JP3745549B2

JP3745549B2 - 排気ガス再循環装置の分配管

Info

Publication number: JP3745549B2
Application number: JP36907598A
Authority: JP
Inventors: 伸二岩田; 一行柚木; 哲夫大久保
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: JP2000192858A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排気ガス再循環装置の分配管に関し、より詳しくは内燃機関における排気ガス再循環装置において再循環排気ガスをインテークマニホールドへ分配する分配管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジン或いはガソリンエンジン等の内燃機関においては、排気ガス中のＮＯｘを低減するために、排気ガス再循環（ＥＲＧ）装置により排気ガスを内燃機関のインテークマニホールド内へ再循環するようにした排気ガス再循環装置が採用されている。
【０００３】
そして、この装置として例えば図５に示すように、インテークマニホールドを構成する並設された複数の分岐管１０１に、該分岐管１０１の軸方向と直交する方向に分配管（サージタンク）１０２を配設し、該分配管１０２内を、その長さ方向（軸方向）に仕切壁１０３を配設して第１通路１０４（上室）と第２通路１０５（下室）に区画するとともに仕切壁１０３に連通穴１０６を形成し、再循環排気ガス（ＥＧＲ排気ガス）を、ＥＧＲガス入口１０７から流入して第１通路１０４から連通穴１０６を通じて第２通路１０５に分流し、該第２通路１０５に形成したＥＧＲガス出口穴１０８から各分岐管１０１に分配供給して各分岐管１０１への排気ガス量の分配性を高め、かつ温度の均一化を図るようにしたものが、例えば特開平７−１８９８３７号公報に開示されている。
【０００４】
そして、このような分配管１０２として、図６及び図７に示すように、その分配管１０２における第２通路（下室）１０５の底面１０９をＥＧＲ排気ガスの入口１０７側が下降するように傾斜させるとともに該底面１０９よりかなり上方に位置してＥＧＲ排気ガスの出口穴１０８を開口したものがある。
【０００５】
また、図８に示すように、サージタンク２０１にＥＧＲ通路２０２を形成し、該ＥＧＲ通路２０２の底部に内径が１〜３ｍｍ程度の小さい水抜き孔２０３を形成したものが実開平２−１８６４８号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記図６及び図７に示す分配管１０２においては、その第２通路１０５の底面１０９とＥＧＲ排気ガスの出口穴１０８の間にかなり大きな段差Ｈがあることにより、ＥＧＲ排気ガスに含まれる酸性凝縮水Ｗが図７に示すように底面１０９上に溜り、この酸性凝縮水Ｗによって分配管１０２が腐蝕するおそれがある。そのため、分配管１０２の肉厚を薄くすると腐蝕による微細な穴が明き、ガス漏れするおそれがあり、分配管１０２の薄肉設計ができない問題がある。
【０００７】
また、前記図８に示すようにＥＧＲ通路２０２に水抜き孔２０３を形成するものにおいては、その水抜き孔２０３から多量のＥＧＲ排気ガスが流出されるとＥＧＲ排気ガスの分配性に影響することから、その水抜き孔２０３を小径にしなければならず、このように小径に形成すると、ＥＧＲ排気ガス中の燃焼成分中の異物によるデポジットが小径の水抜き孔２０３を塞ぎ、前記のようにＥＧＲ通路２０２内に酸性凝縮水が溜る問題がある。更に、該水抜き孔２０３をＥＧＲ通路２０２におけるＥＧＲ排気ガスの出口とは別に独立して形成しなればならず、分配管の製造工程が増す問題がある。
【０００８】
そこで本発明は、前記の各問題を解決できる内燃機関の排気ガス再循環装置の分配管を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の第１の発明は、内部を仕切壁で上室と下室に区画するとともにその仕切壁に連通穴を形成し、区画された上室に流入した再循環排気ガスを、前記連通穴に流通させて下室内に分流させ、更に該下室に開口した出口穴からインテークマニホールドへ分配する排気ガス再循環装置の分配管であって、
前記下室の底面を、前記出口穴の方向に下降するように傾斜させ、
前記出口穴の最低面を前記下室の底面と略同一面に設定し、
更に、前記仕切壁の上面の中央部が湾曲状に凹む凹部形状に形成し、前記連通穴は前記凹部に位置することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、上室に流入した再循環排気ガス（ＥＧＲ排気ガス）は仕切壁に形成した連通穴から下室内に分流され、下室から出口穴を通じてインテークマニホールドへ分配される。このとき、出口穴の最低面が下室の底面と略同一面に形成されているため、下室の底面に付着した凝縮水はＥＧＲ排気ガスとともに出口穴へスムースに吸い込まれて排出され、下室の底面部に凝縮水は溜まらない。
【００１１】
更に、本発明においては、下室の底面に付着した凝縮水が排気ガス流によって一層スムースに出口穴へ流れ、凝縮水の排出が一層良好に行われる。
【００１３】
更に、本発明においては、仕切壁の上面に付着した凝縮水が排気ガス流によって良好に連通穴へ流れ、凝縮水の排出が一層良好に行なわれる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１乃至図４に示す実施例に基いて本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図３は第１実施例を示す。
【００１５】
図１は仕切壁を備えた分配管の側断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は仕切壁の平面図である。
分配管１の外壁２は、底壁３、天壁４、前壁５、後壁６からなる筒状、図の例では角筒状に形成され、その軸方向の一端に再循環排気ガス（以下ＥＧＲ排気ガスという）の入口７が開口され、他端が端壁８で閉塞されている。
【００１６】
前記分配管１の外壁２内には仕切壁９が外壁２内を上室（第１通路）１０と下室（第２通路）１１に区画するように配置され、該仕切壁９は外壁２とアルミニウム材により一体成形されている。更に該仕切壁９は、一方が下降するように、図の実施例では前記後壁６側が下降するように傾斜して配置され、その下降端部に連通穴１２が形成されている。すなわち、仕切壁９の上面９ａは連通穴１２に向って下降している。
【００１７】
また、前記下室１１の底面（底壁３の上面）１１ａは、前記ＥＧＲ排気ガスの入口７側が下降する傾斜面に形成されているとともに、後述するＥＧＲ排気ガスの出口穴１３側へも下降する傾斜面に形成されている。
【００１８】
前記外壁２における前壁５の下部にはＥＧＲ排気ガスの出口穴１３が形成されている。該出口穴１３は、その最低面１３ａを前記下室１１の底面（底壁３の上面）１１ａと同一位置にしてこれらの間に段差が生じないようにして形成されている。尚、この出口穴１３の最低面１３ａと下室１１の底面１１ａとは、製作上完全に同一面にすることが困難な場合があるため、完全同一面でなくても、ＥＧＲ排気ガスが下室１１から出口穴１３へ吸引される場合に下室１１の底面１１ａに付着した凝縮水がＥＧＲ排気ガスとともに出口穴１３へ吸引されるように近接したものであってもよい。したがって、下室１１の底面１１ａと出口穴１３の最低面１３ａは略同一であればよい。
【００１９】
なお、図１及び図２の実施例の分配管１は４気筒エンジンに対応したもので、出口穴１３が分配管１の軸方向に４個適宜間隔を有して形成され、また、この出口穴１３，１３間に位置して前記仕切壁９における連通穴１２が形成されている。
【００２０】
前記分配管１における外壁２の入口７側は、前記上室１０に位置して流入口１４ａを形成したカバー１４と、同位置に穴１５ａを形成したシール材１５により閉塞され、該カバー１４は締め付けねじ１６により外壁２のフランジ部１７に固着されている。
【００２１】
前記の分配管１は、前記図５のように、インテークマニホールドを構成する分岐管に直交して配置し、その分配管１の出口穴１３を各分岐管に連通するものである。
【００２２】
以上のようであるから、分配管１の流入口１４ａから流入した再循環排気ガスは、矢印の如く、上室１０内に流入し、該上室１０から各連通穴１２を通じて下室１１内に分流し、該下室１１から各出口穴１３を通じて図示しない各分岐管に分配される。
【００２３】
また、ＥＧＲ排気ガス中に含まれた酸性の水分が上室１０の内面及び仕切壁９の上面９ａに付着して凝縮すると、その凝縮水はＥＧＲ排気ガスの流れによって上室１０の内面を流下し、また仕切壁９の傾斜した上面９ａを流下して連通穴１２から下室１１内に運ばれる。そして、下室１１内に運ばれた凝縮水及び下室１１内で発生した凝縮水は下室１１の底面１１ａに付着するが、この底面１１ａに付着した凝縮水は、出口穴１３の最低面１３ａが底面１１ａと略同一面に形成されていることによって、ＥＧＲ排気ガスとともに出口穴１３へ容易に吸い込まれ、インテークマニホールドへ排出される。このとき、底面１１ａが出口穴１３側が下降するように傾斜しているため、前記の凝縮水の排出が一層良好に行われる。したがって、分配管１内に酸性の凝縮水が溜まらず、酸性の凝縮水による分配管１の腐蝕が抑制できる。そのため、分配管１の薄肉設計が可能になる。
【００２４】
また、出口穴１３が水抜き穴（排出穴）を兼用するため、該出口穴１３が大径であることによって水抜き（排水）が良好に行われるとともにデポジットの溜りによる詰まりがなくなり水抜きが一層良好に行われる。また、このようにデポジットが溜りにくいことは、デポジットによってＥＧＲ排気ガスの出口穴１３の穴径が変化することを抑制し、ＥＧＲ排気ガスの分配性能の変化を抑制できる。
【００２５】
更に、前記のように出口穴１３が水抜き穴を兼用するため、分配管１の製造に際して、従来のような水抜き専用の穴を形成する必要がない。
図４は第２実施例を示す。
【００２６】
本第２実施例は、分配管内の仕切壁に形成する連通穴を、従来のように仕切壁の中央部に形成する場合の例であり、仕切壁９ｂを、前壁５と後壁６間の中央部が湾曲状にへこむ凹部に形成し、この凹部９ｃの中央部に連通穴１２ａが形成されている。すなわち、仕切壁９ｂの上面は連通穴１２ａに向って下降している。その他の構造は前記第１実施例と同様であるため、同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００２７】
本実施例によれば、仕切壁９ｂに付着する凝縮水を凹部９ｃによって連通穴１２ａに流下させることができる。したがって、仕切壁９ｂにおける連通穴１２ａの形成位置を従来と同様に仕切壁の中央に設定し、ＥＧＲ排気ガスの分配流を従来と同様にして前記第１実施例と同様の作用、効果を発揮させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のようであるから、本発明によれば、分配管内の酸性の凝縮水をＥＧＲ排気ガスの出口穴から良好に排出することができ、酸性の凝縮水の溜りによる分配管の腐蝕を抑制できる。そのため、分配管の耐久性の向上を図ることができ、かつ分配管の薄肉化を図ることができる。
【００２９】
しかも、前記凝縮水の水抜き穴が大径のＥＧＲ排気ガスの出口穴であるため、デポジットが溜りにくく前記従来のような水抜き穴の詰まりがないうえに、デポジットの溜りが生じても極めて少なくなるため、分配性能の変化も少ない。したがって、凝縮水の溜りやデポジットの溜りによるエンジン性能への悪影響を低減することができる。
【００３０】
更に、ＥＧＲ排気ガスの出口穴が水抜き穴を兼用するため、分配管の製造に際して、前記従来のような水抜き専用の穴を形成するものに比べて分配管の製造が容易になる。
【００３１】
更に分配管内での凝縮水の溜りを低減し、前記の効果を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分配管の第１実施例を示す縦断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線側断面図。
【図３】図１における仕切壁の平面図。
【図４】本発明の分配管の第２実施例を示す側断面図。
【図５】分配管の設置状態とその分配管の従来構造を示す一部切開した平面図。
【図６】従来の分配管を示す縦断面図。
【図７】図６におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図８】従来の他の分配管を示す断面図。
【符号の説明】
１…分配管９，９ｂ…仕切壁
９ａ，９ｃ…上面１０…上室
１１…下室１１ａ…底面
１２…連通穴１３…ＥＧＲ排気ガスの出口穴
１３ａ…出口穴の最低面

Claims

内部を仕切壁で上室と下室に区画するとともにその仕切壁に連通穴を形成し、区画された上室に流入した再循環排気ガスを、前記連通穴に流通させて下室内に分流させ、更に該下室に開口した出口穴からインテークマニホールドへ分配する排気ガス再循環装置の分配管であって、
前記下室の底面を、前記出口穴の方向に下降するように傾斜させ、
前記出口穴の最低面を前記下室の底面と略同一面に設定し、
更に、前記仕切壁の上面の中央部が湾曲状に凹む凹部形状に形成し、前記連通穴は前記凹部に位置することを特徴とする排気ガス再循環装置の分配管。