JP2005344606A - 多枝吸気ブロック装置及び排ガス再燃焼配管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配管、ニップル、負圧室を一体的に構成し、乱雑な配管を不要にし、コンパクトな多枝吸気ブロック装置を得る。
【構成】シリンダヘッドの吸気ポート部１１と多連スロットル装置３との間に介装されるブロック部材からなり、装着時に吸気ポート１０及び多連スロットル装置の通気路３０を連通する複数の吸気通路２０と、何れも上記吸気ポート部との当接面部及び／または多連スロットル装置との当接面部に沿って各別に設けられ、一端部側が分岐されて各吸気通路に連通し、他端部側がＥＧＲガスを導入するためのＥＧＲパイプ接続部２２に連通するＥＧＲガス分配通路２１、一端部側が分岐されて各吸気通路に連通し、他端部側がＰＣＶガスを導入するためのＰＣＶパイプ接続部２４に連通するＰＣＶガス分配通路２３、及び複数の吸気通路に対してそれぞれオリフィス２７を介して連通された連通室２６とを形成したものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両のエンジン吸気系に用いられる多枝吸気ブロック装置及び排ガス再燃焼配管装置に関し、特に多連スロットル装置を使用するときの気筒間の吸気量、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）ガス、ＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）ガスの分配バランスの改善、及び配管の簡素化に関連するものである。

多連スロットル装置を使用する場合、気筒間の吸気量のバラツキを補正するため、各吸気ポート間を一定の絞り量を持つオリフィスを介して連通させることが行われている。また、吸気ポートに排気ガス改善のためＥＧＲガスを戻したり、ＰＣＶガスを戻している。さらに、マスターバックブレーキ装置等への負圧を得るため、負圧室もスロットルバルブとエンジン吸気弁の間に構成するか別個に構成し、配管で接続する等により設けている。これらの分配配管、負圧室を個別に配管し、個別に設置すると部品数も多く、配管も乱雑になり、スペースもとることになる。

負圧配管の配管スペースを削減する方法として、多連スロットルボディの負圧導入通路の配管削減とともに、スロットルボディ下流に設けたインテークフランジのエンジンヘッド側端面に、各吸気通路への負圧導入溝を、脈動やインジェクタの噴射圧の影響を受けないようにほぼ対称形に設け、負圧を正確に取り出すようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開平８−１３５５２９号公報（第１頁、図１）

上記のような従来の多連スロットル装置において、各気筒間への連通配管、各吸気ポートヘ戻すＥＧＲガス、ＰＣＶガス分配配管、負圧室を兼ねた連通室を個別に設ける場合、配管、オリフィス、ニップル、負圧タンク等多くの部品を必要とするのでコストもかかり、配管は乱雑になり、広いスペースも必要になるという問題点があった。

この発明は、上記のような従来技術の課題を解消するためになされたものであり、配管、ニップル、負圧室を一体的にまとめて構成し、部品数が減り、乱雑な配管がなく、コンパクトな多枝吸気ブロック装置を提供することを第１の目的としている。
また、吸気ポートヘ戻すＥＧＲガス、ＰＣＶガスの分配量のバランスを図ることにより排気ガス性能が改善され、さらに連通室についても連通通路、吸気ポートとの接続オリフィスの通気抵抗を一定にして、吸気量のバラツキを平均化してエンジンの燃焼を改善させ得る多枝吸気ブロック装置を提供することを第２の目的としている。

この発明による多枝吸気ブロック装置は、シリンダヘッドの吸気ポート部と多連スロットル装置との間に介装されるブロック部材からなり、装着時に上記シリンダヘッドの吸気ポート及び多連スロットル装置の通気路を連通するように設けられた複数の吸気通路と、何れも上記吸気ポート部との当接面部及び／または多連スロットル装置との当接面部に沿って各別に設けられ、一端部側が分岐されて上記各吸気通路にそれぞれ連通し、他端部側がＥＧＲガスを導入するためのＥＧＲパイプ接続部に連通するＥＧＲガス分配通路、一端部側が分岐されて上記各吸気通路にそれぞれ連通し、他端部側がＰＣＶガスを導入するためのＰＣＶパイプ接続部に連通するＰＣＶガス分配通路、及び上記複数の吸気通路に対してそれぞれオリフィスを介して連通された連通室とを形成してなるものである。

この発明においては、シリンダヘッドの吸気ポート部と多連スロットル装置との間に介装されるブロック部材に、吸気ポートに流入させるＥＧＲガス分配通路、ＰＣＶガス分配通路、及び多連スロットル装置の各吸気ポート間を連通させる連通室とオリフィスを設けるようにしたことにより、吸気ポート周りに必要な配管が１つの部品にまとめられ、部品数が減り、乱雑な配管がなく、コンパクトな多枝吸気ブロック装置を提供することができる。

実施の形態１．
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１〜図４はこの発明の実施の形態１になる多枝吸気ブロック装置を説明するもので、図１は関連する他部品との組付け構成を示す要部断面図、図２はシリンダヘッドとの当接面側から見た平面図、図３は多連スロットル装置との当接面側から見た平面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線における矢視断面図である。図１において、シリンダヘッド１の吸気ポート部１１にこの発明の多枝吸気ブロック装置２が当接して密着され、シリンダヘッド１とは反対側の面に、多連スロットル装置３が当接して密着される。多連スロットル装置３はバタフライ弁３１が例えば２連とか４連とかで連動して開閉し、エンジンヘの吸気量が制御される。多連スロットル装置３にはインテークマニホールド４が接続され、サージタンク５、エアーダクト５１から図示しないエアークリーナー、フレッシュエアーダクトに繋がれ、吸気系が構成されている。

多枝吸気ブロック装置２には、図１のようにエンジンの吸気ポート部１１と多連スロットル装置３に装着したときに上記シリンダヘッド１の吸気ポート１０及び多連スロットル装置３の通気路３０を連通するように設けられた複数の吸気通路２０と、上記吸気ポート部１１との当接面部に沿って型により溝状にそれぞれ個別に設けられ、一端部側が分岐されて上記各吸気通路２０にそれぞれ連通し、他端部側がＥＧＲガスを導入するためのＥＧＲパイプ接続部２２に連通するＥＧＲガス分配通路２１、及び一端部側が分岐されて上記各吸気通路２０にそれぞれ連通し、他端部側がＰＣＶガスを導入するためのＰＣＶパイプ接続部２４に連通するＰＣＶガス分配通路２３と、多連スロットル装置３との当接面部に沿って型により溝状、及び一部は穴状に設けられ、上記複数の吸気通路２０に対してそれぞれオリフィス２７を介して連通された連通室２６とが形成されている。

なお、上記多枝吸気ブロック装置２の吸気通路２０、及び多連スロットル装置３の通気路３０は、互いに区別するために便宜上異なる名前を付けたが、図１に示すようにエンジンの吸気ポート１０と一体的に形成されており、実質的に吸気ポート１０と同様の機能を有している。

上記シリンダヘッド１の吸気ポート１０との当接面部に設けられた上記ＥＧＲガス分配通路２１は、この実施の形態１では図２に示すように多枝吸気ブロック装置２の下部側に構成され、図示しない排気管からのパイプを、左右略中央部の底部に配設されたＥＧＲパイプ接続部２２に接続し、ＥＧＲガス分配通路２１を通して各吸気通路２０、即ち吸気ポート１０に分配している。ＥＧＲガス分配通路２１の形状はＥＧＲパイプ接続部２２を中心に、ほぼ左右対称形に作られている。またＥＧＲガス分配通路２１の分岐された一端部側における吸気通路２０への連通部であるＥＧＲ戻し口２１ａは、吸気通路２０の形状中心より若干上部に設けられている。なお、２１ｂは容積が大に形成された分配室であり、左右に分岐されたＥＧＲガス分配通路２１の他端部側をＥＧＲパイプ接続部２２に連通している。

また、上記ＰＣＶガス分配通路２３は図２に示すように多枝吸気ブロック装置２の上部側に構成され、図示しないクランクケースベンチレーションニップルからのパイプを、左右方向略中央部上方に設けられたＰＣＶパイプ接続部２４に接続し、ＰＣＶガス分配通路２３を通して各吸気通路２０に分配している。上記ＰＣＶガス分配通路２３の形状はＰＣＶパイプ接続部２４を中心に左右対称形に作られている。またＰＣＶガス分配通路２３の分岐された一端部側における吸気通路２０ヘの連通部であるＰＣＶ戻し口２３ａは、吸気通路２０の形状中心より下部に設けられ、上記ＥＧＲ戻し口２１ａに対し、吸気通路２０の略対角位置ないしは対称位置に互いに離間させて設けられている。なお、２３ｂは容積が大に形成された分配室であり、左右に分岐されたＰＣＶガス分配通路２３の他端部側をＰＣＶパイプ接続部２４に連通している。

次に、多枝吸気ブロック装置２の多連スロットル装置３との当接面部に構成した連通室２６について図３を参照して説明する。図３において、２５は図示しないマスターバックブレーキ装置等の負圧利用装置に接続する負圧取り出し部（ニップル）であり、左右方向略中央部に設けられている。２６は一定量の容積を持ち各吸気通路２０ヘオリフィス２７を介して連通される連通室である。連通室２６は隣接する吸気通路２０の間に設けられた容積が広い第１の室２６ａと、負圧取り出し部２５に連通する容積が広い第２の室２６ｂと、これら第１の室２６ａ及び第２の室２６ｂの間を連通する第３の室２６ｃからなっている。そして、連通室２６の形状についてもバタフライ弁３１（エンジンの吸気弁）が開いたときに吸気ポート１０ヘ流入する空気量が各気筒とも同じになるように、負圧取り出し部２５を中心に左右ほぼ対称形に作られている。

次に上記のように構成された実施の形態１の動作について説明する。多枝吸気ブロック装置２を図１に示すようにシリンダヘッド１の吸気ポート部１１と、多連スロットル装置３との間（合わせ面）に介在させることにより、溝状ないしは一部穴状に形成されたＥＧＲガス分配通路２１、ＰＣＶガス分配通路２３、及び連通室２６は、当接された相手側の吸気ポート部１１または多連スロットル装置３の合わせ面を構成する平面部により溝状の通路ないしは穴状の室が覆蓋され、それぞれ外気から独立した通路として形成される。外部との接続は、ＥＧＲパイプ接続部２２、ＰＣＶパイプ接続部２４、及び負圧取り出し部（ニップル）２５、に対する配管のみであるので、容易に組み立てることができ、配管の接続ミスを防ぐのも容易である。

なお、上記連通室２６を設ける理由は、多連スロットル装置３を組み込んだ吸気系において、連通室２６がないと、吸気弁閉弁時の吸気ポート１０圧力がバタフライ弁３１開度の設定バラツキに対応して差ができ、吸気弁開弁時のエンジンヘの吸気量が異なり、空気と燃料比率が変わり、エンジン燃焼に悪影響するからである。これに対し、連通室２６を設けた場合には、連通室２６からオリフィス２７を介して各吸気通路２０、即ち吸気ポート１０ヘ空気が行き来するので、吸気量のバラツキが小さくなり安定した燃焼を行うことができるからである。

上記のように、この発明の実施の形態１によれば、多連スロットル装置をエンジンに装着するときに、多連スロットル装置３とシリンダヘッドの吸気ポート部１１の間に多枝吸気ブロック装置２を介在させ、この多枝吸気ブロック装置２の吸気ポート部１１との当接面部に、吸気ポート１０に流入させるＥＧＲガス分配通路２１と、ＰＣＶガス分配通路２３を設け、多連スロットル装置３との当接面部に、多連スロットル装置３の各通気路３０（即ち吸気ポート）間を連通させる連通室２６とオリフィス２７を設けるようにしたことにより、吸気ポート周りに必要な配管が１つの部品にまとめられて簡素化され、乱雑な配管を不要にして部品数が減り、コンパクトにし得る多枝吸気ブロック装置が得られる。

また、シリンダヘッド１の吸気ポート部１１との当接面部にＥＧＲガス分配通路２１とＰＣＶガス分配通路２３を、上流側の多連スロットル装置３との当接面部に各吸気ポート間を連通させる適量の容積を持った連通室２６とオリフィス２７を構成したことにより、ＥＧＲガス中に含まれる燃焼残留粒子物質やＰＣＶガス中に含まれる劣化オイル成分は吸気の流れにより上流側の連通室２６のオリフィス２７には付着しにくく、分配通路と絞り機能の劣化の少ない分配通路を持った多枝吸気ブロック装置を提供することができる。
また、連通室２６は各吸気通路２０ないしは通気路３０（すなわち吸気ポート１０）との連通部に型で成形されたオリフィス２７を持つように形成したので、オリフィス２７を個別に切削して製作する必要はなく、オリフィス２７の絞り効果も、型で作るため寸法が一定し、安定した絞り性能が得られる多枝吸気ブロック装置を提供することができる。

また、ＥＧＲガス分配通路２１、ＰＣＶガス分配通路２３、連通室２６の通路及びオリフィス２７はすべて型で作られているので、製作コストが安価で、分配性能もバラツキがなく安定した分配性能を持った取り付け台である多枝吸気ブロック装置を提供することができる。
また、ＥＧＲガス分配通路２１はＥＧＲパイプ接続部２２を中心に、ＰＣＶガス分配通路２３はＰＣＶパイプ接続部２４を中心に、連通室２６の通路は負圧取り出し部２５を中心に、それぞれ吸気通路２０、すなわち吸気ポート１０までほぼ対称形状に作られており、各パイプ接続部から各吸気ポートまでの通気抵抗が概略同じになるように分配通路を構成しているので、ＥＧＲガス、ＰＣＶガス、吸気のバランスが確保されて分配性能が優れた多枝吸気ブロック装置を提供することができる。

また、ＥＧＲパイプ接続部２２は多枝吸気ブロック装置２の底面部に設け、ＥＧＲガス分配通路２１を各吸気通路２０の形状中心より下に配設し、中心より上方から吸気通路２０に戻すようにしたので、多枝吸気ブロック装置２の分配通路中でＥＧＲガスが冷却されるとともに、ＥＧＲ戻し口２１ａが上方、ＰＣＶ戻し口２３ａが下方にあることから、ＰＣＶガス中の劣化オイル成分は下に滴下するので、ＥＧＲ戻し口２１ａには付着せず、劣化の少ない分配通路とすることができる。

また、ＰＣＶパイプ接続部２４は多枝吸気ブロック装置２の上面部に設け、ＰＣＶガス分配通路２３を各吸気通路２０の形状中心より上に配設し、中心より下方から吸気通路２０に戻すようにしたので、液の滴下により吸気ポート１０ヘ油分が流れやすく、また、ＥＧＲ戻し口２１ａは中心より上にあり液は上へは行かないので、ＥＧＲ戻し口２１ａと吸気通路２０ないしは吸気ポート１０の汚損を最小限に抑え、劣化の少ない分配通路とすることができる。

また、ＥＧＲガス分配通路２１及びＰＣＶガス分配通路２３から吸気通路２０ヘの各戻し口（連通部）２１ａ、２３ａは、吸気通路２０のほぼ対称位置ないしは対向するくらいの位置に互いに離間して設けるようにしたので、お互いの戻しロヘの距離が保て、相手の戻し口から出てくる汚損物質の付着を少なくでき、劣化の少ない分配通路とすることができる。

実施の形態２．
ところで、上記実施の形態１では、多枝吸気ブロック装置２をエンジンのシリンダブロック１の吸気ポート部１１と、多連スロットル装置３との合わせ面に介在させ、この多枝吸気ブロック装置２にＥＧＲガス分配通路２１とＰＣＶガス分配通路２３、並びに連通室２６及びオリフィス２７を溝状ないしは穴状に設けた場合について説明したが、後付の配管類をなくすという観点からは、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図示を省略しているが、理解を容易にするために上記実施の形態１と同様の符号で説明すると、上記実施の形態１と同様のＥＧＲガス及びＰＣＶガス分配通路２１、２３をシリンダブロック１の側に左右対称的に溝状ないしは穴状に設け、上記実施の形態１と同様の連通室２６及びオリフィス２７を多連スロットル装置３の側に左右対称的に溝状ないしは穴状に設け、シリンダブロック１及び多連スロットル装置３の合わせ面には、吸気ポート１０と吸気路３０を連通させる貫通孔のみが設けられた単なる板状の仕切り部材を介装するようにしても同様の効果が得られる。

なお、この場合には、多枝吸気ブロック装置２は不要となり、シリンダブロック１に設けたＥＧＲガス分配通路及びＰＣＶガス分配通路が、排ガス再燃焼配管装置を構成し、多連スロットル装置３に設けた連通室２６及びオリフィス２７が負圧導入配管を兼ねた吸気ポート間のバランス回路を構成している。

なお上記説明で明らかなように、上記ＥＧＲガス分配通路２１、ＰＣＶガス分配通路２３、連通室２６、及びオリフィス２７は、吸気ポート部１１、多枝吸気ブロック装置２、及び多連スロットル装置３の相互の当接面（合わせ面）部の何れにも形成することができるものであり、形成箇所は上記説明した実施の形態に限定されないことは勿論である。

この発明の実施の形態１による多枝吸気ブロック装置の他部品との組付け構成を示す要部断面図である。 図１に示す多枝吸気ブロック装置をシリンダヘッドとの当接面側から見た平面図である。 図１に示す多枝吸気ブロック装置を多連スロットル装置との当接面側から見た平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線における矢視断面図である。

符号の説明

１ シリンダヘッド、 ２ 多枝吸気ブロック装置、 ３ 多連スロットル装置、 ４ インテークマニホールド、 ５ サージタンク、 １０ 吸気ポート、 １１ 吸気ポート部、 ２０ 吸気通路、 ２１ ＥＧＲガス分配通路、 ２１ａ ＥＧＲ戻し口、 ２２ ＥＧＲパイプ接続部、 ２３ ＰＣＶガス分配通路、 ２３ａ ＰＣＶ戻し口、 ２４ ＰＣＶパイプ接続部、 ２５ 負圧取り出し部（ニップル）、 ２６ 連通室、 ２７ オリフィス、 ３０ 通気路、 ３１ バタフライ弁、 ５１ エアーダクト。

Claims (12)

1. シリンダヘッドの吸気ポート部と多連スロットル装置との間に介装されるブロック部材からなり、装着時に上記シリンダヘッドの吸気ポート及び多連スロットル装置の通気路を連通するように設けられた複数の吸気通路と、何れも上記吸気ポート部との当接面部及び／または多連スロットル装置との当接面部に沿って各別に設けられ、一端部側が分岐されて上記各吸気通路にそれぞれ連通し、他端部側がＥＧＲガスを導入するためのＥＧＲパイプ接続部に連通するＥＧＲガス分配通路、一端部側が分岐されて上記各吸気通路にそれぞれ連通し、他端部側がＰＣＶガスを導入するためのＰＣＶパイプ接続部に連通するＰＣＶガス分配通路、及び上記複数の吸気通路に対してそれぞれオリフィスを介して連通された連通室とを形成してなることを特徴とする多枝吸気ブロック装置。
2. 上記ＥＧＲガス分配通路及びＰＣＶガス分配通路は、上記シリンダヘッドの吸気ポート部との当接面部に形成され、上記連通室とオリフィスは、上記多連スロットル装置との当接面部に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の多枝吸気ブロック装置。
3. 上記ＥＧＲガス分配通路、ＰＣＶガス分配通路、連通室、及びオリフィスは、型で一体的に作られたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多枝吸気ブロック装置。
4. 上記連通室は、外部への負圧取り出し部に連通されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の多枝吸気ブロック装置。
5. 上記連通室は、上記負圧取り出し部を中心にほぼ対称的に形成されてなることを特徴とする請求項４に記載の多枝吸気ブロック装置。
6. 上記ＥＧＲガス分配通路は、上記ＥＧＲパイプ接続部を中心にほぼ対称的に形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の多枝吸気ブロック装置。
7. 上記ＰＣＶガス分配通路は、上記ＰＣＶパイプ接続部を中心にほぼ対称的に形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載の多枝吸気ブロック装置。
8. 上記ＥＧＲパイプ接続部は、底面部に設けられ、ＥＧＲガス分配通路は各吸気通路の形状中心より下側に配設され、分岐された一端部側は形状中心より上方から上記吸気通路に連通するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れかに記載の多枝吸気ブロック装置。
9. 上記ＰＣＶパイプ接続部は、上面部に配設され、ＰＣＶガス分配通路は各吸気通路の形状中心より上側に配設され、分岐された一端部側は形状中心より下方から上記吸気通路に連通するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項８の何れかに記載の多枝吸気ブロック装置。
10. 一つの吸気通路に対するＥＧＲガス分配通路の連通部と、ＰＣＶガス分配通路の連通部とは、ほぼ対向する程度に互いに離間して設けられてなることを特徴とする請求項１ないし請求項９の何れかに記載の多枝吸気ブロック装置。
11. 内燃機関から排出されるＥＧＲガス及びＰＣＶガスをシリンダヘッドの複数の吸気ポートに分配する排ガス再燃焼配管装置において、複数の吸気ポートを有するシリンダヘッドの吸気ポート部、及びこの吸気ポート部に当接される多連スロットル装置の少なくとも一方の当接面部に沿ってそれぞれ各別に溝状に形成され、一端部側が分岐されて上記各吸気ポートにそれぞれ連通され、他端部側がＥＧＲパイプ接続部に連通するように設けられたＥＧＲガス分配通路と、一端部側が分岐されて上記各吸気ポートにそれぞれ連通され、他端部側がＰＣＶパイプ接続部に連通するように設けられたＰＣＶガス分配通路とを備えてなることを特徴とする排ガス再燃焼配管装置。
12. 上記吸気ポート部と多連スロットル装置の少なくとも一方の当接面部に形成され、上記複数の吸気ポートに対してそれぞれオリフィスを介して連通するように設けられた連通室を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の排ガス再燃焼配管装置。
    

Images