JPH0729224Y2

JPH0729224Y2 - Ｖ型内燃機関の吸気装置

Info

Publication number: JPH0729224Y2
Application number: JP1989035778U
Authority: JP
Inventors: 雅隆日高; 宜之石田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2004-03-29
Also published as: JPH02126029U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、Ｖ型内燃機関の吸気装置とりわけ吸気コレク
タをＶバンク列間に配置した吸気装置に関する。

（従来の技術）吸気コレクタをＶバンク列間に配置してデッドスペース
の有効利用を図るようにした吸気装置としては、従来か
ら種々のものが提供されている（例えば特開昭62-85118
号公報等参照）。これは、可変吸気コントロール機構を
備えたものであって、Ｖ型６気筒内燃機関のＶバンク列
間の最下部に、一端側がスロットルチャンバに連結され
た吸気コレクタを配置し、該吸気コレクタの上部に可変
吸気コントロールバルブを収納した大型のバルブボディ
を載置し、更に該バルブボディの上部に、内部に気筒数
に対応した分岐通路を有する一体型の通路ボディが載置
されている。上記吸気コレクタは、内部に短尺な大径通
路部と長尺な小径通路部が夫々６本づつ形成されている
一方、上記バルブボディは、内部に上記大小12本の通路
部と上記各分岐通路を連通する大小12個の連通孔が穿設
されていると共に、該各大径連通孔には上記６つの可変
コントロールバルブが夫々設けられている。

そして、機関低回転域には、吸気バルブのリフト時つま
り吸入行程中に各可変コントロールバルブが閉成される
ため、吸気コレクタに流入した吸気は吸気コレクタの長
尺な小径通路部のみを通って小径連通孔から各分岐通路
を経て各気筒内に供給される。したがって、吸気圧力振
動により発生する吸気慣性効果により吸気効率が向上す
る。一方、高回転時には、各コントロールバルブが連動
して閉成され、大小連通路及び大小連通孔の両方から吸
気が各気筒に供給されるため、吸気抵抗の減少化が図
れ、これによって吸入効率が高められるようになってい
る。

（考案が解決しようとする課題）然し乍ら、上記従来の吸気装置にあっては、コントロー
ルバルブが、バルブボディ内に各気筒数に対応して６個
設けられているため、部品点数が増加すると共に、連動
機構が複雑になるばかりか、バルブボディの大型化が余
儀なくされ、したがって、吸気装置の高さ寸法が過大に
なりＶバンク列の最上位置より大きく突出してしまう。
この結果、内燃機関の全高が高くなり、近時における車
両フロント側の低位化の要請を満足することができな
い。特に、８気筒以上の内燃機関にあっては、各気筒間
の吸気干渉等を考慮すると吸気コレクタを含めた吸気通
路構造の変更が必要となり、大型化、高位化が一層顕著
になる。

また、例えば実開昭61-171829号公報や特開昭63-215822
号公報等に記載された技術のように、両バンク列間に配
置されたサージタンク内部を、吸気干渉のない２つの室
に分割形成すると共に、該サージタンクの下部に拡大室
を設け、該拡大室と分岐管の下流部を開閉弁を介して連
通・遮断することによって機関回転数に応じて吸気の動
的過給効果を得るものも提供されている。

しかも、この各公報記載の装置にあっては、サージタン
ク内を単純に２つの室に分割しているにすぎず、また、
サージタンクと拡大室とは直接連通するようにはなって
いないため、十分な容積を確保できない。しかも、各分
岐管は、サージタンクの下方側で180°に折曲形成され
て交差状態で各吸気ポートに接続されているため、サー
ジタンクを必然的に両バンク列間の上方位置に設けざる
を得ず、前述と同様に装置全体の大型化と高位化が余儀
なくされている。

（課題を解決するための手段）本考案は、前記各従来の問題点に鑑みて案出されたもの
で、左右のバンク列の同一気筒群に互いに吸気干渉する
気筒を有するＶ型内燃機関において、上記左右のバンク列間の谷間部に吸気コレクタを収容配
置すると共に、該吸気コレクタの内部を、吸気干渉のな
い各気筒に対応して２以上の室に分割形成し、かつ上記
吸気コレクタの上部に機関長手方向に沿って設けられた
カバー部の内部に、上記吸気コレクタの２以上の室に対
して吸気干渉のない各室同士を互いに連通させる２つの
通路部を長手方向に沿って連続して設け、該両通路部の
間に、機関運転状態に応じて該両通路部を連通あるいは
遮断する１つの切換弁を設け、さらに上記カバー部の側
部に、上記２つの通路部と各気筒間を連通する複数の短
尺な分岐管をカバー部の上方で互いに交差するように湾
曲状に形成したことを特徴としている。

（作用）吸気コレクタの内部を吸気干渉を考慮して単純に２つの
室に分割するのではなく、２以上の室に分割し、吸気干
渉のない各分割室同士を２つの通路部を介して連通させ
ることにより、機関までの十分な管路長を確保すること
ができると共に、両通路部間の１つの切換弁によって該
両通路部を連通させることにより十分に大きな容積を確
保することが可能になる。したがって、機関回転数に応
じた吸気の動的過給効果を得ることができる。

しかも、前述の給気コレクタやカバー部の構成に基づき
各分岐管を短尺かつ単純な湾曲形状とすることができる
ため、装置全体のコンパクト化が図れると共に、高さ寸
法を可及的に低く設定することが可能になる。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図及び第２図は本考案に係る吸気装置をＶ型８気筒
内燃機関に適用した一実施例を示し、１は左右に約90°
に開いたＶバンク列1a,1bを上部に備えたシリンダブロ
ック、２はＶバンク列1a,1b間に有する谷間部1cに配置
された吸気コレクタ、３は該吸気コレクタ２の上部にシ
ール部材４を介してボルト５…により固定されたカバー
部材、６……は一端が上記カバー部材３の上面に、他端
がシリンダヘッド7,7の吸気ポートに対応した側壁7a,7a
に夫々接続された８本の分岐管である。

上記シリンダブロック１のＶバンク列1a,1bには、気筒
が左右に形成されており、図中左側バンク列1aには手前
から第１気筒＃1,第３気筒＃3,第５気筒＃５、第７気筒
＃７の順に形成されている一方、図中右側バンク列1bに
は手前から第２気筒＃2,第４気筒＃4,第６気筒＃6,第８
気筒＃８の順に形成されている。本実施例では、点火順
序は＃１→８→７→３→６→５→４→２の順となってお
り、吸気干渉の無い気筒群とは本例においては＃１→７
→６→４と＃８→３→５→２の２群となる。

上記吸気コレクタ２は、第２図にも示すように、全体が
細長く、その断面形状は略三角柱を呈し、下部両側面2
a,2bが上記谷間部1cの形状に合わせた略Ｖ字状に形成さ
れて谷間部下方に入り込むように位置していると共に、
後端壁2cにスロットルチャンバ８がボルト９により連結
されている。このスロットルチャンバ８は、吸気通路10
の中央に吸気を左右に分離する隔壁11が上下方向に沿っ
て設けられて上記吸気通路10を左右に２分割している。
また、上記吸気コレクタ２の内部は、吸気干渉のない各
気筒＃1,＃4,＃6,＃７、＃2,＃3,＃5,＃８に対応して２
室A,Bに分割形成されており、更にこのA,B室は４つの個
室A₁,A₂,B₁,B₂に分離されている。具体的に説明すれ
ば、Ａ室,B室はスロットルチャンバ８側から略Ｌ字形の
第１隔壁12を介して大容積のA₁室と小容積のB₁室とに分
離され、また略中央のクランク状の第２隔壁13によって
上記A₁室と大容積のB₂室が、略く字状の第３隔壁14によ
ってB₂室と小容積のA₂室とに夫々分離されている。上記
A₁室は、スロットルチャンバ８側から第７気筒＃7,第６
気筒＃6,第４気筒＃４に対応した室になっている一方、
B₁室は第８気筒＃８に対応した室になっている。また、
B₂室は第２気筒＃2,第３気筒＃3,第５気筒＃５に対応し
た室になっている一方、A₂室は第１気筒＃１に対応した
室になっている。更に、上記後端壁2cの中央に、スロッ
トルチャンバ８の吸気通路10とA₁室，B₁室とを連通する
円形孔15が形成されており、上記第１隔壁12の一端部が
円形孔15の中央に上下に設けられて上記隔壁11と共働し
て吸気をA₁室とB₁室とに分離するようになっている。

上記カバー部材３は、第１図〜第５図に示すように、上
記吸気コレクタ２の上部面積と略同面積の平坦状を呈
し、該平坦部3aの上面中央に横断面略逆Ｖ字形の膨出部
3bが長手方向に一体に形成されており、この膨出部3b内
に複合連通路16が形成されている。この複合連通路16
は、長手方向に沿って連続して形成された第１通路部16
aと第２通路部16bと中央通路部16cの３つの部分より成
り、第１通路部16aはA₁室とA₂室を常に連通して一体の
容積室Ａ室を形成し、一方第２通路部16bはB₁室とB₂室
を常に連通して一体の容積室Ｂ室を形成する。また、中
央通路部16cは、第１通路部16aと第２通路部16bとの間
に位置し、該第１通路部16aと第２通路部16bとを連通す
るようになっている。さらに、第１通路部16aは、第３
図〜第５図に示すようにA₁室の第４気筒＃４に対応する
位置に設けた開口17aとA₂室に対応する位置に設けた開
口17bを介してA₁室とA₂室とを連通している。一方、第
２通路部16bは、B₁室に対応する位置に設けた開口18aと
B₂室の第５気筒＃５に対応する位置に設けた開口18bを
介してB₁室とB₂室とを連通している。これによって４つ
に分離形成されたA₁,A₂,B₁,B₂室は、A₁，第１通路部16
a,A₂より成るＡ室とB₁，第２通路部16b,B₂より成るＢ室
との２室に統合される。

更に、連通路16の左右の第1,第２通路部16a,16bの間に
有する中央通路部16cには、左右通路部16a,16bを連通あ
るいは遮断する切換弁19が設けられている。この切換弁
19が開弁するとA,B両室が中央連通路16cによって連通さ
れてＡ室,B室を併せて一体の大きな容積室となす。

また、上記平坦部3aの両側面に設立された上記分岐管６
…は、上記膨出部3bの一側面及び上面に沿って短尺な略
円弧状に屈曲形成され、隣接する分岐管６…同志が互い
に交差するような対称形状に形成されている。

上記切換弁19は、弁軸19bにより回転自在に支持された
バラフライ型の円板状弁体19aを備え、この弁体19aが図
外の負圧アクチュエータ及びソレノイドバルブを介して
コントロールユニットからの可変吸気制御信号により開
閉作動するようになっている。上記コントロールユニッ
トは、主として機関運転中における吸入空気量信号Ｑや
回転信号Ｎから現在の機関運転状態を検出し、それに応
じて上記可変吸気制御信号をソレノイドバルブに出力す
るようになっている。

尚、シール部材４は、A₁室，A₂室，B₁室，B₂室に対応し
た位置に開口形成されている。

したがって、この実施例によれば、例えば機関低・中回
転時には、コントロールユニットによってソレノイドバ
ルブがONされて切換弁19の弁体19aが閉作動して中央連
通路16cにて各通路部16aと16b相互の連通を遮断する。
このため、スロットルチャンバ８内で絞弁により流量を
制御された吸入空気は、第4,第５図の矢印で示すように
両方の分離通路10a,10bから各A₁室とB₁室とに分流し
て、ここから各開口17a,18aを通って各通路部16a,16bに
流入し、さらにここから各開口17a,18bを通って各A₂室
及びB₂室に夫々別々に流入し、そして、各A₁,A₂,B₁,B₂
の各室に対応した分岐管６…から各気筒＃１〜＃８に夫
々供給される。したがって、吸入空気はスロットルチャ
ンバ８の隔壁１で２つに分離した後、互いに独立した容
積室A,B室に導かれ、吸気干渉がないため、さらに低・
中速回転において最も効率良く吸収されるように選ばれ
た比較的小さな容積室A,Bにより大きな吸気脈動効果が
得られ、各気筒＃１〜＃８の吸気充填効率が向上する。

一方、機関高回転時には、ソレノイドバルブがOFFされ
て切換弁19の弁体19aが開作動して16cにおいて各通路部
16a,16bを相互に連通する。このため、吸入空気は、A₁,
16a,A₂より成るＡ室と、B₁,16b,B₂より成るＢ室から各
気筒＃１〜＃８に速やかに供給される。つまり、この状
態における容積室は、低・中速回転域における独立した
容積室A,Bに比して２倍の大きさの容積を有し、かつ、
＃１〜８の８つもの気筒が連続的に吸気するため、容積
室内部の圧力変動が小さく抑えられて、吸気抵抗が減少
し、かつ吸気慣性効果が作用して吸気充填効率が向上
し、高出力が図れる。また、この実施例では、各分岐管
６…を短尺化にかつ対称形状に形成できるため、各気筒
＃１〜＃８に対する吸入抵抗の均一化が図れると共に、
該吸気抵抗を大巾に低下させることができる。

しかも、上述のように、吸気コレクタ２を２室A,Bに分
割形成すると共に、該A,B室をさらに４つの個室A₁,A₂,B
₁,B₂に形成した特異な構成にしたため、上記可変吸気制
御を実現しつつ連通路16の一体化と切換弁19の単一化が
可能になると共に、分岐管６…の短寸化が可能になる。
したがって、吸気コレクタ2,カバー部材３及び分岐管６
…の各部の小型化が図れ、特にその高さを可及的に低く
設定することができる。この結果、第２図に示すように
吸気装置全体をＶバンク列1a,1b間の谷間部1c内に該谷
間部1cから突出することなくコンパクトに収納できる。

尚、本考案は上記実施例に限定されず、８気筒以上の例
えば12気筒等の機関や８気筒以下の機関にも適用できる
と共に、Ｖバンク角も90°に限定されない。また、個室
は、吸気干渉のない気筒数に応じてその数を任意に変更
することも可能である。

（考案の効果）以上の説明で明らかなように、本考案に係るＶ型内燃機
関の吸気装置によれば、とりわけ吸気コレクタの内部を
吸気干渉のない２以上の室に分割形成すると共に、吸気
コレクタ上部のカバー部内に吸気干渉のない前記室同士
を連通する２つの通路部を長手方向に沿って連続して設
けることにより、機関運転状態に応じて吸気の動的過給
効果が得られることは勿論のこと、該両通路を連通・遮
断する切換弁を単一にすることが可能になると共に、各
分岐管を短尺化することができる。

このため、装置全体の構造の簡素化が図れると共に、小
型化及び低位化が可能となる。したがって、装置全体を
Ｖバンク列間に十分に吸収することができる。この結
果、例えば車両フロント部の車高を低く設定することが
可能となり、空力抵抗の低減化などの要請を十分に満足
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す分解斜視図、第２図は
この吸気装置が内燃機関に組付けられた状態を示す横断
面図、第３図はこの実施例に供されるカバー部材の底面
図、第４図は第２図のIV-IV線断面図、第５図は第２図
のＶ−Ｖ線断面図である。１……シリンダブロック、1a,1b……Ｖバンク列、２…
…吸気コレクタ、６……分岐管、16……連通路、16a…
…第１通路部、16b……第２通路部、16c……中央通路
部、19……切換弁、A,B……２室、＃１〜＃８……気
筒。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】左右のバンク列の同一気筒群に互いに吸気
干渉する気筒を有するＶ型内燃機関において、上記左右のバンク列間の谷間部に吸気コレクタを収容配
置すると共に、該吸気コレクタの内部を、吸気干渉のな
い各気筒に対応して２以上の室に分割形成し、かつ上記
吸気コレクタの上部に機関長手方向に沿って設けられた
カバー部の内部に、上記吸気コレクタの２以上の室に対
して吸気干渉のない各室同士を互いに連通させる２つの
通路部を長手方向に沿って連続して設け、該両通路部の
間に、機関運転状態に応じて該両通路部を連通あるいは
遮断する１つの切換弁を設け、さらに上記カバー部の側
部に、上記２つの通路部と各気筒間を連通する複数の短
尺な分岐管をカバー部の上方で互いに交差するように湾
曲状に形成したことを特徴とするＶ型内燃機関の吸気装
置。