進氣裝置的制作方法

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的進氣裝置。

背景技術(shù)：

在多氣缸的內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)中，使用一種進氣裝置(進氣歧管)，該進氣裝置具有與進氣入口連接的進氣腔室和從進氣腔室與各氣缸的進氣口對應(yīng)地分支的多個分支通道。在這樣的進氣裝置中，各分支通道多與氣缸的排列同樣地彼此串聯(lián)排列，并相對于進氣腔室連接成一列。但是，在該進氣裝置中，配置在排列方向上的端側(cè)的分支通道和配置在中央側(cè)的分支通道相對于其他分支通道的位置關(guān)系不同，因此存在被吸入各氣缸中的進氣量產(chǎn)生差別、空燃比產(chǎn)生差別的情況。針對該問題，存在在以進氣腔室的規(guī)定的中心線為對稱軸的旋轉(zhuǎn)對稱位置上連接各分支通道、使各分支通道的相對位置相同(對稱)的進氣裝置(例如專利文獻1～3)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平1-208511號公報

專利文獻2：日本特開平3-92533號公報

專利文獻3：日本實開平4-84756號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

但是，在與各分支通道連接的氣缸中，帶給各分支通道的影響與燃燒周期的各行程相應(yīng)地變化。此外，由于各氣缸的燃燒周期根據(jù)點火順序設(shè)定有規(guī)定的相位差，在任意時刻的各氣缸的行程通常是彼此不同的。因此，與各氣缸連接的各分支通道的特性在任意時刻是彼此不同的。因此，即使如上所述將各分支通道與進氣腔室連接的連接部配置在彼此對稱的位置，某分支通道從其他分支通道受到的影響也會產(chǎn)生差別。該影響在執(zhí)行阿特金森循環(huán)的內(nèi)燃機中特別大。

阿特金森循環(huán)能夠通過米勒循環(huán)實現(xiàn)，所述米勒循環(huán)通過使進氣閥的關(guān)閉時刻比下止點延遲而降低有效壓縮比。該情況下，當(dāng)某一個氣缸為進氣行程(進氣閥打開，活塞下降)時，另一個氣缸為回吹行程(進氣閥保持打開，活塞上升)，因此存在氣體從處于回吹行程的氣缸返回進氣裝置，該氣體的一部分流入處于進氣行程的氣缸的情況。在進氣口處進行燃料噴射的情況下或在進氣行程中向缸內(nèi)直接進行燃料噴射的情況下，包含燃料的混合氣體從處于回吹行程的氣缸經(jīng)由進氣裝置流入處于進氣行程的氣缸，空燃比產(chǎn)生變動。尤其，在進氣口處進行燃料噴射的情況下，附著于進氣口的燃料順著回吹流流入其他氣缸，因此空燃比的變動進一步增大。

與曲柄轉(zhuǎn)角相應(yīng)地，處于回吹行程的氣缸和處于進氣行程的氣缸分別交替，因此處于回吹行程的氣缸的分支通道的上游端與處于進氣行程的氣缸的分支通道的上游端之間的距離根據(jù)各上游端的配置而變化。因此，因回吹而流入處于進氣行程的各氣缸的混合氣體量產(chǎn)生差別，從而各氣缸的空燃比產(chǎn)生差別。為了抑制這樣的空燃比之差，具有增大分支通道的容積(延長分支通道)從而使得回吹的混合氣體不到達處于進氣行程的氣缸的方法。但是，如果分支通道的容積增大，則至配置在進氣裝置的上游側(cè)的節(jié)氣門、渦輪增壓器的動作表現(xiàn)為進氣量的變化為止的時間延長。即，由要求運轉(zhuǎn)條件確定的要求空氣量、要求回流氣體量的響應(yīng)性惡化。此外，存在進氣裝置大型化的問題。

本發(fā)明鑒于以上的背景，其課題在于，在內(nèi)燃機的進氣裝置中，在不使分支通道大型化的情況下減小各氣缸間的空燃比之差。

用于解決課題的手段

為了解決上述課題，本發(fā)明是內(nèi)燃機(1)的進氣裝置(23)，內(nèi)燃機(1)具有至少三個氣缸(3)，進氣裝置(23)的特征在于，其具有：進氣腔室(30)，其與進氣入口(16)連接；以及多個分支通道(31)，它們在上游端(41)與所述進氣腔室連接，在下游端與同所述氣缸連通的進氣口(6)連接，所述分支通道的所述上游端分別在以規(guī)定的中心線(X)為中心的旋轉(zhuǎn)方向上按照與所述氣缸的點火順序相同的順序配置。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在與處于進氣行程的氣缸對應(yīng)的分支通道的周圍，始終以相同的相對位置配置有與處于各行程的氣缸對應(yīng)的分支通道。例如，在內(nèi)燃機按阿特金森循環(huán)動作的情況下，與處于回吹行程的氣缸對應(yīng)的分支通道的上游端和與處于進氣行程的氣缸對應(yīng)的分支通道的上游端在以中心線為中心的旋轉(zhuǎn)方向上始終相鄰，距離大致固定。因此，處于進氣行程的氣缸因回吹而受到的影響在各氣缸中相等，各氣缸中的空燃比之差減小。由此，即使不使各分支通道大型化，各氣缸的空燃比之差也減小。

在上述的發(fā)明中，可以是：各個所述氣缸的所述分支通道及所述進氣口的總長度被設(shè)定成彼此相等。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在內(nèi)燃機按阿特金森循環(huán)動作的情況下，從處于回吹行程的氣缸至處于進氣行程的氣缸的經(jīng)過進氣口、分支通道、進氣腔室、分支通道及進氣口的距離在各氣缸中相等，各氣缸中的空燃比之差減小。

在上述的發(fā)明中，可以是：所述分支通道的長度被設(shè)定成彼此相等。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使各進氣口的形狀及長度彼此相同，因此結(jié)構(gòu)簡單。

在上述的發(fā)明中，可以是：所述氣缸具有沿著規(guī)定的氣缸列方向排列的第1～第4這四個氣缸(3A～3D)，點火順序是第1、第3、第4、第2氣缸的順序或者第1、第2、第4、第3氣缸的順序，所述中心線在與所述氣缸列方向垂直的平面上，配置成通過所述第2與第3氣缸之間的部分，與所述第1氣缸對應(yīng)的所述分支通道(31A)的所述上游端相對于所述中心線配置在所述氣缸列方向上的所述第1氣缸側(cè)，與所述第4氣缸對應(yīng)的所述分支通道(31D)的所述上游端相對于所述中心線配置在沿著所述氣缸列方向的所述第4氣缸側(cè)，與所述第2及第3氣缸中的一方對應(yīng)的所述分支通道(31B、31C)的所述上游端在與所述氣缸列方向及所述中心線垂直的第1方向上相對于所述中心線配置在一側(cè)，與所述第2及第3氣缸中的另一方對應(yīng)的所述分支通道的所述上游端相對于所述中心線配置在所述第1方向上的另一側(cè)。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒎种ǖ赖纳嫌味朔謩e在以中心線為中心的旋轉(zhuǎn)方向上按照與氣缸的點火順序相同的順序配置，并小型地形成進氣裝置。

在上述的發(fā)明中，可以是：與所述第1及第4氣缸對應(yīng)的所述分支通道的所述上游端的橫截面形成為所述第1方向上的長度比所述氣缸列方向上的長度長的楕圓形。

與第1及第4氣缸對應(yīng)的分支通道在從進氣口側(cè)的端部向上游端延伸時，在氣缸列方向上向中央側(cè)延伸。因此，通過各分支通道的橫截面的回吹流在氣缸列方向上的中央側(cè)的速度(密度)下降，在氣缸列方向上的外側(cè)的速度(密度)增加。與第2及第3氣缸對應(yīng)的分支通道同樣在從進氣口側(cè)的端部向上游端延伸時，在氣缸列方向上向中央側(cè)延伸，但其在氣缸列方向上的長度比與第1及第4氣缸對應(yīng)的分支通道小。因此，與第1及第4氣缸對應(yīng)的分支通道的上游端中的回吹流的分布和與第2及第3氣缸對應(yīng)的分支通道的上游端中的回吹流的分布之間產(chǎn)生差別。結(jié)果在各氣缸中，回吹流對進氣的影響產(chǎn)生差別。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，與第1及第4氣缸對應(yīng)的分支通道在氣缸列方向上的寬度減小，因此氣缸列方向上的回吹流的分布之差減小。由此，抑制了與第1及第4氣缸對應(yīng)的分支通道的上游端的橫截面上的回吹流的速度分布之差，在各氣缸中，回吹流對進氣的影響之差減小。

在上述的發(fā)明中，可以是：與所述第2氣缸對應(yīng)的所述分支通道的所述上游端相比于所述中心線，在所述氣缸列方向上偏向與在所述第2氣缸緊前點火的所述氣缸對應(yīng)的所述分支通道側(cè)而配置，與所述第3氣缸對應(yīng)的所述分支通道的所述上游端相比于所述中心線，在所述氣缸列方向上偏向與在所述第3氣缸緊前點火的所述氣缸對應(yīng)的所述分支通道側(cè)而配置。

與第1及第4氣缸對應(yīng)的進氣口配置在比與第2及第3氣缸對應(yīng)的進氣口遠離中心線的位置，因此與第1及第4氣缸對應(yīng)的分支通道相較于與第2及第3氣缸對應(yīng)的分支通道，流路彎曲，流路阻力增大。因此，通過與第1及第4氣缸對應(yīng)的分支通道的回吹流比通過與第2及第3氣缸對應(yīng)的分支通道的回吹流弱。因此，通過如上所述構(gòu)成，通過與第1及第4氣缸對應(yīng)的分支通道的回吹流容易流入與處于進氣行程的第2及第3氣缸對應(yīng)的分支通道，在各氣缸中，回吹流對進氣的影響之差減小。

在上述的發(fā)明中，可以是：在形成所述進氣腔室的殼體的內(nèi)表面，在與所述第1氣缸對應(yīng)的所述分支通道的所述上游端和在所述第1氣缸緊前點火的所述氣缸的所述分支通道的所述上游端之間的部分，突出設(shè)置有抑制氣體流動的第1障壁(401)，在形成所述進氣腔室的殼體的內(nèi)表面，在與所述第4氣缸對應(yīng)的所述分支通道的所述上游端和在所述第4氣缸緊前點火的所述氣缸的所述分支通道的所述上游端之間的部分，突出設(shè)置有抑制氣體流動的第2障壁(402)。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過與第2及第3氣缸對應(yīng)的分支通道的回吹流難以流入與處于進氣行程的第1及第4氣缸對應(yīng)的分支通道，在各氣缸中，回吹流對進氣的影響之差減小。

在上述的發(fā)明中，可以是：形成所述進氣腔室的殼體的內(nèi)表面中，與所述第1氣缸對應(yīng)的所述分支通道的所述上游端和與在所述第1氣缸緊后點火的所述氣缸對應(yīng)的所述分支通道的所述上游端之間的部分通過平滑的第1曲面部(501)連接，使得促進氣體流動，形成所述進氣腔室的殼體的內(nèi)表面中，與所述第4氣缸對應(yīng)的所述分支通道的所述上游端和與在所述第4氣缸緊后點火的所述氣缸對應(yīng)的所述分支通道的所述上游端之間的部分通過平滑的第2曲面部(502)連接，使得促進氣體流動。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過與第1及第4氣缸對應(yīng)的分支通道的回吹流容易流入與處于進氣行程的第2及第3氣缸對應(yīng)的分支通道，在各氣缸中，回吹流對進氣的影響之差減小。

在上述的發(fā)明中，可以是：具有：腔室形成部件(35)，其形成所述進氣腔室；多個通道形成部件(36A～36D)，它們形成各個所述分支通道；以及連結(jié)壁(701)，其使所述腔室形成部件與所述通道形成部件的外表面之間彼此連結(jié)，并使形成在所述腔室形成部件與所述通道形成部件的外表面之間的空間形成為相對于外部封閉的內(nèi)室(702)，所述內(nèi)室與所述進氣腔室連通。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，進氣裝置的外形成為簡約的形狀，外形容易成型。在從外側(cè)的任意方向觀察進氣裝置的情況下，腔室形成部件與多個分支通道具有彼此重合的部分，在該重合的部分之間存在空間的情況下，成型模具的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，腔室形成部件與多個分支通道通過連結(jié)壁彼此連結(jié)，外形變得簡約，因此能夠使用例如二分型模成型。由連結(jié)壁圍成的內(nèi)室與進氣腔室連通，因此能夠與進氣腔室的內(nèi)表面同樣地成型。

發(fā)明效果

根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，在內(nèi)燃機的進氣裝置中，能夠在不使分支通道大型化的情況下減小各氣缸間的空燃比之差。

附圖說明

圖1是具有第1實施方式的進氣裝置的內(nèi)燃機的示意圖。

圖2是第1實施方式的進氣裝置的立體圖。

圖3是第1實施方式的進氣裝置的立體圖。

圖4是沿圖2的IV-IV線的剖視圖。

圖5是沿圖2的V-V線的剖視圖。

圖6是示出第1實施方式的內(nèi)燃機的燃燒周期的說明圖。

圖7是示出第1實施方式的進氣裝置的各氣缸的空燃比之差的曲線圖。

圖8是第2實施方式的進氣裝置的剖視圖。

圖9是第3實施方式的進氣裝置的剖視圖。

圖10的(A)是第4實施方式的進氣裝置的剖視圖，圖10的(B)是沿圖10的(A)的B-B線的剖視圖，圖10的(C)是沿圖10的(A)的C-C線的剖視圖。

圖11的(A)是第5實施方式的進氣裝置的剖視圖，圖11的(B)是沿圖11的(A)的B-B線的剖視圖，圖10的(C)是沿圖11的(A)的C-C線的剖視圖。

圖12的(A)是第6實施方式的進氣裝置的俯視圖，圖12的(B)是沿圖12的(A)的B-B線的剖視圖。

圖13是第7實施方式的進氣裝置的剖視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對將本發(fā)明應(yīng)用于汽車的內(nèi)燃機的實施方式詳細地進行說明。

本實施方式的內(nèi)燃機1是四沖程、直列四缸的往復(fù)式發(fā)動機。如圖1所示，內(nèi)燃機1的主體即內(nèi)燃機主體2是組合氣缸體、氣缸蓋、油盤、以及蓋罩等而形成的。內(nèi)燃機主體2中形成有第1～第4四個氣缸3(3A、3B、3C、3D)。四個氣缸3串聯(lián)地配置成各自的軸線即氣缸軸線彼此平行，且配置在一個假想平面上。將各氣缸3A～3D的排列方向稱作氣缸列方向。四個氣缸3沿著氣缸列方向從一側(cè)(圖1中左側(cè))起依次設(shè)為第1氣缸3A、第2氣缸3B、第3氣缸3C、第4氣缸3D。以下為了便于說明，假設(shè)氣缸列方向沿前后方向延伸，設(shè)與氣缸列方向和氣缸軸線方向垂直的方向為左右方向進行說明。

在各氣缸3A～3D中以能夠往復(fù)移動的方式容納有活塞(未圖示)，在活塞的頂面與氣缸3的端部之間形成有燃燒室5。各燃燒室5與進氣口6和排氣口7連通。進氣口6從各燃燒室5延伸至內(nèi)燃機主體2在與氣缸列方向及氣缸軸線方向垂直的左右方向上的一側(cè)的側(cè)面并開口，排氣口7從各燃燒室5延伸至內(nèi)燃機主體2在左右方向上的另一側(cè)的側(cè)面并開口。進氣口6和排氣口7分別具有在內(nèi)燃機主體2的側(cè)面開口的外端部和分支成兩股并分別與燃燒室5連通的內(nèi)端部。進氣口6和排氣口7的外端部大致與左右方向平行地延伸。以下，在與第1氣缸3A對應(yīng)的結(jié)構(gòu)(例如進氣口6)上標注下標A，在與第2氣缸3B對應(yīng)的結(jié)構(gòu)上標注下標B，在與第3氣缸3C對應(yīng)的結(jié)構(gòu)上標注下標C，在與第4氣缸3D對應(yīng)的結(jié)構(gòu)上標注下標D。

第1～第4進氣口6A～6D形成為長度及容積彼此相等。第1～第4進氣口6A～6D的長度是從與燃燒室5連接的內(nèi)端至在內(nèi)燃機主體2的側(cè)面開口的外端的距離。

在燃燒室5與進氣口6的各個內(nèi)端部的邊界部上設(shè)有進氣閥11，在燃燒室5與排氣口7的各個內(nèi)端部的邊界部上設(shè)有排氣閥12。進氣閥11和排氣閥12是公知的提升閥，對各口6、7與燃燒室5的連通狀態(tài)在開與閉之間進行切換。

本實施方式的內(nèi)燃機1中，容納于第1氣缸3A的活塞與容納于第4氣缸3D的活塞相位相同，容納于第1氣缸3A及第2氣缸3B的活塞相對容納于第1氣缸3A的活塞具有180°的相位差。點火順序為第1氣缸3A(0°)、第3氣缸3C(180°)、第4氣缸3D(360°)、第2氣缸3B(540°)。

內(nèi)燃機1的進氣系統(tǒng)15從上游側(cè)依次包括空氣入口16(進氣入口)、空氣濾清器17、渦輪增壓器20的壓縮機21、吸入空氣的冷卻裝置即中冷器19、節(jié)氣門18、進氣裝置23(進氣歧管)、以及進氣口6。在各進氣口6設(shè)有未圖示的燃料噴射裝置?？諝鈴目諝馊肟?6被取入，通過空氣濾清器17而去除異物后，在節(jié)氣門18中調(diào)節(jié)流量，在壓縮機21中被加壓。經(jīng)過了壓縮機21的空氣在進氣裝置23中被分配給各進氣口6，在進氣口6中從燃料噴射裝置接受燃料的供給，成為混合氣體?；旌蠚怏w通過進氣閥11并流入燃燒室5，在規(guī)定的時刻燃燒。

內(nèi)燃機1的排氣系統(tǒng)24從上游側(cè)依次包括排氣口7、排氣歧管25、渦輪增壓器20的渦輪26、催化轉(zhuǎn)化器27、消音器28、以及排氣出口29。由各燃燒室5內(nèi)的燃燒產(chǎn)生的廢氣在排氣歧管25中集合，在渦輪26中被回收一部分能量后，經(jīng)過催化轉(zhuǎn)化器27而被凈化。之后，廢氣通過消音器28，從排氣出口29向外部排出。

如圖1～圖5所示，進氣裝置23具有配置在上游側(cè)的進氣腔室30和從進氣腔室30向下游側(cè)延伸的第1～第4分支通道31A～31D。導(dǎo)入通道32從上游側(cè)與進氣腔室30連通。第1分支通道31A與對應(yīng)于第1氣缸3A的第1進氣口6A連通。其他編號的分支通道31B～31D也同樣與對應(yīng)的編號的氣缸3B～3D的進氣口6B～6D連通。

導(dǎo)入通道32、進氣腔室30以及第1～第4分支通道31A～31D形成在構(gòu)成外殼的殼體34的內(nèi)部。殼體34具有：形成進氣腔室30的腔室部35、從腔室部35突出并形成分支通道31A～31D的四個分支管部36A～36D、以及從腔室部35突出并形成導(dǎo)入通道32的導(dǎo)入管部37。殼體34例如通過對樹脂成型而形成。

腔室部35形成為具有四邊形的底板35A的四棱錐。在腔室部35的與底板35A對置的頭頂部上連接有導(dǎo)入管部37。在導(dǎo)入管部37的上游端的外周部形成有上游側(cè)凸緣39。上游側(cè)凸緣39直接與節(jié)氣門18的殼體連接或與連接于節(jié)氣門18的殼體上的管連接。

在腔室部35的底板35A上連接有四個分支管部36A～36D的上游端。如圖4所示，在底板35A的與第1～第4分支管部36A～36D對應(yīng)的部分上形成有貫通孔、即第1～第4開口41A～41D。進氣腔室30與第1～第4分支通道31A～31D經(jīng)由第1～第4開口41A～41D彼此連通。第1～第4開口41A～41D構(gòu)成第1～第4分支通道31A～31D的上游端。第1～第4開口41A～41D分別形成為圓形，半徑被設(shè)定成彼此相等。

在底板35A上，第1～第4開口41A～41D繞中心線X配置。第1～第4開口41A～41D在以與底板35A垂直的中心線X為中心的旋轉(zhuǎn)方向(以圖4為基準是順時針方向(右轉(zhuǎn)))上，按第1開口41A、第3開口41C、第4開口41D、第2開口41B的順序等間隔地配置。各開口41A～41D的順序為與各氣缸3A～3D的點火順序相同的順序。換言之，各開口41A～41D以對應(yīng)的編號的氣缸3A～3D為點火順序的方式，排列在以中心線X為中心的旋轉(zhuǎn)方向上。

本實施方式中，中心線X配置成與腔室部35的四棱錐的垂線一致。此外，導(dǎo)入通道32配置成其軸線與中心線X一致。其他實施方式中，中心線X可以與腔室部35的四棱錐的垂線不一致，而且導(dǎo)入通道32的軸線可以與中心線X不一致。

中心線X在與氣缸列方向垂直的假想面上，配置成通過第2及第3氣缸3B、3C之間的部分。此外，中心線X配置成與各進氣口6A～6D的外端部的延伸方向大致平行。底板35A配置成與各進氣口6A～6D的外端部的延伸方向垂直。腔室部35中，位于底板35A的對角位置的一對角部配置在中心線X的氣缸列方向上。將與氣缸列方向及中心線X垂直的方向設(shè)為第1方向(上下方向)，則剩余的一對角部相對中心線X配置在第1方向上。

第1～第4開口41A～41D配置在形成為四邊形的底板35A的各角落部。第1開口41A配置在底板35A的、相對于中心線X配置在氣缸列方向上的第1氣缸3A側(cè)的角落部。第2開口41B配置在底板35A的、相對于中心線X配置在第1方向上的上方的角落部。第3開口41C配置在底板35A的、相對于中心線X配置在第1方向上的下方的角落部。第4開口41D配置在底板35A的、相對于中心線X配置在氣缸列方向上的第4氣缸3D側(cè)的角落部。

第1分支管部36A從第1開口41A相對于中心線X向氣缸列方向上的外側(cè)(遠離中心線X的方向，第1氣缸3A側(cè))傾斜地延伸。第4分支管部36D從第4開口41D相對于中心線X向氣缸列方向上的外側(cè)(遠離中心線X的方向，第4氣缸3D側(cè))傾斜地延伸。第1分支管部36A及第4分支管部36D關(guān)于與氣缸列方向垂直且包含中心線X的假想面形成為對稱形。

第2分支管部36B從第2開口41B與中心線X平行地延伸后，在第1方向上向中心線X側(cè)、且向氣缸列方向上的外側(cè)(遠離中心線X的方向，第1氣缸3A側(cè))傾斜地延伸。第2分支管部36B的下游端配置在第1分支管部36A的下游端的氣缸列方向上的內(nèi)側(cè)(接近中心線X的方向)。第3分支管部36C從第3開口41C與中心線X平行地延伸后，在第1方向上向中心線X側(cè)、且向氣缸列方向上的外側(cè)(遠離中心線X的方向，第4氣缸3D側(cè))傾斜地延伸。第3分支管部36C的下游端配置在第4分支管部36D的下游端的氣缸列方向上的內(nèi)側(cè)(接近中心線X的方向)。

第1～第4分支管部36A～36D的下游端部在氣缸列方向上排成一列，向與中心線X平行的方向開口。第1～第4分支管部36A～36D的下游端沿著氣缸列方向按第1分支管部36A、第2分支管部36B、第3分支管部36C、第4分支管部36D的順序排列。第1～第4分支管部36A～36D的下游端部通過一個下游側(cè)凸緣43彼此連接。

第1～第4分支通道31A～31D是在第1～第4分支管部36A～36D的內(nèi)部沿著各個分支管部36A～36D而形成的。第1～第4分支通道31A～31D的各橫截面形成為圓形，半徑被設(shè)定成彼此相等。第1～第4分支通道31A～31D形成為長度及容積彼此相等。

下游側(cè)凸緣43與內(nèi)燃機主體2的側(cè)面結(jié)合。由此，第1分支通道31A的下游端與第1進氣口6A連接，第2分支通道31B的下游端與第2進氣口6B連接，第3分支通道31C的下游端與第3進氣口6C連接，第4分支通道31D的下游端與第4進氣口6D連接。

如圖6所示，內(nèi)燃機1的第1～第4氣缸3A～3D基于阿特金森循環(huán)(米勒循環(huán))，在曲軸旋轉(zhuǎn)兩周(旋轉(zhuǎn)720°)的期間內(nèi)，依次進行進氣行程、回吹行程、壓縮行程、膨脹行程、排氣行程。另外，回吹行程可以認為是進氣行程的一部分。各氣缸3中，當(dāng)活塞下降時，進氣閥11打開，且排氣閥12關(guān)閉，從而混合氣體從進氣口6被吸入(進氣行程)。接著，保持在進氣閥11打開的狀態(tài)、以及排氣閥12關(guān)閉的狀態(tài)，活塞從下止點上升，從而被吸入氣缸3內(nèi)的混合氣體的一部分被回吹至進氣口6(回吹行程)。接著，進氣閥11關(guān)閉，隨著活塞的上升，氣缸3內(nèi)的混合氣體被壓縮(壓縮行程)。之后，當(dāng)活塞位于上止點附近時，因點火裝置的火花點火或自動點火而燃燒，因產(chǎn)生已燃氣體(廢氣)，活塞下降(膨脹行程)。接著，當(dāng)活塞到達下止點附近時排氣閥打開，隨著之后的活塞的上升，氣缸3內(nèi)的廢氣向排氣口7排出(排氣行程)。由此，由于設(shè)有回吹行程，壓縮行程相對于膨脹行程縮短，從而實現(xiàn)了膨脹比相對于壓縮比增大的阿特金森循環(huán)。

第1及第4氣缸3A、3D的活塞在曲柄轉(zhuǎn)角為0°及360°時位于上止點，第2及第3氣缸3C的活塞在曲柄轉(zhuǎn)角為180°及540°時位于上止點。點火順序是第1氣缸3A、第3氣缸3C、第4氣缸3D、第2氣缸3B的順序，相對于第1氣缸3A，第3氣缸3C的相位滯后180°，第4氣缸3D的相位滯后360°，第4氣缸3D的相位滯后540°。

基于以上的關(guān)系，如圖6所示，當(dāng)?shù)?氣缸3A為進氣行程時第2氣缸3B為回吹行程，當(dāng)?shù)?氣缸3C為進氣行程時第1氣缸3A為回吹行程，當(dāng)?shù)?氣缸3D為進氣行程時第3氣缸3C為回吹行程，當(dāng)?shù)?氣缸3B為進氣行程時第4氣缸3D為回吹行程。由此，當(dāng)進氣行程與回吹行程重合時，從回吹行程的氣缸3回吹的混合氣體的一部分通過進氣口6及分支通道31而返回進氣腔室30，被吸入進氣行程的氣缸3。

以下，對本實施方式的進氣裝置23的效果進行說明。進氣裝置23中，構(gòu)成第1～第4分支通道31A～31D與進氣腔室30的連接部的第1～第4開口41A～41D在以中心線X為中心的旋轉(zhuǎn)方向上，按照與第1～第4氣缸3A～3D的點火順序相同的順序配置。因此，與處于進氣行程的氣缸3對應(yīng)的開口41和與處于回吹行程的氣缸3對應(yīng)的開口41在以中心線X為中心的旋轉(zhuǎn)方向上始終相鄰。由此，無論處于進氣行程的氣缸3是哪一個，與處于進氣行程的氣缸3對應(yīng)的開口41和與處于回吹行程的氣缸3對應(yīng)的開口41之間的距離都大致維持恒定。因此，處于進氣行程的氣缸3因回吹而受到的影響在各氣缸3A～3D中相等，各氣缸3A～3D中的空燃比之差減小。

本實施方式中，第1～第4進氣口6A～6D的長度及容積彼此相等，第1～第4分支通道31A～31D的長度及容積彼此相等，因此從第1～第4氣缸3A～3D經(jīng)由進氣口6A～6D及分支通道31A～31D至進氣腔室30的距離及容積彼此相等。因此，無論處于進氣行程的氣缸3是哪一個，處于進氣行程的氣缸3和處于回吹行程的氣缸3之間的、經(jīng)由進氣口6、分支通道31、進氣腔室30、分支通道31、進氣口6的距離及容積為恒定。因此，處于進氣行程的氣缸3因回吹而受到的影響在各氣缸3A～3D中相等，各氣缸3A～3D中的空燃比之差減小。

圖7是對第1實施方式的進氣裝置23中的各氣缸3A～3D的空燃比之差和比較例的進氣裝置的空燃比之差進行比較的圖。此處，所謂各氣缸3A～3D的空燃比之差是四個氣缸3A～3D內(nèi)空燃比最大的氣缸的空燃比與空燃比最小的氣缸的空燃比之差。關(guān)于比較例的進氣裝置，僅分支通道的上游端與進氣腔室連接的位置不同，其他結(jié)構(gòu)與第1實施方式的進氣裝置23相同。比較例的進氣裝置中，第1分支通道的上游端與第1實施方式的進氣裝置23的第1開口41A所對應(yīng)的位置連接，第2分支通道的上游端與第1實施方式的進氣裝置23的第2開口41B所對應(yīng)的位置連接，第3分支通道的上游端與第1實施方式的進氣裝置23的第4開口41D所對應(yīng)的位置連接，第4分支通道的上游端與第1實施方式的進氣裝置23的第3開口41C所對應(yīng)的位置連接。即，比較例的進氣裝置中，各個分支通道的上游端在以中心線X為中心的旋轉(zhuǎn)方向上未按照與氣缸3的點火順序(第1、第3、第4、第2)相同的順序配置，而是按照與氣缸3的排列順序(第1、第2、第3、第4)相同的順序配置。另外，比較例的進氣裝置中，各分支通道的長度被設(shè)定成彼此相等。此外，使用了比較例的進氣裝置的內(nèi)燃機1的點火順序也為第1氣缸3A、第3氣缸3C、第4氣缸3D、第2氣缸3B的順序。

比較例的進氣裝置中，當(dāng)處于進氣行程的氣缸3交替時，與處于進氣行程的氣缸3對應(yīng)的分支通道31的上游端和與處于回吹行程的氣缸3對應(yīng)的分支通道31的上游端之間的距離變化。例如，當(dāng)?shù)?氣缸3A處于進氣行程時，第2氣缸3B處于回吹行程，第1分支通道31A的上游端與第2分支通道31B的上游端在以中心線X為中心的旋轉(zhuǎn)方向上彼此相鄰。另一方面，當(dāng)?shù)?氣缸3C處于進氣行程時，第1氣缸3A處于回吹行程，第1分支通道31A的上游端與第3分支通道31C的上游端在以中心線X為中心的旋轉(zhuǎn)方向上彼此不相鄰。因此，當(dāng)處于進氣行程的氣缸3交替時，處于進氣行程的氣缸3和處于回吹行程的氣缸3之間的、經(jīng)由進氣口6、分支通道、進氣腔室30、分支通道、進氣口6的距離變化。

本實施方式的進氣裝置23中，無論處于進氣行程的氣缸3是哪一個，處于進氣行程的氣缸3和處于回吹行程的氣缸3之間的、經(jīng)由進氣口6、分支通道31、進氣腔室30、分支通道31、進氣口6的距離都是恒定的，因此如圖7所示，與比較例的進氣裝置相比，各氣缸3A～3D中的空燃比之差減小。另外，比較例的進氣裝置也能夠通過增大各分支通道的容積(長度)(增大與一個氣缸的容積相對的一個分支通道的容積)，來減小各氣缸3A～3D中的空燃比之差。該現(xiàn)象的起因在于分支通道延長而使得回吹的混合氣體難以到達處于進氣行程的氣缸3。如圖7所示，本實施方式的進氣裝置23即使不增大分支通道31的容積(長度)也能夠減小各氣缸3A～3D中的空燃比之差，因此實現(xiàn)了進氣裝置23的小型化。此外，本實施方式的進氣裝置23能夠減小分支通道31的容積(長度)，因此能縮短至節(jié)氣門18或渦輪增壓器20的動作表現(xiàn)為進氣量的變化為止的時間。

接著，對變更了第1實施方式的進氣裝置23的一部分的第2～第6實施方式進行說明。

上述的第1實施方式的進氣裝置23中，各分支通道31的上游端相對于下游端向氣缸列方向上的內(nèi)側(cè)(中心線X側(cè))偏移(偏倚)。因此，通過各分支通道31的任意橫截面的回吹流在氣缸列方向上的外側(cè)速度(密度)高，在內(nèi)側(cè)速度(密度)低。即，通過各分支通道31的任意橫截面的回吹流因分支通道31的形狀而在氣缸列方向上具有速度差(密度差)。第1及第4分支通道31A、31D中的上游端相對于下游端向氣缸列方向上的內(nèi)側(cè)的偏移量(分支通道31A、31D在氣缸列方向上的長度)大于第2及第3分支通道31B、31C中的上游端相對于下游端向氣缸列方向上的中央側(cè)的偏移量，因此與第2及第3分支通道31B、31C相比，第1及第4分支通道31A、31D的回吹流在氣缸列方向上的速度差(密度差)較大。當(dāng)該速度差大時，與回吹流從第2或第3開口41B、41C流入第1或第4開口41A、41D時的距離相比，回吹流從第1或第4開口41A、41D流入第2或第3開口41B、41C時的距離較長，回吹流難以流動。詳細地說，從第1開口41A向第3開口41C的流動以及從第4開口41D向第2開口41B的流動與從第3開口41C向第4開口41D的流動、從第2開口41B向第1開口41A的流動相比難以流動。

第2～第5實施方式的進氣裝置200、300、400、500的目的在于，通過變更第1實施方式的進氣裝置23的一部分，進一步減小因上述分支通道31中的回吹流在氣缸列方向上的速度差引起的各氣缸3A～3D的空燃比之差。在以下第2～第5實施方式的說明中，對于與第1實施方式同樣的結(jié)構(gòu)，標注相同的標號并省略說明，僅對不同的結(jié)構(gòu)進行說明。

如圖8所示，第2實施方式的進氣裝置200中，與第1實施方式的進氣裝置23相比較，第2開口41B在氣缸列方向上相對于中心線X向第4開口41D側(cè)偏移，第3開口41C在氣缸列方向上相對于中心線X向第1開口41A側(cè)偏移。由此，第1開口41A與第3開口41C的距離比第1開口41A與第2開口41B的距離小，第2開口41B與第4開口41D的距離比第3開口41C與第4開口41D的距離小。此外，本實施方式中，第1開口41A與第3開口41C的距離被設(shè)定成等于第2開口41B與第4開口41D的距離，第1開口41A與第2開口41B的距離被設(shè)定成等于第3開口41C與第4開口41D的距離。本實施方式中，底板35A為長方形，第1開口41A及第2開口41B沿著一個長邊配置，第3開口41C及第4開口41D沿著另一個長邊配置。

第2實施方式的進氣裝置200中，與第1實施方式的進氣裝置23相比較，促進了從第1開口41A向第3開口41C的流動、以及從第4開口41D向第2開口41B的流動，抑制了從第3開口41C向第4開口41D的流動、從第2開口41B向第1開口41A的流動。由此，能夠進一步減小在第1實施方式的進氣裝置23中產(chǎn)生的各氣缸3A～3D中的空燃比之差。

如圖9所示，第3實施方式的進氣裝置300中，第1～第4分支通道31A～31D、以及第1～第4開口41A～41D的橫截面形成為第1方向上的長度比氣缸列方向上的長度長的楕圓形。

第3實施方式的進氣裝置300中，與第1實施方式的進氣裝置23相比較，第1～第4分支通道31A～31D、以及第1～第4開口41A～41D的橫截面在氣缸列方向上的寬度減小，因此第1～第4開口41A～41D中的回吹流在氣缸列方向上的速度差(密度差)減小。由此，回吹流從第2或第3開口41B、41C流入第1或第4開口41A、41D時的距離與從第1或第4開口41A、41D流入第2或第3開口41B、41C時的距離之差減小。由此，第3實施方式的進氣裝置300能進一步減小在第1實施方式的進氣裝置23中產(chǎn)生的各氣缸3A～3D中的空燃比之差。

如圖10的(A)～(C)所示，第4實施方式的進氣裝置400中，在底板35A的內(nèi)表面(進氣腔室30側(cè)的面)，在第1開口41A與第2開口41B之間的部分突出設(shè)置有第1障壁401，在第3開口41C與第4開口41D之間的部分突出設(shè)置有第2障壁402。第1障壁401以劃分設(shè)有第1開口41A的部分與設(shè)有第2開口41B的部分的方式從底板35A的緣部向中心線X延伸。同樣地，第2障壁402以劃分設(shè)有第3開口41C的部分與設(shè)有第4開口41D的部分的方式從底板35A的緣部向中心線X延伸。

第4實施方式的進氣裝置400中，與第1實施方式的進氣裝置23相比較，利用第1障壁401抑制從第2開口41B向第1開口41A的回吹流，并利用第2障壁402抑制從第3開口41C向第4開口41D的回吹流。由此，第4實施方式的進氣裝置400能進一步減小在第1實施方式的進氣裝置23中產(chǎn)生的各氣缸3A～3D中的空燃比之差。

如圖11的(A)～(C)所示，第5實施方式的進氣裝置500中，在底板35A的內(nèi)表面(進氣腔室30側(cè)的面)，在第1開口41A與第3開口41C之間的部分形成有第1曲面部501，在第3開口41C與第4開口41D之間的部分形成有第2曲面部502。第1曲面部501以平滑地連接第1開口41A的緣部與第3開口41C的緣部的方式形成。換言之，第1曲面部501是對由底板35A的內(nèi)表面與第1分支管部36A的內(nèi)表面形成的角部(第1開口41A的緣部)、以及由底板35A的內(nèi)表面與第2分支管部36B的內(nèi)表面形成的角部(第2開口41B的緣部)進行倒角而成的。同樣地，第2曲面部502以平滑地連接第3開口41C的緣部與第4開口41D的緣部的方式形成。第1及第2曲面部501、502的截面的外形形成為半圓等弧狀。

第5實施方式的進氣裝置500中，與第1實施方式的進氣裝置23相比較，利用第1曲面部501促進從第1開口41A向第3開口41C的回吹流，并利用第2曲面部502促進從第4開口41D向第2開口41B的回吹流。由此，第5實施方式的進氣裝置500能進一步減小在第1實施方式的進氣裝置23中產(chǎn)生的各氣缸3A～3D中的空燃比之差。

第6實施方式的進氣裝置600與第1實施方式的進氣裝置23相比較，第1～第4開口41A～41D的配置不同。如圖12的(A)及(B)所示，第6實施方式的進氣裝置600中，第1開口41A相對于中心線X配置在氣缸列方向上的第1氣缸3A側(cè)且第1方向上的上方。第2開口41B相對于中心線X配置在氣缸列方向上的第4氣缸3D側(cè)且第1方向上的上方，相對于第1開口41A配置在氣缸列方向上的第4氣缸3D側(cè)。第3開口41C相對于中心線X配置在氣缸列方向上的第1氣缸3A側(cè)且第1方向上的下方，相對于第1開口41A配置在第1方向上的下方。第4開口41D相對于中心線X配置在氣缸列方向上的第4氣缸3D側(cè)且第1方向上的下方，相對于第3開口41C配置在氣缸列方向上的第4氣缸3D側(cè)。

第6實施方式的進氣裝置600中，第2開口41B及第3開口41C相對于中心線X在氣缸列方向上的偏移量與第1開口41A及第4開口41D相對于中心線X在氣缸列方向上的偏移量相等。因此，第6實施方式的進氣裝置600中，與第1實施方式的進氣裝置23相比較，第2分支通道31B及第3分支通道31C在氣缸列方向上的長度與第1分支通道31A及第4分支通道31D在氣缸列方向上的長度之差減小。

第7實施方式的進氣裝置700是提高了第1實施方式的進氣裝置23的制造性的進氣裝置。第1實施方式的進氣裝置23中，第2分支管部36B與第3分支管部36C在第1方向(上下方向)上彼此重合，兩者間具有空隙，第1～第4分支管部36A～36D在氣缸列方向上分別彼此重合，各分支管部36A～36D間具有空隙。因此，不能使用二分型模對進氣裝置23的外形成型。第7實施方式的進氣裝置700能夠使用二分型模對進氣裝置23的外形成型。

如圖13所示，第7實施方式的進氣裝置700中，第1～第4分支管部36A～36D的外表面及腔室部35的外表面通過連結(jié)壁701彼此結(jié)合。第1～第4分支管部36A～36D的外表面、腔室部35的外表面以及連結(jié)壁701形成相對于進氣裝置700的外部封閉的內(nèi)室702。內(nèi)室702經(jīng)由形成于底板35A的中央部的貫通孔703與進氣腔室30連通。通過如此構(gòu)成，進氣裝置23的外形變得容易成型，例如能夠使用二分型模成型。內(nèi)室702在一端與進氣腔室30連通，但其他部分封閉，因此幾乎沒有進氣從進氣腔室30側(cè)流入內(nèi)室702，不影響流入各分支通道31的進氣。

上面結(jié)束了對具體實施方式的說明，但本發(fā)明并不限定于上述實施方式，能夠大幅度地變形進行實施。上述實施方式中，示出與四缸的內(nèi)燃機1對應(yīng)的進氣裝置23、200、300、400、500、600的例子，但進氣裝置23、200、300、400、500、600也能夠應(yīng)用于三缸以上的內(nèi)燃機1。

此外，上述第1～第5實施方式的進氣裝置23、200、300、400、500的特征結(jié)構(gòu)可以彼此組合。進氣裝置23可以具有以下結(jié)構(gòu)中的至少兩個結(jié)構(gòu)：第2實施方式的使第2及第3開口41C相對于中心線X沿氣缸列方向偏移的結(jié)構(gòu)、第3實施方式的使各分支通道31及開口41的橫截面為楕圓形的結(jié)構(gòu)、第4實施方式的設(shè)置第1及第2障壁401、402的結(jié)構(gòu)、以及第5實施方式的設(shè)置第1及第2曲面部501、502的結(jié)構(gòu)。

上述實施方式中，對各氣缸3的點火順序為第1、第3、第4、第2的情況進行了說明，但點火順序也可以是第1、第2、第4、第3的順序。該情況也與上述實施方式同樣地，第1～第4分支通道31A～31D的各個上游端(第1～第4開口41A～41D)在以中心線X為中心的旋轉(zhuǎn)方向上，按照與第1～第4氣缸3A～3D的點火順序相同的順序配置，具有同樣的效果。

另外，上述實施方式中的各分支管部36A、36B、36C、36D的形狀及布局是示例，并不限于記載的例子。例如，第1實施方式中，第2分支管部36B及第3分支管部36C具有從第2開口41B及第3開口41C與中心線X平行地延伸的部分，但該結(jié)構(gòu)并非必需，可以替換為其他形狀。

此外，進氣系統(tǒng)15的結(jié)構(gòu)不限于圖1。例如，使廢氣回流至進氣系統(tǒng)15的排氣回流通道可以設(shè)在進氣系統(tǒng)15內(nèi)。該情況下，排氣回流通道例如可以以連接排氣歧管25與進氣裝置23的進氣腔室30的方式設(shè)置。此外，可以設(shè)置用于冷卻回流至進氣裝置23的排氣的冷卻裝置。此外，中冷器19可以內(nèi)置于進氣裝置23。

標號說明

1：內(nèi)燃機；2：內(nèi)燃機主體；3A～3D：第1～第4氣缸；6A～6D：第1～第4進氣口；15：進氣系統(tǒng)；16：空氣入口(進氣入口)；23、200、300、400、500、600、700：進氣裝置；30：進氣腔室；31A～31D：第1～第4分支通道；32：導(dǎo)入通道；34：殼體；35：腔室部；35A：底板；36A～36D：第1～第4分支管部；37：導(dǎo)入管部；41A～41D：第1～第4開口；401：第1障壁；402：第2障壁；501：第1曲面部；502：第2曲面部；701：連結(jié)壁；702：內(nèi)室；703：貫通孔；X：中心線。