JPH09317578A - 多気筒エンジンの吸気系構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多気筒エンジンにおいて、各気筒間で性能に
偏りが生じないようにしてエンジン性能を向上させる。 【解決手段】 各気筒２〜５から突出した各吸気管７〜
１０の他端部７ｂ〜１０ｂを互いにほぼ同位置に配設す
る。これら各他端部７ｂ〜１０ｂに沿って延びるサージ
タンク１３を設けると共に、このサージタンク１３に上
記各吸気管７〜１０の他端部７ｂ〜１０ｂを連結させ
る。これら他端部７ｂ〜１０ｂの孔芯１２に直交する仮
想面１６にほぼ平行な孔芯１７を有するスロットルボデ
ィ１９を同上サージタンク１３に取り付ける。上記各吸
気管７〜１０の他端部７ｂ〜１０ｂをそれぞれ上記サー
ジタンク１３内に突出させる。上記仮想面１６に沿った
視線でみて、同上各他端部７ｂ〜１０ｂを上記スロット
ルボディ１９の孔芯１７を越えて突出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、それぞれの一端部
が各気筒に連結される吸気管と、これら吸気管の各他端
部を連結させるサージタンクと、このサージタンクに取
り付けられるスロットルボディとを備えた多気筒エンジ
ンの吸気系構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多気筒エンジン（内燃機関）の吸気系に
は、従来、次のように構成されたものがある。

【０００３】即ち、各気筒にそれぞれ一端部が連結され
他端部の各孔芯が互いにほぼ平行とされる複数の吸気管
が設けられ、上記孔芯に沿った方向で、上記各吸気管の
他端部は互いにほぼ同位置に配設されている。これら各
他端部に沿って延びるサージタンクが設けられると共
に、このサージタンクに上記各吸気管の他端部が連結さ
れ、これら他端部の孔芯に直交する仮想面にほぼ平行な
孔芯を有するスロットルボディが同上サージタンクに取
り付けられている。

【０００４】そして、エンジンの運転時には、一般に、
各気筒は互いに所定の位相差で各行程を繰り返し、ある
気筒が吸気行程になったとき、エンジンの外部の空気
が、上記スロットルボディ、サージタンク、および上記
吸気行程である気筒の吸気管を順次通って上記した気筒
内の燃焼室に吸入され、ここで、燃料の燃焼に供される
ようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術において、スロットルボディを通ってサージタンク
内に吸入された空気が、順次吸気行程となる気筒の吸気
管の他端部内に導かれる場合に、次の問題が生じること
がある。

【０００６】即ち、上記スロットルボディから、これに
近い吸気管に至る方が遠い吸気管に至るよりも、空気を
導く実質的な通路長（「吸気管長」）は短くなるため、
低流量の場合には、上記スロットルボディにより近い吸
気管に対してより多量の空気が吸入されがちである。一
方、高流量の場合には、スロットルボディからサージタ
ンク内に吸入される空気の慣性力は大きくなるため、上
記スロットルボディから近いよりも、むしろ、遠い吸気
管に向って空気が勢いよく流れ、上記した吸気管に対し
てより多量の空気が吸入されがちとなる。このようなこ
とから、各気筒間で性能に偏りが生じるおそれがあり、
これはエンジン性能の向上を阻害させる要因となって好
ましくない。

【０００７】また、ある気筒の吸気行程で、その吸気管
を通って空気が上記気筒に吸入されるときには、この気
筒からの圧力の大きい吸気脈動が上記吸気管を通り上記
サージタンクに向うことになるが、上記吸気脈動によ
り、上記サージタンクの壁が振動させられるとその反射
波が分散させられるなど上記吸気脈動が乱されて、この
吸気脈動の利用が阻害され、つまり、エンジン性能の向
上が阻害されるというおそれを生じる。

【０００８】更に、上記各吸気管の他端部はいずれも共
通のサージタンク内に開口しているため、各吸気管を通
る吸気脈動が互いに干渉し合うおそれがあり、この場合
にも、吸気脈動の利用が阻害されて、エンジン性能の向
上が阻害されるおそれを生じる。

【０００９】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、多気筒エンジンにおいて、各気筒間で性
能に偏りが生じないようにしてエンジン性能を向上させ
ることを課題とする。

【００１０】また、各気筒毎で、その各吸気脈動が有効
に利用されるようにして、エンジン性能を向上させるこ
とを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の多気筒エンジンの吸気系構造は、次の如くで
ある。

【００１２】請求項１の発明は、各気筒２〜５にそれぞ
れ一端部７ａ〜１０ａが連結され他端部７ｂ〜１０ｂの
各孔芯１２が互いにほぼ平行とされる複数の吸気管７〜
１０を設け、上記孔芯１２に沿った方向で、上記各吸気
管７〜１０の他端部７ｂ〜１０ｂを互いにほぼ同位置に
配設し、これら各他端部７ｂ〜１０ｂに沿って延びるサ
ージタンク１３を設けると共に、このサージタンク１３
に上記各吸気管７〜１０の他端部７ｂ〜１０ｂを連結さ
せ、これら他端部７ｂ〜１０ｂの孔芯１２に直交する仮
想面１６にほぼ平行な孔芯１７を有するスロットルボデ
ィ１９を同上サージタンク１３に取り付けた場合におい
て、上記各吸気管７〜１０の他端部７ｂ〜１０ｂをそれ
ぞれ上記サージタンク１３内に突出させ、上記仮想面１
６に沿った視線でみて、同上各他端部７ｂ〜１０ｂを上
記スロットルボディ１９の孔芯１７を越えて突出させた
ものである。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明に加え
て、上記各吸気管７〜１０の他端部７ｂ〜１０ｂにその
孔芯１２に沿った方向で対向する上記サージタンク１３
の内面の各部に、それぞれ同上他端部７ｂ〜１０ｂのほ
ぼ孔芯１２上に中心２６を有する球状凹面２７を形成し
たものである。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１、もしくは２
の発明に加えて、上記各吸気管７〜１０の他端部７ｂ〜
１０ｂにその孔芯１２に沿った方向で対向する上記サー
ジタンク１３内の各空間２８を互いに仕切る仕切壁２９
を、同上サージタンク１３の内面に突設したものであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。

【００１６】図中符号１は内燃機関である多気筒エンジ
ンで、このエンジン１は列状に配置された第１〜４の複
数気筒２〜５を備えている。

【００１７】上記各気筒２〜５に沿った第１方向Ａで、
上記各気筒２〜５に対応して第１〜４の複数の吸気管７
〜１０が並設されている。これら各吸気管７〜１０の各
一端部７ａ〜１０ａはこれらにそれぞれ対応する気筒２
〜５に連結されている。また、同上各吸気管７〜１０の
各他端部７ｂ〜１０ｂの各孔芯１２は互いにほぼ平行と
され、これら孔芯１２に沿った第２方向Ｂで、上記各他
端部７ｂ〜１０ｂは互いにほぼ同位置に配設されてい
る。

【００１８】上記各他端部７ｂ〜１０ｂに沿って（第１
方向Ａに沿って）延びる筒状のサージタンク１３が設け
られ、このサージタンク１３に上記各他端部７ｂ〜１０
ｂが連結されている。この場合、各吸気管７〜１０とサ
ージタンク１３とはアルミ鋳造で一体成形されている。

【００１９】上記各他端部７ｂ〜１０ｂの孔芯１２に直
交する仮想面１６にほぼ平行な孔芯１７を有する開口部
１８が上記サージタンク１３の壁に成形されている。こ
の場合、上記開口部１８の孔芯１７は上記第１方向Ａと
ほぼ一致している。また、上記孔芯１７と同軸上で上記
サージタンク１３にスロットルボディ１９が取り付けら
れている。上記各他端部７ｂ〜１０ｂは上記サージタン
ク１３内の内部空間１４に突出させられ、かつ、上記仮
想面１６に沿った視線でみて、同上各各他端部７ｂ〜１
０ｂは上記スロットルボディ１９の孔芯１７を越えて突
出させられている。また、上記スロットルボディ１９の
孔芯１７と、各他端部７ｂ〜１０ｂの孔芯１２とはそれ
ぞれほぼ直交することとされている。

【００２０】上記スロットルボディ１９、サージタンク
１３、および各吸気管７〜１０の各内部は互いに連通さ
せられており、これがエンジン１の外部の空気２１を上
記各気筒２〜５側に連通させる吸気通路２２とされてい
る。上記各吸気管７〜１０内の吸気通路２２はそれぞれ
各気筒２〜５に形成された吸気ポート２３を通して各燃
焼室に連通させられている。また、上記スロットルボデ
ィ１９内の吸気通路２２の開度を調整するスロットル弁
２４が設けられている。

【００２１】そして、エンジン１の運転時には、各気筒
２〜５は互いに所定の位相差で各行程を繰り返すように
なっている。ある気筒２〜５が吸気行程になったとき、
エンジン１の外部の空気２１が上記スロットルボディ１
９、サージタンク１３、および上記吸気行程である気筒
２〜５の吸気通路２２を順次通って上記した気筒２〜５
内の燃焼室に吸入され、ここで、燃料の燃焼に供される
ようになっている。

【００２２】上記の場合、スロットルボディ１９を通り
サージタンク１３内に吸入された空気２１が、例えば、
上記スロットルボディ１９に近い吸気管７の他端部７ｂ
内に吸入されようとするときには、上記空気２１は上記
スロットルボディ１９の孔芯１７に沿って上記サージタ
ンク１３内に吸入されるため、まず、上記空気２１はそ
の慣性力で一旦上記した吸気管７の他端部７ｂの外周面
の側方を通り抜け、および／もしくはこの他端部７ｂの
外周面に衝突し、その後、上記サージタンク１３内で反
転し、および／もしくは大きく湾曲してから、上記吸気
管７の他端部７ｂ内に吸入されることとなる。よって、
上記スロットルボディ１９からみて、このスロットルボ
ディ１９に近い吸気管７の他端部７ｂまで吸入空気２１
を導く実質的な通路長（「吸気管長」）は、より長くな
る。

【００２３】一方、同上スロットルボディ１９を通りサ
ージタンク１３内に吸入された空気２１が、例えば、上
記スロットルボディ１９から遠い吸気管１０の他端部１
０ｂ内に吸入されようとするときには、上記空気２１
は、反転したり、大きく湾曲したりすることなく、徐々
に方向を変えながら円滑に上記した遠い吸気管１０の他
端部１０ｂに達し、この他端部１０ｂ内に吸入されるこ
ととなる。よって、上記スロットルボディ１９からみ
て、このスロットルボディ１９から遠い吸気管１０の他
端部１０ｂまでの「吸気管長」は、長くなることが抑制
される。また、上記スロットルボディ１９を通りサージ
タンク１３内に吸入される空気２１の慣性力が大きく
て、勢いよく吸入された場合には、その直進的な流れ
は、上記各吸気管１０の他端部１０ｂの外周面から、上
記速い流れに応じた大きい流動抵抗を受けて、効果的に
減速させられ、単にスロットルボディ１９の遠くにまで
達するということが防止される。

【００２４】この結果、スロットルボディ１９から近い
吸気管７を通して、ある気筒２に吸入される空気２１の
量と、遠い吸気管１０を通して他の気筒５に吸入される
空気２１の量とは、空気量が低、高にかかわらず、互い
により均一となり、よって、各気筒２〜５間で性能に偏
りの生じることが防止される。

【００２５】上記構成において、各吸気管７〜１０の他
端部７ｂ〜１０ｂにその孔芯１２に沿った方向で対向す
る上記サージタンク１３の内面の各部には、それぞれ同
上他端部７ｂ〜１０ｂのほぼ孔芯１２上に中心２６を有
する球状凹面２７が形成されている。

【００２６】このため、ある気筒２〜５の吸気行程で
は、その吸気管７〜１０を通り吸気脈動がサージタンク
１３内に向うと共に、このサージタンク１３の内面で反
射して、これが吹き返しの防止などに利用されるが、上
記反射は上記した球状凹面２７でなされるため、この反
射波は、上記吸気管７〜１０の他端部７ｂ〜１０ｂ内に
正確に向わされる。よって、吹き返しの防止など吸気脈
動が有効利用される。

【００２７】しかも、上記したように、サージタンク１
３の内面に球状凹面２７を形成したため、上記サージタ
ンク１３の内面を単に平坦にして、この内面を形成する
サージタンク１３の壁を平板とすることに比べて、サー
ジタンク１３の壁の剛性が向上する。このため、各吸気
管７〜１０を通り上記サージタンク１３内に向った吸気
脈動により、上記サージタンク１３の壁が振動（いわゆ
る膜振動）するということは防止される。

【００２８】よって、吸気脈動が上記振動で、その反射
波が分散させられるなど乱されるということが防止され
て、吸気脈動が有効に利用される。

【００２９】また、上記各吸気管７〜１０の他端部７ｂ
〜１０ｂにその孔芯１２に沿った方向で対向する上記サ
ージタンク１３内の各空間２８を互いに仕切る仕切壁２
９が、同上サージタンク１３の内面に一体的に突設され
ている。

【００３０】このため、各吸気管７〜１０の他端部７ｂ
〜１０ｂはいずれも共通のサージタンク１３内に開口し
てはいるが、各吸気管７〜１０を通る吸気脈動が互いに
干渉し合うことは、上記仕切壁２９による簡単な構成に
よって防止される。

【００３１】よって、各吸気脈動が互いの干渉で乱され
ることが防止されて、各吸気脈動が各気筒２〜５毎にそ
れぞれ有効に利用される。

【００３２】しかも、上記したようにサージタンク１３
の内面に仕切壁２９を突設したため、この仕切壁２９は
サージタンク１３の壁の補強材として働くこととなり、
よって、このサージタンク１３の壁の剛性が向上させら
れる。

【００３３】図１〜３において、二点鎖線で示すよう
に、スロットルボディ１９はサージタンク１３の長手方
向の中途部に設けてもよく、図例では、スロットルボデ
ィ１９の孔芯１７は各他端部７ｂ〜１０ｂのうち隣り合
う第２、第３他端部８ｂ，９ｂの間を通っている。

【００３４】

【発明の効果】本発明による効果は、次の如くである。

【００３５】請求項１の発明は、各気筒にそれぞれ一端
部が連結され他端部の各孔芯が互いにほぼ平行とされる
複数の吸気管を設け、上記孔芯に沿った方向で、上記各
吸気管の他端部を互いにほぼ同位置に配設し、これら各
他端部に沿って延びるサージタンクを設けると共に、こ
のサージタンクに上記各吸気管の他端部を連結させ、こ
れら他端部の孔芯に直交する仮想面にほぼ平行な孔芯を
有するスロットルボディを同上サージタンクに取り付け
た多気筒エンジンの吸気系構造において、上記各吸気管
の他端部をそれぞれ上記サージタンク内に突出させ、上
記仮想面に沿った視線でみて、同上各他端部を上記スロ
ットルボディの孔芯を越えて突出させてある。

【００３６】このため、スロットルボディを通りサージ
タンク内に吸入された空気が、例えば、上記スロットル
ボディに近い吸気管の他端部内に吸入されようとすると
きには、上記空気は上記スロットルボディの孔芯に沿っ
て上記サージタンク内に吸入されるため、まず、上記空
気はその慣性力で一旦上記した吸気管の他端部の外周面
の側方を通り抜け、および／もしくはこの他端部の外周
面に衝突し、その後、上記サージタンク内で反転し、お
よび／もしくは大きく湾曲してから、上記吸気管の他端
部内に吸入されることとなる。よって、上記スロットル
ボディからみて、このスロットルボディに近い吸気管の
他端部まで吸入空気を導く実質的な通路長は、より長く
なる。

【００３７】一方、同上スロットルボディを通りサージ
タンク内に吸入された空気が、例えば、上記スロットル
ボディから遠い吸気管の他端部内に吸入されようとする
ときには、上記空気は、反転したり、大きく湾曲したり
することなく、徐々に方向を変えながら円滑に上記した
遠い吸気管の他端部に達し、この他端部内に吸入される
こととなる。よって、上記スロットルボディからみて、
このスロットルボディから遠い吸気管の他端部まで吸入
空気を導く実質的な通路長は、長くなることが抑制され
る。また、上記スロットルボディを通りサージタンク内
に吸入される空気の慣性力が大きくて、勢いよく吸入さ
れた場合には、その直進的な流れは、上記各吸気管の他
端部の外周面から、上記速い流れに応じた大きい流動抵
抗を受けて、効果的に減速させられ、単にスロットルボ
ディの遠くにまで達するということが防止される。

【００３８】この結果、スロットルボディから近い吸気
管を通して、ある気筒に吸入される空気の量と、遠い吸
気管を通して他の気筒に吸入される空気の量とは、空気
量が低、高にかかわらず、互いにより均一となり、よっ
て、各気筒間で性能に偏りの生じることが防止されてエ
ンジン性能の向上が達成される。

【００３９】請求項２の発明は、上記各吸気管の他端部
にその孔芯に沿った方向で対向する上記サージタンクの
内面の各部に、それぞれ同上他端部のほぼ孔芯上に中心
を有する球状凹面を形成してある。

【００４０】このため、吸気行程である気筒から、その
吸気管を通りサージタンク内に吸気脈動が向ったとき、
この空気脈動は、上記サージタンクの内面に形成された
球状凹面で反射して、上記吸気管の他端部内に正確に向
わされる。

【００４１】よって、吹き返しの防止など吸気脈動が有
効利用されることから、エンジン性能の向上が達成され
る。

【００４２】しかも、上記したように、サージタンクの
内面に球状凹面を形成したため、上記サージタンクの内
面を単に平坦にして、この内面を形成するサージタンク
の壁を平板とすることに比べて、サージタンクの壁の剛
性が向上する。このため、各吸気管を通り上記サージタ
ンク内に向った吸気脈動により、上記サージタンクの壁
が振動するということは防止される。

【００４３】よって、吸気脈動が上記振動で、分散させ
られるなど乱されるということが防止されて、吸気脈動
が有効に利用され、この点でも、エンジン性能の向上が
達成される。

【００４４】請求項３の発明は、上記各吸気管の他端部
にその孔芯に沿った方向で対向する上記サージタンク内
の各空間を互いに仕切る仕切壁を、同上サージタンクの
内面に突設してある。

【００４５】このため、各吸気管の他端部はいずれも共
通のサージタンク内に開口してはいるが、各吸気管にお
ける吸気脈動が互いに干渉し合うことは上記仕切壁によ
って防止される。

【００４６】よって、各吸気脈動が互いの干渉で乱され
るということが防止されて、各吸気脈動が各気筒毎にそ
れぞれ有効に利用され、エンジン性能の向上が達成され
る。

【００４７】しかも、上記したようにサージタンクの内
面に仕切壁を突設したため、この仕切壁はサージタンク
の壁の補強材として働くこととなり、このサージタンク
の壁の剛性が向上する。

【００４８】よって、請求項２の発明と同じく、サージ
タンクの壁が吸気脈動で振動するということがより確実
に防止されて、エンジン性能の向上が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体平面断面図である。

【図２】図１の２‐２線矢視断面図である。

【図３】図１の３‐３線矢視図である。

【図４】斜視部分断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２，３，４，５ 気筒 ７，８，９，１０ 吸気管 ７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ 一端部 ７ｂ，８ｂ，９ｂ，１０ｂ 他端部 １２ 孔芯 １３ サージタンク １６ 仮想面 １７ 孔芯 １９ スロットルボディ ２１ 空気 ２２ 吸気通路 ２６ 中心 ２７ 球状凹面 ２８ 空間 ２９ 仕切壁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各気筒にそれぞれ一端部が連結され他端
   部の各孔芯が互いにほぼ平行とされる複数の吸気管を設
   け、上記孔芯に沿った方向で、上記各吸気管の他端部を
   互いにほぼ同位置に配設し、これら各他端部に沿って延
   びるサージタンクを設けると共に、このサージタンクに
   上記各吸気管の他端部を連結させ、これら他端部の孔芯
   に直交する仮想面にほぼ平行な孔芯を有するスロットル
   ボディを同上サージタンクに取り付けた多気筒エンジン
   の吸気系構造において、 上記各吸気管の他端部をそれぞれ上記サージタンク内に
   突出させ、上記仮想面に沿った視線でみて、同上各他端
   部を上記スロットルボディの孔芯を越えて突出させた多
   気筒エンジンの吸気系構造。
2. 【請求項２】 上記各吸気管の他端部にその孔芯に沿っ
   た方向で対向する上記サージタンクの内面の各部に、そ
   れぞれ同上他端部のほぼ孔芯上に中心を有する球状凹面
   を形成した請求項１に記載の多気筒エンジンの吸気系構
   造。
3. 【請求項３】 上記各吸気管の他端部にその孔芯に沿っ
   た方向で対向する上記サージタンク内の各空間を互いに
   仕切る仕切壁を、同上サージタンクの内面に突設した請
   求項１、もしくは２に記載の多気筒エンジンの吸気系構
   造。