JP7106987B2 - Intake manifold for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関のインテークマニホールドに関する。 The present invention relates to an intake manifold for an internal combustion engine.

共鳴効果を利用して所定周波数の騒音を低減するレゾネータが知られている。例えば特許文献1に記載のものでは、車室下方に内燃機関を備える車両において、内燃機関の上方に配設されるエンジンカバーにレゾネータの連通孔を接続するとともに、レゾネータの共鳴室を車室内において左右に配設されるシートの間に設置することにより、エンジンコンパートメント内で発生する特定周波数域の騒音を低減するようにしている。 A resonator is known that reduces noise of a predetermined frequency by using a resonance effect. For example, in Patent Document 1, in a vehicle provided with an internal combustion engine in the lower part of the passenger compartment, a communicating hole of a resonator is connected to an engine cover disposed above the internal combustion engine, and a resonance chamber of the resonator is placed in the passenger compartment. By installing it between the seats arranged on the left and right sides, the noise in the specific frequency range generated in the engine compartment is reduced.

特開平7-242150号公報JP-A-7-242150

ところで、エンジンコンパートメント内の騒音を低減するために同エンジンコンパートメント内にレゾネータを配設しようとすると、そうしたレゾネータを配設するための空間をエンジンコンパートメント内に用意しなければならない。そのため、レゾネータの配設空間の分だけエンジンコンパートメント内は容積が減少して狭くなってしまう。 By the way, if an attempt is made to dispose a resonator in the engine compartment in order to reduce noise within the engine compartment, a space for disposing such a resonator must be prepared in the engine compartment. As a result, the volume of the interior of the engine compartment is reduced by the space in which the resonator is installed, resulting in a narrower space.

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、レゾネータの配設に伴うエンジンコンパートメント内の容積減少を抑えることのできる内燃機関のインテークマニホールドを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an intake manifold for an internal combustion engine capable of suppressing volumetric reduction in the engine compartment due to the provision of a resonator.

上記課題を解決する内燃機関のインテークマニホールドは、内燃機関の気筒配列方向に延びるサージタンクと、前記サージタンク内の空気を各気筒に分配する湾曲した分配通路と、前記分配通路の湾曲部位よりも内側の位置に形成された共鳴室と、前記共鳴室の内部を外部に連通させる連通孔とを有している。 An intake manifold for an internal combustion engine that solves the above problems includes a surge tank extending in the cylinder arrangement direction of the internal combustion engine, a curved distribution passage that distributes the air in the surge tank to each cylinder, and a curved portion of the distribution passage. It has a resonance chamber formed at an inner position, and a communication hole that communicates the inside of the resonance chamber with the outside.

同構成によれば、上記共鳴室や上記連通孔を有するレゾネータがインテークマニホールドと一体になっており、エンジンコンパートメント内に配置される内燃機関にこのインテークマニホールドを取り付けることによって、エンジンコンパートメント内にレゾネータが配設される。ここで、同構成では、上記分配通路の湾曲部位よりも内側の位置にレゾネータを設けているため、インテークマニホールドの形状を大型化させることなく当該インテークマニホールドにレゾネータを設けることができる。従って、同構成によれば、レゾネータの配設に伴うエンジンコンパートメント内の容積減少を抑えることができる。 According to this configuration, the resonator having the resonance chamber and the communication hole is integrated with the intake manifold. By attaching the intake manifold to the internal combustion engine arranged in the engine compartment, the resonator can be installed in the engine compartment. are placed. Here, in this configuration, since the resonator is provided inside the curved portion of the distribution passage, the resonator can be provided in the intake manifold without enlarging the shape of the intake manifold. Therefore, according to this configuration, it is possible to suppress the volume reduction in the engine compartment due to the arrangement of the resonator.

一実施形態におけるインテークマニホールドを備える車両の前部を示す模式図。1 is a schematic diagram showing a front portion of a vehicle including an intake manifold according to one embodiment; FIG. 同実施形態のインテークマニホールドの正面図。The front view of the intake manifold of the same embodiment. 図2に示す3-3線に沿ったインテークマニホールドの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of the intake manifold taken along line 3-3 shown in FIG. 2; 図3に示す4-4線に沿ったインテークマニホールドの断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of the intake manifold taken along line 4-4 shown in FIG. 3;

以下、内燃機関のインテークマニホールドの一実施形態について、図1~図4を参照して説明する。なお、本実施形態のインテークマニホールド10は、直列4気筒の内燃機関に組み付けられる樹脂製のインテークマニホールドである。 An embodiment of an intake manifold for an internal combustion engine will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. The intake manifold 10 of the present embodiment is a resin intake manifold that is assembled to an in-line four-cylinder internal combustion engine.

図1に示すように、車両100の前部に設けられるエンジンコンパートメント110内には、複数の気筒を有する内燃機関1が横置きで搭載される。この内燃機関1の吸気ポートには、当該内燃機関1の各気筒に空気を供給するインテークマニホールド10が組み付けられる。 As shown in FIG. 1 , an internal combustion engine 1 having a plurality of cylinders is horizontally mounted in an engine compartment 110 provided in the front portion of a vehicle 100 . An intake manifold 10 that supplies air to each cylinder of the internal combustion engine 1 is assembled to an intake port of the internal combustion engine 1 .

図2に示すように、インテークマニホールド10には、組み付け対象の内燃機関1の気筒配列方向(図2及び図4に示す矢印L方向)に延びるサージタンク30が設けられている。 As shown in FIG. 2, the intake manifold 10 is provided with a surge tank 30 extending in the cylinder arrangement direction (arrow L direction shown in FIGS. 2 and 4) of the internal combustion engine 1 to be assembled.

気筒配列方向に延びるサージタンク30の長手方向(図2及び図4に示す矢印L方向と同一方向)における一方の端部にはスロットル用フランジ32が設けられており、同スロットル用フランジ32には、サージタンク30に空気を導入する空気導入口33が形成されている(図4参照)。このスロットル用フランジ32には、スロットルバルブを備えたスロットルボディ(図示略)が接続される。 A throttle flange 32 is provided at one end in the longitudinal direction (the same direction as the arrow L direction shown in FIGS. 2 and 4) of the surge tank 30 extending in the cylinder arrangement direction. , an air introduction port 33 for introducing air into the surge tank 30 is formed (see FIG. 4). A throttle body (not shown) having a throttle valve is connected to the throttle flange 32 .

図2及び図3に示すように、インテークマニホールド10には、サージタンク30から分岐した湾曲状の通路であって、サージタンク30内の空気を内燃機関1の各気筒に分配供給する分配通路20が気筒の数だけ設けられている。また、図2に示すように、分配通路20の吸気下流側には、分配通路20を内燃機関1の吸気ポートに接続するためのポート用フランジ21が設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3 , the intake manifold 10 includes a distribution passage 20 which is a curved passage branched from a surge tank 30 and which distributes and supplies the air in the surge tank 30 to each cylinder of the internal combustion engine 1 . are provided for the number of cylinders. Further, as shown in FIG. 2 , a port flange 21 for connecting the distribution passage 20 to the intake port of the internal combustion engine 1 is provided on the intake downstream side of the distribution passage 20 .

図3や図4に示すように、分配通路20にあってその湾曲部位よりも内側の位置には、レゾネータ70の共鳴室71が形成されている。より詳細には、サージタンク30と分配通路20との間に形成される空間であって、サージタンク30の下部の壁面39と、湾曲した分配通路20の内周側の壁面24との間に形成される空間が共鳴室71となっている。 As shown in FIGS. 3 and 4, a resonance chamber 71 of a resonator 70 is formed in the distribution passage 20 at a position inside the curved portion thereof. More specifically, it is a space formed between the surge tank 30 and the distribution passage 20 and between the wall surface 39 at the bottom of the surge tank 30 and the wall surface 24 on the inner peripheral side of the curved distribution passage 20. The formed space is the resonance chamber 71 .

この共鳴室71は、サージタンク30の長手方向(図4に示す矢印L方向と同一方向)に延びており、その一端は第1壁部72によって閉塞されている。また、共鳴室71の他端側には、共鳴室71の内部を外部(より詳細にはインテークマニホールド10の外部空間)に連通させる連通孔74を有した第2壁部73が設けられている。 The resonance chamber 71 extends in the longitudinal direction of the surge tank 30 (the same direction as the arrow L direction shown in FIG. 4), and one end thereof is closed by a first wall portion 72 . A second wall portion 73 having a communication hole 74 that communicates the interior of the resonance chamber 71 with the outside (more specifically, the external space of the intake manifold 10) is provided on the other end side of the resonance chamber 71. .

本実施形態では、第1壁部72や第2壁部73が板状の別部材で用意されており、これら第1壁部72及び第2壁部73をインテークマニホールド10に振動溶着などで固定しているが、他の方法で第1壁部72及び第2壁部73をインテークマニホールド10に設けてもよい。例えば、第1壁部72や第2壁部73をインテークマニホールド10に一体形成してもよい。 In this embodiment, the first wall portion 72 and the second wall portion 73 are prepared as plate-shaped separate members, and the first wall portion 72 and the second wall portion 73 are fixed to the intake manifold 10 by vibration welding or the like. However, the first wall portion 72 and the second wall portion 73 may be provided on the intake manifold 10 by other methods. For example, the first wall portion 72 and the second wall portion 73 may be integrally formed with the intake manifold 10 .

共鳴室71の内部は上記連通孔74を介してインテークマニホールド10の外部空間、つまりエンジンコンパートメント110内の空間と連通する。エンジンコンパートメント110内で発生する特定周波数の音波が連通孔74を介して共鳴室71に入射すると、入射した音波と同一周波数であって逆位相の共鳴音波が共鳴室71から発生する。そして、この共鳴音波によってエンジンコンパートメント110内で発生する特定周波数の音波の音圧レベルが低減される。 The interior of the resonance chamber 71 communicates with the space outside the intake manifold 10 , that is, the space within the engine compartment 110 through the communication hole 74 . When a sound wave of a specific frequency generated in the engine compartment 110 enters the resonance chamber 71 through the communication hole 74 , a resonance sound wave having the same frequency and opposite phase as the incident sound wave is generated from the resonance chamber 71 . This resonant sound wave reduces the sound pressure level of the sound wave of a specific frequency generated within the engine compartment 110 .

上記第2壁部73の連通孔74は、レゾネータ70の首部として機能する。つまり、第2壁部73の厚さtがレゾネータ70の首部の長さになり、連通孔74の直径Dがレゾネータ70の首部の直径になる。そして、サージタンク30の長手方向における第1壁部72の固定位置を変更すれば共鳴室71の容積Vは変化する。また、サージタンク30の長手方向における第2壁部73の固定位置を変更しても共鳴室71の容積Vは変化する。 A communication hole 74 of the second wall portion 73 functions as a neck portion of the resonator 70 . That is, the thickness t of the second wall portion 73 is the neck length of the resonator 70 , and the diameter D of the communication hole 74 is the neck diameter of the resonator 70 . If the fixed position of the first wall portion 72 in the longitudinal direction of the surge tank 30 is changed, the volume V of the resonance chamber 71 changes. Further, even if the fixing position of the second wall portion 73 in the longitudinal direction of the surge tank 30 is changed, the volume V of the resonance chamber 71 also changes.

本実施形態では、レゾネータ70の共鳴周波数がエンジンコンパートメント110内において低減したい騒音の周波数帯域と合うように、第2壁部73の厚さt、連通孔74の直径D、及び共鳴室71の容積Vはそれぞれ最適化されている。 In this embodiment, the thickness t of the second wall portion 73, the diameter D of the communication hole 74, and the volume of the resonance chamber 71 are adjusted so that the resonance frequency of the resonator 70 matches the noise frequency band to be reduced in the engine compartment 110. V is optimized respectively.

以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
(1)共鳴室71や連通孔74を有するレゾネータ70がインテークマニホールド10と一体になっており、エンジンコンパートメント110内に配置される内燃機関1にこのインテークマニホールド10を取り付けることによって、エンジンコンパートメント110内にレゾネータ70が配設される。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The resonator 70 having the resonance chamber 71 and the communication hole 74 is integrated with the intake manifold 10. By attaching the intake manifold 10 to the internal combustion engine 1 arranged in the engine compartment 110, the inside of the engine compartment 110 can be , a resonator 70 is arranged.

ここで、本実施形態では、上記分配通路20の湾曲部位よりも内側の位置にレゾネータ70を設けているため、インテークマニホールド10の形状を大型化させることなく当該インテークマニホールド10にレゾネータ70を設けることができる。従って、レゾネータ70の配設に伴うエンジンコンパートメント110内の容積減少を抑えることができる。 Here, in this embodiment, since the resonator 70 is provided at a position inside the curved portion of the distribution passage 20, the resonator 70 can be provided in the intake manifold 10 without enlarging the shape of the intake manifold 10. can be done. Therefore, it is possible to suppress the reduction in the volume of the engine compartment 110 due to the arrangement of the resonator 70 .

(2)インテークマニホールド10とレゾネータ70とが一体になっており、エンジンコンパートメント110内に配置される内燃機関1にインテークマニホールド10を組み付けるだけで、エンジンコンパートメント110内へのレゾネータ70の設置が完了する。従って、エンジンコンパートメント110内に別途レゾネータを組み付ける作業は不要になる。 (2) The intake manifold 10 and the resonator 70 are integrated, and the installation of the resonator 70 in the engine compartment 110 is completed only by assembling the intake manifold 10 to the internal combustion engine 1 arranged in the engine compartment 110. . Therefore, the work of assembling a separate resonator in the engine compartment 110 is not necessary.

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・インテークマニホールド10は、直列4気筒の内燃機関に組み付けられるインテークマニホールドであったが、他の気筒配列や気筒数を有する内燃機関のインテークマニホールドでもよい。また、インテークマニホールド10は樹脂製であったが、他の材質でもよい。
In addition, this embodiment can be changed and implemented as follows. This embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
The intake manifold 10 is an intake manifold assembled to an in-line four-cylinder internal combustion engine, but may be an intake manifold for an internal combustion engine having other cylinder arrangement and number of cylinders. Also, although the intake manifold 10 is made of resin, it may be made of other materials.

1…内燃機関、10…インテークマニホールド、20…分配通路、21…ポート用フランジ、24…壁面、30…サージタンク、32…スロットル用フランジ、33…空気導入口、39…壁面、70…レゾネータ、71…共鳴室、72…第1壁部、73…第2壁部、74…連通孔、100…車両、110…エンジンコンパートメント。 Reference Signs List 1 Internal combustion engine 10 Intake manifold 20 Distribution passage 21 Port flange 24 Wall surface 30 Surge tank 32 Throttle flange 33 Air inlet 39 Wall surface 70 Resonator 71... resonance chamber, 72... first wall, 73... second wall, 74... communication hole, 100... vehicle, 110... engine compartment.

Claims (2)

車両のエンジンコンパートメント内に位置しており、
内燃機関の気筒配列方向に延びるサージタンクと、
前記サージタンク内の空気を各気筒に分配する湾曲した分配通路と、
前記分配通路の湾曲部位よりも内側の位置に形成された共鳴室と、
前記共鳴室の内部を、前記エンジンコンパートメント内の空間に連通させる連通孔とを有する
内燃機関のインテークマニホールド。
Located in the vehicle's engine compartment,
a surge tank extending in the cylinder arrangement direction of the internal combustion engine;
a curved distribution passage that distributes the air in the surge tank to each cylinder;
a resonance chamber formed at a position inside the curved portion of the distribution passage;
An intake manifold for an internal combustion engine, comprising a communication hole that communicates the interior of the resonance chamber with the space within the engine compartment .
前記共鳴室は、前記サージタンクの壁面と、前記分配通路の内周側の壁面と、で区画された空間である The resonance chamber is a space defined by a wall surface of the surge tank and an inner peripheral wall surface of the distribution passage.
請求項1に記載の内燃機関のインテークマニホールド。 An intake manifold for an internal combustion engine according to claim 1.
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