JP2909596B2 - 多気筒ｖ型エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は乗用車等に搭載される多気筒Ｖ型エンジンの
吸気装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、Ｖ型エンジンの吸気装置としては、吸気用サー
ジタンクと気筒とを連通する吸気管の有効管長あるいは
実質的な断面積をエンジン回転数に応じて変え、吸気の
共鳴，慣性過給効果によって低回転域から高回転域にわ
たって充填効率を高く維持して高出力を得るようにした
ものがある（例えば特願昭61−50444号）。これは、サ
ージタンクがエンジンの各気筒列の上方にそれぞれ配設
されており、吸気管がＶ形空間に複数本並べられてい
た。吸気管としては、エンジン低回転時、換言すれば常
用回転時に慣性過給の効果が得られるように全長が比較
的長く設定された低速（プライマリ）用の管と、制御弁
を有しエンジン高回転時に慣性過給の効果が得られるよ
うに全長が短く設定された高速（セカンダリ）用の管と
の２種類の管を備えていた。また、前記プライマリ用吸
気管は、所定の長さ寸法を得るために、一方の気筒列の
気筒に連通されたものが前記２つのサージタンクのうち
他方の気筒列側に位置するサージタンクに全て連通され
ていた。すなわち、同一気筒列の気筒に連通されたプラ
イマリ用吸気管どうしは、同一のサージタンクに連通さ
れることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上述したように構成された従来の吸気装置
においては、同一気筒列の気筒に連通されたプライマリ
用吸気管が同一のサージタンクに連通されているため、
特に、V8エンジン等の気筒数が多いエンジンでは、点火
順序の連続する気筒どうしで吸気弁の開いている時期が
重なる場合があり、点火順序が連続する気筒が１つの気
筒列中にあると吸気干渉が起き易い。吸気干渉が起きる
と、サージタンクおよび吸気通路内で空気の共鳴（共振
現象）が起き難くなり、この共鳴を利用した共鳴過給効
果が得難くなってしまう。このような不具合を解消する
には、１つのサージタンク内を吸気干渉が生じないよう
に気筒別に画成することも考えられるが、このようにす
ると各気室の容量を確保するためにサージタンク自体が
大型化してしまう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る多気筒Ｖ型エンジンの吸気装置は、一対
のサージタンクの長手方向の中央部に吸気入口をそれぞ
れ形成し、一方のサージタンクに一方の気筒列のセカン
ダリ用吸気通路を接続し、他方のサージタンクに他方の
気筒列のセカンダリ用吸気通路を接続し、各気筒列の気
筒並列方向の両端に位置する気筒のプライマリ用吸気通
路をこの気筒列のセカンダリ用吸気通路と同一のサージ
タンクの両端部に接続し、他のプライマリ用吸気通路を
他方の気筒列のセカンダリ用吸気通路と同一のサージタ
ンクの中央部に接続するとともに、このプライマリ用吸
気通路を形成する壁の一部を前記サージタンクの壁の一
部として形成し、前記２つのサージタンクから点火順序
にしたがってプライマリ用吸気通路を介して交互に空気
が吸われるように、一方の気筒列のプライマリ用吸気通
路を２つのサージタンクに振り分けて連通したものであ
る。

〔作 用〕

点火順序の連続する気筒へそれぞれ２つのサージタン
クから交互に吸気を供給することができる。

また、サージタンクの長手方向の中央部の吸気入口か
らサージタンク内に吸込まれた吸気が吸気入口を中心と
して略放射方向に流れて各吸気通路の入口に吸込まれる
から、吸気の慣性による影響を小さくすることができ、
サージタンクで吸気が円滑に分配されるようになる。

さらに、プライマリ用吸気通路の壁をサージタンクか
ら離間させる場合に較べて、サージタンクを大きく形成
しながら、装置の小型化を図ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図によっ
て詳細に説明する。

第１図は本発明に係る多気筒Ｖ型エンジンの吸気装置
の要部を破断して示す正面図、第２図は本発明に係る多
気筒Ｖ型エンジンの吸気装置を拡大して示す平面図、第
３図は同じく側面図、第４図は第２図におけるIV−IV線
断面図である。これらの図において、１は片側４気筒の
Ｖ型８気筒エンジン、２および３はこのエンジン１の左
右２列に並ぶ気筒列を示す。気筒列２は気筒2a〜2dを備
え、気筒列３は気筒3a〜3dを備えている。そして、気筒
列2,3の互いに対向する面には、気筒内の吸気弁４近傍
において互いに連通されたプライマリポート５およびセ
カンダリポート６が各気筒毎に開口されている。そし
て、前記プライマリポート５と吸気弁４との間の吸気通
路には、燃料噴射ノズル７が通路内に臨むように設けら
れている。

10は本発明に係る多気筒Ｖ型エンジンの吸気装置で、
この吸気装置10は、スロットル弁（図示せず）を内蔵
し、上流側がエアクリーナ（図示せず）に連通されるス
ロットル箱11と、このスロットル箱11の下流側に吸気管
12を介して連通され、吸気通路ブロック13を介して前記
各気筒のそれぞれのプライマリポート5,セカンダリポー
ト６に連通されたサージタンク14等とから構成されてい
る。この吸気装置10の吸気管12,吸気通路ブロック13お
よびサージタンク14は両気筒列2,3間のＶ形空間に設置
されており、サージタンク14は気筒列2,3に対応する２
つの吸気通路ブロック13,13を介してエンジン１に固定
されている。

前記吸気通路ブロック13は、前記各気筒のプライマリ
ポート５およびセカンダリポート６にそれぞれ連通され
るプライマリ用吸気通路13a,セカンダリ用吸気通路13b
が設けられており、１気筒あたり２つの吸気通路13a,13
bが４気筒分一体に形成されている。前記各セカンダリ
用吸気通路13bは、気筒からエンジン１の幅方向中心側
に向けて斜め上方へ延設され、吸気通路ブロック13をエ
ンジン１に装着した状態で気筒内の吸気通路に直線的に
連通されるようにその傾斜角度が設定されている。な
お、このセカンダリ用吸気通路13bの長さは、慣性過給
の効果がエンジン回転数の高い高速運転域で得られるよ
うに設定されている。また、各セカンダリ用吸気通路13
bの上側開口部近傍には、この通路をエンジン回転数が
低い時に閉めかつエンジン回転数が高い時に開く制御弁
15が弁軸16を介して回動自在に取付けられている。この
弁軸16は、各制御弁15を連動させるために全てのセカン
ダリ用吸気通路13bを貫通した状態で吸気通路ブロック1
3に回動自在に支持され、アクチュエータ17によって駆
動されるように構成されている。このアクチュエータ17
は、エンジン１の吸気負圧によって作動されるものや、
エンジン制御コンピュータによってエンジン回転数に応
じて作動されるものが採用され、Ｖ形空間内であってサ
ージタンク14の下方に設置されている。前記プライマリ
用吸気通路13aは、前記セカンダリ用吸気通路13bより大
きな傾斜角度をもって気筒から上方へ、前記弁軸16を迂
回するように延設されている。本実施例では、吸気通路
ブロック13をエンジン１に装着した状態でプライマリポ
ート５との接続部分から略真上へ向かうように曲げられ
ている。

前記サージタンク14は、クランク軸（図示せず）の長
手方向に沿って長く形成され、その内部には、気筒列２
および気筒列３に対応させてサージタンク14内をＡ室お
よびＢ室の２つの気室に画成する仕切り板14aが一体に
設けられている。また、このサージタンク14の底部に
は、前記吸気管12と気室A,Bとを連通させるための吸気
入口14bと、前記吸気通路ブロック13のセカンダリ用吸
気通路13bに連通される開口14cが設けられている。前記
吸気入口14bは、第２図に示すように、サージタンク14
の長手方向の中央部に形成している。18はサージタンク
14のプライマリ用吸気通路で、このプライマリ用吸気通
路18は、１気筒あたり１本ずつ計８本、それぞれ所定長
さを得るためにサージタンク14の外側を迂回するように
サージタンク14に一体に設けられており、前記吸気通路
ブロック13のプライマリ用吸気通路13aに連通される位
置関係をもってサージタンク14の下部でそれぞれ開口さ
れている。そして、これらのプライマリ用吸気通路18,1
8・・のうち気筒2a,2d,3aおよび3dに連通されるもの
は、サージタンク14の長手方向端部（前部あるいは後
部）を通ってサージタンク14内の２つの気室A,Bのうち
最寄りの気室にそれぞれ連通されている。すなわち、気
筒2a,2dに連通されているものは気筒列２側に位置する
気室Ａの長手方向の両端部に、気筒3a,3dに連通される
ものは気筒列３側に位置する気室Ｂの長手方向の両端部
に連通されている。また、プライマリ用吸気通路18のう
ち気筒2b,2c,3bおよび3cに連通されるものは、サージタ
ンク14の上部を通って２つの気室A,Bのうち他方の気筒
列側に位置する気室の長手方向の中央部にそれぞれ連通
されている。すなわち、気筒2b,2cに連通されるものは
気筒列２と対向する気筒列３側に位置する気室Ｂに、気
筒3a,3cに連通されるものは気筒列３と対向する気筒列
２側に位置する気室Ａに連通されている。また、気筒2
b,2c,3b,3cに連通されるプライマリ用吸気通路18は、第
４図に示すように、このプライマリ用吸気通路18を形成
する壁の一部がサージタンク14の壁（上壁および側壁）
の一部を構成するように形成している。なお、上述した
各プライマリ用吸気通路18の長さは、前記吸気通路ブロ
ック13におけるプライマリ用吸気通路13aの長さを加え
た状態で、慣性過給の効果がエンジン回転数の低い低速
運転域で得られるように設定されている。上述したよう
に同一気筒列の気筒に連通されるプライマリ用吸気通路
18を気筒別に気室A,Bに振り分ける構造にしたのは、本
実施例で用いたエンジン１の点火順序を考慮したからで
ある。本実施例のエンジン１は、クランクピンがクラン
ク軸中心に対してそれぞれ90度ずれた４方向に設けられ
たクランク軸を備えたもので、点火順序が気筒2a−2b−
3b−2c−3c−3a−2d−3dの順序となるものが採用されて
いる。すなわち、点火順序の連続する気筒（例えば気筒
2aと気筒2b）に連通されるプライマリ用吸気通路18をそ
れぞれの気筒とは反対側に位置する気室に（例えば気筒
2a用のものを気室Ａに、気筒2b用のものを気室Ｂに）連
通させることによって、点火順序を連続する気筒へそれ
ぞれ別の気室から吸気を供給することができる。このた
め、サージタンク14の１つの気室を、エンジン低回転時
に他の気筒の吸気に干渉されることなく他の気筒と交互
に吸気に供することができるから、点火順序の連続する
気筒どうしでバルブオーバラップ時期が重なることに起
因して低回転域で吸気干渉が起こるのを抑えることがで
きる。また、サージタンク14の長手方向の中央部の吸気
入口14bからサージタンク14内に吸込まれた吸気は、前
記吸気入口14bを中心として略放射方向に流れて各吸気
通路の入口に吸込まれるから、サージタンク14の長手方
向の端部に吸気入口を形成する場合に較べて、吸気入口
14bから各吸気通路の入口までの距離の吸気通路毎の差
を小さくすることができる。すなわち、吸気を吸込む吸
気通路が変わってサージタンク14内で吸気が流れる方向
が変わるときに、吸気の慣性による影響を小さくするこ
とができるから、サージタンク14で吸気を円滑に各吸気
通路に分配することができる。

さらに、プライマリ用吸気通路18を形成する壁の一部
を前記サージタンク14の壁の一部として形成しているか
ら、プライマリ用吸気通路18の壁をサージタンク14から
離間させる場合に較べて、サージタンク14を大きく形成
しながら、吸気装置の小型化を図ることができる。

このように構成された多気筒Ｖ型エンジンの吸気装置
をエンジン１に取付けるには、先ず、サージタンク14の
底部に吸気管12および吸気通路ブロック13,13を取付け
ボルト19,20によって取付け、次いで、サージタンク14
と吸気通路ブロック13とを、両者を貫通し共締めする締
付けボルト21によりエンジン１に固定して行われる。こ
のようにサージタンク14と吸気通路ブロック13とを積み
重ねて組立てる構造にすると、組立てを容易に行なうこ
とができるばかりか、両気筒列2,3どうしを剛体で連結
することができ、エンジン１を補強することができる。
そして、エンジン１が低回転の時は制御弁15が閉じてい
るので、サージタンク14の両気室A,Bに供給された吸気
は、サージタンク14のプライマリ用吸気通路18および吸
気通路ブロック13のプライマリ用吸気通路13aを通って
各気筒に供給される。また、高回転の時は制御弁15が開
いているので、サージタンク14の両気室A,Bに供給され
た吸気は、上述した各プライマリ用吸気通路18,13aに加
え、比較的短い吸気通路ブロック13のセカンダリ用吸気
通路13bをも通って各気筒に供給されることになる。こ
のようにエンジン１が低回転の時には長い吸気通路を通
して吸気し、高回転の時には短い吸気通路からも吸気す
ることによって、低速から高速への広い回転数域にわた
って高い充填効率を維持し、高出力を得ることができ
る。

なお、本実施例ではサージタンク14のプライマリ用吸
気通路18のうち気筒2a,3b,3cおよび2dに連通されるもの
をそれぞれサージタンク14の気室Ａに、気筒3a,2b,2cお
よび3cに連通されるものをそれぞれ気室Ｂに連通させた
例を示したが、本発明はこのような限定にとらわれるこ
となく、使用するエンジンの点火順序に応じて連通先の
気室を変更することができる。

また、本実施例ではサージタンク14内に仕切り板14a
を設け、実質的なサージタンク（気室A,B）を仕切り板1
4aを挟んで連結させた例を示したが、気室A,Bを両者の
間に隙間が開くような２つの容器によって形成してもよ
く、本実施例と同等の効果が得られる。

さらに、本実施例ではＶ型８気筒エンジンを使用した
例を示したが、Ｖ型エンジンであれば気筒数に係わりな
く本実施例と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る多気筒Ｖ型エ１ジン
の吸気装置は、一対のサージタンクの長手方向の中央部
に吸気入口をそれぞれ形成し、一方のサージタンクに一
方の気筒列のセカンダリ用吸気通路を接続し、他方のサ
ージタンクに他方の気筒列のセカンダリ用吸気通路を接
続し、各気筒列の気筒並設方向の両端に位置する気筒の
プライマリ用吸気通路をこの気筒列のセカンダリ用吸気
通路と同一のサージタンクの両端部に接続し、他のプラ
イマリ用吸気通路を他方の気筒列のセカンダリ用吸気通
路と同一のサージタンクの中央部に接続するとともに、
このプライマリ用吸気通路を形成する壁の一部を前記サ
ージタンクの壁の一部として形成し、前記２つのサージ
タンクから点火順序にしたがってプライマリ用吸気通路
を介して交互に空気が吸われるように、一方の気筒列の
プライマリ用吸気通路を２つのサージタンクに振り分け
て連通したため、エンジンが低回転の時に吸気干渉が起
こるのをサージタンクを大型化させずに抑えることがで
きる。したがって、吸気の共鳴，慣性過給を効率よく行
なうことができ、しかもコンパクトな吸気装置を得るこ
とができる。また、サージタンクの長手方向の中央部の
吸気入口からサージタンク内に吸込まれた吸気が前記吸
気入口を中心として略放射方向に流れて各吸気通路の入
口に吸込まれるから、サージタンクの長手方向の端部に
吸気入口を形成する場合に較べて、吸気入口から各吸気
通路の入口までの距離の吸気通路毎の差を小さくするこ
とができる。すなわち、吸気を吸込む吸気通路が変わっ
てサージタンク内で吸気が流れる方向が変わるときに、
吸気の慣性による影響を小さくすることができるから、
サージタンクで吸気を円滑に各吸気通路に分配すること
ができる。

さらに、プライマリ用吸気通路を形成する壁の一部を
前記サージタンクの壁の一部として形成しているから、
プライマリ用吸気通路の壁をサージタンクから離間させ
る場合に較べて、サージタンクを大きく形成しながら、
吸気装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多気筒Ｖ型エンジンの吸気装置の
要部を破断して示す正面図、第２図は本発明に係る多気
筒Ｖ型エンジンの吸気装置を拡大して示す平面図、第３
図は同じく側面図、第４図は第２図におけるIV−IV線断
面図である。 １……エンジン、2,3……気筒列、５……プライマリポ
ート、６……セカンダリポート、10……吸気装置、13…
…吸気通路ブロック、13a,18……プライマリ用吸気通
路、13b……セカンダリ用吸気通路、14……サージタン
ク、14a……仕切り板、15……制御弁、16……弁軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02B 27/02 F02M 35/116

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の気筒列をＶ形に配置する一方、各気
   筒のＶ形空間側に開口されたプライマリポートおよびセ
   カンダリポートがプライマリ用吸気通路およびセカンダ
   リ用吸気通路を介して一対のサージタンクにそれぞれ連
   通され、前記セカンダリ用吸気通路にエンジン回転数が
   低い時に閉じ、高い時に開く制御弁が介装された多気筒
   Ｖ型エンジンにおいて、前記一対のサージタンクの長手
   方向の中央部に吸気入口をそれぞれ形成し、一方のサー
   ジタンクに一方の気筒列のセカンダリ用吸気通路を接続
   し、他方のサージタンクに他方の気筒列のセカンダリ用
   吸気通路を接続し、各気筒列の気筒並設方向の両端に位
   置する気筒のプライマリ用吸気通路をこの気筒列のセカ
   ンダリ用吸気通路と同一のサージタンクの両端部に接続
   し、他のプライマリ用吸気通路を他方の気筒列のセカン
   ダリ用吸気通路と同一のサージタンクの中央部に接続す
   るとともに、このプライマリ用吸気通路を形成する壁の
   一部を前記サージタンクの壁の一部として形成し、前記
   ２つのサージタンクから点火順序にしたがってプライマ
   リ用吸気通路を介して交互に空気が吸われるように、一
   方の気筒列のプライマリ用吸気通路を２つのサージタン
   クに振り分けて連通したことを特徴とする多気筒Ｖ型エ
   ンジンの吸気装置。