JP2007177753A - 内燃機関の遮音構造 - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクタから発生する音が室内へ伝搬することを防止することが可能な内燃機関の遮音構造を提供する。
【解決手段】内燃機関の遮音構造は、右バンク１０１１および左バンク１０１２を有するＶ型のシリンダブロック１０１と、右バンク１０１１に気体を供給する右バンク用吸気管２１と、左バンク１０１２に気体を供給し、右バンク用吸気管２１と交差する左バンク用吸気管２４と、左右のバンクおよび吸気管に囲まれた包囲空間２９に配置される筒内噴射用インジェクタ１１，１２と、筒内噴射用インジェクタ１１，１２から交差領域２８の間で包囲空間２９に配置される遮音部材２００とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、内燃機関の遮音構造に関し、特に燃料噴射装置から発生する音を遮音する内燃機関の遮音構造に関するものである。

従来、内燃機関の遮音構造は、たとえば特開２０００−１７９３５１号公報（特許文献１）に開示されている。
特開２０００−１７９３５１号公報

特許文献１では、エンジン本体の外部に設けられた直噴用燃料噴射弁の周囲に遮音カバーを設ける構造が開示されている。

Ｖ型エンジンでは、右バンクと左バンクとの間の狭い領域に燃料噴射装置が配置され、従来の技術ではこの狭い領域に遮音カバーを設けることが困難であるという問題があった。

そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、エンジン本体部から発生する音が車内へ伝播することを抑制することが可能な内燃機関の遮音構造を提供することを目的とする。

この発明に従って内燃機関の遮音構造は、左右のバンクを有するシリンダブロックと、右バンクに気体を供給する複数の第一吸気管と、左バンクに気体を供給し、第一吸気管と交差する複数の第二吸気管と、左右のバンクおよび第一および第二吸気管に囲まれた包囲空間に配置される燃料噴射装置と、燃料噴射装置から第一および第二吸気管の交差する交差領域の間で包囲空間に配置され、第一および第二吸気管双方に接触して複数の第一および第二吸気管が並ぶ方向に延在する遮音部材とを備える。

このように構成された内燃機関の遮音構造では、左右のバンクと第一および第二吸気管で囲まれた包囲領域に遮音部材を配置し、遮音部材は第一および第二吸気管双方に接触して複数の第一および第二吸気管が並ぶ方向に延在するため、包囲空間に配置される燃料供給装置の発生させる音を遮音部材が吸収することができる。

好ましくは、複数の第一および第二吸気管の間に遮音部材が配置される。この場合、複数の第一および第二吸気管間から音が漏れることを防止でき、より高い遮音性能を得ることができる。

さらに好ましくは、遮音部材は一体的に設けられる。この場合、遮音部材に隙間が生じることがないため遮音性能を高めることができる。

さらに好ましくは、交差領域から遮音部材までの間に隙間が設けられる。この場合、この隙間に空気が流通するため、隙間に接する遮音部材の温度を下げることができ、包囲空間の温度を下げることができる。その結果、包囲空間に配置される燃料噴射装置の温度を下げて燃料噴射装置内の燃料の気化を防止することができる。

好ましくは、内燃機関の遮音構造は、左右のバンクの上に配置されるシリンダヘッドと、シリンダヘッドと第一および第二吸気管との間に配置されるガスケットとをさらに備え、ガスケットと遮音部材が一体的に設けられる。この場合シリンダヘッドから第一および第二吸気管への熱の伝達を抑制することができる。そのため、包囲空間の温度上昇を抑制することができ、包囲空間に設けられた燃料噴射装置内で燃料が気化することを抑えることができる。

より好ましくは、遮音部材は発泡ウレタンで構成される。この場合、発泡ウレタンを使用することで、遮音性に優れ、さらに軽量で柔軟性を有しているため加工も容易となる。

好ましくは、遮音部材は燃料噴射装置の接触するように配置される。この場合、遮音部材は燃料噴射装置に接触して燃料噴射装置から発生する音をさらに確実に吸収することができる。

好ましくは、複数の第一および第二吸気管の間に遮音部材が嵌合する。この場合、遮音部材を第一および第二吸気管に係合させた状態で第一および第二吸気管をシリンダヘッドなどの他の部材に取付けることができ、組立性が向上する。

この発明に従えば、遮音性能が向上した内燃機関の遮音構造を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った内燃機関の遮音構造の断面図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１に従った内燃機関の遮音構造１は、内燃機関としてのエンジン１００に燃料を供給する燃料噴射装置としての筒内噴射用インジェクタ１１，１２と、エンジン１００に気体を供給する金属製吸気管構造体としてのインテークマニホールド２０と、インテークマニホールド２０に連結する樹脂製吸気管構造体としてのサージタンク部３０とを備える。

エンジン１００はシリンダブロック１０１を有し、シリンダブロック１０１内にピストン１１０が配置される。ピストン１１０はコネクティングロッドによりクランクシャフトに接続される。

シリンダブロック１０１は右バンク１０１１および左バンク１０１２を有し互いが交差するように、かつ互いが所定の角度をなすように構成している。右バンク１０１１と左バンク１０１２がなす角度は０°を超え１８０°未満であればよい。なお、この実施の形態ではＶ型のエンジンを示しているが、これに限られるものではなく、Ｗ型など、右バンクが左バンクに対して角度をなすようなエンジンに本発明を適用することが可能である。

右バンク１０１１上に右バンク用シリンダヘッド１２１が配置され、左バンク１０１２上に左バンク用シリンダヘッド１２２が配置されている。右バンク用シリンダヘッド１２１と左バンク用シリンダヘッド１２２とがシリンダヘッド１２０を構成している。シリンダヘッド１２０には点火プラグ１４１，１４２が配置される。点火プラグの両側に吸気用バルブ１８１および排気用バルブ１８２が設けられて燃焼室への混合気の流入および燃焼室から排気ガスの排出を制御する。吸気用バルブ１８１および排気用バルブ１８２はともにロッカーアーム１６５により駆動される。

右バンク１０１１と左バンク１０１２との間にはウォーターバイパスパイプ１５０が配置されている。

右バンク用シリンダヘッド１２１には筒内噴射用インジェクタ１１が配置され、左バンク用シリンダヘッド１２２には筒内噴射用インジェクタ１２が配置される。筒内噴射用インジェクタ１１，１２は燃焼室内へ直接的に燃料を噴射するための燃料噴射装置である。筒内用燃料噴射装置としての筒内噴射用インジェクタ１１，１２は右バンク１０１１と左バンク１０１２とで囲まれた領域に配置される。

右バンク用シリンダヘッド１２１と左バンク用シリンダヘッド１２２との上にインテークマニホールド２０が配置される。インテークマニホールド２０は金属製の吸気通路であり、インテークマニホールド２０を通過した空気にポート噴射用インジェクタ１３，１４から燃料が噴射される。なお、ポート噴射用インジェクタ１３，１４は、各々右バンク用シリンダヘッド１２１，左バンク用シリンダヘッド１２２に取付けられる。吸気用バルブ１８１および排気用バルブ１８２の開閉のタイミングは、それぞれ吸気用可変バルブタイミング機構１６２，排気側可変バルブタイミング機構１６３で制御される。

インテークマニホールド２０は右バンク用吸気管２１と左バンク用吸気管２４とを有し、交差領域２８でそれぞれが集合するような形状とされている。インテークマニホールド２０と右バンク用シリンダヘッド１２１および左バンク用シリンダヘッド１２２との接触面が接合面４２を構成している。また、インテークマニホールド２０とサージタンク部３０との接触面が接合面４１を構成している。インテークマニホールド２０の右バンク用吸気管２１と左バンク用吸気管２４で囲まれた領域が包囲空間２９であり、この部分に発泡ウレタンからなる遮音部材２００が配置される。この実施の形態では、遮音部材２００はインテークマニホールド２０に接触しているが、これに限られるものではなく、遮音部材２００が右バンク用シリンダヘッド１２１および左バンク用シリンダヘッド１２２と接触していてもよい。

なお、遮音部材２００は、発泡ウレタンだけでなく、たとえば金属の不織布で構成されていてもよい。また、エンジニアリングプラスチックなどの有機物で構成されていてもよい。

図２は、遮音部材の底面図である。図２を参照して、遮音部材２００はピストンが配置される方向に沿って、長手方向に延びるように構成されている。遮音部材２００の長手方向両端には脚部２０４，２０５が設けられており、シリンダヘッドの両端部において包囲空間を取囲むように構成される。２つの脚部２０４，２０５の間には突出部２０１，２０２，２０３が設けられてインテークマニホールド２０に嵌合するように構成されている。

図３は、図２中の矢印ＩＩＩで示す方向から見た遮音部材の側面図である。図３を参照して、遮音部材２００の脚部２０４，２０５は下方向に延びるように突出しており、その他の部分では、遮音部材２００の下面はほぼ平坦である。脚部２０４，２０５よりも高い位置に突出部２０３が設けられる。

図４は、図３中の矢印ＩＶで示す方向から見た遮音部材の平面図である。図４を参照して、遮音部材２００の上面には、遮音部材２００を変形しやすくするような複数の凹部２１１が長手方向に交差するように設けられている。凹部２１１が設けられていない部分に突出部２０１，２０２，２０３が配置される。

図５は、図４中の矢印Ｖで示す方向から見た遮音部材の側面図である。図５を参照して、脚部２０５に近い位置に突出部２０２が設けられ、脚部２０４から離れた位置に突出部２０１が設けられる。突出部２０１，２０２の外周はＲ形状とされ、インテークマニホールドに係合しやすい形とされる。

図６は、遮音部材が組込まれたインテークマニホールドの平面図である。図６を参照して、インテークマニホールド２０は右バンク用吸気管２１，２２，２３と、左バンク用吸気管２４，２５，２６とが結合された構造である。右バンク用吸気管２１，２２間に突出部２０３が係合する。また、左バンク用吸気管２４，２５の間に突出部２０１が係合する。左バンク用吸気管２６に突出部２０２が係合する。

図７は、遮音部材が組込まれたインテークマニホールドの側面図である。図７を参照して、インテークマニホールド２０の下面から脚部２０４，２０５が突出している。これにより、インテークマニホールド２０の両端部において、確実に空間を封止することができる。その結果、遮音性能をより高めることが可能となる。なお、脚部２０４，２０５は必ずしも設けられていなくてもよい。さらに、突出部２０１，２０２，２０３も必ずしも設けられる必要はない。インテークマニホールド２０側に突出部が設けられて、この突出部に遮音部材２００が係合していてもよい。

図８は、遮音部材が組込まれたインテークマニホールドの底面図である。図８を参照して、インテークマニホールド２０の左右の吸気路に沿うような形状に遮音部材２００が加工されている。これにより、遮音部材２００はインテークマニホールド２０の隙間から音が漏れるのを防止することができる。インテークマニホールド２０に沿った形状に遮音部材２００を成形する場合、たとえばインテークマニホールド２０と同じ形状の型を用いて発泡材料により遮音部材２００を構成することが可能である。遮音部材２００はたとえば他の発泡樹脂により構成することも可能である。また、発泡材だけでなく、多孔体により遮音部材２００を構成することもできる。

図９は、インテークマニホールドおよびガスケットの斜視図である。図９を参照して、インテークマニホールド２０は複数の管状部材が結合された形状を有し、その隙間部２７に突出部２０３が嵌め合わせられる。この実施の形態では、Ｖ型６気筒のエンジンを示しているが、これに限られるものではなく、さらに多い気筒のエンジンまたは少ない気筒のエンジンに本発明を採用することが可能である。ガスケット２１０は、インテークマニホールド２０と、その下に設けられるシリンダヘッドとの間の気密を高めるための部材であり、たとえば金属により構成される。この実施の形態では、１気筒当り吸気用の２つのバルブが設けられるため、ガスケット２１０において、１気筒当りの吸気通路が２つ設けられているが、これに限られるものではなく、１気筒当り１つの吸気通路のみが設けられる構成とされていてもよい。

実施の形態１に従って内燃機関の遮音構造１では、右バンク１０１１および左バンク１０１２を有するＶ型のシリンダブロック１０１と、右バンク１０１１に気体を供給する第一吸気管としての右バンク用吸気管２１と、左バンク１０１２に気体を供給し、右バンク用吸気管２１と交差する左バンク用吸気管２４と、左右のバンクおよび左右の吸気管に囲まれた包囲空間２９に配置される燃料噴射装置としての筒内噴射用インジェクタ１１，１２と、筒内噴射用インジェクタ１１，１２から右バンク用吸気管２１および左バンク用吸気管２４の交差する交差領域２８の間で包囲空間２９に配置され、右バンク用吸気管２１，２２，２３と、左バンク用吸気管２４，２５，２６双方に接触して右バンク用吸気管２１，２２，２３と、左バンク用吸気管２４，２５，２６が並ぶ方向に延在する遮音部材２００とを備える。

右バンク用吸気管２１，２２，２３と、左バンク用吸気管２４，２５，２６との間に遮音部材２００の突出部２０１，２０２，２０３が配置される。遮音部材２００は一体的に設けられる。また、交差領域２８から遮音部材２００までの間に隙間が設けられる。

高圧の燃料噴射弁である筒内噴射用インジェクタ１１，１２では、燃料噴射の際に作動音が発生する。この作動音は空気中を伝搬して車内へ伝わるため、車両の静寂性の影響を与えるおそれがある。そこで、筒内噴射用インジェクタ１１，１２の周囲を取囲むように配置されている部材の中で、インテークマニホールド２０の配置の構成により吸気管の間に隙間ができるため、その隙間から作動音が車室外へ伝搬すること防止するために遮音部材２００を設けて、車両の静寂性を保つことができる。

交差領域２８と筒内噴射用インジェクタ１１，１２との間に遮音部材２００を設けることにより、遮音部材２００の作用で筒内噴射用インジェクタ１１，１２で発生する音を遮断することができる。

さらに、遮音部材２００を設けた場合には、シリンダヘッド１２０から発生した熱が包囲空間２９にこもるおそれがある。そこで、交差領域２８から遮音部材２００までの間に空間を設けることで外気流路を確保して温度上昇を抑制することができる。その結果、筒内噴射用インジェクタ１１，１２内部でのベーパーの発生を抑制することができる。なお、この実施の形態では包囲空間２９内に筒内噴射用インジェクタ１１，１２が設けられる構成を示したが、これに限られるものではなく、包囲空間２９内にポート噴射用インジェクタ１３，１４が設けられていてもよい。

（実施の形態２）
図１０は、この発明の実施の形態２に従った内燃機関の遮音構造の断面図である。図１０を参照して、この発明の実施の形態２に従った内燃機関の遮音構造１では、遮音部材２００が交差領域２８まで達している点で、実施の形態１に従った内燃機関の遮音構造１と異なる。遮音部材２００が交差領域２８まで達しているため、遮音部材２００は三角形状（三角柱形状）となる。

（実施の形態３）
図１１は、この発明の実施の形態３に従った内燃機関の遮音構造の断面図である。図１１を参照して、この発明の実施の形態３に従った遮音部材２００はガスケット２１０と一体に構成されている。さらに、遮音部材２００は筒内噴射用インジェクタ１１，１２と直接接触している。なお、遮音部材２００はガスケット２１０と一体に構成され、かつ筒内噴射用インジェクタ１１，１２と接触するという２つの条件を満たしている必要はなく、たとえば遮音部材２００はガスケット２１０と一体に設けられているが、筒内噴射用インジェクタ１１，１２と接触していなくてもよい。これとは逆に、遮音部材２００は筒内噴射用インジェクタ１１，１２と接触しているが、ガスケット２１０と一体に設けられていなくてもよい。

このように構成された実施の形態３に従った内燃機関の遮音構造１では、ガスケット２１０と遮音部材２００が一体形成されることにより、シリンダヘッド１２０からインテークマニホールド２０への熱伝導を抑制することができる。そのため、包囲空間２９の温度上昇も抑制することができ、筒内噴射用インジェクタ１１，１２内でのベーパーの発生を効果的に抑えることができる。さらに、遮音部材としてウレタンを使用することで遮音性に優れ、軽量で柔軟性を有し、加工が容易となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、車両に搭載される内燃機関の分野において用いることができる。

この発明の実施の形態１に従った内燃機関の遮音構造の断面図である。 遮音部材の底面図である。 図２中の矢印ＩＩＩで示す方向から見た遮音部材の側面図である。 図３中の矢印ＩＶで示す方向から見た遮音部材の平面図である。 図４中の矢印Ｖで示す方向から見た遮音部材の側面図である。 遮音部材が組込まれたインテークマニホールドの平面図である。 遮音部材が組込まれたインテークマニホールドの側面図である。 遮音部材が組込まれたインテークマニホールドの底面図である インテークマニホールドとガスケットの斜視図である。 この発明の実施の形態２に従った内燃機関の遮音構造の断面図である。 この発明の実施の形態３に従った内燃機関の遮音構造の断面図である。

符号の説明

１ 内燃機関の遮音構造、１１，１２ 筒内噴射用インジェクタ、１３，１４ ポート噴射用インジェクタ、２０ インテークマニホールド、２１，２２，２３ 右バンク用吸気管、２４，２５，２６ 左バンク用吸気管、３０ サージタンク部、１００ エンジン、１０１ シリンダブロック、１２０ シリンダヘッド、２００ 遮音部材、２０１，２０２，２０３ 突出部、２０４，２０５ 脚部、１０１１ 右バンク、１０１２ 左バンク。

Claims (8)

1. 左右のバンクを有するシリンダブロックと、
   前記右バンクに気体を供給する複数の第一吸気管と、
   前記左バンクに気体を供給し、前記第一吸気管と交差する複数の第二吸気管と、
   前記左右のバンクおよび前記第一および第二吸気管に囲まれた包囲空間に配置される燃料噴射装置と、
   前記燃料噴射装置から前記第一および第二吸気管の交差する交差領域の間で前記包囲空間に配置され、前記第一および第二吸気管双方に接触して複数の前記第一および第二吸気管が並ぶ方向に延在する遮音部材とを備えた、内燃機関の遮音構造。
2. 複数の前記第一および第二吸気管の間に前記遮音部材が配置される、請求項１に記載の内燃機関の遮音構造。
3. 前記遮音部材は一体的に設けられる、請求項１または２に記載の内燃機関の遮音構造。
4. 前記交差領域から前記遮音部材までの間に隙間が設けられる、請求項１に記載の内燃機関の遮音構造。
5. 前記左右のバンクの上に配置されるシリンダヘッドと、
   前記シリンダヘッドと前記第一および第二吸気管との間に配置されるガスケットとをさらに備え、
   前記ガスケットと前記遮音部材が一体的に設けられる、請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関の遮音構造。
6. 前記遮音部材は発泡ウレタンで構成される、請求項１から５のいずれか１項に記載の内燃機関の遮音構造。
7. 前記遮音部材は前記燃料噴射装置の接触するように配置される、請求項１から６のいずれか１項に記載の内燃機関の遮音構造。
8. 複数の前記第一および第二吸気管の間に前記遮音部材が嵌合する、請求項１から７のいずれか１項に記載の内燃機関の遮音構造。

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