JPH0350371A

JPH0350371A - 内燃機関の吸気装置

Info

Publication number: JPH0350371A
Application number: JP18699489A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sakuma; 裕一佐久間; Yoshikazu Hayakawa; 良和早川
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1991-03-04
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JP2516687B2

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、内燃機関の吸気装置とりわけ吸気騒音を低減
する吸気装置に関する。

従来の技術この種従来における内燃機関の吸気装置としては、例え
ば第９図に示すようなものが知られている（実開昭６１
−１９８５６２号公報等参照）。

概略を説明すれば、１は車体２のフロント側に有スるエ
ンジンルーム、３は該エンジンルーム１内に縦置きに配
置された内燃機関、４はエンジンルーム１内の左側スト
ラフトノ１ウス５の前方に配置されたエアクリーナ、６
は該エアクリーナ４と吸気コレクタ７との間に介装され
た吸気管、８はエアクリーナ４に接続された屈曲状の吸
気ダクトであって、この吸気ダクト８は、先端側のラッ
パ状吸気口９がエンジンルーム１の前方中央付近に車体
２前方に指向して配置されている。

そして、機関３の駆動に伴い該吸気口９から吸入された
空気が、エアクリーナ４から吸気管８を経て吸気コレク
タ７から機関３の各シリンダに均一に分配されるように
なっている。

発明が解決しようとする課題ところで、前述のような内燃機関の吸気装置にあっては
、各シリンダに空気が吸い込まれる際に、吸気［１９か
ら吸気脈動による大きな叶１１冒”１が発生しているこ
とは一般に知られており、この吐出音による吸気騒音対
策が望まれている。しかし、今まだ十分な対策が講じら
れていないのが実情である。

すなわち、前記従来の吸気装置における吸気騒音の原理
を、第１０図Ａ、Ｂ、Ｃに示す騒音レベルの周波数特性
図に基づいて説明する。ここで、同図Δは吸気口９の吸
気吐出音の音圧レベルを示し、Ｂはエンジンルーム１内
の音響的増幅特性を、Ｃは結果としてのトータル的な吸
気騒音レベルを夫々表している。

吸気吐出音の合作レベルの周波数特性には、吸気装置の
管路系の共鳴現象によるレベルの高低があり、この従来
例では約１９０Ｈｚを中心とする低いレベル周波数域と
、約２８０１−Ｔ　７を中心とする高いレベル周波数域
などがある。

次に、エンジンルーム１内における音の増幅特性は、エ
ンジンルーム１が半ば閉じられた空間であることにより
、音響的な増幅作用によって決定されるもので、エンジ
ンルーム１内における吸気口９の取付位置によって著し
く異なり、同じ周波数に対する増幅量であっても、取付
位置によって大きな差が生じる。また、同位置であって
も、周波数によって増幅量は著しく異なったレベルとな
る。この従来例では、Ｂに示すように約７０　［−１Ｚ
以下、１７０＋４ｚ付近、４００＋−ＩＺＺ付近は増幅
１１［が低く、それ以外は高い周波数域になっている。

そして、結果としての吸気騒音は、前記吸気吐出音の音
圧レベルと、前記音響的増幅量とにより決定されるので
、この従来例では同図Ｃに示すように吸気騒音レベルは
１７０Ｈｚ付近が最も低（低騒音化が図れる一方、２９
０　ｔｌ　Ｚ付近では著しく高くなってしまう。したが
って、この高騒音レベルよりさらに高い騒音レベルによ
る車室内のこもり音が発生し、また騒音レベル周波数の
著しい変化による音質の悪化を招き大きな車外騒音も発
生する。

そこで、吸気管に消音器を付設したり、吸気管の配置を
変更することも考えられるが、消音器の大型化やエンジ
ンルーム内のレイアウトトの問題がある。また、ダッシ
ュパネルに遮音部材を取り付けることも考えられるが、
この場合は重量やコストの増加が余儀なくされる。更に
、吸気ダクトの吸気口の取付位置を変えたり、吸気ダク
トの長さを変えることなど種々な工夫もなされてはいる
が、いずれの場合もエンジンルーム内のレイアウトヒの
制約と音の増幅作用が密接に関係するため、これらを考
虐した設計が極めて困難であるのが実情である。

課題を解決するための手段本発明は、前述の吸気騒音の原理とエンジンルーム内の
レイアウト等の問題を総合的かつ十分に考察して案出さ
れたもので、特に吸気ダクトの吸気口を、吐出音の音圧
レベル特性の異なる少なくとも２以にに分岐形成すると
共に、該各吸気口を、エンジンルーム内等の音響的な増
幅特性の異なる位置に夫々配置したことを特徴としてい
る。

作用前記構成の本発明によれば、例えば２つの吸気口で夫々
発生する吸気吐出音の音圧レベルは、そのピークが路間
−の周波数域に発生するが、そのレベルは著しく異なっ
ている。一方、エンジンルーム内の音の増幅特性は、吸
気口の取付位置の相違により著しく５Ｉ＋１なった周波
数特性となる。したがって、音圧レベルのピーク周波数
域と、増幅量が小さくなる周波数域とを合致させること
ができるので、両者の騒音レベルが相殺されてトータル
的な騒音レベルが全体に平滑化され、特定の周波数のみ
での著しい騒音レベル１−昇が抑制されるのである。

実施例以下、本発明の各実施例を図面に基づいて詳述する。尚
、前記従来と共通の構成個所には同一の符号を付して重
複説明を省略する。

第１図は本発明に係る吸気装置の第１実施例を示し、１
は車体２フロント側のエンジンルーム、３は内燃機関、
４はエアクリーナ、５はストラットハウス、６は吸気管
、７は吸気コレクタ、ＩＪはエアクリーナ４に接続され
た吸気ダクトであって、この吸気ダクト１１は、長尺な
第１ダクト要素１２と短尺な第２ダクト要素１３とから
構成される装置両ダクト要素１２，１．３は、同径に設定されていると
」（に、各一端部１２ａ、１３ａがエアクリーナ４内外
側面に夫々直角方向から接続されてエアクリーナ４内部
で連通しており、また他端にラッパ状の第１．第２吸気
口１４．１５が形成されている。第１ダクト要素１２は
、第１吸気口１４付近で略Ｉ７字形に屈曲形成され、そ
の吸気口１４がエンジンルームｌの前端側路中心Ｘから
右側寄りつまりラジェータ１０の中央１一方右側に配置
されて車体２前方に指向している。一方、第２ダクト要
素１３の第２吸気口１５は、左側のフェンダ内に配置さ
れて、車体２の左側外方を指向している。

そして、両ダクト要素１２．１３は、同じ共鳴周波数を
有しているが、それらの周波数における共鳴の強さ、つ
まり各吸気口１４．１５の吐出音の音圧レベルは異なっ
ている。また、第１．第２吸気口１４．１５の位置にお
ける音響的な増幅作用の周波数特性も異なっている。す
なわち、この実施例では、第１．第２ダクト要素１２．
１３の各吸気口１４．１５における吐出音レベルが高い
周波数域ではエンジンルーム１内における音響的増幅量
の周波数域が小さ（なる位置に各吸気に１１４．１５が
配置されている。第８図Ａ、Ｈに基づいて具体的に説明
すると、まず、各吸気口１４゜１５で夫々発生する吸気
吐出音の音圧レベルは、その径及び長さの相違により同
図へに示すようにその同一のピーク周波数が約８０１１
ｚ、　　１８０１１Ｚ。

３４ｏＩｌｚに発生しており、そのレベルは２つの吸気
口１４．１５で著しく異なっている（第１吸気口１４側
は破線、第２吸気口１５側は実線で示す）。

一方、エンジンルーム１による音の増幅特性は、同図Ｂ
に示すように各吸気口１４．１５の取付位置の相違によ
り著しく異なった周波数特性になっている（第１吸気口
１４側は破線、第２吸気Ｄ　Ｉ５側は実線で示す）。

そして、前述のように約１８０Ｈｚで吐出音レベルが高
くなる第１吸気口１４は、この時点で増幅量が小さくな
る同図Ｂの破線位置に配置されており、また約８０Ｈｚ
、３４０Ｈｚで吐出音レベルが高くなる第２吸気口１５
は、この時点で増幅量が小さくなる同図Ｂの実線位置に
配置されている。

このため、結果として２つの吸気騒音の和として決定さ
れるトータル的な吸気騒音レベルは、その周波数特性が
第８図Ｃの一点鎖線で示すように広い周波数範囲（７０
Ｈｚ〜３５０Ｈ２）で平滑化され、第１吸気口１４と第
２吸気口１５の吐出音レベルが等しい周波数においては
２つの吸気騒音の和は最大でも約６ｄＢとなる。また、
第１吸気口１４と第２吸気口１５のどららか一方での吐
出音レベルが高い周波数においては、２つの吸気騒音の
和は、吐出音レベルが高い方の吸気口の吐出音レベルの
約６ｄＢ未満となり、特定の周波数のみでの著しい上昇
が抑制される。したがって、吸気騒音の著しく高いピー
クによる車室内のこもり音が十分に低減できると共に、
吸気騒音が常に安定したレベルで発生することにより音
質の悪化が防止され、大きな車外騒音も抑制できる。

また、吸気吐出音を発生ずる音源が２つであるため、エ
ンジンルーム１内の音響的増幅作用との関係で実際には
１・−タルの吸気騒音を各吸気口１４．１５における夫
々の吸気騒音レベルの合計よりモ低レベルに抑制できる
。これは、エンジンルーム１内の空間における３次元的
な定在波の位相が場所によって異なり、２つの吸気１１
１／１．１５の位置を定在波が互いに逆位相となる２つ
の位置となるように選択することは可能だからである。

この場合、２つの吸気吐出音が定在波による音響的増幅
作用を受けにくくなる。このため、１・−タル的吸気騒
音レベルは、２つの吸気騒音レベルの高い方のレベルよ
り低くなるので、さらに吸気騒音レベルが低減し、騒音
周波数特性の平滑化が図れる。

尚、図中２０．２０はフロントサイドメンバ２１はバッ
テリである。

第２図は本発明の第２実施例を示し、両ダクト要素１２
．１３は、夫々略Ｉ７字形に屈曲形成され、一端部１２
ａ、１３ａが夫々エアクリーナ４の内側面に直角方向か
ら接続され該エアクリーナ４内で連通していると共に、
他端にラッパ状吸気］二１１４，１５が形成されており
、両者１．２．１３ともに略同径に設定されているが、
第２ダクト要素１３の一端側のみが若−１“小径に設定
されている。また、第１ダクト要素１２の吸気１」１４
は、車体２の前方を指向してエンジンルーｔｘ　ｌの前
端側路中心Ｘ寄りつまりラジェータ１０の１一方に配置
されている一方、第２ダクト要素１３の吸気ｌ」１５は
、車体２の前方を指向してエンジンルーム１の前端側路
外側寄りに配置されている。

第３図は第３実施例を示し、エアクリーナ４が左側のス
トラットハウス５の後側に配置されており、吸気ダクト
１１の長尺な第１ダクト要素１２は、ストラットハウス
５を迂回した形で屈曲形成されてエンジンルーム１前方
に延長し、一端部１２ａがエアクリーナ４の前端に接続
されていると共に、第１吸気口１４がエンジンルームＩ
内の左前部に配置されている。また、短尺な第２ダクト
要素１３は、エアクリーナ４の外側面に接続されてエン
ジンルーム１左方向に延び、第２吸気口１１５が左側フェンダ内に配置されている。

第４図は第４実施例を示し、エアクリーナ４の配置は第
３実施例と同様であるが、第１ダクト要素１２と第２ダ
クト要素１３は、夫々先端付近及び中央付近でエンジン
ルーム１左方向に屈曲され、各一端部１２ａ、１３ａが
エアクリーナ４の前面内端部に一ヒ下に接続されている
と共に、第１．第２吸気口１４．１５が夫々左側フゴ、
ンダ内に配置されている。

第５図は第５実施例を示し、エアクリーナ４及び第１ダ
クト要素１２の配置は第１．第２実施例と同様であるが
、第２ダクト要素１３は、エアクリーナ４の後端面に接
続されて中央付近がエンジンルーム１の左方向に屈曲形
成されていると共に、第２吸気口１５が左側フーンダ内
に配置されている。

第６図は第６実施例を示し、気化器仕様の内燃機関に適
用したものであって、エアクリーナ４が機関３［一部に
配置され、第１ダクト要素１２は、ストラットハウス５
の後側からエンジンルーム１の左方向に延びて第１吸気
口Ｉ４が左側フェンダ内に配置されている一方、第２ダ
クト要素１３は、エンジンルーム１前方に延びて第２吸
気口１５がエンジンルーム１の略中央に配置されている
。

第７図は第７実施例を示し、横置き■型内燃機関に適用
したもので、エアクリーナ４が左側ストラットハウス５
の前側に配置され、第１ダクト要素１２は、エアクリー
ナ４の左側から前方に延びて第１吸気口１４がエンジン
ルーム■前部に配置されている一方、第２ダクト要素１
３は、エアクリーナ４に左側からエンジンルーム１の左
方向に延びて第２吸気口１５が左側フェンダ内に配置さ
れている。

したがって、前記各実施例も第１実施例と同様な作用効
果が得られることは勿論である。また、各実施例とも、
吸気騒音の特定周波数におけるピークがなくなるため、
騒音レベルを最大附近（まで高めた設計が可能になり、
例えば各ダクト要素１２．１３の断面積を可及的に人き
くすることなどが可能になる。この結県、吸気抵抗が低
下し、機関出力や燃費の向」−が図れる。また、各ダク
ト要素１２．１３内や各吸気口１４．１５における空気
流速が低下して、高周波数の気流騒音を十分に低減でき
、特に加速中の車外騒音低減効果が得られる。

尚、エアクリーナや吸気ダクトの各ダクト要素及び各吸
気口の配置構成は、前記実施例に限定されない。

発明の効果以ヒの説明で明らかなように、本発明によれば、吸気騒
音レベルが広い周波数範囲で低くかつ平滑化することが
できるため、車室内のこもり音が十分に低減されると共
に、吸気騒音が常に安定したレベルで発生することによ
り音質の悪化が防止され、車外放出騒音も抑制できる。

しかも、簡単でかつ小型な構造であるため、エンジンル
ーム内へのレイアウトの自由度が向−トすると共に、軽
量化及びコストの低廉化も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す要部平面図、第２図
は第２実施例を示す要部平面図、第３図は第３実施例を
示す要部平面図、第４図は第４実施例を示す要部平面図
、第５図は第５実施例を示す要素平面図、第６図は第６
実施例を示す要部平面図、第７図は第７実施例を示すフ
２部ゞ１シ面図、第８図Ａ、Ｂ、Ｃ，は各実施例におけ
る吸気騒音特性を示す図、第９図は従来の吸気装置を示
す要部平面図、第１０図Ａ、Ｂ、Ｃ，は従来における吸
気騒音特性を示す図である。１・・エンジンルーム、３・・・機関、４・・・エアク
リーナ、１１・・吸気ダクト、１２．１３・・・第１．
第２ダクト要素、１４，１．５・・・第１．第２吸気口
。Ｕ） α）智＠郁い％Δ゛（→ く ■、＼゛、入Ｉ＼仝−Ｓｕ電雫喉謬 ω ニー弘−！や曳Δン→ ぐ智■卯塾貧Δン→ 賓入゛ｌメ入さＳ怜雫− 山一外−１−櫓減Δン→

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジンルーム内等に配設されて、吸気口から吸
入した空気をエアクリーナに導入する吸気ダクトを備え
た吸気装置において、前記吸気ダクトの吸気口を、吐出
音の音圧レベル特性の異なる少なくとも２以上に分岐形
成すると共に、該各吸気口を、エンジンルーム内の音響
的な増幅特性の異なる位置に夫々配置したことを特徴と
する内燃機関の吸気装置。