特開 2023-163812 吸気装置およびディーゼルエンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023163812

(43)【公開日】2023-11-10

(54)【発明の名称】吸気装置およびディーゼルエンジン

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/10 20060101AFI20231102BHJP

【ＦＩ】

F02M35/10 101F

F02M35/10 301R

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022074963

(22)【出願日】2022-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】友野 雄一朗

(72)【発明者】

【氏名】柳ヶ瀬 誠

(72)【発明者】

【氏名】百瀬 好二

(57)【要約】

【課題】ポート側流通部分が延びる方向の一方側からポート側流通部分に空気が導入される場合に、各吸気ポートへ流入される空気の流れ（空気の偏流）に差異が生じるのを抑制することが可能な吸気装置を提供する。
【解決手段】吸気装置１００は、Ｘ方向（所定の方向）に沿って並んで配置される複数の吸気ポート２に連通するインテークマニホールド４０（ポート側流通部分）を備える。インテークマニホールド４０は、Ｘ方向の端部４０ａから空気が導入されるように構成されている。また、インテークマニホールド４０は、内側面４１（第１内側面）と、内側面４１と交差する内側面４２（第２内側面）とを含む。内側面４１には、複数の吸気ポート２と連通する複数の連通孔４１ａが形成されている。内側面４２には、複数の連通孔４１ａの少なくとも１つよりも上流側に配置される突起部４２ａが形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の気筒と、前記複数の気筒に空気を導入するとともに所定の方向に沿って並んで配置される複数の吸気ポートとを含むエンジンに備えられる吸気装置であって、
前記吸気装置の内部に空気を導入する空気導入部と、
前記空気導入部からの前記空気を前記複数の吸気ポートの各々まで流通させる空気流通部と、を備え、
前記空気流通部は、前記所定の方向に沿って並んで配置される前記複数の吸気ポートに連通するとともに前記複数の吸気ポートの各々と交差するように前記所定の方向に沿って延びる少なくとも１つのポート側流通部分を含み、
前記ポート側流通部分は、
前記ポート側流通部分のうち前記所定の方向の一方側の端部から前記空気導入部の前記空気が導入されるように構成されており、かつ、
前記所定の方向に沿って延びるように設けられる第１内側面と、前記所定の方向に沿って延びるとともに前記第１内側面と交差するように設けられる第２内側面とを含み、
前記第１内側面には、前記複数の吸気ポートと連通する複数の連通孔が形成されており、
前記第２内側面には、前記複数の連通孔の少なくとも１つよりも上流側に配置される少なくとも１つの突起部が形成されている、吸気装置。

【請求項2】

前記突起部は、前記第１内側面と直交する方向から見て、前記突起部よりも下流側に配置される前記連通孔の前記第２内側面側の端部よりも突出するように設けられている、請求項１に記載の吸気装置。

【請求項3】

前記突起部の突出高さは、前記突起部が突出する方向における前記ポート側流通部分の幅の１／２以下である、請求項２に記載の吸気装置。

【請求項4】

前記突起部は、前記所定の方向に沿って並ぶ前記複数の吸気ポートのうち最も上流側の吸気ポートに対応する前記連通孔よりも下流側に配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の吸気装置。

【請求項5】

前記複数の吸気ポートは、前記所定の方向に沿って３組並んで配置され、
前記複数の吸気ポートの各々は、前記所定の方向に沿って並ぶ第１のポートと第２のポートとの組により構成され、
前記突起部は、前記複数の吸気ポートのうちの中央の吸気ポートの組に対応する前記連通孔よりも上流側に配置されている、請求項４に記載の吸気装置。

【請求項6】

前記突起部は、前記第１内側面と直交する方向から見て、前記中央の吸気ポートの組に対応する前記連通孔と、前記複数の吸気ポートのうち最も下流側の吸気ポートの組に対応する前記連通孔との間に配置されている、請求項５に記載の吸気装置。

【請求項7】

前記エンジンは、一対の前記ポート側流通部分が設けられる前記吸気装置を備えるＶ型エンジンを含み、
前記突起部は、前記一対のポート側流通部分の各々の前記第２内側面に設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載の吸気装置。

【請求項8】

請求項１～３のいずれか１項に記載の前記吸気装置を備える、ディーゼルエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、吸気装置およびディーゼルエンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、特開２００６－３１６６９７号公報（特許文献１）には、複数の気筒に対して取り付けられる吸気制御装置が開示されている。上記吸気制御装置は、複数の気筒の各々に対応する吸気ポートが連通される共通の空間を区画形成する吸気通路形成部材を含む。吸気通路形成部材は、複数の吸気ポートが並ぶ方向に沿って延びるように形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－３１６６９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１には記載されていないが、吸気通路形成部材が延びる方向の一方側から吸気通路形成部材に空気が導入される場合がある。この場合、吸気通路形成部材における空気の導入部と各吸気ポートとの位置関係（距離）が互いに異なるため、各吸気ポートへ流入される空気の流れ（空気の偏流）に差異が生じると考えられる。その結果、互いに異なる気筒同士の間において空気の燃焼効率に差異が生じ、燃費の悪化等の原因となり得る。したがって、吸気通路形成部材（ポート側流通部分）が延びる方向の一方側から吸気通路形成部材に空気が導入される場合に、各吸気ポートへ流入される空気の流れ（空気の偏流）に差異が生じるのを抑制することが望まれている。

【0005】

本技術の目的は、ポート側流通部分が延びる方向の一方側からポート側流通部分に空気が導入される場合に、各吸気ポートへ流入される空気の流れ（空気の偏流）に差異が生じるのを抑制することが可能な吸気装置およびディーゼルエンジンを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の局面に係る吸気装置は、複数の気筒と、複数の気筒に空気を導入するとともに所定の方向に沿って並んで配置される複数の吸気ポートとを含むエンジンに備えられる吸気装置であって、吸気装置の内部に空気を導入する空気導入部と、空気導入部からの空気を複数の吸気ポートの各々まで流通させる空気流通部と、を備え、空気流通部は、所定の方向に沿って並んで配置される複数の吸気ポートに連通するとともに複数の吸気ポートの各々と交差するように所定の方向に沿って延びる少なくとも１つのポート側流通部分を含み、ポート側流通部分は、ポート側流通部分のうち所定の方向の一方側の端部から空気導入部の空気が導入されるように構成されており、かつ、所定の方向に沿って延びるように設けられる第１内側面と、所定の方向に沿って延びるとともに第１内側面と交差するように設けられる第２内側面とを含み、第１内側面には、複数の吸気ポートと連通する複数の連通孔が形成されており、第２内側面には、複数の連通孔の少なくとも１つよりも上流側に配置される少なくとも１つの突起部が形成されている。

【0007】

本開示の第１の局面に係る吸気装置では、上記のように、第１内側面と交差する第２内側面において、第１内側面の複数の連通孔の少なくとも１つよりも上流側に配置される突起部が形成されている。これにより、突起部によって空気の流れを変化させることができるので、突起部の下流側の連通孔へ流入される空気の流れ（空気の偏流）を容易に調整することができる。その結果、各吸気ポートへ流入される空気の流れ（空気の偏流）に差異が生じるのを抑制することができる。

【0008】

上記第１の局面に係る吸気装置において、好ましくは、突起部は、第１内側面と直交する方向から見て、突起部よりも下流側に配置される連通孔の第２内側面側の端部よりも突出するように設けられている。このように構成すれば、突起部により、連通孔の上記端部から連通孔に空気が流入するのを抑制することができる。

【0009】

この場合、好ましくは、突起部の突出高さは、突起部が突出する方向におけるポート側流通部分の幅の１／２以下である。このように構成すれば、ポート側流通部分における空気の流通を、突起部によって過剰に阻害するのを抑制することができる。言い換えると、突起部に起因して空気の流動抵抗が過剰に大きくなるのを抑制することができる。

【0010】

上記第１の局面に係る吸気装置において、好ましくは、突起部は、所定の方向に沿って並ぶ複数の吸気ポートのうち最も上流側の吸気ポートに対応する連通孔よりも下流側に配置されている。このように構成すれば、最も上流側の吸気ポートよりも下流側の吸気ポートへ流入される空気の流れ（空気の偏流）を突起部により容易に調整することができる。

【0011】

この場合、好ましくは、複数の吸気ポートは、所定の方向に沿って３組並んで配置され、複数の吸気ポートの各々は、所定の方向に沿って並ぶ第１のポートと第２のポートとの組により構成され、突起部は、複数の吸気ポートのうちの中央の吸気ポートの組に対応する連通孔よりも上流側に配置されている。このように構成すれば、中央の吸気ポートの組へ流入される空気の流れ（空気の偏流）を突起部により容易に調整することができる。

【0012】

上記複数の吸気ポートが所定の方向に沿って３組並んで配置される吸気装置において、好ましくは、突起部は、第１内側面と直交する方向から見て、中央の吸気ポートの組に対応する連通孔と、複数の吸気ポートのうち最も下流側の吸気ポートの組に対応する連通孔との間に配置されている。このように構成すれば、最も下流側の吸気ポートの組へ流入される空気の流れ（空気の偏流）を突起部により容易に調整することができる。

【0013】

上記第１の局面に係る吸気装置において、好ましくは、エンジンは、一対のポート側流通部分が設けられる吸気装置を備えるＶ型エンジンを含み、突起部は、一対のポート側流通部分の各々の第２内側面に設けられている。このように構成すれば、一対のポート側流通部分の各々から吸気ポートへ流入される空気の流れ（空気の偏流）を突起部により容易に調整することができる。

【0014】

本開示の第２の局面に係るディーゼルエンジンは、第１内側面に、複数の吸気ポートと連通する複数の連通孔が形成されているとともに、第２内側面に、複数の連通孔の少なくとも１つよりも上流側に配置される少なくとも１つの突起部が形成されている上記吸気装置を備える。これにより、各吸気ポートへ流入される空気の流れ（空気の偏流）に差異が生じるのを抑制することが可能なディーゼルエンジンを提供することができる。

【発明の効果】

【0015】

本技術によれば、ポート側流通部分が延びる方向の一方側からポート側流通部分に空気が導入される場合に、各吸気ポートへ流入される空気の流れ（空気の偏流）に差異が生じるのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】一実施形態によるディーゼルエンジンおよび吸気装置を示す概略図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。

【図3】一実施形態による吸気ポートおよび気筒をＺ１側から見た図である。

【図4】図２の突起部の近傍の部分拡大図である。

【図5】吸気ポートにおける空気の偏流位置とスワール比との関係を示したシミュレーション結果の図である。

【図6】連通孔における空気の偏流位置に対応する角度（θ４）を示す図である。

【図7】図７（Ａ）は、図３のＶＩＩＡ－ＶＩＩＡ線に沿った断面図である。図７（Ｂ）は、図３のＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ線に沿った断面図である。

【図8】突起部が設けられていない場合（比較例）および突起部が設けられている場合の各々の各吸気ポートに対応するスワール比を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本技術の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

【0018】

なお、以下に説明する実施形態において、個数、大きさなどに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本技術の範囲は必ずしもその個数、大きさなどに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本技術にとって必ずしも必須のものではない。また、本技術は、本実施形態において言及する作用効果を必ずしもすべて奏するものに限定されない。

【0019】

なお、本明細書において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有する（ｈａｖｅ）」の記載は、オープンエンド形式である。すなわち、ある構成を含む場合に、当該構成以外の他の構成を含んでもよいし、含まなくてもよい。

【0020】

また、本明細書において幾何学的な文言および位置・方向関係を表す文言、たとえば「平行」、「直交」、「斜め４５°」、「同軸」、「沿って」などの文言が用いられる場合、それらの文言は、製造誤差ないし若干の変動を許容する。本明細書において、たとえば「上」、「上側」、「下」、「下側」などの相対的な位置関係を表す文言が用いられる場合、それらの文言は、１つの状態における相対的な位置関係を示すものとして用いられるものであり、各機構の設置方向（たとえば機構全体を上下反転させる等）により、相対的な位置関係は反転ないし任意の角度に回動し得る。

【0021】

図１は、本実施形態に係る吸気装置１００およびディーゼルエンジン１の構成を示す概略図である。なお、図１では、空気の流れが破線矢印により図示されている。

【0022】

ディーゼルエンジン１は、吸気装置１００と、複数の吸気ポート２と、複数の排気ポート３と、複数の気筒４とを備える。

【0023】

複数の吸気ポート２は、互いに異なる気筒４に空気を導入する。吸気ポート２から気筒４に導入された空気は、気筒４内において圧縮および燃焼される。この際生じた燃焼ガスが排気ポート３から排出される。

【0024】

ディーゼルエンジン１は、Ｖ型エンジンである。具体的には、ディーゼルエンジン１は、６つの気筒４を備える。６つの気筒４のうち３つにより構成される組（以下、第１組と称する）は、Ｚ１側から見て、後述の吸気管２０のＹ１側においてＸ方向に沿って並んで配置されている。６つの気筒４のうち残りの３つにより構成される組（以下、第２組と称する）は、Ｚ１側から見て、吸気管２０のＹ２側において、Ｘ方向に沿って並んで配置されている。なお、Ｘ方向、Ｙ方向、および、Ｚ方向は、互いに直交する方向である。また、Ｘ方向は、本開示の「所定の方向」の一例である。

【0025】

複数の吸気ポート２の各々は、タンジェンシャルポート２ａとヘリカルポート２ｂとの組により構成されている。タンジェンシャルポート２ａは、ヘリカルポート２ｂよりも上流側に配置されている。また、以下では、説明のために、Ｘ方向に並んで配置される３組の吸気ポート２を、上流側から順に、１番目の吸気ポート２、２番目の吸気ポート２、３番目の吸気ポート２と称する。なお、タンジェンシャルポート２ａおよびヘリカルポート２ｂは、それぞれ、本開示の「第１ポート」および「第２ポート」の一例である。

【0026】

タンジェンシャルポート２ａは、後述のインテークマニホールド４０からＹ方向に沿って延びる第１部分２ｃ（図３参照）と、第１部分２ｃから気筒４に向かってＺ方向に延びる第２部分２ｄ（図２参照）とを含む。ヘリカルポート２ｂは、インテークマニホールド４０からＹ方向に沿って延びる第１部分２ｅ（図３参照）と、第１部分２ｅから気筒４に向かってＺ方向に延びる第２部分２ｆ（図２参照）とを含む。したがって、タンジェンシャルポート２ａおよびヘリカルポート２ｂの各々は、Ｚ２側に折れ曲げられるような形状（Ｌ字形状）を有している。

【0027】

また、２つの排気ポート３により構成される組は、複数の気筒４の各々に連通するように設けられている。なお、図３では、簡略化のため、排気ポートの図示は省略されている。

【0028】

図１に示すように、吸気装置１００は、空気導入部１０と、吸気管２０と、一対の吸気管３０と、一対のインテークマニホールド４０と、インタークーラ５０と、ディーゼルスロットル６０とを備える。なお、吸気管２０と吸気管３０とインテークマニホールド４０とにより構成される空気の流路は、本開示の「空気流通部」の一例である。また、インテークマニホールド４０は、本開示の「ポート側流通部分」の一例である。

【0029】

空気導入部１０は、吸気装置１００（吸気管２０）に空気を導入する。吸気管２０は、Ｚ１側から見て、Ｘ方向に沿って延びるように設けられる。吸気管２０を流通した空気は、一対の吸気管３０の各々に導入されることにより２方向に分岐される。

【0030】

インタークーラ５０およびディーゼルスロットル６０は、吸気管２０に設けられている。具体的には、吸気管２０は、空気導入部１０とインタークーラ５０とを接続する配管２１を含む。また、吸気管２０は、インタークーラ５０とディーゼルスロットル６０とを接続する配管２２を含む。また、吸気管２０は、ディーゼルスロットル６０と一対の吸気管３０とを接続する配管２３を含む。空気導入部１０から導入された空気は、インタークーラ５０に導入されることにより冷却される。そして、インタークーラ５０により冷却された空気は、ディーゼルスロットル６０により流量が調整される（絞られる）。

【0031】

一対の吸気管３０の各々は、Ｙ方向に沿って延びるように設けられている。一対の吸気管３０のうちＹ１側の一方は、吸気管２０からＹ１側に延びるように設けられている。また、一対の吸気管３０のうちＹ２側の他方は、吸気管２０からＹ２側に延びるように設けられている。

【0032】

一対のインテークマニホールド４０の各々は、複数の吸気ポート２（Ｘ方向に沿って並んで配置される３組の吸気ポート２）の各々と交差するようにＸ方向に沿って延びるように設けられている。

【0033】

具体的には、一対のインテークマニホールド４０の各々は、吸気管３０からＸ１側に延びるように設けられている。したがって、インテークマニホールド４０は、インテークマニホールド４０のうちＸ２側の端部４０ａから空気導入部１０の空気（吸気管２０および吸気管３０を流通した空気）が導入されるように構成されている。なお、吸気ポート２の詳細な構成については、後述する。また、一対のインテークマニホールド４０は、互いに同じ構成を有している。

【0034】

インテークマニホールド４０は、Ｘ方向に沿って延びるように設けられる内側面４１を含む。また、インテークマニホールド４０は、Ｘ方向に沿って延びるように設けられる内側面４２を含む。内側面４１と内側面４２とは、互いに交差（直交）するように設けられている。なお、内側面４１および内側面４２は、それぞれ、本開示の「第１内側面」および「第２内側面」の一例である。

【0035】

具体的には、内側面４１は、Ｙ方向と交差（直交）して延びるように設けられている。また、内側面４２は、Ｚ方向と交差（直交）して延びるように設けられている。なお、内側面４１は、インテークマニホールド４０のうち、吸気ポート２等が設けられる側の内側面である。また、内側面４２は、インテークマニホールド４０のうちＺ２側の内側面である。内側面４１と内側面４２とは、互いに隣接（連続）するように設けられている。

【0036】

インテークマニホールド４０は、Ｘ方向に沿って並んで配置される３組の吸気ポート２に連通している。具体的には、内側面４１には、互いに異なる吸気ポート２と連通する複数の連通孔４１ａ（図２参照）が形成されている。インテークマニホールド４０を流通する空気は、連通孔４１ａを通って吸気ポート２（タンジェンシャルポート２ａおよびヘリカルポート２ｂ）に導入される。

【0037】

図２に示すように、連通孔４１ａは、各タンジェンシャルポート２ａおよび各ヘリカルポート２ｂごとに１つずつ設けられている。したがって、１つの内側面４１には、６つの連通孔４１ａがＸ方向に沿って並んで配置されている。Ｘ方向に沿って並ぶ６つの連通孔４１ａは、互いに同じ形状（大きさ）を有する。Ｘ方向に沿って並ぶ６つの連通孔４１ａは、Ｚ方向において互いに同じ位置に設けられている。連通孔４１ａは、たとえば楕円形状を有する。なお、図２では、簡略化のために、１つのタンジェンシャルポート２ａおよび１つのヘリカルポート２ｂのみ図示されている。また、図２では、簡略化のために、後述の突起部４２ａ以外の断面の図示が省略されている。

【0038】

ここで、インテークマニホールド４０における空気の導入部（端部４０ａ）と各吸気ポート２との間の位置関係（距離）が互いに異なるため、各吸気ポート２へ流入される空気の流れ（空気の偏流）に差異が生じると考えられる。その結果、互いに異なる気筒４同士の間において空気の燃焼効率に差異が生じ、燃費の悪化等の原因となり得る。したがって、インテークマニホールド４０が延びる方向（Ｘ方向）の一方側（Ｘ２側）からインテークマニホールド４０に空気が導入される場合に、各吸気ポート２へ流入される空気の流れ（空気の偏流）に差異が生じるのを抑制することが望まれている。

【0039】

そこで、本実施形態では、一対の内側面４２の各々には、複数の連通孔４１ａの少なくとも１つよりも上流側に配置される突起部４２ａ（リブ）が形成されている。したがって、突起部４２ａは、内側面４２からＺ１側に突出するように設けられている。すなわち、突起部４２ａは、Ｚ２側に折れ曲げられる吸気ポート２（タンジェンシャルポート２ａおよびヘリカルポート２ｂ）の折れ曲がり方向とは反対側に突出している。

【0040】

突起部４２ａは、Ｙ１側から見て、１番目（最も上流側、Ｘ２側）の吸気ポート２のタンジェンシャルポート２ａに対応する連通孔４１ａと１番目の吸気ポート２のヘリカルポート２ｂに対応する連通孔４１ａとの間に配置されている。したがって、突起部４２ａは、２番目の吸気ポート２に対応する連通孔４１ａの上流側に設けられている。

【0041】

また、突起部４２ａは、Ｙ１側から見て、２番目（中央）の吸気ポート２に対応する連通孔４１ａと３番目（最も下流側、Ｘ１側）の吸気ポート２に対応する連通孔４１ａとの間に配置されている。言い換えると、突起部４２ａは、２番目の吸気ポート２に対応する連通孔４１ａの下流側で、かつ、３番目の吸気ポート２に対応する連通孔４１ａの上流側に配置されている。

【0042】

また、突起部４２ａは、Ｙ１側から見て、連通孔４１ａのうち内側面４２側（Ｚ２側）の端部４１ｂよりも突出するように設けられている。言い換えると、突起部４２ａの（Ｚ１側の）頂点４２ｂは、連通孔４１ａの端部４１ｂよりもＺ１側に位置している。

【0043】

また、図４に示すように、突起部４２ａの突出高さＨは、突起部４２ａが突出する方向（Ｚ方向）におけるインテークマニホールド４０の幅Ｗの１／２以下である。具体的には、突出高さＨは、幅Ｗの１／４以上１／２以下である。

【0044】

また、突起部４２ａは、Ｘ方向に沿った断面視（図４の断面視）において、直角二等辺三角形形状を有する。具体的には、突起部４２ａは、内側面４２との間の角度θ１が４５度の傾斜面４２ｃと、内側面４２との間の角度θ２が４５度の傾斜面４２ｄを有する。傾斜面４２ｃは、傾斜面４２ｄと連続的に設けられているとともに、傾斜面４２ｄのＸ２側（上流側）に設けられている。なお、傾斜面４２ｃおよび傾斜面４２ｄの各々は、平坦面形状を有する。

【0045】

したがって、突起部４２ａは、上記断面視において、頂点４２ｂに対応する角度θ３が９０度である。また、頂点４２ｂは、ピン角形状を有している。すなわち、頂点４２ｂは、Ｒ形状を有していない。なお、頂点４２ｂがＲ形状を有していてもよい。また、突起部４２ａは、Ｙ方向に沿って延びる（図１参照）三角柱形状を有している。

【0046】

突起部４２ａによりインテークマニホールド４０を流通する空気の軌道がＺ１側に変えられることによって、連通孔４１ａにおけるＺ２側の領域から連通孔４１ａに導入される空気の量が低減される。これにより、連通孔４１ａにおけるＺ１側の領域から連通孔４１ａに導入される空気の量が増加される。

【0047】

ここで、図５のシミュレーション結果に示されるように、連通孔４１ａにおけるＺ２側の領域から空気が導入された場合（θ４＝２７０度）、気筒４におけるスワール比が比較的低くなる。また、連通孔４１ａにおけるＺ１側の領域から空気が導入された場合（θ４＝９０度、１８０度）、気筒４におけるスワール比が比較的高くなる。なお、スワール比とは、気筒４内におけるスワール（空気）の回転速度（Ｚ方向を軸とした回転速度）とエンジンの回転速度との比を意味する。また、図５において、横軸の偏流位置θ４は、連通孔４１ａの断面において空気の流速が高い（偏流が強い）位置を示し、図６に示されるように連通孔４１ａの中心Ｏを基準とした角度で示される。図５の２つのグラフの各々に示す横破線は、連通孔４１ａに導入される空気に偏流がない場合のスワール比の値を示す。

【0048】

したがって、突起部４２ａにより空気の軌道をＺ１側に変えることで連通孔４１ａにおける偏流位置θ４を小さくする（たとえばθ４＝９０～１８０度方向）ことによって、気筒４におけるスワール比を向上させることが可能である。

【0049】

なお、図７（Ａ）に示すように、連通孔４１ａにおけるＺ２側の領域からタンジェンシャルポート２ａに空気が導入された場合（破線矢印参照）（比較例）、空気は、タンジェンシャルポート２ａに設けられるバルブ２ｇに沿ってスワールの正回転方向（Ｚ１側から見て時計回り）とは逆方向（Ｚ１側から見て反時計回り）に旋回する。これに対し、突起部４２ａによって空気が連通孔４１ａのＺ１側の領域からタンジェンシャルポート２ａに導入された場合（実線矢印参照）、インテークマニホールド４０からタンジェンシャルポート２ａへの空気の向きが変化し、空気がスワールの正回転方向に旋回する。これにより、タンジェンシャルポート２ａに連通する気筒４におけるスワール比が増大する。

【0050】

また、図７（Ｂ）に示すように、連通孔４１ａにおけるＺ２側の領域からヘリカルポート２ｂに空気が導入された場合（破線矢印参照）（比較例）、空気は、ヘリカルポート２ｂのスクロール２ｈ（旋回通路部分）を通らず、スワールの負回転方向（Ｚ１側から見て時計回り）に旋回する。このため、スワール比が低下する。これに対し、突起部４２ａによって空気が連通孔４１ａのＺ１側の領域からヘリカルポート２ｂに導入された場合、空気は、スクロール２ｈを通り、スワールの正回転方向（Ｚ１側から見て反時計回り）に旋回する。これにより、ヘリカルポート２ｂに連通する気筒４のスワール比が増大する。なお、上記のように、タンジェンシャルポート２ａとヘリカルポート２ｂとでは、スワールの正回転方向が互いに逆である。

【0051】

また、スクロール２ｈは、ヘリカルポート２ｂにおけるＺ１側の面に形成されている。なお、スクロール２ｈは、図７（Ｂ）に示す断面よりも紙面手前側に設けられるので、破線で示されている。なお、図７（Ａ）および（Ｂ）では、簡略化のため、空気が流通する部分だけが図示されており、インテークマニホールド４０および吸気ポート２の断面の図示は省略されている。

【0052】

（シミューレション結果）
図８は、突起部４２ａが設けられていない場合（比較例）の各吸気ポート２のスワール比と、１番目の吸気ポート２に対応する連通孔４１ａと２番目の吸気ポート２に対応する連通孔４１ａとの間に突起部４２ａが設けられている場合の各吸気ポート２のスワール比とを示す。

【0053】

突起部４２ａが設けられていない比較例（ハッチングあり）では、２番目（中央）の吸気ポート２のスワール比は、１番目の吸気ポート２および３番目の吸気ポート２に比べて低い。したがって、２番目の吸気ポート２の上流側（１番目と２番目との間）に突起部４２ａを設けることは、スワール比の改善に特に有効である。

【0054】

突起部４２ａが設けられている場合（ハッチングなし）では、突起部４２ａの下流側の吸気ポート２（２番目および３番目）のスワール比が改善されることが確認された。そして、気筒４同士の間のスワール比の差異が低減されたことが確認された。本実施形態では、図２に示したように、２番目の吸気ポート２に対応する連通孔４１ａと３番目の吸気ポート２に対応する連通孔４１ａとの間にも突起部４２ａを設けることにより、３番目の吸気ポート２のスワール比のさらなる改善が図られる。

【0055】

以上のように、本実施形態においては、内側面４１と交差する内側面４２には、内側面４１の連通孔４１ａよりも上流側に突起部４２ａが配置されている。これにより、突起部４２ａにより空気の向きがＺ１側に変更されるので、連通孔４１ａにおけるＺ１側の領域から吸気ポート２に空気を容易に導入することができる。その結果、各吸気ポート２に対応するスワール比を容易に調整することができるので、気筒４同士の間におけるスワール比の差異を低減することができる。

【0056】

また、上記実施形態では、突起部４２ａが、１番目の吸気ポート２のタンジェンシャルポート２ａとヘリカルポート２ｂとの間に配置されている例を示したが、本開示はこれに限られない。突起部４２ａが、１番目の吸気ポート２の下流側でかつ２番目の吸気ポート２の上流側に配置されていてもよい。また、突起部４２ａが、３つの吸気ポート２の各々の上流側に配置されていてもよい。

【0057】

また、上記実施形態では、ディーゼルエンジン１がＶ型エンジンである例を示したが、本開示はこれに限られない。ディーゼルエンジン１がＶ型エンジン以外のエンジン（たとえばＷ型およびＬ型等）であってもよい。

【0058】

また、上記実施形態では、吸気装置１００が一対のインテークマニホールド４０を備える例を示したが、本開示はこれに限られない。吸気装置１００にインテークマニホールド４０が１つのみ設けられていてもよい。

【0059】

また、上記実施形態では、吸気ポート２がタンジェンシャルポート２ａとヘリカルポート２ｂとにより構成される例を示したが、本開示はこれに限られない。吸気ポート２が一対のタンジェンシャルポート２ａまたは一対のヘリカルポート２ｂにより構成されていてもよい。また、吸気ポート２が、１つのタンジェンシャルポート２ａまたは１つのヘリカルポート２ｂにより構成されていてもよい。

【0060】

また、上記実施形態では、突起部４２ａの断面形状が二等辺三角形形状を有する例を示したが、本開示はこれに限られない。突起部４２ａのうち上流側の面（傾斜面４２ｃ）が傾斜面であれば、下流側の面はたとえば内側面４２と直交していてもよい。また、傾斜面４２ｃが平坦面ではなく湾曲面等であってもよい。

【0061】

なお、上記実施形態に記載されている構成、および、上記の各種変形例は、任意に組み合わされて実施されてもよい。

【0062】

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示により示される技術的範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0063】

１ ディーゼルエンジン（エンジン），２ 吸気ポート，２ａ タンジェンシャルポート（第１ポート），２ｂ ヘリカルポート（第２ポート），４ 気筒，１０ 空気導入部，２０ 第１吸気管（空気流通部），３０ 第２吸気管（空気流通部），４０ インテークマニホールド（空気流通部）（ポート側流通部分），４０ａ 端部（ポート側流通部分の端部），４１ 内側面（第１内側面），４１ａ 連通孔，４１ｂ 端部（連通孔の端部），４２ 内側面（第２内側面），４２ａ 突起部，１００ 吸気装置，Ｈ 突出高さ，Ｗ 幅，Ｘ 方向（所定の方向）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】