JP2010038046A - 内燃機関の吸気構造 - Google Patents

Abstract

【課題】気筒に接続される２つの吸気通路のうち一方の吸気通路に設けられる開閉弁を閉じた際における、気筒間の吸入空気量のバラツキを低減できる内燃機関の吸気構造を提供すること。
【解決手段】エンジン１が有する複数の気筒１０のそれぞれの気筒１０に、ストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との２つで一対となる吸気通路２０を接続し、ストレート側吸気通路２１にはＳＣＶ３０を設ける。また、複数の吸気通路２０のうち気筒１０が吸入する空気の集合部分である吸気集合部２６に最も近い位置に形成される一対の吸気通路２０は、ストレート側吸気通路２１を吸気集合部２６側に配設する。さらに、複数の一対の吸気通路２０のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒１０に接続される２つの一対の吸気通路２０は、スワール側吸気通路２２が隣り合わないように配設する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関の吸気構造に関するものである。特に、この発明は、スワールコントロールバルブを有する内燃機関の吸気構造に関するものである。

内燃機関の中には、ディーゼルエンジンなど燃料を直接気筒内に噴射するタイプの内燃機関があるが、このような内燃機関の場合、燃料の噴射後、短期間で燃焼行程に移行するため、燃料と空気との混合が適切ではない状態で燃焼をする場合がある。この場合、燃料の燃焼状態が悪くなったり、燃料が未燃焼のまま排出されたりすることなどにより、排気エミッションが発生し易くなる場合がある。また、燃料と空気との混合が適切に行われない場合、燃焼効率が悪くなるため、燃費が悪化する場合がある。

このため、従来の内燃機関の中には、吸気行程で気筒内に吸入する空気に、気筒の軸まわり方向の旋回流であるスワールを発生させることにより、燃料と空気との混合性の向上を図っているものがある。例えば、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置では、気筒に２つの吸気通路を接続し、このうちの一方にスワールコントロールバルブを設け、スワールコントロールバルブの開度を調節することにより、運転状態に応じて気筒内にスワールを発生させ、燃料と空気との混合状態を適切なものにしている。

特開２００７−２５５１９４号公報

ここで、気筒が吸入する空気の通路である吸気通路は、通常、各気筒に接続されている複数の吸気通路が集合して設けられており、気筒の吸気時には、集合している通路から各吸気通路に空気が分岐して流れることにより、各気筒は吸気通路から空気を吸入する。しかしながら、気筒が吸入する空気は、このように集合している通路から分岐して各気筒に流れるため、集合している部分に最も近い気筒に流れる空気と、それ以外の気筒に流れる空気とでは、流れ方に差が生じる場合がある。つまり、吸気通路が集合している部分に最も近い気筒に接続されている吸気通路には、空気が流れ易くなっているため、この吸気通路を流れる空気の流量は、他の気筒に接続されている吸気通路を流れる空気の流量よりも多くなる。このため、気筒間で吸入空気量のバラツキが生じる場合がある。

また、特許文献１のように各気筒に吸気通路を２つ設けると共に一方の吸気通路にスワールコントロールバルブを設けた場合において、スワールコントロールバルブを閉じるのは、例えばリーン燃焼で運転をする場合など、燃焼状態が厳しい状況で多用される。このため、このように燃焼状態が厳しい状況で気筒間で吸入空気量のバラツキが生じた場合、少なくとも一部の気筒では燃焼状態がさらに厳しくなる場合がある。

また、複数の気筒を有する内燃機関の運転時には、所定の順序で気筒ごとに空気を吸入したり燃焼したりすることを繰り返すが、隣り同士に配設される気筒で、さらに、吸気の順番も隣り合っている場合、吸気の順番の後の方の気筒には、空気が流れ難くなる場合がある。つまり、隣り合っている気筒では、各気筒に接続されるそれぞれの吸気通路も近接しており、特に、１つの気筒に２つの吸気通路が接続されている場合には、隣り合っている気筒同士の吸気通路はさらに近接しており、例えば、スワールコントロールバルブが設けられてない側の吸気通路同士が隣り合って配設されている場合、この吸気通路同士は、さらに近接した状態になる。

また、吸気の順番も隣り合っている場合、吸気の順番において前側の順番の気筒の吸気行程で、この気筒に接続されている吸気通路に空気が流れて、この状態で吸気の順番において後側の順番の気筒の吸気行程になった場合、この気筒に接続されている吸気通路にも空気が流れようとする。このため、隣り合う気筒同士でスワールコントロールバルブが設けられていない側の吸気通路同士が隣り合って配設され、さらにスワールコントロールバルブを閉じた場合において、吸気の順番における前側の気筒の吸気行程になった場合、この気筒のスワールコントロールバルブが設けられていない側の吸気通路に空気が流れ、この状態で吸気の順番における後側の気筒の吸気行程になった場合、この気筒のスワールコントロールバルブが設けられていない側の吸気通路にも空気が流れようとする。

このため、この場合に吸気通路に流れる空気は、近接した位置で空気が分かれて流れることになるため、吸気の順番において後側の順番の気筒には空気が流れ難くなり、吸気の順番において前側の順番の気筒と後側の順番の気筒とで、吸入空気量に差が生じる場合がある。従って、これによっても気筒間で吸入空気量にバラツキが生じるため、少なくとも一部の気筒では、このバラツキによっても燃焼状態がさらに厳しくなる場合がある。これらのように、１つの気筒の２つの吸気通路を接続し、一方の吸気通路にスワールコントロールバルブなどの開閉弁を設けた場合、この開閉弁を閉じた際に、気筒間で吸入空気量にバラツキが発生し、このバラツキによって少なくとも一部の気筒では燃焼状態が厳しくなる場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、気筒に接続される２つの吸気通路のうち一方の吸気通路に設けられる開閉弁を閉じた際における、気筒間の吸入空気量のバラツキを低減できる内燃機関の吸気構造を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る内燃機関の吸気構造は、複数の気筒を有する内燃機関のそれぞれの前記気筒に２つずつが一対となって接続される吸気通路を有し、且つ、前記気筒が吸入する空気が集合する吸気集合部を有する内燃機関の吸気構造において、それぞれの前記一対の吸気通路は、一方の前記吸気通路に開閉弁が設けられており、複数の前記吸気通路のうち前記吸気集合部側の端部が前記吸気集合部に最も近い位置に形成される前記吸気通路を有する前記一対の吸気通路は、２つの前記吸気通路のうち前記開閉弁が設けられている側の前記吸気通路が前記吸気集合部側に配設されており、複数の前記一対の吸気通路のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う前記気筒に接続される２つの前記一対の吸気通路は、少なくとも一方の前記一対の吸気通路が有する前記吸気通路のうち前記開閉弁が設けられていない側の前記吸気通路が、他方の前記一対の吸気通路から離れる側に配設されていることを特徴とする。

この発明では、各気筒に２つずつ吸気通路が接続されており、気筒に接続される複数の吸気通路のうち、吸気集合部側の端部が吸気集合部に最も近い位置に形成される吸気通路を有する一対の吸気通路は、２つの吸気通路のうち開閉弁が設けられている側の吸気通路が吸気集合部側に配設されている。このため、開閉弁を閉じた場合には、この気筒には開閉弁が設けられている側の吸気通路、つまり、吸気集合部側の端部が吸気集合部に最も近い位置に形成される吸気通路ではない方の吸気通路から空気が流れる。これにより、吸気集合部に最も近い気筒に接続される吸気通路に、吸気集合部から空気が流れ易くなっていることに起因して、この気筒に他の気筒よりも多くの空気が流れることを抑制できる。従って、気筒間で吸入空気量に差が生じることを抑制できる。

また、複数の一対の吸気通路のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒に接続される２つの一対の吸気通路は、少なくとも一方の一対の吸気通路が有する吸気通路のうち開閉弁が設けられていない側の吸気通路が、他方の一対の吸気通路から離れる側に配設されているため、開閉弁を閉じた場合でも、作動順序における後側の気筒が吸入する空気量が低減することを抑制できる。つまり、複数の一対の吸気通路のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒に接続される２つの一対の吸気通路は、開閉弁が設けられていない側の吸気通路が隣接していないため、この吸気通路は近接せずに設けられている。

このため、作動順序における前側の気筒が吸気行程で吸気をしている場合に、作動順序における後側の気筒が吸気行程になり吸気をする状況になった場合でも、空気を吸入することができる吸気通路、即ち、開閉弁が設けられていない側の吸気通路が近接していないため、作動順序における後側の気筒に接続される吸気通路には、スムーズに空気が流れる。このため、この気筒の吸入空気量が低減することを抑制でき、気筒間で吸入空気量に差が生じることを抑制できる。これらの結果、気筒に接続される２つの吸気通路のうち一方の吸気通路に設けられる開閉弁を閉じた際における、気筒間の吸入空気量のバラツキを低減することができる。

また、この発明に係る内燃機関の吸気構造は、上記発明において、前記一対の吸気通路が有する２つの前記吸気通路のうち、前記開閉弁が設けられていない側の前記吸気通路は、前記気筒に吸入させる前記空気にスワールを発生させることができるスワール側吸気通路となっており、前記開閉弁は、前記気筒に吸入させる前記空気に発生させるスワールを制御可能なスワール制御弁であることを特徴とする。

この発明では、このように開閉弁が設けられていない側の吸気通路は、気筒に吸入させる空気にスワールを発生させることができるスワール側吸気通路となっており、開閉弁は、スワールの制御が可能なスワール制御弁となっている。これらのように設けられるスワール側吸気通路とスワール制御弁とは、スワールを多く発生させる場合にはスワール制御弁を閉じ、気筒に吸入させる空気をスワール側吸気通路のみから吸入させることにより、スワールを発生させることができる。また、スワールを発生させるのは、内燃機関を希薄燃焼、即ちリーンバーンで運転をする場合など、燃焼状態が厳しい運転状態の場合となっている。このため、このスワール制御弁を閉じた際における気筒間の吸入空気量のバラツキを低減することにより、燃焼状態が厳しい場合における吸入空気量のバラツキを低減することができるので、より確実にリーンバーンなど燃焼状態が厳しい状況で内燃機関を運転することができる。この結果、燃焼状態が厳しい状況で安定して内燃機関を運転させることができ、エミッション性能の向上を図ることができる。

本発明に係る内燃機関の吸気構造は、気筒に接続される２つの吸気通路のうち一方の吸気通路に設けられる開閉弁を閉じた際における、気筒間の吸入空気量のバラツキを低減することができる、という効果を奏する。

以下に、本発明に係る内燃機関の吸気構造の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、実施例１に係るエンジンの吸気構造を備えるエンジンの概略図である。同図に示す内燃機関であるエンジン１は、圧縮点火内燃機関であるディーゼルエンジンとなっている。このエンジン１は、それぞれ内部で燃料が燃焼可能な複数の気筒１０を有しており、４つの気筒１０が１列に配設されている。このため、このエンジン１は４気筒エンジンになっており、１列に配設された４つの気筒１０は、端に設けられた気筒１０から順に、第１気筒１１、第２気筒１２、第３気筒１３、第４気筒１４になっている。また、これらの各気筒１０には、燃料を噴射する燃料噴射インジェクタ（図示省略）が設けられており、さらに、気筒１０への空気の入口である吸気弁口１７と、気筒１０内で燃料が燃焼した後の排気ガスの気筒１０内からの出口である排気弁口１８とが設けられている。これらの吸気弁口１７と排気弁口１８とは、各気筒１０にそれぞれ２つずつ設けられている。このうち、吸気弁口１７には、吸気弁口１７の開閉を行う吸気バルブ（図示省略）が設けられており、排気弁口１８には、排気弁口１８の開閉を行う排気バルブ（図示省略）が設けられている。このように設けられる排気弁口１８には、気筒１０内から排出された排気ガスの通路である排気通路（図示省略）が接続されている。

また、吸気弁口１７には、気筒１０内に吸入される空気の通路である吸気通路２０が接続されている。このように、各気筒１０に接続される吸気通路２０は、吸気弁口１７が各気筒１０にそれぞれ２つずつ設けられているのに伴い、吸気通路２０もそれぞれの気筒１０に２つずつ接続されている。各気筒１０に接続された２つの吸気通路２０のうち、一方の吸気通路２０は、曲がりが少なく、略直線状に形成された吸気通路２０であるストレート側吸気通路２１になっている。

また、他方の吸気通路２０は、曲がって形成されることにより、気筒１０に吸入させる空気に、気筒１０の軸まわり方向の旋回流であるスワールを発生させることができる吸気通路２０であるスワール側吸気通路２２になっている。気筒１０に接続される吸気通路２０は、これらのストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との２つの吸気通路２０が一対となって接続されている。

それぞれの一対の吸気通路２０は、一方の吸気通路２０であるストレート側吸気通路２１に、ストレート側吸気通路２１を開閉可能に設けられた開閉弁であるスワールコントロールバルブ（以下、ＳＣＶとする）３０が設けられている。即ち、４つの気筒１０に接続されている４つストレート側吸気通路２１には、全てＳＣＶ３０が設けられている。これらのＳＣＶ３０は、全て１つのスワールコントロールバルブ軸（以下、ＳＣＶ軸とする）３１に接続されており、ＳＣＶ軸３１は、当該ＳＣＶ軸３１を回動させることができるスワールコントロールバルブ制御装置（以下、ＳＣＶ制御装置とする）（図示省略）に接続されている。このため、ＳＣＶ３０は、ＳＣＶ制御装置によってＳＣＶ軸３１を回動させることにより、ストレート側吸気通路２１を開閉可能に設けられている。このように設けられるＳＣＶ３０は、気筒１０に吸入させる空気に発生させるスワールを制御可能なスワール制御弁として設けられている。

また、複数の吸気通路２０は、全てインテークマニホールド２５に接続されている。このように吸気通路２０が接続されるインテークマニホールド２５には、インテークマニホールド２５おいて吸気通路２０が接続される部分の反対側、或いは、吸気通路２０が接続される部分に対向する側に、複数の気筒１０が吸入する空気が集合している部分である吸気集合部２６が設けられている。この吸気集合部２６は、複数の気筒１０が吸入する空気をインテークマニホールド２５に導入する吸気導入部として設けられている。また、吸気集合部２６には、複数の気筒１０が吸入する空気が集合した状態で流れる吸気通路２０である集合吸気通路２８が接続されている。

インテークマニホールド２５には、このように吸気通路２０が接続され、また、吸気集合部２６が設けられているが、この吸気集合部２６は、４つの気筒１０のうちの第４気筒１４寄りの位置に設けられている。このため、複数の吸気通路２０のうち、第４気筒１４に接続される一対の吸気通路２０は、他の気筒１０に接続される吸気通路２０と比較して、吸気集合部２６に最も近い位置に配設されている。さらに、この第４気筒１４に接続される一対の吸気通路２０であるストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とでは、スワール側吸気通路２２よりもストレート側吸気通路２１の方が吸気集合部２６に最も近い位置に配設されている。

即ち、ストレート側吸気通路２１におけるインテークマニホールド２５に接続されている部分である吸気集合部２６側の端部と吸気集合部２６との距離は、スワール側吸気通路２２におけるインテークマニホールド２５に接続されている部分である吸気集合部２６側の端部と吸気集合部２６との距離よりも近くなっている。換言すると、複数の吸気通路２０のうち、吸気集合部２６側の端部が吸気集合部２６に最も近い位置に形成される吸気通路２０を有する第４気筒１４に接続される一対の吸気通路２０は、一対の吸気通路２０を構成する２つの吸気通路２０のうちＳＣＶ３０が設けられている側の吸気通路２０であるストレート側吸気通路２１が、吸気集合部２６側に配設されている。

これにより、吸気集合部２６に接続される集合吸気通路２８と第４気筒１４に接続されるストレート側吸気通路２１とは、略直線状の位置関係となって配設されているのに対し、第４気筒１４に接続されるスワール側吸気通路２２も含めた、その他の吸気通路２０は、集合吸気通路２８とは略直線状の位置関係にはなっていない。

また、吸気集合部２６は、インテークマニホールド２５における第４気筒１４側の端部付近に設けられているため、この吸気集合部２６に最も近い第４気筒１４に接続されるストレート側吸気通路２１と、第４気筒１４に接続されるスワール側吸気通路２２とでは、スワール側吸気通路２２が、第３気筒１３側に配設されている。また、他の気筒１０に接続されるそれぞれの一対の吸気通路２０も、第４気筒１４に接続される一対の吸気通路２０と同様の位置関係となって設けられている。つまり、各気筒１０に接続されるストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とは、ストレート側吸気通路２１が４つの気筒１０の並び方向における吸気集合部２６側に配設されており、スワール側吸気通路２２は、４つの気筒１０の並び方向における吸気集合部２６から離れた側に配設されている。

このため、各気筒１０に接続される吸気通路２０は、気筒１０の並び方向においてストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とが交互に配設されている。これにより、互いに隣り合う気筒１０に接続される一対の吸気通路２０同士では、スワール側吸気通路２２同士が、隣り合わないように配設されている。

この実施例１に係るエンジン１の吸気構造は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。エンジン１が運転をする際には、気筒１０内に空気を吸入する吸気行程、気筒１０内に吸入した空気を圧縮する圧縮行程、燃料噴射インジェクタで気筒１０内に燃料を噴射することにより気筒１０内で燃料を燃焼させる燃焼行程、燃料の燃焼後の排気ガスを気筒１０内から排出する排気行程の４つの行程が、それぞれの行程において４つの気筒１０で順番に行われる。

つまり、エンジン１の運転時には、各気筒１０で吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程の各行程が行われることにより運転し、４つの気筒１０間で各行程がずれた状態で運転をする。このように、エンジン１の運転時に各行程がずれた状態となる気筒１０間における順番は、第１気筒１１、第２気筒１２、第４気筒１４、第３気筒１３、または第１気筒１１、第３気筒１３、第４気筒１４、第２気筒１２の順番となっている。例えば、行程の順番が第１気筒１１、第２気筒１２、第４気筒１４、第３気筒１３となっている場合における第１気筒１１と第２気筒１２との吸気行程と圧縮行程とで説明すると、第１気筒１１で吸気行程を開始した後、第２気筒１２で吸気行程を開始し、第１気筒１１で圧縮行程を開始した後、第２気筒１２で圧縮行程を開始する。エンジン１は、このような作動順序で、各気筒１０で４つの行程を行いながら運転をする。

このうち、吸気行程について説明すると、吸気バルブを作動させて吸気弁口１７を開口することにより、吸気通路２０と気筒１０内とが連通する。この状態で、気筒１０内に配設されたピストン（図示省略）が上死点側から下死点側に移動することにより、気筒１０内の圧力が低下するため、インテークマニホールド２５内や吸気通路２０内の圧力と気筒１０内の圧力差により、空気が集合吸気通路２８、インテークマニホールド２５、吸気通路２０を通って、吸気弁口１７から気筒１０内に吸入される。

気筒１０が吸入する空気は、このように吸気通路２０から気筒１０内に吸入されるが、ストレート側吸気通路２１にはＳＣＶ３０が設けられている。このＳＣＶ３０は、ＳＣＶ制御装置により開閉の制御が可能になっており、エンジン１の運転状態に応じてＳＣＶ制御装置を作動させ、ＳＣＶ軸３１を回動させることによりストレート側吸気通路２１を開閉する。このように作動するＳＣＶ３０を開いた場合について説明すると、ＳＣＶ３０を開いた場合には、集合吸気通路２８を通り、吸気集合部２６からインテークマニホールド２５内に流れた空気は、吸気行程中の気筒１０に接続されているストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との双方に流れ、双方の吸気通路２０から気筒１０内に流入する。このように、ＳＣＶ３０を開いた場合には、スワール側吸気通路２２からのみでなく、ストレート側吸気通路２１からも気筒１０内に空気が流れるため、気筒１０内にはあまりスワールが発生しない状態で空気が吸入される。

また、この状態で、他の気筒１０が吸気行程になった場合には、インテークマニホールド２５内の空気は、当該気筒１０に接続されているストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との双方に流れ、双方の吸気通路２０から気筒１０内に流入する。その際に、複数の気筒１０の吸気行程が重なっている期間がある場合には、インテークマニホールド２５内の空気は、吸気行程になっている複数の気筒１０に接続されているそれぞれのストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との方向に分かれて流れる。

これに対し、吸入空気中のＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガスの割合を増加させるためなどによりＳＣＶ３０を閉じた場合は、インテークマニホールド２５内の空気は、吸気行程中の気筒１０に接続されているスワール側吸気通路２２に流れ、スワール側吸気通路２２から気筒１０内に流入する。つまり、ＳＣＶ３０を閉じた場合には、ストレート側吸気通路２１が閉じられるため、気筒１０内には、スワール側吸気通路２２のみから空気が流れる。

ここで、第４気筒１４に接続されているスワール側吸気通路２２は、複数設けられるスワール側吸気通路２２の中では最も吸気集合部２６に近い位置に配設されているが、第４気筒１４に接続されるストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とでは、ストレート側吸気通路２１が吸気集合部２６側に配設されているため、集合吸気通路２８とスワール側吸気通路２２とは、略直線状の位置関係にはなってはいない。このため、第４気筒１４が吸気行程の場合に、スワール側吸気通路２２のみから第４気筒１４内に空気が流れる場合でも、吸気集合部２６からスワール側吸気通路２２に流れる空気は方向を変えながら流れるため、吸気集合部２６から第４気筒１４に接続されているストレート側吸気通路２１に空気が流れる場合と比較して、空気は流れ難くなっている。これにより、吸気集合部２６から第４気筒１４に接続されているスワール側吸気通路２２への空気の流れ易さは、他の気筒１０に接続されているスワール側吸気通路２２への空気の流れ易さと、同程度になっている。

また、ＳＣＶ３０を閉じることにより、気筒１０内にスワール側吸気通路２２のみから空気が流れた場合、曲がって形成されたスワール側吸気通路２２を流れた空気が気筒１０内に流れるため、気筒１０内にはスワールが発生する。これにより、この気筒１０内に燃料を噴射した際には、スワールによって燃料と空気との混合状態が良好となり、スモークやＨＣ（炭化水素）の発生が低い運転が可能になる。

また、この状態で、他の気筒１０が吸気行程になった場合には、インテークマニホールド２５内の空気は、当該気筒１０に接続されているスワール側吸気通路２２に流れ、スワール側吸気通路２２から気筒１０内に流入する。その際に、複数の気筒１０の吸気行程が重なっている期間がある場合には、インテークマニホールド２５内の空気は、吸気行程になっている複数の気筒１０に接続されているそれぞれのスワール側吸気通路２２の方向に分かれて流れる。

インテークマニホールド２５内の空気は、このように複数の気筒１０に接続されているそれぞれのスワール側吸気通路２２の方向に分かれて流れる場合があるが、互いに隣り合う気筒１０に接続される一対の吸気通路２０同士では、スワール側吸気通路２２同士が、隣り合わないように配設されている。このため、作動順序が隣り合う気筒１０に接続される２つの一対の吸気通路２０も、スワール側吸気通路２２同士が、隣り合わないように配設されている。つまり、複数の一対の吸気通路２０のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒１０に接続される２つの一対の吸気通路２０は、少なくとも一方の一対の吸気通路２０が有する吸気通路２０のうちＳＣＶ３０が設けられていない側の吸気通路２０であるスワール側吸気通路２２が、他方の一対の吸気通路２０から離れる側に配設されている。

このため、互いに隣り合う気筒１０に接続されるスワール側吸気通路２２同士は、近接しておらず、所定の距離で離間して配設されている。これにより、インテークマニホールド２５内の空気が複数の気筒１０に接続されているそれぞれのスワール側吸気通路２２の方向に分かれて流れる場合において、この気筒１０が隣り合っている場合でも、スワール側吸気通路２２同士は離間して配設されているため、インテークマニホールド２５内の空気は双方のスワール側吸気通路２２に分かれて流れ易くなっている。

以上のエンジン１の吸気構造は、各気筒１０に２つずつ吸気通路２０が接続されており、気筒１０に接続される複数の吸気通路２０のうち、吸気集合部２６側の端部が吸気集合部２６に最も近い位置に形成される吸気通路２０を有する一対の吸気通路２０は、２つの吸気通路２０のうちＳＣＶ３０が設けられている側の吸気通路２０であるストレート側吸気通路２１が、吸気集合部２６側に配設されている。つまり、第４気筒１４に接続される一対の吸気通路２０は、ストレート側吸気通路２１が、吸気集合部２６側に配設されており、スワール側吸気通路２２は第３気筒１３側に配設されている。このため、ＳＣＶ３０を閉じた場合には、第４気筒１４には、吸気集合部２６側の端部が吸気集合部２６に最も近い位置に形成される吸気通路２０ではない方の吸気通路２０であるスワール側吸気通路２２から空気が流れる。これにより、吸気集合部２６に最も近い気筒１０である第４気筒１４に接続される吸気通路２０に、吸気集合部２６から空気が流れ易くなっていることに起因して、この気筒１０に他の気筒１０よりも多くの空気が流れることを抑制できる。従って、気筒１０間で吸入空気量に差が生じることを抑制できる。

図２は、悪例として第４気筒に接続されるスワール側吸気通路が吸気集合部側に設けられた状態を示す説明図である。つまり、例えば実施例１に係るエンジン１の吸気構造と異なり、第４気筒１４に接続される一対の吸気通路２０のうち、スワール側吸気通路２２が吸気集合部２６側に設けられ、ストレート側吸気通路２１が第３気筒１３側に設けられている場合において、ＳＣＶ３０を閉じた場合、第４気筒１４には、スワール側吸気通路２２から空気が流れる。この場合、吸気集合部２６に最も近い気筒１０である第４気筒１４に接続される吸気通路２０には、吸気集合部２６から空気が流れ易くなっているため、第４気筒１４には他の気筒１０よりも空気が流れ易くなっている。このため、気筒１０間で吸入空気量に差が生じる場合がある。これに対し、第４気筒１４に接続される一対の吸気通路２０のうち、ストレート側吸気通路２１を吸気集合部２６側に設け、スワール側吸気通路２２を第３気筒１３側に設けることにより（図１）、ＳＣＶ３０を閉じた場合には第４気筒１４に空気が流れ難くなるため、気筒１０間で吸入空気量に差が生じることを抑制できる。

また、複数の一対の吸気通路２０のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒１０に接続される２つの一対の吸気通路２０は、少なくとも一方の一対の吸気通路２０が有する吸気通路２０のうちスワール側吸気通路２２が、他方の一対の吸気通路２０から離れる側に配設されているため、ＳＣＶ３０を閉じた場合でも、作動順序における後側の気筒１０が吸入する空気量が低減することを抑制できる。つまり、複数の一対の吸気通路２０のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒１０に接続される２つの一対の吸気通路２０は、スワール側吸気通路２２同士が隣接していないため、このスワール側吸気通路２２同士は近接せずに設けられている。

このため、作動順序における前側の気筒１０が吸気行程で吸気をしている場合に、作動順序における後側の気筒１０が吸気行程になり吸気をする状況になった場合でも、空気を吸入することができる吸気通路２０であるスワール側吸気通路２２が近接していないため、作動順序における後側の気筒１０に接続されるスワール側吸気通路２２には、スムーズに空気が流れる。このため、この気筒１０の吸入空気量が低減することを抑制でき、気筒１０間で吸入空気量に差が生じることを抑制できる。これらの結果、気筒１０に接続される２つの吸気通路２０のうち一方の吸気通路２０に設けられるＳＣＶ３０を閉じた際における、気筒１０間の吸入空気量のバラツキを低減することができ、気筒１０ごとの燃焼を均一に近くできる。

また、ＳＣＶ３０が設けられていない側の吸気通路２０は、気筒１０に吸入させる空気にスワールを発生させることができるスワール側吸気通路２２となっており、ＳＣＶ３０は、スワールの制御が可能なスワール制御弁として設けられている。これらのように設けられるスワール側吸気通路２２とＳＣＶ３０とは、スワールを多く発生させる場合にはＳＣＶ３０を閉じ、気筒１０に吸入させる空気をスワール側吸気通路２２のみから吸入させることにより、スワールを発生させることができる。また、スワールを発生させるのは、ＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させることを目的として吸入空気中のＥＧＲガスの割合を増加させる場合など、エミッション性能の向上を図る場合が多くなっている。このため、このＳＣＶ３０を閉じた際における気筒１０間の吸入空気量のバラツキを低減することにより、エミッション性能の向上を図ることを目的としてＥＧＲガスの割合を増加させる場合でも、各気筒１０で良好な燃焼状態で燃料を燃焼させることができる。この結果、ＥＧＲガスの割合を増加させた状況で安定してエンジン１を運転させることができ、エミッション性能の向上を図ることができる。

また、気筒１０間の吸入空気量のバラツキを低減することにより、空気が他の気筒１０よりも入り込み易く、空燃比が薄くなることにより、ＮＯｘの排出量が増加することを抑制できる。これにより、ＮＯｘの排出量を低減させるために、ＥＧＲガスの割合を増加させ、他の気筒１０の空燃比が濃くなることに起因して、スモーク排出量が増加したり、ＴＨＣ（全炭化水素）やＣＯ（一酸化炭素）が増加したり、さらに、燃焼変動が増加することを抑制できる。これらの結果、気筒１０間の空燃比のバラツキを低減することにより、スワールを使うエミッション領域の性能を、大幅に向上させることができる。

実施例２に係るエンジン４０の吸気構造は、実施例１に係るエンジン１の吸気構造と略同様の構成であるが、エンジン４０がＶ型８気筒になっている点に特徴がある。他の構成は実施例１と同様なので、その説明を省略すると共に、同一の符号を付す。図３は、実施例２に係るエンジンの吸気構造を備えるエンジンの概略図である。実施例２に係るエンジン４０の吸気構造を備えるエンジン４０は、Ｖ型８気筒になっている。このため、気筒５０が８つ設けられている。この８つの気筒５０は、４つずつが１組となって気筒群であるバンク４５を形成しており、２つのバンク４５を有している。この２つのバンク４５は、エンジン４０が有するクランクシャフト（図示省略）側から２方向に分かれて設けられている。これらのそれぞれのバンク４５に設けられる４つの気筒５０は、それぞれ１列に配設されている。

このように設けられる８つの気筒５０のうち、一方のバンク４５である第１バンク４６に設けられる気筒５０は、端から順に、第１気筒５１、第３気筒５３、第５気筒５５、第７気筒５７になっている。また、他方のバンク４５である第２バンク４７に設けられる気筒５０は、端から順に、第２気筒５２、第４気筒５４、第６気筒５６、第８気筒５８になっている。また、これらの気筒５０は、クランクシャフトの軸方向における位置が、第１気筒５１と第２気筒５２、第３気筒５３と第４気筒５４、第５気筒５５と第６気筒５６、第７気筒５７と第８気筒５８で、ほぼ同じ位置になっている。

また、これらの気筒５０には、それぞれ吸気弁口１７と排気弁口１８とが２つずつ設けられており、このうち吸気弁口１７には、一対の吸気通路２０であるストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とが接続されている。このストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とは、各バンク４５に設けられる４つの気筒５０に接続される吸気通路２０は、３つの気筒５０に接続されるストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とが同じ位置関係になっており、１つの気筒５０に接続されるストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とは、他の気筒５０に接続されるストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との位置関係と逆になっている。

つまり、第１バンク４６に設けられる吸気通路２０では、第３気筒５３、第５気筒５５、第７気筒５７に接続される吸気通路２０は、ストレート側吸気通路２１が第１気筒５１側に配設されており、スワール側吸気通路２２は第１気筒５１が位置する側の反対側に配設されている。これに対し、第１気筒５１に接続される吸気通路２０は、ストレート側吸気通路２１が第３気筒５３側に配設されており、スワール側吸気通路２２は第３気筒５３が位置する側の反対側に配設されている。

また、第２バンク４７に設けられる吸気通路２０では、第２気筒５２、第４気筒５４、第６気筒５６に接続される吸気通路２０は、ストレート側吸気通路２１が第８気筒５８側に配設されており、スワール側吸気通路２２は第８気筒５８が位置する側の反対側に配設されている。これに対し、第８気筒５８に接続される吸気通路２０は、ストレート側吸気通路２１が第６気筒５６側に配設されており、スワール側吸気通路２２は第６気筒５６が位置する側の反対側に配設されている。

また、これらのように設けられる吸気通路２０には、全てのストレート側吸気通路２１にＳＣＶ３０が設けられており、ＳＣＶ３０は、ＳＣＶ軸３１に接続されている。ＳＣＶ軸３１は、第１バンク４６側と第２バンク４７側とで、それぞれ１つずつ設けられている。つまり、第１バンク４６のストレート側吸気通路２１に設けられるＳＣＶ３０は、１つのＳＣＶ軸３１に接続されており、第２バンク４７側のストレート側吸気通路２１に設けられるＳＣＶ３０は、１つのＳＣＶ軸３１に接続されている。これらのＳＣＶ軸３１は、ＳＣＶ制御装置（図示省略）に接続されており、ＳＣＶ制御装置でＳＣＶ軸３１を回動させることにより、ＳＣＶ軸３１に接続されたＳＣＶ３０はストレート側吸気通路２１を開閉可能に設けられている。

また、気筒５０に接続される吸気通路２０は、全てインテークマニホールド２５に接続されているが、インテークマニホールド２５は、バンク４５ごとに設けられている。このため、第１バンク４６の気筒５０に接続される吸気通路２０は、全て第１バンク４６に設けられるインテークマニホールド２５に接続されており、第２バンク４７の気筒５０に接続される吸気通路２０は、全て第２バンク４７に設けられるインテークマニホールド２５に接続されている。また、それぞれのインテークマニホールド２５には、吸気通路２０が接続されている側の反対側に、吸気集合部２６が設けられており、吸気集合部２６には集合吸気通路２８が接続されている。

インテークマニホールド２５に設けられる吸気集合部２６の位置は、各バンク４５の気筒５０の並び方向において、各気筒５０に接続されたストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との配置が互いに異なっている気筒５０同士の間に設けられている。つまり、第１バンク４６では、吸気集合部２６は第１バンク４６の気筒５０が並んでいる方向における第１気筒５１が設けられている位置と第３気筒５３が設けられている位置との間に設けられている。詳しくは、第１気筒５１と第３気筒５３とは、共にストレート側吸気通路２１が他方の気筒５０側に配設されているため、第１バンク４６に設けられるインテークマニホールド２５の吸気集合部２６は、第１バンク４６の気筒５０が並んでいる方向において、第１気筒５１に接続されるストレート側吸気通路２１が設けられている位置と第３気筒５３に接続されるストレート側吸気通路２１が設けられている位置との間に設けられている。

このため、第１バンク４６に設けられる複数の吸気通路２０のうち、第１気筒５１に接続される一対の吸気通路２０と第３気筒５３に接続される一対の吸気通路２０とは、他の気筒５０に接続される吸気通路２０と比較して、吸気集合部２６に近い位置に配設されている。さらに、この第１気筒５１に接続される一対の吸気通路２０と第３気筒５３に接続される一対の吸気通路２０とをそれぞれ構成するストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とのうち、双方のストレート側吸気通路２１は、第１バンク４６に設けられる複数の吸気通路２０において吸気集合部２６に最も近い位置に配設されている。

即ち、第１気筒５１と第３気筒５３とに接続されるそれぞれの一対の吸気通路２０では、共にストレート側吸気通路２１におけるインテークマニホールド２５に接続されている部分である吸気集合部２６側の端部と吸気集合部２６との距離は、スワール側吸気通路２２におけるインテークマニホールド２５に接続されている部分である吸気集合部２６側の端部と吸気集合部２６との距離よりも近くなっている。換言すると、複数の吸気通路２０のうち吸気集合部２６側の端部が吸気集合部２６に最も近い位置に形成される吸気通路２０を有する第１気筒５１に接続される一対の吸気通路２０と、第３気筒５３に接続される一対の吸気通路２０は、それぞれの一対の吸気通路２０を構成する２つの吸気通路２０のうち、ＳＣＶ３０が設けられている側の吸気通路２０であるストレート側吸気通路２１が、吸気集合部２６側に配設されている。

これにより、吸気集合部２６に接続される集合吸気通路２８と、第１気筒５１に接続されるストレート側吸気通路２１及び第３気筒５３に接続されるストレート側吸気通路２１とは、略直線状の位置関係となって配設されているのに対し、第１気筒５１に接続されるスワール側吸気通路２２と第３気筒５３に接続されるスワール側吸気通路２２とを含めた、その他の吸気通路２０は、集合吸気通路２８とは略直線状の位置関係にはなっていない。

また、第２バンク４７のインテークマニホールド２５に設けられる吸気集合部２６は、第２バンク４７の気筒５０が並んでいる方向における第６気筒５６が設けられている位置と第８気筒５８が設けられている位置との間に設けられている。詳しくは、第６気筒５６と第８気筒５８とは、共にストレート側吸気通路２１が他方の気筒５０側に配設されているため、第２バンク４７に設けられるインテークマニホールド２５の吸気集合部２６は、第２バンク４７の気筒５０が並んでいる方向において、第６気筒５６に接続されるストレート側吸気通路２１が設けられている位置と第８気筒５８に接続されるストレート側吸気通路２１が設けられている位置との間に設けられている。

このため、第２バンク４７に設けられる複数の吸気通路２０のうち、第６気筒５６に接続される一対の吸気通路２０と第８気筒５８に接続される一対の吸気通路２０とは、他の気筒５０に接続される吸気通路２０と比較して、吸気集合部２６に近い位置に配設されている。さらに、この第６気筒５６に接続される一対の吸気通路２０と第８気筒５８に接続される一対の吸気通路２０とをそれぞれ構成するストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とのうち、双方のストレート側吸気通路２１は、第２バンク４７に設けられる複数の吸気通路２０において吸気集合部２６に最も近い位置に配設されている。

即ち、第６気筒５６と第８気筒５８とに接続されるそれぞれの一対の吸気通路２０では、共にストレート側吸気通路２１におけるインテークマニホールド２５に接続されている部分である吸気集合部２６側の端部と吸気集合部２６との距離は、スワール側吸気通路２２におけるインテークマニホールド２５に接続されている部分である吸気集合部２６側の端部と吸気集合部２６との距離よりも近くなっている。換言すると、複数の吸気通路２０のうち吸気集合部２６側の端部が吸気集合部２６に最も近い位置に形成される吸気通路２０を有する第６気筒５６に接続される一対の吸気通路２０と、第８気筒５８に接続される一対の吸気通路２０は、それぞれの一対の吸気通路２０を構成する２つの吸気通路２０のうち、ＳＣＶ３０が設けられている側の吸気通路２０であるストレート側吸気通路２１が、吸気集合部２６側に配設されている。

これにより、吸気集合部２６に接続される集合吸気通路２８と、第６気筒５６に接続されるストレート側吸気通路２１及び第８気筒５８に接続されるストレート側吸気通路２１とは、略直線状の位置関係となって配設されているのに対し、第６気筒５６に接続されるスワール側吸気通路２２と第８気筒５８に接続されるスワール側吸気通路２２とを含めた、その他の吸気通路２０は、集合吸気通路２８とは略直線状の位置関係にはなっていない。

吸気通路２０及びインテークマニホールド２５は、これらのように形成されているため、第１バンク４６の吸気通路２０及びインテークマニホールド２５と、第２バンク４７の吸気通路２０及びインテークマニホールド２５とは、回転対称の形状で形成されており、実質的に同じ形状になっている。

この実施例２に係るエンジン４０の吸気構造は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。エンジン４０の運転時には、各気筒５０で吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程の各行程が行われることにより運転し、８つの気筒５０間で各行程がずれた状態で運転をする。このように、エンジン４０の運転時に各行程がずれた状態となる気筒５０間における順番は、第１気筒５１、第２気筒５２、第７気筒５７、第３気筒５３、第４気筒５４、第５気筒５５、第６気筒５６、第８気筒５８の順番となっている。

このうち、吸気行程について説明すると、ＳＣＶ３０を開いた場合には、集合吸気通路２８を通り、吸気集合部２６からインテークマニホールド２５内に流れた空気は、吸気行程中の気筒５０に接続されているストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との双方に流れ、双方の吸気通路２０から気筒５０内に流入する。このため、気筒５０内にはあまりスワールが発生しない状態で空気が流れる。また、この状態で、同じバンク４５に設けられる他の気筒５０が吸気行程になった場合には、インテークマニホールド２５内の空気は、双方の気筒５０に接続されているそれぞれのストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との方向に分かれて流れ、気筒５０に吸気される。

これに対し、ＥＧＲガスの割合を増加させるためなどによりＳＣＶ３０を閉じた場合は、インテークマニホールド２５内の空気は、吸気行程中の気筒５０に接続されているスワール側吸気通路２２のみから気筒５０内に空気が流れる。

ここで、第１バンク４６では第１気筒５１に接続されているスワール側吸気通路２２と第３気筒５３に接続されているスワール側吸気通路２２とは、複数設けられるスワール側吸気通路２２の中では最も吸気集合部２６に近い位置に配設されているが、この第１気筒５１に接続されているスワール側吸気通路２２と第３気筒５３に接続されているスワール側吸気通路２２とは、集合吸気通路２８と略直線状の位置関係にはなってはいない。このため、第１気筒５１や第３気筒５３が吸気行程の場合に、スワール側吸気通路２２のみから第１気筒５１や第３気筒５３内に空気が流れる場合でも、吸気集合部２６からスワール側吸気通路２２に流れる空気は方向を変えながら流れるため、吸気集合部２６から第１気筒５１や第３気筒５３に接続されているストレート側吸気通路２１に空気が流れる場合と比較して、空気は流れ難くなっている。これにより、吸気集合部２６から第１気筒５１や第３気筒５３に接続されているスワール側吸気通路２２への空気の流れ易さは、他の気筒５０に接続されているスワール側吸気通路２２への空気の流れ易さと、同程度になっている。

ＳＣＶ３０を閉じた場合は、第２バンク４７でも同様に、複数設けられるスワール側吸気通路２２の中では最も吸気集合部２６に近い位置に配設されている第６気筒５６に接続されているスワール側吸気通路２２と第８気筒５８に接続されているスワール側吸気通路２２とは、集合吸気通路２８と略直線状の位置関係にはなってはいない。このため、吸気集合部２６から第６気筒５６や第８気筒５８に接続されているスワール側吸気通路２２への空気の流れ易さは、他の気筒５０に接続されているスワール側吸気通路２２への空気の流れ易さと、同程度になっている。

また、これらの状態で、同じバンク４５に設けられる他の気筒５０が吸気行程になった場合には、インテークマニホールド２５内の空気は、吸気行程になった気筒５０に接続されているそれぞれのスワール側吸気通路２２の方向に分かれて流れる。

インテークマニホールド２５内の空気は、このように複数の気筒５０に接続されているそれぞれのスワール側吸気通路２２の方向に分かれて流れる場合があるが、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒５０に接続される２つの一対の吸気通路２０は、少なくとも一方の一対の吸気通路２０が有する吸気通路２０のうちＳＣＶ３０が設けられていない側の吸気通路２０であるスワール側吸気通路２２が、他方の一対の吸気通路２０から離れる側に配設されている。具体的には、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒５０同士の関係になる第６気筒５６と第８気筒５８とに接続される一対の吸気通路２０同士では、スワール側吸気通路２２同士が、隣り合わないように配設されている。

このため、互いに隣り合う第６気筒５６と第８気筒５８に接続されるスワール側吸気通路２２同士は、近接しておらず、所定の距離で離間して配設されている。これにより、インテークマニホールド２５内の空気が複数の気筒５０に接続されているそれぞれのスワール側吸気通路２２の方向に分かれて流れる場合でも、第６気筒５６と第８気筒５８に接続されるスワール側吸気通路２２同士は離間して配設されているため、インテークマニホールド２５内の空気は双方のスワール側吸気通路２２に分かれて流れ易くなっている。

以上のエンジン４０の吸気構造は、各気筒５０に２つずつ吸気通路２０が接続されており、気筒５０に接続される複数の吸気通路２０のうち、吸気集合部２６側の端部が吸気集合部２６に最も近い位置に形成される吸気通路２０を有する一対の吸気通路２０は、２つの吸気通路２０のうちＳＣＶ３０が設けられている側の吸気通路２０であるストレート側吸気通路２１が、吸気集合部２６側に配設されている。

つまり、第１バンク４６では、第１気筒５１に接続される一対の吸気通路２０と第３気筒５３に接続される一対の吸気通路２０とは、ストレート側吸気通路２１が、吸気集合部２６側に配設されており、スワール側吸気通路２２は吸気集合部２６が位置する側の反対側に配設されている。このため、ＳＣＶ３０を閉じた場合には、第１気筒５１や第３気筒５３には、吸気集合部２６側の端部が吸気集合部２６に最も近い位置に形成される吸気通路２０ではない方の吸気通路２０であるスワール側吸気通路２２から空気が流れる。これにより、第１バンク４６において吸気集合部２６に最も近い気筒５０である第１気筒５１と第３気筒５３に接続される吸気通路２０に、吸気集合部２６から空気が流れ易くなっていることに起因して、この気筒５０に他の気筒５０よりも多くの空気が流れることを抑制できる。

同様に、第２バンク４７においても、第６気筒５６に接続される一対の吸気通路２０と第８気筒５８に接続される一対の吸気通路２０とは、スワール側吸気通路２２は吸気集合部２６が位置する側の反対側に配設されているため、第２バンク４７において吸気集合部２６に最も近い気筒５０である第６気筒５６と第８気筒５８に接続される吸気通路２０に、吸気集合部２６から空気が流れ易くなっていることに起因して、この気筒５０に他の気筒５０よりも多くの空気が流れることを抑制できる。従って、気筒５０間で吸入空気量に差が生じることを抑制できる。

また、複数の一対の吸気通路２０のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒５０同士の関係となる第６気筒５６と第８気筒５８とに接続される２つの一対の吸気通路２０は、スワール側吸気通路２２同士が隣り合わないように配設されている。このため、ＳＣＶ３０を閉じた場合でも、第６気筒５６と第８気筒５８とのうち作動順序における後側の気筒５０である第８気筒５８が吸入する空気量が低減することを抑制できる。このため、第８気筒５８の吸入空気量が低減することを抑制でき、気筒５０間で吸入空気量に差が生じることを抑制できる。これらの結果、気筒５０に接続される２つの吸気通路２０のうち一方の吸気通路２０に設けられるＳＣＶ３０を閉じた際における、気筒５０間の吸入空気量のバラツキを低減することができる。

また、第１バンク４６の吸気通路２０及びインテークマニホールド２５と、第２バンク４７の吸気通路２０及びインテークマニホールド２５とを回転対称の形状で形成し、実質的に同じ形状にすることにより、製造コストの低減を図ることができる。この結果、より容易に、気筒５０に接続される２つの吸気通路２０のうち一方の吸気通路２０に設けられるＳＣＶ３０を閉じた際における、気筒５０間の吸入空気量のバラツキを低減することができる。

図４は、実施例１に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。なお、実施例１に係るエンジン１の吸気構造では、インテークマニホールド２５が有する吸気集合部２６は、エンジン１の第４気筒１４寄りの位置に設けられているが、吸気集合部２６は、これ以外の位置に設けられていてもよい。例えば、図４に示すように、吸気集合部２６は複数の気筒１０の並び方向における中央部分、即ち、第２気筒１２が設けられている位置と第３気筒１３が設けられている位置との間の位置に設けられていてもよい。また、この場合、吸気通路２０は、全ての気筒１０に接続される吸気通路２０において、吸気集合部２６側にストレート側吸気通路２１が配設され、吸気集合部２６が位置する側の反対側にスワール側吸気通路２２が配設される。即ち、第１気筒１１及び第２気筒１２に接続される吸気通路２０と、第３気筒１３及び第４気筒１４に接続される吸気通路２０とは、ストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との位置関係が反対になる。

吸気通路２０は、このように形成されるため、第２気筒１２に接続される吸気通路２０と第３気筒１３に接続される吸気通路２０とは、共に吸気集合部２６側にストレート側吸気通路２１が配設され、吸気集合部２６が位置する側の反対側にスワール側吸気通路２２が配設される。このため、複数の吸気通路２０のうち吸気集合部２６側の端部が吸気集合部２６に最も近い位置に形成される吸気通路２０を有する一対の吸気通路２０である、第２気筒１２に接続される一対の吸気通路２０と、第３気筒１３に接続される一対の吸気通路２０とは、２つの吸気通路２０のうちストレート側吸気通路２１が吸気集合部２６側に配設されている。これにより、第２気筒１２に接続されるスワール側吸気通路２２と第３気筒１３に接続されるスワール側吸気通路２２とは、共に集合吸気通路２８とは略直線状の位置関係にはなっていない。

従って、ＳＣＶ３０を閉じた場合に、吸気集合部２６に最も近い気筒１０である第２気筒１２と第３気筒１３に接続される吸気通路２０に、吸気集合部２６から空気が流れ易くなっていることに起因して、この気筒１０に他の気筒１０よりも多くの空気が流れることを抑制できる。

また、エンジン１の運転時の各行程の作動順序は、第１気筒１１、第２気筒１２、第４気筒１４、第３気筒１３の順番になっているが、各気筒１０に接続される吸気通路２０は、上記のように配設されているため、複数の一対の吸気通路のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒１０に接続される２つの一対の吸気通路２０は、スワール側吸気通路２２同士が隣り合わない配置になっている。これにより、ＳＣＶ３０を閉じた場合でも、作動順序における後側の気筒１０が吸入する空気量が低減することを抑制できる。

図５は、本発明を適用しないエンジンの吸気構造を示す概略図である。つまり、例えば図５に示すように、第１気筒１１に接続される吸気通路２０と第２気筒１２に接続される吸気通路２０とで、互いにスワール側吸気通路２２が他方の気筒１０側に配設され、第３気筒１３に接続される吸気通路２０と第４気筒１４に接続される吸気通路２０とで、互いにスワール側吸気通路２２が他方の気筒１０側に配設されている場合、ＳＣＶ３０を閉じた際に、作動順序における後側の気筒１０が吸入する空気量が低減する場合がある。

詳しくは、エンジン１の運転時の各行程の作動順序は、第１気筒１１、第２気筒１２、第４気筒１４、第３気筒１３の順番になっているため、第１気筒１１が吸気行程中に第２気筒１２が吸気行程になった場合、第１気筒１１に接続されるスワール側吸気通路２２と第２気筒１２に接続されるスワール側吸気通路２２とが隣り合っているため、第２気筒１２に接続されるスワール側吸気通路２２に空気が流れ難くなる場合がある。同様に、第４気筒１４が吸気行程中に第３気筒１３が吸気行程になった場合、第３気筒１３に接続されるスワール側吸気通路２２と第４気筒１４に接続されるスワール側吸気通路２２とが隣り合っているため、第３気筒１３に接続されるスワール側吸気通路２２に空気が流れ難くなる場合がある。

これに対し、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う２つの気筒１０に接続されるスワール側吸気通路２２同士が隣り合わないように配置した場合（図４）、作動順序における前側の気筒１０が吸気行程の最中に作動順序における後側の気筒１０が吸気行程になった場合でも、スワール側吸気通路２２同士が離れているため、作動順序における後側の気筒１０に接続されるスワール側吸気通路２２にも空気が流れ易くなる。これにより、ＳＣＶ３０を閉じた場合でも、作動順序における後側の気筒１０が吸入する空気量が低減することを抑制でき、気筒１０間で吸入空気量に差が生じることを抑制できる。これらの結果、気筒１０に接続される２つの吸気通路２０のうち一方の吸気通路２０に設けられるＳＣＶ３０を閉じた際における、気筒１０間の吸入空気量のバラツキを低減することができる。

図６は、実施例１に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。また、実施例１に係るエンジン１の吸気構造では、各気筒１０に接続される一対の吸気通路２０の配置は、ストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２との位置関係が全て同じ位置関係になっており、気筒１０の並び方向においてストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とが交互に配設されているが、ストレート側吸気通路２１とスワール側吸気通路２２とは、これ以外で配設されていてもよい。例えば、図６に示すように、第１気筒１１に接続される一対の吸気通路２０及び第２気筒１２に接続される一対の吸気通路２０と、第３気筒１３に接続される一対の吸気通路２０及び第４気筒１４に接続される一対の吸気通路２０とは、異なる位置関係となっていてもよい。このような場合でも、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う２つの気筒１０に接続されるスワール側吸気通路２２同士が隣り合わないように吸気通路を設けることにより、ＳＣＶ３０を閉じた際における、気筒１０間の吸入空気量のバラツキを低減することができる。

図７は、実施例１に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。また、実施例１に係るエンジン１の吸気構造では、インテークマニホールド２５に設けられる吸気集合部２６は、最も第４気筒１４寄りの位置に設けられているが、吸気集合部２６は、例えば図７に示すように、気筒１０が並んでいる方向における第３気筒１３が設けられている位置と第４気筒１４が設けられている位置との間に設けてもよい。吸気集合部２６を、このように配設した場合でも、第３気筒１３に接続される一対の吸気通路２０と、第４気筒１４に接続される一対の吸気通路２０とを、共にスワール側吸気通路２２が、吸気集合部２６が位置する側の反対側に位置するように配設することにより、ＳＣＶ３０を閉じた場合に第３気筒１３と第４気筒１４とに、他の気筒１０よりも多くの空気が流れることを抑制できる。つまり、吸気集合部２６に最も近い気筒１０である第３気筒１３と第４気筒１４に接続される吸気通路２０に、吸気集合部２６から空気が流れ易くなっていることに起因して、この気筒１０に他の気筒１０よりも多くの空気が流れることを抑制できる。従って、気筒１０間で吸入空気量に差が生じることを抑制できる。

図８及び図９は、実施例２に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。また、実施例２に係るエンジン４０の吸気構造では、第１バンク４６に設けられるインテークマニホールド２５の吸気集合部２６は、第１バンク４６の気筒５０が並んでいる方向における第１気筒５１が設けられている位置と第３気筒５３が設けられている位置との間に設けられており、第２バンク４７に設けられるインテークマニホールド２５の吸気集合部２６は、第２バンク４７の気筒５０が並んでいる方向における第６気筒５６が設けられている位置と第８気筒５８が設けられている位置との間に設けられているが、吸気集合部２６の位置は、これ以外の位置でもよい。吸気集合部２６の位置は、例えば図８、図９に示すように、気筒５０の並び方向におけるインテークマニホールド２５の端部付近でもよい。

具体的には、図８、図９では、第１バンク４６のインテークマニホールド２５に設けられる吸気集合部２６は、第１バンク４６が有する気筒５０のうちの第１気筒５１寄りの位置に設けられており、第２バンク４７のインテークマニホールド２５に設けられる吸気集合部２６は、第２バンク４７が有する気筒５０のうちの第８気筒５８寄りの位置に設けられている。また、第１気筒５１及び第８気筒５８に接続されるそれぞれの一対の吸気通路２０は、ストレート側吸気通路２１が吸気集合部２６側に配設されており、スワール側吸気通路２２が、吸気集合部２６から離れる側に配設されている。これにより、第１バンク４６において吸気集合部２６に最も近い気筒５０である第１気筒５１に接続される吸気通路２０、及び第２バンク４７において吸気集合部２６に最も近い気筒５０である第８気筒５８に接続される吸気通路２０に、吸気集合部２６から空気が流れ易くなっていることに起因して、これらの気筒５０に他の気筒５０よりも多くの空気が流れることを抑制できる。従って、気筒５０間で吸入空気量に差が生じることを抑制できる。

さらに、図８、図９に示すエンジン４０の吸気構造では、第６気筒５６に接続されるスワール側吸気通路２２と第８気筒５８に接続されるスワール側吸気通路２２は、隣り合わずに離間して配設されている。これにより、ＳＣＶ３０を閉じた際における、気筒５０間の吸入空気量のバラツキを低減することができる。つまり、複数の一対の吸気通路２０のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒５０に接続される２つの一対の吸気通路２０が有するスワール側吸気通路２２同士が隣り合わずに離間して配設されていれば、それ以外の気筒５０に接続される一対の吸気通路２０は、図８に示すように全ての吸気通路２０が回転対称になる形態で配設されていてもよく、また、図９に示すように、クランクシャフトの軸線方向を軸とする線対称になる形態で配設されていてもよい。

図１０は、実施例２に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。また、実施例２に係るエンジン４０の吸気構造のように、エンジン４０が第１バンク４６と第２バンク４７とを有している場合でも、インテークマニホールド２５に設けられる吸気集合部２６は、気筒５０の並び方向における中央に配設してもよい。即ち、第１バンク４６のインテークマニホールド２５に設けられる吸気集合部２６は、第３気筒５３が設けられている位置と第５気筒５５が設けられている位置との間の位置に設けられていてもよく、第２バンク４７のインテークマニホールド２５に設けられる吸気集合部２６は、第４気筒５４が設けられている位置と第６気筒５６が設けられている位置との間の位置に設けられていてもよい。このように、吸気集合部２６を気筒５０の並び方向における中央に配設した場合でも、吸気集合部２６の近傍に位置する第３気筒５３、第４気筒５４、第５気筒５５、第６気筒５６に接続されるスワール側吸気通路２２が吸気集合部２６から離れる側に位置し、さらに、複数の吸気通路２０のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う気筒５０に接続される２つの一対の吸気通路２０が有するスワール側吸気通路２２同士が隣り合わずに離間して配設されていればよい。これにより、気筒５０に接続される２つの吸気通路２０のうち一方の吸気通路２０に設けられるＳＣＶ３０を閉じた際における、気筒５０間の吸入空気量のバラツキを低減することができる。

また、実施例１に係るエンジン１の吸気構造を備えるエンジン１は４気筒のエンジン１となっており、実施例２に係るエンジン４０の吸気構造を備えるエンジン４０はＶ型８気筒のエンジン４０となっているが、気筒１０、５０の数や配置、作動順序などエンジンの形態は、上述した形態以外の形態でもよい。

また、上述した内燃機関の吸気構造を備える内燃機関は、圧縮点火内燃機関であるディーゼルエンジンで説明しているが、本発明に係る内燃機関の吸気構造を備える内燃機関は、例えば、火花点火内燃機関であるガソリンエンジンなど、ディーゼルエンジン以外の内燃機関を用いてもよい。例えば、本発明に係る内燃機関の吸気構造を備える内燃機関としてガソリンエンジンが用いられた場合、スワールを発生させるのは、エンジンをリーンバーンで運転をする場合など、燃焼状態が厳しい運転状態の場合が多くなっている。このため、このＳＣＶ３０を閉じた際における気筒１０間の吸入空気量のバラツキを低減することにより、燃焼状態が厳しい場合における吸入空気量のバラツキを低減することができるので、より確実にリーンバーンなど燃焼状態が厳しい状況でエンジンを運転することができる。この結果、燃焼状態が厳しい状況で安定してエンジンを運転させることができ、エミッション性能の向上を図ることができる。

以上のように、本発明に係る内燃機関の吸気構造は、１つの気筒につき２つの吸気通路が接続されている場合に有用であり、特に、２つの吸気通路のうちの一方にスワールコントロールバルブが設けられている場合に適している。

実施例１に係るエンジンの吸気構造を備えるエンジンの概略図である。 第４気筒に接続されるスワール側吸気通路が吸気集合部側に設けられた状態を示す説明図である。 実施例２に係るエンジンの吸気構造を備えるエンジンの概略図である。 実施例１に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。 本発明を適用しないエンジンの吸気構造を示す概略図である。 実施例１に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。 実施例１に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。 実施例２に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。 実施例２に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。 実施例２に係るエンジンの吸気構造の変形例を示す概略図である。

符号の説明

１、４０ エンジン
１０、５０ 気筒
２０ 吸気通路
２１ ストレート側吸気通路
２２ スワール側吸気通路
２５ インテークマニホールド
２６ 吸気集合部
２８ 集合吸気通路
３０ ＳＣＶ
４５ バンク

Claims (2)

1. 複数の気筒を有する内燃機関のそれぞれの前記気筒に２つずつが一対となって接続される吸気通路を有し、且つ、前記気筒が吸入する空気が集合する吸気集合部を有する内燃機関の吸気構造において、
   それぞれの前記一対の吸気通路は、一方の前記吸気通路に開閉弁が設けられており、
   複数の前記吸気通路のうち前記吸気集合部側の端部が前記吸気集合部に最も近い位置に形成される前記吸気通路を有する前記一対の吸気通路は、２つの前記吸気通路のうち前記開閉弁が設けられている側の前記吸気通路が前記吸気集合部側に配設されており、
   複数の前記一対の吸気通路のうち、隣り合う配置で、且つ、作動順序が隣り合う前記気筒に接続される２つの前記一対の吸気通路は、少なくとも一方の前記一対の吸気通路が有する前記吸気通路のうち前記開閉弁が設けられていない側の前記吸気通路が、他方の前記一対の吸気通路から離れる側に配設されていることを特徴とする内燃機関の吸気構造。
2. 前記一対の吸気通路が有する２つの前記吸気通路のうち、前記開閉弁が設けられていない側の前記吸気通路は、前記気筒に吸入させる前記空気にスワールを発生させることができるスワール側吸気通路となっており、
   前記開閉弁は、前記気筒に吸入させる前記空気に発生させるスワールを制御可能なスワール制御弁であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気構造。

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