JP2021113544A - Intake device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気装置に関し、特に、サージタンクおよび複数の吸気ポートを備える内燃機関の吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine, and more particularly to an intake device for an internal combustion engine including a surge tank and a plurality of intake ports.
従来、サージタンクおよび複数の吸気ポートを備える内燃機関の吸気装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, an intake device for an internal combustion engine including a surge tank and a plurality of intake ports is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、サージタンクと、サージタンクからの吸気を分岐させる複数の分岐路と、サージタンクに吸気を導入する導入流路部とを備えるインテークマニホールドが開示されている。
ここで、内燃機関の吸気装置の分野においては、吸気の圧力損失を低減することによって、内燃機関の出力および燃費の向上を図ることが従来より求められている。なお、上記特許文献1においては、複数ある吸気ポートの中で1つの吸気ポートの圧力損失を低減することにより気筒間の分配性能の向上をねらったものだが、他の吸気ポートの圧力損失を低減することに関して何ら開示されていない。
Here, in the field of the intake device of an internal combustion engine, it has been conventionally required to improve the output and fuel consumption of the internal combustion engine by reducing the pressure loss of the intake air. In
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、吸気の圧力損失を効果的に低減することが可能な吸気装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to provide an intake device capable of effectively reducing the pressure loss of intake air. ..
上記目的を達成するために、本願発明者が鋭意検討した結果、サージタンクに吸気を供給する上流ポートの曲がり部の内部からサージタンクの内部にかけて延びる内表面において、曲がり部の曲率半径が大きい側である外側に配置され、吸気流れ方向に沿って延びるとともに、流路断面において外方に凸状に膨らむ1つの第1凸状内表面と、曲がり部の曲率半径が小さい側である内側で、かつ、流路断面において第1凸状内表面の両側に隣接して配置され、吸気流れ方向に沿って延びるとともに、流路断面において外方に凸状に膨らむ2つの第2凸状内表面と、曲がり部の曲率半径が小さい側である内側で、かつ、流路断面において2つの第2凸状内表面に挟まれるように配置され、流路断面において内方に凹状に窪む1つの凹状内表面と、を設けることによって、吸気の圧力損失が低減することを見い出し、本発明に想到した。 As a result of diligent studies by the inventor of the present application in order to achieve the above object, the side having a large radius of curvature of the bent portion on the inner surface extending from the inside of the bent portion of the upstream port that supplies intake air to the surge tank to the inside of the surge tank. One first convex inner surface that is arranged on the outside and extends along the direction of the intake air flow and bulges outward in a cross section of the flow path, and on the inside where the radius of curvature of the bent portion is small. In addition, two second convex inner surfaces that are arranged adjacent to both sides of the first convex inner surface in the flow path cross section, extend along the intake flow direction, and bulge outward in the flow path cross section. One concave shape that is arranged inside the curved portion on the side where the radius of curvature is small and is sandwiched between two second convex inner surfaces in the cross section of the flow path, and is recessed inward in the cross section of the flow path. It was found that the pressure loss of the intake air can be reduced by providing the inner surface, and the present invention was conceived.
すなわち、この発明の一の局面における内燃機関の吸気装置は、サージタンクと、サージタンクの吸気流れ方向である長手方向に沿って直列に配置されるとともに、サージタンクに接続される複数の吸気ポートと、吸気流れ方向に沿って湾曲した筒状の曲がり部を含み、サージタンクの上流に接続される上流ポートと、を備え、曲がり部の内部からサージタンクの内部にかけて延びる内表面は、曲がり部の曲率半径が大きい側である外側に配置され、吸気流れ方向に沿って延びるとともに、流路断面において外方に凸状に膨らむ1つの第1凸状内表面と、曲がり部の曲率半径が小さい側である内側で、かつ、流路断面において第1凸状内表面の両側に隣接して配置され、吸気流れ方向に沿って延びるとともに、流路断面において外方に凸状に膨らむ2つの第2凸状内表面と、曲がり部の曲率半径が小さい側である内側で、かつ、流路断面において2つの第2凸状内表面に挟まれるように配置され、流路断面において内方に凹状に窪む1つの凹状内表面と、を含む。 That is, the intake device of the internal combustion engine in one aspect of the present invention is arranged in series with the surge tank along the longitudinal direction which is the intake flow direction of the surge tank, and a plurality of intake ports connected to the surge tank. And an upstream port that includes a tubular bend that curves along the intake flow direction and is connected to the upstream of the surge tank, and the inner surface that extends from the inside of the bend to the inside of the surge tank is a bend. It is arranged on the outside where the radius of curvature of Two second units that are arranged inward on the side and adjacent to both sides of the first convex inner surface in the flow path cross section, extend along the intake flow direction, and bulge outward in the flow path cross section. It is arranged so as to be sandwiched between the two convex inner surfaces and the inner side where the radius of curvature of the bent portion is small, and between the two second convex inner surfaces in the flow path cross section, and is concave inward in the flow path cross section. Includes one concave inner surface, which is recessed in.
上記の知見に基づき、この発明の一の局面による内燃機関の吸気装置では、上流ポートの曲がり部の内部からサージタンクの内部にかけて延びる内表面を、上記のように構成することによって、吸気装置の内部を、第1凸状内表面の内側の吸気の経路と、2つの第2凸状内表面の各々の内側の吸気の経路と、の複数(3つ)の経路に分けることができる。このため、サージタンクの内部において、複数の経路に沿って複数の吸気の流れ(層流)を発生させることができる。この場合、上記のように、曲がり部およびサージタンクの内部が3つの経路に分けられるので、吸気ポートの入口から各径路(各層流)までの距離を互いに異ならせることが可能になり、各径路から吸気ポートの入口への吸気の流入のしやすさを変えることができる。たとえば、吸気ポートの入口に近い経路であれば、吸気ポートの入口の上流側(上流ポート側)から直接流入する。このため、吸気ポートの入口の上流側は、吸気ポートの入口に近い経路により支配(占有)される。この場合、吸気ポートの入口から遠い経路であれば、既に支配(占有)されている吸気ポートの入口を避けて(迂回して)、吸気ポートの入口の下流側から流入する。なお、他(すべて)の吸気ポートについても同様に吸気を流入させることが可能である。このように、吸気装置は、3つに分かれた経路から吸気ポートの入口に互いに異なる方向から吸気を流入させることができる。すなわち、吸気ポートの入口に対して比較的大きな範囲から吸気を流入させることができる。その結果、効果的に吸気を吸気ポートに流入させることができる。また、凹状内表面を設けることによって、曲がり部における吸気の剥離を抑制することができるとともに、効果的に3つの経路に吸気を流して、上記の複数の経路に沿った複数の吸気の流れ(層流)を効果的に発生させることができる。以上により、各吸気ポートに対して効果的に吸気を流入させることができる。このため、従来のようなサージタンクの内表面の内側に吸気の経路が1つのみ設けられる一般的な吸気装置と比較して、吸気の圧力損失を効果的に低減することができる。この点は、本願発明者によるシミュレーションにより確認済みである。 Based on the above findings, in the intake device of the internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the inner surface extending from the inside of the bent portion of the upstream port to the inside of the surge tank is configured as described above to form the intake device. The interior can be divided into a plurality (three) paths of intake air inside the first convex inner surface and each inner air intake path of the two second convex inner surfaces. Therefore, it is possible to generate a plurality of intake air flows (laminar flow) along a plurality of paths inside the surge tank. In this case, as described above, since the curved portion and the inside of the surge tank are divided into three paths, the distances from the inlet of the intake port to each path (each layer flow) can be made different from each other, and each path can be made different. It is possible to change the ease of inflow of intake air from the air to the inlet of the intake port. For example, if the route is close to the inlet of the intake port, the air flows directly from the upstream side (upstream port side) of the inlet of the intake port. Therefore, the upstream side of the inlet of the intake port is dominated (occupied) by a path close to the inlet of the intake port. In this case, if the route is far from the inlet of the intake port, the air flows in from the downstream side of the inlet of the intake port, avoiding (bypassing) the inlet of the intake port that is already controlled (occupied). In addition, it is possible to inflow the intake air to the other (all) intake ports in the same manner. In this way, the intake device can inject intake air from the three divided paths into the inlet of the intake port from different directions. That is, the intake air can flow in from a relatively large range with respect to the inlet of the intake port. As a result, the intake air can be effectively flowed into the intake port. Further, by providing the concave inner surface, it is possible to suppress the separation of the intake air at the bent portion, and the intake air is effectively flowed through the three paths, and the flow of the plurality of intake air along the above-mentioned plurality of paths ( Laminar flow) can be effectively generated. As described above, the intake air can be effectively flowed into each intake port. Therefore, the pressure loss of the intake air can be effectively reduced as compared with a general intake device in which only one intake path is provided inside the inner surface of the surge tank as in the conventional case. This point has been confirmed by simulation by the inventor of the present application.
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、上流ポートは、サージタンクに対して、複数の吸気ポートの並び方向の一端に接続され、1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの1つは、複数の吸気ポートの入口に接続される位置に配置され、1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの他の1つは、1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の中で最も複数の吸気ポートの入口から離間して配置されている。 In the intake system of the internal combustion engine according to the above one aspect, preferably, the upstream port is connected to one end of the plurality of intake ports in the arrangement direction with respect to the surge tank, and one first convex inner surface and two second. One of the three biconvex inner surfaces is located at a position connected to the inlets of a plurality of intake ports, and one of the three first convex inner surfaces and the two second convex inner surfaces. The other one is located at a distance from the inlets of the most plurality of intake ports in one first convex inner surface and two second convex inner surfaces.
このように構成すれば、複数の経路(第1凸状内表面の内側の吸気の経路、および、2つの第2凸状内表面の各々の内側の吸気の経路)すべての、吸気ポートの入口からの距離を互いに異ならせることができるので、吸気ポートの入口に対してより大きな範囲から吸気を流入させることができる。その結果、吸気の圧力損失をより効果的に低減することができる。 With this configuration, the inlets of the intake ports of all of the plurality of paths (the intake path inside the first convex inner surface and the intake path inside each of the two second convex inner surfaces). Since the distances from the intake can be different from each other, the intake air can be taken in from a larger range with respect to the inlet of the intake port. As a result, the pressure loss of the intake air can be reduced more effectively.
この場合、好ましくは、複数の吸気ポートの各々は、サージタンクに接続される端部に設けられるファンネル形状部を含み、1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの残りの1つは、複数の吸気ポートのファンネル形状部に沿って配置されている。 In this case, preferably, each of the plurality of intake ports includes a funnel-shaped portion provided at the end connected to the surge tank, and three of one first convex inner surface and two second convex inner surfaces. The remaining one of the two is arranged along the funnel-shaped portion of the plurality of intake ports.
このように構成すれば、1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの残りの1つの経路がファンネル形状部に沿って配置されるので、ファンネル形状部に沿って、滑らかに吸気を吸気ポートに供給することができる。 With this configuration, the remaining one path of the three of the one first convex inner surface and the two second convex inner surfaces is arranged along the funnel shape portion, so that the funnel shape portion has a path. Along with this, the intake air can be smoothly supplied to the intake port.
上記1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの1つが、複数の吸気ポートの入口に接続される位置に配置され、他の1つが、1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の中で最も複数の吸気ポートの入口から離間して配置される構成において、好ましくは、複数の吸気ポートの並び方向に直交する方向において、1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの他の1つは、サージタンク内で下流に向かうにつれて、最下流の吸気ポートの入口に徐々に近づくように構成されている。 One of the three of the one first convex inner surface and the two second convex inner surfaces is arranged at a position connected to the inlets of a plurality of intake ports, and the other one is one first. In a configuration in which the convex inner surface and the two second convex inner surfaces are arranged apart from the inlets of the most plurality of intake ports, preferably in a direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of intake ports, 1 The other one of the three first convex inner surfaces and the two second convex inner surfaces is configured to gradually approach the inlet of the most downstream intake port as it goes downstream in the surge tank. Has been done.
このように構成すれば、上流側の吸気ポートへの吸気の供給に合わせて、サージタンク内の下流側の流路断面積を徐々に縮小することができるので、吸気の圧力損失をより一層効果的に低減することができる。 With this configuration, the cross-sectional area of the flow path on the downstream side in the surge tank can be gradually reduced in accordance with the supply of intake air to the intake port on the upstream side, so that the pressure loss of the intake air is further effective. Can be reduced.
この場合、好ましくは、複数の吸気ポートの並び方向に直交する方向において、最下流の吸気ポートが位置する流路断面における1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの他の1つは、最上流の吸気ポートが位置する流路断面における1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの他の1つよりも、吸気ポートの入口の近くに配置されている。 In this case, preferably, three of one first convex inner surface and two second convex inner surfaces in the flow path cross section where the most downstream intake port is located in a direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of intake ports. The other one of the three is better than the other one of the three, one first convex inner surface and two second convex inner surfaces in the flow path cross section where the most upstream intake port is located. It is located near the entrance of the intake port.
このように構成すれば、下流側の吸気ポートの入口に近づくように、上記他の1つの経路を傾けることができるので、効果的に下流側の吸気ポートに吸気を供給することができる。 With this configuration, the other one path can be tilted so as to approach the inlet of the intake port on the downstream side, so that the intake air can be effectively supplied to the intake port on the downstream side.
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、サージタンクと曲がり部との接続箇所の近傍において、吸気流れ方向の下流に向けて、吸気の流路断面積を徐々に拡大するように構成されている。 In the intake device of the internal combustion engine according to the above one aspect, preferably, in the vicinity of the connection point between the surge tank and the bent portion, the cross-sectional area of the intake flow path is gradually expanded toward the downstream in the intake flow direction. It is configured.
このように構成すれば、サージタンクと曲がり部との接続箇所における流路断面積の急拡大による吸気の圧力損失を効果的に低減することができる。 With this configuration, it is possible to effectively reduce the pressure loss of the intake air due to the rapid expansion of the cross-sectional area of the flow path at the connection point between the surge tank and the bent portion.
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、以下のような構成も考えられる。 The following configuration is also conceivable in the intake device of the internal combustion engine according to the above one aspect.
(付記項1)
すなわち、上記1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの残りの1つが、複数の吸気ポートのファンネル形状部に沿って配置される構成の内燃機関の吸気装置において、第1凸状内表面は、複数の吸気ポートのファンネル形状部に沿って配置され、2つの第2凸状内表面のうちの一方は、複数の吸気ポートの入口に接続される位置に配置され、2つの第2凸状内表面のうちの他方は、2つの第2凸状内表面のうちの一方および第1凸状内表面よりも、複数の吸気ポートの入口から離間して配置されている。
(Appendix 1)
That is, the intake air of the internal combustion engine having a configuration in which the remaining one of the three of the one first convex inner surface and the two second convex inner surfaces is arranged along the funnel-shaped portions of the plurality of intake ports. In the device, the first convex inner surface is arranged along the funnel-shaped portions of the plurality of intake ports, and one of the two second convex inner surfaces is connected to the inlets of the plurality of intake ports. The other of the two second convex inner surfaces is more distant from the inlets of the plurality of intake ports than one of the two second convex inner surfaces and the first convex inner surface. Have been placed.
このように構成すれば、少なくとも、1つの第1凸状内表面および1つの第2凸状内表面を取り囲むように吸気ポートを配置することが可能になるので、吸気ポートを比較的長くする必要がある機種において、吸気ポートの長さを確保することができる。 With this configuration, it is possible to arrange the intake port so as to surround at least one first convex inner surface and one second convex inner surface, so that the intake port needs to be relatively long. In some models, the length of the intake port can be secured.
(付記項2)
また、上記1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの残りの1つが、複数の吸気ポートのファンネル形状部に沿って配置される構成の内燃機関の吸気装置において、第1凸状内表面は、複数の吸気ポートの入口に接続される位置に配置され、2つの第2凸状内表面のうちの一方は、複数の吸気ポートのファンネル形状部に沿って配置され、2つの第2凸状内表面のうちの他方は、2つの第2凸状内表面のうちの一方および第1凸状内表面よりも、複数の吸気ポートの入口から離間して配置されている。
(Appendix 2)
Further, the intake air of the internal combustion engine having a configuration in which the remaining one of the three of the one first convex inner surface and the two second convex inner surfaces is arranged along the funnel-shaped portions of the plurality of intake ports. In the device, the first convex inner surface is arranged at a position connected to the inlets of the plurality of intake ports, and one of the two second convex inner surfaces is along the funnel-shaped portion of the plurality of intake ports. The other of the two second convex inner surfaces is more distant from the inlets of the plurality of intake ports than one of the two second convex inner surfaces and the first convex inner surface. Have been placed.
このように構成すれば、曲がり部の内側に配置される2つの第2凸状内表面からずれて曲がり部の外側に配置される第1凸状内表面に、側方から吸気ポートを接続することが可能になるので、吸気装置の高さ方向(2つの第2凸状内表面と第1凸状内表面との並び方向)の大きさを抑制することができる。 With this configuration, the intake port is connected from the side to the first convex inner surface arranged outside the bend, which is offset from the two second convex inner surfaces arranged inside the bend. Therefore, it is possible to suppress the size of the intake device in the height direction (the direction in which the two second convex inner surfaces and the first convex inner surface are aligned).
(付記項3)
また、上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の各々は、円形状、楕円状、長円状、または、丸みを帯びた多角形状の流路断面を有している。
(Appendix 3)
Further, in the intake device of the internal combustion engine according to the above one aspect, each of the one first convex inner surface and the two second convex inner surfaces is circular, elliptical, oval, or rounded. It has a polygonal flow path cross section.
このように構成すれば、1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の各々を角を有する流路断面とした場合と比較して、吸気の圧力損失をより効果的に低減することができる。 With this configuration, the pressure loss of the intake air can be more effectively reduced as compared with the case where each of the one first convex inner surface and the two second convex inner surfaces has a channel cross section having an angle. It can be reduced.
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態] [First Embodiment]
図1〜図4を参照して、第1実施形態によるエンジン100(特許請求の範囲の「内燃機関」の一例)の吸気装置101の構成について説明する。
The configuration of the
(エンジンの構成)
図1に示すように、第1実施形態による車両(自動車)用のエンジン100は、エンジン本体1と、吸気装置101とを備えている。エンジン100は、直列多(3)気筒型のエンジンである。すなわち、吸気装置101は、直列に配置される複数(3つ)の吸気ポート3を備えている。
(Engine configuration)
As shown in FIG. 1, the
エンジン本体1には、燃焼室11と、周期的に開閉される吸気弁12および排気弁13とが設けられている。エンジン本体1は、上下方向に延びる複数(図1では1つのみを図示)の気筒14内でピストンPを往復移動させて、吸気装置101を介した吸気を調整するとともに、燃焼室11を拡大縮小させることにより、吸入・圧縮・膨張(燃焼)・排気の1サイクルを連続的に繰り返すように構成されている。
The
ここで、各図では、複数の吸気ポート3(気筒14)の並び方向をX方向により示す。X方向のうち吸気装置101のサージタンク2内における吸気流れ方向の上流側から下流側を向く方向をX2方向により示し、その反対方向をX1方向により示す。
Here, in each figure, the arrangement direction of the plurality of intake ports 3 (cylinder 14) is shown in the X direction. Of the X directions, the direction from the upstream side to the downstream side of the intake air flow direction in the
また、各図では、上下方向をZ方向により示す。Z方向のうち上方をZ1方向により示し、下方をZ2方向により示す。 Further, in each figure, the vertical direction is shown by the Z direction. Of the Z directions, the upper part is indicated by the Z1 direction, and the lower part is indicated by the Z2 direction.
また、各図では、X方向およびZ方向に直交する方向をY方向により示す。Y方向のうち一方をY1方向により示し、他方をY2方向により示す。なお、X方向およびY方向は水平方向である。なお、説明において、「下流」および「上流」と記載した場合には、それぞれ、吸気流れ方向の「下流」および「上流」を意味するものとする。 Further, in each figure, the directions orthogonal to the X direction and the Z direction are shown by the Y direction. One of the Y directions is indicated by the Y1 direction, and the other is indicated by the Y2 direction. The X direction and the Y direction are horizontal directions. In the description, the terms "downstream" and "upstream" mean "downstream" and "upstream" in the intake flow direction, respectively.
(吸気装置の構成)
図1に示すように、吸気装置101は、1つのサージタンク2と、サージタンク2に吸気流れ方向の下流から接続される複数の吸気ポート3(図2参照)と、サージタンク2に吸気流れ方向の上流から接続される1つの上流ポート4とを備えている。
(Structure of intake device)
As shown in FIG. 1, the
〈サージタンクの構成〉
サージタンク2は、吸気を一時的に蓄えることにより、複数の吸気ポート3に流入させる吸気を平準化して均等に分配する機能を有している。サージタンク2は、長手方向であるX方向に直線状に延びている。また、サージタンク2は、X方向から見て、1つの第1凸状内表面6と、2つの第2凸状内表面7(70、71)と、1つの凹状内表面8とにより、吸気の経路(内部の空間)がクローバー形状(三角形状)に形成されている。詳細については後述する。
<Surge tank configuration>
The
〈吸気ポートの構成〉
複数(3つ)の吸気ポート3は、サージタンク2の吸気流れ方向である長手方向(X方向)に沿って直列に配置されている。すなわち、複数(3つ)の吸気ポート3は、X方向から見て、互いに重なるように配置されている。
<Structure of intake port>
The plurality (three)
複数(3つ)の吸気ポート3は、上流側の端部がサージタンク2にサージタンク2の下方側から接続され、下流側の端部がサージタンク2の直上を経由してエンジン本体1に接続されている。複数の吸気ポート3は、X方向から見て、サージタンク2を取り囲むように湾曲している。
The plurality (three)
詳細には、複数(3つ)の吸気ポート3は、サージタンク2のY2方向側にZ2方向側から接続されている。複数の吸気ポート3は、X方向から見て、サージタンク2(1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7)の下方側(Z2方向側)と、サージタンク2のY1方向側と、サージタンク2の上方側(Z1方向側)とを、上流から下流に向けて順に経由するように湾曲している。
Specifically, the plurality (three)
複数(3つ)の吸気ポート3の各々は、ファンネル形状部31を含んでいる。ファンネル形状部31は、サージタンク2に接続される吸気流れ方向の上流側の端部に設けられている。ファンネル形状部31は、サージタンク2から吸気ポート3に向けて吸気の流路断面が徐々に小さくなるような漏斗状に形成されている。ファンネル形状部31は、サージタンク2と吸気ポート3との間において、吸気の流路断面が急激に小さくなることを防止することによって、圧力損失を低減する機能を有している。
Each of the plurality (three)
〈上流ポートの構成〉
図2に示すように、上流ポート4は、吸気流れ方向に沿って湾曲した筒状の曲がり部40と、曲がり部40に吸気流れ方向の上流から接続される真円部41とを含んでいる。真円部41は、流路断面が真円となる円筒形状を有し、直線状に延びている。
<Upstream port configuration>
As shown in FIG. 2, the
上流ポート4(曲がり部40)は、サージタンク2に対して、複数の吸気ポート3の並び方向の一端(X1方向の端部)に接続されている。
The upstream port 4 (bent portion 40) is connected to the
〈1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の構成〉
図1に示すように、曲がり部40の内部からサージタンク2の内部にかけて延びる内表面5は、1つの第1凸状内表面6(特許請求の範囲の「1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの残りの1つ」の一例)を含んでいる。
<Structure of one first convex inner surface and two second convex inner surfaces>
As shown in FIG. 1, the
また、内表面5は、2つの第2凸状内表面7(Y2方向側の第2凸状内表面70が特許請求の範囲の「1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの1つ」の一例、Y1方向側の第2凸状内表面71が「1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの他の1つ」の一例)を含んでいる。
Further, the
また、内表面5は、1つの凹状内表面8を含んでいる。なお、1つの第1凸状内表面6、2つの第2凸状内表面7、および、凹状内表面8は、真円部41と曲がり部40との境界42から吸気流れ方向の下流側に向けて形成されている。
Further, the
また、内表面5は、1つの第1凸状内表面6と、2つの第2凸状内表面7との間の各々に、流路断面において内方に凹状に窪んだ側方凹状内表面8aを含んでいる。
Further, the
第1凸状内表面6は、曲がり部40の曲率半径が大きい側である外側(概ね下方側(Z2方向側))に配置され、吸気流れ方向に沿って延びている。第1凸状内表面6は、流路断面において外方に凸状に膨らんでいる(図3参照)。
The first convex
2つの第2凸状内表面7は、曲がり部40の曲率半径が小さい側である内側(概ね上方側(Z1方向側))で、かつ、流路断面において第1凸状内表面6の両側(Y1方向側およびY2方向側)に隣接して配置され、吸気流れ方向に沿って延びている。2つの第2凸状内表面7は、流路断面において外方に凸状に膨らんでいる(図3参照)。
The two second convex
1つの凹状内表面8は、曲がり部40の曲率半径が小さい側である内側で、かつ、流路断面において2つの第2凸状内表面7に挟まれるように配置されている(図3参照)。1つの凹状内表面8は、流路断面において内方に凹状に窪んでいる。一例ではあるが、1つの凹状内表面8は、X方向において、曲がり部40からサージタンク2の中間近傍までの範囲に設けられている(図2参照)。
One concave
したがって、曲がり部40の内部からサージタンク2の内部にかけて延びる内表面5は、1つの第1凸状内表面6と、2つの第2凸状内表面7と、1つの凹状内表面8とにより、クローバー形状(三角形状)に形成されている。
Therefore, the
詳細には、所定の流路断面において、1つの第1凸状内表面6は、下方側(Z2方向側)に膨らむ円弧形状を有している。また、所定の流路断面において、2つの第2凸状内表面7の一方(以下の第2凸状内表面70)は、Y2方向側に膨らむ円弧形状を有している。また、所定の流路断面において、2つの第2凸状内表面7の他方(以下の第2凸状内表面71)は、Y1方向側に膨らむ円弧形状を有している。なお、2つの第2凸状内表面7は、Y2方向側に膨らむ1つの第2凸状内表面70と、Y1方向側に膨らむ1つの第2凸状内表面71とにより構成されている。
Specifically, in a predetermined flow path cross section, one first convex
1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の各々は、円形状(円弧状)の流路断面を有している。
Each of the one first convex
所定の流路断面において、上流ポート4の下流側およびサージタンク2の内側には、第1凸状内表面6に沿った円形状の経路6a(空間)と、第2凸状内表面70に沿った円形状の経路70a(空間)と、第2凸状内表面71に沿った円形状の経路71a(空間)とによりクローバー形状の吸気の経路が形成されている。
In a predetermined flow path cross section, on the downstream side of the
ここで、各図では、経路6aの中心線をαにより示し、経路70aの中心線をβにより示し、経路71aの中心線をγにより示している。
Here, in each figure, the center line of the
経路6a、経路70aおよび経路71aは、吸気流れ方向の位置によって、互いに重なるように配置される場合と、互いに重なることなく独立して配置される場合とがある。経路6a、経路70aおよび経路71aの互いの重なりが大きくなれば全体の流路断面積が小さくなり、互いの重なりが小さくなれば全体の流路断面積が大きくなる。各径路(経路6a、経路70aおよび経路71a)は、流路断面積が(略)等しい。
The
所定の流路断面において、2つの第2凸状内表面7は、互いに略同じ高さ位置に配置されている。所定の流路断面において、1つの第1凸状内表面6は、2つの第2凸状内表面7よりも下方側に配置されるとともに、1つの凹状内表面8の直下に配置されている。
In a predetermined flow path cross section, the two second convex
ここで、図3に示すように、吸気装置101は、サージタンク2と上流ポート4の曲がり部40との接続箇所の近傍において、吸気流れ方向の下流に向けて、吸気の流路断面積を徐々に拡大するように構成されている。なお、吸気の流路断面積の拡大(真円からの流路断面形状の変化)は、上流ポート4の曲がり部40と真円部41との境界42(または境界42の近傍)から開始される。
Here, as shown in FIG. 3, the
なお、一例ではあるが、吸気の流路断面積は、上記説明した第1凸状内表面6に沿った円形状の経路6a(中心線α)と、第2凸状内表面70に沿った円形状の経路70a(中心線β)と、第2凸状内表面71に沿った円形状の経路71a(中心線γ)とが、吸気流れ方向の下流に向けて、互いに徐々に離間することにより拡大される。
As an example, the cross-sectional area of the intake air passage is along the
また、吸気装置101は、吸気の流路断面積の拡大を、X方向において、最上流の吸気ポート3の近傍まで継続するように構成されている。そして、吸気装置101は、X方向において、最上流の吸気ポート3の近傍よりも下流側では、吸気流れ方向の下流に向けて、吸気の流路断面積を徐々に縮小するように構成されている。
Further, the
なお、一例ではあるが、吸気の流路断面積は、上記説明した第2凸状内表面70に沿った円形状の経路70a(中心線β)に対して、第2凸状内表面71に沿った円形状の経路71a(中心線γ)が、吸気流れ方向の下流に向けて、徐々に近づくことにより縮小される(図4参照)。
As an example, the cross-sectional area of the intake flow path is the second convex
図4に示すように、1つの第1凸状内表面6は、複数(3つ)の吸気ポート3のファンネル形状部31に沿って配置されている。第1凸状内表面6(中心線α)は、サージタンク2内で、X方向に直線状に延びている。
As shown in FIG. 4, one first convex
2つの第2凸状内表面7のうちの一方(Y2方向側の第2凸状内表面70)は、複数の吸気ポート3の入口32に接続される位置に配置されている。第2凸状内表面70は、上方側(Z1方向)から見て、複数の吸気ポート3の入口32と重なる位置に配置されている。すなわち、第2凸状内表面70は、1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の3つのうちで、最も複数の吸気ポート3の入口32の近くに配置されている。第2凸状内表面70(中心線β)は、サージタンク2内で、X方向に直線状に延びている。
One of the two second convex inner surfaces 7 (the second convex
2つの第2凸状内表面のうちの他方(Y1方向側の第2凸状内表面71)は、2つの第2凸状内表面7のうちの一方(Y2方向側の第2凸状内表面70)および第1凸状内表面6よりも、複数の吸気ポート3の入口32から離間して配置されている。第2凸状内表面71(中心線γ)は、上方側(Z1方向側)から見て、サージタンク2内で、下流側がよりY2方向側に位置するように、X方向に対して僅かに傾斜した方向に直線状に延びている。
The other of the two second convex inner surfaces (the second convex
このため、複数の吸気ポート3の並び方向(X方向)に直交する方向において、第2凸状内表面71は、サージタンク2内で下流に向かうにつれて、最下流の吸気ポート3の入口32(Y2方向側)に徐々に近づくように構成されている。
Therefore, in the direction orthogonal to the arrangement direction (X direction) of the plurality of
また、複数の吸気ポート3の並び方向(X方向)に直交する方向において、最下流の吸気ポート3が位置する流路断面における第2凸状内表面71は、最上流の吸気ポート3が位置する流路断面における第2凸状内表面71よりも、吸気ポート3の入口32の近くに配置されている。
Further, in the direction orthogonal to the arrangement direction (X direction) of the plurality of
〈サージタンクから吸気ポートへの吸気の流入について〉
図4を参照して、サージタンク2(経路6a、経路70aおよび経路71aの各々)から、複数(3つ)の吸気ポート3への吸気の流入について説明する。
<About the inflow of intake air from the surge tank to the intake port>
With reference to FIG. 4, the inflow of intake air from the surge tank 2 (each of the
まず、第2凸状内表面70に沿った円形状の経路70aから、最上流の吸気ポート3への吸気の流入について説明する。
First, the inflow of intake air from the
上記の通り、第2凸状内表面70が複数の吸気ポート3の入口32に接続される位置に配置されていることから、経路70aからの吸気は、上方側(Z1方向側)から見て、吸気ポート3の入口32の上流側(X1方向側)から、直接吸気ポート3の入口32に流入する。具体的には、経路70aからの吸気は、範囲R1から、吸気ポート3の入口32に流入する。したがって、吸気ポート3の入口32の上流側(X1方向側)(範囲R1)は、経路70aからの吸気により支配(占有)され、他の経路6aおよび経路71aから吸気が流入しにくくなる(略流入しなくなる)。また、下流側の他の2つの吸気ポート3に対しても同様に、経路70aから吸気が流入する。
As described above, since the second convex
次に、第1凸状内表面6に沿った円形状の経路6aから、最上流の吸気ポート3への吸気の流入について説明する。
Next, the inflow of intake air from the
上記の通り、第1凸状内表面6が第2凸状内表面71よりも吸気ポート3の入口32の近くに配置されていることから、経路6aからの吸気は、既に支配されている範囲R1を避けて、範囲R1の下流側に隣接して位置する範囲R2から、吸気ポート3の入口32に流入する。すなわち、経路6aからの吸気は、上方側(Z1方向側)から見て、吸気ポート3の入口32のY1方向側から、吸気ポート3の入口32に流入する。したがって、吸気ポート3の入口32のY1方向側(範囲R2)は、経路6aからの吸気が支配的になる(経路6aからの吸気により占有される)。また、下流側の他の2つの吸気ポート3に対しても同様に、経路6aから吸気が流入する。
As described above, since the first convex
次に、第2凸状内表面71に沿った円形状の経路71aから、最上流の吸気ポート3への吸気の流入について説明する。
Next, the inflow of intake air from the
上記の通り、第2凸状内表面71が吸気ポート3の入口32から最も離間して配置されていることから、経路71aからの吸気は、既に支配されている範囲R1および範囲R2を避けて、範囲R2の下流側に隣接して位置する範囲R3から、吸気ポート3の入口32に流入する。すなわち、経路71aからの吸気は、上方側(Z1方向側)から見て、吸気ポート3の入口32のY1方向側を迂回するようにして、吸気ポート3の入口32の下流側(X2方向側)から、吸気ポート3の入口32に流入する。また、下流側の他の2つの吸気ポート3に対しても同様に、経路71aから吸気が流入する。
As described above, since the second convex
以上のように、吸気装置101は、第1凸状内表面6の内側の吸気の経路6aと、第2凸状内表面7(70および71)の内側の吸気の経路70aおよび71aとの3つの吸気の経路により、吸気ポート3の入口32に異なる方向から吸気を流入させることが可能に構成されている。このため、吸気装置101は、吸気ポート3の入口32に対して比較的大きな範囲から吸気を流入させることが可能に構成されている。したがって、吸気装置101は、吸気の圧力損失を効果的に低減することが可能である。この点については、本願発明者が行ったシミュレーションにより確認済みである。
As described above, the
(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the first embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、上流ポート4の曲がり部40の内部からサージタンク2の内部にかけて延びる内表面5を、上記のように構成することによって、吸気装置101の内部を、第1凸状内表面6の内側の吸気の経路6aと、2つの第2凸状内表面7の各々の内側の吸気の経路70a、71aと、の複数(3つ)の経路に分けることができる。このため、サージタンク2の内部において、複数の経路に沿って複数の吸気の流れ(層流)を発生させることができる。この場合、上記のように、曲がり部40およびサージタンク2の内部が3つの経路に分けられるので、吸気ポート3の入口32から各径路(各層流)までの距離を互いに異ならせることが可能になり、各径路から吸気ポート3の入口32への吸気の流入のしやすさを変えることができる。たとえば、吸気ポート3の入口32に近い経路であれば、吸気ポート3の入口32の上流側(上流ポート4側)から直接流入する。このため、吸気ポート3の入口32の上流側は、吸気ポート3の入口32に近い経路により占有(支配)される。この場合、吸気ポート3の入口32から遠い経路であれば、既に占有されている吸気ポート3の入口32を避けて(迂回して)、吸気ポート3の入口32の下流側から流入する。なお、他(すべて)の吸気ポート3についても同様に吸気を流入させることが可能である。このように、吸気装置101は、3つに分かれた経路から吸気ポート3の入口32に互いに異なる方向から吸気を流入させることができる。すなわち、吸気ポート3の入口32に対して比較的大きな範囲から吸気を流入させることができる。その結果、効果的に吸気を吸気ポート3に流入させることができる。また、凹状内表面8を設けることによって、曲がり部40における吸気の剥離を抑制することができるとともに、効果的に3つの経路に吸気を流して、上記の複数の経路に沿った複数の吸気の流れ(層流)を効果的に発生させることができる。以上により、各吸気ポート3に対して効果的に吸気を流入させることができる。このため、従来のようなサージタンクの内表面の内側に吸気の経路が1つのみ設けられる一般的な吸気装置と比較して、吸気の圧力損失を効果的に低減することができる。
In the first embodiment, the
第1実施形態では、上記のように、上流ポート4は、サージタンク2に対して、複数の吸気ポート3の並び方向の一端に接続され、「1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の3つのうちの1つ」は、複数の吸気ポート3の入口32に接続される位置に配置され、「1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の3つのうちの他の1つ」は、1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の中で最も複数の吸気ポート3の入口32から離間して配置されている。これによって、複数の経路(第1凸状内表面6の内側の吸気の経路6a、および、2つの第2凸状内表面7の各々の内側の吸気の経路70a、71a)すべての、吸気ポート3の入口32からの距離を互いに異ならせることができるので、吸気ポート3の入口32に対してより大きな範囲から吸気を流入させることができる。その結果、吸気の圧力損失をより効果的に低減することができる。
In the first embodiment, as described above, the
第1実施形態では、上記のように、複数の吸気ポート3の各々は、サージタンク2に接続される端部に設けられるファンネル形状部31を含み、「1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の3つのうちの残りの1つ」は、複数の吸気ポート3のファンネル形状部31に沿って配置されている。これによって、「1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の3つのうちの残りの1つ」の経路6aがファンネル形状部31に沿って配置されるので、ファンネル形状部31に沿って、滑らかに吸気を吸気ポート3に供給することができる。
In the first embodiment, as described above, each of the plurality of
第1実施形態では、上記のように、複数の吸気ポート3の並び方向に直交する方向において、「1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の3つのうちの他の1つ」(経路71a)は、サージタンク2内で下流に向かうにつれて、最下流の吸気ポート3の入口32に徐々に近づくように構成されている。これによって、上流側の吸気ポート3への吸気の供給に合わせて、サージタンク2内の下流側の流路断面積を徐々に縮小することができるので、吸気の圧力損失をより一層効果的に低減することができる。
In the first embodiment, as described above, in the direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of
第1実施形態では、上記のように、複数の吸気ポート3の並び方向に直交する方向において、「最下流の吸気ポート3が位置する流路断面における1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の3つのうちの他の1つ」は、「最上流の吸気ポート3が位置する流路断面における1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の3つのうちの他の1つ」よりも、吸気ポート3の入口32の近くに配置されている。これによって、下流側の吸気ポート3の入口32に近づくように、上記他の1つの経路71aを傾けることができるので、効果的に下流側の吸気ポート3に吸気を供給することができる。
In the first embodiment, as described above, in the direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of
第1実施形態では、上記のように、サージタンク2と曲がり部40との接続箇所の近傍において、吸気流れ方向の下流に向けて、吸気の流路断面積を徐々に拡大するように構成されている。これによって、サージタンク2と曲がり部40との接続箇所における流路断面積の急拡大による吸気の圧力損失を効果的に低減することができる。
In the first embodiment, as described above, in the vicinity of the connection point between the
第1実施形態では、上記のように、第1凸状内表面6は、複数の吸気ポート3のファンネル形状部31に沿って配置され、2つの第2凸状内表面7のうちの一方(第2凸状内表面70)は、複数の吸気ポート3の入口32に接続される位置に配置され、2つの第2凸状内表面7のうちの他方(第2凸状内表面71)は、2つの第2凸状内表面7のうちの一方および第1凸状内表面6よりも、複数の吸気ポート3の入口32から離間して配置されている。これによって、少なくとも、1つの第1凸状内表面6および1つの第2凸状内表面71を取り囲むように吸気ポート3を配置することが可能になるので、吸気ポート3を比較的長くする必要がある機種において、吸気ポート3の長さを確保することができる。
In the first embodiment, as described above, the first convex
第1実施形態では、上記のように、1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の各々は、円形状(円弧状)の流路断面を有している。これによって、1つの第1凸状内表面6および2つの第2凸状内表面7の各々を角を有する流路断面とした場合と比較して、吸気の圧力損失をより効果的に低減することができる。
In the first embodiment, as described above, each of the one first convex
[第2実施形態]
図5〜図8を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態は、第2凸状内表面7に複数の吸気ポート3を接続した上記第1実施形態とは異なり、第1凸状内表面206に複数の吸気ポート3を接続する例について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、同じ符号を付して図示する。
[Second Embodiment]
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 8. This second embodiment is different from the first embodiment in which a plurality of
図5および図6に示すように、第2実施形態による吸気装置201は、1つのサージタンク202と、サージタンク202に吸気流れ方向の下流から接続される複数の吸気ポート3と、サージタンク202に吸気流れ方向の上流から接続される1つの上流ポート4とを備えている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
図7に示すように、吸気装置201の曲がり部40の内部からサージタンク202の内部にかけて延びる内表面205は、1つの第1凸状内表面206(特許請求の範囲の「1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの1つ」の一例)を含んでいる。
As shown in FIG. 7, the
また、内表面205は、2つの第2凸状内表面207(Y1方向側の第2凸状内表面270が特許請求の範囲の「1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの他の1つ」の一例、Y2方向側の第2凸状内表面271が「1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面の3つのうちの残りの1つ」の一例)を含んでいる。
Further, the
また、内表面205は、1つの凹状内表面8を含んでいる。
Further, the
2つの第2凸状内表面207は、Y2方向側に膨らむ1つの第2凸状内表面270と、Y1方向側に膨らむ1つの第2凸状内表面271とにより構成されている。
The two second convex
図8に示すように、1つの第1凸状内表面206は、複数(3つ)の吸気ポート3の入口32に接続される位置に配置されている。複数の吸気ポート3の入口32は、1つの第1凸状内表面206の側方(Y1方向側)から第1凸状内表面206に接続されている。第1凸状内表面206(中心線α)は、サージタンク202内で、X方向に直線状に延びている。
As shown in FIG. 8, one first convex
2つの第2凸状内表面207のうちの一方(Y1方向側の第2凸状内表面271)は、複数の吸気ポート3のファンネル形状部31に沿って配置されている。第2凸状内表面271(中心線γ)は、サージタンク202内で、X方向に直線状に延びている。
One of the two second convex inner surfaces 207 (the second convex
2つの第2凸状内表面207のうちの他方(Y2方向側の第2凸状内表面270)は、第1凸状内表面206および2つの第2凸状内表面207のうちの一方(第2凸状内表面271)よりも、複数の吸気ポート3の入口32から離間して配置されている。第2凸状内表面270(中心線β)は、上方側(Z1方向側)から見て、サージタンク202内で、下流側がよりY1方向側に位置するように、X方向に対して僅かに傾斜した方向に直線状に延びている。
The other of the two second convex inner surfaces 207 (the second convex
このため、複数の吸気ポート3の並び方向(X方向)に直交する方向において、2つの第2凸状内表面207のうちの他方(Y2方向側の第2凸状内表面270)は、サージタンク202内で下流に向かうにつれて、最下流の吸気ポート3の入口32(Y1方向側)に徐々に近づくように構成されている。
Therefore, in the direction orthogonal to the arrangement direction (X direction) of the plurality of
また、複数の吸気ポート3の並び方向(X方向)に直交する方向において、最下流の吸気ポート3が位置する流路断面における第2凸状内表面270は、最上流の吸気ポート3が位置する流路断面における第2凸状内表面270よりも、吸気ポート3の入口32の近くに配置されている。
Further, in the direction orthogonal to the arrangement direction (X direction) of the plurality of
〈サージタンクから吸気ポートへの吸気の流入について〉
図8を参照して、サージタンク202(経路206a、経路270aおよび経路271aの各々)から、複数(3つ)の吸気ポート3への吸気の流入について説明する。
<About the inflow of intake air from the surge tank to the intake port>
With reference to FIG. 8, the inflow of intake air from the surge tank 202 (each of the
まず、第1凸状内表面206に沿った円形状の経路206aから、最上流の吸気ポート3への吸気の流入について説明する。
First, the inflow of intake air from the
上記の通り、第1凸状内表面206が複数の吸気ポート3の入口32に接続される位置に配置されていることから、経路206aからの吸気は、上方側(Z1方向側)から見て、吸気ポート3の入口32の上流側(X1方向側)から、直接吸気ポート3の入口32に流入する。具体的には、経路206aからの吸気は、範囲R10から、吸気ポート3の入口32に流入する。また、下流側の他の2つの吸気ポート3に対しても同様に、経路206aから吸気が流入する。
As described above, since the first convex
次に、第2凸状内表面271に沿った円形状の経路271aから、最上流の吸気ポート3への吸気の流入について説明する。
Next, the inflow of intake air from the
上記の通り、第2凸状内表面271が第2凸状内表面270よりも吸気ポート3の入口32の近くに配置されていることから、経路271aからの吸気は、既に支配(占有)されている範囲R10を避けて、範囲R10の下流側に隣接して位置する範囲R20から、吸気ポート3の入口32に流入する。すなわち、経路271aからの吸気は、上方側(Z1方向側)から見て、吸気ポート3の入口32のY1方向側から、吸気ポート3の入口32に流入する。したがって、吸気ポート3の入口32のY1方向側(範囲R20)は、経路271aからの吸気により支配(占有)される。また、下流側の他の2つの吸気ポート3に対しても同様に、経路271aから吸気が流入する。
As described above, since the second convex
次に、第2凸状内表面270に沿った円形状の経路270aから、最上流の吸気ポート3への吸気の流入について説明する。
Next, the inflow of intake air from the
上記の通り、第2凸状内表面270が吸気ポート3の入口32から最も離間して配置されていることから、経路270aからの吸気は、既に支配されている範囲R10および範囲R20を避けて、範囲R20の下流側に隣接して位置する範囲R30から、吸気ポート3の入口32に流入する。すなわち、経路270aからの吸気は、上方側(Z1方向側)から見て、吸気ポート3の入口32のY2方向側を迂回するようにして、吸気ポート3の入口32の下流側(X2方向側)から、吸気ポート3の入口32に流入する。また、下流側の他の2つの吸気ポート3に対しても同様に、経路270aから吸気が流入する。
As described above, since the second convex
以上のように、吸気装置201は、第1凸状内表面206の内側の吸気の経路206aと、2つの第2凸状内表面207(270および271)の内側の吸気の経路270aおよび271aとの3つの吸気の経路により、吸気ポート3の入口32に異なる方向から吸気を流入させることが可能に構成されている。このため、吸気装置201は、吸気ポート3の入口32に対して比較的大きな範囲から吸気を流入させることが可能に構成されている。したがって、吸気装置201は、吸気の圧力損失を効果的に低減することが可能である。この点については、本願発明者が行ったシミュレーションにより確認済みである。
As described above, the
第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the second embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態では、上流ポート4の曲がり部40の内部からサージタンク202の内部にかけて延びる内表面205を、上記のように構成することによって、上記第1実施形態と同様に、従来のようなサージタンクの内表面の内側に吸気の経路が1つのみ設けられる一般的な吸気装置と比較して、吸気の圧力損失を効果的に低減することができる。
In the second embodiment, the
第2実施形態では、上記のように、第1凸状内表面206は、複数の吸気ポート3の入口32に接続される位置に配置され、2つの第2凸状内表面207のうちの一方(第2凸状内表面271)は、複数の吸気ポート3のファンネル形状部31に沿って配置され、2つの第2凸状内表面207のうちの他方(第2凸状内表面270)は、2つの第2凸状内表面207のうちの一方および第1凸状内表面206よりも、複数の吸気ポート3の入口32から離間して配置されている。これによって、曲がり部40の内側に配置される2つの第2凸状内表面207からずれて曲がり部40の外側に配置される第1凸状内表面206に、側方から吸気ポート3を接続することが可能になるので、吸気装置201の高さ方向(2つの第2凸状内表面207と第1凸状内表面206との並び方向(Z方向))の大きさを抑制することができる。
In the second embodiment, as described above, the first convex
第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 Other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
(Modification example)
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
たとえば、上記第1および第2実施形態では、図3および図7に示すように、内表面5および205が側方凹状内表面8aを含む例を示したが、例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図9に示す第1実施形態の第1変形例のように、内表面305が側方凹状内表面8aを含むことなく、内表面305が第1凸状内表面6と、第2凸状内表面7とを接続する平坦面8bを含んでいてもよい。
For example, in the first and second embodiments, as shown in FIGS. 3 and 7, an example is shown in which the
また、上記第1および第2実施形態では、内表面が円形状(円弧状)の第1凸状内表面および第2凸状内表面を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図10に示す第1実施形態の第2変形例のように、内表面405が丸みを帯びた矩形状(楕円状などの他の形状でもよい)の第1凸状内表面406および第2凸状内表面407を含んでいてもよい。
Further, in the first and second embodiments, an example is shown in which the inner surface includes a first convex inner surface and a second convex inner surface having a circular shape (arc shape), but the present invention is limited to this. do not have. In the present invention, as in the second modification of the first embodiment shown in FIG. 10, the first convex
また、上記第1および第2実施形態では、内表面が互いに同一形状の第1凸状内表面および第2凸状内表面を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図11に示す第1実施形態の第3変形例のように、内表面505が互いに異なる形状の第1凸状内表面6および第2凸状内表面507を含んでいてもよい。第1凸状内表面6を円形状(円弧状)により形成し、第2凸状内表面507を丸みを帯びた矩形状により形成する。この場合、第1凸状内表面6の内側の経路の流路断面積は、第2凸状内表面507の内側の経路の流路断面積よりも、小さくなる。なお、図示しないが、反対に第1凸状内表面を丸みを帯びた矩形状により形成し、第2凸状内表面を円形状(円弧状)により形成してもよい。
Further, in the first and second embodiments, an example is shown in which the inner surfaces include a first convex inner surface and a second convex inner surface having the same shape as each other, but the present invention is not limited to this. In the present invention, as in the third modification of the first embodiment shown in FIG. 11, the
また、上記第1および第2実施形態では、第1凸状内表面の内側の経路と、第2凸状内表面の内側の経路との流路断面積とを等しくした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図12に示す第1実施形態の第4変形例のように、第1凸状内表面606の内側の経路606aの流路断面積を、第2凸状内表面7の内側の経路7aの流路断面積よりも大きくするなどにより、流路断面積を互いに異ならせてもよい。
Further, in the first and second embodiments, an example in which the inner path of the first convex inner surface and the inner path of the second convex inner surface are equalized has been shown. The present invention is not limited to this. In the present invention, as in the fourth modification of the first embodiment shown in FIG. 12, the flow path cross-sectional area of the
また、上記第1および第2実施形態では、内表面が、円形状(円弧状)の第1凸状内表面を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図13に示す第1実施形態の第5変形例のように、内表面705が、長円状(楕円状でもよい)の第1凸状内表面706を含んでいてもよい。この場合、第1凸状内表面706の長手方向は、2つの第2凸状内表面7の並び方向(Y方向)である。また、この場合、第1凸状内表面706の内側の経路の流路断面積は、第2凸状内表面7の内側の経路の流路断面積よりも、大きくなる。
Further, in the first and second embodiments, an example is shown in which the inner surface includes the first convex inner surface having a circular shape (arc shape), but the present invention is not limited to this. In the present invention, the
また、上記第1および第2実施形態では、3つの吸気ポートを備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、2つまたは4つ以上の吸気ポートを備えていてもよい。 Further, in the first and second embodiments, an example including three intake ports has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, two or four or more intake ports may be provided.
また、3つの内表面(1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面)の複数の吸気ポートの入口に対する配置は上記第1および第2実施形態に示した構成に限られない。本発明では、3つの内表面(1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面)のいずれをも、複数の吸気ポートの入口に接続される位置に配置してもよい。また、3つの内表面(1つの第1凸状内表面および2つの第2凸状内表面)のいずれをも、最も複数の吸気ポートの入口から離間して配置してもよい。また、吸気ポートの接続方向もいかなる方向であってもよい。 Further, the arrangement of the three inner surfaces (one first convex inner surface and two second convex inner surfaces) with respect to the inlets of the plurality of intake ports is limited to the configurations shown in the first and second embodiments. do not have. In the present invention, any of the three inner surfaces (one first convex inner surface and two second convex inner surfaces) may be arranged at positions connected to the inlets of the plurality of intake ports. Further, any of the three inner surfaces (one first convex inner surface and two second convex inner surfaces) may be arranged apart from the inlets of the most plurality of intake ports. Further, the connection direction of the intake port may be any direction.
2、202 サージタンク
3 吸気ポート
4 上流ポート
5、205、305、405、505、705 内表面
6、206、406、606、706 第1凸状内表面
7、207、407、507 第2凸状内表面
8 凹状内表面
31 ファンネル形状部
32 (吸気ポートの)入口
40 曲がり部
100 エンジン(内燃機関)
101、201
2,202
101, 201
Claims (6)
前記サージタンクの吸気流れ方向である長手方向に沿って直列に配置されるとともに、前記サージタンクに接続される複数の吸気ポートと、
吸気流れ方向に沿って湾曲した筒状の曲がり部を含み、前記サージタンクの上流に接続される上流ポートと、を備え、
前記曲がり部の内部から前記サージタンクの内部にかけて延びる内表面は、
前記曲がり部の曲率半径が大きい側である外側に配置され、吸気流れ方向に沿って延びるとともに、流路断面において外方に凸状に膨らむ1つの第1凸状内表面と、
前記曲がり部の曲率半径が小さい側である内側で、かつ、流路断面において前記第1凸状内表面の両側に隣接して配置され、吸気流れ方向に沿って延びるとともに、流路断面において外方に凸状に膨らむ2つの第2凸状内表面と、
前記曲がり部の曲率半径が小さい側である前記内側で、かつ、流路断面において前記2つの第2凸状内表面に挟まれるように配置され、流路断面において内方に凹状に窪む1つの凹状内表面と、を含む、吸気装置。 With a surge tank
A plurality of intake ports arranged in series along the longitudinal direction, which is the intake flow direction of the surge tank, and connected to the surge tank.
It includes an upstream port that includes a tubular bend that curves along the intake flow direction and is connected upstream of the surge tank.
The inner surface extending from the inside of the bent portion to the inside of the surge tank is
One first convex inner surface that is arranged on the outside where the radius of curvature of the bent portion is large, extends along the intake flow direction, and bulges outward in the cross section of the flow path.
It is arranged inside the bent portion on the side where the radius of curvature is small and adjacent to both sides of the first convex inner surface in the cross section of the flow path, extends along the intake flow direction, and is outside in the cross section of the flow path. Two second convex inner surfaces that bulge in the direction,
It is arranged inside the bent portion on the side where the radius of curvature is small and is sandwiched between the two second convex inner surfaces in the cross section of the flow path, and is recessed inward in the cross section of the flow path. Intake device, including one concave inner surface.
前記1つの第1凸状内表面および前記2つの第2凸状内表面の3つのうちの1つは、前記複数の吸気ポートの入口に接続される位置に配置され、
前記1つの第1凸状内表面および前記2つの第2凸状内表面の3つのうちの他の1つは、前記1つの第1凸状内表面および前記2つの第2凸状内表面の中で最も前記複数の吸気ポートの入口から離間して配置されている、請求項1に記載の吸気装置。 The upstream port is connected to the surge tank at one end in the arrangement direction of the plurality of intake ports.
One of the three of the one first convex inner surface and the two second convex inner surfaces is arranged at a position connected to the inlets of the plurality of intake ports.
The other one of the three of the one first convex inner surface and the two second convex inner surfaces is the one first convex inner surface and the two second convex inner surfaces. The intake device according to claim 1, wherein the intake device is arranged so as to be separated from the inlets of the plurality of intake ports.
前記1つの第1凸状内表面および前記2つの第2凸状内表面の3つのうちの残りの1つは、前記複数の吸気ポートの前記ファンネル形状部に沿って配置されている、請求項2に記載の吸気装置。 Each of the plurality of intake ports includes a funnel-shaped portion provided at an end connected to the surge tank.
Claim that the remaining one of the three of the one first convex inner surface and the two second convex inner surfaces is arranged along the funnel-shaped portion of the plurality of intake ports. 2. The intake device according to 2.
Any of claims 1 to 5, which is configured to gradually increase the cross-sectional area of the intake air passage toward the downstream side in the intake air flow direction in the vicinity of the connection point between the surge tank and the bent portion. The intake device according to item 1.
Priority Applications (1)
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JP2020007329A JP2021113544A (en) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | Intake device of internal combustion engine |
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JP2020007329A Pending JP2021113544A (en) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | Intake device of internal combustion engine |
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- 2020-01-21 JP JP2020007329A patent/JP2021113544A/en active Pending
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