(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒に給気を分配するインテークマニホールドと、インテークマニホールドを介して前側の気筒群に給気を導く第一慣性過給通路と、インテークマニホールドを介して後側の気筒群に給気を導く第二慣性過給通路と、第一慣性過給通路と第二慣性過給通路に給気を分配する集合ダクトとを備え、集合ダクトをインテークマニホールドの各給気導入口に対して前方かつ下方に配置した直列多気筒エンジンにおいて、第一慣性過給通路と第二慣性過給通路をインテークマニホールドの上方で互いに交差させ、第一慣性過給通路をインテークマニホールドの前側給気導入口から後方に延ばし、第二慣性過給通路をインテークマニホールドの後側給気導入口から前方に延ばし、インテークマニホールド上に締結されるダクトブロックを備え、ダクトブロックに第一慣性過給通路と第二慣性過給通路をそれぞれ両成するダクトを一体形成したことを特徴とするエンジンの慣性給気ダクト構造。
【請求項２】
第二慣性過給通路を第一慣性過給通路の上方を通って交差させたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの慣性給気ダクト構造。
【請求項３】
第一慣性過給通路と第二慣性過給通路の少なくとも一方をインテークマニホールドの給気導入口からエンジン本体側に延ばしたことを特徴とする請求項1または2に記載のエンジンの慣性給気ダクト構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直列多気筒エンジンに備えられる慣性給気ダクト構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のエンジンとして、インテークマニホールドを介して前側の気筒群に給気を導く慣性給気ダクトと、インテークマニホールドを介して後側の気筒群に給気を導く慣性給気ダクトとを備え、慣性過給効果によってエンジンの給気充填効率の向上をはかるものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジンの前方に給気を冷却するインタクーラが配置される過給機付きエンジンにあっては、各慣性給気ダクトをインタクーラに向けてエンジンの前方に延ばす必要があり、エンジンルームの限られたスペースによって所定の給気通路長を確保することが難しい。
【０００４】
また、慣性給気ダクトをロッカカバーの上方に配置すると、ロッカカバーの脱着が困難になるため、慣性給気ダクトをロッカカバーの脱着経路を塞がないようにロッカカバーより側方の領域に配置したいという要求があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、エンジンの慣性給気ダクト構造において、コンパクト化をはかることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、各気筒に給気を分配するインテークマニホールドと、インテークマニホールドを介して前側の気筒群に給気を導く第一慣性過給通路と、インテークマニホールドを介して後側の気筒群に給気を導く第二慣性過給通路と、第一慣性過給通路と第二慣性過給通路に給気を分配する集合ダクトとを備え、集合ダクトがインテークマニホールドの各給気導入口に対して前方かつ下方に配置された直列多気筒エンジンに適用する。
【０００７】
そして、第一慣性過給通路と第二慣性過給通路をインテークマニホールドの上方で互いに交差させ、第一慣性過給通路をインテークマニホールドの前側給気導入口から後方に延ばし、第二慣性過給通路をインテークマニホールドの後側給気導入口から前方に延ばし、インテークマニホールド上に締結されるダクトブロックを備え、ダクトブロックに第一慣性過給通路と第二慣性過給通路をそれぞれ両成するダクトを一体形成するものとした。
【０００８】
第2の発明は、第1の発明において、第二慣性過給通路を第一慣性過給通路の上方を通って交差させるものとした。
【０００９】
第3の発明は、第1または第2の発明において、第一慣性過給通路と第二慣性過給通路の少なくとも一方をインテークマニホールドの給気導入口からエンジン本体側に延ばすものとした。
【００１１】
【発明の作用および効果】
第1の発明において、第一慣性過給通路と第二慣性過給通路をそれぞれ流れる給気流は慣性過給効果によってインナークマニホールドに導入され、エンジンの給気充填効率の向上がはかられる。
【００１２】
第一慣性過給通路と第二慣性過給通路をインテークマニホールドの上方で交差させる構造により、第一慣性過給通路と第二慣性過給通路をロッカカバーの側方領域に配置することが可能となり、ロッカカバーの脱着を第一慣性過給通路と第二慣性過給通路と干渉することなく行うことができ、生産性および整備性の向上がはかられる。
また、ダクトブロックに第一慣性過給通路と第二慣性過給通路をそれぞれ両成するダクトを一体形成する構造により、第一慣性過給通路と第二慣性過給通路が交差する部分の高さを最小限に抑えられる。これにより、エンジンの全高を低くし、エンジンフード等に装着されるインシュレータ等の厚さを充分に確保することが可能となり、エンジン騒音の遮断効果を高められる。
また、ダクトブロックは第一慣性過給通路と第二慣性過給通路をパイプ構造とする場合に比べてエンジンの本体に対する取り付け剛性が高く制振性を高められる。
【００１３】
第2の発明において、インテークマニホールドから集合ダクトに向かって前方に延びる第二慣性過給通路を第一慣性過給通路の上方を通って交差させて遠回りさせる構造により、第二慣性過給通路をエンジンの側方に大きく突出させることなくその給気通路長を確保することができ、エンジンのコンパクト化がはかれる。  第3の発明において、第一慣性過給通路と第二慣性過給通路の少なくとも一方をインテークマニホールドの給気導入口からエンジン本体側に延ばす構造により、第一慣性過給通路と第二慣性過給通路をエンジンの側方に大きく突出させることなくそれぞれの給気通路長を確保することができ、エンジンのコンパクト化がはかれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図1〜図3に示すように、トラック等の車両に搭載される直列6気筒ディーゼルエンジン1は、図示しない6つのシリンダが直列に並んで設けられるシリンダブロック2と、各シリンダに収装されるピストンとの間に燃焼室を画成するシリンダヘッド3を有する。
【００１８】
シリンダブロック2内のクランク室にはクランクシャフトが収装され、クランクシャフトはピストンの往復動を図示しないコンロッドを介して回転運動に変換する。シリンダブロック2の後部には図示しないトランスミッションに対する接合フランジ18を有する。クランクシャフトの動力がクラッチを介してトランスミッションの入力軸に伝えられ、トランスミッションからプロペラシャフト、ディファレンシャルギア、左右のドライブシャフト等を介して左右の駆動輪に伝えられる。
【００１９】
ここで、シリンダの軸方向について燃焼室が設けられる側を上方とし、クランクシャフトの軸方向についてクラッチが設けられる出力取り出し側を後方とする。
【００２０】
シリンダヘッド3には各気筒毎に合計4本の吸・排気弁と1本の燃料噴射弁が設けられ、燃料噴射弁は各吸・排気弁の間に位置して燃焼室の略中央部に臨むように配置される。シリンダヘッド3にはロッカカバー4が取り付けられ、両者の間に各吸・排気弁を開閉する動弁機構および燃料噴射弁等を収装するロッカ室が両成される。ロッカカバー4はこれらを収装するためにシリンダヘッド3と略等しい横幅を有している。
【００２１】
シリンダヘッド3の右側壁にはエキゾーストマニホールド6を介してターボチャージャ7が接続され、各気筒からの排気ガスがエキゾーストマニホールド6に
よって集められた後にターボチャージャ7を経て図示しない排気管を通して排出される。ターボチャージャ7は排気ガスによって図示しないタービンロータが高速回転し、夕一ビンロータと同軸上で回転するコンプレッサのインペラによって給気を圧送する。
【００２２】
ターボチャージャ7から吐出される給気は、図2に矢印で示すように、インタクーラ8に送られる。エンジン1の前部にはベルト駆動される冷却ファン19が設けられ、インタクーラ8は冷却ファン19の前方に配置される。インタクーラ8を流れる給気は冷却ファン19に取り込まれる外気によって冷却され、給気充填効率の向上がはかられる。
【００２３】
インタクーラ8から出た給気は、集合ダクト9を介して第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12に分流してインテークマニホールド5に導かれ、インテークマニホールド5からシリンダヘッド3の図示しない各給気ポートに分配される。
【００２４】
インテークマニホールド5はシリンダヘッド3の左側壁に接続される。インテークマニホールド5にはシリンダヘッド3の前側に並ぶ#1〜3の3気筒(前側の気筒群)に連通する前側コレクタ部と、後側に並ぶ#4〜6の3気筒(後側の気筒群)に連通する後側コレクタ部がそれぞれ両成されている。
【００２５】
前側コレクタ部と後側コレクタ部には図示しない吸気導入口がそれぞれ開口し、前側吸気導入口に第一慣性過給通路11が接続され、後側吸気導入口に第二慣性過給通路12が接続される。第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12は集合ダクト9内の分岐部からインテークマニホールド5に対する開口端までの通路長で決まる所定のエンジン回転数域で慣性過給効果が得られ、給気充填効率の向上がはかられる。
【００２６】
図4に示すように、第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12をそれぞれの下流端部で連通する連通路13と、連通路13を開閉する制御弁14が設けられる。制御弁14は慣性過給効果が得られない所定のエンジン回転数域で開弁して、第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12を互いに連通することにより、給気充填効率の向上がはかられる。
【００２７】
ところで、エンジン1は車両の図示しないエンジンルームに搭載されるため、その限られたスペースによって第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12の配置が制約され、それぞれの通路長を確保することが難しい。そして、第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12をロッカカバー4の上方に配置すると、ロッカカバー4の脱着が困難になるため、第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12をロッカカバー4の脱着経路と干渉しないようにロッカカバー4より側方の領域に配置したいという要求があった。
【００２８】
本発明はこれに対処して第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12をインテークマニホールド5の直上方で交差させ、第一慣性過給通路11をインテークマニホールド5の前側給気導入口から後方に延ばし、第二慣性過給通路12をインテークマニホールド5の後側給気導入口から前方に延ばすことにより、これらをロッカカバー4の側方領域に配置する。
【００２９】
集合ダクト9はインテークマニホールド5より前方かつ下方に配置され、インタクーラ8とインテークマニホールド5の間に設けられる。
【００３０】
インタクーラ8の取り付け位置に対応して、インテークマニホールド5から集合ダクト9に向かって前方に延びる第二慣性過給通路12を、第一慣性過給通路11の上方を通って交差させることにより遠回りさせて、第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12の通路長を等しくする。
【００３１】
第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12はそれぞれインテークマニホールド5に接続する端部からロッカカバー4に向けてエンジン本体側に延びる。第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12は、集合ダクト9に接続する第一上流ダクト21と、インテークマニホールド5に接続する第一下流ダクト31とによって両成される。
【００３２】
第二慣性過給通路12は、集合ダクト9に接続する第二上流ダクト22と、インテークマニホールド5に接続する第二下流ダクト32とによって両成される。
【００３３】
図4〜図7に示すように、第一下流ダクト31と第二下流ダクト32はダクトブロック30として一体形成される。ダクトブロック30はアルミを材質として鋳造により形成される。
【００３４】
ダクトブロック30はインテークマニホールド5に対する接合フランジ35と、第一上流ダクト21に対する接合フランジ36と、第二上流ダクト22に対する接合フランジ37とを有し、各接合フランジ35,36,37が同一高さに配置される。
【００３５】
接合フランジ35には6つのボルト穴34が形成され、接合フランジ35は各ボルト穴34を押通するボルトを介してインテークマニホールド5に締結される。
【００３６】
第二下流ダクト32はその接合フランジ35から離れた部位にインナークマニホールド5に当接する2つのボス部34が形成され、各ボス部34を押通するボルトを介してインテークマニホールド5に締結される。
【００３７】
ダクトブロック30をインテークマニホールド5に締結する8本のボルトはいずれもエンジン1のシリンダ中心線と略平行な垂直方向に延び、その上方から差し込まれる工具によって脱着されるので、良好な作業性が確保される。
【００３８】
第一下流ダクト31は、接合フランジ35から直立して上方に延びる直立ダクト部41と、直立ダクト部41からロッカカバー4に向けて横方向に延びる内向ダクト部42と、内向ダクト部42からロッカカバー4に沿って後方に延びる後向ダクト部43と、前向ダクト部43からロッカカバー4から離れる横方向に延びる横向ダクト部44と、横向ダクト部44から下方に延びる下向ダクト部45とを有する。
【００３９】
第二下流ダクト32は、接合フランジ35から直立して上方に延びる直立ダクト部51と、直立ダクト部51からロッカカバー4に向けて横方向に延びる内向ダクト部52と、内向ダクト部52からロッカカバー4に沿って前方に延びる前向ダクト部53と、前向ダクト部53からJ字状に湾曲する湾曲ダクト部54と、湾曲ダクト部54から下方に延びる下向ダクト部55とを有する。各ボス部34は湾曲ダクト部54の途中に形成されている。
【００４０】
直立ダクト部51が直立ダクト部41より高く形成され、第二下流ダクト32を第一下流ダクト31の上方を通って交差させることにより遠回りさせて、第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12の通路長を等しくする。
【００４１】
ダクトブロック30には連通路13を両成する連通管16が接続されるとともに、制御弁14を収装するハウジング15が接続される。直立ダクト部41の上部にはハウジング15に対する接合フランジ38が形成され、直立ダクト部51の上部には連通管16に対する接合フランジ39が形成される。
【００４２】
図8に示すように、第二上流ダクト22は板金製パイプを湾曲して形成され、
その上端に第二下流ダクト32に対する接合フランジ25が固着され、その下端に集合ダクト9に対する接合フランジ26が固着される。
【００４３】
図9に示すように、第一上流ダクト21も同じく板金製パイプを湾曲して形成され、その上端に第一下流ダクト31に対する接合フランジ23が固着され、その下端に集合ダクト9に対する接合フランジ24が固着される。
【００４４】
インテークマニホールド5には燃料フィルタ17が締結される。燃料フィルタ17はダクトブロック30と第一上流ダクト21および第二上流ダクト22に囲まれる部位に設けられる。
【００４５】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００４６】
制御弁14が閉弁される運転条件では第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12をそれぞれ流れる給気流は慣性過給効果によってインテークマニホールド5に導入され、エンジン1の給気充填効率の向上がはかられる。この慣性過給効果が得られるエンジン回転数域は、集合ダクト9内の分岐部からインテークマニホールド5の各給気導入口までの第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12の通路長で決まる。
【００４７】
本発明は、第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路'12をインテークマニホールド5の上方で交差させる構造により、第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12をロッカカバー4の側方領域に配置することが可能となり、第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12がロッカカバー4の脱着経路を塞ぐことがなく、ロッカカバー4の脱着を容易に行える。
【００４８】
集合ダクト9の取り付け位置に対応して、インテークマニホールド5から集合ダクト9に向かって前方に延びる第二慣性過給通路12を、第一慣性過給通路11の上方を通って交差させることにより遠回りさせて、第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12の通路長を等しくする。
【００４９】
第一慣性過給通路11と第二慣性過給通路12がインテークマニホールド5からエンジン本体側に延びることにより、エンジン1の側方に大きく突出することなくそれぞれの給気通路長を確保することができ、エンジン1のコンパクト化がはかれる。第一下流ダクト31と第二下流ダクト32を鋳造により一体形成する構造により、第一下流ダクト31と第二下流ダクト32が交差する部分において両者間の隔壁部を薄くすることによりその高さを最小限に抑えられる。これにより、エンジン1の全高を低くし、エンジンフード等に装着されるインシュレータ等の厚さを充分に確保することが可能となり、エンジン騒音の遮断効果を高められる。
【００５０】
また、ダクトブロック30を鋳造により一体形成する構造により、板金製のパイプ構造に比べてエンジン1の本体に対する取り付け剛性が高く制振性を高められる。そして、パイプ構造の第一上流ダクト21および第二上流ダクト22が短くなるため、これらを支持するクランプ等を廃止して構造の簡素化がはかれる。また、作業者がダクトブロック30の上に載っても変形することが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すエンジンの側面図。
【図２】同じくエンジンの上面図。
【図３】同じくエンジンの正面図。
【図４】同じくダクトブロックの側面図。
【図５】同じくダクトブロックの上面図。
【図６】同じくダクトブロックを前方から見た正面図。
【図７】同じくダクトブロックを後方から見た正面図。
【図８】同じく第二上流ダクトの側面図。
【図９】同じく第一上流ダクトの側面図。
【符号の説明】
1 エンジン
2 シリンダブロック
3 シリンダヘッド
4 ロッカカバー
5 インテークマニホールド
6 エキゾーストマニホールド
7 ターボチャージャ
8 インタクーラ
9 集合ダクト
11  第一慣性過給通路
12  第二慣性過給通路
13  連通路
14  制御弁
21  第一上流ダクト
22  第二上流ダクト
31  第一下流ダクト
32  第二下流ダクト
【図１】
0003669861.tif 000002
【図２】
0003669861.tif 000003
【図３】
0003669861.tif 000004
【図４】
0003669861.tif 000005
【図５】
0003669861.tif 000006
【図６】
0003669861.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003669861.tif 000009
【図９】
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