JPS62159725A

JPS62159725A - Ｖ型エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPS62159725A
Application number: JP61000434A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Sotozono; 和昭外園; Tetsuo Hiraoka; 哲男平岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-01-06
Filing date: 1986-01-06
Publication date: 1987-07-15
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH0730696B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、２つのバンクを備えたＶ型エンジンの吸気装
置の改良に関するものである。

（従来技術）従来より、Ｖ型エンジンにおいて、２つのバンクに対し
て各気筒の吸気ポートを両バンクの内側に互いに対向す
るように形成し、この吸気ポートに独立吸気通路を接続
するようにした吸気系の構造は、例えば、米国特許第２
，８４５，９１２号明１書に見られるように知られてい
る。

また、一般に、吸気慣性、共鳴等の吸気の動的効果すな
わち圧力波を利用して充填効率を高め、これによって高
出力を得るように吸気系を構成することが知られている
。しかし、このような吸気系を構成するためには、吸気
系に生じる負圧波を反転させて燃焼室に導くための圧力
波反転部すなわちサージタンクを吸気系に設ける必要が
あるとともに、効果的なタイミングで圧力波を燃焼室に
導くために、上記反転部下流側に所要長さの吸気通路を
確保しなければならないものであり、吸気装置が大型化
するのでコンパクトに形成することが要求される。しか
し、コンパクト化のために吸気通路の曲率を大きくする
と、吸気通路の通路抵抗が増大して高吸気流量を確保す
る上で障害となる。　゛そこで、例えば、■型エンジンの各気筒の吸気ポートに
連通する吸気通路を一方のバンクの上方部に湾曲させ、
この部分に吸気通路の端部を接続するサージタンクを配
設する吸気系構造が考えられる。この構造においては、
一方のバンク間の上方空間に、サージタンクを配設する
とともに、該サージタンクから分岐して各気筒に連通ず
る吸気通路を湾曲して形成したので、ボンネットの傾斜
に対応してサージタンクを設置することができ、エンジ
ン全高を低くコンパクトに形成できるものであるが、吸
気系の組付けに困難性を伴うものである。

すなわち、両バンクの対向する内側に各気筒の吸気ポー
トが開口し、上記のように一方のバンク上に配置された
サージタンクから吸気通路を湾曲させて上記各吸気ポー
トに接続する場合に、一方のバンク上部においては吸気
通路が＃Ｌ設され、このサージタンクおよび湾曲した吸
気通路が、吸気通路のシリンダヘッドへの組付け、イン
ジェクタの装着等の作業の障害となるものである。

（発明の目的）本発明は上記事情に鑑み、両バンクの内側に互いに対向
するように形成した各気筒の吸気ポートに吸気通路をそ
れぞれ接続するについて、所要の特性を有するサージタ
ンクおよび吸気通路の構造を得るとともに、その組付は
作業性を向上するようにしたＶ型エンジンの吸気装置を
提供すること目的とするものである。

（発明の構成）本発明の吸気装置は、両バンクの内側に互いに対向する
ように形成した吸気ポートに接続する各独立吸気通路を
、一方のバンク上方に配置したサージタンクに集合させ
るとともに、上記独立吸気通路をサージタンク側通路と
吸気ポート側通路の２つに分割し、上記サージタンク側
通路と吸気ポート側通路との接続面を略水平としたこと
を特徴とするものである。

（発明の効果）本発明によれば、両側のバンクの吸気ポートに接続する
各独立吸気通路を一方のバンクの上方に配置したサージ
タンクに集合させるように構成したことにより、各独立
吸気通路の曲率を大きくすることなく、しかもサージタ
ンク下流側に所望の吸気通路長さを確保してサージタン
クに接続することができ、また、吸気系のエンジン上方
への突出量を少なくすることができ、ボンネットとの関
係におけるレイアウト、デザイン等の自由度が増すもの
である。

さらに、前記独立吸気通路をサージタンク側通路と吸気
ポート側通路とに、略水平の接続面によって分割するよ
うにしたことにより、上記吸気ポート側通路の両バンク
への取付けをサージタンク側通路がない状態で行うよう
にして、その取付は作業が容易で高い作業性でもって行
うことができると同時に、この吸気ポート側通路にサー
ジタンク側通路を接続する時には、両者の接続面が略水
平でエンジン上方からの作業によって行うことができ、
その組付は作業性に優れるものである。さらに、上記接
続面におけるシール性を良好に確保することができる。

（実施例）以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図は吸気装置を備えた６気筒Ｖ型エンジンの上部構
造を一部断面にして示す側面図、第２図はその平面図を
示す。この例のＶ型エンジンは自動車の車体前方に形成
されたエンジンルーム内に、その出力軸が横方向になる
ように配置された、いわゆる横置型エンジンの例を示し
、第１図において右側（第２図において下側）が車体前
方である。

６気筒Ｖ型エンジン１は、中央下部のシリンダブロック
２上に前シリンダヘッド３および後シリンダヘッド４が
傾斜配設されて、互いに角度をもってピストン５が囲動
する気筒Ｃ１〜Ｃｓ（第２図において右から順に第１な
いし第６気筒）を有する前方バンク１Ａと後方バンク１
Ｂとが形成されてなる。すなわち、各気筒Ｃ１〜Ｃ６は
所定の角度をなしてＶ字状に配置され、６つの気筒Ｃ１
〜Ｃ６は交互に奇数気筒と偶数気筒の３気筒ずつの２つ
のグループに区分されて前後方のバンク１Ａ、１Ｂを構
成している。２つのバンク１Ａ、１Ｂの気筒Ｃ工〜Ｃ６
は出力軸方向（第２図の左右方向）に互いにずれて配置
されることになり、これに対応して前シリンダヘッド３
が後シリンダヘッド４よりも前方から見て右側にずれて
配置されている。

前記各気筒Ｃ１〜Ｃ６のピストン５上部にそれぞれ形成
される燃焼室７には、吸気ポート８および排気ポート（
図示せず）が開口し、両ポートはそれぞれ吸気弁９およ
び排気弁（図示せず）によって所定のタイミングで開閉
作動される。前後のシリンダヘッド３，４における上記
吸気ポート８は、内面側に互いに対向して開口形成され
ている。

そして、前後シリンダヘッド３，４の上部には、動弁機
構等を覆うヘッドカバー３８．４ａが取り付けられてい
る。

上記両側の前後方のバンク１Ａ、１Ｂの各気筒Ｃ１〜Ｃ
６に吸気を供給する吸気装置は、両側のシリンダヘッド
３，４の各吸気ポート８にそれぞれ接続される前後の各
独立吸気通路１０．１１を構成する吸気マニホールド６
と、後方バンク１Ｂの上方に位置して配置され前記独立
吸気通路１０゜１１の上流端が接続されるサージタンク
１２とを備えている。

上記サージタンク１２は、出力軸方向すなわち車の横方
向に長い箱状体として構成され、内部が略水平方向に伸
びる仕切壁１５によって上サージタンク１３と下サージ
タンク１４との上下２つの空間に分割されている。そし
て、上記下サージタンク１４に対して該サージタンクか
ら遠い方の前方バンク１Ａからの前独立吸気通路１０が
接続され、上サージタンク１３には近い方の後方バンク
１Ｂからの後独立吸気通路１１が接続され、各バンク１
Ａ、ＩＢ毎に独立吸気通路１０．１１が集合されている
。

また、前記両独立吸気通路１０．１１は、両側のバンク
１Ａ、ＩＢの中間上部の略水平な接続面Ｆを分割部分と
して、サージタンク１２に接続される上流側のサージタ
ンク側通路１０ａ、１１ａと、吸気ポート８に接続され
る下流側の吸気ポート側通路１０ｂ、１１ｂとに２分割
されている。

すなわち、前方バンク１Ａに接続された前独立吸気通路
１ｏは、吸気ポート側通路１］）によって両バンク１Ａ
、ＩＢの中間位置に向けて斜め後上方に延び、略水平の
接続面Ｆを介してサージタンク側通路１０ａによって僅
かな曲率をもって上方から後方にさらに若干下方に向っ
て延び、後方バンク１Ｂの上方に位置するサージタンク
１２の下サージタンク１４に側方から接続される。一方
、後方バンク１Ｂに接続された後独立吸気通路１１は、
吸気ポート側通路１１ｂによって両バンク１Ａ、１Ｂ中
間の前記と略同−位置に向けて斜め前上方に延び、共通
の前記接続面Ｆを介してサージタンク側通路１１ａによ
って僅かな曲率をもって上方から略水平に後方に向って
延び、サージタンク１２の上サージタンク１３に側方か
ら接続される。上記接続構造によって、逆の接続による
独立吸気通路１０．１１の大きな曲りを防止し、吸気抵
抗の増加を抑制している。

また、前記上下サージタンク１３．１４に対する独立吸
気通路１０．１１の接続位置は、前方バンク１Ａが後方
バンク１Ｂより右側にずれて配置されているのに対応し
、下サージタンク１４に対する前独立吸気通路１０の接
続位置が、上サージタンク１３に対する後独立吸気通路
１１の接続位置より右側にずれている。これに伴い、上
サージタンク１３の布部は低く形成され、下サージタン
ク１４の左端部には後）ホの連通制御弁２７が配設され
る。

さらに、前記サージタンク側通路１０ａ、１１ａは、第
２図に示すように上方から見て第１および第３気筒Ｃｒ
　、Ｃ３の通路１０ａが右側に、第４および第６気筒Ｃ
ａ　、Ｃｓの通路１１ａが左側に屈曲して形成され、奇
数気筒（前方バンク１Ａ）のサージタンク側通路１０ａ
の左側に、偶数気筒（後方バンク１Ｂ）のサージタンク
側通路１１ａとの間に空間部が形成されている。

上記前後独立吸気通路１’０．１１における上流側のサ
ージタンク側通路１０ａ、１１ａは前記サージタンク１
２と一体に形成され、下流側の各気筒の吸気ポート側通
路１０ｂ、１１ｂは下流端の取付フランジ１０ｃ、１１
ｃが取付はボルト２０によってそれぞれ前後方のバンク
１Ａ、ｊＢに固着される。また、サージタンク側通路１
０ａ、１１ａと吸気ポート側通路”＋ｏｂ、ｉｉｂとは
、それぞれの接続端部に略水平に形成された各気筒共通
の上下の接続フランジ部１６．１７の接合によって接続
される。

この接続フランジ部１６．１７は、それぞれ金気筒のサ
ージタンク側通路１Ｑａ、１１ａおよび吸気ポート側通
路１０ｔ）、１１ｂの接続端部を連続するように一体に
形成される。また、両接続フランジ部１６．１７を前側
および後側のボルト１８．１９で締結するについて、後
方に湾曲しているサージタンク側通路１０ａ、１１ａが
上方に位置する後側のボス部１６ａは、前記サージタン
ク側通路１０ａ、１１ａが平面的に左右に屈曲して該通
路間が離れている空間部分に、フランジ部１６から上方
に伸びて高く形成され、上方からのボルト１９の締め付
けが可能なように構成されている。

一方、前記サージタンク１２の上下サージタンク１３．
１４は右方に伸びた上流側の導入通路部１３ａ、１４ａ
が、筒状に前方に湾曲して伸びてそれぞれスロットルボ
ディ２１に上下に接続され、このスロットルボディ２１
内に上下に設置されたスロットル弁２２．２３によって
それぞれの吸気流量が制御される。このスロットルボデ
ィ２１よりさらに上流側の吸気通路２４は、図示しない
上流側で合流して１つの主吸気通路を構成し、エアクリ
ーナに接続されている。また、前記サージタンク１２は
、後方の連結金具２５によって後シリンダヘッド４に連
結支持される。

前記サージタンク１２の上サージタンク１３と下サージ
タンク１４とは、第３図および第４図に示すように、下
サージタンク１４の左端部に形成された連通路２６を介
して連通され、この連通路２６の途中に連通面積を変更
する連通制御弁２７が介装されている。すなわち、第６
気筒Ｃ６の独立吸気通路１１の上サージタンク１３に対
する接続開口部分の下方における仕切壁１５は、下サー
ジタンク１４側に低く形成されてこの部分に連通路２６
が形成され、該連通路２６を前後方向に貫通してバタフ
ライタイプの連通制御弁２７の軸部２７ａが支承され、
該制御弁２７の回動による開度がアクチュエータ２８の
作動によって変更調整されるものである。上記アクチュ
エータ２８は主にエンジン回転数に対応して制御され、
エンジン回転数の上昇に応じて連通面積を増大するよう
に開度調整する。

また、上記サージタンク１２には結露等によって生起す
る水をサージタンク１２外に排出するために、前記連通
制御弁２７が開状態にあるときに連通路２６を介して上
サージタンク１３内の水を下サージタンク１４に流下さ
せ、下サージタンク１４内の水と共にサージタンク１２
の底部に形成した水抜き穴２９から排出するものである
。

ざらに、上記吸気系には第５図および第６図にも示すよ
うに、ＮＯｘ抑制用の排気ガスを還流するＥＧＲ通路３
０が付設されている。前後方のバンクＩＡ、ＩＢ間のエ
ンジン右部にはＥＧＲアダプタ３１が配設され、このＥ
ＧＲアダプタ３１内にはＥＧＲ通路３０を開閉作動する
ＥＧＲバルブ３３が介装され、図示しない排気通路から
排気ガスを導くパイプ３４（第２図参照）が上記ＥＧＲ
アダプタ３１に接続される。

上記ＥＧＲバルブ３３を経た排気ガスを導くＥＧＲ通路
３０は、ＥＧＲアダプタ３１からの導出部３０ａが前記
吸気ポート側通路１０ｂ、１１ｂのフランジ部１７から
接続面Ｆを介してサージタンク側通路１０ａ、１１ａの
フランジ部１６に連通し、中間部３０ｂが吸気マニホー
ルド６の第１気筒Ｃ１用の独立吸気通路１０のサージタ
ンク側通路１０ａの側部に沿ってこれと一体に形成され
、サージタンク１２の部分にまで延設される。このＥＧ
Ｒ通路３０の下流端は、サージタンク１２の上下サージ
タンク１３．１４に対して、それぞれの上流側の導入通
路部１３ａ、１４ａに形成されたドリル孔による導入部
３０ｃ、３０ｄで連通している。これにより、排気ガス
は両バンクＩＡ。

１Ｂの各気筒Ｃ１〜Ｃ６に対して均等に良好な分配性で
もって還流される。

一方、両側のバンク１Ａ、１Ｂには、前記各独立吸気通
路１０．１１の吸気ポート側通路１０ｂ。

１１ｂの下流端の取付７ランジＩＯＣ，ｌｌｃに、各気
筒Ｃ１〜Ｃ６の吸気ポート８に燃料を噴射するインジェ
クタ３６が装着されている。該インジェクタ３６には、
各バンクＩＡ、１Ｂ毎に配設された燃料供給パイプ３７
．３７が接続されて燃料が供給される。また、エンジン
１の上方には、エンジンルームを覆うボンネット３Ｂが
、後方から前方に対して下降するように傾斜して配置さ
れている。

本例における６気筒Ｖ型エンジン１は、点火順序が第１
−２−３−４−５−６気筒の順に設定され、第１．３．
５気筒が前方バンク１Ａに、第２゜４．６気筒が後方バ
ンク１Ｂにそれぞれ属している。従って、上サージタン
ク１３および下サージタンク１４内においては、各サー
ジタンク１３゜１４に接続される気筒間では吸気順序が
連続せず、吸気干渉が生じない。

また、下記のようにサージタンク１２上流の吸気通路に
おける圧力波を利用して出力向上を図ることができる。

すなわら、２つのバンク１Ａ、１Ｂに属する気筒で、吸
気行程の際に吸気弁９の開閉動作によって生じる負圧波
は互いに逆転した位相関係になっている。各気筒で生じ
た負圧波は、独立吸気通路１０．１１を上流に伝播し、
それぞれに対応する上下サージタンク１３．１４に到達
する。サージタンク下流の独立吸気通路１０．１１は、
各気筒に対してすべて同じ長さに設定されているので、
上下サージタンク１３．１４における圧力波も２つのバ
ンクＩＡ、１Ｂに属する気筒間で半波長ずれた状態にな
っている。上下サージタンク１３．１４に到達した負圧
波は、それぞれ導入通路部１３ａ、１４ａから上流に伝
播して、スロットルボディ２１を経て上流側の吸気通路
２４の合流点において干渉し、反転して正圧波となって
燃焼至７内に戻る。この反転正圧波は、吸気の充填効率
を高める効果いわゆる共鳴効果を与えて高出力を得るこ
とができる。

ざらに、サージタンク１２下流の各独立吸気通路１０．
１１の長さを十分に確保することができるため、上下サ
ージタンク１３．１４で反射する圧力波を利用した慣性
効果による出力向上をも十分に１ｇることができる。ま
た、連通制御弁２７の開度調整により上下サージタンク
１３．１４の容積効果を変動し、回転数に対して広い範
囲で慣性効果および共鳴効果の特性を適合させるもので
ある。

上記実施例によれ゛ば、各独立吸気通路１０．１１をサ
ージタンク側通路１０ａ、１１ａと吸気ポート側通路１
０ｂ、１１ｂとに分割するとともに、両者の接続面Ｆを
略水平に設定し、ざらに、各気筒の吸気ポート側通路１
０ｂ、１１ｂをフランジ部１６．１７で一体に連結構成
し、同様に各気筒のサージタンク側通路１Ｑａ、１１ａ
はサージタンク１２と共に一体に構成されていることに
より、その組付は性が向上している。すなわち、吸気ポ
ート側通路１０ｂ、１１ｂを前後シリンダヘッド３．４
に組付ける時には上部にサージタンク側通路１０ａ、１
１ａがないことから、上方からの取付フランジ１０ｃ、
１１ｃのシリンダヘッド３゜４への締結作業、インジェ
クタ３６の装着および燃料供給バイブ３７との接続作業
等が容易に行える。また、上記吸気ポート側通路１０ｂ
、１１ｂとサージタンク側通路１０ａ、１１ａとの接続
は、略水平に形成された接続フランジ部１６．１７にお
いて、後側のボス部１６ａに対しても上側からの締結ボ
ルト１８．１９の締付けによって行い、その作業は容易
である。

一方、上記吸気構造では、独立吸気通路１０゜１１の曲
率が小さくなっているので、吸気の通路抵抗が小さく、
高回転等において吸気不足の問題は生じない。また、前
方のバンク１Ａの上方には吸気装置が配置されていない
ので、エンジン１とボンネット３８の間隔を十分小さく
することができる。なお、後方バンク１Ｂの上方にはサ
ージタンク１２が配設されて、前方バンクＩＡ、１Ｂの
下方部よりも上方への張り出しが大きくなるが、この部
分はボンネットが傾斜しているために、上方空間に比較
的余裕があり、従って、充分な吸気管長さを確保しつつ
、吸気装置を無理なく配置することができる。

なお、上記実施例においては、横置型■型エンジンに本
発明を適用した場合について説明したが、本発明は、こ
れに限られるものではなく、他の種々のＶ型エンジンに
対して同様に適用することができるものである。

また、サージタンクの配置は前記実施例のように上下に
設置するほか前後に設置するようにしてもよく、さらに
、両側のバンクで分割せずに一体としてもよいものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における吸気装置を備えたＶ
型エンジンの要部を一部断面にして示す左側面図、第２図は同要部平面図、第３図は第１図の■−ｍ線に沿う断面図、第４図は第３
図のＩＶ　−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は排気ガスの
還流を行うＥＧＲ通路の構造を示す要部平面図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ断面と共にＥＧＲ通路の側
面構造を示す断面図である。１・・・・・・Ｖ型エンジン　　　１Ａ、ＩＢ・・・・
・・バンク２・・・・・・シリンダブロック　Ｃ１−Ｃ
ａ・・・・・・気筒３．４・・・・・・シリンダヘッド６・・・・・・吸気マニホールド　８・・・・・・吸気
ポート１０．１１・・・・・・独立吸気通路１０ａ、１１ａ・・・・・・サージタンク側通路１０ｂ
、１１ｂ・・・・・・吸気ポート側通路１２・・・・・
・サージタンク１３．１４・・・・・・上下サージタンク１３ａ、１４
ａ・・・・・・導入通路部１５・・・・・・仕切壁　　
　　　Ｆ・・・・・・接続面１６．１７・・・・・・接
続フランジ部２１・・・・・・スロットルボディ２２．２３・・・・・・スロットル弁３６・・・・・・インジェクタ３７・・・・・・燃料供給バイブ　３８・・・・・・ボ
ンネット第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２つのバンクを備え、各気筒の吸気ポートを両バ
ンクの内側に互いに対向するように形成したＶ型エンジ
ンの吸気装置において、上記吸気ポートに接続する各独
立吸気通路を一方のバンク上方に配置されたサージタン
クに集合させるとともに、上記独立吸気通路はサージタ
ンク側通路と吸気ポート側通路の２つに分割して構成さ
れ、上記サージタンク側通路と吸気ポート側通路との接
続面を略水平としたことを特徴とするＶ型エンジンの吸
気装置。