(57)【要約】【課題】特別な別部品を設けることなく、吸気装置がエンジンルーム内の高温雰囲気から受ける熱的影響を効果的に低減させる。【解決手段】複数の吸気ポート１２ａ、１２ａ、…を有する多気筒エンジンの吸気装置２において、吸気ポート１２ａ、１２ａ、…と連通する複数の分岐管部７、７、…と、分岐管部７、７、…と接続される吸気集合部６と、吸気集合部６と接続される上流吸気管部５と、エアクリーナ４を介して上流吸気管部５と接続されるフレッシュエアダクト３とを備え、該フレッシュエアダクト３は、各分岐管部７と交差する方向に延び、且つ、各分岐管部７と接して配設されている。【選択図】図１
2006022756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吸気ポートを有する多気筒エンジンの吸気装置であって、
その下流端部が上記各吸気ポートと連通する、並設された複数の分岐管部と、該各分岐管部の上流端部と接続される吸気集合部と、該吸気集合部の上流端部と接続される上流吸気管部と、エアクリーナを介して該上流吸気管部と接続されるフレッシュエアダクトとを備え、
上記フレッシュエアダクトは、上記各分岐管部と交差する方向に延び、且つ、各分岐管部と接して配設されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの吸気装置において、
上記各分岐管部は、その中間部分が湾曲しており、
上記フレッシュエアダクトは、上記各分岐管部の湾曲部分の内側に配設されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジンの吸気装置において、
上記各分岐管部の湾曲部分は、上記フレッシュエアダクトの外周に沿って湾曲していることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンの吸気装置において、
上記エンジンは、吸気ポートが車両前方へ向かって開口し、排気ポートが車両後方へ向かって開口するように気筒列方向が車幅方向に向いてエンジンルームに配設され、
上記吸気集合部は、エンジンの上方に配置され、
上記各分岐管部の湾曲部分は、エンジンの車両前方側において車両前方且つ上方へ湾曲した後、車両後方へ湾曲しており、
上記エアクリーナは、エンジン後側に配置されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１つに記載のエンジンの吸気装置において、
上記吸気集合部は、シリンダヘッドカバーとの間に空間を介してエンジン上方に配置されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。                                                                
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両におけるエンジンルームはフード等で覆われており、エンジン及び排気系から発せられる熱がエンジンルーム内にこもりやすくなっている。そのため、吸気装置はエンジンルーム内の高温の雰囲気から熱的影響を受け、その中を流れる吸気の温度は上昇する。その結果、吸気温度の上昇によりノッキングが発生する虞がある。
【０００３】
従来より、このような吸気温度の上昇を抑制するために、吸気装置に対する高温雰囲気からの熱的影響を小さくする方策が採られてきた。その一例として特許文献１に開示されたエンジンの吸気装置がある。
【０００４】
特許文献１に開示されたエンジンの吸気装置は、いわゆる前方排気後方吸気の横置きエンジンにおいて、エアクリーナをエンジン後上方に配置すると共に、エンジンの車両前方側面に取り付けられた排気マニホールドとエアクリーナとの間に遮熱板を配設している。こうして、エンジンの車両前方に配設された排気マニホールドからの熱がエアクリーナに直接影響を与えないようにしている。
【特許文献１】特開平１０−１４１１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンの吸気装置は、外部からの吸気（新気）を取り込むフレッシュエアダクト、フレッシュエアダクトによって取り込まれた吸気を浄化するエアクリーナ、エアクリーナによって浄化された吸気の量を調節して取り込む上流吸気管部及び上流吸気管部に連続する吸気集合部並びに分岐管部からなる。つまり、エアクリーナ以外のフレッシュエアダクト等の他の部品もエンジンルーム内の高温雰囲気に晒されており、吸入された吸気は、この吸気装置全体を流れる過程でエンジンルーム内の高温雰囲気の影響を受けて、次第に昇温する。よって、エアクリーナのみに遮熱対策を施したのでは十分ではない。また、特許文献１に開示された吸気装置は、遮熱板という部品が必要であり、コスト的にも生産性的にも好ましい対策ではない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特別な別部品を設けることなく、吸気装置がエンジンルーム内の高温雰囲気から受ける熱的影響を効果的に低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、複数の吸気ポートを有する多気筒エンジンの吸気装置が対象である。
【０００８】
そして、このエンジンの吸気装置は、その下流端部が上記各吸気ポートと連通する、並設された複数の分岐管部と、該各分岐管部の上流端部と接続される吸気集合部と、該吸気集合部の上流端部と接続される上流吸気管部と、エアクリーナを介して該上流吸気管部と接続されるフレッシュエアダクトとを備えているものとする。
【０００９】
また、上記フレッシュエアダクトは、上記各分岐管部と交差する方向に延び、且つ、各分岐管部と接して配設されている。
【００１０】
上記の構成の場合、上記エンジンの吸気装置において、フレッシュエアダクトから取り込まれた吸気（新気）は、エアクリーナを介して上流吸気管部へ吸入され、吸気集合部へ導入される。そして、この吸気集合部へ導入された吸気は分岐管部を通ってエンジンの各吸気ポートに送り込まれる。
【００１１】
このとき、吸気装置内を流れる吸気は、エンジンルーム内の高温の雰囲気から熱的影響を受けて、吸気通路内を流通するに従って次第に昇温していく。そのため、通常は、新気を取り込むフレッシュエアダクトにおける吸気温度が一番低く、吸気ポートへ送り込まれる直前である分岐管部における吸気温度が一番高い。
【００１２】
本発明においては、このフレッシュエアダクトと各分岐管部とを接して配設する。これによって、分岐管部から吸気ポートへ送り込まれる吸気を冷却することができる。詳しくは、上記各分岐管部とフレッシュエアダクトが接しているため、分岐管部を流れる吸気の一部の熱量を、より温度が低いフレッシュエアダクトを流れる吸気へ移動させることができる。吸気装置内において、最も温度が高い分岐管部内の吸気と最も温度が低いフレッシュエアダクト内の吸気との間で熱の交換を行うため、熱の移動が最も効率良く行われる。
【００１３】
ところで、分岐管部内の吸気から移動した熱量は、フレッシュエアダクト内の吸気に吸収されるため、移動した熱量は再び分岐管部まで運ばれる。結局は、吸気装置内を循環しているだけのようにも見える。しかし、吸気装置全体を１つの系として捉えると、熱伝達及び熱伝導による熱量の移動量は、両者の温度差に依存することから、仮に、フレッシュエアダクト内の吸気が分岐管部内の吸気から熱量をもらわず温度上昇していないとすれば、系はその分だけエンジンルーム内の高温雰囲気から熱量をもらうことになる。これに対し、本発明は、系内で熱量を循環させることによって、系内の吸気と高温雰囲気との温度差が小さくなり、高温雰囲気から系内へ移動する熱量が減少する。つまり、フレッシュエアダクトと分岐管部とが接触していない吸気装置と比較して、高温雰囲気から系内の吸気へ移動する熱量が減少しているため、系の出口の温度、つまり吸気ポートへ送り込まれる吸気の温度が低下することとなる。
【００１４】
また、熱伝達及び熱伝導による熱量の移動量は、両者の接触面積にも依存する。上記フレッシュエアダクトと各分岐管部とは接しているため、これらの接触部分についてはエンジンルーム内の高温雰囲気と接することはない。つまり、フレッシュエアダクトと各分岐管部とを接して配設することによって、その分だけこれらとエンジンルーム内の高温雰囲気との接触面積が減少し、高温雰囲気から吸気装置へ移動する熱量を減少させることができる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、上記各分岐管部は、その中間部分が湾曲しており、上記フレッシュエアダクトは、上記各分岐管部の湾曲部分の内側に配設されているものとする。
【００１６】
一般に、分岐管部は、エンジンの吸気ポートから吸気集合部までの間を略直線状に結ぶことはなく、エンジン及び吸気装置のレイアウトの関係上、その中間部に湾曲部分を有しつつ吸気ポートと吸気集合部とを結ぶ。第２の発明に係る吸気装置は、このような湾曲部分を有する分岐管部を備える。そして、上記フレッシュエアダクトを、その各分岐管部の湾曲部分の内側に配設する。そのため、上記吸気装置をコンパクトに形成することができる。さらに、第１の発明の効果に加えて、フレッシュエアダクトのうち湾曲部分の内側に位置する部分は高温雰囲気と接触し難くなるため、高温雰囲気からフレッシュエアダクトへ移動する熱量をさらに減少させることができる。そのため、フレッシュエアダクトが高温雰囲気に晒されている構造と比較して、フレッシュエアダクト内の吸気の温度上昇を抑えることができる。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明において、上記各分岐管部の湾曲部分は、上記フレッシュエアダクトの外周に沿って湾曲しているものとする。
【００１８】
上記の構成の場合、フレッシュエアダクトの外周に沿って湾曲した湾曲部分が該フレッシュエアダクトの外周と接触しているため、フレッシュエアダクトと分岐管部との接触面積を可及的に大きくすることができると共に、フレッシュエアダクトと高温雰囲気との接触面積を可及的に小さくすることができる。その結果、吸気ポートへ送り込まれる吸気からフレッシュエアダクト内の吸気への熱量の移動量をより増加させることができると共に、高温雰囲気からフレッシュエアダクト内の吸気への熱量の移動量をより減少させることができる。
【００１９】
尚、上記各分岐管部の湾曲部分がフレッシュエアダクトの外周部の少なくとも一部に沿って湾曲している形状は、フレッシュエアダクトの断面形状を湾曲部分の内側部分に対応させた形状にする、または、湾曲部分の内側部分をフレッシュエアダクトの断面形状に対応させた形状にすることによって実現できる。
【００２０】
第４の発明は、第３の発明において、上記エンジンは、吸気ポートが車両前方へ向かって開口し、排気ポートが車両後方へ向かって開口するように気筒列方向が車幅方向に向いてエンジンルームに配設され、上記吸気集合部は、エンジンの上方に配置され、上記各分岐管部の湾曲部分は、エンジンの車両前方側において車両前方且つ上方へ湾曲した後、車両後方へ湾曲しており、上記エアクリーナは、エンジン後側に配置されているものとする。
【００２１】
上記の構成の場合、上記エンジンは、エンジンルーム内に前方吸気後方排気となるように横置き搭載されている。そして、吸気集合部はエンジン上方に、湾曲部分を含む分岐管部はエンジンの車両前側に、エアクリーナはエンジン後側に配設される。このように、上記吸気装置はエンジン周りにコンパクトに配設される。
【００２２】
また、排気マニホールドはエンジンの車両後側に配設される。一般に、エンジンルーム内には車両前方から後方への気流が生じており、排気マニホールドから発せられる熱はエンジンよりも車両後方に流れやすい構造となっている。そのため、上記吸気装置は排気マニホールドからの熱的影響を受けにくい。
【００２３】
第５の発明は、第１乃至４の何れか１つの発明において、上記吸気集合部は、シリンダヘッドカバーとの間に空間を介してエンジン上方に配置されているものとする。
【００２４】
上記の構成の場合、吸気集合部とシリンダヘッドカバーとの間に空間を設けることによって、エンジン上方のスペースを有効に活用しつつ、吸気装置がエンジンから受ける熱的影響を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、上記フレッシュエアダクトと各分岐管部とを接触させることによって、エンジンルーム内の高温雰囲気から吸気装置内の吸気へ移動する熱量を減少させる共に、各分岐管部から吸気ポートへ送り込まれる直前の吸気の温度を冷却することができる。その結果、吸気温度が高いことに伴うノッキングの発生を防止することができる。また、例えば遮熱板等の別部品を用いていないため、コストを抑えると共に、生産性を低下させることなく、これらの効果を奏することができる。
【００２６】
上記第２の発明によれば、上記フレッシュエアダクトを各分岐管部の湾曲部分の内側に配設することによって、吸気装置をコンパクトに形成することができる。それと共に、湾曲部分の内側に位置するフレッシュエアダクトが高温雰囲気と接触し難くいため、フレッシュエアダクト内の吸気の温度上昇が抑えられ、ノッキングの発生の防止及び吸気充填効率を向上を図ることができる。
【００２７】
上記第３の発明によれば、上記各分岐管部の湾曲部分をフレッシュエアダクトの外周に沿った形状にして、湾曲部の内側とフレッシュエアダクトの外周とを接触させることによって、吸気ポートへ送り込まれる吸気からフレッシュエアダクト内の吸気への熱量の移動量をより増加させて、ノッキングの発生をさらに効果的に防止できるできると共に、高温雰囲気からフレッシュエアダクト内の吸気への熱量の移動量をより減少させて、吸気充填効率をさらに効果的に向上させることができる。
【００２８】
上記第４の発明によれば、上記吸気装置がエンジン周りにコンパクトに配設されると共に、前方吸気後方排気とすることによって、上記吸気装置が排気マニホールドから受ける熱的影響を小さくすることができる。
【００２９】
上記第５の発明によれば、上記吸気集合部をシリンダヘッドカバーとの間に空間を介してエンジン上方に配設することによって、エンジン上方のスペースを有効に活用しつつ、吸気装置がエンジンから受ける熱的影響を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図１〜６は、本実施形態に係るエンジンを示す。図１、２おいて、符号Ｆはエンジンルームの上方を画成するフード、符号１は、エンジンルーム内に搭載されている直列４気筒エンジンのエンジン本体、符号２は、エンジンに吸気を供給するエンジンの吸気装置を、符号８は、各気筒内の既燃ガスを排出するためのエンジンの排気装置を示す。
【００３２】
上記エンジン本体１は、上方からシリンダヘッドカバー１１、シリンダヘッド１２、シリンダブロック１３及びオイルパン１４を備えている。また、エンジン本体１には、４つの気筒（図示省略）が直列に配置されており、エンジン本体１の車両前側側面には各気筒から独立に延びる４つの吸気ポート１２ａ、１２ａ、…が、車両後側側面には各気筒から独立に延びる４つの排気ポート（図示省略）がそれぞれ開口している。そして、エンジン本体１は、この気筒列が車幅方向を向くように且つ、吸気ポート１２ａ、１２ａ、…が車両前方、排気ポートが車両後方を向くように、エンジンルーム内に横置き搭載されている。上記排気装置８は、エンジン本体１の車両後側面に取り付けられている。エンジン本体１の気筒列方向一側面には、タイミングチェーン等（図示省略）が収納されるチェーン収納室１３ａが配設されており、シリンダヘッドカバー１１のチェーン収納室側の一端部は、チェーン収納室１３ａの上方を画成すると共に、エンジンオイルを注入するためのオイル注入口１１ａが上方に開口するように設けられている。また、シリンダヘッドカバー１１の上面には、吸気装置２を固定するためのブラケット１１ｂ、１１ｂ、…が、その四隅部に形成されている（図１、２参照）。尚、本明細書では、エンジン本体１の気筒列方向においてオイル注入口１１ａが位置する側をエンジン前側とし、その反対側をエンジン後側とする。
【００３３】
上記吸気装置２は、新気を取り込む吸気口３１を有するフレッシュエアダクト３、フレッシュエアダクト３から取り込まれた新気の浄化を行うエアクリーナ４、エアクリーナ４によって浄化された新気を吸入する上流吸気管部５、上流吸気管部５に連通するサージタンク部６及びこのサージタンク部６に連通すると共にエンジン本体１の吸気ポート１２ａ、１２ａ、…と連通する分岐管部７、７、…とを有する。
【００３４】
上記フレッシュエアダクト３は、図１、３、４に示すように、断面視略円形状であって、エンジン本体１の車両前方において気筒列方向と平行に且つエンジン本体１の略全長に亘って延設されている。また、フレッシュエアダクト３のエンジン前端部には吸気口３１が設けられる一方、エンジン後端部は上記エアクリーナ４に連通している。吸気口３１は、断面視方形状であって、車両前方へ向かって開口している。
【００３５】
上記エアクリーナ４は、図３、４に示すように、エンジン後側であって上記フレッシュエアダクト３の管軸の延長線上に配設される。また、エアクリーナ４は、図２に示すように、フィルタ４３によって下方のダスティサイド室４１と上方のクリーンサイド室４２とに分割されている。ダスティサイド室４１のエンジン前側端面には、上記フレッシュエアダクト３と連通する開口部４１ａが形成されている。クリーンサイド室４２の車両後側断面には、開口部（図示省略）が形成され、この開口部に該上流吸気管部５が取り付けられている。そして、フレッシュエアダクト３から取り込まれた新気は、エアクリーナ４のフィルタ４３によって塵埃等が除去され、下流側の上流吸気管部５に送り込まれる。
【００３６】
上記上流吸気管部５は、図４、５に示すように、上記エアクリーナ４の車両後側端面から車両後方に延びた後、エンジン本体１の車両後部側且つ上方において気筒列方向エンジン前側へ向かって湾曲している。また、上流吸気管部５は、その上流端部にスロットルバルブユニット５１を有する一方、下流端部は上記サージタンク部６に連通していて、このスロットルバルブユニット５１によって空気量を調節して吸気をサージタンク部６に送り込む。上流吸気管部５の下流端部には、車両前方へ開口する第１開口部５３と下方へ向かって開口する第２開口部５４が形成されており、上流吸気管部５は、これら第１開口部５３及び第２開口部５４を介して後述する第１サージタンク部６１及び第２サージタンク部６２と連通する。さらに、上流吸気管部５は、その中間部にＥＧＲ供給部５２が設けられている。このＥＧＲ供給部５２から、上流吸気管部５内にＥＧＲガスが供給される。
【００３７】
上記サージタンク部６は、新気とＥＧＲガス等が混在した吸気を均一化させて、上記分岐管部７、７、…に送り込む。サージタンク部６は、図１に示すように、第１サージタンク部６１と第２サージタンク部６２とに分割形成されていて、シリンダヘッドカバー１１の上方に配設されている。第２サージタンク部６２は、後述する第２分岐管部７２、７２、…の管軸Ｘ（図１、６参照）をその上流側に延長した延長線上位置に位置すると共に、第２分岐管部７２、７２、…の上流端と連結している。また、第２サージタンク部６２は側面視略正方形状をしていて、その容量は第１サージタンク部６１よりも小さく設定されている。第１サージタンク部６１は、第２サージタンク部６２よりも第２分岐管部７２、７２、…の管軸Ｘ方向下流側である車両前側に位置するように車両前後方向にオフセット配置されると共に、第２サージタンク部６２よりも該第２分岐管部７２、７２、…の管軸Ｘに直交する方向である上下方向の上側に位置するようにオフセット配置される。また、第１サージタンク部６１は、フードＦの形状に合わせて車両後方へ向けて高さ方向幅が大きくなる側面視略台形状をしていて、その容量は比較的大きく設定されている。
【００３８】
また、第１サージタンク部６１の上端面及び車両後側端面と、第２サージタンク部６２の上端面及び車両後側端面とによって形成される段差部分６３に、上記上流吸気管部５が気筒列方向に延びて配設されている。また、第１サージタンク部６１及び第２サージタンク部６２は、気筒列方向略中央位置において、上記上流吸気管部５に形成された第１開口部５３及び第２開口部５４によってそれぞれ独立に上流吸気管部５と連通している。さらに、上記第１開口部５３には、弁手段としてのバタフライ弁５５が配設されている。
【００３９】
上記分岐管部７、７、…は、サージタンク部６へ吸入された吸気をエンジン本体１の各吸気ポート１２ａへ送り込む。分岐管部７、７、…は、図１に示すように、第１分岐管部７１、７１、…と第２分岐管部７２、７２、…とからなる。
【００４０】
上記第１分岐管部７１、７１、…は、図１〜５に示すように、側面視略Ｕ字形状をしていて、その一端部が上記第１サージタンク部６１の車両前端部に連結する一方、その他端部がエンジン本体１の各吸気ポート１２ａに連通するように、シリンダヘッド１２に取り付けられていてる。また、第１分岐管部７１、７１、…の中間部には、上記エンジン本体１の車両前方において吸気ポート１２ａ、１２ａ、…からエンジン上方のサージタンク部６へ向けて湾曲すると共に、フレッシュエアダクト３と交差して該フレッシュエアダクト３を抱持する湾曲部７１ａ、７１ａ、…が形成されている。この湾曲部７１ａ、７１ａ、…の内側部分は、フレッシュエアダクト３の外周部に沿って湾曲している。そして、湾曲部７１ａ、７１ａ、…の内側部分は、湾曲部７１ａ、７１ａ、…の内側に位置するフレッシュエアダクト３の外周部のうち少なくとも半周部分と接触している。また、上記フレッシュエアダクト３の吸気口３１は、エンジン最前側の湾曲部７１ａと交差する位置に形成され、図３、５に示すように、該湾曲部７１ａが吸気口３１を上下方向に貫通している。この第１分岐管部７１、７１、…が、短寸吸気通路７ａ、７ａ、…を形成する。
【００４１】
上記第２分岐管部７２、７２、…は、図１、６、７に示すように、その一端部が上記第２サージタンク部６２の車両前端面に連結する一方、その他端部が各第１分岐管部７１の第１サージタンク部６１との連結部近傍に連結している。また、第２分岐管部７２、７２、…は、略直管形状をしていて、上記第１サージタンク部６１の下方において車両前後方向に延設されている。この第２分岐管部７２は、第１分岐管部７１と共に長寸吸気通路７ｂ、７ｂ、…を形成する。
【００４２】
上記吸気装置２は、分割された射出成形部品を例えば振動溶着によって結合した合成樹脂製部品であり、上記フレッシュエアダクト３、エアクリーナ４、上流吸気管部５、サージタンク部６及び分岐管部７が、一体的に形成されている。そして、吸気装置２は、シリンダヘッドカバー１１のブラケット１１ｂ、１１ｂ、…を介してシリンダヘッドカバー１１に固定されている。このとき、第２サージタンク部６２及び第２分岐管部７２は、シリンダヘッドカバー１１から所定間隔を有して取り付けられている。こうして、吸気装置２が、エンジン本体１からの熱的影響を直接受けないように配置している。
【００４３】
次に、上記吸気装置２によって取り込まれる吸気について説明する。
【００４４】
上記吸気口３１から取り込まれた新気は、フレッシュエアダクト３を通ってエアクリーナ４へと導かれる。エアクリーナ４へ導かれた新気は、ダスティサイド室４１からクリーンサイド室へと送り込まれる。このとき、新気はフィルタ４３を通過し、塵埃等が除去される。エアクリーナ４によって浄化された新気は、スロットルバルブユニット５１によって空気量を調整されて、上流吸気管部５に吸入される。上流吸気管部５に吸入された吸気は、管内のＥＧＲ供給部５２から供給されるＥＧＲガスと混合して、サージタンク部６へと導かれる。上記上流吸気管部５の下流端部においては、上記バタフライ弁５５の開閉状態によって、吸気は第１サージタンク部６１か、又は第２サージタンク部６２へ送り込まれる。第１サージタンク部６１又は第２サージタンク部６２へ送り込まれた吸気は、それぞれ第１分岐管部又は第２分岐管部並びに第１分岐管部７１を通って各吸気ポート１２ａへ送り込まれる。各吸気ポート１２ａへ送り込まれた吸気は、各気筒内に吸入される。
【００４５】
エンジン回転速度が低中速回転領域においては、上記バタフライ弁５５が閉じており、吸気は第２開口部５４から第２サージタンク部６２へ送り込まれる。この吸気は、第２分岐管部７２及び第１分岐管部７１によって構成される長寸吸気通路７ｂ、７ｂ、…を通って各吸気ポート１２ａへ送られる。一方、エンジン回転速度が高速回転領域においては、バタフライ弁５５が開いていおり、吸気は第１開口部５３から第１サージタンク部６１へ送り込まれる。この吸気は、第１分岐管部のみによって構成される短寸吸気通路７ａ、７ａ、…を通って各吸気ポート１２ａへ送られる。このように、上記吸気装置２は、低中速回転領域においては過渡運転時のＥＧＲガス残存量を低減させて失火を防止するために、低中速回転領域用の容量が比較的小さい第２サージタンク部６２を用い、高速回転領域においては分岐管内の圧力波の反転効率を高めて出力を向上させるために、高速回転領域用の容量が比較的大きい第１サージタンク部６１を用いている。
【００４６】
次に、このときの吸気の温度及び熱量の移動について説明する。
【００４７】
上記フレッシュエアダクト３の吸気口３１から取り込まれた直後の吸気は外気温と略同じ温度である。ところが、エンジンルーム内の雰囲気温度は、エンジンからの発熱によって外気温よりも高温となっている。そのため、フレッシュエアダクト３に取り込まれた吸気は、吸気装置２内を流れてエンジン本体１の各気筒内に吸い込まれるまでの間にエンジンルーム内の高温雰囲気の熱的影響を受けて温度が次第に上昇する。ここで、スロットルバルブユニット５１よりも上流側の吸気温度が上昇すると、吸気が膨張して吸気充填効率が低下し、スロットルバルブユニット５１よりも下流側の吸気温度が上昇すると、吸気温度の上昇によりノッキングを引き起こすという問題がある。
【００４８】
そこで、上記分岐管部７、７、…の湾曲部７１ａ、７１ａ、…とフレッシュエアダクト３とは接して配設されている。こうすることによって、吸気ポート１２ａ、１２ａ、…へ送り込まれる直前の吸気をフレッシュエアダクト３内の吸気で冷却することができる。また、吸気装置２内において最も温度が低い（外気温に近い）フレッシュエアダクト３内の吸気で、吸気装置２内において最も温度が高い分岐管部７、７、…内の吸気を冷却しているため、効率良く熱量のやりとりが行われる。さらに、分岐管部７、７、…の湾曲部７１ａ、７１ａ、…の内側部分は、フレッシュエアダクト３の断面形状に沿って湾曲しているため、各分岐管部７とフレッシュエアダクト３との接触面積は大きくなっており、さらに効率良く熱量のやりとりが行われる。また、エンジン最前側の湾曲部７１ａは、フレッシュエアダクト３の吸気口３１を上下方向に貫通しており、フレッシュエアダクト３に取り込まれる吸気が、湾曲部７１ａの管壁に直接当たることになる。このため、エンジン最前側の湾曲部７１ａは最も効率良く冷却されている。
【００４９】
この分岐管部７、７、…内の吸気からフレッシュエアダクト３内の吸気へ移動した熱量は、吸気装置２の外方は高温の雰囲気温度に覆われているため放熱されるところがなく、再び分岐管部７、７、…内に戻ってくることになる。すなわち、分岐管部７、７、…内の吸気を冷却すると共に、フレッシュエアダクト３内の吸気を加熱していることになる。ところが、フレッシュエアダクト３内の吸気は、分岐管部７、７、…内の吸気から熱量をもらって加熱されない場合であっても、フレッシュエアダクト３等の吸気装置２を覆うエンジンルーム内の高温雰囲気から熱量をもらって吸気温度は上昇する。ここで、吸気と高温雰囲気との熱量の移動は２点間の温度差に依存する。すなわち、フレッシュエアダクト３内の吸気が分岐管部７、７、…内の吸気から熱量をもらっていないとすれば、その分だけ、吸気と高温雰囲気との温度差が大きくなり、高温雰囲気から吸気へ移動する熱量も多くなる。したがって、フレッシュエアダクト３内の吸気を、分岐管部７、７、…内の吸気で予め加熱することによって、その分だけ高温雰囲気から吸気へ移動する熱量を減少させることができる。そして、上述の如く、フレッシュエアダクト３と分岐管部７、７、…の湾曲部７１ａ、７１ａ、…との接触面積は大きくなっているため、分岐管部７内の吸気がフレッシュエアダクト３内の吸気から受け取る熱量は多くなり、高温雰囲気と吸気との温度差が小さくなる。すなわち、吸気ポート１２ａ、１２ａ、…に送り込まれる吸気の冷却効率が向上するだけでなく、高温雰囲気から吸気装置２内の吸気へ移動する熱量を減少させることができる。
【００５０】
つまり、吸気装置２内で見れば、分岐管部７、７、…内の吸気の熱量をフレッシュエアダクト３内の吸気へ移動させて、この熱量が吸気装置２内を循環させている。ところが、エンジンルーム全体という観点で見れば、フレッシュエアダクト３内の吸気を、吸気装置２内の熱量で予め加熱して、高温雰囲気から吸気装置２内の吸気への熱量の移動を減少させている。また、吸気ポート１２ａ、１２ａ、…に送り込まれる直前の吸気から見れば、分岐管部７、７、…からフレッシュエアダクト３へ移動した熱量の分だけ冷却されていることになる。
【００５１】
また、フレッシュエアダクト３と分岐管部７、７、…の湾曲部７１ａ、７１ａ、…の内側部分と接触面積が可及的に大きくなっていることは、同時に高温雰囲気とフレッシュエアダクト３との接触面積が可及的に小さくなっていることである。この点においても高温雰囲気からフレッシュエアダクト３へ移動する熱量が減少する。
【００５２】
さらに、上記吸気装置２は、シリンダヘッドカバー１１との間に所定の空間を有して、ブラケット１１ｂ、１１ｂ、…によってエンジン本体１の上方に取り付けられているため、エンジン本体１からの熱的影響を直接受けない。
【００５３】
また、上記エンジンは、前方吸気後方排気の横置きエンジンであるため、比較的高温となる排気装置８は、エンジン本体１の車両後方側面に取り付けられる。また、エンジンルーム内には、車両前方側に配置されるラジエータや、車両前方の通風口から導入される送風口の影響によって車両前方から後方へ向かう気流が発生している。このため、排気装置８から発せられる熱はエンジンルーム内において車両後方側に流れ易く、吸気装置２が排気装置８の熱的影響を直接受け難い構造となっている。
【００５４】
したがって、本実施形態に係る吸気装置２によれば、フレッシュエアダクト３と分岐管部７、７、…とを接触させて、エンジンルーム内の高温雰囲気から吸気装置２内の吸気へ移動する熱量を減少させると共に、吸気ポート１２ａ、１２ａ、…に送り込まれる直前の吸気を冷却することによって、別部品を設けることなく、吸気温度が高いことに伴うノッキングを防止することができる。また、フレッシュエアダクト３を分岐管部７、７、…の湾曲部７１ａ、７１ａ、…の内側に位置させて該湾曲部７１ａ、７１ａ、…で抱持すると共に、該湾曲部７１ａ、７１ａ、…の内側部分をフレッシュエアダクト３の外周部に沿った形状とすることによって、分岐管部７、７、…内の吸気からフレッシュエアダクト３内の吸気へ移動する熱量をさらに増加させると共に、高温雰囲気からフレッシュエアダクト３内の吸気へ移動する熱量をさらに減少させて、吸気温度が高いことに伴うノッキングをさらに効果的に防止することができる。
【００５５】
また、フレッシュエアダクト３と分岐管部７、７、…との接触面積を拡大させることは、フレッシュエアダクト３と高温雰囲気との接触面積を減少させることにもなる。このため、スロットルバルブユニット５１の上流側において吸気温度の上昇を抑制して、吸気充填効率を向上させることができる。
【００５６】
さらに、フレッシュエアダクト３は湾曲部７１ａ、７１ａ、…の内側に位置するため、吸気装置２をコンパクトに形成することができる。
【００５７】
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態１について、以下のような構成としてもよい。
【００５８】
上記エンジン本体１は、所謂前方吸気後方排気の横置きエンジンであるが、エンジンはこれに限られるものではない。例えば前方排気後方吸気のエンジンであってもよく、縦置きエンジンであってもよい。
【００５９】
また、上記吸気装置２は、吸気集合部６をシリンダヘッドカバー１１上方に配設する構造であるが、これに限られるものではない。例えば、吸気集合部６をエンジン本体１の車両前方に配設する場合等、エンジンルーム内のスペースを有効に活用できる場所に配設することができる。かかる場合であっても、別部品を設けることなく、吸気温度が高いことに伴うノッキングを防止することができる。
【００６０】
さらに、上記吸気装置２においては、断面視略円形状のフレッシュエアダクト３の外周部に沿うように各分岐管部７１の湾曲部７１ａを形成しているが、各分岐管部７１の湾曲部７１ａの内側部分に沿うようにフレッシュエアダクト３の断面形状を形成してもよい。また、各湾曲部７１ａは、フレッシュエアダクト３の外周部のうち少なくとも半周部分と接触しているが、少なくとも一部が接触していればよい。ただし、各分岐管部７１内の吸気からフレッシュエアダクト３内の吸気へ移動する熱量を増加させ、高温雰囲気かフレッシュエアダクト３内の吸気へ移動する熱量を減少させるためには、接触部分ができるだけ大きいことが好ましい。
【００６１】
また、上記フレッシュエアダクト３の吸気口３１は、エンジン最前側の湾曲部７１ａが貫通する位置に配置されているが、該エンジン最前側の湾曲部７１ａとの干渉を避けて、さらにエンジン前側に配設してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施形態に係るエンジンを車両左側から見た一部切欠断面図である。
【図２】エンジンの車両右側から見た側面図である。
【図３】エンジンの正面図である。
【図４】エンジンの平面図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図７】図１のＣ−Ｃ線における断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１      エンジン本体
１１    シリンダヘッドカバー
１２ａ  吸気ポート
２      吸気装置
３      フレッシュエアダクト
４      エアクリーナ
５      上流吸気管部
６      吸気集合部
７      分岐管部
７１ａ  湾曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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