JP6380499B2

JP6380499B2 - 排気ターボ過給機付きエンジン

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Publication number: JP6380499B2
Application number: JP2016198644A
Authority: JP
Inventors: 博勝中川; 藤田　典昭; 典昭藤田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2036-10-07
Also published as: JP2018059467A

Description

本発明は、排気ターボ過給機付きエンジンに関し、特に、排気ターボ過給機のコンプレッサへの空気供給通路である吸気管の構造に関する。

従来から、排気ターボ過給機を取り付けてエンジンの高出力化が図られている。排気ターボ過給機は、排気通路を通過する排気ガスのエネルギにより駆動されるタービンを有するタービン部と、タービンの駆動により駆動され、吸気通路内の空気を加圧するコンプレッサと、を備える。

ここで、排気ターボ過給機付きエンジンに対しては、吸気系におけるサージ音等の吸気騒音を抑えるための研究・開発がなされている（特許文献１）。特許文献１には、形状記憶合金からなるスプリングを備えたサイドブランチ型の共鳴室を吸気管に設ける技術が開示されている。

実開昭６３−１３６２５７号公報

しかしながら、排気ターボ過給機付きエンジンにおいて、更なる過給性能の向上を図ろうとする場合に、上記特許文献１に開示の技術を含む従来技術では、吸気系におけるサージ音等の吸気騒音の発生を抑制することが困難になる場合が生じる。

具体的には、排気ターボ過給機の過給性能の向上を図るためにコンプレッサの羽根の大型化や形状変更を行った場合に、高周波域の吸気騒音が発生する。

本発明は、このような問題の解決を図ろうとなされたものであって、過給性能の向上を図った場合にも吸気騒音の低減を図ることができる排気ターボ過給機付きエンジンを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンは、エンジン本体と、排気ターボ過給機と、吸気管と、を備える。

前記排気ターボ過給機は、前記エンジン本体からの排気ガスのエネルギにより、吸入空気を加圧して前記エンジン本体に供給するコンプレッサを有する。

前記吸気管は、前記コンプレッサへの空気供給経路中において、当該コンプレッサの上流に配されてなり、一端側開口が前記コンプレッサに接続されてなる。

本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンにおいて、前記吸気管は、前記一端側開口に続く部分であって、管軸が湾曲してなる湾曲部と、当該湾曲部に設けられ、それぞれが管内空間に連続する凹部を有し構成されてなる複数の吸気レゾネータと、を有し、前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記湾曲部における外周側に張出して構成されている。

先ず、排気ターボ過給機において、過給性能の向上を図ろうと、コンプレッサの羽根の大型化や形状変更などを行った場合には、コンプレッサのブレード表面で大きな気流乱れが発生し、コンプレッサの吸気口に大きな圧力変動が生じる。この圧力変動が、吸気管の湾曲部に衝突する。

本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、吸気管の湾曲部に複数の吸気レゾネータを設けているので、上記のように湾曲部に圧力変動が衝突した場合にも、放射音（吸気騒音）の発生を確実に抑制することができる。これは、複数の吸気レゾネータが、それぞれ共鳴器として機能するとともに、湾曲部における剛性アップのための補強部として機能するためである。
また、本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、吸気管における湾曲部の外周側に張出して吸気レゾネータを構成しているので、更に効果的に吸気騒音の消音を図ることができる。即ち、圧力変動が直接衝突する湾曲部の外周側に吸気レゾネータを設けることにより、効果的に消音を図ることができる。

従って、本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、過給性能の向上を図った場合にも吸気騒音の低減を図ることができる。
また、本発明の一態様に係る排気ターボ過給機付エンジンは、エンジン本体と、前記エンジン本体からの排気ガスのエネルギにより、吸入空気を加圧して前記エンジン本体に供給するコンプレッサを有する排気ターボ過給機と、前記コンプレッサへの空気供給経路中において、当該コンプレッサの上流に配されてなり、一端側開口が前記コンプレッサに接続されてなる吸気管と、を備え、前記吸気管は、前記一端側開口に続く部分であって、管軸が湾曲してなる湾曲部と、当該湾曲部に設けられ、それぞれが管内空間に連続する凹部を有し構成されてなる複数の吸気レゾネータと、を有し、前記エンジン本体は、エンジンヘッドと、当該エンジンヘッドに接合されてなるエンジンブロックと、を有し、前記エンジンブロックが前記エンジンヘッドに対して第1方向下側に位置すると仮定した場合に、前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記湾曲部における前記第１方向下側に張出して構成されている。
本態様に係る排気ターボ過給機付エンジンでは、吸気管における湾曲部の第１方向下側に張出して吸気レゾネータを構成しているので、当該エンジン回りの機能部の配置に対して障害とならず、吸気騒音の消音を図ることができる。
そして、本態様に係る排気ターボ過給機付エンジンでも、過給性能の向上を図った場合にも吸気騒音の低減を図ることができる。
また、本発明の一態様に係る排気ターボ過給機付エンジンは、エンジン本体と、前記エンジン本体からの排気ガスのエネルギにより、吸入空気を加圧して前記エンジン本体に供給するコンプレッサを有する排気ターボ過給機と、前記コンプレッサへの空気供給経路中において、当該コンプレッサの上流に配されてなり、一端側開口が前記コンプレッサに接続されてなる吸気管と、を備え、前記吸気管は、前記一端側開口に続く部分であって、管軸が湾曲してなる湾曲部と、当該湾曲部に設けられ、それぞれが管内空間に連続する凹部を有し構成されてなる複数の吸気レゾネータと、を有し、前記エンジン本体は、エンジンヘッドと、当該エンジンヘッドに接合されてなるエンジンブロックと、を有し、前記エンジンヘッドの側から上面視するとき、前記排気ターボ過給機は、前記エンジン本体における一側のコーナー部分に配置されており、前記吸気管の前記湾曲部は、前記一側から、前記コーナー部分に沿って外方を湾曲している。
本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、吸気管が、排気ターボ過給機との接続部分である一端側開口から直ぐに湾曲する構成となっている。このような構成においても、上記のような吸気レゾネータの配置により、吸気騒音の低減を図ることができる。
そして、本態様に係る排気ターボ過給機付エンジンでも、過給性能の向上を図った場合にも吸気騒音の低減を図ることができる。

本発明の別態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンは、上記構成において、前記複数の吸気レゾネータの各々における前記凹部の内径は、前記湾曲部における管内径に対し、８０％〜１００％である。

本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、複数の吸気レゾネータの各々における凹部の内径を、湾曲部における管内径と略等しく（８０％〜１００％）している。これにより、各吸気レゾネータにおける高い消音効果を得ることができる。

本発明の別態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンは、上記構成において、前記複数の吸気レゾネータの各々は、共鳴周波数が２０００Ｈｚ〜３５００Ｈｚである。

本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、コンプレッサの羽根の大型化や形状変更による４０００Ｈｚ〜７０００Ｈｚの高周波の吸気騒音に対し、その2次共鳴周波数を以って各吸気レゾネータが構成されている。よって、このような高周波の吸気騒音の発生を効果的に抑制することができる。

本発明の別態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンは、上記構成において、前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記湾曲部において、当該湾曲部の内周側を除く何れかの側に張出して構成されている。

上記のように、コンプレッサの羽根の大型化や形状変更により、コンプレッサの吸気口で大きな圧力変動が発生した場合にあっても、当該圧力変動が衝突する吸気管の湾曲部に対し、その内周側を除く何れかの側に張出して各吸気レゾネータを形成しているので、効果的に圧力変動の衝突に伴う放射音（吸気騒音）を消音することができる。

本発明の別態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンは、上記構成において、前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記湾曲部における外周側に張出して構成されている。

本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、吸気管における湾曲部の外周側に張出して吸気レゾネータを構成しているので、更に効果的に吸気騒音の消音を図ることができる。即ち、圧力変動が直接衝突する湾曲部の外周側に吸気レゾネータを設けることにより、効果的に消音を図ることができる。

本発明の別態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンは、上記構成において、前記エンジン本体は、エンジンヘッドと、当該エンジンヘッドに接合されてなるエンジンブロックと、を有し、前記エンジンブロックが前記エンジンヘッドに対して第1方向下側に位置すると仮定した場合に、前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記湾曲部における前記第１方向下側に張出して構成されている。

本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、吸気管における湾曲部の第１方向下側に張出して吸気レゾネータを構成しているので、当該エンジン回りの機能部の配置に対して障害とならず、吸気騒音の消音を図ることができる。

本発明の別態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンは、上記構成において、前記吸気管は、複数の構成部材が接合され、当該複数の構成部材の側辺同士の突き合せが管軸に沿ってなされており、前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記複数の構成部材の内の少なくとも２つの構成部材に跨った状態で構成されている。換言すると、吸気管における前記複数の構成部材同士の割り線が管軸に沿っており、当該割り線が吸気レゾネータを横断している。

本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、各吸気レゾネータが２つの構成部材に跨った状態で構成されることとしているので、吸気管の製造が容易であり、製造コストの低減を図ることができる。

本発明の別態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンは、上記構成において、前記エンジン本体が、エンジンヘッドと、当該エンジンヘッドに接合されてなるエンジンブロックと、を有し、前記エンジンヘッドの側から上面視するとき、前記エンジン本体に対し、前記吸気管の前記湾曲部が、次のような配置形態をとる。

上面視において、前記排気ターボ過給機は、前記エンジン本体における一側のコーナー部分に配置されており、前記吸気管の前記湾曲部は、前記一側から、前記コーナー部分の外方に沿って湾曲している。

本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、吸気管が、排気ターボ過給機との接続部分である一端側開口から直ぐに湾曲する構成となっている。このような構成においても、上記のような吸気レゾネータの配置により、吸気騒音の低減を図ることができる。

本発明の別態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンは、上記構成において、前記吸気管は、樹脂材料を用い構成されている。

本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、吸気管が樹脂材料から構成されていることとしたので、軽量化を図ることができるとともに、製造コストの低減を図ることができる。そして、吸気管を樹脂材料から構成する場合には、金属材料から構成する場合と比べて、吸気管の剛性が低下することが考えられる。これに対して、本態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、吸気管の湾曲部に複数の吸気レゾネータを設けることにより、当該湾曲部における剛性を向上させることができ、吸気騒音の消音を効果的に図ることができる。

上記の各態様に係る排気ターボ過給機付きエンジンでは、過給性能の向上を図った場合にも吸気騒音の低減を図ることができる。

実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１の一部構成を示す模式平面図である。排気ターボ過給機付きエンジン１における吸気管１２の構成を示す模式側面図である。排気ターボ過給機付きエンジン１における吸気管１２の構成を示す模式下面図である。排気ターボ過給機付きエンジン１における吸気管１２の構成を示す模式正面図である。図３のＶ−Ｖ断面を示す図であって、吸気管１２におけるレゾネータ部１２ｆの構成を示す模式断面図である。

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

１．排気ターボ過給機付きエンジン１の概略構成
本実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１の概略構成について、図１を用い説明する。

図１に示すように、排気ターボ過給機付きエンジン１は、エンジン本体１０と、排気ターボ過給機１１と、吸気管１２と、を備える。

本実施形態において、エンジン本体１０は、多気筒のディーゼルエンジンである。

排気ターボ過給機１１は、コンプレッサ１１ａと、タービン部１１ｂと、を有する。排気ターボ過給機１１には、タービン部１１ｂに対して、エンジン本体１０の排気ガスが供給され、当該排気ガスのエネルギにより内部に収納されたタービンが駆動される。

排気ターボ過給機１１のコンプレッサ１１ａは、タービンの駆動に伴って駆動される羽根（コンプレッサインペラ）を有し、吸気管１２を通り供給される空気を加圧して、エンジン本体１０の燃焼室に供給する。

図１に示すように、本実施形態に係る排気ターボ過給機１１は、上面視において、エンジン本体１０の一側（排気側の一側）におけるコーナーに近い部分に配置され、コンプレッサ１１ａの吸気口がコーナー外側を向いている。

本実施形態に係る吸気管１２は、樹脂材料（例えば、補強材入りのナイロン系樹脂材料）から構成されており、一端側開口が排気ターボ過給機１１のコンプレッサ１１ａに接続されている。

２．吸気管１２の構成
吸気管１２の構成について、図１から図４を用い説明する。

図２及び図３に示すように、吸気管１２は、一端側開口１２ａから他端側開口１２ｂに向けて、湾曲部１２ｃと、第２湾曲部１２ｄと、直伸部１２ｅと、が順に連続した状態で設けられている。

図４に示すように、湾曲部１２ｃは、一端側開口１２ａから直ぐに管軸がＸ方向からＺ方向に向けて略９０°湾曲されている。また、エンジン本体１０との関係において、吸気管１２の湾曲部１２ｃは、図１に示すように、上面視において、エンジン本体１０のコーナー部分の外方に沿って湾曲されている。

図２に示すように、第２湾曲部１２ｄは、湾曲部１２ｃに連続し、管軸がＸ方向に向けて湾曲されている。

図２に示すように、直伸部１２ｅは、第２湾曲部１２ｄに連続し、管軸がＸ方向に沿って延伸されている。換言すると、図１に示すように、直伸部１２ｅは、エンジン本体１０の側部に沿って延伸されている。

また、図２から図４に示すように、本実施形態に係る吸気管１２では、湾曲部１２ｃに２つの吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇが設けられている。２つの吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの各々は、湾曲部１２ｃにおけるＺ方向下面から張出した状態で設けられている。ここで、Ｚ方向下とは、エンジン本体１０のエンジンヘッドに対して、エンジンブロックが位置する方向である。

図３に示すように、吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの各々は、Ｚ方向下側からの平面視で円形状をしている。そして、本実施形態に係る吸気管１２において、吸気レゾネータ１２ｆと吸気レゾネータ１２ｇとは、同じ形状及びサイズで形成されている。

ここで、図３に点線で示すように、吸気管１２は、２つの構成部材が接合されてなる。図３の点線は、２つの構成部材の側辺同士の突き合せ線（割り線）である。２つの接合部材の突き合せ線（割り線）は、吸気管１２の管軸に沿って延伸している。

そして、図３に示すように、２つの接合部材の側辺同士の突き合せ線（接合線）は、吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの略中央を横断している。換言すると、吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの各々は、吸気管１２を構成する２つの構成部材に跨った状態で構成されている。このように吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの略中央を接合線が横断するようにしているのは、製造上の容易性のためであり、製造コストの低減を図るためである。

なお、本実施形態において、吸気管１２を図２から図４で示すような形状としているのは、エンジン本体１０周辺の他の部材との干渉を避けるためである。

３．吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの構成
吸気管１２における吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの構成について、図５を用い説明する。図５は、吸気管１２における湾曲部１２ｃの一部と、吸気レゾネータ１２ｆを取り出して図示している。なお、上述のように、吸気レゾネータ１２ｆと吸気レゾネータ１２ｇとは、略同じ形状及びサイズを有するので、以下では、吸気レゾネータ１２ｆについてのみ説明する。

図５に示すように、吸気レゾネータ１２ｆは、湾曲部１２ｃにおける壁面の一部が径方向外側に向け張出して構成されている。これより、吸気レゾネータ１２ｆの内部には、吸気管１２の管内空間１２ｈに連通する凹部１２ｉが構成されている。

図５では詳細な図示を省略しているが、凹部１２ｉは、略円形状の横断面を有する空間である。そして、湾曲部１２ｃにおける管内径をＤ_１２ｈとし、凹部１２ｉの内径をＤ_１２ｉとするとき、次の関係を満たす。

［数１］７０％≦（Ｄ_１２ｉ／Ｄ_１２ｈ）≦９０％
なお、本実施形態では、凹部１２ｉの横断面サイズが、深さ方向に略同一としている。ただし、深さ方向に横断面サイズが異なる凹部とすることも可能である。例えば、開口から底部に向けて横断面サイズが漸減するような凹部や、逆に、開口から底部に向けて横断面サイズが漸増するような凹部とすることもできる。さらに、管内空間１２ｈに対して細い管が接続され、当該管の底部に横断面サイズが大きいキャビティ部が連通してなる構成の凹部とすることもできる。

図５に戻って、凹部１２ｉの深さＬ_１２ｉは、共鳴周波数が２０００Ｈｚ〜３５００Ｈｚとなるよう設定されている。即ち、本実施形態では、コンプレッサの吸気口に生じた圧力変動が湾曲部１２ｃに衝突することにより生じる放射音（吸気騒音）の周波数は、４０００Ｈｚ〜７０００Ｈｚと想定される。これに対して、吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇにおける凹部１２ｉの深さＬ_１２ｉを、１次共鳴周波数で効果のある２０００Ｈｚ〜３５００Ｈｚに設定している。

具体的には、凹部１２ｉの深さＬ_１２ｉは、上記１次共鳴周波数から算出される波長λの１／４に設定されている。即ち、次の数式に基づいて算出される。

［数２］Ｌ_１２ｉ＝λ／４＝ｖ／４ｆ
なお、上式において、波の伝搬速度ｖを３４０ｍ／ｓｅｃ．（＝３４０×１０^３ｍｍ／ｓｅｃ．）とする。

例えば、周波数ｆ＝２０００Ｈｚでは、λ／４＝４２．５ｍｍであり、周波数ｆ＝３５００Ｈｚでは、λ／４≒２４．３ｍｍである。

なお、本実施形態において、放射音（吸気騒音）の周波数に基づいて凹部１２ｉの深さＬ_１２ｉを設定していないのは、深さＬ_１２ｉが浅くなりすぎて消音効果を得難くなると考えられるためである。具体的には、１次共鳴周波数ｆ＝４０００Ｈｚでは、λ／４≒２１．３ｍｍであり、１次共鳴周波数ｆ＝７０００Ｈｚでは、λ／４≒１２．１ｍｍとなってしまう。このため、凹部１２ｉの深さＬ_１２ｉが確保し難くなってしまい、消音効果を得難くなるものと考えられる。

そこで、２次共鳴周波数では、４０００Ｈｚ〜７０００Ｈｚを消音すると効果が減少するため、同一サイズ（同１次共鳴周波数）の吸気レゾネータを２つ設けることで効果を高めている。

４．効果
以上の構成を備える排気ターボ過給機付きエンジン１は、次の効果を奏することができる。

排気ターボ過給機付きエンジン１では、吸気管１２の湾曲部１２ｃに２つの吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇを設けているので、湾曲部１２ｃに圧力変動が衝突した場合にも、放射音（吸気騒音）の発生を確実に抑制することができる。これは、２つの吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇが、それぞれ共鳴器として機能するとともに、湾曲部１２ｃにおける剛性アップのための補強部として機能するためである。

従って、本実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１では、過給性能の向上を図った場合にも吸気騒音の低減を図ることができる。

また、本実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１では、２つの吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの各々における凹部１２ｉの内径Ｄ_１２ｉを、上記［数１］を満足するように設定している。即ち、吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの各々における凹部１２ｉの内径Ｄ_１２ｉを、湾曲部１２ｃにおける管内径Ｄ_１２ｈと略等しくしている。これにより、各吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇにおける高い消音効果を得ることができる。

また、本実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１では、２つの吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの各々を、１次共鳴周波数が２０００Ｈｚ〜３５００Ｈｚの範囲内となるように、凹部１２ｉの深さＬ_１２ｉを設定している。換言すると、排気ターボ過給機付きエンジン１では、コンプレッサ１１ａの羽根の大型化や形状変更による４０００Ｈｚ〜７０００Ｈｚの高周波の吸気騒音に対し、その2次共鳴周波数を以って各吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇが構成されている。よって、排気ターボ過給機付きエンジン１では、このような高周波の吸気騒音の発生を効果的に抑制することができる。

また、本実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１では、吸気管１２における湾曲部１２ｃのＺ方向下側に張出して吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇを構成しているので、湾曲部１２ｃの湾曲内側に設ける場合に比べて、より効果的に吸気騒音の消音を図ることができる。

また、このように湾曲部１２ｃのＺ方向下側に張出すように吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇを設けることにより、エンジン本体１０の周囲に配置される他の構成部品の配置に対して障害となり難い。

また、本実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１の吸気管１２では、吸気管１２を構成する２つの構成部材に跨った状態で構成されることとしているので、吸気管１２の製造が容易であり、製造コストの低減を図ることができる。

また、本実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１の吸気管１２は、樹脂材料を用い構成されているので、金属材料を用い構成する場合に比べて、軽量化を図ることができるとともに、製造コストの低減を図ることができる。

なお、吸気管１２を樹脂材料から構成する場合には、金属材料から構成する場合と比べて、吸気管１２の剛性が低下することが考えられるが、上述のように、湾曲部１２ｃに２つの吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇを設けることにより、当該湾曲部における剛性を向上させることができ、吸気騒音の消音を効果的に図ることができる。

［変形例］
上記実施形態では、吸気管１２における湾曲部１２ｃに２つの吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇを設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、湾曲部１２ｃ及びその周囲に、３つ以上の吸気レゾネータを設けることとしてもよい。また、湾曲部１２ｃだけでなく、第２湾曲部１２ｄや直伸部１２ｅなどに吸気レゾネータを設けることとしてもよい。

また、上記実施形態に係る吸気管１２においては、湾曲部１２ｃにおけるＺ方向下側に張出す吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇを設けることとしたが、本発明では、張出し方向について、これに限定を受けるものではない。例えば、湾曲部１２ｃの湾曲外周に張出す吸気レゾネータを設けることとしてもよい。このように、湾曲部１２ｃの湾曲外周に張出す吸気レゾネータを設けることとすれば、コンプレッサ１１ａの吸気口で発生した圧力変動が、直接衝突する部分に吸気レゾネータを設けることができ、吸気騒音の発生をより効果的に抑制することができる。

なお、吸気レゾネータの形成については、湾曲部１２ｃの湾曲内周を除く側に張出すようにすることが、消音効果を得るうえで望ましい。

また、上記実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１では、２つの吸気レゾネータを同一形状・同一サイズとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、互いに凹部の深さが異なる複数の吸気レゾネータを設けることとすれば、広範囲な周波数域での吸気騒音の抑制が可能となる。また、凹部の横断面サイズについても、複数の吸気レゾネータ同士で必ずしも同一である必要はなく、互いに異なる横断面サイズとすることもできる。

また、上記実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１では、吸気レゾネータ１２ｆ，１２ｇの凹部１２ｉの横断面形状が円形状であることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、長円形状や楕円形状、さらには、多角形状などとすることも可能である。

また、上記実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１では、エンジン本体１０としてディーゼルエンジンを採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ガソリンエンジンを採用することもできる。

また、上記実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１の吸気管１２では、湾曲部１２ｃ、第２湾曲部１２ｄ、及び直伸部１２ｅの３つの部分で構成されていることとしたが、本発明は、エンジン本体１０の形状や、周囲の構成部品の配置などに応じて適宜変更することができる。

また、上記実施形態に係る排気ターボ過給機付きエンジン１では、吸気管１２を樹脂材料を用い構成することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、金属材料を用い吸気管１２を構成することとしてもよい。このように、金属材料を用い吸気管を構成する場合にあっても、肉厚を薄くする必要がある場合などに吸気騒音が発生することが考えられる。このような場合には、上記実施形態のように湾曲部に複数の吸気レゾネータを設けることとすれば、同一の作用・効果を得ることができる。

１排気ターボ過給機付きエンジン
１０エンジン本体
１１排気ターボ過給機
１１ａコンプレッサ
１１ｂタービン部
１２吸気管
１２ａ一端側開口
１２ｂ他端側開口
１２ｃ湾曲部
１２ｆ，１２ｇ吸気レゾネータ
１２ｉ凹部

Claims

エンジン本体と、
前記エンジン本体からの排気ガスのエネルギにより、吸入空気を加圧して前記エンジン本体に供給するコンプレッサを有する排気ターボ過給機と、
前記コンプレッサへの空気供給経路中において、当該コンプレッサの上流に配されてなり、一端側開口が前記コンプレッサに接続されてなる吸気管と、
を備え、
前記吸気管は、前記一端側開口に続く部分であって、管軸が湾曲してなる湾曲部と、当該湾曲部に設けられ、それぞれが管内空間に連続する凹部を有し構成されてなる複数の吸気レゾネータと、を有し、
前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記湾曲部における外周側に張出して構成されている、
排気ターボ過給機付きエンジン。
エンジン本体と、
前記エンジン本体からの排気ガスのエネルギにより、吸入空気を加圧して前記エンジン本体に供給するコンプレッサを有する排気ターボ過給機と、
前記コンプレッサへの空気供給経路中において、当該コンプレッサの上流に配されてなり、一端側開口が前記コンプレッサに接続されてなる吸気管と、
を備え、
前記吸気管は、前記一端側開口に続く部分であって、管軸が湾曲してなる湾曲部と、当該湾曲部に設けられ、それぞれが管内空間に連続する凹部を有し構成されてなる複数の吸気レゾネータと、を有し、
前記エンジン本体は、エンジンヘッドと、当該エンジンヘッドに接合されてなるエンジンブロックと、を有し、
前記エンジンブロックが前記エンジンヘッドに対して第1方向下側に位置すると仮定した場合に、前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記湾曲部における前記第１方向下側に張出して構成されている、
排気ターボ過給機付きエンジン。
エンジン本体と、
前記エンジン本体からの排気ガスのエネルギにより、吸入空気を加圧して前記エンジン本体に供給するコンプレッサを有する排気ターボ過給機と、
前記コンプレッサへの空気供給経路中において、当該コンプレッサの上流に配されてなり、一端側開口が前記コンプレッサに接続されてなる吸気管と、
を備え、
前記吸気管は、前記一端側開口に続く部分であって、管軸が湾曲してなる湾曲部と、当該湾曲部に設けられ、それぞれが管内空間に連続する凹部を有し構成されてなる複数の吸気レゾネータと、を有し、
前記エンジン本体は、エンジンヘッドと、当該エンジンヘッドに接合されてなるエンジンブロックと、を有し、
前記エンジンヘッドの側から上面視するとき、
前記排気ターボ過給機は、前記エンジン本体における一側のコーナー部分に配置されており、
前記吸気管の前記湾曲部は、前記一側から、前記コーナー部分に沿って外方を湾曲している、
排気ターボ過給機付きエンジン。
請求項１から請求項３の何れか記載の排気ターボ過給機付きエンジンであって、
前記複数の吸気レゾネータの各々における前記凹部の内径は、前記湾曲部における管内径に対し、７０％〜９０％である、
排気ターボ過給機付きエンジン。
請求項１から請求項４の何れか記載の排気ターボ過給機付きエンジンであって、
前記複数の吸気レゾネータの各々は、共鳴周波数が２０００Ｈｚ〜３５００Ｈｚである、
排気ターボ過給機付きエンジン。
請求項１から請求項５の何れか記載の排気ターボ過給機付きエンジンであって、
前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記湾曲部において、当該湾曲部の内周側を除く何れかの側に張出して構成されている、
排気ターボ過給機付きエンジン。
請求項２または請求項３記載の排気ターボ過給機付きエンジンであって、
前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記湾曲部における外周側に張出して構成されている、
排気ターボ過給機付きエンジン。
請求項１または請求項３記載の排気ターボ過給機付きエンジンであって、
前記エンジン本体は、エンジンヘッドと、当該エンジンヘッドに接合されてなるエンジンブロックと、を有し、
前記エンジンブロックが前記エンジンヘッドに対して第1方向下側に位置すると仮定した場合に、前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記湾曲部における前記第１方向下側に張出して構成されている、
排気ターボ過給機付きエンジン。
請求項１から請求項８の何れか記載の排気ターボ過給機付きエンジンであって、
前記吸気管は、複数の構成部材が接合され、当該複数の構成部材の側辺同士の突き合せが管軸に沿ってなされており、
前記複数の吸気レゾネータの各々は、前記複数の構成部材の内の少なくとも２つの構成部材に跨った状態で構成されている、
排気ターボ過給機付きエンジン。
請求項１または請求項２記載の排気ターボ過給機付きエンジンであって、
前記エンジン本体は、エンジンヘッドと、当該エンジンヘッドに接合されてなるエンジンブロックと、を有し、
前記エンジンヘッドの側から上面視するとき、
前記排気ターボ過給機は、前記エンジン本体における一側のコーナー部分に配置されており、
前記吸気管の前記湾曲部は、前記一側から、前記コーナー部分に沿って外方を湾曲している、
排気ターボ過給機付きエンジン。
請求項１から請求項１０の何れか記載の排気ターボ過給機付きエンジンであって、
前記吸気管は、樹脂材料を用い構成されている、
排気ターボ過給機付きエンジン。