JPH05180091A - Cylinder head structure for engine - Google Patents
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- JPH05180091A JPH05180091A JP15092A JP15092A JPH05180091A JP H05180091 A JPH05180091 A JP H05180091A JP 15092 A JP15092 A JP 15092A JP 15092 A JP15092 A JP 15092A JP H05180091 A JPH05180091 A JP H05180091A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガスの一部がＥＧ
Ｒガスとして吸気系に供給されるようになったエンジン
のシリンダヘッド構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION In the present invention, a part of exhaust gas is EG
The present invention relates to a cylinder head structure of an engine which is supplied as R gas to an intake system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、自動車用エンジンには、混合気
の燃焼温度を低下させてＮＯx発生量を低減するため
に、排気通路内の排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸
気系に還流させるＥＧＲ機構(排気ガス再循環機構)が設
けられる(例えば、実開昭６０−８４５８号公報参照)。
そして、かかるＥＧＲ機構を備えた従来のエンジンで
は、普通、排気通路とスロットル弁下流の共通吸気通路
とを連通するＥＧＲ供給通路と、該ＥＧＲ供給通路を開
閉するＥＧＲ弁とが設けられ、ＥＧＲ弁の開度を変える
ことによってＥＧＲガス量を制御するようにしている。2. Description of the Related Art Generally, in an automobile engine, in order to lower the combustion temperature of the air-fuel mixture and reduce the amount of NOx produced, a part of the exhaust gas in the exhaust passage is recirculated to the intake system as EGR gas. A mechanism (exhaust gas recirculation mechanism) is provided (see, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-8458).
In a conventional engine having such an EGR mechanism, an EGR supply passage that normally connects the exhaust passage and a common intake passage downstream of the throttle valve and an EGR valve that opens and closes the EGR supply passage are provided. The EGR gas amount is controlled by changing the opening degree of.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＥＧＲ機構を備えた従来のエンジンでは、共通吸気
通路内でのＥＧＲガスと吸入エアの混合が不十分なた
め、各気筒へのＥＧＲガスの分配が不均一となり、ＥＧ
Ｒガスが多く分配された気筒では、混合気の燃焼安定性
が悪くなるといった問題がある。そして、かかる燃焼安
定性の悪化は、とくに所定の運転領域では空燃比を理論
空燃比よりリーン側に設定するリーンバーンエンジンで
顕著となる。また、ＥＧＲガスは温度が高いので、これ
を吸気通路に導入すると、吸入エアの温度が上昇してそ
の密度が小さくなり、充填効率の低下によりエンジン出
力が低下するといった問題がある。本発明は、上記従来
の問題点を解決するためになされたものであって、各気
筒へのＥＧＲガスの分配を均一化することができ、かつ
ＥＧＲガス導入による吸入エアの温度上昇を有効に防止
することができるエンジンを提供することを目的とす
る。However, in the conventional engine having such an EGR mechanism, the mixing of the EGR gas and the intake air in the common intake passage is insufficient, so that the EGR gas to each cylinder is not supplied. The distribution becomes uneven, and EG
In a cylinder to which a large amount of R gas is distributed, there is a problem that the combustion stability of the air-fuel mixture deteriorates. Then, such deterioration of combustion stability becomes remarkable in a lean burn engine in which the air-fuel ratio is set to a lean side of the stoichiometric air-fuel ratio, particularly in a predetermined operating region. In addition, since the EGR gas has a high temperature, when the EGR gas is introduced into the intake passage, there is a problem that the temperature of the intake air rises and the density thereof decreases, and the engine output decreases due to a decrease in filling efficiency. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to make the distribution of EGR gas to each cylinder uniform and to effectively increase the temperature of intake air by introducing EGR gas. The object is to provide an engine that can be prevented.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、排気通路内の排気ガスの一部がＥＧ
Ｒガスとして吸気系に供給されるようになったエンジン
のシリンダヘッド構造において、吸気マニホールドのフ
ランジの、エンジン本体側との当接部の吸気通路より下
側の部分に容積部が設けられ、該容積部内にこれを上下
２つの分室に仕切る仕切壁が、両分室間に連通部を残す
ようにして設けられる一方、一方の分室と各気筒の吸気
通路とを連通させる連通路と、もう一方の分室に排気通
路内の排気ガスを供給するＥＧＲ供給通路とが設けられ
ていることを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造
を提供する。In order to achieve the above object, the first invention is such that a part of the exhaust gas in the exhaust passage is EG.
In a cylinder head structure of an engine that is supplied as R gas to an intake system, a volume portion is provided in a portion of a flange of an intake manifold below an intake passage of a contact portion with the engine body side. A partition wall for partitioning this into upper and lower two compartments is provided in the volume part so as to leave a communication part between the two compartments, while a communication passage for communicating one of the compartments with the intake passage of each cylinder and the other. A cylinder head structure for an engine, wherein an EGR supply passage for supplying exhaust gas in the exhaust passage is provided in the compartment.
【０００５】第２の発明は、第１の発明にかかるエンジ
ンのシリンダヘッド構造において、吸気マニホールド上
流の吸気集合部が、シリンダヘッドの上方に配置されて
いることを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造を
提供する。A second invention is the cylinder head structure for an engine according to the first invention, wherein an intake collecting portion upstream of the intake manifold is arranged above the cylinder head. I will provide a.
【０００６】第３の発明は、第１の発明にかかるエンジ
ンのシリンダヘッド構造において、ＥＧＲ供給通路が、
シリンダヘッドの排気側に配置された部分では、潤滑油
通路に近接して平行に配置されていることを特徴とする
エンジンのシリンダヘッド構造を提供する。According to a third aspect of the invention, in the cylinder head structure for an engine according to the first aspect, the EGR supply passage includes:
Provided is a cylinder head structure for an engine, wherein a portion of the cylinder head arranged on the exhaust side is arranged in parallel in proximity to a lubricating oil passage.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１と図２とに示すように、第１〜第４気筒＃１〜＃４
を備えた吸気２弁・排気２弁式の４気筒ＤＯＨＣエンジ
ンＣＥのシリンダブロック１の上側にはシリンダヘッド
２が締結され、このシリンダヘッド２の上端部にはシリ
ンダヘッドカバー３が取り付けられている。そして、エ
ンジンＣＥの各気筒＃１〜＃４においては、夫々、第
１,第２吸気弁４,５が開かれたときに、第１,第２吸気
ポート６,７から燃焼室８内に混合気を吸入し、この混
合気をピストン９で圧縮して点火プラグ１０で着火・燃
焼させ、第１,第２排気弁１１,１２が開かれたときに燃
焼ガスを第１,第２排気ポート１３,１４を介して排気マ
ニホールドＨ側に排出するようになっている。ここで、
第１,第２吸気弁４,５は、吸気側カムシャフト１６に取
り付けられた吸気弁用カム１７によって所定のタイミン
グで開閉され、第１,第２排気弁１３,１４は、排気側カ
ムシャフト１８に取り付けられた排気弁用カム１９によ
って所定のタイミングで開閉されるようになっている。EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, first to fourth cylinders # 1 to # 4
A cylinder head 2 is fastened to the upper side of a cylinder block 1 of a four-cylinder DOHC engine CE with two intake valves and two exhaust valves, and a cylinder head cover 3 is attached to the upper end of the cylinder head 2. Then, in each of the cylinders # 1 to # 4 of the engine CE, when the first and second intake valves 4,5 are opened, respectively, from the first and second intake ports 6 and 7 into the combustion chamber 8. The mixture is sucked, compressed by the piston 9, ignited and burned by the spark plug 10, and when the first and second exhaust valves 11 and 12 are opened, the combustion gas is exhausted to the first and second exhausts. The air is discharged to the exhaust manifold H side through the ports 13 and 14. here,
The first and second intake valves 4 and 5 are opened and closed at a predetermined timing by an intake valve cam 17 attached to the intake side camshaft 16, and the first and second exhaust valves 13 and 14 are connected to the exhaust side camshaft. An exhaust valve cam 19 attached to 18 opens and closes at a predetermined timing.
【０００８】また、第１吸気ポート６に臨んで、吸入エ
ア中に燃料を噴射する燃料噴射弁２１が設けられてい
る。この燃料噴射弁２１は、図示していないコントロー
ルユニットによって制御され、吸入エア量に応じて燃料
を噴射し、混合気の空燃比を所定値に保持するようにな
っている。ここで、コントロールユニットは、所定の運
転領域、例えば低負荷領域等では、空燃比を理論空燃比
よりリーン側の所定値に設定してリーンバーンを行なわ
せ、燃費性能とエミッション性能とを高めるようになっ
ている。すなわち、エンジンＣＥはいわゆるリーンバー
ンエンジンである。Further, a fuel injection valve 21 for injecting fuel into the intake air is provided facing the first intake port 6. The fuel injection valve 21 is controlled by a control unit (not shown), injects fuel according to the intake air amount, and maintains the air-fuel ratio of the air-fuel mixture at a predetermined value. Here, in a predetermined operation region, for example, a low load region, the control unit sets the air-fuel ratio to a predetermined value on the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio to perform lean burn to improve fuel efficiency and emission performance. It has become. That is, the engine CE is a so-called lean burn engine.
【０００９】エンジンＣＥにエアを供給するために、ス
ロットルボディ２３とコンパクトコレクタ２４と吸気マ
ニホールド２５とシャッタバルブボディ２６とを備えた
吸気系Ｑが設けられている。コンパクトコレクタ２４
は、請求項２に記載された吸気集合部に相当する。な
お、コンパクトコレクタ２４の代わりにサージタンクを
設けてもよい。ここで、スロットルボディ２３は、シリ
ンダヘッド２の排気側側部上方に配置され、コンパクト
コレクタ２４はシリンダヘッド２の真上から吸気側側部
上方にかけて配置され、吸気マニホールド２５とシャッ
タバルブボディ２６とはシリンダヘッド２の吸気側側方
に配置され、したがって吸気系Ｑは、シリンダヘッド２
の上方を排気側から吸気側に跨いだ後、下方に湾曲して
シリンダヘッド２の吸気側側部に締結されている。そし
て、スロットルボディ２３は、ほぼ上下方向に伸長する
ステー２７を用いてシリンダヘッド２の排気側側面に固
定されている。このように、吸気系を排気側から吸気側
に跨がって配置しているので、吸気系Ｑのシリンダヘッ
ド側方へのオーバハング(出っ張り)が小さくなる。この
ため、吸気系Ｑの支持が容易かつ強固となり、かつエン
ジン本体を加振源として吸気系Ｑに惹起される振動が低
減される。また、ステー２７が上下方向に伸長するよう
に配置されているので、ステー２７の支持力が高くな
り、吸気系Ｑの支持が一層強固となる。ここで、吸気系
Ｑはかなりの重量となるので、吸気系Ｑをエンジン側に
連結する吸気マニホールド２５のフランジ３０あるいは
シャッタバルブボディ２６は、十分な剛性が得られるよ
う比較的大きく形成されている。An intake system Q having a throttle body 23, a compact collector 24, an intake manifold 25, and a shutter valve body 26 is provided for supplying air to the engine CE. Compact collector 24
Corresponds to the intake collecting portion described in claim 2. A surge tank may be provided instead of the compact collector 24. Here, the throttle body 23 is arranged above the exhaust side side portion of the cylinder head 2, the compact collector 24 is arranged from directly above the cylinder head 2 to above the intake side side portion, and an intake manifold 25 and a shutter valve body 26 are provided. Are arranged on the intake side of the cylinder head 2, so that the intake system Q is
After straddling the above from the exhaust side to the intake side, it is bent downward and fastened to the intake side portion of the cylinder head 2. The throttle body 23 is fixed to the exhaust-side side surface of the cylinder head 2 by using a stay 27 that extends substantially vertically. In this way, since the intake system is arranged so as to extend from the exhaust side to the intake side, overhang (protrusion) of the intake system Q to the side of the cylinder head is reduced. Therefore, the intake system Q is easily and firmly supported, and the vibration induced in the intake system Q by using the engine body as a vibration source is reduced. Further, since the stay 27 is arranged so as to extend in the vertical direction, the supporting force of the stay 27 is increased, and the support of the intake system Q is further strengthened. Here, since the intake system Q has a considerable weight, the flange 30 of the intake manifold 25 or the shutter valve body 26 that connects the intake system Q to the engine side is formed relatively large so as to obtain sufficient rigidity. ..
【００１０】なお、図１２に示すように、従来のエンジ
ン１００では、スロットルボディ、サージタンク、吸気
マニホールド等からなる吸気系１０１が、シリンダヘッ
ド１０２の吸気側側方(図１２では右側)に配置されてい
るので、吸気系１０１のエンジン中心からのオーバハン
グＤが非常に大きくなり、振動が生じやすい。また、ス
テー１０３が斜めに伸長する構造となっているので、ス
テー１０３の支持力が低くなる。As shown in FIG. 12, in the conventional engine 100, an intake system 101 including a throttle body, a surge tank, an intake manifold, etc. is arranged on the intake side side of the cylinder head 102 (right side in FIG. 12). Therefore, the overhang D from the engine center of the intake system 101 becomes very large, and vibration is likely to occur. Further, since the stay 103 has a structure that extends obliquely, the supporting force of the stay 103 becomes low.
【００１１】シャッタバルブボディ２６内に各気筒＃１
〜＃４毎に形成された吸気通路３１は、第１吸気ポート
６に接続される第１分岐吸気通路３２と、第２吸気ポー
ト７に接続される第２分岐吸気通路３３とに分岐してい
る。そして、第１,第２分岐吸気通路３２,３３には、夫
々これらを開閉する第１,第２開閉弁３４,３５が設けら
れている。Each cylinder # 1 is provided in the shutter valve body 26.
The intake passage 31 formed for each # 4 is divided into a first branch intake passage 32 connected to the first intake port 6 and a second branch intake passage 33 connected to the second intake port 7. There is. The first and second branch intake passages 32 and 33 are provided with first and second opening / closing valves 34 and 35 for opening and closing them, respectively.
【００１２】詳しくは図示していないが、第１開閉弁３
４のシリンダ外周側の約１／４の部分は、扇型に切欠か
かれており、該第１開閉弁３４が閉じられたときには、
上記切欠部を通してのみ第１吸気ポート６にエアが供給
されるようになっている。さらに第１開閉弁３４下流に
は、第１開閉弁３４が閉じられたときに、切欠部の形状
にあわせてエア流通断面を絞るポートインサート３６が
設けられている。このため、第１開閉弁３４が閉じられ
たときには、切欠部とポートインサート３６とによっ
て、燃焼室８内に周方向を向く混合気の流れすなわちス
ワールが生成され、層状化により混合気の着火性・燃焼
性が高められる。第１開閉弁３４が開かれたときには、
ポートインサート３６はとくには作用を及ぼさない。な
お、第２開閉弁３５は切欠部を備えていない普通の開閉
弁である。Although not shown in detail, the first opening / closing valve 3
Approximately 1/4 of the outer peripheral side of the cylinder 4 is notched in a fan shape, and when the first opening / closing valve 34 is closed,
Air is supplied to the first intake port 6 only through the cutout portion. Further, downstream of the first opening / closing valve 34, a port insert 36 is provided that narrows the cross section of the air flow according to the shape of the cutout when the first opening / closing valve 34 is closed. Therefore, when the first opening / closing valve 34 is closed, the cutout portion and the port insert 36 generate a flow of the air-fuel mixture in the circumferential direction in the combustion chamber 8, that is, a swirl, and the stratification results in the ignitability of the air-fuel mixture.・ Combustibility is enhanced. When the first opening / closing valve 34 is opened,
The port insert 36 has no particular effect. The second on-off valve 35 is an ordinary on-off valve having no cutout portion.
【００１３】ここで、第１,第２開閉弁３４,３５はエン
ジンＣＥの運転状態に応じて好ましく開閉される。例え
ば、低負荷時には第１,第２開閉弁３４,３５がともに閉
じられ、エアは第１開閉弁３４の切欠部とポートインサ
ート３６とを通して燃焼室８に供給され、このとき非常
に強いスワールが生成され、着火性が高められる。中負
荷時には第１開閉弁３４のみが開かれ、エア供給量が増
やされ、このとき燃焼室８内には比較的弱いスワールが
生成される。また、高負荷時には第１,第２開閉弁３４,
３５がともに開かれ、燃焼室８に十分なエアが供給さ
れ、エンジン出力が高められる。Here, the first and second opening / closing valves 34 and 35 are preferably opened / closed according to the operating state of the engine CE. For example, when the load is low, both the first and second on-off valves 34 and 35 are closed, and air is supplied to the combustion chamber 8 through the cutout portion of the first on-off valve 34 and the port insert 36. At this time, a very strong swirl is generated. It is generated and the ignitability is enhanced. At medium load, only the first opening / closing valve 34 is opened to increase the air supply amount, and at this time, a relatively weak swirl is generated in the combustion chamber 8. When the load is high, the first and second on-off valves 34,
Both 35 are opened, sufficient air is supplied to the combustion chamber 8, and the engine output is increased.
【００１４】ところで、エンジンＣＥには、燃焼温度を
低下させてＮＯx発生量を低減するＥＧＲ機構が設けら
れている。図３に示すように、ＥＧＲ機構Ｒは、基本的
には、排気ポート１３(１４)内の排気ガスの一部を吸気
系に案内する一連のＥＧＲ供給系統と、ＥＧＲガス量を
制御するＥＧＲ弁３９と、余剰のＥＧＲガスを排気マニ
ホールドＨに排出するＥＧＲ排出通路４０とで構成され
ている。ＥＧＲ供給系統は、シリンダヘッド２の排気側
側部近傍でシリンダヘッド長手方向に伸長する第１ＥＧ
Ｒ供給通路４１と、エンジン外部に配置されたパイプ製
の第２ＥＧＲ供給通路４２と、シリンダヘッド２の吸気
側側部近傍でシリンダヘッド長手方向に伸長する第３,
第４ＥＧＲ供給通路４３,４４と、吸気マニホールドフ
ランジ３０ないしシャッタバルブボディ２６内に形成さ
れた容積部、連通路等の一連の流通系統とからなり、か
かるＥＧＲ供給系統を通して、各気筒＃１〜＃４の第１
分岐吸気通路３２にＥＧＲガスが供給されるようになっ
ている(図１参照)。なお、かかるＥＧＲガスの流れは、
図３中に矢印で示されている。ここで、シャッタバルブ
ボディ２６の一端に配置されたＥＧＲ弁３９が閉じられ
たときには、ＥＧＲガスがＥＧＲ排出通路４０を通して
排気マニホールドＨに排出されるようになっている。そ
して、このＥＧＲ弁３９の開度を調節することによっ
て、ＥＧＲガス量を制御できるようになっている。Incidentally, the engine CE is provided with an EGR mechanism for lowering the combustion temperature to reduce the NOx generation amount. As shown in FIG. 3, the EGR mechanism R basically includes a series of EGR supply systems that guide a part of the exhaust gas in the exhaust port 13 (14) to the intake system, and an EGR system that controls the EGR gas amount. The valve 39 and an EGR exhaust passage 40 for exhausting excess EGR gas to the exhaust manifold H are configured. The EGR supply system is a first EG that extends in the cylinder head longitudinal direction near the exhaust side of the cylinder head 2.
The R supply passage 41, the second EGR supply passage 42 made of a pipe arranged outside the engine, and the third EGR supply passage 42 extending in the cylinder head longitudinal direction near the intake side side portion of the cylinder head 2.
The fourth EGR supply passages 43, 44 and a series of distribution systems such as a volume portion formed in the intake manifold flange 30 or the shutter valve body 26, a communication passage, and the like are provided. First of four
EGR gas is supplied to the branch intake passage 32 (see FIG. 1). The flow of the EGR gas is
It is indicated by an arrow in FIG. Here, when the EGR valve 39 arranged at one end of the shutter valve body 26 is closed, the EGR gas is discharged to the exhaust manifold H through the EGR discharge passage 40. The EGR gas amount can be controlled by adjusting the opening degree of the EGR valve 39.
【００１５】シリンダヘッド２内に形成された第１ＥＧ
Ｒ供給通路４１は、ＥＧＲ抽出通路４８を介して、第１
〜第４気筒＃１〜＃４の排気ポート１３(１４)と連通
し、各気筒＃１〜＃４から均等にＥＧＲガスが供給され
るようになっている。したがって、ＥＧＲガスの脈動が
生じない。また、第１ＥＧＲ供給通路４１は、シリンダ
ヘッド２の排気側側部近傍でシリンダヘッド長手方向に
伸長するＨＬＡ用のオイル供給通路４７(潤滑油供給通
路)に近接してこれと平行に配置されている。ここで、
オイル供給通路４７内のオイルは、オイルクーラ(図示
せず)で冷却され、比較的低温となっている。このた
め、第１ＥＧＲ供給通路４１内の高温のＥＧＲガスが、
低温のオイルによって冷却される。これにより、ＥＧＲ
ガス導入による吸入エアの温度上昇が低減され、充填効
率が高められる。First EG formed in the cylinder head 2
The R supply passage 41 is connected via the EGR extraction passage 48 to the first
~ Communicating with the exhaust ports 13 (14) of the fourth cylinders # 1 to # 4, the EGR gas is evenly supplied from the cylinders # 1 to # 4. Therefore, the pulsation of EGR gas does not occur. Further, the first EGR supply passage 41 is arranged in the vicinity of and parallel to the oil supply passage 47 (lubricating oil supply passage) for the HLA that extends in the cylinder head longitudinal direction in the vicinity of the exhaust side side portion of the cylinder head 2. There is. here,
The oil in the oil supply passage 47 is cooled by an oil cooler (not shown) and has a relatively low temperature. Therefore, the high temperature EGR gas in the first EGR supply passage 41 is
Cooled by low temperature oil. As a result, EGR
The temperature rise of the intake air due to the gas introduction is reduced, and the filling efficiency is improved.
【００１６】シリンダヘッド２内に形成された第３,第
４ＥＧＲ供給通路４３,４４は、夫々第１吸気ポート６
内に配置されたポートインサート３６の下側となる位置
において、シリンダヘッド長手方向に伸長している。こ
のため、ポートインサート３６が、第３,第４ＥＧＲ供
給通路４３,４４内のＥＧＲガスによって加熱され、燃
料噴射弁２１から噴射された燃料の気化・霧化が促進さ
れる(図１参照)。The third and fourth EGR supply passages 43 and 44 formed in the cylinder head 2 are respectively provided with the first intake port 6
It extends in the longitudinal direction of the cylinder head at a position below the port insert 36 disposed therein. Therefore, the port insert 36 is heated by the EGR gas in the third and fourth EGR supply passages 43, 44, and the vaporization / atomization of the fuel injected from the fuel injection valve 21 is promoted (see FIG. 1).
【００１７】以下、吸気マニホールド２５のフランジ３
０内ないしシャッタバルブボディ２６内に形成されたＥ
ＧＲ供給系統について説明する。再び図１に示すよう
に、吸気マニホールド２５のフランジ３０は、シャッタ
バルブボディ２６の上流側端面にボルト締結されてい
る。ここで、吸気系Ｑの支持剛性を高めるために、フラ
ンジ３０あるいはシャッタバルブボディ２６が比較的大
きく形成されているのは、前記したとおりである。そし
て、フランジ３０とシャッタバルブボディ２６との当接
部の吸気通路３１より下側の部分には、ＥＧＲ供給系統
の一部をなす容積部５０が設けられている。フランジ３
０ないしシャッタバルブボディ２６が比較的大きく形成
されているので、かかる容積部５０の配置は極めて容易
である。Hereinafter, the flange 3 of the intake manifold 25
E formed in the zero or the shutter valve body 26
The GR supply system will be described. As shown in FIG. 1 again, the flange 30 of the intake manifold 25 is bolted to the upstream end surface of the shutter valve body 26. Here, as described above, the flange 30 or the shutter valve body 26 is formed relatively large in order to increase the support rigidity of the intake system Q. A volume portion 50 forming a part of the EGR supply system is provided in a portion of the contact portion between the flange 30 and the shutter valve body 26 below the intake passage 31. Flange 3
Since 0 to the shutter valve body 26 is formed to be relatively large, it is extremely easy to dispose the volume 50.
【００１８】ここで、容積部５０は、シャッタバルブボ
ディ２６の端面に形成された凹部と、フランジ３０の端
面に形成された凹部とによって形成され、格別の部材を
必要としない。このため、部品点数が削減される。図４
に示すように、シャッタバルブボディ２６の端面(フラ
ンジ３０との合わせ面)には、吸気通路３１ないし第１,
第２分岐吸気通路３２,３３より下方となる位置におい
て、シャッタバルブボディ側凹部５０a(以下、これをボ
ディ側凹部５０aという)が形成されている。このボディ
側凹部５０aは、基本的には、シリンダヘッド長手方向
(図４では左右方向)に長手となる略長方形に形成されて
いるが、その中央部のシャッタバルブボディ側仕切部５
２a(以下、これをボディ側仕切部５２aという)はへこん
でおらず、シャッタバルブボディ２６の周囲の端面と同
じ状態にある。つまり、ボディ側凹部５０aは、略環状
のへこみ部をもつ凹部ということになる。また、ボディ
側凹部５０aの上端部には４つの溝部５３がボディ側凹
部５０aと一体的に形成されている。Here, the volume portion 50 is formed by the concave portion formed on the end surface of the shutter valve body 26 and the concave portion formed on the end surface of the flange 30, and does not require any special member. Therefore, the number of parts is reduced. Figure 4
As shown in FIG. 4, the intake passage 31 through the first,
A shutter valve body-side recess 50a (hereinafter, referred to as a body-side recess 50a) is formed at a position below the second branch intake passages 32, 33. The body-side recess 50a is basically formed in the cylinder head longitudinal direction.
Although it is formed in a substantially rectangular shape that is long in the left-right direction in FIG. 4, the shutter valve body-side partition 5 at the center thereof
2a (hereinafter, referred to as body-side partition 52a) is not dented, and is in the same state as the end face around the shutter valve body 26. That is, the body-side recess 50a is a recess having a substantially annular recess. Further, four groove portions 53 are integrally formed with the body-side recess 50a at the upper end of the body-side recess 50a.
【００１９】そして、シャッタバルブボディ２６には、
一方の端部が第１分岐吸気通路３２に開口する連通路５
４が設けられ、この連通路５４のもう一方の端部は溝部
５３の上端部に開口している。また、シャッタバルブボ
ディ２６には、第５ＥＧＲ供給通路５５と第６ＥＧＲ供
給通路５６とが設けられ、両通路５５,５６はパイプ５
７を介して接続されている。ここで、第５ＥＧＲ供給通
路５５には、シリンダヘッド内の第４ＥＧＲ供給通路４
４(図３参照)からＥＧＲガスが導入されるようになって
いる。また第６ＥＧＲ供給通路５６の下流端は、ボディ
側凹部５０aの、長手方向中央部のボディ側仕切部５２a
より下側の部分に開口している。The shutter valve body 26 includes
Communication passage 5 with one end opening to the first branch intake passage 32
4 is provided, and the other end of the communication passage 54 opens at the upper end of the groove 53. Further, the shutter valve body 26 is provided with a fifth EGR supply passage 55 and a sixth EGR supply passage 56, and both passages 55, 56 are connected to the pipe
It is connected via 7. Here, the fifth EGR supply passage 55 includes the fourth EGR supply passage 4 in the cylinder head.
4 (see FIG. 3), the EGR gas is introduced. Further, the downstream end of the sixth EGR supply passage 56 has a body-side partition portion 52a at the center in the longitudinal direction of the body-side recess 50a.
It opens in the lower part.
【００２０】他方、図５〜図１０に示すように、吸気マ
ニホールド２５のフランジ３０の端面(シャッタバルブ
ボディ２６との合わせ面)には、前記したボディ側凹部
５０aと対応する位置において、ボディ側凹部５０aと対
応する形状のフランジ側凹部５０bが設けられている。
また、前記したボディ側仕切部５２aと対応する位置に
は、ボディ側仕切部５２aと対応する形状のフランジ側
仕切部５２bが設けられている。そして、吸気マニホー
ルド２５がシャッタバルブボディ２６に締結されたとき
には、図８からわかるように、両凹部５０a,５０bによ
って容積部５０が形成されるとともに、両仕切部５２a,
５２bによって、容積部５０を上下に二分する仕切壁５
２が形成される。なお、このときシャッタバルブボディ
２６側の４つの溝部５３は、容積部５０と連通路５４と
を接続する通路となる。On the other hand, as shown in FIGS. 5 to 10, on the end surface of the flange 30 of the intake manifold 25 (the mating surface with the shutter valve body 26), at the position corresponding to the body side recess 50a, the body side is formed. A flange-side recess 50b having a shape corresponding to the recess 50a is provided.
Further, a flange side partition 52b having a shape corresponding to the body side partition 52a is provided at a position corresponding to the body side partition 52a. Then, when the intake manifold 25 is fastened to the shutter valve body 26, as can be seen from FIG. 8, the volume 50 is formed by both the recesses 50a, 50b, and the partition 52a,
A partition wall 5 that divides the volume 50 into upper and lower parts by means of 52b.
2 is formed. At this time, the four groove portions 53 on the shutter valve body 26 side serve as passages that connect the volume portion 50 and the communication passage 54.
【００２１】ここで、容積部５０の仕切壁５２の上側と
下側とには夫々分室が形成されているが、両分室は仕切
壁５２が形成されていない部分、すなわちシリンダヘッ
ド長手方向の両端部で互いに連通している。ここにおい
て、ＥＧＲガスは、第６ＥＧＲ供給通路５６を通して容
積部５０の下側分室に供給される。他方容積部５０内の
ＥＧＲガスは、上側分室から溝部５３と連通路５４とを
通して、各気筒＃１〜＃４の第１分岐吸気通路３２(第
１吸気ポート６)に供給される。この場合、容積部５０
によってＥＧＲガスの運動エネルギが減衰させられるの
で、吸気系へのＥＧＲガスの供給が安定化する。また、
仕切壁５２によって、４つの溝部５３ないし連通路５４
へのＥＧＲガス流入量が均一化されるので、各気筒＃１
〜＃４へのＥＧＲガスの分配が均一化され、燃焼性が安
定化される。さらに仕切壁５２との接触によって、容積
部５０内のＥＧＲガスが冷却されるので、ＥＧＲガス導
入による吸入エアの温度上昇が低減され、充填効率が高
められる。Here, although partition chambers are formed on the upper side and the lower side of the partition wall 52 of the volume section 50, both of the partition chambers are portions where the partition wall 52 is not formed, that is, both ends in the longitudinal direction of the cylinder head. Parts communicate with each other. Here, the EGR gas is supplied to the lower compartment of the capacity part 50 through the sixth EGR supply passage 56. On the other hand, the EGR gas in the volume portion 50 is supplied from the upper compartment through the groove portion 53 and the communication passage 54 to the first branch intake passage 32 (first intake port 6) of each of the cylinders # 1 to # 4. In this case, the volume 50
Since the kinetic energy of EGR gas is attenuated by, the supply of EGR gas to the intake system is stabilized. Also,
By the partition wall 52, the four grooves 53 or the communication passages 54
Since the amount of EGR gas flowing into the cylinder is made uniform, each cylinder # 1
The distribution of the EGR gas to # 4 is made uniform, and the combustibility is stabilized. Further, since the EGR gas in the volume portion 50 is cooled by the contact with the partition wall 52, the temperature rise of the intake air due to the introduction of the EGR gas is reduced and the filling efficiency is increased.
【００２２】ところで、エンジンＣＥにおいては、ブロ
ーバイガスが、各気筒＃１〜＃４の吸気通路３１に供給
されるようになっている。そして、ブローバイガスは、
基本的には、フランジ３０に設けられたブローバイガス
導入穴６０から、所定の容積をもつ分配室６１に供給さ
れ、この後分配室６１内のブローバイガスは、２つの分
配通路６２,６２を介して、互いに隣接する２つの気筒
の吸気通路３１,３１に供給されるようになっている。
ここで、分配室６１と分配通路６２とは、フランジ３０
の端面に形成された溝ないし凹部と、シャッタバルブボ
ディ２６の端面とによって形成されるようになってお
り、かかる構成によって部品点数が削減されている。こ
のようなブローバイガス供給系統は、点火順序が連続す
る第１,第２気筒＃１,＃２側と、点火順序が連続する第
３,第４気筒＃３,＃４側とに、１組づつ設けられてい
る。本実施例では、点火順序(吸気行程)が＃１→＃３→
＃４→＃２→＃１となっており、したがって互いに隣接
する第１,第２気筒＃１,＃２では点火順序が連続し、第
２気筒＃２が先に点火されることになる。また、互いに
隣接する第３,第４気筒＃３,＃４も点火順序が連続し、
第３気筒＃３が先に点火されることになる。By the way, in the engine CE, blow-by gas is supplied to the intake passages 31 of the cylinders # 1 to # 4. And blowby gas is
Basically, it is supplied to a distribution chamber 61 having a predetermined volume from a blow-by gas introduction hole 60 provided in the flange 30, and then the blow-by gas in the distribution chamber 61 passes through two distribution passages 62, 62. Are supplied to the intake passages 31, 31 of two cylinders adjacent to each other.
Here, the distribution chamber 61 and the distribution passage 62 are formed by the flange 30.
Is formed by the groove or recess formed on the end face of the shutter valve body 26 and the end face of the shutter valve body 26, and the number of parts is reduced by such a configuration. Such a blow-by gas supply system has one set for the first and second cylinders # 1 and # 2 side where the ignition order is continuous, and for the third and fourth cylinders # 3 and # 4 side where the ignition order is continuous. They are provided one by one. In this embodiment, the ignition sequence (intake stroke) is # 1 → # 3 →
Since # 4 → # 2 → # 1, the first and second cylinders # 1 and # 2 adjacent to each other have a continuous ignition sequence, and the second cylinder # 2 is ignited first. Also, the ignition order of the third and fourth cylinders # 3 and # 4 adjacent to each other is continuous,
The third cylinder # 3 will be ignited first.
【００２３】ここで、いずれのブローバイガス導入穴６
０も、分配室６１の気筒配列方向中央位置よりは、点火
順序が先の気筒側にオフセットして配置されている。具
体的には、第１,第２気筒＃１,＃２側では、第２気筒＃
２側にオフセットし、第３,第４気筒＃３,＃４側では、
第３気筒＃３側にオフセットしている。このように、ブ
ローバイガス導入穴６０を点火順序が先の気筒側にオフ
セットさせるのは、隣接する両気筒へのブローバイガス
の分配を均一化するためである。すなわち、ブローバイ
ガス導入穴６０が分配室６１の中央位置に配置された場
合には、点火順序(吸気行程)が先の気筒側にブローバイ
ガスが多く分配されてしまうからである。Here, any blow-by gas introduction hole 6
0 is also arranged offset from the center of the distribution chamber 61 in the cylinder arrangement direction to the cylinder side ahead of the ignition order. Specifically, on the side of the first and second cylinders # 1 and # 2, the second cylinder #
Offset to the 2 side, and on the 3rd and 4th cylinder # 3, # 4 side,
It is offset to the third cylinder # 3 side. In this way, the blow-by gas introduction holes 60 are offset to the cylinder side earlier in the ignition sequence in order to make the distribution of blow-by gas to both adjacent cylinders uniform. That is, when the blow-by gas introduction hole 60 is arranged at the central position of the distribution chamber 61, a large amount of blow-by gas is distributed to the cylinder side earlier in the ignition order (intake stroke).
【００２４】本案では、例えば第３,第４気筒＃３,＃４
側の場合、両気筒とも吸気行程でないときに分配室６１
内にブローバイガスが充満・蓄積されるが、点火順序が
先の第３気筒＃３の吸気行程では、図１１(a)に示すよ
うに、ブローバイガスが矢印Ｇ1のように流れ、分配室
６１内に蓄積されたブローバイガスの大部分はそこに残
留する。そして、このように分配室６１内に残留してい
たブローバイガスは、この後第４気筒＃４が吸気行程と
なったときに、図１１(b)に示すように、第４気筒＃４
の吸気通路３１に供給される(矢印Ｇ2)。これによっ
て、第３気筒＃３と第４気筒＃４とへのブローバイガス
の分配が均一化される。同様に、第１,第２気筒＃１,＃
２側においてもブローバイガスの分配が均一化される。
このようにして、各気筒＃１〜＃４へのブローバイガス
の分配が均一化される。なお、従来のエンジンでは、普
通、ブローバイガスはサージタタンクに供給されている
が、かかる従来の手法では、各気筒へのブローバイガス
の分配を均一化するのは困難である。In the present proposal, for example, the third and fourth cylinders # 3, # 4
On the other hand, when both cylinders are not in the intake stroke, the distribution chamber 61
In the intake stroke of the third cylinder # 3, in which the blow-by gas is filled and accumulated in the inside, but the ignition order is earlier, as shown in FIG. 11 (a), the blow-by gas flows as shown by the arrow G 1 and the distribution chamber Most of the blow-by gas accumulated in 61 remains there. Then, the blow-by gas remaining in the distribution chamber 61 in this way, when the fourth cylinder # 4 enters the intake stroke, as shown in FIG.
Is supplied to the intake passage 31 (arrow G 2 ). This makes the distribution of blow-by gas to the third cylinder # 3 and the fourth cylinder # 4 uniform. Similarly, the first and second cylinders # 1, #
The blow-by gas is evenly distributed on the second side.
In this way, the blow-by gas is evenly distributed to the cylinders # 1 to # 4. In a conventional engine, blow-by gas is normally supplied to a surge tank, but it is difficult to evenly distribute blow-by gas to each cylinder by such a conventional method.
【００２５】[0025]
【発明の作用・効果】第１の発明によれば、容積部によ
ってＥＧＲガスの運動エネルギが減衰させられるので、
吸気系へのＥＧＲガスの供給が安定化される。また仕切
壁によって、ＥＧＲガスの各気筒への分配が均一化され
るので、燃焼性が安定化される。さらに、仕切壁によっ
てＥＧＲガスが冷却されるのでＥＧＲガス導入による吸
気温上昇が低減され、充填効率が高められる。また、容
積部が吸気マニホールドのフランジ内に設けられるの
で、部品点数の増加が抑制され、かつ吸気マニホールド
まわりのレイアイトに支障をきたさない。According to the first invention, since the kinetic energy of the EGR gas is attenuated by the volume,
The supply of EGR gas to the intake system is stabilized. Further, the partition wall makes the distribution of the EGR gas to each cylinder uniform, so that the combustibility is stabilized. Furthermore, since the EGR gas is cooled by the partition wall, the intake air temperature rise due to the EGR gas introduction is reduced, and the filling efficiency is increased. Further, since the volume portion is provided inside the flange of the intake manifold, the increase in the number of parts is suppressed and the layout around the intake manifold is not hindered.
【００２６】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、吸気集合部
等の吸気系がシリンダヘッド上部に配置されるので、吸
気系の支持剛性を高めるために吸気マニホールドのフラ
ンジが大きくなる。このため、容積部の形成が容易とな
る。According to the second invention, basically, the same operation and effect as those of the first invention can be obtained. Further, since the intake system such as the intake collecting portion is arranged above the cylinder head, the flange of the intake manifold becomes large in order to increase the support rigidity of the intake system. Therefore, the formation of the volume portion becomes easy.
【００２７】第３の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、ＥＧＲ供給
通路内のＥＧＲガスが、潤滑油通路内のオイルによって
冷却されるので、ＥＧＲガス導入による吸気温上昇が低
減され、充填効率が一層高められる。According to the third invention, basically, the same action and effect as those of the first invention can be obtained. Further, since the EGR gas in the EGR supply passage is cooled by the oil in the lubricating oil passage, the intake air temperature rise due to the EGR gas introduction is reduced, and the charging efficiency is further enhanced.
【図１】 本発明にかかるシリンダヘッド構造を備えた
エンジン及びその吸気系の一部断面立面説明図である。FIG. 1 is a partially sectional elevational explanatory view of an engine having a cylinder head structure according to the present invention and an intake system thereof.
【図２】 図１に示すエンジン及びその吸気系の平面説
明図である。FIG. 2 is an explanatory plan view of the engine and its intake system shown in FIG.
【図３】 図１に示すエンジンのＥＧＲ機構の平面模式
図である。3 is a schematic plan view of an EGR mechanism of the engine shown in FIG.
【図４】 シャッタバルブボディの、上流側からみた立
面説明図である。FIG. 4 is an elevational view of the shutter valve body as seen from the upstream side.
【図５】 吸気マニホールドの平面説明図である。FIG. 5 is an explanatory plan view of an intake manifold.
【図６】 吸気マニホールドの、上流側からみた立面説
明図である。FIG. 6 is an elevational view of the intake manifold as viewed from the upstream side.
【図７】 吸気マニホールドの、下流側からみた立面説
明図である。FIG. 7 is an elevational view of the intake manifold as viewed from the downstream side.
【図８】 吸気マニホールドの側面立面説明図である。FIG. 8 is a side elevational view of an intake manifold.
【図９】 図７のＡ−Ａ線断面説明図である。9 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図１０】 図６のＢ−Ｂ線断面説明図である。10 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
【図１１】 (a),(b)は夫々、ブローバイガス分配部の
模式図である。11 (a) and 11 (b) are schematic views of a blow-by gas distribution unit, respectively.
【図１２】 従来のエンジンの排気系の支持構造を示す
模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing a conventional support structure for an exhaust system of an engine.
ＣＥ…エンジン Ｑ…吸気系 Ｒ…ＥＧＲ機構 ２…シリンダヘッド ６,７…第１,第２吸気ポート １３,１４…第１,第２排気ポート ２４…コンパクトコレクタ ２５…吸気マニホールド ２６…シャッタバルブボディ ３０…フランジ ３２,３３…第１,第２分岐吸気通路 ４１〜４４…第１〜第４ＥＧＲ供給通路 ４７…オイル供給通路 ５０…容積部 ５２…仕切壁 ５４…連通路 ５５,５６…第５,第６ＥＧＲ供給通路 CE ... Engine Q ... Intake system R ... EGR mechanism 2 ... Cylinder head 6,7 ... First and second intake ports 13,14 ... First and second exhaust ports 24 ... Compact collector 25 ... Intake manifold 26 ... Shutter valve body 30 ... Flange 32, 33 ... 1st, 2nd branch intake passage 41-44 ... 1st-4th EGR supply passage 47 ... Oil supply passage 50 ... Volume part 52 ... Partition wall 54 ... Communication passage 55, 56 ... 5th, 6th EGR supply passage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 政樹 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 清水 功 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaki Harada No. 3 Shinchi Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Co., Ltd. (72) Inventor Isao Shimizu No. 3 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Corporation Within
Claims (3)
スとして吸気系に供給されるようになったエンジンのシ
リンダヘッド構造において、 吸気マニホールドのフランジの、エンジン本体側との当
接部の吸気通路より下側の部分に容積部が設けられ、該
容積部内にこれを上下２つの分室に仕切る仕切壁が、両
分室間に連通部を残すようにして設けられる一方、一方
の分室と各気筒の吸気通路とを連通させる連通路と、も
う一方の分室に排気通路内の排気ガスを供給するＥＧＲ
供給通路とが設けられていることを特徴とするエンジン
のシリンダヘッド構造。1. In a cylinder head structure of an engine in which a part of exhaust gas in an exhaust passage is supplied as EGR gas to an intake system, a flange of an intake manifold is provided with a contact portion with an engine body side. A volume portion is provided in a portion below the intake passage, and a partition wall that divides the volume portion into two upper and lower compartments is provided so as to leave a communicating portion between the two compartments, and one compartment and each compartment. An EGR that supplies the exhaust gas in the exhaust passage to the other branch chamber and a communication passage that communicates with the intake passage of the cylinder
A cylinder head structure for an engine, characterized in that a supply passage is provided.
ド構造において、 吸気マニホールド上流の吸気集合部が、シリンダヘッド
の上方に配置されていることを特徴とするエンジンのシ
リンダヘッド構造。2. The cylinder head structure for an engine according to claim 1, wherein an intake manifold upstream of the intake manifold is arranged above the cylinder head.
ド構造において、 ＥＧＲ供給通路が、シリンダヘッドの排気側に配置され
た部分では、潤滑油通路に近接して平行に配置されてい
ることを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。3. The cylinder head structure for an engine according to claim 1, wherein the EGR supply passage is arranged in parallel in proximity to the lubricating oil passage in a portion arranged on the exhaust side of the cylinder head. The cylinder head structure of the engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15092A JPH05180091A (en) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | Cylinder head structure for engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15092A JPH05180091A (en) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | Cylinder head structure for engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180091A true JPH05180091A (en) | 1993-07-20 |
Family
ID=11466012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15092A Pending JPH05180091A (en) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | Cylinder head structure for engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05180091A (en) |
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-
1992
- 1992-01-06 JP JP15092A patent/JPH05180091A/en active Pending
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