JP2516934Y2

JP2516934Y2 - 燃料噴射式エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JP2516934Y2
Application number: JP1988146410U
Authority: JP
Inventors: 浩一近藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1988-11-08
Publication date: 1996-11-13
Anticipated expiration: 2003-11-08
Also published as: JPH0267063U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、燃料噴射式エンジンの吸気装置に関するも
のである。

（従来技術）一般に燃料噴射式エンジンにおけるフューエルインジ
ェクタは、吸気マニホールド等吸気管のエンジン本体側
吸気ポートとの接続部に位置して嵌装設置される（例え
ば実開昭61−25576号公報参照）。そして、該嵌装状態
で、その一端側（例えば上端側・・・トップフィード方
式のフューエルインジェクタの場合）には燃料配管（所
謂フューエルディスパイプ）が接続され、該燃料配管を
介して例えば所定のブラケットにより直接吸気管上部に
固定する固定構造が採用されている（同上掲公報の第２
図参照）。

（考案が解決しようとする課題）ところが、上記従来技術のような固定構造を採用した
場合、次のような問題を生じる欠点がある。

（ａ）先ず燃料配管がブラケットにより直接吸気管に取
付けられているために、吸気管からの伝導熱を受け易
く、その結果、燃料の温度が上昇してフューエルインジ
ェクタ部のベーパロックが生じ易い。

（ｂ）また最近では上記従来例公報の第１図に示されて
いるように、吸気脈動を利用して吸気充填量のアップを
図る観点から吸気管を上方に湾曲させてサージタンクを
設けるケースが多くなっており、そのような構造の場
合、上記燃料配管取付部が吸気管の湾曲部内側になって
しまい、フューエルインジェクタの取付け、燃料配管と
の接続操作等が極めて困難となる。

（ｃ）さらに上記従来構造の場合、フューエルインジェ
クタを可能な限り低くレイアウトしボンネットレベルを
低くしようとしても、その構造上、自ずと限界を生じ
る。

そこで、例えば実開昭61−17180号公報に示されるよ
うに、複数本の吸気管ブランチ部を有する吸気マニホー
ルドを上方に湾曲させて設けるとともに上記複数本の吸
気管ブランチ部間に架橋された状態で吸気管に固定され
たステーに対して燃料配管を取付けるようにし、上記吸
気マニホールドとシリンダヘッド側吸気ポートとの間の
囲繞空間内に配置されたフューエルインジェクタを上記
燃料配管によって吸気管下流端との間に挟持するように
したものもある。そして、上記ステーに対する燃料配管
の取付け固定は、上記ステーの吸気管ブランチ部間に位
置して形成した燃料配管取付面に燃料配管側に設けた取
付部を重合させ、該重合部の各螺合孔部にボルトを挿通
螺合することによってなされるようになっている。

ところが、このような構成にすると、上記ステーに対
する燃料配管の固定を、各吸気管ブランチ部間の十分な
隙間からボルト締結工具を挿入して行わなければなら
ず、該作業空間を確保するために必然的に各吸気管ブラ
ンチ部は吸気ポート部から相互に平行に延設した構造と
せざるを得ない。

その結果、それら各吸気管ブランチ部両端間に亘って
設けなければならないサージタンク等集合部の長さも大
きくなり、エンジンのコンパクト化の要請に対応し得な
い問題が残る。

他方、この端を改良しようとして、例えば実開昭56−
138151号公報に示されるもののように、集合部に到る吸
気管部分を斜目方向に傾斜させるか又は下方側に湾曲さ
せると、フューエルインジェクタや燃料配管取付作業そ
のものは容易になるが、動的過給システムの採用などに
より吸気管長を長くした時に耐振性能上の問題を生じる
懸念がある。

（課題を解決するための手段）本考案は、上記の如き問題を解決し、フューエルイン
ジェクタの良好な組付性を確保した上で、吸気管長増大
等による出力性能の向上を図ることができ、しかもコン
パクト化が可能で、耐振性も高い燃料噴射式エンジンの
吸気装置を実現することを目的としてなされたもので、
シリンダブロックおよびシリンダヘッドよりなり、各気
筒が直列に配列されたエンジン本体と、該エンジン本体
の上記シリンダヘッド一側壁側に設けられ、各気筒の軸
心に対して斜目上方に延びる吸気ポートと、上記エンジ
ン本体の上記シリンダヘッド他側壁側に設けられた排気
ポートと、一端側を上記吸気ポートに臨ませて設けら
れ、同吸気ポート内に燃料を噴射するフューエルインジ
ェクタとを備えてなる燃料噴射式エンジンにおいて、一
端が吸気下流側上記シリンダヘッドの吸気ポート開口部
へ、また他端が吸気上流側集合部へ各々接続され、上記
吸気ポート開口部から斜目上方に延びた後、上記集合部
に向けて下方に湾曲された各気筒毎の複数本の相互に独
立した吸気管と、上記各吸気管他端側の集合部に接続さ
れたスロットルボディと、上記フューエルインジェクタ
の他端側に位置し、当該フューエルインジェクタを上記
各吸気管との間で挟持する燃料配管と、上記吸気管に設
けられ、上記フューエルインジェクタの軸方向に沿うボ
ルト螺合孔を有した燃料配管固定用のボス部と、該ボス
部の上記ボルト螺合孔に螺合されて上記燃料配管を当該
ボス部に締結固定する取付ボルトとを設けるとともに、
上記各吸気管他端側の集合部を上記一端側吸気ポートと
の接続部より下方に配置し、かつ上記各吸気管同士の並
設間距離を吸気下流側から吸気上流側に行くに従って狭
くしてなることを特徴とするものである。

（作用）上記本考案の燃料噴射式エンジンの吸気装置の構成で
は、先ずフューエルインジェクタが設けられる吸気管そ
のものが、エンジン本体のシリンダヘッド一側壁に設け
られていて各気筒の軸心に対して斜目上方に延びた吸気
ポートの開口部から、一旦斜目上方に延設された後、さ
らに上記吸気ポートとの接続部位置よりも低い位置にあ
る集合部に向けて下方に湾曲して延設形成されており、
該湾曲部手前側の上記吸気ポート開口部から斜目上方に
延設された上記吸気管の上面側に位置してフューエルイ
ンジェクタが略平行に設置されるようになっている。

従って、例えば吸気脈動効果を得るために吸気管長を
十分に長く取り、湾曲部延設端にサージタンク等のボリ
ュームの大きな容積部よりなる集合部を形成するような
構成を採用したとしても、十分にボンネットレベルを低
くすることができるとともに、フューエルインジェクタ
取付部自体は周囲に全く障害物のないフリーな空間部と
なり、何等支障なくフューエルインジェクタの嵌装、取
付作業を行うことができる。

また、フューエルインジエクタ取付部は、吸気管湾曲
部手前の吸気ポート部側位置であり、上記湾曲部より低
い位置で上記吸気管の直線部に沿ってフューエルインジ
ェクタが設けられるから、フューエルインジェクタに対
する上方からの干渉が避けられ、十分な保護が可能とな
る。従って、信頼性が高くなる。

また、以上の構成を前提として上記各吸気管は、その
並設間距離を一端吸気下流側ら他端吸気上流側集合部に
行くに従って狭くなるように形成しており、そのために
集合部の大きさ（長さ）も可能な限り小さくすることが
可能となり、例えばスロットルボディ等を十分な余裕を
もってコンパクトに設置することができるようになる。

また、該コンパクト化により吸気管部分の強度、耐振
性も向上する。

そして、以上のような状態において、上記フューエル
インジェクタが、その他端側に位置して燃料配管と接続
され、該燃料配管によってエンジン吸気管との間で安定
して挟持される。しかも、該挟持は、上記吸気管に設け
られたフューエルインジェクタの軸方向に沿うボルト螺
合孔を有するボス部に対して取付ボルトを介して燃料配
管を締結固定することによってなされるので、ボス部の
設置による吸気管自体の補強と該ボス部を介して燃料配
管により各吸気管が相互に強固に連結されることの２つ
の作用によって更に強度並びに耐振性が向上することに
なる。

（考案の効果）以上の結果、本考案の燃料噴射式エンジンの吸気装置
の構成によると、従来に較べてフューエルインジェクタ
の組付固定作業が著しく容易になるとともに遮熱効果も
向上し、故障の可能性も低くなる。また同時にエンジン
高を可及的に低くすることができるようになるとともに
吸気管集合部の大きさを可及的に小さくできるようにな
ることから、エンジン自体の可及的コンパクト化と相ま
ってボデー設計上の自由度も高くなるメリットが生じ
る。

さらに、吸気管から吸気ポート部にかけての吸気増速
効果が高くなり、吸気充填性能が向上するとともに、吸
気管長増大による動的過給システムの採用も自由とな
り、出力性能もアップする。

しかも、これらの各効果を基本的には従来の既存部品
のレイアウトの変更のみで実現できるから、低コストで
ある。

（実施例）以下、本考案の実施例に係る燃料噴射式エンジンの吸
気装置の構造並びに作用を添付図面に基づいて詳細に説
明する。

先ず第１図及び第２図に示すように、符号20は吸気２
弁の４気筒エンジン本体である。該エンジン本体20は、
シリンダブロック19とシリンダヘッド12とシリンダヘッ
ドカバー22とで構成されており、上記シリンダヘッド12
内には各気筒のエンジン燃焼室に対応する吸気ポート23
と排気ポート24とがそれぞれ形成され、上記吸気ポート
23には吸気弁25が、また排気ポート24には排気弁26がそ
れぞれ設けられている。

上記シリンダヘッド21の吸気ポート23は図示の如く各
気筒の軸心に対して斜め上向きに略直線的に延びて形成
されているとともに、該吸気ポート23が開口する吸気上
流側シリンダヘッド12の縦壁面部12aには当該吸気ポー
ト23の中心軸PCに対して略直角なヘッド側取付けフラン
ジ12bが上記シリンダヘッド12の長手方向のほぼ全長に
わたって一体成形されている。

一方、上記各気筒の吸気ポート23に対応して、相互に
所定の間隔を隔てて上記各気筒の吸気ポート23と略同一
直線状に斜目上向きに所定距離延びた後、さらに略逆Ｕ
字状に下方に湾曲して、上記吸気ポート23との接続部中
心点位置ａ点よりも距離Ｈ低く、かつエンジン本体20側
に寄るように延設された吸気管14a,14b,14c,14dを有す
る吸気マニホールド14が設けられており、当該各吸気管
14a〜14dの上記ストレートな吸気ポート23側端部には上
記シリンダヘッド12側の取付フランジ12bに対応する取
付けフランジ17が一体成形されている。また上記吸気ポ
ート23との接続部中心点位置ａ点よりも距離Ｈ低く、か
つエンジン本体20側に寄ったｂ点位置まで延びた上記各
吸気管14a〜14dの湾曲部側延設端部には例えば中空円筒
状のサージタンク11が上記湾曲部の円弧面部よりも突出
しない状態でコンパクトに一体成形して接続されてい
る。

さらに、上記各吸気管14a〜14dは、図３に示すように
吸気下流側である上記吸気ポート23との接続部側から吸
気上流側であるサージタンク11側に行くに従って並設間
距離を次第に小さくするようにして延設され、それらの
先端側集合部での全幅L₂は上記吸気ポート23との接続部
側での幅L₁よりも十分に小さくなるように構成されてい
る。

その結果、図３の構成からも分かるように、吸気管部
分全体の構造が可及的にコンパクトかつ集約されたもの
になって強度的にも高いものになるとともに、ちょうど
延設端側集合部であるサージタンク11も上記図３の幅
（長さ）L₂に対応して可及的に小型化することができ
る。従って、例えば図２および図３に示すように該部分
の一側にスロットル弁取付座54を設けてスロットル弁53
を取付けたとしても十分にコンパクトな形態のエンジン
構造を実現することが可能となる。

上記各吸気管14a〜14dの取付けフランジ17は、当該吸
気管ストレート部分の各吸気管14a〜14dの中心軸FCに対
して略直角に形成されている。そして、この取付けフナ
ンジ17は、上記シリンダヘッド12の縦壁面部12aの上記
シリンダヘッド側取付けフランジ12bに対して、上記各
中心軸FCとPCとを図示の如く略一致させた状態で面対面
で突き合わされ、当該取付けフランジ17を、ボルト孔17
a,17a・・を利用して上記シリンダヘッド側取付けフラ
ンジ12bに対してボルト28で締結固定するようになって
いる。

これにより、サージタンク11から各吸気管14a〜14dを
介して各気筒の吸気ポート23にスムーズに吸気が供給さ
れるようになる。

特に、上記構成では各気筒の吸気管14a〜14dの吸気ポ
ート23との接続部側が吸気ポート23と略同一直線状にス
トレートに延びて形成されているので、当該ストレート
部から吸気ポート23を介してエンジン燃焼室までの吸気
通路抵抗が小さくなり、吸気充填性能が十分に向上す
る。

ところで、上記サージタンク11の長手方向の略中間位
置、具体的には上記吸気管14cの略直下位置には、当該
各吸気管14a〜14dのサージタンク11側の中心軸SCと略平
行な斜め下向きに伸長する連結ブラケット29が一体成形
されており、該連結ブラケット29の延長線上に対応する
上記シリンダブロック19の縦壁面部19aには、外方へ突
出するボス30が一体成形されている。

そして、その上端部18aが上記連結ブラケット29の下
面と平行で、かつその下端部18bが上記ボス30の外端面
（前端面）と平行な断面コ字状の第１ステー18を設け、
該第１ステー18の上端部18aを上記連結ブラケット29に
ボルト32で締結固定すると共に、下端部18bを上記ボス3
0にボルト33で締結固定して、該第１ステー18により上
記サージタンク11を下方から支えるように構成してい
る。

上記サージタンク11の長手方向の両端部は、各々並設
方向両端部側の気筒の吸気管14a,14dに対応して位置さ
せ、当該サージタンク11の両端部と上記吸気ポート23近
傍の吸気管14a,14dの下流部との間には、第２ステー35,
35を一体的に成形している。なお、上記第２ステー35,3
5は例えば別体のステーを固定する構造であってもよ
い。

上記の構成では、上述のように第２ステー35,35を設
けることにより、第１図に示すように、吸気管14a〜14d
の下方への湾曲部分が三角トラスの支持構造となるの
で、当該湾曲部分が十分に補強されて剛性が向上し、サ
ージタンク11の開閉方向（第１図矢印Ａ方向）及び上下
方向（第１図矢印Ｂ方向）の振動が確実に抑制されるよ
うになる。

また、上記吸気マニホールド14と第１ステー18とによ
る三角トラスの支持構造と相まって、吸気系11,14と上
下方向（矢印Ｂ方向）の振動をより効果的に抑制できる
ようになる。

なお、符号36,36は、上記各気筒の吸気管14a〜14dの
上部に配設される後述する燃料配管67の保護用リブ、ま
た符号38は、上記サージタンク11の長手方向の略中間位
置に一体的に形成したEGR導入通路、39はブローバイガ
ス通路、42は燃料噴射用のフューエルインジェクタ、45
はサージタンク11のエンジン本体20の非対向側の吸気マ
ニホールド14の後方位置（デッドスペース）に配置した
EGR調整弁装置、53は、スロットル弁本体である。

上記フューエルインジェクタ42は、例えば第３図から
明らかなように上述した湾曲部の上面位置よりも低い吸
気管14a〜14dの吸気ポート側ストレート部端部の取付フ
ランジ17の上部側に位置して各気筒の吸気ポート23,23
・・に対応して形成されているフューエルインジェクタ
嵌装孔23a,23a・・に各々第１図のような吸気管14a〜14
dの吸気ポート側ストレート部と略平行な状態で嵌装さ
れる。そして、該嵌装状態において、上記各フューエル
インジェクタ42,42・・には、例えばその上端側でパイ
プ状の燃料配管（フューエルディスパイプ）67が接続さ
れる。

上記燃料管67は、その途中、例えば第２図の下方側か
ら順にナンバーリングした場合における第１気筒の吸気
管14aと第２気筒の吸気管14bとの間、及び第２気筒の吸
気管14cと第４気筒の吸気管14dとの間の少くとも２ヶ所
に位置して固定用のフランジ部63,63が設けられてお
り、該フランジ部63,63を介して上記吸気管14aー14b,14
cー14d側相互の中間部に架橋状態で設けられているボス
部60の螺合部61に対して螺合固定されるようになってい
る。

すなわち、上記燃料配管67側固定用のフランジ部63は
略その中央にボルト挿通孔63aが形成されているととも
に、他方上記吸気管側ボス部60の螺合部61にはそれに対
応して中央にボルト螺合孔64が形成されている。従っ
て、例えば第３図に示すように当該ボルト螺合孔64とボ
ルト62との間に上記燃料配管67の固定用フランジ63を介
装して相互に螺合締結するとともに、第１図に示すよう
にボルト62の中心軸BCとフューエルインジェクタ42の中
心軸ICとが平行となるように、すなわちフューエルイン
ジェクタ42がエンジン吸気管14a〜14dと燃料配管67とで
挟持される方向にボルト62を締め付けることにより、フ
ューエルインジェクタ42は上記燃料配管67とエンジン吸
気管14a〜14dにより確実に固定される。

なお、符号65は上記ボス部60の他方側架橋部材であ
る。従って、この場合、上記ボス部60は隣合う２組の吸
気管14a〜14b,14cと14d各々の中間位置である熱負荷両
が小さく、しかも通風性が良くて冷却効果の高い空間部
に支持されることになる。そのため、吸気管14a〜14d側
から燃料配管67側への遮熱度が特に高く、従来のような
フューエルインジェクタのペーパロック現象の発生が大
きく解消される。

また、上記のように本法案の構成では吸気管14a〜14d
が、エンジン本体20の斜目上方に略直線的に延びた吸気
ポート23部から一旦略同一直線状に斜目上方に所定距離
延設された後、さらに大きく下方に湾曲して形成されて
おり、上記ボス部60部分は周囲に障害物がないフリー空
間となり、該部分での燃料配管等固定作業は全て当該湾
曲部手前のストレート部上面側フリー空間部域で行われ
るので作業の自由度が極めて高い。

また、フューエルインジェクタ取付部、吸気管湾曲部
手前の吸気ポート部側ストレート位置であり、上記湾曲
部より低い位置で吸気管の直線部に沿ってフューエルイ
ンジェクタが設けられるから、上方からの干渉が避けら
れ、十分な保護が可能となる。従って、信頼性が高くな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例に係る燃料噴射式エンジンの
吸気装置の構造を示す一部切欠側面図、第２図は、同実
施例装置の平面図、第３図は、同実施例装置の要部拡大
平面図である。 11……サージタンク 12……シリンダヘッド 14……吸気マニホールド 14a〜14d……吸気管 19……シリンダブロック 20……エンジン本体 42……フューエルインジェクタ 60……ボス部 61……螺合部 63……固定用フランジ部 67……燃料配管

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】シリンダブロックおよびシリンダヘッドよ
りなり、各気筒が直列に配列されたエンジン本体と、該
エンジン本体の上記シリンダヘッド一側壁側に設けら
れ、各気筒の軸心に対して斜目上方に延びる吸気ポート
と、上記エンジン本体の上記シリンダヘッド他側壁側に
設けられた排気ポートと、一端側を上記吸気ポートに臨
ませて設けられ、同吸気ポート内に燃料を噴射するフュ
ーエルインジェクタとを備えてなる燃料噴射式エンジン
において、一端が吸気下流側上記シリンダヘッドの吸気
ポート開口部へ、また他端が吸気上流側集合部へ各々接
続され、上記吸気ポート開口部から斜目上方に延びた
後、上記集合部に向けて下方に湾曲された各気筒毎の複
数本の相互に独立した吸気管と、上記各吸気管他端側の
集合部に接続されたスロットルボディと、上記フューエ
ルインジェクタの他端側に位置し、当該フューエルイン
ジェクタを上記各吸気管との間で挟持する燃料配管と、
上記吸気管に設けられ、上記フューエルインジェクタの
軸方向に沿うボルト螺合孔を有した燃料配管固定用のボ
ス部と、該ボス部の上記ボルト螺合孔に螺合されて上記
燃料配管を当該ボス部に締結固定する取付ボルトとを設
けるとともに、上記各吸気管他端側の集合部を上記一端
側吸気ポートとの接続部より下方に配置し、かつ上記各
吸気管同士の並設間距離を吸気下流側から吸気上流側に
行くに従って狭くしてなる燃料噴射式エンジンの吸気装
置。
【請求項２】エンジンが４気筒エンジンであって、その
第１、第２気筒の各吸気管の間と第３、第４気筒の各吸
気管の間の各々に上記ボス部のボルト螺合部を位置させ
てなる請求項１記載の燃料噴射式エンジンの吸気装置。
【請求項３】第１、第２気筒の各吸気管同士および第
３、第４気筒の各吸気管同士を、それぞれ上記ボス部を
介して相互に連結してなる請求項２記載の燃料噴射式エ
ンジンの吸気装置。