JP3882906B2

JP3882906B2 - 吸気装置

Info

Publication number: JP3882906B2
Application number: JP2002114602A
Authority: JP
Inventors: 正夫井野; 俊男林; 隆茶谷; 哲爾山中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: GB2388872A; GB0308628D0; GB2388872B; JP2003314389A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイドル運転時に各気筒に供給される吸気が流れるバイパス通路をスロットル装置に設け、スロットル装置で流量を制御された吸気を樹脂製のインテークマニホールドにより各気筒に供給する吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スロットル装置で流量を制御された吸気をインテークマニホールドにより各気筒に供給する吸気装置において、アルミでインテークマニホールドを形成することが知られている。加工の容易さ、および軽量化を目的とし、アルミに代えて樹脂でインテークマニホールドを形成することが行われている。また、アイドル運転時に吸気が流れるバイパス通路を主通路と別にスロットル装置に設け、ＩＳＣ（Idol Speed Control）弁部材でアイドル運転状態に合わせてバイパス通路を流れる吸気流量を可変制御したり、ＡＡＳ（Air Ajust Screw）で固定的にバイパス通路を流れる吸気流量を制御することが知られている。ＩＳＣ弁部材およびＡＡＳの両方でアイドル運転時の吸気流量を制御してもよい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
アイドル運転時に必要な吸気流量は少ないので、ＩＳＣ弁部材またはＡＡＳでバイパス通路を流れる吸気流量を制御するためには、バイパス通路の通路面積をかなり絞る必要がある。通路面積を絞ることによりＩＳＣ弁部材またはＡＡＳの下流側の流速は非常に速くなり乱流が発生するので、ＩＳＣ弁部材またはＡＡＳの下流側で気流音が発生する。気流音の周波数は２ｋＨｚから１０ｋＨｚの広範囲であり、かつ高周波であるから、気流音はアルミ製のインテークマニホールドに比べ樹脂製のインテークマニホールドを透過しやすく、騒音となる問題がある。
本発明の目的は、樹脂製のインテークマニホールドを透過する気流音を低減する吸気装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１から４のいずれか一項記載の吸気装置によると、結合部の肉厚はサージタンクおよび分配管よりも厚く、結合部の面密度はサージタンクおよび分配管の肉厚とほぼ同じ厚みのアルミとほぼ同じかそれ以上であるから、結合部をアルミで形成した場合と同等以上の制振効果がある。
【０００５】
また、アイドル運転時にバイパス通路の通路面積を絞ることにより発生する高周波の気流音の音圧は、スロットル装置の通路部材とサージタンクとを結合する結合部で高くなる。結合部の面密度を上げることによりインテークマニホールドを透過する高周波の気流音を低減できるので、結合部の肉厚よりもサージタンクおよび分配管の肉厚を薄くすることができる。したがって、高周波の気流音がインテークマニホールドを透過することを低減しつつ、インテークマニホールドを軽量化できる。
【０００６】
アルミの比重は樹脂の１．５倍以上２．５倍以下であり、樹脂でインテークマニホールドを形成する場合、サージタンクおよび分配管の厚みは通常アルミでインテークマニホールドを形成する場合と同じである。本発明の請求項５記載の吸気装置のように結合部の肉厚を結合部以外のサージタンクおよび分配管の１．５倍以上にすることにより、結合部の面密度をアルミと同等以上にできる。したがって、結合部をアルミで形成した場合と同等以上の制振効果がある。
【０００７】
本発明の請求項６載の吸気装置によると、結合部の肉厚は結合部以外のサージタンクおよび分配管の１．５倍以上２．５倍以下である。結合部の面密度をアルミと同等にできるので、結合部をアルミで形成した場合と同等の制振効果がある。
本発明の請求項７記載の吸気装置によると、インテークマニホールドは樹脂で一体成形されているので、インテークマニホールの組み付けが容易である。
本発明の請求項８記載の吸気装置によると、結合部の外周を制振材で覆っているので、インテークマニホールドを透過する気流音を低減できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図に基づいて説明する。
本発明の一実施例による吸気装置を図１に示す。
吸気装置１０は、スロットル装置２０およびインテークマニホールド４０を備えている。スロットル装置２０の通路部材２２は樹脂製であり、吸気通路として主通路１００、流量可変バイパス通路としてのバイパス通路１０２、ならびに流量固定バイパス通路としてのバイパス通路１０４を形成している。バイパス通路１０２およびバイパス通路１０４は主通路１００に対し並列に形成されている。円板状のスロットル弁部材２４は主通路１００に設置されており、エンジン運転状態に応じてスロットル弁部材２４を回動しスロットル開度を調整することにより、主通路１００を流れる吸気流量を制御する。
【０００９】
バイパス通路１０２は主通路１００を迂回してスロットル弁部材２４の上流側と下流側とを連通している。絞り手段でありバイパス弁部材としてのＩＳＣ弁部材３０が回動することにより、アイドル運転時にバイパス通路１０２を流れる吸気流量を可変制御する。つまりＩＳＣ弁部材３０は、スロットル弁部材２４の開度に関わらずスロットル弁部材２４の上流側と下流側とを連通するバイパス通路１０２の吸気流量を可変制御する。
【００１０】
バイパス通路１０４は主通路１００を迂回してスロットル弁部材２４の上流側と下流側とを連通している。絞り手段でありねじ部材としてのＡＡＳ３４はバイパス通路１０４に突出している。ＡＡＳ３４のねじ込み量が調整されることによりバイパス通路１０４を流れる吸気流量が決定される。エンジン毎にばらつくアイドル回転数をＡＡＳ３４のねじ込み量を調整することにより補正する。
【００１１】
インテークマニホールド４０は樹脂で一体成形されている。インテークマニホールド４０は、サージタンク４４、サージタンク４４と通路部材２２とを結合する結合部４２、および通路部材２２から結合部４２を通りサージタンク４４に流入した吸気を各気筒に分配する分配管４６を有している。サージタンク４４および分配管４６の肉厚ｔ₂は、インテークマニホールドをアルミで形成する場合とほぼ同じ厚みである。結合部４２の肉厚をｔ₁とすると、１．５ｔ₂≦ｔ₁≦２．５ｔ₂である。アルミの密度は樹脂の密度の１．５倍以上２．５倍以下であるから、結合部４２の面密度はインテークマニホールドをアルミで形成する場合とほぼ同じである。ここで面密度とは、単位面積当たりの部材の質量を表すものである。したがって、部材の肉厚が厚くなると面密度は大きくなる。
【００１２】
通常運転時、エンジン運転状態に応じてスロットル弁部材２４のスロットル開度を制御することにより、スロットル装置２０は各気筒に供給する吸気流量を制御する。アイドル運転時、スロットル弁部材２４は全閉している。エンジン毎にばらつくアイドル回転数は、前述したようにＡＡＳ３４のねじ込み量を調整することにより補正されている。さらに、アイドル運転時のエンジン運転状態に応じてＩＳＣ弁部材３０の開度を調整することにより、スロットル装置２０はアイドル運転時に各気筒に供給する吸気流量を制御する。
しかしながら、ＩＳＣ弁部材３０でバイパス通路１０２の通路面積を絞ると、ＩＳＣ弁部材３０の下流側で高周波の気流音が発生する。ＩＳＣ弁部材３０の下流側で発生する気流音の音圧は、結合部４２で最も高くなる。
【００１３】
図２に、本実施例、比較例１、比較例２および比較例３のインテークマニホールドにおいて、インテークマニホールドを透過する気流音の音圧レベルを測定した結果を示す。比較例１はインテークマニホールドをｔ₂の厚みで樹脂で形成したもの、比較例２はインテークマニホールドをｔ₂の厚みでアルミで形成したもの、比較例３はインテークマニホールドをｔ₁の厚みで樹脂で形成したものである。
【００１４】
結合部４２の肉厚だけを厚くした本実施例と、樹脂製のインテークマニホールド全体の厚みを厚くした比較例３とで、インテークマニホールドを透過する音圧レベルはほぼ等しい。また、インテークマニホールドを透過する本実施例の音圧レベルは比較例１よりも低下している。そして、比較例２程ではないが、本実施例は比較例２とほぼ等しい音圧低減効果を有している。本実施例の構成に加え、結合部４２の外周を制振材で覆うことにより、さらに気流音の透過を低減できる。
【００１５】
本実施例では、樹脂で形成したインテークマニホールド４０の結合部４２の肉厚を厚くし、結合部４２の面密度をアルミとほぼ同等かそれ以上にすることにより、インテークマニホールド４０を透過する気流音を低減している。さらに、気流音の透過低減効果が大きい結合部４２の肉厚をだけを厚くし、サージタンク４４および分配管４６の肉厚をアルミでインテークマニホールドを形成する場合と同程度にすることにより、気流音の透過を低減しつつ、インテークマニホールドを軽量化できる。
本実施例では、インテークマニホールド４０を樹脂で一体成形したが、複数の樹脂部材でインテークマニホールドを構成してもよい。また、結合部の肉厚をサージタンクおよび分配管の２．５倍より厚くしてもよい。
【００１６】
本実施例では、ＩＳＣ弁部材３０およびＡＡＳ３４の両方をスロットル装置２０が備えているが、ＩＳＣ弁部材３０だけ、またはＡＡＳ３４だけを備えているスロットル装置を用いてもよい。ＩＳＣ弁部材３０だけ、またはＡＡＳ３４だけの構成においても、バイパス通路の通路面積を絞ることによりＩＳＣ弁部材３０またはＡＡＳ３４の下流側で気流音が発生する。
ＩＳＣ弁部材３０およびＡＡＳ３４を用いず、バイパス通路に絞り手段としてオリフィスを形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による吸気装置を示す断面図である。
【図２】本実施例、比較例１、比較例２および比較例３のインテークマニホールドにおいて、透過音の音圧レベルを示す特性図である。
【符号の説明】
１０吸気装置
２０スロットル装置
２４スロットル弁部材
３０ＩＳＣ弁部材（絞り手段、バイパス弁部材）
３４ＡＡＳ（絞り手段、ねじ部材）
４０インテークマニホールド
４２結合部
４４サージタンク
４６分配管
１００主通路
１０２バイパス通路（流量可変バイパス通路）
１０４バイパス通路（流量固定バイパス通路）

Claims

各気筒に吸気を供給する吸気装置であって、
主通路を形成する通路部材、前記主通路の吸気流量を可変制御するスロットル弁部材、前記主通路を迂回して前記スロットル弁部材の上流側と下流側とを連通するバイパス通路、ならびに前記バイパス通路の通路面積を絞る絞り手段を有するスロットル装置と、
サージタンク、前記通路部材と前記サージタンクとを結合する結合部であって前記通路部材からの吸気を前記サージタンクに通す所定の長さを有する通路を有する結合部、ならびに前記通路部材から前記結合部を通り前記サージタンクに流入した吸気を各気筒に分配する分配管を有する樹脂製のインテークマニホールドと、
を備え、
前記結合部の肉厚を前記サージタンクおよび前記分配管の肉厚よりも厚くして、前記結合部の面密度を前記サージタンクおよび前記分配管の肉厚とほぼ同じ厚みのアルミとほぼ同じかそれ以上とし、前記絞り手段の下流側で発生する高周波の気流音の透過を低減したことを特徴とする吸気装置。
前記絞り手段は、アイドル運転時に前記バイパス通路の吸気流量を可変制御するバイパス弁部材であることを特徴とする請求項１記載の吸気装置。
前記絞り手段は、前記バイパス通路の吸気流量をねじ込み量により決定するねじ部材であることを特徴とする請求項１記載の吸気装置。
前記バイパス通路は、前記主通路に対し並列に形成された流量可変バイパス通路および流量固定バイパス通路を有し、
前記流量可変バイパス通路に設置される絞り手段は、アイドル運転時に前記流量可変バイパス通路の吸気流量を可変制御するバイパス弁部材であり、
前記流量固定バイパス通路に設置される絞り手段は、前記流量固定バイパス通路の吸気流量をねじ込み量により決定するねじ部材であることを特徴とする請求項１記載の吸気装置。
前記結合部の肉厚は、前記サージタンクおよび前記分配管の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の吸気装置。
前記結合部の肉厚は、前記サージタンクおよび前記分配管の１．５倍以上２．５倍以下であることを特徴とする請求項５記載の吸気装置。
前記インテークマニホールドは樹脂で一体成形されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の吸気装置。
前記結合部の外周を覆う制振材を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の吸気装置。