JP2003035226A

JP2003035226A - 内燃機関の吸気装置

Info

Publication number: JP2003035226A
Application number: JP2001222830A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Yunoki; 一行柚木; Isamu Suzuki; 勇鈴木; Hitoshi Hashioka; 仁橋岡
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】内部ＥＧＲを行う内燃機関において、インテ
ークマニホールドを樹脂で形成できるようにする。【解決手段】燃焼室６内の燃焼ガスの一部をインテー
クマニホールド３側へ排出させる内燃機関において、イ
ンテークマニホールド３における内燃機関のボデー１へ
の取付部付近３ａの通路内面に断熱構造を設ける。この
断熱構造として内部断熱材１０などを配置する。この内
部断熱材１０とインテークマニホールド３との間に空隙
を設けてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の吸気装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃費向上や排気改善などを図る目
的から、燃焼ガスを所定量、内燃機関の燃焼室内に導入
する方法として、内燃機関の外の排気管から燃焼ガスを
分流してＥＧＲ制御バルブで流量制御し、その燃焼ガス
をインテークマニホールドの通路途中において、該イン
テークマニホールド内に導入して内燃機関の燃焼室内へ
還元する方法がある。このような方法を外部ＥＧＲとす
る。

【０００３】このような外部ＥＧＲにおいて、インテー
クマニホールドを樹脂で形成するとその高温のＥＧＲガ
スが樹脂製のインテークマニホールドに接し、その樹脂
が熱損するおそれがある。

【０００４】そのため、従来、前記外部ＥＧＲにおい
て、樹脂製のインテークマニホールドにおけるＥＧＲガ
ス導入部の外部に位置して冷却ハウジングを設け、この
冷却ハウジング内に冷却水を流通し、樹脂製のインテー
クマニホールドがＥＧＲガスにより熱損しないようにし
たものが、例えば特開平１０−８９１６０号公報に開示
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、図５
及び図６に示す内燃機関において、ボデー１内における
ピストン２の排気工程終了直前などの所定時期に、イン
テークマニホールド３と連通している吸入ポート４側の
吸入バルブ５を開くことにより、燃焼ガスを所定量イン
テークマニホールド３側へ流出させ、続くピストン２の
吸入工程で、前記流出した燃焼ガスを燃焼室６内に導入
する方法が採用されている。この方法は内部ＥＧＲと称
されているため、以下この方法を内部ＥＧＲという。な
お、図５において、７は排気ポート、８は排気バルブ、
９はスロットルボデーを示す。

【０００６】このような内部ＥＧＲを実施すると、内燃
機関における燃焼室６内の高温燃焼ガスが開口した吸入
バルブ５を通って図５の矢印Ａに示すようにインテーク
マニホールド３側へ吹き返す。このとき、従来の内部Ｅ
ＧＲにおけるインテークマニホールドの取付部付近３ａ
の内面は、図５に示すように断熱処理が施されていない
ため、このインテークマニホールドを樹脂で形成すると
そのインテークマニホールド３におけるエンジン取付部
付近３ａの内面が溶損、劣化するおそれがある。そのた
め、内部ＥＧＲにおいて樹脂製のインテークマニホール
ドが使用できず、金属製のインテークマニホールドが考
えられている。

【０００７】また、前記の溶損、劣化を防止するため
に、前記従来の外部ＥＧＲにおける冷却ハウジングを使
用することも考えられるが、このような冷却ハウジング
をインテークマニホールド３の取付部付近３ａの内面に
設けることは事実上困難である。

【０００８】そこで本発明は、内部ＥＧＲにおいても樹
脂製インテークマニホールドを使用することができるよ
うにしたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の第１の発明は、燃焼室内の燃焼ガ
スの一部をインテークマニホールド側へ排出させる内燃
機関において、インテークマニホールドにおける内燃機
関のボデーへの取付部付近の通路内面に断熱構造を設け
たことを特徴とするものである。

【００１０】請求項２記載の第２の発明は、前記第１の
発明において、インテークマニホールドの前記通路内面
に内部断熱材を配置して前記断熱構造を形成したもので
ある。

【００１１】請求項３記載の第３の発明は、前記第１の
発明において、インテークマニホールドの前記通路内面
に内部断熱材を、インテークマニホールドとの間に空隙
を設けて配置して前記断熱構造を形成したものである。

【００１２】請求項４記載の第４の発明は、前記第２又
は３の発明において、前記内部断熱材を断熱樹脂板又は
金属板で形成したものである。

【００１３】請求項５記載の第５の発明は、前記第４の
発明において、前記断熱樹脂板又は金属板を薄板で形成
したものである。

【００１４】請求項６記載の第６の発明は、前記第４又
は５の発明において、前記金属板をステンレスで形成し
たものである。

【００１５】請求項７記載の第７の発明は、前記第２又
は３の発明において、前記インテークマニホールドの前
記通路内面に設けた内部断熱材の他に、インテークマニ
ホールドのフランジと、該フランジが取り付けられる内
燃機関のボデーとの間に外部断熱材を配置し、該外部断
熱材と前記内部断熱材とを一体に成形したものである。

【００１６】請求項８記載の第８の発明は、前記第７の
発明において、前記内部断熱材と外部断熱材を、断熱樹
脂板又は金属板で形成したものである。

【００１７】請求項９記載の第９の発明は、前記第８の
発明において、前記断熱樹脂板又は金属板を薄板で形成
したものである。

【００１８】請求項１０記載の第１０の発明は、前記第
８又は９の発明において、前記金属板をステンレスで形
成したものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１乃至図４に示す実施例により
本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２は
第１実施例を示す。

【００２０】図１において、１は内燃機関のボデー、２
はピストン、３は樹脂製のインテークマニホールド、４
は吸入ポート、５は吸入バルブ、６は燃焼室、７は排気
ポート、８は排気バルブ、９はスロットルボデーであ
り、その吸入バルブ５と排気バルブ８は、前記と同様に
内部ＥＧＲ制御されるようになっている。前記樹脂製の
インテークマニホールド３における前記ボデー１側の端
部には取付フランジ３ｂが一体成形されている。

【００２１】前記インテークマニホールド３における内
燃機関のボデー１への取付部付近３ａ、すなわち、前記
燃焼室６からＥＧＲガスがインテークマニホールド３内
へ吹き返した場合に、その高温のＥＧＲガスの吹き返し
により樹脂製のインテークマニホールド３が溶損するお
それがある部分の内面には全周にわたって断熱構造が施
されており、図１及び図２の実施例では、断熱樹脂板、
より詳しくは断熱樹脂の薄板からなる筒状の内部断熱材
１０が配置されている。該内部断熱材１０における内面
１０ａは、前記吸入ポート４の入口径とインテークマニ
ホールド３の一般面３ｃと略同一面に設定されている。

【００２２】また、前記フランジ３ｂにおける内燃機関
のボデー１への取付側面には、断熱樹脂板、より詳しく
は断熱樹脂の薄板からなる環状の外部断熱材１１が配置
されている。これらの断熱樹脂（耐熱性も良い樹脂）と
しては、例えばフェノール樹脂（ＰＦ）やポリフェニレ
ンサルファイド（ＰＰＳ）などを使用する。

【００２３】更に、前記内部断熱材１０と外部断熱材１
１は一体成形されている。更に、前記外部断熱材１１の
外周にはＯリングからなるシール材１２が配置され、更
にその外周には前記と同様の断熱樹脂板、より詳しくは
断熱樹脂の薄板からなる環状の断熱材１３が配置されて
いる。

【００２４】そして、前記外部断熱材１１とシール材１
２と外周の断熱材１３を介在して前記フランジ部３ｂが
適宜取付手段により内燃機関のボデー１に取り付けられ
ている。

【００２５】前記図１に示すようにボデー１に樹脂製の
インテークマニホールド３を取り付けた構造において、
内部ＥＧＲ制御によって、燃焼室６内から高温のＥＧＲ
ガスが矢印Ａに示すように、インテークマニホールド３
側へ吹き返し（流出）した場合、その高温のＥＧＲガス
の吹き返しによる熱影響が大きい取付部付近３ａのイン
テークマニホールド３の内面が断熱材１０で被覆されて
いるため、その高温のＥＧＲガスがインテークマニホー
ルド３に直接接触しない。また、フランジ３ｂと内燃機
関のボデー１との間にも断熱材１１，１３を配置したの
で、該取付部において、内燃機関のボデー１からの熱が
フランジ３ｂに伝達することが抑制される。

【００２６】したがって、インテークマニホールド３を
樹脂で形成してもＥＧＲガスによる溶損、劣化が防止さ
れる。更に、前記内部断熱材１０を薄板で形成すると、
インテークマニホールド３内に吸気が流れるときに内部
断熱材１０が冷えやすい効果がある。図３は第２実施例
を示す。

【００２７】本第２実施例は、前記樹脂製のインテーク
マニホールド３における前記内燃機関のボデー１への取
付部付近３ａの内面に薄板からなる筒状の内部断熱材１
４を、インテークマニホールド３との間に隙間１５を設
けて配置したものである。該内部断熱材１４の内面１４
ａは前記吸入ポート４の入口径とインテークマニホール
ド３の一般面３ｃと略同一面に設定されている。

【００２８】また、前記フランジ３ｂのボデー１への取
付側面における吸入ポート４付近にも環状の外部断熱材
１６が、フランジ３ｂとの間に隙間１５を設けて配置さ
れている。更に、該外部断熱材１６は前記内部断熱材１
４と一体に形成されている。これら内部断熱材１４と外
部断熱材１６はステンレスなどの金属からなる薄板や前
記と同様の断熱樹脂からなる薄板により形成されてい
る。

【００２９】また、前記フランジ部３ｂとボデー１との
間はシール材１２でシールされている。その他の構造は
前記第１実施例と同様である。

【００３０】本第２実施例においては、高温のＥＧＲガ
スがインテークマニホールド３側へ吹き返した場合にお
いて、内部断熱材１４と隙間１５及び外部断熱材１６と
隙間１５により、樹脂製のインテークマニホールド３の
溶損や劣化をより一層防止することができる。また、内
部断熱材１４を薄板で形成することにより、インテーク
マニホールド３内に吸気が流れるときに、内部断熱材１
０が冷えやすい効果がある。

【００３１】図４は第３実施例を示す。本第３実施例
は、前記樹脂製のインテークマニホールド３における前
記内燃機関のボデーへの取付部付近３ａの内面に筒状の
内部断熱材１７を、インテークマニホールド３との間に
隙間１８を設けて配置し、かつ、前記フランジ３ｂとボ
デー１との間に環状の外部断熱材１９を配置したもので
ある。

【００３２】この両断熱材１７，１９は、ステンレスな
どの金属からなる薄板や前記と同様の断熱樹脂からなる
薄板により一体成形されている。また、前記フランジ３
ｂとボデー１との間には前記第１実施例のようなＯリン
グからなるシール材１２は配置されていない。その他の
構造は前記第１実施例と同様である。

【００３３】本第２実施例においても、高温のＥＧＲガ
スがインテークマニホールド３側へ吹き返した場合にお
いて、内部断熱材１７と隙間１８及び外部断熱材１９に
より、樹脂製のインテークマニホールド３の溶損や劣化
をより一層防止することができる。更に、本実施例にお
いては、外部断熱材１９を、フランジ３ｂ部のシール材
としての機能をも併用させることができ、断熱構造とシ
ール構造を１個の断熱材で簡易かつ安価に構成できる。
また、内部断熱材１７を薄板で形成することにより、イ
ンテークマニホールド３内に吸気が流れるときに、内部
断熱材１７が冷えやすい効果がある。

【００３４】

【発明の効果】以上のようであるから本発明によれば、
インテークマニホールドにおける内燃機関のボデーへの
取付部付近の通路内面に断熱構造を設けたので、内部Ｅ
ＧＲにおいて、燃焼室からの高温の排気ガスがインテー
クマニホールド内へ吹き返した場合にも、インテークマ
ニホールド自体の取付部付近が高温に加熱されることを
防止できる。このことは、インテークマニホールドを樹
脂で形成してもこの樹脂の溶損や劣化を防止できる。し
たがって、内部ＥＧＲにおいても、そのインテークマニ
ホールドを樹脂で形成して、従来の金属製のものに比べ
て軽量化、低コスト化を図ることができる。

【００３５】また、請求項２の発明のように、前記の断
熱構造として内部断熱材を使用することにより、断熱構
造を簡易に構成できる。

【００３６】また、請求項３記載の発明のように、空隙
を設けて内部断熱材を配置することにより、一層の断熱
効果を得ることができる。

【００３７】また、請求項７記載の発明のように、内部
断熱材と外部断熱材を一体形成することにより、外部断
熱材に、断熱機能と、インテークマニホールドの取付部
におけるシール機能とを併用させることができるととも
に、この内部断熱材と外部断熱材の製造、取り扱いが容
易になる。

【００３８】また、前記内部断熱材や外部断熱材を断熱
樹脂板又は金属板で形成すると、その製造が容易かつ安
価になる。更に、内部断熱材を薄板で形成すると、イン
テークマニホールド内に吸気が流れるときに、内部断熱
材が冷えやすい効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図。

【図２】図１の要部拡大断面図。

【図３】本発明の第２実施例を示す要部断面図。

【図４】本発明の第３実施例を示す要部断面図。

【図５】内部ＥＧＲを説明する図で、内燃機関とインテ
ークマニホールド部の断面図。

【図６】図５の平面図。

【符号の説明】

１内燃機関のボデー３インテークマニホールド３ａ取付部付近３ｂフランジ１０，１４，１７内部断熱材１１，１６，１９外部断熱材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木勇愛知県大府市共和町一丁目１番地の１愛三工業株式会社内 (72)発明者橋岡仁愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G062 BA09 ED15 GA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室内の燃焼ガスの一部をインテーク
マニホールド側へ排出させる内燃機関において、インテ
ークマニホールドにおける内燃機関のボデーへの取付部
付近の通路内面に断熱構造を設けたことを特徴とする内
燃機関の吸気装置。
【請求項２】インテークマニホールドの前記通路内面
に内部断熱材を配置して前記断熱構造を形成した請求項
１記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項３】インテークマニホールドの前記通路内面
に内部断熱材を、インテークマニホールドとの間に空隙
を設けて配置して前記断熱構造を形成した請求項１記載
の内燃機関の吸気装置。
【請求項４】前記内部断熱材を断熱樹脂板又は金属板
で形成した請求項２又は３記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項５】前記断熱樹脂板又は金属板を薄板で形成
した請求項４記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項６】前記金属板をステンレスで形成した請求
項４又は５記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項７】前記インテークマニホールドの前記通路
内面に設けた内部断熱材の他に、インテークマニホール
ドのフランジと、該フランジが取り付けられる内燃機関
のボデーとの間に外部断熱材を配置し、該外部断熱材と
前記内部断熱材とを一体に成形した請求項２又は３記載
の内燃機関の吸気装置。
【請求項８】前記内部断熱材と外部断熱材を、断熱樹
脂板又は金属板で形成した請求項７記載の内燃機関の吸
気装置。
【請求項９】前記断熱樹脂板又は金属板を薄板で形成
した請求項８記載の内燃機関の吸気装置。
【請求項１０】前記金属板をステンレスで形成した請
求項８又は９記載の内燃機関の吸気装置。