CN104421055A - Egr装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种EGR装置，其能够抑制在节气门打开时产生的进气噪音。在节气门(28)的下游侧设有向进气通路(38)内导入EGR气体的EGR导入管(56)。EGR导入管(56)具有：从进气通路(38)的内壁面(32a)侧向进气通路(38)内立起的立起部；和在向进气流方向的下游弯曲后开口的弯曲部(70b)，在EGR导入管(56)的弯曲部(70b)的外壁侧设有对进入空气进行整流的整流部件(58)。

Description

EGR装置
技术领域
本发明涉及搭载于车辆的EGR装置。
背景技术
例如，在专利文献1中，公开了为了抑制节气门打开时的进气噪音而在进气管的进气通路内固定分隔板的进气装置。
根据专利文献1，利用在内燃机的进气通路中配置的节气门的阀杆的旋转，板状的阀芯的一端侧向进气通路的上游侧移动，同时另一端侧向进气通路的下游侧移动。由此，通过在阀芯的一端侧和进气通路的内壁面之间形成的间隙后的、流速高的空气流与阀芯的下游的空气流混合而产生涡流，从而产生进气噪音。
专利文献1：日本特开2013－87730号公报
然而，在将在专利文献1中公开的进气装置应用于EGR(Exhaust GasRecirculation)装置(废气再循环装置)、并将EGR导入部配置在进气管中的情况下，由于向进气通路内突出的EGR导入部而使得配置分隔板变得困难。
并且，当在进气管中配置EGR导入部时，可以想到无法确保分隔板的沿着空气流方向的充分的长度的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述方面而完成的，其目的在于提供能够抑制在节气门打开时产生的进气噪音的EGR装置。
为了达成所述目的，本发明的特征在于，具备：进气通路形成部件，其形成进气通路；和EGR导入管，其与所述进气通路形成部件连接，用于将EGR气体导入所述进气通路内，所述EGR导入管具有：立起部，其从所述进气通路的内壁侧向所述进气通路内立起；和弯曲部，其在向进气流方向的下游弯曲后开口，在所述EGR导入管的所述弯曲部的外侧设有对进入空气进行整流的整流部件。
根据本发明，通过利用整流进行整流(分隔)，阻止了流速不同的进气的混合，能够将在其边界部分产生涡流的情况限制在最小限度从而抑制进气噪音的产生。
另外，本发明的特征在于，所述整流部件在所述弯曲部的外壁上由位于接近节气门的一侧的突起部形成。
根据本发明，通过使突起部位于接近节气门的一侧，能够对流速不同的进气顺畅且高效地进行整流。
而且，本发明的特征在于，在所述整流部件和所述节气门之间设有分隔板，所述整流部件配置于在进气流方向上与所述分隔板重叠的位置。
根据本发明，通过将整流部件配置于在进气流方向上与分隔板重叠的位置，来对由分隔板分隔开的进气进一步进行整流，由此能够更进一步地抑制进气噪音的产生。
进而，本发明的特征在于，在所述进气通路的径向上，从所述进入空气的主流侧的内壁面至所述整流部件的棱线部的径向尺寸被设定为比从所述进入空气的主流侧的内壁面至所述分隔板的上表面的径向尺寸大，或者，从所述进入空气的主流侧的内壁面至所述整流部件的棱线部的径向尺寸被设定为与从所述进入空气的主流侧的内壁面至所述分隔板的上表面的径向尺寸大致相等。
根据本发明，通过分别如上所述地设定从进入空气的主流侧的内壁面至整流部件的棱线部及分隔板的上表面的径向尺寸，能够高效地结合分隔板对进气的分隔作用和整流部件对进气的整流作用。通过分隔作用和整流作用的结合，能够更进一步抑制进气噪音的产生。
在本发明中，可获得能够抑制在节气门打开时产生的进气噪音的EGR装置。
附图说明
图1是应用了本发明的实施方式的EGR装置的发动机的概略分解立体图。
图2是图1所示的EGR单元的放大分解立体图。
图3是从节气门的安装面即节气门紧固凸缘侧观察到的EGR气体导入管的主视图。
图4的(a)是设于EGR气体导入管的整流部件的主视图，(b)是沿着(a)的IV－IV线的放大纵剖视图，(c)是整流部件的俯视图，(d)是整流部件的侧视图。
图5是示出在EGR气体导入管中设置了整流部件的本实施方式中分别通过下部侧间隙及上部侧间隙的进气在进气通路内流通的状态的说明图。
图6是示出在未设有整流部件的比较例中分别通过下部侧间隙及上部侧间隙的进气在进气通路内流通的状态的说明图。
图7是示出本实施方式及比较例的节气门开度和进气流的声压级的关系的特性图。
图8是在本发明的其他实施方式中从节气门的安装面即节气门紧固凸缘侧观察到的EGR气体导入管的主视图。
图9是示出在设有整流部件及分隔板的其他实施方式中分别通过下部侧间隙及上部侧间隙的进气在进气通路内流通的状态的说明图。
标号说明
24：进气歧管(进气通路形成部件)；
28：节气门；
38：进气通路；
56：EGR气体导入管(EGR导入管)；
58：整流部件(突起部)；
66：开口；
70a：立起部；
70b：弯曲部；
76：棱线部；
90：分隔板；
92：第1分隔板；
94：第2分隔板。
具体实施方式
接下来，适当参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。图1是应用了本发明的实施方式的EGR装置的发动机的概略分解立体图，图2是图1所示的EGR单元的放大分解立体图，图3是从节气门的安装面即节气门紧固凸缘侧观察到的EGR气体导入管的主视图。另外，各图中箭头所示的“前后”及“上下”表示车体的前后方向及上下方向，“左右”表示从驾驶席观察的左右方向(车宽方向)。
如图1所示，发动机10由搭载在未图示的机动车的发动机室内的直列4缸发动机构成。该发动机10构成为具备：紧固于未图示的气缸体的上表面的气缸盖12、和覆盖气缸盖12的上表面的气缸盖罩14等。
在气缸盖12的前表面部分别设有：具有4个进气口16的进气凸缘18、和具有EGR气体供给孔20的EGR气体供给凸缘22。另外，进气口16与未图示的燃烧室连通，EGR气体供给孔20经由未图示的EGR气体导入路和EGR阀而与未图示的排气歧管连通。
在气缸盖12的进气侧，附设有对发动机10的未图示的燃烧室导入进气的进气机构。该进气机构具有进气歧管(进气通路形成部件)24以及介于进气歧管24和进气口16之间的进气板26。
进气歧管24具备：进气导入管(进气管)32，其具有紧固节气门28(参照图5)的节气门紧固凸缘30；调压室34，其与进气导入管32的上部连接；4个分支管36，其连接调压室34和进气板26。在节气门28及进气导入管32的内部形成有供进气流通的单个进气通路38。
如图5所示，节气门28具备：节气门体40，截面大致为圆形状的进气通路38贯通该节气门体40；阀杆42，其被设置成与进气通路38交叉；以及圆板状的阀芯44，其固定于阀杆42。阀杆42被设置为能够利用未图示的电动致动器的旋转驱动力在规定角度的范围内转动。
如图2所示，进气导入管32具有用于紧固后述EGR单元46的EGR气体导入凸缘48。EGR气体导入凸缘48设于节气门紧固凸缘30的附近部位(参照图1)。在EGR气体导入凸缘48设有：嵌入孔50，其供EGR单元46嵌入；一对螺栓52(但是，仅图示了一个螺栓52并省略了另一个螺栓52的图示)；以及未图示的密封部件，其围绕嵌入孔50的周围，并对EGR气体导入凸缘48与EGR单元46的嵌入部位进行密封。
EGR装置包括EGR单元46和未图示的EGR阀。如图5所示，EGR单元46具有：EGR气体导入管56，其从进气导入管32的内壁面32a突出，并面向进气通路38内；和整流部件58，其位于节气门28的下游侧，并对在进气通路38内流通的进入空气(进气)进行整流。
如图1或图2所示，EGR单元46具有：发动机侧凸缘62，其借助一对螺栓60(但是，仅图示一个螺栓60并省略了另一个螺栓60的图示)紧固于EGR气体供给凸缘22；和歧管侧凸缘63，其借助一对螺栓52紧固于EGR气体导入凸缘48。在发动机侧凸缘62形成有与EGR气体供给孔20连通的开口64(参照图2)。并且，EGR单元46具有使形成于发动机侧凸缘62的开口64和形成于EGR气体导入管56的开口66连通的EGR气体导入路68。
图4的(a)是设于EGR气体导入管的整流部件的主视图，图4的(b)是沿着图4的(a)的IV－IV线的放大纵剖视图，图4的(c)是整流部件的俯视图，图4的(d)是整流部件的侧视图。
EGR气体导入管56在EGR单元46的内部具有：立起部70a，其从进气通路38的内壁面32a侧向进气通路38内立起；和弯曲部70b，其与立起部70a连续，并在向进气流方向的下游弯曲后开口(参照图4的(c))。在EGR气体导入管56的弯曲部70b的外壁侧(外侧)一体形成有整流部件58即突起部。EGR单元46及整流部件58例如由铝等金属材料一体形成。
另外，在本实施方式中，将整流部件58和EGR气体导入管56形成为一体，但不限定于此，也可以分别以分体构成EGR气体导入管56和整流部件58，并通过例如焊接等结合方法将整流部件58一体地接合到弯曲部70b的外壁。
整流部件58在弯曲部70b的外壁，由位于最接近节气门28的一侧的突起部形成(参照后述图5)。由于整流部件58即突起部位于最接近节气门28的一侧，因此能够对流速不同的进气彼此顺畅且高效地进行整流。
如图4的(b)所示，整流部件58具有：顶部72，其在纵截面中位于中央部，并且高度方向的尺寸最大；和裙部74，其形成为从顶部72向左右侧相等地弯曲。通过使顶部72连续而形成了棱线部76。
如图4的(c)所示，该棱线部76由棱线部分76a和棱线部分76b构成，所述棱线部分76a具有与EGR气体导入管56的头部56a大致相等的高度方向的尺寸，并且朝向开口66侧与头部56a连续，所述棱线部分76b与EGR气体导入管56的侧部56b连续。另外，与头部56a连续的棱线部分76a和与侧部56b连续的棱线部分76b形成为呈大致钝角状交叉(参照图4的(c))。
并且，整流部件58即突起部如图4的(a)所示在俯视观察时形成为大致菱形状，并图4的(c)所示在正面观察时形成为山形状。
应用了本实施方式的EGR装置的发动机10基本上如上所述地构成，接下来对其作用效果进行说明。
当从节气门28关闭而阀芯44闭塞进气通路38的状态(节气门开度为0度)起使未图示的电动致动器驱动而使阀芯44缓慢转动时，阀芯44的一端侧(下方侧)向进气通路38的上游侧移位，同时阀芯44的另一端侧(上方侧)向下游侧移位(参照图5的状态)。
通过该阀芯44的转动移位，分别通过在阀芯44的一端侧和进气通路38的内壁面32a之间形成的下部侧间隙80a、和在阀芯44的另一端侧和进气通路38的内壁之间形成的上部侧间隙80b的进气沿着进气通路38(进气导入管32)流入。在该情况下，通过下部侧间隙80a的进气(主流)的流速比通过上部侧间隙80b的进气(伴流)的流速大，并从进气通路38的外周部朝向中心部分布于较广的范围。
分别通过下部侧间隙80a及上部侧间隙80b的进气进而通过EGR气体导入管56，该EGR气体导入管56配置于节气门28的下游侧，并朝向进气通路38的中心侧鼓出。
图5是示出在EGR气体导入管中设置了整流部件的本实施方式中分别通过下部侧间隙及上部侧间隙的进气在进气通路内流通的状态的说明图，图6是示出在未设有整流部件的比较例中分别通过下部侧间隙及上部侧间隙的进气在进气通路内流通的状态的说明图。
如图5所示，在本实施方式中，通过下部侧间隙80a的进气(主流)及通过上部侧间隙80b的进气(伴流)被整流部件58分别整流(分隔开)，由此阻止了通过下部侧间隙80a的进气和通过上部侧间隙80b的进气的混合。其结果为，避免了流速不同进气彼此碰撞，能够将在其边界部分产生涡流的情况限制在最小限度从而抑制进气噪音的产生。
与此相对，如图6所示，在EGR气体导入管56上未设有整流部件58的比较例中，通过下部侧间隙80a的进气的一部分和通过上部侧间隙80b的进气的一部分在EGR气体导入管56的上游侧附近部位碰撞并产生进气噪音。
图7是示出本实施方式及比较例的节气门开度和进气流的声压级的关系的特性图。在图7中，用实线示出本实施方式的特性曲线，用虚线示出比较例的特性曲线。根据图7可知，随着使节气门角度从0度逐渐增大而增大在进气通路38中流通的进气的流量，相对于比较例在本实施方式中，从规定的节气门角度起声压级减少，抑制了进气噪音的产生。
这样在本实施方式中，通过在EGR气体导入管56的弯曲部70b的外壁侧设置整流部件(突起部)58，能够抑制在节气门28打开时产生的进气噪音。
接下来，以下对本发明的其他实施方式的EGR装置进行详细说明。另外，对于与所述实施方式的EGR装置相同的结构要素标以相同的参照标号并省略详细的说明。
图8是在本发明的其他实施方式中从节气门的安装面即节气门紧固凸缘侧观察到的EGR气体导入管的主视图，图9是示出在设有整流部件及分隔板的其他实施方式中分别通过下部侧间隙及上部侧间隙的进气在进气通路内流通的状态的说明图。
在其他的实施方式的EGR装置中，在新设置了分隔板90并沿着进气流方向分别依次配置了节气门28、分隔板90及整流部件58这一点上，与所述实施方式不同。
整流部件58配置于在进气流方向上与分隔板90重叠的位置。通过将整流部件58配置于在进气流方向上与分隔板90重叠的位置，对由分隔板90分隔开的进气进一步进行整流，由此能够更进一步地抑制进气噪音的产生。
该分隔板90是通过组合第1分隔板92和第2分隔板94而构成的，所述第1分隔板92和第2分隔板94配置成与进气流方向大致平行，并且两端部固定于进气通路38的内壁。第1分隔板92的与进气流方向垂直的纵截面构成为梯形状，并形成为朝向进气通路38的径向内侧呈凸形状突出。利用进气通路38的内壁和第1分隔板92包围通过下部侧间隙80a的进气，由此避免了通过下部侧间隙80a的进气与通过上部侧间隙80b的进气混合(参照图9)。第2分隔板94构成为平板状，并且平板状的第2分隔板94的中央部固定于第1分隔板92的中央部。
接下来，对分隔板90和整流部件58的关系进行说明，所述整流部件58配置于分隔板90的下游侧，并设于EGR气体导入管56的弯曲部70b的外壁侧。
如图8所示，只要设定为，在正面观察节气门28的安装面即节气门紧固凸缘30时，整流部件58的棱线部76进入(位于)由通过第1分隔板92的单侧的假想线A和通过第2分隔板94的假想线B形成的角度θ的范围内即可。这是因为通过设定为整流部件58的棱线部76位于角度θ的范围内，能够高效地结合分隔板90对进气的分隔作用和整流部件58对进气的整流作用。
并且，作为径向的尺寸关系，如图9所示，在进气通路38的径向上，从通过下部侧间隙80a的主流侧的进气通路38的内壁面32a至整流部件58的棱线部76的径向尺寸H1被设定为比从通过下部侧间隙80a的主流侧的进气通路38的内壁面32a至分隔板90(92)的上表面的径向尺寸H2大即可(H1＞H2)。或者，在进气通路38的径向上，从通过下部侧间隙80a的主流侧的进气通路38的内壁面32a至整流部件58的棱线部76的径向尺寸H1被设定为与从通过下部侧间隙80a的主流侧的进气通路38的内壁面32a至分隔板90(92)的上表面的径向尺寸H2大致相等(H1≒H2)即可。
通过分别如上所述地(H1＞H2，或，H1≒H2)设定从主流侧的进气通路38的内壁面32a至整流部件58的棱线部76及分隔板90的上表面的径向尺寸(H1、H2)，能够高效地结合分隔板90对进气的分隔作用和整流部件58对进气的整流作用。通过该分隔作用和整流作用的结合，能够更进一步抑制进气噪音的产生。

Claims (4)

1.一种EGR装置，其特征在于，
所述EGR装置具备：
进气通路形成部件，其形成进气通路；和
EGR导入管，其与所述进气通路形成部件连接，用于将EGR气体导入所述进气通路内，
所述EGR导入管具有：立起部，其从所述进气通路的内壁侧向所述进气通路内立起；和弯曲部，其在向进气流方向的下游弯曲后开口，
在所述EGR导入管的所述弯曲部的外侧设有对进入空气进行整流的整流部件。
2.根据权利要求1所述的EGR装置，其特征在于，
所述整流部件在所述弯曲部的外壁上由位于接近节气门的一侧的突起部形成。
3.根据权利要求2所述的EGR装置，其特征在于，
在所述整流部件和所述节气门之间设有分隔板，
所述整流部件配置于在进气流方向上与所述分隔板重叠的位置。
4.根据权利要求3所述的EGR装置，其特征在于，
在所述进气通路的径向上，从所述进入空气的主流侧的内壁面至所述整流部件的棱线部的径向尺寸被设定为比从所述进入空气的主流侧的内壁面至所述分隔板的上表面的径向尺寸大，或者，从所述进入空气的主流侧的内壁面至所述整流部件的棱线部的径向尺寸被设定为与从所述进入空气的主流侧的内壁面至所述分隔板的上表面的径向尺寸大致相等。
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