JP4446803B2 - 多気筒内燃機関における慣性過給式吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、多気筒内燃機関において、その各気筒の各々に独立して接続したブランチパイプを、エアクリーナの下流側における一つのサージタンクに接続することにより、慣性効果を利用して吸気の過給を図るようにした吸気装置に関するものである。

一般に、この種の慣性過給式吸気マニホールドは、一つのサージタンクから各気筒の各々に至るブランチパイプにおける長さを可成り長くすることによって、慣性過給の効果を得ることができるようにしたものであるから、前記各ブランチパイプは、可成り長いものにした上で、各気筒に対する慣性過給を同じにすることのために、各気筒の各々について略同じ長さに揃えることが必要であるとともに、前記各ブランチパイプ内における吸気の流れ抵抗を各気筒の各々について略同じに揃えることが必要である。

そこで、先行技術としての特許文献１は、
「多気筒内燃機関の各気筒ごとに独立する比較的長い複数本のブランチパイプと、この各ブランチパイプの先端を前記内燃機関におけるクランク軸線と平行な長手側面に接続するための共通フランジと、前記各ブランチパイプの他端を接続した一つのサージタンクとから成る吸気マニホールドにおいて、
前記サージタンクを、前記共通フランジの外側の部位に配設して、前記各ブランチパイプを、前記クランク軸線の方向から見て、前記長手側面から前記サージタンクの上側を通って横向きに延ばしたのち前記サージタンクの外側で下向きに湾曲し更に前記サージタンクの下側で上向きに湾曲して前記サージタンクの下面に接続する一方、前記サージタンクの上面に、当該サージタンクへの吸気導入管を、前記各プランチパイプの間から上向きに突出するように設けて、この吸気導入管の上端にスロットルボデーを取付ける。」
という構成にすることを提案している。
特開２０００−７３８８８号公報

この先行技術の構成においては、各ブランクパイプが、クランク軸線の方向から見て、サージタンクを取り囲むという形状であるから、内燃機関における長手側面からの突出寸法を短くできる利点を有する。

しかし、その反面、前記サージタンクへの吸気入り管を、前記各プランチパイプの間から上向きに突出するという構成であることにより、前記各プランチパイプのうち前記吸気入り管の左右両側に位置する二本のプランチパイプにおいては、その途中の部分を、平面視において、前記吸気入り口を迂回するように互いに外向きのクランク状に湾曲しなけれならないから、前記各ブランチパイプの長さが不揃いになるおそれが大きいばかりか、前記各ブランチパイプにおける吸気の流れ抵抗にも不揃いができるおそれが大きいという問題がある。

しかも、前記サージタンクの上面から上向きに突出する吸気導入管と、内燃機関における長手側面との間には、この吸気導入管の両側に位置する二本のブランチパイプを平面視において互いに外向きのクランク状に湾曲する分だけの間隔をあけることが必要で、換言すると、前記吸気導入管は、前記長手側面から可成り離れるように構成しなければならないことに加えて、前記サージタンクから上向きに突出する前記吸気導入管の上端に、重いスロットルボデーを取付けることにより、前記スロットルボデーの内燃機関に対する支持が弱くなるという問題もあった。

本発明は、これらの問題を解消した慣性過給式の吸気装置を提供することを技術的課題とするものである。

この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「多気筒内燃機関の各気筒ごとに独立するブランチパイプと、この各ブランチパイプの先端を前記内燃機関におけるクランク軸線と平行な長手側面に接続するための共通フランジと、前記各ブランチパイプの他端を接続したサージタンクと、スロットル弁を内蔵したスロットルボデーとから成る吸気装置において、
前記サージタンクを、前記内燃機関における平面視において前記長手側面のうち前記クランク軸線の方向に沿った一端部寄りの部位に配設し、
前記各ブランチパイプを、前記クランク軸線の方向から見て、前記長手側面から横向きに延ばしたのち下向きに湾曲し更に上向きに湾曲して前記サージタンクの下面に接続し、 前記サージタンクの上面に、前記スロットルボデーを取付け、
前記各ブランチパイプのうち横向きから下向きに湾曲する部分を、前記各気筒のうち前記サージタンクに遠い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が短い箇所に位置し、前記サージタンクに近い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が遠い箇所に位置し、
前記各ブランチパイプのうち前記サージタンクの下面に接合する部分を、前記各気筒のうち前記サージタンクに遠い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が短い箇所に位置する一方、前記サージタンクに近い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が遠い箇所に位置する。」
ことを特徴としている。

また、本発明の請求項２は、
「前記請求項１の記載において、前記各ブランチパイプ、前記共通フランジ及び前記サージタンクを合成樹脂製にして、そのうち少なくとも前記共通フランジと前記サージタンクとを一体に構成する。」
ことを特徴としている。

前記請求項１に記載した構成にすることにより、サージタンクは、内燃機関における長手側面のうちクランク軸線の方向に沿って各ブランチパイプよりも外側に外れた部位に位置しているから、前記サージタンク、及びこのサージタンクの上面に取付けたスロットルボデーを、前記従来のように各ブランチパイプの途中をクランク状に湾曲することなく、共通フランジ、ひいては、内燃機関における長手側面に、著しく近接することができる。

つまり、本発明によると、スロットルボデーを、内燃機関における長手側面に、著しく近接することができるとともに、内燃機関における長手側面に近接したサージタンクの上面に直接に取付けているので、前記スロットルボデーの内燃機関に対する支持を、前記した従来とは比較にならないほど大幅に強固にすることができるのであり、しかも、前記各ブランチパイプの途中を、従来のようにクランク状に湾曲することを必要としないので、前記各ブランチパイプにおける長さ、及び各ブランチパイプにおける吸気の流れ抵抗を、各ブランチパイプの各々について揃えることが容易に、且つ、確実に達成できるのである。
しかも、請求項１は、
「前記各ブランチパイプのうち横向きから下向きに湾曲する部分を、前記各気筒のうち前記サージタンクに遠い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が短い箇所に位置し、前記サージタンクに近い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が遠い箇所に位置し、更に、前記各ブランチパイプのうち前記サージタンクの下面に接合する部分を、前記各気筒のうち前記サージタンクに遠い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が短い箇所に位置する一方、前記サージタンクに近い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が遠い箇所に位置した。」
ことにより、前記ブランチパイプにおける長さを略同じに揃えることができる利点がある。

特に、前記請求項２に記載した構成にすることにより、前記サージタンク及びこのサージタンクの上面に取付くスロットルボデーの内燃機関に対する支持を、前記サージタンクの共通フランジへの一体化にて一層強固にでき、しかも、前記サージタンク及び各ブランチパイプが合成樹脂でその内表面がこれらを金属の鋳造製にした場合よりも滑らかであるために、吸気の流れ抵抗を一層低減できる利点がある。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図４の図面について説明する。

この図において、符号１は、複数個（三つ）の気筒２，３，４をクランク軸線５の方向に沿っての列状に備えて成る内燃機関を示す。

符号６は、図示しないエアクリーナからの吸気を前記内燃機関１における各気筒２，３，４に分配するための吸気マニホールドを示す。

この吸気マニホールド６は、一つのサージタンク７と、前記各気筒２，３，４ごとに独立するとともに、同じ長さにするか或いは略同じ長さにした複数本のブランチパイプ８，９，１０と、前記内燃機関１のうち前記クランク軸線５と平行な長手側面１１に対して図示しない複数本のボルトにて締結される共通フランジ１２とから成り、これらを一体的にして耐熱性の合成樹脂にて成形されている。

すなわち、前記各ブランチパイプ８，９，１０の一端を、前記共通フランジ１２に、当該各ブランチパイプ８，９，１０が長手側面１１に対して略直角の横向きに延びるように一体に結合する。

一方、前記サージタンク７を、前記内燃機関１の平面視（図１）において、前記長手側面１１のうち前記クランク軸線５の方向に沿って前記ブランチパイプ８，９，１０から外側に外れた部位、つまり、前記長手側面１１のうち前記クランク軸線５の方向に沿った一端部寄りの部位に、前記共通フランジ１２に近接して配設して、このサージタンク７を、前記共通フランジ１２と、前記各ブランチパイプ８，９，１０のうち当該サージタンク７に隣接するブランチパイプ１０とに一体に結合する。

また、前記共通フランジ１２から横向きに延びる各ブランチパイプ８，９，１０を、前記内燃機関１をそのクランク軸線５の方向から見た図２において、下向きに湾曲したのち更に前記サージタンク７の下側において前記サージタンク７に向かって上向きに湾曲して前記サージタンク７の下面に対して一体に結合する。

そして、前記サージタンク７の上面に、吸気導入口１３を設けて、この吸気導入口１３にスロットル弁を内蔵したスロットルボデー１４を取付けて、図示しないエアクリーナからの吸気をこのスロットルボデー１４を介して前記サージタン７内に導入するように構成する。

なお、この実施の形態において、前記各ブランチパイプ８，９，１０のうち前記サージタンク７から最も遠い気筒２におけるブランチパイプ８は、前記長手側面１１からの距離Ｌ１が最も短い箇所において下向きに湾曲したのち、前記サージタンク７における下面のうち前記長手側面１１に最も近い部位においてサージタンク７の下面に対して結合し、前記各ブランチパイプ８，９，１０のうち前記サージタンク７から次に遠い気筒３におけるブランチパイプ９は、前記長手側面１１からの距離Ｌ２が次に短い箇所において下向きに湾曲したのち、前記サージタンク７における下面のうち前記長手側面１１に次に近い部位において前記サージタンク７の下面に結合し、そして、前記各ブランチパイプ８，９，１０のうち前記サージタンク７に近い気筒４におけるブランチパイプ１０は、前記長手側面１１からの距離Ｌ３が遠い箇所において下向きに湾曲したのち、前記サージタンク７における下面のうち前記長手側面１１から遠い部位において前記サージタンク７の下面に結合するという構成にしており、この構成により、前記ブランチパイプ８，９，１０における長さを略同じに揃えることができる。

この場合において、前記各ブランチパイプ８，９，１０における前記サージタンク７の下面に対する結合部は、図３に示すように、前記サージタンク７の下面に対して適宜角度θだけ傾斜するという構成にしており、これにより、吸気がサージタンク７から各ブランチパイプ８，９，１０内に流れ込むときにおける抵抗を、各ブランチパイプをサージタンクの下面に対して直角に接続する場合よりも小さくできる。

また、前記サージタンク７の上面と、前記共通フランジ１２との間には、これら間を一体に連結する管部１５が設けられ、この管部１５内に、前記内燃機関１における排気系から吸気系への排気ガスの還流を行うための排気ガス還流管路１６を、前記管部１５内に接触しないように隙間をあけた状態にして挿入することにより、排気系から吸気系への排気ガスの還流に際して、合成樹脂製の吸気マニホールド６に熱害が及ぶことがないように構成している。

前記したように構成にすることにより、前記サージタンク７は、内燃機関１における長手側面１１のうちクランク軸線５の方向に沿って各ブランチパイプ８，９，１０よりも外側に外れた部位に位置しているから、前記サージタンク７、及びこのサージタンク７の上面に取付けたスロットルボデー１４を、前記従来のように各ブランチパイプの途中をクランク軸に湾曲することなく、前記共通フランジ１２、ひいては、内燃機関１における長手側面１１に、著しく近接できる。

この場合において、前記サージタンク７は、前記内燃機関１をそのクランク軸線５の方向から見た図２において、その上面が前記各ブランチパイプ８，９，１０の上面と略同じ位置になる高さに設けるという構成にすることに代えて、このサージタンク７を、その上面が前記各ブランチパイプ８，９，１０の上面よりも低くなる高さに設けることができ、このように構成することにより、このサージタンク７の上面に取付けたスロットルボデー１４の高さ位置が低くなるから、車両におけるフロントエンジンルームに搭載したときに、フロントエンジンルームを覆うボンネットカバーとの間における空間を広くすることができる利点がある。

本発明の実施の形態を示す平面図である。 図１のII−II視側面図である。 図１のIII −III 視拡大断面図である。 図１のIV−IV視拡大断面図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２，３，４ 気筒
５ クランク軸線
６ 吸気マニホールド
７ サージタンク
８，９，１０ ブランチパイプ
１１ 長手側面
１２ 共通フランジ
１３ 吸気導入口
１４ スロットルボデー

Claims (2)

1. 多気筒内燃機関の各気筒ごとに独立するブランチパイプと、この各ブランチパイプの先端を前記内燃機関におけるクランク軸線と平行な長手側面に接続するための共通フランジと、前記各ブランチパイプの他端を接続したサージタンクと、スロットル弁を内蔵したスロットルボデーとから成る吸気装置において、
   前記サージタンクを、前記内燃機関における平面視において前記長手側面のうち前記クランク軸線の方向に沿った一端部寄りの部位に配設し、
   前記各ブランチパイプを、前記クランク軸線の方向から見て、前記長手側面から横向きに延ばしたのち下向きに湾曲し更に上向きに湾曲して前記サージタンクの下面に接続し、 前記サージタンクの上面に、前記スロットルボデーを取付け、
   前記各ブランチパイプのうち横向きから下向きに湾曲する部分を、前記各気筒のうち前記サージタンクに遠い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が短い箇所に位置し、前記サージタンクに近い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が遠い箇所に位置し、
   前記各ブランチパイプのうち前記サージタンクの下面に接合する部分を、前記各気筒のうち前記サージタンクに遠い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が短い箇所に位置する一方、前記サージタンクに近い気筒におけるブランチパイプについては前記長手側面からの距離が遠い箇所に位置する、
   ことを特徴とする多気筒内燃機関における慣性過給式吸気装置。
2. 前記請求項１の記載において、前記各ブランチパイプ、前記共通フランジ及び前記サージタンクを合成樹脂製にして、そのうち少なくとも前記共通フランジと前記サージタンクとを一体に構成することを特徴とする多気筒内燃機関における慣性過給式吸気装置。

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