JPH08312476A

JPH08312476A - 過給機付エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH08312476A
Application number: JP7113014A
Authority: JP
Inventors: Kenya Ishii; 賢也石井; Noriyuki Iwata; 典之岩田; Shinji Fujihira; 伸次藤平; Nobuo Hiramoto; 信男平本; Mitsuharu Kimura; 光治木村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】各独立吸気通路への吸入空気の分配率を均一
化することができる過給機付エンジンの吸気装置を得る
ことを目的とする。【構成】エンジン１の吸気装置においては、インタク
ーラ１０からサージタンク１１(吸気マニホールド３１)
にいたる一連の吸気通路が、サージタンク１１付近で
は、その軸線と独立吸気通路２の軸線とが９０°以下の
角度をなすようにして、下側からサージタンク１１に接
続されている。このため、接続吸気通路からサージタン
ク１１内に流入した吸入空気はまずサージタンク１１の
天井面にぶつかり、該天井面ではね返されて独立吸気通
路２に流入する。ここで、吸入空気がサージタンク１１
の天井面にぶつかってはね返る際にサージタンク１１内
で四方八方に散乱する。このため、吸入空気が各独立吸
気通路２にまんべんなく分配され、各独立吸気通路２へ
の吸入空気の分配率が均一化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過給機付エンジンの吸
気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自然吸気式の普通のエンジンで
は、ピストンの下降に伴って生じる負圧によって燃料燃
焼用の空気を燃焼室内に吸入する関係上(以下、この燃
料燃焼用の空気を吸入空気という)、吸気行程における
シリンダ内圧力は基本的には大気圧以上には高まらず、
したがって吸気充填効率ひいては単位排気量当たりのエ
ンジン出力はさほど高くはならない。そこで、排気量を
あまり大きくせずにエンジン出力を高めようとする場合
は、吸入空気を加圧する過給機を吸気通路に介設すると
いった対応がなされる。そして、過給機付エンジンに
は、普通、吸気充填効率をさらに高めるとともにノッキ
ングの発生を防止するために、過給機から吐出された高
温の吸入空気を冷却するインタクーラが設けられる。な
お、過給機としては従来より種々のタイプのもの(例え
ば、排気ターボ式過給機、機械式過給機等)が用いられ
ているが、とくに低速時におけるエンジン出力を高める
必要がある場合は、エンジン出力軸によって駆動される
機械式過給機(例えば、ルーツ式ポンプ、リショルム式
ポンプ等)が用いられる。

【０００３】そして、過給機付エンジンにおいては、エ
ンジン本体近傍に、共通吸気通路、過給機、インタクー
ラ、バイパス吸気通路、バイパス吸気通路開閉弁、サー
ジタンク(吸気集合部)、独立吸気通路(吸気マニホール
ド)等の各部材が配置されるが、エンジンルーム内の限
られた空間部を有効に利用するために、これらの各部材
を、全体としてできるだけコンパクトな形状を呈するよ
うに形成あるいはレイアウトする必要がある。このた
め、従来の過給機付エンジンにおいては、通常、吸気装
置の全体的な形状をコンパクト化するために、過給機、
インタクーラ、バイパス吸気通路、バイパス吸気通路開
閉弁、サージタンク、独立吸気通路(吸気マニホールド)
等が、エンジン本体の一方の側方にまとめて配置されて
いる(例えば、特開平４−３０８３２０号公報参照)。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
吸気装置を構成する各部材がエンジン本体の一方の側方
に配置された従来の過給機付エンジンにおいては、イン
タクーラから流出する吸入空気が、１本の接続吸気通路
を介して吸気集合部に流入した後各独立吸気通路に分配
されることになるが、その際各独立吸気通路への吸入空
気の分配率が均一化されないといった問題がある。すな
わち、１本の接続吸気通路から吸気集合部に流入した吸
入空気は、該接続吸気通路に近い独立吸気通路に流入し
やすく、このため接続吸気通路に近い独立吸気通路ほど
吸入空気の分配率が高くなるからである。このため、各
気筒の出力が不均一化し、エンジンの回転安定性が悪く
なるといった問題がある。

【０００５】さらに、かかる従来の過給機付エンジンに
おいては、吸気装置を構成する各部材をエンジン本体の
一方の側方にまとめて配置して吸気装置のコンパクト化
を図ろうとはしているものの、過給機、インタクーラ、
サージタンク等の各部材を接続する通路、あるいはバイ
パス吸気通路がかさばるなどして、コンパクト化が十分
には成し遂げられていないといった問題がある。

【０００６】また、例えば特開平４−３０８３２０号公
報に開示されている過給機付エンジンでは、インタクー
ラがエンジン本体の中位側方に配置されているので、エ
ンジン本体によって該インタクーラへの通風が妨げられ
(走行風が十分にはあたらず)、インタクーラの冷却性能
が十分には高められないといった問題がある。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、各独立吸気通路への吸入空
気の分配率を均一化することができる過給機付エンジン
の吸気装置を得ることを目的とする。また、エンジンル
ーム内での各種部材のレイアウトを容易にするコンパク
トな構造の過給機付エンジンの吸気装置を得ることを目
的とする。さらには、インタクーラの冷却性能を十分に
高めることができる過給機付エンジンの吸気装置を得る
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
になされた本発明の第１の態様は、過給機から吐出され
た吸入空気を冷却するインタクーラと、インタクーラか
ら接続吸気通路を介して吸入空気を受け入れる吸気集合
部と、該吸気集合部に対して相対的に下方位置に配置さ
れ吸気集合部内の吸入空気を各気筒に案内する気筒別の
独立吸気通路とからなる吸気マニホールドとが、エンジ
ン本体の一方の側方に配置されている過給機付エンジン
の吸気装置において、インタクーラが、吸気集合部に対
して相対的に上方でありかつエンジン本体に対して離間
した位置に配置されるとともに、インタクーラの吸入空
気流出口がインタクーラ下端部に配置され、接続吸気通
路が、その吸気集合部への接続部における軸線と、独立
吸気通路の吸気集合部への接続部の軸線とが鋭角をなす
ようにして、下側から吸気集合部に接続されるととも
に、略Ｕ字状に湾曲してインタクーラの吸入空気流出口
と吸気集合部とに接続されていることを特徴とするもの
である。

【０００９】本発明の第２の態様は、本発明の第１の態
様にかかる過給機付エンジンの吸気装置において、イン
タクーラへ冷却風を案内するダクトが、吸気集合部の上
方に設けられていることを特徴とするものである。

【００１０】本発明の第３の態様は、本発明の第２の態
様にかかる過給機付エンジンの吸気装置において、イン
タクーラが、両端部に夫々吸入空気タンクを備えた積層
型熱交換器であることを特徴とするものである。

【００１１】本発明の第４の態様は、本発明の第２の態
様にかかる過給機付エンジンの吸気装置において、過給
機が機械式過給機であって、該機械式過給機が吸気集合
部の下方に配置され、エンジンの前後方向にみて、機械
式過給機の後方に接続吸気通路が配置されていることを
特徴とするものである。

【００１２】本発明の第５の態様は、本発明の第１の態
様にかかる過給機付エンジンの吸気装置において、略Ｕ
字状の接続吸気通路の、下端部よりも上方に位置する部
分に、ＥＧＲガス導入口が設けられていることを特徴と
するものである。

【００１３】

【作用】本発明の第１の態様においては、接続吸気通路
が、吸気集合部付近では、その軸線と独立吸気通路の軸
線とが鋭角をなすようにして、下側から吸気集合部に接
続されているので、接続吸気通路から吸気集合部に流入
した吸入空気はまず吸気集合部の天井面にぶつかり、該
天井面ではね返されて独立吸気通路に流入する。ここ
で、吸入空気が吸気集合部の天井面にぶつかってはね返
る際に吸気集合部内で四方八方に散乱する。このため、
吸入空気が各独立吸気通路にまんべんなく分配される。
また、インタクーラが、吸気集合部よりも上方、すなわ
ち概ねエンジン本体上端部よりも上方に配置されるの
で、インタクーラへの通風性がよくなる。さらに、接続
吸気通路が略Ｕ字状に湾曲してインタクーラの吸入空気
流出口と吸気集合部とに接続されているので、インタク
ーラと吸気マニホールドとを近接して配置することがで
きる。

【００１４】本発明の第２の態様においては、基本的に
は本発明の第１の態様にかかる過給機付エンジンの吸気
装置と同様の作用が生じる。さらに、吸気集合部の上方
に、インタクーラへ冷却風を案内するダクトが設けられ
ているので、インタクーラへの通風性がさらに良くな
る。

【００１５】本発明の第３の態様においては、基本的に
は本発明の第２の態様にかかる過給機付エンジンの吸気
装置と同様の作用が生じる。さらに、インタクーラが積
層型熱交換器とされるので、該インタクーラが小型化・
軽量化される。

【００１６】本発明の第４の態様においては、基本的に
は本発明の第２の態様にかかる過給機付エンジンの吸気
装置と同様の作用が生じる。さらに、過給機が吸気集合
部の下方に配置され、該過給機の後方に接続吸気通路が
配置されるので、過給機と吸気集合部(吸気マニホール
ド)と接続吸気通路とが互いに近接して配置される。

【００１７】本発明の第５の態様においては、基本的に
は本発明の第１の態様にかかる過給機付エンジンの吸気
装置と同様の作用が生じる。さらに、ＥＧＲ導入口が、
略Ｕ字状の接続吸気通路の下端部よりも上方位置に開口
することになるので、ＥＧＲガスが接続吸気通路内に流
入して冷却されたときに生じる腐食性の強い凝縮水がＥ
ＧＲ通路に流入しない。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
まず、図７を参照しつつ、本発明にかかる吸気装置を備
えた過給機付エンジンの概略的な構造及び機能について
説明する。図７に示すように、４気筒エンジン１は、独
立吸気通路２(４本)から供給された混合気(空気と燃料
の混合物)を各燃焼室(図示せず)内で燃焼させ、燃焼ガ
ス(排気ガス)を独立排気通路３(４本)を介して共通排気
通路４に排出するようになっている。ここで、共通排気
通路４には、排気ガス中のＮＯx、ＨＣ等の有害成分を
除去(浄化)する三元触媒を用いた触媒コンバータ５が介
設されている。

【００１９】そして、エンジン１に燃料燃焼用の空気
(以下、これを吸入空気という)を供給する共通吸気通路
６が設けられている。この共通吸気通路６には、吸入空
気の流れ方向にみて上流側から順に、吸入空気中の浮遊
塵を除去するエアクリーナ７と、アクセルペダル(図示
せず)と連動して開閉されるスロットル弁８と、Ｖベル
ト(巻き掛け部材)を介してエンジン出力軸１７(クラン
クシャフト)によって駆動されるリショルム型の機械式
過給機９(リショルム式ポンプ)と、該過給機９によって
加圧されて高温化した吸入空気を冷却するインタクーラ
１０とが設けられている。共通吸気通路６の下流端は、
吸入空気の流れを安定化するサージタンク１１に接続さ
れ、このサージタンク１１に前記の各独立吸気通路２の
上流端が接続されている。

【００２０】共通吸気通路６の、過給機９よりも上流側
の部分６aとインタクーラ１０よりも下流側の部分６cと
を接続するバイパス吸気通路１２が設けられ、このバイ
パス吸気通路１２にはこれを開閉する開閉弁１３が設け
られている。なお、開閉弁１３はアクチュエータ１４に
よって開閉駆動されるようになっている。ここで、開閉
弁１３は、過給時において過給圧が高いときには該過給
圧に応じた開度で開弁され、過給機下流の吸入空気の一
部がバイパス吸気通路１２を通して過給機上流にリリー
フされ、過給圧が所定の上限値以下に保持されるように
なっている。また、非過給時には開閉弁１３は全開さ
れ、吸入空気がバイパス吸気通路１２を通して燃焼室に
供給されるようになっている。

【００２１】さらに、エンジン１には、夫々共通排気通
路４内の排気ガスの一部を取り出してＥＧＲガスとして
吸気系に供給する第１ＥＧＲ装置Ｅ₁と第２ＥＧＲ装置
Ｅ₂とが設けられている。ここで、第１ＥＧＲ装置Ｅ
₁は、非過給領域(低速低負荷領域)で吸気系に比較的高
温のＥＧＲガスを供給し、吸入空気の温度を高めて混合
気の燃焼性ないしは着火性を高めるととともに、ポンピ
ングロスを低減するようになっている(ホットＥＧＲ)。
他方、第２ＥＧＲ装置Ｅ₂は、過給領域(高速領域あるい
は高負荷領域)で吸気系に比較的低温のＥＧＲガスを供
給し、燃焼温度を低下させてＮＯx発生量を低減すると
ともに、排気ガスの高温化に起因する排気系での熱害の
発生を防止するようになっている(コールドＥＧＲ)。

【００２２】第１ＥＧＲ装置Ｅ₁には、一方の端部(ＥＧ
Ｒガス流れ方向にみて上流端)が排気ガス流れ方向にみ
て触媒コンバータ５より上流側で共通排気通路４に接続
され、他方の端部(ＥＧＲガス流れ方向にみて下流端)が
吸入空気流れ方向にみてインタクーラ１０より下流側で
共通吸気通路６cに接続された第１ＥＧＲ通路１５が設
けられている。そして、この第１ＥＧＲ通路１５には、
該第１ＥＧＲ通路１５を開閉する第１ＥＧＲ制御弁１６
が介設されている。

【００２３】他方、第２ＥＧＲ装置Ｅ₂には、一方の端
部(ＥＧＲガス流れ方向にみて上流端)が排気ガス流れ方
向にみて触媒コンバータ５より下流側で共通排気通路４
に接続され、他方の端部(ＥＧＲガス流れ方向にみて下
流端)が吸入空気流れ方向にみて過給機９より上流側で
共通吸気通路６aに接続された第２ＥＧＲ通路１８が設
けられている。そして、この第２ＥＧＲ通路１８には、
ＥＧＲガス流れ方向にみて上流側から順に、該第２ＥＧ
Ｒ通路１８を開閉する第２ＥＧＲ制御弁１９と、ＥＧＲ
ガス中のカーボン等の粒子を除去するカーボントラップ
２２とが介設されている。

【００２４】ここにおいて、過給領域では、第１ＥＧＲ
制御弁１６が閉弁される一方、第２ＥＧＲ制御弁１９が
開弁され、第２ＥＧＲ通路１８を通して吸気系にＥＧＲ
ガスが供給されるようになっている。他方、非過給領域
では、第１ＥＧＲ制御弁１６が開弁される一方、第２Ｅ
ＧＲ制御弁１９が閉弁され、第１ＥＧＲ通路１５を通し
て吸気系にＥＧＲガスが供給されるようになっている。

【００２５】以下、図１〜図３を参照しつつ、エンジン
１及びその吸気装置の具体的な構造と機能とについて説
明する。なお、以下ではとくに断らない限り、エンジン
１の前側(図１及び図２では右側)と後側(図１及び図２
では左側)とを夫々単に「前」、「後」といい、エンジン１
の前方に向かって右側(図１では紙面の表側、図３では
左側)と左側(図１では紙面の裏側、図３では右側)とを
夫々単に「右」、「左」ということにする。

【００２６】図１〜図３に示すように、エンジン１は、
エンジン出力軸１７(図７参照)の軸線と前輪車軸２３の
軸線とが同一方向(車体幅方向)を向くようにして、車体
に横置き搭載されている。なお、エンジン１の前端は車
体の右側側部と対向し、エンジン１の後端は車体の左側
側部と対向し、エンジン１の左側面は車体前端部と対向
している。

【００２７】エンジン１においては、エンジン出力軸１
７(図７参照)の前端部にクランクプーリ４１が同軸に取
り付けられ、過給機９の回転軸の前端部に過給機駆動用
プーリ４２が同軸に取り付けられ、さらにウォータポン
プ(図示せず)の回転軸の前端部にウォータポンプ駆動用
プーリ４３が同軸に取り付けられ、これらのプーリ４
１、４２、４３にＶベルト４４(巻き掛け部材)が巻き掛
けられている。ここで、Ｖベルト４４の張力はオートテ
ンショナ４５によって自動的に調整されるようになって
いる。さらに、エンジン１においては、前記の過給機９
及びウォータポンプのほか、パワーステアリングポンプ
４６、オルタネータ４７、エアコン用コンプレッサ４８
等がエンジン出力軸１７によって駆動されるようになっ
ている。なお、４９はアイドラプーリである。

【００２８】エンジン１の吸気装置においては、スロッ
トルボディ２５との当接部から過給機９に至る共通吸気
通路６a(上流側吸気通路部)と、インタクーラ１０から
サージタンク１１に至る共通吸気通路６cの一部(下流側
吸気通路部)と、バイパス吸気通路１２とが、後で説明
する単一のエアケーシング２６内に一体形成されてい
る。つまり、図７中において破線で囲まれた部分Ｒがエ
アケーシング２６とされている。なお、インタクーラ１
０からサージタンク１１に至る共通吸気通路６c(接続吸
気通路)は、後で説明するように、第２コネクタ２９
と、第２接続通路３０と、上記の下流側吸気通路部等と
で構成されている。また、過給機９からインタクーラ１
０に至る共通吸気通路６bは、第１接続通路２７と第１
コネクタ２８とで構成されている。

【００２９】そして、エンジン１の吸気装置において
は、吸入空気を加圧する過給機９と、該過給機９から吐
出された吸入空気を冷却するインタクーラ１０と、該イ
ンタクーラ１０から流出した吸入空気を受け入れるサー
ジタンク１１とが、夫々エンジン出力軸１７の軸線と平
行ないしは略平行となるような位置関係で、エンジン１
の右側方に配置されている。具体的には、リショルム式
の過給機９は、その回転軸の軸線がエンジン出力軸軸線
(前後方向)と平行となるように配置されている。インタ
クーラ１０はその広がり面がエンジン出力軸軸線と平行
となるように、すなわち広がり面が車体前方を向くよう
に配置されている。サージタンク１１は、その長手方向
の軸線がエンジン出力軸軸線と平行となるように配置さ
れている。なお、サージタンク１１は吸気マニホールド
３１と一体形成された、エンジン出力軸軸線方向に延び
る細長い形状の吸入空気集合通路である。つまり、吸気
マニホールド３１は、サージタンク１１と独立吸気通路
２とを含む単一の部材である。

【００３０】ここで、吸気マニホールド３１はボルト締
結によりエンジン本体に強固に固定され、過給機９は第
１取付ブラケット３２と第２取付ブラケット３３とを介
してエンジン本体に強固に固定されている。また、イン
タクーラ１０は、後で説明するように基本的には浮かし
構造とされているが、第１ステー３４及び第２ステー３
５を用いてエンジン本体側に固定され、その揺動が防止
されるようになっている。なお、両ステー３４、３５は
弾性材(例えば、ラバー)を介してエンジン本体側に固定
され、エンジン本体側の振動のインタクーラ１０への伝
播が抑制ないしは防止されるようになっている。

【００３１】そして、過給機９とインタクーラ１０とサ
ージタンク１１(吸気マニホールド３１の一部)とは、次
のような位置関係で配置されている。すなわち、左右方
向に関しては、過給機９及びサージタンク１１は、イン
タクーラ１０に対して相対的に左側、換言すればエンジ
ン１に近い側に配置されている。上下方向に関しては、
サージタンク１１が過給機９よりも高い位置に配置さ
れ、さらにインタクーラ１０がサージタンク１１よりも
高い位置に配置されている。

【００３２】また、前後方向に関しては、過給機９は、
エンジン１の前端位置から中央部よりもやや後寄りの位
置にわたって配置されている。そして、インタクーラ１
０は、その前端部がエンジン前端部よりも後方に位置
し、その後端部がエンジン後端部よりも前方に位置する
ような位置関係でもって配置されている。つまり、イン
タクーラ１０の前側と後側とには、夫々、空き空間部が
形成されている。

【００３３】かかる配置構造によれば、重量の大きい過
給機９及び吸気マニホールド３１がエンジン本体に近い
位置に配置される一方、重量の小さいインタクーラ１０
がエンジン本体から離れた位置に配置されるので、吸気
装置の組付性が良くなるとともに、吸気装置の支持が容
易となる。

【００３４】また、インタクーラ１０がサージタンク１
１よりも高い位置、すなわちエンジン本体上端部よりも
高い位置に配置されるので、インタクーラ１０への通風
性が良くなり、すなわちインタクーラ１０に走行風があ
たりやすくなり、インタクーラ１０の冷却性能ひいては
吸気充填効率が高められる。さらに、サージタンク１１
の上方には、インタクーラ１０へ冷却風(走行風)を案内
するダクト４０が設けられているので、インタクーラ１
０への通風性がさらに良くなり、インタクーラの冷却性
能が一層高められる。

【００３５】さらに、インタクーラ１０の前側と後側と
には、夫々、空き空間部が形成され、したがってインタ
クーラ１０は車体幅方向にみてエンジンルーム内の中寄
り位置に配置されている。このため、エンジンルーム内
において車体幅方向両端部付近には空き空間が確保され
る。そして、この空き空間はブレーキの真空倍力装置３
６(マスターバック)を配置するのに適した位置であるの
で、該真空倍力装置３６のレイアウトが容易となる。な
お、真空倍力装置３６は、ハンドルの位置(左右)に応じ
て左右のいずれか一方に配置されるものであるが、この
ように左右のいずれにも空き空間が確保されているの
で、ハンドルを左右のいずれに配置しても、真空倍力装
置３６を容易にレイアウトすることができる。

【００３６】インタクーラ１０は、その前端部に入口側
吸入空気タンク１０aを備える一方、その後端部に出口
側吸入空気タンク１０bを備えた積層型熱交換器であっ
て、入口側吸入空気タンク１０aの底部(下端部)には過
給機９から吸入空気を受け入れる吸入空気流入口が設け
られ、出口側吸入空気タンク１０bの底部(下端部)には
サージタンク側に吸入空気を送り出す吸入空気流出口が
設けられている。ここで、前後方向にみて、インタクー
ラ１０の吸入空気流入口は過給機９の吸入空気吐出口に
対応する位置に配設され、インタクーラ１０の吸入空気
流出口はサージタンク１１の吸入空気受入口に対応する
位置に配置されている。かかる構造によれば、インタク
ーラ１０が軽量化・小型化されるので、吸気装置が一層
コンパクト化される。また、インタクーラ１０の吸入空
気流入口及び吸入空気流出口がインタクーラ１０の下端
部に配設されているので、インタクーラ１０と、サージ
タンク１１あるいは機械式過給機９との接続が容易とな
り、吸気装置の組付性が良くなる。

【００３７】ここで、インタクーラ１０の吸入空気流出
口とサージタンク１１の吸入空気受入口とは、過給機９
の後端部よりも後方(過給機９からずれた位置)に配置さ
れている。このため、インタクーラ１０とサージタンク
１１とを接続する通路が、過給機９に対してこれと干渉
し合うことなく近接して配置され、吸気装置がさらにコ
ンパクト化される。

【００３８】過給機９の吸入空気吐出口からインタクー
ラ１０の吸入空気流入口へは、第１接続通路２７を通し
て吸入空気が流れるようになっているが、該吸入空気吐
出口と該吸入空気流入口とが前後方向に関しては近接し
た位置に配置されているので、第１接続通路２７の経路
長は非常に短くなっている。また、インタクーラ１０の
吸入空気流出口からサージタンク１１の吸入空気受入口
へは、第２接続通路３０とエアケーシング２６内の下流
側吸気通路部とを通して吸入空気が流れるようになって
いるが、該吸入空気流出口と該吸入空気受入口とが前後
方向に関しては近接した位置に配置されているので、第
２接続通路３０の経路長は非常に短くなっている。この
ように、第１接続通路２７及び第２接続通路３０が非常
に短いので、吸気装置がコンパクト化されるととともに
その組付性が良くなる。

【００３９】ここで、第１接続通路２７は弾性体(例え
ば、ラバー)からなる第１コネクタ２８を介してインタ
クーラ１０に接続され、他方第２接続通路３０は弾性体
(例えば、ゴム)からなる第２コネクタ２９を介してイン
タクーラ１０に接続されている。つまり、インタクーラ
１０は、いわゆる浮き構造となっている。このため、過
給機９の振動のインタクーラ１０への伝播が第１コネク
タ２８によって抑制ないしは防止され、サージタンク１
１の振動のインタクーラ１０への伝播が第２コネクタ２
９によって抑制ないしは防止される。

【００４０】前記したとおり、過給機９がＶベルトを介
してエンジン出力軸１７によって回転駆動されるように
なっているので、過給機９には、上下振動に加えてＶベ
ルトの張力に起因する横方向の振動が惹起される。他
方、インタクーラ１０には上下方向の振動しか惹起され
ない。つまり、基本的には過給機９とインタクーラ１０
とでは振動モードが異なる。しかしながら、このよう
に、インタクーラ１０は、弾性体を介して過給機９又は
サージタンク１１と接続されているので、インタクーラ
１０と過給機９ないしはサージタンク１１との接続部に
は強い応力が作用せず、吸気装置の耐久性ないしは信頼
性が高められる。

【００４１】以下、エアケーシング２６(一体化通路)の
具体的な構造及び機能について説明する。エアケーシン
グ２６は過給機９のすぐ後側に配置され、該過給機９の
後端部に固定されている。つまり、エアケーシング２６
は実質的には過給機９と一体化され、したがって過給機
９とほぼ同一モードで振動することになる。インタクー
ラ１０は、前端部では第１接続通路２７及び第１コネク
タ２８を介して過給機９に接続される一方、後端部では
第２接続通路３０及び第２コネクタ２９を介してエアケ
ーシング２６に接続されているが、過給機９とエアケー
シング２６とがこのように同一モードで振動するので、
インタクーラ１０の前端部と後端部とに伝達される振動
モードが同一となり、インタクーラ１０にさほど強い応
力が惹起されず、インタクーラ１０ひいては吸気装置の
耐久性が高められる。なお、過給機９あるいはエアケー
シング２６からインタクーラ１０への振動の伝達が弾性
体で形成された第１コネクタ２８又は第２コネクタ２９
によって抑制ないしは防止されるのは前記したとおりで
ある。

【００４２】図４〜図６にも示すように、エアケーシン
グ２６には、第１〜第４開口部５１〜５４(接続端)が設
けられている。ここで、第１開口部５１はスロットルボ
ディ２５にボルト締結され、第２開口部５２は過給機９
のケーシング(吸入空気吸込口)にボルト締結され、第３
開口部５３は接続管(図示せず)を介してサージタンク１
１(吸気マニホールド３１)に接続され、第４開口部５４
は第２接続通路３０に接続されている。

【００４３】そして、エアケーシング２６内には、第１
開口部５１と第２開口部５２とを連通する上流側吸気通
路部６０と、第３開口部５３と第４開口部５４とを連通
する下流側開口部６１とが形成されている。なお、上流
側吸気通路部６０は過給機９より上流側の共通吸気通路
６aの一部であり、下流側吸気通路部６１はインタクー
ラ１０より下流側の共通吸気通路６cの一部である。こ
こで、エアケーシング２６がエンジン１に装着された状
態においては、下流側吸気通路部６１は上流側吸気通路
部６０の上側に位置するようになっている。

【００４４】上流側吸気通路部６０と下流側吸気通路部
６１とは、一部では仕切壁６３のみによって仕切られた
構造とされている。この仕切壁６３を貫通して上流側吸
気通路部６０と下流側吸気通路部６１とを連通させる連
通孔が設けられ、この連通孔が前記のバイパス吸気通路
１２とされている。そして、前記の開閉弁１３はこのバ
イパス吸気通路１２(連通孔)を開閉するようになってい
る。なお、エアケーシング２６は、開閉弁１３のバルブ
ケースを兼ねているので、格別なバルブケースを設ける
必要はなく、この分吸気装置がコンパクト化される。

【００４５】このように、エアケーシング２６が、過給
機９の後方に生じた空き空間を有効に利用して配置され
るので、その分吸気装置がコンパクト化される。また、
このように単一のエアケーシング２６が複数の吸入通路
を兼ねているので、吸気装置の部品点数が少なくなり、
その構造が簡素化される。さらに、このようにエアケー
シング２６を支持するだけで、吸気通路系統の大半を支
持することができるので、吸気通路系統を十分な支持剛
性でもって支持するのが容易となる。かつ、バイパス吸
気通路１２が仕切壁６３を貫通する連通孔とされている
ので、格別にバイパス吸気通路を設ける必要がなくな
り、吸気装置が一層コンパクト化される。

【００４６】バイパス吸気通路１２(連通孔)近傍におい
て下流側吸気通路部６１には、前記の第１ＥＧＲ装置Ｅ
₁(ホットＥＧＲ)の第１ＥＧＲガス導入口６５(すなわ
ち、第１ＥＧＲ通路１５の下流端)が開口している。こ
こで、第１ＥＧＲガス導入口６５は、吸入空気流れ方向
にみて、バイパス吸気通路１２(連通孔)よりも上流側に
配置されている。なお、上流側吸気通路部６０には、前
記の第２ＥＧＲ装置Ｅ₂(コールドＥＧＲ)の第２ＥＧＲ
ガス導入口６６(すなわち、第２ＥＧＲ通路１８の下流
端)が開口している。

【００４７】かくして、第１ＥＧＲ装置Ｅ₁において
は、ＥＧＲガスがバイパス吸気通路１２より上流側で吸
気系に導入され、したがってＥＧＲガスが吸入空気の主
流からはずれた位置に導入されることになるので、ＥＧ
Ｒガスの吸入空気中への分散性が良くなる。また、ＥＧ
Ｒガス中の水蒸気が凝縮して生じた凝縮水が、開閉弁１
３の開弁時に、下流側吸気通路部６１からバイパス吸気
通路１２(連通孔)を通して上流側吸気通路部６０に重力
で流下し、この後過給機９内で気化される。このため、
腐食性の強い凝縮水がエアケーシング２６内に滞留せ
ず、エアケーシング２６での腐蝕あるいはさびの発生が
防止ないしは低減され、その耐久性が高められる。

【００４８】前記したとおり、インタクーラ１０の吸入
空気流出口からサージタンク１１の吸入空気受入口に至
る一連の吸気通路(以下、これを接続吸気通路という)
は、第２コネクタ２９と、第２接続通路３０と、エアケ
ーシング２６内に形成された下流側吸気通路部６１と、
接続管とで構成されるが、該接続吸気通路は、そのサー
ジタンク１１への接続部における軸線と、独立吸気通路
２のサージタンク１１への接続部の軸線とが９０°以下
の角度(鋭角)をなすようにして、下側からサージタンク
１１に接続されている。さらに、この接続吸気通路は、
略Ｕ字状に湾曲し、一端がインタクーラ１０の吸入空気
流出口に接続され、他端がサージタンク１１の吸入空気
受入口に接続されている。

【００４９】接続吸気通路が、このような形状に形成さ
れているので、接続吸気通路からサージタンク１１に流
入した吸入空気はまずサージタンク１１の天井面にぶつ
かり、該天井面ではね返された後各独立吸気通路２に流
入することになる。ここで、吸入空気がサージタンク１
１の天井面にぶつかってはね返る際にサージタンク１１
内で四方八方に散乱する。このため、吸入空気が各独立
吸気通路２にまんべんなく分配され、各独立吸気通路２
への吸入空気の分配率が均一化され、エンジン１の回転
安定性が高められる。また、接続吸気通路が略Ｕ字状に
湾曲してインタクーラ１０の吸入空気流出口とサージタ
ンク１１の吸入空気受入口とに接続されているので、イ
ンタクーラ１０と吸気マニホールド３１(サージタンク
１１)とを左右方向に近接して配置することができ、吸
気装置を一層コンパクト化することができる。

【００５０】なお、前記の第１ＥＧＲ導入口６５が略Ｕ
字状の接続吸気通路の、下端部よりも上方に位置するの
で、ＥＧＲガス中の水蒸気が凝縮して生じる腐食性の強
い凝縮水が第１ＥＧＲ通路１５に流入せず、第１ＥＧＲ
通路１５の耐久性が高められる。

【００５１】

【発明の効果】本発明の第１の態様によれば、接続吸気
通路から吸気集合部に流入した吸入空気はまず吸気集合
部の天井面にぶつかり、該天井面ではね返されて独立吸
気通路に流入するが、吸入空気が吸気集合部の天井面に
ぶつかってはね返る際に吸気集合部内で四方八方に散乱
するので、吸入空気が各独立吸気通路にまんべんなく分
配され、各独立吸気通路への吸入空気の分配率が均一化
される。また、インタクーラへの通風性がよくなるの
で、インタクーラの冷却性能が高められる。さらに、イ
ンタクーラと吸気マニホールドとを近接して配置するこ
とができ、吸気装置をコンパクト化することができる。

【００５２】本発明の第２の態様によれば、基本的には
本発明の第１の態様にかかる過給機付エンジンの吸気装
置と同様の効果が得られる。さらに、インタクーラへの
通風がダクトによって助勢されるので、インタクーラの
冷却性能がさらに高められる。

【００５３】本発明の第３の態様によれば、基本的には
本発明の第２の態様にかかる過給機付エンジンの吸気装
置と同様の効果が得られる。さらに、インタクーラが小
型化・軽量化されるので、吸気装置がさらにコンパクト
化される。

【００５４】本発明の第４の態様によれば、基本的には
本発明の第２の態様にかかる過給機付エンジンの吸気装
置と同様の効果が得られる。さらに、過給機と吸気集合
部(吸気マニホールド)と接続吸気通路とが互いに近接し
て配置されるので、吸気装置が一層コンパクト化され
る。

【００５５】本発明の第５の態様によれば、基本的には
本発明の第１の態様にかかる過給機付エンジンの吸気装
置と同様の効果が得られる。さらに、ＥＧＲガスが接続
吸気通路内に流入して冷却されたときに生じる腐食性の
強い凝縮水がＥＧＲ通路に流入しないので、ＥＧＲ通路
あるいはＥＧＲ制御弁での腐蝕ないしはさびの発生が防
止され、ＥＧＲ装置ないしは吸気装置の耐久性ひいては
信頼性が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる吸気装置を備えたエンジンの
側面説明図である。

【図２】図１に示すエンジンの平面説明図である。

【図３】図１に示すエンジンの正面説明図である。

【図４】エアケーシングの平面説明図である。

【図５】エアケーシングの正面説明図である。

【図６】エアケーシングの側面説明図である。

【図７】図１に示すエンジンの吸気装置のシステム構
成図である。

【符号の説明】

Ｅ₁…第１ＥＧＲ装置Ｅ₂…第２ＥＧＲ装置１…エンジン２…独立吸気通路３…独立排気通路４…共通排気通路６…共通吸気通路９…過給機１０…インタクーラ１０a…入口側吸入空気タンク１０b…出口側吸入空気タンク１１…サージタンク１２…バイパス吸気通路１３…開閉弁１５…第１ＥＧＲ通路１７…エンジン出力軸１８…第２ＥＧＲ通路２３…前輪車軸２６…エアケーシング２７…第１接続通路２８…第１コネクタ２９…第２コネクタ３０…第２接続通路３１…吸気マニホールド３２,３３…第１,第２取付ブラケット４０…ダクト４４…Ｖベルト６０…上流側吸気通路部６１…下流側吸気通路部６３…仕切壁６５…第１ＥＧＲ導入口６６…第２ＥＧＲ導入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平本信男広島県安芸郡府中町新地３番１号株式会社マツダエンジニアリング内 (72)発明者木村光治広島県安芸郡府中町新地３番１号株式会社マツダエンジニアリング内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】過給機から吐出された吸入空気を冷却す
るインタクーラと、インタクーラから接続吸気通路を介して吸入空気を受け
入れる吸気集合部と、該吸気集合部に対して相対的に下
方位置に配置され吸気集合部内の吸入空気を各気筒に案
内する気筒別の独立吸気通路とからなる吸気マニホール
ドとが、エンジン本体の一方の側方に配置されている過
給機付エンジンの吸気装置において、インタクーラが、吸気集合部に対して相対的に上方であ
りかつエンジン本体に対して離間した位置に配置される
とともに、インタクーラの吸入空気流出口がインタクー
ラ下端部に配置され、接続吸気通路が、その吸気集合部への接続部における軸
線と、独立吸気通路の吸気集合部への接続部の軸線とが
鋭角をなすようにして、下側から吸気集合部に接続され
るとともに、略Ｕ字状に湾曲してインタクーラの吸入空
気流出口と吸気集合部とに接続されていることを特徴と
する過給機付エンジンの吸気装置。
【請求項２】請求項１に記載された過給機付エンジン
の吸気装置において、インタクーラへ冷却風を案内するダクトが、吸気集合部
の上方に設けられていることを特徴とする過給機付エン
ジンの吸気装置。
【請求項３】請求項２に記載された過給機付エンジン
の吸気装置において、インタクーラが、両端部に夫々吸入空気タンクを備えた
積層型熱交換器であることを特徴とする過給機付エンジ
ンの吸気装置。
【請求項４】請求項２に記載された過給機付エンジン
の吸気装置において、過給機が機械式過給機であって、該機械式過給機が吸気
集合部の下方に配置され、エンジンの前後方向にみて、機械式過給機の後方に接続
吸気通路が配置されていることを特徴とする過給機付エ
ンジンの吸気装置。
【請求項５】請求項１に記載された過給機付エンジン
の吸気装置において、略Ｕ字状の接続吸気通路の、下端部よりも上方に位置す
る部分に、ＥＧＲガス導入口が設けられていることを特
徴とする過給機付エンジンの吸気装置。