JP4950975B2 - 多気筒内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸入空気を複数のシリンダに導くための吸気集合室および該吸気集合室から分岐する複数の吸気分岐通路が設けられた多気筒内燃機関の吸気装置に関し、詳細には、吸気集合通路に連通するレゾネータ室が設けられた吸気装置に関する。

内燃機関の吸気装置において、吸入空気の脈動圧に基づく共鳴を利用するレゾネータは、特定の機関回転速度付近における体積効率を向上させて機関トルクを増大させるため、または、特定周波数付近における吸気騒音の低減のために設けられる。
このようなレゾネータとして、吸入空気が流入する吸気導入通路を有する吸気集合室と、複数のシリンダにそれぞれ形成された燃焼空間と吸気集合室とをそれぞれ連通させる複数の吸気分岐通路とが設けられた多気筒内燃機関の吸気装置において、レゾネータのレゾネータ室が連通路を通じて吸気集合室に連通するものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
また、内燃機関の吸気装置において、レゾネータ室と吸気通路とを連通させる複数の連通路が設けられ、連通路に開閉弁が設けられたものも知られている。（例えば、特許文献２参照）
特開平１１−８２２０３号公報 特開昭５９−２１５９１３号公報

吸気装置の吸気集合室に開口する複数の吸気分岐通路の入口が配列方向に並んで配置され、吸気集合室内で、吸気導入通路から流入した吸入空気が前記配列方向に流れるとき、配列方向に並んだすべての入口のうち、吸気導入通路から遠い位置にある入口では、吸気導入通路に近い位置にある吸気分岐通路に比べて、吸入空気が吸気分岐通路の入口に達するまでの間により広い範囲に拡散するために、吸気分岐通路に流入する吸入空気の流量（以下、「吸気量」という。）が少なくなる傾向がある。これによって生じる複数の吸気分岐通路間での吸気量のバラツキは、複数のシリンダでの燃焼状態にバラツキを生じさせて、排気エミッション性能の低下やトルク変動の増大を招来することがある。
また、レゾネータのレゾネータ室は比較的大きな容積を有することから、該レゾネータ室が吸気集合室に仕切壁を挟んで配置される場合には、吸気装置の大型化を防止するために、吸気集合室に対してコンパクトに配置することが望ましい。
さらに、レゾネータ室と吸気集合室とを連通させる連通路は、レゾネータによる共鳴が発生する運転領域（以下、「共鳴運転領域」という。）以外の運転領域（以下、「非共鳴運転領域」という。）で、吸気集合室内の吸入空気の流れに乱れを発生させ、特に該連通路を開閉する開閉弁が設けられる場合には、該開閉弁が吸気集合室内に突出するにより、吸入空気の流れの乱れが一層大きくなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜３記載の発明は、多気筒内燃機関の吸気装置において、吸気集合室から吸気分岐通路に流入する吸気量の均等化を向上させること、吸気集合室に隣接して配置されたレゾネータ室が設けられた吸気装置の小型化を図ることを目的とする。

請求項１記載の発明は、吸入空気が流入する吸気導入通路を有する吸気集合室と、複数である所定数のシリンダにそれぞれ形成された前記所定数の燃焼空間と前記吸気集合室とをそれぞれ連通させる前記所定数の吸気分岐通路と、前記吸気集合室に連通路を通じて連通するレゾネータ室とが設けられた多気筒内燃機関の吸気装置において、前記各吸気分岐通路は、前記吸気集合室に開口する入口を有し、前記各入口は、前記各吸気分岐通路を形成する通路壁の上流端通路壁により形成され、前記所定数の前記入口は、配列方向に並んで配置され、前記吸気集合室を形成する集合室壁は、前記配列方向で対向する第１端壁および第２端壁と、前記配列方向に直交する直交平面上の第１方向で対向する第１側壁および第２側壁とを有し、前記第１端壁は、前記吸気導入通路を形成し、前記第１側壁には、前記上流端通路壁が配置され、前記吸気導入通路から流入した吸入空気の主流は、前記吸気集合室内で前記第１端壁から前記第２端壁に向かって前記配列方向に流れ、前記第２側壁は、前記配列方向で、前記第１端壁と前記第２端壁との間に傾斜壁を有し、前記傾斜壁は、前記配列方向で前記第１端壁から前記第２端壁に向かうにつれて、前記第１方向で前記傾斜壁と対向する前記入口に近づく方向に傾斜しており、前記傾斜壁は、前記第１方向での前記レゾネータ室の室壁を構成し、前記連通路は、前記傾斜壁に配置され、前記連通路には、前記連通路を開閉する開閉弁が設けられ、前記開閉弁は、回動中心線を中心に回動するバタフライ弁により構成され、前記第１方向から見て、前記回動中心線は、前記配列方向にほぼ平行であることを特徴とする多気筒内燃機関の吸気装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の多気筒内燃機関の吸気装置において、前記直交平面上で前記第１方向に直交する方向を上下方向とするとき、前記集合室壁は、前記第１方向で前記第１側壁および前記第２側壁の間に、前記上下方向で対向する底壁および天井壁を有し、前記レゾネータ室は、前記連通路とは別の連通路を通じて前記吸気集合室と常時連通し、前記別の連通路は、前記底壁に配置されることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の多気筒内燃機関の吸気装置において、前記レゾネータ室は、前記上下方向で前記底壁を挟んで前記吸気集合室の真下に位置する第１室と、前記第１方向で前記傾斜壁を挟んで前記吸気集合室の真横に位置する第２室とを有することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、吸気導入通路から流入して吸気集合室内を第１端壁から第２端壁に向かって配列方向に流れる吸入空気は、傾斜壁により、その拡散が抑制され、しかも第１方向で該入口に向かう速度成分が生じるように偏向されるので、配列方向で吸気導入通路から遠方にある吸気分岐通路に吸気集合室から流入する吸入空気の吸気量が増加して、所定数の吸気分岐通路間での吸気量が均等化される。この結果、所定数のシリンダにより形成される燃焼空間の間での燃焼状態のバラツキが減少して、排気エミッション性能が向上し、トルク変動が減少する。
また、傾斜壁がレゾネータ室を形成するレゾネータ室を構成することにより、傾斜壁が第１方向で吸気分岐通路の入口に近づくように傾斜することに基づいて第１方向での傾斜壁の外側に創出された空間を利用して、レゾネータ室を配置することができるので、傾斜壁を挟んで吸気集合室に隣接して配置されたレゾネータ室が設けられた吸気装置を小型化できる。
さらに、吸気集合室とレゾネータ室とを連通させる連通路として、開閉弁が設けられた連通路が傾斜壁に配置されるので、開閉弁が開弁状態にあって連通路による共鳴が生じる共鳴運転領域以外の運転領域（すなわち、非共鳴運転領域）では、開閉弁により連通路を閉じることができる。このため、常時連通状態にある連通路に比べて、傾斜壁に沿って流れる吸入空気の流れの乱れの発生が抑制されて、傾斜壁による前記所定数の吸気分岐通路間での吸気量の均等化が行われる運転領域が拡大される。
また、開閉弁が開弁状態にあるとき、バタフライ弁により構成される開閉弁の弁体は吸入空気の流れ方向にほぼ平行になるので、開弁状態にある開閉弁に起因する吸入空気流の乱れの発生が抑制されて、傾斜壁による前記所定数の吸気分岐通路間での吸気量の均等化作用の低下が抑制される。
請求項２記載の事項によれば、開閉弁が設けられた連通路のほかに、吸気集合通路とレゾネータ室とを常時連通させる別の連通路が設けられるので、レゾネータによる共鳴が生じる共鳴運転領域が拡大される。また、前記別の連通路は、吸気集合室を形成する集合室壁の底壁に配置されるので、該別の連通路により、傾斜壁に沿って流れる吸入空気の流れに乱れが発生することが防止され、傾斜壁による前記所定数の吸気分岐通路間での吸気量の均等化が維持される。
請求項３記載の事項によれば、レゾネータ室の第１室は、吸気集合通路とレゾネータ室とを常時連通させる別の連通路が配置される底壁の真下に位置するので、該別の連通路により吸気集合通路とレゾネータ室とを連通させることが容易になる。この結果、該別の連通路の通路長や通路面積の設定の自由度が大きくなって、共鳴運転領域の設定の自由度が大きくなる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
図１〜図３を参照すると、本発明が適用された吸気装置10は、車両に搭載される多気筒内燃機関Ｅに備えられる。火花点火式の４ストローク内燃機関である内燃機関Ｅは、複数である所定数のシリンダＣ、この実施形態では４つのシリンダＣを有するシリンダブロック１と該シリンダブロック１に結合されたシリンダヘッド２とから構成される機関本体を備え、吸気装置10はシリンダヘッド２に接続される。各シリンダＣにはピストンが往復運動可能に嵌合し、該各ピストンは、前記機関本体に回転可能に支持されたクランク軸に、コンロッドを介して連結される。

各シリンダＣおよびシリンダヘッド２は、シリンダヘッド２と前記ピストンとの間に、吸気装置10により形成される吸気通路（以下、単に「吸気通路」という。）を通じて導かれる吸入空気と燃料供給手段である燃料噴射弁により供給される燃料とが混合して形成された混合気が燃焼する燃焼空間３を形成する。各燃焼空間３で発生した燃焼ガスは、前記ピストンを駆動した後、排気ガスとして、シリンダヘッド２に形成された排気ポート５を経て該シリンダヘッド２に接続された排気装置の排気通路を通じて内燃機関Ｅの外部に排出される。そして、この燃焼ガスにより駆動されて往復運動する前記ピストンは前記クランク軸を回転駆動する。

外気を吸入空気として取り入れる吸気装置10は、吸入空気を清浄にする濾過部材が配置されたエアクリーナ室11ａを形成するエアクリーナ11と、エアクリーナ11からの吸入空気の流量を制御するスロットル弁12ｂが配置されたスロットル通路12ａを形成するスロットルボディ12と、上流端部13ａでスロットルボディ12に接続されると共に下流端部であるフランジ部13ｂでシリンダヘッド２に接続される吸気マニホルド13とを備える。
なお、上流および下流は、特に断らない限り、吸入空気の流れに関してのものである。

図４を併せて参照すると、アルミニウム合金製の吸気マニホルド13は、エアクリーナ11からの吸入空気がスロットルボディ12を経て流入する吸気集合室30を形成する吸気集合部20と、吸気集合室30と前記所定数のシリンダＣにそれぞれ形成された該所定数としての４つの燃焼空間３とをシリンダヘッド２に形成された吸気ポート４を介して連通する該所定数としての４つの吸気分岐通路50を形成する吸気分岐部40と、レゾネータ室62および該レゾネータ室62と吸気集合室30とを連通させる連通路71，72が設けられたレゾネータ60とを備える。レゾネータ室62は、連通路71，72を通じて吸気集合室30に連通する。

このため、吸気装置10において、吸入空気は、エアクリーナ室11ａからスロットル通路12ａを流れて吸気集合室30に導かれ、吸気集合室30から、各吸気分岐通路50を流れて各シリンダＣの燃焼空間３に吸入される。したがって、吸気通路は、エアクリーナ室11ａ、スロットル通路12ａ、吸気集合室30および４つの吸気分岐通路50により構成される。

図３〜図５を参照すると、吸気集合部20は、吸気集合室30を形成する集合室壁21（図１，図２も参照）を有する。後述する配列方向Ａ０でもある長手方向Ａ３に細長い空間である吸気集合室30は、吸気集合室30においてエアクリーナ11からの吸入空気が流入する吸気導入通路31と、吸気導入通路31を通った吸入空気が流入すると共に各吸気分岐通路50が開口する拡大室32とを有する。配列方向Ａ０および長手方向Ａ３は、吸気集合室30の吸気導入通路31での吸入空気の主流の流れ方向または該吸気導入通路31が延びている方向にほぼ一致する。
拡大室32は、配列方向Ａ０に長細い空間であると共に、その大部分において配列方向Ａ０に直交する直交平面Ｐ（図３には、直交平面Ｐの一例が示されている。）での断面積が、吸気導入通路31の通路面積および各吸気分岐通路50の通路面積よりも大きい。
配列方向Ａ０で拡大室32に連なる吸気導入通路31は、配列方向Ａ０でエアクリーナ11からの吸入空気を拡大室32に導く。

図１〜図５を参照すると、集合室壁21は、配列方向Ａ０で互いに対向する第１端壁22および第２端壁23と、直交平面Ｐ上での第１方向Ａ１で互いに対向する第１側壁24および第２側壁25と、直交平面Ｐ上で第１方向Ａ１に直交する第２方向を上下方向Ａ２としたときに該上下方向Ａ２で互いに対向する第１壁としての底壁26および第２壁としての天井壁27とを有する。
第１端壁22の一部は、吸気導入通路31を形成する管状の吸気導入壁22ａである。そして、拡大室32は、吸気導入壁22ａ以外の第１端壁22、第１，第２側壁24，25、底壁26および天井壁27によりに形成される。
そして、吸気導入通路31から流入した吸入空気の主流は、吸気集合室30内で第１端壁22から第２端壁23に向かって配列方向Ａ０に流れる。

なお、この実施形態では、図２，図４，図５に示されるように、上下方向Ａ２は、ほぼ鉛直方向に一致し、配列方向Ａ０はほぼ水平方向に一致する。しかしながら、上下方向Ａ２は、ほぼ鉛直方向であることに限定されない。

図１，図３〜図５を参照すると、吸気分岐部40は、４つの分岐管41により構成される。上流寄りで第１側壁24に連結されると共に下流端部でフランジ部13ｂに連結されて該フランジ部13ｂと一体化された各分岐管41は、各吸気分岐通路50を形成する。各分岐管41の管壁は、吸気集合室30からの吸入空気が流れる吸気分岐通路50の通路壁42である。各通路壁42は、円管状の上流側管壁43と、上流側管壁43とは別個の部材である円管状の下流側管壁44とが結合されて形成される。下流側管壁44は、第１側壁24と一体成形されて該第１側壁24に接続されている。

各吸気分岐通路50の入口50ｉを有する上流端通路53を形成する上流端通路壁としての各上流側管壁43は、第１側壁24に配置されて、吸気集合室30内において第１方向Ａ１で第１側壁24から第２側壁25に向かって突出している（図４参照）。この実施形態では、各上流側管壁43は、上方に向かって傾斜した状態で、第１方向Ａ１で第２側壁25に向かって突出しているが、別の例として第１方向Ａ１にほぼ平行に突出していてもよい。

すべての入口50ｉは、配列方向Ａ０に並んで配置されて拡大室32に開口している。そして、すべての上流側管壁43、および、すべての上流端通路53は、拡大室32内で配列方向Ａ０に並んで配置され、しかも配列方向Ａ０から見て互いにほぼ全体で重なるように配置される。この配列方向Ａ０は、各吸気分岐通路50の配置や各シリンダＣの配置に応じて予め設定された所定の方向である。
さらに、前記所定数の分岐管41および吸気分岐通路50は、この配列方向Ａ０に並んで配置されている。そして、この実施形態では、この配列方向Ａ０は、長手方向Ａ３に一致し、さらに配列方向Ａ０および長手方向Ａ３はシリンダブロック１における前記所定数のシリンダＣの配列方向に一致する。

各上流側管壁43は入口50ｉを形成するエアファンネル部43ａを有する。上流端通路53は、上流に向かって、または第１方向Ａ１で第２側壁25に向かって、湾曲して拡開するエアファンネル部43ａにより形成される入口通路としてのエアファンネル通路53ａを有する。エアファンネル通路53ａでは、上流に向かって通路面積が連続的に増加する。
図４に示されるように、各入口50ｉは、上下方向Ａ２で吸気導入通路31とほぼ同じ位置にあり、第１方向Ａ１で第２側壁25近傍に位置する吸気導入通路31に対して、第１方向Ａ１で第１側壁24寄りに位置する。

図１〜図４を参照すると、第２側壁25は、配列方向Ａ０での第１端壁22から第２端壁23との間に傾斜壁28を有する。傾斜壁28は、配列方向Ａ０で第１端壁22から第２端壁23に向かうにつれて、第１方向Ａ１で該傾斜壁28と対向する入口50ｉに近づく方向に傾斜している。傾斜壁28は、第１方向Ａ１で第１側壁24とは反対方向に凸状に僅かに湾曲しているが、ほぼ直線状であってもよい。このため、拡大室32内を第１端壁22から第２端壁23に向かって配列方向Ａ０に流れる吸入空気は、傾斜壁28により、第１方向Ａ１で各入口50ｉに向かう速度成分が生じるように偏向される。

図３，図４を参照すると、配列方向Ａ０での傾斜壁28の形成範囲Ｓ（図３参照）は、配列方向Ａ０での前記所定数の入口50ｉのうちで、配列方向Ａ０で最も第２端壁23寄りの１つの吸気分岐通路50Ｂの入口50iBを少なくとも含む１以上の特定数の吸気分岐通路50の入口50ｉの、配列方向Ａ０での配置の範囲にほぼ等しいか、該範囲よりも広く設定される。
この実施形態では、前記特定数は前記所定数に等しいので、形成範囲Ｓはすべての入口50ｉが配置されている範囲にほぼ等しく、すべての入口50ｉが、第１方向Ａ１で傾斜壁28と対向する位置にある。
なお、別の例では、特定数は、配列方向Ａ０で第２端壁23寄りから順次並んでいると共に、前記所定数未満の複数であってもよく、または、最も第２端壁23寄りの入口50iBのみの１であってもよい。

図４には、形成範囲Ｓの第１端壁22寄りの境界での傾斜壁28の第１部分28ａの断面が破線で示されており、形成範囲Ｓの第２端壁23寄りの境界での傾斜壁28の第２部分28ｂの断面が二点鎖線で示されている。
傾斜壁28の傾斜の程度を示す指標は、傾斜壁28が第１方向Ａ１で吸気導入通路31に対して各入口50ｉに近接する近接度合と、第１方向Ａ１における吸気導入通路31に対する傾斜壁28の最大近接位置である。前記近接度合は、前記両部分28ａ，28ｂ間での第１方向Ａ１での変化量により定められる。該近接度合は、第１方向Ａ１での吸気導入通路31の通路径ｄの過半であり、好ましくは通路径ｄにほぼ等しいか、該通路径ｄ以上である。また、前記最大近接位置は、吸気導入通路31に対する第２部分28ｂの第１方向Ａ１での位置により定まる。
この実施形態では、吸気導入通路31の入口50ｉに対する前記近接度合は、該入口50ｉの通路径ｄにほぼ等しく、前記最大近接位置は、第１方向Ａ１で該入口50ｉの全体よりも各入口50ｉ寄りであるので、拡大室32内の吸入空気を、配列方向Ａ０で第２端壁23寄りの入口50ｉに効率よく流入させることができる。

図２〜図５を参照すると、レゾネータ60は、第２側壁25の傾斜壁28と底壁26とを仕切壁として、拡大室32の外側に配置されたレゾネータ室62を形成するレゾネータ室壁61と、該レゾネータ室62を拡大室32と連通させる１以上の連通路、この実施形態では複数としての２つの第１，第２連通路71，72をそれぞれ形成する２つの第１，第２連通管66，67と、１つの連通路72に配置されて内燃機関Ｅの機関運転状態としての機関回転速度に応じて該連通路72を開閉する開閉弁80とを備える。レゾネータ室壁61とは別個の部材である各連通管66，67は、いずれもボルト68，69により、第２連通管67は傾斜壁28に取り付けられ、第２連通管67とは別の連通管である第１連通管66は底壁26に取り付けられる。

レゾネータ室壁61は、集合室壁21に一体成形された第１室壁としての下室壁61ａと、第２室壁としての上室壁61ｂとから構成される。両室壁61ａ，61ｂはボルトにより結合されている。傾斜壁28および底壁26は上室壁61ｂの一部を構成する。
レゾネータ室62は、上下方向Ａ２で底壁26を挟んで拡大室32の真下に位置する第１室としての下室62ａと、第１方向Ａ１で傾斜壁28を挟んで拡大室32の真横に位置する第２室としての上室62ｂとを有する。レゾネータ室62は、上下方向Ａ２で拡大室32の外側に創出された空間および第１方向で拡大室32の外側に創出された空間を利用して配置される。そして、上下方向Ａ２で拡大室32に隣接する下室62ａと第１方向Ａ１で拡大室32に隣接する上室62ｂとにより、レゾネータ室62は、配列方向Ａ０から見てＬ字型の空間となっている。

底壁26に配置される第１連通路71は、第１集合室側連通口71ａと、下室62ａに開口する第１レゾネータ室側連通口71ｂとを有し、傾斜壁28に配置される第２連通路72は、第２集合室側連通口72ａと、上室62ｂに開口する第２レゾネータ室側連通口72ｂとを有する。第１連通路71は、拡大室32に常時連通する常時連通型の連通路であり、第２連通路72は、機関運転状態に応じて開閉される開閉弁80が設けられた開閉弁付き連通路である。第１連通路71は、第２連通路72の通路面積よりも小さい通路面積を有し、第１連通路71は、高速回転用の連通路である第２連通路72の通路長よりも長い通路長を有する低速回転用の連通路である。

第１連通路71は、第１方向Ａ１で各入口50ｉよりも第２側壁25の傾斜壁28寄りに位置して、第１方向Ａ１で各入口50ｉと吸気導入通路31との間に位置すると共に、上下方向Ａ２にほぼ平行に直線状に延びている。
傾斜壁28にほぼ直交する方向に直線状に延びている第２連通路72には、円板状の弁体81および弁軸82を有するバタフライ弁により構成される開閉弁80が設けられる。開閉弁80は、制御装置により制御されるアクチュエータ85により駆動されて、弁軸82により規定される回動中心線Ｌを中心に回動し、全閉状態、および開弁状態としての全開状態に制御される。
開閉弁80が全閉状態にあるとき、弁体81は、連通路72内に収容されて、拡大室32内に突出することがなく、しかも連通路72内で傾斜壁28に沿って、すなわち該傾斜壁28にほぼ平行に配置される。

弁軸82および回動中心線Ｌは、第１方向Ａ１から見て配列方向Ａ０にほぼ平行、または、配列方向Ａ０および第１方向Ａ１に平行な平面にほぼ平行であり、かつ傾斜壁28に沿って延びている。拡大室32内で、全開状態にある開閉弁80に起因する吸入空気の流れの乱れの発生を抑制するために、開閉弁80は、開弁状態で連通路72から拡大室32内に突出した弁体81が配列方向Ａ０にほぼ平行になるように、したがって拡大室32内の吸入空気の流れにほぼ平行になるように配置される。

そして、開閉弁80が全閉状態となって第２連通路72が閉塞されて、レゾネータ室62と拡大室32とが非連通状態にあるとき、第１連通路71とレゾネータ室62とにより、内燃機関Ｅの第１機関回転速度域の第１共鳴運転領域において、共鳴が生じて、共鳴過給により体積効率が向上する。そして、内燃機関Ｅの機関回転速度が第１機関回転速度域よりも高い第２機関回転速度域である第２共鳴運転領域とき、開閉弁80が全開状態となって、第２連通路72を通じて拡大室32とレゾネータ室62とが連通する。このとき、第１，第２連通路71，72とレゾネータ室62とにより、共鳴が生じて、共鳴過給により体積効率が向上する。開閉弁80は、前記第２機関回転速度域のみで開弁して全開状態になり、前記第２機関回転速度域以外の機関回転速度域では全閉状態になる。

図３に示されるように、第２連通口72ａは、配列方向Ａ０で第１連通口71ａよりも吸気導入通路31から遠い位置にあり、したがって第１連通口71ａは、第２連通口72ａよりも第２端壁23から遠い位置にある。これにより、非共鳴運転領域であって、吸気量が多く、しかも機関回転速度が高い最高出力運転領域付近で、第２端壁23に当たって偏向された吸入空気が、レゾネータ室62と連通状態にある第１連通路からレゾネータ室62に流入することが抑制されるので、第１連通口71ａに起因する吸入空気の乱れの発生が抑制されて、体積効率の向上に寄与する。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
吸入空気が流入する吸気導入通路31を有する吸気集合室30と、前記所定数のシリンダＣによりそれぞれ形成された燃焼空間３とを連通させる前記所定数の吸気分岐通路50と、吸気集合室30に連通路71，72を通じて連通するレゾネータ室62とが設けられた多気筒内燃機関Ｅの吸気装置10において、各吸気分岐通路50は、吸気集合室30に開口する入口50ｉを有し、各入口50ｉは、各吸気分岐通路50を形成する通路壁42の上流側管壁43により形成され、所定数の入口50ｉは、配列方向Ａ０に並んで配置され、吸気集合室30を形成する集合室壁21は、配列方向Ａ０で対向する第１端壁22および第２端壁23と、配列方向Ａ０に直交する直交平面Ｐ上の第１方向Ａ１で対向する第１側壁24および第２側壁25とを有し、第１端壁22は、吸気導入通路31を形成し、第１側壁24には上流側管壁43が配置され、吸気導入通路31から流入した吸入空気の主流は、吸気集合室30内で第１端壁22から第２端壁23に向かって配列方向Ａ０に流れ、第２側壁25は、配列方向Ａ０で、第１端壁22から第２端壁23との間に傾斜壁28を有し、傾斜壁28は、配列方向Ａ０で第１端壁22から第２端壁23に向かうにつれて、第１方向Ａ１で傾斜壁28と対向する入口50ｉに近づく方向に傾斜しており、傾斜壁28は、第１方向Ａ１でのレゾネータ室62の室壁61を構成し、第２連通路72は傾斜壁28に配置され、該連通路72には、連通路72を開閉する開閉弁80が配置される。この構造により、吸気導入通路31から流入して拡大室32内を第１端壁22から第２端壁23に向かって配列方向Ａ０に流れる吸入空気は、傾斜壁28により、その拡散が抑制され、しかも第１方向Ａ１で吸気分岐通路50の入口50ｉに向かう速度成分が生じるように偏向されるので、配列方向Ａ０で吸気導入通路31から遠方にある吸気分岐通路50Ｂにおいても吸気集合室30から流入する吸入空気の吸気量が増加して、所定数の吸気分岐通路50間での吸気量が均等化される。この結果、所定数のシリンダＣにより形成される燃焼空間３の間での燃焼状態のバラツキが減少して、排気エミッション性能が向上し、トルク変動が減少する。
また、傾斜壁28がレゾネータ室62を形成するレゾネータ室壁61を構成することにより、傾斜壁28が第１方向Ａ１で吸気分岐通路50の入口50ｉに近づくように傾斜することに基づいて第１方向Ａ１での傾斜壁28の外側に創出された空間を利用して、レゾネータ室62を配置することができるので、傾斜壁28を挟んで拡大室32に隣接して配置されたレゾネータ室62が設けられた吸気装置10を小型化できる。
さらに、拡大室32とレゾネータ室62とを連通させる連通路として、開閉弁80が設けられた連通路72が傾斜壁28に配置されるので、開閉弁80が開弁状態にあって連通路72による共鳴が生じる共鳴運転領域とは異なる運転領域（すなわち、非共鳴運転領域）では、開閉弁80により連通路72を閉じることができる。このため、常時連通状態にある連通路に比べて、傾斜壁28に沿って流れる吸入空気の流れの乱れの発生が抑制されて、傾斜壁28による前記所定数の吸気分岐通路50間での吸気量の均等化が行われる運転領域が拡大される。

開閉弁80は、回動中心線Ｌを中心に回動するバタフライ弁により構成され、第１方向Ａ１から見て、回動中心線Ｌは、配列方向Ａ０にほぼ平行であると共に傾斜壁28に沿って延びていることにより、開閉弁80が全開状態にあるとき、バタフライ弁により構成される開閉弁80の弁体81は吸入空気の流れ方向にほぼ平行になるので、開弁状態にある開閉弁80に起因する吸入空気の流れ乱れの発生が抑制されて、傾斜壁28による前記所定数の吸気分岐通路50間での吸気量の均等化作用の低下が抑制される。

直交平面Ｐ上で第１方向Ａ１に直交する方向を上下方向Ａ２とするとき、集合室壁21は、第１方向Ａ１で第１側壁24および第２側壁25の間に、上下方向Ａ２で対向する底壁26および天井壁27を有し、レゾネータ室62は、第２連通路72とは別の連通路である第１連通路71を通じて吸気集合室30と常時連通し、該連通路71は底壁26に配置される。この構造により、開閉弁80が設けられた連通路72のほかに、拡大室32とレゾネータ室62とを常時連通させる別の連通路71が設けられるので、レゾネータ60による共鳴が生じる共鳴運転領域が拡大される。また、連通路71は、吸気集合室30の拡大室32を形成する集合室壁21の底壁26に配置されるので、該連通路71により、傾斜壁28に沿って流れる吸入空気の流れに乱れが発生することが防止され、傾斜壁28による前記所定数の吸気分岐通路50間での吸気量の均等化が維持される。

レゾネータ室62は、上下方向Ａ２で底壁26を挟んで拡大室32の真下に位置する下室62ａと、第１方向Ａ１で傾斜壁28を挟んで拡大室32の真横に位置する上室32ｂとを有することにより、下室62ａは、拡大室32とレゾネータ室62とを常時連通させる連通路71が配置される底壁26の真下に位置するので、該連通路71により拡大室32とレゾネータ室62とを連通させることが容易になる。この結果、該連通路71の通路長や通路面積の設定の自由度が大きくなって、共鳴運転領域の設定の自由度が大きくなる。

以下、前述した実施形態の一部が変更された形態について、変更された部分を中心に説明する。
前記所定数の燃焼空間３のうちの少なくとも１つの燃焼空間３に連通する吸気分岐通路は、複数であってもよく、その場合には、内燃機関には、少なくとも前記所定数の吸気分岐通路が設けられることになる。
多気筒内燃機関は、全運転領域に渡って吸気量の制御をするスロットル弁を備えていない内燃機関、例えばディーゼル機関や機関運転状態に応じてリフト量が制御される吸気弁により全運転領域に渡って吸気量が制御される火花点火式内燃機関であってもよい。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。

本発明が適用された吸気装置を備える多気筒内燃機関の概略図であり、上下方向から見た図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、第１方向から見た図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、上下方向から見た図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、配列方向に直交する平面での断面を、配列方向から見た図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図であり、第１方向から見た図である。

符号の説明

10…吸気装置、21…集合室壁、22，23…端壁、24，25…側壁、26…底壁、28…傾斜壁、30…吸気集合室、32…拡大室32、42…通路壁、43…上流側管壁、50…吸気分岐通路、60…レゾネータ、61…レゾネータ室壁、62…レゾネータ室、62ａ…下室、62ｂ…上室、71，72…連通路、80…開閉弁、
Ｅ…多気筒内燃機関、Ｃ…シリンダ、Ａ０…配列方向、Ａ１…第１方向、Ａ２…上下方向、Ｓ…形成範囲、Ｌ…回動中心線。

Claims (3)

1. 吸入空気が流入する吸気導入通路（31）を有する吸気集合室（30）と、複数である所定数のシリンダ（Ｃ）にそれぞれ形成された前記所定数の燃焼空間（３）と前記吸気集合室（30）とをそれぞれ連通させる前記所定数の吸気分岐通路（50）と、前記吸気集合室（30）に連通路（71，72）を通じて連通するレゾネータ室（62）とが設けられた多気筒内燃機関の吸気装置において、
   前記各吸気分岐通路（50）は、前記吸気集合室（30）に開口する入口（50ｉ）を有し、
   前記各入口（50ｉ）は、前記各吸気分岐通路（50）を形成する通路壁（42）の上流端通路壁（43）により形成され、
   前記所定数の前記入口（50ｉ）は、配列方向（Ａ０）に並んで配置され、
   前記吸気集合室（30）を形成する集合室壁（21）は、前記配列方向（Ａ０）で対向する第１端壁（22）および第２端壁（23）と、前記配列方向（Ａ０）に直交する直交平面（Ｐ）上の第１方向（Ａ１）で対向する第１側壁（24）および第２側壁（25）とを有し、
   前記第１端壁（22）は、前記吸気導入通路（31）を形成し、
   前記第１側壁（24）には、前記上流端通路壁（43）が配置され、
   前記吸気導入通路（31）から流入した吸入空気の主流は、前記吸気集合室（30）内で前記第１端壁（22）から前記第２端壁（23）に向かって前記配列方向（Ａ０）に流れ、
   前記第２側壁（25）は、前記配列方向（Ａ０）で、前記第１端壁（22）と前記第２端壁（23）との間に傾斜壁（28）を有し、
   前記傾斜壁（28）は、前記配列方向（Ａ０）で前記第１端壁（22）から前記第２端壁（23）に向かうにつれて、前記第１方向（Ａ１）で前記傾斜壁（28）と対向する前記入口（50ｉ）に近づく方向に傾斜しており、
   前記傾斜壁（28）は、前記第１方向（Ａ１）での前記レゾネータ室（62）の室壁（61）を構成し、
   前記連通路（72）は、前記傾斜壁（28）に配置され、
   前記連通路（72）には、前記連通路（72）を開閉する開閉弁（80）が設けられ、
   前記開閉弁（80）は、回動中心線（Ｌ）を中心に回動するバタフライ弁により構成され、
   前記第１方向（Ａ１）から見て、前記回動中心線（Ｌ）は、前記配列方向（Ａ０）にほぼ平行である
   ことを特徴とする多気筒内燃機関の吸気装置。
2. 前記直交平面（Ｐ）上で前記第１方向（Ａ１）に直交する方向を上下方向（Ａ２）とするとき、前記集合室壁（21）は、前記第１方向（Ａ１）で前記第１側壁（24）および前記第２側壁（25）の間に、前記上下方向（Ａ２）で対向する底壁（26）および天井壁（27）を有し、
   前記レゾネータ室（62）は、前記連通路（72）とは別の連通路(71)を通じて前記吸気集合室（30）と常時連通し、
   前記別の連通路（71）は、前記底壁（26）に配置される
   ことを特徴とする請求項１記載の多気筒内燃機関の吸気装置.
3. 前記レゾネータ室（62）は、前記上下方向（Ａ２）で前記底壁（26）を挟んで前記吸気集合室（30）の真下に位置する第１室（62ａ）と、前記第１方向（Ａ１）で前記傾斜壁（28）を挟んで前記吸気集合室（30）の真横に位置する第２室（62ｂ）とを有することを特徴とする請求項２記載の多気筒内燃機関の吸気装置。

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