JP2018071397A - エアクリーナ - Google Patents

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Ryusuke Kimura
龍介 木村
将人 山田
Masahito Yamada
将人 山田
林 賢治
Kenji Hayashi
賢治 林
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Abstract

【課題】各アウトレットにおける空気の流れの乱れを抑制することができる。【解決手段】エアクリーナ10は、インレット25を有する1つのケース20と、内燃機関の一対の吸気通路にそれぞれ対応する第1のアウトレット35a及び第2のアウトレット35bを有する1つのキャップ30と、ケース20の開口21とキャップ30の開口31との間に設けられるフィルタエレメント40とを備える。キャップ30には、その内部を、第1のアウトレット35aに連通する第1の空間37aと、第2のアウトレット35bに連通する第2の空間37bとに仕切る仕切壁36が設けられている。【選択図】図3

Description

本発明は、V型エンジンなどの一対の吸気通路を備える内燃機関に適用されるエアクリーナに関する。
V型エンジンにおいては、一対のシリンダ列(バンク)に対応して一対の吸気通路及び一対の排気通路がそれぞれ設けられている。また、V型エンジンでは、一対の吸気通路に対して共通のエアクリーナが設けられているものがある(例えば特許文献1参照)。特許文献1には、1つのインレットと、2つのアウトレットとを備えたエアクリーナが開示されており、2つのアウトレットには、一対の吸気通路を構成する吸気管がそれぞれ接続されている。
また一般に、エンジンにおいては、エアクリーナのアウトレットに取り付けられたエアフローメータや、アウトレットに接続された吸気管に取り付けられたエアフローメータによって吸入空気量が検出される。
特開2007−40136号公報
ところで、一対の吸気通路に対して共通のエアクリーナを設ける場合には、以下の不都合が生じるおそれがある。すなわち、エアクリーナの内部において2つのアウトレットに向けて流れる空気同士が干渉するため、空気の流れが乱れやすくなる。その結果、各アウトレット及びそれらの下流側を流れる空気の流れが乱れることでエアフローメータにより検出される吸入空気量のばらつきが大きくなり、エンジンの空燃比制御の更なる緻密化を図る上での妨げとなる。
本発明の目的は、各アウトレットにおける空気の流れの乱れを抑制することのできるエアクリーナを提供することにある。
上記目的を達成するためのエアクリーナは、一対の吸気通路を備える内燃機関に適用されるものであり、インレットを有する1つのケースと、前記一対の吸気通路にそれぞれ対応する第1のアウトレット及び第2のアウトレットを有する1つのキャップと、前記ケースの開口と前記キャップの開口との間に設けられるフィルタエレメントと、を備え、前記キャップには、その内部を、前記第1のアウトレットに連通する第1の空間と、前記第2のアウトレットに連通する第2の空間とに仕切る仕切壁が設けられている。
同構成によれば、キャップの内部が仕切壁により第1の空間と第2の空間とに仕切られているため、エアクリーナの内部において2つのアウトレットに向けて流れる空気同士が干渉することを抑えることができる。
本発明によれば、各アウトレットにおける空気の流れの乱れを抑制することができる。
エアクリーナの第1実施形態について、エアクリーナが適用された内燃機関を示す概略図。 同実施形態におけるエアクリーナを示す斜視図。 図2の3−3線に沿った断面図。 同実施形態のキャップを開口側から示す斜視図。 第2実施形態におけるエアクリーナを示す斜視図。 同実施形態におけるエアクリーナをインレット側から示す側面図。 図5の7−7線に沿った断面図。 図11の8−8線に沿ったエアクリーナを示す断面図。 同実施形態のケースを構成する第1分割体及び第2分割体を上下に離間して示す分解斜視図。 同実施形態の第1分割体を示す斜視図。 同実施形態のエアクリーナを示す平面図。 第3実施形態におけるエアクリーナを示す斜視図。 図12の13−13線に沿った断面図。 同実施形態のケースを開口側から示す斜視図。
<第1実施形態>
以下、図1〜図4を参照して、第1実施形態について説明する。
まず、図1を参照して、本実施形態のエアクリーナが適用される内燃機関80の概略構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態の内燃機関80は、左右一対のシリンダ列(以下、バンク90a,90b)を備えたV型エンジンである。
各バンク90a,90bには、一対の吸気通路81a,81bと、一対の排気通路91a,91bとが接続されている。
各吸気通路81a,81bには、上流側から順に、1つのインレット25及び2つのアウトレット35a,35bを有するエアクリーナ10、2つのアウトレット35a,35bにそれぞれ接続された一対の吸気管82a,82bが設けられている。各吸気管82a,82bの途中には、コンプレッサ83a,83b、スロットルバルブ84a,84b、及びインタークーラ85a,85bが設けられている。各吸気管82a,82bの下流側には、共通のサージタンク86を介して、一対の吸気マニホールド87a,87bが接続されている。各吸気マニホールド87a,87bの各支管が、各バンク90a,90bの各吸気ポート(図示略)に接続されている。
各排気通路91a,91bには、上流側から順に、一対の排気マニホールド92a,92b、タービン93a,93b、及び排気管94a,94bが設けられている。各排気マニホールド92a,92bの各支管が、各バンク90a,90bの各排気ポート(図示略)に接続されている。
タービン93a,93b及びコンプレッサ83a,83bによって排気駆動式の過給器が構成されている。
次に、図2〜図4を参照して、本実施形態におけるエアクリーナ10の構成について説明する。
図2及び図3に示すように、エアクリーナ10は、1つのケース20と、1つのキャップ30とを備えている。ケース20は、1つの開口21及び1つの筒状のインレット25を有している。キャップ30は、1つの開口31及びいずれも筒状の第1のアウトレット35a及び第2のアウトレット35bを有している。ケース20及びキャップ30は共に硬質の樹脂材料により形成されている。
図3に示すように、ケース20の開口21とキャップ30の開口31との間には、フィルタエレメント40が設けられている。フィルタエレメント40は、不織布や濾紙などの濾材シートを襞折りすることにより形成された濾過部41と、濾過部41の外周に設けられた環状のシール部42とを有している。シール部42は、ポリウレタンなどの独立気泡の発泡成形体により形成されている。
ケース20は、開口21を取り囲む周壁22及び底壁23を有している。開口21の周縁には、フランジ24が全周にわたって形成されている。周壁22には、インレット25が外側に向けて突設されている。
図2〜図4に示すように、キャップ30は、開口31を取り囲む周壁32及び頂壁33を有している。開口31の周縁には、フランジ34が全周にわたって形成されている。周壁32には、第1のアウトレット35a及び第2のアウトレット35bが外側に向けてフランジ34の延在方向に並んで形成されている。本実施形態では、各アウトレット35a,35bがインレット25とは反対方向に向けて突出している。
図3及び図4に示すように、キャップ30には、その内部を、第1のアウトレット35aに連通する第1の空間37aと、第2のアウトレット35bに連通する第2の空間37bとに仕切る仕切壁36が設けられている。
仕切壁36は、キャップ30の周壁32にそれぞれ開口する第1のアウトレット35a及び第2のアウトレット35bの開口部39a,39bよりもフィルタエレメント40の濾過部41に近接した位置(図3における下側の位置)まで延在している。仕切壁36における濾過部41に対向する対向面36aと濾過部41との間には、対向面36aと濾過部41との接触を回避するための隙間S1が設けられている。
第1のアウトレット35a及び第2のアウトレット35bには、吸入空気量を検出するための第1のエアフローメータ38a及び第2のエアフローメータ38bがそれぞれ取り付けられている。各エアフローメータ38a,38bは、各アウトレット35a,35bに形成された取付孔(図示略)を通じて取り付けられている。
一方、ケース20には、上記仕切壁36に対応する仕切壁が設けられていない。
図3に示すように、ケース20のフランジ24とキャップ30のフランジ34とによってシール部42が挟持されることにより、フランジ24,34とシール部42との間がシールされている。なお、ケース20とキャップ30とは図示しないクランプにより締結されている。
以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
(1)キャップ30には、その内部を、第1のアウトレット35aに連通する第1の空間37aと、第2のアウトレット35bに連通する第2の空間37bとに仕切る仕切壁36が設けられている。
こうした構成によれば、キャップ30の内部が仕切壁36により第1の空間37aと第2の空間37bとに仕切られているため、エアクリーナ10の内部において2つのアウトレット35a,35bに向けて流れる空気同士が干渉することを抑えることができる。したがって、各アウトレット35a,35bにおける空気の流れの乱れを抑制することができる。よって、2つのアウトレット35a,35bに向けて流れる空気同士が干渉することに起因して各エアフローメータ38a,38bにより検出される吸入空気量が変動することを抑制できる。
(2)一対の吸気通路81a,81bを備える内燃機関80に対して1つのエアクリーナ10が設けられている。このため、一対の吸気通路81a,81bに対してエアクリーナ10の共通化を図ることができ、内燃機関80において必要となるエアクリーナ10の部品点数の総数を削減することができる。また、エアクリーナ10の搭載スペースを小さくすることができる。
(3)ケース20及びキャップ30はそれぞれ1つの開口21,31を有している。ケース20の開口21とキャップ30の開口31との間には、1つのフィルタエレメント40が設けられている。
こうした構成によれば、2つのアウトレット35a,35bに対してフィルタエレメント40の共通化を図ることができる。したがって、エアクリーナ10の部品点数を抑えることができる。
(4)仕切壁36におけるフィルタエレメント40の濾過部41に対向する対向面36aと濾過部41との間には、隙間S1が設けられている。
振動などにより仕切壁36の対向面36aとフィルタエレメント40の濾過部41とが接触及び離間を繰り返すことによって異音が発生するおそれがある。
この点、上記構成によれば、仕切壁36の対向面36aと濾過部41との間に上記隙間S1が設けられているため、同対向面36aと濾過部41との接触を回避することができ、当該接触に起因した異音の発生を回避できる。
<第2実施形態>
以下、図5〜図11を参照して、第2実施形態について説明する。
まず、本実施形態のエアクリーナ110を構成するケース120について説明する。
図5〜図10に示すように、ケース120は、第1分割体121と、第1分割体121の下端に接合されてケース120の底部を形成する第2分割体133とを備えている。
<第1分割体121>
図7〜図10に示すように、第1分割体121は、筒状のインレット129を有する周壁122と、底壁123とを備えている。周壁122の内部は、インレット129の突出方向に沿って延在する分割壁125によって2つの空間に区画されている。第1分割体121の上部には、上記2つの空間にそれぞれ連なる第1開口126及び第2開口127が形成されている。また、これらの開口126,127の周縁には、フランジ128が全周にわたって形成されている。
図8及び図9に示すように、インレット129は、周壁122のうち分割壁125よりも第1開口126側(同図の右側)の下端部に設けられている。インレット129の上側半分は周壁122に連結されるとともに、下側半分は周壁122よりも下方に突出している。インレット129には、その内部を上下に区画する区画部130が底壁123に連なって形成されている。
図10に示すように、底壁123のうち上記第2開口127側の部分には、連通孔124が形成されている。連通孔124は、インレット129の突出方向においてインレット129とは反対側に位置している。
<第2分割体133>
図6〜図9に示すように、第2分割体133は、周壁134及び底壁135を有している。第2分割体133の開口136の周縁には、接合部137が形成されている。接合部137は、第1分割体121の下面の周縁に振動溶着により接合されている。
図9に示すように、周壁134及び接合部137におけるインレット129に対応する部分には、インレット129の下側半分を収容する切欠部138が形成されている。
インレット129の上側半分と周壁122の内部における第1開口126に連なる空間とによって第1の流路131が形成される。また、インレット129の下側半分と、第2分割体133の内部空間と、周壁122の内部における第2開口127に連なる空間とによって第2の流路132が形成されている。
すなわち、本実施形態では、インレット129の区画部130、第1分割体121の底壁123、及び分割壁125が、ケース120の内部を、後述するキャップ140における第1の空間146及び第2の空間156にそれぞれ対応した第1の流路131及び第2の流路132に区画する区画壁として機能する。
次に、本実施形態のキャップ140について説明する。
図5〜図7、及び図11に示すように、キャップ140は、筒状の第1のアウトレット147を有する第1キャップ部141と、筒状の第2のアウトレット157を有する第2キャップ部151とを備えている。これらのキャップ部141,151は、同一の形状及び同一の大きさを有している。
キャップ部141,151は、開口144,154を取り囲む周壁142,152、及び頂壁143,153をそれぞれ有している。アウトレット147,157は、周壁142,152から同一方向に向けて突設されている。
開口144,154の周縁には、全周にわたってフランジ145,155が形成されている。フランジ145,155のうちの第1キャップ部141と第2キャップ部151との間に位置する部分は共通部分を形成している。
周壁142,152のうちの互いに対向する部分、及びフランジ145,155のうちの共通部分(以下、これらを仕切壁170)によって、キャップ140の内部が、第1のアウトレット147に連通する第1の空間146と、第2のアウトレット157に連通する第2の空間156とに仕切られている。
第1のアウトレット147及び第2のアウトレット157には、第1実施形態と同様にして、エアフローメータ148,158がそれぞれ取り付けられている。なお、図11では、エアフローメータ148,158の図示が省略されている。
次に、本実施形態のフィルタエレメント160について説明する。
図7及び図8に示すように、フィルタエレメント160は、第1実施形態のフィルタエレメント40と同一の構成を有しており、濾過部161と、濾過部161の外周に設けられた環状のシール部162とを有している。
図7に示すように、本実施形態では、ケース120の2つの開口126,127とキャップ140の2つの開口144,154との間に2つのフィルタエレメント160がそれぞれ設けられている。
このとき、ケース120のフランジ128とキャップ140のフランジ145,155とによって2つのフィルタエレメント160のシール部162が挟持されている。詳しくは、仕切壁170におけるフィルタエレメント160に対向する対向面171(フランジ145,155の共通部分の下面)が、2つのフィルタエレメント160のシール部162にそれぞれ接するシール面を形成している。また、分割壁125の上面(フランジ128の一部)が、2つのフィルタエレメント160のシール部162にそれぞれ接している。
以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、第1実施形態の効果(1)、(2)に加えて、新たに以下に示す作用効果が得られるようになる。
(5)エアクリーナ110のケース120及びキャップ140は、2つの開口126,127,144,154をそれぞれ有している。フィルタエレメント160は、濾過部161と、濾過部161の外周に設けられた環状のシール部162とを有するとともに、ケース120の2つの開口126,127とキャップ140の2つの開口144,154との間にそれぞれ設けられている。仕切壁170におけるフィルタエレメント160に対向する対向面171が、2つのフィルタエレメント160のシール部162にそれぞれ接するシール面を形成している。
こうした構成によれば、キャップ140の内部が仕切壁170により第1の空間146と第2の空間156とに完全に仕切られるため、各アウトレット147,157における空気の流れが乱れることを効果的に抑制することができる。
(6)ケース120には、その内部を、第1の空間146及び第2の空間156にそれぞれ対応した第1の流路131及び第2の流路132に区画する区画壁としての分割壁125が設けられている。
こうした構成によれば、ケース120の内部が分割壁125により、キャップ140の第1の空間146に対応した第1の流路131と、キャップ140の第2の空間156に対応した第2の流路132とに区画される。このため、エアクリーナ110の内部において2つのアウトレット147,157に向けて流れる空気同士が干渉することを一層抑制できる。
(7)インレット129の内部には、区画壁の一部をなす区画部130が設けられている。この場合、ケース120の内部が、インレット129の内部から第1の流路131と第2の流路132とに区画されるため、エアクリーナ110の内部において2つのアウトレット147,157に向けて流れる空気同士が干渉することをより一層抑制できる。
<第3実施形態>
以下、図12〜図14を参照して、第3実施形態について説明する。
本実施形態では、ケース220の構成が第2実施形態と相違している。以下、第2実施形態との相違点を中心に説明する。
図12に示すように、ケース220は、周壁221及び底壁222を有している。周壁221には、各アウトレット147,157とは反対方向に向けて突出する第1のインレット227及び第2のインレット228が設けられている。
図13及び図14に示すように、周壁221の内部には、第1のインレット227と第2のインレット228との間に位置するとともに、これらのインレット227,228の突出方向に沿って延在する区画壁223が設けられている。ケース220の内部は、区画壁223によって、第1の流路231と第2の流路232とに区画されている。
周壁221の上部には、第1の流路231及び第2の流路232にそれぞれ連なる第1開口224,225が形成されている。また、これらの開口224,225の周縁には、フランジ226が全周にわたって形成されている。
図13に示すように、本実施形態では、ケース220の2つの開口224,225とキャップ140の2つの開口144,154との間に2つのフィルタエレメント160がそれぞれ設けられている。
このとき、ケース220のフランジ226とキャップ140のフランジ145,155とによって2つのフィルタエレメント160のシール部162が挟持されている。詳しくは、仕切壁170におけるフィルタエレメント160に対向する対向面171(フランジ145,155の共通部分の下面)が、2つのフィルタエレメント160のシール部162にそれぞれ接するシール面を形成している。また、区画壁223の上面(フランジ226の一部)が、2つのフィルタエレメント160のシール部162にそれぞれ接している。
以上説明した本実施形態に係るエアクリーナによれば、第1実施形態の効果(1)、(2)、及び第2実施形態の効果(5)、(6)に加えて、以下に示す作用効果が得られるようになる。
(8)ケース220には、キャップ140の第1の空間146及び第2の空間156にそれぞれ対応して第1のインレット227及び第2のインレット228が設けられている。
こうした構成によれば、第1のインレット227を通じてケース220の内部に流入した空気は、第1の空間146に向けて流れるとともに、第2のインレット228を通じてケース220の内部に流入した空気は、第2の空間156に向けて流れる。このため、エアクリーナ210の内部において2つのアウトレット147,157に向けて流れる空気同士が干渉することを一層抑制できる。
<変形例>
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第2実施形態において、インレット129の内部に設けられた区画部130を省略することもできる。
・上記各実施形態では、エアフローメータをエアクリーナの2つのアウトレットにそれぞれ取り付けるようにした。これに代えて、2つのアウトレットにそれぞれ接続される吸気管に、エアフローメータを取り付けるようにしてもよい。
・V型エンジンに代えて、水平対向エンジンに対して本発明に係るエアクリーナを適用することもできる。
10,110,210…エアクリーナ、20,120,220…ケース、21…開口、22…周壁、23…底壁、24…フランジ、25…インレット、30,140…キャップ、31…開口、32…周壁、33…頂壁、34…フランジ、35a…第1のアウトレット、35b…第2のアウトレット、36…仕切壁、36a…対向面、37a…第1の空間、37b…第2の空間、38a…第1のエアフローメータ、38b…第2のエアフローメータ、39a,39b…開口部、40…フィルタエレメント、41…濾過部、42…シール部、80…内燃機関、81a,81b…吸気通路、82a,82b…吸気管、83a,83b…コンプレッサ、84a,84b…スロットルバルブ、85a,85b…インタークーラ、86…サージタンク、87a,87b…吸気マニホールド、90a,90b…バンク、91a,91b…排気通路、92a,92b…排気マニホールド、93a,93b…タービン、94a,94b…排気管、121…第1分割体、122…周壁、123…底壁(区画壁)、124…連通孔、125…分割壁(区画壁)、126…第1開口、127…第2開口、128…フランジ、129…インレット、130…区画部、131…第1の流路、132…第2の流路、133…第2分割体、134…周壁、135…底壁、136…開口、137…接合部、138…切欠部、141,151…キャップ部、142,152…周壁、143,153…頂壁、144,154…開口、145,155…フランジ、146,147…空間、147,157…アウトレット、148,158…エアフローメータ、149,159…開口部、160…フィルタエレメント、161…濾過部、162…シール部、170…仕切壁、171…対向面、221…周壁、222…底壁、223…区画壁、224,225…開口、226…フランジ、227,228…インレット、231,232…流路、S…隙間。

Claims (7)

  1. 一対の吸気通路を備える内燃機関に適用されるエアクリーナであって、
    インレットを有する1つのケースと、
    前記一対の吸気通路にそれぞれ対応する第1のアウトレット及び第2のアウトレットを有する1つのキャップと、
    前記ケースの開口と前記キャップの開口との間に設けられるフィルタエレメントと、を備え、
    前記キャップには、その内部を、前記第1のアウトレットに連通する第1の空間と、前記第2のアウトレットに連通する第2の空間とに仕切る仕切壁が設けられている、
    エアクリーナ。
  2. 前記ケース及び前記キャップはそれぞれ1つの前記開口を有しており、
    前記ケースの前記開口と前記キャップの前記開口との間には、1つの前記フィルタエレメントが設けられている、
    請求項1に記載のエアクリーナ。
  3. 前記フィルタエレメントは、濾過部と、前記濾過部の外周に設けられた環状のシール部とを有しており、
    前記仕切壁における前記濾過部に対向する対向面と前記濾過部との間には、隙間が設けられている、
    請求項2に記載のエアクリーナ。
  4. 前記ケース及び前記キャップは、2つの前記開口をそれぞれ有しており、
    前記フィルタエレメントは、濾過部と、前記濾過部の外周に設けられた環状のシール部とを有するとともに、前記ケースの2つの前記開口と前記キャップの2つの前記開口との間にそれぞれ設けられており、
    前記仕切壁における前記フィルタエレメントに対向する対向面が、2つの前記フィルタエレメントの前記シール部にそれぞれ接するシール面を形成している、
    請求項1に記載のエアクリーナ。
  5. 前記ケースには、その内部を、前記第1の空間及び前記第2の空間にそれぞれ対応した第1の流路及び第2の流路に区画する区画壁が設けられている、
    請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のエアクリーナ。
  6. 前記インレットの内部には、前記区画壁の一部をなす区画部が設けられている、
    請求項5に記載のエアクリーナ。
  7. 前記ケースには、前記キャップの前記第1の空間及び前記第2の空間にそれぞれ対応して第1のインレット及び第2のインレットが設けられている、
    請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のエアクリーナ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114278472A (zh) * 2021-12-06 2022-04-05 江门市大长江集团有限公司 一种多缸发动机的进气装置及摩托车

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