JPH0154544B2 - - Google Patents

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JPH0154544B2
JPH0154544B2 JP60221117A JP22111785A JPH0154544B2 JP H0154544 B2 JPH0154544 B2 JP H0154544B2 JP 60221117 A JP60221117 A JP 60221117A JP 22111785 A JP22111785 A JP 22111785A JP H0154544 B2 JPH0154544 B2 JP H0154544B2
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intake
branch
pipes
intake pipe
internal combustion
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Ruufu Makusu
Korosutensukii Eruin
Shutainuaato Yohanesu
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Audi NSU Auto Union AG
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多シリンダ内燃機関用吸気管装置に関
し、特に、吸気マニホールドと、スロツトバルブ
部分を介して該吸気マニホールドに接続する吸気
デストリビユータとを有した燃焼用空気の通路を
備え、交互に配置されるとともに90°以上の湾曲
をなして、前記吸気デストリビユータから個々の
シリンダに至る分岐吸気管を備え、かつ、前記燃
焼用空気の通路の一部分が前記個々の分岐吸気管
にて囲まれる空間内に配置されるとともに、該通
路の一部分が前記分岐吸気管とによつ一体ユニツ
トを構成した多シリンダ内燃機関用吸気管装置に
関する。
従来の技術 この種の吸気管装置は、例えば特開昭59−565
号公報から公知であるが、これによれば、個々の
分岐吸気管にて囲まれた空間によつて吸気デスト
リビユータを構成しており、この吸気デストリビ
ユータから前記分岐吸気管が延びている。この吸
気デストリビユータには、スロツトルバルブ部分
を通じて、吸気マニホールドが横方向に接続され
ている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような公知の構成によれ
ば、吸気系が比較的大きな長さを必要とする問題
点がある。特に、空気流量計を備えた燃焼噴射系
を採用するときには、この空気流量計のための空
気流は層流であることを要し、このために吸気マ
ニホールドが比較的長いものとなる。このほか
に、個々の吸気動作が相互に影響を及ぼし合うこ
とを防止できるように吸気デストリビユータを設
計することが殆んど不可能であるという問題点も
ある。
本発明の目的は、吸気経路を長く構成できるに
もかかわらずそのためのスペースを僅かなものと
することができ、付加のスペースを必要とするこ
となく燃料噴射装置用の空気量計を設置でき、し
かも個々の吸気動作が相互に影響を及ぼし合うこ
とを防止することができる吸気管装置を提供する
ことを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記従来の問題点を解決するために、本発明
は、吸気マニホールドと、スロツトルバルブ部分
を介して該吸気マニホールドに接続する吸気デス
トリビユータとを有した燃焼用空気の通路を備
え；交互に配置されるとともに90゜以上の湾曲を
なして、前記吸気デストリビユータから個々のシ
リンダに至る分岐吸気管を備え、かつ、前記燃焼
用空気の一部分が前記個々の分岐吸気管にて囲ま
れる空気内に配置されるとともに、該通路の一部
分が前記分岐吸気管とによつて一体ユニツトを構
成した吸気管装置において、 (a) 吸気マニホールドが、個々の分岐吸気管にて
囲まれ、 (b) 一体ユニツトが少なくとも１個の端部フラン
ジを有して、この端部フランジが吸気マニホー
ルドと平行に配置されるとともに、この端部フ
ランジから個々の分岐吸気管が延び、 (c) 吸気デストリビユータが直接または中間フラ
ンジを介して端部フランジに固定されるととも
に、該吸気デストリビユータがその一方の端で
スロツトルバルブ部分を通じて吸気マニホール
ドと連通し、かつ (d) 吸気マニホールドの中に燃料噴射用の空気量
計が配置された構成としたものである。
作 用 このような構成によれば、吸気マニホールドと
吸気デストリビユータとは平行に配置されること
になり、これによれば、極めて僅かな所要空間で
極めて大きい総吸気通路長さが生じ、これは吸気
マニホールドの長さ、吸気デストリビユータの長
さおよび分岐吸気管の長さの和で決定される。
本発明による吸気管装置の場合、吸気マニホー
ルドが直線的に比較的長い区間にわたり延びてい
るため、吸気マニホールドの中で相互影響がな
く、しかも安定した空気流が生じる。これによ
り、燃料噴射装置用の、安定した流れを必要とす
る空気流量計が、何ら支障なく吸気マニホールド
の中に配置される。このような空気量計は、たと
えば抵抗線空気量測定装置やカルマン渦による流
れ測定装置であつてよい。従来、これらの測定装
置は特別な直線管継手の中に配置されなければな
らず、これにより吸気管装置のため大きなスペー
スを必要としていた。
空気量計の取付のために、２本の隣接する分枝
吸気管の間に、吸気マニホールドに開口する穿孔
を設けることができる。
本発明による吸気管装置はＶ字形配置の第１お
よび第２のシリンダ列をもつ内燃機関に特に適し
ている。この用途においては一体ユニツトの長手
中心面の両側に端部フランジが設けられており、
しかも第１のシリンダ列に所属する分枝吸気管は
一方の端部フランジから、第２のシリンダ列に所
属する分枝吸気管は他方の端部フランジから始ま
り、第２のシリンダ列の分枝吸気管は時計回り方
向に、第１のシリンダ列の分枝吸気管は反時計回
り方向に湾曲をなし、また一体ユニツトの長手方
向に第１のシリンダ列の分枝吸気管と第２のシリ
ンダ列の分枝吸気管とが交互に配置されている。
この実施例において吸気マニホールドは、両シリ
ンダ列の分枝吸気管によつて約300゜包囲されてい
る。このため同じ長さの分枝吸気管による対称的
構造が得られる。この時、重複する吸気過程によ
つて生じる吸気マニホールドおよび吸気デストリ
ビユータ内における対向する流れを避けるため
に、吸気デストリビユータは隔壁により２種類の
部分空間に分けることができ、これにV6エンジ
ンの場合はそれぞれ３本、V8エンジンの場合は
それぞれ４本のシリンダが接続されており、これ
らは同じ点火間隔を有している。
長い分枝吸気管は全負荷および低い回転数の場
合に高いトルクを生じる。しかし高い回転数およ
び全負荷の場合、出力は流れ抵抗のため削減され
る。この場合の対策として分枝吸気管に加えて比
較的短い補助吸気管を設けることができる。補助
吸気管は、分枝吸気管の中へシリンダヘツドのた
めの接続フランジの出来るだけ近くで合流し、閉
止装置により低い回転数の場合には閉鎖される
が、一定の回転数、たとえば3500rpmからは完全
にまたは上昇する回転数と共に連続的に開かれ
る。分枝吸気管に所属する閉止装置は共通で作動
する。これを簡単な方法で達成するためには、閉
止装置が回転弁により形成され、第１のシリンダ
列に所属する回転弁が第１の共通軸の上に、第２
のシリンダ列に所属する回転弁が第２の共通軸を
上に配置され、しかもこれらの両軸が互いに連動
されており、たとえば空圧または油圧のサーボモ
ータにより、または一定の回転数でスイツチが入
り回転弁を即時開放位置とするか、または回転数
上昇に応じて連続的に開放する電気モータによつ
て共通駆動される。回転弁の閉鎖位置への復帰は
ばね力または電気モータの逆転により行うことが
できる。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説明
する。
第１図及び第２図に示した吸気管装置はV8内
燃機関用に適したものであり、該内燃機関は、シ
リンダＺおよびシリンダヘツドAa，Bbを備える
２つのＶ字配置されたシリンダ列Ａ，Ｂを有して
いる。シリンダヘツドAa，Bbには各シリンダＺ
に吸気を行なうべく吸気弁Ｖにより制御される吸
気管路Ｋが設けられている。この吸気管装置は吸
気マニホールド１、これに接続する吸気デストリ
ビユータ２および並んで配置された分枝吸気管３
ａ−３ｄ，３ｅ−３ｈを備えており、これらは内
燃機関の個々のシリンダＺに通じている。分枝吸
気管３ａ−３ｄは第１のシリンダ列Ａのシリンダ
Ｚに給気を行ない、分枝吸気管３ｅ−３ｈは第２
のシリンダ列ＢのシリンダＺに吸気を行なう。吸
気マニホールド１と分枝吸気管３ａ−３ｈは一体
ユニツト４にまとめられており、その長手中心面
９の両側に端部フランジ５，６を有し、これらを
始端として分枝吸気管３ａ−３ｄ，３ｅ−３ｈが
延びている。
分枝吸気管３ａ−３ｈは約150゜以上の湾曲をな
し、端部フランジ５，６から接続フランジ７，８
まで延びており、この位置にて一体ユニツト４は
両シリンダ列Ａ，ＢのシリンダヘツドAa，Bbに
ねじ止めされている。吸気マニホールド１は従つ
て事実上、分枝吸気管３ａ−３ｈによつて包囲さ
れた空間を通つて延びており、独自の所要床面積
をもつていない。第２図から明らかなように、分
枝吸気管３ａ−３ｈは長手方向に並んで配置され
ており、しかも第１のシリンダ列Ａに所属する分
枝吸気管３ａ−３ｄと第２のシリンダ列Ｂに所属
する分枝吸気管３ｅ−３ｈとが交互になつてい
る。
この実施例においては一体ユニツト４と吸気デ
ストリビユータ２の間に中間フランジ１１が配置
されており、これに吸気デストリビユータ２がフ
ランジ付けされており、またこれと共に内燃機関
ハウジングにねじ止めされる。この中間フランジ
１１は平面１２，１３を備え、その上に一体ユニ
ツト４がその端部フランジ５，６の位置にて載つ
ている。また、中間フランジ１１は分枝吸気管３
ａ−３ｈのための穿孔１４を備えている。各穿孔
１４はパツキンリング１５により囲まれており、
一体ユニツト４はシリンダヘツドAa，Bbに接続
フランジ７，８にねじ止めされる時にパツキン１
５の上に押しつけられる。しかし原則として中間
フランジ１１は一体ユニツト４′と一体からなつ
ていることができる。
吸気デストリビユータ２は一体ユニツト４の全
長にわたつて延びており、第２図における右の末
端で閉鎖されており、第２図における左の末端で
はスロツトルバルブ部分１６を通じて吸気マニホ
ールド１と連結している。スロツトルバルブ部分
１６の中には各シリンダ列Ａ，Ｂ用のスロツトル
バルブ１６ａが配置されている。
第２図から明らかなように、吸気マニホールド
１は少なくとも右側の領域において平滑なシリン
ダ状空気通路を形成しているため、この領域では
安定した空気流を生じることができる。従つてこ
の領域に燃料噴射装置用の空気量測定装置１８を
配置することが可能となり、この装置の場合安定
した流れが正確な測定結果を得るために重要であ
る。これは抵抗線空気量計、熱箔空気量計などの
場合にあてはまる。この空気量測定装置１８を一
体ユニツト４の中に配置する可能性により、空気
量測定装置１８の収容にその他の場合は必要とな
る独自のブツシング、すなわち吸気管装置に継ぎ
足され、追加の空間を要求する独自のブツシング
は不要となる。空気量測定装置１８の取付のため
一体ユニツト４の壁には２本の隣接する分枝吸気
管３ｄ，３ｇの間に、吸気マニホールド１に開口
する穿孔１９が設けられている。
図示の実施例では、すべての分枝吸気管３ａ−
３ｈが同じ形と長さを有している。しかし吸気過
程が順次続くシリンダにおいてでなく、V8内燃
機関の場合たとえばシリンダNo.１−５−４−８−
６−３−７−２の順序で行われるため、吸気デス
トリビユータ２の内室を隔壁２０により２種類の
部分空間２２，２４に分割し、これらにそれぞれ
スロツトルバルブ部分１６の独自のスロツトルバ
ルブ１６ａが所属し、これらにそれぞれ同じ点火
間隔をもつシリンダＺが接続されるのが適切であ
る。すなわち一方の部分空間２２には分枝吸気管
３ａ，３ｄ，３ｆ，３ｇが、他方の部分空間２４
には分枝吸気管３ｂ，３ｃ，３ｅ，３ｈが接続さ
れる。
第３図において吸気デストリビユータ２内部の
この分割態様が略図で示されており、同図におい
て部分空間２２には水平のハツチングが、部分空
間２４は垂直のハツチングが施されている。
第４図および第５図の実施列が最初の実施例と
異なるところは、主として分枝吸気管３ａ−３ｈ
に加えて比較的短い補助吸気管３a′−３h′までが
設けられていることにある。分枝吸気管３ａ−３
ｄが先の実施例のように一方の端部フランジ５′
を始端として延びるのに対して、これに所属する
補助吸気管３a′−３d′は他方の端部フランジ６′
を始端として延びており、接続フラワジ７の近く
で分枝吸気管３ａ−３ｄに合流する。これに対応
して分枝吸気管３ｅ−３ｈは前記他方の端部フラ
ンジ６′から延びると共に、これら分枝吸気管３
ｅ−３ｈに所属する補助吸気管３e′−３h′は前記
一方の端部フランジ５′から延びて分枝吸気管３
ｅ−３ｈに合流している。補助吸気管３a′−３
h′の開閉は回転弁２６，２８により支配され、こ
のうち回転弁２６は端部フランジ６′から始まる
補助吸気管３a′−３d′に所属し、回転弁２８は端
部フランジ５′から始まる補助吸気管３e′−３
h′に所属する。回転弁２６は第１の共通軸３０の
上に、回転弁２８は第２の共通軸３２の上に配置
されている。両共通軸３０，３２は一体ユニツト
４′の長手方向に延び、吸気デストリビユータ
２′の端壁に支承されている。吸気デストリビユ
ータ２′の内部の隔壁は、この場合、他の内部構
成が理解し易いようにするため図示していない。
共通軸３０，３２は相互に噛合する歯車３４，３
６に結合している。歯車３６には駆動ピニオン３
８が噛んでおり、これらは空圧または油圧のサー
ボモータまたは電気モータ４０により駆動でき、
共動軸３０，３２を同時に回転させ、これにより
すべての回転弁２６，２８を同時に施回させるこ
とができる。第４図と第５図に描かれた位置で回
転弁２６，２８は対応する補助吸気管３a′−３
h′までを閉鎖するため、最初の実施例の場合と同
様、主たる分枝吸気管３ａ−３ｈだけが有効とな
る。これにより全負荷および低い回転数の場合に
高いトルクが発生される。一方、全負荷および高
い回転数において、主たる分枝吸気管３ａ−３ｈ
はその長さのため少なからぬ流れ抵抗を形成し、
これにより最大出力が削減される。このため一定
の機関回転数、たとえば3500rpmから回転弁２
６，２８が開かれるようにしてある。この結果、
吸気流が補助吸気管３a′−３h′を通じて個々のシ
リンダＺに供給され、全負荷での最大出力が著し
く上昇する。
回転弁２６，２８を施回させるモータ４０は制
御ユニツト４２により制御でき、該制御ユニツト
４２には内燃機関の回転数と負荷（平均負荷）を
含む特性域がパラメータとしてメモリされ、回転
弁２６，２８の開閉を行い、各回転数と負荷にお
いてたとえば噴射ノズルの領域における吸気のた
めの最も有利な流れ比に達する。この場合、回転
弁２６，２８の部分的開放位置も全開放位置も可
能である。
このような特性域制御においてモータ４０は電
気モータが望ましく、回転弁２６，２８の開放運
動も閉鎖運動も行うことができるように逆転可能
なものとすることができる。しかしまた負荷に応
じて開放方向にも閉鎖方向にも働く二重作動の空
圧または油圧モータも使用することができる。ま
た、別な構成として回転弁２６，２８が図示され
ていないばねにより閉鎖方向に付勢される型式を
とることもでき、その結果モータ４０は開放運動
のみを生じ、回転弁２６，２８はモータ４０の運
転停止後、ばねによりその閉鎖位置へもたらされ
る。
本発明は図示された実施例に限定されるもので
なく、１列だけのシリンダ列をもつ多シリンダ内
燃機関にも応用することができる。この場合はい
ずれかの端部フランジ５，５′または６，６′だけ
が設けられ、そこから分枝吸気管が始まる。
発明の効果 以上述べたごとく、本発明の吸気管装置では、
吸気マニホールドと吸気デストリビユータとによ
り吸気通路長を長くとることができるのみなら
ず、吸気マニホールドが分岐吸気管にて囲まれる
とともに、この吸気マニホールドと平行に配置さ
れた端部フランジへ吸気デストリビユータが固定
される構成としたため、装置に取付けのための所
要空間を小さくできる。しかも、吸気マニホール
ドを分岐吸気管にて囲んだことにより、長く真直
ぐな通気路がスロツトルバルブ部分の上流側に形
成されることになつて、空気量計の収容に適した
構成とすることが可能となり、吸気管装置の適用
範囲を拡大することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はV8内燃機関に適用した本発明の一実
施例に係る吸気管装置を示す部分断面正面図、第
２図は第１図におけるＸ−Ｘ断面図、第３図は同
吸気管装置の吸気デストリビユータ内部に空間分
割状態を示す概略構成図、第４図は本発明の別な
実施例に係る吸気管装置を示す断面正面図、第５
図は同吸気管装置における吸気デストリビユータ
内部の構造を示す断面平面図である。 １……吸気マニホール、２，２′……吸気デス
トリビユータ、３ａ−３ｈ……分枝吸気管、３
a′−３h′……補助吸気管、４，４′……一体ユニ
ツト、５，５′，６，６′……端部フランジ、７，
８……接続フランジ、９……長手中心面、１１…
…中間フランジ、１６……スロツトルバルブ部
分、１８……空気量計、１９……穿孔、２０……
隔壁、２２，２４……部分空間、２６，２８……
回転弁、３０，３２……共通軸、Ａ……第１のシ
リンダ列、Ｂ……第２のシリンダ列、Ｚ……シリ
ンダ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 吸気マニホールド１と、スロツトルバルブ部
    分１６を介して該吸気マニホールド１に接続する
    吸気デストリビユータ２とを有した燃焼用空気の
    通路を備え；交互に配置されるとともに90°以上
    の湾曲をなして、前記吸気デストリビユータ２か
    ら個々のシリンダＺに至る分岐吸気管３ａ−３ｈ
    を備え；かつ、前記燃焼用空気の通路の一部分が
    前記個々の分岐吸気管にて囲まれる空間内に配置
    されるとともに、該通路の一部分が前記分岐吸気
    管とによつて一体ユニツト４を構成した吸気管装
    置であつて、 (a) 吸気マニホールド１が、個々の分岐吸気管３
    ａ−３ｈにて囲まれ、 (b) 一体ユニツト４が少なくとも１個の端部フラ
    ンジ５，６を有して、この端部フランジが吸気
    マニホールド１と平行に配置されるとともに、
    この端部フランジから個々の分岐吸気管３ａ−
    ３ｈが延び、 (c) 吸気デストリビユータ２が直接または中間フ
    ランジ１１を介して端部フランジ５，６に固定
    されるとともに、該吸気デストリビユータがそ
    の一方の端でスロツトルバルブ部分１６を通じ
    て吸気マニホールドと連通し、かつ、 (d) 吸気マニホールド１の中に燃料噴射装置用の
    空気量計１８が配置され、 ていることを特徴とする多シリンダ内燃機関用吸
    気管装置。 ２ 吸気マニホールドが、隣接する２つの分岐吸
    気管の間に、空気流量計１８の取付用穿孔１９を
    備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項に記載の多シリンダ内燃機関用吸気管装置。 ３ 内燃機関がＶ字状に並設された第１および第
    ２のシリンダ列Ａ，Ｂを備えており；一体ユニツ
    ト４の長手中心面９の両側に端部フランジ５，６
    が設けられており；第１のシリンダ列Ａに所属す
    る分岐吸気管３ａ−３ｄが一方の端部フランジ５
    から延びるとともに、第２のシリンダ列Ｂに所属
    する分岐吸気管３ｅ−３ｈが他方の端部フランジ
    ６から延びており；前記第２のシリンダ列Ｂの分
    岐吸気管３ｅ−３ｈが時計回り方向に、また前記
    第１のシリンダ列Ａの分岐吸気管３ａ−３ｄが反
    時計回り方向に吸気マニホールド１の周囲にて湾
    曲をなし；さらに一体ユニツト４の長手方向にみ
    て第１のシリンダ列Ａの分岐吸気管３ａ−３ｄと
    第２のシリンダ列Ｂの分岐吸気管３ｅ−３ｈとが
    交互に配置されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項に記載の多シリンダ内燃機関用吸気
    管装置。 ４ 吸気デストリビユータ２がその長さ方向の隔
    壁２０により２つの部分空間２２，２４に分割さ
    れており、それぞれの部分空間２２，２４に点火
    順序でもつて互いに連続し、かつ互いに同じ点火
    間隔をもつシリンダに対応した分岐吸気管３ａ，
    ３ｄ，３ｆ，３ｇまたは３ｅ，３ｂ，３ｃ，３ｈ
    が接続していることを特徴とする特許請求の範囲
    第３項に記載の多シリンダ内燃機関用吸気管装
    置。 ５ 内燃機関が、並設された第１および第２のシ
    リンダ列を備えており；一体ユニツト４′の長手
    中心面９の両側に接続フランジ７，８が設けられ
    ており；一方の端部フランジ５′から反時計方向
    に吸気マニホールド１の周囲にて湾曲状に延びる
    分岐吸気管３ａ−３ｄと、他方の端部フランジ
    ６′から延びて反時計方向の分岐吸気管３ａ−３
    ｄに合流する比較的短い補助吸気管３a′−３d′と
    が第１のシリンダ列に所属しており；他方の端部
    フランジ６′から時計回り方向に吸気マニホール
    ド１の周囲にて湾曲状に延びる分岐吸気管３ｅ−
    ３ｈと、前記一方の端部フランジ５′から延びて
    時計方向の分岐吸気管３ｅ−３ｈに合流する比較
    的短い補助吸気管３e′−３h′とが第２のシリンダ
    列に所属しており；一体ユニツト４′の長手方向
    にみて、反時計方向の分岐吸気管３ａ−３ｄと時
    計方向の分岐吸気管３ｅ−３ｈとが交互に配置さ
    れており；補助吸気管３a′−３h′のための共通に
    作動できる閉止装置２６，２８が設けられている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
    多シリンダ内燃機関用吸気管装置。 ６ 閉止装置２６，２８が回転弁により形成され
    ており、同一側の端部フランジ６′または５′から
    延びる補助吸気管３a′−３d′または３e′−３h′に
    所属する回転弁２６または２８がそれぞれ共通軸
    ３０または３２の上に配置されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第５項に記載の多シリンダ
    内燃機関用吸気管装置。 ７ 閉止装置２６，２８が内燃機関の回転数に応
    じて制御することができ、低い回転数領域では閉
    鎖され、一定の回転数以上では、完全に開かれる
    か、または上昇する回転数により連続的に開かれ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第５項または
    第６項に記載の多シリンダ内燃機関用吸気管装
    置。
JP60221117A 1984-10-10 1985-10-03 多シリンダ内燃機関用吸気管装置 Granted JPS6196167A (ja)

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