WO2020095965A1 - 内燃機関の吸気構造 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an intake structure for an internal combustion engine.
- Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 10-030504 introduces a part of exhaust gas discharged from an engine of a vehicle into an intake manifold as exhaust gas recirculation gas and re-intakes it into a cylinder to reduce nitrogen compounds (NOx) in the exhaust gas.
- an internal combustion engine Disclosed is an internal combustion engine.
- the embodiment of the present invention relates to an intake structure of an internal combustion engine which is advantageous in uniformly supplying exhaust gas recirculation gas to each cylinder.
- an intake structure of an internal combustion engine having an intake manifold connected to an intake port of a cylinder head has an exhaust gas recirculation passage for returning gas discharged from the internal combustion engine to the intake manifold,
- An exhaust gas recirculation valve for adjusting the flow rate of gas flowing through the exhaust gas recirculation passage.
- the exhaust gas recirculation passage includes an exhaust gas recirculation distribution unit that has a branch portion that branches downstream of the exhaust gas recirculation valve and a branch passage that connects the branch portion and the inside of the intake manifold.
- the exhaust gas recirculation distribution unit is formed integrally with the outer wall of the intake manifold.
- the exhaust gas recirculation gas is recirculated to the intake manifold through the branch passage to reduce the variation in the amount of exhaust gas recirculation gas supplied to each cylinder. Therefore, the combustion stability of each cylinder is improved.
- a branch passage arranged downstream of the exhaust gas recirculation valve is formed integrally with the outer wall of the intake manifold. Therefore, the exhaust gas recirculation valves having a certain weight can be dispersed in the branch passages and supported by the intake manifold.
- FIG. 1 is a front view of an internal combustion engine to which an intake structure for an internal combustion engine according to an embodiment is applied, as seen from the front of a vehicle.
- 1 is a perspective view of an internal combustion engine to which an intake structure for an internal combustion engine according to an embodiment is applied, as seen obliquely from the front of a vehicle.
- FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1.
- FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1. It is the perspective view which looked at the opening of the elongate passage part of the intake manifold from the slanting lower part.
- the engine 10 includes an engine body 12, an intake manifold 14, an exhaust manifold, and an exhaust gas recirculation device.
- the engine body 12 includes a cylinder block 16 and a cylinder head 18.
- a cylinder 20 (cylinder chamber) (see FIG. 3) that houses a piston is formed in the cylinder block 16.
- the combustion chamber of each cylinder 20 is formed in the cylinder head 18.
- the four cylinders 20 are linearly arranged along the vehicle width direction with the first cylinder 201, the second cylinder 202, the third cylinder 203, and the fourth cylinder 204.
- the intake manifold 14 is arranged on one side of the cylinder head 18 in a direction orthogonal to the direction in which the cylinders 20 are arranged.
- the exhaust manifold is arranged on the other side of the cylinder head 18. As shown in FIGS. 3 and 4, the intake manifold 14 connects the intake port 22 of the cylinder head 18 and the intake pipe 24.
- the exhaust manifold connects the exhaust port of the cylinder head 18 and the exhaust pipe.
- the intake passage for supplying fresh air to each cylinder 20 includes an intake passage portion of the intake pipe 24, an intake passage portion 26 of the intake manifold 14, and an intake port 22 of the cylinder head 18.
- the intake passage portion 26 of the intake manifold 14 has a vertical passage portion 28, a curved passage portion 30, and an elongated passage portion 32.
- the vertical passage portion 28 is located on the upstream side of the flow of intake air in the intake passage portion 26 and extends in the vertical direction.
- a throttle valve 34 is provided at the lower end of the vertical passage portion 28. The intake amount is adjusted by opening and closing the valve body 3402 of the throttle valve 34. That is, as shown in FIG.
- the intake passage portion of the intake pipe 24 constitutes an introduction passage 25 for introducing intake air into the intake manifold 14.
- the introduction passage 25 is connected to the lower end of the vertical passage portion 28 via the throttle valve 34, and in the present embodiment, the passage portion of the throttle valve 34 is connected to the intake manifold 14 from below the intake manifold 14.
- a first connection hole 2502 to be connected is configured.
- the elongated passage portion 32 is located on the downstream side of the intake air flow in the intake passage portion 26, extends along the arrangement direction of the cylinders 20, and has an elongated shape. In the present embodiment, the elongated passage portion 32 extends in the vehicle width direction.
- the elongated passage portion 32 includes an upper wall 3202 and a lower wall 3204 facing each other in the up-down direction, a pair of end surface walls 3206 facing each other in the longitudinal direction of the elongated passage portion 32, and the upper wall 3202 opposite to the cylinder head 18. , A lower wall 3204, and a back wall 3208 that connects the end portions of the pair of end surface walls 3206.
- the curved passage portion 30 is provided in a convex shape obliquely upward and connects the upper end of the vertical passage portion 28 and the central portion in the longitudinal direction of the elongated passage portion 32.
- the wall portion 3002 forming the curved passage portion 30 is connected to the upper wall 3202, the lower wall 3204, and the rear wall 3208.
- the exhaust gas recirculation device 36 recirculates the exhaust gas discharged from the combustion chamber as exhaust gas recirculation gas to the intake manifold 14 via the exhaust gas recirculation passage 38.
- a location 38 ⁇ / b> A located downstream of the flow of the exhaust gas recirculation gas in the exhaust gas recirculation passage 38 is integrally provided on the outer wall of the intake manifold 14.
- the location 38A located on the downstream side includes an upper flow path 3802 located on the upstream side of the flow of the exhaust gas recirculation gas, and an exhaust gas recirculation distribution unit 3804 provided on the downstream side of the upper flow path 3802.
- the exhaust gas recirculation distribution section 3804 has a branch section 3804A provided at the downstream end of the upper flow path 3802, and a plurality of branch passages 3804B connecting the branch section 3804A and the inside of the intake manifold 14.
- the exhaust gas recirculation distribution unit 3804 having such a configuration is integrally provided on the outer wall of the intake manifold 14.
- the branch passage 3804B connects the branch portion 3804A and the elongated passage portion 32.
- the branch portion 3804A is a portion where the exhaust recirculation gas passage is branched from a single passage to a plurality of passages.
- An exhaust gas recirculation valve 40 is provided at the upstream end of the flow of the exhaust gas recirculation gas in the upper flow path 3802.
- reference numeral 3805 indicates the upstream end of one of the two branch passages 3804B.
- the exhaust gas recirculation valve 40 adjusts the gas flow rate (recirculation amount) of the exhaust gas recirculation gas introduced into the intake manifold 14 by opening and closing the valve body 4002.
- the branch passage 3804B is connected from above the intake manifold 14 to the second and third connection holes 3806A and 3806B that are connected to the elongated passage portion 32.
- the exhaust gas recirculation gas is supplied to the elongated passage portion 32 from the connection holes 3806A and 3806B.
- the first connection hole 2502 is located between the second and third connection holes 3806A and 3806B when seen in a plan view.
- the first connection hole 2502 is connected to the intake manifold 14 on the upstream side of the intake flow with respect to the second and third connection holes 3806A and 3806B.
- the second and third connection holes 3806A, 3806B are provided at locations spaced in the longitudinal direction of the elongated passage portion 32, and face the location of the elongated passage portion 32 located outside the curved passage portion 30. ing. Specifically, the second and third connection holes 3806A and 3806B are provided on the upper wall 3202 on both sides of the center of the elongated passage portion 32 in the longitudinal direction, and are located on the outside of the curved passage portion 30. It faces the portion 3204. In the present embodiment, as shown in FIG.
- the elongated passage portion 32 is communicated with and the first cylinder 201, the second cylinder 202, the third cylinder 203, and the fourth cylinder 204 are arranged in the longitudinal direction of the elongated passage portion 32.
- Four intake ports 22 of a first intake port 221, a second intake port 222, a third intake port 223, and a fourth intake port 224 are provided corresponding to each, and the second and third connection holes 3806A, 3806B are Between the intake ports 22 of the two central cylinders 20 and the intake ports 22 outside the cylinders 20 are located closer to the intake ports 22 of the two central cylinders 20.
- the branch portion 3804A includes the second cylinder 202 and the third cylinder (second cylinder intake air).
- the branch passage 3804B is disposed in the middle of the opening of the port 222 and the opening of the third cylinder intake port 223.
- the branch passage 3804B extends from the branch portion 3804A toward the opening of the first cylinder intake port 221 and the opening of the fourth cylinder intake port 224, respectively. It extends and is arranged on both sides of a line connecting the second intake port 222 and the middle of the opening of the third intake port 223.
- the second connection hole 3806A is located between the first intake port 221 and the second intake port 222 and closer to the second intake port 222.
- the third connection hole 3806B is located between the third intake port 223 and the fourth intake port 224 and closer to the third intake port 223.
- the branch passage 3804B is line-symmetric with respect to a line connecting the branch portion 3804A and the middle of the second cylinder 202 and the third cylinder (the opening of the second cylinder intake port 222 and the opening of the third cylinder intake port 223). It is located in.
- the exhaust gas recirculation gas introduced from the upper flow path 3802 into each branch passage 3804B merges with the fresh air that spreads along the longitudinal direction of the elongated passage portion 32 from the second and third connection holes 3806A, 3806B. It is mixed with air and distributed to each intake port 22. At this time, the exhaust gas recirculation gas is supplied to the fresh air flowing along the longitudinal direction of the elongated passage portion 32 from the places spaced apart in the longitudinal direction of the elongated passage portion 32.
- the exhaust gas recirculation gas is recirculated to the intake manifold 14 via the respective branch passages 3804B, the variation in the amount of the exhaust gas recirculation gas supplied to each cylinder 20 is reduced, and the combustion stability of each cylinder 20 is improved. .. Further, as compared with the case where there is a single exhaust gas recirculation passage through which the exhaust gas recirculation gas is recirculated to the intake manifold 14, the amount of the exhaust gas recirculation gas that is efficiently mixed with the exhaust gas recirculation gas and is supplied to each cylinder 20. Variation is reduced, and combustion stability of each cylinder 20 is improved.
- the exhaust gas recirculation gas is supplied to the intake air flows in the two directions that flow from the central portion in the longitudinal direction of the elongated passage portion 32 to both sides.
- the exhaust gas recirculation gas is discharged from the second and third connection holes 3806A, 3806B for each flow of intake air having a different flow direction in the intake passage portion 26 (elongate passage portion 32) having a plurality of intake air flows having different flow directions. Supplied. Therefore, the exhaust gas recirculation gas and the fresh air are efficiently mixed, the variation in the amount of the exhaust gas recirculation gas supplied to each cylinder 20 is reduced, and the combustion stability of each cylinder 20 is improved.
- each branch passage 3804B arranged downstream of the exhaust gas recirculation valve 40 is formed integrally with the outer wall of the intake manifold 14. Therefore, the exhaust gas recirculation valve 40, which has a certain weight, is supported by the intake manifold 14 in a distributed manner through the wall portions forming the branch portion 3804A and the branch passages 3804B. As a result, the exhaust gas recirculation valve 40 is stably supported.
- the exhaust gas recirculation gas introduced into the intake manifold 14 through the second and third connection holes 3806A, 3806B contains water and is at a high temperature, whereas it is introduced through the first connection hole 2502 into the intake manifold 14.
- the fresh air discharged is at a lower temperature than the exhaust gas recirculation gas. Therefore, generally, when the exhaust gas recirculation gas is cooled by being mixed with fresh air and the water content of the exhaust gas recirculation gas is condensed to generate condensed water inside the intake manifold 14, a throttle valve 34 connected to a lower portion of the intake manifold 14 is formed. Condensed water may flow into the.
- the elongated passage portion 32 is connected to the upper end of the vertical passage portion 28 via the curved passage portion 30 that is convex upwards, and the second and third connection holes 3806A and 3806B of the branch passage 3804B are It faces the location of the elongated passage portion 32 located outside the curved passage portion 30. Therefore, the exhaust gas recirculation gas supplied from the second and third connection holes 3806A, 3806B is mixed with fresh air at the location outside the curved passage portion 30, so that the condensed water also becomes outside the curved passage portion 30. Occurs in.
- Such condensed water adheres to the portion of the lower wall 3204 located outside the curved passage portion 30, and the adhered condensed water is caused to flow from the curved passage portion 30 toward the intake port 22 by the flow of fresh air. Evaporate in each cylinder 20. Therefore, the condensed water does not flow inside the curved passage portion 30, so that the condensed water is suppressed from flowing into the throttle valve 34.
- the branch portion 3804A is arranged in the middle of the opening of the intake port 22 arranged in the cylinder head 18, and the branch passage 3804B is It is arranged so as to straddle a line connecting the branch portion 3804A and the middle of the opening of the intake port 22.
- the branch passage 3804B is arranged line-symmetrically with a line connecting the branch portion 3804A and the middle of the opening of the intake port 22 as the axis of symmetry. Therefore, the fresh air and the exhaust gas recirculation gas are efficiently mixed, and the exhaust gas recirculation gas is evenly distributed to the intake port 22. As a result, the combustion stability of each cylinder 20 is improved.
- the branch portion 3804A is arranged in the middle of the second cylinder 202 and the third cylinder 203 in the above embodiment, it is arranged in the middle of the first cylinder 201 and the second cylinder 202, or the middle of the third cylinder 203 and the fourth cylinder 204. You may arrange. In this case, it is preferable that the branch passage 3804B is not arranged in line symmetry, and the one extending to the opening of the intake port far from the branch portion 3804A may be lengthened. Further, although the above embodiment has been described with four cylinders, the same effect can be obtained with other numbers of cylinders.
- the branch portion 3804A may not be arranged in the middle of the cylinder, but may be aligned with the central cylinder, and the branch passage 3804B may be arranged line-symmetrically toward the outer intake port.
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Abstract
内燃機関の吸気構造は、内燃機関から排出されるガスをインテークマニホールドに還流する排気還流通路と、排気還流通路を流れるガス流量を調整する排気還流バルブと、を有する。排気還流通路は、排気還流バルブの下流で分岐する分岐部と、分岐部とインテークマニホールドの内部とを接続する分岐通路と、を有する排気還流分配部、を備える。排気還流分配部は、インテークマニホールドの外壁に一体に形成される。
Description
本発明は内燃機関の吸気構造に関する。
日本国特開平10-030504は、車両のエンジンから排出される排気の一部を排気還流ガスとしてインテークマニホールドに導入し、気筒に再度吸気させることで、排気中の窒素化合物(NOx)の低減を図る内燃機関を開示する。
日本国特開平10-030504の内燃機関では、排気還流ガスをインテークマニホールドに供給する排気還流通路が単一である。このため、複数の気筒の吸気ポートに対して供給される排気還流ガスの量にばらつきが生じやすく、各気筒の燃焼を安定させる上で不利がある。
本発明の実施の形態は、排気還流ガスを各気筒に均一に供給する上で有利な内燃機関の吸気構造に関する。
本発明の実施の形態によれば、シリンダヘッドの吸気ポートに接続されるインテークマニホールドを有する内燃機関の吸気構造は、前記内燃機関から排出されるガスを前記インテークマニホールドに還流する排気還流通路と、前記排気還流通路を流れるガス流量を調整する排気還流バルブと、を具備する。前記排気還流通路は、記排気還流バルブの下流で分岐する分岐部と、前記分岐部と前記インテークマニホールドの内部とを接続する分岐通路と、を有する排気還流分配部を備える。前記排気還流分配部は、前記インテークマニホールドの外壁に一体に形成される。
本発明の実施の形態によれば、排気還流ガスを、分岐通路を介してインテークマニホールドに還流させることで各気筒へ供給される排気還流ガス量のバラツキが低減する。このため、各気筒の燃焼安定性が向上する。更に、排気還流バルブ下流に配置される分岐通路がインテークマニホールドの外壁に一体に形成される。このため、ある程度重みのある排気還流バルブを分岐通路で分散してインテークマニホールドに支持することができる。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明の実施の形態の吸気構造が適用されたエンジン(内燃機関)の構成について説明する。
なお、以下の図面において、符号FRは車両前方を示し、符号UPは車両上方を示し、符号HLは車幅方向を示す。
図1、図2に示すように、エンジン10は、エンジン本体12と、インテークマニホールド14と、エキゾーストマニホールドと、排気還流装置とを含んで構成されている。
エンジン本体12は、シリンダブロック16と、シリンダヘッド18とを含む。
シリンダブロック16にピストンを収容する気筒20(シリンダ室)(図3参照)が形成される。各気筒20の燃焼室がシリンダヘッド18に形成される。本実施の形態では、4つの気筒20が車幅方向に沿って1番気筒201、2番気筒202、3番気筒203、4番気筒204と直線状に配列されている。
インテークマニホールド14は、気筒20が並べられた方向に対して直交する方向のシリンダヘッド18の一側に配置される。エキゾーストマニホールドは、シリンダヘッド18の他側に配置される。
図3、図4に示すように、インテークマニホールド14は、シリンダヘッド18の吸気ポート22と吸気管24とを接続する。エキゾーストマニホールドは、シリンダヘッド18の排気ポートと排気管とを接続する。
まず、本発明の実施の形態の吸気構造が適用されたエンジン(内燃機関)の構成について説明する。
なお、以下の図面において、符号FRは車両前方を示し、符号UPは車両上方を示し、符号HLは車幅方向を示す。
図1、図2に示すように、エンジン10は、エンジン本体12と、インテークマニホールド14と、エキゾーストマニホールドと、排気還流装置とを含んで構成されている。
エンジン本体12は、シリンダブロック16と、シリンダヘッド18とを含む。
シリンダブロック16にピストンを収容する気筒20(シリンダ室)(図3参照)が形成される。各気筒20の燃焼室がシリンダヘッド18に形成される。本実施の形態では、4つの気筒20が車幅方向に沿って1番気筒201、2番気筒202、3番気筒203、4番気筒204と直線状に配列されている。
インテークマニホールド14は、気筒20が並べられた方向に対して直交する方向のシリンダヘッド18の一側に配置される。エキゾーストマニホールドは、シリンダヘッド18の他側に配置される。
図3、図4に示すように、インテークマニホールド14は、シリンダヘッド18の吸気ポート22と吸気管24とを接続する。エキゾーストマニホールドは、シリンダヘッド18の排気ポートと排気管とを接続する。
各気筒20に新気を供給する吸気通路は、吸気管24の吸気通路部と、インテークマニホールド14の吸気通路部26と、シリンダヘッド18の吸気ポート22とを含む。図3、図4、図5に示すように、インテークマニホールド14の吸気通路部26は、縦通路部28と湾曲通路部30と細長通路部32とを有している。
縦通路部28は、吸気通路部26における吸気の流れの上流側に位置して上下方向に延在する。縦通路部28の下端に、スロットルバルブ34が設けられる。スロットルバルブ34の弁体3402の開閉により吸気量の調整がなされる。
すなわち、図4に示すように、吸気管24の吸気通路部がインテークマニホールド14に吸気を導入する導入通路25を構成している。
導入通路25は、スロットルバルブ34を介して縦通路部28の下端に接続され、本実施の形態では、スロットルバルブ34の通路部が、インテークマニホールド14の下方から、インテークマニホールド14に導入通路25が接続される第一の接続孔2502を構成している。
縦通路部28は、吸気通路部26における吸気の流れの上流側に位置して上下方向に延在する。縦通路部28の下端に、スロットルバルブ34が設けられる。スロットルバルブ34の弁体3402の開閉により吸気量の調整がなされる。
すなわち、図4に示すように、吸気管24の吸気通路部がインテークマニホールド14に吸気を導入する導入通路25を構成している。
導入通路25は、スロットルバルブ34を介して縦通路部28の下端に接続され、本実施の形態では、スロットルバルブ34の通路部が、インテークマニホールド14の下方から、インテークマニホールド14に導入通路25が接続される第一の接続孔2502を構成している。
細長通路部32は、吸気通路部26における吸気の流れの下流側に位置し、気筒20の配列方向に沿って延在し、細長い形状を有する。本実施の形態では、細長通路部32は、車幅方向に延在している。
細長通路部32は、上下方向において互いに対向する上壁3202および下壁3204と、細長通路部32の長手方向において互いに対向する一対の端面壁3206と、シリンダヘッド18と反対側でそれら上壁3202、下壁3204、一対の端面壁3206の端部を接続する背面壁3208とで形成されている。
背面壁3208と反対側でそれら上壁3202、下壁3204、一対の端面壁3206の内側が細長通路部32の開口3210となっている。この細長の開口3210の外側にシリンダヘッド結合用フランジ3212が設けられている。
シリンダヘッド結合用フランジ3212がシリンダヘッド18に結合された状態で、細長通路部32は、開口3210を介して4つの気筒20の各吸気ポート22に接続される。
湾曲通路部30は、斜め上方に凸状に設けられ、縦通路部28の上端と、細長通路部32の長手方向の中央部とを接続する。曲通路部30を形成する壁部3002は、上壁3202と下壁3204と背面壁3208とに接続されている。
細長通路部32は、上下方向において互いに対向する上壁3202および下壁3204と、細長通路部32の長手方向において互いに対向する一対の端面壁3206と、シリンダヘッド18と反対側でそれら上壁3202、下壁3204、一対の端面壁3206の端部を接続する背面壁3208とで形成されている。
背面壁3208と反対側でそれら上壁3202、下壁3204、一対の端面壁3206の内側が細長通路部32の開口3210となっている。この細長の開口3210の外側にシリンダヘッド結合用フランジ3212が設けられている。
シリンダヘッド結合用フランジ3212がシリンダヘッド18に結合された状態で、細長通路部32は、開口3210を介して4つの気筒20の各吸気ポート22に接続される。
湾曲通路部30は、斜め上方に凸状に設けられ、縦通路部28の上端と、細長通路部32の長手方向の中央部とを接続する。曲通路部30を形成する壁部3002は、上壁3202と下壁3204と背面壁3208とに接続されている。
図1、図2に示すように、排気還流装置36は、燃焼室から排出された排気ガスを排気還流ガスとしてインテークマニホールド14に排気還流通路38を介して還流する。
図3、図4に示すように、排気還流通路38における排気還流ガスの流れの下流側に位置する箇所38Aは、インテークマニホールド14の外壁に一体に設けられている。
この下流側に位置する箇所38Aは、排気還流ガスの流れの上流側に位置する上流路3802と、上流路3802の下流側に設けられた排気還流分配部3804とを備えている。
排気還流分配部3804は、上流路3802の下流端に設けられた分岐部3804Aと、分岐部3804Aとインテークマニホールド14の内部とを接続する複数の分岐通路3804Bとを有する。このような構成からなる排気還流分配部3804はインテークマニホールド14の外壁に一体に設けられている。
本実施の形態では、分岐通路3804Bは、分岐部3804Aと細長通路部32とを接続する。分岐部3804Aは、単一の通路から複数の通路に排気還流ガスの通路が分岐される箇所である。
上流路3802における排気還流ガスの流れの上流端に、排気還流バルブ40が設けられる。図4において符号3805は2つの分岐通路3804Bのうちの一方の上流端を示している。
排気還流バルブ40は、弁体4002の開閉によりインテークマニホールド14に導入される排気還流ガスのガス流量(還流量)を調整する。
図3、図4に示すように、排気還流通路38における排気還流ガスの流れの下流側に位置する箇所38Aは、インテークマニホールド14の外壁に一体に設けられている。
この下流側に位置する箇所38Aは、排気還流ガスの流れの上流側に位置する上流路3802と、上流路3802の下流側に設けられた排気還流分配部3804とを備えている。
排気還流分配部3804は、上流路3802の下流端に設けられた分岐部3804Aと、分岐部3804Aとインテークマニホールド14の内部とを接続する複数の分岐通路3804Bとを有する。このような構成からなる排気還流分配部3804はインテークマニホールド14の外壁に一体に設けられている。
本実施の形態では、分岐通路3804Bは、分岐部3804Aと細長通路部32とを接続する。分岐部3804Aは、単一の通路から複数の通路に排気還流ガスの通路が分岐される箇所である。
上流路3802における排気還流ガスの流れの上流端に、排気還流バルブ40が設けられる。図4において符号3805は2つの分岐通路3804Bのうちの一方の上流端を示している。
排気還流バルブ40は、弁体4002の開閉によりインテークマニホールド14に導入される排気還流ガスのガス流量(還流量)を調整する。
図3、図5に示すように、分岐通路3804Bが、インテークマニホールド14の上方から細長通路部32に接続する第二及び第三の接続孔3806A、3806Bに接続される。接続孔3806A、3806Bから細長通路部32に排気還流ガスが供給される。
図3に示すように、平面視した場合、第一の接続孔2502は第二及び第三の接続孔3806A、3806Bの間に位置している。
また、第一の接続孔2502は、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bよりも吸気流れの上流側でインテークマニホールド14に接続されている。
また、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bは、細長通路部32の長手方向に間隔をおいた箇所に設けられ、湾曲通路部30の外側に位置する細長通路部32の箇所に対向している。
詳細には、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bは、細長通路部32の長手方向の中央の両側に位置して上壁3202に設けられ、湾曲通路部30の外側に位置する下壁3204の部分に対向している。
本実施の形態では、図3に示すように、細長通路部32に連通して、細長通路部32の長手方向に1番気筒201、2番気筒202、3番気筒203、4番気筒204のそれぞれに対応して第1吸気ポート221、第2吸気ポート222、第3吸気ポート223、第4吸気ポート224の4つの吸気ポート22が設けられ、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bは、中央の2つの気筒20の吸気ポート22と、それら気筒20の外側の吸気ポート22との間で中央の2つの気筒20の吸気ポート22寄りに位置している。
言い換えると、内燃機関に配列された気筒20の配列方向と直交する直交方向の車両前方からインテークマニホールド14を見た正面視において、分岐部3804Aは2番気筒202と3番気筒(2番気筒吸気ポート222の開口と3番気筒吸気ポート223の開口)の中間に配置され、分岐通路3804Bは、分岐部3804Aから1番気筒吸気ポート221の開口と4番気筒吸気ポート224の開口に向かってそれぞれ延び、第2吸気ポート222と第3吸気ポート223の開口の中間とを結ぶ線の両サイドに配置されている。第二の接続孔3806Aは第1吸気ポート221と第2吸気ポート222の間で第2吸気ポート222寄りに位置している。第三の接続孔3806Bは第3吸気ポート223と第4吸気ポート224の間で第3吸気ポート223寄りに位置している。
また、分岐通路3804Bは、分岐部3804Aと2番気筒202と3番気筒(2番気筒吸気ポート222の開口と3番気筒吸気ポート223の開口)の中間とを結ぶ線を対称軸として線対称に配置されている。
図3に示すように、平面視した場合、第一の接続孔2502は第二及び第三の接続孔3806A、3806Bの間に位置している。
また、第一の接続孔2502は、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bよりも吸気流れの上流側でインテークマニホールド14に接続されている。
また、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bは、細長通路部32の長手方向に間隔をおいた箇所に設けられ、湾曲通路部30の外側に位置する細長通路部32の箇所に対向している。
詳細には、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bは、細長通路部32の長手方向の中央の両側に位置して上壁3202に設けられ、湾曲通路部30の外側に位置する下壁3204の部分に対向している。
本実施の形態では、図3に示すように、細長通路部32に連通して、細長通路部32の長手方向に1番気筒201、2番気筒202、3番気筒203、4番気筒204のそれぞれに対応して第1吸気ポート221、第2吸気ポート222、第3吸気ポート223、第4吸気ポート224の4つの吸気ポート22が設けられ、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bは、中央の2つの気筒20の吸気ポート22と、それら気筒20の外側の吸気ポート22との間で中央の2つの気筒20の吸気ポート22寄りに位置している。
言い換えると、内燃機関に配列された気筒20の配列方向と直交する直交方向の車両前方からインテークマニホールド14を見た正面視において、分岐部3804Aは2番気筒202と3番気筒(2番気筒吸気ポート222の開口と3番気筒吸気ポート223の開口)の中間に配置され、分岐通路3804Bは、分岐部3804Aから1番気筒吸気ポート221の開口と4番気筒吸気ポート224の開口に向かってそれぞれ延び、第2吸気ポート222と第3吸気ポート223の開口の中間とを結ぶ線の両サイドに配置されている。第二の接続孔3806Aは第1吸気ポート221と第2吸気ポート222の間で第2吸気ポート222寄りに位置している。第三の接続孔3806Bは第3吸気ポート223と第4吸気ポート224の間で第3吸気ポート223寄りに位置している。
また、分岐通路3804Bは、分岐部3804Aと2番気筒202と3番気筒(2番気筒吸気ポート222の開口と3番気筒吸気ポート223の開口)の中間とを結ぶ線を対称軸として線対称に配置されている。
次に作用効果について説明する。
エンジン10の運転中、スロットルバルブ34から縦通路部28に導入された新気は湾曲通路部30を介して細長通路部32に至り、細長通路部32の中央から長手方向に沿って両側に拡がりながら各吸気ポート22に導入される。
ここで、排気還流ガスの還流を行なうための条件が成立すると、不図示の排気還流ガス制御部により排気還流バルブ40が開かれる。
すると、上流路3802から各分岐通路3804Bに導入された排気還流ガスは、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bから細長通路部32の長手方向に沿って拡がる新気に合流することで新気と混合され各吸気ポート22へ分配される。
この際、排気還流ガスは、細長通路部32の長手方向に間隔をおいた箇所から、細長通路部32の長手方向に沿って流れる新気に対して供給される。
すなわち、排気還流ガスは、各分岐通路3804Bを介してインテークマニホールド14に還流されるため、各気筒20へ供給される排気還流ガス量のバラツキが低減し、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
また、排気還流ガスがインテークマニホールド14に還流される排気還流通路が単一の場合に比較して、排気還流ガスと新気とが効率よく混合され、各気筒20へ供給される排気還流ガス量のバラツキが低減し、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
詳細には、細長通路部32の長手方向の中央部から両側に流れる2方向への吸気流れに対してそれぞれ排気還流ガスが供給される。言い換えると、流れる方向が異なる複数の吸気の流れを有する吸気通路部26(細長通路部32)において流れる方向が異なる吸気の流れ毎に第二及び第三の接続孔3806A、3806Bから排気還流ガスが供給される。このため、排気還流ガスと新気とが効率よく混合され、各気筒20へ供給される排気還流ガス量のバラツキが低減し、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
また、排気還流バルブ40の下流に配置される各分岐通路3804Bがインテークマニホールド14の外壁に一体に形成される。このため、ある程度重みのある排気還流バルブ40が、分岐部3804Aおよび各分岐通路3804Bを構成する壁部を介して分散してインテークマニホールド14に支持される。この結果、排気還流バルブ40が安定して支持される。
エンジン10の運転中、スロットルバルブ34から縦通路部28に導入された新気は湾曲通路部30を介して細長通路部32に至り、細長通路部32の中央から長手方向に沿って両側に拡がりながら各吸気ポート22に導入される。
ここで、排気還流ガスの還流を行なうための条件が成立すると、不図示の排気還流ガス制御部により排気還流バルブ40が開かれる。
すると、上流路3802から各分岐通路3804Bに導入された排気還流ガスは、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bから細長通路部32の長手方向に沿って拡がる新気に合流することで新気と混合され各吸気ポート22へ分配される。
この際、排気還流ガスは、細長通路部32の長手方向に間隔をおいた箇所から、細長通路部32の長手方向に沿って流れる新気に対して供給される。
すなわち、排気還流ガスは、各分岐通路3804Bを介してインテークマニホールド14に還流されるため、各気筒20へ供給される排気還流ガス量のバラツキが低減し、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
また、排気還流ガスがインテークマニホールド14に還流される排気還流通路が単一の場合に比較して、排気還流ガスと新気とが効率よく混合され、各気筒20へ供給される排気還流ガス量のバラツキが低減し、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
詳細には、細長通路部32の長手方向の中央部から両側に流れる2方向への吸気流れに対してそれぞれ排気還流ガスが供給される。言い換えると、流れる方向が異なる複数の吸気の流れを有する吸気通路部26(細長通路部32)において流れる方向が異なる吸気の流れ毎に第二及び第三の接続孔3806A、3806Bから排気還流ガスが供給される。このため、排気還流ガスと新気とが効率よく混合され、各気筒20へ供給される排気還流ガス量のバラツキが低減し、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
また、排気還流バルブ40の下流に配置される各分岐通路3804Bがインテークマニホールド14の外壁に一体に形成される。このため、ある程度重みのある排気還流バルブ40が、分岐部3804Aおよび各分岐通路3804Bを構成する壁部を介して分散してインテークマニホールド14に支持される。この結果、排気還流バルブ40が安定して支持される。
また、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bからインテークマニホールド14に導入される排気還流ガスは、水分を含むとともに高温であるのに対して、第一の接続孔2502からインテークマニホールド14に導入される新気は排気還流ガスよりも低温である。
そのため、一般に、排気還流ガスが新気と混合することによって冷却され、排気還流ガスの水分が凝縮されインテークマニホールド14の内部で凝縮水が生じると、インテークマニホールド14の下部に接続されるスロットルバルブ34に凝縮水が流入するおそれがある。
冬季に凝縮水がスロットルバルブ34に流入すると、スロットルバルブ34が凍結し、スロットルバルブ34の動作が妨げられる。
一方、本実施の形態では、第一の接続孔2502が、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bよりも吸気流れの上流側でインテークマニホールド14に接続されているので、インテークマニホールド14の内部で生じた凝縮水は吸気側に流れない。このため、冬季において、スロットルバルブ34の凍結が防止され、エンジン10を安定して運転できる。
詳細に説明すると、細長通路部32が、斜め上方に凸状の湾曲通路部30を介して縦通路部28の上端に接続され、分岐通路3804Bの第二及び第三の接続孔3806A、3806Bは、湾曲通路部30の外側に位置する細長通路部32の箇所に対向している。
そのため、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bから供給される排気還流ガスは、湾曲通路部30の外側の箇所で新気に混合されるため、凝縮水も湾曲通路部30の外側の箇所で生じる。
このような凝縮水は、湾曲通路部30の外側に位置する下壁3204の部分に付着し、付着した凝縮水は新気の流れによって湾曲通路部30から吸気ポート22へ向かう方向に流され、各気筒20において蒸発する。
そのため、凝縮水は湾曲通路部30の内側には流れず、したがって、凝縮水がスロットルバルブ34に流入することが抑制される。
そのため、一般に、排気還流ガスが新気と混合することによって冷却され、排気還流ガスの水分が凝縮されインテークマニホールド14の内部で凝縮水が生じると、インテークマニホールド14の下部に接続されるスロットルバルブ34に凝縮水が流入するおそれがある。
冬季に凝縮水がスロットルバルブ34に流入すると、スロットルバルブ34が凍結し、スロットルバルブ34の動作が妨げられる。
一方、本実施の形態では、第一の接続孔2502が、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bよりも吸気流れの上流側でインテークマニホールド14に接続されているので、インテークマニホールド14の内部で生じた凝縮水は吸気側に流れない。このため、冬季において、スロットルバルブ34の凍結が防止され、エンジン10を安定して運転できる。
詳細に説明すると、細長通路部32が、斜め上方に凸状の湾曲通路部30を介して縦通路部28の上端に接続され、分岐通路3804Bの第二及び第三の接続孔3806A、3806Bは、湾曲通路部30の外側に位置する細長通路部32の箇所に対向している。
そのため、第二及び第三の接続孔3806A、3806Bから供給される排気還流ガスは、湾曲通路部30の外側の箇所で新気に混合されるため、凝縮水も湾曲通路部30の外側の箇所で生じる。
このような凝縮水は、湾曲通路部30の外側に位置する下壁3204の部分に付着し、付着した凝縮水は新気の流れによって湾曲通路部30から吸気ポート22へ向かう方向に流され、各気筒20において蒸発する。
そのため、凝縮水は湾曲通路部30の内側には流れず、したがって、凝縮水がスロットルバルブ34に流入することが抑制される。
また、本実施の形態では、第一の接続孔2502が第二及び第三の接続孔3806A、3806Bの間に配置されているので、新気と排気還流ガスとを効率よく混合でき、各気筒20へ供給される排気還流ガス量のバラツキが低減し、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
また、気筒20の配列方向と直交する直交方向からインテークマニホールド14を見た正面視において、分岐部3804Aはシリンダヘッド18に配列された吸気ポート22の開口の中間に配置され、分岐通路3804Bは、分岐部3804Aと吸気ポート22の開口の中間とを結ぶ線を跨ぐように配置されている。このため、新気と排気還流ガスとがより効率よく混合され、各気筒20へ供給される排気還流ガス量のバラツキが低減する。この結果、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
また、分岐通路3804Bは、分岐部3804Aと吸気ポート22の開口の中間とを結ぶ線を対称軸として線対称に配置されている。このため、新気と排気還流ガスとが効率よく混合されると共に、排気還流ガスが均等に吸気ポート22に分配される。この結果、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
また、気筒20の配列方向と直交する直交方向からインテークマニホールド14を見た正面視において、分岐部3804Aはシリンダヘッド18に配列された吸気ポート22の開口の中間に配置され、分岐通路3804Bは、分岐部3804Aと吸気ポート22の開口の中間とを結ぶ線を跨ぐように配置されている。このため、新気と排気還流ガスとがより効率よく混合され、各気筒20へ供給される排気還流ガス量のバラツキが低減する。この結果、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
また、分岐通路3804Bは、分岐部3804Aと吸気ポート22の開口の中間とを結ぶ線を対称軸として線対称に配置されている。このため、新気と排気還流ガスとが効率よく混合されると共に、排気還流ガスが均等に吸気ポート22に分配される。この結果、各気筒20の燃焼安定性が向上する。
なお、上記実施形態では、分岐部3804Aを2番気筒202と3番気筒203の中間に配置したが、1番気筒201と2番気筒202、または3番気筒203と4番気筒204の中間に配置してもよい。この場合、分岐通路3804Bは線対称に配置せず分岐部3804Aから遠くなる吸気ポートの開口に延びる方を長くするとよい。
更に、上記実施形態では4気筒で説明したが、その他の気筒数でも同様の効果が得られる。例えば、3気筒の場合、分岐部3804Aを気筒の中間に配置せず、中央の気筒に一致させ、分岐通路3804Bを外側の吸気ポートに向かって線対称に配置するとよい。
更に、上記実施形態では4気筒で説明したが、その他の気筒数でも同様の効果が得られる。例えば、3気筒の場合、分岐部3804Aを気筒の中間に配置せず、中央の気筒に一致させ、分岐通路3804Bを外側の吸気ポートに向かって線対称に配置するとよい。
本出願は、2018年11月6日出願の日本特許出願特願2018-208560に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
10 エンジン(内燃機関)
14 インテークマニホールド
18 シリンダヘッド
20 気筒
22 吸気ポート
25 導入通路
2502 第一の接続孔
38 排気還流通路
3804 排気還流分配部
3804A 分岐部
3804B 分岐通路
3806A 第二の接続孔
3806B 第三の接続孔
40 排気還流バルブ
14 インテークマニホールド
18 シリンダヘッド
20 気筒
22 吸気ポート
25 導入通路
2502 第一の接続孔
38 排気還流通路
3804 排気還流分配部
3804A 分岐部
3804B 分岐通路
3806A 第二の接続孔
3806B 第三の接続孔
40 排気還流バルブ
Claims (5)
- シリンダヘッドの吸気ポートに接続されるインテークマニホールドを有する内燃機関の吸気構造であって、
前記内燃機関から排出されるガスを前記インテークマニホールドに還流する排気還流通路と、
前記排気還流通路を流れるガス流量を調整する排気還流バルブと、
を具備し、
前記排気還流通路は、前記排気還流バルブの下流で分岐する分岐部と、前記分岐部と前記インテークマニホールドの内部とを接続する分岐通路と、を有する排気還流分配部、を備え、
前記排気還流分配部は、前記インテークマニホールドの外壁に一体に形成される、
内燃機関の吸気構造。 - 前記インテークマニホールドに吸気を導入する導入通路と、
前記インテークマニホールドの下方から、前記インテークマニホールドに前記導入通路が接続される第一の接続孔と、
前記インテークマニホールドの上方から、前記インテークマニホールドに前記分岐通路が接続される第二及び第三の接続孔と、を備え、
前記第一の接続孔は、前記第二及び前記第三の接続孔の間に配置される、
請求項1に記載の内燃機関の吸気構造。 - 前記第一の接続孔は、前記第二及び第三の接続孔より吸気流れの上流側で前記インテークマニホールドに接続される、
請求項2に記載の内燃機関の吸気構造。 - 前記内燃機関に配列された気筒の配列方向と直交する直交方向から前記インテークマニホールドを見た正面視において、前記分岐部は前記シリンダヘッドに配列された前記吸気ポートの開口の中間に配置され、
前記分岐通路は、前記分岐部と前記中間とを結ぶ線の両サイドに配置される、
請求項1から3のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気構造。 - 前記分岐通路は、前記分岐部と前記内燃機関に配列された気筒の配列方向と直交する線を対称軸として線対称に配置される、
請求項1から4のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気構造。
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WO (1) | WO2020095965A1 (ja) |
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JP2011247178A (ja) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Aisin Seiki Co Ltd | インテークマニホールド |
-
2019
- 2019-11-06 JP JP2020555560A patent/JP7140204B2/ja active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19882600 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2020555560 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19882600 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |