CN111492136A - 多气缸发动机的进气构造 - Google Patents

多气缸发动机的进气构造 Download PDF

Info

Publication number
CN111492136A
CN111492136A CN201880081272.5A CN201880081272A CN111492136A CN 111492136 A CN111492136 A CN 111492136A CN 201880081272 A CN201880081272 A CN 201880081272A CN 111492136 A CN111492136 A CN 111492136A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
fresh air
chamber
region
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880081272.5A
Other languages
English (en)
Inventor
内堀正崇
霜野慎
池谷亚以
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanmar Power Technology Co Ltd
Original Assignee
Yanmar Power Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanmar Power Technology Co Ltd filed Critical Yanmar Power Technology Co Ltd
Publication of CN111492136A publication Critical patent/CN111492136A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/1045Intake manifolds characterised by the charge distribution between the cylinders/combustion chambers or its homogenisation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/243Cylinder heads and inlet or exhaust manifolds integrally cast together
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4235Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/19Means for improving the mixing of air and recirculated exhaust gases, e.g. venturis or multiple openings to the intake system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/41Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories characterised by the arrangement of the recirculation passage in relation to the engine, e.g. to cylinder heads, liners, spark plugs or manifolds; characterised by the arrangement of the recirculation passage in relation to specially adapted combustion chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10006Air intakes; Induction systems characterised by the position of elements of the air intake system in direction of the air intake flow, i.e. between ambient air inlet and supply to the combustion chamber
    • F02M35/10078Connections of intake systems to the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/112Intake manifolds for engines with cylinders all in one line
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

提供一种技术,在多气缸发动机中,采用简单且合理的结构,并且将EGR气体大致均质扩散的混合气体作为新气分配至各进气口,使其进入各气缸,来抑制由EGR率的偏差引起的废气排放的恶化。具备开设有与各进气口(12)连通的多个新气分配口(25)的新气分配室(20)和气体收集室(30),气体收集室(30)具有:连通区域(30B),开设有与新气分配室(20)连通的第一连通口(7a);第一混合区域(30A),开设有空气导入口(31a)以及EGR气体导入口(32a),并且沿空气(A)与EGR气体(R)的混合气体(M)的流通方向位于比连通区域(30B)靠上游侧的位置;以及第二混合区域(30C),沿混合气体(M)的流通方向位于比连通区域(30B)靠下游侧的位置。

Description

多气缸发动机的进气构造
技术领域
本发明涉及使废气的一部分作为EGR气体相对于吸入多个气缸的新气回流的多气缸发动机的进气构造。
背景技术
在进行所谓EGR的多气缸发动机中,在无法充分进行EGR气体在新气中的扩散时,EGR气体在新气中的回流比例即EGR率在各气缸间产生偏差、变动,由此产生废气中的NOx浓度增加等废气排放的恶化。
作为现有的多气缸发动机,公知具备用于促进EGR气体在新气中的扩散的机构的多气缸发动机(例如参照专利文献1)。例如,在专利文献1记载的多气缸发动机中,沿导入空气的空气导入管向进气室连接的连接部的外周部,形成有供EGR气体导入的废气分散室。并且,沿进气室的空气导入管出口的周围开设有废气分散室的排出口。通过该结构,防止由新气的大的脈动引起的EGR气体的倒流,并且以包围导入空气的方式将EGR气体导入进气室,由此实现促进空气与EGR气体的混合。
专利文献1:日本特开平10-131812号公报
在上述专利文献1记载的多气缸发动机中,在开设有与多个气缸的各进气口连通的多个新气分配口的进气室中,空气和EGR气体分别被导入而合流从而生成混合气体。因此,例如,即便促进了它们的混合,仍可能在混合不充分的阶段中,混合气体作为新气流入各进气口而被吸入各气缸。另外,在这种多气缸发动机中,将进气室形成为安装于气缸盖的进气歧管内的空间,并且在该进气歧管中,在空气导入管向进气室连接的连接部的周围形成废气分散室,因此该进气歧管的构造复杂,成为成本变高的重要因素。
发明内容
鉴于该实际情况,本发明的主要课题在于提供一种技术,在进行EGR的多气缸发动机中,采用简单且合理的结构,并且将EGR气体大致均质扩散的混合气体作为新气分配至各进气口,使其进入各气缸,来抑制由EGR率的偏差引起的废气排放的恶化。
本发明的第一特征结构在于,一种多气缸发动机的进气构造,使废气的一部分作为EGR气体相对于进入多个气缸的新气回流,其中,上述进气构造具备:新气分配室,开设有与上述多个气缸的各进气口连通的多个新气分配口;以及气体收集室,开设有供上述空气导入的空气导入口、供上述EGR气体导入的EGR气体导入口以及与上述新气分配室连通的第一连通口,上述气体收集室具有:连通区域,开设有上述第一连通口;第一混合区域,开设有上述空气导入口以及上述EGR气体导入口,并且沿上述空气与上述EGR气体的混合气体的流通方向位于比上述连通区域靠上游侧的位置;以及第二混合区域,沿上述混合气体的流通方向位于比上述连通区域靠下游侧的位置。
根据该结构,在进行EGR的多气缸发动机中,除用于将新气分配至多个新气分配口的新气分配室之外,还设置有经由第一连通口而与该新气分配室连通并且供空气和EGR气体导入的气体收集室。即,在气体收集室中,通过使EGR气体相对于空气合流,而生成空气与EGR气体的混合气体,该混合气体从第一连通口被导入新气分配室之后,作为新气分配至各新气分配口而从各进气口进入各气缸。
并且,在气体收集室中,沿混合气体的流通方向,在上游侧设置有开设有空气导入口以及EGR气体导入口的第一混合区域,在该第一混合区域的下游侧,设置有开设有第一连通口的连通区域,并且在该连通区域的下游侧设置有第二混合区域。而且,在位于气体收集室的上游侧的第一混合区域中,形成刚生成的混合气体朝向连通区域的流动。另一方面,在位于气体收集室的下游侧的第二混合区域中,发生没有从第一连通口流出而是通过了连通区域的混合气体的折返,而再次形成朝向连通区域的流动。并且,在位于气体收集室的中间部的连通区域中,产生从第一混合区域到达的混合气体和从第二混合区域到达的混合气体的碰撞。
根据以上,在气体收集室的第二混合区域中,通过使混合气体的流动折返这一简单且合理的结构,能够促进EGR气体相对于空气的混合。并且,在气体收集室的连通区域中,通过使混合气体碰撞这一简单且合理的结构,能够进一步促进EGR气体相对于空气的混合。因此,在气体收集室的连通区域中,存在充分混合的空气与EGR气体的混合气体。而且,能够使充分混合的混合气体从第一连通口导入新气分配室,作为新气分配至各进气口,使其进入各气缸。
因此,根据本发明,能够提供如下所述的技术:在进行EGR的多气缸发动机中,采用简单且合理的结构,并且将EGR气体大致均质扩散的混合气体作为新气分配至各进气口,使其进入各气缸,来抑制由EGR率的偏差引起的废气排放的恶化。
本发明的第二特征结构在于,上述新气分配室是在气缸盖的侧面部形成的凹状的内部空间,上述气体收集室是以覆盖上述新气分配室的开放部的状态安装于上述气缸盖的侧面部的收集器的内部空间,具备夹装于上述气缸盖的侧面部与上述收集器的安装面部之间并分隔上述新气分配室和上述气体收集室且形成有上述第一连通口的分隔板。
根据该结构,由于在气缸盖的侧面部,新气分配室形成为凹状的内部空间,所以能够省略相对于该气缸盖分体的进气歧管的设置。另外,只是以覆盖新气分配室的状态,在气缸盖的侧面部,安装无需如上述进气歧管那样具有复杂的分支流路的简单形状的收集器,就能够将该收集器的内部空间作为气体收集室利用。并且,只采用在气缸盖的侧面部与收集器的安装面部之间夹装具有第一连通口的分隔板这一简单结构,就能够适当地分隔气缸盖侧的新气分配室和收集器侧的气体收集室,并且使它们通过第一连通口连通。而且,通过采用这种结构,能够简单变更在分隔板形成的第一连通口的尺寸、形状、位置等,由此能够简单地将气体收集室中的空气与EGR气体的混合状态调整为适合。
本发明的第三特征结构在于,上述新气分配室是在气缸盖的侧面部形成的凹状的内部空间,上述气体收集室是以覆盖上述新气分配室的开放部的状态安装于上述气缸盖的侧面部的收集器的内部空间,在上述收集器相对于上述气缸盖的侧面部的安装部设置有多个供安装用螺栓内插的突起部,上述多个突起部的外周部构成为在上述气体收集室的内壁面形成的用于促进混合的凸部。
根据该结构,由于在供EGR气体相对于空气合流而生成混合气体的气体收集室的内壁面,形成有用于促进混合的凸部,所以通过因混合气体的流动沿凸部流动而产生的乱流等,能够进一步促进在该混合气体中的空气与EGR气体的混合。
另外,由于气体收集室是以对在气缸盖的侧面部形成为凹状的内部空间的新气分配室的开放部进行覆盖的状态安装的收集器的内部空间,所以能够在收集器相对于气缸盖的侧面部的安装部设置多个供安装用螺栓内插的突起部,并将该突起部的外周部作为在上述气体收集室的内壁面形成的用于促进混合的凸部利用。
本发明的第四特征结构在于,具备使上述气体收集室的第二混合区域与上述新气分配室连通并且形成为直径比上述第一连通口小的第二连通口。
根据该结构,由于设置有使气体收集室的第二混合区域与新气分配室连通的第二连通口,所以在第二混合区域与新气分配室之间通过第二连通口适当地进行气体交换。因此,能够抑制在气体收集室中,生成从第一混合区域通过连通区域到达的混合气体的流动发生折返的第二混合区域中的EGR气体的滞留所引起的存积。并且,由于使第二混合区域与新气分配室连通的第二连通口的大小形成为直径比使连通区域与新气分配室连通的第一连通口的大小小,所以能够使在连通区域存在的混合被充分促进的混合气体从第一连通口流入新气分配室,并且抑制在第二混合区域存在的混合不充分的混合气体从第二连通口向新气分配室流入。
本发明的第五特征结构在于,上述第一混合区域是上述混合气体沿与上述第一连通口的中心轴方向交叉的方向流动的区域,上述第二混合区域是沿上述第一混合区域中的上述混合气体的流通方向位于比上述连通区域靠里侧的位置的区域。
根据该结构,由于在气体收集室中,混合气体沿与第一连通口的中心轴方向交叉的方向,从第一混合区域流入开设有第一连通口的连通区域,所以能够使从该第一混合区域流入连通区域的混合气体的大部分,不改变流通方向地良好地流入沿该混合气体的流通方向位于比连通区域靠里侧的位置的第二混合区域,从而进一步促进该混合气体中的空气与EGR气体的混合。并且,由于从第一连通口流入新气分配室的混合气体在气体收集室的连通区域中改变流通方向通过第一连通口,所以在其流通方向变化时,也能促进混合。
本发明的第六特征结构在于,上述第一混合区域是:从上述EGR气体导入口导入的EGR气体沿上述混合气体的流通方向流通,并且使从上述空气导入口导入的新气相对于该流通的EGR气体沿与上述混合气体的流通方向交叉的方向合流的区域。
根据该结构,能够在气体收集室的第一混合区域中,使空气在与EGR气体的流通方向交叉的方向,相对于沿混合气体的流通方向朝向开设有第一连通口的连通区域流通的EGR气体合流。即,由于空气和EGR气体分别在相互交叉的方向合流,所以能够促进它们的混合。并且,由于流量比EGR气体大的空气沿与朝向连通区域的EGR气体的流通方向交叉的方向,从空气导入口流入气体收集室,所以该流入的空气与EGR气体刚合流之后就与气体收集室的内壁碰撞,通过由该碰撞产生的乱流,能够进一步促进空气与EGR气体的混合。
附图说明
图1是多气缸发动机的气缸盖部分的立体图。
图2是多气缸发动机的气缸盖部分的俯视剖视图。
图3是多气缸发动机的进气构造部分的侧视图。
图4是多气缸发动机的进气构造部分的分解立体图。
图5是表示收集器以及分隔板的分解状态的立体图。
图6是表示收集器以及分隔板的组装状态的立体图。
图7是收集器的开放部侧的侧视图。
具体实施方式
基于图1~图7说明本发明所涉及的多气缸发动机的进气构造的实施方式。
如图1以及图2所示,本实施方式的多气缸发动机(以下存在简称为“本发动机”的情况)构成为直列四缸柴油发动机,具备发动机主体1,该发动机主体1具备直列排列的四个气缸10。并且,本发动机构成为进行使废气E的一部分作为EGR气体R相对于进入各气缸10的新气回流的EGR。
在发动机主体1的上表面部设置有气缸盖2。如图2所示,在气缸盖2的一侧的侧面部2a主要形成有沿俯视观察下的多个气缸10的排列方向(以下称为“气缸排列方向”)延伸的凹状的内部空间即新气分配室20。另外,在该新气分配室20,与四个气缸10的各进气口12连通的四个新气分配口25以朝向外侧开口的状态设置。这样,由于新气分配室20形成为气缸盖2的内部空间,所以省略了相对于气缸盖2分体的进气歧管的设置。
在气缸盖2中的形成有新气分配室20一侧的侧面部2a,以覆盖该新气分配室20的开放部的状态安装有收集器3。在该收集器3的内部形成有气体收集室30。即,收集器3并非如进气歧管那样构成为在内部具有复杂的分支流路,而是构成为作为在气缸盖2侧的面开放的凹状空间形成有气体收集室30的简单形状。
另一方面,在气缸盖2的另一侧的侧面部2b形成有与多个气缸10的各排气口14连通的四个排气流出口27。在气缸盖2的形成有该排气流出口27一侧的侧面部2b,以与该排气流出口27连接的状态安装有排气歧管8。在该排气歧管8的内部形成有沿气缸排列方向延伸的废气集合室80。
而且,在这种多气缸发动机中,如图2所示,空气A和EGR气体R被导入收集器3内部的气体收集室30而合流,在该气体收集室30中生成空气A与EGR气体R的混合气体M。该混合气体M流入气缸盖2内部的新气分配室20,作为新气被分配至各新气分配口25,通过各进气口12进入各气缸10。
另一方面,从各气缸10通过各排气口14排出的废气E从各排气流出口27被导入排气歧管8内部的废气集合室80。导入到该废气集合室80的废气E的大部分从开设在废气集合室80的废气排出口81被送至废气处理部(省略图示),并在适当实施了无害化处理的基础上,被放出至大气中。
另外,导入到废气集合室80的废气E的一部分作为EGR气体R通过设置于排气歧管8的EGR气体取出管部82而向EGR气体管路29取出。该取出的EGR气体R通过EGR气体导入管5以及EGR控制阀6(参照图1以及图3)被导入收集器3内部的气体收集室30。
对于本发动机,采用了结构简单且合理的供气构造。通过采用这种供气构造,能够将EGR气体R大致均质扩散的混合气体M作为新气分配至各进气口12使其进入各气缸10,从而抑制由EGR率的偏差引起的废气排放的恶化。以下对该进气构造的详细情况加以说明。
如图4以及图5所示,在气缸盖2的形成有新气分配室20的一侧的侧面部2a与收集器3的安装面部3a之间夹装有钢板制的分隔板7。在该分隔板7形成有第一连通口7a以及直径比第一连通口7a小的第二连通口7b。即,作为气缸盖2的内部空间形成的新气分配室20和作为收集器3的内部空间形成的气体收集室30通过第一连通口7a以及第二连通口7b相互连通,并且通过上述分隔板7相互分隔。
此外,在分隔板7中,第一连通口7a以及第二连通口7b的尺寸、形状、数量、或形成位置等能够适当变更。通过将它们变更,能够简单地将空气A与EGR气体R在气体收集室30中的混合状态调整为适合。
另外,在分隔板7的外周缘部与气缸盖2的侧面部2a、收集器3的安装面部3a之间夹装有垫圈72。此外,如果由具有垫圈功能的材质构成分隔板7,则也能省略另外追加的垫圈72。
如图2所示,作为气缸盖2的内部空间形成的新气分配室20形成为沿气缸排列方向延伸的空间。因此,从形成于分隔板7的第一连通口7a沿与气缸排列方向正交的方向导入的混合气体M,在沿气缸排列方向的方向改变流通方向之后,分配至各新气分配口25。
如图1以及图3所示,在收集器3的上表面部设置有与空气导入管4连接的连接部31、和与EGR控制阀6连接的连接部32。而且,主要如图5以及图7所示,在作为该收集器3的内部空间形成的气体收集室30的顶面部,开设有从空气导入管4导入空气A的空气导入口31a、和从空气导入管4导入EGR气体R的EGR气体导入口32a。上述空气导入口31a以及EGR气体导入口32a均形成为将空气A以及EGR气体R沿铅锤向下导入的开口。
如图2所示,作为收集器3的内部空间形成的气体收集室30形成为,与气缸盖2内部的新气分配室20的外侧邻接并且与该新气分配室20相同地沿气缸排列方向延伸的空间。即,在气体收集室30中,空气A以及EGR气体R从空气导入口31a以及EGR气体导入口32a分别铅锤向下导入。而且,该导入的空气A以及EGR气体R与气体收集室30的底面部碰撞,而向沿气缸排列方向的方向(在图2中用附图标记FM表示的方向)改变流通方向之后,在气体收集室30流通。
如图7所示,在收集器3中,EGR气体导入口32a与沿气缸排列方向的气体收集室30一侧的端部邻接并开口。另外,在收集器3中,空气导入口31a相对于该EGR气体导入口32a沿气缸排列方向在中央部侧邻接并开口。即,在气体收集室30中,从EGR气体导入口32a铅锤向下导入的EGR气体R向沿气缸排列方向的方向(在图7中用附图标记FR表示的方向)改变流通方向进行流通。并且,相对于沿该气缸排列方向流通的EGR气体R,被导入的空气A从空气导入口31a沿铅锤向下的方向(在图7中用附图标记FA表示的方向)合流而生成混合气体M。然后,该混合气体M沿气缸排列方向(在图7中用附图标记FM表示的方向)流通。
如图2所示,使收集器3内部的气体收集室30与气缸盖2内部的新气分配室20连通的第一连通口7a,设置于与俯视观察下的气缸排列方向平行的分隔板7。因此,气体收集室30中的混合气体M的流通方向成为与第一连通口7a的中心轴A7a方向正交并且沿着气缸排列方向的方向。
如图2以及图7所示,收集器3内部的气体收集室30具有连通区域30B、第一混合区域30A和第二混合区域30C。连通区域30B开设有分隔板7的第一连通口7a。第一混合区域30A开设有空气导入口31a以及EGR气体导入口32a并且沿混合气体M的流通方向FM位于比连通区域30B靠上游侧的位置。另外,第二混合区域30C沿混合气体M的流通方向FM位于比连通区域30B靠下游侧的位置。即,在气体收集室30中,沿混合气体M的流通方向FM从上游侧依次设置有第一混合区域30A、连通区域30B和第二混合区域30C。
在气体收集室30的位于最上游侧的第一混合区域30A中,从EGR气体导入口32a导入的EGR气体R沿混合气体M的流通方向FM即气缸排列方向流通。并且,从空气导入口31a导入的空气A相对于该流通的EGR气体R沿与混合气体M的流通方向FM即气缸排列方向交叉的铅锤向下方向FA合流,生成混合气体M。然后,该刚生成的混合气体M沿与第一连通口7a的中心轴A7a方向大致正交交叉的气缸排列方向即流通方向FM,朝向连通区域30B流动。
即,由于空气A与EGR气体R分别在相互交叉的方向合流,所以能够促进它们的混合。并且,比EGR气体R流量大的空气A沿与朝向连通区域30B的EGR气体R的流通方向FM交叉的方向FA,从空气导入口31a流入气体收集室30而与EGR气体R合流。因此,该流入的空气A刚与EGR气体R合流后,便与气体收集室30的内壁碰撞,通过由该碰撞产生的乱流,进一步促进空气A与EGR气体R的混合。
此外,在该第一混合区域30A中,由于空气A的导入量比EGR气体R的导入量大,因此EGR气体R被卷入顶部附近。据此,在朝向连通区域30B的混合气体M中,成为越向上方EGR气体R的浓度越高的状态。
在气体收集室30的位于中间部的连通区域30B中,第一连通口7a设置于与俯视观察下的气缸排列方向平行的分隔板7。据此,混合气体M的一部分从第一混合区域30A沿气缸排列方向即流通方向FM到达。该到达的混合气体M的一部分不从在与其流动正交的方向具有中心轴A7a的第一连通口7a向新气分配室20侧流出,而是通过该连通区域30B朝向第二混合区域30C流动。
另外,如上所述,在从第一混合区域30A到达连通区域30B的混合气体M中,越向上方,EGR气体R的浓度越高。因此,为了将该混合气体M中的EGR气体R积极地送入第二混合区域30C,能够将上述第一连通口7a设置于下侧。另外,通过将第一连通口7a设置于下侧,能够适当抑制由EGR气体R在底部附近滞留引起的存积(deposit)的生成。
在连通区域30B通过的混合气体M到达气体收集室30的位于最下游侧的第二混合区域30C,该混合气体M发生折返而再次形成朝向连通区域30B的流动。因此,在连通区域30B中,产生从第一混合区域30A到达的混合气体M与从第二混合区域30C到达的混合气体M的碰撞,该碰撞后的混合气体M从第一连通口7a向新气分配室20流出。
通过在气体收集室30中形成如上述那样的混合气体M的流动,在气体收集室30的第二混合区域30C中,利用使混合气体M的流动折返这一简单且合理的结构,能够促进EGR气体R相对于空气A的混合。并且,在气体收集室30的连通区域30B中,通过使混合气体M碰撞这一简单且合理的结构,能够进一步促进EGR气体R相对于空气A的混合。因此,在气体收集室30的连通区域30B中,存在充分混合的空气A与EGR气体R的混合气体M。而且,充分混合的混合气体M从分隔板7的第一连通口7a流入新气分配室20,其作为新气分配至各进气口12进入各气缸10。
第二混合区域30C成为沿第一混合区域30A中的混合气体M的流通方向FM即气缸排列方向位于比连通区域30B靠里侧的位置的区域。据此,在气体收集室30中,从第一混合区域30A沿气缸排列方向即流通方向FM流通到达连通区域30B的混合气体M,不改变流通方向便能良好地朝向第二混合区域30C。由此,尽可能多的混合气体M流入第二混合区域30C,从而能够进一步促进在该混合气体M中空气A与EGR气体R的混合。
并且,在连通区域30B中,混合气体M在呈大致直角地改变了流通方向的基础上,从第一连通口7a向新气分配室20侧流出。即便在这样流通方向变化时,也能促进混合气体M中的混合。
此外,虽然第一连通口7a的形状能够适当地设定为圆形、椭圆形、矩形等,但在本实施方式中,为了尽可能增大流路面积并且生成均质的流动,第一连通口7a的形状形成为长孔状。据此,尽可能地降低从第一连通口7a向新气分配室20流入的混合气体M的流速并使其均质,从而能够防止在该新气分配室20中向各新气分配口25的偏流。
在气缸盖2的侧面部2a处的新气分配室20的开放部的外周缘部、以及收集器3的安装面部3a处的气体收集室30的开放部的外周缘部,设置有多个突起部22、36。通过该多个突起部22、36,气缸盖2和收集器3被结合。而且,这些突起部22、36的外周部形成为在新气分配室20以及气体收集室30的各自的内壁面即底面以及顶面中向内侧突出的用于促进混合的凸部21、35。即,在气体收集室30以及新气分配室20中,混合气体M在形成有多个凸部21、35的底部与顶面之间沿气缸排列方向流通。据此,通过混合气体M在凸部21、35的附近流通,产生乱流,通过该乱流,能够促进混合气体M中的空气A与EGR气体R的混合。
由于在气体收集室30的第二混合区域30C中,从第一混合区域30A通过连通区域30B到达的混合气体M的流动发生折返,所以如果维持原状态,则例如EGR气体R在底部附近滞留,由此容易生成存积。为此,在分隔板7的与第二混合区域30C相邻的部分例如下侧,开设直径比第一连通口7a小的第二连通口7b,通过该第二连通口7b,将第二混合区域30C与新气分配室20连通。即,由于第二混合区域30C与新气分配室20通过小径的第二连通口7b连通,所以在上述第二混合区域30C与新气分配室20之间,通过第二连通口7b适当地进行气体交换。据此,抑制EGR气体R在第二混合区域30C中的滞留,能够适当地防止存积的生成。另外,因为第二连通口7b比第一连通口7a直径小,所以能够适当地抑制在第二混合区域30C中存在的混合不充分的混合气体M从第二连通口7b向新气分配室20流入。
〔其他实施方式〕
说明本发明的其他实施方式。此外,以下说明的各实施方式的结构不限定于分别单独应用,也能和其他实施方式的结构组合应用。
(1)在上述实施方式中,虽然将本发动机构成为直列四缸柴油发动机,但气缸的数量、配置状态以及燃料的种类等也可以适当变更。
(2)在上述实施方式中,通过将新气分配室20形成为气缸盖2的内部空间,并且在该新气分配室20设置与各进气口12连通的多个新气分配口25,省略了进气歧管的设置。但也可以构成为,在气缸盖2的侧面部2a形成多个新气分配口,并以与这些新气分配口连接的状态安装进气歧管。
(3)在上述实施方式中,在气缸盖2中的形成有新气分配室20的一侧的侧面部2a,夹设形成有第一连通口7a等的分隔板7来安装收集器3,并且在该收集器3的内部形成有经由第一连通口7a而与新气分配室20连通的气体收集室30。但是,上述第一连通口7a、气体收集室30的结构能够适当地改变。例如,也可以使气体收集室相对于新气分配室分离地配置,将它们通过连通管连接,将该连通管相对于气体收集室的连接口作为第一连通口。
(4)在上述实施方式中,将在气体收集室30的开放部的外周缘部设置的多个突起部36的外周部,形成为在气体收集室30的各个底面以及顶面中向内侧突出的用于促进混合的凸部21、35。但是,这种用于促进混合的凸部能够适当地省略或者改变。例如,也可以与突起部36无关地在适合促进混合的位置配置凸部。
(5)在上述实施方式中,在第一混合区域30A中,使混合气体M沿着与第一连通口7a的中心轴A7a方向正交的气缸排列方向即流通方向FM,并且将第二混合区域设为沿第一混合区域30A中的混合气体M的流通方向FM位于比连通区域30B靠里侧的位置的区域。但是,针对第一混合区域30A中的混合气体M的流通方向FM相对于第一连通口7a的中心轴A7a方向的交叉角度,能够在能够适当地抑制从该第一混合区域30A到达连通区域30B的混合气体M的大部分直接从第一连通口7a流出的范围内适当变更。
(6)在上述实施方式中,构成为,在第一混合区域30a中,一边沿混合气体M的流通方向FM,使从EGR气体导入口32a导入的EGR气体R流通,一边沿与混合气体M的流通方向FM正交的方向FA,使从空气导入口31a导入的新气相对于该EGR气体R合流。但是,对于EGR气体R与空气A在第一混合区域30a中的合流状态,也可以适当改变。
工业上的可利用性
本发明能够应用于使废气的一部分作为EGR气体相对于进入多个气缸的新气回流的多气缸发动机。
附图标记说明:
2…气缸盖;2a…侧面部;2b…侧面部;3…收集器;3a…安装面部;7…分隔板;7a…第一连通口;7b…第二连通口;10…气缸;12…进气口;20…新气分配室;21…凸部;25…新气分配口;30…气体收集室;30A…第一混合区域;30B…连通区域;30C…第二混合区域;30a…第一混合区域;31a…空气导入口;32a…EGR气体导入口;A…空气;E…废气;M…混合气体;R…EGR气体。

Claims (6)

1.一种多气缸发动机的进气构造,使废气的一部分作为EGR气体相对于进入多个气缸的新气回流,其中,
所述进气构造具备:
新气分配室,开设有与所述多个气缸的各进气口连通的多个新气分配口;以及
气体收集室,开设有供所述空气导入的空气导入口、供所述EGR气体导入的EGR气体导入口以及与所述新气分配室连通的第一连通口,
所述气体收集室具有:
连通区域,开设有所述第一连通口;
第一混合区域,开设有所述空气导入口以及所述EGR气体导入口,并且沿所述空气与所述EGR气体的混合气体的流通方向位于比所述连通区域靠上游侧的位置;以及
第二混合区域,沿所述混合气体的流通方向位于比所述连通区域靠下游侧的位置。
2.根据权利要求1所述的多气缸发动机的进气构造,其中,
所述新气分配室是在气缸盖的侧面部形成的凹状的内部空间,
所述气体收集室是以覆盖所述新气分配室的开放部的状态安装于所述气缸盖的侧面部的收集器的内部空间,
所述进气构造具备夹装于所述气缸盖的侧面部与所述收集器的安装面部之间并分隔所述新气分配室与所述气体收集室且形成有所述第一连通口的分隔板。
3.根据权利要求1或2所述的多气缸发动机的进气构造,其中,
所述新气分配室是在气缸盖的侧面部形成的凹状的内部空间,
所述气体收集室是以覆盖所述新气分配室的开放部的状态安装于所述气缸盖的侧面部的收集器的内部空间,
在所述收集器相对于所述气缸盖的侧面部的安装部,设置有多个供安装用螺栓内插的突起部,
所述多个突起部的外周部构成为在所述气体收集室的内壁面形成的用于促进混合的凸部。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的多气缸发动机的进气构造,其中,
所述进气构造具备使所述气体收集室的第二混合区域与所述新气分配室连通并且形成为直径比所述第一连通口小的第二连通口。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的多气缸发动机的进气构造,其中,
所述第一混合区域是所述混合气体沿与所述第一连通口的中心轴方向交叉的方向流动的区域,
所述第二混合区域是沿所述第一混合区域中的所述混合气体的流通方向位于比所述连通区域靠里侧的位置的区域。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的多气缸发动机的进气构造,其中,
所述第一混合区域是:从所述EGR气体导入口导入的EGR气体沿所述混合气体的流通方向流通,并且使从所述空气导入口导入的新气沿与所述混合气体的流通方向交叉的方向相对于该流通的EGR气体合流的区域。
CN201880081272.5A 2017-12-27 2018-10-22 多气缸发动机的进气构造 Pending CN111492136A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017250495A JP6867282B2 (ja) 2017-12-27 2017-12-27 多気筒エンジンの吸気構造
JP2017-250495 2017-12-27
PCT/JP2018/039238 WO2019130760A1 (ja) 2017-12-27 2018-10-22 多気筒エンジンの吸気構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111492136A true CN111492136A (zh) 2020-08-04

Family

ID=67066874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880081272.5A Pending CN111492136A (zh) 2017-12-27 2018-10-22 多气缸发动机的进气构造

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11193460B2 (zh)
EP (1) EP3734056A4 (zh)
JP (2) JP6867282B2 (zh)
KR (1) KR20200095450A (zh)
CN (1) CN111492136A (zh)
WO (1) WO2019130760A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7103932B2 (ja) * 2018-12-27 2022-07-20 株式会社クボタ 吸気マニホルド
JP2023150672A (ja) * 2022-03-31 2023-10-16 スズキ株式会社 内燃機関のカム角センサの取付構造
JP2023150675A (ja) * 2022-03-31 2023-10-16 スズキ株式会社 内燃機関のegr装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS591095Y2 (ja) * 1978-05-04 1984-01-12 ヤンマーディーゼル株式会社 内燃機関の吸気マニホ−ルド
JPS5943665U (ja) * 1982-09-13 1984-03-22 スズキ株式会社 多気筒エンジンのエア−クリ−ナ装置
JPH0513976Y2 (zh) * 1987-01-19 1993-04-14
US5197532A (en) * 1990-03-07 1993-03-30 Navistar International Transportation Corp. Cylinder head casting apparatus and method
JP3514496B2 (ja) * 1993-11-08 2004-03-31 株式会社日立製作所 内燃機関の吸気装置
US5704326A (en) 1992-12-10 1998-01-06 Hitachi, Ltd. Air induction system for internal-combustion engine
JPH0734984A (ja) * 1993-07-23 1995-02-03 Toyota Autom Loom Works Ltd エンジンの吸気装置
US6032634A (en) 1994-11-02 2000-03-07 Hitachi, Ltd. Air induction system for internal-combustion engine
JPH10131812A (ja) 1996-10-31 1998-05-19 Isuzu Motors Ltd Egr装置
KR100527441B1 (ko) * 2002-06-12 2005-11-09 현대자동차주식회사 엔진의 블로 바이 가스 분배장치
US7036493B1 (en) * 2004-10-08 2006-05-02 General Motors Corporation Intake manifold for an internal combustion engine
JP4552663B2 (ja) * 2005-01-21 2010-09-29 株式会社豊田自動織機 エンジンの吸気装置
JP2006233859A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Toyota Industries Corp エンジンの吸気装置
FR2928704A1 (fr) * 2008-03-11 2009-09-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif repartiteur d'admission d'un moteur
FR2958336B1 (fr) * 2010-03-31 2013-03-15 Valeo Systemes Thermiques Collecteur de repartition de gaz dans la culasse d'un moteur avec melange des gaz d'echappement recircules a contre-courant des gaz d'admission.
ITRE20110066A1 (it) * 2011-09-08 2013-03-09 Lombardini Srl Collettore di aspirazione dell'aria comburente per un motore a combustione interna dotato di egr
DE102014000877A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-18 Daimler Ag Luftverteiler für eine Verbrennungskraftmaschine sowie Ansaugsystem mit einem solchen Luftverteiler
JP6267621B2 (ja) 2014-10-10 2018-01-24 株式会社クボタ エンジンのシリンダヘッド冷却装置
JP6565381B2 (ja) * 2015-06-30 2019-08-28 三菱自動車工業株式会社 インテークマニホールド
FR3082241B1 (fr) * 2018-06-08 2020-11-20 Renault Sas Repartiteur d'admission pour moteur thermique avec dispositif de melange de gaz recircules

Also Published As

Publication number Publication date
JP6867282B2 (ja) 2021-04-28
KR20200095450A (ko) 2020-08-10
US11193460B2 (en) 2021-12-07
WO2019130760A1 (ja) 2019-07-04
US20200318586A1 (en) 2020-10-08
EP3734056A4 (en) 2021-07-21
EP3734056A1 (en) 2020-11-04
JP2019116856A (ja) 2019-07-18
JP2021120571A (ja) 2021-08-19
JP7167230B2 (ja) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7167230B2 (ja) 多気筒エンジンの吸気構造
US10215076B2 (en) Mixer
EP1577536A2 (en) Intake manifold for supplying air and exhaust recirculation gas to an internal combustion engine
US7770564B2 (en) Diffuser plate for improved mixing of EGR gas
CN103184917B (zh) 废气处理设备
JP6313800B2 (ja) 排気ガス環流装置
JP2004245148A (ja) 内燃機関のブローバイガス還流装置
JP2013007357A (ja) 内燃機関の吸気装置
JP4552663B2 (ja) エンジンの吸気装置
JP2005337117A (ja) エンジンの吸気装置
US6935321B1 (en) EGR/air mixing intake manifold with dual orientations
JP2006037773A (ja) 排気ガス再循環制御装置
JP2000073877A (ja) エンジンの排気ガス還流装置
JPH08319900A (ja) エンジンの排気ガス再循環装置
KR101795699B1 (ko) 내연기관에서 배기가스를 재순환하는 장치
JP2017133413A (ja) 内燃機関の吸気構造
JP3707934B2 (ja) インテークマニホールド
CN114562378A (zh) 发动机气缸盖、发动机及汽车
JP2014234789A (ja) サージタンク
JP2013007360A (ja) 内燃機関の吸気装置
CN111365139A (zh) 气缸盖及内燃机
CN216811843U (zh) 后处理混合器和发动机
US10815940B2 (en) Intake manifold with integrated mixer
JP6645154B2 (ja) インテークマニホールド
JP2016070187A (ja) 多気筒エンジンの吸気マニホルド

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination