JPH03107520A

JPH03107520A - 多気筒エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH03107520A
Application number: JP1245838A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Hitomi; 光夫人見; Toshihiko Hattori; 服部　敏彦; Masashi Maruhara; 正志丸原; Mikigimi Fujii; 幹公藤井
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-09-21
Filing date: 1989-09-21
Publication date: 1991-05-07
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JP2824290B2

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に関し、さらに詳し
くは、複数のシリンダ列を有するエンジンに適用され、
かつ各気筒にそれぞれ接続された分岐通路の上流端を集
合室に集合させる構造とされた多気筒エンジンの吸気装
置に関する。

（従来の技術）近年、自動車用等のエンジンにおいては、出力性能の向
上のために、慣性効果等の吸気系内における吸気の動的
効果を利用して吸気充填効率を高めるようにする場合が
ある。たとえば特開昭６２−９１６２１号公報には、２
つのシリンダ列を有するＶ型エンジンにおいて、エアク
リーナから導かれた上流通路が接続される第１サージタ
ンクと、第２サージタンクとを上下に重合配置させ、か
つ第１サージタンクに前方に位置するシリンダ列の各気
筒に接続された複数の分岐通路の上流端を接続させ、第
２サージタンクに後方に位置するシリンダ列の各気筒に
接続された同じく複数の分岐通路を接続させた吸気装置
が開示されている。

このような吸気装置によれば、上記サージタンクのよう
な集合部を、吸気弁の開時に分岐通路の下流部に発生す
る負圧波を正圧波に反転させる大気開放部として作用さ
せることにより、慣性効果による吸気充填量の増大効果
が得られる。

ところで、上記のような集合部として、従来は、上記公
報に示されているように、上流通路が一端の壁面もしく
は周壁面の中央部に接続され、かつ各分岐通路が周壁面
に並設される細長いサージタンク状のものが多く用いら
れているが、このような集合部の場合、上記上流通路の
接続部から各分岐通路の接続部才での距離や各分岐通路
の長さが相違するため、各気筒への吸気の分配性あるい
は各気筒に対する慣性効果の作用等が不均一になり、ま
た上流通路の開口部から各分岐通路の開口部に至る吸気
の流動経路が急激に屈曲することになって、吸気抵抗が
増大することになる。

これに対しては、たとえば実開昭６０−８８０６２号公
報に第５図のような形状の集合部が開示されている。つ
まり、この集合部Ａは、略円錐台状とされていると共に
、その小径側の端面に開口する上流通路の開口部Ｂの中
心を通る軸線Ｌ−Ｌに関して、該集合部自体の形状およ
び大径側の端面に開口する各分岐通路Ｃ・・・Ｃの開口
部の配置を路線対称に設けた形状とされている。

これによれば、集合部Ａにおける上流通路の開０部Ｂか
ら各分岐通路Ｃ・・Ｃの開口部までの距離や各分岐通路
Ｃ・・・Ｃの長さが略等しくなって、各気筒への吸気の
分配性や各気筒に対する慣性効果の作用等が均一化され
、猷な吸気の流動経路の急激な屈曲がなくなって吸気抵
抗が低減され、その結果、吸気充填効率ないしエンジン
出力特性が向上することになる。また、集合部Ａの下流
側の端面に各分岐通路Ｃ・・・Ｃの上流端が近接して開
口するので、慣性効果に関して、各分岐ｆ回路Ｃ・・・
Ｃが互いに他の分岐通路Ｃに対する大気解放空間として
作用し、したがって集合部Ａの容積をちいさくすること
ができる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、シリンダ列を複数備えた多気筒エンジン、た
とえば前掲の実開昭６０−８８０６２号公報に記載のよ
うなＶ型エンジンの吸気装置においては、それぞれのシ
リンダ列毎にこれに接続されている分岐通路をまとめて
それぞれに対応する集合部に集合させることが行われる
が、その場合前記した第５図のような、吸気充填効率な
いし工４ンジン出力性能が改善された集合構造を採用しようとす
ると、複数の略円錐台状の集合部Ａを備えなくてはなら
ず、また、これらの集合部を個々に形成し、それぞれ上
流主吸気通路を接続しなければならず、例えば各シリン
ダ列の気筒数が少ない場合、容器として働くべき、他気
筒の分岐通路が少なくなる。そのため集合部における圧
力波の反転力を高めるなめには集合部を大容量化する必
要があり、この吸気装置を含むエンジン全体が大型化し
、車載性が悪くなる。

丈な、集合部が各シリンダ列ごとに形成されるため他気
筒からの圧力波を有効的に活用できず、高い出力が得ら
れないという問題があった。

そこで本発明は、複数のシリンダ列を備える多気筒エン
ジンの吸気装置として、吸気の高い動的効果を確保しつ
つ、コンバク１〜に構成して、エンジンの車載性を向上
できるできるようにすることを課題とする。

（課題を解決するための手段）本発明は上記の課題に対処すべく次のように構成したこ
とを特徴とする。

すなわち、本発明の多気筒エンジンの吸気装置は、複数
のシリンダ列を有するエンジンに適用され、かつ各シリ
ンダ列の気筒にそれぞれ接続される各気筒毎の分岐通路
を有すると共に、これらの分岐通路の上流端が一側のシ
リンダ列側で集合された多気筒エンジンの吸気装置にお
いて、上記全分岐通路が、これら各分岐通路上流端の開
口部における軸線と略同一方向の軸線を有する単一の集
合室の下流側端面に連通されたことを特徴とする。

（作　　　用）上記の構成によれば、複数備えたシリンダ列の全ての分
岐通路のそれぞれ上流端が、これら分岐通路上流端にお
ける軸線と略同一方向の軸線を有した単一の集合室に接
続されているから、集合室における上流通路との接続部
がら各分岐通路の上流端までの距離が略等しくなって、
各気筒への吸気の分配性や各気筒に対する慣性効果の作
用等が均一化されると共に、吸気の流動経路の急激な屈
曲がなくなって吸気抵抗が低減される。

また、慣性効果に関しては、各分岐通路が互いに他の分
岐通路に対する大気解放空間として作用するが、この場
合、単一の集合室に複数のシリンダ列の全ての分岐通路
が接続されていることから、上記他の分岐通路に対して
作用する大気解放空間の容積が著しく増大する。このた
め集合室の容積を小さくしても高い慣性効果が得られて
燃焼室に対する吸気充填量が増大し、また、容量が小さ
いため他気筒の圧力波が有効的に作用、し、さらに高い
慣性作用が得られることにより、この集合室の小容量化
により吸気装置のコンパクト化、ひいてはエンジンのコ
ンパクト化を図ることができる。

（実　　施　　例）次に本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は、直列状に並ぶ３つの気筒をそれ
ぞれ有する２つのバンク（シリンダ列）を前後に並べて
Ｖ型に配置してなるＶ型エンジン１に本発明を適用した
実施例を示し、この実施例に係る吸気マニホルド２は第
１、第２バンクＡ、Ｂのシリンダヘッド３ａ、３ｂにそ
れぞれ接続された２つのフランジ部４ａ、４ｂと、これ
らのフランジ部４ａ、４ｂに一端が接続された第１ノく
ンクＡ用と第２バンクＢ用との各３つく合計６つ）の分
岐通路５□、５□、５８．６□、６２．６ｓと、これら
第１バンクＡおよび第２バンクＢのそれぞれの分岐通路
５１．５□、５３．６１．６２．６．の上流部を一体的
に束ねた状態で集合させる単一の集合室７と、該集合室
７から上流側に延びる上流通路つとで構成され、該上流
通路９が図外のエアクリーナに接続されている。

この場合、各分岐通路５□、５２．５３．６１．６２．
６３は長さがほぼ等しくなるように屈曲されて上流部が
一体的に集合室７に束ねられており、さらに第２図から
明らかなように、第１バンクＡの分岐通路５１．５□、
５３の上流部は、これらの上流開口端１０・・・１０が
互いに近接した状態で上記集合室７の下流側端面上段に
連通して接続されると共に、第２バンクＢの分岐通路６
１．６□、６３の上流部は第１バンクＡにおける分岐通
路５ｚ　、５２．５３の下側に、同じくこれらの上流開
口端１１・・・１１が互いに近接した状態で集合室７の
下流側端面下段に連通して接続される。

一方集合室７はこれら分岐通路５＋　、５２．５３．６
１．６２．６３の上流開口端１０・・・１０．１１・・
・１１における軸線と略凹一方向の軸線Ｌ＋を有すると
共に、前述の上流通路９が接続された上流側端面７ｂか
ら各分岐通路５１．５２．５３．６＋　、６２．６３が
接続された下流側端面７ａにかけて断面積が滑らかに変
化する（増大する）形状とされている。

このような吸気装置においては、エンジンの駆動による
第１バンクＡ、第２バンクＢの各気筒の吸気工程時には
、集合室７が大気解放部として作用する。そのため、各
気筒の吸気弁の開時に分岐通路５１．５２．５３．６＋
　、６２．６９の下流端部に発生する負圧波が該分岐通
路を上流側に伝播して集合室７に到達したときに、該集
合室７の下流側端面７ａで正圧波に反転されることにな
９る。したがって上記分岐通路５１．５２．５３．６＋　
、６２．６３の長さを適切に設定しておくことにより、
上記の正圧波が吸気弁の閉弁直前に分岐通路５１．５２
．５Ｂ、６１．６□、６３の下流端部に到達して燃焼室
内への吸気の過給作用が得られる。

加えて、第１図および第２図の吸気構造によれば、第１
バンクＡと第２バンクＢの双方の分岐通路５１．５□、
５３および６１．６２．６３が、それぞれの上流開口端
１０・・・１０および１１・・・１１を近接させた状態
で集合室７に連通して接続されている。しかも集合室７
は分岐通路５１．５２．５３．６１．６□、６３の上流
開口端１０・・・１０．１１・・・１１における軸線と
略凹一方向の軸線Ｌ１を有すると共に、上流通路９が接
続された上流側端面７ｂから、各分岐通路５＋　、５２
．５３．６１．６□、６３が接続された上記上流側端面
７ｂよりも断面積が大きい下流側端面７ａにかけて滑ら
かに変化する形状とされているから、集合室上流側端面
７ｂから各分岐通路５□、５２．５０８．６Ｉ、６゜、６３の上流開口端１０・・・１０．１
１・・・１１までの距離や各分岐通路５ｚ　、５２．５
３．６１．６□、６．の長さが略等しくなって、各気筒
への吸気の分配性や各気筒に対する慣性効果の作用等が
均一化され、また吸気の流動経路の急激な屈曲がなくな
って吸気抵抗が低減され、その結果、吸気充填効率ない
しエンジン出力性能が向上する。

しかも、上述のように、集合室７の下流側端面７ａに各
分岐通路５１．５□、５３．６□、６□、６Ｓの上流開
口端１０・・・１０．１１・・・１１が近接して開口し
ているので、慣性効果に関して、各分岐通路５□、５２
．５３．６１．６２．６３が互いに他の分岐通路に対す
る大気解放空間として作用する。すなわち、いま分岐通
路５１につながる気筒が吸気工程にあるとした場合、残
る５通路の分岐通路５□、５３．６＋　、６２　＝　６
３内の空間を集合室７と共に大気解放部としては利用す
ることができる。しかも、各バンクＡ、Ｂごとにこれら
の分岐通路をそれぞれのバンクＡ、Ｂに対応する集合室
で束ねる場合に比べ（つまり、この場合は、第１バンク
Ａの３本の分岐通路５１．５２５３がこれに対応する第
１集合室により束ねられ、第２バンクＢの３本の分岐通
路６□、６２６３がこれに対応する第２集合室により束
ねられることになる）、集合室７には６本の分岐通路５
１．５２．５３　、ｆ５＋　、６２．６３が束ねられる
から、これら分岐通路を利用した大気解放空間の容積が
著しく増大することになって、集合室７自体の容積がち
いさくても全体としての大気解放部は大きな空間とする
ことができる。したがって集合室７を比較的小型に構成
しても、前記した燃焼室への過給作用を好適に確保でき
、また、これによって吸気装置のコンパクト化を図るこ
とができる。

なお、この実施例においては、各分岐通路５１．５２．
５３．６□、６□、６．が、長さが等しくなるように屈
曲されて第２バンクＢ側に導かれていると共に、該第２
バンクＢの上方で集合されている。これは第２図に示す
ように、エンジン１を車両のエンジンルームＸにクラン
クシャフトの軸線を横方向に向けて搭載したときに、後
方に位置する第２バンクＢとエンジンルームＸの上方を
覆うボンネットＹとの間に生じるスペースを有効利用し
て、該エンジンを収納するためである。

第３図および第４図は前記実施例の変形例を示し、第１
図および第２図の実施例構造吸気マニホルド２では集合
室７の下流側端面７ａに対して、第１バンクＡの分岐通
路５＋　、５２．５３の上流端と、第２バンクＢの分岐
通ｉ￥８６□、６□、６３の上流端とを上下に重ねて接
続させているが、第３図および第４図の変形例構造の吸
気マニホルド１２では、第１バンクＡと第２バンクＢの
それぞれの分岐通路を単一の集合室１７に対し、はぼ横
一列状態で、かつ第１バンクＡの分岐通路１５１１５２
．１５３と第２バンクＢの分岐通路１６１．１６□、１
６．とが交互に位置するように接続したものである。

この吸気マニホルド］２においても、各分岐通路１５□
、１５□、１５３．１６□、１６２．１３６、は、長さが略等しくなるように屈曲されて上流部が
集合室１７に一体的に束ねられており、かつ集合室１７
はこれに接続された第１、第２バンクＡ、Ｂの分岐通路
の上流端軸線方向と時間−の軸線Ｌ２を有すると共に、
上流通路１９が接続された上流側端面１７ｂから、各分
岐通路１５＋、１５２．１５３．１６＋　、１６□、１
６３が接続された上記上流側端面１７ｂよりも大なる断
面積を有する下流側端面１７ａにかけて滑らかに変化す
る形状とされている。

したがって、この変形例においても、前記実施例と同様
に、集合室上流側端面１７ｂから各分岐通路１５１．１
５２．１５Ｂ　、１６ｔ　、１６２．１６３の上流開口
端までの距離や各分岐通路の長さが等しくなって、各気
筒への吸気の分配性や各気筒に対する慣性効果の作用等
が均一化され、また吸気の流動経路の急激な屈曲がなく
なって吸気抵抗が低減され、吸気充填効率ないしエンジ
ン出力性能が向上する。

さらに慣性効果に関しては、単一の集合室１７４に前後の第１および第２バンクＡ、Ｂの合計６本の分岐
通路１５１．１５□、１５３．１６＋　、１６２．１．
６３を接続させたから、各分岐通路か互いに他の分岐通
路に対する大気解放空間として作用する際の、該大気解
放空間が大きなものになって、たとえ集合室１７を小容
量に構成していたとしても、全体としての大気解放空間
は好適な吸気作用を確保するに足る慣性効果を発揮でき
ることになる。このため、吸気の動的効果を利用して吸
気充填効率を高めることができる吸気装置ありながら、
集合室１７の小容量化によって該吸気装置をコンパクト
に構成することが可能となる。

なお、以上の各実施例は■型６気筒エンジンに本発明を
適用したものであるか、その他■型４．８．１０．１２
気尚のエンジンにも適用可能であると共に、バンク（シ
リンダ列）を３つ配設するＷ型エンジンにも適用できる
。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように本発明は、複数のシリン
ダ列を備えた多気筒エンジンにおいて、これらシリンダ
列の全ての分岐通路を、これら分岐通路上流端の開口部
における軸線と時間一方向の軸線を有する単一の集合室
の下流側端面に接続したから、集合室における上流通路
との接続部から各分岐通路の上流端までの距離が略等し
くなって、各気筒ｌ＼の吸気の分配性や各気筒に対する
慣性効果の作用等が均一化されると共に、吸気の流動経
路の急激な屈曲がなくなって吸気抵抗が低減される。加
えて上記集合室を、吸気弁の開時に分岐通路の下流部に
発生する負圧波を正圧波に反転させる大気解放部として
作用させる慣性効果においては、各分岐通路が互いに他
の分岐通路に対する大気解放空間として働く際の、該大
気解放空間の容積を大きくすることができる。したがっ
て、集合室の容積を比較的小容量に構成しても、上記慣
性効果による吸気充填量の増大効果を損なうことがない
から、このような小容量集合室によって吸気装置のコン
パクト化、ひいてはエンジンのコンパクト化を図り、該
エンジンの車載性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は■型エンジンに
おける吸気マニホルド周りの平面図、第２図は第１図■
−■線矢視切断図、第３図は第１図および第２図の変形
例を示す吸気マニホルド周りの平面図、第４図は第３図
ＩＶ−ＩＶ線矢視切断図である。第５図は本発明の先行技術を示す吸気マニホルドの平面
図である。１・・・エンジン、２，１２・・・吸気マニホルド、５
＋　、５２．５３・・・分岐通路（第１バンク用分岐通
路）、６□、６□、６３・・・分岐通路（第２バンク用
分岐通路）、７．１７・・・集合室、１５＋　、１５２
．１５３・・・分岐通路（第１バンク用分岐通路）、１
６＋　、１６２．１６３・・・分岐通路（第２バンク用
分岐通路）、Ａ・・・シリンダ列〈第１バンク）、Ｂ・
・シリンダ列（第２バンク）　、Ｌ、１．Ｌ２・・・軸
線。７

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のシリンダ列を有するエンジンに適用され、
かつ各シリンダ列の気筒にそれぞれ接続される各気筒毎
の分岐通路を有すると共に、これらの分岐通路の上流端
が一側のシリンダ列側に集合された多気筒エンジンの吸
気装置であつて、上記全分岐通路が、これら各分岐通路
上流端の開口部における軸線と略同一方向の軸線を有す
る単一の集合室の下流側端面に連通されていることを特
徴とする多気筒エンジンの吸気装置。