JP2017106339A - インテークマニホールド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内部に吸気通路を有し、エンジンの排気系から吸気系へと還流する排ガス通路4が吸気通路に接続されるインテークマニホールド1において、エンジンの排ガスをインテークマニホールド1内の吸気通路の上面から流入させる上面開口部2と、吸気通路の側面から流入させる側面開口部3とを設ける。
【選択図】図3
Description
(2)前記排ガス通路内において前記上面開口部に接続される第一流路と、前記排ガス通路内において前記側面開口部に接続される第二流路とを備えることが好ましい。
(4)前記第二流路に凹設され、前記エンジンに並設された複数の吸気ポートのうち、前記側面開口部に最も近い開口部に向かって前記排ガスの流れを案内する溝を備えることが好ましい。
(6)前記上面開口部と前記側面開口部とが、前記インテークマニホールドの壁面に一体に形成されることが好ましい。
(7)前記エンジンに並設された複数の吸気ポートとの接合箇所に設けられ、前記吸気ポートに流入する前記排ガスの流量を制御する制御板を備えることが好ましい。
(8)前記制御板が、前記インテークマニホールドと前記エンジンとの間に挟装されるガスケットのうち、前記吸気ポートに対向する部分を屈曲させてなることが好ましい。
本実施形態のインマニ1は、図1に示すデュアルループEGRシステムを具備したエンジン30に適用される。図1中には、エンジン30に設けられる四つのシリンダ(気筒)のうち、一つを例示する。このエンジン30は、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。シリンダの頂面を形成するシリンダヘッドの内部には、各シリンダに接続された吸気ポート31及び排気ポート32が設けられ、それぞれのポート開口に吸気弁,排気弁が設けられる。吸気ポート31における上流側の端部開口部は、シリンダヘッドの側面において外部に開放される。
インマニ1の外観を図2に例示し、A−A断面で切断したインマニ1の分解斜視図を図3に示すとともに、B−B断面で切断したインマニ1の縦断面図を図4に示す。インマニ1の内部構造は、インタークーラー10が装着される中央部51と、その上流側の部位である上流部52と、その下流側の部位である下流部53と、EGRガスを吸気系に導入するための流路となるEGR通路部4との四部位に大別される。
インタークーラー10の構造について詳述する。図3に示すように、インタークーラー10には、コア20の上面55に蝋付けされたフランジ11が設けられるとともに、フランジ11とは別体の天板12が設けられる。フランジ11は、コア20の上面55よりも大きな寸法の金属板であり、コア20が開口部22に挿入されたときに開口部22の縁部23における外表面に(面一に)接触して固定される大きさに形成される。このフランジ11は、コア20の上面55に沿って、その上面55から外側に向かって面状に延出するように取付けられる。また、フランジ11の外周部には、ボルトや長ネジなどの締結固定具59を挿通するための孔60が穿孔される。フランジ11は、コア20の内部を流通する冷媒によって冷却されうる。
EGR通路部4の構造について詳述する。図3に示すように、EGR通路部4は開口部22に隣接して設けられ、縁部23の内表面に沿って配置される。すなわち、EGR通路部4はインタークーラー10のコア20に隣接配置される。EGR通路部4の延設方向は、吸気の流通方向Fに対して垂直な方向である。これにより、EGR通路部4の内部におけるEGRガスの流通方向Eは、吸気の流通方向Fに対して垂直な方向となり、コア20の流出面57に対してほぼ平行となる。したがって、コア20の流出面57から流出する吸気流に対し、上面視で幅方向に満遍なくEGRガスが導入することが可能となり、吸気とEGRガスとの混合性が向上する。
第一壁面17は、下方に向かって開口部22から離れるほど、コア20からも離れるように傾斜した形状に形成された部位である。第一壁面17には、コア20の内部のうち開口部22に近い部分を通過した吸気が衝突しうる。また、第一壁面17に衝突した吸気は、第一壁面17の表面に沿って斜め下方に向かって流通する。
第二壁面18は、台形形状の下底に相当する部位であり、吸気の流通方向Fに沿った形状に形成される。また、第二壁面18には、上述のスリット2が形成される。
第三壁面19は、台形形状の斜辺に相当する部位であり、第一壁面17よりも吸気の流通方向Fの下流側において、第一壁面17に対向して配置される。
エンジン30のシリンダヘッドとインマニ1との接合箇所には、吸気ポート31に流入するEGRガス量を制御するための制御板9が設けられる。本実施形態では、図11に示すように、制御板9がガスケット14から立設される。制御板9は、例えば図12に示すように、ポート開口部7に対向する部分をコ字状に切断し、インマニ1の内部に向かって屈曲させることで形成することができる。あるいは、ガスケット14とは別体の板材をガスケット14の表面に溶接固定してもよい。
上記のインマニ1に設けられるEGR通路部4には、図7に示すように、EGRガスを直線的に流通させる延設部15と、EGRガスを屈曲させながら流通させる偏向部16とが設けられる。また、偏向部16では、EGRガスの流れが第一流路5へ向かう方向と第二流路6へ向かう方向とに分岐する。第一流路5が上り勾配であるのに対し、第二流路6は下り勾配に形成されている。そのため、比較的温度の低いEGRガスが第二流路6に進みやすくなり、第一流路5側を流れるEGRガスは、第二流路6側を流れるEGRガスよりも高温となる。一方、第一流路5は第二流路6よりも経路長が長いため、第一流路5側を流れるEGRガスは徐々に冷却される。その結果、スリット2から流入するEGRガスの温度が側面開口部3から流入するEGRガスの温度とほぼ同程度の温度となる。
(1)インタークーラー10のコア20を通過した吸気流は、コア20内の通路に沿った方向に整流されているため、EGRガスと混合しにくくなりやすい。これに対し、上記のインマニ1には、EGR通路部4から流入するEGRガス用の開口部として、スリット2と側面開口部3とが設けられる。これにより、吸気流とEGRガスとを二方向から衝突させることができ、吸気とEGRガスとの混合を促進することができる。したがって、EGRガスの流量分布を改善することができ、エンジン30の燃焼安定性や排気性能を改善することができる。
(6)図6に示すように、上記のスリット2及び側面開口部3は連続した長穴としてインマニ1の内壁面に一体形成される。これにより、インマニ1の内部に導入されるEGRガス量を確保しやすくすることができる。また、スリット2と側面開口部3とを分離して配置した場合と比較して、EGRガスの流路抵抗を低減させることができる。
(8)また、図12に示すように、エンジン30とインマニ1との間に挟装されるガスケット14を利用して制御板9を形成することで、簡素な構成で余計なコストを増やすことなく、EGRガスの流量分布を均等にすることができる。
上述の実施形態では、ディーゼル式のエンジン30に取り付けられたインマニ1を例示したが、エンジン30の種類はこれに限定されない。また、エンジン30を基準としたインマニ1の取り付け角度は、任意に設定可能である。上述の実施形態では、インタークーラー10のコア20の下面58が水平面に対して傾斜して設けられているが、インマニ1自体を水平面に対して傾斜させてもよいし、エンジン30を水平面に対して傾斜させてもよい。
また、上述の実施形態では、第一流路5と第二流路6とが分離されていないが、EGR通路部4の内部にこれらを区画する隔壁を設けてもよい。これにより、第一流路5を流れるEGRガスと第二流路6を流れるEGRガスとを独立させることができ、EGRガスの流量分布や温度分布をより高精度に制御することが可能となる。
2 スリット(上面開口部)
3 側面開口部
4 EGR通路部(排ガス通路)
5 第一流路
6 第二流路
7 ポート開口部
8 溝
9 制御板
10 インタークーラー
14 ガスケット
Claims (8)
- 内部に吸気通路を有し、エンジンの排気系から吸気系へと還流する排ガス通路が前記吸気通路に接続されるインテークマニホールドにおいて、
前記排ガスを前記吸気通路の上面から流入させる上面開口部と、
前記排ガスを前記吸気通路の側面から流入させる側面開口部と、
を備えたことを特徴とする、インテークマニホールド。 - 前記排ガス通路内において前記上面開口部に接続される第一流路と、
前記排ガス通路内において前記側面開口部に接続される第二流路とを備える
ことを特徴とする、請求項1記載のインテークマニホールド。 - 前記第二流路が、前記第一流路よりも緩傾斜の上り勾配、又は、下り勾配に形成される
ことを特徴とする、請求項2記載のインテークマニホールド。 - 前記第二流路に凹設され、前記エンジンに並設された複数の吸気ポートのうち、前記側面開口部に最も近い開口部に向かって前記排ガスの流れを案内する溝を備える
ことを特徴とする、請求項2又は3記載のインテークマニホールド。 - 前記第一流路及び前記上面開口部が、前記吸気通路の上面で前記吸気通路の幅方向に延設されるとともに、前記吸気通路に設けられるインタークーラーのコアよりも奥まで延設される
ことを特徴とする、請求項2〜4のいずれか1項に記載のインテークマニホールド。 - 前記上面開口部と前記側面開口部とが、前記インテークマニホールドの壁面に一体に形成される
ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインテークマニホールド。 - 前記エンジンに並設された複数の吸気ポートとの接合箇所に設けられ、前記吸気ポートに流入する前記排ガスの流量を制御する制御板を備える
ことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のインテークマニホールド。 - 前記制御板が、前記インテークマニホールドと前記エンジンとの間に挟装されるガスケットのうち、前記吸気ポートに対向する部分を屈曲させてなる
ことを特徴とする、請求項7記載のインテークマニホールド。
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JP2018071524A (ja) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | マツダ株式会社 | Egr装置付きエンジンの吸気装置 |
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