JP4432678B2

JP4432678B2 - Ｖ型エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JP4432678B2
Application number: JP2004250328A
Authority: JP
Inventors: 淳伊勢木; 義和鶴岡; 通夫渡辺
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: JP2006063954A

Description

本発明は、Ｖ型エンジンの吸気装置に関し、特に吸気マニホールドのコレクタの構造に関する。

Ｖ型エンジンにおいては、特許文献１に示されるように、左右のバンク間の上方に、吸気入口部（スロットルチャンバ接続部）と、各気筒への分配部とを有するコレクタを備えており、このコレクタは、上下に分割されていて、フランジ部などでボルトにより結合される。
特開平７−１０２９７９号公報

ところで、大型のコレクタでは、上側のアッパーコレクタと下側のロアコレクタとをフランジ部（周縁部）で固定するだけでは、膜振動が発生するため、中央部の複数箇所にボス部を設けて、フランジ部及びボス部でボルトにより結合するのが望ましい。
しかるに、コレクタ内には、各気筒への分配部として、各気筒への分岐管が設けられ、それらの入口側端部が開口しており、その開口面とボス部との位置関係が不適切であると、吸気抵抗となる恐れがある。

その一方、各気筒への分岐管については、高速トルク向上のための通路長の短縮や、気筒間バラツキ低減のための気筒間での等長化が求められる。
本発明は、このような実状に鑑み、Ｖ型エンジンにおいて、分岐管の通路長の短縮や気筒間での等長化が可能で、かつ分岐管とボス部との位置関係を最適化することができるコレクタ構造を提供することを目的とする。

このため、本発明では、ロアコレクタ内に、ロアコレクタの左右方向中央部の底面に出口側端部が開口する各気筒への分岐管を気筒列方向に並設し、各気筒への分岐管は、同じバンクのものを、ロアコレクタの左右方向で当該バンクから遠ざかる方向に湾曲させて、入口側端部をロアコレクタの左右方向端部の空間部に開口させる場合に、アッパーコレクタとロアコレクタとを結合固定するためのボス部は、同じバンクの各気筒への分岐管の間で、両端以外の分岐管の入口側端部の開口面近傍に、位置させ、両端の分岐管の入口側端部の開口面は、両端以外の分岐管の入口側端部の開口面よりも、ロアコレクタの左右方向中央部寄りに位置させる構成とする。

本発明によれば、ボス部を、同じバンクの各気筒への分岐管の間で、両端以外の分岐管の入口側端部の開口面近傍に、位置させることで、吸気抵抗を低減できる。また、両端の分岐管の入口側端部の開口面は、両端以外の分岐管の入口側端部の開口面よりも、ロアコレクタの左右方向中央部寄りに位置させることで、分岐管の気筒間での実質的な等長化が可能となる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示すＶ型エンジンの吸気系の正面図、図２は同上の右側面図、図３は同上の平面図（アッパーコレクタの平面図）である。また、図４は正面視での断面図、図５は側面視での断面図、図６はロアコレクタの平面図、図７は分岐管ブロックの平面図、図８は平面視でのロアコレクタ内の要部（分岐管開口部）の拡大断面図である。

本実施形態は、Ｖ型６気筒エンジン（Ｖ６エンジン）であり、その左右のバンク１、２にそれぞれ３気筒ずつ配置されている。具体的には、左側の第１バンク１に＃１、＃３、＃５気筒が配置され、右側の第２バンク２に＃２、＃４、＃６気筒が配置されている。尚、本明細書では、エンジンのフロント側（クランク軸の前端部側）から見てバンクの分かれる方向を左右方向といい、クランク軸の方向を前後方向又は気筒列方向という。

このエンジンの吸気系は、左右のバンク１、２間の上方に、吸気入口部（入口管１７）と各気筒への吸気分配部（分岐管５１〜５６）とを有するコレクタ３を備えている。
コレクタ３は、上側のアッパーコレクタ４と下側のロアコレクタ５とに分割されていて、後述するようにフランジ部及びボス部でボルトにより結合される構造である。
コレクタ３（ロアコレクタ５）の下方には、コレクタ３側の分岐管５１〜５６に連なって各バンク１、２の吸気ポートへ接続するための分岐管６１〜６６を一体的に有する分岐管ブロック６を備えている。

従って、アッパーコレクタ４、ロアコレクタ５、及び、分岐管ブロック６で、吸気マニホールドが構成される。
アッパーコレクタ４は、下面開放型の容器であり、下面の周縁部にフランジ部１１を有する。ロアコレクタ５は、上面開放型の容器であり、上面の周縁部にフランジ部１２を有する。そして、フランジ部１１、１２同士を接合し、ボルト１３により結合固定する。

また、アッパーコレクタ４及びロアコレクタ５は、それぞれ中央部６箇所にボス部１４、１５を有し、これらを突き当てて、ボルト１６により結合固定することで、膜振動を防止する。尚、ボス部１４にボルト挿通孔が形成され、ボス部１５にねじ孔が形成されている。
アッパーコレクタ４は、吸気入口部として、後側の面から突出する入口管１７を有し、この入口管１７の端部にスロットルバルブ内蔵のスロットルチャンバ１８を取付けるようになっている。

ロアコレクタ５内には、各気筒への吸気分配部として、ロアコレクタ５の左右方向中央部の底面に出口側端部が開口する各気筒への分岐管５１〜５６を気筒列方向に並設し、各気筒への分岐管５１〜５６は、同じバンクのものを、ロアコレクタ５の左右方向で当該バンクから遠ざかる方向に湾曲させて、入口側端部をロアコレクタ５の左右方向端部の空間部に開口させている。

すなわち、左側の第１バンク１の＃１、＃３、＃５気筒に対応する分岐管５１、５３、５５は、ロアコレクタ５の左右方向で第１バンク１から遠ざかる方向（右側）に湾曲させて、入口側端部をロアコレクタ５の右方向端部の空間部に開口させている。
逆に、右側の第２バンク２の＃２、＃４、＃６気筒に対応する分岐管５２、５４、５６は、ロアコレクタ５の左右方向で第２バンク２から遠ざかる方向（左側）に湾曲させて、入口側端部をロアコレクタ５の左方向端部の空間部に開口させている。

また、ロアコレクタ５内の左右方向中央部で、分岐管５１〜５６の上層には、ブローバイガスの分配室１９が凹設され、その上面側は金属製のリッドプレート２３で覆われるようになっている。この分配室１９には、ブローバイガス導入孔２０が開口し、これに接続したブローバイガス導入パイプ２１から、ブローバイガスが導かれるようになっている。また、分配室１９から各気筒への分岐管５１〜５６へ連通する気筒数個のブローバイガス供給孔２２が設けられ、各気筒への分岐管５１〜５６内にブローバイガスを供給可能となっている。

分岐管ブロック６は、ロアコレクタ５の底面に開口する各気筒への分岐管５１〜５６と接続される分岐管６１〜６６を一体的に有する。分岐管６１〜６６は、上面側の入口側端部より下向きに延び、これらのうち、＃１、＃３、＃５気筒への分岐管６１、６３、６５は、左下方向へ湾曲して、第１バンク１の＃１、＃３、＃５気筒の吸気ポートへ接続するようにしてある。また、＃２、＃４、＃６気筒への分岐管６２、６４、６６は、右下方向へ湾曲して、第２バンク２の＃２、＃４、＃６気筒の吸気ポートへ接続するようにしてある。尚、分岐管ブロック６には、各分岐管６１〜６６内へ燃料噴射を行う燃料噴射弁の取付部２４が形成されている。

ここにおいて、アッパーコレクタ４とロアコレクタ５とを結合固定するためのボス部１４、１５のうち、左右方向中央部のものは、ロアコレクタ５側のボス部１５をブローバイガスの分配室１９内に立設する。
アッパーコレクタ４とロアコレクタ５とを結合固定するためのボス部１４、１５のうち、左右方向で右側のものは、第１バンク１の各気筒への分岐管５１、５３、５５の間（５１、５３間と、５３、５５間）で、中央の分岐管５３の入口側端部の開口面Ａ近傍に、位置させ、両端の分岐管５１、５５の入口側端部の開口面Ｂは、中央の分岐管５３の入口側端部の開口面Ａよりも、ロアコレクタ５の左右方向中央部寄りに位置させる。

アッパーコレクタ４とロアコレクタ５とを結合固定するためのボス部１４、１５のうち、左右方向で左側のものは、第２バンク１の各気筒への分岐管５２、５４、５６の間（５２、５４間と、５４、５６間）で、中央の分岐管５４の入口側端部の開口面Ａ近傍に、位置させ、両端の分岐管５２、５６の入口側端部の開口面Ｂは、中央の分岐管５４の入口側端部の開口面Ａよりも、ロアコレクタ５の左右方向中央部寄りに位置させる。

そして、第１バンク１の各気筒への分岐管５１、５３、５５の入口側端部の横断面において、前記ボス部１４、１５の周面のアールがベルマウス状の開口部Ｃ、Ｄを形成する。この場合に、特に、中央の分岐管５３の入口側端部の横断面において、前記ボス部１４、１５は入口側端部の開口面Ａより内側に位置し、開口面Ａより内側にベルマウス状の開口部Ｃを形成する。また、両端の分岐管５１、５５の入口側端部の横断面において、前記ボス部１４、１５は入口側端部の開口面Ｂより外側に位置し、開口面Ｂより外側にベルマウス状の開口部Ｄを形成する。

これらの関係は、第２バンク２の各気筒への分岐管５２、５４、５６の入口側端部の横断面についても同様である。
本実施形態によれば、膜振動防止用のボス部１４、１５を、同じバンクの各気筒への分岐管５１、５３、５５（又は５２、５４、５６）の間で、両端以外の分岐管（中央の分岐管）５３の入口側端部の開口面Ａ近傍に、位置させることで、吸気抵抗を低減できる。

また、両端の分岐管５１、５５の入口側端部の開口面Ｂは、両端以外の分岐管（中央の分岐管）５３の入口側端部の開口面Ａよりも、左右方向中央部寄りに位置させることで、分岐管５１、５３、５５の入口側端部を寄せ集める形状としても、分岐管５１、５３、５５の気筒間での実質的な等長化が可能となる。言い換えれば、両端の分岐管５１、５５が引き回しの関係で通路長が長くなる分、中央の分岐管５３の通路長を長くしておくことで、等長化が可能となる。

また、本実施形態によれば、前記分岐管５１、５３、５５の入口側端部の横断面において、膜振動防止用のボス部１４、１５がベルマウス状の開口部を形成することにより、ボス部１４、１５が吸気抵抗となるのを防止できるばかりか、ボス部１４、１５の周面のアールを利用して吸気の流れをスムーズにすることができる。
また、本実施形態によれば、前記両端以外の分岐管（中央の分岐管）５３の入口側端部の横断面において、ボス部１４、１５が入口側端部の開口面Ａより内側に位置することで、中央の分岐管５３の長さを確保しつつ、ベルマウス状の開口部Ｃを形成可能となる。

また、本実施形態によれば、前記両端の分岐管５１、５５の入口側端部の横断面において、ボス部１４、１５が入口側端部の開口面Ｂより外側に位置することで、両端の分岐管５１、５５の長さを短くしつつ、ベルマウス状の開口部Ｄを形成可能となる。
尚、以上の説明では本発明をＶ型６気筒エンジン（Ｖ６エンジン）に適用したが、Ｖ型８気筒エンジン（Ｖ８エンジン）にも適用可能である。この場合、４気筒分の４本の分岐管をロアコレクタの左右方向片側の端部の空間部に開口させることになるので、両端以外の分岐管は、中央側の２本となる。

本発明の一実施形態を示すＶ型エンジンの吸気系の正面図同上の右側面図同上の平面図（アッパーコレクタの平面図）正面視での断面図側面視での断面図ロアコレクタの平面図分岐管ブロックの平面図平面視でのロアコレクタ内の要部の拡大断面図

符号の説明

１左側の第１バンク
２右側の第２バンク
３コレクタ
４アッパーコレクタ
５ロアコレクタ
６分岐管ブロック
１１アッパーコレクタのフランジ部
１２ロアコレクタのフランジ部
１３ボルト
１４アッパーコレクタのボス部
１５ロアコレクタのボス部
１６ボルト
１７入口管
１８スロットルチャンバ
１９ブローバイガスの分配室
２０ブローバイガス導入孔
２１ブローバイガス導入パイプ
２２ブローバイガス供給孔
２３リッドプレート
２４燃料噴射弁取付部
５１〜５６ロアコレクタの分岐管
６１〜６６分岐管ブロックの分岐管
Ａ中央の分岐管５３（５４）の入口側端部の開口面
Ｂ両端の分岐管５１、５５（５２、５６）の入口側端部の開口面
Ｃ、Ｄベルマウス状の開口部

Claims

Ｖ型エンジンの左右のバンク間の上方に、吸気入口部と各気筒への吸気分配部とを有するコレクタを備え、
前記コレクタは、上側のアッパーコレクタと下側のロアコレクタとに分割されていて、フランジ部及びボス部でボルトにより結合される構造であり、
前記各気筒への吸気分配部は、ロアコレクタ内に、ロアコレクタの左右方向中央部の底面に出口側端部が開口する各気筒への分岐管を気筒列方向に並設し、各気筒への分岐管は、同じバンクのものを、ロアコレクタの左右方向で当該バンクから遠ざかる方向に湾曲させて、入口側端部をロアコレクタの左右方向端部の空間部に開口させてなるＶ型エンジンの吸気装置において、
前記ボス部は、同じバンクの各気筒への分岐管の間で、両端以外の分岐管の入口側端部の開口面近傍に、位置させ、両端の分岐管の入口側端部の開口面は、両端以外の分岐管の入口側端部の開口面よりも、ロアコレクタの左右方向中央部寄りに位置させたことを特徴とするＶ型エンジンの吸気装置。
前記分岐管の入口側端部の横断面において、前記ボス部がベルマウス状の開口部を形成することを特徴とする請求項１記載のＶ型エンジンの吸気装置。
前記両端以外の分岐管の入口側端部の横断面において、前記ボス部は前記入口側端部の開口面より内側に位置することを特徴とする請求項２記載のＶ型エンジンの吸気装置。
前記両端の分岐管の入口側端部の横断面において、前記ボス部は前記入口側端部の開口面より外側に位置することを特徴とする請求項２又は請求項３記載のＶ型エンジンの吸気装置。