JP6146399B2 - Engine intake system - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device for an engine.
従来、車両前部のエンジンルーム内に気筒列方向が車幅方向を向くようにエンジンを横置きに配置する場合には、車両前方側に吸気マニホールドが位置するようにエンジンを設けるのが一般的である。軽量化を図るため、吸気マニホールドは合成樹脂で構成される。 Conventionally, when an engine is arranged horizontally in an engine room at the front of the vehicle so that the cylinder row direction faces the vehicle width direction, the engine is generally provided so that the intake manifold is positioned on the front side of the vehicle. It is. In order to reduce the weight, the intake manifold is made of synthetic resin.
吸気マニホールドは、エンジンのシリンダヘッドの吸気ポートに接続された吸気管と、この吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、このサージタンクの上流側端部に接続された吸気導入管とを有する。吸気導入管の上流側端部には、吸気マニホールドに供給される吸気量を調節するスロットルボディが接続される。 The intake manifold includes an intake pipe connected to the intake port of the engine cylinder head, a surge tank connected to the upstream end of the intake pipe, and an intake introduction pipe connected to the upstream end of the surge tank. And have. A throttle body for adjusting the amount of intake air supplied to the intake manifold is connected to the upstream end portion of the intake intake pipe.
従来、このような横置きエンジンを備えた車両では、前面衝突を起こしたときに吸気マニホールドを扁平状に潰れるように破壊させ、その破壊によって衝突の衝撃を吸収させるものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle equipped with such a horizontally mounted engine, when a frontal collision occurs, the intake manifold is destroyed so as to be flattened, and the impact of the collision is absorbed by the destruction.
なお、特許文献1には、吸気マニホールドの吸気導入管の管壁と吸気管の管壁とを共用壁によって一体に構成することにより、吸気マニホールドの剛性を高めたものが開示されている。
この構造では、吸気マニホールドの剛性が高いため、吸気マニホールドを扁平状に潰れるように破壊させるのは困難である。そこで、共用壁に脆弱部を形成し、前面衝突の際に脆弱部を破断させることにより、吸気マニホールドからスロットルボディを分離させてエンジンを円滑に後退させることで、効果的に衝撃吸収を行うようにしている。 In this structure, since the intake manifold has high rigidity, it is difficult to break the intake manifold so as to be flattened. Therefore, by forming a fragile part on the common wall and breaking the fragile part at the time of a frontal collision, the throttle body is separated from the intake manifold and the engine is moved backward smoothly so as to effectively absorb the shock. I have to.
ところで、横置きエンジンとして燃焼室内に燃料をダイレクトに噴射するいわゆる直噴エンジンを採用する場合には、各気筒のインジェクタに燃料を分配する燃料分配管(いわゆるフューエルレール)が、気筒列方向に延びるようにエンジンと吸気マニホールドの間に配置され、燃料分配管と吸気マニホールドとが互いに近接した状態となる。 By the way, when a so-called direct injection engine that directly injects fuel into the combustion chamber is adopted as a horizontal engine, a fuel distribution pipe (so-called fuel rail) that distributes the fuel to the injectors of each cylinder extends in the cylinder row direction. In this way, the fuel distribution pipe and the intake manifold are in close proximity to each other.
そのため、車両の前面衝突時には、吸気マニホールドの前方に配置されたラジエータが吸気マニホールドに衝突し、その衝突の衝撃によって吸気マニホールドが後方に変位し、吸気マニホールドが燃料分配管と干渉する虞がある。 Therefore, at the time of a frontal collision of the vehicle, a radiator arranged in front of the intake manifold may collide with the intake manifold, and the impact of the collision may cause the intake manifold to be displaced rearward, causing the intake manifold to interfere with the fuel distribution pipe.
このようなエンジン構造の場合には、吸気管、サージタンク、および吸気導入管が、この順に上側から下側へ並ぶように吸気マニホールドを設け、前面衝突時には、吸気管、サージタンク、および吸気導入管を広く扁平状に潰して衝撃を吸収させるのが望ましい。 In the case of such an engine structure, an intake manifold is provided so that the intake pipe, surge tank, and intake intake pipe are arranged in this order from the upper side to the lower side. It is desirable to squeeze the tube widely into a flat shape to absorb the impact.
しかしながら、この場合には、吸気導入管に接続されるスロットルボディが吸気マニホールドよりも車両前方側に迫り出す構造となり易く、車両の前面衝突時にラジエータが吸気マニホールドに衝突するよりも先にスロットルボディに衝突し、スロットルボディと共に吸気マニホールドが車両後方側へ変位することにより、吸気マニホールドが燃料分配管と干渉する虞がある。従って、この問題を解決する必要がある。 However, in this case, the throttle body connected to the intake intake pipe tends to protrude toward the front side of the vehicle relative to the intake manifold, and the throttle body is attached to the throttle body before the radiator collides with the intake manifold at the time of frontal collision of the vehicle. There is a possibility that the intake manifold may interfere with the fuel distribution pipe due to collision and displacement of the intake manifold together with the throttle body toward the rear side of the vehicle. Therefore, it is necessary to solve this problem.
なお、特許文献1に記載のエンジン構造は、スロットルボディが、吸気マニホールドの車両前方側端部よりも後方側に位置しているものであり、車両の前面衝突時には、ラジエータをスロットルボディに衝突するよりも先に吸気マニホールドに衝突させて、エンジン全体を後方へ移動させるものであり、上記の問題を何ら解決するものではない。
Note that the engine structure described in
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、吸気マニホールドの吸気導入管に吸気マニホールドよりも車両前方側に迫り出すようにスロットルボディが接続されている場合において、車両の前面衝突時にスロットルボディが吸気マニホールドを押圧し、吸気マニホールドが燃料分配管に干渉するのを抑制することができるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a frontal collision of a vehicle when a throttle body is connected to an intake introduction pipe of the intake manifold so as to protrude toward the front side of the vehicle from the intake manifold. It is an object of the present invention to provide an engine intake device capable of suppressing the throttle body from sometimes pressing the intake manifold and interfering with the fuel distribution pipe.
上記の課題を解決するために、本発明は、車両前部のエンジンルームに気筒列方向が車幅方向を向くように横置きに配置されたエンジンの吸気装置であって、車両前方側である前記エンジンの前側に配置された合成樹脂製の吸気マニホールドと、前記吸気マニホールドに接続され、当該吸気マニホールドに供給される吸気量を調節するスロットルボディと、前記エンジンと前記吸気マニホールドの間で前記気筒列方向に延びるとともに、前記エンジンの各気筒に対応する燃料噴射弁に燃料を供給する燃料分配管とを備え、前記吸気マニホールドは、前記エンジンのシリンダヘッドの吸気ポートに接続された吸気管と、当該吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、当該サージタンクの上流側端部に接続された吸気導入管とを有し、かつ、前記吸気管がシリンダヘッドに固定されることにより、当該シリンダヘッドに片持ち状態で支持されており、前記スロットルボディは、前記吸気マニホールドよりも車両前方側に迫り出すように前記吸気導入管の上流側端部に接続され、前記吸気導入管の上流側端部付近には、脆弱部が形成され、シリンダヘッド側の前記吸気導入管付近には、前記車両の前面衝突時に、当該吸気導入管のうち、前記脆弱部の下流側の部分を受け止める荷重受け部材が設けられていることを特徴とする、エンジンの吸気装置を提供する。
In order to solve the above-described problems, the present invention is an engine intake device that is disposed horizontally in an engine room at the front of a vehicle so that the cylinder row direction faces the vehicle width direction, and is on the vehicle front side. A synthetic resin intake manifold disposed on the front side of the engine; a throttle body connected to the intake manifold for adjusting the amount of intake air supplied to the intake manifold; and the cylinder between the engine and the intake manifold A fuel distribution pipe that extends in the column direction and supplies fuel to a fuel injection valve corresponding to each cylinder of the engine; and the intake manifold is connected to an intake port of a cylinder head of the engine; a surge tank connected to the upstream end of the intake pipe, an intake inlet pipe connected to the upstream end of the surge tank, or By the intake pipe is fixed to the cylinder head, is supported in a cantilever state to the cylinder head, the throttle body, said intake air introduction pipe so pushed out on the front side of the vehicle than the intake manifold A weakened portion is formed near the upstream end of the intake introduction pipe, connected to the upstream end, and the intake introduction pipe is formed near the intake introduction pipe on the cylinder head side in the event of a frontal collision of the vehicle. An engine intake device is provided , wherein a load receiving member for receiving a downstream portion of the fragile portion is provided .
本発明における「吸気導入管の上流側端部付近」とは、吸気導入管におけるその上流側端部よりも若干下流側の部分を意味する。「脆弱部」とは、スロットルボディへの外力の入力により、吸気マニホールドの破断を促進することが可能な部位を意味する。 In the present invention, “in the vicinity of the upstream end portion of the intake introduction pipe” means a portion slightly downstream of the upstream end portion of the intake introduction pipe. The “fragile portion” means a portion that can accelerate the breakage of the intake manifold by inputting an external force to the throttle body.
本発明によれば、車両の前面衝突時に、スロットルボディの車両前方側に配置された部材(例えばラジエータ等)が、吸気マニホールドに衝突するよりも先にスロットルボディに衝突する。スロットルボディへの衝突の衝撃により、脆弱部が容易かつ速やかに破断するので、スロットルボディが吸気マニホールドを車両後方側へ押圧することが抑制される。従って、吸気マニホールドが車両後方側へ変位して燃料分配管(フューエルレール)に干渉するのを抑制することができる。また、脆弱部の破断により衝突の衝撃が吸収される。脆弱部の破断の程度は、自車両に対する衝突相手の進入量に応じて変わるので、その進入量に応じて衝撃を適切に吸収することができる。
また、シリンダブロックには、通常、ノッキングを検出するノックセンサが取り付けられるが、上記片持ち支持の状態では、エンジンのシリンダブロックと吸気導入管が直接連結されないので、シリンダブロックにおけるノックセンサの取付箇所付近の剛性が変化することが防止される。従って、ノックセンサでノッキングを正確に検出することができる。また、エンジンの出力を制御するのに高い開閉精度が要求されるスロットルバルブに対して、シリンダブロック側から振動が入力されるのを抑制することができる。
また、車両の前面衝突時に荷重受け部材が吸気導入管を受け止めるので、前面衝突時における吸気導入管の移動を抑制することができるとともに、脆弱部に剪断力を積極的に生じさせて、脆弱部の破断を促進することができる。脆弱部の破断を促進することにより、脆弱部の破断による衝撃吸収を促進することができる。
According to the present invention, at the time of a frontal collision of the vehicle, a member (for example, a radiator or the like) arranged on the front side of the throttle body collides with the throttle body before colliding with the intake manifold. Due to the impact of the collision with the throttle body, the fragile portion is easily and quickly broken, so that the throttle body is prevented from pressing the intake manifold toward the vehicle rear side. Therefore, it is possible to suppress the intake manifold from being displaced rearward and interfering with the fuel distribution pipe (fuel rail). Further, the impact of the collision is absorbed by the breakage of the fragile portion. Since the degree of breakage of the fragile portion changes according to the amount of the collision partner entering the vehicle, the impact can be appropriately absorbed according to the amount of the approach.
In addition, a knock sensor for detecting knocking is usually attached to the cylinder block. However, in the above-mentioned cantilever support state, the engine cylinder block and the intake pipe are not directly connected. It is possible to prevent the nearby rigidity from changing. Therefore, knocking can be accurately detected by the knock sensor. In addition, it is possible to suppress vibration from being input from the cylinder block side to a throttle valve that requires high opening / closing accuracy to control engine output.
In addition, since the load receiving member receives the intake pipe at the time of a frontal collision of the vehicle, it is possible to suppress the movement of the intake pipe at the time of a frontal collision and to actively generate a shearing force at the fragile part. Can be broken. By promoting the breakage of the fragile portion, it is possible to promote the absorption of impact due to the breakage of the fragile portion.
本発明においては、前記吸気マニホールドは、前記エンジンに近い側の後部分割体と、前記エンジンから遠い側の前部分割体とから構成され、前記前部分割体の強度が、前記後部分割体の強度よりも小さいことが好ましい。 In the present invention, the intake manifold is composed of a rear divided body on the side close to the engine and a front divided body on the side far from the engine, and the strength of the front divided body is that of the rear divided body. It is preferably smaller than the strength.
この構成によれば、自車両に対する衝突相手の進入量が大きい場合に、脆弱部が完全に破断してスロットルボディが吸気導入管から脱落し、ラジエータ等が吸気マニホールドに衝突する。しかしながら、前部分割体が変形し易いので、前部分割体によって衝突の衝撃が吸収され、後部分割体の変形が抑制される。従って、燃料分配管に吸気マニホールドが干渉するのを抑制することができる。 According to this configuration, when the intrusion amount of the collision partner with respect to the host vehicle is large, the fragile portion is completely broken, the throttle body is dropped from the intake intake pipe, and the radiator and the like collide with the intake manifold. However, since the front divided body is easily deformed, the impact of the collision is absorbed by the front divided body, and the deformation of the rear divided body is suppressed. Therefore, the intake manifold can be prevented from interfering with the fuel distribution pipe.
本発明においては、前記脆弱部は、前記吸気導入管の上流側端部付近の壁厚を薄くすることにより形成されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the fragile portion is formed by reducing a wall thickness in the vicinity of an upstream end portion of the intake air introduction pipe.
この構成によれば、簡単な構成で脆弱部を構成することができる。 According to this configuration, the vulnerable portion can be configured with a simple configuration.
本発明においては、前記吸気管、前記サージタンク、および前記吸気導入管は、この順に上側から下側へ並ぶように設けられていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the intake pipe, the surge tank, and the intake introduction pipe are arranged in this order from the upper side to the lower side.
この構成によれば、車両の前面衝突時に、ラジエータ等が吸気管、サージタンク、および吸気導入管に衝突することができ、これらの車両前方側部分を広く扁平状に潰して、衝突の衝撃を効果的に吸収することができる。 According to this configuration, a radiator or the like can collide with the intake pipe, the surge tank, and the intake introduction pipe at the time of a frontal collision of the vehicle, and the vehicle front side portion is crushed into a flat shape to reduce the impact of the collision. It can be absorbed effectively.
以上説明したように、本発明によれば、吸気マニホールドの吸気導入管に吸気マニホールドよりも車両前方側に迫り出すようにスロットルボディが接続されている場合において、車両の前面衝突時にスロットルボディが吸気マニホールドを押圧し、吸気マニホールドが燃料分配管に干渉するのを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, when the throttle body is connected to the intake inlet pipe of the intake manifold so as to protrude toward the vehicle front side of the intake manifold, the throttle body By pressing the manifold, it is possible to suppress the intake manifold from interfering with the fuel distribution pipe.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明の実施形態におけるエンジン4(図1参照)は、燃焼室内に燃料をダイレクトに噴射するいわゆる直噴エンジンであり、直列4気筒エンジンである。また、エンジン4は、車両前部のエンジンルームに気筒列方向が車幅方向を向くように横置きに配置される横置き型のエンジンである。 The engine 4 (see FIG. 1) in the embodiment of the present invention is a so-called direct injection engine that directly injects fuel into a combustion chamber, and is an in-line four-cylinder engine. The engine 4 is a horizontally mounted engine that is disposed horizontally in the engine room at the front of the vehicle so that the cylinder row direction faces the vehicle width direction.
エンジン4は、4つの吸気ポートおよび4つの排気ポート(いずれも図示略)が形成されたシリンダヘッド40と、シリンダヘッド40の下側に設けられたシリンダブロック41とを備えている。
The engine 4 includes a
以下の説明においては、図1に示されるAの方向を車両前後方向とし、Bの方向を上下方向とし、Cの方向を気筒列方向(車幅方向)とする。 In the following description, the direction A shown in FIG. 1 is the vehicle front-rear direction, the direction B is the vertical direction, and the direction C is the cylinder row direction (vehicle width direction).
図1に示されるように、本実施形態に係るエンジンの吸気装置1は、吸気マニホールド2と、燃料分配管3とを備えている。
As shown in FIG. 1, an
吸気マニホールド2は、エンジン4の車両前方側に位置している。
The
燃料分配管3(いわゆるフューエルレール)は、気筒列方向Cに延びるようにエンジン4と吸気マニホールド2の間に配置されており、エンジン4の前面(車両前方側の面)に固定されている。燃料分配管3は、エンジン4の各気筒のインジェクタに燃料を分配する。燃料分配管3と吸気マニホールド2は、図3に示されるように、互いに近接した状態となっている。
The fuel distribution pipe 3 (so-called fuel rail) is disposed between the engine 4 and the
以下、吸気マニホールド2について詳細に説明する。
Hereinafter, the
図2に示されるように、吸気マニホールド2は、4つの吸気管5と、サージタンク6と、吸気導入管7とを備えている。吸気マニホールド2は、軽量化のために合成樹脂材により構成されている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示されるように、吸気管5、サージタンク6、および吸気導入管7は、エンジン4に近い側の後部分割体20と、エンジン4から遠い側の前部分割体21とから構成されている。後部分割体20と前部分割体21は、振動溶着により一体化されている。
As shown in FIG. 3, the
すなわち、後部分割体20は、吸気管5、サージタンク6、および吸気導入管7のエンジン4に近い側の部分により構成されている。一方、前部分割体21は、吸気管5、サージタンク6、および吸気導入管7のエンジン4から遠い側の部分により構成されている。
That is, the rear divided
前部分割体21の壁厚は、後部分割体20の壁厚よりも小さい。例えば、前部分割体21の壁厚は2mm、後部分割体20の壁厚は3.5mmとされている。これにより、前部分割体21の強度は、後部分割体20の強度よりも小さくなっている。
The wall thickness of the front divided
なお、図3に示されるように、前部分割体21と後部分割体20の境界線12は、吸気管5およびサージタンク6においては、車両前後方向Aにおける中央部に位置している。吸気導入管7の下流側端部から長手方向中央部に亘る部分においても同様である。
As shown in FIG. 3, the
一方、吸気導入管7の長手方向中央部から上流側端部に近づくにつれて、境界線12は吸気導入管7の前面に次第に近づくように傾斜している。そして、境界線12は、吸気導入管7の上流側端部付近(上流側端部より若干下流側の部分)において、吸気導入管7の前面(車両前方側の面)に達している。
On the other hand, the
つまり、吸気導入管7の上流側端部付近から上流側端部に亘る部分は、エンジン4に近い部分およびエンジン4から遠い部分の双方(吸気導入管7の周方向全体)が後部分割体20として構成されている。
That is, in the portion extending from the vicinity of the upstream end portion of the intake
図1に示されるように、4つの吸気管5の下流側端部が、エンジン4のシリンダヘッド40に設けられた4つの吸気ポートに各々接続されている。吸気管5は、新気、EGR(Exhaust Gas Recirculation)ガス、およびブローバイガスの混合気を吸気ポートに供給する。
As shown in FIG. 1, the downstream ends of the four
吸気管5がシリンダヘッド40に固定されることにより、吸気マニホールド2はシリンダヘッド40に片持ち状態で支持されている。つまり、サージタンク6および吸気導入管7は、吸気管5を介してエンジン4に間接的に支持されており、エンジン4に直接的には支持されていない。
By fixing the
シリンダブロック41の前面(車両前方側の面)における後述のオイルセパレータ16の若干上側には、ノッキングを検出するノックセンサが取り付けられている。上記片持ち支持の状態では、エンジン4のシリンダブロック41と吸気導入管7が直接連結されないので、シリンダブロック41におけるノックセンサの取付箇所付近の剛性が変化することが防止される。従って、ノックセンサでノッキングを正確に検出することができる。また、エンジン4の出力を制御するのに高い開閉精度が要求される後述のスロットルバルブ11aに対して、シリンダブロック41側から振動が入力されるのを抑制することができる。
A knock sensor for detecting knocking is attached slightly above an
図1,2に示されるように、サージタンク6は、気筒列方向Cに延びており、気筒列方向Cにおける中心部から両端部に向かうにつれて次第に上下方向Bの幅が小さくなるように形成されている。図3,4に示されるように、サージタンク6の前面(車両前方側の面)は、気筒列方向Cから見て車両前方側に凸の円弧状をなしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
サージタンク6の上面には、4つの吸気管5の上流側端部が接続されている。サージタンク6と4つの吸気管5との接続部位は、サージタンク6の上面において、気筒列方向Cに一定間隔で並んでいる。
Upstream end portions of the four
気筒列方向Cにおけるサージタンク6の中心部の下端部には、吸気導入管7の下流側端部が接続されている。サージタンク6は、吸気導入管7から導入された新気、EGRガス、およびブローバイガスの混合気を一時的に貯留するとともに、その混合気をさらに混合させて4つの吸気管5に供給する。サージタンク6の車両前方側の外壁上部には、EGRガスを導入するガス導入口6cが形成されている。ガス導入口6cは、後述のガス導入流路8の上流側端部に位置している。
A downstream end portion of the
図1〜4に示されるように、サージタンク6の前面(車両前方側の面)には、当該前面から車両前方側に突出する突起部60が設けられている。突起部60は、車両の前面衝突に伴って吸気マニホールド2の前方(車両前方側)に配置されたラジエータ(図示略)が衝突することが可能な位置に設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the front surface of the surge tank 6 (surface on the vehicle front side) is provided with a
突起部60は、気筒列方向Cにおけるサージタンク6の中心部の両側に1つずつ設けられている。各突起部60は、気筒列方向Cにおけるサージタンク6の端部よりも中心部に近い位置(中心部寄り)に設けられている。
One
突起部60の形状および大きさは、車両の前面衝突に伴って吸気マニホールド2の前方に配置されたラジエータが衝突することが可能で、かつ、サージタンク6の強度を実質的に高めない(補強しない)ような形状および大きさとされる。
The shape and size of the
図1,2に示される例では、突起部60は、その上下方向Bおよび気筒列方向Cの寸法(高さおよび幅)が共に車両前方側ほど小さくなるように前窄まり状に形成されており、より具体的には車両前方側に先細りの四角錐台状に形成されている。
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図1,2に示される例では、突起部60の突出長(車両前後方向Aの長さ)は、気筒列方向Cにおける突起部60が設けられた位置でのサージタンク6の上下方向Bの長さの1/4〜1/3程度とされ、後述する隆起部61のうちサージタンク6の前面に設けられた部分61aの突出長(車両前後方向Aの長さ)よりもやや大きい程度となっている(図3,4参照)。突起部60の根元部分(サージタンク6との境界部分)の上下方向Bおよび気筒列方向Cの長さは、各々、突起部60の突出長と同程度となっている。
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the protrusion length of the protrusion 60 (the length in the vehicle longitudinal direction A) is the vertical direction of the
突起部60の内部は中空となっており、突起部60の車両後方側端部はサージタンク6の内部空間に対して開口している。
The interior of the
図4に示されるように、吸気マニホールド2の内側には、吸気導入管7の上流部(吸気導入管7内)にEGRガスを導くガス導入流路8が設けられている。ガス導入流路8の上流側端部は、EGR通路9の下流側端部に接続されている。EGR通路9は、エンジン4の排気ポートから排出された排気ガスの一部を、EGRクーラおよびEGRバルブ(いずれも図示略)を介してガス導入流路8に導く管路である。
As shown in FIG. 4, a gas introduction flow path 8 that guides EGR gas to an upstream portion of the intake introduction pipe 7 (inside the intake introduction pipe 7) is provided inside the
ガス導入流路8は、サージタンク6および吸気導入管7の車両前方側部分(前部分割体21)に形成された隆起部61と、後述のガス流路構成部材10のガイド部10bとを流路壁としている。隆起部61は、サージタンク6の前面および吸気導入管7の前面に、当該各前面から車両前方側に隆起するように形成されている。隆起部61は、前部分割体21の外壁部の内面が外向きに膨出して、当該外壁部の外面が外向きに隆起することにより形成されている。
The gas introduction flow path 8 includes a raised
つまり、図4に示されるように、ガス導入流路8は、隆起部61と、隆起部61の車両後方側に設けられたガス流路構成部材10の間に形成されている。隆起部61とガス流路構成部材10の間の空間が、ガス導入流路8となっている。ガス流路構成部材10は、サージタンク6および吸気導入管7の内壁面7a(図5参照)に、振動溶着によって一体化されている。
That is, as shown in FIG. 4, the gas introduction flow path 8 is formed between the raised
図1,2に示されるように、隆起部61は、気筒列方向Cにおけるサージタンク6の中心部の位置で、サージタンク6の前面および吸気導入管7の前面に亘って形成されている。隆起部61は、サージタンク6の前面から隆起する上側隆起部61aと、吸気導入管7の前面から隆起する下側隆起部61bとを有している。上側隆起部61aはサージタンク6の前面に沿うように上下方向Bに延びており、下側隆起部61bは吸気導入管7の前面に沿うように上下方向Bに延びており、これらは互いに連続している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the raised
図3,4に示されるように、上側隆起部61aは、上下方向Bの全体に亘って、サージタンク6の前面から均一の突出長(車両前後方向Aの長さ)を有している。一方、下側隆起部61bは、上側から下側へ向かうにつれて次第に突出長が大きくなる傾斜部610と、傾斜部610の下端から吸気導入管7側へ湾曲する湾曲部611とを有している。湾曲部611の最も車両前方側へ迫り出した部分の突出長(車両前後方向Aの長さ)は、上側隆起部61aの突出長および突起部60の突出長よりも大きい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the upper raised
図6に示されるように、ガス通路構成部材10は、固定部10aと、ガイド部10bと、貫通孔10cと、ガス導出管部10dと、衝突壁部10eとを有しており、各部分が合成樹脂により一体成形されている。
As shown in FIG. 6, the gas
固定部10aは、隆起部61の根元部分の輪郭に沿ったリング状に形成されている。固定部10aは、サージタンク6および吸気導入管7の内壁面(車両後方側の面)7a(図5参照)に固定される。
The fixed
ガイド部10bは、隆起部61の内壁面(車両後方側の面)7b(図5参照)に対向する板状部分である。ガイド部10bの外側の面(車両前方側の面)は、隆起部61の稜線に沿った形状を有している。
The
貫通孔10cは、ガイド部10bの下端部から車両後方側へ貫通する孔である。
The through
ガス導出管部10dは、貫通孔10cの車両後方側端部から車両後方側へ延びる筒状部分である。つまり、ガス導出管部10dは、吸気導入管7の外壁側から径方向中心側へ延びている。ガス導出管部10dの先端部(車両後方側端部)は、吸気導入管7の径方向中央部付近に位置している。
The gas
衝突壁部10eは、上方から見てU字状に湾曲した板状部分であり、気筒列方向Cにおける両端部がガス導出管部10dの先端部に支持されている。図4に示されるように、衝突壁部10eは、吸気導入管7の径方向中央部付近に位置している。
The
EGR通路9からガス導入流路8に流入したEGRガスは、ガス導入流路8内を流れ、ガス導出管部10dの先端から導出されて、衝突壁部10eに衝突する。EGRガスは、衝突壁部10eに衝突することにより拡散するため、後述のスロットルボディ11(図1〜4参照)を介して吸気導入管7に流入する新気、およびオイルセパレータ16を介して吸気導入管7内に流入するブローバイガスと十分に混合される。これにより、新気、EGRガス、およびブローバイガスが十分に混合された混合気が、サージタンク6および吸気管5を介してエンジン4の気筒内に供給される。
The EGR gas that has flowed into the gas introduction channel 8 from the EGR passage 9 flows through the gas introduction channel 8, is led out from the tip of the gas lead-out
吸気導入管7の上流側端部である下端部には、スロットルボディ11の上端部が接続されている。また、吸気導入管7の長手方向中央部における車両後方側の外壁部には、ブローバイガス導入口23(図4参照)が形成されている。このブローバイガス導入口23には、ブローバイガス通路22の下流側端部が接続されている。ブローバイガス通路22は、オイルセパレータ16において潤滑油が除去されたブローバイガスを吸気導入管7に導く管路である。
The upper end of the
吸気導入管7は、エアクリーナ(図示略)およびスロットルボディ11を介して吸気導入管7に供給された新気を、EGRガスおよびブローバイガスと混合してサージタンク6内に導入する。吸気導入管7は、その長手方向に沿った中心軸が車両前方側で下がるように、前下がりに傾斜している。
The intake
図4に示されるように、スロットルボディ11は、エアクリーナにおいて塵や埃が除去された新気の吸入量を調節するスロットルバルブ11aと、スロットルバルブ11aを収容保持する円筒状のバルブケース11bとを有している。バルブケース11bは、その中心軸が車両前方側で下がるように前下がりに傾斜している。スロットルボディ11の車両前方側端部(バルブケース11bの前方側端部)は、突起部60および隆起部61よりも車両前方側に迫り出している。スロットルボディ11の上流側端部には、新気をスロットルボディ11に導く可撓性の配管17(図3,4参照)が接続されている。
As shown in FIG. 4, the
吸気導入管7の上流側端部付近(後部分割体20)には、その周方向に沿って脆弱部13(図3,4参照)が形成されている。脆弱部13は、吸気導入管7の周方向全体に亘って壁厚を薄く形成した薄肉部である。
A fragile portion 13 (see FIGS. 3 and 4) is formed in the vicinity of the upstream side end portion (the rear divided body 20) of the
脆弱部13の壁厚を、後部分割体20における他の部分の壁厚よりも小さくする(例えば2mm)ことにより、脆弱部13の強度を小さくしている。例えば、図4に示されるように、吸気導入管7に断面V字状の溝(ノッチ)を形成することにより、壁厚を薄くすることができる。
By making the wall thickness of the
図3,4に示されるように、吸気導入管7の後方(車両後方側)には、車両の前面衝突時に吸気導入管7を受け止める荷重受け部材14が設けられている。荷重受け部材14は、後述の荷重伝達部15における車両後方側端面(荷重伝達面15c)に対向する荷重受け面14aを有しており、シリンダブロック41の車両前方側の面にオイルセパレータ16を介して固定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
図3,4に示されるように、吸気導入管7の車両後方側の面には、その面から車両後方側へ突出する荷重伝達部15が設けられている。図7に示されるように、荷重伝達部15は、車両後方側へ突出する複数の突出板15aと、これら突出板15a同士を連結する連結部15bとで構成されている。複数の突出板15aの車両後方側端部には、荷重伝達面15cが形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
図3,4,7に示されるように、荷重受け部材14の荷重受け面14aと荷重伝達部15の荷重伝達面15cの間には、若干の隙間がある。この隙間を設けることにより、エンジン4が作動しているときのエンジン4の振動が、荷重受け部材14および荷重伝達部15を介してスロットルボディ11に直接伝わらないようになっている。
As shown in FIGS. 3, 4, and 7, there is a slight gap between the
次に、車両が前面衝突を起こした場合に、吸気マニホールド2がどのように変形していくかについて説明する。
Next, how the
前面衝突が起きると、図8(a)に示されるように、ラジエータRが車両後方側へ変位し、ラジエータRがスロットルボディ11に衝突する。
When a frontal collision occurs, as shown in FIG. 8A, the radiator R is displaced to the vehicle rear side, and the radiator R collides with the
この衝突により、脆弱部13に応力が集中して脆弱部13に亀裂が発生し、図8(b)に示されるように脆弱部13が破断して、スロットルボディ11が車両後方側へ変位しつつ吸気導入管7から脱落する。脆弱部13の破断により、衝突の衝撃はある程度吸収される。脆弱部13は速やかに破断するため、吸気マニホールド2は車両後方側へ変位しない。
Due to this collision, stress concentrates on the
ラジエータRが車両後方側へさらに変位すると、ラジエータRが下側隆起部61bに衝突する。この衝突により、下側隆起部61bの根元部分(吸気導入管7との境界部分)に応力が集中してこの根元部分に亀裂が発生し、根本部分が破断する。この破断により、衝突の衝撃がある程度吸収される。
When the radiator R is further displaced toward the vehicle rear side, the radiator R collides with the lower raised
ラジエータRが車両後方側へさらに変位すると、下側隆起部61bの根元部分の亀裂が周囲に進展し、亀裂が吸気導入管7の車両前方側部分の全体に広がる。
When the radiator R is further displaced toward the rear side of the vehicle, a crack at the base portion of the lower raised
ラジエータRが車両後方側へさらに変位すると、ラジエータRが突起部60に衝突する。この衝突により、突起部60の根元部分(サージタンク6との境界部分)に応力が集中してこの根元部分に亀裂が発生し、根本部分が破断する。この破断により、衝突の衝撃がある程度吸収される。
When the radiator R is further displaced toward the vehicle rear side, the radiator R collides with the
ラジエータRが車両後方側へさらに変位すると、突起部60の根元部分の亀裂が周囲に進展し、亀裂がサージタンク6の車両前方側部分の全体に広がる。
When the radiator R is further displaced toward the rear side of the vehicle, a crack at the base portion of the projecting
ラジエータRが車両後方側へさらに変位すると、図8(c)に示されるように、サージタンク6および吸気導入管7の車両前方側部分が全体的に押し潰される。サージタンク6および吸気導入管7の車両前方側部分が潰れることにより、衝突の衝撃がかなり吸収される。
When the radiator R is further displaced to the vehicle rear side, the vehicle front side portions of the
衝突の衝撃がサージタンク6および吸気導入管7の車両前方側部分にかなり吸収されるので、図8(c)に示されるように、吸気マニホールド2の車両後方側部分は潰れず、車両後方側へ変位しない。これにより、吸気マニホールド2が燃料分配管3に干渉するのを効果的に防止することができる。
Since the impact of the collision is considerably absorbed by the vehicle front side portion of the
以上説明したように、本実施形態によれば、車両の前面衝突時に、ラジエータRが、吸気マニホールド2に衝突するよりも先にスロットルボディ11に衝突する。スロットルボディ11への衝突の衝撃により、脆弱部13が容易かつ速やかに破断するので、スロットルボディ11が吸気マニホールド2を車両後方側へ押圧することが抑制される。従って、吸気マニホールド2が車両後方側へ変位して燃料分配管3に干渉するのを抑制することができる。また、脆弱部13の破断により衝突の衝撃が吸収される。脆弱部13の破断の程度は、自車両に対する衝突相手の進入量に応じて変わるので、その進入量に応じて衝撃を適切に吸収することができる。
As described above, according to the present embodiment, the radiator R collides with the
また、自車両に対する衝突相手の進入量が大きい場合に、脆弱部13が完全に破断してスロットルボディ11が吸気導入管7から脱落し、ラジエータRが吸気マニホールド2に衝突する。しかしながら、前部分割体21が変形し易いので、前部分割体21によって衝突の衝撃が吸収され、後部分割体20の変形が抑制される。従って、燃料分配管3に吸気マニホールド2が干渉するのを抑制することができる。
Further, when the amount of the collision partner entering the own vehicle is large, the
また、エンジン4のシリンダブロック41と吸気導入管7が直接連結されないので、シリンダブロック41におけるノックセンサの取付箇所付近の剛性が変化することが防止される。従って、ノックセンサでノッキングを正確に検出することができる。また、エンジン4の出力を制御するのに高い開閉精度が要求されるスロットルバルブ11aに対して、シリンダブロック41側から振動が入力されるのを抑制することができる。
Further, since the
また、車両の前面衝突時に荷重受け部材14が吸気導入管7を受け止めるので、前面衝突時における吸気導入管7の移動を抑制することができるとともに、脆弱部13に剪断力を積極的に生じさせて、脆弱部13の破断を促進することができる。脆弱部13の破断を促進することにより、脆弱部13の破断による衝撃吸収を促進することができる。
Further, since the
また、脆弱部13は、吸気導入管7の上流側端部付近の壁厚を薄くすることにより形成されているので、簡単な構成で脆弱部13を構成することができる。
Further, since the
また、吸気管5、サージタンク6、および吸気導入管7は、この順に上側から下側へ並ぶように設けられているので、車両の前面衝突時に、ラジエータRが吸気管5、サージタンク6、および吸気導入管7に衝突することができ、これらの車両前方側部分を広く扁平状に潰して、衝突の衝撃を効果的に吸収することができる。
In addition, since the
また、車両の前面衝突時に、突起部60が吸気マニホールド2の車両前方側部分の破断の起点となり、この起点から吸気マニホールド2の全体に破断を円滑に拡大させることできるので、吸気マニホールド2の車両前方側部分が破断し易くなる。これにより、吸気マニホールド2の車両前方側部分の衝撃吸収性が向上するので、吸気マニホールド2の車両後方側部分の変形を抑えることができ、吸気マニホールド2の車両後方側部分が燃料分配管3に干渉するのを十分に抑制することができる。
Further, at the time of a frontal collision of the vehicle, the
なお、上記実施形態においては、吸気導入管7の上流側端部付近の壁厚を周方向に沿って薄くすることにより脆弱部13を形成しているが、これに限定されない。例えば、吸気導入管7の上流側端部付近を周方向に沿って強度の小さな材料で構成することにより、脆弱部を形成してもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態においては、ガス導入流路8にEGRガスを導入しているが、これに限定されない。例えば、ガス導入流路8に、オイルセパレータ16によって潤滑油が除去されたブローバイガス、或いは、キャニスタ(図示略)に吸着保持された蒸発燃料をパージすることにより得られたパージガスを導入してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although EGR gas is introduce | transduced into the gas introduction flow path 8, it is not limited to this. For example, even if the purge gas obtained by purging the blow-by gas from which the lubricating oil has been removed by the
また、上記実施形態においては、突起部60を四角錐台状に形成しているが、これに限られない。例えば、突起部60を円錐台状、円柱状、四角柱状など、他の形状としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態においては、下側隆起部61bの湾曲部611が突起部60よりも車両前方側に迫り出しているが、これに限られない。突起部60が下側隆起部61bの湾曲部611よりも車両前方側に迫り出していてもよく、或いは、車両前後方向Aにおける突起部60の先端の位置と湾曲部611の車両前方側端部の位置とが同じであってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
1 エンジンの吸気装置
2 吸気マニホールド
3 燃料分配管
4 エンジン
40 シリンダヘッド
5 吸気管
6 サージタンク
60 突起部
61 隆起部
7 吸気導入管
8 ガス導入流路
13 脆弱部
14 荷重受け部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
車両前方側である前記エンジンの前側に配置された合成樹脂製の吸気マニホールドと、
前記吸気マニホールドに接続され、当該吸気マニホールドに供給される吸気量を調節するスロットルボディと、
前記エンジンと前記吸気マニホールドの間で前記気筒列方向に延びるとともに、前記エンジンの各気筒に対応する燃料噴射弁に燃料を供給する燃料分配管とを備え、
前記吸気マニホールドは、前記エンジンのシリンダヘッドの吸気ポートに接続された吸気管と、当該吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、当該サージタンクの上流側端部に接続された吸気導入管とを有し、かつ、前記吸気管がシリンダヘッドに固定されることにより、当該シリンダヘッドに片持ち状態で支持されており、
前記スロットルボディは、前記吸気マニホールドよりも車両前方側に迫り出すように前記吸気導入管の上流側端部に接続され、
前記吸気導入管の上流側端部付近には、脆弱部が形成され、
シリンダヘッド側の前記吸気導入管付近には、前記車両の前面衝突時に、当該吸気導入管のうち、前記脆弱部の下流側の部分を受け止める荷重受け部材が設けられていることを特徴とする、エンジンの吸気装置。 An engine intake device that is disposed horizontally in the engine room at the front of the vehicle so that the cylinder row direction faces the vehicle width direction,
A synthetic resin intake manifold disposed on the front side of the engine on the vehicle front side;
A throttle body that is connected to the intake manifold and adjusts the amount of intake air supplied to the intake manifold;
A fuel distribution pipe extending in the cylinder row direction between the engine and the intake manifold and supplying fuel to a fuel injection valve corresponding to each cylinder of the engine;
The intake manifold includes an intake pipe connected to an intake port of a cylinder head of the engine, a surge tank connected to an upstream end of the intake pipe, and an intake connected to an upstream end of the surge tank. The intake pipe is fixed to the cylinder head, and is supported in a cantilevered state by the cylinder head.
The throttle body is connected to an upstream end portion of the intake introduction pipe so as to protrude toward the vehicle front side from the intake manifold,
In the vicinity of the upstream end of the intake pipe, a fragile part is formed ,
In the vicinity of the intake pipe on the cylinder head side, a load receiving member that receives a portion of the intake pipe in the downstream side of the fragile portion at the time of a frontal collision of the vehicle is provided . Engine intake system.
前記前部分割体の強度が、前記後部分割体の強度よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載のエンジンの吸気装置。 The intake manifold is composed of a rear division on the side close to the engine and a front division on the side far from the engine,
The intake device for an engine according to claim 1, wherein the strength of the front divided body is smaller than the strength of the rear divided body.
The engine intake device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the intake pipe, the surge tank, and the intake introduction pipe are arranged in this order from the upper side to the lower side. .
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