JPH1089169A - 多気筒内燃機関の吸気装置 - Google Patents
多気筒内燃機関の吸気装置Info
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- JPH1089169A JPH1089169A JP23916896A JP23916896A JPH1089169A JP H1089169 A JPH1089169 A JP H1089169A JP 23916896 A JP23916896 A JP 23916896A JP 23916896 A JP23916896 A JP 23916896A JP H1089169 A JPH1089169 A JP H1089169A
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Abstract
たせ、かつコンパクトに形成するとともに、吸気マニホ
ルドに取り付けられるスロットルボディやEGRバルブ
を内燃機関に近接した位置に配置させて、スペースを有
効に利用することができる多気筒内燃機関の吸気装置を
提供する。 【解決手段】 シリンダヘッドに接続されるヘッドフラ
ンジ14に下流端を接続し気筒配列方向に垂直に延出する
独立吸気管21,22,23,24と、これらの上流端を合流す
る共鳴室31,32と、スロットルボディフランジ16を上流
端として、L字状に屈曲して気筒配列方向に平行に延び
下流端を前記共鳴室31,32に接続する共鳴管41,42とを
備える吸気装置において、前記ヘッドフランジ14と前記
スロットルボディフランジ16が、連結部15を介して気筒
配列方向に一体形成されるとともに、前記連結部15のヘ
ッドフランジ14寄りにEGRバルブ60を配置した。
Description
おける吸気装置に関する。
通路に発生する圧力変動を利用し、吸気行程後半に吸気
ポート部分の圧力を上昇させて過給効果を得るようにし
た吸気装置が種々提案されており、またこのような吸気
の動的効果として慣性過給と共鳴過給があることが知ら
れている。
圧波を吸気拡大部によって正の圧力波に反転させ、この
圧力波による吸気押込み作用によって過給を行うもので
ある。
吸気行程が連続しない第1気筒群と第2気筒群とに分け
られ、第1気筒群の各気筒がそれぞれ独立吸気通路を介
して第1共鳴室に連通され、第2気筒群も同じく第2共
鳴室に連通される。そして第1,第2共鳴室どうしはそ
れぞれ第1,第2共鳴通路を介して共通の集合室に集合
する。
な開閉によって生じる圧力波を原因として第1,第2共
鳴通路内の気柱が振動され、この振動が第1,第2共鳴
室内および独立吸気通路内の空気を振動させることにな
り、この振動の共鳴を生じた時に圧力振動が最大となっ
て大きな過給が行われることになる。
給による吸気装置は、直列に配列された各気筒からそれ
ぞれ独立吸気管が延出しており、各独立吸気管は共鳴管
に合流して吸気マニホルドを構成し、共鳴管の上流側は
スロットルボディに接続されており、さらにスロットル
ボディの上流側でエアフローダクトを介してエアクリー
ナに連結されている。
筒配列方向に垂直に延出され各下流端を一体のヘッドフ
ランジに接続し、そのヘッドフランジは内燃機関本体の
シリンダヘッドに固定されるとともに、各上流端を気筒
配列方向に平行に配置される長尺な形状の集合室に接続
される。
トルボディを取り付けるためのフランジが形成される。
鋳造製吸気マニホルドは、その重量が重いことから、鋳
造製に比べ軽量な板金製の吸気マニホルドが近年作成さ
れている。
フランジとはそのフランジ面が互いに直交するととも
に、離れた位置においてそのフランジ面が形成されてい
る。そこで多気筒内燃機関において、ヘッドフランジと
スロットルボディフランジとを、L字状に屈曲した鋳造
製のフランジにより一体に形成することが従来より提案
されており、その例が特開平2−95757号公報に記
載がある。
室が展伸材等の板金製で形成されていても、ヘッドフラ
ンジとスロットルボディフランジが一体に形成されるも
のの鋳造製であることから重量があり、当然に内燃機関
本体に接続するにも強度が要求される。またスロットル
ボディを取り付けるフランジも、気筒配列方向に延びる
ヘッドフランジに対して垂直方向に離れて配置され、そ
の両フランジ間を一体連結することによってL字状に屈
曲したフランジが形成される。
してL字状に屈曲したスロットルボディフランジに取り
付けられ、内燃機関本体とは離れて支持されるが、スロ
ットルボディは重量物であり、かかる重量物が内燃機関
本体とは離れて支持されるため、ヘッドフランジの内燃
機関本体への締結力は大きなものが要求される。
燃機関においては、EGRガスを吸気に取り入れるの
に、スロットルバルブの下流において一般に行ってお
り、したがってEGRバルブ(排気ガス還流量調整弁)
も吸気マニホルドの近傍に配置することにより、吸気マ
ニホルドにおけるスペースを有効に利用することができ
る。
で、その目的とする処は、吸気通路長を長く有する共鳴
過給型の吸気マニホルド自体に強度を持たせ、かつコン
パクトに形成するとともに、吸気マニホルドに取り付け
られるスロットルボディやEGRバルブを内燃機関に近
接した位置に配置させて、吸気マニホルドにおけるスペ
ースを有効に利用することができる多気筒内燃機関の吸
気装置を提供する点にある。
成するために、本発明は、多気筒内燃機関のシリンダヘ
ッドに接続されるヘッドフランジに下流端を接続し気筒
配列方向に垂直に延出する独立吸気管と、前記独立吸気
管の上流端を合流する共鳴室と、スロットルボディに接
続されるスロットルボディフランジに上流端を接続した
後L字状に屈曲した後気筒配列方向に平行に延び下流端
を前記共鳴室に接続する共鳴管とを備える多気筒内燃機
関の吸気装置において、前記ヘッドフランジと前記スロ
ットルボディフランジが、連結部を介して気筒配列方向
に延設して一体形成されるとともに、前記連結部のヘッ
ドフランジ寄りにEGRバルブを配置した多気筒内燃機
関の吸気装置とした。
した後L字状に屈曲して気筒配列方向に平行に延びる共
鳴管が、その下流端を独立吸気管が合流する共鳴室に接
続する構造の吸気装置において、ヘッドフランジとスロ
ットルボディフランジが、連結部を介して気筒配列方向
に延設して一体形成されるので、構造的に強度・剛性の
高い吸気系の取り付け構成をなし、軽量化・コンパクト
化が可能である。
ジと略同一平面に一体形成されるので、内燃機関の振動
に対してスロットルボディフランジに取り付けられるス
ロッットルボディの品質精度および耐久信頼性を高く維
持することができる。振動源である内燃機関に近接した
位置に、品質精度および耐久信頼性を高く維持したい吸
気装置における構成部品、スロットルボディやEGRバ
ルブを取り付けることで、内燃機関の振動に伴う振れを
抑制できる。
ジとの連結部にEGRバルブを配置したので、独立吸気
管と共鳴管との間の余剰空間を利用してEGRバルブが
配置され、スペースを有効に利用することができる。ま
たEGRバルブは、該連結部のヘッドフランジ寄りに配
置されるので、EGRバルブからスロットルボディの下
流へのEGRガス通路を適当な長さ確保して外気による
EGRガスの冷却が可能である。
気行程が互いに連続しない2つの気筒群に分け、シリン
ダヘッドに接続されるヘッドフランジに下流端を接続し
て各気筒にそれぞれ連通し気筒配列方向に垂直に延出す
る互いに独立な第1,第2,第3,第4独立吸気管と、
前記第1,第2,第3,第4独立吸気管の上流端が前記
各気筒群毎に集合する第1,第2共鳴室と、前記第1,
第2共鳴室からそれぞれ上流側に延びL字状に形成され
た第1,第2共鳴管と、前記第1,第2共鳴管が集合す
る集合室と、スロットルボディに接続されるスロットル
ボディフランジに前記集合室の上流端が接続してなる4
気筒内燃機関の吸気装置において、前記ヘッドフランジ
と前記スロットルボディフランジが、連結部を介して気
筒配列方向に延設して一体形成されるとともに、前記連
結部のヘッドフランジ寄りで吸気装置側にEGRバルブ
を配置し、前記EGRバルブに一端を接続されたEGR
ガス管が前記連結部の内燃機関本体側から延出し前記集
合室に他端を接続した多気筒内燃機関の吸気装置とし
た。
第2共鳴管、集合室からなる吸気マニホルドがコ字状を
なし、同吸気マニホルドが気筒配列方向に延設されたヘ
ッドフランジ、連結部、スロットルボディフランジの略
同一平面をなす一体形成物に取り付けられるので、全体
でロ字形状を構成し、開放端のない4辺の端部を互いに
連結することによって各辺の両端部は他の辺により支持
されることから、1つの強度構造体を作り上げることが
でき、構造的に高い強度・剛性を容易に確保できるため
各部材を軽量化・簡素化することができ、全体的にコン
パクトでシンプルな構造とすることができる。
されるので、吸気マニホルドの余剰空間を利用してスペ
ースを有効に利用することができる。またEGRバルブ
は連結部のヘッドフランジ寄りに配置されスロットルボ
ディフランジに接続される集合室から適当な距離離し、
同EGRバルブと集合室をEGRガス管が連結している
ので、EGRガス管を適当な長さ露出させて外気により
EGRガスを冷却することができる。
ついて図1ないし図5に図示し説明する。本実施の形態
に係る自動車1は、FF(フロントエンジンフロントド
ライブ)車であり、図1はその車体前部における内燃機
関10の配置状態を示す概略側面図である。
て、前方のラジエータ4と後方のダッシュボード5との
間に直列4気筒の内燃機関10が横置きに搭載されてお
り、直列に気筒が配列されたシリンダブロック11は後方
に傾斜している。傾斜したシリンダブロック11の上部の
シリンダヘッド12からは前方に吸気マニホールド20が延
出形成され、後方に排気マニホールド18が延出形成され
ている。
れる構造をなしており、図2ないし図4はスロットルボ
ディより下流側の吸気マニホールド20を示す平面図,正
面図および側面図である。
筒の内燃機関10の4つの気筒を右側から順に第1,第
2,第3,第4気筒とすると、第1気筒と第4気筒が吸
気行程の連続しない気筒群を構成し、同様に第2気筒と
第3気筒が吸気行程の連続しない別の気筒群を構成す
る。
ヘッド12から第1,第2,第3,第4気筒毎に第1,第
2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24が前方へ延出
している。4本の独立吸気管21,22,23,24は、その基
端部が共通の横長板状のフランジプレート13のヘッドフ
ランジ部14に嵌め合わせ、溶接されてシリンダヘッド12
に接続される。
2,23,24は、フランジプレート13から前方へ斜め上向
きに延出し、そのうち第1,第2,第3独立吸気管21,
22,23は下方に空間を抱え込むように側面視で逆U字状
に湾曲形成し、第1独立吸気管21は第1共鳴室31の上面
に接続され、第2,第3独立吸気管22,23は第2共鳴室
32の上面に接続されている。
な方向に指向した前後長尺な姿勢で第2気筒の略前方位
置に配置されており、その後半部(シリンダヘッド側)
が上方に膨出して前半部上面31aが後半部上面31bより
低い高さ位置にあり、前記第1独立吸気管21はこの低い
方の前半部上面31aに接続されている。
向した左右長尺な姿勢にあって第3気筒の略前方位置で
第1共鳴室31の前半部側面に接して配置されており、前
記第2,第3独立吸気管22,23はこの第2共鳴室32の上
面32aに左右に並んで接続されている。
室32の上面32aとは略同じ高さに左右並んで位置するの
で、第1,第2,第3独立吸気管21,22,23は上流端が
第1,第2共鳴室31,32の上面31a,32aに左右に近接
して配列され、逆U字状に湾曲して下流端がフランジプ
レート13の左右に長尺の同一面に配列していて、略同一
の曲率の湾曲形状で略同一の通路長をなす。
ート13から前方へ斜め上向きに延出した後、下方に空間
を抱え込むように側面視で逆U字状に湾曲しながら斜め
右方(車両進行方向に向かって右方)に延び、前記第
2,第3独立吸気管22,23が形成する逆U字状の湾曲部
の下方空間を第2共鳴室32の後側(フランジプレート13
側)側面に沿って延出し、第1共鳴室31の後半部左側面
の上方に膨出した部分に接続されている。4本の第1,
第2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24は、互いに
通路長も湾曲部の曲率も略等しい。
(上部には第4独立吸気管24が接続されている)から第
1共鳴管41がフランジプレート13に平行に延出し、上方
の第4独立吸気管24を過ぎた辺りから斜め上方に傾斜
し、後方に略L字状に屈曲して集合室50の右側に接続さ
れている。
管42がフランジプレート13に平行に延出し、第1共鳴管
41に沿って途中から斜め上方に傾斜し、後方にL字状に
屈曲して集合室50の左側に接続されている。
第3,第4独立吸気管21,22,23,24が接続される右側
のヘッドフランジ部14から左方に若干斜め上方に若干ね
じれを伴って延びた連結部15を介してスロットルボディ
フランジ部16が左端に形成される左右水平方向に長尺の
板金製の一体形成プレートである。
ンジプレート13の左端のスロットルボディフランジ部16
に接続され、前方に左右隣接して分岐した下流部が第
1,第2共鳴管41,42に接続される。第1共鳴管41に比
べ第2共鳴管42は、若干通路長が短い。
12に取り付けられると、スロットルボディフランジ部16
に固着された集合室50は、スロットルボディに接続さ
れ、スロットルボディから上流側にエアフローダクトを
介してエアクリーナが接続される。
鳴室32は、下部において連通管33により連通されてお
り、同連通管33は左右に膨出して比較的容量が大きく形
成されている。
開閉弁34が開閉自在に設けられ、第1共鳴室31と第2共
鳴室32を連通管33を介して適宜遮断または連通できるよ
うになっている。
路長が短いが、同第2共鳴管42が接続される第2共鳴室
32は、これと常時連通している連通管33の容積も含める
と十分な容積が確保されて第1,第2共鳴管41,42が等
長化されているに等しく、よって第1共鳴管41と第2共
鳴管42の共鳴周波数(共振点)を同一とすることができ
る。
弁で、回転自在に枢支された弁軸35はヘッドフランジ13
側に突設されたダイヤフラム36の作動部にリンク機構37
を介して連結されている。
応じて作動するようになっており、内燃機関10の低中回
転域では切換弁34を閉じて第1共鳴室31と第2共鳴室32
との連通を遮断し気筒群が互いに遮断され共鳴過給が効
果的に行われ、高回転域では切換弁34を開き第1共鳴室
31と第2共鳴室32とが連通し、連通管33を含めた大容積
部を形成し慣性過給が行われる。
2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24が右側ヘッド
フランジ部14に、集合室50が左側スロットルボディフラ
ンジ部16に取り付けられるフランジプレート13は、その
間の連結部15においてヘッドフランジ部14寄りにEGR
ガスの流量を制御するEGRバルブ60が前記第4独立吸
気管24と隣合って平行に突設され、スロットルボディフ
ランジ部16寄りには矩形の通風孔15aが穿設されてい
る。
1,22,23,24の各取付部の上部にはそれぞれインジェ
クタ取付孔14aが形成されている。また連結部15のEG
Rバルブ60の斜め下方には水通路の接続管65が突設され
ている。
分には、シリンダヘッド12との間でガスケットを介して
シールされる範囲に排気ポートと連通されるEGRポー
ト15bが穿設され(図5参照)、その側方のシール範囲
の外には出口ポートがあり、同出口ポートからEGRガ
ス管61が後方へ延出し、側方に屈曲して前記通風孔15a
の後側を通ってスロットルボディフランジ16の下側を前
方へ廻り込み集合室50の下面に端部を接続してEGRガ
ス通路の内部を連通させている。
上のような構造をしており、略同一平面を形成して一体
形成されたフランジプレート13に対して、吸気マニホル
ド20は、第1,第2,第3,第4独立吸気管21,22,2
3,24がヘッドフランジ部14から前方へ延出し、第1,
第2共鳴室31,32を介して第1,第2共鳴管41,42がフ
ランジプレート13に平行に延びL字に屈曲して集合室50
に集合してスロットルボディ部16に接続して取り付けら
れており、図2に示す平面視でフランジプレート13を1
辺、第1,第2,第3,第4独立吸気管21,22,23,24
を他の1辺、L字に屈曲した第1,第2共鳴室31,32を
他の2辺とする略ロ字形状の構造をしており、ロ字形状
の構造は開放端のない4辺の端部を互いに連結すること
によって各辺の両端部は他の辺により支持されることか
ら、1つの強度構造体を作り上げることができ、構造的
に高い強度・剛性を確保することができる。
ランジプレート13を肉厚にしたり、取付部を複雑な嵌め
合い構造にしたりする必要がなく、軽量でシンプルな構
造とし、吸気マニホルドのコンパクト化を可能としてい
る。
ランジ部16に取り付けられるスロットルボディは、約1.
3 kg程の重量物であり、高い品質精度・耐久信頼性を確
保するためには、内燃機関10の振動に対する高い強度・
剛性の取り付け構成を要求されるが、本実施の形態では
スロットルボディはヘッドフランジ部14と略同一平面を
なすフランジプレート13のスロットルボディフランジ部
16に取り付けられ、かつ前記したようにフランジプレー
ト13が略ロ字状構造の1辺をなして強度・剛性が高く維
持されているので、スロットルボディの高い品質精度・
耐久信頼性を容易に確保することができる。
を有するが、スロットルバルブと同様にフランジプレー
ト13に取り付けられるので、品質精度・耐久信頼性を維
持することができる。
連結部15に前方に向け突設されているので、第4独立吸
気管24と第1共鳴管41との間の余剰空間に配置され、ス
ペースを有効に利用できる。
EGRバルブ60が取り付けられるので、EGRバルブ60
とスロットルボディフランジ部16との間に適当な距離を
存し、EGRバルブ60から集合室50に延びるEGRガス
管61を複雑化することなく適当で十分な長さを確保し
て、外気によりEGRガスの冷却を可能としている。
された通風孔15aの後側を通っているので、走行風が直
接EGRガス管61に当たり、EGRガスの冷却効果が高
い。なおEGRガスの吸気への解放位置は集合室50に限
定するものではない。
ボディフランジが、連結部を介して気筒配列方向に延設
して一体形成されたものに、吸気マニホルドが取り付け
られて全体で略ロ字状の構造的に強度・剛性の高い吸気
系の取り付け構成をなし、軽量化・コンパクト化が可能
である。
ジと略同一平面に一体形成されるので、内燃機関の振動
に対してスロットルボディフランジに取り付けられるス
ロッットルボディの品質精度および耐久信頼性を高く維
持することができる。
用してEGRバルブが配置され、スペースを有効に利用
することができる。またEGRバルブは、該連結部のヘ
ッドフランジ寄りに配置されるので、EGRバルブから
スロットルボディの下流へのEGRガス通路の通路長を
十分確保して外気によるEGRガスの冷却が可能であ
る。
Rガス管の通路長を十分確保して配管することで、外気
によるEGRガスの冷却を効果的に行うことができる。
の内燃機関の配置状態を示す概略側面図である。
る。
部の後面図である。
ータ、5…ダッシュボード、10…内燃機関、11…シリン
ダブロック、12…シリンダヘッド、13…フランジプレー
ト、14…ヘッドフランジ部、15…連結部、16…スロット
ルボディフランジ部、18…排気マニホールド、20…吸気
マニホールド、21…第1独立吸気管、22…第2独立吸気
管、23…第3独立吸気管、24…第4独立吸気管、31…第
1共鳴室、32…第2共鳴室、33…連通管、34…開閉弁、
35…弁軸、36…ダイヤフラム、37…リンク機構、41…第
1共鳴管、42…第2共鳴管、50…集合室、60…EGRバ
ルブ、61…EGRガス管、65…接続管。
Claims (2)
- 【請求項1】 多気筒内燃機関のシリンダヘッドに接続
されるヘッドフランジに下流端を接続し気筒配列方向に
垂直に延出する独立吸気管と、 前記独立吸気管の上流端を合流する共鳴室と、 スロットルボディに接続されるスロットルボディフラン
ジに上流端を接続した後L字状に屈曲して気筒配列方向
に平行に延び下流端を前記共鳴室に接続する共鳴管とを
備える多気筒内燃機関の吸気装置において、 前記ヘッドフランジと前記スロットルボディフランジ
が、連結部を介して気筒配列方向に延設して一体形成さ
れるとともに、 前記連結部のヘッドフランジ寄りにEGRバルブを配置
したことを特徴とする多気筒内燃機関の吸気装置。 - 【請求項2】 直列4気筒内燃機関の4つの気筒を吸気
行程が互いに連続しない2つの気筒群に分け、 シリンダヘッドに接続されるヘッドフランジに下流端を
接続して各気筒にそれぞれ連通し気筒配列方向に垂直に
延出する互いに独立な第1,第2,第3,第4独立吸気
管と、 前記第1,第2,第3,第4独立吸気管の上流端が前記
各気筒群毎に合流する第1,第2共鳴室と、 前記第1,第2共鳴室からそれぞれ上流側に延びL字状
に形成された第1,第2共鳴管と、 前記第1,第2共鳴管が集合する集合室と、 スロットルボディに接続されるスロットルボディフラン
ジに前記集合室の上流端が接続してなる4気筒内燃機関
の吸気装置において、 前記ヘッドフランジと前記スロットルボディフランジ
が、連結部を介して気筒配列方向に延設して一体形成さ
れるとともに、 前記連結部のヘッドフランジ寄りで吸気装置側にEGR
バルブを配置し、 前記EGRバルブに一端を接続されたEGRガス管が前
記連結部の内燃機関本体側から延出し前記集合室に他端
を接続したことを特徴とする多気筒内燃機関の吸気装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23916896A JP3601640B2 (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 多気筒内燃機関の吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23916896A JP3601640B2 (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 多気筒内燃機関の吸気装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1089169A true JPH1089169A (ja) | 1998-04-07 |
JP3601640B2 JP3601640B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=17040748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23916896A Expired - Fee Related JP3601640B2 (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 多気筒内燃機関の吸気装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3601640B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002242767A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関のegrガス冷却装置 |
JP2008215162A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Mazda Motor Corp | 車両用エンジン |
JP2015161212A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 株式会社デンソー | 内燃機関の吸排気系システム |
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- 1996-09-10 JP JP23916896A patent/JP3601640B2/ja not_active Expired - Fee Related
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