JP2006063928A - ブローバイガス換気用の新気導入通路 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両レイアウトの制約を受けることなくブローバイガス換気用の新気導入通路で吸気音の音質向上を図る。
【解決手段】 内燃機関の吸気通路２に一端部が接続され、クランクケースの新気導入接続口に他端部が接続されてなるブローバイガス換気用の新気導入通路８において、吸気通路２との接続口より軸方向でクランクケースの新気導入接続口側の適宜な位置に、その通路断面積が急激に変化するよう仕切壁１６が形成されている。これによって、新気導入通路にレゾネータ機能を付与することができ、吸気音の音質向上を図る上で必要なレゾネータの設置個数を相対的に減らすことが可能となるので、車両レイアウトの制約を受けることなく吸気音の音質向上を図ることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ブローバイガス換気用の新気導入通路に関する。

車両に搭載される内燃機関において、筒内の燃焼室からクランクケース内に洩れるブローバイガスは、通常、内燃機関に吸気を供給する吸気通路にいわゆるブローバイ換気通路を介して還流される。そして、このブローバイガスの環流に伴い、クランクケース内の圧力を保つために、新気をクランクケース内へ導入する新気導入通路を、エアクリーナとスロットル弁との間の吸気通路から分岐させている。

例えば、特許文献１には、吸気ダクトが貫通し、かつこの吸気ダクトに連通する箱状のレゾネータに、内燃機関のブローバイガスを吸気系へ還流するためのブローバイ換気通路が接続された構成が開示されている。

ところで、自動車の静粛性への高い要求に対して、内燃機関の吸気脈動に伴う吸気音や、吸排気弁の着座音などの吸気系の騒音を低減するために、吸気通路の一部にレゾネータを設け、吸気音の音質向上を図ることが不可欠となっているが、吸気通路の一部にレゾネータを設けるにあたっては、衝突安全性への配慮、デザイン等の要求により車両レイアウトの制約を受ける事が多く、限られたスペース内に配置しなければならない。
特開平７−３０１１６５号公報

しかしながら、幅広い周波数域で吸気音の音質向上を図るためには、複数個のレゾネータを吸気通路に設ける必要がある。そのため、特許文献１のようにレゾネータを介してブローバイ換気通路を吸気通路に接続したとしても、スペース的な制約から、そもそも所望の音質向上を得るために必要な数のレゾネータを吸気通路に設けることが出来なくなってしまう虞がある。

そこで、本発明に係るブローバイガス換気用の新気導入通路は、内燃機関の吸気通路に一端部が接続され、クランクケースの新気導入接続口に他端部が接続されたものであって、吸気通路との接続口より軸方向でクランクケースの新気導入接続口側の適宜な位置に、その通路断面積が急激に変化する通路断面積変化部が形成されていることを特徴としている。これによって、新気導入通路は、通路断面積変化部を形成することで、内燃機関の吸気脈動に伴う吸気音や、吸排気弁の着座音などの吸気系の騒音といった吸気騒音を低減するレゾネータ機能を有することになる。つまり、新気導入通路により吸気騒音の低減が図れ、新気導入通路が吸気音の音質向上に寄与することになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のブローバイガス換気用の新気導入通路において、通路断面積変化部が、新気導入通路内に仕切壁を設けることにより形成されていることを特徴としている。これによって、仕切壁が新気導入通路内で通路断面積変化部を形成し、吸気通路と新気導入通路との接続口と、仕切壁と、の間で生じる気柱共鳴により吸気騒音の低減が図られる。また、仮にブローバイガスが新気導入通路内に流れ込んだ場合にも、仕切壁が吸気通路内にブローバイガス中のオイル成分が流入してしまうことを抑制・阻止する。

本発明によれば、ブローバイガス換気用の新気導入通路にレゾネータ機能を付与することができ、吸気音の音質向上（吸気騒音低減）を図る上で必要な数のレゾネータをスペース的な制約から吸気通路に設けることが困難な場合であっても、所望の音質向上を図ることができる。また、新気導入通路にレゾネータ機能を付与することで、機能統合による軽量化及びコスト低減を図ることができると共に、レゾネータの設置個数が相対的に減ることになるので車両レイアウトの制約を緩和することができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、車両のエンジンルーム内における内燃機関の吸気系の概略構成を模式的に示した説明図であって、空気取り入れ口１から吸気通路２内に取り入れられた空気は、エンジン本体３内の各気筒にそれぞれ導入されている。吸気通路２には、エアクリーナ４、スロットル弁５が設けられていると共に、スロットル弁５よりも吸気下流側の位置にクランクケース（図示せず）内に洩れ出たブローバイガスを吸気系へ環流させるブローバイガス換気通路６が接続されている。

本発明の第１実施形態における新気導入通路８を有する吸気通路２は、エアクリーナ４とスロットル弁５との間の区間において、エアクリーナ４からスロットル弁５へ空気を導く管状のダクト７と、ダクト７に対して接続された新気導入通路８の一部と、ダクト７に対して接続された複数のレゾネータ９（後述の図３を参照）と、が一体的に成形された樹脂製の複合ダクト１０となっている。この複合ダクト１０は、車両上下方向（図１における紙面垂直方向）に２分割される構造となっている。

新気導入通路８は、ブローバイガスの吸気系への環流に伴うクランクケース内の圧力調整保持を行うために吸気通路２内の新気（空気）をクランクケース内に導入するものであり、本実施形態においては、複合ダクト１０に一体に成形された新気導入通路本体部１１（後述の図３を参照）と、一端が新気導入通路本体部１１に接続され、他端がクランクケースに設けられた新気導入接続口（図示せず）に接続された、複合ダクト１０とは別体の新気導入通路別体部１２と、から大略構成されている。換言すれば、新気導入通路８の一端部は吸気通路２に接続され、新気導入通路８の他端部はクランクケースの新気導入接続口に接続されている。また、レゾネータ９は、エンジンの吸気脈動に伴う吸気音や、吸排気弁の着座音等の吸気系からの騒音低減を目的としたものである。

図２及び図３は、上述した複合ダクト１０を示すものであって、図２は図１におけるＡ矢視方向図であり、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

第１実施形態において、複合ダクト１０には６つのレゾネータ９が設けられている。具体的には、一端がダクト７に対して開口し、他端が閉塞端となる互いに軸方向の長さが異なる第１〜第４サイドブランチ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄからそれぞれ構成されるいわゆるサイドブランチ型の４つのレゾネータ９ａと、いわゆるヘルムホルツ型のレゾネータ９ｂ、９ｃである。レゾネータ９ｂは、連通路１４ａと、連通路１４ａを介してダクト７に接続された容積室１５ａとから構成されている。レゾネータ９ｃは、連通路１４ｂと、連通路１４ｂを介してダクト７に接続された容積室１５ｂとから構成されている。

サイドブランチ型の４つのレゾネータ９ａは、いわゆる気柱共鳴を得ることで極めて狭い周波数域（１ピーク）で吸気音や吸気系の騒音低減を図るものであり、ヘルムホルツ型のレゾネータ９ｂ、９ｃは、いわゆる空洞共鳴（ヘルムホルツ共鳴）を得ることでサイドブランチ型のレゾネータ９ａに比べて比較的広い周波数域で吸気音や吸気系の騒音低減を図るものである。そして、タイプの異なるこれら６つのレゾネータ９を、吸気脈動や吸排気弁の着座音等の影響を大きく受けて音質改善が望まれる複数の周波数域にそれぞれ対応させることで吸気音の騒音低減を図っている。

レゾネータ９ａは、目標とする周波数での吸気音もしくは吸気系の騒音低減が図られるように、サイドブランチ１３の軸方向の長さがそれぞれ設定されている。また、レゾネータ９ｂ、９ｃは、それぞれが目標とする周波数域での吸気音もしくは吸気系の騒音低減が図られるように、容積室１５ａ、１５ｂの容積、連通路１４ａ、１４ｂの長さ及び断面積がそれぞれ設定されている。

そして、さらに、この複合ダクト１０に一体に形成された新気導入通路本体部１１には、その通路断面積が急激に変化する通路断面積変化部が形成され、吸気音や吸気系の騒音低減を図る機能、すなわちレゾネータ機能を有するようになっている。

図３を用いて詳述すると、新気導入通路本体部１１は、複合ダクト１０内で略Ｌ字形状に折曲され、このＬ字に折曲された部分よりも新気下流側に、新気の流れを遮る仕切壁１６が設けられている。この仕切壁１６は、新気導入通路本体部１１の通路断面積を、その軸方向で急激に変化させることで新気導入通路本体部１１にレゾネータ機能を付与するものであって、図３及び図４に示すように、新気の流れに対して略直交するよう設けられている。つまり、この第１実施形態においては、仕切壁１６が通路断面積変化部に相当している。

尚、図中の１７は、複合ダクト１０に形成された、新気導入通路本体部１１と新気導入通路別体部１２との接続部であり、上述した新気導入通路別体部１２は、その一端がこの接続部１７に接続されている。また、新気導入通路別体部１２としては、ゴムホース等の可撓性を有する管路部材を用いれば取り回し上有利となる。そして、新気導入通路本体部１１に付与されるレゾネータ機能のチューニングは、新気導入通路本体部１１とダクト７との接続部分から仕切壁１６までの新気導入通路本体部１１の軸方向の長さを変化させることで行うことができる。例えば、高い周波数での吸気音もしくは吸気系の騒音低減を図る場合には、仕切壁１６を、新気導入通路本体部１１の軸方向で、新気導入通路本体部１１とダクト７との接続部分に近接させ、低い周波数での吸気音もしくは吸気系の騒音低減を図る場合には、仕切壁１６を、新気導入通路本体部１１の軸方向で、新気導入通路本体部１１とダクト７との接続部分から遠ざける。

このような第１実施形態においては、新気導入通路本体部１１に仕切壁１６を設けることにより、新気導入通路８にレゾネータ機能を付与することができ、吸気音の音質向上（吸気騒音低減）を図る上で必要な数のレゾネータ９をスペース的な制約から吸気通路２に設けることが困難な場合であっても、所望の音質向上を図ることができる。

また、新気導入通路８にレゾネータ機能を付与することで、機能統合による軽量化及びコスト低減を図ることができると共に、レゾネータ９の設置個数が相対的に減ることになるので車両レイアウトの制約を緩和することができる。

さらに、仮にブローバイガスが新気導入通路８に流れ込んだとしても、仕切壁１６によって吸気通路２（ダクト７）内への噴出を抑制することができ、スロットル弁５よりも吸気上流側の吸気通路２内にブローバイガス中のオイル成分が流入することを効果的に抑制・阻止することができる。つまり、仕切壁１６が新気導入通路８に流れこんだブローバイガスに対して、いわゆる邪魔板としても機能する。

尚、上述した第１実施形態においては、新気導入通路本体部１１が、レゾネータ９、及び吸気通路２の一部を構成するダクト７とユニット化されているが、新気導入通路８が単独で吸気通路２に接続されるように構成することも可能である。

また、通路断面積変化部の構造、すなわち新気導入通路８にレゾネータ機能を付与する構造は、新気導入通路８内に上述したような仕切壁１６を設けることにのみ限定されるものではなく、以下に説明する第２実施形態及び第３実施形態のように通路断面積変化部を構成することでも新気導入通路にレゾネータ機能を付与させることも可能である。

図５は、第２実施形態における新気導入通路２０の通路断面積変化部を模式的に示した説明図である。この第２実施形態における通路断面積変化部は、吸気通路２に接続された新気導入通路２０の一端部２０ａの通路断面積を、この一端部２０ａよりも新気下流側の通路断面積、すなわち一端部２０ａに連続する一般部２１の通路断面積に対して相対的に大きくなるよう形成し、かつ一端部２０ａと一般部２１とを、その接続部分でその通路断面積が急激に変化するよう接続することによって構成されている。尚、図５に示す第２実施形態においては、一端部２０ａの軸心に対して一般部２１の軸心が偏心するよう構成されているが、一端部２０ａの軸心と一般部２１の軸心とが同心となるよう構成してもよい。

図６は、第３実施形態における新気導入通路２５の通路断面積変化部を模式的に示した説明図である。この第３実施形態における通路断面積変化部は、新気導入通路２５の軸方向に沿った所定区間が、その前後の新気導入通路２５の通路断面積に対して大きくなるよう形成することによって構成されている。すなわち、吸気通路２に接続されると新気導入通路２５の一端側は、吸気通路２に接続される接続端部２６と、接続端部に連続する拡張部２７と、拡張部２７に連続する一般部２８と、から大略構成され、接続端部２６及び一般部２８の通路断面積に対して、拡張部２７の通路断面積が急激に大きくなるよう形成されている。尚、図６に示す第３実施形態においては、拡張部２７の軸心に対して一般部２８の軸心が偏心するよう構成されているが、拡張部２７の軸心と一般部２８の軸心とが同心となるよう構成してもよい。

本発明に係る内燃機関の新気導入通路を含む吸気系の概略構成を模式的に示した説明図。 図１におけるＡ矢示方向から見た複合ダクトの斜視図。 図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図。 図３のＣ−Ｃ線に沿った断面図。 本発明の第２実施形態における新気導入通路を模式的に示した説明図。 本発明の第３実施形態における新気導入通路を模式的に示した説明図。

符号の説明

２…吸気通路
７…ダクト
８…新気導入通路
９…レゾネータ
１０…複合ダクト
１１…新気導入通路本体部
１６…仕切壁（通路断面積変化部）

Claims (2)

1. 内燃機関の吸気通路に一端部が接続され、クランクケースの新気導入接続口に他端部が接続されてなるブローバイガス換気用の新気導入通路において、
   吸気通路との接続口より軸方向でクランクケースの新気導入接続口側の適宜な位置に、その通路断面積が急激に変化する通路断面積変化部が形成されていることを特徴とするブローバイガス換気用の新気導入通路。
2. 通路断面積変化部は、新気導入通路内に仕切壁を設けることにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス換気用の新気導入通路。

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