JP4581801B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、吸気通路及び排気通路を備えた内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine having an intake passage and an exhaust passage.
内燃機関には、新気を導入して燃料と混合させ、混合気を形成するための吸気通路が設けられている。この吸気通路は、吸気マニホールドやスロットルボディ等の吸気系部材によって構成されており、これらの吸気系部材は、内燃機関に設けられた吸気ポートに接続されるべく固定されている。同様に、内燃機関には、燃焼後の排気を排出するための排気通路が設けられている。この排気通路は、排気マニホールド等の排気系部材によって構成されており、これらの排気系部材は、内燃機関に設けられた排気ポートに接続されるべく固定されている。 The internal combustion engine is provided with an intake passage for introducing fresh air and mixing it with fuel to form an air-fuel mixture. This intake passage is constituted by intake system members such as an intake manifold and a throttle body, and these intake system members are fixed so as to be connected to an intake port provided in the internal combustion engine. Similarly, the internal combustion engine is provided with an exhaust passage for exhausting exhaust gas after combustion. The exhaust passage is constituted by an exhaust system member such as an exhaust manifold, and these exhaust system members are fixed so as to be connected to an exhaust port provided in the internal combustion engine.
このように内燃機関に吸気系部材および排気系部材が固定及び接続された場合、吸気系部材または排気系部材の重心は、吸気系部材または排気系部材と内燃機関との接続部の外側に離れて位置する場合が多い。そうすると、吸気系部材または排気系部材と内燃機関との接続部において、剪断応力に加えてモーメントが作用し、前記接続部の耐久性に影響を及ぼす場合があった。 When the intake system member and the exhaust system member are fixed and connected to the internal combustion engine in this way, the center of gravity of the intake system member or the exhaust system member is separated to the outside of the connection portion between the intake system member or the exhaust system member and the internal combustion engine. Are often located. As a result, a moment acts in addition to the shear stress at the connection portion between the intake system member or the exhaust system member and the internal combustion engine, which may affect the durability of the connection portion.
一方、近年、内燃機関の燃費性能や出力性能などを向上させることを目的とした、内燃機関の圧縮比を可変にする技術が提案されている。この種の技術としては、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動可能に連結するとともにその連結部分にカム軸を設け、前記カム軸を回動させてシリンダブロックとクランクケースとを、気筒の軸線方向に相対移動させることで燃焼室の容積を変更し、以て内燃機関の圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。 On the other hand, in recent years, a technique for making the compression ratio of an internal combustion engine variable has been proposed for the purpose of improving the fuel efficiency performance and output performance of the internal combustion engine. As this type of technology, the cylinder block and the crankcase are connected so as to be relatively movable, and a camshaft is provided at the connecting portion, and the camshaft is rotated to connect the cylinder block and the crankcase in the axial direction of the cylinder. A variable compression ratio internal combustion engine has been proposed in which the volume of the combustion chamber is changed by relative movement to the internal combustion engine, thereby changing the compression ratio of the internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1).
このような可変圧縮比内燃機関においては、シリンダブロックとクランクケースとが相対移動するため、吸気系部材または排気系部材の内燃機関への固定場所が制限され、前記接続部に作用するモーメントを低減することが特に困難な場合があった。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関に対する、吸気系部材または排気系部材の接続部に作用するモーメントを低減し、前記接続部における耐久性を向上させる技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the above prior art, and an object of the present invention is to reduce the moment acting on the connection portion of the intake system member or the exhaust system member with respect to the internal combustion engine, and to improve the durability at the connection portion. It is to provide technology that improves the performance.
上記目的を達成するための本発明は、内燃機関に接続及び固定された吸気系部材と排気系部材とを連結部材により連結し、前記吸気系部材、前記排気系部材及び、前記連結部材により構成される吸排気系部材の重心が、前記吸気系部材と前記内燃機関との接続部を通過する鉛直線と、前記排気系部材と前記内燃機関との接続部を通過する鉛直線との間に位置するように構成することを最大の特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is configured by connecting an intake system member and an exhaust system member connected and fixed to an internal combustion engine by a connecting member, and configured by the intake system member, the exhaust system member, and the connecting member. The center of gravity of the intake / exhaust system member is between a vertical line passing through a connection portion between the intake system member and the internal combustion engine and a vertical line passing through a connection portion between the exhaust system member and the internal combustion engine. The greatest feature is that it is configured to be positioned.
より詳しくは、内燃機関に対して吸気系接続部において固定及び接続されることにより
、前記内燃機関の吸気通路の一部を形成する吸気系部材と、
前記内燃機関に対して排気系接続部において固定及び接続されることにより、前記内燃機関の排気通路の一部を形成する排気系部材と、
前記吸気系部材と前記排気系部材とを連結することにより互いの相対位置の変化を規制する連結部材と、を備え、
前記吸気系部材、前記排気系部材及び、前記連結部材により構成される吸排気系部材の重心の水平方向の位置が、前記吸気系接続部を通過する鉛直線と、前記排気系接続部を通過する鉛直線との間に位置することを特徴とする。
More specifically, an intake system member that forms a part of the intake passage of the internal combustion engine by being fixed and connected to the internal combustion engine at an intake system connection portion;
An exhaust system member that forms a part of an exhaust passage of the internal combustion engine by being fixed and connected to the internal combustion engine at an exhaust system connection portion;
A coupling member that regulates a change in relative position of each other by coupling the intake system member and the exhaust system member;
The horizontal position of the center of gravity of the intake / exhaust system member constituted by the intake system member, the exhaust system member, and the connecting member passes through the vertical line passing through the intake system connection portion and the exhaust system connection portion. It is characterized by being located between the vertical line.
ここで前述のように、内燃機関には、該内燃機関に新気を導入するための吸気通路と、該内燃機関から燃焼後の排気を排出する排気通路とが備えられている。そして、これらの吸気通路及び排気通路は長い管路を形成する。従って、吸気通路及び排気通路を前記内燃機関に対して充分な信頼性をもって固定するには、これらの管路を、これらの管路と前記内燃機関との接続部の他の場所においても、前記内燃機関または前記内燃機関に対して相対移動しない場所に固定されることが望ましい。 Here, as described above, the internal combustion engine is provided with an intake passage for introducing fresh air into the internal combustion engine and an exhaust passage for discharging exhaust gas after combustion from the internal combustion engine. These intake passages and exhaust passages form long pipelines. Therefore, in order to fix the intake passage and the exhaust passage with sufficient reliability with respect to the internal combustion engine, these pipe lines are also disposed at other locations of the connection portion between the pipe lines and the internal combustion engine. It is desirable to fix the internal combustion engine or a place where it does not move relative to the internal combustion engine.
しかし、前記内燃機関の構成によっては、前記吸気通路または前記排気通路の少なくとも一部を形成する吸気系部材または排気系部材自体を、前記前記内燃機関または前記内燃機関に対して相対移動しない場所に複数箇所で固定することが困難な場合があった。 However, depending on the configuration of the internal combustion engine, the intake system member or the exhaust system member itself that forms at least a part of the intake passage or the exhaust passage may be moved to a place where it does not move relative to the internal combustion engine or the internal combustion engine. In some cases, it was difficult to fix at multiple locations.
ここで、内燃機関に前記吸気系部材及び前記排気系部材を、それぞれ前記吸気系接続部及び前記排気系接続部のみにおいて前記内燃機関に固定した状態においては、前記吸気系接続部及び前記排気系接続部に対して、前記吸気系部材及び前記排気系部材の重量及び、重心の位置に応じたモーメントが作用する。このモーメントは、前記吸気系部材及び前記排気系部材の重量が大きいほど大きくなり、また、前記吸気系部材の重心の位置が前記吸気系接続部から遠いほど、前記排気系部材の重心の位置が前記排気系接続部から遠いほど大きくなる。 Here, in a state where the intake system member and the exhaust system member are fixed to the internal combustion engine only in the intake system connection portion and the exhaust system connection portion, respectively, the intake system connection portion and the exhaust system are respectively connected to the internal combustion engine. A moment according to the weight of the intake system member and the exhaust system member and the position of the center of gravity acts on the connection portion. This moment increases as the weight of the intake system member and the exhaust system member increases, and the position of the center of gravity of the exhaust system member increases as the position of the center of gravity of the intake system member increases from the intake system connection portion. The distance from the exhaust system connection increases.
またここで、前記吸気系部材及び前記排気系部材は、前述のように長い管路を形成する管状の部材を含むことが多く、それらの重心を前記吸気系接続部及び排気系接続部のごく近傍となるように構成することは困難な場合がある。 In addition, here, the intake system member and the exhaust system member often include a tubular member that forms a long pipe line as described above, and the center of gravity of the intake system member and the exhaust system member is very small between the intake system connection portion and the exhaust system connection portion. It may be difficult to configure to be close.
従って、そのような場合には、前記内燃機関の運転中において振動または衝撃が発生する毎に、前記吸気系接続部及び前記排気系接続部には前記吸気系部材及び前記排気系部材の慣性に基くモーメントが作用する。そしてそのことが、前記内燃機関における前記吸気系接続部または前記排気系接続部における耐久性を低下させるおそれがあった。 Therefore, in such a case, every time vibration or impact occurs during the operation of the internal combustion engine, the intake system connection portion and the exhaust system connection portion are subjected to inertia of the intake system member and the exhaust system member. The base moment acts. This may reduce the durability of the intake system connection or the exhaust system connection in the internal combustion engine.
そこで、本発明においては、前記吸気系部材と前記排気系部材とを連結部材によって連結し、それらの部材を合わせた吸排気系部材全体としての重心の水平方向の位置が、前記吸気系接続部を通過する鉛直線と、前記排気系接続部を通過する鉛直線との間になるようにした。 Therefore, in the present invention, the intake system member and the exhaust system member are connected by a connecting member, and the horizontal position of the center of gravity of the entire intake / exhaust system member combining these members is the intake system connection portion. And a vertical line passing through the exhaust system connection portion.
そうすれば、前記吸気系接続部または前記排気系接続部に作用するモーメントの基となる慣性力の作用する場所が、前記吸気系接続部または前記排気系接続部から過度に遠くなることを抑制することができる。その結果、前記吸気系接続部または前記排気系接続部に作用するモーメントが過大になることを抑制でき、前記内燃機関の前記吸気系接続部または前記排気系接続部における耐久性を向上させることができる。 Then, the place where the inertial force, which is the basis of the moment acting on the intake system connection part or the exhaust system connection part, is prevented from being excessively distant from the intake system connection part or the exhaust system connection part. can do. As a result, it is possible to suppress an excessive moment acting on the intake system connection portion or the exhaust system connection portion, and to improve durability in the intake system connection portion or the exhaust system connection portion of the internal combustion engine. it can.
ここにおいて、吸気系部材及び排気系部材とは、前記内燃機関に接続及び固定され、その重量及び重心の位置に応じたモーメントが直接、前記吸気系接続部及び排気系接続部に
作用する部材を意味する。例えば吸気マニホールドや排気マニホールド、吸気マニホールドにスロットルボディが一体的に組み込まれている場合には吸気マニホールドにスロットルボディを加えた吸気マニホールドユニットを挙げることができる。また、吸気マニホールドにスロットルボディの他シリンダヘッドカバー、エアクリーナケースなどを一体に形成した吸気系モジュールを例示することができる。さらに、排気マニホールドに可撓性部材を介さずに接続された排気管及び排気浄化装置を含んだ部材や、吸気マニホールドに可撓性部材を介さずに接続された吸気管を含んだ部材を例示することができる。
Here, the intake system member and the exhaust system member are members that are connected and fixed to the internal combustion engine, and a moment according to the weight and the position of the center of gravity directly acts on the intake system connection unit and the exhaust system connection unit. means. For example, when the throttle body is integrally incorporated in the intake manifold, the exhaust manifold, or the intake manifold, an intake manifold unit in which the throttle body is added to the intake manifold can be cited. Further, an intake system module in which a cylinder head cover, an air cleaner case and the like other than the throttle body are integrally formed on the intake manifold can be exemplified. Further, examples include a member including an exhaust pipe and an exhaust purification device connected to the exhaust manifold without a flexible member, and a member including an intake pipe connected to the intake manifold without a flexible member. can do.
また、本発明においては、前記内燃機関におけるシリンダが形成されたシリンダブロックと、
前記内燃機関におけるクランク軸が組み付けられるとともに、前記シリンダブロックが相対移動可能に取り付けられたクランクケースと、
前記クランクケースと前記シリンダブロックとを、相対的に接近または離反させることにより、前記内燃機関の圧縮比を変更する圧縮比変更手段と、をさらに備えるようにしてもよい。
Further, in the present invention, a cylinder block in which a cylinder in the internal combustion engine is formed,
A crankcase in which the crankshaft in the internal combustion engine is assembled and the cylinder block is attached to be relatively movable;
You may make it further provide the compression ratio change means which changes the compression ratio of the said internal combustion engine by making the said crankcase and the said cylinder block approach or leave | separate relatively.
すなわち、上述したような、前記吸気系部材と前記排気系部材とを連結部材によって連結し、それらの部材を合わせた吸排気系部材全体としての重心の水平方向の位置が、前記吸気系接続部を通過する鉛直線と、前記排気系接続部を通過する鉛直線との間になるようにする構成を、クランクケースとシリンダブロックとを相対移動させることによって圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関に対して適用してもよい。 That is, as described above, the intake system member and the exhaust system member are connected by a connecting member, and the horizontal position of the center of gravity of the entire intake / exhaust system member combining these members is the intake system connection portion. A variable compression ratio internal combustion engine that changes the compression ratio by moving the crankcase and the cylinder block relative to each other so as to be between the vertical line passing through the exhaust system and the vertical line passing through the exhaust system connection portion You may apply to.
ここで、上記の可変圧縮比内燃機関においては、前述のようにクランクケースとシリンダブロックとは相対移動する。 Here, in the variable compression ratio internal combustion engine, the crankcase and the cylinder block relatively move as described above.
この場合、前記吸気系部材及び排気系部材を、シリンダブロック側及びクランクケース側の両方において支持することは困難となるので、前記吸気系部材及び排気系部材を、前記吸気系接続部及び前記排気系接続部を含む複数の場所において、効果的に固定することは、可変圧縮比内燃機関ではない通常の内燃機関におけるよりも困難となる。 In this case, since it becomes difficult to support the intake system member and the exhaust system member on both the cylinder block side and the crankcase side, the intake system member and the exhaust system member are connected to the intake system connection portion and the exhaust system. It is more difficult to fix effectively at a plurality of locations including the system connection than in a normal internal combustion engine that is not a variable compression ratio internal combustion engine.
また、上記のような可変圧縮比内燃機関においては、前記吸気系接続部及び前記排気系接続部が、シリンダブロック及びクランクケースのうち、圧縮比を変更する際に移動する側に配置された場合には、その移動に際しての前記吸気系部材及び前記排気系部材の慣性力に基くモーメントも、前記吸気系接続部及び前記排気系接続部へ作用することとなる。 Further, in the variable compression ratio internal combustion engine as described above, when the intake system connection portion and the exhaust system connection portion are arranged on the side of the cylinder block and the crankcase that move when changing the compression ratio. In addition, a moment based on the inertia force of the intake system member and the exhaust system member during the movement also acts on the intake system connection part and the exhaust system connection part.
これらより、前記吸気系部材と前記排気系部材とを連結部材によって連結し、それらの部材を合わせた吸排気系部材全体としての重心の水平方向の位置が、前記吸気系接続部を通過する鉛直線と、前記排気系接続部を通過する鉛直線との間になるようにする構成を、上記のような可変圧縮比内燃機関に適用した場合には、より効果的に、前記内燃機関の前記吸気系接続部及び前記排気系接続部における耐久性を向上させることができる。 From these, the intake system member and the exhaust system member are connected by a connecting member, and the horizontal position of the center of gravity of the intake / exhaust system member as a whole combining these members is a vertical position that passes through the intake system connection portion. When the configuration that is between the line and the vertical line passing through the exhaust system connection portion is applied to the variable compression ratio internal combustion engine as described above, more effectively, the internal combustion engine The durability in the intake system connection part and the exhaust system connection part can be improved.
また、本発明においては、前記内燃機関におけるシリンダが形成されたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに取り付けられ、前記内燃機関の動弁機構が設けられたシリンダヘッドをさらに備え、
前記連結部材は、前記シリンダヘッドに対して前記シリンダブロックと逆側の空間を通過することにより、前記吸気系部材と前記排気系部材とを連結するようにしてもよい。
Further, in the present invention, a cylinder block in which a cylinder in the internal combustion engine is formed,
A cylinder head attached to the cylinder block and provided with a valve mechanism for the internal combustion engine;
The connecting member may connect the intake system member and the exhaust system member by passing through a space opposite to the cylinder block with respect to the cylinder head.
このような構成とすれば、前記吸気系部材と前記排気系部材とを、前記連結部材によって、前記シリンダの軸方向に離れた位置において連結させることができる。こうすれば、
前記吸排気系部材全体として、前記シリンダの軸方向の幅を大きくすることができ、その剛性を高めることができる。また、前記シリンダヘッドに対して前記シリンダブロックと逆側の空間は、比較的スペースを確保することが容易であるので、空間の利用効率を高めることができる。
With such a configuration, the intake system member and the exhaust system member can be coupled by the coupling member at a position separated in the axial direction of the cylinder. This way
As the whole intake / exhaust system member, the axial width of the cylinder can be increased, and its rigidity can be increased. Further, since the space opposite to the cylinder block with respect to the cylinder head is relatively easy to secure, the space utilization efficiency can be increased.
また、本発明においては、前記吸気系接続部及び前記排気系接続部は、前記シリンダブロックまたは前記シリンダブロックに対して相対移動しない部材に設けられるようにしてもよい。 In the present invention, the intake system connection portion and the exhaust system connection portion may be provided on the cylinder block or a member that does not move relative to the cylinder block.
そうすれば、前記吸気系部材及び前記排気系部材を、前記内燃機関のシリンダに対しては相対移動しない部材に固定及び接続することができ、前記内燃機関における燃焼室及び、吸気系及び排気系をより平易に構成することができる。 Then, the intake system member and the exhaust system member can be fixed and connected to a member that does not move relative to the cylinder of the internal combustion engine, and the combustion chamber, the intake system, and the exhaust system in the internal combustion engine. Can be configured more simply.
ここで、前記シリンダブロックに対して相対移動しない部材としては、前記シリンダブロックに取り付けられたシリンダヘッドや、シリンダヘッドにおける吸気ポートまたは排気ポートの開口部に中継的に設けられたパイプなどを例示することができる。 Here, examples of the member that does not move relative to the cylinder block include a cylinder head attached to the cylinder block, and a pipe relayed at an opening of an intake port or an exhaust port of the cylinder head. be able to.
また、本発明においては、前記吸排気系部材は、前記吸気系接続部および前記排気系接続部以外の場所において、前記内燃機関に対してさらに固定されるようにしてもよい。 In the present invention, the intake / exhaust system member may be further fixed to the internal combustion engine at a place other than the intake system connection part and the exhaust system connection part.
すなわち、前記吸気系接続部および前記排気系接続部以外の場所において、前記吸排気系部材をさらに1箇所以上で前記内燃機関に対して固定するようにしてもよい。そうすれば、前記吸排気系部材を、3個所以上において前記内燃機関に固定することができるので、前記吸排気系部材全体をより確実に前記内燃機関に固定することができる。その結果、前記吸気系接続部及び前記排気系接続部に作用するモーメントを抑制することができ、前記内燃機関の前記吸気系接続部及び前記排気系接続部における耐久性を向上させることができる。 That is, the intake / exhaust system member may be fixed to the internal combustion engine at one or more locations other than the intake system connection and the exhaust system connection. By doing so, the intake / exhaust system member can be fixed to the internal combustion engine at three or more locations, so that the entire intake / exhaust system member can be more securely fixed to the internal combustion engine. As a result, a moment acting on the intake system connection portion and the exhaust system connection portion can be suppressed, and durability in the intake system connection portion and the exhaust system connection portion of the internal combustion engine can be improved.
ここで、前記内燃機関が、クランクケースとシリンダブロックとを相対的に接近または離反させることにより圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関である場合には、前記吸排気系部材は、クランクケース及びシリンダブロックのうち、前記吸気系接続部および前記排気系接続部が設けられた方にさらに固定されることが望ましい。これにより、圧縮比の変更の際に、クランクケースとシリンダブロックとが相対的に移動した場合にも、前記吸排気系部材全体をより確実に前記内燃機関に固定することができる。 Here, when the internal combustion engine is a variable compression ratio internal combustion engine that changes the compression ratio by relatively approaching or separating the crankcase and the cylinder block, the intake and exhaust system members include the crankcase and It is desirable that the cylinder block is further fixed to the side where the intake system connection portion and the exhaust system connection portion are provided. As a result, even when the crankcase and the cylinder block relatively move when the compression ratio is changed, the entire intake / exhaust system member can be more securely fixed to the internal combustion engine.
また、前記吸排気系部材を前記内燃機関に対してさらに固定する場合には、弾性体を介して固定するようにしてもよい。そうすれば、前記吸気通路または前記排気通路内に発生する気体の脈動騒音を前記内燃機関に伝達しづらくすることができる。 Further, when the intake / exhaust system member is further fixed to the internal combustion engine, it may be fixed via an elastic body. This makes it difficult to transmit the pulsating noise of the gas generated in the intake passage or the exhaust passage to the internal combustion engine.
また、本発明においては、前記シリンダブロックまたは前記シリンダブロックに対して相対移動しない部材と、前記吸気系部材および/または前記排気系部材とに結合することにより、前記吸気系部材および/または前記排気系部材の前記内燃機関に対する固定を補助する補助部材をさらに備えるようにしてもよい。 Further, in the present invention, the intake system member and / or the exhaust system is coupled to the cylinder block or the member that does not move relative to the cylinder block, and the intake system member and / or the exhaust system member. You may make it further provide the auxiliary member which assists fixation with respect to the said internal combustion engine of a system member.
すなわち、前記吸気系部材および/または前記排気系部材を別部品である補助部材によって、前記シリンダブロックまたは前記シリンダブロックに対して相対移動しない部材にさらに固定するようにしてもよい。そうすれば、前記吸気系接続部および/または前記排気系接続部における前記吸気系部材および/または前記排気系部材の固定をより確実にすることができる。 That is, the intake system member and / or the exhaust system member may be further fixed to the cylinder block or a member that does not move relative to the cylinder block by an auxiliary member that is a separate part. In this case, the intake system member and / or the exhaust system member can be more reliably fixed at the intake system connection portion and / or the exhaust system connection portion.
また、本発明においては、内燃機関におけるクランク軸が組み付けられたクランクケースと、
前記内燃機関におけるシリンダが形成され、前記クランクケースに対して相対移動可能に取り付けられたシリンダブロックと、
前記クランクケースと前記シリンダブロックとを相対的に近接又は離反させることによって前記内燃機関の圧縮比を変更する圧縮比変更手段と、を備えた内燃機関であって、
前記シリンダブロックに対して相対移動しない場所に固定され、前記内燃機関または機関関連部品の運転の用に供する一つ又は複数のシリンダブロック側部材と、
前記シリンダブロック側部材と、前記シリンダブロックに対して相対移動しない場所とを連結することによって、前記シリンダブロック側部材の前記内燃機関に対する固定を補助する補助部材と、
を備えるようにしてもよい。
Further, in the present invention, a crankcase in which a crankshaft in an internal combustion engine is assembled,
A cylinder block in which a cylinder in the internal combustion engine is formed and attached so as to be relatively movable with respect to the crankcase;
An internal combustion engine comprising compression ratio changing means for changing the compression ratio of the internal combustion engine by moving the crankcase and the cylinder block relatively close to or away from each other;
One or a plurality of cylinder block side members that are fixed at a location that does not move relative to the cylinder block and that are used for operation of the internal combustion engine or engine-related parts;
An auxiliary member that assists in fixing the cylinder block side member to the internal combustion engine by connecting the cylinder block side member and a place that does not move relative to the cylinder block;
You may make it provide.
ここで、クランクケースとシリンダブロックとを相対移動させることによって圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関において、前記シリンダブロックには、吸気系の部材及び排気系の部材を始め、種々の部品が連結されている(以下、これらを「シリンダブロック側部材」という。)。その場合、前述のように、前記クランクケースと前記シリンダブロックとの間の距離が変化するため、シリンダブロック側部材を前記クランクケースまたは前記クランクケースに対して相対移動しない場所に連結することにより固定すると、上述の圧縮比の変更を行う際に、前記シリンダブロック側部材に過剰な負荷がかかるとともに、上述の圧縮比の変更を阻害するおそれがある。 Here, in the variable compression ratio internal combustion engine in which the compression ratio is changed by moving the crankcase and the cylinder block relative to each other, various components such as an intake system member and an exhaust system member are connected to the cylinder block. (Hereinafter, these are referred to as “cylinder block side members”). In this case, as described above, since the distance between the crankcase and the cylinder block changes, the cylinder block side member is fixed by being connected to the crankcase or a place that does not move relative to the crankcase. Then, when the above-described compression ratio is changed, an excessive load is applied to the cylinder block side member, and the above-described change in the compression ratio may be hindered.
そこで、本発明においては、前記補助部材によって、前記シリンダブロック側部材と、前記シリンダブロックに対して相対移動しない場所とを連結して支持することとした。そうすれば、前記補助部材によって、前記シリンダブロック側部材が、前記シリンダフロック側部材自体と相対移動しない場所に連結して支持されるので、前記シリンダブロック側部材を前記シリンダブロックに対して相対移動しない場所とをより確実に固定することができる。また、より確実に圧縮比の制御を行うことができる。 Therefore, in the present invention, the cylinder block side member and a place that does not move relative to the cylinder block are connected and supported by the auxiliary member. Then, the cylinder block side member is connected and supported by the auxiliary member at a place where it does not move relative to the cylinder flock side member itself, so that the cylinder block side member moves relative to the cylinder block. It is possible to more securely fix the place not to be used. In addition, the compression ratio can be controlled more reliably.
ここで、シリンダブロック側部材としては、吸排気系部材、始動用モータやジェネレータなどの補機類、電源関係部品、センサ類、制御用基盤類等を例示することができる。また、前記シリンダブロックに対して相対移動しない場所としては、シリンダブロック自体、シリンダヘッド、シリンダヘッドカバーなどを例示することができる。 Here, examples of the cylinder block side member include intake / exhaust system members, auxiliary machines such as a starter motor and a generator, power supply related parts, sensors, and control boards. Examples of places where the cylinder block does not move relative to the cylinder block include the cylinder block itself, a cylinder head, and a cylinder head cover.
また、本発明においては、前記シリンダブロックに取り付けられ、前記内燃機関の動弁機構が設けられたシリンダヘッドをさらに備え、
前記シリンダブロック側部材は、前記シリンダヘッドに固定及び接続されることにより、前記内燃機関の吸気通路の一部を形成する吸気系部材または、前記シリンダヘッドに固定及び接続されることにより、前記内燃機関の排気通路の一部を形成する排気系部材であり、
前記補助部材は、前記シリンダブロックと、前記シリンダヘッドと、前記吸気系部材または排気系部材のそれぞれに固定されることにより、前記シリンダブロック側部材と、前記シリンダブロックに対して相対移動しない場所とを連結するようにしてもよい。
The present invention further includes a cylinder head attached to the cylinder block and provided with a valve mechanism for the internal combustion engine,
The cylinder block side member is fixed and connected to the cylinder head to thereby form an intake system member that forms a part of the intake passage of the internal combustion engine, or the cylinder block side member is fixed to and connected to the cylinder head. An exhaust system member that forms part of the exhaust passage of the engine;
The auxiliary member is fixed to each of the cylinder block, the cylinder head, and the intake system member or the exhaust system member, so that the cylinder block side member and a place where the auxiliary member does not move relative to the cylinder block, May be connected.
すなわち、前記クランクケースに対して相対移動するシリンダブロックにはシリンダヘッドが設けられ、該シリンダヘッドには、前記シリンダブロック側部材としての吸気系部材および/または排気系部材が接続されて前記内燃機関の吸気通路および/または排気通路を形成し、該吸気系部材および/または排気系部材を、前記補助部材が、前記シリンダブロックと、前記シリンダヘッドと、前記吸気系部材または排気系部材のそれぞれに固定され、合計3点以上で支持された上で、前記シリンダブロック側部材と、前記シリンダブ
ロックに対して相対移動しない場所とを連結するようにしてもよい。
That is, the cylinder block that moves relative to the crankcase is provided with a cylinder head, and an intake system member and / or an exhaust system member as the cylinder block side member is connected to the cylinder head, and the internal combustion engine An intake passage and / or an exhaust passage, and the auxiliary member, the cylinder block, the cylinder head, and the intake system member or the exhaust system member. After being fixed and supported at a total of three or more points, the cylinder block side member may be connected to a place that does not move relative to the cylinder block.
そうすれば、補助部材によって距離の離れた3点以上において前記吸気系部材および/または前記排気系部材の固定を補助することができるので、前記吸気系部材および/または前記排気系部材のシリンダヘッドに対する固定をより確実にすることができるとともに、補助部材自体の剛性を確保することができる。 By doing so, the fixing of the intake system member and / or the exhaust system member can be assisted at three or more points separated by the auxiliary member, so that the cylinder head of the intake system member and / or the exhaust system member Can be more reliably fixed, and the rigidity of the auxiliary member itself can be ensured.
なお、上記した本発明の課題を解決する手段については、可能なかぎり組み合わせて用いることができる。 The means for solving the above-described problems of the present invention can be used in combination as much as possible.
本発明にあっては、内燃機関に対する、吸気系部材または排気系部材の接続部に作用するモーメントを低減し、前記接続部における耐久性を向上させることができる。 In the present invention, the moment acting on the connection portion of the intake system member or the exhaust system member with respect to the internal combustion engine can be reduced, and the durability at the connection portion can be improved.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings.
以下に説明する内燃機関1は、可変圧縮比内燃機関であり、シリンダ2を有するシリンダブロック3を、ピストン16が連結されたクランクケース4に対してシリンダ2の中心軸方向に移動させることによって圧縮比を変更するものである。
The
先ず、図1を用いて、本実施例に係る可変圧縮比内燃機関の構成について説明する。図1に示されるように、シリンダブロック3の両側下部に複数の隆起部が形成されており、この各隆起部に軸受収納孔5が形成されている。軸受収納孔5は、円形をしており、シリンダ2の軸方向に対して直角に、かつ複数のシリンダ2の配列方向に平行になるようにそれぞれ形成されている。軸受収納孔5はすべて同一軸線上に位置している。そして、シリンダブロック3の両側の軸受収納孔5の一対の軸線は平行である。
First, the configuration of a variable compression ratio internal combustion engine according to this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, a plurality of raised portions are formed at the lower portions on both sides of the
クランクケース4には、上述した軸受収納孔5が形成された複数の隆起部の間に位置するように、立壁部が形成されている。各立壁部のクランクケース4外側に向けられた表面には、半円形の凹部が形成されている。また、各立壁部には、ボルト6によって取り付けられるキャップ7が用意されており、キャップ7も半円形の凹部を有している。また、各立壁部にキャップ7を取り付けると、円形のカム収納孔8が形成される。カム収納孔8の形状は、上述した軸受収納孔5と同一である。
The
複数のカム収納孔8は、軸受収納孔5と同様に、シリンダブロック3をクランクケース4に取り付けたときにシリンダ2の軸方向に対して直角に、且つ、複数のシリンダ2の配列方向に平行になるようにそれぞれ形成されている。これらの複数のカム収納孔8も、シリンダブロック3の両側に形成されることとなり、片側の複数のカム収納孔8はすべて同一軸線上に位置している。そして、シリンダブロック3の両側のカム収納孔8の一対の軸線は平行である。また、両側の軸受収納孔5の間の距離と、両側のカム収納孔8との間の距離は同一である。
Similar to the bearing housing hole 5, the plurality of
交互に配置される二列の軸受収納孔5とカム収納孔8には、それぞれカム軸9が挿通される。カム軸9は、図1に示されるように、軸部9aと、軸部9aの中心軸に対して偏心された状態で軸部9aに固定された正円形のカムプロフィールを有するカム部9bと、カム部9bと同一外形を有し軸部9aに対して回転可能に取り付けられた可動軸受部9cとが交互に配置されている。一対のカム軸9は鏡像の関係を有している。また、カム軸9の
端部には、後述するギア10の取り付け部9dが形成されている。軸部9aの中心軸と取り付け部9dの中心とは偏心しており、カム部9bの中心と取り付け部9dの中心とは一致している。
可動軸受部9cも、軸部9aに対して偏心されておりその偏心量はカム部9bと同一である。また、各カム軸9において、複数のカム部9bの偏心方向は同一である。また、可動軸受部9cの外形は、カム部9bと同一直径の正円であるので、可動軸受部9cを回転させることで、複数のカム部9bの外表面と複数の可動軸受部9cの外側面とを一致させることができる。
The
各カム軸9の一端にはギア10が取り付けられている。一対のカム軸9の端部に固定された一対のギア10には、それぞれをウォームギア11a、11bがかみ合っている。ウォームギア11a、11bは単一のモータ12の一本の出力軸にとりつけられている。ウォームギア11a、11bは、互いに逆方向に回転する螺旋溝を有している。このため、モータ12を回転させると、一対のカム軸9は、ギア10を介して互いに逆方向に回転する。モータ12は、シリンダブロック3に固定されており、シリンダブロック3と一体的に移動する。
A
次に、上述した構成の内燃機関1において圧縮比を制御する方法について詳しく説明する。図2(a)から図2(c)にシリンダブロック3と、クランクケース4と、これら両者の間に構築されたカム軸9との関係を示した断面図を示す。図2(a)から図2(c)において、軸部9aの中心軸をa、カム部9bの中心をb、可動軸受部9cの中心をcとして示す。図2(a)は、軸部9aの延長線上から見て全てのカム部9b及び可動軸受部9cの外周が一致した状態である。このとき、ここでは一対の軸部9aは、軸受収納孔5及びカム収納孔8の中で外側に位置している。
Next, a method for controlling the compression ratio in the
図2(a)の状態から、モータ12を駆動して軸部9a矢印方向に回転させると、図2(b)の状態となる。このとき、軸部9aに対して、カム部9bと可動軸受部9cの偏心方向にずれが生じるので、クランクケース4に対してシリンダブロック3を上死点側にスライドさせることができる。そして、そのスライド量は図2(c)のような状態となるまでカム軸9を回転させたときが最大となり、カム部9bや可動軸受部9cの偏心量の2倍となる。カム部9b及び可動軸受部9cは、それぞれカム収納孔8及び軸受収納孔5の内部で回転し、それぞれカム収納孔8及び軸受収納孔5の内部で軸部9aの位置が移動するのを許容している。
When the
上述したような機構を用いることによって、シリンダブロック3をクランクケース4に対して、シリンダ2の軸線方向に相対移動させることが可能となり、圧縮比を可変制御することができる。
By using the mechanism as described above, the
次に、上述した内燃機関1の詳細について説明する。図3は、内燃機関1の吸排気系の部材の一部を含めた詳細を表す図である。図3において、シリンダブロック3の上部には、図示しない吸排気弁を含む動弁機構、吸排気ポートを備えたシリンダヘッド15が取り付けられている。シリンダヘッド15のさらに上部には、前記の動弁機構などを保護するシリンダヘッドカバー16が取り付けられている。
Next, details of the above-described
また、シリンダヘッド15には、吸気マニホールドユニット17が取り付けられている。この吸気マニホールドユニット17は、吸気マニホールド17a、スロットルボディ17bを含んで構成されており、吸気マニホールド17aの下流側端部は図示しない吸気ポートと第1接続部17cにおいて接続されている。
An
一方、シリンダヘッド15には、内燃機関1から排出される排気を通過させるための排気マニホールド18が取り付けられている。この排気マニホールド18は、上流側端部がシリンダヘッド15の図示しない排気ポートに第2接続部18aにおいて接続されている。
On the other hand, an
ここで、第1接続部17cは吸気系接続部に相当し、第2接続部18aは排気系接続部に相当する。また、吸気マニホールドユニット17は吸気系部材、排気マニホールドは排気系部材に相当する。
Here, the
また、排気マニホールド18の下流側の端部は可撓性の材料で形成されるとともに排気の通過が可能なフレキシブルパイプ19を介して排気管20が接続されている。そして排気管20は、排気管ステー21によってクランクケース4に固定されている。これは、本実施例における内燃機関1においては、圧縮比を変更するためにクランクケース4に対してシリンダブロック3及びシリンダヘッド15が相対移動するために、排気マニホールド18に直接排気管20を接続したのでは、圧縮比の変更時にクランクケース4に対するシリンダブロック3及びシリンダヘッド15の相対移動が阻害されたり、排気マニホールド18または排気管20に過大な負荷が加わるおそれがあるので、途中にフレキシブルパイプ19を配することにより、排気マニホールド18と排気管20とを相対移動可能としたものである。
Further, an
同様に、図3においては省略するが、吸気マニホールドユニット17における接続口22にも、フレキシブルパイプを介して吸気管が接続されている。
Similarly, although omitted in FIG. 3, an intake pipe is connected to the
また、図3におけるG1及びG2は、吸気マニホールドユニット17及び排気マニホールド18における重心の位置を示している。ここで、吸気マニホールドユニット17の重心G1及び、排気マニホールド18の重心G2は、第1接続部17c及び第2接続部18aからかなり離れた場所に存在している。
Further, G1 and G2 in FIG. 3 indicate the positions of the center of gravity in the
そうすると、内燃機関1の圧縮比変更のためのシリンダブロック15の移動時または、内燃機関1が搭載された車両の走行時において、振動または衝撃が発生した時には、フレキシブルパイプ19によって自由度が確保されていたとしても、吸気マニホールドユニット17及び排気マニホールド18の慣性に基くモーメントが、第1接続部17c及び第2接続部18aに作用する。
Then, when the
そして、その際のモーメントの大きさは、吸気マニホールドユニット17の重心G1の位置が、第1接続部17cから離れているほど大きくなり、排気マニホールド18の重心G2の位置が、第2接続部18aから離れているほど大きくなる。この第1接続部17c及び第2接続部18aに作用するモーメントが大きい場合には、第1接続部17c及び第2接続部18aにおける内燃機関1の耐久性が低下するおそれがあった。
Then, the magnitude of the moment at that time increases as the position of the center of gravity G1 of the
そこで、本実施例においては、ステー23によって吸気マニホールドユニット17と排気マニホールド18を橋渡すこととした。具体的には、ステー23にシリンダヘッドカバー16の上方を通過させ、吸気側ボス部23aにおいて吸気マニホールドユニット17とステー23とを結合させ、排気側ボス部23bにおいて排気マニホールド18とステー23を結合させる。
Therefore, in this embodiment, the
そして、吸気マニホールドユニット17、排気マニホールド18及びステー23全体の重心G3を、第1接続部17c及び第2接続部18aの間に位置させるようにした。なおこの場合、ステー23は、吸気マニホールドユニット17及び排気マニホールド18より重量が軽いので、吸気マニホールドユニット17、排気マニホールド18及びステー23
全体の重心G3の鉛直方向の位置は、G1とG2とを結んだ直線上か、該直線の若干上側に位置することとなる。
The center of gravity G3 of the
The position of the entire center of gravity G3 in the vertical direction is located on the straight line connecting G1 and G2 or slightly above the straight line.
そうすれば、吸気マニホールドユニット17、排気マニホールド18及びステー23全体の剛性を高めた上で、それらを第1接続部17c及び第2接続部18aの2点において支持することとなるので、吸気マニホールドユニット17、排気マニホールド18及びステー23全体をより確実にシリンダヘッド15に固定することができる。また、吸気マニホールドユニット17、排気マニホールド18及びステー23全体の重心G3を第1接続部17cと第2接続部18aとの間に位置させるので、第1接続部17c及び第2接続部18aにモーメントが作用することを抑制することができる。その結果、第1接続部17c及び第2接続部18aにおける内燃機関1の耐久性を向上させることができる。
Then, the
ここで、ステー23は連結部材に相当する。また、吸気マニホールドユニット17、排気マニホールド18及びステー23全体は吸排気系部材に相当する。なお、本実施例においては、ステー23は、吸気側ボス部23aと排気側ボス部23bの2箇所で支持されるのみとしたが、別の場所においてさらに、内燃機関1に固定されるようにしてもよい。例えば、吸気マニホールドユニット17、排気マニホールド18及びステー23全体の重心G3近傍と、シリンダヘッドカバー16とを連結することにより固定してもよい。
Here, the
そうすれば、吸気マニホールドユニット17、排気マニホールド18及びステー23全体の重量をシリンダヘッドカバー部においても支持することができ、第1接続部17c及び第2接続部18aにモーメント及び剪断力が作用することをより確実に抑制できる。
Then, the weights of the
なお、図3においては、内燃機関1は直立の姿勢で車両に備え付けられており、クランクケース4に対してシリンダブロック3は鉛直方向に相対移動する例について説明したが、内燃機関1の姿勢はこれに限られない。例えば、図4に示すように、内燃機関1全体が鉛直方向に対して傾斜していてもよい。その場合は、吸気マニホールドユニット17、排気マニホールド18及びステー23全体の重心G3は、その水平方向の位置が、図中破線で示した第1接続部17cを通過する鉛直線と、第2接続部18aを通過する鉛直線との間に位置するように構成する。そうすれば、前述のようにG3の鉛直方向の位置は、G1とG2とを結んだ直線上か、該直線の若干上側に位置するので、内燃機関1が傾斜してもG3の水平方向の位置は殆ど変化しない。その結果、第1接続部17c及び第2接続部18aにモーメントが作用することを抑制でき、第1接続部17c及び第2接続部18aにおける内燃機関1の耐久性を向上させることができる。
In FIG. 3, the
また、図4においては、破線で示した2つの鉛直線は、第1接続部17c及び、第2接続部18aの上下方向の略中央部を通過することとしているが、厳密にこの場所に限定される必要はない。重心G3の水平方向の位置が、例えば図4における、第1接続部17c及び、第2接続部18aの最も外側を通過する鉛直線同士の間に配置されるように構成してもよいし、第1接続部17c及び、第2接続部18aの最も内側を通過する鉛直線同士の間に配置されるように構成してもよい。
In FIG. 4, the two vertical lines indicated by broken lines pass through the first connecting
次に、図5を用いて、本実施例における別の態様について説明する。この態様における吸気マニホールドユニット24は、吸気マニホールド24aと、吸気系モジュール24bによって構成されている。この吸気系モジュール24bは、図示しないスロットルボディの他、シリンダヘッドカバー、エアクリーナケースなどを一体に形成したものである。そして、本態様においては、吸気系モジュール24bはシリンダヘッド15の上に、シリンダヘッドカバーの代りに搭載されることとしている。そして、第2吸気側ボス部25aにおいてステー25と吸気系モジュール24bが結合され、第2排気側ボス部25bにおいてステー25と排気マニホールド18とが結合されることにより、吸気マニホールドユニ
ット24と排気マニホールド18が連結されている。
Next, another aspect of the present embodiment will be described with reference to FIG. The
また、本態様においても、吸気マニホールドユニット24、排気マニホールド18及び、ステー25全体の重心G3は、第1接続部24c及び第2接続部18aの間に配置するようにしている。
Also in this aspect, the gravity center G3 of the
そうすれば、吸気マニホールドユニット24、排気マニホールド18及びステー25の全体を第1接続部24c、第2接続部18a及びシリンダヘッド15の3点において支持することとなるので、吸気マニホールドユニット24、排気マニホールド18及びステー25全体をより確実にシリンダヘッド15に固定することができる。また、吸気マニホールドユニット24、排気マニホールド18及びステー25全体の重心を第1接続部24cと第2接続部18aとの間に位置させるので、第1接続部24c及び第2接続部18aに作用するモーメントの大きさを大幅に低減することができる。その結果、第1接続部24c及び第2接続部18aにおける内燃機関1の耐久性を向上させることができる。
Then, since the
また、本実施例においては、ステー25を小型化することができるので、ステー25自体の剛性を上昇させることが容易となる。
Further, in the present embodiment, the
次に本発明における実施例2について説明する。本実施例においては、シリンダブロックと、シリンダヘッドと、吸気マニホールドまたは排気マニホールドを、3点で結合する3点支持ステーによって支持する例について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, an example will be described in which a cylinder block, a cylinder head, and an intake manifold or an exhaust manifold are supported by a three-point support stay that is coupled at three points.
図6には、本実施例における可変圧縮比内燃機関1の詳細な構成を示す。本実施例においては、排気マニホールド28は、内燃機関1全体のコンパクト化と排気触媒コンバータ32の暖機性向上のため、シリンダヘッド15と一体で鋳造されている。また、排気触媒コンバータ32に接続された排気管33は、内燃機関1の下側に廻り込んでおり、排気管33の下流側にはフレキシブルパイプ29が接続されている。さらにフレキシブルパイプ29の下流側において、排気管33はクランクケース4に排気管ステー34によって固定されている。
FIG. 6 shows a detailed configuration of the variable compression ratio
上記の構成より、本実施例においては、クランクケース4に対するシリンダブロック3の相対運動の際には、排気マニホールド28、排気触媒コンバータ32及び、フレキシブルパイプ29の上流側の排気管33(以下、「排気マニホールド28など」という。)が一体となって移動することとなる。
With the above configuration, in this embodiment, when the
ここで、本実施例においては、吸気マニホールドユニット17、排気マニホールド28をそれぞれ吸気側3点支持ステー30、排気側3点支持ステー31で支持することにより補強している。そして、吸気側3点支持ステー30は、第3吸気側ボス部30aにおいて、シリンダヘッド15と、第4吸気側ボス部30bにおいて、シリンダブロック3と、第5吸気側ボス部30cにおいて吸気マニホールドユニット17と結合されている。
Here, in this embodiment, the
一方、排気側3点支持ステー31は、第3排気側ボス部31aにおいて、シリンダヘッド15と、第4排気側ボス部31bにおいて、シリンダブロック3と、第5排気側ボス部31cにおいて排気マニホールド28と結合されている。
On the other hand, the exhaust side three-point support stay 31 includes the
このような構成をとることにより、シリンダブロック3がクランクケース4に対して相対移動する際や、内燃機関1に対して振動または衝撃が加わった際の、吸気マニホールドユニット17の自重及び慣性に基くモーメントが、第1接続部17cのみに集中して作用することを抑制できる。また同様に、排気マニホールド28などの自重及び慣性に基くモ
ーメントが、第2接続部28aのみに集中して作用することを抑制できる。
By adopting such a configuration, the
またここで、吸気側3点支持ステー30及び排気側3点支持ステー31は支持されるべき点をそれぞれシリンダヘッド15、シリンダブロック3及び、吸記マニホールドユニット17または排気マニホールド28の異なる部品上に有しているため、支持されるべき3点の距離を大きくすることができる。
Further, here, the intake side three-point support stay 30 and the exhaust side three-point support stay 31 are to be supported on different parts of the
これにより、吸気マニホールドユニット17及び、排気マニホールド28などを、より確実に支持することができるとともに、吸気側3点支持ステー30及び排気側3点支持ステー31自体の剛性を確保することができ、より確実に吸気マニホールドユニット17及び排気マニホールド28などを補強することができる。なお、本実施例における吸気側3点支持ステー30及び排気側3点支持ステー31は、補助部材に相当する。
Thereby, the
ここで、吸気側3点支持ステー30及び、排気側3点支持ステー31の形状については、以下のように考えることができる。図7は、例として排気側3点支持ステー31について、効率よく排気マニホールドを支持することができる形状を説明するための図である。 Here, the shapes of the intake side three-point support stay 30 and the exhaust side three-point support stay 31 can be considered as follows. FIG. 7 is a view for explaining a shape capable of efficiently supporting the exhaust manifold with respect to the exhaust side three-point support stay 31 as an example.
図7においてXは第3排気側ボス部31aと第4排気側ボス部31bとの距離である。また、Lは、第3排気側ボス部31aと第4排気側ボス部31bとを結んだ直線と第5排気側ボス部31cとの間の距離である。また、θは第3排気側ボス部31aと第5排気側ボス部31cとを結んだ直線の水平線に対する傾斜角、φは第4排気側ボス部31bと第5排気側ボス部31cとを結んだ直線の水平線に対する傾斜角を表す。
In FIG. 7, X is the distance between the third exhaust
ここで、第5排気側ボス部31cに荷重Pが作用するとすれば、第3排気側ボス部31aと第5排気側ボス部31cとを結んだ直線の方向に作用する荷重F1及び、第4排気側ボス部31bと第5排気側ボス部31cとを結んだ直線の方向に作用する荷重F2はそれぞれ以下のように表すことができる。
F1=−P/(tanφ・cosθ−sinθ) (1)
F2=−P/(sinφ−tanθ・cosφ) (2)
Here, if the load P acts on the fifth exhaust
F1 = −P / (tan φ · cos θ−sin θ) (1)
F2 = −P / (sin φ−tan θ · cos φ) (2)
そうすると、φの値が小さく、θの値が大きい場合に、F1もF2も安定して小さくなる。換言すると、この場合に排気側3点支持ステーによる補強の効率が良くなる。また、φの値が小さく、θの値が大きい場合には、Lに対してXが大きくなる。 Then, when the value of φ is small and the value of θ is large, both F1 and F2 are stably reduced. In other words, in this case, the efficiency of reinforcement by the exhaust side three-point support stay is improved. Further, when φ is small and θ is large, X is larger than L.
本実施例において、上記のφ、θ、L、Xの関係に対して、一般的なシリンダブロック3、シリンダヘッド15の寸法、排気マニホールド28の寸法及び、排気マニホールド28の先端部を支持した方が効率よく補強できる点を考慮すると、φは0〜20度の範囲とすことにより、排気側3点支持ステー31によって最適に排気マニホールド18の補強が可能となる。なお、このφの範囲は吸気側3点支持ステー30にも適用可能である。
In the present embodiment, the
また、XとLの関係については、φの値が小さく、θの値が大きいという条件下においては、Lに対してXが大きくなることと、排気マニホールド28の先端部を支持した方が効率よく補強できる点から、X≦L≦2Xの範囲とすれば、より効率よく排気側3点支持ステー31によって最適に排気マニホールド28の補強が可能となる。なお、このLの範囲は吸気側3点支持ステー30にも適用可能である。
Further, regarding the relationship between X and L, under the condition that the value of φ is small and the value of θ is large, it is more efficient that X is larger than L and that the tip of the
ただし、上記のφ、θ、L、Xの関係は、本実施例における排気側3点支持ステー31の望ましい形状の一例を示したものであり、上記のφ、θ、L、Xの関係から外れていても、吸気マニホールドユニット17及び排気マニホールド28などを充分に支持及び補強することができる限り問題はない。
However, the relationship between φ, θ, L, and X is an example of a desirable shape of the exhaust side three-point support stay 31 in the present embodiment, and from the relationship between φ, θ, L, and X described above. Even if it is detached, there is no problem as long as the
また、本実施例においては、例えば排気側3点支持ステー31における第5排気側ボス部31cは、排気触媒コンバータ32または、排気管33上に設けるようにしてもよい。これは、排気側3点支持ステー31の形状におけるφ、θ、L、Xの関係が、前述の望ましい関係から外れていても、重量の重い排気触媒コンバータ32を直接支持し、または排気マニホールド28などのなるべく先端側を支持した方がより確実に排気マニホールド28などを支持及び固定できる場合もあるからである。
In the present embodiment, for example, the fifth exhaust
また、本実施例においては、吸気側3点支持ステー30または排気側3点支持ステー31によって、図示しないモータやジェネレータなどの補機類をも一体的に固定するような構成としてもよい。すなわち、吸気側3点支持ステー30または排気側3点支持ステー31を補機類のブラケットとしても使用してもよい。そうすれば、部品点数を低減することができ、コストダウンが可能となる。
In the present embodiment, an auxiliary device such as a motor or a generator (not shown) may be integrally fixed by the intake side three-point support stay 30 or the exhaust side three-
また、上記の実施例においては、内燃機関1がシリンダブロック3とクランクケース4とを相対移動させる可変圧縮比内燃機関である場合について説明したが、本発明は、それ以外の内燃機関に適用することが可能である。
In the above embodiment, the case where the
1・・・内燃機関
2・・・シリンダ
3・・・シリンダブロック
4・・・クランクケース
9・・・カム軸
10・・・ギア
11a、11b・・・ウォームギア
12・・・モータ
15・・・シリンダヘッド
16・・・シリンダヘッドカバー
17、24・・・吸気マニホールドユニット
17a、24a・・・吸気マニホールド
17b・・・スロットルボディ
17c、24c・・・第1接続部
18、28・・・排気マニホールド
18a、28a・・・第2接続部
19、29・・・フレキシブルバイプ
20、33・・・排気管
21、34・・・排気管ステー
22・・・接続口
23・・・ステー
23a・・・吸気側ボス部
23b・・・排気側ボス部
24b・・・吸気系モジュール
25・・・ステー
25a・・・第2吸気側ボス部
25b・・・第2排気側ボス部
30・・・吸気側3点支持ステー
30a・・・第3吸気側ボス部
30b・・・第4吸気側ボス部
30c・・・第5吸気側ボス部
31・・・排気側3点支持ステー
31a・・・第3排気側ボス部
31b・・・第4排気側ボス部
31c・・・第5排気側ボス部
32・・・排気触媒コンバータ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記内燃機関に対して排気系接続部において固定及び接続されることにより、前記内燃機関の排気通路の一部を形成する排気系部材と、
前記吸気系部材と前記排気系部材とを連結することにより互いの相対位置の変化を規制する連結部材と、を備え、
前記吸気系部材、前記排気系部材及び、前記連結部材により構成される吸排気系部材の重心の水平方向の位置が、前記吸気系接続部を通過する鉛直線と、前記排気系接続部を通過する鉛直線との間に位置することを特徴とする内燃機関。 An intake system member that forms a part of the intake passage of the internal combustion engine by being fixed and connected to the internal combustion engine at an intake system connection portion;
An exhaust system member that forms a part of an exhaust passage of the internal combustion engine by being fixed and connected to the internal combustion engine at an exhaust system connection portion;
A coupling member that regulates a change in relative position of each other by coupling the intake system member and the exhaust system member;
The horizontal position of the center of gravity of the intake / exhaust system member constituted by the intake system member, the exhaust system member, and the connecting member passes through the vertical line passing through the intake system connection portion and the exhaust system connection portion. An internal combustion engine, which is located between a vertical line and a vertical line.
前記内燃機関におけるクランク軸が組み付けられるとともに、前記シリンダブロックが相対移動可能に取り付けられたクランクケースと、
前記クランクケースと前記シリンダブロックとを、相対的に接近または離反させることにより、前記内燃機関の圧縮比を変更する圧縮比変更手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 A cylinder block in which a cylinder in the internal combustion engine is formed;
A crankcase in which the crankshaft in the internal combustion engine is assembled and the cylinder block is attached to be relatively movable;
The compression ratio changing means for changing the compression ratio of the internal combustion engine by moving the crankcase and the cylinder block relatively close to or away from each other. Internal combustion engine.
前記シリンダブロックに取り付けられ、前記内燃機関の動弁機構が設けられたシリンダヘッドをさらに備え、
前記連結部材は、前記シリンダヘッドに対して前記シリンダブロックと逆側の空間を通過することにより、前記吸気系部材と前記排気系部材とを連結することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 A cylinder block in which a cylinder in the internal combustion engine is formed;
A cylinder head attached to the cylinder block and provided with a valve mechanism for the internal combustion engine;
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the connecting member connects the intake system member and the exhaust system member by passing through a space opposite to the cylinder block with respect to the cylinder head. organ.
載の内燃機関。 5. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake / exhaust system member is further fixed to the internal combustion engine at a place other than the intake system connection part and the exhaust system connection part. organ.
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