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WO2012014377A1 - 吸気装置 - Google Patents

吸気装置 Download PDF

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Publication number
WO2012014377A1
WO2012014377A1 PCT/JP2011/003788 JP2011003788W WO2012014377A1 WO 2012014377 A1 WO2012014377 A1 WO 2012014377A1 JP 2011003788 W JP2011003788 W JP 2011003788W WO 2012014377 A1 WO2012014377 A1 WO 2012014377A1
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WO
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intake
pipe
air
engine
branch
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/003788
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English (en)
French (fr)
Inventor
透 栃沢
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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Publication date
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Priority to JP2012526281A priority patent/JP5706421B2/ja
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an intake device for a multi-cylinder engine.
  • An intake device of a multi-cylinder engine includes an intake pipe configured to include a branch pipe communicating with an intake port of each cylinder, an intake chamber (intake collecting portion) communicating with each branch pipe, and an intake introduction pipe communicating with the intake chamber.
  • an intake pipe configured to include a branch pipe communicating with an intake port of each cylinder, an intake chamber (intake collecting portion) communicating with each branch pipe, and an intake introduction pipe communicating with the intake chamber.
  • intake pipe Generally includes a manifold.
  • each branch pipe is joined to the side of the cylinder head so as to be substantially orthogonal to each other, so that there is a problem in that the outside dimension of the entire engine is increased by projecting to the side of the engine. Therefore, there is an air intake device in which each branch pipe is extended from the downstream end to the upstream end while being curved upward (head cover side), and the intake chamber is brought close to the head cover to reduce the size of the entire engine (for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an intake device that allows the intake intake pipe to be extended without increasing the external dimensions.
  • the intake port is provided in the engine so as to open in a first direction, and the intake chamber has a direction facing the engine orthogonal to the first direction.
  • the branch pipe is curved so as to be convex in the first direction with respect to the engine.
  • the branch pipe is curved so as to be convex with respect to the engine, it is possible to ensure a long path length of the branch pipe and to intake air into a space formed between the branch pipe and the engine.
  • the intake pipe can be accommodated, and the intake device can be made compact.
  • the intake guide wall can also serve as a reinforcing member for the intake chamber.
  • the intake device enables the intake intake pipe to be extended without increasing the external dimensions.
  • ⁇ Combustion chambers are recessed in portions corresponding to the respective cylinders of the cylinder head 11. From each combustion chamber, an intake port 14 that extends forward and opens on the front side surface 13 of the cylinder head 11 and an exhaust port (not shown) that extends rearward and opens on the rear side surface of the cylinder head 11 are formed. ing. That is, the intake port 14 extends substantially along the front-rear direction orthogonal to the cylinder axis direction (vertical direction) and the cylinder row direction (left-right direction).
  • the cylinder head 11 is provided with an intake valve and an exhaust valve that open and close between the intake port 14 and the exhaust port and the combustion chamber.
  • the head cover 12 has a box shape with an opening at the bottom, is fastened to the cylinder head 11 at a flange portion formed at the periphery of the opening end, and defines a space between the head cover 12 and the cylinder head 11.
  • a valve operating mechanism composed of a camshaft, a rocker arm and the like is provided to drive the intake valve and the exhaust valve.
  • an intake device 20 for introducing air into each intake port 14 is provided on the front side surface 13 of the cylinder head 11.
  • the intake device 20 includes an intake manifold 21, an intake plate 22, a throttle valve 23 (see FIG. 2), and an air filter and an air inlet (not shown).
  • the intake manifold 21 is fastened to the front side surface 13 of the cylinder head 11 via the intake plate 22.
  • the intake manifold 21 includes an intake introduction pipe 25, an intake chamber (intake collecting portion) 26, and four branch pipes 27 to 30.
  • the branch pipes 27 to 30 are arranged in the left-right direction.
  • the first branch pipe 27, the second branch pipe 28, the third branch pipe 29, and the fourth branch pipe 30 are sequentially arranged from the left side.
  • Each of the branch pipes 27 to 30 has a downstream end that opens rearward and projects forward (a direction orthogonal to the cylinder axis direction (vertical direction) and the cylinder row direction (left-right direction)) from the downstream end to the upstream end. It extends upwards while curving so that.
  • the intake pipe 25 includes a downstream portion 34 that is continuous with the intake chamber 26 and an upstream portion 35 that is continuous with the downstream portion 34.
  • the downstream side portion 34 and the upstream side portion 35 of the intake air introduction pipe 25 are formed to have larger outer diameters and inner diameters than the branch pipes 27 to 30.
  • the lower end of the downstream portion 34 is continuous with a portion between the portion where the second branch pipe 28 is continuous and the portion where the third branch pipe 29 is continuous in the front side wall 32 of the intake chamber 26, Communicated with.
  • the downstream portion 34 extends between the second branch pipe 28 and the third branch pipe 29 along the second branch pipe 28 and the third branch pipe 29.
  • the front side portion of the upstream portion 35 is continuous with the inner peripheral portion (rear portion) of the curved portion of the first branch pipe 27 and the second branch pipe 28.
  • the inside of the upstream portion 35 and the inside of the first branch pipe 27 and the second branch pipe 28 are partitioned and are not in communication with each other.
  • an EGR introduction hole 41 that communicates the outside and the inside of the pipe is formed in the rear side portion in the vicinity of the upstream end (left end) of the upstream portion 35.
  • a second flange portion 42 that functions as a joint surface is formed at the peripheral portion of the EGR introduction hole 41.
  • the joint surface of the second flange portion 42 is disposed on a virtual plane including the joint surface of the first flange portion 31.
  • the first part 51 includes a rear portion of each branch pipe 27 to 30, a lower half portion of the intake chamber 26, an upstream portion 35 of the intake introduction pipe 25, and a lower half of the downstream portion 34 of the intake introduction pipe 25.
  • the first flange portion 31, the second flange portion 42, and the third flange portion 43 are integrally formed.
  • the rear part of each branch pipe 27-30 of the first part 51 has a half-divided shape in which each branch pipe 27-30 is divided into two in the circumferential direction, and extends from the downstream end to the upstream end, and is a curved part. This constitutes the inner circumference side.
  • each branch pipe 27-30 constituting the first part 51 is in the middle in the longitudinal direction of each branch pipe 27-30, and a ring portion 57 constituting the entire circumference of each branch pipe 27-30. have.
  • the pair of intake guide walls 36 are formed integrally with the lower half of the intake chamber 26.
  • the second part 52 integrally constitutes the upper half of the intake chamber 26, the upstream front part of each branch pipe 27 to 30 and the upper half of the downstream part 34 of the intake pipe 25.
  • the upstream front part of each branch pipe 27 to 30 of the second part 52 constitutes a front part of the part from the upstream end of each branch pipe 27 to 30 to the ring part 57, and each branch pipe 27 together with the first part 51.
  • the upper half of the intake chamber 26 of the second part 52 constitutes the intake chamber 26 together with the lower half of the intake chamber 26 of the first part 51 and the intake guide wall 36.
  • the upper half of the intake chamber 26 is joined to the upper end of the intake guide wall 36 formed in the lower half of the intake chamber 26.
  • the upper half part of the downstream part 34 of the intake pipe 25 of the second part 52 constitutes the intake pipe 25 together with the lower half part and the upstream part 35 of the downstream part 34 of the intake part 25 of the first part 51.
  • the third to sixth parts 53 to 56 constitute downstream front portions of the branch pipes 27 to 30.
  • the third to sixth parts 53 to 56 have a half-divided shape in which each branch pipe 27 to 30 is divided into two in the circumferential direction, and extend from the downstream end to the ring portion 57 to constitute the outer peripheral side of the curved portion. is doing.
  • the third to sixth parts 53 to 56 constitute downstream portions (curved portions) of the branch pipes 27 to 30 together with the rear portions of the branch pipes 27 to 30 of the first part 51.
  • the third part 53 and the fourth part 54 may be partially continuous to form one part.
  • the fifth part 55 and the sixth part 56 may be a single part.
  • the intake plate 22 is a plate member formed of a metal material such as an aluminum alloy, for example, and has a base 71 that extends in the left-right direction and a base 71 that faces in the front-rear direction. And an extension 72 projecting upward from the left end of the.
  • the extension portion 72 is thinner in the front-rear direction than the base portion 71 and is disposed on the front side of the base portion 71 so as to form one front surface 81 together with the base portion 71.
  • four intake passages 73 penetrating in the front-rear direction are arranged in the left-right direction.
  • a blow-by gas distribution groove 77 for supplying blow-by gas to each intake passage 73 is extended on the rear surface 82 of the base 71 of the intake plate 22.
  • the blow-by gas distribution groove 77 branches into four forks from one end to the other end and communicates with each intake passage 73.
  • the blow-by gas distribution groove 77 cooperates with the front side surface 13 of the cylinder head 11 to define a blow-by gas distribution passage.
  • the cylinder head 11 is formed with an EGR supply path 78 (see FIGS. 1 and 6) and a blow-by gas supply path 79 (FIG. 6).
  • the EGR supply path 78 is a passage through which exhaust gas taken out from an exhaust system (not shown) is circulated. One end opens at the left end of the front side surface 13 of the cylinder head 11 and the other end passes through a control valve or the like. It communicates with the exhaust system.
  • the blow-by gas supply passage 79 is a passage through which blow-by gas leaked from each cylinder into the crankcase is circulated. One end opens on the front side surface 13 of the cylinder head 11 and the other end is formed in the head cover 12, for example. It communicates with the breather chamber and oil mist separator.
  • each of the branch pipes 27 to 30 protrudes forward from the front side surface 13 of the cylinder head 11 and curves upward and rearward, so that the intake chamber 26 is close to the head cover 12.
  • the intake pipe 25 is disposed in a dead space formed between the branch pipes 27 to 30 and the intake chamber 26 and the cylinder head 11 and the head cover 12.
  • the intake manifold 21 is formed by joining the six divided parts 51 to 56, but the first flange portion 31 and the second flange portion 42 that form the joint portion with the intake plate 22 are simply provided. Since it is formed on one first part 51, the relative positional accuracy of the joining surfaces of the first flange portion 31 and the second flange portion 42 is not affected by the assembly accuracy (welding accuracy) of the parts 51 to 56. Thereby, the joining accuracy of the intake manifold 21 and the intake plate 22 is improved. Moreover, since the joint surface of the 1st flange part 31 and the 2nd flange part 42 is arrange
  • the intake plate 22 is integrally provided with an EGR passage 74 for circulating EGR gas and a blow-by gas distribution groove 77 for circulating blow-by gas, so that EGR gas and blow-by gas are distributed. Compared to the case where the passages are individually formed, the number of parts can be reduced and the configuration can be simplified.
  • the extension 72 of the intake plate 22 extends forward of the first fuel pipe 17 and can protect the first fuel pipe 17 against a load applied from the front. Further, an extension 72 of the intake plate 22, a throttle body 24, and a third flange 43 are disposed on the left side of the first fuel pipe 17, and the first fuel pipe 17 with respect to a load from the left side. Protected.
  • the intake device 100 according to the second embodiment is largely different from the intake device 20 according to the first embodiment in that the intake manifold 101 has a blow-by gas introduction passage 120. Further, the divided structure of the intake manifold 101 is different from the divided structure of the intake manifold 21.
  • the same components as those of the intake device 20 are denoted by the same reference numerals in the intake device 100, and the description thereof is omitted.
  • the intake manifold 101 is composed of three divided parts (first to third parts 105 to 107), which are injection molded products of resin material.
  • the first part 105 includes a first flange portion 31, a rear portion 111 of each branch pipe 27 to 30 that continues to the first flange portion 31, and an intake air introduction that continues to the rear portion 111 of each branch pipe 27 to 29.
  • the upstream portion 35 of the pipe 25 and the front portion 112 of the intake chamber 26 continuous with the downstream end of the rear portion 111 of each branch pipe 27 to 30 are integrally provided.
  • the second part 106 integrally includes a front part 113 of each branch pipe 27 to 30 and a front part 114 of the downstream part 34 of the intake air introduction pipe 25.
  • the joint part 121 is connected to one end of a blow-by gas supply pipe 125 which is a pipe for supplying blow-by gas.
  • the other end of the blow-by gas supply pipe 125 is connected to a blow-by gas supply passage (not shown) formed in the cylinder head 11 or a cylinder block (not shown).
  • the blow-by gas supply passage is a passage through which blow-by gas leaked from each cylinder into the crankcase flows, and a breather chamber and an oil mist separator may be provided in the passage.
  • the blow-by gas supply pipe 125 is preferably arranged at least partially in the recess 119.
  • the first flange portion 31 is provided with a clamp 126 for gripping a part of the blow-by gas supply pipe 125 in the longitudinal direction.
  • the joint portion 121 and the blow-by gas supply pipe 125 are disposed in the recess 119 formed by the intake manifold 101, the layout of the blow-by gas supply pipe 125 is simplified and the intake device 100 can be made compact.
  • the intake plate 22 can be omitted.
  • the EGR introduction hole 41 of the intake manifold 101 and the EGR supply path 78 of the cylinder head 11 may be connected by another pipe line. This pipe line may be formed integrally with the intake manifold 101 or the cylinder head 11.
  • each of the branch pipes 27 to 30 may be curved downward from the downstream end to the upstream end, and the intake chamber 26 may be disposed below the intake port 14.
  • the intake chamber 26 may be disposed close to the cylinder block, and the intake introduction pipe 25 may be disposed between each branch pipe 27 to 30 and the cylinder block. That is, the intake manifold in this case is substantially vertically symmetrical with the intake manifold 21 of the above-described embodiment.
  • the engine 10 may be horizontally arranged such that the cylinder axis is parallel to the front-rear direction or the left-right direction.

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Abstract

【課題】　外形寸法の大型化を招かずに、吸気導入管の延長を可能にする吸気装置を提供する。 【解決手段】　エンジン１０に設けられた複数の吸気ポート１４に下流端において連通するとともに、下流端から上流端へと湾曲しつつ延出する複数の並設された分岐管２７～３０と、分岐管のそれぞれの上流端に連通する吸気チャンバ２６と、吸気チャンバに下流端が連通する吸気導入管２５とを有し、吸気導入管が、分岐管とエンジンとの間に画成される空隙内を通って、複数の前記分岐管の配列方向へと延出する部分を含むことを特徴とする。

Description

吸気装置
　本発明は、多気筒エンジンの吸気装置に関する。
　多気筒エンジンの吸気装置は、各気筒の吸気ポートにそれぞれ連通する分岐管と、各分岐管に連通する吸気チャンバ（吸気集合部）と、吸気チャンバに連通する吸気導入管とから構成される吸気マニホールドを一般に含んでいる。このような吸気装置は、各分岐管がシリンダヘッドの側部に概ね直交する形で接合されるため、エンジンの側部へと張り出してエンジン全体の外形寸法を大きくするという問題がある。そこで、各分岐管を下流端から上流端へと上方側（ヘッドカバー側）へと湾曲させつつ延在させ、吸気チャンバをヘッドカバーに近接させて、エンジン全体のコンパクト化を図った吸気装置がある（例えば、特許文献１）。
特開２００８－７５５１３号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の吸気装置では、吸気チャンバの上流側に連続する吸気導入管が外方へと延出しているため、吸気導入管を延長する場合には吸気導入管の長さ分だけ吸気装置および内燃機関が大型化するという問題がある。
　本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、外形寸法の大型化を招かずに、吸気導入管の延長を可能にする吸気装置を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するために、本発明は、エンジン（１０）に設けられた複数の吸気ポート（１４）に下流端において連通するとともに、前記下流端から上流端へと湾曲しつつ延出する複数の並設された分岐管（２７～３０）と、前記分岐管のそれぞれの前記上流端に連通する吸気チャンバ（２６）と、前記吸気チャンバに下流端が連通する吸気導入管（２５）とを有し、前記吸気導入管が、前記分岐管と前記エンジンとの間に画成される空隙内を通って、複数の前記分岐管の配列方向へと延出する部分を含むことを特徴とする。
　この構成によれば、湾曲した分岐管によって形成されるデッドスペースに吸気導入管が配置され、吸気装置の外形寸法が小型化される。また、吸気導入管は、デッドスペース内に配置されることから、延長しても吸気装置の外形寸法に与える影響が小さい。
　本発明の他の側面は、前記吸気導入管が、隣り合う２つの前記分岐管（２８，２９）の間において前記吸気チャンバに連通するとともに前記分岐管に沿って延びる下流側部分（３４）と、前記下流側部分の上流端から前記分岐管と前記エンジンとの間に画成される空隙内を通って、複数の前記分岐管の配列方向の一側へと延出する上流側部分（３５）とを含むことを特徴とする。
　この構成によれば、吸気導入管の下流側部分と分岐管とが互いに沿うように配置されているため、吸気チャンバに導入される空気の流れ方向と、吸気チャンバから送出される空気の流れ方向とが逆になる。そのため、吸気導入管から一部の分岐管に空気が偏って流入することが抑制され、各吸気ポート（気筒）の吸気量が均一化される。
　本発明の他の側面は、前記分岐管が、偶数設けられるとともに、前記吸気導入管を中心として対称に配列されることを特徴とする。
　この構成によれば、各分岐管を流通する空気量をより均一化することができる。また、これに伴って、吸気チャンバ内の乱流が抑制され、騒音の発生が抑制される。
　本発明の他の側面は、前記吸気ポートは、第１の方向を向いて開口するように前記エンジンに設けられ、前記吸気チャンバは、前記エンジンに対する対向方向が前記第１の方向と直交するように設けられ、前記分岐管は、前記エンジンに対して前記第１の方向に凸となるように湾曲していることを特徴とする。
　この構成によれば、分岐管はエンジンに対して凸となるように湾曲するため、分岐管の経路長を長く確保することができると共に、分岐管とエンジンとの間に形成される空間に吸気導入管を収めることができ、吸気装置のコンパクト化が図れる。
　本発明の他の側面は、前記吸気導入管が前記吸気チャンバに連通する部分には、前記吸気導入管の管壁の延長部をなす吸気案内壁（３６）が前記吸気チャンバ内に延出していることを特徴とする。
　この構成によれば、吸気導入管から、吸気導入管に隣接する一部の分岐管に偏って空気が流通することがより抑制され、各分岐管を流通する空気量が均一化される。
　本発明の他の側面は、前記吸気案内壁が、前記吸気チャンバの内面の互いに対向する部分（３７，３８）同士を結合することを特徴とする。
　この構成によれば、吸気案内壁が、吸気チャンバの補強部材を兼ねることができる。
　以上の構成によれば、吸気装置は、外形寸法を大型化することなく、吸気導入管の延長を可能にする。
実施形態に係る吸気装置を含むエンジンの分解斜視図 実施形態に係る吸気装置を含むエンジンを一部破断して示す平面図 実施形態に係る吸気装置を含むエンジンの側面図 実施形態に係る吸気装置を含むエンジンの側面図 実施形態に係る吸気装置を背部から見た分解斜視図 図２のVI－VI断面図 図２のVII－VII断面図 第２実施形態に係る吸気装置を含むエンジンの側面図 図８のIX－IX断面図 第２実施形態に係る吸気装置の一部変形実施例を示す断面図
　（第１実施形態）
　以下、図面を参照して、本発明を自動車用エンジンの吸気装置に適用した第１実施形態について詳細に説明する。以下の説明では、自動車の前進方向を前方とする（図１の座標軸を参照）。
　＜エンジンの全体構成＞
　図１に示すように、４気筒エンジン１０（以下、単にエンジンという）は、クランク軸が左右方向に延在するように、自動車のエンジンルームに横置きに配置されるものである。エンジン１０は、図示しないシリンダブロックと、シリンダブロックの上部に締結されるシリンダヘッド１１と、シリンダヘッド１１の上部に締結されるヘッドカバー１２とを備えている。シリンダブロックには、それぞれ上下方向に延在するともに、左右方向に列設された４つの気筒（シリンダ）が形成されている。すなわち、各気筒は、略上下方向に延在するシリンダ軸線を有し、左右方向に延在するシリンダ列を形成している。各気筒には、コンロッドを介してクランク軸に連結されたピストンが摺動自在に収容されている。
　シリンダヘッド１１の各気筒に対応する部分には、それぞれ燃焼室（図示しない）が凹設されている。各燃焼室からは、前方へと延びてシリンダヘッド１１の前側面１３に開口する吸気ポート１４と、後方へと延びてシリンダヘッド１１の後側面に開口する排気ポート（図示しない）とが形成されている。すなわち、吸気ポート１４は、シリンダ軸線方向（上下方向）及びシリンダ列方向（左右方向）に直交する前後方向に概ね沿って延在している。シリンダヘッド１１には、吸気ポート１４および排気ポートと燃焼室との間を開閉する吸気弁および排気弁が設けられている。ヘッドカバー１２は、下方が開口した箱形を呈し、開口端周縁に形成されたフランジ部においてシリンダヘッド１１に締結され、シリンダヘッド１１との間に空間を画成している。この空間内には、吸気弁および排気弁を駆動するために、カムシャフトやロッカアーム等から構成された動弁機構が設けられている。
　また、シリンダヘッド１１の前側部分には、各吸気ポート１４に対応して燃料噴射弁１５がそれぞれ設けられている。各燃料噴射弁１５は、噴射孔が形成された内端が各吸気ポート１４内に突入する一方、外端がシリンダヘッド１１の上方へと突出している。各燃料噴射弁１５の外端は、左右方向に延在するデリバリパイプ１６にそれぞれ連結されている。デリバリパイプ１６は、前側面１３よりも上方に配置され、その左右方向における中間部に、左右方向に延在する第１フューエルパイプ１７の右端が連結されている。第１フューエルパイプ１７の左端は、シリンダヘッド１１の左前隅部の上方に配置されたフューエルジョイント１８に連結されている。フューエルジョイント１８には、燃料タンクから延びる第２フューエルパイプ１９が連結されている。これにより、燃料タンクに貯留された燃料が、第２フューエルパイプ１９、フューエルジョイント１８、第１フューエルパイプ１７、デリバリパイプ１６を順に経て各燃料噴射弁１５に供給されるようになっている。
　＜吸気装置の構成＞
　図１に示すように、シリンダヘッド１１の前側面１３には、空気を各吸気ポート１４に導入するための吸気装置２０が設けられている。吸気装置２０は、吸気マニホールド２１および吸気プレート２２、スロットルバルブ２３（図２参照）、いずれも図示しないエアフィルタ、エアインレットを備えている。吸気マニホールド２１は、吸気プレート２２を介してシリンダヘッド１１の前側面１３に締結される。
　図１～７に示すように、吸気マニホールド２１は、吸気導入管２５と、吸気チャンバ（吸気集合部）２６と、４つの分岐管２７～３０とを備えている。各分岐管２７～３０は、左右方向に列設されている。本実施形態では、左側から順に第１分岐管２７、第２分岐管２８、第３分岐管２９、第４分岐管３０とする。各分岐管２７～３０は、下流端が後方に向けて開口するとともに、下流端から上流端へと前方（シリンダ軸線方向（上下方向）及びシリンダ列方向（左右方向）に直交する方向）に凸となるように湾曲しつつ上方に延出している。
　図１～図３に示すように、第１分岐管２７と第２分岐管２８とは、それぞれの上流側部分同士が左右方向において密接し、それぞれの下流側部分同士が左右方向において離間している。同様に、第３分岐管２９と第４分岐管３０とは、それぞれの上流側部分同士が左右方向において密接し、それぞれの下流側部分同士が左右方向において離間している。第２分岐管２８と第３分岐管２９とは、左右方向において離間している。第２分岐管２８と第３分岐管２９との上流側部分同士の間の距離は、各分岐管２７～３０の外径よりも大きく設定されている。各分岐管２７～３０には、それぞれの下流端同士を連結するように、一連の第１フランジ部３１が形成されている。
　吸気チャンバ２６は、左右方向に延在する略直方体状の箱形を呈し、その前側壁３２が斜め下方を向くように傾斜して配置されている。また、吸気チャンバ２６は、少なくとも一部が、吸気ポート１４が開口する方向（前後方向）に対して直交する方向（上下方向）からエンジン１０（ヘッドカバー１２）に対向している。吸気チャンバ２６の前側壁３２には、各分岐管２７～３０の上流端が左右方向に一列に連続し、吸気チャンバ２６と各分岐管２７～３０との内部同士が連通している。
　吸気導入管２５は、吸気チャンバ２６に連続する下流側部分３４と、下流側部分３４に連続する上流側部分３５とを備えている。吸気導入管２５の下流側部分３４および上流側部分３５は、分岐管２７～３０よりも外径および内径がともに大きく形成されている。下流側部分３４の下端は、吸気チャンバ２６の前側壁３２において第２分岐管２８が連続する部分と、第３分岐管２９が連続する部分との間の部分に連続し、吸気チャンバ２６の内部と連通している。下流側部分３４は、第２分岐管２８と第３分岐管２９との間を、第２分岐管２８および第３分岐管２９に沿って延在している。下流側部分３４と上流側部分３５との境界は、第２分岐管２８の湾曲した部分の中間部に対応する部分にあり、上流側部分３５は下流側部分３４との境界部から第２分岐管２８の湾曲した部分の内方（後方）へと屈曲し、第２分岐管２８および第１分岐管２７の湾曲した部分の内方を左方向へと延出し、その上流端が第１分岐管２７の左方へと突出している。
　図２および７に示すように、吸気チャンバ２６の内部であって、下流側部分３４が前側壁３２に連続する部分の左右側、すなわち下流側部分３４が前側壁３２に連続する部分と第２分岐管２８が前側壁３２に連続する部分および第３分岐管２９が前側壁３２に連続する部分との境界部には、一対の板状の吸気案内壁３６が設けられている。吸気案内壁３６は、主面が左右方向を向き、吸気チャンバ２６の前側壁３２から、前側壁３２の上端に連続する上壁３７と、前側壁３２の下端に連続する下壁３８とを連結するように吸気チャンバ２６の内方（後方）へと延出している。換言すると、吸気案内壁３６は、下流側部分３４の下端を吸気チャンバ２６内に延長するように設けられている。
　上流側部分３５の前側部は、第１分岐管２７および第２分岐管２８の湾曲した部分の内周部（後部）と一体に連続している。なお、上流側部分３５の内部と、第１分岐管２７および第２分岐管２８の内部とは区画され、互いに連通はしていない。図５および図６に示すように、上流側部分３５の上流端（左端）近傍の後側部には、管の外部と内部とを連通するＥＧＲ導入孔４１が形成されている。ＥＧＲ導入孔４１の周縁部には接合面として機能する第２フランジ部４２が形成されている。第２フランジ部４２の接合面は、第１フランジ部３１の接合面を含む仮想平面上に配置されている。
　上流側部分３５の上流端には、第３フランジ部４３が形成されている。図２に示すように、第３フランジ部４３には、スロットルバルブ２３の外殻をなすスロットルボディ２４が連結されている。スロットルボディ２４の上流側にはエアクリーナ等を介してエアインレットが設けられている。以上の構成により、エアインレットから取り入れられた空気は、エアクリーナおよびスロットルバルブを通過した後、吸気導入管２５、吸気チャンバ２６を経て各分岐管２７～３０に分配されるようになっている。
　吸気マニホールド２１は、樹脂材料の射出成形品である分割パーツを互いに接合することによって形成されている。本実施形態では、吸気マニホールド２１は、第１～第６のパーツ５１～５６からなり、各パーツ５１～５６は互いの接合部に突き合わせ面を構成するフランジ部を有し、熱溶着や振動溶着によって互いに接合されている。
　第１パーツ５１は、各分岐管２７～３０の後側部分と、吸気チャンバ２６の下半部と、吸気導入管２５の上流側部分３５と、吸気導入管２５の下流側部分３４の下半部と、第１フランジ部３１と、第２フランジ部４２と、第３フランジ部４３とを一体に構成している。第１パーツ５１の各分岐管２７～３０の後側部分は、各分岐管２７～３０を円周方向において２分割した半割り形状を呈し、下流端から上流端にかけて延在し、湾曲した部分の内周側を構成している。また、第１パーツ５１を構成する各分岐管２７～３０の後側部分は、各分岐管２７～３０の長手方向における中間部に、各分岐管２７～３０の全周を構成するリング部５７を有している。また、一対の吸気案内壁３６は、吸気チャンバ２６の下半部に一体的に形成されている。
　第２パーツ５２は、吸気チャンバ２６の上半部と、各分岐管２７～３０の上流前側部分と、吸気導入管２５の下流側部分３４の上半部とを一体に構成している。第２パーツ５２の各分岐管２７～３０の上流前側部分は、各分岐管２７～３０の上流端からリング部５７に到る部分の前側部分を構成し、第１パーツ５１と共に各分岐管２７～３０の上流側部分を構成する。第２パーツ５２の吸気チャンバ２６の上半部は、第１パーツ５１の吸気チャンバ２６の下半部および吸気案内壁３６と共に吸気チャンバ２６を構成する。また、吸気チャンバ２６の上半部は、吸気チャンバ２６の下半部に形成された吸気案内壁３６の上端に接合される。第２パーツ５２の吸気導入管２５の下流側部分３４の上半部は、第１パーツ５１の吸気導入管２５の下流側部分３４の下半部および上流側部分３５と共に吸気導入管２５を構成する。
　第３～第６パーツ５３～５６は、各分岐管２７～３０の下流前側部分を構成している。第３～第６パーツ５３～５６は、各分岐管２７～３０を円周方向において２分割した半割り形状を呈し、下流端からリング部５７にかけて延在し、湾曲した部分の外周側を構成している。第３～第６パーツ５３～５６は、第１パーツ５１の各分岐管２７～３０の後側部分と共に各分岐管２７～３０の下流側部分（湾曲した部分）を構成する。他の実施形態では、第３パーツ５３および第４パーツ５４を一部において連続させ、１つのパーツとしてもよい。第５パーツ５５および第６パーツ５６も同様に、１つのパーツとしてもよい。
　図１に示すように、吸気プレート２２は、例えばアルミ合金等の金属材料から形成されたプレート部材であって、主面が前後方向を向くとともに、左右方向に延在する基部７１と、基部７１の左端から上方へと突出した延長部７２とを有する。延長部７２は、基部７１よりも前後方向に薄く、基部７１とともに１つの前面８１を形成するように、基部７１の前側に配置されている。基部７１には、前後方向に貫通する４つの吸気通路７３が左右方向に列設されている。
　図１および図５に示すように、延長部７２の前面８１には、排気系から取り出した排気ガスの一部を流通させるためのＥＧＲ通路７４の前端が開口している。ＥＧＲ通路７４は、図５および図６に示すように、前端から延長部７２の内部を下方へと進んで基部７１内へと到り、後端が基部７１の後面左端部分に開口している。ＥＧＲ通路７４の前端には、ＥＧＲ導入管７５が接続される。ＥＧＲ導入管７５は、略く字状に屈曲した管であり、その後端がＥＧＲ通路７４の前端に嵌め入れられる。また、ＥＧＲ導入管７５は、後端から離れた位置に締結フランジ７６を備え、ボルト等により、延長部７２の前面８１に締結されている。ＥＧＲ導入管７５は、吸気プレート２２に締結された状態で、前端が延長部７２の前面８１に対して前方かつ右方へと突出した状態となる。
　図５に示すように、吸気プレート２２の基部７１の後面８２には、ブローバイガスを各吸気通路７３に供給するためのブローバイガス分配溝７７が延設されている。ブローバイガス分配溝７７は、一端から他端にかけて４股に分岐して各吸気通路７３に連通している。吸気プレート２２がシリンダヘッド１１に取り付けられた状態で、ブローバイガス分配溝７７はシリンダヘッド１１の前側面１３と協働してブローバイガス分配通路を画成する。
　シリンダヘッド１１には、ＥＧＲ供給路７８（図１、６参照）と、ブローバイガス供給路７９（図６）とが形成されている。ＥＧＲ供給路７８は、図示しない排気系から取り出した排気ガスを流通させるための通路であり、一端がシリンダヘッド１１の前側面１３の左端部に開口する一方、他端は制御バルブ等を介して排気系に連通している。ブローバイガス供給路７９は、各気筒からクランクケース内に漏出したブローバイガスを流通させるための通路であり、一端がシリンダヘッド１１の前側面１３に開口する一方、他端が例えばヘッドカバー１２に形成されたブリーザチャンバやオイルミストセパレータに連通している。
　吸気マニホールド２１の第１フランジ部３１は、シリンダヘッド１１の前側面１３との間に吸気プレート２２を介装する態様で、ボルトによってシリンダヘッド１１の前側面１３に締結されている。なお、第１フランジ部３１の接合面と吸気プレート２２の前面８１との間、吸気プレート２２の後面８２とシリンダヘッド１１の前側面１３との間にはそれぞれガスケット（図示しない）が介装され、各部材は気密に締結されている。第１フランジ部３１が吸気プレート２２を介してシリンダヘッド１１の前側面１３に接合された状態では、分岐管２７～３０が吸気通路７３を介して対応する吸気ポート１４に連通している。
　また、図６に示すように、吸気プレート２２の後面８２に開口するＥＧＲ通路７４の後端は、シリンダヘッド１１の前側面１３に開口するＥＧＲ供給路７８に連通する。第２フランジ部４２は、吸気プレート２２の前面８１に開口するＥＧＲ通路７４の前端を囲むように、吸気プレート２２の延長部７２に当接し、前後方向から見てＥＧＲ通路７４の前端はＥＧＲ導入孔４１内に配置されるようになる。ＥＧＲ導入管７５は、ＥＧＲ導入孔４１を通過して、吸気導入管２５の上流側部分３５の内部に突入し、上流側部分３５の内部を下流側へと延びている。これにより、ＥＧＲ供給路７８から供給されるＥＧＲガスは、吸気プレート２２のＥＧＲ通路７４を通過して、吸気マニホールド２１の上流側部分３５内に導入される。
　図６に示すように、吸気プレート２２がシリンダヘッド１１の前側面１３に接合された状態では、延長部７２は、第１フューエルパイプ１７の長手方向における一部の前方に配置される。これにより、延長部７２が第１フューエルパイプ１７の前方を覆い、エンジン１０に前方側から加えられる荷重に対して、延長部７２が第１フューエルパイプ１７を保護する。
　吸気プレート２２がシリンダヘッド１１の前側面１３に接合された状態では、吸気プレート２２の後面８２に形成されたブローバイガス分配溝７７と前側面１３とが協働してブローバイガス分配通路が形成され、このブローバイガス分配通路は、前側面１３に開口するブローバイガス供給路７９と連通する。これにより、ブローバイガス供給路７９から供給されるブローバイガスは、ブローバイガス分配通路を通過して各吸気通路７３に供給される。
　＜吸気装置の作用効果＞
　以上のように構成した吸気装置２０では、各分岐管２７～３０がシリンダヘッド１１の前側面１３から前方へと突出するとともに上方かつ後方へと湾曲し、吸気チャンバ２６がヘッドカバー１２に近接して配置されている。そして、吸気導入管２５が、各分岐管２７～３０および吸気チャンバ２６と、シリンダヘッド１１およびヘッドカバー１２との間に形成されるデッドスペースに配置されている。このように、吸気導入管２５をデッドスペースに配置したため、吸気導入管２５を延長してもデッドスペース内が満たされるだけであり、吸気装置２０の外径寸法を比較的コンパクトにすることができ、エンジン１０全体のサイズに与える影響を小さくすることができる。
　また、延長が可能な吸気導入管２５の上流側部分３５にＥＧＲ導入孔４１を設け、ＥＧＲガスを導入することによって、ＥＧＲガスを導入する部分から吸気チャンバ２６までの経路長を長くすることができる。これにより、吸気導入管２５内で空気とＥＧＲガスとがより均質に混合され、各分岐管２７～３０に分配される空気のＥＧＲガス濃度をより均一にすることができる。また、吸気導入管２５にＥＧＲガスを導入する構成とすることで、各分岐管２７～３０に個別にＥＧＲガスを導入する場合に比較してＥＧＲガスを流通させるための通路の数を削減することができ、吸気装置２０の構造を簡素化することができる。
　吸気導入管２５および各分岐管２７～３０は、一列に配置され、それぞれ吸気チャンバ２６に同じ方向から接続するため、吸気チャンバ２６に流入する空気と、吸気チャンバ２６から流出する空気の方向が逆になる。これにより、吸気チャンバ２６内で空気の方向転換が発生するため、吸気チャンバ２６内に空気が均一に満たされるようになる。これらの効果によって、吸気導入管２５から特定の分岐管２７～３０に空気が集中して流れることが抑制され、各分岐管２７～３０に供給される空気量が均一になる。また、吸気導入管２５および各分岐管２７～３０の配置を左右対称にし、吸気導入管２５と第２分岐管２８および第３分岐管２９の間に吸気案内壁３６を設けたことによって、吸気導入管２５により隣接する第２分岐管２８および第３分岐管２９への空気の流れを阻害して、各分岐管２７～３０に供給される空気量を均一にすることができる。
　実施形態に係る吸気マニホールド２１は、６つの分割パーツ５１～５６を接合することによって形成するようにしたが、吸気プレート２２との接合部をなす第１フランジ部３１および第２フランジ部４２を単一の第１パーツ５１上に形成するようにしたため、第１フランジ部３１および第２フランジ部４２の接合面の相対位置精度は、各パーツ５１～５６の組立精度（溶着精度）に影響されない。これにより、吸気マニホールド２１と吸気プレート２２との接合精度が向上する。また、第１フランジ部３１および第２フランジ部４２の接合面は、１つの仮想平面上に配置されているため、吸気プレート２２の基部７１および延長部７２のそれぞれの前面８１を１つの連続した平面とすることができ、製造が容易となる。
　実施形態に係る吸気プレート２２は、ＥＧＲガスを流通させるためのＥＧＲ通路７４と、ブローバイガスを流通させるためのブローバイガス分配溝７７とを一体に備えるため、ＥＧＲガスおよびブローバイガスを流通させるための通路を個別に形成する場合に比べ、部品点数の削減および構成の簡素化が図れる。また、吸気プレート２２の延長部７２は、第１フューエルパイプ１７の前方に延出し、前方から加えられる荷重に対して第１フューエルパイプ１７を保護することができる。また、第１フューエルパイプ１７の左方には、吸気プレート２２の延長部７２や、スロットルボディ２４、第３フランジ部４３が配置されており、第１フューエルパイプ１７は左方からの荷重に対して保護されている。
　（第２実施形態）
　第２実施形態に係る吸気装置１００は、第１実施形態の吸気装置２０と比較して吸気マニホールド１０１がブローバイガス導入通路１２０を有する点が大きく異なる。また、吸気マニホールド１０１の分割構造が、吸気マニホールド２１の分割構造と比較して異なる。以下の説明では、吸気装置１００について、吸気装置２０と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
　図８及び９に示すように、吸気装置１００の吸気マニホールド１０１は、第１実施形態の吸気マニホールド２１と同様に、吸気導入管２５と、吸気チャンバ２６と、４つの分岐管２７～３０と、第１フランジ部３１と、第２フランジ部４２とを備えている。第２フランジ部４２には、図示しないが吸気マニホールド２１と同様に、ＥＧＲ導入孔４１が形成されている。
　吸気マニホールド１０１は、吸気マニホールド２１と異なり、樹脂材料の射出成形品である３つの分割パーツ（第１～第３のパーツ１０５～１０７）からなる。第１パーツ１０５は、第１フランジ部３１と、第１フランジ部３１に連続する各分岐管２７～３０の後側部分１１１と、各分岐管２７～２９の後側部分１１１に連続する吸気導入管２５の上流側部分３５と、各分岐管２７～３０の後側部分１１１の下流端に連続する吸気チャンバ２６の前側部分１１２とを一体に有している。第２パーツ１０６は、各分岐管２７～３０の前側部分１１３と、吸気導入管２５の下流側部分３４の前側部分１１４とを一体に有している。第３パーツ１０７は、吸気導入管２５の下流側部分３４の後側部分１１５と、吸気チャンバ２６の後側部分１１６と、下流側部分３４の後側部分１１５と吸気チャンバ２６の後側部分１１６とを連結する可撓性を有する連結片１１７とを一体に有している。第１～第３のパーツ１０５～１０７が互いに接合されることによって、吸気導入管２５の上流側部分３５及び下流側部分３４と、吸気チャンバ２６と、各分岐管２７～３０とが画成される。
　図９に示すように、吸気導入管２５の下流側部分３４の前端は、各分岐管２７～３０の前端よりも後方に偏倚して配置されている。これにより、吸気マニホールド１０１は、吸気導入管２５の下流側部分３４において、後方へと凹設された窪み１１９を形成している。吸気導入管２５の下流側部分３４の上流端近傍の前面には、ブローバイガスを導入するための貫通孔であるブローバイガス導入通路１２０が形成されている。ブローバイガス導入通路１２０の孔縁には、前方へと突出する円筒状のボスであるジョイント部１２１が突設されている。本実施形態では、ブローバイガス導入通路１２０及びジョイント部１２１は、第２パーツ１０６に形成されている。ジョイント部１２１の前端は、各分岐管２７～３０の前端よりも後方に配置されており、吸気マニホールド１０１が形成する窪み１１９から突出しないようになっている。
　ジョイント部１２１には、ブローバイガスを供給する管であるブローバイガス供給管１２５の一端が接続される。ブローバイガス供給管１２５の他端は、シリンダヘッド１１又はシリンダブロック（図示しない）に形成されたブローバイガス供給通路（図示しない）に連結されている。ブローバイガス供給通路は、各気筒からクランクケース内に漏出したブローバイガスを流通させるための通路であり、その経路内にブリーザチャンバやオイルミストセパレータを備えてもよい。ブローバイガス供給管１２５は、少なくとも一部が窪み１１９内に配置されることが好ましい。第１フランジ部３１には、ブローバイガス供給管１２５の長手方向における一部を把持するためのクランプ１２６が設けられている。
　以上のように構成した第２実施形態に係る吸気装置１００では、吸気が分岐する前の吸気導入管２５の下流側部分３４にブローバイガス導入通路１２０を形成したため、吸気が分岐した後の部分に導入した場合（例えば、第１実施形態の吸気装置２０）と比べてブローバイガス導入通路１２０の構成を簡素にすることができる。また、ブローバイガス供給通路をシリンダブロックに形成した場合に、ブローバイガス供給管１２５を短くすることができる。
　また、ブローバイガス導入通路１２０は、吸気導入管２５の下流側部分３４に形成されているため、吸気導入管２５の上流側部分３５に形成されたＥＧＲ導入孔４１との間に距離を確保することができる。そのため、ブローバイガスの油分によるＥＧＲ導入孔４１の詰まりを防止することができる。ブローバイガス導入通路１２０の位置は、ブローバイガスの油分がＥＧＲ導入孔４１の詰まりに影響を与えない程度にＥＧＲ導入孔４１から下流側に離間していればよいため、図１０に示す一部変形実施例のように、吸気導入管２５の上流側部分３５の下流側部分３４との境界付近に、ブローバイガス導入通路１２０を設けてもよい。この場合は、ブローバイガス導入通路１２０及びジョイント部１２１は、第１パーツ１０５に形成される。
　また、吸気マニホールド１０１が形成する窪み１１９内に、ジョイント部１２１及びブローバイガス供給管１２５を配置したため、ブローバイガス供給管１２５のレイアウトが簡素になると共に、吸気装置１００のコンパクト化が図れる。
　本実施形態では、吸気導入管２５にブローバイガスが導入されるため、第１実施形態の吸気装置２０のように吸気プレート２２にブローバイガス分配溝７７を設ける必要がない。そのため、吸気プレート２２を省略することが可能である。吸気プレート２２を省略する場合には、吸気マニホールド１０１のＥＧＲ導入孔４１と、シリンダヘッド１１のＥＧＲ供給路７８とを他の管路によって接続するとよい。この管路は、吸気マニホールド１０１又はシリンダヘッド１１と一体に形成してもよい。
　以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、各分岐管２７～３０を下流端から上流端へと下方に湾曲させ、吸気チャンバ２６を吸気ポート１４よりも下方に配置してもよい。この場合、吸気チャンバ２６をシリンダブロックに近接して配置し、吸気導入管２５を各分岐管２７～３０とシリンダブロックの間に配置するとよい。すなわち、この場合の吸気マニホールドは、上述した実施形態の吸気マニホールド２１と概ね上下対称の形態となる。また、エンジン１０は、シリンダ軸線が前後方向又は左右方向と平行になるように水平配置されていてもよい。
　１０…エンジン、１１…シリンダヘッド、１３…前側面、１４…吸気ポート、１５…燃料噴射装置、１６…デリバリパイプ、１７…第１フューエルパイプ、２０、１００…吸気装置、２１、１０１…吸気マニホールド、２２…吸気プレート、２５…吸気導入管、２６…吸気チャンバ、２７～３０…分岐管、３１…第１フランジ部、３４…下流側部分、３５…上流側部分、３６…吸気案内壁、３７…上壁、３８…下壁、４１…ＥＧＲ導入孔、４２…第２フランジ部、４３…第３フランジ部、５１～５６…分割パーツ、７１…基部、７２…延長部、７３…吸気通路、７４…ＥＧＲ通路、７５…ＥＧＲ導入管、１２０…ブローバイガス導入通路、１２１…ジョイント部、１２５…ブローバイガス供給管

Claims (6)

  1. 　エンジンに設けられた複数の吸気ポートに下流端において連通するとともに、前記下流端から上流端へと湾曲しつつ延出する複数の並設された分岐管と、
    　前記分岐管のそれぞれの前記上流端に連通する吸気チャンバと、
    　前記吸気チャンバに下流端が連通する吸気導入管とを有し、
    　前記吸気導入管が、前記分岐管と前記エンジンとの間に画成される空隙内を通って、複数の前記分岐管の配列方向へと延出する部分を含むことを特徴とする吸気装置。
  2. 　前記吸気導入管が、隣り合う２つの前記分岐管の間において前記吸気チャンバに連通するとともに前記分岐管に沿って延びる下流側部分と、前記下流側部分の上流端から前記分岐管と前記エンジンとの間に画成される空隙内を通って、複数の前記分岐管の配列方向の一側へと延出する上流側部分とを含むことを特徴とする請求項１に記載の吸気装置。
  3. 　前記分岐管が、偶数設けられるとともに、前記吸気導入管を中心として対称に配列されることを特徴とする請求項２に記載の吸気装置。
  4. 　前記吸気ポートは、第１の方向を向いて開口するように前記エンジンに設けられ、
    　前記吸気チャンバは、前記エンジンに対する対向方向が前記第１の方向と直交するように設けられ、
    　前記分岐管は、前記エンジンに対して前記第１の方向に凸となるように湾曲していることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１つの項に記載の吸気装置。
  5. 　前記吸気導入管が前記吸気チャンバに連通する部分には、前記吸気導入管の管壁の延長部をなす吸気案内壁が前記吸気チャンバ内に延出していることを特徴とする、請求項１～請求項４のいずれか１つの項に記載の吸気装置。
  6. 　前記吸気案内壁が、前記吸気チャンバの内面の互いに対向する部分同士を結合することを特徴とする請求項５に記載の吸気装置。
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