに、上記吸気岐管が車両後方が高くなるように傾斜配置されることによって、該吸気岐管の車両後側部とシリンダヘッドカバーとの間のスペースが形成され、この吸気岐管よりも下方かつシリンダヘッドカバーよりも上方のスペースを活用して上記吸気管長可変装置を配設することができる。この吸気管長可変装置は、吸気岐管の車両後側部とシリンダヘッドカバーとの間のスペースに配設された吸気用拡大室を有する。吸気用拡大室は、上記短管によって各吸気岐管と連通している。そして、この短管内に配設された開閉弁によって、上記拡大室と連通管とを連通状態あるいは遮断状態に切り替えている。この吸気管長可変装置は、例えば、上記拡大室を上記吸気集合管に連通させ、上記開閉弁を開閉させることによって、上記吸気集合管から拡大室、各短管、各吸気岐管を通る管路長の短い高速用吸気経路と、上記吸気集合管から各吸気岐管の全管路を通る管路長の長い低速用吸気経路とを切り替えるものとしてもよい。また、例えば、上記拡大室を、各吸気岐管の短管とのみ連通させて、各吸気岐管を管路の途中で連通させる連通管の役割を果たすものとしてもよい。この構成においては、上記開閉弁を開閉させることによって、吸気の基本圧力波が反転する圧力反転部を替えて見掛け上の吸気管長を切り替えるものとしてもよい。

したがって、第１の発明によれば、吸気マニホールドの車両前方への突出を抑えて、エンジンの車両前方にクラッシャブルゾーンを確保することができる。また、上記吸気岐管をボンネットの前傾形状に沿って車両後方が高くなるように傾斜配置することによって、該吸気岐管とボンネットとの間にクラッシャブルゾーンを確保できるとともに、該吸気岐管の車両後側部の下方かつシリンダヘッドカバーの上方に上記吸気管長可変装置を効果的に配設することができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記各吸気岐管は、その上流端部が下方に湾曲して上記吸気集合管に連通する上流湾曲部とされ、上記吸気集合管と上記拡大室とは、上記上流湾曲部よりも車両前側でエンジン後面視において車両前後方向に並設されているものとする。

上記の構成の場合、上記各吸気岐管は、その上流端に下方に湾曲する湾曲部を有する。そして、該湾曲部は、湾曲部の下方に位置する吸気集合管に連通する。このとき、該吸気集合管の車両前側には、上記吸気岐管の車両後側部の下方に位置する上記拡大室が並設されている。

したがって、上記吸気岐管の車両後側部の下方には、上記拡大室と吸気集合管が位置することになるが、これらは上下方向に重なって配置されるのではなく、車両前後方向に並設される。よって、上記吸気マニホールドの高さが抑えられる。また、この構成により吸気岐管の長さを長くできエンジンの低速トルクの向上を図ることができる。さらに、エンジン平面視において上記吸気岐管は上記拡大室と吸気集合管とを隠蔽するため、エンジンカバーを設けない場合であってもエンジン上面の見映えが向上する。

第３の発明は、第１又は２の発明において、上記エンジンは、各気筒の中央部に立設されて上記シリンダヘッドカバーの上面から上方に突出する点火栓ユニットを有し、上記拡大室は、上記点火栓ユニットよりも車両後側に配設される一方、上記開閉弁は、上記点火栓ユニットよりも車両前側に配設され、上記開閉弁の弁軸は、エンジンの気筒列方向に延びているものとする。

上記の構成の場合、上記拡大室を、上記点火栓ユニットと吸気集合管との間のスペースを有効に活用して配設することができる。

一方、上記気筒列方向に延びる開閉弁の弁軸を、上記点火栓ユニットよりも車両前側に配設することによって、この開閉弁を駆動させる駆動軸を設ける際に、各吸気岐管毎の開閉弁のすべてと結合する１本のシャフト軸を、上記点火栓ユニットとの干渉を避けて、設けることができる。

さらに、該開閉弁が上記点火栓ユニットよりも車両前側にあるため、該開閉弁が配設される短管と吸気管との連通部も点火栓ユニットよりも前に位置することになり、開閉弁の開閉による吸気管長差を大きくすることができる。その結果、広範囲のエンジンの回転数に対して吸気の充填効率を好適化することができる。

第４の発明では、上記エンジンは、直列４気筒エンジンとする。そして、上記エンジンの第１乃至第４気筒に対応する第１乃至第４吸気岐管は、シリンダヘッドカバー上方に並設され、上記吸気集合管は、気筒列方向において上記第１吸気岐管と第４吸気岐管との間の略中央位置に対応する位置に配置され、その下部にはエアクリーナユニットに連通する新気パイプが連結されており、上記４つの吸気岐管のうち第２気筒及び第３気筒に対応する第２及び第３吸気岐管は、それぞれその上流端が上記吸気集合管の上部にその上方から接続されるとともに、第１気筒及び第４気筒に対応する第１及び第４吸気岐管は、それぞれ上記吸気集合管における、第２及び第３吸気岐管の接続部よりも車両前側部分にその側方から接続され、上記第１乃至第４吸気岐管の長さは、略等長に設定されている。

上記の構成の場合、エンジン前方から順に、４つの気筒を第１気筒、第２気筒、…、第４気筒とし、それらに対応する４つの吸気岐管を第１吸気岐管、第２吸気岐管、第３吸気岐管、第４吸気岐管はシリンダヘッドカバー上方に並設されている。また、上記吸気集合管は、エンジンの車両後部側であって、気筒列方向において第１吸気岐管と第４吸気岐管との間の略中央位置に対応する位置に配設されている。すなわち、上記吸気集合管は、第２吸気岐管と第３吸気岐管とに相対する位置に配設されることになり、気筒列方向についてコンパクトな構成となる。そして、上記第１乃至第４吸気岐管の長さが略等長となるように各吸気岐管を配設している。

したがって、エンジン長手方向に延びる大きな吸気集合管を設ける場合に比べて、吸気集合管を最低限の容量を持つ小さい集合管として、各吸気岐管を上記構成とすることによって、吸気系をコンパクト化できるとともに、各吸気岐管の長さを長くかつ等長としてエンジンの低速トルクを向上させつつ、各吸気岐管から気筒への吸気の充填効率を均一化できる。

第５の発明は、第１乃至４の何れか１つの発明において、上記各吸気岐管は、エンジン平面視において、上記各気筒の中央部に立設されて上記シリンダヘッドカバー上面から上方に突出する点火栓ユニットに対してエンジン前後方向にオフセットするとともに、エンジン後面視において、少なくともその一部が上記各点火栓ユニットと上下方向に重なって配置されているものとする。

上記の構成の場合、上記シリンダヘッドカバーの上面には、エンジンの各気筒の中央部に立設された上記点火栓ユニットが突出しているが、上記各吸気岐管は、エンジン平面視において、該点火栓ユニットに対してエンジン前後方向にオフセットされ、それによって、隣り合う吸気岐管は該点火栓ユニットを挟むように配置されている。そして、エンジン後面視において、各吸気岐管の少なくとも一部を該点火栓ユニットと上下方向に重ねて配置することによって、上記各吸気岐管は、各点火栓ユニットとの干渉を回避しつつ、該吸気岐管と各点火栓ユニットとが上下方向にオーバーラップする分だけエンジンの全高を抑えることができる。

つまり、エンジンの全幅及び全高を抑えて、上記吸気マニホールドをコンパクトに配置することができる。その結果、狭小なエンジンルーム内に上記吸気マニホールドを含むエンジン全体の占有スペースをさらに小さくすることができる。

上記の発明によれば、エンジンルーム内に、吸気ポートを車両前方側面に位置するように横置き搭載された直列多気筒エンジンの吸気装置において、上記吸気岐管を該吸気ポートからシリンダヘッドカバーの上方を通って車両後方へ延設することによって、吸気系を含むエンジンの全幅を抑えることができ、その結果、エンジンの車両前方にクラッシャブルゾーンを確保することができる。また、エンジンを略垂直に配置しても上記吸気岐管をボンネットの前傾形状に沿って車両後方が高くなるように傾斜配置することによって、該吸気岐管とボンネットとの間にクラッシャブルゾーンを確保できるとともに、該吸気岐管の車両後側部の下方かつシリンダヘッドカバーの上方に上記吸気管長可変装置を効果的に配設することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
図１から６は本発明の第１実施形態に係るエンジンを示す。１は車両前部に位置するエンジンルームであって、１１は該エンジンルーム１の前端を区画するシュラウドアッパー、１２は該エンジンルーム１の後端を区画するダッシュパネル（図示省略）の上面に配置されたカウルアッパパネル、１３は車両前方に向かって地上高が低くなるように傾斜してエンジンルーム１の上面を区画するボンネット、１４はエンジン２の車両前方に配設されたラジエータである。２はエンジンルーム１内に横置きに搭載された直列４気筒エンジン、７はバッテリ、８はブレーキの真空倍力装置である。

図１、２に示すように、エンジンルーム１は車両前後方向について特に狭く、この狭小なエンジンルーム１内にエンジン２が横置きかつ略垂直に搭載されている。そして、このエンジン２後方（車幅方向左側）にはエアクリーナユニット６が配設されている。また、エンジン２の車両左側方にバッテリ７が、車両右側かつ車両後方に真空倍力装置８が配設されている。こうして、狭小なエンジンルーム１であっても、エンジン２を中心にスペースを有効に活用している。さらに、エンジン機能部品の中でも比較的容積の大きいバッテリ７と真空倍力装置８をエンジンルーム１の幅方向左右にそれぞれ配置することによって、エンジンルーム１内のレイアウトのバランスをとっている。

上記エンジン２は、４つの気筒（図示省略）がエンジン長手方向に直列に並んだ直列４気筒エンジンである。エンジン前部（図１の右側）には、シリンダヘッドに配設された図示省略のカムシャフトの前端部に設けられた２つのカムスプロケットと、クランクシャフトのエンジン前端部に設けられたクランクスプロケットが位置するとともに、これらカムスプロケット及びクランクスプロケットにはタイミングチェーン２３が巻架されている。そして、これら各スプロケットとタイミングチェーン２３を収容するチェーン室２４が画成されている。エンジン後部（図１の左側）には、変速機２５が配設されている（図４、６にのみ図示）。また、エンジン左側面（図１の上側）には、各気筒に個別に連通する吸気ポートが配設される一方、エンジン右側面（図１の下側）には、各気筒に個別に連通する排気ポートが配設されている。このように、このエンジン２は、前方吸気、後方排気となっている。

上記エンジン２は、図４に示すように、シリンダブロック２１の上部にシリンダヘッド２２が配設され、このシリンダヘッド２２の上部はシリンダヘッドカバー３により覆われている。また、該シリンダヘッドカバー３の前端部３ａは、上記シリンダヘッド２２の前端よりもエンジン前方に延びていて、上記チェーン室２４の上面を画成する。このシリンダヘッドカバー前端部３ａには、エンジンオイルを注入するためのエンジンオイル注入口３ｂが設けられている。各気筒中心部には点火栓ユニット３１、３１、…が立設されており、各点火栓ユニット３１は、シリンダヘッドカバー３から上方に突出している。この各点火栓ユニット３１は、エンジン平面視で、エンジン前後方向に等間隔をあけて直線状に並ぶとともに、エンジン幅方向に上記各吸気ポート及び排気ポートと直線状に並んでいる。尚、エンジン前方から順に第１気筒３１ａ、第２気筒３１ｂ、第３気筒３１ｃ、第４気筒３１ｄとする。

上記吸気ポートを介して気筒に吸気を送り込む吸気マニホールド４は、図３に示すように、上記エンジン２の上側を覆うように配設されている。この吸気マニホールド４は、各々が独立した４つの吸気岐管４１、４１、…と、該吸気岐管４１、４１、…と連通する吸気集合管４５と、エンジン２の回転数に応じて吸気管長を切り替えることによって吸気の充填効率を好適化する吸気管長可変装置４６とからなる。尚、この吸気マニホールド４は、ＥＧＲ分配ユニット４９を介してエンジン２の吸気側に取り付けられている。

一方、図４に示すように、排気ポートを介して気筒内の既燃ガスを排出する排気マニホールド５は、上記エンジン２の右側面に配設されている。この排気マニホールド５は各排気ポートと連通する排気岐管と、この排気岐管が１つに集合する排気集合管とからなる。また、排気の一部はＥＧＲホース５１を介して上記ＥＧＲ分配ユニット４９へ送られ、再循環される。

上記各吸気岐管４１は、エンジン２よりも車両前側に位置して上記吸気ポートと連通する下流湾曲部４２と、シリンダヘッドカバー３の上方に位置して該下流湾曲部４２と連続する延伸部４３と、車両後側に位置して該延伸部４３と連続する上流湾曲部４４とからなる。また、吸気集合管４５は、エンジン２の車両後方に配設されており、上記上流湾曲部４４の端部は吸気集合管４５と連通している。尚、エンジン前方から順に第１吸気岐管４１ａ、第２吸気岐管４１ｂ、第３吸気岐管４１ｃ、第４吸気岐管４１ｄとし、それぞれに対応する下流湾曲部４２、延伸部４３及び上流湾曲部４４にも同様の符号ａ〜ｄを付して表す。

上記各延伸部４３は、図１、３に示すように、車両前後方向に延びる略直管であり、対応する気筒に立設された点火栓ユニット３１に対して、エンジン前方側にオフセットしている。つまり、第１延伸部４３ａは、エンジン最前部の点火栓ユニット３１と上記エンジンオイル注入口３ｂとの間に位置している。第２〜第４延伸部４３ｂ〜４３ｄは、それぞれ、隣り合う２つの点火栓ユニット３１の間に位置している。

また、図３、５に示すように、各延伸部４３は、ボンネット１３の前傾形状に沿って車両後方が高くなるように配設されており、エンジン後面視で該点火栓ユニット３１と一部が重なっている。

上記各下流湾曲部４２は、図３、５、６に示すように、上記各吸気ポートから車両前方かつ上方に延出し、さらに車両後方へ湾曲していて、上記各延伸部４３に連なっている。そして、この各下流湾曲部４２は、図６に示すように、車両前方からエンジン２を見たときに、該各下流湾曲部４２の上部がその下部よりもエンジン前側に位置するようにエンジン前方へ傾斜している。こうして、エンジン前後方向に互いにずれて配置される吸気ポートと延伸部４３とが互いに連通している。

上記各上流湾曲部４４は、図３、５に示すように、上記各延伸部４３と連続し、下方へ向かって湾曲して、上記吸気集合管４５に連通している。

上記吸気集合管４５は、図１、４に示すように、エンジン２上部の車両後方側において上記吸気岐管４１の下方位置に、第１上流湾曲部４４ａの位置から第４上流湾曲部４４ｄの位置まで気筒列方向に延びて配設されている。そして、この吸気集合管４５の上面部に各上流湾曲部４４の端部が連結される一方、エンジン後側端部には、マニホールド側新気パイプ４５ａがエンジン後方へ向かって略水平に延設されている。

そうして車両後方が高くなるように配設された上記吸気岐管４１、４１、…の車両後側部とシリンダヘッドカバー３との間にはスペースが形成されており、この吸気岐管４１、４１、…よりも下方かつシリンダヘッドカバー３よりも上方のスペースを活用して上記吸気管長可変装置４６は配設されている。

そして、上記吸気管長可変装置４６は、図５に示すように、上記吸気集合管４５と点火栓ユニット３１、３１、…との間に、該各延伸部４３とエンジン平面視で交差するように気筒列方向に延設された拡大室４６ａと、上記各延伸部４３の長手方向略中央部に形成された開口部４６ｂと、この各開口部４６ｂから該各延伸部４３の下側を通って上記拡大室４６ａに車両前方から連通する短管部４６ｃと、この各短管部４６ｃ内に配設された開閉弁４６ｄとからなる。この拡大室４６ａは、吸気集合管４５に対してエンジン後面視において並設されており、その車両後端は、気筒列方向に亘って上記吸気集合管４５と連通している。これにより、吸気集合管４５と各延伸部４３とは、各短管部４６ｃを介しても連通することになる。

そして、上記開閉弁４６ｄはエンジンの回転数に応じて開閉が切り替えられ、このことによって、上記吸気集合管４５から各上流湾曲部４４、各延伸部４３及び各下流湾曲部４２を通って各吸気ポートへ吸気を送り込む管路長の長い低速用吸気経路と、吸気集合管４５から拡大室４６ａ、各短管部４６ｃ、延伸部４３の下流側部分及び各下流湾曲部４２を通って各吸気ポートへ吸気を送り込む管路長の短い高速用吸気経路とを切り替えることができる。

また、上記各開閉弁４６ｄは、上記各点火栓ユニット３１よりも車両前側に位置するとともに、その弁軸４６ｅはエンジンの気筒列方向に延びている。そのため、全開閉弁４６ｄを駆動する１本のシャフト軸（図示省略）を、上記各点火栓ユニット３１との干渉を避けて、気筒列方向に延設することができる。さらに、各開閉弁４６ｄを各点火栓ユニット３１よりも車両前側に配設することによって、上記各開口部４６ｂも必然的に該各点火栓ユニット３１よりも車両前側に位置することになる。その結果、上記低速用吸気経路と高速用吸気経路との管路長の差を大きくすることができ、広範囲のエンジンの回転数に対して吸気の充填効率を好適化することができる。

上記エアクリーナユニット６は、図１、３、６に示すように、エアクリーナケース６１と、別個に作られた２つのレゾナンスチャンバ６２、６３とを有し、上記変速機２５の上方に一体的に配置されている。

上記エアクリーナケース６１は、図２に示すように、上部のダスティサイド室６１ａと、下部のクリーンサイド室６１ｂとを有する。このダスティサイド室６１ａとクリーンサイド室６１ｂとは傾斜配置されたエアクリーナエレメント６１ｃによって画成されている。そして、クリーンサイド室６１ｂは車両後方側に新気取り出し口６１ｅを有する。

上記エアクリーナエレメント６１ｃは、車両後方へ向かって高さ位置が高くなるように傾斜配置されている。このため、該エアクリーナエレメント６１ｃをエアクリーナケース６１に垂直又は水平に配置する場合と比較して、エアクリーナケース６１内におけるエアクリーナエレメント６１ｃの面積を大きくすることができる。また、これによって、上記クリーンサイド室６１ｂは、車両後方へ向かって上下方向に拡大しており、該クリーンサイド室６１ｂの車両後方部は、上記新気取り出し口６１ｅを配設するための十分なスペースが確保される。

また、上記エアクリーナケース６１の下部は、図２、４に示すように、エンジン後面視においてシリンダヘッドカバー３及びシリンダヘッド２２と重なる位置に配置されており、上記エアクリーナユニット６の配設位置ができるだけ低くされている。

上記新気取り出し口６１ｅは、上記クリーンサイド室６１ｂの車両後方部から車両後方かつ上方へ向かって延出している。そして、この新気取り出し口６１ｅには、エアクリーナ側新気パイプ６１ｆの上流端が接続されている。該エアクリーナ側新気パイプ６１ｆの下流端は上記吸気集合管４５へ向かって湾曲して、スロットル弁ユニット６１ｇの上流側に接続されている。一方、このスロットル弁ユニット６１ｇの下流側には、上記マニホールド側新気パイプ４５ａが接続されている。

上記マニホールド側新気パイプ４５ａは、吸気集合管４５から略水平に延設されているため、エアクリーナ側新気パイプ６１ｆ及びスロットル弁ユニット６１ｇは、図４に示すように、上記吸気マニホールド４と略同じ高さとなっており、エンジン上方へ突出して、エンジン全高を高くすることはない。

また、上記レゾナンスチャンバ６２は、図１に示すように、ダスティサイド室６１ａのエンジン前方側に隣接しており、その一部は、上記第４吸気岐管４１ｄがエンジン前方にオフセットすることによって形成された、シリンダヘッドカバー３の上方のスペースに、エンジン平面視でシリンダヘッドカバー３と重なるように配設されている。

上記レゾナンスチャンバ６３は、図１〜３に示すように、上記エアクリーナ側新気パイプ６１ｆの下側であって、クリーンサイド室６１ｂの車両後方側に隣接している。

ダスティサイド室６１ａに導入された新気は、エアクリーナエレメント６１ｃによって浄化され、クリーンサイド室６１ｂに導入される。そして、クリーンサイド室６１ｂの車両後部の新気取り出し口６１ｅから取り出された新気は、エアクリーナ側新気パイプ６１ｆから、スロットル弁ユニット６１ｇを介してマニホールド側新気パイプ４５ａを通り、上記吸気マニホールド４の吸気集合管４５に送り込まれる。そして、上記２つのレゾナンスチャンバ６２、６３を設けることにことによって、異なる２つの周波数の共鳴振動が抑制される。

上記の構成の場合、吸気マニホールド４は、図３、５に示すように、その延伸部４３がエンジン２の上方に配設されるため、エンジン２の左側面から車両前方に突出するのは上記各下流湾曲部４２のみとなり、エンジン幅、すなわち、車両前後方向への外寸を小さくすることができる。

そして、図３、５、６に示すように、上記延伸部４３をシリンダヘッドカバー３の上方に配設しても、その延伸部４３はシリンダヘッドカバー３上方に突出する点火栓ユニット３１に対してエンジン前方へオフセットされるとともに、エンジン後面視で該点火栓ユニット３１と重なるように配設されているため、エンジンの全高が可及的に抑えられる。

また、上記各延伸部４３のエンジン前方へのオフセットは、図６に示すように、上記各下流湾曲部４２を、車両前方からのエンジン側面視で上記各下流湾曲部４２の上部をエンジン前方側に傾斜させることによって実現されている。このことによって、延伸部４３の高さ位置を低くして、吸気ポートと延伸部４３との高低差が小さくなっても、該各下流湾曲部４２の曲率半径が大きくなり、その結果、吸気マニホールド４の吸気抵抗が抑えられ、各気筒への吸気の充填効率が向上する。

さらに、上記各延伸部４３は、図１に示すように、各点火栓ユニット３１に対し、エンジン後方へではなく、エンジン前方にオフセットさせることによって、第４延伸部４３ｄよりもエンジン後方のシリンダヘッドカバー３上方のスペースが確保される。また、上記エンジンオイル注入口３ｂがシリンダヘッドカバー前端部３ａに形成されることによって、エンジン最前部の点火栓ユニット３１の前方にスペースが確保され、上記第１延伸部４３ａとエンジンオイル注入口３ｂとは干渉しない。

また、上記延伸部４３をエンジン前方にオフセットさせることによって確保された、エンジン最後部の点火栓ユニット３１よりもエンジン後方のシリンダヘッドカバー３上方のスペースを有効に活用しつつ、上記エアクリーナユニット６を変速機２５上方に配設することができる。

さらに、上記吸気マニホールド４を含めたエンジン２の全幅、すなわち、車両前後方向への外寸が小さくなったことによって、エンジン２の占有スペースを車両前後方向について小さくするためにエンジン２を車両後方に傾斜させてる必要がなく、図２に示すように、エンジン２を略垂直に配設しても、エンジン２の車両前方に位置するラジエータ１４との間にクラッシャブルゾーンを確保することができる。

そして、上記吸気岐管４１は、上記ボンネット１３の前傾形状に沿って、車両後方が高くなるように配設されることによって、各吸気岐管４１とボンネット１３との間に該各吸気岐管４１の長手方向に亘ってクラッシャブルゾーンが確保される。

それとともに、該吸気岐管４１、４１、…、上記シリンダヘッドカバー３及び吸気集合管４５によって形成される車両側面視で略三角形状のスペースに、上記吸気管長可変装置４６をコンパクトに配設することができる。すなわち、吸気岐管４１、４１、…の下方には、上記拡大室４６ａと吸気集合管４５が位置することになるが、これらは上下方向に重なるのではなく、車両前後方向に併設されるため、吸気マニホールド４の全高が抑えられる。

さらに、エンジン平面視において該拡大室４６ａ及び吸気集合管４５は、吸気岐管４１、４１、…によって隠蔽されるため、エンジンカバーを設けない場合であってもエンジン２上面の見映えが向上する。

また、上記各吸気岐管４１は、下流湾曲部４２、延伸部４３及び上流湾曲部４４によってエンジン２の車両前方から車両後側まで延設されるため、吸気岐管４１、４１、…の長さを長くでき、エンジン２の低速トルクを向上させることができる。

したがって、その結果、狭小なエンジンルーム１内において、エンジン２の車両前方に位置するラジエータ１４とクラッシャブルゾーンを有しつつ、車両前後方向についてコンパクトにエンジン２を搭載することができる。

また、狭小なエンジンルーム１内において、ボンネット１３とエンジン２との間にクラッシャブルゾーンを有しつつ、車両上下方向についてもコンパクトにエンジン２を搭載することができる。

そして、狭小なエンジンルーム１においてスペースを有効に活用してエンジン機能部品を配置することができる。

さらに、略垂直に配設されたエンジン２とその上方のボンネット１３との間には、車両後方へ向かって上下方向に拡大するスペースが形成されるが、このスペースに、上記吸気管長可変装置４６を有する吸気マニホールドをコンパクトに配設することができる。

《第２実施形態》
上記第１実施形態においては、低速用吸気経路と高速用吸気経路とを有する構成の吸気マニホールド４を採用しているが、これに限るものではない。また、エアクリーナユニット６も、第１実施形態とは異なる構成を採用することが可能である。以下、吸気マニホールド及びエアクリーナユニットとして、それぞれ上記第１実施形態とは異なる構成を採用した第２実施形態について説明する。尚、以下では、上記第１実施形態と同一の構成については同じ符号を付し、それ以上の説明を省略する。

第２実施形態に係る吸気マニホールド９は、図７〜１０に示すように、各々が独立した４つの吸気岐管９１、９１、…と、該吸気岐管９１、９１、…と連通して、１つに集合する吸気集合管９５と、エンジン２の回転数に応じて吸気管長を切り替えることによって吸気の充填効率を好適化する吸気管長可変装置９６とからなる。

上記各吸気岐管９１は、エンジン２よりも車両前側に位置して上記吸気ポートと連通する下流湾曲部９２と、シリンダヘッドカバー３の上方に位置して該下流湾曲部９２と連続する延伸部９３と、車両後側に位置して該延伸部９３と連続する上流湾曲部９４とからなる。尚、エンジン前方から順に第１吸気岐管９１ａ、第２吸気岐管９１ｂ、第３吸気岐管９１ｃ、第４吸気岐管９１ｄとし、それぞれに対応する下流湾曲部９２、延伸部９３及び上流湾曲部９４にも同様の符号ａ〜ｄを付して表す。また、上記吸気集合管９５は、エンジン２の車両後部側において、気筒列方向について上記第１吸気岐管と第４吸気岐管との間の略中央位置に対応する位置に配設されており、上記上流湾曲部９４の端部は吸気集合管９５と連通している。

上記下流湾曲部９２は第１実施形態と同じ構成であり、エンジン２よりも車両前側で湾曲していて、エンジン前方に傾斜して配置されている。

上記各延伸部９３は、図７に示すように、対応する気筒に立設された点火栓ユニット３１に対しエンジン前側にオフセット配置されており、エンジン後面視で該点火栓ユニット３１と一部が重なるように配置されている（図１０参照）。このとき、第１延伸部９３ａは、エンジン最前部の点火栓ユニット３１と上記エンジンオイル注入口３ｂとの間に位置している。

また、上記上流湾曲部９４、９４、…は、図９、１０に示すように、それぞれ上記各点火栓ユニット３１よりも車両後方側において、エンジン２の気筒列方向中央側に向かって湾曲して集合しており、そこからエンジン２の車両後方部においてさらに下方へ向かって湾曲している。

上記吸気集合管９５は、図７、８に示すように、エンジン２の車両後方の、上記第２上流湾曲部９４ｂ及び第３上流湾曲部９４ｃに相対する位置において、その第２及び第３上流湾曲部９４ｂ、９４ｃよりも下方位置に配置されている。そして、第２上流湾曲部９４ｂ及び第３上流湾曲部９４ｃは、図９、１０に示すように、上記吸気集合管９５の上方からその上部に接続され、第１上流湾曲部９４ａ及び第４上流湾曲部９４ｄは上記第２上流湾曲部９４ｂ、第３上流湾曲部９４ｃよりも車両前方側で吸気集合管９５の側方からその上部に接続されている。かかる構成とすることによって、吸気系をコンパクト化できるとともに、各吸気岐管９１の長さを長くかつ等長としてエンジン２の低速トルクを向上しつつ、各吸気岐管９１からの気筒への充填効率を均一化することができる。

上記吸気集合管９５のエンジン後部には、図８に示すように、マニホールド側新気パイプ９５ａがエンジン後方へ略水平方向に延設されている。このマニホールド側新気パイプ９５ａは、上記スロットル弁ユニット６１ｇに接続されている。

また、上記各吸気岐管４１は、図９、１０に示すようにボンネット１３の前傾形状に沿って車両後方が高くなるように配設されおり、該吸気岐管９１、９１、…の車両後側部とシリンダヘッドカバー３との間に形成されたスペースに、上記吸気管長可変装置９６が配設されている。

上記吸気管長可変装置９６は、図１０に示すように、上記吸気集合管９５と点火栓ユニット３１、３１、…との間に、該各延伸部９３とエンジン平面視で交差するように気筒列方向に延設された拡大室９６ａと、上記各延伸部９３の長手方向略中央部に形成された開口部９６ｂと、この各開口部９６ｂから該各延伸部９３の下側を通って上記拡大室９６ａに車両前方から連通する短管部９６ｃと、この各短管部９６ｃ内に配設された開閉弁９６ｄとからなる。この拡大室９６ａは、上記第１実施形態の拡大室４６ａとは異なり、上記吸気集合管９５とは連通しておらず、上記各短管部９６ｃとのみ連通している。すなわち、この拡大室９６ａは、各延伸部９３同士を上記各開口部９６ｂ近傍で連通させる連通管の役割を果たす。

そして、この開閉弁９３ｄは、エンジン２の回転数に応じて開閉が切り替えられる。具体的には、エンジン２の回転数が低速時には開閉弁９６ｄを閉じる一方、高速時には開閉弁９６ｄを開けることによって、吸気の基本圧力波が反転する圧力反転部を替えて、吸気の充填効率を好適化している。

また、上記各開閉弁９６ｄは、上記各点火栓ユニット３１よりも車両前側に位置するとともに、その弁軸９６ｅはエンジンの気筒列方向に延びている。そのため、全開閉弁９６ｄを駆動する１本のシャフト軸（図示省略）を、上記各点火栓ユニット３１との干渉を避けて、気筒列方向に延設することができる。さらに、各開閉弁９６ｄを各点火栓ユニット３１よりも車両前側に配設することによって、上記各開口部９６ｂも必然的に該各点火栓ユニット３１よりも車両前側に位置することになる。その結果、上記低速用吸気経路と高速用吸気経路との管路長の差を大きくすることができ、広範囲のエンジンの回転数に対して吸気の充填効率を好適化することができる。

さらに、エンジン平面視において該拡大室９６ａ及び吸気集合管９５は、吸気岐管９１、９１、…によって隠蔽されるため、エンジンカバーを設けない場合であってもエンジン２上面の見映えが向上する。

また、上記各吸気岐管９１は、下流湾曲部９２、延伸部９３及び上流湾曲部９４によってエンジン２の車両前方から車両後側まで延設されるため、吸気岐管９１、９１、…の長さを長くでき、エンジン２の低速トルクを向上させることができる。

第２実施形態に係るエアクリーナユニット１０は、図７、１１に示すように、エアクリーナケース１０１と、別個に作られた２つのレゾナンスチャンバ１０２、１０３とを有し、上記変速機２５（図示省略）の上方に一体的に配置されている。

上記エアクリーナケース１０１は、図１１に示すように、下部のダスティサイド室１０１ａと、上部のクリーンサイド室１０１ｂとを有する。このダスティサイド室１０１ａとクリーンサイド室１０１ｂとは傾斜配置されたエアクリーナエレメント１０１ｃによって画成されている。そして、クリーンサイド室１０１ｂは車両後方側に新気取り出し口１０１ｅを有する。

上記エアクリーナエレメント１０１ｃは、車両後方へ向かって高さが低くなるように傾斜配置されている。このため、エアクリーナケース１０１内におけるエアクリーナエレメント１０１ｃの面積を大きくすることができる。また、これによって、上記クリーンサイド室１０１ｂは、車両後方へ向かって高さが高くなっており、該クリーンサイド室１０１ｂの車両後方部は、上記新気取り出し口１０１ｅを配設するための十分なスペースが確保される。

上記新気取り出し口１０１ｅは、上記クリーンサイド室１０１ｂの車両後方部から車両後方へ向かって延出している。そして、この新気取り出し口１０１ｅには、エアクリーナ側新気パイプ１０１ｆの上流端が接続されている。該エアクリーナ側新気パイプ１０１ｆの下流端は上記吸気集合管９５へ向かって湾曲して、スロットル弁ユニット６１ｇの上流端に接続されている。一方、このスロットル弁ユニット６１ｇの下流端には、上記マニホールド側新気パイプ９５ａが接続されている。

よって、上記マニホールド側新気パイプ９５ａ、エアクリーナ側新気パイプ１０１ｆ及びスロットル弁ユニット６１ｇは、図８、１１に示すように、上記吸気マニホールド９と略同じ高さとなっており、エンジン上方へ突出して、エンジン全高を高くすることはない。

また、上記レゾナンスチャンバ１０２は、図７に示すように、エアクリーナケース１０１のエンジン前方側に隣接しており、その一部は、上記第４吸気岐管９１ｄがエンジン前方にオフセットすることによって形成された、シリンダヘッドカバー３の上方のスペースに、エンジン平面視でシリンダヘッドカバー３と重なるように配設されている。レゾナンスチャンバ１０３は、上記エアクリーナ側新気パイプ１０１ｆの下側であって、クリーンサイド室１０１ｂの車両後方側に隣接している。これら２つのレゾナンスチャンバ１０２、１０３を設けることによって、異なる２つの共鳴周波数の振動を抑制することができる。

よって、上記ダスティサイド室１０１ａに導入された新気は、エアクリーナエレメント１０１ｃによって浄化され、クリーンサイド室１０１ｂに導入される。そして、上記新気取り出し口１０１ｅから取り出された新気は、エアクリーナ側新気パイプ１０１ｆから、スロットル弁ユニット６１ｇを介してマニホールド側新気パイプ９５ａを通り、上記吸気マニホールド９の吸気集合管９５に送り込まれる。

これら吸気マニホールド９及びエアクリーナユニット１０を採用しても、第１実施形態と同様に、狭小なエンジンルーム１内において、エンジン２の車両前方及び上方にクラッシャブルゾーンを有しつつ、コンパクトにエンジン２を搭載することができるとともに、吸気管長可変装置を効率的に配置することができる。

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態１について、以下のような構成としてもよい。すなわち、第１、２実施形態として示した吸気マニホールド４、９とエアクリーナユニット６、１０とは自由に組み合わせることが可能である。

また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては上記各延伸部４３、９３を各点火栓ユニット３１に対してエンジン前方にオフセットさせているが、エンジン後方にオフセットさせる構成としてもよい。

本発明の第１実施形態に係るエンジンを示す平面図である。 同エンジンの前方斜視図である。 同エンジンの背面図である。 吸気マニホールドの一部断面図である。 同エンジンの正面図である。 同エンジンの右側面図である。 第２実施形態に係るエンジンを示す平面図である。 同エンジンの背面図である。 同エンジンの左側面図である。 吸気マニホールドの一部断面図である。 同エンジンの右側面図である。

符号の説明

１ エンジンルーム
１３ ボンネット
２ エンジン
３ シリンダヘッドカバー
３１ 点火栓ユニット
４ 吸気マニホールド
４１ 吸気岐管
４４ 上流湾曲部
４５ 吸気集合管
４５ａ マニホールド側新気パイプ（新気パイプ）
４６ 吸気管長可変装置
４６ａ 拡大室（可変吸気用拡大室）
４６ｃ 短管部（短管）
４６ｄ 開閉弁
４６ｅ 弁軸
６ エアクリーナユニット

Claims (5)

1. 吸気ポートが車両前方側面に、排気ポートが車両後方側面に位置するように車両のエンジンルームに横置き搭載した直列多気筒エンジンの吸気装置であって、
   上記吸気ポートからエンジンのシリンダヘッドカバー上方を通って車両後方へ延設された複数の吸気岐管と、上記エンジンの車両後部側で上記吸気岐管と連通して１つに集合させる吸気集合管と、吸気管長を変える吸気管長可変装置と、を有する吸気マニホールド、を備え、
   上記吸気管長可変装置は、上記各吸気岐管に連通する短管と、該短管を介して各吸気岐管に連通する可変吸気用拡大室と、上記拡大室と各吸気岐管とを連通・遮断させる開閉弁と、を有し、
   上記エンジンルームは、その上面を車両前方に向かって地上高が低くなるように傾斜している前傾形状のボンネットによって画成され、
   上記エンジンは、略垂直に配置され、
   上記吸気岐管は、上記シリンダヘッドカバー上方位置において、上記ボンネットの前傾形状に沿って車両後方が高くなるように傾斜配置され、
   上記拡大室は、上記吸気岐管の車両後側部と上記シリンダヘッドカバーとの間に配置されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 請求項１に記載のエンジンの吸気装置において、
   上記各吸気岐管は、その上流端部が下方に湾曲して上記吸気集合管に連通する上流湾曲部とされ、
   上記吸気集合管と上記拡大室とは、上記上流湾曲部よりも車両前側でエンジン後面視において車両前後方向に並設されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
3. 請求項１又は２に記載のエンジンの吸気装置において、
   上記エンジンは、各気筒の中央部に立設されて上記シリンダヘッドカバーの上面から上方に突出する点火栓ユニットを有し、
   上記拡大室は、上記点火栓ユニットよりも車両後側に配設される一方、上記開閉弁は、上記点火栓ユニットよりも車両前側に配設され、
   上記開閉弁の弁軸は、エンジンの気筒列方向に延びていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
4. 請求項１又は２に記載のエンジンの吸気装置において、
   上記エンジンは、直列４気筒エンジンであって、
   上記エンジンの第１乃至第４気筒に対応する第１乃至第４吸気岐管は、シリンダヘッドカバー上方に並設され、
   上記吸気集合管は、気筒列方向において上記第１吸気岐管と第４吸気岐管との間の略中央位置に対応する位置に配置され、その下部にはエアクリーナユニットに連通する新気パイプが連結されており、
   上記４つの吸気岐管のうち第２気筒及び第３気筒に対応する第２及び第３吸気岐管は、それぞれその上流端が上記吸気集合管の上部にその上方から接続されるとともに、第１気筒及び第４気筒に対応する第１及び第４吸気岐管は、それぞれ上記吸気集合管における、第２及び第３吸気岐管の接続部よりも車両前側部分にその側方から接続され、
   上記第１乃至第４吸気岐管の長さは、略等長に設定されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つに記載のエンジンの吸気装置において、
   上記各吸気岐管は、エンジン平面視において、上記各気筒の中央部に立設されて上記シリンダヘッドカバー上面から上方に突出する点火栓ユニットに対してエンジン前後方向にオフセットするとともに、エンジン後面視において、少なくともその一部が上記各点火栓ユニットと上下方向に重なって配置されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。

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