JP2009281317A - Intake pipe structure of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気管構造に関し、特にターボ式過給機のコンプレッサその他の吸気系の重要部品を装備する場合や吸気系の重要部品より上流側の吸気通路にブローバイガスを還流させる場合等に好適な内燃機関の吸気管構造に関する。 The present invention relates to an intake pipe structure of an internal combustion engine, and more particularly, when a turbocharger compressor and other important intake system components are installed, or when blow-by gas is recirculated to an intake passage upstream of the intake system important components. The present invention relates to an intake pipe structure of an internal combustion engine suitable for the above.
車両用内燃機関(以下、単にエンジンという)において、燃焼室からシリンダとピストンの間の隙間を通ってクランクケースの上部に未燃焼の混合気や燃焼済みの燃焼ガスを含んだブローバイガス(Blow−By Gases)が漏れ出ることから、エンジン内のエンジンオイルの劣化防止等のために、クランクケース内を換気するPCV(Positive Crankcase Ventilation)方式のブローバイガス還元装置が装備されている。 In a vehicular internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an engine), a blow-by gas (Blow−) containing unburned air-fuel mixture and burned combustion gas passes through a gap between a cylinder and a piston from a combustion chamber to an upper portion of a crankcase. By Gases), a PCV (Positive Crankcase Ventilation) type blow-by gas reduction device that ventilates the crankcase is equipped to prevent deterioration of engine oil in the engine.
このブローバイガス還元装置を備えたエンジンでは、クランクケース内のブローバイガスがオイルセパレータを通して気液分離された後、PCVバルブおよびブローバイガス還流用の配管であるPCVホースを通して吸気管内に還流されるようになっており、PCVホースの一端部が吸気管に接続される吸気管構造となっている。 In an engine equipped with this blow-by gas reduction device, the blow-by gas in the crankcase is separated into gas and liquid through an oil separator, and then returned to the intake pipe through a PCV hose which is a piping for returning the PCV valve and blow-by gas. It has an intake pipe structure in which one end of the PCV hose is connected to the intake pipe.
また、低温下のアイドリング時等のように吸気温度が低い場合、水分を含むPCV還流ガスが吸気管内に入るPCVホースの接続部付近の吸気管の内壁に着氷が生じ易いため、PCVホースの吸気管への接続部付近でPCVガス還流通路が凍結により閉塞されてブローバイガスの還流不良が生じたり、ターボ式過給機のコンプレッサを大きな氷塊によって破損させたりするような事態を極力生じないようにする工夫がなされている。 In addition, when the intake air temperature is low, such as when idling at low temperatures, icing is likely to occur on the inner wall of the intake pipe near the connection portion of the PCV hose where the PCV recirculation gas containing moisture enters the intake pipe. The PCV gas recirculation passage near the connection to the intake pipe is blocked by freezing, resulting in poor recirculation of blow-by gas and the occurrence of a situation where the turbocharger compressor is damaged by a large ice block. The idea to make is made.
従来のこの種の内燃機関の吸気管構造としては、例えば氷結や霜の付着等のアイシングによる吸気制御バルブの動作不良を防止できるよう、吸気温度や冷却水温が低いとき、あるいは吸気管内の水蒸気過多条件が成立するときには吸気制御バルブの開度を一時的に増大させることで結露や霜、氷等を吹き飛ばすようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional intake pipe structure of this type of internal combustion engine, in order to prevent malfunction of the intake control valve due to icing such as icing or frost adhesion, or when the intake air temperature or cooling water temperature is low, or excessive water vapor in the intake pipe It is known that when the condition is satisfied, the opening degree of the intake control valve is temporarily increased to blow out condensation, frost, ice, or the like (for example, see Patent Document 1).
また、ブローバイガスを吸気通路に還流させるチューブを低熱伝導率材料からなる2重管構造として内部に断熱空気層を形成したもの(例えば、特許文献2参照)、PCVバルブに近接する温水加熱ホースを設けたりしたもの(例えば、特許文献3参照)等が知られている。
しかしながら、吸気制御バルブの開度を一時的に増大させることで結露や霜、氷等を吹き飛ばすようにした従来の内燃機関の吸気管構造にあっては、バルブ動作不良を予測するために温度センサや水蒸気過多条件の判定、バルブ開度を一時的に増大させる制御手段等が必要になり、コスト高になるという問題があった。 However, in the conventional intake pipe structure of an internal combustion engine in which condensation, frost, ice, etc. are blown away by temporarily increasing the opening of the intake control valve, a temperature sensor is used to predict valve malfunction. In addition, there is a problem in that the determination of excessive water vapor conditions, control means for temporarily increasing the valve opening, and the like are required, resulting in high costs.
また、ブローバイガスの還流チューブを低熱伝導率材料からなる2重管構造としてその内部に断熱空気層を形成した従来の内燃機関の吸気管構造にあっては、構造が複雑でコスト高になるという問題があった。 Also, the conventional intake pipe structure of an internal combustion engine in which the blow-by gas recirculation tube is made of a double pipe structure made of a low thermal conductivity material and an adiabatic air layer is formed therein is complicated in structure and expensive. There was a problem.
しかも、これら従来の内燃機関の吸気管構造にあっては、ターボ式過給機を装備する場合に、例えばPCVガスから発生する水蒸気が、ブローバイガス還流通路の吸気通路への接続部分の近傍や鉛直方向の位置が最も低くなる部分の吸気管の内壁面に着氷し、特に鉛直方向の最下方に位置する部位に溜まった水からできた大きな氷塊が内燃機関の暖機時にターボ式過給機のコンプレッサ内に入ってしまって、そのインペラを傷付けてしまうといった問題を解決できなかった。 In addition, in the conventional intake pipe structure of an internal combustion engine, when a turbocharger is provided, for example, water vapor generated from PCV gas is generated in the vicinity of the connection portion of the blowby gas recirculation passage to the intake passage. When the internal combustion engine is warmed up, a turbo-type supercharger forms a large ice block that is formed on the inner wall of the intake pipe where the vertical position is lowest, and is formed by water that accumulates at the lowest position in the vertical direction. I couldn't solve the problem of getting in the compressor and damaging the impeller.
さらに、PCVバルブに近接する温水加熱ホースを設けた従来の内燃機関の吸気管構造にあっても、暖機時に大きな氷塊が剥がれて、ターボ式過給機のコンプレッサその他の吸気系の重要部品を傷付けてしまうといった問題があった。 Furthermore, even in a conventional internal combustion engine intake pipe structure provided with a hot water heating hose close to the PCV valve, a large ice block is peeled off during warm-up, and the compressor and other important components of the intake system of the turbocharger are removed. There was a problem of being hurt.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、吸気管内でできた大きな氷塊により吸気系の重要部品を傷付け易いといった問題を解決することのできる低温環境での信頼性に優れた低コストの内燃機関の吸気管構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and is reliable in a low-temperature environment that can solve the problem of easily damaging important components of the intake system due to large ice blocks formed in the intake pipe. An object of the present invention is to provide a low-cost internal combustion engine intake pipe structure excellent in performance.
本発明に係る内燃機関の吸気管構造は、上記目的達成のため、(1)内燃機関の吸気通路を形成する吸気管本体を備えた内燃機関の吸気管構造において、前記吸気管本体が、前記吸気通路を形成する管内壁面部から前記吸気通路内に突出する突起部を有し、該突起部の近傍で前記管内壁面部が複数の凹部に区画されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the intake pipe structure of an internal combustion engine according to the present invention is (1) an intake pipe structure of an internal combustion engine provided with an intake pipe body that forms an intake passage of the internal combustion engine. It has a projection protruding into the intake passage from the inner wall surface of the tube forming the intake passage, and the inner wall surface of the tube is partitioned into a plurality of recesses in the vicinity of the protrusion.
この構成により、吸気通路内の水分が管内壁面部に氷結したとしても、その氷は吸気通路内に突出する突起部によって複数の凹部に区画されて形成されることになり、大きな氷塊となることがない。したがって、吸気管内で剥がれた大きな氷塊により吸気系の重要部品を傷付けてしまうということがなくなり、氷結を抑えるための複雑でコスト高な構成となることもない。 With this configuration, even if the moisture in the intake passage freezes on the inner wall surface of the pipe, the ice is divided into a plurality of recesses by projections protruding into the intake passage, resulting in a large ice block. There is no. Therefore, a large ice block peeled off in the intake pipe will not damage important parts of the intake system, and a complicated and costly configuration for preventing freezing will not occur.
上記(1)記載の構成を有する内燃機関の吸気管構造においては、(2)前記吸気管本体が、前記吸気通路のうち前記内燃機関に装備されるターボ式過給機のコンプレッサより上流側の吸気通路を形成するとともに、前記コンプレッサのインレット部に接続され、前記突出部が、前記上流側の吸気通路を形成する管内壁面部から前記吸気通路内に突出しているのが好ましい。 In the intake pipe structure of the internal combustion engine having the configuration described in (1) above, (2) the intake pipe main body is located upstream of the compressor of the turbocharger installed in the internal combustion engine in the intake passage. It is preferable that an intake passage is formed and connected to an inlet portion of the compressor, and the protruding portion protrudes into the intake passage from a pipe inner wall surface portion forming the upstream intake passage.
この構成により、上流側の吸気通路内の水が管内壁面部に氷結したとしても、その氷は吸気通路内に突出する突起部によって複数の凹部に区画されて形成されることになり、ターボ式過給機のコンプレッサ内に入っても容易に破砕される程度の大きさになる。したがって、吸気管内で剥がれた大きな氷塊によりコンプレッサを傷付けてしまうということがなくなり、氷結を抑えるための複雑でコスト高な構成となることもない。 With this configuration, even if the water in the intake passage on the upstream side freezes on the inner wall surface of the pipe, the ice is divided into a plurality of recesses by projections protruding into the intake passage. Even if it enters the compressor of the supercharger, the size is such that it can be easily crushed. Therefore, the compressor is not damaged by a large ice block peeled off in the intake pipe, and a complicated and costly configuration for suppressing freezing is not caused.
上記(1)、(2)記載の構成を有する内燃機関の吸気管構造においては、(3)前記突起部が、前記吸気通路の通路長さ方向に延在する突条をなすのが好ましい。 In the intake pipe structure of the internal combustion engine having the configuration described in the above (1) and (2), (3) it is preferable that the protruding portion forms a protrusion extending in the passage length direction of the intake passage.
この構成により、吸気管の内部に突起部を容易にかつ低コストに形成できる。 With this configuration, the protrusion can be easily formed at low cost inside the intake pipe.
上記(1)、(2)記載の構成を有する内燃機関の吸気管構造は、(4)前記突起部が、前記吸気通路の通路長さ方向と交差する方向に延在する突条をなすものであっても好ましい。 The intake pipe structure of the internal combustion engine having the configuration described in the above (1) and (2) is (4) a structure in which the protruding portion extends in a direction intersecting the passage length direction of the intake passage. Even preferred.
この構成により、吸気管内で水の溜まり具合が複数の凹部間で異なり、複数の氷塊が同時に生成され難くなる。なお、ここにいう突条は、真っ直ぐであっても湾曲していてもよい。 With this configuration, the water accumulation in the intake pipe is different between the plurality of recesses, and a plurality of ice blocks are hardly generated at the same time. In addition, the protrusion mentioned here may be straight or curved.
上記(4)記載の構成を有する内燃機関の吸気管構造においては、(5)前記突起部が、前記吸気通路の通路長さ方向と直交する方向に延在するものであってもよい。 In the intake pipe structure of the internal combustion engine having the configuration described in (4) above, (5) the protrusion may extend in a direction orthogonal to the passage length direction of the intake passage.
この場合、複数の凹部に形成される氷塊の周辺部が薄くなり、より破砕され易くなる。 In this case, the peripheral part of the ice block formed in the plurality of recesses becomes thinner and more easily crushed.
上記(1)〜(5)記載の構成を有する内燃機関の吸気管構造においては、(6)前記吸気管本体のうち鉛直方向下方側に位置する特定通路区間内に、前記突起部が配置されているのが望ましい。 In the intake pipe structure of the internal combustion engine having the configuration described in (1) to (5) above, (6) the protrusion is disposed in a specific passage section located on the lower side in the vertical direction of the intake pipe main body. It is desirable.
この構成により、大きな氷塊ができ易い位置にある特定通路区間内で氷塊が複数の凹部に分けて生成されることになり、氷塊の大きさが小さくなることで、内燃機関の暖機時に吸気系の重要部品、例えばターボ式過給機のコンプレッサのインペラを損傷させることがない。 With this configuration, the ice block is generated by being divided into a plurality of recesses in the specific passage section where the large ice block is easily formed, and the size of the ice block is reduced, so that the intake system is warmed up when the internal combustion engine is warmed up. The important parts of the compressor such as the turbocharger compressor impeller are not damaged.
上記(1)〜(6)記載の構成を有する内燃機関の吸気管構造においては、(7)前記吸気管本体に、前記内燃機関の内部からのブローバイガスを前記吸気通路に還流させる還流孔が形成され、前記特定通路区間が、前記吸気管本体の吸気方向下流側の端部近傍から前記還流孔が形成される前記吸気方向の還流孔位置までの範囲を含むものであってもよい。 In the intake pipe structure of the internal combustion engine having the configuration described in (1) to (6) above, (7) a return hole for returning the blow-by gas from the inside of the internal combustion engine to the intake passage is provided in the intake pipe body. The specific passage section formed may include a range from the vicinity of the end of the intake pipe body on the downstream side in the intake direction to the position of the return hole in the intake direction where the return hole is formed.
この構成により、ブローバイガスに含まれる水分により氷塊ができ易くとも、その氷塊が特定通路区間内で複数の凹部に分けて形成され、吸気系の重要部品、例えばコンプレッサのインペラを損傷させることがない。 With this configuration, even if ice blocks are easily formed by moisture contained in the blow-by gas, the ice blocks are divided into a plurality of recesses in the specific passage section, and do not damage important components of the intake system, such as the compressor impeller. .
上記(1)〜(7)記載の構成を有する内燃機関の吸気管構造においては、(8)前記突起部が、前記吸気通路内で互いに離間し、かつ、鉛直方向で同一の高さを有する複数の突起によって構成されているのが好ましい。 In the intake pipe structure of the internal combustion engine having the configuration described in (1) to (7) above, (8) the protrusions are separated from each other in the intake passage and have the same height in the vertical direction. It is preferable that it is constituted by a plurality of protrusions.
この構成により、複数の凹部に形成される氷塊の表面を複数の突起の高さ位置の近傍で一様な高さに抑えることができる。 With this configuration, the surface of the ice block formed in the plurality of recesses can be suppressed to a uniform height in the vicinity of the height positions of the plurality of protrusions.
本発明によれば、吸気通路内の水が管内壁面部に氷結したとしても、その氷が吸気通路内に突出する突起部によって複数の凹部に区画されて形成され、剥がれた氷塊が大きな氷塊でなくなるようにしているので、氷結を抑えるための複雑でコスト高な構成を用いることなく、吸気管内でできた大きな氷塊により吸気系の重要部品を傷付け易いといった問題を解決することのできる低温環境での信頼性に優れた低コストの内燃機関の吸気管構造を提供することができる。 According to the present invention, even if the water in the intake passage freezes on the inner wall surface of the pipe, the ice is divided into a plurality of concave portions by the protruding portions protruding into the intake passage, and the peeled ice blocks are large ice blocks. In a low-temperature environment that can solve the problem of easily damaging important components of the intake system due to large ice blocks formed in the intake pipe, without using a complicated and expensive configuration to suppress icing. It is possible to provide a low-cost internal combustion engine intake pipe structure excellent in reliability.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の吸気管構造の要部正面断面図であり、図2は、図1のII−II矢視断面図であり、図3は第1実施形態に係る内燃機関の模式構成図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a front sectional view of a principal part of an intake pipe structure for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine according to an embodiment.
まず、構成について説明する。 First, the configuration will be described.
本実施形態の内燃機関の吸気管構造は、図1および図2に示すように構成され、図3に示すエンジン10に装備されているので、そのエンジン10の全体構成について説明すると、エンジン10は、図3に示すように、ヘッドカバー11が装着されたシリンダヘッド12、シリンダブロック13及びクランクケース14を有しており、シリンダヘッド12とシリンダブロック13によって複数の気筒15(図3中には1つのみ図示している)が形成されている。
Since the intake pipe structure of the internal combustion engine of the present embodiment is configured as shown in FIGS. 1 and 2 and is installed in the
各気筒15内にはピストン16が収納されており、詳細は図示しないが、そのピストン16にはクランクケース14内の図示しないクランクシャフトがコネクティングロッドを介して連結されている。また、シリンダヘッド12内には動弁機構が収納されており、この動弁機構がクランクシャフトからの動力を基に(またはクランクシャフトと連動するよう独立して)駆動されるようになっている。
A
クランクケース14の下部にはオイルパン18が設けられており、そこに潤滑用のオイルLが収容されている。また、詳細を図示しないが、エンジン10にはクランクシャフトの動力を基に駆動される例えば歯車ポンプからなるオイルポンプが設けられており、このオイルポンプによりオイルパン18からエンジンオイルLを汲み上げ、動弁機構のカムシャフトやロッカーアームやクランクシャフトの軸受け部等の各回転・摺動部を潤滑するようになっている。
An
各気筒15内でピストン16の図中上方に形成される燃焼室17には、ピストン16のストロークに応じて吸気管21を通して空気が吸入されるとともに図示しないインジェクタによって燃料が噴射され、燃焼室17内での燃焼後の排気ガスが排気管22から排気されるようになっている。
In each
吸気管21と排気管22の間には、ターボ式過給機25が設けられている。
A
図1および図3に示すように、ターボ式過給機25は、排気タービン27を排気エネルギにより回転させてそれに連結したコンプレッサ26のインペラ26aを回転させる公知のもので、例えば通路切替えによって必要時にのみ給排気経路上に挿入される。このターボ式過給機25に加え、吸気管21には、上流側からエアクリーナ31、インタークーラ32、スロットルバルブ33、及び、吸気管21内の圧力を検出する吸気圧センサ34がそれぞれ装着されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the
一方、エンジン10には、図3に示すように、シリンダヘッド12側(ヘッドカバー内)からクランクケース14内に連通する図示しない換気通路が形成されており、その換気通路を通してエンジン10内が例えば図3中に白矢印で示す流れ方向に空気の流れを生じさせて換気されるようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
具体的には、エンジン10の側部には公知のPCVオイルセパレータ41が装着されている。
Specifically, a known
このPCVオイルセパレータ41は、クランクケース14の上部から吸気側に還流させるブローバイガスから油分を除去するものである。
The
PCVオイルセパレータ41とターボ式過給機25より上流側の吸気管21の間にはPCVホース58が設けられている。そして、このPCVホース58を通して、クランクケース14内の上部のブローバイガスがターボ式過給機25より上流側に還流されるようになっている。
A
本実施形態の内燃機関の吸気管構造は、上述のようなエンジン10において、例えばターボ式過給機25のコンプレッサ26より上流側の吸気管21をそのコンプレッサ26のインレット部26bに接続する接続管部70(吸気管本体)として構成されている。
The intake pipe structure of the internal combustion engine of this embodiment is a connection pipe that connects the
図1および図2に示すように、接続管部70は、PCVホース58の一端部58dが接続される還流管部71と、ターボ式過給機25より上流側の吸気管21の一部を構成する吸気管部72(吸気管本体)と、によって構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the connecting
還流管部71は、その内部にエンジン10の内部からのブローバイガスを上流側の吸気通路21aに還流させる還流孔71sを有しており、エンジン10の内部からのブローバイガスを還流させる還流通路58aとエンジン10の吸気通路21aとの接続部分を形成している。
The
また、吸気管部72は、上流側の吸気通路21a内(横断面中)の鉛直方向下方側に位置する内底壁面部21b(管内壁面部)から吸気通路21a内に突出する突起部72pを有しており、内底壁面部21bは、突起部72pの近傍で複数の方形の凹部21cに区画されている。
Further, the
具体的には、図2に示すように、突起部72pは、吸気通路21aの通路長さ方向に延在する複数の突条、例えば上向の楔形断面、すなわち、略三角形断面の複数の突条72p1、72p2、72p3(突起)によって構成されており、複数の突条72p1〜72p3は、吸気通路21a内で互いに平行に離間し、かつ、鉛直方向で同一の頂部(稜線)高さhを有している。ここにいう頂部高さhは、複数の凹部21cの全体の必要な容積に応じて設定され、例えば吸気管21の内径(吸気通路21aの直径)の1/5以下の高さ程度である。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
また、吸気管21の突起部72pは、上流側の吸気通路21aのうち最も鉛直方向下方側に位置する特定通路区間21z内に配置されており、エアクリーナ31の近傍からコンプレッサ26のインレット部26bへと徐々に吸気通路21aの鉛直方向の位置が低くなっている本実施形態では、例えばコンプレッサ26のインレット部26bに接続される吸気管21の一端部近傍に特定通路区間21zが設定されている。
Further, the
さらに、特定通路区間21zは、吸気管部72の吸気方向下流側の端部72cの近傍から還流孔71sが形成される吸気方向の還流孔位置までの範囲を含むように設定されている。
Further, the
また、コンプレッサ26のインレット部26bは、吸気管部72の吸気方向下流側の端部72cに接続される端部で、吸気管部72の吸気方向下流側の端部72cと同一の内径を有しており、インペラ26aに近付くほど内径が小さくなる内周面テーパ形状を有している。
Further, the
したがって、複数の突条72p1〜72p3が特定通路区間21z内で真直ぐに延在し、それら突条72p1〜72p3によって区画された複数の方形の凹部21cは、吸気方向上流側の端部で浅くなっているとともに、吸気方向下流側の端部で浅くなるコンプレッサ26のインレット部26b側の内底凹部26cに連続している。
Therefore, the plurality of ridges 72p1 to 72p3 extend straight in the
複数の凹部21cの全体の容積は、吸気管21内で結露し特定通路区間21zに溜まって氷結すると推定される水量(最大値)に応じて、例えば20〜30mL(ミリリットル)程度に設定されており、複数の凹部21cの個々の容積は、氷塊の大きさを制限すべくコンプレッサ26のインペラ26aの強度(氷塊を破砕する際の曲げ方向の衝撃に対する強度)に応じて、例えば全体の容積の1/3程度以下に設定されている。また、複数の突条72p1〜72p3の間隔Pおよび頂部高さhは、吸気の圧力損失を抑え得る範囲内で、それぞれ複数の凹部21cの個々の設定容積に応じて決定されている。
The total volume of the plurality of
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
上述のように構成された本実施形態の内燃機関の吸気管構造においては、エンジン10の運転停止時等にターボ式過給機25のコンプレッサ26より上流側の吸気通路21a内で水分が結露し、結露した水が鉛直方向下方側に位置する特定通路区間21z内の内底壁面部21b上で氷結し易い。しかし、特定通路区間21z内で氷結が生じたとしても、その氷は吸気通路21a内に突出する突起部72pによって複数の凹部21cに区画されて形成されることになり、ターボ式過給機25のコンプレッサ26内に入っても容易に破砕される程度の大きさになる。したがって、吸気管21内で剥がれた大きな氷塊が吸気系の重要部品であるコンプレッサ26のインペラ26aを傷付けてしまうということがなく、氷結を抑えるための複雑でコスト高な構成となることもない。
In the intake pipe structure of the internal combustion engine of the present embodiment configured as described above, moisture is condensed in the
また、本実施形態では、突起部72pが、吸気通路21aの通路長さ方向に延在する突条をなすことから、吸気管21の一部である吸気管部72の内部に突起部72pを容易にかつ低コストに形成できる。
In the present embodiment, since the
加えて、本実施形態では、吸気管21の一部である接続管部70に、エンジン10の内部からのブローバイガスを上流側の吸気通路21aに還流させる還流孔71sが形成され、特定通路区間21zが、吸気管部72の吸気方向下流側の端部72cの近傍から還流孔71sが形成される吸気方向の還流孔位置までの範囲を含むので、ブローバイガスに含まれる水分によりターボ式過給機25に接続される吸気管部72の吸気方向下流側の端部72cの近傍に氷塊ができ易くとも、その氷塊が複数の凹部21cに分けて形成され、コンプレッサ26のインペラ26aを損傷させることがない。
In addition, in this embodiment, the
また、突起部72pが、吸気通路21a内で互いに離間し、かつ、鉛直方向(同一の突出方向)で同一の高さを有する複数の突起72p1〜72p3によって構成されているので、複数の凹部21cに形成される氷塊の表面を複数の突起72p1〜72p3の高さ位置の近傍で一様な高さに抑えることができる。
Further, since the
このように、本実施形態の内燃機関の吸気管構造においては、上流側の吸気通路21a内の水が鉛直方向下方側に位置する特定通路区間21zに氷結したとしても、その氷が吸気通路21a内に突出する突起部72pによって複数の凹部21cに区画・分割されて形成される。したがって、かかる氷は、ターボ式過給機25のコンプレッサ26内に入っても容易に破砕される程度の大きさになっており、氷結を抑えるための複雑でコスト高な構成を用いることなく、吸気管21内でできた氷塊によりコンプレッサ26のインペラ26aのような吸気系の重要部品を傷付け易いといった問題を解決することのできる低温環境での信頼性に優れた低コストの内燃機関の吸気管構造を提供することができる。
Thus, in the intake pipe structure of the internal combustion engine of the present embodiment, even if the water in the
(第2の実施の形態)
図4は、本発明の第2実施形態に係る内燃機関の吸気管構造の一部断面を含む要部側面図である。なお、本実施形態は、上述の実施形態の接続管部70に類似する接続管部に、温水配管を装着したものであるので、既に述べた第1実施形態と同様の構成については同一符号を用いて説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a side view of an essential part including a partial cross section of an intake pipe structure for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, since the hot water pipe is attached to the connection pipe portion similar to the
図4に示すように、接続管部80は、PCVホース58の一端部58dが接続される還流管部81と、ターボ式過給機25より上流側の吸気管21の一部を構成する吸気管部82(吸気管本体)と、によって構成されている。
As shown in FIG. 4, the
還流管部81は、その内部にエンジン10の内部からのブローバイガスを上流側の吸気通路21aに還流させる還流孔81sを有しており、エンジン10の内部からのブローバイガスを還流させる還流通路58aとエンジン10の吸気通路21aとの接続部分を形成している。
The
吸気管部82には、還流管部81の近傍の還流穴81sの位置に近接して温水配管83が装着されており、エンジン10の冷却水の一部がこの温水配管83に通されるとき、ターボ式過給機25のコンプレッサ26より上流側の吸気管21の一部である吸気管部82が還流管部81の近傍で加熱されるようになっている。
A
また、吸気管部82は、上流側の吸気通路21a内の鉛直方向下方側に位置する内底壁面部21bから吸気通路21a内に突出する突起部82pを有しており、内底壁面部21bは、突起部82pの近傍で複数の方形の凹部21dに区画されている。
The
突起部82pは、吸気通路21aの通路長さ方向に延在する複数の楔形断面の突条82p1、82p2、82p3、82p4、82p5で構成されており、それら突条82p1〜82p5は、特定通路区間21z内において、例えば吸気通路21aの通路長さ方向に互いに平行に、かつ、異なる鉛直方向高さで延在している。また、複数の方形の凹部21dは吸気通路21aの内周方向の両側で浅くなっている。
The projecting
このように構成された本実施形態の内燃機関の吸気構造においては、PCVガスから発生する水蒸気が、吸気通路21a内で結露したりして、ブローバイガス還流通路58aの吸気通路21aへの接続部分の近傍や鉛直方向の位置が最も低くなる特定通路区間21zに氷結したとしても、その氷が吸気通路21a内に突出する突起部82pによって複数の凹部21dに区画・分割されて形成される。また、特定通路区間21zの通路内周方向の両側では階段状に氷塊が分割形成される。したがって、かかる氷は、ターボ式過給機25のコンプレッサ26内に入っても容易に破砕される程度の大きさになっており、従来のように鉛直方向の最下方に位置する部位に溜まった水からできた大きな氷塊がターボ式過給機25のコンプレッサ26内に入ることがない。その結果、氷結を抑えるための複雑でコスト高な構成を用いることなく、吸気管21内でできた氷塊によりコンプレッサ26のインペラを傷付け易いといった問題を解決することができ、上述の実施形態と同様な効果が期待できる。
In the intake structure of the internal combustion engine of the present embodiment configured as described above, water vapor generated from the PCV gas is condensed in the
(第3の実施の形態)
図5は、本発明の第3実施形態に係る内燃機関の吸気管構造の要部正面断面図であり、図6は、図5のVI−VI矢視断面図である。なお、本実施形態は、上述の第1実施形態に対して突起部の構成が相違するのみであるので、その相違点についてのみ詳述する。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a front sectional view of an essential part of an intake pipe structure for an internal combustion engine according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. In addition, since this embodiment only differs in the structure of a projection part with respect to the above-mentioned 1st Embodiment, only the difference is explained in full detail.
図5および図6に示すように、本実施形態においては、接続管部90は、PCVホース58の一端部58dが接続される還流管部91と、ターボ式過給機25より上流側の吸気管21の一部を構成する吸気管部92(吸気管本体)と、によって構成されている。
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, in the present embodiment, the
還流管部91は、その内部にエンジン10の内部からのブローバイガスを上流側の吸気通路21aに還流させる還流孔91sを有しており、エンジン10の内部からのブローバイガスを還流させる還流通路58aとエンジン10の吸気通路21aとの接続部分を形成している。
The recirculation pipe portion 91 has a
吸気管部92は、上流側の吸気通路21a内の鉛直方向下方側に位置する内底壁面部21bから吸気通路21a内に突出する突起部92pを有しており、内底壁面部21bは、突起部92pの近傍で複数の方形の凹部21eに区画されている。
The
突起部92pは、吸気通路21aの通路長さ方向と交差する方向に延在する複数の楔形断面(略三角形断面)の突条92p1、92p2、92p3で構成されており、それら突条92p1〜92p3は、特定通路区間21z内において、例えば吸気通路21aの通路長さ方向と直交する方向に互いに平行に延在している。突条92p1〜92p3は、例えば延在方向に真直ぐであるが、湾曲していてもよい。
The protrusion 92p is composed of a plurality of wedge-shaped cross-sections (substantially triangular cross-sections) 92p1, 92p2, 92p3 extending in a direction intersecting the passage length direction of the
このように構成された本実施形態においては、上述の第1実施形態と同様な効果に加えて、ターボ式過給機25のコンプレッサ26より上流側の吸気管21内で水の溜まり具合が複数の凹部21e間で異なり、複数の氷塊が同時に生成され難くなる。
In the present embodiment configured as described above, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, there are a plurality of water accumulation conditions in the
また、突起部92pを構成する複数の突条92p1〜92p3が、吸気通路21aの通路長さ方向と直交する方向に延在しているので、複数の凹部21eに形成される氷塊の周辺部が薄くなり、より破砕され易くなる。
Further, since the plurality of protrusions 92p1 to 92p3 constituting the protrusion 92p extend in a direction orthogonal to the passage length direction of the
なお、上述の各実施形態にあっては、突起部72p、82p、92pの突条の断面形状を略三角形の楔形としたが、突条の断面は、半円形断面や方形断面その他の多角形断面であってもよい。また、突条は、吸気方向や吸気方向と直交する方向に延在するもののみならず、吸気方向と斜めに交差する方向に延在するものであってもよいし、相互に交差する複数の突条であってもよい。さらに、本発明にいう突起部は、突条のみならず、複数の突起を吸気方向やこれと交差する方向に配列したものであってもよく、整列された複数の突起によって吸気管内底部に複数の凹部を区画形成するようにしてもよい。また、上述の各実施形態にあっては、突起部72p、82p、92pが吸気管21の内底壁面部21b側にのみ形成されていたが、吸気管形状(吸気流や凹凸形状等)により内底壁面側よりも横断面中の上部側の管内壁面部に氷結し易い場合に、その近傍に突起部が形成されてもよく、吸気管の内壁面に全周にわたる突起部(例えば、複数条の螺旋状の突起)が形成されてもよく、その場合に氷結し易い場所で突起の頂部高さが大きくなるようにしてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
さらに、上述の各実施形態にあっては、吸気系の重要部品としてターボ過給機のコンプレッサを例示したが、本発明は、吸気通路内に大きな氷塊をできなくして吸気系の重要部品の損傷を防止するものであるから、ターボ過給機のコンプレッサ以外の他の吸気系の重要部品の上流側で氷結し易い部位についても適用できることはいうまでもない。また、吸気通路にブローバイガスを還流させる場合でなくとも、吸気通路内で比較的大きな氷塊ができ易い部位が生じる場合には、本発明を適用できる。 Further, in each of the above-described embodiments, the turbocharger compressor is exemplified as an important part of the intake system. However, the present invention prevents a large ice block from being formed in the intake passage and damages the important parts of the intake system. Therefore, it goes without saying that the present invention can also be applied to a portion that is likely to freeze on the upstream side of other important components of the intake system other than the compressor of the turbocharger. Further, the present invention can be applied to a case where a relatively large ice block is likely to be formed in the intake passage, even when the blowby gas is not recirculated in the intake passage.
以上説明したように、本発明に係る内燃機関の吸気管構造は、上流側の吸気通路内の水が管内壁面部に氷結したとしても、その氷が吸気通路内に突出する突起部によって複数の凹部に区画されて形成され、大きな氷塊にならないようにしているので、氷結を抑えるための複雑でコスト高な構成を用いることなく、吸気管内でできた大きな氷塊により吸気系の重要部品を傷付け易いといった問題を解決することのできる低温環境での信頼性に優れた低コストの内燃機関の吸気管構造を提供できるという効果を奏するものであり、内燃機関の吸気管構造、特にターボ式過給機のコンプレッサその他の吸気系の重要部品を装備する場合や吸気系の重要部品より上流側の吸気通路にブローバイガスを還流させる場合等に好適な内燃機関の吸気管構造全般に有用である。 As described above, the intake pipe structure of the internal combustion engine according to the present invention has a plurality of protrusions protruding into the intake passage even if water in the upstream intake passage freezes on the wall surface of the pipe. Because it is formed by being divided into recesses so that it does not become a large ice block, it is easy to damage important parts of the intake system due to the large ice block formed in the intake pipe without using a complicated and expensive configuration to suppress freezing It is possible to provide a low-cost intake pipe structure for an internal combustion engine that is excellent in reliability in a low-temperature environment and can solve such problems as the intake pipe structure of an internal combustion engine, particularly a turbocharger. The intake pipe structure of the internal combustion engine, which is suitable for the case where the compressor and other important components of the intake system are installed or when the blowby gas is recirculated to the intake passage upstream of the important components of the intake system. It is useful to.
10 エンジン(内燃機関)
14 クランクケース
15 気筒
21 吸気管
21a 吸気通路
21b 内底壁面部(管内壁面部)
21c、21d、21e 凹部(複数の凹部)
21z 特定通路区間
22 排気管
25 ターボ式過給機
26 コンプレッサ
26a インペラ
26b インレット部
26c 内底凹部
58 PCVホース
58a 還流通路
70、80、90 接続管部(吸気管本体)
71、81、91 還流管部
71s、81s、91s 還流孔
72、82、92 吸気管部(吸気管本体)
72c 端部
72p、82p、92p 突起部
72p1、72p2、72p3 突条(突起)
82p1、82p2、82p3、82p4、82p5 突条(突起)
83 温水配管
92p1、92p2、92p3 突条(突起)
10 Engine (Internal combustion engine)
14
21c, 21d, 21e Recessed parts (plural recessed parts)
21z
71, 81, 91
82p1, 82p2, 82p3, 82p4, 82p5 ridge (protrusion)
83 Hot water piping 92p1, 92p2, 92p3 Projection (protrusion)
Claims (8)
前記吸気管本体が、前記吸気通路を形成する管内壁面部から前記吸気通路内に突出する突起部を有し、該突起部の近傍で前記管内壁面部が複数の凹部に区画されていることを特徴とする内燃機関の吸気管構造。 In an intake pipe structure of an internal combustion engine provided with an intake pipe body that forms an intake passage of the internal combustion engine,
The intake pipe main body has a protrusion protruding into the intake passage from the inner wall surface of the pipe forming the intake passage, and the inner wall surface of the pipe is partitioned into a plurality of recesses in the vicinity of the protrusion. An intake pipe structure of an internal combustion engine characterized by the above.
前記突出部が、前記上流側の吸気通路を形成する管内壁面部から前記吸気通路内に突出していることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気管構造。 The intake pipe body forms an intake passage on the upstream side of a compressor of a turbocharger equipped in the internal combustion engine in the intake passage, and is connected to an inlet portion of the compressor,
2. The intake pipe structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the protruding portion protrudes into the intake passage from a pipe inner wall surface portion forming the upstream intake passage.
前記特定通路区間が、前記吸気管本体の吸気方向下流側の端部近傍から前記還流孔が形成される前記吸気方向の還流孔位置までの範囲を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項6のうちいずれか1の請求項に記載の内燃機関の吸気管構造。 A reflux hole is formed in the intake pipe body to recirculate blow-by gas from the inside of the internal combustion engine to the intake passage.
The specific passage section includes a range from the vicinity of an end of the intake pipe body on the downstream side in the intake direction to a position of the return hole in the intake direction where the return hole is formed. An intake pipe structure for an internal combustion engine according to any one of claims 6 to 6.
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