JP2019085920A - 多気筒エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気分配部に溜まる凝縮水をスムーズに除去し、吸気分配部の内方空間に多量の凝縮水が溜まるのを抑制することができる多気筒エンジンの吸気装置を提供する。【解決手段】インテークマニホールド７は、スロットルバルブ通路８と、ランナと、サージタンク１０と、を備える。複数のランナは、サージタンク１０の下方側の部分に接続されている。このため、ランナの入口側開口部９ｊ，９ｋ，９ｌは、その下端部がサージタンク１０の底面部１０ｄの近傍に配されている。スロットルバルブ通路８は、接続端部８ｅでサージタンク１０と接続されている（接続部Ｐ２）。スロットルバルブ通路８とサージタンク１０との接続部Ｐ２において、スロットルバルブ通路８の接続端部８ｅは、サージタンク１０の底壁部１０ｄを指向している。即ち、接続端部指向方向Ｏｒが、サージタンク１０の底壁部１０ｄの側を向くように配されている。【選択図】図７

Description

本発明は、多気筒エンジンの吸気装置に関する。

自動車等の車両では、エンジンにインテークマニホールドが取り付けられている。インテークマニホールド（吸気装置）は、エンジンのシリンダヘッドに接続されるランナと、ランナの吸気上流側に接続されるサージタンク（吸気分配部）と、サージタンクの吸気上流側に接続され、他端側にスロットルバルブが取り付けられたスロットルバルブ通路と、を備える。

また、特許文献１には、スロットルバルブ通路に対してＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）ガスを導入するＥＧＲ通路が接続されてなるインテークマニホールドが開示されている。

特開２０１６−７０２４９号公報

ところで、インテークマニホールドに導入される新気（空気）やＥＧＲガスには水分が含まれている。このガス中の水分は、サージタンク内に凝縮水として溜まることがある。このような場合において、多量の凝縮水が一気にエンジンの燃焼室に送り込まれてしまうと失火の原因となることが懸念される。

本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、吸気分配部に溜まる凝縮水をスムーズに除去し、吸気分配部の内方空間に多量の凝縮水が溜まるのを抑制することができる多気筒エンジンの吸気装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、一端部にスロットルバルブが取り付けられた吸気導入通路と、前記吸気導入通路の他端に接続され、内部に各気筒への吸気分配用の空間を有する容器である吸気分配部と、各一端が前記吸気分配部に接続され、各他端が前記多気筒エンジンの各吸気ポートに接続された複数の独立吸気通路と、を備え、前記複数の独立吸気通路は、前記吸気分配部における下方側の部分に接続されており、前記吸気導入通路と前記吸気分配部との接続部において、前記吸気導入通路の前記他端は、前記吸気分配部における底面部を指向している。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気導入通路の他端が吸気分配部における底面部を指向するように、吸気導入通路と吸気分配部とが接続されている。このため、上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気導入通路から流入された吸気により、吸気分配部の底面部に多量の凝縮水が溜まる前に、凝縮水を独立吸気通路へとスムーズに吹き飛ばすことができる。即ち、上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気分配部における底面部に多量の凝縮水が溜まる前に、逐次、独立吸気通路へと吹き飛ばすことができる。

従って、上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気分配部に溜まる凝縮水をスムーズに除去し、吸気分配部の内方空間に多量の凝縮水が溜まるのを抑制することができる。

本発明の別態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、上記態様であって、前記吸気分配部における前記底面部は、水平方向に対して傾斜しており、前記吸気分配部における前記底面部の内、最も下方側の箇所を底部とするとき、前記吸気導入通路と前記吸気分配部との接続部において、前記吸気導入通路の前記他端は、前記底部を指向している。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気分配部における底面部が傾斜している形態を採用し、その最も下方側となる底部に向けて吸気導入通路の他端が指向するようにしているので、吸気分配部の底面部で最も凝縮水が溜まり易い底部に対して吸気を吹き付けることができる。よって、上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、より高効率に吸気分配部に溜まる凝縮水を除去することができ、吸気分配部の内方空間に多量の凝縮水が溜まるのをより確実に抑制することができる。

本発明の別態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、上記態様であって、前記吸気導入通路の延設方向と、前記吸気分配部における前記複数の独立吸気通路の接続箇所の配列方向とは、互いに沿った状態にあり、前記配列方向において、前記吸気分配部における前記吸気導入通路の接続箇所は、前記吸気導入通路における前記一端部から最も離間した側の箇所である。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気分配部における吸気導入通路の接続箇所を、吸気導入通路の延設方向で上記一端部（スロットルバルブが取り付けられた部分）から最も離間した箇所としているので、吸気導入通路の流路長を最大限長く確保することができる。よって、ＥＧＲガスやパージガスやブローバイガスなどの二次ガスを導入する場合にも、優れたミキシング性能を得ることができる。

本発明の別態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、上記態様であって、前記吸気導入通路は、前記吸気分配部の上部に接続されており、前記底面部には、当該底面部における前記吸気分配部の前記空間に対して前記複数の独立吸気通路が開口する側とは反対側の端部に、当該底面部よりも壁面が上向きに立ち上がった立面部が接続されている。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気分配部において、底面部における上記端部に接続する立面部を設けているので、凝縮水をスムーズに底面部に移動させ、吸気導入通路からの吸気を用いて凝縮水を独立吸気通路に吹き飛ばすことができる。

本発明の別態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、上記態様であって、前記立面部は、前記吸気分配部の前記空間側から外側に向けて凸の湾曲面を以って構成された湾曲面部である。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、立面部の一例として湾曲面部を採用するので、凝縮水を底面部にスムーズに移動させることができる。

本発明の別態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、上記態様であって、前記立面部は、斜面を以って構成された斜面部である。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、立面部の一例として斜面部を採用するので、この場合にも凝縮水を底面部にスムーズに移動させることができる。

本発明の別態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、上記態様であって、前記底面部は、前記立面部に連続して形成されている。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、底面部が立面部に連続して形成されているので、底面部と立面部との間で凝縮水をスムーズに移動させるのに有効である。

本発明の別態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、上記態様であって、前記吸気導入通路に接続され、当該吸気導入通路に二次ガスを導入する二次ガス導入通路を、さらに備える。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気導入通路に二次ガス導入通路が接続された形態を採用するため、二次ガス中に含まれる水分に起因する凝縮水の発生が懸念されるが、上述のように、吸気導入通路を流れてくる吸気（新気、二次ガス）を用いて、多量の凝縮水が溜まる前に吸気分配部から凝縮水をスムーズに除去することができる。

本発明の一態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、一端部にスロットルバルブが取り付けられた吸気導入通路と、前記吸気導入通路の他端に接続されているとともに、前記吸気導入通路の下方に配置されており、内部に吸気分配用の空間を有する容器である吸気分配部と、各一端が前記吸気分配部に接続され、各他端が前記多気筒エンジンの各吸気ポートに接続された複数の独立吸気通路と、前記吸気導入通路に接続され、当該吸気導入通路に二次ガスを導入する二次ガス導入通路と、を備え、前記複数の独立吸気通路は、前記吸気分配部における下方側の部分に接続されており、前記吸気導入通路の延設方向と、前記吸気分配部における前記複数の独立吸気通路の接続箇所の配列方向とは、互いに沿った状態にあり、前記配列方向において、前記吸気分配部における前記吸気導入通路の接続箇所は、前記吸気導入通路における前記一端部から最も離間した側の箇所であり、前記吸気導入通路と前記吸気分配部との接続部において、前記吸気導入通路の前記他端は、前記吸気分配部における底面部を指向している。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気導入通路の他端が吸気分配部における底面部を指向するように、吸気導入通路と吸気分配部とが接続されている。このため、上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気導入通路から流入された吸気及び二次ガス導入通路から導入される二次ガスに起因して凝縮水が発生しても、吸気分配部の底面部に多量の凝縮水が溜まる前に、凝縮水を独立吸気通路へとスムーズに吹き飛ばすことができる。

従って、上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気分配部に溜まる凝縮水をスムーズに除去し、吸気分配部の内方空間に多量の凝縮水が溜まるのを抑制することができる。

上記態様であって、前記吸気分配部における前記底面部は、水平方向に対して傾斜しており、前記吸気分配部における前記底面部の内、最も下方側の箇所を底部とするとき、前記吸気導入通路と前記吸気分配部との接続部において、前記吸気導入通路の前記他端は、前記底部を指向している。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気分配部における底面部が傾斜している形態を採用し、その最も下方側となる底部に向けて吸気導入通路の他端が指向するようにしているので、吸気分配部の底面部で最も凝縮水が溜まり易い底部に対して、吸気導入通路からの吸気を吹き付けることができる。よって、上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、より高効率に吸気分配部に溜まる凝縮水を除去することができ、吸気分配部の内方空間に多量の凝縮水が溜まるのをより確実に抑制することができる。

本発明の別態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、上記態様であって、前記吸気導入通路は、前記一端側から前記他端側に行くのに従って、上方から下方へと漸次下がって行くように傾斜配置されている。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気導入通路が、スロットルバルブが取り付けられた一端部側から吸気分配部との接続側である他端の側に向けて、漸次下がるように傾斜しているので、吸気導入通路で生じた凝縮水は、吸気分配部へと流れる。このため、上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気導入通路内に凝縮水が溜まるのを抑制することもでき、装置全体として凝縮水をスムーズに除去することができる。

本発明の別態様に係る多気筒エンジンの吸気装置は、前記吸気導入通路の前記他端側の部分は、前記吸気導入通路と前記吸気分配部との前記接続部において、前記吸気導入通路の内壁面は、前記吸気分配部の内壁面に対して、連続した状態で湾曲形成されている。

上記態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気導入通路の前記他端側の部分が、湾曲形成されており、吸気導入通路の内壁面が吸気分配部の内壁面に連続しているので、吸気導入通路を通り流れてきた吸気を吸気分配部の空間に対してスムーズに導入することができる。

上記の各態様に係る多気筒エンジンの吸気装置では、吸気分配部に溜まる凝縮水をスムーズに除去し、吸気分配部の内方空間に多量の凝縮水が溜まるのを抑制することができる。

第１実施形態に係る車両のエンジンルームに搭載されたエンジン及びインテークマニホールドを示す模式側面図である。 インテークマニホールドの構成を示す模式正面図である。 インテークマニホールドの構成を示す模式背面図である。 インテークマニホールドの構成を示す模式側面図である。 図４のＶ−Ｖ断面を示す図であって、インテークマニホールドの内部構成を示す模式断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ断面を示す図であって、インテークマニホールドの内部構成を示す模式断面図である。 図５のＢ部を拡大して示す図であって、インテークマニホールドにおけるスロットルバルブ通路とサージタンクとの接続部分を示す模式断面図である。 図５のＡ部を拡大して示す図であって、インテークマニホールドの内部構成の一部を示す模式断面図である。 図８のＤ部を拡大して示す図であって、インテークマニホールドにおけるスロットルバルブ通路への還流通路部の接続部分を示す模式断面図である。 図５のＸ−Ｘ断面を示す図であって、還流通路部の形状を示す模式断面図である。 第２実施形態に係るインテークマニホールドの内部構成を示す模式断面図である。

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

以下の説明で用いる図面においては、「Ｕｐ」で車両上方、「Ｌｏ」で車両下方、「Ｆｒ」で車両前方、「Ｒｅ」で車両後方、「Ｌｅ」で車両左方、「Ｒｉ」で車両右方をそれぞれ示す。

［第１実施形態］
１．車両１におけるエンジン３及びインテークマニホールド７
本実施形態に係る車両１におけるエンジン３及びインテークマニホールド７の配置形態について、図１を用い説明する。

図１に示すように、車両１のフロン部分に設けられたエンジンルーム２には、エンジン３が搭載されている。本実施形態に係る車両１では、エンジン１の一例として４気筒のガソリンエンジンを適用している。エンジン１は、その気筒列方向が車両１の前後（Ｆｒ−Ｒｅ）方向に向くように搭載されている。即ち、本実施形態に係る車両１は、エンジン１を縦置きで搭載している。

エンジン３には、車両１の後方Ｒｅ側に変速機４が取り付けられており、変速機４からは車両１の後方Ｒｅに向けてプロペラシャフト５が延びている。エンジン３に対して車両１の前方Ｆｒ側には、ラジエータ６が設けられている。

また、エンジン７には、インテークマニホールド（吸気装置）７が取り付けられている。インテークマニホールド７は、車両１の左方Ｌｅ側（図１の紙面手前側）に配置されている。

ここで、エンジン３は、車両１の前後（Ｆｒ−Ｒｅ）方向において、当該エンジン３の軸（出力軸）Ａｘ_３が水平軸Ａｘ_０に対して角度θ_３を以って傾斜している。また、エンジン３の傾斜に伴い、インテークマニホールド７についても、車両１の前後（Ｆｒ−Ｒｅ）方向における軸Ａｘ_７が水平軸Ａｘ_０に対して角度θ_７を以って傾斜している。

なお、本実施形態において、角度θ_３と角度θ_７とは同じ角度である。

２．インテークマニホールド７の外観構成
インテークマニホールド７の外観構成について、図２から図４を用いて説明する。図２は、インテークマニホールド７を車両１の左方Ｌｅ側から見た模式正面図であり、図３は、インテークマニホールド７をエンジン３の側から見た模式背面図であり、図４は、インテークマニホールド７を車両１の前方Ｆｒ側から見た模式側面図である。

図２及び図４に示すように、本実施形態に係るインテークマニホールド７は、３つの構成部材７Ａ〜７Ｃを有している。３つの構成部材７Ａ〜７Ｃのそれぞれは、例えば、樹脂材料を用い形成されている。なお、インテークマニホールド７を構成する構成部材の数や形状については、これに限定されない。

図２〜図４に示すように、インテークマニホールド７は、スロットルバルブ通路（吸気導入通路）８と、複数（本実施形態では、４本）のランナ（独立吸気通路）９と、サージタンク（吸気分配部）１０と、スロットルバルブ１１と、ＥＧＲバルブ１２と、を有する。なお、以下の説明では、スロットルバルブを「Ｔ／Ｖ」と記載し、スロットルバルブ通路を「Ｔ／Ｖ通路」と記載することがある。

図２及び図３に示すように、Ｔ／Ｖ１１は、Ｔ／Ｖ通路８における車両１の前方Ｆｒ側の端部に取り付けられている。図４に示すように、Ｔ／Ｖ１１は、回動軸１１ｂを中心として回動自在の弁体１１ａを有するバタフライバルブであって、エンジン３への吸気の流入量を調節するためのバルブである。

図３に示すように、Ｔ／Ｖ通路８における車両１の後方Ｒｅ側の端部は、サージタンク１０に接続されている。サージタンク１０におけるＴ／Ｖ通路８の接続箇所は、車両１の前後方向（Ｆｒ−Ｒｅ）における最も後方Ｒｅ側の箇所である。

サージタンク１０は、上述のようにインテークマニホールド７の傾斜配置に伴い、底面部が前方Ｆｒ側から後方Ｒｅ側に行くのに従って下方Ｌｏになるように傾斜している。これについては、後述する。

図２に戻って、４本のランナ９のそれぞれは、サージタンク１０で分配された吸気を、エンジン３の各吸気ポートに送るための通路である。なお、本実施形態に係る４本のランナ９は、一体成型されている。これによって、剛性の向上を図ることができる。

図４に示すように、４本のランナ９は、車両１の前方Ｆｒ側（紙面に垂直な方向）からの側面視で、サージタンク１０における左方Ｌｅ及び上方Ｕｐを囲むように、弧を描き構成されている。図３に示すように、４本のランナ９の各々には、エンジン３の各吸気ポートに接続するための出口側開口部９ａ〜９ｄが設けられている。

なお、本実施形態では、エンジン３の各気筒に対応して１つの出口側開口部９ａ〜９ｄを設けることとしたが、これに限定されず、各気筒に対応して２つ以上の出口側開口部を設けることとしてもよい。

図３及び図４に示すように、ＥＧＲバルブ１２は、インテークマニホールド７における上方Ｕｐ側の部分に配設されている。ＥＧＲバルブ１２には、Ｔ／Ｖ通路８に繋がるＥＧＲ通路が接続されている。これについては、後述する。

３．インテークマニホールド７の内部構成
インテークマニホールド７の内部構成について、図５から図７を用いて説明する。図５は、図４のＶ−Ｖ断面を示す模式断面図であり、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ断面を示す模式断面図であり、図７は、図５のＢ部を拡大して示す模式断面図である。

図５に示すように、Ｔ／Ｖ通路８には、Ｔ／Ｖ１１とサージタンク１０との間の吸気経路として、上流側通路部８ａと下流側通路部８ｂとが互いに連続して形成されている。Ｔ／Ｖ通路８には、ＥＧＲバルブ１２（図３及び図４を参照。）に繋がるＥＧＲ通路（二次ガス導入通路）１３の出口側開口部１３ａが開口されている。

ＥＧＲ通路１３の出口側開口部１３ａは、Ｔ／Ｖ通路８における長手方向（吸気の流れに沿う方向）の略中程の箇所に設けられている。そして、本実施形態では、Ｔ／Ｖ通路８の通路部を、ＥＧＲ通路１３の出口側開口部１３ａよりも吸気上流側を上流側通路部８ａと呼称し、吸気下流側を下流側通路部８ｂと呼称する。

また、Ｔ／Ｖ通路８には、ＥＧＲ通路１３の出口側開口部１３ａの下方Ｌｏに当たる箇所に整流部８ｃが設けられている。整流部８ｃは、前方Ｆｒ側から後方Ｒｅ側へと行くのに従って上方Ｕｐ側へとせり上がる斜面を以って構成されている。整流部８ｃが果たす役割については、後述する。

サージタンク１０は、内部にサージタンク内空間１０ａが設けられている。サージタンク内空間１０ａは、Ｔ／Ｖ通路８の下流側通路部８ｂに連通されている。上述のように、Ｔ／Ｖ通路８は、サージタンク１０に対して、Ｔ／Ｖ１１が取り付けられた端部から最も遠い端部（最も離間した箇所）で接続されている（接続部Ｐ_２）。具体的には、図７に示すように、Ｔ／Ｖ通路８は、サージタンク１０の最も後方Ｒｅ側の端部の上部に対して、接続端部８ｅで接続されている。

図７に示すように、Ｔ／Ｖ通路８とサージタンク１０との接続部Ｐ_２において、Ｔ／Ｖ通路８の接続端部（開口部）８ｅは、下方Ｌｏ側、即ち、サージタンク１０の底面部１０ｄを指向するように構成されている（接続端部指向方向Ｏｒ）。

また、図７に示すように、Ｔ／Ｖ通路８は、サージタンク１０との接続部Ｐ_２の近傍の部分（他端側部分８ｆ）が湾曲形成されている。これにより、Ｔ／Ｖ通路８とサージタンク１０との接続部Ｐ_２において、Ｔ／Ｖ通路８の内壁面とサージタンク１０の内壁面とが接するように構成されている。

図５に示すように、Ｔ／Ｖ通路８は、その管軸Ａｘ_８が、前方Ｆｒ側から後方Ｒｅ側へと行くのに従って漸次下方Ｌｏ側へと下がるように傾斜した状態で配設されている。

サージタンク１０には、ランナ９の各通路部９ｅ〜９ｈに繋がる入口側開口部９ｉ〜９ｌが開口されている。これによって、サージタンク内空間１０ａは、ランナ９の各通路部９ｅ〜９ｈにも連通されている。

図６に示すように、サージタンク１０の底面部１０ｄは、滑らかな曲面を以って構成されている。そして、ランナ９の入口側開口部９ｉ〜９ｌ（図６では、図示の都合上、入口側開口部９ｋだけを図示。）の下方Ｌｏ側の部分は、底面部１０ｄと略面一となるように設けられている（矢印Ｃで指し示す部分を参照）。

また、図６に示すように、サージタンク１０において、底面部１０ｄにおける右方Ｒｉ側の端部（底面端部Ｐ_３）には、湾曲面部１０ｅが接続されている。換言すると、サージタンク１０の底面部１０ｄには、当該底面部１０ｄにおける、ランナ９の入口側開口部９ｉ〜９ｌが開口された側とは反対側の底面端部Ｐ_３に、湾曲面部１０ｅが接続されている。

底面部１０ｄと湾曲面部１０ｅとは、境界部分で連続しており（本実施形態では、互いに接している）、滑らかに接続されている。湾曲面部１０ｅは、底面部１０ｄよりも壁面が上方Ｕｐ側に立上った面であって、サージタンク内空間１０ａの側から外側に向けて凸の湾曲面を以って構成されている。

ここで、図１を用いて説明したように、本実施形態に係るインテークマニホールド７は、車両１の前後（Ｆｒ−Ｒｅ）方向における軸Ａｘ_７が水平軸Ａｘ_０に対して角度θ_７を以って傾斜している。このため、図５に示すように、サージタンク１０のサージタンク内空間１０ａを臨む底面部１０ｄは、当該底面部１０ｄに沿う仮想延長線Ａｘ_１０ｄが、水平軸Ａｘ_０に対して角度θ_１０ｄをなすように傾斜している。そして、サージタンク１０における底面部１０ｄは、前方Ｆｒ側から後方Ｒｅ側へと行くのに従って、漸次下方Ｌｏ側へと下がるように傾斜している。底面部１０ｄにおいて、最も下方Ｌｏ側に位置するのが、底部Ｐ_１である。図７に示すように、Ｔ／Ｖ通路８とサージタンク１０との接続部Ｐ_２において、Ｔ／Ｖ通路８の接続端部（開口部）８ｅは、サージタンク１０の底部Ｐ_１を指向するように構成されている（接続端部指向方向Ｏｒ）。

なお、本実施形態において、角度θ_１０ｄと角度θ_７とは同じ角度である。

図５に示すように、サージタンク１０の底面部１０ｄの傾斜に伴い、サージタンク１０に設けられたランナ９の入口側開口部９ｉ〜９ｌは、入口側開口部９ｉから、入口側開口部９ｊ、入口側開口部９ｋ、入口側開口部９ｌの順で、車両１の下方Ｌｏ側に配置されている。

また、図５に示すように、本実施形態に係るサージタンク１０には、当該サージタンク内空間１０ａにおける最も前方Ｆｒ側の部分とＴ／Ｖ通路８における下流側通路部８ｂとを連通する還流通路部１０ｂが形成されている。還流通路部１０ｂは、下方Ｌｏ側の部分が、サージタンク１０における入口側開口部９ｊ，９ｉが開口された上方部分にあり、上方Ｕｐ側の部分が、Ｔ／Ｖ通路８における整流部８ｃが設けられた箇所のすぐ下流側にある。

４．インテークマニホールド７内における気流
インテークマニホールド７内における気流について、図６及び図８を用いて説明する。図８は、図５のＡ部を拡大して示す模式断面図である。

図８に示すように、Ｔ／Ｖ１１における弁体１１ａの開度に応じて導入された新気（空気）は、Ｔ／Ｖ通路８の上流側通路部８ａを下流側（後方Ｒｅ側）に向けて流れる（気流Ｆｌｏｗ２）。

また、ＥＧＲ通路１３の出口側開口部１３ａからは、ＥＧＲバルブ１２の弁開度に応じて所定量のＥＧＲガス（二次ガス）がＴ／Ｖ通路８の下流側通路部８ｂに噴出される。ＥＧＲガスは、Ｔ／Ｖ通路８の下流側通路部８ｂを下流側（後方Ｒｅ側）に向けて流れる（ＥＧＲガス流Ｆｌｏｗ３）。

Ｔ／Ｖ１１を介して導入された新気と、ＥＧＲ通路１３の出口側開口部１３ａから噴出されたＥＧＲガスとは、Ｔ／Ｖ通路８における下流側通路部８ｂを進むうちにミキシングされる（気流Ｆｌｏｗ４）。そして、ミキシングされたガス（新気＋ＥＧＲガス）は、接続部Ｐ_２を通過してサージタンク１０のサージタンク内空間１０ａに導入される（気流Ｆｌｏｗ５）。

気流Ｆｌｏｗ５は、サージタンク１０ａの内側壁面に沿って底面部１０ｄへと流れ、ミキシングガスは、サージタンク１０のサージタンク内空間１０ａで一時的に溜められる。これにより、各ランナ９の入口側開口部９ｉ〜９ｌに対して均等にガスを分配し、また吸気緩衝も防がれる。

なお、サージタンク１０のサージタンク内空間１０ａでは、底面部１０ｄの内でも底部Ｐ_１に最も凝縮水が溜まり易いが、上述のように、Ｔ／Ｖ通路８の接続端部８ｅがサージタンク１０の底部Ｐ_１を指向するように設けられているので、サージタンク１０に導入されるミキシングガスにより入口側開口部９ｉ〜９ｌが設けられた側へと吹き飛ばされる。よって、インテークマニホールド７では、サージタンク１０の底部Ｐ_１に多量の凝縮水が溜まることが抑制される。

図８に示すように、サージタンク１０からは、入口側開口部９ｉ〜９ｌを介して各ランナ９にミキシングガスが導出される（気流Ｆｌｏｗ６）。また、サージタンク１０からは、ガス（新気、ＥＧＲガス）の少なくとも一部が還流通路部１０ｂを通りＴ／Ｖ通路８の下流側通路部８ｂへと還流される（気流Ｆｌｏｗ７）。還流されたガス（新気、ＥＧＲガス）は、再び下流側通路部８ｂでミキシングされてサージタンク１０のサージタンク内空間１０ａに送られる。

図６に示すように、サージタンク１０のサージタンク内空間１０ａから入口側開口部９ｉ〜９ｌ（図６では、図示の都合上、入口側開口部９ｋだけを図示。）を介してランナ９に送られたガス（新気とＥＧＲガスとのミキシングガス）は、ランナ９の通路部９ｅ〜９ｈから出口側開口部９ａ〜９ｄを介してエンジン３の吸気ポートへと送られる（気流Ｆｌｏｗ１）。

なお、図６では、図示の都合上、通路部９ｅ〜９ｈの内の通路部９ｇだけを図示し、出口側開口部９ａ〜９ｄの内の出口側開口部９ｃだけを図示している。

５．整流部８ｃの果たす役割
Ｔ／Ｖ通路８の内壁面に設けた整流部８ｃが果たす役割について、図９を用い説明する。図９は、図８のＤ部を拡大して示す模式断面図である。

図９に示すように、Ｔ／Ｖ通路８における整流部８ｃは、三角形の断面形状を有しており、吸気上流側（前方Ｆｒ側）から吸気下流側（後方Ｒｅ側）に向けて上方にせり上がるように形成されている（矢印Ｅで指し示す部分を参照）。

整流部８ｃは、Ｔ／Ｖ通路８における上流側通路部８ａを囲む内壁面の内、底側（下方Ｌｏ側）の内壁面である底面８ｄに沿って流れてくる新気を上方Ｕｐ側へと偏向する（気流Ｆｌｏｗ８）。気流Ｆｌｏｗ８は、還流通路部１０ｂの開口部を避ける流れとなる。

このように、本実施形態に係るインテークマニホールド７では、Ｔ／Ｖ通路８の整流部８ｃを設けることにより、還流通路部１０ｂの出口部分を負圧とする効果を高めることができる。よって、インテークマニホールド７では、還流通路部１０ｂを介したＴ／Ｖ通路８への還流を促進することができ、ミキシング性能の向上を図ることができる。

なお、本実施形態では、底面８ｄに対する整流部８ｃ（斜面）の角度θ_８ｃを、１０°〜４５°の範囲、より望ましくは、２０°〜３５°の範囲としている。

６．還流通路部１０ｂの構成
還流通路部１０ｂの構成について、図９及び図１０を用い説明する。図１０は、図５のＸ−Ｘ断面を示す模式断面図である。

図９に示すように、サージタンク１０のサージタンク内空間１０ａとＴ／Ｖ通路８の下流側通路部８ｂとを連通するように設けられた還流通路部１０ｂは、管軸Ａｘ_１０ｂが上部に行くのに従って斜め後方を向くように設けられている。還流通路部１０ｂの管軸Ａｘ_１０ｂとＴ／Ｖ通路８の下流側通路部８ｂの管軸Ａｘ_８とがなす角度θ_１０ｂは、９０°未満となっている。即ち、還流通路部１０ｂの管軸Ａｘ_１０ｂとＴ／Ｖ通路８の管軸Ａｘ_８とは、鋭角に交差するようになっている。

また、図９に示すように、還流通路部１０ｂは、ＥＧＲ通路１３の出口側開口部１３ａよりも吸気の流れ方向の下流側（後方Ｒｅ側）でＴ／Ｖ通路８に接続されている。具体的には、ＥＧＲ通路１３の出口側開口部１３ａの中心から管軸Ａｘ_８に直交する方向に中心線Ａｘ_１３を引き、還流通路部１０ｂの上前端部Ｐ_１０ｂから中心線Ａｘ_１３に平行な仮想線Ｌ_１０ｂを引くとき、中心線Ａｘ_１３と仮想線Ｌ_１０ｂとの間の間隔がＤ_１０である。間隔Ｄ_１０は、例えば、１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度としている。

さらに、図９に示すように、還流通路部１０ｂは、Ｔ／Ｖ通路８との接続部分（上部）が、吸気の流れに沿った方向の下流側（後方Ｒｅ側）を向くように構成されている。このため、整流部８ｃの形成と相まって、Ｔ／Ｖ通路８の上流側通路部８ａを流れてきた新気やＥＧＲガスなどが還流通路部１０ｂを通りサージタンク１０に向けて逆流するのを抑制することができる。

図１０に示すように、還流通路部１０ｂは、サージタンク１０のサージタンク内空間１０ａの側（下方Ｌｏ側）から、Ｔ／Ｖ通路８の下流側通路部８ｂの側（上方Ｕｐ側）に向けて、通路内側の断面幅が漸減する形状で設けられている。具体的には、還流通路部１０ｂは、サージタンク内空間１０ａの側の内側断面幅がＤ_ＬＯであり、Ｔ／Ｖ通路８の下流側通路部８ｂの側の内側断面幅がＤ_ＵＰである。断面幅Ｄ_ＬＯと断面幅Ｄ_ＵＰとは、次の関係を満たす。
［数１］Ｄ_ＬＯ＞Ｄ_ＵＰ
また、断面幅Ｄ_ＬＯは、図１０に示す方向でのサージタンク１０のサージタンク内空間１０ａの幅と同一の幅となっている。一方、断面幅Ｄ_ＵＰは、Ｔ／Ｖ通路８の下流側通路部８ｂの内径と同一かそれ以下となっている。

７．効果
本実施形態に係るエンジン３のインテークマニホールド（吸気装置）７では、Ｔ／Ｖ通路（吸気導入通路）８とサージタンク（吸気分配部）１０との接続部Ｐ_２において、Ｔ／Ｖ通路８の接続端部８ｅがサージタンク１０における底面部１０ｄを指向するようになっている（接続端部指向方向Ｏｒ）。このため、本実施形態に係るインテークマニホールド７では、Ｔ／Ｖ通路８を通り流入する吸気（ミキシングガス）により、サージタンク１０の底面部１０ｄに多量の凝縮水が溜まる前に、凝縮水をランナ９へとスムーズに吹き飛ばすことができる。

従って、本実施形態に係るエンジン３のインテークマニホールド７では、サージタンク１０のサージタンク内空間１０ａに溜まる凝縮水をスムーズに除去し、サージタンク内空間１０ａに多量の凝縮水が溜まるのを抑制することができる。

また、本実施形態に係るエンジン３のインテークマニホールド７では、サージタンク１０における底面部１０ｄが水平軸Ａｘ_０に対して角度θ_１０ｄだけ傾斜している形態を採用し、その最も下方側となる底部Ｐ_１に向けてＴ／Ｖ通路８の接続端部（他端）８ｅが指向するようにしているので（接続端部指向方向Ｏｒ）、サージタンク１０の底面部１０ｄで最も凝縮水が溜まり易い底部Ｐ_１に対して吸気を吹き付けることができる。よって、本実施形態に係るインテークマニホールド７では、より高効率にサージタンク内空間１０ａに溜まる凝縮水を除去することができ、サージタンク内空間１０ａに多量の凝縮水が溜まるのをより確実に抑制することができる。

また、本実施形態に係るエンジン３のインテークマニホールド７では、サージタンク１０におけるＴ／Ｖ通路８との接続箇所を、最も後方Ｒｅ側の箇所としているので、Ｔ／Ｖ通路８の流路長を最大限長く確保することができる。よって、Ｔ／Ｖ通路８における新気とＥＧＲガスとを十分にミキシングすることができる。

また、本実施形態に係るエンジン３のインテークマニホールド７では、サージタンク１０において、底面部１０ｄの上方に続く湾曲面部（立面部）１０ｅを設けているので、凝縮水をスムーズに底面部１０ｄに移動させ、Ｔ／Ｖ通路８からの吸気を用いて凝縮水をランナ９に吹き飛ばすことができる。

また、本実施形態に係るエンジン３のインテークマニホールド７では、サージタンク１０における底面部１０ｄと湾曲面部１０ｅとが、連続している（本実施形態では、互いの境界部分で接していることとしている。）ので、底面部１０ｄと湾曲面部１０ｅとの間で凝縮水をスムーズに移動させるのに有効である。

また、本実施形態に係るエンジン３のインテークマニホールド７では、Ｔ／Ｖ通路にＥＧＲ通路（二次ガス導入通路）１２が接続された（出口側開口部１３ａが設けられた）形態を採用するため、ＥＧＲガス中に含まれる水分に起因する凝縮水の発生が懸念されるが、本実施形態では、上記のようにＴ／Ｖ通路８を通り導入されてくるミキシングガス（新気、ＥＧＲガス）を用いて、サージタンク１０の底面部１０ｄに多量の凝縮水が溜まる前にサージタンク内空間１０ａから凝縮水をスムーズに除去することができる。

また、本実施形態に係るエンジン３のインテークマニホールド７では、図７を用いて説明したように、Ｔ／Ｖ通路８の他端側部分８ｆが、湾曲形成されてなり、Ｔ／Ｖ通路８とサージタンク１０との内壁面同士が接するようになっているので、Ｔ／Ｖ通路８を通り流れてきたミキシングガスをサージタンク１０におけるサージタンク内空間１０ａに対してスムーズに導入することができる。

以上のように、本実施形態に係るエンジン３のインテークマニホールド７では、サージタンク内空間１０ａに溜まる凝縮水をスムーズに除去し、サージタンク内空間１０ａに多量の凝縮水が溜まるのを抑制することができる。よって、本実施形態では、多量の凝縮水がエンジン３の燃焼室に送られるという事態を回避することができ、凝縮水に起因する失火を抑制することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係るエンジン３のインテークマニホールド１７の構成について、図１１を用い説明する。図１１は、上記第１実施形態の説明で用いた図６に対応する模式断面図である。

図１１に示すように、本実施形態に係るインテークマニホールド１７も、Ｔ／Ｖ通路１８と、サージタンク２０と、ランナ１９と、を備える。Ｔ／Ｖ通路１８の通路部（図１１では、下流側通路部１８ｂだけを図示。）と、サージタンク２０のサージタンク内空間２０ａと、ランナ１９の通路部と、は連通している。

サージタンク内空間２０ａは、紙面の垂直な方向に延びるように形成されており、底面部２０ｄも、紙面に垂直な方向に延びるよう形成されている。そして、底面部２０ｄは、後方Ｒｅ側（紙面の奥側）に行くのに従って下方Ｌｏ側に下がるように傾斜している。

サージタンク２０において、底面部２０ｄにおける右方Ｒｉ側の端部（底面端部Ｐ_４）には、斜面部２０ｅが接続されている。底面端部Ｐ_４も、上記第１実施形態に係る底面端部Ｐ_３と同様に、ランナ１９の入口側開口部が開口された側（左方Ｌｅ側）とは反対側の端部である。

底面部２０ｄと斜面部２０ｅとは、連続している（本実施形態では、底面部２０ｄと斜面部２０ｅとが、境界部分で接している）。斜面部２０ｅは、底面部２０ｄよりも壁面が上方Ｕｐ側に立上った面である。

なお、図１１を用いて説明した構成以外については、本実施形態と上記第１実施形態とは同じ構成を採用する。

本実施形態では、サージタンク２０において、底面部２０ｄに対して滑らかに接続された斜面部２０ｅを有する構成としているので、上記第１実施形態と同様に、凝縮水をスムーズに底面部２０ｄに移動させ、Ｔ／Ｖ通路１８からの吸気を用いて凝縮水をランナ１９に吹き飛ばすことができる。

そして、本実施形態では、サージタンク２０の一部構成を除き、上記第１実施形態と同じ構成を採用しているので、上記同様に、サージタンク内空間２０ａに溜まる凝縮水をスムーズにランナ１９に除去し（逐次除去し）、サージタンク内空間２０ａに多量の凝縮水が溜まるのを抑制することができる。よって、本実施形態でも、多量の凝縮水がエンジン３の燃焼室に送られるという事態を回避することができ、凝縮水に起因する失火を抑制することができる。

［変形例］
上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、エンジン３として４気筒のガソリンエンジンを採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、３気筒以下又は５気筒以上のガソリンエンジン等を採用することもできる。また、ガソリンエンジンではなく、ディーゼルエンジンを採用することもできる。

また、上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、エンジン３を縦置きに搭載し、リヤタイヤを駆動するＦＲ車を一例として採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、エンジンルームに対してエンジンを横置きのＦＦ車を採用することもできる。

上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、Ｔ／Ｖ通路８として直線状に延びる管体を採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、Ｕ字状に湾曲した管体をＴ／Ｖ通路として採用することもできる。

上記第１実施形態では、図５を用いて説明したように、サージタンク１０を車両１の右方Ｒｉ側から側面視した場合に、サージタンク内空間１０ａが略矩形の形状を有することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、円形や楕円形、あるいはそれらの一部を切り取った形状のサージタンク内空間を有するサージタンクを採用することもできる。

上記第１実施形態に係るサージタンク１０では、互いに接する底面部１０ｄと湾曲面部１０ｅとでサージタンク１０の底面を構成し、上記第２実施形態に係るサージタンク２０では、互いに接する底面部２０ｄと斜面部２０ｅとでサージタンク２０の底面を構成することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、互いに接する３つ以上の面を以ってサージタンクの底面を構成することもできるし、１つの湾曲面を以ってサージタンクの底面を構成することもできる。

上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、二次ガスの一例としてのＥＧＲガスをＴ／Ｖ通路８，１８に還流させることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、パージガスやブローバイガスなどの二次ガスをＴ／Ｖ通路に還流させる構成とすることもできる。

上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、還流通路部１０ｂに流量を制御するための制御弁などを設けない構成としたが、本発明は、これに限定受けるものではない。例えば、エンジンの回転数、吸気量やＯ_２濃度等に応じてサージタンクからＴ／Ｖ通路に還流させるガスの流量を制御する制御弁を設けることとしてもよい。

上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、インテークマニホールド７，１７を３つの構成部材７Ａ〜７Ｃの組み合わせを以って構成することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、２つの構成部材の組み合わせを以って構成することとしてもよいし、４つ以上の構成部材の組み合わせを以って構成することとしてもよい。

上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、４本のランナ９，１９を一体形成することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。それぞれのランナを別々に設けることとしてもよいし、２本ずつ一体形成することなどもできる。

上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、整流部８ｃを平面状の斜面で構成することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、凸状または凹状の湾曲面を以って構成することとしてもよい。

上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、Ｔ／Ｖ通路８，１８とサージタンク１０，２０との接続部Ｐ_２において、Ｔ／Ｖ通路８，１８の接続端部８ｅが下方Ｌｏ側を指向するようにしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。Ｔ／Ｖ通路の接続端部がサージタンクの底面部を指向していれば、接続端部の指向方向は斜め下方であってもよい。

上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、インテークマニホールド７，１７の傾斜に伴いサージタンク１０，２０の底面部１０ｄ，２０ｄも傾斜している構成を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。サージタンクの底面部については、水平であってもよい。この場合においても、Ｔ／Ｖ通路とサージタンクとの接続部において、Ｔ／Ｖ通路の接続端部をサージタンクの底面部を指向するようにすることで、サージタンク内空間に多量の凝縮水が溜まるのを抑制することができる。

上記第１実施形態に係るサージタンク１０では、底面部１０ｄと湾曲面部１０ｅとが接することとし、上記第２実施形態に係るサージタンク２０では、底面部２０ｄと斜面部２０ｅとが接することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、底面部と湾曲面部又は斜面部とが、互いに角度を以って突合せ状態となる形態を採用することもできる。この場合、互いの突合せ箇所において、大きな角度（１８０°に近い角度）を以って突合せられるようにすることが凝縮水の下方への流れを阻害し難いので好ましい。

１ 車両
３ エンジン
７，１７ インテークマニホールド（吸気装置）
８，１８ スロットルバルブ通路（吸気導入通路）
８ｅ 接続端部（他端）
９，１９ ランナ（独立吸気通路）
１０，２０ サージタンク（吸気分配部）
１０ｄ，２０ｄ 底壁部（底面部）
１０ｅ 湾曲部（立面部）
１１ スロットルバルブ
１３ ＥＧＲ通路（二次ガス導入通路）
１３ａ 出口側開口部
２０ｅ 斜面部（立面部）
Ｏｒ 通路端指向方向
Ｐ_１ 底部
Ｐ_２ 接続部

Claims (12)

1. 多気筒エンジンの吸気装置において、
   一端部にスロットルバルブが取り付けられた吸気導入通路と、
   前記吸気導入通路の他端に接続され、内部に各気筒への吸気分配用の空間を有する容器である吸気分配部と、
   各一端が前記吸気分配部に接続され、各他端が前記エンジンの各吸気ポートに接続された複数の独立吸気通路と、
   を備え、
   前記複数の独立吸気通路は、前記吸気分配部における下方側の部分に接続されており、
   前記吸気導入通路と前記吸気分配部との接続部において、前記吸気導入通路の前記他端は、前記吸気分配部における底面部を指向している、
   多気筒エンジンの吸気装置。
2. 請求項１に記載の多気筒エンジンの吸気装置であって、
   前記吸気分配部における前記底面部は、水平方向に対して傾斜しており、
   前記吸気分配部における前記底面部の内、最も下方側の箇所を底部とするとき、
   前記吸気導入通路と前記吸気分配部との接続部において、前記吸気導入通路の前記他端は、前記底部を指向している、
   多気筒エンジンの吸気装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の多気筒エンジンの吸気装置であって、
   前記吸気導入通路の延設方向と、前記吸気分配部における前記複数の独立吸気通路の接続箇所の配列方向とは、互いに沿った状態にあり、
   前記配列方向において、前記吸気分配部における前記吸気導入通路の接続箇所は、前記吸気導入通路における前記一端部から最も離間した側の箇所である、
   多気筒エンジンの吸気装置。
4. 請求項１から請求項３の何れかに記載の多気筒エンジンの吸気装置であって、
   前記吸気導入通路は、前記吸気分配部の上部に接続されており、
   前記底面部には、当該底面部における前記吸気分配部の前記空間に対して前記複数の独立吸気通路が開口する側とは反対側の端部に、当該底面部よりも壁面が上向きに立ち上がった立面部が接続されている、
   多気筒エンジンの吸気装置。
5. 請求項４に記載の多気筒エンジンの吸気装置であって、
   前記立面部は、前記吸気分配部の前記空間側から外側に向けて凸の湾曲面を以って構成された湾曲面部である、
   多気筒エンジンの吸気装置。
6. 請求項４に記載の多気筒エンジンの吸気装置であって、
   前記立面部は、斜面を以って構成された斜面部である、
   多気筒エンジンの吸気装置。
7. 請求項４から請求項６の何れかに記載の多気筒エンジンの吸気装置であって、
   前記底面部は、前記立面部に連続して形成されている、
   多気筒エンジンの吸気装置。
8. 請求項１から請求項７の何れかに記載の多気筒エンジンの吸気装置であって、
   前記吸気導入通路に接続され、当該吸気導入通路に二次ガスを導入する二次ガス導入通路を、さらに備える、
   多気筒エンジンの吸気装置。
9. 多気筒エンジンの吸気装置において、
   一端部にスロットルバルブが取り付けられた吸気導入通路と、
   前記吸気導入通路の他端に接続されているとともに、前記吸気導入通路の下方に配置されており、内部に吸気分配用の空間を有する容器である吸気分配部と、
   各一端が前記吸気分配部に接続され、各他端が前記エンジンの各吸気ポートに接続された複数の独立吸気通路と、
   前記吸気導入通路に接続され、当該吸気導入通路に二次ガスを導入する二次ガス導入通路と、
   を備え、
   前記複数の独立吸気通路は、前記吸気分配部における下方側の部分に接続されており、
   前記吸気導入通路の延設方向と、前記吸気分配部における前記複数の独立吸気通路の接続箇所の配列方向とは、互いに沿った状態にあり、
   前記配列方向において、前記吸気分配部における前記吸気導入通路の接続箇所は、前記吸気導入通路における前記一端部から最も離間した側の箇所であり、
   前記吸気導入通路と前記吸気分配部との接続部において、前記吸気導入通路の前記他端は、前記吸気分配部における底面部を指向している、
   多気筒エンジンの吸気装置。
10. 請求項９に記載の多気筒エンジンの吸気装置であって、
    前記吸気分配部における前記底面部は、水平方向に対して傾斜しており、
    前記吸気分配部における前記底面部の内、最も下方側の箇所を底部とするとき、
    前記吸気導入通路と前記吸気分配部との接続部において、前記吸気導入通路の前記他端は、前記底部を指向している、
    多気筒エンジンの吸気装置。
11. 請求項１から請求項１０の何れかに記載の多気筒エンジンの吸気装置であって、
    前記吸気導入通路は、前記一端側から前記他端側に行くのに従って、上方から下方へと漸次下がって行くように傾斜配置されている、
    多気筒エンジンの吸気装置。
12. 請求項１から請求項１１の何れかに記載の多気筒エンジンの吸気装置であって、
    前記吸気導入通路の前記他端側の部分は、前記吸気導入通路と前記吸気分配部との前記接続部において、前記吸気導入通路の内壁面は、前記吸気分配部の内壁面に対して、連続した状態で湾曲形成されている、
    多気筒エンジンの吸気装置。