JP2000018108A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関の吸気装置にあって、吸気効率の更な
る向上を図り、ひいては内燃機関の出力を向上させる。 【解決手段】吸気マニホルド１１の上流側端部には、開
口端に向かうにつれて拡径されるファンネル部３０が設
けられている。ファンネル部３０の側面には、その内周
面の接線方向に伸び、サージタンク１２からファンネル
部３０を通じて吸気マニホルド１１へと流れる吸気に渦
流を付与するためのガス導入口３１が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気装
置に関するものであり、特に吸気効率を向上するための
吸気マニホルド部の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関に導入された吸入空気は、まず
エアクリーナにて濾過された後、スロットルバルブにて
流量が調整される。スロットルバルブにて調整された吸
入空気は、サージタンクに集められる。サージタンクに
は、吸入空気を各気筒毎に分配する吸気マニホルドが連
結されている。

【０００３】吸気マニホルドとサージタンクの連結部で
は、吸気通路の断面積が急激に縮小するため縮流抵抗が
生じ、吸気効率が悪化する。こうした縮流抵抗を低下さ
せるための技術として、実開昭５６−１６３６５６号公
報には、図７に示すように、吸気マニホルド１０１の上
流側端部に、開口端に向かうにつれ拡径するファンネル
部１０３を設けた内燃機関の吸気装置が記載されてい
る。このようなファンネル部１０３を設けることで、通
路断面積の急激な変化を抑制して、上記吸気マニホルド
１０１とサージタンク１０２との連結部における縮流抵
抗の低下を図っている。

【０００４】また、同様に吸気管の縮流部の吸気の流れ
を改善するための技術として、実公昭６２−２４７８９
号公報には、図８に示すように、ファンネル部２０３の
内部に、該ファンネル部２０３に接続される吸気通路２
０２の内径と等しい内筒２０４を設けるとともに、この
内筒２０４の周囲に複数の斜孔２０５を形成した内燃機
関の吸気装置が記載されている。この吸気装置では、フ
ァンネル部２０３から吸気通路２０２に流入する吸入空
気を斜孔２０５を通して整流することで、乱流の発生を
抑制して吸気効率の向上を図っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで吸気効率を悪
化させる要因としては、上記の縮流抵抗の他にも、吸入
空気と吸気マニホルド内壁との壁面摩擦がある。しかし
ながら、上記公報に記載の吸気装置では、こうした壁面
摩擦について何ら考慮されておらず、吸気効率の向上に
も自ずと限界があった。

【０００６】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、吸気効率の更なる向上を図
り、ひいては内燃機関の出力を向上させることのできる
内燃機関の吸気装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気装置にお
いて、開口端に向かうにつれ拡径されるファンネル部を
吸気マニホルドの上流側端部に設けるとともに、同吸気
マニホルドに流入される吸気に渦流を付与する渦流付与
機構を前記ファンネル部に設けたことをその要旨とす
る。

【０００８】上記構成によれば、ファンネル部を通じて
吸気マニホルドへと流入する空気に渦流を付与すること
で、渦流中心に発生する負圧による吸い込みが生じ、吸
気マニホルド内の吸気流量が増大する。また、吸気マニ
ホルドの内周面に沿って渦流が形成されているため、渦
流中心を流れる吸気と吸気マニホルド内周面との壁面抵
抗を大幅に低減することができるようになる。こうして
吸気マニホルド内の吸気流量が増大し、且つ吸気マニホ
ルド内周面との壁面抵抗が低減されることで吸気効率が
向上し、ひいては内燃機関の出力の向上が図られるよう
になる。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に内燃機関の吸気装置において、前記渦流付与機構は、
前記ファンネル部内に渦流を発生させるために同ファン
ネル部に設けられたガス導入口であることをその要旨と
する。

【００１０】上記構成によれば、ガス導入口から供給さ
れるガスの流れによってファンネル部内に渦流を発生さ
せることができるようになり、前記請求項１記載の発明
を容易にしかも確実に実現できるようになる。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の内燃機関の吸気装置において、前記ガス導入口
は、前記ファンネル部側面に設けられ、該ファンネル部
内周面の接線方向に伸びる孔であることをその要旨とす
る。

【００１２】ファンネル部側面にその内周面の接線方向
に伸びる孔を設けることで、燃焼室内への吸気の吸引に
ともない上記孔を通じてファンネル部内にガスが導入さ
れるようになる。導入されたガスはファンネル部の内周
面に沿って螺旋状に旋回して流れるため、ファンネル部
内には渦流が発生される。したがって上記構成によれ
ば、簡易な構造でもって、ファンネル部内に確実に渦流
を発生させることができるようになる。

【００１３】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜３に記載の内燃機関の吸気装置において、前記吸気マ
ニホルド内の断面中央付近に排気を導入する排気導入管
を突出して開口せしめたことをその要旨とする。

【００１４】上記構成によれば、吸気マニホルド内には
その内周面に沿うように渦流が発生されており、吸気中
に還流される排気はこの渦流の中心に送り込まれるよう
になる。その結果、前記請求項１〜３に記載の発明の作
用に加え、該吸気中に還流される排気が渦流のガス層に
よって断熱されるようになり、ひいては吸気マニホルド
の過加熱が抑制されるようになる。特に、吸気マニホル
ドを樹脂製とした場合には、熱による劣化を防止するこ
とができるようになる。

【００１５】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の内燃機関の吸気装置において、前記排気導入管
は前記ファンネル部の開口端の正面に突出して開口され
ることをその要旨とする。

【００１６】上記構成によれば、排気導入管を吸気マニ
ホルドの外部に設けつつも渦流の中央に上記吸気中に還
流される排気を送り込むことができるようになる。すな
わち、排気導入管の干渉による吸気抵抗をなくし、その
うえで渦流のガス層による排気の断熱を行うことができ
るようになる。

【００１７】また、請求項６に記載の発明は、請求項２
または３に記載の内燃機関の吸気装置において、前記ガ
ス導入口にガスを過給するガス過給路を設けたことをそ
の要旨とする。

【００１８】上記構成によれば、請求項２または３に記
載の発明の作用に加え、ガス導入口を通じてファンネル
部内に流入するガスの流量を増量して、上記渦流の旋回
速度を速めることができるようになる。こうして渦流の
旋回速度を速めることで、渦流による吸気の吸い込みを
更に促進することができるようになり、吸気効率の更な
る向上が図られる。

【００１９】また、請求項７に記載の発明は、請求項６
に記載の内燃機関の吸気装置において、前記ガス過給路
は、前記ガス導入口に開口されて排気を導入する排気導
入管であることをその要旨とする。

【００２０】上記構成によれば、ガス導入口を通じてフ
ァンネル部内に流入するガスの流量を上記吸気中に還流
される排気によって増量せしめることができ、渦流の旋
回速度をより効率的に速めることができるようになる。

【００２１】また、請求項８に記載の発明は、請求項４
または５または７に記載の内燃機関の吸気装置におい
て、前記排気導入管は、吸気通路中に設けられたスロッ
トルバルブを迂回するバイパス通路に接続されてなるこ
とをその要旨とする。

【００２２】上記構成によれば、排気導入管を通じて吸
気中に排気が還流される場合であれ、該排気が吸気マニ
ホルド内に送り込まれる際には、上記バイパス通路を通
じて供給される吸気と混合されて冷却されるため、吸気
マニホルド等に対する排気の熱影響は前記請求項４また
は５または７に記載の発明よりも更に低減されるように
なる。特に、請求項７に記載の発明に上記構成を適用し
た場合には、上記排気とバイパスされた吸気とによって
ファンネル部内に流入するガスの流量が増加され、渦流
の旋回速度も更に効率的に速められるようになる。すな
わち、渦流の吸引による吸気効率の向上が更に促進され
るようになる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を具体化した第１の実施の形態について説明する。

【００２４】なお、本実施の形態の内燃機関の吸気装置
は、サージタンクから吸気マニホルドに流入する吸気に
渦流を付与することで吸気効率の更なる向上を図るもの
である。

【００２５】本実施の形態の吸気装置には、吸気マニホ
ルドとサージタンクとの連結部に縮流抵抗を抑制するた
めのファンネル部が設けられている。このファンネル部
は、吸気マニホルドの上流側端部に接続され、サージタ
ンク内に突出するかたちで設けられている。

【００２６】図１に上記ファンネル部の正面図を、図２
に同ファンネル部及びその周辺の断面図を示す。なお、
図２の断面図は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図に相当
する。

【００２７】これら図１及び図２に示すように、ファン
ネル部３０の側面には、同ファンネル部３０の内周面の
接線方向に伸びるガス導入口３１が形成されている。こ
のガス導入口３１は、サージタンク１２からファンネル
部３０を通じて吸気マニホルド１１へと流れる吸気に渦
流を付与するために設けられている。

【００２８】サージタンク１２内に集められた吸気は、
内燃機関のピストンの下降にともない、ファンネル部３
０を通じて吸気マニホルド１１内に吸引される。このと
き、サージタンク１２内の吸気は、ファンネル部３０先
端の開口部に加え、上記のガス導入口３１からも、同フ
ァンネル部３０内に流入する。このガス導入口３１から
流入する吸気は、図１及び図２に示すように、ファンネ
ル部３０の内周面に沿って流れる。その結果、ファンネ
ル部３０内及び吸気マニホルド１１内を流れる吸気に渦
流が付与される。

【００２９】渦流の中心には負圧が発生するため、この
負圧による吸気の吸い込みが生じる。その結果、吸気マ
ニホルド１１内の吸気流量が増大する。また、吸気マニ
ホルド１１の内周面に沿って渦流が形成されているた
め、渦流中心を流れる吸気の主流と吸気マニホルド１１
内周面との壁面抵抗を大幅に低減することができるよう
になる。こうして吸気マニホルド１１内の吸気流量が増
大し、且つ吸気の主流と吸気マニホルド１１内周面との
壁面抵抗が低減されることで吸気効率が向上し、ひいて
は内燃機関の出力の向上が図られるようになる。

【００３０】こうした渦流の作用は、発明者らによる実
験によって明らかにされている。図３に、この実験によ
って明らかにされた吸気マニホルド１１前後の差圧と同
吸気マニホルド１１内を流れる吸気量との関係を示す。
同図３のグラフ中、実線はファンネル部３０にガス導入
口３１を設けた場合を、破線はガス導入口３１を設けな
い場合をそれぞれ示している。同図３から明らかなよう
に、ファンネル部３０にガス導入口３１を設けること
で、吸気量を増加させることができ（実験では５％程
度）、ひいては内燃機関の出力も同様に増加させること
ができることが確かめられている。

【００３１】なお、図３のグラフ中の点Ｂは、ファンネ
ル部３０の代わりに吸気マニホルド１１の側面に渦流導
入口を設けた場合を示している。このように吸気マニホ
ルド１１の側面に渦流導入口を設けても同吸気マニホル
ド１１内の吸気に渦流を付与することは可能である。し
かしながら、こうした構成とした場合、吸気マニホルド
１１内で発生する渦流がファンネル部３０の開口端から
流入する吸気の主流の流れを妨げてしまうため、かえっ
て吸気量が減少してしまうことが上記実験から確かめら
れている。

【００３２】以上説明したように、本実施の形態の内燃
機関の吸気装置によれば、以下の効果を得ることができ
る。 （１） 渦流中心に発生する負圧の吸引力によって吸気
マニホルド１１内の吸気流量が増大するため、吸気効率
の向上、ひいては内燃機関の出力の向上を図ることがで
きるようになる。

【００３３】（２） 吸気マニホルド１１の内周面に沿
って渦流の空気層が形成されることで、吸気の主流（渦
流中心を流れる吸気）に対する吸気と吸気マニホルド１
１内周面との壁面抵抗の影響が低減されるため、吸気効
率の向上、ひいては内燃機関の出力の向上を図ることが
できるようになる。

【００３４】（３） ファンネル部３０側面にその内周
面の接線方向に伸びるガス導入口３１を設けるだけの簡
易な構成でもって、効率的に渦流を付与することができ
るようになる。

【００３５】（第２の実施の形態）次に、本発明を具体
化した第２の実施の形態について説明する。本実施の形
態の内燃機関の吸気装置は、上記第１の実施の形態の構
成をもとに、排気還流（ＥＧＲ）ガスの好適な導入を図
る装置として構成されている。

【００３６】図４に、本実施の形態の吸気装置における
ファンネル部３０及びその周辺の断面図を示す。本実施
の形態の吸気装置においても、第１の実施の形態と同様
に、吸気マニホルド１１の上流側先端にファンネル部３
０が設けられ、その側面にガス導入口３１が形成された
構成となっている。ただし本実施の形態の吸気装置で
は、吸気マニホルド１１内に吸引される吸気中に、排気
通路から還流される排気、すなわちＥＧＲガスが導入さ
れる構成となっている。

【００３７】上記ＥＧＲガスは排気通路から送られた
後、ＥＧＲタンク２４内に一時的に貯留され、冷却され
る。このＥＧＲタンク２４内のＥＧＲガスは、排気導入
管２５を通じてサージタンク１２内の吸気中に導入され
る。この排気導入管２５はサージタンク１２内におい
て、ファンネル部３０の開口端の正面まで突出するよう
に延伸されている。

【００３８】一方、ファンネル部３０内には先述したよ
うに吸気の渦流が発生している。このような構成にあっ
て上記排気導入管２５をファンネル部３０の開口端正面
に開口するよう配置した結果、排気導入管２５から送り
出される高温のＥＧＲガスは吸気と共に渦流の中心に吸
引されるようになる。そして、渦流の中心を流れる吸気
の主流と共に吸気マニホルド１１内を流れるようにな
る。

【００３９】このとき、吸気マニホルド１１の内周壁近
傍には、渦流を構成する空気の層が形成されている。こ
の渦流の空気層によってＥＧＲガスが断熱されるため、
吸気マニホルド１１の過加熱が抑制されるようになる。
また、渦流の吸気によって吸気マニホルド１１が壁面冷
却されることでも吸気マニホルド１１の過加熱は抑制さ
れる。このため、吸気マニホルド１１を樹脂製とした場
合にも樹脂の熱劣化を防止できるようになる。また、吸
気マニホルド１１等への熱影響を好適に回避しながら、
ＥＧＲガスを大量に導入することができるようにもな
る。

【００４０】なお、排気導入管２５はファンネル部３０
の開口端正面に配置されており、吸気マニホルド１１内
の吸気の流れを阻害しない構造となっている。以上説明
したように、本実施の形態によれば、第１の実施の形態
による前記（１）〜（３）の効果に加え、更に以下の効
果を得ることができる。

【００４１】（４） 渦流の中心にＥＧＲガスが送り込
まれるため、渦流の空気層によってＥＧＲガスが断熱さ
れ、吸気マニホルド１１の過加熱を抑制することができ
るようになる。

【００４２】（５） 渦流の吸気によって吸気マニホル
ド１１は壁面冷却されるため、吸気マニホルド１１の過
加熱を更に抑制することができるようになる。 （６） 上記のように吸気マニホルド１１の過加熱が抑
制されるため、大量のＥＧＲが行われる場合にもＥＧＲ
ガスの熱影響が低減されるようになる。

【００４３】（７） 特に吸気マニホルド１１を樹脂製
とした場合には、熱による劣化を防止することができる
ようになる。 （８） 排気導入管２５は吸気マニホルド１１の外部に
設けられているため、吸気マニホルド１１内を流れる吸
気と排気導入管２５との干渉による吸気抵抗も生じな
い。

【００４４】なお、本実施の形態は、次のように変更し
てもよい。 ・ 本実施の形態では排気導入管２５をファンネル部３
０開口端の正面に配置する構成としたが、ファンネル部
３０内あるいは吸気マニホルド１１内に排気導入管２５
を突出して開口させるように配置してもよい。この場合
であれ、上記（４）〜（７）に記載の効果を得ることは
できる。

【００４５】（第３の実施の形態）次に、本発明を具体
化した第３の実施の形態について説明する。本実施の形
態の内燃機関の吸気装置も、先の第１の実施の形態の構
成をもとに、吸気効率の更なる向上を実現する装置とし
て構成されている。

【００４６】図５に、本実施の形態の内燃機関の吸気装
置におけるファンネル部３０及びその付近の断面図を示
す。本実施の形態の吸気装置においても、第１の実施の
形態と同様に、吸気マニホルド１１の上流側先端にファ
ンネル部３０が設けられ、その側面にガス導入口３１が
形成された構成となっている。ただし本実施の形態の吸
気装置では、第２の実施の形態で説明した排気導入管２
５がガス導入口３１内まで突出するように延伸されてい
る。このように排気導入管２５をガス導入口３１内に開
口させることで、同ガス導入口３１を通じてＥＧＲガス
が過給されるようになる。

【００４７】このためガス導入口３１を通じてファンネ
ル部３０内に流入するガス流量をＥＧＲガスによって増
量でき、渦流の旋回速度が速められるようになる。渦流
の旋回速度を速めることで、渦流による吸気の吸い込み
を更に促進することができるようになり、吸気効率の更
なる向上が図られる。

【００４８】また本実施の形態では、排気導入管２５の
開口部をガス導入口３１の中央に位置するよう配置して
いるため、ＥＧＲガスと共に同ガス導入口３１を通じて
吸入される吸気によってＥＧＲガスの熱影響からファン
ネル部３０を保護することができるようになる。

【００４９】なお、一般に、内燃機関の高負荷運転領域
では、吸気効率向上が優先されるためＥＧＲを実施して
いないが、本実施の形態の構成ではＥＧＲを実施するこ
とで吸気効率を向上できるため、高負荷運転領域でもＥ
ＧＲを実施でき、そのうえ機関出力やトルクの向上を図
ることができるようになる。

【００５０】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、第１の実施の形態による前記（１）〜（３）の効果
に加え、以下の効果を得ることができるようになる。 （９） ガス導入口３１を通じてファンネル部３０内に
流入するガスの流量をＥＧＲガスによって増量でき、渦
流の旋回速度が速められるようになる。こうして渦流の
旋回速度を速めることで、渦流による吸気の吸い込みを
更に促進することができるようになり、吸気効率の更な
る向上が図られる。

【００５１】（１０） 排気導入管２５の開口部がガス
導入口３１の中央に位置しているため、同ガス導入口３
１から吸入される吸気によってＥＧＲガスの熱影響から
ファンネル部３０を保護することができるようになる。

【００５２】（１１） 高負荷運転領域でもＥＧＲを実
施でき、そのうえ機関出力やトルクの向上を図ることが
できるようになる。 （第４の実施の形態）次に、本発明を具体化した第４の
実施の形態について説明する。

【００５３】本実施の形態の内燃機関の吸気装置は、上
記第２の実施の形態の構成をもとに、更に好適なＥＧＲ
の導入を図る装置として構成されている。図６に、本実
施の形態の吸気装置の概略構成を示す。

【００５４】なお、本実施の形態においても、吸気マニ
ホルド１１とサージタンク１２との連結部におけるファ
ンネル部３０やガス導入口３１の構成、及び排気導入管
２５がファンネル部３０の開口端正面に開口する構成
は、図４に示した第２の実施の形態の吸気装置の構成と
同様である。

【００５５】さて、本実施の形態の吸気装置では、図６
に示すように、内燃機関１から排気マニホルド２１を通
じて排気管２０へと排出された排気の一部は、ＥＧＲ通
路２２を通り、同通路２２内の排気（ＥＧＲガス）の流
量を調整するＥＧＲバルブ２３を介してＥＧＲタンク２
４へと送られる。

【００５６】一方、内燃機関１の吸気通路においてサー
ジタンク１２の上流には、同サージタンク１２に送ら
れ、ひいては燃焼室内に導入される吸気量を調整するス
ロットルバルブ１３が設けられている。スロットルバル
ブ１３の更に上流には、同バルブ１３を迂回してサージ
タンク１２内へと吸気を送るためのＩＳＣ（アイドルス
ピードコントロール）通路１４が接続されている。この
ＩＳＣ通路１４は、スロットルバルブ１３が全閉とされ
る機関１のアイドル運転時に、同機関１に適量の吸気を
供給するための吸気のバイパス通路である。

【００５７】ＩＳＣ通路１４には途中、同通路１４通じ
て迂回される吸気量を調整するためのＩＳＣバルブ１５
が設けられており、その下流側端部は、前記ＥＧＲ通路
２２におけるＥＧＲバルブ２３とＥＧＲタンク２４との
間に接続される。こうしてＥＧＲタンク２４に流入する
ＥＧＲガスは、ＩＳＣ通路１４を通じて供給される吸気
と混合されるようになる。

【００５８】このように、ＩＳＣ通路１４を通じて供給
される吸気とＥＧＲガスとを混合することで、高温のＥ
ＧＲガスを冷却することができる。また、サージタンク
１２内に導入されるＥＧＲガスを同ＩＳＣ通路１４を通
じて供給される吸気によって冷却することで、吸気マニ
ホルド１１等に対するＥＧＲガスの熱影響を更に低減す
ることができるようになる。

【００５９】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、第２の実施の形態による前記（４）〜（８）の効果
に加え、更に以下の効果を得ることができる。 （１２） ＩＳＣ通路１４を通じて供給される吸気と混
合されることで、吸気マニホルド１１内に送り込まれる
ＥＧＲガスが冷却されるため、吸気マニホルド１１等に
対するＥＧＲガスの熱影響が更に低減されるようにな
る。

【００６０】以上、各実施の形態についてその構成並び
に作用、効果を説明したが、本発明はこれら各実施の形
態に限定されるものではなく、下記のようにその構成を
変更して実施してもよい。

【００６１】・ 第３の実施の形態では、ガス導入口３
１内に排気導入管２５を開口させる構成としたが、第４
の実施の形態で説明したＩＳＣ通路１４等の他のガス過
給路をガス導入口３１内に開口させ、このガス過給路に
よってガス導入口３１内に吸引されるガスを過給するこ
とで、渦流の旋回速度を増速する構成としてもよい。ま
た、ガス導入口３１内にエアコンプレッサ等によって加
圧した空気を送り込むことで過給を行う構成としてもよ
い。これら構成によっても、第３の実施の形態による前
記（９）の効果を得ることはできる。

【００６２】・ 第３の実施の形態の排気導入管２５に
第４の実施の形態のＩＳＣ通路１４を接続する構成とし
てもよい。こうした構成とすることで、第３の実施の形
態による前記（９）〜（１１）の効果に加え、ＥＧＲガ
スの熱影響を更に低減することができるようになる。ま
た、ＩＳＣ通路１４を通じて供給される吸気によってガ
ス導入口３１を通じてファンネル部３０内に送り込まれ
るガスの流量を更に増量することができ、渦流の旋回速
度も更に増速することができるようにもなる。更にＥＧ
Ｒを実施しないときにもＩＳＣ通路１４から供給される
吸気によって渦流の旋回速度の増速を図ることができる
ようにもなる。

【００６３】・ 上記各実施の形態では、吸気に渦流を
付与するためのガス導入口３１を１つだけ設ける構成と
したが、これを複数設ける構成としてもよい。 ・ また、ガス導入口３１は、必ずしもファンネル部３
０の内周面の接線方向に伸びるように設られていなくて
もよい。要は、ファンネル部３０の径方向に対して傾い
た方向に延伸されていれば吸気に渦流を付与することは
できる。

【００６４】・ 上記各実施の形態では、ファンネル部
３０の側面に設けたガス導入口３１を通じて吸入される
サージタンク１２内の吸気等によって渦流を付与する構
成としたが、ＥＧＲ通路２２（図６）やＩＳＣ通路１４
（図６）等をファンネル部３０の内周面やその内部に開
口させ、この開口部から送り出されるガスによって、吸
気に直接渦流を付与させる構成としてもよい。

【００６５】・ その他、吸気に渦流を付与するための
機構も上記ガス導入口３１には限られない。例えば、フ
ァンネル部３０の開口端の前面にフィンを設けることで
吸気に渦流を付与する構成、あるいはエアコンプレッサ
等によって加圧した空気をファンネル部３０内に強制的
に送り込むことで吸気に渦流を付与する構成、ファンネ
ル部３０の前面に設けたファン等によって強制的に吸気
に渦流を付与する構成等、他の構成による渦流付与機構
を採用してもよい。

【００６６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ファン
ネル部を通じて吸気マニホルドへと流入する空気に渦流
を付与することで、渦流中心に発生する負圧による吸い
込みが生じ、吸気マニホルド内の吸気流量が増大する。
また、吸気マニホルドの内周面に沿って渦流が形成され
ているため、渦流中心を流れる吸気と吸気マニホルド内
周面との壁面抵抗を大幅に低減することができるように
なる。こうして吸気マニホルド内の吸気流量が増大し、
且つ吸気マニホルド内周面との壁面抵抗が低減されるこ
とで吸気効率が向上し、ひいては内燃機関の出力の向上
が図られるようになる。

【００６７】また、請求項２に記載の発明によれば、ガ
ス導入口から供給されるガスの流れによってファンネル
部内に渦流を発生させることができるようになり、前記
請求項１記載の発明を容易にしかも確実に実現できるよ
うになる。

【００６８】また、請求項３に記載の発明によれば、フ
ァンネル部側面にその内周面の接線方向に伸びる孔を設
けることで、燃焼室内への吸気の吸引にともない上記孔
を通じてファンネル部内にガスが導入されるようにな
る。導入されたガスはファンネル部の内周面に沿って螺
旋状に旋回して流れるため、ファンネル部内には渦流が
発生される。したがって上記構成によれば、簡易な構造
でもって、ファンネル部内に確実に渦流を発生させるこ
とができるようになる。

【００６９】また、請求項４に記載の発明によれば、吸
気マニホルド内にはその内周面に沿うように渦流が発生
されており、吸気中に還流される排気はこの渦流の中心
に送り込まれるようになる。その結果、前記請求項１〜
３に記載の発明の作用に加え、該吸気中に還流される排
気が渦流のガス層によって断熱されるようになり、ひい
ては吸気マニホルドの過加熱が抑制されるようになる。
特に、吸気マニホルドを樹脂製とした場合には、熱によ
る劣化を防止することができるようになる。

【００７０】また、請求項５に記載の発明によれば、排
気導入管を吸気マニホルドの外部に設けつつも渦流の中
央に上記吸気中に還流される排気を送り込むことができ
るようになる。すなわち、排気導入管の干渉による吸気
抵抗をなくし、そのうえで渦流のガス層による排気の断
熱を行うことができるようになる。

【００７１】また、請求項６に記載の発明によれば、請
求項２または３に記載の発明の作用に加え、ガス導入口
を通じてファンネル部内に流入するガスの流量を増量し
て、上記渦流の旋回速度を速めることができるようにな
る。こうして渦流の旋回速度を速めることで、渦流によ
る吸気の吸い込みを更に促進することができるようにな
り、吸気効率の更なる向上が図られる。

【００７２】また、請求項７に記載の発明によれば、ガ
ス導入口を通じてファンネル部内に流入するガスの流量
を上記吸気中に還流される排気によって増量せしめるこ
とができ、渦流の旋回速度をより効率的に速めることが
できるようになる。

【００７３】また、請求項８に記載の発明によれば、排
気導入管を通じて吸気中に排気が還流される場合であ
れ、該排気が吸気マニホルド内に送り込まれる際には、
上記バイパス通路を通じて供給される吸気と混合されて
冷却されるため、吸気マニホルド等に対する排気の熱影
響は前記請求項４または５または７に記載の発明よりも
更に低減されるようになる。特に、請求項７に記載の発
明に上記構成を適用した場合には、上記排気とバイパス
された吸気とによってファンネル部内に流入するガスの
流量が増加され、渦流の旋回速度も更に効率的に速めら
れるようになる。すなわち、渦流の吸引による吸気効率
の向上が更に促進されるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる内燃機関の吸気装置の第１実施
形態についてその吸気マニホルド先端部の構造を示す正
面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】同実施の形態の吸気装置の吸気マニホルド前後
の差圧と吸気量との関係を示すグラフ。

【図４】本発明にかかる内燃機関の吸気装置の第２実施
形態についてその吸気マニホルド先端部及びその周辺の
構造を示す断面図。

【図５】本発明にかかる内燃機関の吸気装置の第３実施
形態についてその吸気マニホルド先端部及びその周辺の
構造を示す断面図。

【図６】本発明にかかる内燃機関の吸気装置の第４実施
形態についてその吸気装置の概略構造を示す略図。

【図７】従来の吸気装置の一例についてその吸気マニホ
ルド先端部及びその周辺の構造を示す断面図。

【図８】従来の吸気装置の他の例についてその吸気マニ
ホルド先端部及びその周辺の構造を示す断面図。

【符号の説明】

１…エンジン、１１…吸気マニホルド、１２…サージタ
ンク、１３…スロットルボディー、１４…ＩＳＣ通路、
１５…ＩＳＣバルブ、２０…排気管、２１…排気マニホ
ルド、２２…ＥＧＲ通路、２３…ＥＧＲバルブ、２４…
ＥＧＲタンク、２５…排気導入管、３０…ファンネル
部、３１…ガス導入口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 35/10 ３１１ Ｆ０２Ｍ 35/10 ３０１Ｔ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】開口端に向かうにつれて拡径されるファン
   ネル部を吸気マニホルドの上流側端部に設けるととも
   に、同吸気マニホルドに流入される吸気に渦流を付与す
   る渦流付与機構を前記ファンネル部に設けたことを特徴
   とする内燃機関の吸気装置。
2. 【請求項２】前記渦流付与機構は、前記ファンネル部内
   に渦流を発生させるために同ファンネル部に設けられた
   ガス導入口であることを特徴とする請求項１に内燃機関
   の吸気装置。
3. 【請求項３】前記ガス導入口は、前記ファンネル部側面
   に設けられ、該ファンネル部内周面の接線方向に伸びる
   孔であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の
   吸気装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃
   機関の吸気装置において、 前記吸気マニホルド内の断面中央付近に排気を導入する
   排気導入管を突出して開口せしめたことを特徴とする内
   燃機関の吸気装置。
5. 【請求項５】前記排気導入管は前記ファンネル部の開口
   端の正面に突出して開口されることを特徴とする請求項
   ４に記載の内燃機関の吸気装置。
6. 【請求項６】請求項２または３に記載の内燃機関の吸気
   装置において、 前記ガス導入口にガスを過給するガス過給路を設けたこ
   とを特徴とする内燃機関の吸気装置。
7. 【請求項７】前記ガス過給路は、前記ガス導入口に開口
   されて排気を導入する排気導入管であることを特徴とす
   る請求項６に記載の内燃機関の吸気装置。
8. 【請求項８】請求項４または５または７に記載の内燃機
   関の吸気装置において、 前記排気導入管は、吸気通路中に設けられたスロットル
   バルブを迂回するバイパス通路に接続されてなることを
   特徴とする内燃機関の吸気装置。