WO2016103403A1 - V型エンジン - Google Patents
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- WO2016103403A1 WO2016103403A1 PCT/JP2014/084343 JP2014084343W WO2016103403A1 WO 2016103403 A1 WO2016103403 A1 WO 2016103403A1 JP 2014084343 W JP2014084343 W JP 2014084343W WO 2016103403 A1 WO2016103403 A1 WO 2016103403A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
- F02B33/34—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/104—Intake manifolds
- F02M35/116—Intake manifolds for engines with cylinders in V-arrangement or arranged oppositely relative to the main shaft
Definitions
- the present disclosure relates to a V-type engine, and particularly to a V-type engine equipped with a supercharger.
- V-type engines are provided with a supercharger for the purpose of improving engine output, and others are provided with a supercharger (mechanical supercharger) driven by the engine (Patent Literature). 1).
- a supercharger mechanical supercharger driven by the engine
- Patent Document 2 An engine including the in-cylinder injection valve and the intake port injection valve is employed not only in an in-line cylinder engine but also in a V-type engine.
- Patent Document 2 shows an injection valve for dual fuel injection in a V-type engine, which is connected to an in-cylinder injector that is attached to a cylinder head and directly injects fuel into a combustion chamber, and an intake port.
- An arrangement including an intake pipe injector attached to an intake manifold and injecting fuel into an intake port is shown.
- Patent Document 1 in a V-type engine, when a structure in which superchargers are arranged between banks or between banks is employed, there arises a problem with an increase in overall height.
- the cylinder injection injectors are arranged inside the V bank and inside the intake port as viewed from the crankshaft direction, and the left and right cylinder injection injectors are directed obliquely upward and inside to each other.
- the intake pipe injector is located between the V banks and outside the intake passage (intake manifold) connected to the intake port formed in the cylinder head, and is directed substantially upward. Therefore, there is a problem that the bank angle of the V bank is required to be large, the entire width of the V-type engine is enlarged, and the size is increased.
- an object of at least one embodiment of the present invention is to provide in-cylinder injection in a V bank below a supercharger in a V-type engine having a supercharger between banks or between banks.
- the aim is to reduce the size of the V-type engine by arranging an injector and an intake port injection injector.
- a V-type engine includes an intake port provided in a cylinder head so as to be connected to a combustion chamber of each cylinder inside a V bank, and the intake port as viewed in the crankshaft direction.
- An intake port injection valve disposed so as to inject fuel into the intake port, and located closer to the combustion chamber than the intake port injection valve as viewed in the crankshaft direction, Inside the cylinder injection valve arranged to inject fuel directly into the combustion chamber, a supercharger provided above between the V banks, and the discharge air from the supercharger
- An intake passage to be introduced into the intake port, and the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve in each of the left and right banks are the supercharger, the intake passage, and the left and right banks. Characterized in that it is arranged so as be enclosed by.
- both the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve are disposed so as to be surrounded by the supercharger, the intake passage, and the left and right banks, that is, the intake passage. Since both injection valves are disposed inside the V bank, the bank angle of the V bank does not need to be set wider than the conventional structure in which the port injection valve is disposed outside the intake passage, and the entire width is suppressed. be able to. Furthermore, since both the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve are disposed inside the supercharger, the intake passage, and the left and right banks, an increase in the overall height can be suppressed.
- the intake passage that surrounds the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve has a branch passage to the cylinders of each bank, and is adjacent to each other.
- the branched passages are connected by connecting walls to form an integrated wall surface.
- the intake passage to be enclosed has a branch passage to the cylinder of each bank, and connects the adjacent branch passages with a connecting wall to form an integrated wall surface. Since the enclosed internal space is shaped like a tunnel, it also has the effect of guiding the flow of air from vehicle travel to make it easier to flow, so the flow of travel air is expected to improve the cooling effect of injection valves, delivery pipes, etc. it can.
- each bank is offset in the same direction as the rotation direction of the crankshaft, and one bank ranks higher than the other bank due to the offset.
- a high bank positioned higher in the axial direction view, the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve on the high bank side than the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve on the other low bank side It is characterized by being arranged at a high position.
- the intake port injection valves and the in-cylinder injection valves in the left and right banks are alternately shifted in the vertical direction when viewed from the crankshaft direction. It becomes easy to dispose inside.
- the high bank in the configuration of (1) or (2), is arranged with a position shifted from the other low bank in the crankshaft direction, and the high bank is more
- the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve on the high bank side are shifted from the low bank toward the one end side of the crankshaft, and the intake port injection valve on the other low bank side and the in-cylinder injection valve It is characterized by being shifted from the in-cylinder injection valve to the one end side.
- the high bank and the low bank are shifted in the crankshaft direction when viewed in a direction perpendicular to the crankshaft. Further, the in-cylinder injection valves are alternately arranged in the front-rear direction so as to be alternately arranged, so that the arrangement between the V banks is further facilitated.
- a low-pressure delivery pipe connected to the intake port injection valve of each cylinder to supply fuel, and the cylinder
- a high-pressure delivery pipe connected to an in-cylinder injection valve for supplying fuel, and the low-pressure delivery pipe and the high-pressure delivery pipe are each arranged extending in the cylinder arrangement direction, and supply the fuel to the low-pressure delivery pipe
- the inlet side and the fuel supply inlet side to the high-pressure delivery pipe are positioned on opposite sides in the arrangement direction of the cylinders.
- the fuel supply inlet side to the low pressure delivery pipe and the fuel supply inlet side to the high pressure delivery pipe are located on opposite sides in the cylinder arrangement direction.
- On the fuel supply inlet side of the high-pressure delivery pipe and the high-pressure delivery pipe it is possible to avoid complicated piping arrangement in order to avoid mutual interference. As a result, it is easy to dispose the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve between the V banks.
- a V-type bank angle of the V-type engine is set in a range of about 60 ° or less.
- both the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve are connected to the V bank below the supercharger. It is possible to provide a V-type engine having a supercharger with a reduced overall width and height.
- the in-cylinder injector and the intake port injector are disposed in the V bank below the supercharger.
- the V-type engine can be made compact.
- FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view taken along line AA in FIG. 2.
- FIG. 3 is a side view and a partial cross-sectional explanatory view of the intake structure portion of FIG. 2.
- It is a plane view schematic diagram of a fuel injection device.
- an expression indicating that things such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” are in an equal state not only represents an exactly equal state, but also has a tolerance or a difference that can provide the same function. It also represents the existing state.
- expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes represent not only geometrically strict shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes, but also irregularities and chamfers as long as the same effects can be obtained. A shape including a part or the like is also expressed.
- the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of other constituent elements.
- FIG. 1 to 6 show a V-type engine according to an embodiment of the present invention.
- the front-rear, left-right, and up-down directions are directions viewed from the driver's seat when the V-type engine 1 is mounted on the front of the vehicle with the crankshaft aligned with the front-rear direction of the vehicle.
- FIG. 1 and FIG. 1 show a V-type engine according to an embodiment of the present invention.
- the front-rear, left-right, and up-down directions are directions viewed from the driver's seat when the V-type engine 1 is mounted on the front of the vehicle with the crankshaft aligned with the front-rear direction of the vehicle.
- the V-type engine 1 is a four-cycle V-type six-cylinder gasoline engine, and the bank angle (bank angle) of the V bank is, for example, about 60 °. Three cylinders are juxtaposed in the right bank 12a and the left bank 12b, both of which are V-shaped.
- pistons 16a and 16b are slidably fitted in the cylinders 14a and 14b.
- the pistons 16a and 16b are connected to the crankshaft 20 rotatably accommodated in the crankcase 18 via connecting rods 22a and 22b.
- Each of the left and right banks 12a and 12b has cylinder heads 26a and 26b coupled to the cylinder blocks 24a and 24b and upper portions thereof, and a rocker cover 28a so as to cover a valve mechanism such as a camshaft. 28b are attached.
- the cylinder heads 26a and 26b are provided with intake ports 38a and 38b and exhaust ports (not shown) that are controlled to be opened and closed by an intake valve and an exhaust valve (not shown) for each cylinder.
- the intake ports 38a and 38b and intake port openings 39a and 39b are provided in the cylinder heads 26a and 26b.
- openings 39a and 39b of the intake ports 38a and 38b are provided on the upper surfaces of the cylinder heads 26a and 26b of the banks 12a and 12b.
- the intake valve and the exhaust valve are each driven at a predetermined timing via a cam shaft.
- the V-type engine 1 has an offset crank structure. As shown in FIG. 1, this offset crank structure maintains a height from the center P of the crankshaft to the upper surface of the cylinder head with respect to a normal engine (V-type engine in which each bang is not offset).
- V-type engine in which each bang is not offset.
- the length of the intake air inlets 64a and 64b that support the supercharger 30 to be described later can be made shorter on the right bank (high bank) 12a side than on the left bank (low bank) 12b side. Specifically, the length of the lower intake introduction portion 68a described later can be shortened. By shortening the length, the support rigidity on the right bank 12a side can be improved as compared with the left bank 12b side.
- the driving force for driving the supercharger 30 is transmitted from the crankshaft 20 by a power transmission means 48 such as a belt or a chain.
- a supercharger pulley 50 for transmitting the driving force is as shown in FIG. Since it is positioned closer to the right bank 12a, the vibration of the supercharger 30 can be suppressed by strengthening the rigidity by being positioned on the higher support rigidity side.
- the cylinders arranged in the banks 12a and 12b are arranged with their positions shifted in the front-rear direction of the crankshaft 20. As will be described later, when the injectors and the like of the fuel injection device are opposed to each other inside the V bank, it is difficult to arrange the injectors due to the arrangement space.
- the right bank (high bank) 12a has one end side of the crankshaft 20, that is, the input rotation of the supercharger 30, with respect to the other left bank (low bank) 12b in the crankshaft 20 direction. It is shifted (offset) by L on one end side (front side) connected by the shaft 31 and the power transmission means (belt) 48. Therefore, among the intake passages 29 that support the supercharger 30 above the V banks, the intake passage 29 of the right bank 12a on the side close to the input rotation shaft 31 is positioned close to one end (front side), so that the input rotation The support rigidity of the shaft 31 can be further increased, and the vibration reduction effect of the supercharger can be further improved.
- the main body of the V-type engine 1 is configured such that the right bank 12a is higher than the left bank 12b and is shifted forward (offset). Thereby, the support rigidity of the supercharger 30 can be increased, and the vibration reduction of the supercharger 30 can be improved.
- a supercharger 30 driven by the crankshaft 20 is provided between the right bank 12a and the left bank 12b (between bank angles) and above the cylinder heads 26a and 26b of each bank.
- the supercharger 30 is driven by the driving force transmitted from the crankshaft 20 to the input rotary shaft 31 by a power transmission means (belt) 48 such as a belt or a chain, and the intake port 38a formed in the cylinder heads 26a and 26b. , 38b.
- a power transmission means such as a belt or a chain
- FIG. 1 it is located above the shaft center P of the crankshaft 20, and is provided so that the lower surface of the supercharger 30 is positioned above the upper surfaces of the rocker covers 28a, 28b (H in FIG. 1). .
- position the lower intake introduction parts 68a and 68b in the space between the lower surface of a supercharger and the upper surface of the rocker cover provided in the cylinder head is securable.
- a cooling effect is obtained by ventilation passing through the lower surface side of the supercharger 30.
- the supercharger 30 is attached to the upper portion of the supercharger 30 and is supported in a state of being hung at a substantially central portion of an outlet passage portion 32 formed to extend in the direction of the left and right banks 12a and 12b.
- the supercharger 30 is, for example, a four-leaf root type, and a pair of rotors 54, 54 mesh with each other in a cylindrical casing 52, and reversely rotate to push out intake air downstream. By doing so, increase the intake pressure.
- the rotating shaft of one rotor 54 protrudes from the cylindrical casing 52, a supercharger pulley 50 is provided at the front end portion, and the other rotor is configured to be rotatable by gears or the like in the casing.
- Both ends of the cylindrical casing 52 are shielded by end plates 51 and 53, and a conical bearing body 51 a that rotatably supports the supercharger pulley 50 is bolted to the end plate 51.
- a suction port 56 for introducing the intake air into the supercharger 30 is formed at the rear end portion of the cylindrical casing 52, and a discharge port 58 for discharging the intake air from the supercharger 30 is formed in the cylindrical casing. 52 is formed in the upper part of the front portion.
- the intake air discharged by the rotation of the rotors 54 is discharged upward through the discharge port 58 (discharge air A2).
- An outlet housing 34 constituting the outlet passage portion 32 is provided above the cylindrical casing 52, and an intake outlet passage q is formed inside the outlet housing 34.
- a bypass casing 60 that forms a bypass passage b is connected to the cylindrical casing 52 and the outlet housing 34 on the vehicle body rear side by bolts 61.
- the bypass passage b is arranged in the vertical direction, and a bypass valve 62 is provided.
- the bypass passage b communicates with the opening duct 40 and the suction port 56 for sucking outside air on the downstream side of the bypass valve 62.
- a part of the intake air discharged from the supercharger 30 to the outlet passage q by the bypass passage b is returned to the suction port 56 by the bypass passage b.
- the return intake air amount is adjusted by the bypass valve 62.
- the opening duct 40 is formed in the inlet passage casing 43, and the inlet passage casing 43 is attached to the bypass casing 60 by bolting.
- a throttle valve 41 is provided in the opening duct 40, and the intake amount is adjusted via the throttle valve 41 and introduced from the intake port 56 (intake air A1).
- the intake passage 29 for guiding the intake air discharged from the discharge port 58 of the supercharger 30 to the intake ports 38a and 38b of the engine is roughly divided into an outlet passage portion 32 and intake air introduction portions 64a and 64b. .
- the exit passage portion 32 is attached to the upper portion of the supercharger 30 and is formed to extend in the direction of the left and right banks 12a and 12b.
- the intake air discharged upward from the supercharger 30 is distributed in the direction of the left and right banks 12a and 12b.
- the intake air introduction portions 64a and 64b extend downward from the left and right ends of the outlet passage portion 32 and pass through the left and right sides of the supercharger 30 to lead to the intake ports 38a and 38b of the cylinders of the banks 12a and 12b. It is.
- the supercharger 30 is suspended and supported at a substantially central portion of the outlet passage portion 32 by the intake air introduction portions 64 a and 64 b and the outlet passage portion 32.
- the intake air introduction portions 64a and 64b are constituted by upper intake air introduction portions 66a and 66b to which the intercoolers 70a and 70b are mounted, and lower intake air introduction portions 68a and 68b provided below the upper intake air introduction portions 66a and 66b.
- the lower intake introduction portions 68a and 68b are configured to have branch passages 69a, 71a, 73a and 69b, 71b, 73b branched toward the respective cylinders, and are curved inward along the outer shape of the rocker covers 28a and 28b. Then, it is connected to the intake ports 38a and 38b of the cylinders 14a and 14b of the banks 12a and 12b.
- the outlet housing 34 is a flat, substantially rectangular parallelepiped shape having a longitudinal shape in the left and right bank directions and a short shape in the direction perpendicular to the left and right banks (in the direction of the crankshaft 20). It is made up of.
- the outlet housing 34 flat, the height of the outlet housing 34 can be suppressed, and the overall height of the V-type engine 10 can be suppressed.
- it is easy to secure the required intake air amount by securing the length in the short direction even if it is flat.
- a central opening 59 is formed in the central portion of the bottom wall of the outlet housing 34 in the left-right direction so as to overlap the upper position of the discharge port 58 of the supercharger 30, and is formed around the discharge port 58 of the supercharger 30.
- a central opening flange portion 34a to be joined to the flange portion 52a is formed.
- a right opening 63 and a left opening 67 connected to the upper end portions of the upper intake introduction portions 66a and 66b are formed at the left and right end portions of the bottom wall of the outlet housing 34, and a fastening flange is formed around each opening.
- Portions 88a and 88b are formed and coupled to the upper ends of the upper intake introduction portions 66a and 66b.
- the outlet housing 34 has a short distribution rib 36 on the inner wall surface facing the discharge port 58 of the supercharger 30 for distributing the intake air discharged upward from the supercharger 30 in the left and right banks 12a and 12b.
- the shape protrudes in the hand direction and inward, and is formed over the entire region in the short direction.
- a bypass opening 65 communicating with the bypass passage b is provided on the rear wall of the outlet housing 34 located at the rear end of the distribution rib 36.
- the distribution ribs 36 improve the distribution of the intake air discharged from the supercharger 30 to the left and right banks 12a, 12b, so that the intake air can be evenly supplied to the cylinders of the left and right banks.
- the outlet housing 34 is formed such that the height of the inner wall surface of the upper wall facing the discharge port 58 of the supercharger 30 increases from the front to the rear in the short direction. That is, as shown in FIG. 5, the inner wall surface of the outlet housing 34 is inclined with respect to the rotation axis direction of the rotors 54, 54 of the supercharger 30. Therefore, the intake air discharged from the discharge port 58 of the supercharger 30 collides with the inner wall surface of the upper wall of the outlet housing 34 in an inclined state, not in a perpendicular direction. For this reason, the area where the intake air hits the inner wall surface becomes large, and the effect of reducing the collision noise generated at the time of the collision can be obtained. That is, the radiated sound due to the discharge pressure from the supercharger can be reduced.
- the supercharger 30 is attached to the lower surface of the bottom wall of the outlet housing 34 by fastening bolts 80 inserted from above the upper surface of the upper wall of the outlet housing 34. Thereby, the supercharger 30 can be fixed in a suspended state.
- the outlet housing 34 is made of a light metal such as resin or aluminum. As a result, the outlet housing 34 can be reduced in weight, and the outlet housing 34 is integrally formed of resin or light metal, thereby facilitating manufacture. Further, since the outlet housing 34 can be reduced in weight, the upper part of the engine can be reduced in weight, the weight load can be reduced, and the durability reliability can be improved. In addition, since the upper part of the engine can be reduced in weight, the center of gravity of the engine is lowered, which contributes to improving the vehicle performance (preventing understeer).
- the upper intake introduction portions 66a and 66b are configured by intercoolers 70a and 70b.
- the intercoolers 70a and 70b are provided separately for the left and right banks 12a and 12b on the left and right sides of the supercharger 30 and above the rocker covers 28a and 28b. Since the intake air is cooled for each bank, cooling can be obtained more effectively than cooling the entire intake air collectively. Further, since the intercoolers 70a and 70b are arranged on both sides of the supercharger 30, the upper space portions of the rocker covers 28a and 28b of the V-type engine 1 can be used effectively.
- the intercoolers 70a and 70b have the same structure on both the left and right sides, and water-cooled intercooler cores 74a and 74b are accommodated in the cylindrical bodies 72a and 72b having a square cross section.
- the intercooler cores 74a and 74b The cooling water W is supplied and discharged from the outside.
- the cooling water supply ports 76a and 76b are disposed on the upper side, and the discharge ports 78a and 78b are disposed on the lower side, so that the bubbles in the cooling water are easily discharged upward (see FIGS. 1 and 5).
- lower end flange portions 82a and 82b are formed around the lower end portions of the cylindrical bodies 72a and 72b, and the lower end flange portions 82a and 82b extend around the cylindrical bodies 72a and 72b.
- a plurality of reinforcing column portions (made of metal or resin) 84a and 84b are provided upright.
- pillar portions 84a and 84b have a hollow shape, and fastening bolts 86a and 86b pass through the inside. If the upper ends of the pillar portions 84a and 84b are the right intercooler 70a, they contact the flange portion 88a of the right opening of the outlet housing 34, and if they are the left intercooler 70b, the flange portion 88b of the left opening of the outlet housing 34 Abut.
- the lower end flange portions 82a and 82b of the cylindrical bodies 72a and 72b are joined to the upper end flange portions 90a and 90b of the lower intake air introduction portion 68a. Then, the fastening bolts 86a and 86b are inserted from the upper surfaces of the flange portions 88a and 88b, and screwed into the female screw portions formed in the upper end flange portions 90a and 90b of the lower intake air introduction portions 68a and 68b, thereby the cylindrical body 72a. And 72b are fixed so as to be sandwiched between the outlet housing 34 and the lower intake introduction portions 68a and 68b. In addition, the cylindrical bodies 72a and 72b are integrally molded, for example with resin.
- the lower intake introduction portions 68a and 68b are provided below the upper intake introduction portions 66a and 66b, and have branch passages 69a, 71a, 73a and 69b, 71b, 73b branched toward the respective cylinders. That is, the lower intake introduction portions 68a and 68b are portions corresponding to intake manifolds, and the lower intake introduction portions 68a and 68b having a branch passage are integrally formed by casting or resin.
- the upper part of the engine can be further reduced in weight by making the cylindrical bodies 72a and 72b resinous or light metallized and the lower intake introduction parts 68a and 68b resinous or light metallized.
- the upper end flange portions 90a and 90b of the lower intake introduction portions 68a and 68b are fastened to the lower end portions of the upper intake introduction portions 66a and 66b by the fastening bolts 86a and 86b as described above, and the lower end flanges of the lower intake introduction portions 68a and 68b.
- the portions 92a and 92b are bolted to the openings 39a and 39b of the intake ports 38a and 38b of the cylinder heads 26a and 26b.
- the upper portions of the lower intake introduction portions 68a and 68b are formed with collecting portions 75a and 75b that collect the intake air after passing through the intercoolers 70a and 70b and direct the flow direction to the inside of the bank.
- Branching passages 69a, 71a, 73a and 69b, 71b, 73b are formed by branching from the collecting portions 75a, 75b by the number of cylinders downstream. As shown in FIGS.
- the branch passages 69a, 71a, 73a and 69b, 71b, 73b are curved inward along the outer shapes of the upper and side surfaces of the rocker covers 28a, 28b, so that the rocker covers 28a, 28b Passing between the upper surface and the lower surface of the supercharger 30, it is connected to the intake ports 38a, 38b of the cylinders of the banks 12a, 12b.
- the branch passages 69 a, 71 a, 73 a and 69 b, 71 b, 73 b branched toward each cylinder have a structure that is provided in the lower region from near the lower portion of the supercharger 30. For this reason, the branch passage improves the rigidity of the portion corresponding to the leg portion that suspends the supercharger 30 and can contribute to stable support of the supercharger.
- a plurality of adjacent branch passages 69a, 71a, 73a and a connecting wall 94 are connected between the plurality of adjacent branch passages 69a, 71a, 73b from the collecting portions 75a, 75b of the lower intake introduction portions 68a, 68b to the lower end flange portions 92a, 92b.
- a wall surface K1 is integrated to form a wall surface K1.
- reinforcing ribs 96 are formed on the integrated wall surface K1 and the wall surfaces K2 of the collecting portions 75a and 75b.
- left and right banks 12a and 12b are connected by a left and right connecting portion 98 so as to bridge the lower end flange portions 92a and 92b of the lower intake introduction portions 68a and 68b.
- the left and right connecting portions 98 may be provided at both end portions in the front-rear direction, or at a plurality of locations at intervals in the front-rear direction, and may be provided entirely as a bottom wall. This further increases the rigidity of the lower intake air introduction portions 68a and 68b.
- the intake air is evenly distributed to the left and right banks 12a, 12b by the distribution ribs 36. Thereafter, the intake air directed toward the banks 12a and 12b changes in the downward direction at both end portions of the outlet housing 34 and is introduced into the left and right intercoolers 70a and 70b to be cooled.
- the cooled intake air changes the flow direction to the inside of the bank at the collecting portions 75a and 75b, and the branched passages 69a, 71a, 73a and 69b, which are curved along the outer shape of the rocker covers 28a and 28b, 71b and 73b, are led from the openings 39a and 39b formed on the upper surfaces of the cylinder heads 26a and 26b to the intake ports 38a and 38b, and are supplied to the combustion chambers 103a and 103b.
- the overall height is not increased.
- a supercharger 30 can be installed.
- the supercharger 30 is described as being suspended from the outlet housing 34 having a flat rectangular parallelepiped shape extending in the left and right bank directions.
- the supercharger 30 is not necessarily suspended. For example, you may make it mount and fix to the lower intake introduction parts 68a and 68b.
- low pressure delivery pipes 107 a and 107 b for port injection are attached to the lower portion of the supercharger 30 in the cylinder row direction, and intake port injection valves are respectively provided in the low pressure delivery pipes 107 a and 107 b.
- 101a and 101b are connected for three cylinders.
- the injection ports 102a and 102b of the intake port injection valves 101a and 101b are installed so as to be positioned in the openings 39a and 39b of the intake ports 38a and 38b of the cylinder heads 26a and 26b, and the axes of the intake port injection valves 101a and 101b are
- the left and right banks 12a and 12b are inclined so as to face the center and obliquely upward, and are attached so that the injection direction from the intake port injection valves 101a and 101b is directed to the valve body of the intake valve.
- high pressure delivery pipes 109a and 109b for in-cylinder injection are mounted in the cylinder row direction inside the banks 12a and 12b of the cylinder heads 26a and 26b, and in-cylinder injection is respectively provided to the high pressure delivery pipes 109a and 109b.
- Valves 105a and 105b are connected for three cylinders.
- the in-cylinder injection valves 105a and 105b are inclined in the same way as the intake port injection valves 101a and 101b toward the center in the banks 12a and 12b and obliquely upward, and the in-cylinder injection valves 105a and 105b. Are attached so as to direct the injection direction from the combustion chambers 103a and 103b.
- the intake port injection valves 101a and 101b and the in-cylinder injection valves 105a and 105b are inclined so as to be inclined obliquely upward inside the banks 12a and 12b, respectively, and are located above and below in the crankshaft direction view.
- the axis of the injector is arranged substantially parallel.
- the left and right banks 12a and 12b have different heights, and the right bank 12a is higher than the left bank 12b. Therefore, the intake port injection valves 101a and 101b and the in-cylinder injection valves 105a, Since 105b is offset vertically between the banks, the intake port injection valves 101a and 101b and the in-cylinder injection valves 105a and 105b can be arranged in the space in the left and right banks 12a and 12b without interference. Furthermore, since it also shifts in the front-rear direction, the arrangement can be facilitated without further interference.
- both the intake port injection valves 101a and 101b and the in-cylinder injection valves 105a and 105b are arranged in the V bank and at the center between the banks of the lower intake introduction portions 68a and 68b.
- it can be arranged so as to be surrounded by the supercharger 30, the lower intake introduction portions 68a and 68b, and the left and right banks 12a and 12b.
- the bank angle of the V bank is not set wider, and the full width of the V-type engine can be suppressed.
- a V-type engine with a reduced overall width can be obtained.
- both the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve are disposed inside the supercharger 30, the lower intake introduction portions 68a and 68b, and the left and right banks 12a and 12b. Even if it is provided, the increase in the total height can be suppressed as much as possible.
- the left and right banks 12a and 12b are provided with low-pressure delivery pipes 107a and 107b for intake port injection and high-pressure delivery pipes 109a and 109b for in-cylinder injection. Attached to each bank.
- FIG. 6 shows a plan view of the delivery pipe and the injection valve.
- High-pressure fuel from a high-pressure fuel pump (not shown) is supplied to one (right side) high-pressure delivery pipe 109a through a high-pressure fuel supply pipe 111, and the other (through a branch pipe 113 branched from the one high-pressure delivery pipe 109a ( To the high pressure delivery pipe 109b on the left side).
- low-pressure fuel from a low-pressure fuel pump (not shown) is distributed in the middle of the low-pressure fuel supply pipe 115 and supplied to one (right side) low-pressure delivery pipe 107a and the other (left side) delivery pipe 107b.
- the high-pressure fuel from the high-pressure fuel pump is supplied from the rear end side of the engine 1 as indicated by an arrow E in FIG. Further, the low-pressure fuel from the low-pressure fuel pump is supplied from the front end side of the engine 1 as indicated by an arrow F in FIG. Therefore, since fuel is supplied to the delivery pipe from the opposite side in the front-rear direction, the piping of the fuel supply pipe to the delivery pipe is complicated in order to avoid mutual interference at the fuel supply inlet side. Can be avoided. As a result, it is easy to dispose the intake port injection valve and the in-cylinder injection valve between the V banks.
- the branch passages 69a, 71a, 73a and 69b, 71b, 73b provided adjacent to each other are connected and integrated by a connecting wall 94 to form a wall surface K1.
- the enclosed internal space has a tunnel shape, so that it is possible to guide the flow of traveling air by traveling the vehicle, thereby cooling the injector, delivery pipe, etc. of the fuel injection device by the traveling air flow. The improvement of the effect can be expected.
- the V-type engine can be made compact by arranging the in-cylinder injector and the intake port injector in the V bank below the supercharger. It is effective for application to.
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Abstract
Vバンク間の上方にスーパーチャージャーを備えるV型エンジンにおいて、スーパーチャージャーの下方のVバンク内に筒内噴射インジェクタと吸気ポート噴射インジェクタとを配置して、V型エンジンのコンパクト化を図ることを目的とする。この目的達成のために、クランク軸(20)の方向視でVバンク(12a、12b)内側に、吸気ポート噴射弁(101a)と、筒内噴射弁(105a)と、を備え、Vバンク間の上方に設けられたスーパーチャージャー(30)と、前記スーパーチャージャー(30)からの吐出空気を左右の各バンクの吸気ポートに導入する吸気通路(29)と、を備え、左右の各バンクの前記吸気ポート噴射弁(101a)と前記筒内噴射弁(105a)は、前記スーパーチャージャー(30)と前記吸気通路(29)と前記左右の各バンク(12a、12b)とによって囲い込まれるように配置されることを特徴とする。
Description
本開示は、V型エンジンに関し、特に、スーパーチャージャーを備えたV型エンジンに関する。
V型エンジンにおいて、エンジンの出力向上を目的として過給機が設けられているものがあり、またエンジンによって駆動されるスーパーチャージャー(機械式過給機)を設けるものが知られている(特許文献1)。
一方、エンジンの出力向上及び燃費向上を図るために、燃料噴射弁を1気筒当たり燃焼室に直接噴射する筒内噴射弁と、吸気通路内に噴射する吸気ポート噴射弁との両方を備えることがある(特許文献2)。
この筒内噴射弁と吸気ポート噴射弁とを備えるエンジンは、直列気筒エンジンばかりでなくV型エンジンにおいても採用されている。
例えば、特許文献2には、V型エンジンにおける2系統燃料噴射の噴射弁が示されており、シリンダヘッドに取り付けられて燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射インジェクタと、吸気ポートに接続する吸気マニホールドに取り付けられて吸気ポート内に燃料を噴射する吸気管噴射インジェクタと、を備えた構成が示されている。
一方、エンジンの出力向上及び燃費向上を図るために、燃料噴射弁を1気筒当たり燃焼室に直接噴射する筒内噴射弁と、吸気通路内に噴射する吸気ポート噴射弁との両方を備えることがある(特許文献2)。
この筒内噴射弁と吸気ポート噴射弁とを備えるエンジンは、直列気筒エンジンばかりでなくV型エンジンにおいても採用されている。
例えば、特許文献2には、V型エンジンにおける2系統燃料噴射の噴射弁が示されており、シリンダヘッドに取り付けられて燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射インジェクタと、吸気ポートに接続する吸気マニホールドに取り付けられて吸気ポート内に燃料を噴射する吸気管噴射インジェクタと、を備えた構成が示されている。
しかしながら、特許文献1のように、V型エンジンにおいて、スーパーチャージャーをバンク間またはバンク間の上方に配置させる構造を採用すると、全高の増大を伴う問題が生じる。
また、特許文献2では、クランク軸方向視において筒内噴射インジェクタは、Vバンクの内側であって吸気ポートの内側に配置されるとともに、斜め上方内側を指向して左右の筒内噴射インジェクは互いに向かい合うように配置されているが、吸気管噴射インジェクタは、Vバンクの間であってシリンダヘッドに形成される吸気ポートに接続する吸気通路(吸気マニホールド)の外側に位置されて、略上方を指向して配置されているため、Vバンクのバンク角を大きく必要とし、V型エンジンの全幅が拡大し、大型化を招く問題を有する。
また、特許文献2では、クランク軸方向視において筒内噴射インジェクタは、Vバンクの内側であって吸気ポートの内側に配置されるとともに、斜め上方内側を指向して左右の筒内噴射インジェクは互いに向かい合うように配置されているが、吸気管噴射インジェクタは、Vバンクの間であってシリンダヘッドに形成される吸気ポートに接続する吸気通路(吸気マニホールド)の外側に位置されて、略上方を指向して配置されているため、Vバンクのバンク角を大きく必要とし、V型エンジンの全幅が拡大し、大型化を招く問題を有する。
従って、スーパーチャージャーを備えたV型エンジンにおいて、筒内噴射インジェクタ及び吸気管噴射インジェクタを備える2系統燃料噴射装置を装着すると、全高及び全幅が共に増大化してV型エンジンの大型化をさらに招く問題を有する。
そこで、これら技術的課題に鑑み、本発明の少なくとも一つの実施形態の目的は、バンク間またはバンク間の上方にスーパーチャージャーを備えるV型エンジンにおいて、スーパーチャージャーの下方のVバンク内に筒内噴射インジェクタと吸気ポート噴射インジェクタとを配置して、V型エンジンのコンパクト化を図ることにある。
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係るV型エンジンは、Vバンク内側に各気筒の燃焼室に連結されるようにシリンダヘッドに設けられた吸気ポートと、クランク軸方向視で前記吸気ポートのVバンク内側であって、前記吸気ポート内に燃料を噴射するように配設された吸気ポート噴射弁と、クランク軸方向視で前記吸気ポート噴射弁よりも燃焼室側であって、Vバンク内側に、燃焼室に直接燃料を噴射するように配設された筒内噴射弁と、前記Vバンク間の上方に設けられたスーパーチャージャーと、該スーパーチャージャーからの吐出空気を左右の各バンクの前記吸気ポートに導入する吸気通路と、を備え、左右の各バンクの前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁は、前記スーパーチャージャーと前記吸気通路と左右の各バンクとによって囲い込まれるように配置されることを特徴とする。
前記(1)の構成によれば、吸気ポート噴射弁と筒内噴射弁との両方を、スーパーチャージャーと吸気通路と左右の各バンクとによって囲い込まれるように配置されるので、すなわち、吸気通路よりもVバンクの内側に両噴射弁が配設されるため、吸気通路の外側にポート噴射弁を配設する従来構造に比べて、Vバンクのバンク角度を広く設定する必要がなく全幅を抑えることができる。
さらに、スーパーチャージャーと吸気通路と左右の各バンクとによって囲い込まれる内部に、吸気ポート噴射弁と筒内噴射弁との両方を配設するため、全高の増大も抑えることができる。
さらに、スーパーチャージャーと吸気通路と左右の各バンクとによって囲い込まれる内部に、吸気ポート噴射弁と筒内噴射弁との両方を配設するため、全高の増大も抑えることができる。
さらに、囲い込まれる配置であるので、これら燃料噴射弁、さらに、これら噴射弁に接続される燃料供給管に対する外部からの衝撃への保護作用が向上する。
(2)幾つかの実施形態では、前記(1)の構成において、前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁を囲い込む前記吸気通路は、各バンクの気筒への分岐通路を有し、隣接する前記分岐通路の間を連結壁で繋いで一体化された壁面を形成することを特徴とする。
前記(2)の構成によれば、囲い込む吸気通路は、各バンクの気筒への分岐通路を有し、隣接する分岐通路の間を連結壁で繋いで一体化された壁面を形成するので、囲われた内部空間はトンネル状になるため、車両走行による空気の流れをガイドして流しやすくする作用も得られることで、走行空気の流れによって噴射弁やデリバリパイプ等の冷却効果の向上が期待できる。
(3)幾つかの実施形態では、前記(1)又は(2)の構成において、各バンクはクランク軸の回転方向と同一方向にオフセットされて、該オフセットによって一方のバンクが他方のバンクよりランク軸方向視において高く位置される高バンクを備え、前記高バンク側の前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とは、他方の低バンク側の前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁よりそれぞれ高い位置に配置されることを特徴とする。
前記(3)の構成によれば、クランク軸方向視において、左右のバンクにおける前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とは、それぞれ上下方向にずれて互い違いに配置されるため、Vバンク間の内部に配設が容易となる。
(4)幾つかの実施形態では、前記(1)又は(2)の構成において、前記高バンクは、クランク軸方向において他方の低バンクと位置がずれて配置され、前記高バンクの方が前記低バンクよりも前記クランク軸の前記一端部側にずれて配置され、前記高バンク側の前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とは、他方の低バンク側の前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁よりそれぞれ前記一端部側にずれて配置されることを特徴とする。
前記(4)の構成によれば、クランク軸に直角方向視において、前記高バンクと前記低バンクとは、クランク軸方向にずれて配置されるため、左右のバンクにおける前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とは、さらに、それぞれ前後方向にずれて互い違いに配置されるため、さらに、Vバンク間の内部への配設がさらに容易となる。
(5)幾つかの実施形態では、前記(1)から(4)のいずれかの構成において、各気筒の前記吸気ポート噴射弁に接続されて燃料を供給する低圧デリバリパイプと、各気筒の前記筒内噴射弁に接続されて燃料を供給する高圧デリバリパイプと、を備え、前記低圧デリバリパイプ及び前記高圧デリバリパイプは、夫々気筒配列方向に伸びて配設され、前記低圧デリバリパイプへの燃料供給入口側と、前記高圧デリバリパイプへの燃料供給入口側とは、前記気筒の配列方向で互いに反対側に位置されることを特徴とする。
前記(5)の構成によれば、低圧デリバリパイプへの燃料供給入口側と、高圧デリバリパイプへの燃料供給入口側とが、気筒の配列方向で互いに反対側に位置されるので、低圧デリバリパイプと高圧デリバリパイプとの燃料供給入り口側において、互いの干渉を避けるために配管の張り回しが複雑化することを回避できる。その結果、吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とのVバンク間の内部への配設が容易となる。
(6)幾つかの実施形態では、前記(1)から(5)のいずれかの構成において、前記V型エンジンのV型のバンク角が約60°以下の範囲に設定されていることを特徴とする。
前記(6)の構成によれば、バンク角が約60°以下の狭角のV型エンジンへ適用することで、吸気ポート噴射弁と筒内噴射弁との両方を、スーパーチャージャー下方のVバンクの内側に配設することが可能になり、全幅及び全高を抑えたスーパーチャージャーを備えたV型エンジンを得ることができる。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、Vバンク間の上方にスーパーチャージャーを備えるV型エンジンにおいて、スーパーチャージャーの下方のVバンク内に筒内噴射インジェクタと吸気ポート噴射インジェクタとを配置して、V型エンジンのコンパクト化を図ることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、これらの実施形態に記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状及びその相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一つの構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図1~図6に本発明の一実施形態に係るV型エンジンを示す。
なお、図中、前後、左右、上下の方向については、車両にV型エンジン1を、クランク軸を車両前後方向に合わせて車両の前部に搭載したときに、運転席から見た方向として図1及び図2に示すように定義して用いた。
なお、図中、前後、左右、上下の方向については、車両にV型エンジン1を、クランク軸を車両前後方向に合わせて車両の前部に搭載したときに、運転席から見た方向として図1及び図2に示すように定義して用いた。
(エンジン本体構造)
図1、2を参照して、V型エンジン1の本体構造について説明する。
このV型エンジン1は、4サイクルのV型6気筒のガソリンエンジンであって、Vバンクのバンク角(バンク挟角)は、例えば約60°のエンジンを示している。V型をなす右バンク12a、左バンク12bには、それぞれ3つの気筒が並設されている。
図1、2を参照して、V型エンジン1の本体構造について説明する。
このV型エンジン1は、4サイクルのV型6気筒のガソリンエンジンであって、Vバンクのバンク角(バンク挟角)は、例えば約60°のエンジンを示している。V型をなす右バンク12a、左バンク12bには、それぞれ3つの気筒が並設されている。
各気筒には、シリンダ14a、14bの内部にピストン16a、16bが摺動自在に嵌装されている。そして、各ピストン16a、16bは、クランクケース18内に回転自在に収納されたクランク軸20にコンロッド22a、22bを介して連結されている。
また、左右の各バンク12a、12bは、シリンダブロック24a、24bとその上部にシリンダヘッド26a、26bが結合され、さらにシリンダヘッドの上部にはカムシャフト等の動弁機構を覆うようにロッカーカバー28a、28bが取り付けられている。
また、シリンダヘッド26a、26bには各気筒に対して図示しない吸気弁及び排気弁によって開閉制御される吸気ポート38a、38b及び排気ポート(不図示)が設けられている。そして、吸気ポート38a、38b及び吸気ポートの開口部39a、39bが、シリンダヘッド26a、26bに開口されて設けられる。
また、シリンダヘッド26a、26bには各気筒に対して図示しない吸気弁及び排気弁によって開閉制御される吸気ポート38a、38b及び排気ポート(不図示)が設けられている。そして、吸気ポート38a、38b及び吸気ポートの開口部39a、39bが、シリンダヘッド26a、26bに開口されて設けられる。
図1、4に示すように、吸気ポート38a、38bの開口部39a、39bが、各バンク12a、12bのシリンダヘッド26a、26bの上面に設けられている。
なお、吸気弁及び排気弁はカム軸を介して所定のタイミングでそれぞれ駆動されるようになっている。
なお、吸気弁及び排気弁はカム軸を介して所定のタイミングでそれぞれ駆動されるようになっている。
また、V型エンジン1は、オフセットクランク構造が採用されている。このオフセットクランク構造は、図1に示すように、通常エンジン(各バングがオフセットしていないV型エンジン)に対して、クランク軸の軸中心Pからシリンダヘッドの上面までの高さを保ったまま、各バンク12a、12bにおけるシリンダ14a、14bの軸線を、軸中心Pに対してクランク軸20の回転方向(矢印方向)と同じ方向へオフセット(矢印C方向)させることで、右バンク12aの高さが左バンク12bより高い位置に配置され、吸気ポート38a、38bの開口部39a、39bの位置においても高さ差を生じている。
従って、後述するスーパーチャージャー30を支持する吸気導入部64a、64bの長さを、右バンク(高バンク)12a側を左バンク(低バンク)12b側よりも短くすることができる。具体的には後述する下部吸気導入部68aの長さを短くできる。長さが短くなることで、左バンク12b側よりも右バンク12a側の支持剛性を向上できる。
このスーパーチャージャー30を駆動する駆動力は、クランク軸20からベルトまたはチェーン等の動力伝達手段48によって伝達されるが、その駆動力を伝達さするスーパーチャージャー用プーリ50は、図1に示すように、右バンク12a寄りに位置されるため、支持剛性が高い側に位置されることで、剛性強化によってスーパーチャージャー30の振動を抑制できるようになっている。
このスーパーチャージャー30を駆動する駆動力は、クランク軸20からベルトまたはチェーン等の動力伝達手段48によって伝達されるが、その駆動力を伝達さするスーパーチャージャー用プーリ50は、図1に示すように、右バンク12a寄りに位置されるため、支持剛性が高い側に位置されることで、剛性強化によってスーパーチャージャー30の振動を抑制できるようになっている。
また、各バンク12a、12bに配置される気筒は、クランク軸20の前後方向において位置がずれて配置されている。これは、後述するように、Vバンクの内側に燃料噴射装置のインジェクタ等が互いに対向すると配置スペースの関係で、配置し難くなるため、前後に位置をずらして配置されている。
例えば、図3のように、右バンク(高バンク)12aは、クランク軸20方向において他方の左バンク(低バンク)12bよりも、クランク軸20の一端部側、すなわち、スーパーチャージャー30の入力回転軸31と動力伝達手段(ベルト)48によって連結される一端部側(前側)にLだけずれて(オフセットして)配置されている。従って、スーパーチャージャー30をVバンク間の上方に支持する吸気通路29の内、入力回転軸31に近い側の右バンク12aの吸気通路29を一端部(前側)に近付けて位置させるので、入力回転軸31の支持剛性をより高めることができ、スーパーチャージャーの振動低減効果をより一層向上できる。
従って、V型エンジン1の本体は、右バンク12aが左バンク12bよりも高く、且つ前側にずれて(オフセット)構成されている。
これによって、スーパーチャージャー30の支持剛性を高めることができ、スーパーチャージャー30の振動低減を向上できる構成となっている。
これによって、スーパーチャージャー30の支持剛性を高めることができ、スーパーチャージャー30の振動低減を向上できる構成となっている。
(スーパーチャージャー)
次に、スーパーチャージャー30について説明する。
右バンク12a及び左バンク12b間(バンク角間)であって、各バンクのシリンダヘッド26a及び26bの上方にクランク軸20によって駆動されるスーパーチャージャー30が設けられている。スーパーチャージャー30は、クランク軸20からベルトまたはチェーン等の動力伝達手段(ベルト)48によって入力回転軸31に駆動力が伝達されて駆動され、吸気をシリンダヘッド26a及び26bに形成された吸気ポート38a、38bに送り出す。
次に、スーパーチャージャー30について説明する。
右バンク12a及び左バンク12b間(バンク角間)であって、各バンクのシリンダヘッド26a及び26bの上方にクランク軸20によって駆動されるスーパーチャージャー30が設けられている。スーパーチャージャー30は、クランク軸20からベルトまたはチェーン等の動力伝達手段(ベルト)48によって入力回転軸31に駆動力が伝達されて駆動され、吸気をシリンダヘッド26a及び26bに形成された吸気ポート38a、38bに送り出す。
図1のようにクランク軸20の軸中心Pの上方に位置し、ロッカーカバー28a、28bの上面より上方位置(図1のH)にスーパーチャージャー30の下面が位置されるように設けられている。これにより、スーパーチャージャーの下面とシリンダヘッドに設けられたロッカーカバーの上面との間の空間に下部吸気導入部68a、68bを配置可能な空間を確保できる。また、スーパーチャージャー30の下面側通過する通気によって冷却効果が得られる。
また、このスーパーチャージャー30は、スーパーチャージヤー30の上部に取り付けられ、左右のバンク12a、12b方向に伸びて形成される出口通路部32の略中央部分に吊り下げられた状態で支持される。
また、このスーパーチャージャー30は、スーパーチャージヤー30の上部に取り付けられ、左右のバンク12a、12b方向に伸びて形成される出口通路部32の略中央部分に吊り下げられた状態で支持される。
図4に示すように、スーパーチャージャー30は、例えば、4葉のルーツ式であり、筒状ケーシング52内に一対のロータ54、54が噛み合い、互いに逆回転して吸気を下流側に押し出して吐出することで、吸気圧を高める。一方のロータ54の回転軸は筒状ケーシング52から突出し、前端部にスーパーチャージャー用プーリ50が設けられ、他方のロータはケーシング内でギャ等よって回転可能に構成されている。筒状ケーシング52の両端は端板51及び53で遮蔽され、端板51にはスーパーチャージャー用プーリ50を回転自在に支持する円錐形の軸受体51aがボルト結合されている。
図3、5に示すように、スーパーチャージャー30へ吸気を流入する吸入口56は、筒状ケーシング52の後端部に形成され、スーパーチャージャー30から吸気を吐出する吐出口58は、筒状ケーシング52の前方部分の上部に形成される。ロータ54、54の回転によって吐出される吸気は、吐出口58を介して上方に吐出される(吐出空気A2)。筒状ケーシング52の上方には出口通路部32を構成する出口ハウジング34が設けられ、出口ハウジング34の内部で吸気の出口通路qが形成される。
また、筒状ケーシング52及び出口ハウジング34の車体後方側には、バイパス通路bを形成するバイパスケーシング60がボルト61で接続されている。バイパス通路bは上下方向に配置され、バイパスバルブ62が設けられている。また、バイパス通路bはバイパスバルブ62の下流側で、外気を吸入する開口ダクト40及び吸入口56に連通している。
バイパス通路bによって、スーパーチャージャー30から出口通路qに吐出された吸気の一部はバイパス通路bによって吸入口56に戻される。これによって、吐出吸気圧を調整できる。戻り吸気量はバイパスバルブ62によって調整される。
バイパス通路bによって、スーパーチャージャー30から出口通路qに吐出された吸気の一部はバイパス通路bによって吸入口56に戻される。これによって、吐出吸気圧を調整できる。戻り吸気量はバイパスバルブ62によって調整される。
また、開口ダクト40は、図3に示すように、入口通路ケーシング43内に形成され、入口通路ケーシング43は、バイパスケーシング60にボルト締結されて取り付けられる。そして、開口ダクト40内にはスロットルバルブ41が設けられ、スロットルバルブ41を介して吸入量が調整されて吸入口56から導入される(吸入空気A1)。
(吸気通路構造)
次に、吸気通路構造について説明する。
スーパーチャージャー30の吐出口58から吐出された吸気をエンジンの吸気ポート38a、38bに導くための吸気通路29は、大きく分けて、出口通路部32と吸気導入部64a、64bとで構成されている。
次に、吸気通路構造について説明する。
スーパーチャージャー30の吐出口58から吐出された吸気をエンジンの吸気ポート38a、38bに導くための吸気通路29は、大きく分けて、出口通路部32と吸気導入部64a、64bとで構成されている。
出口通路部32は、スーパーチャージャー30の上部に取り付けられ、左右のバンク12a、12bの方向に伸びて形成される。スーパーチャージャー30から上方向に吐出された吸気を左右のバンク12a、12bの方向に分配する。
吸気導入部64a、64bは、出口通路部32の左右の端部から下方向に伸びて、スーパーチャージャー30の左右両側を通って、各バンク12a、12bの気筒の吸気ポート38a、38bに導く部分である。
吸気導入部64a、64b及び出口通路部32によって、スーパーチャージャー30を、出口通路部32の略中央部で吊り下げ支持している。
吸気導入部64a、64b及び出口通路部32によって、スーパーチャージャー30を、出口通路部32の略中央部で吊り下げ支持している。
吸気導入部64a、64bは、インタークーラ70a、70bが装着される上部吸気導入部66a、66bと、上部吸気導入部66a、66bの下部に設けられた下部吸気導入部68a、68bとで構成される。
下部吸気導入部68a及び68bは各シリンダに向けて分岐された分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bを有して構成され、ロッカーカバー28a及び28bの外形に沿ってバンク内側に湾曲し、各バンク12a、12bのシリンダ14a及び14bの吸気ポート38a及び38bに接続される。
下部吸気導入部68a及び68bは各シリンダに向けて分岐された分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bを有して構成され、ロッカーカバー28a及び28bの外形に沿ってバンク内側に湾曲し、各バンク12a、12bのシリンダ14a及び14bの吸気ポート38a及び38bに接続される。
また、図2、4、5に示すように、出口ハウジング34は、左右のバンク方向を長手形状とし、左右のバンクと直角方向(クランク軸20方向)を短手形状として、扁平な略直方体形状からなっている。
出口ハウジング34を扁平形状とすることによって、出口ハウジング34の高さを抑えることができ、V型エンジン10の全高の高さを抑えることができる。また、略直方体形状とすることで、扁平であっても短手方向の長さを確保することで必要吸気量の確保が容易である。
出口ハウジング34を扁平形状とすることによって、出口ハウジング34の高さを抑えることができ、V型エンジン10の全高の高さを抑えることができる。また、略直方体形状とすることで、扁平であっても短手方向の長さを確保することで必要吸気量の確保が容易である。
出口ハウジング34の底壁の左右方向の中央部分には、スーパーチャージャー30の吐出口58の上方位置に重なるようにして中央開口59が形成され、スーパーチャージャー30の吐出口58の周囲に形成されたフランジ部52aと接合する中央開口フランジ部34aが形成されている。
また、出口ハウジング34の底壁の左右両端部分には、それぞれ上部吸気導入部66a、66bの上端部と連結する右側開口63、左側開口67が形成され、それぞれの開口周囲には締結用のフランジ部88a、88bが形成され、上部吸気導入部66a、66bの上端部と結合される。
さらに、出口ハウジング34は、スーパーチャージャー30の吐出口58に対向する内壁面には、スーパーチャージャー30から上方向に吐出された吸気を左右のバンク12a、12b方向に分配する分配リブ36が、短手方向に、且つ内側に突出した形状で、短手方向の全域に渡って形成されている。
また、分配リブ36の後端部に位置する出口ハウジング34の後壁には、バイパス通路bへ連通するバイパス開口65が設けられている。
分配リブ36によって、スーパーチャージャー30から吐出される吸気の左右のバンク12a、12bへの分配性が向上して、左右バンクの気筒へ均等に吸気を供給できる。
また、分配リブ36の後端部に位置する出口ハウジング34の後壁には、バイパス通路bへ連通するバイパス開口65が設けられている。
分配リブ36によって、スーパーチャージャー30から吐出される吸気の左右のバンク12a、12bへの分配性が向上して、左右バンクの気筒へ均等に吸気を供給できる。
さらに、出口ハウジング34は、スーパーチャージャー30の吐出口58に対向する上壁の内壁面の高さが、短手方向に前方から後方にかけて高くなるように形成されている。
すなわち、図5のように、出口ハウジング34の内壁面はスーパーチャージャー30のロータ54、54の回転軸方向に対して傾斜している。
従って、スーパーチャージャー30の吐出口58から吐出され吸気は、出口ハウジング34の上壁の内壁面に対して、直角方向ではなく傾斜した状態で衝突する。このため、内壁面に吸気があたる面積が大きくなり衝突時に発生する衝突音の低減効果が得られる。すなわちスーパーチャージャーからの吐出圧による放射音が低減できる。
すなわち、図5のように、出口ハウジング34の内壁面はスーパーチャージャー30のロータ54、54の回転軸方向に対して傾斜している。
従って、スーパーチャージャー30の吐出口58から吐出され吸気は、出口ハウジング34の上壁の内壁面に対して、直角方向ではなく傾斜した状態で衝突する。このため、内壁面に吸気があたる面積が大きくなり衝突時に発生する衝突音の低減効果が得られる。すなわちスーパーチャージャーからの吐出圧による放射音が低減できる。
また、スーパーチャージャー30は、出口ハウジング34の底壁の下面に、出口ハウジング34の上壁の上面上方から挿入される締結ボルト80によって取り付けられる。これによって、スーパーチャージャー30を吊り下げ状態で固定できる。
また、出口ハウジング34は樹脂又はアルミなどの軽金属によって構成されている。これによって、出口ハウジング34の軽量化が可能になり、さらに、出口ハウジング34を樹脂又は軽金属によって一体成形することで、製造が容易になる。
さらに、出口ハウジング34を軽量化できるため、エンジン上部を軽量化でき、重量負荷を軽減し、耐久信頼性を向上できる。また、エンジン上部を軽量化できるため、エンジン重心が下がり車両の運動性能向上(アンダーステア防止)に寄与する。
また、出口ハウジング34は樹脂又はアルミなどの軽金属によって構成されている。これによって、出口ハウジング34の軽量化が可能になり、さらに、出口ハウジング34を樹脂又は軽金属によって一体成形することで、製造が容易になる。
さらに、出口ハウジング34を軽量化できるため、エンジン上部を軽量化でき、重量負荷を軽減し、耐久信頼性を向上できる。また、エンジン上部を軽量化できるため、エンジン重心が下がり車両の運動性能向上(アンダーステア防止)に寄与する。
次に、上部吸気導入部66a、66bについて説明する。上部吸気導入部66a、66bは、インタークーラ70a、70bから構成されている。
図4のように、インタークーラ70a、70bは、スーパーチャージャー30の左右の両側であって、且つロッカーカバー28a、28bの上方位置に、左右のバンク12a、12b用としてそれぞれ別に設けられている。
バンク毎に吸気を冷却するので、吸気全体をまとめて冷却するよりも冷却が効果的に得られる。また、インタークーラ70a、70bがスーパーチャージャー30の両側に配置されるので、V型エンジン1のロッカーカバー28a、28bの上方空間部を有効利用できる。
図4のように、インタークーラ70a、70bは、スーパーチャージャー30の左右の両側であって、且つロッカーカバー28a、28bの上方位置に、左右のバンク12a、12b用としてそれぞれ別に設けられている。
バンク毎に吸気を冷却するので、吸気全体をまとめて冷却するよりも冷却が効果的に得られる。また、インタークーラ70a、70bがスーパーチャージャー30の両側に配置されるので、V型エンジン1のロッカーカバー28a、28bの上方空間部を有効利用できる。
インタークーラ70a、70bは、左右両側共に同様の構造であり、断面が四角形の筒状体72a、72bの内部に、水冷のインタークーラコア74a、74bが収納され、該インタークーラコア74a、74bに外部から冷却水Wが供給及び排出されるようになっている。冷却水の供給口76a、76bが上側に、排出口78a、78bが下側に配置され、冷却水内の気泡を上方に排出しやすいように配置されている(図1、5参照)。
また、図1に示すように、筒状体72a、72bの下端部周囲には、下端フランジ部82a、82bが形成され、下端フランジ部82a、82bには筒状体72a、72bの周囲に亘って補強用の柱部(金属製または樹脂製)84a、84bが複数本、立設されている。
この柱部84a、84bは、中空形状であり、内部には締結ボルト86a、86bが貫通する。柱部84a、84bの上端は右側のインタークーラ70aであれば、出口ハウジング34の右側開口のフランジ部88aに当接し、左側のインタークーラ70bであれば、出口ハウジング34の左側開口のフランジ部88bに当接する。
筒状体72a、72bの下端フランジ部82a、82bは、下部吸気導入部68aの上端フランジ部90a、90bと接合する。そして、締結ボルト86a、86bがフランジ部88a及び88bの上面から挿入され、下部吸気導入部68a及び68bの上端フランジ部90a及び90bに形成された雌ねじ部に螺合することで、筒状体72a及び72bは出口ハウジング34と下部吸気導入部68a及び68bとの間に挟み込まれるようにして固定される。なお、筒状体72a及び72bは、例えば樹脂によって一体成形される。
次に、下部吸気導入部68a、68bについて説明する。
下部吸気導入部68a、68bは、上部吸気導入部66a、66bの下部に設けられ、各気筒に向けて分岐された分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bを有している。すなわち、下部吸気導入部68a、68bは吸気マニホールドに相当する部分であり、分岐通路を有するこの下部吸気導入部68a、68bは鋳造または樹脂によって一体成形される。
筒状体72a及び72bの樹脂化または軽金属化、及び下部吸気導入部68a、68bの樹脂化または軽金属化によって、エンジン上部をより一層軽量化できる。
また、出口ハウジング34の樹脂化または軽金属化、さらに筒状体72a及び72b、及び下部吸気導入部68a、68bの樹脂化または軽金属化によって、これら部品を適宜組み合わせて一体化でき、シール部品の削減による軽量化及び信頼性を向上できる。
下部吸気導入部68a、68bは、上部吸気導入部66a、66bの下部に設けられ、各気筒に向けて分岐された分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bを有している。すなわち、下部吸気導入部68a、68bは吸気マニホールドに相当する部分であり、分岐通路を有するこの下部吸気導入部68a、68bは鋳造または樹脂によって一体成形される。
筒状体72a及び72bの樹脂化または軽金属化、及び下部吸気導入部68a、68bの樹脂化または軽金属化によって、エンジン上部をより一層軽量化できる。
また、出口ハウジング34の樹脂化または軽金属化、さらに筒状体72a及び72b、及び下部吸気導入部68a、68bの樹脂化または軽金属化によって、これら部品を適宜組み合わせて一体化でき、シール部品の削減による軽量化及び信頼性を向上できる。
下部吸気導入部68a、68bの上端フランジ部90a、90bは、前述のように締結ボルト86a、86bによって上部吸気導入部66a、66bの下端部に締結され、下部吸気導入部68a、68bの下端フランジ部92a、92bは、シリンダヘッド26a、26bの吸気ポート38a、38bの開口部39a、39bの部分にボルト締結される。
下部吸気導入部68a、68bの上部の部分はインタークーラ70a、70bを通過後の吸気を集合して流れ方向をバンク内側に指向させる集合部75a、75bが形成されている。その集合部75a、75bから下流側において気筒数分分岐して各分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bが形成される。
分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bは、図1、4のように、ロッカーカバー28a、28bの上面及び側面の外形に沿ってバンク内側に湾曲して、ロッカーカバー28a、28bの上面とスーパーチャージャー30の下面との間を通過して各バンク12a、12bの気筒の吸気ポート38a、38bに接続される。
分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bは、図1、4のように、ロッカーカバー28a、28bの上面及び側面の外形に沿ってバンク内側に湾曲して、ロッカーカバー28a、28bの上面とスーパーチャージャー30の下面との間を通過して各バンク12a、12bの気筒の吸気ポート38a、38bに接続される。
各気筒に向けて分岐された分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bは、スーパーチャージャー30の下部付近から下方域に設けられる構造である。このため、分岐通路によって、スーパーチャージャー30を吊り下げる脚部に相当する部分の剛性が向上し、スーパーチャージャーの安定支持に寄与できる。
また、下部吸気導入部68a、68bの集合部75a、75bから下端フランジ部92a、92bにかけて、隣接する複数の分岐通路69a、71a、73aを及び69b、71b、73bの間を連結壁94によって繋いで一体化されて壁面K1を形成している。
さらに、この一体化された壁面K1及び集合部75a、75bの壁面K2には補強用リブ96が形成されている。
さらに、この一体化された壁面K1及び集合部75a、75bの壁面K2には補強用リブ96が形成されている。
また、左右のバンク12a、12bにおける下部吸気導入部68a、68bの下端フランジ部92a、92bの部分を橋渡すように左右連結部98によって連結されている。
この左右連結部98は、前後方向の両端部分に、または前後方向に間隔を置いて複数個所に設けてもよく、さらに底壁として全面的に設けてもよい。これによって、下部吸気導入部68a、68bの剛性がさらに高まる。
この左右連結部98は、前後方向の両端部分に、または前後方向に間隔を置いて複数個所に設けてもよく、さらに底壁として全面的に設けてもよい。これによって、下部吸気導入部68a、68bの剛性がさらに高まる。
以上のように構成された吸気通路構造の作用について説明する。
V型エンジン1が始動されてクランク軸20が回転すると、回転はクランク軸20から動力伝達手段(ベルト)48によってスーパーチャージャー用プーリ50に伝達されて回転され、吸気が吸入口56から導入されて吐出口58から上方向に吐出されて、出口ハウジング34内に導入される。
V型エンジン1が始動されてクランク軸20が回転すると、回転はクランク軸20から動力伝達手段(ベルト)48によってスーパーチャージャー用プーリ50に伝達されて回転され、吸気が吸入口56から導入されて吐出口58から上方向に吐出されて、出口ハウジング34内に導入される。
出口ハウジング34内で、吸気は分配リブ36によって左右のバンク12a、12bへ均等に振り分けられる。その後、各バンク12a、12bに向かった吸気は、出口ハウジング34の両端部分で下方向に向きを変えて、左右のそれぞれのインタークーラ70a、70bに導入されて冷却される。
その後、冷却された吸気は、集合部75a、75bで流れの向きをバンクの内側に向きを変えつつ、ロッカーカバー28a、28bの外形形状に沿って湾曲した分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bを流れて、シリンダヘッド26a、26bの上面に形成された開口部39a、39bから吸気ポート38a、38bに導かれて、燃焼室103a、103bに供給される。
以上の吸気構造によると、すなわち、出口通路部32と吸気導入部64a、64bとで構成される吸気通路29によって、Vバンク間の上方にスーパーチャージャー30を設けても、全高を高くすることなくスーパーチャージャー30を設置できる。
なお、本実施形態においては、スーパーチャージャー30を左右のバンク方向に伸びる偏平の直方体形状からなる出口ハウジング34に吊り下げる構造として説明したが、必ずしも、吊り下げる構造としなくてもよい。例えば、下部吸気導入部68a、68bに載せて固定するようにしてもよい。
なお、本実施形態においては、スーパーチャージャー30を左右のバンク方向に伸びる偏平の直方体形状からなる出口ハウジング34に吊り下げる構造として説明したが、必ずしも、吊り下げる構造としなくてもよい。例えば、下部吸気導入部68a、68bに載せて固定するようにしてもよい。
(燃料噴射装置)
次に、燃料を燃焼室内に噴射する燃料噴射装置3について説明する。
本実施形態においては、各吸気ポート38a、38bに燃料を噴射するための吸気ポート噴射弁101a、101bと、各気筒の燃焼室103a、103bに直接燃料を噴射する筒内噴射弁105a、105bとからなる2系統の燃料噴射弁を備えている。
次に、燃料を燃焼室内に噴射する燃料噴射装置3について説明する。
本実施形態においては、各吸気ポート38a、38bに燃料を噴射するための吸気ポート噴射弁101a、101bと、各気筒の燃焼室103a、103bに直接燃料を噴射する筒内噴射弁105a、105bとからなる2系統の燃料噴射弁を備えている。
図1、4に示すように、スーパーチャージャー30の下部には、ポート噴射用の低圧デリバリパイプ107a、107bが気筒列方向に取り付けられ、それぞれの低圧デリバリパイプ107a、107bには、吸気ポート噴射弁101a、101bが、3気筒分接続されている。
吸気ポート噴射弁101a、101bの噴口102a、102bは、シリンダヘッド26a、26bの吸気ポート38a、38bの開口部39a、39b内に位置するように設置され、吸気ポート噴射弁101a、101bの軸線は、左右のバンク12a、12bの中央に向かい、且つ斜め上方に向かうように傾斜されて、吸気ポート噴射弁101a、101bからの噴射方向が吸気弁の弁体に指向するように取り付けられている。
吸気ポート噴射弁101a、101bの噴口102a、102bは、シリンダヘッド26a、26bの吸気ポート38a、38bの開口部39a、39b内に位置するように設置され、吸気ポート噴射弁101a、101bの軸線は、左右のバンク12a、12bの中央に向かい、且つ斜め上方に向かうように傾斜されて、吸気ポート噴射弁101a、101bからの噴射方向が吸気弁の弁体に指向するように取り付けられている。
また、シリンダヘッド26a、26bのバンク12a、12bの内側には、筒内噴射用の高圧デリバリパイプ109a、109bが気筒列方向に取り付けられ、それぞれの高圧デリバリパイプ109a、109bには、筒内噴射弁105a、105bが3気筒分接続されている。
筒内噴射弁105a、105bの軸線は、吸気ポート噴射弁101a、101bと同様に、バンク12a、12b内の中央に向かい、且つ斜め上方に向かうように傾斜されて、筒内噴射弁105a、105bからの噴射方向を燃焼室103a、103b内に指向させるように取り付けられている。
筒内噴射弁105a、105bの軸線は、吸気ポート噴射弁101a、101bと同様に、バンク12a、12b内の中央に向かい、且つ斜め上方に向かうように傾斜されて、筒内噴射弁105a、105bからの噴射方向を燃焼室103a、103b内に指向させるように取り付けられている。
従って、吸気ポート噴射弁101a、101bと筒内噴射弁105a、105bとは、それぞれバンク12a、12bの内側を斜め上方に向かうように傾斜されて、クランク軸方向視において上下に位置してそれぞれ同方向に、インジェクタの軸線が略平行に配置されている。
また、既にエンジン本体構造で説明したように、左右のバンク12a、12bは高さが異なり、右バンク12aが、左バンク12bより高いため、吸気ポート噴射弁101a、101bと筒内噴射弁105a、105bとはバンク間で上下にオフセットされるため、左右のバンク12a、12b内の空間において吸気ポート噴射弁101a、101bと筒内噴射弁105a、105bとを、干渉させずに配置できる。さらに、前後方向にもずれるため、さらに干渉せずに配置が容易化できる。
このように、吸気ポート噴射弁101a、101bと筒内噴射弁105a、105bとの両方の噴射弁を、Vバンク内であって、且つ下部吸気導入部68a、68bのバンク間の中央側に配設可能にすることによって、スーパーチャージャー30と下部吸気導入部68a、68bと左右の各バンク12a、12bとによって囲い込まれるように配置できる。
これによって、吸気ポート噴射弁を吸気通路(吸気マニホールド)の外側に配設する従来構造に比べて、Vバンクのバンク角度を広く設定することがなく、V型エンジンの全幅を抑えることができる。特に、バンク角が約60°以下の狭角のV型エンジンへ適用することが可能であるため、全幅を抑えたV型エンジンを得ることができる。
さらに、スーパーチャージャー30と下部吸気導入部68a、68bと左右の各バンク12a、12bとによって囲い込まれる内部に、吸気ポート噴射弁と筒内噴射弁との両方を配設するため、スーパーチャージャー30を備えていても極力全高の増大を抑えることができる。
さらに、スーパーチャージャー30と下部吸気導入部68a、68bと左右の各バンク12a、12bとによって囲い込まれる内部に、吸気ポート噴射弁と筒内噴射弁との両方を配設するため、スーパーチャージャー30を備えていても極力全高の増大を抑えることができる。
また、左右のバンク12a、12b内には、吸気ポート噴射用の低圧デリバリパイプ107a、107bと、筒内噴射用の高圧デリバリパイプ109a、109bが設けられ、それぞれ気筒列方向に各バンク用に、バンクそれぞれに対して取り付けられている。
図6には、デリバリパイプと噴射弁の平面視図を示す。図示しない高圧燃料ポンプからの高圧燃料は、高圧燃料供給パイプ111を介して一方(右側)の高圧デリバリパイプ109aに供給され、この一方の高圧デリバリパイプ109aから分岐した分岐パイプ113を介して他方(左側)の高圧デリバリパイプ109bに供給される。
また、図示しない低圧燃料ポンプからの低圧燃料は、低圧燃料供給パイプ115が途中で分配されて、一方(右側)の低圧デリバリパイプ107aと他方(左側)のデリバリパイプ107bに供給される。
図6には、デリバリパイプと噴射弁の平面視図を示す。図示しない高圧燃料ポンプからの高圧燃料は、高圧燃料供給パイプ111を介して一方(右側)の高圧デリバリパイプ109aに供給され、この一方の高圧デリバリパイプ109aから分岐した分岐パイプ113を介して他方(左側)の高圧デリバリパイプ109bに供給される。
また、図示しない低圧燃料ポンプからの低圧燃料は、低圧燃料供給パイプ115が途中で分配されて、一方(右側)の低圧デリバリパイプ107aと他方(左側)のデリバリパイプ107bに供給される。
高圧燃料ポンプからの高圧燃料は、図6のE矢印で示すように、エンジン1の後端部側から供給されるようになっている。また、低圧燃料ポンプからの低圧燃料は、図6のF矢印で示すように、エンジン1の前端部側から供給されるようになっている。従って、互いに前後方向で反対側から燃料が、デリバリパイプに供給されるため、デリバリパイプへの燃料供給配管が燃料供給入り口側において、お互いの干渉を避けるために配管の張り回しが複雑化することを回避できる。その結果、吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とのVバンク間の内部への配設が容易となる。
また、図1、4に示すように、クランク軸方向視において、吸気ポート噴射弁101a、101bと、筒内噴射弁105a、105bと、それら噴射弁への低圧デリバリパイプ107a、107bと、高圧デリバリパイプ109a、109bは、下部吸気導入部68a、68bを構成する分岐通路69a、71a、73a及び69b、71b、73bと、スーパーチャージャー30と、さらに、左右のバンク12a、12bとによって周囲が囲われるように配置されるため、これら噴射弁、さらに、これら噴射弁に接続されるデリバリパイプに対する外部からの衝撃や異物浸入への保護作用が向上する。従って、車両衝突時の安全性の向上が期待できる。
さらに、隣接して設けられた分岐通路69a、71a、73a、及び69b、71b、73bを、連結壁94によって繋いで一体化されて壁面K1を形成している。これによって、囲われた内部空間がトンネル状になっているため、車両走行による走行空気の流れをガイドする作用も得られることで、走行空気の流れによって燃料噴射装置のインジェクタやデリバリパイプ等の冷却効果の向上が期待できる。
本発明の一実施形態によれば、スーパーチャージャーの下方のVバンク内に筒内噴射インジェクタと吸気ポート噴射インジェクタとを配置して、V型エンジンのコンパクト化を図ることができるので、V型エンジンへの適用に有効である。
1 V型エンジン
3 燃料噴射装置
12a 右バンク
12b 左バンク
20 クランク軸
26a、26b シリンダヘッド
28a、28b ロッカーカバー
29 吸気通路
30 スーパーチャージャー
32 出口通路部
34 出口ハウジング
38a、38b 吸気ポート
39a、39b 吸気ポートの開口部
48 ベルト(動力伝達手段)
52 筒状ケーシング
56 吸入口
58 吐出口
60 バイパスケーシング
64a、64b 吸気導入部
66a、66b 上部吸気導入部
68a、68b 下部吸気導入部
69a、69b、71a、71b、73a、73b 分岐通路
70a、70b インタークーラ
74a、74b インタークーラコア
94 連結壁
98 左右連結部
101a、101b 吸気ポート噴射弁
103a、103b 燃焼室
105a、105b 筒内噴射弁
107a、107b 低圧デリバリパイプ
109a、109b 高圧デリバリパイプ
b バイパス通路
q 出口通路
P クランク軸中心
W 冷却水
3 燃料噴射装置
12a 右バンク
12b 左バンク
20 クランク軸
26a、26b シリンダヘッド
28a、28b ロッカーカバー
29 吸気通路
30 スーパーチャージャー
32 出口通路部
34 出口ハウジング
38a、38b 吸気ポート
39a、39b 吸気ポートの開口部
48 ベルト(動力伝達手段)
52 筒状ケーシング
56 吸入口
58 吐出口
60 バイパスケーシング
64a、64b 吸気導入部
66a、66b 上部吸気導入部
68a、68b 下部吸気導入部
69a、69b、71a、71b、73a、73b 分岐通路
70a、70b インタークーラ
74a、74b インタークーラコア
94 連結壁
98 左右連結部
101a、101b 吸気ポート噴射弁
103a、103b 燃焼室
105a、105b 筒内噴射弁
107a、107b 低圧デリバリパイプ
109a、109b 高圧デリバリパイプ
b バイパス通路
q 出口通路
P クランク軸中心
W 冷却水
Claims (6)
- Vバンク内側に各気筒の燃焼室に連結されるようにシリンダヘッドに設けられた吸気ポートと、
クランク軸方向視で前記吸気ポートのVバンク内側であって、前記吸気ポート内に燃料を噴射するように配設された吸気ポート噴射弁と、
クランク軸方向視で前記吸気ポート噴射弁よりも燃焼室側であって、Vバンク内側に、燃焼室に直接燃料を噴射するように配設された筒内噴射弁と、
前記Vバンク間の上方に設けられたスーパーチャージャーと、
該スーパーチャージャーからの吐出空気を左右の各バンクの前記吸気ポートに導入する吸気通路と、を備え、
左右の各バンクの前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁は、前記スーパーチャージャーと前記吸気通路と左右の各バンクとによって囲い込まれるように配置されることを特徴とするV型エンジン。 - 前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁を囲い込む前記吸気通路は、各バンクの気筒への分岐通路を有し、隣接する前記分岐通路の間を連結壁で繋いで一体化された壁面を形成することを特徴とする請求項1記載のV型エンジン。
- 各バンクはクランク軸の回転方向と同一方向にオフセットされて、該オフセットによって一方のバンクが他方のバンクよりランク軸方向視において高く位置される高バンクを備え、前記高バンク側の前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とは、他方の低バンク側の前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁よりそれぞれ高い位置に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載のV型エンジン。
- 前記高バンクは、クランク軸方向において他方の低バンクと位置がずれて配置され、前記高バンクの方が前記低バンクよりも前記クランク軸の前記一端部側にずれて配置され、前記高バンク側の前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とは、他方の低バンク側の前記吸気ポート噴射弁と前記筒内噴射弁よりそれぞれ前記一端部側にずれて配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載のV型エンジン。
- 各気筒の前記吸気ポート噴射弁に接続されて燃料を供給する低圧デリバリパイプと、各気筒の前記筒内噴射弁に接続されて燃料を供給する高圧デリバリパイプと、を備え、前記低圧デリバリパイプ及び前記高圧デリバリパイプは、夫々気筒配列方向に伸びて配設され、前記低圧デリバリパイプへの燃料供給入口側と、前記高圧デリバリパイプへの燃料供給入口側とは、前記気筒の配列方向で互いに反対側に位置されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のV型エンジン。
- 前記V型エンジンのV型のバンク角が約60°以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のV型エンジン。
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