JPH0792026B2 - Ｖ型多気筒エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、単数の燃料供給装置から吸気マニホールド
を介して燃料を分配するようにしたＶ型多気筒エンジン
の吸気装置に関する。

（従来の技術） 複数のシリンダを並列したシリンダ列を対にしてＶ型に
配置したＶ型多気筒エンジンは、シリンダの傾斜分エン
ジン全高が低くなるため、車両への搭載上の自由度が高
くなり、エンジンルームをコンパクト化できるなどの利
点がある。また、単数の燃料供給装置、例えばキャブレ
タやシングルポイントインジェクション（以下SPIとい
う）を供給源として吸気マニホールドを介して燃料を供
給する場合、Ｖ型谷間から両側へ対称的に吸気通路を形
成できるので、各気筒への燃料配分の均等化、吸気系配
置のコンパクト化が容易になる。このような利点を有す
るものに、例えば公開特許公報昭60−60258号および昭6
0−138265号のＶ型多気筒内燃機関の吸気装置を挙げる
ことができる。

一方、エンジンの吸気系では、燃料供給源から燃焼室ま
での経路を、天から地へ凹部が形成されないように設定
するのが一般的である。その理由は、経路の途中に凹部
が形成されると、低温始動時あるいはそれに近い環境下
でのアイドル運転時には、燃料の微粒化あるいは気化が
充分でないために、燃料が液状のまま壁流となって供給
されることが多く、凹部下流の上り勾配で壁流が逆流し
て凹部に溜まり、その溜った燃料が次のステップすなわ
ち比較的吸入空気量が多い加速時などに一挙に燃焼室に
吸入され、空燃比がオーバーリッチになって燃焼の円滑
さを欠き、このことに起因するドライバビリティの不円
滑とか、大気を汚染する未燃生成物の排出量が増加する
などの不具合を生ずるからである。

このことは、車両搭載上有利なＶ型機関においてもエン
ジン全高を押し上げて、前記したような利点を充分に生
かすことができない場合がある。前記公開特許公報昭60
−60258号、昭60−138265号の吸気装置では、Ｖ型谷間
に沿って吸気マニホールドのブランチを水平に配置し、
集合部および燃料供給源を側方に置くことで全高を低く
抑えるようにしている。

ところが、燃料分配の均等化をさらに向上させるため、
第３図に例示したように、吸気マニホールドの集合部ａ
をＶ型谷間ｂの中央部に設置し、この集合部ａ中心にし
てブランチｃを延ばしたものでは、上記の理由からブラ
ンチｃは水平を限度に配置され、集合部ａはシリンダヘ
ッドｄの吸気ポートｅ上端より上方に位置する。そし
て、燃料供給装置やエアクリーナの配置も分配の良否を
左右する要素の１つであり、理想的には、燃料供給装置
ｆを集合部の直上に置き、またエアクリーナｇをその上
方にダイレクトに装着する、止むを得ない場合は、ノー
ズを余分につけてエアクリーナと連結する手法を採る
が、性能上あるいは分配で不利になり、またコストが高
くつく。

したがって、燃料分配上理想的な配置を採ろうとする
と、エンジン全高が高くなり、前記した車両搭載上の利
点を十二分に生かすことができないという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のように、エンジンの吸気系は、燃料供給装置から
燃焼室に亘る経路の途中に凹部が形成されると、凹部に
溜った燃料が一挙に吸入されて不正燃焼に起因するトラ
ブルが発生しやすいので、Ｖ型多気筒エンジンにおいて
吸気マニホールドの集合部をＶ型谷間の中央に置いて各
吸気ポートにブランチを延ばした吸気装置を備えたもの
では、集合部が高くなり、直上方に燃料供給装置やエア
クリーナを直結するとエンジン全高が高くなってＶ型配
置の利点が充分に生かし切れないという問題があるのに
鑑み、この発明では、集合部をＶ型谷間の中央部に低く
構えて凹部を形成しても、燃料が溜積しないようにする
ことを目的とし、燃料分配の均等化と共に、エンジン全
高を低く抑えることができるＶ型多気筒エンジンの吸気
装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、この発明のＶ型多気筒エン
ジンの吸気装置は、複数のシリンダを並列したシリンダ
列を対にし、吸気ポートを内側に対向させてＶ型に配置
したＶ型多気筒エンジンにおいて、Ｖ型谷間の中央に吸
気マニホールドの集合部を低く構えるように配置し、そ
の集合部側面から斜め上方に延出した各ブランチの下流
端を各吸気ポートに接続すると共に、集合部底面にルー
プ状の凹溝を形成し、各ブランチの集合部への開口端に
近接した位置で上記凹溝の最も低い部位に、各ブランチ
に並設するバイパスの上流端を開口し、各バイパス下流
端を各吸気バルブの直ぐ上流の吸気ポートに開口した構
成をなす。

（作用） このように構成したことにより、通常の運転状態では、
燃料は充分に気化されているので、気流に乗って上り勾
配のブランチを抜けて燃焼室に供給される。燃料供給装
置および吸気マニホールド集合部が中央に位置すること
により、各気筒に均等に分配され、燃焼が安定すると共
に円滑な運転が保証される。

他方、低温始動時、暖機過程あるいはアイドリング運転
時のように微少空気量領域では、燃料の微粒化、気化が
不充分で、壁流となりやすく、ブランチ上り勾配を逆流
して集合部底に溜るようになるが、ループ状の凹溝内に
集められ、各ブランチの開口端近くに開口するバイパス
を通って燃焼室に吸入されることにより、各気筒への配
分の均等化ができ、また加速などの次のステップまで燃
料がとどまっていないので、その流速によって燃料が持
ち出され、オーバーリッチになって不正燃焼を起すよう
なことがない。

すなわち、吸気系に形成した凹部による障害がなく、集
合部をＶ型谷間に低く設置できるので、直上方に燃料供
給装置およびエアクリーナを重ねてもエンジン全高を低
く設定でき、車両搭載の有利さを失うことなく、分配の
均等化、配置のコンパクト化が実現される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を示す図に就いて説明する。

第１図はＶ型６気筒エンジンの吸気装置を示す一部縦断
した正面図、第２図は同第１図Ａ−Ａ矢視による吸気マ
ニホールドの平面図である。

３気筒を並列したシリンダ列1,2をＶ型に配置してＶ型
６気筒エンジンが構成され、各シリンダのシリンダヘッ
ド４に形成した燃焼室５には吸気バルブ６を介装した吸
気ポート７が開通する。この吸気ポート７はＶ型内側に
並列する。

各吸気ポート７に接続される吸気マニホールド８はＶ型
谷間９に配置される。この集合部10は、各吸気ポート７
配列の中心位置に、吸気ポート７の上流端より低く配置
される。集合部10の側壁にはブランチ11a,11b,11c,11d,
11e,11fの上流端が開口し、下流端は各気筒の吸気ポー
ト７に接続される。したがって、各ブランチ11a,11b,11
c,11d,11e,11fは下流側へ向って上方へ傾斜する姿勢を
とる。

次に、集合部10の底面12には、その周縁に沿ってループ
状の凹溝13が形成されている。そして、上記各ブランチ
11a,11b,11c,11d,11e,11fの集合部10への開口端に近接
して、バイパス14a,14b,14c,14d,14e,14fの上流端が、
上記凹溝13の最も低い部位に開口し、下流端は下方へ傾
斜して各気筒吸気ポート７の吸気バルブ６直ぐ上流に開
口する。

集合部10の上方には燃料供給装置15（気化機あるいはSP
I）が接続され、さらにエアクリーナ16が重ねて接続さ
れる。なお、17は集合部10底面12下に形成された加熱ジ
ャケット、18は両シリンダ列1,2の中間気筒に属するブ
ランチ11b,11eの上流端を集合部10内に延長して突出さ
せた延長部で、他のブランチと同等の有効的管長を確保
するためのものである。

以上の構成により、通常の運転状態においては、燃料供
給装置15から供給された燃料は、比較的微粒化が進んで
いると共に、加熱ジャケット17の温水により加温されて
気化されやすい条件にあり、完全な燃料ガスになって各
気筒に分配される。この場合、ブランチ延長部18によっ
て各ブランチ11a,11b…11fの管長がほぼ等しくなってい
るので、ピストンのストロークによって発生した負圧の
力関係は各ブランチにほぼ等しく伝達され、しかも燃料
供給装置15は中央に位置しているので、充分に気化した
燃料は気流となってブランチの勾配に関係なく各気筒に
均等に分配され、燃料が安定し、円滑な運転が得られ
る。

低温始動時、暖機過程あるいはアイドリング運転時のよ
うに微少空気量領域では、燃料の微粒化、気化が不充分
なのでブリンチ11a,11b…11fの壁に沿った流れ、すなわ
ち壁流になりやすく、上り勾配をのり越えない燃料が逆
流して集合部10に戻るが、そのブランチに属するバイパ
ス14a,14b…14fが近くに開口しているので、凹溝13を介
して同列の燃焼室に吸入される。

したがって、壁流による燃料供給量のばらつきや凹低部
に燃料が多量に溜積したまま、次のステップで過剰な燃
料を燃焼室に持ち込むことによって起る燃焼のトラブル
を防ぎ、微少空気量領域での燃料分配を均一化する。

燃料供給装置との位置関係などからバイパスを流れる燃
料に流量差が生じた場合には、オリフィスなどによって
コントロールして精度を高めることができる。また、バ
イパスの他のメリットとしては、吸気バルブ６の直ぐ上
流の吸気ポート７に開口するバイパス下流端を、スワー
ル方向に指向させることによって、低負荷領域における
燃焼速度が高まり、稀薄空燃比でも円滑な燃焼が得ら
れ、経済性の向上や有害成分の排出を抑制できる。

なお、この発明の吸気装置は直列多気筒エンジンにも適
用できる。

〔発明の効果〕

上記の通り、この発明に係るＶ型多気筒エンジンの吸気
装置は、Ｖ型谷間の中央に吸気マニホールドの集合部を
低く構えて各ブランチを斜め上方へ延ばして各気筒の吸
気ポートに接続すると共に、集合部底面にループ状の凹
溝を形成して備え、各ブランチに並設したバイパス上流
端を凹溝最低部位に開口し、下流端を吸気バルブ直ぐ上
流の吸気ポートに開口したもので、全運転帯域において
燃料分配のアンバランスを起さないようにした上で、エ
ンジン全高を低く抑えることができ、車両搭載上に多き
な利点を得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すＶ型６気筒エンジン吸
気系の一部縦断した正面図、第２図は同第１図Ａ−Ａ矢
視で横断した吸気マニホールドの平面図、第３図は従来
型の吸気系を備えたＶ型多気筒エンジンの一部縦断した
正面図である。 1,2……シリンダ列、３……シリンダ、４……シリンダ
ヘッド、５……燃焼室、６……吸気バルブ、７……吸気
ポート、８……吸気マニホールド、９……Ｖ型谷間、10
……集合部、11a,11b,11c,11d,11e,11f……ブランチ、1
2……集合部底面、13……凹溝、14a,14b,14c,14d,141e,
14f……バイパス、15……燃料供給装置、16……エアク
リーナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のシリンダを並列したシリンダ列を対
   にし、吸気ポートを内側に対向させてＶ型に配置したＶ
   型多気筒エンジンにおいて、Ｖ型谷間の中央に吸気マニ
   ホールドの集合部を低く構えるように配置し、その集合
   部側面から斜め上方に延出した各ブランチの下流端を各
   吸気ポートに接続すると共に、集合部底面にループ状の
   凹溝を形成し、各ブランチの集合部への開口端に近接し
   た位置で上記凹溝の最も低い部位に、各ブランチに並設
   するバイパスの上流端を開口し、各バイパス下流端を各
   吸気バルブの直ぐ上流の吸気ポートに開口してなること
   を特徴とするＶ型多気筒エンジンの吸気装置。