JP2015124687A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造の簡単化を図りつつ、低負荷運転時の凝縮水発生の抑制と高負荷運転時の出力確保とを両立することができるエンジンの吸気装置を提供する。【解決手段】吸気通路の途中部に設けられたチャンバ２０と、チャンバ２０内に配設されたインタークーラ４０と、チャンバ２０のうちのインタークーラ４０上流側部分に形成された吸気導入室２２と、吸気導入室２２に吸気を導入する導入部２１と、吸気導入室２２を導入部２１に連なる上流側空間部２２ａと導入部２１に上流側空間部２２ａを介して連なる下流側空間部２２ｂとに区分するバッフルプレート２４とを備え、バッフルプレート２４を介して、エンジン１が低負荷運転のとき、主に上流側空間部２２ａからインタークーラ４０側へ吸気を流通させ、エンジン１が高負荷運転のとき、上流側空間部２２ａ及び下流側空間部２２ｂからインタークーラ４０側へ吸気を流通させるように構成した。【選択図】 図６

Description

本発明は、エンジンの吸気装置に関し、特に吸気通路の途中部に設けられたチャンバ内にインタークーラが配設されたエンジンの吸気装置に関する。

従来より、エンジンの高出力化の手法として、排気ガスの熱エネルギによりタービンを駆動し、これに連動するコンプレッサにより燃焼室内に供給される吸気を過給するターボ過給機等が実用に供されている。ターボ過給機では、圧縮された吸気温度が、例えば８０〜１２０℃まで上昇するため、この高温の吸気がそのまま燃焼室内に供給された場合、吸気密度の低下によって実質的な吸気充填効率が期待した程高くならないことから、燃焼室内に供給される前に温度が上昇した吸気をインタークーラによって冷却することが行われている。

特許文献１のエンジンの吸気装置は、吸気通路の途中部に設けられた吸気分配管としてのインテークマニホールドが、サージタンクと、エンジンの各気筒内に吸気を誘導する複数の吸気ブランチ等を備え、サージタンク内部に水冷式インタークーラが格納されている。
インタークーラが搭載された吸気装置では、スロットル開度が小さいとき、インタークーラを通過する吸気の流速が遅くなる。それ故、吸気によるインタークーラの通過時間が長期化し、吸気中に含まれる水蒸気等の水分がインタークーラ（フィン）と熱交換を行うため、水分が凝縮して水滴になり、インタークーラのフィンに付着する。その結果、スロットル開度が急に大きくなったとき、インタークーラのフィンに付着した凝縮水が大量に燃焼室に吸い込まれてエンジンが失火する虞があった。

特許文献２のエンジンの吸気装置は、吸気通路を流れる吸気を冷却可能なインタークーラと、吸気通路を流れる吸気流量が少ないとき、吸気流量が多いときに比べてインタークーラの通路断面積が小さくなるように吸気の流れを規制する規制手段とを備え、この規制手段が、インタークーラの上流側区間を第１流路及び第２流路に仕切る第１隔壁と、スロットル駆動部の動作に連動して第１流路を開閉可能な弁部材を駆動する連動機構とを有する閉鎖手段とから構成されている。

特開２０１１−１８５１４７号公報 特開２０１３−１７０５６４号公報

特許文献２のエンジンの吸気装置は、スロットル開度が小さいとき、吸気の流速が低下しないため、インタークーラを通過する通過時間が短くなることから、吸気中の水分がインタークーラのフィンに結露し難くなり、スロットル開度が急に大きくなったとき、燃焼室に吸い込まれる凝縮水量を低減することができる。

しかし、特許文献２のエンジンの吸気装置は、スロットルと規制手段とを連携させる連携機構の設置やスロットルの開度位置と規制手段の設置位置との調整等が必要になるため、装置構造の複雑化や配置レイアウトの制約を招く虞があり、実用性の面で十分なものとは言い難い。

本発明の目的は、構造の簡単化を図りつつ、低負荷運転時の凝縮水発生の抑制と高負荷運転時の出力確保とを両立することができるエンジンの吸気装置等を提供することである。

請求項１のエンジンの吸気装置は、吸気通路の途中部に設けられたチャンバと、このチャンバ内に配設されたインタークーラとを備えたエンジンの吸気装置において、前記チャンバのうちの前記インタークーラ上流側部分に形成された吸気導入室と、前記吸気導入室に吸気を導入する導入部と、前記吸気導入室を前記導入部に連なる上流側空間部と導入部に前記上流側空間部を介して連なる下流側空間部とに区分するバッフルプレートとを備え、前記バッフルプレートを介して、エンジンが低負荷運転のとき、主に前記上流側空間部からインタークーラ側へ吸気を流通させると共に、エンジンが高負荷運転のとき、前記上流側空間部及び下流側空間部からインタークーラ側へ吸気を流通させるように構成したことを特徴としている。

このエンジンの吸気装置では、上流側空間部と下流側空間部とを区分するバッフルプレートの設置によって、導入部とインタークーラとの間の吸気導入室を上流側空間部と下流側空間部とが直列状に連なった吸気通路に形成できるため、導入部から導入した吸気を上流側空間部から下流側空間部に亙って導入量に応じた距離を進行させることができる。
吸気導入量が少ない低負荷運転のとき、主に上流側空間部までしか吸気が進行しないため、吸気は進行した領域からのみインタークーラ側へ流れ、また、吸気導入量が多い高負荷運転のとき、上流側空間部を通過して下流側空間部まで吸気が進行するため、吸気は低負荷運転のときよりも大きな領域からインタークーラ側へ流れる。
これにより、各種連携機構や特段の配置調整等を必要とすることなく、インタークーラに対して吸気が流通する通路面積を吸気導入量と進行距離との関連特性を利用してエンジン負荷に応じた通路面積に調整することができ、インタークーラを流通する吸気流速を調整することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記バッフルプレートが前記吸気導入室を上下に区分することを特徴としている。

これにより、上下分割した簡単な構造のバッフルプレートによって吸気が進行可能な吸気流路を長く形成することができ、インタークーラに対する吸気の通路面積を、一層エンジン負荷に応じた通路面積に調整することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記上流側空間部の吸気の流れ方向下流側端部と前記下流側空間部の吸気の流れ方向上流側端部とを連通する連通路を設けたことを特徴としている。

これにより、高負荷運転のとき、吸気が上流側空間部の流れ方向下流側端部から下流側空間部の流れ方向上流側端に円滑に移行できるため、簡単な構造で、エンジン負荷に応じた通路面積の調整を適切に行うことができる。

請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記バッフルプレートが前記チャンバの壁部と一体形成されていることを特徴としている。

これにより、バッフルプレートと吸気導入室とを同一工程で製作することができ、バッフルプレートを容易に形成することができる。

請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記導入部はインタークーラ内部を流れる吸気の流れ方向に平行な前記上流側空間部の縦壁部に形成されたことを特徴としている。

これにより、低負荷運転のとき、吸気が流れる流路を最短化することができるため、スロットルの操作に対する吸気供給の応答性を高くすることができる。

請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか１項の発明において、前記上流側空間部が下流側空間部よりも上側に配設され、前記下流側空間部に滞留した液滴をチャンバ外部へ吸出す吸出し手段を設け、前記バッフルプレートが前記連通路を除いて前記下流側空間部の上側を覆うことを特徴としている。

これにより、バッフルプレートによって吸気による滞留した液滴の持ち去り作用を防止できるため、吸出し手段の吸出し口からの液滴の離隔移動を抑制でき、エンジン負荷に拘らず、吸出し手段の吸出し機能を確保することができる。

本発明のエンジンの吸気装置によれば、構造の簡単化を図りつつ、低負荷運転時の凝縮水発生の抑制と高負荷運転時の出力確保とを両立することができる。

本実施形態における、エンジンに付設された吸気装置及び排気装置の各構成を示す概略図である。 吸気装置本体の外観を示す概略斜視図である。 上側から視た、吸気装置本体の外観を示す概略図である。 後側から視た、吸気装置本体の外観を示す概略図である。 図４のV−V線断面図である。 図４のVI−VI線断面図である。 図６のVII−VII線断面図である。 図６のVIII−VIII線断面図である。 図４のIX−IX線断面図である。 図４における、仮想線で示す範囲の吸出し手段の内部構造を示す、概略断面図である。 図４における、左側の矢印XIで示す方向から見た、概略図である。 図１１のXII−XII線断面図である。 変形例に係る図６に相当図である。 他の変形例に係る図６に相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

まず、エンジン１に付設された各構成の概略について説明する。
図１に、エンジン１と、これに付設されている吸気装置２及び排気装置４の各構成を示す。エンジン１は、自動車に搭載される直列４気筒のディーゼルエンジンであり、その内部に、燃料と吸気との混合気を燃焼させて動力を取り出す４つのシリンダ１ａが列状に配置されている。尚、燃料の供給系統については図示を省略している。

エンジン１には、吸気ポート１ｂと排気ポート１ｃとが、シリンダ１ａ毎に２つずつ設けられている。各吸気ポート１ｂは、吸気装置２に接続されており、吸気装置２及び各吸気ポート１ｂを通じて各シリンダ１ａに吸気が導入される。各排気ポート１ｃは、排気装置４に接続されており、排気装置４及び各排気ポート１ｃを通じて各シリンダ１ａで発生する排気が導出され、清浄化等の処理がなされた後、大気中に排出される。

次に、吸気装置２の概要について説明する。
吸気装置２の吸気通路における最上流部位には、エアクリーナ１０が配置されている。エアクリーナ１０は、外気から塵や埃を除去して、清浄にした空気（吸気）を吸気通路に導入する。エアクリーナ１０の下流側は第１吸気配管２ａを介して過給機１１に接続されており、吸気は、過給機１１に備えられたコンプレッサ１１ａで過給される。

そして、過給機１１の下流側は、第２吸気配管２ｂを介して吸気装置本体５に接続されている。詳細は後述するが、吸気装置本体５には、チャンバ２０やインタークーラ４０、バルブユニット５０等が一体的にユニット化されている。
インタークーラ４０は、チャンバ２０に収容されており、チャンバ２０に流入する吸気を冷却する。このインタークーラ４０は、水冷式であり、ウォータポンプ４１から冷却配管４２を介してインタークーラ４０に冷却水が循環供給されている。

チャンバ２０より下流側の吸気通路（後述する絞り吸気通路２６及び拡大吸気通路２７によって構成）は、直接的に、エンジン１の各吸気ポート１ｂに連結されている。従って、インタークーラ４０で冷却されるとともにチャンバ２０で均質化、均圧化された吸気は、直ちに各シリンダ１ａに導入される。吸気の流れに対し、チャンバ２０より上流側に位置する吸気通路（第１吸気配管２ａ、第２吸気配管２ｂ、及び後述する連結通路５１）が上流側吸気通路を構成し、チャンバ２０より下流側の吸気通路が下流側吸気通路を構成している。

次に、排気装置４の概要について説明する。
排気装置４には、各排気ポート１ｃに連結された第１排気配管４ａが備えられており、各シリンダ１ａで発生する排気は、第１排気配管４ａに導入される。第１排気配管４ａの下流側は、過給機１１に接続されている。過給機１１には、排気を利用して作動するタービン１１ｂが備えられており、コンプレッサ１１ａは、このタービン１１ｂによって駆動されている。

過給機１１の下流側に連なる第２排気配管４ｂには、排気中のＣＯやＨＣを除去する酸化触媒１２と、排気中の粒子状物質を除去するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）１３とが配置されている。ＤＰＦ１３の下流側に連なる第３排気配管４ｃは、サイレンサ１４に接続されている。このサイレンサ１４の出口は、大気中に開放されており、排気装置４に導入された排気は、この出口から外部に排出される。

このエンジン１の吸気装置２及び排気装置４には、高圧ＥＧＲ装置１５、低圧ＥＧＲ装置１６、及びブローバイガス還流装置１７が備えられている。
高圧ＥＧＲ装置１５は、吸気に高圧ＥＧＲガスを導入する装置である。排気が、過給機１１、酸化触媒１２、及びＤＰＦ１３を通過して減圧及び清浄化される前に、高圧ＥＧＲ装置１５は、これら過給機１１等の上流側から、吸気通路２の下流側の高圧部位に排気を還流させる。
高圧ＥＧＲ装置１５は、高圧ＥＧＲ配管１５ａ、高圧ＥＧＲクーラ１５ｂ、高圧ＥＧＲバルブ１５ｃなどで構成されている。

高圧ＥＧＲ配管１５ａは、その上流側の一端が第１排気配管４ａに接続され、各シリンダ１ａから導出された直後の排気の一部（高圧ＥＧＲガス：カーボンを含む）を取り込む。高圧ＥＧＲ配管１５ａの下流側の他端は、吸気装置本体５の下流側の吸気通路に設けられた第１ガス導入口１８に接続されている。高圧ＥＧＲクーラ１５ｂは、高圧ＥＧＲ配管１５ａを流れる高圧ＥＧＲガスを冷却する。高圧ＥＧＲバルブ１５ｃは、高圧ＥＧＲ配管１５ａを流れる高圧ＥＧＲガスの流量を調整する。冷却及び流量調整が行われた高圧ＥＧＲガスは、第１ガス導入口１８を通じて吸気に合流する。

低圧ＥＧＲ装置１６は、吸気に低圧ＥＧＲガスを導入する装置である。排気が、過給機１１、酸化触媒１２、及びＤＰＦ１３を通過して減圧及び清浄化された後に、低圧ＥＧＲ装置１６は、これら過給機１１等の下流側から、吸気通路の上流側の低圧部位に排気を還流させる。
低圧ＥＧＲ装置１６は、低圧ＥＧＲ配管１６ａ、低圧ＥＧＲクーラ１６ｂ、低圧ＥＧＲバルブ１６ｃなどで構成されている。

低圧ＥＧＲ配管１６ａは、その上流側の一端が第３排気配管４ｃに接続され、減圧及び清浄化されて外部に排出される前の排気の一部（低圧ＥＧＲガス：高圧ＥＧＲガスと比べるとカーボンは少ないが、水分が多い）を取り込む。低圧ＥＧＲ配管１６ａの下流側の他端は、過給機１１よりも上流側に位置する第１吸気配管２ａに設けられた第２ガス導入口１９に接続されている。低圧ＥＧＲクーラ１６ｂは、低圧ＥＧＲ配管１６ａを流れる低圧ＥＧＲガスを冷却する。低圧ＥＧＲバルブ１６ｃは、低圧ＥＧＲ配管１６ａを流れる低圧ＥＧＲガスの流量を調整する。冷却及び流量調整が行われた低圧ＥＧＲガスは、第２ガス導入口１９を通じて吸気に合流する。

ブローバイガス還流装置１７は、吸気にブローバイガスを導入する装置である。ブローバイガス還流装置１７は、ブローバイガス取込口１７ａや、ブローバイガス導入口１７ｂと、ブローバイガス配管１７ｃなどで構成されている。ブローバイガス取込口１７ａは、例えば、エンジン１のシリンダヘッド等に設置され、エンジン１の作動時にシリンダ１ａから周囲に流出する未燃焼の混合気（ブローバイガス：水分や油分、カーボンを含む）を取り込む。ブローバイガス導入口１７ｂは、吸気通路の上流側に位置する低圧部位、具体的には第１吸気配管２ａに設置されている。ブローバイガス配管１７ｃは、ブローバイガス取込口１７ａとブローバイガス導入口１７ｂとに接続されている。ブローバイガス取込口１７ａから取り込まれたブローバイガスは、ブローバイガス配管１７ｃ及びブローバイガス導入口１７ｂを通じて吸気に合流する。

次に、吸気装置本体５の具体的構成について説明する。
図２〜図９，図１１に示すように、吸気装置本体５は、チャンバ２０、バルブユニット５０、インタークーラ４０等を備えている。尚、図中、矢印Ｆは前方を示し、矢印Ｌは左方を示し、矢印Ｔは上方を示している。

チャンバ２０は、５つの分割パーツを連結して構成された樹脂成型品であり、図５〜図９に示すように、その内部に吸気の流路を拡張する大容量の内部空間Ｓが形成されている。チャンバ２０の後部には、吸気通路に接続される導入部２1が形成されており、吸気は、この導入部２1を通じてチャンバ２０に流入する。チャンバ２０の内部空間Ｓは、導入部２1よりも拡大した流路断面積（吸気の流れに直交する方向の断面の面積）を有しており、チャンバ２０に流入する吸気は、内部空間Ｓで拡散し、均質化、均圧化が促進される。

図９に示すように、バルブユニット５０は、導入部２1に隣接して設置され、第２吸気配管２ｂと接続されている。バルブユニット５０には、導入部２1と第２吸気配管２ｂとの間に介在する円筒状の連結通路５１（上流側吸気通路を構成）や、連結通路５１の内部に回動可能に支持された円板状の弁体５２（スロットルバルブ）、弁体５２を回転駆動すると共にその動きを制御するバルブ制御ユニット５３などが備えられている。バルブユニット５０は、弁体５２の動きを制御して吸気通路の開度を変化させることにより、チャンバ２０に流入させる吸気導入量を調整している。

インタークーラ４０は、吸気との間で熱交換を行う流路を内部に有する直方体形状をした構造体であり、内部空間Ｓに収容されている。内部空間Ｓは、インタークーラ４０により、冷却前の吸気が流れる吸気導入室２２と、冷却後の吸気が流れる吸気導出室２３とに前後に区分されている。
吸気導入室２２は、バッフルプレート２４により、エンジン１が低負荷運転のとき、主にインタークーラ４０側に吸気を流通させる上流側空間部２２ａと、エンジン１が高負荷運転のとき、上流側空間部２２ａと協働してインタークーラ４０側に吸気を流通させる下流側空間部２２ｂとに区分されている。

図７，図９に示すように、上流側空間部２２ａは、チャンバ２０の後部に形成された導入部２1に連なるように構成され、導入部２1は、インタークーラ４０内部を流れる吸気の流れ方向に平行な上流側空間部２２ａの縦壁部２２ｗに形成されている。図において破線で示すように、導入部２1から導入された吸気は、左側から右側に向かって上流側空間部２２ａ内を流れる。上流側空間部２２ａの右側端部（吸気の流れ方向下流側端部）には、吸気が流通可能な連通路２４ａが形成されている。

図５〜図７に示すように、下流側空間部２２ｂは、左右方向に延びるバッフルプレート２４を境として上流側空間部２２ａの下側に設けられている。下流側空間部２２ｂの右側端部（吸気の流れ方向上流側端部）は、連通路２４ａを介して上流側空間部２２ａの右側端部に連通されている。
バッフルプレート２４は、チャンバ２０の後壁部２０ｂの左端から右端近傍に亙って連続して形成され、チャンバ２０の後壁部２０ｂからインタークーラ４０の後端近傍まで前方へ延びるように形成されている。このバッフルプレート２４は、チャンバ２０の後壁部２０ｂと射出成形によって一体形成されている。

以上により、エンジン１が低負荷運転のとき、導入部２1から導入された吸気は、右方に進行して主に上流側空間部２２ａの左右方向途中部まで達し、エンジン１が高負荷運転のとき、導入部２1から導入された吸気は、上流側空間部２２ａの右側端部から連通路２４ａを通過して下流側空間部２２ｂを左方に向かって流れる。即ち、導入部２1とインタークーラ４０との間に上流側空間部２２ａと下流側空間部２２ｂとが直列状に連なった吸気流路が形成されるため、吸気導入室２２内において導入部２1から導入した吸気は上流側空間部２２ａから下流側空間部２２ｂに亙って導入量に応じた距離を進行する。それ故、吸気は進行距離に応じたインタークーラ４０の通路面積からインタークーラ４０内部を流通するから、吸気の進行距離に応じてインタークーラ４０を流通する吸気流速が変更されている。

図５，図６に示すように、インタークーラ４０は、後側下端部が前側の下端部よりも下方に位置するように傾斜した状態でチャンバ２０の内部に設置されている。
それに伴い、吸気導入室２２の下端部も吸気導出室２３の下端部よりも下方に位置するため、吸気導入室２２の下端部、所謂チャンバ２０の底壁部２０ｃの後端部分が、チャンバ２０の内部空間Ｓの最も低い部分になっている。この低位なチャンバ２０の下部に、吸気が持ち込む水や油及びインタークーラ４０に結露して滴下した凝結水等の液滴（包括的に残留液という）が溜まる傾向がある。特に、吸気に低圧ＥＧＲガスやブローバイガスが混合されている場合、一層、残留液が溜まり易くなる。

チャンバ２０の前側の上部には、吸気導出室２３に開口する接続部２５が形成されている。
図２，図３，図５，図６，図８に示すように、接続部２５は、チャンバ２０の上部に沿って湾曲しながら上方に延びるチャンバ２０よりも通路面積を絞る絞り吸気通路２６に接続されている。
絞り吸気通路２６の前側部分は、チャンバ２０から前方へ凸となる凸部２６ａを形成している。
インタークーラ４０の前端部分に対向する凸部２６ａの内壁部には、バッフルプレート２８が一体的に設けられている。バッフルプレート２８の取付部の吸気の流れ方向上流側には、絞り吸気通路２６の軸心Ｃに対して径方向外側へ膨出したボリューム室２９が形成されている。尚、ボリューム室２９の深さは、凸部２６ａの外壁部に形成されたリブの高さよりも小さく設定されている。

図６，図８に示すように、バッフルプレート２８は、絞り吸気通路２６とチャンバ２０との接続部２５の近傍位置に設けられ、インタークーラ４０によって発生した凝縮水やチャンバ２０の下部に滞留した残留液のうち吸気によって持ち去られた液滴をトラップ可能に構成されている。
このバッフルプレート２８は、吸気の流れ方向下流側程絞り吸気通路２６の軸心Ｃから離隔するように下方へ延びる傾斜状に形成されている。バッフルプレート２８は、平面視にて略三日月状に形成され、絞り吸気通路２６の軸心Ｃ側の端部に略部分円形の切欠部２８ａが設けられている。

以上により、残留液や凝縮水が混入された吸気を絞り吸気通路２６に集約でき、絞り吸気通路２６に設けたバッフルプレート２８で吸気に含まれた液滴をトラップするため、吸気抵抗を最小化しながらコンパクトなバッフルプレート２８で液滴のトラップ量を向上することができる。
しかも、慣性力で軸心Ｃに対して径方向外側を進行する液滴をバッフルプレート２８及びボリューム室２９でトラップしつつ、切欠部２８ａで絞り吸気通路２６の軸心Ｃに対して径方向内側を進行する吸気の主流の流通を許容している。

図２〜図６に示すように、絞り吸気通路２６の上端部から、拡大吸気通路２７が左右横方向に分かれて延びている。拡大吸気通路２７には、図４に示すように、各シリンダ１ａの吸気ポート１ｂに対応した複数のポート開口２７ａが開口しており、吸気装置本体５をエンジン１に組み付けることにより、拡大吸気通路２７は、各ポート開口２７ａを通じて各シリンダ１ａと連通する。絞り吸気通路２６及び拡大吸気通路２７により、略Ｔ字状の下流側吸気通路が構成されている。図５，図６に示すように、第１ガス導入口１８は、絞り吸気通路２６に形成されており、高圧ＥＧＲガスは、絞り吸気通路２６の内部において吸気と混合される。

次に、吸出し手段６について説明する。
図４，図５に示すように、チャンバ２０の下部に溜まる残留液を吸い出すために、吸気装置本体５に、細管状の吸出し手段６が設けられている。吸出し手段６は、主通路６０及び副通路７０を有している。主通路６０は、チャンバ２０を迂回して、チャンバ２０の上流側及び下流側の各吸気通路に連通し、副通路７０は、下流側空間部２２ｂの下部と、主通路６０とに連通している。

副通路７０は、樹脂製の管状部材をチャンバ２０の後側の外面に溶着して形成されており、図５に示すように、チャンバ２０の外面に沿って上下方向に延びている。副通路７０の下端は、下流側空間部２２ｂの下部に連通している。副通路７０は、下流側空間部２２ｂの下端部に開口して底壁部２０ｃの最も低い部分に臨む吸出し口７１を有している。副通路７０の上端は、内部空間Ｓの上部と同等の高さに位置する連通部位８０で主通路６０に接続されている。

主通路６０は、樹脂成形品のエアパイプ６１、ゴム製のホース６２、略Ｔ字形状をしたアスピレータ６３、内部通路６４等で構成されている。主通路６０の中間部位には、チャンバ２０の後側の外面に沿って、内部空間Ｓの上部と同等の高さを左右横方向に延びるように配置されている。この直線部にアスピレータ６３が配置されており、このアスピレータ６３が連通部位８０を構成している。

アスピレータ６３は、樹脂製の管状部材を用いて構成されており、チャンバ２０の後側の外面に溶着してチャンバ２０と一体に形成されている。図１０に示すように、アスピレータ６３は、直線状に延びる管状の流路を形成する主流部６３ａと、主流部６３ａの中間部位から分岐して、主流部６３ａに直交する方向に延びる管状の流路を形成する吸引部６３ｂとを有している。副通路７０は、この吸引部６３ｂを通じて主通路６０と連通している。
主流部６３ａの左側の端部は、先端が開口した管形状に形成されており、ホース６２に挿入して締結固定されている。主流部６３ａの右側の端部には、管状の流路の右端の開口を栓で封止する封止部６３ｃと、封止部６３ｃから分岐して上方に湾曲する湾曲端部６３ｄとが形成されている。

図５に示すように、内部通路６４は、吸気装置本体５におけるチャンバ２０の上部と絞り吸気通路２６との間の部分を延びるように形成されている。内部通路６４は、その上流側の一端が、チャンバ２０の外面で湾曲端部６３ｄと接続されている。内部通路６４は、その下流側の一端で絞り吸気通路２６と連通している。
図３，図５，図６に示すように、絞り吸気通路２６の下流側におけるチャンバ２０側の隆起した内壁面に、左右対向状に２つの小さな液導入口６５が形成されている。内部通路６４の下流側は、これら液導入口６５を通じて絞り吸気通路２６に連通している。

高圧ＥＧＲガスを導入する第１ガス導入口１８は、絞り吸気通路２６の上流側の部位に形成されている。つまり、下流側接続部位よりも上流側に位置するように構成されている。
主通路６０と副通路７０とが連通するＴ字状の合流部位には、ベンチュリ効果によって減圧状態が形成されるように、流路を絞った（流路断面積を小さくした）アスピレータ構造ＡＳが設けられている。

従って、主流部６３ａを吸気が流れると合流部位の内圧が低下し、下流側空間部２２ｂの下部に位置する吸出し口７１から副通路７０を通じて吸い込む吸引力（負圧）が発生する。その結果、下流側空間部２２ｂの下部に凝縮水等の残留液が溜まっても、チャンバ２０の上部まで残留液を効果的に吸い出すことができる。
しかも、バッフルプレート２４が、連通路２４ａを除いてチャンバ２０の後壁部２０ｂからインタークーラ４０の後端部近傍まで前方へ延びて下流側空間部２２ｂの下部に滞留した残留液の上側を覆うため、エンジン１が低負荷運転のとき、吸気導入室２２へ導入された吸気は下流側空間部２２ｂの下部に滞留した残留液に殆ど作用せず、また、エンジン１が高負荷運転のとき、吸気導入室２２へ導入された吸気のうち下流側空間部２２ｂに進行した吸気のみが残留液に作用する。それ故、吸気の流通に伴う残留液の前方移動を抑制できるため、吸出し口７１の開放を回避でき、吸出し機能を確保することができる。

次に、エアパイプ６１について説明する。
図４，図１１，図１２に示すように、エアパイプ６１は、バルブユニット５０に取り付けられており、バルブユニット５０の外側に突出したエアパイプ６１の円筒状の基端部６１ａに、アスピレータ６３が接続されたホース６２の他端が締結固定されている。
バルブユニット５０には、連結通路５１に通じる差込孔５４が形成されており、その差込孔５４にエアパイプ６１が差し込まれ、気密された状態で固定されている。エアパイプ６１が固定された部位は、弁体５２よりも上流側に位置している。

エアパイプ６１の先端部は、連結通路５１の内壁面５１ａから連結通路５１の中心側に突出し、その先端に、管状通路６１ｅを通じてホース６２に吸気を導入する開口６１ｂが形成されている。そして、この開口６１ｂは、上流側に向かうとともに内壁面５１ａから連結通路５１の中心側に離れて位置するように配置されている。
これにより、動圧によって吸気を効率よく開口６１ｂに取り込むことができると共に、連結通路５１の内壁面５１ａを沿って油が流れても、開口６１ｂに油が流入するのを効果的に抑制することができる。

次に、上記エンジン１の吸気装置２の作用・効果について説明する。
このエンジン１の吸気装置２によれば、上流側空間部２２ａと下流側空間部２２ｂとを区分するバッフルプレート２４の設置によって、導入部２１とインタークーラ４０との間の吸気導入室２２を上流側空間部２２ａと下流側空間部２２ｂとが直列状に連なった吸気通路に形成できるため、導入部２１から導入した吸気を上流側空間部２２ａから下流側空間部２２ｂに亙って導入量に応じた距離を進行させることができる。
吸気導入量が少ない低負荷運転のとき、主に上流側空間部２２ａまでしか吸気が進行しないため、吸気は進行した領域からのみインタークーラ４０側へ流れ、また、吸気導入量が多い高負荷運転のとき、上流側空間部２２ａを通過して下流側空間部２２ｂまで吸気が進行するため、吸気は低負荷運転のときよりも大きな領域からインタークーラ４０側へ流れる。これにより、各種連携機構や特段の配置調整等を必要とすることなく、インタークーラ４０に対して吸気が流通する通路面積を吸気導入量と進行距離との関連特性を利用してエンジン負荷に応じた通路面積に調整することができ、インタークーラ４０を流通する吸気流速を調整できる。それ故、構造の簡単化を図りつつ、低負荷運転時の凝縮水発生の抑制と高負荷運転時の出力確保とを両立することができる

バッフルプレート２４が吸気導入室２２を上下に区分するため、上下分割した簡単な構造のバッフルプレート２４によって吸気が進行可能な吸気流路を長く形成することができ、インタークーラ４０に対する吸気の通路面積を、一層エンジン負荷に応じた通路面積に調整することができる。

上流側空間部２２ａの吸気の流れ方向下流側端部と下流側空間部２２ｂの吸気の流れ方向上流側端部とを連通する連通路２４ａを設けている。
これにより、高負荷運転のとき、吸気が上流側空間部２２ａの流れ方向下流側端部から下流側空間部２２ｂの流れ方向上流側端に円滑に移行できるため、簡単な構造で、エンジン負荷に応じた通路面積の調整を適切に行うことができる。

バッフルプレート２４がチャンバ２０の後壁部２０ｂと一体形成されている。
これにより、バッフルプレート２４と吸気導入室２２とを同一工程で製作することができ、バッフルプレート２４を容易に形成することができる。

導入部２１はインタークーラ４０内部を流れる吸気の流れ方向に平行な上流側空間部２２ａの縦壁部２２ｗに形成されている。
これにより、低負荷運転のとき、吸気が流れる流路を最短化することができるため、弁体５２の操作に対する吸気供給の応答性を高くすることができる。

上流側空間部２２ａが下流側空間部２２ｂよりも上側に配設され、下流側空間部２２ｂに滞留した液滴をチャンバ２０外部へ吸出す吸出し手段６を設け、バッフルプレート２４が連通路２４ａを除いて下流側空間部２２ｂの上側を覆っている。
これにより、バッフルプレート２４によって吸気による残留液の持ち去り作用を防止できるため、吸出し手段６の吸出し口７１からの残留液の離隔移動を抑制でき、エンジン負荷に拘らず、吸出し手段６の吸出し機能を確保することができる。

次に、図１３に基づき、吸気装置の変形例について説明する。 尚、前記実施形態と同様の主要な構成要素には同じ参照符号を付けて図示し、それらについての説明は省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
前記吸気装置本体５では、絞り吸気通路２６に単一のバッフルプレート２８を設けた例を説明したが、本吸気装置本体５Ａでは、バッフルプレート２８に加えて第２バッフルプレート３１を設けている。

図１３に示すように、インタークーラ４０の前端部分に対向する凸部２６ａの内壁部には、第２バッフルプレート３１が一体的に設けられている。
第２バッフルプレート３１は、バッフルプレート２８と略同じ構造に構成され、バッフルプレート２８の下流側近傍部に設けられている。この第２バッフルプレート３１は、吸気の流れ方向下流側程絞り吸気通路２６Ａの軸心Ｃから離隔するように下方へ延びる傾斜状に形成されている。
第２バッフルプレート３１の取付部とバッフルプレート２８の取付部との間には、絞り吸気通路２６Ａの軸心Ｃに対して径方向外側へ膨出した第２ボリューム室３２が形成されている。

インタークーラ４０によって発生した凝縮水やチャンバ２０の下部に滞留した残留液のうち吸気によって持ち去られた液滴をバッフルプレート２８がトラップし、バッフルプレート２８によってトラップされなかった液滴を流れ方向下流側の第２バッフルプレート３１がトラップするため、更にトラップ量を増加することができる。特に、インタークーラ４０の上側部分に付着した凝縮水のトラップに有効である。

次に、図１４に基づき、吸気装置の他の変形例について説明する。 前記吸気装置本体５では、絞り吸気通路２６に単一のバッフルプレート２８を設けた例を説明したが、本吸気装置本体５Ｂでは、吸気導出室２３に第２バッフルプレート３３を設けている。

図１４に示すように、インタークーラ４０の前端部分に対向するチャンバ２０の前壁部２０ａには、第３バッフルプレート３３が一体的に設けられている。
第３バッフルプレート３３は、チャンバ２０の前壁部２０ａの左端から右端に亙って連続して形成され、チャンバ２０の前壁部２０ａからインタークーラ４０の前端に向かって後方へ延びるように形成されている。

インタークーラ４０によって発生した凝縮水やチャンバ２０の下部に滞留した残留液のうち吸気によって持ち去られた液滴を第３バッフルプレート３３がトラップし、第３バッフルプレート３３によってトラップされなかった液滴を流れ方向下流側のバッフルプレート２８がトラップするため、更にトラップ量を増加することができる。特に、チャンバ２０の下部に滞留した残留液のトラップに有効である。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、チャンバ２０が５つの分割パーツを連結して構成された樹脂成型品の例を説明したが、分割数は、５分割に限らず組立手順や仕様に応じて任意に設定しても良く、横長通路等を省略して分割数を減少しても良い。

２〕前記実施形態においては、直列４気筒ディーゼルエンジンの例を説明したが、エンジンの型式が限定されるものではなく、レシプロエンジンであっても良く、気筒数や配置レイアウト等は特に限定されない。
３〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

１ エンジン
２ 吸気装置
６ 吸出し手段
２０ チャンバ
２０ｂ 後壁部
２２ 吸気導入室
２２ａ 上流側空間部
２２ｂ 下流側空間部
２２ｗ 縦壁部
２４ バッフルプレート
２４ａ 連通路４０ インタークーラ
Ｓ 内部空間

Claims (6)

1. 吸気通路の途中部に設けられたチャンバと、このチャンバ内に配設されたインタークーラとを備えたエンジンの吸気装置において、
   前記チャンバのうちの前記インタークーラ上流側部分に形成された吸気導入室と、
   前記吸気導入室に吸気を導入する導入部と、
   前記吸気導入室を前記導入部に連なる上流側空間部と導入部に前記上流側空間部を介して連なる下流側空間部とに区分するバッフルプレートとを備え、
   前記バッフルプレートを介して、エンジンが低負荷運転のとき、主に前記上流側空間部からインタークーラ側へ吸気を流通させると共に、エンジンが高負荷運転のとき、前記上流側空間部及び下流側空間部からインタークーラ側へ吸気を流通させるように構成したことを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 前記バッフルプレートが前記吸気導入室を上下に区分することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。
3. 前記上流側空間部の吸気の流れ方向下流側端部と前記下流側空間部の吸気の流れ方向上流側端部とを連通する連通路を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの吸気装置。
4. 前記バッフルプレートが前記チャンバの壁部と一体形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンの吸気装置。
5. 前記導入部はインタークーラ内部を流れる吸気の流れ方向に平行な前記上流側空間部の縦壁部に形成されたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンの吸気装置。
6. 前記上流側空間部が下流側空間部よりも上側に配設され、
   前記下流側空間部に滞留した液滴をチャンバ外部へ吸出す吸出し手段を設け、
   前記バッフルプレートが前記連通路を除いて前記下流側空間部の上側を覆うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のエンジンの吸気装置。