特許 7436766 吸気マニホルドおよびエンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-14

(45)【発行日】2024-02-22

(54)【発明の名称】吸気マニホルドおよびエンジン

(51)【国際特許分類】

   F02B 67/10 20060101AFI20240215BHJP

   F02B 67/00 20060101ALI20240215BHJP

【ＦＩ】

F02B67/10

F02B67/00 E

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020216806

(22)【出願日】2020-12-25

(65)【公開番号】P2022102205

(43)【公開日】2022-07-07

【審査請求日】2022-12-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100187377

【弁理士】

【氏名又は名称】芳野 理之

(74)【代理人】

【識別番号】100098796

【弁理士】

【氏名又は名称】新井 全

(74)【代理人】

【識別番号】100121647

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 和孝

(72)【発明者】

【氏名】岸 真治

(72)【発明者】

【氏名】白石 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】松岡 綾乃

【審査官】北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０１８６３８０６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平０７－２５３０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９３４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５６３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２０３９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２２４８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２７６４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４５８９３９７（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７８３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８４７７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｂ ６７／１０

Ｆ０２Ｂ ６７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気体燃料と空気とがガスミキサによって互いに混合された混合気をエンジンの複数の気筒に導く吸気マニホルドであって、
前記エンジンの側方部において長手方向が前記複数の気筒の配列方向に平行になるように配置され、水平方向である前記配列方向に対して直交する方向のうちの鉛直方向である上下方向において前記ガスミキサの直下に配置されたスロットルを通過した前記混合気を導く吸気本体と、
前記吸気本体に接続され前記吸気本体から導かれた前記混合気を前記複数の気筒に分配する複数の吸気管と、
を備え、
前記吸気本体は、
前記上下方向において前記スロットルの直下に配置され、上流部において前記スロットルを介して前記ガスミキサに接続され、前記スロットルを通過した前記混合気を受けるとともに前記混合気が前記スロットルを通過するときの第１流れ方向から前記第１流れ方向に対して直交する第２流れ方向に前記混合気の流れ方向を変更する流れ方向変更部と、
前記配列方向に平行な方向において前記流れ方向変更部の真横に、かつ、前記上下方向において前記複数の吸気管の直下に配置され、上流部において前記流れ方向変更部に接続されるとともに下流部において前記複数の吸気管に接続され、前記流れ方向変更部から導かれた前記混合気を前記第２流れ方向に沿って導いた後に前記複数の吸気管に導く集合部と、
を有し、
前記第１流れ方向は、前記上下方向において下向きであり、
前記第２流れ方向は、前記配列方向に平行な方向において前記流れ方向変更部から前記集合部へ向かう向きであり、
前記第２流れ方向に沿って導かれた後に前記複数の吸気管に導かれる前記混合気の流れ方向は、前記上下方向において上向きであることを特徴とする吸気マニホルド。

【請求項2】

気体燃料と空気とを互いに混合させて混合気を生成するガスミキサと、
前記ガスミキサにより生成された前記混合気を通過させるスロットルと、
前記スロットルを通過した前記混合気を導く吸気マニホルドと、
前記吸気マニホルドから供給された前記混合気を内部に取り入れる複数の気筒と、
を備え、
前記吸気マニホルドは、
エンジンの側方部において長手方向が前記複数の気筒の配列方向に平行になるように配置され、水平方向である前記配列方向に対して直交する方向のうちの鉛直方向である上下方向において前記ガスミキサの直下に配置された前記スロットルを通過した前記混合気を導く吸気本体と、
前記吸気本体に接続され前記吸気本体から導かれた前記混合気を前記複数の気筒に分配する複数の吸気管と、
を有し、
前記吸気本体は、
前記上下方向において前記スロットルの直下に配置され、上流部において前記スロットルを介して前記ガスミキサに接続され、前記スロットルを通過した前記混合気を受けるとともに前記混合気が前記スロットルを通過するときの第１流れ方向から前記第１流れ方向に対して直交する第２流れ方向に前記混合気の流れ方向を変更する流れ方向変更部と、
前記配列方向に平行な方向において前記流れ方向変更部の真横に、かつ、前記上下方向において前記複数の吸気管の直下に配置され、上流部において前記流れ方向変更部に接続されるとともに下流部において前記複数の吸気管に接続され、前記流れ方向変更部から導かれた前記混合気を前記第２流れ方向に沿って導いた後に前記複数の吸気管に導く集合部と、
を有し、
前記第１流れ方向は、前記上下方向において下向きであり、
前記第２流れ方向は、前記配列方向に平行な方向において前記流れ方向変更部から前記集合部へ向かう向きであり、
前記第２流れ方向に沿って導かれた後に前記複数の吸気管に導かれる前記混合気の流れ方向は、前記上下方向において上向きであることを特徴とするエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸気マニホルドおよびエンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、エンジン補機の一例としての燃料供給装置がエンジン本体に取り付けられたエンジン補機支持構造が開示されている。特許文献１に記載された燃料供給装置は、スロットルと、ガスミキサと、を有する。特許文献１に記載されたエンジン補機支持構造において、燃料と空気とがガスミキサによって互いに混合された混合気は、スロットルを通過し、吸気マニホルドの吸気本体に導かれる。

【0003】

ここで、混合気がスロットルを通過するときの流れ方向は、混合気が吸気本体を流れるときの流れ方向と平行である。すなわち、ガスミキサから供給された混合気は、スロットルを通過し、流れ方向を変えることなくガスミキサの軸線に沿って吸気本体を流れる。そして、吸気本体を流れた混合気は、吸気マニホルドの複数の吸気管によってエンジンの複数の気筒に分配される。

【0004】

そのため、特許文献１に記載されたエンジン補機支持構造には、燃料と空気との混合度合いを向上させ、エンジンの複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えるという点において改善の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－７８３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができる吸気マニホルドおよびエンジンを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題は、燃料と空気とを含む混合気をエンジンの複数の気筒に導く吸気マニホルドであって、スロットルを通過した前記混合気を導く吸気本体と、前記吸気本体に接続され前記吸気本体から導かれた前記混合気を前記複数の気筒に分配する複数の吸気管と、を備え、前記吸気本体は、前記スロットルを通過した前記混合気を受けるとともに前記混合気が前記スロットルを通過するときの第１流れ方向から前記第１流れ方向とは異なる第２流れ方向に前記混合気の流れ方向を変更する流れ方向変更部と、前記流れ方向変更部から導かれた前記混合気を前記第２流れ方向に沿って導いた後に前記複数の吸気管に導く集合部と、を有することを特徴とする本発明に係る吸気マニホルドにより解決される。

【0008】

本発明に係る吸気マニホルドは、吸気本体と、複数の吸気管と、を備え、燃料と空気とを含む混合気であって吸気本体から導かれた混合気を複数の吸気管によりエンジンの複数の気筒に分配する。吸気本体は、流れ方向変更部と、集合部と、を有する。流れ方向変更部は、スロットルを通過した混合気を受けるとともに、混合気の流れ方向を第１流れ方向から第２流れ方向へ変更する。第１流れ方向は、混合気がスロットルを通過するときの流れ方向である。第２流れ方向は、第１流れ方向とは異なる流れ方向である。そして、集合部は、流れ方向変更部から導かれた混合気を第２流れ方向に沿って導いた後に複数の吸気管に導く。

【0009】

このように、スロットルを通過した混合気は、流れ方向変更部において流れ方向を第１流れ方向から第２流れ方向に変更させられ、変更させられた流れ方向（すなわち第２流れ方向）に沿って集合部を流れる。そのため、スロットルを通過した混合気における燃料と空気との混合度合いは、流れ方向変更部において向上する。そして、混合度合いが向上した混合気が、第２流れ方向に沿って集合部を流れた後、複数の吸気管に導かれる。これにより、エンジンの複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができる。

【0010】

また、混合気の混合度合いを向上させ、エンジンの複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができるため、集合部の容積を低減することができる。すなわち、集合部の容積として比較的大きい容積を確保しなくとも、流れ方向変更部において混合気の混合度合いを向上させ、エンジンの複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができる。これにより、吸気マニホルドの小型化を図ることができる。

【0011】

本発明に係る吸気マニホルドにおいて、好ましくは、前記第２流れ方向は、前記第１流れ方向に対して直交することを特徴とする。

【0012】

本発明に係る吸気マニホルドによれば、スロットルを通過した混合気は、流れ方向変更部において流れ方向を第１流れ方向から第１流れ方向に対して直交する第２流れ方向に変更させられる。これにより、スロットルを通過した混合気における燃料と空気との混合度合いは、流れ方向変更部においてより一層向上する。

【0013】

本発明に係る吸気マニホルドにおいて、好ましくは、前記燃料は、気体燃料であり、前記スロットルを通過する前記混合気は、前記気体燃料と前記空気とがガスミキサによって互いに混合された混合気であることを特徴とする。

【0014】

本発明に係る吸気マニホルドによれば、燃料は、気体燃料である。そのため、本発明に係る吸気マニホルドは、気体燃料と空気とを含む混合気をエンジンの複数の気筒に導く。つまり、本発明に係る吸気マニホルドが取り付けられたエンジンは、ガスエンジンである。そして、スロットルを通過する混合気は、気体燃料と空気とがガスミキサによって互いに混合された混合気である。そのため、ガスミキサから供給された混合気は、スロットルを通過し、流れ方向変更部において流れ方向を第１流れ方向から第２流れ方向に変更させられ、変更させられた流れ方向（すなわち第２流れ方向）に沿って集合部を流れる。そのため、スロットルを通過した混合気における気体燃料と空気との混合度合いは、流れ方向変更部において向上する。そして、混合度合いが向上した混合気が、第２流れ方向に沿って集合部を流れた後、複数の吸気管に導かれる。これにより、エンジンの複数の気筒同士における空燃比のばらつき、言い換えればエンジンの複数の気筒同士における気体燃料の濃度のばらつきを抑えることができる。

【0015】

前記課題は、スロットルと、燃料と空気とを含み前記スロットルを通過した混合気を導く吸気マニホルドと、前記吸気マニホルドから供給された前記混合気を内部に取り入れる複数の気筒と、を備え、前記吸気マニホルドは、前記スロットルを通過した前記混合気を導く吸気本体と、前記吸気本体に接続され前記吸気本体から導かれた前記混合気を前記複数の気筒に分配する複数の吸気管と、を有し、前記吸気本体は、前記スロットルを通過した前記混合気を受けるとともに前記混合気が前記スロットルを通過するときの第１流れ方向から前記第１流れ方向とは異なる第２流れ方向に前記混合気の流れ方向を変更する流れ方向変更部と、前記流れ方向変更部から導かれた前記混合気を前記第２流れ方向に沿って導いた後に前記複数の吸気管に導く集合部と、を有することを特徴とする本発明に係るエンジンにより解決される。

【0016】

本発明に係るエンジンは、スロットルと、吸気マニホルドと、複数の気筒と、を備える。吸気マニホルドは、吸気本体と、複数の吸気管と、を備え、燃料と空気とを含む混合気であって吸気本体から導かれた混合気を複数の吸気管によりエンジンの複数の気筒に分配する。吸気本体は、流れ方向変更部と、集合部と、を有する。流れ方向変更部は、スロットルを通過した混合気を受けるとともに、混合気の流れ方向を第１流れ方向から第２流れ方向へ変更する。第１流れ方向は、混合気がスロットルを通過するときの流れ方向である。第２流れ方向は、第１流れ方向とは異なる流れ方向である。そして、集合部は、流れ方向変更部から導かれた混合気を第２流れ方向に沿って導いた後に複数の吸気管に導く。

【0017】

このように、スロットルを通過した混合気は、流れ方向変更部において流れ方向を第１流れ方向から第２流れ方向に変更させられ、変更させられた流れ方向（すなわち第２流れ方向）に沿って集合部を流れる。そのため、スロットルを通過した混合気における燃料と空気との混合度合いは、流れ方向変更部において向上する。そして、混合度合いが向上した混合気が、第２流れ方向に沿って集合部を流れた後、複数の吸気管に導かれる。これにより、エンジンの複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができる。

【0018】

また、混合気の混合度合いを向上させ、エンジンの複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができるため、集合部の容積を低減することができる。すなわち、集合部の容積として比較的大きい容積を確保しなくとも、流れ方向変更部において混合気の混合度合いを向上させ、エンジンの複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができる。これにより、吸気マニホルドの小型化を図ることができる。

【0019】

本発明に係るエンジンにおいて、好ましくは、前記燃料は、気体燃料である。本発明に係るエンジンは、前記気体燃料と前記空気とを互いに混合させて前記混合気を生成するとともに前記混合気を前記スロットルに供給するガスミキサをさらに備えたことを特徴とする。

【0020】

本発明に係るエンジンによれば、燃料は、気体燃料である。つまり、本発明に係るエンジンは、ガスエンジンである。そして、スロットルを通過する混合気は、気体燃料と空気とがガスミキサによって互いに混合された混合気である。そのため、ガスミキサから供給された混合気は、スロットルを通過し、流れ方向変更部において流れ方向を第１流れ方向から第２流れ方向に変更させられ、変更させられた流れ方向（すなわち第２流れ方向）に沿って集合部を流れる。そのため、スロットルを通過した混合気における気体燃料と空気との混合度合いは、流れ方向変更部において向上する。そして、混合度合いが向上した混合気が、第２流れ方向に沿って集合部を流れた後、複数の吸気管に導かれる。これにより、エンジンの複数の気筒同士における空燃比のばらつき、言い換えればエンジンの複数の気筒同士における気体燃料の濃度のばらつきを抑えることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができる吸気マニホルドおよびエンジンを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施形態に係るエンジンを表す斜視図である。

【図2】図１に表した切断面Ａ－Ａにおける断面図である。

【図3】比較例に係るエンジンの吸気マニホルドの周辺構造を表す断面図である。

【図4】本実施形態に係るエンジンの各吸気ポートと当量比との関係を例示するグラフである。

【図5】比較例に係るエンジンの各吸気ポートと当量比との関係を例示するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0024】

図１は、本発明の実施形態に係るエンジンを表す斜視図である。
図２は、図１に表した切断面Ａ－Ａにおける断面図である。
図３は、比較例に係るエンジンの吸気マニホルドの周辺構造を表す断面図である。

【0025】

本実施形態に係るエンジン２は、例えば、天然ガス、ＬＰＧ、バイオガスなどの気体燃料で作動する内燃機関すなわちガスエンジンである。なお、本実施形態に係るエンジン２は、ガスエンジンだけではなく産業用ディーゼルエンジンとして利用されてもよい。図１に表したエンジン２は、４気筒エンジンであり、例えば建設機械、農業機械、芝刈り機のような車両等に搭載される。

【0026】

図１に表したように、エンジン２は、シリンダブロック３と、シリンダヘッド４と、ヘッドカバー５と、オイルパン６と、吸気マニホルド８と、を備える。シリンダブロック３は、下部に形成されたクランクケース３１と、上部に形成されたシリンダ（すなわち気筒：図示せず）と、を有する。前述したように、図１に表したエンジン２は、４つの気筒を有する。シリンダヘッド４は、シリンダブロック３の上部に組み付けられている。ヘッドカバー５は、シリンダヘッド４の上部に組み付けられている。オイルパン６は、シリンダブロック３の下部（具体的にはクランクケース３１の下部）に組み付けられている。

【0027】

吸気マニホルド８は、シリンダヘッド４の側方部に組み付けられ、吸気本体８１と、複数の吸気管８２と、を有する。複数の吸気管８２は、第１吸気管８２１と、第２吸気管８２２と、第３吸気管８２３と、第４吸気管８２４と、を含む。すなわち、本実施形態に係る吸気マニホルド８は、複数の吸気管８２として、第１吸気管８２１と、第２吸気管８２２と、第３吸気管８２３と、第４吸気管８２４と、を有する。

【0028】

第１吸気管８２１は、シリンダヘッド４に形成された第１吸気ポート（図示せず）を介して、シリンダブロック３に形成された第１気筒（図示せず）に接続されている。第２吸気管８２２は、シリンダヘッド４に形成された第２吸気ポート（図示せず）を介して、シリンダブロック３に形成された第２気筒（図示せず）に接続されている。第３吸気管８２３は、シリンダヘッド４に形成された第３吸気ポート（図示せず）を介して、シリンダブロック３に形成された第３気筒（図示せず）に接続されている。第４吸気管８２４は、シリンダヘッド４に形成された第４吸気ポート（図示せず）を介して、シリンダブロック３に形成された第４気筒（図示せず）に接続されている。

【0029】

また、図１に表したように、エンジン２は、燃料供給装置の少なくとも一部として機能するガスミキサ９１およびスロットル９２（例えば電子制御スロットル）を備える。エンジン２が産業用ディーゼルエンジンとして利用される場合には、ガスミキサ９１は、必ずしも必要な部品というわけではない。図１に表した矢印Ａ１のように、天然ガス、ＬＰＧ、バイオガスなどの気体燃料がガスミキサ９１に供給される。また、図１に表した矢印Ａ２のように、エアクリーナを通して吸入された空気がガスミキサ９１に供給される。ガスミキサ９１は、気体燃料が燃焼しやすい適正な割合で燃料と空気とを互いに混合させ、燃料と空気とを含む混合気をスロットル９２および吸気マニホルド８を通してエンジン２の気筒へ供給する。ガスミキサ９１により混合される燃料と空気との割合すなわち混合気に含まれる燃料と空気との割合は、空燃比あるいは空気燃料比などと呼ばれる。

【0030】

本実施形態に係る吸気マニホルド８は、燃料と空気とを含む混合気をエンジン２の複数の気筒に導く。具体的に説明すると、図２に表したように、吸気本体８１は、スロットル９２を介してガスミキサ９１に接続されており、スロットル９２を通過した混合気を複数の吸気管８２に導く。図２に表したように、吸気本体８１は、流れ方向変更部８１１と、集合部８１２と、を有する。流れ方向変更部８１１は、集合部８１２よりも混合気の流れの上流側に配置されており、上流部においてスロットル９２を介してガスミキサ９１に接続され、下流部において集合部８１２に接続されている。集合部８１２は、流れ方向変更部８１１よりも混合気の流れの下流側に配置されており、上流部において流れ方向変更部８１１に接続され、下流部において複数の吸気管８２に接続されている。

【0031】

図２に表した矢印Ａ１１のように、燃料と空気とがガスミキサ９１によって互いに混合された混合気は、第１流れ方向にスロットル９２を通過し、流れ方向変更部８１１に導かれる。第１流れ方向は、図２に表した矢印Ａ１１に略平行な方向であり、混合気がスロットル９２を通過するときの流れ方向である。

【0032】

図２に表した矢印Ａ１２のように、流れ方向変更部８１１に導かれた混合気の流れ方向は、流れ方向変更部８１１において、第１流れ方向から第２流れ方向に変更される。言い換えれば、流れ方向変更部８１１は、混合気がスロットル９２を通過するときの第１流れ方向から第１流れ方向とは異なる第２流れ方向に混合気の流れ方向を変更する。本実施形態では、第２流れ方向は、図２に表した矢印Ａ１２のうちの水平方向に略平行な方向であり、図２に表した例では第１流れ方向に対して直交している。そして、流れ方向が流れ方向変更部８１１により第１流れ方向から第２流れ方向に変更された混合気は、集合部８１２に導かれる。

【0033】

図２に表した矢印Ａ１３のように、集合部８１２に導かれた混合気は、まず、第２流れ方向（すなわち矢印Ａ１３のうちの水平方向）に沿って導かれる。その後、混合気は、複数の吸気管８２に導かれる。つまり、集合部８１２は、流れ方向変更部８１１から導かれた混合気を第２流れ方向に沿って導いた後に複数の吸気管８２に導く。

【0034】

複数の吸気管８２に導かれた混合気は、エンジン２の複数の気筒（本実施形態では４つの気筒）に分配される。言い換えれば、複数の吸気管８２は、吸気本体８１から導かれた混合気をエンジン２の複数の気筒（本実施形態では４つの気筒）に分配する。

【0035】

具体的に説明すると、第１吸気管８２１に導かれた混合気は、シリンダヘッド４に形成された第１吸気ポート（図示せず）を介して、シリンダブロック３に形成された第１気筒（図示せず）に供給される。第２吸気管８２２に導かれた混合気は、シリンダヘッド４に形成された第２吸気ポート（図示せず）を介して、シリンダブロック３に形成された第２気筒（図示せず）に供給される。第３吸気管８２３に導かれた混合気は、シリンダヘッド４に形成された第３吸気ポート（図示せず）を介して、シリンダブロック３に形成された第３気筒（図示せず）に供給される。第４吸気管８２４に導かれた混合気は、シリンダヘッド４に形成された第４吸気ポート（図示せず）を介して、シリンダブロック３に形成された第４気筒（図示せず）に供給される。

【0036】

ここで、エンジンによっては、混合気がスロットルを通過するときの流れ方向が、混合気が吸気本体を流れるときの流れ方向と平行である場合がある。例えば、図３に表した比較例に係るエンジン２Ａは、吸気マニホルド８Ａと、ガスミキサ９１と、スロットル９２と、を備える。吸気マニホルド８Ａの吸気本体８１Ａは、集合部８１２を有する一方で、例えば図２に表したような流れ方向変更部８１１を有していない。図３に表した比較例に係るエンジン２Ａでは、混合気がスロットル９２を通過するときの流れ方向が、混合気が吸気本体８１Ａを流れるときの流れ方向と平行である。すなわち、混合気がスロットル９２を通過するときの流れ方向は、図３に表した矢印Ａ２１に平行な方向である。混合気が吸気本体８１Ａを流れるときの流れ方向は、図３に表した矢印Ａ２２のうちの水平方向に平行な方向である。このように、図３に表した比較例に係るエンジン２Ａでは、ガスミキサ９１から供給された混合気は、スロットル９２を通過し、流れ方向を変えることなくガスミキサ９１の軸線に沿って吸気本体８１Ａを流れる。そして、吸気本体８１Ａを流れた混合気は、複数の吸気管８２によってエンジン２Ａの複数の気筒に分配される。そうすると、エンジン２Ａの複数の気筒同士における空燃比のばらつきが比較的大きい場合がある。

【0037】

これに対して、本実施形態に係るエンジン２および吸気マニホルド８によれば、流れ方向変更部８１１は、スロットル９２を通過した混合気を受けるとともに、混合気の流れ方向を第１流れ方向から第２流れ方向へ変更する。第１流れ方向は、混合気がスロットル９２を通過するときの流れ方向である。第２流れ方向は、第１流れ方向とは異なる流れ方向であり、図２に表した例では第１流れ方向に対して直交している。そして、集合部８１２は、流れ方向変更部８１１から導かれた混合気を第２流れ方向に沿って導いた後に複数の吸気管８２に導く。

【0038】

このように、スロットル９２を通過した混合気は、流れ方向変更部８１１において流れ方向を第１流れ方向から第２流れ方向に変更させられ、変更させられた流れ方向（すなわち第２流れ方向）に沿って集合部８１２を流れる。そのため、スロットル９２を通過した混合気における燃料と空気との混合度合いは、流れ方向変更部８１１において向上する。そして、混合度合いが向上した混合気が、第２流れ方向に沿って集合部８１２を流れた後、複数の吸気管８２に導かれる。これにより、エンジン２の複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができる。

【0039】

また、混合気の混合度合いを向上させ、エンジン２の複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができるため、集合部８１２の容積を低減することができる。すなわち、集合部８１２の容積として比較的大きい容積を確保しなくとも、流れ方向変更部８１１において混合気の混合度合いを向上させ、エンジン２の複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができる。これにより、吸気マニホルドの小型化を図ることができる。

【0040】

また、本実施形態に係る吸気マニホルド８によれば、スロットル９２を通過した混合気は、流れ方向変更部８１１において流れ方向を第１流れ方向から第１流れ方向に対して直交する第２流れ方向に変更させられる。これにより、スロットル９２を通過した混合気における燃料と空気との混合度合いは、流れ方向変更部８１１においてより一層向上する。

【0041】

また、エンジン２が気体燃料で作動する内燃機関すなわちガスエンジンである場合には、スロットル９２を通過する混合気は、気体燃料と空気とがガスミキサ９１によって互いに混合された混合気である。そのため、ガスミキサ９１から供給された混合気は、スロットル９２を通過し、流れ方向変更部８１１において流れ方向を第１流れ方向から第２流れ方向に変更させられ、変更させられた流れ方向（すなわち第２流れ方向）に沿って集合部８１２を流れる。そのため、スロットル９２を通過した混合気における気体燃料と空気との混合度合いは、流れ方向変更部８１１において向上する。そして、混合度合いが向上した混合気が、第２流れ方向に沿って集合部８１２を流れた後、複数の吸気管８２に導かれる。これにより、エンジン２の複数の気筒同士における空燃比のばらつき、言い換えればエンジン２の複数の気筒同士における気体燃料の濃度のばらつきを抑えることができる。

【0042】

次に、本発明者が実施した検討結果の一例を、図面を参照して説明する。
図４は、本実施形態に係るエンジンの各吸気ポートと当量比との関係を例示するグラフである。
図５は、比較例に係るエンジンの各吸気ポートと当量比との関係を例示するグラフである。

【0043】

本発明者は、本実施形態に係るエンジン２と、比較例に係るエンジン２Ａと、において、各吸気ポートの当量比φを測定する検討を行った。当量比φは、混合気における燃料と空気との混合度合いを表し、言い換えれば、混合気における燃料濃度を表す指標である。燃料が過不足なく燃焼するときの燃料と空気との割合（当量比φ）が「１」である。すなわち、当量比φは、式：「燃空比／理論燃空比」で表される。「当量比φ＜１」の場合の混合気は、希薄混合気などと呼ばれる。「当量比φ＞１」の場合の混合気は、過濃混合気などと呼ばれる。

【0044】

本実施形態に係るエンジン２における各吸気ポートの当量比φの測定結果は、図４に表した通りである。すなわち、第１吸気管８２１（図１および図２参照）に接続された第１吸気ポートＰ１における当量比φは、１．０１である。第２吸気管８２２（図１および図２参照）に接続された第２吸気ポートＰ２における当量比φは、１．０２である。第３吸気管８２３（図１および図２参照）に接続された第３吸気ポートＰ３における当量比φは、１．０２である。第４吸気管８２４（図１および図２参照）に接続された第４吸気ポートＰ４における当量比φは、１．０３である。そして、第１吸気ポートＰ１、第２吸気ポートＰ２、第３吸気ポートＰ３および第４吸気ポートＰ４における当量比φの平均値は、１．０２である。これにより、第１吸気ポートＰ１、第２吸気ポートＰ２、第３吸気ポートＰ３および第４吸気ポートＰ４における当量比φの標準偏差は、０．００７である。

【0045】

一方で、比較例に係るエンジン２Ａにおける各吸気ポートの当量比φの測定結果は、図５に表した通りである。すなわち、第１吸気管８２１（図３参照）に接続された第１吸気ポートＰ１における当量比φは、１．０６である。第２吸気管８２２（図３参照）に接続された第２吸気ポートＰ２における当量比φは、１．００である。第３吸気管８２３（図３参照）に接続された第３吸気ポートＰ３における当量比φは、１．０１である。第４吸気管８２４（図３参照）に接続された第４吸気ポートＰ４における当量比φは、０．９９である。そして、第１吸気ポートＰ１、第２吸気ポートＰ２、第３吸気ポートＰ３および第４吸気ポートＰ４における当量比φの平均値は、１．０１である。これにより、第１吸気ポートＰ１、第２吸気ポートＰ２、第３吸気ポートＰ３および第４吸気ポートＰ４における当量比φの標準偏差は、０．０２７である。

【0046】

本検討結果によれば、本実施形態に係るエンジン２の複数の気筒同士における空燃比のばらつきは、比較例に係るエンジン２Ａの複数の気筒同士における空燃比のばらつきよりも小さいことが分かる。これにより、比較例に係るエンジン２Ａと比較して、本実施形態に係るエンジン２では、複数の気筒同士における空燃比のばらつきを抑えることができることが分かる。

【0047】

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせたりすることができる。

【符号の説明】

【0048】

２、２Ａ：エンジン、 ３：シリンダブロック、 ４：シリンダヘッド、 ５：ヘッドカバー、 ６：オイルパン、 ８、８Ａ：吸気マニホルド、 ３１：クランクケース、 ８１、８１Ａ：吸気本体、 ８２：吸気管、 ９１：ガスミキサ、 ９２：スロットル、 ８１１：方向変更部、 ８１２：集合部、 ８２１：第１吸気管、 ８２２：第２吸気管、 ８２３：第３吸気管、 ８２４：第４吸気管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】