JP2011185147A - 車両用インテークマニホールド - Google Patents

Abstract

【課題】サージタンクと吸気ブランチとの接続部の下縁がサージタンクの下部より上側であっても、サージタンクに溜まる水やオイルをエンジンに吸わせることができる車両用インテークマニホールドを提供する。
【解決手段】インテークマニホールド１には、サージタンク４の吸気下流側をバイパスして「サージタンク４の下部」と「曲り部３４における気流剥離部Ａ（吸気ブランチ５側）」とを連通する連通管６を設けている。吸気の流れによる気流剥離等によって連通管６の両端に差圧が生じ、連通管６の内部にはサージタンク４側から吸気ブランチ５側に向かう「流体の吸い上げ力」が生じる。これにより、サージタンク４の下部の水やオイルを連通管６を介して吸気ブランチ５内に吸い上げることができ、エンジン３に吸わせることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、サージタンクの下部に溜まる水やオイルをエンジン（燃料の燃焼により動力を発生させる内燃機関）の気筒内へ吸わせることのできる車両用インテークマニホールドに関する。
なお、以下の説明における上下方向は、車両搭載時における上下（天地）方向を示すものである。

エンジンの気筒内へ吸気を導く吸気通路の途中にサージタンクを設けた車両用インテークマニホールドが知られている。
しかるに、吸気通路には、ＥＧＲガスやブローバイガスが導かれるため、ＥＧＲガスやブローバイガスに含まれる水やオイルがサージタンクの下部に溜まる可能性がある。
そして、サージタンクと、このサージタンクに接続される吸気ブランチ（サージタンクからエンジンの気筒内へ吸気を導く通路）との接続部の下縁（より詳しく説明すると、接続部分における通路内の下縁）が、サージタンクの下部（底部）より上側に設けられる場合では、サージタンクの下部に溜まった水やオイルをエンジンに吸わせることができない。

一方、吸気通路の途中にインタークーラを配置したものが知られている。
インタークーラは、吸気の冷却を行なうものであるため、吸気の冷却によって凝縮水が発生し、発生した凝縮水がインタークーラの下部に溜まる可能性がある。
インタークーラの下部に溜まった凝縮水をエンジンに吸わせる技術として、特許文献１が知られている。

特許文献１は、スロットルバルブの吸気上流側にインタークーラが配置されることを前提とした技術であり、インタークーラの下部とスロットルバルブの吸気下流側（スロットルバルブによって負圧が発生する部分）とを連通管で接続したものである。
この特許文献１の作動は、エンジンの運転時にスロットルバルブの下流側に生じる吸気負圧によって、インタークーラの下部に溜まる凝縮水を連通管を介して吸い上げてエンジンに吸わせるものである。

しかしながら、連通管の出口がサージタンクの吸気上流側に設けられるものでは、連通管が吸い上げた凝縮水がサージタンク内で溜まってしまい、エンジンに吸わせることができなくなってしまう。
また、特許文献１の連通管は、スロットルバルブをバイパスさせて吸気を導くものであるため、特にアイドリング時において、吸気量制御の精度が低下する不具合がある。

さらに、サージタンクの内部にインタークーラを配置する技術が提案されている。
しかし、サージタンクは、スロットルバルブの吸気下流側に設けられるため、特許文献１の技術を用いることができない。このため、サージタンクの内部にインタークーラを配置すると、特許文献１の技術によって、サージタンクに溜まる凝縮水をエンジンに吸わせることができない。

このように、従来の技術では、サージタンクと吸気ブランチとの接続部の下縁が、サージタンクの下部（底部）より上側に設けられる場合、ＥＧＲガス、ブローバイガス、インタークーラの要因によってサージタンクの下部に溜まる水やオイルをエンジンに吸わせることができない。

特開２００５−２２６４７６号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、サージタンクと吸気ブランチとの接続部の下縁がサージタンクの下部より上側に設けられる場合であっても、サージタンクの下部に溜まる水やオイルをエンジンに吸わせることができる車両用インテークマニホールドの提供にある。

〔請求項１の手段〕
請求項１の手段を採用する車両用インテークマニホールドは、次の作用効果を奏する。 エンジン運転中の吸気行程時には、吸気ブランチ内の吸気がエンジンの気筒内に吸引され、吸気ブランチを介してサージタンク内の吸気がエンジンの気筒内に吸い込まれる。
この時、通路断面積が比較的小さい吸気ブランチ内に吸気の吸い込みが作用するため、サージタンク内に比較して吸気ブランチ内に負圧が生じる（第１負圧発生作用：狭い吸気ブランチ内がエンジンに吸われることによる負圧発生作用）。

また、エンジン運転中の吸気行程時に吸気は、「通路断面積の大きいサージタンク」から「サージタンクに比較して通路断面積の小さい吸気ブランチ」を通って流れる。この流路断面積の違いから、「サージタンク内を流れる吸気の流速」より「吸気ブランチ内を流れる吸気の流速」が速くなる。この吸気の流速差によって、サージタンク内に比較して吸気ブランチ内に負圧が生じる（第２負圧発生作用：流速差による負圧発生作用）。

上記「第１、第２負圧発生作用」により、「連通管の下部開口（サージタンクの下部の開口部）」と「連通管の上部開口（「吸気ブランチ内」あるいは「サージタンクの吸気下流と吸気ブランチとの接続部」の開口部）」との間に圧力差が生じ、連通管の内部にはサージタンク側（下側）から吸気ブランチ側（上側）に向かう「流体の吸い上げ力」が生じる。
これにより、サージタンクの下部に水やオイルが存在すると、その水やオイルが連通管を介して吸気ブランチ内に吸い上げられる。このため、サージタンクの下部の水やオイルをエンジンに吸い込ませることができる。
また、連通管の両端（下部開口および上部開口）は、共にスロットルバルブの吸気下流側において開口するものであって、連通管がスロットルバルブをバイパスしない。このため、連通管が吸気量制御に影響を与える不具合が生じない。

〔請求項２の手段〕
請求項２の手段を採用する車両用インテークマニホールドは、次の作用効果を奏する。 サージタンクの吸気下流と吸気ブランチとの接続部に「曲り部」が設けられると、エンジン運転中の吸気行程時には、「曲り部の内側（曲率の小さい側）」を通過した吸気が「吸気ブランチ側の壁面（内側面）」から離れる方向へ流れる。その結果、「曲り部の内側」の「吸気ブランチ側の壁面」に、圧力が低下する気流剥離部が生じる。即ち、サージタンク内に比較して気流剥離部には、負圧が生じる（第３負圧発生作用：気流剥離による負圧発生作用）。
この請求項２の手段では、連通管の上部開口を気流剥離部に設けることで、請求項１の手段で説明した「第１、第２負圧発生作用」に加えて「第３負圧発生作用」を得ることができる。これにより、連通管に作用する「流体の吸い上げ力」を大きくすることができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３の手段を採用する車両用インテークマニホールドは、次の作用効果を奏する。 吸気ブランチの通路断面が矩形形状を呈する場合、気流剥離部による負圧は、吸気ブランチの角部において大きく発生する。
この請求項３の手段では、連通管の上部開口を、気流剥離部で、且つ矩形形状の角部に設けることで、上部開口に生じる負圧を大きくすることができる。これにより、請求項２の手段で説明した「第３負圧発生作用」を大きくすることができ、結果的に連通管に作用する「流体の吸い上げ力」を大きくすることができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４の手段の車両用インテークマニホールドは、連通管の下部に、サージタンクの最下点よりも下方へ向けて曲折する下方屈曲部を設けている。そして、この下方屈曲部における天方向の最下点は、サージタンクの最下点より下方に設けられている。
このように設けられることにより、「下方屈曲部に溜まった水やオイル」の液面が、下方屈曲部における天方向の最下点に達すると、連通管に作用している「流体の吸い上げ力」が「下方屈曲部に溜まった水やオイル」に作用する。
その結果、「下方屈曲部に溜まった水やオイル」が連通管を介して吸気ブランチ内に吸い上げられる。

これにより、連通管によって吸い上げる「水やオイルの量」を、下方屈曲部によってコントロールすることができる。
具体的には、請求項４の手段を採用しない場合には、連通管を介して「大量の水やオイル」が一気に吸い上げられると、エンジンの圧縮行程時に液体圧縮によるウォーターハンマー現象や、白煙が発生する可能性があるが、請求項４の手段を採用することで、連通管を介して吸い上げる「水やオイルの量」を下方屈曲部によってコントロールできるため、ウォーターハンマー現象や白煙の発生を防ぐことができる。

〔請求項５の手段〕
請求項５の手段の車両用インテークマニホールドは、連通管の上部開口を吸気ブランチの内壁面に開口させるとともに、吸気ブランチの内壁に、上部開口から吸気下流方向に伸びる案内溝を設けるものである。
これにより、上部開口から「水やオイル」が排出される際、上部開口から水滴が膨らみ出るように膨出する「水やオイル」が案内溝によって吸気下流方向に案内されるため、「水やオイル」をエンジン側に効率的に案内することができる。

〔請求項６の手段〕
請求項６の手段の車両用インテークマニホールドは、サージタンクの内部にインタークーラを配置したものである。
このようにサージタンク内にインタークーラを配置することで、インタークーラによってサージタンク内に凝縮水が生じても、サージタンク内で生じた凝縮水が連通管を介して吸気ブランチ内に吸い上げられる。これにより、サージタンク内で生じた凝縮水をエンジンに吸い込ませることができる。

エンジンの吸排気システムの概略説明図である（実施例１）。 （ａ）インテークマニホールドの斜視図、（ｂ）インテークマニホールドの断面図である（実施例１）。 （ａ）気流剥離部の説明図、（ｂ）吸気ブランチの通路断面の形状を示す説明図である（実施例１）。 インタークーラを内蔵するインテークマニホールドの断面図である（実施例２）。 （ａ）インタークーラを内蔵するインテークマニホールドの概略断面図、（ｂ）サージタンクの下部に接続される部位における連通管の概略断面図である（実施例３）。 サージタンクの下部に接続される部位における連通管の概略断面図である（実施例４）。 連通管の上部開口が設けられる吸気ブランチの内壁面の説明図である（実施例５）。

図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
インテークマニホールド１は、スロットルバルブ２で吸気量が調整された吸気をエンジン３の各気筒に分配供給する吸気分配器であり、スロットルバルブ２の吸気下流側に設けられて通路断面積が拡大してなるサージタンク４と、このサージタンク４に接続されてエンジン３の各気筒内に吸気を導く複数の吸気ブランチ５とを具備する。そして、サージタンク４と各吸気ブランチ５との接続部の下縁が、サージタンク４の下部（底部）より上側に設けられる。

このインテークマニホールド１は、サージタンク４の下部（底部）で開口する下部開口６ａと、吸気ブランチ５内（あるいは、サージタンク４の吸気下流と吸気ブランチ５との接続部）において開口する上部開口６ｂとを連通して、サージタンク４の下部の吸気を、サージタンク４の吸気下流側をバイパスさせて吸気ブランチ５の内部へ直接導く連通管６を備える。
そして、エンジン３の運転時には、吸気の流れ作用によって「サージタンク４内の下部開口６ａ」と「吸気ブランチ５内の上部開口６ｂ」との間に圧力差が生じ、その圧力差によって連通管６に生じる「流体の吸い上げ力」によってサージタンク４の下部の水やオイルを吸気ブランチ５内に吸い上げ、結果的にサージタンク４の下部の水やオイルをエンジン３に吸い込ませることができる。

本発明が適用されたインテークマニホールド１を、図１〜図３を参照して説明する。なお、本実施例において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
〔エンジン３の吸排気システムの概略説明〕
先ず、図１を参照してエンジン３の吸排気システムを説明する。
この実施例に示すエンジン３は、車両駆動用エンジンであり、吸気を気筒内に導く吸気通路７と、気筒内で発生した排気ガスを大気中に排出する排気通路８とを備える。

吸気通路７は、吸気管１１、インテークマニホールド１および吸気ポート１２によって構成される。
吸気管１１は、外気の取入口からインテークマニホールド１まで吸気通路７を形成する通路部材であり、その吸気管１１には、エンジン３に吸い込まれる吸気中に含まれる塵や埃を除去するエアクリーナ１３、ターボチャージャのコンプレッサ１４（吸気羽根車）、このコンプレッサ１４によって圧縮されて高圧になり温度上昇した吸気を強制冷却するインタークーラ１５、気筒内に吸引される吸気流量の調整を行なうスロットルバルブ２などが設けられている。

インテークマニホールド１は、吸気管１１から供給される吸気をエンジン３の各気筒に分配する吸気分配管であり、その内部には、通路断面積が拡大して設けられて吸気脈動や吸気干渉を低減させるサージタンク４と、このサージタンク４の吸気をエンジン３の各気筒毎に分配する複数の吸気ブランチ５とを具備する。
吸気ポート１２は、エンジン３のシリンダヘッド内において気筒毎に形成されるものであり、各吸気ブランチ５毎に接続されて、インテークマニホールド１により分配された吸気を各気筒内に導く。

排気通路８は、排気ポート、エキゾーストマニホールドおよび排気管によって構成される。
排気ポートは、吸気ポート１２と同様、エンジン３のシリンダヘッド内において気筒毎に形成されるものであり、気筒内で発生した排気ガスをエキゾーストマニホールドへ導く。
エキゾーストマニホールドは、各排気ポートから排出される排気ガスの集合管であり、エキゾーストマニホールドの排気出口と排気管との接続部には、ターボチャージャの排気タービン１６（排気羽根車）が配置されている。

排気管は、排気タービン１６を通過した排気ガスを大気に向けて放出する通路部材であり、その排気管には、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタの略）１７、このＤＰＦ１７の排気上流および排気下流の排気温度を検出する排気温度センサ１８、ＤＰＦ１７の排気上流および排気下流の圧力差を検出する差圧センサ等が設けられている。
なお、図１では、ディーゼルエンジン用として排気管の途中にＤＰＦ１７を配置する例を示したが、ガソリンエンジンに適用される場合は、ＤＰＦ１７に代えて三次元触媒を用いるものである。

エンジン３のシリンダヘッドには、各気筒毎に、吸気ポート１２の出口端を開閉する吸気バルブと、排気ポートの入口端を開閉する排気バルブとが設けられている。
エンジン３の各気筒は、吸入、圧縮、爆発、排気の各行程を順次繰り返すものである。そして、吸気の開始時（ピストンの下降に伴う気筒内容積の増加時）に吸気バルブが開かれ、吸気の終了時（ピストンの下降終了に伴う気筒内容積の増加終了時）に吸気バルブが閉じられる。このエンジン３の吸気作動により、吸気通路７には外気取入口からエンジン３の気筒内に向かう吸気の流れが生じる。
同様に、排気の開始時（ピストンの上昇に伴う気筒内容積の減少時）に排気バルブが開かれ、排気の終了時（ピストンの上昇終了に伴う気筒内容積の減少終了時）に排気バルブが閉じられる。このエンジン３の排気作動により、排気通路８にはエンジン３の気筒内から大気放出部（排気出口）に向かう排気ガスの流れが生じる。

ここで、図１に示すエンジン３の吸排気システムには、ブローバイガス還元装置が設けられている。
ブローバイガス還元装置は、エンジン３で発生したブローバイガス（エンジン３の燃焼室からクランクケース内に侵入した未燃焼ガスと排気ガスの混合ガス）を吸気通路７の吸気下流側へ戻すブローバイガス配管１９を備えている。具体的に、この実施例のブローバイガス配管１９は、ブローバイガスの吸い込み側がエンジン３のカムカバーに接続され、吸気通路７側がインテークマニホールド１（具体的には、サージタンク４の吸気上流側）に接続されるものである。
また、ブローバイガス配管１９の一端、またはブローバイガス配管１９の途中には、カムカバー側から吸気通路７側へブローバイガスを流す一方向弁の機能を果たすとともに、絞りの機能を果たすＰＣＶ（パージ・コントロール・バルブの略）２０が設けられている。

さらに、図１に示すエンジン３の吸排気システムには、高圧ＥＧＲ装置２１と、低圧ＥＧＲ装置２２とが設けられている。
高圧ＥＧＲ装置２１は、高排気圧範囲（ＤＰＦ１７の排気上流側で、高い排気圧が発生する範囲）の排気通路８の内部と、高吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ２の吸気下流側で、高い吸気負圧が発生する範囲）の吸気通路７の内部とを接続して、多量のＥＧＲガスをエンジン３へ戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路７の吸気下流側へ戻す高圧ＥＧＲ流路２３を備えている。具体的に、この実施例の高圧ＥＧＲ流路２３は、排気通路８側がエキゾーストマニホールドに接続され、吸気通路７側がインテークマニホールド１に接続されるものである。

高圧ＥＧＲ流路２３の途中には、高圧ＥＧＲ流路２３の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう高圧ＥＧＲ調整弁２４と、吸気側に戻されるＥＧＲガスの冷却を行なう高圧ＥＧＲクーラ２５と、吸気側に戻されるＥＧＲガスを高圧ＥＧＲクーラ２５から迂回させる高圧クーラバイパス２６と、高圧ＥＧＲクーラ２５と高圧クーラバイパス２６の切り替えを行なう高圧ＥＧＲクーラ切替弁２７とが設けられている。
なお、図１に示す高圧ＥＧＲ装置２１は具体的な一例であり、例えば高圧ＥＧＲクーラ２５を用いないなど、適宜変更可能なものである。

低圧ＥＧＲ装置２２は、低排気圧範囲（ＤＰＦ１７の排気下流側で、低い排気圧が発生する範囲）の排気通路８の内部と、低吸気負圧発生範囲（スロットルバルブ２の吸気上流側で、低い吸気負圧が発生する範囲）の吸気通路７の内部とを接続して、少量のＥＧＲガスをエンジン３に戻すことを得意とする排気ガス再循環装置であり、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路７の吸気上流側に戻す低圧ＥＧＲ流路２８を備えている。具体的に、この実施例の低圧ＥＧＲ流路２８は、排気通路８側がＤＰＦ１７より排気下流側の排気管に接続されるものであり、吸気通路７側がターボチャージャのコンプレッサ１４より吸気上流側の吸気管１１に接続されるものである。

また、低圧ＥＧＲ装置２２には、低圧ＥＧＲ流路２８の開度を調整することでＥＧＲガスの流量調整を行なう低圧ＥＧＲ調整弁２９と、吸気側に戻されるＥＧＲガスの冷却を行なう低圧ＥＧＲクーラ３０とが設けられている。
この実施例に示す低圧ＥＧＲ装置２２には、「低圧ＥＧＲ装置２２を用いて多量のＥＧＲガスを吸気通路７へ戻す運転領域」において、低圧ＥＧＲ流路２８のＥＧＲガスの取入口の排気圧を高める排気絞り弁３１が設けられている。
なお、排気絞り弁３１に代えて、「吸気通路７と低圧ＥＧＲ流路２８の接続部」の吸気通路７の上流側に負圧発生用の絞り弁を用いるものであっても良い。
また、低圧ＥＧＲ装置２２を搭載せず、高圧ＥＧＲ装置２１（従来より一般にＥＧＲ装置と呼ばれているもの）だけを搭載するものであっても良い。

高圧ＥＧＲ装置２１および低圧ＥＧＲ装置２２に搭載される各電気機能部品は、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）によって制御される。
このＥＣＵは、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路等の機能を含んで構成される周知構造のマイクロコンピュータを搭載するエンジン制御用の電子制御装置である。
そして、このＥＣＵは、記憶装置に格納された制御プログラムと、種々のセンサ信号（乗員の操作信号、各種検出センサ信号等）とに基づいて、エンジン３の運転制御（燃料噴射制御など）、および高圧ＥＧＲ装置２１と低圧ＥＧＲ装置２２の運転制御を行なうものである。

〔サージタンク４内に水やオイルが溜まる理由１〕
エンジン３の吸排気システムには、上述したように、吸気管１１の途中にインタークーラ１５が設けられている。
このため、インタークーラ１５により吸気が冷却されることで発生した凝縮水の一部が、吸気流によって吸気下流側へ飛散し、吸気管１１内を伝ってサージタンク４内に侵入して、サージタンク４内に溜まる可能性がある。

〔サージタンク４内に水やオイルが溜まる理由２〕
また、エンジン３の吸排気システムには、上述したように、ブローバイガス還元装置が設けられ、サージタンク４の吸気上流側にブローバイガスが戻される。
このため、ブローバイガスに含まれる水やオイルが、サージタンク４内に溜まる。

〔サージタンク４内に水やオイルが溜まる理由３〕
さらに、エンジン３の吸排気システムは、上述したように、高圧ＥＧＲ装置２１と低圧ＥＧＲ装置２２が設けられており、吸気通路７内にＥＧＲガスが戻される。
特に、多量のＥＧＲガスを吸気通路７へ戻すことを得意とする高圧ＥＧＲ装置２１は、サージタンク４と吸気ブランチ５との接続部の近傍にＥＧＲガスを戻す。

高圧ＥＧＲ装置２１がＥＧＲガスをインテークマニホールド１内へ戻す部位を、図２（ｂ）を参照して具体的に説明する。
インテークマニホールド１には、各吸気ブランチ５毎にＥＧＲガスを分配供給するＥＧＲガス分配手段が設けられている。
このＥＧＲガス分配手段は、高圧ＥＧＲ流路２３のＥＧＲガスの下流端部に接続されて各吸気ブランチ５にＥＧＲガスを導くガス分配通路３２を備えるとともに、このガス分配通路３２の内部と各吸気ブランチ５の内部とをそれぞれ独立して連通させる複数のガス分岐通路３３を備える。

ガス分配通路３２およびガス分岐通路３３は、図２（ｂ）に示すように、インテークマニホールド１の上部に設けられるものであり、ガス分岐通路３３におけるＥＧＲガスの排出口は、サージタンク４と吸気ブランチ５との接続部の上部に開口するように設けられている。
このように設けられることで、ガス分岐通路３３から吸気側へ戻されたＥＧＲガスは、吸気の流れに乗って吸気ブランチ５内に導かれる。

しかるに、吸気脈動等により吸気の流れ方向とは逆方向に吸気が戻される「吹き戻し」が生じると、ガス分岐通路３３から吸気側へ戻されたＥＧＲガスがサージタンク４内に侵入する。
このため、ＥＧＲガスに含まれる水やオイルが、サージタンク４の下部に溜まる可能性がある。

〔実施例１の背景技術〕
上記「理由１〜３」で示したように、インタークーラ１５による凝縮水、ブローバイガスやＥＧＲガスによる水やオイルが、サージタンク４の下部に溜まる可能性がある。
そして、図２（ｂ）に示すように、サージタンク４と吸気ブランチ５との接続部の下縁が、サージタンク４の下部より上側に設けられる場合では、サージタンク４の下部に溜まった水やオイルをエンジン３に吸わせることができない。

〔実施例１の特徴技術１〕
そこで、この実施例１のインテークマニホールド１には、サージタンク４の下部に溜まる水やオイルを吸気ブランチ５内へ吸い上げて、エンジン３に吸わせるための連通管６が設けられている。
この連通管６は、サージタンク４の吸気下流側をバイパスさせて、サージタンク４の下部（底部）から吸気ブランチ５内へ吸気を導くバイパス管であり、サージタンク４の下部（底部）で開口する下部開口６ａと、吸気ブランチ５内（あるいは、サージタンク４の吸気下流と吸気ブランチ５との接続部）において開口する上部開口６ｂとを連通する。なお、連通管６の内径寸法は、下部開口６ａと上部開口６ｂとの圧力差によって、サージタンク４の下部に溜まった水やオイルを効率的に吸い上げることのできる径に設定されるものである。

この実施例に示す連通管６は、図２に示すように、サージタンク４を成す樹脂材料によって一体に成形されている。また、この実施例における連通管６は、図２（ａ）に示すように、各吸気ブランチ５毎に対応して設けられる。なお、連通管６は、１つのサージタンク４に対して１つ以上設けられるものであれば良い。

〔実施例１の特徴技術２〕
図２（ｂ）に示すように、サージタンク４の吸気下流と吸気ブランチ５との接続部には、吸気の流れ方向が変わる曲り部３４が設けられている。
このように、サージタンク４の吸気下流と吸気ブランチ５との接続部に曲り部３４が設けられる場合、図３（ａ）に示すように、エンジン運転中の吸気行程時には、「曲り部３４の内側」を通過した吸気が「吸気ブランチ５側の壁面（内側）」から離れる方向に向かって流れる。
その結果、「曲り部３４の内側」の「吸気ブランチ５側の壁面」に、圧力が低下する気流剥離部｛図３（ａ）中、ハッチングで示す部分｝Ａが生じ、気流剥離部Ａには負圧が生じる。
そこで、この実施例では、連通管６の上部開口６ｂを、図３（ａ）に示すように、気流剥離部Ａに設けている。

〔実施例１の特徴技術３〕
エンジン３の吸気行程を模して、吸気ブランチ５の吸気下流側から空気を吸引すると、図３（ｂ）に示すように吸気ブランチ５の通路断面が矩形形状を呈する場合では、気流剥離部Ａによる負圧が吸気ブランチ５の角部Ｂにおいて大きく発生する。
そこで、この実施例では、連通管６の上部開口６ｂを、気流剥離部Ａで、且つ矩形形状の角部Ｂ（具体的には、角部Ｂに近い曲り部３４の下面）に設けている。

（実施例１の効果）
この実施例１のインテークマニホールド１は、上述したように、サージタンク４の吸気下流側をバイパスして、サージタンク４の下部と吸気ブランチ５の内部とを連通する連通管６を設けている。
これにより、エンジン運転中の吸気行程時には、通路断面積が比較的小さい吸気ブランチ５内に吸気の吸い込みが作用するため、サージタンク４内に比較して吸気ブランチ５内に負圧が生じる（第１負圧発生作用）。

また、エンジン運転中の吸気行程時には、吸気が「通路断面積の大きいサージタンク４」から「通路断面積の小さい吸気ブランチ５」を通ってエンジン３の気筒内に吸い込まれる。この通路断面積の違いから、「サージタンク４内を流れる吸気」より「吸気ブランチ５内を流れる吸気」が速く流れる。そして、この吸気の流速差によって、サージタンク４内に比較して吸気ブランチ５内に負圧が生じる（第２負圧発生作用）。

さらに、この実施例では、サージタンク４の吸気下流と吸気ブランチ５との接続部に曲り部３４が設けられており、吸気の流れによって、「曲り部３４の内側」の「吸気ブランチ５側の壁面」に気流剥離部Ａが生じる（第３負圧発生作用）。
そしてさらに、この実施例では、吸気ブランチ５の通路断面が矩形形状に設けられており、気流剥離部Ａによる負圧は吸気ブランチ５の角部Ｂにおいて大きくなる（第３負圧発生作用の増強作用）。

そして、この実施例では、上記「第１〜第３負圧発生作用」および「第３負圧発生作用の増強作用」の全てが得られる位置に、連通管６の上部開口６ｂを設けている。
即ち、この実施例では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、
（ｉ）「サージタンク４の吸気下流と吸気ブランチ５との接続部」の吸気ブランチ５側であり、
（ｉｉ）また、「曲り部３４の内側」の「吸気ブランチ５側の壁面」の気流剥離部Ａであり、
（ｉｉｉ）さらに、吸気ブランチ５の角部Ｂに、
連通管６の上部開口６ｂを設けている。

このため、上記「第１〜第３負圧発生作用」および「第３負圧発生作用の増強作用」により、「連通管６の下部開口６ａ（サージタンク４の下部側の開口部）」と「連通管６の上部開口６ｂ（吸気ブランチ５側の開口部）」との間に大きな圧力差が生じ、結果的に連通管６の内部にはサージタンク４側から吸気ブランチ５に向かう「流体の吸い上げ力」が生じる。
これにより、サージタンク４の下部に水やオイルが存在すると、その水やオイルが連通管６を介して吸気ブランチ５内に吸い上げられる。このため、サージタンク４の下部の水やオイルをエンジン３に吸い込ませることができる。
また、連通管６の両端（下部開口６ａおよび上部開口６ｂ）は、共にスロットルバルブ２の吸気下流側において開口するものであって、連通管６はスロットルバルブ２をバイパスさせない。このため、連通管６が吸気量制御に影響を与えることがない。

図４を参照して実施例２を説明する。なお、以下に示す各実施例において、上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の実施例１では、吸気管１１の途中（スロットルバルブ２の上流）にインタークーラ１５を配置する例を示した（図１参照）。
これに対し、この実施例２は、インテークマニホールド１内に形成されるサージタンク４の内部に水冷式のインタークーラ１５を挿入配置するものである。

このように、サージタンク４の内部にインタークーラ１５を配置すると、インタークーラ１５で吸気が冷やされて発生する凝縮水がサージタンク４に溜り易くなる。
しかるに、この実施例２のインテークマニホールド１には、実施例１で示した連通管６を設けているため、サージタンク４内で発生した凝縮水を連通管６で吸気ブランチ５内に吸い上げることができる。即ち、サージタンク４内で発生した凝縮水をエンジン３に吸わせることができ、サージタンク４内で凝縮水が溜まってゆく不具合を回避することができる。

図５を参照して実施例３を説明する。
図５（ａ）に示すように、サージタンク４の最下点αよりも、連通管６の屈曲部における天方向の最下点βが上方に存在する場合、サージタンク４の底の広い範囲に凝縮水が溜まった状態になってから、凝縮水の液面が、屈曲部における天方向の最下点βに達する。 すると、凝縮水によって連通管６が塞がれ、連通管６に作用している「流体の吸い上げ力」が「サージタンク４の底の広い範囲に溜まった凝縮水」に作用し、「サージタンク４の底の広い範囲に溜まった凝縮水」を一気に吸い上げ、ウォーターハンマー現象や、白煙が発生する可能性がある。

そこで、この実施例３では、図５（ｂ）に示すように、連通管６の下部に、サージタンク４の最下点αよりも下方へ向けて曲折する下方屈曲部３５を設け、この下方屈曲部３５における天方向の最下点βをサージタンク４の最下点αより下方に設けている。
このように設けることにより、「下方屈曲部３５に溜まった凝縮水」の液面が、下方屈曲部３５における天方向の最下点βに達することで、「下方屈曲部３５に溜まった凝縮水」を吸い上げることができる。

このように、連通管６を介して吸い上げられる「水やオイルの量」を、下方屈曲部３５によってコントロールすることができる。
このため、連通管６を介して「大量の凝縮水」が一気に吸い上げられる不具合を回避することができ、ウォーターハンマー現象や白煙の発生を防ぐことができる。

図６を参照して実施例４を説明する。
この実施例４は、下方屈曲部３５の形状を、実施例３の形状とは異なる形状に設けたものである。
このように、下方屈曲部３５の形状は限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。

図７を参照して実施例５を説明する。
連通管６の上部開口６ｂは、吸気ブランチ５の内壁面において開口して設けられている。
そして、この実施例５は、吸気ブランチ５の内壁に、上部開口６ｂから吸気下流方向に伸びる案内溝３６を設けたものである。
なお、図７では、案内溝３６が吸気下流方向に向かって徐々に幅が狭くなり、且つ徐々に浅くなる扇形状の溝を設ける例を示すが、溝形状は限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。
このように、上部開口６ｂから吸気下流方向に向かう案内溝３６を吸気ブランチ５の内壁に設けたことにより、上部開口６ｂから凝縮水が排出される状態において、上部開口６ｂから水滴が膨らみ出るように膨出する凝縮水が案内溝３６によって吸気下流方向に案内される。これにより、連通管６によって吸い上げられた凝縮水がエンジン３側に流れ易くなり、吸い上げた凝縮水をエンジン３側に効率的に導くことができる。

上記の実施例では、連通管６をインテークマニホールド１と一体の部品で設ける例を示したが、連通管６を別部材で設け、サージタンク４の底部に設けた接続口（下部開口６ａが設けられる接続口）と、吸気ブランチ５に設けた接続口（上部開口６ｂが設けられる接続口）とを、別部材で設けた連通管６で接続するものであっても良い。
本発明は、ディーゼルエンジンのインテークマニホールド１に適用されるものであっても良いし、ガソリンエンジンのインテークマニホールド１に適用されるものであっても良い。もちろん、他の燃料（アルコール燃料等）を用いたインテークマニホールド１に本発明を適用するものであっても良い。
上記実施例で開示したブローバイガスの排出口やＥＧＲガスの排出口が設けられる部位は、具体的な一例であって、限定されるものではない。

１ インテークマニホールド
２ スロットルバルブ
３ エンジン
４ サージタンク
５ 吸気ブランチ
６ 連通管
６ａ 下部開口
６ｂ 上部開口
１５ インタークーラ
３４ 曲り部
３５ 下方屈曲部
３６ 案内溝
Ａ 気流剥離部
Ｂ 角部
α サージタンクの最下点
β 下方屈曲部における天方向の最下点

Claims (6)

1. エンジン（３）に吸い込まれる吸気量の調整を行なうスロットルバルブ（２）の吸気下流側に設けられて通路断面積が拡大してなるサージタンク（４）と、
   このサージタンク（４）に接続されて前記エンジン（３）の気筒内に吸気を導く吸気ブランチ（５）とを具備し、
   車両搭載時における前記サージタンク（４）と前記吸気ブランチ（５）との接続部の下縁が、車両搭載時における前記サージタンク（４）の下部より上側に設けられる車両用インテークマニホールド（１）において、
   この車両用インテークマニホールド（１）は、
   車両搭載時における前記サージタンク（４）の下部で開口する下部開口（６ａ）と、
   前記吸気ブランチ（５）内、あるいは前記サージタンク（４）の吸気下流と前記吸気ブランチ（５）との接続部において開口する上部開口（６ｂ）とを連通し、
   車両搭載時における前記サージタンク（４）の下部の吸気を、前記サージタンク（４）の吸気下流側をバイパスさせて前記吸気ブランチ（５）の内部へ直接導く連通管（６）を備えることを特徴とする車両用インテークマニホールド。
2. 請求項１に記載の車両用インテークマニホールド（１）において、
   前記サージタンク（４）の吸気下流と前記吸気ブランチ（５）との接続部は、吸気の流れ方向が変わる曲り部（３４）を備え、
   前記上部開口（６ｂ）は、吸気が前記曲り部（３４）を流れることで生じる気流剥離部（Ａ）において開口することを特徴とする車両用インテークマニホールド。
3. 請求項２に記載の車両用インテークマニホールド（１）において、
   前記サージタンク（４）の吸気下流に接続する部位の前記吸気ブランチ（５）は、吸気の通路断面が矩形形状を呈するものであり、
   前記上部開口（６ｂ）は、前記気流剥離部（Ａ）で、且つ矩形形状の角部（Ｂ）において開口することを特徴とする車両用インテークマニホールド。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用インテークマニホールド（１）において、
   車両搭載時における前記連通管（６）の下部には、前記サージタンク（４）の最下点（（α）よりも下方へ向けて曲折する下方屈曲部（３５）が設けられ、
   この下方屈曲部（３５）における天方向の最下点（β）は、前記サージタンク（４）の最下点（α）より下方に設けられることを特徴とする車両用インテークマニホールド。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車両用インテークマニホールド（１）において、
   前記上部開口（６ｂ）は、前記吸気ブランチ（５）の内壁面に開口し、
   前記吸気ブランチ（５）の内壁には、前記上部開口（６ｂ）から吸気下流方向に伸びる案内溝（３６）が設けられることを特徴とする車両用インテークマニホールド。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の車両用インテークマニホールド（１）において、
   前記サージタンク（４）の内部には、当該サージタンク（４）内を通過する吸気を冷却するインタークーラ（１５）が配置されることを特徴とする車両用インテークマニホールド。

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