JP4227689B2 - 車両の吸気音低減装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の内燃機関の吸気音等を低減する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の内燃機関の吸気音を低減する装置として、密閉容器状のレゾネータを吸気ダクトの途中に接続したいわゆる共鳴型のデバイスが知られている（例えば特開平８−１５８９６４号公報参照）。また、吸気系のダクトの一部に断面積を大きくした拡張室を形成して消音を計ったいわゆる拡張型のデバイスも存在し、さらには拡張室の内部に複数の流路を設置して各流路を通過する空気の振動周波数を相互に異ならしめ、流路を通過した空気の合流点で各空気の振動を相互に干渉させて消音効果を高めるようにしたいわゆる干渉型のデバイスも知られている（例えば実開平２−１４９８１３号公報参照）。さらに、Ｖ型エンジンのバンク部分をサージタンクカバーで覆い、そのカバーの裏面にレゾネータ部を一体に設けた例も知られている（特開９−２９１８６１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した共鳴型のデバイスでは吸気系のダクトとは別に大容量のレゾネータを設けてその一部をダクトに接続する必要がある。このため、レゾネータ等の設置場所に制約が生じ易い。Ｖ型エンジンのバンク間であればそのような大型のレゾネータを収容する空間が確保できるが、直列型の多気筒エンジンの場合、そのシリンダヘッドの上方にレゾネータ等の容積が嵩んだ部品を設置するスペースを設けることは難しい。
【０００４】
そこで、本発明は車両のエンジンルーム内の限られたスペースを有効に活用できる吸気音低減装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００６】
本発明では、車両の吸気系ダクトの途中に設けられる消音用の拡張室が、前記車両に搭載された内燃機関を覆うカバー内に形成され、前記拡張室内には、前記拡張室の両側に設けられたチャンバを相互に連通する複数の流路が併設され、前記複数の流路は、それぞれの長さ又はそれぞれの断面積のいずれか一方を変化させた車両の吸気音低減装置により、上述した課題を解決する。
【０００７】
この発明によれば、各流路を通過した空気が各流路の物理的特性に応じて異なるモードで振動し、それらの空気が合流する位置で振動が相互に打ち消されて消音効果が得られる。これによりカバー内部がいわゆる干渉型の消音デバイスとして働く。よって、吸気系のダクトとは別に、共鳴型デバイスを構成するレゾネータのように縦横にかさばる密封容器をカバー内に設ける必要がない。さらに、前記拡張室（１０ａ）の両側には前記複数の流路（１３・・・１３）を相互に連通するチャンバ（１１，１２）を設けてあるので、各チャンバにより空気の圧力損失を防止できる。拡張室の両側にチャンバを振り分けているので、内燃機関のシリンダヘッド（１ｂ）を避けてチャンバを配置できる。
【０００８】
また、前記チャンバには、各流路を通過した空気の振動が互いに打ち消し合う位置に導出管が接続されていてもよい。さらに、前記導出管は、複数接続されており、前記導出管の接続部分に開閉可能な弁手段を設置してもよい。これにより消音効果が発生して吸気音が低減され、空気の振動が互いに打ち消し合う位置が車両の運転状況に応じて変化する場合には、チャンバに接続した複数の導出管の接続部分に設置した弁手段を開閉制御して常に最適な消音効果を発揮することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１および図２は本発明の一実施形態を示している。この実施形態では、内燃式の直列４気筒エンジン１への吸気系２に本発明が適用されている。吸気系２は、空気取入口３から取り込まれた空気をエアークリーナケース４に導き、その内部のフィルタ（不図示）にて濾過された空気をサージタンク５およびインテークマニホールド６を介してエンジン１内の各シリンダ１ａへ送り込むように構成されている。
【００１０】
エンジン１のシリンダヘッド１ｂの上方にはこれを覆うエンジンカバー１０が設けられている。エンジンカバー１０は例えば耐熱性を有する合成樹脂にて構成されている。エンジンカバー１０は、エンジン１の周囲の各種の部品、例えばサージタンク５、インテークマニホールド６、プラグコード等を覆い隠す化粧カバーとして機能するとともに、エンジン１が発する騒音の拡散（車外への漏れ）を防止する遮音カバーとしても機能する。さらに、エンジンカバー１０は、空気取入口３からエアークリーナケース４へと空気を導くためのダクトとしても機能する。
【００１１】
すなわち、エンジンカバー１０の内部には、一対のチャンバ１１，１２とそれらの間に延びる互いに平行な複数本（図示例では７本）の流路１３…１３とが形成されている。これらチャンバ１１，１２および流路１３…１３により拡張室１０ａが形成される。チャンバ１１，１２はシリンダヘッド１ｂの側方から下方に延びるように形成されている。
【００１２】
図３に示すように各流路１３は互いに等しい矩形状の断面を有し、それぞれの断面積も互いに等しい。一方、各流路１３の長さは互いに異なっている。例えば、図４に示すようにエンジンカバー１０の一方の側から他方の側へ向かって徐々に流路１３の長さが短くなっている。チャンバ１１には空気取入口３から空気を導くための導入管１４が、チャンバ１２にはエアークリーナケース４へ空気を導くための導出管１５がそれぞれ接続されている。
【００１３】
以上のように構成された装置によれば、図４に矢印で示したように、各流路１３を通過した空気がチャンバ１２と導出管１５との接続位置付近の干渉点Ｐで合流して互いの振動が打ち消し合う。これにより消音効果が発生して吸気音が低減される。なお、干渉点Ｐにて得られる消音効果は周波数によって異なっており、消音効果の高くなる周波数域と、消音効果がそれほど高くない周波数域とが存在する。そして、その消音効果の周波数特性や干渉点Ｐの位置は流路１３の長さ、本数などによって変化する。従って、本発明の実施に際しては、吸気系から生じる騒音を周波数分析して特に消音を必要とする周波数域を特定し、それに合わせて流路１３の本数や長さを調整し、それら調整された流路１３に対して最も効果の高い干渉点Ｐを特定し、その位置に導出管１５を接続することが望ましい。エンジン１の運転状況（例えば回転数）に応じて干渉点Ｐの位置が変化する場合には、複数の導出管１５をチャンバ１２に接続するとともにそれら接続部分に開閉可能な弁手段を設置し、干渉点Ｐの位置の変化に応じて弁手段の開閉を制御して常に最適な干渉点Ｐの近傍の導出管１５が開くようにすればよい。
【００１４】
以上の実施形態では各流路１３の断面形状および断面積を互いに一致させたが、一部の流路１３の断面形状や断面積を他の流路１３のそれらに対して変化させてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の吸気音低減装置によれば、内燃機関のカバー内に複数の流路を形成していわゆる拡張型デバイスと干渉型デバイスとの両者の消音効果をカバー内で発生させるようにしたので、共鳴型デバイスにおけるレゾネータのように縦横にかさばる密封容器状の拡張室を内燃機関のカバー内に設ける必要がなく、シリンダがＶ型に配置された内燃機関に限らず、直列多気筒型の内燃機関であってもエンジンルーム内の限られたスペースを効率よく利用して吸気音を効果的に低減できる。さらに拡張室の両端にチャンバを設けた場合には、複数の流路の前後における圧力損失を防止して吸気効率の低下を防止できる。しかも、チャンバが拡張室の両側に振り分けられるので、シリンダヘッドを避けてチャンバを設けることができ、チャンバの追加がエンジンルーム内のレイアウトに与える影響を比較的軽微に止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸気音低減装置が組み込まれた車両用内燃機関の吸気系の構成を示す斜視図。
【図２】図１の吸気系の縦断面図。
【図３】図２に示したエンジンカバーの同図III−III線に沿った断面図。
【図４】図３のエンジンカバーの内部構造を模式的に示す図。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
１ｂ シリンダヘッド
２ 吸気系
３ 空気取入口
４ エアークリーナケース
５ サージタンク
６ インテークマニホールド
１０ エンジンカバー
１０ａ 拡張室
１１，１２ チャンバ
１３ 流路
１４ 導入管
１５ 導出管
Ｐ 干渉点

Claims (3)

1. 車両の吸気系ダクトの途中に設けられる消音用の拡張室が、前記車両に搭載された内燃機関を覆うカバー内に形成され、
   前記拡張室内には、前記拡張室の両側に設けられたチャンバを相互に連通する複数の流路が併設され、
   前記複数の流路は、それぞれの長さ又はそれぞれの断面積のいずれか一方を変化させたことを特徴とする車両の吸気音低減装置。
2. 請求項１に記載の吸気音低減装置において、
   前記チャンバには、各流路を通過した空気の振動が互いに打ち消し合う位置に導出管が接続されていることを特徴とする吸気音低減装置。
3. 請求項２に記載の吸気音低減装置において、
   前記導出管は、複数接続されており、前記導出管の接続部分に開閉可能な弁手段を設置したことを特徴とする吸気音低減装置。

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