JP2016121653A - V-engine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、スーパーチャージャーを備えるV型エンジンに関する。 The present disclosure relates to a V-type engine including a supercharger.
エンジンの出力向上を目的として過給機が設けられているものがあり、またエンジンによって駆動されるスーパーチャージャー(機械式過給機)を設けるものが知られている。特に、V型エンジンにおいては、Vバンク間にスーパーチャージャーを配置して、該スーパーチャージャーから吐出される吸気を、左右のVバンクの間に設けられる分配吸気通路を介して両バンクの各気筒の吸気ポートに供給するようにした構造が知られている。 Some are provided with a supercharger for the purpose of improving the output of the engine, and some are provided with a supercharger (mechanical supercharger) driven by the engine. In particular, in a V-type engine, a supercharger is disposed between V banks, and intake air discharged from the supercharger is supplied to each cylinder of both banks via a distribution intake passage provided between the left and right V banks. A structure that supplies air to an intake port is known.
このスーパーチャージャーを備えたV型エンジンに関して、例えば、特許文献1が知られている。
特許文献1には、スーパーチャージャーをVバンク内に収納して該スーパーチャージャーの上端部にサージタンクを取り付け、該サージタンクから左右に導出する複数の吸気管を両バンクのシリンダヘッドに振り分けて接続する構成が示され、さらに、該スーパーチャージャーは、互いに逆回転する2つのロータをケーシング内に収納して、一方の回転軸をエンジンのクランク軸からの駆動力で回転することが示されている。
For example,
In
しかしながら、前記特許文献1のように、スーパーチャージャーのケーシング内に収納される2つのロータの一方の回転軸を、エンジンのクランク軸からの駆動力で回転する構成では、該一方の側に偏ってエンジンからの回転力が作用するため、一方側がエンジンからの回転振動の影響を受けやすい。そのため、該一方側の強度劣化が他方側より大きくなり、耐久性に問題を生じやすい。
However, as in
そこで、これら技術的課題に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態の目的は、Vバンク間にスーパーチャージャーを備えるV型エンジンにおいて、スーパーチャージャーの支持剛性を高めて振動防止を図り耐久性を向上することである。 In view of these technical problems, an object of at least one embodiment of the present invention is to improve the durability of a V-type engine having a supercharger between V banks by increasing the support rigidity of the supercharger to prevent vibrations. It is to be.
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係るV型エンジンは、左右のVバンク間の上方に位置して設けられるスーパーチャージャーと、該スーパーチャージャーのケーシングの端部から突出し、エンジンのクランク軸の一端部と動力伝達手段によって連結される入力回転軸と、前記スーパーチャージャーに連結されて該スーパーチャージャーからの吐出吸気を各バンクの気筒の吸気ポートに供給するとともに、前記スーパーチャージャーをVバンク間に支持する吸気通路部と、各バンクはクランク軸の回転方向と同一方向にオフセットされて、該オフセットによって一方のバンクが他方のバンクより高く位置される高バンクと、を備え、前記スーパーチャージャーの前記入力回転軸がクランク軸方向視においてクランク軸中心よりも左右方向で前記高バンク側に寄せて配置されることを特徴とする。 (1) A V-type engine according to at least one embodiment of the present invention includes a supercharger that is provided above the left and right V-banks, and protrudes from an end of a casing of the supercharger. An input rotary shaft connected to one end portion by power transmission means, and connected to the supercharger to supply the discharge intake air from the supercharger to the intake ports of the cylinders of each bank, and the supercharger between the V banks. An intake passage portion to be supported, and each bank is offset in the same direction as the rotation direction of the crankshaft, and a high bank in which one bank is positioned higher than the other bank by the offset, and the supercharger The input rotation shaft is in the left-right direction from the center of the crankshaft when viewed from the crankshaft direction. Characterized in that it is arranged close to the high-bank.
前記(1)の構成によれば、オフセットクランク構造を採用したので、さらに、左右のVバンク間の上方に位置して設けられるスーパーチャージャーの入力回転軸の位置を、クランク軸方向視においクランク軸中心よりも左右方向でクランク軸中心よりも高バンク側に寄せて配置されるので、スーパーチャージャーをVバンク間に支持する吸気通路部の長さを、入力回転軸が配置されるバンク側を他のバンク側よりも短く設定することができる。すなわち、高バング側は支持脚に相当する部位の長さを短く設定できる。
その結果、入力回転軸が配置される側のスーパーチャージャーの支持剛性を高めることができ、スーパーチャージャーの振動低減効果を向上できる。
According to the configuration of the above (1), since the offset crank structure is adopted, the position of the input rotary shaft of the supercharger that is provided above the left and right V banks is further determined in the crankshaft direction. Since it is arranged in the left and right direction from the center and closer to the bank side than the center of the crankshaft, the length of the intake passage that supports the supercharger between the V banks is different from the bank side where the input rotation shaft is arranged. It can be set shorter than the bank side. That is, on the high bang side, the length of the portion corresponding to the support leg can be set short.
As a result, the support rigidity of the supercharger on the side where the input rotation shaft is disposed can be increased, and the vibration reduction effect of the supercharger can be improved.
(2)幾つかの実施形態では、前記(1)の構成において、前記高バンクは、クランク軸方向において他方の低バンクと位置がずれて配置され、前記高バンクの方が前記低バンクよりも前記クランク軸の前記一端部側に配置されることを特徴とする。 (2) In some embodiments, in the configuration of (1), the high bank is arranged with a position shifted from the other low bank in the crankshaft direction, and the high bank is more than the low bank. It is arranged on the one end side of the crankshaft.
前記(2)の構成によれば、高バンクは、クランク軸方向において他方の低バンクよりも、クランク軸の一端部側、すなわち、スーパーチャージャーの入力回転軸と動力伝達手段によって連結される一端部側(前側)にずれて(オフセットして)配置可能になる。すなわち、スーパーチャージャーをVバンク間に支持する吸気通路部のうち入力回転軸に近い側の高バンクの吸気通路部を入力回転軸の先端側に近付けて設定できる。
その結果、入力回転軸の支持剛性をより高めることができる。従って、スーパーチャージャーの振動低減効果をより一層向上できる。
According to the configuration of (2), the high bank is connected to the one end side of the crankshaft relative to the other low bank in the crankshaft direction, that is, one end connected to the input rotation shaft of the supercharger by the power transmission means. It is possible to displace (offset) to the side (front side). That is, among the intake passage portions that support the supercharger between the V banks, the intake passage portion of the high bank closer to the input rotation shaft can be set closer to the tip end side of the input rotation shaft.
As a result, the support rigidity of the input rotation shaft can be further increased. Therefore, the vibration reduction effect of the supercharger can be further improved.
(3)幾つかの実施形態では、前記(1)又は(2)の構成において、前記スーパーチャージャーは、スーパーチャージャーのケーシング内に互いに逆回転する2つの回転ロータが噛合って配置され、前記入力回転軸は一方の前記ロータを回転することを特徴とする。 (3) In some embodiments, in the configuration of (1) or (2), the supercharger is disposed in a casing of the supercharger by meshing with two rotating rotors that rotate in reverse to each other, and the input The rotating shaft rotates one of the rotors.
前記(3)の構成によれば、スーパーチャージャーのケーシング内に互いに逆回転する2つの回転ロータが噛合って配置されており、一方の回転ロータを回転する入力回転軸を前述のようにクランク軸方向視においてクランク軸中心よりも左右方向で高バンク側に寄せて配置されるので、スーパーチャージャーの中心配置をクランク軸中心からずらすことなく達成できるので、V型エンジン全体の重量バランスを偏らせることなく配置可能である。 According to the configuration of the above (3), the two rotary rotors that rotate in reverse to each other are disposed in mesh in the casing of the supercharger, and the input rotary shaft that rotates one of the rotary rotors serves as the crankshaft as described above. Since it is arranged closer to the high bank side in the left-right direction than the center of the crankshaft when viewed from the direction, it can be achieved without shifting the center arrangement of the supercharger from the center of the crankshaft, so that the weight balance of the entire V-type engine is biased It is possible to arrange without.
(4)幾つかの実施形態では、前記(1)から(3)のいずれかの構成において、前記吸気通路部は、スーパーチャージャーの上部に取り付けられるとともに左右のバンク方向に伸びて形成され、前記スーパーチャージャーから上方向に吐出された吸気を左右のバンク方向に分配する出口通路部と、該出口通路部の左右の端部から下方向に伸びる上部吸気導入部と、該上部吸気導入部の下部に設けられ各気筒に向けて分岐された分岐通路を有し、前記ロッカーカバーの外形に沿ってバンク内側に湾曲して、各バンクの気筒の吸気ポートに接続される下部吸気導入部と、を備え、前記高バンクの吸気ポートに接続される前記下部吸気導入部の長さを、他の低バンクの前記下部吸気導入部よりも短くしたことを特徴とする。 (4) In some embodiments, in the configuration of any one of (1) to (3), the intake passage portion is attached to an upper portion of a supercharger and extends in the left and right bank directions, An outlet passage portion that distributes the intake air discharged upward from the supercharger in the left and right bank directions, an upper intake introduction portion that extends downward from the left and right ends of the outlet passage portion, and a lower portion of the upper intake introduction portion A lower intake introduction portion that has a branch passage that is branched toward each cylinder, is curved inward along the outer shape of the rocker cover, and is connected to the intake port of the cylinder of each bank. And the length of the lower intake inlet connected to the intake port of the high bank is shorter than that of the lower intake inlet of the other low bank.
前記(4)の構成によれば、スーパーチャージャーからの吐出吸気を各バンクの気筒の吸気ポートに供給するとともに、スーパーチャージャーをVバンク間に支持する吸気通路部を、出口通路部と上部吸気導入部と下部吸気導入部とによって構成し、この下部吸気導入部だけを長さの異なるもので構成することによって、容易に吸気通路部の長さを異ならせることができる。 According to the configuration of (4), the intake air from the supercharger is supplied to the intake ports of the cylinders of each bank, and the intake passage that supports the supercharger between the V banks is provided with the outlet passage and the upper intake. It is possible to easily change the length of the intake passage portion by configuring the lower intake inlet portion and the lower intake inlet portion, and forming only the lower intake inlet portion with different lengths.
(5)幾つかの実施形態では、前記(4)の構成において、前記上部吸気導入部に、吸気を冷却するインタークーラが設けられ、該インタークーラは前記スーパーチャージャーの両側に配置されることを特徴とする。 (5) In some embodiments, in the configuration of (4), an intercooler that cools intake air is provided in the upper intake air introduction portion, and the intercooler is disposed on both sides of the supercharger. Features.
前記(5)の構成によれば、バンク毎に設けられたインタークーラによって吸気を冷却するので、吸気全体をまとめて冷却するよりも冷却が効果的に得られる。また、インタークーラがスーパーチャージャーの両側に配置されるので、V型エンジンのロッカーカバーの上方空間部を有効利用できる。また、下部吸気導入部だけの長さを異ならせるので、インタークーラの部品は左右バンクで共用できる。 According to the configuration of (5), since the intake air is cooled by the intercooler provided for each bank, cooling can be obtained more effectively than cooling the entire intake air collectively. In addition, since the intercooler is arranged on both sides of the supercharger, the upper space of the rocker cover of the V-type engine can be used effectively. Also, since the length of only the lower intake inlet is made different, the intercooler parts can be shared by the left and right banks.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、バンク間にスーパーチャージャーを備えるV型エンジンにおいて、スーパーチャージャーの支持剛性が高められて、スーパーチャージャーに生じる振動が抑制されて耐久性を向上できる。 According to at least one embodiment of the present invention, in a V-type engine provided with a supercharger between banks, the support rigidity of the supercharger is increased, and vibration generated in the supercharger is suppressed, thereby improving durability.
以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Several embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in these embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Only.
For example, expressions expressing relative or absolute arrangements such as “in a certain direction”, “along a certain direction”, “parallel”, “orthogonal”, “center”, “concentric” or “coaxial” are strictly In addition to such an arrangement, it is also possible to represent a state of relative displacement with an angle or a distance such that tolerance or the same function can be obtained.
For example, an expression indicating that things such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” are in an equal state not only represents an exactly equal state, but also has a tolerance or a difference that can provide the same function. It also represents the existing state.
For example, expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes represent not only geometrically strict shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes, but also irregularities and chamfers as long as the same effects can be obtained. A shape including a part or the like is also expressed.
On the other hand, the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of other constituent elements.
図1〜図5は本発明の一実施形態に係るV型エンジン1の吸気構造を示す。
なお、図中、前後、左右、上下の方向については、車両にV型エンジン1を、クランク軸を車両前後方向に合わせて車両の前部に搭載したときに、運転席から見た方向として図1及び図2に示すように定義して用いた。
1 to 5 show an intake structure of a V-
In the figure, the front-rear, left-right, and up-down directions are directions viewed from the driver's seat when the V-
(エンジン本体構造)
図1、2を参照して、V型エンジン1の本体構造について説明する。
このV型エンジン1は、4サイクルのV型6気筒のガソリンエンジンであって、Vバンクのバンク角(バンク挟角)は、例えば約60°のエンジンを示している。V型をなす右バンク12a、左バンク12bには、それぞれ3つの気筒が並設されている。
(Engine body structure)
The main body structure of the V-
The V-
各気筒には、シリンダ14a、14bの内部にピストン16a、16bが摺動自在に嵌装されている。そして、各ピストン16a、16bは、クランクケース18内に回転自在に収納されたクランク軸20にコンロッド22a、22bを介して連結されている。
In each cylinder,
また、左右の各バンク12a、12bは、シリンダブロック24a、24bとその上部にシリンダヘッド26a、26bが結合され、さらにシリンダヘッドの上部にはカムシャフト等の動弁機構を覆うようにロッカーカバー28a、28bが取り付けられている。
また、シリンダヘッド26a、26bには各気筒に対して図示しない吸気弁及び排気弁によって開閉制御される吸気ポート38a、38b及び排気ポート(不図示)が設けられている。そして、吸気ポート38a、38b及び吸気ポートの開口部39a、39bが、シリンダヘッド26a、26bに開口されて設けられる。
Each of the left and
The
図1、4に示すように、吸気ポート38a、38bの開口部39a、39bが、各バンク12a、12bのシリンダヘッド26a、26bの上面に設けられている。
なお、吸気弁及び排気弁はカム軸を介して所定のタイミングでそれぞれ駆動されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 4,
The intake valve and the exhaust valve are each driven at a predetermined timing via a cam shaft.
また、V型エンジン1は、オフセットクランク構造が採用されている。このオフセットクランク構造は、図1に示すように、通常エンジン(各バングがオフセットしていないV型エンジン)は、各バンク12a、12bにおけるシリンダ14a、14bの軸線L1、L2が、クランク軸20の軸中心Pを通る位置にある。オフセットしたV型エンジンは、クランク軸20の軸中心Pからシリンダヘッドの上面までの高さを保ったまま、各バンク12a、12bにおけるシリンダ14a、14bの軸線L1、L2を、軸中心Pに対してクランク軸20の回転方向(矢印C方向)と同じ方向へ、矢印Dのようにオフセット地点となる軸線L位置まで平行移動させることによって、各バンク12a、12bを、バンク角を保ったままクランク軸20の回転方向と同方向へずらしてある(オフセット)。δはそのときのオフセット量を示している。これにより、右バンク12aの高さが左バンク12bより高い位置に配置され、その高さ差(H2−H1)を生じ、吸気ポート38a、38bの開口部39a、39bにおいても、高さ差を生じる。
The V-
従って、後述するスーパーチャージャー30を支持する吸気導入部64a、64bの長さを、右バンク(高バンク)12a側を左バンク(低バンク)12b側よりも短くすることができる。具体的には後述する下部吸気導入部68aの長さを短くできる。長さが短くなることで、左バンク12b側よりも右バンク12a側の支持剛性を向上できる。
このスーパーチャージャー30を駆動する駆動力は、クランク軸20からベルトまたはチェーン等の動力伝達手段(駆動ベルト)48によって伝達されるが、その駆動力を伝達さするスーパーチャージャー用プーリ50は、図1に示すように、右バンク12a寄りに位置されるため、すなわち、入力回転軸31のクランク軸方向視においてクランク軸中心Pを通る上下方向の直線よりも左右方向で高バンク12a側に寄せて配置されるため、支持剛性が高い側に位置されることで、剛性強化によってスーパーチャージャー30の振動を抑制できるようになっている。
Therefore, the length of the
A driving force for driving the
また、各バンク12a、12bに配置される気筒は、クランク軸20の前後方向において位置がずれて配置されている。これは、後述するように、Vバンクの内側に燃料噴射装置のインジェクタ等が互いに対向すると配置スペースの関係で、配置し難くなるため、前後に位置をずらして配置されている。
Further, the cylinders arranged in the
例えば、図3のように、右バンク(高バンク)12aは、クランク軸20方向において他方の左バンク(低バンク)12bよりも、スーパーチャージャー30の入力回転軸31と動力伝達手段(駆動ベルト)48によって連結される一端部側(前側)にMだけずれて(オフセットして)配置されている。従って、スーパーチャージャー30をVバンク間の上方に支持する吸気通路部29の内、入力回転軸31に近い側の右バンク12aの吸気通路部29を一端部(前側)に近付けて位置させるので、入力回転軸31の支持剛性をより高めることができ、スーパーチャージャーの振動低減効果をより一層向上できる。
For example, as shown in FIG. 3, the right bank (high bank) 12 a has an
以上のように、V型エンジン1の本体は、右バンク12aが左バンク12bよりも高く、且つ前側にずれて(オフセット)構成されている。
これによって、スーパーチャージャー30の支持剛性を高めることができ、スーパーチャージャー30へエンジン本体側から伝達される振動の低減、及びスーパーチャージャー30によって発生する振動がエンジン本体側に伝達されることが低減される。
As described above, the main body of the V-
As a result, the support rigidity of the
(スーパーチャージャー)
次に、スーパーチャージャー30について説明する。
右バンク12a及び左バンク12b間(バンク角間)であって、各バンクのシリンダヘッド26a及び26bの上方にクランク軸20によって駆動されるスーパーチャージャー30が設けられている。スーパーチャージャー30は、クランク軸20からベルトまたはチェーン等の動力伝達手段(駆動ベルト)48によって入力回転軸31に駆動力が伝達されて駆動され、吸気をシリンダヘッド26a及び26bに形成された吸気ポート38a、38bに送り出す。
(Supercharger)
Next, the
A
図1のようにクランク軸20の軸中心Pの上方に位置し、ロッカーカバー28a、28bの上面より上方位置(図1のH3)にスーパーチャージャー30の下面が位置されるように設けられている。これにより、スーパーチャージャーの下面とシリンダヘッドに設けられたロッカーカバーの上面との間の空間に下部吸気導入部68a、68bを配置可能な空間を確保できる。また、スーパーチャージャー30の下面側通過する通気によって冷却効果が得られる。
また、このスーパーチャージャー30は、スーパーチャージヤー30の上部に取り付けられ、左右のバンク12a、12b方向に伸びて形成される出口通路部32の略中央部分に吊り下げられた状態で支持される。
As shown in FIG. 1, it is located above the shaft center P of the
The
図4に示すように、スーパーチャージャー30は、例えば、4葉のルーツ式であり、筒状ケーシング52内に一対のロータ54、54が噛み合い、互いに逆回転して吸気を下流側に押し出して吐出することで、吸気圧を高める。一方のロータ54の回転軸は筒状ケーシング52から突出し、前端部にスーパーチャージャー用プーリ50が設けられ、他方のロータはケーシング内でギャ等よって回転可能に構成されている。筒状ケーシング52の両端は端板51及び53で遮蔽され、端板51にはスーパーチャージャー用プーリ50を回転自在に支持する円錐形の軸受体51aがボルト結合されている。
As shown in FIG. 4, the
図3、5に示すように、スーパーチャージャー30へ吸気を流入する吸入口56は、筒状ケーシング52の後端部に形成され、スーパーチャージャー30から吸気を吐出する吐出口58は、筒状ケーシング52の前方部分の上部に形成される。ロータ54、54の回転によって吐出される吸気は、吐出口58を介して上方に吐出される(吐出空気A2)。筒状ケーシング52の上方には出口通路部32を構成する出口ハウジング34が設けられ、出口ハウジング34の内部で吸気の出口通路qが形成される。
As shown in FIGS. 3 and 5, a
また、筒状ケーシング52及び出口ハウジング34の車体後方側には、バイパス通路bを形成するバイパスケーシング60がボルト61で接続されている。バイパス通路bは上下方向に配置され、バイパスバルブ62が設けられている。また、バイパス通路bはバイパスバルブ62の下流側で、外気を吸入する開口ダクト40及び吸入口56に連通している。
バイパス通路bによって、スーパーチャージャー30から出口通路qに吐出された吸気の一部はバイパス通路bによって吸入口56に戻される。これによって、吐出吸気圧を調整できる。戻り吸気量はバイパスバルブ62によって調整される。
Further, a
A part of the intake air discharged from the
また、開口ダクト40は、図3に示すように、入口通路ケーシング43内に形成され、入口通路ケーシング43は、バイパスケーシング60にボルト締結されて取り付けられる。そして、開口ダクト40内にはスロットルバルブ41が設けられ、スロットルバルブ41を介して吸入量が調整されて吸入口56から導入される(吸入空気A1)。
As shown in FIG. 3, the opening
(スーパーチャージャーの駆動ベルトの張り回し)
次にスーパーチャージャー30を駆動する駆動ベルト48の張り回しについて、図6を参照して説明する。
クランク軸20の端部には、第1駆動プーリ57a及び第2駆動プーリ57bが一体的に回転可能に装着されている。
(Turning the supercharger drive belt)
Next, the tensioning of the
A
第1駆動プーリ57aには歯付ベルトからなる駆動ベルト48が巻き掛けられている。この駆動ベルト48を介してエンジン動力が、テンショナー77、第1アイドラー79、第2アイドラー81を介して、スーパーチャージャー30の入力回転軸31に設けられたスーパーチャージャー用プーリ50に伝達されて、スーパーチャージャー30が駆動されるようになっている。
テンショナー77には、ダンパー機能を有して駆動ベルト48の張力を一定にするオイルダンパー83が接続されている。なお、オイルダンパー83の代わりに圧縮ばね、ねじりコイルばね等の弾性手段でもよい。
A
An
一方、第2駆動プーリ57bには歯付ベルトからなる補機ベルト85が巻き掛けられている。この補機ベルト85を介してエンジン動力が、右バンク12aの外側に配置されたオルタネータ87の従動プーリ89と、左右のバンク12a、12bの根元側の前方に設けられ図示しないファンの従動プーリ91と、左バンク12bの外側に配置されたパワーステアリングポンプ93の従動プーリ95と、パワーステアリングポンプの従動プーリ95の下方に配置された空調用コンプレッサ97の従動プーリ99等に伝達されて、オルタネータ87、ファン(不図示)、パワーステアリングポンプ93、空調用コンプレッサ97等の補機が駆動されるようになっている
なお、補機ベルト85は、前述した従動プーリ89、91、95、99の他に、第3アイドラー110と、第3アイドラー110の下方に設けられたテンショナー111と、クランク軸20よりも右側に配設された第4アイドラー112に掛け回されている。
On the other hand, an
また、第1アイドラー79と入力回転軸31との間に掛け渡された駆動ベルト48aと、第2アイドラー81と入力回転軸31との間に掛け渡される駆動ベルト48bの夫々よって、入力回転軸31には矢印Sの方向にベルト負荷が作用し、スーパーチャージャー30を支持する吸気導入部64aの中心軸Msの延びる方向に沿うように配設されている。従って、吸気導入部64aに作用する負荷の方向を揃えることができ、吸気導入部64aの寿命の低下を抑制することができる。
Further, the
また、既に説明したように、スーパーチャージャー30を支持する吸気導入部64a、64bの長さを、右バンク(高バンク)12a側を左バンク12b(低バンク)側よりも短くすることができる。よって、左バンク12b側よりも右バンク12a側の支持剛性を向上することができる。
また、スーパーチャージャー30を駆動する駆動力は、クランク軸20から駆動ベルト48によって伝達されるが、その駆動力を伝達するスーパーチャージャー用プーリ50は、支持剛性が高い右バンク12a寄りに位置しているため、剛性強化によってスーパーチャージャー30の振動を抑制できる。
Further, as described above, the length of the
The driving force for driving the
さらに、右バンク12aが左バンク12bよりも前側にずれて(オフセット)いるので、
入力回転軸31に近い側の右バンク12aの吸気導入部64aを前側に近付けて位置できるので、入力回転軸31の支持剛性をより高めることができ、スーパーチャージャーの振動低減効果をより一層向上できる。
Furthermore, since the
Since the
(吸気通路構造)
次に、吸気通路構造について説明する。
スーパーチャージャー30の吐出口58から吐出された吸気をエンジンの吸気ポート38a、38bに導くための吸気通路部29は、大きく分けて、出口通路部32と吸気導入部64a、64bとで構成されている。
(Intake passage structure)
Next, the intake passage structure will be described.
The
出口通路部32は、スーパーチャージャー30の上部に取り付けられ、左右のバンク12a、12bの方向に伸びて形成される。スーパーチャージャー30から上方向に吐出された吸気を左右のバンク12a、12bの方向に分配する。
The
吸気導入部64a、64bは、出口通路部32の左右の端部から下方向に伸びて、スーパーチャージャー30の左右両側を通って、各バンク12a、12bの気筒の吸気ポート38a、38bに導く部分である。
吸気導入部64a、64b及び出口通路部32によって、スーパーチャージャー30を、出口通路部32の略中央部で吊り下げ支持している。
The intake
The
吸気導入部64a、64bは、インタークーラ70a、70bが装着される上部吸気導入部66a、66bと、上部吸気導入部66a、66bの下部に設けられた下部吸気導入部68a、68bとで構成される。
下部吸気導入部68a及び68bは各シリンダに向けて分岐された分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bを有して構成され、ロッカーカバー28a及び28bの外形に沿ってバンク内側に湾曲し、各バンク12a、12bのシリンダ14a及び14bの吸気ポート38a及び38bに接続される。
The intake
The lower
また、図2、4、5に示すように、出口ハウジング34は、左右のバンク方向を長手形状とし、左右のバンクと直角方向(クランク軸20方向)を短手形状として、偏平な略直方体形状からなっている。
出口ハウジング34を偏平形状とすることによって、出口ハウジング34の高さを抑えることができ、V型エンジン10の全高の高さを抑えることができる。また、直方体形状することで、偏平であっても短手方向の長さを確保することで必要吸気量の確保が容易である。
As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the
By making the
出口ハウジング34の底壁の左右方向の中央部分には、スーパーチャージャー30の吐出口58の上方位置に重なるようにして中央開口59が形成され、スーパーチャージャー30の吐出口58の周囲に形成されたフランジ部52aと接合する中央開口フランジ部34aが形成されている。
A
また、出口ハウジング34の底壁の左右両端部分には、それぞれ上部吸気導入部66a、66bの上端部と連結する右側開口63、左側開口67が形成され、それぞれの開口周囲には締結用のフランジ部88a、88bが形成され、上部吸気導入部66a、66bの上端部と結合される。
A
さらに、出口ハウジング34は、スーパーチャージャー30の吐出口58に対向する内壁面には、スーパーチャージャー30から上方向に吐出された吸気を左右のバンク12a、12b方向に分配する分配リブ36が、短手方向に、且つ内側に突出した形状で、短手方向の全域に渡って形成されている。
また、分配リブ36の後端部に位置する出口ハウジング34の後壁には、バイパス通路bへ連通するバイパス開口65が設けられている。
分配リブ36によって、スーパーチャージャー30から吐出される吸気の左右のバンク12a、12bへの分配性が向上して、左右バンクの気筒へ均等に吸気を供給できる。
Further, the
A
The
さらに、出口ハウジング34は、スーパーチャージャー30の吐出口58に対向する上壁の内壁面の高さが、短手方向に前方から後方にかけて高くなるように形成されている。
すなわち、図5のように、出口ハウジング34の内壁面はスーパーチャージャー30のロータ54、54の回転軸方向に対して傾斜している。
従って、スーパーチャージャー30の吐出口58から吐出され吸気は、出口ハウジング34の上壁の内壁面に対して、直角方向ではなく傾斜した状態で衝突する。このため、内壁面に吸気があたる面積が大きくなり衝突時に発生する衝突音の低減効果が得られる。すなわちスーパーチャージャーからの吐出圧による放射音が低減できる。
Further, the
That is, as shown in FIG. 5, the inner wall surface of the
Therefore, the intake air discharged from the
また、スーパーチャージャー30は、出口ハウジング34の底壁の下面に、出口ハウジング34の上壁の上面上方から挿入される締結ボルト80によって取り付けられる。これによって、スーパーチャージャー30を吊り下げ状態で固定できる。
また、出口ハウジング34は樹脂又はアルミなどの軽金属によって構成されている。これによって、出口ハウジング34の軽量化が可能になり、さらに、出口ハウジング34を樹脂又は軽金属によって一体成形することで、製造が容易になる。
さらに、出口ハウジング34を軽量化できるため、エンジン上部を軽量化でき、重量負荷を軽減し、耐久信頼性を向上できる。また、エンジン上部を軽量化できるため、エンジン重心が下がり車両の運動性能向上(アンダーステア防止)に寄与する。
The
The
Further, since the
次に、上部吸気導入部66a、66bについて説明する。上部吸気導入部66a、66bは、インタークーラ70a、70bから構成されている。
図4のように、インタークーラ70a、70bは、スーパーチャージャー30の左右の両側であって、且つロッカーカバー28a、28bの上方位置に、左右のバンク12a、12b用としてそれぞれ別に設けられている。
バンク毎に吸気を冷却するので、吸気全体をまとめて冷却するよりも冷却が効果的に得られる。また、インタークーラ70a、70bがスーパーチャージャー30の両側に配置されるので、V型エンジン1のロッカーカバー28a、28bの上方空間部を有効利用できる。
Next, the upper
As shown in FIG. 4, the
Since the intake air is cooled for each bank, cooling can be obtained more effectively than cooling the entire intake air collectively. Further, since the
インタークーラ70a、70bは、左右両側共に同様の構造であり、断面が四角形の筒状体72a、72bの内部に、水冷のインタークーラコア74a、74bが収納され、該インタークーラコア74a、74bに外部から冷却水Wが供給及び排出されるようになっている。冷却水の供給口76a、76bが上側に、排出口78a、78bが下側に配置され、冷却水内の気泡を上方に排出しやすいように配置されている(図1、5参照)。
The
また、図1に示すように、筒状体72a、72bの下端部周囲には、下端フランジ部82a、82bが形成され、下端フランジ部82a、82bには筒状体72a、72bの周囲に亘って補強用の柱部(金属製または樹脂製)84a、84bが複数本、立設されている。
Further, as shown in FIG. 1, lower
この柱部84a、84bは、中空形状であり、内部には締結ボルト86a、86bが貫通する。柱部84a、84bの上端は右側のインタークーラ70aであれば、出口ハウジング34の右側開口のフランジ部88aに当接し、左側のインタークーラ70bであれば、出口ハウジング34の左側開口のフランジ部88bに当接する。
The
筒状体72a、72bの下端フランジ部82a、82bは、下部吸気導入部68aの上端フランジ部90a、90bと接合する。そして、締結ボルト86a、86bがフランジ部88a及び88bの上面から挿入され、下部吸気導入部68a及び68bの上端フランジ部90a及び90bに形成された雌ねじ部に螺合することで、筒状体72a及び72bは出口ハウジング34と下部吸気導入部68a及び68bとの間に挟み込まれるようにして固定される。なお、筒状体72a及び72bは、例えば樹脂によって一体成形される。
The lower
次に、下部吸気導入部68a、68bについて説明する。
下部吸気導入部68a、68bは、上部吸気導入部66a、66bの下部に設けられ、各気筒に向けて分岐された分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bを有している。すなわち、下部吸気導入部68a、68bは吸気マニホールドに相当する部分であり、分岐通路を有するこの下部吸気導入部68a、68bは鋳造または樹脂によって一体成形される。
筒状体72a及び72bの樹脂化または軽金属化、及び下部吸気導入部68a、68bの樹脂化または軽金属化によって、エンジン上部をより一層軽量化できる。
また、出口ハウジング34の樹脂化または軽金属化、さらに筒状体72a及び72b、及び下部吸気導入部68a、68bの樹脂化または軽金属化によって、これら部品を適宜組み合わせて一体化でき、シール部品の削減による軽量化及び信頼性を向上できる。
Next, the lower
The lower
The upper part of the engine can be further reduced in weight by making the
Further, by using resin or light metal for the
下部吸気導入部68a、68bの上端フランジ部90a、90bは、前述のように締結ボルト86a、86bによって上部吸気導入部66a、66bの下端部に締結され、下部吸気導入部68a、68bの下端フランジ部92a、92bは、シリンダヘッド26a、26bの吸気ポート38a、38bの開口部39a、39bの部分にボルト締結される。
The upper
下部吸気導入部68a、68bの上部の部分はインタークーラ70a、70bを通過後の吸気を集合して流れ方向をバンク内側に指向させる集合部75a、75bが形成されている。その集合部75a、75bから下流側において気筒数分分岐して各分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bが形成される。
分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bは、図1、4のように、ロッカーカバー28a、28bの上面及び側面の外形に沿ってバンク内側に湾曲して、ロッカーカバー28a、28bの上面とスーパーチャージャー30の下面との間を通過して各バンク12a、12bの気筒の吸気ポート38a、38bに接続される。
The upper portions of the lower
As shown in FIGS. 1 and 4, the
各気筒に向けて分岐された分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bは、スーパーチャージャー30の下部付近から下方域に設けられる構造である。このため、分岐通路によって、スーパーチャージャー30を吊り下げる脚部に相当する部分の剛性が向上し、スーパーチャージャーの安定支持に寄与できる。
The
また、下部吸気導入部68a、68bの集合部75a、75bから下端フランジ部92a、92bにかけて、隣接する複数の分岐通路69a、71a、73aを及び69b、71b、73bの間を連結壁94によって繋いで一体化されて壁面K1を形成している。
さらに、この一体化された壁面K1及び集合部75a、75bの壁面K2には補強用リブ96が形成されている。
これによって、左右の下部吸気導入部68a、68bの内側が、一体化された両側壁面によって保護されるため、内側に配置される後述する燃料噴射装置の噴射弁101a、101b及び105a、105bや、デリバリパイプ107a、107b及び109a、109bへの外部からの衝撃や異物浸入に対する安全性が確保する。さらに、車両走行による走行空気の流れをガイドする作用も得られることで、走行空気の流れによって燃料噴射装置のインジェクタやデリバリパイプ等の冷却効果の向上が期待できる。
In addition, a plurality of
Further, reinforcing
As a result, the inner sides of the left and right lower
また、左右のバンク12a、12bにおける下部吸気導入部68a、68bの下端フランジ部92a、92bの部分を橋渡すように左右連結部98によって連結されている。
この左右連結部98は、前後方向の両端部分に、または前後方向に間隔を置いて複数個所に設けてもよく、さらに底壁として全面的に設けてもよい。これによって、下部吸気導入部68a、68bの剛性がさらに高まり、スーパーチャージャー30の安定支持に寄与できる。
In addition, the left and
The left and right connecting
また、クランク軸20の方向視において、スーパーチャージャー30は、出口通路部32(出口ハウジング34)と上部吸気導入部66a、66bと下部吸気導入部68a、68bと左右連結部と98によって囲われているため、スーパーチャージャー30の吊り下げ支持構造の剛性を一層向上でき、安定支持が可能になる。
Further, when viewed from the direction of the
以上のように構成された吸気通路構造の作用について説明する。
V型エンジン1が始動されてクランク軸20が回転すると、回転はクランク軸20から動力伝達手段(駆動ベルト)48によってスーパーチャージャー用プーリ50に伝達されて回転され、吸気が吸入口56から導入されて吐出口58から上方向に吐出されて、出口ハウジング34内に導入される。
The operation of the intake passage structure configured as described above will be described.
When the V-
出口ハウジング34内で、吸気は分配リブ36によって左右のバンク12a、12bへ均等に振り分けられる。その後、各バンク12a、12bに向かった吸気は、出口ハウジング34の両端部分で下方向に向きを変えて、左右のそれぞれのインタークーラ70a、70bに導入されて冷却される。
Within the
その後、冷却された吸気は、集合部75a、75bで流れの向きをバンク間の内側に向きを変えつつ、ロッカーカバー28a、28bの外形形状に沿って湾曲した分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bを流れて、シリンダヘッド26a、26bの上面に形成された開口部39a、39bから吸気ポート38a、38bに導かれて、燃焼室103a、103bに供給される。
Thereafter, the cooled intake air flows at the collecting
以上の本実施形態の吸気構造によると、クランク軸20からの駆動力によって回転されるスーパーチャージャー30を左バンク12aと左バンク12bとの間の上方であって、各バンク12a、12bのシリンダヘッド26a、26bに設けられたロッカーカバー28a、28bより上方に位置して設けられる構造であるので、全幅を増大させることなくスーパーチャージャー30を配置できる。
According to the intake structure of the present embodiment described above, the
さらに、スーパーチャージャー30を左右のバンク方向に伸びる偏平の直方体形状からなる出口ハウジング34に吊り下げる構造とし、さらに該出口ハウジング34の左右の端部から下方向に伸びる上部吸気導入部66a、66bと、上部吸気導入部66a、6bの下部に設けられ各気筒に向けて分岐された分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bを有し、ロッカーカバー28a、28bの上面及び側面の外形に沿ってバンク内側に湾曲して、各バンクの気筒の吸気ポート38a、38bに接続される下部吸気導入部68a、68bと、を備えることによって、V型エンジンのVバンク角が60°以下のような狭いエンジンであっても、全高を極力抑えることができる。
すなわち、出口ハウジング34が偏平のため高さを低くできる。吊り下げのためスーパーチャージャー30を下からの支持脚が不要になり高さを低くできる。従って、V型エンジンのV狭角が60°以下のような狭いエンジンであっても、全福のみならず全高を増大させることなくスーパーチャージャー30を備えたV型エンジン1を得ることができる。
Further, the
That is, since the
なお、本吸気通路構造においては、スーパーチャージャー30を左右のバンク方向に伸びる偏平の直方体形状からなる出口ハウジング34に吊り下げる構造として説明したが、必ずしも、吊り下げる構造としなくてもよい。例えば、下部吸気導入部68a、68bに載せて固定するようにしてもよい。
In the present intake passage structure, the
(燃料噴射装置)
次に、燃料を燃焼室内に噴射する燃料噴射装置3について説明する。
本実施形態においては、各吸気ポート38a、38bに燃料を噴射するための吸気ポート噴射弁101a、101bと、各気筒の燃焼室103a、103bに直接燃料を噴射する筒内噴射弁105a、105bとからなる2系統の燃料噴射弁を備えている。
(Fuel injection device)
Next, the fuel injection device 3 that injects fuel into the combustion chamber will be described.
In the present embodiment, intake
図1、4に示すように、スーパーチャージャー30の下部には、ポート噴射用の低圧デリバリパイプ107a、107bが気筒列方向に取り付けられ、それぞれの低圧デリバリパイプ107a、107bには、吸気ポート噴射弁101a、101bが、3気筒分接続されている。
吸気ポート噴射弁101a、101bの噴口102a、102bは、シリンダヘッド26a、26bの吸気ポート38a、38bの開口部39a、39b内に位置するように設置され、吸気ポート噴射弁101a、101bの軸線は、左右のバンク12a、12bの中央に向かい、且つ斜め上方に向かうように傾斜されて、吸気ポート噴射弁101a、101bからの噴射方向が吸気弁の弁体に指向するように取り付けられている。
As shown in FIGS. 1 and 4, low
The
また、シリンダヘッド26a、26bのバンク12a、12bの内側には、筒内噴射用の高圧デリバリパイプ109a、109bが気筒列方向に取り付けられ、それぞれの高圧デリバリパイプ109a、109bには、筒内噴射弁105a、105bが3気筒分接続されている。
筒内噴射弁105a、105bの軸線は、吸気ポート噴射弁101a、101bと同様に、バンク12a、12b内の中央に向かい、且つ斜め上方に向かうように傾斜されて、筒内噴射弁105a、105bからの噴射方向を燃焼室103a、103b内に指向させるように取り付けられている。
Further, high
The in-
従って、吸気ポート噴射弁101a、101bと筒内噴射弁105a、105bとは、それぞれバンク12a、12bの内側を斜め上方に向かうように傾斜されて、クランク軸方向視において上下に位置してそれぞれ同方向に、インジェクタの軸線が略平行に配置されている。
Accordingly, the intake
本発明の一実施形態によれば、Vバンク間にスーパーチャージャーを備えるV型エンジンにおいて、スーパーチャージャーの支持剛性を高めて振動防止を図り耐久性を向上することができるので、V型エンジンへの適用に有効である。 According to one embodiment of the present invention, in a V-type engine having a supercharger between V banks, the support rigidity of the supercharger can be increased to prevent vibration and improve durability. Effective for application.
1 V型エンジン
3 燃料噴射装置
12a 右バンク(高バンク)
12b 左バンク(低バンク)
20 クランク軸
26a、26b シリンダヘッド
28a、28b ロッカーカバー
29 吸気通路
30 スーパーチャージャー
32 出口通路部
34 出口ハウジング
38a、38b 吸気ポート
39a、39b 吸気ポートの開口部
48 駆動ベルト(動力伝達手段)
52 筒状ケーシング
56 吸入口
58 吐出口
60 バイパスケーシング
64a、64b 吸気導入部
66a、66b 上部吸気導入部
68a、68b 下部吸気導入部
69a、69b、71a、71b、73a、73b 分岐通路
70a、70b インタークーラ
74a、74b インタークーラコア
85 補機ベルト
94 連結壁
98 左右連結部
101a、101b 吸気ポート噴射弁
103a、103b 燃焼室
105a、105b 筒内噴射弁
107a、107b 低圧デリバリパイプ
109a、109b 高圧デリバリパイプ
P クランク軸中心
q 出口通路
b バイパス通路
1 V-type engine 3
12b Left bank (low bank)
20
52
Claims (5)
該スーパーチャージャーのケーシングの端部から突出し、エンジンのクランク軸の一端部と動力伝達手段によって連結される入力回転軸と、
前記スーパーチャージャーに連結されて該スーパーチャージャーからの吐出吸気を各バンクの気筒の吸気ポートに供給するとともに、前記スーパーチャージャーをVバンク間に支持する吸気通路部と、
各バンクはクランク軸の回転方向と同一方向にオフセットされて、該オフセットによって一方のバンクが他方のバンクより高く位置される高バンクと、を備え、
前記スーパーチャージャーの前記入力回転軸がクランク軸方向視においてクランク軸中心よりも左右方向で前記高バンク側に寄せて配置されることを特徴とするV型エンジン。 A supercharger located above the left and right V banks;
An input rotary shaft that protrudes from the end of the casing of the supercharger and is connected to one end of the crankshaft of the engine by power transmission means;
An intake passage portion connected to the supercharger to supply discharge air intake from the supercharger to an intake port of a cylinder of each bank, and to support the supercharger between V banks;
Each bank is offset in the same direction as the rotation direction of the crankshaft, and the bank includes a high bank in which one bank is positioned higher than the other bank,
The V-type engine, wherein the input rotary shaft of the supercharger is arranged closer to the high bank side in the left-right direction than the center of the crankshaft when viewed in the crankshaft direction.
該出口通路部の左右の端部から下方向に伸びる上部吸気導入部と、
該上部吸気導入部の下部に設けられ各気筒に向けて分岐された分岐通路を有し、前記ロッカーカバーの外形に沿ってバンク内側に湾曲して、各バンクの気筒の吸気ポートに接続される下部吸気導入部と、を備え、前記高バンクの吸気ポートに接続される前記下部吸気導入部の長さを、他の低バンクの前記下部吸気導入部よりも短くしたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のV型エンジン。 The intake passage portion is attached to the upper portion of the supercharger and is formed to extend in the left and right bank directions, and an outlet passage portion that distributes the intake air discharged upward from the supercharger in the left and right bank directions;
An upper intake introduction portion extending downward from left and right ends of the outlet passage portion;
A branch passage provided at a lower portion of the upper intake introduction portion and branched toward each cylinder has a curved inner side along the outer shape of the rocker cover and is connected to an intake port of a cylinder in each bank. And a lower intake introduction portion connected to the intake port of the high bank, the length of the lower intake introduction portion being shorter than the lower intake introduction portion of the other low banks. The V-type engine according to any one of 1 to 3.
5. The V-type engine according to claim 4, wherein an intercooler that cools intake air is provided in the upper intake air introduction portion, and the intercooler is disposed on both sides of the supercharger.
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