JP6213142B2 - サージタンク - Google Patents
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Description
また、エンジンの低中速域で不活性ガスとして、EGRガスを導入し、ポンピングロスを低減させ、燃費の向上を図る手法も知られている。
排気ガス再循環装置においては、エンジンの各気筒に対するEGRガスが均一に分配されることが重要である。これは、EGRガスの流入が少ない気筒では、EGRガスの再循環の効果が充分に得られなくなるためである。
そこで、特許文献1には、上方に配置されたスロットルボディに接続される新気入口と、底部に各気筒への出口管(分岐管)の延び出し口を有するサージタンクと、前記延び出し口を介してサージタンクに接続され前記底部から立ち上がる出口管とを有するインテークマニホールドにおいて、新気入口と出口管との間のサージタンク箇所に、二次添加ガス注入口を設けたものが提案されている。
このインテークマニホールドでは、新気入口から導入される新気がサージタンク内を上部から底部に向かって流れたのち、底部から各出口管に至り、各出口管内で上方に流れる過程において、二次添加ガス注入口から注入されたEGRガスが上記のサージタンク内を上部から底部に向かって流れる新気と混合され、各出口管を介して各気筒に分配される。
このインテークマニホールドでも、新気入口からサージタンク内に導入された新気に対してEGRパイプから噴出されたEGRガスが混合され、各導入管を介して各気筒に分配される。
一方、EGRガスと新気とを均一に混合するためには、二次添加ガス注入口あるいはEGRパイプの内端は、新気入口の近傍に位置していることが望ましい。
したがって、引用文献1、2の構造では、EGRガスと新気とを均一に混合する上で改良の余地がある。
ただし、新気入口の近傍のサージタンク箇所に、EGRガスの配管スペースを確保できない場合には、二次添加ガス注入口あるいはEGRパイプの内端を、新気入口の近傍に位置させることができない。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、新気入口の近傍のサージタンク箇所に、EGRガスの配管スペースを確保できない場合であっても、新気とEGRガスとを均一に混合して供給する上で有利なサージタンクを提供することを目的とする。
また、サージタンク内でEGR通路を介し、高温のEGRガスと、EGRガスよりも低温の新気との間で熱交換がなされることで、EGRガスと新気との温度差が低減される。
また、本発明によれば、EGR通路の出口から導入されたEGRガスが新気と混ざらずに、各吸気口に直接流入することを抑制し、EGRガスと新気とをより効率よく均一に混合する上で有利となる。
また、本発明によれば、EGR出口から流出するEGRガスと新気とをサージタンク内でより効率よく均一に混合する上で有利となる。
また、本発明によれば、EGR通路が新気入口から導入される新気の流れを阻害しないため、新気に対してEGRガスを効率よく混合する上で有利となる。
また、本発明によれば、大量にEGRガスを導入する場合に出口が1箇所だと効率よく混合できないため、EGR出口を複数設けることによってEGRガスと新気とを均一に混合する上で有利となる。さらに、アッパー壁面に向けられた出口とロアー壁面に向けられた出口の開口面積が同等であれば、タンクの内壁に沿って導入される新気と、より効率よく均一に混合する上で有利となる。
また、本発明によれば、通路形成用リブに通路形成用カバー部材を取着するといった簡素な構成により、サージタンク内にEGR通路を形成できるので、製造コストの低減を図る上で有利となる。また、通路形成用カバー部材は薄いため、サージタンク内で高温のEGRガスと新気との熱交換がより効率よく行なわれ、EGRガスと新気とを均一に混合する上でより有利となる。
図1〜図3に示すように、インテークマニホールド10は、サージタンク12と、複数の分岐管14とを含んで構成されている。
本実施の形態では、サージタンク12および複数の分岐管14は、合成樹脂材料で構成されているが、サージタンク12および複数の分岐管14を構成する材料には従来公知の様々な材料が使用可能である。
サージタンク12は、不図示のシリンダヘッドの上方に配置されている。
図2、図3に示すように、サージタンク12は、サージタンク本体16と、新気入口18と、複数の吸気口20と、EGR通路22とを備えている。
なお、タンク内空間Sの形状は本実施の形態の形状に限定されず、例えば、平面視円形の場合には、長さLと幅Wとが等しくなる。なお、本実施の形態では、タンク内空間Sの高さH方向が上下方向となっており、長さL方向が車両の車幅方向となっており、幅W方向が前後方向となっている。
また、図4に示すように、サージタンク12は、タンク内空間Sで幅W方向において互いに対向する2つの幅方向側面1602、1604と、長さL方向において互いに対向する2つの長さ方向側面1610、1612とを有している。
各吸気口20と不図示のエンジンの各気筒とは、複数の分岐管14により接続され、本実施の形態では、エンジンの3つの気筒に対応して、吸気口20と分岐管14はそれぞれ3つ設けられている。なお、分岐管は、図1に示すように、アッパーマニホールド14Aとロアーマニホールド14Bで構成されている。
より詳細に説明すると、新気入口18は、一方の長さ方向側面1610上で、且つ、2つの幅方向側面1602、1604のうちの一方の幅方向側面1602に寄せて設けられている。即ち、一方の長さ方向側面1610の幅W方向の端部に設けられている。
図3に示すように、新気入口18の軸心18Aは、高さH方向の中間部に位置し、ロアー壁面2602に向けられている。
そして、新気入口18は、新気がロアー壁面2602上で一方の幅方向側面1602に沿って流れるように配置されている。
図4に示すように、EGR通路22は、他方の幅方向側面1604に寄せられ、一方の長さ方向側面1610寄りの箇所から他方の長さ方向側面1602寄りの箇所にわたって延在している。したがって、新気入口18が一方の幅方向側面1602に寄せて配置され、EGR通路22が他方の幅側面1604に寄せて配置され、EGR通路22が新気入口18から導入される新気の流れを阻害しないため、EGRガスと新気とを効率よく混合する上で有利となる。
通路形成用リブ28は、EGR通路22の両側に沿って延在している。
通路形成用カバー部材30は、通路形成用リブ28に溶着される外周リブ部3002と、外周リブ部3002の内側に位置しEGR通路22の長手方向と直交する方向の半部を形成する通路形成部3004とを備えている。
通路形成用リブ28に外周リブ部3002が溶着され、EGR通路22は、通路形成用リブ28の内側のサージタンク12の内面と、通路形成部3004の内面とで構成されている。
通路形成用カバー部材30の少なくとも通路形成部3004は、図3に示すように、ロアー壁面2602から突出する通路形成用リブ28の厚さtよりも薄い寸法の厚さTで形成されている。そのため、通路形成部3004の肉厚は薄く、EGR通路22を流れる高温のEGRガスと低温の新気との間で熱交換がより効果的に行なわれ、EGRガスと新気との温度差の低減を図る上で有利となり、EGRガスと新気とを均一に混合する上でより一層有利となる。
EGR入口2202にはEGRガスを導入するEGRパイプ4が連結されている。
すなわち、サージタンク12内にEGR通路22を設けることにより、EGRパイプ4が連結されるEGR入口2202を、EGR通路22の出口(以下、EGR出口)2204よりも吸気口20側に設けることが可能となっている。
すなわち、EGRパイプ4を新気入口18付近のサージタンク12の箇所に連結することなく、EGR出口2204を新気入口18付近に配置できる。
これにより、EGRガスと新気とを均一に混合することができ、EGRガスを複数の吸気口20に均一に分配する上で有利となる。
図6、図7に示すように、EGR出口2204は、複数の吹き出し口2204A、2204Bで構成され、複数の吹き出し口2204Aは、一方の幅方向側面1602に向けられ、図3に示すように、残りの少なくとも1つの吹き出し口2204Bは、アッパー壁面2402に向けられている。
一方の幅方向側面1602に向けられた複数の吹き出し口2204Aは、通路形成用リブ28に設けられている。
アッパー壁面2402に向けられた吹き出し口2204Bは、通路形成用カバー部材30の通路形成部3004に設けられている。
このようにEGR出口2204を、互いに向きの異なる複数の吹き出し口2204A、2204Bで構成することにより、EGRガスと新気とを均一に混合し、EGRガスを複数の吸気口20に均一に分配する上で有利となる。
柱状壁部32は、円筒状を呈し、高さH方向の全長にわたって延在している。
柱状壁部32の内部空間は、サージタンク12の上下に貫通しており、この内部空間は、エンジンのシリンダヘッドに対してオイルレベルゲージを挿入するための空間として利用されている。
すなわち、サージタンク12の直下にオイルレベルゲージの挿入孔を配置することが可能となり、オイルレベルゲージの挿入孔のレイアウトの設計の自由度を高める上で有利となる。
また、サージタンク12内でEGR通路22を介し、高温のEGRガスと新気との間で熱交換がなされ、EGRガスと新気とを均一に混合し、EGRガスを複数の吸気口20に均一に分配する上で有利となる。
尚、本発明は上記実施形態に限定するものではない。
例えば、上記実施形態では吸気口20を複数有するものとして記載したが、吸気口20は1つであっても良いし、新気入口18を複数設けるようにしても良い。また、EGR通路の形状や長さを、サージタンク内での新気との接触面積が増えるように変更し、熱交換がより促進されるようにしても良い。
また、上記実施形態では、吸気口20がアッパー壁面2402に設けられ、EGR出口2204がロアー壁面2602に設けられている場合について説明したが、吸気口20およびEGR出口2204は、アッパー壁面2402、ロアー壁面2602以外の壁面に設けられていてもよい。また、吸気口20およびEGR出口2204の双方が同一の壁面に設けられていてもよい。
本発明は、エンジンのインテークマニホールドに設けられるサージタンクに広く適用することができる。
Claims (2)
- エンジンの吸気通路に設けられるとともに、排気ガスの一部を前記吸気通路に還流するEGR通路を内部に備えたサージタンクであって、
前記サージタンクの壁面には、前記サージタンク内に新気を導入する新気入口と、前記エンジンの気筒と連通する吸気口とが形成され、
前記EGR通路は、前記サージタンク内に開口するEGR出口を前記吸気口よりも前記新気入口側に有し、前記サージタンク外に開口し前記エンジンの排気通路と連通するEGR入口を、前記EGR出口よりも前記吸気口側に有し、
前記壁面は、前記サージタンク上方の壁面であり前記吸気口が設けられるアッパー壁面と、前記サージタンク下方の壁面であり前記アッパー壁面に対向するロアー壁面とを有し、
前記EGR出口は、前記アッパー壁面と前記ロアー壁面の対向する方向から見て、前記吸気口と重ならない位置に設けられ、
前記EGR通路は、前記ロアー壁面に沿って設けられ、
前記サージタンク内は、前記アッパー壁面と前記ロアー壁面とが対向する方向の高さと、前記高さに直交する方向の長さと、前記高さ及び前記長さに直交する方向の幅とを有するタンク内空間となっており、
前記壁面は、前記長さ方向において対向する2つの長さ方向側面と、前記幅方向において対向する2つの幅方向側面とを有し、
前記新気入口は、一方の前記長さ方向側面上で、且つ、一方の前記幅方向側面に寄せて配置され、
前記EGR通路は、他方の前記幅方向側面に寄せて配置され、
前記EGR出口は、一方の前記幅方向側面と前記アッパー壁面とに向けて開口し、
前記新気入口は、前記新気が前記ロアー壁面上で一方の前記幅方向側面に沿って流れるように配置されている、
ことを特徴とするサージタンク。 - 前記EGR通路は、前記サージタンクの内面に突設された通路形成用リブと、前記通路形成用リブに取着され前記通路形成用リブの厚さよりも薄い厚さを有する通路形成用カバー部材とを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載のサージタンク。
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