JPH03260367A - 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、サージタンクと気筒とが気筒毎の独立吸気通
路によって接続されているエンジンの吸気装置に関する
。

（従来の技術） 近年、自動車等のエンジンにおいては、出力性能の向上
のため、共鳴効果や慣性効果等の吸気系における吸気の
動的効果を利用して吸気充填効率を高めることが行われ
るが、その場合は、たとえば実開平２−１４２５号公報
に開示されているように、吸気装置の上流側に、上流通
路を通してエアクリーナに接続された細長いサージタン
クを設け、このサージタンクとエンジンの各気随とを気
筒毎の独立吸気通路によって接続する構成とされる。

これによれば、エンジン回転数に応じて、各気筒の吸気
弁の開時にサージタンクないしその上流通路が共鳴空間
または大気解放空間として働いて、上記の共鳴効果ない
し慣性効果による過給作用が得られることになる。

さらに、上記のサージタンクを備える場合、吸気装置の
コンパクト化を目的として、上述の公報に開示されてい
るように、サージタンクと各気筒とを接続する上記の独
立吸気通路を該サージタンクンとの！＃綬部から下方に
湾曲させて気筒にむけて配設することも行われている。

（発明が解決しようとする課Ｍ） ところで、エンジンでは、上記のようにサージタンクか
ら独立吸気通路を経て気筒に吸気を供給する際に、燃料
タンク内の蒸発燃料や、燃焼室からシリンダブロック下
部に漏れる燃焼ガス（ブローバイガス）、もしくは排気
ガスをサージタンクに戻し、吸気と再混合させてエンジ
ンに供給することがなされることがある。これは蒸発燃
料およびブローバイガスの有効利用を行わせたり、また
排気ガスを燃焼室に供給することによって混合気の燃焼
を抑える必要があるときに採用されるのであるが、その
場合、蒸発燃料等を吸気と効率よく混合させて供給する
ことが課題となる。

また各気筒に吸気を吸入する際に、上記の独立吸気通路
の下流部において吸気に燃料を噴射して混合気を気筒に
供給するが、その場合、燃焼室内における安定した混合
気の燃焼を考慮すると、噴射燃料が確実に気化霧化した
状態で、かつ吸気と均一に混合されて燃焼室に供給され
ることが望まれることになる。

そこで本発明は、気□に対して燃料と空気が均一に混合
された混合気を供給すると共に、蒸発燃料等をサージタ
ンクに供給する場合においても、この蒸発燃料等を吸気
と均一に混合させてエンジンに供給することができる吸
気装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） すなわち１本発明の請求項１にかかる発明（以下、第１
発明という）は、サージタンクと各気筒とを接続する複
数の独立吸気通路が、サージタンクとの接続部から下方
に湾曲した後、各気筒にむけて略水平方向に伸びている
エンジンの吸気装置において、上記独立吸気通路の断面
形状が、サージタンクとの接続部から湾曲部の終端部ま
での間では、長径方向が湾曲部の湾曲半径方向に延びる
楕円形とされていると共に、該湾曲部の終端部から各気
筒との接続部までの略水平方向に延びる部分では、長径
方向が上下方向に延びる縦長の楕円形から長径方向が横
方向に延びる横長の楕円形に徐々に変化されていること
を特徴とする。

さらに、本発明の請求項２にかかる発明（以下、第２発
明という〉は、上記独立吸気通路の断面形状が、サージ
タンクとの接続部では長径方向が湾曲部の湾曲半径方向
に延びる楕円形で、各気筒との接続部では長径方向が横
方向に延びる横長の楕円形となるように、サージタンク
と各気筒との間で徐々に変化されており、かつ該独立吸
気通路の略水平方向に延びる部分の底面が、上記湾曲部
の終端部から各気筒の接続部にかけて次第に高くなるよ
うに傾斜されていることを特徴とする。

（作　　　用） 上記の第１発明によれば、独立吸気通路の断面形状が、
サージタンクとの接続部から湾曲終端部の間では、長径
方向が湾曲部の湾曲半径方向に延びる楕円形とされてい
るので、この湾曲部分の通路幅は、湾曲半径方向に長く
なる。一方独立吸気通路を流れる空気は、湾曲中心から
離れる部分を通過するものほど流速が速くなるから、上
記のように湾曲半径方向に通路幅が長い独立吸気通路内
には流速の異なる気流が生じ、吸気のミキシング作用が
高まる。このため燃焼室から蒸発燃料等をサージタンク
に供給し、この蒸発燃料等を吸気と混合させてエンジン
に供給する際、この蒸発燃料等は独立吸気通路の上記湾
曲部分で高いミキシング作用を受けることになって、吸
気と効率よく混合されてエンジンに供給される。

また独立吸気通路は、その断面形状が、湾曲部の終端部
から気筒に延びる略水平部分において、長径方向が上下
方向に延びる縦長の楕円形から、長径方向が横方向に延
びる横長の楕円形に徐々に変化されているので、この部
分では独立吸気通路の底面積が同じく気筒にむかって増
大していくことになる。したがって独立吸気通路の下流
で該通路内に燃料を噴射する際、面積の大きい面にむか
って噴射すれば、噴射燃料が広い通路壁部分に付着し、
そのため気化霧化しやすくなって、空気と燃料の均一な
混合が得られると共に、着火性にすぐれた混合気を燃焼
室に供給できる。

また、各気筒の独立吸気通路の断面形状は、サージタン
クとの接続部分では、前記のように長径方向が湾曲部の
湾曲半径方向に延びる楕円形状となっているから、複数
本の独立吸気通路をサージタンクに束ねて接続した際の
横幅寸法が短くなり、吸気装置をコンパクトに構成でき
ることになる。

さらに、第２発明によれば、独立吸気通路の断面形状を
、サージタンクと気筒との間で、かつ気筒との接続部が
横長の楕円形を呈するように変化させるにあたって、こ
の断面形状変化を利用し、独立吸気通路の底面を気筒と
の接続部側にむかって次第に高くなるように傾斜させて
いるから、吸気に含まれている水分が独立吸気通路内壁
に付着しても、この水は上記勾配にそって、がつ気筒が
ら離れる方向に流下することになって、気筒への水分流
入が避けられ、気筒内の燃焼を妨げることがなくなる。

（実　施　例） 次に、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明を直列４気筒エンジン１の吸気装置に適
用したものであって、この吸気装Ｗ２は吸気マニホルド
３に細長いサージタンク４を備え、このサージタンク４
の一端の壁面に、図示しないエアクリーナから導かれた
上流通路５の下流端が接続されると共に、このサージタ
ンク４とエンジンｌの各気筒とが、該サージタンク４と
エンジン１におけるシリンダヘッド１ａとにわたって配
設された気筒毎の計４本の独立吸気道Ｎｉ６１．６□、
６３．６４によって接続されると共に、各独立吸気通路
６、〜６４が、サージタンク４との接続部７Ａからシリ
ンダヘッド１ａとの接続部７Ｂにかけて円弧状に湾曲し
て配設されている。

その場合、各独立吸気通路６１〜６４の上記湾曲は、サ
ージタンク４との接続部７Ａから始まり、下方へ略１８
０度湾曲させたサージタンク直下方位置で終わって、こ
の湾曲部８の終端部６Ｃからシリンダヘッド１ａとの接
続部６Ｂにかけては略水平方向に伸びる直線部９となさ
れている。

またサージタンク４内には、エンジン１の回転速度に応
じて、各気筒の吸気弁の開時に共鳴空間ないし大気解放
空間として働く吸気室１０の他に、隔壁１１によって吸
気室１０とは区画されたレゾネータ用チャンバ１２が該
吸気室１０の下側に形成され、このレゾネータ用チャン
バ１２と吸気室１０とがレゾネータ連通路１３によって
連通されている。このレゾネータ連通路１３は第３図で
明らかなようにレゾネータ用チャンバ１２を囲む溝状に
形成されていて、第３図中の矢印Ａに示す一端で、第４
図のごとく吸気室１０と連通されることにより、上流通
路５からサージタンク４の吸気室１０に流入した吸気を
取り込み、レゾネータ用チャンバ１２に導くように構成
されている。

さらにサージタンク４には、第４図に示すように、燃料
タンクから導いた蒸発燃料くあるいはブローバイガスも
しくは排気ガス）を該サージタンク４に戻す蒸発燃料供
給管１４が接続され、蒸発燃料が鎖管１４からサージタ
ンク４に設けた供給孔１５を通って吸気室１０に流入す
るように構成されている。

このような吸気装置２において、前記した各独立吸気通
路６１〜６４はその通路断面形状が、サージタンク４と
の接続部７Ａがち上記の独立吸気通路湾曲部８の終端部
７Ｃの間では、第２図中のａ、ｂ、ｃの断面形状に示す
ように、長径方向が、湾曲部８の湾曲半径方向に延びる
楕円形とされて、この湾曲部８が湾曲半径方向に長い通
路幅ｗ１を有するように構成されている、 また、湾曲部８の終端部７Ｃからシリンダヘッド１ａと
の接続部７Ｂにかけての直線部９では、長径方向が上下
方向に延びる縦長の楕円形から、長径方向が横方向に延
びる横長の楕円形に徐々に変化され、これによって第３
図中のｄの断面形状に示すように、シリンダヘッド１ａ
との接続部では完全に横長楕円形となるように成形され
ている。また独立吸気通路６、〜６４の湾曲部８におい
ても、サージタンク４との接続部７Ａから湾曲終端部７
Ｃに移行するに従い、その長径方向の長さをわずかずつ
縮めるように断面形状を変形させておくことによって、
この湾曲部終端部７Ｃからシリンダへラド１ａとの接続
部７Ｂにむかう直線部９での、横長楕円形状への変化が
なめらかに行われるようにし、ている。

ところで、各独立吸気道ｎ６□〜６４において、湾曲部
８の終端部７Ｃとシリンダヘッド１ａとの間の直線部９
の断面形状を、上記のように縦長楕円から横長楕円に次
第に変化させるようにすると、独立吸気通路６．−６４
の上下厚が該変化に応じて次第に薄くなる。このことを
利用し、直線部９では、水平面に対し底面９ａに、シリ
ンダヘッド１ａとの接続部７Ｂにむかう方向に高くなる
傾斜を付与すると共に、底面９ａにおける傾斜の最下部
位置、つまり湾曲部８と直線部９との境目にドレン抜き
１６を設けている。

このように構成された吸気装置２においては、吸気はエ
アクリーナから上流通路５を通してサージタンク４に流
入する。そして、そのときに一部の吸気がレゾネータ達
通路１３からレゾネータ用チャンバ１２に流入すること
によって該チャンバ１２の空間によって所定の周波数に
対する消音効果が発揮される。

一方サージタンク４からは、気筒毎に接続されている独
立吸気通路６１〜６４に吸気が流入し、これが各独立吸
気通路６□〜６４内を通って各気筒に至り、そして気筒
に吸入される直前に独立吸気通路の下流に装備されてい
る燃料噴射ノズル１７〜１７から燃料が噴射され、これ
によって得られた混合気が気筒の燃焼室に供給されるこ
とになる。

ところで独立吸気通路６１〜６４の湾曲部８は前述のよ
うに、湾曲半径方向に長い通路幅Ｗ１を有するように構
成されている。一方吸気は湾曲中心に近い部分を流れる
ものほど遅く、離れる部分を流れるものほど流速が速く
なるから、上記のように湾曲半径方向に通路幅Ｗ、が長
い該湾曲部８内では流速の異なる気流が生じ、この流速
の相違により湾曲部８内での気流のミキシング作用が顕
著なものとなる。

このため前記の蒸発燃料供給管１４からサージタンク４
に蒸発燃料を供給すると、吸気にのって各独立吸気管６
１〜６４に流れる蒸発燃料も、上記湾曲部８における高
いミキシング作用を受けて、吸気に効率よく混合される
ことになる。

また独立吸気通路６１〜６４は、湾曲部８の終端部７Ｃ
から気筒との接続部７Ｂ（ｍにむかう直線部９において
、通路断面形状が次第に横長楕円形に変形されているの
で、この部分では独立吸気道路６１〜６４の底面積が同
じく気筒との接続部７Ｂ側にむかって増大していくこと
になる。したがって独立吸気通路６１〜６４の下流で、
燃料噴射ノズル１７から吸気に燃料を噴射する際、第５
図に示すように燃料１８を面積の大きい内底面９ｂにむ
かって噴射すれば、噴射燃料１８が広い通路壁部分に付
着して気化霧化しやすくなる。ｌ、　ｘ、：がって空気
と燃料の均一な混合が得られると共に、＠天性にすぐれ
た混合気を燃焼室に供給できることになる。

さらに、独立吸気通路６１〜６４の直線部９では、底面
９ａに気筒との接続部７Ｂ側にむかって高くなる傾斜を
付けている。したがって独立吸気通路６１〜６４内を気
筒にむけて流動する吸気に含まれている水分が内壁に付
着しても、この水力は上記傾斜にそって、かつ気筒から
離れる方向に流下し、ドレン抜き１６の上に溜るから、
燃焼室への水分流入が避けられる。

加えて、各気筒の独立吸気通路６□〜６４の断面形状は
、サージタンク４との接続部分では、長径方向が湾曲部
８の湾曲半径方向に延びる楕円形状とされているから、
複数本の独立吸気通路６゜〜６４を束ねてサージタンク
４に接続したときの横幅寸法Ｌ＋　　＜第１図に示す）
が短くなり、このため吸気装置！２をコンパクトに構成
できる。

（発明の効果） 以上の記載によって明らかなように、本発明の第１発明
によれば、独立吸気通路の断面形状が、サージタンクと
の接続部から湾曲終端部の間では、長径方向が湾曲部の
湾曲半径方向に延びる楕円形とされているので、この湾
曲部分の通路は、湾曲中心に近い側から遠い側にかけて
の比較的広い通路幅を有することになって、この湾曲部
内に流速の異なる気流が生じ、吸気のミキシング作用が
高まる。このため燃焼室から蒸発燃料等をサージタンク
に供給し、この蒸発燃料等を吸気と混合させてエンジン
に供給する際、この蒸発燃料等は高いミキシング作用を
受けることになって、吸気と効率よく混合されてエンジ
ンに供給される。

また独立吸気通路は、その湾曲部の終端部から気筒に延
びる略水平部分において、縦長の楕円形から横長の楕円
形に徐々に変化されているので、この部分では独立吸気
通路の底面積が同じく気筒にむかって増大していくこと
になる。したがって独立吸気通路の下流で該通路内に燃
料を噴射すると、噴射燃料が広い通路壁部分に付着し、
そのため気化霧化が好適に促され、空気と燃料の均一な
混合が得られると共に、着火性にすぐれた混合気を燃焼
室に供給できる。

また、各気筒の独立吸気通路は、長径方向が湾曲部の湾
曲半径方向に延びている断面形状部分でサージタンクに
接続されているから、複数本の独立吸気通路を束ねてサ
ージタンクに接続した際の横幅寸法が短くなり、吸気装
置をコンパクトに構成できることになる。

さらに、第２発明によれば、独立吸気通路の断面形状を
、気筒にむかって横長楕円形に変化させるにあたって、
この断面形状変化を利用し、独立吸気通路の底面を気筒
との接続部側にむかって次第に高くなるように傾斜させ
ているから、吸気に含まれている水分が独立吸気通路内
壁に付着しても、この水は上記勾配にそって、かつ気筒
から離れる方向に流下することになって、気筒への水分
流入が避けられ、気筒内の燃焼を妨げることがなくなる
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はエンジンの吸気
装置の平面図、第２図は第１図の■−■線矢視切断図、
第３図は第２図の■−■線矢視切断図、第４図は第３図
の■−■線矢視切断図、第５図は燃料噴射時の説明図で
ある。 １・・・エンジン、２・・・吸気装置、４・・・サージ
タンク、６１〜６４・・・独立吸気通路、８・・・独立
吸気通路湾曲部、９・・・水平方向部分く独立吸気通路
直線部）、９ａ・・・独立吸気通路底面（直線部底面）
。 １＝ニシ：二

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サージタンクと各気筒とを接続する複数の独立吸
   気通路が、サージタンクとの接続部から下方に湾曲した
   後、各気筒にむけて略水平方向に伸びているエンジンの
   吸気装置であって、上記独立吸気通路の断面形状が、サ
   ージタンクとの接続部から湾曲部の終端部までの間では
   、長径方向が湾曲部の湾曲半径方向に延びる楕円形とさ
   れていると共に、該湾曲部の終端部から各気筒との接続
   部までの略水平方向に延びる部分では、長径方向が上下
   方向に延びる縦長の楕円形から長径方向が横方向に延び
   る横長の楕円形に徐々に変化されていることを特徴とす
   るエンジンの吸気装置。
2. （２）サージタンクと各気筒とを接続する複数の独立吸
   気通路が、サージタンクとの接続部から下方に湾曲した
   後、各気筒にむけて略水平方向に伸びているエンジンの
   吸気装置であって、上記独立吸気通路の断面形状が、サ
   ージタンクとの接続部では長径方向が湾曲部の湾曲半径
   方向に延びる楕円形で、各気筒との接続部では長径方向
   が横方向に延びる横長の楕円形となるように、サージタ
   ンクと各気筒との間で徐々に変化されており、かつ該独
   立吸気通路の略水平方向に延びる部分の底面が、上記湾
   曲部の終端部から各気筒の接続部にかけて次第に高くな
   るように傾斜されていることを特徴とするエンジンの吸
   気装置。