JPH02102320A - Ｖ型エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は■型エンジンの吸気装置、特に共鳴効果によっ
て過給を行うため吸気集合通路をコンパクトに形成した
吸気装置に関する。

（従来技術） 従来から、エンジンの充填効率を高めるために吸気の動
的効果を利用して過給を行うようにしたものは知られて
いる。この種の過給は、通常、いわゆる吸気の慣性効果
を利用したものであって、よく知られているように吸気
弁が開いたときに生ずる負圧を上流のボリューム部で正
圧に反転させ、この正の圧力波によって吸気を押し込む
ようにする。過給効果を高めるためには、サージタンク
から各気筒に至る独立吸気通路の長さをかなり長くする
必要があり、また、圧力波反転用のボリューム部とする
ために、通常はインテークマニホールドの集合部に容積
の大きいサージタンクが設けられる。

一方、上記のような慣性効果に代えて圧力波の共鳴効果
を利用して過給を行うようにした吸気装置ら既に提案さ
れている。この吸気装置は、点火順序が隣り合わない気
筒同士を１グループとして全気筒を二つのグループに分
けて各グループ毎に各気筒の独立吸気通路を集合させる
コンパクトな集合通路を設け、それら集合通路同士を上
流で連通させたものであって、各気筒の吸気ポートの開
閉によって生ずる圧力波の共鳴により同調回転域におい
て大きな過給効果が得られる。この共鳴過給による吸気
装置の場合、各気筒の独立吸気通路を長くする必要はな
く、また、各集合通路は圧力波を減衰させないよう径の
小さなものとされるので、吸気系が格段にコンパクトに
なり、特にＶ型エンジンにおいてはバンク間の空間にイ
ンテークマニホールドを配設して吸気装置全体をコンパ
クトに構成することが可能となる。

ところで、この共鳴過給を行う吸気装置の場合に、共鳴
効果の同調回転域を広げるために」＝記両集合通路を下
流側においても連通させてサークル状の共鳴通路とする
ことが従来から提案されている。この両集合通路を連通
させる連通路を長くすることで低回転側でのエンジン出
力の向上を実現することができる。

ところが、Ｖ型エンジンにおいてバンク間に上記のよう
にコンパクトに形成したインテークマニホールドを配設
した場合に、上記下流側の連通路をどのように配置する
かが問題となる。各集合通路を出力軸方向に配設しそれ
らの上方に長い下流側連通路を延設すると、どうしても
エンジンの全高が高くなってしまって、ボンネットライ
ンを下げたいというデザイン上の要求に答えることがで
きなくなる。特に、機械式過給機を併用するエンジンに
おいて、機械式過給機をバイパスするバイパス通路のリ
リーフバルブをＶバンク間に配設しようとした場合には
、バンク間で、集合通路の上方に」二記下流側連通路を
配設することはいよいよ困難となる。

特開昭６２−２１０２１８号公報には、Ｖ型エンジンの
左右ハング上方において出力軸方向にサージタンクを配
置し、各サージタンクを前方のスロットルバルブを有す
る上流側集合管に接続するとともに、下流端を連通路を
によって相互に連通したものが記載されている。しかし
、このように寸法の大きいサージタンクをエンジン上方
に配置したのではエンジン全高を低く抑えることはでき
ないし、下流側連通路を上方あるいは下方に延設するこ
ともスペース上難しい。

（発明の目的） 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、Ｖ
型エンジンのバンク間空間を利用して各バンクに対応す
る吸気集合通路および該吸気集合通路の下流側端部を連
通ずる連通路を含む吸気系をコンパクトに配設し、しか
も、上記連通路の長さを十分に確保することを目的とす
る。

（発明の構成） 本発明はバンク間において出力軸方向に左右の吸気集合
通路を配設したときその下方に生ずる独立吸気通路間の
空間を下流側連通路配設のために有効に活用したもので
ある。すなイつち、本発明に係るＶ型エンジンの吸気装
置は、Ｖ型エンジンの左右バンクに対応する各吸気集合
通路をバンク間において出力軸方向にそれぞれ配設する
一方、両吸気集合通路の下流側端部を連通路によって相
互に連通したＶ型エンジンの吸気装置において、前記述
通路を前記吸気集合通路下方のバンク間に延設したこと
を特徴としている。

また、剛性を高めるためには、連通路を吸気集合通路か
ら分岐する気筒毎の独立吸気通路と隣接してインテーク
マニホールドに一体形成する。

（作用） 左右バンクに対応する各吸気集合通路がバンク間におい
て出力軸方向に配設されたことにより、これら吸気集合
通路の下方の左右独立吸気通路間に軸方向の空間が生じ
、そして、この軸方向の空間が、左右吸気集合通路の下
流側端部を連通ずる連通路のために有効に活用される。

連通路は吸気集合通路の下方を軸方向に長く延びること
ができ、したがって十分にその長さを確保して低回転側
に同調回転域を設定することができる。

また、連通路を独立吸気通路と隣接して一体形成するこ
とにより各独立吸気通路および連通路が相互に補強され
あって、これらを含むインテークマニホールド下部の剛
性が高まる。

（実施例） 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は機械式過給機を搭載し機械式過給機上共鳴過給
とを併用するタイプのＶ型エンジンに適用した本発明の
一実施例の全体図である。

この実施例において、エンジン本体ｌは、点火順序の連
続しない二つずつの気筒が左右バンクに分かれて出力軸
方向に一列に並ぶよう形成されたシリンダブロック２と
、シリンダブロックの左右上部にそれぞれ固定されたシ
リンダヘッド３．４と、各シリンダヘッド３．４の上部
を覆うヘッドカバー５．６と、シリンダブロック２の底
部を下から覆うオイルパン７とからなり、全体として断
面Ｖ字状に構成されている。そして、エンジン本体１の
下部両側方？こけ発電機その他の補機８．　９１０が配
設され、また、エンジン本体Ｉ上部の左右バンク間には
コンパクトに形成されたインテークマニホールド１２が
配設されている。

エンジン本体ｌは自動車のエンジンルーム１１の中央に
縦置きで搭載されている。そして、エンジンルーム１１
の前方部には、フロント側から見てエンジン本体１の左
側方の位置にエアクリーナ１３が配設され、また、その
後方、左側バンクのへラドカバー５上方には吸入空気量
を検出するエアフローセンサ１４が配設されて前記エア
クリーナ１３に連結されている。また、エンジン本体１
に対し前記エアクリーナ１３と逆の右側方にはスーパー
チャージャ−（機械式過給機）１５が配設され、このス
ーパーチャージャー１５と同じ側でスーパーチャージャ
−１５より前方側のエンジンルーム１１側部には、エア
パイプ１６によってスーパーチャージャーＩ５と接続さ
れた吸気冷却器Ｉ７が配設されている。そして、この吸
気冷却器Ｉ７と、バンク間に配設されたインテークマニ
ホールド１２のフロント側端部との間７こは、これらを
接続する連通管１８が配設されている。

スーパーチャージャー１５の後方には、右側バンクのヘ
ッドカバー６の上方に位置して、スロットルバルブ１９
が装着されたスロットルボディー２０が配設され、これ
が連結管２Ｉによってスーパーチャージャー１５に連結
されている。

また、エンジン本体１を挟んでエンジンルームの反対側
に位置するエアフローセンサ１４とスロットルボディー
２０はダクト２２によって接続されている。このダクト
２２は、エンジン本体Ｉの上方で両側から後方に延び、
エンジン本体ｌとエンジンルーム後方のダッシュパネル
２３との間隙に沿う格好で配設されて、エアフローセン
サＩ４とスロットルボディー２０とを連通ずる吸気通路
を構成している。

エアフローセンサ１４およびスロットルボディー２０は
、左右サスペンションタワー２４．２５の丁度内側で、
左右へラドカバーの上方に位置している。そして、エア
クリーナ１３とスーパーチャージャー１５および吸気冷
却器１７は、左右サスペンションタワー２４．２５を避
けた格好でそれらの前方に位置し、左右に張り出した形
となっている。エアクリーナ１３の空気取入口２６は前
方側から内側上方に向けて延び、エンジン本体１の前方
でエンジンルーム１１の上部に前向きに開口している。

スロットルボディー２０とスーパーチャージャー１５と
を結ぶ連結管２１は、また、バイパス通路管２７によっ
てインテークマニホールド１２の下流側端部と接続され
ている。このバイパス通路管２７は、右側へラドカバ−
６の上方を横切ってバンク間まで延び、インテークマニ
ホールド１２の下流端上部に連結された連結管２８に連
結されている。そして、それらの連結部には負圧応動式
のアクチユエータ２９を備えたバルブボディー３０が介
設されている。また、インテークマニホールドＩ２の下
流側端部には、各分岐管部３Ｉ内のツヤツタ−バルブを
駆動する負圧応動式のアクチユエータ３２が配設され、
エンジン本体１の上方には、これら両アクヂュエータ２
９．３２に作動用負圧あるいは大気圧を選択的に導入す
る三方ソレノイドバルブ３３．３４が配設されている。

つぎに、上記インテークマニホールド１２の詳細な構造
を第２図乃至第５図７こよって説明する。

第２図および第３図は上記インテークマニホールド１２
の平面図および正面図であり、第４図は第２図のＡ−Ａ
断面図、第５図は同Ｂ−Ｂ断面図である。

このインテークマニホールドＩ２は、Ｖ型エンジンの左
右バンクの各気筒に対応した６本の分岐管部３１によっ
て構成される各独立吸気通路３５と、これら独立吸気通
路３５をバンク毎に集合せしめる左右の吸気集合通路３
６．３７を備えている。各吸気集合通路３６．３７は吸
気系の共鳴効果を利用して過給を行うために実質的に拡
大部とならないようコンパクトに形成されたものであっ
て、左右バンクに対応して軸方向に所定量オフセットし
互いに隣接してインテークマニホールド１２の長手方向
に延びている。そして、それぞれの吸気集合通路３６．
３７の側壁に長手方向に間隔を置いて形成された開口部
３８には各バンクの上記独立吸気通路３５が接続されて
いる。

各吸気集合通路３６．３７は、フロント側端部に入口開
口部３６ａ、３７ａを備えている。これう入口開口部３
６ａ、３７ａはインテークマニホールド１２のフロント
側端部上方に位置し、各吸気集合通路３６．３７はこれ
ら入口開口部３６ａ。

３７ａから後方に水平に延び、各吸気集合部３６３７に
おいて最ら上流側に位置する独立吸気通路３５の開口部
３８のほぼ真上で下方に湾曲して段部３６ｂ、３７ｂを
形成する。そして、この段部３６ｂ　　３７ｂの下流で
は、最も下流側に位置する開口部３８の後方位置までス
トレートに延びている。−１〕記段部３６ｂ、３７ｂは
、最上流に位置する開口部３８の直上流に位置するわけ
で、吸気流はこれら段部３６ｂ、３７ｂにおいて下向き
に偏向せしめられる。

各吸気集合通路３６．３７の上記人口開口部３６ａ、３
６ｂは、先に説明した連通管１８によって吸気冷却器Ｉ
７に接続されている。この連通管１８の内部に形成され
た連通路は、各吸気集合通路３６．３７との接続部にお
いては二つに分かれ、」−流側では１本に集合して吸気
冷却器１７に連通ずる。これにより、左右吸気集合通路
３６．３７か−に流側で相互に連通ずる。

各吸気集合通路３６．３７の下流側端部底面には略矩形
の開口３９．４０が形成され、これら開口３９．４０が
下方の連通路４１によって相互に接続されている。この
下流側連通路４Ｉは、第６図に示すように、左右バンク
間において吸気集合通路３６．３７下方の左右独立吸気
通路３１間に生じるスペースを利用したものであって、
湾曲し吸気集合通路３６．３７に沿ってフロント側に大
きく延びるようインテークマニホールドＩ２の底部に一
体形成されている。このように、左右吸気集合通路３６
．３７の下流側が相互に連通し、しかも、この下流側連
通路が長いことによって、吸気系の固有振動数は小さく
なり低回転域において共鳴による過給効果が高まる。こ
の下流側連通路４１の底部には、水及びオイルが溜まる
のを防ぐため、各バンクとの連結部に向けて左右にドレ
ン口４２が設けられている。

左右バンク間に位置するインテークマニホールド１２の
フロント側下方には、上記下流側連通路４１に隣接して
、やはり各吸気集合部３６．３７下方の左右吸気集合通
路３５の間に、第５図に示す密閉されたバキュームチャ
ンバー４３が形成されている。このバキュームチャンバ
ー４３は、各独立吸気通路３５に設けられたンヤッター
バルブ４４を駆動するアクチュエータ３２および前記バ
ルブボディー３０内のリリーフバルブを駆動するアクチ
ュエータ２９その他の作動負圧を蓄えるものであって、
チエツクバルブ４５を介し左右独立吸気通路３５の吸気
負圧を導入し蓄える。

」−記ノヤッターバルブ４４は低速・低負荷時の吸気吹
き返しを防ぐために設けられているものである。低速・
低負荷時には、上記バキュームチャンバー４３に蓄えら
れた負圧が前記三方ソレノイドバルブ３４を介して上記
アクチュエータ３２に導かれ、このアクチュエータ３２
が作動することにより各シャッターバルブ４４が所定開
度まで閉じられる。

インテークマニホールド１２のフロント側端部には、吸
気集合通路３６．３７の前記入口開口部３６ａ、３７ａ
の真下の位置に冷却水通路４６が形成されている。この
冷却水通路４６は、インチ−クマ二ホールド１２の前端
面中央に一端が開口し、下方に延び二股に分かれて左右
バンクとの連結部に開口する。冷却水は上方の開口部か
ら入って下方に流れ各バンクに導かれる。

左右吸気集合通路３６．３７の下流端上壁にはバイパス
用の開口４７．４８がそれぞれ設けられ、これら開口４
７．４８が位置するインテークマニホールド１２の」二
面に前記連結管２８が連結されている。連結管２８は左
右の吸気集合通路３６゜３７にそれぞれ連通ずる二つの
独立した通路２８ａ、２８ｂを形成し、インテークマニ
ホールド１２の上方でフロント側に反転して、その先端
部には前記バルブボディー３０が横置きで連結されてい
る。バルブボディー３０には右側バンクに対応する側に
横向きの入口管部４９が形成され、この入口管部４９に
前記バイパス通路管２７が連結されている。バイパス通
路管２７内の通路および」二記連結管２８内の通路２８
ａ、２８ｂはスーパーチャージャ−１５をバイパスして
吸気バイパス通路を構成する。

リリーフバルブは、過給圧が所定値（０，６〜０　、７
　ｋｇ／ｃｍ）以上になると開いて過給圧をリリーフし
、また、低負荷時（例えば吸気負圧１００ｍｍ１４　ｇ
以上）に開いて、スーパーチャージャー１５をバイパス
して吸気を流す。これにより、高負荷時の過過給が防止
され、また、低負荷時のポンプロスが軽減される。

この実施例においては、上記のようにエアクリーナ１３
がエンジンルーム１１内においてサスペンソヨンタワー
前方の一側方に配設されるため、十分に容量が大きいエ
アクリーナを用い、しかも前方からの冷たい空気を導入
して充填効率を向上させることができろ。

吸気冷却器１７もまたエンジンルーム１１の前方部でエ
アクリーナ１３とは反対側に配設されるので、やはり、
十分なスペースを利用して大型のらのを設置し、前方か
らの冷たい空気によって冷却効果を上げることができる
。

スロットルボディー２０はスロットルバルブ１９をアク
セルワイヤー等で操作する関係上、車室に近い位置に配
置しなければならないし、スーパーチャージャー１５は
このスロットルボディー２０の下流に設けることが要求
されるが、上記のようにスーパーチャージャ−１５がエ
アクリーナＩ３とは反対側に配設されているため、スー
パーチャージャーＩ５よりも後方で十分車室に近い位置
にスロットルボディー２０を配設することができ、しか
も、後方に緩やかに湾曲するダクト２２によってエアク
リーナ１３側につなぐことができるので、吸気抵抗が増
大するような急な曲がり部をつくらず表もボンネットラ
インの中に十分収めることのできる吸気系が得られる。

また、インテークマニホールドＩ２に対してフロント側
から吸気を導入するよう吸気冷却器１７と吸気集合通路
３６．３７の入口開口部３６λ３７ａとが連通管１８に
よって連結されるので、共鳴効果を得るための分岐した
通路部分の長さを確保しながら、全体として連通路の長
さの増大を抑えスーパーチャージャー１５の吐出抵抗を
小さくすることができる。

また、エアクリーナＩ３からスーパーチャージャー１５
までの吸気通路が長いことによって、スーパーチャージ
ャ−１５から上流側に伝わる脈動波の減衰が大きくなる
ため、エアクリーナ１３を介して外に漏れる吸気流音が
小さくなる。しかもまた、スーパーチャージャ−１５の
上流はスロットルバルブ１９によって絞られるため、と
くに低負荷時において吸気流音減衰の効果が大きくなる
。

したがって、吸気流音を低減するためにとくにエアクリ
ーナのボリュームを大きくする必要はなくなる。

また、スーパーチャージャー１５の上流にスロットルバ
ルブＩ９が設（）られているため、低負荷領域で各独立
吸気通路３５のシャッターバルブ４４か閉しられたとき
に、スーパーチャージャー１５にかかる負荷が小さくな
り、その分燃費を向上させることができる。

また、吸気バイパス通路を構成するバイパス管２７は、
スーパーチャージャ−１５の直上流から右側へラドカバ
ー６の上方を横切ってエンジン本体ｌのバンク間のバル
ブボディー３０までほぼ最短距離で設けられているため
、吸気バイパス通路の吸気抵抗を小さくして低負荷時の
充填効率を高めることができる。このバイパス管は比較
的径が小さいため、エンジンの高さをそれほど増大させ
ることはない。

左右吸気集合通路の下流側連通路４Ｉは、上記のように
バンク間のスペースを利用してインテークマニホールド
Ｉ２下部の独立吸気通路３５間に一体に形成されている
ため、フロント側に湾曲する形で十分に通路長さが確保
でき、したがって、コンパクトな吸気系が得られるだけ
でなく、独立吸気通路３５および連通路４１を含むイン
テークマニホールド１２下部の剛性が高まる。

また、各吸気集合通路３６．３７には、最上流に開口す
る独立吸気通路３５の開口部３８の直上流に、吸気流を
偏向させる段部３６ｂ、３７ｂが設けられていることに
より、前方から流れ込む吸気の流速が抑えられるともに
下向きに流れが変えられるため、大きな慣性力で吸気が
ストレートに流れ最後部に開口する独立吸気通路３５に
偏って流れ込むといった現象が緩和される。また、段部
３６ｂ、３７ｂを設けたことにより、インテークマニホ
ールド１２のフロント側端部に冷却水通路４６を設ける
スペースが確保される。

バルブボディー３０は、インテークマニホールド１２の
後端部上方の連結管２８の前方反転部に横置きで連結さ
れ、その横向きに形成された入口管部４９にバイパス通
路管２７が接続されているので、バンク間の空間が有効
に利用でき、吸気バイパス系ひいては吸気系全体がコン
パクトに形成できる。

なお、上記実施例は機械式過給機を備えたＶ型エンジン
に対して本発明を適用した場合の一例であるが、本発明
はこの実施例に限定されず他のいろいろな態様で実施す
ることができる。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成され吸気集合通路の下流側端
部を連通ずる連通路がバンク間において吸気集合通路の
下方に設けられているので、吸気系全体をコンパクトに
することができるとともに、下流側連通路を長く構成す
ることができる。

また、上記連通路を独立吸気通路と隣接して一体形成す
ることにより、これらを含むインテークマニホールド下
部の剛性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体図、第２図は同実施例
におけるインテークマニホールドの平面図、第３図は同
正面図、第４図は第２図のＡ−Ａ断面図、第５図は同Ｂ
−Ｂ断面図である。 １：エンジン、１２：インテークマニホールド、３５：
独立吸気通路、３６．３７：吸気集合通路、４Ｉ：下流
側連通路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｖ型エンジンの左右バンクに対応する各吸気集合
   通路をバンク間において出力軸方向にそれぞれ配設する
   一方、両吸気集合通路の下流側端部を連通路によって相
   互に連通したＶ型エンジンの吸気装置において、前記連
   通路を前記吸気集合通路下方のバンク間に延設したこと
   を特徴とするＶ型エンジンの吸気装置。
2. （２）連通路を吸気集合通路から分岐する気筒毎の独立
   吸気通路と隣接してインテークマニホールドに一体形成
   したことを特徴とする請求項１記載のＶ型エンジンの吸
   気装置。