JP4258224B2

JP4258224B2 - V-type engine intake manifold

Info

Publication number: JP4258224B2
Application number: JP2003034884A
Authority: JP
Inventors: 高行濱本; 真安永
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-02-13
Also published as: JP2004245114A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｖ型エンジンの吸気マニホールド、特に、ＥＧＲガス、ブローバイガス、キャニスターパージなどの二次添加ガスを吸入空気に添加して各気筒に供給する添加ガス通路部を有する吸気マニホールドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のエンジンにおいては、主に、スロットルバルブから吸入する空気に対してＥＧＲガス、ブローバイガス、キャニスターパージなどの二次添加ガスを添加する装置が設けられている。二次添加ガスの気筒分配の不均一、スロットルバルブの張り付き、固着等の防止のためには、吸気マニホールドの吸気ブランチ部ごとにガス通路を接続して各気筒ごとに二次添加ガスを供給することが望ましい。
【０００３】
特許文献１には、Ｖ型エンジンの吸気マニホールドにおいて、各気筒ごとにＥＧＲガスを供給するために、各バンクの吸気ブランチ部の内側にそれぞれ肉厚部を設け、各肉厚部にそれぞれガス通路を形成し、各ガス通路を各ブランチ部の吸気通路にそれぞれ連絡する構成が示されている。
また、特許文献２には、Ｖ型エンジンの吸気マニホールドにおいて、吸気ブランチ部の股部を肉厚に形成して肉厚部に１本のガス通路を形成し、このガス通路を各吸気ブランチ部の吸気通路に連絡する構成が示されている。この吸気マニホールドでは、ガス通路を１本だけ形成し、このガス通路から各ブランチ部の吸気通路にＥＧＲガスまたはブローバイガスを供給する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−８１７２１号公報（第３−４頁、第１−２図）
【０００５】
【特許文献２】
特開平１０−１２２０７１号公報（第３−４頁、第３−４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の吸気マニホールドでは、Ｖ型エンジンのバンク間空間に吸気マニホールドが配置されているため、エンジンからの放熱によって吸気マニホールドの壁面温度が上昇し易い。吸気マニホールドの壁面温度が上昇すると、吸気マニホールドの吸気ブランチ部を流れる吸入空気の温度が上昇して体積効率が低下し、エンジン出力の低下を招く。
【０００７】
また、この吸気マニホールドでは、ガス通路がブランチ部に接近しており、肉厚部とブランチ部との接触面積が大きいため、ＥＧＲガスの熱が吸気ブランチ部の壁面に伝達し易い。そのため、その熱により吸気ブランチ部が加熱されると、吸気通路を流れる吸入空気の温度が上昇して体積効率が低下し、エンジンの出力の低下を招く。
【０００８】
また、特許文献２に記載の吸気マニホールドにおいても、前記同様に、エンジンからの放熱によって吸気マニホールドの壁面温度が上昇し易く、吸気マニホールドの吸気ブランチ部を流れる吸入空気の温度が上昇して体積効率が低下し、エンジン出力の低下を招く。
また、ガス通路を介して両バンクの吸気通路が互いに連絡されているため、コレクタを分割して各コレクタ内の脈動振幅を利用して出力向上を図る共鳴可変吸気方式では、各コレクタ内の脈動が打ち消し合い出力向上の効果を損なう。
【０００９】
本発明は、Ｖ型エンジンにおいて、吸気マニホールドの壁面の温度上昇による体積効率の低下を抑制し、エンジンの出力を向上させることにある。
また、本発明は、Ｖ型エンジンにおいて、吸気マニホールドの耐久性を向上することにある。
また、本発明は、Ｖ型エンジンにおいて、共鳴可変吸気方式を利用する場合、各コレクタ内の脈動が打ち消し合うのを防止し、可変吸気の効果を向上させ、エンジンの出力を向上させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＶ型エンジンの吸気マニホールドは、Ｖ型エンジンのバンク間空間に設けられ両バンクの各気筒にそれぞれ吸気を導く吸気ブランチ部を備え、吸気ブランチ部にはバンク間空間の上空間を下空間から隔てる架橋部が形成され、吸気ブランチ部に開口して二次添加ガスを供給するガス通路が架橋部に形成され、架橋部に肉薄な脆弱部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
なお、ガス通路は、一方のバンクの気筒に二次添加ガスを供給する第１通路部と、他方のバンクの気筒に二次添加ガスを供給する第２通路部とに区分けされていることが好ましい。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンからの放熱が架橋部によって遮られるので、吸気マニホールドが加熱されるのを抑制できる。この結果、吸気マニホールドの吸気ブランチ部を流れる空気が加熱されることにより体積効率が悪化し、エンジンの出力が低下するのを防止できる。
【００１３】
また、本発明において、架橋部に肉薄な脆弱部を形成する場合、架橋部を設けたことにより吸気マニホールド全体の剛性が高くなりすぎることを防止でき、バンク間の振動を吸収し易くなる。この結果、吸気マニホールドの耐久性を向上できる。
また、本発明において、ガス通路を第１及び第２ガス通路部に区分けして各ガス通路部をそれぞれ各バンクの吸気通路に連絡する場合、ガス通路によってバンク間が連絡されないので、共鳴可変吸気方式において各コレクタ内の脈動が打ち消し合うのを防止してエンジンの出力をさらに向上できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（１）第１実施形態
（１−１）構成
図１は、本発明に係る吸気マニホールドが適用される吸気システムの断面図である。図２は、吸気マニホールドの拡大図である。図３は、吸気マニホールドに形成される第１及び第２ガス通路部とＶ型６気筒エンジンの各気筒との配置を示す平面図である。
【００１５】
この吸気システムを構成する吸気マニホールド１は、吸気ブランチ部とその上流側に配置されるコレクタ部とから大略構成される。また、吸気マニホールド１の下流側には、吸気マニホールド１から吸気が供給されるエンジン本体２が連結されている。
エンジン本体２は、図３に示すように第１乃至第６気筒９１〜９６を有している。第１乃至第６気筒９１〜９６は、それぞれ２つの吸気ポート７１及び８１〜７６及び８６を有しており、各気筒の一方の吸気ポート８１〜８６には、吸気制御弁６１〜６６がそれぞれ設けられている。第１気筒９１、第３気筒９３及び第５気筒９５が右エンジンバンク（第１気筒群）を構成し、第２気筒９２、第４気筒９４及び第６気筒９６が左エンジンバンク（第２気筒群）を構成する。図３に示すように、吸気ポート７１，７３，７５は後述する第１ガス通路部１７に連絡通路１９によってそれぞれ連絡され、吸気ポート７２，７４，７６は後述する第２ガス通路部１８に第２連絡通路２０によってそれそれ連絡されているが、吸気制御弁６１〜６６が設けられた吸気ポート８１〜８６は、第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８のいずれにも連絡されていない。
【００１６】
エンジン本体２は、図１に示すように略Ｖ字型に配置された第１シリンダバンク５と第２シリンダバンク６を備えており、第１シリンダバンク５の上部には第１シリンダヘッド３が装着され、第２シリンダバンク６の上部には第２シリンダヘッド４が装着されている。第１シリンダバンク５内には、第１気筒９１を構成するシリンダが形成され、このシリンダにはピストンが配置されており、シリンダの内壁とピストンの上面と第１シリンダヘッド３の内壁とで燃焼室を形成する。そして、第１シリンダヘッド３には、第１気筒９１に対応して２つの吸気ポート７１及び８１が形成されている。第２シリンダバンク６内には第２気筒９２を構成するシリンダが同様に形成され、このシリンダにはピストンが配置されており、第２シリンダバンク６の内壁とピストンの上面と第２シリンダヘッド４の内壁とで燃焼室を形成する。そして、第２シリンダヘッド４には第２気筒９２に対応して２つの吸気ポート７２及び８２が形成されている。ここでは例として、第１気筒９１及び第２気筒９２について説明するが、第１シリンダバンク５と第１シリンダヘッド３に形成される第３気筒９３及び第５気筒９５並びに第２シリンダバンク６と第２シリンダヘッド４に形成される第４気筒９４及び第６気筒９６も同様に構成されている。
【００１７】
吸気マニホールド１は、略Ｖ字型に配置されたバンク間の空間１６に配置されており、その吸気ブランチ部は略逆Ｖ字型に配置された第１ブランチ部１１及び第２ブランチ部１２と、架橋部１５とを有している。第１ブランチ部１１は、下流側が第１気筒群の各気筒の吸気ポートにそれぞれ接続されており、第２ブランチ部は、下流側が第２気筒群の各気筒の吸気ポートにそれぞれ接続されており、上流側がコレクタ１００に接続されている。第１気筒９１について代表して説明すると、第１ブランチ部１１には、内部に吸入空気を流通するための第１吸気通路１３を有している。第１吸気通路１３は、下流側が第１気筒９１の吸気ポート７１を介して燃焼室に連通しており、上流側が後述するコレクタ１００の第１通路１０３に連通しており、第１通路１０３から供給される吸入空気を第１気筒９１の吸気ポート７１を介して燃焼室に供給する。次に第２気筒９２について代表して説明すると、第２ブランチ部１２には、内部に吸入空気を流通するための第２吸気通路１４を有している。第２吸気通路１４は、下流側が第２気筒９２の吸気ポート７２を介して燃焼室に連通しており、上流側が後述するコレクタ１００の第２通路１０４に連通しており、第２通路１０４から供給される吸入空気を第２気筒９２の吸気ポート７２を介して燃焼室に供給する。また、第１ブランチ部１１及び第２ブランチ部１２は、下流側において外壁１１ａ及び１２ａに第１及び第２燃料噴射装置（図示せず）が設けられており、第１及び第２燃料噴射装置から第１吸気通路１３及び第２吸気通路１４に燃料が噴射される。
【００１８】
架橋部１５は、架橋本体１５ａと、架橋本体１５ａの両端に形成された第１連結部１５ｂ及び第２連結部１５ｃとを有している。第１連結部１５ｂ及び第２連結部１５ｃは、架橋本体１５ａよりも肉薄に形成された脆弱部であり、第１ブランチ部１１及び第２ブランチ部１２の互いに対向する外壁１１ｂ及び１２ｂにそれぞれ連結されている。この架橋部１５は、エンジンの前後方向（クランクシャフト方向）のほぼ全長にわたって連続して形成されており、空間１６を上空間１６ａと下空間１６ｂとに遮断する。上空間１６ａは詳細は後述するように空気通路１６ａとして機能し、空気通路１６ａに流れる空気によって第１ブランチ部１１、第２ブランチ部１２及び架橋部１５が冷却される。
【００１９】
また架橋部１５の内部には、クランクシャフト方向に沿ってガス通路が形成されており、ガス通路は隔壁１５ｄによって第１ガス通路部１７と第２ガス通路部１８とに区分けされている。これらの第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８は、ＥＧＲガスを流通させるための孔であり、図３に示すように左右エンジンバンク間に互いに略平行に配置されている。ここでは、第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８の断面を略矩形としているが、円形、楕円形など他の形状でも良い。第１ガス通路部１７は第１連絡通路１９を介して第１吸気通路１３に連絡しており、第１連絡通路１９の第１吸気通路１３側の開口は、第１吸気通路１３にＥＧＲガスを供給する第１添加ガス吹出孔１９ａとなる。また、第２ガス通路部１８は第２連絡通路２０を介して第２吸気通路１４に連絡しており、第２連絡通路２０の第２吸気通路１４側の開口は、第２吸気通路１４にＥＧＲガスを供給する第２添加ガス吹出孔２０ａとなる。ここでも第１気筒９１及び第２気筒９２を代表して説明しているが、他の気筒についても同様に、それぞれ連絡通路及び添加ガス吹出孔が形成される。
【００２０】
また、吸気マニホールド１は、図３に示すように後方側において、取付部２２において添加ガスバルブ３０が装着されている。添加ガスバルブ３０は、バルブ本体３１と取付部３２とを有しており、取付部３２にはＥＧＲガスを排出する排出孔３３が形成されている。バルブ本体３１は、図示しないＥＧＲ装置から排出孔３３を介して第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８に供給する排気ガスを制御する。図４は、添加ガスバルブ３０の排出孔３３と第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８との位置関係を説明する説明図である。図３及び図４に示すように、添加ガスバルブ３０は、取付部３２を取付部２２に重ねて２本のボルト３４によって固定される。図４に示すように、添加ガスバルブ３０の排出孔３３から第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８の両方にＥＧＲガスを供給できるように、第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８は排出孔３３が前方側から見て重なるように接近して配置されている。第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８の排出孔３３と重なっていない部分は取付部３２の面によって遮蔽され、排出孔３３の第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８と重なっていない部分は取付部２２の面によって遮蔽され、ＥＧＲガスが漏れないように添加ガスバルブ３０が吸気マニホールド１に取り付けられる。
【００２１】
なお、吸気マニホールド１は、第１気筒９１〜第６気筒９６に連結されるブランチ部と、架橋部１５とをアルミダイキャスト工法により一体に形成し、第１ガス通路部及び第２ガス通路部１８も中子を用いて同時に形成し、添加ガスバルブ３０が取り付けられない前方側の開口を閉鎖することによって形成できる。
コレクタ１００は、第１室１０１、第２室１０２及び第３室１０７と、第１通路１０３及び第２通路１０４と、第１バルブ１０５及び第２バルブ１０６とを有しており、第１室１０１及び第２室１０２内の脈動振動を利用して吸入効率を向上させる共鳴可変吸気方式である。第１室１０１、第２室１０２及び第３室１０７は、第１バルブ１０５及び第２バルブ１０６によって区分けされており、スロットルバルブから吸入する吸入空気を導入する。第１室１０１は、第１バルブ１０５の開閉によって第３室１０７と導通する。第１通路１０３は、上流側が第１室１０１の下方に連通しており、下流側が第１吸気通路１３の上流側に連通している。第２室１０２は、第２バルブ１０６開閉によって第３室１０７と導通する。第２通路１０４は、上流側が第２室１０２の下方に連通しており、下流側が第２吸気通路１４の上流側に連通している。
【００２２】
図５はフロントチェーンカバー４０の平面図であり、図６はフロントチェーンカバー４０と吸気マニホールド１との位置関係を説明する説明図である。フロントチェーンカバー４０は、Ｖ型６気筒エンジンのエンジン本体２の前端部と空間１６の前端部を覆うように取り付けられ、空間１６の上空間１６ａに対向する位置に通気孔４１を有している。このフロントチェーンカバー４０をエンジンの前方側に装着すると、図６に示すように通気孔４１が空気通路１６ａに重なり、空気通路１６ａには通気孔４１を介して空気が導入され、第１ブランチ部１１、第２ブランチ部１２及び架橋部１５が冷却される。
【００２３】
次に、この吸気システムによる吸気動作について説明する。この吸気システムでは、スロットルバルブから吸入された空気は、第１室１０１、第２室１０２に導入され、第１室１０１から第１通路１０３を介して第１吸気通路１３に送られ、第２室１０２から第２通路１０４を介して第２吸気通路１４に送られる。第１バルブ１０５と第２バルブ１０６は運転状態に応じてシリンダの吸入効率が高まるように開閉され、第１及び第２バルブ１０５，１０６が閉じているときは、第１室１０１と第２室１０２が独立したコレクタとして機能し、第１及び第２バルブ１０５，１０６が開かれると、第１室１０１、第２室１０２、第３室１０３が１つの大きな容積を有するコレクタとして機能する。そして、第１吸気通路１３に送られた吸入空気は、添加ガス吹出孔１９ａからのＥＧＲガス及び第１燃料噴射装置からの燃料と混合されて混合気となり、この混合気が第１気筒９１に供給されるとともに、第２吸気通路１４に送られた吸入空気は、添加ガス吹出孔２０ａからのＥＧＲガス及び第２燃料噴射装置からの燃料と混合されて混合気となり、この混合気が第２気筒９２に供給される。
【００２４】
（１−２）作用効果
図７は、架橋部のない吸気マニホールド１’（比較例）において、エンジンからの放熱が吸入空気の温度上昇に与える影響を説明する説明図である。図８は、本実施形態に係る架橋部１５を有する吸気マニホールド１において、エンジンからの放熱が吸入空気の温度上昇に与える影響を説明する説明図である。
【００２５】
図７の吸気マニホールド１’では、エンジン本体２’から空間１６’への放熱がブランチ部１１’及び１２’に直接伝達されるため、エンジン本体２’から空間１６’への放熱によってブランチ部１１’及び１２’の壁面温度が上昇し易く、吸気通路１３’及び１４’を通過する吸入空気の温度上昇に大きな影響を与える。一方、図８に示す本実施形態に係る吸気マニホールド１では、エンジンから空間１６への放熱は、架橋部１５に遮断されて第１ブランチ部１１及び第２ブランチ部１２に直接伝達されない。
【００２６】
また、第１連結部１５ｂ及び第２連結部１５ｃが肉薄に形成されているため架橋部１５と第１ブランチ部１１及び第２ブランチ部１２との接触面積が小さいので、架橋部１５から第１ブランチ部１１及び第２ブランチ部１２に熱が伝達され難い。その結果、第１ブランチ部１１及び第２ブランチ部１２の壁面温度が上昇し難く、第１吸気通路１３及び第２吸気通路１４を通過する吸入空気の温度上昇に与える影響が小さい。
【００２７】
また、空気通路１６ａがフロントエンジンカバー４０の通気孔４１に重なるように配置されているので、通気孔４１を介して空気通路１６ａに空気が流通し、この空気によって第１ブランチ部１１、第２ブランチ部１２及び架橋部１５が冷却される。したがって、第１吸気通路１３及び第２吸気通路１４を通過する吸入空気の温度上昇がさらに抑制される。
【００２８】
また本実施形態に係る吸気マニホールド１では、架橋部１５と第１ブランチ部１１及び第２ブランチ部１２との接触面積が小さく、また、ガス通路部１７，１８が架橋部１５の略中央に形成されいるためガス通路部１７，１８からブランチ部１１，１２までの距離が大きいため、ＥＧＲガスの熱がブランチ部１１，１２に伝達し難い。その結果、ブランチ部１１，１２の壁面温度が上昇し難く、第１吸気通路１３及び第２吸気通路１４を通過する吸入空気の温度上昇に与える影響が小さい。
【００２９】
このようにエンジンから空間１６への放熱、第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８からの熱が第１吸気通路１３及び第２吸気通路１４に伝達され難く、さらに空気通路１６ａを流れる空気によって第１ブランチ部１１、第２ブランチ部１２及び架橋部１５が冷却されるので、第１吸気通路１３及び第２吸気通路１４を通過する吸入空気の温度の上昇が抑制される。この結果、吸入空気の体積効率の低下を抑制し、エンジンの出力を向上させることができる。
【００３０】
また、架橋部１５の第１連結部１５ｂ及び第２連結部１５ｃが肉薄に形成されているので、吸気マニホールド１全体の剛性を低下させることができる。この結果、第１ブランチ部１１及び第２ブランチ部１２の振動差を吸収し易くなり、バンク間の振動に対する耐久性を向上できる。
また本実施形態に係る吸気マニホールド１では、添加ガスバルブ３０の排出孔３３から第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８の両方にＥＧＲガスを供給できるように、第１ガス通路部１７と第２ガス通路部１８とを接近させて配置しているので、添加ガスバルブ３０と吸気マニホールド１との間にＥＧＲガスを分配する配管が必要なく、添加ガスバルブ３０を吸気マニホールド１に直接取り付けることができる。このため、部品点数を低減し、作業工程を簡略化することができ、吸気システムのコストダウンを図れる。
【００３１】
また本実施形態に係る吸気マニホールド１では、コレクタ１００を第１室１０１及び第２室１０２に分割して第１室１０１及び第２室１０２内の脈動振幅を利用して出力向上を図る共鳴可変吸気方式を採用しているが、第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８は隔壁１５ｄによって区分けされており、互いに連絡されていないので、第１室１０１及び第２室１０２内の脈動が打ち消し合うのを防止し、エンジンの出力向上を図れる。
【００３２】
また本実施形態に係る吸気マニホールド１では、吸気制御弁６１〜６６が設けられた吸気通路には、第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８からの連絡通路を設けず、ＥＧＲガスを供給しないので、ＥＧＲガスによる吸気制御弁６１〜６６の張り付き、固着等を防止し、吸気の信頼性を高めることができる。
また、本実施形態に係る吸気マニホールド１は、第１気筒９１〜第６気筒９６に連結されるブランチ部と、架橋部１５とをアルミダイキャスト工法により一体に形成することができ、第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８も中子を用いて同時に形成することができるので、部品点数を低減し、作業工程を簡略化することができ、吸気システムのコストダウンを図れる。
（２）他の実施形態
上記実施形態では、第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８はＥＧＲガスを供給する通路としたが、第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８はブローバイガスを供給する通路又は燃料タンク内で気化したエバポ燃料を供給する通路としても良い。第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８がブローバイガスを供給する通路である場合には、オイルの残りカスを吸入空気と共に燃焼室で燃焼させることができる。また、第１ガス通路部１７及び第２ガス通路部１８が燃料タンク内で気化した燃料を供給する通路である場合には、燃料タンク内の気化燃料を吸入空気と共に燃焼室で燃焼させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吸気マニホールドが適用される吸気システムの断面図。
【図２】吸気マニホールドの拡大図。
【図３】吸気マニホールドに形成される第１及び第２ガス通路部とＶ型６気筒エンジンの各気筒との配置を示す平面図。
【図４】添加ガスバルブの排出孔と第１ガス通路部及び第２ガス通路部との位置関係を説明する説明図。
【図５】フロントチェーンカバーの平面図。
【図６】フロントチェーンカバーと吸気マニホールドとの位置関係を説明する説明図。
【図７】架橋部のない吸気マニホールドにおいて、エンジンからの放熱が吸入空気の温度上昇に与える影響を説明する説明図。
【図８】本実施形態に係る架橋部を有する吸気マニホールドにおいて、エンジンからの放熱が吸入空気の温度上昇に与える影響を説明する説明図。
【符号の説明】
１吸気マニホールド
２エンジン本体
３第１シリンダヘッド
４第２シリンダヘッド
５第１シリンダバンク
６第２シリンダバンク
１１，１２第１及び第２ブランチ部
１３，１４第１及び第２吸気通路
１５架橋部
１６ａ空気通路
１７，１８第１及び第２ガス通路部
１９，２０第１及び第２連絡通路
２２取付部
３０添加ガスバルブ
４０フロントチェーンカバー
４１通気孔
７１〜７６，８１〜８６吸気ポート
９１〜９６第１〜第６気筒
１００コレクタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake manifold of a V-type engine, and more particularly, to an intake manifold having an additive gas passage portion for adding secondary additive gas such as EGR gas, blow-by gas, canister purge or the like to intake air and supplying it to each cylinder.
[0002]
[Prior art]
A vehicle engine is mainly provided with a device for adding a secondary additive gas such as EGR gas, blow-by gas, canister purge or the like to the air sucked from a throttle valve. In order to prevent uneven distribution of the secondary additive gas cylinders, sticking of the throttle valve, sticking, etc., the secondary additive gas is supplied to each cylinder by connecting a gas passage to each intake branch portion of the intake manifold. It is desirable.
[0003]
In Patent Document 1, in an intake manifold of a V-type engine, in order to supply EGR gas to each cylinder, a thick portion is provided inside an intake branch portion of each bank, and a gas passage is provided in each thick portion. Is formed, and each gas passage is connected to an intake passage of each branch portion.
Further, in Patent Document 2, in an intake manifold of a V-type engine, a crotch portion of an intake branch portion is formed thick and one gas passage is formed in the thick portion, and this gas passage is connected to each intake branch portion. A configuration for communicating with the intake passage is shown. In this intake manifold, only one gas passage is formed, and EGR gas or blow-by gas is supplied from this gas passage to the intake passage of each branch portion.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-81721 (page 3-4, Fig. 1-2)
[0005]
[Patent Document 2]
JP-A-10-122071 (pages 3-4 and 3-4)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the intake manifold described in Patent Document 1, since the intake manifold is disposed in the inter-bank space of the V-type engine, the wall surface temperature of the intake manifold is likely to rise due to heat radiation from the engine. When the wall surface temperature of the intake manifold rises, the temperature of the intake air flowing through the intake branch portion of the intake manifold rises, the volumetric efficiency decreases, and the engine output decreases.
[0007]
Further, in this intake manifold, the gas passage is close to the branch part, and the contact area between the thick part and the branch part is large, so that the heat of the EGR gas is easily transmitted to the wall surface of the intake branch part. Therefore, when the intake branch portion is heated by the heat, the temperature of the intake air flowing through the intake passage rises, the volumetric efficiency is lowered, and the output of the engine is reduced.
[0008]
Also, in the intake manifold described in Patent Document 2, similarly to the above, the wall surface temperature of the intake manifold is likely to rise due to heat radiation from the engine, and the temperature of the intake air flowing through the intake branch portion of the intake manifold rises to increase the volume efficiency. Decreases, leading to a decrease in engine output.
In addition, since the intake passages of both banks are connected to each other via the gas passage, the resonance variable intake system that divides the collector and uses the pulsation amplitude in each collector to improve the output improves the pulsation in each collector. Counteract each other and impair the effect of improving the output.
[0009]
An object of the present invention is to suppress a decrease in volumetric efficiency due to a temperature rise on the wall surface of an intake manifold in a V-type engine and to improve engine output.
Further, the present invention is to improve the durability of the intake manifold in a V-type engine.
Further, the present invention is to prevent the pulsations in the collectors from canceling each other when using the resonance variable intake system in a V-type engine, improving the effect of variable intake, and improving the output of the engine. .
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An intake manifold of a V-type engine according to the present invention includes an intake branch portion that is provided in an interbank space of the V-type engine and guides intake air to each cylinder of both banks. The intake branch portion has an upper space between the banks. A bridge portion that is separated from the lower space is formed, a gas passage that opens to the intake branch portion and supplies the secondary additive gas is formed in the bridge portion, and a thin fragile portion is formed in the bridge portion. .
[0011]
Note that gas passages, that is partitioned into one of a first passage portion for supplying secondary additive gas to the cylinders of the bank, and a second passage portion for supplying secondary additive gas to the cylinders of the other bank Is preferred.
[0012]
【The invention's effect】
According to the present invention, since heat radiation from the engine is blocked by the bridging portion, the intake manifold can be prevented from being heated. As a result, it is possible to prevent the volumetric efficiency from deteriorating due to heating of the air flowing through the intake branch portion of the intake manifold, and a reduction in engine output.
[0013]
Further, in the present invention, when a thin fragile portion is formed in the bridging portion, it is possible to prevent the rigidity of the entire intake manifold from becoming too high by providing the bridging portion, and it is easy to absorb vibration between banks. As a result, the durability of the intake manifold can be improved.
Further, in the present invention, when the gas passage is divided into the first and second gas passage portions and each gas passage portion is connected to the intake passage of each bank, the banks are not connected by the gas passage. In the system, the output of the engine can be further improved by preventing the pulsations in each collector from canceling each other.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(1) First Embodiment (1-1) Configuration FIG. 1 is a cross-sectional view of an intake system to which an intake manifold according to the present invention is applied. FIG. 2 is an enlarged view of the intake manifold. FIG. 3 is a plan view showing the arrangement of the first and second gas passage portions formed in the intake manifold and each cylinder of the V-type six-cylinder engine.
[0015]
The intake manifold 1 constituting this intake system is generally constituted by an intake branch portion and a collector portion arranged on the upstream side thereof. An engine body 2 to which intake air is supplied from the intake manifold 1 is connected to the downstream side of the intake manifold 1.
The engine body 2 has first to sixth cylinders 91 to 96 as shown in FIG. The first to sixth cylinders 91 to 96 have two intake ports 71, 81 to 76, and 86, respectively. One intake port 81 to 86 of each cylinder has an intake control valve 61 to 66, respectively. Is provided. The first cylinder 91, the third cylinder 93, and the fifth cylinder 95 constitute a right engine bank (first cylinder group), and the second cylinder 92, the fourth cylinder 94, and the sixth cylinder 96 constitute a left engine bank (second cylinder). Group). As shown in FIG. 3, the intake ports 71, 73, and 75 are connected to a first gas passage portion 17 to be described later by a communication passage 19, and the intake ports 72, 74, and 76 are connected to a second gas passage portion 18 to be described later. The intake ports 81 to 86 provided with the intake control valves 61 to 66 are connected to both the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18. Absent.
[0016]
As shown in FIG. 1, the engine body 2 includes a first cylinder bank 5 and a second cylinder bank 6 that are arranged in a substantially V shape, and the first cylinder head 3 is disposed above the first cylinder bank 5. The second cylinder head 4 is attached to the upper part of the second cylinder bank 6. A cylinder constituting the first cylinder 91 is formed in the first cylinder bank 5, and a piston is disposed in the cylinder, and combustion is performed between the inner wall of the cylinder, the upper surface of the piston, and the inner wall of the first cylinder head 3. Forming a chamber. The first cylinder head 3 is formed with two intake ports 71 and 81 corresponding to the first cylinder 91. The cylinder which comprises the 2nd cylinder 92 is similarly formed in the 2nd cylinder bank 6, The piston is arrange | positioned at this cylinder, The inner wall of the 2nd cylinder bank 6, the upper surface of a piston, and the 2nd cylinder head 4 A combustion chamber is formed with the inner wall of the chamber. The second cylinder head 4 is formed with two intake ports 72 and 82 corresponding to the second cylinder 92. Here, as an example, the first cylinder 91 and the second cylinder 92 will be described. However, the third cylinder 93 and the fifth cylinder 95 and the second cylinder bank 6 formed in the first cylinder bank 5 and the first cylinder head 3 The fourth cylinder 94 and the sixth cylinder 96 formed in the second cylinder head 4 are similarly configured.
[0017]
The intake manifold 1 is disposed in a space 16 between banks disposed in a substantially V shape, and the intake branch portion thereof includes a first branch portion 11 and a second branch portion 12 disposed in a substantially inverted V shape. And a bridging portion 15. The first branch portion 11 is connected to the intake port of each cylinder of the first cylinder group on the downstream side, and the downstream side of the second branch portion 11 is connected to the intake port of each cylinder of the second cylinder group. The upstream side is connected to the collector 100. The first cylinder 91 will be described as a representative. The first branch portion 11 has a first intake passage 13 for circulating intake air therein. The first intake passage 13 communicates with the combustion chamber on the downstream side via the intake port 71 of the first cylinder 91, and communicates with the first passage 103 of the collector 100 described later on the upstream side from the first passage 103. The supplied intake air is supplied to the combustion chamber via the intake port 71 of the first cylinder 91. Next, the second cylinder 92 will be described as a representative. The second branch portion 12 has a second intake passage 14 for circulating intake air therein. The second intake passage 14 communicates with the combustion chamber on the downstream side via the intake port 72 of the second cylinder 92, and communicates with the second passage 104 of the collector 100 described later on the upstream side from the second passage 104. The supplied intake air is supplied to the combustion chamber via the intake port 72 of the second cylinder 92. The first branch portion 11 and the second branch portion 12 are provided with first and second fuel injection devices (not shown) on the outer walls 11a and 12a on the downstream side, and the first and second fuel injection devices. Fuel is injected into the first intake passage 13 and the second intake passage 14.
[0018]
The bridging portion 15 includes a bridging main body 15a and first and second connecting portions 15b and 15c formed at both ends of the bridging main body 15a. The first connecting portion 15b and the second connecting portion 15c are fragile portions formed thinner than the bridging body 15a, and are connected to the outer walls 11b and 12b facing each other of the first branch portion 11 and the second branch portion 12, respectively. Has been. The bridging portion 15 is formed continuously over substantially the entire length in the front-rear direction (crankshaft direction) of the engine, and blocks the space 16 into an upper space 16a and a lower space 16b. The upper space 16a functions as an air passage 16a as will be described in detail later, and the first branch portion 11, the second branch portion 12, and the bridging portion 15 are cooled by the air flowing through the air passage 16a.
[0019]
A gas passage is formed in the bridge portion 15 along the crankshaft direction, and the gas passage is divided into a first gas passage portion 17 and a second gas passage portion 18 by a partition wall 15d. The first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 are holes for circulating EGR gas, and are disposed substantially parallel to each other between the left and right engine banks as shown in FIG. Here, the cross sections of the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 are substantially rectangular, but other shapes such as a circle and an ellipse may be used. The first gas passage portion 17 communicates with the first intake passage 13 via the first communication passage 19, and the opening on the first intake passage 13 side of the first communication passage 19 is connected to the first intake passage 13 with the EGR gas. The first additive gas blowing hole 19a is supplied. The second gas passage portion 18 communicates with the second intake passage 14 via the second communication passage 20, and the opening on the second intake passage 14 side of the second communication passage 20 is connected to the second intake passage 14. It becomes the 2nd additional gas blowing hole 20a which supplies EGR gas. Here, the first cylinder 91 and the second cylinder 92 have been described as representatives, but the communication passages and the additive gas blowing holes are formed in the other cylinders as well.
[0020]
Further, as shown in FIG. 3, the intake manifold 1 is provided with an additive gas valve 30 at the attachment portion 22 on the rear side. The additive gas valve 30 includes a valve main body 31 and an attachment portion 32, and a discharge hole 33 for discharging EGR gas is formed in the attachment portion 32. The valve main body 31 controls the exhaust gas supplied from the EGR device (not shown) to the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 through the discharge hole 33. FIG. 4 is an explanatory view illustrating the positional relationship between the discharge hole 33 of the additive gas valve 30 and the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18. As shown in FIGS. 3 and 4, the additive gas valve 30 is fixed by two bolts 34 with the attachment portion 32 overlapped with the attachment portion 22. As shown in FIG. 4, the first gas passage portion 17 and the second gas passage are provided so that EGR gas can be supplied to both the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 from the discharge hole 33 of the additive gas valve 30. The portions 18 are arranged close to each other so that the discharge holes 33 overlap when viewed from the front side. The portions of the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 that do not overlap the discharge holes 33 are shielded by the surface of the mounting portion 32, and the first gas passage portions 17 and the second gas passage portions 18 of the discharge holes 33 The non-overlapping portion is shielded by the surface of the attachment portion 22 and the additive gas valve 30 is attached to the intake manifold 1 so that EGR gas does not leak.
[0021]
The intake manifold 1 is formed by integrally forming a branch portion connected to the first cylinder 91 to the sixth cylinder 96 and a bridging portion 15 by an aluminum die-casting method, and a first gas passage portion and a second gas passage portion. 18 can also be formed at the same time using the core, and can be formed by closing the opening on the front side to which the additive gas valve 30 is not attached.
The collector 100 includes a first chamber 101, a second chamber 102 and a third chamber 107, a first passage 103 and a second passage 104, a first valve 105 and a second valve 106, and the first chamber 101 is a resonance variable intake system that uses the pulsation vibration in the first chamber 102 and the second chamber 102 to improve the suction efficiency. The first chamber 101, the second chamber 102, and the third chamber 107 are divided by a first valve 105 and a second valve 106, and introduce intake air sucked from a throttle valve. The first chamber 101 is electrically connected to the third chamber 107 by opening and closing the first valve 105. The upstream side of the first passage 103 communicates with the lower side of the first chamber 101, and the downstream side communicates with the upstream side of the first intake passage 13. The second chamber 102 is electrically connected to the third chamber 107 by opening and closing the second valve 106. The upstream side of the second passage 104 communicates with the lower side of the second chamber 102, and the downstream side communicates with the upstream side of the second intake passage 14.
[0022]
FIG. 5 is a plan view of the front chain cover 40, and FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the positional relationship between the front chain cover 40 and the intake manifold 1. The front chain cover 40 is attached so as to cover the front end portion of the engine body 2 of the V-type 6-cylinder engine and the front end portion of the space 16, and has a vent hole 41 at a position facing the upper space 16a of the space 16. . When the front chain cover 40 is attached to the front side of the engine, as shown in FIG. 6, the vent hole 41 overlaps the air passage 16a, and air is introduced into the air passage 16a via the vent hole 41, so that the first branch portion 11, the 2nd branch part 12 and the bridge | bridging part 15 are cooled.
[0023]
Next, the intake operation by this intake system will be described. In this intake system, the air sucked from the throttle valve is introduced into the first chamber 101 and the second chamber 102, sent from the first chamber 101 to the first intake passage 13 via the first passage 103, The air is sent from the chamber 102 to the second intake passage 14 through the second passage 104. The first valve 105 and the second valve 106 are opened and closed so as to increase the cylinder suction efficiency according to the operating state. When the first and second valves 105 and 106 are closed, the first chamber 101 and the second chamber 102 functions as an independent collector, and when the first and second valves 105 and 106 are opened, the first chamber 101, the second chamber 102, and the third chamber 103 function as a collector having one large volume. Then, the intake air sent to the first intake passage 13 is mixed with the EGR gas from the additive gas blowing hole 19a and the fuel from the first fuel injection device to become an air-fuel mixture, and this air-fuel mixture enters the first cylinder 91. The intake air that is supplied and sent to the second intake passage 14 is mixed with the EGR gas from the additive gas blowing hole 20a and the fuel from the second fuel injection device to form an air-fuel mixture, and this air-fuel mixture becomes the second air-fuel mixture. Supplied to the cylinder 92.
[0024]
(1-2) Operational Effect FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the influence of heat radiation from the engine on the temperature rise of the intake air in the intake manifold 1 ′ (comparative example) having no bridging portion. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the influence of heat radiation from the engine on the temperature rise of the intake air in the intake manifold 1 having the bridging portion 15 according to the present embodiment.
[0025]
In the intake manifold 1 ′ of FIG. 7, the heat radiation from the engine body 2 ′ to the space 16 ′ is directly transmitted to the branch portions 11 ′ and 12 ′. The wall temperature of 'and 12' is likely to rise, which greatly affects the rise in temperature of the intake air passing through the intake passages 13 'and 14'. On the other hand, in the intake manifold 1 according to this embodiment shown in FIG. 8, heat radiation from the engine to the space 16 is blocked by the bridging portion 15 and is not directly transmitted to the first branch portion 11 and the second branch portion 12.
[0026]
Further, since the first connecting portion 15b and the second connecting portion 15c are formed thin, the contact area between the bridging portion 15 and the first branch portion 11 and the second branch portion 12 is small. It is difficult for heat to be transferred to the branch part 11 and the second branch part 12. As a result, the wall surface temperatures of the first branch portion 11 and the second branch portion 12 are unlikely to rise, and the influence on the temperature rise of the intake air passing through the first intake passage 13 and the second intake passage 14 is small.
[0027]
Further, since the air passage 16a is arranged so as to overlap with the vent hole 41 of the front engine cover 40, air flows through the air passage 16a through the vent hole 41, and this air causes the first branch portion 11 and the second branch portion 11 to pass through the air passage 16a. The branch part 12 and the bridge part 15 are cooled. Therefore, the temperature rise of the intake air passing through the first intake passage 13 and the second intake passage 14 is further suppressed.
[0028]
In the intake manifold 1 according to the present embodiment, the contact area between the bridging portion 15 and the first branch portion 11 and the second branch portion 12 is small, and the gas passage portions 17 and 18 are formed at substantially the center of the bridging portion 15. Therefore, since the distance from the gas passage portions 17 and 18 to the branch portions 11 and 12 is large, the heat of the EGR gas is difficult to be transmitted to the branch portions 11 and 12. As a result, the wall surface temperatures of the branch portions 11 and 12 are unlikely to rise, and the influence on the temperature rise of the intake air passing through the first intake passage 13 and the second intake passage 14 is small.
[0029]
As described above, heat radiation from the engine 16 to the space 16 and heat from the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 are not easily transmitted to the first intake passage 13 and the second intake passage 14, and further flow through the air passage 16a. Since the first branch part 11, the second branch part 12, and the bridging part 15 are cooled by the air, an increase in the temperature of the intake air passing through the first intake passage 13 and the second intake passage 14 is suppressed. As a result, a reduction in volumetric efficiency of the intake air can be suppressed and the engine output can be improved.
[0030]
Moreover, since the 1st connection part 15b and the 2nd connection part 15c of the bridge | bridging part 15 are formed thinly, the rigidity of the intake manifold 1 whole can be reduced. As a result, the vibration difference between the first branch portion 11 and the second branch portion 12 can be easily absorbed, and durability against vibration between banks can be improved.
Further, in the intake manifold 1 according to the present embodiment, the first gas passage portion 17 and the first gas passage portion 17 can be supplied so that EGR gas can be supplied to both the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 from the discharge hole 33 of the additive gas valve 30. Since the second gas passage portion 18 is arranged close to the piping, there is no need for piping for distributing EGR gas between the additive gas valve 30 and the intake manifold 1, and the additive gas valve 30 can be directly attached to the intake manifold 1. it can. For this reason, the number of parts can be reduced, the work process can be simplified, and the cost of the intake system can be reduced.
[0031]
Further, in the intake manifold 1 according to the present embodiment, the collector 100 is divided into the first chamber 101 and the second chamber 102, and the resonance variable that improves the output by using the pulsation amplitude in the first chamber 101 and the second chamber 102 is used. Although the intake system is employed, the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 are separated by a partition wall 15d and are not in communication with each other, so that pulsation in the first chamber 101 and the second chamber 102 is present. Can be avoided and engine output can be improved.
[0032]
Further, in the intake manifold 1 according to the present embodiment, the intake passage provided with the intake control valves 61 to 66 is not provided with a communication passage from the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18, and EGR gas is supplied. Since it is not supplied, sticking of the intake control valves 61 to 66 due to EGR gas, sticking, and the like can be prevented, and intake air reliability can be improved.
In addition, the intake manifold 1 according to the present embodiment can integrally form the branch portion connected to the first cylinder 91 to the sixth cylinder 96 and the bridging portion 15 by an aluminum die-casting method. Since the passage portion 17 and the second gas passage portion 18 can also be formed simultaneously using the core, the number of parts can be reduced, the work process can be simplified, and the cost of the intake system can be reduced.
(2) Other Embodiments In the above embodiment, the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 are passages for supplying EGR gas, but the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 are A passage for supplying blow-by gas or a passage for supplying evaporated fuel vaporized in the fuel tank may be used. When the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 are passages for supplying blow-by gas, the remaining oil residue can be combusted together with the intake air in the combustion chamber. Further, when the first gas passage portion 17 and the second gas passage portion 18 are passages for supplying fuel vaporized in the fuel tank, the vaporized fuel in the fuel tank can be burned together with the intake air in the combustion chamber. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an intake system to which an intake manifold according to the present invention is applied.
FIG. 2 is an enlarged view of an intake manifold.
FIG. 3 is a plan view showing the arrangement of first and second gas passage portions formed in an intake manifold and each cylinder of a V-type six-cylinder engine.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the positional relationship between an exhaust hole of an additive gas valve, a first gas passage portion, and a second gas passage portion.
FIG. 5 is a plan view of a front chain cover.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a positional relationship between a front chain cover and an intake manifold.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the influence of heat dissipation from the engine on the temperature rise of intake air in an intake manifold having no bridging portion.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the influence of heat radiation from the engine on the temperature rise of the intake air in the intake manifold having the bridging portion according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intake manifold 2 Engine main body 3 1st cylinder head 4 2nd cylinder head 5 1st cylinder bank 6 2nd cylinder bank 11, 12 1st and 2nd branch parts 13, 14 1st and 2nd intake passage 15 Bridging part 16a Air passages 17, 18 First and second gas passage portions 19, 20 First and second communication passages 22 Attaching portion 30 Addition gas valve 40 Front chain cover 41 Ventilation holes 71-76, 81-86 Intake ports 91-96 First ~ 6th cylinder 100 collector

Claims

An intake manifold for a V-type engine,
An intake branch portion is provided in the space between banks of the V-type engine and guides intake air to each cylinder of both banks, and a bridge portion is formed in the intake branch portion to separate the upper space between the banks from the lower space. An intake manifold for a V-type engine, characterized in that a gas passage that opens to a portion and supplies a secondary additive gas is formed in the bridge portion, and a thin fragile portion is formed in the bridge portion .

An intake manifold for a V-type engine,
Provided in the inter-bank space of the V-type engine is provided with an intake branch portion that guides intake air to each cylinder of both banks. The intake branch portion is formed with a bridging portion that separates the upper space between the banks from the lower space. A gas passage is formed in the bridging portion that opens to the portion and supplies the secondary additive gas, and includes a front chain cover that covers the front end side of the inter-bank space together with the front end side of the V-type engine, and the front chain cover has a vent hole. An intake manifold for a V-type engine, wherein the intake manifold is formed so as to overlap an upper space of a space between banks when viewed from the front end side.

The intake manifold for a V-type engine according to claim 1 or 2 , wherein a collector portion is provided on an upstream side of an intake branch portion that guides intake air to each cylinder.

The gas passage is configured to include a main passage extending along the crankshaft direction and a communication passage extending from the main passage to the intake branch portion, and the main passage is formed near the center of the bridge portion along the crankshaft direction. The intake manifold of a V-type engine according to any one of claims 1 to 3, wherein

The main passage of the gas passage is divided into a first passage portion that supplies the secondary additive gas to the cylinder of one bank and a second passage portion that supplies the secondary additive gas to the cylinder of the other bank. The intake manifold for a V-type engine according to claim 4 .

6. An intake manifold for a V-type engine according to claim 5, wherein an additive gas valve that adjusts the additive gas flow rate in common is provided in the first and second passage portions.

The intake manifold for a V-type engine according to any one of claims 1 to 6 , wherein the intake branch portion and the bridging portion are integrally formed.

Each cylinder includes two intake valves, and the intake branch portion is configured to guide intake independently corresponding to each intake valve, and intake is guided to one intake valve via an intake control valve. The intake manifold for a V-type engine according to any one of claims 1 to 7 , wherein intake air is guided together with the secondary additive gas from the gas passage to the other intake valve.

The intake manifold for a V-type engine according to any one of claims 1 to 8 , wherein the secondary additive gas is EGR gas.

The intake manifold of a V-type engine according to any one of claims 1 to 8 , wherein the secondary additive gas is blow-by gas.

The intake manifold for a V-type engine according to any one of claims 1 to 8 , wherein the secondary additive gas is an evaporative purge gas vaporized in the fuel tank.