JPH11117818A - エアインテーク - Google Patents
エアインテークInfo
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- JPH11117818A JPH11117818A JP9283480A JP28348097A JPH11117818A JP H11117818 A JPH11117818 A JP H11117818A JP 9283480 A JP9283480 A JP 9283480A JP 28348097 A JP28348097 A JP 28348097A JP H11117818 A JPH11117818 A JP H11117818A
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- Japan
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- cross
- sectional area
- air intake
- section
- downstream
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸気騒音を悪化させずに圧力損失を低減させ
る。または、圧力損失を悪化させずに吸気騒音を低減さ
せる。 【解決手段】 エア取り入れ口１１から断面を絞って最
狭部１２とし、最狭部１２を約３ｍｍストレートに延ば
し、最狭部１２からα（＝５°）の角度をもって拡げて
断面積をエア取り入れ口１１の断面積に回復し、そこか
らエアインテーク下流端１３まで一定断面積で延ばした
エアインテーク１０。エア取り入れ口１１から断面を絞
って最狭部１２とし、最狭部１２を約３ｍｍストレート
に延ばし、最狭部１２からα（＝５°）の角度をもって
拡げて断面積をエア取り入れ口１１の断面積に近い断面
積まで回復し、そこからエアインテーク下流端１３まで
β（＜α）の角度で断面を拡げたエアインテーク１０。
る。または、圧力損失を悪化させずに吸気騒音を低減さ
せる。 【解決手段】 エア取り入れ口１１から断面を絞って最
狭部１２とし、最狭部１２を約３ｍｍストレートに延ば
し、最狭部１２からα（＝５°）の角度をもって拡げて
断面積をエア取り入れ口１１の断面積に回復し、そこか
らエアインテーク下流端１３まで一定断面積で延ばした
エアインテーク１０。エア取り入れ口１１から断面を絞
って最狭部１２とし、最狭部１２を約３ｍｍストレート
に延ばし、最狭部１２からα（＝５°）の角度をもって
拡げて断面積をエア取り入れ口１１の断面積に近い断面
積まで回復し、そこからエアインテーク下流端１３まで
β（＜α）の角度で断面を拡げたエアインテーク１０。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアインテーク
（エア入口）に関し、たとえば自動車用内燃機関の吸気
系のエアインテークの構造に関する。
（エア入口）に関し、たとえば自動車用内燃機関の吸気
系のエアインテークの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用内燃機関のエアインテークに要
求されることは、圧損が小さいこと、低騒音であるこ
と、である。これらの要求を満足させるために、従来の
エアインテーク１０は、軸対称回転体で模擬すると、図
９に示すように、断面積Ｓ0 （直径ｄ0 ）のエア取り入
れ口１１と、エア取り入れ口１１より下流に位置しエア
取り入れ口１１の断面積Ｓ0より小さな断面積Ｓ1 （直
径ｄ1 ）の最狭部１２と、断面積がエア取り入れ口の断
面積と同じ断面積Ｓ0 まで回復したエアインテーク下流
端１３と、エア取り入れ口１１と最狭部１２との間に位
置し下流にいくにつれて断面積が徐々に絞られる断面縮
小部１４と、最狭部１２とエアインテーク下流端１３と
の間に位置し下流にいくにつれて断面積が徐々に拡大さ
れ、管軸芯に対して角度Φで拡がる管壁を有している断
面拡大部１５と、からなる。ここで、ｄ1 ＝０．６５ｄ
0 とし、断面縮小部１４の管壁のＲを０．２〜０．２５
ｄ1 とし、Φを約３°（エアインテークの長さにより異
なるが、従来形状では約３°になる）とすると、エアイ
ンテークの圧力損失は直径ｄ0 で同じ長さの直管の圧力
損失とほぼ等しく（すなわち、最狭部１２があっても直
管にほぼ等しい圧力損失となり）、圧力損失が小さく保
たれ、かつ最狭部１２があるために騒音がエア取り入れ
口１１の開口から上流に放射されにくく、騒音も小さく
保たれていた。
求されることは、圧損が小さいこと、低騒音であるこ
と、である。これらの要求を満足させるために、従来の
エアインテーク１０は、軸対称回転体で模擬すると、図
９に示すように、断面積Ｓ0 （直径ｄ0 ）のエア取り入
れ口１１と、エア取り入れ口１１より下流に位置しエア
取り入れ口１１の断面積Ｓ0より小さな断面積Ｓ1 （直
径ｄ1 ）の最狭部１２と、断面積がエア取り入れ口の断
面積と同じ断面積Ｓ0 まで回復したエアインテーク下流
端１３と、エア取り入れ口１１と最狭部１２との間に位
置し下流にいくにつれて断面積が徐々に絞られる断面縮
小部１４と、最狭部１２とエアインテーク下流端１３と
の間に位置し下流にいくにつれて断面積が徐々に拡大さ
れ、管軸芯に対して角度Φで拡がる管壁を有している断
面拡大部１５と、からなる。ここで、ｄ1 ＝０．６５ｄ
0 とし、断面縮小部１４の管壁のＲを０．２〜０．２５
ｄ1 とし、Φを約３°（エアインテークの長さにより異
なるが、従来形状では約３°になる）とすると、エアイ
ンテークの圧力損失は直径ｄ0 で同じ長さの直管の圧力
損失とほぼ等しく（すなわち、最狭部１２があっても直
管にほぼ等しい圧力損失となり）、圧力損失が小さく保
たれ、かつ最狭部１２があるために騒音がエア取り入れ
口１１の開口から上流に放射されにくく、騒音も小さく
保たれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来装置
にはつぎの問題がある。 圧力損失を改善しようとすると吸気騒音が悪化す
る。車両への搭載上、ｄ0 、エアインテーク長を固定す
ると、圧力損失を改善するためにはｄ1 を拡げる対策を
とるが、ｄ1 を拡げるとエアインテーク内の騒音がエア
取り入れ口から上流側に放射されやすくなり、吸気騒音
が悪化する。 吸気音を改善すると圧力損失が悪化する。吸気音を
改善するためにはｄ1 を絞る対策をとるが、ｄ1 を絞る
と、流速が大になるとともに壁面剥離が生じ、圧力損失
が悪化する。本発明の目的は、吸気騒音を悪化させずに
圧力損失をさげることができるか、あるいは圧力損失を
悪化させずに吸気騒音をさげることができる、エアイン
ークを提供することである。
にはつぎの問題がある。 圧力損失を改善しようとすると吸気騒音が悪化す
る。車両への搭載上、ｄ0 、エアインテーク長を固定す
ると、圧力損失を改善するためにはｄ1 を拡げる対策を
とるが、ｄ1 を拡げるとエアインテーク内の騒音がエア
取り入れ口から上流側に放射されやすくなり、吸気騒音
が悪化する。 吸気音を改善すると圧力損失が悪化する。吸気音を
改善するためにはｄ1 を絞る対策をとるが、ｄ1 を絞る
と、流速が大になるとともに壁面剥離が生じ、圧力損失
が悪化する。本発明の目的は、吸気騒音を悪化させずに
圧力損失をさげることができるか、あるいは圧力損失を
悪化させずに吸気騒音をさげることができる、エアイン
ークを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、つぎの通りである。 （１） 断面積Ｓ0 のエア取り入れ口と、前記エア取り
入れ口より下流に位置し前記エア取り入れ口の断面積Ｓ
0 より小さな断面積Ｓ1 の最狭部と、前記最狭部より下
流でかつエアインテーク下流端より上流に位置し断面積
が前記エア取り入れ口の断面積と同じ断面積Ｓ0 まで回
復した回復断面積部と、前記回復断面積部から前記エア
インテーク下流端まで一定断面積Ｓ0 で延びる定断面積
部と、前記エア取り入れ口と前記最狭部との間に位置し
下流にいくにつれて断面積が徐々に絞られる断面縮小部
と、前記最狭部と前記回復断面積部との間に位置し下流
にいくにつれて断面積が徐々に拡大され、管軸芯に対し
て４〜７°の角度αで拡がる管壁を有している断面拡大
部と、からなるエアインテーク。 （２） 断面積Ｓ0 のエア取り入れ口と、前記エア取り
入れ口より下流に位置し前記エア取り入れ口の断面積よ
り小さな断面積Ｓ1 の最狭部と、前記最狭部とエアイン
テーク下流端との間に位置し断面積が前記エア取り入れ
口の断面積Ｓ0 より小さな断面積Ｓ2 まで回復した回復
途中断面積部と、前記回復途中断面積部から前記エアイ
ンテーク下流端との間に位置し下流にいくほど断面積が
緩やかに増大して前記エアインテーク下流端で前記エア
取り入れ口の断面積と同じ断面積Ｓ0 まで回復し管軸芯
に対して角度βで拡がる管壁を有している断面緩拡大部
と、前記エア取り入れ口と前記最狭部との間に位置し下
流にいくにつれて断面積が徐々に絞られる断面縮小部
と、前記最狭部と前記回復途中断面積部との間に位置し
下流にいくにつれて断面積が徐々に拡大され、管軸芯に
対して前記角度βより大でかつ４〜７°の角度αで拡が
る管壁を有している断面拡大部と、からなるエアインテ
ーク。 （３） 前記角度αが約５°である（１）または（２）
記載のエアインテーク。 （４） 前記最狭部が２〜４ｍｍ管軸方向にほぼ一定断
面積で延びている（１）または（２）記載のエアインテ
ーク。
明は、つぎの通りである。 （１） 断面積Ｓ0 のエア取り入れ口と、前記エア取り
入れ口より下流に位置し前記エア取り入れ口の断面積Ｓ
0 より小さな断面積Ｓ1 の最狭部と、前記最狭部より下
流でかつエアインテーク下流端より上流に位置し断面積
が前記エア取り入れ口の断面積と同じ断面積Ｓ0 まで回
復した回復断面積部と、前記回復断面積部から前記エア
インテーク下流端まで一定断面積Ｓ0 で延びる定断面積
部と、前記エア取り入れ口と前記最狭部との間に位置し
下流にいくにつれて断面積が徐々に絞られる断面縮小部
と、前記最狭部と前記回復断面積部との間に位置し下流
にいくにつれて断面積が徐々に拡大され、管軸芯に対し
て４〜７°の角度αで拡がる管壁を有している断面拡大
部と、からなるエアインテーク。 （２） 断面積Ｓ0 のエア取り入れ口と、前記エア取り
入れ口より下流に位置し前記エア取り入れ口の断面積よ
り小さな断面積Ｓ1 の最狭部と、前記最狭部とエアイン
テーク下流端との間に位置し断面積が前記エア取り入れ
口の断面積Ｓ0 より小さな断面積Ｓ2 まで回復した回復
途中断面積部と、前記回復途中断面積部から前記エアイ
ンテーク下流端との間に位置し下流にいくほど断面積が
緩やかに増大して前記エアインテーク下流端で前記エア
取り入れ口の断面積と同じ断面積Ｓ0 まで回復し管軸芯
に対して角度βで拡がる管壁を有している断面緩拡大部
と、前記エア取り入れ口と前記最狭部との間に位置し下
流にいくにつれて断面積が徐々に絞られる断面縮小部
と、前記最狭部と前記回復途中断面積部との間に位置し
下流にいくにつれて断面積が徐々に拡大され、管軸芯に
対して前記角度βより大でかつ４〜７°の角度αで拡が
る管壁を有している断面拡大部と、からなるエアインテ
ーク。 （３） 前記角度αが約５°である（１）または（２）
記載のエアインテーク。 （４） 前記最狭部が２〜４ｍｍ管軸方向にほぼ一定断
面積で延びている（１）または（２）記載のエアインテ
ーク。
【０００５】上記（１）のエアインテークでは、角度α
を４〜７°としたので、圧力損失が低減される。最狭部
の絞りは変えないので低騒音性は従来通りである。上記
（２）のエアインテークでは、角度βの部分を設けたの
で（１）のエアインテークに比べて断面積が小さい部分
が多くなり、エアインテークの音響質量が大になって騒
音が低減する。また、圧力損失については、角度αの部
分が存在するため、圧力損失が低減されるが、角度βの
部分が存在するので、圧力損失の低減は上記（１）ほど
ではなくなり、上記（１）と従来（図９のエアインテー
ク）との間になる。角度βの部分が少ないほど圧力損失
の低減は上記（１）に近づき、角度βの部分が多いほど
圧力損失は従来に近づく。上記（３）のエアインテーク
では、角度αを約５°にしたので、圧力損失は最も低減
される。上記（４）のエアインテークでは、最狭部を２
〜４ｍｍとしたので、圧力損失が低減される。これは、
試験により確認された。
を４〜７°としたので、圧力損失が低減される。最狭部
の絞りは変えないので低騒音性は従来通りである。上記
（２）のエアインテークでは、角度βの部分を設けたの
で（１）のエアインテークに比べて断面積が小さい部分
が多くなり、エアインテークの音響質量が大になって騒
音が低減する。また、圧力損失については、角度αの部
分が存在するため、圧力損失が低減されるが、角度βの
部分が存在するので、圧力損失の低減は上記（１）ほど
ではなくなり、上記（１）と従来（図９のエアインテー
ク）との間になる。角度βの部分が少ないほど圧力損失
の低減は上記（１）に近づき、角度βの部分が多いほど
圧力損失は従来に近づく。上記（３）のエアインテーク
では、角度αを約５°にしたので、圧力損失は最も低減
される。上記（４）のエアインテークでは、最狭部を２
〜４ｍｍとしたので、圧力損失が低減される。これは、
試験により確認された。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施例のエア
インテークを軸対称回転体で模擬したエアインテークの
形状を示し、図２は本発明の第２実施例のエアインテー
クを軸対称回転体で模擬したエアインテークの形状を示
している。図３〜図７は試験結果を示し、図８は試験装
置を示している。
インテークを軸対称回転体で模擬したエアインテークの
形状を示し、図２は本発明の第２実施例のエアインテー
クを軸対称回転体で模擬したエアインテークの形状を示
している。図３〜図７は試験結果を示し、図８は試験装
置を示している。
【０００７】本発明の第１実施例のエアインテークは、
吸気騒音を悪化させずに圧力損失を低減するエアインテ
ークである。本発明の第１実施例のエアインテークは、
図１に示すように、断面積Ｓ0 （直径ｄ0 ）のエア取り
入れ口１１と、エア取り入れ口１１より下流に位置しエ
ア取り入れ口１１の断面積Ｓ0 より小さな断面積Ｓ
1（直径ｄ1 ）の最狭部１２と、最狭部１２より下流で
かつエアインテーク下流端１３より上流に位置し断面積
がエア取り入れ口１１の断面積と同じ断面積Ｓ0 まで回
復した回復断面積部１６と、回復断面積部１６からエア
インテーク下流端１３まで一定断面積Ｓ0 で延びる定断
面積部１８と、エア取り入れ口１１と最狭部１２との間
に位置し下流にいくにつれて断面積が徐々に絞られる断
面縮小部１４と、最狭部１２と回復断面積部１６との間
に位置し下流にいくにつれて断面積が徐々に拡大され、
管軸芯（または管軸芯に平行な線）に対して４〜７°の
角度αで拡がる管壁を有している断面拡大部１７と、か
らなる。
吸気騒音を悪化させずに圧力損失を低減するエアインテ
ークである。本発明の第１実施例のエアインテークは、
図１に示すように、断面積Ｓ0 （直径ｄ0 ）のエア取り
入れ口１１と、エア取り入れ口１１より下流に位置しエ
ア取り入れ口１１の断面積Ｓ0 より小さな断面積Ｓ
1（直径ｄ1 ）の最狭部１２と、最狭部１２より下流で
かつエアインテーク下流端１３より上流に位置し断面積
がエア取り入れ口１１の断面積と同じ断面積Ｓ0 まで回
復した回復断面積部１６と、回復断面積部１６からエア
インテーク下流端１３まで一定断面積Ｓ0 で延びる定断
面積部１８と、エア取り入れ口１１と最狭部１２との間
に位置し下流にいくにつれて断面積が徐々に絞られる断
面縮小部１４と、最狭部１２と回復断面積部１６との間
に位置し下流にいくにつれて断面積が徐々に拡大され、
管軸芯（または管軸芯に平行な線）に対して４〜７°の
角度αで拡がる管壁を有している断面拡大部１７と、か
らなる。
【０００８】断面縮小部１４の管壁はＲ＝（０．２〜
０．２５）ｄ1 で湾曲している。ｄ1 は約０．６５ｄ0
としてある。圧力損失を少なくするために、最狭部１２
は軸方向に約２〜４ｍｍストレートに延びており、望ま
しくは軸方向に約３ｍｍストレートに延びている。断面
拡大部１７の管壁の角度αは、圧力損失を少なくするた
めに、４〜７°としてあり、望ましくは約５°である。
従来は回復断面積部１６とエアインテーク下流端１３と
が一致したが、本発明の第１実施例では、回復断面積部
１６はエアインテーク下流端１３より上流にあり、一致
しない。すなわち、α５°で比較的急激に断面積をＳ0
に回復し、そこからエアインテーク下流端１３までスト
レートに延びる定断面積部１８が存在する。
０．２５）ｄ1 で湾曲している。ｄ1 は約０．６５ｄ0
としてある。圧力損失を少なくするために、最狭部１２
は軸方向に約２〜４ｍｍストレートに延びており、望ま
しくは軸方向に約３ｍｍストレートに延びている。断面
拡大部１７の管壁の角度αは、圧力損失を少なくするた
めに、４〜７°としてあり、望ましくは約５°である。
従来は回復断面積部１６とエアインテーク下流端１３と
が一致したが、本発明の第１実施例では、回復断面積部
１６はエアインテーク下流端１３より上流にあり、一致
しない。すなわち、α５°で比較的急激に断面積をＳ0
に回復し、そこからエアインテーク下流端１３までスト
レートに延びる定断面積部１８が存在する。
【０００９】本発明の第２実施例のエアインテークは、
圧力損失を悪化させずに吸気騒音を低減するエアインテ
ークである。本発明の第２実施例のエアインテークは、
図２に示すように、断面積Ｓ0 （直径ｄ0 ）のエア取り
入れ口１１と、エア取り入れ口１１より下流に位置しエ
ア取り入れ口１１の断面積Ｓ0 より小さな断面積Ｓ
1（直径ｄ1 ）の最狭部１２と、最狭部１２とエアイン
テーク下流端１３との間に位置し断面積がエア取り入れ
口１１の断面積Ｓ0 より小さな断面積Ｓ2 （直径ｄ 2 ）
まで回復した回復途中断面積部１９と、回復途中断面積
部１９からエアインテーク下流端１３との間に位置し下
流にいくほど断面積が緩やかに増大してエアインテーク
下流端１３でエア取り入れ口１１の断面積と同じ断面積
Ｓ0 まで回復する断面緩拡大部２１と、エア取り入れ口
１１と最狭部１２との間に位置し下流にいくにつれて断
面積が徐々に絞られる断面縮小部１４と、最狭部１２と
回復途中断面積部１９との間に位置し下流にいくにつれ
て断面積が徐々に拡大され、管軸芯に対して４〜７°の
角度αで拡がる管壁を有している断面拡大部２０と、か
らなる。
圧力損失を悪化させずに吸気騒音を低減するエアインテ
ークである。本発明の第２実施例のエアインテークは、
図２に示すように、断面積Ｓ0 （直径ｄ0 ）のエア取り
入れ口１１と、エア取り入れ口１１より下流に位置しエ
ア取り入れ口１１の断面積Ｓ0 より小さな断面積Ｓ
1（直径ｄ1 ）の最狭部１２と、最狭部１２とエアイン
テーク下流端１３との間に位置し断面積がエア取り入れ
口１１の断面積Ｓ0 より小さな断面積Ｓ2 （直径ｄ 2 ）
まで回復した回復途中断面積部１９と、回復途中断面積
部１９からエアインテーク下流端１３との間に位置し下
流にいくほど断面積が緩やかに増大してエアインテーク
下流端１３でエア取り入れ口１１の断面積と同じ断面積
Ｓ0 まで回復する断面緩拡大部２１と、エア取り入れ口
１１と最狭部１２との間に位置し下流にいくにつれて断
面積が徐々に絞られる断面縮小部１４と、最狭部１２と
回復途中断面積部１９との間に位置し下流にいくにつれ
て断面積が徐々に拡大され、管軸芯に対して４〜７°の
角度αで拡がる管壁を有している断面拡大部２０と、か
らなる。
【００１０】断面縮小部１４の管壁はＲ＝（０．２〜
０．２５）ｄ1 で湾曲している。ｄ1 は約０．６５ｄ0
としてある。圧力損失を少なくするために、最狭部１２
は軸方向に約２〜４ｍｍストレートに延びており、望ま
しくは軸方向に約３ｍｍストレートに延びている。断面
拡大部２０の管壁の角度αは、圧力損失を少なくするた
めに、４〜７°としてあり、望ましくは約５°である。
従来は回復途中断面積部１９とエアインテーク下流端１
３とが一致したが、本発明の第２実施例では、回復途中
断面積部１９はエアインテーク下流端１３より上流にあ
り、一致しない。すなわち、αが５°で比較的急激に断
面積をＳ0 に回復し、そこからエアインテーク下流端１
３まで断面緩拡大部２１が存在する。断面緩拡大部２１
の管壁は管軸芯（または管軸芯と平行な線）に対してα
より小さい角度β（＞０）をもって拡がっている。圧力
損失を小さくするには角度βが０に近い値であることが
望ましい。
０．２５）ｄ1 で湾曲している。ｄ1 は約０．６５ｄ0
としてある。圧力損失を少なくするために、最狭部１２
は軸方向に約２〜４ｍｍストレートに延びており、望ま
しくは軸方向に約３ｍｍストレートに延びている。断面
拡大部２０の管壁の角度αは、圧力損失を少なくするた
めに、４〜７°としてあり、望ましくは約５°である。
従来は回復途中断面積部１９とエアインテーク下流端１
３とが一致したが、本発明の第２実施例では、回復途中
断面積部１９はエアインテーク下流端１３より上流にあ
り、一致しない。すなわち、αが５°で比較的急激に断
面積をＳ0 に回復し、そこからエアインテーク下流端１
３まで断面緩拡大部２１が存在する。断面緩拡大部２１
の管壁は管軸芯（または管軸芯と平行な線）に対してα
より小さい角度β（＞０）をもって拡がっている。圧力
損失を小さくするには角度βが０に近い値であることが
望ましい。
【００１１】上記本発明の第１、第２実施例では、エア
インテークを軸対称回転体としたが、実際のエアインテ
ークは必ずしも軸対称回転体ではなく３次元形状をもっ
ているので、その場合には断面積が等価な軸対称回転体
に置換して上記形状関係を適応するものとする。
インテークを軸対称回転体としたが、実際のエアインテ
ークは必ずしも軸対称回転体ではなく３次元形状をもっ
ているので、その場合には断面積が等価な軸対称回転体
に置換して上記形状関係を適応するものとする。
【００１２】つぎに、作用を説明する。断面拡大部１
７、２０の管壁の角度αを変化させた場合の圧力損失の
変化、断面緩拡大部２１の管壁の角度βを変化させた場
合の圧力損失の変化、最狭部１２の軸方向長さｓｔを変
化させた場合の圧力損失の変化、を試験により測定し
た。試験には、図８に示す装置を用いた。図８におい
て、１０は試験すべきエアインテークであり、３０はデ
ィフーザーであり、３１は音速ノズルであり、３２は真
空ポンプである。ディフーザー３０の上流部に長さ８０
ｍｍの直管部を設けてそこにマノメーター３４をたて、
ディフーザー３０の下流端から上流側に３０ｍｍ隔たっ
た位置に静圧孔３３を設けそこで壁面静圧を測定し、大
気圧との差を圧力損失とした（空気が流れているため、
必ず大気圧より低い圧力となる）。騒音測定はエアイン
テーク１０の前方に騒音センサー（図示略）を設けて吸
気音を測定した。
７、２０の管壁の角度αを変化させた場合の圧力損失の
変化、断面緩拡大部２１の管壁の角度βを変化させた場
合の圧力損失の変化、最狭部１２の軸方向長さｓｔを変
化させた場合の圧力損失の変化、を試験により測定し
た。試験には、図８に示す装置を用いた。図８におい
て、１０は試験すべきエアインテークであり、３０はデ
ィフーザーであり、３１は音速ノズルであり、３２は真
空ポンプである。ディフーザー３０の上流部に長さ８０
ｍｍの直管部を設けてそこにマノメーター３４をたて、
ディフーザー３０の下流端から上流側に３０ｍｍ隔たっ
た位置に静圧孔３３を設けそこで壁面静圧を測定し、大
気圧との差を圧力損失とした（空気が流れているため、
必ず大気圧より低い圧力となる）。騒音測定はエアイン
テーク１０の前方に騒音センサー（図示略）を設けて吸
気音を測定した。
【００１３】試験結果はつぎの通りである。図３は、本
発明の第１、第２実施例における、断面拡大部１７、２
０の管壁の角度αを変化させた場合の圧力損失の変化を
示す。図３より、αが４〜７°が圧力損失低減に効果が
あり、とくにαが５°の場合が最も効果があることがわ
かる。その理由はつぎのように推定される。すなわち、
αが４°より小であると流れが絞られた部分が長くなり
流速が大の部分が長くなるので、流速大だと圧損も大の
ため、圧力損失が大になると考えられる。またαが７°
より大であると、流れの壁面剥離が激しくなって渦が生
じ圧力損失が大になると考えられる。試験から、αは約
５°が最適であることが確認された。
発明の第１、第２実施例における、断面拡大部１７、２
０の管壁の角度αを変化させた場合の圧力損失の変化を
示す。図３より、αが４〜７°が圧力損失低減に効果が
あり、とくにαが５°の場合が最も効果があることがわ
かる。その理由はつぎのように推定される。すなわち、
αが４°より小であると流れが絞られた部分が長くなり
流速が大の部分が長くなるので、流速大だと圧損も大の
ため、圧力損失が大になると考えられる。またαが７°
より大であると、流れの壁面剥離が激しくなって渦が生
じ圧力損失が大になると考えられる。試験から、αは約
５°が最適であることが確認された。
【００１４】図４は、本発明の第２実施例における、断
面緩拡大部２１の管壁の角度βを変化させた場合の圧力
損失の変化を示す。図４より、角度βが０に近づくほど
（すなわち、第１実施例に近づくほど）、圧力損失が少
なくなり、最適に近づくことがわかる。
面緩拡大部２１の管壁の角度βを変化させた場合の圧力
損失の変化を示す。図４より、角度βが０に近づくほど
（すなわち、第１実施例に近づくほど）、圧力損失が少
なくなり、最適に近づくことがわかる。
【００１５】図５は、本発明の第１、第２実施例におけ
る、最狭部１２の軸方向長さｓｔを変化させた場合の圧
力損失の変化を示す。図５より、ｓｔが２〜４ｍｍの場
合がｓｔ＝０の場合より圧力損失が小さく、ｓｔ＝約３
ｍｍの場合が最も圧力損失が小さいことがわかる。
る、最狭部１２の軸方向長さｓｔを変化させた場合の圧
力損失の変化を示す。図５より、ｓｔが２〜４ｍｍの場
合がｓｔ＝０の場合より圧力損失が小さく、ｓｔ＝約３
ｍｍの場合が最も圧力損失が小さいことがわかる。
【００１６】図６は、本発明の第１、第２実施例におけ
る、角度α＝５°の作用とｓｔ＝３ｍｍの作用を、従来
（図９）と比較した場合を、棒グラフにして示してい
る。従来の圧力損失を１００％とすると、α＝５°の場
合には圧力損失が９２％に低下し、α＝５°かつｓｔ＝
３ｍｍの場合には圧力損失が８８％に低下することを示
している。ただし、本発明の第１実施例において、吸気
音レベルは従来と同じであった。したがって、本発明の
第１実施例においては、吸気音レベルを従来に比べて悪
化させずに、圧力損失を従来より低減することができる
ことがわかる。
る、角度α＝５°の作用とｓｔ＝３ｍｍの作用を、従来
（図９）と比較した場合を、棒グラフにして示してい
る。従来の圧力損失を１００％とすると、α＝５°の場
合には圧力損失が９２％に低下し、α＝５°かつｓｔ＝
３ｍｍの場合には圧力損失が８８％に低下することを示
している。ただし、本発明の第１実施例において、吸気
音レベルは従来と同じであった。したがって、本発明の
第１実施例においては、吸気音レベルを従来に比べて悪
化させずに、圧力損失を従来より低減することができる
ことがわかる。
【００１７】図７は、本発明の第２実施例のβ＝約２°
の場合の騒音レベルと従来（図９）の騒音レベルとを測
定した結果を示す。図７からわかるように、エンジン回
転数のほぼ全域において本発明の方が従来より騒音が低
下していることがわかる。従来の騒音デシベルを１００
％とすると本発明では約９８％に低下している。これ
は、従来に比べてエアインテークの断面緩拡大部２１の
断面積が小になり、それによってエアインテークの音響
質量が大になり、音響質量が大になることによって騒音
が低下するからであると考えられる。ただし、音響質量
は、断面積が一定のダクトの場合、次式で表される。 Ｚ＝ｊ・ω・ｍ ここで、Ｚ：音響インピーダンス ｊ：（−１）1/2 ｍ：音響質量＝空気密度×（Ｌ／Ｓ） Ｌ：ダクト長さ Ｓ：ダクト断面積 そして、音響質量が大な程音響インピーダンスは大にな
り、音は小さくなる。なお、断面積が変化する管の音響
質量の評価式は知られていないが、 ｍ＝空気密度×ΣΔｍ＝空気密度×Σ｛ΔＬ／Ｓ
（ｘ）｝ で評価できることを試験で確認した。ただし、Δｍは管
のｘ部位の微小長さΔＬ部分の微小音響質量である。こ
の式で評価すると、エアインテークの断面緩拡大部２１
の断面積Ｓ（ｘ）が断面積Ｓ0 より小のため音響質量が
大になる。一方、本発明の第２実施例の圧力損失は、従
来よりは低下しているが、本発明の第１実施例よりは悪
化する。したがって、本発明の第２実施例においては、
圧力損失を従来に比べて悪化させずに、吸気音レベルを
従来より低減することができることがわかる。
の場合の騒音レベルと従来（図９）の騒音レベルとを測
定した結果を示す。図７からわかるように、エンジン回
転数のほぼ全域において本発明の方が従来より騒音が低
下していることがわかる。従来の騒音デシベルを１００
％とすると本発明では約９８％に低下している。これ
は、従来に比べてエアインテークの断面緩拡大部２１の
断面積が小になり、それによってエアインテークの音響
質量が大になり、音響質量が大になることによって騒音
が低下するからであると考えられる。ただし、音響質量
は、断面積が一定のダクトの場合、次式で表される。 Ｚ＝ｊ・ω・ｍ ここで、Ｚ：音響インピーダンス ｊ：（−１）1/2 ｍ：音響質量＝空気密度×（Ｌ／Ｓ） Ｌ：ダクト長さ Ｓ：ダクト断面積 そして、音響質量が大な程音響インピーダンスは大にな
り、音は小さくなる。なお、断面積が変化する管の音響
質量の評価式は知られていないが、 ｍ＝空気密度×ΣΔｍ＝空気密度×Σ｛ΔＬ／Ｓ
（ｘ）｝ で評価できることを試験で確認した。ただし、Δｍは管
のｘ部位の微小長さΔＬ部分の微小音響質量である。こ
の式で評価すると、エアインテークの断面緩拡大部２１
の断面積Ｓ（ｘ）が断面積Ｓ0 より小のため音響質量が
大になる。一方、本発明の第２実施例の圧力損失は、従
来よりは低下しているが、本発明の第１実施例よりは悪
化する。したがって、本発明の第２実施例においては、
圧力損失を従来に比べて悪化させずに、吸気音レベルを
従来より低減することができることがわかる。
【００１８】
【発明の効果】請求項１のエアインテークによれば、角
度αを４〜７°としたので、圧力損失が低減される。最
狭部の絞りは変えないので低騒音性は従来通りである。
請求項２のエアインテークによれば、角度βの部分を設
けたので請求項１のエアインテークに比べて断面積が小
さい部分が多くなり、エアインテークの音響質量が大に
なって騒音が低減する。また、圧力損失については、角
度αの部分が存在するため、従来に比べて圧力損失が低
減されるが、角度βの部分が存在するので、圧力損失の
低減は請求項１のほどではない。請求項３のエアインテ
ークによれば、角度αを約５°にしたので、圧力損失は
最も低減される。請求項４のエアインテークによれば、
最狭部を２〜４ｍｍとしたので、圧力損失が低減され
る。
度αを４〜７°としたので、圧力損失が低減される。最
狭部の絞りは変えないので低騒音性は従来通りである。
請求項２のエアインテークによれば、角度βの部分を設
けたので請求項１のエアインテークに比べて断面積が小
さい部分が多くなり、エアインテークの音響質量が大に
なって騒音が低減する。また、圧力損失については、角
度αの部分が存在するため、従来に比べて圧力損失が低
減されるが、角度βの部分が存在するので、圧力損失の
低減は請求項１のほどではない。請求項３のエアインテ
ークによれば、角度αを約５°にしたので、圧力損失は
最も低減される。請求項４のエアインテークによれば、
最狭部を２〜４ｍｍとしたので、圧力損失が低減され
る。
【図１】本発明の第１実施例のエアインテークの概略断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の第２実施例のエアインテークの概略断
面図である。
面図である。
【図３】圧力損失対角度αのグラフである。
【図４】圧力損失対角度βのグラフである。
【図５】圧力損失対ｓｔ長のグラフである。
【図６】圧力損失対角度αおよびｓｔ長の棒グラフであ
る。
る。
【図７】騒音レベル対エンジン回転数のグラフである。
【図８】圧力損失測定に用いた試験装置の系統図であ
る。
る。
【図９】従来のエアインテークの概略断面図である。
１０ エアインテーク １１ エア取り入れ口 １２ 最狭部 １３ エアインテーク下流端 １４ 断面縮小部 １５ 断面拡大部 １６ 回復断面積部 １７ 断面拡大部 １８ 定断面積部 １９ 回復途中断面積部 ２０ 断面拡大部 ２１ 断面緩拡大部
Claims (4)
- 【請求項１】 断面積Ｓ0 のエア取り入れ口と、 前記エア取り入れ口より下流に位置し前記エア取り入れ
口の断面積Ｓ0 より小さな断面積Ｓ1 の最狭部と、 前記最狭部より下流でかつエアインテーク下流端より上
流に位置し断面積が前記エア取り入れ口の断面積と同じ
断面積Ｓ0 まで回復した回復断面積部と、 前記回復断面積部から前記エアインテーク下流端まで一
定断面積Ｓ0 で延びる定断面積部と、 前記エア取り入れ口と前記最狭部との間に位置し下流に
いくにつれて断面積が徐々に絞られる断面縮小部と、 前記最狭部と前記回復断面積部との間に位置し下流にい
くにつれて断面積が徐々に拡大され、管軸芯に対して４
〜７°の角度αで拡がる管壁を有している断面拡大部
と、からなるエアインテーク。 - 【請求項２】 断面積Ｓ0 のエア取り入れ口と、 前記エア取り入れ口より下流に位置し前記エア取り入れ
口の断面積より小さな断面積Ｓ1 の最狭部と、 前記最狭部とエアインテーク下流端との間に位置し断面
積が前記エア取り入れ口の断面積Ｓ0 より小さな断面積
Ｓ2 まで回復した回復途中断面積部と、 前記回復途中断面積部から前記エアインテーク下流端と
の間に位置し下流にいくほど断面積が緩やかに増大して
前記エアインテーク下流端で前記エア取り入れ口の断面
積と同じ断面積Ｓ0 まで回復し管軸芯に対して角度βで
拡がる管壁を有している断面緩拡大部と、 前記エア取り入れ口と前記最狭部との間に位置し下流に
いくにつれて断面積が徐々に絞られる断面縮小部と、 前記最狭部と前記回復途中断面積部との間に位置し下流
にいくにつれて断面積が徐々に拡大され、管軸芯に対し
て前記角度βより大でかつ４〜７°の角度αで拡がる管
壁を有している断面拡大部と、からなるエアインテー
ク。 - 【請求項３】 前記角度αが約５°である請求項１また
は請求項２記載のエアインテーク。 - 【請求項４】 前記最狭部が２〜４ｍｍ管軸方向にほぼ
一定断面積で延びている請求項１または請求項２記載の
エアインテーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9283480A JPH11117818A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | エアインテーク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9283480A JPH11117818A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | エアインテーク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11117818A true JPH11117818A (ja) | 1999-04-27 |
Family
ID=17666099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9283480A Pending JPH11117818A (ja) | 1997-10-16 | 1997-10-16 | エアインテーク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11117818A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2378402A (en) * | 2001-08-08 | 2003-02-12 | Induction Technology Group Ltd | Air intake system |
| JP2007326448A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Toyoda Gosei Co Ltd | 空調用ダクト |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55100056U (ja) * | 1978-12-28 | 1980-07-11 | ||
| JPS63215867A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-08 | フォード モーター カンパニ− | 一体的エンジン用空気浄器及びにベンチュリ共鳴器 |
| JPH0440150U (ja) * | 1990-08-03 | 1992-04-06 | ||
| JPH07119700A (ja) * | 1993-10-21 | 1995-05-09 | Toshiba Corp | ジェットポンプ |
| JPH07253066A (ja) * | 1994-03-16 | 1995-10-03 | Hino Motors Ltd | 内燃機関の吸気絞り構造 |
-
1997
- 1997-10-16 JP JP9283480A patent/JPH11117818A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55100056U (ja) * | 1978-12-28 | 1980-07-11 | ||
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| JPH07253066A (ja) * | 1994-03-16 | 1995-10-03 | Hino Motors Ltd | 内燃機関の吸気絞り構造 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2378402A (en) * | 2001-08-08 | 2003-02-12 | Induction Technology Group Ltd | Air intake system |
| GB2378402B (en) * | 2001-08-08 | 2004-08-11 | Induction Technology Group Ltd | Air intake system |
| JP2007326448A (ja) * | 2006-06-07 | 2007-12-20 | Toyoda Gosei Co Ltd | 空調用ダクト |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040514 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061127 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061205 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070417 |