JP2016079896A - 吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン品質が低下するのを抑制しつつエンジン性能（燃費）を向上させることが可能な吸気装置を提供する。
【解決手段】このエンジン１１０に搭載される吸気装置１００は、吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂを含む吸気装置本体８０と、吸気装置本体８０の内部に吸気装置本体８０とは別体で設けられ、吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂにＥＧＲガスを導入可能に構成されたＥＧＲガス通路部４０とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、吸気装置に関し、特に、外部ガスが吸気通路に導入可能に構成された吸気装置に関する。

従来、外部ガスが吸気通路に導入可能に構成された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、エンジンの排気ガスの一部（ＥＧＲガス）が吸気通路に導入可能に構成された多気筒（４気筒）エンジンの吸気装置が開示されている。この特許文献１に記載の多気筒エンジンの吸気装置は、サージタンクと、サージタンクに接続される４本の吸気管とが一体化されて吸気装置本体が構成されている。そして、吸気装置本体の外壁面に沿ってＥＧＲガス（外部ガス）を導入するためのＥＧＲガス還流路（外部ガス通路）が吸気管部材に一体的に形成されている。したがって、ＥＧＲガスは、吸気装置本体の外壁面に配置されたＥＧＲガス還流路を流通して４つに枝分かれした後、外壁を貫通し吸気管に連通する導入口を介して各吸気管に導入（供給）されるように構成されている。

特開２０１１−８０３９４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された多気筒エンジンの吸気装置では、吸気装置本体の外壁面側にＥＧＲガス還流路が配置されているため、ＥＧＲガス還流路は、外気温度の影響を直接的に受ける。特に、低外気温度の条件下（氷点下）でエンジンが運転されてＥＧＲガスが導入される場合、ＥＧＲガス還流路は低温の外気により直接的に冷やされる。さらには、低温の吸入空気により冷やされた吸気装置本体によってもＥＧＲガス還流路は間接的に冷やされる。このため、ＥＧＲガス還流路の冷えた内壁面とエンジンから排出された温かいＥＧＲガスとの温度差に起因して、ＥＧＲガスに含まれる水分が冷えた内壁面近傍で凝縮しやすくなる。また、発生した凝縮水が負圧によりシリンダに引き込まれた場合、燃焼室では失火が発生する。また、凝縮水に起因するデポジット（付着物）がＥＧＲガス還流路内に生成しやすくなる。このため、ポンピングロス（吸排気損失）の低減によるエンジン性能（燃費）の向上を目的としてＥＧＲガスを導入するにもかかわらず、気筒失火やデポジットを生成してエンジン品質を低下させてしまうという問題点がある。

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、エンジン品質が低下するのを抑制しつつエンジン性能（燃費）を向上させることが可能な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吸気装置は、吸気通路を含む吸気装置本体と、吸気装置本体内部に吸気装置本体とは別体で設けられ、吸気通路に外部ガスを導入可能に構成された外部ガス通路部と、を備える。

この発明の一の局面による吸気装置では、上記のように、吸気装置本体内部に吸気装置本体とは別体で設けられ、吸気通路に外部ガスを導入可能に構成された外部ガス通路部を備える。これにより、外部ガス通路部は、吸気装置本体とは別部材の状態で吸気装置本体に内包（内蔵）されるので、外部ガス通路部に流通される外部ガスは、外部ガス通路部とその外側の吸気装置本体との両方によって外気（外気温度）の影響を直接的に受けるのが抑制される。したがって、低外気温度の条件下（氷点下）でエンジンが運転される場合であっても、外部ガス通路部の保温性が高められているので、温かい外部ガスが外部ガス通路部内で冷やされるのが抑制される。すなわち、エンジンに再循環される排気再循環ガスやクランク室内を換気するためのブローバイガス（未燃焼混合気）に含まれる水分などが、外部ガス通路部内で冷やされて凝縮するのを抑制することができるので、燃焼室において失火が発生するのを抑制することができる。また、凝縮水に起因するデポジット（付着物）が外部ガス通路部内に生成されるのを抑制することができる。これらの結果、エンジン品質が低下するのを抑制しつつエンジン性能（燃費）を向上させることができる。

また、上記一の局面による吸気装置では、吸気装置本体とは別体の外部ガス通路部を吸気装置本体内部に設けることによって、外部ガス通路部が吸気装置本体の外部に張り出すのを抑制することができるので、その分、吸気装置の小型化を図ることができる。この結果、エンジンへの搭載性が低下するのが抑制された吸気装置を得ることができる。

上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、外部ガス通路部は、吸気装置本体内部において吸気通路の内面と空間を隔てて配置されている。これにより、外部ガス通路部を空間を隔てて吸気装置本体における吸気通路の内面から熱的に遮断することができる。すなわち、空間が断熱層として機能する。したがって、低温の外気または吸気通路を流通する低温の吸入空気により吸気装置本体が冷やされていても、断熱層として機能する空間により外部ガス通路部が冷やされるのが効果的に抑制されるので、外部ガス通路部の保温性を効果的に高めることができる。

上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、吸気通路は、吸入空気をエンジンの各気筒に分配する複数の吸気通路を含み、外部ガス通路部は、階層的に分岐するトーナメント形状に形成されることにより、吸気装置本体内部において外部ガスを複数の吸気通路の各々に導くように構成されている。これにより、外部ガス通路部の流路断面積を段階的に細くしながら複数の吸気通路の各々に接続することができるので、このようなトーナメント形状によって外部ガス通路部の表面積を極力小さく構成することができる。したがって、外部ガス通路部を流通する外部ガスが接触する伝熱面積を極力抑制することができるので、凝縮水の発生を低減することができる。また、トーナメント形状によって外部ガスの分配性を確保することができる。

上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、外部ガス通路部は、複数の部材が互いに組み合わされた状態で、吸気装置本体内部に配置されるように構成されている。これにより、曲がり部（湾曲部）などを有して複雑な形状に形成された吸気通路により吸気装置本体を構成した場合であっても、このような吸気通路構造に干渉することなく吸気装置本体内部に別体構造を有する外部ガス通路部を容易に配置して吸気装置を形成することができる。また、複数の部材を互いに組み合わせることによって、たとえば、階層的に分岐するトーナメント形状を有する外部ガス通路部を容易に構成することができる。

上記一の局面による吸気装置において、好ましくは、外部ガスは、エンジンから排出された排気ガスの一部をエンジンに再循環させるための排気再循環ガスを含む。これにより、排気再循環ガスに含まれる水分が、外部ガス通路部内で冷やされて凝縮するのを抑制することができ、燃焼室において失火が発生するのを抑制することができる。また、凝縮水に起因するデポジット（付着物）が外部ガス通路部内に生成するのを抑制することができる。この結果、排気再循環ガスを導入してポンピングロス（吸排気損失）の低減とともに燃費を向上させるエンジンにおいても、エンジン品質が低下するのを抑制しつつ燃費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吸気装置において、以下のような構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記外部ガス通路部が階層的に分岐するトーナメント形状に形成される吸気装置において、吸気装置本体の一方側端部には、外部ガスを導入する外部ガス導入部が設けられており、外部ガス通路部は、外部ガス導入部を介して吸気装置本体内部に延びるとともに、分岐の起点となる部分に対して非対称なトーナメント形状を有して階層的に分岐するように構成されている。

（付記項２）
また、上記外部ガス通路部が吸気装置本体内部において吸気通路と空間を隔てて配置される吸気装置において、第１部材と、第２部材と、第１部材および第２部材の間に配置される中間部材とを積層した状態で各々を互いに接合することにより吸気装置本体が構成されており、第１部材と中間部材とにより囲まれた領域に吸気通路が形成されるとともに、第２部材と中間部材とにより囲まれた空間領域に外部ガス通路部が配置されるように構成されている。

本発明によれば、上記のように、エンジン品質が低下するのを抑制しつつエンジン性能（燃費）を向上させることが可能な吸気装置を提供することができる。

本発明の一実施形態による吸気装置がエンジンに搭載された状態を示した斜視図である。 本発明の一実施形態による吸気装置の構成を示した図である。 本発明の一実施形態による吸気装置本体を構成するアッパピースを内側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態による吸気装置本体を構成するロアピースを内側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態による吸気装置の全体構成を示した分解斜視図である。 図２の１７０−１７０線に沿った吸気装置本体の断面図である。 図２の１８０−１８０線に沿った吸気装置本体の断面図である。

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７を参照して、本発明の一実施形態による吸気装置１００の構成について説明する。なお、以下では、エンジン１１０を基準とした場合にＸ軸方向に沿って各気筒が配置されているものとする。また、エンジン１１０から吸気装置１００を見た場合のＸ１側が「右側」でありＸ２側が「左側」であり、エンジン１１０における上下方向をＺ軸方向として説明を行う。

本発明の一実施形態による吸気装置１００は、図１に示すように、直列４気筒のエンジン１１０（外形を一点鎖線で示す）に搭載されている。また、吸気装置１００は、エンジン１１０に空気を供給する吸気系の一部を構成しており、吸気装置１００は、サージタンク１０と、サージタンク１０の下流に配置される吸気管部２０とからなる吸気装置本体８０を備えている。

また、吸気装置１００では、吸気路としてのエアクリーナ（図示せず）およびスロットルバルブ１２０を介して吸気取入口１２ａ（図２参照）に到達する吸入空気がサージタンク１０に流入される。なお、吸気装置１００は、吸気装置本体８０にスロットルバルブ１２０が水平より下方向に向く（スロットルボディ取付部１２が水平より上方向に向く）ように傾いて取り付けられた状態で、エンジン１１０の側壁部１１０ａに取り付けられている。

また、エンジン１１０は、燃焼室（シリンダ（図示せず））から外部に排気された排気ガスの一部であるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）ガスが吸気装置１００を介して再循環されるように構成されている。ここで、排気ガスから分離されたＥＧＲガスは、所定温度（約１００℃）まで冷却された後、吸気装置本体８０に導入される。また、ＥＧＲガスには、水分が含まれている。なお、ＥＧＲガスは、本発明の「外部ガス」および「排気再循環ガス」の一例である。

図２に示すように、吸気装置本体８０を構成するサージタンク１０および吸気管部２０は、共に樹脂（たとえば、ポリアミド樹脂）製である。また、吸気装置本体８０は、図３および図４に示すように、サージタンク１０の上側半分および吸気管部２０の上側半分が一体成形されたアッパピース８１（図３参照）と、サージタンク１０の下側半分および吸気管部２０の下側半分が一体成形されたロアピース８２（図３参照）とが振動溶着により互いに接合されて一体化されている。なお、ロアピース８２には、後述する流路４２ｄ〜流路４２ｇ（図６参照）を一体的に含んでいる。

また、図２に示すように、サージタンク１０は、エンジン１１０（図１参照）の気筒列（Ｘ軸）に沿って延びるように形成された中空構造の胴部１１を含んでいる。また、胴部１１に接続される吸気管部２０は、１本の左側主管２１と、左側主管２１に接続された左側吸気管群２２とによって左側半分（Ｘ１側）が構成されている。同様に、吸気管部２０は、１本の右側主管２４と、右側主管２４に接続された右側吸気管群２５とによって右側半分（Ｘ２側）が構成されている。

また、左側吸気管群２２は、左側主管２１が２本に分岐された吸気管２２ａおよび吸気管２２ｂからなる。同様に、右側吸気管群２５は、右側主管２４が２本に分岐された吸気管２５ａおよび吸気管２５ｂからなる。また、左側吸気管群２２と右側吸気管群２５とは、左右対称な形状に形成されている。なお、吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂは、本発明の「吸気通路」の一例である。

ここで、本実施形態では、上述したように、エンジン１１０には、ＥＧＲガスが導入されるように構成されている。具体的には、図６に示すように、吸気装置本体８０の内部には、ＥＧＲガス通路部４０が設けられている。また、本実施形態では、ＥＧＲガス通路部４０は、吸気装置本体８０とは別部品（別体）として構成されている。なお、ＥＧＲガス通路部４０は、本発明の「外部ガス通路部」の一例である。以下では、ＥＧＲガス通路部４０の詳細な構造について述べる。

ＥＧＲガス通路部４０は、図６に示すように、外部（Ｘ１側）に開口するＥＧＲガス導入部４１と、ＥＧＲガス導入部４１に接続されＥＧＲガスが流通されるとともに吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの各々にＥＧＲガスを供給（導入）するＥＧＲガス流路４２とを含んでいる。また、ＥＧＲガス流路４２は、ＥＧＲガス導入部４１から延びる１本の第１階層の流路４２ａと、流路４２ａから２本に分岐した第２階層の流路４２ｂ（Ｘ１側）および流路４２ｃ（Ｘ２側）と、流路４２ｂが２本に分岐した第３階層の流路４２ｄ（Ｘ１側）および流路４２ｅ（Ｘ２側）と、流路４２ｃが２本に分岐した第３階層の流路４２ｆ（Ｘ１側）および流路４２ｇ（Ｘ２側）とを有している。

また、ＥＧＲガス流路４２は、流路４２ｄと吸気管２２ａとを接続する管状の導入口４３と、流路４２ｅと吸気管２２ｂとを接続する管状の導入口４４と、流路４２ｆと吸気管２５ｂとを接続する管状の導入口４５と、流路４２ｇと吸気管２５ａとを接続する管状の導入口４６とをさらに有している。また、流路４２ａの流路断面積よりも流路４２ｂおよび４２ｃの流路断面積は相対的に小さく、流路４２ｂおよび４２ｃの流路断面積よりも流路４２ｄ〜４２ｇの流路断面積は相対的に小さい。そして、末端の導入口４３〜４６の流路断面積は最も小さい。このように、ＥＧＲガス通路部４０は、ＥＧＲガス流路４２が階層的に分岐するトーナメント形状を有して形成されている。そして、ＥＧＲガス導入部４１から取り込まれたＥＧＲガスは、ＥＧＲガス流路４２（流路４２ａ〜４２ｇおよび導入口４３〜４６）を順次流通して、吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの各々に導入されるように構成されている。

また、図５に示すように、吸気装置本体８０は、アッパピース８１およびロアピース８２に加えて、樹脂製の内部隔壁用ピース８３と、ＥＧＲ第１ピース８４と、ＥＧＲ第２ピース８５とをさらに備えている。

内部隔壁用ピース８３は、湾曲する内壁面８３ａ（Ｚ１側）および壁面８３ｂ（Ｚ２側）を有しており、アッパピース８１の内壁面８１ａに対して湾曲する吸気通路を形成可能に対向した状態でアッパピース８１に接合される部品である。また、ＥＧＲガス導入部４１は、図５および図６に示すように、ロアピース８２のＸ１側の側部に一体的に形成されている。また、図６および図７に示すように、ＥＧＲ第２ピース８５は、ロアピース８２の内側に接合可能な形状に形成されるとともに、ＥＧＲ第１ピース８４は、ＥＧＲ第２ピース８５のロアピース８２とは反対側の部分と、ＥＧＲガス導入部４１のフランジ状の内側部分４１ａ（吸気装置本体８０の内部側の部分：図６参照）とに接合可能な形状に形成されている。

これにより、吸気装置１００では、ロアピース８２の一部分と、ＥＧＲ第１ピース８４と、ＥＧＲ第２ピース８５とによって、ＥＧＲガス通路部４０が形成されるように構成されている。つまり、ＥＧＲガス通路部４０は、複数（３つ）の部材としてのロアピース８２と、ＥＧＲ第１ピース８４と、ＥＧＲ第２ピース８５とが互いに組み合わされた状態で、吸気装置本体８０の内部に配置されるように構成されている。なお、ロアピース８２、ＥＧＲ第１ピース８４およびＥＧＲ第２ピース８５は、本発明の「複数の部材」の一例である。

ここで、吸気装置本体８０の製造プロセスについて説明する。図５に示すように、まず、ロアピース８２に対してＥＧＲ第２ピース８５を振動溶着により接合する。その後、ロアピース８２とＥＧＲ第２ピース８５とが一体化された構造体９１に対して、ＥＧＲ第１ピース８４を振動溶着により接合する。また、上記とは別に、アッパピース８１に対して内部隔壁用ピース８３を振動溶着により接合する。そして、ロアピース８２とＥＧＲ第２ピース８５とＥＧＲ第１ピース８４とが一体化された構造体９２に対して、アッパピース８１と内部隔壁用ピース８３とが一体化された構造体９３を振動溶着により接合する。このようにして、ＥＧＲガス通路部４０が内蔵された吸気装置本体８０が形成される。

なお、図６に示すように、ＥＧＲ第２ピース８５は、ロアピース８２（吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの上方部分）に対して紙面における上下方向（矢印Ａ方向）に対向して接合される。また、ＥＧＲ第１ピース８４は、ＥＧＲ第２ピース８５に対して紙面における上下方向に対向して接合される。加えて、ＥＧＲ第１ピース８４の接合部８４ａは、ロアピース８２におけるＥＧＲガス導入部４１のフランジ状の内側部分４１ａに対して紙面における上下方向（矢印Ａ方向）、左右方向（Ｘ軸方向）および奥行方向（矢印Ｂ方向）の各々に対向して接合される。

このように、本実施形態では、ＥＧＲ第１ピース８４の接合部８４ａとＥＧＲガス導入部４１の内側部分４１ａとが３方向において接合される（３面合わせで接合される）ことにより、ＥＧＲガス導入部４１に対してＥＧＲ第１ピース８４が正確に位置合わせされている。これにより、ＥＧＲガス導入部４１を流れるＥＧＲガスが下流の流路４２ａに確実に流通されるとともに、ＥＧＲ第１ピース８４が吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂとの間にＥＧＲ第２ピース８５を挟み込んだ状態を維持したまま、空間Ｓの内部でがたつかないように構成されている。

また、図６に示すように、内部隔壁用ピース８３は、アッパピース８１側の左側主管２１から左側吸気管群２２に分岐する部分および右側主管２４から右側吸気管群２５に分岐する部分に対応した位置に組み込まれるように構成されている。そして、アッパピース８１の内壁面８１ａと、内壁面８１ａに対向する内部隔壁用ピース８３の内壁面８３ａとによって、左側主管２１から左側吸気管群２２（吸気管２２ａおよび２２ｂ）に分岐する部分および右側主管２４から右側吸気管群２５（吸気管２５ａおよび２５ｂ）に分岐する部分の吸気通路内面が形成されるように構成されている。なお、アッパピース８１の内壁面８１ａおよび内部隔壁用ピース８３の内壁面８３ａは、本発明の「吸気通路の内面」の一例である。

また、本実施形態では、ＥＧＲガス通路部４０は、図６および図７に示すように、内部隔壁用ピース８３によりアッパピース８１とは所定の容積を有する空間Ｓを隔てて吸気装置本体８０の内部に配置されている。すなわち、内部隔壁用ピース８３がアッパピース８１に接合された状態では、内部隔壁用ピース８３の内壁面８３ａとは反対側の壁面８３ｂと、ロアピース８２の左側吸気管群２２および右側吸気管群２５の部分に対応した外壁面８２ｂとの間に空間Ｓが形成されるように構成されている。

また、空間Ｓは、ＥＧＲガス通路部４０を格納する収容部の役割を有しており、３次元的に入り組んだ形状を有している。これにより、ロアピース８２における吸入空気が流通する内面（吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの内面）とＥＧＲガス通路部４０（ＥＧＲガス流路４２）とが、空間Ｓの介在によって極力直接的に接触しないように構成されている。この意味で、ＥＧＲガス流路４２は、空間Ｓを断熱層として吸気装置本体８０の内部に架橋された状態になっている。

上述した製造プロセスにおいては、ロアピース８２に対してＥＧＲ第２ピース８５およびＥＧＲ第１ピース８４が組み合わされてＥＧＲガス通路部４０が形成される。この状態で、構造体９２（図５参照）に対してアッパピース８１と内部隔壁用ピース８３とが一体化された構造体９３（図５参照）を振動溶着により接合することにより、ＥＧＲガス通路部４０が空間Ｓ（図６参照）に取り囲まれるように構成されている。

また、空間Ｓには、空気が満たされており断熱層として機能する。したがって、アッパピース８１、内部隔壁用ピース８３およびロアピース８２の温度が、ＥＧＲガス通路部４０（ＥＧＲガス流路４２における流路４２ａ、流路４２ｂおよび流路４２ｃ）に直接的に伝わらない。換言すると、ＥＧＲガス通路部４０は、空間Ｓを隔てて吸気装置本体８０の内面（内壁面８１ａおよび内壁面８３ａ）から熱的に遮断されており、吸入空気の熱がＥＧＲガス通路部４０に極力伝わらないように構成されている。したがって、低温の外気または吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂを流通する低温の吸入空気により吸気装置本体８０側が冷やされていても、断熱層として機能する空間ＳによりＥＧＲガス流路４２を流通するＥＧＲガスが冷やされるのが効果的に抑制されている。

また、図６および図７に示すように、ロアピース８２は、上述した吸気管２２ａ用の導入口４３、吸気管２２ｂ用の導入口４４、吸気管２５ａ用の導入口４５、および、吸気管２５ｂ用の導入口４６を有している。したがって、空間Ｓに囲まれたＥＧＲガス通路部４０は、トーナメント形状の末端の導入口４３〜４６によってのみ、吸気通路（吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂ）に物理的に接触している。

また、図６に示すように、ＥＧＲガス通路部４０のトーナメント形状は、左右非対称に形成されている。具体的には、ＥＧＲガス流路４２は、吸気装置本体８０のＸ１側に開口するＥＧＲガス導入部４１から各々がＸ１側寄りに配置された導入口４３または４４までの経路長よりも、ＥＧＲガス導入部４１から各々がＸ２側寄りに配置された導入口４５または４６までの経路長が相対的に大きい。さらには、第２階層における流路４２ｂ（Ｘ１側）のＸ軸方向の長さは、流路４２ｃ（Ｘ２側）のＸ軸方向の長さに対して短い。すなわち、流路４２ｂおよび流路４２ｃは、第１階層である流路４２ａが各々に分岐する起点となる部分に対して非対称な長さで分岐されている。また、第３階層における流路４２ｄ（Ｘ１側）のＸ軸方向の長さは、流路４２ｅ（Ｘ２側）のＸ軸方向の長さに対して短い。同様に、第３階層における流路４２ｆ（Ｘ１側）のＸ軸方向の長さは、流路４２ｇ（Ｘ２側）のＸ軸方向の長さに対して短い。すなわち、流路４２ｄおよび流路４２ｅは、第２階層となる流路４２ｂが各々に分岐する起点となる部分に対して左右に非対称な長さで分岐されている。同様に、流路４２ｆおよび流路４２ｇは、第２階層となる流路４２ｃが各々に分岐する起点となる部分に対して左右に非対称な長さで分岐されている。

吸気装置１００では、吸気装置本体８０の片側（Ｘ１側）にＥＧＲガス導入部４１が設けられた状態で、最終的な出口（吸気通路への導入口）となる導入口４３〜４５におけるＥＧＲガスの流速を平準化するために、１本の流路４２ａから４系統に分岐した各々の経路長にこのような差異が設けられている。最上流の流路４２ａをＥＧＲガスが矢印Ｘ２方向に流れるため、矢印Ｘ２方向に延びる流路４２ｃ、流路４２ｅおよび流路４２ｇは、矢印Ｘ１方向に延びる流路４２ｂ、流路４２ｄおよび流路４２ｆよりも相対的にＥＧＲガスが流れやすい傾向を有する。したがって、その分、矢印Ｘ２方向に延びる流路４２ｃ、流路４２ｅおよび流路４２ｇの長さを大きくして流路抵抗を得ている。反対に、流路４２ｂ、流路４２ｄおよび流路４２ｆは長さを小さくして流路抵抗を軽減させている。これにより、吸気装置本体８０の片側から導入され流路４２ａを矢印Ｘ２方向に流れるＥＧＲガスが、最下流の導入口４３〜４６を介して吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの各々に等しいガス流量で分配されるように構成されている。

また、図２に示すように、サージタンク１０は、胴部１１が延びる方向（左右方向：Ｘ軸方向）における中央部の上面１１ａ側（紙面手前側に見える面）に、吸気取入口１２ａを有するスロットルボディ取付部１２が設けられている。そして、吸気装置１００では、サージタンク１０の胴部１１が延びた方向の左側端部１３（Ｘ１側）に１本の左側主管２１が接続されるとともに、胴部１１が延びた方向の右側端部１４（Ｘ２側）に１本の右側主管２４が接続されている。この場合、サージタンク１０の吸気取入口１２ａから左側主管２１の接続部（端部２１ａ）までの吸気路長と、サージタンク１０の吸気取入口１２ａから右側主管２４の接続部（端部２４ａ）までの吸気路長とは、互いに等しい。また、左側主管２１の胴部１１に接続される側（端部２１ａ側）とは反対側（吸気流れ方向の下流側）において左側主管２１が吸気管２２ａと吸気管２２ｂとに分岐されている。同様に、右側主管２４の胴部１１に接続される側（端部２４ａ側）とは反対側（吸気流れ方向の下流側）において右側主管２４が吸気管２５ａと吸気管２５ｂとに分岐されている。

したがって、吸気取入口１２ａを介してサージタンク１０に取り込まれた吸入空気は、胴部１１内部で約半分の空気量が左方向（Ｘ１側）に分配されるとともに、残りの約半分の空気量が右方向（Ｘ２側）に分配される。その後、互いに約半分の空気量となった吸入空気は、左側端部１３から左側主管２１へ導かれるとともに、右側端部１４から右側主管２４へと導かれる。そして、吸入空気は、左側主管２１の下流側で吸気管２２ａおよび吸気管２２ｂにさらに分配されるとともに、右側主管２４の下流側で吸気管２５ａおよび吸気管２５ｂにさらに分配される。

なお、図２に示すように、左側主管２１のサージタンク１０側の端部２１ａから左側吸気管群２２における吸気管２２ａの先端２３ａおよび吸気管２２ｂの先端２３ｂまでの各々の吸気管長と、右側主管２４のサージタンク１０側の端部２４ａから右側吸気管群２５における吸気管２５ａの先端２６ａおよび吸気管２５ｂの先端２６ｂまでの各々の吸気管長とは、等しくなるように構成されている。

すなわち、サージタンク１０の左側の出口部に相当する左側主管２１の端部２１ａからエンジン１１０（図１参照）の対応する気筒に向けて枝分かれした吸気管２２ａの先端２３ａまでの吸気路長と、左側主管２１の端部２１ａから吸気管２２ｂの先端２３ｂまでの吸気路長とは、互いに等しい。また、サージタンク１０の右側の出口部に相当する右側主管２４の端部２４ａからエンジン１１０（図１参照）の対応する気筒に向けて枝分かれした吸気管２５ａの先端２６ａまでの吸気路長と、右側主管２４の端部２４ａから吸気管２５ｂの先端２６ｂまでの吸気路長とは、互いに等しい。そして、これら４つの空気路長は、互いに等しくなるように吸気管部２０は構成されている。

これにより、吸気装置本体８０は、図１に示すように、サージタンク１０の中央部から吸入空気が内部に取り入れられるとともに、サージタンク１０の左右端部に接続された１本の左側主管２１および１本の右側主管２４を介して４本の吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂに、互いに等しい流量（４分の１ずつの空気量）で吸入空気が導かれるように構成されている。

また、サージタンク１０は、胴部１１の内面が凹凸形状を有する。具体的には、図２に示すように、サージタンク１０の内部に矢印Ｚ１方向に盛り上がる凸状部１５が設けられている。これにより、スロットルボディ取付部１２が形成された胴部１１の中央部に対応した内底面１１ｂ（図４参照）が、サージタンク１０の左右方向における左側端部１３の内底面１１ｃおよび右側端部１４の内底面１１ｄよりも内部方向に突出している。そして、左側主管２１のサージタンク１０に接続される端部２１ａは左側端部１３の最下部近傍に設けられるとともに、右側主管２４の端部２４ａは右側端部１４の最下部近傍に設けられている。

また、図１および図２に示すように、吸気管部２０を構成する吸気管２２ａの先端２３ａ、吸気管２２ｂの先端２３ｂ、吸気管２５ａの先端２６ａおよび吸気管２５ｂの先端２６ｂは、サージタンク１０の胴部１１の延びる方向（Ｘ軸方向）に沿って直線的に配置されている。本実施形態における吸気装置１００は、上記のように構成されている。

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、吸気装置本体８０とは別体で設けられ、吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂにＥＧＲガスを導入可能に構成されたＥＧＲガス通路部４０を吸気装置本体８０の内部に備えている。これにより、ＥＧＲガス通路部４０は、吸気装置本体８０とは別部材の状態で吸気装置本体８０に内包（内蔵）されるので、ＥＧＲガス通路部４０に流通されるＥＧＲガスは、ＥＧＲガス通路部４０とその外側の吸気装置本体８０との両方によって外気（外気温度）の影響を直接的に受けるのが抑制される。したがって、低外気温度の条件下（氷点下）でエンジン１１０が運転される場合であっても、ＥＧＲガス通路部４０の保温性が高められているので、温かいＥＧＲガスがＥＧＲガス通路部４０内で冷やされるのが抑制される。すなわち、エンジン１１０から排出された排気ガスの一部をエンジン１１０に再循環させるためのＥＧＲガスに含まれる水分が、ＥＧＲガス通路部４０内で冷やされて凝縮するのを抑制することができるので、燃焼室において失火が発生するのを抑制することができる。また、凝縮水に起因するデポジット（付着物）がＥＧＲガス通路部４０内に生成されるのを抑制することができる。これらの結果、ＥＧＲガスを導入してポンピングロス（吸排気損失）の低減とともに燃費を向上させるエンジン１１０においても、エンジン１１０の品質が低下するのを抑制しつつ燃費の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、吸気装置本体８０とは別体のＥＧＲガス通路部４０を吸気装置本体８０の内部に設けることによって、ＥＧＲガス通路部４０が吸気装置本体８０の外部に張り出すのを抑制することができるので、その分、吸気装置１００の小型化を図ることができる。この結果、エンジン１１０への搭載性が低下するのが抑制された吸気装置１００を得ることができる。

また、本実施形態では、吸気装置本体８０の内部において吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの内面（内壁面８１ａおよび内壁面８３ａ）と空間Ｓを隔ててＥＧＲガス通路部４０を配置する。これにより、ＥＧＲガス通路部４０を空間Ｓを隔てて吸気装置本体８０における吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの内面（内壁面８１ａおよび内壁面８３ａ）から熱的に遮断することができる。すなわち、空間Ｓが断熱層として機能する。したがって、低温の外気または吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂを流通する低温の吸入空気により吸気装置本体８０が冷やされていても、断熱層として機能する空間ＳによりＥＧＲガス通路部４０が冷やされるのが効果的に抑制されるので、ＥＧＲガス通路部４０の保温性を効果的に高めることができる。

また、本実施形態では、吸入空気をエンジン１１０の各気筒に分配する４本の吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂを吸気管部２０に設ける。そして、ＥＧＲガス通路部４０を階層的に分岐するトーナメント形状に形成することにより、吸気装置本体８０の内部においてＥＧＲガスを複数の吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの各々に導くように吸気装置１００を構成する。これにより、ＥＧＲガス通路部４０の流路断面積を段階的に細くしながら複数の吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの各々に接続することができるので、このようなトーナメント形状によってＥＧＲガス通路部４０の表面積を極力小さく構成することができる。したがって、ＥＧＲガス通路部４０を流通するＥＧＲガスが接触する伝熱面積を極力抑制することができるので、凝縮水の発生を低減することができる。また、トーナメント形状によってＥＧＲガスの分配性を確保することができる。

また、本実施形態では、ロアピース８２とＥＧＲ第１ピース８４とＥＧＲ第２ピース８５とが互いに組み合わされた状態で、吸気装置本体８０の内部にＥＧＲガス通路部４０を配置するように吸気装置１００を構成する。これにより、曲がり部（湾曲部）などを有して複雑な形状に形成された吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂにより吸気装置本体８０を構成した場合であっても、このような吸気通路構造に干渉することなく吸気装置本体８０の内部に別体構造を有するＥＧＲガス通路部４０を容易に配置して吸気装置１００を形成することができる。また、上記した３つの部材を互いに組み合わせることによって、階層的に分岐するトーナメント形状を有するＥＧＲガス通路部４０を容易に構成することができる。

なお、今回開示された実施形態は、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（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、直列４気筒のエンジン１１０に搭載される吸気装置１００に本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、本発明の吸気装置を直列４気筒エンジン以外の直列多気筒エンジンに搭載してもよいし、Ｖ型多気筒エンジンや水平対向型エンジンなどに搭載してもよい。また、エンジンとしては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどが適用可能である。また、本発明では、一般的な車両（自動車）に搭載されるエンジン（内燃機関）のみならず、列車や船舶などの輸送機器、さらには、輸送機器以外の定置型の設備機器に設置される内燃機関などに搭載される吸気装置に対しても適用可能である。

また、上記実施形態では、ＥＧＲガス通路部４０を取り囲む空間Ｓに空気を充填した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、空間Ｓに断熱性を有する充填材を充填してもよい。充填材としては、ウレタン樹脂などの発泡系断熱材を空間Ｓに充填してもよい。また、発泡系断熱材のみならず、グラスウールなどの繊維系断熱材を空間Ｓに充填してもよい。この場合、発泡系断熱材または繊維系断熱材を用いてＥＧＲガス通路部４０を包み込んだ（被覆した）状態で、内部隔壁用ピース８３が接合されたアッパピース８１をロアピース８２に接合してもよい。また、発泡系断熱材または繊維系断熱材などの被覆層（断熱層）によって被覆されたＥＧＲガス通路部４０と内部隔壁用ピース８３との隙間に空気層（断熱層）がさらに介在していてもよい。

また、上記実施形態では、ロアピース８２とＥＧＲ第１ピース８４とＥＧＲ第２ピース８５とを互いに接合してＥＧＲガス通路部４０を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、２つの部材を組み合わせてＥＧＲガス通路部４０を構成してもよいし、４つ以上の部材を組み合わせてＥＧＲガス通路部４０を構成してもよい。

また、上記実施形態では、ＥＧＲガス（排気再循環ガス）を吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの各々に導入した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の「外部ガス」として、クランク室内の換気を目的としたブローバイガス（ＰＣＶガス）を吸気通路末端の吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの各々に導入するような構成に対しても本発明の「外部ガス通路部」を適用することが可能である。つまり、ブローバイガス（未燃焼混合気）に含まれる水分などが、外部ガス通路部内で冷やされて凝縮するのを抑制することができ、燃焼室において失火が発生するのを抑制することができる。また、凝縮水に起因するデポジット（付着物）が外部ガス通路部内に生成するのを抑制することができる。この結果、エンジン品質が低下するのを抑制しつつエンジン性能（燃費）を向上させることができる。

また、上記実施形態では、ＥＧＲガス通路部４０を左右非対称なトーナメント形状を有するように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、ＥＧＲガス導入部４１の形成位置を吸気装置の中央部に配置するようにＥＧＲガス通路部を構成することによって、下流の分配流路を左右対称なトーナメント形状を有するように本発明の「外部ガス通路部」を構成してもよい。

また、上記実施形態では、ＥＧＲガスを吸気管２２ａ、２２ｂ、２５ａおよび２５ｂの各々に分配するようにＥＧＲガス通路部４０を構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、吸気装置本体８０の内部においてＥＧＲガスをサージタンク１０に対して導入する場合においても、吸気装置本体８０とは別体構造を有する本発明の「外部ガス通路部」を内在させてもよい。また、この場合、ＥＧＲガスを単一の導入口を介してサージタンク１０に導入してもよいし、複数の導入口を介して導入してもよい。

また、上記実施形態では、吸気装置本体８０およびＥＧＲガス通路部４０を共に樹脂（ポリアミド樹脂）製とした例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、吸気装置本体８０の内部にＥＧＲガス通路部４０が吸気装置本体８０とは別体（別部品）で設けられるのであれば、吸気装置本体８０およびＥＧＲガス通路部４０が金属製であってもよい。

２０ 吸気管部
２２ａ、２２ｂ、２５ａ、２５ｂ 吸気管（吸気通路）
４０ ＥＧＲガス通路部（外部ガス通路部）
４１ ＥＧＲガス導入部
４１ａ 内側部分
４２ ＥＧＲガス通路
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ 通路
４３、４４、４５、４６ 導入口
８０ 吸気装置本体
８１ アッパピース
８２ ロアピース（複数の部材）
８３ 内部隔壁ピース
８４ ＥＧＲ第１ピース（複数の部材）
８４ａ 接合部
８５ ＥＧＲ第２ピース（複数の部材）
９１、９２、９３ 構造体
１００ 吸気装置
１１０ エンジン

Claims (5)

1. 吸気通路を含む吸気装置本体と、
   前記吸気装置本体内部に前記吸気装置本体とは別体で設けられ、前記吸気通路に外部ガスを導入可能に構成された外部ガス通路部と、を備えた、吸気装置。
2. 前記外部ガス通路部は、前記吸気装置本体内部において前記吸気通路の内面と空間を隔てて配置されている、請求項１に記載の吸気装置。
3. 前記吸気通路は、吸入空気をエンジンの各気筒に分配する複数の吸気通路を含み、
   前記外部ガス通路部は、階層的に分岐するトーナメント形状に形成されることにより、前記吸気装置本体内部において前記外部ガスを前記複数の吸気通路の各々に導くように構成されている、請求項１または２に記載の吸気装置。
4. 前記外部ガス通路部は、複数の部材が互いに組み合わされた状態で、前記吸気装置本体内部に配置されるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気装置。
5. 前記外部ガスは、エンジンから排出された排気ガスの一部を前記エンジンに再循環させるための排気再循環ガスを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸気装置。

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