JP2528218Y2 - エンジンの吸気通路構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、エンジンの吸気通路
構造に関し、特に、還流排気ガスの分配性を向上させる
ようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、還流排気ガスを吸気系に戻す
ための技術は種々のものが提案されている。例えば、実
開平２―２２６６０号公報に開示されるものでは、吸気
の共鳴過給を生じさせる気筒群毎のサージタンクよりも
上流でかつ気筒群毎のスロットル弁下流の吸気通路（共
振通路）に排気ガス還流通路の下流端を開口させること
で、各気筒群への還流排気ガスの分配性を高めるように
なされている。

【０００３】また、実開平１―１６６２５３号公報に
は、サージタンク内に排気ガスを還流させる場合におい
て、サージタンク内でスロットル弁側たる上流端に径方
向に抉られた溝を形成し、この溝に排気ガスを導入する
ことにより、各気筒への排気ガスの分配性を高めること
が示されている。

【０００４】ところで、従来、特開平１―２８０６３０
号公報に示されるように、１つのスロットル弁下流側の
吸気通路を左右気筒群毎の吸気通路に分岐し、該吸気通
路により吸気の共鳴過給効果を得るようにした吸気装置
が知られている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】このような共鳴過給効
果を得る目的や、或いは気筒間の吸気干渉を防止して吸
気抵抗を下げ、吸気充填量を増加させる目的で、エンジ
ンの複数の気筒を互いに吸気行程の隣り合わない気筒同
士で集合させて複数の気筒群に分け、これら複数の気筒
群にそれぞれ連通する独立吸気通路の上流側で集合した
気筒群毎の集合吸気通路上流部を互いに集合させて、１
つのスロットル弁を内蔵した共通吸気通路に接続させる
吸気通路構造が採用される。

【０００６】その場合、吸気系の大きさをコンパクトに
しながら、各気筒群に対する吸気通路長を等長にするた
めに、上記スロットル弁下流の気筒群毎の集合吸気通路
同士を仕切壁により分離して上下に重ね、これに対しス
ロットル弁をその弁軸を水平にして配置すると、スロッ
トル弁の弁軸と仕切壁の面とが同じ方向に一致する。

【０００７】ところが、スロットル弁の開度が小さいエ
ンジンの低負荷状態では、吸気（空気）が吸気通路に対
し傾斜したスロットル弁で案内されることで、スロット
ル弁の弁軸よりも下流側回動端での吸気流速が上流側回
動端よりも速くなり、下流側回動端に対応する気筒群へ
の吸気速度が高くなる。このため、エンジンの低負荷時
にスロットル弁下流側の共通吸気通路に還流排気ガスを
導入すると、上記吸気流速の偏りに起因して、気筒群に
対する還流排気ガスの分配性が損なわれるという問題が
ある。

【０００８】本考案は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、スロットル弁下流側の吸気通路の構造
を改良することにより、スロットル開度が小さいときの
吸気流速の偏りによる問題を解消して、各気筒群に対す
る還流排気ガスの分配性を良好に確保することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成すべく、
請求項１の考案では、スロットル弁下流側で仕切壁との
間に吸気流速を均一にするための拡大室を形成するとと
もに、この拡大室に仕切壁と同じ方向の仕切板を配置
し、この仕切板により、拡大室に導入された還流排気ガ
スを各気筒群に分けるようにした。

【００１０】具体的には、この考案は、エンジンの複数
の気筒が互いに吸気行程の隣り合わない気筒同士で集合
されて複数の気筒群に分けられ、これら複数の気筒群に
それぞれ連通する独立吸気通路の上流側で集合した気筒
群毎の集合吸気通路上流部が互いに集合されて、１つの
スロットル弁を内蔵した共通吸気通路に接続され、上記
スロットル弁下流の気筒群毎の集合吸気通路同士が、ス
ロットル弁の弁軸と同じ方向の面を有する仕切壁により
分離されたエンジンの吸気通路構造が前提である。

【００１１】そして、上記スロットル弁と仕切壁との間
に、共通吸気通路の内壁よりも径方向に大きい内壁を有
する拡大室を設け、該拡大室の径方向に膨出した部位に
上記仕切壁と同方向に延びる仕切板を突設する。また、
上記仕切板よりも共通吸気通路の径方向外方で仕切板の
突出方向と同方向に還流排気ガス導入口を開口させる。

【００１２】請求項２の考案では、上記スロットル弁と
仕切壁との間の拡大室に、共通吸気通路と直交する方向
に延びかつ拡大室の通路断面積よりも小さい通路断面積
の開口を有するプレートを介在させて、該プレートによ
り拡大室を上下流側に区画し、さらに、上記プレートに
仕切板を形成する。

【００１３】

【作用】上記の構成により、請求項１の考案では、スロ
ットル弁と仕切壁との間に、共通吸気通路の内壁よりも
径方向に大きい内壁を有する拡大室が設けられているの
で、エンジンの低負荷域でスロットル弁の開度が小さい
とき、吸気が開度の小さいスロットル弁をその下流側回
動端と上流側回動端とで異なる流速をもって通過して
も、拡大室に流入すると、その流速が抑えられて澱む状
態になり、このことでスロットル弁下流側での吸気流速
の偏りが抑制される。しかも、拡大室には仕切壁と同方
向の仕切板が配置され、この仕切板の突出方向に還流排
気ガス導入口が開口しているので、このエンジンの低負
荷時に排気ガスの一部を還流させると、上記導入口から
拡大室内に吸入される排気ガスは、仕切板に当たって均
等に分けられた後、拡大室内の流速の下がった吸気に混
入されて攪拌される。このため、還流排気ガスは仕切壁
で分けられた両方の集合吸気通路に等しく流入すること
となり、たとえスロットル弁の弁軸が仕切壁と同じ方向
の面に配置されていても、気筒群に対する還流排気ガス
の分配性を良好に確保できる。

【００１４】請求項２の考案では、拡大室がプレートに
より上流側及び下流側に区画されているので、スロット
ル弁を通過して拡大室に流入した吸気は、まず、上流側
拡大室で流速が下げられた後、プレートの開口を経て下
流側拡大室に流入し、この拡大室で再度澱んで流速が下
がる。このため、スロットル弁の通過後に生じる吸気流
速の偏りをさらに抑制して、還流排気ガスのより一層有
効な均等分配を図ることができる。

【００１５】また、共鳴過給状態で吸気の圧力波が集合
吸気通路の上流側に伝播しても、該圧力波は上記プレー
トにより遮られ、それよりも上流側に伝わるのが抑制さ
れる。そして、このプレートに仕切板が形成されている
ので、還流排気ガスが吸気圧力波によりスロットル弁側
に吹き返されるのを効果的に防止できる。

【００１６】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図４は本考案の実施例に係るＶ型６気筒エンジン
の吸気系を示す。１は車両の車体に例えば出力軸（図示
せず）が車幅方向に延びるように横置き状態に搭載され
たＶ型６気筒エンジンで、このエンジン１は前後に対向
する１対のバンクＢF ，ＢR を有する。上記前側バンク
ＢF には第１、第３及び第５の３つの気筒２，２，…
が、また後側バンクＢR には第２、第４及び第６の３つ
の気筒２，２，…がそれぞれ形成されている。これら６
つの気筒２，２，…の吸気行程は気筒番号順になってお
り、６つの気筒２，２，…がバンクＢF ，ＢR 毎に互い
に吸気行程の隣り合わない気筒同士で集合されて２つの
気筒群に分けられている。

【００１７】エンジン１の上方には、基本的に鋳造によ
り形成された吸気マニホールド３が配設されている。こ
のマニホールド３は、各バンクＢF ，ＢR 毎の気筒群に
対応する前後１対のサージタンク４F ，４R を有し、こ
れらのサージタンク４F ，４R は共に後側バンクＢR 上
方に配置され、かつバンク長さ方向（車幅方向）に互い
に平行に延びている。具体的には、前側サージタンク４
F は後側バンクＢR の前端上方に配置され、後側サージ
タンク４R は後側バンクＢR の後端上方で前側サージタ
ンク４F よりも低い高さ位置に配置されている。上記前
側サージタンク４F の前側側面には３つの独立吸気通路
５F ，５F ，…の上流端が等間隔をあけて分岐接続さ
れ、この各独立吸気通路５F はバンクＢF ，ＢR 間を前
方に延びたのち下方に彎曲して、その下流端は前側バン
クＢF の各気筒２にそれぞれ接続されている。一方、同
様に、後側サージタンク４R の前側側面には３つの独立
吸気通路５R ，５R ，…の上流端が等間隔をあけて分岐
接続され、この各独立吸気通路５R は後側バンクＢR 上
を前方に延びたのち下方に彎曲して、その下流端は後側
バンクＢR の各気筒２にそれぞれ接続されている。

【００１８】また、両サージタンク４F ，４R の右側端
部は第１連通路６で連通され、この連通路６が接続され
る後側サージタンク４R の右端部には、負圧アクチュエ
ータ７により連通路６での連通及び連通遮断を切り換え
る蝶弁からなる第１シャッター弁８が配設されている。
また、両サージタンク４F ，４R は長手方向（左右方
向）の略中央部で略Ｌ字状の第２連通路９により連通さ
れている。この第２連通路９の後部には、負圧アクチュ
エータ１０により連通路９を開閉する蝶弁からなる第２
シャッター弁１１が配設されている。そして、上記第１
及び第２のシャッター弁８，１１はエンジン回転数に応
じて開閉制御され、例えばエンジン１の低速域では両シ
ャッター弁８，１１の双方が閉弁されるが、中速域では
第１シャッター弁８のみが開弁され、高速域では両シャ
ッター弁８，１１が開弁されるようになっている。

【００１９】さらに、上記前側サージタンク４F の左端
には前側集合吸気通路１２F の下流端が、また後側サー
ジタンク４R の左端には後側集合吸気通路１２R の下流
端がそれぞれ接続され、この集合吸気通路１２F ，１２
R の上流端は、スロットルボディ１３内に形成される１
つの共通吸気通路１４に接続されて、そこで集合吸気通
路１２F ，１２R 同士が互いに合流している。そして、
図１及び図２に示すように、上記両集合吸気通路１２F
，１２R は上流端部で水平方向の仕切壁１５により仕
切られて上下に重合配置されている。

【００２０】また、上記スロットルボディ１３内には蝶
弁からなる１つのスロットル弁１６が配設され、その弁
軸１６ａは上記集合吸気通路１２F ，１２R 上流端での
仕切壁１５と同じ水平方向に延びている。このスロット
ル弁１６は弁軸１６ａ回りに回動するが、弁軸１６ａ下
側の回動端１６ｂは弁軸１６ａよりも下流側に、また上
側の回動端１６ｃは弁軸１６ａよりも上流側にそれぞれ
偏位しており、開度が増大するのに伴い、図１で反時計
回り方向に回動して両回動端１６ｂ，１６ｃがスロット
ルボディ１３の内壁から離れるようになっている。

【００２１】さらに、本考案の特徴として、上記スロッ
トル弁１６を有するスロットルボディ１３の下流側端
部、及び仕切壁１５により分離された集合吸気通路１２
F ，１２R を形成する吸気マニホールド３の上流側端部
はそれぞれ径方向外側に広げられ、その内部には図３に
も示すようにスロットルボディ１３内の共通吸気通路１
４の内壁よりも径方向に大きい内壁を有する断面矩形状
の拡大室１７が形成されている。

【００２２】また、上記スロットルボディ１３内のスロ
ットル弁１６と集合吸気通路１２F，１２R 上流側の仕
切壁１５との間には、共通吸気通路１４内の吸気の流れ
方向と直交する方向である垂直方向に延びるプレート１
８が配設されている。このプレート１８は、スロットル
ボディ１３と上記吸気マニホールド３の上流側端部との
間に気密状態で介在されるもので、図３に示すように、
その中央には共通吸気通路１４を形成する矩形状の開口
１９が形成され、この開口１９は拡大室１７の通路断面
積よりも小さい通路断面積とされている。この構造によ
り、拡大室１７はプレート１８により上流側拡大室１７
U と下流側拡大室１７D とに区画され、両拡大室１７U
，１７D は開口１９（共通吸気通路１４）により互い
に連通している。

【００２３】そして、上記プレート１８の開口１９上縁
には下流側に延びる突出部２０が一体に形成され、この
突出部２０の中央部上面からプレート１８の開口１９上
側の下流側面にかけて垂直方向に延びる仕切板２１が突
設されている。また、上記集合吸気通路１２F ，１２R
を形成する吸気マニホールド３の上流側端部上壁には還
流排気ガス導入口２２が、上記仕切板２１よりも共通吸
気通路１４の径方向外方で仕切板２１の突出方向と同方
向に開口され、この導入口２２は図示しないがエンジン
１の排気通路に接続されており、排気ガスの一部を導入
口２２から共通吸気通路１４に還流させるようにしてい
る。

【００２４】したがって、上記実施例においては、エン
ジン１の低中速域で吸気の共鳴効果が生じ、この共鳴効
果により各気筒２への吸気充填量が増大してエンジン１
の出力トルクが増大する。すなわち、エンジン１の回転
域に応じて第１及び第２シャッター弁８，１１が開閉切
換えされ、共鳴効果の同調回転数が切り換えられる。具
体的には、例えばエンジン１が低速域にあるとき、第１
及び第２シャッター弁８，１１が共に閉弁され、同調回
転数が低速域になる。この状態では、各バンクＢF ，Ｂ
R の各気筒２，２，…の吸気ポートで発生した吸気の基
本圧力波が吸気通路上流側で反転する圧力反転部は集合
吸気通路１２F ，１２R 上流端のスロットルボディ１３
内となり、このスロットルボディ１３と各気筒２との間
を往復伝播する吸気の圧力波が吸気通路内で共鳴して、
この共鳴により各気筒２毎に個々に発生する圧力振動に
より大きな振幅を有する共鳴圧力波が発生し、この共鳴
圧力波によって吸気が気筒２の燃焼室に押し込まれてそ
の充填率が高められる。このことにより、エンジン１の
低速域での出力トルクを増大させることができる。

【００２５】また、エンジン１が中速域に移行すると、
第２シャッター弁１１は閉弁されたまま、第１シャッタ
ー弁８のみが開いて第１連通路６が開放され、共鳴効果
の同調回転数が中速域に移行する。この状態では、吸気
の圧力波の圧力反転部は上記第１連通路６となり、この
連通路６と各気筒２との間を往復伝播する吸気の圧力波
が吸気通路内で共鳴する。この共鳴圧力波によって吸気
が気筒２の燃焼室に押し込まれてその充填率が高めら
れ、エンジン１の中速域での出力トルクを増大させるこ
とができる。

【００２６】さらにエンジン回転数が上昇して高速域に
なると、第１及び第２シャッター弁８，１１の双方が開
弁され、第１及び第２連通路６，９がそれぞれ開放され
る。この状態では、上記の共鳴効果が消失するため、ト
ルクの谷を低減することができる。以上により、エンジ
ン１の低速域から高速域に亘って出力トルクを増大させ
ることができる。

【００２７】上記エンジン１の低負荷域でスロットル弁
１６の開度が小さいとき、吸気が共通吸気通路１４に対
し傾斜したスロットル弁１６で案内されてスロットル弁
１６の弁軸１６ａよりも下側回動端１６ｂでの吸気流速
が上側回動端１６ｃよりも速くなる。そして、スロット
ル弁１６の弁軸１６ａと仕切壁１５の面とが同じ方向に
一致しているので、そのままでは、スロットル弁１６の
下側回動端１６ｂに対応する後側バンクＢR の気筒群へ
の吸気速度が前側バンクＢF の気筒群よりも高くなる。
しかし、この実施例では、スロットル弁１６と仕切壁１
５との間に、共通吸気通路１４の内壁よりも径方向に大
きい内壁を有する拡大室１７が設けられ、この拡大室１
７がプレート１８により上流側及び下流側拡大室１７U
，１７Dに分けられているので、スロットル弁１６を通
過して拡大室１７に流入した吸気は、まず、上流側拡大
室１７U で澱んだ状態となって流速が下げられ、次いで
プレート１８の開口１９を経て下流側拡大室１７D に流
入し、この拡大室１７D で再度澱んで流速が下がる。こ
のことで上記スロットル弁１６下流側での吸気流速の偏
りが効率よく抑制される。この下流側拡大室１７D に還
流排気ガス導入口２２が開口１９しているので、このエ
ンジン１の低負荷時に排気ガスの一部を還流させると、
導入口２２から吸入される排気ガスは、上記拡大室１７
内の流速の下がった吸気に混入されて攪拌される。その
結果、還流排気ガスは仕切壁１５で分けられた両方の集
合吸気通路１２F ，１２R に等しく流入することとな
り、たとえスロットル弁１６の弁軸１６ａが仕切壁１５
と同じ方向の面に配置されていても、気筒群に対する還
流排気ガスの分配性を良好に確保できる。

【００２８】また、上記拡大室１７には仕切壁１５と同
方向の仕切板２１が配置され、この仕切板２１の突出方
向に還流排気ガス導入口２２が開口しているので、上記
導入口２２から拡大室１７内に吸入される排気ガスは、
仕切板２１に当たって均等に分けられる。このことによ
って、気筒群に対する還流排気ガスの分配性をさらに高
めることができる。

【００２９】さらに、拡大室１７の途中にプレート１８
が配置されているので、上記共鳴過給時、共鳴過給状態
で吸気の圧力波が集合吸気通路１２F ，１２R の上流側
に伝播しても、該圧力波は上記プレート１８により遮ら
れ、それよりも上流側に伝わるのが抑制される。そし
て、このプレート１８に仕切板２１が形成されているの
で、還流排気ガスが吸気圧力波によりスロットル弁１６
側に吹き返されるのを効果的に防止できる。

【００３０】尚、上記実施例では、集合吸気通路１２F
，１２R の仕切壁１５及びスロットル弁１６の弁軸１
６ａが水平方向に一致しているが、本考案は、水平方向
以外の方向で一致する場合にも適用できる。

【００３１】

【考案の効果】以上説明したように、請求項１の考案に
よると、吸気行程の隣り合わない気筒同士からなる複数
の気筒群毎の集合吸気通路の上流端が仕切壁で仕切られ
て１つの共通吸気通路に接続され、この共通吸気通路に
１つのスロットル弁が弁軸を仕切壁の面と同方向にして
配設された吸気通路構造において、スロットル弁と仕切
壁との間に拡大室を形成して、この拡大室内に仕切壁と
同方向の仕切板を配設し、この仕切板よりも吸気通路の
径方向外側で仕切板の突出方向に還流排気ガス導入口を
形成したので、スロットル弁の開度が小さいときにスロ
ットル弁の弁軸よりも上流側及び下流側の回動端で吸気
流速の偏りが生じても、それを拡大室での吸気の澱みに
より補償できるとともに、スロットル弁の小さいエンジ
ンの低負荷時に導入口から拡大室に導入された還流排気
ガスを仕切板により分けることができ、よって、１つの
還流排気ガス導入口から還流排気ガスを複数の気筒群に
均一に分配して、その分配性を高めることができる。

【００３２】請求項２の考案によると、上記拡大室を開
口を有するプレートにより吸気の流れ方向に沿って２つ
に区画し、そのプレートに仕切板を形成したので、プレ
ートにより区画される上流側及び下流側の拡大室の各々
で吸気流速の偏りをさらに有効に抑制して、還流排気ガ
スの分配性をより一層効果的に高めることができるとと
もに、共鳴過給での吸気圧力波をプレートにより遮っ
て、導入口からの排気ガスがスロットル弁側に浸入する
のを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図４のＩ―Ｉ線断面図である。

【図２】図１のII―II線断面図である。

【図３】図１のIII ―III 線断面図である。

【図４】エンジンの吸気系を示す平面図である。

【符号の説明】

１…エンジン ２…気筒 ５F ，５R …独立吸気通路 １２F ，１２R …集合吸気通路 １３…スロットルボディ １４…共通吸気通路 １５…仕切壁 １６…スロットル弁 １６ａ…弁軸 １７…拡大室 １７U …上流側拡大室 １７D …下流側拡大室 １８…プレート １９…開口 ２１…仕切板 ２２…還流排気ガス導入口

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの複数の気筒が互いに吸気行程
   の隣り合わない気筒同士で集合されて複数の気筒群に分
   けられ、これら複数の気筒群にそれぞれ連通する独立吸
   気通路の上流側で集合した気筒群毎の集合吸気通路上流
   部が互いに集合されて、１つのスロットル弁を内蔵した
   共通吸気通路に接続され、 上記スロットル弁下流の気筒群毎の集合吸気通路同士
   が、スロットル弁の弁軸と同じ方向の面を有する仕切壁
   により分離されたエンジンの吸気通路構造において、 上記スロットル弁と仕切壁との間に、共通吸気通路の内
   壁よりも径方向に大きい内壁を有する拡大室が設けら
   れ、該拡大室の径方向に膨出した部位に上記仕切壁と同
   方向に延びる仕切板が突設され、 上記仕切板よりも共通吸気通路の径方向外方で仕切板の
   突出方向と同方向に還流排気ガス導入口が開口されてい
   ることを特徴とするエンジンの吸気通路構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンジンの吸気通路構造
   において、 スロットル弁と仕切壁との間の拡大室に、共通吸気通路
   と直交する方向に延びかつ拡大室の通路断面積よりも小
   さい通路断面積の開口を有するプレートが介在されてい
   て、該プレートにより拡大室が上下流側に区画され、 上記プレートに仕切板が形成されていることを特徴とす
   るエンジンの吸気通路構造。