(57)【要約】【課題】全ての気筒における燃焼不良を確実に回避し得る吸気マニホールドを提供する。【解決手段】各気筒８に対応してダイレクショナルポート１２とヘリカルポート１３の二種類の吸気ポートを備えたディーゼルエンジン１（エンジン）の吸気マニホールド７に関し、各気筒８の並び方向でヘリカルポート１３が最も外側に位置する気筒８のスワール比が大気開放状態でのスワール比以上となるように幅寸法Ｗを拡張する。【選択図】図１
2016037891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒に対応してダイレクショナルポートとヘリカルポートの二種類の吸気ポートを備えたエンジンの吸気マニホールドであって、各気筒の並び方向でヘリカルポートが最も外側に位置する気筒のスワール比が大気開放状態でのスワール比以上となるように幅寸法を拡張したことを特徴とする吸気マニホールド。
【請求項２】
直列６気筒のエンジンを対象として幅寸法を１２０ｍｍ以上に拡張したことを特徴とする請求項１に記載の吸気マニホールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気マニホールドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５は一般的なディーゼルエンジン１の一例を示すもので、図５中における１はターボチャージャ２を装備したディーゼルエンジンを示しており、エアクリーナ３から導かれた吸気４が吸気管５を通し前記ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａへと送られ、該コンプレッサ２ａで加圧された吸気４がインタークーラ６へと送られて冷却され、該インタークーラ６から更に吸気マニホールド７へと吸気４が導かれてディーゼルエンジン１の各気筒８（図５では直列６気筒の場合を例示している）に分配されるようになっており、該各気筒８から排出された排気ガス９は、排気マニホールド１０を介し前記ターボチャージャ２のタービン２ｂへと送られ、該タービン２ｂを駆動した後に排気管１１を介して車外へ排出されるようになっている。
【０００３】
図６に模式的に示す如く、この種のディーゼルエンジン１にあっては、吸気４を気筒８の周方向に指向して流入せしめるダイレクショナルポート１２と、吸気４を気筒８内に螺旋状に流入せしめるヘリカルポート１３との二種類の吸気ポートを備え、気筒８内に形成されるスワールを強化するようにしたものがあるが、このようにした場合、図７にグラフで示している通り、各気筒８のスワール比（周方向の旋回流の流速とその軸方向の流速の比）にばらつきが生じ易くなり、特に吸気マニホールド７の吸気入口１４から遠い６番の気筒８（図６中に♯６を付した最も右側の気筒）にてスワール比が大幅に低下してしまうことが知られている。
【０００４】
即ち、吸気マニホールド７の吸気入口１４から離れるに従い各ダイレクショナルポート１２への流入角が浅くなって吸気４が入り難くなるので、吸気入口１４から遠い６番の気筒８のダイレクショナルポート１２に流入する吸気４の流量は少なくなり、しかも、この６番の気筒８は、各気筒８の並び方向でヘリカルポート１３が最も外側に位置する気筒８となるので、吸気マニホールド７の長手方向の端で突き当たった吸気４の流れが６番の気筒８のヘリカルポート１３に集中的に流れ込んでスワールの水平方向速度成分に対し垂直方向速度成分ばかりが強くなり、６番の気筒８のスワール比が他の気筒８と比べて大幅に低下してしまう結果となる。
【０００５】
そして、このようなスワール比の低下は、その気筒８における燃焼不良を招くことになり、燃費の悪化や煙の発生といった問題を招いてしまうので、例えば、６番の気筒８におけるダイレクショナルポート１２の吸入口近傍の吸気入口１４側に、該吸気入口１４からの吸気４の流れを前記ダイレクショナルポート１２の吸入口から一旦離間するように回り込ませてダイレクショナルポート１２への流入角を改善する邪魔板（下記の特許文献１を参照）を配置することも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３５０９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような邪魔板の設置は、吸気マニホールド７の流路断面を狭める結果となって、６番の気筒８に入る吸気４の総流量を低下する招く危険性（ダイレクショナルポート１２への流入角が改善されてもヘリカルポート１３等への流入量がより多く低下する虞れ）をはらんでいるため、６番の気筒８に空気不足による新たな燃焼不良を招く虞れがあり、しかも、隣接する５番の気筒８におけるヘリカルポート１３への流入量を偏らせてしまう虞れもあったため、新たに５番の気筒８にスワール比の低下を招いてしまう虞れもあった。
【０００８】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、全ての気筒における燃焼不良を確実に回避し得る吸気マニホールドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、各気筒に対応してダイレクショナルポートとヘリカルポートの二種類の吸気ポートを備えたエンジンの吸気マニホールドであって、各気筒の並び方向でヘリカルポートが最も外側に位置する気筒のスワール比が大気開放状態でのスワール比以上となるように幅寸法を拡張したことを特徴とするものである。
【００１０】
而して、このようにすれば、各気筒の並び方向でヘリカルポートが最も外側に位置する気筒に関し、該気筒のダイレクショナルポートへの流入角が深くなって吸気が入り易くなる一方、該ダイレクショナルポートと同じ気筒におけるヘリカルポートへの偏った流れ込みも是正されるので、他の気筒と比べてスワール比が大幅に低下してしまうことが防止され、全ての気筒における燃焼不良が確実に回避されることになる。
【００１１】
事実、各気筒の並び方向でヘリカルポートが最も外側に位置する気筒のスワール比が大気開放状態でのスワール比以上となるように吸気マニホールドの幅寸法を拡張すれば、吸気マニホールドの影響の無い状態が実現される結果、全ての気筒における平均スワール比が所定値まで向上されて均衡状態となり、各気筒間でのばらつきも所定値まで低下して均衡状態となることが確認されている。
【００１２】
また、従来の如きダイレクショナルポートの吸入口近傍の吸気入口側に邪魔板を設置するような対策を取らなくても済むので、各気筒の並び方向でヘリカルポートが最も外側に位置する気筒に空気不足による新たな燃焼不良を招いたり、隣接する上流側の気筒におけるヘリカルポートへの流入量を偏らせてしまう虞れもない。
【００１３】
更に、本発明においては、直列６気筒のエンジンを対象として幅寸法を１２０ｍｍ以上に拡張すると良く、既存の直列６気筒のエンジンで約７０ｍｍ程度の幅寸法の吸気マニホールドが採用されているのに対し、該吸気マニホールドの幅寸法を１２０ｍｍ以上に拡張すれば、他の気筒と比較して最もスワール比が低くなる６番の気筒のスワール比を大気開放状態でのスワール比以上とすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
上記した本発明の吸気マニホールドによれば、各気筒の並び方向でヘリカルポートが最も外側に位置する気筒について、他の気筒と比べてスワール比が大幅に低下してしまうことを吸気マニホールドの幅寸法の拡張により防止することができ、従来の如きダイレクショナルポートの吸入口近傍の吸気入口側に邪魔板を設置するといった対策を不要として、全ての気筒における燃焼不良を確実に回避することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を実施する形態の一例を模式的に示す概略図である。
【図２】吸気マニホールドの幅寸法とスワール比の関係を示すグラフである。
【図３】吸気マニホールドの幅寸法と平均スワール比の関係を示すグラフである。
【図４】吸気マニホールドの幅寸法と気筒間ばらつきの関係を示すグラフである。
【図５】一般的なディーゼルエンジンの一例を示す平面図である。
【図６】図５のディーゼルエンジンの要部を模式的に示す概略図である。
【図７】各気筒のスワール比のばらつきについて説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、先に説明した図６のものと略同様に各気筒８に対応してダイレクショナルポート１２とヘリカルポート１３の二種類の吸気ポートを備えたディーゼルエンジン１の吸気マニホールド７に関し、該吸気マニホールド７の幅寸法Ｗ（ディーゼルエンジン１の左右方向［図１中での上下方向］における張り出し寸法）を、６番の気筒（各気筒８の並び方向でヘリカルポート１３が最も外側に位置する気筒８：図１中に♯６を付した最も右側の気筒）のスワール比が大気開放状態（ダイレクショナルポート１２とヘリカルポート１３を大気に開放した吸気マニホールド７無しの状態）でのスワール比以上となるように拡張している。
【００１８】
即ち、図２に６番の気筒８における吸気マニホールド７の幅寸法Ｗとスワール比の関係を示しているように、先に図６に示した既存の吸気マニホールド７での幅寸法Ｗ（約７０ｍｍ）をベースとして該幅寸法Ｗを徐々に拡張していくと、吸気マニホールド７の幅寸法Ｗを約１２０ｍｍに拡張したところで、ダイレクショナルポート１２とヘリカルポート１３を大気に開放した吸気マニホールド７無しの状態でのスワール比（約１．４５）となる。
【００１９】
６番の気筒８に限って言えば、吸気マニホールド７の幅寸法Ｗを更に増やすことでスワール比がより高まるが、図３に示すように、全ての気筒８における平均スワール比は、所定値（約１．５７）まで向上されて均衡状態となり、それ以上は吸気マニホールド７の幅寸法Ｗを増やしても向上されず、また、図４に示すように、各気筒８間でのばらつきも所定値（０．２０付近）まで低下して均衡状態となり、それ以上は吸気マニホールド７の幅寸法Ｗを増やしても向上されないことが確認されている。
【００２０】
而して、このようにすれば、各気筒８の並び方向でヘリカルポート１３が最も外側に位置する６番の気筒８に関し、この６番の気筒８のダイレクショナルポート１２への流入角が深くなって吸気４が入り易くなる一方、該ダイレクショナルポート１２と同じ気筒８におけるヘリカルポート１３への偏った流れ込みも是正されるので、他の気筒８と比べてスワール比が大幅に低下してしまうことが防止され、全ての気筒８における燃焼不良が確実に回避されることになる。
【００２１】
また、従来の如きダイレクショナルポート１２の吸入口近傍の吸気入口１４側に邪魔板を設置するような対策を取らなくても済むので、各気筒８の並び方向でヘリカルポート１３が最も外側に位置する気筒８に空気不足による新たな燃焼不良を招いたり、隣接する上流側の気筒８におけるヘリカルポート１３への流入量を偏らせてしまう虞れもない。
【００２２】
従って、上記形態例によれば、各気筒８の並び方向でヘリカルポート１３が最も外側に位置する６番の気筒８について、他の気筒８と比べてスワール比が大幅に低下してしまうことを吸気マニホールド７の幅寸法Ｗの拡張により防止することができ、従来の如きダイレクショナルポート１２の吸入口近傍の吸気入口１４側に邪魔板を設置するといった対策を不要として、全ての気筒８における燃焼不良を確実に回避することができる。
【００２３】
尚、本発明の吸気マニホールドは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、直列６気筒のエンジンの吸気マニホールドに限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２４】
１      ディーゼルエンジン（エンジン）
４      吸気
７      吸気マニホールド
８      気筒
１２    ダイレクショナルポート
１３    ヘリカルポート
１４    吸気入口
Ｗ      幅寸法
【図１】
2016037891.tif 000003
【図２】
2016037891.tif 000004
【図３】
2016037891.tif 000005
【図４】
2016037891.tif 000006
【図５】
2016037891.tif 000007
【図６】
2016037891.tif 000008
【図７】
2016037891.tif 000009