JP2007107481A - エンジンの吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジン吸気装置1のコンパクト化及び吸気騒音の低減を図る。
【解決手段】上流吸気通路部3、吸気集合部4及び分岐通路部5〜8によってレゾナンスチャンバ9をエンジン1側に抱き込むような形にこれら吸気系要素をレイアウトし、上流吸気通路部3、吸気集合部4及び分岐通路部5〜8と、レゾナンスチャンバ9とを共用隔壁15〜17によって一体化する。
【選択図】図5
【解決手段】上流吸気通路部3、吸気集合部4及び分岐通路部5〜8によってレゾナンスチャンバ9をエンジン1側に抱き込むような形にこれら吸気系要素をレイアウトし、上流吸気通路部3、吸気集合部4及び分岐通路部5〜8と、レゾナンスチャンバ9とを共用隔壁15〜17によって一体化する。
【選択図】図5
Description
本発明は、直列多気筒エンジンの吸気装置に関する。
直列多気筒エンジンの吸気装置は、吸気を導入する上流吸気通路部と、該上流吸気通路部に続く吸気集合部と、該吸気集合部より分岐してエンジンの各気筒に吸気を供給する複数の分岐通路部とを基本的な構成要素として備えている。これら3要素のレイアウトに関して、当該吸気装置を車両のエンジンルームにコンパクトに収容するため種々に工夫されている。例えば、エンジンの片側に吸気集合部を配置し、上流吸気通路部についてはエンジンの気筒列方向に延ばしてその下流端を吸気集合部の下部に接続し、複数の分岐通路部については気筒列方向に並べて吸気集合部の上部より立ち上げ、上方においてエンジン側へ湾曲させ、各々の下流側部分を斜め下向きとしてエンジンに接続する、というレイアウトが採用されている。
ところで、エンジンでは特定回転域において出力トルクに谷間を生ずる傾向がある。これは、各分岐通路で発生する吸気脈動を吸気系全体で共鳴させて吸気充填効率を高める所謂共鳴過給効果を得る場合に、その負の効果として現れるものである。この対策として、吸気集合部内で吸気の圧力波を適切に反転させるために、この吸気集合部にレゾナンスチャンバを連通路によって接続し、レゾナンスチャンバの容量、連通路の内径及び通路長のチューニングを行なうことがなされている。例えば、特許文献1には、気筒列方向に長くなった吸気集合部の一端に、硬質樹脂製のレゾナンスチャンバ(レゾネータ)を結合部材によって結合することが記載されている。
特開平10−18849号公報
上述の如きレゾナンスチャンバを備えた吸気装置のコンパクト化を図るには、レゾナンスチャンバの配置にも工夫を加える必要がある。また、軽量化及びコスト低減の観点から吸気装置を樹脂製にすると、吸気振動による外壁からの放射音、即ち吸気騒音が問題になることがあるが、レゾナンスチャンバを含めて全体を樹脂製とする場合には、このレゾナンスチャンバの壁も騒音源となる可能性がある。
そこで、本発明は、樹脂製吸気装置にレゾナンスチャンバを設けるにあたり、吸気装置全体のコンパクト化を図ること、吸気騒音を極力抑えること、さらに、吸気装置全体の剛性を高めることを課題とする。
本発明は、このような課題を解決するために、吸気集合部と上流吸気通路部と複数の分岐通路部とによってレゾナンスチャンバがエンジン側に抱き込まれた形になるように、これらの吸気系要素をレイアウトし、さらに吸気集合部、上流吸気通路部及び分岐通路部を構成する壁を、レゾナンスチャンバを構成する壁としても兼用するようにした。
請求項1に係る発明は、吸気を導入する上流吸気通路部と、該上流吸気通路部に続く吸気集合部と、該吸気集合部より分岐して直列多気筒エンジンの各気筒に吸気を供給する複数の分岐通路部と、レゾナンスチャンバとを備え、
上記吸気集合部は、エンジンの片側に配設され、
上記上流吸気通路部は、エンジンの気筒列方向に延びてその下流端が上記吸気集合部の下部に接続され、
上記複数の分岐通路部は、エンジンの気筒列に沿って並んでいて、各々上記吸気集合部の上部より上方へ延びた立上り部と、該立上り部に続いてエンジン側へ湾曲した湾曲部とを有するエンジンの吸気装置において、
上記上流吸気通路部は、その下流側部分が、上記吸気集合部のエンジン側の壁に沿って延び、その下流端が、上記吸気集合部下部の気筒列方向における中間部に接続され、
上記レゾナンスチャンバは、上記吸気集合部の上部から上記複数の分岐通路部の立上り部に渡る部分とエンジンとの間に配置され、
上記吸気集合部上部のエンジン側の壁、上記上流吸気通路部の上面側の壁、並びに上記複数の分岐通路部のエンジン側の壁が、これら吸気集合部、上流吸気通路部及び分岐通路部各々と上記レゾナンスチャンバとで互いの隔壁として共用され、
上記吸気集合部とレゾナンスチャンバとの上記隔壁に該両者の内部空間同士を連通する連通部が形成されており、
上記上流吸気通路部、吸気集合部、複数の分岐通路部及びレゾナンスチャンバが、複数の樹脂部品を互いに接合することによって形成されていることを特徴とする。
上記吸気集合部は、エンジンの片側に配設され、
上記上流吸気通路部は、エンジンの気筒列方向に延びてその下流端が上記吸気集合部の下部に接続され、
上記複数の分岐通路部は、エンジンの気筒列に沿って並んでいて、各々上記吸気集合部の上部より上方へ延びた立上り部と、該立上り部に続いてエンジン側へ湾曲した湾曲部とを有するエンジンの吸気装置において、
上記上流吸気通路部は、その下流側部分が、上記吸気集合部のエンジン側の壁に沿って延び、その下流端が、上記吸気集合部下部の気筒列方向における中間部に接続され、
上記レゾナンスチャンバは、上記吸気集合部の上部から上記複数の分岐通路部の立上り部に渡る部分とエンジンとの間に配置され、
上記吸気集合部上部のエンジン側の壁、上記上流吸気通路部の上面側の壁、並びに上記複数の分岐通路部のエンジン側の壁が、これら吸気集合部、上流吸気通路部及び分岐通路部各々と上記レゾナンスチャンバとで互いの隔壁として共用され、
上記吸気集合部とレゾナンスチャンバとの上記隔壁に該両者の内部空間同士を連通する連通部が形成されており、
上記上流吸気通路部、吸気集合部、複数の分岐通路部及びレゾナンスチャンバが、複数の樹脂部品を互いに接合することによって形成されていることを特徴とする。
すなわち、上流吸気通路部の下流側部分が吸気集合部のエンジン側の壁に沿って延び下流端が吸気集合部下部の気筒列方向における中間部に接続され、複数の分岐通路部が吸気集合部から立ち上がり上方でエンジン側に湾曲している、ということは、この吸気集合部、上流吸気通路部及び複数の分岐通路部がエンジンの片側面に沿うような形で配設されているということである。しかも、エンジンの片側に、下側を上流吸気通路部の下流側部分で、上側を複数の分岐通路部の湾曲部で、中間部を吸気集合部の上部及び複数の分岐通路部の立上り部で囲まれたスペースができるということである。
このようなレイアウトにおいて、上述の如くエンジンの片側に生ずるスペースを利用して、そこにレゾナンスチャンバが配設されているから、スペースの利用効率が高くなり、当該吸気装置がエンジンの傍らで占める場所がエンジンから側方へ大きく広がらず、しかも気筒列方向にも広がらず、吸気装置がコンパクトなものになる。
そうして、レゾナンスチャンバは、吸気集合部上部のエンジン側の壁、上流吸気通路部の上面側の壁、並びに複数の分岐通路部のエンジン側の壁を、該レゾナンスチャンバを形成する壁としてこれら吸気系の3要素と共用しているから、外部に露出した壁面が少なくなり、吸気振動による放射騒音の発生が低減する。このことは、レゾナンスチャンバに限らず、吸気集合部、上流吸気通路部及び分岐通路部に関しても同様に云えることであり、上記壁の共用により、これら吸気系3要素からの放射音も低減することになる。
しかも、上記壁の共用により、軽量化及び材料コストの低減が図れ、さらに、吸気集合部、上流吸気通路部及び分岐通路部がレゾナンスチャンバを介して互いに繋がり、吸気装置全体が一つのブロック(かたまり)構造体になるため、該吸気装置全体の剛性が高くなる。すなわち、当該吸気装置は複数の樹脂部品を接合することによって形成されるにも拘わらず、その強度確保が容易になる。
請求項2に係る発明は、請求項1において、
上記複数の分岐通路部は、上記湾曲部から斜め下向きに延びた先の下流端に、エンジンに接続するための接続フランジを備え、
少なくとも1箇所の隣り合う分岐通路部の立上り部間には、上記接続フランジをエンジンに接続する作業を該立上り部の外側から行なうことができるように作業用空所が形成され、
上記レゾナンスチャンバの上面には、上記作業を可能とするように、上記作業用空所からエンジン側へ向かって延び該レゾナンスチャンバのエンジン側の壁に開口する溝状凹部が形成されていることを特徴とする。
上記複数の分岐通路部は、上記湾曲部から斜め下向きに延びた先の下流端に、エンジンに接続するための接続フランジを備え、
少なくとも1箇所の隣り合う分岐通路部の立上り部間には、上記接続フランジをエンジンに接続する作業を該立上り部の外側から行なうことができるように作業用空所が形成され、
上記レゾナンスチャンバの上面には、上記作業を可能とするように、上記作業用空所からエンジン側へ向かって延び該レゾナンスチャンバのエンジン側の壁に開口する溝状凹部が形成されていることを特徴とする。
上述の如きレイアウト及び共用壁の形成により、レゾナンスチャンバは、外部に露出した壁面が少なくなる。しかし、レゾナンスチャンバのエンジン側の壁は他の吸気系要素とは共用されておらず、外部に比較的広く露出した開放壁となっている。そこで、本発明では、レゾナンスチャンバの上面にフランジ接続作業に利用できる溝状凹部を積極的に形成し、この溝状凹部によって当該開放壁の周辺に湾入部を形成することによりその面剛性を高め、そのことによって当該開放壁を振動し難くして騒音源となることを防止するものである。また、上記溝状凹部の形成により、同時に、レゾナンスチャンバの上面壁の面剛性が高くなるから、その振動が抑制され、該上面壁からの放射音の防止にも有利になる。
さらに説明すると、分岐通路部下流端の接続フランジは上記湾曲部からさらに斜め下向きに延びた先に設けられているから、分岐通路部の外側からエンジンをみたときに、分岐通路部の立上り部と接続フランジとがオーバラップする位置関係になる。従って、接続フランジのエンジンへの締結を分岐通路部の外側から行なうには、隣り合う分岐通路部の立上り部間に締結具及び工具を差し込む作業用空所(孔又は上方に開口した隙間)を設けることが必要になる。その場合に、レゾナンスチャンバの上縁が分岐通路部の湾曲部付近に位置すると、このレゾナンスチャンバに工具等が干渉する。そこで、上述の如くレゾナンスチャンバの上面に溝状凹部を形成するようにしたものである。これにより、接続フランジのエンジンへの締結作業を分岐通路部の外側から支障なく行なうことができるとともに、レゾナンスチャンバのエンジン側の壁が騒音源になることを防止することができる。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2において、
上記上流吸気通路部下流端の上記吸気集合部に対する接続口は、該吸気集合部の気筒列方向における中央部から該上流吸気通路部の上流側へ片寄るように広がって開口していることを特徴とする。
上記上流吸気通路部下流端の上記吸気集合部に対する接続口は、該吸気集合部の気筒列方向における中央部から該上流吸気通路部の上流側へ片寄るように広がって開口していることを特徴とする。
すなわち、一般には上流吸気通路部下流端を吸気集合部の気筒列方向における中央部に開口させると、吸気集合部から各分岐通路部に対する吸気の分配バランスがよい。しかし、上述の如く上流吸気通路部の下流側部分を吸気集合部のエンジン側の壁に沿って延ばして該吸気集合部に接続した場合、吸気がその慣性により吸気集合部に対して上流吸気通路部とは反対側へ向かって流入し、上記分配バランスをとることが難しくなる。そこで、本発明では、上流吸気通路部下流端の接続口を吸気集合部の中央部から上流吸気通路部の上流側へ片寄るように広げて開口させることによって、吸気が吸気集合部の上流吸気通路側にも流入し易くし、吸気の分配バランスを向上させるようにしたものである。
しかも、吸気集合部の開口が上述の如く大きくなっても、この吸気集合部は上記共用隔壁によってレゾナンスチャンバに繋がり、さらに、このレゾナンスチャンバが上流吸気通路部に同じく共用隔壁によって繋がっているから、これら隣接するレゾナンスチャンバ及び上流吸気通路部によって、上記開口拡大に伴う吸気集合部の強度低下を補うことができ、強度確保が容易になる。
以上のように、請求項1に係る発明によれば、エンジンの片側に、下側が上流吸気通路部で、上側が複数の分岐通路部の湾曲部で、中間部が吸気集合部の上部及び複数の分岐通路部の立上り部で囲まれたスペースができるようにして、このスペースにレゾナンスチャンバを配置し、吸気集合部上部のエンジン側の壁、上流吸気通路部の上面側の壁、並びに複数の分岐通路部のエンジン側の壁を、これら吸気系3要素各々と上記レゾナンスチャンバとで互いの隔壁として共用する構造を採用したから、吸気装置がコンパクトなものになるとともに、レゾナンスチャンバには外部に露出した壁面が少なくなって吸気振動による放射騒音の発生が抑えられ、同時に上記吸気系3要素からの放射音も抑えられ、しかも、上記壁の共用により吸気装置全体の剛性が高くなり、樹脂製の吸気装置であっても、その強度確保が容易になる。
請求項2に係る発明によれば、少なくとも1箇所の隣り合う分岐通路部の立上り部間に、分岐通路部下流端の接続フランジをエンジンに接続するための作業用空所が形成され、レゾナンスチャンバの上面には上記作業用空所に続いてエンジン側へ向かって延びる溝状凹部が形成されているから、接続フランジのエンジンへの締結作業を分岐通路部の外側から支障なく行なうことができるとともに、レゾナンスチャンバのエンジン側の壁及び上面壁が騒音源になることを防止することができる。
請求項3に係る発明によれば、上流吸気通路部下流端の吸気集合部に対する接続口が、該吸気集合部の気筒列方向における中央部からさらに該上流吸気通路部の上流側へ片寄るように広がって開口しているから、吸気の分配バランスが向上し、しかも、上述の如く吸気集合部及び上流吸気通路部とレゾナンスチャンバとの間に共用隔壁が設けられているから、そのことによって、上記開口拡大に伴う吸気集合部の強度低下が補われ、強度確保が容易になる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<実施形態1>
図1において、1は自動車の直列多気筒(本例は4気筒)エンジン2の吸気装置(吸気マニホールド)である。この吸気装置1は、吸気を導入する上流吸気通路部3と、該上流吸気通路部3に続く吸気集合部4と、該吸気集合部4より分岐してエンジン2の各気筒に吸気を供給する第1乃至第4の分岐通路部5〜8とを備え、さらに図2(エンジン側からみた背面図)に示すようにレゾナンスチャンバ9を備えている。また、この吸気装置1は、各々が合成樹脂によって形成された複数の部品を接合して形成されている。この点は後に詳述する。
図1において、1は自動車の直列多気筒(本例は4気筒)エンジン2の吸気装置(吸気マニホールド)である。この吸気装置1は、吸気を導入する上流吸気通路部3と、該上流吸気通路部3に続く吸気集合部4と、該吸気集合部4より分岐してエンジン2の各気筒に吸気を供給する第1乃至第4の分岐通路部5〜8とを備え、さらに図2(エンジン側からみた背面図)に示すようにレゾナンスチャンバ9を備えている。また、この吸気装置1は、各々が合成樹脂によって形成された複数の部品を接合して形成されている。この点は後に詳述する。
吸気集合部4は、エンジン2の片側における気筒列方向の略中央位置に配置されていて、図3に破線で示すように気筒列方向に広がっている。
上流吸気通路部3は、その上流端から下流端に向かって下降傾斜して上記気筒列方向に延びている。図2に示すように、上流吸気通路3の下流側部分は、吸気集合部4のエンジン側の壁に沿って延び、その下流端が、吸気集合部4の下部の気筒列方向における中間部に接続されている。図3に示すように、上流吸気通路部3の下流端の吸気集合部4に対する接続口11は、吸気集合部4の気筒列方向における中央部からさらに上流吸気通路部3の上流側へ片寄るように広がって開口している。なお、「上流」は吸気が流れてくる方を、「下流」は吸気が流れ下る方を意味する。
分岐通路部5〜8は、図1に示すように、エンジン2の気筒列に沿って並んでいて、各々吸気集合部4の上部に接続された上流端より上方へ延びた立上り部5a〜8aと、該立上り部5a〜8aに続いて、図4及び図5に示すようにエンジン側へ湾曲した湾曲部5b〜8bとを有する。立上り部5a〜8aは、上方へ行くに従って隣り合う立上り部同士の間隔が大きくなるように、扇形に広がっている。
各分岐通路部5〜8の下流端側は図5に示すように湾曲部5a〜8aから斜め下向きに延びており、その先端、即ち下流端にエンジン2に接続するための接続フランジ12が設けられている。この接続フランジ12は、図2に示すように、分岐通路部5〜8を連ねるように気筒列方向に広がったこれら4本の分岐通路部に共通のフランジである。
以上の如き上流吸気通路部3、吸気集合部4及び分岐通路部5〜8のレイアウトにより、図5に示すように、エンジン2の片側に、下側が上流吸気通路部3の下流側部分で、上側が分岐通路部5〜8の湾曲部で、中間部が吸気集合部4の上部及び分岐通路部5〜8の立上り部5a〜8aで囲まれたスペースができる。さらにこのスペースは気筒列方向の片側が、上流吸気通路部3の傾斜した上流側部分で塞がれている。
そうして、上記3つの吸気系要素3,4,5〜8によって囲まれたエンジン片側のスペースにレゾナンスチャンバ9が配設されている。すなわち、レゾナンスチャンバ9は、吸気集合部4の上部から分岐通路部5〜8の立上り部5a〜8aに渡る部分とエンジン2との間に配置されている。図2に示すように、レゾナンスチャンバ9のエンジン側の壁は全面にわたって外部に露出した開放壁になっているが、下面側の壁、並びにエンジンとは反対側の壁は、その一部が共用隔壁になっている。
すなわち、図5〜7に断面図で示すように、上流吸気通路部3の上面側の壁15、吸気集合部4の上部のエンジン側の壁16、並びに分岐通路部立上り部5a〜8aのエンジン側の壁17は、これら吸気集合部4、上流吸気通路部7及び分岐通路部5〜8各々とレゾナンスチャンバ9とで互いを仕切る隔壁として共用されている。さらに、図5及び図7に示すように、分岐通路部5〜8の下流端部分の壁18も、この分岐通路部5〜8とレゾナンスチャンバ9とによって互いを仕切る隔壁として共用されている。吸気集合部4とレゾナンスチャンバ9とで共用されている隔壁16には、図3及び図6に示すように、このこの両者の内部空間同士を連通する連通孔19が形成されている。
また、レゾナンスチャンバ9は、図3に示すように、上方が広くなるように扇形に広がっており、その上面壁20の中央部には溝状凹部21が形成されている。この凹溝21は、接続フランジ12のエンジン2に対する接続作業のために設けられているとともに、レゾナンスチャンバ9のエンジン側の開放壁の面剛性を高めるために設けられている。
すなわち、先に説明したように、接続フランジ12は、分岐通路部5〜8の湾曲部5b〜8bより斜めに下った先に設けられている。そのため、図1に示すように、接続フランジ12を吸気装置1の外側(エンジンとは反対側)からみたときに、分岐通路部5〜8の立上り部5a〜8aと接続フランジ12とがオーバラップする位置関係になる。従って、接続フランジ12のエンジン2への締結のために、隣り合う分岐通路部5〜8の立上り部5a〜8aの間に締結具(ボルト)及び締結用の工具を差し込む作業用空所(孔又は上方に開口した隙間)が設けられている。
本実施形態では、図2に示すように、気筒列方向に延びる接続フランジ12の両端の分岐通路部5〜8より外側に外れた位置に締結孔(ボルト挿通孔)22が配置されているとともに、相隣る分岐通路部5〜8の立上り部間に3つの締結孔22が千鳥状に配置されている。第1分岐通路部5と第2分岐通路部6との間の締結孔22、並びに第3分岐通路部7と第4分岐通路部8との間の締結孔22は、いずれも接続フランジ12の上縁側に配置されており、図1に示すように、各々の分岐通路部間の上方に開口した隙間(作業用空所)に臨んでいる。従って、この隙間から締結具及び工具を差し込んで締結孔22に適用することにより、接続フランジ12をエンジン2に締結することができる。
一方、第2分岐通路部6と第3分岐通路部7との間に存する中央の締結孔22は、接続フランジ12の下縁側に配置されている。そして、この両分岐通路部6,7間には両者を繋ぐ連結壁23が設けられている。そこで、この連結壁23に上記締結孔22に対応する作業孔(作業用空所)24が形成されている。そうして、上記作業孔24に対応させて、レゾナンスチャンバ9の上面壁20の中央部には、作業孔24からエンジン側の壁面に開口するように直線状に延びる溝状凹部21が形成されている。従って、作業孔24及び溝状凹部21を通して締結具及び工具を中央の締結孔22に適用することにより、接続フランジ12をエンジン2に締結することができる。
なお、接続フランジ12の気筒列方向に直線状に並ぶ4つの開口がシリンダヘッドの各気筒の吸気ポートに接続される接続口26であり、接続フランジ12の一方の端に設けられている円形開口はEGR(排気還流)用のガス導入口27である。
図2に示すように、吸気集合部4のエンジン側の壁からは下方へステー28が延びている。このステー28はその下端がエンジン2に締結される。
図3及び図6に示すように、第2分岐通路部6と第3分岐通路部7の湾曲部6b,7b間には負圧応動アクチュエータの負圧源となるバキュームチャンバ29が形成されている。
次に上記吸気装置1を構成する樹脂部品について説明する。この吸気装置1は、図5〜図7に示すように、エンジン側の第1樹脂部品31と、反エンジン側(エンジン側とは反対側の意味)の第3樹脂部品33と、中間の第2樹脂部品32とを接合することによって形成されている。
第1樹脂部品31は、上流吸気通路部3のエンジン側部分と、分岐通路部5〜8の湾曲部5b〜8bに続いて斜め下向きに延びた下流側部分及び接続フランジ12と、レゾナンスチャンバ9のエンジン側部分と、ステー28とを構成している。すなわち、上流吸気通路部3のエンジン側部分と、分岐通路部5〜8の下流側部分及び接続フランジ12とを、レゾナンスチャンバ9のエンジン側部分で一体になるように繋いだ部品である。この第1樹脂部品31に、上流吸気通路部3とレゾナンスチャンバ9との共用隔壁15の一部と、分岐通路部5〜8の下流端部とレゾナンスチャンバ9との共用隔壁18とが設けられている。
第2樹脂部品32は、上流吸気通路部3の反エンジン側部分と、吸気集合部4のエンジン側部分と、分岐通路部5〜8の立上り部5a〜8aのエンジン側の壁17及び湾曲部5b〜8bの下流側部分と、レゾナンスチャンバ9の反エンジン側部分とを構成している。すなわち、上流吸気通路部3の反エンジン側部分及びこれに続く吸気集合部4のエンジン側部分と、湾曲部5b〜8bの下流側部分とを、レゾナンスチャンバ9の共用隔壁17を含む反エンジン側部分で一体になるように繋いだ部品である。この第2樹脂部品32に、上流吸気通路部3とレゾナンスチャンバ9との共用隔壁15の残部と、吸気集合部4とレゾナンスチャンバ9との共用隔壁16と、上記立上り部5a〜8aとレゾナンスチャンバ9との共用隔壁17とが設けられている。
第3樹脂部品33は、吸気集合部4の反エンジン側部分と、分岐通路部5〜8の立上り部5a〜8a(共用隔壁17を除く)から湾曲部5b〜8bの上流側部分に渡る部分とを構成している。
そうして、第1〜第3の樹脂部品31〜33は、互いの合わせ面に相嵌合する凹部と凸部とが設けられ、その合わせ面が溶着によって接合されている。
図1に示すように、吸気集合部4の反エンジン側の壁には、その面剛性を高めるべく格子状に形成された補強リブ35が設けられている。また、図2に示すように、レゾナンスチャンバ9のエンジン側の壁には、その面剛性を高めるべく格子状に形成された補強リブ36が設けられている。
以上のように、本実施形態に係るエンジンの吸気装置によれば、上流吸気通路部3、吸気集合部4及び分岐通路部5〜8とエンジン2とで囲まれたスペースにレゾナンスチャンバ9が配置されているから、スペースの有効利用が図れて吸気装置1がエンジン2の片側にコンパクトにまとまる。よって、自動車のエンジンルームにおいて、当該吸気装置1及び他のエンジン関連部品を互いに干渉することなくレイアウトすることが容易になる。
そうして、レゾナンスチャンバ9は、その下面側の壁の一部が上流吸気通路部3との共用隔壁15によって形成され、反エンジン側の壁の一部が吸気集合部4との共用隔壁16及び分岐通路部5〜8との共用隔壁17によって形成されている。このため、上流吸気通路部3、吸気集合部4及び分岐通路部立上り部5a〜5bがレゾナンスチャンバ9の下面側の壁及びエンジン側の壁各々を補強する形になって、それら壁の面剛性が高くなり、内部の吸気振動による当該壁の振動、すなわち、放射音の発生が防止され、或いは放射音が上流吸気通路部3、吸気集合部4及び分岐通路部立上り部5a〜8bによって遮られ、騒音が小さくなる。また、上記共用隔壁15〜17の形成により、上流吸気通路部3、吸気集合部4及び分岐通路部立上り部5a〜8bからの放射音も低減することになる。
一方、レゾナンスチャンバ9の上面側の壁20に関しては、溝状凹部21の形成によってその面剛性が高くなっており、さらに、分岐通路部5〜8の下流端部との間に共用隔壁18が設けられていることもあって、放射音を発生し難くなっている。
また、レゾナンスチャンバ9のエンジン側の壁30に関しても、外部に比較的広く露出した開放壁となっているが、上記溝状凹部21によって、その上縁部に内部(下方)に向かって湾入した湾入部が形成されているから、そのような湾入部がなく単に周囲に広がっている場合よりも、その面剛性が高くなっている。すなわち、当該開放壁30の周縁部は、この開放壁30の振動を規制する拘束部となっているが、上記溝状凹部21によって、その気筒列方向中央部では拘束部が開放壁30内側に湾入しているため、面剛性が高くなる。換言すれば当該開放壁30は、上記湾入部によって気筒列方向中央部の上下幅が狭くなるから、この中央部が面振動を生じ難い節となって、両側の面積の小さな振動領域部分に二分された形になる。そして、壁は面積が小さくなるほど振動し難くなるから、内部の吸気振動による放射音の発生が抑制されることになる。
また、上記共用隔壁15〜18の形成により、上流吸気通路部3、吸気集合部4及び分岐通路部5〜8がレゾナンスチャンバ9を介して互いに繋がり、吸気装置全体が一つのブロック(かたまり)構造体になるため、該吸気装置全体の剛性が高くなる。すなわち、当該吸気装置は複数の樹脂部品31〜33を接合することによって形成されるにも拘わらず、その強度確保が容易になる。しかも、このような壁の共有により、吸気装置1の軽量化及び材料コストの低減が図れることになる。
また、上流吸気通路部3の下流側部分は吸気集合部4のエンジン側の壁に沿って延びているから、吸気集合部4に導入される吸気は、その慣性によって、上流吸気通路部3とは反対側に位置する第1分岐通路部5の方へ向かおうとする。しかし、上流吸気通路部3の吸気集合部4に対する接続口11は、上流吸気通路部3の上流側へ片寄るように広がって開口しているから、吸気は吸気集合部4の上流吸気通路3側(第4分岐通路部8側)にも短絡的に流入し易くなる。
よって、上述の上流吸気通路部3の下流側部分を吸気集合部4のエンジン側の壁に沿って延ばす構造の採用(吸気装置1のコンパクト及び共用隔壁15の形成に有利になる)に拘わらず、第1〜第4の各分岐通路部5〜8に対する吸気の分配性は良好になる。
しかも、吸気集合部4は上記共用隔壁16によってレゾナンスチャンバ9に繋がり、さらに、このレゾナンスチャンバ9が上流吸気通路部3に同じく共用隔壁15によって繋がっているから、これら隣接するレゾナンスチャンバ9及び上流吸気通路部3によって、上記接続口11の拡大に伴う吸気集合部4の強度低下が補われ、強度確保が容易になる。
<実施形態2>
本実施形態については図8にその要部のみが示されている。すなわち、レゾナンスチャンバ9は本明細書の冒頭で説明したように、共鳴過給効果を適切なものにするために設けられるが、そのためにはレゾナンスチャン9の容量を当該エンジン2、分岐通路部5〜8、吸気集合部4の容量等に応じてチューニングする必要がある。本実施形態は、レゾナンスチャンバ9を実施形態1に比べて小容量とするケースである。
本実施形態については図8にその要部のみが示されている。すなわち、レゾナンスチャンバ9は本明細書の冒頭で説明したように、共鳴過給効果を適切なものにするために設けられるが、そのためにはレゾナンスチャン9の容量を当該エンジン2、分岐通路部5〜8、吸気集合部4の容量等に応じてチューニングする必要がある。本実施形態は、レゾナンスチャンバ9を実施形態1に比べて小容量とするケースである。
このケースでは、図8に示すように、レゾナンスチャンバ9の上面壁20の気筒列方向中央部に溝状凹部21を設けるとともに、この溝状凹部21の両側部分を両端に行くに従って低くなるように下降傾斜したハの字状になるように形成すればよい。これにより、レゾナンスチャンバ9の容量を小さくすることができるとともに、実施形態1と同じく共用隔壁及び溝状凹部21を利用した放射音の低減、吸気装置1のコンパクト化など、同様の効果が得られる。
なお、上記実施形態1,2では、吸気集合部4とレゾナンスチャンバ9との連通孔19を吸気集合部4の気筒列方向中央部に配置しているが、気筒列方向の一方に寄せて配置するようにしてもよい。
1 吸気装置
2 エンジン
3 上流吸気通路部
4 吸気集合部
5〜8 分岐通路部
5a〜8a 立上り部
5b〜8b 湾曲部
9 レゾナンスチャンバ
11 接続口
12 接続フランジ
15〜18 共用隔壁
19 連通孔(連通部)
20 上面壁
21 溝状凹部
24 作業孔(作業用空所)
31〜33 樹脂部品
2 エンジン
3 上流吸気通路部
4 吸気集合部
5〜8 分岐通路部
5a〜8a 立上り部
5b〜8b 湾曲部
9 レゾナンスチャンバ
11 接続口
12 接続フランジ
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19 連通孔(連通部)
20 上面壁
21 溝状凹部
24 作業孔(作業用空所)
31〜33 樹脂部品
Claims (3)
- 吸気を導入する上流吸気通路部と、該上流吸気通路部に続く吸気集合部と、該吸気集合部より分岐して直列多気筒エンジンの各気筒に吸気を供給する複数の分岐通路部と、レゾナンスチャンバとを備え、
上記吸気集合部は、エンジンの片側に配設され、
上記上流吸気通路部は、エンジンの気筒列方向に延びてその下流端が上記吸気集合部の下部に接続され、
上記複数の分岐通路部は、エンジンの気筒列に沿って並んでいて、各々上記吸気集合部の上部より上方へ延びた立上り部と、該立上り部に続いてエンジン側へ湾曲した湾曲部とを有するエンジンの吸気装置において、
上記上流吸気通路部は、その下流側部分が、上記吸気集合部のエンジン側の壁に沿って延び、その下流端が、上記吸気集合部下部の気筒列方向における中間部に接続され、
上記レゾナンスチャンバは、上記吸気集合部の上部から上記複数の分岐通路部の立上り部に渡る部分とエンジンとの間に配置され、
上記吸気集合部上部のエンジン側の壁、上記上流吸気通路部の上面側の壁、並びに上記複数の分岐通路部のエンジン側の壁が、これら吸気集合部、上流吸気通路部及び分岐通路部各々と上記レゾナンスチャンバとで互いの隔壁として共用され、
上記吸気集合部とレゾナンスチャンバとの上記隔壁に該両者の内部空間同士を連通する連通部が形成されており、
上記上流吸気通路部、吸気集合部、複数の分岐通路部及びレゾナンスチャンバが、複数の樹脂部品を互いに接合することによって形成されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項1において、
上記複数の分岐通路部は、上記湾曲部から斜め下向きに延びた先の下流端に、エンジンに接続するための接続フランジを備え、
少なくとも1箇所の隣り合う分岐通路部の立上り部間には、上記接続フランジをエンジンに接続する作業を該立上り部の外側から行なうことができるように作業用空所が形成され、
上記レゾナンスチャンバの上面には、上記作業を可能とするように、上記作業用空所からエンジン側へ向かって延び該レゾナンスチャンバのエンジン側の壁に開口する溝状凹部が形成されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項1又は2において、
上記上流吸気通路部下流端の上記吸気集合部に対する接続口は、該吸気集合部の気筒列方向における中央部から該上流吸気通路部の上流側へ片寄るように広がって開口していることを特徴とするエンジンの吸気装置。
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