JP2015021425A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部ガスが拡散せずにそのまま運ばれることを抑制して各気筒への外部ガスの分配精度を向上させることが可能な内燃機関の吸気装置を提供する。
【解決手段】この内燃機関の吸気装置100は、スロットル側吸気管1と、スロットル側吸気管1またはサージタンク2の少なくとも一方の内部にEGRガスを導入する外部ガス導入口11とを備える。また、吸気装置100は、外部ガス導入口11に対応するスロットル側吸気管1またはサージタンク2の少なくとも一方の内部で、かつ、流路断面の内壁面1d近傍から離間した中心O側の外部ガス導入口11の中心軸線AL上の領域に設けられ、外部ガス導入口11から導入されるEGRガスを流路断面の中心O側でせき止めることによりEGRガスが流路断面の内壁面1d近傍に流れるのを抑制するプレート部40を備える。
【選択図】図3
【解決手段】この内燃機関の吸気装置100は、スロットル側吸気管1と、スロットル側吸気管1またはサージタンク2の少なくとも一方の内部にEGRガスを導入する外部ガス導入口11とを備える。また、吸気装置100は、外部ガス導入口11に対応するスロットル側吸気管1またはサージタンク2の少なくとも一方の内部で、かつ、流路断面の内壁面1d近傍から離間した中心O側の外部ガス導入口11の中心軸線AL上の領域に設けられ、外部ガス導入口11から導入されるEGRガスを流路断面の中心O側でせき止めることによりEGRガスが流路断面の内壁面1d近傍に流れるのを抑制するプレート部40を備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、内燃機関の吸気装置に関する。
従来、スロットル側吸気管に外部ガスを導入する内燃機関の吸気装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、スロットルからの吸気空気を主管部(サージタンク)に導く吸気管(スロットル側吸気管)と、吸気管の内部にEGRガス(外部ガス)を導入するEGR管とを備えた内燃機関の吸気装置が開示されている。この内燃機関の吸気装置では、吸気管内に突出するように配置されたEGR管の出口部を主管部側(下流側)に向くように傾斜させることによって、EGR管からのEGRガスの流出方向を下流側にして各気筒に導入されるEGRガスの濃度の均一化を図っている。
しかしながら、上記特許文献1の内燃機関の吸気装置では、EGR管から吸気管(スロットル側吸気管)に導入されたEGRガス(外部ガス)は、ある程度導入量(EGRガス流量)が多くなると、吸気管内を横断するように直進してEGR管と対向する外周部(内壁面)に到達し、外周部に沿って移動するようになる。ここで、特にスロットルが微小開度(半開状態)の場合では、バルブ(弁体)と流路の外周縁部(内壁面)との僅かな隙間部分から外周縁部に沿って下流側に向かう領域で吸気の流速が高くなることから、外周部に沿って移動するEGRガスは、外周縁部に沿った吸気の速い流れに乗って拡散せずに下流側まで運ばれてしまう。このため、上記特許文献1の内燃機関の吸気装置では、各気筒へのEGRガス(外部ガス)の分配精度が十分ではないという問題点があると考えられる。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、各気筒への外部ガスの分配精度をより向上させることが可能な内燃機関の吸気装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における内燃機関の吸気装置は、スロットルに接続される一方端と、サージタンクに接続される他方端とを有するスロットル側吸気管と、スロットル側吸気管またはサージタンクの少なくとも一方に設けられ、スロットル側吸気管またはサージタンクの少なくとも一方の内部に外部ガスを導入する外部ガス導入口と、外部ガス導入口に対応するスロットル側吸気管またはサージタンクの少なくとも一方の内部で、かつ、流路断面の外周縁部近傍から離間した中央部側の外部ガス導入口の軸線上の領域に設けられ、外部ガス導入口から導入される外部ガスを流路断面の中央部側でせき止めることにより外部ガスが流路断面の外周縁部近傍に流れるのを抑制するプレート部とを備える。
この発明の一の局面による内燃機関の吸気装置では、上記のように、外部ガス導入口に対応するスロットル側吸気管またはサージタンクの少なくとも一方の内部で、かつ、流路断面の外周縁部近傍から離間した中央部側の外部ガス導入口の軸線上の領域に、外部ガス導入口から導入される外部ガスを流路断面の中央部側でせき止めることにより外部ガスが流路断面の外周縁部近傍に流れるのを抑制するプレート部を設けることによって、外部ガス導入口から導入され流路を横断しようとする外部ガスが流路断面の外周縁部(流路の内壁面)近傍に到達することを抑制することができる。これにより、スロットルが微小開度(半開状態)の場合で流路断面の外周縁部(流路の内壁面)近傍に流速の高い領域が形成される場合でも、外部ガスが拡散されずにそのまま下流側に運ばれることを防ぐことができる。この結果、外部ガスが拡散せずにそのまま運ばれることを抑制して各気筒への外部ガスの分配精度をより向上させることができる。また、このように流路内にプレート部を設ける場合でも、板状のプレート部の厚みを十分小さくすれば、プレート部に起因する圧力損失を抑制することができ、内燃機関の出力に悪影響を与えることを抑制することができる。上記のように、外部ガスの導入量が多くなると流路断面の外周縁部に到達する外部ガスが増大し易くなるため、この内燃機関の吸気装置は、外部ガス導入口からの外部ガスの導入量が多い場合(外部ガス率が高い運転状態)に特に有効である。
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、プレート部は、プレート部が設けられる部分の流路断面において、外部ガス導入口に向かって開口する凹形状の断面形状を有するとともに、スロットルからの吸気空気の流れに沿った方向に延びる薄板形状を有する。このように構成すれば、たとえば平板形状のプレート部を設ける場合と比較して、外部ガス導入口から直進する外部ガスを凹形状のプレート部の内部に収容して滞留させることができるので、プレート部にせき止められた外部ガスがプレート部の端部から流路の外周縁部(内壁面)近傍に漏れ出すことを効果的に抑制することができる。その結果、外部ガスが拡散せずにそのまま運ばれることを効果的に抑制することができる。また、プレート部を薄板形状に形成することによって、プレート部に起因する圧力損失を最小限に抑制することができる。
この場合、好ましくは、プレート部は、外部ガス導入口に向かって開口する、円弧形状、U字形状、またはV字形状のいずれかの凹形状の断面形状を有する。このように構成すれば、薄板形状のプレート部でも凹形状の断面形状を容易に形成することができる。
上記プレート部が外部ガス導入口に向かって開口する凹形状の断面形状を有する構成において、好ましくは、プレート部は、プレート部が設けられる部分の流路断面における凹形状の開口幅が外部ガス導入口の内径よりも大きくなるように形成されている。このように構成すれば、外部ガス導入口から直進して流路を横断しようとする外部ガスをそのまま開口内に導き収めることができる。その結果、より多くの外部ガスをもれなく凹状のプレート部内に収容することができるので、外部ガスが流路の外周縁部(内壁面)近傍の流速の高い領域に到達することをより効果的に抑制することができる。
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、プレート部は、外部ガス導入口の軸線よりも吸気空気の流れ方向の上流および下流の少なくとも一方に向かって延びるように構成されている。このように構成すれば、上流および下流の少なくとも一方に向かって延長されたプレート部によって、プレート部にせき止められた外部ガスが流路の外周縁部(内壁面)近傍に漏れ出すことを吸気の流れ方向の広い範囲で抑制することができる。その結果、外部ガスが流速の高い領域に到達して拡散せずにそのまま運ばれることを効果的に抑制することができる。
この場合、好ましくは、プレート部は、スロットル側吸気管の内部から下流側のサージタンクの内部まで延びるように設けられている。このように構成すれば、流路断面の中央部でせき止めた外部ガスが流路の外周縁部(内壁面)近傍に到達するのを抑制した状態を維持したまま、外部ガスを流路中央部で拡散させながらサージタンクまで運ぶことができる。その結果、外部ガスを効果的に拡散させて各気筒への外部ガスの分配精度を向上させることができる。
上記プレート部が下流側のサージタンクの内部まで延びる構成において、好ましくは、プレート部は、サージタンクから分岐して内燃機関の複数の気筒にそれぞれ接続される複数の分配ポートのうち、最も上流側の分配ポートの位置まで延びるように設けられている。ここで、たとえば分配ポートの入口が流路中心を挟んで外部ガス導入口の反対側に配置される場合には、流路の外周縁部(外部ガス導入口の反対側の内壁面)近傍で速い流れに乗って拡散されずに運ばれる外部ガスは、最も上流側の分配ポートに集中的に流入し易くなる。このため、この最上流の分配ポートまでプレート部を延ばすことによって、最上流の分配ポートへの外部ガスの分配量を低減するとともに、より下流側の分配ポートにも外部ガスを分配することが可能となる。また、分配ポートの入口が外部ガス導入口と同じ側に配置される場合には、流路の外周縁部(外部ガス導入口の反対側の内壁面)近傍で速い流れに乗って運ばれる外部ガスは、最も下流側の分配ポートに集中的に流入し易くなる。この場合、最上流の分配ポートまで延びるプレート部によって最下流の分配ポートへの外部ガスの分配量を低減することが可能となり、その分、より上流側の分配ポートへの外部ガスの分配量を増大させることができるので、分配量を均一化することができる。以上によって、各気筒への外部ガスの分配精度を向上させることができる。
上記プレート部が上流および下流の少なくとも一方に向かって延びる構成において、好ましくは、プレート部は、上流側端部がスロットルの半開状態でスロットルの下流に生成される負圧乱流域の内部まで延びるように設けられている。このように構成すれば、プレート部にせき止められて上流側に向かう外部ガスを、そのまま負圧乱流域まで導くことができる。その結果、負圧乱流域内で外部ガスを拡散(攪拌)させることができるので、外部ガスが拡散せずにそのまま運ばれることを効果的に抑制しながら、外部ガスの吸気空気への拡散をより効果的に行うことができる。
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、プレート部は、スロットルの半開状態でスロットルの下流に生成される負圧乱流域の近傍に配置されている。ここで、「半開状態」とは、スロットルの全開状態とスロットルの全閉状態との間の状態を示す概念であり、全閉状態に対してスロットルを僅かに開いた微小開度の状態を含む概念である。このように構成すれば、プレート部自体が負圧乱流域近傍に配置されるので、下流方向に向かう吸気流れの中で、プレート部にせき止められて上流側に向かう外部ガスを容易に負圧乱流域まで導く(戻す)ことができる。その結果、負圧乱流域において外部ガスを拡散(攪拌)させることができるので、各気筒への外部ガスの分配精度をより一層向上させることができる。
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、プレート部が設けられる部分の流路断面は、プレート部が設けられる部分の上流の流路断面の断面積よりも大きい断面積を有する。このように構成すれば、プレート部が設けられる部分の流路断面積がその部分よりも上流側の部分に比べて拡大されるので、プレート部を設けたことに起因する流路断面積の縮小分を補うことができる。その結果、プレート部を設けたとしても、吸気空気の圧力損失が増加するのを抑制することができるので、吸気空気の圧力損失が増加するのを抑制しながら、プレート部により各気筒への外部ガスの分配精度を向上させることができる。
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、スロットル側吸気管の内壁からプレート部まで延びるとともに、プレート部と一体的に設けられ、プレート部を支持する支持部をさらに備える。このように構成すれば、容易にプレート部を流路断面の外周縁部近傍から離間した中央部側の位置に配置することができる。
この場合、好ましくは、プレート部および支持部は、樹脂製であり、スロットル側吸気管を構成する部分を有するとともに、支持部を挟み込んだ状態で溶着されることにより接合される樹脂製の第1吸気装置本体部および樹脂製の第2吸気装置本体部をさらに備える。このように構成すれば、第1吸気装置本体部と第2吸気装置本体部とを溶着して接合する際に、支持部も一緒に吸気装置に溶着接合することができるので、たとえば第1吸気装置本体部と第2吸気装置本体部とを接合した後にプレート部および支持部を組み付ける場合と比較して、組立工程を簡略化することができるとともに、容易に、プレート部および支持部を吸気装置に設けることができる。
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、外部ガスは、再循環される排気ガス、ブローバイガス、および燃料タンク内で発生する蒸発燃料ガスのうちのいずれかのガスである。このように構成すれば、プレート部により、再循環される排気ガス、ブローバイガス、および蒸発燃料ガスのうちのいずれかのガスが拡散せずにそのまま運ばれることを抑制して、各気筒への外部ガスの分配精度を向上させることができる。
なお、本出願では、上記一の局面による内燃機関の吸気装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。
(付記項)
すなわち、本出願の他の構成による内燃機関の吸気装置は、スロットルに接続される上流端と、サージタンクに接続される下流端とを有するスロットル側吸気管と、スロットル側吸気管またはサージタンクの少なくとも一方の外周部に設けられ、スロットル側吸気管またはサージタンクの少なくとも一方の内部に外部ガスを導入する外部ガス導入口と、外部ガス導入口の軸線上で、外部ガス導入口と外部ガス導入口とは反対側の外周部との間の位置に配置され、外部ガス導入口に向かって開口する凹形状の断面形状を有するプレート部とを備える。このように構成すれば、外部ガス導入口から直進する外部ガスを凹形状のプレート部の内部に収容して滞留させ、流路断面の外周縁部(内壁面)近傍に外部ガスが到達することを抑制することができる。これにより、スロットルが微小開度(半開状態)の場合で流路断面の外周縁部(内壁面)近傍に流速の高い領域が形成される場合でも、外部ガスが拡散されずにそのまま下流側に運ばれることを防ぐことができる。この結果、外部ガスが拡散せずにそのまま運ばれることを抑制して各気筒への外部ガスの分配精度を向上させることができる。また、外部ガスを凹形状のプレート部の内部に収容することができるので、プレート部にせき止められた外部ガスがプレート部の端部から流路の外周縁部(内壁面)近傍に漏れ出すことを効果的に抑制することができる。
すなわち、本出願の他の構成による内燃機関の吸気装置は、スロットルに接続される上流端と、サージタンクに接続される下流端とを有するスロットル側吸気管と、スロットル側吸気管またはサージタンクの少なくとも一方の外周部に設けられ、スロットル側吸気管またはサージタンクの少なくとも一方の内部に外部ガスを導入する外部ガス導入口と、外部ガス導入口の軸線上で、外部ガス導入口と外部ガス導入口とは反対側の外周部との間の位置に配置され、外部ガス導入口に向かって開口する凹形状の断面形状を有するプレート部とを備える。このように構成すれば、外部ガス導入口から直進する外部ガスを凹形状のプレート部の内部に収容して滞留させ、流路断面の外周縁部(内壁面)近傍に外部ガスが到達することを抑制することができる。これにより、スロットルが微小開度(半開状態)の場合で流路断面の外周縁部(内壁面)近傍に流速の高い領域が形成される場合でも、外部ガスが拡散されずにそのまま下流側に運ばれることを防ぐことができる。この結果、外部ガスが拡散せずにそのまま運ばれることを抑制して各気筒への外部ガスの分配精度を向上させることができる。また、外部ガスを凹形状のプレート部の内部に収容することができるので、プレート部にせき止められた外部ガスがプレート部の端部から流路の外周縁部(内壁面)近傍に漏れ出すことを効果的に抑制することができる。
本発明によれば、上記のように、各気筒への外部ガスの分配精度をより向上させることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図5を参照して、本発明の一実施形態による内燃機関の吸気装置100の構成について説明する。
本発明の一実施形態による内燃機関の吸気装置100は、自動車用の多気筒エンジン10の吸気装置である。また、吸気装置100は、図1に示すように、図示しないエアクリーナおよびスロットル20を介して到達する吸気が流入されるように構成されている。また、吸気装置100は、多気筒エンジン10の上流側に設けられており、吸気空気を多気筒エンジン10の各気筒に導くように構成されている。また、吸気装置100には、再循環される排気ガス(EGR(Exhaust Gas Recirculation)ガス)が戻されるように構成されている。なお、このEGRガスは、本発明の「外部ガス」の一例である。
エンジン10は、図1および図2に示すように、気筒ごとに設けられた複数の吸気口10aを有し、複数の吸気口10aは、それぞれ、吸気装置100の後述する分配ポート3に接続されている。スロットル20には、回動式のスロットルバルブ20aが設けられており、スロットルバルブ20aの回動軸20bは、スロットル20の管軸方向(X方向)に直交する横方向(水平方向(Y方向))に延びるように設けられている。すなわち、スロットルバルブ20aは、水平方向に配置された回動軸20bを回動中心として上下方向(Z方向)に回動するように構成されている。
吸気装置100は、図1に示すように、スロットル20の下流に位置する円筒形状のスロットル側吸気管1と、スロットル側吸気管1の下流に位置するサージタンク2と、サージタンク2の下流に位置する複数の分配ポート3とを備える。スロットル側吸気管1、サージタンク2および複数の分配ポート3は、樹脂製の吸気装置本体101により一体的に形成されている。吸気装置本体101は、図3に示すように、スロットル側吸気管1において上下2分割構造となっている。スロットル側吸気管1では、上側(Z1側)の第1吸気装置本体部102と下側(Z2側)の第2吸気装置本体部103とが振動溶着によって接合されることにより、吸気装置本体101(スロットル側吸気管1)が構成されている。
サージタンク2は、図1および図2に示すように、スロットル側吸気管1の管軸方向(X方向)に沿って延びる円管形状に形成されている。複数の分配ポート3は、サージタンク2の外周縁部の上部側(Z1方向側)に接続され、サージタンク2の管軸方向(X方向)に沿って並列されている。これらの分配ポート3はいずれも、平面視において、サージタンク2に対して、後述するEGRガス管30が配置されたY2方向側とは反対側(Y1方向側)に配置されている。
スロットル側吸気管1は、図1に示すように、一方端1a(上流側の端部)がスロットル20に接続され、他方端1b(下流側の端部)がサージタンク2に接続されている。また、スロットル側吸気管1は、図3に示すように、流路断面(吸気空気の流通方向Xと直交するYZ断面)が円形状に形成された流路1cを有している。スロットル側吸気管1には、一方端1aと他方端1bとの概ね中間の位置に、EGRガスが流通する1本のEGRガス管30(図1、図4および図5参照)が取り付けられている。EGRガス管30は、図3に示すように、スロットル側吸気管1に接続される部分がスロットル側吸気管1の流路1cの円形断面の中心Oに向かうように形成されている。
EGRガス管30の先端部に対応する位置には、スロットル側吸気管1の内部にEGRガスを導入する外部ガス導入口11が設けられている。EGRガス管30とスロットル側吸気管1の流路1cとは、外部ガス導入口11を介して連通している。外部ガス導入口11は、図3に示す流路断面において、スロットル側吸気管1のY2方向側の側部で、やや上側(Z1方向側)の位置に配置されている。また、外部ガス導入口11は、外部ガス導入口11(EGRガス管30)の中心軸線ALがスロットル側吸気管1の流路断面の中心Oに向かうように形成されている。また、外部ガス導入口11は、スロットル側吸気管1の流路1cを構成する内壁面1dから内側(中心O側)に突出しないように、内壁面1dと略面一となるように形成されている。
なお、EGRガスは、スロットルバルブ20aが半開状態(パーシャル状態)の場合に、外部ガス導入口11を介してスロットル側吸気管1の内部に導入される。流路1c内に導入されたEGRガスを吸気空気と混合させてエンジン(各気筒)に再吸入させることにより、ポンピングロス(吸排気損失)の低減を図ることが可能である。EGRガスの導入量は、エンジンの運転状態に応じて制御され、特にスロットルバルブ20aが微小開度となる低負荷・低回転のエンジン運転域で、最大量のEGRガスが導入される。
ここで、本実施形態では、スロットル側吸気管1の内部には、外部ガス導入口11から導入されるEGRガスを流路断面の中央部(中心O)側でせき止めることにより、EGRガスが流路断面の外周縁部(内壁面1d)近傍に流れるのを抑制するプレート部40が設けられている。プレート部40には、スロットル側吸気管1の内壁からプレート部40まで流路1cの半径方向に延びてプレート部40を支持する支持部41が一体的に設けられている。本実施形態では、プレート部40と支持部41とが、単一の樹脂成形部品として構成されている。
図4に示すように、プレート部40は、吸気空気の流通方向(X方向)において、スロットル側吸気管1の拡管区間1fに配置されている。具体的に説明すると、スロットル側吸気管1は、管径が下流側に向かって徐々に大きくなることにより、流路1cの断面積が下流側に向かって徐々に大きくなるように構成されている。すなわち、スロットル側吸気管1は、流路1cの断面積(内径)の大きさが一定(d1)の一定区間1eと、下流に向かって流路1cの断面積(内径)が徐々に大きくなる拡管区間1f(最大内径d2>d1)とを含む。一定区間1eは、拡管区間1fの上流に位置している。このため、スロットル側吸気管1のプレート部40が設けられる部分(拡管区間1f)の流路断面は、スロットル側吸気管1のプレート部40が設けられる部分の上流側の部分(一定区間1e)の流路断面よりも大きい断面積(内径)を有している。これにより、プレート部40を設けたことに起因する流路断面積の縮小分を補っている。その結果、本実施形態では、拡管区間1fは、プレート部40が設けられているにも関わらず、実際の流路断面積(吸気空気の流通可能な断面積)が一定区間1e以上の大きさになっている。また、プレート部40は、スロットルバルブ20aの半開状態でスロットルバルブ20aの下流(X2側)に生成される負圧乱流域Aの近傍に配置されている。
また、プレート部40は、図3に示す流路断面において、流路断面の外周縁部(内壁面1d)から離間した中心O側の外部ガス導入口11の中心軸線AL上の領域に設けられている。つまり、プレート部40は、流路1cの中央部近傍で、外部ガス導入口11の中心軸線ALと交差するように配置されている。プレート部40は、プレート部40および外部ガス導入口11が設けられる流路断面において、外部ガス導入口11に向かって開口する凹形状の断面形状を有する。すなわち、プレート部40は外部ガス導入口11に向かう開口42を有しており、本実施形態では、プレート部40は円弧形状の凹状断面形状を有する。プレート部40は、内径が略一定で、流路1cの中心Oに対して同心円状の半円弧形状に形成されている。
プレート部40は、プレート部40および外部ガス導入口11が設けられる流路断面における凹形状の開口42の開口幅W1が、外部ガス導入口11の内径d3よりも大きくなるように形成されている。また、プレート部40の開口42は、外部ガス導入口11と正対するように形成されている。つまり、プレート部40の開口42が形成された端面が、外部ガス導入口11の中心軸線ALと直交している。
また、プレート部40は、スロットル20からの吸気空気の流れに沿ったX方向に延びる厚みtの薄板形状を有する。プレート部40は、X方向の全長に渡って厚みが略一定(t)となっており、プレート部40の厚みtは、スロットル20からの吸気空気の流れを阻害しない(阻害しにくい)大きさに設定されている。
また、X方向に延びるプレート部40は、図4に示すように、外部ガス導入口11の中心軸線ALよりも吸気空気の流れ方向Xの上流(X1側)および下流(X2側)の両方に向かって延びるように構成されている。
下流側方向については、プレート部40は、スロットル側吸気管1の内部から下流側のサージタンク2の内部まで延びるように設けられている。さらに、プレート部40は、図1および図4に示すように、サージタンク2から分岐してエンジンの複数の気筒にそれぞれ接続される複数の分配ポート3のうち、最も上流側(X1側)の分配ポート3の位置まで延びるように設けられている。具体的には、図4に示すように、プレート部40の下流側端部43のX方向位置が、最も上流側の分配ポート3の入口部分に長さL1だけオーバーラップしている。
上流側方向については、プレート部40は、上流側端部44がスロットルバルブ20aの半開状態での負圧乱流域Aの内部まで延びるように設けられている。本実施形態では、プレート部40は、上流側端部44までの長さL2だけ負圧乱流域Aとオーバーラップしている。ここで、負圧乱流域Aは、特にスロットルバルブ20aの開度が小さいときに、スロットルバルブ20aの背面側(下流側)において形成される負圧の後流領域であり、図5に示すように、流路1cに沿った断面(XZ断面)で下流側に向けて凸になる略楕円状の領域である。この負圧乱流域Aの大きさは、スロットルバルブ20aの開度に応じて変化するものであるが、本実施形態では、EGRガスの導入量が最大となるときのスロットルバルブ20aの開度において形成される負圧乱流域Aを基準とする。上記の通りEGRガスの導入量は、スロットルバルブ20aが微小開度となる低負荷・低回転のエンジン運転域で最大となるので、バルブ開度が微小開度の状態(EGRガスの導入量が最大の状態)で形成される負圧乱流域Aの内部まで、プレート部40の上流側端部44が延びるように設けられている。
図4に示すように、プレート部40の支持部41は、吸気空気の流れに沿ったX方向に延びる薄板形状を有する。支持部41は、図3に示すように、スロットル側吸気管1の内部で、Y2方向側に配置された外部ガス導入口11とは反対のY1方向側の内壁に接合されており、略水平方向に延びている。そして、支持部41は、内壁面1dから離間した先端部分で、プレート部40を支持している。支持部41は、円弧状のプレート部40の円弧中心が流路1cの中心Oに位置するようにプレート部40を支持している。
また、支持部41は、第1吸気装置本体部102および第2吸気装置本体部103が支持部41を挟み込んだ状態で振動溶着されることにより、スロットル側吸気管1(第1吸気装置本体部102および第2吸気装置本体部103)に接合され固定されている。具体的には、支持部41は、内壁側の端部に溶着部45を有している。溶着部45は、下側の第2吸気装置本体部103の第2溶着部103aとともに、第1吸気装置本体部102と第2吸気装置本体部103との接合面の一部を構成する。そして、第2吸気装置本体部103の第2溶着部103aと支持部41の溶着部45とが第1吸気装置本体部102の第1溶着部102aに押圧された状態で振動溶着されることにより、第2溶着部103aと溶着部45とが、共に第1溶着部102aに溶着接合される。このようにして、支持部41がプレート部40ごとスロットル側吸気管1に固定されている。
次に、図1および図3〜図5を参照して、スロットルバルブ20aの半開状態(パーシャル状態)において、EGRガスがスロットル20からの吸気空気に拡散されるメカニズムについて説明する。
まず、スロットルバルブ20aが微小開度の状態では、図5に示すようにバルブと流路1cの内壁面1dとの間の隙間(空気通路)が狭くなるため、この内壁面1dに沿った隙間部分では、吸気空気の流速が高い高速領域B(図3のハッチング部参照)が形成される。そのため、高速領域Bは、図3に示す流路断面(YZ断面)において、回動軸20b(図1参照)と直交する方向の両側の外周縁部に形成される。本実施形態の場合、回動軸20bが水平方向(Y方向)に配置されているため、高速領域Bは、上下方向(Z方向)の内壁面1d近傍にそれぞれ形成され、概ね回動軸20bと平行な扁平な領域となる。負圧乱流域A(図4および図5参照)は、この上下の高速領域Bに挟まれるように、流路1cの中央領域に形成される。
スロットルバルブ20aが微小開度の状態において、外部ガス導入口11を介してスロットル側吸気管1の内部に導入されたEGRガスは、直進性をもって流路1cを横断するように進む。このため、仮にプレート部40が存在しない場合、EGRガスは外部ガス導入口11の中心軸線ALに沿って流路1cの外周縁部(内壁面1d)に到達し、内壁面1dに沿って高速領域Bまで進むことなる。そのため、プレート部40が存在しない場合には、分散されないEGRガスがそのまま高速領域Bの吸気空気に運ばれて、分配ポート3(特に最上流側の分配ポート3)に偏って分配されてしまう。
これに対して、本実施形態では、流路1cを横断するように進むEGRガスは、プレート部40の開口42から内部に進入してプレート部40の底部でプレート部40により進行が遮られる。この結果、EGRガスは、流路1cの外周縁部の高速領域Bには到達せず、図4に示すようにプレート部40の上流側(P1)および下流側(P2)に分岐してプレート部40内(流路1cの中央部)に滞留する。下流側に分岐したEGRガス(P2)は、プレート部40の円弧状の内周面に沿って渦を巻きながら下流側に移動(P3)する。この間、プレート部40の開口42の端部からEGRガスの一部(P4)が外部に漏れていき、流路1c内におけるEGRガスの分布領域が徐々に拡大していく(EGRガスが拡散していく)。そして、EGRガスがサージタンク2内に進入してプレート部40の下流側端部43に達すると、サージタンク2内の下流側に向けて拡散(P5)していく。この際、プレート部40の下流側端部43が最上流側の分配ポート3の位置まで延びているため、EGRガスが最上流側の分配ポート3に偏って分配されることが抑制される。
一方、上流側に分岐したEGRガス(P1)は、流路1cの中央部(中心O近傍)に滞留したままプレート部40にガイドされて上流側端部44まで進み、スロットルバルブ20aの下流の負圧乱流域Aに到達する(P6)。そして、EGRガス(P6)は、負圧乱流域Aの負圧により上流側(X1方向側)に巻き込まれるように逆流(P7)される。負圧乱流域Aには、図4の矢印P7で示すような渦流れが発生しているため、この渦流れにより、負圧乱流域Aに逆流されたEGRガスとスロットル20からの吸気空気とのミキシング(拡散)が促進される。負圧乱流域Aで拡散されたEGRガスは、吸気空気との混合気となって下流側に運ばれる。これらの結果、流路1c内に導入されたEGRガスは、吸気空気に対して十分に拡散され、それぞれの分配ポート3にバランス良く分配される。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、外部ガス導入口11に対応するスロットル側吸気管1の内部で、かつ、流路断面の外周縁部(流路1cの内壁面1d)近傍から離間した中心O側の外部ガス導入口11の中心軸線AL上の領域に、外部ガス導入口11から導入されるEGRガスを流路断面の中心O側でせき止めることによりEGRガスが流路断面の外周縁部近傍に流れるのを抑制するプレート部40を設けることによって、外部ガス導入口11から導入され流路1cを横断しようとするEGRガスが、流路断面の外周縁部(流路1cの内壁面1d)近傍に到達することを抑制することができる。これにより、スロットルが微小開度(半開状態)の場合で流路断面の外周縁部(内壁面1d)近傍に流速の高い領域が形成される場合でも、EGRガスが拡散されずにそのまま下流側に運ばれることを防ぐことができる。この結果、EGRガスが拡散せずにそのまま運ばれることを抑制して各気筒へのEGRガスの分配精度を向上させることができる。EGRガスの導入量が多くなると流路断面の外周縁部で滞留するEGRガスが増大し易くなるため、この多気筒エンジン10の吸気装置100は、外部ガス導入口11からのEGRガスの導入量が多い場合(EGRガス率が高い低負荷・低回転のエンジン運転域)に特に有効である。
また、本実施形態では、上記のように、プレート部40を、外部ガス導入口11に向かって開口する凹形状の断面形状を有するように形成するとともに、スロットルからの吸気空気の流れに沿ったX方向に延びる厚みtの薄板形状に形成する。これにより、EGRガスを凹形状のプレート部40の内部に収容して、EGRガスがプレート部40の端部から流路1cの外周縁部(内壁面1d)近傍に漏れ出すことを効果的に抑制することができる。その結果、EGRガスが拡散せずにそのまま運ばれることを効果的に抑制することができる。また、プレート部40を薄板形状に形成することによって、プレート部40に起因する圧力損失を最小限に抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、プレート部40を、外部ガス導入口11に向かって開口する円弧形状の凹形状断面を有するように形成する。これにより、薄板形状のプレート部40でも凹形状の断面形状を容易に形成することができる。
また、本実施形態では、上記のように、プレート部40を、流路断面における凹形状の開口42の開口幅W1が外部ガス導入口11の内径d3よりも大きくなるように形成する。これにより、外部ガス導入口11から直進するEGRガスをそのまま開口42内に導き収めることができる。その結果、より多くのEGRガスをもれなく凹状のプレート部40内に収容することができるので、EGRガスが流路1cの外周縁部(内壁面1d)近傍の高速領域Bに漏れ出すことをより効果的に抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、プレート部40を、外部ガス導入口11の中心軸線ALよりも吸気空気の流れ方向の上流(X1側)および下流(X2側)の両方に向かって延びるように形成する。これにより、EGRガスが流路1cの外周縁部(内壁面1d)に到達することを、吸気の流れ方向Xの広い範囲で抑制することができる。その結果、EGRガスが高速領域Bに到達して拡散せずにそのまま運ばれることを効果的に抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、プレート部40を、スロットル側吸気管1の内部から下流側のサージタンク2の内部まで延びるように設ける。これにより、EGRガスが流路1cの外周部(内壁面1d)近傍に到達するのを抑制した状態を維持したまま、EGRガスを流路1cの中心Oの近傍で拡散させながらサージタンク2まで運ぶことができる。その結果、EGRガスを効果的に拡散させて各気筒へのEGRガスの分配精度を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、プレート部40を、最も上流側(X1側)の分配ポート3の位置まで延びるように設ける。本実施形態のように分配ポート3の入口が外部ガス導入口11の反対側(Y1側)に配置される場合には、EGRガスが高速領域Bの流れに乗って拡散されずに運ばれると、最も上流側の分配ポート3に集中的に流入し易くなる。このため、この最上流の分配ポート3までプレート部40を延ばすことによって、最上流の分配ポート3へのEGRガスの分配量を低減するとともに、より下流側の分配ポート3にもEGRガスを分配することが可能となる。その結果、各気筒へのEGRガスの分配精度を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、上流側端部44がスロットル20の半開状態でスロットルバルブ20aの下流に生成される負圧乱流域Aの内部まで延びるようにプレート部40を形成する。これにより、プレート部40にせき止められて上流側(X1側)に向かうEGRガスを、そのまま負圧乱流域Aまで導くことができる。その結果、負圧乱流域A内でEGRガスを拡散(攪拌)させることができるので、EGRガスの吸気空気への拡散をより効果的に行うことができる。また、スロットル20の半開状態のうちでも、特に微小開度の状態(EGRガスの導入量が最大の状態)で形成される負圧乱流域Aの内部まで上流側端部44が延びるようにプレート部40を形成することによって、EGRガスの導入量が最大の状態でもEGRガスを吸気空気に効果的に拡散させることが可能となる。
また、本実施形態では、上記のように、プレート部40を、スロットルの半開状態でスロットルバルブ20aの下流に生成される負圧乱流域Aの近傍に配置する。これにより、プレート部40自体が負圧乱流域Aの近傍に配置されるので、下流方向(X2方向)に向かう吸気流れの中で、プレート部40にせき止められて上流側(X1側)に向かうEGRガスを容易に負圧乱流域Aまで導いて(戻して)拡散させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、プレート部40が設けられる部分(拡管区間1f)の流路1cの流路断面を、プレート部40が設けられる部分の上流の一定区間1eにおける流路断面の断面積よりも大きい断面積となるように流路1cを構成する。これにより、プレート部40を設けたことに起因する流路断面積の縮小分を補い吸気空気の圧力損失が増加するのを抑制することができる。その結果、吸気空気の圧力損失が増加するのを抑制しながら、プレート部40により各気筒へのEGRガスの分配精度を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、スロットル側吸気管1の内壁からプレート部40まで延びるとともに、プレート部40と一体的に設けられ、プレート部40を支持する支持部41を設ける。これにより、容易にプレート部40を流路断面の外周縁部(内壁面1d)近傍から離間した中心O側の位置に配置することができる。
また、本実施形態では、上記のように、第1吸気装置本体部102および第2吸気装置本体部103を、支持部41を挟み込んだ状態で溶着されることにより接合されるように構成する。これにより、第1吸気装置本体部102と第2吸気装置本体部103とを溶着して接合する際に、支持部41も一緒に吸気装置100に溶着接合することができるので、組立工程を簡略化することができるとともに、容易に、プレート部40および支持部41を吸気装置100に設けることができる。
また、本実施形態では、上記のように、外部ガスとして、EGRガス(再循環される排気ガス)を外部ガス導入口11から導入するように吸気装置100を構成する。これにより、プレート部40により、EGRガスが拡散せずにそのまま運ばれることを抑制して、各気筒へのEGRガスの分配精度を向上させることができる。
(本実施形態の第1変形例)
上記実施形態では、外部ガス導入口11に向かって開口する円弧形状の凹形状断面を有するプレート部40を設けた例を示したが、図6に示す本実施形態の第1変形例では、U字形状のプレート部を設けている。
上記実施形態では、外部ガス導入口11に向かって開口する円弧形状の凹形状断面を有するプレート部40を設けた例を示したが、図6に示す本実施形態の第1変形例では、U字形状のプレート部を設けている。
本実施形態の第1変形例によるプレート部140は、図6に示すように、外部ガス導入口11に向かって開口するU字状の凹断面形状を有する。具体的には、プレート部140は、開口幅W2の開口142と、開口幅方向の内寸が略一定のまま底部143まで延びる一対の側壁部144とを含んでいる。底部143は、略平坦形状に形成されている。
また、プレート部140は、開口142の開口幅W2が、外部ガス導入口11の内径d3よりも大きくなるように形成されている。プレート部140の開口142は、外部ガス導入口11と正対するように形成されている。つまり、プレート部140の開口142が形成された端面(底部143と言い換えることもできる)が、外部ガス導入口11の中心軸線ALと直交している。
第1変形例のプレート部140のその他の構成は、上記実施形態と同様である。この第1変形例によるU字形状の横断面形状を有するプレート部140によっても、薄板形状で凹形状の断面形状を容易に形成することができる。この他、プレート部140はたとえば底部143が円弧状となるU字形状であってもよい。
この第1変形例のU字形状のプレート部140によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(本実施形態の第2変形例)
また、図7に示す上記実施形態の第2変形例では、V字形状のプレート部を設けている。
また、図7に示す上記実施形態の第2変形例では、V字形状のプレート部を設けている。
本実施形態の第2変形例によるプレート部240は、図7に示すように、外部ガス導入口11に向かって開口するV字状の凹断面形状を有する。具体的には、プレート部240は、開口幅W3の開口242と、開口幅方向の内寸が一様に減少するように底部243まで延びる一対の側壁部244とを含んでいる。底部243は、一対の側壁部244の合流部において、円弧形状(R形状)に形成されている。
また、プレート部240は、開口242の開口幅W3が、外部ガス導入口11の内径d3よりも大きくなるように形成されている。プレート部240の開口242は、外部ガス導入口11と正対するように形成されている。つまり、プレート部240の開口242が形成された端面(一対の側壁部244の先端部同士を通る平面)が、外部ガス導入口11の中心軸線ALと直交している。
第2変形例のプレート部240のその他の構成は、上記実施形態と同様である。この第2変形例によるV字形状の横断面形状を有するプレート部240によっても、薄板形状で凹形状の断面形状を容易に形成することができる。この他、プレート部240はたとえば、一対の側壁部244を直線(平面)でつないで、底部243が鋭角的な角部となるV字形状であってもよい。
この第2変形例のV字形状のプレート部240によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(本実施形態の第3変形例)
上記実施形態では、プレート部40の開口42が外部ガス導入口11と正対するようにプレート部40を形成した例を示したが、図8に示す本実施形態の第3変形例では、開口が外部ガス導入口11と正対せずに、外部ガス導入口11の中心軸線ALに対して傾斜するように、プレート部を形成している。
上記実施形態では、プレート部40の開口42が外部ガス導入口11と正対するようにプレート部40を形成した例を示したが、図8に示す本実施形態の第3変形例では、開口が外部ガス導入口11と正対せずに、外部ガス導入口11の中心軸線ALに対して傾斜するように、プレート部を形成している。
本実施形態の第3変形例によるプレート部340は、図8に示すように、外部ガス導入口11に向かって開口する円弧形状の凹状断面形状を有する。但し、第3変形例では、プレート部340の開口342は、外部ガス導入口11側に向いて開口している一方で、外部ガス導入口11と正対せずに傾斜している。なお、プレート部340の円弧形状自体は、上記実施形態のプレート部40(図3参照)と同様であり、開口幅W1も同じである。
プレート部340の開口342は、外部ガス導入口11の中心軸線ALに対して下側から上側(Z1方向)に向くように傾斜している。このため、上記実施形態では、プレート部40の開口42が形成された端面が外部ガス導入口11の中心軸線ALと直交しているのに対して、この第3変形例では、開口342が形成された端面が中心軸線ALに対して90度よりも小さい角度で交差している。これにより、プレート部340は、中心軸線ALとプレート部340との交点Cから上側(Z1側)に延びる部分343よりも、交点Cから下側(Z2側)に延びる部分344の方が大きくなるように形成されている。
この開口342の向きは、スロットルバルブ20aの回動軸20bの方向(すなわち、高速領域Bの流路断面内における位置)と、外部ガス導入口11の位置および向きとに応じて決定されている。この第3変形例の場合、回動軸20bがY方向に延びるため、高速領域Bは流路断面の上下(Z方向)の外周縁部に形成される。また、外部ガス導入口11から導入されるEGRガスは、中心軸線ALに沿って上方寄りの位置からやや下方に向けて流路1c内に導入される。これらの位置関係から、EGRガスは下側(Z2側)の高速領域Bに到達しやすくなるため、第3変形例では、中心軸線ALに対して開口342が上向きになるようにプレート部340を形成し、プレート部340の内、交点Cから下側(Z2側)に延びる部分344を広く確保している。このため、EGRガスが流路1cの外周部(内壁面1d)に漏れ出すことをより効果的に抑制することができる。この第3変形例のように、回動軸20bの方向や外部ガス導入口11の位置および(中心軸線ALの)向きに応じて開口342の向きを決定してもよい。
第3変形例のプレート部340のその他の構成は、上記実施形態と同様である。この第3変形例のプレート部340によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
(本実施形態の第4変形例)
上記実施形態では、プレート部40を半円弧形状に形成した例を示したが、図9に示す本実施形態の第4変形例では、円弧形状のプレート部の円弧長さをさらに延長して形成している。
上記実施形態では、プレート部40を半円弧形状に形成した例を示したが、図9に示す本実施形態の第4変形例では、円弧形状のプレート部の円弧長さをさらに延長して形成している。
本実施形態の第4変形例によるプレート部440は、図9に示すように、外部ガス導入口11に向かって開口する円弧形状の凹状断面形状を有する。第4変形例では、プレート部440は、半円よりも円弧長さが大きく、略3/4円弧の円弧形状に形成されている。このため、第4変形例によるプレート部440は、開口幅W4よりも、凹状の内部領域の最大幅(円弧の直径)W5の方が大きくなるように形成されている。プレート部440は、開口442の開口幅W4が外部ガス導入口11の内径d3よりも大きくなるように形成されている。
なお、プレート部440の開口442は、外部ガス導入口11と正対している。第4変形例のプレート部440のその他の構成は、上記実施形態と同様である。つまり、プレート部440は、断面形状一様のまま、吸気空気の流れ方向(X方向)に延びるように形成されている。
第4変形例では、プレート部440の円弧長さを半円よりも大きくしているので、開口442から凹状のプレート部440内に収容されたEGRガスが流路1cの外周部(内壁面1d)に漏れ出すことを、より一層効果的に抑制することができる。
なお、プレート部440の開口幅W4は、開口442を介してEGRガスを凹状のプレート部440の内部に収容するために、少なくとも外部ガス導入口11の内径d3以上とすることが好ましい。したがって、円弧形状のプレート部440は、開口幅W4が外部ガス導入口11の内径d3と一致するまで円弧長さを延長してもよい。円弧長さが長いほど、プレート部440内に収容されたEGRガスを外部に漏れにくくすることができる。この他、プレート部440の円弧長さを、たとえば扇状など半円よりも小さくしてもよい。
また、プレート部440の開口442は、少なくとも外部ガス導入口11に対応する位置(外部ガス導入口11と対向する中心軸線AL上の位置)に形成されていればよいので、たとえば、外部ガス導入口11よりも流れ方向の上流(X1側)および下流(X2側)の位置では、開口442の開口幅W4をさらに小さくしてもよい。
この第4変形例の3/4円弧形状のプレート部440によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および変形例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、本発明の内燃機関の吸気装置を、自動車用の多気筒エンジンに適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の内燃機関の吸気装置を、自動車用のエンジン以外のエンジンに適用してもよい。
また、上記実施形態では、スロットル側吸気管の内部に、外部ガス導入口およびプレート部を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、外部ガス導入口およびプレート部をサージタンクの内部に設けてもよい。また、外部ガス導入口およびプレート部をスロットル側吸気管およびサージタンクの両方に設けてもよい。
また、上記実施形態および第1〜第4変形例では、外部ガス導入口に向かって開口する凹形状の断面形状を有するプレート部の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、プレート部がたとえば平板形状であってもよい。その場合でも、外部ガスを流路断面の中央部側でせき止めることにより、外部ガスが流路断面の外周縁部近傍に流れるのを抑制することが可能である。
また、上記実施形態では、プレート部をスロットル側吸気管からサージタンクの内部まで延びるように設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、プレート部を外部ガス導入口に対応するスロットル側吸気管の内部のみに設ける構成であってもよい。また、上記実施形態では、プレート部の下流側端部がサージタンク内において最も上流側の吸気ポートの位置まで延びる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。プレート部(下流側端部)を最も上流側の吸気ポートの位置まで延ばさなくてもよい。また、逆に、プレート部(下流側端部)を最も上流側の吸気ポートの位置よりもさらに下流側まで延ばしてもよい。プレート部は少なくとも外部ガス導入口の軸線上にあればよい。
また、上記実施形態では、プレート部の上流側端部が負圧乱流域の内部まで延びる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、プレート部の上流側端部が負圧乱流域の内部まで延びていなくともよい。プレート部は、たとえば負圧乱流域の直前まで延びていてもよい。プレート部は少なくとも外部ガス導入口の軸線上にあればよい。
また、上記実施形態では、プレート部が設けられる部分の流路断面(拡管区間1f)が、プレート部が設けられる部分の上流の一定区間1eの断面積よりも大きい断面積を有する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、プレート部が設けられる部分の流路断面を、それ以外の流路断面と同じ断面積となるように吸気装置を構成してもよい。
また、上記実施形態では、第1吸気装置本体部および第2吸気装置本体部に支持部が挟み込まれて一緒に溶着されることにより、プレート部が固定される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、支持部をねじなどの締結部材により吸気装置本体部に固定するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、本発明の外部ガスの一例として、EGRガスを示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、ブローバイガスや燃料タンク内で発生する蒸発燃料ガス(エバポレーションガス)など、EGRガス以外の外部ガスであってもよい。また、スロットル側吸気管またはサージタンクの少なくとも一方の内部には、1種類の外部ガスに限らず、複数種類の外部ガスを導入するようにしてもよい。
1 スロットル側吸気管
1a 一方端
1b 他方端
1c 流路
2 サージタンク
3 分配ポート
11 外部ガス導入口
20 スロットル
40、140、240、340、440 プレート部
41 支持部
44 上流側端部
100 内燃機関の吸気装置
102 第1吸気装置本体部
103 第2吸気装置本体部
AL 中心軸線
A 負圧乱流域
1a 一方端
1b 他方端
1c 流路
2 サージタンク
3 分配ポート
11 外部ガス導入口
20 スロットル
40、140、240、340、440 プレート部
41 支持部
44 上流側端部
100 内燃機関の吸気装置
102 第1吸気装置本体部
103 第2吸気装置本体部
AL 中心軸線
A 負圧乱流域
Claims (13)
- スロットルに接続される一方端と、サージタンクに接続される他方端とを有するスロットル側吸気管と、
前記スロットル側吸気管または前記サージタンクの少なくとも一方に設けられ、前記スロットル側吸気管または前記サージタンクの少なくとも一方の内部に外部ガスを導入する外部ガス導入口と、
前記外部ガス導入口に対応する前記スロットル側吸気管または前記サージタンクの少なくとも一方の内部で、かつ、流路断面の外周縁部近傍から離間した中央部側の前記外部ガス導入口の軸線上の領域に設けられ、前記外部ガス導入口から導入される外部ガスを流路断面の中央部側でせき止めることにより外部ガスが流路断面の外周縁部近傍に流れるのを抑制するプレート部とを備える、内燃機関の吸気装置。 - 前記プレート部は、前記プレート部が設けられる部分の流路断面において、前記外部ガス導入口に向かって開口する凹形状の断面形状を有するとともに、前記スロットルからの吸気空気の流れに沿った方向に延びる薄板形状を有する、請求項1に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記プレート部は、前記外部ガス導入口に向かって開口する、円弧形状、U字形状、またはV字形状のいずれかの凹形状の断面形状を有する、請求項2に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記プレート部は、前記プレート部が設けられる部分の流路断面における凹形状の開口幅が前記外部ガス導入口の内径よりも大きくなるように形成されている、請求項2または3に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記プレート部は、前記外部ガス導入口の軸線よりも吸気空気の流れ方向の上流および下流の少なくとも一方に向かって延びるように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記プレート部は、前記スロットル側吸気管の内部から下流側の前記サージタンクの内部まで延びるように設けられている、請求項5に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記プレート部は、前記サージタンクから分岐して内燃機関の複数の気筒にそれぞれ接続される複数の分配ポートのうち、最も上流側の前記分配ポートの位置まで延びるように設けられている、請求項6に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記プレート部は、上流側端部が前記スロットルの半開状態で前記スロットルの下流に生成される負圧乱流域の内部まで延びるように設けられている、請求項5〜7のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記プレート部は、前記スロットルの半開状態で前記スロットルの下流に生成される負圧乱流域の近傍に配置されている、請求項1〜8のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記プレート部が設けられる部分の流路断面は、前記プレート部が設けられる部分の上流の流路断面の断面積よりも大きい断面積を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記スロットル側吸気管の内壁から前記プレート部まで延びるとともに、前記プレート部と一体的に設けられ、前記プレート部を支持する支持部をさらに備える、請求項1〜10のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記プレート部および前記支持部は、樹脂製であり、
前記スロットル側吸気管を構成する部分を有するとともに、前記支持部を挟み込んだ状態で溶着されることにより接合される樹脂製の第1吸気装置本体部および樹脂製の第2吸気装置本体部をさらに備える、請求項11に記載の内燃機関の吸気装置。 - 前記外部ガスは、再循環される排気ガス、ブローバイガス、および燃料タンク内で発生する蒸発燃料ガスのうちのいずれかのガスである、請求項1〜12のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気装置。
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2014
- 2014-06-04 EP EP14171071.5A patent/EP2826984A1/en not_active Withdrawn
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