JPH03138421A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPH03138421A
JPH03138421A JP1275448A JP27544889A JPH03138421A JP H03138421 A JPH03138421 A JP H03138421A JP 1275448 A JP1275448 A JP 1275448A JP 27544889 A JP27544889 A JP 27544889A JP H03138421 A JPH03138421 A JP H03138421A
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supercharger
bank
intake
exhaust
engine
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JP1275448A
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Toshihiko Hattori
服部　敏彦
Kazumasa Nomura
野村　一正
Toshiharu Masuda
益田　俊治
Akira Kageyama
明 陰山
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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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、エンジンの吸気装置に関するものである。
「従来の技術」 従来、エンジンにおいては、その出力を高めるために、
気筒数を増加させている。しかしながら、多数の気筒を
クランクシャフト方向に直列に配置すると、エンジンの
クランクシャフト方向の長さが長くなり、このため、エ
ンジン全体が大型化する。
そこで、クランクシャフト方向であって且つ互いに所定
角度をもって２つのバンクを配置し、各バンクにそれぞ
れ気筒を配置したＶ型エンジンがある。このようなＶ型
エンジンにおいては、エンジンのクランクシャフト方向
の長さを短くすることができ、これにより、エンジン全
体を小型化することができる。
しかしながら、上記Ｖ型エンジンにおいて、気筒数が更
に増加すると、エンジンのクランクシャフト方向の長さ
を短くすることに限度がある。
そこで、クランクシャフト方向であって且つ互いに所定
角度をもって３つのバンクを配置し、各バンクにそれぞ
れ気筒を配置したＷ型エンジンがある。このようなＷ型
エンジンにおいては、気筒数が増加しても、エンジンの
クランクシャフト方向の長さを短くすることができ、こ
れにより、エンジン全体を小型化することができる。
なお、このようなＷ型エンジンとしては、例えば、米国
特許箱２．７２２．９２３号明細書を参照されたい。
「発明が解決しようとする課題」 上記Ｗ型エンジンにおいて高出力化を図るために、Ｗ型
エンジンに過給機を取り付けることが提案されている。
この場合に、１個の過給機を取り付け、該１個の過給機
に３つのバンクを受は持たせようとすると、過給機に対
する負担が大きい。
また、１個の過給機で３つのバンクを受は持つので、過
給機が大型化し、このため、過給機のレイアウトの自由
度が低い。このように過給機のレイアウトの自由度が低
く過給機のレイアウトに制約が多いと、過給機からバン
クまでの吸気通路、排気通路の長さが各バンクにより異
なり、このため、バンクにより出力が異なり、エンジン
の出力が不安定になる。更に、過給機を排気マニホール
ドの近くに配置することができないと、過給機からバン
クまでの排気通路の長さは、バンクによっては、長くな
り、このため、エネルギー損失が大きくなり、エンジン
の効率が低下する。
本考案の目的は、過給機に対する負担が小さく、更に、
過給機のレイアウトの自由度を高めることができるエン
ジンの吸気装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段」 本発明は、クランクシャフト方向であって且つ互いに所
定角度をもって配置された３つのバンクを含むエンジン
の吸気装置において、 前記各バンクに対応して、少なくとも２個の過給機が、
エンジンに設けられていることを特徴とする。
「作　用」 本発明においては、各バンクに対応して、少なくとも２
個の過給機をエンジンに設けており、このように、少な
くとも２個の過給機を設けることにより、１個の過給機
に対する負担が小さい。また、少なくとも２個の過給機
で３つのバンクを受は持つので、過給機を小型化するこ
とができ、このため、大型の過給機を設ける場合と比較
して、過給機のレイアウトの自由度が高い。
「実施例」 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。
第１図には、本発明の第１実施例によるエンジンの吸気
装置の正面断面が示さば１、第３図には、第１図のエン
ジンの吸排気系が平面にて示されている。
第１．２図において、符号１０は、Ｗ型１２気筒エンジ
ンを示し、符号１２は、ボンネットを示し、それゆえ、
エンジン１０は、車体に対して横置されていることにな
る（いわゆる横置エンジン）。
、ｒ゛ノジンｌＯ、クランクシャフト１３の方向であっ
て且つ互いに所定角度（例えば６０度）４もって配置さ
れた３つのバンク、すなわち、前方バンク１４、中間バ
ンク１６、後方バンク１８を含む。なお、中間バンク１
６は、その中心線Ｌ１が垂直に配置されてふらず、垂直
線Ｌ２よりも車体後方に傾斜しており、それゆえ、エン
ジン１０は、全体として車体後方に傾斜して配置されて
いることとなる。
前記各バンク１４．１６．１８は、４つの気筒を備えて
おり、すなわち、前方バンク１４は、気筒２０．２０．
２０．２０を備え、同様にして、中間バンク１６は、気
筒２２．２２．２２．２２を備え、同様にして、後方バ
ンク１８は、気筒２４．２４．２４．２４を備えている
。
前方バンク１４は、シリンダブロック２６、及び、該シ
リンダブロック２６の上面に結合されたシリンダヘッド
２８を備えている。シリンダヘッド２８には、′客気筒
の燃焼室３０〜３０に開口する吸気ポート３２〜３２、
及び、排気ポート３４〜３４が形成され、吸気ボート３
２〜３２、排気ポート３４〜３４は、それぞれ、吸気弁
３６〜３６、排気弁３８〜３８により開閉制御される。
なお、吸気ボート３２〜３２には、それぞれ、燃料噴射
弁４０〜４０が設けられている。なお、符号４２〜４２
は、ピストンを示し、符号４４〜４４は、点火プラグを
示す。
同様にして、中間バンク１６は、シリンダブロック４６
、及び、該シリンダブロック４６の上面に結合されたシ
リンダヘッド４８を備えている。
シリンダヘッド４８には、各気筒の燃焼室５０〜５０に
開口する吸気ボート５２〜５２、及び、排気ポート５４
〜５４が形成され、吸気ボート５２〜５２、排気ポート
５４〜５４は、それぞれ、吸気弁５６〜５６、排気弁５
８〜５８（この排気弁５８は第１．２図では中間バンク
１６の構造上図示されていないが後述する第６図を参照
されたい）により開閉制御される。なお、吸気ボート５
２〜５２には、それぞれ、燃料噴射弁６０〜６０が設け
られている。なお、符号６２〜６２は、ピストンを示し
、符号６４〜６４は、点火プラグを示す。
同様にして、後方バンク１８は、シリンダブロック６６
、及び、該シリンダブロック６６の上面に結合されたシ
リンダヘッド６８を備えている。
シリンダヘッド６８には、各気筒の燃焼室７０〜７０に
開口する吸気ボート７２〜７２、及び、排気ポート７４
〜７４が形成され、吸気ボート７２〜７２、排気ポート
７４〜７４は、それぞれ、吸気弁７６〜７６、排気弁７
８〜７８により開閉制御される。なお、吸気ボート７２
〜７２には、それぞれ、燃料噴射弁８０〜８０が設けら
れている。
なお、符号７９〜７９は、ピストンを示し、符号８１〜
８１は、点火プラグを示す。
なお、前方バンク１４において、排気ポート３４〜３４
は、排気通路８２〜８２を介して排気マニホールド８４
に接続されている。また、中間バンク１６において、排
気ポート５４．５４、及び、５４．５４は、排気通路８
６．８６、及び、８６．８６を介して、排気マニホール
ド８８、及び、８８に接続されている。また、後方バン
ク１８においては、前記前方バンク１４の場合と同様に
、排気ポート７４〜７４は、排気通路９０〜９０を介し
て排気マニホールド９２に接続されている。
次に、前方バンク１４において、吸気ボート３２〜３２
は、独立吸気通路９４〜９４を介してサージタンク９６
に接続されている。また、中間バンク１６において、吸
気ボート５２．５２、及び、５２．５２は、独立吸気通
路１００．１００、及び、１００．１００を介して、サ
ージタンク１０２、及び、１０２に接続されている。ま
た、後方バンク１８においては、前記前方バンク１４の
場合と同様に、吸気ボート７２〜７２は、独立吸気通路
１０６〜１０６を介してサージタンク１０８に接続され
ている。
次に、前方バンク１４、中間バンク１６、及び、後方バ
ンク１８に対応して、それぞれ、過給機１１０、過給機
１１２、及び、過給機１１４が、エンジン１０に設けら
れている。
過給機１１０は、タービン室１１６及びコンプレッサ室
１１８を含み、前記タービン室１１６内には、タービン
１１６ａが回転自在に配置され、前記コンプレッサ室１
１８内には、コンプレッサ１１８ａが回転自在に配置さ
れている。前記タービン１１６ａとコンプレッサ１１８
ａとは、シャフト１２０により同軸に結合され、タービ
ン１１６ａの回転により、コンプレッサ１１８ａが回転
させられるようになっている。
前記タービン室１１６は、排気通路１２２を介して前方
バンク１４の排気マニホールド８４に連通ずるとともに
、排気通路１２４に連通している。
また、前記コンプレッサ室１１８は、吸気通路１２６を
介して前方バンク１４のサージタンク９６に連通ずると
ともに、吸気通路１２８に連通している。なお、吸気通
路１２８の途中には、エアクリーナ１３０が配置されて
いる。
そして、過給機１１０において、排気マニホールド８４
からの排気によりタービン室１１６内のタービン１１６
ａが回転させられると、コンプレッサ室１１８内のコン
プレッサ１１８ａが回転さ０ せられ、これにより、コンプレッサ室１１８で圧縮され
た吸気がサージタンク９６に供給されることとなる。
同様にして、過給機１１２は、タービン室１３２及びコ
ンプレッサ室１３４を含み、前記タービン室１３２内に
は、タービン１３２ａが回転自在に配置され、前記コン
プレッサ室１３４内には、コンプレッサ１３４ａが回転
自在に配置されている。前記タービン１３２ａとコンプ
レッサ１３４ａとは、シャフト１３６により同軸に結合
され、タービン１３２ａの回転により、コンプレッサ１
３４ａが回転させられるようになっている。
前記タービン室１３２は、排気通路１３８．１３８を介
して中間バンク１６の排気マニホールド８８．８８に連
通ずるとともに、排気通路１４０に連通している。また
、前記コンプレッサ室１３４は、吸気通路１４２．１４
２を介して中間バンク１６のサージタンク１０２．１０
２に連通するとともに、吸気通路１４４に連通している
。
なあ、吸気通路１４４の途中には、エアクリーナ１４６
が配置されている。
そして、過給機１１２において、排気マニホールド８８
．８８からの排気によりタービン室１３２内のタービン
１３２ａが回転させられると、コンプレッサ室１３４内
のコンプレッサ１３４ａが回転させられ、これにより、
コンプレッサ室１３４で圧縮された吸気がサージタンク
１０２．１０２に供給されることとなる。
同様にして、過給機１１４は、タービン室１４８及びコ
ンプレッサ室１５０を含み、前記タービン室１４８内に
は、タービン１４８ａが回転自在に配置され、前記コン
プレッサ室１５０内には、コンプレッサ１５０ａが回転
自在に配置されている。前記タービン１４８ａとコンプ
レッサ１５０ａとは、シャフト１５２により同軸に結合
され、タービン１４８ａの回転により、コンプレッサ１
５０ａが回転させられるようになっている。
前記タービン室１４８は、排気通路１５４を介して後方
バンク１８の排気マニホールド９２に連通ずるとともに
、排気通路１５６に連通している。
１ ２ また、前記コンプレッサ室１５０は、吸気通路１５８を
介して後方バンク１８のサージタンク１０８に連通する
とともに、吸気通路１６０に連通している。なお、吸気
通路１６０の途中には、エアクリーナ１６２が配置され
ている。
そして、過給機１１４において、排気マニホールド９２
からの排気によりタービン室１４８内のタービン１４８
ａが回転させられると、コンプレッサ室１５０内のコン
プレッサ１５０ａが回転させられ、これにより、コンプ
レッサ室１５０で圧縮された吸気がサージタンク１０８
に供給されることとなる。
以上のように、本発明の第１実施例においては、前方バ
ンク１４、中間バンク１６、及び、後方バンク１８に対
応して、それぞれ、過給機１１０、過給機１１２、及び
、過給機１１４が、エンジン１０に設けられている。
次に、第３図には、本発明の第２実施例によるエンジン
の吸気装置の正面断面が示され、第４図には、第３図の
エンジンの吸排気系が平面にて示されている。
第３．４図において、前方バンク１４、及び、後方バン
ク１８に対応して、それぞれ、過給機１６４、及び、過
給機１６６が、エンジン１０に設けられている。
過給機１６４は、前方バンク１４の４つの吸気系及び４
つの排気系と、並びに、中間バンク１６０２つの吸気系
及び２つの排気系と、を受は持っており、以下、この構
成について説明する。
過給機１６４は、タービン室１６８及びコンプレッサ室
１７０を含み、前記タービン室１６８内には、タービン
１６８ａが回転自在に配置され、前記コンプレッサ室１
７０内には、コンプレッサ１７０ａが回転自在に配置さ
れている。前記タービン１６８ａとコンプレッサ１７０
ａとは、シャフト１７２により同軸に結合され、タービ
ン１６８ａの回転により、コンプレッサ１７０ａが回転
させられるようになっている。
前記タービン室１６８は、排気通路１７４を介して前方
バンク１４の４つの気筒２ｏ〜２ｏの排３ ４ 気マニホールド１７６に連通ずるとともに、排気通路１
７８を介して中間バンク１６の２つの気筒２２．２２の
排気マニホールド１８０に連通し、更に、排気通路１８
２に連通している。また、前記コンプレッサ室１７０は
、吸気通路１８４を介して、前方バンク１４の４つの気
筒２０〜２０及び中間バンク１６の２つの気筒２２．２
２のサージタンク１８６に連通するとともに、吸気通路
１８８に連通している。なお、吸気通路１８８の途中に
は、エアクリーナ１９０が配置されている。
同様にして、過給機１６６は、タービン室１９２及びコ
ンプレッサ室１９４を含み、前記タービン室１９２内に
は、タービン１９２ａが回転自在に配置され、前記コン
プレッサ室１９４内には、コンプレッサ１９４ａが回転
自在に配置されている。前記タービン１９２ａとコンプ
レッサ１９４ａとは、シャフト１９６により同軸に結合
され、タービン１９２ａの回転により、コンプレッサ１
９４ａが回転させられるようになっている。
前記タービン室１９２は、排気通路１９８を介して後方
バンク１８の４つの気筒２４〜２４の排気マニホールド
２００に連通ずるとともに、排気通路２０２を介して中
間バンク１６の２つの気筒２２．２２の排気マニホール
ド２０４に連通し、更に、排気通路２０６に連通してい
る。また、前記コンプレッサ室１９４は、吸気通路２０
８を介して、後方バンク１４の４つの気筒２０〜２０及
び中間バンク１６の２つの気筒２２．２２のサージタン
ク２１０に連通するとともに、吸気通路２１２に連通し
ている。なお、吸気通路２１２の途中には、エアクリー
ナ２１４が配置されている。
なお、過給機１６４のタービン室１６８からの排気通路
１８２と過給機１６６のタービン室１９２からの排気通
路２０６とは、排気通路２１６に合流する。
以上のように、本発明の第２実施例においては、前方バ
ンク１４、及び、後方バンク１８に対応して、それぞれ
、過給機１６４、及び、過給機１６６が、エンジン１０
に設けられている。
次に、第５図には、本発明の第３実施例による５ ６ エンジンの吸排気系が平面にて示されている。
第５図の第３実施例においては、前記第３．４図の第２
実施例と同様に、前方バンク１４、及び、後方バンク１
８に対応して、それぞれ、過給機１６４、及び、過給機
１６６が、エンジン１０に設けられている。そして、過
給機１６４は、前方バンク１４の４つの吸気系及び４つ
の排気系と、並びに、中間バンク１６の２つの吸気系及
び２つの排気系と、を受は持ち、また、過給機１６６は
、後方バンク１８の４つの吸気系及び４つの排気系と、
並びに、中間バンク１６の２つの吸気系及び２つの排気
系と、を受は持っている。
ただし、第５図の第３実施例は、前記第３．４図の第２
実施例と、次の点で異なっている。すなわち、過給機１
６４において、タービン室１６８は、排気通路２１８に
連通され、コンプレッサ室１７０は、吸気通路２２０に
連通され、また、過給機１６６において、タービン室１
９２は、排気通路２２２に連通され、コンプレッサ室１
９４は、吸気通路２２４に連通されており、前記両吸気
通路２２０．２２４は、１つのエアクリーナ２２６に接
続され、該エアクリーナ２２６は、吸気通路２２８に接
続されている。
上記第３．４図の第２実施例及び第５図の第３実施例に
おいては、前方バンク１４、及び、後方バンク１８に対
応して、それぞれ、過給機１６４、及び、過給機１６６
が、エンジン１０に設けられ、過給機１６４及び過給機
１６６は、同一の大きさであるが、設置するスペースと
の関係から、過給機１６４及び過給機１６６の大きさを
異ならせることもできる。以下、この点について、第６
．７図を参照しながら説明する。
第６図には、本発明の第４実施例によるエンジンの吸気
装置の正面断面が示され、第７図には、第６図のエンジ
ンの吸排気系が平面にて示されている。
第６．７図において、前方バンク１４、及び、後方バン
ク１８に対応して、それぞれ、過給機１６４、及び、過
給機１６６が、エンジン１０に設けられている。ここで
、設置するスペースとの７ ８ 関係から、過給機１６４は、小さい過給機であり、一方
、過給機１６６は、大きい過給機である。そして、過給
機１６４は、前方バンク１４の４つの吸気系及び４つの
排気系を受は持ち、また、過給機１６６は、中間バンク
１６の４つの吸気系及び４つの排気系、並びに、後方バ
ンク１８の４つの吸気系及び４つの排気系を受は持って
おり、以下、この構成について説明する。
過給機１６４は、タービン室２３０及びコンプレッサ室
２３２を含み、前記タービン室２３０内には、タービン
２３０ａが回転自在に配置され、前記コンプレッサ室２
３２内には、コンプレッサ２３２ａが回転自在に配置さ
れている。前記タービン２３０ａとコンプレッサ２３２
ａとは、シャフト２３４により同軸に結合され、タービ
ン２３０ａの回転により、コンプレッサ２３２ａが回転
させられるようになっている。
前記タービン室２３０は、排気通路２３６を介して前方
バンク１４の４つの気筒２０〜２０の排気マニホールド
２３８に連通ずるとともに、排気通路２４０に連通して
いる。また、前記コンプレッサ室２３２は、吸気通路２
４２を介して、前方バンク１４の４つの気筒２０〜２０
のサージタンク２４４に連通するとともに、吸気通路２
４６に連通している。なふ、吸気通路２４６の途中には
、エアクリーナ２４８が配置されている。
また、過給機１６６は、タービン室２５０及びコンプレ
ッサ室２５２を含み、前記タービン室２５０内には、タ
ービン２５０ａが回転自在に配置され、前記コンプレッ
サ室２５２内には、コンプレッサ２５２ａが回転自在に
配置されている。
前記タービン２５０ａとコンプレッサ２５２ａとは、シ
ャフト２５４により同軸に結合され、タービン２５０ａ
の回転により、コンプレッサ２５２ａが回転させられる
ようになっている。
前記タービン室２５０は、排気通路２５６を介して中間
バンク１６の４つの気筒２２〜２２の排気マニホールド
２５８に連通ずるとともに、排気通路２６０を介して後
方バンク１８の４つの気筒２４〜２４の排気マニホール
ド２６２に連通し、９ ０ 更に、排気通路２６４に連通している。また、前記コン
プレッサ室２５２は、吸気通路２６６を介して中間バン
ク１６の４つの気筒２２〜２２のサージタンク２６８に
連通するとともに、吸気通路２７０を介して後方バンク
１８の４つの気筒２４〜２４のサージタンク２　？　２
　Ｌ、更に、吸気通路２７４に連通している。なふ、吸
気通路２７４の途中には、エアクリーナ２７６が配置さ
れている。
以上のように、本発明の第４実施例にふいては、前゛方
バンク１４、及び、後方バンク１８に対応して、それぞ
れ、小さい過給機１６４、及び、大きい過給１１１６６
が、エンジンｌＯに設けられている。
なお、第６．７図の第４実施例にふいては、設置するス
ペースとの関係から、前方バンク１４、及び、後方バン
ク１８に対応して、それぞれ、小さい過給機１６４、及
び、大きい過給機１６６が、エンジン１０に設けられて
いるが、これとは逆に、設置するスペースとの関係から
、前方バンク１４、及び、後方バンク１８に対応して、
それぞれ、大きい過給機１６４、及び、小さい過給機１
６６が、エンジン１０に設けられてもよい。そして、こ
の場合には、大きい過給機１６４は、前方バンク１４０
４つの吸気系及び４つの排気系、並びに、中間バンク１
６の４つの吸気系及び４つの排気系を受は持ち、一方、
小さい過給機１６６は、後方バンク１８の４つの吸気系
及び４つの排気系を受は持つ。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、各バンクに対応
して、少なくとも２個の過給機をエンジンに設けており
、このように、少なくとも２個の過給機を設けることに
より、１個の過給機に対する負担が小さい。
また、少な（とも２個の過給機で３つのバンクを受は持
つので、過給機を小型化することができ、このため、１
個の大型過給機を設ける場合と比較して、過給機のレイ
アウトの自由度が高い。
このように過給機のレイアウトの自由度が高（過給機の
レイアウトに制約が少ないと、過給機か１ ２ らバンクまでの吸気通路、排気通路の長さを各バンクに
ついてほぼ同一にすることが可能になる。
このように過給機からバンクまでの吸気通路、排気通路
の長さを各バンクについてほぼ同一にした場合には、各
バンクの出力がほぼ同一になり、エンジンの出力が安定
になる。
更に、過給機のレイアウトの自由度が高く過給機のレイ
アウトに制約が少ないと、過給機を排気マニホールドの
近くに配置することが可能になる。
このように過給機を排気マニホールドの近くに配置した
場合には、過給機からバンクまでの排気通路の長さは、
短くなり、このため、エネルギー損失が小さくなり、エ
ンジンの効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１実施例によるエンジンの吸気装
置の正面断面図、 第２図は、第１図のエンジンの吸排気系の平面図、 第３図は、本発明の第２実施例によるエンジンの吸気装
置の正面断面図、 第４図は、第３図のエンジンの吸排気系の平面図、 第５図は、本発明の第３実施例によるエンジンの吸排気
系の平面図、 第６図は、本発明の第４実施例によるエンジンの吸気装
置の正面断面図、及び、 第７図は、第６図のエンジンの吸排気系の平面図である
。 １０・・・・・・Ｗ型１２気筒エンジン、１２・・・・
・・ボンネット、 １３・・・・・・クランクシャフト、 １４・・・・・・前方バンク、 １６・・・・・・中間バンク、 １８・・・・・・後方バンク、 ２０．２０．２０．２０・・・・・・気筒、２２．２２
．２２．２２・・・・・・気筒、２４．２４．２４．２
４・・・・・・気筒、１１０．１１２．１１４・・・・
・・過給機、１６４．１６６・・・・・・過給機。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 クランクシャフト方向であって且つ互いに所定角度をも
    って配置された３つのバンクを含むエンジンの吸気装置
    において、 前記各バンクに対応して、少なくとも２個の過給機が、
    エンジンに設けられていることを特徴とするエンジンの
    吸気装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0648921A1 (de) * 1993-10-16 1995-04-19 Audi Ag Abgasanlage
EP0653560A1 (de) * 1993-10-16 1995-05-17 Audi Ag Ansaugvorrichtung für eine W-12 Hubkolben-Brennkraftmaschine
WO2007069044A1 (en) * 2005-12-14 2007-06-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine with a turbocharger
JP2012107519A (ja) * 2010-11-15 2012-06-07 Yanmar Co Ltd Ｖ形エンジン
WO2013051303A1 (ja) * 2011-10-02 2013-04-11 Nakata Yoshiyuki 三出力軸型の内燃機関

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