JP2004190575A

JP2004190575A - Intake structure for engine

Info

Publication number: JP2004190575A
Application number: JP2002359412A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nakamura; 隆中村; Yuji Takimoto; 裕二瀧本
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-11
Also published as: CN1506570A; CN1292164C; JP4243832B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an intake structure for an engine capable of being compactly installed in a limited space and satisfying desired engine characteristics. <P>SOLUTION: This intake structure is the one for the engine which connects an air cleaner 10 with a serge tank 40 through a throttle body 30, and connects the serge tank 40 with an inlet port provided at a cylinder head through an intake manifold 60. The serge tank 40 is disposed at a side of the cylinder head and has a joint portion 44 at a side surface, and a resonator 50 communicated with the serge tank 40 through a hose 45 attached at the joint portion 44 is disposed on a head cover of the engine. The air cleaner 10 and the resonator 50 are integrally formed, thus saving the space, reducing the number of parts, and improving ease of assembly of the engine. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用エンジンの吸気系構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時の自動車においては、エンジン性能を高めるため、より多くの空気をシリンダ内に送って、体積効率を高めるように吸気構造を大形化する傾向がある。しかしながら、近年、車両制御の高度化に伴って、様々な付加的な機器等の搭載により、エンジンルーム内における前後・左右のスペースが狭くなってきており、エンジンルームの狭い車両に吸気構造を配設する際、適切な吸気量を確保することが困難な場合があった。このため、エンジンルーム内に吸気構造を配設する際、所望のエンジン性能を満足するとともに、極力、無駄な構成要素や隙間を削減して、レイアウト性を高めることが求められている。
【０００３】
さらに、吸気系のレイアウト性をより高めるため、近年、樹脂技術を利用して複数部品を一体化する技術を用いて、エアクリーナやレゾネータ等の吸気系の周辺部品を一体化して、省スペース化と、部品点数の削減及びエンジン組付け性を向上することが検討されている。ただし、樹脂技術を利用して吸気系の周辺部品を一体化する場合、従来の吸気構造のレイアウトをそのまま適用できない場合がある。
例えば、先行技術において、より多くの空気をシリンダ内に送り、体積効率を高めるため、インテークマニホールドのサージタンクに連通するようにレゾネータ等の容積拡大室を設けることは公知であるが、一般的に、エアクリーナから離してレゾネータを付設している（例えば、特許文献１参照及び特許文献２参照）ため、このレイアウトではレゾネータとエアクリーナを一体化することが困難であった。この場合、レゾネータとエアクリーナを個別に取付けるため、夫々専用のブラケット、取付ボルトや、余分なクリアランス等を取る必要がある。
また、樹脂技術を利用して吸気系の周辺部品を一体化することにより、部品点数やクリアランス等を削減できたとしても、反面、アセンブリの大型化を招き、レイアウトの柔軟性が失われる場合があった。例えば、樹脂成形技術を用いることにより、エアクリーナ容積部、チャンバ部及びサージタンク部の三つを一体に構成する先行技術（例えば、特許文献３参照）や、エアクリーナ、レゾネータ及びエンジンカバーの三つを一体に構成する先行技術（例えば、特許文献４参照）は公知であるが、いずれもアセンブリの大型化が避けられず、取付位置を確保する上で制約が加えられやすいという短所があった。この問題はエンジンルームが狭まるにつれ、一層顕著になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１８８４９号公報
【特許文献２】
特開平１１−５０９２４号公報
【特許文献３】
特開平９−１３７７２９号公報
【特許文献４】
特開２００１−２３４８２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、従来公知の吸気系のレイアウトに変更を加えて、限られたスペースの中でもコンパクトに取付けられるとともに所望のエンジン特性を満足するエンジンの吸気構造を提供することを目的とするものである。さらに、本発明は、吸気系の周辺部品を一体化して、省スペース化と、部品点数の削減及びエンジン組付け性を向上させるエンジンの吸気構造を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明においては、エアクリーナとサージタンクとをスロットルボディを介して連絡し、前記サージタンクとシリンダヘッドに設けた吸気ポートとをインテークマニホールドを介して連絡したエンジンの吸気構造において、前記サージタンクは前記シリンダヘッドの側方に配置されるとともに側面に接続部を設け、該接続部に取付けられたホースを介して前記サージタンクと連通するレゾネータを前記エンジンのヘッドカバー上に配置したことを特徴とする。
この構成では、限られた大きさのエンジンルーム内に吸気構造を配設する際、サージタンクを小型化してレイアウト性を高めるとともに、サージタンクの容量を小さくすることで、エンジンの出力特性をチューニングできる。ただし、サージタンクに連通して、サージタンクと同様の機能を有するレゾネータを設けることにより、シリンダ内に送る吸気量を確保する手段を分離して備えて、全体の吸気量を確保する。さらに、サージタンクとレゾネータをパイプで連通することにより、サージタンクの周りにレゾネータを配置するスペースがない場合でもレゾネータをサージタンクから離れたところに配置できるようにレイアウトに柔軟性を与えることができる。
【０００７】
次に、請求項２に記載した発明においては、請求項１に記載されたものにおいて、前記レゾネータは前記エアクリーナと一体的に形成されることを特徴とする。
この構成では、エアクリーナとレゾネータを一体成形することにより、省スペース化と、部品点数の削減及びエンジン組付け性を向上させる。
【０００８】
さらに請求項３に記載した発明においては、請求項１に記載されたものにおいて、前記エアクリーナは前記エンジンのヘッドカバー上に配置されるとともにロア部とアッパ部と該アッパ部と開口を介して連通する拡張部とを備え、前記アッパ部、前記拡張部及び前記レゾネータを一体的に形成し、前記拡張部に接続部を設け、該接続部に取付けられたエアクリーナアウトレットホースを介して前記エアクリーナと前記スロットルボディを連絡し、該スロットルボディの取付部を前記サージタンクのエンジン側の側面に設け、さらに、前記拡張部、前記エアクリータアウトレットホース、前記スロットルボディ及び前記サージタンクを直線的に配列したことを特徴とする。
この構成では、拡張部を設けることによりエアクリーナの容量を大きくし、また、エアクリーナ、拡張部及びレゾネータを一体成形することにより、省スペース化と、部品点数の削減及びエンジン組付け性を向上させる。さらに、拡張部、エアクリーナアウトレットホース、スロットルボディ及びサージタンクを直線的に配列して、エアクリーナの下流からサージタンクまでの吸気通路を短くし、吸気構造をコンパクトにレイアウトできる。
【０００９】
さらに請求項４に記載した発明においては、請求項１〜３のいずれかに記載されたものにおいて、前記サージタンクは前記スロットルボディの取付部を設ける側面と異なる側面に前記接続部を設けたことを特徴とする。
この構成では、サージタンクの容量をさらに小さくすることができ、レイアウト性を高めるとともに、エンジンの出力特性に合わせてチューニングすることをより容易にできる。
【００１０】
さらに請求項５に記載した発明においては、請求項１〜４のいずれかに記載されたものにおいて、前記エアクリーナと前記スロットルボディを連通させるエアクリーナアウトレットホースと、前記サージタンクと前記レゾネータを連通させる前記ホースとを略平行に配設したことを特徴とする。
この構成では、ホースを短くすることができ、ホースを整然とコンパクトにレイアウトできる。
【００１１】
そして請求項６に記載した発明においては、請求項１〜５のいずれかに記載されたものにおいて、前記レゾネータを前記サージタンクと略同じ高さに配設したことを特徴とする。
この構成では、サージタンクをシリンダヘッドカバーより上方に配置するため、インテークマニホールド長を長くでき、エンジン性能をより高めることができる。
【００１２】
本発明に係るエンジンの吸気構造は基本的には以上のように構成されるが、エアクリーナとレゾネータを一体形成する際、形状、大きさ及び組付け方向は限定されず、実施の形態に従って定められる。また、エアクリーナは常に拡張部を設けなくてもよい。また、サージタンクの小型化を行う際、好適にはサージタンクに直結するパイプとホースを介してレゾネータを取付けるが、この３点を最適化することによりエンジンの出力特性を決定する。ただし、エンジン出力特性の向上を図る上で吸気脈動の効果を利用する。また、サージタンクに取付けられるインテークマニホールドのブランチ数は特定の個数に限定されない。ブランチ数が多い場合には、エンジンのシリンダ数に応じて慣性過給効果及び共鳴過給効果を適切に調整できるように、例えば、サージタンク内部の空気室を二つに分けてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るエンジンの吸気構造を添付した図を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係るエンジンの吸気構造を示す斜視図であって、図示するように、エアクリーナ１０、スロットルボディ３０、サージタンク４０及びインテークマニホールド６０を連絡して、車両外部から空気をエンジン内部に吸入する吸気系を構成する。この際、当業者には公知なように、エアクリーナ１０を用いて、吸入空気中のダストがエンジン内に入り磨耗を促進することを防ぐとともに、吸気騒音の低減を図る。また、スロットルボディ３０を用いて、吸入空気量を制御してエンジン出力を制御する。そして、サージタンク４０を用いて、スロットルボディ３０とインテークマニホールド６０を結合する集合部として機能させ、吸気の脈動を防止するとともに、各シリンダの吸気干渉を防止する。さらに、エアクリーナ１０の下流側に、サージタンク４０と連通してレゾネータ（容積拡大室）５０を設置する。
【００１４】
ここで、図２と図３を参照して、図１に示した吸気構造の組付状態について説明する。尚、図２と図３は、図１に示した吸気構造をエンジン１のヘッドカバー２上に組付けたときの側面図と、平面図を夫々示している。
図示するように、本発明の実施の形態では、エンジン１のシリンダヘッド３側方にサージタンク４０を配置するが、このサージタンクを小さく構成するとともに、ヘッドカバー２上にエアクリーナ１０、スロットルボディ３０及びレゾネータ５０を配置して、エンジンの前後・左右のスペースを取るようにする。そして、インテークマニホールド６０を下方に向って、比較的長く延出させ、シリンダヘッド３の上部でエンジン１側に湾曲させて、サージタンク４０とシリンダヘッド３に設けた吸気ポート（図示せず）とを連絡する。
従来、所望のエンジン特性（出力、トルク）を得るため、主に、エアクリーナ１０の容量、スロットルバルブ３０の内径、サージタンク４０の容量、そして、インテークマニホールド６０の内径とブランチ長を適切に選択している。また、サージタンク４０の容量を、内燃機関の出力特性に合わせてチューニングする場合があるが、一般的に、内燃機関の低回転数側の体積効率を向上させる場合にはサージタンク４０の容量を小さくし、また、内燃機関の高回転数側の体積効率を向上させる場合にはサージタンク４０の容量を大きくしている。
本発明に係る実施の形態では、エンジンルームが狭い車両に対して吸気構造を配設することを目的とし、サージタンク４０の容量を小さくすることでこの付近のレイアウト性を高め、かつ、エンジンの出力特性を所望の状態にチューニングする。ただし、サージタンク４０と連通するレゾネータ５０の容積を用いて、スロットルボディ３０下流側の吸気量を確保して、エンジン性能の低下を防ぐ。この際、サージタンク４０とレゾネータ５０とを可撓性のパイプ４５を用いて接続することで、サージタンク４０の周囲に十分なスペースがない場合でも、レゾネータ５０をエンジン１の上方に配設できるようにして、吸気構造のレイアウトに柔軟性を与える。
以下、本発明の実施の形態に係るエンジンの吸気構造を構成するエアクリーナ１０、スロットルボディ３０、サージタンク４０及びレゾネータ５０について、夫々順に説明する。
【００１５】
まず、図１及び図４〜図６を参照して、本発明の実施の形態に係るエアクリーナ１０について説明する。
図示するように、エアクリーナ１０は略箱状のハウジングを有し、複数のハウジング部を互いに組付けて構成される。ただし、ハウジングの形状は図示した形状に限定されず、他、任意の形状に形成できる。好適には、エアクリーナ１０は下方ハウジング部（ロア部またはロアケース）１１と上方ハウジング部（アッパ部またはアッパーケース）１２の二つの部材１１、１２を上下に重ねて構成され、この内部に中空室を定める。そして、この中空室内にフィルタエレメント１３（図６参照）を配設して、図示しない吸気ダクトから吸入される空気を吸入口１４からロア部（ダストサイド）１１内に流入させ、フィルタエレメント１３を通過させてろ過し、そして、浄化した空気をアッパ部（クリーンサイド）１２内に流すようにエアクリーナ室を構成する。そして、所望の数と大きさの固定手段（固定用スクリュ等）１６ａ、１６ｂ及び１６ｃ（図３及び図５参照）を備えて、ハウジングを定位置に固定できるようにする。
尚、通常、フィルタエレメント１３はろ紙を種々に折り曲げて形成されて必要な作用領域（ろ過領域）を提供するが、本発明の実施の形態ではフィルタエレメント１３の種類と形状について特定しない。また、図６に示した実施の形態では、フィルタエレメント１３をロア部１１の底面に対してほぼ水平方向に配設するが、フィルタエレメント１３をロア部１１の底面に対して任意の角度で傾斜させて配設してもよい。さらに、ロア部１１とアッパ部１２を分離可能に構成することにより、エアクリーナ１０の内部に配設するフィルタエレメント１３の清掃・交換を容易にする。ただし、ロア部１１とアッパ部１２の組付は特定の手段に限定されず、任意の手段によって行うことができる。例えば、図示するように、ばねクリップ等のクランプ形状部１５ａ、１５ｂを用いて、ロア部１１とアッパ部１２を夫々分離可能に組付けてもよい。あるいは、ボルト（図示せず）等を用いて、ロア部１１とアッパ部１２を夫々分離可能に組付けてもよい。
【００１６】
また、本発明に係る実施の形態では、クランクケースベンチレーション（ＰＣＶ）を備えて、図示しないピストンとシリンダの隙間からクランクケース内に吹き抜ける未燃焼ガス（ブローバイガス）を吸気側に戻して、燃焼室内に還元して再燃焼させる手段を備える。具体的には、図３に示すように、スロットルボディ３０とエアクリーナ１０のクリーンサイド側との間にシリンダヘッドカバー２とエアクリーナ１０の拡張部２０とを連絡する側面視略Ｕ字型のブリーザホース１８を配設し、スロットルボディ３０を挟んで反対側に、サージタンク４０の拡張部に当たるレゾネータ５０とシリンダヘッドカバー２とを連絡する側面視略Ｕ字型のＰＣＶホース１９を配設する。図３に示すように、このＰＣＶホース１９はホース４５の上面視で重なるようにホース４５の下方に配設され、図２に示すように、ＰＣＶバルブ１７に対して取付けられて、クローズドタイプのＰＣＶを構成する。尚、図６に、エアクリーナ１０のアッパ部１２に形成されるブリーザホース１８の挿入穴と、ＰＣＶホース１９の挿入穴を夫々符号１８ａと１９ａを用いて示している。ただし、ＰＣＶは従来の技術と同様に取付けられて機能し、本発明の請求の範囲を構成する上で何ら限定せず、故に、この詳細な説明は省略する。また、本発明の実施の形態に係る吸気構造に対して、クローズドタイプ以外の種類（例えば、オープンタイプやシールドタイプ）のクランクケースベンチレーションを取付けることは任意である（図示せず）。
【００１７】
本発明に係る好適な実施の形態では、ロア部１１とアッパ部１２との間にエアクリーナ室を定める際、特に図５に示すように、クリーンサイド（符号Ａ１参照）と連通する拡張部（第二クリーンサイド）２０を備えて、さらなる容積（符号Ａ２参照）を確保して、エアクリーナ１０のクリーンサイド側の容量を増大（Ａ１＋Ａ２）させる。尚、図示した実施の形態では、レイアウトをコンパクトにするため、拡張部２０のスロットルボディ３０側の形状を凹状に構成するが、この拡張部２０の形状と大きさは図示した実施の形態に限定されない。また、開口２１を介してエアクリーナ１０のクリーンサイド側と連通するが、この開口２１の形状と大きさは実施の形態に従って任意に定められる。尚、エアクリーナ１０及び拡張部２０もまた拡張型レゾネータとみなすことができるため、連通口２１の大きさとエアクリーナ１０及び拡張部２０の容積を適切に設定することによって、ヘルムホルツの共鳴理論に基づいて、特定周波数の騒音を低減させてもよい。さらに、本発明に係る好適な実施の形態では、同材質から拡張部２０をエアクリーナ１０のアッパ部１２と一体に形成して、別体に拡張部２０を構成する場合に要する固定支持用のブラケットや取付ボルト、またクリアランス等を削減し、エンジン組付け性を向上させる。この際、好適には、耐熱性の樹脂部材から、エアクリーナ１０と拡張部２０を一体形成する。
【００１８】
また、拡張部２０はエアクリーナ室の下流側を構成するため、ろ過された空気流をスロットルボディ３０側に流出させる手段を備える。具体的には、拡張部２０は壁部に接続部（パイプ）２２を備えて、図１に示すように、この接続部２２に対してホース（エアクリーナアウトレットホース）２３の一方の端部２３ａを取付け、クランプ２４ａを用いて固定させて、空気流をホース２３内に流すようにする。そして、ホース２３の反対側の端部２３ｂをスロットルボディ３０の接続部（パイプ）３４に対して取付けて、クランプ２４ｂを用いて固定する。ただし、ホース２３と、拡張部２０（エアクリーナ１０）及びスロットルボディ３０との接続手段は図示した実施の形態に限定されない。また、ホース２３は可撓性（弾性）を有し、好適には本体に蛇腹状部を備えて耐振性を高め、接続が容易に外れないようにする。
【００１９】
ただし、例えば、添付した図７に示すように、本発明に係る他の実施の形態では、エアクリーナ１０の容積を確保する際、上記拡張部２０を有しなくてもよい。この場合、エンジンの前後・左右のスペースを一層確保することができる。尚、図７に示した実施の形態は、本発明の実施の形態に係る吸気構造の一例を示したものに過ぎず、特にエアクリーナ１０の形状、大きさ及び組付け方向は、適宜、実施の形態に従って定められることを理解されたい。
【００２０】
また、図１に示したスロットルボディ３０は従来の技術と同様に構成され、通常、アクセルに連動するスロットルバルブ３１と、この開度を検出するスロットルポジションセンサ３２からなり、適宜、プレッシャセンサ３３等を備える。そして、アクセルを踏み込むとスロットルバルブ３１が開き、サージタンク４０に向けて空気を供給し、エンジン出力が増加されるように構成される。
この際、本発明に係る実施の形態では、スロットルボディ３０の下流側の流出口（図示せず）をサージタンク４０側面の流入口４２に面して位置決めし、拡張部２０（エアクリーナ１０）、ホース２３、スロットルボディ３０及びサージタンク４０を直線的に配列する。このため、エアクリーナ１０の下流からサージタンク４０までの吸気通路を短くし、吸気構造をコンパクトにレイアウトできるようにする。
【００２１】
次に、図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態に係るサージタンク４０について説明する。
上述したように、サージタンク４０はエンジン１のシリンダヘッド３の側方に近接して配備されて、本体４１をシリンダヘッド３の側壁部に沿って延びる筒状体として形成する。ただし、サージタンク４０の形状は図示した形状に限定されない。そして、流入口４２から内部に空気を流入させる際、吸気の脈動を防止するとともに、各シリンダ（図示せず）の吸気干渉を防止するようにして、本体４１下方に設ける連通口（図示せず）からインテークマニホールド６０を経て各シリンダ（図示せず）内に空気を分流して送る。尚、図示した実施の形態では、本体４１上方に支持部４３を延出形成して、エンジンルーム内の所定位置にサージタンク４０を位置決めする手段（防振手段）を備える。
【００２２】
尚、図１から理解できるように、エンジン１は４気筒であって、サージタンク４０にインテークマニホールド６０を取付ける際、４つのブランチを介して、取付フランジ６１に形成する４つの開口部６２から、エンジン１内部の４つのシリンダ（図示せず）内に夫々空気流を送るようにする。しかしながら、本発明の実施の形態を構成する上でシリンダ数は４つに限定されず、他、任意の数のブランチを有するインテークマニホールド６０をサージタンク４０に対して取付けてもよい。ただし、慣性過給効果及び共鳴過給効果を適切に調整するため、例えばシリンダ数が６つ以上の場合には、サージタンク４０の内部を二つに分けるようにサージタンク４０を構成してもよい（図示せず）。
【００２３】
上述したように、サージタンク４０はレゾネータ５０と連通する手段を備える。具体的には、サージタンク４０は本体４１の軸方向端部側に接続部（パイプ）４４を設けて別体のレゾネータ５０と連通する。この際、好適には、スロットルボディ３０の取付部４２を設ける側面とは異なる側面にレゾネータ５０との接続部４４を設けて、サージタンク４０の容量をさらに小さくすることができるようにする。具体的には、サージタンク４０のエンジン１に対向する側面にスロットルボディ３０の取付部４２を形成し、この側面に連続して形成され、エンジン本体１のクランク軸方向端部側でチェーン室４側の側面にパイプの接続部４４が形成される。
尚、レゾネータ５０は拡張型レゾネータとして構成され、レゾネータ５０の連通口５１の大きさと空気室の容積を適切に設定することによって、ヘルムホルツの共鳴理論に基づいて、特定周波数の騒音を低減させる。さらに、本発明に係る実施の形態では、レゾネータ５０はサージタンク４０の機能を有するように構成される。即ち、本発明に係る実施の形態ではサージタンク（第一コレクタ部）４０とレゾネータ（第二コレクタ部）５０の双方の容積を用いて、スロットルボディ３０から流入する空気流を集合させる。従って、シリンダ内に送る吸気量を十分に確保して体積効率を損うことなく、サージタンク４０の容量を小さくするように本体４１を構成できる。このため、エンジン性能を低下させることなく、所望のエンジン出力特性に合わせてサージタンク４０の容量をチューニングできる。この際、サージタンク４０を小型化にすることによって、エンジンルームのレイアウト上の制約が厳しい場合でも、エンジン１側方にサージタンク４０を配置することを可能にし、かつ、可撓性のパイプ４５を介してレゾネータ５０を連通することによって、サージタンク４０の周囲にレゾネータ５０を取付けるための十分なスペースがない場合でも、レゾネータ５０の取付位置を確保できるようにレイアウト性を高める。
故に、本発明に係る実施の形態では、従来インテークマニホールド６０とスロットルボディ３０の間にあるサージタンク４０をインテークマニホールド６０から離れた位置に別体に備えて、サージタンク４０に直結するパイプ４４及びホース４５を介してレゾネータ５０を取付け、この３点４４、４５、５０を最適化することによりエンジンの出力特性を決定する。より具体的には、パイプ４４径、パイプ４４長、ホース４５径、ホース４５長、そして、レゾネータ５０容量を出力特性に合わせて設定することで、エンジンの使用目的に合わせた出力特性を得る。ただし、出力特性、特にトルク性能の向上を図る上で吸気脈動の効果を利用する。
【００２４】
さらに、本発明に係る好適な実施の形態では、同材質、より好適には、耐熱性の樹脂部材からレゾネータ５０をエアクリーナ１０のアッパ部１２と一体に形成する。ただし、上述したようにエアクリーナ１０に拡張部２０を構成する場合には、レゾネータ５０を拡張部２０に隣接して配置して、エアクリーナ１０、拡張部２０及びレゾネータ５０を一体に形成する。この場合、レゾネータ５０を固定支持するための専用のブラケット、取付ボルト等や、余分なクリアランスを削減し、組付け性を向上させる。尚、レゾネータ５０は図示した形状に限定されず、他、任意の形状に形成されてもよい。ただし、拡張部２０との間を仕切り板（仕切り手段）５２によって遮断して、レゾネータ室とエアクリーナ室を完全に仕切り、気密漏れをなくす（図５及び図６参照）。この際、仕切り板５２はアッパ部１２と一体に形成されてもよく、また、別体に形成されてもよい。尚、エアクリーナ１０と一体成形される場合のレゾネータ５０の空気室の構成例を、図５の符号Ｒで示している。
【００２５】
図示した実施の形態では、サージタンク４０とレゾネータ５０を連通する際、サージタンク４０の接続部（パイプ）４４に対してホース４５の一方の端部４５ａを取付け、クランプ４６ａを用いて固定させている。また、ホース４５は反対側の端部４５ｂをレゾネータ５０の接続部（パイプ）５１に対して取付けて、クランプ４６ｂを用いて固定している。しかしながら、サージタンク４０、ホース４５及びレゾネータ５０の接続手段は図示した実施の形態に限定されず、他、任意の手段によって接続されてもよい。
また、好適には、上記ホース（エアクリーナアウトレットホース）２３と、サージタンク４０及びレゾネータ５０を連通するホース（レゾネータホース）４５を略平行に配設して（図２参照）、ホース４５を短く構成し、ホース４５を整然とコンパクトにレイアウトする。
【００２６】
さらに、本発明に係る好適な実施の形態では、レゾネータ５０をサージタンク４０と略同じ高さに配設する。このことは、上述したように、拡張部２０、スロットルボディ３０及びサージタンク４０を直線状に配置し、またホース２３と４５とを略平行に配置することを容易にする。
また、サージタンク４０をヘッドカバー２より上方に配置するため、各シリンダと連通するインテークマニホールド６０長（吸気路長）を長くすることができ、エンジン性能をより高めることができる。
尚、ホース４５は一端側をサージタンク４０のクランク軸方向端部側の側面に取付けられてエンジン本体１側に湾曲した後エンジン本体１側に延出され、レゾネータ５０のサージタンク４０に対向する側面に連結される（図３参照）。このホース４５はスロットルボディ３０側方に沿って高さの範囲内に納まるようサージタンク４０とエアクリーナ１０との上下方向の略中間部分を連絡する。
【００２７】
以上記載のように、本発明に係る実施の形態では、サージタンク４０の容量を小さくして、エンジンルームとの関係上、エンジン側方に十分なスペースがない場合でも、サージタンク４０が配設できるようにレイアウト性を向上させる。この際、エアクリーナ１０の容量とインテークマニホールド６０長を増大させて、吸気量を確保する。尚、本発明の発明者は、エアクリーナ１０、サージタンク４０及びインテークマニホールド６０の容量を上述のように設定することで、エンジンの最高出力を増大させ、最大トルク発生回転数を高回転側に移行できることを確認できた。
また、本発明に係る実施の形態では、レゾネータ（第二コレクタ部）５０をサージタンク４０から離れたところに配置することにより、サージタンク４０とレゾネータ５０の容積を利用することで、全体の吸気量を確保し、かつ、エンジンルームとの関係上、エンジン側方に十分なスペースがない場合でもエンジン上方にレゾネータ５０を配設できるようにレイアウト性を向上させる。尚、本発明の発明者は、サージタンク４０に対してレゾネータ５０を付設することで、エンジンの最大トルク値を向上させるとともに、この最大トルク発生回転数を低回転数側に移行できることを確認できた。
さらに、本発明に係る好適な実施の形態では、樹脂成形技術を用いて、エアクリーナ１０と、下流側のレゾネータ５０を一体成形することにより、省スペース化と、部品点数の削減及びエンジン組付け性を向上させる。この際、成形後のアセンブリが比較的大型化されるが、しかし、形状を工夫することにより（例えば、エアクリーナ１０と一体に形成する拡張部２０の大きさと形状及び有無を任意に定める）エンジン１のヘッドカバー２上部に配置させて、レイアウト性を損わせないようにする。
従って、本発明に係る実施の形態は、従来公知の吸気系のレイアウトに変更を加えて、限られたスペースの中でもコンパクトに取付けられるとともに所望のエンジン特性を満足し、さらに、吸気系の周辺部品を一体化して、省スペース化と、部品点数の削減及びエンジン組付け性を向上させるエンジンの吸気構造を提供する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されたエンジンの吸気構造であるから、請求項１に記載した発明によれば、限られた大きさのエンジンルーム内に吸気構造を配設する際、サージタンクを小型化してレイアウト性を高めるとともに、サージタンクの容量を小さくすることで、エンジンの出力特性をチューニングできる。ただし、サージタンクに連通して、サージタンクと同様の機能を有するレゾネータを設けることにより、シリンダ内に送る吸気量を確保する手段を分離して備えて、全体の吸気量を確保する。さらに、サージタンクとレゾネータをパイプで連通することにより、サージタンクの周りにレゾネータを配置するスペースがない場合でもレゾネータをサージタンクから離れたところに配置できるようにレイアウトに柔軟性を与えることが可能となる。
【００２９】
請求項２に記載した発明によれば、上記効果に加え、エアクリーナとレゾネータを一体成形することにより、省スペース化と、部品点数の削減及びエンジン組付け性を向上することが可能となる。
【００３０】
請求項３に記載した発明によれば、請求項１に記載の効果に加え、拡張部を設けることによりエアクリーナの容量を大きくし、また、エアクリーナ、拡張部及びレゾネータを一体成形することにより、省スペース化と、部品点数の削減及びエンジン組付け性を向上させる。さらに、拡張部、エアクリーナアウトレットホース、スロットルボディ及びサージタンクを直線的に配列して、エアクリーナの下流からサージタンクまでの吸気通路を短くし、吸気構造をコンパクトにレイアウトすることが可能となる。
【００３１】
請求項４に記載した発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の効果に加え、サージタンクの容量をさらに小さくすることができ、レイアウト性を高めるとともに、エンジンの出力特性に合わせてチューニングすることをより容易にすることが可能となる。
【００３２】
請求項５に記載した発明によれば、請求項１〜４のいずれかに記載の効果に加え、ホースを短くすることができ、ホースを整然とコンパクトにレイアウトすることが可能となる。
【００３３】
請求項６に記載した発明によれば、請求項１〜５のいずれかに記載の効果に加え、サージタンクをシリンダヘッドカバーより上方に配置するため、インテークマニホールド長を長くでき、エンジン性能をより高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンの吸気構造を示す斜視図である。
【図２】図１に示した吸気構造をエンジンのシリンダヘッドカバー上に組付けたときの側面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図１に示したエアクリーナの正面図である。
【図５】図４の平面図であり、空気室の構成例を示す図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係るエンジンの吸気構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１エンジン
２ヘッドカバー
３シリンダヘッド
１０エアクリーナ
１１下方ハウジング部（ロア部）
１２上方ハウジング部（アッパ部）
２０拡張部（第二クリーンサイド）
２３ホース（エアクリーナアウトレットホース）
３０スロットルボディ
４０サージタンク（第一コレクタ部）
４５ホース（レゾネータホース）
５０レゾネータ（第二コレクタ部）
６０インテークマニホールド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake system structure for an automobile engine.
[0002]
[Prior art]
In recent automobiles, in order to enhance engine performance, there is a tendency that more air is sent into the cylinder and the intake structure is enlarged to increase the volumetric efficiency. However, in recent years, with the advancement of vehicle control, the installation of various additional devices and the like has reduced the front, rear, left, and right spaces in the engine room. At the time of installation, it was sometimes difficult to secure an appropriate intake amount. For this reason, when arranging the air intake structure in the engine room, it is required to satisfy the desired engine performance and to reduce the useless components and gaps as much as possible to improve the layout.
[0003]
Furthermore, in order to further improve the layout of the intake system, in recent years, using a technology that integrates multiple components using resin technology, the peripheral components of the intake system such as air cleaners and resonators have been integrated to save space. Reduction of the number of parts and improvement of engine assemblability are being studied. However, when the peripheral components of the intake system are integrated using resin technology, the layout of the conventional intake structure may not be directly applicable.
For example, in the prior art, it is known to provide a volume expansion chamber such as a resonator so as to communicate with a surge tank of an intake manifold in order to send more air into a cylinder and increase the volumetric efficiency. Since the resonator is provided separately from the air cleaner (for example, see Patent Document 1 and Patent Document 2), it is difficult to integrate the resonator and the air cleaner in this layout. In this case, since the resonator and the air cleaner are separately mounted, it is necessary to provide a dedicated bracket, mounting bolts, extra clearance, and the like for each.
In addition, even if the number of parts and clearances can be reduced by integrating the peripheral parts of the intake system using resin technology, the size of the assembly may be increased and layout flexibility may be lost. there were. For example, by using a resin molding technique, a prior art (for example, see Patent Document 3) in which three parts, an air cleaner volume part, a chamber part, and a surge tank part, are integrally formed, and three parts, an air cleaner, a resonator, and an engine cover, are used. Prior arts that are integrally formed (for example, see Patent Document 4) are known, but all have disadvantages in that the size of the assembly cannot be avoided and restrictions are liable to be added in securing the mounting position. This problem becomes more pronounced as the engine room becomes smaller.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-18849
[Patent Document 2]
JP-A-11-50924
[Patent Document 3]
JP-A-9-137729
[Patent Document 4]
JP 2001-234821 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and has been modified in the layout of a conventionally known intake system, so that the intake air of an engine that can be compactly installed in a limited space and satisfies desired engine characteristics. It is intended to provide a structure. Another object of the present invention is to provide an intake structure of an engine in which peripheral parts of an intake system are integrated to save space, reduce the number of parts, and improve engine assemblability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an air cleaner and a surge tank which communicate with each other via a throttle body in the invention described in claim 1, and connects the surge tank to an intake port provided in a cylinder head. In the intake structure of the engine connected via an intake manifold, the surge tank is arranged on the side of the cylinder head and has a connection portion on a side surface, and the surge tank is connected to the surge tank via a hose attached to the connection portion. A communicating resonator is arranged on a head cover of the engine.
With this configuration, when arranging the intake structure in a limited-sized engine room, the size of the surge tank is reduced to improve layout, and the output capacity of the engine is tuned by reducing the capacity of the surge tank. it can. However, by providing a resonator communicating with the surge tank and having the same function as that of the surge tank, a means for securing the amount of intake air to be sent into the cylinder is separately provided to secure the entire amount of intake air. Furthermore, by connecting the surge tank and the resonator with a pipe, even if there is no space to place the resonator around the surge tank, the flexibility can be given to the layout so that the resonator can be placed away from the surge tank. .
[0007]
Next, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the resonator is formed integrally with the air cleaner.
In this configuration, by integrally molding the air cleaner and the resonator, the space can be saved, the number of parts can be reduced, and the engine assemblability can be improved.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the air cleaner is disposed on a head cover of the engine and communicates with the lower portion, the upper portion, and the opening through the upper portion. An expansion part, the upper part, the expansion part, and the resonator are integrally formed, a connection part is provided in the expansion part, and the air cleaner and the throttle are connected via an air cleaner outlet hose attached to the connection part. The throttle body is attached to the side of the surge tank on the engine side, and the expansion part, the air cleaner outlet hose, the throttle body and the surge tank are linearly arranged. Features.
In this configuration, the capacity of the air cleaner is increased by providing the expansion portion, and the air cleaner, the expansion portion, and the resonator are integrally formed to reduce the space, reduce the number of parts, and improve the engine assemblability. Further, the expansion section, the air cleaner outlet hose, the throttle body, and the surge tank are linearly arranged to shorten the intake passage from the downstream of the air cleaner to the surge tank, so that the intake structure can be compactly laid out.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the one of the first to third aspects, the surge tank is provided with the connection portion on a side surface different from a side surface on which the throttle body mounting portion is provided. It is characterized by.
With this configuration, the capacity of the surge tank can be further reduced, the layout can be improved, and tuning in accordance with the output characteristics of the engine can be more easily performed.
[0010]
Further, in the invention described in claim 5, according to any one of claims 1 to 4, the air cleaner outlet hose that connects the air cleaner and the throttle body, and the air cleaner outlet hose that connects the surge tank and the resonator. The hose and the hose are arranged substantially in parallel.
In this configuration, the hose can be shortened, and the hose can be laid out neatly and compactly.
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the resonator is arranged at substantially the same height as the surge tank.
In this configuration, since the surge tank is disposed above the cylinder head cover, the length of the intake manifold can be increased, and the engine performance can be further improved.
[0012]
Although the intake structure of the engine according to the present invention is basically configured as described above, when the air cleaner and the resonator are integrally formed, the shape, size, and assembling direction are not limited, and are determined according to the embodiment. . Further, the air cleaner does not always need to provide the extension. Further, when downsizing the surge tank, a resonator is preferably mounted via a pipe and a hose directly connected to the surge tank. The output characteristics of the engine are determined by optimizing these three points. However, the effect of intake pulsation is used to improve the engine output characteristics. Further, the number of branches of the intake manifold attached to the surge tank is not limited to a specific number. When the number of branches is large, for example, the air chamber inside the surge tank may be divided into two so that the inertial supercharging effect and the resonance supercharging effect can be appropriately adjusted according to the number of cylinders of the engine.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an intake structure of an engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an intake structure of an engine according to an embodiment of the present invention. As shown, an air cleaner 10, a throttle body 30, a surge tank 40, and an intake manifold 60 are connected to each other from outside the vehicle. An intake system that draws air into the engine is configured. At this time, as is known to those skilled in the art, the air cleaner 10 is used to prevent dust in the intake air from entering the engine and promoting wear, and to reduce intake noise. In addition, the engine output is controlled by controlling the intake air amount using the throttle body 30. Then, the surge tank 40 is used to function as a collective unit for connecting the throttle body 30 and the intake manifold 60, thereby preventing pulsation of intake air and preventing interference of intake air of each cylinder. Further, on the downstream side of the air cleaner 10, a resonator (volume expansion chamber) 50 is installed in communication with the surge tank 40.
[0014]
Here, the assembled state of the intake structure shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2 and FIG. 2 and 3 respectively show a side view and a plan view when the intake structure shown in FIG. 1 is mounted on the head cover 2 of the engine 1.
As shown in the drawings, in the embodiment of the present invention, the surge tank 40 is arranged on the side of the cylinder head 3 of the engine 1. The surge tank is configured to be small, and the air cleaner 10, the throttle body 30 and the The resonator 50 is arranged so as to take up front, rear, left and right spaces of the engine. Then, the intake manifold 60 is extended downward relatively long and is bent toward the engine 1 at the upper part of the cylinder head 3 so that the surge tank 40 and an intake port (not shown) provided in the cylinder head 3 are connected. Contact
Conventionally, in order to obtain desired engine characteristics (output, torque), mainly, the capacity of the air cleaner 10, the inner diameter of the throttle valve 30, the capacity of the surge tank 40, and the inner diameter and the branch length of the intake manifold 60 are appropriately selected. ing. In some cases, the capacity of the surge tank 40 is tuned in accordance with the output characteristics of the internal combustion engine. In general, when the volume efficiency of the internal combustion engine on the low rotational speed side is improved, the capacity of the surge tank 40 is reduced. To reduce the volume and improve the volumetric efficiency of the internal combustion engine on the high rotational speed side, the capacity of the surge tank 40 is increased.
The embodiment according to the present invention aims at arranging an intake structure for a vehicle having a narrow engine room, and by reducing the capacity of the surge tank 40, improving the layout property in the vicinity thereof and improving the engine performance. Tune the output characteristics to a desired state. However, by using the volume of the resonator 50 that communicates with the surge tank 40, the intake air amount on the downstream side of the throttle body 30 is ensured to prevent a decrease in engine performance. At this time, by connecting the surge tank 40 and the resonator 50 using the flexible pipe 45, the resonator 50 can be disposed above the engine 1 even when there is not enough space around the surge tank 40. In this way, the layout of the intake structure is given flexibility.
Hereinafter, the air cleaner 10, the throttle body 30, the surge tank 40, and the resonator 50 constituting the intake structure of the engine according to the embodiment of the present invention will be described in order.
[0015]
First, an air cleaner 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIGS.
As shown, the air cleaner 10 has a substantially box-shaped housing, and is configured by assembling a plurality of housing parts with each other. However, the shape of the housing is not limited to the illustrated shape, and may be formed in any other shape. Preferably, the air cleaner 10 is formed by vertically stacking two members 11, 12 of a lower housing portion (lower portion or lower case) 11 and an upper housing portion (upper portion or upper case) 12, and a hollow chamber is formed inside the member. Determine. Then, a filter element 13 (see FIG. 6) is disposed in the hollow chamber, and air sucked from an intake duct (not shown) flows into the lower portion (dust side) 11 from the intake port 14 to remove the filter element 13. The air cleaner chamber is configured so that the air is passed through, filtered and purified air flows into the upper portion (clean side) 12. Then, a desired number and size of fixing means (fixing screws and the like) 16a, 16b and 16c (see FIGS. 3 and 5) are provided so that the housing can be fixed at a fixed position.
The filter element 13 is usually formed by variously bending filter paper to provide a necessary working area (filtration area). However, in the embodiment of the present invention, the type and shape of the filter element 13 are not specified. In the embodiment shown in FIG. 6, the filter element 13 is disposed substantially horizontally with respect to the bottom surface of the lower portion 11, but the filter element 13 is inclined at an arbitrary angle with respect to the bottom surface of the lower portion 11. It may be arranged in such a manner. Further, by configuring the lower portion 11 and the upper portion 12 to be separable, cleaning and replacement of the filter element 13 disposed inside the air cleaner 10 are facilitated. However, the assembling of the lower part 11 and the upper part 12 is not limited to a specific means, but can be performed by any means. For example, as shown in the figure, the lower portion 11 and the upper portion 12 may be detachably assembled using clamp-shaped portions 15a and 15b such as spring clips. Alternatively, the lower portion 11 and the upper portion 12 may be detachably assembled using bolts (not shown) or the like.
[0016]
Further, in the embodiment according to the present invention, a crankcase ventilation (PCV) is provided to return unburned gas (blow-by gas) that blows into the crankcase from a gap between a piston and a cylinder (not shown) to the intake side to burn the gas. Means for reducing and reburning the room are provided. Specifically, as shown in FIG. 3, a substantially U-shaped breather hose 18 that connects the cylinder head cover 2 and the expanded portion 20 of the air cleaner 10 between the throttle body 30 and the clean side of the air cleaner 10 is provided. And a PCV hose 19 having a substantially U-shape in side view for connecting the resonator 50, which is an extended portion of the surge tank 40, with the cylinder head cover 2, on the opposite side of the throttle body 30. As shown in FIG. 3, the PCV hose 19 is disposed below the hose 45 so as to overlap with the hose 45 when viewed from above, and is attached to the PCV valve 17 as shown in FIG. Construct PCV. FIG. 6 shows the insertion holes of the breather hose 18 and the PCV hose 19 formed in the upper portion 12 of the air cleaner 10 by using reference numerals 18a and 19a, respectively. However, the PCV is attached and functions in the same manner as in the prior art, and does not limit the scope of the claims of the present invention in any way, and therefore, a detailed description thereof will be omitted. It is optional (not shown) to attach a crankcase ventilation of a type other than the closed type (for example, an open type or a shield type) to the intake structure according to the embodiment of the present invention.
[0017]
In a preferred embodiment according to the present invention, when an air cleaner chamber is defined between the lower portion 11 and the upper portion 12, as shown in FIG. 5, particularly, as shown in FIG. The second cleaner side (20) is provided to secure a further volume (see reference numeral A2) to increase the capacity of the air cleaner 10 on the clean side (A1 + A2). In the illustrated embodiment, in order to make the layout compact, the shape of the extension portion 20 on the throttle body 30 side is configured to be concave, but the shape and size of the extension portion 20 are limited to the illustrated embodiment. Not done. Further, it communicates with the clean side of the air cleaner 10 through the opening 21. The shape and size of the opening 21 are arbitrarily determined according to the embodiment. In addition, since the air cleaner 10 and the expansion unit 20 can also be considered as an expansion type resonator, by appropriately setting the size of the communication port 21 and the volume of the air cleaner 10 and the expansion unit 20, based on Helmholtz's resonance theory, Noise of a specific frequency may be reduced. Further, in a preferred embodiment according to the present invention, the extension portion 20 is formed integrally with the upper portion 12 of the air cleaner 10 from the same material, and the fixed support bracket required when the extension portion 20 is formed separately. And mounting bolts, clearances, etc. are reduced to improve engine assembly. At this time, preferably, the air cleaner 10 and the extension portion 20 are integrally formed from a heat-resistant resin member.
[0018]
Further, since the expansion section 20 constitutes the downstream side of the air cleaner chamber, the expansion section 20 includes a means for causing the filtered air flow to flow out to the throttle body 30 side. Specifically, the extension portion 20 includes a connection portion (pipe) 22 on a wall portion, and as shown in FIG. 1, connects one end portion 23 a of a hose (air cleaner outlet hose) 23 to the connection portion 22. The air flow is caused to flow through the hose 23 by being attached and fixed using the clamp 24a. Then, the opposite end 23b of the hose 23 is attached to the connection portion (pipe) 34 of the throttle body 30 and fixed using the clamp 24b. However, the means for connecting the hose 23 to the expansion portion 20 (the air cleaner 10) and the throttle body 30 is not limited to the illustrated embodiment. Further, the hose 23 has flexibility (elasticity), and preferably has a bellows-like portion in the main body to enhance vibration resistance so that the connection is not easily disconnected.
[0019]
However, for example, as shown in the attached FIG. 7, in another embodiment according to the present invention, when securing the volume of the air cleaner 10, the expansion part 20 may not be provided. In this case, the front, rear, left and right spaces of the engine can be further secured. The embodiment shown in FIG. 7 is merely an example of the air intake structure according to the embodiment of the present invention, and the shape, size, and assembling direction of the air cleaner 10 are appropriately adjusted. It should be understood that it is determined according to the form.
[0020]
The throttle body 30 shown in FIG. 1 is constructed in the same manner as in the prior art, and usually comprises a throttle valve 31 linked to an accelerator and a throttle position sensor 32 for detecting the opening of the throttle body. Is provided. When the accelerator is depressed, the throttle valve 31 is opened to supply air to the surge tank 40, and the engine output is increased.
At this time, in the embodiment according to the present invention, an outlet (not shown) on the downstream side of the throttle body 30 is positioned so as to face the inlet 42 on the side surface of the surge tank 40, and the expansion part 20 (the air cleaner 10), The hose 23, the throttle body 30, and the surge tank 40 are linearly arranged. For this reason, the intake passage from the downstream of the air cleaner 10 to the surge tank 40 is shortened, so that the intake structure can be compactly laid out.
[0021]
Next, a surge tank 40 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As described above, the surge tank 40 is provided close to the side of the cylinder head 3 of the engine 1 and forms the main body 41 as a cylindrical body extending along the side wall of the cylinder head 3. However, the shape of the surge tank 40 is not limited to the illustrated shape. A communication port (not shown) provided below the main body 41 to prevent pulsation of intake air and prevent interference of intake of each cylinder (not shown) when air is introduced into the inside from the inflow port 42. ) Through the intake manifold 60 to divide and send air into each cylinder (not shown). In the illustrated embodiment, a means (vibration-proof means) for extending the support portion 43 above the main body 41 and positioning the surge tank 40 at a predetermined position in the engine room is provided.
[0022]
As can be understood from FIG. 1, the engine 1 is a four-cylinder, and when the intake manifold 60 is mounted on the surge tank 40, the four openings 62 formed in the mounting flange 61 are provided through four branches. An air flow is sent to each of four cylinders (not shown) inside the engine 1. However, in configuring the embodiment of the present invention, the number of cylinders is not limited to four, and an intake manifold 60 having an arbitrary number of branches may be attached to surge tank 40. However, in order to properly adjust the inertia supercharging effect and the resonance supercharging effect, for example, when the number of cylinders is six or more, the surge tank 40 may be configured to divide the inside of the surge tank 40 into two parts. Good (not shown).
[0023]
As described above, the surge tank 40 includes means for communicating with the resonator 50. Specifically, the surge tank 40 is provided with a connection part (pipe) 44 at an axial end side of the main body 41 and communicates with a separate resonator 50. At this time, preferably, a connection portion 44 for connecting to the resonator 50 is provided on a side surface different from the side surface on which the attachment portion 42 of the throttle body 30 is provided, so that the capacity of the surge tank 40 can be further reduced. More specifically, a mounting portion 42 of the throttle body 30 is formed on a side surface of the surge tank 40 facing the engine 1 and is formed continuously with this side surface. A connecting portion 44 of the pipe is formed on the side surface on the side.
The resonator 50 is configured as an expansion type resonator, and by appropriately setting the size of the communication port 51 of the resonator 50 and the volume of the air chamber, noise of a specific frequency is reduced based on Helmholtz's resonance theory. Further, in the embodiment according to the present invention, the resonator 50 is configured to have the function of the surge tank 40. That is, in the embodiment according to the present invention, the airflow flowing from the throttle body 30 is collected using the volumes of both the surge tank (first collector unit) 40 and the resonator (second collector unit) 50. Therefore, the main body 41 can be configured to reduce the capacity of the surge tank 40 without losing the volumetric efficiency by securing a sufficient amount of intake air sent into the cylinder. Therefore, the capacity of the surge tank 40 can be tuned to a desired engine output characteristic without deteriorating the engine performance. At this time, by reducing the size of the surge tank 40, it is possible to arrange the surge tank 40 on the side of the engine 1 even when the layout of the engine room is severely restricted. By connecting the resonator 50 through the, the layout is enhanced so that the mounting position of the resonator 50 can be secured even when there is not enough space around the surge tank 40 to mount the resonator 50.
Therefore, in the embodiment according to the present invention, the surge tank 40 between the conventional intake manifold 60 and the throttle body 30 is separately provided at a position away from the intake manifold 60, and the pipe 44 and the pipe 44 directly connected to the surge tank 40 are provided. A resonator 50 is mounted via a hose 45, and the output characteristics of the engine are determined by optimizing the three points 44, 45, and 50. More specifically, by setting the diameter of the pipe 44, the length of the pipe 44, the diameter of the hose 45, the length of the hose 45, and the capacity of the resonator 50 according to the output characteristics, output characteristics suitable for the purpose of use of the engine are obtained. However, the effect of intake pulsation is used to improve output characteristics, particularly torque performance.
[0024]
Further, in a preferred embodiment according to the present invention, the resonator 50 is formed integrally with the upper portion 12 of the air cleaner 10 from the same material, more preferably, a heat-resistant resin member. However, when configuring the expansion section 20 in the air cleaner 10 as described above, the resonator 50 is disposed adjacent to the expansion section 20, and the air cleaner 10, the expansion section 20, and the resonator 50 are integrally formed. In this case, a dedicated bracket for fixing and supporting the resonator 50, mounting bolts and the like, and extra clearance are reduced, and assemblability is improved. Note that the resonator 50 is not limited to the illustrated shape, and may be formed in any other shape. However, the space between the expansion unit 20 and the expansion unit 20 is shut off by a partition plate (partitioning means) 52 to completely separate the resonator chamber and the air cleaner chamber, thereby eliminating airtight leakage (see FIGS. 5 and 6). At this time, the partition plate 52 may be formed integrally with the upper part 12, or may be formed separately. An example of the configuration of the air chamber of the resonator 50 when integrally formed with the air cleaner 10 is indicated by reference numeral R in FIG.
[0025]
In the illustrated embodiment, when the surge tank 40 communicates with the resonator 50, one end 45a of the hose 45 is attached to a connection (pipe) 44 of the surge tank 40, and the hose 45 is fixed using a clamp 46a. I have. The hose 45 has an opposite end 45b attached to a connection (pipe) 51 of the resonator 50, and is fixed using a clamp 46b. However, the connection means of the surge tank 40, the hose 45, and the resonator 50 is not limited to the illustrated embodiment, and may be connected by any other means.
Preferably, the hose (air cleaner outlet hose) 23 and the hose (resonator hose) 45 that communicates the surge tank 40 and the resonator 50 are disposed substantially in parallel (see FIG. 2), so that the hose 45 is shortened. Then, the hose 45 is laid out neatly and compactly.
[0026]
Further, in a preferred embodiment according to the present invention, the resonator 50 is disposed at substantially the same height as the surge tank 40. This facilitates arranging the extension 20, the throttle body 30 and the surge tank 40 in a straight line, and arranging the hoses 23 and 45 substantially in parallel, as described above.
Further, since the surge tank 40 is disposed above the head cover 2, the length of the intake manifold 60 (the length of the intake path) communicating with each cylinder can be increased, and the engine performance can be further improved.
One end of the hose 45 is attached to the side surface of the surge tank 40 at the end in the crankshaft direction. The hose 45 bends toward the engine body 1 and then extends toward the engine body 1 to face the surge tank 40 of the resonator 50. It is connected to the side (see FIG. 3). The hose 45 connects a substantially middle portion in the vertical direction between the surge tank 40 and the air cleaner 10 so that the hose 45 is located within a range of height along the side of the throttle body 30.
[0027]
As described above, in the embodiment according to the present invention, the capacity of the surge tank 40 is reduced, and the surge tank 40 is provided even when there is not enough space on the side of the engine due to the relationship with the engine room. Improve the layout to make it possible. At this time, the capacity of the air cleaner 10 and the length of the intake manifold 60 are increased to secure the intake amount. The inventor of the present invention sets the capacity of the air cleaner 10, the surge tank 40 and the intake manifold 60 as described above to increase the maximum output of the engine and shift the maximum torque generating rotation speed to the high rotation side. I was able to confirm that I can do it.
Further, in the embodiment according to the present invention, by arranging the resonator (second collector portion) 50 at a position away from the surge tank 40, the volume of the surge tank 40 and the resonator 50 is utilized, so that the entire air intake is achieved. The layout is improved so that the amount can be secured and the resonator 50 can be arranged above the engine even when there is not enough space on the side of the engine due to the relationship with the engine room. The inventor of the present invention can confirm that by attaching the resonator 50 to the surge tank 40, the maximum torque value of the engine can be improved, and that the maximum torque generating rotational speed can be shifted to the low rotational speed side. Was.
Further, in a preferred embodiment according to the present invention, the air cleaner 10 and the downstream-side resonator 50 are integrally molded by using a resin molding technique, thereby saving space, reducing the number of parts, and improving engine assembly. Improve. At this time, the size of the assembly after molding is relatively large, but the shape of the engine 1 (for example, the size, shape, and presence or absence of the expansion portion 20 formed integrally with the air cleaner 10 is arbitrarily determined) is improved In the upper part of the head cover 2 so as not to impair the layout.
Therefore, the embodiment according to the present invention can be mounted compactly in a limited space while satisfying desired engine characteristics by modifying the layout of a conventionally known intake system, and furthermore, peripheral components of the intake system. To provide an engine intake structure that saves space, reduces the number of parts, and improves engine assemblability.
[0028]
【The invention's effect】
Since the present invention is an intake structure of an engine configured as described above, according to the invention described in claim 1, when the intake structure is disposed in an engine room of a limited size, a surge tank is provided. The output characteristics of the engine can be tuned by reducing the size of the engine and improving the layout, and reducing the capacity of the surge tank. However, by providing a resonator communicating with the surge tank and having a function similar to that of the surge tank, a means for securing the amount of intake air sent into the cylinder is separately provided to secure the entire intake amount. Furthermore, by connecting the surge tank to the resonator with a pipe, even if there is no space to place the resonator around the surge tank, it is possible to give flexibility to the layout so that the resonator can be placed away from the surge tank It becomes.
[0029]
According to the invention described in claim 2, in addition to the above-described effects, by integrally molding the air cleaner and the resonator, it is possible to save space, reduce the number of parts, and improve engine assemblability.
[0030]
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first aspect, the capacity of the air cleaner is increased by providing the expansion part, and the air cleaner, the expansion part, and the resonator are integrally formed, thereby saving energy. Space is reduced, the number of parts is reduced, and the engine assemblability is improved. Further, the expansion section, the air cleaner outlet hose, the throttle body, and the surge tank are linearly arranged to shorten the intake passage from the downstream of the air cleaner to the surge tank, thereby enabling a compact layout of the intake structure.
[0031]
According to the invention described in claim 4, in addition to the effects described in any one of claims 1 to 3, the capacity of the surge tank can be further reduced, the layout can be improved, and the output characteristics of the engine can be adjusted. Tuning can be made easier.
[0032]
According to the invention described in claim 5, in addition to the effect described in any one of claims 1 to 4, the hose can be shortened, and the hose can be laid out neatly and compactly.
[0033]
According to the invention described in claim 6, in addition to the effects described in any one of claims 1 to 5, the surge tank is arranged above the cylinder head cover, so that the intake manifold length can be increased and the engine performance is further improved. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an intake structure of an engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view when the intake structure shown in FIG. 1 is assembled on a cylinder head cover of an engine.
FIG. 3 is a plan view of FIG. 2;
FIG. 4 is a front view of the air cleaner shown in FIG.
5 is a plan view of FIG. 4, showing a configuration example of an air chamber.
FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5;
FIG. 7 is a perspective view showing an intake structure of an engine according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Head cover
3 Cylinder head
10 Air cleaner
11 Lower housing part (lower part)
12 Upper housing part (upper part)
20 Extension (second clean side)
23 Hose (Air cleaner outlet hose)
30 Throttle body
40 Surge tank (first collector)
45 hose (resonator hose)
50 Resonator (second collector unit)
60 intake manifold

Claims

In an intake structure of an engine in which an air cleaner and a surge tank are communicated via a throttle body, and the surge tank and an intake port provided in a cylinder head are communicated via an intake manifold, the surge tank is located on a side of the cylinder head. And a connection portion provided on a side surface thereof, and a resonator connected to the surge tank via a hose attached to the connection portion is disposed on a head cover of the engine.

The intake structure for an engine according to claim 1, wherein the resonator is formed integrally with the air cleaner.

The air cleaner is disposed on a head cover of the engine and includes a lower portion, an upper portion, and an extension portion communicating with the upper portion via an opening, and integrally forms the upper portion, the extension portion, and the resonator. A connection portion is provided in the extension portion, and the air cleaner and the throttle body are connected to each other via an air cleaner outlet hose attached to the connection portion, and the mounting portion of the throttle body is attached to a side of the surge tank on the engine side. The intake structure of an engine according to claim 1, wherein the expansion portion, the air cleaner outlet hose, the throttle body, and the surge tank are linearly arranged.

The intake structure for an engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the surge tank has the connection portion provided on a side surface different from a side surface on which a mounting portion of the throttle body is provided.

The engine according to any one of claims 1 to 4, wherein an air cleaner outlet hose for communicating the air cleaner with the throttle body and the hose for communicating the surge tank with the resonator are arranged substantially in parallel. Intake structure.

The intake structure for an engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the resonator is disposed at substantially the same height as the surge tank.