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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Einlassmodul einer Brennkraftmaschine.
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In
den letzten Jahren wurde eine Modularisierung von Funktionsabschnitten
begünstigt, die ein Einlasssystem einer Brennkraftmaschine
bilden. Genauer gesagt wurden die das Einlasssystem bildenden Funktionsabschnitte,
wie z. B. ein Druckausgleichsbehälter und ein Einlasskrümmer,
einstückig ausgebildet. Durch Integrieren der das Einlasssystem
bildenden Funktionsabschnitte in ein Modul wird das gesamte Modul
verkleinert. Die das Einlasssystem bildenden Funktionsabschnitte
werden unter Verwendung von Kunststoff einstückig modularisiert. Demnach
wird eine Gewichtsverringerung des gesamten Moduls erreicht.
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Jüngste
Brennkraftmaschinen setzen eine Abgasrückführung
(AGR) ein, wobei von der Brennkraftmaschine abgegebenes Abgas rückgeführt
wird, um mit Einlassluft gemischt zu werden, um abgegebene Stickoxide
und dergleichen zu reduzieren. In einem derartigen Einlassmodul,
wie es beispielsweise in
JP
2006-233859 A beschrieben ist, ist ein Rückführrohrabschnitt,
durch den Abgasluft rückgeführt wird, mit einem
Druckausgleichsbehälter des Einlassmoduls verbunden.
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Wenn
jedoch die rückgeführte Abgasluft in das Einlassmodul
geleitet wird, müssen das Einlasssystem und ein Abgassystem
verbunden sein. Demnach verlangt eine Verrohrung bzw. ein Röhrenleitungssystem
eine komplizierte Ausführung, so dass das gesamte Modul
vergrößert wird. In dem Fall einer Brennkraftmaschine
für ein Fahrzeug wird insbesondere ein Raum, in dem die
Brennkraftmaschine eingebaut ist, stark eingeschränkt.
Somit wird ein Verkleinern des Einlassmoduls nachdrücklich
verlangt.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die vorhergehend genannten
Nachteile. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Einlassmodul bereitzustellen, das verkleinert werden kann.
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Um
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen wird ein
Einlassmodul zum Verteilen von Einlassluft unter einer Vielzahl
von Einlasskrümmern bereitgestellt, die mit einer Maschine
verbunden sind. Das Modul weist einen Druckausgleichsbehälter, eine
Vielzahl von Einströmöffnungen, einen Einlassluftleitabschnitt
und einen Rückführrohrabschnitt auf. Der Druckausgleichsbehälter
hat eine behälterartige Form. Die Vielzahl von Einströmöffnungen
ist aus Kunststoff einstückig mit dem Druckausgleichsbehälter
ausgebildet und ist in einer Richtung des Druckausgleichsbehälters
ausgerichtet. Jede von der Vielzahl von Einströmöffnungen
ist mit einem von der Vielzahl von Einlasskrümmern verbunden.
Der Einlassluftleitabschnitt ist an einem Endabschnitt des Druckausgleichsbehälters
in einer bestimmten Richtung ausgebildet und leitet Einlassluft
in den Druckausgleichsbehälter. Die bestimmte Richtung
ist generell senkrecht zu der einen Richtung, in der die Vielzahl
von Einströmöffnungen ausgerichtet ist. Die bestimmte
Richtung ist generell senkrecht zu einer Strömungsrichtung
von Luft, die in die Vielzahl von Einströmöffnungen
strömt. Der Rückführrohrabschnitt ist an
dem anderen Endabschnitt des Druckausgleichsbehälters in
der bestimmten Richtung angeordnet, so dass sich die Vielzahl von
Einströmöffnungen zwischen dem Einlassluftleitabschnitt
und dem Rückführrohrabschnitt befindet. Der Rückführrohrabschnitt
verbindet zwischen dem Druckausgleichsbehälter und einem
Abgasrohrabschnitt, durch den von der Maschine abgegebene Abgasluft
strömt, und steht in eine Innenseite des Druckausgleichsbehälters
vor, so dass Abgasluft in dem Abgasrohrabschnitt durch den Rückführrohrabschnitt
in die Innenseite des Druckausgleichsbehälters rückgeführt
wird.
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Die
Erfindung zusammen mit deren zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen
und Vorteilen ist am besten aus der nachfolgenden Beschreibungen,
den angehängten Ansprüchen und den beigefügten
Zeichnungen verstanden, in denen:
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1 eine
schematische vergrößerte Schnittansicht ist, die
einen Bereich nahe einem Rückführrohrabschnitt
in einem Einlassmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt;
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2 eine
schematische Ansicht ist, die ein Maschinensystem darstellt, bei
dem das Einlassmodul gemäß dem Ausführungsbeispiel
eingesetzt wird;
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3 eine
schematische Schnittansicht ist, die das Einlassmodul gemäß dem
Ausführungsbeispiel darstellt;
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4 eine
schematische Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in 3 ist;
und
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5 eine
schematische vergrößerte Schnittansicht ist, die
einen Bereich nahe einem Rückführrohrabschnitt
in einem Vergleichsbeispiel des Einlassmoduls darstellt.
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Gemäß einem
Beispiel der Erfindung ist ein Rückführrohrabschnitt
an einem Endabschnitt eines Druckausgleichsbehälters auf
einer gegenüberliegenden Seite eines Einlassluftleitabschnitts
in einer bestimmten Richtung vorgesehen, die generell senkrecht
zu einer Richtung, in der Einströmöffnungen ausgerichtet
sind, als auch zu einer Strömungsrichtung von in die Einströmöffnungen
strömender Luft ist. Anders gesagt ist der Einlassluftleitabschnitt
an einem Endabschnitt des Druckausgleichsbehälters angeordnet,
und der Rückführrohrabschnitt ist an dem anderen
Endabschnitt des Druckausgleichsbehälters in der bestimmten
Richtung angeordnet. Der Abschnitt des Druckausgleichsbehälters
auf der gegenüberliegenden Seite des Einlassluftleitabschnitts in
der bestimmten Richtung dient einfach als ein Volumenabschnitt des
Druckausgleichsbehälters und ist demnach ein ungenutzter
Raum. In dem Beispiel hat eine Verrohrung bzw. Röhrenleitungssystem, durch
die die Einlassluft und die rückgeführte Abgasluft
strömt, durch Vorsehen eines Teils, durch den Einlassluft
in den Druckausgleichsbehälter strömt, und eines
Teils, durch den rückgeführte Abgasluft in den
Druckausgleichsbehälter strömt, an beiden Endabschnitten
des Druckausgleichsbehälters in der bestimmten Richtung
vereinfachte Formen, und der Rückführrohrabschnitt
ist in den ungenutzten Raum des Druckausgleichsbehälters
angeordnet. Somit wird die Verrohrungsstruktur vereinfacht und demnach
wird das gesamte Einlassmodul verkleinert. In dem Beispiel sind
der Einlassluftleitabschnitt und der Rückführrohrabschnitt
an beiden Endabschnitten des Druckausgleichsbehälters in
der bestimmten Richtung angeordnet. Als ein Ergebnis werden die
Einlassluft, die durch den Einlassluftleitabschnitt geleitet wird,
und die Abgasluft, die durch den Rückführrohrabschnitt
geleitet wird, in dem Druckausgleichsbehälter zusammengemischt.
Somit wird eine Konzentration der Abgasluft in Luft, die durch die
Einströmöffnungen strömt, homogenisiert.
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Wenn
die Abgasluft zu dem Druckausgleichsbehälter eines modularisierten
Einlasssystems rückgeführt wird, ist es aufgrund
einer räumlichen Beschränkung nahe einer Brennkraftmaschine notwendig,
dass sich das Einlassmodul inklusive des Druckausgleichsbehälters
nahe dem Rückführrohrabschnitt befindet, durch
den die rückgeführte Abgasluft strömt.
Mit einer weiteren Verkleinerung des Einlassmoduls wird eine Abstandsverringerung
zwischen jedem Bauteil markant. Da jedoch durch einen Abgasrohrabschnitt
strömende Abgasluft eine hohe Temperatur hat, wie z. B.
100°C und mehr, kann die von dem Abgasrohrabschnitt abgegebene
Abgasluft das Einlassmodul inklusive des Druckausgleichsbehälters
thermisch beschädigen, der aus Kunststoff gemacht ist.
Es ist schwierig, die Abgasluft in einer axialen Richtung des Rückführrohrabschnitt
abzugeben, und demnach muss ein Rohrabschnitt, der von einem sich
auf halben Wege befindenden Abschnitt des Rückführrohrabschnitts
abzweigt, vorgesehen sein, um die Abgasluft durch den Rohrabschnitt
in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Rückführrohrabschnitts
abzugeben. Wenn der Rohrabschnitt von dem sich auf halbem Wege befindenden
Abschnitt des Rückführrohrabschnitts abzweigt,
ist der Rückführrohrabschnitt an seinem Endabschnitt
geschlossen, und Wasser sammelt sich an dem Endabschnitt als ein
Ergebnis der Kondensation von in der Abgasluft enthaltenem Wasser
an. Das Wasser kann den aus Metall ausgebildeten Rückführrohrabschnitt
korrodieren. Demnach wird es vorgeschlagen, einen Lochabschnitt,
durch den das Kondenswasser abgegeben wird, an einem Abschnitt des
Rückführrohrabschnitts vorzusehen. Nichtsdestotrotz
wird Hochtemperaturabgasluft durch den Lochabschnitt zusammen mit
dem Kondenswasser abgegeben. Als ein Ergebnis kann eine Seitenwand
des Druckausgleichsbehälters thermisch beschädigt
werden. Daher muss ein Raum zwischen dem Rückführrohrabschnitt
und der Seitenwand sichergestellt sein, und dieser Raum führt
zu einer Vergrößerung des Einlassmoduls.
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In
dem Beispiel ist ein Wandabschnitt mit einer Öffnung an
einem Endabschnitt eines zylindrischen Abschnitts vorgesehen. Das
Kondenswasser, das sich in dem zylindrischen Abschnitt ansammelt wird
durch die Öffnung des Wandabschnitts in einer axialen Richtung
eines Rückführdurchgangs nach außen abgegeben.
Das von dem Rückführdurchgang abgegebene Kondenswasser
strömt zusammen mit der durch die Öffnung abgegebenen
Abgasluft entlang einem Abschnitt mit vorstehender Platte und tropft
anschließend durch einen Lochabschnitt des Abschnitts mit
vorstehender Platte. Da die Abgasluft von einem Abzweigabschnitt
in das Innere des Druckausgleichsbehälters abgegeben wird,
ist der Druck auf beiden Seiten des Abschnitts mit vorstehender
Platte, der sich außerhalb eines Abgasdurchgangs befindet,
mit dem Lochabschnitt dazwischen derselbe. Selbst wenn die Kondenswasseraufweisende
Abgasluft entlang dem Abschnitt mit vorstehender Platte strömt,
tropft als ein Ergebnis nur das Kondenswasser durch den Lochabschnitt
zu einer Seitenwandseite hin, und die Abgasluft strömt
in das Innere des Druckausgleichsbehälters entlang dem Abschnitt 65 mit
vorstehender Platte. Somit spritzt die Hochtemperaturabgasluft nicht
zu der Seitenwandseite hin. Folglich wird die Korrosion des Rückführrohrabschnitts
verhindert, die durch das Kondenswasser verursacht wird, und die
Wärmebeschädigung bzw. die thermische Schädigung
der Seitenwand wird verringert.
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In
dem Beispiel weist der Abschnitt 65 mit vorstehender Platte
einen Führungsabschnitt auf, der zu einer der Seitenwand
gegenüberliegenden Seite hin gebogen ist. Demnach wird
die Abgasluft, die durch die Öffnung des Wandabschnitts
abgegeben wird, in eine Richtung weg von der Seitenwand durch den
Führungsabschnitt geleitet. Anschließend wird die
Abgasluft mit der Einlassluft gleichmäßig gemischt,
die durch den Einlassluftleitabschnitt geleitet wird. Somit wird
die zu jeder von den Einströmöffnungen zugeführte
Abgasluft vereinheitlicht.
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Des
Weiteren befindet sich der Einlassluftleitabschnitt an einer oberen
Seite in einer vertikalen Richtung, und der Rückführrohrabschnitt
befindet sich auf einer unteren Seite in der vertikalen Richtung,
wenn das Einlassmodul in ein Fahrzeug eingebaut ist. Daher wird
ein Raum, in dem die Brennkraftmaschine des Fahrzeugs eingebaut
ist, effektiv genutzt.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend unter
Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, weist ein Maschinensystem 10 ein
Einlassmodul 30, einen Einlassrohrabschnitt 11,
eine Luftreinigungseinrichtung 12 und eine Benzinmaschine (Maschine) 20 als
eine Brennkraftmaschine auf. Das Einlassmodul 30 hat einen
Druckausgleichsbehälter 31, von dem ein Einlasskrümmer 41 entsprechend
der Anzahl von Zylindern der Maschine 20 abzweigt mit jedem
Zylinder 21 der Maschine 20 verbunden ist.
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Die
Luftreinigungseinrichtung 12 ist an einem Endabschnitt
des Einlassmoduls 30 auf einer der Maschine 20 gegenüberliegenden
Seite angeordnet. Die Luftreinigungseinrichtung 12 nimmt
ein Luftreinigungselement (nicht gezeigt) auf. Fremdsubstanzen werden
aus der Luft entfernt, die in die Maschine 20 gesaugt wird,
während die Luft durch die Luftreinigungseinrichtung 12 strömt.
Die Luft, die in die Maschine 20 gesaugt wird, wird durch
die Luftreinigungseinrichtung 12 gezogen. Somit dient die
Luftreinigungseinrichtung 12 als ein Einlass, durch den Luft
in das Einlassmodul 30 gezogen wird.
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Der
Einlassrohrabschnitt 11 ist zwischen dem Druckausgleichsbehälter 31 des
Einlassmoduls 30 und der Luftreinigungseinrichtung 12 vorgesehen. Eine
Drossel 13, die einen durch den Einlassrohrabschnitt 11 definierten
Einlassdurchgang öffnet oder schließt, ist in
dem Einlassrohrabschnitt 11 angeordnet. Der Einlassrohrabschnitt 11,
der Druckausgleichsbehälter 31 und der Einlasskrümmer 41 bilden den
Einlassdurchgang 14, der die Luftreinigungseinrichtung 12 und
jeden von den Zylindern 21 der Maschine 20 verbindet.
Die Drossel 13 reguliert eine Strömung von Einlassluft,
die durch den Einlassdurchgang strömt. Durch die Luftreinigungseinrichtung 12 geströmte
Luft strömt durch den Einlassdurchgang 14 in den
Druckausgleichsbehälter 31. Die in den Druckausgleichsbehälter 31 geströmte Luft
wird durch den Einlasskrümmer 41 zu jedem von den
Zylindern 21 zugeführt.
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Die
Maschine 20 ist nicht nur mit einem Einlasssystem inklusive
des Einlassmoduls 30 sondern zudem mit einem Abgassystem
verbunden. Ein Abschnitt der Maschine 20 auf einer dem
Einlasssystem gegenüberliegenden Seite ist mit einem Abgaskrümmer 22 und
einem Abgasrohrabschnitt 23 verbunden. Der Abgaskrümmer 22 ist
mit jedem von den Zylindern 21 verbunden, und Abgasluft,
die von jedem von den Zylindern 21 abgegeben wird, strömt
durch den Abgaskrümmer 22. Der Abgaskrümmer 22 läuft
an dem Abgasrohrabschnitt 23 zusammen. Der Abgaskrümmer 22 und
der Abgasrohrabschnitt 23 bilden einen Abgasdurchgang 24.
Die Abgasluft, die von jedem von den Zylindern 21 abgegeben
wird, wird durch den Abgasdurchgang 24 zu der Außenseite der
Maschine 20 abgegeben. Ein Endabschnitt des Abgasrohrabschnitt 23 auf
der der Maschine 20 gegenüberliegenden Seite dient
als ein Abgasauslass, durch den Abgasluft abgegeben wird. Ein Katalysator 25,
der unverbrannten Kohlenwasserstoff (HC), Stickoxide (NOx) und Schwefeloxide
(SOx) in Abgasluft reduziert oder oxidiert, ist auf halbem Wege
durch den Abgasrohrabschnitt 23 angeordnet.
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Eine
Abgasrückführungs-(AGR)-Einheit 50 ist
zwischen dem Einlasssystem und dem Abgassystem des Maschinensystems 10 angeordnet.
Die AGR-Einheit 50 hat einen Rückführrohrabschnitt 60, der
das Abgassystem und das Einlasssystem verbindet. Wie es in 1 gezeigt
ist, legt der Rückführrohrabschnitt 60 einen
Rückführdurchgang 61 fest, der den Abgasdurchgang 24 und
den Druckausgleichsbehälter 31 verbindet. Wie
es in 2 gezeigt ist, weist die AGR-Einheit 50 ein
Steuerungsventil 51 auf halben Wege durch den Rückführrohrabschnitt 60 auf.
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Das
Steuerventil 51 reguliert eine Strömung von Abgasluft,
die von dem Abgasdurchgang 24 durch den Rückführdurchgang 61 in
den Druckausgleichsbehälter 31 zurückkehrt.
Ein Teil der Abgasluft, die von der Maschine 20 abgegeben
wird, wird durch die AGR-Einheit 50 in den Druckausgleichsbehälter 31 rückgeführt,
und anschließend wird der Teil von Abgasluft zusammen mit
einer durch die Luftreinigungseinrichtung 12 gesaugten
Einlassluft wieder der Maschine 20 zugeführt.
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Wie
es in 3, 4 gezeigt ist, weist das Einlassmodul 30 den
Druckausgleichsbehälter 31, der das Einlasssystem
bildet, Einströmöffnungen 32, die mit
dem Einlasskrümmer 41 verbunden sind, einen Einlassluftleitabschnitt 33 und
den Rückführrohrabschnitt 60 auf. Wie
es in 2 gezeigt ist, ist der Druckausgleichsbehälter 31 ein
Volumenabschnitt, der sich auf halben Wege durch den Einlassdurchgang 14 befindet,
welcher die Luftreinigungseinrichtung 12 und die Maschine 20 verbindet.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist dieselbe
Anzahl von Einströmöffnungen 32 wie Zylinder 21 in Übereinstimmung
mit dem Einlasskrümmer 41 vorgesehen. Zudem kann der
Einlasskrümmer 41 ausgebildet sein, indem er sich
direkt von dem Einlassmodul 30 erstreckt. Das Einlassmodul 30 kann
durch einstückiges Ausbilden des Druckausgleichsbehälters 31 und
der Einströmöffnungen 32 aus Kunststoff
hergestellt sein.
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Die
Einströmöffnungen 32 sind entsprechend
dem Einlasskrümmer 41 ausgerichtet. Wenn die Maschine 20 bspw.
vier Zylinder aufweist, sind vier Einströmöffnungen 32 entsprechend
einem vierfach abzweigenden Einlasskrümmer 41 ausgerichtet. Wie
es in 3 gezeigt ist, sind demnach die Einströmöffnungen 32 in
einer Richtung des Druckausgleichsbehälters 31 ausgerichtet.
Luft, die in den Druckausgleichbehälter (31) geströmt
ist, strömt in den Einlasskrümmer 41 durch
die Einströmöffnungen 32 aus. Wie es
durch einen Pfeil F in 4 angegeben ist, strömt
die Luft, die aus dem Druckausgleichsbehälter 31 in
den Einlasskrümmer 41 strömt, generell
senkrecht zu einer Richtung, in der die Einströmöffnungen 32 ausgerichtet
sind.
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Der
Einlassluftleitabschnitt 33 ist an einem Endabschnitt des
Einlassmoduls 30 in einer bestimmten Richtung ausgebildet,
die generell sowohl senkrecht zu der Richtung, in der die Einströmöffnungen 32 ausgerichtet
sind, als auch zu einer Strömungsrichtung von Luft ist,
die in den Einströmöffnungen 32 strömt,
das heißt einer Aufwärts-/Abwärts-Richtung
in 3, 4. Die bestimmte Richtung entspricht
der Aufwärts-/Abwärts-Richtung in 3, 4,
und die Aufwärts-/Abwärts-Richtung entspricht
einer vertikalen Richtung mit Bezug auf die Schwerkraft. Demnach
ist eine obere Seite in 3, 4 eine obere
Seite in der vertikalen Richtung, und eine untere Seite in 3, 4 ist
eine untere Seite in der vertikalen Richtung. Wenn das Einlassmodul 30 in
ein Fahrzeug eingebaut ist, stimmt die vertikale Richtung in 3, 4 in
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer vertikalen
Richtung in dem Fahrzeug überein.
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Das
Einlassmodul 30 weist den Rückführrohrabschnitt 60 auf
einer Seite auf, die dem Einlassluftleitabschnitt 33 in
der bestimmten Richtung gegenüberliegt, das heißt
in der Aufwärts-/Abwärts-Richtung in 3, 4.
Anders gesagt hat das Einlassmodul 30 den Rückführrohrabschnitt 60 auf
der unteren Seite. Wie es vorhergehend beschrieben ist, bildet der
Rückführrohrabschnitt 60 auch die AGR-Einheit 50.
Ein Endabschnitt des Rückführrohrabschnitts 60 auf
einer dem Druckausgleichsbehälter 31 gegenüberliegenden
Seite ist mit dem Abgasrohrabschnitt 23 verbunden. Wie
es in 1 gezeigt ist, weist der Rückführrohrabschnitt 60 einen zylindrischen
Abschnitt 62, einen Abzweigabschnitt 63, einen
Wandabschnitt 64 und einen Abschnitt 65 mit vorstehender
Platte auf. Der Rückführrohrabschnitt 60 kann
aus einem Material (zum Beispiel Metall) mit einer hohen Wärmebeständigkeit
gegenüber Hochtemperaturabgasluft ausgebildet sein.
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Der
zylindrische Abschnitt 62 legt den Rückführdurchgang 61 fest,
der mit dem Abgasdurchgang 24 verbunden ist, welcher durch
den Abgasrohrabschnitt 23 festgelegt ist. Wie es in 3 gezeigt
ist, steht ein Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 62 auf
einer dem Abgassystem entgegengesetzten Seite in die Innenseite
des Druckausgleichsbehälters 31 vor. Wie es in 1 gezeigt
ist, ist der zylindrische Abschnitt 62 nahe einer Seitenwand 34 auf
der Seite vorgesehen, die dem Einlassluftleitabschnitt 33 des Druckausgleichsbehälters 31 gegenüberliegt.
Der zylindrische Abschnitt 62 hat den Wandabschnitt 64 an seinem
Endabschnitt auf einer dem Abgasdurchgang 24 entgegengesetzten
Seite, das heißt an dem Endabschnitt, der sich in dem Inneren
des Druckausgleichsbehälters 31 in einer axialen
Richtung des zylindrischen Abschnitts 62 befindet. Der Wandabschnitt 64 hat
eine Öffnung 66 auf einer Seite der Seitenwand 34 des
Druckausgleichsbehälters 31. Durch den Wandabschnitt 64 verbindet
die Öffnung 66 zwischen dem Rückführdurchgang 61 und der
Außenseite des zylindrischen Abschnitts 62. Somit
blockiert der Wandabschnitt 64 den Endabschnitt des zylindrischen
Abschnitts 62 abgesehen von der Öffnung 66.
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Der
Abzweigabschnitt 63 zweigt von einem Abschnitt auf halbem
Wege des zylindrischen Abschnitts 62 ab. Zusammen mit dem
zylindrischen Abschnitt 62 definiert der Abzweigabschnitt 63 den Rückführdurchgang 61.
Der größte Teil der durch den Rückführdurchgang 61 strömenden Abgasluft
wird in das Innere des Druckausgleichsbehälters 31 durch die
Innenseite des Abzweigabschnitts 63 abgegeben. Der Abzweigabschnitt 63 zweigt
von dem zylindrischen Abschnitt 62 radial nach außen
in einer Richtung ab, die generell senkrecht zu einer Achse des
zylindrischen Abschnitts 62 ist.
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Der
Abschnitt 65 mit vorstehender Platte steht von dem Endabschnitt
des zylindrischen Abschnitts 62 auf einer Seite des Wandabschnitts 64 in der
axialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 62 vor. Der
Abschnitt 65 mit vorstehender Platte ist in einer plattenartigen
Form ausgebildet und einstückig mit dem zylindrischen Abschnitt 62 an
seinem Endabschnitt auf einer Seite der Seitenwand 34 vorgesehen.
Demnach erstreckt sich der Abschnitt 65 mit vorstehender
Platte entlang der Seitenwand 34. Als ein Ergebnis des
Vorsehens des Abschnitts 65 mit vorstehender Platte strömt
Abgasluft, die von dem Rückführdurchgang 61 durch
die Öffnung 66 strömt, entlang dem Abschnitt 65 mit
vorstehender Platte. Der Abschnitt 65 mit vorstehender
Platte hat einen Führungsabschnitt 67 an seinem
vorderen Abschnitt, das heißt an seinem Endabschnitt auf
einer dem zylindrischen Abschnitt 62 entgegengesetzten
Seite. Der Führungsabschnitt 67 ist zu einer oberen
Seite in 1 hin derart gebogen, dass sein
Endabschnitt von der Seitenwand 34 beabstandet ist. Demnach wird
Abgasluft, die entlang dem Abschnitt 65 mit vorstehender
Platte strömt, durch den Führungsabschnitt 67 geleitet,
um in Richtung der Einströmöffnungen 32 auszuströmen.
Der Abschnitt 65 mit vorstehender Platte hat einen Lochabschnitt 68 auf
halbem Wege an seinem Abschnitt. Der Lochabschnitt 68 dringt
durch den Abschnitt 65 mit vorstehender Platte in seiner
Dickenrichtung hindurch.
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Eine
Strömung der rückgeführten Abgasluft in
dem Einlassmodul 30 mit der vorhergehend genannten Gestaltung
ist nachfolgend beschrieben.
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Der
größte Teil der Abgasluft, die in den durch den
zylindrischen Abschnitt 62 festgelegten Rückführdurchgang 61 geströmt
ist, wird durch den Abzweigabschnitt 63 in das Innere des
Druckausgleichsbehälters 31 abgegeben. Die Abgasluft,
die von dem Abzweigabschnitt 63 abgegeben wird, strömt
zu der oberen Seite in 1, 3 hin, das heißt
in Richtung des Einlassluftleitabschnitts 33. Als ein Ergebnis
wird eine Mischung der von dem Abzweigabschnitt 63 abgegebenen
Abgasluft und von durch den Einlassluftleitabschnitt 33 angesaugten Einlassluft
begünstigt. Somit wird eine Abgasluft, die unter den Einströmöffnungen 32 verteilt
wird, vereinheitlicht bzw. gleichmäßig verteilt
wird.
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Demgegenüber
strömt ein Teil der Abgasluft, die entlang dem Rückführdurchgang 61 strömt,
durch die Öffnung 66 aus und strömt anschließend
entlang einer Oberfläche des Abschnitts 65 mit
vorstehender Platte auf einer der Seitenwand 34 entgegengesetzten
Seite. Die Abgasluft, die durch die Öffnung 66 ausgeströmt
ist, wird durch den Abschnitt 65 mit vorstehender Platte
und den Führungsabschnitt 67 geleitet, um in Richtung
der oberen Seite in 1 zu strömen, das heißt
in Richtung der Einströmöffnungen 32.
Folglich wird eine Mischung der Abgasluft, die durch die Öffnung 66 ausströmt,
und der Einlassluft, die durch den Einlassluftleitabschnitt 33 angesaugt
wird, zudem begünstigt. Somit wird in dem Fall, in dem
die Öffnung 66 auch ausgebildet ist, Abgasluft,
die unter den Einströmöffnungen 32 verteilt
wird, gleichmäßig verteilt.
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Die
Abgasluft, die von dem Abgassystem rückgeführt
wird, weißt Wasser aufgrund einer Verbrennung von Kraftstoff
auf. Das Wasser ist in der Form von Wasserdampf in Hochtemperaturabgasluft enthalten,
verflüssigt sich aber mit abnehmender Temperatur als Kondenswasser.
Die Kondensation von Wasserdampf wird in dem Inneren des Druckausgleichsbehälters 31 weiterhin
begünstigt, indem die Temperatur niedrig ist. Wenn eine
Temperatur von Abgasluft oder eine Temperatur in dem Rückführrohrabschnitt 60 niedrig
ist, wie z. B. dann, wenn die Maschine 20 gestartet wird,
entsteht Kondenswasser insbesondere nahe dem Endabschnitt des zylindrischen
Abschnitts 62, d. h. nahe dem Wandabschnitt 64.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel strömt ein
Teil der Abgasluft, die entlang dem Rückführdurchgang 61 strömt,
durch die Öffnung 66 aus. In der Zwischenzeit
wird das nahe dem Wandabschnitt 64 entstehende Kondenswasser
zu der Außenseite des zylindrischen Abschnitts 62 abgegeben,
d. h. in Richtung des Abschnitts 65 mit vorstehender Platte
durch die Abgasluft, die durch die Öffnung 66 ausströmt.
Das Kondenswasser, das auf die Seite des Abschnitts 65 mit
vorstehender Platte abgegeben wird, wird durch eine Abgasluftströmung entlang
dem Abschnitt 65 mit vorstehender Platte getragen und erreicht
dann den Lochabschnitt 68. Das Kondenswasser, das den Lochabschnitt 68 erreicht hat,
tropft durch den Lochabschnitt 68 zu der Seite der Seitenwand 34 des
Druckausgleichsbehälters 31. Da sich der Abschnitt 65 mit
vorstehender Platte außerhalb des zylindrischen Abschnitts 62 befindet, liegt
im Inneren des Druckausgleichsbehälters generell ein gleicher
Druck auf der Seite der Seitenwand 34 und auf einer der
Seitenwand 34 gegenüberliegenden Seite mit dem
Lochabschnitt 68 dazwischen vor. Demnach strömt
keine Abgasluft in Richtung der Seite der Seitenwand 34 durch
den Lochabschnitt 68, und nur das Kondenswasser tropft
in Richtung der Seite der Seitenwand 34. Als ein Ergebnis
wird das Kondenswasser in den zylindrischen Abschnitt 62, der
den Rückführrohrabschnitt 60 bildet,
und an dem Abschnitt 65 mit vorstehender Platte verringert.
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Ein
Vergleichsbeispiel ist nachfolgend beschrieben. Ähnlich
zu dem Einlassmodul 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
weißt ein Einlassmodul, das das in 5 gezeigte
Vergleichsbeispiel verwendet, einen Rückführrohrabschnitt 110 auf
der dem Einlassluftleitabschnitt 33 gegenüberliegenden Seite
in der vertikalen Richtung auf. Der Rückführrohrabschnitt 110 hat
einen zylindrischen Abschnitt 111 und einen Abzweigabschnitt 112.
Ein Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 111 ist durch einen
Wandabschnitt 113 blockiert. In dem Vergleichsbeispiel
ist ein Abschnitt, der dem Abschnitt 65 mit vorstehender
Platte entspricht, nicht vorgesehen. Des Weiteren ist ein Lochabschnitt 114 an
einem Abschnitt auf halbem Wege des zylindrischen Abschnitts 111 in
seiner axialen Richtung ausgebildet. Der Lochabschnitt 114 erstreckt
sich durch den zylindrischen Abschnitt 111 in seiner Dickenrichtung, d.
h. in seiner radialen Richtung.
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In
dem vorhergehend genannten Vergleichsbeispiel kondensiert Wasser,
das in Abgasluft enthalten ist, die durch einen durch den Rückführrohrabschnitt 110 festgelegten
Rückführdurchgang 115 strömt
nahe dem Wandabschnitt 113. In der Zwischenzeit wird ein
Teil der Abgasluft, die durch den Rückführdurchgang 115 strömt,
durch den Lochabschnitt 114 zu der Außenseite
des zylindrischen Abschnitts 111 abgegeben. Demnach wird
Kondenswasser, das nahe dem Wandabschnitt 113 entsteht, zu
der Außenseite zusammen mit der Abgasluft abgegeben, die
durch den Lochabschnitt 114 strömt. Da ein Druck
in dem Druckausgleichsbehälter 31 außerhalb
des zylindrischen Abschnitts 111 niedriger als in dem Rückführdurchgang 115 ist,
der an einer Innenumfangsseite des zylindrischen Abschnitt 111 ausgebildet,
wird nicht nur das Kondenswasser sondern der Teil von Abgasluft
durch den Lochabschnitt 114 abgegeben. Als ein Ergebnis
wird die Hochtemperaturabgasluft, die durch den Lochabschnitt 114 abgegeben
wird, zusammen mit dem Kondenswasser zu der Seitenwand 34 des
Ausgleichsbehälters 31 geblasen, die dem Lochabschnitt 114 gegenüberliegt. Somit
ist es wahrscheinlich, dass die Seitenwand 34 thermisch
beschädigt wird. Wenn ein Abstand zwischen dem Rückführrohrabschnitt 110 und
der Seitenwand 34 größer gemacht wird,
um die thermische Beschädigung der Seitenwand 34 zu
verhindern, nimmt das Einlassmodul in einer Größe
zu. Des Weiteren wird die durch den Lochabschnitt 114 abgegebene
Abgasluft zu der Seitenwand 34 geblasen, und folglich ist
es schwierig, die abgegebene Abgasluft mit Einlassluft zu mischen,
die durch den Einlassluftleitabschnitt 33 angesaugt wird.
Somit ist die gleichmäßige Verteilung von Abgasluft
unter den Einströmöffnungen 32 schwierig.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird im Vergleich
zu dem vorhergehend genannten Vergleichsbeispiel Kondenswasser aufweisende
Abgasluft von dem Rückführdurchgang 61,
der durch den zylindrischen Abschnitt 62 definiert ist,
auf die Seite des Abschnitts 65 mit vorstehender Platte
nach außerhalb des zylindrischen Abschnitts 62 abgegeben.
Demnach ist ein Unterschied zwischen Drücken auf beiden
Seiten des Lochabschnitts 68 klein, der an dem Abschnitt 65 mit
vorstehender Platte ausgebildet ist. Somit strömt die Hochtemperaturabgasluft, die
entlang dem Abschnitt 65 mit vorstehender Platte strömt,
durch den Lochabschnitt 68 nicht in Richtung der Seite
der Seitenwand 34 und wird durch den Abschnitt 65 mit vorstehender
Platte und den Führungsabschnitt 67 geleitetet,
um mit der Einlassluft gemischt zu werden, die durch den Einlassluftleitabschnitt 33 angesaugt
wird. Die Hochtemperaturabgasluft wird nicht zu der Seitenwand 34 geblasen,
so dass die thermische Beschädigung der Seitenwand 34 verhindert
wird, ohne den Druckausgleichsbehälter 31 zu vergrößern.
Zudem wird die Abgasluft, die durch die Öffnung 66 abgegeben
wird, durch den Abschnitt 65 mit vorstehender Platte und
den Führungsabschnitt 67 geleitet, um mit Einlassluft
gemischt zu werden. Daher wird Abgasluft gleichmäßig
zu der Einlassluft verteilt, die in jede von den Einströmöffnungen 32 einströmt.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Rückführrohrabschnitt 60 auf
der unteren Seite des Druckausgleichsbehälters 31 in
der vertikalen Richtung vorgesehen. Die untere Seite des Druckausgleichsbehälters 31 dient
einfach als ein Volumenabschnitt und ist demnach ein ungenutzter Raum.
Durch Vorsehen des Rückführrohabschnitts 60 auf
der unteren Seite des Druckausgleichsbehälters 31 wird
der ungenutzte Raum effektiv genutzt. Auch mit einer räumlichen
Beschränkung, wie z. B. in einem Fahrzeugmaschinenraum,
ist der Rückführrohrabschnitt 60 als
ein Ergebnis mit dem Druckausgleichsbehälter 31 verbunden,
ohne die Struktur des Rückführrohrabschnitts 60 zu
verkomplizieren. Daher wird das gesamte Einlassmodul 30 nicht
vergrößert, und dadurch wird das Einlassmodul 30 einfach eingebaut.
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Des
Weiteren wird das im Inneren des Rückführrohrabschnitts 60 entstehende
Kondenswasser zu der Außenseite des Rückführrohrabschnitts 60 abgegeben.
Demnach wird eine Beschädigung des Rückführrohrabschnitts 60 verringert,
wie z. B. eine Korrosion des Rückführrohrabschnitts 60.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es vorhergehend
beschrieben ist, wird das Einlassmodul 30 bei der Vierzylindermaschine 20 verwendet.
Das Einlassmodul 30 kann jedoch nicht nur bei der Vierzylindermaschine
sondern zudem bei einer Maschine mit beliebiger Zylinderanzahl verwendet
werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf das vorhergehende Ausführungsbeispiel
begrenzt, und kann auf verschiedene Ausführungsbeispiele
angewandt werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Zusätzliche
Vorteile und Abwandlungen sind dem Fachmann ersichtlich. Die Erfindung
in ihrem weiteren Sinn ist daher nicht auf die bestimmten Einzelheiten,
das repräsentative Gerät und die darstellenden
Beispiele begrenzt, die gezeigt und beschrieben sind.
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Ein
Einlassmodul hat einen Druckausgleichsbehälter, Einströmöffnungen,
die einstückig mit dem Behälter aus Kunststoff
ausgebildet sind und in einer Richtung des Behälters ausgerichtet
sind, einen Einlassluftleitabschnitt, der an einem Endabschnitt
des Behälters in einer bestimmten Richtung ausgebildet
ist und Einlassluft in den Behälter leitet, und einen Rückführrohrabschnitt.
Jede der Öffnungen ist mit einem entsprechenden Einlasskrümmer
verbunden. Die bestimmte Richtung ist generell senkrecht zu der
einen Richtung und zu einer Strömungsrichtung von Luft,
die in die Öffnungen strömt. Der Rückführrohrabschnitt
ist an dem anderen Endabschnitt des Behälters in der bestimmten
Richtung angeordnet. Die Öffnungen befinden sich zwischen dem
Leitabschnitt und dem Rückführrohrabschnitt. Der
Rückführrohrabschnitt verbindet zwischen dem Behälter
und einem Abgasrohrabschnitt und steht in eine Innenseite des Behälters
vor. Abgasluft wird durch den Rückführrohrabschnitt
in dem Behälter rückgeführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-233859
A [0003]