JP3015977B2 - Ｖ型エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、Ｖ型エンジンの吸気
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、Ｖ型エンジンは、所定のバンク
角をもって傾斜対向する二つのバンクを有する形態であ
ることから、該各バンクのバンク角方向における剛性を
十分に確保する必要があるが、例えば肉厚の増大等の手
段によってエンジン本体側のみでこれに対処しようとす
れば勢いエンジン重量の増大を招くこととなって好まし
くなく、このようなことから、例えば特公昭５８ー２３
４８８号公報に開示されるように、バンク間凹部に過給
機を配置するとともに、該バンク間凹部の上方位置に各
バンクに跨がるようにしてインタークーラーを配置し且
つこれを上記各バンク側にそれぞれ固定することで該イ
ンタークーラーそのものの剛性により上記各バンク相互
間のバンク角方向における剛性を高めることが知られて
いる。

【０００３】また一方、Ｖ型エンジンにおいては、各バ
ンクにそれぞれサージタンクを配置することが一般的に
行なわれている。この場合、該各サージタンクは、各バ
ンク側にそれぞれその一端が固定された吸気マニホール
ドの他端に連結される構成であることから、その支持剛
性が比較的低く、これがためにエンジン振動を受けて該
サージタンクが振動し、騒音の発生源となることも有
る。このようなことから、例えば特開昭６２ー１６２７
２３号公報に開示されるように、左右一対のサージタン
クの一端側を吸気管によって、また他端側を共鳴管によ
ってそれぞれ連結しもって該各サージタンクの振動を抑
制することも試みられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、バンク間凹
部に過給機を配置するとともに各バンクにそれぞれサー
ジタンクを設けた構成のＶ型エンジンにあっては、該サ
ージタンクに対する起振源として、エンジンそのものの
運転振動の他に上記過給機の運転振動も加わることか
ら、特に該サージタンクの支持剛性を十分に確保するこ
とが必要となるものである。

【０００５】この場合、上掲各公知例に記載の構造を組
み合わせてこれに対処することが考えられる。ところ
が、このようにした場合には、インタークーラーを各バ
ンク相互間に跨がらせ且つこれを該各バンクに固定する
ことで該インタークーラーの剛性による該各バンクのバ
ンク角方向の剛性向上は期待できるものの、サージタン
クに連結された吸気管及び共鳴管はエンジン本体側には
固定されない構造であることから、過給機振動により増
長された各サージタンクの振動はほとんど抑制すること
ができないものである。尚、通常、吸気管は、エンジン
側には直接固定されず、この吸気管の上流側に接続され
るスロットルバルブボディをエンジン側に固定すること
で間接的にエンジン側に固定されるものである。

【０００６】そこで本願発明では、吸気系の各部材を有
効に利用してよりコンパクトな構成によりエンジン本体
に対する吸気系全体の支持剛性を高め、もって過給機振
動により増長されるサージタンクの振動を可及的に抑制
してエンジン騒音の低減を図るようにしたＶ型エンジン
の吸気装置を提供せんとしてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、Ｖ字状に傾斜対向
する左右一対のバンクを備えたＶ型エンジンの上記各バ
ンクにそれぞれ気筒配列方向に向けてサージタンクを配
置する一方、上記各バンク間に形成されるバンク間凹部
に過給機を配置し、さらに該バンク間凹部の上方位置に
は偏平状形態を有するインタークーラーを上記各バンク
相互間に跨がった状態で配置してなるＶ型エンジンの吸
気装置であって、上記インタークーラーは、エンジン出
力軸方向の一端側のしかも上記各サージタンク間のほぼ
中央位置に吸気流出口を、他端側に吸気流入口をそれぞ
れ形成するとともに、該インタークーラーの吸気流出口
とエンジン出力軸方向において該吸気流出口側に位置す
る上記各サージタンクの一端部とが吸気管を介して相互
に連結され、上記インタークーラより下流側の吸気通路
が該インタークーラの吸気通路出口部分で各サージタン
クの一端部に向けてそれぞれ分岐せしめられているとと
もに、該各サージタンクの他端部は共鳴管によって相互
に連結されていることを特徴としている。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【作用】本願各発明ではかかる構成とすることによって
それぞれ次のような作用が得られる。

【００１１】本願発明では、インタークーラーを各バン
ク相互間に跨がらせて配置するとともにこれを該各バン
クにそれぞれ固定しているため、該インタークーラーを
介して上記各バンクがそのバンク角方向に一体化され、
それだけバンク角方向におけるエンジン剛性が高められ
るものである。

【００１２】また、各バンク側にそれぞれ配置される各
サージタンクが、その一端部が吸気管によりまた他端部
が共鳴管によりそれぞれ連結されるとともに、該吸気管
がインタークーラーを介して直接的に上記各バンクに連
結されていることから、例えばサージタンクが吸気マニ
ホールドを介してのみエンジン側に連結されている場合
に比して、該各サージタンクのエンジンに対する支持剛
性がさらに高められるものである。

【００１３】さらに、インタークーラーのエンジン出力
軸方向の一端側に形成された吸気流出口と、該吸気流出
口側に位置するサージタンクの一端部とを吸気管によっ
て相互に連結していることから、例えば該吸気流出口と
サージタンクの一端部とがエンジン出力軸方向において
比較的離間している場合に比して、上記吸気管の取り回
しがよりコンパクトになるものである。上記の作用に加
えて、吸気管がインタークーラーの一端部のしかも各サ
ージタンク間のほぼ中央から各バンクに分岐する構成と
されていることから、該インタークーラーから各バンク
に至る通路長さ、即ち、重量がほぼ同一とされ、吸気管
のコンパクト化とともに、インタークーラーに対する重
量バランスが良好ならしめられるものである。

【００１４】なお、上記インタークーラー側ブラケット
を上記両バンクのバンク角方向に高剛性を有する構成と
する一方、上記各サージタンクをサージタンク側ブラケ
ットを介してそれぞれ対応する上記各バンク側に固定す
るとともに、該サージタンク側ブラケットを出力軸方向
に高剛性を有する構成とし、本願発明とも組み合わせる
ことができる。この場合、インタークーラーはインター
クーラー側ブラケットを介して、また各サージタンクは
サージタンク側ブラケットを介して、それぞれエンジン
の各バンク側に固定する構成であることから、該サージ
タンクの支持剛性はこれが上記サージタンク側ブラケッ
トを介して直接各バンクに結合される分だけその支持剛
性がさらに高められるものである。

【００１５】しかもその場合、上記インタークーラー側
ブラケットはバンク角方向に高剛性を有する構成とさ
れ、サージタンク側ブラケットはエンジン出力軸方向に
高剛性を有する構成とされていることから、上記インタ
ークーラー側においては上記インタークーラー側ブラケ
ットにより該インタークーラーによるエンジンのバンク
角方向の剛性がさらに高められ、またサージタンク側に
おいてはエンジン出力軸方向方向における支持剛性がさ
らに高められ、さらに上記インタークーラー、サージタ
ンク等を含む吸気系全体としてみた場合には、これらイ
ンタークーラー側ブラケットとサージタンク側ブラケッ
トの相乗作用によりその支持剛性がバンク角方向とエン
ジン出力軸方向の双方で高められることからより高水準
の支持剛性の確保が可能となるものである。

【００１６】また、インタークーラー側ブラケットとサ
ージタンク側ブラケットの高剛性を有する方向がバンク
角方向とエンジン出力軸方向の二方向に設定されている
ことから、該各ブラケットの組み付けに際しては、該イ
ンタークーラー側ブラケットとサージタンク側ブラケッ
トとを別々の組付基準に従って行うことができ、例えば
これら各ブラケットの高剛性を有する方向を同方向に設
定した場合の如く各ブラケットを同じ組付基準に従って
行うことが要求される場合に比して、吸気系のエンジン
側への組み付けが容易ならしめられるものである。

【００１７】

【００１８】

【発明の効果】従って、本願各発明のＶ型エンジンの吸
気装置によれば次のような効果が得られる。

【００１９】請求項１記載のＶ型エンジンの吸気装置に
よれば、インタークーラーによってエンジンのバンク部
分の剛性を高める一方、各サージタンクの一端部相互を
連結する吸気管と他端部相互を連結する共鳴管とによっ
て該各サージタンクを一体化するとともに、この相互に
一体化された各サージタンクを、上記インタークーラー
を介して剛性の高い各バンク部分に連結し、これら各吸
気系の構成部材相互を有効に利用しあっていることか
ら、例えば従来のように各サージタンクが吸気マニホー
ルドのみを介してエンジン側に連結される場合に比し
て、該各サージタンクのエンジンに対する支持剛性が向
上し、この結果、エンジンそのものの運転振動に過給機
の運転振動が加わって上記各サージタンクに対する起振
作用が増長されたとしても、該各サージタンクの振動が
確実に抑制され、延いては該各サージタンクの振動に起
因するエンジン騒音の増加を防止してその静粛運転を実
現することができるという効果が得られるものである。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】さらに、吸気管のコンパクト化によりその
重量軽減が図れるとともに、重量バランスも良好ならし
められることから、吸気系全体のエンジンに対する支持
剛性がさらに高められるという効果が得られるものであ
る。

【００２４】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいて本願
発明のＶ型エンジンの吸気装置を具体的に説明すると、
図１Ａ〜図２には本願発明の実施例にかかる吸気装置を
備えた自動車用エンジン１の吸気系部分が示されてお
り、該各図において符号１はシリンダブロック１１の上
部に所定のバンク角をもって傾斜対向する左右一対のバ
ンク１Ａ,１Ｂを取り付けるとともに該各バンク１Ａ,１
Ｂの上部にはそれぞれカムキャリア１３,１３を配置し
てなるＶ型エンジンである。

【００２５】このエンジン１の上記各バンク１Ａ,１Ｂ
の間には、所定大きさをもってエンジン出力軸方向に延
びるバンク間凹部１４が形成されている。そして、この
バンク間凹部１４内には、上記シリンダブロック１１の
上面１１aに締着固定され且つその上面が開口した略箱
状の下側カバー４１と該下側カバー４１の開口端に対し
てその上面側から衝合固定される上側カバー４２とから
なる過給機カバー４の内部に収容された状態でエンジン
駆動式の過給機３が配置されている。

【００２６】さらに、上記各バンク１Ａ,１Ｂの上方位
置には、気筒配列方向に向けてそれぞれサージタンク１
５,１５が配置されている。そして、この各サージタン
ク１５,１５は、それぞれその側部に連結された吸気マ
ニホールド５,５を介して上記各バンク１Ａ,１Ｂの側部
に連結支持されるとともに、その下面側に形成した左右
一対の取付ボス部１６,１６と上記各バンク１Ａ,１Ｂ側
に形成した側部ボス５１,５１との間に跨って配置され
た側部ブラケット３２によって該各バンク１Ａ,１Ｂ側
にも支持されている。尚、この側部ブラケット３２は、
特許請求の範囲中のサージタンク側ブラケットに該当す
るものであって、所定厚さのプレート体でなり、且つそ
の平面方向が上記サージタンク１５の軸方向(即ち、エ
ンジン出力軸方向)に設定された構成、即ちエンジン出
力軸方向に高剛性を有する構成とされている。

【００２７】また、上記一対のサージタンク１５,１５
は、その一端部１５a,１５a相互間が後述する吸気管６
によって連結されるとともに、他端部１５b,１５b相互
間はその通路途中に制御弁１８を備えた共鳴管１０によ
って連結され、該吸気管６及び共鳴管１０とともに略矩
形枠体を形成している。尚、上記制御弁１８は、吸気の
動的効果によって吸気充填効率の向上を図るための上記
共鳴管１０をエンジンの運転状態に応じて開閉する如く
作用する。

【００２８】一方、上記バンク間凹部１４の上方位置に
は、偏平且つ略矩形状のインタークーラー２が、上記各
バンク１Ａ,１Ｂに跨がった状態で配置されている。こ
のインタークーラー２は、アルミ合金により形成された
ケース２１内に一対のコア２２,２２をエンジン出力軸
方向に直交する方向に列設収容して構成されるものであ
って、エンジン出力軸方向の一端部２aの側面のしかも
幅方向まのほぼ中央部には吸気流出口２３を、他端部２
bの下面側には吸気流入口２４をそれぞれ形成するとと
もに、上記ケース２１の下面側には所定大きさの鋼製の
ベースプレート１７を取り付けている。また、このベー
スプレート１７の下面の前後左右の四位置には、それぞ
れ前側ブラケット３３,３５と後側ブラケット３４,３６
が突設されており、上記インタークーラー２は、この各
ブラケット３３〜３６を上記各バンク１Ａ,１Ｂに形成
した前側ボス５２,５２及び後側ボス５３,５３にそれぞ
れ締着することによりエンジン１側に固定支持されてい
る。

【００２９】尚、このインタークーラー２のベースプレ
ート１７側に設けた各ブラケット３３〜３６は、特許請
求の範囲中のインタークーラー側ブラケットに該当する
ものであって、その面方向をエンジン出力軸方向に直交
する方向(即ち、バンク角方向)に設定した構成、即ちバ
ンク角方向に高剛性を有する構成とされている。

【００３０】さらに、上記インタークーラー２の吸気流
入口２４は、過給気導出管１９を介して上記過給機３の
過給気取出部３０に接続され、また上記吸気流出口２３
は後述の吸気管６を介して上記各サージタンク１５,１
５に接続されている。尚、図１Ｂ及び図２において符号
２０は、上記過給機３の上流側位置と上記インタークー
ラー２の吸気流出口２３の近傍とを直接連通させるバイ
パス管２０であって、その通路途中には吸気のバイパス
制御を行う制御弁(図示省略)が配置されており、該制御
弁の開弁状態においては吸気は上記過給機３とインター
クーラー２の双方をバイパスして直接各サージタンク１
５,１５側に導入される。

【００３１】上記吸気管６は、上記インタークーラー２
の吸気流出口２３に接続された二叉状の分岐管９と、該
過給気導出管１９と上記第１バンク１Ａ側のサージタン
ク１５の一端部１５aとの間に配置された第１吸気枝管
７と、該分岐管９と上記第２バンク１Ｂ側のサージタン
ク１５の一端部１５aとの間に配置された第２吸気枝管
８とで構成されている。従って、上記インタークーラー
２の吸気流出口２３から送出される過給気(場合によっ
ては自然吸気)は、第１吸気枝管７と第２吸気枝管８の
両方に分流して各バンク１Ａ,１Ｂ側へ供給されること
となる。

【００３２】続いて、以上の如く構成されたこの吸気装
置の作用効果等について説明すると、エンジン１が運転
されると、上記過給機３において適度に昇圧された過給
気が吸気流入口２４からインタークーラー２内に導入さ
れ、該インタークーラー２内において冷却された後、吸
気流出口２３から吸気管６の各吸気枝管７,８を介して
各バンク１Ａ,１Ｂのサージタンク１５,１５に送給さ
れ、さらに吸気マニホールド５から各気筒に吸入され
る。

【００３３】この場合、先ず過給機３においては、これ
が過給機カバー４によって覆われていることから、該過
給機３の運転に伴う騒音が外部に漏れるのが防止され、
その静粛運転が実現されるとともに、該過給機３がエン
ジン熱によって熱変形してそのローター(図示省略)の回
転性が損なわれるということがなく良好な過給性能が維
持されるものである。また、この過給機３の運転に伴う
振動は上記各サージタンク１５,１５側へも伝達され該
各サージタンク１５,１５の振動を増長することになる
が、これは後述するようにインタークーラー２及びサー
ジタンク１５,１５の取付構造を工夫したことにより可
及的に低減されほとんど実害は発生しないものである。

【００３４】次に、インタークーラー２あるいはサージ
タンク１５,１５の取付構造上からの作用効果である
が、このようなＶ型エンジンにおいては傾斜対向する各
バンク１Ａ,１Ｂを備えるという構造上の特徴から、該
各バンク１Ａ,１Ｂのバンク角方向における剛性を十分
に確保する必要があり、しかもこれをエンジン重量の増
加を招くことなく達成することが要求されることは既述
の通りである。この場合、この実施例においてはインタ
ークーラー２を各バンク１Ａ,１Ｂ間に跨って配置し且
つこれを該各バンク１Ａ,１Ｂにそれぞれ固定するとと
もに、その固定用の各ブラケット３３〜３６をバンク角
方向に高剛性を有する構成としていることから、エンジ
ン重量の増加を招くことなくそのバンク角方向における
剛性がインタークーラー２によって(厳密には、インタ
ークーラー２とベースプレート１７とによって)高めら
れるとともに、該インタークーラー２それ自体のエンジ
ン１に対する支持剛性(特にバンク角方向における支持
剛性)も同時に高められるものである。

【００３５】一方、上記各サージタンク１５,１５側に
着目すれば、先ずこの各サージタンク１５,１５がその
両端部相互間を連結する吸気管６と共鳴管１０とによっ
て略矩形枠体を構成していることからこの枠体全体とし
ての剛性が高められていること、またこの各サージタン
ク１５,１５がエンジン側に高い支持剛性で支持された
インタークーラー２に対して吸気管６を介して結合され
ており特にバンク角方向における支持剛性が高められて
いること、及び各サージタンク１５,１５がエンジン出
力軸方向に高剛性を有する構成とされた各側部ブラケッ
ト３１,３２により上記各バンク１Ａ,１Ｂに対して直接
連結されていること、等の相乗的効果により、該各サー
ジタンク１５,１５のエンジン１に対する支持剛性が極
めて高くなっている。このため、各サージタンク１５,
１５は勿論のこと、上記インタークーラー２、吸気管６
あるいは共鳴管１０をも含んだ吸気系全体としてみた場
合にもそのエンジン１に対する支持剛性が高くなってい
る。従って、上記過給機３の運転振動がエンジン振動に
加重されたとしても、これら各部材はさほど大きく振動
せず、結果的に各部材の支持強度が長期に亘って良好に
維持されるとともに、これら各部材の振動に伴う騒音発
生が可及的に防止されるものである。

【００３６】さらに、吸気管６についてみれば、インタ
ークーラー２の吸気流出口２３と各サージタンク１５,
１５の一端部１５a,１５aとがエンジン出力軸方向にお
けるほぼ同位置に位置していることから、該吸気管６そ
のものは可及的に直線に近い構成とすることができ、こ
の結果、該吸気管６の取り回しがコンパクトになり、そ
れだけエンジン全体のコンパクト化あるいは軽量化に寄
与できるものである。また、該吸気管６は上記インター
クーラー２の吸気流出口２３を出た後、左右に分岐する
が、この場合、上記吸気流出口２３が上記各サージタン
ク１５,１５間のほぼ中央部に位置設定されていること
から、該吸気管６の上記インタークーラー２に対する左
右方向(即ち、バンク角方向)の重量バランスが良好であ
り、結果的に吸気系全体の振動が抑制されその支持性能
の維持に寄与できるものである。

【００３７】また、上述のように、各ブラケットのう
ち、インタークーラー側ブラケットを構成する各ブラケ
ット３３〜３６はその板面方向がバンク角方向に延びる
構成とされ、これに対してサージタンク側ブラケットを
構成する各ブラケット３１,３２はその板面方向がエン
ジン出力軸方向に延びる構成とされていることから、こ
の吸気系のエンジン１側への組み付けに際しては、イン
タークーラー２はその配置基準をバンク角方向にとり、
またサージタンク１５,１５側はその配置基準をエンジ
ン出力軸方向方向にとって別々に組み付けることができ
るものである。従って、例えばこれら各ブラケットの板
面方向を全て同一方向に設定した場合の如く、インター
クーラー２と各サージタンク１５,１５とを同じ配置基
準に従って同時に組み付ける必要がある場合に比して、
その組付性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本願発明の実施例にかかる吸気装置を備えた
Ｖ型エンジンの要部正面図である。

【図１Ｂ】図１ＡのI-I矢視図である。

【図２】図１ＡのII-II要部矢視図である。

【符号の説明】

１はエンジン、２はインタークーラー、３は過給機、４
は過給機カバー、５は吸気マニホールド、６は吸気管、
７は第１吸気枝管、８は第２吸気枝管、９は分岐管、１
０は共鳴管、１１はシリンダブロック、１２はシリンダ
ヘッド、１３はカムキャリア、１４はバンク間凹部、１
５はサージタンク、１７はベースプレート、１８は制御
弁、１９は過給気導出管、２０はバイパス管、２１はケ
ース、２２はコア、２３は吸気流出口、２４は吸気流入
口、３１〜３６はブラケットである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｂ 77/00 Ｆ０２Ｂ 77/00 Ｂ Ｆ０２Ｍ 35/10 Ｆ０２Ｍ 35/10 １０２Ｊ 35/116 ３０１Ｃ (56)参考文献 特開 平２−248619（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−149326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−162723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−56417（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−76806（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭58−23488（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02B 67/00 F02B 29/04 F02B 75/22 F02B 77/00 F02M 35/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｖ字状に傾斜対向する左右一対のバンク
   を備えたＶ型エンジンの上記各バンクにそれぞれ気筒配
   列方向に向けてサージタンクを配置する一方、上記各バ
   ンク間に形成されるバンク間凹部に過給機を配置し、さ
   らに該バンク間凹部の上方位置には偏平状形態を有する
   インタークーラーを上記各バンク相互間に跨がった状態
   で配置してなるＶ型エンジンの吸気装置であって、上記
   インタークーラーは、エンジン出力軸方向の一端側のし
   かも上記各サージタンク間のほぼ中央位置に吸気流出口
   を、他端側に吸気流入口をそれぞれ形成するとともに、
   該インタークーラーの吸気流出口とエンジン出力軸方向
   において該吸気流出口側に位置する上記各サージタンク
   の一端部とが吸気管を介して相互に連結され、上記イン
   タークーラより下流側の吸気通路が該インタークーラの
   吸気通路出口部分で各サージタンクの一端部に向けてそ
   れぞれ分岐せしめられているとともに、該各サージタン
   クの他端部は共鳴管によって相互に連結されていること
   を特徴とするＶ型エンジンの吸気装置。