JPH06280576A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気圧力反転部までの吸気通路の長さをエン
ジン回転数に応じて切り替えて動的過給効果を得るＶ型
エンジンの吸気装置において、両バンク間のデッドスペ
ースを利用して吸気系をコンパクトに構成する。 【構成】 各バンク１Ａ，１Ｂの上方にそれぞれ自バン
クのサージタンク４ａ，４ｂを配設し、該サージタンク
４ａ，４ｂ下流の吸気通路６ａ，６ｂを、サージタンク
４ａ，４ｂから一旦バンク１Ａ，１Ｂ間の中央部側に向
かって延長してから下方に湾曲して自バンクの各気筒の
吸気ポート５ａ，５ｂに接続するとともに、両バンクの
吸気通路間に、両バンク共通の吸気圧力反転部を形成す
る容積部７を配設する。上記容積部７に各バンク１Ａ，
１Ｂの吸気通路６ａ，６ｂが接続され、かつ該吸気通路
６ａ，６ｂと上記容積部７との連通が、エンジン回転数
に応じて開閉作動される両バンク共通の開閉弁１４によ
ってなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気装置に
関し、特に吸気の動的過給効果を利用して吸気効率を高
めるようにしたＶ型エンジンの吸気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの吸気装置において得られる吸
気による動的過給効果として、吸気バルブの開動作によ
り発生する負圧が吸気マニホールド内を伝ぱんし、サー
ジタンク内で反射して正圧となって戻る圧力波により過
給する、いわゆる慣性効果と、多気筒の各吸気バルブの
開閉に伴う吸気脈動がサージタンクを介して相互に干渉
した結果発生する圧力定常波を利用して、その振動周波
数と吸気バルブ開閉のタイミングとが同調して吸気バル
ブ開時に正圧となる際に過給効果を得る、いわゆる共鳴
効果との２種類がある。

【０００３】そして、上記慣性効果および共鳴効果より
なる動的過給効果は、エンジン回転数に応じて吸気圧力
波反転部までの吸気通路の長さを切り替えることを含む
吸気系構成の変更により、所望のエンジン回転数領域で
得ることができる。

【０００４】ところで、Ｖ型エンジンの吸気装置におい
て、広い運転領域に亘って上記動的過給効果を得ようと
した場合、例えば、エンジン回転数に応じて吸気管長さ
を複雑に切り替える装置や連続的に変化させる装置が必
要となり、制御が複雑化したり、あるいは、エンジン本
体のエンジンルームへの搭載性を考慮した場合、吸気系
が大型になり過ぎる等の問題があった。

【０００５】そこで、本出願人は、先に特開昭６３−２
１５８２２号公報に記載されているようなＶ型エンジン
の吸気装置を提案した。

【０００６】該公報記載の吸気装置では、エンジンの出
力軸方向と平行方向に延びる仕切り壁によって左右に区
画形成された第１および第２のサージタンク室を、各バ
ンク毎に独立したサージタンクとして、バンク間のほぼ
中央上方に配設し、かつ一方のサージタンク室の側面に
接続された各気筒の独立吸気通路をサージタンクの下側
を通して反対側のバンクの気筒にそれぞれ接続して、両
バンクの独立吸気通路がサージタンクの下方で交差する
ように構成することにより、エンジンの低回転域で所定
の動的効果をうるために必要な吸気管長を確保するとと
もに、一方のサージタンク室から延びる独立吸気通路と
他方のサージタンク室の下面との間に連通路を設け、か
つ該連通路をエンジンの運転状態に応じて開閉する開閉
弁を設けている。そして、該開閉弁を開いて実質的な吸
気管長を短縮することによって、動的過給効果の得られ
る回転域を高回転側に移行させている。

【０００７】さらにこの装置では、上記２つのサージタ
ンク室の仕切り壁にも開閉弁を配設し、該開閉弁を開く
ことにより、２つのサージタンク室を連通させて単一の
サージタンクとして機能するように構成し、これによっ
て、高回転域で動的過給効果を得るようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載されたＶ型エンジンの吸気装置では、一方のサ
ージタンク室の側面に接続された各気筒の独立吸気通路
がサージタンクの下側を通って反対側のバンクの気筒に
それぞれ接続され、両バンクの独立吸気通路がサージタ
ンクの下方で交差するように構成され、さらに、一方の
サージタンク室から延びる独立吸気通路と他方のサージ
タンク室の下面との間に連通路を設られ、かつ該連通路
にエンジンの運転状態に応じて開閉する開閉弁が設けら
れているため、構造があまり簡単でなく、製作に若干の
困難を伴う問題がある。さらに、この吸気装置が両バン
ク間のデッドスペースを利用して配設されてはいるもの
の、両バンクの独立吸気通路がサージタンクの下方で交
差するように構成されているために、サージタンクの位
置が高くなって、その分エンジンの全高を低くするのに
限度があった。

【０００９】上述の事情に鑑み、本発明は、構成がより
簡単で製作しやすく、かつよりコンパクトなＶ型エンジ
ンの吸気装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるエンジンの
吸気装置は、各バンクの上方にそれぞれ自バンクのサー
ジタンクが配設され、該サージタンク下流の吸気通路
が、サージタンクから一旦バンク間の中央部側に向かっ
て延長されてから下方に湾曲されて自バンクの各気筒に
接続されるとともに、両バンクの吸気通路間に、両バン
ク共通の吸気圧力反転部を形成する容積部が配設されて
なることを特徴とするものである。

【００１１】上記容積部に対しては各バンクの吸気通路
が接続され、上記容積部と各バンクの吸気通路との連通
および該連通の遮断が、エンジン回転数に応じて作動さ
れる両バンク共通の開閉弁によってなされるようになっ
ている。

【００１２】また、本発明によるエンジンの吸気装置
は、両バンク共通の吸気圧力反転部を形成する容積部が
両バンク間に配設され、該容積部を通じて、自バンクの
気筒間の連通と、対抗する他バンクの気筒との連通とが
なされるように構成されてなることを特徴とするもので
ある。

【００１３】

【作用および発明の効果】本発明によるエンジンの吸気
装置は、両バンク間のデッドスペースを利用して配設さ
れているために、吸気系をコンパクトに構成することが
できるのみでなく、両バンクの独立吸気通路がサージタ
ンクの下方で交差しておらず、かつ両バンクの吸気通路
間に、両バンク共通の吸気圧力反転部を形成する容積部
が配設されている構成となっているから、前述の公報記
載の吸気装置と比較して構造がより簡単になり、かつエ
ンジンの全高をより低くすることが可能になる。

【００１４】さらに、本発明によるエンジンの吸気装置
は、両バンク共通の吸気圧力反転部を形成する容積部を
介して自バンクの気筒間の連通がなされるのみでなく、
該容積部を介して、対抗する他バンクの気筒との連通も
なされるように構成されているから、自バンクの気筒に
対し他バンクのサージタンク下流の吸気通路からも吸気
が供給されることになり、その分、吸気抵抗が減少して
吸気の充填効率を向上させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】図１および図２は本発明の実施例に係わる
６気筒Ｖ型エンジンの吸気装置を示し、シリンダブロッ
ク２上に第１シリンダヘッド３ａおよび第２シリンダヘ
ッド３ｂが傾斜配設されて、それぞれ３つの気筒を備え
た第１バンク１Ａおよび第２バンク１Ｂが形成されてお
り、各バンク１Ａ，１Ｂ上に、それぞれ自バンク用のサ
ージタンク４ａ，４ｂがエンジンのクランク軸と平行な
方向に延長して配設されている。

【００１７】図の左方に示されている第１バンク１Ａの
サージタンク４ａと自バンクの各気筒の吸気ポート５ａ
とを接続する３つの吸気通路６ａは、サージタンク４ａ
の右側から一旦両バンク１Ａ，１Ｂの中央部側に向かっ
て斜め上方に延長されてから下方にＵ字状に湾曲されて
吸気ポート５ａに接続され、図の右方に示されている第
２バンク１Ｂのサージタンク４ｂと自バンクの各気筒の
吸気ポート５ｂとを接続する３つの吸気通路６ｂは、サ
ージタンク４ｂの左側から一旦両バンク１Ａ，１Ｂの中
央部側に向かって斜め上方に延長されてから下方にＵ字
状に湾曲されて吸気ポート５ｂに接続されている。そし
て、両バンク１Ａ，１Ｂの吸気通路６ａ，６ｂ間に、両
バンク１Ａ，１Ｂ共通の吸気圧力反転部を形成する容積
部７が形成されている。

【００１８】両サージタンク４ａ，４ｂおよび容積部７
は、吸気通路６ａ，６ｂの上方部分とともに上部吸気マ
ニホールド８に一体に形成され、この上部吸気マニホー
ルド８の下端に接続された下部吸気マニホールド９に吸
気通路６ａ，６ｂの下方部分が形成されている。

【００１９】容積部７は、図３〜図６に拡大して示すよ
うに、サージタンク４ａ，４ｂの延長方向と平行な方向
に延長された細長い連通室１０を備えている。そして第
１バンク１Ａの各吸気通路６ａが、それらの中間部位に
おいてそれぞれ短い連通路１１ａを通じて上記連通室１
０に連通され、これら第１バンク１Ａの各吸気通路６ａ
にそれぞれ対抗する第２バンク１Ｂの各吸気通路６ｂ
が、それらの中間部位においてそれぞれ短い連通路１１
ｂを通じて上記連通室１０に連通されている。連通室１
０は蓋部材１２によって蓋されている。

【００２０】容積部７内には、連通室１０の延長方向に
その全長に亘って延びる一本の回動軸１３が取り付けら
れており、この回動軸１３に、図４および図５に示すよ
うな、互いに１２０°の角度間隔を保って配置された３
つの羽根をそれぞれ備えた３つの回転型開閉弁１４が、
回動軸１３の軸線方向に所定の間隔を保って固定されて
いる。そして、回動軸１３がアクチュエータ１５によっ
て回動されると、３つの開閉弁１３が一斉に回動される
ように構成されている。なお、図３においては、開閉弁
１３が省略されている。

【００２１】図４は、開閉弁１４がその１つの羽根を下
方に向けた閉位置にある状態を示しており、この開閉弁
１４によって各連通路１１ａ，１１ｂが閉鎖されて吸気
通路６ａ，６ｂと連通室１０との間の連通が遮断され、
これによって、第１バンク１Ａの各吸気通路６ａ間の連
通と、第２バンク１Ｂの各吸気通路６ｂ間の連通と、第
１バンク１Ａの各吸気通路６ａとこれに対抗する第２バ
ンク１Ｂの各吸気通路６ｂとの間の連通とがともに遮断
されるようになっている。

【００２２】また、図５は、開閉弁１０がその１つの羽
根を上方に向けた開位置にある状態を示しており、この
場合は、第１バンク１Ａにおける３つの吸気通路６ａ間
の連通室１０を介した連通と、第２バンク１Ｂにおける
３つの吸気通路６ｂ間の連通室１０を介した連通と、第
１バンク１Ａの各吸気通路６ａとこれに対抗する第２バ
ンク１Ｂの各吸気通路６ｂとの間の連通室１０を介した
連通とがすべて達成されるようになっている。

【００２３】すなわち、この場合は、第１および第２バ
ンク１Ａ，１Ｂにおけるそれぞれ３つの吸気ポート５
ａ，５ｂと容積部７とが、吸気ポート５ａ，５ｂと各サ
ージタンク４ａ，４ｂとの間の距離よりも短い距離の吸
気通路を介してそれぞれ連通し、かつ自バンクの吸気ポ
ートに対して他バンクの吸気通路からも吸気が供給され
ることになる。

【００２４】上部吸気マニホールド８には、２つのサー
ジタンク４ａ，４ｂの両端間をそれぞれ連通する連通路
１６，１７が一体に設けられて、平面図で見て枠状の吸
気通路が形成されており、図２において上方に示されて
いる連通路１６の中央部に接続された、スロットル弁
（図示は省略）を備えたスロットルチャンバ１８を通じ
て、吸気が左右のサージタンク４ａ，４ｂに供給され、
かつ各吸気通路６ａ，６ｂに分配される。

【００２５】さらに、図２において下方に示されている
連通路１７には、アクチュエータ１９によって作動され
てこの連通路１７を開閉する開閉弁２０が介装されてい
る。このような構成においては、連通路１７内の開閉弁
２０および容積部７の開閉弁１４がともに閉成された状
態では、低回転域でサージタンク４ａ，４ｂの上流側の
連通路１６を第１共鳴通路とした共鳴過給効果が得ら
れ、かつ高回転域でサージタンク４ａ，４ｂを圧力反転
部とした吸気通路６ａ，６ｂでの慣性過給効果が得られ
る。

【００２６】この状態から、開閉弁１４が開作動される
と、吸気通路６ａ，６ｂは依然として各サージタンク４
ａ，４ｂに連通しているにも拘らず、容積部７を圧力反
転部とした短い吸気通路６ａ，６ｂでの慣性過給効果が
得られ、これにより、慣性過給効果の得られる回転域が
高速側に移行する。また、開閉弁１４の開作動により、
容積部７の上流側の吸気通路６ａ，６ｂによって第２共
鳴通路が形成される。この第２共鳴通路は第１共鳴通路
よりも短いため、共鳴過給効果が得られる回転域が高速
側に移行する。さらに、吸気通路６ａ，６ｂ間が容積部
７の連通室１０を介して連通するによって、自バンクの
吸気ポートに対し、自バンクの吸気通路からのみでな
く、対向する他バンクの吸気通路からも吸気が供給され
ることになり、吸気の充填効率が向上して高回転域での
出力がさらに上昇する。

【００２７】一方、開閉弁１４が閉状態のとき連通路１
７の開閉弁２０が開かれると、サージタンク４ａ，４ｂ
が連通路１７を介して連通され、サージタンクの容量変
化および連通気筒数の変化に影響されて実質的な吸気通
路長が長くなり、これにより慣性過給効果の得られる回
転域が低速側に移行するとともに、気筒間干渉により過
給圧が上昇する。

【００２８】さらに、連通路１７の開閉弁２０が開いて
いる状態で容積部７の開閉弁１４が開かれると、容積部
７を圧力反転部とした短い吸気通路６ａ，６ｂでの慣性
過給効果が得られ、これにより、慣性過給効果の得られ
る回転域が高速側に移行する。

【００２９】したがって、低速域では開閉弁１４，２０
の双方を閉成して共鳴過給効果を、中低速域では開閉弁
１４のみを開いて共鳴過給効果を、中高速域では開閉弁
２０のみを閉成して慣性過給効果を、高速域では開閉弁
１４，２０の双方を開いて慣性過給効果をそれぞれ得る
ことができ、広範な運転領域で吸気の動的効果による過
給効果を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わるＶ型エンジンの吸気装
置を示す一部を断面とした正面図

【図２】同 平面図

【図３】図２の容積部の蓋部材を取り外した状態を示す
要部の拡大平面図

【図４】容積部に設けられる開閉弁が閉位置にある状態
を示す要部の拡大縦断面図

【図５】容積部に設けられる開閉弁が開位置にある状態
を示す要部の拡大縦断面図

【図６】図５のVI−VI線から見た要部の拡大縦断面図

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ バンク ３ａ，３ｂ シリンダヘッド ４ サージタンク ５ａ，５ｂ 吸気ポート ６ａ，６ｂ 吸気通路 ７ 容積部 ８ 上部吸気マニホールド ９ 下部吸気マニホールド １０ 連通室 １１ａ，１１ｂ 連通路 １３ 回動軸 １４，２０ 開閉弁 １５，１９ アクチュエータ １６，１７ 連通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 裕信 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 垣内 佳樹 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 栗栖 司 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気圧力反転部までの吸気通路の長さを
   エンジン回転数に応じて切り替えて動的過給効果を得る
   Ｖ型エンジンの吸気装置において、 各バンクの上方にそれぞれ自バンク用のサージタンクが
   配設され、該サージタンク下流の吸気通路が、サージタ
   ンクから一旦バンク間の中央部側に向かって延長されて
   から下方に湾曲されて自バンクの各気筒に接続されると
   ともに、両バンクの吸気通路間に、両バンク共通の吸気
   圧力反転部を形成する容積部が配設されてなることを特
   徴とするエンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】 上記容積部に対し各バンクの吸気通路が
   接続され、上記容積部と各バンクの吸気通路との連通お
   よび該連通の遮断が、エンジン回転数に応じて作動され
   る両バンク共通の開閉弁によってなされることを特徴と
   する請求項１記載のエンジンの吸気装置。
3. 【請求項３】 吸気圧力反転部までの吸気通路の長さを
   エンジン回転数に応じて切り替えて動的過給効果を得る
   Ｖ型エンジンの吸気装置において、 両バンク共通の吸気圧力反転部を形成する容積部が両バ
   ンク間に配設され、該容積部を通じて、自バンクの気筒
   間の連通と、対抗する他バンクの気筒との連通とがなさ
   れるように構成されてなることを特徴とするエンジンの
   吸気装置。