JPH0754600Y2 - Ｖ型エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は自動車用エンジン等に適用されるＶ型エンジン
の吸気装置に係り、特に吸気負圧を貯留するバキューム
チャンバの配置構成を改良したＶ型エンジンの吸気装置
に関する。

《従来の技術》 従来、自動車のブレーキ用マスタバックあるいは各種制
御弁のアクチュエータ等の駆動源として、エンジン吸気
系の負圧を利用することが知られている。この場合、吸
気系の負圧を抽出して貯留するバキュームチャンバをエ
ンジン周囲の適宜の箇所に設置して、このバキュームチ
ャンバとスロットルバルブ下流側の吸気通路とを負圧導
入管を介して接続させるとともに、さらにこのバキュー
ムチャンバに負圧供給管を接続してこの負圧供給管を介
してマスタバックやアクチュエータ等の各機器に負圧を
供給するようにしている。

ここで、バキュームチャンバに貯留する負圧は、その発
生源である気筒に近接する位置の吸気通路から抽出する
ようにした方がより大きな負圧を得られるので、基本的
には負圧導入管は吸気ポートに可及的に近接させて設け
るようにした方が良いのであるが、通常バキュームチャ
ンバはエンジンから離間されて配置されているので、負
圧導入管を吸気ポートに近接させるようにすると負圧導
入管の経路長が長くなってこの負圧導入管内における圧
力損失が大きくなり、実質的にはバキュームチャンバ内
にさほど大きな負圧を貯留することができない。

このため従来では、一般的に組立性及び整備性の良さを
優先させて、その圧力導入管の長さを短くして吸気通路
のスロットルバルブの近傍に接続させ、その引き回しの
容易化を図っていたが、そうすると必要とされる負圧の
容量を確保するためにバキュームチャンバを大形化しな
ければならず、エンジンルーム内にそのバキュームチャ
ンバを設置するためのスペースを大きく確保しなければ
ならないという難点があった。

そこで近年、このような難点を克服することが考えら
れ、例えば実開昭63-98479号公報に示された吸気装置が
提案されている。

当該提案の吸気装置は、サージタンク下流に設ける吸気
マニホールドの各気筒別の吸気通路間の余剰スペースに
一体的にバキュームチャンバを組込んで形成することに
より、当該余剰スペースを有効に利用するようにしたも
ので、しかもバキュームチャンバ構成壁を補強壁として
機能させて部品点数を増加させることなく吸気マニホー
ルドの剛性を高めることができるばかりか、バキューム
チャンバ内に吸気ポートに近接した位置から大きな負圧
の導入が行なえる等の利点が得られる。

《考案が解決しようとする課題》 ところが、Ｖ型エンジンにあって両バンク間に吸気マニ
ホールドを配設したものでは、エンジン付設機器を吸気
通路間のスペースを用いて引回す必要等があり、上記の
提案をそのまま適用することが困難である。したがっ
て、従来、Ｖ型エンジンについては冒頭で述べた如く、
バキュームチャンバをエンジンから離間した配置とし、
吸気系に連通管を介して接続する場合が多く、スペース
利用効率低下、バキュームチャンバの大形化等の難点を
甘受しているのが実状であった。

しかるに本考案者が検討した結果、Ｖ型エンジン本体の
両バンク間部位におけるシリンダブロックの上部壁とこ
の上部壁の上方に配置される前記吸気マニホールドとの
間に形成される空間部が余剰スペースとして見逃されて
おり、かつこの空間部は吸気ポートに近接しているの
で、高負圧を抽出し得る位置でもあることを見出した。

本考案はこのような事情に着目してなされたものであ
り、その目的は、高負圧を抽出し得る吸気ポートの近傍
にバキュームチャンバをコンパクトに配設することがで
き、しかも負圧利用機器の応答性向上等を図るうえでも
有効なＶ型エンジンの吸気装置を提供することにある。

《課題を解決するための手段》 本考案は上記の目的を達成するために、Ｖ型エンジン本
体の両バンク間に吸気マニホールドを配設したＶ型エン
ジンの吸気装置において、前記両バンク間のエンジン本
体上部壁と前記吸気マニホールドとに挟まれる空間部
に、前記吸気マニホールドから負圧を抽出して貯留する
バキュームチャンバを配設してＶ型エンジンの吸気装置
を構成する。

《作用》 本考案に係るＶ型エンジンの吸気装置によれば、エンジ
ン本体の両バンク間の上部壁と、この上部壁の上方に配
置される吸気マニホールドとによって形成される空間部
に、吸気マニホールドから負圧を抽出するバキュームチ
ャンバを設置するので、吸気ポートに可及的に近接した
位置から高負圧をバキュームチャンバ内に抽出すること
ができる。このため、バキュームチャンバの容積を上記
空間部内に配置し得る程度にコンパクトに形成しても、
負圧利用機器が必要とする負圧の容量を充分に貯留する
ことができるばかりか、負圧利用機器側をもコンパクト
に形成し得、かつその応答性も向上し得るようになる。
しかもスペース利用効率が向上され、エンジンルーム内
の外観向上を図るうえでも有効なものとなる。

《実施例》 以下、本考案の一実施例を添付図面を参照して説明す
る。

この実施例は縦置きＶ型６気筒エンジンに適用したもの
であり、第１図は正面図、第２図は平面図である。

エンジン本体１は左右にＶ型に対抗する各バンク2,3に
それぞれ３個ずつの気筒４を有し、その各バンク2,3の
対向面側の各シリンダヘッド5,6にそれぞれ各気筒４の
吸気ポート７が形成されている。このエンジン本体１の
右バンク５の上方には、気筒配列方向に沿う長形な第１
サージタンク８が設けられ、また左バンク３の上方に
は、第１サージタンク８に対向する配置で気筒配列方向
に沿う長形な第２サージタンク９が設けられている。

第１サージタンク８は後述するスロットルボディに接続
され、主に高速運転域用として用いられる。すなわち、
この第１サージタンク８は各気筒４の吸気ポート７に経
路長が短い高速用吸気通路10を介して連通されている。
また、この第１サージタンク８は左右のバンク2,3間を
横断して形成された連通路11によって上記第２サージタ
ンク９に連通されている。

一方、第２サージタンク９は、主に中低速運転域用とし
て用いられ、各気筒４の吸気ポート７に経路長が長い低
速用吸気通路12を介して連通されている。また、低速用
吸気通路12は上記連通路11の下側に２段構成で配置され
ている。

また、上記高速用吸気通路10は上流側の高速用吸気マニ
ホールド10aとこれに接続される二又状の下流側吸気マ
ニホールド13とから形成される一方、上記低速用吸気通
路12は上流側の低速用吸気マニホールド12aと上記下流
側吸気マニホールド13とから形成されている。そして、
高速用吸気マニホールド10aと低速用吸気マニホールド1
2aとはそれぞれバンク2,3間の中央で一旦統合され、そ
の後共通部分となる上記二又状の下流側吸気マニホール
ド13によって左右に分岐されてそれぞれ左右のバンク2,
3の各吸気ポート７に連通されている。つまり、このＶ
型エンジンの吸気マニホールドは、高速用吸気マニホー
ルド10aと低速用吸気マニホールド12aおよび下流側吸気
マニホールド13とからなり、上流側の高速用吸気マニホ
ールド10aと低速用吸気マニホールド12aとは下流側吸気
マニホールドに13対して並列に接続されている。

また、高速用及び低速用吸気マニホールド10a,12aの各
構成管の統合部に位置して、高速用吸気マニホールド10
内には開閉弁14が設けられている。この開閉弁14は、低
速用吸気マニホールド12aの流路断面積変化が少なく、
かつ吸気抵抗が低くなるよう、例えば吸気ポート７側の
面を大径湾曲面にする等、その形状および配置が設定さ
れていて、低速用吸気マニホールド12aを介して吸気を
行なうエンジン低速運転域におけるトルク変動の発生防
止が図られている。

また、第１サージタンク８は第２サージタンク９よりも
バンク間の中央寄りに位置されている。これにより、高
速用吸気マニホールド10aの長さが可及的に短く設定さ
れるとともに、右バンク２の上方にスペースが形成され
ている。そして、この右バンク２上方のスペースにはス
ロットルボディ15が配設され、このスロットルボディ15
は第１サージタンク８の外側部に接続されている。な
お、15aはスロットルボディ15に着脱可能に接続された
エアクリーナへの配管、15bはアイドルスピードコント
ローラである。

従って、このＶ型エンジンの吸気装置によれば、エンジ
ン低速運転域では、高速用吸気マニホールド10aが開閉
弁14により閉塞されるので、吸気はスロットルボディ15
から一方の第１サージタンク８内に流れ込んだ後、連通
路11を通じて他方の第２サージタンク９内に流入し、こ
の第２サージタンク９から経路長の長い低速用給気マニ
ホールド12aおよび下流側吸気マニホールド13を通じて
各バンク2,3のそれぞれの気筒４に導入される。

また、高速運転域では、高速用吸気マニホールド10aの
開閉弁14が開放され、吸気はその大部分が一方の第１サ
ージタンク８から短い経路長の高速用吸気マニホールド
10aおよび下流側吸気マニホールド13を通じてそれぞれ
の気筒４に導入され、かつ一部が上記低速用吸気マニホ
ールド12aを通じても導入される。

ここで、上記一方の第１サージタンク８はバンク間中央
寄りに配置され、スロットルボディ15はその第１サージ
タンク８に接続されてその外側方の右バンク２の上方に
形成されたスペースに配設されているので、第１サージ
タンク８上流側のスロットルボディ15およびエアクリー
ナを含む給気管系の長さを可及的に短くして、コンパク
トな吸気系を構成し得、もってその上流側吸気管系の取
り回しが容易になって、エンジンルーム内の外観向上と
組立性および整備性の向上とを図れるようになる。

また、その第１サージタンク８上流側の吸気管系の長さ
を可及的に短く形成できるようになることから、さらに
前述のように高速用吸気マニホールド10a自体の長さを
可及的に短く設定し得ることから、特にその高速用給気
マニホールド10aを通じて吸気を導入する高速運転域に
おける通気抵抗が減少して、その高速運転域での吸気効
率の向上等を可及的に図れるようになる。

なお、第１サージタンク８は吸気の流線に沿うように、
スロットルボディ15側の吸気受入口から下流側に次第に
断面積が大きく膨らむ形状とされている。これにより、
高速運転時の吸気分配性の向上が図られている。

また、第１サージタンク８と第２サージタンク９との連
通路11を構成する配管は、両サージタンク8,9のリヤ側
に偏位して設けられている。これにより、吸気系のうち
高さの最も高くなる連通路11がリヤ側に配置される構成
となるため、通常、前傾形状とされる自動車のボンネッ
トライン（第２図および第３図の仮想線ａ）と高さ関係
が一致し、ボンネットライン低下の要請にも適合するも
のとなる。

また、連通路11には、EGRガス通路16とPCVガス通路17と
が接続されている。EGRガス通路16はバンク間略中央部
に配置したEGRバルブ18から導出され、連通路11の上流
側に接続されている。PCVガス通路17は左バンク３のシ
リンダヘッド６部から導出され、連通路11の下流側に接
続されている。このような構成によると、EGRガスおよ
びPCVガスが、連通路11,第２サージタンク９および低速
用吸気通路12とからなる長い通路内を流下していくの
で、空気とのミキシングが十分に行なわれ、各気筒４に
均等に分配されるようになる。

また、EGRガス通路16をPCVガス通路17よりも上流側に接
続したことにより、エミッション性に影響のあるEGRガ
スのミキシングを十分に行なえるとともに、両通路16,1
7を逆配置とした場合に懸念されるPCVガス中のオイル分
がEGRガス通路開口部に固着する等の弊害が生じない。

また、スロットルボディ15のスロットルバルブ下流側
で、かつ第１サージタンク８上流側の連絡流路部に、コ
ールドスタートインジェクタ19が配設されている。この
ようなコールドスタートインジェクタ19の配置構成によ
ると、冷間始動時における上記コールドスタートインジ
ェクタ19からの増量燃料が吸気とともに第１サージタン
ク8,連通路11,第２サージタンク9,低速用給気通路12と
を流下して長い経路を経て各気筒４内に供給されるた
め、その間に十分なミキシング効果が得られ、燃料の各
気筒４への分配が良好に行なえる。

ところで、高速用吸気マニホールド10aと低速用給気マ
ニホールド12aとの統合部下流側の下流側吸気マニホー
ルド13には、吸気負圧によって開閉するチェックバルブ
20を介して、例えばブレーキマスタバックあるいはEGR
バルブ18のアクチュエータ等の負圧利用機器への負圧貯
留源となるバキュームチャンバ21が接続されている。こ
のバキュームチャンバ21は、エンジン本体１の両バンク
2,3間のシリンダブロック上部壁1aと下流側吸気マニホ
ールド13とによって形成される空間部に配設されてい
る。

このようなバキュームチャンバ21の配置構成によると、
これまで余剰スペースとして見逃されてきた両バンク2,
3間のシリンダブロック上部壁1aと下流側吸気マニホー
ルド13との間に挟まれた空間部を有効に利用できるとと
もに、そのバキュームチャンバ21は負圧発生源である気
筒４に近接した下流側吸気マニホールド13部位からチェ
ックバルブ20を介して吸気負圧を抽出するので、バキュ
ームチャンバ21内に高い負圧を貯留し得る。したがっ
て、負圧貯留源としてきわめて有効であり、バキューム
チャンバ21は従来に比して可及的にコンパクトな構成と
することが可能となる。すなわち、バキュームチャンバ
21を上記空間部内に設置し得る程度の容積までコンパク
トに形成しても、当該バキュームチャンバ21内に高負圧
を導入し得ることから、このバキュームチャンバ21から
ブレーキマスタバックあるいはEGRバルブ18のアクチュ
エータ等の各種負圧利用機器等に供給する負圧の容量を
充分に確保して貯留することができるばかりか、それら
負圧利用機器等についても同様にコンパクト化が図れる
ようになる。

つまり、バキュームチャンバ21をコンパクトに、かつ外
観よくエンジンルーム内に配設できるとともに高負圧が
得られ、しかも負圧利用機器についての応答性向上を図
るうえでも有効なものとなる。

なお、低速用吸気マニホールド12aの各構成管は、左バ
ンク３の各気筒４の点火プラグ装着位置の上方部位を逃
げて形成されていて、そこには隙間が形成されており、
この隙間部にプラグキャップ22が挿入配置されるように
なっている。そしてこのプラグキャップ22に一体的に接
続されているハイテンションコード23は、左バンク３上
端のシリンダヘッドカバーに掛止されていて、整備点検
時等における脱落防止が図られている。

また本考案は、上記実施例のような高速用吸気マニホー
ルド10aと低速用吸気マニホールド12a及び下流側吸気マ
ニホールド13とからなる吸気マニホールド構造を採用し
たＶ型エンジンに限らず、従来より一般的に採用されて
いる単一の吸気マニホールド構造を採用したＶ型エンジ
ンにも適用可能なことは勿論である。

《考案の効果》 以上で詳述したように、本考案に係るＶ型エンジンの吸
気装置によれば、エンジン本体の両バンク間の上部壁と
この上部壁の上方に配置される吸気マニホールドとによ
って形成される空間部にバキュームチャンバを設置する
ことにより、バキュームチャンバ内に吸気ポートに可及
的に近設した位置の吸気マニホールド部位から短い経路
長で高負圧の抽出が可能となる。したがって、バキュー
ムチャンバの可及的なコンパクト化が図れると共に、余
剰スペースの有効利用が図れて外観よく配設でき、しか
も負圧利用機器についてのコンパクト化および応答性向
上を図るうえでも有効なものとなる等の優れた効果が奏
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るＶ型エンジンの吸気装置の一実施
例を示す正面図、第２図は平面図である。 １……エンジン本体 1a……バンク間の上部壁 ２……右バンク ３……左バンク ４……気筒 ７……吸気ポート 10……高速用吸気通路 10a……高速用吸気マニホールド 12……低速用吸気通路 12a……低速用吸気マニホールド 13……下流側吸気マニホールド 20……チェックバルブ 21……バキュームチャンバ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｖ型エンジン本体の両バンク間に吸気マニ
   ホールドを配設したＶ型エンジンの吸気装置において、
   前記両バンク間のエンジン本体上部壁と前記吸気マニホ
   ールドとに挟まれる空間部に、前記吸気マニホールドか
   ら負圧を抽出して貯留するバキュームチャンバを配設し
   たことを特徴とするＶ型エンジンの吸気装置。