JP4638069B2 - 内燃エンジンのための吸気マニホルド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃エンジンのための吸気マニホルドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃エンジンにおいては、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の含有量を減少させるために、排気口から吸気口までガスを循環させるシステムを用いることが、公知である（“排気ガスの循環”の頭文字である、ＥＧＲシステムは、以下で、簡約されている。）
内燃エンジンの適当な作動を保証するために、ＥＧＲシステムによって果されなくてはならない重要な条件は、多様なシリンダに、循環される空気と排気ガス（以下“ＥＧＲガス”）との均一な混合物を供給することである。実際に、ＥＧＲガスと空気とが不均一に混合された場合、結果として煙と煤塵の排気を伴う、不十分な燃焼に終わることが公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
通常、公知のＥＧＲシステムは、流れ制御バルブを介して、エンジンの排気マニホルドを、吸気マニホルドに接続する循環管を有する。ＥＧＲガスの吸気は、吸気マニホルドの吸気口で行われるので、シリンダへの吸気前の、マニホルド内での十分な混合が保証できる。しかしながら、これに伴って、占有される空間が増える。
【０００４】
本発明の目的は、内燃エンジンのための吸気マニホルドを提供することであり、この吸気マニホルドは、ＥＧＲガスと空気との適当な混合を可能にすると共に、小さなディメンションで形成され、簡単にかつ経済的に、製造され得る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明に従って、案出された、内燃エンジンのための吸気マニホルドは、作動中に、多くの、エンジンの吸気オリフィスと連通するように適合された、細長い内部キャビティが設けられた細長い本体と、空気吸入開口部が設けられ、前記キャビティと連通する吸気管と、前記吸気管にＥＧＲガスを供給するための手段とを有しており、このＥＧＲガスを供給するための手段は、前記本体の１端部のところにＥＧＲガスのための吸気オリフィスが設けら、前記本体の内部を延びる第１の部分と、前記吸気管内で延び、前記吸気管に排気開口部が設けられた第２の部分とを有すると共に前記マニホルドと一体的に形成された供給管と、空気とＥＧＲガスとを前記吸気管内の混合域に向かって案内するために、前記吸気管の空気吸入開口部と前記供給管の前記排気開口部との間に配置され、前記本体のキャビティから所定の距離をおいて配置されたバッフル手段とを有していることを特徴とする。
【０００６】
本発明の更なる特徴は、これに限定せずに、以下の例を用い、添付された図面を参照して、所定の一実施形態についての以下の説明で明らかになるだろう。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、参照符号１は、全体を通して、内燃エンジンのための吸気マニホルドを示している。
マニホルド１は、エンジンの円筒先端部２（図示されず）に接続するためのフランジ４が設けられた中空の本体３と、この本体３と一体的な吸気管５とを、基本的に有している。
ほぼ長い通路の形状をした本体３は、底壁６と、１対の細長い壁８，９と、この本体の内部キャビティ１２を規定している１対の側壁１０，１１とによって形成されている。キャビティ１２は、フランジ４によって囲まれ、基本的に、前記キャビティの全断面を占める前開口部１３に向かって、広がっている。
【０００８】
ほぼ円筒形の管状である、吸気管５は、本体３の細長い壁８，９の一方（８）から、一体的に延び、作動中には（図２）、上に向かって、キャビティ１２に対して横向きの方向で、配置され、一自由端部のところで、空気吸入開口部１５を有している。
【０００９】
マニホルド１は、排気ガス（ＥＧＲ）を空気吸入管５に供給するための管２０を一体的に形成している。管２０は、マニホルド１の内部に設けられ、特に、側壁１０にある吸気開口部２２から管５まで、本体３に沿って延び、徐々に縮小される循環部である、第１の部分２１（図１）と、管５の、排気開口部２４までの中間区域の範囲で、前記管５に沿って延びる第２の部分２３（図２）とを、有している。この第２の部分２３は、管５において、これに対して相補的な管の部分２６から、細長く延びている、平らな壁２５によって、ほぼ区切られており、空気−ＥＧＲガス混合物を、本体３のキャビティ１２へ供給するための管を形成している。供給管２０の第１の部分２１と第２の部分２３とは、通路２８を介して相互連通している。前記管２６は、通路２７を通って本体３のキャビティ１２と連通している（図１並びに図２）。
【００１０】
管５の吸気区域には、空気とＥＧＲガスとの適当な混合を促進するための、開口部１５と管２０の排気開口部２４との間に挿入されたバッフル３０が設けられている。逆流的な、空気へのＥＧＲガスの吸気によって、バッフル３０なしでは引き起こされる虞のある逆圧と乱流とを、防ぐためである。
管形状の、バッフル３０は、空気吸入開口部１５中に適合された円形断面の第１の端部３１と、空気−ＥＧＲガス混合物のための供給管２６とほぼ等しいディメンションと断面形状とから成る第２の端部３２とを有している。この第２の端部は、第１の端部と共に、連続的な管（図２）を形成できるように、第１の端部に対向して配置されている。最後に、このバッフル３０は、中間接続部３４を有し、これの断面は、第１の端部３１から第２の端部３２に向かうのに従って小さくなっていく。
【００１１】
特に、バッフル３０の第２の部分３２は、壁２５の延長部を形成するために配置された平らな壁３５と、管５の内面と接するように配置された円筒型の壁３６とを有している。中間部３４は、管２０の第２の部分２３の排気開口部２４に対向するように成型加工された壁３７を有し、この壁３７は、空気力学的に、第１の部分３１を壁３５に接続している。この壁３５には、多数の孔３８（図３）が設けられており、これを通って、管２０からのＥＧＲガスは、第２の部分３２の内部キャビティ内を通過し得、第２の部分３２は、管５内の混合室３９を規定し、キャビティ１２から“ｄ”の距離をおいて配置されている。
【００１２】
作動中、空気は、管５の吸気開口部１５を通って吸気され、バッフル３０を通って、本体３のキャビティ１２に向かって流れている。壁３７は、空気の流れを、混合室３９に向かうように案内しており、この空気と管２０から出てくるＥＧＲガスとの、直接的な逆流混合を防いでいる。バッフル３０中の空気が通る、通路部分の縮小によって、空気の流れにおける、加速と、結果的に起こる圧力の減少とが生じさせられており、又、ベンチュリの効果によって、混合室３９へのＥＧＲガスの往復が、促進されている。孔３８を介して、ＥＧＲガスの流れは、区別され、このことにより、空気との混合が更に改良されている。
【００１３】
本発明を利用して果され得る効果が、吸気マニホルド１の特性を検討することにより、明らかになっている。
特に、マニホルド１内の管２０は、マニホルド外部に付加的な空間（管など）を占有することなく、管５内の混合室３９のところまで、ＥＧＲガスを案内可能にしている。混合室３９と本体３のキャビティ１２との間の距離“ｄ”と、バッフル３０とは、空気とＥＧＲガスとの混合を最適化するのに貢献している。
最後に、内燃エンジンのための吸気マニホルドは、本請求範囲から逸脱することなく、改良及び変形に対応し得ることが、明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の目的を形成するマニホルドの好ましい実施形態の、縦断面図である。
【図２】図２は、図１のII−II線に沿った、拡大断面図である。
【図３】図３は、図２のIII−III線に沿った、拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・吸気マニホルド、３・・・本体、４・・・フランジ、５・・吸気管、１２・・・キャビティ。

Claims (4)

1. 作動中に、エンジンの複数の吸気オリフィスと連通するように適合された細長い内部キャビティ（１２）を備えた細長い本体（３）と、
   空気を取り込む空気吸入開口部（１５）が設けられ、前記キャビティ（１２）と連通している吸気管（５）と、
   前記吸気管（５）にＥＧＲガスを供給するための手段（２０，３０）とを有している、内燃エンジンのための吸気マニホルド（１）において、
   ＥＧＲガスを供給するための前記手段は、
   前記本体（３）内部を延び、本体（３）の一端部（１０）にＥＧＲガスを取り込むための吸気オリフィス（２２）が設けられた第１の部分（２１）と、前記吸気管（５）内部を延び、前記空気吸入開口部（１５）から取り込まれる空気の流れの方向とは反対方向にＥＧＲガスを案内するように、この吸気管（５）に逆流排気開口部（２４）が設けられた第２の部分（２３）とを有する供給管（２０）と、
   前記吸気管（５）内のただ１つの混合区域（３９）に向かって空気及びＥＧＲガスを案内して、前記混合区域（３９）で空気とＥＧＲガスとを混合するために、前記吸気管（５）の空気吸入開口部（１５）と前記供給管（２０）の逆流排気開口部（２４）との間に配置され、前記本体（３）のキャビティ（１２）から所定の距離（ｄ）を置いて位置されたバッフル手段（３０）とを有し、
   前記本体（３）と、前記吸気管（５）と、前記供給管（２０）とは、一体的に形成されており、
   前記バッフル手段（３０）は、前記空気吸入開口部（１５）と前記供給管（２０）の逆流排気開口部（２４）との間に配置された第１の壁（３７）を有し、
   前記第１の壁（３７）は、前記吸気開口部（１５）から前記混合区域（３９）に向かって、前記吸気開口部（１５）から取り込まれる空気の通路部の第１の漸進縮小部を規定するように成形されており、また、
   前記吸気管（５）には、前記混合区域（３９）の下流側に、空気及びＥＧＲガスの混合ガスの通路部の第２の漸進縮小部を規定している供給管（２６）が設けられていることを特徴とするマニホルド。
2. 前記バッフル手段（３０）は、前記供給管（２０）の逆流排気開口部（２４）と前記混合区域（３９）との間に配置された第２の壁（３５）を有し、
   前記第２の壁（３５）には、複数の孔（３８）が形成されていることを特徴とする、請求項１のマニホルド。
3. 前記バッフル手段（３０）は、前記吸気管（５）中に適合され、前記第１の壁（３７）と第２の壁（３５）とを一体的に形成している、管状バッフル部材（３）を有していることを特徴とする、請求項２のマニホルド。
4. 前記本体（３）のキャビティ（１２）は、エンジンに取付けるための、フランジ（４）によって囲まれ、本体（３）の１つの細長い開口部（１３）へと開口しており、また、
   前記キャビティ（１２）は、前記開口部（１３）に向かって広がっていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１のマニホルド。

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