JP2013083230A - 内燃機関の排気還流装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】排気還流装置は、第1触媒コンバータが設けられた排気管4と、排気管4のうち第1触媒コンバータよりも上流側に設けられ、変形又は揺動することで振動を吸収する球面継手41と、排気管4のうち第1触媒コンバータよりも下流側から延び、球面継手41の近傍を通過し、エンジン1の吸気系に至るEGR管5と、を備える。EGR管5は、球面継手41の近傍において球面継手41の延在軸A3に対し略平行に延びる。さらに、EGR管5には、変形することで振動を吸収するフレキシブル管512が設けられ、このフレキシブル管512は、その延在軸A4が、EGR管5のうちエンジン1の回転軸A1に略平行な軸と球面継手41の延在軸A3とを含む平面内に含まれるように設けられる。
【選択図】図4
Description
内燃機関の回転軸が回転すると、この回転軸を中心として内燃機関自体が回転方向へ振動(変位)する。この振動は排気管に伝達し、排気管のうち第1振動吸収体より下流側の部分は、当該第1振動吸収体の変位中心軸を中心として、回転軸に対し垂直な平面内で揺動する。これに対し本発明では、排気管と排気浄化装置の下流側で接合された排気還流管に上述のような第2振動吸収体を設けたので、上記排気管の揺動に無理なく追従するように、排気還流管の第2振動吸収体より上流側の部分を揺動させることができる。すなわち、排気管に対する相対位置を維持しながら、排気管の揺動に合わせて排気還流管を揺動させることができる。これにより、本発明によれば、簡易な構成により排気還流管に作用する振動を緩和することができる。
また、第2振動吸収体を上述のような位置に設けることにより、効率的に振動を吸収できるので、第2振動吸収体の長さを短くできる。
また、上述のように、排気系の圧損を低くするためには、内燃機関から排気浄化装置までの距離を長くする必要があることから、内燃機関から排気浄化装置までの排気系の距離も必然的に長くなってしまうため、内燃機関への組み付けが困難になる。これに対し、本発明では、長くならざるを得ない排気系を、排気マニホルドと排気管との2つの部材に分けることにより、その分だけ各々の長さを短くすることができるので、内燃機関への組み付け作業性を向上することができる。
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る内燃機関(以下、単に「エンジン」という)の排気還流装置2の構成を示す斜視図である。
図3は、エンジン1及び排気還流装置2の構成を示す背面図である。より具体的には、エンジン1及び排気還流装置2を搭載した車両の後方から視た図である。
排気マニホルド3の上流端部、すなわち排気通路31〜34の上流端部にはフランジ部36が形成されている。排気マニホルド3は、このフランジ部36をシリンダヘッド11に複数のボルト37で締結することにより、エンジン1に接合される(図3参照)。
一方、排気マニホルド3の下流端部、すなわち集合部35の下流端部には、フランジ部38が形成されており、排気管4は、このフランジ部38において排気マニホルド3に接合される。
先ず、フレキシブル管512は、排気管4の球面継手41の近傍に設けられるとともに、この球面継手41の近傍において、変位中心軸A2に直交する球面継手41の延在軸A3に対し、その延在軸A4が略平行になるように、EGR上流管51に設けられる。
また、フレキシブル管512は、その延在軸A4が、エンジン1の回転軸A1に略平行な軸と球面継手41の延在軸A3との両方を略含む仮想平面内に含まれるように、EGR上流管51に設けられる。
(1)図2に示すように、回転軸A1が回転すると、回転軸A1を中心としてエンジン1自体が回転方向へ振動(変位)することとなる。これに対し、排気マニホルド3はエンジン1に接合されているので、エンジン1とともに回転方向へ振動する。また、排気マニホルド3はエンジン1の回転軸A1よりも上方のシリンダヘッド11に接合されているため、排気マニホルド3の下流端部、すなわち排気管4が接合されている部分は、側面視で上下方向へ振動する。これにより、排気管4のうち、球面継手41のフレアフランジ411から下流側の部分は、球面継手41の変位中心軸A2を中心として、変位中心軸A2に対し垂直な平面内で揺動することとなる。
これに対し本実施形態では、排気管4と中間部45で接合されたEGR上流管51に上述のようにしてフレキシブル管512を設けたので、排気管4の揺動に無理なく追従するように、EGR管5のうちフレキシブル管512より上流側の部分を揺動させることができる。すなわち、排気管4に対する相対位置を維持しながら、排気管4の揺動に合わせてEGR管5を揺動させることができる。これにより、本実施形態によれば、簡易な構成により、EGR管5に作用する振動を緩和することができる。
また、フレキシブル管512を上述のような位置に設けることにより、効率的に振動を吸収できるので、フレキシブル管512の長さを短くできる。
また、排気系の圧損を低くするためには、エンジン1から第1触媒コンバータまでの距離を長くする必要があることから、エンジン1から第1触媒コンバータまでの排気系の距離も必然的に長くなってしまうため、エンジン1への組み付けが困難になる。これに対し、本実施形態では、このような理由から長くならざるを得ない排気系を、排気マニホルド3と排気管4との2つの部材に分けることにより、その分だけ各々の長さを短くすることができるので、エンジン1への組み付け作業性を向上することができる。
次に、本発明の第2実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述の第1実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
図6は、エンジン1及び排気還流装置2Aの構成を示す側面図である。より具体的には、エンジン1及び排気還流装置2Aを搭載した車両の左側から視た図である。すなわち、図6において左側は車両前方であり、右側は車両後方である。
図7は、エンジン1及び排気還流装置2Aの構成を示す背面図である。より具体的には、エンジン1及び排気還流装置2Aを搭載した車両の後方から視た図である。
これら図5〜7に示すように、本実施形態は、主に排気管4AとEGR上流管51Aの構成が第1実施形態と異なる。
先ず、フレキシブル管512は、排気管4Aのフレキシブル管41Aの近傍に設けられるとともに、このフレキシブル管41Aの近傍において、変位中心軸A5に直交するフレキシブル管41Aの延在軸A6に対し、その延在軸A4が略平行になるように、EGR上流管51Aに設けられる。
また、フレキシブル管512は、その延在軸A4が、エンジン1の回転軸A1に略平行な軸とフレキシブル管41Aの延在軸A6との両方を含む仮想平面内に含まれるように、EGR上流管51Aに設けられる。
(4)本実施形態では、排気管4Aにフレキシブル管41Aを設け、EGR管5Aにフレキシブル管512を設けた上、排気マニホルド3のフランジ部38に接合される排気管4の上流端部と、同じフランジ部38に接合されるEGR上流管51Aの下流端部とを、フランジ管継手46Aにより一体に構成した。これにより、EGR上流管51Aは、排気管4Aの中間部45と、排気管4Aの上流端部との少なくとも2点で接合されるので、排気管4Aの部材強度を向上することができる。また、これらを一体に構成することにより、排気管4A及びEGR上流管51Aの、排気マニホルド3のフランジ部38への組み付けを容易にすることができる。
2,2A…排気還流装置
3…排気マニホルド
38…フランジ部
4,4A…排気管
41…球面継手(第1振動吸収体)
41A…フレキシブル管(第1振動吸収体)
42…第1ケーシング
45…中間部
46A…フランジ管継手
5,5A…EGR管(排気還流管)
51,51A…EGR上流管(上流管)
512…フレキシブル管(第2振動吸収体)
52…EGR下流管52(下流管)
Claims (4)
- 内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置が設けられた排気管と、
当該排気管のうち前記排気浄化装置よりも上流側に設けられ、変形又は揺動することで振動を吸収する第1振動吸収体と、
前記排気管のうち前記排気浄化装置よりも下流側から延び、前記第1振動吸収体の近傍を通過し、前記内燃機関の吸気系に至る排気還流管と、を備え、
前記排気還流管は、前記第1振動吸収体の近傍において前記第1振動吸収体の延在軸に対し略平行に延びる内燃機関の排気還流装置であって、
前記排気還流管には、変形することで振動を吸収する第2振動吸収体が設けられ、
前記第2振動吸収体は、その延在軸が、前記排気還流管のうち前記内燃機関の回転軸に略平行な軸と前記第1振動吸収体の延在軸とを略含む平面内に含まれるように設けられることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。 - 前記内燃機関には排気マニホルドが接合され、
前記排気管の上流端部は、前記排気マニホルドの下流端部に形成されたフランジ部に接合され、
前記排気還流管は、前記排気マニホルドと一体に接合された下流管と、前記排気管と前記排気浄化装置の下流側において一体に接合された上流管とに分割され、
前記第2振動吸収体は、前記上流管に設けられることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気還流装置。 - 前記第1振動吸収体は、揺動可能な球面継手であり、
前記第2振動吸収体は、屈曲及び伸縮可能なフレキシブル管であり、
前記フランジ部に接合される前記排気管の上流端部と、前記フランジ部に接合される前記上流管の下流端部とは接合されていないことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気還流装置。 - 前記第1振動吸収体及び前記第2振動吸収体は、屈曲及び伸縮可能なフレキシブル管であり、
前記フランジ部に接合される前記排気管の上流端部と、前記フランジ部に接合される前記上流管の下流端部とは一体に構成されていることを特徴と請求項2に記載の内燃機関の排気還流装置。
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