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JP3870451B2 - V-type engine supercharger - Google Patents

V-type engine supercharger Download PDF

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JP3870451B2
JP3870451B2 JP25679696A JP25679696A JP3870451B2 JP 3870451 B2 JP3870451 B2 JP 3870451B2 JP 25679696 A JP25679696 A JP 25679696A JP 25679696 A JP25679696 A JP 25679696A JP 3870451 B2 JP3870451 B2 JP 3870451B2
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Japan
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supercharger
housing
intake
intake manifold
collector
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Japanese (ja)
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豊 田崎
博史 宮窪
正夫 舘野
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、V型エンジンの過給装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車用エンジン等にあっては、吸気を過給する過給機として、エンジンによって増速ギア装置を介して駆動されるスーパーチャージャを備えるものがある。
【0003】
従来のV型エンジンの過給装置として、例えば図12に示すようなものがある(実開昭61−1624号公報、参照)。
【0004】
これについて説明すると、V型エンジンはV型に傾斜する左右バンク間にインテークマニホールド90が接続され、インテークマニホールド90の上部に吸気を過給するスーパーチャージャ96が設けられる。
【0005】
スーパーチャージャ96はその回転により吸気を圧送する一対のロータ91,92と、各ロータ91,92を収装するスーパーチャージャハウジング94等から構成される。各ロータ91,92にはエンジンの回転が図示しないギア装置を介して伝達される。各ロータ91,92が高速回転することにより、スーパーチャージャハウジング94の上部に開口した吸込口98から吸気が吸い込まれ、スーパーチャージャハウジング94の下部に開口した吐出口99から吸気が吐出される。吐出口99から吐出される吸気は、インテークマニホールド90を介して左右バンクの各気筒に分配される。
【0006】
スーパーチャージャハウジング94はインテークマニホールド90と別体で形成され、シリンダヘッド82に対して複数のボルト83により弾性体84を介して締結される。スーパーチャージャハウジング94が弾性体84を介してシリンダヘッド82に対して相対変位することにより、寸法交差やエンジン運転中の熱膨張差が吸収される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のV型エンジンの過給装置にあっては、インテークマニホールド10の上方に取付けられたスーパチャージャハウジング94は外気にさらされる構造となっており、スーパチャージャハウジング94から外気への放熱が促されるため、スーパチャージャ96を構成するロータ91,92とスーパチャージャハウジング94の温度差が大きくなり、両者間のクリアランスを小さく保つことが難しい。
【0008】
ロータ91,92とスーパチャージャハウジング94間のクリアランス変化が大きいと、スーパチャージャ96の効率が低下するとともに、ロータ91,92どうしの干渉やロータ91,92とスーパチャージャハウジング94の干渉が起き、音振性が悪化する可能性がある。これに対処して、ロータ91,92等の表面にコーティングを施す必要が生じ、製品のコストアップを招くという問題点が考えられる。
【0009】
また、自動車のエンジンルームの限られたスペースによりエンジンの全高が制約されるため、インテークマニホールド90が、スーパーチャージャハウジング34の下方に配置される構造では、インテークマニホールド90および吸気ポート85の通路長を十分に確保できず、吸気の充填効率を高められない問題点が考えられる。
【0010】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、V型エンジンの過給装置において、性能の向上をはかることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載のV型エンジンの過給装置は、ロータの回転によって吸気を過給する過給機を備え、過給機にロータを収装するハウジングを備え、過給機から吐出される吸気を各気筒に導くインテークマニホールドを備え、インテークマニホールドと過給機をそれぞれV型に対向する左右のバンクの間に配置し、インテークマニホールドに各気筒に向けて分岐するブランチ部と各ブランチ部が集合するコレクタ部を備えるV型エンジンの過給装置において、前記過給機のハウジングの上部に吸気を吐出する吐出口を開口させ、コレクタ部に吐出口とバイパス吸込口を共に開口させ、バイパス吸込口をエンジン運転条件に応じて開閉するバイパスバルブを備え、吐出口に連通するコレクタ部を少なくともハウジングの上部を覆うように配置し、各ブランチ部を少なくともハウジングの側部を囲むよう配置し、インテークマニホールドの一部をハウジングによって画成し、過給機から吐出される吸気がハウジングのまわりを通って各気筒に導かれる構成とする。
【0012】
請求項2に記載のV型エンジンの過給装置は、請求項1に記載の発明において、前記過給機にエンジンの動力を伝達するギア装置を備え、コレクタ部をギア装置の少なくとも上部を覆うように配置する。
【0013】
請求項3に記載のV型エンジンの過給装置は、請求項1または2に記載の発明において、前記インテークマニホールドを金属板をプレス加工して形成する。
【0014】
請求項4に記載のV型エンジンの過給装置は、請求項3に記載の発明において、前記過給機のハウジングを鋳造により形成し、板金製インテークマニホールドをハウジングに鋳ぐるむ。
【0015】
請求項5に記載のV型エンジンの過給装置は、請求項1から4のいずれか一つに記載の発明において、前記左右のバンクに接続する各ブランチ部を互いに交差させる。
【0017】
請求項6に記載のV型エンジンの過給装置は、請求項1から5のいずれか一つに記載の発明において、前記過給機に吸入される吸気を絞るスロットルバルブを備え、スロットルバルブを収装するスロットルチャンバを備え、スロットルチャンバを過給機に接続する。
【0018】
請求項7に記載のV型エンジンの過給装置は、請求項1から6のいずれか一つに記載の発明において、前記過給機から吐出する吸気と外気の熱交換を促すインタークーラを過給機の上方に配置し、過給機の吐出口と吸込口を連通するとともに各インタークーラに吸気を分配するバイパス通路を配設し、インテークマニホールドに各ブランチ部が集合する左右のコレクタ部を備え、バイパス通路を各コレクタ部の間に配置する。
【0019】
請求項8に記載のV型エンジンの過給装置は、請求項1から7のいずれか一つに記載の発明において、前記インテークマニホールドを過給機のハウジングと一体化して形成し、インテークマニホールドをエンジン本体に締結する。
【0020】
【作用】
請求項1に記載のV型エンジンの過給装置において、過給機の吐出口からコレクタ部に吸気が吐出され、コレクタ部から各ブランチ部と吸気ポートを通って各気筒に分配される。
【0021】
過給機は吸気を加圧するのに伴ってハウジングの温度が上昇するが、そのハウジングの上部がコレクタ部によって覆われるとともに、ハウジングの側部がブランチ部によって覆われているため、ハウジングから外気への放熱が抑えられる。
【0022】
インテークマニホールドの一部をハウジングによって画成し、過給機から吐出される吸気がハウジングのまわりを通って各気筒に導かれる構成としたため、過給機から吐出される温度上昇した吸気によってインテークマニホールドが加熱され、ウジングからインテークマニホールドへの放熱が抑えられる。
【0023】
こうして、過給機のハウジングから外気への放熱が抑えられることにより、過給機を構成するロータとハウジングの温度差を小さくして、両者間のクリアランスを小さく保つことが可能となり、過給機の効率を高められる。
【0024】
また、ロータとハウジングの温度差を小さくして、ロータどうしの干渉やロータとハウジングの干渉が防止されることにより、過給機から発生する騒音や振動の低減がはかられる。この結果、ロータ等の表面にコーティングを施す必要がなく、製品のコストダウンがはかれる。
【0025】
さらに、過給機のハウジングから外気への放熱が抑えられることにより、冷機時における吸気の温度上昇が速められ、エンジンの暖機を促進し、未燃焼HCの排出量を低減することができる。
【0026】
インテークマニホールドのコレクタ部がハウジングの上部に配置され、各ブランチ部がハウジングを囲むようにして延びる構造とする。また、コレクタ部が、過給機から吐出する吸気を再びバイパス吸込口に導くバイパス通路としての機能を果たすように、コレクタ部に過給機の吐出口とバイパス吸込口を共に開口させ、この過給機のバイパス吸込口にバイパスバルブを介装する。これにより、エンジンの全高を抑えつつ、各ブランチ部および吸気ポートの通路長を十分に確保することが可能となり、低速域における吸気効率を高められる。
【0027】
請求項2に記載のV型エンジンの過給装置において、コレクタ部をギア装置の少なくとも上部を覆うように配置するため、ギア装置から発生する歯打ち音等の騒音がインテークマニホールドによって遮られ、外部へ伝わる騒音の低減がはかれる。
【0028】
請求項3に記載のV型エンジンの過給装置において、インテークマニホールドが金属板をプレス加工して形成される構造のため、インテークマニホールドを薄肉化して、吸気系の軽量化がはかれる。また、インテークマニホールドを薄肉化することにより、冷機時における吸気の温度上昇が速められ、エンジンの暖機を促進し、未燃焼HCの排出量を低減することができる。
【0029】
インテークマニホールドのコレクタ部が過給機の上部に配置され、各ブランチ部が過給機のハウジングを囲むようにして延びる構造のため、インテークマニホールドはその剛性がハウジングと共同して高められる。このため、インテークマニホールドはその肉厚を小さく形成しても、ギア装置から伝わる振動やその内部に生じる圧力波によって共振することが抑えられ、インテークマニホールドから振動や騒音が発生することを防止できる。
【0030】
請求項4に記載のV型エンジンの過給装置において、板金製インテークマニホールドを過給機のハウジングに鋳ぐるむ構造のため、インテークマニホールドがハウジングに対して高い剛性をもって結合される。この結果、インテークマニホールドの肉厚を小さく形成しても、ギア装置から伝わる振動やインテークマニホールドの内部に生じる圧力波によって共振することが抑えられ、インテークマニホールドから振動や騒音が発生することを防止できる。
【0031】
請求項5に記載のV型エンジンの過給装置において、左右のバンクに接続する各ブランチ部を互いに交差させる構造のため、各ブランチ部および吸気ポートの通路長をさらに大きくすることが可能となり、低速域における吸気効率を高められる。
【0034】
請求項6に記載のV型エンジンの過給装置において、スロットルチャンバが過給機に接続される構造により、スロットルチャンバが過給機からの伝熱によって加熱される。これにより、寒冷時にスロットルバルブが凍結して作動不良となることを防止できる。
【0035】
請求項7に記載のV型エンジンの過給装置において、スーパーチャージャの吐出口からバイパス通路に吐出する吸気は、インタークーラを通って冷却された後に左右のコレクタ部へと流入し、左右のコレクタ部から各ブランチ部と吸気ポートを通って各気筒に分配される。
【0036】
インタークーラがスーパーチャージャハウジングの上方に配置されるものの、バイパス通路が左右のコレクタ部の間に配置される構造のため、エンジンの全高を抑えつつ、各ブランチ部および吸気ポートの通路長を十分に確保することが可能となり、低速域における吸気効率を高められる。
【0037】
請求項8に記載のV型エンジンの過給装置において、過給機のハウジングとインテークマニホールドは、互いに一体化され、エンジン本体に対してボルトにより締結されているため、それぞれの支持剛性が高められる。
【0038】
【発明の効果】
請求項1に記載のV型エンジンの過給装置によれば、過給機のハウジングから外気への放熱が抑えられることにより、過給機を構成するロータとハウジングの温度差を小さくして、両者間のクリアランスを小さく保って過給機の効率を高められる。
【0039】
また、ロータどうしの干渉やロータとハウジングの干渉が防止されることにより、ロータ等の表面にコーティングを施す必要がなく、製品のコストダウンがはかれる。
【0040】
さらに、バイパス通路の機能を果たすコレクタ部と、バイパスバルブを過給機のバイパス吸込口に介装されるバイパスバルブにより、エンジンの全高を抑えつつ、各ブランチ部および吸気ポートの通路長を十分に確保することが可能となり、低速域における吸気効率を高められ、エンジン出力の向上がはかれる。
【0041】
請求項2に記載のV型エンジンの過給装置によれば、ギア装置の上部を覆うコレクタ部により、ギア装置から発生する歯打ち音等の騒音が遮られ、静粛性の向上がはかれる。
【0042】
請求項3に記載のV型エンジンの過給装置によれば、板金製インテークマニホールドにより、エンジンの暖機を促進し、未燃焼HCの排出量を低減することができる。
【0043】
請求項4に記載のV型エンジンの過給装置によれば、板金製インテークマニホールドを過給機のハウジングに鋳ぐるむ構造のため、インテークマニホールドがハウジングに対して高い剛性をもって結合され、エンジンの音振性をさらに高められる。
【0044】
請求項5に記載のV型エンジンの過給装置によれば、互いに交差して左右のバンクに接続する各ブランチ部により、エンジンの全高を抑えつつ、各ブランチ部および吸気ポートの通路長を十分に確保することが可能となり、低速域における吸気効率を高められ、エンジン出力の向上がはかれる。
【0046】
請求項6に記載のV型エンジンの過給装置によれば、スロットルチャンバが過給機からの伝熱によって加熱され、寒冷時にスロットルバルブが凍結して作動不良となることを防止できる。この結果、従来のエンジン冷却水をスロットルチャンバに循環させるための配管等を廃止して、構造の簡素化がはかれる。
【0047】
請求項7に記載のV型エンジンの過給装置によれば、インタークーラがスーパーチャージャハウジングの上方に配置されるものの、左右のコレクタ部の間に配置されるバイパス通路により、エンジンの全高を抑えつつ、各ブランチ部および吸気ポートの通路長を十分に確保することが可能となり、低速域における吸気効率を高められ、エンジン出力の向上がはかれる。
【0048】
請求項8に記載のV型エンジンの過給装置によれば、インテークマニホールドおよび過給機のハウジングは、それぞれのエンジン本体に対する支持剛性が高められることにより、増速ギア装置から伝わる振動やその内部に生じる圧力波によって共振することが抑えられ、振動や騒音が発生することを防止できる。
【0049】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0050】
図5に示すように、自動車用エンジンに備えられる吸気通路は、吸気を取り込むエアクリーナ1と、スロットルバルブ5を収装するスロットルチャンバ4と、吸気を過給するスーパーチャージャ(機械駆動式過給機)6と、各気筒に吸気を分配するインテークマニホールド10等によって構成される。
【0051】
エアクリーナ1は図示しない車体側に取付けられる。エアクリーナ1とスロットルチャンバ4はダクト3を介して連通される。ダクト3には吸気量を検出するエアフロメータ2が取付けられる。
【0052】
図1に示すように、V型エンジンはV型に傾斜する左右バンクを有し、左右バンクに点火順序の連続しない気筒どうしが並んでいる。シリンダブロック20の上部に左右シリンダヘッド22が設けられる。図中25はロッカカバーであり、2つのロッカカバー25は各シリンダヘッド22上に動弁室26を画成している。
【0053】
左右シリンダヘッド22の外側に形成された排気ポート24に図示しない排気管が接続されている。
【0054】
左右シリンダヘッド22の内側に各気筒に連通する各吸気ポート27が形成され、各吸気ポート27にインテークマニホールド10が接続される。図中28はインジェクタであり、インジェクタ28から各吸気ポート27に燃料を噴射するようになっている。
【0055】
本実施形態では、吸気を過給する過給機として、圧縮容積型のスーパーチャージャ6が設けられる。スーパチャージャ6はその回転により吸気を圧送する一対のロータ31,32と、各ロータ31,32を収装するスーパーチャージャハウジング34等から構成される。スクリュータイプの各ロータ31,32は左右シリンダヘッド22の上方にクランクシャフトと平行に配置される。
【0056】
なお、他の実施形態として、過給機を非圧縮容積型であるルーツブロワタイプのスーパーチャージャで構成してもよい。
【0057】
図2に示すように、スーパチャージャハウジング34の前方にはエンジンの回転がベルトを介して伝達されるプーリ15が設けられるとともに、スーパチャージャハウジング34とプーリ15の間にギア装置16が設けられる。ギア装置16はプーリ15の回転を増速する増速ギア45と、各ロータ31,32を互いに同期して反転させる駆動ギア46を備える。
【0058】
各ロータ31,32が高速回転することにより、スーパーチャージャハウジング34の吸込口39から吸気が吸い込まれ、スーパーチャージャハウジング34の前部に開口した吐出口33から吸気が吐出されるようになっている。
【0059】
スロットルチャンバ4には2つのスロットルバルブ5が設けられる。バタフライ式の各スロットルバルブ5は、アクセルペダルに応動して回動することにより、スーパーチャージャ6に吸入される吸気流を絞るようになっている。
【0060】
スーパーチャージャ6の吸込口39はスーパーチャージャハウジング34の後端部に開口する。スーパーチャージャハウジング34の後端部にはスロットルチャンバ4が直接に接続される。
【0061】
図4にも示すように、スーパーチャージャハウジング34は、インテークマニホールド10に囲まれるようにしてインテークマニホールド10と一体化して形成される。インテークマニホールド10は、シリンダヘッド(エンジン本体)22に固定的に締結される。
【0062】
インテークマニホールド10は、左右シリンダヘッド22の上部にわたって接合し、複数のボルト41,42により弾性体を介さずに固定的に締結される。各ボルト41,42はインテークマニホールド10のフランジを貫通し、シリンダヘッド22に形成されたネジ穴に螺合する。インテークマニホールド10と左右シリンダヘッド22の間にはガスケットが介装され、吸気通路の密封がはかられる。
【0063】
このようにスーパーチャージャハウジング34とインテークマニホールド10は、互いに一体化され、シリンダヘッド22に対して複数のボルトにより弾性体を介さずに締結されているため、シリンダヘッド22に対する支持剛性が高められる。
【0064】
インテークマニホールド10は各気筒に向けて分岐するブランチ部12と、各ブランチ部12が集合するコレクタ部11とから構成される。
【0065】
インテークマニホールド10はコレクタ部11の上方を画成するコレクタ天井部18が別体で形成される。コレクタ部18はインテークマニホールド10に複数のボルト19を介して締結される。
【0066】
スーパーチャージャ6の吐出口33はスーパチャージャハウジング34の前方上部に開口する。コレクタ部11はスーパーチャージャ6の上方を覆うように配置される。スーパーチャージャ6の吐出口33はコレクタ部11に開口し、スーパーチャージャ6で加圧された吸気は、吐出口33から直接にコレクタ部11に吐出される。
【0067】
スーパチャージャハウジング34の後方上部にはバイパス吸込口38が開口される。スーパチャージャハウジング34のバイパス吸込口38はコレクタ部11に開口する。スーパーチャージャ6の吐出口33から吐出する吸気がコレクタ部11を通ってバイパス吸込口38に吸込まれることにより、スーパチャージャ6の吐出圧が抑えられる。
【0068】
バイパス吸込口38を開閉するバイパスバルブ72が設けられる。バタフライ式のバイパスバルブ72は、スーパーチャージャハウジング34の吸込口39に回動可能に収装される。
【0069】
バイパスバルブ72はアクチュエータ73を介して開閉駆動される。図示しないコントロールユニットは、例えばエンジン負荷の小さい運転時にバイパスバルブ72を開弁させて、スーパーチャージャ6による過給圧を小さく調節し、スーパーチャージャ6の駆動損失を低減するようになっている。
【0070】
各吸気ポート27はそれぞれの一端が左右シリンダヘッド22の上部に開口し、それぞれの他端がシリンダヘッド22の燃焼室壁に開口している。
【0071】
図3にも示すように、左右のバンクに接続する各ブランチ部12はスーパーチャージャ6のまわりを囲むようにして互いに交差して延びる。図1において線分Iは、各ブランチ部12と各吸気ポート27の通路中心線である。各通路中心線Iは、図1の正面図上において、スーパーチャージャ6を挟むようにしてX字形に交差して延びている。すなわち、左シリンダヘッド22に接続する各ブランチ部12はコレクタ部11の右側に開口し、右シリンダヘッド22に接続する各ブランチ部12はコレクタ部11の左側に開口している。
【0072】
各ブランチ部12は互いに連接し、スーパチャージャハウジング34の側部と下部の大部分を隙間なく覆う。各ブランチ部12の通路幅はスーパチャージャハウジング34の側部を覆う部位で下部を囲む部位より倍増している。
【0073】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【0074】
スーパーチャージャ6は各ロータ31,32の回転によってその吐出口33からコレクタ部11に吸気を吐出し、コレクタ部11から各ブランチ部12と吸気ポート27を通って各気筒に分配される。
【0075】
自動車のエンジンルームの限られたスペースによりエンジンの全高が制約されるものの、インテークマニホールド10のコレクタ部11が、スーパーチャージャハウジング34の上部に配置され、各ブランチ部12がスーパーチャージャハウジング34の側部を囲むようにして交差して延びる構造のため、各ブランチ部12および吸気ポート27の通路長を大きく設定することが可能となり、低速域における吸気の充填効率を高められる。
【0076】
スーパーチャージャハウジング34とインテークマニホールド10は、互いに一体化され、シリンダヘッド22に対してボルト41により弾性体を介さずに締結されているため、シリンダヘッド22に対する支持剛性が高められる。
【0077】
この結果、スーパーチャージャハウジング34は、増速ギア装置16から伝わる振動やスーパーチャージャ6内に生じる圧力波によって共振することが抑えられ、スーパーチャージャハウジング34やインテークマニホールド10から振動や騒音が発生することを防止できる。
【0078】
スーパチャージャ6は吸気を加圧するのに伴ってそのスーパチャージャハウジング34の温度が上昇するが、スーパチャージャ6の上部がコレクタ部11によって覆われるとともに、スーパチャージャ6の側部と下部の大部分が各ブランチ部12によって覆われているため、スーパチャージャハウジング34から外気への放熱が抑えられる。
【0079】
コレクタ部11にスーパチャージャ6の吐出口33を開口させたため、スーパチャージャ6から吐出される温度上昇した吸気によってインテークマニホールド10が加熱され、スーパチャージャハウジング34からインテークマニホールド10への放熱が抑えられる。
【0080】
こうして、スーパチャージャハウジング34から外気への放熱が抑えられることにより、スーパチャージャ6を構成する各ロータ31,32とスーパチャージャハウジング34の温度差を小さくして、両者間のクリアランスを小さく保つことが可能となり、スーパチャージャ6の効率を高められる。
【0081】
また、各ロータ31,32とスーパチャージャハウジング34の温度差を小さくして、各ロータ31,32どうしの干渉や各ロータ31,32とスーパチャージャハウジング34の干渉が防止されることにより、スーパチャージャ6から発生する騒音や振動の低減がはかられる。この結果、各ロータ31,32等の表面にコーティングを施す必要がなく、製品のコストダウンがはかれる。
【0082】
さらに、インテークマニホールド10によってスーパチャージャハウジング34から外気への放熱が抑えられることにより、冷機時における吸気の温度上昇が速められ、エンジンの暖機を促進し、未燃焼HCの排出量を低減することができる。
【0083】
コレクタ部11をギア装置16の上部を覆うように配置しているため、ギア装置16から発生する歯打ち音やベアリングから発生する転動音等の騒音がインテークマニホールド10によって遮られ、外部へ伝わることを抑えられる。
【0084】
コレクタ部11にスーパチャージャ6の吐出口33とバイパス吸込口38を共に開口させる構造のため、スーパチャージャ6から吐出する吸気を、図中矢印で示すように、再びバイパス吸込口38に導くバイパス通路の機能をコレクタ部11が果たし、バイパス通路を設けることによってエンジンの全高が増大することを回避できる。
【0085】
バイパスバルブ72をスーパチャージャ6のバイパス吸込口38に介装する構造のため、バイパスバルブ72の介装スペースによってエンジンの全高が増大することを回避できる。この結果、各ブランチ部12および吸気ポートの通路長を十分に確保することが可能となる。
【0086】
スロットルチャンバ4がスーパーチャージャハウジング34の後端部に直接に接続される構造により、スロットルチャンバ4がスーパーチャージャハウジング34からの伝熱によって加熱される。これにより、寒冷時にスロットルバルブ5が凍結して作動不良となることを防止できる。
【0087】
次に、図6に示す実施形態について説明する。なお、図1との対応部分には同一符号を付す。
【0088】
インテークマニホールド10の外壁部は金属板をプレス加工して形成される。インテークマニホールド10の外壁部は金属板をプレス加工して形成されるコレクタ枠体51、コレクタ上板52、ブランチ外板53等によって構成され、これらが鋳造にて形成されるスーパチャージャハウジング54に鋳ぐるまれる。
【0089】
図7にも示すように、コレクタ枠体51は金属板をプレス加工して四角い枠状に形成される。
【0090】
コレクタ上板52は金属板をプレス加工して四角い板状に形成される。
【0091】
ブランチ外板53は金属板をプレス加工して各ブランチ部を画成する形状に形成される。
【0092】
コレクタ枠体51の下縁部55とブランチ外板53の周縁部56はスーパチャージャハウジング54に鋳ぐるまれる。
【0093】
この場合、インテークマニホールド10の外壁部が金属板をプレス加工して形成される構造のため、インテークマニホールド10を薄肉化して、吸気系の軽量化がはかれる。また、インテークマニホールド10を薄肉化することにより、冷機時における吸気の温度上昇が速められ、エンジンの暖機を促進し、未燃焼HCの排出量を低減することができる。
【0094】
板金製コレクタ枠体51およびブランチ外板53がスーパチャージャハウジング34に鋳ぐるむ構造のため、これらがスーパチャージャハウジング34に対して高い剛性をもって結合される。
【0095】
コレクタ枠体51がスーパチャージャハウジング34の上部に配置され、各ブランチ外板53がスーパチャージャハウジング34を囲むようにして延びる構造のため、板金製コレクタ枠体51およびブランチ外板53はその剛性がスーパチャージャハウジング34と共同して高められ、それぞれの肉厚を小さく形成しても、ギア装置から伝わる振動やインテークマニホールド10の内部に生じる圧力波によって共振することが抑えられ、インテークマニホールド10から振動や騒音が発生することを防止できる。
【0096】
次に、図8〜図10に示す実施形態について説明する。なお、図1との対応部分には同一符号を付す。
【0097】
図10に示すように、自動車用エンジンに備えられる吸気通路は、吸気を取り込むエアクリーナ1と、スロットルバルブ5を収装するスロットルチャンバ4と、吸気を過給するスーパーチャージャ6と、スーパーチャージャ6から吐出する吸気を冷却する2つのインタークーラ7と、各気筒に吸気を分配するインテークマニホールド10等によって構成される。
【0098】
各インタークーラ7は、スーパーチャージャ6によって圧縮されることにより温度上昇した吸気の熱を外気に放熱することを促す熱交換器の働きをする。エンジンに送られる吸気が各インタークーラ7で冷却されることにより、エンジンのノッキングを抑えつつ吸気充填効率を高めて高出力化がはかれる。
【0099】
図8、図9に示すように、各インタークーラ7は、図中矢印で示すように流れる吸気から外気への放熱を促す左右のコア部68と、スーパーチャージャ6の吐出口33から吐出される吸気をコア部68に導入するバイパス通路71と、各コア部68を通過した吸気を集めるて左右のコレクタ部61に導入する4つダクト部69とを備える。
【0100】
スーパーチャージャ6はその回転により吸気を圧送する一対のロータ31,32と、各ロータ31,32を収装するスーパーチャージャハウジング34等から構成される。各ロータ31,32は左右シリンダヘッド22の上方にクランクシャフトと平行に配置される。
【0101】
中央のバイパス通路71および左右のコレクタ部61はスーパーチャージャ6の上方にクランクシャフトと平行に配置される。
【0102】
各ロータ31,32が高速回転することにより、スーパーチャージャハウジング34の吸込口39から吸気が吸い込まれ、スーパーチャージャハウジング34の前部に開口した吐出口33から吸気が吐出される。
【0103】
図8に示すように、バイパス通路71はスーパーチャージャハウジング34の吸込口39と吐出口33を結ぶ。バイパス通路71を開閉するバイパスバルブ72が設けられる。
【0104】
バタフライ式のバイパスバルブ72は、スーパーチャージャハウジング34の吸込口39に回動可能に収装される。バイパスバルブ72は図示しないアクチュエータを介して開閉駆動される。例えばエンジン負荷の小さい運転時にバイパスバルブ72を開弁させて、スーパーチャージャ6による過給圧を小さく調節し、スーパーチャージャ6の駆動損失を低減するようになっている。
【0105】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【0106】
スーパーチャージャ6は各ロータ31,32の回転によってその吐出口33からバイパス通路71に吐出し、中央のバイパス通路71から左右のコア部68を通って冷却された後、各ダクト部69を介してコレクタ部11へと流入し、左右のコレクタ部11から各ブランチ部12と吸気ポート27を通って各気筒に分配される。
【0107】
自動車のエンジンルームの限られたスペースによりエンジンの全高が制約されるものの、バイパス通路71と各インタークーラ7およびコレクタ部11が、スーパーチャージャハウジング34の上部に配置され、各ブランチ部12がスーパーチャージャハウジング34を囲むように延びている構造のため、各ブランチ部12および吸気ポート27の通路長を十分に確保することが可能となる。
【0108】
そして、各インタークーラ7とバイパス通路71が、スーパーチャージャハウジング34の上部に配置されるものの、バイパス通路71が各コレクタ部11の間に配置される構造のため、エンジンの全高を抑えつつインタークーラ7を配置することが可能となる。
【0109】
次に、図11に示す実施形態について説明する。なお、図1との対応部分には同一符号を付す。
【0110】
各ブランチ部12はスーパーチャージャ6のまわりを囲むようにして鉛直方向に延びる。図中線分Iは、各ブランチ部12と各吸気ポート27の通路中心線である。各通路中心線Iは、図6の正面図上において、スーパーチャージャ6を挟むようにして鉛直方向に延びている。すなわち、左シリンダヘッド22に接続する各ブランチ部12はコレクタ部11の左側に開口し、右シリンダヘッド22に接続する各ブランチ部12はコレクタ部11の右側に開口している。
【0111】
自動車のエンジンルームの限られたスペースによりエンジンの全高が制約されるものの、インテークマニホールド10のコレクタ部11が、スーパーチャージャハウジング34の上部に配置され、各ブランチ部12がスーパーチャージャハウジング34を挟むようにして鉛直方向に延びている構造のため、各ブランチ部12および吸気ポート27の通路長を十分に確保することが可能となり、低速域における吸気の填効率を高められる。
【0112】
スーパチャージャ6は、スーパチャージャ6の上部がコレクタ部11によって覆われるとともに、スーパチャージャ6の側部が各ブランチ部12によって覆われているため、スーパチャージャハウジング34から外気への放熱が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すエンジンの正面図。
【図2】同じく吸気系の平面図。
【図3】同じく図2のA−A線に沿う断面図。
【図4】同じく吸気系の側面図。
【図5】同じく吸気系の構成図。
【図6】他の実施形態を示すエンジンの正面図。
【図7】同じく吸気系の平面図。
【図8】さらに他の実施形態を示すエンジンの正面図。
【図9】同じく吸気系の平面図。
【図10】同じく吸気系の構成図。
【図11】さらに他の実施形態を示すエンジンの正面図。
【図12】従来例を示すエンジンの正面図。
【符号の説明】
4 スロットルチャンバ
5 スロットルバルブ
6 スーパーチャージャ
7 インタークーラ
10 インテークマニホールド
11 コレクタ部
12 ブランチ部
13 吸気弁
16 ギア装置
22 シリンダヘッド
27 吸気ポート
31 ロータ
32 ロータ
33 吐出口
34 スーパーチャージャハウジング
38 バイパス吸込口
71 バイパス通路
72 バイパスバルブ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a supercharger for a V-type engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Some automobile engines include a supercharger that is driven by an engine through a speed increasing gear device as a supercharger that supercharges intake air.
[0003]
As a conventional supercharger for a V-type engine, for example, there is one as shown in FIG.
[0004]
This will be described. In the V-type engine, an intake manifold 90 is connected between the left and right banks inclined to the V-type, and a supercharger 96 for supercharging intake air is provided above the intake manifold 90.
[0005]
The supercharger 96 includes a pair of rotors 91 and 92 for pumping intake air by rotation thereof, a supercharger housing 94 for housing the rotors 91 and 92, and the like. The rotation of the engine is transmitted to each of the rotors 91 and 92 via a gear device (not shown). As each rotor 91, 92 rotates at a high speed, intake air is sucked from a suction port 98 opened in the upper part of the supercharger housing 94, and intake air is discharged from a discharge port 99 opened in the lower part of the supercharger housing 94. The intake air discharged from the discharge port 99 is distributed to each cylinder of the left and right banks via the intake manifold 90.
[0006]
The supercharger housing 94 is formed separately from the intake manifold 90 and is fastened to the cylinder head 82 by a plurality of bolts 83 via elastic bodies 84. The supercharger housing 94 is displaced relative to the cylinder head 82 via the elastic body 84, thereby absorbing the crossing of dimensions and the difference in thermal expansion during engine operation.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional supercharger for a V-type engine, the supercharger housing 94 mounted above the intake manifold 10 has a structure exposed to the outside air, and the supercharger housing 94 moves to the outside air. Therefore, the temperature difference between the rotors 91 and 92 constituting the supercharger 96 and the supercharger housing 94 becomes large, and it is difficult to keep the clearance between them small.
[0008]
If the clearance change between the rotors 91 and 92 and the supercharger housing 94 is large, the efficiency of the supercharger 96 is lowered, and interference between the rotors 91 and 92 and interference between the rotors 91 and 92 and the supercharger housing 94 occur. Tremor may deteriorate. In order to cope with this, it is necessary to coat the surfaces of the rotors 91, 92 and the like, which may increase the cost of the product.
[0009]
In addition, since the overall height of the engine is restricted by the limited space in the engine room of the automobile, in the structure in which the intake manifold 90 is disposed below the supercharger housing 34, the passage lengths of the intake manifold 90 and the intake port 85 are increased. There may be a problem that it cannot be sufficiently secured and the intake charging efficiency cannot be increased.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the performance of a supercharger for a V-type engine.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The supercharger for a V-type engine according to claim 1 includes a supercharger that supercharges intake air by rotation of a rotor, a housing that houses the rotor in the supercharger, and is discharged from the supercharger. Intake manifolds that guide intake air to each cylinder are provided, and the intake manifold and the supercharger are arranged between the left and right banks facing the V-type, respectively, and branch portions and branch portions that branch into the intake manifold toward each cylinder are provided. In a supercharging device for a V-type engine provided with a collector part that gathers, an outlet for discharging intake air is opened at an upper part of a housing of the supercharger,The collector part has a bypass valve that opens both the discharge port and the bypass suction port, and opens and closes the bypass suction port according to engine operating conditions.The collector part communicating with the discharge port is arranged so as to cover at least the upper part of the housing, each branch part is arranged so as to surround at least the side part of the housing, and a part of the intake manifold is defined by the housing, The configuration is such that the discharged intake air is guided to each cylinder through the housing.
[0012]
A supercharger for a V-type engine according to a second aspect is the invention according to the first aspect, further comprising a gear device that transmits engine power to the supercharger and covering at least an upper portion of the gear device with the collector portion. Arrange as follows.
[0013]
A supercharging device for a V-type engine according to a third aspect is the invention according to the first or second aspect, wherein the intake manifold is formed by pressing a metal plate.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the supercharger for a V-type engine according to the third aspect, the housing of the supercharger is formed by casting, and the intake manifold made of sheet metal is cast into the housing.
[0015]
A supercharging device for a V-type engine according to a fifth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to fourth aspects, wherein the branch portions connected to the left and right banks intersect each other.
[0017]
  Claim 6The V-type engine supercharger described inClaims 1 to 5In the invention according to any one of the above, a throttle valve that throttles intake air sucked into the supercharger, a throttle chamber that houses the throttle valve is provided, and the throttle chamber is connected to the supercharger.
[0018]
  Claim 7The V-type engine supercharger described inClaims 1 to 6In the invention according to any one of the above, an intercooler that promotes heat exchange between the intake air discharged from the supercharger and the outside air is disposed above the supercharger, and the discharge port and the suction port of the supercharger are communicated with each other. In addition, a bypass passage for distributing the intake air to each intercooler is provided, and the intake manifold is provided with left and right collector portions where the branch portions are gathered, and the bypass passage is disposed between the collector portions.
[0019]
  Claim 8The V-type engine supercharger described inClaims 1 to 7In the invention according to any one of the above, the intake manifold is formed integrally with the housing of the supercharger, and the intake manifold is fastened to the engine body.
[0020]
[Action]
In the supercharging device for a V-type engine according to claim 1, intake air is discharged from the discharge port of the supercharger to the collector portion, and is distributed from the collector portion to each cylinder through each branch portion and the intake port.
[0021]
As the turbocharger pressurizes the intake air, the temperature of the housing rises, but the upper part of the housing is covered by the collector part and the side part of the housing is covered by the branch part. Heat dissipation is suppressed.
[0022]
A part of the intake manifold is defined by the housing, and intake air discharged from the supercharger is guided to each cylinder through the housing. Is heated, and heat radiation from the wing to the intake manifold is suppressed.
[0023]
In this way, by suppressing the heat radiation from the housing of the turbocharger to the outside air, the temperature difference between the rotor and the housing constituting the turbocharger can be reduced, and the clearance between the two can be kept small. Can improve the efficiency.
[0024]
Further, by reducing the temperature difference between the rotor and the housing to prevent interference between the rotors and between the rotor and the housing, noise and vibration generated from the supercharger can be reduced. As a result, it is not necessary to coat the surface of the rotor or the like, and the cost of the product can be reduced.
[0025]
Furthermore, by suppressing the heat radiation from the housing of the supercharger to the outside air, the temperature rise of the intake air at the time of cooling is accelerated, the engine warm-up can be promoted, and the amount of unburned HC emissions can be reduced.
[0026]
  The collector part of the intake manifold is arranged on the upper part of the housing, and each branch part extends so as to surround the housing.Structure. In addition, both the discharge port of the supercharger and the bypass suction port are opened in the collector portion so that the collector portion functions as a bypass passage for guiding the intake air discharged from the supercharger to the bypass suction port again. A bypass valve is installed at the bypass inlet of the feeder. ThisWhile suppressing the overall height of the engine, it is possible to sufficiently secure the passage length of each branch part and the intake port, and the intake efficiency in the low speed range can be increased.
[0027]
3. The supercharging device for a V-type engine according to claim 2, wherein the collector portion is disposed so as to cover at least the upper portion of the gear device, so that noise such as rattling noise generated from the gear device is blocked by the intake manifold, The noise transmitted to can be reduced.
[0028]
In the supercharging device for a V-type engine according to claim 3, since the intake manifold is formed by pressing a metal plate, the intake manifold is thinned to reduce the weight of the intake system. Further, by reducing the thickness of the intake manifold, the temperature rise of the intake air during cold engine can be accelerated, the engine warm-up can be promoted, and the amount of unburned HC emissions can be reduced.
[0029]
Due to the structure in which the collector portion of the intake manifold is arranged on the upper portion of the supercharger and each branch portion extends so as to surround the housing of the supercharger, the rigidity of the intake manifold is enhanced in cooperation with the housing. For this reason, even if the intake manifold is formed to have a small thickness, it is possible to suppress resonance due to vibration transmitted from the gear device and pressure waves generated therein, and to prevent generation of vibration and noise from the intake manifold.
[0030]
5. The supercharging device for a V-type engine according to claim 4, wherein the intake manifold is connected to the housing with high rigidity because the intake manifold made of sheet metal is cast into the housing of the supercharger. As a result, even if the thickness of the intake manifold is reduced, resonance due to vibration transmitted from the gear device and pressure waves generated inside the intake manifold can be suppressed, and vibration and noise can be prevented from being generated from the intake manifold. .
[0031]
In the supercharging device for the V-type engine according to claim 5, since the branch portions connected to the left and right banks intersect each other, the passage length of each branch portion and the intake port can be further increased. The intake efficiency in the low speed range can be increased.
[0034]
  Claim 6In the supercharging device for the V-type engine described in 1), the throttle chamber is heated by heat transfer from the supercharger by the structure in which the throttle chamber is connected to the supercharger. Thereby, it can prevent that a throttle valve freezes at the time of cold, and it becomes a malfunction.
[0035]
  Claim 7In the supercharging device for the V-type engine described in 1), the intake air discharged from the discharge port of the supercharger to the bypass passage flows into the left and right collector parts after being cooled through the intercooler, and from the left and right collector parts It is distributed to each cylinder through the branch part and the intake port.
[0036]
Although the intercooler is arranged above the supercharger housing, the bypass passage is arranged between the left and right collector parts, so the passage length of each branch part and intake port is sufficiently long while suppressing the overall height of the engine. It is possible to secure the intake efficiency in the low speed range.
[0037]
  Claim 8In the supercharging device for the V-type engine described in 1), since the housing of the supercharger and the intake manifold are integrated with each other and fastened with bolts to the engine body, the support rigidity of each is increased.
[0038]
【The invention's effect】
According to the supercharging device for a V-type engine according to claim 1, by suppressing heat dissipation from the housing of the supercharger to the outside air, the temperature difference between the rotor and the housing constituting the supercharger is reduced, The efficiency of the supercharger can be increased by keeping the clearance between the two small.
[0039]
Further, since the interference between the rotors and the interference between the rotor and the housing are prevented, it is not necessary to coat the surface of the rotor and the like, thereby reducing the cost of the product.
[0040]
  further,With the collector part that functions as a bypass passage and the bypass valve installed in the bypass suction port of the turbocharger, the passage height of each branch part and intake port is sufficiently secured while suppressing the overall height of the engine. This makes it possible to increase the intake efficiency in the low speed range and improve the engine output.
[0041]
According to the supercharging device for the V-type engine according to claim 2, noise such as rattling noise generated from the gear device is blocked by the collector portion that covers the upper portion of the gear device, and quietness is improved.
[0042]
According to the supercharging device for a V-type engine according to claim 3, warm-up of the engine can be promoted and the amount of unburned HC discharged can be reduced by the sheet metal intake manifold.
[0043]
According to the supercharging device for a V-type engine according to claim 4, since the intake manifold made of sheet metal is cast in the housing of the supercharger, the intake manifold is coupled to the housing with high rigidity, and the engine Sound vibration can be further enhanced.
[0044]
According to the supercharger for a V-type engine according to claim 5, the branch portions that intersect with each other and connect to the left and right banks sufficiently suppress the overall height of the engine and sufficiently increase the passage length of each branch portion and the intake port. The intake efficiency in the low speed range can be increased, and the engine output can be improved.
[0046]
  Claim 6According to the supercharger for a V-type engine described in (2), it is possible to prevent the throttle chamber from being heated by heat transfer from the supercharger and the throttle valve from freezing when cold, resulting in malfunction. As a result, the piping for circulating the conventional engine coolant to the throttle chamber is eliminated, and the structure is simplified.
[0047]
  Claim 7According to the supercharger for a V-type engine described in the above, although the intercooler is disposed above the supercharger housing, the bypass passage disposed between the left and right collector portions suppresses the overall height of the engine, Sufficient passage lengths for the branch portion and the intake port can be secured, the intake efficiency in the low speed range can be increased, and the engine output can be improved.
[0048]
  Claim 8According to the supercharger for a V-type engine described in 1., the intake manifold and the turbocharger housing have increased support rigidity with respect to the respective engine bodies, whereby vibration transmitted from the speed increasing gear device and pressure generated therein Resonance by waves can be suppressed, and generation of vibration and noise can be prevented.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0050]
As shown in FIG. 5, an intake passage provided in an automobile engine includes an air cleaner 1 that takes in intake air, a throttle chamber 4 that houses a throttle valve 5, and a supercharger (mechanically driven supercharger) that supercharges intake air. ) 6 and an intake manifold 10 that distributes intake air to each cylinder.
[0051]
The air cleaner 1 is attached to the vehicle body (not shown). The air cleaner 1 and the throttle chamber 4 communicate with each other via a duct 3. An air flow meter 2 for detecting the intake air amount is attached to the duct 3.
[0052]
As shown in FIG. 1, the V-type engine has left and right banks inclined in a V-type, and cylinders whose firing order is not continuous are arranged in the left and right banks. Left and right cylinder heads 22 are provided on the upper part of the cylinder block 20. In the figure, reference numeral 25 denotes a rocker cover, and the two rocker covers 25 define a valve operating chamber 26 on each cylinder head 22.
[0053]
An exhaust pipe (not shown) is connected to an exhaust port 24 formed outside the left and right cylinder heads 22.
[0054]
Each intake port 27 communicating with each cylinder is formed inside the left and right cylinder heads 22, and the intake manifold 10 is connected to each intake port 27. In the figure, reference numeral 28 denotes an injector, which injects fuel from the injector 28 to each intake port 27.
[0055]
In this embodiment, a compression displacement type supercharger 6 is provided as a supercharger for supercharging intake air. The supercharger 6 includes a pair of rotors 31 and 32 for pumping intake air by rotation thereof, a supercharger housing 34 for housing the rotors 31 and 32, and the like. The screw-type rotors 31 and 32 are disposed above the left and right cylinder heads 22 in parallel with the crankshaft.
[0056]
As another embodiment, the supercharger may be constituted by a roots blower type supercharger that is an uncompressed positive displacement type.
[0057]
As shown in FIG. 2, a pulley 15 for transmitting the rotation of the engine via a belt is provided in front of the supercharger housing 34, and a gear device 16 is provided between the supercharger housing 34 and the pulley 15. The gear device 16 includes a speed increasing gear 45 that speeds up the rotation of the pulley 15 and a driving gear 46 that reverses the rotors 31 and 32 in synchronization with each other.
[0058]
As each rotor 31, 32 rotates at a high speed, intake air is sucked from the suction port 39 of the supercharger housing 34, and the intake air is discharged from the discharge port 33 opened at the front portion of the supercharger housing 34. .
[0059]
Two throttle valves 5 are provided in the throttle chamber 4. Each butterfly throttle valve 5 is rotated in response to an accelerator pedal so as to restrict the intake air flow sucked into the supercharger 6.
[0060]
A suction port 39 of the supercharger 6 opens at the rear end of the supercharger housing 34. The throttle chamber 4 is directly connected to the rear end of the supercharger housing 34.
[0061]
As shown in FIG. 4, the supercharger housing 34 is formed integrally with the intake manifold 10 so as to be surrounded by the intake manifold 10. The intake manifold 10 is fixedly fastened to the cylinder head (engine body) 22.
[0062]
The intake manifold 10 is joined over the upper portions of the left and right cylinder heads 22 and is fixedly fastened by a plurality of bolts 41 and 42 without using an elastic body. Each bolt 41, 42 passes through the flange of the intake manifold 10 and is screwed into a screw hole formed in the cylinder head 22. A gasket is interposed between the intake manifold 10 and the left and right cylinder heads 22 to seal the intake passage.
[0063]
As described above, the supercharger housing 34 and the intake manifold 10 are integrated with each other, and are fastened to the cylinder head 22 by a plurality of bolts without using an elastic body, so that the support rigidity for the cylinder head 22 is increased.
[0064]
The intake manifold 10 includes a branch portion 12 that branches toward each cylinder, and a collector portion 11 in which the branch portions 12 gather.
[0065]
The intake manifold 10 is formed separately with a collector ceiling 18 that defines the upper side of the collector 11. The collector portion 18 is fastened to the intake manifold 10 via a plurality of bolts 19.
[0066]
The discharge port 33 of the supercharger 6 opens in the upper front part of the supercharger housing 34. The collector part 11 is arranged so as to cover the upper part of the supercharger 6. The discharge port 33 of the supercharger 6 opens to the collector unit 11, and the intake air pressurized by the supercharger 6 is discharged directly from the discharge port 33 to the collector unit 11.
[0067]
A bypass suction port 38 is opened at the upper rear portion of the supercharger housing 34. A bypass suction port 38 of the supercharger housing 34 opens into the collector portion 11. The intake pressure discharged from the discharge port 33 of the supercharger 6 is sucked into the bypass suction port 38 through the collector portion 11, whereby the discharge pressure of the supercharger 6 is suppressed.
[0068]
A bypass valve 72 for opening and closing the bypass suction port 38 is provided. The butterfly bypass valve 72 is rotatably accommodated in the suction port 39 of the supercharger housing 34.
[0069]
The bypass valve 72 is driven to open and close via an actuator 73. A control unit (not shown) opens the bypass valve 72 when the engine load is low, for example, and adjusts the supercharging pressure by the supercharger 6 to reduce the driving loss of the supercharger 6.
[0070]
Each intake port 27 has one end opened at the top of the left and right cylinder heads 22 and the other end opened at the combustion chamber wall of the cylinder head 22.
[0071]
As shown in FIG. 3, the branch portions 12 connected to the left and right banks extend so as to intersect with each other so as to surround the supercharger 6. In FIG. 1, a line segment I is a passage center line of each branch portion 12 and each intake port 27. Each passage center line I extends in an X-shape so as to sandwich the supercharger 6 on the front view of FIG. That is, each branch part 12 connected to the left cylinder head 22 opens to the right side of the collector part 11, and each branch part 12 connected to the right cylinder head 22 opens to the left side of the collector part 11.
[0072]
Each branch portion 12 is connected to each other and covers most of the side portion and the lower portion of the supercharger housing 34 without any gap. The passage width of each branch portion 12 is doubled from the portion surrounding the lower portion at the portion covering the side portion of the supercharger housing 34.
[0073]
It is comprised as mentioned above, Next, an effect | action is demonstrated.
[0074]
The supercharger 6 discharges intake air from the discharge port 33 to the collector portion 11 by the rotation of the rotors 31 and 32, and is distributed to each cylinder from the collector portion 11 through each branch portion 12 and the intake port 27.
[0075]
Although the overall height of the engine is restricted by the limited space of the engine room of the automobile, the collector portion 11 of the intake manifold 10 is disposed on the upper portion of the supercharger housing 34, and each branch portion 12 is a side portion of the supercharger housing 34. Therefore, the passage lengths of the branch portions 12 and the intake ports 27 can be set large, so that the intake charging efficiency in the low speed range can be increased.
[0076]
Since the supercharger housing 34 and the intake manifold 10 are integrated with each other and fastened to the cylinder head 22 by bolts 41 without an elastic body, the support rigidity for the cylinder head 22 is increased.
[0077]
As a result, the supercharger housing 34 is prevented from resonating due to vibration transmitted from the speed increasing gear device 16 or pressure waves generated in the supercharger 6, and vibration and noise are generated from the supercharger housing 34 and the intake manifold 10. Can be prevented.
[0078]
As the supercharger 6 pressurizes the intake air, the temperature of the supercharger housing 34 rises. The upper portion of the supercharger 6 is covered by the collector portion 11, and most of the side and lower portions of the supercharger 6 are covered. Since it is covered with each branch part 12, heat dissipation from the supercharger housing 34 to the outside air is suppressed.
[0079]
Since the discharge port 33 of the supercharger 6 is opened in the collector portion 11, the intake manifold 10 is heated by the intake air whose temperature is increased and is discharged from the supercharger 6, and heat radiation from the supercharger housing 34 to the intake manifold 10 is suppressed.
[0080]
Thus, by suppressing the heat radiation from the supercharger housing 34 to the outside air, the temperature difference between each of the rotors 31 and 32 constituting the supercharger 6 and the supercharger housing 34 can be reduced, and the clearance between them can be kept small. It becomes possible, and the efficiency of the supercharger 6 can be increased.
[0081]
Further, by reducing the temperature difference between the rotors 31 and 32 and the supercharger housing 34, interference between the rotors 31 and 32 and interference between the rotors 31 and 32 and the supercharger housing 34 are prevented. Noise and vibration generated from 6 can be reduced. As a result, it is not necessary to coat the surfaces of the rotors 31, 32, etc., and the cost of the product can be reduced.
[0082]
Further, the intake manifold 10 suppresses heat radiation from the supercharger housing 34 to the outside air, thereby speeding up the intake air temperature during cold operation, promoting engine warm-up, and reducing unburned HC emissions. Can do.
[0083]
Since the collector portion 11 is arranged so as to cover the upper portion of the gear device 16, noise such as rattling noise generated from the gear device 16 and rolling noise generated from the bearing is blocked by the intake manifold 10 and transmitted to the outside. It can be suppressed.
[0084]
Because of the structure in which the discharge port 33 and the bypass suction port 38 of the supercharger 6 are both opened in the collector section 11, the bypass passage that guides the intake air discharged from the supercharger 6 to the bypass suction port 38 again as shown by the arrows in the figure. It is possible to avoid the increase in the overall height of the engine by the collector portion 11 fulfilling the functions and providing the bypass passage.
[0085]
Due to the structure in which the bypass valve 72 is interposed in the bypass suction port 38 of the supercharger 6, it is possible to avoid an increase in the overall height of the engine due to the space in which the bypass valve 72 is interposed. As a result, it is possible to sufficiently secure the passage lengths of the branch portions 12 and the intake ports.
[0086]
With the structure in which the throttle chamber 4 is directly connected to the rear end portion of the supercharger housing 34, the throttle chamber 4 is heated by heat transfer from the supercharger housing 34. Thereby, it can prevent that the throttle valve 5 freezes at the time of cold, and it becomes a malfunction.
[0087]
Next, the embodiment shown in FIG. 6 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to a corresponding part with FIG.
[0088]
The outer wall portion of the intake manifold 10 is formed by pressing a metal plate. The outer wall portion of the intake manifold 10 is constituted by a collector frame 51 formed by pressing a metal plate, a collector upper plate 52, a branch outer plate 53, etc., and these are cast in a supercharger housing 54 formed by casting. I can get around.
[0089]
As shown in FIG. 7, the collector frame 51 is formed into a square frame by pressing a metal plate.
[0090]
The collector upper plate 52 is formed in a square plate shape by pressing a metal plate.
[0091]
The branch outer plate 53 is formed in a shape that defines a branch portion by pressing a metal plate.
[0092]
The lower edge 55 of the collector frame 51 and the peripheral edge 56 of the branch outer plate 53 are cast into the supercharger housing 54.
[0093]
In this case, since the outer wall portion of the intake manifold 10 is formed by pressing a metal plate, the intake manifold 10 can be thinned to reduce the weight of the intake system. Further, by reducing the thickness of the intake manifold 10, the temperature rise of the intake air at the time of cooling can be accelerated, the engine can be warmed up, and the amount of unburned HC emissions can be reduced.
[0094]
Since the sheet metal collector frame 51 and the branch outer plate 53 are cast in the supercharger housing 34, they are coupled to the supercharger housing 34 with high rigidity.
[0095]
The collector frame 51 is arranged on the upper portion of the supercharger housing 34, and each branch outer plate 53 extends so as to surround the supercharger housing 34. Even if the thickness of each of the housings 34 is increased by reducing the thickness of each of the housings 34, resonance due to vibrations transmitted from the gear device and pressure waves generated inside the intake manifold 10 can be suppressed. Can be prevented.
[0096]
Next, the embodiment shown in FIGS. 8 to 10 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to a corresponding part with FIG.
[0097]
As shown in FIG. 10, the intake passage provided in the automobile engine includes an air cleaner 1 that takes in intake air, a throttle chamber 4 that houses a throttle valve 5, a supercharger 6 that supercharges intake air, and a supercharger 6. The system includes two intercoolers 7 that cool the discharged intake air, an intake manifold 10 that distributes the intake air to each cylinder, and the like.
[0098]
Each intercooler 7 functions as a heat exchanger that urges heat of the intake air whose temperature has been increased by being compressed by the supercharger 6 to the outside air. As the intake air sent to the engine is cooled by each intercooler 7, the intake charge efficiency is increased and the output is increased while suppressing knocking of the engine.
[0099]
As shown in FIGS. 8 and 9, each intercooler 7 is discharged from the left and right core portions 68 urging heat dissipation from the flowing intake air to the outside air and the discharge port 33 of the supercharger 6 as indicated by arrows in the drawing. A bypass passage 71 for introducing the intake air into the core portion 68 and four duct portions 69 for collecting the intake air that has passed through each core portion 68 and introducing it into the left and right collector portions 61 are provided.
[0100]
The supercharger 6 includes a pair of rotors 31 and 32 for pumping intake air by rotation thereof, a supercharger housing 34 for housing the rotors 31 and 32, and the like. The rotors 31 and 32 are disposed above the left and right cylinder heads 22 in parallel with the crankshaft.
[0101]
The central bypass passage 71 and the left and right collector portions 61 are disposed above the supercharger 6 and in parallel with the crankshaft.
[0102]
As each rotor 31, 32 rotates at a high speed, intake air is sucked from the suction port 39 of the supercharger housing 34, and intake air is discharged from the discharge port 33 opened at the front portion of the supercharger housing 34.
[0103]
As shown in FIG. 8, the bypass passage 71 connects the suction port 39 and the discharge port 33 of the supercharger housing 34. A bypass valve 72 that opens and closes the bypass passage 71 is provided.
[0104]
The butterfly bypass valve 72 is rotatably accommodated in the suction port 39 of the supercharger housing 34. The bypass valve 72 is driven to open and close via an actuator (not shown). For example, when the engine load is low, the bypass valve 72 is opened, and the supercharging pressure by the supercharger 6 is adjusted to be small, so that the drive loss of the supercharger 6 is reduced.
[0105]
It is comprised as mentioned above, Next, an effect | action is demonstrated.
[0106]
The supercharger 6 discharges from the discharge port 33 to the bypass passage 71 by the rotation of the rotors 31 and 32, is cooled from the central bypass passage 71 through the left and right core portions 68, and then passes through the duct portions 69. It flows into the collector part 11 and is distributed from the left and right collector parts 11 to each cylinder through each branch part 12 and the intake port 27.
[0107]
  Although the overall height of the engine is constrained by the limited space in the car engine room,Bypass passage 71Since each intercooler 7 and collector part 11 are arranged on the upper part of the supercharger housing 34 and each branch part 12 extends so as to surround the supercharger housing 34, each branch part 12 and intake port 27 It is possible to secure a sufficient passage length.
[0108]
And although each intercooler 7 and the bypass passage 71 are arrange | positioned at the upper part of the supercharger housing 34, since the bypass passage 71 is arrange | positioned between each collector part 11, an intercooler is suppressed, suppressing the total height of an engine. 7 can be arranged.
[0109]
Next, the embodiment shown in FIG. 11 will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to a corresponding part with FIG.
[0110]
Each branch portion 12 extends in the vertical direction so as to surround the supercharger 6. A line segment I in the figure is a passage center line of each branch portion 12 and each intake port 27. Each passage center line I extends in the vertical direction so as to sandwich the supercharger 6 on the front view of FIG. That is, each branch part 12 connected to the left cylinder head 22 opens to the left side of the collector part 11, and each branch part 12 connected to the right cylinder head 22 opens to the right side of the collector part 11.
[0111]
Although the overall height of the engine is limited by the limited space of the engine room of the automobile, the collector portion 11 of the intake manifold 10 is arranged on the upper portion of the supercharger housing 34 so that each branch portion 12 sandwiches the supercharger housing 34. Due to the structure extending in the vertical direction, it is possible to sufficiently secure the passage lengths of the respective branch portions 12 and the intake ports 27, and the intake filling efficiency in the low speed range can be increased.
[0112]
In the supercharger 6, the upper portion of the supercharger 6 is covered by the collector portion 11, and the side portions of the supercharger 6 are covered by the respective branch portions 12, so heat radiation from the supercharger housing 34 to the outside air is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an engine showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the same intake system.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 4 is a side view of the intake system.
FIG. 5 is a configuration diagram of the intake system.
FIG. 6 is a front view of an engine showing another embodiment.
FIG. 7 is a plan view of the intake system.
FIG. 8 is a front view of an engine showing still another embodiment.
FIG. 9 is a plan view of the intake system.
FIG. 10 is a configuration diagram of the intake system.
FIG. 11 is a front view of an engine showing still another embodiment.
FIG. 12 is a front view of an engine showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
4 Throttle chamber
5 Throttle valve
6 Supercharger
7 Intercooler
10 Intake manifold
11 Collector section
12 Branch
13 Intake valve
16 Gear device
22 Cylinder head
27 Intake port
31 rotor
32 rotor
33 Discharge port
34 Supercharger housing
38 Bypass inlet
71 Bypass passage
72 Bypass valve

Claims (8)

ロータの回転によって吸気を過給する過給機を備え、
過給機にロータを収装するハウジングを備え、
過給機から吐出される吸気を各気筒に導くインテークマニホールドを備え、
インテークマニホールドと過給機をそれぞれV型に対向する左右のバンクの間に配置し、
インテークマニホールドに各気筒に向けて分岐するブランチ部と各ブランチ部が集合するコレクタ部を備えるV型エンジンの過給装置において、
前記過給機のハウジングの上部に吸気を吐出する吐出口を開口させ、
前記コレクタ部に前記吐出口とバイパス吸込口を共に開口させ、
前記バイパス吸込口をエンジン運転条件に応じて開閉するバイパスバルブを備え、
吐出口に連通するコレクタ部を少なくともハウジングの上部を覆うように配置し、
各ブランチ部を少なくともハウジングの側部を囲むよう配置し、
インテークマニホールドの一部をハウジングによって画成し、
過給機から吐出される吸気がハウジングのまわりを通って各気筒に導かれる構成としたことを特徴とするV型エンジンの過給装置。
A turbocharger that supercharges intake air by rotating the rotor,
The turbocharger has a housing that houses the rotor,
It has an intake manifold that guides the intake air discharged from the turbocharger to each cylinder.
An intake manifold and a supercharger are arranged between the left and right banks facing the V-shape, respectively.
In a supercharger for a V-type engine comprising a branch portion branching to each cylinder in an intake manifold and a collector portion where each branch portion is gathered,
Open a discharge port for discharging intake air to the upper part of the housing of the supercharger,
Open both the discharge port and the bypass suction port in the collector part,
A bypass valve that opens and closes the bypass suction port according to engine operating conditions;
The collector part communicating with the discharge port is arranged so as to cover at least the upper part of the housing,
Arrange each branch so as to surround at least the side of the housing,
A portion of the intake manifold is defined by the housing,
A supercharger for a V-type engine, wherein intake air discharged from a supercharger is guided to each cylinder through a housing.
前記過給機にエンジンの動力を伝達するギア装置を備え、
コレクタ部を少なくともギア装置の上部を覆うように配置したことを特徴とする請求項1に記載のV型エンジンの過給装置。
A gear device for transmitting engine power to the supercharger;
2. The supercharging device for a V-type engine according to claim 1, wherein the collector portion is disposed so as to cover at least an upper portion of the gear device.
前記インテークマニホールドを金属板をプレス加工して形成したことを特徴とする請求項1または2に記載のV型エンジンの過給装置。  The supercharger for a V-type engine according to claim 1 or 2, wherein the intake manifold is formed by pressing a metal plate. 前記過給機のハウジングを鋳造により形成し、
板金製インテークマニホールドをハウジングに鋳ぐるむことを特徴とする請求項3に記載のV型エンジンの過給装置。
Forming the housing of the supercharger by casting;
4. The supercharging device for a V-type engine according to claim 3, wherein a sheet metal intake manifold is cast in the housing.
前記左右のバンクに接続する各ブランチ部を互いに交差させたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のV型エンジンの過給装置。  The supercharger for a V-type engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the branch portions connected to the left and right banks intersect each other. 前記過給機に吸入される吸気を絞るスロットルバルブを備え、
スロットルバルブを収装するスロットルチャンバを備え、
スロットルチャンバを過給機に接続したことを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載のV型エンジンの過給装置。
A throttle valve for restricting intake air sucked into the supercharger;
It has a throttle chamber that houses the throttle valve,
The supercharger for a V-type engine according to any one of claims 1 to 5 , wherein the throttle chamber is connected to a supercharger.
前記過給機から吐出する吸気と外気の熱交換を促すインタークーラを過給機の上方に配置し、
過給機の吐出口と吸込口を連通するとともに各インタークーラに吸気を分配するバイパス通路を配設し、
インテークマニホールドに各ブランチ部が集合する左右のコレクタ部を備え、
バイパス通路を各コレクタ部の間に配置したことを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載のV型エンジンの過給装置。
An intercooler that promotes heat exchange between the intake air discharged from the supercharger and the outside air is disposed above the supercharger,
A bypass passage that communicates the discharge port and suction port of the turbocharger and distributes the intake air to each intercooler,
The intake manifold has left and right collector parts where each branch part gathers,
The supercharger for a V-type engine according to any one of claims 1 to 6 , wherein a bypass passage is disposed between the collector portions.
前記インテークマニホールドを過給機のハウジングと一体化して形成し、
インテークマニホールドをエンジン本体に締結したことを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載のV型エンジンの過給装置。
The intake manifold is formed integrally with the turbocharger housing,
The supercharger for a V-type engine according to any one of claims 1 to 7, wherein an intake manifold is fastened to the engine body.
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