JP2008038858A - 車両用エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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
【解決手段】吸気部７をエンジンＥの上側部に略水平方向に延びるよう配設し、ブローバイガス配管１６を配設し、シリンダヘッドカバー１３にブローバイガス制御弁１４を設け、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に対して傾斜するようにサージタンク５を配置することで、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、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を設けてある。
【選択図】図１

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。

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。

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。
特開２００１−３８２５号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

車両用エンジンを上方から見た平面図 車両用エンジンを後方から見た図 車両用エンジンを車両前方側から見た正面図 サージタンクとその周りの構造を示す一部切欠き斜視図

符号の説明

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

Claims (6)

1. 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車両用エンジンの吸気装置。
2. 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請求項１記載の車両用エンジンの吸気装置。
3. 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請求項１又は２記載の車両用エンジンの吸気装置。
4. 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請求項１〜３のいずれか一つに記載の車両用エンジンの吸気装置。
5. 前記ブローバイガス導入部の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請求項１〜４のいずれか一つに記載の車両用エンジンの吸気装置。
6. 各吸気管の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請求項１〜５のいずれか一つに記載の車両用エンジンの吸気装置。

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