JPH0811949B2 - Ｖ型エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はＶ型エンジンの吸気装置に関し、より詳しく
は吸気系にサージタンクを備えたものに関する。

（従来技術およびその問題点） 近時、共鳴等の吸気の動的効果を利用して充填効率を
高めることが注目されている。このような吸気装置にお
いては、各気筒毎に個々独立して接続される独立吸気管
の上流端にサージタンクを接続して、吸気通路に吸気拡
大室を形成すると共に、独立吸気管の長さを長く設定す
るのが一般的である。

一の気筒群（一のバンク）と他の気筒群（他のバン
ク）とをＶ型に配置したＶ型エンジンにおいて、独立吸
気通路を長く設定する手法として、特開昭60−198323号
公報や、米国特許明細書2,845,912号に示すようなもの
が提案されている。

上記特開昭60−198323号公報に示すものは、左右バン
ク間つまりＶバンク空間上にサージタンクを配設して、
このサージタンクの一側面から一方バンク用の独立吸気
管を延出させると共に、サージタンクの他方側側面から
他方側バンク用の独立吸気管を延出させて、各バンク用
の独立吸気管同士が、サージタンク下方においてＸ字型
に交差するような配設となっている。この公報記載のも
のでは、サージタンク下方において、左右バンク用の独
立吸気管同士をＸ字型に交差させる必要上、エンジン全
体の高さはかなり高いものとなってしまう。

また、米国特許明細書2,845,912号に示すものは、一
方のバンクの上方にサージタンクを配設して、サージタ
ンクの上面から上記一方バンク用の独立吸気管を延出さ
せ、サージタンクの下部付近から他方バンク用の独立吸
気管を延出させたものとなっている。そして、上記一方
バンク用の独立吸気管は、全体として上に凸となるよう
に円弧状とされ、他方バンク用独立吸気管はほぼ直線的
とされている。このものにあっては、上記一方バンク用
の独立吸気管が、サージタンク上面から伸びているのに
加えて、サージタンク付近で上方へ凸となるように湾曲
しており、また他方バンク用の独立吸気管がサージタン
クとこの下方にある一方側バンクとの間を少なからず通
るように配設されるためにサージタンクと一方側バンク
との上下方向間隔もあある程度大きく確保する必要があ
り、エンジン全体としてかなり高いものとなってしま
う。

一方、吸気の動的効果をエンジンの広い回転域つまり
広い運転域で得るために、第１サージタンクから伸びる
各独立吸気管の途中部分に第２サージタンクを設けて、
この第２サージタンクと各独立吸気管内とを連通路を介
して個々独立して接続し、しかもこの各連通路に開閉弁
を配設したものも提案されている。このような構造の吸
気装置としては、実開昭61−36126号公報、実開昭60−1
75822号公報、特開昭61−116019号公報に示すものがあ
る。しかしながらが、これ等公報記載のものは、いずれ
も直列型エンジンの吸気装置に関するものであり、Ｖ型
エンジンに適用する場合は、エンジン全体の高さを小さ
くするという観点から何等かの対策が必要となる。

前述のように、Ｖ型エンジンにおいてもエンジンの広
い運転域に渡って吸気の動的効果を得ることが望まれる
が、この場合、エンジンの高さをいかに抑制し得るかが
実用上大きな問題となる。

したがって、本発明の目的は、エンジンの高さを極力
抑制しつつ、広い運転域に渡って吸気の動的効果が得ら
れるようにしたＶ型エンジンの吸気装置を提供すること
にある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明にあっては次のよう
な構成としてある。すなわち、 左右バンクに形成された吸気ポートがそれぞれＶバン
ク空間側へ開口されたＶ型エンジンにおいて、 一方のバンクの上方に、第１サージタンクが配設さ
れ、 前記第１サージタンクと各吸気ポートとを個々独立し
て接続する独立吸気通路を構成する独立吸気管が、該第
１サージタンクのＶバンク空間側の側面からＶバンク空
間側へ向けて伸びるように配設されると共に、途中部分
で互いに設置される並置部分を有するように設定され、 前記各独立吸気管のうち、前記並置部分の直上方位置
において第２サージタンクが配設され、 前記第２サージタンクと各独立吸気管内とを個々独立
して接続する連通路が設けられ、 前記各連通路にそれぞれ、開閉弁が配設されている、 ような構成としてある。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、第１〜第４図を参照して、第２サージタンクお
よびこれに関連した部分を除外した本発明の基本的構成
部分について説明し、その後、第５図、第６図を参照し
つつ第２サージタンクおよびこれに関連した部分につい
て説明することとする。

以上のことを前提として、第２図において、１はエン
ジン本体で、このエンジン本体１は自動車の車体前部に
設けられたエンジンルームＲ内に、その出力軸が車幅方
向に伸びるように搭載されている。換言すれば、エンジ
ン本体１は、いわゆる横置きとされている。そして、エ
ンジン本体１は、ここでは、６気筒Ｖ型エンジンとさ
れ、前方側バンク２と後方側バンク３とを構成する各気
筒群は、夫々、点火時期の隣り合わない気筒群で構成さ
れて、これら各気筒４には、ピストン５によって形成さ
れる燃焼室６に臨ませて点火プラグ（図示省略）が配設
されている。

上記燃焼室６には、吸気弁７によって開閉される吸気
ポート８が開口され、この吸気ポート８の入口8aは各バ
ンク２（３）共に、バンク２と３とで挟まれたＶバンク
空間Ａに向けて開口されている。そして各吸気ポート８
に連通する独立吸気通路９は個々独立した独立吸気管10
によって形成され、これら独立吸気通路10は後方側バン
ク３の上方に配置された第１サージタンク11に接続され
ている。

第１サージタンク11は、後に詳しく説明するように、
その内部が仕切壁12によって、上下に上吸気拡大室13と
下吸気拡大室14とに仕切られている。上吸気拡大室13は
後方側バンク３用とされて、この上吸気拡大室13と後方
側バンク３とを接続する後方側バンク用独立吸気管10a
は、吸気ポート８側から、後方側バンク３から遠のく方
向、つまりＶバンク空間Ａ内において斜前方に延びた後
略180゜反転し、ボンネットラインＢに沿って後方に延
びる形状とされて、最終的に第１サージタンク11のうち
Ｖバンク空間Ａ側の側面に連なっている。一方、上記下
吸気拡大室14は前方側バンク２用とされて、この下吸気
拡大室14と前方側バンク２とを接続する前方側バンク用
独立吸気通路10bは、吸気ポート８側から、前方側バン
ク２から遠のく方向、つまりＶバンク空間Ａ内において
斜後方に延びたのち、そのまま、大きな曲がりで斜下方
に向けて延びる形状とされて、最終的に、第１サージタ
ンク11のうちＶバンク空間Ａ側の側面に連なっている。

また、両独立吸気管10（10a、10b）は共に、その独立
吸気通路９の上流端における通路断面、すなわち、第１
図に示すように、各吸気拡大室13、14の吸気出口ポート
15、16の形状が楕円とされ、その長軸ｌは上下に延びる
ようにされている。そして、独立吸気通路９の中間部か
ら下流端に至る通路の断面は、第４図に示すように、真
円形状とされ、この中間部から上記吸着出口ポート15、
16までの間は、吸気出口ポート15、16から下流に向かう
に従って楕円から徐々に真円に近づく形状とされてい
る。

上記第１サージタンク11の上吸気拡大室13に開口する
上吸気出口ポート15と、下吸気拡大室14の開口する下吸
気出口ポート16とは、第１図に示すように、互いに並列
に配列されている。そして、これら吸気出口ポート15、
16は互い違いに配列されて、互いにその一部が他の吸気
出口ポート15（16）の間に位置するようにされている。
このような吸気出口ポート15、16の配置に対応して、上
記仕切壁12は、各吸気出口ポート15、16の周縁に接する
状態の波板状とされている。

第１サージタンク11には、また、仕切壁12の一端部
に、上下の吸気拡大室13、14を連通する連通孔17が形成
され、この連通孔17には開閉弁18が設けられている。開
閉弁18はエンジン高回転域で開とされて、この結果、連
通孔17によりエンジン高回転域おける共鳴同調条件が形
成される。また、上下の吸気拡大室13、14を連通させる
ものとして、上記連通孔17の他に、第３図にも示すよう
に、長い連通路19が第１サージタンク11の前部に設けら
れ、この連通路19によって、エンジン低回転域における
共鳴同調条件を形成するようにされている。

尚、第１図中、符号20は二連吸気管で、その上流端に
はスロットルボデイが接続されるようになっている。ま
た、第２図中、符号21は燃料噴射弁である。

以上のように、第１サージタンク11の内部に上下に上
吸気拡大室13と下吸気拡大室14とが形成され、これら各
吸気拡大室13、14は、夫々、点火時期の隣り合わない気
筒群に連通されるているため、吸気干渉によって吸気の
動的効果が弱められることを防止することができる。

また、第１サージタンク11内に上下の吸気拡大室13、
14を形成したことに伴なう、第１サージタンク11の高さ
寸法の増大は、上吸気出口ポート14と下吸気出口ポート
16とを、互いに、その一部が他の吸気出口ポートの間に
入り込むように配置されているため、少なくとも、この
入り込んだ分だけより一層小さく抑えることができる。

加えて、本実施例においては、各吸気出口ポート15、
16の形状が楕円状とされているため、その実断面が大き
なものとされて通路抵抗の低減が図られることとなる
が、その長軸ｌの延びる方向を上下としたことに伴う第
１サージタンク11の高さ寸法の増大が上記上下の吸気出
口ポート15、16の配置によって小さく抑えることができ
る。勿論、各吸気出口ポート15、16の短軸が横方向とさ
れるため、吸気出口ポート15（16）の横並びを小さく採
ることが可能とされ、この結果第１サージタンク11の長
さ寸法を小さくすることができる。

次に、第５図、第６図を参照しつつ、第２サージタン
クおよびこれに関連した部分について説明する。各バン
ク用独立吸気管10a、10bは、その上流側部分において同
一平面内に並置するようにされ、当該並置部分の直上方
に第２のサージタンク30が設けられている。この第２の
サージタンク30の内部空間と各独立吸気通路９とは、連
通路としての短い連通孔31を介して連通され、この連通
路31には開閉弁32が設けられている。開閉弁32は上記高
回転領域で開とされ、この結果連通孔31によりエンジン
高回転域における共鳴同調条件が形成される。尚、第５
図、第６図においては図示を省略したが、前述したよう
に第１サージタンク11には、連通孔17、開閉弁18、連通
路19が設けられており、この結果、エンジン低回転域で
は前記連通路19によって共鳴同調条件が形成され、エン
ジン中回転域では前記連通孔17によって、共鳴の同調条
件が形成され、エンジン高回転域では上述したように上
記連通孔31によって共鳴同調条件が形成される。

このような第２のサージタンク30及び連通孔31におい
て、第２のサージタンク30もまたその内部が仕切壁33に
よって２つの吸気拡大室34と35とが形成されて、一方の
吸気拡大室34が前方側バンク遥とされ、他方の吸気拡大
室35が後方側バンク用とされている。

このように、第２のサージタンク30においても、点火
時期の隣り合わない気筒群毎に、個々独立した吸気拡大
室34、35が設けられているため、第１のサージタンク11
と同様に吸気干渉による吸気の動的効果が弱められるこ
とを防止することが可能とされる。そして、連通孔31
は、独立吸気管10の並び方向に一列に配列され、これに
対応して仕切壁33は各連通路31の周縁に接する状態の波
板形状とされている。

このような構成とすることにより、第２のサージタン
クの内部には無駄な空間を生ずることなく２つの吸気拡
大室34、35が形成されることとなり、この結果第２のサ
ージタンク30の大きさを必要最小限とすることができ
る。

ここで、一方のバンクの上方に吸気拡大室13、14を有
する第１サージタンク11が配設されるが、本発明でいう
『一方のバンクの上方』とは、『Ｖバンク空間Ａよりも
一方のバンク側へ片寄った位置で、かつ一方のバンクの
上面よりも上方に位置すること』を意味するものであ
り、第２図に示すようにサージタンク11のほぼ全体が一
方のバンクの直上方に位置している場合は勿論のこと、
第６図に示すように吸気拡大室13、14を有するサージタ
ンクのほぼ全部が一方のバンクの上面の直上方にない場
合（一方のバンクの上面の直上方からずれた位置にある
場合）をも含むものである。

本発明によれば、一方側バンク上に配設した第１サー
ジタンクのうち、Ｖバンク空間側の側面に各独立吸気管
を接続するようにしてあるので、つまり第１サージタン
クの上方や下方に独立吸気管配設スペースを確保する必
要がないので、エンジン全体としての高さを小さくする
ことができる。また、第２サージタンクも、比較的低い
位置とすることが可能な各独立吸気管同士の並置部分の
直上方に配設してあるので、この第２サージタンクを設
けることによっても、エンジン全体としての高さが極端
に大きくなてしまうこともない。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、Ｖ
型エンジン全体の高さを極力低くしつつ、広い運転領域
に渡って吸気の動的効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図〜第４図は
第２サージタンクおよびこれに関連した部分を除外して
示し、第５図、第６図は第２サージタンク部分を詳細に
示すものである。 第１図は第１サージタンク内の上吸気拡大室と下吸気拡
大室とに開口する各吸気出口ポートの配置を示し、第３
図におけるＩ−Ｉ線相当断面図。 第２図は第１サージタンクの配置を示すエンジン全体
図。 第３図は第１サージタンク及び独立吸気管の一部の断面
図。 第４図は独立吸気管内の通路断面形状を示し、第３図に
おけるIV−IV線相当断面図。 第５図は第２サージタンク部分の分解斜視図。 第６図は第２サージタンクと独立吸気管との連通部分を
示す要部断面図。 1:エンジン本体１ 2:前方側バンク 3:後方側バンク 8:吸気ポート 9:独立吸気通路 10:独立吸気管 10a:独立吸気管（一方のバンク用） 10b:独立吸気管（他方のバンク用） 11:第１サージタンク 13:上吸気拡大室 14:下吸気拡大室 15:上吸気出口ポート 16:下吸気出口ポート 30:第２サージタンク 31:連通路 32:開閉弁 A:Vバンク空間 R:エンジンルーム B:ボンネットライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 早百合 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 黒川 敏数 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 実開 昭58−129063（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−68817（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭48−34401（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右バンクに形成された吸気ポートがそれ
   ぞれＶバンク空間側へ開口されたＶ型エンジンにおい
   て、 一方のバンクの上方に、第１サージタンクが配設され、 前記第１サージタンクと各吸気ポートとを個々独立して
   接続する独立吸気通路を構成する独立吸気管が、該第１
   サージタンクのＶバンク空間側の側面からＶバンク空間
   側へ向けて伸びるように配設されると共に、途中部分で
   互いに並置される並置部分を有するように設定され、 前記各独立吸気管のうち、前記並置部分の直上方位置に
   おいて第２サージタンクが配設され、 前記第２サージタンクと各独立吸気管内とを個々独立し
   て接続する連通路が設けられ、 前記各連通路にそれぞれ、開閉弁が配設されている、 ことを特徴とするＶ型エンジンの吸気装置。