JP2009203920A

JP2009203920A - 吸気装置

Info

Publication number: JP2009203920A
Application number: JP2008047948A
Authority: JP
Inventors: Makoto Shigematsu; 信重松
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2028-02-28
Also published as: JP4853480B2

Abstract

【課題】インテークマニホールド２の形状を複雑にしたり、体格を大きくしたりすることなく、吸気とＥＧＲガスとの混合を促進する。
【解決手段】エアコネクタ７は、内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることで吸気の主流を偏向させる突条１２を有し、ＥＧＲ配管３は、吹き出したＥＧＲガスの流れによって突条１２による偏向を促すことができるように開口している。これにより、吸気流は、剥離した吸気の境界層流れとＥＧＲガスの流れとにより強力に偏向されて渦流を形成するので、吸気とＥＧＲガスとの混合が促進される。また、突条１２は、エアコネクタ７内に突出する簡易な構造なので、インテークマニホールド２の形状が複雑になったり、体格が大きくなったりする虞もない。
【選択図】図４

Description

本発明は、インテークマニホールド内にＥＧＲガスを導入することができる吸気装置に関する。

従来から、エンジンに吸気を供給する吸気装置では、エンジンから排気される排気ガスの一部をＥＧＲガスとしてインテークマニホールド内に導入し、再度エンジンに吸引させて排出ガス中の窒素酸化物を低減する技術が公知となっている。そして、この吸気装置では、吸気とＥＧＲガスとの混合を促進するために種々の構造が提案されている。

例えば、特許文献１に記載の吸気装置によれば、インテークマニホールドにおいて、エアコネクタとサージタンクとの間に、吸気とＥＧＲガスとの混合を促すための予混合室が設けられている。そして、ＥＧＲガス配管は、予混合室に開口するようにインテークマニホールドに組み込まれている。

また、特許文献２に記載の吸気装置によれば、インテークマニホールド内に、孔付きの隔壁板がＥＧＲガスの吹出口に対向するように配されている。また、孔は、各気筒への吸気ポートに対応するように複数の位置に設けられており、ＥＧＲガスは各孔から吹き出すことで分散されて各気筒に均等に供給される。
さらに、特許文献３に記載の吸気装置によれば、インテークマニホールド内に、ＥＧＲガスの流れに直交するとともに吸気流に平行となるリブが突設され、ＥＧＲガスはリブにより分散されて各気筒に均等に供給される。

しかし、いずれの吸気装置においても、予混合室やリブを設けたり、隔壁板を配したりすることによって、インテークマニホールドの形状が複雑化したり、体格が大きくなったりしてしまう。
特開平１０−１９６４６６号公報実開平３−７３６４９号公報実開昭６２−９５１６５号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、インテークマニホールドの形状を複雑にしたり、体格を大きくしたりすることなく、吸気とＥＧＲガスとの混合を促進することができる吸気装置を提供することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の吸気装置は、エンジンの各気筒に吸気を分配するインテークマニホールドと、インテークマニホールド内にＥＧＲガスを吹き出すＥＧＲ配管とを備える。また、インテークマニホールドは、各気筒への接続口を有するサージタンクと、サージタンクの上流側に連続するように設けられ、サージタンク内に吸気を導くエアコネクタとを有している。

そして、エアコネクタは、自身の内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることでサージタンクに向かう吸気の主流を偏向させる偏向部を有し、ＥＧＲ配管は、吹き出したＥＧＲガスの流れによって偏向部による主流の偏向を促すことができるようにエアコネクタ内に開口している。

これにより、吸気流は、偏向部により剥離した吸気の境界層流れとＥＧＲガスの流れとにより強力に偏向されて渦流を形成する。このため、吸気とＥＧＲガスとの混合が促進される。また、偏向部は、単に境界層流れが剥離するように壁面が設定されればよいので、インテークマニホールドの形状が複雑になったり、体格が大きくなったりする虞もない。この結果、吸気装置において、インテークマニホールドの形状を複雑にしたり、体格を大きくしたりすることなく、吸気とＥＧＲガスとの混合を促進することができる。

なお、ＥＧＲガスをインテークマニホールド内に導入しない場合、ＥＧＲガスによる偏向効果がないため、渦流の発生が緩和されて吸気の圧力損失が小さくなり吸気が促進される。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の吸気装置によれば、偏向部は、エアコネクタの内壁がエアコネクタ内に膨出することで設けられている。
これにより、偏向部をエアコネクタとともに一体成形することができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の吸気装置によれば、ＥＧＲ配管は、偏向部よりも下流側で上方に向けて開口している。
これにより、温度の高いＥＧＲガスの上昇流を吸気流の偏向に利用することができる。このため、さらに強力に吸気流を偏向させることができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の吸気装置によれば、ＥＧＲ配管のエアコネクタ内における開口部は扁平に設けられている。
これにより、吸気流は、ＥＧＲガスによってさらに強力に偏向されるので、渦流の形成が促されて吸気とＥＧＲガスとの混合がさらに促進される。

最良の形態の吸気装置は、エンジンの各気筒に吸気を分配するインテークマニホールドと、インテークマニホールド内にＥＧＲガスを吹き出すＥＧＲ配管とを備える。また、インテークマニホールドは、各気筒への接続口を有するサージタンクと、サージタンクの上流側に連続するように設けられ、サージタンク内に吸気を導くエアコネクタとを有している。

そして、エアコネクタは、自身の内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることでサージタンクに向かう吸気の主流を偏向させる偏向部を有し、ＥＧＲ配管は、吹き出したＥＧＲガスの流れによって偏向部による主流の偏向を促すことができるようにエアコネクタ内に開口している。
また、偏向部は、エアコネクタの内壁がエアコネクタ内に膨出することで設けられている。さらに、ＥＧＲ配管は、偏向部よりも下流側で上方に向けて開口している。

〔実施例１の構成〕
実施例１の吸気装置１の構成を、図面を用いて説明する。
吸気装置１は、エンジン（図示せず）に吸気を供給するものであり、例えば、図１、図２に示すように、エンジンの各気筒に吸気を分配するインテークマニホールド２と、インテークマニホールド２内にＥＧＲガスを吹き出すＥＧＲ配管３とを備える。

インテークマニホールド２は、例えば、４気筒のエンジンに吸気を供給するものであり、下流端がエンジンヘッド（図示せず）に取り付けられる４つの吸気ポート５と、各吸気ポート５に吸気を分配するサージタンク６と、サージタンク６の上流側に連続するように設けられ、サージタンク６内に吸気を導くエアコネクタ７とを有している。

サージタンク６には各吸気ポート５が開口しており、吸気ポート５のサージタンク６への開口部が各気筒への接続口８をなしている。また、エアコネクタ７は略円形の断面を有し、湾曲しながらサージタンク６の一端に開口している。なお、インテークマニホールド２は、例えば、ナイロン６のような樹脂を素材として設けられている。

ＥＧＲ配管３の先端の開口部１０は、ＥＧＲガスが接続口８よりも上流側で吸気に対して吹き出ることができるように突出している。そして、ＥＧＲガスは、図３に示すように、接続口８よりも上流側で吸気と混合され、吸気とＥＧＲガスとの混合ガスは、旋回しながら吸気ポート５へ流入して各気筒に吸入される。なお、開口部１０は、例えば、円形に設けられている。

〔実施例１の特徴〕
実施例１の吸気装置１の特徴を、図２、図４を用いて説明する。
エアコネクタ７の内壁の一部は、内部に向かって膨出して突条１２をなしている。そして、突条１２は、内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることで、吸気の主流を偏向させる偏向部として機能する。つまり、内壁に沿ってサージタンク６に向かう吸気の境界層の一部は、突条１２により剥離して内壁に沿う方向から内部に向かう方向に向きを変え、この境界層の偏向により主流の偏向が促される。なお、突条１２は、エアコネクタ７やサージタンク６とともに一体成形されている。

また、ＥＧＲ配管３は、突条１２の下流側で上方に向けて開口しており、吹き出したＥＧＲガスの流れにより、主流の偏向がさらに促される。
この結果、吸気流は、突条１２により剥離した境界層流れとＥＧＲガスの流れとにより強力に偏向されて渦流を形成する。

〔実施例１の効果〕
実施例１の吸気装置１によれば、エアコネクタ７は、自身の内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることでサージタンク６に向かう吸気の主流を偏向させる突条１２を有し、ＥＧＲ配管３は、吹き出したＥＧＲガスの流れによって突条１２による主流の偏向を促すことができるようにエアコネクタ７内に開口している。

これにより、吸気流は、剥離した吸気の境界層流れとＥＧＲガスの流れとにより強力に偏向されて渦流を形成するので、吸気とＥＧＲガスとの混合が促進される。また、突条１２は、エアコネクタ７内に突出する簡易な構造なので、インテークマニホールド２の形状が複雑になったり、体格が大きくなったりする虞もない。この結果、吸気装置１において、インテークマニホールド２の形状を複雑にしたり、体格を大きくしたりすることなく、吸気とＥＧＲガスとの混合を促進することができる。

なお、ＥＧＲガスをインテークマニホールド２内に導入しない場合、ＥＧＲガスによる偏向効果がないため、渦流の発生が緩和されて吸気の圧力損失が小さくなり吸気が促進される。

また、ＥＧＲ配管３は、突条１２よりも下流側で上方に向けて開口している。
これにより、温度の高いＥＧＲガスの上昇流を吸気流の偏向に利用することができる。このため、さらに強力に吸気流を偏向させることができる。

〔変形例〕
実施例１の吸気装置１によれば、ＥＧＲ配管３の先端の開口部１０は円形に設けられていたが、例えば、図５に示すように、開口部１０を扁平に設けてもよい。
これにより、吸気流は、ＥＧＲガスによってさらに強力に偏向されるので、渦流の形成が促されて吸気とＥＧＲガスとの混合がさらに促進される。

吸気装置の斜視図である（実施例１）。吸気装置の横方向の断面図である（実施例１）。吸気装置内のガスの流れを示す説明図である（実施例１）。吸気装置の要部説明図である（実施例１）。吸気装置の要部説明図である（変形例）。

符号の説明

１吸気装置
２インテークマニホールド
３ＥＧＲ配管
６サージタンク
７エアコネクタ
８接続口
１０開口部
１２突条（偏向部）

Claims

エンジンの各気筒に吸気を分配するインテークマニホールドと、このインテークマニホールド内にＥＧＲガスを吹き出すＥＧＲ配管とを備える吸気装置において、
前記インテークマニホールドは、前記各気筒への接続口を有するサージタンクと、このサージタンクの上流側に連続するように設けられ、前記サージタンク内に吸気を導くエアコネクタとを有し、
このエアコネクタは、自身の内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることで前記サージタンクに向かう吸気の主流を偏向させる偏向部を有し、
前記ＥＧＲ配管は、吹き出したＥＧＲガスの流れによって前記偏向部による前記主流の偏向を促すことができるように前記エアコネクタ内に開口していることを特徴とする吸気装置。
請求項１に記載の吸気装置において、
前記偏向部は、前記エアコネクタの内壁が前記エアコネクタ内に膨出することで設けられていることを特徴とする吸気装置。
請求項１または請求項２に記載の吸気装置において、
前記ＥＧＲ配管は、前記偏向部よりも下流側で上方に向けて開口していることを特徴とする吸気装置。
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載の吸気装置において、
前記ＥＧＲ配管の前記エアコネクタ内における開口部は扁平に設けられていることを特徴とする吸気装置。