JP2008038858A - Intake device of vehicle engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の気筒を有するエンジンを、鉛直方向に対し気筒軸線を所定角度傾けた状態で車両の床下に搭載し、エアクリーナの下流側にエアホースを介して接続されるスロットルボディと、このスロットルボディが接続されるサージタンクと、このサージタンクと各気筒の間を連絡する複数の吸気管とを備える吸気部を前記エンジンの上側部に略水平方向に延びるよう配設する一方、その周辺にシリンダヘッドと前記サージタンクの間を連絡するブローバイガス配管を配設し、シリンダヘッドカバーに、前記ブローバイガス配管の上流側端部を連通接続させるブローバイガス制御弁を設けてある車両用エンジンの吸気装置に関する。 The present invention provides a throttle body in which an engine having a plurality of cylinders is mounted under the floor of a vehicle with a cylinder axis inclined at a predetermined angle with respect to the vertical direction, and connected to the downstream side of an air cleaner via an air hose, and the throttle An intake portion having a surge tank to which a body is connected and a plurality of intake pipes communicating between the surge tank and each cylinder is disposed so as to extend in a substantially horizontal direction on the upper side portion of the engine, Blow-by gas piping that communicates between the cylinder head and the surge tank, and a blow-by gas control valve that connects the upstream end of the blow-by gas piping to the cylinder head cover is provided. About.
車両の床下にエンジンを搭載する車両は、地上高の確保や室内スペ−ス・荷台高さの制約によってエンジンルームの上下方向のスペースに大きな制限を強いられる。そのためにエンジンを、鉛直方向に対し気筒軸線を所定角度傾けた状態にして車両の床下に搭載し、搭載姿勢のエンジンの全高を低くしている。また、吸気装置の吸気管が長いと低中速域でのトルクを上げることができてエンジン性能を向上させることができるので吸気管をできるだけ長くする手段を取っている。 Vehicles equipped with an engine under the floor of the vehicle are forced to greatly limit the space in the vertical direction of the engine room due to the ground clearance and the restrictions on indoor space and loading platform height. For this purpose, the engine is mounted under the floor of the vehicle with the cylinder axis inclined at a predetermined angle with respect to the vertical direction, thereby reducing the overall height of the engine in the mounted position. In addition, if the intake pipe of the intake device is long, the torque in the low and medium speed ranges can be increased and the engine performance can be improved. Therefore, means for making the intake pipe as long as possible is taken.
その手段として、特許文献1に開示されているように吸気管を上下に湾曲させる手段があるが、エンジンの上側部には床が近接していて空いたスペースがないために、この手段では吸気管をあまり長くすることができない。そこで従来、吸気管をシリンダヘッドから離れる水平方向に長くする手段を取っていた。この手段によれば、シリンダヘッドとサージタンクの間が長くなって、両者の間を連絡するブローバイガス配管が長くなり、ブローバイガス配管の上下方向の傾斜が緩やかになっていた。
ところが、ブローバイガス配管内のブローバイガスには水蒸気が含まれ、この水蒸気が気温の低下で水になるために、上記従来の技術のようにブローバイガス配管の上下方向の傾斜が緩やかになっていると、水がブローバイガス配管内やブローバイガス制御弁内に溜まったりそこで凍結したりして、ブローバイガスの流れを妨げやすかった。 However, since the blow-by gas in the blow-by gas piping contains water vapor, and this water vapor becomes water due to a decrease in temperature, the vertical inclination of the blow-by gas piping is gentle as in the conventional technique. Then, water accumulated in the blow-by gas piping and the blow-by gas control valve or frozen there, and it was easy to block the flow of blow-by gas.
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、サージタンクと各気筒の間を連絡する吸気管をできるだけ長くすることができてエンジン性能を向上させることができる構造でありながら、ブローバイガス配管内のブローバイガスを円滑に流れさせることができて、ブローバイガス配管の機能を十分発揮させることができる車両用エンジンの吸気装置を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to make the intake pipe communicating between the surge tank and each cylinder as long as possible and improve the engine performance. An object of the present invention is to provide an air intake device for a vehicle engine that can cause the blowby gas in the blowby gas piping to flow smoothly and that can sufficiently exhibit the function of the blowby gas piping.
本発明の特徴は、冒頭の[技術分野]の項に記載した車両用エンジンの吸気装置において、
前記サージタンクを筒状に形成して軸方向の両端部にそれぞれ前記スロットルボディと前記吸気管を接続し、前記エンジンを上方から見た場合、前記サージタンクの軸線が気筒列方向と直交する方向に対して傾斜するように前記サージタンクを配置することで、前記サージタンクの側壁を前記ブローバイガス制御弁に近づけ、前記ブローバイガス制御弁に近づけた前記サージタンクの側壁のうち、鉛直方向で前記ブローバイガス制御弁より低い位置に位置する側壁部分に、前記ブローバイガス配管の下流側端部を連通接続させるブローバイガス導入部を設けてある点にある。
A feature of the present invention is an air intake device for a vehicle engine described in the section [Technical Field] at the beginning.
The surge tank is formed in a cylindrical shape, and the throttle body and the intake pipe are connected to both ends in the axial direction. When the engine is viewed from above, the axis of the surge tank is perpendicular to the cylinder row direction. By arranging the surge tank to be inclined with respect to the side wall of the surge tank, the side wall of the surge tank is brought closer to the blow-by gas control valve, and the side wall of the surge tank that is closer to the blow-by gas control valve in the vertical direction. A blow-by gas introduction portion is provided in the side wall portion located at a position lower than the blow-by gas control valve. The blow-by gas introduction portion connects the downstream end of the blow-by gas pipe.
上記の構成によれば、エンジンを上方から見た場合、サージタンクの軸線が気筒列方向と直交する方向に対して傾斜するようにサージタンクを配置してある。つまり、サージタンクの軸線が気筒列方向と直交する方向に沿うようにサージタンクを配置した構造よりも、サージタンクの側壁をブローバイガス制御弁に近づけてある。そして、ブローバイガス制御弁に近づけたサージタンクの側壁のうち、ブローバイガス制御弁より低い位置に位置する側壁部分にブローバイガス導入部を設け、ブローバイガス制御弁とブローバイガス導入部の間をブローバイガス配管で接続してある。その結果、各吸気管をシリンダヘッドから離れる略水平方向に長くした構造であっても、ブローバイガス配管の長さを短くすることができて、ブローバイガス配管の上下方向の傾斜を大きくすることができる。これにより、ブローバイガス配管内のブローバイガスに含まれる水蒸気が気温の低下で水になったときに、その水をサージタンクに円滑に流すことができて、水がブローバイガス配管内やブローバイガス制御弁内に溜まる不具合、及び、そこで凍結する不具合を回避することができる。 According to the above configuration, when the engine is viewed from above, the surge tank is arranged such that the axis of the surge tank is inclined with respect to the direction orthogonal to the cylinder row direction. That is, the side wall of the surge tank is closer to the blow-by gas control valve than the structure in which the surge tank is arranged so that the axis of the surge tank is along the direction orthogonal to the cylinder row direction. A blow-by gas introduction part is provided in the side wall portion of the surge tank close to the blow-by gas control valve at a position lower than the blow-by gas control valve, and a blow-by gas is provided between the blow-by gas control valve and the blow-by gas introduction part. Connected by piping. As a result, the length of the blow-by gas pipe can be shortened and the vertical inclination of the blow-by gas pipe can be increased even if each intake pipe has a structure that is elongated in the substantially horizontal direction away from the cylinder head. it can. As a result, when the water vapor contained in the blow-by gas in the blow-by gas piping becomes water due to a drop in temperature, the water can flow smoothly to the surge tank, and the water can be controlled in the blow-by gas piping and blow-by gas control. Problems that accumulate in the valve and problems that freeze there can be avoided.
本発明において、
前記ブローバイガス制御弁を気筒列方向一端部側のシリンダヘッドカバー部分に設け、前記エンジンを上方から見た場合、前記サージタンクの軸線の延長線が気筒列方向他端部側の吸気管の下流側端部上を通るように前記サージタンクを配置してあると、次の作用を奏することができる。
In the present invention,
When the blow-by gas control valve is provided in a cylinder head cover portion on one end side in the cylinder row direction, and the engine is viewed from above, the extension line of the axis of the surge tank is downstream of the intake pipe on the other end side in the cylinder row direction If the surge tank is arranged so as to pass over the end portion, the following action can be achieved.
気筒列方向と直交する方向に対するサージタンクの軸線の傾斜角を、請求項1の構成による作用を得やすい適正な角度に設定することができる。 The inclination angle of the axis of the surge tank with respect to the direction orthogonal to the cylinder row direction can be set to an appropriate angle at which the effect of the configuration of claim 1 can be easily obtained.
本発明において、
気筒列方向一端部側に位置する外側の吸気管と、この吸気管に隣合う内側の吸気管との間に前記ブローバイガス配管を挿通させ、前記エンジンを上方から見た場合、前記ブローバイガス配管の上流側端部と下流側端部の間のブローバイガス配管部分を一直線状に形成してあると、次の作用を奏することができる。
In the present invention,
When the blow-by gas pipe is inserted between an outer intake pipe located on one end side in the cylinder row direction and an inner intake pipe adjacent to the intake pipe, and the engine is viewed from above, the blow-by gas pipe When the blow-by gas piping portion between the upstream end portion and the downstream end portion is formed in a straight line, the following action can be achieved.
ブローバイガス配管の長さをできるだけ短くすることができて、ブローバイガス配管の上下方向の傾斜をより大きくすることができる。これにより、ブローバイガス配管内のブローバイガスに含まれる水蒸気が気温の低下で水になったときに、その水をサージタンクに、より円滑に流すことができる。 The length of the blow-by gas pipe can be made as short as possible, and the vertical inclination of the blow-by gas pipe can be further increased. Thereby, when the water vapor contained in the blow-by gas in the blow-by gas pipe becomes water due to a decrease in the temperature, the water can flow more smoothly into the surge tank.
本発明において、
前記ブローバイガス配管を、上流側ほど高所に位置する状態に全長にわたって傾斜させてあると、次の作用を奏することができる。
In the present invention,
When the blow-by gas piping is inclined over the entire length so as to be located at a higher position on the upstream side, the following effects can be obtained.
ブローバイガス配管内のブローバイガスに含まれる水蒸気が気温の低下で水になったときに、その水がブローバイガス配管の軸方向中間部に溜まることがなく、その水をサージタンクに、より円滑に流すことができる。 When the water vapor contained in the blow-by gas in the blow-by gas pipe becomes water due to a drop in temperature, the water does not collect in the middle in the axial direction of the blow-by gas pipe, and the water is more smoothly transferred to the surge tank. It can flow.
本発明において、
前記ブローバイガス導入部の前記サージタンク内への開口を、前記複数の吸気管のうち、鉛直方向で最も下側で前記サージタンクに接続する吸気管の上流側開口の下端より上方に位置させてあると、次の作用を奏することができる。
In the present invention,
The opening into the surge tank of the blow-by gas introduction part is positioned above the lower end of the upstream opening of the intake pipe connected to the surge tank on the lowest side in the vertical direction among the plurality of intake pipes. If it exists, there can exist the following effect | action.
サージタンク内の水蒸気がサージタンク内で水になったり、エアクリーナを通ってサージタンク内に水が入って来たりすることがあっても、その水面がブローバイガス導入部のサージタンク内への開口より上側に位置することがない。すなわち、水はブローバイガス導入部内に入り込むことなく吸気管に入り込む。従って、ブローバイガス導入部のサージタンク内への開口がサージタンク内に溜まった水の中に没することがなく、ブローバイガス導入部の開口の閉塞に起因するクランク室の喚気性能の低下を防止することができる。 Even if the water vapor in the surge tank turns into water in the surge tank or water enters the surge tank through the air cleaner, the water surface opens to the surge tank in the blow-by gas inlet. It is not located on the upper side. That is, water enters the intake pipe without entering the blow-by gas introduction section. Therefore, the opening of the blow-by gas introduction part into the surge tank is not submerged in the water accumulated in the surge tank, and the deterioration of the aeration performance of the crank chamber due to the blockage of the opening of the blow-by gas introduction part is prevented. can do.
本発明において、
各吸気管の前記サージタンク内への上流側開口を上下2段に重ねる一方、下段側の吸気管の上流側開口を上段側の吸気管の上流側開口に対して水平方向で前記ブローバイガス導入部から離れる方向に偏らせて配置してあると、次の作用を奏することができる。
In the present invention,
The upstream side opening of each intake pipe into the surge tank is overlapped in two upper and lower stages, while the upstream side opening of the lower stage intake pipe is horizontally introduced with respect to the upstream side opening of the upper stage intake pipe. If it is biased in the direction away from the part, the following action can be achieved.
ブローバイガスが下段側の吸気管の上流側開口に入り過ぎることを抑制でき、ブローバイガスを各吸気管に均等に分配しやすくすることができる。 It is possible to suppress the blow-by gas from entering the upstream opening of the lower intake pipe and to easily distribute the blow-by gas to each intake pipe.
本発明によれば、サージタンクと各気筒の間を連絡する吸気管をできるだけ長くすることができてエンジン性能を向上させることができる構造でありながら、ブローバイガス配管内のブローバイガスを円滑に流れさせることができて、ブローバイガス配管の機能を十分発揮させることができる車両用エンジンの吸気装置を提供することができた。 According to the present invention, the intake pipe connecting the surge tank and each cylinder can be made as long as possible to improve the engine performance, and the blow-by gas in the blow-by gas pipe can flow smoothly. Thus, the vehicle engine intake device capable of sufficiently exerting the function of the blow-by gas piping can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図1はキャブオーバ型の車両用のエンジンEを上方から見た平面図であり、紙面の右側が車両左側L、紙面の下側が車両前方側Fである。図2はエンジンEを後方から見た図であり、紙面の上側が車両上側U、紙面の左側が車両左側Lである。図3はエンジンEを車両前方側から見た正面図、図4はサージタンク5とその周りの構造を示す一部切欠き斜視図であリ、紙面の上側が車両上側Uである。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a cab-over type vehicle engine E as viewed from above, with the right side of the page being the left side of the vehicle L and the lower side of the page being the front side F of the vehicle. FIG. 2 is a view of the engine E as viewed from the rear, with the upper side of the page being the vehicle upper side U and the left side of the page being the vehicle left side L. 3 is a front view of the engine E viewed from the front side of the vehicle, FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing the
図1〜図3に示すように、複数の気筒を有するエンジンEを車両の床下に搭載し、スロットルボディ4とサージタンク5と複数の吸気管6A,6B,6C,6Dとを備える吸気部7を、エンジンEの上側部8に略水平方向に延びるよう配設し、その周辺にブローバイガス配管16を配設してエンジンの吸気装置100を構成してある。複数の吸気管6A,6B,6C,6Dはシリンダヘッド9から離れる略水平方向に長くなっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, an
前記エンジンEは鉛直方向Zに対し気筒軸線O1を所定角度θ1傾けた状態で車両の床下に搭載されている(図3参照)。図3の符号10は車両の床であり、この床10がエンジンEの上面に迫っている。スロットルボディ4はエアクリーナ2の下流側にエアホース3を介して接続され、このスロットルボディ4がサージタンク5に接続されている。複数の吸気管6A,6B,6C,6Dはサージタンク5と各気筒の間を連絡し、ブローバイガス配管16はシリンダヘッドカバー13とサージタンク5の間を連絡している。
The engine E is mounted under the floor of the vehicle with the cylinder axis O1 inclined at a predetermined angle θ1 with respect to the vertical direction Z (see FIG. 3). A
シリンダヘッドカバー13に、ブローバイガス配管16の上流側端部16Aを連通接続させるブローバイガス制御弁14を設けてあり、詳しくは、気筒列方向一端部11側のシリンダヘッドカバー部分13Aにブローバイガス制御弁14を設けてある(図1参照)。図1の符号23はデリバリパイプ、21は排気ガス還流装置20のEGRバルブ、22は排気ガス還流装置20の配管である。ブローバイガス制御弁14はブローバイガスの流量を制御する。
The
図1,図2,図4に示すように、サージタンク5を筒状に形成してサージタンク5の軸方向Jの両端部5A,5Bにそれぞれスロットルボディ4と各吸気管6A,6B,6C,6Dを接続してある。サージタンク5は軸方向の長さよりも径が大きい円筒状に形成されている。そしてエンジンEを上方から見た場合、サージタンク5の軸線O2が気筒列方向Kと直交する方向Tに対して傾斜し、サージタンク5の軸線O2の延長線O3が気筒列方向他端部31側の吸気管6Aの下流側端部30上を通るように、サージタンク5を気筒列方向Kと直交する方向Tに対して傾斜させて配置してある。符号θ2は気筒列方向Kと直交する方向Tに対するサージタンク5の軸線O2の傾き角である。これにより、例えばサージタンク5の軸線O2が気筒列方向Kと直交する方向Tに沿うようにサージタンク5を配置した場合(θ2=0)よりも、サージタンク5の側壁12をブローバイガス制御弁14に近づけた状態になっている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the
ブローバイガス制御弁14に近づけたサージタンク5の側壁12のうち、鉛直方向Zでブローバイガス制御弁14より低い位置に位置する側壁部分12Aに、ブローバイガス配管16の下流側端部16Bを連通接続させるブローバイガス導入部15を設けてある。このブローバイガス導入部15はサージタンク5の下流側の端部5B(前記軸方向Jの両端部5A,5Bのうち下流側の端部5B)に設けてある。
Of the
図1に示すようにブローバイガス配管16を、気筒列方向一端部11側の外側の吸気管6D(第4吸気管6D)と、この吸気管6Dに隣合う内側の吸気管6C(第3吸気管6C)との間に挿通させてある。また、ブローバイガス配管16を、上流側ほど高所に位置する状態に全長にわたって傾斜させてある(図2参照)。図2の符号hがブローバイガス制御弁14とブローバイガス導入部15との高低差である。そしてエンジンEを上方から見た場合、ブローバイガス配管16の上流側端部16Aと下流側端部16Bの間のブローバイガス配管部分16Cを一直線状に形成してある。
As shown in FIG. 1, the blow-
図4に示すように、各吸気管6A,6B,6C,6Dのサージタンク5内への円形の開口6a,6b,6c,6dを上下2段に重ね、下段側の一対の吸気管6B,6Cの上流側開口6b,6cを、上段側の一対の吸気管6A,6Dの上流側開口6a,6dに対して水平方向でブローバイガス導入部15から離れる方向Rに偏らせて配置してある。上段側の一対の上流側開口6a,6d同士、及び、下段側の一対の上流側開口6b,6c同士は上下方向で互いに同一位置に位置している。下段側の一対の上流側開口6b,6cのうち、一方の上流側開口6cは、水平方向で上段側の一対の上流側開口6a,6dの間に位置している。
As shown in FIG. 4, the
ブローバイガス導入部15に貫通孔35を形成してあり、ブローバイガス配管16の下流側端部16Bに連結筒18の一端部(詳しくは一端部を含む2/3程度の長さの連結筒部分)が内嵌連結し、前記貫通孔35に連結筒18の他端部(詳しくは他端部を含む残り1/3程度の長さの連結筒部分)が内嵌している。そして、ブローバイガス導入部15のサージタンク5内への開口、すなわち、連結筒18の開口18Aを、複数の吸気管6A,6B,6C,6Dのうち、鉛直方向Zで最も下側でサージタンク5に接続する吸気管6B,6Cの上流側開口6b,6cの下端33,34より上方に位置させてある。符号Lが連結筒18の開口18Aの下端と、吸気管6B,6Cの上流側開口6b,6cの下端33,34との高低差である。
A through-
上記の構成により、ブローバイガス配管16内のブローバイガスに含まれる水蒸気が気温の低下で水になったときに、その水をサージタンク5に円滑に流すことができて、水がブローバイガス配管16内やブローバイガス制御弁14内に溜まる不具合、及び、そこで凍結する不具合を回避することができる。
With the above configuration, when the water vapor contained in the blow-by gas in the blow-
[別実施形態]
上記の実施形態では4気筒のエンジンを示したが、本発明は、3気筒のエンジン、あるいはその他の気筒数のエンジンにも適用できる。
[Another embodiment]
Although the four-cylinder engine is shown in the above embodiment, the present invention can also be applied to a three-cylinder engine or an engine having another number of cylinders.
2 エアクリーナ
3 エアホース
4 スロットルボディ
5 サージタンク
5A,5B サージタンクの軸方向の両端部
6A,6B,6C,6D 吸気管
6a,6b,6c,6d 吸気管の上流側開口
7 吸気部
8 エンジンの上側部
9 シリンダヘッド
11 気筒列方向一端部
12 サージタンクの側壁
12A 側壁部分
13 シリンダヘッドカバー
13A シリンダヘッドカバー部分
14 ブローバイガス制御弁
15 ブローバイガス導入部
18A ブローバイガス導入部のサージタンク内への開口
16 ブローバイガス配管
16A ブローバイガス配管の上流側端部
16B ブローバイガス配管の下流側端部
16C ブローバイガス配管部分
30 吸気管の下流側端部
31 気筒列方向他端部
33,34 上流側開口の下端
100 車両用エンジンの吸気装置
E エンジン
J 軸方向(サージタンクの軸方向)
K 気筒列方向
O1 気筒軸線
O2 サージタンクの軸線
O3 サージタンクの軸線の延長線
R 水平方向でブローバイガス導入部から離れる方向
T 気筒列方向と直交する方向
Z 鉛直方向
θ1 所定角度
2
K Cylinder row direction O1 Cylinder axis O2 Surge tank axis O3 Surge tank axis extension R Horizontal direction away from blow-by gas introduction portion T Direction perpendicular to cylinder row direction Z Vertical direction θ1 Predetermined angle
Claims (6)
前記サージタンクを筒状に形成して軸方向の両端部にそれぞれ前記スロットルボディと前記吸気管を接続し、前記エンジンを上方から見た場合、前記サージタンクの軸線が気筒列方向と直交する方向に対して傾斜するように前記サージタンクを配置することで、前記サージタンクの側壁を前記ブローバイガス制御弁に近づけ、前記ブローバイガス制御弁に近づけた前記サージタンクの側壁のうち、鉛直方向で前記ブローバイガス制御弁より低い位置に位置する側壁部分に、前記ブローバイガス配管の下流側端部を連通接続させるブローバイガス導入部を設けてある車両用エンジンの吸気装置。 An engine having a plurality of cylinders is mounted under the floor of the vehicle with the cylinder axis inclined at a predetermined angle with respect to the vertical direction, and the throttle body is connected to the downstream side of the air cleaner via an air hose. An intake portion having a surge tank and a plurality of intake pipes communicating between the surge tank and each cylinder is disposed so as to extend in a substantially horizontal direction at an upper portion of the engine, and a cylinder head and the In a vehicle engine intake device in which a blowby gas pipe that communicates between surge tanks is provided, and a blowby gas control valve that connects the upstream end of the blowby gas pipe in communication with the cylinder head cover is provided.
The surge tank is formed in a cylindrical shape, and the throttle body and the intake pipe are connected to both ends in the axial direction. When the engine is viewed from above, the axis of the surge tank is perpendicular to the cylinder row direction. By arranging the surge tank to be inclined with respect to the side wall of the surge tank, the side wall of the surge tank is brought closer to the blow-by gas control valve, and the side wall of the surge tank that is closer to the blow-by gas control valve in the vertical direction. An air intake system for a vehicle engine, wherein a blow-by gas introduction portion is provided in a side wall portion positioned at a position lower than the blow-by gas control valve, and a downstream end portion of the blow-by gas pipe is connected in communication.
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