JP2023151909A - エンジンの吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の部材の接合によって形成することで製造が容易であって、且つ、一部の独立吸気管がエンジンの気筒列方向に湾曲したレイアウトを採用する場合にも複数の独立吸気管の管路長が揃った吸気マニホールドを備えるエンジンの吸気装置を提供する。【解決手段】吸気マニホールド10は、4本の独立吸気管を有する。4本の独立吸気管のそれぞれは、吸気導入管10aに対して空間を空けてその径方向外側を取り囲むように弧形状の部分を有する。1本の独立吸気管は、導入開口部100aから導出開口部100eに向けて気筒列方向に湾曲形成されている。そして、当該独立吸気管は、部材100と部材101との接合により弧形状部分が形成されている。残りの独立吸気管は、吸気導入管10aから遠く離間するように弧形状部分が形成され、部材103と部材101との接合により弧形状部分が形成されている。【選択図】図3
Description
本発明は、エンジンの吸気装置に関し、特に吸気マニホールドの構造に関する。
自動車等の車両では、エンジンに吸気マニホールドが取り付けられている。特許文献1には、4気筒のエンジンに取り付けられた吸気マニホールドが開示されている。
特許文献1の吸気マニホールドは、エンジンの気筒列方向に沿って延びる吸気導入管と、吸気導入管の一端で接続されたサージタンクと、サージタンクにそれぞれの一端が接続され、エンジンの吸気ポートにそれぞれの他端が接続された複数の独立吸気管とが一体形成されている。複数の独立吸気管は、それぞれが吸気導入管におけるエンジンとは反対側の径方向外側を空間を空けて取り巻くように弧形状で構成されている。
特許文献1の吸気マニホールドは、エンジンの吸排気方向に互いに接合された3つの部材をもって構成されている。このように複数の部材の接合によって構成することで、複雑な形状の内部空間を有する吸気マニホールドの製造が容易となる。
なお、吸気マニホールドにおける複数の独立吸気管は、上記3つの部材の内の中央に配置されたセンター部材と、エンジンから最も離れた側に配置されたカバー部材との接合によって、上記弧形状部分の周壁部が形成されている。
ところで、エンジンにおける吸気マニホールドが取り付けられた側には、種々の部品(補機類)が配設される。吸気マニホールドに近い位置に上記のような部品が配設される場合には、当該部品との干渉を避けるために、複数の独立吸気管の内の前記部品に近い位置の独立吸気管をエンジンの気筒列方向に湾曲させることが必要となる場合が生じ得る。さらに、一部の独立吸気管を上記のように湾曲させる場合には、当該一部の独立吸気管と残りの独立吸気管との吸気通路長をできるだけ同一として吸気ポートに導入される空気の流路抵抗を揃えるために、残りの独立吸気管については、エンジンの吸排気方向において、前記一部の独立吸気管よりも吸気導入管から当該吸気導入管の径方向外側に離れて配設させることが必要となる。
しかしながら、上記特許文献1に開示のように複数の部材の接合をもって吸気マニホールドを構成する場合において、上記残りの独立吸気管を吸気導入管から離れるように形成しようとすると、センター部材における上記残りの独立吸気管の周壁部を構成する部分の厚肉化が必要となる。このようにセンター部材における上記部分の厚肉化を図ろうとした場合には、センター部材に反りなどの変形が生じ易くなり、カバー部材との接合が困難になるという問題が生じることが考えられる。
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、複数の部材の接合によって形成することで製造が容易であって、且つ、一部の独立吸気管がエンジンの気筒列方向に湾曲したレイアウトを採用する場合にも複数の独立吸気管の管路長が揃った吸気マニホールドを備えるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るエンジンの吸気装置は、前記エンジンのシリンダヘッドに取り付けられるとともに、複数の部材の接合をもって形成された吸気マニホールドを備える。前記吸気マニホールドは、吸気導入管と複数の独立吸気管とを有する。前記吸気導入管は、管状の通路を有し、新気を導入する管部である。前記複数の独立吸気管は、それぞれが管状の通路を有するとともに、前記エンジンにおけるシリンダヘッドに取り付けられ、且つ、前記シリンダヘッドに形成された複数の吸気ポートのそれぞれに対して前記新気を導出する管部である。
本態様に係るエンジンの吸気装置において、前記吸気導入管は、前記エンジンの気筒列方向に沿って延びるように形成されており、前記複数の独立吸気管のそれぞれは、前記吸気導入管における前記エンジンとは反対側の外周面に対して空間を空けた状態で当該吸気導入管を外側から取り囲むように弧形状をもって形成された部分を有している。また、前記吸気マニホールドを前記エンジンの吸排気方向から正面視する場合に、前記複数の独立吸気管の内の前記気筒列方向の一方端に位置する第1の独立吸気管は、当該第1の独立吸気管とは別の第2の独立吸気管よりも大きく前記気筒列方向に湾曲するように形成されており、前記吸気マニホールドを前記気筒列方向から側面視する場合に、前記第2の独立吸気管における前記弧形状の部分は、前記第1の独立吸気管よりも前記吸気導入管から遠く離れるように形成されている。
また、本態様に係るエンジンの吸気装置において、前記吸気マニホールドを構成する前記複数の部材には、第1部材と第2部材と第3部材とが含まれる。前記第1部材は、前記吸気導入管の周壁の一部を構成する部材である。前記第2部材は、前記第1部材に対して前記吸気導入管の径方向外側から接合され、当該接合により前記第1の独立吸気管の前記弧形状の部分を構成する部材である。前記第3部材は、前記第1部材に対して前記吸気導入管の径方向外側に隙間を空けて配されるとともに、前記第2部材との接合により前記第2の独立吸気管の前記弧形状の部分を構成する部材である。
上記態様に係るエンジンの吸気装置では、第1の独立吸気管の弧形状の部分が第1部材と第2部材との接合をもって構成されているのに対して、第2の独立吸気管の弧形状の部分が第3部材と第2部材との接合をもって構成されているので、第1部材の肉厚を厚肉化しなくても、第2の独立吸気管の弧形状の部分が第1の独立吸気管に比べて吸気導入管から遠く離れるように形成することができる。よって、第1の独立吸気管を気筒列方向に湾曲させるとともに、第2の独立吸気管の弧形状の部分を吸気導入管から遠く離間して当該吸気導入管の径方向周囲を取り囲むように形成することで第1の独立吸気管と管路長を揃えながら、第1部材の製造時における反りなどの変形を抑制することができる。
上記態様に係るエンジンの吸気装置において、前記吸気導入管は、前記気筒列方向の一方端側に前記新気を取り込む開口部を有し、前記第1の独立吸気管は、前記複数の独立吸気管の内の、前記気筒列方向における前記吸気導入管の前記開口部が設けられた側とは反対側に配設された独立吸気管であり、前記第1部材は、前記吸気導入管の一部を構成する第1壁部と、前記第1の独立吸気管の一部を構成するとともに、前記第3部材に対して前記吸気導入管の側に位置する第2壁部と、を有し、前記第1壁部と前記第2壁部とは、互いに対向する壁面同士が平行か、あるいは、前記気筒列方向の前記一方端側から前記反対側へと行くのに従って前記対向する壁面同士が互いに離間するように形成されている、としてもよい。
上記態様に係るエンジンの吸気装置では、第1部材における第1壁部と第2壁部とが、互いに対向する壁面同士が平行か、あるいは、気筒列方向の一方端側から反対側へと行くのに従って壁面同士が互いに離間するように形成されているので、分割成形型を用いて第1部材を製造する場合において、上記対向する壁面を構成するための成形型を上記反対側へと抜くことができる。よって、上記態様に係るエンジンの吸気装置では、吸気マニホールドを構成する複数の部材の内の第1部材を良好に形成することができる。
上記態様に係るエンジンの吸気装置において、前記第1の独立吸気管の前記弧形状の部分は、前記エンジンの気筒軸方向の上部よりも下部の方が前記気筒列方向の前記一方端側に位置するように湾曲されており、前記第1の独立吸気管に対して前記気筒列方向の前記反対側に隣接する部分には、当該第1の独立吸気管における湾曲の内側に一部が位置するように前記吸気マニホールドとは別の他部品が配置されている、としてもよい。
上記態様に係るエンジンの吸気装置では、吸気マニホールドにおける第1の独立吸気管を気筒列方向に湾曲させることにより、当該第1の独立吸気管に対して隣接配置された上記他部品に対して第1の独立吸気管が干渉しないようにしながらエンジンルーム内における無駄なスペースを小さく抑えることが可能である。そして、上記態様に係るエンジンの吸気装置では、上記他部品との干渉を避けつつ、第1の独立吸気管と第2の独立吸気管との管路長を揃えることでエンジンの吸気ポートに向けての新気の流路抵抗のバラつきを小さく抑えることができる。
上記態様に係るエンジンの吸気装置において、前記吸気マニホールドは、前記吸気導入管および前記複数の独立吸気管が接合されるサージタンクをさらに有し、前記吸気マニホールドを構成する前記複数の部材には、前記第1部材に対して前記エンジンの側から接合され、当該接続により前記サージタンクおよび前記吸気導入管を構成する第4部材、がさらに含まれる、としてもよい。
上記態様に係るエンジンの吸気装置では、第1部材と第4部材との接合をもって吸気導入管およびサージタンクを構成することができるので、吸気マニホールドを構成するための部材点数を抑えることができる。
上記態様に係るエンジンの吸気装置において、前記第1部材、前記第2部材、前記第3部材、および前記第4部材は、それぞれが樹脂材料から形成されている、としてもよい。
上記態様に係るエンジンの吸気装置では、吸気マニホールドを構成する第1部材~第4部材のそれぞれを樹脂材料で形成されることとしているので、金属材料で形成する場合などに比べて製造が容易であり、重量の増加を抑えることができる。そして、上述のように、第1部材とは別の第3部材を用いて第2の独立吸気管の弧形状部分を構成することとしているので、第1部材の製造に際して反りなどの変形を抑制し、容易に製造することができる。
上記態様に係るエンジンの吸気装置において、前記複数の独立吸気管の内の、前記第1の独立吸気管を除く残りの独立吸気管は、前記第2の独立吸気管を含めた残り全ての独立吸気管が、前記第1部材と前記第3部材との接合により前記弧形状の部分が構成されており、前記第3部材は、前記残り全ての独立吸気管に亘って一体形成されている、としてもよい。
上記態様に係るエンジンの吸気装置では、複数の独立吸気管の内の第1の独立吸気管を除く残り全ての独立吸気管が第1部材と第3部材との接合をもって弧形状部分が形成されているとともに、第3部材が上記残り全ての独立吸気管に亘って一体形成されているので、吸気マニホールドの構成部材の数が増加するのを抑えることができ、且つ、第3部材の管理やハンドリングや容易となる。
上記の各態様に係るエンジンの吸気装置では、吸気マニホールドにおいて、複数の部材の接合によって形成することで製造が容易であって、且つ、一部の独立吸気管がエンジンの気筒列方向に湾曲したレイアウトを採用する場合にも複数の独立吸気管の管路長を揃えることが可能である。
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一例であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
なお、以下の説明で用いる図において、「X方向」が「エンジンの気筒列方向」、「Y方向」が「エンジンの吸排気方向」、「Z方向」が「エンジンの気筒軸方向」にそれぞれ該当する。
1.エンジン20の側部構造
エンジンルーム内におけるエンジン20の一方の側方の概略構造について、図1を用いて説明する。なお、図1では、エンジン20の一方の側方に配置される部品(補機など)の内の一部だけを図示している。
エンジンルーム内におけるエンジン20の一方の側方の概略構造について、図1を用いて説明する。なお、図1では、エンジン20の一方の側方に配置される部品(補機など)の内の一部だけを図示している。
図1に示すように、エンジンルームには、多気筒のエンジン20が搭載されている。エンジン20は、X方向に並んで形成された4つの気筒を有する4気筒エンジンである。エンジン20のシリンダヘッド20aには、各気筒のそれぞれに接続され、図1の図面手前側に開口部を有する4つの吸気ポートが形成されている。
エンジン20の側部(図1の手前側側部)には、吸気装置1が備える吸気マニホールド10と、吸気マニホールド10とは別の他部材であるISG(Integrated Starter-Generator)30とが配設されている。ISG30は、吸気マニホールド10に対して、X方向左側に近接配置されている。
吸気マニホールド10は、吸気導入管10aと、サージタンク10bと、4本の独立吸気管10c~10fとが一体形成されてなる。吸気導入管10aは、内部に管状の通路を有し、エンジン20の吸気側側面に沿ってX方向に延びるように形成されている。吸気導入管10aは、図1におけるX方向右側に開口部を有し、当該開口部にスロットルバルブが取り付けられる。
サージタンク10bは、吸気導入管10aの通路とX方向左側の部分で接続され、吸気導入管10a内の通路を通り導入された新気を4本の独立吸気管10c~10fに分配する部位である。サージタンク10bに対しては、Z方向の上部であって、X方向の左部で吸気導入管10aが接合され、Z方向の下部で4本の独立吸気管10c~10fが接合されている。
4本の独立吸気管10c~10fは、X方向に並んだ状態で配されている。4本の独立吸気管10c~10fのそれぞれは、サージタンク10bに接合されたZ方向下部から、吸気導入管10aおよびサージタンク10bに対して紙面手前側に空間を空けた状態で当該吸気導入管10aおよびサージタンク10bを外側から取り囲むように弧形状をもって形成された部分を有する。
また、4本の独立吸気管10c~10fの内のX方向左側に配置された独立吸気管(#1独立吸気管)10cは、サージタンク10bに接合されたZ方向下部からシリンダヘッド20a取り付けられるZ方向上部との間に湾曲部を有しており、図1に示すように管軸L1がV字形状を有する。これは、吸気マニホールド10の前方に隣接配置されたISG30との干渉を避けるためである。
#1独立吸気管10cのX方向右側に位置する独立吸気管(#2独立吸気管)10dは、#1独立吸気管10cと同様に湾曲部を有して管軸L2がV字形状を有するが、#1独立吸気管10cよりも湾曲の度合が小さくなっている。
#2独立吸気管10dのX方向右側に位置する独立吸気管(#3独立吸気管)10eは、管軸L3が略直線的に延びるように形成されている。#3独立吸気管10eのX方向右側に位置する独立吸気管(#4独立吸気管)10fは、#1独立吸気管10cや#2独立吸気管10dとは逆向きに管軸L4が湾曲するように形成されており、#1独立吸気管10cや#2独立吸気管10dよりも緩やかに湾曲している。
2.吸気マニホールド10における独立吸気管10c~10f
吸気マニホールド10をエンジン20の気筒列方向から側面視した場合の独立吸気管10c~10fの形状について、図2を用いて説明する。なお、図2では、図示の都合上、#4独立吸気管10fの図示を省略している。
吸気マニホールド10をエンジン20の気筒列方向から側面視した場合の独立吸気管10c~10fの形状について、図2を用いて説明する。なお、図2では、図示の都合上、#4独立吸気管10fの図示を省略している。
図2に示すように、4本の独立吸気管10c~10fのそれぞれは、サージタンク10bとの接合部分から、吸気導入管10aおよびサージタンク10bのY方向右側(エンジン20が配された側とは反対側)を囲む弧形状の部分をもってZ方向上方に延びるように形成されている。4本の独立吸気管10c~10fのそれぞれにおける弧形状部分と、吸気導入管10aおよびサージタンク10bとの間には、空間10gが空けられている。
#2~#4独立吸気管10d~10fのそれぞれにおける弧の外側面は、#1独立吸気管10cよりもY方向右側(矢印Aで示す方向)に大きく張り出すように配設されている。これは、図1を用いて示したように、#1独立吸気管10cの管軸L1が正面視で大きく湾曲しているのに対応して、#2~#4独立吸気管10d~10fの管路長を#1独立吸気管10cと揃えるためである。
なお、図2に示すように、正面視で管軸L3が略直線的に延びるように形成された#3独立吸気管10eは、管軸L2,L4が湾曲した#2,#4独立吸気管10d,10fよりもY方向右側に大きく張り出すように形成されている。即ち、#2~#4独立吸気管10d~10fのY方向右側への張り出し度合は、#1独立吸気管10cを基準として、図1に示した管軸L2~L4の湾曲度合によって規定されている。
3.吸気マニホールド10の構造
本実施形態では、4つの部材100~103を接合して吸気マニホールド10が構成されている。この構造について、図2および図3を用いて説明する。
本実施形態では、4つの部材100~103を接合して吸気マニホールド10が構成されている。この構造について、図2および図3を用いて説明する。
図2に示すように、吸気マニホールド10は、センター部材(第1部材)100と、外側カバー部材(第2部材)101と、ベース部材(第4部材)102とがY方向に接合されることによって外殻が構成されている。
センター部材100に対しては、Y方向左側からベース部材102が接合され、これによって吸気導入管10aおよびサージタンク10bが構成される。また、センター部材100のY方向右側には、外側カバー部材101が接合される。外側カバー部材101は、4本の独立吸気管10c~10fの弧の外側壁部を構成する。
図3に示すように、センター部材100は、下部に4つの開口部100a~100dを有する。これら開口部100a~100dは、サージタンク10bの内部空間と独立吸気管10c~10fの管路(管状の通路)とを連通するための開口部(導入開口部)である。
また、センター部材100は、上部に開口部100e~100hを有する。これら開口部100e~100hは、吸気マニホールド10をシリンダヘッド20aに取り付けた際に、独立吸気管10c~10fの管路とシリンダヘッド20aの吸気ポートとを連通するための開口部(導出開口部)である。
図3に示すように、センター部材100と外側カバー部材101との間には、内側カバー部材103が介挿されている。内側カバー部材103は、#2~#4独立吸気管10d~10fを構成する部分に介挿されている。
吸気マニホールド10における#1独立吸気管10cは、外側カバー部材101における#1外側カバー部101aとセンター部材100における内側カバー部材103が介挿されていない部分との接合をもって構成される。
一方、#2~#4独立吸気管10d~10fは、外側カバー部材101における#2~#4外側カバー部101b~101dのそれぞれと、内側カバー部材103との接合をもって構成される。
なお、本実施形態では、部材100~103が樹脂材料で形成されており、互いが溶着によって接合されている。
4.内側カバー部材103の詳細構造
内側カバー部材103の詳細構造について、図4を用いて説明する。
内側カバー部材103の詳細構造について、図4を用いて説明する。
図4に示すように、内側カバー部材103は、#2内側カバー部103aと、#3内側カバー部103bと、#4内側カバー部103cと、接続部103d,103eとが一体形成されてなる。内側カバー部材103は、センター部材100における外側カバー部材101と対向する壁部100iの上における一部(#2~#4独立吸気管10d~10fを構成する部分)に配置されている。
#2内側カバー部103aは、外側カバー部材101の#2外側カバー部101bとの接合をもって#2独立吸気管10dの周壁を構成する。#3内側カバー部103bは、外側カバー部材101の#3外側カバー部101cとの接合をもって#3独立吸気管10eの周壁を構成する。#4内側カバー部103cは、外側カバー部材101の#4外側カバー部101dとの接合をもって#4独立吸気管10fの周壁を構成する。
接続部103dは、開口部100b,100cと開口部100f,100gとの間であって、開口部100b,100cに近い箇所で、#2内側カバー部103aと#3内側カバー部103bとを接続している。接続部103eは、開口部100c,100dと開口部100g,100hとの間であって、開口部100c,100dに近い箇所で、#3内側カバー部103bと#4内側カバー部103cとを接続している。
5.#2~#4独立吸気管10d~10fの詳細構造
#2~#4独立吸気管10d~10fの詳細構造について、図5および図6を用いて説明する。なお、図5では、#2~#4独立吸気管10d~10fの内の#3独立吸気管10eだけを図示しているが、#2,#4独立吸気管10d,10fについても基本的な構造は同じである。
#2~#4独立吸気管10d~10fの詳細構造について、図5および図6を用いて説明する。なお、図5では、#2~#4独立吸気管10d~10fの内の#3独立吸気管10eだけを図示しているが、#2,#4独立吸気管10d,10fについても基本的な構造は同じである。
図5に示すように、#3独立吸気管10eは、吸気導入管10a径外側を、間に空間10gを空けて取り囲むように配設されている。また、#3独立吸気管10eの周壁の一部を構成する内側カバー部材103の#3内側カバー部103bとセンター部材100の壁部100iとの間には、隙間10hが空けられている。図6に示すように、#2,#4独立吸気管10d,10fを構成する#2内側カバー部103aおよび#4内側カバー部103cとセンター部材100の壁部100iとの間にも、それぞれ隙間10i,10jが空けられている。
図6に示すように、センター部材100の壁部100iは、X方向における#1独立吸気路10cの周壁の一部を構成する部分から#4独立吸気管10fの内側に配される部分に至るまで、板厚が略同一で構成されている。そして、壁部100iにおける外側カバー部材101が接合される側とは反対側の面は、凹凸なく平面で構成されている。
内側カバー部材103における内側カバー部103a,103b,103cがそれぞれ周壁の一部をなす#2~#4独立吸気管10d~10fは、センター部材100の壁部100iの主面を基準としたY方向の管高さH2,H3,H4が、#1独立吸気管10cの管高さH1よりも高くなるように構成されている。そして、隙間10h~10jのそれぞれは、#2~#4独立吸気管10d~10fの各管高さH2~H4に応じて設定されている。
6.センター部材100の製造時における型開き方向と詳細構造
上述のように、センター部材100は樹脂材料で形成されている。そして、センター部材100は、複数の分割成形型を型締めすることで構成されるキャビティ内に樹脂材料を充填することで刑されている。センター部材100の製造時における型開き方向と、センター部材100の詳細構造について、図7および図8を用いて説明する。
上述のように、センター部材100は樹脂材料で形成されている。そして、センター部材100は、複数の分割成形型を型締めすることで構成されるキャビティ内に樹脂材料を充填することで刑されている。センター部材100の製造時における型開き方向と、センター部材100の詳細構造について、図7および図8を用いて説明する。
図7に示すように、本実施形態では、少なくとも6つの分割成形型を用いてセンター部材100を形成する。具体的には、壁部100iを形成しようとする空間を空けて厚み方向に対向するように2つの成形型を配置し、前記2つの成形型同士のZ方向の上下を閉じる2つの成形型と、X方向の両側を閉じる2つの成形型とを用いる。
センター部材100の製造に際して、樹脂充填が完了し、樹脂が固化した後の型開き方向は、矢印D1~D6で示す方向である。この内、矢印D6で示す型開きの方向は、吸気導入管10の一端側となる部分の開口部100kがX方向に対して角度を持った斜め方向となっているため、当該開口部100kを囲む導入管壁部100jを形成するために、X方向に対して若干傾いた斜め方向に設定される。
センター部材100の形成に際しては、上記のように成形型の型開き方向D1~D6が設定された成形方法を採用するため、図8に示すように、吸気導入管10aの一部とサージタンク10bの一部とを構成する壁部100lと外側カバー部材101および内側カバー部材103が接合される壁部100iとが、互いの対向面100m,100n同士が平行か、あるいはX方向左側(型開き方向D5)に向けて漸次拡がるように設けられている。これにより、スムーズに型開きが可能となり、センター部材100の製造が容易となる。
なお、型開き方向D6は、X方向に対して角度を持った斜め方向であるので、壁部100iと壁部100lの各対向面100m,100nは、方向D5に向けて型開きされる成形型によって形成される。
7.効果
本実施形態に係る吸気装置1では、#1独立吸気管10cがセンター部材100と外側カバー部材101との接合をもって構成されているのに対して、#2~#4独立吸気管10d~10fが内側カバー部材103と外側カバー部材101との接合をもって構成されているので、センター部材100の壁部100iにおける#2~#4独立吸気管10d~10fに相当する部分の肉厚を厚肉化しなくても、#2~#4独立吸気管10d~10fの弧形状をなす部分が#1独立吸気管10cに比べて吸気導入管10aおよびサージタンク10cから遠く離れるように形成することができる。よって、#1独立吸気管10cをX方向に湾曲させるとともに、#2~#4独立吸気管10d~10fの弧形状の部分を吸気導入管10aおよびサージタンク10bから遠く離間するように配設することで#1独立吸気管10cと管路長を揃えながら、センター部材100の製造時における反りなどの変形を抑制することができる。
本実施形態に係る吸気装置1では、#1独立吸気管10cがセンター部材100と外側カバー部材101との接合をもって構成されているのに対して、#2~#4独立吸気管10d~10fが内側カバー部材103と外側カバー部材101との接合をもって構成されているので、センター部材100の壁部100iにおける#2~#4独立吸気管10d~10fに相当する部分の肉厚を厚肉化しなくても、#2~#4独立吸気管10d~10fの弧形状をなす部分が#1独立吸気管10cに比べて吸気導入管10aおよびサージタンク10cから遠く離れるように形成することができる。よって、#1独立吸気管10cをX方向に湾曲させるとともに、#2~#4独立吸気管10d~10fの弧形状の部分を吸気導入管10aおよびサージタンク10bから遠く離間するように配設することで#1独立吸気管10cと管路長を揃えながら、センター部材100の製造時における反りなどの変形を抑制することができる。
また、本実施形態に係る吸気装置1では、吸気マニホールド10を構成するセンター部材100の壁部100iと壁部100lとが、互いに対向面同士が平行か、あるいは、型開き方向D5の方へと行くのに従って壁面100m.100n同士が互いに離間するように形成されているので、分割成形型を用いてセンター部材100を製造する場合において、対向面100m,100nを構成するための成形型を型開き方向D5へと型抜きすることができる。よって、吸気装置1では、吸気マニホールド10を構成する部材100~103の1つであるセンター部材100を良好に形成することができる。
また、本実施形態に係る吸気装置1では、吸気マニホールド10における#1独立吸気管10cをX方向に湾曲させることにより、当該#1独立吸気管10cに対して隣接配置されたISG30に対して#1独立吸気管10cが干渉しないようにしながらエンジンルーム内における無駄なスペースを小さく抑えることが可能である。そして、吸気装置1では、ISG30との干渉を避けつつ、#1独立吸気管10cと#2~#4独立吸気管10d~10fとの管路長を揃えることでエンジン20の吸気ポートに向けての新気の流路抵抗のバラつきを小さく抑えることができる。
また、本実施形態に係る吸気装置1では、センター部材100とベース部材102との接合をもって吸気導入管10aおよびサージタンク10bを構成することができるので、吸気マニホールド10を構成するための部材点数を抑えることができる。
また、本実施形態に係る吸気装置1では、吸気マニホールド10を構成する部材100~103のそれぞれを樹脂材料で形成されることとしているので、金属材料で形成する場合などに比べて製造が容易であり、重量の増加を抑えることができる。そして、上述のように、センター部材100とは別の内側カバー部材103を用いて#2~#4独立吸気管10d~10fの周壁の一部を構成することとしているので、センター部材100の製造に際して反りなどの変形を抑制し、容易に製造することができる。
また、本実施形態に係る吸気装置1では、#1~#4独立吸気管10c~10fの内の#2~#4独立吸気管10d~10fがセンター部材100と内側カバー部材103との接合をもって周壁が形成されているとともに、内側カバー部材103が#2~#4独立吸気管10d~10fに亘って一体形成されているので、吸気マニホールド10の構成部材の数が増加するのを抑えることができ、且つ、内側カバー部材103の管理やハンドリングや容易となる。
以上のように、本実施形態に係る吸気装置1では、吸気マニホールド10において、複数の部材100~103の接合によって形成することで製造が容易であって、且つ、#1独立吸気管10cがX方向に湾曲したレイアウトを採用する場合にも#1~#4独立吸気管10c~10fの管路長を揃えることが可能である。
[変形例]
上記実施形態では、エンジンの一例として4気筒のエンジン20を採用したが、本発明では、3気筒や5気筒以上のエンジンを採用することも可能である。
上記実施形態では、エンジンの一例として4気筒のエンジン20を採用したが、本発明では、3気筒や5気筒以上のエンジンを採用することも可能である。
上記実施形態では、「他部品」の一例としてISG30を採用したが、本発明では、A/Cコンプレッサやスタータモータやオルタネータ(走行駆動源としての機能を有さない発電装置)など種々の部品を同位置に配置することも可能である。
上記実施形態では、吸気マニホールド10を構成する部材100~103が樹脂材料で構成されていることとしたが、本発明では、一部の部材あるいは全ての部材が樹脂材料以外(例えば、金属材料)で構成されていてもよい。
上記実施形態では、内側カバー部材103において、#2内側カバー部103aと#3内側カバー部103bとが接続部103dで接続され、#3内側カバー部103bと#4内側カバー部103cとが接続部103eで接続されることで全体が一体形成されてなる構成を採用したが、本発明では、複数の内側カバー部が接続されていない構成を採用することも可能である。
上記実施形態では、吸気マニホールド10をY方向から正面視する場合に、#1独立吸気管10cが他の独立吸気管10d~10fに比べて大きく湾曲した構成を採用したが、本発明では、#1独立吸気管とはX方向の反対側の端に位置する独立吸気管が他の独立吸気管に比べて大きく湾曲した構成を採用することも可能である。
上記実施形態では、吸気マニホールド10がサージタンク10bを有してなる構造を採用したが、本発明では、サージタンク10bを有さない吸気マニホールドを採用することも可能である。この場合には、吸気導入管に対して複数本の独立吸気管が接合された構成を採用することができる。
1 吸気装置
10 吸気マニホールド
10a 吸気導入管
10b サージタンク
10c~10f 独立吸気管
10g 空間
20 エンジン
30 ISG(他部品)
100 センター部材(第1部材)
101 外側カバー部材(第2部材)
102 ベース部材(第4部材)
103 内側カバー部材(第3部材)
10 吸気マニホールド
10a 吸気導入管
10b サージタンク
10c~10f 独立吸気管
10g 空間
20 エンジン
30 ISG(他部品)
100 センター部材(第1部材)
101 外側カバー部材(第2部材)
102 ベース部材(第4部材)
103 内側カバー部材(第3部材)
Claims (6)
- エンジンの吸気装置であって、
前記エンジンのシリンダヘッドに取り付けられるとともに、複数の部材の接合をもって形成された吸気マニホールドを備え、
前記吸気マニホールドは、
管状の通路を有し、新気を導入する吸気導入管と、
それぞれが管状の通路を有するとともに、前記エンジンにおけるシリンダヘッドに取り付けられ、且つ、前記シリンダヘッドに形成された複数の吸気ポートのそれぞれに対して前記新気を導出する複数の独立吸気管と、
を有し、
前記吸気導入管は、前記エンジンの気筒列方向に沿って延びるように形成されており、
前記複数の独立吸気管のそれぞれは、前記吸気導入管における前記エンジンとは反対側の外周面に対して空間を空けた状態で当該吸気導入管を外側から取り囲むように弧形状をもって形成された部分を有し、
前記吸気マニホールドを前記エンジンの吸排気方向から正面視する場合に、前記複数の独立吸気管の内の前記気筒列方向の一方端に位置する第1の独立吸気管は、当該第1の独立吸気管とは別の第2の独立吸気管よりも大きく前記気筒列方向に湾曲するように形成されており、
前記吸気マニホールドを前記気筒列方向から側面視する場合に、前記第2の独立吸気管における前記弧形状の部分は、前記第1の独立吸気管よりも前記吸気導入管から遠く離れるように形成されており、
前記吸気マニホールドを構成する前記複数の部材には、
前記吸気導入管の周壁の一部を構成する第1部材と、
前記第1部材に対して前記吸気導入管の径方向外側から接合され、当該接合により前記第1の独立吸気管の前記弧形状の部分を構成する第2部材と、
前記第1部材に対して前記吸気導入管の径方向外側に隙間を空けて配されるとともに、前記第2部材との接合により前記第2の独立吸気管の前記弧形状の部分を構成する第3部材と、
が含まれる、
エンジンの吸気装置。 - 請求項1に記載のエンジンの吸気装置において、
前記吸気導入管は、前記気筒列方向の一方端側に前記新気を取り込む開口部を有し、
前記第1の独立吸気管は、前記複数の独立吸気管の内の、前記気筒列方向における前記吸気導入管の前記開口部が設けられた側とは反対側に配設された独立吸気管であり、
前記第1部材は、前記吸気導入管の一部を構成する第1壁部と、前記第1の独立吸気管の一部を構成するとともに、前記第3部材に対して前記吸気導入管の側に位置する第2壁部とを有し、
前記第1壁部と前記第2壁部とは、互いに対向する壁面同士が平行か、あるいは、前記気筒列方向の前記一方端側から前記反対側へと行くのに従って前記対向する壁面同士が互いに離間するように形成されている、
エンジンの吸気装置。 - 請求項2に記載のエンジンの吸気装置において、
前記第1の独立吸気管の前記弧形状の部分は、前記エンジンの気筒軸方向の上部よりも下部の方が前記気筒列方向の前記一方端側に位置するように湾曲されており、
前記第1の独立吸気管に対して前記気筒列方向の前記反対側に隣接する部分には、当該第1の独立吸気管における湾曲の内側に一部が位置するように前記吸気マニホールドとは別の他部品が配置されている、
エンジンの吸気装置。 - 請求項1から請求項3の何れかに記載のエンジンの吸気装置において、
前記吸気マニホールドは、前記吸気導入管および前記複数の独立吸気管が接合されるサージタンクをさらに有し、
前記吸気マニホールドを構成する前記複数の部材には、
前記第1部材に対して前記エンジンの側から接合され、当該接合により前記サージタンクおよび前記吸気導入管を構成する第4部材、がさらに含まれる、
エンジンの吸気装置。 - 請求項4に記載のエンジンの吸気装置において、
前記第1部材、前記第2部材、前記第3部材、および前記第4部材は、それぞれが樹脂材料から形成されている、
エンジンの吸気装置。 - 請求項1から請求項3の何れかに記載のエンジンの吸気装置において、
前記複数の独立吸気管の内の、前記第1の独立吸気管を除く残りの独立吸気管は、前記第2の独立吸気管を含めた残り全ての独立吸気管が、前記第1部材と前記第3部材との接合により前記弧形状の部分が構成されており、
前記第3部材は、前記残り全ての独立吸気管に亘って一体形成されている、
エンジンの吸気装置。
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