JP2007303341A - Plastic intake manifold of internal combustion engine and internal combustion engine - Google Patents

Plastic intake manifold of internal combustion engine and internal combustion engine Download PDF

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修 藤城
Shunichi Harada
俊一 原田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plastic intake manifold capable of inhibiting lowering of intake efficiency caused by the generation of turbulence in an intake pipe and suppressing an adverse effect caused by the generation of backfire. <P>SOLUTION: The intake manifold 30 is formed of plastic material and comprises a surge tank 31 and a plurality of intake pipes 32 which are branched from the surge tank 31, are curvedly formed to be directed to intake ports 17 of the engine 10 and are respectively connected to the intake ports 17. Straightening members 35 are provided inside the intake pipes 32 to be located on a most downstream side where the intake pipes are connected to the intake ports 17. The straightening member 35 has a honeycomb structure which divides a flow passage section for intake air into a plurality of passages. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、吸入空気をサージタンクから分岐した複数のインテークパイプを通じて各燃焼室に導入するための内燃機関の樹脂製吸気マニホールド、並びに内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine resin intake manifold and an internal combustion engine for introducing intake air into each combustion chamber through a plurality of intake pipes branched from a surge tank.

内燃機関の吸気マニホールドにおいて、サージタンクと、サージタンク内の空気を各燃焼室に導くインテークパイプとを合成樹脂により形成したものがある（例えば特許文献１）。こうした樹脂製吸気マニホールドにあっては、金属製の吸気マニホールドと比較して、その軽量化を図ることができるとともに、成形自由度が高いため、吸気慣性効果を得る上で必要なインテークパイプの長さを確保しながらも、エンジンルーム内への搭載性向上を図ることができる。
特開２００５−２７３５２８号公報 In an intake manifold of an internal combustion engine, there is a type in which a surge tank and an intake pipe that guides air in the surge tank to each combustion chamber are formed of a synthetic resin (for example, Patent Document 1). Such a plastic intake manifold can be reduced in weight compared to a metal intake manifold and has a high degree of freedom in molding, so the length of the intake pipe required to obtain the intake inertia effect is high. It is possible to improve the mountability in the engine room while securing the height.
JP 2005-273528 A

ところが、このようにインテークパイプの長さを確保しつつそのコンパクト化を図るためには、各気筒に接続するインテークパイプを湾曲した形状とせざるを得ないため、この湾曲部分では吸入空気の流れに乱流が発生しやすいものとなる。そして、このようにインテークパイプから吸気ポートを介して通じて燃焼室に導入される吸入空気に乱流が発生していると、燃焼室に導入可能な吸入空気の量が制限され、吸気効率の低下、ひいては機関出力の低下を招くこととなる。特に、こうした傾向は大きな機関出力が要求される機関高回転時において顕著なものとなる。   However, in order to reduce the size of the intake pipe while ensuring the length of the intake pipe in this way, the intake pipe connected to each cylinder must be curved, so that the flow of intake air is caused by this curved portion. Turbulence is likely to occur. If turbulent flow occurs in the intake air introduced from the intake pipe through the intake port into the combustion chamber in this way, the amount of intake air that can be introduced into the combustion chamber is limited, and intake efficiency is reduced. This leads to a decrease in engine output. In particular, such a tendency becomes conspicuous at the time of high engine speed that requires a large engine output.

またその他、内燃機関の燃焼室に供給される燃料の一部が燃焼することなく吸気ポート壁面等に付着し、その付着した燃料が気化して吸気ポート内に滞留すると、これに燃焼室内の火炎が引火して吸気マニホールド内に伝播する、いわゆるバックファイアが発生することがある。樹脂製の吸気マニホールドは、金属製のものと比較して耐熱性が劣るため、バックファイアの熱による内壁の損傷等、同バックファイアの発生に起因する悪影響についても無視できない問題となっている。   In addition, when a part of the fuel supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine adheres to the wall surface of the intake port without burning, and the adhering fuel vaporizes and stays in the intake port, a flame in the combustion chamber is added to this. May ignite and propagate in the intake manifold. Since the intake manifold made of resin is inferior in heat resistance as compared with that made of metal, the adverse effect resulting from the occurrence of the backfire, such as damage to the inner wall due to the heat of the backfire, is a problem that cannot be ignored.

この発明は上記実情に鑑みてなされたものでありその目的は、インテークパイプ内に乱流が発生することに起因する吸気効率の低下を抑制するとともに、バックファイアの発生に起因する悪影響を極力抑えることのできる樹脂製吸気マニホールドを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress a reduction in intake efficiency due to the occurrence of turbulent flow in the intake pipe and to suppress adverse effects due to the occurrence of backfire as much as possible. It is an object of the present invention to provide a resin intake manifold that can handle the above.

以下、上記目的を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、サージタンクと、該サージタンクから分岐し内燃機関の吸気ポートに指向するように曲成されて該吸気ポートにそれぞれ接続される複数のインテークパイプとを備えた内燃機関の樹脂製吸気マニホールドにおいて、前記インテークパイプの内部には吸入空気の流路断面を網目状に区画する整流部材が設けられることをその要旨とする。 Hereinafter, means for solving the above-described object and its operation and effects will be described.
The invention according to claim 1 is an internal combustion engine comprising a surge tank and a plurality of intake pipes that are branched from the surge tank and are directed to the intake port of the internal combustion engine and connected to the intake port, respectively. The gist of the resin-made intake manifold of the engine is that the intake pipe is provided with a rectifying member that divides the flow passage cross section of the intake air into a mesh shape.

また、請求項５に記載の発明は、複数のインテークパイプがサージタンクから分岐し内燃機関の吸気ポートに指向するように曲成されて該吸気ポートにそれぞれ接続された内燃機関であって、前記複数のインテークパイプ及び前記サージタンクは樹脂材料により形成され、前記複数のインテークパイプはガスケットを介して前記吸気ポートに接続され、該ガスケットは吸入空気が流通する開口を網目状に区画する整流部を有してなることをその要旨とする。   The invention according to claim 5 is an internal combustion engine in which a plurality of intake pipes are bent from a surge tank and are directed to an intake port of the internal combustion engine and connected to the intake port, respectively. The plurality of intake pipes and the surge tank are formed of a resin material, and the plurality of intake pipes are connected to the intake port via a gasket, and the gasket includes a rectification unit that divides an opening through which intake air flows into a mesh shape. The gist is to have it.

請求項１又は請求項５に記載の構成によれば、吸入空気はインテークパイプ内部に設けられた整流部材により整流された後に各吸気ポートに流入するようになるため、乱流による吸気効率の低下を抑制することができる。更に整流部材としてインテークパイプ内部の断面を網目状に区画するものを採用しているため、バックファイアと整流部材との接触面積を大きく確保することができ、整流部材を通過して上流側に伝播しようとするバックファイアの熱を奪ってこれを効果的に消炎することができる。その結果、上記構成によれば、インテークパイプ内に乱流が発生することに起因する吸気効率の低下、特に機関高回転域における吸気効率の低下を抑制することができ、併せてバックファイアによるインテークパイプやサージタンクの損傷を極力抑制することができるようになる。なお、整流部材はこれを各インテークパイプの全てに設けられるようにするのが望ましいが、例えば特定のインテークパイプにおいて乱流が発生しやすい場合に同インテークパイプにのみ整流部材を設けるようにすることもできる。   According to the configuration of claim 1 or claim 5, since the intake air is rectified by the rectifying member provided inside the intake pipe and then flows into each intake port, a reduction in intake efficiency due to turbulent flow Can be suppressed. In addition, since the cross-section inside the intake pipe is divided into a mesh shape as the rectifying member, a large contact area between the backfire and the rectifying member can be secured, and it propagates upstream through the rectifying member. You can effectively remove the heat from the backfire you are trying to remove. As a result, according to the above configuration, it is possible to suppress a decrease in intake efficiency due to the occurrence of turbulent flow in the intake pipe, particularly a decrease in intake efficiency in the high engine speed range, and at the same time, intake by the backfire can be suppressed. Damage to pipes and surge tanks can be minimized. In addition, it is desirable that the rectifying member is provided in all of the intake pipes. However, for example, when turbulent flow is likely to occur in a specific intake pipe, the rectifying member is provided only in the intake pipe. You can also.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の樹脂製吸気マニホールドにおいて、前記整流部材は前記インテークパイプの延伸方向に沿って延びるハニカム構造を有してなることをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the resin intake manifold of the internal combustion engine according to the first aspect, the rectifying member has a honeycomb structure extending along the extending direction of the intake pipe. To do.

同構成では、ハニカム構造を有した整流部材を採用しているため、バックファイアと整流部材との接触面積を大きく確保することができ、同バックファイアが整流部材の内部を通過する際にその熱を大量に奪ってこれを効果的に消炎することができる。その結果、バックファイアが整流部材より上流側に伝播することを一層効果的に抑制することができるようになる。   In this configuration, since a rectifying member having a honeycomb structure is adopted, a large contact area between the backfire and the rectifying member can be secured, and the heat generated when the backfire passes through the inside of the rectifying member. This can be effectively extinguished by taking a large amount of. As a result, the backfire can be more effectively suppressed from propagating upstream from the rectifying member.

なお、整流部材の長さが長いほど高い消炎効果が期待できるが、その反面、吸入空気が流れる際の圧力損失は増大するようになる。そのため、この整流部材の長さは、バックファイアの消炎効果と圧力損失の増大との兼ね合いを考慮して設定することが望ましい。   In addition, although the higher flame-extinguishing effect can be expected as the length of the rectifying member is longer, on the other hand, the pressure loss when the intake air flows increases. Therefore, it is desirable to set the length of the rectifying member in consideration of the balance between the flame extinguishing effect of the backfire and the increase in pressure loss.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の樹脂製吸気マニホールドにおいて、前記整流部材は前記インテークパイプの最下流側に位置して設けられることをその要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the resin intake manifold of the internal combustion engine according to the first or second aspect, the rectifying member is provided on the most downstream side of the intake pipe. To do.

同構成によれば、整流部材がインテークパイプの最下流側に設けられるため、曲成されたインテークパイプのどの部分で乱流が発生する場合であっても、最終的には整流部材によって整流された吸入空気が内燃機関の吸気ポートを通じて燃焼室に導入されるようになり、吸気効率の向上を図ることができる。   According to this configuration, since the rectifying member is provided on the most downstream side of the intake pipe, the rectifying member is finally rectified by the rectifying member no matter where the turbulent flow occurs in any part of the bent intake pipe. Thus, the intake air is introduced into the combustion chamber through the intake port of the internal combustion engine, and the intake efficiency can be improved.

更に、燃焼室に近接するように整流部材をできる限り下流側に設けることにより、インテークパイプのより広い範囲においてバックファイアの影響を抑制することができるようになる。また、バックファイアはインテークパイプの上流側に伝播するのに伴って同インテークパイプの内壁に付着した燃料と反応して徐々に成長し、その熱量及び伝播速度が増大する傾向がある。このため、バックファイアの悪影響を効果的に抑制する上では、それが成長する前の、熱量及び伝播速度が小さい段階でこれを消炎するのが望ましい。この点、請求項３に記載の構成では、消炎機能を有する整流部材をインテークパイプの最下流側に設けるようにしているため、バックファイアが成長する前の段階でこれを効果的に消炎することができるようになる。   Furthermore, the influence of the backfire can be suppressed in a wider range of the intake pipe by providing the flow straightening member as downstream as possible so as to be close to the combustion chamber. Further, as the backfire propagates to the upstream side of the intake pipe, it reacts with the fuel adhering to the inner wall of the intake pipe and gradually grows, and the amount of heat and the propagation speed tend to increase. For this reason, in order to effectively suppress the adverse effect of the backfire, it is desirable to extinguish the flame at a stage where the amount of heat and the propagation speed are small before it grows. In this regard, in the configuration according to claim 3, since the flow straightening member having the flame extinguishing function is provided on the most downstream side of the intake pipe, the flame can be effectively extinguished before the backfire grows. Will be able to.

またここで、バックファイアが成長する前の段階ではその熱量や伝播速度が小さいため、請求項２に記載されるように整流部材をインテークパイプの延伸方向に沿って所定の長さを有するハニカム構造とした場合には、その整流部材の長さを極力短く設定することができる。従って、請求項２に記載の樹脂製吸気マニホールドに請求項３に記載の構成を適用することにより、整流部材の消炎機能を維持しつつ、同整流部材による圧力損失の低減を図ることができるようになる。   Also, here, since the amount of heat and the propagation speed are small before the backfire grows, the rectifying member has a honeycomb structure having a predetermined length along the extending direction of the intake pipe as described in claim 2. In this case, the length of the rectifying member can be set as short as possible. Therefore, by applying the configuration according to claim 3 to the resin intake manifold according to claim 2, it is possible to reduce the pressure loss due to the rectifying member while maintaining the flame extinguishing function of the rectifying member. become.

なお、整流部材はこれをインテークパイプとともに合成樹脂材料によって一体に形成することもできるが、請求項４に記載されるように、バックファイアに対する耐熱性の面では、同整流部材を金属材料によって別途形成し、これをインテークパイプの内部に配設するようにした構成を採用するのが望ましい。   The rectifying member can be integrally formed with a synthetic resin material together with the intake pipe. However, as described in claim 4, the rectifying member is separately made of a metal material in terms of heat resistance against the backfire. It is desirable to adopt a configuration in which it is formed and disposed inside the intake pipe.

以下、この発明の一実施形態にかかる内燃機関の吸気マニホールドについて、図１〜図５を参照して説明する。
図１に、この実施形態にかかる吸気マニホールドを備えるエンジン１０の概略構成を示す。エンジン１０は、そのシリンダブロック１１に４つのシリンダ１１ａ（図１にはその１つのみを図示）が形成された直列４気筒エンジンである。シリンダブロック１１の上部には、シリンダヘッド１２が組み付けられている。また、各シリンダ１１ａの内部に上下動可能に設けられたピストン１３はコネクティングロッド１４を介して図示しないクランクシャフトに連結されている。シリンダ１１ａの内部には、そのシリンダ１１ａの壁面、ピストン１３の上面、及びシリンダヘッド１２の下面により区画された燃焼室１５が形成されている。 Hereinafter, an intake manifold of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an engine 10 including an intake manifold according to this embodiment. The engine 10 is an in-line four-cylinder engine in which four cylinders 11 a (only one of which is shown in FIG. 1) are formed in the cylinder block 11. A cylinder head 12 is assembled to the upper part of the cylinder block 11. Further, pistons 13 provided in the cylinders 11a so as to be movable up and down are connected to a crankshaft (not shown) via connecting rods 14. A combustion chamber 15 defined by the wall surface of the cylinder 11a, the upper surface of the piston 13 and the lower surface of the cylinder head 12 is formed inside the cylinder 11a.

シリンダヘッド１２には、各燃焼室１５に対応して点火プラグ１６が設けられるとともに、燃焼室１５と連通する吸気ポート１７及び排気ポート１８がそれぞれ形成されている。なお、各吸気ポート１７には吸気マニホールド３０のインテークパイプ３２が、各排気ポート１８には排気マニホールド４０のアウトレットパイプ４１がボルト２２による締結を通じてそれぞれ接続されている。なお、吸気ポート１７と吸気マニホールド３０との接続部分、及び排気ポート１８と排気マニホールド４０との接続部分には、同接続部分をシールするとともに、シリンダヘッド１２の熱が吸気マニホールド３０及び排気マニホールド４０に伝達するのを抑制する板状のガスケット２３が挟み込まれている。そして、吸気ポート１７及び吸気マニホールド３０により吸気系が、排気ポート１８及び排気マニホールド４０により排気系がそれぞれ構成されている。   The cylinder head 12 is provided with an ignition plug 16 corresponding to each combustion chamber 15, and an intake port 17 and an exhaust port 18 communicating with the combustion chamber 15 are formed. An intake pipe 32 of the intake manifold 30 is connected to each intake port 17, and an outlet pipe 41 of the exhaust manifold 40 is connected to each exhaust port 18 through fastening with bolts 22. The connection portion between the intake port 17 and the intake manifold 30 and the connection portion between the exhaust port 18 and the exhaust manifold 40 are sealed, and the heat of the cylinder head 12 is transferred to the intake manifold 30 and the exhaust manifold 40. A plate-like gasket 23 that suppresses the transmission to is sandwiched. The intake port 17 and the intake manifold 30 constitute an intake system, and the exhaust port 18 and the exhaust manifold 40 constitute an exhaust system.

更に、シリンダヘッド１２には、吸気ポート１７及び排気ポート１８の燃焼室１５に連通する各開口を開閉する吸気バルブ１９及び排気バルブ２０がそれぞれ設けられている。
上記各気筒の吸気ポート１７には、同吸気ポート１７内に燃料を噴射する燃料噴射弁２１がそれぞれ設けられている。これら燃料噴射弁２１には、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給される。そして、吸気マニホールド３０を通じて燃焼室１５に導入される空気に対して燃料噴射弁２１から燃料が噴射供給され、その空気と燃料の混合気が吸気バルブ１９の開弁によって燃焼室１５に導入される。そして、燃焼室１５に導入された混合気が点火プラグ１６によって点火されることにより、その混合気が燃焼してピストン１３が押し下げられ、クランクシャフトが回転する。燃焼後の既燃ガス、すなわち排気は、排気バルブ２０が開弁することにより排気マニホールド４０に排出される。そして、排気系に設けられた触媒コンバータ（図示略）で浄化された後、外部へ排出される。 Further, the cylinder head 12 is provided with an intake valve 19 and an exhaust valve 20 for opening and closing each opening communicating with the combustion chamber 15 of the intake port 17 and the exhaust port 18.
The intake port 17 of each cylinder is provided with a fuel injection valve 21 for injecting fuel into the intake port 17. These fuel injection valves 21 are supplied with fuel at a predetermined pressure by a fuel pump from a fuel tank (not shown). The fuel is injected from the fuel injection valve 21 to the air introduced into the combustion chamber 15 through the intake manifold 30, and the air / fuel mixture is introduced into the combustion chamber 15 by opening the intake valve 19. . Then, when the air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 15 is ignited by the spark plug 16, the air-fuel mixture burns, the piston 13 is pushed down, and the crankshaft rotates. The burned gas after combustion, that is, the exhaust gas, is discharged to the exhaust manifold 40 when the exhaust valve 20 is opened. And after purifying by the catalytic converter (not shown) provided in the exhaust system, it is discharged outside.

次に図２〜図４を併せ参照して吸気マニホールド３０の構造について詳細に説明する。なお、図２は吸気マニホールド３０の分解斜視図、図３は吸気マニホールド３０の組み付けられた状態を示す斜視図、並びに図４は図１の部分Ｓを拡大して示す断面図である。   Next, the structure of the intake manifold 30 will be described in detail with reference to FIGS. 2 is an exploded perspective view of the intake manifold 30, FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the intake manifold 30 is assembled, and FIG. 4 is an enlarged sectional view of a portion S of FIG.

図２に示されるように、吸気マニホールド３０は、吸気系の図示しないエアクリーナと接続される接続部３３及びエンジン１０の吸気ポート１７と接続される接続部３４を備えて形成された第１ハウジング３６と、第１ハウジング３６と組み合わされることによってサージタンク３１を形成する第２ハウジング３７と、第１ハウジング３６と組み合わされることによって４本のインテークパイプ３２を形成する第３ハウジング３８と、から構成される。これらハウジング３６，３７，３８はいずれもＡＢＳ樹脂等の合成樹脂によって形成されており、第１ハウジング３６を第２ハウジング３７と第３ハウジング３８とで挟む態様で一体に組み合わせ振動溶着することによって図３に示すような吸気マニホールド３０として構成される。また、図２及び図３に示されるように、各インテークパイプ３２は、それらが接続される吸気ポート１７に指向するように曲成されサージタンク３１を取り囲むように湾曲した形状を有している。   As shown in FIG. 2, the intake manifold 30 includes a first housing 36 formed with a connection portion 33 connected to an air cleaner (not shown) of the intake system and a connection portion 34 connected to the intake port 17 of the engine 10. And a second housing 37 that forms the surge tank 31 when combined with the first housing 36, and a third housing 38 that forms four intake pipes 32 when combined with the first housing 36. The These housings 36, 37, 38 are all formed of synthetic resin such as ABS resin, and the first housing 36 is integrally combined and vibration welded in such a manner as to be sandwiched between the second housing 37 and the third housing 38. 3 is configured as an intake manifold 30 as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, each intake pipe 32 is bent so as to be directed to the intake port 17 to which they are connected, and has a curved shape so as to surround the surge tank 31. .

また、吸気ポート１７と接続される接続部３４の開口３６ｃには金属材料により形成される整流部材３５がそれぞれ内嵌されている。この整流部材３５はハニカム構造、すなわち各インテークパイプ３２の延伸方向において所定の長さＬ（図４参照）を有しており、各インテークパイプ３２の内部を複数の流路に区画するハニカム構造を有している。インテークパイプ３２の最下流側の開口３６ｃ、すなわち吸入空気の流路断面は整流部材３５によって網目状、詳しくは複数の三角形に区画されている。   In addition, rectifying members 35 made of a metal material are fitted in the openings 36c of the connection portion 34 connected to the intake port 17, respectively. The rectifying member 35 has a honeycomb structure, that is, a honeycomb structure having a predetermined length L (see FIG. 4) in the extending direction of each intake pipe 32 and partitioning the inside of each intake pipe 32 into a plurality of flow paths. Have. The opening 36 c on the most downstream side of the intake pipe 32, that is, the cross section of the intake air flow path, is divided into a mesh shape by the rectifying member 35, specifically, a plurality of triangles.

次に上記のように構成された吸気マニホールド３０の作用について説明する。
エアクリーナから接続部３３の開口３６ａに導入された吸入空気は、サージタンク３１を通過した後に各挿通孔３６ｂに導入される。各挿通孔３６ｂに導入された吸入空気は各インテークパイプ３２を通じて開口３６ｃにそれぞれ導かれ、同開口３６ｃからエンジン１０の各吸気ポート１７に導入される。そして、このように各吸気ポート１７に導入された吸入空気は同吸気ポート１７に対応する気筒の燃焼室１５にそれぞれ導入される。 Next, the operation of the intake manifold 30 configured as described above will be described.
The intake air introduced from the air cleaner into the opening 36 a of the connection portion 33 passes through the surge tank 31 and is then introduced into each insertion hole 36 b. The intake air introduced into each insertion hole 36b is guided to each opening 36c through each intake pipe 32, and is introduced into each intake port 17 of the engine 10 from the opening 36c. The intake air thus introduced into each intake port 17 is introduced into the combustion chamber 15 of the cylinder corresponding to the intake port 17.

更に、図４を参照して整流部材３５の作用を説明する。
サージタンク３１から各インテークパイプ３２に導入される吸入空気は慣性を有しており、その全体が図４の矢印Ａで示すように流れる。そのため、インテークパイプ３２の湾曲部分に差し掛かるとその外周側の壁面３２ａに衝突し、矢印Ｂで示すような乱流が発生する。乱流が発生した吸入空気は、インテークパイプ３２の開口３６ｃに設けられた整流部材３５を矢印Ｃで示すように通過し、整流された状態でエンジン１０の吸気ポート１７に導入されるようになる。また、バックファイアが発生した場合、同バックファイアが整流部材３５に接触することによりその熱が奪われるため、同バックファイアを消炎することができ、その成長を極力抑制することができるようになる。 Further, the operation of the rectifying member 35 will be described with reference to FIG.
The intake air introduced from the surge tank 31 to each intake pipe 32 has inertia, and the whole flows as shown by an arrow A in FIG. Therefore, when it reaches the curved portion of the intake pipe 32, it collides with the outer peripheral wall surface 32a, and a turbulent flow as shown by an arrow B is generated. The intake air in which the turbulent flow is generated passes through the rectifying member 35 provided in the opening 36c of the intake pipe 32 as indicated by an arrow C, and is introduced into the intake port 17 of the engine 10 in a rectified state. . Further, when a backfire occurs, the heat is taken away by the backfire coming into contact with the rectifying member 35, so that the backfire can be extinguished and its growth can be suppressed as much as possible. .

以上説明したように本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）本実施形態によれば、吸入空気はインテークパイプ３２内部に設けられた整流部材３５により整流された後に各吸気ポート１７に流入するようになるため、乱流による吸気効率の低下を抑制することができる。特に、こうした乱流の発生し易い機関高回転域における吸気効率の低下についてこれを効果的に抑制することができるようになる。更に整流部材３５としてインテークパイプ３２内部の断面を網目状に区画するものを採用しているため、バックファイアと整流部材３５との接触面積を大きく確保することができ、図４の矢印Ｆで示すように整流部材３５を通過して上流側に伝播しようとするバックファイアの熱を奪ってこれを効果的に消炎することができる。その結果、インテークパイプ３２内に乱流が発生することに起因する吸気効率の低下を抑制することができ、併せてバックファイアによるインテークパイプ３２或いはサージタンク３１の損傷を極力抑制することができるようになる。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) According to the present embodiment, the intake air is rectified by the rectifying member 35 provided in the intake pipe 32 and then flows into each intake port 17, thereby suppressing a reduction in intake efficiency due to turbulent flow. can do. In particular, it is possible to effectively suppress the reduction of the intake efficiency in the high engine speed range where turbulent flow is likely to occur. Further, since the rectifying member 35 is configured such that the cross section inside the intake pipe 32 is divided into a mesh shape, a large contact area between the backfire and the rectifying member 35 can be secured, which is indicated by an arrow F in FIG. As described above, the heat of the backfire which is going to propagate upstream through the rectifying member 35 can be taken and effectively extinguished. As a result, it is possible to suppress a decrease in intake efficiency due to the occurrence of turbulent flow in the intake pipe 32, and to suppress damage to the intake pipe 32 or the surge tank 31 due to the backfire as much as possible. become.

（２）また、整流部材３５をインテークパイプ３２の延伸方向に沿って延びるハニカム構造としたため、バックファイアと整流部材３５との接触面積を大きく確保することができ、同バックファイアが整流部材３５の内部を伝播する際にその熱を大量に奪うことによってこれを効果的に消炎することができる。その結果、バックファイアが整流部材３５より上流側に伝播することを一層効果的に抑制することができるようになる。   (2) Since the rectifying member 35 has a honeycomb structure extending along the extending direction of the intake pipe 32, a large contact area between the backfire and the rectifying member 35 can be secured. This can be effectively extinguished by taking a lot of that heat when propagating inside. As a result, the backfire can be more effectively suppressed from propagating upstream from the rectifying member 35.

（３）整流部材３５をインテークパイプ３２の最下流側に位置する開口３６ｃに設けるようにしたため、インテークパイプ３２のどの部分で乱流が発生する場合であっても、最終的には整流部材３５で整流された吸入空気がエンジン１０の吸気ポート１７を通じて燃焼室１５に導入されるようになり、吸気効率の向上を図ることができるようになる。更に、燃焼室１５に近接するように整流部材３５をできる限り下流側に設けることにより、インテークパイプ３２のより広い範囲においてバックファイアの影響を抑制することができるようになる。また、バックファイアはインテークパイプ３２の上流側に伝播するのに伴って同インテークパイプ３２の内壁に付着した燃料と反応して徐々に成長し、その熱量及び伝播速度が増大する傾向がある。このため、バックファイアの悪影響を効果的に抑制する上では、それが成長する前の、熱量及び伝播速度が小さい段階でこれを消炎するのが望ましい。この点、本実施形態によれば、消炎機能を有する整流部材をインテークパイプ３２の最下流側に設けるようにしているため、バックファイアが成長する前の段階でこれを効果的に消炎することができるようになる。   (3) Since the flow straightening member 35 is provided in the opening 36c located on the most downstream side of the intake pipe 32, the flow straightening member 35 is finally formed regardless of the portion of the intake pipe 32 where turbulent flow occurs. Thus, the intake air rectified in (5) is introduced into the combustion chamber 15 through the intake port 17 of the engine 10, and the intake efficiency can be improved. Furthermore, the influence of the backfire can be suppressed in a wider range of the intake pipe 32 by providing the flow straightening member 35 as downstream as possible so as to be close to the combustion chamber 15. Further, as the backfire propagates to the upstream side of the intake pipe 32, it reacts with the fuel adhering to the inner wall of the intake pipe 32 and gradually grows, and the amount of heat and the propagation speed tend to increase. For this reason, in order to effectively suppress the adverse effect of the backfire, it is desirable to extinguish the flame at a stage where the amount of heat and the propagation speed are small before it grows. In this regard, according to the present embodiment, since the rectifying member having the flame extinguishing function is provided on the most downstream side of the intake pipe 32, it is possible to effectively extinguish the flame before the backfire grows. become able to.

（４）また、バックファイアが成長する前の段階ではその熱量や伝播速度が小さいため、整流部材３５をインテークパイプ３２の最下流側に位置する開口３６ｃに設けるようにした構成によれば、インテークパイプ３２の延伸方向における整流部材３５の長さＬを極力短く設定することができる。そのため、整流部材３５の消炎機能を維持しつつ、同整流部材３５をインテークパイプ３２の内部に配設することによる圧力損失を極力小さくすることができるようになる。   (4) Further, since the amount of heat and the propagation speed are small before the backfire grows, according to the configuration in which the rectifying member 35 is provided in the opening 36c located on the most downstream side of the intake pipe 32, the intake The length L of the rectifying member 35 in the extending direction of the pipe 32 can be set as short as possible. For this reason, it is possible to minimize the pressure loss caused by disposing the flow straightening member 35 inside the intake pipe 32 while maintaining the flame extinguishing function of the flow straightening member 35.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・整流部材３５の長さは、インテークパイプ３２の形状等に合わせて適宜変更することができる。この場合、整流部材３５の長さが長いほど高い消炎効果が期待できるが、その反面、吸入空気が流れる際の圧力損失は増大するようになる。そのため、この整流部材３５の長さは、バックファイアの消炎効果と圧力損失の増大との兼ね合いを考慮して設定することが望ましい。 In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
The length of the rectifying member 35 can be appropriately changed according to the shape of the intake pipe 32 and the like. In this case, the longer the length of the rectifying member 35 is, the higher the flame extinguishing effect can be expected. On the other hand, the pressure loss when the intake air flows increases. Therefore, the length of the rectifying member 35 is desirably set in consideration of the balance between the flame extinguishing effect of the backfire and the increase in pressure loss.

・同様に整流部材３５の網目の粗さについても適宜変更することができる。整流部材３５の網目の粗さを細かくするほど整流部材３５と火炎との接触面積を増大させることができるため、整流部材３５の目の粗さが細かいほど高い消炎効果が期待できるが、その反面、吸入空気が流れる際の圧力損失は増大するようになる。そのため、整流部材３５の目の粗さについても整流部材３５の長さと同様にバックファイアの消炎効果と圧力損失の増大との兼ね合いを考慮して設定することが望ましい。   Similarly, the mesh roughness of the rectifying member 35 can be changed as appropriate. Since the contact area between the rectifying member 35 and the flame can be increased as the mesh of the rectifying member 35 becomes finer, the finer the mesh of the rectifying member 35 is, the higher the flame-extinguishing effect can be expected. The pressure loss when the intake air flows increases. Therefore, it is desirable to set the coarseness of the flow regulating member 35 in consideration of the balance between the flame extinguishing effect of the backfire and the increase in pressure loss as well as the length of the flow regulating member 35.

・また、インテークパイプ３２の最下流側の開口３６ｃに整流部材３５を設ける構成としたが、インテークパイプ３２内部の開口３６ｃよりも上流側に整流部材３５を設ける構成とすることもできる。なお、できる限り下流側に整流部材３５を設けることにより、インテークパイプ３２のより広い範囲において同バックファイアの影響を抑制することができるようになる。更に、バックファイアはインテークパイプ３２の上流側に伝播するのに伴って成長する傾向があるため、バックファイアの悪影響を効果的に抑制する上では、それが成長する前の熱量、伝播速度が小さい段階でこれを消炎することが望ましい。またここでバックファイアが成長する前の段階ではその熱量や伝播速度が小さいため、整流部材３５の長さを極力短く設定することができるといった利点もある。すなわち、インテークパイプ３２内部の開口３６ｃよりも上流側に整流部材３５を設ける構成とする場合であっても、整流部材３５はできる限り下流側に設けることが望ましい。   In addition, although the rectifying member 35 is provided in the opening 36c on the most downstream side of the intake pipe 32, the rectifying member 35 may be provided on the upstream side of the opening 36c in the intake pipe 32. In addition, by providing the flow straightening member 35 on the downstream side as much as possible, the influence of the backfire can be suppressed in a wider range of the intake pipe 32. Furthermore, since the backfire tends to grow as it propagates upstream of the intake pipe 32, the amount of heat and propagation speed before it grows are small to effectively suppress the adverse effect of the backfire. It is desirable to extinguish this in stages. Further, since the amount of heat and propagation speed are small before the backfire grows, there is an advantage that the length of the rectifying member 35 can be set as short as possible. That is, even when the rectifying member 35 is provided upstream of the opening 36c inside the intake pipe 32, it is desirable that the rectifying member 35 is provided as downstream as possible.

・上記実施形態のように整流部材３５を各インテークパイプ３２の全てに設けることが望ましいが、例えば特定のインテークパイプ３２において乱流が顕著に発生する場合に同インテークパイプ３２にのみ整流部材３５を設けるようにすることもできる。   Although it is desirable to provide the rectifying member 35 in all the intake pipes 32 as in the above embodiment, for example, when turbulent flow is noticeably generated in a specific intake pipe 32, the rectifying member 35 is provided only in the intake pipe 32. It can also be provided.

・更に整流部材３５は、上記実施形態にて例示した形状を有するものに限定されず、所定の整流機能を発揮するものであればその形状は適宜変更することができる。従って、例えば図５に示される整流部材１３５のようにインテークパイプ３２の流路断面を平行に延びる複数の領域に区画する形状を有するものであってもよい。   Further, the rectifying member 35 is not limited to the shape exemplified in the above embodiment, and the shape can be appropriately changed as long as it exhibits a predetermined rectifying function. Therefore, for example, like the rectifying member 135 shown in FIG. 5, the flow passage cross section of the intake pipe 32 may be divided into a plurality of regions extending in parallel.

・また、上記実施形態では、金属材料により形成される整流部材３５が開口３６ｃにそれぞれ内嵌される構成としたが、この発明はこうした構成に限定されるものではなく、金属以外の材料、例えば吸気マニホールド３０と同様、合成樹脂によって形成することもできる。なお、整流部材の材料としては、熱伝導率が高く、耐熱性の高い材料であることが望ましい。   In the above embodiment, the rectifying members 35 made of a metal material are fitted into the openings 36c. However, the present invention is not limited to such a configuration, and a material other than metal, for example, Similarly to the intake manifold 30, it can be formed of synthetic resin. In addition, as a material of a rectification | straightening member, it is desirable that it is a material with high heat conductivity and high heat resistance.

・上記実施の形態では吸気マニホールド３０のインテークパイプ３２の開口３６ｃに整流部材３５を嵌合する構成としたが、図６に示されるように、ガスケット２３に吸入空気が流通する開口に同開口を網目状に区画する整流部３９を設ける構成としても上記実施形態に準じた作用効果を得ることができる。   In the above embodiment, the flow regulating member 35 is fitted to the opening 36c of the intake pipe 32 of the intake manifold 30. However, as shown in FIG. Even in the configuration in which the rectification unit 39 partitioned into a mesh shape is provided, it is possible to obtain the operational effects according to the above embodiment.

・また上記のようにガスケット２３に整流部３９を設ける場合には、更に図７に示されるように整流部３９をエンジン１０の吸気ポート１７の延伸方向に沿って同吸気ポート１７内に延びるハニカム構造とすることによって、消炎効果を向上させることができる。また、こうしたハニカム構造に限らず、例えば図８に示されるように、ガスケット２３を吸気ポート１７の延伸方向に沿って同吸気ポート１７内に延設し、その先端部に整流部３９を設ける構成を採用することもできる。   In addition, when the rectifying portion 39 is provided in the gasket 23 as described above, the rectifying portion 39 extends into the intake port 17 along the extending direction of the intake port 17 of the engine 10 as shown in FIG. With the structure, the flame-extinguishing effect can be improved. Further, not limited to such a honeycomb structure, for example, as shown in FIG. 8, the gasket 23 extends into the intake port 17 along the extending direction of the intake port 17, and the rectifying unit 39 is provided at the tip thereof. Can also be adopted.

・上記実施形態では、吸気ポート１７に燃料を噴射供給する燃料噴射弁２１を備えたエンジン１０について例示したが、同エンジン１０は燃焼室１５内に直接燃料を噴射供給する燃料噴射弁を備えるもの、或いはそれら吸気ポート用燃料噴射弁及び筒内噴射用燃料噴射弁の双方を備えるものであってもよい。   In the above embodiment, the engine 10 including the fuel injection valve 21 that injects and supplies fuel to the intake port 17 is illustrated, but the engine 10 includes a fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber 15. Alternatively, both the intake port fuel injection valve and the in-cylinder injection fuel injection valve may be provided.

吸気マニホールド及びこれを備えたエンジンの断面図。Sectional drawing of an intake manifold and an engine provided with the same. 吸気マニホールドの分解斜視図。The exploded perspective view of an intake manifold. 吸気マニホールドの斜視図。The perspective view of an intake manifold. 吸気マニホールド内の吸気の流れを示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the flow of the intake air in an intake manifold. 変更例における整流部材の斜視図。The perspective view of the baffle member in the example of a change. 整流部が形成されたガスケットの斜視図。The perspective view of the gasket in which the rectification | straightening part was formed. 吸気マニホールド及びエンジンの接続部分を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the connection part of an intake manifold and an engine. 吸気マニホールド及びエンジンの接続部分を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the connection part of an intake manifold and an engine.

符号の説明Explanation of symbols

１０…エンジン、１１…シリンダブロック、１１ａ…シリンダ、１２…シリンダヘッド、１３…ピストン、１４…コネクティングロッド、１５…燃焼室、１６…点火プラグ、１７…吸気ポート、１８…排気ポート、１９…吸気バルブ、２０…排気バルブ、２１…燃料噴射弁、２２…ボルト、２３…ガスケット、３０…吸気マニホールド、３１…サージタンク、３２…インテークパイプ、３３，３４…接続部、３５…整流部材、３６…第１ハウジング、３６ａ…開口、３６ｂ…挿通孔、３６ｃ…開口、３７…第２ハウジング、３８…第３ハウジング、３９…整流部、４０…排気マニホールド、４１…アウトレットパイプ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine, 11 ... Cylinder block, 11a ... Cylinder, 12 ... Cylinder head, 13 ... Piston, 14 ... Connecting rod, 15 ... Combustion chamber, 16 ... Spark plug, 17 ... Intake port, 18 ... Exhaust port, 19 ... Intake Valve 20, exhaust valve 21, fuel injection valve 22, bolt 23, gasket 30, intake manifold 31, surge tank 32, intake pipe 33, 34, connection portion 35, rectifying member 36, 1st housing, 36a ... opening, 36b ... insertion hole, 36c ... opening, 37 ... 2nd housing, 38 ... 3rd housing, 39 ... rectification | straightening part, 40 ... exhaust manifold, 41 ... outlet pipe.

Claims (5)

サージタンクと、該サージタンクから分岐し内燃機関の吸気ポートに指向するように曲成されて該吸気ポートにそれぞれ接続される複数のインテークパイプとを備えた内燃機関の樹脂製吸気マニホールドにおいて、
前記インテークパイプの内部には吸入空気の流路断面を網目状に区画する整流部材が設けられる
ことを特徴とする内燃機関の樹脂製吸気マニホールド。 In a resin intake manifold for an internal combustion engine comprising a surge tank and a plurality of intake pipes that are bent from the surge tank and are directed to the intake port of the internal combustion engine and connected to the intake port,
A resin intake manifold for an internal combustion engine, characterized in that a rectifying member is provided inside the intake pipe to divide a cross section of a flow path of intake air into a mesh shape. 請求項１に記載の内燃機関の樹脂製吸気マニホールドにおいて、
前記整流部材は前記インテークパイプの延伸方向に沿って延びるハニカム構造を有してなる
ことを特徴とする内燃機関の樹脂製吸気マニホールド。 The resin intake manifold of the internal combustion engine according to claim 1,
The resin air intake manifold for an internal combustion engine, wherein the rectifying member has a honeycomb structure extending along an extending direction of the intake pipe. 請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の樹脂製吸気マニホールドにおいて、
前記整流部材は前記インテークパイプの最下流側に位置して設けられる
ことを特徴とする内燃機関の樹脂製吸気マニホールド。 In the resin intake manifold of the internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The resin air intake manifold for an internal combustion engine, wherein the rectifying member is provided on the most downstream side of the intake pipe. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の樹脂製吸気マニホールドにおいて、
前記整流部材は金属材料により形成されてなる
ことを特徴とする内燃機関の樹脂製吸気マニホールド。 In the resin intake manifold of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The rectifying member is made of a metal material. A resin intake manifold for an internal combustion engine, wherein: 複数のインテークパイプがサージタンクから分岐し内燃機関の吸気ポートに指向するように曲成されて該吸気ポートにそれぞれ接続された内燃機関であって、
前記複数のインテークパイプ及び前記サージタンクは樹脂材料により形成され、
前記複数のインテークパイプはガスケットを介して前記吸気ポートに接続され、該ガスケットは吸入空気が流通する開口を網目状に区画する整流部を有してなる
ことを特徴とする内燃機関。 An internal combustion engine in which a plurality of intake pipes are bent from a surge tank and are directed to an intake port of the internal combustion engine and connected to the intake port,
The plurality of intake pipes and the surge tank are formed of a resin material,
The internal combustion engine, wherein the plurality of intake pipes are connected to the intake port via gaskets, and the gasket includes a rectifying section that divides openings through which intake air flows in a mesh shape.
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