JP4471053B2

JP4471053B2 - 内燃機関の吸気装置

Info

Publication number: JP4471053B2
Application number: JP2000341653A
Authority: JP
Inventors: 浩住本; 浩治松浦; 昌宏立石
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: JP2002147301A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気装置に係り、特に、サージタンク、スロットルバルブ及び複数の独立吸気管とを備えた内燃機関の吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、内燃機関の吸気装置において、サージタンクとスルットバルブを設ける際、例えば、実用新案登録第２５１６５１３号公報に示されているように、サージタンクの中心軸と同一軸線方向にスロットルバルブを配置することが、一般的に行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、サージタンクの中心軸と同一軸線方向にスロットルバルブを配置したのでは、その分、吸気装置の長手方向の長さが長くなり、さらに、スロットルバルブ取付け部分がオーバハング状態となるため、スロットルバルブの支持強度が低下する。また、内燃機関の吸気装置が配置されるエンジンルーム内は、限られたスペースであり、このスペース内に他の多くの機器を配置する必要があり、そのため、吸気装置を出来る限りコンパクト化することが望ましい。
さらに、ＥＧＲバルブを取り付ける場合、その取付け位置は、機能上必然的に、スロットルバルブから所定距離離れた下流側となる。このため、ＥＧＲバルブを取付けるための取付部を設けた分だけ、吸気装置の長手方向が長くなり、その結果、コンパクト化の要請がより強くなっている。
【０００４】
そこで、本発明は、上述した従来技術の持つ課題を解決するためになされたものであり、長手方向をコンパクト化すると共に十分なスロットルバルブの支持強度を得ることができる内燃機関の吸気装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンの側方にこのエンジンと平行に配置されたサージタンクと、このサージタンクの上流側に配置されサージタンクへ流入する吸気を制御するスロットルバルブと、上記サージタンクの下流側に配置されサージタンクからエンジンの各シリンダへの吸気を分配する複数の独立吸気管とを備えた内燃機関の吸気装置において、サージタンクとスロットルバルブを連結するエアチューブを設け、このエアチューブの下流端がサージタンクの長手方向中間部に接続され、独立吸気管は、サージタンクから延びてサージタンクの周囲を取り囲むように設けられ且つ上方に向けてほぼ上下方向に延びる上下方向部を有し、エアチューブは、サージタンクの長手方向軸に対してその長手方向軸が独立吸気管の上下方向部側にオフセットするように配置され、さらに、独立吸気管は、この上下方向部の配置位置が独立吸気管の他の部分よりもスロットルバルブの配置位置に対して最も遠い位置となるように、サージタンク及びエアチューブのそれぞれの長手方向軸線に対して斜めに交差する斜交部を有し、サージタンクのスロットルバルブに向いた端面が独立吸気管の斜交部に合わせてエアチューブの長手方向軸線に対して斜めに形成され、エアチューブのスロットルバルブとサージタンクのスロットルバルブに向いた端面との間の部分に、ＥＧＲバルブ取付部を設けたことを特徴としている。
【０００６】
このように構成された本発明によれば、エアチューブのスロットルバルブとサージタンクのスロットルバルブに向いた端面との間の部分に、従来構造の吸気装置では、存在しなかった有効な空間Ａ（図３参照）が形成される。その結果、この空間Ａを利用することにより、その空間Ａの長さ分だけエアチューブの長手方向の長さを短くすることができ、ひいては、吸気装置全体の長手方向の長さを短くして、コンパクト化が達成される。また、スロットルバルブに連結されたエアチューブの長さが短くなっているため、スロットルバルブの支持強度を増大する。
【０００７】
本発明においては、複数の独立吸気管の全てが、斜交部を有することが好ましい。
本発明において、ＥＧＲバルブ取付部は、エアチューブの独立吸気管の上下方向部に向いた側に設けられていることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図６を参照して説明する。先ず、図示しないが、前提として、車両の前方側にエンジンルームが設けられ、このエンジンルーム内に車幅方向に向けて内燃機関（以下、エンジンともいう）１が配置されている。
次に、図１に示すように、このエンジン１の吸気装置２は、外部から新気を導入するフレッシュエアダクト４と、このフレッシュエアダクト４の下流側に接続されたエアクリーナ６と、このエアクリーナ６の下流側に接続されたエアホース８と、このエアホース８の一部に取り付けられたエアフローメータ１０と、を備えている。吸気装置２は、更に、エアホース８の下流側に形成された拡大室１２とこの拡大室１２に隣接して設けられたＰＣＭ（Power-train Control Module）収納室１４と、このＰＣＭ収納室１４の下流側に設けられたスロットルバルブ１６（図３参照）と、このスロットルバルブ１６の下流側に設けられたサージタンク１８（図３及び図４参照）と、スロットルバルブ１６とサージタンク１８とを接続するエアチューブ２０（図３及び図４参照）と、サージタンク１８の下流側に接続されている複数の独立吸気管２２を備えている。さらに、このエアチューブ２０のスロットルバルブ１６とサージタンク１８の間の部分には、ＥＧＲバルブ取付部２４が設けられており、このＥＧＲバルブ取付部２４は、前方側斜め下方（即ち、後述する独立吸気管２２の上下方向部２６ｂ，２８ｂに向いた側）に向けて開口している。
【０００９】
図２は、図１のＡ方向から見た部分側面図であり、エアクリーナ６、拡大室１２、ＰＣＭ収納室１４等が省略されている。
図３に示すように、エアチューブ２０の下流側端は、サージタンク１８の長手方向のほぼ中間部１９に接続されている。また、エアチューブ２０は、サージタンク１８の長手方向軸１８ａに対してその長手方向軸２０ａが車両前方側（後述する独立吸気管２２の上下方向部２６ｂ，２８ｂ側）に所定距離Ｌだけオフセットするように配置されている。
【００１０】
また、図４に示すように、サージタンク１８は、複数の独立吸気管２２のほぼ中心位置に設けられており、独立吸気管２２がサージタンク１８から延びてサージタンク１８の周囲を取り囲んている。
複数の独立吸気管２２は、全体が樹脂で形成されている。また、図面上は明確でないが、各独立吸気管２２の長さは等しく設定され、エンジン１の各シリンダの燃焼条件の違いによる出力のばらつきを少なくしている。
【００１１】
ここで、図５は吸気装置２を下方から見た下面図であり、図６は吸気装置２を車両の前方の上方から見た斜視図である。
図４に示すように、独立吸気管２２の各々は、吸気通路が相対的に短い高速域用吸気通路２６と相対的に長い低速域用吸気通路２８を備え、これらの吸気通路２６，２８が、高速域用吸気通路２６に設けられた切換えバルブ３０により切り換え、吸気長を可変とすることができる。これにより、動的過給を低速域及び高速域において得ることができるようになっている。
【００１２】
図４乃至図６に示すように、低速用吸気通路２８は、サージタンク１８及びエアチューブ２０のそれぞれの長手方向軸１８ａ，２０ａに対して角度θで斜めに交差して前後方向に延びる斜交部２８ａ（図３及び図５参照）及びこの斜交部２８ａに連続して上方に向けてほぼ上下方向に延びる上下方向部２８ｂ（図４及び図６参照）を有している。
また、高速域用吸気通路２６は、低速域用吸気通路２８の斜交部２８ａと重ねて設けられた斜交部２６ａを有し、さらに、この斜交部２６ａの下流側端が低速域用吸気通路２８の上下方向部２８ｂと連結されており、それより高速域用吸気通路２６の下流側である上下方向部２６ｂが低速域用吸気通路２８の上下方向部２８ｂと兼用されている。
【００１３】
このように、各独立吸気管２２に斜交部２６ａ，２８ａを設けた結果、独立吸気管２２の上下方向部２６ｂ、２８ｂの配置位置が、独立吸気管２２の他の部分よりもスロットルバルブ１６の配置位置に対して最も遠い位置となっている。
さらに、図３及び図５に示すように、サージタンク１８のスロットルバルブ１６に向いた端面１８ｂと反対側の端面１８ｃの両端面が独立吸気管２２の斜交部２６ａ，２８ａに合わせて形成されている。
【００１４】
次に上述した実施形態の動作を説明する。まず、空気（新気）は、フレッシュエアダクト４から吸入され、エアクリーナ６により吸入空気中のダストが取り除かれ、次に、エアホース８及びエアフローメータ１０を経由して、拡大室１２内に導入される。吸入空気は、拡大室１２内で膨張する。吸入空気は、拡大室１２からスロットルバルブ１６を通過するため、このスロットルバルブ１６により、吸入空気量が所望の値に調整される。さらに、吸入空気は、エアチューブ２０を経由してサージタンク１８内に導入される。このサージタンク１８内において、吸入空気は膨張して均一化され、各独立吸気管吸２２に供給される。
【００１５】
一方、本実施形態においては、上述したように、第１に、エアチューブ２０がサージタンク１８とスロットルバルブ１６を連結し、このエアチューブ２０の下流端がサージタンク１８の長手方向中間部１９に接続され、第２に、複数の独立吸気管２２は、サージタンク１８から延びてサージタンク１８を周囲を取り囲むように設けられ且つ上方に向けてほぼ上下方向に延びる上下方向部２６ｂ，２８ｂを有し、第３に、独立吸気管２２は、この上下方向部２６ｂ，２８ｂの配置位置が独立吸気管２２の他の部分よりもスロットルバルブ１６の配置位置に対して最も遠い位置となるように、サージタンク１８に対して斜めに交差する斜交部２６ａ，２８ａを有し、第４に、サージタンク１８の両端面１８ｂ，１８ｃが各独立吸気管２２の斜交部２６ａ，２８ｂに合わせて形成されているため、サージタンク１８の端面１８ｂとスロットルバルブ１６との間に、従来構造の吸気装置では、存在しなかった有効な空間Ａが形成される。
【００１６】
一方、上述したように、ＥＧＲバルブの取付け位置は、機能上必然的に、スロットルバルブ１６から所定距離離れた下流側とする必要があるため、エアチューブ２０は、この所定距離分だけ長くなる。しかしながら、本実施形態では、上述した空間Ａが形成されているため、この空間Ａを利用することにより、その空間Ａの長さ分だけエアチューブ２０の長手方向の長さを短くすることができる。
【００１７】
その結果、本実施形態においては、エアチューブ２０の長手方向の長さを従来よりも短くすることが可能となる。エアチューブ２０の上流端側には、スロットルバルブ１６が取り付けられており、オーバハング状態となっているが、エアチューブ２１０の長さが短くなっているため、スロットルバルブ１６の支持強度を増大する。また、エアチューブ２０の長手方向の長さが従来よりも短くなることにより、吸気装置２全体のコンパクト化が達成される。換言すれば、ＥＧＲバルブ取付部２４がサージタンク１８の長さ方向で重なった配置を取れるように斜交部２６ａ，２８ａを設けることで、コンパクト化を達成している。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の内燃機関の吸気装置によれば、長手方向をコンパクト化すると共に十分なスロットルバルブの支持強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の吸気装置の一実施形態を示す全体概略斜視図である。
【図２】図１のＡ方向から見た部分側面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿って見た断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿って見た断面図である。
【図５】図１の吸気装置を下方から見た下面図である。
【図６】図１の吸気装置を車両の前方の上方から見た斜視図である。
【符号の説明】
１内燃機関（エンジン）
２吸気装置
１６スロットルバルブ
１８サージタンク
１９サージタンクの長手方向の中間部
２０エアチューブ
２２独立吸気管
２４ＥＧＲ取付部
２６高速域用吸気通路
２８低速域用吸気通路
２６ａ，２８ａ斜交部
２６ｂ，２８ｂ上下方向部
３０切換えバルブ

Claims

エンジンの側方にこのエンジンと平行に配置されたサージタンクと、このサージタンクの上流側に配置されサージタンクへ流入する吸気を制御するスロットルバルブと、上記サージタンクの下流側に配置されサージタンクからエンジンの各シリンダへの吸気を分配する複数の独立吸気管とを備えた内燃機関の吸気装置において、
上記サージタンクとスロットルバルブを連結するエアチューブを設け、このエアチューブの下流端がサージタンクの長手方向中間部に接続され、
上記独立吸気管は、上記サージタンクから延びてサージタンクの周囲を取り囲むように設けられ且つ上方に向けてほぼ上下方向に延びる上下方向部を有し、
上記エアチューブは、上記サージタンクの長手方向軸に対してその長手方向軸が上記独立吸気管の上下方向部側にオフセットするように配置され、
さらに、上記独立吸気管は、この上下方向部の配置位置が独立吸気管の他の部分よりも上記スロットルバルブの配置位置に対して最も遠い位置となるように、上記サージタンク及び上記エアチューブのそれぞれの長手方向軸線に対して斜めに交差する斜交部を有し、
上記サージタンクの上記スロットルバルブに向いた端面が上記独立吸気管の斜交部に合わせて上記エアチューブの長手方向軸線に対して斜めに形成され、
上記エアチューブの上記スロットルバルブと上記サージタンクの上記スロットルバルブに向いた端面との間の部分に、ＥＧＲバルブ取付部を設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
上記複数の独立吸気管の全てが、上記斜交部を有する請求項１記載の内燃機関の吸気装置。
上記ＥＧＲバルブ取付部は、上記エアチューブの上記独立吸気管の上下方向部に向いた側に設けられている請求項１又は請求項２記載の内燃機関の吸気装置。