JP2792989B2 - 空気誘導装置 - Google Patents

空気誘導装置

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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は一般的には内燃機関の空気誘導装置に関し、
より詳細には組込み形のチューニングされた空気誘導装
置に関する。
［従来技術］ 内燃機関の性能を空気誘導装置をチューニングするこ
とにより改善し得ることは公知の事実である。このよう
なチューニングには特定の長さのランナまたは管の使用
が包含されている。しかし自動車ではチューニングされ
た管またはランナのパッケージ化は技術者および設計者
にとって困難な課題である。
従来技術は次の特許明細書に記載されている:4254746
号;4497287号;4516538号;4523560号;4643138号;4664075
号;4669428号;4719879号;4760703号;4776313号;4829944
号。
本発明は種々の構成部材が組込み形装置にパッケージ
された形式のチューニングされた空気誘導装置に関す
る。本発明は自動車において製作・組立過程の簡単化と
いう目的を達成し得るチューニングされた空気誘導装置
に好適である。
本発明の上記の特徴、利点および利益は付加的なもの
とともに添付図面と関連して考慮すべき以下の説明と特
許請求の範囲で明らかであろう。図面には現時点で本発
明を実施するのに最も良いと思われるモードによる本発
明の優れた実施例が示されている。
［実施例］ 図面には例として４気筒内燃機関10が示されており、
これに組込み形のチューニングされた空気誘導装置12が
配属されている。このエンジンはシリンダヘッド14を備
え、シリンダヘッドは吸気口16を有し、これを介して可
燃性の空気−燃料混合物が各エンジンシリンダへ入る。
空気は装置12および燃料用のレールブロック18内の空気
用通路を通過する。レールブロックはシリンダヘッド14
に固定されている。燃料用のレールブロックは４つの電
磁式の燃料インジェクタ20を備え、各燃料インジェクタ
は、装置12を通過してきた空気と混合するために燃料を
エンジン作動に対して適切に時間調整された関係で各吸
気口16内へ噴射するように調整されている。
装置12は吸気部22を備え、この吸気部から空気は矢印
24によって示される方向で空気濾過コンパートメントへ
入る。空気濾過コンパートメントはカバー26を備え、カ
バーは環状の空気濾過部材28の外側に嵌合して、この空
気濾過部材をカバー26の環状の端壁30と本体部分34の無
孔の端壁32との間で把持している。空気流は半径方向で
みて外側へ向かって空気濾過部材28を通過し、かつ管38
の入口端部36へ入る。管はエンジン10に平行に、しかも
この組込み形のチューニングされた空気誘導装置12によ
って供給される４つのシリンダを通過して延びる通路を
形成している。壁32は第１図では破断して示されてい
る。この壁は管38の入口端部36を除いて本体34の端部を
覆っているものと理解すべきである。あるいは空気濾過
部材はコンパートメント内へ斜めに取付けられ、上縁で
もって壁32に対してシールし、下縁でもって壁30に対し
てシールし、かつ側縁でもってカバーのサイドに対して
シールするパネル形の部材であってよい。
管38の出口端部は第１図では直接みることができない
が、本体34の遠方の端部にある。管38は全長にわたって
ほぼ一定の横断面積を持ち、このチューニング装置の部
分を成している。延長片40は入口端部42を有し、この入
口端部は管38の出口端部に嵌合せしめられている。延長
片40は管38を通過した後の空気流をほぼ180゜方向変換
させる手段を提供する。
延長片40の出口または出口端部44は円形を有し、かつ
入口端部42が向いている方向に平行な方向を向いてい
る。延長片40は管38の横断面積をほぼ一定に保つために
用いられ、したがって横断面の形状は変化しているが延
長片40もまたチューニング装置の一部を成している。
真円円筒形の接続管46が、延長片40の出口端部44に嵌
合する入口端部48と、プレナムゾーン52の入口端部に嵌
合する出口または出口端部50とを有している。プレナム
ゾーン52のこの入口端部は本体34の遠方の端部にある。
プレナムゾーン52は管38に平行に延び、かつ空気誘導装
置12によって供給される４つのエンジンシリンダを通過
している。壁32がプレナムゾーンの近方の端部を閉鎖し
ている。接続管46は蝶形弁54を備え、蝶形弁は空気誘導
装置12を通過する空気流を制御するためにレバー56によ
って位置決めされる。延長片40の出口端部44は円形の形
状を持ち、これは接続管46の入口端部との滑り嵌めを形
成する。プレナムゾーン52の入口も接続管46の出口端部
との滑り嵌めを形成する形状を有している。接続管46と
延長片40との間の滑り嵌め結合部が第３図に示されてい
る。この結合部は環状シール55を備え、環状シールは接
続管の半径方向に向いた面とこれに対向した延長片の面
との間でシールする。
本体34は４対のら旋状のランナを備え、ランナはプレ
ナムゾーン52をエンジン10の対応するシリンダへ接続す
る作用をする。各ランナ対は長くて細いランナ58と短く
て太いランナ60とを備えている。短くて太いランナは長
くて細いランナ内に嵌合わせ形式で配置されているの
で、これらのランナは共通の壁を共有している。各ラン
ナ58,60は入口62,64を有して、入口はプレナムゾーン52
と連通している。本体34における各ランナ58,60の出口
端部60,68はそれぞれ燃料用レールブロック18内の対応
する入口70,72に配置されており、かつ燃料用レールブ
ロックは通路74,76を有し、これらはそれぞれランナの
終端部を成している。
ランナ58,60もチューニング装置の部分である。ウエ
ーブデフレクタ78が燃料用レールブロック18内の各ラン
ナ60の終端に配置されている。ウエーブデフレクタはラ
ンナ60の開閉のためにアクチュエータ（図示せず）によ
り操作される。このようにして空気誘導装置の選択的な
チューニングが達成される。
本体34のもう１つの特徴は、これが壁80を有している
ことであり、この壁は本体の取付けとエンジンからの本
体支持の助けをする。壁80は全体的に燃料用レールブロ
ック18の外面から下方へ延びて、管38の外壁を成し、か
つ本体の底部をまわって外側へ延びて、ランナに対する
クレードル様のサポートを提供している。壁80はランナ
58,60の出口端部のための孔を有している。
管38と、プレナムゾーン52と、ランナ58,60と、壁80
とを備えた本体34は適切な製作方法により一体のプラス
チック部材として製作することができ、例えばロストコ
ア成形法はこのような適切な製作方法の１つであろう。
ランナが外壁82と側壁84とを有していることも認めら
れよう。プレナムゾーン52は隣合ったランナ対の側壁84
間に外壁86を有している。
第４図から第14図には別の実施例の部分が示されてい
る。この実施例は全体的に符号100で示されている。特
にこれらの図にはプレナム入口部分104、プレナム106、
４つのら旋状のランナ108,110,112,114および燃料用の
レール116が組込まれた単一部材102が示されている。第
１図の第１実施例の対応する部材と同様に部材102は適
切なプラスチック材料からロストコア成形法のような適
切な方法によって製作される。第４図から第14図にはこ
の装置の、プレナム入口部分104の上流にある部材、す
なわち接続管および空気濾過コンパートメント並びに燃
料用のレール116が取付けられるエンジンは示されてい
ない。また燃料インジェクタおよび燃料圧調整装置（こ
れらはこの機能装置内で燃料用のレールへ組付けられ
る）も示されていない。
プレナム入口部分104はほぼ円形の横断面形状を有
し、かつフランジ118から延びている。フランジは図示
されていないこの上流の部材との取付部を形成してい
る。プレナム入口部分はフランジ118から湾曲に延び、
かつプレナム106の縦方向の一端へ開口している。
プレナム106は、プレナム入口部分104から完全に閉鎖
されたプレナムの縦方向の他端まで延びたほぼ円筒形の
壁によって囲まれた形状を持つように考慮することがで
きる。
プレナムの横断面図に示されているように、プレナム
の側壁は、プレナム入口部分104に直ぐ隣接した所に位
置する、長さのほぼ1/4を除いて全長にわたって形状と
寸法がほぼ一様である。この特別な部分は僅かな凹所12
0（第４図）を有している。この凹所はこの特別な構成
において密接に隣接するエンジンコンパートメント構造
（図示せず）に対して隙間を形成するために設計された
もので、この凹所120が設けられていない場合にはエン
ジンコンパートメント構造は部材100の妨害となる。
４つのランナがプレナムを中心にしてら旋状に延びて
いて、ランナは部材102がエンジンへ機能的に設置され
た場合にプレナムと対応するエンジンシリンダへの入口
との間の接続を形成する。説明し易くするために、符号
122（第10図）がプレナムのほぼ中央に位置する特定の
縦方向軸線を示すものとする。軸線122を横断してみた
場合、各ランナは開始部124を有し、開始部は第10図で
みて約11時の位置でプレナムへ接続している。各ランナ
はプレナムのほぼ横方向に配置され、各ランナの全長は
プレナムを中心にしてら旋状に延びている。本発明の原
理の一面によれば各ランナ108,110,112,114は軸線122を
中心にした円周方向で360゜を越えてら旋状に延びて終
端部126で終わっている。終端部は、部材102がエンジン
へ組付けられた場合に対応するエンジンシリンダの入口
と連通するように配置されている。
第４図から第14図に示された特別な構成では、ランナ
終端部126間の距離（これは具体的なエンジン設計によ
って決められる）はランナ開始部124間の距離よりも大
きい、後者はこの例では零と考えられる、それというの
もランナ開始部は共通の壁部分を共有する直ぐ隣のラン
ナと直接隣接しているからである。したがって各ランナ
は、これが11時の位置から始まってら旋状にほぼ９時か
10時の位置まで延びている所ではほぼ零ピッチを有し、
９時または10時の位置から終端部126までは異なるピッ
チを有している。このピッチは順次ランナ毎に次第に増
大し、ランナ108ではきわめて小さいが、ランナ114では
最大である。したがってランナ108の、終端部126に直ぐ
隣接した部分は開始部124に直ぐ隣接した部分に完全に
重なっている。残りの各ランナの終端部に直ぐ隣接した
部分は開始部に直ぐ隣接した部分に部分的に重なってお
り、各ランナの重なりの程度ランナ108からランナ114へ
順次次第に小さくなる。
第10図から判るように、ランナ108の部分はプレナム1
06の部分と共通の壁を有し、これは他の各ランナについ
ても同じ事がいえる。しかしこの構造は空隙128を有
し、ここでは壁を共有していない。
燃料用のレール116はランナの端部部分と一体に結合
しており、かつ４つのインジェクタソケット130を備え
ている。各ソケットには対応するランナが配属されてい
る。各ソケットは対応する電磁式の燃料インジェクタ
（図示せず）を受容するように適合されている。燃料用
のレールは更に燃料圧調節装置（図示せず）を受容する
ように適合された燃料圧調整装置ソケット132を備えて
いる。燃料供給通路134および燃料戻し通路136が第４図
でみて左側端部の別個のポートからレールの全長にわた
って延びている。燃料供給通路はソケット130と連通し
ており、かつインジェクタをソケットへ機能的に取付け
た場合に液体燃料をインジェクタへ運転する働きをす
る。燃料圧調整装置がソケット132と機能的に配属され
た場合に供給通路は燃料圧調整装置への入口と連通す
る。過剰の燃料は燃料圧調整装置から戻し通路136を介
して燃料タンク（図示せず）へ戻される。
図示され、説明された具体的な実施例は本発明の原理
を示すもので、他の均等な実施例が請求の範囲の枠内に
包含されることは認められよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による組込み形のチューニングされた空
気誘導装置を一部展開させ、かつ破断して示した斜視
図、第２図は第１図のほぼ２−２線に沿った拡大横断面
図、第３図は第１図の３−３線に沿った拡大部分横断面
図、第４図は空気誘導装置のもう１つの実施例の平面
図、第５図は第４図の右側からみた図、第６図は第５図
の矢印６で示された方向でみた部分図、第７図は第５図
の、矢印７によって示された方向でみた部分図、第８図
は第７図の８−８線に沿った断面図、第９図は第４図の
９−９線に沿った断面図、第10図は第４図の10−10線に
沿った断面図、第11図は第４図の11−11線に沿った断面
図、第12図は第４図の12−12線に沿った断面図、第13図
は第５図の13−13線に沿った断面図、第14図は第５図の
14−14線に沿った断面図である。 10……エンジン、12……空気誘導装置、14……シリンダ
ヘッド、16……吸気口、18……レールブロック、20……
燃料インジェクタ、22……吸気部、24……矢印、26……
カバー、28……空気濾過部材、30,32……端壁、34……
本体、36,42,48……入口端部、38……管、40……延長
片、44,50,66,68……出口、46……接続管、52……プレ
ナムゾーン、54……蝶形弁、55……環状シール、56……
レバー、58,60……ランナ、62,64,70,72……入口、74,7
6……通路、78……ウエーブデフレクタ、80……壁、82
……外壁、84……側壁、86……外壁、100,102……部
材、104……プレナム入口部分、106……プレナム、108,
110,112,114……ランナ、116……レール、118……フラ
ンジ、120……凹所、122……軸線、124……開始部、126
……終端部、128……空隙、130,132……ソケット、134
……燃料供給通路、136……戻し通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 35/10 ３０１Ｂ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多気筒内燃機関のための空気誘導回路であ
    って、吸気部（22;104）から空気を供給されるプレナム
    ゾーン（52;106）と、各シリンダに対して、該プレナム
    ゾーンを基点にして延びていて、しかもこれを介してプ
    レナムゾーンから対応するシリンダへ空気が供給される
    対応するら旋のランナ手段（58,60;108,110,112,114）
    とを備えており、該ランナ手段がプレナムゾーンの軸方
    向の長さに沿って各位置で横方向でプレナムソーンと境
    を接しており、かつ少なくとも１つの該ランナ手段が、
    プレナムゾーンの所に空気の入口（62,64;124）を有し
    ていて、しかも該入口から対応するシリンダへ入るため
    に空気が通過する空気の出口（66,68;126）までら旋状
    にプレナムゾーンの縦軸線を中心にして360゜を越えて
    延びており、該少なくとも１つのランナ手段の第１の部
    分と、該ランナ手段の該第１の部分から上記の縦軸線を
    中心にして約360゜の位置にある第２の部分とが共通の
    壁部分を共有している形式のものにおいて、少なくとも
    １つのランナ手段が２つのランナ（58,60）を有してお
    り、これらのランナが、これらのほぼ全長にわたって延
    びた別の共通の壁部分を共有した嵌合い組として配置さ
    れており、かつプレナムゾーンおよびランナ手段が単一
    のプラスティック部材に一体に構成されていることを特
    徴とする、多気筒内燃機関のための空気誘導回路。
  2. 【請求項２】少なくとも１つのランナ手段がプレナムゾ
    ーンの軸方向で見て時計のほぼ11時の位置に配置されて
    いる、請求項１記載の多気筒内燃機関のための空気誘導
    回路。
  3. 【請求項３】燃料用のレールブロック（18）が上記の単
    一のプラスティック部材に一体に構成されており、かつ
    ランナ手段の対応する空気の出口で各ランナ手段と合体
    している、請求項２記載の多気筒内燃機関のための空気
    誘導回路。
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