JP2008184937A

JP2008184937A - 車両用内燃機関の吸気装置

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Publication number: JP2008184937A
Application number: JP2007017698A
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Inventors: Haruhiko Saito; 晴彦齋藤; Tatsuya Oyama; 達也大山
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Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2008-08-14
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Abstract

【課題】エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる車両用内燃機関の吸気装置を提供する。
【解決手段】第１の吸気ダクト１６は第２の吸気ダクト１７よりも車両の前方に配置された吸入口１６ａを有するとともに、第２の吸気ダクト１７は開閉弁１８ａを備え、第２の吸気ダクト１７の断面積を第１の吸気ダクト１６の断面積より大きくし、第２の吸気ダクト１７の第２の吸気口１２側の端部の中心軸線に対して、第１の吸気ダクト１６の第１の吸気口１１側の端部の中心軸線が交差するように、第１の吸気ダクト１６と第２の吸気ダクト１７を配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の吸気ダクトを備えた車両用内燃機関の吸気装置に関する。

一般に、自動車等の車両に搭載される車両用内燃機関（以下、単にエンジンという）の吸気装置においては、吸気ダクトから吸入した空気をエアクリーナボックス内のエアクリーナエレメントにより濾過し、エンジンの吸気ポートに供給するようになっており、エンジンを高速高負荷域で運転するときの吸入空気の不足を補うために、複数の吸気ダクトを備えたものが知られている。

従来のこの種の車両用内燃機関の吸気装置としては、二股状に分岐した吸気ダクトをエアクリーナハウジングに接続し、エンジンを低速低負荷域で運転するときは吸気ダクトの一方の開口のみから吸気を行い、エンジンを高速高負荷域で運転するときは吸気ダクトの双方の開口から吸気を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、一方がカウルボックスに開口するとともに他方がフェンダーに開口し互いに異なる共鳴周波数を持つ２つの吸気ダクトを有し、これらの２つの吸気ダクトから吸気を行うことにより、エンジンを高速高負荷域で運転するときに所望の吸気音を発生させて、迫力のあるスポーツサウンドを得るようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−１９５１１６号公報特開２０００−３０３９２５号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載されたものは、狭隘なエンジンコンパートメント内において、吸気ダクトの数を増やしたり断面積を大きくするには限度があり、吸気ダクトを介して吸気を行う際に生じる圧力損失のために、エンジンを高速高負荷域で運転するときには吸入空気が不足してしまうため、エンジン性能を良好に発揮できないという問題があった。また、吸気ダクトによる圧力損失を避けるためにエアクリーナハウジングの吸気口から直接的に吸気を行うようにした場合は、エンジンコンパートメント内の温められた空気を吸気するため、熱効率が低下し、エンジン性能を良好に発揮できないという問題があった。

本発明は、上述のような従来技術の未解決の課題に鑑みてなされたもので、エンジンを高速高負荷域で運転するときでも十分な量の空気を吸入するとともに、エンジンコンパートメント内の空気よりも低温の空気を従来よりも多く吸入することにより、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる車両用内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用内燃機関の吸気装置は、上記目的達成のため、（１）第１の吸気口および第２の吸気口と車両用内燃機関の吸気ポートに連通する連通口とを有するエアクリーナボックスと、前記第１の吸気口を通して前記エアクリーナボックス内に空気を吸入するよう前記エアクリーナボックスに接続された第１の吸気ダクトと、前記第２の吸気口を通して前記エアクリーナボックス内に空気を吸入するよう前記エアクリーナボックスに接続された第２の吸気ダクトと、前記第２の吸気ダクト内に設けられた開閉弁と、を備え、
前記第１の吸気ダクトは、前記第２の吸気ダクトよりも前記エアクリーナボックスから離隔した外気吸入用の吸入口を有し、前記開閉弁が閉弁したときには前記エアクリーナボックス内に前記第１の吸気口を通して空気を吸入し、前記開閉弁が開弁したときには前記エアクリーナボックス内に前記第１の吸気口および前記第２の吸気口の双方を通して空気を吸入する車両用内燃機関の吸気装置において、前記第２の吸気ダクトの断面積を前記第１の吸気ダクトの断面積より大きくし、前記第２の吸気ダクトの前記第２の吸気口側の端部の中心軸線に対して、前記第１の吸気ダクトの前記第１の吸気口側の端部の中心軸線が交差するように、前記第１の吸気ダクトと前記第２の吸気ダクトを配置したものである。

この構成により、エンジンを高速高負荷域で運転するときには、開閉弁が開弁して第２の吸気口から十分な量の空気を吸入できるとともに、第２の吸気口から吸入した空気の流線と第１の吸気口から吸入した空気の流線がエアクリーナボックスの中で交差するので、第２の吸気口から吸入した空気の流れにより、エアクリーナボックスから離隔して車両の前方に配置された外気吸入用の吸入口から吸入した低温の空気の流れを助長することができる。したがって、エンジンを高速高負荷域で運転するときでも、第２の吸気口から十分な量の空気を吸入するとともに、第１の吸気口から低温の空気を従来よりも多く吸入することにより、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

上記（１）の構成を有する車両用内燃機関の吸気装置においては、（２）前記第１の吸気口の中心から前記第２の吸気口の中心までの距離は、前記第１の吸気口の中心から前記連通口の中心までの距離および前記第２の吸気口の中心から前記連通口の中心までの距離よりも小さく設定されていることが好ましい。

この構成により、エアクリーナボックス内において、第１の吸気口の近傍に、第２の吸気口から連通口に向かう空気の流れが配置されるので、第２の吸気口から連通口に向かう空気の流れにより第１の吸気口からエアクリーナボックスの中に空気を引き込むことができる。したがって、第２の吸気口から連通口に吸入される空気の流れにより第１の吸気口からエアクリーナボックス内への空気の吸入をより効率的に助長することができ、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

また、上記（１）または（２）の構成を有する車両用内燃機関の吸気装置においては、（３）前記第１の吸気ダクトの前記第１の吸気口側の端部の中心軸線が前記第２の吸気ダクトの前記第２の吸気口側の端部の中心軸線に対して直交するように、前記第１の吸気ダクトと前記第２の吸気ダクトを配置するのが好ましい。

この構成により、第１の吸気口と第２の吸気口とをエアクリーナボックスにおける互いに隣り合う内壁面に配置することができるので、第２の吸気口の開口面積はレイアウト上の制限等を受けることなく所望の大きさに設定することができる。このため、エンジンを高速高負荷域で運転するときでも第２の吸気口から十分な量の空気を吸入することができ、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

また、上記（３）の構成を有する車両用内燃機関の吸気装置においては、（４）前記第２の吸気口は、前記連通口に対向して前記エアクリーナボックスの壁面に開口していることが好ましい。

この構成により、第２の吸気口からエアクリーナボックス内に入った空気はその向きを大きく変えることなく連通口に吸入される。したがって、第２の吸気口から連通口に吸入される空気に圧力損失が発生するのを防いで第２の吸気口から十分な量の空気を吸入することができるので、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

また、上記（４）の構成を有する車両用内燃機関の吸気装置においては、（５）前記連通口は、前記第１の吸気口に対向する前記エアクリーナボックスの壁面よりも、前記第１の吸気口が開口する前記エアクリーナボックスの壁面に近接して開口していることが好ましい。

この構成により、第２の吸気口からエアクリーナボックス内に吸入された空気は、第１の吸気口に対向するエアクリーナボックスの壁面側よりも、第１の吸気口が開口するエアクリーナボックスの壁面側において強く流れる。したがって、第１の吸気口からエアクリーナボックスの内部へ確実に空気を引き込んでその流れを助長させることができるので、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

また、上記（４）または（５）の構成を有する車両用内燃機関の吸気装置においては、（６）前記第２の吸気口は、前記第１の吸気口に対向する前記エアクリーナボックスの壁面よりも、前記第１の吸気口が開口する前記エアクリーナボックスの壁面に近接して開口していることが好ましい。

上記（５）または（６）の構成を有する車両用内燃機関の吸気装置においては、（７）前記第２の吸気口は、互いに開口幅の異なる広幅部と狭幅部とで構成され、前記広幅部は、前記狭幅部よりも前記第１の吸気口に近くなるよう配置されていることが好ましい。

この構成により、第２の吸気口の広幅部を通過した空気の流速および流量は、狭幅部を通過した空気の流速および流量よりも大きくなる。したがって、第１の吸気口からエアクリーナボックスの内部へ更に確実に空気を引き込んでその流れを助長させることができるので、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

上記（７）の構成を有する車両用内燃機関の吸気装置においては、（８）前記第１の吸気口に近接した開口端から前記第２の吸気口までの前記第２の吸気ダクトの側壁の長さを、前記第１の吸気口から離隔した開口端から前記第２の吸気口までの前記第２の吸気ダクトの側壁の長さよりも短くすることが好ましい。

この構成により、第２の吸気ダクトの側壁の長さは第１の吸気口に近い側では遠い側よりも短いため、第２の吸気ダクト内の圧力損失は、第１の吸気口に近い側では遠い側より小さくなる。このため、第２の吸気ダクト内を流れる空気の流速および流量は、第１の吸気口に近い側では遠い側よりも大きなものとなる。したがって、第１の吸気口からエアクリーナボックスの内部へ確実に空気を引き込んでその流れを助長させることができるので、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

本発明によれば、エンジンを高速高負荷域で運転するときでも十分な量の空気を吸入するとともに、エンジンコンパートメント内の空気よりも低温の空気を従来よりも多く吸入するようにしたので、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮させることができる車両用内燃機関の吸気装置を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１〜図４は本発明の第１の実施の形態に係る車両用内燃機関の吸気装置を示す図である。本実施の形態の車両用内燃機関の吸気装置１０は、図１、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、第１の吸気口１１および第２の吸気口１２と図示しないエンジンの吸気ポートに連通する連通口１３とを有するエアクリーナボックス１４を備えている。エアクリーナボックス１４は、樹脂材料を用いて射出成形したものから構成されており、本実施の形態では直方体の形状に成形されている。

エアクリーナボックス１４の内部には、第１の吸気口１１と第２の吸気口１２の２つの吸気口と連通口１３との間に介在するようにフィルタエレメント１５が設けられている。フィルタエレメント１５は、第１の吸気口１１および第２の吸気口１２から吸入された空気を濾過するための公知の濾材である。

エアクリーナボックス１４の前面側には、図１に示すように、第１の吸気口１１を通してエアクリーナボックス１４内に空気を吸入するよう第１の吸気ダクト１６が接続されている。第１の吸気ダクト１６は、図４に示すように、車両１の外部からエンジンコンパートメント２内に入り込んだ直後の低温の空気、すなわち外気を吸入するように、第２の吸気ダクト１７よりもエアクリーナボックス１４から離隔して配置された吸入口１６ａを有している。この吸入口１６ａは、例えば、第２の吸気ダクト１７よりも車両１の前方（矢印Ａの方向）で、エンジンコンパートメント２内の前方部のラジエター上部に配置され、矢印Ｂの方向に空気を吸入するようになっている。

また、エアクリーナボックス１４には、第２の吸気口１２を通してエアクリーナボックス１４内に空気を吸入する第２の吸気ダクト１７が接続されている。第２の吸気ダクト１７は、エンジンコンパートメント２内のフェンダー近傍で車両１の右方（図４の矢印Ｃの方向）に開口しており、エンジンコンパートメント２内の空気を矢印Ｄの方向に吸入する（図３（ａ）参照）。

また、エアクリーナボックス１４の連通口１３には、この連通口１３を通してエアクリーナボックス１４からエンジンに空気を供給するよう吸気管１９が接続されている。吸気管１９を通ってエアクリーナボックス１４から流出した空気は図示しないエアフローメータ、スロットルボディ、インテークマニホールドを介してエンジンに供給される。なお、前述した第１の吸気ダクト１６、第２の吸気ダクト１７および吸気管１９は、エアクリーナボックス１４と同様に樹脂材料から構成されている。

第２の吸気ダクト１７の内部には、第２の吸気ダクト１７を開閉する開閉弁１８ａが回動軸１８ｃを支点として回動可能に設けられている。また、第２の吸気ダクト１７には、第２の吸気ダクト１７内部の負圧に応じて開閉弁１８ａを開閉する負圧アクチュエータ１８ｂが設けられている。開閉弁１８ａ、負圧アクチュエータ１８ｂおよび回動軸１８ｃは開閉弁ユニット１８を構成する。なお、開閉弁１８ａの周縁部には、開閉弁１８ａが閉じたときに開閉弁１８ａと第２の吸気ダクト１７との間に隙間が生じることの無いようにシール部材１８ｄ（図３（ｂ）参照）が設けられている。負圧アクチュエータ１８ｂは、具体的には、第２の吸気ダクト１７内部の負圧が閾値以上、すなわち第２の吸気ダクト１７内部の気圧が閾値以下のときは図２（ｂ）に示すように開閉弁１８ａが閉じた状態を保持し、エンジンが高速高負荷域で運転して第２の吸気ダクト１７内部の負圧が閾値未満のときは図３（ｂ）に示すように開閉弁１８ａを開くよう構成されている。なお、エンジンの回転数が毎分３６００〜４０００回転のときに第２の吸気ダクト１７内に発生する負圧を開閉弁１８ａの開閉の閾値とし、それより高回転となるときは開閉弁１８ａを開くのが好ましい。

第２の吸気ダクト１７内に発生する負圧が閾値未満で開閉弁１８ａが閉じているときは、第１の吸気ダクト１６から吸入された低温の空気のみがエンジンに供給され、第２の吸気ダクト１７内に発生する負圧が閾値以上で開閉弁１８ａが開いているときは、第１の吸気ダクト１６から吸入された低温の空気と第２の吸気ダクト１７から吸入された高温の空気の双方がエンジンに供給される。

第２の吸気ダクト１７の第２の吸気口１２側の端部の中心軸線に対して、第１の吸気ダクト１６の第１の吸気口１１側の端部の中心軸線が交差するように、第１の吸気ダクト１６と第２の吸気ダクト１７が配置されている。すなわち、第２の吸気ダクト１７の中心軸線が第１の吸気ダクト１６の中心軸線とエアクリーナボックス１４の内部で交差し、第１の吸気ダクト１６から吸入された空気の流線が、第２の吸気ダクト１７から吸入された空気の流線と合わさるようになっている。本実施の形態では、第１の吸気ダクト１６の第１の吸気口１１側の端部の中心軸線が第２の吸気ダクト１７の第２の吸気口１２側の端部の中心軸線に対して同一平面上で略直交するように、第１の吸気ダクト１６をエアクリーナボックス１４の矢印Ａの方向の壁面に配置し、第２の吸気ダクト１７をエアクリーナボックス１４の矢印Ｃの方向の壁面に配置している。

ここで、第１の吸気ダクト１６の断面積は、狭隘なエンジンコンパートメント２におけるレイアウト上の都合等により第２の吸気ダクト１７の断面積よりも小さいものとなっている。また、第１の吸気ダクト１６の長さは、吸入口１６ａが配置されたエンジンコンパートメント２の前方部まで延在するため第２の吸気ダクト１７より長いものとなっている。一方、第２の吸気ダクト１７は、第１の吸気ダクト１６と比較して遥かに短い長さに設定されるとともに、エアクリーナボックス１４における第１の吸気ダクト１６が接続された壁面とは異なる壁面に接続されており第１の吸気ダクト１６等の他の部材の干渉を受けないため、その断面積を大きく設定することができる。このため、第２の吸気ダクト１７からエアクリーナボックス１４に吸入される空気の圧力損失は、第１の吸気ダクト１６からエアクリーナボックス１４に吸入される空気の圧力損失よりも遥かに小さなものとなる。本実施の形態では、第２の吸気ダクト１７からエアクリーナボックス１４内に吸入される空気の流量が、第１の吸気ダクト１６からエアクリーナボックス１４内に吸入される空気の流量の５倍〜１０倍程度となるように第１の吸気ダクト１６と第２の吸気ダクト１７の各圧力損失が設定されている。

また、第１の吸気口１１の中心Ｃ１から第２の吸気口１２の中心Ｃ２までの距離は、第１の吸気口１１の中心Ｃ１から連通口１３の中心Ｃ３までの距離および第２の吸気口１２の中心Ｃ２から連通口１３の中心Ｃ３までの距離よりも小さく設定されている。

また、第２の吸気口１２は、連通口１３に対向してエアクリーナボックス１４の壁面に開口している。すなわち、第２の吸気口１２は、エアクリーナボックス１４の矢印Ｃの方向の壁面に開口し、連通口１３は、エアクリーナボックス１４の矢印Ｃの方向の壁面に対向する矢印Ｄの方向の壁面に開口している。

また、連通口１３は、第１の吸気口１１に対向するエアクリーナボックス１４の壁面よりも、第１の吸気口１１が開口するエアクリーナボックス１４の壁面に近接して開口している。すなわち、連通口１３は、エアクリーナボックス１４の矢印Ｄの方向の壁面において、第１の吸気口１１が開口する矢印Ａの方向の壁面に近接して開口している。なお、第２の吸気口１２も、エアクリーナボックス１４の矢印Ｃの方向の壁面において、第１の吸気口１１が開口する矢印Ａの方向の壁面に近接して開口してもよい。

次に、作用について説明する。

エンジンが低速低負荷域で運転しているときには、開閉弁１８ａは図２（ｂ）に示すように閉じた状態となり、第１の吸気ダクト１６のみを通してエアクリーナボックス１４内に空気が吸入される。第１の吸気ダクト１６を通って第１の吸気口１１からエアクリーナボックス１４内に矢印Ｂの方向に吸入された空気は、連通口１３に向かって矢印Ｄの方向に９０度向きを変えて流れる。そして、フィルタエレメント１５によって濾過された空気は連通口１３から流出し吸気管１９を通ってエンジンに供給される。

一方、エンジンが高速高負荷域で運転しているときには、図３（ｂ）に示すように、負圧アクチュエータ１８ｂが開閉弁１８ａを開く。開閉弁１８ａが開いた状態では、第１の吸気ダクト１６と第２の吸気ダクト１７の双方を通してエアクリーナボックス１４内に空気が吸入される。このとき、第２の吸気ダクト１７を通って第２の吸気口１２からエアクリーナボックス１４内に入った空気は、連通口１３が開口する対向壁面に向かって流れるが、第１の吸気口１１が開口した内壁面側に連通口１３が近接しているため、第２の吸気口１２からエアクリーナボックス１４内に入った空気は、第１の吸気口１１が開口する内壁面側である矢印Ａの方向に僅かに向きを変更して第１の吸気口１１の近傍を通過する。このため、第１の吸気ダクト１６を通って第１の吸気口１１からエアクリーナボックス１４内に入る空気は、第２の吸気ダクト１７を通って第２の吸気口１２からエアクリーナボックス１４内に入る空気の流れによって引き込まれるため、その流れが助長されて流速および流量が増大する。

このように、本実施の形態においては、エンジンを高速高負荷域で運転するときに開閉弁１８ａが開弁すると、第２の吸気口から十分な量の空気を吸入できるとともに、第２の吸気口１２から連通口１３に吸入される空気の流れによって第１の吸気口１１からエアクリーナボックス１４内への空気の流れを助長するようにした。したがって、エンジンを高速高負荷域で運転するときでも、第２の吸気口１２から十分な量の空気を吸入するとともに、第１の吸気口１１から低温の空気を従来よりも多く吸入することにより、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

また、本実施の形態においては、第１の吸気口の中心から前記第２の吸気口の中心までの距離は、第１の吸気口１１の中心Ｃ１から連通口１３の中心Ｃ３までの距離および第２の吸気口１２の中心Ｃ２から連通口１３の中心Ｃ３までの距離よりも小さく設定されているので、エアクリーナボックス１４内において、第１の吸気口１１の近傍に、第２の吸気口１２から連通口１３に向かう空気の流れが配置されることとなる。このため、第２の吸気口１２から連通口１３に向かう空気の流れにより第１の吸気口１１からエアクリーナボックス１４の中に空気を引き込むことができる。したがって、第２の吸気口１２から連通口１３に吸入される空気の流れにより第１の吸気口１１からエアクリーナボックス１４内への空気の吸入をより効率的に助長することができ、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

また、本実施の形態においては、第１の吸気ダクト１６と第２の吸気ダクト１７は、第１の吸気ダクト１６の第１の吸気口１１側の端部の中心軸線が第２の吸気ダクト１７の第２の吸気口１２側の端部の中心軸線に対して略直交するように配置されているので、第１の吸気口１１と第２の吸気口１２とをエアクリーナボックス１４における互いに隣り合う内壁面に配置することができる。したがって、第２の吸気口１２の開口面積はレイアウト上の制限等を受けることなく所望の大きさに設定することができるため、エンジンを高速高負荷域で運転するときでも第２の吸気口から十分な量の空気を吸入することができ、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

また、本実施の形態においては、第２の吸気口１２および連通口１３は、エアクリーナボックス１４内で互いに対向する対向壁面上に開口しているので、第２の吸気口１２からエアクリーナボックス１４内に入った空気はその向きを大きく変えることなく連通口１３に吸入される。したがって、第２の吸気口１２から連通口１３に吸入される空気に圧力損失が発生するのを防いで第２の吸気口１２から十分な量の空気を吸入することができるので、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

また、本実施の形態においては、連通口１３は、第１の吸気口１１に対向するエアクリーナボックス１４の壁面よりも、第１の吸気口１１が開口するエアクリーナボックス１４の壁面に近接して開口しているので、第２の吸気口１２からエアクリーナボックス１４内に吸入された空気は、第１の吸気口１１に対向するエアクリーナボックス１４の壁面よりも、第１の吸気口１１が開口するエアクリーナボックス１４の壁面側において強く流れる。したがって、第１の吸気口１１からエアクリーナボックス１４の内部へ確実に空気を引き込んでその流れを助長させることができるので、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

なお、連通口１３でなく第２の吸気口１２を、第１の吸気口１１に対向するエアクリーナボックス１４の壁面よりも、第１の吸気口１１が開口するエアクリーナボックス１４の壁面に近接して開口した場合も上記と同様の効果を得ることができる。

（第２の実施の形態）
図５〜図７は、本発明の第２の実施の形態に係る車両用内燃機関の吸気装置２０を示す図である。

本実施の形態では、第２の吸気口および第２の吸気ダクトの形状が第１の実施の形態における第２の吸気口１２および第２の吸気ダクト１７の形状と異なっている点で前述の実施の形態とは構成が相違する。したがって、第１の実施の形態の車両用内燃機関の吸気装置１０と同一又はそれに相当する構成部分については、図５〜図７中に図１〜図３中の対応構成部分と同一符号を用いて説明し、前述した第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。

図５に示す本実施の形態の車両用内燃機関の吸気装置２０においては、第２の吸気口２２は、互いに開口幅の異なる広幅部２２ａと狭幅部２２ｂとで構成され、広幅部２２ａは、狭幅部２２ｂよりも第１の吸気口１１に近くなるよう配置されている（図６（ａ）参照）。すなわち、図７（ｄ）に示すように、広幅部２２ａの幅Ｌ３は、狭幅部２２ｂの幅Ｌ４より大きく設定されているため、第２の吸気口２２の開口面積は、第１の吸気口１１に近いほど大きい。したがって、第２の吸気口２２を流れる空気の流速および流量は、第１の吸気口１１に近いほど大きくなる。なお、本実施の形態では、図７（ｂ）に示すように、第２の吸気ダクト２７の内壁の断面の形状と第２の吸気口２２の形状とが同じに設定されており、第２の吸気ダクト２７も第２の吸気口２２と同様に広幅部２７ａと狭幅部２７ｂを有している。

また、図７（ｃ）に示すように、第１の吸気口１１に近接した開口端２８から第２の吸気口２２までの第２の吸気ダクト２７の側壁の長さＬ５を、第１の吸気口１１から離隔した開口端２８から第２の吸気口２２までの第２の吸気ダクト２７の側壁の長さＬ６よりも短くしている。すなわち、第２の吸気ダクト２７の開口端２８は、第１の吸気口１１に近い程第２の吸気口２２からの距離が小さくなるように形成されており、第２の吸気ダクト２７の上面においては、第２の吸気口２２に平行な面から第１の吸気口１１の中心の側に角度θだけ傾斜している。

このように、本実施の形態においては、第２の吸気口２２は、互いに開口幅の異なる広幅部２２ａと狭幅部２２ｂとで構成され、広幅部２２ａは、狭幅部２２ｂよりも第１の吸気口１１に近くなるよう配置されているので、図７（ａ）に示すように、第２の吸気口２２の広幅部２２ａを通過した空気の流速および流量は、狭幅部２２ｂを通過した空気の流速および流量よりも大きくなる。したがって、第１の吸気口１１からエアクリーナボックス１４の内部へ更に確実に空気を引き込んでその流れを助長させることができるので、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

また、本実施の形態においては、第１の吸気口１１に近接した開口端２８から第２の吸気口２２までの第２の吸気ダクト２７の側壁の長さＬ５を、第１の吸気口１１から離隔した開口端２８から第２の吸気口２２までの第２の吸気ダクト２７の側壁の長さＬ６よりも短くしているので、第２の吸気ダクト２７内の圧力損失は、第１の吸気口１１に近い側では遠い側より小さくなる。このため、第２の吸気ダクト２７内を流れる空気の流速および流量は、第１の吸気口１１に近い側では遠い側よりも大きなものとなる。したがって、第１の吸気口１１からエアクリーナボックス１４の内部へ確実に空気を引き込んでその流れを助長させることができるので、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できる。

以上、本発明の車両用内燃機関の吸気装置について好適な実施の形態を挙げて具体的に説明したが、本発明はこれらの実施の形態により何等限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、以下のように適宜変更することが可能である。すなわち、エアクリーナボックスの形状は、前述の実施の形態のように直方体の形状とする他、例えば、円筒形、楕円形等、種々の形状とすることができる。第２の吸気ダクトは、エアクリーナボックスの壁面に対し角度を付けて接続してもよい。例えば、フィルタエレメントを水平に設置し、連通口をエアクリーナボックスの壁面の下部に設けた場合は、第２の吸気ダクトからエアクリーナボックス内に吸入される空気が、エアクリーナボックスの壁面の下部に開口する連通口に向かって流れるように、第２の吸気ダクトの取り付け角度を設定するのがよい。また、第２の吸気ダクトの中心軸線を水平でなく、傾斜させる場合、エアクリーナボックス内おいて、第２の吸気ダクトの第２の吸気口側の端部の中心軸線が、第１の吸気ダクトの第１の吸気口側の端部の中心軸線と１点で交差するように方向づけて第１の吸気ダクトと第２の吸気ダクトを配置するのが望ましい。

以上説明したように、本発明は、エンジンを高速高負荷域で運転するときにエンジン性能を良好に発揮できるという作用効果を奏するものであり、複数の吸気ダクトを備えた車両用内燃機関の吸気装置全般に有用である。

本発明の第１の実施の形態に係る車両用内燃機関の吸気装置の概略構成を示すその斜視図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用内燃機関の吸気装置の上面図および側面図である。（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用内燃機関の吸気装置の内部構成を示す、図２（ｂ）中の矢印III方向の断面図である。（ｂ）は、第２の吸気ダクトの開閉弁の構成を示すその断面図である。（ｃ）は、第２の吸気ダクトの空気吸入口の形状を示すその側面図である。本発明の第１の実施の形態に係る車両用内燃機関の吸気装置の車両への取り付け状態を示すその斜視図である。本発明の第２の実施の形態に係る車両用内燃機関の吸気装置の概略構成を示すその斜視図である。（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る車両用内燃機関の吸気装置の上面図および側面図である。（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る車両用内燃機関の吸気装置の内部構成を示す、図６（ｂ）中の矢印III方向の断面図である。（ｂ）は、第２の吸気ダクトの空気吸入口の形状を示す側面図である。（ｃ）は、第２の吸気ダクトの形状を示すその上面図である。（ｄ）は、第２の吸気口の形状の説明図である。

符号の説明

１車両
２エンジンコンパ−トメント
１０、２０車両用内燃機関の吸気装置
１１第１の吸気口
１２第２の吸気口
１３連通口
１４エアクリーナボックス
１５フィルタエレメント
１６第１の吸気ダクト
１６ａ吸入口
１７、２７第２の吸気ダクト
１８開閉弁ユニット
１８ａ開閉弁
１８ｂ負圧アクチュエータ
１８ｃ回動軸
１８ｄシール部材
１９吸気管
２２ａ、２７ａ広幅部
２２ｂ、２７ｂ狭幅部
２８開口端

Claims

第１の吸気口および第２の吸気口と車両用内燃機関の吸気ポートに連通する連通口とを有するエアクリーナボックスと、
前記第１の吸気口を通して前記エアクリーナボックス内に空気を吸入するよう前記エアクリーナボックスに接続された第１の吸気ダクトと、
前記第２の吸気口を通して前記エアクリーナボックス内に空気を吸入するよう前記エアクリーナボックスに接続された第２の吸気ダクトと、
前記第２の吸気ダクト内に設けられた開閉弁と、を備え、
前記第１の吸気ダクトは、前記第２の吸気ダクトよりも前記エアクリーナボックスから離隔した外気吸入用の吸入口を有し、
前記開閉弁が閉弁したときには前記エアクリーナボックス内に前記第１の吸気口を通して空気を吸入し、前記開閉弁が開弁したときには前記エアクリーナボックス内に前記第１の吸気口および前記第２の吸気口の双方を通して空気を吸入する車両用内燃機関の吸気装置において、
前記第２の吸気ダクトの断面積を前記第１の吸気ダクトの断面積より大きくし、
前記第２の吸気ダクトの前記第２の吸気口側の端部の中心軸線に対して、前記第１の吸気ダクトの前記第１の吸気口側の端部の中心軸線が交差するように、前記第１の吸気ダクトと前記第２の吸気ダクトを配置したことを特徴とする車両用内燃機関の吸気装置。
前記第１の吸気口の中心から前記第２の吸気口の中心までの距離は、前記第１の吸気口の中心から前記連通口の中心までの距離および前記第２の吸気口の中心から前記連通口の中心までの距離よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関の吸気装置。
前記第１の吸気ダクトの前記第１の吸気口側の端部の中心軸線が前記第２の吸気ダクトの前記第２の吸気口側の端部の中心軸線に対して直交するように、前記第１の吸気ダクトと前記第２の吸気ダクトを配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用内燃機関の吸気装置。
前記第２の吸気口は、前記連通口に対向して前記エアクリーナボックスの壁面に開口していることを特徴とする請求項３に記載の車両用内燃機関の吸気装置。
前記連通口は、前記第１の吸気口に対向する前記エアクリーナボックスの壁面よりも、前記第１の吸気口が開口する前記エアクリーナボックスの壁面に近接して開口していることを特徴とする請求項４に記載の車両用内燃機関の吸気装置。
前記第２の吸気口は、前記第１の吸気口に対向する前記エアクリーナボックスの壁面よりも、前記第１の吸気口が開口する前記エアクリーナボックスの壁面に近接して開口していることを特徴とする請求項４または５に記載の車両用内燃機関の吸気装置。
前記第２の吸気口は、互いに開口幅の異なる広幅部と狭幅部とで構成され、
前記広幅部は、前記狭幅部よりも前記第１の吸気口に近くなるよう配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の車両用内燃機関の吸気装置。
前記第１の吸気口に近接した開口端から前記第２の吸気口までの前記第２の吸気ダクトの側壁の長さを、前記第１の吸気口から離隔した開口端から前記第２の吸気口までの前記第２の吸気ダクトの側壁の長さよりも短くしたことを特徴とする請求項７に記載の車両用内燃機関の吸気装置。