JP2007224813A - Internal combustion engine - Google Patents

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Japanese (ja)
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Eiji Michigami
英二 道上
Daisuke Kajita
大輔 梶田
Yasuhiro Ozaki
康博 尾崎
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Yanmar Co Ltd
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Yanmar Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for improving the mixed state of an EGR mixed gas more inexpensively and easily in an EGR device of an internal combustion engine having a reflux passage between a suction manifold and an exhaust manifold for refluxing a part of the exhaust gas to the suction side. <P>SOLUTION: In the internal combustion engine, the refluxing passage (EGR pipe 27) is formed between the suction manifold 6 and the exhaust manifold 7 to reflux the part of the exhaust gas. Blade bodies 41b are installed in an EGR gas inlet port 6b of the suction manifold 6. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、排気ガスの一部を吸気側に環流する為に、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(Exhaust Gas Recirculation)装置の技術に関する。より詳しくは、吸気マニホールドにおけるEGRガスと吸入空気とを効果的に混合させる技術に関する。   The present invention relates to a technology of an EGR (Exhaust Gas Recirculation) device for an internal combustion engine having a circulation passage between an intake manifold and an exhaust manifold in order to circulate a part of exhaust gas to the intake side. More specifically, the present invention relates to a technique for effectively mixing EGR gas and intake air in an intake manifold.

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から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で窒素酸化物の低減化を図るものである。ここで更に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、EGR混合ガスの混合状態を良好とする為に、吸気マニホールドに連通する吸気管の断面積を大きくし、その通路内で吸入空気と伴にEGRガスを内外及び外内方向へ旋回させ、吸入空気の流れ方向から一方或いは他方向へ逆旋回するように二つの混合羽根を内外及び前後に設けたものである。
実公平6−29491号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine (diesel engine) mounted on a work machine, a moving vehicle, or the like, an EGR device has been known in order to reduce nitrogen oxides generated during combustion as a countermeasure against environmental pollution. In this EGR device, a part of exhaust gas exhausted from the exhaust manifold (EGR gas) is recirculated to the intake manifold and mixed with intake air to reduce the combustion temperature in the combustion chamber, thereby reducing nitrogen oxides. It aims to make it easier. Here, in order to further effectively reduce nitrogen oxides, various improvements have been known in the art in order to improve the mixing state of the EGR mixed gas sent to each combustion chamber.
For example, in “Patent Document 1”, in order to improve the mixing state of the EGR mixed gas, the cross-sectional area of the intake pipe communicating with the intake manifold is increased, and the EGR gas is taken in and out of the passage along with the intake air. Two mixing blades are provided inside and outside and front and rear so as to turn in the outer and inner directions and reversely turn in one or the other direction from the flow direction of the intake air.
Japanese Utility Model Publication No. 6-29491

上記の公知技術においては、他に特別な混合装置を設けることもなく、EGR混合ガスの混合状態を、流体自身の流れによって、より均一にすることができる。しかし、前記公知技術における混合羽根の製作には高度な技術力を必要とし、組立工数も増加して決して容易に対応できるものではなかった。
本発明においてはこれらの実情に鑑み、より低コストに、かつ、容易に実施し得る、EGR混合ガスの混合状態を向上させる技術の提供を課題とする。
In the above known technique, the mixing state of the EGR mixed gas can be made more uniform by the flow of the fluid itself without providing any other special mixing device. However, the production of the mixing blade in the above-mentioned known technique requires a high level of technical skill, and the number of assembling steps is increased, which cannot be easily handled.
In view of these circumstances, an object of the present invention is to provide a technique for improving the mixed state of an EGR mixed gas that can be easily implemented at a lower cost.

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。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

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、排気ガスの一部を吸気側に環流させる内燃機関において、前記吸気マニホールドのEGRガス流入口に羽根体を設けたものである。   In other words, in the internal combustion engine in which a circulation passage is formed between the intake manifold and the exhaust manifold so that a part of the exhaust gas is circulated to the intake side, the blade body is provided at the EGR gas inlet of the intake manifold. Is provided.

請求項2においては、前記羽根体を吸気マニホールドと環流通路との間に介装するガスケットに一体的に形成したものである。   According to a second aspect of the present invention, the blade body is formed integrally with a gasket interposed between the intake manifold and the circulation passage.

請求項3においては、前記羽根体は複数のフィンが環流通路の軸心を中心として、かつ、傾斜して配設され、通過するEGRガスが旋回流となる構成としたものである。   According to a third aspect of the present invention, the blade body has a configuration in which a plurality of fins are disposed with an inclination about the axis of the circulation passage and the passing EGR gas becomes a swirling flow.

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、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、EGRガス流入口を、前記吸気マニホールドの空気吸入口近傍に設け、該EGRガス流入口の下流側に、吸入空気流側へ突出する壁部を設けたものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the internal combustion engine in which a circulation passage is formed between the intake manifold and the exhaust manifold to circulate a part of the exhaust gas to the intake side, the EGR gas inflow port is an air intake port of the intake manifold. A wall portion provided in the vicinity and projecting toward the intake air flow side is provided on the downstream side of the EGR gas inlet.

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、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、前記環流通路端をパイプ状に構成し、該環流通路端のパイプ部をクランク軸と平行に吸気マニホールド内に挿嵌し、吸気ポートの位置に合わせて該パイプ部に流出孔を穿孔するとともに、前記パイプ部と吸気ポートとの間に角度変更可能な弁体を配置したものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the internal combustion engine in which a recirculation passage is formed between the intake manifold and the exhaust manifold, and a part of the exhaust gas is recirculated to the intake side, the end of the recirculation passage is configured in a pipe shape. The pipe part at the end of the passage is inserted into the intake manifold in parallel with the crankshaft, and an outlet hole is drilled in the pipe part according to the position of the intake port, and the angle can be changed between the pipe part and the intake port. A simple valve element is arranged.

請求項6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、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、前記環流通路端をパイプ状に構成し、該環流通路端のパイプ部をクランク軸と平行に吸気マニホールド内に挿嵌し、吸気ポートの位置に合わせて該パイプ部に流出孔を穿孔するとともに、前記流出孔の流出方向に沿って弁体を設け、前記パイプ部を角度変更可能に構成したものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the internal combustion engine in which a recirculation passage is formed between the intake manifold and the exhaust manifold and a part of the exhaust gas is recirculated to the intake side, the end of the recirculation passage is configured in a pipe shape, The pipe part at the end of the passage is inserted into the intake manifold in parallel with the crankshaft, and an outlet hole is drilled in the pipe part according to the position of the intake port, and a valve body is provided along the outlet direction of the outlet hole. The pipe portion is configured so that the angle can be changed.

請求項7においては、前記パイプ部の一端をアクチュエータと連結し、内燃機関の運転条件に対応して角度変更可能に構成したものである。   According to a seventh aspect of the present invention, one end of the pipe portion is connected to an actuator so that the angle can be changed according to the operating conditions of the internal combustion engine.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項1においては、環流通路の出口側先端部に羽根体を介して吸気マニホールドを連結したことにより、吸気マニホールドに流入される環流ガス(以下「EGRガス」とする。)は、必ず前記羽根体と当接して流れる方向が変えられて拡散されることになり、吸入空気とEGRガスとが混合されて均一化が図られる。また羽根体が前記環流通路の出口側先端部に配設される為、吸入空気の流れに対して殆ど障害とはならず、供給される吸入空気量のバランスを崩すことも無い。   According to the first aspect of the present invention, since the intake manifold is connected to the outlet side front end portion of the circulation passage via the blade body, the circulation gas (hereinafter referred to as “EGR gas”) flowing into the intake manifold is always the blade. The direction of flow in contact with the body is changed and diffused, and the intake air and the EGR gas are mixed to achieve uniformity. Further, since the blade body is disposed at the outlet side tip of the circulation passage, there is almost no obstacle to the flow of the intake air, and the balance of the supplied intake air amount is not lost.

請求項2においては、前記羽根体はガスケットと一体構造としたことにより、羽根体を取付ける為のブラケット等が不要で、部品点数の増加も無く、プレス機による打ち抜き成形により比較的安価に製作することができる。   In claim 2, since the blade body is integrated with the gasket, a bracket or the like for mounting the blade body is unnecessary, the number of parts is not increased, and the blade body is manufactured at a relatively low cost by stamping with a press machine. be able to.

請求項3においては、前記羽根体を傾斜した複数のフィンで構成したことにより、吸気マニホールドに流入したEGRガスは、前記羽根体に当接して旋回流を発生させることになり、吸入空気との混合がより一層促進される。   According to a third aspect of the present invention, since the blade body is composed of a plurality of inclined fins, the EGR gas that has flowed into the intake manifold comes into contact with the blade body to generate a swirling flow. Mixing is further promoted.

請求項4においては、EGRガス流入口の下流側に、吸入空気流側へ突出する壁材を設けたことにより、前記壁部の下流側に渦が発生し、EGRガスと吸入空気の混合を促進することができる。また、壁材は簡易な突起として構成できるので、低コストで実現することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, a wall member projecting toward the intake air flow side is provided on the downstream side of the EGR gas inlet, whereby a vortex is generated on the downstream side of the wall portion, and mixing of the EGR gas and the intake air is performed. Can be promoted. Moreover, since the wall material can be configured as a simple protrusion, it can be realized at low cost.

請求項5においては、吸気マニホールドに挿嵌したパイプ状の環流通路端と、吸気ポートとの間に角度変更可能な弁体を配置したことにより、EGRガスの流れる方向が弁体によって変更されるようになり、部分的な流速の違いから吸気ポート内で乱流を生み出し、EGRガスと吸入空気の混合は一層促進され、混合ガスの均一性が向上される。また、弁体の角度を調節することで、内燃機関の特性に合わせた最適なスワール制御が可能となる。   According to the fifth aspect of the present invention, the valve body capable of changing the angle is arranged between the end of the pipe-shaped circulation passage inserted into the intake manifold and the intake port, whereby the flow direction of the EGR gas is changed by the valve body. Thus, a turbulent flow is generated in the intake port due to a difference in partial flow velocity, and mixing of the EGR gas and the intake air is further promoted, and the uniformity of the mixed gas is improved. Further, by adjusting the angle of the valve body, it is possible to perform optimal swirl control in accordance with the characteristics of the internal combustion engine.

請求項6においては、弁体とパイプ部を角度変更可能とすることにより、EGRガスの吐出方向を自在に変更することが可能となり、内燃機関の特性に合わせてEGRガスを各給気ポートに供給することができる。また吸入空気の流れ方向は前記弁体によって自在に変更され、部分的な流速の違いから吸気ポート内で乱流を発生させて、EGRガスと吸入空気の混合が一層促進され、混合ガスの均一性が向上される。   According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to freely change the discharge direction of the EGR gas by changing the angle of the valve body and the pipe portion, and the EGR gas is supplied to each supply port according to the characteristics of the internal combustion engine. Can be supplied. In addition, the flow direction of the intake air is freely changed by the valve body, and a turbulent flow is generated in the intake port due to a difference in partial flow velocity, so that the mixing of the EGR gas and the intake air is further promoted, and the mixed gas becomes uniform. Is improved.

請求項7においては、内燃機関の運転特性(出力、回転数等。)に応じてパイプ部をアクチュエータにより回転させて弁体の角度変更を可能に構成したことにより、吸気ポートへ供給される混合ガスを運転状況に適確に対応させることができ、EGRガスと吸入空気との最適な混合比率を実現させることもできる。   According to the seventh aspect of the present invention, the pipe portion is rotated by an actuator in accordance with the operating characteristics (output, rotational speed, etc.) of the internal combustion engine so that the angle of the valve body can be changed, so that mixing supplied to the intake port The gas can be made to accurately correspond to the operating situation, and the optimum mixing ratio of the EGR gas and the intake air can be realized.

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は本発明に係る羽根体を間隙部に設けた、環流通路と吸気マニホールドを示した図であり、本図中の(イ)はその全体構成をモデル化した断面図、(ロ)は断面Xより見た詳細図である。
図5は従来の吸気マニホールドの構造をモデル化した全体断面図(イ)及び吸気入口付近の断面図(ロ)、図6は本発明に係るEGRガス流入口より吸気流側へ垂下させた壁部により、前記EGRガスの混合を促進させた、吸気マニホールドの吸気入口付近をモデル化した断面図である。
図7は本発明に係る吸気ポート入口部に揺動自在な弁体を設けたパイプ形状の環流通路と吸気マニホールドとを示した図であり、本図中の(イ)はその全体構造をモデル化した断面図、(ロ)は断面Yより見た詳細図である。
図8は本発明に係る揺動自在な弁体と一体構造としたパイプ形状の環流通路と吸気マニホールドとを示した図であり、本図中の(イ)はその全体構造をモデル化した断面図、(ロ)は断面Zより見た詳細図である。
Next, embodiments of the invention will be described.
1 is a front perspective view showing an overall configuration of an engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a rear perspective view, and FIG. 3 is a front view showing an internal structure of the engine.
FIG. 4 is a view showing a circulation passage and an intake manifold in which a blade body according to the present invention is provided in a gap portion. In FIG. 4, (a) is a cross-sectional view modeling the entire configuration, and (B) is FIG.
5 is an overall cross-sectional view (a) modeling the structure of a conventional intake manifold and a cross-sectional view (b) near the intake inlet, and FIG. 6 is a wall suspended from the EGR gas inlet according to the present invention to the intake flow side. FIG. 6 is a cross-sectional view modeling the vicinity of the intake inlet of the intake manifold in which mixing of the EGR gas is promoted by a section.
FIG. 7 is a view showing a pipe-shaped circulation passage and an intake manifold provided with a swingable valve body at the intake port inlet according to the present invention, and (a) in FIG. (B) is a detailed view seen from the cross-section Y.
FIG. 8 is a view showing a pipe-shaped recirculation passage and an intake manifold integrated with a swingable valve body according to the present invention, and (a) in this figure is a cross-section modeling the entire structure. The figure (b) is a detailed view seen from the cross section Z.

[エンジン全体構成]
まず本発明を適用する内燃機関の一例として、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(Exhaust Gas Recirculation)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(環流ガス。以下「EGRガス」とする。)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。
[Entire engine configuration]
First, as an example of an internal combustion engine to which the present invention is applied, an overall configuration of a diesel engine (hereinafter referred to as “engine 1”) mounted on a work machine or the like will be described with reference to FIGS. 1 to 3. (The direction of arrow A shown in FIGS. 1 and 2 indicates the front-rear direction.)
In addition, the engine 1 applied to this invention has shown the diesel engine provided with the EGR (Exhaust Gas Recirculation) apparatus.
Here, the EGR device is a part of the exhaust gas discharged from the exhaust manifold 7 (reflux gas; hereinafter referred to as “EGR gas”) in order to reduce the amount of nitrogen oxides contained in the exhaust gas. This is a device that recirculates to the intake manifold 6 and mixes it with intake air, thereby lowering the combustion temperature in the cylinder block and reducing the generation amount of nitrogen oxides.

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。   A cylinder head 3 is attached to an upper portion of a cylinder block 2 provided in the engine 1, and an upper surface of the cylinder head 3 is covered with a bonnet 4. An oil pan 5 is attached to the lower part of the cylinder block 2, and engine oil (lubricating oil) is stored in the oil pan 5. The lubricating oil is sucked by the lubricating oil pump 22 and supplied to each lubricating portion in the engine 1 through the lubricating oil filter 20.

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4乃至図8を参照。)が接続されており、その先端には図示せぬ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4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27」とする。図4及び図7乃至図8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1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の一端側には図示せぬ排気管が接続されており、更にその先端部にはマフラが配設されている。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化を図っている。
An intake manifold 6 is provided on one side of the cylinder head 3, and an exhaust manifold 7 is provided on the opposite side.
An intake pipe 28 (see FIGS. 4 to 8) is connected to one end of the intake manifold 6, and an air cleaner (not shown) is disposed at the tip of the intake manifold 6 to temporarily filter the intake air from the atmosphere. After removing dust, etc., it is taken into the cylinder block 2. Further, an EGR valve 26 (see FIG. 4) is disposed in the vicinity of the connection portion of the intake pipe 28, and the exhaust manifold 7 and the circulation passage (hereinafter referred to as “EGR pipe 27”) are provided via the EGR valve 26. 4 and FIGS. 7 to 8). The EGR valve 26 finely adjusts the opening amount of the discharge valve by electrical control. That is, according to conditions such as the rotational speed and temperature of the engine 1, the EGR gas and the intake air have an optimum mixing ratio, can be started easily, and the emission amount of nitrogen oxides can be reduced. 2 is an apparatus for adjusting the discharge amount of EGR gas to the intake manifold 6.
An exhaust pipe (not shown) is connected to one end side of the exhaust manifold 7, and a muffler is disposed at the tip of the exhaust pipe. As a result, the pressure fluctuation of the explosive sound energy discharged together with the exhaust is canceled out and absorbed, and the sound is calmed down.

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。   A fuel injection pump 8 for sending fuel to be injected into a combustion chamber formed in the cylinder block 2 is attached to one side of the cylinder block 2 below the intake manifold 6. The fuel injection pump 8 is provided with a governor for adjusting the fuel injection amount, and the adjustment in the governor is performed by turning the governor lever 9. A fuel feed pump 10 that supplies fuel into the engine 1 is provided below the fuel injection pump 8. The fuel in the fuel tank (not shown) is sucked and sent out by the fuel feed pump 10 and introduced into the fuel injection pump 8 through the fuel filter 19 provided in the fuel supply path of the engine 1.

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。
A crankshaft 23 is rotatably supported in the cylinder block 2, and gears for transmitting the power of the crankshaft 23 to the fuel injection pump 8 and the like are housed on the front surface of the cylinder block 2. A gear case 11 is attached and is covered with a gear case cover 12. A cooling fan 25 is attached to the front side of the gear case 11, and the cooling fan 25 has a V pulley 14 and a V belt that are driven by the crank shaft 23, and the power of the crank shaft 23 is provided on the front surface of the gear case 11. 15 is transmitted through 15 and rotates. The power of the crankshaft 23 is also transmitted to the alternator 30 provided on the front side of the cylinder block 2 through the V pulley 14 and the V belt 15. A cooling water pump 21 for lubricating engine cooling water is provided on the front surface of the cylinder block 2 coaxially with the cooling fan 25.
On the other hand, a flywheel housing 18 that covers a flywheel 31 attached to the rear end of the crankshaft 23 is fixed to the rear surface of the cylinder block 2.

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。   As described above, the fuel injection pump 8 is driven by the rotation of the crankshaft 23 being transmitted. The rotation of the crankshaft 23 is an idle mechanism that serves as an idle mechanism housed in the gear case 11 as shown in FIG. It is transmitted to the drive shaft (hereinafter simply referred to as “pump drive shaft”) 34 of the fuel injection pump 8 via the gear 35. Specifically, a crank gear 36 is fixed to the front end portion of the crankshaft 23, and the crank gear 36 meshes with the idle gear 35. The idle gear 35 is supported on an idle shaft 32 supported by the gear case 11. The idle gear 35 meshes with a fuel injection pump drive gear 33 fixed to the pump drive shaft 34, and transmits the power of the crankshaft 23 to the fuel injection pump 8. In this embodiment, power transmission is transmitted by a gear mechanism, but it can also be transmitted by a chain, a belt, or the like. Therefore, when driven by a chain, the idle gear is replaced by an idle sprocket, and when transmitted by a belt, the idle gear is replaced by an idle pulley.

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。   Further, as described above, the lubricating oil sucked by the lubricating oil pump 22 is specifically supplied as follows. That is, as shown in FIG. 3, a lubricating oil pump driving gear 22 a is fixed to the driving shaft of the lubricating oil pump 22, and the lubricating oil pump driving gear 22 a meshes with the crank gear 36. The power of the crankshaft 23 that is driven when the engine 1 is started is transmitted to the lubricating oil pump 22 via the crank gear 36 and the lubricating oil pump driving gear 22a, and the lubricating oil pump 22 is driven. As a result, the lubricating oil stored in the oil pan 5 is sucked by the lubricating oil pump 22 through the strainer 29 through the lubricating oil supply pipe 37. The lubricating oil sucked in by the lubricating oil pump 22 is sent to a main gallery 38 formed in the cylinder block 2 through a lubricating oil path (not shown) and guided to each lubricating location in the engine 1.

[吸気マニホールド実施例1]
次に本発明の実施例1として、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はその第一実施例の構造をモデル化して図示したものであり、(イ)はその全体断面図、(ロ)はガスケットについて図(イ)に示すX方向から見た図である。以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印B及びCは、それぞれEGRガス及び吸入空気の流れ方向を示す。
[Intake Manifold Example 1]
Next, as a first embodiment of the present invention, the structure of the connection portion between the intake manifold 6 and the EGR pipe 27 will be described. FIG. 4 shows a model of the structure of the first embodiment. FIG. 4A is an overall sectional view of the gasket, and FIG. 4B is a view of the gasket viewed from the X direction shown in FIG. This will be described below with reference to this figure. Note that arrows B and C shown in the figure indicate the flow directions of EGR gas and intake air, respectively.

EGRパイプ27はEGRバルブ26を介して、その間にガスケット41を配設し、吸気マニホールド6と接続されている。
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との接続の為に、開口部が設けられている。そして前記開口部の近傍にはEGRガスの流入口6bが設けられ、上述の如くEGRパイプ27と連結されている。ここで、前記流入口6bは吸入空気の流れ方向に対して直角に設けられている為、吸気マニホールド6に流入されたEGRガスは、その直後から流れ方向を強制的に変えられ、吸入空気との混合作用が促進される。
The EGR pipe 27 is connected to the intake manifold 6 via the EGR valve 26 with a gasket 41 disposed therebetween.
In the intake manifold 6, the same number of intake ports 6 a as the number of cylinders are perforated on the connection surface with the cylinder head 3, and an opening is provided on one end side for connection to the intake pipe 28. An EGR gas inlet 6b is provided in the vicinity of the opening and is connected to the EGR pipe 27 as described above. Here, since the inlet 6b is provided at a right angle to the flow direction of the intake air, the flow direction of the EGR gas flowing into the intake manifold 6 is forcibly changed immediately after that, The mixing action of is promoted.

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、その中央部には切込み41aを設けて傾斜して折り曲げてフィン状の羽根体41bが一体的に形成され、この複数のフィンが環流通路の軸心を中心として傾斜して配設されている。本実施例では、二つの扇形状の切込み41aが放射状に設けられている。そして、前記複数の扇形状の切込み41aはその一部分において周囲と切断すること無く保持されており、前記一部分を利用して折り曲げを実施することにより、全体としてフィン形状となり、フィンと本体との間に吸気孔を形成している。   The gasket 41 is formed of a thin plate member made of a non-metallic sealing material, and a fin-like blade body 41b is integrally formed by providing a notch 41a at a central portion thereof and inclining and bending the plurality of fins. Is arranged with an inclination about the axis of the circulation passage. In this embodiment, two fan-shaped cuts 41a are provided radially. The plurality of fan-shaped cuts 41a are held in a part thereof without being cut off from the periphery, and are bent using the part to form a fin shape as a whole between the fin and the main body. An intake hole is formed in the front.

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ガスは、ガスケット41の切込み41aを通過する際、無理な抵抗を受けること無く羽根体41bにより流れ方向を規制され、その結果旋回流となって吸入マニホールド6に流入される。そして、吸気管28より吸入された吸入空気と直角方向に交わり、更に一層の混合作用の促進を図ることができる。   By adopting such a configuration, when the EGR gas that has flowed in through the EGR pipe 27 passes through the notch 41a of the gasket 41, the flow direction is regulated by the blade body 41b without being subjected to excessive resistance. It flows into the intake manifold 6 as a flow. Then, it intersects with the intake air sucked from the intake pipe 28 in the direction perpendicular to it, and can further promote the mixing action.

尚、ガスケット41に設けられた前記扇形状の切込み41aは、本実施例のごとく二個設けることに限定されず、通過するEGRガスに無理なく旋回流を発生させることが可能であれば1個または三個以上の複数であっても良く、更に言えば、切込み41aの形状についても扇形状では無く、例えば三角形状や他の多角形形状に形成しても良い。   The fan-shaped cuts 41a provided in the gasket 41 are not limited to being provided as two as in the present embodiment, and one fan-shaped cut 41a is possible as long as it is possible to generate a swirling flow without difficulty in the passing EGR gas. Alternatively, it may be a plurality of three or more. Furthermore, the shape of the cut 41a is not a fan shape, and may be formed in, for example, a triangular shape or another polygonal shape.

[吸気マニホールド実施例2]
次に本発明の実施例2として、吸気マニホールド6の構造について説明する。
吸気マニホールド6は、上述のとおり一端側において吸入空気(大気)の入口部13c及びEGRガスの流入口6b(図5)が設けられている。まず、従来の吸気マニホールド13(以下「旧吸気マニホールド13」という。)について図5を用いて説明する。(本図5に示す矢印Aの方向は前後方向を示す。)尚、図5は旧吸気マニホールド13をモデル化した断面図を示し、本図中の(イ)については平面視において、(ロ)に関しては(イ)についての矢印a方向から見た側面視について、それぞれ示したものである。尚、本図中に記載の矢印B、C、Dはそれぞれ順にEGRガス、吸入空気、及び混合ガスの流れ方向を示す。
[Intake manifold embodiment 2]
Next, the structure of the intake manifold 6 will be described as a second embodiment of the present invention.
As described above, the intake manifold 6 is provided with an intake air (atmosphere) inlet 13c and an EGR gas inlet 6b (FIG. 5) on one end side. First, a conventional intake manifold 13 (hereinafter referred to as “old intake manifold 13”) will be described with reference to FIG. (The direction of the arrow A shown in FIG. 5 indicates the front-rear direction.) FIG. 5 is a cross-sectional view of the old intake manifold 13, and (a) in FIG. ) Is a side view of (A) viewed from the direction of arrow a. Note that arrows B, C, and D shown in the figure indicate the flow directions of EGR gas, intake air, and mixed gas, respectively.

旧吸気マニホールド13は、前後方向に伸びた略矩形形状から構成され、シリンダヘッド3の各吸気ポートと連通されている。図5の(イ)において、吸入空気の入口付近から前方に向かってその側面部の側壁13bを滑らかにシリンダヘッド3側へ傾斜させている。またその後方部は吸入空気の入口として開放されており、前方部は壁によって塞がれている。さらに吸入空気の入口部には、同時に側面視において、上面部にEGRガスの流入口13aが設けられており、これによって旧吸気マニホールド13内に吸気される吸入空気及びEGRガスは入口付近で直交して混合され、その後混合された混合ガスは、上述の如く傾斜した側壁13bに沿ってシリンダブロック2内の各燃焼室内へ送られていた。しかし、本構造では旧吸気マニホールド13内の圧力低下等の理由から、両気体が互いに直交して吸気されても、ただちに同方向即ち前方に流れを揃える為、混合ガスとして均一に交わらず、各燃焼室内へ送られる混合ガスのEGR量にばらつきが生じやすかった。   The old intake manifold 13 has a substantially rectangular shape extending in the front-rear direction, and communicates with each intake port of the cylinder head 3. In FIG. 5A, the side wall 13b of the side surface portion is smoothly inclined toward the cylinder head 3 from the vicinity of the inlet of the intake air toward the front. The rear part is open as an inlet for intake air, and the front part is closed by a wall. Further, at the same time when viewed from the side, the inlet portion of the intake air is provided with an EGR gas inlet 13a on the upper surface, so that the intake air and EGR gas sucked into the old intake manifold 13 are orthogonal to each other in the vicinity of the inlet. Then, the mixed gas mixed after that was sent to each combustion chamber in the cylinder block 2 along the side wall 13b inclined as described above. However, in this structure, even if both gases are sucked at right angles to each other due to the pressure drop in the old intake manifold 13, the flow is immediately aligned in the same direction, that is, in the forward direction. The EGR amount of the mixed gas sent into the combustion chamber was likely to vary.

本発明の実施例2は、この旧吸気マニホールド13において、開放された後方部即ち吸入空気の上流側の構造に改良を加えたものである。吸気マニホールド6の後方開口部の近傍において、EGRガスの流入口13aのすぐ下流側に、吸入空気の流れ方向に対して直角に壁部(突起)6dを設けて、吸入空気とEGRガスとが混合された直後に強制的に乱流を発生させ、混合作用の促進を図ったものである。
図6は、本発明の実施例2における吸気マニホールド6の、後方開放部をモデル化した断面を示す側面図であり、本図を用いて以下説明する。(本図6に示す矢印Aの方向は前後方向を示す。)尚、本図中に記載の矢印B、C、Dはそれぞれ順にEGRガス、吸入空気、及び混合ガスの流れ方向を示す。
In the second embodiment of the present invention, an improvement is added to the structure of the opened rear portion, that is, the upstream side of the intake air, in the old intake manifold 13. In the vicinity of the rear opening of the intake manifold 6, a wall (projection) 6 d is provided at a right angle to the flow direction of the intake air immediately downstream of the EGR gas inlet 13 a so that the intake air and the EGR gas are separated from each other. Immediately after mixing, a turbulent flow is forcibly generated to promote the mixing action.
FIG. 6 is a side view showing a cross section of the intake manifold 6 according to the second embodiment of the present invention, in which a rear opening portion is modeled, and will be described below with reference to this drawing. (The direction of arrow A shown in FIG. 6 indicates the front-rear direction.) In addition, arrows B, C, and D shown in the figure indicate the flow directions of EGR gas, intake air, and mixed gas, respectively.

吸気マニホールド6の後上部において、上面部材6eにEGRガスの流入口6bが貫穿され、その前部即ち下流側には上面部材6eの下面から吸入空気の流れを妨げる為の壁部6dが設けられている。
該壁部6dは側面視において、下方に向かって吸入空気の流れ方向に直角に垂設され、更にその下部において、前記後方開放部に対してより開口面積の狭い開口部6fを形成している。
In the rear upper part of the intake manifold 6, an EGR gas inlet 6 b is penetrated through the upper surface member 6 e, and a wall portion 6 d for preventing the flow of intake air from the lower surface of the upper surface member 6 e is provided in front or downstream thereof. ing.
The side wall 6d is hanged perpendicularly to the flow direction of the intake air downward as viewed from the side, and further, an opening 6f having a smaller opening area than the rear opening is formed in the lower part. .

このような構造を有することにより、流入された吸入空気は壁部6dに当接し、下方向に巻き込むような渦(乱流)を発生させる。一方EGRガスは流入口6bより供給された後、前記吸入空気の流れ方向と直角に交わり、たとえ上述のごとくマニホールド6内の圧力低下等の理由から吸入空気の流れ方向に流れを揃えられたとしても、前記吸入空気の乱流により混合ガスとして均一に交わることになる。更に前記壁部6dを通過した混合ガスは開口部6fにより一旦絞られ、その後開放されることによりオリフィス効果からカルマン渦を発生させ、混合ガスの混合作用は一層促進されることになる。そしてその結果、各気筒へ供給される混合ガスは、そのEGRガス量の配分が均一化され、EGR装置における窒素酸化物の発生を一層低減することができる。   By having such a structure, the intake air that has flowed in comes into contact with the wall 6d and generates a vortex (turbulent flow) that wraps downward. On the other hand, after the EGR gas is supplied from the inlet 6b, it intersects with the flow direction of the intake air at right angles, and the flow is aligned in the flow direction of the intake air because of the pressure drop in the manifold 6 as described above. However, the turbulent flow of the intake air crosses uniformly as a mixed gas. Furthermore, the mixed gas that has passed through the wall 6d is once throttled by the opening 6f and then released to generate Karman vortices from the orifice effect, thereby further promoting the mixing action of the mixed gas. As a result, the distribution of the EGR gas amount of the mixed gas supplied to each cylinder is made uniform, and the generation of nitrogen oxides in the EGR device can be further reduced.

尚、壁部6dの構造は上面部材6eとの一体構造に限定されるものではなく、例えば、前記壁部6dを別構造としてボルト等の締結部品により前記上面部材6eに組付けることとし、一体構造とした場合の加工難易度を回避して、製作コストの低減化を図ったものでも良い。   Note that the structure of the wall portion 6d is not limited to an integral structure with the upper surface member 6e. For example, the wall portion 6d is assembled as a separate structure to the upper surface member 6e with a fastening part such as a bolt. It may be possible to reduce the manufacturing cost by avoiding the processing difficulty in the case of the structure.

[吸気マニホールド実施例3]
次に本発明の実施例3として、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7はその構造をモデル化した断面図を示し、本図中の(イ)については平面視において、(ロ)に関しては(イ)についての矢印Y方向から見た側面視について、それぞれ示したものであり、以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印B及びCは、それぞれEGRガス及び吸入空気の流れ方向を示す。
[Intake manifold embodiment 3]
Next, as a third embodiment of the present invention, a structure of a connection portion between the intake manifold 6 and the EGR pipe 27 will be described. FIG. 7 shows a cross-sectional view modeling the structure. In FIG. 7, (a) is shown in a plan view, and (b) is shown in a side view seen from the direction of the arrow Y with respect to (a). This will be described below with reference to this figure. Note that arrows B and C shown in the figure indicate the flow directions of EGR gas and intake air, respectively.

本実施例は、EGRパイプ27の先端部を延出したパイプ部27cが吸気マニホールド6に挿嵌され、吸気ポート6aと同数の弁体42が設けられ、該パイプ部27cに並設された、スワール制御機構(回転角度変更機構)43から構成された、EGRガス供給部に関するものである。   In this embodiment, a pipe portion 27c extending from the tip of the EGR pipe 27 is inserted into the intake manifold 6, and the same number of valve bodies 42 as the intake ports 6a are provided, and are arranged in parallel with the pipe portion 27c. The present invention relates to an EGR gas supply unit composed of a swirl control mechanism (rotation angle changing mechanism) 43.

EGRパイプ27は、EGRバルブ26(図4を参照。)を介してその先端のパイプ部27cが直接吸気マニホールド6の一側面側より挿嵌されて、そのまま吸気ポート6a・6a・・・に対峙する側面部に貫通されている。ここでパイプ部27cが挿嵌される方向は、シリンダブロック2内に具備された図示せぬクランク軸と平行関係にあり、また各気筒への吸気ポート6aの配列に合わせて前記パイプ部27cの一側面には、複数の流出孔27aが前記吸気ポート6a側に向かって穿孔されている。さらに前記パイプ部27c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等(図示せず。)を用いて塞がれている。   The EGR pipe 27 is directly opposed to the intake ports 6a, 6a, etc. with the pipe portion 27c at the tip thereof directly inserted from one side of the intake manifold 6 via the EGR valve 26 (see FIG. 4). It is penetrated by the side part to do. Here, the direction in which the pipe portion 27c is inserted is parallel to a crankshaft (not shown) provided in the cylinder block 2, and the pipe portion 27c is arranged in accordance with the arrangement of the intake ports 6a to each cylinder. On one side surface, a plurality of outflow holes 27a are perforated toward the intake port 6a. Further, the tip portion of the pipe portion 27c is closed with a seal tape, a plug or the like (not shown) in order to prevent the release of EGR gas to the outside of the intake manifold 6.

スワール制御機構43は、混合ガスの流れ方向を規制する複数の弁体42と、複数の該弁体42を挿嵌する旋回軸44と、該旋回軸44を可動させるアクチュエータとなる駆動モータ45と、により構成される。   The swirl control mechanism 43 includes a plurality of valve bodies 42 that regulate the flow direction of the mixed gas, a turning shaft 44 into which the plurality of valve bodies 42 are inserted, and a drive motor 45 that serves as an actuator that moves the turning shaft 44. It is comprised by.

弁体42は平面視において略長方形状を有し、側面視において前記旋回軸44の挿嵌部からその対峙側へ向かって滑らかに窄まった流線形状を有しており、前記対峙側先端部を吸気ポート6aに向け、かつ、該先端部の一部を前記吸気ポート6aとオーバーラップするように配置されている。また弁体42は、平面視においてパイプ部27cに穿孔された流出孔27aの位置にあわせてそれぞれ配置されており、前記流出孔27aと、弁体42と吸気ポート6aは平面視及び側面視において一直線上に並列する構成となっている。
尚弁体42の形状については、本実施例の如き形状に限定されるものではなく、例えば楕円形状や多角形状でもよいが、混合ガスの気流の解析により適確な形状を具備することが望ましい。
The valve body 42 has a substantially rectangular shape in a plan view, and has a streamline shape smoothly narrowed from the insertion portion of the pivot shaft 44 toward the opposite side in a side view, and the distal end on the opposite side A portion is directed to the intake port 6a, and a part of the tip is disposed so as to overlap the intake port 6a. The valve body 42 is arranged in accordance with the position of the outflow hole 27a drilled in the pipe portion 27c in plan view, and the outflow hole 27a, the valve body 42 and the intake port 6a are in plan view and side view. It is the structure arranged in parallel on a straight line.
The shape of the valve body 42 is not limited to the shape as in the present embodiment, and may be, for example, an elliptical shape or a polygonal shape, but it is desirable to have an appropriate shape by analyzing the airflow of the mixed gas. .

旋回軸44は、前記パイプ部27cと平行に配置されており、かつ、前記パイプ部27cと同様に吸気マニホールド6の一側面側から挿嵌されて、そのまま対峙する側面部に貫通されている。そして、前記両挿嵌部には玉軸受け46等を介して軸支されており、また一端部にはギヤ47が固設されている。
旋回軸44の中央部においては、弁体42の配置に合わせてキー溝48が設けられており、キー49を介して該弁体42は旋回軸44と固設されている。よって、旋回軸が旋回することにより弁体42は追従して回動することになる。
こうして、パイプ部27cと吸気ポート6aの間に旋回軸44が配置され、該旋回軸44上に吸気ポート6aに臨むように弁体42が突出して固定されている。
前記旋回軸44の一方の端部は幾分延出されており、ギヤ47が固設されている。そして該ギヤ47は駆動モータ45に固設されるギヤ50と噛合しており、前記駆動モータ45の駆動力が伝達されることにより、前記旋回軸44は旋回され、弁体42の向きが制御される。尚、弁体42の制御方法としては、エンジン1の回転数、温度等の状況をエンコーダ又はサーモメーター等の検出器により感知して電気信号をコントローラに出力し、該信号を受け取った前記コントローラは予め設定されたプログラムにより回転速度及び回転角度を割り出し、指令信号として駆動モータ45に出力する。そして前記指令信号を受け取った駆動モータ45は指定されただけ駆動し、弁体42の向きが制御される。尚、該弁体42は内燃機関の運転条件に合わせて角度を変更する構成であっても、上下設定角度往復揺動させる構成であっても、この揺動周期を変更する構成であってもかまわない。
The turning shaft 44 is arranged in parallel with the pipe portion 27c, and is inserted from one side surface of the intake manifold 6 in the same manner as the pipe portion 27c, and passes through the side surface portion facing it as it is. The both insertion parts are pivotally supported via ball bearings 46 and the like, and a gear 47 is fixed to one end.
A key groove 48 is provided in the central portion of the turning shaft 44 in accordance with the arrangement of the valve body 42, and the valve body 42 is fixed to the turning shaft 44 through a key 49. Therefore, the valve element 42 is rotated following the rotation of the swing axis.
Thus, the turning shaft 44 is disposed between the pipe portion 27c and the intake port 6a, and the valve body 42 protrudes and is fixed on the turning shaft 44 so as to face the intake port 6a.
One end of the swivel shaft 44 extends somewhat and a gear 47 is fixed. The gear 47 meshes with a gear 50 fixed to the drive motor 45, and when the driving force of the drive motor 45 is transmitted, the turning shaft 44 is turned and the orientation of the valve body 42 is controlled. Is done. As a control method of the valve element 42, the controller 1 that senses the engine speed, temperature, and other conditions with a detector such as an encoder or a thermometer and outputs an electrical signal to the controller. The rotation speed and rotation angle are determined by a preset program and output to the drive motor 45 as a command signal. Upon receiving the command signal, the drive motor 45 is driven as specified, and the direction of the valve body 42 is controlled. The valve element 42 may be configured to change the angle in accordance with the operating conditions of the internal combustion engine, or may be configured to reciprocally swing up and down by a set angle, or may be configured to change the swing cycle. It doesn't matter.

このような構成とすることにより、各吸気ポート6aの近傍まで直接パイプ部27cを用いて導かれたEGRガスは流出孔27aより吐出された直後に弁体42と当接し、流れ方向を上下に分断され旋回流を発生し吸入空気との混合作用が促進される。その後EGRガスと吸入空気との混合ガスは弁体42の外形に沿って吸気ポート6aに導かれるが、前記弁体42の向きによって前記吸気ポート6aの入口付近は上下に分断され、かつ、その開口面積が異なる為、前記入口付近を通過する際にオリフィス効果によりスワール(カルマン渦)を発生させて、混合ガスは一層混合作用が促進される。   By adopting such a configuration, the EGR gas introduced directly to the vicinity of each intake port 6a using the pipe portion 27c comes into contact with the valve body 42 immediately after being discharged from the outflow hole 27a, and the flow direction is made up and down. It is divided to generate a swirling flow, and the mixing action with the intake air is promoted. Thereafter, the mixed gas of the EGR gas and the intake air is guided to the intake port 6a along the outer shape of the valve body 42. The vicinity of the inlet of the intake port 6a is divided into upper and lower parts depending on the orientation of the valve body 42, and Since the opening areas are different, swirl (Karman vortex) is generated by the orifice effect when passing through the vicinity of the inlet, and the mixed gas is further promoted to mix.

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前記EGRパイプ27側にフランジ部27bを設けてボルト等の締結部品を利用しているが、これに限定されるものではなく、例えば溶接により直接吸気マニホールド6にEGRパイプ27を固設しても良い。またスワール制御機構43の駆動方法においては本実施例においてはギヤ連結された駆動モータ方式としているが、これに限定されるものではなく、例えば前記ギヤ連結部をプーリとVベルトにより構成しても良く、更に言えば、駆動源として油圧シリンダー等を採用してラックピニオンとギヤを介して駆動する方式等としてもよい。   As for the fixing method of the EGR pipe 27 and the intake manifold 6, in this embodiment, a flange part 27b is provided on the EGR pipe 27 side and a fastening part such as a bolt is used. For example, the EGR pipe 27 may be fixed to the intake manifold 6 directly by welding. In the present embodiment, the drive method of the swirl control mechanism 43 is a gear-coupled drive motor system, but the present invention is not limited to this. For example, the gear coupling portion may be constituted by a pulley and a V-belt. More specifically, a hydraulic cylinder or the like may be employed as a drive source, and the system may be driven via a rack and pinion and a gear.

[吸気マニホールド実施例4]
次に本発明の実施例4として、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8はその構造をモデル化した断面図を示し、本図中の(イ)については平面視において、(ロ)に関しては(イ)についての矢印Z方向から見た側面視について、それぞれ示したものであり、以下この図を用いて説明する。尚本図中に示す矢印B及びCは、それぞれEGRガス及び吸入空気の流れ方向を示す。
[Intake manifold embodiment 4]
Next, as a fourth embodiment of the present invention, a structure of a connection portion between the intake manifold 6 and the EGR pipe 27 will be described. FIG. 8 shows a cross-sectional view modeling the structure. In FIG. 8, (a) is shown in a plan view, and (b) is shown in a side view as seen from the direction of arrow Z for (a). This will be described below with reference to this figure. Note that arrows B and C shown in the figure indicate the flow directions of EGR gas and intake air, respectively.

本実施例は上述の実施例3について、該旋回軸51にパイプ部27cの機能を代用させたものである。即ち、弁体52の外形は上述の実施例3と同様に側面視において旋回軸51の挿嵌部からその対峙側へ向かって滑らかに窄まった流線形状を有しており、前記弁体52は流出孔51aの流出方向に沿って設けられており、同時に弁体52の内部には前記吸気ポート6aとの対峙側から旋回軸51の挿入用孔までの貫通孔52aが設けられている。   In the present embodiment, the function of the pipe portion 27c is substituted for the turning shaft 51 in the above-described third embodiment. That is, the outer shape of the valve body 52 has a streamline shape smoothly narrowed from the insertion portion of the turning shaft 51 toward the opposite side in a side view, as in the third embodiment. 52 is provided along the outflow direction of the outflow hole 51a, and at the same time, a through hole 52a from the opposite side of the intake port 6a to the insertion hole of the turning shaft 51 is provided in the valve body 52. .

旋回軸51は内部に空洞を有するパイプ構造から形成されており、上述の実施例3と同様に、両端部は玉軸受け46等を介して吸気マニホールド6に軸支され、一方の端部において固設されるギヤ47により、駆動モータ45の駆動力が伝達されて弁体52の揺動角度が制御される。ここでギヤ47が固設される一端部は更に延出し、スイベルジョイント53等、自身に玉軸受けが具備されている継手部材を介して、EGRパイプ27と連結されている。尚、他の一端部について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等(図示せず。)を用いて塞がれている。また旋回軸51には中央部の一側面において、各気筒への吸気ポート6aの配列に合わせて複数の流出孔51aが前記吸気ポート6a側に向かって穿孔されており、かつ、他の一側面には弁体52を固定する為のキー溝48が設けられている。   The swivel shaft 51 is formed of a pipe structure having a cavity inside, and both end portions are pivotally supported by the intake manifold 6 via ball bearings 46 and the like as in the third embodiment, and are fixed at one end portion. The drive force of the drive motor 45 is transmitted by the provided gear 47 and the swing angle of the valve body 52 is controlled. Here, one end portion where the gear 47 is fixed is further extended, and is connected to the EGR pipe 27 via a joint member such as a swivel joint 53 provided with a ball bearing. The other end is closed with a seal tape, a plug or the like (not shown) in order to prevent the release of EGR gas to the outside of the intake manifold 6. Further, the swivel shaft 51 has a plurality of outflow holes 51a drilled toward the intake port 6a side in accordance with the arrangement of the intake ports 6a to each cylinder on one side surface of the central portion, and the other one side surface. Is provided with a key groove 48 for fixing the valve body 52.

このような構成とすることにより、EGRパイプ27により導かれたEGRガスは、弁体52の貫通孔52aを通過して確実に適量が吸気ポート6aに供給され、かつ、弁体52により流れ方向を乱された吸入空気とは吸気ポート6aの下流側にて交わり、その後カルマン渦により混合される為、混合比率の均一化が促進される。また、吸気マニホールド6に挿嵌されるパイプ部27cが不要となる為、部品点数の削減によりコスト的にも優れている。   By adopting such a configuration, the EGR gas guided by the EGR pipe 27 passes through the through hole 52a of the valve body 52 and is reliably supplied to the intake port 6a. The disturbed intake air intersects with the downstream side of the intake port 6a and then mixed by Karman vortex, so that the mixing ratio is made uniform. Further, since the pipe portion 27c to be inserted into the intake manifold 6 is not necessary, the cost is improved by reducing the number of parts.

尚、本実施例においては弁体52に設けられた貫通孔52aは一本にて構成しているが、これに限定される必要は無く、例えば複数の貫通孔52aを旋回軸51の軸方向に並設して、EGRガス吐出後の分散を図っても良い。また、前記スワール制御機構43のアクチュエータはモータに限定するものではなくシリンダーやソレノイド等であってもよく、モータと旋回軸との動力伝達構成も歯車に限定するものではなくチェーン等であっても、または、直接駆動する構成であってもよい。   In the present embodiment, the single through hole 52a provided in the valve body 52 is configured. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of through holes 52a are arranged in the axial direction of the turning shaft 51. May be arranged in parallel with each other to achieve dispersion after discharging the EGR gas. The actuator of the swirl control mechanism 43 is not limited to a motor but may be a cylinder or a solenoid, and the power transmission configuration between the motor and the turning shaft is not limited to a gear but may be a chain or the like. Or the structure which drives directly may be sufficient.

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。1 is a front perspective view showing the overall configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. 同じく後方斜視図。Similarly rear perspective view. エンジンの内部構造を示す正面図。The front view which shows the internal structure of an engine. 本発明に係る羽根体を間隙部に設けた、環流通路と吸気マニホールドを示した図であり、本図中の(イ)はその全体構成をモデル化した断面図、(ロ)は断面Xより見た詳細図。It is the figure which showed the circulation passage and the intake manifold which provided the blade body which concerns on this invention in the clearance gap, (a) in this figure is sectional drawing which modeled the whole structure, (b) from the cross section X Detailed view seen. 従来の吸気マニホールドの構造を示した図であり、本図中の(イ)はその全体構成をモデル化した断面図、(ロ)は断面aより見た詳細図。It is the figure which showed the structure of the conventional intake manifold, (a) in this figure is sectional drawing which modeled the whole structure, (b) is the detailed figure seen from the cross section a. 本発明に係るEGRガス流入口より吸気流側へ垂下させた壁部により、前記EGRガスの混合を促進させた、吸気マニホールドの吸気入口付近をモデル化した断面図。Sectional drawing which modeled the vicinity of the intake inlet of the intake manifold which promoted the mixing of the EGR gas by the wall portion suspended from the EGR gas inlet according to the present invention to the intake flow side. 本発明に係る吸気ポート入口部に揺動自在な弁体を設けたパイプ形状の環流通路と吸気マニホールドとを示した図であり、本図中の(イ)はその全体構造をモデル化した断面図、(ロ)は断面Yより見た詳細図。FIG. 2 is a view showing a pipe-shaped recirculation passage provided with a swingable valve body at an intake port inlet portion and an intake manifold according to the present invention, in which (a) in FIG. (B) is a detailed view seen from the cross-section Y. 本発明に係る揺動自在な弁体と一体構造としたパイプ形状の環流通路と吸気マニホールドとを示した図であり、本図中の(イ)はその全体構造をモデル化した断面図、(ロ)は断面Zより見た詳細図。It is the figure which showed the pipe-shaped recirculation channel | path and the intake manifold which were integrated with the swingable valve body which concerns on this invention, (a) in this figure is sectional drawing which modeled the whole structure, ( (B) is a detailed view seen from the cross section Z.

符号の説明Explanation of symbols

6 吸気マニホールド
26 EGRバルブ
27 EGRパイプ
28 吸気管
41 ガスケット
6a 吸気ポート
6b 流入口
41a 切込み
41b 羽根体
B EGRガスの流れ方向
C 吸入空気の流れ方向
6 Intake manifold 26 EGR valve 27 EGR pipe 28 Intake pipe 41 Gasket 6a Intake port 6b Inlet 41a Incision 41b Blade body B Flow direction of EGR gas C Intake air flow direction

Claims (7)

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、排気ガスの一部を吸気側に環流させる内燃機関において、前記吸気マニホールドのEGRガス流入口に羽根体を設けたことを特徴とする内燃機関。   In an internal combustion engine in which a circulation passage is formed between an intake manifold and an exhaust manifold so that a part of the exhaust gas is circulated to the intake side, a blade body is provided at an EGR gas inlet of the intake manifold. Internal combustion engine. 前記羽根体を吸気マニホールドと環流通路との間に介装するガスケットに一体的に形成したことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 1, wherein the blade body is formed integrally with a gasket interposed between the intake manifold and the circulation passage. 前記羽根体は複数のフィンが環流通路の軸心を中心として、かつ、傾斜して配設され、通過するEGRガスが旋回流となる構成としたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関。   3. The blade body according to claim 1 or 2, wherein a plurality of fins are arranged in an inclined manner centering on the axis of the circulation passage and the passing EGR gas is a swirl flow. The internal combustion engine described in 1. 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、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、EGRガス流入口を、前記吸気マニホールドの空気吸入口近傍に設け、該EGRガス流入口の下流側に、吸入空気流側へ突出する壁部を設けたことを特徴とする内燃機関。   In an internal combustion engine in which a circulation passage is formed between the intake manifold and the exhaust manifold to circulate a part of the exhaust gas to the intake side, an EGR gas inlet is provided in the vicinity of the air inlet of the intake manifold, and the EGR An internal combustion engine characterized in that a wall portion protruding toward the intake air flow side is provided on the downstream side of the gas inlet. 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、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、前記環流通路端をパイプ状に構成し、該環流通路端のパイプ部をクランク軸と平行に吸気マニホールド内に挿嵌し、吸気ポートの位置に合わせて該パイプ部に流出孔を穿孔するとともに、前記パイプ部と吸気ポートとの間に角度変更可能な弁体を配置したことを特徴とする内燃機関。   In an internal combustion engine in which a circulation passage is formed between the intake manifold and the exhaust manifold to circulate a part of the exhaust gas to the intake side, the end of the circulation passage is configured in a pipe shape, and the pipe portion of the end of the circulation passage is Inserted into the intake manifold parallel to the crankshaft, drilled an outflow hole in the pipe portion according to the position of the intake port, and disposed a valve body capable of changing the angle between the pipe portion and the intake port. An internal combustion engine characterized by that. 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、排気ガスの一部を吸気側に環流する内燃機関において、前記環流通路端をパイプ状に構成し、該環流通路端のパイプ部をクランク軸と平行に吸気マニホールド内に挿嵌し、吸気ポートの位置に合わせて該パイプ部に流出孔を穿孔するとともに、前記流出孔の流出方向に沿って弁体を設け、前記パイプ部を角度変更可能に構成したことを特徴とする内燃機関。   In an internal combustion engine in which a circulation passage is formed between the intake manifold and the exhaust manifold to circulate a part of the exhaust gas to the intake side, the end of the circulation passage is configured in a pipe shape, and the pipe portion of the end of the circulation passage is Inserted into the intake manifold in parallel with the crankshaft, drilled an outflow hole in the pipe portion according to the position of the intake port, provided a valve body along the outflow direction of the outflow hole, and angled the pipe portion An internal combustion engine configured to be changeable. 前記パイプ部の一端をアクチュエータと連結し、内燃機関の運転条件に対応して角度変更可能に構成したことを特徴とする、内燃機関。
An internal combustion engine characterized in that one end of the pipe portion is connected to an actuator so that the angle can be changed according to the operating condition of the internal combustion engine.
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