JPH02227516A

JPH02227516A - 多気筒エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH02227516A
Application number: JP1049392A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Yamagata; 直之山形; Kazuhiko Hashimoto; 一彦橋本; Toshimasu Tanaka; 田中　稔益; Hiroyuki Oda; 博之小田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1990-09-10
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: US5012771A; JP2742809B2

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）本発明は多気筒エンジンの吸気装置、特に、各気筒の独
立吸気通路を集合する集合吸気通路の管長を長くして慣
性効果もしくは共鳴効果を高めエンジン低回転域でのト
ルクを向上させるようにした多気筒エンジンの吸気装置
に関する。

（従来技術）従来、例えば特公昭６０−１４１６９号公報に記載され
ているように、吸気弁開時期が互いにオーバーラツプし
ない気筒（換言すれば、点火時期の連続しない気筒）の
吸気通路を集合し吸気系を二つにグループ化することに
よって、吸気慣性のよる過給効果を高め、特に、その慣
性効果の同調点をエンジン低回転側に設定して低回転域
での吸気充填効率を向上させるようにしたものが知られ
ている。このように低回転域での慣性効果を強めるよう
に設定した吸気装置を用いれば、例えば、排気エネルギ
ーを利用してエンジンの過給を行うターボ過給機を備え
たエンジンにおいて、エンジン低回転域でタービン駆動
力が小さくなることによる充填効率の低下を補うことが
できる。

ところが、慣性効果等の同調回転数を所定の低回転域に
設定しようとすると、吸気通路の長さがかなり長くなる
ために吸気系を全体としてコンパクトに形成することが
難しくなる。

（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、各
気筒に対応する独立吸気通路と、それらを集合する集合
吸気通路とからなる多気筒エンジンの吸気装置を、全体
としてコンパクトで、しかも吸気通路長さを十分に長く
することのできるものとすることを目的とする。

（発明の構成）本発明に係る多気筒エンジンの吸気装置は、各気筒に対
応する独立吸気通路と、これら独立吸気通路を集合する
集合吸気通路とからなる多気筒エンジンの吸気装置にお
いて、集合吸気通路を、独立吸気通路が相互に連通ずる
集合部からエンジン長手方向に対し略直交して略垂直方
向に延びた後、湾曲してエンジン長手方向の一方側に延
び、さらに、反転して独立吸気通路を取り囲むようにエ
ンジン長手方向の反対側に延びるよう構成したものであ
る。

集合吸気通路は、点火順序の連続しない気筒のグループ
毎に設けるのが効果的であって、その場合に、各グルー
プの集合部をエンジン側と反エンジン側に水平に並べ、
これら集合部から平行に各集合吸気通路を延設するのが
よい。

また、集合吸気通路は、集合部の下から延びるように設
けることができる。

（作用）集合吸気通路は、独立吸気通路を取り囲むように延びる
ことで十分な長さが確保される。しかも、独立吸気通路
の上下に存在する空間が有効に活用された形で集合吸気
通路が配置されるため、吸気装置全体がコンパクトにま
とまる。

（実施例）以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るターボ過給機付エンジ
ンの平面図、第２図は同正面図である。

この実施例において、エンジン１は直列４気筒であって
、フェンダライン２ａで区画されるエンジンルーム内に
横置きで搭載されている。第１図で上方がエンジンのフ
ロント側である。なお、第２図で２ｂはボンネットライ
ンを示す。

エンジンｌには、第１気筒、第２気筒、第３気筒、第４
気筒（以下、それぞれ＃ｌ、＃２．＃３＃４で表す）の
各気筒に対応する独立吸気管３ａ。

３ｂ、３ｃ、３ｄを備えた吸気マニホールド３が、リヤ
側に連結され、一方、各気筒に対応する排気分岐管４ａ
、４ｂ、４ｃ、４ｄを備えた排気マニホールド４がフロ
ント側に連結されている。吸気マニホールド３のエンジ
ンｉ側連結部上方にはエンジン！の長芋方向に燃料用の
ディストリビューションパイプ５が配設されている。こ
のディストリビューションパイプ５からは各気筒のイン
ジェクタ（図示しない）に燃料が供給される。

排気マニホールド４の下方には、ターボ過給機６が配設
されている。排気マニホールド４内には、＃Ｉと＃２に
対応する排気分岐管４ａ、４ｂ内の二つの排気通路７ａ
、７ｂと、＃３と＃４に対応する排気分岐管４ｃ、４ｄ
内の二つの排気通路７ｃ、７ｄとをそれぞれのグループ
として区画する隔壁８が設けられ、排気通路７ａ〜７ｄ
はこれらグループ毎に独立して過給機６のタービン９に
接続されている。タービン９にはブロア１０が連結され
、ブロアｌＯの軸方向に開口する入口部には、図示しな
いエアクリーナおよびエアフローメータに連通ずる吸気
管１１が、また、ブロアｌＯの周縁部下方に位置する出
口部には、インタークーラ１２の入口１２ａとの間を接
続する吸気管１３が連結されている。

インタークーラ１２はエンジンルームフロント側の一側
方に配置されている。そして、その人口１２ａは、第２
図から判るように上部側壁に開口して、上記のように吸
気管１３によってターボ過給機６のブロアｌＯ出口と接
続され、また、インタークーラ１２の出口１２ｂは上記
人口１２ａの略真下に設けられ、この出口１２ｂに上流
側集合吸気管１４の上流端が接続されている。該集合吸
気管１４は途中第１と第２の二つの集合管部１４ａ、１
４ｂに分岐し、それらの下流端は水平に並んで２バレル
のスロットルボディー１５に接続されている。また、ス
ロットルボディー１５の出口には、吸気マニホールド３
を取り囲むように延設された第１および第２の下流側集
合吸気管１６ａ。

１６ｂが連結されている。

第３図は、スロットルボディー１５．下流側集合吸気管
ｌｅａ、１６ｂおよび吸気マニホールド３の部分の拡大
平面図であり、また、第４図は同部分の右側面図、第５
図は同正面図である。これらの図が示すように、２本の
下流側集合吸気管１６ａ、１６ｂは、水平方向に平行の
まま一旦吸気マニホールド３の上方をエンジン長手方向
に左側（＃ｌ側）から右側（＃４側）へと延び、＃４の
独立吸気管３ｄに沿って１８０°湾曲し反転した後、湾
曲して吸気マニホールド３の下方から＃２の＃３の両独
立板気管３ｂ、３ｃの間を上方に略垂直に立ち上がり吸
気マニホールド３に連結されている。

吸気マニホールド３は、第６図（第５図のＡ−Ａ断面図
）に示すように、＃ｌと＃４の各独立吸気管３ａ、３ｄ
内の吸気通路（独立吸気通路）１７ａ、１７ｄを集合す
る第１の集合部１８と、＃２と＃３の各独立吸気管３ｂ
、３ｃ内の吸気通路（独立吸気通路）１７ｂ、１７ｃを
集合する第２の集合部１９を有する。これら二つの集合
部１８゜１９は、第Ｉの集合部監８を内側（エンジン側
）にし、第２の集合部１９を外側にして、水平に並ぶ形
で配設され、第１の集合部１８に前記第１の下流側集合
吸気管１６ａが、また、第２の集合部１９に第２の下流
側集合吸気管１６ｂが接続されている。また、これら画
集合部１８．１９を連通ずる連通路２０がエンジン長手
方向に対し直角に設けられている。該連通路２０は断面
略矩形であって、バタフライ型の開閉弁２１を備えてい
る。また、この開閉弁２１を駆動するダイアフラム式の
アクチュエータ２２が、弁軸２３の一端側に配設されて
いる。

吸気マニホールド３は鋳造製であり、一方、これに連結
される上記下流側吸気集合管１６ａ、１６ｂはアルミ製
の管であってその連結部にはアルミもしくは鋳鉄製のフ
ランジ２４が結合されている。そして、上記フランジ２
４が吸気マニホールド３側のフランジ部２５とガスケッ
トを介し連結されている。

この実施例の吸気系は上記のように構成され、下流側集
合吸気管１６ａ、１６ｂが吸気マニホールド３を取り囲
むように配置きれているので、吸気マニホールド３周囲
の空間が有効に活用され、コンパクトでしかも長い吸気
通路が形成される。

また、２本の下流側集合吸気管１６ａ、１６ｂは略均−
な長さとされるため、吸気の分配性が向上する。また、
下流側集合吸気管１６ａ、ｔａｂは鋼管とされているの
で、衝突時に衝撃を吸収して燃料系等を保護することが
できる。

第７図はこの実施例の排気系を模式的に示すものである
。この図のように、＃１と＃２の排気通路７ａ、７ｂを
一つに集合した第１の排気集合部２６と、＃３と＃４の
排気通路７ｃ、７ｄを一つに集合した第２の排気集合部
２７とは、独立してタービン９に連通ずる。そして、各
排気集合部２６２７とタービン９下流の排気通路２８と
を連通ずる各バイパス通路２９．３０がタービン９を迂
回して設けられ、それぞれのバイパス通路２９゜３０に
は共通のアクチュエータ３１によって開閉されるウェス
トゲート弁３２，３３がそれぞれ設けられている。

４気筒の場合、点火は＃１．＃３．＃４．＃２の順に行
われ、上記第１の吸気集合部１８によって集合される＃
ｌと＃４、第２の吸気集合部１９によって集合される＃
２と＃３は、いずれも点火順序が連続していない。そし
て、各気筒の独立吸気通路１７ａ＝１７ｄと、これら集
合部１８．１９に接続された各下流側集合吸気管１６λ
、１６ｂと、スロットルボディー１５を介しそれぞれに
連結された上流側の各集合管部１４ａ、１４ｂとは、上
記開閉弁２１が閉じた状態においては、それらが構成す
る各吸気通路における慣性効果の同調点すなわちエンジ
ン回転による加振周波数と各吸気通路系の固有振動数と
が同調する同調回転数が、連通路２０を開いた状態での
第８図に示すインターセプト点のエンジン回転数（例え
ば２５００ｒｐｍ）以下となるように設定されている。

なお、連通路２０を閉じた状態でのインターセプト点は
同図に示すように低回転側に移行する（例えば１５００
ｒｐｍ）。また、開閉弁２１が開き画集合部１８．１９
が連通した状態では、慣性効果の同調点は高回転側に移
行し高速同調吸気系が構成される。上記開閉弁２１は、
連通路２０が開いたときのこの高速同調吸気系のインタ
ーセプト点の回転数より６高い所定のエンジン回転数（
例えば２７２Ｏｒｐｍ）を境に、それ以下の低回転域で
は閉じられ、それより高回転側では開かれる。

この結果、連通路２０を閉じたエンジン低回転域におい
て、体積効率（充填効率）は第８図に示す連通路閉時の
特性に基づいて増大する。また、過給圧の立ち上がりが
大きくなって加速レスポンスが向上する。また、高回転
域では連通路２０を開くことで高い充填効率を得ること
ができる。

本発明はまた、第９図および第１Ｏ図に示すような形で
実施することもできる。第９図は先の実施例の第６図に
、また、第１０図は同第４図に対応するものである。こ
の実施例の場合、スロットルボディー１５に連結された
下流側集合吸気管１６ａ、１６ｂは、吸気マニホールド
３の下方をエンジン長手方向に延び、反転して吸気マニ
ホールド３の上方を反対側に延びて、マニホールド３中
央部で上方から略垂直に下り集合部１８．１９に接続さ
れている。他の部分については先の実施例のものと差異
がない。なお、第９図および第１０図において、先の実
施例と共通あるいは相応する部分には同一の符号を付し
ている。

なお、本発明は、上記のようなターボ過給機を備えない
エンジンに対しても適用することできる。

また、その他いろいろな態様で実施することが可能であ
る。

（発明の効果）本発明は以上のように構成されているので、各気筒の独
立吸気通路とそれらを集合する集合吸気通路とからなる
エンジンの吸気系をコンパクトに形成し、しかも、十分
に長い吸気通路を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るターボ過給機付・エン
ノンの平面図、第２図は同正面図、第３図は同実施例に
おける吸気系の拡大平面図、第４図は同吸気系の右側面
図、第５図は同正面図、第６図は第５図のＡ−Ａ断面図
、第７図は同実施例の要部構造を示す模式図、第８図は
同実施例の特性図、第９図は本発明の他の実施例におけ
る吸気系の側面図、第１０図は同吸気系の断面図である
。ｌ：エンジン、３：吸気マニホールド、３ａ〜３ｄ：独
立吸気管、１６ａ、１６ｂ：下流側集合吸気管、１７ａ
＝１７ｅ：独立吸気通路、１８゜１９；集合部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）各気筒に対応する独立吸気通路と、これら独立吸
気通路を集合する集合吸気通路とからなる多気筒エンジ
ンの吸気装置において、前記集合吸気通路を、前記独立
吸気通路が相互に連通する集合部からエンジン長手方向
に対し略直交して略垂直方向に延びた後、湾曲してエン
ジン長手方向の一方側に延び、さらに、反転して前記独
立吸気通路を取り囲むようにエンジン長手方向の反対側
に延びるよう構成したことを特徴とする多気筒エンジン
の吸気装置。
（２）集合吸気通路を点火順序の連続しない気筒のグル
ープ毎に設けて、各グループの集合部をエンジン側と反
エンジン側に水平に並べ、該集合部から平行に各集合吸
気通路を延設したことを特徴とする請求項１記載の多気
筒エンジンの吸気装置。
（３）集合吸気通路を、集合部の下から延びるように設
けたことを特徴とする請求項１または２記載の多気筒エ
ンジンの吸気装置。