JP7632018B2 - Intake pipe structure - Google Patents
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Description
ここに開示された技術は、吸気管構造に関する技術分野に属する。 The technology disclosed here belongs to the technical field of intake pipe structures.
従来より、吸気管内の吸気の流れを円滑するために、吸気管にチャンバを取り付ける構造が知られている。 A structure has been known in the past in which a chamber is attached to an intake pipe to smooth the flow of intake air through the intake pipe.
例えば、特許文献1に記載の吸気管構造では、吸気マニホルドに連通する吸気ダクト本体の中途に吸気チャンバを設け、吸気チャンバに挿通した吸気ダクト本体に屈曲部位を形成すると共に、吸気チャンバに臨まされている屈曲部位の外側部を除いた部位に上記吸気チャンバ内に開口する連通孔を複数穿設している。
For example, in the intake pipe structure described in
特許文献1の吸気管構造では、吸気流速の比較的緩やかな中低速域において、吸気を連通孔から吸気チャンバに吐出させることで吸気脈動を低減するようにしている。
The intake pipe structure of
ところで、近年では、エンジンをコンパクトに構成しつつ、エンジンの出力を出来る限り高くするために、エンジンにターボ過給機を設けることがある。エンジンにターボ過給機を設ける場合には、吸気管におけるターボ過給機のコンプレッサよりも吸気下流側にインタークーラを設けるのが一般的である。このとき、スロットル弁をインタークーラよりも吸気下流側に設けるときには、コンプレッサからスロットル弁までの吸気管の容積をある程度大きくできるが、スロットル弁をインタークーラよりも吸気上流側に設けるときには、コンプレッサからスロットル弁までの吸気管の容積が小さくなる。 In recent years, engines are sometimes equipped with turbochargers in order to maximize engine output while keeping the engine compact. When an engine is equipped with a turbocharger, it is common to provide an intercooler in the intake pipe downstream of the turbocharger compressor. In this case, when the throttle valve is provided downstream of the intercooler, the volume of the intake pipe from the compressor to the throttle valve can be increased to a certain extent, but when the throttle valve is provided upstream of the intercooler, the volume of the intake pipe from the compressor to the throttle valve becomes smaller.
コンプレッサからスロットル弁までの吸気管の容積が小さい場合、スロットル弁が閉じ気味であるときには、コンプレッサからスロットル弁までの吸気管内の圧力が高くなる。このため、エンジンの過渡時において、スロットル弁が空き状態になったときに、高圧の吸気が一気に気筒内に流れ込んでしまいハンチングが発生するおそれがある。ハンチングを抑制するために、コンプレッサよりも吸気下流側の吸気を抜く構成も検討されているが、その場合、コンプレッサからスロットル弁まで吸気管に存在する吸気が少なくなるため、エンジンの過渡時において、スムーズな吸気流動を発生させることが困難になる。 If the volume of the intake pipe from the compressor to the throttle valve is small, when the throttle valve is slightly closed, the pressure in the intake pipe from the compressor to the throttle valve becomes high. For this reason, when the throttle valve opens during engine transients, high-pressure intake air may suddenly flow into the cylinder, causing hunting. To suppress hunting, a configuration has been considered in which intake air is bled downstream of the compressor, but in that case, there will be less intake air in the intake pipe from the compressor to the throttle valve, making it difficult to generate a smooth intake flow during engine transients.
特に、コンプレッサからスロットル弁まで吸気管に曲部が存在すると、曲部では吸気の剥離が発生して、吸気流が乱れてしまうため、過渡時での制御が困難になる。この結果、ハンチングが発生しやすくなってしまう。 In particular, if there is a bend in the intake pipe from the compressor to the throttle valve, the intake air will separate at the bend, causing the intake flow to become turbulent, making control difficult during transients. As a result, hunting will be more likely to occur.
特許文献1では、吸気管におけるスロットル弁よりも上流側の部分にチャンバを設けているが、ターボ過給機やインタークーラとの位置関係については、全く考慮されていない。また、仮に、特許文献1に記載のようなチャンバを、吸気管におけるコンプレッサからスロットル弁までの部分に配置したとしても、特許文献1のチャンバは吸気管を覆う必要があり、エンジン全体の大型化が避けられず、コンパクトな構成を実現することが困難になる。
In
ここに開示された技術は斯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、エンジンの構成をコンパクトにしつつ、過渡時における吸気流動を安定させることにある。 The technology disclosed here has been developed in light of these issues, and its purpose is to stabilize the intake flow during transients while keeping the engine configuration compact.
前記課題を解決するために、ここに開示された第1の技術では、ターボ過給機のコンプレッサと、該コンプレッサよりも吸気下流側に配置されたインタークーラとを有するエンジンの吸気管構造を対象として、吸気管における、前記コンプレッサよりも吸気下流側でかつ前記インタークーラよりも吸気上流側の位置に配置されたスロットル弁と、前記吸気管における前記コンプレッサと前記スロットル弁との間の部分である中間吸気管に沿うようにかつ該中間吸気管から膨出するように設けられ、中間吸気管の容積を拡張させる拡張部と、を備え、前記中間吸気管は曲部を有し、前記拡張部は前記曲部の内弧側に形成されており、前記中間吸気管における、吸気流が壁面から剥離する剥離領域には、前記拡張部に連通する第1の連通孔が設けられており、前記第1の連通孔は、前記曲部に形成されている、という構成とした。 In order to solve the above problems, a first technology disclosed herein is directed to an intake pipe structure of an engine having a turbocharger compressor and an intercooler arranged downstream of the compressor in the intake direction, and is provided with a throttle valve arranged in the intake pipe at a position downstream of the compressor and upstream of the intercooler in the intake direction, and an expansion section that is arranged along an intermediate intake pipe, which is a portion of the intake pipe between the compressor and the throttle valve, and that bulges out from the intermediate intake pipe, expanding a volume of the intermediate intake pipe, the intermediate intake pipe having a curved section, and the expansion section is formed on the inner arc side of the curved section, and a first communication hole that communicates with the expansion section is provided in a separation region of the intermediate intake pipe where the intake flow separates from the wall surface , and the first communication hole is formed in the curved section .
この構成によると、スロットル弁が、コンプレッサよりも吸気下流側でかつインタークーラよりも吸気上流側に配置されているため、吸気管におけるコンプレッサからスロットル弁までの間の部分である中間吸気管自体は、比較的容積が小さくなっている。これに対して、拡張部を設けることで、拡張部の分だけ中間吸気管の容積を増大させることができる。これにより、スロットル弁が閉じ気味のときでも、中間吸気管内が高圧になるのを出来る限り抑制することができる。 With this configuration, the throttle valve is located downstream of the compressor and upstream of the intercooler, so the intermediate intake pipe itself, which is the portion of the intake pipe between the compressor and the throttle valve, has a relatively small volume. By providing an expansion section, however, the volume of the intermediate intake pipe can be increased by the amount of the expansion section. This makes it possible to prevent high pressure inside the intermediate intake pipe as much as possible, even when the throttle valve is slightly closed.
また、エンジンの過渡時においては、拡張部から空気を吸い出すことで吸気流の乱れを抑制して、スムーズな吸気流動を発生させることができる。特に、第1の連通孔は、吸気流が壁面から剥離する剥離領域に設けられているため、吸気の剥離により生じる負圧を利用して拡張部から吸気を効率良く吸い出すことができる。 In addition, when the engine is in a transient state, turbulence in the intake air flow can be suppressed by drawing air out from the expansion section, and a smooth intake air flow can be generated. In particular, since the first communication hole is provided in the separation area where the intake air flow separates from the wall surface, the intake air can be efficiently drawn out from the expansion section by utilizing the negative pressure generated by the separation of the intake air.
さらに、拡張部は中間吸気管における曲部の内弧側に設けられているため、拡張部によりエンジンが大型化するのを出来る限り抑制することができる。 Furthermore, because the extension is provided on the inner arc side of the curved portion of the intermediate intake pipe, the increase in size of the engine due to the extension can be minimized.
したがって、エンジンの構成をコンパクトにしつつ、過渡時における吸気流動を安定させることができる。 This allows the engine configuration to be compact while stabilizing the intake flow during transients.
前記課題を解決するために、ここに開示された第2の技術では、ターボ過給機のコンプレッサと、該コンプレッサよりも吸気下流側に配置されたインタークーラとを有するエンジンの吸気管構造を対象として、吸気管における、前記コンプレッサよりも吸気下流側でかつ前記インタークーラよりも吸気上流側の位置に配置されたスロットル弁と、前記吸気管における前記コンプレッサと前記スロットル弁との間の部分である中間吸気管に沿うようにかつ該中間吸気管から膨出するように設けられ、中間吸気管の容積を拡張させる拡張部と、を備え、前記中間吸気管は、曲部と、前記曲部の下流端から直線的に延びる直線部と、を有し、前記拡張部は、前記曲部の内弧側でかつ前記曲部及び前記直線部に沿うように形成されており、前記中間吸気管における、吸気流が壁面から剥離する剥離領域には、前記拡張部に連通する第1の連通孔が設けられ、前記第1の連通孔は、前記直線部における、前記曲部の近傍部分に形成されている、という構成とした。In order to solve the above-mentioned problems, the second technology disclosed herein is directed to an intake pipe structure of an engine having a turbocharger compressor and an intercooler arranged downstream of the compressor in the intake direction, and includes a throttle valve arranged in the intake pipe at a position downstream of the compressor and upstream of the intercooler in the intake direction, and an expansion section that is arranged to extend along an intermediate intake pipe, which is a portion of the intake pipe between the compressor and the throttle valve, and to bulge from the intermediate intake pipe, thereby expanding a volume of the intermediate intake pipe, the intermediate intake pipe having a curved section and a straight section that extends linearly from the downstream end of the curved section, the expansion section being formed on the inner arc side of the curved section and along the curved section and the straight section, a first communication hole that communicates with the expansion section is provided in a separation region in the intermediate intake pipe where the intake flow separates from the wall surface, and the first communication hole is formed in a portion of the straight section in the vicinity of the curved section.
この構成によると、曲部の下流端から直線部が延びているため、曲部と直線部との境界付近において、吸気の剥離が特に生じ易い。これに対して、第1の連通孔が、直線部における曲部の近傍部分に形成されているため、吸気の剥離による負圧を利用して、拡張部から吸気を効率良く吸い出すことができる。これにより、過渡時における吸気流動をより安定させることができる。 With this configuration, because the straight section extends from the downstream end of the curved section, separation of the intake air is particularly likely to occur near the boundary between the curved section and the straight section. In contrast, because the first communication hole is formed in the straight section near the curved section, the intake air can be efficiently sucked out of the expansion section by utilizing the negative pressure caused by the separation of the intake air. This makes it possible to further stabilize the intake air flow during transient periods.
前記一実施形態において、前記直線部における前記第1の連通孔に対して吸気下流側に離れた位置には、前記拡張部に連通する第2の連通孔が設けられている、という構成でもよい。 In one embodiment, a second communication hole that communicates with the expansion section may be provided at a position downstream of the intake air from the first communication hole in the straight section.
この構成によると、第2の連通孔からも吸気を吸い出すことができるため、過渡時における吸気流動をより安定させることができる。 With this configuration, intake air can also be drawn out through the second communication hole, making the intake air flow more stable during transients.
前記吸気管構造において、前記拡張部内には、該拡張部の長手方向と交差する方向に延びる複数のリブが設けられている、という構成でもよい。 The intake pipe structure may be configured such that the extension section has multiple ribs extending in a direction intersecting the longitudinal direction of the extension section.
この構成によると、拡張部から空気を吸い出す際に生じる膜振動を抑制することができ、放射音の発生を抑制することができる。また、拡張部の剛性を高くすることができる。 This configuration can suppress the membrane vibration that occurs when air is sucked out of the expansion section, and can suppress the generation of radiated sound. It can also increase the rigidity of the expansion section.
前記吸気管構造において、前記拡張部は、前記中間吸気管と一体に形成されかつ該中間吸気管とは反対側の部分が開口する本体部と、該本体部とは別体で構成されかつ該本体部の開口を塞ぐ蓋部とにより構成されている、という構成でもよい。 In the intake pipe structure, the expansion section may be configured to be composed of a main body section that is formed integrally with the intermediate intake pipe and has an opening on the side opposite the intermediate intake pipe, and a lid section that is formed separately from the main body section and closes the opening of the main body section.
この構成によると、エンジンの構成に合わせて、蓋部の容積を変更することで、拡張部の容積を容易に変更することができる。この結果、種々のエンジンの構成をコンパクトにしつつ、過渡時における吸気流動を安定させることができる。 With this configuration, the volume of the extension section can be easily changed by changing the volume of the lid section to match the engine configuration. As a result, it is possible to stabilize the intake flow during transients while keeping the configuration of various engines compact.
前記吸気管構造において、前記コンプレッサは、前記エンジンの上部における排気側に設けられ、前記スロットル弁は、前記エンジンの上部における吸気側に設けられ、前記中間吸気管は、エンジン本体の上側に、平面視で該エンジン本体を横断するように設けられており、前記曲部は、前記エンジン本体の気筒列方向に曲がっており、前記拡張部は、前記中間吸気管から前記気筒列方向に膨出するように、前記曲部の内弧側に設けられている、という構成でもよい。 In the intake pipe structure, the compressor is provided on the exhaust side at the top of the engine, the throttle valve is provided on the intake side at the top of the engine, the intermediate intake pipe is provided on the upper side of the engine body so as to cross the engine body in a plan view, the curved portion is curved in the cylinder row direction of the engine body, and the expansion portion is provided on the inner arc side of the curved portion so as to bulge from the intermediate intake pipe in the cylinder row direction.
すなわち、コンプレッサとスロットル弁との両方がエンジンの上部に設けられ、中間吸気管がエンジン本体を横断するように配置されているため、中間吸気管の長さが短くなる。このため、エンジンの構成はよりコンパクトになるが、中間吸気管の容積は特に小さくなりやすい。したがって、拡張部を設けることにより、エンジンの過渡時における吸気流動を安定化させる効果を適切に発揮することができる。 In other words, because both the compressor and the throttle valve are provided on the top of the engine and the intermediate intake pipe is arranged to cross the engine body, the length of the intermediate intake pipe is short. This makes the engine configuration more compact, but the volume of the intermediate intake pipe tends to be particularly small. Therefore, by providing an extension section, the effect of stabilizing the intake flow during engine transients can be adequately achieved.
また、曲部は気筒列方向に曲がっており、拡張部は、中間吸気管から気筒列方向に膨出しているため、エンジンが高さ方向に拡大されるのを適切に抑制することができる。この結果、エンジンの構成をよりコンパクトにすることができる。 In addition, because the curved portion is bent in the direction of the cylinder row and the extended portion bulges out from the intermediate intake pipe in the direction of the cylinder row, the engine can be appropriately prevented from expanding in the height direction. As a result, the engine configuration can be made more compact.
以上説明したように、ここに開示された技術によると、エンジンの構成をコンパクトにしつつ、過渡時における吸気流動を安定させることができる。 As explained above, the technology disclosed herein makes it possible to stabilize the intake flow during transients while keeping the engine configuration compact.
以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明では、車両に対する前、後、左、右、上及び下を、それぞれ単に前、後、左、右、上及び下という。左右方向は、後側から前側を見たときの左側を左といい、右側を右という。 Below, an exemplary embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the front, rear, left, right, top, and bottom of the vehicle will simply be referred to as front, rear, left, right, top, and bottom, respectively. With respect to the left-right direction, the left side when looking from the rear to the front will be referred to as the left, and the right side will be referred to as the right.
図1は、例示的な実施形態に係る吸気管構造を有するエンジン1を概略的に示す。エンジン1は、エンジン本体2を有する。エンジン本体2は、例えば、直列に配置された6つの気筒(図示省略)を有する。エンジン本体2は、本実施形態では、車両前部のエンジンルームに気筒列方向が前後方向となるように縦置きされている。
Figure 1 shows a schematic diagram of an
エンジン1は、エンジン本体2のシリンダヘッド2aに接続される吸気管10と排気管20とを有する。吸気管10は、図2及び図3に示すように、その下流端がシリンダヘッド2aの左側側面に接続されている。吸気管3は、図1~図3に示すように、その管内に、ターボ過給機4のコンプレッサ4aと、スロットル弁5と、インタークーラ6とを有する。また、吸気管10には、後述する拡張部30が設けられている。これらは、吸気管10内に配置されるデバイスの一部を例示するだけであり、これら以外のデバイスが吸気管10内に配置されるのを排除しない。また、本実施形態において、吸気管10は、吸気通路を構成する部分の全てを含むものであって、コンプレッサ4aやスロットル弁5を配置する部分が室状になっていたとしても、それらの部分も吸気管10に含まれる。
The
コンプレッサ4aは、排気によりタービン4bが回転することにより回転され、吸気管10に導入された吸気を圧縮して吸気下流側に放出する。インタークーラ6は、コンプレッサ4aよりも吸気下流側に配置されており、コンプレッサ4aにより圧縮された吸気を冷却する。インタークーラ6は、空冷式であっても水冷式であってもよい。スロットル弁5は、吸気管10内における、コンプレッサ4aよりも吸気下流側でかつインタークーラ6よりも吸気上流側の位置に配置されている。スロットル弁5は、車室内に配置されたアクセルペダルを踏み込みに応じて開度を変更して、エンジン本体2に導入する吸気量を調整する。
The
排気管20は、その上流端がシリンダヘッド2aの右側側面に接続されている。排気管20は、その管内に、ターボ過給機4のタービン4bを有する。タービン4bは、排気管20内に配置されるデバイスの一部を例示するだけであり、タービン4b以外のデバイスが排気管20内に配置されるのを排除しない。
The upstream end of the
図2及び図3に示すように、吸気管10において、コンプレッサ4aからインタークーラ6までの部分は、エンジン本体2の周囲に沿って配置されている。具体的には、コンプレッサ4aは、エンジン1の上部における右側(排気側)に設けられ、スロットル弁5は、エンジン1の上部における左側(吸気側)に設けられ、インタークーラ6は、エンジン1の左側(吸気側)におけるスロットル弁5よりも下側の位置に設けられている。吸気管10は、コンプレッサ4aが設けられた位置からスロットル弁5が設けられた位置までを結ぶ第1中間吸気管11と、スロットル弁5が設けられた位置からインタークーラ6が設けられた位置までを結ぶ第2中間吸気管12とを有する。
2 and 3, the portion of the
第1中間吸気管11は、エンジン本体2の上側、特にシリンダヘッド2aの上側に、平面視で該エンジン本体2を横断するように設けられている。コンプレッサ4a及びスロットル弁5がエンジン1の上部に設けられているため、第1中間吸気管11は比較的短くなっている。第1中間吸気管11は樹脂で構成されている。
The first
第2中間吸気管12は、スロットル弁5の位置から下側に向かってに延びた後、前側に向かって屈曲して延びている。第2中間吸気管12は樹脂で構成されている。
The second
図示は省略するが、吸気管10は、コンプレッサ4aの位置よりも吸気上流側の通路を形成する上流吸気管を有する。上流吸気管は、コンプレッサ4aの位置から後側に向かって延びた後、エンジン本体2を迂回するように左側及び前側に向かって延びている。図2及び図3では、上流吸気管の吸気下流側の端部のみを示している。
Although not shown in the figures, the
本実施形態では、特に第1中間吸気管11の構成が工夫されている。以下、第1中間吸気管11について詳細に説明する。
In this embodiment, the configuration of the first
第1中間吸気管11は、図3~図5に示すように、エンジン本体2の気筒列方向に屈曲する屈曲部11aと、屈曲部11aの吸気下流側の端部から直線的に延びる直線部11bとを有する。屈曲部11aは、後側に向かって屈曲している。直線部11bは、屈曲部11aの吸気下流側の端部に連続するように、左側に向かって後側に傾斜して延びている。
As shown in Figures 3 to 5, the first
第1中間吸気管11における屈曲部11aの内弧側の部分、つまり、第1中間吸気管11の後側の部分には、第1中間吸気管11の容積を拡張させる拡張部30が設けられている。拡張部30は、第1中間吸気管11の屈曲部11a及び直線部11bに沿うようにかつ第1中間吸気管11から後側に膨出するように設けられている。拡張部30は、樹脂で構成されている。
The portion of the first
図4及び図5に示すように、拡張部30は、第1中間吸気管と一体に形成されかつ第1中間吸気管11とは反対側(後側)の部分が開口する本体部31と、本体部31とは別体で構成されかつ本体部31の開口を後側から塞ぐ蓋部32とにより構成されている。
As shown in Figures 4 and 5, the
本体部31の第1中間吸気管11側の端部は、全体に亘って、第1中間吸気管11と一体に形成されている。本体部31は、図4及び図5に示すように、直線部11bの管軸方向と略直交する方向に膨出している。本体部31の開口端は、平面視で右側から前記管軸方向と平行に延びる第1平行部31aと、平面視で第1平行部31aの左側端部から左側に向かって、第1中間吸気管11に近づくように傾斜して延びる傾斜部31bと、平面視で傾斜部31bの左側端部から前記管軸方向と平行に延びる第2平行部31cとを有する。本体部31の開口端には、フランジ31dが設けられている。本体部31の外周面全体には、複数の外側リブ31eが編み目状に形成されている(図4では、上面部分の外側リブ31eのみを示す)。
The end of the
蓋部32は、図5に示すように、本体部31側に開口を有する形状をなしている。図3に示すように、蓋部32における開口とは反対側の部分(後側の部分)は、周囲に存在する部品を避けるように湾曲及び傾斜した形状をなしている。蓋部32の開口端には、本体部31のフランジ31dに対応するフランジ32aが形成されている。蓋部32の外周面には、複数の外側リブ32bが形成されている。
As shown in FIG. 5, the
本体部31と蓋部32とは、互いのフランジ31d,32aとを重ね合わせて、フランジ31d,32a同士を全周に亘って溶着させることで、拡張部30を形成している。これにより、拡張部30は、第1中間吸気管11以外には連通しないようになっている。
The
図5に示すように、拡張部30の内部において、本体部31には、拡張部30の長手方向と交差する方向に向かって、詳しくは蓋部32側に向かって延びる複数(ここでは3つ)の内側リブ31fが設けられている。内側リブ31fは、拡張部30の長手方向において、第1平行部31aの位置に1つ、傾斜部31bの位置に1つ、第2平行部31cの位置に1つ設けられている、各内側リブ31fの蓋部32側の端部は、本体部31の開口までは到達せず、該開口よりも第1中間吸気管11側にそれぞれ位置している。各内側リブ31fの第1中間吸気管11側の端部は、第1中間吸気管11と一体になっている。拡張部30の内部において、蓋部32には、拡張部30の長手方向と交差する方向に向かって、詳しくは本体部31に向かって延びる複数(ここでは2つ)の内側リブ32cが設けられている。各内側リブ32cは、拡張部30の長手方向において、本体部31の内側リブ31fとは僅かに位置をずらして設けられている。各内側リブ32cの本体部31側の端部は、蓋部32の開口までは到達せず、該開口の手前にそれぞれ位置している。これにより、本体部31の内側リブ31fと蓋部32の内側リブ32cとの間には隙間が形成されるようになっている。
As shown in FIG. 5, inside the
第1中間吸気管11における、屈曲部11aの吸気下流側でかつ吸気流が壁面から剥離する剥離領域Rには、拡張部30内に連通する連通孔33が設けられている。具体的には、連通孔33は、直線部11bにおける屈曲部11aの近傍部分に形成されている。連通孔33が設けられていることで、吸気が第1中間吸気管11を通過するときには、拡張部30内から空気を吸い出して、吸気の流れをスムーズにすることができる。
In the first
図6には、吸気が吸気管の曲部を通過するときの吸気の流れを示す。すなわち、図6(a)に示すように、吸気が曲部を通過するときには、曲部の内弧側で吸気の剥離が生じる。仮に、連通孔33が設けられていない場合、吸気の剥離が生じた領域では、吸気の剥離により渦流が発生して、吸気の流れを乱してしまう。一方で、図6(b)に示すように、剥離領域に連通孔33が設けられていれば、吸気の剥離が生じたときに、吸気の剥離により生じる負圧を利用して連通孔33から空気を吸い出すことができる。これにより、渦流が広範囲に形成されるのを抑制して、吸気流の乱れを小さくすることができる。これにより、吸気の流れをスムーズにすることができる。
Figure 6 shows the flow of intake air as it passes through a curved section of the intake pipe. That is, as shown in Figure 6(a), when the intake air passes through a curved section, the intake air separates on the inner arc side of the curved section. If the
ここで、本実施形態のように、スロットル弁5がインタークーラ6よりも吸気上流側に配置されていると、吸気管10におけるコンプレッサ4aからスロットル弁5までの間の部分(ここでは、第1中間吸気管11に相当)の容量が小さくなる。特に、本実施形態のように、コンプレッサ4a及びスロットル弁5がエンジン1の上部に位置し、第1中間吸気管11がエンジン本体2の上側を横断するように配置されていると、第1中間吸気管11が短くなるため、第1中間吸気管11の容量が小さくなる。仮に、拡張部30が設けられておらず、第1中間吸気管11の容積が小さい場合、スロットル弁5が閉じ気味であるときには、第1中間吸気管11内の圧力が高くなる。特に、ターボ過給機4は、アクセルペダルの踏み込み量が0になったとしても、慣性により回転するため、第1中間吸気管11内は、コンプレッサ4aにより圧縮された吸気が押し込まれて高圧になる。これにより、エンジン1の過渡時において、スロットル弁5が空き状態になったときには、高圧の吸気が一気に気筒内に流れ込んでしまいハンチングが発生するおそれがある。ハンチングを抑制するために、第1中間吸気管11の吸気を抜いて第1中間吸気管11の圧力を下げる構成が考えられるが、その場合、第1中間吸気管11に存在する吸気量が少なくなるため、エンジン1の過渡時において、スムーズな吸気流動を発生させることが困難になる。特に、本実施形態のように、第1中間吸気管11に屈曲部11aが存在すると、屈曲部11aでは吸気の剥離が発生して、吸気流が乱れてやすいため、過渡時での制御が困難になる。この結果、ハンチングが発生しやすくなってしまう。
Here, if the
これに対して、本実施形態では、拡張部30を設けるとともに、直線部11bにおける剥離領域Rに、拡張部30内に連通する連通孔33を設けている。これにより、拡張部30の分だけ第1中間吸気管11の容積を増大させることができる。これにより、スロットル弁5が閉じ気味のときでも、第1中間吸気管11内が高圧になるのを出来る限り抑制することができる。また、エンジン1の過渡時においては、屈曲部11aでの吸気の剥離により生じる負圧を利用して拡張部30から空気を吸い出すことで吸気流の乱れを抑制して、スムーズな吸気流動を発生させることができる。さらに、拡張部30は第1中間吸気管11における屈曲部11aの内弧側に設けられているため、拡張部30によりエンジン1が大型化するのを出来る限り抑制することができる。したがって、エンジン1の構成をコンパクトにしつつ、過渡時における吸気流動を安定させることができる。
In contrast, in this embodiment, the
また、本実施形態では、拡張部30は、第1中間吸気管11と一体に形成されかつ第1中間吸気管11とは反対側の部分が開口する本体部31と、本体部31とは別体で構成されかつ本体部31の開口を塞ぐ蓋部32とにより構成されている。これにより、エンジン1の構成に合わせて、蓋部32の容積を変更することで、拡張部30の容積を容易に変更することができる。この結果、種々のエンジン1の構成をコンパクトにしつつ、過渡時における吸気流動を安定させることができる。
In addition, in this embodiment, the
また、本実施形態では、拡張部30内には、拡張部30の長手方向と交差する方向に延びる複数の内側リブ31f、32cが設けられている。この構成によると、拡張部30から空気を吸い出す際に生じる膜振動を抑制することができ、放射音の発生を抑制することができる。また、拡張部30の剛性を高くすることができる。
In addition, in this embodiment, the
(変形例)
図7は、本実施形態の変形例を示す。この変形例では、第1中間吸気管11の構成が前記実施形態とは異なる。具体的には、図7に示すように、第1中間吸気管11の直線部11bおける連通孔33に対して吸気下流側に離れた位置に、拡張部30に連通する下流側連通孔234が設けられている点で前記実施形態とは異なる。下流側連通孔234は、拡張部30における吸気流れ方向の下流側端部と直線部11bとを連通している。下流側連通孔234を設けることにより、下流側連通孔234からも吸気を吸い出すことができる。これにより、エンジン1の過渡時における吸気流動をより安定させることができる。
(Modification)
7 shows a modified example of this embodiment. In this modified example, the configuration of the first
(その他の実施形態)
ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
Other Embodiments
The technology disclosed herein is not limited to the above-described embodiment, and may be substituted without departing from the spirit and scope of the claims.
例えば、前述の実施形態において、連通孔33は、第1中間吸気管11における屈曲部11aの吸気下流側の剥離領域Rに1つだけ設けられていた。これに限らず、剥離領域Rに設けるのであれば、連通孔33を複数設けてもよい。
For example, in the above embodiment, only one
また、前述の実施形態の変形例において、下流側連通孔234は1つだけ設けられていた。これに限らず、直線部11bにおける連通孔33に対して吸気下流側に離れた位置であれば、下流側連通孔234を複数設けてもよい。
In addition, in the modified example of the embodiment described above, only one
また、前述の実施形態において、第1中間吸気管11は、曲部として屈曲部11aを有していた。これに限らず、曲部は気筒列方向に湾曲する湾曲部であってもよい。また、第1中間吸気管11は、直線部11bを有さずに湾曲部のみから構成されていてもよい。この場合には、連通孔33は、第1中間吸気管11における湾曲部の吸気下流側の剥離領域に設けられる。
In the above-described embodiment, the first
前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。 The above-described embodiments are merely examples and should not be interpreted as limiting the scope of the present disclosure. The scope of the present disclosure is defined by the claims, and all modifications and variations that fall within the scope of equivalence of the claims are within the scope of the present disclosure.
ここに開示された技術は、吸気管内に、ターボ過給機のコンプレッサと、コンプレッサよりも吸気下流側に配置されたインタークーラとを有するエンジンの吸気管構造として有用である。 The technology disclosed herein is useful as an intake pipe structure for an engine that has a turbocharger compressor and an intercooler located downstream of the compressor in the intake pipe.
1 エンジン
2 エンジン本体
4 ターボ過給機
4a コンプレッサ
5 スロットル弁
6 インタークーラ
10 吸気管
11 第1中間吸気管
11a 屈曲部
11b 直線部
30 拡張部
31 本体部
31f 内側リブ
32 蓋部
32c 内側リブ
33 連通孔(第1の連通孔)
234 下流側連通孔(第2の連通孔)
234 downstream communication hole (second communication hole)
Claims (6)
吸気管における、前記コンプレッサよりも吸気下流側でかつ前記インタークーラよりも吸気上流側の位置に配置されたスロットル弁と、
前記吸気管における前記コンプレッサと前記スロットル弁との間の部分である中間吸気管に沿うようにかつ該中間吸気管から膨出するように設けられ、中間吸気管の容積を拡張させる拡張部と、を備え、
前記中間吸気管は曲部を有し、
前記拡張部は前記曲部の内弧側に形成されており、
前記中間吸気管における、吸気流が壁面から剥離する剥離領域には、前記拡張部に連通する第1の連通孔が設けられており、
前記第1の連通孔は、前記曲部に形成されていることを特徴とする吸気管構造。 An intake pipe structure of an engine having a compressor of a turbocharger and an intercooler arranged downstream of the compressor in an intake air flow direction,
a throttle valve disposed in an intake pipe at a position downstream of the compressor and upstream of the intercooler;
an expansion portion that is provided along an intermediate intake pipe that is a portion of the intake pipe between the compressor and the throttle valve and that expands from the intermediate intake pipe, and expands a volume of the intermediate intake pipe,
The intermediate intake pipe has a bent portion,
The expansion portion is formed on the inner arc side of the curved portion,
a first communication hole communicating with the expansion portion is provided in a separation region of the intermediate intake pipe where the intake air flow separates from a wall surface ,
An intake pipe structure , wherein the first communication hole is formed in the curved portion .
吸気管における、前記コンプレッサよりも吸気下流側でかつ前記インタークーラよりも吸気上流側の位置に配置されたスロットル弁と、
前記吸気管における前記コンプレッサと前記スロットル弁との間の部分である中間吸気管に沿うようにかつ該中間吸気管から膨出するように設けられ、中間吸気管の容積を拡張させる拡張部と、を備え、
前記中間吸気管は、曲部と、前記曲部の下流端から直線的に延びる直線部と、を有し、
前記拡張部は、前記曲部の内弧側でかつ前記曲部及び前記直線部に沿うように形成されており、
前記中間吸気管における、吸気流が壁面から剥離する剥離領域には、前記拡張部に連通する第1の連通孔が設けられ、
前記第1の連通孔は、前記直線部における、前記曲部の近傍部分に形成されていることを特徴とする吸気管構造。 An intake pipe structure of an engine having a compressor of a turbocharger and an intercooler arranged downstream of the compressor in an intake air flow direction,
a throttle valve disposed in an intake pipe at a position downstream of the compressor and upstream of the intercooler;
an expansion portion that is provided along an intermediate intake pipe that is a portion of the intake pipe between the compressor and the throttle valve and that expands from the intermediate intake pipe, and expands a volume of the intermediate intake pipe,
the intermediate intake pipe has a curved portion and a straight portion extending linearly from a downstream end of the curved portion,
The expansion portion is formed on the inner arc side of the curved portion and along the curved portion and the straight portion,
a first communication hole communicating with the expansion portion is provided in a separation region of the intermediate intake pipe where the intake air flow separates from a wall surface,
13. An intake pipe structure, comprising: a first communication hole formed in a portion of the straight portion adjacent to the curved portion .
前記直線部における前記第1の連通孔に対して吸気下流側に離れた位置には、前記拡張部に連通する第2の連通孔が設けられていることを特徴とする吸気管構造。 The intake pipe structure according to claim 2,
an intake pipe structure, characterized in that a second communication hole communicating with the expansion portion is provided at a position in the straight portion away from the first communication hole on the intake downstream side, the second communication hole being connected to the expansion portion;
前記拡張部内には、該拡張部の長手方向と交差する方向に延びる複数のリブが設けられていることを特徴とする吸気管構造。 In the intake pipe structure according to any one of claims 1 to 3,
An intake pipe structure, characterized in that a plurality of ribs are provided within the expansion portion, the ribs extending in a direction intersecting with the longitudinal direction of the expansion portion.
前記拡張部は、前記中間吸気管と一体に形成されかつ該中間吸気管とは反対側の部分が開口する本体部と、該本体部とは別体で構成されかつ該本体部の開口を塞ぐ蓋部とにより構成されていることを特徴とする吸気管構造。 In the intake pipe structure according to any one of claims 1 to 4,
An intake pipe structure characterized in that the expansion portion is composed of a main body portion that is formed integrally with the intermediate intake pipe and has an opening on the side opposite the intermediate intake pipe, and a cover portion that is formed separately from the main body portion and closes the opening of the main body portion.
前記コンプレッサは、前記エンジンの上部における排気側に設けられ、
前記スロットル弁は、前記エンジンの上部における吸気側に設けられ、
前記中間吸気管は、エンジン本体の上側に、平面視で該エンジン本体を横断するように設けられており、
前記曲部は、前記エンジン本体の気筒列方向に曲がっており、
前記拡張部は、前記中間吸気管から前記気筒列方向に膨出するように、前記曲部の内弧側に設けられていることを特徴とする吸気管構造。 In the intake pipe structure according to any one of claims 1 to 5,
The compressor is provided on the exhaust side at an upper portion of the engine,
The throttle valve is provided on the intake side of an upper portion of the engine,
The intermediate intake pipe is provided on an upper side of the engine body so as to cross the engine body in a plan view,
the curved portion is curved in a cylinder row direction of the engine body,
The expansion portion is provided on an inner arc side of the curved portion so as to bulge from the intermediate intake pipe in the cylinder row direction.
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