JP2020112071A

JP2020112071A - インテークマニホールド

Info

Publication number: JP2020112071A
Application number: JP2019002484A
Authority: JP
Inventors: 将人山田; Masato Yamada
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2020-07-27
Anticipated expiration: 2039-01-10
Also published as: JP7139958B2

Abstract

【課題】サージタンクを空気が通過する際の圧力損失が大きくなることを抑制できるインテークマニホールドを提供する。【解決手段】インテークマニホールド１は、スロットルボディに繋がる新気導入口６ａ、及び、内燃機関の吸気ポートに対し吸気管部７〜１０を介して繋がる導出口１１〜１４が互いに異なる方向に中心線Ｌ１，Ｌ２〜Ｌ５が延びるよう形成されているサージタンク６を備える。サージタンク６における新気導入口６ａと導出口１１〜１４との間の部分には、新気導入口６ａ側から導出口１１〜１４側に向かって延びるガイド壁１５〜１８が設けられる。ガイド壁１５〜１８において、新気導入口６ａ側の端部１５ａ〜１８ａは新気導入口６ａに向けて指向しているとともに、導出口１１〜１４側の端部１５ｃ〜１８ｃは導出口１１〜１４に向けて指向しており、端部１５ａ〜１８ａ，１５ｃ〜１８ｃ同士は円弧状の湾曲部１５ｂ〜１８ｂを介して繋がる。【選択図】図３

Description

本発明は、インテークマニホールドに関する。

内燃機関の吸気系に設けられているインテークマニホールドは、スロットルボディに繋がる新気導入口、及び、内燃機関の吸気ポートに対し吸気管部を介して繋がる導出口が互いに異なる方向に中心線が延びるように形成されているサージタンクを備えている（特許文献１、２参照）。そして、内燃機関の運転時には、大気（空気）がスロットルボディから新気導入口を介してサージタンクに流れ込み、同サージタンク内を通過した後、導出口から吸気管部を介して内燃機関の吸気ポートに流される。

特開平３−２７５９７１号公報特開平１１−１１７８１７号公報

ところで、上記インテークマニホールドでは、新気導入口と導出口とが互いに異なる方向に中心線が延びるようにサージタンクに形成されているため、新気導入口からサージタンク内に流入した空気を導出口に流す際、その空気の流れの向きを変えなければならない。そうした空気の流れの向きの変更をスムーズに行えないと、空気がサージタンクを通過する際の圧力損失が大きくなる。

本発明の目的は、サージタンクを空気が通過する際の圧力損失が大きくなることを抑制できるインテークマニホールドを提供することにある。

以下、上記課題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。
上記課題を解決するインテークマニホールドは、スロットルボディに繋がる新気導入口、及び、内燃機関の吸気ポートに対し吸気管部を介して繋がる導出口が互いに異なる方向に中心線が延びるよう形成されているサージタンクを備える。上記サージタンクにおける新気導入口と導出口との間の部分には、新気導入口側から導出口側に向かって延びるガイド壁が設けられている。このガイド壁は、新気導入口側の端部が同新気導入口に向けて指向しているとともに、導出口側の端部が同導出口に向けて指向しており、それら端部同士が円弧状の湾曲部を介して繋がるようにされている。

上記構成によれば、新気導入口からサージタンクに流入した空気が上記ガイド壁に沿って流れることにより、上記空気の流れの向きが導出口に向かう方向にスムーズに変更される。従って、上記空気の流れの向きをスムーズに変更できずに、空気がサージタンクを通過する際の圧力損失が大きくなることを抑制できる。

インテークマニホールドを示す斜視図。同インテークマニホールドのサージタンク内を示す斜視図。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、サージタンク内におけるガイド壁の位置及び形状を示す略図。

以下、インテークマニホールドの一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、内燃機関の吸気系に設けられるインテークマニホールド１を示している。このインテークマニホールド１には、新気導入口６ａを有するサージタンク６が設けられている。サージタンク６の新気導入口６ａには、スロットルバルブを備えるスロットルボディが接続される。そして、サージタンク６の新気導入口６ａは、スロットルボディ等を介して大気に繋がっている。インテークマニホールド１には、内燃機関の各気筒に対応する複数の吸気管部７〜１０が設けられている。これら吸気管部７〜１０において、一方の端部はサージタンク６に接続されており、もう一方の端部は内燃機関における各気筒の吸気ポートに対し接続される。

図２に示すように、サージタンク６における吸気管部７〜１０が繋がる部分には、それら吸気管部７〜１０を介して内燃機関における各気筒の吸気ポートに繋がる複数の導出口１１〜１４が形成されている。言い換えれば、サージタンク６の導出口１１〜１４にはそれぞれ、吸気管部７〜１０におけるサージタンク６側の端部が接続されていることになる。そして、内燃機関の運転時には、大気（空気）がスロットルボディから新気導入口６ａを介してサージタンク６に流れ込み、同サージタンク６内を通過した後、複数の導出口１１〜１４から吸気管部７〜１０を介して内燃機関における各気筒の吸気ポートに流される。

図３（ａ）に示されるように、導出口１１〜１４は、サージタンク６内における新気導入口６ａからの空気の流入方向（図３（ａ）の矢印Ｙ１方向）について並列となるよう形成されている。導出口１１〜１４の中心線Ｌ２〜Ｌ５は互いに平行となっており、且つ、新気導入口６ａの中心線Ｌ１が延びる方向と異なる方向に延びている。すなわち、中心線Ｌ２〜Ｌ５と中心線Ｌ１とが上述した関係となるよう、導出口１１〜１４及び新気導入口６ａがサージタンク６に形成されている。

サージタンク６の内壁における新気導入口６ａと導出口１１〜１４との間の部分には、それら導出口１１〜１４に対応して複数のガイド壁１５〜１８が設けられている。なお、図３（ｂ）は、図３（ａ）のサージタンク６を矢印Ａ−Ａ方向から見た状態を示している。図３（ｂ）から分かるように、ガイド壁１５〜１８（図３（ｂ）にはガイド壁１５のみ図示）は、サージタンク６の内壁から突出するように形成されている。

図３（ａ）に示されるように、ガイド壁１５は、サージタンク６の新気導入口６ａ側から導出口１１側に向かって延びている。ガイド壁１５においては、新気導入口６ａ側の端部１５ａは同新気導入口６ａに向けて指向している一方、導出口１１側の端部１５ｃが同導出口１１に向けて指向しており、それら端部１５ａ，１５ｃ同士が円弧状の湾曲部１５ｂを介して繋がっている。また、ガイド壁１５の導出口１１側の端部１５ｃは、その導出口１１の中心線Ｌ２上に位置するように形成されている。

ガイド壁１６は、サージタンク６の新気導入口６ａ側から導出口１２側に向かって延びている。ガイド壁１６においては、新気導入口６ａ側の端部１６ａは同新気導入口６ａに向けて指向している一方、導出口１２側の端部１６ｃが同導出口１２に向けて指向しており、それら端部１６ａ，１６ｃ同士が円弧状の湾曲部１６ｂを介して繋がっている。また、ガイド壁１６の導出口１２側の端部１６ｃは、その導出口１２の中心線Ｌ３上に位置するように形成されている。

ガイド壁１７は、サージタンク６の新気導入口６ａ側から導出口１３側に向かって延びている。ガイド壁１７においては、新気導入口６ａ側の端部１７ａは同新気導入口６ａに向けて指向している一方、導出口１３側の端部１７ｃが同導出口１３に向けて指向しており、それら端部１７ａ，１７ｃ同士が円弧状の湾曲部１７ｂを介して繋がっている。また、ガイド壁１７の導出口１３側の端部１７ｃは、その導出口１３の中心線Ｌ４上に位置するように形成されている。

ガイド壁１８は、サージタンク６の新気導入口６ａ側から導出口１４側に向かって延びている。ガイド壁１８においては、新気導入口６ａ側の端部１８ａは同新気導入口６ａに向けて指向している一方、導出口１４側の端部１８ｃが同導出口１４に向けて指向しており、それら端部１８ａ，１８ｃ同士が円弧状の湾曲部１８ｂを介して繋がっている。また、ガイド壁１８の導出口１４側の端部１８ｃは、その導出口１４の中心線Ｌ５上に位置するように形成されている。

次に、本実施形態のインテークマニホールド１の作用効果について説明する。
（１）スロットルボディを介して新気導入口６ａからサージタンク６内に流入した空気は、図３（ａ）に矢印Ｙ１で示されるように新気導入口６ａ側から導出口１１〜１４側に向かって流れる。そして、このように流れる空気の一部が、ガイド壁１５〜１８に沿って流れることにより、詳しくはガイド壁１５〜１８毎に端部１５ａ〜１８ａ、湾曲部１５ｂ〜１８ｂ、及び端部１５ｃ〜１８ｃに沿って流れることにより、上記空気の流れの向きが導出口１１〜１４に向かう方向にスムーズに変更される。従って、上記空気の流れの向きをスムーズに変更できずに、空気がサージタンク６を通過する際の圧力損失が大きくなることを抑制できる。

（２）ガイド壁１５〜１８における導出口１１〜１４側の端部１５ｃ〜１８ｃは、それら導出口１１〜１４の中心線Ｌ２〜Ｌ５上に位置している。このため、上述したようにガイド壁１５〜１８に沿って流れた空気が、そのガイド壁１５〜１８における導出口１１〜１４側の端部１５ｃ〜１８ｃから、矢印Ｙ２で示されるように導出口１１〜１４に向けて流れたとき、それら導出口１１〜１４の中心に対応して位置した状態となる。このため、上記空気がガイド壁１５〜１８から離れて導出口１１〜１４側に流れたときに多少拡散するとしても、その空気を導出口１１〜１４内に向けてスムーズに流しやすくなる。

（３）新気導入口６ａからサージタンク６に流入して矢印Ｙ１で示されるように流れる空気のうち、各導出口１１〜１４内に流れ込まないものが生じる。そうした導出口１１〜１４に流れ込まない空気は、新気導入口６ａからサージタンク６内への流入方向の先にあるサージタンク６の内壁、すなわちサージタンク６における図３（ａ）の左端部の内壁で矢印Ｙ３で示すように反射する。仮に、このように反射した空気が新気導入口６ａからサージタンクに流入した空気とぶつかると、それに伴いサージタンク６内に空気の渦が発生し、空気がサージタンク６を通過する際の圧力損失が大きくなる。しかし、上記反射した空気と新気導入口６ａからサージタンク６に流入した空気とがぶつかることは、各導出口１１〜１４に対応して設けられているガイド壁１５〜１８によって抑制される。従って、上述したようにサージタンク６内に空気の渦が発生して空気がサージタンクを通過する際の圧力損失が大きくなることを抑制できる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ガイド壁１５〜１８におけるサージタンク６の内壁に対する高さは、新気導入口６ａ側の端部１５ａ〜１８ａから湾曲部１５ｂ〜１８ｂに向かうほど徐々に高くなるとともに、湾曲部１５ｂ〜１８ｂから導出口１１〜１４側の端部１５ｃ〜１８ｃに向かうほど徐々に低くなるようにされていてもよい。この場合、ガイド壁１５〜１８に沿って流れる空気を、より一層スムーズなものとすることができる。

・ガイド壁１５〜１８の側面とサージタンク６の内壁面との接続部分を円弧状とし、それら側面と内壁面とを滑らかに繋ぐようにしてもよい。この場合も、ガイド壁１５〜１８に沿って流れる空気を、より一層スムーズなものとすることができる。

・ガイド壁１５〜１８の導出口１１〜１４側の端部１５ｃ〜１８ｃについては、必ずしも導出口１１〜１４の中心線Ｌ２〜Ｌ５上に位置している必要はない。
・導出口１１〜１４については、必ずしも全部が並列となっている必要はなく、一部だけが並列となる構成を採用してもよい。また、導出口１１〜１４のいずれも並列でない構成を採用することも可能である。

・ガイド壁１５〜１８を複数の導出口１１〜１４に対応するように設けたが、ガイド壁の数を導出口の数よりも減らすことにより、ガイド壁に対応しない導出口が生じる構成を採用してもよい。

・導出口が一つだけ形成されているサージタンクであれば、ガイド壁を一つだけ設けるようにしてもよい。

１…インテークマニホールド、６ａ…新気導入口、６…サージタンク、７…吸気管部、８…吸気管部、９…吸気管部、１０…吸気管部、１１…導出口、１２…導出口、１３…導出口、１４…導出口、１５…ガイド壁、１６…ガイド壁、１７…ガイド壁、１８…ガイド壁。

Claims

スロットルボディに繋がる新気導入口、及び、内燃機関の吸気ポートに対し吸気管部を介して繋がる導出口が互いに異なる方向に中心線が延びるよう形成されているサージタンクを備えるインテークマニホールドにおいて、
前記サージタンクにおける前記新気導入口と前記導出口との間の部分には、前記新気導入口側から前記導出口側に向かって延びるガイド壁が設けられており、
前記ガイド壁は、前記新気導入口側の端部が同新気導入口に向けて指向しているとともに、前記導出口側の端部が同導出口に向けて指向しており、それら端部同士が円弧状の湾曲部を介して繋がるものであることを特徴とするインテークマニホールド。
前記ガイド壁の前記導出口側の端部は、その導出口の中心線上に位置するように形成されている請求項１に記載のインテークマニホールド。
前記導出口は、前記サージタンク内における前記新気導入口からの空気の流入方向に並列となるよう複数形成されており、前記ガイド壁は、複数の前記導出口に対応して複数設けられている請求項１又は２に記載のインテークマニホールド。