JPS62159727A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

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、上下に仕切られたサージタンクを備えたエン
ジンの吸気装置に関するものである。

（従来技術） 一般に、エンジンの吸気装置において、吸気通路の拡大
部を形成するサージタンクが設置されるが、このサージ
タンクは、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
を得ために、吸気系に生じる負圧波を反転させて燃焼室
に導く圧力波反転部として設けられるものである。

そして、上記サージタンク内での吸気干渉の発生を防止
するとともに、該サージタンクをコンパクトに構成する
ために、サージタンク内を上下に２室に仕切り、この上
室および下室に吸気弁開時期がオーバーラツプしない気
筒の吸気ポートからの独立吸気通路をそれぞれ接続する
ようにして、吸気の動的効果を有効利用する構造は、例
えば、実開昭５８−１’６７７２９号に見られるように
公知である。

しかして、エンジンの吸気通路内には、結露等によって
水分が溜り、この水分が燃焼室に一部に流入すると失火
等の問題を生起することから、前記サージタンク内に溜
る水分を外部に排出する必要がある。

しかるに、前記のようにサージタンク内を上下に区画形
成した場合に、上室および下室の両方に対して水抜きを
行う必要があり、それぞれに水抜き構造を形成すること
は煩雑となるものである。

また、上室の底部に下室に連通ずる開口を形成して上室
の水を下室に流すことは、構造が簡単となるが、サージ
タンク内を上下に区画した特性が損われることになる。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、サージタンク内を隔壁で上下
２至に仕切るとともに、吸気弁開時期がオーバーラツプ
しない気筒の吸気ポートからの独立吸気通路を同じ室に
接続して吸気干渉を防止するについて、吸気の動的効果
を広い範囲で得るとともに上下室の水抜き構造を簡易に
構成するようにした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、吸気通路の拡大部を形成するサー
ジタンク内をサージタンク長手方向に延びる隔壁により
上下に上室と下室に仕切るとともに、吸気弁開時期がオ
ーバーラツプしない気筒の吸気ポートからの独立吸気通
路を同じ室に接続し、上記隔壁に上室と下室とを連通し
て上室内の水を下室に流下可能な連通路を設けるととも
に、この連通路の開口面積を制御する制御弁を設け、ざ
らに、前記下室の底部に水抜き穴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、吸気弁開時期がオーバーラツプしない
気筒の独立吸気通路を、サージタンク内を上下に仕切っ
た各室に接続し、各気筒の吸気干渉の発生を防止すると
ともに、上下室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向上を
図ることができ、出力性能の向上が得られるものである
。

また、前記上室と下室とを連通ずる連通路によって、上
室内の水分は制御弁が開時期にある時に下室に流下させ
、下室の底部に形成した水抜き穴から排出するようにし
たことにより、前記上下室の水分を簡易な構造によって
外部に排出することができ、エンジンの失火等の弊害を
生起することがないものである。

（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Ｖ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■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〜Ｃａ　　（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１Ｂとが形成されてなる。すなわち、各気筒Ｃ１〜Ｃ
６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侵方のバンクＩＡ、１Ｂ
を構成している。２つのバンク１Ａ、１Ｂの気筒Ｃｌ−
Ｃｓは出力軸方向く第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■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、ＩＢで吸気行程が交互に生じ、各バンク１Ａ、１
Ｂの気筒間においては吸気弁開時期がオーバーラツプし
ないものである。

前記各気筒Ｃ１〜Ｃ６のピストン５上部にそれぞれ形成
される燃焼室７には、吸気ポート８および排気ポート（
図示せず）が開口し、両ポ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
吸気ポート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ＩＡ、ＩＢの各気筒Ｃ１〜Ｃ
６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の各吸気ポート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、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、内部が略水平にサージ
タンク長手方向に延びる隔壁１５によって上室１３と下
室１４との上下の２室に仕切られている。そして、上記
下室１４に対して該サージタンク１２から遠い方の前方
バンク１Ａからの前独立吸気通路１０が接続され、上室
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ＩＡ、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、吸気ポート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の下室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１１ｂによって両バンクＩＡ、ＩＢ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の上室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１０．１
１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、前記サージタンク１２の上下室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１
Ａ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、下室１４に対する前独立吸気通路１０の接続
位置が、上室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配置されている。これに伴い、上室
１３の布部は低く形成され、上室１３の左端下部におけ
る下室１４の左端部には、後述の連通路２６および制御
弁２７が配設される。

さらに、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Ｃｚ
　、Ｃ３の通路１０ａが右側に、第４および第６気筒Ｃ
ａ　、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ＩＡ＞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との間に空間部が形成されている。

上記前後独立吸気通路ｉｏ、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ポート側通路
１０ｂ、１１ｂは下流端の取付７ランジＩＯＣ，ＩＩＣ
が取付はボルト２０によってそれぞれ前後方のバンクＩ
Ａ、ＩＢに固着される。また、サージタンク側通路１０
ａ、１１ａと吸気ポート側通路１０ｂ、１１ｂ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７ランジ部１６．１７の接合によって接続され
る。

この接続７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１６ａ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
空間部分に、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の上下室１３，１４は右方
に伸びた上流側の尋人通路部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ω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によって後シリンダヘッド４に連結支持され
る。

前記サージタンク１２の上室１３と下室１４とは、第３
図および第４図に示すように、下室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、下室１４の左端部
で、第６気筒Ｃ６の独立吸気通路１１の上室１３に対す
る接続開口部分の下方における隔壁１５は、下室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を前後方向に貫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
の上昇に応じて開口面積を増大するように開度調整する
。

また、前記連通路２６によってサージタンク１２の上室
１３と下室１４とが連通し、前記連通制御弁２７が開状
態にあるときに、この連通路２６を介して上室１３内の
水が下室１４に流下する。

そして、サージタンク１２内の底部すなわち下室１４の
底部に水抜き穴２９が設けられ、上室１３から下室１４
に流入した水は、下室１４内の水と共に水扱き穴２９か
ら排出されるものである。

なお、上記隔壁１５に形成された連通路２６の上端開口
部分は、隔壁１５の上面より上方に突出した位置に開口
しないように形成され、隔壁１５上面に溜った上室１３
内の水が該連通路２６に流入するように形成され、制御
弁２７も隔壁１５上面より下方に設置されている。

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ＩＡ、ＩＢ間のエ
ンジン布部には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３０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
排気ガスを導くパイプ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
吸気ポート側通路１０ｂ、１１ｂのフランジ部１７から
接続面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３０ｂ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１　’Ｏａ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
ＥＧＲ通路３０の下流端は、サージタンク１２の上下室
１３．１４に対して、それぞれの上流側の導入通路部１
３ａ、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Ｏｘ〜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の吸気ポート側通路１０ｂ。

１１ｂの下流端の取付フランジ１００．１１Ｃに、各気
筒Ｃ１〜Ｃ６の吸気ポート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ＩＡ、１Ｂ毎に配設された燃料供給バイア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ン１−３８
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、
上室１３および下室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室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、上下室１
３．１４における圧力波も２つのバンク１Ａ、ＩＢに属
する気筒間で半波長ずれた状態になっている。上下室１
３．１４に到達した負圧波は、それぞれ導入通路部１３
ａ、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。

さらに、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
室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室１３．１４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
ポート８に連通ず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１Ａ、１Ｂの吸気ポート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
。

さらに、サージタンク１２内の水抜きについても、前記
連通路２６によって上室１３の水を吸気の動的効果を損
うことなく下室１４に流下させ、この下室１４の水とと
もに水抜き穴２９から外部に排出するようにしたことに
より、水抜き構造が簡易に構成できるものである。

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
ｏｂ、ｉｉｂとに分割するとともに、両者の接続部Ｆを
略水平に設定し、さらに１、各気筒の吸気ポート側通路
ｉｏｂ、ｉｉｂ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、１１
ａ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、その組付は性が向上している。

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
１２と各バンクＩＡ、１Ｂの吸気ポート８とを連通する
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Ｖ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、Ｖ型エンジンのばか種々の
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。

【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因は第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ｖｔ−ｖｔ断面と共にＥＧＲ通路の側
面構造を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路の拡大部を形成するサージタンク内をサ
   ージタンク長手方向に延びる隔壁により上下に上室と下
   室に仕切るとともに、吸気弁開時期がオーバーラップし
   ない気筒の吸気ポートからの独立吸気通路を同じ室に接
   続したエンジンの吸気装置において、上記隔壁に上室と
   下室とを連通して上室内の水を下室に流下可能な連通路
   を設けるとともに、この連通路の開口面積を制御する制
   御弁を設け、さらに、前記下室の底部に水抜き穴を設け
   たことを特徴とするエンジンの吸気装置。