JP2010065575A

JP2010065575A - インテークマニホールド

Info

Publication number: JP2010065575A
Application number: JP2008231518A
Authority: JP
Inventors: Atsunori Arai; 篤典新井; Hideo Yamaji; 日出夫山路; Manabu Fujii; 学藤井; Yuji Sasaki; 祐治佐々木
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2028-09-09
Also published as: JP5136306B2

Abstract

【課題】ブローバイガス分配部内での凝縮水の凍結によってブローバイガスが吸気に還流されなくなるという事態の発生を防止できるインテークマニホールドを提供する。
【解決手段】内燃機関の各気筒に対応して複数の吸気枝管１０ａ〜１０ｃを有し、内燃機関で発生するブローバイガスを各吸気枝管１０ａ〜１０ｃに分配するブローバイガス分配部１５を吸気枝管１０ａ〜１０ｃの上方若しくは側方に配設してなるインテークマニホールド６おいて、ブローバイガス分配部１５は各吸気枝管１０ａ〜１０ｃと連通する複数の連通通路１８ａ〜１８ｃを備えかつ複数の連通通路１８ａ〜１８ｃのうち少なくとも１つはブローバイガス分配部１５の底部に配置し、残りの連通通路１８ａ〜１８ｃのうち少なくとも１つはブローバイガス分配部１５の底部より上方に配置した。
【選択図】図３

Description

本発明は、インテークマニホールドに関し、特に内燃機関の各気筒に対応して設けられている複数の吸気枝管に対して内燃機関で発生したブローバイガスを分配供給するブローバイガス分配部を備えているインテークマニホールドに関するものである。

従来、内燃機関のシリンダヘッドに各気筒に対応して設けられている複数の吸気ポートにそれぞれ接続する複数の吸気枝管を備えているインテークマニホールドにおいて、内燃機関で発生したブローバイガスを各吸気枝管に分配供給するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、特許文献１においては、合成樹脂製のインテークマニホールドにおいて、熱硬化性パイプを一体成形してその熱硬化性パイプをブローバイガス分配部とし、ブローバイガス分配部と吸気枝管を連通孔を介して連通させたものが開示されている。

このようなブローバイガス分配部を備えた従来のインテークマニホールドの構成例を、図６、図７を参照して説明する。インテークマニホールド２１は、スロットル弁（図示せず）を介して吸気が流入する分配タンク部２２と、分配タンク部２２から気筒数に対応して分岐された複数の吸気枝管２３と、吸気枝管２３の先端に設けられてシリンダヘッドの側面に接合される接合フランジ２４とを備え、かつ複数の吸気枝管２３の並列方向に延設されかつ各吸気枝管２３の側部にブローバイガス分配部２５が一体的に結合されて設けられている。ブローバイガス分配部２５には、その一端の入口部２５ａにブローバイガスが導入され、各吸気枝管２３に対応して設けられた連通通路２６を通して各吸気枝管２３にブローバイガスを供給するように構成されている。ところで、ブローバイガスに含まれている水蒸気などの凝縮液がブローバイガス分配部２５内に溜まるのを避けるため、各連通通路２６はブローバイガス分配部２５の底部に配設されている。
実開平４−８４７５５号公報

しかしながら、上記図６、図７に示したような構成では、寒冷地などにおいて内燃機関の運転を停止すると、ブローバイガス分配部２５内の温度が極めて低い温度まで低下するとともに、ブローバイガスの流れが無いため、ブローバイガス分配部２５内に残ったブローバイガス中の水分等が凝縮して発生した凝縮液が、ブローバイガス分配部２５の底部に溜まってそのまま凍結し、図８に示すように、凍結凝縮液２７によって吸気枝管２３への連通通路２６が閉塞されてしまう恐れがある。

このように凍結によって連通通路２６が閉塞されていると、内燃機関を起動した後、凍結した水分が融解するまでのかなりの期間、ブローバイガスが吸気に還流されず、クランク室の圧力が高くなって内燃機関の出力性能を低下させるという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ブローバイガス分配部内での凝縮水の凍結によってブローバイガスが吸気に還流されなくなるという事態の発生を防止できるインテークマニホールドを提供することを目的とする。

本発明のインテークマニホールドは、内燃機関の各気筒に対応して複数の吸気枝管を有し、内燃機関で発生するブローバイガスを各吸気枝管に分配するブローバイガス分配部を吸気枝管の上方若しくは側方に配設してなるインテークマニホールドにおいて、ブローバイガス分配部は各吸気枝管と連通する複数の連通通路を備えかつ複数の連通通路のうち少なくとも１つはブローバイガス分配部の底部に配置し、残りの連通通路のうち少なくとも１つはブローバイガス分配部の底部より上方に配置したものである。

この構成によると、ブローバイガス分配部から吸気枝管への連通通路の少なくとも１つがブローバイガス分配部の底部に配置されているので、ブローバイガス中の水蒸気などがブローバイガス分配部内で凝縮して発生した凝縮液は、この底部の連通通路を通して吸気枝管に排出されてブローバイガス分配部内に溜まることはなく、かつ連通通路の少なくとも１つがブローバイガス分配部の底部より上方に配置されているので、内燃機関の運転停止中にブローバイガス分配部の底部に溜まった凝縮液が凍結してたとえ他の連通通路が閉塞されたとしても、少なくとも底部より上方に配置された連通通路は閉塞されることがなく、上記凍結が発生した状態で内燃機関を起動した時に、ブローバイガスはブローバイガス分配部内からこの連通通路を通して吸気枝管中に還流されるとともに、高温のブローバイガスがブローバイガス分配部内に流入することで、凍結していた凝縮液が速やかに融解して連通通路から吸気枝管に排出されることになるため、速やかにブローバイガスがブローバイガス分配部から全ての連通通路を通して吸気枝管中に還流されるようになる。したがって、寒冷地などにおいてもブローバイガス分配部内での凝縮水の凍結によってブローバイガスが吸気に還流されなくなるという事態の発生を確実に防止することができる。

また、複数の連通通路のうち、ブローバイガス分配部のブローバイガス流れ方向最下流に位置する連通通路を、ブローバイガス分配部の底部より上方に配置すると、上記凍結が発生した状態で内燃機関を起動した時に、高温のブローバイガスがブローバイガス分配部内をほぼ全長にわたって流れるため、その途中の連通通路を閉塞している凍結凝縮液を速やかに融解させることができ、より速やかに全ての連通通路を通して吸気枝管中にブローバイガスを還流させることができる。

本発明のインテークマニホールドによれば、ブローバイガス中の水蒸気などがブローバイガス分配部内で凝縮して発生した凝縮液は底部の連通通路を通して吸気枝管に排出されてブローバイガス分配部内に溜まることはなく、かつ内燃機関の運転停止中にブローバイガス分配部の底部に溜まった凝縮液が凍結してたとえ他の連通通路が閉塞されたとしても底部より上方に配置された連通通路は閉塞されることがないので、凍結が発生した状態で内燃機関を起動した時に高温のブローバイガスがブローバイガス分配部内に流入し、凍結していた凝縮液が速やかに融解されるため、ブローバイガス分配部内での凝縮水の凍結によってブローバイガスが吸気に還流されなくなるという事態の発生を防止できる。

以下、本発明のインテークマニホールドの一実施形態について、図１〜図５、及び図７を参照して説明する。

図１、図２において、１は内燃機関、２はそのシリンダヘッド、３はシリンダヘッドカバーである。シリンダヘッドカバー３の気筒配列方向の略中央部の上部を跨ぐように、吸気装置４が配設されている。シリンダヘッドカバー３の上部には、吸気装置４のスロットル弁５とインテークマニホールド６の分配タンク部７が配設されている。スロットル弁５の一側面に突出された入口部５ａに、一端がエアフィルタ（図示せず）に接続された吸気ホース９の他端が接続されている。分配タンク部７は、気筒配列方向に長いボックス形状に形成され、その長手方向に沿う一側面の略中央部に形成された接合面７ａに、スロットル弁５の他側面に形成された接合面５ｂが接合され、相互に締結固定されている。インテークマニホールド６は合成樹脂成形品にて構成されており、８は、分配タンク部７を分割成形した後に一体接合した分配タンク部７の接合部である。

インテークマニホールド６は、上記分配タンク部７の他側面から内燃機関１の気筒数に対応して複数本（図示例では３本）の吸気枝管１０ａ〜１０ｃを並列状態で延出させて構成されており、各吸気枝管１０ａ〜１０ｃは分配タンク部７の他側面に対して略垂直方向に遠ざかるように延出された後緩やかに湾曲しながらシリンダヘッド２の他側面に開口された吸気ポート（図示せず）に向けて略くの字状に延出され、その先端に設けられた接合フランジ１１がシリンダヘッド２の他側面に接合されて締結固定されている。また、分配タンク部７の長手方向の略中央部下面に突設された取付ブラケット１２がスロットル弁５の直下部に向けて延出され、シリンダヘッドカバー３の上面中央部に設けられた取付部１３に固定ボルト１４にて締結固定されている。

複数の吸気枝管１０ａ〜１０ｃの略くの字状湾曲部分の内側の側部には、吸気枝管１０ａ〜１０ｃの配列方向に延びるブローバイガス分配部１５が一体的に設けられている。内燃機関１のクランク室（図示せず）からシリンダブロック（図示せず）及びシリンダヘッド２を貫通して上方に延設されたブローバイガス通路（図示せず）の上端に一端が接続されたブローバイガス管１６がシリンダヘッドカバー３を貫通してブローバイガス分配部１５に向けて延出され、その他端に設けられた接続部材１７がブローバイガス分配部１５の一端の入口部１５ａに接続されている。１６ａはブローバイガス管１６の外周に配設された断熱材である。

ブローバイガス分配部１５においては、図３、図４及び図７に示すように、ブローバイガス分配部１５内のブローバイガスを各吸気枝管１０ａ〜１０ｃに還流させる連通通路１８ａ〜１８ｃが設けられている。本実施形態においては、ブローバイガス流れ方向の上流側、すなわち入口部１５ａに近い２つの連通通路１８ａ、１８ｂは、図３、図７に示すように、ブローバイガス分配部１５内の底部に配置され、ブローバイガス流れ方向の最下流の連通通路１８ｃは、図３、図４に示すように、ブローバイガス分配部１５内の底部より上方に配置されている。

以上の構成によれば、内燃機関１の運転中に発生したプローバイガスは、ブローバイガス分配部１５内に導入され、連通通路１８ａ〜１８ｃを通って各吸気枝管１０ａ〜１０ｃに分配されて還流される。また、これらの連通通路１８ａ〜１８ｃの内、連通通路１８ａ、１８ｂがブローバイガス分配部１５の底部に配置されているので、ブローバイガス中の水蒸気などがブローバイガス分配部１５内で凝縮して発生した凝縮液は、この底部の連通通路１８ａ、１８ｂを通して吸気枝管１０ａ、１０ｂに排出され、ブローバイガス分配部１５内に溜まることはない。なお、ブローバイガス分配部１５は、その長手方向に水平状態で配設されているので、連通通路１８ｃの近傍でブローバイガス分配部１５の底部に溜まった凝縮液も、連通通路１８ｂや１８ａに向けて流れ、これらの連通通路１８ｂ、１８ａを通して吸気枝管１０ｂ、１０ａに排出される。

また、ブローバイガス分配部１５のブローバイガス流れ方向最下流に位置する連通通路１８ｃがブローバイガス分配部１５の底部より上方に配置されているので、寒冷地などにおいて、内燃機関１の運転停止中にブローバイガス分配部１５の底部に溜まった凝縮液が凍結し、それによって図８に示すように、連通通路１８ａ、１８ｂが閉塞されたとしても、図５に示すように、底部より上方に配置された連通通路１８ｃが閉塞されることはない。従って、上記凍結が発生した状態で内燃機関１を起動した時に、ブローバイガスはブローバイガス分配部１５内から連通通路１８ｃを通して吸気枝管１０ｃ中に還流され、またそれに伴って高温のブローバイガスがブローバイガス分配部１５内を略全長にわたって流れることで、連通通路１８ａ、１８ｂで凍結していた凝縮液が速やかに融解して吸気枝管１０ａ、１０ｂに排出される。かくして、上記凍結状態が速やかに解消され、ブローバイガス分配部１５に導入されたブローバイガスが全ての連通通路１８ａ〜１８ｃを通して吸気枝管１０ａ〜１０ｃ中に還流されるようになる。したがって、寒冷地などにおいてもブローバイガス分配部１５内での凝縮水の凍結によってブローバイガスが吸気に還流されない状態が長く継続するという事態の発生を確実に防止することができる。

特に、本実施形態では、複数の連通通路１８ａ〜１８ｃのうち、ブローバイガス分配部１５のブローバイガス流れ方向最下流に位置する連通通路１８ｃを、ブローバイガス分配部１５の上部に配置しているので、上記凍結が発生した状態で内燃機関１を起動した時に、高温のブローバイガスがブローバイガス分配部１５内をほぼ全長にわたって流れるため、その途中の連通通路１８ａ、１８ｂを閉塞している凍結した凝縮液を速やかに融解させることができ、より速やかに全ての連通通路１８ａ〜１８ｃを通して各吸気枝管１０ａ〜１０ｃ中にブローバイガスを還流させることができる。

上記実施形態では、複数の連通通路１８ａ〜１８ｃのうち、ブローバイガス分配部１５内のブローバイガス流れ方向最下流に位置する連通通路１８ｃを底部より上方に配置し、その他の連通通路１８ａ、１８ｂは底部に配置した例を示したが、連通通路１８ａ〜１８ｃの少なくとも何れか１つを底部に配置すれば、ブローバイガス分配部１５の底部に溜まる凝縮液を吸気中に排出することができる。その際に、ブローバイガス分配部１５の底部を、底部に配置されている連通通路（１８ａ〜１８ｃの何れか）に向けて僅かに下方傾斜させて形成すると、ブローバイガス分配部１５のどの部分で発生した凝縮水も円滑に排出することができる。

また、ブローバイガス分配部１５の底部より上方に配置する連通通路も、ブローバイガス流れ方向最下流に位置する連通通路１８ｃに限られるものではない。すなわち、上記ブローバイガス分配部１５の底部に配置した連通通路を除いて任意の連通通路（１８ａ〜１８ｃの何れか）を底部より上方に配置しても良い。

本発明のインテークマニホールドは、ブローバイガス分配部内で発生した凝縮液を底部に配置した少なくとも１つの連通通路を通して吸気枝管に排出させ、かつ少なくとも１つの連通通路を底部より上方に配置することで、内燃機関の運転停止中に凝縮液が凍結してたとえ他の連通通路が閉塞されたとしても閉塞されないようにし、凍結が発生した状態で内燃機関を起動した時に高温のブローバイガスがブローバイガス分配部内に流入して凍結していた凝縮液が速やかに融解されるようにし、ブローバイガス分配部内での凝縮水の凍結によってブローバイガスが吸気に還流されなくなるという事態の発生を防止するようにしているので、寒冷地等で使用される可能性のある内燃機関に好適に利用できる。

本発明の一実施形態に係るインテークマニホールドを備えた内燃機関の平面図。図１のＡ−Ａ矢視側面図。図２のＢ−Ｂ矢印方向から見た同実施形態のインテークマニホールドの概略構成図。図３のＣ−Ｃ矢視断面図。図４のＥ矢部の拡大詳細図。従来例のインテークマニホールドの概略構成図。図６のＦ−Ｆ矢視及び図３のＤ−Ｄ矢視断面図。図７のＧ矢部の拡大詳細図。

符号の説明

１内燃機関
６インテークマニホールド
７分配タンク部
１０ａ〜１０ｃ吸気枝管
１５ブローバイガス分配部
１８ａ〜１８ｃ連通通路

Claims

内燃機関の各気筒に対応して複数の吸気枝管を有し、内燃機関で発生するブローバイガスを各吸気枝管に分配するブローバイガス分配部を吸気枝管の上方若しくは側方に配設してなるインテークマニホールドにおいて、
ブローバイガス分配部は各吸気枝管と連通する複数の連通通路を備えかつ複数の連通通路のうち少なくとも１つはブローバイガス分配部の底部に配置し、残りの連通通路のうち少なくとも１つはブローバイガス分配部の底部より上方に配置したことを特徴とするインテークマニホールド。
複数の連通通路のうち、ブローバイガス分配部のブローバイガス流れ方向最下流に位置する連通通路を、ブローバイガス分配部の底部より上方に配置したことを特徴とする請求項１記載のインテークマニホールド。