JPS62159726A

JPS62159726A - Ｖ型エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPS62159726A
Application number: JP61000435A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Sotozono; 和昭外園; Koichi Hatamura; 耕一畑村; Shinji Seike; 真次清家
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-01-06
Filing date: 1986-01-06
Publication date: 1987-07-15
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: JPH0678731B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、２つのバンクを備えたＶ型エンジンの吸気装
置の改良に関するものである。

（従来技術）従来より、■型エンジンにおいて、２つのバンクに対し
て各気筒の吸気ポートを両バンクの内側に互いに対向す
るように形成し、この吸気ポートに独立吸気通路を接続
するようにした吸気系の構造は、例えば、米ｌ特許第２
，８４５，９１２号明細占に見られるように知られてい
る。

また、一般に、吸気慣性、共鳴等の吸気の動的効果すな
わち圧力波を利用して充填効率を高め、これによって高
出力を得るように吸気系を構成することが知られている
。しかし、このような吸気系を構成するためには、吸気
系に生じる負圧波を反転させて燃焼室に導くための圧力
波反転部すなわちサージタンクを吸気系に設ける必要が
あるとともに、効果的なタイミングで圧力波を燃焼苗に
導くために、上記反転部下流側に所要長さの吸気通路を
確保しなければならないものであり、吸気装置が大型化
するのでコンパクトに形成することが要求される。

また、吸気行程が各バンクで交互に生じるようにした場
合に、サージタンク内で吸気干渉が生起しないように、
各バンク毎にサージタンクを設けるのが好ましい。そし
て、上記のように各バンク毎にサージタンクを設置した
時に、エンジン回転数の変動に伴って共振周波数特性が
変動することから、両サージタンクを連通ずる通路を設
け、エンジン回転数に応じてその開口面積を変更するこ
とにより、吸気系の動的効果の共振周波数特性をエンジ
ン回転数の広い範囲で適合させて出力の向上を図ること
ができるものである。

しかして、前記のような各バンクに対するサージタンク
の設置、該サージタンクと各バンクの吸気ポートとを接
続する独立吸気通路の配設構造に対して、両サージタン
クを連通ずる連通路および該連通路の開口面積を調整す
る制御弁をコンパクトに設置することは困難であり、連
通路および制御弁の設置に伴って吸気装置が大型化し、
エンジン全体のレイアウトに影響を与えるものである。

（発明の目的）本発明は上記事情に鑑み、各バンクに対してサージタン
クをそれぞれ設け、両サージタンクを連通ずる連通路お
よび該連通路の開口面積を制御する制御弁を設置するに
ついて、Ｖ型エンジン特有のデッドスペースを利用して
コンパクトに構成したＶ型エンジンの吸気装置を提供す
ること目的とするものである。

（発明の構成）本発明の吸気装置は、吸気行程が交互に生じる２つのバ
ンクに対してそれぞれ設けられたサージタンクに、対応
するバンクの各吸気ポートに連通ずる独立吸気通路を接
続するとともに、この２つのサージタンクは互いにずら
して配置し、一方のサージタンクの端面と他方のサージ
タンクの端面とで形成される空間に両サージタンクを連
通ずる連通路を設け、この連通路内に、連通路の開口面
積を制御する制御弁を設けたことを特徴とするものであ
る。

（発明の効果）本発明によれば、吸気行程が交互に生じる両側のバンク
の吸気ポートに連通ずる独立吸気通路を各バンク毎に設
置したサージタンクに接続し、各気筒の吸気干渉の発生
を防止するとともに、各サージタンクを連通ずる連通路
の開口面積を制御弁によってエンジンの運転状態に応じ
て制御するようにしたことにより、吸気系の共振周波数
特性をエンジンの運転状態に合致するように制御するこ
とができ、広い運転範囲において良好な動的効果による
吸気充填効率の増大を図ることができ、出力性能の向上
を得ることができるものである。

また、両側のバンクが出力軸方向にずれて設置され、各
バンクの吸気ポートに連通ずる独立吸気通路をそれぞれ
接続したサージタンクを、上記バンクのずれに対応して
ずらして配置し、このずれによって生じる一方のサージ
タンクの端部の空間に、両サージタンクを連通ずる連通
路を設けるとともに制御□□弁を設置するようにしたこ
とにより、Ｖ型エンジン特有のデッドスペースを利用し
てその空間に連通路および制御弁を設置することができ
、所望の特性を有する吸気装置をコンパクトに構成する
ことができるものである。

（実施例）以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図は吸気装置を備えた６気筒■型エンジンの上部構
造を一部断面にして示す側面図、第２図はその平面図を
示す。この例のＶ型エンジンは自動車の車体前方に形成
されたエンジンルーム内に、その出力軸が横方向になる
ように配置された、いわゆる横置型エンジンの例を示し
、第１図において右側（第２図において下側）が車体前
方である。

６気筒Ｖ型エンジン１は、中央下部のシリンダブロック
２上に前シリンダヘッド３および後シリンダヘッド４が
傾斜配設されて、互いに角度をもってピストン５が摺動
する気筒Ｃ１〜Ｃｅ（第２図において右から順に第１な
いし第６気筒）を有する前方バンク１Ａと後方バンク１
Ｂとが形成されてなる。すなわら、各気筒Ｃ１〜Ｃ６は
所定の角度をなしてＶ字状に配置され、６つの気筒Ｃ１
〜Ｃ６は交互に奇数気筒と偶数気筒の３気筒ずつの２つ
のグループに区分されて前後方のバンク１Ａ、１Ｂを構
成している。２つのバンク１Ａ、１Ｂの気筒Ｃ五〜Ｃ６
は出力軸方向（第２図の左右方向）に互いにずれて配置
されることになり、これに対応して前シリンダヘッド３
が後シリンダヘッド４よりも前方から見て右側にずれて
配置されている。なお、上記６気筒Ｖ型エンジン１は、
点火順序が第１−２−３−４−５−６気筒の順に設定さ
れ、第１．３．５気筒が前方バンク１Ａに、第２．４．
６気筒が後方バンク１Ｂにそれぞれ属し、両バンクＩＡ
、１Ｂで吸気行程が交互に生じるものである。

前記各気筒Ｃ１〜Ｃ８のピストン５上部にそれぞれ形成
される燃焼室７には、吸気ボート８および排気ポート（
図示せず）が開口し、両ボートはそれぞれ吸気弁９およ
び排気弁（図示せず）によって所定のタイミングで開閉
作動される。前後のシリンダヘッド３．４における上記
吸気ボート８は、内面側に互いに対向して開口形成され
ている。

そして、前後シリンダヘッド３．４の上部には、動弁機
構等を覆うヘッドカバー３ａ、４ａが取り付けられてい
る。

上記両側の前後方のバンク１Ａ、ＩＢの各気筒Ｃｚ”Ｃ
ｓに吸気を供給する吸気装置は、両側のシリンダヘッド
３．４の各吸気ボート８にそれぞれ接続される前後の各
独立吸気通路１０．１１を構成する吸気マニホールド６
と、後方バンク１Ｂの上方に位置して配置され前記独立
吸気通路１０゜１１の上流端が接続されるサージタンク
１２とを備えている。

上記サージタンク１２は、前後方のバンク１Ａ。

１Ｂに対してそれぞれ設けられた上下のサージタンク１
３．１４によって構成されている。すなわち、サージタ
ンク１２は出力軸方向すなわち車の横方向に長い箱状体
として構成され、内部が略水平方向に伸びる仕切壁１５
によって上サージタンク１３と下サージタンク１４とに
分割されている。

そして、上記下サージタンク７４に対して該サージタン
クから遠い方の前方バンク１Ａからの前独立吸気通路１
０が接続され、上サージタンク１３には近い方の後方バ
ンク１Ｂからの後独立吸気通路１１が接続され、各バン
ク１Ａ、１Ｂ毎に独立吸気通路１０．１１が集合されて
いる。

また、前記両独立吸気通路１０．１１は、両側のバンク
１Ａ、１Ｂの中間上部の略水平な接続面Ｆを分割部分と
して、サージタンク１２に接続される上流側のサージタ
ンク側通路１０ａ、１１ａと、吸気ボート８に接続され
る下流側の吸気ポート側通路１０ｂ、１１ｂとに２分割
されている。

すなわち、前方バンク１Ａに接続された前独立吸気通路
１０は、吸気ポート側通路１０ｂによって両バンクＩＡ
、ＩＢの中間位置に向けて斜め後上方に延び、略水平の
接続面Ｆを介してサージタンク側通路１０ａによって僅
かな曲率をもって上方から後方にさらに若干下方に向っ
て延び、後方バンク１Ｂの上方に位置するサージタンク
１２の下サージタンク１４に側方から接続される。一方
、後方バンク１Ｂに接続された後独立吸気通路１１は、
吸気ポート側通路１１ｔ）によって両バンク１Ａ、１Ｂ
中間の前記と略同−位置に向けて斜め前上方に延び、共
通の前記接続面Ｆを介してサージタンク側通路１１ａに
よって僅かな曲率をもって上方から略水平に後方に向っ
て延び、サージタンク１２の上サージタンク１３に側方
から接続される。上記接続構造によって、逆の接続によ
る独立吸気通路１０．１１の大きな曲りを防止し、吸気
抵抗の増加を抑制している。

また、前記上下サージタンク１３．１４に対する独立吸
気通路１０．１１の接続位置は、前方バンク１Ａが後方
バンク１Ｂより右側にずれて配置されているのに対応し
、下サージタンク１４に対する前独立吸気通路１０の接
続位置が、上サージタンク１３に対する後独立吸気通路
１１の接続位置より右側にずれており、実質的に上下の
サージタンク１３．１４が互いにずれて配置されている
。

これに伴い、上サージタンク１３の布部は低く形成され
、上サージタンク１３の左端下部における下サージタン
ク１４の左端空間部Ｅには、後述の連通路２６および制
御弁２７が配設される。

ざらに、前記サージタンク側通路１０ａ、１１ａは、第
２図に示すように上方から見て第１および第３気筒Ｃ１
，Ｃ３の通路１０ａが右側に、第４および第６気筒Ｃ＝
　、Ｃｓの通路１１ａが左側に屈曲して形成され、奇数
気筒（前方バンク１Ａ＞のサージタンク側通路１０ａの
左側に、偶数気筒（後方バンクＩＢ＞のサージタンク側
通路１１ａとの間に間隙が形成されている。

上記前後独立吸気通路１０．１１における上流側のサー
ジタンク側通路１０ａ、１１ａは前記サージタンク１２
と一体に形成され、下流側の各気筒の吸気ボート側通路
１０ｂ、１１ｂは下流端の取イ」フランジ１０Ｃ，１１
Ｃが取付はボルト２０によってそれぞれ前後方のバンク
ＩＡ、１Ｂに固着される。また、サージタンク側通路１
０ａ、１１ａと吸気ボート側通路１０ｂ、ｌｌｂとは、
それぞれの接続端部に略水平に形成された各気筒共通の
上下の接続フランジ部１６．１７の接合によって接続さ
れる。

この接続フランジ部１６．１７を前側および後側のボル
ト１８．１９で締結するについて、後方に湾曲している
サージタンク側通路１０ａ、１１ａが上方に位置する後
側のボス部１６’ａは、前記サージタンク側通路１０ａ
、１１ａが平面的に左右に屈曲して該通路間が離れてい
る間隙部分に、フランジ部１６から上方に伸びて高く形
成され、上方からのボルト１９の締め付けが可能なよう
に構成されている。

一方、前記サージタンク１２の上下サージタンク１３．
１４は右方に伸びた上流側の導入通路部１３ａ、１４ａ
が、筒状に前方に湾曲して伸びてそれぞれスロットルボ
ディ２１に上下に接続され、このスロットルボディ２１
内に上下に設置されたスロットル弁２２．２３によって
それぞれの吸気流量が制御される。このスロットルボデ
ィ２１よりさらに上流側の吸気通路２４は、図示しない
上流側で合流して１つの主吸気通路を構成し、エアクリ
ーナに接続されている。また、前記サージタンク１２は
、後方の連結金具２５によって侵シリンダヘッド４に連
結支持される。

前記サージタンク１２の上サージタンク１３と下サージ
タンク１４とは、第３図および第４図に示すように、下
サージタンク１４の左端部に形成された空間Ｅに設けら
れた連通路、２６を介して連通され、この連通路２６の
途中に開口面積を変更する連通制御弁２７が介装されて
いる。すなわち、下サージタンク１４の左端部で、第６
気筒Ｃ６の独立吸気通路１１の上サージタンク１３に対
する接続開口部分の下方における仕切壁１５は、下サー
ジタンク１４側に低く形成されてこの部分に連通路２６
が形成され、該連通路２６を前後方向に目通してバタフ
ライタイプの連通制御弁２７の軸部２７ａが支承され、
該制御弁２７の回動による開度がアクチュエータ２８の
作動によって変更調整されるものである。上記アクチュ
エータ２８は主にエンジン回転数に対応して制御され、
エンジン回転数の上界に応じて開口面積を増大するよう
に開度調整する。

また、上記サージタンク１２には結露等によって生起す
る水をサージタンク１２外に排出するために、前記連通
制御弁２７が開状態にあるときに連通路２６を介して上
サージタンク１３内の水を下サージタンク１４に流下さ
せ、下サージタンク１４内の水と共にサージタンク１２
の底部に形成した水抜き穴２９から排出するものである
。

さらに、上記吸気系には第５図および第６図にも示すよ
うに、ＮＯｘ抑制用の排気ガスを還流するＥＧＲ通路３
０が付設されている。前後方のバンク１Ａ、１８間のエ
ンジン右部にはＥＧＲアダプタ３１が配設され、このＥ
ＧＲアダプタ３１内にはＥＧＲ通路３ｏを開閉作動する
ＥＧＲバルブ３３が介装され、図示しない排気通路から
排気ガスを導くバイブ３４（第２図参照）が上記ＥＧＲ
アダプタ３１に接続される。

上記ＥＧＲバルブ３３を経た排気ガスを導くＥＧＲ通路
３０は、ＥＧＲアダプタ３１からの導出部３０ａが前記
吸気ボート側通路１０ｂ、１１ｂのフランジ部１７から
接続部Ｆを介してサージタンク側通路１０ａ、１１ａの
フランジ部１６に連通し、中間部３（ｌが吸気マニホー
ルド６の第１気筒Ｃ１用の独立吸気通路１０のサージタ
ンク側通路１０ａの側部に沿ってこれと一体に形成され
、サージタンク１２の部分にまで延設される。このＥＧ
Ｒ通路３０の下流端は、サージタンク１２の上下サージ
タンク１３．１４に対して、それぞれの上流側の導入通
路部１３ａ、１４ａに形成されたドリル孔による導入部
３０ｃ、３０ｄで連通している。これにより、排気ガス
は両バンクＩＡ。

１Ｂの各気筒Ｃ１〜Ｃ６に対して均等に良好な分配性で
もって還流される。

一方、両側のバンクＩＡ、ＩＢには、前記各独立吸気通
路１０．１１の吸気ボート側通路ｉｏｂ。

１１ｂの下流端の取付フランジ１０ｃ、１１ｃに、各気
筒Ｃｔ−Ｃａの吸気ボート８に燃料を噴射するインジェ
クタ３６が装着されている。該インジェクタ３６には、
各バンク１Ａ、１Ｂ毎に配設された燃料供給パイプ３７
．３７が接続されて燃料が供給される。また、エンジン
１の上方には、エンジンルームを覆うボンネット３８が
、後方から前方に対して下降するように傾斜して配置さ
れている。

本例における６気筒Ｖ型エンジン１は、前述のように点
火順序が第１−２−３−４−５−６気筒の順に設定され
、第１．３．５気筒が前方バンク１Ａに、第２．４．６
気筒が後方バンク１Ｂにそれぞれ属している。従って、
上サージタンク１３および下サージタンク１４内におい
ては、各サージタンク１３．１４に接続される気筒間で
は吸気順序が連続せず、吸気干渉が生じない。

また、下記のようにサージタンク１２上流の吸気通路に
おける圧力波を利用して出力向上を図ることができる。

すなわち、２つのバンク１Ａ、１Ｂに属する気筒で、吸
気行程の際に吸気弁９の開閉動作によって生じる負圧波
は互いに逆転した位相関係になっている。各気筒で生じ
た負圧波は、独立吸気通路１０．１１を上流に伝播し、
それぞれに対応する上下サージタンク１３．１４に到達
する。サージタンク下流の独立吸気通路１０．１１は、
各気筒に対してすべて同じ長さに設定されているので、
上下サージタンク１３．１４における圧力波も２つのバ
ンク１Ａ、１Ｂに属する気筒間で半波長ずれた状態にな
っている。上下サージタンク１３．１４に到達した負圧
波は、それぞれ導入通路部１３ａ、１４ａから上流に伝
播して、スロットルボディ２１を経て上流側の吸気通路
２４の合流点において干渉し、反転して正圧波となって
燃焼室７内に戻る。この反転正圧波は、吸気の充填効率
を高める効果いわゆる共鳴効果を与えて高出力を得るこ
とができる。

ざらに、サージタンク１２下流の各独立吸気通路１０．
１１の長さを十分に確保することができるため、上下サ
ージタンク１３．１４で反射する圧力波を利用した慣性
効果による出力向上をも十分に得ることができる。また
、連通制御弁２７の開度調整により上下サージタンク１
３．１４の共振周波数特性を変動し、エンジン回転数に
対して広い範囲で慣性効果および共鳴効果の特性を適合
させるものである。

上記実施例によれば、前後方のバンク１Ａ、１Ｂの吸気
ボート８に連通する前後独立吸気通路１０．１１をそれ
ぞれ接続する上下のサージタンク１３．１４が、前記バ
ンクＩＡ、１Ｂの吸気ボート８のずれに対応して互いに
ずれて配置されているのに伴って、一方のサージタンク
１４の一端部にデッドスペースとして生じる部分の空間
Ｅに、前記連通路２６および制御弁２７を配設するよう
にしたことにより、その設置がコンパクトに形成できる
。

また、上記実施例では、各独立吸気通路１０゜１１をサ
ージタンク側通路１０ａ、１１ａと吸気ポート側通路１
Ｑｂ、１１ｂとに分割するとともに、両者の接続面Ｆを
略水平に設定し、さらに、各気筒の吸気ポート側通路１
０ｂ、１１ｂをフランジ部１６．１７で一体に連結構成
し、同様に各気筒のサージタンク側通路１０ａ、１１ａ
はサージタンク１２と共に一体に構成されていることに
より、その組付【プ性が向上している。

一方、上記吸気構造では、一方のバンク１Ｂの上部にサ
ージタンク１２を配設するとともに、該サージタンク１
２と各バンクＩＡ、ＩＢの吸気ボート８とを連通ずる独
立吸気通路１０．１１を湾曲して形成したので、ボンネ
ット３８の傾斜に対応してサージタンク１２を設置する
ことができ、エンジン全高を低くコンパクトに形成でき
、しかも、独立吸気通路１０．１１の曲率が小さくなっ
ているので、吸気の通路抵抗が小さく、高回転等におい
て吸気不足の問題は生じない。

なお、上記実施例においては、横置型■型エンジンに本
発明を適用した場合について説明したが、本発明は、こ
れに限られるものではなく、他の種々のＶ型エンジンに
対して同様に適用することができるものである。

また、サージタンクの配置は前記実施例のように上下に
設置するほか前後に設置するようにしてもよいものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における吸気装置を備えたＶ
型エンジンの要部を一部断面にして示す左側面図、第２図は同要部平面図、第３図は第１図の■−■線に沿う断面図、第４図は第３
図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は排気ガスの還
流を行うＥＧＲ通路の構造を示す要部平面図、第６図は第５図のＶＩ−Ｖｌ断面と共にＥＧＲ通路の側
面構造を示す断面図である。１・・・・・・Ｖ型エンジン　　　ＩＡ、ＩＢ・・・・
・・バンク２・・・・・・シリンダブロック　Ｃ１〜Ｃ
６・・・・・・気筒３．４・・・・・・シリンダヘッド６・・・・・・吸気マニホールド　８・・・・・・吸気
ボート１０．１１・・・・・・独立吸気通路１０ａ、１１ａ・・・・・・サージタンク側通路１０ｂ
、１１ｂ・・・・・・吸気ボート側通路１２・・・・・
・サージタンク

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２つのバンクに対してサージタンクがそれぞれ設
けられ、一方のバンクの気筒と他方のバンクの気筒の吸
気行程が交互に生じるように構成されたＶ型エンジンの
吸気装置において、上記各サージタンクには、対応する
バンクの各気筒の吸気ポートに連通する独立吸気通路が
それぞれ接続されるとともに、この２つのサージタンク
は互いにずらして配置され、一方のサージタンクの端面
と他方のサージタンクの端面とで形成される空間に両サ
ージタンクを連通する連通路を設け、この連通路内に、
連通路の開口面積を制御する制御弁を設けたことを特徴
とするＶ型エンジンの吸気装置。