JP2009203966A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 直列４気筒エンジンの各気筒および複数の吸気分岐管４の各独立吸気通路１７に対する吸入空気の分配性能を向上することを課題とする。
【解決手段】 直列４気筒エンジンの吸気装置においては、吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて突出する円柱状突起９の一側面と湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（凹曲面３１を含む）との間に形成される第１流路４１の流路幅よりも、円柱状突起９の他側面と湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面（凸曲面３２を含む）との間に形成される第２流路４２の流路幅の方が狭くなっている。これによって、吸気導入流路７における湾曲部１３からサージタンク部５に導入される吸入空気の流れの片寄りを少なくすることができるので、直列４気筒エンジンの各気筒および複数の吸気分岐管４の各独立吸気通路１７に対する空気の分配性能を向上することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、サージタンク部および吸気導入流路を一体化したサージタンクから内燃機関の各気筒に吸入空気を均等に分配する内燃機関の吸気装置に関するもので、特に複数の分岐管、サージタンク部および吸気導入流路を一体化したサージタンク一体型のインテークマニホールドから内燃機関の各気筒に吸入空気を均等に分配する内燃機関の吸気装置に係わる。

［従来の技術］
従来より、図６に示したように、スロットルボディ１０１の下流端に接続する吸気導入部１１１からサージタンク部１１２に向けて延びるサージタンク１０２と、このサージタンク１０２のサージタンク部１１２と内燃機関（例えば直列４気筒エンジン）のエンジン本体１０３に設けられる複数の気筒とを接続する複数の吸気分岐管１２１〜１２４を有するインテークマニホールド１０４とを備えた内燃機関の吸気装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

この内燃機関の吸気装置においては、サージタンク部１１２から複数の吸気分岐管１２１〜１２４に分配される吸入圧力の差を小さくするという目的で、スロットルボディ１０１の近傍から離間するに連れてサージタンク部１１２の流路断面積を漸次小さくするように形成している。すなわち、サージタンク１０２の吸気導入部１１１から遠く離れている吸気分岐管１２１〜１２４に接続するサージタンク部１１２の接続部（複数の吸気分岐管１２１〜１２４の各開口部（導入口）とサージタンク部１１２の複数の導出口との接続部）程、その流路断面積を小さくすることにより、サージタンク部１１２のサージタンク室１１３から複数の吸気分岐管１２１〜１２４に分配される吸入圧力の差を下げることで、内燃機関の各気筒への均等分配を実現しようとしている。

［従来の技術の不具合］
ところが、従来の内燃機関の吸気装置においては、搭載要件によるサージタンク１０２の吸気導入部形状の相違から、エンジン性能を満たすための十分な気筒間空気流量バラツキを満たさなくなる。そこで、更なる分配性能の向上のため、新しい吸気構造が必要となる。
ここで、サージタンクの吸気導入部として、サージタンク部に吸入空気を導入する吸気導入管がサージタンク部の導入口に接続されており、その吸気導入管の途中に、Ｌ字状（または円弧状）に湾曲した流路を構成する湾曲部を有する内燃機関の吸気装置がある。
この場合、サージタンクの吸気導入部から湾曲部に流れ込んだ吸入空気の流れは、湾曲部の曲がり方向内側の壁面より剥離して、湾曲部の曲がり方向外側の壁面側に片寄りし易くなる。

そして、複数の吸気分岐管の各開口部（導入口）が、湾曲部の曲がり方向内側の壁面に連なるサージタンク部の一壁面に形成されている場合、湾曲部の曲がり方向内側の壁面より剥離して、湾曲部の曲がり方向外側の壁面側に片寄りした吸入空気の流れは、サージタンクの吸気導入部に近い側の開口部よりも、吸気導入部より遠く離れている側の開口部程流入し易く、内燃機関の各気筒に対する吸入空気の分配性能が悪化するという問題があった。
実開平５−３２７６４号公報 特開平８−１０５３５９号公報

本発明の目的は、吸気導入流路における湾曲部の曲がり方向内側の壁面との間に第１流路よりも幅の狭い第２流路を形成する突起を吸気導入流路内に向けて突出させることで、内燃機関の各気筒に対する空気の分配性能を向上することのできる内燃機関の吸気装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、複数の気筒を有する内燃機関の吸気装置において、内燃機関の各気筒に空気を分配するサージタンク部と、このサージタンク部の入口に接続する湾曲部を有し、サージタンク部に空気を導入する吸気導入流路とを備えたことを特徴としている。
そして、吸気導入流路におけるサージタンク部の入口近傍で、且つ湾曲部の曲がり方向内側の壁面近傍に配設された突起が、吸気導入流路内に向けて突出している。また、突起は、湾曲部の曲がり方向外側の壁面との間に第２流路よりも幅の広い第１流路を形成し、且つ湾曲部の曲がり方向内側の壁面との間に第１流路よりも幅の狭い第２流路を形成していることを特徴としている。

これによって、吸気導入流路における第１流路を流れる空気の流れよりも、吸気導入流路における第２流路を流れる空気の流れの方が速度の速い流れとなり、空気の圧力が低下する。そして、第２流路を流れる空気は、空気の圧力が低下した部位（第２流路の下流側）に流れ込む。また、空気の圧力が低下した部位に流れ込んだ空気の流れは、慣性力で湾曲部の曲がり方向内側の壁面より剥離し、湾曲部の曲がり方向外側の壁面側に片寄りしていた第１流路を流れる空気の流れの一部を引き込む。
したがって、吸気導入流路における湾曲部からサージタンク部に導入される空気の流れの片寄りを少なくすることができるので、内燃機関の各気筒に対する空気の分配性能を向上することができる。

請求項２に記載の発明によれば、湾曲部の曲がり方向内側の壁面との間に、湾曲部の曲がり方向外側の第１流路よりも幅の狭い第２流路を形成する突起は、湾曲部の曲がり方向外側の壁面と湾曲部の曲がり方向内側の壁面との間の流路壁面から（吸気導入流路内に向けて、例えば内燃機関の上下方向（重力方向）における上方または下方に向けて）突出している。
請求項３に記載の発明によれば、吸気導入流路内に向けて突出する突起の突出方向に対して直交する断面形状は、円形状に形成されている。この場合、吸気導入流路内に向けて突起が突出していても、吸気導入流路を流れる空気の流れが、突起の側面に沿って第１流路を通る流れ（空気流）と突起の側面に沿って第２流路を通る流れ（空気流）との２方向の流れにスムーズに分かれる。すなわち、吸気導入流路内に向けて突出する突起が、吸気導入流路を流れる空気の流れを阻害することがなく、空気の圧力損失の増加を抑えることができる。

請求項４に記載の発明によれば、吸気導入流路内に向けて突出する突起は、吸気導入流路を流れる空気の流れを、突起の側面に沿って第１流路を通る流れ（空気流）と突起の側面に沿って第２流路を通る流れ（空気流）との２方向の流れに分流する。
請求項５に記載の発明によれば、少なくともサージタンク部および吸気導入流路を一体化してサージタンクを構成している。
請求項６に記載の発明によれば、サージタンクは、吸気導入流路の上流端に吸気導入部を有している。そして、吸気導入流路は、サージタンクの吸気導入部からサージタンク部（の入口）に向けてＬ字状または円弧状に湾曲する湾曲部を有している。

請求項７に記載の発明によれば、サージタンク部より分岐する複数の分岐管が、内燃機関の各気筒毎に独立して接続されている。この場合には、内燃機関の各気筒毎に独立して接続される複数の分岐管に対する空気の分配性能を向上することができる。
請求項８に記載の発明によれば、複数の分岐管の各開口部（導入口）は、サージタンク部の一壁面で開口している。そして、湾曲部の曲がり方向内側の壁面近傍とは、サージタンク部の一壁面（複数の分岐管の各開口部が形成されている側のサージタンク壁面）に連なる凸曲面近傍のことである。
請求項９に記載の発明によれば、少なくとも複数の分岐管およびサージタンク部を一体化してサージタンク一体型のインテークマニホールドを構成している。
ここで、複数の気筒を有する内燃機関は、複数の気筒が直列配置されている。そして、サージタンク部の導入口を、内燃機関の気筒配列方向に平行な方向の一方側で吸気導入流路における湾曲部の下流端に接続しても良い。

本発明を実施するための最良の形態は、内燃機関の各気筒に対する空気の分配性能を向上するという目的を、吸気導入流路における湾曲部の曲がり方向内側の壁面との間に第１流路よりも幅の狭い第２流路を形成する突起を吸気導入流路内に向けて突出させることで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図５は本発明の実施例１を示したもので、図１はサージタンク部への吸気導入流路を示した図で、図２は内燃機関（直列４気筒エンジン）のサージタンクを示した図で、図３および図４はサージタンク一体型のインテークマニホールドを示した図である。

本実施例の内燃機関の吸気装置は、複数の気筒を有する内燃機関（直列４気筒エンジン）の各気筒に対する吸入空気の分配性能を向上する吸気構造を具備し、エアクリーナ、電子スロットル装置およびインテークマニホールド（内燃機関のインテークマニホールド）１等を備えている。また、直列４気筒エンジンは、例えば自動車等の車両のエンジンルームに搭載されている。
ここで、直列４気筒エンジンは、エアクリーナ（内燃機関のエアクリーナ）で濾過された清浄な吸入空気とインジェクタより噴射された燃料との混合気を、各気筒の燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーによりエンジン出力を得るガソリンエンジンである。

また、直列４気筒エンジンのエンジン本体２には、直列４気筒エンジンの各気筒の燃焼室に吸入空気を導入するための吸気ダクト（インテークダクト、吸気管）と、直列４気筒エンジンの各気筒の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気ダクト（エキゾーストダクト、排気管）とが接続されている。
吸気ダクトの内部には、エアクリーナで濾過された清浄な外気（新気、クリーンエア）を、エアクリーナホース、電子スロットル装置のスロットルボディ、インテークマニホールド１を経由して、直列４気筒エンジンの各気筒に導入するための吸気通路（内燃機関の吸気通路）が形成されている。また、吸気ダクトは、エアクリーナケース、エアクリーナホース、スロットルボディおよびインテークマニホールド１等によって構成されている。

エンジン本体２は、複数の気筒（第１〜第４気筒）を有し、第１〜第４気筒が気筒配列方向に直列して配置されたシリンダブロックと、複数の吸気ポート１９および複数の排気ポートを有するシリンダヘッドとを備えている。
直列４気筒エンジンの各気筒毎に独立して接続される複数の吸気ポート（インテークポート）１９は、ポペット型の吸気バルブ（インテークバルブ）によって開閉される。また、直列４気筒エンジンの各気筒毎に独立して接続される複数の排気ポート（エキゾーストポート）は、ポペット型の排気バルブ（エキゾーストバルブ）によって開閉される。

また、エンジン本体２のシリンダヘッドには、先端部が各気筒の燃焼室内に露出するようにスパークプラグが取り付けられている。そして、シリンダヘッドには、吸気ポート１９内に最適なタイミングで燃料を噴射するインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）が取り付けられている。
また、エンジン本体２のシリンダブロックの内部には、気筒配列方向（図２において図示左右方向）に４つの燃焼室が形成されている。また、シリンダブロックの各気筒の内部に形成されるシリンダボア内には、連接棒を介してクランクシャフトに連結されたピストンが、シリンダボアの中心軸線方向に摺動自在に支持されている。

本実施例のエアクリーナは、直列４気筒エンジンの吸気ダクトの最上流部に設置されて、外気中に含まれる不純物（塵や埃、砂等のダスト）を捕捉して取り除く濾過エレメント（フィルタエレメント）をエアクリーナケースの内部に収容している。
本実施例のエアクリーナホースは、エアクリーナケースとスロットルボディとを接続するインテークパイプである。このエアクリーナホースの内部には、スロットルバルブよりも上流側の吸気通路が形成されている。

本実施例の電子スロットル装置は、スロットルバルブのバルブ開度に相当するスロットル開度に応じて、直列４気筒エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸入空気の流量（吸入空気量）を可変制御するシステムである。
電子スロットル装置は、直列４気筒エンジンの吸気ダクトの途中に設置されたスロットルボディ、吸気ダクトの内部（吸気通路）を流れる吸入空気の流量を可変するバタフライ型のスロットルバルブ、およびこのスロットルバルブを閉弁作動方向（または開弁作動方向）に付勢するリターンスプリング（またはデフォルトスプリング）等によって構成されている。

また、スロットルボディには、スロットルバルブを支持固定するシャフト（回転軸）を開弁作動方向（または閉弁作動方向）に駆動するアクチュエータが搭載されている。このアクチュエータは、電力の供給を受けると駆動力を発生する電動モータ、およびこの電動モータの駆動力をスロットルバルブのシャフトに伝達する動力伝達機構（例えば歯車減速機構）等を有している。
ここで、スロットルバルブを駆動する電動モータは、エンジン制御ユニット（エンジン制御装置：以下ＥＣＵと言う）によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。

本実施例のインテークマニホールド１は、複数のパーツ（例えば４つのパーツ）よりなり、吸入空気の圧力脈動を低減するサージタンク３と、このサージタンク３の複数の出口にそれぞれ接続する複数の吸気分岐管４とを備えたサージタンク一体型インテークマニホールドである。なお、複数のパーツは、全て合成樹脂材料によって形成されている。
そして、サージタンク３は、直列４気筒エンジンの各気筒の燃焼室および吸気ポート１９に接続する各吸気分岐管４に吸入空気を分配するサージタンク部５、およびこのサージタンク部５の導入口１４に接続する吸気導入管６等を有している。

ここで、本実施例では、サージタンク部５および吸気導入管６を一体化することでサージタンク３を構成している。また、本実施例では、複数の吸気分岐管４、サージタンク部５および吸気導入管６を一体化することでサージタンク一体型のインテークマニホールドを構成している。
複数の吸気分岐管４は、直列４気筒エンジンの各気筒の燃焼室および各吸気ポート１９に独立して接続されて、サージタンク部５のサージタンク室１５より分岐している。これらの吸気分岐管４の内部には、直列４気筒エンジンの各吸気ポート１９に連通する独立吸気通路１７がそれぞれ形成されている。また、複数の吸気分岐管４は、サージタンク部５の一壁面で開口するポート開口部（入口ポート）２１をそれぞれ有している。

複数の独立吸気通路１７は、入口ポート２１から連通ポート２３に向けて円弧状に湾曲して延びる曲管部２２、連通ポート２４から連通ポート２６に向けて円弧状に湾曲して延びる曲管部２５、および連通ポート２７からポート開口部（出口ポート）２９に向けて真っ直ぐに延びる直管部２８等を有している。
なお、複数の独立吸気通路１７の各入口ポート２１は、サージタンク部５の複数の導出口１６に連通し、また、複数の独立吸気通路１７の各出口ポート２９は、直列４気筒エンジンの各吸気ポート１９のポート開口部（入口側のポート開口部）に連通している。

サージタンク部５は、吸気導入管６の内部（吸気導入流路７）の流路断面積よりも流路断面積が拡大するサージタンク室１５を構成している。このサージタンク部５の上流端には、吸気導入流路７の下流側に設けられる湾曲部１３に連通する導入口１４が形成されている。また、サージタンク部５の下流端は、複数の独立吸気通路１７の各入口ポート２１にそれぞれ連通する複数の導出口１６に分岐している。この複数の導出口１６は、サージタンク部５の一壁面（複数の吸気分岐管４の各入口ポート２１が形成されている側のサージタンク壁面３４）に形成されている。

吸気導入管６の内部には、サージタンク部５の導入口１４に接続して、電子スロットル装置のスロットルボディより流入した吸入空気（新気）をサージタンク部５の内部（サージタンク室１５）に導入する吸気導入流路７が形成されている。この吸気導入流路７は、スロットルボディの下流端に接続する吸気導入部（スロットルボディとの接続部）１１、この吸気導入部１１より吸入空気が導入される直線部１２、およびこの直線部１２より吸入空気が導入される湾曲部１３等を有している。

ここで、直線部１２は、吸気導入部１１から湾曲部１３に向けて軸線方向（図示上下方向）に真っ直ぐに延びる直線流路である。また、湾曲部１３は、吸気導入部１１または直線部１２の出口からサージタンク部５の導入口１４に向けて円弧状に滑らかに湾曲して延びる湾曲流路である。
湾曲部１３は、吸気導入流路７の下流側（出口側）に設けられている。そして、吸気導入管６は、湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面の少なくとも一部に凹曲面３１を有し、且つ湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面の少なくとも一部に凸曲面３２を有している。また、吸気導入管６の凹曲面３１は、サージタンク部５のサージタンク壁面３３に連なる。また、吸気導入管６の凸曲面３２は、サージタンク部５のサージタンク壁面（インテークマニホールド壁面）３４に連なる。

そして、本実施例の吸気導入管６の吸気導入流路７は、サージタンク部５の導入口近傍で、且つ湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面近傍、つまりサージタンク部５のサージタンク壁面３４に連なる凸曲面近傍に、吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて突出する１個の円柱状突起９を有している。この円柱状突起９は、その突出方向に対して直交する断面形状が円形状に形成されている。
円柱状突起９は、湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（例えば凹曲面３１）と湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面（例えば凸曲面３２）との間に形成される流路壁面（吸気導入流路７の流路壁面）に一体的に形成されている。

そして、円柱状突起９は、湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（例えば凹曲面３１）と湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面（例えば凸曲面３２）との間に形成される流路壁面から吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて真っ直ぐに突出して、湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（凹曲面３１を含む）との間に、第２流路４２よりも流路幅の広い第１流路４１を形成すると共に、湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面（凸曲面３２を含む）との間に、第１流路４１よりも流路幅の狭い第２流路４２を形成している。
すなわち、複数の気筒を有する内燃機関の吸気装置においては、吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて突出する円柱状突起９の一側面と湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（凹曲面３１を含む）との間に形成される第１流路４１の流路幅よりも、円柱状突起９の他側面と湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面（凸曲面３２を含む）との間に形成される第２流路４２の流路幅の方が狭くなっている。

円柱状突起９は、吸気導入流路７を流れ湾曲部１３に流入した吸入空気の流れを、円柱状突起９の一側面（凸曲面）に沿って第１流路４１を通る流れ、つまり湾曲部１３から第１流路４１を経てサージタンク部５の導入口１４に向かう空気流と、円柱状突起９の他側面（凸曲面）に沿って第２流路４２を通る流れ、つまり湾曲部１３から第２流路４２を経てサージタンク部５の導入口１４に向かう空気流との２方向の流れに分流する。すなわち、円柱状突起９は、吸気導入流路７を流れ湾曲部１３に流入した吸入空気の流れを、二手に振り分ける働きをする。

なお、円柱状突起９の長さは、湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（例えば凹曲面３１）と湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面（例えば凸曲面３２）との間に形成される流路壁面を底壁面としたとき、その底壁面に吸気導入流路７の湾曲部１３を挟んで対向する天井壁面まで届いていなくても、つまり天井まで突き当てなくても構わない。仮に、円柱状突起９の突出方向の長さは、底壁面と天井壁面との距離の半分の長さがあれば、吸入空気の流れを、二手に振り分ける機能（効果）は見込まれる。

［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関（直列４気筒エンジン）の吸気装置の作用を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。ここで、図５は吸入空気の流れを示した図である。

直列４気筒エンジンの運転が開始されて、直列４気筒エンジンの特定気筒が排気行程から、吸気バルブが開弁し、ピストンが下降する吸気行程に移行すると、ピストンの下降に従って当該気筒の燃焼室内の負圧（大気圧よりも低い圧力）が大きくなり、吸気バルブが開弁している吸気ポート１９から燃焼室内に混合気が吸い込まれる。
このとき、外気導入口よりエアクリーナケースの内部に導入された外気（新気）は、フィルタエレメントを通過する際に、外気中に含まれる不純物（塵や埃、砂等のダスト）が捕捉されて取り除かれる。

そして、フィルタエレメントで濾過された清浄な吸入空気（新気、クリーンエア）は、エアクリーナホースの内部（吸気通路）、スロットルボディの内部（吸気通路）を経て、吸気導入管６の内部（吸気導入流路７）に流入する。
ここで、複数の気筒を有する内燃機関（直列４気筒エンジン）の吸気装置においては、吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて突出する円柱状突起９の一側面と湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（凹曲面３１を含む）との間に形成される第１流路４１の流路幅よりも、円柱状突起９の他側面と湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面（凸曲面３２を含む）との間に形成される第２流路４２の流路幅の方が狭くなっている。

そして、吸気導入部１１から直線部１２を経由して湾曲部１３に導入される吸入空気の流れの一部は、図１に白抜き矢印で示したように、湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（凹曲面３１を含む）寄りを通って、サージタンク部５の導出口１４に向かう。
また、吸気導入部１１から直線部１２を経由して湾曲部１３に導入される吸入空気の流れの残りは、図１、図２および図５に白抜き矢印、白抜き破線矢印で示したように、サージタンク部５の導入口近傍で、且つ湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面近傍、つまりサージタンク部５のサージタンク壁面３４に連なる凸曲面近傍に配設された円柱状突起９の側面に沿って振り分けられて、サージタンク部５の導出口１４に向かう。

このとき、上述したように、吸気導入流路７の湾曲部１３における第１流路４１の流路幅よりも、吸気導入流路７の湾曲部１３における第２流路４２の流路幅の方が狭くなっているため、第２流路４２を流れる吸入空気の流れが、第１流路４１を流れる吸入空気の流れよりも、速度の速い流れとなるので、第２流路４２の下流部（サージタンク部５の導出口付近）の吸入空気の圧力が低下する。
そして、第２流路４２を流れる吸入空気は、図１、図２および図５に白抜き破線矢印で示したように、吸入空気の圧力が低下した部位（第２流路４２の下流側）に流れ込む。

また、吸入空気の圧力が低下した部位に流れ込んだ吸入空気の流れ（第２流路４２の空気流）は、慣性力で湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面（凸曲面３２）より剥離し、湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（凹曲面３１）側に片寄りしていた第１流路４１を流れる吸入空気の流れの一部を引き込む（図５の白抜き矢印参照）。これにより、吸気導入流路７における湾曲部１３からサージタンク部５に導入される吸入空気の流れの片寄りを少なくすることができる。
そして、吸気導入流路７の湾曲部１３からサージタンク室１５に導入された吸入空気の流れは、サージタンク部５の導出口１６から、吸気バルブが開弁している独立吸気通路１７を通って、吸気ポート１９内に導入される。そして、吸気ポート１９を通過した空気流は、吸気ポート１９の吸気弁口（吸気ポート開口部）から燃焼室内に供給される。

［実施例１の効果］
以上のように、複数の気筒を有する内燃機関（直列４気筒エンジン）の吸気装置においては、吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて突出する円柱状突起９の一側面と湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（凹曲面３１を含む）との間に形成される第１流路４１の流路幅よりも、円柱状突起９の他側面と湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面（凸曲面３２を含む）との間に形成される第２流路４２の流路幅の方が狭くなっている。

これによって、従来の内燃機関の吸気装置では、吸入空気の流れが湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（凹曲面３１を含む）寄りに片寄りし、サージタンク３の吸気導入部１１に近い側の入口ポート２１よりも、吸気導入部１１より遠く離れている側の入口ポート程流入し易くなり、直列４気筒エンジンの各気筒に独立して接続する各吸気分岐管４（独立吸気通路１７）に対する吸入空気の均等分配性能が悪かった。

しかし、上記の特徴（構成）により、吸入空気の流れが湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面（凹曲面３１を含む）寄りに片寄りしていた吸入空気の流れが、湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面（凸曲面３２を含む）寄りの第２流路４２を流れる吸入空気の流れに引き寄せられるため、サージタンク３の吸気導入部１１に近い側の入口ポート２１に入り易くなる。また、吸気導入流路７における湾曲部１３からサージタンク部５に導入される吸入空気の流れの片寄りを少なくすることができるので、直列４気筒エンジンの各気筒および複数の吸気分岐管４の各独立吸気通路１７に対する吸入空気の分配性能を向上することができる。

また、慣性力により発生するサージタンク部５の内部（サージタンク室１５）の逆流に対し、第２流路４２を流れる吸入空気の流れに引き寄せられた吸入空気の流れとぶつかり、逆流を押し戻すという効果も得ることができる。
また、吸気導入管６の吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて突出する円柱状突起９は、その突出方向に対して直交する断面形状が円形状に形成されている。このため、吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて円柱状突起９が突出していても、吸気導入流路７の湾曲部１３を流れる吸入空気の流れが、円柱状突起９の一側面に沿って第１流路４１を通る流れ（空気流）と円柱状突起９の他側面に沿って第２流路４２を通る流れ（空気流）との２方向の流れにスムーズに分かれる。すなわち、吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて突出する円柱状突起９が、吸気導入流路７の湾曲部１３を流れる吸入空気の流れを阻害することがなく、吸入空気の圧力損失の増加を抑えることができる。

［変形例］
本実施例では、サージタンク部５の導入口近傍で、且つ湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面近傍に配設される円柱状突起９を、湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面と湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面との間に形成される流路壁面から吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて真っ直ぐに突出させているが、湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面との間に、湾曲部１３の曲がり方向外側の第１流路４１よりも流路幅の狭い第２流路４２を形成する突起を、湾曲部１３の曲がり方向外側の壁面と湾曲部１３の曲がり方向内側の壁面との間の流路壁面から、吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて、例えば内燃機関の上下方向（重力方向）における上方または下方に向けて）突出させるようにしても良い。

本実施例では、サージタンク３の吸気導入管６の流路壁面（吸気導入流路７の流路壁面）に円柱状突起（突起）９を一体的に形成しているが、サージタンク３の吸気導入管６と突起とを別部品（別体）で構成し、サージタンク３の吸気導入管６の流路壁面から、吸気導入流路７の湾曲部１３内に向けて突出するように突起をサージタンク３の吸気導入管６に組み付けても良い。
本実施例では、突起として、円柱状突起９、つまり丸棒状の突起を採用しているが、流速増加による圧力低下の実現と圧力損失が増大しない点とをクリアできる形状であればどのような形状でも良い。突起の突出方向に対して直交する断面形状が、例えば三角形状、四角形状、楕円形状、長円形状、流線形状に形成されていても良い。
本実施例では、本発明を、直列４気筒エンジンの吸気装置（サージタンク一体型のインテークマニホールドまたは内燃機関のサージタンク）に適用しているが、本発明を、６気筒以上の多気筒エンジンに適用しても良い。また、本発明をＶ型エンジンに適用しても良い。

ここで、本実施例の内燃機関は、複数の気筒が直列配置されている。そして、本実施例では、サージタンク部５の導入口を、内燃機関の気筒配列方向に平行な方向の一方側で吸気導入流路７における湾曲部１３の下流端に接続しているが、サージタンク部５の導入口を、内燃機関の気筒配列方向の中央部（複数の第１気筒群（例えば直列４気筒の場合第１、第２気筒、Ｖ型エンジンの場合複数の第１気筒群を有する第１バンク）と複数の第２気筒群（例えば直列４気筒の場合第３、第４気筒、Ｖ型エンジンの場合複数の第２気筒群を有する第２バンク）との間）で吸気導入流路７における湾曲部１３の下流端に接続しても良い。
サージタンク部５と吸気導入管６とが別体で締結または溶着により一体化されるサージタンクであっても良い。また、複数の吸気分岐管４とサージタンク部５とが別体で締結または溶着により一体化されるサージタンクであっても良い。

サージタンク部への吸気導入流路を示した断面図である（実施例１）。 内燃機関（直列４気筒エンジン）のサージタンクを示した概略図である（実施例１）。 サージタンク一体型のインテークマニホールドを示した断面図である（実施例１）。 （ａ）は図３のＡ−Ａ断面図で、（ｂ）は図３のＢ−Ｂ断面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は吸入空気の流れを示した説明図である（実施例１）。 （ａ）は内燃機関の吸気装置を示した平面図で、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図で、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である（従来の技術）。

符号の説明

１ インテークマニホールド
２ 直列４気筒エンジン（内燃機関）のエンジン本体
３ サージタンク
４ 吸気分岐管
５ サージタンク部
６ 吸気導入管
７ 吸気導入流路
９ 円柱状突起
１１ 吸気導入部
１３ 吸気導入流路の湾曲部
１４ サージタンク部の導入口
１５ サージタンク室
１６ サージタンク部の導出口
１７ 独立吸気通路
１９ 吸気ポート
２１ 独立吸気通路の入口ポート（開口部）
３１ 凹曲面
３２ 凸曲面
４１ 第１流路
４２ 第２流路

Claims (9)

1. 内燃機関の各気筒に空気を分配するサージタンク部と、
   このサージタンク部の入口に接続する湾曲部を有する吸気導入流路と
   を備えた内燃機関の吸気装置において、
   前記サージタンク部の入口近傍で、且つ前記湾曲部の曲がり方向内側の壁面近傍に配設されて、前記吸気導入流路内に向けて突出する突起を備え、
   前記突起は、前記湾曲部の曲がり方向外側の壁面との間に第１流路を形成すると共に、前記湾曲部の曲がり方向内側の壁面との間に前記第１流路よりも幅の狭い第２流路を形成することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の吸気装置において、
   前記突起は、前記湾曲部の曲がり方向外側の壁面と前記湾曲部の曲がり方向内側の壁面との間の流路壁面から突出していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気装置において、
   前記突起は、その突出方向に対して直交する断面形状が円形状に形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記突起は、前記吸気導入流路を流れる空気の流れを、前記突起の側面に沿って前記第１流路を通る流れと前記第２流路を通る流れとの２方向の流れに分流することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 少なくとも前記サージタンク部および前記吸気導入流路を一体化してサージタンクを構成していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
6. 請求項５に記載の内燃機関の吸気装置において、
   前記サージタンクは、前記吸気導入流路の上流端に吸気導入部を有し、
   前記湾曲部は、前記吸気導入部から前記サージタンク部に向けてＬ字状または円弧状に湾曲していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
7. 請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の吸気装置において、 前記内燃機関の各気筒毎に独立して接続され、前記サージタンク部より分岐する複数の分岐管を備えたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
8. 請求項７に記載の内燃機関の吸気装置において、
   前記複数の分岐管は、前記サージタンク部の一壁面で開口する開口部をそれぞれ有し、 前記湾曲部の曲がり方向内側の壁面近傍とは、前記サージタンク部の一壁面に連なる凸曲面近傍のことであることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の内燃機関の吸気装置において、
   少なくとも前記複数の分岐管および前記サージタンク部を一体化してサージタンク一体型のインテークマニホールドを構成していることを特徴とする内燃機関の吸気装置。

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