JP4363176B2 - エンジンの排気還流装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの排気還流装置に関し、還流排気冷却技術、及び吸気通路内に設けられた吸気流動制御弁のアイシング対策技術の分野に属する。

自動車等のエンジンにおいては、排気ガス中に含まれる窒素酸化物濃度の低減等を目的として、排気ガスの一部を吸気に混入する排気還流（ＥＧＲ）が行われることがあり、例えば、多気筒エンジンにおいては、排気還流のために、エンジンの吸気側にエンジン長手方向に延びる集合通路、及び該集合通路から各独立吸気通路に還流排気を分配する分岐通路を含む排気還流通路が設けられることがあるが、排気ガスは高温であり、そのまま吸気通路内に供給すると吸気温の上昇を招き、充填効率の低下を招くこととなる。

これに対処するため、例えば特許文献１には、独立吸気通路の近傍に排気還流通路が設けられたものにおいて、該排気還流通路の近傍に冷却水通路を設けて、還流排気を吸気通路内に供給するまでに冷却しておくものが開示されている。

独国特許出願公開第１９９２０１９５号明細書

ところで、独立吸気通路内には、気筒内にスワール流やタンブル流を生じさせて燃焼状態を制御するための吸気流動制御弁が備えられることがあり、例えば、上記特許文献１に独立吸気通路内に吸気流動制御弁を設けた構造が開示されている。

その場合に、この吸気流動制御弁は、閉じた状態のときに吸気通路の上部から吸気を下流側に通過させることによりタンブル流を生じさせるものであり、この閉じた状態においては下部が吸気通路の内壁に接触している。そのため、エンジンの冷機時には、制御弁が吸気通路中の水分等のアイシングにより吸気通路内壁に固着することがあり、その場合、該弁の制御が不能となる。

その対策としては、吸気流動制御弁の近傍にアイシング防止用の冷却水通路を設け、該制御弁を冷却水で暖めることが考えられるが、特許文献１に記載のエンジンの場合、既に還流排気冷却用の冷却水通路が設けられているため、更に冷却水通路を設けると、もともと複雑な吸気通路周囲の構造がより複雑となる。

そこで、本発明は、吸気通路周囲の構造を複雑化させずに、還流排気の冷却、及び吸気通路内に設けられた吸気流動制御弁のアイシング対策を行うことができるエンジンの排気還流装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明（以下、第１発明という）は、多気筒エンジンの各気筒に連通する独立吸気通路に上部が切り欠かれた吸気流動制御弁が各々備えられ、かつ、エンジンの吸気側でエンジン長手方向に延びる集合通路と該集合通路から上記各独立吸気通路に還流排気を分配する分岐通路とを含む排気還流通路が備えられたエンジンの排気還流装置であって、上記各独立吸気通路における吸気流動制御弁の下方で各独立吸気通路と通路壁を共有して冷却水通路がエンジン長手方向に延設されていると共に、該冷却水通路と上記排気還流通路の集合通路とは通路壁を共有してエンジン長手方向に延びており、シリンダヘッドと吸気マニホールドとの間に、各独立吸気通路の下流部分が形成されたスペーサが介設されると共に、該スペーサには、上記排気還流通路の集合通路及び分岐通路並びに上記冷却水通路が一体形成され、上記スペーサの下部にエンジン長手方向に延びる膨出部が備えられ、上記排気還流通路の集合通路及び分岐通路並びに上記冷却水通路は該膨出部に設けられており、上記排気還流通路の集合通路及び上記冷却水通路の各入口は上記スペーサの膨出部におけるエンジン長手方向同一端側に形成され、上記エンジンの長手方向に沿って吸気サージタンクが配置されていると共に、該サージタンクの一端側に、スロットル弁を備えたスロットルハウジングが配置されており、かつ、該スロットルハウジングにアイシング防止冷却水通路が備えられて、エンジンから排出される冷却水が該アイシング防止冷却水通路を経由してスペーサの冷却水通路に導入されるように構成されている、ことを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明（以下、第２発明という）は、第１発明において、冷却水通路は、排気還流通路の集合通路の入口側を構成する部分と独立吸気通路との間に配置されていることを特徴とする。

また、本願の請求項３に記載の発明（以下、第３発明という）は、多気筒エンジンの各気筒に連通する独立吸気通路が各々備えられていると共に、エンジンの吸気側でエンジン長手方向に延びる集合通路と該集合通路から上記各独立吸気通路に還流排気を分配する分岐通路とを含む排気還流通路が備えられ、かつ、該排気還流通路上の還流排気を冷却する冷却水通路が備えられたエンジンの排気還流装置であって、シリンダヘッドと吸気マニホールドとの間に、各独立吸気通路の下流部分が形成されたスペーサが介設されていると共に、該スペーサの下部にエンジン長手方向に延びる膨出部が備えられ、上記排気還流通路の集合通路及び分岐通路並びに上記冷却水通路は上記膨出部に備えられており、上記排気還流通路の集合通路及び上記冷却水通路の各入口は上記スペーサの膨出部におけるエンジン長手方向同一端側に形成され、上記エンジンの長手方向に沿って吸気サージタンクが配置されていると共に、該サージタンクの一端側に、スロットル弁を備えたスロットルハウジングが配置されており、かつ、該スロットルハウジングにアイシング防止冷却水通路が備えられて、エンジンから排出される冷却水が該アイシング防止冷却水通路を経由してスペーサの冷却水通路に導入されるように構成されている、ことを特徴とする。

また、本願の請求項４に記載の発明（以下、第４発明という）は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、集合通路に至るまでの排気還流通路上に還流排気冷却器が設けられていることを特徴とする。

そして、本願の請求項５に記載の発明（以下、第５発明という）は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、排気還流通路の分岐通路は、スペーサとシリンダヘッドとの間に介設されたガスケットに形成されたオリフィスを介してシリンダヘッドの吸気ポートに連通されていることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、第１発明によれば、冷却水通路を、上記各吸気流動制御弁の下方で各独立吸気通路と通路壁を共有してエンジン長手方向に延設したから、冷間時等に、吸気流動制御弁が冷却水によって下方から温められることとなって、吸気流動制御弁、特に吸気流動制御弁の下部が独立吸気通路内壁にアイシングするのが防止される。

また、冷却水通路と排気還流通路の集合通路とは通路壁を共有してエンジン長手方向に延びているから、還流排気を冷却水によって効果的に冷却することができる。また、この結果、還流排気による吸気の過熱が防止される、つまり、１つの冷却水通路で、還流排気の冷却、及び独立吸気通路上に設けられた吸気流動制御弁のアイシング対策を行うことができる。また、この結果、シ吸気通路周囲の構造を簡素化することができる。
そして、シリンダヘッドと吸気マニホールドとの間に、各独立吸気通路の下流部分が形成されたスペーサが介設されており、該スペーサに排気還流通路の集合通路及び分岐通路並びに冷却水通路が一体形成されているから、吸気マニホールドやシリンダヘッド等の構造を簡素にすることができる。また、吸気マニホールドやシリンダヘッド等にこれらを設けた場合よりも、加工が容易となる。
ところで、スペーサに排気還流通路の集合通路及び分岐通路並びに冷却水通路等を設けるためにはこれらの通路分スペーサを大きくする必要があるが、スペーサの周囲は吸気マニホールドやシリンダヘッド等に取り囲まれて非常にスペースが狭く、如何に上記複数の通路を設けるかが問題となる。そこで、本発明では、スペーサの下部にエンジン長手方向に延びる膨出部を設け、該膨出部に排気還流通路の集合通路及び分岐通路並びに冷却水通路は該膨出部に設けるものである。これによれば、シリンダヘッドや吸気マニホールド等で取り囲まれた狭いスペースを有効利用して、エンジンの外方への大型化等を招くことなく、還流排気通路の集合通路及び分岐通路並びに冷却水通路を設けることができる。
そして、排気還流通路の集合通路及び冷却水通路の各入口はスペーサの膨出部におけるエンジン長手方向同一端側に形成されているから、排気還流通路の集合通路上で最も高温の還流排気が流れる入口側において、冷却水通路上で最も低温の冷却水が流れることとなって、最も高温の還流排気を最も低温の冷却水で効果的に冷却することができる。また、この結果、排気還流通路上及び冷却水通路上の温度勾配がそれぞれ小さくなり、還流排気の冷却効果が一様なものとなる。
さらに、スロットルハウジングにアイシング防止冷却水通路を設けて、エンジンから排出される冷却水が該アイシング防止冷却水通路を経由してスペーサの冷却水通路に導入されるように構成したから、流量制御弁のアイシング対策に加えてスロットル弁のアイシング対策を行うことができると共に、吸気マニホールドやスロットルハウジング等を迂回してエンジン本体からスペーサの冷却水通路入口までの冷却水通路を設ける場合よりも、スペーサの冷却水通路入口までの通路を短くすることができる。

また、第２発明によれば、冷却水通路は、排気還流通路の集合通路の入口側を構成する部分と独立吸気通路との間に配置されているから、集合通路上で最も高温の還流排気が流れる入口側を構成する部分の還流排気の熱が独立吸気通路に直接及ぶことがなく、還流排気熱による吸気の過熱をより効果的に防止することができる。また、これにより充填効率の低下を防止することができる。

シリンダヘッドまたは吸気マニホールド等に排気還流通路及び冷却水通路を設けた場合、それだけでも構造が複雑となり、また加工が困難となるが、第３発明のように構成することで、吸気流動制御弁が備えられていない場合についても、吸気マニホールドやシリンダヘッド等の構造を簡素にすることができ、また、加工が容易となり、しかも利用しにくい狭いスペースを有効利用し、エンジンの外方への大型化等を招くことなく、還流排気通路の集合通路及び分岐通路並びに冷却水通路を設けることができる。
そして、排気還流通路の集合通路及び冷却水通路の各入口はスペーサの膨出部におけるエンジン長手方向同一端側に形成されているから、排気還流通路の集合通路上で最も高温の還流排気が流れる入口側において、冷却水通路上で最も低温の冷却水が流れることとなって、最も高温の還流排気を最も低温の冷却水で効果的に冷却することができる。また、この結果、排気還流通路上及び冷却水通路上の温度勾配がそれぞれ小さくなり、還流排気の冷却効果が一様なものとなる。
さらに、スロットルハウジングにアイシング防止冷却水通路を設けて、エンジンから排出される冷却水が該アイシング防止冷却水通路を経由してスペーサの冷却水通路に導入されるように構成したから、流量制御弁のアイシング対策に加えてスロットル弁のアイシング対策を行うことができると共に、吸気マニホールドやスロットルハウジング等を迂回してエンジン本体からスペーサの冷却水通路入口までの冷却水通路を設ける場合よりも、スペーサの冷却水通路入口までの通路を短くすることができる。

また、第４発明によれば、還流排気をより冷却することができ、還流排気の冷却による前述の効果がより確実なものとなる。

そして、第５発明によれば、吸気流動制御弁の下流側の各吸気ポートにオリフィスを介して適切な流量の還流排気を供給することができる。

以下、本発明の実施の形態に係るエンジンの排気還流装置について説明する。

この実施の形態に係るエンジン１は、横置きタイプの直列４気筒エンジンで、車両前部のエンジンルーム内に長手方向（気筒列方向）が車幅方向と略同方向に配置されている。該エンジン１はクロスフロータイプのエンジンで、吸気側が車両前方側、排気側が車両後方側となる配置とされている。図1において、２，３，４はシリンダブロック、シリンダヘッド、及びヘッドカバーである。エンジン１の一端側には変速機５が配置されている。

図１に示すように、このエンジン１の吸気通路１０は、図示しない吸気口から導入したエアを、変速機５の上方に設けられたエアクリーナ１１と、スロットルバルブユニット１２と、サージタンク１３と、吸気マニホールド１４とを介して各気筒に供給するように構成されている。

吸気マニホールド１４は、サージタンク１３に接続される集合通路部分と、該集合通路部分から各気筒毎に分岐して各気筒に連通する独立吸気通路の一部を構成する独立通路部分とからなる。

図２は、図１において吸気マニホールド１４及びサージタンク１３を取り外した状態を示し、図３は、図２のＡ−Ａ断面を示す。これら図２、図３に示すように、吸気マニホールド１４のフランジ部１４ａとシリンダヘット３の吸気ポ−トフランジ部３ａとの間には、独立吸気通路１６の一部ずつが形成されたスペーサ２０が介設されている。

スペーサ２０は、図３〜図８（図４はスペーサ２０における吸気マニホールド１４側の端面２０ｃを示す図（図３のＢ方向矢視図）、図５はスペーサ２０におけるシリンダヘッド３側の端面２０ｄを示す図（図３のＣ方向矢視図）、図６はスペーサ２０の底面図（図３のＤ方向矢視図）、図７は図４のＥ−Ｅ線による断面図、図８は図４のＦ−Ｆ線による断面図である）に示すように、本体部２０ａと該本体部２０ａの下方に膨出する膨出部２０ｂとからなる。

スペーサ２０の膨出部２０ｂは、図３に示すように、吸気マニホールド１４のシリンダヘッド接続フランジ部１４ａおよびシリンダヘッド３の吸気ポートフランジ部３ａよりも下方に位置するように、かつ、吸気マニホールド１４のエンジン本体側の側面とシリンダヘッド３の側壁との間の空間に収まるように形成されている。

また、スペーサ２０の本体部分２０ａには、吸気マニホールド１４の各吸気分岐通路とシリンダヘッド３の吸気ポート３ｂとを連通させる吸気通路２１…２１が形成されている（吸気マニホールド１４の独立通路部分とスペーサ２０の吸気通路２１…２１とが独立吸気通路を構成する）。本体部分２０ａの上部には、インジュクター取付けホール２３と、燃料分配管固定用ボス２４とが形成されている。

各スペーサ２０の吸気通路２１…２１には、スワール流やタンブル流生成のための吸気流動制御弁２２…２２がそれぞれ配設されている。該吸気流動制御弁２２は、上部が切欠かれた形状とされており、エンジン停止時やタンブル流生成時等に閉じて下端が吸気通路２１壁に接した状態となる。

一方、スペーサ２０の膨出部２０ｂには、各気筒の吸気ポート３ｂにＥＧＲガス（還流排気）を供給する排気還流通路３０（ＥＧＲ通路）が形成されている。この排気還流通路３０は、変速機５が取り付けられたエンジン端面側に入口３０ａが設けられ、該入口３０ａから反対の端面側へエンジン長手方向に延びて（入口通路３１）、第２、第３気筒の側方においてエンジン長手方向に延びる細長いチャンバー３２（ボリュ一ム室）に至る。入口通路３１の先端部分とチャンバー３２とは一部重なり、その車なった部分で連通している。これにより、先端部分とチャンバー３２とで断面略矩形の拡大チャンバーが画成される。ここで、上記入口通路３１及びチャンバー３２は、特許請求の範囲に記載の集合通路を構成する。

さらに、排気還流通路３０は、該チャンバー３２から、第１、第２気筒側（図５において右側）、及び第３、第４気筒側（図５において左側）へ分岐し、エンジン長手方向に延びている（第１分岐通路３３、第２上流分岐通路３４）。第１分岐通路３３は、エンジン長手方向において第１気筒と第２気筒との略中間位置側方でシリンダヘッド３側の端面２０ｄ方向に屈曲して第１端面開口部３５に至り，第２分岐通路３４は、第３気筒と第４気筒との略中間位置側方でシリンダヘッド３側の端面２０ｄ方向に屈曲して第２端面開口部３６に至る。

また、図３に示すように、スペーサ２０とシリンダヘッド２との間にはガスケット５０が介設されており、該ガスケット５０には、図９に示すように、シリンダブロック３の各吸気ポート３ｂに対応する吸気開口部５１…５１及びオリフィス５２…５２と、シール用のビード５３とが形成されている。

図１０、図１１に示すように、シリンダヘッド３の吸気ポートフランジ部３ａには吸気ポート３ｂ毎に溝３７が形成されている。この溝３７は、上記ガスケット５０のオリフィス５１、及びスペーサ２０の上記端面開口部３５，３６の位置に対応して形成されている。これによれば、端面開口部３５，３６に至ったＥＧＲガスは、オリフィス５１で最終的に流量調整された上で、上記溝３７を経由して各気筒の吸気ポート３ｂに流入することとなる。各溝３７は、吸気ポート３ｂの下流側に滑らかに還流排気が流入するように傾斜溝とされている。ここで、上記第１、第２分岐通路３３，３４、第１、第２端面開口部３５，３６、オリフィス５１…５１は、特許請求の範囲に記載の分岐通路を構成する。

ここで、スペーサ２０の上記膨出部２０ｂには、排気還流通路３０に加えて、該排気還流通路３０を流れる還流排気を冷却すること等を目的とする冷却水通路６０が形成されている。

この冷却水通路６０は、図４、図５、図７、図８に示すように、上記各吸気流動制御弁２２の下方で該弁２２に近接して上記吸気通路２１と通路壁を共有してエンジン長手方向に延びている。また、該冷却水通路６０と排気還流通路３０の集合通路とは通路壁を共有してエンジン長手方向に延びている。

詳しくは、この冷却水通路６０は、図４に示すように、エンジン長手方向において、上記排気還流通路３０の入口３０ａと同じ側（第４気筒側）に入口６０ａを、他端側（第１気筒側）に出口６０ｂを有し、入口６０ａから上方に延びて第１気筒側に屈曲し、上記排気還流通路３０に沿ってエンジン長手方向に延び、第４気筒近傍で下方に屈曲して出口６０ｂに至る。

また、この冷却水通路６０は、図７に示すように、入口通路３１と独立吸気通路２１との間に配置されており、入口通路３１に流入した、排気還流通路３０上で最も高温の還流排気の熱が、冷却通路６０を流れる冷却水で冷却されることにより、独立吸気通路２１に直接及ばないようにされている。

ここで、図１、図２に示すように、上記スロットルバルブユニット１２のハウジングには、該ユニット１２の内部に設けられたスロットルバルブのアイシングを防止するための冷却水通路が形成されており、一端が配管６１を介してシリンダヘッド３に、他端が配管６２を介して上記スペーサ２０の冷却水通路６０の入口６０ａに接続されている。

一方、図１２に示すように、エンジン１のシリンダブロック３の排気面側には、各気筒の排気ポートに連通する排気マニホールド７１が取り付けられている。排気マニホールド７１の下流には、触媒コンバータ７２が接続されている。インシュレータ７３が、排気マニホールド７１を覆うように配設され、排気マニホールド７１に複数箇所でボルト固定されている。

触媒コンバータ７２の下流側には、還流排気取出口７４が設けられている。該還流排気取出口７４と上記スペーサ２０の入口通路３０の入口３０ａとの間は、金属管やフレキシブル管等で構成される排気還流通路８０により接続されている。該排気還流通路８０上には、上流側（還流排気取出口７４側）から順に、水冷還流排気クーラ８１、水冷排気還流制御弁ユニット８２が設けられている。

水冷還流排気クーラ８１は、還流排気取出口７４から取り出された還流排気をエンジン冷却水で冷却するもので、円筒状二重管構造とされ、内外二重の通路部分を有し、内側通路部分が排気還流通路、外側通路部分が冷却水通路とされている。水冷還流排気クーラ８１は、インシュレータ７３の側方に配置されて、ブラケット７６を介してインシュレータ７３と共締めで排気マニホールド７１にボルト固定されている。

水冷排気還流制御弁ユニット８２は、入口通路３０側への排気還流量を制御するもので、シリンダヘッド２の排気側側面にブラケット８２ａを介して固定されている。また、排気還流制御弁ユニット８２は内部に弁冷却用の冷却水通路を有する。

水冷還流排気クーラ８１及び水冷排気還流制御弁ユニット８２用の冷却水は、図示しないウオータポンプからシリンダブロック２を経てシリンダヘッド３に流れ、シリンダヘッド３の図示しない冷却水取出口から取り出されて水冷排気還流制御弁ユニット８２を経て水冷還流排気クーラ８１に流れ、水冷還流排気クーラ８１からリターン側の冷却水パイプに流れ,車室用ヒータからの冷却水と合流してラジエータを介しウオータポンプのサクション側冷却水通路へ戻るように構成されている。

この排気還流通路８０によれば、排気マニホールド７１下流の触媒コンバータ７２の下流から取り出された還流排気は、水冷還流排気クーラ８１で冷却された後、水冷排気還流制御弁ユニット８２の排気還流制御弁で流量が制御された後、スペーサ２０の還流排気通路３０に供給される。

以上説明したように、本実施の形態に係るエンジン１の排気還流装置によれば、冷却水通路６０を、各吸気流動制御弁２２…２２の下方で各独立吸気通路２１と通路壁を共有してエンジン長手方向に延設したから、冷間時等に、吸気流動制御弁２２…２２が冷却水によって下方から温められることとなって、吸気流動制御弁２２…２２、特に吸気流動制御弁２２…２２の下部が吸気通路２１…２１の内壁にアイシングするのが防止される。

また、冷却水通路６０と排気還流通路３０の集合通路（入口通路３１，チャンバー３２）とは通路壁を共有してエンジン長手方向に延設されているから、還流排気を冷却水によって効果的に冷却することができる。また、この結果、還流排気による吸気の過熱が防止される。

つまり、１つの冷却水通路６０で、還流排気の冷却と、独立吸気通路２１…２１上に設けられた吸気流動制御弁２２…２２のアイシング対策とを行うことができる。また、この結果、エンジン１の吸気ポート３ｂ周囲の構造を簡素化することができる。

また、冷却水通路６０は、上記独立吸気通路２１…２１と入口通路３１との間に配置されているから、還流排気通路３０の集合通路上で最も高温の還流排気が流れる入口通路３１の還流排気の熱が独立吸気通路２１…２１に直接及ぶことがなく、還流排気熱による吸気の過熱を防止することができる。また、これにより充填効率の低下を防止することができる。

そして、シリンダヘッド３と吸気マニホールド１４との間に、各独立吸気通路の下流部分２１…２１が形成されたスペーサ２０が介設されており、該スペーサ２０に、排気還流通路３０における集合通路（入口通路３１、チャンバー３２）及び分岐通路（第１、第２分岐通路３３，３４、端面開口部３５，３６）並びに冷却水通路６０が一体形成されているから、吸気マニホールド１４やシリンダヘッド３等の構造を簡素にすることができる。また、吸気マニホールド１４やシリンダヘッド３等にこれらを設けた場合よりも、加工が容易となる。

また、スペーサ２０の下部にエンジン長手方向に延びる膨出部２０ｂが設けられて、該膨出部２０ｂに排気還流通路３０の集合通路及び分岐通路並びに冷却水通路６０が設けられているから、シリンダヘッド３や吸気マニホールド１４等で取り囲まれた狭いスペースを有効利用して、エンジン１の外方への大型化等を招くことなく、排気還流通路３０の集合通路及び分岐通路並びに冷却水通路６０を設けることができる。

そして、排気還流通路３０の集合通路の入口３０ａ及び冷却水通路６０の入口６０ａはスペーサ２０の膨出部２０ｂのエンジン長手方向同一端側に形成されているから、排気還流通路３０の集合通路上で最も高温の還流排気が流れる入口３０ａ側において、冷却水通路６０上で最も低温の冷却水が流れることとなり、最も高温の還流排気を最も低温の冷却水で効果的に冷却することができる。また、集合通路上及び冷却水通路６０上の温度勾配がそれぞれ小さくなり、還流排気の冷却効果が一様なものとなる。

さらに、スロットルバルブユニット１２のハウジングにアイシング防止冷却水通路を設けて、エンジン本体から排出される冷却水が該アイシング防止冷却水通路を経由してスペーサ２０の冷却水通路６０に導入されるように構成したから、流量制御弁２２…２２のアイシング対策に加えてスロットル弁のアイシング対策を行うことができると共に、吸気マニホールド１４やスロットルバルブユニット１２のハウジング等を迂回してエンジン本体からスペーサ２０の冷却水通路６０の入口６０ａまでの冷却水通路を設ける場合よりも、スペーサ２０の冷却水通路６０の入口６０ａまでの通路を短くすることができる。

また、排気還流通路３０の集合通路に至るまでの排気還流通路８０上に水冷式還流排気冷却器８１が設けられているから、還流排気をより冷却することができ、還流排気の冷却による前述の効果がより確実なものとなる。

そして、還流排気の分岐通路３３，３４は、スペーサ２０とシリンダヘッド３との間に介設されたガスケット５０に形成されたオリフィス５１，５１を介して吸気流動制御弁２２…２２の下流側の各吸気ポート３ｂ…３ｂに連通されているから、吸気流動制御弁２２…２２の下流側の各吸気ポート３ｂ…３ｂにオリフィス５１を介して適切な流量の還流排気を供給することができる。

なお、上記実施の形態は、独立吸気通路２１上に吸気流動制御弁２２が設けられている場合について説明したが、吸気流動制御弁２２が備えられていない場合においても、前述の効果が得られる。すなわち、シリンダヘッドまたは吸気マニホールド等に排気還流通路及び冷却水通路を設けた場合、それだけでも構造が複雑となり、また加工が困難となるが、スペーサに膨出部を設けて該膨出部に還流排気通路の集合通路及び分岐通路並びに冷却水通路を設けることにより、吸気マニホールドやシリンダヘッド等の構造を簡素にすることができ、また、加工が容易となり、しかも利用しにくい狭いスペースを有効利用し、エンジンの外方への大型化等を招くことなく、還流排気通路の集合通路及び分岐通路並びに冷却水通路を設けることができる。

本発明は、エンジンの排気還流装置に広く適用することができる。

本発明の実施の形態に係るエンジンの吸気側側面の概要図である。 図１の側面図において吸気マニホールド及びサージタンクを取り外した状態を示す図である。 図２のＡ−Ａ線による要部断面図である。 スペーサの吸気マニホールド側端面図（図３のＢ方向矢視図）である。 スペーサのシリンダヘッド側端面図（図３のＣ方向矢視図）である。 スペーサの底面図である（図３のＤ方向矢視図）。 図４のＥ−Ｅ線による断面図である。 図４のＦ−Ｆ線による断面図である。 ガスケットの正面図（図３のＢ方向矢視図）である。 シリンダヘッドの吸気側端面図（図３のＢ方向矢視図）である。 図１０のＧ−Ｇ線による断面図である。 エンジンの排気側側面の概要図である。

符号の説明

１ エンジン
３ シリンダヘッド
３ｂ 吸気ポート（独立吸気通路）
１２ スロットルバルブユニット
１３ 吸気サージタンク
１４ 吸気マニホ―ルド
２０ スペーサ
２０ａ スペーサの本体部
２０ｂ スペーサの膨出部
２０ｃ スペーサのシリンダヘッド側端面
２０ｄ スペーサの吸気マニホールド側端面
２１ 吸気通路（独立吸気通路）
２２ 吸気流動制御弁
３０ 排気還流通路
３１ 入口通路
３２ チャンバー
３３，３４ 第１、第２分岐通路（分岐通路）
３５，３６ 第１、第２端面開口部（分岐通路）
５０ ガスケット
５１ オリフィス
６０ 冷却水通路
６０ａ 冷却水通路入口
６０ｂ 冷却水通路出口
８０ 集合通路に至るまでの排気還流通路
８１ 水冷還流排気クーラ（水冷式還流排気冷却器）

Claims (5)

1. 多気筒エンジンの各気筒に連通する独立吸気通路に上部が切り欠かれた吸気流動制御弁が各々備えられ、かつ、エンジンの吸気側でエンジン長手方向に延びる集合通路と該集合通路から上記各独立吸気通路に還流排気を分配する分岐通路とを含む排気還流通路が備えられたエンジンの排気還流装置であって、
   上記各独立吸気通路における吸気流動制御弁の下方で各独立吸気通路と通路壁を共有して冷却水通路がエンジン長手方向に延設されていると共に、該冷却水通路と上記排気還流通路の集合通路とは通路壁を共有してエンジン長手方向に延びており、
   シリンダヘッドと吸気マニホールドとの間に、各独立吸気通路の下流部分が形成されたスペーサが介設されると共に、該スペーサには、上記排気還流通路の集合通路及び分岐通路並びに上記冷却水通路が一体形成され、
   上記スペーサの下部にエンジン長手方向に延びる膨出部が備えられ、上記排気還流通路の集合通路及び分岐通路並びに上記冷却水通路は該膨出部に設けられており、
   上記排気還流通路の集合通路及び上記冷却水通路の各入口は上記スペーサの膨出部におけるエンジン長手方向同一端側に形成され、
   上記エンジンの長手方向に沿って吸気サージタンクが配置されていると共に、該サージタンクの一端側に、スロットル弁を備えたスロットルハウジングが配置されており、かつ、該スロットルハウジングにアイシング防止冷却水通路が備えられて、エンジンから排出される冷却水が該アイシング防止冷却水通路を経由してスペーサの冷却水通路に導入されるように構成されている、
   ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
2. 上記冷却水通路は、上記排気還流通路の集合通路の入口側を構成する部分と上記独立吸気通路との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気還流装置。
3. 多気筒エンジンの各気筒に連通する独立吸気通路が各々備えられていると共に、エンジンの吸気側でエンジン長手方向に延びる集合通路と該集合通路から上記各独立吸気通路に還流排気を分配する分岐通路とを含む排気還流通路が備えられ、かつ、該排気還流通路上の還流排気を冷却する冷却水通路が備えられたエンジンの排気還流装置であって、
   シリンダヘッドと吸気マニホールドとの間に、各独立吸気通路の下流部分が形成されたスペーサが介設されていると共に、該スペーサの下部にエンジン長手方向に延びる膨出部が備えられ、上記排気還流通路の集合通路及び分岐通路並びに上記冷却水通路は上記膨出部に備えられており、
   上記排気還流通路の集合通路及び上記冷却水通路の各入口は上記スペーサの膨出部におけるエンジン長手方向同一端側に形成され、
   上記エンジンの長手方向に沿って吸気サージタンクが配置されていると共に、該サージタンクの一端側に、スロットル弁を備えたスロットルハウジングが配置されており、かつ、該スロットルハウジングにアイシング防止冷却水通路が備えられて、エンジンから排出される冷却水が該アイシング防止冷却水通路を経由してスペーサの冷却水通路に導入されるように構成されている、
   ことを特徴とするエンジンの排気還流装置。
4. 上記集合通路に至るまでの排気還流通路上に還流排気冷却器が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエンジンの排気還流装置。
5. 上記排気還流通路の分岐通路は、上記スペーサと上記シリンダヘッドとの間に介設されたガスケットに形成されたオリフィスを介してシリンダヘッドの吸気ポートに連通されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のエンジンの排気還流装置。

Images