JP3716665B2 - 過給機付き内燃機関のインタークーラ及び吸気装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過給機付き内燃機関のインタークーラ及び吸気装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ターボチャージャやスーパーチャージャ等の過給機を用いて機関出力を増大させる内燃機関では、加圧後の空気温度を下げてシリンダへの吸入空気量を増加させるために、過給機の下流側の吸気通路にインタークーラを配置しているものがある。
【０００３】
また、過給機の圧力脈動等による騒音を、騒音放射部位であるインタークーラのコア部よりも上流側で減衰させるために、過給機とインタークーラの間の吸気通路中に、所定の容積を有するレゾネータを配置したものが知られている（例えば特開平７−９７９６６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、上記のように過給機を設けた内燃機関では、比較的複雑な構造となるため、レイアウト上の種々の制約を受ける。このため、吸気通路中に、所定の容積を有するレゾネータを別途設けることが困難な場合があり、更なる改良が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、過給機付き内燃機関において、簡素な構造で、騒音を効果的に低減することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る過給機付き内燃機関のインタークーラは、所定の容積を有し、過給機の下流側の吸気通路に接続する入口タンク部と、この入口タンク部の下流側に接続するコア部と、を備えたインタークーラにおいて、上記入口タンク部内に、上記吸気通路と連通する円筒状の突き出し管を設け、この突き出し管を多孔状に形成したことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２の発明に係る過給機付き内燃機関の吸気装置は、インタークーラのコア部の上流側に、所定の容積を有し、過給機の下流側の吸気通路に接続する入口タンク部を設け、この入口タンク部内に、上記吸気通路と連通する円筒状の突き出し管を設け、この突き出し管を多孔状に形成したことを特徴としている。
【０００８】
更に、上記吸気通路を形成する吸気配管の下流側の先端部を入口タンク部内に挿入し、この先端部を上記突き出し管としたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１，２の発明によれば、所定の容積を有する入口タンク部内に、多孔状の突き出し管が配置することによって、この部位にヘルムホルツの共鳴器としての機能を持たせることができる。この結果、入口タンク部の容積を利用して、レゾネータ等の消音スペースを吸気通路中に別途設けることのない簡素な構造で、過給機の圧力脈動による騒音を、騒音放射部位であるインタークーラのコア部よりも上流側で効果的に低減することができる。
【００１０】
また、吸気配管の先端部を入口タンク部内に挿入することによって、この先端部を突き出し管とすることができ、製造の容易化，構成の簡素化，低コスト化を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例に係る過給機付き内燃機関の吸気装置を示す全体構成図である。
【００１２】
第１吸気通路１０には、上流側より順に、吸入空気を清浄化するエアクリーナ１２，吸入空気量を検出するエアフローメータ１４，及び吸入空気を圧縮する過給機１６が配置されている。この過給機１６は、本実施例では、内燃機関１８の燃焼室２０の下流側の排気通路２２を通過する排気ガスを利用して排気タービン１６ａを回し、この動力でコンプレッサ１６ｂを駆動して、吸入空気を予圧する、いわゆるターボチャージャが用いられている。なお、過給機として、機関の出力軸により機械的に駆動される、いわゆるスーパーチャージャを用いることもできる。
【００１３】
また、過給機１６の下流側に接続する第２吸気通路２４には、インタークーラ２６の入口タンク部２８が接続されている。このインタークーラ２６は、基本的にはラジエータと同様の構造のものであって、複数の管及びフィンを有するコア部３０を主体とし、このコア部３０の上流側に入口タンク部２８が接続され、コア部３０の下流側に出口タンク部３２が接続されている。入口タンク部２８は、コア部３０の複数の管に吸入空気を供給するために、所定の内部容積を有する略箱状に形成されている。また、出口タンク部３２は、コア部３０の複数の管の出口部を有する略箱状に形成されている。
【００１４】
インタークーラ２６の出口タンク部３２の下流側に接続する第３吸気通路３４は、スロットルチャンバ３６を介して吸気コレクタ３８に接続している。この吸気コレクタ３８は、インテークマニホールド４０を介して上記燃焼室２０に接続している。なお、過給機１６の下流側の排気通路には、触媒コンバータ４２及びマフラ４４が配置されている。
【００１５】
そして本実施例では、インタークーラ２６の入口タンク部２８内に、第２吸気通路２４と連通する円筒状の突き出し管４６を設け、この突き出し管４６を、多数の孔４７が形成された多孔状の多孔管としている。より詳しくは、図２，３に示すように、第２吸気通路２４を形成する吸気配管４８の下流側の先端部を、入口タンク部２８内に挿入して、吸気配管４８を入口タンク部２８に圧入等により固定している。そして、この吸気配管４８の先端部を、多数の孔４７が形成された突き出し管４６としている。
【００１６】
このような本実施例によれば、所定の容積を有する入口タンク部２８内に、多孔状の突き出し管４６を配置することによって、ヘルムホルツの共鳴器としての機能を持たせることができる。つまり、比較的大きな容積の入口タンク部２８を利用して、第２吸気通路２４中にレゾネータ等の消音用のスペースを別途設けることのない簡素な構造で、過給機１６の圧力脈動による騒音を、騒音放射部位であるインタークーラ２６のコア部３０より上流側で効果的に低減することができる。
【００１７】
また、吸気配管４８の多孔状の先端部を入口タンク部２８内に圧入することによって、この先端部を突き出し管４６とすることができ、製造の容易化，構成の簡素化，低コスト化を図ることができる。
【００１８】
ここで、音速をＣ，孔４７の個数をｎ，孔４７の直径をｄ，突き出し管４６の直径をＤ，突き出し管４６の板厚をｔ，突き出し管４６の長さをｌ，入口タンク部２８内の容積をＶとすると、開口率α及び周波数ｆは、次式のように表される。
【００１９】
【数１】
【００２０】
この開口率αが３０％以下で、かつ周波数ｆが２．５ＫＨｚ以下となるように、各部の寸法を設定することにより、１〜２ＫＨｚにピークを持つ騒音を効果的に低減することができ、高いレベルの騒音低減効果を得ることができる。
【００２１】
一例として、音速Ｃを３６０ｍ／sec，孔４７の個数ｎを２８０個，孔４７の直径ｄを５ｍｍ，突き出し管４６の直径Ｄを６０ｍｍ，突き出し管４６の板厚ｔを１ｍｍ，突き出し管４６の長さｌを１００ｍｍ，入口タンク部２８内の容積Ｖを１．０×１０-3ｍ3とすると、開口率αが０．２９２（２９．２％），周波数ｆが１４１６Ｈｚとなり、上記の条件を満足できる。
【００２２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形，変更が可能である。例えば、突き出し管４６を吸気配管４８と別部材として構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の吸気装置を示す全体構成図。
【図２】本実施例に係るインタークーラの要部を示す斜視対応図。
【図３】同じくインタークーラの要部を示す構成図。
【符号の説明】
１６…過給機
２４…第２吸気通路
２６…インタークーラ
２８…入口タンク部
３０…コア部
４６…突き出し管
【発明の属する技術分野】
本発明は、過給機付き内燃機関のインタークーラ及び吸気装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ターボチャージャやスーパーチャージャ等の過給機を用いて機関出力を増大させる内燃機関では、加圧後の空気温度を下げてシリンダへの吸入空気量を増加させるために、過給機の下流側の吸気通路にインタークーラを配置しているものがある。
【０００３】
また、過給機の圧力脈動等による騒音を、騒音放射部位であるインタークーラのコア部よりも上流側で減衰させるために、過給機とインタークーラの間の吸気通路中に、所定の容積を有するレゾネータを配置したものが知られている（例えば特開平７−９７９６６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、上記のように過給機を設けた内燃機関では、比較的複雑な構造となるため、レイアウト上の種々の制約を受ける。このため、吸気通路中に、所定の容積を有するレゾネータを別途設けることが困難な場合があり、更なる改良が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、過給機付き内燃機関において、簡素な構造で、騒音を効果的に低減することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る過給機付き内燃機関のインタークーラは、所定の容積を有し、過給機の下流側の吸気通路に接続する入口タンク部と、この入口タンク部の下流側に接続するコア部と、を備えたインタークーラにおいて、上記入口タンク部内に、上記吸気通路と連通する円筒状の突き出し管を設け、この突き出し管を多孔状に形成したことを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２の発明に係る過給機付き内燃機関の吸気装置は、インタークーラのコア部の上流側に、所定の容積を有し、過給機の下流側の吸気通路に接続する入口タンク部を設け、この入口タンク部内に、上記吸気通路と連通する円筒状の突き出し管を設け、この突き出し管を多孔状に形成したことを特徴としている。
【０００８】
更に、上記吸気通路を形成する吸気配管の下流側の先端部を入口タンク部内に挿入し、この先端部を上記突き出し管としたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１，２の発明によれば、所定の容積を有する入口タンク部内に、多孔状の突き出し管が配置することによって、この部位にヘルムホルツの共鳴器としての機能を持たせることができる。この結果、入口タンク部の容積を利用して、レゾネータ等の消音スペースを吸気通路中に別途設けることのない簡素な構造で、過給機の圧力脈動による騒音を、騒音放射部位であるインタークーラのコア部よりも上流側で効果的に低減することができる。
【００１０】
また、吸気配管の先端部を入口タンク部内に挿入することによって、この先端部を突き出し管とすることができ、製造の容易化，構成の簡素化，低コスト化を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例に係る過給機付き内燃機関の吸気装置を示す全体構成図である。
【００１２】
第１吸気通路１０には、上流側より順に、吸入空気を清浄化するエアクリーナ１２，吸入空気量を検出するエアフローメータ１４，及び吸入空気を圧縮する過給機１６が配置されている。この過給機１６は、本実施例では、内燃機関１８の燃焼室２０の下流側の排気通路２２を通過する排気ガスを利用して排気タービン１６ａを回し、この動力でコンプレッサ１６ｂを駆動して、吸入空気を予圧する、いわゆるターボチャージャが用いられている。なお、過給機として、機関の出力軸により機械的に駆動される、いわゆるスーパーチャージャを用いることもできる。
【００１３】
また、過給機１６の下流側に接続する第２吸気通路２４には、インタークーラ２６の入口タンク部２８が接続されている。このインタークーラ２６は、基本的にはラジエータと同様の構造のものであって、複数の管及びフィンを有するコア部３０を主体とし、このコア部３０の上流側に入口タンク部２８が接続され、コア部３０の下流側に出口タンク部３２が接続されている。入口タンク部２８は、コア部３０の複数の管に吸入空気を供給するために、所定の内部容積を有する略箱状に形成されている。また、出口タンク部３２は、コア部３０の複数の管の出口部を有する略箱状に形成されている。
【００１４】
インタークーラ２６の出口タンク部３２の下流側に接続する第３吸気通路３４は、スロットルチャンバ３６を介して吸気コレクタ３８に接続している。この吸気コレクタ３８は、インテークマニホールド４０を介して上記燃焼室２０に接続している。なお、過給機１６の下流側の排気通路には、触媒コンバータ４２及びマフラ４４が配置されている。
【００１５】
そして本実施例では、インタークーラ２６の入口タンク部２８内に、第２吸気通路２４と連通する円筒状の突き出し管４６を設け、この突き出し管４６を、多数の孔４７が形成された多孔状の多孔管としている。より詳しくは、図２，３に示すように、第２吸気通路２４を形成する吸気配管４８の下流側の先端部を、入口タンク部２８内に挿入して、吸気配管４８を入口タンク部２８に圧入等により固定している。そして、この吸気配管４８の先端部を、多数の孔４７が形成された突き出し管４６としている。
【００１６】
このような本実施例によれば、所定の容積を有する入口タンク部２８内に、多孔状の突き出し管４６を配置することによって、ヘルムホルツの共鳴器としての機能を持たせることができる。つまり、比較的大きな容積の入口タンク部２８を利用して、第２吸気通路２４中にレゾネータ等の消音用のスペースを別途設けることのない簡素な構造で、過給機１６の圧力脈動による騒音を、騒音放射部位であるインタークーラ２６のコア部３０より上流側で効果的に低減することができる。
【００１７】
また、吸気配管４８の多孔状の先端部を入口タンク部２８内に圧入することによって、この先端部を突き出し管４６とすることができ、製造の容易化，構成の簡素化，低コスト化を図ることができる。
【００１８】
ここで、音速をＣ，孔４７の個数をｎ，孔４７の直径をｄ，突き出し管４６の直径をＤ，突き出し管４６の板厚をｔ，突き出し管４６の長さをｌ，入口タンク部２８内の容積をＶとすると、開口率α及び周波数ｆは、次式のように表される。
【００１９】
【数１】
この開口率αが３０％以下で、かつ周波数ｆが２．５ＫＨｚ以下となるように、各部の寸法を設定することにより、１〜２ＫＨｚにピークを持つ騒音を効果的に低減することができ、高いレベルの騒音低減効果を得ることができる。
【００２１】
一例として、音速Ｃを３６０ｍ／sec，孔４７の個数ｎを２８０個，孔４７の直径ｄを５ｍｍ，突き出し管４６の直径Ｄを６０ｍｍ，突き出し管４６の板厚ｔを１ｍｍ，突き出し管４６の長さｌを１００ｍｍ，入口タンク部２８内の容積Ｖを１．０×１０-3ｍ3とすると、開口率αが０．２９２（２９．２％），周波数ｆが１４１６Ｈｚとなり、上記の条件を満足できる。
【００２２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形，変更が可能である。例えば、突き出し管４６を吸気配管４８と別部材として構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の吸気装置を示す全体構成図。
【図２】本実施例に係るインタークーラの要部を示す斜視対応図。
【図３】同じくインタークーラの要部を示す構成図。
【符号の説明】
１６…過給機
２４…第２吸気通路
２６…インタークーラ
２８…入口タンク部
３０…コア部
４６…突き出し管
Claims (3)
- 所定の容積を有し、過給機の下流側の吸気通路に接続する入口タンク部と、この入口タンク部の下流側に接続するコア部と、を備えたインタークーラにおいて、上記吸気通路を形成する吸気配管の下流側の先端部を入口タンク部内に挿入し、この先端部を円筒状の突き出し管とし、この突き出し管を多孔状に形成したことを特徴とする過給機付き内燃機関のインタークーラ。
- インタークーラのコア部の上流側に、所定の容積を有し、過給機の下流側の吸気通路に接続する入口タンク部を設け、上記吸気通路を形成する吸気配管の下流側の先端部を入口タンク部内に挿入し、この先端部を円筒状の突き出し管とし、この突き出し管を多孔状に形成したことを特徴とする過給機付き内燃機関の吸気装置。
- 上記突き出し管の開口率αが３０％以下で、かつ、周波数ｆが２．５ＫＨｚ以下であることを特徴とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関のインタークーラ。
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| JP12139599A JP3716665B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 過給機付き内燃機関のインタークーラ及び吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12139599A JP3716665B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 過給機付き内燃機関のインタークーラ及び吸気装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP12139599A Expired - Fee Related JP3716665B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 過給機付き内燃機関のインタークーラ及び吸気装置 |
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1999
- 1999-04-28 JP JP12139599A patent/JP3716665B2/ja not_active Expired - Fee Related
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