JP2787158B2 - 過給機付v型エンジンの吸気装置 - Google Patents

過給機付v型エンジンの吸気装置

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JP2787158B2
JP2787158B2 JP7127489A JP7127489A JP2787158B2 JP 2787158 B2 JP2787158 B2 JP 2787158B2 JP 7127489 A JP7127489 A JP 7127489A JP 7127489 A JP7127489 A JP 7127489A JP 2787158 B2 JP2787158 B2 JP 2787158B2
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典之 岩田
稔益 田中
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は左右バンク間に機械式過給機を搭載した過給
機付V型エンジンの吸気装置に関する。
(従来技術) V型エンジンに機械式過給機を搭載する場合に、Vバ
ンク間の空間を有効に活用するため過給機をこのバンク
間の空間に配設するという考え方は、例えば実開昭61−
5330号公報,実開昭61−1624号公報に記載されているよ
うに従来から知られている。
ところで、このようにVバンク間に機械式過給機を配
設する場合に、上記各公報記載のもののように左右バン
クの気筒の吸気通路を機械式過給機の下方において集合
させ、これを機械式過給機の吐出口に接続するのでは、
インタークラー等の配置が困難となり、また、吸気通路
の流路抵抗も大きくなるということから、各気筒の独立
吸気通路をエンジン本体と機械式過給機との間を通して
延設し、左右バンク毎に吸気集合部に連通させるように
構成することが考えられている。この場合、各気筒の独
立吸気通路がVバンク内でエンジン本体と機械式過給機
との間を通して延設されることによって、吸気通路がど
うしても長くなり、また、細くなるため、吸気系の共鳴
効果あるいは慣性効果の同調点は低回転域寄りとならざ
るを得ない。しかし、機械式過給機を搭載するエンジン
においては、機械式過給機自体、エンジン低回転領域に
おいて高い過給効率が得られるという特性を有すること
から、エンジン高回転領域においては、むしろ吸気系の
共鳴あるいは慣性を利用して過給効果を高めたいという
要求がある。その場合に、共鳴効果あるいは慣性効果の
同調点が上記のように低回転側に寄ってしまうのでは、
エンジン高回転側での吸気充填効率を十分に上げること
ができないという問題が生ずる。
(発明の目的) 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、
左右バンク間に機械式過給機を搭載し、各気筒の独立吸
気通路をエンジン本体と機械式過給機との間を通して延
設したV型エンジンにおいて、吸気系の共鳴効果あるい
は慣性効果の同調点をエンジン高回転寄りとして高回転
領域での充填効率を向上させることを目的とする。
(発明の構成) 本発明は、左右バンクの吸気集合通路を直接連通する
連通路を設けることで、機械式過給機による過給に不都
合を生じることなくエンジン高回転側に吸気系の同調点
を得ることができることに着目したものであって、その
構成はつぎのとおりである。すなわち、本発明に係る過
給機付V型エンジンの吸気装置は、複数の気筒がそれぞ
れ並んだ左右バンクの間に機械式過給機を搭載し、エン
ジン本体と前記機械式過給機との間を通して各気筒の独
立吸気通路を前記左右バンク毎の吸気集合部まで延設し
てなる過給機付V型エンジンにおいて、前記左右バンク
の吸気集合部間に、両吸気集合部を直接連通することに
より吸気系の共鳴効果あるいは慣性効果の同調点をエン
ジン高回転側に変位させる連通路を設けるとともに、前
記左右バンク間における気筒列方向のリア側に、前記機
械式過給機の入口部に連結される上流側の吸気管を配設
し、前記機械式過給機を迂回して前記上流側の吸気管を
前記連通路に接続するバイパス通路を設けて、該バイパ
ス通路に、エンジン低負荷域で該バイパス通路を開通さ
せ高負荷域で閉じるバイパス弁を設け、前記機械式過給
機の吐出口と各吸気集合部との間に、インタークーラを
介在させた下流側の吸気管を配設したことを特徴してい
る。
前記インタークーラは、左右バンク毎の吸気集合部に
対応した冷却部を有し、前記機械式過給機の一つの吐出
口と前記左右バンク毎の冷却部とが吸気通路によって連
結されたものとすることができる。
(作用) 機械式過給機はエンジンの低回転領域において効率よ
く作動し、それにより、低回転領域での十分な過給効果
が得られる。また、左右バンクの吸気集合部が連通路に
よって直接連通されていることにより、吸気系の共鳴効
果あるいは慣性効果の同調点がエンジン高回転領域で得
られ、それによって、高回転領域の充填効率が向上す
る。また、非過給域である低負荷域では、バイパス通路
が開通することにより、機械式過給機より上流側の吸入
空気が連通路を介して両吸気集合部へ導入され、それに
より、吸気の分配性が向上するとともに、各気筒までの
吸気流通通路長が短縮されて、気筒への吸入空気流入へ
の応答性が向上し、発進時加速等、低負荷域での加速性
向上が可能となる。
また、機械式過給機が左右バンク間に搭載され、各気
筒の独立吸気通路がエンジン本体と機械式過給機との間
を通して延設されたことで、コンパクトで吸気抵抗の少
ない吸気系が得られる。
また、インタークーラが、左右バンク毎の吸気集合部
に対応した冷却部を有し、機械式過給機の一つの吐出口
と左右バンク毎の冷却部とが吸気通路によって連結され
たことにより、過給機から各冷却部に対し吸気が均等に
分配され、吸気分配性が向上する。
(実施例) 以下、実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の一実施例に係るエンジンの機械式過
給のシステムを概略的に示すものである。
このシステムにおいて、エンジン1の吸気ポート2と
エアクリーナ3を連通する吸気通路4には、機械式過給
機5が配設されている。この機械式過給機5は、4葉の
雄ロータと6つの溝を持つ雌ロータとを組み合わせてな
るいわゆるリショルム式のスクリューコンプレッサをも
とにしたものであって、過給機5の下流には空冷式のイ
ンタークーラ6が接続されている。また、スロットル弁
7が過給機5の上流に設けられ、該スロットル弁7の下
流とインタークーラ6の下流を連通して過給機5を迂回
するバイパス通路8が形成されている。
吸気通路4のバイパス通路8分岐点直下流位置には補
助スロットル弁9が設けられている。該補助スロットル
弁9は、補助スロットル弁レバー10,溝付ロッド11を介
してスロットル弁レバー12に連結されている。スロット
ル弁7が所定開度まで開いたとき補助スロットル弁9が
開き始まる。また、バイパス通路8には、圧力応動式の
バイパス弁13が設けられている。非過給機ではこのバイ
パス弁13が開いて過給機5を介さない自然吸気が行われ
る。
過給機5は電磁クラッチ14および遠心可変式の駆動プ
ーリ15を介して原動側の可変プーリである後述の従動プ
ーリ26に連結されている。
吸気通路4にはまた、吸気ポート2に近接してフュエ
ルインジェクタ16が設けられ、エアクリーナ3下流にエ
アフローメータ17が配設されている。
電磁クラッチ14は、第2図に実線で示す低回転・低負
荷域でカットされ、その他の領域ではクラッチオンされ
る。また、バイパス弁13は、同図に破線で示す負荷ライ
ン(例えば−200mmHg)を境に開閉される。
駆動プーリ15およびこれと組み合わされる駆動側の可
変プーリは、それ自体、基本的には遠心プーリとして公
知のものであり、その組み合わせによって、第3図に示
すように、エンジン回転数に対して過給機の回転数が高
回転側で徐々に飽和するような、つまり、エンジンの高
回転域で過給圧が上がり過ぎないような特性が得られ
る。
エンジンの低回転・低負荷領域においては、電磁クラ
ッチ14がカットされて過給が停止され、その他の領域に
おいては、低回転側で十分な吸気量を確保しながら高回
転側では過給圧の過度な上昇を押さえるような制御が行
われる。また、前述の補助スロットル弁9によって、過
給機5に入る空気量自体が調整されることにより、負荷
に対する過給圧の制御が行われる。したがって、この電
磁クラッチ14,可変プーリ15および補助スロットル弁9
の三つの組み合わせにより、低負荷域での過給の停止な
いし抑制と、その他の運転領域におけるエンジン回転数
と負荷に応じた過給制御が効率的に実現できる。低負荷
域では吸気負圧によってバイパス弁13が開かれ、バイパ
ス通路8を介する自然吸気が行われる。
第4図はこの実施例に係るV型エンジンの正面図、第
5図は同平面図である。このエンジン1はV型6気筒で
あって、左右バンク18a,18bの各三つの気筒はエンジン
長手方向に互いに所定量オフセットして配列され、その
左右バンク18a,18b間の空間19には、機械式過給機5
が、その雌雄ロータが上下に並ぶ形でエンジン長手方向
に配置されている。
左右バンク18a,18bの吸気ポート2a,2bは、各バンク18
a,18bの内側にあって機械式過給機5との間を上方に立
ち上がり、接続管20a,20bを介し吸気集合管21a,21bの分
岐管部22a,22bに接続されている。吸気集合管上21a,21b
はバンク間の左右上方をエンジン長手方向に延び、その
各分岐管部22a,22bは上記接続管20a,20bとともに左右バ
ンク18a,18bの各気筒に対応する独立吸気通路23a,23bを
構成している。そして、これら独立吸気通路23a,23bに
は、接続管20a,20bのエンジン側取付端近傍に、吸気ポ
ート2a,2bに向けてフュエルインジェクタ16が配設され
ている。
過給機5は、吸気集合管21a,21bの下方で、左右の接
続管20a,20bおよびインジェクタ16,16の間に位置し、そ
の上部から左右バンク18a,18bの独立吸気通路23a,23b間
に延びる取付アーム24a,24bによってエンジン1側に支
持固定されている。また、過給機5の底部中央は潤滑用
オイルの通路を兼ねるチューブラピン25によってエンジ
ン1側に連結されている。過給機5のフロント側端部に
は電磁クラッチ14を介して駆動プーリ15が連結され、こ
の駆動プーリ15とエンジン1のフロント側左側方に設け
られた従動プーリ26の大径部との間、従動プーリ26の小
径部とクランクプーリ27との間に、それぞれベルト28,2
9が張設されている。なお、クランクプーリ27にはま
た、エアコン用の駆動プーリ30,パワステ用の駆動プー
リ31およびオルタネータ用の駆動プーリ32との間に、第
4図に示すようにアイドラ33を介しベルト34が張設され
ている。
過給機5はリア側端に入口部35を有し、この入口部35
には、エアクリーナ3に接続された吸気管36が連結され
ている。そして、この吸気管36の途中にスロットルボデ
ィー37が介設されている。また、過給機5は、右バンク
18b側のケーシング側壁部から上方に延設された吐出口
部38を有している。この吐出口部38は、過給機5のケー
シング上方において、吐出通路39を構成する吐出管40に
連結されている。
エンジン1の前方には、車両進行方向に直角にインタ
ークーラ6が配設されている。インタークーラ6は、左
右バンク18a,18b毎に冷却部6a,6bを有し、それらがエン
ジンセンターに対して略左右対称に配置されている。そ
して、その吸入口6bはエンジンセンター付近に位置し、
左右両端に吐出口6c,6cが設けられている。そして、過
給機5の上記吐出管40がこのインタークーラ6の吸入口
6bに連結されている。また、左右の吸気集合管21a,21b
は、サージタンクを構成するその吸気集合部41a,41bの
上流側が両バンク18a,18b上を左右側方に延びてインタ
ークーラ6の上記吐出口6c,6cから延びる管部6d,6dに接
続されている。
左右吸気集合管21a,21bの下流側は連通路42によって
互いに接続されている。それにより、吸気系の共鳴の同
調点はエンジ高回転側に変位し、高回転域における充填
効率が向上する。なお、この連通路42は、過給機5の上
方空間を横切る形でコンパクトに形成されている。ま
た、この連通路42を、過給機5およびインタークーラ6
を迂回して上流側の吸気管36につなぐバイパス通路8が
設けられ、このバイパス通路8に、電磁クラッチ14が切
られ過給機5が不作動とされるエンジン低負荷域におい
て該通路8を開く圧力応動式の前記バイパス弁13が介設
されている。
(発明の効果) 本発明は以上のように構成されているので、左右バン
ク間に機械式過給機を搭載し、各気筒の独立吸気通路を
エンジン本体と機械式過給機との間を通して延設したV
型エンジンにおいて、吸気系の共鳴効果あるいは慣性効
果の同調点が低回転側に寄るのを補正し、エンジン高回
転領域での充填効率を向上させることができるととも
に、非過給域である低負荷域では、連通路を介して両吸
気集合部へ吸気を導入させることにより、吸気の分配性
を向上させ、また、吸気流通通路長を短縮し応答性を向
上させることできて、発進時加速等、低負荷域での加速
性向上が可能となる。
また、インタークーラが、左右バンク毎の吸気集合部
に対応した冷却部を有し、機械式過給機の一つの吐出口
と左右バンク毎の冷却部とが吸気通路によって連結され
たことにより、過給機から各冷却部に対し吸気が均等に
分配され、吸気分配性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るエンジン過給システム
の概略図、第2図および第3図は同実施例の制御特性
図、第4図は同実施例の全体構造を示す正面概略図、第
5図は同平面図である。 1:エンジン、5:機械式過給機、6:インタークーラ、18a:
左バンク、18b:右バンク、23a,23b:独立吸気通路、41a,
41b:吸気集合部、42:連通路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−35014(JP,A) 実開 昭61−5330(JP,U) 実公 昭62−14344(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02B 27/00 - 27/02 F02M 35/116

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の気筒がそれぞれ並んだ左右バンクの
    間に機械式過給機を搭載し、エンジン本体と前記機械式
    過給機との間を通して各気筒の独立吸気通路を前記左右
    バンク毎の吸気集合部まで延設してなる過給機付V型エ
    ンジンにおいて、 前記左右バンクの吸気集合部間に、両吸気集合部を直接
    連通することにより吸気系の共鳴効果あるいは慣性効果
    の同調点をエンジン高回転側に変位させる連通路を設け
    るとともに、 前記左右バンク間における気筒列方向のリア側に、前記
    機械式過給機の入口部に連結される上流側の吸気管を配
    設し、 前記機械式過給機を迂回して前記上流側の吸気管を前記
    連通路に接続するバイパス通路を設けて、該バイパス通
    路に、エンジン低負荷域で該バイパス通路を開通させて
    高負荷域で閉じるバイパス弁を設け、 前記機械式過給機の吐出口と各吸気集合部との間に、イ
    ンタークーラを介在させた下流側の吸気管を配設したこ
    とを特徴とする過給機付V型エンジンの吸気装置。
  2. 【請求項2】前記インタークーラは、左右バンク毎の吸
    気集合部に対応した冷却部を有し、前記機械式過給機の
    一つの吐出口と前記左右バンク毎の冷却部とが吸気通路
    によって連結された請求項1記載の過給機付V型エンジ
    ンの吸気装置。
JP7127489A 1989-03-22 1989-03-22 過給機付v型エンジンの吸気装置 Expired - Lifetime JP2787158B2 (ja)

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JPS6214344U (ja) * 1985-07-12 1987-01-28
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