JP7307656B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、３気筒以上の気筒を備えた多気筒エンジンの吸気装置に関するものである。

特許文献１に開示の多気筒エンジンでは、エアクリーナ内で開口する吸気ファンネルが設けられる。

特開２０１７－１８６９４２号公報

ファンネルを設けたとしても、広範囲のエンジン回転領域において出力を向上させることが難しい場合があった。

そこで、本発明は、広範囲のエンジン回転領域での出力向上を図ることができるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のエンジンの吸気装置は、３気筒以上の気筒を備えたエンジンの吸気装置であって、エンジンに供給される空気が貯留される空気タンクと、上流端が前記空気タンク内に開口し、下流端がエンジンの吸気ポートに接続されたファンネルとを備え、前記ファンネルは、気筒毎に設けられ、ファンネルの形状が３種類以上設けられている。

この構成によれば、エンジン全体の出力として、エンジン回転数に応じた出力曲線が異なる３種類以上のエンジン特性を重畳したような特性を得ることができる。これによって、ファンネル形状が同じである場合に比べて、出力ピークとなるエンジン回転数の前後の領域での出力の落ち込みを抑えることができる。これにより、広範囲のエンジン回転領域での出力向上を図ることができる。

本発明において、前記空気タンクは、前記ファンネルが設けられるファンネル設置壁と、前記ファンネル設置壁に対向する対向壁とを有し、前記対向壁は、前記ファンネルが並ぶ直列方向の中央部の中間部分と、前記中間部分から直列方向の外側に向かって前記ファンネル設置壁に近づくように傾斜して延びる２つの外側部分とを有し、３つ以上の前記ファンネルのうち直列方向の両側の２つの外側ファンネルの少なくとも一部が、前記ファンネル設置壁における前記対向壁の外側部分と対向する部分に設けられ、２つの前記外側ファンネルは、その内側に配置される内側ファンネルよりもファンネルが短く形成されていてもよい。この構成によれば、外側ファンネルが短く形成されることで、空気タンクの対向壁の外側部分に干渉するのを防ぐことができる。これによって限られた空気タンクスペースの中で、気筒毎のエンジン特性を異ならせ易く、さらに、広範囲のエンジン回転領域での出力向上を図り易くすることができる。

前記ファンネルが直列方向に並ぶ場合、前記エンジンは４気筒以上であって、長さの異なる複数の前記内側ファンネルが設けられていてもよい。この構成によれば、ファンネル設置壁と対向壁との距離が長い領域に配置される内側ファンネルの長さを変えることで、比較的長い２種類以上の内側ファンネルを設けることができる。これによって、エンジンの低回転数域での特性を調整しやすく、エンジンの低回転数域でのエンジン出力の低下を抑制しやすい。

前記ファンネルが直列方向に並ぶ場合、最も長いファンネルは、その他のファンネルに比べて、上流側開口の面積が大きく形成されていてもよい。この構成によれば、長さの大きいファンネルにおいて、吸気通路の長さに起因する吸気抵抗の増加を抑制できる。

前記ファンネルが直列方向に並ぶ場合、最も長いファンネルの上流側開口は、前記空気タンクの空気取入口に対向する方向から外れた方向を向いていてもよい。長さの大きいファンネルは、残余のファンネルに比べて吸気音が大きくなる傾向にある。この構成によれば、最も長いファンネルで生じた吸気音が空気取入口に向かうことが防がれる。これによって、吸気音が空気取入口から外部に漏れるのを抑制でき、エンジン騒音の低減を図ることができる。

最も長いファンネルの上流側開口が前記空気取入口に対向する方向から外れた方向を向いている場合、前記エンジンは車両に搭載され、走行風を前記空気タンクに取り入れるダクトが前記空気取入口に接続され、前記ダクトが、前記空気タンクの前後方向中心線に対して車幅方向一方から他方に向かうように接続され、最も長い前記ファンネルの上流側開口は、車幅方向他方に開口していてもよい。ダクトの向きが車幅方向に変位していることに起因して、空気タンク内で空気圧力に偏りが生じ易い。この構成によれば、最も長い前記ファンネルの上流側開口が、空気タンク内の比較的圧力が高い領域に開口しているので、比較的高圧の空気が最も長いファンネルに取り込まれ、エンジンの低回転数域でのエンジントルクの上昇を図ることができる。

前記ファンネルが直列方向に並ぶ場合、前記空気タンクにおける最も短いファンネルと最も長いファンネルの直列方向の中間の位置であって、前記ファンネル設置壁と前記対向壁との間の高さ方向における最も短いファンネルと最も長いファンネルの中間の位置に、前記空気タンク内にブローバイガスを導く導入口が形成されていてもよい。この構成によれば、ブローバイガスが、１つの気筒に集中して流れ込むのを防ぐことができる。これによって、ブローバイガスによる一気筒あたりの影響を抑えることができる。

前記エンジンは自動二輪車に搭載され、前記ファンネルが車幅方向に並ぶ場合、最も短いファンネルが、車幅方向におけるサイドスタンドと反対側に配置されていてもよい。この構成によれば、空気タンク内に浸入した液体が、ファンネルを介して気筒に流れ込むのを防ぐことができる。

前記ファンネルが直列方向に並ぶ場合、前記外側ファンネルに対応する気筒内の燃料と、前記内側ファンネルに対応する気筒内の燃料が交互に爆発してもよい。この構成によれば、短いファンネルと長いファンネルが吸気を交互に吸引することで、長い２つのファンネルの吸気が連続する場合に比べて、長いファンネルでの吸気量を増やしやすく、エンジンの低回転数域でのエンジントルクの向上を図り易い。

本発明のエンジンの吸気装置によれば、ファンネル形状が同じである場合に比べて、出力ピークとなるエンジン回転数の前後の領域での出力の落ち込みを抑えることができる。これにより、広範囲のエンジン回転領域での出力向上を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る吸気装置を備えたエンジンが搭載された自動二輪車の前部を示す側面図である。 同自動二輪車の前部を示す平面図である。 同吸気装置を示す側面図である。 同吸気装置を示す縦断面図である。 同吸気装置のエアクリーナを示す平面図である。 同エアクリーナの内部を示す前方斜視図である。 同エアクリーナを車体後方から見た背面図である。 同吸気装置を備えたエンジンの性能曲線である。 同吸気装置の変形例に係るエアクリーナの内部を示す前方斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る鞍乗型車両の一種である自動二輪車の前部を示す側面図である。本明細書において、「右」、「左」は、車両に乗車した運転者から見た「右」、「左」をいう。また、「上流」、「下流」は吸気の流れ方向の「上流」、「下流」をいう。

本実施形態の自動二輪車の車体フレームＦＲは、前半部を構成するメインフレーム１と、後半部を構成するリヤフレーム２とを有している。リヤフレーム２は、メインフレーム１の後部に接合されている。メインフレーム１は、前端のヘッドパイプ４から後方に向かって下方に傾斜して延びている。

メインフレーム１の前端のヘッドパイプ４に、ステアリングシャフト（図示せず）を介してフロントフォーク１６が回動自在に支持されている。このフロントフォーク１６の下端に前輪１８が支持されている。フロンクフォーク１６の上端部を支持するアッパブラケット１７に、ハンドル２０が取り付けられている。メインフレーム１の後端下部にスイングアーム（図示せず）が支持され、このスイングアームに後輪（図示せず）が支持されている。メインフレーム１の中央下部に、エンジンＥが支持されている。エンジンＥにより、後輪が駆動される。

本実施形態のエンジンＥは、気筒が車幅方向Ｗ（図２）に並ぶ水冷式の４気筒４サイクルエンジンである。本実施形態では、左から順に１～４番気筒が、直列方向である車幅方向Ｗに並んでいる。ただし、エンジンＥの形式はこれに限定されない。エンジンＥは、クランクシャフト（図示せず）を支持するクランクケース２２と、クランクケース２２の前部から上方に突出するシリンダ２４と、その上方のシリンダヘッド２６とを有している。シリンダヘッド２６の後面に、吸気が導入される吸気ポート２６ａが形成されている。シリンダヘッド２６の前面に、排気が導出される排気ポート２６ｂが形成されている。排気ポート２６ｂに、排気管２８が接続されている。

エンジンＥのシリンダヘッド２６の上方に、エアクリーナ２５が配置されている。エアクリーナ２５は、エンジンＥに供給される空気を濾過する。詳細には、エアクリーナ２５は、図４に示すクリーナケース３４と、クリーナケース３４の内部に配置されたクリーナエレメント３５とを有している。空気は、クリーナエレメント３５を通過する際に濾過される。このように、エアクリーナ２５は、エンジンＥに供給される空気が貯留される空気タンクを構成する。図１のエアクリーナ２５の上方に、燃料タンク４０が配置されている。

図２に示すエアクリーナ２５の前部の車幅方向一方、本実施形態では左側寄りに、クリーナ入口２５ａが形成され、後部にクリーナ出口２５ｂが形成されている。クリーナ出口２５ｂは、気筒ごとに１つずつ配置され、車幅方向に並んで合計４つ設けられている。本実施形態のクリーナ出口２５ｂは、図４に示すエアクリーナ２５のケースの底壁を貫通するファンネル３６で構成されている。ファンネル３６の詳細は後述する。

クリーナ出口２５ｂとエンジンＥの吸気ポート２６ａとの間に、スロットルボディ２７が接続されている。つまり、エアクリーナ２５の後部は、スロットルボディ２７を介してエンジンＥに支持されている。スロットルボディ２７の内部にスロットル弁２７ａが設けられている。スロットル弁２７ａは、エンジンＥに供給する吸気量を調整する。

スロットルボディ２７の前部に、スロットル弁２７ａの駆動機構２７ｂが設けられている。駆動機構２７ｂは、例えば、モータ、モータギア等を含む。駆動機構２７ｂは、スロットルボディ２７の前部から斜め上方に突出している。スロットルボディ２７に燃料噴射装置２７ｃが設けられている。燃料噴射装置２７ｃは、スロットルボディ２７内部の吸気通路に燃料を噴射する。本実施形態では、スロットル弁２７ａは、気筒毎に設けられている。スロットル弁２７ａは、例えば、全気筒共通で制御され、燃料噴射装置２７ｃは、例えば、気筒ごとに制御される。ただし、制御方式は、これに限定されない。例えば、燃料噴射量は、全気筒共通で制御されてもよい。

本実施形態の自動二輪車は、図１に示すフロントカウル３０と、左右一対のサイドカウル３２とを有している。フロントカウル３０は、ヘッドパイプ４の前方を覆っている。サイドカウル３２は、フロントカウル３０の後方に配置され、車体の前部、詳細には、メインフレーム１およびエンジンＥを外側方から覆っている。フロントカウル３０の前面に、前方に開口した空気導入口５０が形成されている。自動二輪車が走行すると、空気導入口５０から走行風ＡがエンジンＥの吸気として取り入れられる。

空気導入口５０とエアクリーナ２５とを連通する吸気ダクト５２が設けられている。図２に示す吸気ダクト５２の前端の入口５２ａは、車両の車幅方向中心線Ｃ１上に位置し、空気導入口５０に臨んでいる。図２に示す吸気ダクト５２の後端の出口５２ｂは、エアクリーナ２５の前部左側のクリーナ入口２５ａに接続されている。つまり、吸気ダクト５２は、空気導入口５０から走行風Ａを取り入れ、ヘッドパイプ４よりも車幅方向一方である左側を通過させてエアクリーナ２５に供給する。吸気ダクト５２は、エアクリーナ２５の前後方向中心線Ｃ２に対して車幅方向一方（左方）から前方に延びながら他方（右方）に向かうように湾曲形成されている。車体の車幅方向一方側にサイドスタンド３８が設けられ、車体フレームＦＲに支持されている。

図３に示すように、クリーナケース３４は上下２つ割りの上側ケース半体３４ａと下側ケース半体３４ｂとを有し、両ケース半体３４ａ，３４ｂが、複数のボルト５４により連結されている。両ケース半体３４ａ，３４ｂの合い面５５がメインフレーム１に沿って前後方向に延びている。クリーナ入口２５ａは、下側ケース半体３４ｂの前部に形成されている。

上側ケース半体３４ａの前半部の上壁は、合い面５５に対して後方に向かって上方に傾斜する傾斜部５６を有している。上側ケース半体３４ａの後半部の上壁は、上方に向かって滑らかに膨出し、後部で下方に向かって滑らかに湾曲する湾曲部５７で構成されている。

図４に示すように、クリーナエレメント３５は、クリーナケース３４の前部に収納されている。クリーナケース３４内におけるクリーナエレメント３５よりも上流側がダーティ室３３で、下流側がクリーン室３７となる。クリーナ入口２５ａ（図３）はクリーナエレメント３５の下方に設けられ、傾斜部５６はクリーナエレメント３５の上方に形成されている。クリーナ出口２５ｂは、下側ケース半体３４ｂの後部に形成されている。

クリーナケース３４の底壁５８の前半部は、シリンダヘッド２６の上面に沿って後方に向かって上方に傾斜して延びている。底壁５８の後半部は、後方に向かって下方に傾斜して延びている。クリーナケース３４の底壁５８の後半部に、上方に凹入した凹所６０が形成されている。凹所６０を設けたことで形成された空間に、スロットルボディ２７の駆動機構２７ｂの一部が収納されている。

つぎに、本実施形態の自動二輪車の吸気の流れを説明する。自動二輪車が走行すると、図２に示す走行風Ａが、空気導入口５０から吸気ダクト５２に導入される。その際、ラム圧によって走行風Ａの圧力が上昇する。吸気ダクト５２に導入された空気Ａは、エアクリーナ２５に導入される。

エアクリーナ２５に導入された空気Ａは、図４に示すように、エアクリーナ２５の内部でクリーナエレメント３５により濾過されて清浄空気ＣＡとなる。清浄空気ＣＡは、クリーン室３７内でクリーナケース３４の傾斜面５６により後方に案内され、後方のクリーナ出口２５ｂに向かって流れる。清浄空気ＣＡは、クリーナ出口２５ｂに装着されたファンネル３６からスロットルボディ２７を介してエンジンＥに供給される。

つぎに、本実施形態のファンネル３６について説明する。ファンネル３６は、断面形状が円形のパイプ部材からなり、気筒毎に１つ設けられている。ファンネル３６の上流端３６ａはエアクリーナ２５内部のクリーン室３７に開口し、下流端３６ｂはスロットルボディ２７を介してエンジンＥの吸気ポート２６ａに接続されている。

ファンネル３６の形状が３種類以上設けられている。ここで、「ファンネル３６の形状が３種類以上設けられる」とは、形状の異なるファンネル３６が３種類以上あることをいう。本実施形態では、ファンネル３６の形状が４種類設けられている。つまり、本実施形態では、４つのファンネル３６の形状がすべて異なっている。以下の説明において、最も左側の１番気筒に対応するファンネル３６を第１ファンネル３６－１とする。１番気筒の右隣りの２番気筒に対応するファンネル３６を第２ファンネル３６－２とする。２番気筒の右隣りの３番気筒に対応するファンネル３６を第３ファンネル３６－３とする。最も右側の４番気筒に対応するファンネル３６を第４ファンネル３６－４とする。

ここで、「形状が異なる」とは、例えば、ファンネル３６の長さが異なる場合でもよく、ファンネル３６の直径が異なる場合でもよく、その両方であってもよい。すなわち、気筒毎のエンジン特性に変化を生じさせるように形状が変化していればよい。本実施形態では、４つのファンネル３６の長さがすべて異なっている。ここで、「ファンネル３６の長さ」とは、ファンネル３６の軸心の長さをいう。つまり、ファンネル３６が直管の場合、「ファンネル３６の長さ」は直管の長さに一致する。例えば、ファンネル３６の長さは、エアクリーナ２５内部での長さとしてもよい。ファンネル３６の長さまたは容積が大きいほど吸気慣性を高めることができ、エンジンＥの低回転数領域での出力ピークを得やすい。また、ファンネル３６の長さが短いまたは容積が小さいほど吸気慣性を抑えることができ、エンジンＥの高回転数領域での出力ピークを得やすい。

図６に示すように、直列方向の両端に位置する２つの外側ファンネルである第１ファンネル３６－１，第４ファンネル３６－４は、その直列方向内側に配置される２つの内側ファンネルである第２ファンネル３６－２，第３ファンネル３６－３よりも短く形成されている。本実施形態では、内側の３番ファンネル３６－３が最も長く、第２ファンネル３６－２が２番目に長く形成されている。さらに、第１ファンネル３６－１が３番目に長く、第４ファンネル３６－４が最も短く形成されている。各ファンネル３６－１～３６－４の下側ケース半体３４ｂから下方への突出長さは同一なので、ファンネルの長さの大小は、クリーナケース３４内に突出する部分の長さの大小によって決まる。最も長い第３ファンネル３６－３が曲管で構成され、その他の３つのファンネル３６－１，３６－２，３６－４は直管で構成されている。

このように、本実施形態では、サイドスタンド３８（図２）が配置される車体左側と反対の右端の第４ファンネル３６－４の長さが最短である。また、本実施形態では、最も長い第３ファンネル３６－３が、最短の第４ファンネル３６－４の隣りに配置されている。これにより、ファンネル３６の長さを異ならせたことによる左右の重量バランスの偏りを抑えやすい。

さらに、本実施形態では、最も長い第３ファンネル３６－３と、２番目に長い第２ファンネル３６－２との長さの差は、最も短い第４ファンネル３６－４と２番目に短い第１ファンネル３６－１との長さの差よりも大きく形成されている。

吸気ダクト５２からエアクリーナ２５に導かれる清浄空気ＣＡは、走行風圧によって送り込まれる。本実施形態では、清浄空気ＣＡは、吸気ダクト５２によって車幅方向一方から他方に向けてエアクリーナ２５内に導かれることによって、エレメント３５を通って上側ケース半体３４ａの上壁の近傍で且つ車幅方向他方側（右側）に集まって圧力が高くなる。この上壁の近傍で且つ車幅方向他方側に最も長い第３ファンネル３６－３の上流端３６ａが位置するので、圧力の高い空気が最も長い第３ファンネル３６－３から吸入されやすい。これによって、エンジンＥの低回転領域でのエンジン出力を高めることができる。

例えば、本実施形態では、最も長い第３ファンネル３６－３の長さは、その他の３つのファンネル３６－１，３６－２，３６－４の長さの合計よりも大きく形成されている。これによって、３つの比較的短いファンネル３６－１，３６－２，３６－４によってエンジンＥの高回転領域での出力を高めつつ、１つの比較的長い第３ファンネル３６－３によってエンジンＥの低回転領域でのエンジン出力の低下を抑えることができる。また、比較的短いファンネル３６－１，３６－２，３６－４についても、長さをそれぞれ異ならせることで、高回転領域での出力ピークが急峻になることを抑えて、高回転領域全域での出力向上を図ることができる。

本実施形態では、最も長い第３ファンネル３６－３以外の３つのファンネル３６－１，３６－２，３６－４は、エアクリーナ２５の合い面５５よりも下方に位置している。つまり、最も長い第３ファンネル３６－３の上流端のみが、エアクリーナ２５の合い面５５よりも上方に位置している。これにより、最も長い第３ファンネル３６－３の周囲に圧力の高い空気が残りやすくなり、エンジンＥの低回転領域でのエンジン出力をさらに高めやすい。

本実施形態では、図５から明らかなように、最も長い第３ファンネル３６－３は、その他の３つのファンネル３６－１，３６－２，３６－４に比べて、上流端３６ａの開口６５がベルマウス状に大きく形成される。すなわち、上流側に向かって開口面積が大きくなる拡径形状に形成される。このように第３ファンネル３６－３の上流側では、その下流側の本体部分よりも大きい管路断面積を有する。その他の３つのファンネル３６－１，３６－２，３６－４は、上流端３６ａの開口６５が、その下流側の本体部分の断面積と同一またはほぼ同一である。各ファンネル３６－１～３６－４において、開口６５を除いた本体部分の断面積Ｓは同一である。したがって、各ファンネル３６－１～３６－４は、断面積Ｓとファンネル３６の長さＬの比（Ｓ／Ｌ）が異なって形成される。

ファンネル３６の長さは、気筒毎の燃料の爆発のタイミングを考慮して設定される。本実施形態では、外側ファンネル３６－１，３６－４に対応する気筒と内側ファンネル３６－２，３６－３に対応する気筒に供給された燃料が交互に爆発する。詳細には、１番気筒が最初に爆発し、以降、２番気筒、４番気筒、３番気筒の順に爆発する。つまり、最も長い第３ファンネル３６－３に対応する３番気筒での爆発時期は、外側の短い第４ファンネル３６－４に対応する４番気筒での爆発の後で、且つ第１ファンネル３６－１に対応する１番気筒での爆発の前となる。２番目に長い第２ファンネル３６－２に対応する２番気筒での爆発時期は、第１ファンネル３６－１に対応する１番気筒での爆発の後で、且つ第４ファンネル３６－４に対応する４番気筒での爆発の前となる。このように、隣接する気筒で、点火時期が近くならないように設定されている。ただし、気筒の爆発順序はこれに限定されない。

内側の２つのファンネル３６－２，３６－３の並びについては、図４のエンジンＥの吸気ポート２６ａに空気が入り易い並び、すなわち、燃料噴射装置２７ｃが多くの燃料を吹くような並びに設定されている。このような設定は、例えば、排気管２８（図１）の集合の形態により影響される。本実施形態では、気筒毎に延びる排気管２８がエンジンＥの下方で集合した後、集合後の排気管２８は前後方向に延びる車体中心線に対して車幅方向他方側（右側）に位置する。すなわち、集合後の排気管２８が位置する側（右側）のファンネル３６が長く設定されている。このような、燃料射装置２７ｃの燃料噴射量や、排気管２８の集合形態を考慮して、第２ファンネル３６－２を第３ファンネル３６－３よりも長くしてもよい。

つぎに、ファンネル３６の長さとエアクリーナ２５の構造の関係について説明する。上述のように、エアクリーナ２５は、下側ケース半体３４ｂに形成された底壁５８と、上側ケース半体３４ａに形成された上壁５６，５７を有している。底壁５８が、ファンネル３６が設けられるファンネル設置壁５８を構成している。また、上壁の後半部の湾曲部５７が、ファンネル設置壁５８に対向する対向壁５７を構成している。

上述のように、図４に示す上側ケース半体３４ａの上壁の後半部を形成する湾曲部５７は、上方に向かって滑らかに膨出し、後部で下方に向かって滑らかに湾曲している。これにより、ファンネル３６の周囲に、十分な空間が形成されている。

図７に示すように、対向壁５７は、車幅方向（直列方向）Ｗの中央部の中間部分６６と、中間部分６６から車幅方向Ｗの外側に向かって底壁（ファンネル設置壁）５８に近づくように下方に傾斜して延びる２つの外側部分６８，６８とを有している。車幅方向Ｗの両側の２つの外側ファンネル３６－１，３６－４の少なくとも一部が、対向壁５７の外側部分６８の下方に配置されている。つまり、外側ファンネル３６－１，３６－４の少なくとも一方が、ファンネル設置壁５８における外側部分６８と対向する部分に設けられている。

エアクリーナ２５の後端部に、ブリーザホース６９が接続されている。ブリーザホース６９は、エンジンＥのブローバイガスＧをエアクリーナ２５のクリーン室３７に導出する。詳細には、エアクリーナ２５の後端に、後方斜め下方に突出するホース取付口７０が設けられ、このホース取付口７０にブリーザホース６９が接続されている。

図５に示すように、ホース取付口７０を車幅方向および前方から囲むように、底壁５８から上方に延びる立壁７２が形成されている。この立壁７２の上端の開口が、エアクリーナ２５内のクリーン室３７にブローバイガスＧを導く導入口７４を構成している。

本実施形態では、導入口７４は、車幅方向Ｗにおける、最も短い第４ファンネル３６－４と最も長い第３ファンネル３６－３の中間の位置に設けられている。また、導入口７４は、図４に示すように、底壁（ファンネル設置壁）５８と上壁（対向壁）５７との間の高さ方向Ｈにおいて、最も短い第４ファンネル３６－４と最も長い第３ファンネル３６－３の中間の位置に形成されている。

上述のように、底壁５８の後半部の車幅方向中央部分に、上方に凹入した凹所６０が形成されている。この凹所６０に隣接する内側ファンネル３６－２，３６－３は、外側のファンネル３６－１，３６－４に比べて長く形成されているので、凹所６０から離れた空間の空気を吸い込むことができる。その結果、エンジン出力の低下を抑えることができる。特に、最も長い第３ファンネル３６－３は、凹所６０を避けるように湾曲している。

この湾曲した最も長い第３ファンネル３６－３の上流端の開口（上流側開口）６５は、図５に示すように、エアクリーナ２５の前部の左側のクリーナ入口２５ａ（空気取入口）に対向する方向から外れた方向を向いている。本実施形態では、平面視で、クリーナ入口２５ａの軸心方向Ｄ１は後方斜め右側を向いており、第３ファンネル３６－３の上流側開口６５の軸心方向Ｄ２は前方斜め右側を向いている。また、エアクリーナ２５の前後方向中心線Ｃ２を挟んで、クリーナ入口２５ａは車幅方向一方側（左側）に設けられ、最も長い第３ファンネル３６－３の上流側開口６５は車幅方向他方側（右側）に設けられている。

上記構成によれば、図８に示すように、エンジン全体の出力として、エンジン回転数に応じた出力曲線が異なる４種類のエンジン特性を重畳したような特性を得ることができる。これによって、ファンネル形状が同じである従来例に比べて、出力ピークとなるエンジン回転数の前後の領域での出力の落ち込みを抑えることができる。これにより、広範囲のエンジン回転領域での出力向上を図ることができる。特に、自動二輪車は四輪車に比べて、使用されるエンジンＥの回転数の領域が広い（例えば、毎分０～１万７千回転）。本実施形態では、上述のように、４種類のファンネル３６を用いることで、広範囲におけるエンジン回転領域においても、出力向上を図ることができる。

本実施形態は、走行風圧によって吸気圧を高める車両のエンジン構造である。この場合、高速走行時には、走行風圧によって図５のエアクリーナ２５内の圧力は比較的高くなりやすく、低速走行時には、走行風圧が低くエアクリーナ２５内の圧力は比較的低い。１つの第３ファンネル３６－３を残余のファンネル３６－１，３６－２，３６－４に比べて十分長く形成することで、エアクリーナ２５内の圧力が低くなる低速走行でもエンジン出力の低下を抑えることができる。

図７に示すように、２つの外側ファンネル３６－１，３６－４は、２つの内側ファンネル３６－２，３６－３よりも短く形成されている。これにより、外側ファンネル３６－１，３６－４が、エアクリーナ２５の対向壁（上壁）５７の外側部分６６に干渉するのを防ぐことができる。これによって限られたエアクリーナ２５のスペースの中で、気筒毎のエンジン特性を異ならせ易く、さらに、広範囲のエンジン回転領域での出力向上を図り易くすることができる。

また、底壁５８と上壁５７との距離が長い領域に配管される内側ファンネル３６－２，３６－３の長さを変えることで、比較的長い２種類の内側ファンネル３６－２，３６－３を設けることができる。これによって、エンジンＥの低回転数域での特性を調整しやすく、エンジンＥの低回転数域でのエンジン出力の低下を抑制しやすい。

図６に示すように、最も長い第３ファンネル３６－３は、その他の３つのファンネル３６－１，３６－２，３６－４に比べて、上流側開口６５の面積が大きく形成されている。これにより、長さの大きい第３ファンネル３６－３において、吸気通路の長さに起因する吸気抵抗の増加を抑制できる。

図５に示すように、最も長い第３ファンネル３６－３の上流側開口６５は、エアクリーナ２５のクリーナ入口２５ａに対向する方向Ｄ１から外れた方向Ｄ２を向いている。最も長い第３ファンネル３６－３は、その他の３つのファンネル３６－１，３６－２，３６－４に比べて吸気音が大きくなる傾向にある。上記構成によれば、最も長い第３ファンネル３６－３で生じた吸気音がクリーナ入口２５ａに向かうことが防がれる。これによって、吸気音がクリーナ入口２５ａから外部に漏れるのを抑制でき、エンジン騒音の低減を図ることができる。

吸気ダクト５２がエアクリーナ２５の前後方向中心線Ｃ２に対して車幅方向右側から左側に向かうように接続され、最も長い第３ファンネル３６－３の上流側開口６５が車幅方向右側に開口している。吸気ダクト５２の向きが車幅方向に変位していることに起因して、エアクリーナ２５内部で空気圧力に偏りが生じ易い。この構成によれば、最も長い第３ファンネル３６－３の上流側開口６５が、図４のエアクリーナ２５内部の上壁近傍の比較的圧力が高い領域に開口しているので、比較的高圧の空気が最も長いファンネル３６－３に取り込まれ、エンジンＥの低回転数域でのエンジントルクの上昇を図ることができる。

ブローバイガスＧの導入口７４が、最も短い第４ファンネル３６－４と最も長い第３ファンネル３６－３の車幅方向Ｗの中間位置で、図５に示す最も短い第４ファンネル３６－４と最も長い第３ファンネル３６－３の高さ方向Ｈの中間位置に形成されている。これにより、ブローバイガスＧが、１つの気筒に集中して流れ込むのを防ぐことができる。その結果、ブローバイガスＧによる一気筒当たりの影響を抑えることができる。

図５に示す最も短い第４ファンネル３６－４が、車幅方向Ｗにおけるサイドスタンド３８（図２）と反対側の右側に配置されている。これにより、サイドスタンド３８起立時に左側に傾斜したエアクリーナ２５内に浸入した液体（例えば、オイル）が、ファンネル３６を介して気筒に流れ込むのを防ぐことができる。

外側ファンネル３６－１，３６－４に対応する気筒内の燃料と、内側ファンネル３６－２，３６－３に対応する気筒内の燃料が交互に爆発する。これにより、短いファンネル３６－１，３６－４と長いファンネル３６－２，３６－３が吸気を交互に吸引することになるので、長い２つのファンネル３６－２，３６－３の吸気が連続する場合に比べて、長い２つのファンネル３６－２，３６－３での吸気量を増やしやすく、エンジンＥの低回転域でのエンジントルクの向上を図り易い。

上記実施形態では、４気筒エンジンにおいて、４つのファンネル３６の長さが異なっていたが、形状の異なる３種類以上のファンネル３６が設けられていればよい。例えば、図９に示すように、外側ファンネル３６－１，３６－４の形状（長さ）を同じに形成してもよい。つまり、図９の例では、第３ファンネル３６－３が最も長く、第２ファンネル３６－２が２番目に長く、第１ファンネル３６－１と第４ファンネル３６－４が同じ長さで最も短い。図９の例によれば、１番気筒と４番気筒でファンネル３６を共通化でき、コスト低下を図ることができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態では、４気筒エンジンについて説明したが、３気筒以上のエンジンであればよく、例えば、３気筒エンジン、６気筒エンジンであってもよい。また、気筒数に関わらず、ファンネル３６の形状が３種類以上であればよい。さらに、エンジンは、直列エンジンに限定されず、Ｖ型エンジンであってもよい。

本発明の吸気装置は、トルクが比較的低い小排気量のエンジン、例えば、４００ｃｃ以下、好ましくは２５０ｃｃ以下の小排気量の多気筒エンジンに好適に用いられる。小排気量の３気筒以上の多気筒エンジンでは、隣接するファンネル間の車幅方向距離が小さい。したがって、１つのファンネルで吸気された直後に、隣接するファンネルで吸気される場合には、エアクリーナ内の吸気量が小さくなりやすい。さらに、低速走行時、エンジン低回転時には、吸気量が低下しやすい。このような状況であっても、本発明によれば、吸気量の低下を抑えることができ、エンジン出力の低下を効果的に抑えることができる。ただし、本発明の吸気装置は、排気量の大きな多気筒エンジンにも適用可能である。また、本発明の吸気装置は、ラム圧を利用して空気をエンジンに供給する吸気系だけでなく、ラム圧を利用せず自然吸気により空気をエンジンに供給する吸気系にも適用できる。

上記実施形態では、電動スロットルによりスロットル弁が制御されていたが、スロットルグリップの操作量に応じたワイヤ操作量でスロットル弁が制御されてもよい。また、ファンネルの断面形状は、円形に限定されず、楕円形等の円形以外の形状であってもよい。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

２５ エアクリーナ（空気タンク）
２５ａ クリーナ入口（空気タンクの空気取入口）
２６ａ 吸気ポート
３６ ファンネル
３８ サイドスタンド
３６ａ ファンネルの上流端
３６ｂ ファンネルの下流端
３６－１，３６－４ 外側ファンネル
３６－２，３６－３ 内側ファンネル
３６－３ 最も長さの大きいファンネル
３６－４ 最も長さの小さいファンネル
５２ 吸気ダクト（ダクト）
５７ 対向壁
５８ 底壁（ファンネル設置壁）
６５ 上流端の開口（上流側開口）
６６ 対向壁の中間部分
６８ 対向壁の外側部分
７４ 導入口
Ａ 空気
Ｃ２ エアクリーナ（空気タンク）の前後方向中心線
Ｅ エンジン
Ｇ ブローバイガス
Ｈ 高さ方向
Ｗ 車幅方向（直列方向）

Claims (7)

1. ３気筒以上の気筒を備えたエンジンの吸気装置であって、
   エンジンに供給される空気が貯留される空気タンクと、
   上流端が前記空気タンク内に開口し、下流端がエンジンの吸気ポートに接続されたファンネルと、を備え、
   前記ファンネルは、気筒毎に設けられ、ファンネルの形状が３種類以上設けられ、
   前記空気タンクは、前記ファンネルが設けられるファンネル設置壁と、前記ファンネル設置壁に対向する対向壁とを有し、
   前記対向壁は、前記ファンネルが並ぶ直列方向の中央部の中間部分と、前記中間部分から直列方向の外側に向かって前記ファンネル設置壁に近づくように傾斜して延びる２つの外側部分とを有し、
   ３つ以上の前記ファンネルのうち直列方向の両側の２つの外側ファンネルの少なくとも一部が、前記ファンネル設置壁における前記対向壁の外側部分と対向する部分に設けられ、
   ２つの前記外側ファンネルは、その内側に配置される内側ファンネルよりも長さが短く形成され、
   前記エンジンは４気筒以上であって、
   長さの異なる複数の前記内側ファンネルが設けられているエンジンの吸気装置。
2. ３気筒以上の気筒を備えたエンジンの吸気装置であって、
   エンジンに供給される空気が貯留される空気タンクと、
   上流端が前記空気タンク内に開口し、下流端がエンジンの吸気ポートに接続されたファンネルと、を備え、
   前記ファンネルは、気筒毎に設けられ、ファンネルの形状が３種類以上設けられ、
   前記空気タンクは、前記ファンネルが設けられるファンネル設置壁と、前記ファンネル設置壁に対向する対向壁とを有し、
   前記対向壁は、前記ファンネルが並ぶ直列方向の中央部の中間部分と、前記中間部分から直列方向の外側に向かって前記ファンネル設置壁に近づくように傾斜して延びる２つの外側部分とを有し、
   ３つ以上の前記ファンネルのうち直列方向の両側の２つの外側ファンネルの少なくとも一部が、前記ファンネル設置壁における前記対向壁の外側部分と対向する部分に設けられ、
   ２つの前記外側ファンネルは、その内側に配置される内側ファンネルよりも長さが短く形成され、
   最も長いファンネルは、その他のファンネルに比べて、上流側開口の面積が大きく形成されているエンジンの吸気装置。
3. ３気筒以上の気筒を備えたエンジンの吸気装置であって、
   エンジンに供給される空気が貯留される空気タンクと、
   上流端が前記空気タンク内に開口し、下流端がエンジンの吸気ポートに接続されたファンネルと、を備え、
   前記ファンネルは、気筒毎に設けられ、ファンネルの形状が３種類以上設けられ、
   前記空気タンクは、前記ファンネルが設けられるファンネル設置壁と、前記ファンネル設置壁に対向する対向壁とを有し、
   前記対向壁は、前記ファンネルが並ぶ直列方向の中央部の中間部分と、前記中間部分から直列方向の外側に向かって前記ファンネル設置壁に近づくように傾斜して延びる２つの外側部分とを有し、
   ３つ以上の前記ファンネルのうち直列方向の両側の２つの外側ファンネルの少なくとも一部が、前記ファンネル設置壁における前記対向壁の外側部分と対向する部分に設けられ、
   ２つの前記外側ファンネルは、その内側に配置される内側ファンネルよりも長さが短く形成され、
   最も長いファンネルの上流側開口は、前記空気タンクの空気取入口に対向する方向から外れた方向を向いているエンジンの吸気装置。
4. 請求項３に記載のエンジンの吸気装置において、前記エンジンは車両に搭載され、
   走行風を前記空気タンクに取り入れるダクトが前記空気取入口に接続され、
   前記ダクトが、前記空気タンクの前後方向中心線に対して車幅方向一方から他方に向かうように接続され、
   最も長い前記ファンネルの上流側開口は、車幅方向他方に開口しているエンジンの吸気装置。
5. ３気筒以上の気筒を備えたエンジンの吸気装置であって、
   エンジンに供給される空気が貯留される空気タンクと、
   上流端が前記空気タンク内に開口し、下流端がエンジンの吸気ポートに接続されたファンネルと、を備え、
   前記ファンネルは、気筒毎に設けられ、ファンネルの形状が３種類以上設けられ、
   前記空気タンクは、前記ファンネルが設けられるファンネル設置壁と、前記ファンネル設置壁に対向する対向壁とを有し、
   前記対向壁は、前記ファンネルが並ぶ直列方向の中央部の中間部分と、前記中間部分から直列方向の外側に向かって前記ファンネル設置壁に近づくように傾斜して延びる２つの外側部分とを有し、
   ３つ以上の前記ファンネルのうち直列方向の両側の２つの外側ファンネルの少なくとも一部が、前記ファンネル設置壁における前記対向壁の外側部分と対向する部分に設けられ、
   ２つの前記外側ファンネルは、その内側に配置される内側ファンネルよりも長さが短く形成され、
   前記空気タンクにおける最も短いファンネルと最も長いファンネルの直列方向の中間の位置であって、前記ファンネル設置壁と前記対向壁との間の高さ方向における最も短いファンネルと最も長いファンネルの中間の位置に、前記空気タンク内にブローバイガスを導く導入口が形成されているエンジンの吸気装置。
6. ３気筒以上の気筒を備えたエンジンの吸気装置であって、
   エンジンに供給される空気が貯留される空気タンクと、
   上流端が前記空気タンク内に開口し、下流端がエンジンの吸気ポートに接続されたファンネルと、を備え、
   前記ファンネルは、気筒毎に設けられ、ファンネルの形状が３種類以上設けられ、
   前記空気タンクは、前記ファンネルが設けられるファンネル設置壁と、前記ファンネル設置壁に対向する対向壁とを有し、
   前記対向壁は、前記ファンネルが並ぶ直列方向の中央部の中間部分と、前記中間部分から直列方向の外側に向かって前記ファンネル設置壁に近づくように傾斜して延びる２つの外側部分とを有し、
   ３つ以上の前記ファンネルのうち直列方向の両側の２つの外側ファンネルの少なくとも一部が、前記ファンネル設置壁における前記対向壁の外側部分と対向する部分に設けられ、
   ２つの前記外側ファンネルは、その内側に配置される内側ファンネルよりも長さが短く形成され、
   前記エンジンは自動二輪車に搭載され、前記ファンネルが車幅方向に並び、
   最も短いファンネルが、車幅方向におけるサイドスタンドと反対側に配置されているエンジンの吸気装置。
7. ３気筒以上の気筒を備えたエンジンの吸気装置であって、
   エンジンに供給される空気が貯留される空気タンクと、
   上流端が前記空気タンク内に開口し、下流端がエンジンの吸気ポートに接続されたファンネルと、を備え、
   前記ファンネルは、気筒毎に設けられ、ファンネルの形状が３種類以上設けられ、
   前記空気タンクは、前記ファンネルが設けられるファンネル設置壁と、前記ファンネル設置壁に対向する対向壁とを有し、
   前記対向壁は、前記ファンネルが並ぶ直列方向の中央部の中間部分と、前記中間部分から直列方向の外側に向かって前記ファンネル設置壁に近づくように傾斜して延びる２つの外側部分とを有し、
   ３つ以上の前記ファンネルのうち直列方向の両側の２つの外側ファンネルの少なくとも一部が、前記ファンネル設置壁における前記対向壁の外側部分と対向する部分に設けられ、
   ２つの前記外側ファンネルは、その内側に配置される内側ファンネルよりも長さが短く形成され、
   前記外側ファンネルに対応する気筒内の燃料と、前記内側ファンネルに対応する気筒内の燃料が交互に爆発するエンジンの吸気装置。
   

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