JP2010096065A - Intake manifold of engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、V型のバンクを有するエンジンに設けられ、気流制御弁の弁体がそれぞれ一体回動可能に設けられた第1弁軸及び第2弁軸と、第1弁軸を回動させるアクチュエータと、第1弁軸の回動を第2弁軸に伝達するリンク機構とを備えるエンジンのインテークマニホールドに関する。 The present invention is provided in an engine having a V-shaped bank, and the first valve shaft and the second valve shaft, in which the valve bodies of the airflow control valves are provided so as to be integrally rotatable, and the first valve shaft are rotated. The present invention relates to an intake manifold of an engine including an actuator and a link mechanism that transmits rotation of a first valve shaft to a second valve shaft.
V型のバンクを有するエンジンでは、一般に、それぞれ複数の分岐管から形成され、一方のバンクに接続される第1管部と他方のバンクに接続される第2管部とを有するインテークマニホールドを通じて気筒内に吸気が導入される。また、このようなインテークマニホールドにおいて、吸気流を偏向させる気流制御弁を分岐管内に設け、これにより燃焼室内にタンブル流やスワール流を形成して、燃焼室内における混合気の燃焼促進を図るようにしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。以下、こうしたインテークマニホールド50の構成について図5を参照して説明する。
In an engine having a V-type bank, a cylinder is generally formed through an intake manifold, each of which is formed of a plurality of branch pipes and has a first pipe portion connected to one bank and a second pipe portion connected to the other bank. Intake is introduced inside. Further, in such an intake manifold, an airflow control valve for deflecting the intake air flow is provided in the branch pipe, thereby forming a tumble flow or a swirl flow in the combustion chamber so as to promote combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber. Is known (see, for example, Patent Document 1). Hereinafter, the configuration of the
同図5に示されるように、インテークマニホールド50は気流制御弁の弁体53、57を開閉駆動するアクチュエータ58を第1弁軸51の基端に備えている。第1弁軸51には、第1管部52を形成する各分岐管52aに対応する位置にそれぞれ設けられた気流制御弁の弁体53が第1弁軸51と一体回動可能に固定されている。また、第1弁軸51の先端は、リンク機構54を介して第2弁軸55の基端に連結されている。この第2弁軸55にも同様に、第2管部56を形成する各分岐管56aに対応する位置にそれぞれ設けられた気流制御弁の弁体57が第2弁軸55と一体回動可能に固定されている。こうした構成にあって、アクチュエータ58により第1弁軸51が回動されると、その回動がリンク機構54を介して伝達され、第2弁軸55も連動して回動されるようになる。そのため、気流制御弁の弁体53、57が左右のバンクに分れて配置されるエンジンにあっても、すべての弁体53、57を単一のアクチュエータ58のみで一括して開閉駆動することができるようになっている。
ところで、エンジンの燃焼室は混合気の燃焼により大量の熱を発生するため、燃焼室に連通するシリンダヘッド部分は熱膨張するようになる。特に、排気ポート近傍は吸気ポート近傍よりも高温となり同吸気ポート近傍よりも熱膨張するようになる。そのため、V型のバンクを有するエンジンにおいては、こうした熱膨張によって僅かではあるが各バンクが離間するように位置変化するようになる。その結果、吸気ポートに固定されているインテークマニホールド50の第1管部52と第2管部56の配列間、ひいてはこのインテークマニホールド50に取付けられた第1弁軸51と第2弁軸55の距離が変化するようになる。
By the way, the combustion chamber of the engine generates a large amount of heat by the combustion of the air-fuel mixture, so that the cylinder head portion communicating with the combustion chamber is thermally expanded. In particular, the vicinity of the exhaust port is hotter than the vicinity of the intake port, and is more thermally expanded than the vicinity of the intake port. Therefore, in an engine having a V-shaped bank, the position is changed so that the banks are slightly separated by such thermal expansion. As a result, the
そして、このように第1弁軸51と第2弁軸55の距離が変化すると、これらがリンク機構54を通じて連結されていることから弁体53、57が異なる態様をもって開閉制御されてしまうようになる。そのため、弁体53の開度と弁体57の開度が異なるようになるおそれがある。
And if the distance of the
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、V型のバンクを有するエンジンに設けられ、複数の弁軸によって回動される気流制御弁を有するインテークマニホールドにおいて、気流制御弁の開度がバンク毎に異なるものになることを抑制することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an air flow control in an intake manifold provided in an engine having a V-shaped bank and having an air flow control valve rotated by a plurality of valve shafts. The purpose is to prevent the opening of the valve from being different for each bank.
請求項1に記載の発明は、V型のバンクを有するエンジンに設けられ、複数の分岐管によって形成され一方のバンクに接続される第1管部と、各分岐管の内部に設けられてそれら分岐管の配列方向に延伸する共有の弁軸である第1弁軸の回動によって開閉される第1気流制御弁と、複数の分岐管によって形成され他方のバンクに接続される第2管部と、各分岐管の内部に設けられてそれら分岐管の配列方向に延伸する共有の弁軸である第2弁軸の回動によって開閉される第2気流制御弁と、前記第1弁軸を回動させるアクチュエータと、前記第1弁軸の回動を前記第2弁軸に伝達するリンク機構とを備えるエンジンのインテークマニホールドにおいて、前記第1管部及び第2管部によって挟まれる部分には前記第1管部及び第2管部の各分岐管の配列方向に伸びて第1管部及び第2管部に所定のガスを導入するためのガス導入管が配設されるとともに、同ガス導入管は第1管部及び第2管部と一体に設けられてなることを要旨としている。
The invention according to
同構成によれば、第1管部及び第2管部とガス導入管とが一体に形成されている箇所において、インテークマニホールドの剛性が高くなる。そのため、当該箇所の変形を抑制することができるようになる。このように第1管部及び第2管部の変形が抑制されることにより、第1弁軸と第2弁軸との間の距離やリンク機構の状態が変化することを回避することができ、ひいては気流制御弁の開度がバンク毎に異なるものになることを抑制することができる。 According to this configuration, the rigidity of the intake manifold is increased at a location where the first and second pipe portions and the gas introduction pipe are integrally formed. Therefore, it becomes possible to suppress deformation of the part. Thus, by suppressing the deformation of the first pipe portion and the second pipe portion, it is possible to avoid changes in the distance between the first valve shaft and the second valve shaft and the state of the link mechanism. Thus, it is possible to suppress the opening degree of the airflow control valve from being different for each bank.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のエンジンのインテークマニホールドにおいて、前記ガス導入管は前記第1弁軸と前記第2弁軸とによって挟まれる位置に設けられてなることを要旨としている。
The invention according to claim 2 is the engine intake manifold according to
同構成によれば、ガス導入管が第1弁軸と第2弁軸との間に設けられているため、第1弁軸と第2弁軸との間の距離が変化することを一層好適に抑制することができるようになる。 According to this configuration, since the gas introduction pipe is provided between the first valve shaft and the second valve shaft, it is more preferable that the distance between the first valve shaft and the second valve shaft changes. Can be suppressed.
ここで、第1管部及び第2管部とガス導入管とを一体に形成する上では、請求項3に記載されるように、ガス導入管はモールド成形により第1管部及び第2管部と一体に鋳込まれてなる、といった構成を採用するのが望ましい。 Here, in integrally forming the first pipe part and the second pipe part and the gas introduction pipe, as described in claim 3, the gas introduction pipe is molded by molding the first pipe part and the second pipe. It is desirable to adopt a configuration in which the part is cast integrally with the part.
また、ガス導入管によって第1管部及び第2管部に導入されるガスとしては、請求項4に記載されるように、EGRガスや、請求項5に記載されるように、ブローバイガス、または燃料タンクからの燃料蒸発に由来する燃料蒸気といったものを挙げることができる。 Further, as the gas introduced into the first pipe portion and the second pipe portion by the gas introduction pipe, as described in claim 4, EGR gas, as described in claim 5, blow-by gas, Or the fuel vapor | steam derived from the fuel evaporation from a fuel tank can be mentioned.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエンジンのインテークマニホールドにおいて、前記ガス導入管は前記第1管部及び前記第2管部よりも剛性の高い材料によって形成されてなることを要旨としている。 A sixth aspect of the present invention is the engine intake manifold according to any one of the first to fifth aspects, wherein the gas introduction pipe is made of a material having higher rigidity than the first pipe section and the second pipe section. The gist is that it is formed.
同構成によれば、一層効果的にインテークマニホールドの剛性を高めることができるようになる。 According to this configuration, the rigidity of the intake manifold can be increased more effectively.
以下、この発明の一実施の形態について図1〜図3を参照して説明する。
図1に示されるように、このインテークマニホールドは、左バンク用の3つの分岐管10a、10b、10cが所定間隔を隔てて一列に配列された第1管部10と、右バンク用の3つの分岐管11a、11b、11cが所定間隔を隔てて一列に配列された第2管部11とを備えている。それら第1管部10及び第2管部11のそれぞれの基端にはフランジ31、32が形成されている。左バンク用のフランジ31は左バンクのシリンダヘッド(図示せず)に、右バンク用のフランジ32は右バンクのシリンダヘッド(図示せず)にそれぞれ取着され、各分岐管10a〜10c、11a〜11cはそれぞれ対応するバンクの吸気ポートに連通されるようになる。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the intake manifold includes a
これら第1管部10及び第2管部11は、上流部で合流するとともにサージタンク(図示せず)に接続されている。吸気は、このサージタンクに導入された後、これら分岐管10a〜10c、11a〜11cを介して吸気ポートへ導入される。
The
同図1に示されるように、第1管部10と第2管部11が分離した部分の隙間には、断面三角形状をなす中空のガス導入管33が配設されている。このガス導入管33は、分岐管10a〜10c及び分岐管11a〜11cの配列方向に沿って延伸する単一の管により形成されている。
As shown in FIG. 1, a hollow
また、このガス導入管33は、分岐管10a〜10c、11a〜11c内へEGRガスを導入するEGR装置の一部である。図3に示されるように、ガス導入管33には複数の排気導出孔33aが形成され、各分岐管10a〜10c、11a〜11cにおいてそれら排気導出孔33aに対応する位置には排気導入口34がそれぞれに形成されている。この排気導入口34を通じて各分岐管10a〜10c、11a〜11cにEGRガスが供給されるようになっている。
The
なお、第1管部10及び第2管部11は、いずれもアルミニウム系材料によって形成される一方、ガス導入管33はこれら第1管部10及び第2管部11よりも剛性の高い材料、例えば鋼、ステンレス等の鉄系材料により形成され、モールド成形により第1管部10、11と一体に鋳込まれている。
The
このように、第1管部10及び第2管部11が分離する間の部分にガス導入管33を一体化させることにより、第1管部10及び第2管部11の剛性を高めることができる。そのため、第1弁軸21と第2弁軸24の間の距離が変化することを抑制することができるようになる。
Thus, the rigidity of the
図2に示されるように、第1管部10にはその一端に位置する分岐管10aから他端に位置する分岐管10cまで延伸する第1弁軸21がそれら分岐管10a〜10cを貫通して回動可能に取り付けられている。第1弁軸21には、分岐管10a〜10cの内部を複数の通路に区画する気流制御弁22が分岐管10a〜10cに対応する位置にそれぞれ片持ち状態で取り付けられている。この気流制御弁22は、各分岐管10a〜10c内部にそれぞれ一つずつ取付けられており、第1弁軸21に回動されることにより、分岐管10a〜10c内部を開閉する。このように気流制御弁22が分岐管10a〜10c内部で開閉されることにより、それら分岐管10a〜10cの内部は部分的にその流路が塞がれるようになる。このため、吸気はそれら分岐管10a〜10cの内部を偏って流れる、すなわち偏向されるようになる。
As shown in FIG. 2, the
この気流制御弁22は、分岐管10a〜10cの通路を開閉することにより、各気筒の燃焼室内に発生する吸気渦流の程度を調節する。すなわち、図3に示す閉弁状態にて、分岐管10a〜10c内において吸気流を偏向させ、この偏向した吸気流によって燃焼室内にタンブル流を形成させることで燃焼室内における混合気の燃焼を促進するようにしている。
The air
本実施の形態にかかるインテークマニホールドにおいては、左バンク用の第2管部11も同様の構成を有して、右バンク用の第1管部と対称の位置に配設されている。すなわち、第2管部11の一端に位置する分岐管11aから他端に位置する分岐管11cまで延伸する第2弁軸24がそれら分岐管11a〜11cを貫通して回動可能に取付けられている。そして、この第2弁軸24に取付けられた気流制御弁23の回動により、分岐管11a〜11c内部を開閉するようにしている。またここで、図3に示されるように、上述したガス導入管33は第1弁軸21と第2弁軸24とによって挟まれる位置に設けられている。
In the intake manifold according to the present embodiment, the
次に、この第1弁軸21及び第2弁軸24の駆動機構について詳述する。
図1及び図2に示されるように、第1弁軸21の一端は分岐管10cから突出された状態となっており、アクチュエータ29に連結されている。このアクチュエータ29により第1弁軸21が回動される。
Next, the drive mechanism of the
As shown in FIGS. 1 and 2, one end of the
また、第1弁軸21の他端は分岐管10aから突出された状態となっており、リンク機構25を構成する第1リンクレバー26に連結固定されている。この第1リンクレバー26の先端には連結ピンを介してリンク27の一端が回動可能に連結されている。リンク27の他端は第2弁軸24に連結固定された第2リンクレバー28の先端に連結ピンを介して回動可能に連結されている。
The other end of the
そして、第1弁軸21がアクチュエータ29により回動されると、この第1弁軸21の回動と連動して、第1リンクレバー26が第1弁軸21と同方向に回動される。この回動がリンク27を介して第2リンクレバー28に伝達されることで、第2弁軸24が第1弁軸21に対して逆回転するようになる。その結果、第1弁軸21及び第2弁軸24の回動によって気流制御弁22、23が開閉されることとなる。このように1つのアクチュエータ29にて、図3に示したごとくの開閉駆動を第1弁軸21、第2弁軸24に対して同時に実行できるようになっている。なお、例えば第1弁軸21に対する第1リンクレバー26の取付角度といった気流制御弁22、23の回動態様を決定する要素については、第1管部10と第2管部11間の距離等々に応じて予め所定の値が定められている。
When the
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)第1管部10及び第2管部11とガス導入管33とが一体に形成されている箇所において、インテークマニホールドの剛性が高くなる。そのため、当該箇所の変形を抑制することができるようになる。このように第1管部10及び第2管部11の変形が抑制されることにより、第1弁軸21及び第2弁軸24の距離やリンク機構25の状態が変化することを回避することができ、ひいては気流制御弁22、23の開度が第1管部10、11毎に異なるものになることを抑制することができる。
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The rigidity of the intake manifold is increased at the location where the
(2)ガス導入管33が第1弁軸21と第2弁軸24とによって挟まれる位置に設けられているため、第1弁軸21と第2弁軸24の距離が変化することを一層好適に抑制することができるようになる。
(2) Since the
(3)ガス導入管33は第1管部10及び第2管部11よりも剛性の高い材料によって形成されているため、一層効果的にインテークマニホールドの剛性を高めることができるようになる。
(3) Since the
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施の形態では、図3に示されるように、ガス導入管33を第1管部10及び第2管部11と別構造としているが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、図4に示されるように、ガス導入管33を第1管部10及び第2管部11の一部とするように形成してもよい。同構成によっても、インテークマニホールドの剛性を高くし、シリンダヘッドの熱膨張による第1弁軸21と第2弁軸24の間の距離の変化を抑制することができる。従って、気流制御弁22と気流制御弁23の間の開度のばらつきの発生を抑制することができるようになる。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, as shown in FIG. 3, the
・上記実施の形態では、ガス導入管33を第1弁軸21と第2弁軸24とによって挟まれる位置に設けるようにしたが、例えばガス導入管を各弁軸21,24の鉛直方向下方に設けるようにしたり、あるいは鉛直方向上方に設けたりするようにしてもよい。こうした場合であっても、弁軸21,24の距離やリンク機構の状態が変化することを抑制することはできる。
In the above embodiment, the
・また、ガス導入管33の形状についても、例示した断面三角形状のものに限らず、円形等、他の断面形状を有するものであってもよい。
・上記実施の形態では、ガス導入管33を通じてEGRガスを各分岐管10a〜10c及び分岐管11a〜11cに導入するようにしているが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、このガス導入管33は、エンジンのブローバイガス又は燃料タンクからの燃料蒸発に由来する燃料蒸気を第1管部10及び第2管部11に導入するものであってもよい。同構成によっても、上述の効果に準じた効果を奏することができるようになる。
In addition, the shape of the
In the above embodiment, the EGR gas is introduced into the
・上記実施の形態にて示したリンク機構25はあくまで一例であり、第1弁軸の回動を第2弁軸24に伝達可能なものであれば、これ以外のリンク機構を採用することもできる。同構成によっても上述の効果に準じた効果を奏することができるようになる。
The
・上記実施の形態では、ガス導入管33を第1管部10及び第2管部11よりも剛性の高い材料により形成するようにしているが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、ガス導入管33を第1管部10及び第2管部11と同じ材料により形成してもよい。同構成によっても、上述の効果に準じた効果を奏することができるようになる。あるいはガス導入管33を例えば樹脂材料により形成することもできる。
In the above embodiment, the
・上記実施の形態では、ガス導入管33をモールド成形して第1管部10及び第2管部11間に鋳込むことによりこれらを一体とするようにしているが、本実施の形態はこれに限られない。例えばガス導入管33、第1管部10及び第2管部11を別構造として、ガス導入管33を後から取り付けるようにしてもよい。同構成によっても、上述の効果に準じた効果を奏することができるようになる。
In the above embodiment, the
10…第1管部、11…第2管部、10a,10b,10c…分岐管、11a,11b,11c…分岐管、21…第1弁軸、22…気流制御弁、23…気流制御弁、24…第2弁軸、25…リンク機構、26…第1リンクレバー、27…リンク、28…第2リンクレバー、29…アクチュエータ、31…フランジ、32…フランジ、33…ガス導入管、33a…排気導出孔、34…排気導入口。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数の分岐管によって形成され一方のバンクに接続される第1管部と、
各分岐管の内部に設けられてそれら分岐管の配列方向に延伸する共有の弁軸である第1弁軸の回動によって開閉される第1気流制御弁と、
複数の分岐管によって形成され他方のバンクに接続される第2管部と、
各分岐管の内部に設けられてそれら分岐管の配列方向に延伸する共有の弁軸である第2弁軸の回動によって開閉される第2気流制御弁と、
前記第1弁軸を回動させるアクチュエータと、前記第1弁軸の回動を前記第2弁軸に伝達するリンク機構とを備えるエンジンのインテークマニホールドにおいて、
前記第1管部及び前記第2管部によって挟まれる部分には前記第1管部及び前記第2管部の各分岐管の配列方向に伸びて前記第1管部及び前記第2管部に所定のガスを導入するためのガス導入管が配設されるとともに、同ガス導入管は前記第1管部及び前記第2管部と一体に形成されてなる
ことを特徴とするエンジンのインテークマニホールド。 Provided in an engine with a V-shaped bank,
A first pipe portion formed by a plurality of branch pipes and connected to one bank;
A first airflow control valve that is provided inside each branch pipe and is opened and closed by rotation of a first valve shaft that is a shared valve shaft extending in the arrangement direction of the branch pipes;
A second pipe portion formed by a plurality of branch pipes and connected to the other bank;
A second air flow control valve provided inside each branch pipe and opened and closed by rotation of a second valve shaft that is a shared valve shaft extending in the arrangement direction of the branch pipes;
In an intake manifold of an engine, comprising: an actuator that rotates the first valve shaft; and a link mechanism that transmits the rotation of the first valve shaft to the second valve shaft.
The portion sandwiched between the first tube portion and the second tube portion extends in the arrangement direction of the branch tubes of the first tube portion and the second tube portion and extends to the first tube portion and the second tube portion. An intake manifold for an engine, wherein a gas introduction pipe for introducing a predetermined gas is provided, and the gas introduction pipe is formed integrally with the first pipe section and the second pipe section. .
前記ガス導入管は前記第1弁軸と前記第2弁軸とによって挟まれる位置に設けられてなる
ことを特徴とするエンジンのインテークマニホールド。 The intake manifold of the engine according to claim 1,
The intake manifold of an engine, wherein the gas introduction pipe is provided at a position sandwiched between the first valve shaft and the second valve shaft.
前記ガス導入管はモールド成形により前記第1管部及び前記第2管部と一体に鋳込まれてなる
ことを特徴とするエンジンのインテークマニホールド。 The intake manifold of the engine according to claim 1 or 2,
The intake manifold of an engine, wherein the gas introduction pipe is integrally cast with the first pipe section and the second pipe section by molding.
前記ガス導入管はEGRガスを前記第1管部及び前記第2管部に導入するものである
ことを特徴とするエンジンのインテークマニホールド。 The intake manifold of the engine according to any one of claims 1 to 3,
The intake manifold for an engine, wherein the gas introduction pipe introduces EGR gas into the first pipe section and the second pipe section.
前記ガス導入管はエンジンのブローバイガス又は燃料タンクからの燃料蒸発に由来する燃料蒸気を前記第1管部及び前記第2管部に導入するものである
ことを特徴とするエンジンのインテークマニホールド。 The intake manifold of the engine according to any one of claims 1 to 3,
An intake manifold for an engine, wherein the gas introduction pipe introduces fuel vapor derived from engine blow-by gas or fuel evaporation from a fuel tank into the first pipe part and the second pipe part.
前記ガス導入管は前記第1管部及び前記第2管部よりも剛性の高い材料によって形成されてなる
ことを特徴とするエンジンのインテークマニホールド。 In the intake manifold of the engine according to any one of claims 1 to 5,
The intake manifold of an engine, wherein the gas introduction pipe is formed of a material having higher rigidity than the first pipe section and the second pipe section.
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JP2018003790A (en) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | Intake manifold |
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