JP2501023B2 - Ｖ型エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶ型エンジンの吸気装置
に関し、より詳しくは吸気系にサ−ジタンクを備えたも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、共鳴等の吸気の動的効果を利用し
て充填効率を高めることが注目されている。このような
吸気装置においては、各気筒毎に個々独立して接続され
る独立吸気管の上流端にサ−ジタンクを接続して、吸気
通路に吸気拡大室を形成すると共に上記独立吸気管の管
長を長く設定するのが一般的である（米国特許２、８４
５、９１２号明細書）。このため、この種の吸気装置に
関しては、吸気の通路抵抗を増大させることなく、装置
の大型化を極力抑えるレイアウトが重要な要請事項のひ
とつに挙げられている。

【０００３】一の気筒群（一のバンク）と他の気筒群
（他のバンク）とをＶ型に配置したいわゆるＶ型エンジ
ンにおいて、このＶ型エンジンをエンジンル−ム内に縦
置き、つまりエンジンの出力軸を車体前後方向に向けて
配置する場合には、一のバンクと他のバンクとで挟まれ
たＶバンク空間の上方にサ−ジタンクを配置する手法が
採られる。一方、出力軸を車幅方向に向けてＶ型エンジ
ンを配置する、いわゆる横置きとする場合には、上記米
国特許２、８４５、９１２号明細書に見られるように、
後方側バンクの上方にサ−ジタンクを配置するようにし
て、サ−ジタンクの高さ位置をボンネットラインとの関
係で近く抑えることのできる手法が採られる。勿論、こ
のようなレイアウトとすることにより、吸気管の曲り度
合いを小さくすることができるという利点をも有するも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来周知の
ものでは、上記米国特許２、８４５、９１２号明細書に
も見られるように、各気筒に連なる独立吸気通路が一つ
の吸気拡大室に連通する構成とされているため、点火時
期が隣り合う気筒間、つまり、吸気工程がオ−バ−ラッ
プする気筒間での吸気干渉によって吸気の動的効果が弱
められるという問題がある。

【０００５】この問題に関して、点火時期の隣り合わな
い気筒群同士を、夫々、独立した吸気拡大室に連通させ
ることが効果的である。そして、この手法を、前述の後
方側バンクの上方にサ−ジタンクをレイアウトするとい
う吸気装置に適用する場合には、独立吸気管の関係上、
サ−ジタンクを上下に２室に仕切って、サ−ジタンクの
内部に、上吸気拡大室と下吸気拡大室とを形成するよう
にすれば、個々独立したサ−ジタンクを２つ用意する必
要がなく、装置の小型化が図れるという利点がある。

【０００６】しかしながら、このようにサ−ジタンクの
内部に、上下に、上吸気拡大室と下吸気拡大室とを形成
するようにした場合には、サ−ジタンクの高さ寸法が増
大することとなって、ボンネットラインとの関係からは
不利な構成となる。

【０００７】また、前記米国特許２、８４５、９１２号
明細書に記載のものでは、一方のバンクの上方にサ−ジ
タンクを配設して、サ−ジタンクの上面から上記一方の
バンク用の独立吸気通路を延出させ、サ−ジタンクの下
部付近から他のバンク用の独立吸気通路を延出させたも
のとなっている。そして、上記一方のバンク用の独立吸
気通路は、全体として上に凸となるように円弧状とさ
れ、他方バンク用の独立吸気通路はほぼ直線的とされて
いる。このため、上記一方のバンク用の独立吸気通路が
サ−ジタンク上面から伸びているのに加えて、サ−ジタ
ンク付近では上方に凸となるように湾曲しており、また
他方バンク用の独立吸気通路がサ−ジタンクとこの下に
ある一方バンクとの間を少なからず通るように配設され
るため、サ−ジタンクと一方側バンクとの上下間隔もあ
る程度大きく確保する必要があり、エンジン全体として
かなり高いものとなってしまう。

【０００８】そこで、本発明の目的は、一方のバンクの
上方に配設したサ−ジタンクの内部に、上下に、上吸気
拡大室と下吸気拡大室とを形成するようにしたときに、
エンジンの高さ寸法を極力小さなものとするようにした
Ｖ型エンジンの吸気装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にあっては次のような構成としてある。すな
わち、左右バンクに形成された吸気ポ−トがそれぞれＶ
バンク空間に開口されたＶ型エンジンにおいて、各バン
クにおける気筒群の点火順序が、それぞれ隣り合わない
ように設定され、一方のバンクの上方に、仕切壁によっ
て上下に上吸気拡大室と下吸気拡大室とに仕切られサ−
ジタンクが配設され、前記上吸気拡大室と一方のバンク
の吸気ポ−トとが第１独立吸気通路によって個々独立し
て接続されると共に、前記下吸気拡大室と他方のバンク
の吸気ポ−トとが第２独立吸気通路によって個々独立し
て接続され、前記各独立吸気通路はそれぞれ、前記サ−
ジタンクのＶバンク空間側の側面からＶバンク空間側へ
向けて伸びるようにかつ該サ−ジタンク付近においてク
ランク軸方向に並列となるように配設され、前記第１独
立吸気通路の前記上吸気拡大室への開口部となる上吸気
出口ポ−トと前記第２独立吸気通路の前記下吸気拡大室
への開口部となる下吸気出口ポ−トとがクランク軸方向
に互い違いに配列され、該上吸気出口ポ−トと下吸気出
口ポ−トとは互いにその一部が他の吸気出口ポ−トの間
に位置するように配置され、前記仕切壁が、上下の各吸
気出口ポ−トの開口端周縁に沿って湾曲する波板形状と
され、前記サ−ジタンクが、前記上吸気拡大室と下吸気
拡大室とを連通する連通路を有し、前記連通路に開閉弁
が配設されている、ような構成としてある。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２において、１はエンジン本体で、このエンジ
ン本体１は自動車の車体前部に設けられたエンジンル−
ムＲ内に、その出力軸が車幅方向に伸びるように搭載さ
れている。換言すれば、エンジン本体１は、いわゆる横
置きとされている。そして、エンジン本体１は、ここで
は、６気筒Ｖ型エンジンとされ、前方側バンク２と後方
側バンク３とを構成する各気筒群は、夫々、点火時期の
隣り合わない気筒群で構成されて、これら各気筒４に
は、ピストン５によって形成される燃焼室６に臨ませて
点火プラグ（図示省略）が配設されている。

【００１１】上記燃焼室６には、吸気弁７によって開閉
される吸気ポ−ト８が開口され、この吸気ポ−ト８の入
口８ａは各バンク２（３）共に、バンク２と３とで挟ま
れたＶバンク空間Ａに向けて開口されている。そして各
吸気ポ−ト８に連通する独立吸気通路９は個々独立した
独立吸気管１０によって形成され、これら独立吸気通路
１０は後方側バンク３の上方に配置されたサ−ジタンク
１１に接続されている。

【００１２】サ−ジタンク１１は、後に詳しく説明する
ように、その内部が仕切壁１２によって、上下に上吸気
拡大室１３と下吸気拡大室１４とに仕切られており、上
吸気拡大室１３は後方側バンク３用とされて、この上吸
気拡大室１３と後方側バンク３とを接続する後方側バン
ク用独立吸気管１０ａは、吸気ポ−ト８より後方側バン
ク３から遠のく方向、つまり斜前方に延びた後略１８０
度反転し、ボンネットラインＢに沿って後方に延びる形
状とされて、最終的にサ−ジタンク１１のうちＶバンク
空間Ａ側の側面に連なっている。一方、上記下吸気拡大
室１４は前方側バンク２用とされて、この下吸気拡大室
１４と前方側バンク２とを接続する前方側バンク用独立
吸気通路１０ｂは、吸気ポ−ト８より前方側バンク２か
ら遠のく方向、つまり斜後方に延びたのち、そのまま、
大きな曲がりで斜下方に向けて延びる形状とされて、最
終的にサ−ジタンク１１のＶバンク空間Ａ側の側面に連
なっている。そして、各独立吸気管１０（１０ａ、１０
ｂ）は、サ−ジタンク１１付近において、クランク軸方
向に互いに並列とされている。

【００１３】また、両独立吸気管１０（１０ａ、１０
ｂ）は共に、その独立吸気通路９の上流端における通路
断面、すなわち、図１に示すように、各吸気拡大室１
３、１４の吸気出口ポ−ト１５、１６の形状が楕円とさ
れ、その長軸ｌは上下に延びるようにされている。そし
て、独立吸気通路９の中間部から下流端に至る通路の断
面は、第４図に示すように、真円形状とされ、この中間
部から上記吸気出口ポ−ト１５、１６までの間は、吸気
出口ポ−ト１５、１６から下流に向かうに従って楕円か
ら徐々に真円に近づく形状とされている。

【００１４】上記サ−ジタンク１１の上吸気拡大室１３
に開口する上吸気出口ポ−ト１５と、下吸気拡大室１４
の開口する下吸気出口ポ−ト１６とは、図１に示すよう
に、互いに並列に配列されている。そして、これら吸気
出口ポ−ト１５、１６はクランク軸方向に互い違いに配
列されて、互いにその一部が他の吸気出口ポ−ト１５
（１６）の間に位置するようにされている。このような
吸気出口ポ−ト１５、１６の配置に対応して、上記仕切
壁１２は、各吸気出口ポ−ト１５、１６の周縁に接する
状態の波板状とされている。

【００１５】サ−ジタンク１１には、また、仕切壁１２
の一端部に、上下の吸気拡大室１３、１４を連通する短
い連通路としての連通孔１７が形成され、この連通孔１
７には開閉弁１８が設けられている。開閉弁１８はエン
ジン高回転域で開とされて、この結果、連通孔１７によ
りエンジン高回転域おける共鳴同調条件が形成される。
また、上下の吸気拡大室１３、１４を連通させるものと
して、上記連通孔１７の他に、図３にも示すように、長
い連通路１９がサ−ジタンク１１の前部に設けられ、こ
の連通路１９によって、エンジン低回転域における共鳴
同調条件を形成するようにされている。

【００１６】尚、図１中、符号２０は二連吸気管で、そ
の上流端にはスロットルボデイが接続されるようになっ
ている。また、図２中、符号２１は燃料噴射弁である。

【００１７】以上のように、サ−ジタンク１１の内部に
上下に上吸気拡大室１３と下吸気拡大室１４とが形成さ
れ、これら各吸気拡大室１３、１４は、夫々、点火時期
の隣り合わない気筒群に連通されるているため、吸気干
渉によって吸気の動的効果が弱められることを防止する
ことができる。

【００１８】前述の説明から既に明らかなように、各独
立吸気通路１０（１０ａ、１０ｂ）は、サ−ジタンク１
１のＶバンク空間Ａ側の側面からＶバンク空間Ａ側へ向
けて伸びており、また各独立吸気通路１０のサ−ジタン
ク１１付近はクランク軸方向に互いに並列に配置されて
格好となるので、エンジン全体としての高さが低くな
る。

【００１９】また、サ−ジタンク１１内に上下の吸気拡
大室１３、１４を形成したことに伴なう、サ−ジタンク
１１の高さ寸法の増大は、上吸気出口ポ−ト１４と下吸
気出口ポ−ト１６とを、互いに、その一部が他の吸気出
口ポ−トの間に入り込むように配置されているため、少
なくとも、この入り込んだ分だけ小さく抑えることがで
きる。

【００２０】加えて、本実施例においては、各吸気出口
ポ−ト１５、１６の形状が楕円状とされているため、そ
の実断面が大きなものとされて通路抵抗の低減が図られ
ることとなるが、その長軸ｌの延びる方向を上下とした
ことに伴うサ−ジタンク１１の高さ寸法の増大が上記上
下の吸気出口ポ−ト１５、１６の配置によって小さく抑
えることができる。勿論、各吸気出口ポ−ト１５、１６
の短軸が横方向とされるため、吸気出口ポ−ト１５（１
６）の横並びを小さく採ることが可能とされ、この結果
サ−ジタンク１１の長さ寸法を小さくすることができ
る。

【００２１】図５、図６は本発明の第２実施例を示すも
ので、本実施例の説明において上記第１実施例と同一の
要素には同一符号を付すことによりその説明を省略し、
以下に、本実施例の特徴部分についてのみ説明を加える
こととする。

【００２２】図５、図６に示すように、各バンク用独立
吸気管１０ａ、１０ｂは、その上流側部分において同一
平面内に並置するようにされ、当該部分の上部に第２の
サ−ジタンク３０が設けられて、この第２のサ−ジタン
ク３０の内部空間と各独立吸気通路９とは、連通孔３１
を介して連通され、この連通路３１には開閉弁３２が設
けられている。開閉弁３２は上記高回転領域で開とさ
れ、この結果連通孔３１によりエンジン高回転域におけ
る共鳴同調条件が形成される。尚、図５、図６において
は図示を省略したが、前記第１実施例と同様にサ−ジタ
ンク１１には、連通孔１７、開閉弁１８、連通路１９が
設けられており、この結果、エンジン低回転域では前記
連通路１９によって共鳴同調条件が形成され、エンジン
中回転域では前記連通孔１７によって、共鳴の同調条件
が形成され、エンジン高回転域では上述したように上記
連通孔３１によって共鳴同調条件が形成される。

【００２３】このような第２のサ−ジタンク３０及び連
通孔３１において、第２のサ−ジタンク３０もまたその
内部が仕切壁３３によって２つの吸気拡大室３４と３５
とが形成されて、一方の吸気拡大室３４が前方側バンク
用とされ、他方の吸気拡大室３５が後方側バンク用とさ
れている。

【００２４】このように、第２のサ−ジタンク３０にお
いても、点火時期の隣り合わない気筒群毎に、個々独立
した吸気拡大室３４、３５が設けられているため、第１
のサ−ジタンク１１と同様に吸気干渉による吸気の動的
効果が弱められることを防止することが可能とされる。
そして、連通孔３１は、独立吸気管１０の並び方向に一
列に配列され、これに対応して仕切壁３３は各連通孔３
１の周縁に接する状態の波板形状とされている。

【００２５】このような構成とすることにより、第２の
サ−ジタンクの内部には無駄な空間を生ずることなく２
つの吸気拡大室３４、３５が形成されることとなり、こ
の結果第２のサ−ジタンク３０の大きさを必要最小限と
することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、上吸気拡大室と下吸気拡大室とを形成した場
合に生ずるサ−ジタンクの高さ寸法そのものの増大を小
さなものとしつつ、サ−ジタンクと独立吸気通路との接
続をも工夫してエンジン全体としての高さを低いものと
することができる。また、上記上吸気拡大室と下吸気拡
５大室とを連通する連通路に設けた開閉弁の開閉作用に
よって、吸気系の大型化を伴うことなしに、エンジンの
広い運転領域に渡って吸気の動的効果を得ることができ
る。

【００２７】勿論、本発明は、エンジンの広い運転領域
で吸気の動的効果を得るためにさらに別のサ−ジタンク
を設ける場合に比して、構造の簡単化、小型化等の点で
も有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すもので、サ−ジタン
ク内の上吸気拡大室と下吸気拡大室とに開口する各吸気
出口ポ−トの配置を示し、図３の I−I 線相当断面図。

【図２】第１実施例におけるサ−ジタンクの配置を示す
エンジン全体図。

【図３】第１実施例におけるサ−ジタンク及び独立吸気
管の一部の断面図。

【図４】第１実施例における独立吸気管内の通路断面形
状を示し、図３のIV−IV線相当断面図。

【図５】本発明の第２実施例を示すもので、第２のサ−
ジタンクを分解して示す要部斜視図。

【図６】第２実施例における第２のサ−ジタンク及び独
立吸気管の一部の断面図。

【符合の説明】

１：エンジン本体１ ２：前方側バンク ３：後方側バンク ９：独立吸気通路 １０：独立吸気管 １１：サ−ジタンク １２：仕切壁 １３：上吸気拡大室 １４：下吸気拡大室 １５：上吸気出口ポ−ト １６：下吸気出口ポ−ト １７：連通孔（連通路） １８：開閉弁 Ｒ：エンジンル−ム Ｂ：ボンネットライン

フロントページの続き (72)発明者 丸山 早百合 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 黒川 敏数 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特公 平８−11949（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右バンクに形成された吸気ポ−トがそれ
   ぞれＶバンク空間に開口されたＶ型エンジンにおいて、 各バンクにおける気筒群の点火順序が、それぞれ隣り合
   わないように設定され、 一方のバンクの上方に、仕切壁によって上下に上吸気拡
   大室と下吸気拡大室とに仕切られサ−ジタンクが配設さ
   れ、 前記上吸気拡大室と一方のバンクの吸気ポ−トとが第１
   独立吸気通路によって個々独立して接続されると共に、
   前記下吸気拡大室と他方のバンクの吸気ポ−トとが第２
   独立吸気通路によって個々独立して接続され、 前記各独立吸気通路はそれぞれ、前記サ−ジタンクのＶ
   バンク空間側の側面からＶバンク空間側へ向けて伸びる
   ようにかつ該サ−ジタンク付近においてクランク軸方向
   に並列となるように配設され、 前記第１独立吸気通路の前記上吸気拡大室への開口部と
   なる上吸気出口ポ−トと前記第２独立吸気通路の前記下
   吸気拡大室への開口部となる下吸気出口ポ−トとがクラ
   ンク軸方向に互い違いに配列され、 該上吸気出口ポ−トと下吸気出口ポ−トとは互いにその
   一部が他の吸気出口ポ−トの間に位置するように配置さ
   れ、 前記仕切壁が、上下の各吸気出口ポ−トの開口端周縁に
   沿って湾曲する波板形状とされ、 前記サ−ジタンクが、前記上吸気拡大室と下吸気拡大室
   とを連通する連通路を有し、 前記連通路に開閉弁が配設されている、ことを特徴とす
   るＶ型エンジンの吸気装置。