JP3601640B2 - Intake device for a multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒内燃機関における吸気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より多気筒内燃機関の各気筒の吸気通路に発生する圧力変動を利用し、吸気行程後半に吸気ポート部分の圧力を上昇させて過給効果を得るようにした吸気装置が種々提案されており、またこのような吸気の動的効果として慣性過給と共鳴過給があることが知られている。
【0003】
慣性過給は、吸気行程にある気筒からの負圧波を吸気拡大部によって正の圧力波に反転させ、この圧力波による吸気押込み作用によって過給を行うものである。
【0004】
共鳴過給においては、複数の気筒が互いに吸気行程が連続しない第1気筒群と第2気筒群とに分けられ、第1気筒群の各気筒がそれぞれ独立吸気通路を介して第1共鳴室に連通され、第2気筒群も同じく第2共鳴室に連通される。
そして第1,第2共鳴室どうしはそれぞれ第1,第2共鳴通路を介して共通の集合室に集合する。
【0005】
このような構成により吸気ポートの周期的な開閉によって生じる圧力波を原因として第1,第2共鳴通路内の気柱が振動され、この振動が第1,第2共鳴室内および独立吸気通路内の空気を振動させることになり、この振動の共鳴を生じた時に圧力振動が最大となって大きな過給が行われることになる。
【0006】
また多気筒内燃機関における通常の慣性過給による吸気装置は、直列に配列された各気筒からそれぞれ独立吸気管が延出しており、各独立吸気管は共鳴管に合流して吸気マニホルドを構成し、共鳴管の上流側はスロットルボディに接続されており、さらにスロットルボディの上流側でエアフローダクトを介してエアクリーナに連結されている。
【0007】
吸気マニホルドの複数の独立吸気管は、気筒配列方向に垂直に延出され各下流端を一体のヘッドフランジに接続し、そのヘッドフランジは内燃機関本体のシリンダヘッドに固定されるとともに、各上流端を気筒配列方向に平行に配置される長尺な形状の集合室に接続される。
【0008】
集合室の気筒配列方向の一端には、スロットルボディを取り付けるためのフランジが形成される。
鋳造製吸気マニホルドは、その重量が重いことから、鋳造製に比べ軽量な板金製の吸気マニホルドが近年作成されている。
【0009】
ただしヘッドフランジとスロットルボディフランジとはそのフランジ面が互いに直交するとともに、離れた位置においてそのフランジ面が形成されている。
そこで多気筒内燃機関において、ヘッドフランジとスロットルボディフランジとを、L字状に屈曲した鋳造製のフランジにより一体に形成することが従来より提案されており、その例が特開平2−95757号公報に記載がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
独立吸気管および集合室が展伸材等の板金製で形成されていても、ヘッドフランジとスロットルボディフランジが一体に形成されるものの鋳造製であることから重量があり、当然に内燃機関本体に接続するにも強度が要求される。
またスロットルボディを取り付けるフランジも、気筒配列方向に延びるヘッドフランジに対して垂直方向に離れて配置され、その両フランジ間を一体連結することによってL字状に屈曲したフランジが形成される。
【0011】
スロットルボディは、ヘッドフランジに対してL字状に屈曲したスロットルボディフランジに取り付けられ、内燃機関本体とは離れて支持されるが、スロットルボディは重量物であり、かかる重量物が内燃機関本体とは離れて支持されるため、ヘッドフランジの内燃機関本体への締結力は大きなものが要求される。
【0012】
また排気ガス還流装置ことEGRを行う内燃機関においては、EGRガスを吸気に取り入れるのに、スロットルバルブの下流において一般に行っており、したがってEGRバルブ(排気ガス還流量調整弁)も吸気マニホルドの近傍に配置することにより、吸気マニホルドにおけるスペースを有効に利用することができる。
【0013】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、吸気通路長を長く有する共鳴過給型の吸気マニホルド自体に強度を持たせ、かつコンパクトに形成するとともに、吸気マニホルドに取り付けられるスロットルボディやEGRバルブを内燃機関に近接した位置に配置させて、吸気マニホルドにおけるスペースを有効に利用することができる多気筒内燃機関の吸気装置を提供する点にある。
【0014】
【課題を解決するための手段および作用】
上記目的を達成するために、本発明は、多気筒内燃機関のシリンダヘッドに接続されるヘッドフランジに下流端を接続し気筒配列方向に垂直に延出する独立吸気管と、前記独立吸気管の上流端を合流する共鳴室と、スロットルボディに接続されるスロットルボディフランジに上流端を接続した後L字状に屈曲した後気筒配列方向に平行に延び下流端を前記共鳴室に接続する共鳴管とを備える多気筒内燃機関の吸気装置において、前記ヘッドフランジと前記スロットルボディフランジが、連結部を介して気筒配列方向に延設して一体形成されるとともに、前記連結部のヘッドフランジ寄りにEGRバルブを配置した多気筒内燃機関の吸気装置とした。
【0015】
スロットルボディフランジに上流端を接続した後L字状に屈曲して気筒配列方向に平行に延びる共鳴管が、その下流端を独立吸気管が合流する共鳴室に接続する構造の吸気装置において、ヘッドフランジとスロットルボディフランジが、連結部を介して気筒配列方向に延設して一体形成されるので、構造的に強度・剛性の高い吸気系の取り付け構成をなし、軽量化・コンパクト化が可能である。
【0016】
スロットルボディフランジがヘッドフランジと略同一平面に一体形成されるので、内燃機関の振動に対してスロットルボディフランジに取り付けられるスロッットルボディの品質精度および耐久信頼性を高く維持することができる。
振動源である内燃機関に近接した位置に、品質精度および耐久信頼性を高く維持したい吸気装置における構成部品、スロットルボディやEGRバルブを取り付けることで、内燃機関の振動に伴う振れを抑制できる。
【0017】
ヘッドフランジとスロットルボディフランジとの連結部にEGRバルブを配置したので、独立吸気管と共鳴管との間の余剰空間を利用してEGRバルブが配置され、スペースを有効に利用することができる。
またEGRバルブは、該連結部のヘッドフランジ寄りに配置されるので、EGRバルブからスロットルボディの下流へのEGRガス通路を適当な長さ確保して外気によるEGRガスの冷却が可能である。
【0018】
また直列4気筒内燃機関の4つの気筒を吸気行程が互いに連続しない2つの気筒群に分け、シリンダヘッドに接続されるヘッドフランジに下流端を接続して各気筒にそれぞれ連通し気筒配列方向に垂直に延出する互いに独立な第1,第2,第3,第4独立吸気管と、前記第1,第2,第3,第4独立吸気管の上流端が前記各気筒群毎に集合する第1,第2共鳴室と、前記第1,第2共鳴室からそれぞれ上流側に延びL字状に形成された第1,第2共鳴管と、前記第1,第2共鳴管が集合する集合室と、スロットルボディに接続されるスロットルボディフランジに前記集合室の上流端が接続してなる4気筒内燃機関の吸気装置において、前記ヘッドフランジと前記スロットルボディフランジが、連結部を介して気筒配列方向に延設して一体形成されるとともに、前記連結部のヘッドフランジ寄りで吸気装置側にEGRバルブを配置し、前記EGRバルブに一端を接続されたEGRガス管が前記連結部の内燃機関本体側から延出し前記集合室に他端を接続した多気筒内燃機関の吸気装置とした。
【0019】
各独立吸気管、第1,第2共鳴室、第1,第2共鳴管、集合室からなる吸気マニホルドがコ字状をなし、同吸気マニホルドが気筒配列方向に延設されたヘッドフランジ、連結部、スロットルボディフランジの略同一平面をなす一体形成物に取り付けられるので、全体でロ字形状を構成し、開放端のない4辺の端部を互いに連結することによって各辺の両端部は他の辺により支持されることから、1つの強度構造体を作り上げることができ、構造的に高い強度・剛性を容易に確保できるため各部材を軽量化・簡素化することができ、全体的にコンパクトでシンプルな構造とすることができる。
【0020】
EGRバルブは連結部の吸気装置側に配置されるので、吸気マニホルドの余剰空間を利用してスペースを有効に利用することができる。
またEGRバルブは連結部のヘッドフランジ寄りに配置されスロットルボディフランジに接続される集合室から適当な距離離し、同EGRバルブと集合室をEGRガス管が連結しているので、EGRガス管を適当な長さ露出させて外気によりEGRガスを冷却することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図1ないし図5に図示し説明する。
本実施の形態に係る自動車1は、FF(フロントエンジンフロントドライブ)車であり、図1はその車体前部における内燃機関10の配置状態を示す概略側面図である。
【0022】
ボンネット2の下方の機関室3内において、前方のラジエータ4と後方のダッシュボード5との間に直列4気筒の内燃機関10が横置きに搭載されており、直列に気筒が配列されたシリンダブロック11は後方に傾斜している。
傾斜したシリンダブロック11の上部のシリンダヘッド12からは前方に吸気マニホールド20が延出形成され、後方に排気マニホールド18が延出形成されている。
【0023】
本吸気マニホールド20は、吸気過給がなされる構造をなしており、図2ないし図4はスロットルボディより下流側の吸気マニホールド20を示す平面図,正面図および側面図である。
【0024】
車体に対して横置きに搭載された直列4気筒の内燃機関10の4つの気筒を右側から順に第1,第2,第3,第4気筒とすると、第1気筒と第4気筒が吸気行程の連続しない気筒群を構成し、同様に第2気筒と第3気筒が吸気行程の連続しない別の気筒群を構成する。
【0025】
かかる直列4気筒の内燃機関10のシリンダヘッド12から第1,第2,第3,第4気筒毎に第1,第2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24が前方へ延出している。
4本の独立吸気管21,22,23,24は、その基端部が共通の横長板状のフランジプレート13のヘッドフランジ部14に嵌め合わせ、溶接されてシリンダヘッド12に接続される。
【0026】
第1,第2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24は、フランジプレート13から前方へ斜め上向きに延出し、そのうち第1,第2,第3独立吸気管21,22,23は下方に空間を抱え込むように側面視で逆U字状に湾曲形成し、第1独立吸気管21は第1共鳴室31の上面に接続され、第2,第3独立吸気管22,23は第2共鳴室32の上面に接続されている。
【0027】
第1共鳴室31は、気筒配列方向に対し垂直な方向に指向した前後長尺な姿勢で第2気筒の略前方位置に配置されており、その後半部(シリンダヘッド側)が上方に膨出して前半部上面31aが後半部上面31bより低い高さ位置にあり、前記第1独立吸気管21はこの低い方の前半部上面31aに接続されている。
【0028】
第2共鳴室32は、気筒配列方向に平行に指向した左右長尺な姿勢にあって第3気筒の略前方位置で第1共鳴室31の前半部側面に接して配置されており、前記第2,第3独立吸気管22,23はこの第2共鳴室32の上面32aに左右に並んで接続されている。
【0029】
第1共鳴室31の前半部上面31aと第2共鳴室32の上面32aとは略同じ高さに左右並んで位置するので、第1,第2,第3独立吸気管21,22,23は上流端が第1,第2共鳴室31,32の上面31a,32aに左右に近接して配列され、逆U字状に湾曲して下流端がフランジプレート13の左右に長尺の同一面に配列していて、略同一の曲率の湾曲形状で略同一の通路長をなす。
【0030】
そして第4独立吸気管24は、フランジプレート13から前方へ斜め上向きに延出した後、下方に空間を抱え込むように側面視で逆U字状に湾曲しながら斜め右方(車両進行方向に向かって右方)に延び、前記第2,第3独立吸気管22,23が形成する逆U字状の湾曲部の下方空間を第2共鳴室32の後側(フランジプレート13側)側面に沿って延出し、第1共鳴室31の後半部左側面の上方に膨出した部分に接続されている。
4本の第1,第2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24は、互いに通路長も湾曲部の曲率も略等しい。
【0031】
そして第1共鳴室31の後半部左側面の下部(上部には第4独立吸気管24が接続されている)から第1共鳴管41がフランジプレート13に平行に延出し、上方の第4独立吸気管24を過ぎた辺りから斜め上方に傾斜し、後方に略L字状に屈曲して集合室50の右側に接続されている。
【0032】
また第2共鳴室32の左側面からは第2共鳴管42がフランジプレート13に平行に延出し、第1共鳴管41に沿って途中から斜め上方に傾斜し、後方にL字状に屈曲して集合室50の左側に接続されている。
【0033】
フランジプレート13は、前記第1,第2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24が接続される右側のヘッドフランジ部14から左方に若干斜め上方に若干ねじれを伴って延びた連結部15を介してスロットルボディフランジ部16が左端に形成される左右水平方向に長尺の板金製の一体形成プレートである。
【0034】
前記集合室50は、その上流部がかかるフランジプレート13の左端のスロットルボディフランジ部16に接続され、前方に左右隣接して分岐した下流部が第1,第2共鳴管41,42に接続される。
第1共鳴管41に比べ第2共鳴管42は、若干通路長が短い。
【0035】
なおフランジプレート13がシリンダヘッド12に取り付けられると、スロットルボディフランジ部16に固着された集合室50は、スロットルボディに接続され、スロットルボディから上流側にエアフローダクトを介してエアクリーナが接続される。
【0036】
前記左右に隣接する第1共鳴室31と第2共鳴室32は、下部において連通管33により連通されており、同連通管33は左右に膨出して比較的容量が大きく形成されている。
【0037】
該連通管33の第1共鳴室31との連通口には開閉弁34が開閉自在に設けられ、第1共鳴室31と第2共鳴室32を連通管33を介して適宜遮断または連通できるようになっている。
【0038】
第2共鳴管42は、第1共鳴管41より若干通路長が短いが、同第2共鳴管42が接続される第2共鳴室32は、これと常時連通している連通管33の容積も含めると十分な容積が確保されて第1,第2共鳴管41,42が等長化されているに等しく、よって第1共鳴管41と第2共鳴管42の共鳴周波数(共振点)を同一とすることができる。
【0039】
開閉弁34は弁軸35に固着され旋回する蝶形弁で、回転自在に枢支された弁軸35はヘッドフランジ13側に突設されたダイヤフラム36の作動部にリンク機構37を介して連結されている。
【0040】
ダイヤフラム36は内燃機関10の運転状態に応じて作動するようになっており、内燃機関10の低中回転域では切換弁34を閉じて第1共鳴室31と第2共鳴室32との連通を遮断し気筒群が互いに遮断され共鳴過給が効果的に行われ、高回転域では切換弁34を開き第1共鳴室31と第2共鳴室32とが連通し、連通管33を含めた大容積部を形成し慣性過給が行われる。
【0041】
以上のように吸気マニホルド20の第1,第2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24が右側ヘッドフランジ部14に、集合室50が左側スロットルボディフランジ部16に取り付けられるフランジプレート13は、その間の連結部15においてヘッドフランジ部14寄りにEGRガスの流量を制御するEGRバルブ60が前記第4独立吸気管24と隣合って平行に突設され、スロットルボディフランジ部16寄りには矩形の通風孔15aが穿設されている。
【0042】
なおヘッドフランジ部14の各独立吸気管21,22,23,24の各取付部の上部にはそれぞれインジェクタ取付孔14aが形成されている。
また連結部15のEGRバルブ60の斜め下方には水通路の接続管65が突設されている。
【0043】
連結部15のEGRバルブ60が固着される部分には、シリンダヘッド12との間でガスケットを介してシールされる範囲に排気ポートと連通されるEGRポート15bが穿設され(図5参照)、その側方のシール範囲の外には出口ポートがあり、同出口ポートからEGRガス管61が後方へ延出し、側方に屈曲して前記通風孔15aの後側を通ってスロットルボディフランジ16の下側を前方へ廻り込み集合室50の下面に端部を接続してEGRガス通路の内部を連通させている。
【0044】
本直列4気筒の内燃機関10の吸気系は、以上のような構造をしており、略同一平面を形成して一体形成されたフランジプレート13に対して、吸気マニホルド20は、第1,第2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24がヘッドフランジ部14から前方へ延出し、第1,第2共鳴室31,32を介して第1,第2共鳴管41,42がフランジプレート13に平行に延びL字に屈曲して集合室50に集合してスロットルボディ部16に接続して取り付けられており、図2に示す平面視でフランジプレート13を1辺、第1,第2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24を他の1辺、L字に屈曲した第1,第2共鳴室31,32を他の2辺とする略ロ字形状の構造をしており、ロ字形状の構造は開放端のない4辺の端部を互いに連結することによって各辺の両端部は他の辺により支持されることから、1つの強度構造体を作り上げることができ、構造的に高い強度・剛性を確保することができる。
【0045】
したがって吸気マニホルドを取り付けるフランジプレート13を肉厚にしたり、取付部を複雑な嵌め合い構造にしたりする必要がなく、軽量でシンプルな構造とし、吸気マニホルドのコンパクト化を可能としている。
【0046】
フランジプレート13のスロットルボディフランジ部16に取り付けられるスロットルボディは、約1.3 kg程の重量物であり、高い品質精度・耐久信頼性を確保するためには、内燃機関10の振動に対する高い強度・剛性の取り付け構成を要求されるが、本実施の形態ではスロットルボディはヘッドフランジ部14と略同一平面をなすフランジプレート13のスロットルボディフランジ部16に取り付けられ、かつ前記したようにフランジプレート13が略ロ字状構造の1辺をなして強度・剛性が高く維持されているので、スロットルボディの高い品質精度・耐久信頼性を容易に確保することができる。
【0047】
なおEGRバルブ60も、約0.47kg程の重量を有するが、スロットルバルブと同様にフランジプレート13に取り付けられるので、品質精度・耐久信頼性を維持することができる。
【0048】
EGRバルブ60は、フランジプレート13の連結部15に前方に向け突設されているので、第4独立吸気管24と第1共鳴管41との間の余剰空間に配置され、スペースを有効に利用できる。
【0049】
また連結部15のヘッドフランジ部14寄りにEGRバルブ60が取り付けられるので、EGRバルブ60とスロットルボディフランジ部16との間に適当な距離を存し、EGRバルブ60から集合室50に延びるEGRガス管61を複雑化することなく適当で十分な長さを確保して、外気によりEGRガスの冷却を可能としている。
【0050】
そしてEGRガス管61は、連結部15に形成された通風孔15aの後側を通っているので、走行風が直接EGRガス管61に当たり、EGRガスの冷却効果が高い。
なおEGRガスの吸気への解放位置は集合室50に限定するものではない。
【0051】
【発明の効果】
本発明は、ヘッドフランジとスロットルボディフランジが、連結部を介して気筒配列方向に延設して一体形成されたものに、吸気マニホルドが取り付けられて全体で略ロ字状の構造的に強度・剛性の高い吸気系の取り付け構成をなし、軽量化・コンパクト化が可能である。
【0052】
スロットルボディフランジがヘッドフランジと略同一平面に一体形成されるので、内燃機関の振動に対してスロットルボディフランジに取り付けられるスロッットルボディの品質精度および耐久信頼性を高く維持することができる。
【0053】
独立吸気管と共鳴管との間の余剰空間を利用してEGRバルブが配置され、スペースを有効に利用することができる。
またEGRバルブは、該連結部のヘッドフランジ寄りに配置されるので、EGRバルブからスロットルボディの下流へのEGRガス通路の通路長を十分確保して外気によるEGRガスの冷却が可能である。
【0054】
前記請求項2のように構成し、管状のEGRガス管の通路長を十分確保して配管することで、外気によるEGRガスの冷却を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る自動車の車体前部の内燃機関の配置状態を示す概略側面図である。
【図2】同内燃機関の吸気マニホールドの平面図である。
【図3】同正面図である。
【図4】同側面図である。
【図5】フランジプレートのスロットルボディフランジ部の後面図である。
【符号の説明】
1…自動車、2…ボンネット、3…機関室、4…ラジエータ、5…ダッシュボード、
10…内燃機関、11…シリンダブロック、12…シリンダヘッド、13…フランジプレート、14…ヘッドフランジ部、15…連結部、16…スロットルボディフランジ部、18…排気マニホールド、
20…吸気マニホールド、21…第1独立吸気管、22…第2独立吸気管、23…第3独立吸気管、24…第4独立吸気管、
31…第1共鳴室、32…第2共鳴室、33…連通管、34…開閉弁、35…弁軸、36…ダイヤフラム、37…リンク機構、
41…第1共鳴管、42…第2共鳴管、
50…集合室、
60…EGRバルブ、61…EGRガス管、65…接続管。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake device for a multi-cylinder internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various intake devices have been proposed which utilize a pressure fluctuation generated in an intake passage of each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine to increase a pressure in an intake port portion in the latter half of an intake stroke to obtain a supercharging effect. It is also known that such intake dynamic effects include inertial supercharging and resonance supercharging.
[0003]
In the inertia supercharging, a negative pressure wave from a cylinder in an intake stroke is inverted to a positive pressure wave by an intake expansion section, and supercharging is performed by an intake pushing action by the pressure wave.
[0004]
In resonance supercharging, a plurality of cylinders are divided into a first cylinder group and a second cylinder group in which the intake strokes are not continuous with each other, and each cylinder of the first cylinder group is connected to the first resonance chamber via an independent intake passage. The second cylinder group is also communicated with the second resonance chamber.
Then, the first and second resonance chambers gather in a common collecting chamber via the first and second resonance passages, respectively.
[0005]
With such a configuration, the air column in the first and second resonance passages vibrates due to the pressure wave generated by the periodic opening and closing of the intake port, and this vibration is generated in the first and second resonance chambers and in the independent intake passage. The air vibrates, and when this vibration resonates, the pressure vibration is maximized and a large supercharging is performed.
[0006]
In addition, in a multi-cylinder internal combustion engine, a normal inertial supercharging intake device has an independent intake pipe extending from each cylinder arranged in series, and each independent intake pipe joins a resonance pipe to form an intake manifold. The upstream side of the resonance tube is connected to a throttle body, and further upstream of the throttle body is connected to an air cleaner via an airflow duct.
[0007]
The plurality of independent intake pipes of the intake manifold extend perpendicularly to the cylinder arrangement direction and connect each downstream end to an integral head flange, and the head flange is fixed to a cylinder head of the internal combustion engine body and each upstream end is Is connected to a long-shaped collecting chamber arranged in parallel with the cylinder arrangement direction.
[0008]
A flange for mounting a throttle body is formed at one end of the collective chamber in the cylinder arrangement direction.
Since the cast intake manifold is heavy, a sheet metal intake manifold which is lighter than the cast intake manifold has been recently created.
[0009]
However, the flange surfaces of the head flange and the throttle body flange are orthogonal to each other, and the flange surfaces are formed at distant positions.
Therefore, in a multi-cylinder internal combustion engine, it has been conventionally proposed to integrally form a head flange and a throttle body flange with an L-shaped bent casting flange, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-95757. There is a description.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Even if the independent intake pipe and the collecting chamber are made of sheet metal such as wrought material, the head flange and the throttle body flange are integrally formed, but they are made of cast metal, so they are heavy, and naturally have a weight in the internal combustion engine body. Strength is also required for connection.
The flange for mounting the throttle body is also vertically separated from the head flange extending in the cylinder arrangement direction, and by integrally connecting the two flanges, an L-shaped bent flange is formed.
[0011]
The throttle body is attached to the throttle body flange bent in an L-shape with respect to the head flange, and is supported separately from the internal combustion engine body. However, the throttle body is heavy, and the heavy body is attached to the internal combustion engine body. Are supported apart from each other, so that a large fastening force of the head flange to the internal combustion engine body is required.
[0012]
In an internal combustion engine that performs EGR, an exhaust gas recirculation device generally performs EGR gas downstream of a throttle valve to take in EGR gas into intake air. By arranging, the space in the intake manifold can be effectively used.
[0013]
The present invention has been made in view of such a point, and the object thereof is to make the intake manifold itself of a resonance supercharged type having a long intake passage length strong, and to form the intake manifold in a compact manner, It is an object of the present invention to provide an intake device for a multi-cylinder internal combustion engine in which a throttle body and an EGR valve to be attached are arranged at a position close to the internal combustion engine so that a space in the intake manifold can be effectively used.
[0014]
Means and action for solving the problem
To achieve the above object, the present invention provides an independent intake pipe having a downstream end connected to a head flange connected to a cylinder head of a multi-cylinder internal combustion engine and extending perpendicularly to a cylinder arrangement direction; A resonance chamber that joins the upstream end, and a resonance pipe that connects the upstream end to a throttle body flange connected to the throttle body, bends in an L-shape, then extends parallel to the cylinder arrangement direction, and connects the downstream end to the resonance chamber. In the intake device for a multi-cylinder internal combustion engine, the head flange and the throttle body flange are integrally formed so as to extend in the cylinder arrangement direction via a connecting portion, and EGR is provided near the head flange of the connecting portion. The intake device of a multi-cylinder internal combustion engine having a valve was used.
[0015]
In an intake apparatus having a structure in which an upstream end is connected to a throttle body flange and then bent in an L-shape to extend in parallel with the cylinder arrangement direction and a downstream end thereof is connected to a resonance chamber where an independent intake pipe joins. Since the flange and the throttle body flange extend in the cylinder arrangement direction via the connection part and are integrally formed, a structurally strong and rigid intake system mounting structure can be achieved, making it possible to reduce the weight and size. is there.
[0016]
Since the throttle body flange is formed integrally on substantially the same plane as the head flange, it is possible to maintain high quality accuracy and durability reliability of the throttle body attached to the throttle body flange against vibration of the internal combustion engine.
By mounting the components of the intake device, the throttle body, and the EGR valve for maintaining high quality accuracy and durability reliability at a position close to the internal combustion engine that is the vibration source, it is possible to suppress the vibration caused by the vibration of the internal combustion engine.
[0017]
Since the EGR valve is disposed at the connection between the head flange and the throttle body flange, the EGR valve is disposed by utilizing the excess space between the independent intake pipe and the resonance pipe, and the space can be used effectively.
Further, since the EGR valve is arranged near the head flange of the connecting portion, an appropriate length of the EGR gas passage from the EGR valve to the downstream of the throttle body can be secured to cool the EGR gas by the outside air.
[0018]
Further, the four cylinders of the in-line four-cylinder internal combustion engine are divided into two cylinder groups whose intake strokes are not continuous with each other, and the downstream end is connected to a head flange connected to the cylinder head to communicate with each cylinder and to be perpendicular to the cylinder arrangement direction. The first, second, third, and fourth independent intake pipes extending to each other and the upstream ends of the first, second, third, and fourth independent intake pipes are assembled for each of the cylinder groups. The first and second resonance chambers, the first and second resonance pipes each extending upstream from the first and second resonance chambers and formed in an L shape, and the first and second resonance pipes are assembled. In an intake device for a four-cylinder internal combustion engine in which an upstream end of the collective chamber is connected to a collective chamber and a throttle body flange connected to a throttle body, the head flange and the throttle body flange are connected to each other via a connecting portion. Extends in the arrangement direction and is integrally formed And an EGR valve is disposed on the intake device side near the head flange of the connecting portion, and an EGR gas pipe having one end connected to the EGR valve extends from the internal combustion engine body side of the connecting portion and is connected to the collecting chamber. An intake device for a multi-cylinder internal combustion engine having the ends connected was used.
[0019]
A head flange in which an intake manifold composed of each independent intake pipe, first and second resonance chambers, first and second resonance pipes, and a collection chamber has a U-shape, and the intake manifold extends in the cylinder arrangement direction; And the throttle body flange are attached to an integrally formed body that is substantially flush with each other, so that the overall configuration is a square shape, and the four ends without open ends are connected to each other so that both ends of each side are , It is possible to make up one strength structure, and it is possible to easily secure high strength and rigidity structurally, so that each member can be reduced in weight and simplified, and overall compact And a simple structure.
[0020]
Since the EGR valve is arranged on the intake device side of the connecting portion, the space can be effectively used by utilizing the excess space of the intake manifold.
Also, the EGR valve is disposed near the head flange of the connecting portion and is separated from the collecting chamber connected to the throttle body flange by an appropriate distance, and the EGR gas pipe is connected to the EGR valve and the collecting chamber. The EGR gas can be cooled by the outside air by exposing it to an appropriate length.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
The vehicle 1 according to the present embodiment is an FF (front engine front drive) vehicle, and FIG. 1 is a schematic side view showing an arrangement state of an
[0022]
In the
An
[0023]
The
[0024]
Assuming that four cylinders of the in-line four-cylinder
[0025]
From the
The four
[0026]
The first, second, third, and fourth
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
Since the
[0030]
Then, the fourth
The four first, second, third, and fourth
[0031]
Then, the
[0032]
A
[0033]
The
[0034]
The upstream of the collecting
The passage length of the
[0035]
When the
[0036]
The
[0037]
An opening / closing
[0038]
The
[0039]
The on-off
[0040]
The
[0041]
As described above, the first, second, third, and fourth
[0042]
An
A connecting
[0043]
An
[0044]
The intake system of the in-line four-cylinder
[0045]
Therefore, it is not necessary to increase the thickness of the
[0046]
The throttle body attached to the throttle
[0047]
Although the
[0048]
Since the
[0049]
Further, since the
[0050]
Since the
The position where the EGR gas is released to the intake is not limited to the collecting
[0051]
【The invention's effect】
The present invention provides a structure in which a head flange and a throttle body flange are integrally formed so as to extend in a cylinder arrangement direction via a connecting portion, and an intake manifold is attached to the overall structure to form a substantially rectangular shape. The installation structure of the intake system with high rigidity makes it possible to reduce the weight and size.
[0052]
Since the throttle body flange is formed integrally on substantially the same plane as the head flange, it is possible to maintain high quality accuracy and durability reliability of the throttle body attached to the throttle body flange against vibration of the internal combustion engine.
[0053]
The EGR valve is arranged by utilizing the extra space between the independent intake pipe and the resonance pipe, and the space can be used effectively.
In addition, since the EGR valve is arranged near the head flange of the connecting portion, it is possible to secure a sufficient length of the EGR gas passage from the EGR valve to the downstream of the throttle body, thereby cooling the EGR gas by the outside air.
[0054]
By constructing as in the above-mentioned
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view showing an arrangement state of an internal combustion engine in a front portion of a vehicle body of an automobile according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of an intake manifold of the internal combustion engine.
FIG. 3 is a front view of the same.
FIG. 4 is a side view of the same.
FIG. 5 is a rear view of a throttle body flange portion of the flange plate.
[Explanation of symbols]
1 ... car, 2 ... bonnet, 3 ... engine room, 4 ... radiator, 5 ... dashboard,
DESCRIPTION OF
20: intake manifold, 21: first independent intake pipe, 22: second independent intake pipe, 23: third independent intake pipe, 24: fourth independent intake pipe
31: first resonance chamber, 32: second resonance chamber, 33: communication pipe, 34: open / close valve, 35: valve shaft, 36: diaphragm, 37: link mechanism,
41: first resonance tube, 42: second resonance tube,
50… Meeting room,
Reference numeral 60: EGR valve, 61: EGR gas pipe, 65: connection pipe.
Claims (2)
前記独立吸気管の上流端を合流する共鳴室と、
スロットルボディに接続されるスロットルボディフランジに上流端を接続した後L字状に屈曲して気筒配列方向に平行に延び下流端を前記共鳴室に接続する共鳴管とを備える多気筒内燃機関の吸気装置において、
前記ヘッドフランジと前記スロットルボディフランジが、連結部を介して気筒配列方向に延設して一体形成されるとともに、
前記連結部のヘッドフランジ寄りにEGRバルブを配置したことを特徴とする多気筒内燃機関の吸気装置。An independent intake pipe connecting the downstream end to a head flange connected to a cylinder head of a multi-cylinder internal combustion engine and extending vertically in the cylinder arrangement direction;
A resonance chamber that joins the upstream end of the independent intake pipe;
A multi-cylinder internal combustion engine comprising: a resonance pipe having an upstream end connected to a throttle body flange connected to a throttle body and then bent in an L-shape to extend parallel to the cylinder arrangement direction and connect a downstream end to the resonance chamber. In the device,
The head flange and the throttle body flange are integrally formed by extending in the cylinder arrangement direction via a connecting portion,
An intake device for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein an EGR valve is arranged near a head flange of the connecting portion.
シリンダヘッドに接続されるヘッドフランジに下流端を接続して各気筒にそれぞれ連通し気筒配列方向に垂直に延出する互いに独立な第1,第2,第3,第4独立吸気管と、
前記第1,第2,第3,第4独立吸気管の上流端が前記各気筒群毎に合流する第1,第2共鳴室と、
前記第1,第2共鳴室からそれぞれ上流側に延びL字状に形成された第1,第2共鳴管と、
前記第1,第2共鳴管が集合する集合室と、
スロットルボディに接続されるスロットルボディフランジに前記集合室の上流端が接続してなる4気筒内燃機関の吸気装置において、
前記ヘッドフランジと前記スロットルボディフランジが、連結部を介して気筒配列方向に延設して一体形成されるとともに、
前記連結部のヘッドフランジ寄りで吸気装置側にEGRバルブを配置し、
前記EGRバルブに一端を接続されたEGRガス管が前記連結部の内燃機関本体側から延出し前記集合室に他端を接続したことを特徴とする多気筒内燃機関の吸気装置。The four cylinders of the in-line four-cylinder internal combustion engine are divided into two cylinder groups whose intake strokes are not continuous with each other,
First, second, third, and fourth independent intake pipes each having a downstream end connected to a head flange connected to the cylinder head, communicating with each cylinder, and extending perpendicularly to the cylinder arrangement direction;
First and second resonance chambers in which the upstream ends of the first, second, third, and fourth independent intake pipes merge for each of the cylinder groups;
First and second resonance tubes each extending upstream from the first and second resonance chambers and formed in an L-shape;
A collecting chamber in which the first and second resonance tubes collect;
An intake device for a four-cylinder internal combustion engine, wherein an upstream end of the collective chamber is connected to a throttle body flange connected to a throttle body,
The head flange and the throttle body flange are integrally formed by extending in the cylinder arrangement direction via a connecting portion,
An EGR valve is arranged on the intake device side near the head flange of the connection portion,
An intake apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein an EGR gas pipe having one end connected to the EGR valve extends from the internal combustion engine body side of the connection portion and the other end is connected to the collecting chamber.
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