JP2012207587A - 内燃機関用吸気マニホールド - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関用吸気マニホールドにおいて、レゾナンスチャンバー内の空気を効率的にサージタンク側へと供給することにより、内燃機関への必要空気量の供給応答性向上を図る。
【解決手段】 吸気マニホールド10は、複数の第1〜第4分岐管12、14、16、18と、該第1〜第4分岐管12、14、16、18の一端部がそれぞれ接続されるサージタンク20と、前記サージタンク20の長手方向に沿った一端部に設けられる吸入接続部22と、前記サージタンク20と並列に設けられるレゾナンスチャンバー24と、前記サージタンク20と前記レゾナンスチャンバー24とを連通する連通路36とを備える。そして、連通路36の開口部36bが、レゾナンスチャンバー24を構成する複数の第1〜第3レゾ室30、32a、32b、34a、34bのうちで、中央に設けられた前記第1レゾ室30に接続される。
【選択図】図2
【解決手段】 吸気マニホールド10は、複数の第1〜第4分岐管12、14、16、18と、該第1〜第4分岐管12、14、16、18の一端部がそれぞれ接続されるサージタンク20と、前記サージタンク20の長手方向に沿った一端部に設けられる吸入接続部22と、前記サージタンク20と並列に設けられるレゾナンスチャンバー24と、前記サージタンク20と前記レゾナンスチャンバー24とを連通する連通路36とを備える。そして、連通路36の開口部36bが、レゾナンスチャンバー24を構成する複数の第1〜第3レゾ室30、32a、32b、34a、34bのうちで、中央に設けられた前記第1レゾ室30に接続される。
【選択図】図2
Description
本発明は、内燃機関に対して空気を供給するための複数の分岐管を有した内燃機関用吸気マニホールドに関する。
本出願人は、車両に搭載される内燃機関に接続され、該内燃機関の各シリンダ室に対して空気を供給可能な吸気マニホールドを提案している(特許文献1参照)。この吸気マニホールドは、内燃機関の各シリンダに接続される複数の分岐管と、各分岐管が接続され空気の供給されるサージタンクと、該サージタンクに隣接したレゾネータ室とを備え、前記サージタンクに形成された吸気入口管から前記サージタンク内へと空気が導入された後、各分岐管へ分配されて内燃機関の各シリンダ室へと供給される。また、レゾネータ室に滞留された空気が、内燃機関の圧力振動によって通路を通じてサージタンク側へと供給され、各分岐管を通じて内燃機関へと流通する。
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、レゾナンスチャンバー内の空気を迅速且つ効率的にサージタンク側へと供給することにより、内燃機関への必要空気量の供給応答性を向上させることが可能な内燃機関用吸気マニホールドを提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、内燃機関の各シリンダに対して接続される複数の分岐管と、前記分岐管が接続されスロットル装置から空気の導入されるサージタンクと、前記サージタンクに隣接して設けられ、前記空気の一部が貯えられる複数の室を有したレゾナンスチャンバーとを備える内燃機関用吸気マニホールドにおいて、
前記サージタンクと前記レゾナンスチャンバーとを連通する連通路を備え、該連通路における前記レゾナンスチャンバー側の開口部が、前記レゾナンスチャンバーに設けられた複数の室の中で、前記分岐管の延在方向と略直交する該レゾナンスチャンバーの幅方向略中央に配置された室に対して接続されることを特徴とする。
前記サージタンクと前記レゾナンスチャンバーとを連通する連通路を備え、該連通路における前記レゾナンスチャンバー側の開口部が、前記レゾナンスチャンバーに設けられた複数の室の中で、前記分岐管の延在方向と略直交する該レゾナンスチャンバーの幅方向略中央に配置された室に対して接続されることを特徴とする。
本発明によれば、複数の分岐管を有する内燃機関用吸気マニホールドにおいて、該分岐管の接続されるサージタンクとレゾナンスチャンバーとを連通する連通路が設けられ、前記レゾナンスチャンバーに接続される前記連通路の開口部が、前記レゾナンスチャンバーを構成する複数の室の中で、前記分岐管の延在方向と略直交する幅方向略中央に配置された室に接続される。
従って、内燃機関の駆動作用下にレゾナンスチャンバーが特定の周波数域で共振した際、該レゾナンスチャンバー内の空気を、幅方向両側の室から略中央に配置された室へと効率的に集めることができる。その結果、幅方向略中央に配置された室から連通路を通じてサージタンクへと空気を迅速に供給し、内燃機関への必要空気量の供給応答性を向上させることができる。
また、複数の室は、レゾナンスチャンバーの幅方向に沿って並列に設けられ、略中央に配置された室を、隣接する2つの室の間に配置するとよい。
さらに、複数の室は、略中央に配置された室に隣接する2つの室の外側に、さらに隣接する2つの室を有し、前記略中央に配置された室に隣接する2つの室の容積を、該2つの室の外側に隣接する2つの容積よりも小さくするとよい。
さらにまた、略中央に配置された室は、他の室に対して容積を大きく形成するとよい。
本発明によれば、以下の効果が得られる。
すなわち、分岐管の接続されるサージタンクとレゾナンスチャンバーとを連通する連通路を設け、前記レゾナンスチャンバーに接続される前記連通路の開口部を、前記レゾナンスチャンバーを構成する複数の室の中で幅方向略中央に配置された室に接続することにより、内燃機関の駆動作用下にレゾナンスチャンバーが特定の周波数域で共振した際、該レゾナンスチャンバー内の空気を、幅方向両側の室から略中央に配置された室へと効率的に集めることができ、それに伴って、幅方向略中央に配置された室から連通路を通じてサージタンクへと空気を迅速に供給し、内燃機関への必要空気量の供給応答性を向上させることが可能となる。
本発明に係る内燃機関用吸気マニホールドについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールドを示す。
この内燃機関用吸気マニホールド10(以下、吸気マニホールド10という)は、車両等に搭載される、例えば、4つのシリンダ室を有する4気筒の内燃機関に設けられている。
この吸気マニホールド10は、図1及び図2に示されるように、複数の第1〜第4分岐管12、14、16、18と、該第1〜第4分岐管12、14、16、18の一端部がそれぞれ接続されるサージタンク20と、前記サージタンク20の長手方向(矢印A、B方向)に沿った一端部に設けられる吸入接続部(吸入口)22と、前記サージタンク20と並列に設けられるレゾナンスチャンバー24と、前記サージタンク20及びレゾナンスチャンバー24を覆うように装着されるカバー部材26とを含む。なお、吸気マニホールド10は、例えば、樹脂製材料から形成される。
第1〜第4分岐管12、14、16、18は、サージタンク20の長手方向(矢印A、B方向)に沿って互いに略等間隔離間して配置され、その一端部がサージタンク20に接続されて開口し、他端部が、図示しない内燃機関のシリンダヘッドに接続されている。なお、サージタンク20において最も吸入接続部22側(矢印A方向)に第1分岐管12が接続され、該吸入接続部22から離間する方向(矢印B方向)に向かって第2分岐管14、第3分岐管16及び第4分岐管18の順番で配置されている。
サージタンク20は、所定容積を有した略長方形状のタンクであり、吸入接続部22から供給される空気が、前記サージタンク20を通じて第1〜第4分岐管12、14、16、18へとそれぞれ分配される。
吸入接続部22は、サージタンク20の側方、すなわち、前記サージタンク20の長手方向(矢印A、B方向)に開口するように設けられ、例えば、前記サージタンク20へ供給される空気の供給量を調整するためのスロットルボディ(図示せず)が装着される。そして、図示しないエアクリーナを通過した空気が、スロットルボディによって流量調整された後、吸入接続部22を経てサージタンク20へと供給される。
レゾナンスチャンバー24は、内燃機関の駆動作用下に生じる特定の周波数域で共振し、内燃機関の出力向上(例えば、トルク増加)等を目的として設けられる。このレゾナンスチャンバー24は、サージタンク20と同様に長手方向(矢印A、B方向)に沿って所定長さを有し、内部に空気を滞留可能な空間部28を有する。
この空間部28は、レゾナンスチャンバー24の長手方向(矢印A、B方向)に沿った中央部に形成される第1レゾ室30と、該第1レゾ室30の両側に形成される一組の第2レゾ室32a、32bと、該第2レゾ室32a、32bのさらに両側に設けられる一組の第3レゾ室34a、34bとから構成される。第1〜第3レゾ室30、32a、32b、34a、34bは、該レゾナンスチャンバー24内に膨出した第1〜第4分岐管12、14、16、18の外壁部によって分離されるが、該第1〜第4分岐管12、14、16、18とカバー部材26との間に設けられた隙間を通じて連通している。
第1レゾ室30は、レゾナンスチャンバー24の長手方向(矢印A、B方向)と直交する高さ寸法H1が、第2及び第3レゾ室32a、32b、34a、34bの高さ寸法H2、H3に対して大きく形成されているため(H1>H2、H3)、前記第1レゾ室30の容積が、第2及び第3レゾ室32a、32b、34a、34bの容積に対して大きくなる。なお、ここでは、高さ寸法H3は、第2レゾ室34bの高さ寸法が変化しているため、該高さ寸法の平均値をとっている。
また、レゾナンスチャンバー24には、中央部に設けられた第1レゾ室30とサージタンク20の一端部側(矢印A方向側)の内壁面20aとを接続する連通路36が形成される。
連通路36は、その一端部に形成された開口部36aがサージタンク20の内壁面20aに対して略直交するように接続され、他端部に向かって略直角に折曲された後、前記サージタンク20及びレゾナンスチャンバー24の長手方向(矢印A、B方向)に沿って所定長さで延在し、前記他端部に形成された開口部36bが前記レゾナンスチャンバー24における第1レゾ室30の側方に接続される。
本発明の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールド10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
先ず、内燃機関における各シリンダ室の吸気作用に伴って吸入接続部22からサージタンク20へと空気が流入し、前記サージタンク20内において第1〜第4分岐管12、14、16、18へとそれぞれ分配されて供給される。この際、吸入接続部22が、サージタンク20の長手方向(矢印A、B方向)に沿って開口し、且つ、第1分岐管12の近傍となる前記サージタンク20の一端部側(矢印A方向側)に設けられているため、前記吸入接続部22から供給される空気は、該吸入接続部22から最も離れた第4分岐管18に最も多く供給され、該吸入接続部22に接近するにつれて、第3分岐管16、第2分岐管14、第1分岐管12の順番で供給量が減少していく。
一方、サージタンク20に供給された空気の一部が、連通路36を通じてレゾナンスチャンバー24内に導入されて貯えられる。この際、空気は、レゾナンスチャンバー24を構成する第1〜第3レゾ室30、32a、32b、34a、34bにそれぞれ導入される。そして、第1〜第4分岐管12、14、16、18へと供給された空気が、内燃機関のシリンダヘッドを通じて各シリンダ内へと順次供給される。
次に、内燃機関の出力(例えば、トルク)を向上させる場合について説明する。先ず、内燃機関の駆動作用下に生じる圧力振動に起因し、特定の周波数域においてレゾナンスチャンバー24が共振すると、前記レゾナンスチャンバー24内の空気が連通路36を通じて前記サージタンク20へと供給される。この際、レゾナンスチャンバー24では、図2に示されるように、概ね、一組の第2レゾ室32a、32bの空気が、前記第1レゾ室30に向かって矢印A方向、矢印B方向の両方向から流入し、前記連通路36を通じて前記サージタンク20へ供給される。次に、一組の第3レゾ室34a、34bの空気が、それぞれ第1及び第4分岐管12、18の外壁部を乗り越え、第2レゾ室32a、32b側へ移動して、前記第1レゾ室30に向かって矢印A方向、矢印B方向の両方向から流入し、前記連通路36を通じて前記サージタンク20へ供給される。
つまり、第1〜第3レゾ室30、32a、32b、34a、34bに滞留されていた空気が、概ね、第2レゾ室32a、32b、第3レゾ室34a、34b、すなわち、矢印A方向、矢印B方向の両方向から順次前記第1レゾ室30に集められ、開口部36bから連通路36内へと流通してサージタンク20内へと供給される。換言すれば、第1レゾ室30は、レゾナンスチャンバー24の長手方向略中央に配置されて、前記第1レゾ室30を挟んでそれぞれ一組の第2レゾ室32a、32b及び第3レゾ室34a、34bが配置されているので、前記レゾナンスチャンバー24内の空気は概ね、前記第1レゾ室30に近いレゾ室から順次、前記第1レゾ室30を通って連通路36に流入することができ、前記レゾナンスチャンバー24内に貯えられた空気を迅速且つ効率的にサージタンク20へと供給することができる。
このようにして、サージタンク20内に供給された空気は、その開口部36aに最も近い第1分岐管12から第2分岐管14、第3分岐管16、第4分岐管18の順番で分配され内燃機関へと供給されることとなる。
また、好適には、第2レゾ室32a、32bの容積は、それぞれ隣接する第3レゾ室34a、34bの容積よりも小さくするとよい。これにより、容量の小さい第2レゾ室32a、32b内の空気から連通路36へと迅速に流出し易く、レゾナンスチャンバー24内の空気の流れは概ね、前記第2レゾ室32a、32b内の空気が流れ出た後、第3レゾ室34a、34b内の空気が流れ出るので、前記レゾナンスチャンバー24内の空気をさらに迅速且つ効率的にサージタンク20内へ供給することができる。
さらに好適には、第1レゾ室30の容積は、他の第2及び第3レゾ室32a、32b、34a、34bの容積よりも大きく形成するとよい。これにより、他の第2及び第3レゾ室32a、32b、34a、34bからの空気の流出を効率よく集めることができ、レゾナンスチャンバー24内の空気をさらに迅速且つ効率的にサージタンク20内へ供給することができる。
以上により、サージタンク20に接続された第1〜第4分岐管12、14、16、18に対してレゾナンスチャンバー24から供給された空気がそれぞれ加えられることにより、吸入接続部22からサージタンク20を通じて第1〜第4分岐管12、14、16、18へとそれぞれ供給される空気の供給量に対して、レゾナンスチャンバー24から前記サージタンク20を通じて第1〜第4分岐管12、14、16、18へとそれぞれ供給される空気の供給量とがバランスし、内燃機関における必要空気量を確保することができ、その結果、内燃機関における各シリンダの吸気効率が高まって出力を向上させることが可能となる。
なお、本発明に係る内燃機関用吸気マニホールドは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
10…内燃機関用吸気マニホールド 12…第1分岐管
14…第2分岐管 16…第3分岐管
18…第4分岐管 20…サージタンク
22…吸入接続部 24…レゾナンスチャンバー
26…カバー部材 28…空間部
30…第1レゾ室 32a、32b…第2レゾ室
34a、34b…第3レゾ室 36…連通路
36a、36b…開口部
14…第2分岐管 16…第3分岐管
18…第4分岐管 20…サージタンク
22…吸入接続部 24…レゾナンスチャンバー
26…カバー部材 28…空間部
30…第1レゾ室 32a、32b…第2レゾ室
34a、34b…第3レゾ室 36…連通路
36a、36b…開口部
Claims (4)
- 内燃機関の各シリンダに対して接続される複数の分岐管と、前記分岐管が接続されスロットル装置から空気の導入されるサージタンクと、前記サージタンクに隣接して設けられ、前記空気の一部が貯えられる複数の室を有したレゾナンスチャンバーとを備える内燃機関用吸気マニホールドにおいて、
前記サージタンクと前記レゾナンスチャンバーとを連通する連通路を備え、該連通路における前記レゾナンスチャンバー側の開口部が、前記レゾナンスチャンバーに設けられた複数の室の中で、前記分岐管の延在方向と略直交する該レゾナンスチャンバーの幅方向略中央に配置された室に対して接続されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。 - 請求項1記載の内燃機関用吸気マニホールドにおいて、
前記複数の室は、前記レゾナンスチャンバーの幅方向に沿って並列に設けられ、前記略中央に配置された室は、隣接する2つの室の間に配置されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。 - 請求項2記載の内燃機関用吸気マニホールドにおいて、
前記複数の室は、前記中央配置の室に隣接する2つの室の外側にさらに隣接する2つの室を有し、
前記中央配置の室に隣接する2つの室の容積は、該2つの室の外側に隣接する2つの容積よりも小さいことを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関用吸気マニホールドにおいて、
前記略中央に配置された室は、他の室に対して容積が大きく形成されることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド。
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JP2011073762A JP2012207587A (ja) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 内燃機関用吸気マニホールド |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2011073762A JP2012207587A (ja) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 内燃機関用吸気マニホールド |
Publications (1)
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JP2011073762A Withdrawn JP2012207587A (ja) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 内燃機関用吸気マニホールド |
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