JPH03281926A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPH03281926A
JPH03281926A JP2086331A JP8633190A JPH03281926A JP H03281926 A JPH03281926 A JP H03281926A JP 2086331 A JP2086331 A JP 2086331A JP 8633190 A JP8633190 A JP 8633190A JP H03281926 A JPH03281926 A JP H03281926A
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passage
intake
air intake
engine
cylinder
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JP2086331A
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Hirotaka Fukada
深田　博貴
Takashige Ishikawa
石川　孝成
Yasuhiro Kawasako
河迫　泰宏
Kazuaki Sotozono
和昭 外園
Masanori Nakamura
正則 中村
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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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） 本発明はエンジンの吸気装置に関し、特に共鳴効果を得
るようにしたものに関する。
（従来の技術） 従来より、エンジンの気筒に供給させる吸気を共鳴効果
を利用して過給することによって、吸気の充填効率を高
めるようにした技術は知られている。すなわち、この吸
気の共鳴効果による過給システムでは、エンジンの複数
の気筒を点火時期の連続しない気筒（点火順序の隣り合
わない気筒）毎に分けて複数の気筒群にグループ化し、
この各気筒群の複数の気筒の独立吸気通路を上流端でサ
ージタンクなどの合流部で合流させ、この合流部に集合
吸気通路（共鳴吸気通路）を接続し、この集合吸気通路
の所定位置に圧力反転部を設ける。
そして、エンジンの同調回転域で気筒群の各気筒の吸気
ポートで発生する吸気の基本圧力波と圧力反転部で反転
した反射圧力波との位相を一致させることで、圧力反転
部と各気筒との間を往復伝播する吸気の圧力波を集合吸
気通路内で共鳴させ、この共鳴によって各気筒毎に個々
に発生する圧力振動により大きな振幅を有する共鳴圧力
波を発生させ、この共鳴圧力波によって吸気を気筒の燃
焼室に押し込んで充填効率を高めるようにするものであ
る（特開昭６２−１５９７２５号公報）。
（発明が解決しようとする課題） ところで、上記従来例のように、二つの気筒群にそれぞ
れサージタンクなどの合流部を設けたものにおいて、合
流部同士をその長手方向の中間部で連通路により連通さ
せ、この連通路をエンジンの高速域で開放するようにす
ると、上記吸気の共鳴効果をなくして、その共鳴効果に
伴うトルクの谷の発生を低減することができる。
本発明はこのような点に着目してなされたものであり、
その目的とするところは、上記連通路によりトルク特性
の改善効果を得ながら、この連通路を利用して共鳴効果
を強めることにある。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、吸気行
程の連続しない複数の気筒よりなる二つの気筒群と、上
記各気筒に接続された独立吸気通路と、上記各気筒群に
おいて独立吸気通路が合流される合流部と、この各気筒
群の合流部同士を相互に接続し且つ切換弁を有する連通
路と、上記各気筒群の合流部にそれぞれ接続された集合
吸気通路とを備えている。そして、少なくとも一方の合
流部において上記集合吸気通路の接続部を上記連通路の
接続部に近接して設ける構成としたものである。
（作用） 上記の構成により、本発明では、切換弁を閉じて連通路
を閉塞すると、集合吸気通路の圧力反転部と各気筒との
間を往復伝播する吸気の圧力波が集合吸気通路内で共鳴
し、この共鳴によって各気筒毎に個々に発生する圧力振
動により大きな振幅を有する共鳴圧力波が発生し、この
共鳴圧力波によって吸気が気筒の燃焼室に押し込まれて
填効率が高められる。
一方、切換弁を開いて連通路を開放すると、側合流部が
連通路により連通して大きなボリュームとなり、吸気の
共鳴効果がなくなる。このため、共鳴効果による出力ト
ルクの谷が低減する。
その場合、少なくとも一方の合流部において上記集合吸
気通路の接続部を上記連通路の接続部に近接して設けた
ので、連通路の分だけ集合吸気通路下流端付近のボリュ
ームが増えて集合吸気通路における吸気圧力波の共鳴機
能が増大する。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図及び第２図は本発明の実施例の全体構成を示し、
１は車両の車体に出力軸（図示せず）が車幅方向に延び
るように横置き状態に搭載されたＶ型６気筒エンジンで
、このエンジン１は前後に対向する１対のバンクＢＦ、
ＢＲを有する。上記エンジン１は断面時Ｖ字状のシリン
ダブロック２と、該シリンダブロック２の上面に組み付
けられた前後１対のシリンダヘッド２Ｆ、２Ｒと、各シ
リンダヘッド２Ｆ、２Ｒの上面に組み付けられたシリン
ダヘッドカバー４Ｆ、４Ｒと、シリンダブロック２の下
面に組み付けられたオイルパン（図示せず）とからなる
。上記前側バンクＢＦには第１１、第３及び第５の３つ
の気筒５，５．・・・が、また後側バンクＢＲには第２
、第４及び第６の３つの気筒５，５．・・・がそれぞれ
形成されている。上記前側シリンダヘッド３Ｆの後側（
バンクＢＦ。
ＢＲ間側）の側面には下流端が前側バンクＢＦの各気筒
５に連通する３つの吸気ポート６．６．・・・が、また
前側側面には上流端が上記各気筒５に連通する排気ポー
ト７、　７．・・・がそれぞれ形成されている。一方、
同様に、後側シリンダヘッド３Ｒの前側（バンクＢＦ、
ＢＲ間側）の側面には下流端が後側バンクＢＲの各気筒
５に連通ずる３つの吸気ボー）６．６．・・・が、また
後側側面には上流端が上記各気筒５に連通する排気ポー
ト７、　７゜・・・がそれぞれ形成されている。
上記エンジン１の上方には、基本的に鋳造により形成さ
れた吸気マニホールド８が配設されている。このマニホ
ールド８は、各バンクＢＦ、ＢＦ２毎に対応する前後１
対のサージタンク９Ｆ、９Ｒを有し、これらのサージタ
ンク９Ｆ、９Ｒは共に後側バンクＢＲ上方に配置され、
かつバンク長さ方向（車幅方向）に互いに平行に延びて
いる。これらのサージタンク９Ｆ、９Ｒはそれぞれ合流
部として機能する。具体的には、前側サージタンク９Ｆ
は後側バンクＢＲのシリンダヘッドカバー４Ｒの前端上
方に配置され、後側サージタンク９Ｒは同シリンダヘッ
ドカバー４Ｒの後端上方で前側サージタンク９Ｆよりも
低い高さ位置に配置されている。上記前側サージタンク
９Ｆの前側側面には内部に独立吸気通路１０を有する３
本の独立吸気管１１．　１１．・・・が等間隔をあけて
一体に形成され、この各吸気管１１はバンクＢＦ、ＢＲ
間を前方に延びたのち下方に彎曲して、その先端は前側
シリンダヘッド３Ｆの各吸気ボート６にそれぞれ接続さ
れている。一方、同様に、後側サージタンク９Ｒの前側
側面には独立吸気通路１０を有する３本の独立吸気管１
１，１１．・・・が等間隔をあけて一体に形成され、こ
の各吸気管１１は後側バンクＢＲ上を前方に延びたのち
下方に彎曲して、その先端は後側シリンダヘッド３Ｒの
各吸気ボート６にそれぞれ接続されている。そして、こ
の３本の後側独立吸気管１１，１１．・・・の上面に上
記前側サージタンク９Ｆが配置され、両者は一体化され
ている。上記６つの独立吸気管１１，１１゜・・・はそ
の管長が互いに同じとされている。
また、第２図及び第３図に示すように、両サージタンク
９Ｆ、９Ｒの右側端部は内部に連通路１２を有する第１
連通管１３で連通され、この連通管１３が接続される後
側サージタンク９Ｒの右端部には連通管１３での連通及
び連通遮断を切り換える蝶弁からなる第１切換弁１４が
配設されている。この切換弁１４の弁体１４ａは前後方
向に延びる弁軸１４ｂに固定され、弁軸１４ｂの後端は
後側サージタンク９Ｒの壁後面に突出され、その後端に
はレバー１５及びロッド１６を介して負圧アクチュエー
タ１７が連結されており、このアクチュエータ１７の作
動により切換弁１４を開弁するようになっている。また
、両サージタンク９Ｆ。
９Ｒは長平方向（左右方向）の略中央部で第２連通管１
８により連通されている。この第２連通管１８の取付構
造を第４図により詳しく説明すると、第２連通管１８は
後部が下方に折り曲げられた略し字状の管部材で、その
内部に連通路１９が形成されている。そして、連通管１
８の前端及び後部下端にはそれぞれフランジ１８ａ、１
８ｂが形成され、前端フランジ１８ａを前側サージタン
ク９Ｆ後面の開口に、また後端フランジ１８ｂを後側サ
ージタンク９Ｒ上面の開口にそれぞれボルト締結す、る
ことで、両す−ジタンク９Ｆ、９Ｒ間に掛は渡されてい
る。また、第２連通管１８の後部には連通路１９を開閉
する蝶弁からなる第２切換弁２０が配設されている。こ
の切換弁２０の弁体２０ａは前後方向に延びる弁軸２０
ｂに固定され、弁軸２０ｂの後端は連通管１８の壁後面
から突出し、その後端にはレバー２１及びロッド２２を
介して負圧アクチュエータ２３が連結されており、この
アクチュエータ２３の作動により切換弁２０を開弁する
ようになっている。そして、上記第１及び第２の切換弁
１４．２０はエンジン回転数に応じて開閉制御され、エ
ンジン１の低速域では両切換弁１４．２０の双方が閉弁
されるが、中速域では第１切換弁１４のみが開弁され、
高速域では両切換弁１４．２０が開弁されるようになっ
ている。
さらに、上記前側サージタンク９Ｆの左端には前側集合
吸気管２４Ｆの下流端が、また後側サージタンク９Ｒの
左端には後側集合吸気管２４Ｒの下流端がそれぞれ接続
され、この集合吸気管２４Ｆ、２４ρ内にはそれぞれ集
合吸気通路２５，２５が形成されている。両集合吸気管
２４Ｆ、２４Ｒの上流端はスロットルボディ２６に接続
されてそこで集合吸気通路２５．２５が互いに合流して
いる。すなわち、上記後側集合吸気管２４Ｒは後側サー
ジタンク９Ｒ左端から左側斜め前方に直線状に延び、こ
の吸気管２４Ｒの中心軸線とスロットルボディ２６の通
路中心線とが一致している。
一方、前側集合吸気管２４Ｆは前側サージタンク９Ｆの
左端から左側斜め後方に延びた後、左側斜め前方に彎曲
して後側集合吸気管２４Ｒの上方に配置されている。そ
して、第５図及び第６図に示すように、上記両集合吸気
管２４Ｆ、２４Ｒは上流端部で一体化され、内部の集合
吸気通路２５゜２５は断面半円状とされて上下に重合配
置されている。また、第６図に示す如く、この各集合吸
気通路２５．２５の上流端近傍にはそれぞれ排気還流通
路２７の下流端が開口している。尚、第１図中、２８は
排気ポート７に接続された排気管、３２はボンネットで
ある。
そして、第２図に示すように、上記前側サージタンク９
Ｆにおいて集合吸気通路２５の接続部は上記連通路１９
の接続部に隣接して設けられている。また、この集合吸
気通路２５の中心線と連通路１９の中心線とが、その延
長線上で鋭角をなして交叉するように設定されている。
したがって、上記実施例においては、エンジン１の低中
速域で吸気の共鳴効果が生じ、この共鳴効果により各気
筒５への吸気充填量が増大してエンジン１の出力トルク
が増大する。すなわち、エンジン１の回転域に応じて第
１及び第２切換弁１４．２０が開閉切換えされ、共鳴効
果の同調回転数が切り換えられる。そして、エンジン１
が低速域にあるとき、第１及び第２切換弁１４．２０か
共に閉弁され、同調回転数が低速域になる。この状態で
は、各バンクＢＦ、ＢＲの各気筒５の吸気ポート６で発
生した吸気の基本圧力波が吸気通路上流側で反転する圧
力反転部は集合吸気通路２５゜２５上流端のスロットル
ボディ２６内となり、このスロットルボディ２６と各気
筒５との間を往復伝播する吸気の圧力波が吸気通路内で
共鳴して、この共鳴により各気筒５毎に個々に発生する
圧力振動により大きな振幅を有する共鳴圧力波が発生し
、この共鳴圧力波によって吸気が気筒５の燃焼室に押し
込まれてその充填率が高められる。このことにより、エ
ンジン１の低速域での出力トルクを増大させることがで
きる。
その場合、上記前側サージタンク９Ｆにおいて集合吸気
通路２５の接続部が上記連通路１，９の接続部に隣接し
て設けられているので、連通路１９の分だけ集合吸気通
路下流端付近のボリュームが増える。この部位のボリュ
ームは気柱が共鳴する場合にバネ的な機能を発揮するの
で、このボリュームが増えることによって集合吸気通路
２５における吸気圧力波の共鳴機能が増大する。よって
エンジン低速域での出力トルクを大きく増大させること
ができる。
また、エンジン１が中速域に移行すると、第２切換弁２
０は閉弁されたまま、第１切換弁１４のみが開いて第１
連通管１３内の連通路１２が開放され、共鳴効果の同調
回転数が中速域に移行する。
この状態では、吸気の圧力波の圧力反転部は上記第１連
通管１３内の連通路１２となり、この連通路］２と各気
筒５との間を往復伝播する吸気の圧力波が吸気通路内で
共鳴する。この共鳴圧力波によって吸気が気筒５の燃焼
室に押し込まれてその充填率が高められ、エンジン１の
中速域での出力トルクを増大させることができる。
その場合においても、上記前側サージタンク９Ｆにおい
て集合吸気通路２５の接続部が上記連通路１９の接続部
に隣接して設けられているので、集合吸気通路２５にお
ける吸気圧力波の共鳴機能が増大して、エンジン低速域
と同様に出力トルクを大きく増大させることができる。
さらにエンジン回転数が上昇して高速域になると、第１
及び第２切換弁１４．２０の双方が開弁され、第１及び
第２連通管１３．１８の連通路１２．１９がそれぞれ開
放される。この状態では、両サージタンク９Ｆ、９Ｒが
その長平方向の中央部で第２連通管１８の連通路］９に
より互いに連通ずるので、これらサージタンク９Ｆ、９
Ｒ及び連通路］９により大きなボリュームが形成され、
上記の共鳴効果が消失する。このため、その共鳴効果の
デメリットである同調回転数以外の速度域での出力トル
クの落込みもなくなり、その結果、そのトルクの谷を低
減することができる。以上により、エンジン１の低速域
から高速域に亘ってエンジン出力トルクを増大させるこ
とができる。
そして、後側集合吸気管２４Ｒは後側サージタンク９Ｒ
左端から左側斜め前方に直線状に延びてその中心軸線が
スロットルボディ２６の通路中心線に一致しているし、
前側集合吸気管２４Ｆは前側サージタンク９Ｆの左端か
ら左側斜め後方に延びた後、左側斜め前方に彎曲してそ
の中心軸線がスロットルボディ２６の通路中心線に一致
しているので、スロットルボディ２６がら各集合吸気管
２４Ｆ、２４Ｒに向う吸気流の抵抗が小さくなるととも
に、各集合吸気管２４Ｆ、２４Ｒへの吸気の分配性が向
上する。
また、上記第２連通管１８は鉛直面内で彎曲し、この連
通管１８の彎曲に対し第２切換弁２ｏの弁軸２０ｂが前
後方向、つまり第２連通管１８の中心軸線を通る平面に
沿って配置されているため、連通路１９に彎曲部分があ
るにも拘らず切換弁２０の開弁時の連通路１９の断面積
を大きくすることができ、吸気抵抗を良好に低減するこ
とができる。
また、前側及び後側集合吸気通路２５．２５が上下に重
合配置されているので、前後に対向させる場合に比べ、
スロットルボディ２６近傍まで両集合吸気通路２５．２
５を離隔させたままでよく、集合吸気通路２５の曲率半
径を大きくして、吸気抵抗を低減することができる。し
かも、この集合吸気通路２５に接続される排気還流通路
２７が集合吸気通路２５の前後側方に配置できるので、
その排気還流通路２７をボンネット３２やシリンダヘッ
ドカバー４Ｆ、４Ｒ等の制約を受けることなく容易に配
置することができる。尚、排気還流通路２７に代えてブ
ローバイガス通路を配置するようにしてもよく、同様の
効果が得られる。
尚、第７図〜第９図は他の例の全体構成を示しく尚、第
１図〜第３図と同じ部分については同じ符号を付してそ
の詳細な説明は省略する）、第２連通管１８の構造を変
えたものである。
すなわち、このものでは、第１０図及び第１１図にも示
すように、第２連通管１８′はサージタンク９Ｆ、９Ｒ
と一体に形成され、その後端部に第２切換弁２０が配設
されている。この切換弁２０は上記実施例と同様に、第
２連通管１８′の中心軸線を通る鉛直面内で水平前後方
向に延びる弁軸２０ｂと、該弁軸２０ｂに固定された円
板状の弁体２０ａとからなり、アクチュエータ２３の作
動により開弁するようになっている。また、第２連通管
１８′の上部には切換弁２０の弁体２０ａを装着するた
めの開口１８０′が形成され、この間口１８ｃ′は常時
は蓋１８ｄ′により気密状に閉塞されている。
したがって、この場合においても、エンジン１の高速域
で切換弁２０の開弁により両サージタンク９Ｆ、９Ｒを
連通路１９で連通させて共鳴効果を消失させ、トルク低
下を抑制することができるとともに、連通路１９に彎曲
部分があるにも拘らず切換弁２０開弁時の連通路１９の
断面積を大きく保つことができる。
この場合においても、上記前側サージタンク９Ｆにおい
て集合吸気通路２５の接続部が上記連通路１９の接続部
に隣接して設けられているので、集合吸気通路２５にお
ける吸気圧力波の共鳴機能が増大して、エンジン１の低
中速域で出力トルクを大きく増大させることができる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンの吸気装置によ
れば、吸気行程の連続しない複数の気筒よりなる二つの
気筒群と、上記各気筒に接続された独立吸気通路と、上
記各気筒群において独立吸気通路が合流される合流部と
、この各気筒群の合流部同士を相互に接続し且つ切換弁
を有する連通路と、上記各気筒群の合流部にそれぞれ接
続された集合吸気通路とを備えると共に、少なくとも一
方の合流部において上記集合吸気通路の接続部は上記連
通路の接続部に近接して設けたので、連通路によってト
ルク特性の改善効果を得ながら、この連通路を利用して
共鳴効果を効果的に強めることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第６図は本発明の実施例を示し、第１図はエン
ジンの一部及び吸気マニホールドの全体構成を示す一部
破断側面図、第２図は同平面図、第３図は吸気マニホー
ルドの背面図、第４図は連通管部分の平面図、第５図は
第２図のＶ−ｖ線断面図、第６図は同Ｖｌ−Ｖｌ線断面
図である。第７図〜第１１図は他の例を示し、第７図は
第１図相当図、第８図は第２図相当図、第９図は第３図
相当図、第１０図は第２切換弁周辺の拡大断面図、第１
１図は第１０図のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 ９Ｆ。 １・・・エンジン ５・・・気筒 ９Ｒ・・・サージタンク １０・・・独立吸気通路 １９・・・連通路 ２０・・・第２切換弁 ２５・・・集合吸気通路 （合流部）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）吸気行程の連続しない複数の気筒よりなる二つの
    気筒群と、 上記各気筒に接続された独立吸気通路と、 上記各気筒群において独立吸気通路が合流される合流部
    と、 この各気筒群の合流部同士を相互に接続し且つ切換弁を
    有する連通路と、 上記各気筒群の合流部にそれぞれ接続された集合吸気通
    路とを備えると共に、 少なくとも一方の合流部において上記集合吸気通路の接
    続部は上記連通路の接続部に近接して設けられているこ
    とを特徴とするエンジンの吸気装置。
JP2086331A 1990-03-29 1990-03-29 エンジンの吸気装置 Pending JPH03281926A (ja)

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