(57)【要約】  【課題】  吸気ブランチ１０にバンク中心線Ｚ１に沿って直線状に延びる直線部１３が設けられたＶ型内燃機関で、吸気ブランチ１０の流れを円滑化する。  【解決手段】  Ｖバンク９の上方に配設された吸気コレクタ１と吸気ポート７とをそれぞれ吸気ブランチ１０により接続する。ブランチ直線部１３でブランチ上流部１１とブランチ下流部１２の一方を他方に差し込む構造とする。吸気ブランチ１０を、上流側ブランチ偏向部１４と下流側ブランチ偏向部１５とがブランチ直線部１３に対して同方向に傾斜又は湾曲するターンフロー形状とする。  【選択図】  図１
2006118445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気ポートが開口する左右バンクのシリンダヘッドの吸気側の側壁間にＶバンクが形成されたＶ型内燃機関の吸気装置において、
上記Ｖバンクの上方に配設された吸気コレクタと、この吸気コレクタと上記複数の吸気ポートとを接続する複数の吸気ブランチと、を有し、
この吸気ブランチが、上記Ｖバンクのバンク中心線とほぼ平行に直線状に延びるブランチ直線部と、このブランチ直線部から吸気コレクタへ向かう上流側ブランチ偏向部と、このブランチ直線部から吸気ポートへ向かう下流側ブランチ偏向部と、を有し、
上記吸気ブランチがターンフロー形状をなすように、上記上流側ブランチ偏向部と下流側ブランチ偏向部とがブランチ直線部に対して同方向に傾斜又は湾曲していることを特徴とするＶ型内燃機関の吸気装置。
【請求項２】
上記吸気ブランチが、上記上流側ブランチ偏向部を有し、上記吸気コレクタに接続するブランチ上流部と、上記下流側ブランチ偏向部を有し、上記吸気ポートに接続するブランチ下流部と、に分割して構成されており、
これらブランチ上流部とブランチ下流部とは、上記ブランチ直線部において一方を他方に差し込むことにより接続されていることを特徴とする請求項１に記載のＶ型内燃機関の吸気装置。
【請求項３】
上記ブランチ直線部には、上記ブランチ上流部とブランチ下流部の対向する周壁面を径方向にシールするシール部材が介装されていることを特徴とする請求項２に記載のＶ型内燃機関の吸気装置。
【請求項４】
上記吸気コレクタと複数のブランチ上流部とが樹脂部品からなるコレクタユニットとして一体に構成されており、
複数のブランチ下流部が樹脂部品からなる吸気マニホールドとして一体に構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のＶ型内燃機関の吸気装置。
【請求項５】
上記コレクタユニットが、互いに接合されることにより上記吸気コレクタを画成する第１及び第２コレクタ分割体と、上記第１及び第２コレクタ分割体の一方の内面に接合されることにより、この内面とともに上記吸気コレクタの内部に延びる複数のブランチ上流部を画成するブランチ分割体と、を有することを特徴とする請求項３に記載のＶ型内燃機関の吸気装置。
【請求項６】
気筒列方向に沿って配列された複数のブランチ直線部が、機関幅方向にオフセットして互い違いに配置されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のＶ型内燃機関の吸気装置。
【請求項７】
上記ブランチ直線部の通路断面形状が略円形であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＶ型内燃機関の吸気装置。
【請求項８】
上記上流側ブランチ偏向部が下流側ブランチ偏向部に比して曲率半径が大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＶ型内燃機関の吸気装置。
【請求項９】
上記吸気ブランチがコレクタ内部に開口する開口部を有し、この開口部とコレクタ内壁面との間に所定の間隙が確保されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＶ型内燃機関の吸気装置。
【請求項１０】
上記吸気ブランチが、上記コレクタの内部をバンク中心線に直交する機関幅方向へ延びるブランチ水平部を有し、
このブランチ水平部の断面形状が、上記機関幅方向に長い横長形状をなしていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のＶ型内燃機関の吸気装置。
【請求項１１】
更に、吸気弁のバルブリフト特性を連続的に拡大・縮小可能な可変動弁機構と、機関運転条件に応じて吸気弁のバルブリフト特性を制御することにより内燃機関の吸入空気量を制御する手段と、を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のＶ型内燃機関の吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖ型内燃機関の吸気装置に関し、特に、吸気コレクタと複数の吸気ポートとを結ぶ吸気ブランチの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、Ｖ型内燃機関の吸気装置が開示されている。この吸気装置は、左右バンクのシリンダヘッドの吸気側の側壁間にＶバンクが形成され、このＶバンクの上方に偏平な箱状をなす吸気コレクタが配置され、このコレクタと上記吸気側の側壁に開口する各気筒の吸気ポートとが複数の吸気ブランチにより接続されている。各吸気ブランチは、コレクタに接続するブランチ上流部と、各気筒の吸気ポートに接続するブランチ下流部と、に分割して構成されている。複数のブランチ上流部はコレクタとともに軽量且つ安価な樹脂製のコレクタユニットとして一体的に構成されており、複数のブランチ下流部は樹脂製の吸気マニホールドとして一体的に構成されている。これらコレクタユニットと吸気マニホールドとは、例えばブランチ上流部の端部とブランチ下流部の端部に設けられた接合フランジ部を互いに突き合わせた上で、これら接合フランジを挿通する固定具としての複数のボルトで両者を共締め固定することによって、互いに締結・固定される。
【０００３】
また、上記の特許文献１では、各吸気ブランチのレイアウト方式として、右側バンクの吸気ポートに接続する吸気ブランチが吸気コレクタへ向けて左バンク側へ延び、左バンクの吸気ポートに接続する吸気ブランチが吸気コレクタへ向けて右バンク側へ延び、つまり左右の吸気ブランチが交差しつつバンク中心線を跨ぐように斜めに延びる、いわゆるクロスフロー形式となっている。このようにボルト固定構造の場合にはクロスフロー形式を採用することにより、ボルト固定部分の近傍を含めて、吸気ブランチを湾曲・折曲部分の少ない略直線形状として、曲げによる通路抵抗・圧力損失を十分に小さくできる。
【特許文献１】特開２０００−３３７１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コレクタユニットと吸気マニホールドとの接続構造として、ブランチ上流部とブランチ下流部の一方を他方にシール部材を介装して差し込む、いわゆる差込構造とすると、上述したようなボルト固定構造に比して、コレクタユニットと吸気マニホールドとを簡便に組み付けることが可能で、組立作業性が著しく向上するとともに、固定ボルトを低減・省略可能で、低コスト化・コンパクト化及び軽量化等の実用上極めて有用な効果が得られる。
【０００５】
但し、このような差込構造とした場合、図７（Ａ）の比較例に示すように、差込部分での剛性・強度・シール性等を確保するために、この差込部を、バンク中心線に沿ってある程度直線状に延びる直線部１１３とする必要がある。従って、吸気ブランチをクロスフロー形式とした場合、ブランチ直線部１１３の上流側と下流側に、このブランチ直線部１１３に対して互いに逆方向に傾斜・湾曲する偏向部１１４，１１５が設けられることとなる。このため、上流側の偏向部１１４で縮流（有効流路断面積が減少）した流れが回復する前に、下流側の偏向部１１５で逆方向へ曲げられるため、流れがさらに縮流し、圧力損失が大きくなり、実質的な吸入空気量が低下してしまう。圧力損失を小さくして吸入空気量の低下を抑制するために、ブランチ直線部１１３を長くしたり、あるいは偏向部１１４，１１５の曲率半径を大きくし、つまり偏向部１１４，１１５の湾曲・傾斜を緩やかなものとすると、機関全高が高くなってしまう。歩行者保護対策やボディデザイン要求により機関全高を高くすることは非常に困難であり、更なる改良が望まれていた。
【０００６】
また、上記の差込構造に限らず、フューエルチューブ等の周辺部品を配置するスペースを確保する等のために、ブランチ上流部とブランチ下流部との接続部分をバンク中心線に沿って略直線状に延びるブランチ直線部とした場合にも、上記と同様の課題が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、吸気ポートが開口する左右バンクのシリンダヘッドの吸気側の側壁間にＶバンクが形成されたＶ型内燃機関の吸気装置において、上記Ｖバンクの上方に配設された吸気コレクタと、この吸気コレクタと上記複数の吸気ポートとを接続する複数の吸気ブランチと、を有し、この吸気ブランチが、上記Ｖバンクのバンク中心線とほぼ平行に直線状に延びるブランチ直線部と、このブランチ直線部から吸気コレクタへ向かう上流側ブランチ偏向部と、このブランチ直線部から吸気ポートへ向かう下流側ブランチ偏向部と、を有し、上記吸気ブランチがターンフロー形状をなすように、上記上流側ブランチ偏向部と下流側ブランチ偏向部とがブランチ直線部に対して同方向に傾斜又は湾曲していることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、バンク中心線に沿って延びるブランチ直線部が設けられたブランチ形状でありながら、上述したように吸気ブランチをターンフロー形状としているので、上流側ブランチ偏向部からブランチ直線部へかけての流れの曲げ方向と、ブランチ直線部から下流側ブランチ偏向部へかけての流れの曲げ方向と、が実質的に同方向となり、渦や剥離等の少ない円滑な流れを実現できるので、この吸気ブランチを流れる吸気の通路抵抗や圧力損失を低減し、吸入性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、必要に応じて、右バンクＲＢの構成要素には参照符号の後に「Ｒ」を付し、左バンクＬＢの構成には参照符号の後に「Ｌ」を付してある。また、本明細書においては基本的に、シリンダ中心線に沿う機関上下方向Ｚ（図２参照）を「上下」方向とし、この上下方向Ｚ及び気筒列方向Ｙの双方に直交する機関幅方向Ｘを「左右」又は「横」方向と呼ぶ。
【００１０】
図２は、本発明に係る吸気装置をＶ型６気筒内燃機関に適用した一実施例を示しており、図１は、この内燃機関の気筒列方向Ｙに直交する面での断面図である。このＶ型内燃機関は、右バンクＲＢと左バンクＬＢに対応して、一対のシリンダヘッド５Ｒ，５Ｌと、各シリンダヘッド５Ｒ，５Ｌの上部に取り付けられる一対のロッカーカバー６Ｒ，６Ｌと、を備えている。各シリンダヘッド５の吸気側の側壁８Ｒ，８Ｌには、各気筒に対応して３つの吸気ポート７Ｒ，７Ｌがそれぞれ開口形成されている。これら左右バンクのシリンダヘッド５の吸気側の側壁８Ｒ，８Ｌ間に、所定のバンク角（この実施例では６０度）をなす空間としてのＶバンク９が形成されている。Ｖバンク９は、断面略Ｖ字状で気筒列方向に延びている。このＶバンク９の上方で、かつ、ロッカーカバー６の上方には、扁平な略箱状をなす一つの吸気コレクタ１が配置されている。このコレクタ１と左右バンクの合計６つの吸気ポート７とが、それぞれ吸気ブランチ１０により接続されている。吸入空気は、コレクタ入口部１Ａよりコレクタ１の内部に導入され、各吸気ブランチ１０及び吸気ポート７を経て各気筒の燃焼室へ分配して供給される。吸気ブランチ１０の通路長は吸気脈動等に応じた適切な寸法に設定されている。
【００１１】
図１及び図３に示すように、上記の吸気ブランチ１０は、コレクタ１に接続するブランチ上流部１１と、吸気ポート７に接続するブランチ下流部１２と、に分割して構成されている。そして、吸気コレクタ１と６本の吸気ブランチ上流部１１とが軽量かつ安価な樹脂部品からなるコレクタユニット３として一体的に構成されており、かつ、６本のブランチ下流部１２が軽量かつ安価な樹脂部品からなる吸気マニホールド２として一体的に構成されている。コレクタユニット３は、コレクタ分割面３Ａで互いに接合されることにより吸気コレクタ１を画成する第１コレクタ分割体２２及び第２コレクタ分割体２３と、一方の第２コレクタ分割体２３の内面に形成された凹凸形状をなすブランチ形成部２４にブランチ分割面１１Ａで接合されることによって、このブランチ形成部２４とともに複数のブランチ上流部１１を画成するブランチ分割体２５と、の３つの樹脂部品により大略構成された簡素な構造となっている。ブランチ分割体２５は、図３及び図４に示すように、左バンク用の部分２５Ｌと右バンク用の部分２５Ｒとがブランチ形成部２４に固定されるフランジ部２５Ａで一体的に連結・接続する樹脂製の一部品として構成されている。
【００１２】
上記のブランチ直線部１３では、ブランチ上流部１１とブランチ下流部１２の一方を他方に筒状のシール部材２０を介して差し込むことにより、ボルト等の固定具を用いることなく、コレクタユニット３を吸気マニホールド２に取り付けるようになっている。この実施例では、ブランチ下流部１２内にブランチ上流部１１が差し込まれる構造となっており、ブランチ下流部１２の外周面とブランチ上流部１１の内周面との間に、両者を径方向にシールする筒状のシール部材２０が介装されている。
【００１３】
扁平なコレクタ１内部に開口する吸気ブランチ１０の開口部は、吸込み性能を向上するために、開口端へ向けて徐々に拡開する、いわゆるベルマウス形状をなしており、かつ、開口部２６に対向するコレクタ１の内壁面との間に所定の間隙Ｄ０が確保されている。
【００１４】
そして吸気ブランチ１０は、レイアウト的には、ブランチ直線部１３から吸気コレクタ１へ向かう上流側ブランチ偏向部１４と、ブランチ直線部１３から吸気ポート７へ向かう下流側ブランチ偏向部１５と、を有している。そして、この吸気ブランチ１０がターンフロー形状をなすように、上流側ブランチ偏向部１４と下流側ブランチ偏向部１５とがブランチ直線部１３に対して同方向に傾斜又は湾曲している。
【００１５】
以上のような実施例による主たる効果として、吸気マニホールド２とコレクタユニット３との接続構造としてブランチ直線部１３でパッキンなどによる弾性シール部材２０を介して互いに差し込む差込構造としたＶ型内燃機関では、ブランチ直線部１３が必然的にバンク中心線Ｚ１に沿って直線状に延びることとなるが、吸気ブランチ１０をターンフロー形状とすることにより、クロスフロー形状の場合に比して、機関上下方向Ｚの寸法を増加することなく、吸気ブランチ１０内での渦や剥離の発生を有効に低減して、吸気ブランチ１０の流れを円滑化し、その吸入性能を向上することができる。
【００１６】
図５は、本発明の他の実施例に係るコレクタ内部形状を示す断面図である。なお、図１の例と同一構成要素には同じ参照符号を付している。この例では、吸込み性能を向上させるために、コレクタ１内部に開口するベルマウス形状の開口部２６が、コレクタ１の内部空間へ突き出しており、この開口部２６とコレクタ１内部の上下壁面との間に所定の間隙Ｄ１，Ｄ２が確保されている。この関係で、図１に示す実施例に対し、ブランチ分割面１１Ａでブランチ分割体２５に接合するブランチ下部分割体２７が追加されている。
【００１７】
図６は、本発明に係る可変動弁機構の一例を示している。可変動弁機構として、クランク角に対する吸気作動角の中心位相を連続的に遅角・進角させる位相可変機構２８と、吸気弁のバルブリフト量及び作動角を連続的に変更可能なリフト・作動角可変機構２９と、機関運転状態を示す各種センサ信号に基づいて上記機構２８，２９のアクチュエータへ制御信号を出力し、吸気弁のバルブリフト特性を制御する制御部３０と、を有している。これらの構成は既に公知であるために詳細な説明は省略する。このように吸気弁のバルブリフト特性を制御することによって吸入空気量を制御することにより、実質的にスロットルのみにより吸入空気量を制御するものに比して、コレクタ１内での負圧の発達を抑制することができる。従って、上述したように差込式のブランチ直線部１３に対し、上記のコレクタ負圧に起因する外力の影響を著しく低減・抑制することができ、上述した差込式の接続構造を容易かつ安定して実現することができる。
【００１８】
これらの図示実施例を参照して、本発明に係る特徴的な構成及びその作用効果について列記する。但し、本発明は参照符号を付した図示実施例の構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形・変更を含むものである。
【００１９】
（１）吸気ブランチ１０が、Ｖバンク９のバンク中心線Ｚ１とほぼ平行に直線状に延びるブランチ直線部１３と、このブランチ直線部１３から吸気コレクタ１へ向かう上流側ブランチ偏向部１４と、ブランチ直線部１３から吸気ポート７へ向かう下流側ブランチ偏向部１５と、を有している。そして、この吸気ブランチ１０がターンフロー形状をなすように、上流側ブランチ偏向部１４と下流側ブランチ偏向部１５とがブランチ直線部１３に対して同方向に傾斜又は湾曲している。つまり、ブランチ直線部１３の上下に、このブランチ直線部１３に対して機関幅方向Ｙで同じ方向（図１では右方向）に偏向する２つのブランチ偏向部１４，１５を備えたターンフロー形状をなしている。
【００２０】
図７（Ａ）は、ブランチ直線部１１３の上下のブランチ偏向部１１４，１１５がブランチ直線部１１３に対して異なる方向へ傾斜・湾曲する比較例を示している。このような比較例では、上流側の偏向部１１４からブランチ直線部１１３へかけて曲げられた流れの主流Ｆ１は、慣性のために流路に沿った流れＦ０とはならず、この流れＦ０よりも外側に膨らんだ流れとなる。この流れＦ１は、ブランチ直線部１１３から下流側のブランチ偏向部１１５へかけての部分で向きを逆方向に変えられる形となり、内側のコーナー部の近傍１１６で強い剥離が生じるとともに、外側のコーナー部の近傍１１７で渦が生じ、望ましくない縮流が生じるために、圧力損失が増し、有効流路断面積が減少するので、吸入性能が阻害され、吸入空気量が実質的に低下してしまう。
【００２１】
これに対して、図７（Ｂ）に示す本実施例のように吸気ブランチ１０をターンフロー形状とした場合には、上流側ブランチ偏向部１４で外側に膨らんだ主流は、ブランチ直線部１３を経て下流側ブランチ偏向部１５でも同じ方向に曲げられることとなり、上流側ブランチ偏向部１４からブランチ直線部１３にかけての曲げ方向と、ブランチ直線部１３から下流側ブランチ偏向部１５にかけての曲げ方向とが、ともに同じ方向（図１の反時計回りの回転方向）となる。従って、上記比較例のような強い剥離や渦が発生することのない円滑な流れとなり、圧力損失や通気抵抗が効果的に低減・抑制され、吸込み性能が向上し、吸入空気量が実質的に増加し、燃費やエンジン最高出力等が向上する。
【００２２】
また、ブランチ直線部１３を略直線状としているので、図２に示すように、ブランチ直線部１３の側方にフューエルチューブ４等の部品を配設するのに十分なスペースを容易に確保でき、レイアウト的にも有利である。
【００２３】
（２）吸気ブランチ１０が、吸気コレクタ１に接続するブランチ上流部１１と、吸気ポート７に接続するブランチ下流部１２と、に分割して構成されており、これらブランチ上流部１１とブランチ下流部１２とがブランチ直線部１３において一方を他方に差し込むことにより接続された差込構造のＶ型内燃機関に対し、本発明は特に有用である。その理由は、このような差込構造では、上記のブランチ直線部１３を必然的に直線形状とする必要があり、かつ、この差込部分での剛性・強度及びシール性を確保するために、ある程度の長さを必要とするためである。
【００２４】
また、このような差込構造では、ブランチ上流部１１とブランチ下流部１２の一方を他方に差し込むことにより両者を接続することができるので、ボルト等の固定具を用いた固定構造に比して、組立作業の能率が著しく向上するとともに、ボルト等の固定具を敢えて必要としないので、軽量かつコンパクトなものとなる。更に、ブランチ直線部１３の周囲にボルトやフランジ部を必要としないので、ブランチ直線部１３の周囲のスペースをより広くとることができ、レイアウト的にも有利である。
【００２５】
（３）ブランチ直線部１３には、ブランチ上流部１１とブランチ下流部１２の対向する周壁面を径方向にシールするシール部材２０が介装されている。このシール部材２０には合計６箇所の差込部分の芯ずれを吸収することも要求されるものの、ブランチ直線部１３が直線状に延びているので、例えば周知のリップパッキンのようなシール表面積の大きいシール部材を用いることができ、上記の芯ずれを吸収しつつ十分なシール性を確保することが可能である。
【００２６】
（４）吸気コレクタ１と複数のブランチ上流部１１とが樹脂部品からなるコレクタユニット３として一体に構成されており、複数のブランチ下流部１２が樹脂部品からなる吸気マニホールド２として一体に構成されている。従って、樹脂化による軽量化・低コスト化とともに、ユニット化により部品点数が削減され、特に組立作業性が大幅に向上する。
【００２７】
（５）コレクタユニット３が、互いに接合されることにより吸気コレクタ１を画成する第１及び第２コレクタ分割体２２，２３と、これらコレクタ分割体２２，２３の一方の内面に形成されたブランチ形成部２４に接合されることにより、このブランチ形成部２４とともに吸気コレクタ１の内部に延びる複数のブランチ上流部１１を画成するブランチ分割体２５と、の３つの部品により大略構成されている。従って、部品点数の少ない簡素な構成で、吸気コレクタ１及び複数のブランチ上流部１１を形成することができる。
【００２８】
特に、部品点数の削減化のために、吸気コレクタ１を画成するコレクタ分割体２２，２３の一方２３が、ブランチ分割体２５とともにブランチ上流部１１を形成する機能を兼用しているとともに、ブランチ分割体２５が、図４に示すように左バンク用の部分２５Ｌと右バンク用の部分２５Ｒとが一体化された一部品として構成されている。また、図示するように、これらの樹脂部品２２，２３，２５は、互いに接合することによりコレクタ１及びブランチ下流部１２を形成する半割構造で、アンダーカットのない形状となっているので、型成形により容易に製造することが可能である。
【００２９】
コレクタ１とブランチ上流部１１とがコレクタユニット３として一体化されているので、コレクタとブランチ上流部とを別体として組み立てる場合に比して組立作業性が大幅に向上する。また、一体型のコレクタユニット３と吸気マニホールド２とは上記のブランチ直線部１３においてシール部材２０を介して差し込まれる構造となっており、実質的にこの直線部１３のみでコレクタユニット３と吸気マニホールド２が接続されているので、コレクタ１の内部にボルト等の固定具を通す必要がなく、これによる通流抵抗増加等の悪影響を回避できる。すなわち、コレクタ１の内部容積を犠牲にせずに設計できるので、たとえばコレクタ１の高さを低減できるなど、コレクタ１の設計自由度が高くなる。なお、吸気マニホールド２はシリンダヘッド５の吸気側の側壁８にボルト締結されており、コレクタユニット３もボルト等の固定具を用いてシリンダヘッド５やロッカーカバー６等の機関本体側へ固定・支持されている。
【００３０】
（６）図３にも示すように、気筒列方向Ｙに沿って配列された複数のブランチ直線部１３が、機関幅方向Ｘにオフセットして互い違いに、つまりちどり状に配置されている。つまり、左バンクの吸気ポートに接続するブランチ直線部の気筒列方向に沿う配列ラインと、右バンクの吸気ポートに接続するブランチ直線部の気筒列方向に沿う配列ラインとが機関幅方向に二列にオフセットしている。このため、全てのブランチ直線部を気筒列方向に一列に配列した場合に比して、二列のブランチ直線部でコレクタを支持する形となって支持剛性が向上し、また、次に述べるように各ブランチ直線部１３の真円形の流路断面積を大きく確保できる。
【００３１】
（７）図８（Ｂ）に示すように、ブランチ直線部１３の通路断面形状を実質的に真円とすることにより、シール部材２０による面圧が周方向で均一化され、空気吸い込み性及び漏れ等に対するシール性が向上する。
【００３２】
あるいは、ブランチ直線部１３の通路断面形状を楕円形状としてもよい。この場合、真円形に比べて流路断面積を大きく取れるため、吸入空気量が増えてエンジン出力を向上させることができる。
【００３３】
（８）上流側ブランチ偏向部１４の曲率半径Ｒ１を、下流側ブランチ偏向部１５の曲率半径Ｒ２よりも大きくしている（Ｒ１＞Ｒ２）。つまり、上流側ブランチ偏向部１４の湾曲・傾斜を比較的緩やかなものとしている。この理由は、上流側ブランチ偏向部１４で曲げられた流れは流路に沿わず外側に膨らむため、下流側ブランチ偏向部１５に沿った流れとはならず、よって、圧力損失は下流側ブランチ偏向部１５の湾曲・傾斜よりも上流側ブランチ偏向部１４の湾曲・傾斜に大きく依存しているからである。つまり、上流側ブランチ偏向部１４で曲げられた流れは均一ではなく外側に膨らみ、この流れは短いブランチ直線部１３では完全に流路に沿った流れに回復せずに下流側ブランチ偏向部１５に到達し、この下流側ブランチ偏向部１５でも流路に沿った流れにならないので、上流側ブランチ偏向部１４での剥離（有効流路断面積の減少）がブランチ圧力損失の主要因となる。よって、上流側ブランチ偏向部１４の曲げＲ１を下流側ブランチ偏向部１５の曲げＲ２より大きくすることにより、機関上下方向寸法の増加を招くことなく、吸気ブランチ内の圧力損失を有効に低減することができる。
【００３４】
（９）吸気ブランチ１０がコレクタ１内部に開口する開口部２６を有し、かつ、開口部２６からの吸い込み性能を阻害することのないように、この開口部２６に対向するコレクタ１の内壁面との間に所定の間隙Ｄ０が確保されている。
【００３５】
更に吸込み性能を向上するために、好ましくは図１や図５に示すように、開口部２６を、開口端へ向かって拡径する末広がり状のベルマウス形状とする。このように開口部２６をベルマウス形状とすると、ブランチ開口端の径が大きくなるものの、図１に示す実施例ように、開口部２６の近傍をコレクタ１の下面に沿って配置することにより、開口部２６をエンジン全高に対してヘッド高さの上方空間より下方に配置することができ、エンジン全高を低く抑えることができる。あるいは、吸い込み性能を重視して、図５に示す実施例のように、開口部２６の上下に間隙Ｄ１，Ｄ２を設け、開口部２６を完全にコレクタ１内部空間に配置するレイアウトとしても良い。
【００３６】
（１０）図１にも示すように、吸気ブランチ１０が、コレクタ１の内部をバンク中心線Ｚ１に直交する機関幅方向Ｙへ延びるブランチ水平部３１を有している。従って、扁平なコレクタ１内にブランチ水平部３１を配置して機関上下方向寸法を抑制しつつ、その流路断面積を十分に確保することができる。
【００３７】
さらに流路断面積を増加するために、好ましくは、図８（Ａ）に示すように、ブランチ水平部３１における流路断面形状を、コレクタ１の扁平形状に応じて、機関幅方向Ｙに長い横長形状、具体的には横長の略長方形状とする。
【００３８】
（１１）上述したような差込構造は、特に、吸気弁のバルブリフト特性を連続的に拡大・縮小可能な可変動弁機構を備え、機関運転条件に応じて吸気弁のバルブリフト特性を制御することにより内燃機関の吸入空気量を制御可能な内燃機関に適している。この理由は、実質的にスロットルのみによって吸入空気量を制御する内燃機関に比べ、コレクタ１内の負圧の発達を大幅に低減できるので、コレクタユニット３と吸気マニホールド２とが接続するブランチ直線部１３に対し、上記のコレクタ負圧に起因する外力の影響が著しく緩和され、上述したようにシール部材２０による径方向のシール面圧のみによって実質的に接続状態を安定して維持することが可能となるからである。このため、コレクタユニット３と吸気マニホールド２との接続に関してボルト等の固定具を敢えて必要とせず、部品点数が減って組立性が大幅に向上するとともに、ボルト等による固定部の省略により設計自由度が向上する。
【００３９】
本発明は様々なバンク角のＶ型内燃機関に適用できる。但し、バンク角が９０°のＶ型内燃機関に比べて、バンク角が６０°のＶ型内燃機関は、一般的にエンジン全高が高くなる傾向にあるので、エンジン全高を低く抑えることができる本発明が特に好適である。
【００４０】
上記の実施例では軽量化・低コスト化のためにコレクタユニット３や吸気マニホールド２を樹脂化しているが、強度・剛性等の要求に応じて一部又は全てを金属製としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例に係るＶ型内燃機関の吸気装置を示す断面対応図。
【図２】同じく上記Ｖ型内燃機関の吸気装置を示す概略斜視図。
【図３】上記吸気装置の第２コレクタ分割体及びブランチ分割体を示す斜視図。
【図４】ブランチ分割体を単体で示す断面対応図。
【図５】本発明の他の実施例に係るＶ型内燃機関の吸気装置を示す断面対応図。
【図６】可変動弁機構を示す概略斜視図。
【図７】（Ａ）が比較例に係るクロスフロー形状の吸気ブランチ、（Ｂ）が実施例に係るターンフロー形状の吸気ブランチを示す説明図。
【図８】（Ａ）が図７のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）が図７のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１…吸気コレクタ
２…吸気マニホールド
５…シリンダヘッド
７…吸気ポート
８…吸気側の側壁
９…Ｖバンク
１０…吸気ブランチ
１１…ブランチ上流部
１２…ブランチ下流部
１３…ブランチ直線部
１４…上流側ブランチ偏向部
１５…下流側ブランチ偏向部
２０…シール部材
２１…第１コレクタ分割体
２２…第２コレクタ分割体
２４…ブランチ形成部
２５…ブランチ分割体
２６…開口部
２８，２９…可変動弁機構
３０…制御部（制御手段）
【図１】
2006118445.tif 000003
【図２】
2006118445.tif 000004
【図３】
2006118445.tif 000005
【図４】
2006118445.tif 000006
【図５】
2006118445.tif 000007
【図６】
2006118445.tif 000008
【図８】
2006118445.tif 000009
【図７】
2006118445.tif 000010