JP2017115795A

JP2017115795A - Exhaust gas re-circulation device of engine

Info

Publication number: JP2017115795A
Application number: JP2015254280A
Authority: JP
Inventors: 雅俊中村; Masatoshi Nakamura
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2017-06-29

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust re-circulation device with a less amount of variation in concentration of exhaust gas at an exhaust gas re-circulation environment.SOLUTION: An exhaust gas re-circulation device 100 for re-circulating exhaust gas of an internal combustion engine to an intake port comprises: several intake openings 107 formed in correspondence with the intake port; a main exhaust passage 101 where exhaust gas flows; an expansion space 103 formed in continuous from the main exhaust passage 101, the expansion space 103 having at least a first expansion space 103a formed between the intake openings 107 and protruding from a connecting end part P101 with the main exhaust passage 101 toward the internal combustion engine; and a communication passage 105 formed to communicate the expansion space 103 with the intake openings 107, the communication passage 105 being formed along a communication passage axis J105 inclined in a direction opposite to a direction where the first expansion space 103a is protruded from a direction crossing at a right angle with an intake opening arrangement axis J107 extending along an arrangement direction of the intake openings 107.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジンの排気再循環装置に関し、特に、内燃機関と吸気マニホールドとの間に配置されるものに関する。 The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for an engine, and more particularly to an engine exhaust gas recirculation device disposed between an internal combustion engine and an intake manifold.

従来のエンジンの排気再循環装置について、図６に示すプレート部材６を用いて説明する。プレート部材６には、シリンダヘッド１の吸気ポートフランジ部３に開口する各吸気ポート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ（図示せず）に対応して吸気通路の一部となる各吸気開口部３１が設けられ、吸気マニホールド４と共締めでシリンダヘッド１にボルト締結するためのボルト挿通孔３２が設けられている。 A conventional engine exhaust gas recirculation device will be described with reference to a plate member 6 shown in FIG. The plate member 6 has intake openings 31 that are part of an intake passage corresponding to intake ports 2a, 2b, 2c, and 2d (not shown) that open to the intake port flange 3 of the cylinder head 1. A bolt insertion hole 32 is provided for fastening the bolt to the cylinder head 1 together with the intake manifold 4.

また、プレート部材６には、一端側（エンジン後端側）に、シリンダヘッド１（図示せず）のフランジ部３（図示せず）に設けられたＥＧＲ（排気ガス還流）用の排気ガス供給部４１（図示せず）に連通する排気ガス導入部３３が設けられ、内部に、上記排気ガス導入部３３に連通して延びる共通通路部３４と、該共通通路部３４から左右に別れて延びる一対の上流分岐通路部３５、３６と、各上流分岐通路部３５、３６の先端からそれぞれ左右に別れて延びる各一対の下流分岐通路３７、３８および３９、４０とからなり、４気筒の各吸気ポート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの近傍に排気ガスを分配する、所謂トーナメント様式の排気ガス還流通路が設けられている。 The plate member 6 has an exhaust gas supply for EGR (exhaust gas recirculation) provided on a flange portion 3 (not shown) of the cylinder head 1 (not shown) on one end side (engine rear end side). An exhaust gas introduction portion 33 communicating with the portion 41 (not shown) is provided, and a common passage portion 34 extending in communication with the exhaust gas introduction portion 33 is provided therein, and extends separately from the common passage portion 34 to the left and right. Each pair of upstream branch passages 35, 36 and a pair of downstream branch passages 37, 38 and 39, 40 that extend separately from the front ends of the upstream branch passages 35, 36, respectively. A so-called tournament-style exhaust gas recirculation passage is provided in the vicinity of the ports 2a, 2b, 2c and 2d to distribute the exhaust gas.

排気ガス還流通路のこれら共通通路部３４、上流分岐通路部３５、３６および下流分岐通路３７、３８、３９、４０は、プレートインナ７およびプレートアウタ８の相互の合せ面に略半割形状に設けられた溝により形成され、上流分岐通路部３５、３６の通路断面積が下流分岐通路３７〜４０の通路断面積より大きく、共通通路部３４の通路断面積が上流分岐通路部３５、３６の通路断面積よりもさらに大きくなるよう構成されている。 The common passage portion 34, the upstream branch passage portions 35, 36 and the downstream branch passages 37, 38, 39, 40 of the exhaust gas recirculation passage are provided in a substantially half shape on the mating surfaces of the plate inner 7 and the plate outer 8. The passage sectional area of the upstream branch passage portions 35 and 36 is larger than the passage sectional area of the downstream branch passages 37 to 40, and the passage sectional area of the common passage portion 34 is the passage of the upstream branch passage portions 35 and 36. It is comprised so that it may become larger than a cross-sectional area.

また、排気ガス導入部３３はプレートインナ７に設けられた溝の拡大部分により形成され、その中央部が上記排気ガス供給部４１に連通するようシリンダヘッド１側に開口している。そして、排気ガス導入部３３には、シリンダヘッド１側の排気ガス供給部４１から導入された排気ガスが共通通路部３４へ流れる際の抵抗となるバッフル４２が一側に設けられている。シリンダヘッド１の排気ガス供給部４１から導入された排気ガスは、プレート部材６内部の拡大した排気ガス導入部２１に入ることによる急膨張と、バッフル４２による圧力損失で放熱し、温度が下がる。 Further, the exhaust gas introducing portion 33 is formed by an enlarged portion of a groove provided in the plate inner 7, and a central portion thereof opens to the cylinder head 1 side so as to communicate with the exhaust gas supply portion 41. The exhaust gas introduction section 33 is provided with a baffle 42 on one side that serves as a resistance when exhaust gas introduced from the exhaust gas supply section 41 on the cylinder head 1 side flows into the common passage section 34. The exhaust gas introduced from the exhaust gas supply section 41 of the cylinder head 1 dissipates heat due to rapid expansion due to entering the expanded exhaust gas introduction section 21 inside the plate member 6 and pressure loss due to the baffle 42, and the temperature decreases.

プレート部材６内部の排気ガス還流通路は、下流分岐通路３７、３８、３９、４０の先端が各吸気開口部３１に開口し、その先端開口部分は、図６に示すように、絞り４３が設けられ、絞り４３の下流側がテーパ状に広がるよう形成されている。プレート部材６内部の排気ガス還流通路を経て各気筒に分配される排気ガスは、絞り４３によってバラツキが調整され、絞り４３の下流側がテーパ状に広がることにより抵抗の少ないスムーズな流れとなり、また、オイルミストやカーボンの堆積も防止される（以上、特許文献１参照）。 As for the exhaust gas recirculation passage inside the plate member 6, the tips of the downstream branch passages 37, 38, 39, 40 open to the respective intake openings 31, and the tip openings are provided with a throttle 43 as shown in FIG. In other words, the downstream side of the throttle 43 is formed to expand in a tapered shape. The exhaust gas distributed to each cylinder through the exhaust gas recirculation passage inside the plate member 6 is adjusted in variation by the throttle 43, and the downstream side of the throttle 43 spreads in a taper shape, resulting in a smooth flow with little resistance, Oil mist and carbon accumulation is also prevented (see Patent Document 1 above).

特開２００５−２２６５８５号公報JP 2005-226585 A

前述のプレート部材６には、以下に示すような改善すべき点がある。プレート部材６のようなスペーサーを用いて排気再循環を行う場合、エンジン内部の加圧、減圧によって、排気ガス導入部３３から導入する排気に脈動が生ずる。このため、シリンダーヘッドから吸気開口部３１を介して下流分岐路４０、さらに上流分岐通路部３６に、シリンダーヘッド内の爆発前の燃料気体（以下、爆発前燃料気体）が逆流する。ここで、予め計算の上、濃度が設定した上で排気ガス導入部３３から排気を導入している。また、プレート部材６では、吸気開口部３１に連通する下流分岐路４０と下流分岐路３９とが対向して配置されている。下流分岐路４０を逆流した爆発前燃料気体は、排気ガス導入部３３から導入した排気に混合された上で、下流分岐路３９を介して、下流分岐路４０に連通する吸気開口部３１に隣接し、対向して位置する下流分岐路３９と連通する吸気開口部３１に、流入する。結果として、下流分岐路４０を逆流した爆発前燃料気体は、直接的に隣接する吸気開口部３１に流入するため、隣接する吸気開口部３１に流入する排気濃度の変化が大きく、予め想定した排気再循環の効果が得られない、という改善すべき点がある。吸気開口部３１に流入する排気濃度の変化の問題は、下流分岐通路３７〜下流分岐路３９、それぞれについても、同様に発生する。 The plate member 6 described above has the following points to be improved. When exhaust gas recirculation is performed using a spacer such as the plate member 6, pulsation occurs in the exhaust gas introduced from the exhaust gas introducing portion 33 due to pressurization and decompression inside the engine. For this reason, fuel gas before explosion in the cylinder head (hereinafter referred to as fuel gas before explosion) flows backward from the cylinder head to the downstream branch passage 40 and further to the upstream branch passage portion 36 via the intake opening 31. Here, exhaust gas is introduced from the exhaust gas introduction unit 33 after the concentration is set in advance by calculation. Further, in the plate member 6, the downstream branch path 40 and the downstream branch path 39 that communicate with the intake opening 31 are disposed to face each other. The pre-explosion fuel gas that has flowed backward through the downstream branch passage 40 is mixed with the exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction portion 33 and then adjacent to the intake opening 31 communicating with the downstream branch passage 40 via the downstream branch passage 39. Then, the air flows into the intake opening 31 that communicates with the downstream branch passage 39 that is positioned opposite to it. As a result, the pre-explosion fuel gas that has flowed backward through the downstream branch passage 40 flows directly into the adjacent intake opening 31, so that the exhaust gas concentration that flows into the adjacent intake opening 31 changes greatly, and the exhaust gas assumed in advance There is a point to be improved that the effect of recirculation cannot be obtained. The problem of the change in the exhaust gas concentration flowing into the intake opening 31 also occurs in the downstream branch passage 37 to the downstream branch passage 39 in the same manner.

また、上流分岐通路部３６、下流分岐路４０の長さ、それぞれ流れ込む排気の圧力によっては、下流分岐路４０を逆流した爆発前燃料気体が、さらに、下流の上流分岐通路３５に流入する。この場合、上流側で逆流する爆発前燃料気体によって、下流側に流入する排気の濃度が変化し、予め想定した排気再循環の効果が得られない、という改善すべき点がある。 Depending on the length of the upstream branch passage 36 and the downstream branch passage 40 and the pressure of exhaust gas flowing in, the pre-explosion fuel gas that has flowed back through the downstream branch passage 40 further flows into the downstream upstream branch passage 35. In this case, there is a point to be improved in that the concentration of the exhaust gas flowing into the downstream side is changed by the pre-explosion fuel gas flowing backward on the upstream side, and the effect of exhaust gas recirculation assumed in advance cannot be obtained.

なお、プレート部材６のようなスペーサーを用いて排気再循環を行う場合に、エンジン内部の加圧、減圧によって、排気ガス導入部３３から導入する排気に脈動が生ずるということについては、発明者による実験、知見に基づき得られた結果である。 In addition, when exhaust gas recirculation is performed using a spacer such as the plate member 6, the inventors have explained that pulsation occurs in the exhaust gas introduced from the exhaust gas introducing portion 33 due to pressurization and decompression inside the engine. It is the result obtained based on experiment and knowledge.

そこで、本発明は、排気再循環における排気の濃度変化が少ない排気再循環装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device in which the concentration change of exhaust gas in exhaust gas recirculation is small.

本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。 Means for solving the problems in the present invention and the effects of the invention will be described below.

本発明に係る排気再循環装置は、内燃機関の吸気ポートと吸気マニホールドの吸気ポートとの間に位置し、前記内燃機関の排気を再循環させる排気再循環装置であって、前記吸気ポートに対応して形成される複数の吸気開口、前記排気が流れる主排気通路、前記主排気通路から連続して形成される拡張空間であって、前記吸気開口間に形成され、前記主排気通路との接続端部から、前記内燃機関側に突出する第１拡張空間を少なくとも有する拡張空間、前記拡張空間と前記吸気開口とを連通するように形成される連通路であって、前記吸気開口の配置方向に沿う吸気開口配置軸に直交する方向から前記第１拡張空間が突出する方向と反対方向に傾いた連通路軸に沿って形成される連通路、を有する。 An exhaust gas recirculation device according to the present invention is located between an intake port of an internal combustion engine and an intake port of an intake manifold, and is an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas of the internal combustion engine, and corresponds to the intake port. A plurality of intake openings formed, a main exhaust passage through which the exhaust flows, an expansion space formed continuously from the main exhaust passage, and formed between the intake openings and connected to the main exhaust passage An expansion space having at least a first expansion space projecting toward the internal combustion engine from an end portion, a communication path formed so as to communicate the expansion space and the intake opening, and in the arrangement direction of the intake opening A communication path formed along a communication path axis inclined in a direction opposite to the direction in which the first expansion space protrudes from a direction perpendicular to the intake opening arrangement axis.

これにより、逆流した爆発前燃料気体は、拡張空間１０３の内部において、円を描くよう循環し、元の連通路を介して吸気開口に戻る。つまり、爆発前燃料気体は、逆戻りする際に通過した連通路と連通する拡張空間内にのみ拡散した後、元の連通路を介して吸気開口に戻っていく。したがって、逆流した爆発前燃料気体は、拡張空間に拡散するため、主排気通路を流れる排気の濃度変化を少なくできる。 As a result, the back-expanded pre-explosion fuel gas circulates in a circular shape inside the expansion space 103 and returns to the intake opening via the original communication path. In other words, the pre-explosion fuel gas diffuses only in the expansion space communicating with the communication path that has passed when returning, and then returns to the intake opening via the original communication path. Accordingly, the back-expanded pre-explosion fuel gas diffuses into the expansion space, so that the concentration change of the exhaust gas flowing through the main exhaust passage can be reduced.

また、内燃機関の吸気ポートから連通路を介して拡張空間に逆流する爆発前燃料気体は、拡張空間への流入時においては、第１拡張空間を流れ、また、連通路軸方向に流れるため、拡張空間において連通路が対向して配置される場合であっても、対向して位置する連通路に、直接的に、爆発前燃料気体が流入することを防止できる。 In addition, the pre-explosion fuel gas that flows backward from the intake port of the internal combustion engine to the expansion space through the communication passage flows through the first expansion space when flowing into the expansion space, and also flows in the axial direction of the communication passage. Even when the communication passages are arranged to face each other in the expansion space, it is possible to prevent the pre-explosion fuel gas from flowing directly into the communication passages that face each other.

さらに、主排気通路から連通路に流入する排気の流れと、逆流する爆発前燃料気体の拡張空間における流れとを分離できるため、逆流した爆発前燃料気体が、排気が連通路に流れ込むことを邪魔することがないため、効率的な排気再循環を行える。 Furthermore, since the flow of the exhaust gas flowing from the main exhaust passage into the communication passage and the flow of the pre-explosion fuel gas flowing back in the expansion space can be separated, the back-flowing pre-explosion fuel gas prevents the exhaust from flowing into the communication passage. Therefore, efficient exhaust gas recirculation can be performed.

さらに、逆流した爆発前燃料気体は、逆流した拡張空間より下流の拡張空間と連通する吸気開口に流入することを防止できる。 Further, the pre-explosion fuel gas that has flowed back can be prevented from flowing into the intake opening communicating with the expansion space downstream of the flow space that has flowed back.

本発明に係る排気再循環装置の一実施例である排気再循環装置１００の平面図である。1 is a plan view of an exhaust gas recirculation device 100 that is an embodiment of an exhaust gas recirculation device according to the present invention. 図１におけるＸ−Ｘ断面を示す図である。It is a figure which shows the XX cross section in FIG. 図２におけるＹ−Ｙ断面を示す図である。It is a figure which shows the YY cross section in FIG. 排気循環経路を示す図である。It is a figure which shows an exhaust gas circulation path. 従来の排気再循環装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional exhaust gas recirculation apparatus. 従来の排気再循環装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional exhaust gas recirculation apparatus.

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明に係るエンジンの排気再循環装置の一実施形態である排気再循環装置１００について、図１を用いて説明する。 An exhaust gas recirculation device 100 that is an embodiment of an exhaust gas recirculation device for an engine according to the present invention will be described with reference to FIG.

排気再循環装置１００は、シリンダヘッドの吸気ポートフランジ部と、吸気マニホールドのフランジ部との間に配置される薄板形状の金属部材である。排気再循環装置１００は、主排気通路１０１、拡張空間１０３、連通路１０５、排気導入口１０６、吸気開口１０７、ボルト孔１０９を有している。なお、排気再循環装置１００は、吸気開口１０７が、シリンダーヘッドが有する各吸気ポート、及び、吸気マニホールドが有する各吸気ポートに対応するように配置され、所定のボルトによって、ボルト孔１０９を介して、シリンダーヘッド及び吸気マニホールドに締結される。 The exhaust gas recirculation device 100 is a thin plate-shaped metal member disposed between the intake port flange portion of the cylinder head and the flange portion of the intake manifold. The exhaust gas recirculation device 100 includes a main exhaust passage 101, an expansion space 103, a communication passage 105, an exhaust introduction port 106, an intake opening 107, and a bolt hole 109. The exhaust gas recirculation device 100 is disposed so that the intake opening 107 corresponds to each intake port of the cylinder head and each intake port of the intake manifold, and is passed through the bolt hole 109 by a predetermined bolt. Fastened to the cylinder head and intake manifold.

主排気通路１０１は、薄板形状の金属部材である排気再循環装置１００の内部の空間として形成される。主排気通路１０１は、排気導入口１０６を介して、シリンダーヘッドから流入する排気が流れる通路を形成する。主排気通路１０１では、排気導入口１０６が形成されている端部を上流として、上流の端部とは異なる端部が形成される下流に向かって、排気が流れる。なお、主排気通路１０１は、直列状に配置される吸気開口１０７に対して一方側に形成される。 The main exhaust passage 101 is formed as a space inside the exhaust gas recirculation device 100 which is a thin plate-shaped metal member. The main exhaust passage 101 forms a passage through which exhaust gas flowing from the cylinder head flows via the exhaust introduction port 106. In the main exhaust passage 101, the exhaust flows upstream from the end where the exhaust introduction port 106 is formed toward the downstream where the end different from the upstream end is formed. The main exhaust passage 101 is formed on one side with respect to the intake openings 107 arranged in series.

拡張空間１０３は、排気再循環装置１００の内部の空間として形成される。拡張空間１０３は、隣接する吸気開口１０７の間に配置される。拡張空間１０３は、一部が、主排気通路１０１と連通するように形成される。これにより、主排気通路１０１を流れる排気の一部が、拡張空間１０３に流入する。 The expansion space 103 is formed as a space inside the exhaust gas recirculation device 100. The expansion space 103 is disposed between the adjacent intake openings 107. The expansion space 103 is formed so that a part thereof communicates with the main exhaust passage 101. As a result, part of the exhaust gas flowing through the main exhaust passage 101 flows into the expansion space 103.

拡張空間１０３と主排気通路１０１との位置関係について、図２を用いて説明する。図２は、図１におけるＸ−Ｘ断面を示している。拡張空間１０３は、第１拡張空間１０３ａ及び第２拡張空間１０３ｂを有している。第１拡張空間１０３ａは、主排気通路１０１と拡張空間１０３とのエンジン側の接続端部Ｐ１０１から、エンジン側に突出する空間として形成される。第２拡張空間１０３ｂは、接続端部Ｐ１０１から、吸気マニホールド側に位置する空間として形成される。 The positional relationship between the expansion space 103 and the main exhaust passage 101 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an XX cross section in FIG. The expansion space 103 has a first expansion space 103a and a second expansion space 103b. The first expansion space 103a is formed as a space protruding from the connection end portion P101 on the engine side between the main exhaust passage 101 and the expansion space 103 to the engine side. The second expansion space 103b is formed as a space located on the intake manifold side from the connection end portion P101.

図１に戻って、連通路１０５は、排気再循環装置１００の内部の空間として形成される。連通路１０５は、拡張空間１０３と吸気開口１０７とを連通するように形成される。図２に示すように、連通路１０５は、連通開口Ｈ１０５を中心に、直列状に配置される吸気開口１０７の吸気開口配置軸Ｊ１０７（図１参照）に直交する方向から第１拡張空間１９３ａが突出する方向と反対方向に、つまり、吸気マニホールド方向に角度αだけ回転する連通路軸Ｊ１０５に沿って、傾いて形成される。連通路１０５の拡張空間１０３に形成される連通開口Ｈ１０５は、拡張空間１０３の吸気マニホールド側に近い位置、つまり第２拡張空間１０３ｂ側に形成される。 Returning to FIG. 1, the communication path 105 is formed as a space inside the exhaust gas recirculation device 100. The communication path 105 is formed so as to communicate the expansion space 103 and the intake opening 107. As shown in FIG. 2, the communication passage 105 has a first expansion space 193 a extending from a direction orthogonal to the intake opening arrangement axis J107 (see FIG. 1) of the intake openings 107 arranged in series around the communication opening H105. It is formed to be inclined in the direction opposite to the protruding direction, that is, along the communication path axis J105 that rotates by an angle α in the intake manifold direction. The communication opening H105 formed in the expansion space 103 of the communication path 105 is formed at a position near the intake manifold side of the expansion space 103, that is, on the second expansion space 103b side.

図３に、図１における吸気開口１０７間の領域Ｒの図２におけるＹ−Ｙ断面を示す。二つの吸気開口１０７の間に位置する拡張空間１０３に形成される連通路１０５は、拡張空間１０３におけるそれぞれの連通開口Ｈ１０５が対向する位置に形成される。また、連通路１０５は、連通開口Ｈ１０５を中心に、吸気開口配置軸Ｊ１０７に沿う方向から角度βだけ、主排気通路１０１が位置する方向とは反対の方向に回転する連通路軸Ｊ１０５に沿って、傾いて形成される。つまり、連通路１０５は、吸気開口１０７からみて、主排気通路１０１側に向かって斜め下方に向かうように形成される。 3 shows a YY cross section in FIG. 2 of a region R between the intake openings 107 in FIG. The communication path 105 formed in the expansion space 103 located between the two intake openings 107 is formed at a position where each communication opening H105 in the expansion space 103 faces. Further, the communication passage 105 is formed along the communication passage axis J105 that rotates in the direction opposite to the direction in which the main exhaust passage 101 is located by the angle β from the direction along the intake opening arrangement axis J107 with the communication opening H105 as the center. , Tilted and formed. That is, the communication path 105 is formed so as to be inclined obliquely downward toward the main exhaust path 101 when viewed from the intake opening 107.

排気導入口１０６は、シリンダーヘッドから排気を主排気通路１０１に導入する開口である。排気導入口１０６は、排気再循環装置１００のシリンダーヘッド側の端面から主排気通路１０１まで貫通するように形成される。 The exhaust introduction port 106 is an opening for introducing exhaust from the cylinder head into the main exhaust passage 101. The exhaust introduction port 106 is formed so as to penetrate from the end face on the cylinder head side of the exhaust recirculation device 100 to the main exhaust passage 101.

吸気開口１０７は、シリンダーヘッドが有する各吸気ポート、及び、吸気マニホールドが有する各吸気ポートに対応する位置に形成される。 The intake opening 107 is formed at a position corresponding to each intake port of the cylinder head and each intake port of the intake manifold.

ボルト孔１０９は、薄板形状の金属部材である排気再循環装置１００を貫通するように、複数、形成される。 A plurality of bolt holes 109 are formed so as to penetrate through the exhaust gas recirculation device 100 which is a thin plate-shaped metal member.

第２排気再循環装置１００における排気循環経路
次に、排気再循環装置１００における排気循環経路について、図２〜図４を用いて説明する。図２に示すように、連通路１０５の連通開口Ｈ１０５を第２拡張空間１０３ｂ側に配置することによって、吸気開口１０７から逆流する爆発前燃料気体は、拡張空間１０３において第２拡張空間１０３ｂ側から第１拡張空間１０３ａ側に流れ、その後、第１拡張空間１０３ａの底部に沿って流れた後、第１拡張空間１０３ａの主排気通路１０１側の端面で沿って第１拡張空間１０３ａ側に移動し、元の連通開口Ｈ１０５に戻る循環経路Ｋ１を形成する。また、図３に示すように、連通路１０５から逆戻りした爆発前燃料気体は、連通路１０５の連通路軸Ｊ１０５方向に沿って、連通開口Ｈ１０５から拡張空間１０３に流入する。つまり、爆発前燃料気体は、拡張空間１０３への流入時においては、第１拡張空間１０３ａを流れ、また、連通路軸Ｊ１０５方向に流れるため、連通開口Ｈ１０５が第２拡張空間１０３ｂ側にある対向して位置する連通路１０５に、直接的に、流入することがない。図４に示すように、対向して位置する連通路１０５についても、同様である。 Next, the exhaust gas circulation path in the exhaust gas recirculation apparatus 100 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, by arranging the communication opening H105 of the communication path 105 on the second expansion space 103b side, the pre-explosion fuel gas that flows backward from the intake opening 107 flows from the second expansion space 103b side in the expansion space 103. It flows to the first expansion space 103a side, and then flows along the bottom of the first expansion space 103a, and then moves to the first expansion space 103a side along the end surface of the first expansion space 103a on the main exhaust passage 101 side. A circulation path K1 returning to the original communication opening H105 is formed. As shown in FIG. 3, the pre-explosion fuel gas that has returned from the communication path 105 flows into the expansion space 103 from the communication opening H 105 along the direction of the communication path axis J 105 of the communication path 105. That is, when the fuel gas before the explosion flows into the expansion space 103, the fuel gas flows in the first expansion space 103a and in the direction of the communication path axis J105, so that the communication opening H105 is opposed to the second expansion space 103b. Therefore, it does not flow directly into the communication path 105 positioned as described above. As shown in FIG. 4, the same applies to the communication path 105 located opposite to the communication path 105.

また、循環経路Ｋ１は、図３に示すように、拡張空間１０３の内部において、円を描くように形成される。つまり、爆発前燃料気体は、逆戻りする際に通過した連通路１０５と連通する拡張空間１０３内にのみ拡散した後、元の連通路１０５を介して吸気開口１０７に戻っていく。したがって、逆流した爆発前燃料気体は、逆流した拡張空間１０３より下流の拡張空間１０３と連通する吸気開口１０７に流入することはない。また、逆流した爆発前燃料気体は、拡張空間１０３に拡散するため、主排気の濃度変化を少なくできる。 Further, as shown in FIG. 3, the circulation path K 1 is formed so as to draw a circle inside the expansion space 103. In other words, the pre-explosion fuel gas diffuses only into the expansion space 103 communicating with the communication path 105 that has passed when returning in reverse, and then returns to the intake opening 107 through the original communication path 105. Therefore, the pre-explosion fuel gas that has flowed back does not flow into the intake opening 107 that communicates with the expansion space 103 downstream of the flow space 103 that has flowed back. In addition, since the pre-explosion fuel gas that has flowed back diffuses into the expansion space 103, the concentration change of the main exhaust can be reduced.

さらに、排気導入口１０６から主排気通路１０１を流れる排気の一部（以下、主排気）は、主排気通路１０１と拡張空間１０３とが連通する接続部において、拡張空間１０３の主排気通路１０１側の端面、つまり、第２拡張空間１０３ｂ側の端面に沿って流れ込み、連通路１０５の連通開口Ｈ１０５に到達する循環経路Ｋ２を形成する。このとき、主排気は、第２拡張空間１０３ｂを中心に通過する。また、循環経路Ｋ２は、図３に示すように、拡張空間１０３の内部、正確には第２拡張空間１０３ｂの内部において、直線上に形成される。 Further, a part of the exhaust gas flowing through the main exhaust passage 101 from the exhaust introduction port 106 (hereinafter referred to as main exhaust) is connected to the main exhaust passage 101 and the expansion space 103 at the connecting portion where the main exhaust passage 101 communicates with the expansion space 103. A circulation path K 2 that flows along the end surface of the second expansion space 103 b and reaches the communication opening H 105 of the communication path 105 is formed. At this time, the main exhaust passes through the second expansion space 103b. Further, as shown in FIG. 3, the circulation path K2 is formed on a straight line inside the expansion space 103, more specifically, inside the second expansion space 103b.

このように、主排気の循環経路Ｋ２は、第２拡張空間１０３ｂに形成される一方、逆流排気の循環経路Ｋ１は、第１拡張空間１０３ａに形成される。排気再循環装置１００では、主排気の循環経路Ｋ２と、逆流排気の循環経路Ｋ１とを、分離することによって、逆流した爆発前燃料気体が、主排気が連通路１０５に流れ込むことを邪魔することがないため、効率的な排気再循環を行える。 Thus, the circulation path K2 for main exhaust is formed in the second expansion space 103b, while the circulation path K1 for backflow exhaust is formed in the first expansion space 103a. In the exhaust gas recirculation apparatus 100, the pre-explosion fuel gas that has flowed back prevents the main exhaust gas from flowing into the communication path 105 by separating the circulation path K 2 of the main exhaust gas from the circulation path K 1 of the back flow exhaust gas. Therefore, efficient exhaust gas recirculation can be performed.

［他の実施例］
（１）拡張空間１０３と連通路１０５との関係：前述の実施例１においては、１つの拡張空間１０３に対して、複数の連通路１０５が形成される排気再循環装置１００を示したが、図５に示すように、１つの拡張空間１０３に対して、１つ連通路１０５が形成される排気再循環装置２００としてもよい。 [Other embodiments]
(1) Relationship between expansion space 103 and communication path 105: In the above-described first embodiment, the exhaust gas recirculation device 100 in which a plurality of communication paths 105 are formed with respect to one expansion space 103 is shown. As shown in FIG. 5, an exhaust gas recirculation device 200 in which one communication path 105 is formed for one expansion space 103 may be used.

また、前述の実施例１においては、連通路１０５において、連通路軸Ｊ１０５は、連通開口Ｈ１０５を中心に、吸気開口配置軸Ｊ１０７に沿う方向から角度βだけ、主排気通路１０１が位置する方向とは反対の方向に傾き、また、連通開口Ｈ１０５を中心に、吸気開口配置軸Ｊ１０７に直交する方向から吸気マニホールド方向に角度αだけ傾くとしたが、吸気開口配置軸Ｊ１０７に直交する方向から第１拡張空間１９３ａが突出する方向と反対方向に角度αのみ傾くようにしてもよい。これによっても、連通路１０５から逆流した爆発前燃料気体は、対向して位置する連通路１０５方向、かつ、対向して位置する連通路１０５の下方（シリンダーヘッド側）に向かって排出されるため、対向して位置する連通路１０５に直接的に流入することを防止できる。 In the first embodiment described above, in the communication path 105, the communication path axis J105 has a direction in which the main exhaust path 101 is located at an angle β from the direction along the intake opening arrangement axis J107 with the communication opening H105 as the center. Is inclined in the opposite direction, and is inclined by an angle α from the direction orthogonal to the intake opening arrangement axis J107 to the intake manifold direction around the communication opening H105, but the first direction from the direction orthogonal to the intake opening arrangement axis J107 is You may make it incline only (alpha) in the direction opposite to the direction where the expansion space 193a protrudes. Also by this, the pre-explosion fuel gas flowing backward from the communication path 105 is discharged toward the communication path 105 positioned opposite to and below the communication path 105 positioned opposite (on the cylinder head side). , It can be prevented from flowing directly into the communication path 105 located opposite to the communication path 105.

本発明に係る排気再循環装置は、例えば、乗用車のエンジンに用いることができる。 The exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention can be used for, for example, an engine of a passenger car.

１００排気再循環装置
１０１主排気通路
１０３拡張空間
１０３ａ第１拡張空間
１０３ｂ第２拡張空間
１０５連通路
１０６排気導入口
１０７吸気開口
１０９ボルト孔
Ｐ１０１接続端部
Ｈ１０５連通開口
Ｊ１０５連通路軸
Ｊ１０７吸気開口配置軸
Ｋ１循環経路
Ｋ２循環経路
２００排気再循環装置 100 exhaust recirculation device 101 main exhaust passage 103 expansion space 103a first expansion space 103b second expansion space 105 communication passage 106 exhaust introduction port 107 intake opening 109 bolt hole P101 connection end H105 communication opening J105 communication passage shaft J107 intake opening arrangement Axis K1 Circulation path K2 Circulation path 200 Exhaust gas recirculation device

Claims

内燃機関の吸気ポートと吸気マニホールドの吸気ポートとの間に位置し、前記内燃機関の排気を再循環させる排気再循環装置であって、
前記吸気ポートに対応して形成される複数の吸気開口、
前記排気が流れる主排気通路、
前記主排気通路から連続して形成される拡張空間であって、前記吸気開口間に形成され、前記主排気通路との接続端部から、前記内燃機関側に突出する第１拡張空間を少なくとも有する拡張空間、
前記拡張空間と前記吸気開口とを連通するように形成される連通路であって、前記吸気開口の配置方向に沿う吸気開口配置軸に直交する方向から前記
第１拡張空間が突出する方向と反対方向に
傾いた連通路軸に沿って形成される連通路、
を有する排気再循環装置。 An exhaust gas recirculation device that is located between an intake port of an internal combustion engine and an intake port of an intake manifold and recirculates exhaust gas of the internal combustion engine,
A plurality of intake openings formed corresponding to the intake ports;
A main exhaust passage through which the exhaust flows;
An expansion space that is continuously formed from the main exhaust passage, and has at least a first expansion space that is formed between the intake openings and protrudes toward the internal combustion engine from a connection end with the main exhaust passage. Expansion space,
A communication path formed to communicate the expansion space and the intake opening, opposite to a direction in which the first expansion space protrudes from a direction orthogonal to the intake opening arrangement axis along the arrangement direction of the intake opening. A communication path formed along a communication path axis inclined in a direction,
An exhaust gas recirculation device.