JP3071483B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JP3071483B2
JP3071483B2 JP6606491A JP6606491A JP3071483B2 JP 3071483 B2 JP3071483 B2 JP 3071483B2 JP 6606491 A JP6606491 A JP 6606491A JP 6606491 A JP6606491 A JP 6606491A JP 3071483 B2 JP3071483 B2 JP 3071483B2
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剛 土田
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】吸気通路に臨んで燃料噴射弁が設けられ
た燃料噴射式エンジンは従来より知られている。ここ
で、燃料噴射弁には、燃料供給通路を介して燃料タンク
内の燃料が供給されるようになっている。しかしなが
ら、かかる燃料噴射式エンジンにおいては、通常、燃料
噴射弁がエンジン本体近傍に配置される関係上、エンジ
ン本体から受ける熱によって、燃料噴射弁あるいはその
まわりの吸気通路が高温化する。このため、燃料噴射弁
内ないしその近傍の燃料供給通路内で燃料が気化してベ
ーパロックが発生し、吸入空気量に見合った燃料噴射が
行なわれなくなり、空燃比制御が乱れるといった問題が
ある。なお、ベーパロックを起こすに至らない場合で
も、燃料の温度上昇によってその比重が低下し、空燃比
制御が乱れるといった問題がある。なお、吸気通路内の
吸入空気の温度上昇によって吸気充填効率が低下すると
いった問題もある。
【0003】そこで、燃料噴射弁を吸気通路の上側に配
置するとともに、サージタンク等を吸気通路の下方に配
置して燃料噴射弁まわりを風通しの良い状態にし、走行
風によって燃料噴射弁ないし吸気通路の冷却を促進する
ようにしたエンジンが提案されている(例えば、特開平
2−86950号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ンルーム内では、走行風がさほど強くないので、特開平
2−86950号公報に開示されたような従来のエンジ
ンでは、燃料噴射弁あるいは吸気通路を十分に冷却する
ことができない。また、一般に、燃料噴射弁でベーパロ
ックが最も発生しやすいのは、エンジンの温間再始動時
であるが、このとき車両はまだ発進していないので、走
行風は得られない。したがって、上記従来のエンジンで
は、燃料噴射弁の冷却を最も必要とするときに、これを
冷却することができないといった問題がある。
【0005】また、燃料噴射弁を、独立吸気通路上流の
集合吸気通路内に配置し、集合吸気通路内を流れる比較
的高速の吸入空気によって燃料噴射弁を冷却するように
したエンジンが提案されている(例えば、実開平1−1
48064号公報参照)。しかしながら、各気筒の独立
吸気通路に夫々燃料噴射弁が設けられるタイプのエンジ
ンでは、独立吸気通路の管径が比較的小さく、独立吸気
通路内に燃料噴射弁を配置することがむずかしいので、
実開平1−148064号公報に開示されたような手法
は、そのままでは適用することができない。
【0006】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、各気筒の独立吸気通路に対
して夫々燃料噴射弁が設けられたエンジンにおいて、燃
料噴射精度の向上と、吸気充填効率の向上とを図ること
ができるエンジンの吸気装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
になされた本願第1の発明にかかるエンジンの吸気装置
は、(a)各気筒毎に設けられ気筒列方向に並んでいる
各独立吸気通路に対して、夫々燃料噴射弁が設けられて
いるエンジンの吸気装置において、(b)各独立吸気通
路の上流の集合吸気通路が、気筒列方向に延びて各独立
吸気通路の上流端に接続される集合通路(サージタン
ク)と、エアクリーナ下流のチャンバ部材(下流側チャ
ンバ部材)と、集合通路とチャンバ部材とをつなぐ連通
路(接続パイプ)とで構成され、(c)チャンバ部材内
に、各燃料噴射弁と、各独立吸気通路の少なくとも燃料
噴射弁近傍部分の全周とが配置され、(d)独立吸気通
路に対してエアクリーナとは反対側の位置に、連通路の
チャンバ部材への接続部が配置されていることを特徴と
するものである。
【0008】本願第2の発明にかかるエンジンの吸気装
置は、第1の発明にかかるエンジンの吸気装置におい
て、(e)チャンバ部材の端部位置に集合通路が配置さ
れ、チャンバ部材を形成する壁部の一部が、各独立吸気
通路の壁部の一部及び集合通路の壁部の一部として共用
されていることを特徴とするものである。
【0009】本願第3の発明にかかるエンジンの吸気装
置は、第1の発明にかかるエンジンの吸気装置におい
て、(f)エンジンが車両に対して横置きとなりかつエ
ンジン上部が車両後方側に傾斜するようにして車両に搭
載されるとともに、吸気通路系がエンジンに対して車両
前方側に配置されていて、(g)チャンバ部材の上部位
置にエアクリーナが配置され、チャンバ部材の下部位置
に集合通路が配置され、かつエアクリーナと集合通路と
の間の位置に各独立吸気通路の燃料噴射弁近傍部分が配
置されていることを特徴とするものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図1〜図3に示すように、FFタイプ(フロントエンジ
ン・フロントドライブ)の車両Wには、第1〜第4気筒
#1〜#4を備えた4気筒エンジンEが、横置きにすな
わちエンジンEの気筒配列方向が車両Wの幅方向を向く
ようにして搭載されている。また、この横置き搭載型エ
ンジンEは、その上部が車両後方(図1では右側)に傾斜
するようにして配置されている。なお、以下では便宜
上、車両Wの前方向(図1では左側)を単に「前」といい、
車両Wの後方向(図1では右側)を単に「後」という。
【0011】エンジンEには、シリンダブロック1とシ
リンダヘッド2とが設けられ、シリンダヘッド2の上面
はシリンダヘッドカバー3によってカバーされ、シリン
ダブロック1の下面にはオイルパン4が取り付けられて
いる。そして、クランク軸5が、シリンダブロック1に
よって回転自在に支持され、このクランク軸5の動力
が、変速機(図示せず)とフロントデフ(図示せず)とを介
して、前輪ドライブシャフト11に伝達されるようにな
っている。また、クランク軸5の動力の一部は、クラン
クプーリ6とVベルト7とを介して、エアコン8とオル
タネータ9とに伝達されるようになっている。なお、エ
ンジンEのやや前方にはラジエータ12が配置されてい
る。
【0012】前記したとおり、エンジンEがその上部を
後方に傾けて配置されているので、ボンネット13の下
方においてエンジンEの前側には、上側ほど前後に広く
なる比較的大きな空間部が形成されている。そこで、こ
の空間部の上部の広い部分を有効に利用して、吸気装置
Fが配置されている。
【0013】吸気装置Fは、エアダクト14の前端の開
口部からエアを取り入れ、このエアを、順に、前側チャ
ンバ部材15と、後側チャンバ部材16と、接続パイプ
19とを通してサージタンク21に取り入れ、さらにサ
ージタンク21内のエアを、気筒毎に設けられた各独立
吸気通路22を通して対応する気筒に供給するようにな
っている。なお、吸気装置Fに取り入れられたエアは、
後側チャンバ部材16内に配置されたエアクリーナ(エ
リメント)17によって濾過され、エア中の浮遊塵が除
去されるようになっている。
【0014】以下、吸気装置Fの具体的構造を説明す
る。吸気装置Fにおいて、後側チャンバ部材16と接続
パイプ19とサージタンク21と独立吸気通路22と
は、樹脂で一体的に形成されて組立体Sをなし、この組
立体Sは、エンジンEの各気筒間位置で、すなわち独立
吸気通路22が配置されていない部分で、複数の取付ボ
ルト25を用いて、シリンダヘッド2の前側面に取り付
けられている。なお、樹脂製の組立体Sと金属製のシリ
ンダヘッド2との間の密着性を高めるために、両者の接
続面にはOリング26が配置されている。ここで、組立
体Sのシリンダヘッド2への取り付け作業は、エアクリ
ーナ17を後側チャンバ部材16に取り付ける前に、後
側チャンバ部材16の前端開口部から、取付ボルト2
5、工具(図示せず)等を差し込んで行なわれる。
【0015】そして、後側チャンバ部材16の前端開口
部には、樹脂製の前側チャンバ部材15が取り付けられ
ている。なお、この前側チャンバ部材15の取り付け
は、後側チャンバ部材16にエアクリーナ17を取り付
けた後で行なわれる。
【0016】エアダクト14は、樹脂で形成され、取付
部14aでボンネット13の下面に固定されるようにな
っている。したがって、エアダクト14と前側チャンバ
部材15とは直接的には締結されない。しかしながら、
エアダクト14と前側チャンバ部材15とを、夫々所定
の位置に取り付けたときには、エアダクト14の後端部
と前側チャンバ部材15の前端部とが当接するようにな
っている。そして、これらの間の接続面にはシール部材
28が配置され、エアダクト14と前側チャンバ部材1
5とが、密接して接続されるようになっている。なお、
このように、吸気装置Fは大部分が樹脂で形成されてい
るので、その軽量化が図られる。
【0017】組立体Sにおいて、後側チャンバ部材16
は、比較的大きな箱状に形成され、この後側チャンバ部
材16の下端部近傍にサージタンク21が配置されてい
る。そして、各独立吸気通路22は、夫々サージタンク
21から分岐して、ほぼ上向きに立ち上がり、前方ない
し上方に凸状となるような比較的大きな曲率で湾曲しつ
つ後方に向かって伸長した後、シリンダヘッド2内の吸
気ポート27に接続されている。このように、各独立吸
気通路22の曲率が比較的大きくなっているので、その
吸気経路長はやや長くなっている。このように、各独立
吸気通路22の吸気経路長をやや長く設定しているの
は、エンジンEの所定の回転領域で、有効に慣性効果を
得るためである。なお、前記したとおり、エンジンEが
傾斜配置され、エンジン前側面とボンネット13との間
に、比較的大きな空間部が形成されているので、各独立
吸気通路22の曲率を容易に大きく設定することができ
る。
【0018】各独立吸気通路22は、サージタンク21
からの立ち上がり部近傍を除いて、後側チャンバ部材1
6内に配置されている。そして、後側チャンバ部材16
内において、各独立吸気通路22に対して夫々燃料噴射
弁23が設けられ、各燃料噴射弁23は、後側チャンバ
部材16の後端部に形成された燃料噴射弁取付孔24に
挿入されて固定されている。このように、各燃料噴射弁
23が、後側チャンバ部材16内に配置されているの
で、後側チャンバ部材16内を流れる高速のエアによっ
て効果的に冷却される。このため、燃料噴射弁23内あ
るいは燃料供給通路(図示せず)内の燃料の温度上昇が抑
制され、ベーパロックの発生が防止され、あるいは燃料
の比重の低下が防止され、正確に燃料噴射が行なわれ
る。また、各独立吸気通路22内のエアが冷却され、吸
気充填効率が高められる。なお、燃料噴射弁23が、エ
アの流速がとくに高くなるエアクリーナ17下流に配置
されているので、燃料噴射弁23の冷却効果が高められ
る。また、エアクリーナ17によってエア中の浮遊塵が
除去されているので、燃料噴射弁23にダストが付着せ
ず、その耐久性が高められる。
【0019】
【発明の作用・効果】本願第1の発明によれば、エアク
リーナ下流において高速で流れる吸入空気が、各燃料噴
射弁の周囲を通過するとともに、独立吸気通路の燃料噴
射弁近傍部分の全周の周囲を通過する。このため、燃料
噴射弁ないしはそのまわりの燃料供給通路が冷却されて
燃料のベーパロックあるいは比重低下が防止され、正確
に燃料噴射が行なわれる。さらに、各独立吸気通路内の
エアが十分に冷却され、吸気充填効率が高められる。
【0020】本願第2の発明によれば、基本的には第1
の発明の場合と同様の作用・効果が得られる。さらに、
各独立吸気通路と、集合通路と、チャンバ部とを一体的
に作製することができるので(一体形成はもとより、こ
れに至らない一体的組み付けをも含む。)、該吸気装置
がコンパクト化され、エンジン本体への組み付け性が向
上する。
【0021】本願第3の発明によれば、基本的には第1
の発明の場合と同様の作用・効果が得られる。さらに、
エンジンが、横置きに、かつエンジン上部が車両後方に
傾斜するようにして、車両に搭載されているので、エン
ジンの前側には比較的大きな空間部が形成される、そし
て、この空間部に吸気装置が配置されるので、吸気装置
のレイアウトが容易となる。また、独立吸気通路の形状
を比較的自由に設定することができるので、その経路長
を、良好な慣性効果が得られるような所定の長さに設定
することができる。つまり、エンジン本体を後方側に傾
斜させることにより確保されたエンジン前方の空間部
に、適正な独立吸気通路長さを確保しつつ、コンパクト
に吸気系を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる吸気装置を備えたエンジンの一
部断面側面立面説明図である。
【図2】図1に示すエンジンの吸気装置の正面立面説明
図である。
【図3】図2に示す吸気装置のA−A線断面説明図であ
る。
【符号の説明】
E…エンジン F…吸気装置 W…自動車 1…吸気装置 14…エアダクト 15…前側チャンバ部材 16…後側チャンバ部材 17…エアクリーナ 22…独立吸気通路 23…燃料噴射弁
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02M 35/10 311 F02M 35/10 102 F02M 37/20 F02M 69/00 360

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各気筒毎に設けられ気筒列方向に並んで
    いる各独立吸気通路に対して、夫々燃料噴射弁が設けら
    れているエンジンの吸気装置において、 上記各独立吸気通路の上流の集合吸気通路が、気筒列方
    向に延びて上記各独立吸気通路の上流端に接続される集
    合通路と、エアクリーナ下流のチャンバ部材と、上記集
    合通路と上記チャンバ部材とをつなぐ連通路とで構成さ
    れ、 上記チャンバ部材内に、上記各燃料噴射弁と、上記各独
    立吸気通路の少なくとも燃料噴射弁近傍部分の全周とが
    配置され、 上記独立吸気通路に対して上記エアクリーナとは反対側
    の位置に、上記連通路の上記チャンバ部材への接続部が
    配置されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
  2. 【請求項2】 上記チャンバ部材の端部位置に上記集合
    通路が配置され、上記チャンバ部材を形成する壁部の一
    部が、上記各独立吸気通路の壁部の一部及び上記集合通
    路の壁部の一部として共用されていることを特徴とする
    請求項1に記載のエンジンの吸気装置。
  3. 【請求項3】 エンジンが車両に対して横置きとなりか
    つエンジン上部が車両後方側に傾斜するようにして車両
    に搭載されるとともに、吸気通路系がエンジンに対して
    車両前方側に配置されていて、 上記チャンバ部材の上部位置に上記エアクリーナが配置
    され、上記チャンバ部材の下部位置に上記集合通路が配
    置され、かつ上記エアクリーナと上記集合通路との間の
    位置に上記各独立吸気通路の燃料噴射弁近傍部分が配置
    されていることを特徴とする請求項1に記載のエンジン
    の吸気装置。
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