JPH0746765Y2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案はエンジンの吸気装置に係り、特に吸気系内に導
入する排気再循環ガスおよびブローバイガスの、各気筒
への分配性の向上を図ったエンジンの吸気装置に関す
る。

《従来の技術》 従来から、排気ガス，ブローバイガス等のエンジンから
排出される排出ガスの浄化技術として、排気再循環装置
（以降EGR装置という）およびブローバイガス還元装置
がある。周知のように上記EGR装置はエンジンから排出
される排気ガスの一部をエンジンの吸気系に戻して燃焼
室に再供給するものであり、またブローバイガス還元装
置としては、クランクケース内等のブローバイガスを新
気で積極的に換気してそのブローバイガスを吸気系に導
くPCV（Positive Crankcase Ventilation）装置が良
く知られている。ここで上記EGR装置によって吸気系に
還流される排気再循環ガス（以降EGRガスという），お
よびPCV装置によって吸気系に導かれるブローバイガス
（以降PCVガスという）はそれぞれ空燃比を狂わす要因
になるものなので、エンジンの出力トルクの変動を抑え
るためにそれらEGRガスおよびPCVガスは吸気中に充分に
混合させて各気筒に均等に分配させる必要がある。

そこで、例えば特開昭60−228758号公報に記載されたエ
ンジンの吸気装置では、各気筒に吸気を分配する吸気マ
ニホールドの上流側に設けたサージタンクにEGRガス通
路の吐出口を連通させるようにしている。すなわち、EG
Rガスはサージタンク内に吐出されて、ここで上流側吸
気通路を通じて吸入されてくる吸気と混合された後、吸
気マニホールドの各構成管を通じてそれぞれの気筒に吸
気と共に分配されるようになっている。

また、PCVガス通路についてもEGRガス通路と同様に、サ
ージタンクに接続させることが考えられる。

《考案が解決しようとする課題》 ところが、EGRガス通路やPCVガス通路をエンジンの吸気
系の途中に設けたサージタンクに連通させた上記従来の
構成にあっても、EGRガスやPCVガスが当該サージタンク
内で充分に吸気と混合される以前に吸気マニホールドの
各構成管を通じて各気筒に供給されてしまう懸念があ
り、各気筒にそれらEGRガスやPCVガスを均等に分配して
エンジンの出力トルクの安定化を図る上でさらに改善の
余地があった。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、吸気マニホールドを通じて吸気を各気筒に
分配する以前に、その吸気中にEGRガスもしくはPCVガス
を充分に混合させることができ、もって各気筒へのそれ
らEGRガスもしくはPCVガスの分配性を可及的に均一化さ
せてエンジン出力トルクの安定化を可及的に図り得るエ
ンジンの吸気装置を提供することにある。

《課題を解決するための手段》 本考案は上記の目的を達成するために、上流側吸気通路
を通じて吸気を導入する第１サージタンクと、この第１
サージタンク内に導入された吸気を高速運転域で各気筒
に分配する高速用吸気マニホールドと、この高速用吸気
マニホールドを開閉する開閉弁と、前記第１サージタン
ク内に導入された吸気を連通路を通じて導入する第２サ
ージタンクと、この第２サージタンク内に導入された吸
気を全速運転域で各気筒に分配する低速用吸気マニホー
ルドと、を有するエンジンの吸気装置において、前記連
通路に排気再循環ガス通路およびブローバイガス通路の
少なくともいずれか一方を接続することを特徴とする。

《作用》 上記構成のエンジンの吸気装置によれば、EGRガス通路
およびPCVガス通路は、第２サージタンクの上流側に位
置する連通路に接続されているので、EGRガスまたはPCV
ガスは連通路を流下してくる吸気中に吐出されて、その
吸気と混合されながらその下流側の第２サージタンク内
に流入する。ここで、連通路から第２サージタンク内に
流入する吸気流にはその第２サージタンクの入口部位に
おいて流路断面積の急変等による乱流が発生するので、
この乱流により上記EGRガスまたはPCVガスはその第２サ
ージタンクの入口部において吸気との混合が十分に行な
われるようになる。したがって、各気筒には第２サージ
タンク下流側に接続した低速用吸気マニホールドの各構
成管を通じて可及的に均等にEGRガスもしくはPCVガスが
分配されるようになる。また、PCVガスは高速用吸気マ
ニホールドを流下することがないので、PCVガス中に含
まれるオイル分が開閉弁に付着してこれを固着させるこ
とがない。

更に、EGRガス通路とPCVガス通路とを両方とも連通路に
接続する場合には、EGRガス通路をPCVガス通路よりも上
流側に配置することが望ましい。このような配置にする
と、エミッション性に影響のあるEGRガスの混合をより
十分に行なえるとともに、両通路を逆配置とした場合に
懸念されるPCVガス中のオイル分がEGRガス通路開口部に
固着する等の弊害が生じない。

《実施例》 以下、本考案の一実施例を添付図面を参照して説明す
る。

この実施例は縦置きＶ型６気筒エンジンに適用したもの
であり、第１図は正面図、第２図は平面図である。

エンジン本体１は左右にＶ型に対抗する各バンク2,3に
それぞれ３個ずつの気筒４を有し、その各バンク2,3の
対向面側の各シリンダヘッド5,6にそれぞれ各気筒の吸
気ポート７が形成されている。このエンジン本体１の右
バンク５の上方には、気筒配列方向に沿う長形なサージ
タンク、すなわち第１サージタンク８が設けられ、また
左バンク３の上方には、第１サージタンク８に対向する
配置で気筒配列方向に沿う長形なサージタンク、すなわ
ち第２サージタンク９が設けられている。

第１サージタンク８は後述するスロットルボディに接続
され、吸気は高低速にわたる全速運転域で、この第１サ
ージタンク８を通るようになっているが、主に高速運転
域用として用いられる。即ち、この第１サージタンク８
は各気筒４の吸気ポート７に経路長の短い高速用吸気通
路10を介して連通されている。また、この第１サージタ
ンク８は左右のバンク2,3間を横断して形成された連通
路11によって上記第２サージタンク９に連通されてい
る。

一方、第２サージタンク９は、後述するように、全速運
転域で吸気を通すが、主に中低速運転域用として用いら
れる。つまり、第２サージタンク９は、各気筒４の吸気
ポート７に経路長の長い低速用吸気通路12を介して連通
されている。なお、低速用吸気通路12は上記連通路11の
下側に２段構成で配置されている。

また、上記高速用吸気通路10は上流側の高速用吸気マニ
ホールド10aとこれに接続される二又状の下流側吸気マ
ニホールド13とから形成される一方、上記低速用吸気通
路12は上流側の低速用吸気マニホールド12aと上記下流
側吸気マニホールド13とから形成されている。そして、
高速用吸気マニホールド10aと低速用吸気マニホールド1
2aとはそれぞれバンク2,3間の中央で一旦統合され、そ
の後共通部分となる上記二又状の下流側吸気マニホール
ド13によって左右に分岐されてそれぞれ左右のバンク2,
3の各吸気ポート７に連通されている。つまり、このＶ
型エンジンの吸気マニホールドは、高速用吸気マニホー
ルド10aと低速用吸気マニホールド12aおよび下流側吸気
マニホールド13とからなり、上流側の高速用吸気マニホ
ールド10aと低速用吸気マニホールド12aとは下流側吸気
マニホールド13対して並列に接続されている。

また、高速用及び低速用吸気マニホールド10a,12aの各
構成管の統合部に位置して、高速用吸気マニホールド10
a内には開閉弁14が設けられている。この開閉弁14は低
速用吸気マニホールド12aの流路断面積変化が少なく、
かつ吸気抵抗が低くなるよう、例えば吸気ポート７側の
面を大径湾曲面にする等、その形状および配置が設定さ
れていて、低速用吸気マニホールド12aを介して吸気を
行なうエンジン低速運転域におけるトルク変動の発生防
止が図られている。

また、第１サージタンク８は第２サージタンク９よりも
バンク間の中央寄りに位置されている。これにより、高
速用吸気通路10の長さが可及的に短く設定されるととも
に、右バンク２の上方にスペースが形成されている。そ
して、この右バンク２上方のスペースにはスロットルボ
ディ15が配設され、このスロットルボディ15は第１サー
ジタンク８の外側部に接続されている。なお、15aはス
ロットルボディ15に着脱可能に接続されたエアクリーナ
への配管、15bはアイドルスピードコントローラであ
る。

従って、このＶ型エンジンの吸気装置によれば、エンジ
ン低速運転域では、高速用吸気路10が開閉弁14により閉
塞されるので、吸気はスロットルボディ15から一方の第
１サージタンク８内に流れ込んだ後、連通路11を通じて
他方の第２サージタンク９内に流入し、この第２サージ
タンク９から経路長の長い低速用給気通路12を通じて左
右のバンク2,3のそれぞれの気筒４に導入される。

また、高速運転域では、高速用吸気通路10の開閉弁14が
開放され、吸気はその大部分が一方の第１サージタンク
８から短い経路長の高速用吸気通路10を通じて左右バン
ク2,3の各気筒４に導入され、かつ一部が上記低速用吸
気通路12を通じて導入される。

ここで、上記一方の第１サージタンク８はバンク間中央
寄りに配置され、スロットルボディ15はその第１サージ
タンク８に接続されてその外側方の右バンク２の上方に
形成されたスペースに配設されているので、第１サージ
タンク８上流側のスロットルボディ15及びエアクリーナ
を含む給気管系の長さを可及的に短くして、コンパクト
な吸気系を構成し得、もってその上流側吸気管系の取り
回しが容易になって、エンジンルーム内の外観向上と組
立性および整備性の向上とを図れるようになる。

また、その第１サージタンク８上流側の吸気管系の長さ
を可及的に短く形成できるようになることから、さらに
前述のように高速用吸気通路10自体の長さを可及的に短
く設定し得ることとから、特にその高速用吸気通路10か
ら吸気を導入する高速運転域における通気抵抗が減少し
て、その高速運転域での吸気効率の向上等を可及的に図
れるようになる。

なお、第１サージタンク８は吸気の流線に沿うように、
スロットルボディ15側の吸気受入口から下流側に次第に
断面積が大きく膨らむ形状とされている。これにより、
高速運転時の吸気分配性の向上が図られている。

また、第１サージタンク８と第２サージタンク９との連
通路11を構成する配管は、両サージタンク8,9のリヤ側
に偏位して設けられている。これにより、吸気系のうち
高さの最も高くなる連通路11がリヤ側に配置される構成
となるため、通常、前傾形状とされる自動車のボンネッ
トライン（第２図および第３図の仮想線ａ）と高さ関係
が一致し、ボンネットライン低下の要請にも適合するも
のとなる。

ところで、第２サージタンク９の上流側の吸気通路とな
る連通路11には、EGR装置のEGRガス通路（排気再循環ガ
ス通路）16とPCV装置のPCVガス通路（ブローバイガス通
路）17とが接続されている。EGRガス通路16はバンク間
略中央部に配置したEGRバルブ18から導出され、連通路1
1の上流側に接続されている。PCVガス通路17は左バンク
３のシリンダヘッド６部から導出され、連通路11の下流
側に接続されている。このような構成によると、EGRガ
スおよびPCVガスは連通路11内に吐出され、この連通路1
1内を流下してくる吸気に混入されてこれに混合されな
がら下流の第２サージタンク９内に流入する。そして、
第２サージタンク９内に流入するとその吸気流には流路
断面積の急変などによる乱流が発生するので、この乱流
によってEGRガスとPCVガスとはこのサージタンクの入口
部において充分にその吸気に混合された後、このサージ
タンク９の下流側に接続された低速用吸気マニホールド
12aの各構成管を通じて、吸気と共に各気筒４に均等に
分配されるようになる。また、また、PCVガスは高速用
吸気マニホールド10aを流下することがないので、PCVガ
ス中に含まれるオイル分が開閉弁14に付着してこれを固
着させることがない。

更に、EGRガス通路16をPCVガス通路17よりも上流側に接
続したことにより、エミッション性に影響のあるEGRガ
スのミキシングをより十分に行なえるとともに、両通路
16,17を逆配置とした場合に懸念されるPCVガス中のオイ
ル分がEGRガス通路開口部に固着する等の弊害が生じな
い。

また、スロットルボディ15のスロットルバルブ下流側
で、かつ第１サージタンク８上流側の連絡流路部に、コ
ールドスタートインジェクタ19が配設されている。この
ようなコールドスタートインジェクタ19の配置構成によ
ると、冷間始動時における上記コールドスタートインジ
ェクタ19からの増量燃料が吸気とともに第１サージタン
ク8,連通路11,第２サージタンク9,低速用吸気通路12と
を流下して長い経路を経て各気筒４内に供給されるた
め、その間に十分なミキシング効果が得られるととも
に、燃料の各気筒４への分配が良好に行なえる。

なお、高速用吸気通路10と低速用吸気通路12との統合部
下流側の分岐管13には、吸気負圧によって開閉するチェ
ックバルブ20を介してブレーキマスタバック等への負圧
貯留源としてのバキュームチャンバ21が接続されてい
る。このバキュームチャンバ21は、エンジン本体１の両
バンク間部位におけるシリンダブロックの上部壁1aと下
流側吸気マニホールド13とによって形成される空間部に
配設されている。このような構成によると、Ｖバンク間
上のスペースを有効利用してバキュームチャンバ21を設
置できるとともに、そのバキュームチャンバ21は負圧発
生源である気筒４に近接した配置とされているので、下
流側吸気マニホールド13から大きい負圧を抽出して貯留
し得る。したがって、負圧貯留源としてきわめて有効で
あり、バキュームチャンバ21およびブレーキマスタバッ
ク等のコンパクト化も図れるようになる。

また、低速用吸気マニホールド12aの各構成管は、左バ
ンク３の各気筒４の点火プラグ装着位置の上方部位を逃
げて形成されていて、そこには隙間が形成されており、
この隙間部にプラグキャップ22が挿入配置されるように
なっている。そしてこのプラグキャップ22に一体的に接
続されているハイテンションコード23は、左バンク３上
端のシリンダヘッドカバーに掛止されていて、整備点検
時等における脱落防止が図られている。

なお、前記実施例では連通路11にEGRガス通路16およびP
CVガス通路17の両方を接続したが、本考案はそのような
ものに限らず、EGRガス通路16およびPCVガス通路17の少
なくともいずれか一方のみを各サージタンク8,9間の連
通路11に接続した構成としてもよい。

《考案の効果》 以上実施例で詳述したように、本考案に係るエンジンの
吸気装置によると、吸気系に接続する排気再循環ガス通
路およびブローバイガス通路の少くともいずれか一方
を、第１サージタンクと第２サージタンクとを繋ぐ連通
路に接続させるようにしたので、第２サージタンクの下
流側の低速用吸気マニホールドを通じて吸気を各気筒に
分配する以前に、第２サージタンク内の入口部位におい
て充分に吸気と排気再循環ガスまたはブローバイガスと
を混合させることができ、もって各気筒へのガス分配性
の均等化が図れてエンジンの出力トルクの安定化を可及
的に向上させることができるようになる。

また、PCVガスは高速用吸気マニホールドを流下するこ
とがないので、PCVガス中に含まれるオイル分が当該高
速用吸気マニホールドに設けた開閉弁に付着してこれを
固着させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るＶ型エンジンの吸気装置の好適な
一実施例を示す正面図、第２図はその平面図である。 １……エンジン本体 2,3……バンク ４……気筒 ８……第１サージタンク ９……第２サージタンク 10a……高速用吸気マニホールド 11……連通路 12a……低速用吸気マニホールド 16……排気再循環ガス（EGRガス）通路 17……ブローバイガス（PCVガス）通路

フロントページの続き (72)考案者 田城 美加子 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 実開 昭64−34434（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上流側吸気通路を通じて吸気を導入する第
   １サージタンクと、この第１サージタンク内に導入され
   た吸気を高速運転域で各気筒に分配する高速用吸気マニ
   ホールドと、この高速用吸気マニホールドを開閉する開
   閉弁と、前記第１サージタンク内に導入された吸気を連
   通路を通じて導入する第２サージタンクと、この第２サ
   ージタンク内に導入された吸気を全運転域で各気筒に分
   配する低速用吸気マニホールドと、を有するエンジンの
   吸気装置において、前記連通路に排気再循環ガス通路お
   よびブローバイガス導入通路の少なくともいずれか一方
   を接続したことを特徴とするエンジンの吸気装置。