JP6098652B2 - 多気筒エンジンの吸気装置 - Google Patents
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Description
本発明は、多気筒エンジンの各気筒に接続された複数の吸気管と、当該各吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、当該サージタンクの上流側端部に接続された吸気導入管とを有する吸気マニホールドと、前記吸気導入管の上流側端部に接続され、前記サージタンクの下側に設けられたスロットルボディとを備えた多気筒エンジンの吸気装置に関するものである。
特許文献1には、多気筒エンジンの吸気装置が開示されている。この装置は、ブローバイガスを吸気ポートに還流させるPCV通路と、排気を吸気ポートに還流させるEGR通路と、PCV通路の外壁とEGR通路の外壁の共有部分である加熱部とを備えている。これによれば、ブローバイガスを排気の熱で暖めることができ、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結してブローバイガス導入口を閉塞することを抑制することができる。
しかしながら、特許文献1では、ブローバイガスを排気の熱で暖めるため、PCV通路及びEGR通路を近接配置しなければならず、吸気装置のレイアウトが制約を受けるという課題がある。
また、スロットルバルブがサージタンクの下側に設けられている場合、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結すると、この凍結又は氷結した氷がスロットルバルブに噛み込んだりする虞もある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、吸気装置のレイアウトが制約を受けることなく、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結して、ブローバイガス導入口を閉塞したりスロットルバルブに噛み込んだりすることを抑制することにある。
前記の課題を解決するため、本発明は、吸気導入管の内面に、当該内面との間にブローバイガス導入口から導入されたブローバイガスが通過する扁平断面のガス通路を形成するガス通路形成部材を設けたことを特徴とする。
具体的には、本発明は、多気筒エンジンの各気筒に接続された複数の吸気管と、当該各吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、当該サージタンクの上流側端部に接続された吸気導入管とを有する吸気マニホールドと、前記吸気導入管の上流側端部に接続され、前記サージタンクの下側に設けられたスロットルボディとを備えた多気筒エンジンの吸気装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
すなわち、第1の発明は、前記吸気導入管の内面には、ブローバイガス導入口が形成されるとともに、当該吸気導入管の内面との間に前記ブローバイガス導入口から導入されたブローバイガスが通過する扁平断面のガス通路を形成するガス通路形成部材が設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、吸気導入管の内面との間にブローバイガス導入口から導入されたブローバイガスが通過する扁平断面のガス通路を形成するガス通路形成部材が吸気導入管の内面に設けられているので、例えば円形断面のガス通路の場合と比較して、扁平断面のガス通路を通過するブローバイガスが、その熱でガス通路形成部材、ひいては吸気マニホールドを効果的に暖める。このため、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド内で凍結又は氷結することを抑制することができる。
また、ガス通路形成部材が吸気導入管の内面に設けられることにより、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結することを抑制するので、吸気装置のレイアウトが制約を受けることがない。
以上より、吸気装置のレイアウトが制約を受けることなく、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結して、ブローバイガス導入口を閉塞したりスロットルバルブに噛み込んだりすることを抑制することができる。
第2の発明は、前記第1の発明において、前記吸気マニホールドにおける前記ガス通路形成部材の下流側部分の外面には、冷却水通路が設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、冷却水通路が吸気マニホールドにおけるガス通路形成部材の下流側部分の外面に設けられているので、冷却水通路を通過する冷却水が、その熱で吸気マニホールドを暖める。このため、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド内で凍結又は氷結することを確実に抑制することができる。
第3の発明は、前記第2の発明において、前記冷却水通路は、前記スロットルボディにも設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、冷却水通路がスロットルボディにも設けられているので、冷却水通路を通過する冷却水が、その熱でスロットルボディを暖める。このように、スロットルボディを暖める冷却水通路を有効利用して、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド内で凍結又は氷結することを抑制することができる。
第4の発明は、前記第1〜第3のいずれか1つの発明において、前記サージタンクにおける前記ガス通路形成部材の下流側部分の内面には、突起部が形成されていることを特徴とするものである。
これによれば、突起部がサージタンクにおけるガス通路形成部材の下流側部分の内面に形成されているので、ブローバイガスに含まれる水分がサージタンク内で凍結又は氷結して、その氷が融解して水分が発生しても、その水分がガス通路形成部材を迂回して流れ落ちる。このため、氷が融解することで発生した水分がブローバイガス導入口に到達することを抑制することができる。したがって、氷が融解することで発生した水分が凍結又は氷結してブローバイガス導入口を閉塞することを抑制することができる。
第5の発明は、前記第1〜第4のいずれか1つの発明において、前記ブローバイガス導入口及び前記ガス通路形成部材は、前記吸気導入管の下流側端部における前記エンジン側の部分の内面に配設されていることを特徴とするものである。
これによれば、ブローバイガス導入口及びガス通路形成部材が吸気導入管の下流側端部に配設されているので、ブローバイガス導入口及びガス通路形成部材と吸気管の上流側端部との間の距離が小さくなり、ブローバイガス導入口から導入されたブローバイガスを各吸気管に分配することが容易になる。このため、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結して、ブローバイガス導入口を閉塞したりスロットルバルブに噛み込んだりすることを確実に抑制することができる。
また、ブローバイガス導入口及びガス通路形成部材が吸気導入管におけるエンジン側の部分の内面に配設されているが、このエンジン側の部分はエンジンの熱で暖められるので、ブローバイガスに含まれる水分が吸気導入管内で凍結又は氷結することを抑制することができる。
第6の発明は、前記第5の発明において、前記吸気マニホールドにおける前記エンジンとは反対側の部分には、前記吸気導入管内にEGRガスを導くガス導入流路が設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、EGRガスを吸気導入管内に導くガス導入流路が吸気マニホールドにおけるエンジンとは反対側の部分、つまり、ブローバイガス導入口及びガス通路形成部材とは反対側の部分に設けられているので、ガス導入流路を、ブローバイガスを吸気導入管に導く管路による制約を受けることなく、レイアウトすることができる。
本発明によれば、吸気装置のレイアウトが制約を受けることなく、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結して、ブローバイガス導入口を閉塞したりスロットルバルブに噛み込んだりすることを抑制することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る吸気装置1が適用されるエンジン4は、燃焼室内に燃料を直接噴射する直噴エンジンであり、第1〜第4気筒#1〜#4が直列に並んだ直列4気筒エンジン(多気筒エンジン)である。エンジン4は、車両前部のエンジンルームに気筒列方向Cが車幅方向を向くように横置きに配置される横置きエンジンである。エンジン4は、各気筒#1〜#4の吸排気ポートが形成されたシリンダヘッド40と、シリンダヘッド40の下側に設けられたシリンダブロック41とを備えている。
図1及び図2に示すように、吸気装置1は、吸気マニホールド2を備えている。吸気マニホールド2は、エンジン4の車両前方側に配置されている。吸気マニホールド2は、4つの吸気管5(複数の吸気管)と、サージタンク6と、吸気導入管7とを備えている。吸気マニホールド2は、軽量化のために合成樹脂材で構成されている。
図2〜図4に示すように、吸気管5、サージタンク6及び吸気導入管7は、車両前後方向A(気筒列方向Cと直交する方向)に2つに分割されている。具体的には、吸気管5、サージタンク6及び吸気導入管7は、エンジン4に近い側の後部分割体20と、エンジン4から遠い側の前部分割体21とで構成されている。後部分割体20及び前部分割体21は、振動溶着により一体化されている。つまり、後部分割体20は、吸気管5、サージタンク6及び吸気導入管7のエンジン4に近い側の部分で構成されている。一方、前部分割体21は、吸気管5、サージタンク6及び吸気導入管7のエンジン4から遠い側の部分で構成されている。
図2に示すように、前部分割体21及び後部分割体20の間の境界12は、吸気管5及びサージタンク6では、車両前後方向中央部に位置している。吸気導入管7の下流側端部から長手方向中央部までに亘る部分でも同様である。一方、吸気導入管7の長手方向中央部から上流側端部に近付くに従って、境界12は吸気導入管7の前面(車両前方側の面)に次第に近付くように傾斜している。そして、境界12は、吸気導入管7の上流側端部近傍(上流側端部よりも若干下流側の部分)で、吸気導入管7の前面に達している。つまり、吸気導入管7の上流側端部近傍から上流側端部までに亘る部分は、エンジン4に近い部分及びエンジン4から遠い部分の双方(吸気導入管7の周方向全体)が後部分割体20で構成されている。
図1に示すように、各吸気管5の下流側端部は、各気筒#1〜#4の吸気ポートに接続されている。以下の説明では、吸気管5のうち第1気筒#1に接続されたものを第1吸気管5aと、第2気筒#2に接続されたものを第2吸気管5bと、第3気筒#3に接続されたものを第3吸気管5cと、第4気筒#4に接続されたものを第4吸気管5dという。吸気管5は、新気、EGR(Exhaust Gas Recirculation)ガス及びブローバイガスの混合気を各気筒#1〜#4の吸気ポートに供給する。
吸気管5がシリンダヘッド40に固定されることにより、吸気マニホールド2はシリンダヘッド40に片持ち状態で支持されている。つまり、サージタンク6及び吸気導入管7は、吸気管5を介してエンジン4に間接的に支持されており、エンジン4に直接的には支持されていない。
図1〜図4に示すように、サージタンク6は、気筒列方向Cに延びている。サージタンク6は、気筒列方向中央部から両端部に向かうに従って次第に上下方向Bの幅が小さくなるように形成されている。サージタンク6の前面は、気筒列方向Cから見て車両前方側に凸の円弧状をなしている。
サージタンク6の上面には、各吸気管5a〜5dの上流側端部が接続されている。サージタンク6と各吸気管5a〜5dとの接続部位は、サージタンク6の上面では、気筒列方向Cに一定間隔で並んでいる。
サージタンク6の気筒列方向中央部の下端部(サージタンク6の上流側端部)には、吸気導入管7の下流側端部が接続されている。サージタンク6は、吸気導入管7から導入された新気、EGRガス及びブローバイガスの混合気を一時的に貯留するとともに、その混合気をさらに混合させて各吸気管5a〜5dに供給する。
図2に示すように、吸気マニホールド2の車両前方側部分(エンジン4とは反対側の部分)には、EGRガスを吸気導入管7の上流側部分(吸気導入管7内)に導くガス導入流路8が設けられている。ガス導入流路8の上流側端部は、EGR通路(図示せず)の下流側端部に接続されている。EGR通路は、エンジン4の各気筒#1〜#4の排気ポートから排出された排気の一部をガス導入流路8に導く管路である。
図1及び図2に示すように、ガス導入流路8は、サージタンク6及び吸気導入管7の車両前方側部分(前部分割体21)に形成された***部61と、後述するガス流路構成部材10のガイド部10bとを流路壁としている。***部61は、サージタンク6及び吸気導入管7の前面に、当該各前面から車両前方側に***するように形成されている。***部61は、前部分割体21の外壁部の内面が外向きに膨出して、当該外壁部の外面が外向きに***することにより形成されている。つまり、ガス導入流路8は、***部61と、***部61の車両後方側に設けられたガス流路構成部材10の間に形成されている。***部61及びガス流路構成部材10の間の空間がガス導入流路8となっている。ガス流路構成部材10は、サージタンク6及び吸気導入管7の内壁面(車両後方側の面)に振動溶着により一体化されている。
***部61は、サージタンク6の気筒列方向中央部の位置で、サージタンク6及び吸気導入管7の前面に亘って形成されている。***部61は、サージタンク6の前面から***する上側***部61aと、吸気導入管7の前面から***する下側***部61bとを有している。上側***部61aはサージタンク6の前面に沿うように上下方向Bに延びており、下側***部61bは吸気導入管7の前面に沿うように上下方向Bに延びており、これらの***部61a,61bは互いに連続している。
図2及び図5に示すように、ガス流路構成部材10は、固定部10aと、ガイド部10bと、貫通孔10cと、ガス導出管部10dと、衝突壁部10eとを有しており、各部分が合成樹脂により一体成形されている。固定部10aは、***部61の根元部分の輪郭に沿ったリング状に形成されている。固定部10aは、サージタンク6及び吸気導入管7の内壁面に固定される。ガイド部10bは、***部61の内壁面(車両後方側の面)に対向する板状部分である。ガイド部10bの外側(車両前方側)の面は、***部61の稜線に沿った形状を有している。貫通孔10cは、ガイド部10bの下端部から車両後方側へ貫通する孔である。
ガス導出管部10dは、貫通孔10cの車両後方側端部から車両後方側へ延びる筒状部分である。つまり、ガス導出管部10dは、吸気導入管7の外壁側から径方向中心側へ延びている。ガス導出管部10dの先端部(車両後方側端部)は、吸気導入管7の径方向中央部付近に配置されている。衝突壁部10eは、上方から見てU字状に湾曲した板状部分であり、その気筒列方向両端部は、ガス導出管部10dの先端部に支持されている。衝突壁部10eは、吸気導入管7の径方向中央部付近に配置されている。
図1及び図6に示すように、吸気導入管7の上流側端部である下端部には、スロットルボディ11の上端部が接続されている。スロットルボディ11は、サージタンク6及び吸気導入管7の下側に設けられている。図7に示すように、吸気導入管7の内壁面(内面)には、ブローバイガス導入口23が形成されている。ブローバイガス導入口23から導入されるブローバイガスの温度は、低外気温時に、例えば、約40℃である。図3及び図7に示すように、ブローバイガス導入口23には、ブローバイガス通路22の下流側端部が接続されている。ブローバイガス通路22は、オイルセパレータ(図示せず)で潤滑油が除去されたブローバイガスを吸気導入管7に導く管路である。ブローバイガス通路22は、気筒列方向Cに延びている。ブローバイガス通路22内のブローバイガスは、気筒列方向Cの第4吸気管5d側から第1吸気管5a側に流れる。
図1〜図4、図6及び図7に示すように、吸気導入管7は、エアクリーナー(図示せず)及びスロットルボディ11を介して吸気導入管7に供給された新気をEGRガスと混合してサージタンク6内に導入する。吸気導入管7は、その長手方向に沿った中心軸が車両前方側で下がるように前下がりに傾斜している。
図1及び図6に示すように、スロットルボディ11は、エアクリーナーで塵や埃が除去された新気の吸入量を調節するスロットルバルブ(図示せず)と、スロットルバルブを収容保持する円筒状のバルブケース11aとを有している。バルブケース11aは、その中心軸が車両前方側で下がるように前下がりに傾斜している。スロットルボディ11の上流側端部には、新気をスロットルボディ11に導く配管(図示せず)が接続されている。
図2〜図4、図7及び図8に示すように、吸気導入管7の内壁面には、上述の如く、ブローバイガス導入口23が形成されるとともに、ガス分配部24が設けられている。ガス分配部24は、ブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスをサージタンク6の気筒列方向中央部の下端部から各吸気管5a〜5dに略均等に分配することにより、ブローバイガスに含まれる水分がサージタンク6(吸気マニホールド2)内で凍結又は氷結することを抑制する。
以下、ブローバイガス導入口23及びガス分配部24について詳細に説明する。
ブローバイガス導入口23及びガス分配部24は、吸気導入管7の下流側端部(下流側端部から、当該端部よりも若干上流側の部分までに亘る部分)における車両後方側部分(エンジン4側の部分)の内壁面に配設されている。ブローバイガス導入口23及びガス分配部24が吸気導入管7の下流側端部に配設されることにより、ブローバイガス導入口23及びガス分配部24と吸気管5の上流側端部との間の距離は小さくなる。これにより、ブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスを各吸気管5a〜5dに分配することが容易になる。吸気導入管7の車両後方側部分は、エンジン4の熱で暖められる。これにより、ブローバイガスに含まれる水分が吸気導入管7内で凍結又は氷結することが抑制される。
図7に示すように、ブローバイガス導入口23の開口は、気筒列方向Cに延びる矩形状をなしている。ブローバイガス導入口23における気筒列方向Cの第1吸気管5a側の端部は、後述する対向通路26よりも気筒列方向外側に延びている。
図2及び図7〜図9に示すように、ガス分配部24には、ガス通路25が形成されている。ガス通路25は、ブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスが通過する通路である。ガス通路25は、吸気導入管7の径方向から見てY字状をなしている。ガス通路25の断面は、略矩形状の扁平をなしている(図8を参照)。ガス通路25は、対向通路26と、2つの分岐通路27とを有している。対向通路26は、ブローバイガス導入口23に対向する部分である。対向通路26は、ブローバイガス導入口23の下流側から上下方向Bに延びている。各分岐通路27は、対向通路26の下流側から二股に分岐している。以下の説明では、分岐通路27のうち第1吸気管5a及び第2吸気管5b側のものを第1分岐通路27aと、第3吸気管5c及び第4吸気管5d側のものを第2分岐通路27bという。
各分岐通路27a,27bは、下側から上側に向かうに従って次第に両分岐通路27a,27bの間の距離が大きくなるように形成されている。第1分岐通路27aの下流側端部は、第2吸気管5bの下流側端部の下側に配置されている(図3を参照)。これにより、第1分岐通路27aは、ブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスをサージタンク6内における第1吸気管5aと第2吸気管5bとの間に向かって導出する(図3の矢印を参照)。第2分岐通路27bの下流側端部は、第3吸気管5cの下流側端部の下側に配置されている(図3を参照)。これにより、第2分岐通路27bは、ブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスをサージタンク6内における第3吸気管5cと第4吸気管5dとの間に向かって導出する(図3の矢印を参照)。ブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスは、2つの分岐通路27a,27bから導出されるため、通路が1つの場合と比較して、その導出量が半減される。
図2〜図4、図8及び図9に示すように、吸気導入管7の下流側端部における車両後方側部分の内壁面には、当該内壁面との間に扁平断面のガス通路25を形成するガス通路形成部材28が設けられている。扁平断面のガス通路25を通過するブローバイガスは、その熱でガス通路形成部材28、ひいては吸気マニホールド2を暖めることにより、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド2内で凍結又は氷結することを抑制する。ガス通路形成部材28は、合成樹脂材で構成されている。ガス通路形成部材28は、吸気導入管7の内壁面に沿うように湾曲した板状部材である。ガス通路形成部材28は、吸気導入管7の径方向から見てY字状をなしている。
図2、図7及び図8に示すように、ガス通路形成部材28に対応する吸気導入管7の内壁面には、凹部7aが形成されている。凹部7aは、ガス通路形成部材28を収容保持する部分である。凹部7aは、ガス通路形成部材28と相補的な形状をなしている。ガス通路形成部材28は、吸気導入管7の凹部7aの底面に振動溶着により一体化されている。ガス通路形成部材28の表面(車両前方側の面)は、吸気導入管7の内壁面と面一となっている。これにより、吸気導入管7を通過するガスの流れが乱れることが抑制される。
図2及び図7〜図9に示すように、ガス通路25は、吸気導入管7の凹部7aの底面に形成された溝部7bと、ガス通路形成部材28の裏面(車両後方側の面)に形成された窪み部28aとを流路壁としている。つまり、ガス通路25は、溝部7bと、当該溝部7bの車両前方側に設けられた窪み部28aの間に形成されている。溝部7b及び窪み部28aの間の空間がガス通路25となっている。溝部7b及び窪み部28aは、吸気導入管7の径方向から見てY字状をなしている。溝部7bは、吸気導入管7の凹部7aの底面に開口したブローバイガス導入口23と連通している。
図2及び図9に示すように、ガス通路形成部材28におけるブローバイガス導入口23の気筒列方向Cの第1吸気管5a側の端部に対応する部分の裏面には、衝突壁部28bが形成されている。衝突壁部28bは、ガス通路形成部材28の裏面から車両後方側へ突出する板状部分である。衝突壁部28bは、ブローバイガス導入口23における気筒列方向Cの第1吸気管5a側の端部内に配置されている。ブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスは、衝突壁部28bに衝突することにより流速が落ちるため、各分岐通路27a,27bに略均等に分配される。
図2〜図4及び図9に示すように、ガス通路形成部材28におけるY字状をなす溝部7bの中心部の底面には、ブローバイガス導出孔28cが形成されている。ブローバイガス導出孔28cは、ガス通路形成部材28の表裏面を貫通することにより、吸気導入管7内とガス通路25とを連通している。ブローバイガス導出孔28cは、略円状をなしている。ブローバイガス導出孔28cは、そこからのブローバイガスの導出量が少量(例えば、ガス通路25を通過するブローバイガスの全量の約20%)になるように***に形成されている。ブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスは、その一部がブローバイガス導出孔28cから導出されるため、各分岐通路27a,27bからの導出量が減少する。これにより、各分岐通路27a,27bから導出されたブローバイガスに含まれる水分がサージタンク6内で凍結又は氷結することが抑制される。また、ガス通路形成部材28は、ガス通路25を通過するブローバイガスの熱で暖められる。これにより、ブローバイガス導出孔28cから導出されるブローバイガスに含まれる水分がブローバイガス導出孔28c内で凍結又は氷結することが抑制される。
図2〜図4及び図7に示すように、サージタンク6におけるガス分配部24(ガス通路形成部材28)の直下流側部分(直上側部分)の内壁面には、突条部6a(突起部)が形成されている。突条部6aは、ブローバイガスに含まれる水分がサージタンク6内で凍結又は氷結して、その氷がエンジン4の熱で融解して水分が発生しても、その水分が分岐通路27a,27bの下流側端部を介してブローバイガス導入口23に到達しないように、水垂れを抑制する部分である。つまり、氷が融解することで発生した水分は、突条部6aに沿って流れて、分岐通路27a,27bの下流側端部を迂回して流れ落ちる。突条部6aは、ガス分配部24(ガス通路形成部材28)よりも気筒列方向外側に延びる逆U字状をなしている。突条部6aの長手方向中央部は、後述する***部6bよりも上側に位置する。一方、突条部6aの長手方向両端部は、***部6bよりも下側に位置する。
図2及び図6に示すように、サージタンク6(吸気マニホールド2)におけるガス分配部24(ガス通路形成部材28)の直下流側部分の外壁面には、冷却水通路29が設けられている。冷却水通路29は、サージタンク6では、気筒列方向Cに延びている。図2〜図4及び図7に示すように、サージタンク6における冷却水通路29の配設部分には、その内壁面が内向きに***して、当該配設部分の外壁面が内向きに陥没することにより***部6bが形成されている。***部6bは、気筒列方向Cに延びている。サージタンク6の冷却水通路29を通過する冷却水は、その熱でサージタンク6、ひいては吸気マニホールド2を暖めることにより、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド2内で凍結又は氷結することを抑制する。図6に示すように、冷却水通路29は、スロットルボディ11(バルブケース11a)にも設けられている。スロットルボディ11の冷却水通路29を通過する冷却水は、その熱でスロットルボディ11を暖める。冷却水通路29内の冷却水は、エンジン4のシリンダヘッド40からサージタンク6及びスロットルバルブ11を通過した後にウォーターポンプ(図示せず)の吸入側に戻る。
次に、EGRガス及びブローバイガスの流れについて説明する。
EGR通路からガス導入流路8に流入したEGRガスは、ガス導入流路8内を流れ、ガス導出管部10dの先端から導出されて、衝突壁部10eに衝突する。EGRガスは、衝突壁部10eに衝突することにより拡散するため、吸気導入管7に流入する新気と十分に混合される。
ブローバイガス通路22からブローバイガス導入口23を介してガス通路25に流入したブローバイガスは、対向通路26内を流れた後に各分岐通路27a,27bを流れ、各分岐通路27a,27bの下流側端部から導出されて、サージタンク6内における第1吸気管5aと第2吸気管5bとの間及び第3吸気管5cと第4吸気管5dとの間にそれぞれ向かう。これにより、ブローバイガスは、サージタンク6内に分散導入される。
新気、EGRガス及びブローバイガスが混合された混合気は、サージタンク6内で一時的に貯留されて、さらに混合される。これにより、サージタンク6内の混合気は、EGRガス及びブローバイガスの濃度が全体的に均一となる。EGRガス及びブローバイガスの濃度が均一化された混合気は、各吸気管5に分配されて、エンジン4の各気筒#1〜#4に供給される。
−効果−
以上より、本実施形態によれば、吸気導入管7の内面との間にブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスが通過する扁平断面のガス通路25を形成するガス通路形成部材28が吸気導入管7の内面に設けられているので、例えば円形断面のガス通路の場合と比較して、扁平断面のガス通路25を通過するブローバイガスが、その熱でガス通路形成部材28、ひいては吸気マニホールド2を効果的に暖める。このため、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド2内で凍結又は氷結することを抑制することができる。
以上より、本実施形態によれば、吸気導入管7の内面との間にブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスが通過する扁平断面のガス通路25を形成するガス通路形成部材28が吸気導入管7の内面に設けられているので、例えば円形断面のガス通路の場合と比較して、扁平断面のガス通路25を通過するブローバイガスが、その熱でガス通路形成部材28、ひいては吸気マニホールド2を効果的に暖める。このため、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド2内で凍結又は氷結することを抑制することができる。
また、ガス通路形成部材28が吸気導入管7の内面に設けられることにより、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結することを抑制するので、吸気装置1のレイアウトが制約を受けることがない。
以上より、吸気装置1のレイアウトが制約を受けることなく、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結して、ブローバイガス導入口23を閉塞したりスロットルバルブに噛み込んだりすることを抑制することができる。
また、冷却水通路29が吸気マニホールド2におけるガス通路形成部材28の下流側部分の外面に設けられているので、冷却水通路29を通過する冷却水が、その熱で吸気マニホールド2を暖める。このため、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド2内で凍結又は氷結することを確実に抑制することができる。
また、冷却水通路29がスロットルボディ11にも設けられているので、冷却水通路19を通過する冷却水が、その熱でスロットルボディ11を暖める。このように、スロットルボディ11を暖める冷却水通路29を有効利用して、ブローバイガスに含まれる水分が吸気マニホールド2内で凍結又は氷結することを抑制することができる。
また、突条部6aがサージタンク6におけるガス通路形成部材28の下流側部分の内面に形成されているので、ブローバイガスに含まれる水分がサージタンク6内で凍結又は氷結して、その氷が融解して水分が発生しても、その水分がガス通路形成部材28を迂回して流れ落ちる。このため、氷が融解することで発生した水分がブローバイガス導入口23に到達することを抑制することができる。したがって、氷が融解することで発生した水分が凍結又は氷結してブローバイガス導入口23を閉塞することを抑制することができる。
また、ブローバイガス導入口23及びガス通路形成部材28が吸気導入管7の下流側端部に配設されているので、ブローバイガス導入口23及びガス通路形成部材28と吸気管5の上流側端部との間の距離が小さくなり、ブローバイガス導入口23から導入されたブローバイガスを各吸気管5a〜5dに分配することが容易になる。このため、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結して、ブローバイガス導入口23を閉塞したりスロットルバルブに噛み込んだりすることを確実に抑制することができる。
また、ブローバイガス導入口23及びガス通路形成部材28が吸気導入管7におけるエンジン1側の部分の内面に配設されているが、このエンジン1側の部分はエンジン1の熱で暖められるので、ブローバイガスに含まれる水分が吸気導入管7内で凍結又は氷結することを抑制することができる。
また、EGRガスを吸気導入管7内に導くガス導入流路8が吸気マニホールド2におけるエンジン1とは反対側の部分、つまり、ブローバイガス導入口23及びガス通路形成部材28とは反対側の部分に設けられているので、ガス導入流路8を、ブローバイガスを吸気導入管7に導くブローバイガス通路22による制約を受けることなく、レイアウトすることができる。
(その他の実施形態)
前記実施形態では、エンジン4を直列4気筒エンジンとしたが、これに限らず、例えば、直列2気筒エンジンや直列3気筒エンジン、直列5気筒エンジン、直列6気筒エンジン等としてもよい。
前記実施形態では、エンジン4を直列4気筒エンジンとしたが、これに限らず、例えば、直列2気筒エンジンや直列3気筒エンジン、直列5気筒エンジン、直列6気筒エンジン等としてもよい。
また、前記実施形態では、ガス分配部24を吸気導入管7及びガス通路形成部材28で構成したが、これに限らず、例えば、吸気導入管7とは別の部材のみで構成してもよい。
また、前記実施形態では、ガス分配部24に2つの分岐通路27を設けたが、これに限らず、例えば、ブローバイガス導入口23の下流側から四股に分岐する4つの分岐通路を設けてもよい。この場合、各分岐通路がブローバイガスをサージタンク6内における第1吸気管5a、第2吸気管5b、第3吸気管5c及び第4吸気管5dに向かってそれぞれ導出する。但し、ブローバイガスの各吸気管5への分配容易性の点で、2つの分岐通路27を設けることが望ましい。
また、前記実施形態では、突条部6aをサージタンク6におけるガス分配部24の直下流側部分の内壁面にガス分配部24よりも気筒列方向外側に延びる逆U字状をなすように形成したが、ブローバイガスに含まれる水分がサージタンク6内で凍結又は氷結して、その氷がエンジン4の熱で融解して水分が発生しても、その水分が分岐通路27a,27bの下流側端部を介してブローバイガス導入口23に到達しない限り、その形状はこれに限定されない。例えば、突条部をサージタンク6における分岐通路27a,27bの下流側端部の直下流側部分(直上側部分)の内壁面にのみ形成してもよい。
また、前記実施形態では、ガス通路25が、吸気導入管7の凹部7aの底面に形成された溝部7bと、ガス通路形成部材28の裏面に形成された窪み部28aとを流路壁としたが、吸気導入管7の凹部7aの底面に形成された溝部7bと、ガス通路形成部材28の裏面(当該裏面には、窪み部28が形成されていない)とを又は吸気導入管7の凹部7aの底面(当該底面には、溝部7bが形成されていない)と、ガス通路形成部材28の裏面に形成された窪み部28aとを流路壁としてもよい。
また、前記実施形態では、ブローバイガス導入口23を吸気導入管7の下流側端部に配設したが、これに限らず、例えば、吸気導入管7の長手方向中央部や上流側端部に配設してもよい。この場合、分岐通路27の下流側端部を吸気導入管7の下流側端部に配設することが望ましい。
以上説明したように、本発明に係るエンジンの吸気装置は、吸気装置のレイアウトが制約を受けることなく、ブローバイガスに含まれる水分が凍結又は氷結して、ブローバイガス導入口を閉塞したりスロットルバルブに噛み込んだりすることを抑制することが必要な用途等に適用することができる。
1 吸気装置
2 吸気マニホールド
4 エンジン
5 吸気管
6 サージタンク
6a 突条部(突起部)
7 吸気導入管
8 ガス導入流路
11 スロットルボディ
23 ブローバイガス導入口
24 ガス分配部
25 ガス通路
27 分岐通路
28 ガス通路形成部材
29 冷却水通路
2 吸気マニホールド
4 エンジン
5 吸気管
6 サージタンク
6a 突条部(突起部)
7 吸気導入管
8 ガス導入流路
11 スロットルボディ
23 ブローバイガス導入口
24 ガス分配部
25 ガス通路
27 分岐通路
28 ガス通路形成部材
29 冷却水通路
Claims (6)
- 多気筒エンジンの各気筒に接続された複数の吸気管と、当該各吸気管の上流側端部に接続されたサージタンクと、当該サージタンクの上流側端部に接続された吸気導入管とを有する吸気マニホールドと、
前記吸気導入管の上流側端部に接続され、前記サージタンクの下側に設けられたスロットルボディとを備えた多気筒エンジンの吸気装置であって、
前記吸気導入管の内面には、ブローバイガス導入口が形成されるとともに、当該吸気導入管の内面との間に前記ブローバイガス導入口から導入されたブローバイガスが通過する扁平断面のガス通路を形成するガス通路形成部材が設けられていることを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。 - 請求項1記載のエンジンの吸気装置において、
前記吸気マニホールドにおける前記ガス通路形成部材の下流側部分の外面には、冷却水通路が設けられていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項2記載のエンジンの吸気装置において、
前記冷却水通路は、前記スロットルボディにも設けられていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載のエンジンの吸気装置において、
前記サージタンクにおける前記ガス通路形成部材の下流側部分の内面には、突起部が形成されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載のエンジンの吸気装置において、
前記ブローバイガス導入口及び前記ガス通路形成部材は、前記吸気導入管の下流側端部における前記エンジン側の部分の内面に配設されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 請求項5記載のエンジンの吸気装置において、
前記吸気マニホールドにおける前記エンジンとは反対側の部分には、前記吸気導入管内にEGRガスを導くガス導入流路が設けられていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
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-
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