JP5869357B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
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Description
これにより、新気とともに吸気通路内を流通するオイル等が、下方に位置する側面部に設けられた溝部内を流れて吸気マニホールド(燃焼室)側に導かれる。従って、オイル等が、合流部からEGR通路内に浸入してEGR弁に付着するのを回避でき、EGR弁の作動不具合の発生やEGR弁の劣化を回避できる。
また本発明では、吸気通路の側面部に溝部を設けることでオイル等が合流部からEGR通路内に浸入するのを回避できるため、特許文献2のように吸気通路とEGR通路とを隔離する隔壁が必ずしも必要でない。従って、本発明によれば、新気にEGRガスを良好に混合できる。
ここで、側面凹部のみで溝部を形成する場合、溝部の深さを確保するべく側面凹部の凹みを大きくすると、強度維持の観点から壁厚を厚くする必要がある。また、側面凸部のみで溝部を形成する場合、溝部の深さを確保するべく側面凸部の突出を大きくすると、新気やEGRガスの流れが妨げられて圧損や乱流が生じる結果、新気にEGRガスを良好に混合できない。
これに対してこの発明によれば、側面凹部と側面凸部とを組み合わせて溝部を形成することで、溝部の深さを確保しつつ、壁厚を低減でき、新気に対するEGRガスの混合の悪化を抑制できる。また、溝部の深さを十分に確保できるため、オイル等がより確実に溝部内を流れて吸気マニホールド(燃焼室)側に導かれる。従って、この発明によれば、オイル等が合流部からEGR通路内に浸入してEGR弁に付着するのをより確実に回避でき、EGR弁の作動不具合の発生やEGR弁の劣化をより確実に回避できる。
吸気通路内を流通するオイル等は溝底面部を伝って流れるため、この発明によれば、溝底面部の長さ(つまり、溝部の深さ)をより大きく確保できる。従って、この発明によれば、オイル等が合流部からEGR通路内に浸入してEGR弁に付着するのをより確実に回避でき、EGR弁の作動不具合の発生やEGR弁の劣化をより確実に回避できる。
これにより、溝部の基端側から溝部内にオイル等が流入しなかった場合でも、分離壁によってEGR通路内にオイル等が浸入するのを回避できる。また、分離壁は溝部に沿って溝部の途中までしか設けられていないため、新気に対するEGRガスの混合の悪化を抑制できる。
図1は、本発明の一実施形態に係る内燃機関1の吸気装置2の側面図である。また、図2は、内燃機関1の吸気装置2の縦断面を外側から見た図であり、図3は、内燃機関1の吸気装置2の縦断面を内燃機関1側から見た図である。
図1〜3において、R方向は車体右方向を示し、L方向は車体左方向を示している(以下、同様)。図1〜3に示すように、内燃機関(以下、「エンジン」という。)1の吸気装置2は、エンジン1が車体前方側に配置され、吸気装置2が車体後方側に配置される。本実施形態に係るエンジン1の吸気装置2は、車両に搭載される際には、水平面に対して15°後方(図1及び図2の紙面手前方向、図3の紙面奥方向)側に傾斜して配置される。
また、EGR管4と吸気管3の合流部33は、EGR管4が合流前の吸気管3に接続することで形成される。
図4は、エンジン1の吸気装置2の吸気管3及びEGR管4の縦断面を車体斜め前方側から見た図である。
図3及び4に示すように、溝部35は、合流部33と側面部32との接続部である接続部34を起点として、下流側に向かって延設されている。溝部35は、吸気ポート5側に向かうに従い下方に傾斜しており、側面凹部351と、側面凸部352と、から形成される。
本実施形態では、側面凹部351の下側に側面凸部352が設けられている。これにより、溝部35の溝上面部353が、側面凹部351の上面により形成される。また、溝部35の溝底面部354が、側面凹部351の底面と側面凸部352の上面により形成される。
図5に示すように、吸気管3の中心線Xに直行する方向の断面において、溝部35の溝底面部354の長さ(深さ)L2は、溝上面部353の長さ(深さ)L1よりも長く設計されている。これにより、溝部35の深さが十分に確保される。
なお、溝部35の上流側端部、即ち凹部72と接続している部分は、側面凸部352は設けられておらず、側面凹部351のみで溝部35が形成されている。これにより、凹部72に滞留したオイル等が、より溝部35に流入し易くなっている。
図7に示すように、吸気管3の先端面30は、吸気管3内の空間に通じる開口301と、吸気管3の外周から全周に亘って径方向外側に延設されたフランジ面302により形成される。
これに対して、吸気ポート5の接続面50は、上記フランジ面302に近い形状となっており、上記開口301よりも大きい開口501を有している。これにより、溝部35内を流れてきたオイル等が、吸気ポート5内に流れ込むのが阻害されることがない。
EGR管4の上流側は、図示しない排気マニホールドからシリンダヘッド内を延びるヘッド内EGR管に接続されている。シリンダヘッドには冷却水が循環しているため別途EGRクーラを設けることなく、ヘッド内EGR管を流通するEGRガスは冷却されて、凝縮水が発生する。
また図4に示すように、EGR管4は、略水平方向の断面視で、湾曲して折り返された折り返し部を有する湾曲構造となっている。これにより、EGR管4内にオイル等が浸入するのが抑制される。
先ず本実施形態では、吸気管3に対して下方から合流するEGR管4を備え、車両に搭載される際に水平面に対して傾斜して配置されるエンジン1の吸気装置2において、吸気管3の両側面部31,32のうち、下方に位置する側面部31に溝部35を設ける。より詳しくは、EGR管4が合流前の吸気管3に合流する合流部33と下方に位置する側面部31との接続部である接続部34を起点として、下流側に向かって延びる溝部35を設ける。
これにより、新気とともに吸気管3内を流通するオイル等が、下方に位置する側面部31に設けられた溝部35内を流れて吸気マニホールド6(燃焼室)側に導かれる。従って、オイル等が、EGR管4内に浸入してEGR弁41に付着するのを回避でき、EGR弁41の作動不具合の発生やEGR弁41の劣化を回避できる。
また本実施形態では、吸気管3の側面部31に溝部35を設けることでオイル等が合流部33の吸気管3側から垂れてEGR管4内に浸入するのを回避できるため、特許文献2のように吸気通路とEGR通路とを隔離する隔壁が必ずしも必要でない。従って、本実施形態によれば、新気にEGRガスを良好に混合できる。
ここで、側面凹部351のみで溝部35を形成する場合、溝部35の深さを確保するべく側面凹部351の凹みを大きくすると、強度維持の観点から壁厚を厚くする必要がある。また、側面凸部352のみで溝部35を形成する場合、溝部35の深さを確保するべく側面凸部352の突出を大きくすると、新気やEGRガスの流れが妨げられて圧損や乱流が生じる結果、新気にEGRガスを良好に混合できない。
これに対して本実施形態によれば、側面凹部351と側面凸部352とを組み合わせて溝部35を形成することで、溝部35の深さを確保しつつ、壁厚を低減でき、新気に対するEGRガスの混合の悪化を抑制できる。また、溝部35の深さを十分に確保できるため、オイル等がより確実に溝部35内を流れて吸気マニホールド6(燃焼室)側に導かれる。従って、本実施形態によれば、オイル等が合流部33の吸気管3側から垂れてEGR管4内に浸入し、EGR弁41に付着するのをより確実に回避でき、EGR弁41の作動不具合の発生やEGR弁41の劣化をより確実に回避できる。
吸気管3内を流通するオイル等は溝底面部354を伝って流れるため、本実施形態によれば、溝底面部354の長さ(つまり、溝部35の深さ)をより大きく確保できる。従って、本実施形態によれば、オイル等が合流部33の吸気管3側から垂れてEGR管4内に浸入し、EGR弁41に付着するのをより確実に回避でき、EGR弁41の作動不具合の発生やEGR弁41の劣化をより確実に回避できる。
これにより、溝部35の基端側から溝部35内にオイル等が流入しなかった場合でも、分離壁7によってEGR管4内にオイル等が浸入するのを回避できる。また、分離壁7は溝部35に沿って溝部35の途中までしか設けられていないため、新気に対するEGRガスの混合の悪化を抑制できる。
例えば上記実施形態では、合流部33と側面部31との接続部である接続部34を起点として溝部35を設けたが、接続部34よりも上流側から当該接続部34を通過するようにして溝部35を設けてもよい。
2…吸気装置
3…吸気管(吸気通路)
4…EGR管(EGR通路)
6…吸気マニホールド
7…分離壁
31…側面部(溝部が設けられている側面部)
32…側面部(対向側面部)
33…合流部
34…接続部
35…溝部
36…底面部
38…湾曲面部
41…EGR弁
71…凸部
72…凹部
351…側面凹部
352…側面凸部
353…溝上面部
354…溝底面部
X…中心線
L1…溝上面部の長さ
L2…溝底面部の長さ
Claims (9)
- 内燃機関の燃焼室に新気を供給する吸気通路と、
前記吸気通路に対して下方から合流し、前記内燃機関の排気通路から前記吸気通路に排気の一部をEGRガスとして還流するEGR通路と、を備え、車両に搭載される際に水平面に対して傾斜して配置される内燃機関の吸気装置であって、
前記吸気通路の両側面部のうち下方に位置する側面部には、前記EGR通路が合流前の前記吸気通路に合流する合流部と前記側面部との接続部を起点として、又は前記接続部よりも上流側から前記接続部を通過して、下流側に向かって延びる溝部が設けられ、
前記溝部は、下流側に向かって延設され且つ前記吸気通路の内周面から外側に向かって凹んだ側面凹部と、当該側面凹部に隣接して延設され且つ前記吸気通路の内周面から内側に向かって突出した側面凸部と、から形成され、
前記溝部は、前記側面凹部の下側に前記側面凸部が設けられることで、溝上面部が前記側面凹部の上面により形成されるとともに、溝底面部が前記側面凹部の底面と前記側面凸部の上面により形成され、
前記吸気通路の中心線に直交する方向の断面において、前記溝底面部の長さが前記溝上面部の長さよりも長いことを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 前記合流部を起点とし、前記溝部に沿って下流側に向かって前記溝部の途中まで延設され、前記吸気通路と前記EGR通路とを区画して分離する分離壁を備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記分離壁の先端には、前記吸気通路の内側に向かって突出した凸部が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記分離壁の前記吸気通路に面する側の面部には、凹部が設けられていることを特徴とする請求項2又は3に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記凹部は、上流側に向かって延設されていることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記凹部は、前記溝部が設けられている側面部に接続して設けられることで、前記溝部と繋がっていることを特徴とする請求項4又は5に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記凹部は、前記溝部が設けられている側面部に対向する対向側面部に接続せずに設けられ、
前記対向側面部と前記凹部との間には、前記凹部から前記対向側面部に向かうに従い上流側に湾曲する湾曲面部が設けられていることを特徴とする請求項4から6いずれかに記載の内燃機関の吸気装置。 - 新気を過給するコンプレッサと、
前記コンプレッサの上流にブローバイオイルを含むブローバイガスを還流する還流手段と、をさらに備え、
前記合流部は、前記コンプレッサと吸気マニホールドとの間に配置されることを特徴とする請求項1から7いずれかに記載の内燃機関の吸気装置。 - 前記EGR通路の途中に設けられ、前記EGRガスの流量を制御するEGR弁をさらに備え、
前記EGR通路は、前記EGR弁から前記合流部に向かうに従い下方に傾斜していることを特徴とする請求項1から8いずれかに記載の内燃機関の吸気装置。
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