CN104110321A - 车辆用发动机的废气回流装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用发动机的废气回流装置,其中EGR通道(17)具备:槽部(18),其形成于气缸盖(2)的排气侧的端面;和贯通孔部(19),其形成于气缸盖(2)内。槽部(18)联接与第1气缸连通的第1排气口(9a)和与第2气缸连通的第2排气口(9b)。贯通孔部(19)形成在第1和第2气缸之间的区域,在与气缸列方向交叉的方向延伸,与槽部(18)连通。EGR阀(20)连接于在气缸盖(2)的进气侧开口的EGR通道(17)的端部。与EGR阀(20)连接、与第1进气口(8a)连通的第1分配通道(21)和与EGR阀(20)连接、与第2进气口(8b)连通的第2分配通道(22)的通道长度相同。

Description

车辆用发动机的废气回流装置
技术领域
本发明涉及具有多个气缸的车辆用发动机的废气回流装置(以下也简称为EGR装置),例如涉及适合于在气缸盖内形成有使废气从气缸盖的排气口侧适当回流到进气口侧的废气回流通道(以下也简称为EGR通道)的车辆用的双气缸发动机的EGR装置。
背景技术
在内部形成有EGR通道的发动机的气缸盖公开于JP3579643B。该气缸盖的EGR通道具有:上游侧通道部,其通过钻孔加工从气缸盖内的排气口或排气集合部的内周面向斜方向穿设;和下游侧通道部,其通过钻孔加工从气缸盖的进气侧的侧面向与发动机的气缸列方向正交的方向穿设。上述排气口或排气集合部与在发动机的气缸列方向处于一侧的设置于气缸盖的端部的气缸盖螺栓插入孔相比,位于排气下游侧。与上述气缸盖螺栓插入孔相比,该EGR通道遍及其全长地在发动机的气缸列方向位于外侧。
专利文献:特许第3579643号公报
发明内容
在JP3579643B公开的发动机的气缸盖中,EGR通道位于气缸的列方向外侧。该构成也被采用到双气缸发动机中。在这一点上,虽然在EGR通道联接排气集合部和进气系统时不产生问题,但在EGR通道联接特定的排气口和进气系统时,两个气缸中与该特定的排气口对应的一方气缸的废气回流到进气系统,而另一个气缸的废气不回流。
通常,在双气缸发动机的2个气缸间,相互对应的冲程错开360°。另外,排气脉动的峰值宽度大。因此,若仅将两个气缸中的一个气缸的废气回流到进气系统,则该气缸中的废气的回流量或者充填效率与另一个气缸不同,燃烧条件不同,因此,在这些气缸间产生燃烧的差异。
本发明是着眼于上述问题点而完成的。因此,本发明的目的在于提供在双气缸发动机中也能降低气缸间的燃烧的差异的车辆用发动机的废气回流装置。
为了达到上述目的,根据本发明的第1方面,提供了一种车辆用发动机的废气回流装置,具备:气缸体,其具有设置在气缸列方向上的第1气缸和第2气缸;气缸盖,其装配于上述气缸体的发动机上下方向的上侧;第1和第2进气口,其在与上述气缸列方向交叉的方向形成在上述气缸盖的一个端部,分别与上述第1气缸和第2气缸连通;第1和第2排气口,在与上述气缸列方向交叉的方向形成在上述气缸盖的另一个端部,分别与上述第1气缸和第2气缸连通;进气歧管,其由装配于上述气缸盖的上述一个端面的进气法兰和与上述第1和第2进气口连通的进气管部构成;以及排气歧管,其由装配于上述气缸盖的上述另一个端面的排气法兰和与上述第1和第2排气口连通的排气管部构成,上述车辆用发动机的废气回流装置的特征在于,具备:废气回流通道,上述废气回流通道具备:槽部,其形成于上述气缸盖的上述另一个端面,与上述第1和第2排气口连通;贯通孔部,其形成在上述气缸盖内的上述第1气缸和上述第2气缸之间的区域,在与上述气缸列方向交叉的方向延伸,与上述槽部连通;以及开口部,其设置于上述气缸盖的上述一个端部;废气回流阀,其与上述废气回流通道的上述开口部连接;第1分配通道,其与上述废气回流阀连接,与上述第1进气口连通;以及第2分配通道,其与上述废气回流阀连接,与上述第2进气口连通,上述第2分配通道具有与上述第1分配通道同样的长度。
根据本发明的第2方面,上述贯通孔部的一部分被分成两条子通道,该两条子通道夹着气缸盖螺栓装配孔。另外,根据本发明的第3方面,上述贯通孔部的一部分在气缸盖螺栓装配孔的周围呈弯曲形状。
根据本发明的第4方面,从上述槽部向上述贯通孔部引导废气的隔板设置于上述槽部和上述贯通孔部之间的连接部。
根据上述第1方面,车辆用发动机的废气回流装置具备:气缸体、气缸盖、第1和第2进气口、第1和第2排气口、由进气法兰和进气管部构成的进气歧管以及由排气法兰和排气管部构成的排气歧管。气缸体的第1气缸和第2气缸设置在气缸列方向上。气缸盖装配于上述气缸体的发动机上下方向的上侧。第1和第2进气口在与上述气缸列方向交叉的方向形成在上述气缸盖的一个端部,分别与上述第1气缸和第2气缸连通。第1和第2排气口在与上述气缸列方向交叉的方向形成在上述气缸盖的另一个端部,分别与上述第1气缸和第2气缸连通。进气法兰装配于上述气缸盖的上述一个端面。进气管部与上述第1和第2进气口连通。排气法兰装配于上述气缸盖的上述另一个端面。排气管部与上述第1和第2排气口连通。该车辆用发动机的废气回流装置具备:废气回流通道、废气回流阀、第1分配通道以及第2分配通道。废气回流通道具备:槽部,其形成于上述气缸盖的上述另一个端面,与上述第1和第2排气口连通;贯通孔部,其形成在上述气缸盖内的上述第1气缸和上述第2气缸之间的区域,在与上述气缸列方向交叉的方向延伸,与上述槽部连通;以及开口部,其设置于上述气缸盖的上述一个端部。废气回流阀与上述废气回流通道的上述开口部连接。第1分配通道与上述废气回流阀连接,与上述第1进气口连通。第2分配通道与上述废气回流阀连接,与上述第2进气口连通。
上述第2分配通道具有与上述第1分配通道同样的长度。
因此,废气从第1气缸和第2气缸被均等地收集到废气回流通道,均等地分配、回流到第1气缸和第2气缸,降低了气缸间的燃烧差异。另外,废气回流通道取从排气侧到进气侧的最短的路径,能够提高废气回流对废气回流阀的打开关闭控制的响应性。
根据上述第2方面,上述贯通孔部的一部分被分成两条子通道,该两条子通道夹着气缸盖螺栓装配孔。各子通道与分岔前的贯通孔部相比截面积小,即使在气缸盖螺栓装配孔的周围的狭窄区域也能够配设。此外,两条子通道能够使与分岔前的贯通孔部总量相等的废气流过。另外,能够将气缸盖螺栓装配孔和贯通孔部的向子通道的上游侧和下游侧延伸的部分排列在同一直线上,例如排列在俯视时将第1气缸和第2气缸之间垂直地二等分的线上,从而能够降低气缸间的燃烧的差异。
根据上述第3方面,上述贯通孔部的一部分在气缸盖螺栓装配孔的周围呈弯曲形状。因此,能够将气缸盖螺栓装配孔和贯通孔部的从局部的弯曲部向上游侧和下游侧延伸的部分排列在同一直线上,例如排列在俯视时将第1气缸和第2气缸之间垂直地二等分的线上,从而能够降低气缸间的燃烧的差异。
根据上述第4方面,从上述槽部向上述贯通孔部引导废气的隔板设置于上述槽部和上述贯通孔部之间的连接部。
因此,第1废气流和第2废气流被隔板有效地引导并收集到贯通孔部内,提高了废气回流性能,上述第1废气流在第1气缸中生成,经由第1排气口和槽部被引导到贯通孔部的上游端,上述第2废气流在第2气缸中生成,经由第2排气口和槽部被引导到贯通孔部的上游端。另外,第1废气流和第2废气流在槽部内的混合被隔板有效地防止。
附图说明
图1是具备本发明的第1实施方式所涉及的EGR装置的车辆用发动机的主视图。
图2是图1的A-A线截面图,示出了上述第1实施方式所涉及的EGR装置的EGR通道。
图3是图1的B-B线截面图,示出了上述EGR通道的主要部分。
图4是图3的D向视图。
图5是图3的C-C线截面图,示出了上述EGR通道的另外的主要部分。
图6是图3的E向视图。
图7是图1的车辆用发动机的冲程的说明图。
图8是图2的EGR通道的槽部和贯通孔部的汇合部周边的放大图,示出了来自成对的排气口的一方的废气的流动。
图9是图8的EGR通道的汇合部周边的放大图,示出了来自成对的排气口的另一方的废气的流动。
图10是具备本发明的第2实施方式所涉及的EGR装置的车辆用发动机的主要部分截面图,示出上述第2实施方式所涉及的EGR装置的EGR通道的槽部和贯通孔部的汇合部。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的各种实施方式所涉及的车辆用发动机的EGR装置。
在附图中除了图7以外的各图中,用箭头定义了从车辆的车厢内看时的6个3维方向(即,车辆前后方向的前方和后方、车辆宽度方向的右方和左方以及车辆上下方向的上方和下方)中的相互正交的2个方向。
但是,在图示的各发动机的说明中,使用从该发动机的几何中心看时的3维方向。具体来说,根据需要,使用:分别与车辆前后方向的前方和后方一致的“发动机前后方向的前方和后方”,分别与车辆上下方向的上方和下方一致的“发动机上下方向的上方和下方”,以及在发动机设置于车厢前方的发动机室的以下的实施方式中,根据需要使用与车辆宽度方向的右方和左方相互反向的“从正面看发动机时的发动机左右方向的右侧和左侧”(以下简称为发动机左右方向的右侧和左侧)。此外,由于发动机能够以种种朝向安装于车辆,因此也要适当说明与气缸列方向的关系。
图1是具备本发明的第1实施方式所涉及的EGR装置的车辆用发动机的(具体来说是其主要部分的)主视图。该车辆用发动机具备:气缸体1,其具有2个气缸部;气缸盖2,其根据需要安插有垫片地装配于该气缸体1的发动机上下方向的上侧的端面;以及气缸盖罩3,其根据需要安插有垫片地装配于该气缸盖2的发动机上下方向的上侧的端面。该车辆用发动机在气缸体1的发动机上下方向下侧的部分形成曲轴箱,其中旋转自如地收纳曲轴5。在气缸体1的发动机上下方向下侧的端面附设有油底壳4。该车辆用发动机例如与配置于该发动机左右方向左侧的变速器结合。
在图1所示的车辆用发动机的气缸列中形成2个气缸7、7,2个气缸7、7是在(作为发动机的气缸列方向的)发动机左右方向成对的、在发动机上下方向长的孔的组。具体来说,形成第1气缸7a和第2气缸7b这2个气缸7、7的组,该第1气缸7a在发动机左右方向位于左侧,该第2气缸7b在发动机左右方向位于右侧。这些气缸7、7(=7a、7b)均在该发动机上下方向的上侧(即气缸盖2侧)的端部区域分别界定燃烧室6。也就是说,气缸7、7具备在发动机左右方向(即在发动机的气缸列方向)成对的2个燃烧室6、6。
因此,曲轴5的旋转轴心与燃烧室6、6的排列方向即发动机的气缸列方向平行。在各气缸7内嵌装有活塞10,该活塞10由连杆11可动作地连接于曲轴5所对应的曲轴销5a。此外,在图1的车辆用发动机中,气缸盖2相对于气缸体1位于发动机上下方向的上侧。
图2是图1的A-A线截面图,图3是图1的B-B线截面图。图2所示的2个进气口8、8和2个排气口9、9分别与图1所示的2个燃烧室6、6连通。如图2所示,进气口8、8设置于气缸盖2的发动机前后方向后侧,分别对燃烧室6、6供应作为燃料的汽油和空气的混合气。如图2所示,排气口9、9设置于气缸盖2的发动机前后方向前侧,分别从燃烧室6、6排出废气。
进气口8、8形成于气缸盖2的图2中的上侧的端部(即,与发动机的气缸列方向大致垂直地交叉的方向的气缸盖2的一侧的端部,即发动机前后方向后侧的端部)。排气口9、9形成于气缸盖2的图2中的下侧的端部(即,与上述气缸列方向交叉的方向的气缸盖2的另一个端部,即发动机前后方向前侧的端部)。
进气口8、8分别形成为在发动机前后方向长的半椭圆体形状的混合室,在该混合室混合喷出到其中的汽油和吸入的预混合气。因此,进气口8、8分别具有:后端部,其在发动机前后方向后侧开口;中间部,其从该后端部向发动机前后方向前侧逐渐变窄;以及发动机前后方向前侧的端部,其经由作为节气阀的进气阀与车辆用发动机所对应的气缸内的燃烧室6连通。另一方面,排气口9、9分别具有:前端部,其在发动机前后方向前侧开口;中间部,其从该前端部向发动机前后方向后侧直管状地延伸;以及发动机前后方向后侧的端部,其经由作为节气阀的排气阀与车辆用发动机所对应的气缸内的燃烧室6连通。
也就是说,进气口8、8分别与气缸7、7连通。因此,各气缸7与对应的进气口8的发动机前后方向前侧的端部、发动机前后方向中间部以及发动机前后方向后端部连通,该发动机前后方向后端部是在处于与发动机的气缸列方向交叉的方向的一侧的气缸盖2的端部开口的进气口8的端部。另外,排气口9、9分别与气缸7、7连通。因此,各气缸7与对应的排气口9的发动机前后方向后侧的端部、发动机前后方向中间部以及发动机前后方向前端部连通,该发动机前后方向前端部是在处于与发动机的气缸列方向交叉的方向的另一侧的气缸盖2的端部开口的排气口9的端部。
各进气口8具有进气阀,该进气阀可将与对应的燃烧室6连通的发动机前后方向前侧的端部的混合气出口打开关闭。另外,各排气口9具有排气阀,该排气阀可将与对应的燃烧室6连通的发动机前后方向后侧的端部的排气入口打开关闭。此外,在气缸盖2中形成有在发动机左右方向成对的火花塞安装孔12、12。
因此,在各气缸7中,当在关闭了对应的排气阀的状态下打开对应的进气阀时,混合气从对应的进气口8进入该气缸7,之后,在关闭了进气阀的状态下,混合气被压缩并点火。于是,随着混合气燃烧并膨胀,对应的活塞10在气缸7内被向下推动。该活塞10的动作经由对应的连杆11传送到对应的曲轴销5a。由于曲轴销5a从曲轴5的旋转轴向半径方向外方偏心,因此活塞10的直线运动被转换为曲轴销5a的旋转运动,随之,曲轴5旋转。该曲轴5的旋转靠变速器来变速,对应的驱动转矩被传递到车辆的驱动轮。接着,排气阀打开,气缸7内的混合气的燃烧生成物作为废气排出到对应的排气口9的发动机前后方向前侧的端部(即,在处于与发动机的气缸列方向交叉的方向的上述另一侧的气缸盖2的端部开口的排气口9的端部)。
如图2所示,在进气口8、8的发动机前后方向后侧的端部开口的气缸盖2的发动机前后方向后侧的端面(即,在处于与发动机的气缸列方向交叉的方向的上述一侧的气缸盖2的端面),装配作为进气歧管的下游部的2个进气管部13、13所共用的进气侧法兰14。进气管部13、13分别在内部界定在发动机前后方向长的半椭圆体形状的预混合室,该预混合室将回流到其中的废气与吸入的空气预混合。因此,进气管部13、13分别具有:前端部,其在发动机前后方向前侧开口;中间部,其从该前端部向发动机前后方向后侧逐渐变窄;以及发动机前后方向后侧的端部,其与作为上述进气歧管的上游部的进气歧管头部连通。进气管部13、13的发动机前后方向前侧的端部分别与进气口8、8的发动机前后方向后侧的端部连接。进气管部13、13的发动机前后方向后侧的端部分别经由进气歧管头部与进气管道连通。
如图2所示,在排气口9、9的发动机前后方向前侧的端部开口的气缸盖2的发动机前后方向前侧的端面(即,在处于与发动机的气缸列方向交叉的方向的上述另一侧的气缸盖2的端面),装配作为排气歧管的上游部的2个排气管部15、15所共用的排气侧法兰16。排气管部15、15分别具有:后端部,其在发动机前后方向后侧开口;中间部,其从该后端部向发动机前后方向前侧直管状地延伸;以及发动机前后方向前侧的端部,其与作为上述排气歧管的下游部的排气歧管头部连通。排气管部15、15的发动机前后方向后侧的端部分别与排气口9、9的发动机前后方向前侧的端部连接。排气管部15、15的发动机前后方向前侧的端部分别经由排气歧管头部与排气管连通。以上所述的图1所示的车辆用发动机的进气系统和排气系统由以下所述的废气回流(EGR)通道联接。
在图示的实施方式中,在气缸盖2的内部形成EGR通道17,使通过排气口9、9的废气的一部分回流到进气口8、8侧,具体来说是进气管部13、13。如图2所示,该EGR通道17具备:槽部18,其在发动机左右方向联接在排气口9、9的发动机前后方向后侧的端部间;和贯通孔部19,其从该槽部18的发动机左右方向中央部向发动机前后方向后侧延伸。贯通孔部19沿着在车辆用发动机的(除了排气歧管以外的主要部分的)主视图即图1中用A-A线表示的水平断面和用(位于第1气缸7a和第2气缸7b之间的)B-B线表示的垂直断面相交叉的线,在发动机前后方向延伸(具体来说,在与发动机的气缸列方向交叉的方向从气缸盖2的上述另一个端部到上述一个端部为止贯通气缸盖2)。槽部18将与第1气缸7a连通的发动机左右方向左侧的第1排气口9a(=9)内的废气的流动的一部分和与第2气缸7b连通的发动机左右方向右侧的第2排气口9b(=9)内的废气的流动的一部分导入到贯通孔部19的发动机前后方向前侧的端部。此外,槽部18的发动机前后方向前侧的侧面的整个区域被排气法兰16封闭。
在该EGR通道17中,如图3所示,贯通孔部19的发动机前后方向后侧的端部向发动机上下方向下侧(具体来说是图中与用线C-C表示的倾斜断面平行地稍微斜后向地)延伸,进而,弯成直角,在气缸盖2的发动机前后方向后侧的端面(即,在与发动机的气缸列方向交叉的方向的气缸盖2的上述一个端部的端面)开口。
图4是拆除了排气歧管的状态下的图3的D向视图。图4示出装配有排气管部15、15所共用的排气法兰16的气缸盖2的发动机前后方向前侧的端面(即,在与发动机的气缸列方向交叉的方向的气缸盖2的上述另一个端部的端面)。
如图1或图4所示,EGR通道17的槽部18在气缸盖2的发动机前后方向前侧的端面(即,在与发动机的气缸列方向交叉的方向的气缸盖2的上述另一个端部的端面)形成为将与第1气缸7a连通的第1排气口9a和与第2气缸7b连通的第2排气口9b联接的直线状的槽。
如图2、图3或图4所示,EGR通道17的贯通孔部19从气缸盖2的排气歧管侧到进气歧管侧为止形成为大致直线状。在气缸盖2的排气歧管侧,贯通孔部19的发动机前后方向前侧的端部与槽部18的发动机左右方向中央部连接,在此,槽部18的长度被二等分。在气缸盖2的进气歧管侧,贯通孔部19的发动机前后方向后侧的端部一度向发动机上下方向下侧弯折,进而弯折为直角,在气缸盖2的进气歧管侧的端面(即,在与发动机的气缸列方向交叉的方向的气缸盖2的上述一个端部的端面)开口。
EGR通道17在贯通孔部19的发动机前后方向后侧的端部(具体来说,在作为发动机的气缸列方向的方向的气缸盖2的上述一个端部的端面的开口部)的下游设置有废气回流阀20(以下也简称为EGR阀)。图5是图3的C-C线截面图,图6是图3的E向视图。EGR阀20进行EGR通道17的打开关闭、废气流量的控制。
本实施例所涉及的EGR装置经由EGR通道17使废气回流,例如实现:发动机负荷重时的爆震的防止、发动机负荷轻时的燃烧的稳定化、燃烧效率的提高以及废气中的NOx的降低。当在气缸盖2的内部形成有EGR通道17的EGR装置应用于具备对高温的燃烧室6、6、排气口9、9进行冷却的水套的车辆用发动机时,流经EGR通道17的回流废气被水套冷却。由水套进行的回流废气的冷却效果依赖于热如何从EGR通道17向水套扩散,因此,回流废气的温度依赖于气缸盖2、EGR通道17的构成。此外,由EGR阀20进行的废气回流控制是基于这样的回流废气的温度而进行的。
如图3所示,EGR阀20的一个端部(具体来说是发动机前后方向前侧的上游端)与EGR通道17的贯通孔部19的下游端连接。如图5或图6所示,EGR阀20在该发动机上下方向的上侧具备作为成对的下游端的另一个端部,也就是说,是第1分配通道21和第2分配通道22的组。第1分配通道21与界定图5右方(即发动机左右方向左侧)的预混合室的进气管部13连接,第2分配通道22与界定图5左方(即发动机左右方向右侧)的预混合室的进气管部13连接。图5右方的进气管部13的预混合室经由第1进气口8a与第1气缸7a连通,图5左方的进气管部13的预混合室经由第2进气口8b与第2气缸7b连通。因此,第1分配通道21的内部与第1气缸7a连通,第2分配通道22的内部与第2气缸7b连通。
图7是说明图1所示的双气缸发动机的冲程的定时图,图中的“第1”示出第1气缸7a,“第2”示出第2气缸7b。在4冲程发动机中,在曲轴5旋转2圈的期间中各气缸燃烧1次。一般来说,多个气缸的发动机错开各气缸的燃烧的定时,抑制发动机的振动。在双气缸发动机中,曲轴的旋转角度(以下也记作曲轴转角)每旋转360°就重复包括燃烧的膨胀冲程。在图1所示的双气缸发动机中,在第1气缸7a和第2气缸7b之间对应的冲程错开360°的曲轴转角。
如图5所示,第1分配通道21和第2分配通道22的从EGR阀20到对应的进气管部13为止的通道长度和截面积相同。因此,在EGR阀20打开的状态下,从EGR通道17的贯通孔部19回流到第1气缸7a和第2气缸7b的废气为等量或大致等量。槽部18包括发动机左右方向左侧的直路部(以下称为第1槽部)和发动机左右方向右侧的直路部(以下称为第2槽部),该第1槽部从与第1气缸7a连通的第1排气口9a延伸到贯通孔部19,该第2槽部从与第2气缸7b连通的第2排气口9b延伸到贯通孔部19。第1槽部和第2槽部的长度、截面积相等。
图8是图1所示的发动机的主要部分截面图,示出在第1气缸7a处于排气冲程、第2气缸7b处于压缩冲程时通过EGR通道17的槽部18的废气的流动。图9是同一主要部分的截面图,示出在第1气缸7a处于压缩冲程、第2气缸7b处于排气冲程时通过EGR通道17的槽部18的废气的流动。如图8所示,在第1气缸7a的排气冲程中,产生“在第1气缸7a中生成,经由第1排气口9a和槽部18的第1槽部被引导到贯通孔部19的上游端的废气的流动”(以下称为第1废气流)。如图9所示,在第2气缸7b的排气冲程中,产生“在第2气缸7b中生成,经由第2排气口9b和槽部18的第2槽部被引导到贯通孔部19的上游端的废气的流动”(以下称为第2废气流)。在这一点上,如上所述,第1气缸7a的排气冲程和第2气缸7b的排气冲程错开360°。但是,在EGR通道17中,由于槽部18的第1槽部和第2槽部的长度、截面积相同,因此,第1废气流和第2废气流为等流量或实质上等流量。
而且,当使废气从排气冲程错开360°的2个气缸7(=7a)、7(=7b)之间回流时,若一个气缸7(=7a或7b)处于排气冲程,则另一个气缸7(=7b或7a)处于压缩冲程,不用担心在两个气缸7(=7a)、7(=7b)间排气工序重叠而发生干扰。因此,即使用槽部18将分别与气缸7(=7a)、7(=7b)连通的两个排气口9(=9a)、9(=9b)联接,废气也不会从排气口9(=9a)、9(=9b)同时流到槽部18而互相干扰。也就是说,通常是来自某一方的排气口9(=9a或9b)的废气的气流被导入到贯通孔部19,向发动机的进气侧回流。因此,2个气缸7(=7a)、7(=7b)中的燃烧状态为恒定或大致恒定,气缸7(=7a)、7(=7b)间的燃烧的差异降低。
如图2所示,在本实施方式所涉及的EGR装置中,本来形成为直线状的EGR通道17的贯通孔部19在对应的2个(插入气缸盖螺栓的)气缸盖螺栓装配孔23、23的周围变形为规定几何形状,首先,分岔为两条子通道之后再汇合,环状地包围一个气缸盖螺栓装配孔23,接着,半圆状地绕过另一个气缸盖螺栓装配孔23。也就是说,在发动机前后方向后侧(即图2上方)的气缸盖螺栓装配孔23的周围,使贯通孔部19的一部分向发动机左右方向(即发动机的气缸列方向)弯曲,绕过对应的气缸盖螺栓装配孔23。另外,在发动机前后方向前侧(即图2下方)的气缸盖螺栓装配孔23的周围,使贯通孔部19的一部分分成两条子通道。
若使贯通孔部19的一部分分成两条子通道,则能够既确保与分岔前的贯通孔部19同样的总废气流量,又减小分岔的各个子通道的截面积。因此,使贯通孔部19的一部分分成两条子通道,从而能够使各个子通道通过气缸盖螺栓装配孔23和其间夹着该螺栓装配孔23的成对的排气口9、9、进气口8、8之间的狭窄区域。在这一点上,在图2的发动机构成中,发动机前后方向后侧的气缸盖螺栓装配孔23和在成对的进气口8、8的内侧变细的前端部之间的一对沟道区域(即该螺栓装配孔23的两侧的区域)分别充分宽,能够不改变贯通孔部19的内径地使弯曲成半圆形状的单一的部分通过。
相反,在图2的发动机构成中,发动机前后方向前侧的气缸盖螺栓装配孔23和在成对的排气口9、9的外侧变宽的后端部之间的一对沟道区域(即该螺栓装配孔23的两侧的区域)分别很狭窄,不能够不改变贯通孔部19的内径地使弯曲的单一的部分通过。但是,如上所述,通过使贯通孔部19的一部分分成两条子通道,从而能够使该贯通孔部19通过该狭窄区域。
根据本实施方式,车辆用发动机的废气回流装置具备:气缸体1;气缸盖2;第1进气口8a(=8)和第2进气口8b(=8);第1排气口9a(=9)和第2排气口9b(=9);进气歧管,其包括进气法兰14和进气管(下游端)部13、13;以及排气歧管,其包括排气法兰16和排气管(上游端)部15、15。气缸体2的第1气缸7a(=7)和第2气缸7b(=7)并列于气缸列方向上。气缸盖2装配于上述气缸体1的发动机上下方向的上侧。第1进气口8a和第2进气口8b在与上述气缸列方向交叉的方向形成在上述气缸盖2的一个端部,分别与上述第1气缸7a和第2气缸7b连通。第1排气口9a和第2排气口9b在与上述气缸列方向交叉的方向形成在上述气缸盖2的另一个端部,分别与上述第1气缸7a和第2气缸7b连通。进气法兰14装配于上述气缸盖2的上述一个端面。进气管部13、13与上述第1进气口8a和第2进气口8b连通。排气法兰16装配于上述气缸盖2的上述另一个端面。排气管部15、15与上述第1排气口9a和第2排气口9b连通。该车辆用发动机的废气回流装置还具备:废气回流通道17、废气回流阀20、第1分配通道21以及第2分配通道22。废气回流通道17具备:槽部18,其形成于上述气缸盖2的上述另一个端面,与上述第1排气口9a和第2排气口9b连通;贯通孔部19,其形成在上述气缸盖2内的上述第1气缸7a和上述第2气缸7b之间的区域,在与上述气缸列方向交叉的方向延伸,与上述槽部18连通;以及开口部,其设置于上述气缸盖2的上述一个端部。废气回流阀20与上述废气回流通道17的上述开口部连接。第1分配通道21与上述废气回流阀20连接,与上述第1进气口8a连通。第2分配通道22与上述废气回流阀20连接,与上述第2进气口8b连通。上述第2分配通道22具有与上述第1分配通道21同样的长度。
即,根据本实施方式,应用于具有第1气缸7a和第2气缸7b的车辆用双气缸发动机的EGR装置,作为其EGR通道17,具备槽部18和贯通孔部19的组合,该槽部18形成于装配有排气法兰16的气缸盖2的端面,该贯通孔部19形成于气缸盖2内。槽部18的一端在与第1气缸7a连通的第1排气口9a开口,另一端在与第2气缸7b连通的第2排气口9b开口。贯通孔部19在与发动机的气缸列方向交叉的方向在第1气缸7a和第2气缸7b之间形成于气缸盖2内,其发动机前后方向的前端与槽部18连通。EGR通道17的发动机前后方向的后端在与发动机的气缸列方向交叉的方向在气缸盖2的一个端部的端面开口。该EGR通道17的开口端部与EGR阀20的入口侧连接。EGR阀20的出口侧与第1分配通道21的一端连接,该第1分配通道21的另一端在与第1气缸7a连通的第1进气口8a开口。上述EGR阀20的出口侧还与第2分配通道22的一端连接,该第2分配通道22的另一端在与第2气缸7b连通的第2进气口8b开口。该第2分配通道22具有与第1分配通道21同样的长度。
因此,废气从第1气缸7a和第2气缸7b被均等地收集到废气回流通道17,均等地分配、回流到第1气缸7a和第2气缸7b,降低了气缸7a、7b间的燃烧差异。另外,废气回流通道17取从排气侧到进气侧的最短的路径,能够提高废气回流对废气回流阀20的打开关闭控制的响应性。
根据本实施方式,上述贯通孔部19的一部分被分成两条子通道,该两条子通道夹着气缸盖螺栓装配孔23。即,EGR通道17的贯通孔部19在插入气缸盖螺栓的气缸盖螺栓装配孔23的周围,以夹着该气缸盖螺栓装配孔23的方式分岔为两条子通道。
因此,各子通道与分岔前的贯通孔部19相比截面积小,即使在气缸盖螺栓装配孔23的周围的狭窄区域也能够配设。此外,两条子通道能够使与分岔前的贯通孔部总量相等的废气流过。也就是说,通道的分岔部在确保同样的废气流量的情况下能够减小EGR通道17的贯通孔部19的截面积,因此能够将贯通孔部19的分岔部配设于狭窄区域。因此,即使排气口9、9、进气口8、8和气缸盖螺栓装配孔23之间的区域狭窄,也能够配设EGR通道17。另外,能够将气缸盖螺栓装配孔23和贯通孔部19的向子通道的上游侧和下游侧延伸的部分排列在同一直线上,例如排列在俯视(例如图2)时将第1气缸7a和第2气缸7b之间垂直地二等分的线上,从而能够降低气缸7a、7b间的燃烧的差异。
根据本实施方式,上述贯通孔部19的一部分在气缸盖螺栓装配孔23的周围呈弯曲形状。因此,能够将气缸盖螺栓装配孔23和贯通孔部19的从局部的弯曲部向上游侧和下游侧延伸的部分排列在同一直线上,例如排列在俯视(例如图2)时将第1气缸7a和第2气缸7b之间垂直地二等分的线上,从而能够降低气缸7a、7b间的燃烧的差异。
接着,参照图10来说明本发明的第2实施方式所涉及的车辆用发动机的EGR装置。此外,与第1实施方式相同的第2实施方式的要素用相同附图标记来表示,避免重复说明。图10是具备第2实施方式所涉及的EGR装置的车辆用发动机的主要部分截面图,示出在第1气缸7a处于排气冲程、第2气缸7b处于压缩冲程时的废气的流动。
在本实施方式中,在EGR通道17的槽部18和贯通孔部19的联接部(或交叉部)设置平板的隔板24。平板的隔板24在与槽部18交叉的贯通孔部19的中心轴上从槽部18的内侧朝着贯通孔部19突出,按每个气缸7分隔槽部18内。该隔板24具有如下功能:防止在EGR通道17的槽部18内与第1气缸7a连通的第1排气口9a和与第2气缸7b连通的第2排气口9b间的废气的流动,并且将EGR通道17的槽部18内的废气引导到EGR通道17的贯通孔部19。因此,充分的废气被诱导并收集到贯通孔部19内,能够提高EGR性能。
根据本实施方式,从上述槽部18向上述贯通孔部19引导废气的隔板24设置于上述槽部18和上述贯通孔部19之间的连接部。因此,第1废气流和第2废气流被隔板24有效地引导并收集到贯通孔部19内,提高了废气回流性能,上述第1废气流在第1气缸7a中生成,经由第1排气口9a和槽部18被引导到贯通孔部19的上游端,上述第2废气流在第2气缸7b中生成,经由第2排气口9b和槽部18被引导到贯通孔部19的上游端。另外,第1废气流和第2废气流在槽部18内的混合被隔板24有效地防止。
本发明的范围不限于图示、记载的示例性实施方式,也包括具有与本发明的目的等同的效果的所有实施方式。而且,本发明的范围不限于各权利要求所限定的发明的特征的组合,而能够由所有公开的各个特征中特定的特征的所有期待的组合来限定。
附图标记说明
1  气缸体
2  气缸盖
3  气缸盖罩
4  油底壳
5  曲轴
6  燃烧室
7  气缸
8  进气口
9  排气口
10 活塞
11 连杆
12 火花塞安装孔
13 进气管部
14 进气法兰
15 排气管部
16 排气法兰
17 EGR通道
18 槽部
19 贯通孔部
20 EGR阀
21 第1分配通道
22 第2分配通道
23 气缸盖螺栓装配孔
24 隔板

Claims (4)

1.一种车辆用发动机的废气回流装置,
具备:
气缸体,其具有设置在气缸列方向上的第1气缸和第2气缸;
气缸盖,其装配于上述气缸体的发动机上下方向的上侧;
第1和第2进气口,其在与上述气缸列方向交叉的方向形成在上述气缸盖的一个端部,分别与上述第1气缸和第2气缸连通;
第1和第2排气口,其在与上述气缸列方向交叉的方向形成在上述气缸盖的另一个端部,分别与上述第1气缸和第2气缸连通;
进气歧管,其由装配于上述气缸盖的上述一个端面的进气法兰和与上述第1和第2进气口连通的进气管部构成;以及
排气歧管,其由装配于上述气缸盖的上述另一个端面的排气法兰和与上述第1和第2排气口连通的排气管部构成,
上述车辆用发动机的废气回流装置的特征在于,
具备:
废气回流通道,其具备:
槽部,其形成于上述气缸盖的上述另一个端面,与上述第1和第2排气口连通;
贯通孔部,其形成在上述气缸盖内的上述第1气缸和上述第2气缸之间的区域,在与上述气缸列方向交叉的方向延伸,与上述槽部连通;以及
开口部,其设置于上述气缸盖的上述一个端部;
废气回流阀,其与上述废气回流通道的上述开口部连接;
第1分配通道,其与上述废气回流阀连接,与上述第1进气口连通;以及
第2分配通道,其与上述废气回流阀连接,与上述第2进气口连通,
上述第2分配通道具有与上述第1分配通道同样的长度。
2.根据权利要求1所述的车辆用发动机的废气回流装置,其特征在于,
上述贯通孔部的一部分被分成两条子通道,该两条子通道夹着气缸盖螺栓装配孔。
3.根据权利要求1所述的车辆用发动机的废气回流装置,其特征在于,
上述贯通孔部的一部分在气缸盖螺栓装配孔的周围呈弯曲形状。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的车辆用发动机的废气回流装置,其特征在于,
从上述槽部向上述贯通孔部引导废气的隔板设置于上述槽部和上述贯通孔部之间的连接部。
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