JP2010203357A - Intake device of multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents

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和也 石木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To equally distribute intake by an auxiliary intake passage to each cylinder, to improve an air-fuel ratio variation among cylinders, and to improve the exhaust gas performance of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: A swirl flow generating means (an inner wall 61A of a circular arc face and restriction by a step 68) generating swirl flow around a suction air intake port 62 is formed in a terminating part 61 where an aggregate passage 60 communicates with the suction air intake port 62 of an auxiliary intake chamber 58. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、多気筒内燃機関の吸気装置に関し、特に、副吸気系を有する吸気装置に関する。   The present invention relates to an intake device for a multi-cylinder internal combustion engine, and more particularly to an intake device having an auxiliary intake system.

多気筒内燃機関の吸気装置として、複数個の気筒の各々に吸気を供給する主吸気通路と、前記主吸気通路に設けられた主スロットル弁と、前記主スロットル弁より吸気下流側の前記主吸気通路に吸気を供給する副吸気通路とを有する吸気装置が知られている(例えば、特許文献1)。   As an intake device of a multi-cylinder internal combustion engine, a main intake passage for supplying intake air to each of a plurality of cylinders, a main throttle valve provided in the main intake passage, and the main intake air downstream of the main throttle valve An intake device having an auxiliary intake passage that supplies intake air to the passage is known (for example, Patent Document 1).

副吸気通路は、補助吸気通路やバイパス吸気通路と呼ばれることがある。また、副吸気通路を流れる吸入空気によってアイドル制御を行うことから、副吸気通路をプライマリ吸気通路と云い、主スロットル弁を設けられている主吸気通路をセカンダリ吸気通路と云うことがあるが、本明細書では、セカンダリ吸気通路を主吸気通路、プライマリ吸気通路を副吸気通路と云う。   The auxiliary intake passage may be called an auxiliary intake passage or a bypass intake passage. In addition, since idle control is performed by the intake air flowing through the auxiliary intake passage, the auxiliary intake passage is called a primary intake passage, and the main intake passage provided with the main throttle valve is sometimes called a secondary intake passage. In the specification, the secondary intake passage is called a main intake passage, and the primary intake passage is called a sub intake passage.

特開2003−328882号公報JP 2003-328882 A

上述のような吸気装置では、副吸気通路による吸気の気筒間の分配特性が、気筒間の空燃比ばらつきに影響を与える。このため、気筒間の空燃比ばらつきを低減するためには、副吸気通路による吸気が各気筒に均等に分配供給されなくてはならない。   In the intake device as described above, the distribution characteristic of the intake air between the cylinders by the auxiliary intake passage affects the air-fuel ratio variation between the cylinders. For this reason, in order to reduce the variation in the air-fuel ratio among the cylinders, the intake air from the auxiliary intake passage must be evenly distributed and supplied to each cylinder.

本発明が解決しようとする課題は、副吸気通路による吸気の気筒間の分配特性を改善し、気筒間の空燃比ばらつきを抑えて内燃機関の排気ガス性能を改善することである。   The problem to be solved by the present invention is to improve the distribution characteristic between the cylinders of the intake air by the auxiliary intake passage, and to improve the exhaust gas performance of the internal combustion engine by suppressing the air-fuel ratio variation between the cylinders.

本発明による多気筒内燃機関の吸気装置は、複数個の気筒毎に設けられて各気筒に吸気を供給する複数個の主吸気通路と、前記主吸気通路毎に設けられた主スロットル弁と、前記主スロットル弁より吸気下流側の前記主吸気通路に吸気を供給する副吸気通路とを有する多気筒内燃機関の吸気装置であって、前記副吸気通路は、各気筒毎に設けられて前記主吸気通路に連通する複数個の分岐通路と、前記複数個の分岐通路に連通接続され一つの吸気取入口が開口した吸気チャンバと、終端をもって前記吸気取入口と連通し前記吸気取入口より吸気上流側の吸気通路を構成する集合通路と有し、前記集合通路に前記吸気取入口周りの渦流を生成する渦流生成手段が設けられている。   An intake apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention includes a plurality of main intake passages provided for each of a plurality of cylinders for supplying intake air to each cylinder, a main throttle valve provided for each of the main intake passages, An intake system for a multi-cylinder internal combustion engine having an auxiliary intake passage for supplying intake air to the main intake passage on the intake downstream side of the main throttle valve, wherein the auxiliary intake passage is provided for each of the cylinders. A plurality of branch passages that communicate with the intake passage, an intake chamber that is connected to the plurality of branch passages and has one intake intake opening, and communicates with the intake intake with a terminal end upstream of the intake intake. And an eddy current generating means for generating an eddy current around the intake intake port in the collective passage.

この構成によれば、吸気が集合通路から吸気取入口を通って吸気チャンバへ流れる際に、渦流生成手段により吸気に吸気取入口周りの渦流が生じる。これにより、吸気が吸気取入口の全周から満遍なく吸気チャンバへ流れ、吸気が特定の分岐通路に対して指向性をもって吸気チャンバに流入することがなく、吸気が各気筒の分岐通路に均等に分配される。   According to this configuration, when the intake air flows from the collecting passage through the intake port to the intake chamber, a vortex flow around the intake port is generated in the intake air by the vortex generating means. As a result, the intake air flows evenly from the entire circumference of the intake air intake to the intake chamber, and the intake air does not flow into the intake chamber with directivity with respect to a specific branch passage, and the intake air is evenly distributed to the branch passages of each cylinder. Is done.

本発明による多気筒内燃機関の吸気装置は、好ましくは、前記吸気取入口は、円形あるいは楕円形の貫通孔をもって前記吸気チャンバと前記集合通路とを連通接続するのであり、前記吸気取入口は、円形あるいは楕円形の貫通孔をもって前記吸気チャンバと前記集合通路とを連通接続するものであり、前記渦流生成手段は、前記集合通路を流れる吸気の流れ方向に直交する通路横断面で見て、前記終端部分の通路幅方向の一方の側が他方の側に比して通路断面積が小さく、当該一方の側が絞り部になっていることにより構成されている。   In the intake system for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention, preferably, the intake inlet communicates and connects the intake chamber and the collecting passage with a circular or elliptical through hole, and the intake intake is The intake chamber and the collective passage are connected in communication with each other with a circular or elliptical through-hole, and the vortex generating means is seen in a cross section of the passage perpendicular to the flow direction of the intake air flowing through the collective passage. One side of the end portion in the passage width direction has a smaller passage cross-sectional area than the other side, and the one side serves as a throttle portion.

この構成によれば、集合通路より吸気取入口へ流れる吸気が、終端部分へ流入する際に絞り部によって通路片側で絞り作用を受け、終端部分の通路幅方向の流路抵抗差を付与される。この流路抵抗差によって終端部分の通路幅方向に吸気の速度差、流量差が生じ、これらのことにより速度差吸気取入口周りに旋回する渦流(スワール流)が生成される。   According to this configuration, when the intake air flowing from the collecting passage to the intake port flows into the terminal portion, the throttle portion receives a throttle action on one side of the passage and is given a flow resistance difference in the passage width direction of the terminal portion. . Due to this flow path resistance difference, an intake speed difference and a flow rate difference are produced in the passage width direction of the end portion, and by these, a swirl flow (swirl flow) swirling around the speed difference intake port is generated.

本発明による多気筒内燃機関の吸気装置は、好ましくは、前記吸気取入口の前記吸気チャンバに対する開口方向と前記吸気チャンバに形成された前記分岐通路の入口の前記吸気チャンバに対する開口方向とが互いに異なっている。分岐通路入口の開口方向に対して吸気取入口の吸気チャンバに対する開口方向が異なっているため、吸気が吸気取入口より特定の分岐通路に対して直接に指向性をもって吸気チャンバに流入することがなく、吸気の各気筒に対する均等分配性能が向上する。   In the intake device for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention, preferably, an opening direction of the intake port with respect to the intake chamber is different from an opening direction of the inlet of the branch passage formed in the intake chamber with respect to the intake chamber. ing. Since the opening direction of the intake intake with respect to the intake chamber is different from the opening direction of the branch passage inlet, the intake air does not flow directly into the intake chamber from the intake intake with respect to a specific branch passage. In addition, the even distribution performance for each cylinder of intake air is improved.

本発明による多気筒内燃機関の吸気装置は、好ましくは、前記吸気チャンバは多気筒内燃機関の気筒列方向に長く、当該吸気チャンバには気筒列方向に間隔をおいて前記各気筒の分岐通路の入口が開口しており、多気筒内燃機関の点火順序が気筒列方向に反転してから最初に点火順序が隣り合う気筒間で連続する二つの気筒に対応する前記分岐通路入口の気筒配列方向の中間位置に、気筒列方向で見て対応する位置に、前記吸気取入口が前記吸気チャンバに開口している。   In the intake system for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention, preferably, the intake chamber is long in a cylinder row direction of the multi-cylinder internal combustion engine, and the intake chamber is provided with a branch passage of each cylinder at intervals in the cylinder row direction. The inlet is open, and the ignition sequence of the multi-cylinder internal combustion engine is reversed in the cylinder row direction. The intake intake port opens into the intake chamber at a position corresponding to an intermediate position when viewed in the cylinder row direction.

この構成によれば、吸気チャンバより吸気を吸い込む分岐通路が点火順序によって変化することにより吸気チャンバ内の吸気が気筒列方向に振られる中央領域に、吸気が吸気取入口より吸気チャンバに流入することになり、このことによっても吸気の各気筒に対する均等分配性能が向上する。   According to this configuration, the branch passage that sucks in the intake air from the intake chamber changes depending on the ignition order, so that the intake air flows into the intake chamber from the intake intake into the central region where the intake air in the intake chamber is swung in the cylinder row direction. This also improves the even distribution performance of the intake air to each cylinder.

本発明による多気筒内燃機関の吸気装置によれば、吸気が集合通路から吸気取入口を通って吸気チャンバへ流れる際に、渦流生成手段により吸気に吸気取入口周りの渦流が生じ、吸気が吸気取入口の全周から満遍なく吸気チャンバへ流れるようになる。これにより、吸気が特定の分岐通路に対して指向性をもって吸気チャンバに流入することがなく、吸気が各気筒の分岐通路に均等に分配され、気筒間の空燃比ばらつきが抑えられる。   According to the intake system for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention, when the intake air flows from the collecting passage to the intake chamber through the intake air intake, a vortex flow around the intake intake is generated in the intake air by the vortex generating means, It flows uniformly from the entire circumference of the intake port to the intake chamber. As a result, the intake air does not flow into the intake chamber with directivity with respect to the specific branch passage, and the intake air is evenly distributed to the branch passages of the respective cylinders, thereby suppressing variations in the air-fuel ratio among the cylinders.

本発明による吸気装置を適用されたV型多気筒内燃機関の一つの実施例を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a V-type multi-cylinder internal combustion engine to which an intake device according to the present invention is applied. 本発明による多気筒内燃機関の吸気装置の一つの実施例を模式的に示す図。The figure which shows typically one Example of the intake device of the multicylinder internal combustion engine by this invention. 本実施例による吸気装置の平断面図。The plane sectional view of the air intake device by this example. 本実施例による吸気装置の要部の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the principal part of the intake device by a present Example. 図4の線V−Vに沿った断面図。Sectional drawing along line VV of FIG. 図5の線VI−VIに沿った断面図。Sectional drawing along line VI-VI of FIG. 本発明による多気筒内燃機関の吸気装置における吸気取入口の適正位置を示すための説明図。Explanatory drawing for showing the appropriate position of the intake port in the intake device of the multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention.

以下に、本発明による多気筒内燃機関の吸気装置の一つの実施例を、図1〜図6を参照して説明する。   An embodiment of an intake device for a multi-cylinder internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

本実施形態の多気筒内燃機関(エンジン)は、図1に示されているように、V型多気筒エンジンであり、シリンダブロック10の右側バンク部12と左側バンク部14の各々にシリンダボア16を形成されている。シリンダボア16は図1の紙面を直交する方向に複数個設けられており、10気筒V型エンジンであれば、シリンダボア16は右側バンク部12と左側バンク部14とで各々5個ずつ形成される。   As shown in FIG. 1, the multi-cylinder internal combustion engine (engine) of the present embodiment is a V-type multi-cylinder engine, and a cylinder bore 16 is provided in each of the right bank portion 12 and the left bank portion 14 of the cylinder block 10. Is formed. A plurality of cylinder bores 16 are provided in a direction orthogonal to the plane of FIG. 1. In the case of a 10-cylinder V-type engine, five cylinder bores 16 are formed by the right bank portion 12 and the left bank portion 14, respectively.

シリンダブロック10の右側バンク部12と左側バンク部14には、各々、シリンダボア16の上端を閉じるようにシリンダヘッド18が取り付けられている。シリンダボア16にはピストン20が往復動可能に設けられている。ピストン20はシリンダヘッド18との間に燃焼室22(#1〜#5気筒)を画定している。   A cylinder head 18 is attached to each of the right bank portion 12 and the left bank portion 14 of the cylinder block 10 so as to close the upper end of the cylinder bore 16. A piston 20 is provided in the cylinder bore 16 so as to be able to reciprocate. The piston 20 defines a combustion chamber 22 (# 1 to # 5 cylinder) with the cylinder head 18.

各バンクのシリンダヘッド18には燃焼室22毎に吸気ポート24と排気ポート26とが形成されている。吸気ポート24、排気ポート26は、各々、燃焼室22に対する開口端(下流端)を、吸気弁28、排気弁30によって開閉される。   The cylinder head 18 of each bank has an intake port 24 and an exhaust port 26 for each combustion chamber 22. The intake port 24 and the exhaust port 26 are opened and closed at the open end (downstream end) with respect to the combustion chamber 22 by an intake valve 28 and an exhaust valve 30, respectively.

各バンクのシリンダヘッド18の吸気接続面部(吸気ポート24の上流端が開口した面部)には、吸気ボディ40が取り付けられている。吸気ボディ40は、インジェクタベース部材とも呼ばれ、各吸気ポート24に個別に連通する複数個の主吸気通路42と、複数個の主吸気通路42の各々に開口したインジェクタ取付孔44(図3参照)とを形成されている。主吸気通路42は、各気筒毎に設けられて各気筒に吸気を個別に供給する。インジェクタ取付孔44にはインジェクタ(燃料噴射弁)32が取り付けられている。インジェクタ32は、各気筒毎に設けられ、各々、主吸気通路42に連通する吸気ポート24へ向けて燃料を噴射する。   An intake body 40 is attached to an intake connection surface portion (surface portion where the upstream end of the intake port 24 is opened) of the cylinder head 18 of each bank. The intake body 40 is also referred to as an injector base member, and includes a plurality of main intake passages 42 that individually communicate with the intake ports 24, and injector mounting holes 44 that are opened in the plurality of main intake passages 42 (see FIG. 3). ) And formed. The main intake passage 42 is provided for each cylinder and individually supplies intake air to each cylinder. An injector (fuel injection valve) 32 is attached to the injector attachment hole 44. The injector 32 is provided for each cylinder and injects fuel toward the intake port 24 communicating with the main intake passage 42.

吸気ボディ40の吸気上流側にはスロットルボティ70が取り付けられている。スロットルボティ70は、各主吸気通路42に個別に連通する複数個のスロットル通路72を有する。スロットル通路72は気筒毎に個別に設けられている。複数個のスロットル通路72の各々には主スロットル弁74が設けられている。主スロットル弁74は、各気筒毎、つまり各主吸気通路42毎に個別に設けられた多連式のものであり、共通の弁軸76によってスロットルボティ70より回動可能に支持されたバタフライ弁である。各気筒の主スロットル弁74は弁軸76によって一斉に開閉し、主吸気通路42を通って各燃焼室22に吸入される吸気の流量(吸入空気量)を定量的に調整(計量)する。   A throttle body 70 is attached to the intake upstream side of the intake body 40. The throttle body 70 has a plurality of throttle passages 72 that individually communicate with the main intake passages 42. The throttle passage 72 is individually provided for each cylinder. A main throttle valve 74 is provided in each of the plurality of throttle passages 72. The main throttle valve 74 is a multiple type provided individually for each cylinder, that is, for each main intake passage 42, and is a butterfly valve that is rotatably supported by the throttle body 70 by a common valve shaft 76. It is. The main throttle valves 74 of the cylinders are simultaneously opened and closed by a valve shaft 76 to quantitatively adjust (measure) the flow rate of intake air (intake air amount) taken into the combustion chambers 22 through the main intake passage 42.

このようなスロットル機構は、気筒別スロットルあるいは多連式スロットルと呼ばれ、当該多連式スロットルでは、各スロットル弁から各気筒の燃焼室までの吸気通路長を短く設定できるので、スロットル開度変化による実吸入空気量変化の応答性が向上する。   Such a throttle mechanism is called a cylinder-by-cylinder throttle or a multiple throttle, and in this multiple throttle, the intake passage length from each throttle valve to the combustion chamber of each cylinder can be set short, so that the throttle opening change Responsiveness of actual intake air amount change due to.

スロットルボティ70の吸気上流側には吸気マニホールドの集合管部をなす主吸気チャンバ80が接続されている。   A main intake chamber 80 forming a collecting pipe portion of the intake manifold is connected to the intake upstream side of the throttle body 70.

つぎに、本実施例による吸気装置の副吸気系の詳細を、図2〜図5を参照して説明する。吸気装置は、右側バンク部12のものと、左側バンク部14のものとで、対称配置の同一構成のものであるから、片側のバンク部のものについて説明する。また、片側のバンク部の5個の気筒を、図2で見て左側のものより、順に、#1気筒、#2気筒、#3気筒、#4気筒、#5気筒と云う。   Next, details of the auxiliary intake system of the intake device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Since the intake device of the right bank portion 12 and the left bank portion 14 have the same configuration of symmetrical arrangement, the one of the bank portion will be described. Further, the five cylinders in the bank portion on one side are referred to as # 1 cylinder, # 2 cylinder, # 3 cylinder, # 4 cylinder, and # 5 cylinder in order from the left one in FIG.

吸気ボディ40には、副吸気通路として、各主吸気通路42の外周を取り巻いて湾曲して延在して各々主スロットル弁74より吸気下流側の主吸気通路42に連通する気筒数分の分岐通路46と、各気筒の分岐通路46を連通接続された副吸気チャンバ58と、副吸気チャンバ58より吸気上流側の集合通路60が形成されている。   In the intake body 40, as auxiliary intake passages, there are branches corresponding to the number of cylinders that extend around the outer periphery of each main intake passage 42 so as to be curved and communicate with the main intake passage 42 downstream of the main throttle valve 74. A passage 46, a sub-intake chamber 58 connected to the branch passage 46 of each cylinder, and a collective passage 60 upstream of the sub-intake chamber 58 are formed.

副吸気チャンバ58は多気筒内燃機関の気筒列方向(図3で見て左右方向)に長く、副吸気チャンバ58の縦側壁に、気筒列方向に間隔をおいて各気筒の分岐通路46の入口48が開口している。   The auxiliary intake chamber 58 is long in the cylinder row direction (left and right direction as viewed in FIG. 3) of the multi-cylinder internal combustion engine, and is formed on the vertical side wall of the auxiliary intake chamber 58 at the entrance of the branch passage 46 of each cylinder at intervals in the cylinder row direction. 48 is open.

図4に示されているように、集合通路60は副吸気チャンバ58の天井壁40Aによって副吸気チャンバ58と隔離された通路である。天井壁40Aには集合通路60の終端部分61とは副吸気チャンバ58とを連通する一つの吸気取入口62が開口している。吸気取入口62は円形の貫通孔であり、吸気取入口62の副吸気チャンバ58に対する開口方向が垂直方向であるのに対して、副吸気チャンバ58に形成されている分岐通路46の入口48の副吸気チャンバ58に対する開口方向は水平方向で、互いの開口方向が互いに異なっている。   As shown in FIG. 4, the collecting passage 60 is a passage separated from the auxiliary intake chamber 58 by the ceiling wall 40 </ b> A of the auxiliary intake chamber 58. A single intake intake 62 communicating with the end portion 61 of the collecting passage 60 and the auxiliary intake chamber 58 is opened in the ceiling wall 40A. The intake air intake 62 is a circular through hole, and the opening direction of the intake air intake 62 with respect to the auxiliary intake chamber 58 is perpendicular to the inlet 48 of the branch passage 46 formed in the auxiliary intake chamber 58. The opening direction with respect to the auxiliary intake chamber 58 is a horizontal direction, and the opening directions are different from each other.

なお、図2では、吸気取入口62の開口方向と入口48の開口方向が同じ方向になっているが、これは、図2では、副吸気通路の全体を平面的に示しているからであり、実際には、図4に示されているように、方向違いになっている。   In FIG. 2, the opening direction of the intake intake 62 and the opening direction of the inlet 48 are the same, but in FIG. 2, the entire auxiliary intake passage is shown in a plan view. Actually, the direction is different as shown in FIG.

吸気取入口62は、多気筒内燃機関の点火順序が気筒列方向に反転してから最初に点火順序が、隣り合う気筒間で連続する二つの気筒に対応する分岐通路46の入口48の気筒配列方向の中間位置に気筒列方向で見て対応する配置位置A(図3参照)において、副吸気チャンバ58に開口している。   The intake air intake 62 is a cylinder arrangement of the inlets 48 of the branch passage 46 corresponding to two cylinders whose ignition order is continuous between adjacent cylinders after the ignition order of the multi-cylinder internal combustion engine is reversed in the cylinder row direction. The auxiliary intake chamber 58 opens at an arrangement position A (see FIG. 3) corresponding to an intermediate position in the direction when viewed in the cylinder row direction.

5気筒内燃機関の点火順序が、図7(a)に示されているように、#1気筒→#5気筒→#2気筒→#3気筒→#4気筒→#1気筒であると、点火順序が気筒列方向に反転してから最初に点火順序が、隣り合う気筒間で連続する二つの気筒は、#2気筒と#3気筒となり、吸気取入口62の気筒列方向の配置位置Aは、#2気筒に対応する分岐通路46の入口48と#3気筒に対応する分岐通路46の入口48との気筒配列方向の中間位置に気筒列方向で見て対応する位置になる。   As shown in FIG. 7A, the ignition sequence of the five-cylinder internal combustion engine is ignited when the order is # 1 cylinder → # 5 cylinder → # 2 cylinder → # 3 cylinder → # 4 cylinder → # 1 cylinder. The two cylinders whose ignition sequence is continuous between adjacent cylinders after the order is reversed in the cylinder row direction are the # 2 cylinder and the # 3 cylinder, and the arrangement position A of the intake intake 62 in the cylinder row direction is The intermediate position in the cylinder arrangement direction between the inlet 48 of the branch passage 46 corresponding to the # 2 cylinder and the inlet 48 of the branch passage 46 corresponding to the # 3 cylinder corresponds to the position in the cylinder row direction.

なお、他の実施例として、4気筒内燃機関の場合には、点火順序が、図7(b)に示されているように、#1気筒→#4気筒→#2気筒→#3気筒→#1気筒であると、吸気取入口62の配置位置Aは、#2気筒に対応する分岐通路の入口と#3気筒に対応する分岐通路の入口との気筒配列方向の中間位置に気筒列方向で見て対応する位置になる。3気筒内燃機関の場合には、点火順序が、図7(c)に示されているように、#1気筒→#3気筒→#2気筒→#1気筒であると、吸気取入口62の配置位置Aは、#2気筒に対応する分岐通路の入口と#3気筒に対応する分岐通路の入口との気筒配列方向の中間位置に気筒列方向で見て対応する位置になる。   As another example, in the case of a four-cylinder internal combustion engine, as shown in FIG. 7B, the ignition sequence is # 1 cylinder → # 4 cylinder → # 2 cylinder → # 3 cylinder → In the case of the # 1 cylinder, the arrangement position A of the intake intake 62 is in the cylinder row direction at an intermediate position in the cylinder arrangement direction between the inlet of the branch passage corresponding to the # 2 cylinder and the inlet of the branch passage corresponding to the # 3 cylinder. It becomes the position corresponding to see. In the case of a three-cylinder internal combustion engine, as shown in FIG. 7C, if the ignition order is # 1 cylinder → # 3 cylinder → # 2 cylinder → # 1 cylinder, Arrangement position A corresponds to an intermediate position in the cylinder arrangement direction between the entrance of the branch passage corresponding to the # 2 cylinder and the entrance of the branch passage corresponding to the # 3 cylinder in the cylinder row direction.

吸気取入口62は、鋳造製の吸気ボディ40においては、鋳抜きによって形成されるから、副吸気チャンバ58の底部が吸気取入口62と対応する部位には中子抜き孔40Cが形成される。中子抜き孔40Cは副吸気チャンバ58内に露呈する面が球面による栓部材59によって閉じられている。   Since the intake intake port 62 is formed by casting in the cast intake body 40, a core extraction hole 40 </ b> C is formed at a portion where the bottom of the auxiliary intake chamber 58 corresponds to the intake intake port 62. The surface of the core hole 40 </ b> C exposed in the auxiliary air intake chamber 58 is closed by a spherical plug member 59.

集合通路60は、水平方向に長く終端部分61に至る水平通路63と、水平通路63の吸気上流側に連通接続する垂直通路64とによる横転L字形の通路になっている。本実施例では、垂直通路64の通路断面形状は円形であるのに対し、水平通路63の通路断面形状は扁平な四角形になっている。   The collecting passage 60 is a roll-over L-shaped passage composed of a horizontal passage 63 that extends in the horizontal direction and reaches the end portion 61 and a vertical passage 64 that is connected to the intake upstream side of the horizontal passage 63. In this embodiment, the cross-sectional shape of the vertical passage 64 is circular, whereas the cross-sectional shape of the horizontal passage 63 is a flat quadrangle.

終端部分61に至る集合通路60は水平通路63であり、水平通路63の延在方向は水平で、吸気取入口62の貫通方向(垂直方向)に対して直角に交差している。換言すると、終端部分61の底面に吸気取入口62が開口している。   The collecting passage 60 reaching the end portion 61 is a horizontal passage 63, and the extending direction of the horizontal passage 63 is horizontal and intersects at right angles to the penetration direction (vertical direction) of the intake air inlet 62. In other words, the intake intake 62 opens at the bottom surface of the end portion 61.

終端部分61は、渦流生成手段として、終端突き当たりの内壁61Aが吸気取入口62の外周縁形状に倣った円弧面、この実施例では吸気取入口62と同心の半円面になっていると共に、集合通路60を流れる吸気の流れ方向に直交する通路横断面(図6に示されている断面)で見て、終端部分61の通路幅方向の一方の側が他方の側に比して通路断面積が小さく、当該一方の側が絞り部61Cになっている。この絞り部61Cは、水平通路63の天井壁40Bの外側から見て天井壁40Bに形成された窪み40Dにより形成されている。   The end portion 61 serves as an eddy current generating means, and an inner wall 61A at the end of the end portion is an arc surface that follows the outer peripheral edge shape of the intake air inlet 62, in this embodiment, a semicircular surface concentric with the intake air inlet 62, When viewed in a cross section of the passage perpendicular to the flow direction of the intake air flowing through the collecting passage 60 (the cross section shown in FIG. 6), one side of the end portion 61 in the passage width direction is compared with the other side. Is small, and the one side is an aperture 61C. The narrowed portion 61C is formed by a recess 40D formed in the ceiling wall 40B when viewed from the outside of the ceiling wall 40B of the horizontal passage 63.

水平通路63と垂直通路64との接続部がなす折り曲り部分65の内周側には、チャコールキャリスタのパージガス等の付加ガスを集合通路60に導入するための付加ガス導入ポート66が開口している。垂直通路64の上端部分には、乱流発生用凸部67が突出形成されている。乱流発生用凸部67は垂直通路64の内壁を円周方向に沿って水平に延びる突条として構成されている。   An additional gas introduction port 66 for introducing an additional gas such as a purge gas of a charcoal calister into the collecting passage 60 is opened on the inner peripheral side of the bent portion 65 formed by the connection portion between the horizontal passage 63 and the vertical passage 64. Yes. At the upper end portion of the vertical passage 64, a turbulent flow generation projection 67 is formed to protrude. The turbulent flow generating projection 67 is configured as a ridge extending horizontally along the circumferential direction on the inner wall of the vertical passage 64.

垂直通路64の上端がなす吸気入口には副スロットルボディ100のスロットルボア101が連通接続されている。スロットルボア101には副吸気通路を流れる吸気流量を定量的に計量設定するバラフライ弁による副スロットル弁103が設けられている。   A throttle bore 101 of the sub-throttle body 100 is connected to the intake inlet formed by the upper end of the vertical passage 64. The throttle bore 101 is provided with a sub-throttle valve 103 that is a butterfly valve that quantitatively sets the intake air flow rate flowing through the sub-intake passage.

副スロットル弁103の配置位置は、図1に示されているように、主スロットル弁74の配置位置より高い位置にある。このことにより、副スロットル弁103の下方に、副吸気チャンバ58を構成するスペースを確保できる。また、主スロットル弁74は、シリンダヘッド18に近い位置に配置でき、応答性向上の効果が増す。   As shown in FIG. 1, the position of the sub throttle valve 103 is higher than the position of the main throttle valve 74. As a result, a space constituting the auxiliary intake chamber 58 can be secured below the auxiliary throttle valve 103. Further, the main throttle valve 74 can be disposed at a position close to the cylinder head 18, and the effect of improving the response is increased.

つぎに、上述の構成による副吸気系の作用について説明する。
副吸気通路を通って各気筒の燃焼室22に吸入される吸気は、まず、副スロットル弁103によって流量を計量され、集合通路60の垂直通路64、折り曲り部分65、水平通路63を順に流れる。
Next, the operation of the auxiliary intake system configured as described above will be described.
The intake air that is sucked into the combustion chamber 22 of each cylinder through the auxiliary intake passage is first measured in flow rate by the auxiliary throttle valve 103 and then flows in the vertical passage 64, the bent portion 65, and the horizontal passage 63 of the collecting passage 60 in order. .

この集合通路60の吸気流れにおいて、吸気は、乱流発生用凸部67の部分を通過する際に、その一部が乱流発生用凸部67に衝突することにより、流れにマイクロタービュレンスと云われるような乱れ(乱流)を生じる。この乱流が折り曲り部分65を流れることにより、吸気流れの偏向によって乱流範囲を拡大される。   In the intake flow of the collecting passage 60, when the intake air passes through the turbulent flow generation convex portion 67, a part of the intake air collides with the turbulent flow generation convex portion 67. This causes turbulence (turbulent flow). When this turbulent flow flows through the bent portion 65, the turbulent flow range is expanded by the deflection of the intake flow.

パージガス等の付加ガスは、付加ガス導入ポート66より、この折り曲り部分65の乱流雰囲気中に導入される。これにより、吸気と付加ガスとが良好に混じり合い、吸気と付加ガスとのミキシングが良好に行われ、吸気と付加ガスとの混合気の均質化が促進される。   An additional gas such as a purge gas is introduced from the additional gas introduction port 66 into the turbulent flow atmosphere of the bent portion 65. As a result, the intake air and the additional gas are mixed well, the intake air and the additional gas are mixed well, and the homogenization of the air-fuel mixture of the intake air and the additional gas is promoted.

この後、吸気と付加ガスとの混合気(以下、副吸気と云う)は、比較的長い水平通路63を流れ、水平通路63を流れる過程で整流化される。そして、この副吸気は、集合通路60の吸気下流側の終端部分61に至る際に、絞り部61Cによって通路片側で絞り作用を受け、終端部分61の通路幅方向で流路抵抗差を付与される。絞り部61Cは絞られていない部分61Bに比して流路抵抗が大きいから、副吸気は専ら絞られていない部分61Bに偏って流れ、終端部分61の通路幅方向に吸気の速度差、流量差が生じる。   Thereafter, an air-fuel mixture of intake air and additional gas (hereinafter referred to as auxiliary intake air) flows through the relatively long horizontal passage 63 and is rectified in the process of flowing through the horizontal passage 63. When the auxiliary intake air reaches the end portion 61 on the intake downstream side of the collecting passage 60, the sub intake air is subjected to a throttle action on one side of the passage by the restricting portion 61C, and is given a flow resistance difference in the passage width direction of the end portion 61. The Since the restricting portion 61C has a larger flow path resistance than the non-restricted portion 61B, the auxiliary intake air flows biased toward the non-restricted portion 61B, and the intake air speed difference and flow rate in the passage width direction of the end portion 61 There is a difference.

この副吸気は、終端部分61の通路幅方向の速度差、流量差と、当該副吸気が吸気取入口62と同心の半円面である内壁61Aに沿って流れることと相俟って、吸気取入口62周りの旋回流(渦流)、つまりスワール流れになり、吸気取入口62の全周から満遍なく副吸気チャンバ58へ流れるようになる。   This sub-intake is combined with the speed difference and flow rate difference in the passage width direction of the end portion 61 and the fact that the sub-intake flows along the inner wall 61A that is a semicircular surface concentric with the intake intake 62. A swirl flow (vortex flow) around the intake port 62, that is, a swirl flow, flows from the entire circumference of the intake port 62 to the auxiliary intake chamber 58 evenly.

これにより、副吸気が特定の分岐通路46に対して指向性をもって副吸気チャンバ58に流入することが回避される。このことにより、副吸気が、特定気筒の分岐通路46に偏って分配されることがなく、各気筒の分岐通路46に均等に分配されることになる。この結果、気筒間の空燃比ばらつきが抑えられる。   Thus, the auxiliary intake air is prevented from flowing into the auxiliary intake chamber 58 with directivity with respect to the specific branch passage 46. As a result, the auxiliary intake air is not distributed evenly to the branch passages 46 of the specific cylinders, but is evenly distributed to the branch passages 46 of the respective cylinders. As a result, the air-fuel ratio variation among the cylinders can be suppressed.

また、吸気取入口62の副吸気チャンバ58に対する開口方向が垂直方向であるのに対し、副吸気チャンバ58に形成されている分岐通路46の入口48の副吸気チャンバ58に対する開口方向は水平方向で、互いの開口方向が互いに異なっていることにより、吸気取入口62より副吸気チャンバ58に流入した副吸気が特定の気筒の分岐通路46の入口48へ直接向かうことがない。このことによっても、副吸気が特定の燃焼室22(気筒)の分岐通路46に偏って分配されることが回避され、気筒間の空燃比ばらつきが抑えられる。また、吸気取入口62より副吸気チャンバ58に入った副吸気は副吸気チャンバ58内に底面に露呈する栓部材59の球面に衝突することによっても副吸気チャンバ58における均一拡散性が向上する。   The opening direction of the intake air inlet 62 with respect to the auxiliary intake chamber 58 is vertical, whereas the opening direction of the inlet 48 of the branch passage 46 formed in the auxiliary intake chamber 58 with respect to the auxiliary intake chamber 58 is horizontal. Since the opening directions are different from each other, the auxiliary intake air flowing into the auxiliary intake chamber 58 from the intake intake port 62 does not go directly to the inlet 48 of the branch passage 46 of the specific cylinder. This also prevents the auxiliary intake air from being distributed unevenly to the branch passage 46 of the specific combustion chamber 22 (cylinder) and suppresses variations in air-fuel ratio among the cylinders. Further, the uniform diffusivity in the auxiliary intake chamber 58 is also improved when the auxiliary intake air that has entered the auxiliary intake chamber 58 from the intake port 62 collides with the spherical surface of the plug member 59 exposed on the bottom surface in the auxiliary intake chamber 58.

また、吸気取入口62が、多気筒内燃機関の点火順序が気筒列方向に反転してから最初に点火順序が、隣り合う気筒間で連続する二つの気筒に対応する分岐通路46の入口48の気筒配列方向の中間位置に気筒列方向で見て対応する配置位置Aにおいて、副吸気チャンバ58に開口していることにより、副吸気チャンバ58より副吸気を吸い込む分岐通路46が点火順序によって変化することにより副吸気チャンバ58内の副吸気が気筒列方向に振られる中央領域に、副吸気が吸気取入口62より副吸気チャンバ58に流入することになる。このことによっても吸気の各気筒に対する均等分配性能が向上し、気筒間の空燃比ばらつきが抑えられる。   Further, the intake intake 62 is provided at the inlet 48 of the branch passage 46 corresponding to two cylinders whose ignition sequence is continuous between adjacent cylinders after the ignition sequence of the multi-cylinder internal combustion engine is reversed in the cylinder row direction. At the arrangement position A corresponding to the intermediate position in the cylinder arrangement direction when viewed in the cylinder row direction, the auxiliary intake chamber 58 is opened, so that the branch passage 46 for taking in the auxiliary intake air from the auxiliary intake chamber 58 changes depending on the ignition sequence. As a result, the auxiliary intake air flows into the auxiliary intake chamber 58 from the intake intake 62 into the central region where the auxiliary intake air in the auxiliary intake chamber 58 is swung in the cylinder row direction. This also improves the even distribution performance of the intake air to each cylinder and suppresses air-fuel ratio variation among the cylinders.

本発明による吸気装置は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で変更可能である。例えば、吸気取入口62は楕円形の開口によるものであってもよい。   The intake device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be changed without departing from the spirit of the present invention. For example, the intake port 62 may be an oval opening.

22 燃焼室
40 吸気ボディ
42 主吸気通路
46 分岐通路
48 入口
58 副吸気チャンバ
60 集合通路
61 終端部分
61A 内壁
61C 絞り部
62 吸気取入口
63 水平通路
64 垂直通路
66 付加ガス導入ポート
74 主スロットル弁
80 主吸気チャンバ
103 副スロットル弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Combustion chamber 40 Intake body 42 Main intake passage 46 Branch passage 48 Inlet 58 Sub intake chamber 60 Collecting passage 61 End portion 61A Inner wall 61C Restriction portion 62 Intake intake 63 Horizontal passage 64 Vertical passage 66 Additional gas introduction port 74 Main throttle valve 80 Main intake chamber 103 Sub throttle valve

Claims (4)

複数個の気筒毎に設けられて各気筒に吸気を供給する複数個の主吸気通路と、前記主吸気通路毎に設けられた主スロットル弁と、前記主スロットル弁より吸気下流側の前記主吸気通路に吸気を供給する副吸気通路とを有する多気筒内燃機関の吸気装置であって、
前記副吸気通路は、各気筒毎に設けられて前記主吸気通路に連通する複数個の分岐通路と、前記複数個の分岐通路に連通接続され一つの吸気取入口が開口した吸気チャンバと、終端をもって前記吸気取入口と連通し前記吸気取入口より吸気上流側の吸気通路を構成する集合通路と有し、
前記集合通路に前記吸気取入口の中心軸線周りの渦流を生成する渦流生成手段が設けられている多気筒内燃機関の吸気装置。
A plurality of main intake passages provided for each of the plurality of cylinders for supplying intake air to the respective cylinders, a main throttle valve provided for each of the main intake passages, and the main intake air downstream of the main throttle valve An intake device for a multi-cylinder internal combustion engine having a sub-intake passage for supplying intake air to the passage,
The sub-intake passage is provided for each cylinder and communicates with the main intake passage, a plurality of branch passages, an intake chamber that is connected to the plurality of branch passages and has one intake intake opening, and a termination A collecting passage that communicates with the intake intake and forms an intake passage on the intake upstream side of the intake intake,
An intake device for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein vortex generating means for generating vortex around the central axis of the intake intake is provided in the collecting passage.
前記吸気取入口は、円形あるいは楕円形の貫通孔をもって前記吸気チャンバと前記集合通路とを連通接続するものであり、
前記渦流生成手段は、前記集合通路を流れる吸気の流れ方向に直交する通路横断面で見て、前記終端部分の前記吸気取入口の径方向の一方の側が他方の側に比して通路断面積が小さく、当該一方の側が絞り部になっていることにより構成されている請求項1に記載の多気筒内燃機関の吸気装置。
The intake intake is a communication connection between the intake chamber and the collecting passage having a circular or elliptical through hole;
The eddy current generating means has a passage cross-sectional area in which one side in the radial direction of the intake air inlet of the terminal portion is compared with the other side when viewed in a passage transverse section perpendicular to the flow direction of the intake air flowing through the collecting passage. 2. The intake device for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake device is configured to be small and the one side is a throttle portion.
前記吸気取入口の前記吸気チャンバに対する開口方向と前記吸気チャンバに形成された前記分岐通路の入口の前記吸気チャンバに対する開口方向とが互いに異なっている請求項1または2に記載の多気筒内燃機関の吸気装置。   The multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein an opening direction of the intake air inlet with respect to the intake chamber and an opening direction of the inlet of the branch passage formed in the intake chamber with respect to the intake chamber are different from each other. Intake device. 前記吸気チャンバは多気筒内燃機関の気筒列方向に長く、当該吸気チャンバには気筒列方向に間隔をおいて前記各気筒の分岐通路の入口が開口しており、
多気筒内燃機関の点火順序が気筒列方向に反転してから最初に点火順序が隣り合う気筒間で連続する二つの気筒に対応する前記分岐通路の前記入口の気筒配列方向の中間位置に、気筒列方向で見て対応する位置に、前記吸気取入口が前記吸気チャンバに開口している請求項1から3の何れか一項に記載の多気筒内燃機関の吸気装置。
The intake chamber is long in the cylinder row direction of the multi-cylinder internal combustion engine, and the intake chamber has openings in the branch passages of the cylinders at intervals in the cylinder row direction.
Cylinders are positioned at intermediate positions in the cylinder arrangement direction of the inlets of the branch passages corresponding to two cylinders that are consecutive between adjacent cylinders after the ignition order of the multi-cylinder internal combustion engine is reversed in the cylinder row direction. The intake device for a multi-cylinder internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the intake port is open to the intake chamber at a position corresponding to the row direction.
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