JPS6158661B2

JPS6158661B2 -

Info

Publication number: JPS6158661B2
Application number: JP56068015A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Chiga
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1981-05-06
Filing date: 1981-05-06
Publication date: 1986-12-12
Also published as: JPS57183551A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、一対のシリンダ列をＶ字形に配置し
たＶ型内燃機関において、機関を冷却して高温に
なつた冷却水を利用して吸気マニホールドを加熱
することにより、吸気マニホールド内の混合気通
路を加熱し、その通路を通過する混合気の気化を
促進するようにした、Ｖ型内燃機関における吸気
マニホールドの加熱装置に関する。

上記Ｖ型内燃機関において、一対のシリンダ列
間に形成されるＶ字形空間に吸気マニホールドを
配設してそのＶ字形空間の有効利用を図り、また
その吸気マニホールドに温水ライザと称する水ジ
ヤケツトを形成して該マニホールドを加熱するよ
うにしたものは従来公知である（米国特許第
2936746号明細書参照）。ところが、上記従来のも
のでは、吸気マニホールドの水ジヤケツト入口と
シリンダヘツドの水ジヤケツト出口とを直接連通
させることにより吸気マニホールド側の水ジヤケ
ツトとシリンダ側の水ジヤケツトとを互いに連絡
するようにしているので、各複数の吸気ポートや
分岐吸気管が開口されて場所的、面積的に余裕の
少ない、シリンダヘツドと吸気マニホールドとの
接合面に、上記水ジヤケツトの出、入口を特別に
開口させる必要があり、そのため上記吸気ポート
や分岐吸気管の開口部と水ジヤケツトの出、入口
とが互いに場所的、面積的に制約を受け易く、そ
の各々が十分な開口面積を確保し得ない上、機関
設計上の自由度が狭められるという問題がある。

本発明は上記に鑑み提案されたもので、従来装
置の上記問題を解決することができ、しかも吸気
マニホールドを流れる混合気の加熱を効率よく行
ない得るようにした、前記Ｖ型内燃機関における
吸気マニホールドの加熱装置を提供することを目
的とする。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、第１図においてＥは、Ｖ字状に配列し
た左右２列のシリンダ列C₁，C₂を持つＶ型６気
筒内燃機関を示す。この機関のシリンダブロツク
１の上面は、中央部が水平面１ａに、また左右両
側部が屋根形の斜面１b₁，１b₂にそれぞれ形成さ
れ、それら斜面１b₁，１b₂にはシリンダ列C₁，
C₂の各３本のシリンダ２の上端をそれぞれ開口
させると共に、シリンダ列C₁，C₂の各シリンダ
ヘツド３をそれぞれ接合する。また水平面１ａに
は、両シリンダ列C₁，C₂間に形成されるＶ字形
空間Ａ内に配置した吸気マニホールドＭを接合す
ると共に、この吸気マニホールドＭの左右両側面
を左右のシリンダヘツド３の内端面にそれぞれ接
合する。さらに吸気マニホールドＭの上面に気化
器Caを装着する。

シリンダブロツク１の下面に支承される共通の
クランク軸４には各シリンダ２内を昇降するピス
トン５をコンロツド６を介してそれぞれ連結す
る。

各シリンダヘツド３には、ピストン５により画
成される主燃焼室７と、該室７にトーチノズル９
を介して連通する副燃焼室８と、主燃焼室７にそ
れぞれ開口する主吸気ポート１０および排気ポー
ト１４と、副燃焼室８に開口する副吸気ポート１
１とが形成されており、主吸気ポート１０は主吸
気弁１２により、副吸気ポート１１は副吸気弁１
３により、また排気ポート１４は排気弁１５によ
りそれぞれ開閉される。シリンダヘツド３に螺着
される点火栓１６はその電極を副燃焼室８に臨ま
せる。

前記気化器Caは希薄混合気即ち主混合気と、
濃厚混合気即ち副混合気とを同時に生成すること
ができ、これら主、副混合気は吸気マニホールド
Ｍを通して主、副吸気ポート１０，１１にそれぞ
れ分配される。

而して、各シリンダ２において、そのピストン
５の吸入行程により主、副吸気弁１２，１３が開
かれると、主混合気が主吸気ポート１０を通して
主燃焼室７に、また副混合気が副吸気ポート１１
を通して副燃焼室８にそれぞれ供給される。そし
て、次の圧縮行程で副燃焼室８内の濃厚な副混合
気が点火栓１６の火花放電により着火され、その
火炎がトーチノズル９を通して主燃焼室７に噴入
し、該室７の希薄な主混合気を着火燃焼させる。
その結果、総合空燃比が希薄な混合気の燃焼が可
能となる。こうしてピストン５は膨脹行程に移
り、次の排気行程で排気弁１５が開かれたとき、
排ガスが排気ポート１４へ、さらに排気管１７へ
と排出される。

次に、上記主、副混合気の吸気マニホールドＭ
における経路について説明する。第２図は吸気マ
ニホールドＭの平面図であつて、この図面で上方
が機関Ｅの左方、即ちシリンダ列C₁側、下方が
同右方即ちシリンダ列C₂側に当り、また左方が
機関の前方、右方が同後方に当たる。

この吸気マニホールドＭの上端面、即ち気化器
取付面１８には、前記気化器Caの主混合気を生
成する１次および２次ボアとそれぞれ連通する１
次および２次主導入口１９，１９′が、また同気
化器Caの副混合気を生成する副ボアと連通する
副導入口２０が機関Ｅの前後方向に配列してそれ
ぞれ開口し（第２，８図参照）、両主導入口１
９，１９′の直下にはそれらと連通する共通の主
分配室２１が、また副導入口２０の直下にはそれ
と連通する１次副分配室２２がそれぞれ設けられ
る。主分配室２１は上段室２１ａと、それよりも
容積が大きく通孔２３を介してそれと連通する下
段室２１ｂとよりなり、この下段室２１ｂの左右
両側壁から各シリンダ列C₁，C₂の主吸気ポート
１０に連なる主分岐路２４が３本宛延出する。

したがつて、気化器Caで生成された主混合気
は、主導入口１９または１９′より主分配室２１
に流入し、該室２１で複数本の主分岐路２４に分
配されて前述のように各主吸気ポート１０に吸入
されていく。

１次副分配室２２は主分配室２１の上段室２１
ａ後方に隣接して並び、その左右両側壁からは２
本の１次副分岐路２５が延出し、これらは主分配
室２１の上段室２１ａの左右両側に隣接配設され
た一対の２次副分配室２２′に連通する。さらに
各２次副分配室２２′の各外側壁からは各シリン
ダ列C₁，C₂の副吸気ポート１１に連なる２次副
分岐路２５′が３本宛延出する。

したがつて、気化器Caで生成された副混合気
は、副導入口２０より１次副分配室２２に流入
し、該室２２から２本の１次副分岐路２５を介し
て左右の２次副分配室２２′に分配され、そして
該室２２′で複数本の２次副分岐路２５′に分配さ
れて前述のように各副吸気ポート１１に吸入され
ていく。

第１図に示すように、排気管１７の一側には排
気取出孔２６が、また吸気マニホールドＭの後面
には排気導入孔２７がそれぞれ設けられ、両孔２
６，２７間を排気還流管２８が接続する。

第２，５，６，８図に示すように、吸気マニホ
ールドＭの壁中には、排気導入口２７と前記主分
配室２１の上段室２１ａの前面壁に開口する排気
導出孔２９との間を連通する排気還流路３０が形
成される。この還流路３０は主分配室２１の直下
を水平に縦断する中間部３０ｂと、排気導入孔２
７からその中間部３０ｂの後端に向つて下降する
上流部３０ａと、中間部３０ｂの前端より排気導
出孔２９に向つて上昇する下流部３０ｃとよりな
つており、その上流部３０ａは途中で吸気マニホ
ールドＭ上面に開口３１，３１′し、それら開口
３１，３１′の間を接続するように排気還流量制
御弁３２が吸気マニホールドＭに装着される。一
方第２，８図に示すように、排気導出孔２９に対
峙するそらせ板３３が主分配室２１の上段室２１
ａに立設される。

而して、機関Ｅの運転中、排気管１７を流れる
排ガスの一部は排気取出孔２６から排気還流管２
８を経て、排気導入孔２７より排気還流路３０に
流入し、制御弁３２により機関の作動状態に適応
した流量に制御された上、排気導出孔２９より主
分配室２１の上段室２１ａへ流出する。上段室２
１ａに流出した排ガスは直ちにそらせ板３３に衝
突して左右に分けられ、そこで主分配室２１を通
る主混合気に混入し、さらに下段室２１ｂに移つ
て主混合気との混合を均一にし、主混合気と共に
各主吸気ポート１０に分配されて主燃焼室７に還
流する。そして、この還流排ガスは、混合気の燃
焼温度の過度の上昇を抑制し、窒素酸化物の発生
を防止する役割を果す。

機関Ｅおよび吸気マニホールドＭは水ジヤケツ
トJeおよびJmをそれぞれ有し、これら水ジヤケ
ツトに対する水の流通経路を第１０図により説明
する。

ラジエータＲの出口Roから延出して同入口Ri
に戻る主水路３４にはその上流側より水ポンプ
Ｐ、内燃機関Ｅの水ジヤケツトJeおよび吸気マニ
ホールドＭの水ジヤケツトJmが順次直列に挿入
される。水ポンプＰは機関Ｅより機械的に駆動さ
れてラジエータＲの出口Roから冷却水を吸入
し、これを水ジヤケツトJeに圧送するようになつ
ている。吸気マニホールドＭの水ジヤケツトJm
の出口Jmoには、水ジヤケツト内の水温が一定値
以上になると開弁するサーモスタツトＴが設けら
れる。

また、吸気マニホールドＭの水ジヤケツトJm
からは第１および第２バイパス水路３５_１，３５
_２が延出し、それらはラジエータＲの出口Roと
水ポンプＰとの間の主水路３４に接続され、第２
バイパス水路３５_２には自動車の暖房用熱交換器
Ｈが介装される。

さらに、吸気マニホールドＭには、その水ジヤ
ケツトJm内の水温が一定値以上に上昇すること
を感知してラジエータＲの冷却用電動フアンＦを
作動する感温スイツチSf、および同水温の変化に
応動して水温計（図示せず）を作動する水温セン
サＳが取付けられる。尚、図中JeiおよびJeoは水
ジヤケツトJeの入口および出口、Jmiは水ジヤケ
ツトJmの入口を示す。

而して、機関Ｅが低温時に作動されると、サー
モスタツトＴが閉弁して、吸気マニホールドＭの
水ジヤケツトJmの出口Jmoを閉鎖するので、水
ポンプＰにより圧送される水は、先ず機関Ｅの水
ジヤケツトJeに送られ、これを通過して吸気マニ
ホールドＭの水ジヤケツトJmに移り、それから
第１および第２バイパス水路３５_１，３５_２に分
流し、したがつてラジエータＲを迂回してその下
流の主水路３４で合流し、水ポンプＰに吸入さ
れ、以上の循環を繰返す。したがつて、主水路３
４の水は、ラジエータＲを経由せず、放熱の機会
が少ないので、機関Ｅの発熱に伴い速やかに温度
上昇することができ、機関Ｅの暖機および吸気マ
ニホールドＭの昇温を促進する。次いで、水ジヤ
ケツトJmの水温が規定値以上に上昇してサーモ
スタツトＴが開弁すれば、水ジヤケツトJmを通
過した水は、その大部分が流路抵抗の少ない出口
Jmoから出てラジエータＲの入口Riに入り、ラジ
エータＲを通過することにより放熱するようにな
るが、その一部は先刻と同様に第１および第２バ
イパス水路３５_１，３５_２への経路を辿る。さら
に、水ジヤケツトJmの水温が上昇して感温スイ
ツチSfが閉じれば、電動フアンＦが作動してラジ
エータＲの放熱を促進させる。このようにして水
ポンプＰから圧送される水の全量が常に水ジヤケ
ツトJe，Jmを順次通過して機関Ｅおよび吸気マ
ニホールドＭを適正温度に制御する。

次に、上記水ジヤケツトJe，Jmの構成を説明
する。

先ず機関Ｅの水ジヤケツトJeは、第１図に示す
ように、各シリンダ列C₁，C₂においてシリンダ
２を囲繞するようにシリンダブロツク１に形成し
た下部ジヤケツト３６と、主、副吸気ポート１
０，１１、排気ポート１４および点火栓１６等を
囲繞するようにシリンダヘツド３に形成した上部
ジヤケツト３７とよりなり、両ジヤケツト３６，
３７はシリンダブロツク１およびシリンダヘツド
３の接合面を貫通する連通孔３８により連通され
る第１図には示していないが、下部ジヤケツト３
６の下部に水ジヤケツトJeの前記入口Jeiが設け
られている。また上部ジヤケツト３７は、それか
ら再びシリンダブロツク１上部に戻る通路３９を
介してシリンダブロツク水平面１ａに開口する出
口Jeoに連通し、さらにこの出口Jeoは、吸気マニ
ホールドＭの、前記シリンダブロツク水平面１ａ
に接合する下面に開口する水ジヤケツトJmの入
口Jmiに直接連通する。したがつて、水ポンプＰ
から圧送される水は、先ず下部ジヤケツト３６に
入り、シリンダ２の周囲を冷却した後、連通孔３
８を通つて上部ジヤケツト３７に移り、排気弁１
５および点火栓１６の周囲を冷却すると共に、
主、副吸気ポート１０，１１の周囲を加熱した
後、通路３９および出、入口Jeo，Jmiを順次経
て吸気マニホールドＭの水ジヤケツトJeに流入す
る。

第２，３図に示すように、水ジヤケツトJeの出
口Jeoおよび水ジヤケツトJmの入口Jmiは、それ
ぞれ横断面を扁平に形成されて左シリンダ列C₁
側のものをシリンダブロツク１と吸気マニホール
ドＭとの各接合面の左側に、また右シリンダ列
C₂側のものを同各接合面の右側に３個宛設けら
れる。

吸気マニホールドＭの水ジヤケツトJmは、第
３，５図に示すように、主分配室２１の下段室２
１ｂを挟んで前後方向に延びる左右一対の上部ジ
ヤケツト４０と、主分配室２１の直下で排気還流
路３０を挟んで前後方向に延びると共に通孔４３
を介して対応する上部ジヤケツト４０と連通する
下部ジヤケツト４１と、主分配室２１の後方にあ
つて左右の上、下部ジヤケツト４０，４１とすべ
て連通する後部ジヤケツト４２とよりなり、前記
入口Jeiが上部ジヤケツト４０の下面に開口す
る。また左右各側の上部および下部ジヤケツト４
０，４１は、第７図に示すように、主分岐路２４
の周囲で連通ジヤケツト４４を介して互いに連通
し、後部ジヤケツト４２は、第８図に示すよう
に、排気還流路３０の下流部３０ｃを囲繞すると
共に、１次副分配室２２の直下および主分配室２
１の下段室２１ｂの直後を通る環状ジヤケツト４
２ａを備えている。第４，８図に示すように、後
部ジヤケツト４２の上部に前記出口Jmoが設けら
れ、その出口が開口する吸気マニホールドＭの上
面に前記サーモスタツトＴが装着される。

第４図に示すように、前記感温スイツチSf、お
よび水温センサＳは上記後部ジヤケツト４２の水
温を感知するよう、吸気マニホールドＭの後端面
に穿設した取付孔４５，４６にそれぞれ装着さ
れ、また前記第１および第２バイパス水路３５
_１，３５_２の上流端の各接続管４７_１，４７_２が
同後端面に突設される。尚、４８はエアブリーダ
取付孔である。

而して、機関Ｅを冷却して吸気マニホールドＭ
の水ジヤケツトJmの各入口Jmiに流入した温水は
左右の上部ジヤケツト４０に流入し、続いてその
半分は通孔４３を通して同側の下部ジヤケツト４
１に流入する。こうして各ジヤケツト４０，４１
に流入した温水はそれぞれ後部ジヤケツト４２に
向つて流れ、その間に主分配室２１の下段室２１
ｂおよび主分岐路２４を加熱して、それらの内部
を通過する主混合気の気化を促進すると共に、排
気還流路３０の中間部３０ｂを冷却してその内部
を通過する排ガスの温度を低下させる。そして、
各上、下部ジヤケツト４０，４１を流れる冷却水
は後部ジヤケツト４２で合流し、その際排気還流
路３０の上流部３０ａを冷却する一方、環状ジヤ
ケツト４２ａを通して主分配室２１の下段室２１
ｂ後面および１次副分配室２２の下面を加熱し、
それらの内部を通過する主混合気および副混合気
の気化を促進し、同時に排気還流路３０の上流部
３０ａを冷却してその内部を通過する排ガスの温
度を低下させる。このようにして気化を促進され
た主混合気および副混合気は機関Ｅの主燃焼室７
および副燃焼室８にそれぞれ吸入されて良好に燃
焼することができ、また温度を適度に降下させた
排ガスは主分配室２１に送られたとき、該室２１
の各部に付着する燃料を炭化させることがない。

以上のように本発明によれば、一対のシリンダ
列をＶ字形に配置すると共に、その両シリンダ列
間に形成されるＶ字形空間内に、気化器から混合
気を導入する分配室と該分配室から延出して前記
導入混合気を内燃機関の複数本の吸気ポートに分
配する複数本の分岐路とを備えた吸気マニホール
ドを配設したＶ型内燃機関において、前記吸気マ
ニホールドをシリンダブロツクの上面に接合する
と共に、それらの接合面に、該吸気マニホールド
に形成された水ジヤケツトの入口と該シリンダブ
ロツクに形成された水ジヤケツトの出口とをそれ
ぞれ開口させて、該入口と出口間を直接連通した
ので、機関本体を冷却した後の冷却水の全量を吸
気マニホールドの水ジヤケツトに流入させること
ができ、従つて機関冷却水の熱量を吸気マニホー
ルドの加熱に最大限有効に利用でき、吸気マニホ
ールドを通過する混合気の気化を効果的に促進し
得る。しかも機関本体に吸気マニホールドを単に
接合するだけで、機関本体の水ジヤケツト出口を
吸気マニホールドの水ジヤケツト入口に、パイプ
その他の連通路を特別に介在させることなく直接
連通させることができるから、冷却水が機関本体
から吸気マニホールド側に流れ移る間に水温の低
下がなく、その熱量を吸気マニホールドの加熱に
効率よく利用することができ、その上、機関本体
と吸気マニホールド間の水路構成が極めて簡単で
コストの低減に寄与し得ると共に組立も簡単であ
る。

また特に機関本体側の水ジヤケツト出口と吸気
マニホールド側の水ジヤケツト入口は、各複数の
吸気ポートや分岐吸気管が開口されて場所的、面
積的に余裕の少ない、シリンダヘツドと吸気マニ
ホールドとの接合面には開口されないで、その接
合面とは無関係に広く設定可能なシリンダブロツ
クと吸気マニホールドとの接合面に開口されるの
で、上記吸気ポートや分岐吸気管の開口部と水ジ
ヤケツトの出、入口とが互いに場所的、面積的に
制約を受けず、その各々が十分な開口面積を確保
し得る上、機関設計上の自由度も高められる。ま
たシリンダブロツクに、吸気マニホールドとの接
合面を特別に設けるために吸気マニホールド側に
張出す隆起部が形成されても、この隆起部を両シ
リンダ列間のＶ字形空間に無理なく収容すること
ができるので、機関本体が大型化することはな
い。さらに吸気マニホールドは、シリンダヘツド
との接合部ばかりでなくシリンダブロツクとの接
合部においても支持される形となるため、吸気マ
ニホールドに対する機関本体の支持面を増加させ
ることができてその支持剛性が向上し、比較的大
重量の吸気マニホールドを安定よく支持し得る。

さらに前記吸気マニホールドの水ジヤケツト
は、分配室の少なくとも左右両側方に設けられる
上部ジヤケツトと、同分配室の少なくとも下方に
設けられる下部ジヤケツトと、前記分岐路の周囲
で前記上、下部ジヤケツトを相互に連通させる連
通ジヤケツトとを備えるので、分配室は上、下部
ジヤケツトを以て側方および下方により包囲され
る形となつて受熱面が広く得られ、さらに各分岐
路も連通ジヤケツトおよび上、下部ジヤケツトを
以て四方より包囲される形となつて受熱面が極め
て広く得られ、以上の結果、比較的小容量の水ジ
ヤケツトを以て分配室および各分岐路を極めて効
果的に加熱することができ、混合気の気化並びに
各吸気ポートへの均等分配を促進することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を備えたＶ型６気筒内燃機
関の横断正面図、第２図はその機関の吸気マニホ
ールドの平面図、第３図は同底面図、第４図は同
背面図、第５図は第２図の−線断面図、第６
図は同図−線断面図、第７図は同図−線
断面図、第８図は同図−線断面図、第９図は
同図−線断面図、第１０図は冷却水回路図で
ある。Ａ……Ｖ字形空間、Ca……気化器、Ｅ……内
燃機関、Ｍ……吸気マニホールド、Je……機関の
水ジヤケツト、Jm……吸気マニホールドの水ジ
ヤケツト、７……主燃焼室、８……副燃焼室、１
０……吸気ポートとしての主吸気ポート、２１…
…分配室としての主分配室、２２，２２′……１
次、２次副分配室、24……分岐路としての主分岐
路、２５，２５′……１次、２次副分岐路、４０
……上部ジヤケツト、４１……下部ジヤケツト、
４２……後部ジヤケツト、４４……連通ジヤケツ
ト。

Claims

【特許請求の範囲】１一対のシリンダ列をＶ字形に配置すると共
に、その両シリンダ列間に形成されるＶ字形空間
内に、気化器から混合気を導入する分配室と該分
配室から延出して前記導入混合気を内燃機関の複
数本の吸気ポートに分配する複数本の分岐路とを
備えた吸気マニホールドを配設したＶ型内燃機関
において、前記吸気マニホールドをシリンダブロ
ツクの上面に接合すると共に、それらの接合面
に、該吸気マニホールドに形成された水ジヤケツ
トの入口と該シリンダブロツクに形成された水ジ
ヤケツトの出口とをそれぞれ開口させて、該入口
と出口間を直接連通し、前記吸気マニホールドに
形成された水ジヤケツトは、前記分配室の少なく
とも左右両側方に設けられる上部ジヤケツトと、
同分配室の少なくとも下方に設けられる下部ジヤ
ケツトと、前記分岐路の周囲で前記上、下部ジヤ
ケツトを相互に連通させる連通ジヤケツトとを備
えてなる、Ｖ型内燃機関における吸気マニホール
ドの加熱装置。２特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
前記内燃機関は、主、副燃焼室を有するトーチ点
火式に構成され、前記吸気ポートは前記主燃焼室
に連なる主吸気ポートであり、また前記分配室お
よび分岐路は前記主吸気ポートに連なる主分配室
および主分岐路である、Ｖ型内燃機関における吸
気マニホールドの加熱装置。３特許請求の範囲第２項記載のものにおいて、
前記副燃焼室に連なる副吸気ポートに副分岐路を
介して連通する副分配室を前記主分配室の上部後
面に隣接して設け、この副分配室の下面および前
記主分配室の下部後面に隣接する後部ジヤケツト
により前記上部および下部ジヤケツト間を連通し
た、Ｖ型内燃機関における吸気マニホールドの加
熱装置。