JP2009203920A - Intake device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インテークマニホールド内にEGRガスを導入することができる吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device capable of introducing EGR gas into an intake manifold.
従来から、エンジンに吸気を供給する吸気装置では、エンジンから排気される排気ガスの一部をEGRガスとしてインテークマニホールド内に導入し、再度エンジンに吸引させて排出ガス中の窒素酸化物を低減する技術が公知となっている。そして、この吸気装置では、吸気とEGRガスとの混合を促進するために種々の構造が提案されている。 Conventionally, in an intake device that supplies intake air to an engine, a part of the exhaust gas exhausted from the engine is introduced into the intake manifold as EGR gas and is again sucked into the engine to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas. Technology is known. In this intake device, various structures have been proposed in order to promote mixing of intake air and EGR gas.
例えば、特許文献1に記載の吸気装置によれば、インテークマニホールドにおいて、エアコネクタとサージタンクとの間に、吸気とEGRガスとの混合を促すための予混合室が設けられている。そして、EGRガス配管は、予混合室に開口するようにインテークマニホールドに組み込まれている。 For example, according to the intake device described in Patent Document 1, in the intake manifold, a premixing chamber for promoting mixing of intake air and EGR gas is provided between the air connector and the surge tank. The EGR gas pipe is incorporated in the intake manifold so as to open to the premixing chamber.
また、特許文献2に記載の吸気装置によれば、インテークマニホールド内に、孔付きの隔壁板がEGRガスの吹出口に対向するように配されている。また、孔は、各気筒への吸気ポートに対応するように複数の位置に設けられており、EGRガスは各孔から吹き出すことで分散されて各気筒に均等に供給される。
さらに、特許文献3に記載の吸気装置によれば、インテークマニホールド内に、EGRガスの流れに直交するとともに吸気流に平行となるリブが突設され、EGRガスはリブにより分散されて各気筒に均等に供給される。
Further, according to the intake device described in
Further, according to the intake device described in
しかし、いずれの吸気装置においても、予混合室やリブを設けたり、隔壁板を配したりすることによって、インテークマニホールドの形状が複雑化したり、体格が大きくなったりしてしまう。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、インテークマニホールドの形状を複雑にしたり、体格を大きくしたりすることなく、吸気とEGRガスとの混合を促進することができる吸気装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to promote the mixing of intake air and EGR gas without complicating the shape of the intake manifold or increasing the size of the intake manifold. It is an object of the present invention to provide an air intake device that can be used.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の吸気装置は、エンジンの各気筒に吸気を分配するインテークマニホールドと、インテークマニホールド内にEGRガスを吹き出すEGR配管とを備える。また、インテークマニホールドは、各気筒への接続口を有するサージタンクと、サージタンクの上流側に連続するように設けられ、サージタンク内に吸気を導くエアコネクタとを有している。
[Means of Claim 1]
An intake device according to a first aspect includes an intake manifold that distributes intake air to each cylinder of the engine, and an EGR pipe that blows EGR gas into the intake manifold. The intake manifold includes a surge tank having a connection port to each cylinder, and an air connector that is provided continuously to the upstream side of the surge tank and guides intake air into the surge tank.
そして、エアコネクタは、自身の内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることでサージタンクに向かう吸気の主流を偏向させる偏向部を有し、EGR配管は、吹き出したEGRガスの流れによって偏向部による主流の偏向を促すことができるようにエアコネクタ内に開口している。 The air connector has a deflecting portion that deflects the main flow of the intake air toward the surge tank by separating the boundary layer flow of the intake air along the inner wall of the air connector. The air connector is opened so that the mainstream deflection can be promoted.
これにより、吸気流は、偏向部により剥離した吸気の境界層流れとEGRガスの流れとにより強力に偏向されて渦流を形成する。このため、吸気とEGRガスとの混合が促進される。また、偏向部は、単に境界層流れが剥離するように壁面が設定されればよいので、インテークマニホールドの形状が複雑になったり、体格が大きくなったりする虞もない。この結果、吸気装置において、インテークマニホールドの形状を複雑にしたり、体格を大きくしたりすることなく、吸気とEGRガスとの混合を促進することができる。 Thereby, the intake flow is strongly deflected by the boundary layer flow of the intake air separated by the deflecting portion and the flow of EGR gas to form a vortex flow. For this reason, mixing of intake air and EGR gas is promoted. In addition, since the deflecting section may be set so that the boundary layer flow is simply separated, there is no possibility that the shape of the intake manifold becomes complicated or the physique becomes large. As a result, in the intake device, mixing of the intake air and the EGR gas can be promoted without complicating the shape of the intake manifold or increasing the size of the intake manifold.
なお、EGRガスをインテークマニホールド内に導入しない場合、EGRガスによる偏向効果がないため、渦流の発生が緩和されて吸気の圧力損失が小さくなり吸気が促進される。 When EGR gas is not introduced into the intake manifold, there is no deflection effect due to EGR gas, so that the generation of eddy currents is mitigated, the pressure loss of intake air is reduced, and intake air is promoted.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の吸気装置によれば、偏向部は、エアコネクタの内壁がエアコネクタ内に膨出することで設けられている。
これにより、偏向部をエアコネクタとともに一体成形することができる。
[Means of claim 2]
According to the intake device of the second aspect, the deflecting portion is provided by causing the inner wall of the air connector to bulge into the air connector.
Thereby, a deflection | deviation part can be integrally molded with an air connector.
〔請求項3の手段〕
請求項3に記載の吸気装置によれば、EGR配管は、偏向部よりも下流側で上方に向けて開口している。
これにより、温度の高いEGRガスの上昇流を吸気流の偏向に利用することができる。このため、さらに強力に吸気流を偏向させることができる。
[Means of claim 3]
According to the intake device of the third aspect, the EGR pipe opens upward on the downstream side of the deflecting portion.
Thereby, the rising flow of the EGR gas having a high temperature can be used for the deflection of the intake air flow. For this reason, the intake flow can be deflected more powerfully.
〔請求項4の手段〕
請求項4に記載の吸気装置によれば、EGR配管のエアコネクタ内における開口部は扁平に設けられている。
これにより、吸気流は、EGRガスによってさらに強力に偏向されるので、渦流の形成が促されて吸気とEGRガスとの混合がさらに促進される。
[Means of claim 4]
According to the intake device of the fourth aspect, the opening in the air connector of the EGR pipe is provided flat.
Thereby, since the intake flow is deflected more strongly by the EGR gas, the formation of the vortex flow is promoted, and the mixing of the intake air and the EGR gas is further promoted.
最良の形態の吸気装置は、エンジンの各気筒に吸気を分配するインテークマニホールドと、インテークマニホールド内にEGRガスを吹き出すEGR配管とを備える。また、インテークマニホールドは、各気筒への接続口を有するサージタンクと、サージタンクの上流側に連続するように設けられ、サージタンク内に吸気を導くエアコネクタとを有している。 The intake device of the best mode includes an intake manifold that distributes intake air to each cylinder of the engine, and an EGR pipe that blows EGR gas into the intake manifold. The intake manifold includes a surge tank having a connection port to each cylinder, and an air connector that is provided continuously to the upstream side of the surge tank and guides intake air into the surge tank.
そして、エアコネクタは、自身の内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることでサージタンクに向かう吸気の主流を偏向させる偏向部を有し、EGR配管は、吹き出したEGRガスの流れによって偏向部による主流の偏向を促すことができるようにエアコネクタ内に開口している。
また、偏向部は、エアコネクタの内壁がエアコネクタ内に膨出することで設けられている。さらに、EGR配管は、偏向部よりも下流側で上方に向けて開口している。
The air connector has a deflecting portion that deflects the main flow of the intake air toward the surge tank by separating the boundary layer flow of the intake air along the inner wall of the air connector. The air connector is opened so that the mainstream deflection can be promoted.
Moreover, the deflection | deviation part is provided because the inner wall of an air connector protrudes in an air connector. Further, the EGR pipe opens upward on the downstream side of the deflecting portion.
〔実施例1の構成〕
実施例1の吸気装置1の構成を、図面を用いて説明する。
吸気装置1は、エンジン(図示せず)に吸気を供給するものであり、例えば、図1、図2に示すように、エンジンの各気筒に吸気を分配するインテークマニホールド2と、インテークマニホールド2内にEGRガスを吹き出すEGR配管3とを備える。
[Configuration of Example 1]
The configuration of the intake device 1 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
The intake device 1 supplies intake air to an engine (not shown). For example, as shown in FIGS. 1 and 2, an
インテークマニホールド2は、例えば、4気筒のエンジンに吸気を供給するものであり、下流端がエンジンヘッド(図示せず)に取り付けられる4つの吸気ポート5と、各吸気ポート5に吸気を分配するサージタンク6と、サージタンク6の上流側に連続するように設けられ、サージタンク6内に吸気を導くエアコネクタ7とを有している。
The
サージタンク6には各吸気ポート5が開口しており、吸気ポート5のサージタンク6への開口部が各気筒への接続口8をなしている。また、エアコネクタ7は略円形の断面を有し、湾曲しながらサージタンク6の一端に開口している。なお、インテークマニホールド2は、例えば、ナイロン6のような樹脂を素材として設けられている。
Each
EGR配管3の先端の開口部10は、EGRガスが接続口8よりも上流側で吸気に対して吹き出ることができるように突出している。そして、EGRガスは、図3に示すように、接続口8よりも上流側で吸気と混合され、吸気とEGRガスとの混合ガスは、旋回しながら吸気ポート5へ流入して各気筒に吸入される。なお、開口部10は、例えば、円形に設けられている。
The opening 10 at the tip of the EGR
〔実施例1の特徴〕
実施例1の吸気装置1の特徴を、図2、図4を用いて説明する。
エアコネクタ7の内壁の一部は、内部に向かって膨出して突条12をなしている。そして、突条12は、内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることで、吸気の主流を偏向させる偏向部として機能する。つまり、内壁に沿ってサージタンク6に向かう吸気の境界層の一部は、突条12により剥離して内壁に沿う方向から内部に向かう方向に向きを変え、この境界層の偏向により主流の偏向が促される。なお、突条12は、エアコネクタ7やサージタンク6とともに一体成形されている。
[Features of Example 1]
Features of the intake device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 4.
A part of the inner wall of the
また、EGR配管3は、突条12の下流側で上方に向けて開口しており、吹き出したEGRガスの流れにより、主流の偏向がさらに促される。
この結果、吸気流は、突条12により剥離した境界層流れとEGRガスの流れとにより強力に偏向されて渦流を形成する。
Further, the EGR
As a result, the intake flow is strongly deflected by the boundary layer flow separated by the
〔実施例1の効果〕
実施例1の吸気装置1によれば、エアコネクタ7は、自身の内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることでサージタンク6に向かう吸気の主流を偏向させる突条12を有し、EGR配管3は、吹き出したEGRガスの流れによって突条12による主流の偏向を促すことができるようにエアコネクタ7内に開口している。
[Effect of Example 1]
According to the intake device 1 of the first embodiment, the
これにより、吸気流は、剥離した吸気の境界層流れとEGRガスの流れとにより強力に偏向されて渦流を形成するので、吸気とEGRガスとの混合が促進される。また、突条12は、エアコネクタ7内に突出する簡易な構造なので、インテークマニホールド2の形状が複雑になったり、体格が大きくなったりする虞もない。この結果、吸気装置1において、インテークマニホールド2の形状を複雑にしたり、体格を大きくしたりすることなく、吸気とEGRガスとの混合を促進することができる。
As a result, the intake air flow is strongly deflected by the separated boundary layer flow of the intake air and the flow of the EGR gas to form a vortex flow, so that mixing of the intake air and the EGR gas is promoted. Further, since the
なお、EGRガスをインテークマニホールド2内に導入しない場合、EGRガスによる偏向効果がないため、渦流の発生が緩和されて吸気の圧力損失が小さくなり吸気が促進される。
If EGR gas is not introduced into the
また、EGR配管3は、突条12よりも下流側で上方に向けて開口している。
これにより、温度の高いEGRガスの上昇流を吸気流の偏向に利用することができる。このため、さらに強力に吸気流を偏向させることができる。
Further, the
Thereby, the rising flow of the EGR gas having a high temperature can be used for the deflection of the intake air flow. For this reason, the intake flow can be deflected more powerfully.
〔変形例〕
実施例1の吸気装置1によれば、EGR配管3の先端の開口部10は円形に設けられていたが、例えば、図5に示すように、開口部10を扁平に設けてもよい。
これにより、吸気流は、EGRガスによってさらに強力に偏向されるので、渦流の形成が促されて吸気とEGRガスとの混合がさらに促進される。
[Modification]
According to the intake device 1 of the first embodiment, the
Thereby, since the intake flow is deflected more strongly by the EGR gas, the formation of the vortex flow is promoted, and the mixing of the intake air and the EGR gas is further promoted.
1 吸気装置
2 インテークマニホールド
3 EGR配管
6 サージタンク
7 エアコネクタ
8 接続口
10 開口部
12 突条(偏向部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記インテークマニホールドは、前記各気筒への接続口を有するサージタンクと、このサージタンクの上流側に連続するように設けられ、前記サージタンク内に吸気を導くエアコネクタとを有し、
このエアコネクタは、自身の内壁に沿う吸気の境界層流れを剥離させることで前記サージタンクに向かう吸気の主流を偏向させる偏向部を有し、
前記EGR配管は、吹き出したEGRガスの流れによって前記偏向部による前記主流の偏向を促すことができるように前記エアコネクタ内に開口していることを特徴とする吸気装置。 In an intake device including an intake manifold that distributes intake air to each cylinder of an engine, and an EGR pipe that blows EGR gas into the intake manifold,
The intake manifold has a surge tank having a connection port to each of the cylinders, and an air connector that is provided continuously to the upstream side of the surge tank and guides intake air into the surge tank,
This air connector has a deflecting portion that deflects the main flow of intake air toward the surge tank by separating the boundary layer flow of intake air along its inner wall,
The intake system according to claim 1, wherein the EGR pipe is opened in the air connector so that the deflection of the main flow by the deflecting unit can be promoted by the flow of the blown EGR gas.
前記偏向部は、前記エアコネクタの内壁が前記エアコネクタ内に膨出することで設けられていることを特徴とする吸気装置。 The intake device according to claim 1,
The intake device according to claim 1, wherein the deflecting portion is provided by an inner wall of the air connector bulging into the air connector.
前記EGR配管は、前記偏向部よりも下流側で上方に向けて開口していることを特徴とする吸気装置。 The intake device according to claim 1 or 2,
The intake device according to claim 1, wherein the EGR pipe opens upward on the downstream side of the deflecting portion.
前記EGR配管の前記エアコネクタ内における開口部は扁平に設けられていることを特徴とする吸気装置。 The intake device according to any one of claims 1 to 3,
An air intake apparatus, wherein an opening in the air connector of the EGR pipe is provided flat.
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