JP2003201926A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
内燃機関の吸気装置Info
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Abstract
る連絡孔がサージタンクの最底部に限定されない構造を
備えた内燃機関の吸気装置を提供する。 【解決手段】 内燃機関100からのブローバイガス通
路400、および各気筒100a、100b、100c
に連通する独立吸気管21(21a、21b、21c)
が接続するサージタンク1を有する吸気装置において、
サージタンク1には、吸気絞り弁200が固定され、吸
気絞り弁200により調量された吸入空気を導入する取
付け穴12を設けるとともに、サージタンク1に接続す
る独立吸気管21の開口14と、取付け穴12の開口1
3とは、互いの投影面の一部のみが重なるように、所定
の間隔で対向して配置され、かつサージタンク1の底部
11a3から立設する側壁部11a1、11a2には、
独立吸気管21に連通する連絡孔15が設けられてい
る。
Description
置に関し、特にサージタンクの構造に関する。
ケースから放出される炭化水素を含む可燃性ガスである
いわゆるブローバイガスを、吸気系のサージタンクに導
入するものが知られている(特開昭63−154813
号公報)。
ば、図8に示すように、ブローバイガス通路97をサー
ジタンク95に接続するとともに、サージタンク95の
底部の吸気管に隣接する部位に、その吸気管94と連通
する連絡孔99が設けられている。そして、この連絡孔
99は、重力方向に凝縮液として溜まったブローバイガ
スのオイル分を、吸気弁等の潤滑用等として、吸気管を
介して内燃機関へ還流している。
よってオイルを移送させるため連絡孔の配置場所は、サ
ージタンク内の底部98、特に最底部に限定されるもの
であった。このため、サージタンク内に砂等の異物が混
入すると、この連絡孔から吸気装置の下流にある内燃機
関の燃焼室内等に導入されてしまって内燃機関の故障を
招くおそれがある。
れたものであり、したがって、その目的は、ブローバイ
ガスのオイル分を吸気管に還流する連絡孔がサージタン
クの最底部に限定されない構造を備えた内燃機関の吸気
装置を提供することにある。
ば、内燃機関からのブローバイガス通路、および各気筒
に連通する独立吸気管が接続するサージタンクを有する
吸気装置において、サージタンクには、吸気絞り弁が固
定され、吸気絞り弁により調量された吸入空気を導入す
る取付け穴を設けるとともに、サージタンクに接続する
独立吸気管の開口と、取付け穴の開口とは、互いの投影
面の一部のみが重なるように、所定の間隔で対向して配
置され、かつサージタンクの底部から立設する側壁部に
は、独立吸気管に連通する連絡孔が設けられている。
り弁により調量された吸入空気を導入する取付け穴の開
口と、各気筒に連通する独立吸気管の開口とは、互い
の、もしくは一方の投影面が全部重なり合うものでな
く、互いの投影面の一部のみが重なるように対向して配
置される。これにより、取付け穴の開口から導入された
吸入空気の流れは、下流側の独立吸気管の開口へ導出さ
れる流れと、サージタンク内を循環可能な流れとを形成
することができる。
側壁部に、独立吸気管に連通する連絡孔を設けること
で、サージタンク内を流れる吸入空気の流れに乗って浮
遊するブローバイガスのオイル分を、吸気管とサージタ
ンクとの差圧を利用して吸気管に吸出すことが可能であ
る。
イル分を、このサージンタンク内を循環可能な吸入空気
の流れによってサージタンク内を浮遊する状態にすると
ともに、この浮遊状態のオイルを、吸気管とサージタン
クとの差圧を利用して、連絡孔から吸気管へ吸出すの
で、サージタンク内の連絡孔の配置は、底部に凝縮液と
して貯留されるオイル分の部位に限定されず、配置自由
度の向上が図れる。
られている側壁部は、独立吸気管の管壁の一部を形成す
るとともに、サージタンク内に接続する独立吸気管の開
口側に向かって湾曲する湾曲面を形成している。
絞り弁から導入された吸入空気の流れのうち、上記サー
ジタンク内を循環可能な流れは、この側壁部に形成され
る湾曲面に沿って滑らかに循環することができる。した
がって、吸入空気量の大小、すなわち内燃機関の運転状
態に係わらず、サージタンク内を循環可能な流れを形成
できる。
口は、独立吸気管の開口の底部からの位置に比べて低い
位置に配置されている。
流れを、サージタンクの底部側に形成することができる
ので、オイル分が凝縮する過程において、オイル分が底
部に付着するのを抑制できる。したがって、オイル分が
凝縮したとしても、底部に凝縮液として貯留されるまで
の時間を引き延ばすことができる。
と独立吸気管とが一体成形されている。
を連通する連絡孔は、例えばサージタンクと独立吸気管
を樹脂一体成形することで、容易に成形できる。
置を具体化した実施形態を、図面に従って説明する。図
1は、本発明の実施形態の内燃機関の吸気装置の全体構
成を表す斜視的構成図である。図2は、図1のサージタ
ンク周りの本発明の要部の構造を示す縦断面図である。
図3は、図2のサージタンク周りをIII−IIIから
みた側方断面図である。図4は、図1のサージタンク周
りをIV方向からみた側面図である。なお、図6は、本
実施形態の吸気装置の吸入空気の流れを説明する模式的
縦断面図であって、内燃機関の行程が吸気行程におい
て、図6(a)は吸気絞り弁が全開状態での空気の流
れ、図6(b)は吸気絞り弁が半開状態での空気の流れ
を表わす模式図であ。また、図7は、本実施形態の吸気
装置の吸入空気の流れを説明する模式的縦断面図であっ
て、内燃機関の行程が吸気行程以外の他の行程におい
て、図7(a)は吸気絞り弁が全開状態での空気の流
れ、図7(b)は吸気絞り弁が半開状態での空気の流れ
を表わす模式図である。
示すように、吸気装置は、吸気取込口(図示せず)から
吸入された空気に含まれる塵埃を取り除くエアクリーナ
300と、内燃機関100へ供給する吸入空気量を調整
する吸気絞り弁としてのスロットルバルブ200と、吸
気絞り弁200の下流側に連結するサージタンク1とを
備えており、内燃機関100には、サージタンク1から
下流側へ延びる独立吸気管21を介して各気筒へ吸入空
気が導入されている。なお、サージタンク1は、サージ
タンク本体部10と、独立吸気管部20とを含んで構成
されており、サージタンク本体部10には、内燃機関1
00からのブローバイガスを吸入空気に還流させるため
のブローバイガス通路400が接続されている。これに
より、内燃機関100のクランクケース(図示せず)内
の強制換気が行なわれる。
ルブ200は周知のものであって、それぞれの構造の詳
細については、本発明の特徴ではないので省略する。ま
た、内燃機関100は、単気筒内燃機関、あるいは複数
の気筒を有する多気筒内燃機関のいずれでもよい。以
下、本実施形態では、内燃機関100を、3気筒内燃機
関として説明する。3気筒内燃機関100の各気筒10
0a、100b、100cのそれぞれに接続する独立吸
気管21を、それぞれ第1独立ポート21a、第2独立
ポート21b、第3独立ポート21cと呼ぶ。
ンク周りの説明)サージタンク1は、図1および図2に
示すように、サージタンク本体部10と、独立吸気管部
20とからなり、サージタンク本体部10と独立吸気管
部20とは、樹脂一体成形されている。これにより、後
述するサージタンク本体部10と独立吸気管部20(詳
しくは、独立吸気管21の各気筒100a、100b、
100cに対応する第1独立ポート21a、第2独立ポ
ート21b、第3独立ポート21c)とを連通する連絡
孔15が容易に成形できる。
示すように、スロットルバルブ200が固定され、この
スロットルバルブ200により調量された吸入空気を導
入する開口(以下、スロットルバルブ側開口部と呼ぶ)
13を有する取付け窓部12と、導入された吸入空気が
各気筒100a、100b、100cへ連通する独立吸
気管21a、21b、21cに分配される際の吸気干渉
等を防止する沈静槽としての空間Rを形成するように取
囲むサージタンク壁部11と、このサージタンク壁部1
1の内周11aによって形成される沈静槽R内に連通
し、吸入空気を各気筒へ導出する開口(以下、独立吸気
管側開口部と呼ぶ)14と、沈静槽Rと独立吸気管21
とを連通する連絡孔15とを含んで構成されている。
成形による形成方法に起因して、独立吸気管21の管壁
の一部(以下、側壁部と呼ぶ)11a2によって形成さ
れており、側壁部11a2には、沈静槽R内と独立吸気
管21内とを連通する連絡孔15が設けられている。
立吸気管側開口部14との配置関係、および沈静槽R内
の吸入空気の流れについては、後述する。
本体部11の独立吸気管側開口部14に接続する独立吸
気管21と、独立吸気管21を下流側に配置された内燃
機関100(詳しくは、各気筒100a、100b、1
00c)に固定するフランジ部22とを含んで構成され
ている。このフランジ部22は、各独立ポート21a、
21b、21cごとに設けられいても、図1および図2
に示すように、各独立ポート21a、21b、21cの
端部を連結するフランジ部であってもよい。
ンク本体部10および独立吸気管部20が樹脂一体成形
される場合には、各独立ポート21a、21b、21c
の端部を連結するフランジ部22が好ましい。これによ
り、サージタンク1の剛性向上が図れる。
本体部10の構造、特にスロットルバルブ側開口部13
と独立吸気管側開口部14との配置関係と、その構造に
よる動作、特に沈静槽R内の吸入空気の流れについて、
以下説明する。
口13と独立吸気管側開口14とは、所定の間隔で対向
して配置され、かつ互いの開口13、14を投影する方
向(図2中では、左右方向)に形成される投影面が一部
のみ重なるように、図2中の上下方向にオフセットされ
て配置されている。
は、第2独立ポート21bの開口14b)とは互いの投
影面の一部のみが重なるように配置されるので、互い
の、もしくは一方の投影面が全部重なり合うことはな
い。これにより、独立吸気管側開口14が、スロットル
バルブ側開口13の下流側直下(図2中の開口13を投
影する右方向)に配されことはなく、従って、独立吸気
管側開口14から導入される吸入空気(以下、空気と呼
ぶ)の流れは、下流側に配置された独立吸気管21の開
口14へ導出される空気の流れと、サージタンク本体部
10(詳しくは、沈静槽R)内を循環可能な空気の流れ
とを形成することができる(詳しくは、図6および図7
に示す沈静槽R内の吸入空気の流れの状態を参照)。
しくは、沈静槽R)内を循環可能な空気の流れによっ
て、ブローバイガス通路400を介して沈静槽Rに流入
したブローバイガスに含まれるオイル分を、沈静槽R内
に浮遊させることが可能である。
立吸気管21を連通する連通孔15は、沈静槽Rを取囲
む壁部11のうち、底部11a3から立設する側壁部の
一部11a2(詳しくは、独立吸気管21の管壁)に形
成する。なお、この側壁部は、独立吸気管21間を気密
に保持する側壁部の他の一部11a1を含むことは言う
までもない。
管21を連通するように構成されるものであれば、底部
11a3もしくは側壁部11a2、11a1のいずれで
あってもよい。
ージタンク本体部10(詳しくは、沈静槽R)との差圧
を利用して、上記開口13、14の配置関係に起因して
生じる沈静槽R内を循環する空気の流れによって浮遊す
る浮遊状態のオイル分を、連絡孔15を介して独立吸気
管21へ吸出すこと、つまり内燃機関100の各気筒1
00a、100b、100cへ還流することができる。
槽Rの圧力)>(独立吸気管21内の圧力)となる状態
であれば、独立吸気管21へ吸出すことことが可能であ
る。
の差圧を利用して連絡孔15から独立吸気管21へ吸出
すので、サージタンク本体部10内の連絡孔15の配置
は、従来の底部11a3に凝縮液として貯留されるオイ
ル分の部位に限定されず、配置自由度の向上が図れる。
部11a3に形成する構成に比べて、底部11a3から
所定長だけ上方に位置するように、側壁部11a1、1
1a2に設ける構成が好ましい。これにより、サージタ
ンク内に混入する可能性がある砂等の異物が、浮遊状態
のオイル分より重いため、連絡孔15を通じて内燃機関
へ導出されることはなく、内燃機関の故障防止が図れ
る。
分が溜まってしまったとしても、連絡孔15が水平方向
(図2中の左右方向)に貫通して設けられているので、
従来の底部11a3の垂直方向に貫通して設けられるも
ののように連絡孔の高さ位置を超えて溜まったオイル分
が一度に大量に内燃機関へ流入することはない。従っ
て、内燃機関の運転性が損なわれる状態の発生を防止で
きる。
説明の簡便のため、3気筒内燃機関の中央に配置された
第2独立ポート21aで説明したが、スロットルバルブ
側開口13と独立吸気管側開口14とが互いの投影面の
一部のみが重なる配置とは、その一部の面積が僅かなも
のであっても、もしくはなくてもよい。例えば図3およ
び図4に示すように、多気筒内燃機関においては、少な
くとも独立吸気管21a、21b、21c同士が、水平
方向(図3、図4中の左右方向)に並ぶように配置され
ていれば、沈静槽R内を循環する空気の流れを阻害する
ことはないので、浮遊状態のオイル分を、独立吸気管2
1(詳しくは各独立ポート21a、21b、21c)と
沈静槽Rとの差圧を利用して連絡孔15から独立吸気管
21へ吸出すことができる。
で説明した連絡孔15を形成する側壁部の一部11a2
において、側壁部の他の一部11a1を、以下の形状を
有する構成とする。すなわち、側壁部の他の一部11a
1は、図2に示すように、サージタンク本体部10(詳
しくは、沈静槽R)内に接続する独立吸気管21の開口
14側に向かって湾曲していることを特徴とする。
入される空気の流れのうち、上記サージタンク本体部1
0(詳しくは、沈静槽R)内を循環可能な空気の流れ
は、この側壁部11a1、11a2に形成される湾曲面
11a1に沿って滑らかに循環することができる。した
がって、吸入空気量の大小、すなわち内燃機関100の
運転状態に係わらず、沈静槽R内を循環可能な流れを確
実に形成できる。
したスロットルバルブ側開口13と独立吸気管側開口1
4との配置関係において、スロットルバルブ側開口13
の位置(高さ)は、独立吸気管側開口14の底部11a
3からの位置(高さ)に比べて、低く配置されるように
構成する。
しくは、沈静槽R)内を循環可能な空気の流れを、底部
11a3側に形成することができるので、オイル分が凝
縮する過程において、オイル分が底部11a3に付着す
るのを抑制できる。したがって、オイル分が凝縮したと
しても、底部11a3に凝縮液として貯留されるまでの
時間を引き延ばすことができる。
タンク本体部10(詳しくは、沈静槽R)内の空気の流
れを検証したので、以下図5から図7に従って説明す
る。図5は、本実施形態の吸気装置のサージタンク内と
独立吸気管内における吸入空気の圧力状態を表わすグラ
フである。図6は、本実施形態の吸気装置の吸入空気の
流れを説明する模式的縦断面図であって、内燃機関の行
程が吸気行程において、図6(a)は吸気絞り弁が全開
状態での空気の流れ、図6(b)は吸気絞り弁が半開状
態での空気の流れを表わす模式図である。また、図7
は、本実施形態の吸気装置の吸入空気の流れを説明する
模式的縦断面図であって、内燃機関の行程が吸気行程以
外の他の行程において、図7(a)は吸気絞り弁が全開
状態での空気の流れ、図7(b)は吸気絞り弁が半開状
態での空気の流れを表わす模式図である。
軸の回転角度(°)、縦軸を独立吸気管21内の圧力、
および沈静槽Rの圧力で示し、内燃機関100の行程ご
との独立吸気管21内の圧力特性を実線で、また、沈静
槽Rの圧力特性を破線で表わすグラフである。図5に示
すように、内燃機関の工程中、吸入行程にて初期の期間
において、(沈静槽Rの圧力)>(独立吸気管21内の
圧力)が存在する(図5中の斜線の範囲)。上記独立吸
気管21内の圧力と沈静槽Rの圧力との差圧は、内燃機
関の運転中に常時発生している必要はなく、内燃機関1
00の運転中、吸入行程にて発生する差圧が間欠的に連
続して発生すれば、ブローバイガスのオイル分を連絡孔
15を介して吸出すことができる。
程での状態(図6参照)と、吸入行程以外の他の行程の
状態(図7参照)に層別して、説明する。
(a)に示すように、吸入空気量が大きい状態、すなわ
ちスロットルバルブ200が全開状態では、開口13と
開口14とは互いの投影面の一部のみが重なるように配
置されるので、スロットルバルブ200により調量され
た空気の流れは、下流側に配置された独立吸気管21の
開口14で導出する空気の流れ成分の主流と、底部11
a3側に形成される沈静槽R内を循環する空気の流れ成
分の主流とが生じる。そして、吸入行程の初期期間で
は、(沈静槽Rの圧力)>(独立吸気管21内の圧力)
による差圧によって、一点鎖線の矢印方向、すなわち沈
静槽Rから独立吸気管21へ、上記沈静槽R内を循環す
る空気の流れによって浮遊するブローバイガスのオイル
分を吸出すことができる。また、図6(b)に示すよう
に、吸入空気量が小さい状態、例えばスロットルバルブ
200が半開状態、特に全閉に近い半開状態(アイドリ
ング状態)であっても、スロットルバルブ200により
調量された空気の流れは、少ない空気流量のため、下流
側に配置された独立吸気管21の開口14で導出する空
気の流れ成分が主流となり、沈静槽R内を循環する空気
の流れ成分も主流ほどその流線の勢いはないが、分流と
して存在する。したがって、図6(a)のスロットルバ
ルブ200の全開状態と同様に、吸入行程の初期期間で
は、沈静槽Rから独立吸気管21へ、上記沈静槽R内を
循環する空気の流れによって浮遊するブローバイガスの
オイル分を吸出すことができる。
の行程において、吸入行程中に発生した沈静槽R内を循
環する空気の流れ成分の主流は、次の吸入行程迄の間、
その流線の勢いが徐々に減衰していくが、図7(a)に
示すように、沈静槽R内を循環する空気の流れを維持で
きる。これにより、ブローバイガスのオイル分が沈静槽
R内を浮遊する状態を維持することができる。また、吸
入空気量が小さい状態では、図7(b)に示すように、
沈静槽R内を循環する空気の流れの勢いが微小となって
しまう。しかしながら、ブローバイガスの発生量は、内
燃機関の負荷が高い程大きく、負荷が小さい程小さいの
で、吸入空気量が小さいつまり負荷が小さい状態で、沈
静槽R内を循環する空気の流れの勢いが微小となっても
差し支えないと推定する。
ンク1のスロットルバルブ側開口13と独立吸気管側開
口14との配置関係に起因した沈静槽R内を循環する空
気の流れを形成させて、ブローバイガスのオイル分をサ
ージタンク本体部10から独立吸気管21へ吸出すこと
ができ、よって、サージタンク本体部10内に設ける連
絡孔15の配置自由度の向上が図れる。
構成を表す斜視的構成図である。
を示す縦断面図である。
みた側方断面図である。
面図である。
吸気管内における吸入空気の圧力状態を表わすグラフで
ある。
する模式的縦断面図であって、内燃機関の行程が吸気行
程において、図6(a)は吸気絞り弁が全開状態での空
気の流れ、図6(b)は吸気絞り弁が半開状態での空気
の流れを表わす模式図である。
する模式的縦断面図であって、内燃機関の行程が吸気行
程以外の他の行程において、図7(a)は吸気絞り弁が
全開状態での空気の流れ、図7(b)は吸気絞り弁が半
開状態での空気の流れを表わす模式図である。
断面図である。
の一部 11a2 (底部11a3から立設する)側壁部の一
部(独立吸気管21の管壁) 11a3 底部 12 取付け窓部(取付け穴) 13 スロットルバルブ側開口部(取付け穴12の開
口) 14 独立吸気管側開口部(独立吸気管の開口) 15 連通孔 20 独立吸気管部 21 独立吸気管 21a、21b、21c (各気筒に対応する)第1
吸気ポート、第2吸気ポート、第3吸気ポート 22 フランジ部 100 内燃機関 100a、100b、100c 各気筒 200 スロットルバルブ(吸気絞り弁) 300 エアクリーナ 400 ブローバイガス通路 R (サージタンク本体部10の内周11aによって
囲まれて形成される)沈静槽(空間)
Claims (4)
- 【請求項1】 内燃機関からのブローバイガス通路、お
よび各気筒に連通する独立吸気管が接続するサージタン
クを有する吸気装置において、 前記サージタンクには、吸気絞り弁が固定され、前記吸
気絞り弁により調量された吸入空気を導入する取付け穴
を設けるとともに、 前記サージタンクに接続する前記独立吸気管の開口と、
前記取付け穴の開口とは、互いの投影面の一部のみが重
なるように、所定の間隔で対向して配置され、かつ前記
サージタンクの底部から立設する側壁部には、前記独立
吸気管に連通する連絡孔が設けられていることを特徴と
する内燃機関の吸気装置。 - 【請求項2】 前記連絡孔が設けられている前記側壁部
は、前記独立吸気管の管壁の一部を形成するとともに、
前記サージタンク内に接続する前記独立吸気管の前記開
口側に向かって湾曲する湾曲面を形成していることを特
徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気装置。 - 【請求項3】 前記取付け穴の前記開口は、前記独立吸
気管の前記開口の前記底部からの位置に比べて低い位置
に配置されていることを特徴とする請求項1または請求
項2に記載の内燃機関の吸気装置。 - 【請求項4】 前記サージタンクと前記独立吸気管とが
一体成形されていることを特徴とする請求項1から請求
項3のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置。
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|---|---|---|---|
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| JP2002000636A JP3906691B2 (ja) | 2002-01-07 | 2002-01-07 | 内燃機関の吸気装置 |
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|---|---|
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