JP4749406B2 - Resonator for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の吸入系に配されるレゾネータに関する。   The present invention relates to a resonator disposed in an intake system of an internal combustion engine.

〔従来の技術〕
従来から、内燃機関の吸気騒音を低減させ、また、各気筒の吸気の吸入効率を向上させるトルクアップレゾネータ（以下、レゾネータと呼ぶ）が公知である。 [Conventional technology]
Conventionally, a torque-up resonator (hereinafter referred to as a resonator) that reduces intake noise of an internal combustion engine and improves intake efficiency of each cylinder is known.

従来のレゾネータは、インテークマニホールドのサージタンクと近接して付設されるレゾナンスチャンバとを連通路にて連通するヘルムホルツ型レゾネータがある。このレゾネータは、内燃機関の吸気弁の開閉に伴う吸気脈動との共鳴により連通路で発生する共鳴波を利用して、ある特定の振動数の吸気脈動の音圧を打ち消して消音するもので、サージタンクと一体化し、隔壁を共有して小型および低コストを図ったものがある（例えば、特許文献１参照）。   As a conventional resonator, there is a Helmholtz type resonator in which a resonance chamber attached close to a surge tank of an intake manifold is communicated by a communication path. This resonator uses a resonance wave generated in the communication path by resonance with intake pulsation accompanying opening and closing of the intake valve of the internal combustion engine, and cancels the sound pressure of the intake pulsation at a specific frequency to mute. There is one that is integrated with a surge tank and shares a partition wall to achieve small size and low cost (for example, see Patent Document 1).

また、各種振動数の騒音対策が可能な膜振動型レゾネータがある。これは、吸気管の一部を音圧によって振動する振動板によって構成し、この振動板の固有振動数を変更する手段（例えば、アクチュエータなど）を設け、振動板の固有振動数を変更することによって、ダイナミックダンパ作用により各種振動数の騒音を低減したり、音色を調整したりすることを特徴とするものがある（例えば、特許文献２参照）。   There are also membrane vibration type resonators that can take measures against noise at various frequencies. This is because a part of the intake pipe is constituted by a diaphragm that vibrates with sound pressure, and a means (for example, an actuator) for changing the natural frequency of the diaphragm is provided to change the natural frequency of the diaphragm. Therefore, there is a feature that noises of various frequencies are reduced or a timbre is adjusted by a dynamic damper action (see, for example, Patent Document 2).

さらに、限られたエンジンルームにおいて配設スペースを低減するために、サージタンク内に振動膜を突出させて、振動膜面積を拡大させたサージタンク内蔵式の膜振動型レゾネータも提案されている。   Furthermore, in order to reduce the installation space in a limited engine room, a membrane vibration type resonator with a built-in surge tank in which a diaphragm is projected into the surge tank and the area of the diaphragm is expanded has been proposed.

〔従来技術の不具合〕
上記する特許文献１、２に開示される従来例の内燃機関用レゾネータによれば、いずれも内燃機関の吸気弁の開閉に伴う吸気脈動の吸気騒音の低減（消音効果）、ならびに、吸気脈動の圧力振動の動圧効果である脈動効果（脈動の促進によって気筒内への吸入効率が高まること）の向上が図られる。しかし、これらのレゾネータでは、それぞれ以下の点においてなお改善の余地を残すものとなっている。 [Problems with conventional technology]
According to the conventional resonators for internal combustion engines disclosed in Patent Documents 1 and 2, the intake pulsation noise reduction (silence effect) associated with the opening and closing of the intake valve of the internal combustion engine, and the intake pulsation The pulsation effect which is the dynamic pressure effect of pressure vibration (improvement of the intake efficiency into the cylinder by the promotion of pulsation) is improved. However, these resonators still leave room for improvement in the following points.

まず、特許文献１に開示される内燃機関用レゾネータでは、ヘルムホルツレゾネータの連通路が必要であり、この配設には大きなスペースを要する。また、共鳴波の発振部である連通部の開口面積の大きさに構造上の限界があり、大きな音圧を発振することが難しく、消音あるいは脈動効果が十分に発揮できず、また、逆に、消音あるいは脈動効果を十分に、しかも低域周波数の消音まで発揮するには大きなスペースが必要となり大型化する懸念がある。   First, in the resonator for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1, a communication path for the Helmholtz resonator is required, and this arrangement requires a large space. In addition, there is a structural limit in the size of the opening area of the communication part that is the oscillation part of the resonance wave, it is difficult to oscillate a large sound pressure, and the silencing or pulsation effect cannot be fully exhibited. Therefore, there is a concern that a large space is required to sufficiently exhibit the silencing or pulsation effect and to achieve the silencing of the low frequency, and the size is increased.

次に、特許文献２に開示される内燃機関用レゾネータでは、レゾネータ容積部内に吸気脈動に含まれる燃料のハイドロカーボン（ＨＣ）が吹き返されて溜り、バックファイヤ発生時にレゾネータ内でＨＣが燃焼することにより、レゾネータ内の圧力が上昇し、膜構造部分が破裂する恐れがある。   Next, in the internal combustion engine resonator disclosed in Patent Document 2, the fuel hydrocarbon (HC) contained in the intake pulsation is blown back and collected in the resonator volume, and HC burns in the resonator when backfire occurs. As a result, the pressure in the resonator increases, and the membrane structure may be ruptured.

また、いずれの内燃機関用レゾネータにおいても、サージタンクはインテークマニホールドと一体構造をなすもののインテークマニホールドの分岐管（ブランチ）はサージタンクの下流側に接続され、また、レゾナンスチャンバは上流側に接続されてサージタンクとブランチ間、およびブランチ同士間の空隙（スペース）がデッドスペースを形成し、スペースの有効利用が不十分であり、搭載性を損なうという問題がある。   In any internal combustion engine resonator, the surge tank is integrated with the intake manifold, but the intake manifold branch pipe is connected to the downstream side of the surge tank, and the resonance chamber is connected to the upstream side. Therefore, there is a problem that a gap (space) between the surge tank and the branch and between the branches forms a dead space, and the effective use of the space is insufficient and the mountability is impaired.

また、配設スペースの低減のためレゾナンスチャンバ等をサージタンク内に突出して配設するものにあっては、サージタンク内の吸気の流れを阻害して流通抵抗を増加させ、また各ブランチ間の吸気量の分配を悪化させ、よって、内燃機関の出力の低下もしくはトルク変動の発生の懸念がある。
特開平２−１９９２６５号公報 特開２００４−２９３３６５号公報 In addition, in the case where a resonance chamber or the like is provided so as to protrude into the surge tank to reduce the installation space, the flow resistance is increased by inhibiting the flow of intake air in the surge tank, and between the branches. There is a concern that the distribution of the intake air amount is deteriorated, and therefore the output of the internal combustion engine is reduced or the torque fluctuation is generated.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-199265 JP 2004-293365 A

そこで、車両搭載性を考慮した内燃機関の吸入系において、限られた容積と構造および配置が制約されるレゾネータにあって、如何に吸入損失を少なくして吸気量を増やすか、また、吸入系に許容されるスペースを、如何に有効利用するかは重要な関心事であり、インテークマニホールドのサージタンクの占める容積を最大限有効利用する小型、高性能のレゾネータを提供することが重要な課題となる。   Therefore, in an intake system of an internal combustion engine considering vehicle mountability, in a resonator whose limited volume, structure and arrangement are restricted, how to reduce the intake loss and increase the intake amount, It is an important concern how to effectively use the space that is allowed to be used, and it is important to provide a small, high-performance resonator that makes the best use of the volume occupied by the surge tank of the intake manifold. Become.

よって、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、内燃機関の吸気性能を低下させることなく、高性能、かつ、コンパクトな内燃機関用レゾネータを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a high-performance and compact resonator for an internal combustion engine without reducing the intake performance of the internal combustion engine.

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の手段によれば、内燃機関の吸入空気を導入する吸気管と、内燃機関の各気筒とそれぞれ接続する複数の分岐管を有するインテークマニホールドと、インテークマニホールドと吸気管との間に設けられたサージタンクと、を備え、内燃機関の各気筒への吸気により生じる吸気脈動に共振することで、内燃機関の吸気騒音を消音し、および各気筒への吸気を促進するトルクアップレゾネータにおいて、インテークマニホールドは、剛構造の壁部を有するアウタタンクから形成され、サージタンクは、柔構造の薄膜部を有するインナタンクから形成され、インナタンクをアウタタンク内に空間を設けて配して２重構造となし、インナタンクの内外に独立したチャンバを設けたことを特徴としている。 [Means of Claim 1]
According to the first aspect of the present invention, an intake pipe for introducing intake air of the internal combustion engine, an intake manifold having a plurality of branch pipes connected to each cylinder of the internal combustion engine, and between the intake manifold and the intake pipe A torque tank provided on the internal combustion engine, and resonates with intake pulsation caused by intake air into each cylinder of the internal combustion engine, thereby silencing intake noise of the internal combustion engine and promoting intake air into each cylinder The intake manifold is formed of an outer tank having a rigid wall portion, the surge tank is formed of an inner tank having a flexible thin film portion, and the inner tank is provided with a space in the outer tank so as to be doubled. It has a structure and is characterized in that independent chambers are provided inside and outside the inner tank.

これにより、ばね−マス振動系のレゾネータが簡単に構成でき、共振部の膜面積を大きくとることが可能となるため大きな音圧が発生でき、消音効果、および脈動の促進効果（つまり、脈動効果）を向上することができる。また、ばね−マス振動系のレゾネータとすることで、ばねもしくはマスの変更が容易となって膜振動の共振周波数を変えやすく、各種振動数の騒音の低減がしやすくなる。   As a result, a resonator of a spring-mass vibration system can be easily configured, and the membrane area of the resonance part can be increased, so that a large sound pressure can be generated, and a silencing effect and a pulsation promoting effect (that is, a pulsation effect) ) Can be improved. Moreover, by using a resonator of a spring-mass vibration system, the spring or mass can be easily changed, the resonance frequency of the membrane vibration can be easily changed, and noise at various frequencies can be easily reduced.

また、サージタンクは膜構造で２つの独立したチャンバに区切っているので、サージタンクの外側のチャンバではＨＣの蓄積はなくなり、バックファイヤによるＨＣの燃焼による破裂は生じなくなる。   Further, since the surge tank is divided into two independent chambers by a membrane structure, accumulation of HC is eliminated in the chamber outside the surge tank, and rupture due to combustion of HC by backfire does not occur.

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の手段によれば、インテークマニホールドの各分岐管は、アウタタンクと一体構造をなして筒状に湾曲し、各分岐管の一端部は内燃機関の各気筒とそれぞれ接続し、かつ、他端部はインナタンクと接続して、インナタンク内のチャンバと連通することを特徴としている。
[Means of claim 2]
According to the means of claim 2, each branch pipe of the intake manifold is integrally formed with the outer tank and is bent into a cylindrical shape, and one end of each branch pipe is connected to each cylinder of the internal combustion engine, and and the other end connected to the inner tank, is characterized in that communication with the switch catcher Nba in inner tank.

これにより、分岐管とアウタタンクとを一体化することによって、スペースの有効利用が可能となって、コンパクトで車両搭載性の良好なレゾネータが可能となる。   As a result, by integrating the branch pipe and the outer tank, the space can be effectively used, and a resonator having a compact size and good vehicle mountability is possible.

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の手段によれば、アウタタンクは、各分岐管の間に形成される余剰スペースを一体的に内包し、インナタンクとの間のチャンバ容積として使用することを特徴としている。 [Means of claim 3]
According to the third aspect of the present invention, the outer tank integrally includes an excess space formed between the branch pipes and is used as a chamber volume between the inner tank and the outer tank.

これにより、デッドスペースの有効利用が少しのスペースを余すことなく完全に利用可能となって、よりコンパクトで優れた車両搭載性のレゾネータが可能となる。また、コンパクトでありながら有効容積は大きく確保できるので、共振周波数を下げることが容易となり低域周波数の吸気騒音の低減が容易で、かつ、高性能なレゾネータが可能となる。   Thereby, the effective use of the dead space can be completely used without leaving a little space, and a resonator having a more compact and excellent vehicle mounting property is possible. In addition, since the effective volume can be ensured in spite of being compact, it is easy to lower the resonance frequency, and it is easy to reduce the low-frequency intake noise, and a high-performance resonator is possible.

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の手段によれば、インナタンクは、インナタンクの外周面の少なくとも１部に薄膜状の薄膜部が形成され、薄膜部を含む全表面が滑らかに連続する流線型形状に形成されていることを特徴としている。
これにより、サージタンク内に余分な出っ張り等がなく吸気の流れを阻害せず、流通抵抗が増加することなく内燃機関の出力の低下やトルク変動の発生を抑制できる。 [Means of claim 4]
According to the means of claim 4, the inner tank is formed in a streamlined shape in which a thin film-like thin film portion is formed on at least a part of the outer peripheral surface of the inner tank, and the entire surface including the thin film portion is smoothly continuous. It is characterized by having.
As a result, there is no excessive protrusion in the surge tank, so that the flow of intake air is not hindered, and the decrease in the output of the internal combustion engine and the occurrence of torque fluctuations can be suppressed without increasing the flow resistance.

最良の形態のレゾネータは、内燃機関の各気筒の吸気弁の開閉により生じる吸気脈動の圧力振動に共振することで吸気音の消音効果を向上するとともに、吸気の脈動効果を向上するものである。   The resonator of the best mode is to improve the silencing effect of the intake sound by resonating with the pressure vibration of the intake pulsation caused by the opening and closing of the intake valve of each cylinder of the internal combustion engine, and to improve the pulsation effect of the intake air.

このレゾネータは、インテークマニホールドが、剛構造の壁部を有するアウタタンクから形成され、サージタンクが、柔構造の薄膜部を有するインナタンクから形成され、インナタンクをアウタタンク内に空間を設けて配して２重構造となし、インナタンクの内外に独立したチャンバを設けた構造となってばね−マス振動系を構成している。また、インテークマニホールドの各分岐管は、アウタタンクと一体構造をなして筒状に湾曲し、各分岐管の一端側は内燃機関の各気筒とそれぞれ接続し、他端側はインナタンクと接続して、インナタンク内のチェンバと連通するように配されてコンパクトで高性能なものとなっている。   In this resonator, an intake manifold is formed from an outer tank having a rigid wall portion, a surge tank is formed from an inner tank having a flexible thin film portion, and the inner tank is arranged with a space in the outer tank. It has a double structure and has a structure in which independent chambers are provided inside and outside the inner tank to constitute a spring-mass vibration system. In addition, each branch pipe of the intake manifold is integrally formed with the outer tank and is curved in a cylindrical shape. One end of each branch pipe is connected to each cylinder of the internal combustion engine, and the other end is connected to the inner tank. It is arranged to communicate with the chamber in the inner tank, making it compact and high performance.

〔実施例１の構成〕
実施例１のレゾネータの構成を、図１および図２を用いて説明する。
図１は、内燃機関に搭載した内燃機関用レゾネータの横断面図である。図２は、内燃機関用レゾネータを示し、（ａ）は横断面図であり、（ｂ）は縦断面図である。 [Configuration of Example 1]
The configuration of the resonator according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a resonator for an internal combustion engine mounted on the internal combustion engine. 2A and 2B show a resonator for an internal combustion engine, in which FIG. 2A is a transverse sectional view and FIG. 2B is a longitudinal sectional view.

レゾネータ１は、図１、２に示すように、内燃機関２の各気筒３へ吸気を分配、供給する分岐管８を備えるインテークマニホールド４と、インテークマニホールド４内に収容されるサージタンク６とから構成される。インテークマニホールド４は、箱型状であって剛構造の壁部を有するアウタタンク５と、このアウタタンク５と一体に成形され、その管路長を適度に長く設定可能なように筒状に湾曲した複数の分岐管８とから構成され、箱型状のアウタタンク５内に空間を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the resonator 1 includes an intake manifold 4 having a branch pipe 8 that distributes and supplies intake air to each cylinder 3 of the internal combustion engine 2, and a surge tank 6 accommodated in the intake manifold 4. Composed. The intake manifold 4 is a box-shaped outer tank 5 having a rigid wall portion, and is formed integrally with the outer tank 5 and is curved in a cylindrical shape so that the pipe line length can be set to be appropriately long. The branch pipe 8 is provided with a space in the box-shaped outer tank 5.

また、サージタンク６は、滑らかな表面の酒類用ボトル状もしくは花瓶状の流線型形状であって柔構造の薄膜部を有するインナタンク７と、このインナタンク７の軸方向一端側に一体もしくは接続される吸気管９が成形され、インナタンク７内に空間を備えている。そして、吸気管９は図示しないスロットルボディと接続され、所定の吸入空気量をサージタンク６に導入する。   In addition, the surge tank 6 is integrated or connected to an inner tank 7 having a smooth surface of a liquor bottle-like or vase-like streamlined shape and having a flexible thin film portion, and one end of the inner tank 7 in the axial direction. An intake pipe 9 is formed, and a space is provided in the inner tank 7. The intake pipe 9 is connected to a throttle body (not shown) and introduces a predetermined intake air amount into the surge tank 6.

また、サージタンク６は、その柔構造の薄膜部を有するインナタンク７の外周部に、アウタタンク５と一体に成形された複数の分岐管８の他端側が接続され、インナタンク７内に僅かに突出して突出部１０を形成し、突出部１０は開口端に向うにつれて内径が四分円状に拡がるファンネル状に設けられている。   The surge tank 6 is connected to the outer peripheral portion of an inner tank 7 having a flexible thin film portion at the other end of a plurality of branch pipes 8 formed integrally with the outer tank 5. It protrudes to form a protrusion 10, and the protrusion 10 is provided in a funnel shape whose inner diameter expands in a quadrant as it goes to the opening end.

これにより、レゾネータ１は柔構造のインナタンク７により構成されるサージタンク６が剛構造のアウタタンク５により構成されるインテークマニホールド４内に２重構造を形成して収容されるように組み込まれて、サージタンク６の内外にそれぞれ有効容積を有する内チャンバ１１および外チャンバ１２を構成する。なお、外チャンバ１２はアウタタンク５によって密閉されて所定の有効容積Ｖｍを保持している。また、この有効容積Ｖｍは、図２に示すように、各分岐管８の間のデッドスペースも内包するので、アウタタンク５の外形の割りに大きな有効容積Ｖｍを確保している。   Thereby, the resonator 1 is incorporated so that the surge tank 6 constituted by the flexible inner tank 7 is accommodated in a double structure formed in the intake manifold 4 constituted by the rigid outer tank 5, An inner chamber 11 and an outer chamber 12 each having an effective volume are formed inside and outside the surge tank 6. The outer chamber 12 is sealed by the outer tank 5 and holds a predetermined effective volume Vm. Further, as shown in FIG. 2, the effective volume Vm includes a dead space between the branch pipes 8, so that a large effective volume Vm is secured for the outer shape of the outer tank 5.

そして、内チャンバ１１も所定の有効容積Ｖｓを有して吸気管９および各分岐管８と連通し、吸気管９から導入された吸入空気を各分岐管８に分配して各気筒３に供給する。
以上により、インナタンク７の薄膜部をマスとし、外チャンバ１２の有効容積Ｖｍを空気ばねとする所謂ばね−マス振動系の膜振動型レゾネータ１が構成される。 The inner chamber 11 also has a predetermined effective volume Vs and communicates with the intake pipe 9 and each branch pipe 8. The intake air introduced from the intake pipe 9 is distributed to each branch pipe 8 and supplied to each cylinder 3. To do.
As described above, the so-called spring-mass vibration system membrane vibration resonator 1 in which the thin film portion of the inner tank 7 is a mass and the effective volume Vm of the outer chamber 12 is an air spring is configured.

〔実施例１の作用〕
次に、上記構成のレゾネータ１の作用について説明する。
内燃機関２の運転時には、スロットルにて流量調整される吸入空気が、吸気管９を通過し、特有の流速分布を有して、この吸気管９の下流側に接続されたサージタンク６内に流入する。 [Operation of Example 1]
Next, the operation of the resonator 1 having the above configuration will be described.
During operation of the internal combustion engine 2, intake air whose flow rate is adjusted by the throttle passes through the intake pipe 9, has a specific flow velocity distribution, and enters the surge tank 6 connected to the downstream side of the intake pipe 9. Inflow.

サージタンク６内に流入した吸入空気は、容積を有するサージタンク６内で一旦減速し、特有の流速分布は緩和されて、長手方向を上流から下流に流れるとともに略直角に流れ方向を転じて各分岐管８のファンネル状の突出部１０に向って流れる。突出部１０を通過して流れる吸入空気は各分岐管８を介して内燃機関２の各気筒３に分配される。このとき、吸入空気は内燃機関２の各気筒３の吸気弁の間欠的な開閉に伴う吸気脈動を生じ、この吸気脈動の圧力振動に依存する脈動騒音が発生する。この脈動騒音は、内燃機関２の作動行程の燃焼１次成分、および２、３次成分という比較的低周波数域を主とする騒音で、音圧は高く耳障りである。   The intake air that has flowed into the surge tank 6 is once decelerated in the surge tank 6 having a volume, and the specific flow velocity distribution is relaxed, and flows in the longitudinal direction from upstream to downstream and changes the flow direction substantially at right angles. It flows toward the funnel-shaped protrusion 10 of the branch pipe 8. The intake air flowing through the protruding portion 10 is distributed to each cylinder 3 of the internal combustion engine 2 via each branch pipe 8. At this time, the intake air generates intake pulsation accompanying intermittent opening and closing of the intake valve of each cylinder 3 of the internal combustion engine 2, and pulsation noise depending on the pressure vibration of the intake pulsation is generated. This pulsating noise is a noise mainly in a relatively low frequency range of the combustion primary component, the second and third order components of the operation stroke of the internal combustion engine 2, and the sound pressure is high and harsh.

本実施例のレゾネータ１では、上記するように、所謂ばね−マス振動系を構成して、ばね−マス振動系による共振によって、この圧力振動による脈動騒音の特定の共振周波数の音の伝達を防ぎ、その特定の音を低減する機能を備えるものである。   In the resonator 1 of the present embodiment, as described above, a so-called spring-mass vibration system is configured, and the resonance of the spring-mass vibration system prevents the transmission of sound having a specific resonance frequency of the pulsation noise due to this pressure vibration. The function of reducing the specific sound is provided.

これにより、サージタンク６に吸入された吸入空気は、圧力振動に依存する脈動騒音の周波数が、ばね−マス振動系の共振周波数と一致する場合にその脈動騒音を消音し、そして、各分岐管８を介して内燃機関２の各気筒３に分配される。ばね−マス振動系の共振周波数は、アウタタンク５内に形成される外チャンバ１２の空気ばね定数とインナタンク７の薄膜部が有するマスとの比の平方根に比例するので、共振周波数を変えるには、例えば、外チャンバ１２の容積を増やしたり、インナタンク７の薄膜部のマスを増やすことで共振周波数を低く設定することが可能となり、低周波の振動成分が比較的容易に消音できることとなる。外チャンバ１２の容積を増やしたりするのが容易であるのは、上述したようにデッドスペースを有効利用する本レゾネータ１の構成の特徴でもある。   Thus, the intake air sucked into the surge tank 6 silences the pulsation noise when the frequency of the pulsation noise depending on the pressure vibration matches the resonance frequency of the spring-mass vibration system, and each branch pipe 8 is distributed to each cylinder 3 of the internal combustion engine 2. The resonance frequency of the spring-mass vibration system is proportional to the square root of the ratio between the air spring constant of the outer chamber 12 formed in the outer tank 5 and the mass of the thin film portion of the inner tank 7, so that the resonance frequency can be changed. For example, by increasing the volume of the outer chamber 12 or increasing the mass of the thin film portion of the inner tank 7, the resonance frequency can be set low, and the low-frequency vibration component can be silenced relatively easily. The fact that it is easy to increase the volume of the outer chamber 12 is also a feature of the configuration of the resonator 1 that effectively uses the dead space as described above.

また、本実施例のレゾネータ１では、ばね−マス振動系を構成して共振周波数を容易に特定できるので、以下に説明する吸気脈動の動圧効果の向上も可能である。ここで、吸気脈動の動圧効果というのは、最初の吸入サイクルで引き起こされる吸気脈動の圧力振動を分岐管８の他端側の開口端で反射して折り返すとき、ばね−マス振動系をなすレゾネータ１の共振により、正圧部を増幅して持続させ、次の吸入サイクルで引き起こされる吸気脈動の圧力振動の負圧部と重なっても、常に、重畳して吸気弁前の圧力を高くして、気筒への吸入効率を高めることである。この手段に基づく吸気脈動の動圧効果は、一般に脈動効果と呼ばれ、上述した消音効果とともにレゾネータ１の大きな機能とされている。   Further, in the resonator 1 of the present embodiment, since the resonance frequency can be easily specified by configuring the spring-mass vibration system, the dynamic pressure effect of the intake pulsation described below can be improved. Here, the dynamic pressure effect of the intake pulsation forms a spring-mass vibration system when the pressure vibration of the intake pulsation caused in the first intake cycle is reflected and turned back at the opening end on the other end side of the branch pipe 8. Due to the resonance of the resonator 1, the positive pressure part is amplified and sustained, and even if it overlaps with the negative pressure part of the pressure oscillation of the intake pulsation caused in the next intake cycle, the pressure before the intake valve is always superposed and increased. This is to increase the suction efficiency into the cylinder. The dynamic pressure effect of the intake pulsation based on this means is generally called a pulsation effect, and is a major function of the resonator 1 together with the above-described silencing effect.

従って、サージタンク６に吸入された吸入空気は、ばね−マス振動系を構成するレゾネータ１によって、最初の吸入サイクルで引き起こされる吸気脈動の圧力振動である音圧が特定の共振周波数での伝達が抑えられて消音され、さらに、この圧力振動の圧力波が開口端にて反射して折り返すとき、正圧部が増幅されて吸気弁側に折り返され、次の吸入サイクルで引き起こされる吸気脈動の圧力振動の負圧部と重なっても、常に、正圧部の圧力によって重畳されて吸気弁前の圧力が高くなり、各気筒３への吸入効率を高めるように作用する。   Accordingly, the intake air sucked into the surge tank 6 is transmitted by the resonator 1 constituting the spring-mass vibration system at a specific resonance frequency as the sound pressure, which is the pressure vibration of the intake pulsation caused in the first intake cycle. When the pressure wave of this pressure oscillation is reflected and folded back at the opening end, the positive pressure part is amplified and folded back to the intake valve side, and the pressure of the intake pulsation caused in the next intake cycle Even if it overlaps with the negative pressure part of the vibration, it is always superposed by the pressure of the positive pressure part and the pressure before the intake valve is increased, so that the suction efficiency into each cylinder 3 is increased.

〔実施例１の効果〕
本実施例のレゾネータ１では、柔構造のサージタンク６が剛構造のインテークマニホールド４内に収容され、サージタンク６の内外に２つのチャンバ１１、１２を形成する２重構造の配置であり、外チャンバ１２は有効容積Ｖｍを有して密閉された構造となっている。従って、サージタンク６をマスとし、外チャンバ１２の密閉容積を空気ばねとする所謂ばね−マス振動系を構成して、この圧力振動による脈動騒音の特定の共振周波数の音の伝達を防ぎ、その特定の音を低減する機能を備えるものである。 [Effect of Example 1]
In the resonator 1 of this embodiment, a flexible surge tank 6 is accommodated in a rigid intake manifold 4 and has a double structure in which two chambers 11 and 12 are formed inside and outside the surge tank 6. The chamber 12 has an effective volume Vm and is sealed. Accordingly, a so-called spring-mass vibration system in which the surge tank 6 is a mass and the sealed volume of the outer chamber 12 is an air spring is configured to prevent transmission of a pulsating noise due to this pressure vibration at a specific resonance frequency. It has a function to reduce a specific sound.

これにより、この圧力振動による脈動騒音の特定の音を消音するとともに、さらに、この圧力振動の圧力波が開放端にて反射して折り返すとき、正圧部が増幅されて吸気弁側に折り返され、次の吸入サイクルで引き起こされる吸気脈動の圧力振動の負圧部と重なっても、常に、正圧部の圧力によって重畳されて吸気弁前の圧力が高くなり、各気筒３への吸入効率を高めることができる。   As a result, the specific sound of the pulsation noise caused by this pressure vibration is silenced, and when the pressure wave of this pressure vibration is reflected and folded back at the open end, the positive pressure part is amplified and folded back to the intake valve side. Even if it overlaps with the negative pressure part of the pressure oscillation of the intake pulsation caused by the next intake cycle, it is always superposed by the pressure of the positive pressure part and the pressure before the intake valve becomes higher, and the intake efficiency to each cylinder 3 is increased. Can be increased.

また、共振する薄膜部の膜面積を大きくとることが可能となるため、大きな音圧を発生することができ、消音効果、および脈動効果を向上することができる。さらに、共振周波数を変えやすく、各種振動数の騒音の低減が可能となるが、特に、低域周波数の騒音の低減が容易となる。   Further, since the film area of the resonating thin film portion can be increased, a large sound pressure can be generated, and the silencing effect and the pulsation effect can be improved. Further, the resonance frequency can be easily changed, and noise at various frequencies can be reduced. In particular, noise at low frequencies can be easily reduced.

また、サージタンク６は柔構造の薄膜部で形成されるインナタンク７により２つの独立したチャンバ１１、１２に区切っているので、サージタンク６の外側の外チャンバ１２ではＨＣの蓄積はなくなり、バックファイヤによるＨＣの燃焼による破裂は生じなくなる。さらに、膜構造のインナタンク７自体がサージタンク６を構成するので、サージタンク６内に余分な出っ張り等がなく吸気の流れを阻害せず、流通抵抗が増加することなく内燃機関２の出力の低下やトルク変動の発生を抑制できる。   Further, since the surge tank 6 is divided into two independent chambers 11 and 12 by an inner tank 7 formed of a flexible thin film portion, accumulation of HC is eliminated in the outer chamber 12 outside the surge tank 6, No rupture due to combustion of HC by fire occurs. Further, since the membrane-structured inner tank 7 itself constitutes the surge tank 6, there is no excessive protrusion in the surge tank 6, and the flow of intake air is not obstructed, and the output of the internal combustion engine 2 is not increased without increasing the flow resistance. Reduction and torque fluctuation can be suppressed.

また、分岐管８とアウタタンク５とを一体化することによって、デッドスペースの有効利用が図られ、さらに、アウタタンク５内のデッドスペースも空気ばねとする有効容積Ｖｍに利用することができるので、よりコンパクトで車両搭載性の優れたレゾネータ１が実現できる。   Further, by integrating the branch pipe 8 and the outer tank 5, the dead space can be effectively used, and further, the dead space in the outer tank 5 can be used for the effective volume Vm as an air spring. A resonator 1 having a compact size and excellent vehicle mountability can be realized.

〔変形例〕
上記の実施例１では、本発明に係るレゾネータ１のサージタンク６をその全表面が柔構造の薄膜部で形成されるインナタンク７よりなる構成としたが、これに限ることなく、インナタンク７は少なくとも一部が柔構造の薄膜部で形成されるものであってもよい。 [Modification]
In the first embodiment described above, the surge tank 6 of the resonator 1 according to the present invention is configured by the inner tank 7 whose entire surface is formed of a thin film portion having a flexible structure. However, the inner tank 7 is not limited thereto. May be formed of a thin film part having at least a soft structure.

また、上記の実施例１では、インナタンク７はアウタタンク５内に収容され、インナタンク７の外側に有効容積Ｖｍを有する外チャンバ１２を形成して配置され、有効容積Ｖｍを空気ばねとし、インナタンク７の薄膜部をマスとする所謂ばね−マス振動系を構成したが、これに限ることなく、インナタンク７の薄膜部は若干のばね係数を有する構造ならびに材料物性であってもよく、ばね−マス振動系の共振周波数の設定が容易であって、かつ、共振周波数を容易に変えられるものであってもよい。   Further, in the first embodiment, the inner tank 7 is accommodated in the outer tank 5 and is disposed by forming the outer chamber 12 having the effective volume Vm outside the inner tank 7, and the effective volume Vm is an air spring. Although a so-called spring-mass vibration system having the thin film portion of the tank 7 as a mass is configured, the thin film portion of the inner tank 7 may have a structure and material properties having a slight spring coefficient, and is not limited thereto. The resonance frequency of the mass vibration system can be easily set and the resonance frequency can be easily changed.

内燃機関に搭載した内燃機関用レゾネータの横断面図である（実施例１）。1 is a transverse cross-sectional view of a resonator for an internal combustion engine mounted on an internal combustion engine (Example 1). （ａ）は内燃機関用レゾネータの横断面図であり、（ｂ）は縦断面図である（実施例１）。(A) is a cross-sectional view of a resonator for an internal combustion engine, and (b) is a vertical cross-sectional view (Example 1).

符号の説明Explanation of symbols

１ レゾネータ（トルクアップレゾネータ、膜振動型レゾネータ）
２ 内燃機関
３ 気筒
４ インテークマニホールド
５ アウタタンク
６ サージタンク
７ インナタンク
８ 分岐管
９ 吸気管
１１ 内チャンバ（チャンバ）
１２ 外チャンバ（チャンバ） 1 Resonator (torque up resonator, membrane vibration type resonator)
2 Internal combustion engine 3 Cylinder 4 Intake manifold 5 Outer tank 6 Surge tank 7 Inner tank 8 Branch pipe 9 Intake pipe 11 Inner chamber (chamber)
12 Outer chamber (chamber)

Claims (4)

内燃機関の吸入空気を導入する吸気管と、前記内燃機関の各気筒とそれぞれ接続する複数の分岐管を有するインテークマニホールドと、前記インテークマニホールドと前記吸気管との間に設けられたサージタンクと、を備え、
前記内燃機関の各気筒への吸気により生じる吸気脈動に共振することで、前記内燃機関の吸気騒音を消音し、および前記各気筒への吸気を促進するトルクアップレゾネータにおいて、
前記インテークマニホールドは、剛構造の壁部を有するアウタタンクから形成され、
前記サージタンクは、柔構造の薄膜部を有するインナタンクから形成され、
前記インナタンクを前記アウタタンク内に空間を設けて配して２重構造となし、
前記インナタンクの内外に独立したチャンバを設けたことを特徴とする内燃機関用レゾネータ。 An intake pipe for introducing intake air of the internal combustion engine, an intake manifold having a plurality of branch pipes connected to each cylinder of the internal combustion engine, a surge tank provided between the intake manifold and the intake pipe, With
In a torque-up resonator that muffles the intake noise of the internal combustion engine by resonating with intake pulsation caused by intake into each cylinder of the internal combustion engine, and promotes intake into the respective cylinders,
The intake manifold is formed from an outer tank having a rigid wall.
The surge tank is formed of an inner tank having a flexible thin film portion,
The inner tank is provided with a space in the outer tank to form a double structure,
A resonator for an internal combustion engine, wherein independent chambers are provided inside and outside the inner tank. 請求項１に記載の内燃機関用レゾネータにおいて、
前記インテークマニホールドの各分岐管は、前記アウタタンクと一体構造をなして筒状に湾曲し、
前記各分岐管の一端部は前記内燃機関の各気筒とそれぞれ接続し、
かつ、他端部は前記インナタンクと接続して、
前記インナタンク内の前記チャンバと連通することを特徴とする内燃機関用レゾネータ。 The internal combustion engine resonator according to claim 1,
Each branch pipe of the intake manifold is bent into a cylindrical shape integrally with the outer tank,
One end of each branch pipe is connected to each cylinder of the internal combustion engine,
And the other end is connected to the inner tank,
Resonator for an internal combustion engine, characterized in that communication with the switch catcher Nba in the inner tank. 請求項１に記載の内燃機関用レゾネータにおいて、
前記アウタタンクは、前記各分岐管の間に形成される余剰スペースを一体的に内包し、前記インナタンクとの間の前記チャンバ容積として使用することを特徴とする内燃機関用レゾネータ。 The internal combustion engine resonator according to claim 1,
A resonator for an internal combustion engine, wherein the outer tank integrally includes an excess space formed between the branch pipes and is used as the chamber volume between the inner tank and the outer tank. 請求項１に記載の内燃機関用レゾネータにおいて、
前記インナタンクは、前記インナタンクの外周面の少なくとも１部に薄膜状の薄膜部が形成され、前記薄膜部を含む全表面が滑らかに連続する流線型形状に形成されていることを特徴とする内燃機関用レゾネータ。 The internal combustion engine resonator according to claim 1,
The internal tank is characterized in that a thin film-like thin film portion is formed on at least a part of the outer peripheral surface of the inner tank, and the entire surface including the thin film portion is formed in a streamlined shape that is smoothly continuous. Resonator for engine.
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