JPH0988744A - 吸気チヤンバー - Google Patents

吸気チヤンバー

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Abstract

(57)【要約】 【課 題】 振動発生が少ない２つ割形の吸気チヤンバ
ーを提供する。 【解決手段】 多気筒エンジンの各気筒に接続される吸
気ポートと吸気管との間に介在される吸気チヤンバー１
であって、前記吸気チヤンバー１はマニホールド７を一
体的に形成した第１チヤンバー２と、吸気管を接続する
第２チヤンバー２からなり、前記第１チヤンバー２と第
２チヤンバー３の開口部の夫々にフランジ４，５を設け
て接合可能とし、両フランジ面に補強プレート６を挟持
しており、この補強プレート６には第１チヤンバー室と
第２チヤンバー室とを連通する連通孔を形成した吸気チ
ヤンバー。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多気筒エンジンの各
気筒に接続される吸気ポートと吸気管との間に介在して
設ける吸気チヤンバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】多気筒エンジンにおいては各シリンダー
に吸気を均一に行うために、シリンダヘッドに形成され
た吸気ポートと吸気管との間に吸気チヤンバーを介在さ
せている。そしてエアクリーナで清浄化した空気を吸気
管を経由してこの吸気チヤンバーに供給し、そして吸気
マニホールド及吸気ポートを経由してシリンダ内に供給
するようになっている。
【０００３】この吸気チヤンバーは、１本の吸気管とシ
リンダヘッドに設けた吸気ポートとの間に介在させ、吸
気をシリンダー又は吸気ポートの本数に分割しながら供
給する複雑な構造を有している。従って、この吸気チヤ
ンバーの製造には通常はアルミ合金を使用して鋳造して
いる。しかし、１つの吸気チヤンバー、即ち中空体を１
個に鋳造することは鋳造工程が複雑となりコストが掛る
ことから、鋳造工程を容易にし、コストを低く抑えるた
めに二分割としてダイカストで精密鋳造されることが多
い。
【０００４】また、この吸気マニホールドにはエンジン
に取り付く各種機器類とのレイアウトの関係上、ＥＧＲ
ガス導入孔やブローバイガス導入孔（ＰＣＶバルブ）が
設けられることが多く、そのために吸気チヤンバーも複
雑な構造とすることが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、吸気チ
ヤンバーは鋳造工程を容易にするために二つに分割して
後で組立てることが多いが、ダイカストで鋳造した二つ
に分割された吸気チヤンバーは薄肉に形成することが可
能である上に大きな開口部が形成されることから剛性が
比較的低いと云う問題がある。勿論、十分な強度を持つ
ように厚肉に形成することは可能であるか、重量が増加
して好ましくないと云う問題がある。
【０００６】エンジンの運転に伴なってエンジン本体が
振動するが、この振動がエンジン本体に取付けてある吸
気チヤンバーに伝達される。そしてこの時のエンジンの
振動数に吸気チヤンバーの固有振動数が一致すると、共
振現象を起こして吸気チヤンバーが大きく変形すること
が確認されており、特に剛性の低い吸気チヤンバーには
この傾向がある。そして吸気チヤンバーの共振による変
形により大きな放射音が発生してこれがエンジン騒音を
助長すると云う問題がある。
【０００７】また、ＥＧＲやブローバイガスの導入孔を
吸気チヤンバーに設けた場合は、この導入孔に近いポー
トにより多くのガスが吸入される傾向にあり、各シリン
ダーへのガスの配分が不均一になり易いと云う問題もあ
る。この吸気チヤンバーの放射音を防止ないしは抑制す
る手段としては、吸気チヤンバーの肉厚を厚くして剛性
を増加させたり、固有振動数を変更する方法を採用する
ことも可能であるが、前者はエンジンの重量増加とな
り、固有振動数が下がり共振には不利となる。又、後者
は軽量化し、なおかつ剛性を上げる必要があり実現が非
常に難しい。
【０００８】吸気チヤンバーに関しては色々と提案され
ているが、その一例を説明すると、実開昭55-142630 号
公報によって吸気慣性管が提案されているが、この装置
は１個のチヤンバー内に吸気管とこれに接続する延長管
を設けたもので、吸気チヤンバーの変形や振動を問題と
するものではない。また、実開昭63-35181号公報によっ
てエンジンの排気ガス再循環装置が提案されているが、
この装置はスロットルボデイ、サージタンク、接続管、
インテークパイプからなる装置であり、この考案も振動
によって放射する騒音を低減する手段を提供するもので
はない。実開昭61-9525 号公報によってサージタンクに
設けたインレットパイプに吸気絞り弁を設けた装置が提
案されているが、これも振動によって放射する騒音を低
減する手段を提供するものではない。更に、実開平２-1
8648号公報によってエンジンのＥＧＲ通路構造が提案さ
れているが、これもサージタンクを２分してその開口部
に形成したフランジ面に補強プレートを介在して補強す
るという技術的思想を提案するものではない。
【０００９】何れにしても、前記公知技術には吸気チヤ
ンバーを二分して鋳造を容易にすること、複雑な形状の
吸気チヤンバーでも鋳造が可能であること、更にこれら
の分割した吸気チヤンバーのフランジ面に補強プレート
を介在して吸気チヤンバーを補強すること、そしてこの
補強プレートに設けた連通孔を利用して吸気にＥＧＲガ
スがブローバイガスの分散作用と混合作用を与えると云
う技術的思想を提案するものではない。本発明は、前記
種々の問題点を一挙に解決する構造を有する吸気チヤン
バーを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題の解決するための手段】前記目的を達成するため
の本考案に係る吸気チヤンバーは、多気筒エンジンの各
気筒に接続される吸気ポートと吸気管との間に介在され
る吸気チヤンバーであって、前記吸気チヤンバーはマニ
ホールドを一体的に形成した第１チヤンバーと、吸気管
を接続する第２チヤンバーからなり、前記第１チヤンバ
ーと第２チヤンバーの開口部の夫々にフランジ面を設け
て接合可能とし、前記両フランジ面に補強プレートを挟
持しており、この補強プレートには前記第１チヤンバー
室と第２チヤンバー室とを連通する連通孔を形成して構
成している。
【００１１】そして補強プレートは、フランジ面に接当
する枠部と、この枠部の内方を連結するように縦片と横
片とを格子状に設け、前記枠部と縦片と横片との間に形
成した空間を第１チヤンバーと第２チヤンバーとを連通
する連通孔に形成している。更に、補強プレートは第１
チヤンバーと第２チヤンバーを補強すると共に、第２チ
ヤンバーから第１チヤンバーに向けて通過する気体を分
散し、そして攪拌する機能を有するように構成してい
る。
【００１２】前記のように第１チヤンバーと第２チヤン
バーの合面に補強プレートをフランジ面に挟持させて一
体に吸気チヤンバーに組み上げたので、二つのチヤンバ
ーのフランジ面は補強プレートで横断面的に補強されて
個々のチヤンバーの剛性が増しており、この吸気チヤン
バーの固有振動数も高くなっている。この方法によれば
肉厚を上げるより遙かに小さな重量増できわめて高い剛
性向上が実現できる。
【００１３】従って、この吸気チヤンバーがエンジン本
体と共に振動してもエンジンの振動と吸気チヤンバーの
振動とが共振する条件を避けることが可能となり、騒音
を低減できる上に、例え共振してもこの吸気チヤンバー
自体は剛性が増していることから、大きく変形すること
がなく、従来の吸気チヤンバーのように大きな放射音を
発生することがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して発明の実施
の形態について説明する。図１は吸気チヤンバーの正面
図、図２は同右側面図、図６は分解して示す斜視図であ
って、吸気チヤンバー１は第１チヤンバー２と第２チヤ
ンバー３とに分割されており、開口部にフランジ４，５
が形成され、このフランジ４，５によって補強プレート
６を挟持している。
【００１５】第１チヤンバー２にはエンジンのシリンダ
ー数分だけ吸気マニホールド７が設けてある。また、第
２チヤンバー３の一端に吸気管８が接続され、フイルタ
と別の吸気管を経由して吸気がこの吸気管８に供給さ
れ、そして吸気マニホールド７からエンジンの吸気ポー
トに供給するようになっている。補強プレート６は第１
チヤンバー室２ａと第２チヤンバー室３ａを仕切りなが
ら吸気管８から供給された吸気を混合し、各吸気マニホ
ールド７に均一に供給するように分散すると共に、第１
チヤンバー２と第２チヤンバー３からなる吸気チヤンバ
ー１を全体的に補強するものである。
【００１６】補強プレート６はこの実施例においては、
図３〜図５に示すように全体的に角形皿状で、一面に僅
かに突出した形状をしている。この補強プレート６は一
般圧延鋼板やステンレス板を使用し、外形とシール部分
と補強の基礎部分を形成する枠部６ａと、縦補強板６ｂ
と横補強板６ｃを有し、これらの間に窓６ｄを開口して
全体として格子状に形成しており、更に前記枠部６ａに
ボルト穴６ｅを開口している。
【００１７】そして図６に示すように第１チヤンバー２
の第２チヤンバー室２ａ側に突出部が向くように配置し
て第２チヤンバー３を組立てるようになっている。補強
プレート６の枠部６ａとその他の補強板６ｂ，６ｃは別
体として構成することも可能ではあるが、金属板をプレ
ス加工して一体物とするのが良い。本発明者等はこの補
強プレート６の窓の形状と大きさについて２つの丸窓、
左右３本づつの長い短冊形の窓、２つの四角形の窓、２
つの楕円形の窓等、各種の窓の形状のものを準備して振
動と騒音を測定して得られた補強効果、吸気，ＥＧＲガ
スやブローバイガスの混合と分配効果、そして製造コス
トの面から色々と検討したが、前記実施例の構造のもの
が最も良好な結果を得ることができた。
【００１８】図７は、４シリンダー、排気量１７００ｃ
ｃのディーゼルエンジンに於いて、エンジン回転数を中
速域一定回転速度にて横軸に負荷を、縦軸に各気筒のＥ
ＧＲバラツキ度合を示したグラフであり、従来の補強プ
レートを設けない吸気チャンバーの各気筒のＥＧＲバラ
ツキ幅を１００％とした際に前記実施例の吸気チャンバ
ーを用いた場合の各気筒でのＥＧＲバラツキ幅の割合を
破線で示している。
【００１９】このグラフに示すように、本発明に係る吸
気チヤンバーを装備したディーゼルエンジンにおいては
振動を防止しながら吸気とＥＧＲガスとを混合しながら
分散させるので、特にＥＧＲを行う負荷領域において４
つのシリンダに均一なバラツキの少ないＥＧＲ率を得る
ことができ、これによって従来のエンジンに比較してＥ
ＧＲの効果を効率良く引き出すことが可能となり、排気
ガスを清浄化することができた。
【００２０】
【発明の効果】本発明に係る吸気チヤンバーは、以上の
ように構成されているので、次の効果を奏することがで
きる。 Ａ）２分して形成された第１チヤンバー２と第２チヤン
バー３の夫々のフランジ４，５の合面に補強チヤンバー
６を挟持することによって吸気チヤンバー１を補強して
いるので、エンジンが作動中にこの吸気チヤンバー１が
振動しても、この吸気チヤンバー１は従来の装置のよう
に大きく変形することがないことから、これより大きな
放射音を発生することがない。
【００２１】Ｂ）補強プレート６には複数の窓６ｄを形
成するように縦補強板６ｂと横補強板６ｃを格子状に配
置しているので、この補強板６ｂ，６ｃを吸気チヤンバ
ー１の補強部材とし使用すると共に、吸気をシリンダー
に供給する際に攪拌，混合，分散させる攪拌板として作
用しており、吸気流に適度な乱れを与え、吸気とＥＧＲ
ガスやブローバイガスとの混合を促進しながら各シリン
ダーに均一に供給してエンジンの効率を上げることがで
きる。その結果として前記ガスの分散が向上して排気ガ
ス中のＮＯx 濃度を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る吸気チヤンバーの正面図
である。
【図２】同側面図である。
【図３】補強板の正面図である。
【図４】図３に示す補強板の長手方向の中央部の断面図
である。
【図５】図３に示す補強板の巾方向の中央部の断面図で
ある。
【図６】本発明に係る吸気チヤンバーの構成部品の分解
斜視図である。
【図７】吸気チヤンバーを装備したエンジンの性能を示
すグラフである。
【記号の説明】
１ 吸気チヤンバー ２ 第１チヤンバー ３ 第
２チヤンバー ４，５ フランジ ６ 補強プレート ６ａ 枠部 ６ｂ 縦補強板 ６ｃ 横補強板 ６ｄ 窓 ７ 吸気マニホールド ８ 吸気管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多気筒エンジンの各気筒に接続される吸
    気ポートと吸気管との間に介在される吸気チヤンバーで
    あって、 前記吸気チヤンバーはマニホールドを一体的に形成した
    第１チヤンバーと、吸気管を接続する第２チヤンバーか
    らなり、前記第１チヤンバーと第２チヤンバーの開口部
    の夫々にフランジ面を設けて接合可能とし、前記両フラ
    ンジ面に補強プレートを挟持しており、この補強プレー
    トには前記第１チヤンバー室と第２チヤンバー室とを連
    通する連通孔を形成した吸気チヤンバー。
  2. 【請求項２】 補強プレートは、フランジ面に接当する
    枠部と、この枠部の内方を連結するように縦片と横片と
    を格子状に設け、前記枠部と縦片と横片との間に形成し
    た空間を第１チヤンバーと第２チヤンバーとを連通する
    連通孔に形成した請求項１記載の吸気チヤンバー。
  3. 【請求項３】 補強プレートは第１チヤンバーと第２チ
    ヤンバーを補強すると共に、第２チヤンバーから第１チ
    ヤンバーに向けて通過する気体を分散し、そして攪拌す
    る機能を有している請求項１記載の吸気チヤンバー。
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