JP3395009B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、車両に搭載され
るエンジンの吸気装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】例えば車両に搭載されるエンジンでは、
低中速トルクを向上させるために、吸気管長さを長く設
定した吸気装置を備えるものがある。このような吸気装
置を備えるエンジンを、例えば四輪車のエンジン室に搭
載する場合には、その配置スペースの確保等の理由から
特開平３ー９０２５号公報に開示されるように、吸気管
をクランク軸方向視で、エンジンの吸気通路からエンジ
ン上部側に湾曲させ、エンジン上方に延びるようにして
いる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】このようなエンジンの
吸気装置では吸気管の断面形状が真円形であり、しかも
全長において断面積を一定にしているが、その配置スペ
ースが限られることにより吸気管の湾曲部の曲率半径が
小さくなるため吸気抵抗が大きくなり、これが吸気性能
に影響を与える一原因となっている。このため、吸気管
の湾曲部の吸気抵抗を小さくして、吸気性能をさらに向
上させることが要求されている。 【０００４】そこで、吸気管の湾曲部の曲率半径を大き
くすれば、吸気抵抗を小さくすることができるが、エン
ジン室等の限られた空間内で、湾曲部の曲率半径を大き
くするために、例えば湾曲部の断面形状を、クランク軸
方向の幅が大きく、クランク軸に垂直な方向の幅が小さ
い形状とすることが考えられる。 【０００５】これにより、吸気管の湾曲部において、湾
曲した外側の外形ラインが同じであっても、断面形状が
真円形の吸気管の湾曲部に比べて吸気管の中心線を、エ
ンジンの外側に位置させ、湾曲部の曲率半径を大きくす
ることができる。ところが、このようなクランク軸方向
の幅を大きくした吸気管をエンジン上方に延ばすと、エ
ンジン上部には例えば点火プラグ等が設けられており、
この点火プラグ等の整備性を損なうおそれがある。 【０００６】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、整備性を確保しつつ、吸気抵抗を小さくして吸気
性能を向上させたエンジンの吸気装置を提供するもので
ある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。 【０００８】請求項１に記載の発明は、『クランク軸方
向視で、エンジンの吸気通路からエンジン上部側に湾曲
させ、エンジンのシリンダヘッド直上方部に延びる吸気
管を有するエンジンの吸気装置において、前記吸気管の
湾曲部のエンジンの吸気通路側から前記シリンダヘッド
直上方部の直前付近までの断面形状を、クランク軸方向
の幅に比べてクランク軸に垂直な方向の幅が小さい形状
とし、前記吸気管の前記シリンダヘッド直上方部の断面
形状を前記湾曲部の断面形状に比べて、クランク軸方向
の幅が小さく、クランク軸に垂直な方向の幅が大きい形
状とすることを特徴とするエンジンの吸気装置。』であ
る。 【０００９】請求項１に記載の発明によれば、吸気管の
湾曲部のエンジンの吸気通路側からシリンダヘッド直上
方部の直前付近までの断面形状は、クランク軸方向の幅
に比べてクランク軸に垂直な方向の幅が小さい形状であ
り、吸気管の湾曲部の湾曲した外側の外形ラインが同じ
であっても、真円形の吸気管に比べて吸気管の中心線が
エンジンの外方に位置し、湾曲部の曲率半径を大きくす
ることができ、その分吸気抵抗を小さくできる。 【００１０】また、吸気管のエンジンのシリンダヘッド
直上方部の断面形状は、湾曲部の断面形状に比べて、ク
ランク軸方向の幅が小さく、クランク軸に垂直な方向の
幅が大きい形状となっており、エンジン平面視で吸気管
の占有面積を小さく抑えられ、これにより例えば吸気管
の中心線をプラグ等の中心からオフセットした位置に配
置することで、プラグ等の整備時に吸気管が邪魔になら
なくなる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を添付
図面に基づいて詳細に説明する。 【００１２】図１はエンジンの吸気装置の一部を破断し
た側面図、図２はエンジンの吸気装置の平面図、図３は
図１のIII ーIII 線に沿う断面図、図４は図１のIVーIV
線に沿う断面図、図５は図１のV ーV 線に沿う断面図、
図６は図３のVIーVI線に沿う一部を省略した断面図、図
７はスロットル弁の作動状態を示す図である。 【００１３】図中符号１は４気筒エンジンのエンジン本
体を示し、自動車の前側のエンジン室２内に搭載され、
このエンジン本体１の上方にはエンジン室２を形成する
ボンネット３が位置している。エンジン本体１を構成す
るシリンダブロック４の下部にはオイルパン５が取付け
られ、このシリンダブロック４の上部にはシリンダヘッ
ド６が載置され、さらにこのシリンダヘッド６にはヘッ
ドカバー７が取付けられている。 【００１４】シリンダブロック４に形成されたシリンダ
８にはピストン９が往復動可能に設けられ、このピスト
ン９にはコンロッド１０を介してクランク軸１１が連結
されている。このシリンダ８、ピストン９及びシリンダ
ヘッド６によって燃焼室１２が４個形成されており、こ
のそれぞれの燃焼室１２に臨むようにプラグ１３がシリ
ンダヘッド６に取付けられている。さらに、シリンダヘ
ッド６には燃焼室１２と連通して排気通路１３０と吸気
通路１４とが形成されており、このそれぞれの排気通路
１３０と吸気通路１４は図示しない排気弁と吸気弁とで
開閉される。 【００１５】このシリンダヘッド６の前側に形成された
排気通路１３０には排気装置１５が接続され、シリンダ
ヘッド６の後側に形成された吸気通路１４には吸気装置
１６が接続されている。このようにして、この４気筒エ
ンジンは車両前側に排気し、車両後側から吸気するよう
になっており、さらにクランク軸方向が車幅方向になる
ように載置された横置エンジンであり、そのシリンダボ
アの中心線Ｌ１をエンジン搭載時の垂直線Ｌ２から前側
に所定角度傾斜させることで、４気筒エンジンを前側へ
傾斜させている。 【００１６】エンジンの吸気装置１６はエンジン本体１
の後側に配置され、この吸気装置１６の第１吸気管１７
はそれぞれシリンダヘッド６の吸気通路に接続され、こ
のそれぞれの第１吸気管１７には燃料噴射装置１８が備
えられ、さらにこの燃料噴射装置１８に燃料供給管１９
が接続されている。 【００１７】第１吸気管１７には、スロットルボディ２
０、吸気制御バルブボディ２１、エアホーン２２が、こ
の順序で２本のスタットボルト２３と６本のボルト２４
とで共締めされている。２本のスタットボルト２３の一
端部２３ａはエンジン本体１の両側に位置する気筒の第
１吸気管１７に螺着して固定され、またこの２本のスタ
ットボルト２３の他端部２３ｂにはナット２５を螺着し
て共締されており、このそれぞれのスタットボルト２３
にスロットルボディ２０、吸気制御バルブボディ２１、
エアホーン２２を挿通し、このように位置決めして支持
されている。 【００１８】スロットルボディ２０は各気筒に対応して
独立して設けられており、このそれぞれのスロットルボ
ディ２０にはスロットル軸２６が設けられ、このそれぞ
れのスロットル軸２６にはスロットル弁２７が取付けら
れている。これらのスロットル軸２６には操作レバー２
８が設けられ、この操作レバー２８、リンク部材２９で
互いに連結されている。 【００１９】この４気筒エンジンの外側の気筒にはスロ
ットルポジションセンサ３０が、そのスロットル軸２６
と機械的に結合されており、このスロットル軸２６の回
転変位を電気信号に変換して開度を検出するようになっ
ている。 【００２０】また、４気筒エンジンの中央に位置する気
筒のスロットル軸２６にはスイッチ接片３１が設けら
れ、このスイッチ接片３１と対向する位置にはアイドル
スイッチ３２が設けられている。スイッチ接片３１が図
７において実線で示すアイドルスイッチ３２に接触して
いるＯＮ状態はスロットル弁が全閉状態であり、また二
点鎖線で示すアイドルスイッチ３２から離間しているＯ
ＦＦ状態ではスロットル弁２７が全開状態である。 【００２１】ところで、このような独立スロットルであ
ると、極低負荷時（吸入空気量が小さい時）のスロット
ル開度が、従来のようにスロットルが１つの場合に比べ
て、非常に小さい場合には、スロットルポジションセン
サ３０では回転変位を電気信号に変換して検出するた
め、スロットル開度を正確に検出することができず、ス
ロットル弁２７が全閉の状態であるアイドリング状態を
誤検出する場合があった。 【００２２】この実施例では、アイドルスイッチ３２が
スロットル軸２６と機械的に結合されており、ストット
ル弁２７が全閉の状態であるアイドリング状態か否かを
スイッチのＯＮ・ＯＦＦ信号で出力し、スロットル弁２
７が全閉の状態を正確に検出するために、スロットルポ
ジションセンサ３２とは別にアイドルスイッチ３２を設
けている。これで、独立スロットルであっても、スロッ
トル弁２７が全閉の状態であるアイドリング状態を正確
に検出することができる。 【００２３】それぞれの気筒に対応して設けられた吸気
制御バルブボディ２１及びエアホーン２２は一体に形成
されており、この吸気制御バルブボディ２１の吸気通路
２１ａに配置された吸気制御弁３３は駆動軸３４に設け
られている。この駆動軸３４は吸気制御バルブボディ２
１に連通して設けられ、この駆動軸３４の両端部３４
ａ，３４ｂは第１サージタンク３５に回動可能に支持さ
れている。この駆動軸３４の端部３４ｂは第１サージタ
ンク３５から突出しており、この端部３４ｂはアクチュ
エータ３６のレバー３７と連結されており、このアクチ
ュエータ３６の作動でレバー３７を介して駆動軸３４が
回転され、これにより吸気制御バルブ３３が連動して回
動し吸気通路の切替を行なうようになっている。 【００２４】第１サージタンク３５は吸気制御バルブボ
ディ２１に一体に形成された第１タンク部２１ｂと、こ
の第１タンク部２１ｂにボルト３８で締付固定された第
２タンク部３９から構成され、この第２タンク部３９の
開口部３９ａには図示しないエアクリーナが接続され
る。この第１サージタンク３５の第１タンク部２１ｂに
前記した吸気制御バルブ３３の駆動軸３４の両端部３４
ａ，３４ｂが回動可能に支持されており、さらに第１タ
ンク部２１ｂの内部には吸気制御ボディ２１の吸気通路
２１ａに連通する連通吸気管２１ｃが湾曲して形成され
ている。 【００２５】また、第１サージタンク３５の第１タンク
部２１ｂにはフランジ部２１ｄが形成されており、この
フランジ部２１ｄには各気筒の第２吸気管４０がそれぞ
れ連通吸気管２１ｃに連通するように接続されている。
この連通吸気管２１ｃと第２吸気管４０はクランク軸方
向視で、エンジン上部側に湾曲して、第２吸気管４０は
それぞれエンジン上方にまで延びており、ヘッドカバー
７の前側位置で第２サージタンク４１に連通している。
この第２サージタンク４１の端部には開口部４１ａが形
成され、この開口部４１ａには第１サージタンク３５に
接続される図示しないエアクリーナが接続される。 【００２６】このようにして、第２サージタンク４１、
第２吸気管４０、吸気制御バルブボディ２１、スロット
ルボディ２０及び第１吸気管１７で、プライマリ吸気通
路Ｋ１が構成されている。また、第１サージタンク３
５、エアホーン２２、吸気制御バルブボディ２１、スロ
ットルボディ２０及び第１吸気管１７でセカンダリ吸気
通路Ｋ２が構成されている。 【００２７】このセカンダリ吸気通路Ｋ２は吸気制御バ
ルブボディ２１に設けられている吸気制御バルブ３３で
開閉され、低中速回転域ではこの吸気制御バルブ３３を
閉じてプライマリ吸気通路Ｋ１から吸気し、高速回転域
では吸気制御バルブ３３を開いてプライマリ吸気通路Ｋ
１とセカンダリ吸気通路Ｋ２から吸気する。 【００２８】また、プライマリ吸気通路Ｋ１を構成する
第２吸気管４０、吸気制御バルブボディ２１、スロット
ルボディ２０及び第１吸気管１７と、エンジン本体１と
の間の空間にはアイドルスピード制御装置４２、燃料噴
射装置１８及びこの燃料噴射装置１８に接続した燃料供
給管１９が配置されている。このアイドルスピード制御
装置４２は第２吸気管４０と吸気制御ボディ２１に形成
された通路２１ｅとを連通する連通管４３に配置され、
さらに吸気制御ボディ２１の通路２１ｅはスロットルボ
ディ２０に形成された通路２０ａを介してスロットル弁
２７の下流側と連通しており、アイドルスピード制御装
置４２でアイドル時の吸気量を調整して安定運転を行な
うようになっている。 【００２９】このプライマリ吸気通路Ｋ１を構成する連
通吸気管２１ｃ及び第２吸気管４０の湾曲部４０ａは、
図４に示すようにその断面形状を、クランク軸方向の幅
Ｄ１に比べてクランク軸に垂直な方向の幅Ｄ２が小さい
形状とし、第２吸気管４０のエンジン上方部４０ｂの断
面形状を、図５に示すように湾曲部の断面形状に比べ
て、クランク軸方向の幅Ｄ３が小さく、クランク軸に垂
直な方向の幅Ｄ４が大きい形状としている。 【００３０】このように、第２吸気管４０の湾曲部４０
ａの断面形状を、クランク軸方向の幅Ｄ１に比べて、ク
ランク軸に垂直な方向の幅Ｄ２が小さい形状となってい
るため、この第２吸気管４０の湾曲部４０ａの湾曲した
外側の外形ライン４０ｃが同じであっても、真円形の吸
気管に比べて第２吸気管４０の中心線Ｌ３が外方に位置
し、これで湾曲部４０ａの曲率半径を大きくすることが
でき、その分吸気抵抗を小さくでき、吸気性能が向上す
る。 【００３１】また、第２吸気管４０のエンジン上方部４
０ｂの断面形状は、湾曲部４０ａの断面形状に比べて、
クランク軸方向の幅Ｄ３が小さく、クランク軸に垂直な
方向の幅Ｄ４が大きい形状としたので、エンジン平面視
で第２吸気管４０の占有面積を小さく抑えられ、これに
より第２吸気管４０の中心線Ｌ３をプラグ１３の中心か
らオフセットした位置に配置することが可能となり、そ
の結果整備性を確保できる。 【００３２】なお、第２吸気管４０のエンジン上方部４
０ｂの断面形状は、クランク軸に垂直な方向の幅が大き
い長円形でもよく、また略円形でなく、略方形でもよ
い。 【００３３】 【発明の効果】前記のように、この発明のエンジンの吸
気装置では、吸気管の湾曲部のエンジンの吸気通路側か
らシリンダヘッド直上方部の直前付近までの断面形状
は、クランク軸方向の幅に比べてクランク軸に垂直な方
向の幅が小さい形状であり、吸気管の湾曲部の湾曲した
外側の外形ラインが同じであっても、真円形の吸気管に
比べて吸気管の中心線がエンジンの外方に位置し、湾曲
部の曲率半径を大きくすることができ、その分吸気抵抗
を小さくできる。 【００３４】また、吸気管のシリンダヘッド直上方部の
断面形状は、湾曲部の断面形状に比べて、クランク軸方
向の幅が小さく、クランク軸に垂直な方向の幅が大きい
形状となっており、エンジン平面視で吸気管の占有面積
を小さく抑えられ、これにより例えば吸気管の中心線を
プラグ等の中心からオフセットした位置に配置すること
で、プラグ等の整備時に吸気管が邪魔にならなくなる。

【図面の簡単な説明】 【図１】エンジンの吸気装置の一部を破断した側面図で
ある。 【図２】エンジンの吸気装置の平面図である。 【図３】図１のIII ーIII 線に沿う断面図である。 【図４】図１のIVーIV線に沿う断面図である。 【図５】図１のV ーV 線に沿う断面図である。 【図６】図３のVIーVI線に沿う一部を省略した断面図で
ある。 【図７】スロットル弁の作動状態を示す図である。 【符号の説明】 １ エンジン本体 １１ クランク軸 １６ 吸気装置 ４０ 第２吸気管 ４０ａ 湾曲部 ４０ｂ エンジン上方部

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】クランク軸方向視で、エンジンの吸気通路
   からエンジン上部側に湾曲させ、エンジンのシリンダヘ
   ッド直上方部に延びる吸気管を有するエンジンの吸気装
   置において、 前記吸気管の湾曲部のエンジンの吸気通路側から前記シ
   リンダヘッド直上方部の直前付近までの断面形状を、ク
   ランク軸方向の幅に比べてクランク軸に垂直な方向の幅
   が小さい形状とし、 前記吸気管の前記シリンダヘッド直上方部の断面形状を
   前記湾曲部の断面形状に比べて、クランク軸方向の幅が
   小さく、クランク軸に垂直な方向の幅が大きい形状とす
   ることを特徴とするエンジンの吸気装置。