JP2007211698A

JP2007211698A - Ｅｇｒ装置

Info

Publication number: JP2007211698A
Application number: JP2006033078A
Authority: JP
Inventors: Eiji Michigami; 英二道上; Tomohisa Tao; 知久田尾; Yasuhiro Ozaki; 康博尾崎; Koichi Agari; 晃一上里
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2026-02-09
Also published as: JP4605787B2

Abstract

【課題】吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置において、より安価で、且つ従来の技術に対して容易に対応可能な技術をもって、複数の気筒に分配される環流ガス量のばらつきを低減させることを課題とする。
【解決手段】吸気マニホールド６と排気マニホールド７との間に環流通路（ＥＧＲパイプ２７）を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関（ディーゼルエンジン１）のＥＧＲ装置において、該吸気マニホールド６と、該ＥＧＲパイプ２７との連結部の間には、前記環流ガスの流入量を調整する為の吸気孔４１ｃ・４１ｄを設けた、ガスケット４１を配設する。
【選択図】図４

Description

本発明は、排気ガスの一部を吸気側に環流する為、吸気マニホールドと、排気マニホールドと、の間に環流通路を有した、内燃機関のＥＧＲ（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置の技術に関する。より詳しくは、複数の気筒に分配される環流ガス量のばらつきを低減させる技術に関する。

従来より、作業機、移動車両等に搭載される内燃機関（ディーゼルエンジン）においては、環境汚染対策として燃焼時に発生する窒素酸化物の低減化を図るべく、ＥＧＲ装置が知られている。このＥＧＲ装置は排気マニホールドより排気される排気ガスの一部の排ガス（ＥＧＲガス）を吸気マニホールドに再び環流して吸入空気と混合させ、燃焼室内の燃焼温度を低下させることにより窒素酸化物の低減化を図るものである。ここでより効果的に窒素酸化物の低減化を図る為に、各燃焼室に送られるＥＧＲ混合ガスの混合状態を良好とするべく、様々な改良案が公知技術となっている。
例えば「特許文献１」では、吸気マニホールドに連通されるＥＧＲパイプの先端部に複数の排気孔と流量制御弁を設けて、エンジンの出力及び回転数等の外的要因に対応して電気的に流量制御弁を制御し、環流ガスの吐出流量及び吐出方向を変更し、均一性の高い、吸入空気とＥＧＲガスとの混合ガスを、吸気ポートを介して各気筒へ送るものである。
特開平７−４２６２６号公報

確かに上述の公知技術によって各気筒へ送られる混合ガスの均一性は向上し、エンジンの様々の運転条件に対して、安定した混合ガスの供給が可能となる。しかし、前記流量制御弁の製作には高度の品質を必要とし、また、それを制御する制御ディバイス等の価格も考慮すると、とても安価なシステムとは言えない。
そこで本発明においては、より安価で、且つ従来の技術に対して容易に対応可能な技術をもって、複数の気筒に分配される環流ガス量のばらつきを低減させることを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置について、該吸気マニホールドと、該環流通路との連結部の間には、前記環流ガスの流入量を調整する為の孔を設けたガスケットを配設したものである。

請求項２においては、吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置について、該内燃機関には複数の気筒が具備され、前記環流通路端を複数の分岐管に分岐させて吸気マニホールドの吸気ポートに合わせて連結し、該分岐管と吸気マニホールドの間に、環流ガスの流入量を調整する為の複数の孔を設けたガスケットを配設したものである。

請求項３においては、吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置について、該内燃機関には複数の気筒が具備され、前記環流通路端を複数の分岐管に分岐させて吸気マニホールドの吸気ポートに合わせて連結し、且つ該各分岐管は各気筒毎に異なる角度で吸気マニホールドに挿入させたものである。

請求項４においては、吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置について、前記環流通路端の出口側先端には環流ガスの流入管が設けられ、吸気マニホールドに開口した排気入口孔と重なるようにして、前記流入管に出口穴を並設して貫穿し、前記流入管をアクチュエータにより摺動可能に構成し、前記出口孔と排気入口孔との重複面積を変更自在としたものである。

請求項５においては、吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置について、該内燃機関には複数の気筒が具備され、前記環流通路端をパイプ状に形成して吸気マニホールド内にクランク軸と平行に挿嵌し、該パイプ部に吸気ポートの位置と合わせて排出孔を貫穿したものである。

請求項６においては、請求項５に関して、前記パイプ部は、吸気マニホールドとの着脱が自在な構成とし、異なる大きさの排出孔がそれぞれ貫穿されたパイプ部と変更可能としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、吸気マニホールドと環流通路との連結部間に、環流ガスの流入量を調整する為の吸気孔を設けた、着脱自在なガスケットを配設したことにより、仕様（出力、型式等）の異なる様々のディーゼルエンジンに対して、最も適した大きさの吸気孔が貫穿されたガスケットを選択でき、ＥＧＲバルブの開閉制御データ数の低減化が図られる結果、容易にディーゼルエンジンの仕様変更をすることができる。

請求項２においては、請求項１と同様、吸気マニホールドと環流通路との連結部間に、環流ガスの流入量を調整する為の吸気孔を設けた、着脱自在なガスケットを配設したことにより、ＥＧＲバルブの開閉制御データ数の低減化が図られ、ディーゼルエンジンの仕様変更が容易になるばかりでなく、環流通路端を複数の分岐管に分岐させて吸気マニホールドの吸気ポートに合わせてそれぞれ連結させたことにより、複数の気筒間における環流ガスの配分量のばらつきを極力抑えることができる。

請求項３においては、請求項２同様、環流通路端を複数の分岐管に分岐させて吸気マニホールドの吸気ポートに合わせてそれぞれ連結させたことにより、複数の気筒間における環流ガスの配分量のばらつきを極力抑えることができるばかりでなく、各分岐管の角度を環流ガスの流量、流速、粘度等の条件から最適な値とすることで、更に環流ガスの流れが一定し、各気筒間への配分量のばらつきが抑えられる。

請求項４においては、環流通路端の出口側先端に環流ガスの流入管を設け、吸気マニホールドの排気入口孔と重なるように、前記流入管に出口穴を貫穿し、更に前記流入管をアクチュエータで摺動させ、前記出口孔と排気入口孔との重複面積を変更自在としたことにより、高価なＥＧＲバルブを具備すること無く、比較的安価に環流ガス量を制御でき、ディーゼルエンジンの負荷や回転数に応じて、適確に環流ガス量を調節することができる。

請求項５においては、環流通路端に連結されるパイプ部を吸気マニホールドに両端支持される状態で挿嵌したことにより、前記パイプ部の剛性化を十分に図ることができ、また前記パイプ部に吸気ポートの位置と合わせて排出孔を貫穿させたことにより、複数の気筒間における環流ガスの配分量のばらつきを極力抑えることができる。

請求項６においては、前記パイプ部を吸気マニホールドとの着脱が自在な構成とし、異なる大きさの排出孔がそれぞれ貫穿された複数のパイプ部と転換自在としたことにより、複数の気筒間における環流ガスの配分量のばらつきを極力抑えることができるばかりでなく、ＥＧＲバルブの開閉制御データ数の低減化が図られ、ディーゼルエンジンの仕様変更の容易化を図ることができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るエンジンの全体的な構成を示した前方斜視図、図２は同じく後方斜視図、図３はエンジンの内部構造を示す正面図である。
図４は本発明の第一実施例に係る、環流通路と吸気マニホールドをモデル化した断面図、図５は同じく第二実施例に係る断面図である。
図６は本発明の第三実施例に係る、環流通路と吸気及び排気マニホールドをモデル化した断面図である。
図７は本発明の第四実施例に係る、流入管と吸気マニホールドを示した図であり、本図中の（イ）はその全体構造をモデル化した断面図、（ロ）及び（ハ）はそれぞれ全開時、絞り時における開口孔の詳細を示す断面図である。
図８は本発明の第五実施例に係る、吸気マニホールドに挿嵌されたＥＧＲ供給パイプをモデル化した断面図、図９は同じく第六実施例に係る断面図である。

［エンジン全体構成］
まず本発明を適用するエンジンの一例として、作業機などに搭載されるディーゼルエンジン（以下「エンジン１」とする。）の全体構成について、図１乃至図３を用いて説明する。（本図１及び図２に示す矢印Ａの方向は前後方向を示す。）
尚、本発明に適用されるエンジン１は、ＥＧＲ（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置が備えられたディーゼルエンジンを示している。
ここでＥＧＲ装置とは、排気ガス中に含まれる窒素酸化物の発生量を低減する為、排気マニホールド７から排出される排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を再び吸気マニホールド６に環流し、吸入空気と混合させることによって、シリンダブロック内の燃焼温度を低下させ窒素酸化物の発生量の低減化を図った装置である。

エンジン１に具備されるシリンダブロック２の上部にはシリンダヘッド３が取り付けられ、このシリンダヘッド３の上面はボンネット４で被装されている。また、シリンダブロック２の下部にはオイルパン５が取り付けられており、このオイルパン５内にはエンジンオイル（潤滑油）が貯溜されている。この潤滑油は潤滑油ポンプ２２により吸入され、潤滑油フィルタ２０を介してエンジン１内の各潤滑個所へ供給される。

シリンダヘッド３の一側面には吸気マニホールド６が設けられており、その反対側面には排気マニホールド７が設けられている。
吸気マニホールド６の一側端には吸気管２８（図６を参照。）が接続されており、その先端にはエアクリーナが配設され、大気からの吸入空気を一旦ろ過し、粉塵等を取り除いた後、シリンダブロック２へ取り入れている。また前記吸気管２８の接続部付近にはＥＧＲバルブ２６（図６を参照。）が配設され、該ＥＧＲバルブ２６を介して排気マニホールド７と環流通路（以下「ＥＧＲパイプ」とする。）２７（図４乃至図６を参照。）にて連通されている。尚、ＥＧＲバルブ２６は電気的制御により吐出弁の開放量を微調整するものである。即ちエンジンの回転数や温度等の条件に応じて、ＥＧＲガスと吸入空気が最適な混合比率となるように、また、容易に始動したり、窒素酸化物の排出量を低減したりするように吸気マニホールド６へのＥＧＲガスの吐出量を調整する装置である。
排気マニホールド７の一端側には排気管１３（図６を参照。）が接続されており、その先端部にはマフラ（図示せず）が配設されている。これにより、排気と共に排出される爆発音のエネルギーの圧力変動を打ち消し、吸収させて音の鎮静作用を図っている。

吸気マニホールド６の下方におけるシリンダブロック２の一側には、シリンダブロック２内に形成される燃焼室内へ噴射される燃料を送り込む為の燃料噴射ポンプ８が付設されている。この燃料噴射ポンプ８には、その燃料噴射量を調整する為のガバナが付設されており、このガバナにおける調整はガバナレバー９が回動されることにより行われる。また燃料噴射ポンプ８の下部には、エンジン１内へと燃料を供給する燃料フィードポンプ１０が設けられている。この燃料フィードポンプ１０により、図示せぬ燃料タンク内の燃料が吸入されるとともに送出され、エンジン１の燃料供給路に設けられる燃料フィルタ１９を介して燃料噴射ポンプ８へと導入される。

シリンダブロック２内にはクランク軸２３が回転自在に支持されており、シリンダブロック２の前面には、このクランク軸２３の動力を前記燃料噴射ポンプ８等へ伝達する為のギヤ類が収納されているギヤケース１１が取り付けられており、ギヤケースカバー１２により覆われている。このギヤケース１１の前側には冷却ファン２５が取り付けられており、この冷却ファン２５は、前記クランク軸２３の動力がギヤケース１１の前面に設けられ前記クランク軸２３によって駆動されるＶプーリ１４及びＶベルト１５を介して伝達されて回転する。このクランク軸２３の動力は、シリンダブロック２の前側に設けられるオルタネータ３０にも同じくＶプーリ１４及びＶベルト１５を介して伝達される。また、シリンダブロック２の前面には、エンジン冷却水を潤滑させる為の冷却水ポンプ２１が冷却ファン２５と同軸に設けられている。
一方シリンダブロック２の後面には前記クランク軸２３の後端部に取り付けられるフライホイール３１を覆うフライホイールハウジング１８が固設されている。

ところで前述したように、燃料噴射ポンプ８はクランク軸２３の回転が伝達されて駆動されるが、クランク軸２３の回転は、図３に示すようにギヤケース１１内に収納されるアイドル機構となるアイドルギヤ３５を介して燃料噴射ポンプ８の駆動軸（以下、単に「ポンプ駆動軸」とする。）３４に伝達される。具体的には、クランク軸２３の前端部にはクランクギヤ３６が固設されており、このクランクギヤ３６は前記アイドルギヤ３５に噛合している。アイドルギヤ３５はギヤケース１１にて支承されるアイドル軸３２に軸支されている。そしてこのアイドルギヤ３５は前記ポンプ駆動軸３４に固設されている燃料噴射ポンプ駆動ギヤ３３に噛合しており、クランク軸２３の動力を燃料噴射ポンプ８へと伝達する。尚、本実施例では動力伝達を歯車機構により伝達しているが、チェーンやベルト等により伝達することも可能である。よってチェーンにより駆動する場合には、アイドルギヤはアイドルスプロケットに代替され、また、ベルトにより伝達する場合にはアイドルギヤはアイドルプーリに代替される。

また前述したように、潤滑油ポンプ２２により吸入される潤滑油は、具体的には次のようにして供給される。即ち図３に示すように、潤滑油ポンプ２２の駆動軸には潤滑油ポンプ駆動ギヤ２２ａが固設されており、この潤滑油ポンプ駆動ギヤ２２ａが前記クランクギヤ３６に噛合している。そしてエンジン１の始動に伴い駆動するクランク軸２３の動力がクランクギヤ３６及び潤滑油ポンプ駆動ギヤ２２ａを介して潤滑油ポンプ２２に伝達され、潤滑油ポンプ２２が駆動する。これによりオイルパン５内に貯溜されている潤滑油が、ストレーナ２９を介して潤滑油供給管３７を通じて潤滑油ポンプ２２により吸入される。潤滑油ポンプ２２により吸入された潤滑油は、図示せぬ潤滑油経路を介してシリンダブロック２内に形成されるメインギャラリ３８に送出されてエンジン１内の各潤滑個所へ導かれる。

［吸気マニホールド実施例一］
次に本発明に係る吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部の構造に関して説明する。図４はその第１実施例の構造をモデル化した断面図であり、以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印Ａ及びＢは、それぞれＥＧＲガス及び吸入空気の流れ方向を示す。

吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部は、ガスケット４１を間に挟んだＥＧＲ通路４２と、ＥＧＲバルブ２６とにより構成されている。
吸気マニホールド６にはシリンダヘッド３との接続面に気筒数と同数の吸気ポート６ａが穿孔されており、一端側では吸気管２８との接続の為、開口部が設けられている。そしてある一側面を「ＥＧＲガス吸入面」とし、吸気ポート６ａの近傍に同数の副通路用吸気孔６ｃと主流が流れる主通路用吸気孔６ｄとが設けられている。

ガスケット４１は非金属のシール材を素材とする薄板部材により構成され、吸気マニホールド６の前記「ＥＧＲガス吸入面」に取り付けられる。そしてこの取付状態において、吸気マニホールド６側に穿孔された前記副通路用吸気孔６ｃ及び前記主通路用吸気孔６ｄとガスケット４１との重なる個所に、同様にガスケット４１に副通路用吸気孔４１ｃ及び主通路用吸気孔４１ｄが設けられている。ここでガスケット４１の各吸気孔４１ｃ・４１ｄの開口面積は、吸気マニホールド６に設けられている各対応する吸気孔６ｃ・６ｄに対して、最大にして同程度とし、それ以下となるように設定されている。

このような構成をとることにより、ＥＧＲパイプ２７を通じて流入されたＥＧＲガスの、吸入ポート６への流量は、ガスケット４１に設けられた各吸気孔４１ｃ・４１ｄの開口面積によって決定されるようになり、エンジン１の出力や回転数等、エンジン特性の変更によりＥＧＲガス流量の変更が必要な場合は、各吸気孔４１ｃ・４１ｄの開口面積が異なるガスケット４１の代替のみによって比較的容易に且つ経済的に実施を図ることができる。つまり、各吸気孔４１ｃ・４１ｄの開口面積をエンジン１の出力や回転数等に合わせたガスケットを選択することにより窒素酸化物を効率良く低減することが可能となる。
尚、ガスケット４１に設けられた各吸気孔４１ｃの開口面積は、各気筒へ吸入されるＥＧＲガス流量のばらつきに応じて適正な大きさに決定される。

ＥＧＲ通路４２は略直方体形状を有し、一側面の端部にはＥＧＲバルブ２６が配設されるＥＧＲガス吸気孔４２ａが穿孔されており、その対向面は前記ガスケット４１を介して吸気マニホールド６との取付面として全開口されている。即ちＥＧＲパイプ２７を通じて流れてきたＥＧＲガスは一旦ＥＧＲ通路４２内に貯溜され、その後吸気マニホールド６へ流出される為、該吸気マニホールド６の各吸気孔６ｃ・６ｄを通過するＥＧＲガスの圧力は略均一となる。その結果、（ＥＧＲバルブ２６を介して）ＥＧＲパイプ２７を直接吸気マニホールド６に連結した場合と比較して、局部連結によるＥＧＲガスの圧力差が発生せず、該吸気マニホールド６の各吸気孔６ｃ・６ｄを通過するＥＧＲガス流量の均一性を図ることができ、各気筒へのＥＧＲガス流量のばらつきを抑制することができる。

尚、ＥＧＲ通路４２の形状は本実施例に示す略直方体形状に限られるものでは無い。即ち、一方の側においてＥＧＲパイプ２７との連結部を有し、他方の側において吸気マニホールド６に穿孔された全吸気孔６ｃ・６ｄを同時に塞げる形状を有していればよく、例えば御椀形状として、その頂点に吸入孔を穿孔したものでも良い。

［吸気マニホールド実施例二］
次に本発明に係る吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部の構造に関して、第二実施例を説明する。図５はその構造をモデル化した断面図であり、以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印Ａ及びＢは、それぞれＥＧＲガス及び吸入空気の流れ方向を示す。

第二実施例における吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部は、第１実施例と比較してＥＧＲ通路部の構造を異にするものである。
第二実施例におけるＥＧＲ通路４３は、ブロック部材４３ａとパイプ部材４３ｂとから構成される。ブロック部材４３ａには一本の貫通孔４４が設けられており、同時に側面において外部から該貫通孔４４に向かって垂直方向の連通孔４５が設けられている。そして該連通孔４５には、Ｌ字形状に屈曲させたパイプ部材４３ｂの一端が挿嵌されている。更にパイプ部材４３ｂにはその途中に、気筒数より１少ない本数で分岐管４３ｃが垂直に設けられている。

ＥＧＲ通路４３は上述のような構造を有し、前記ブロック部材４３ａの一端面において前記連通孔４４と同軸方向にＥＧＲバルブ２６が配設され、対向する面においてガスケット４１を介して吸気マニホールド６の主吸気孔６ｄと、前記連通孔４４とが同軸となるように接続されている。また同時にパイプ部材４３ｂ及び分岐管４３ｃの各先端部がそれぞれ吸気マニホールド６の各副吸気孔６ｃ・６ｃ・・・と同軸となるように接続されている。

このように第二実施例においては、吸気マニホールド６の副通路用吸気孔６ｃを介して、それぞれの吸気ポート６ａに直接配管経路を用いて流入させる為、より一層各気筒に供給されるＥＧＲガス流量のばらつきを抑えることができる。
尚、本実施例においてはパイプ部材４３ｂの屈曲角度及び分岐管４３ｃの交わり角度を全て直角に示しているが、これは構造の概略を示したものに過ぎず、例えばＥＧＲガスの流量、流速、粘度等を考慮してＥＧＲガスがより均等に分配されるように適度な傾斜角としたほうがより効果的である。

［吸気マニホールド実施例三］
次に本発明に係る吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部の構造に関して、第三実施例を説明する。図６はその構造をモデル化した断面図であり、以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印Ａ及びＢは、それぞれＥＧＲガス及び吸入空気の流れ方向を示す。

本実施例は、吸気マニホールド６に連通されるＥＧＲパイプ２７の連結部において、その構造に改良を加えたものである。即ち、排気マニホールド７より連通された排気管１３から枝分かれしたＥＧＲパイプ２７は、ＥＧＲバルブ２６を介してその先端部２７ａが直接吸気マニホールド６に挿嵌されている。またこれと同時に前記先端部２７ａの上流側において、複数の枝管２７ｂ・２７ｂが並設されており、該枝管２７ｂ・２７ｂも同様に直接吸気マニホールド６に挿嵌されている。
ここで前記先端部２７ａ及び枝管２７ｂ・２７ｂは、滑らかな傾斜角を有して吸気マニホールド６に挿入され、その先端部をそれぞれ各気筒の吸気ポート２４・２４・２４近傍に位置するように配設されている。

このような構造を具備することによりＥＧＲパイプ２７内を環流するＥＧＲガスには、流れの抵抗に関する影響がさほど及ばず、各気筒の吸気ポート２４・２４・２４に送られるＥＧＲガス量のばらつきが抑制され、また枝管２７ｂ・２７ｂ等により直接吸気ポート２４・２４・２４近傍まで送られる為、吸気マニホールド６内での室内圧力等の影響を受けにくく、吸入空気との混合においても均一化を図ることができる。

［吸気マニホールド実施例四］
次に本発明に係る吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部の構造に関して、第四実施例を説明する。図７上の（イ）はその構造をモデル化した断面図を示し、（ロ）及び（ハ）はそれぞれ全開時、絞り時における開口孔の詳細を示すものであり、以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印Ａ及びＢは、それぞれＥＧＲガス及び吸入空気の流れ方向を示す。

本実施例は、吸気マニホールド６と、ＥＧＲパイプ２７の連結部において、その間隙部に可動式のＥＧＲ流入管４６を設け、前記吸気マニホールド６に流入されるＥＧＲガス流量を自在に変更可能する機能を具備させたものである。即ち、吸気マニホールド６とＥＧＲ流入管４６にはそれぞれ互いに接する面において同寸法の複数の吸気孔６ｅ・６ｅ・６ｅ及び４６ａ・４６ａ・４６ａが同配置にて貫穿されており、前記ＥＧＲ流入管４６の相対位置をずらすことによって、前記吸気孔の開口面積を絞る構造となっている。

ＥＧＲ流入管４６は略直方体形状を有し、上述のとおり一側面部は吸気マニホールド６との接触として、複数の吸気孔４６ａ・４６ａ・４６ａが設けられている。また、一方の他面において、吸入空気の流入口４６ｂが設けられており、フレキシブルホース等の伸長自在とする可撓継手３９を介してＥＧＲパイプ２７と連結されている。更に外部の一端においてギヤラック４０が配設されており、吸気マニホールド６より支持された駆動モータ４７のギヤ４８と噛合し、可動自在（図７の（イ）において矢印Ｃの方向。）な構成となっている。
その結果、エンジン１の負荷や回転数に応じて、予め設定された制御プログラムにより制御指令（回転速度及び回転角度等。）が駆動モータ４７に送られてＥＧＲ流入管４６が動作され、前記吸気孔の開口面積が制御される。
即ち、図６の（ロ）（ハ）において、吸気マニホールド６の吸気孔６ｅ及びＥＧＲ流入管４６の吸気孔４６ａの外径寸法をそれぞれＸ及びＹとした場合、各吸気孔６ｅ・４６ａが同軸に重なる場合には、開口面積はＸ即ちＹとなるが（図６における（ロ）の状態。）、駆動モータ４７により前記ＥＧＲ流入管４６が移動された場合は、開口面積は各吸気孔６ｅ及び４６ａの重畳する範囲となるＺが開口部となる（図６における（ハ）の状態。）。

このような構成とすることにより、ＥＧＲパイプ２７の配管途中に高価なＥＧＲバルブ２６（図６を参照。）を設けること無く、比較的容易な構造にて吸気マニホールド６へのＥＧＲガス流入量を制御することが可能となり、吸気マニホールド６内において吸気孔６ｆより吸気された吸入空気と、より均一に混合されたＥＧＲ混合ガスが各気筒の吸気ポート２４・２４・２４に送られることとなる。また、ＥＧＲバルブ２６を設ける場合と違い、ＥＧＲ流入管４６を可動させるアクチュエータ類（駆動モータ４７、ギヤラック４０、制御ディバイス等）をＥＧＲ配管から隔てて設置することが可能となり、ＥＧＲガスによる腐食等の影響を受けず、制御機器類の耐久性の向上を図ることができる。

尚、本実施例においてはＥＧＲ流入管４６の可動手段としてギヤラック方式の駆動モータ４７を採用しているが、これに限定されるものではなく、例えば油圧式シリンダーや、ボールネジ等を用いて前記ＥＧＲ流入管４６を可動させる方式でもよい。

［吸気マニホールド実施例五］
次に本発明に係る吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部の構造に関して、第五実施例を説明する。図８はその構造をモデル化した断面図であり、以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印Ａ及びＢは、それぞれＥＧＲガス及び吸入空気の流れ方向を示す。

本実施例は、吸気マニホールド６と、ＥＧＲパイプ２７の連結部において、該ＥＧＲパイプ２７の先端部をそのまま延出し、前記吸気マニホールドに挿嵌したものである。即ち、排気マニホールド７（図６を参照。）より連通された排気管１３から枝分かれしたＥＧＲパイプ２７は、ＥＧＲバルブ２６を介してその先端部が直接吸気マニホールド６の一側面側より挿嵌されて、そのまま対峙する側面部に貫通されている。ここでＥＧＲパイプ２７が挿嵌される方向は、シリンダブロック２内に具備されるクランク軸（図示せず。）と平行関係にあり、各気筒への吸気ポート２４・２４・２４の配列に合わせて前記ＥＧＲパイプ２７の一側面には、複数の吸入孔２７ｃ・２７ｃ・２７ｃが前記吸気ポート２４側にむかって穿孔されている。また同時に、前記ＥＧＲパイプ２７の先端部は、吸気マニホールド６の外側へのＥＧＲガスの放出を防ぐ為、シールテープやプラグ４９等を用いて塞がれている。

このような構成とすることにより、各吸気ポート２４・２４・２４の近傍まで直接ＥＧＲパイプ２７を用いてＥＧＲガスを導くことができ、吸気マニホールド６内での室内圧力等の影響を受けにくく、吸気管２８によって吸入された吸入空気との混合においても均一化を図ることができ、より高品質なＥＧＲ混合ガスを各気筒の吸気ポート２４・２４・２４に送ることができる。また、ＥＧＲパイプ２７は上述の通り吸気マニホールド６を完全に貫通している為、前記吸気マニホールド６の挿入範囲（吸入孔２７ｃ・２７ｃ・２７ｃの施工範囲。）においては両端支持状態となる為、剛性の強化が図られている。

尚、ＥＧＲパイプ２７と吸気マニホールド６との固定方法については、本実施例においては溶接構造にて図示しているが、例えば前記ＥＧＲパイプ２７側にフランジ部を設けてボルト等の締結部品を利用するものでもあっても良い。

［吸気マニホールド実施例六］
次に本発明に係る吸気マニホールド６とＥＧＲパイプ２７との接続部の構造に関して、第六実施例を説明する。図９はその構造をモデル化した断面図であり、以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印Ａ及びＢは、それぞれＥＧＲガス及び吸入空気の流れ方向を示す。

本実施例は上述の実施例五において、吸気マニホールド６に挿嵌される部分においてＥＧＲパイプ２７の先端部（以下「ＥＧＲ先端パイプ５０」という。）を独立構造としたものである。即ち、ＥＧＲパイプ２７とＥＧＲ先端パイプ５０とは、継手５１等を介して脱着可能な構造とし、且つ、上述の実施例五と同様、前記ＥＧＲ先端パイプ５０には、吸気ポート２４の配列に合わせて同数の吸気孔２７ｃが設けられ、一方の先端部をシールテープやプラグ４９等を用いて塞いでいる。また、ＥＧＲパイプ２７との接続付近においては、吸気マニホールド６への固定保持の為フランジ５０ａが設けられており、該フランジ５０ａは同時にＥＧＲ先端パイプ５０を前記吸気マニホールド６に挿入する際の位置決め規制の役割を担っている。

このような構成とすることにより上述の実施例五と同様、吸気管２８からの吸入空気と、より均一的に混合が行え、高品質なＥＧＲ混合ガスを各気筒の吸気ポート２４・２４・２４に送ることができるばかりでなく、前記吸気孔２７ｃの開口面積を異にする複数のパターンからなるＥＧＲ先端パイプ５０を別途設けて、エンジン１の負荷や回転数等の外的条件に応じて適切な前記ＥＧＲ先端パイプ５０を選択することにより、複数の気筒間における環流ガスの配分量のばらつきを極力抑えることができるばかりでなく、ＥＧＲバルブの開閉制御データ数の低減化が図られ、ディーゼルエンジンの仕様変更の容易化を図ることができる。

尚、ＥＧＲ先端パイプ５０と吸気マニホールド６との固定方法については本実施例においてはボルト等の締結部品を仕様する構造としているが、例えばトグル機構を利用して容易に脱着可能な構造としても良い。また、ＥＧＲ先端パイプ５０とＥＧＲパイプ２７との接続個所においても、本実施例のごとく継手５１等に限定するものではなく、例えば、両部材の間隙部に耐熱ホースを別途設けて、ワンタッチジョイント（スプリングを用いた脱着機構を有する、特殊な継手。）により接続する方式等でもよい。

本発明の一実施例に係るエンジンの全体的な構成を示した前方斜視図。同じく後方斜視図。エンジンの内部構造を示す正面図。本発明の第一実施例に係る、環流通路と吸気マニホールドをモデル化した断面図。同じく第二実施例に係る断面図。本発明の第三実施例に係る、環流通路と吸気及び排気マニホールドをモデル化した断面図。本発明の第四実施例に係る、流入管と吸気マニホールドを示した図であり、本図中の（イ）はその全体構造をモデル化した断面図、（ロ）及び（ハ）はそれぞれ全開時、絞り時における開口孔の詳細を示す。本発明の第五実施例に係る、吸気マニホールドに挿嵌されたＥＧＲ供給パイプをモデル化した断面図。同じく第六実施例に係る断面図。

符号の説明

６吸気マニホールド
２６ＥＧＲバルブ
２７ＥＧＲパイプ
２８吸気管
４１ガスケット
４２ＥＧＲ通路
６ａ吸気ポート
６ｃ副通路用吸気孔
６ｄ主通路用吸気孔
４１ｃ副通路用吸気孔
４１ｄ主通路用吸気孔
４２ａＥＧＲ吸気孔
ＡＥＧＲガスの流れ方向
Ｂ吸入空気の流れ方向

Claims

吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置において、該吸気マニホールドと、該環流通路との連結部の間には、前記環流ガスの流入量を調整する為の孔を設けたガスケットを配設したことを特徴とする、ＥＧＲ装置。
吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置において、該内燃機関には複数の気筒が具備され、前記環流通路端を複数の分岐管に分岐させて吸気マニホールドの吸気ポートに合わせて連結し、該分岐管と吸気マニホールドの間に、環流ガスの流入量を調整する為の複数の孔を設けたガスケットを配設したことを特徴とする、ＥＧＲ装置。
吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置において、該内燃機関には複数の気筒が具備され、前記環流通路端を複数の分岐管に分岐させて吸気マニホールドの吸気ポートに合わせて連結し、且つ該各分岐管は各気筒毎に異なる角度で吸気マニホールドに挿入させたことを特徴とする、ＥＧＲ装置。
吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置において、前記環流通路端の出口側先端には環流ガスの流入管が設けられ、吸気マニホールドに開口した排気入口孔と重なるようにして、前記流入管に出口穴を並設して貫穿し、前記流入管をアクチュエータにより摺動可能に構成し、前記出口孔と排気入口孔との重複面積を変更自在としたことを特徴とする、ＥＧＲ装置。
吸気マニホールドと排気マニホールドとの間に環流通路を形成して、排気ガスの一部（環流ガス）を吸気側に環流する内燃機関のＥＧＲ装置において、該内燃機関には複数の気筒が具備され、前記環流通路端をパイプ状に形成して吸気マニホールド内にクランク軸と平行に挿嵌し、該パイプ部に吸気ポートの位置と合わせて排出孔を貫穿したことを特徴とする、ＥＧＲ装置。
前記パイプ部は、吸気マニホールドとの着脱が自在な構成とし、異なる大きさの排出孔がそれぞれ貫穿されたパイプ部と変更可能としたことを特徴とする、請求項５に記載のＥＧＲ装置。