JP2016089687A - 内燃機関の吸気装置および内燃機関の外部ガス分配構造 - Google Patents

Abstract

【課題】３の倍数の気筒数を有する内燃機関の各気筒に供給される外部ガスの分配精度を高く維持す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】この直列３気筒エンジン１１０の吸気装置１００は、直列３気筒エンジン１１０の各気筒に接続される３本の吸気管２１〜２３を含む吸気装置本体８０と、吸気管２１〜２３にそれぞれＥＧＲガスを分配するＥＧＲガス分配部３０とを備える。そして、ＥＧＲガス分配部３０は、排気ガス管に接続される１本の上流側主管３１と、上流側主管３１から２本に分岐される上流側分岐管３２および３３と、上流側分岐管３２および３３からのＥＧＲガスを集合させる集合管３４と、集合管３４から３本に分岐され、吸気管２１〜２３にそれぞれ接続される下流側分配管３５〜３７とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の吸気装置および内燃機関の外部ガス分配構造に関し、特に、３の倍数の気筒数を有する内燃機関に接続可能に構成された内燃機関の吸気装置および内燃機関の外部ガス分配構造に関する。

従来、３の倍数の気筒数を有する内燃機関に接続可能に構成された内燃機関の吸気装置などが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、樹脂製の吸気マニホルドが直列３気筒内燃機関に接続された内燃機関の排気還流装置が開示されている。この特許文献１に記載の内燃機関の排気還流装置では、吸気マニホルドがスペーサ部材およびガスケットを介してシリンダヘッドに接続されている。そして、スペーサ部材およびガスケットが重ね合わされた状態で、その内部に排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を吸入ポートに導入するための排気還流通路が形成されている。なお、ＥＧＲガスが流通される排気還流通路は、上流側から下流側に向かって１本のＥＧＲガス吸入通路が内容積を拡大された１つの集合室（チャンバ）に接続されるとともに、集合室から３本のＥＧＲガス分岐通路に枝分かれするように構成されている。そして、３本のＥＧＲガス分岐通路の各々が、シリンダヘッドの３つの気筒の各吸入ポートに接続されるように構成されている。

特開２０００−８９６８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された内燃機関の排気還流装置では、１本のＥＧＲガス吸入通路が１つの集合室を介して３本のＥＧＲガス分岐通路に分かれる構成であるため、ＥＧＲガス（外部ガス）を３つの気筒の各吸入ポートに均等に分配することは困難であると考えられる。すなわち、１本のＥＧＲガス吸入通路から集合室への出口と、３本のＥＧＲガス分岐通路の各々の集合室からの入口との位置関係が適切でない場合には、集合室を流通するＥＧＲガスが特定のＥＧＲガス分岐通路に偏って流れやすくなる。ここで、２気筒、４気筒、８気筒などの３の倍数ではない気筒数を有する内燃機関に搭載される吸気装置においては、１本を２本に分岐させることを繰り返すトーナメント形状で外部ガス分配部を構成してＥＧＲガスの各吸気管への分配精度を高く維持することが可能である。その一方で、３の倍数の気筒数を有する内燃機関用の吸気装置においては、上記特許文献１に記載された構成のように１本のＥＧＲガス吸入通路を集合室から３本に分岐させる手立てしかなく、従来のトーナメント形状のように高い外部ガス（ＥＧＲガス）の分配精度を維持することができない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、３の倍数の気筒数を有する内燃機関の各気筒に供給される外部ガスの分配精度を高く維持することが可能な内燃機関の吸気装置および内燃機関の外部ガス分配構造を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における内燃機関の吸気装置は、３の倍数の気筒数を有する内燃機関の気筒にそれぞれ接続される複数の吸気管を含む吸気装置本体と、複数の吸気管にそれぞれ外部ガスを分配する外部ガス分配部と、を備え、外部ガス分配部は、外部ガス供給源に接続される１本の第１外部ガス分配管と、第１外部ガス分配管から複数本に分岐される第２外部ガス分配管と、複数本の第２外部ガス分配管からの外部ガスを集合させる外部ガス集合路と、外部ガス集合路から３本に分岐され、吸気管にそれぞれ接続される第３外部ガス分配管と、を含む。

この発明の第１の局面による内燃機関の吸気装置では、上記のように、１本の第１外部ガス分配管から複数本に分岐される第２外部ガス分配管と、複数本の第２外部ガス分配管からの外部ガスを集合させる外部ガス集合路と、外部ガス集合路から３本に分岐され、吸気管にそれぞれ接続される第３外部ガス分配管とを含むように外部ガス分配部を構成する。これにより、第１外部ガス分配管を複数本の第２外部ガス分配管に分岐した後、一旦外部ガス集合路に集合させこれを介して第３外部ガス分配管に接続するので、第２外部ガス分配管の各々の外部ガス集合路への出口位置および外部ガス集合路から各々の第３外部ガス分配管への入口位置などを適切に調整することによって、外部ガスを外部ガス集合路内に均等に拡散させる（外部ガス集合路内のガス濃度を均一化させる）ことができる。したがって、外部ガス集合路内のガス濃度が均一化された外部ガスを３本に分岐された第３外部ガス分配管の各々に均等に（３分の１ずつ）分配することができる。このように、１本の第１外部ガス分配管から最終的に３本の第３外部ガス分配管に外部ガスを均等に分配可能であるように外部ガス分配部全体を構成することができるので、３の倍数の気筒数を有する内燃機関の各気筒に供給される外部ガスの分配精度を高く維持することができる。

なお、外部ガスには混合気の燃焼とともに排出される水分（水蒸気）が含まれている。また、外部ガスは、第１外部ガス分配管および複数本に分岐された第２外部ガス分配管を流通する過程で外気温度の影響を受けて冷却される。本発明では、外部ガスの冷却とともに水蒸気が冷却されて凝縮水となった場合であっても、３本の第３外部ガス分配管に外部ガスが均等に（３分の１ずつ）分配されるので、凝縮水についても３本のうちの特定の第３外部ガス分配管に偏って流通されるのを抑制することもできる。したがって、凝縮水も第３外部ガス分配管の各々に均等に分配されるので、特定の気筒に凝縮水が集中的に流入することに起因して気筒失火が発生するのを抑制することができる。この点でも、本発明は有用性が高い。

上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、第２外部ガス分配管は、２本であり、第２外部ガス分配管の外部ガス集合路への出口は、外部ガス集合路から第３外部ガス分配管への隣接する２つの入口間に配置されている。このように構成すれば、３本の第３外部ガス分配管のうち互いに隣接する第３外部ガス分配管の入口間に２本の第２外部ガス分配管の片側の外部ガス集合路への出口を配置するので、外部ガスを外部ガス集合路内において均等に拡散させることができる。すなわち、外部ガス集合路内のガス濃度が均一化されるので、外部ガス集合路内の外部ガスを３本に分岐された第３外部ガス分配管の各々に均等に分配することができる。

上記第２外部ガス分配管が２本である構成において、好ましくは、外部ガス集合路において、第２外部ガス分配管から外部ガス集合路への出口と、外部ガス集合路から第３外部ガス分配管への３つの入口のうちの出口よりも内側に位置する入口との間の最小流路断面積は、出口と３つの入口のうちの出口よりも外側に位置する入口との間の最小流路断面積よりも小さい。このように構成すれば、第２外部ガス分配管における外部ガス集合路への出口から第３外部ガス分配管における外部ガス集合路からの３つの入口のうちの出口よりも内側に位置する入口までの流路抵抗を、第２外部ガス分配管における外部ガス集合路への出口から第３外部ガス分配管における外部ガス集合路からの３つの入口のうちの出口よりも外側に位置する入口までの流路抵抗よりも大きくすることができる。これにより、片側の第２外部ガス分配管から外部ガス集合路に流入した外部ガスの、第３外部ガス分配管における外部ガス集合路からの３つの入口のうちの中央に位置する入口（片側の第２外部ガス分配管の出口よりも内側に位置する第３外部ガス分配管の入口）に流入するガス流量を、外側に位置する入口（片側の第２外部ガス分配管の出口よりも外側に位置する第３外部ガス分配管の入口）に流入するガス流量よりも相対的に少なくすることができる。これにより、２本の第２外部ガス分配管から見て中央に位置する第３外部ガス分配管の入口に流入するガス流量（合計ガス流量）を、２本の第２外部ガス分配管から見て両外側の第３外部ガス分配管の入口に流入する各々のガス流量に等しい状態に近づけることができる。この結果、外部ガス集合路内の外部ガスを３本に分岐された第３外部ガス分配管の各々に確実に均等分配することができる。

上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、外部ガス集合路の第２外部ガス分配管の接続部における重力方向の内底面の部分には、第２外部ガス分配管の外部ガス集合路への出口側に向かって突出するとともに出口から導入された外部ガスを出口よりも外側および内側に分配する突出部が設けられており、外部ガス集合路から第３外部ガス分配管への入口は、外部ガス集合路の内底面の最下部近傍に配置されている。このように構成すれば、外部ガスが第１外部ガス分配管および第２外部ガス分配管を流通する間に水蒸気が冷却されて凝縮水となった場合であっても、突出部により流下する凝縮水を外部ガス集合路から３本の第３外部ガス分配管の各々への入口に向けて容易に導くことができる。そして、外部ガス集合路の内底面の最下部近傍に３本の第３外部ガス分配管の各々への入口が配置されているので、最下部近傍に配置されたこれらの入口を介して凝縮水を確実に第３外部ガス分配管へと排出して、凝縮水が外部ガス集合路に多量に溜まり込むのを防止することができる。

上記第１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、内燃機関から排出された排気ガスの一部を内燃機関に再循環させるための排気再循環ガスである。このように構成すれば、３の倍数の気筒数を有する内燃機関の各気筒に供給される排気再循環ガス（ＥＧＲガス）の分配精度を高く維持することができるので、３の倍数の気筒数を有する内燃機関においても、ポンピングロス（吸排気損失）の低減とともに燃費を容易に向上させることができる。また、排気再循環ガスとともに凝縮水も各気筒に均等分配されるので、気筒失火が発生するのを抑制することができエンジン品質が低下するのを容易に抑制することができる。

この発明の第２の局面における内燃機関の外部ガス分配構造は、３の倍数の気筒数を有する内燃機関の気筒にそれぞれ接続される複数の吸気管を含む吸気装置本体の複数の吸気管にそれぞれ外部ガスを分配する外部ガス分配部を備え、外部ガス分配部は、外部ガス供給源に接続される１本の第１外部ガス分配管と、第１外部ガス分配管から複数本に分岐される第２外部ガス分配管と、複数本の第２外部ガス分配管からの外部ガスを集合させる外部ガス集合路と、外部ガス集合路から３本に分岐され、吸気管にそれぞれ接続される第３外部ガス分配管と、を含む。

この発明の第２の局面による内燃機関の外部ガス分配構造では、上記のように、１本の第１外部ガス分配管から複数本に分岐される第２外部ガス分配管と、複数本の第２外部ガス分配管からの外部ガスを集合させる外部ガス集合路と、外部ガス集合路から３本に分岐され、吸気管にそれぞれ接続される第３外部ガス分配管とを含むように外部ガス分配部を構成する。これにより、第１外部ガス分配管を複数本の第２外部ガス分配管に分岐した後、一旦外部ガス集合路に集合させこれを介して第３外部ガス分配管に接続するので、第２外部ガス分配管の各々の外部ガス集合路への出口位置および外部ガス集合路から各々の第３外部ガス分配管への入口位置などを適切に調整することによって、外部ガスを外部ガス集合路内に均等に拡散させる（外部ガス集合路内のガス濃度を均一化させる）ことができる。したがって、外部ガス集合路内のガス濃度が均一化された外部ガスを３本に分岐された第３外部ガス分配管の各々に均等に（３分の１ずつ）分配することができる。このように、１本の第１外部ガス分配管から最終的に３本の第３外部ガス分配管に外部ガスを均等に分配することができるので、３の倍数の気筒数を有する内燃機関の各気筒に供給される外部ガスの分配精度を高く維持することができる。

なお、本出願では、上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、以下のような構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、複数本の第２外部ガス分配管は、内燃機関の気筒列に沿って延びる外部ガス集合路の一方側の壁部に接続されるとともに、３本の第３外部ガス分配管は、内燃機関の気筒列に沿って延びる外部ガス集合路の他方側の壁部に接続されている。

（付記項２）
また、上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、外部ガス分配部は、吸気装置本体に一体的に設けられている。

（付記項３）
また、上記第１の局面による内燃機関の吸気装置において、外部ガス分配部は、分割された複数の樹脂部材が接合されることによって形成されている。

本発明によれば、上記のように、３の倍数の気筒数を有する内燃機関の各気筒に供給される外部ガスの分配精度を高く維持することが可能な内燃機関の吸気装置および内燃機関の外部ガス分配構造を提供することができる。

本発明の第１実施形態による吸気装置を直列３気筒エンジンの気筒列に沿って見た場合の側面図である。 本発明の第１実施形態による吸気装置を直列３気筒エンジンの側方から見た場合の図である。 本発明の第１実施形態による吸気装置に設けられたＥＧＲガス分配部の流路構成を模式的に示した図である。 本発明の第２実施形態による吸気装置を直列３気筒エンジンの側方から見た場合の図である。 本発明の第２実施形態による吸気装置に設けられたＥＧＲガス分配部の流路構成を模式的に示した図である。 本発明の第２実施形態による吸気装置に設けられたＥＧＲガス分配部における集合管の内部構造を示した図である。 本発明の第２実施形態による吸気装置を直列３気筒エンジンの気筒列に沿って見た場合の側面図である。 本発明の第２実施形態の変形例による吸気装置を直列３気筒エンジンの側方から見た場合の図である。 本発明の変形例による吸気装置に設けられたＥＧＲガス分配部の流路構成を模式的に示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１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、直列３気筒エンジン１１０を基準とした場合にＸ軸に沿って各気筒が配置されており、水平面内でＸ軸に直交する方向をＹ軸方向とし、Ｚ軸方向を上下方向として説明を行う。なお、直列３気筒エンジン１１０は、本発明の「内燃機関」の一例である。また、Ｚ軸方向（上下方向）は、本発明の「重力方向」の一例である。

本発明の第１実施形態による吸気装置１００は、図１に示すように、ガソリンエンジンとしての直列３気筒エンジン１１０（以下、エンジン１１０と称す）に搭載されている。なお、エンジン１１０が有する３つの気筒は、図１における紙面奥側から手前に向かって、第１気筒、第２気筒および第３気筒の順にＸ軸に沿って列状に並んでいる。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（図２参照）を介して吸入空気がサージタンク１０に流入される。

サージタンク１０および吸気管部２０は共に樹脂（ポリアミド樹脂）製である。吸気装置本体８０は、各々が樹脂製の第１ピース８１と第２ピース８２と第３ピース８３とを振動溶着により接合することにより一体化されている。ここで、第１ピース８１は、サージタンク１０の約半分を構成するとともに、第２ピース８２は、サージタンク１０の残り約半分とサージタンク１０に繋がる吸気管部２０の約半分とを構成している。さらに、第３ピース８３は、吸気管部２０の約半分と後述するＥＧＲガス分配部３０の約半分とを構成している。

吸気管部２０は、サージタンク１０に蓄えられた吸気空気をシリンダヘッド１１１内の各気筒に分配する役割を有する。なお、吸気管部２０における矢印Ｚ２方向側がサージタンク１０に接続される吸気上流側であり、矢印Ｚ１方向側がエンジン１１０（シリンダヘッド１１１）に接続される吸気下流側である。

また、エンジン１１０は、燃焼室１１２（シリンダ１１３）から排出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、約１００℃前後まで冷却された後、吸気装置本体８０に導入される。また、エンジン１１０の排気ガス管（図示せず）から分岐したＥＧＲガス管１３０がＥＧＲガス分配部３０に接続されている。なお、ＥＧＲガス管１３０の途中には再循環量（ＥＧＲ量）を制御するＥＧＲバルブ１４０が設けられている。また、ＥＧＲガスには、水分（水蒸気）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。また、エンジン１１０の排気ガス管およびＥＧＲガス管１３０は、本発明の「外部ガス供給源」の一例である。

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ている。また、吸気管部２０は、Ｘ１側から順に、吸気管２１と吸気管２２と吸気管２３とによって構成されている。すなわち、吸気管２１〜２３は、気筒列に沿って配置されている。そして、吸気管２１〜２３の一方端（Ｚ２側）が、サージタンク１０の側部１０ａに接続されている。また、吸気管２１〜２３の他方端（Ｚ１側）が、エンジン１１０の第１気筒（最もＸ１側）に対応する第１吸気ポート１２１、第２気筒（中央位置）に対応する第２吸気ポート１２２および第３気筒（最もＸ２側）に対応する第３吸気ポート１２３に対して共通のフランジ部２５を介してそれぞれ接続されている。また、フランジ部２５は、第２ピース８２に一体的に形成されている。なお、図２では、吸気装置本体８０に対して紙面奥側に位置するエンジン１１０の図示を便宜的に省略している。

ここで、第１実施形態では、図１および図２に示すように、ＥＧＲガス分配部３０が吸気装置本体８０のＹ１側の外側部に設けられている。また、ＥＧＲガス分配部３０は、エンジン１１０に再循環されるＥＧＲガスを各気筒に対応した吸気管２１〜２３に分配する役割を有している。また、ＥＧＲガス分配部３０は、Ｙ２側に配置された第３ピース８３（図１参照）に対して樹脂製の第４ピース８４（図１参照）がＹ１側から振動溶着により接合されて、吸気装置本体８０と一体化されており、吸気装置本体８０の軽量化が図られている。なお、ＥＧＲガス分配部３０は、本発明の「外部ガス分配部」の一例である。以下では、ＥＧＲガス分配部３０の詳細な構造およびその役割について述べる。

ＥＧＲガス分配部３０は、図２に示すように、ＥＧＲバルブ１４０（図１参照）の下流側において接続される１本の上流側主管３１と、上流側主管３１から２本に分岐される上流側分岐管３２および３３と、２本の上流側分岐管３２および３３からのＥＧＲガスを再び集合させる集合管３４と、集合管３４から３本に分岐され、吸気管２１に接続される下流側分配管３５、吸気管２２に接続される下流側分配管３６、および、吸気管２３に接続される下流側分配管３７とを含んでいる。なお、図２では、ＥＧＲガス分配部３０における内壁部（内部流路）の様子を破線で示している。なお、上流側主管３１は、本発明の「第１外部ガス分配管」の一例であり、上流側分岐管３２および３３は、本発明の「第２外部ガス分配管」の一例である。また、集合管３４は、本発明の「外部ガス集合路」の一例であり、下流側分配管３５〜３７は、本発明の「第３外部ガス分配管」の一例である。

このように、第１実施形態では、１本の上流側主管３１を２本の上流側分岐管３２および３３に分岐させた状態で、一旦、集合管３４に集合させた後、集合管３４から３本の下流側分配管３５〜３７に分岐させるようにしてＥＧＲガス分配部３０は構成されている。なお、上述のＥＧＲガス分配部３０が有するＥＧＲガス分配構造は、本発明の「内燃機関の外部ガス分配構造」の一例である。

また、ＥＧＲガス分配部３０は、図１に示すように、上流側主管３１から集合管３４を経て下流側分配管３５〜３７の途中までがＺ軸方向に沿って直線的に延びている。そして、下流側分配管３５〜３７の途中（図２参照）が徐々に矢印Ｙ２方向に向きを変えて吸気管２１〜２３のＹ１側の側壁部に接続されるように構成されている。

なお、吸気装置本体８０がエンジン１１０に搭載された状態では、図２に示すように、集合管３４は、気筒列（Ｘ軸）に沿って延びるとともに、水平方向に沿って直管状に延びている。したがって、集合管３４は、両端部（Ｘ１側およびＸ２側）と中央部領域とを有している。そして、集合管３４の長手方向（Ｘ軸方向）におけるＺ１側（上側）の側壁部３４ａに対して上流側分岐管３２および３３が気筒列に沿って列状に接続されるとともに、Ｚ２側（下側）の側壁部３４ｂに対して下流側分配管３５〜３７が気筒列に沿って列状に接続されている。

より詳細には、上流側分岐管３２の集合管３４への出口３２ａ（Ｘ１側）と、上流側分岐管３３の集合管３４への出口３３ａ（Ｘ２側）とが、所定間隔（＝Ｌ１＋Ｌ３：図３参照）を隔てて側壁部３４ａにそれぞれ設けられている。また、下流側分配管３５の集合管３４からの入口３５ａ（最もＸ１側）と、下流側分配管３６の集合管３４からの入口３６ａ（中央位置）とが、所定間隔（＝Ｌ１＋Ｌ２：図３参照）を隔てて側壁部３４ｂに設けられている。また、下流側分配管３７の集合管３４からの入口３７ａ（最もＸ２側）と入口３６ａとが、所定間隔（＝Ｌ３＋Ｌ４：図３参照）を隔てて側壁部３４ｂに設けられている。

そして、第１実施形態では、上流側分岐管３２の集合管３４への出口３２ａは、下流側分配管３５の集合管３４からの入口３５ａと下流側分配管３６の集合管３４からの入口３６ａとの間に配置されている。同様に、上流側分岐管３３の集合管３４への出口３３ａは、下流側分配管３７の集合管３４からの入口３７ａと下流側分配管３６の集合管３４からの入口３６ａとの間に配置されている。

この場合、図３に示すように、出口３２ａの中心は、入口３５ａと入口３６ａとの中間位置Ｐよりも外側（Ｘ１側）となる入口３５ａ側に寄せられた位置（一点鎖線１５０の位置）に配置されている。同様に、出口３３ａの中心は、入口３７ａと入口３６ａとの中間位置Ｑよりも外側（Ｘ２側）となる入口３７ａ側に寄せられた位置（一点鎖線１６０の位置）に配置されている。すなわち、出口３２ａから入口３５ａまでの水平距離Ｌ２は、出口３２ａから入口３６ａまでの水平距離Ｌ１よりも小さい。ここで、Ｌ１：Ｌ２＝２：１となるように出口３２ａに対する水平方向の入口３５ａおよび３６ａの各々の位置関係が調整されている。同様に、出口３３ａから入口３７ａまでの水平距離Ｌ４は、出口３３ａから入口３６ａまでの水平距離Ｌ３よりも小さい。ここで、Ｌ３：Ｌ４＝２：１となるように出口３３ａに対する水平方向の入口３７ａおよび３６ａの各々の位置関係が調整されている。なお、集合管３４においては、上流側主管３１から２分岐された上流側分岐管３２および３３が、Ｘ軸に沿って左右対称な形状を有するように、Ｌ１＝Ｌ３かつＬ２＝Ｌ４に設定されている。

これにより、ＥＧＲガスの分配（流通状態）は、次のように調整される。まず、１本の上流側主管３１が上流側分岐管３２および３３に分岐することにより、上流側分岐管３２および３３には、上流側主管３１のガス流量の２分の１のＥＧＲガスが流通される。また、ＥＧＲガスは、出口３２ａおよび３３ａから互いに等しいガス流量で集合管３４内に供給される。すなわち、１本の上流側主管３１を２本の上流側分岐管３２および３３に分岐させた後、集合管３４に接続することによって、集合管３４内のＥＧＲガス濃度の均一化が極力図られるようにしてＥＧＲガスが集合管３４内に供給される。また、集合管３４内のＥＧＲガス濃度が均一化されるので、下流の下流側分配管３５〜３７のいずれに対しても均等に吸い込まれるようになる。

そして、上流側分岐管３２から下流側分配管３５へは、Ｌ２＜Ｌ１なので流路抵抗が小さい分、２分の１の３分の２（＝１／２×２／３）のＥＧＲガスが流れるととともに、下流側分配管３６へは２分の１の３分の１（＝１／２×１／３）のＥＧＲガスが流れる。同様に、上流側分岐管３３から下流側分配管３７へは、Ｌ２＜Ｌ１なので流路抵抗が小さい分、２分の１の３分の２（＝１／２×２／３）のＥＧＲガスが流れるととともに、下流側分配管３６へは２分の１の３分の１（＝１／２×１／３）のＥＧＲガスが流れる。

したがって、下流側分配管３５には、上流側主管３１の３分の１のＥＧＲガスが流れるとともに、下流側分配管３７にも、上流側主管３１の３分の１のＥＧＲガスが流れる。また、下流側分配管３６には、上流側分岐管３２からのガス流量（２分の１の３分の１）と上流側分岐管３３からのガス流量（２分の１の３分の１）とが合算された上流側主管３１の３分の１（＝２×（１／２×１／３））のＥＧＲガスが流れる。

この結果、外部ガス分配部３０においては、上流側主管３１と下流側分配管３５〜３７との間に上流側分岐管３２および３３と集合管３４とが介在することによって、集合管３４内のＥＧＲガス濃度が均一化された状態で、上流側主管３１を流通するＥＧＲガスが、互いに３分の１のガス流量となって下流側分配管３５〜３７の各々に等しく分配されるように構成されている。

また、図１に示すように、吸気管部２０を構成する吸気管２１〜２３は、サージタンク１０に対して並列的に接続されている。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を介して到達する吸入空気がサージタンク１０に流入される。第１実施形態における直列３気筒エンジン１１０の吸気装置１００は、上記のように構成されている。

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、１本の上流側主管３１から複数本（２本）に分岐される上流側分岐管３２および３３と、複数本（２本）の上流側分岐管３２および３３からのＥＧＲガスを集合させる集合管３４と、集合管３４から３本に分岐され、吸気管２１〜２３にそれぞれ接続される下流側分配管３５〜３７とを含むように外部ガス分配部３０を構成する。これにより、上流側主管３１を複数本（２本）の上流側分岐管３２および３３に分岐した後、一旦集合管３４に集合させ集合管３４を介して下流側分配管３５〜３７の各々に接続するので、上流側分岐管３２および３３の外部ガス集合路への出口３２ａおよび３３ａの位置および集合管３４から下流側分配管３５〜３７への入口３５ａ〜３７ａの位置を適切に調整することによって、ＥＧＲガスを集合管３４内に均等に拡散させる（集合管３４内のＥＧＲガス濃度を均一化させる）ことができる。したがって、集合管３４内のガス濃度が均一化されたＥＧＲガスを３本に分岐された下流側分配管３５〜３７の各々に均等に（３分の１ずつ）分配することができる。このように、１本の上流側主管３１から最終的に３本の下流側分配管３５〜３７にＥＧＲガスを均等に分配可能であるように外部ガス分配部３０全体を構成することができるので、３の倍数の気筒数を有する直列３気筒エンジン１１０の各気筒に供給されるＥＧＲガスの分配精度を高く維持することができる。

なお、ＥＧＲガスには混合気の燃焼とともに排出される水分（水蒸気）が含まれている。また、ＥＧＲガスは、上流側主管３１および２本に分岐された上流側分岐管３２および３３を流通する過程で外気温度の影響を受けて冷却される。第１実施形態では、ＥＧＲガスの冷却とともに水蒸気が冷却されて凝縮水となった場合であっても、３本の下流側分配管３５〜３７にＥＧＲガスが均等に（３分の１ずつ）分配されるので、凝縮水が特定の下流側分配管３５〜３７に偏って流通するのを抑制することもできる。したがって、凝縮水についても下流側分配管３５〜３７の各々に均等に分配されるので、特定の気筒に凝縮水が集中的に流入することに起因して気筒失火が発生するのを抑制することができる。このように、直列３気筒エンジン１１０の各気筒に供給されるＥＧＲガス（排気再循環ガス）の分配精度を高く維持することができるので、直列３気筒エンジン１１０においても、ポンピングロス（吸排気損失）の低減とともに燃費を容易に向上させることができる。また、ＥＧＲガスとともに凝縮水も各気筒に３分の１ずつ均等分配されるので、気筒失火が発生するのを抑制することができエンジン品質が低下するのを容易に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上流側分岐管３２の集合管３４への出口３２ａを、集合管３４から隣接する第３外部ガス分配管３５への入口３５ａおよび下流側分配管３６への入口３６ａの間に配置する。また、上流側分岐管３３の集合管３４への出口３３ａを、集合管３４から隣接する下流側分配管３７への入口３７ａおよび下流側分配管３６への入口３６ａの間に配置する。これにより、互いに隣接する入口３５ａおよび入口３６ａの間に上流側分岐管３２の出口３２ａを配置し、かつ、互いに隣接する入口３７ａおよび入口３６ａの間に上流側分岐管３３の出口３３ａを配置するので、ＥＧＲガスを集合管３４内において均等に拡散させることができる。すなわち、集合管３４内のＥＧＲガス濃度が均一化されるので、集合管３４内のＥＧＲガスを３本に分岐された下流側分配管３５〜３７の各々に均等に分配することができる。

（第２実施形態）
次に、図２および図４〜図７を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、集合管３４（図２参照）が直管状に形成された上記第１実施形態とは異なり、内壁面が起伏を有するように集合管２３４を形成した例について説明する。なお、集合管２３４は、本発明の「外部ガス集合路」の一例である。また、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。

第２実施形態における吸気装置２００は、図４に示すように、吸気装置本体８０の外側部にＥＧＲガス分配部２３０が設けられている。ＥＧＲガス分配部２３０は、上流側主管３１と、上流側分岐管３２および３３と、集合管２３４と、下流側分配管３５〜３７とを含んでいる。なお、図４では、ＥＧＲガス分配部２３０における内壁部（内部流路）の様子を破線で示している。なお、ＥＧＲガス分配部２３０は、本発明の「外部ガス分配部」の一例である。

ここで、第２実施形態では、集合管２３４は、図４および図５に示すように、概略的には気筒列（Ｘ軸）に沿って水平方向に延びる一方、Ｚ１側（上側）の側壁部２３４ａおよびＺ２側（下側）の側壁部２３４ｂは、上下方向に起伏を有している。エンジン側方から矢印Ｙ２方向に沿って見た場合、集合管２３４は、Ｍ字状（あるいは逆さＷ字状）の外形形状を有している。そして、側壁部２３４ａにおけるＺ１側の頂部（Ｘ１側およびＸ２側の２箇所）に上流側分岐管３２および３３が接続されるとともに、側壁部２３４ｂにおけるＺ２側の底部（３箇所）に下流側分配管３５〜３７が接続されている。

また、図４および図６に示すように、集合管２３４は、側壁部２３４ｂの裏側（内面側）となる内底面２３４ｄのうち、上流側分岐管３２の接続部２３４ｅにおける重力方向（矢印Ｚ２方向）の内底面の部分には、上流側分岐管３２の集合管２３４への出口３２ａ側に向かって突出する突出部２３５が設けられている。突出部２３５は、出口３２ａから導入されたＥＧＲガスを出口３２ａよりも外側（Ｘ１側）および内側（Ｘ２側）に分配する役割を果たす。また、集合管２３４の内底面２３４ｄのうち、上流側分岐管３３の接続部２３４ｇにおける重力方向（矢印Ｚ２方向）の内底面の部分には、上流側分岐管３３の集合管２３４への出口３３ａ側に向かって突出する突出部２３６が設けられている。突出部２３６は、出口３３ａから導入されたＥＧＲガスを出口３３ａよりも外側（Ｘ２側）および内側（Ｘ１側）に分配する役割を果たす。

なお、図６では、出口３２ａから集合管２３４の内部を覗いた場合に突出部２３５の稜線（エッジライン）が見えるとともに、出口３３ａから集合管２３４の内部を覗いた場合に突出部２３６の稜線が見えている。また、突出部２３５の稜線は、出口３２ａの断面積を約２：１の割合で分割する位置であり、突出部２３６の稜線は、出口３３ａの断面積を約２：１の割合で分割する位置である。そして、突出部２３５から入口３５ａまでが傾斜面２３５ａ（Ｘ１側）により接続され入口３６ａまでが傾斜面２３５ｂ（Ｘ２側）により接続されている。また、突出部２３６から入口３７ａまでが傾斜面２３６ａ（Ｘ２側）により接続され入口３６ａまでが傾斜面２３６ｂ（Ｘ１側）により接続されている。

したがって、図４に示すように、内底面２３４ｄのうち、接続部２３４ｅおよび接続部２３４ｇにおける内底面以外の内底面の部分は、相対的に下方（矢印Ｚ２方向）に凹状に窪まされている。そして、集合管２３４から下流側分配管３５〜３７への入口３５ａ〜３７ａは、集合管２３４の内底面２３４ｄの最下部にそれぞれ配置されている。

また、図５に示すように、第２実施形態では、集合管２３４において、上流側分岐管３２から集合管２３４への出口３２ａと、集合管２３４から下流側分配管３５〜３７への３つの入口３５ａ〜３７ａのうちの出口３２ａよりも内側（Ｘ２側）に位置する入口３６ａとの間の最小流路断面積Ｓａは、出口３２ａと３つの入口３５ａ〜３７ａのうちの出口３２ａよりも外側（Ｘ１側）に位置する入口３５ａとの間の最小流路断面積Ｓｂよりも小さい。また、上流側分岐管３３から集合管２３４への出口３３ａと、３つの入口３５ａ〜３７ａのうちの出口３３ａよりも内側（Ｘ１側）に位置する入口３６ａとの間の最小流路断面積Ｓｃは、出口３３ａと３つの入口３５ａ〜３７ａのうちの出口３３ａよりも外側（Ｘ２側）に位置する入口３７ａとの間の最小流路断面積Ｓｄよりも小さい。

これにより、上流側分岐管３２（３３）における集合管２３４への出口３２ａ（３３ａ）から下流側分配管３５〜３７における集合管２３４からの３つの入口３５ａ〜３７ａのうちの出口３２ａ（３３ａ）よりも内側（中央側）に位置する入口３６ａまでの流路抵抗が、上流側分岐管３２（３３）における集合管２３４への出口３２ａ（３３ａ）から下流側分配管３５〜３７における集合管２３４からの３つの入口３５ａ〜３７ａのうちの出口３２ａ（３３ａ）よりも外側（Ｘ１側およびＸ２側）に位置する入口３５ａ（３７ａ）までの流路抵抗よりも大きくなるように構成されている。したがって、上流側分岐管３２および３３から集合管２３４に流入したＥＧＲガスが中央の入口３６ａに集中して流入することなく、外側（Ｘ１側およびＸ２側）の入口３５ａおよび３７ａへの流入量との均衡が保たれる。すなわち、集合管２３４内におけるＥＧＲガス濃度が均一化された状態で下流側分配管３５〜３７に均等に吸い込まれるように構成されている。

また、図７に示すように、吸気装置２００をエンジン１１０の気筒列に沿って見た場合、ＥＧＲガス分配部２３０は、上流側主管３１と上流側分岐管３２および３３とがＺ軸方向に対して所定角度だけエンジン１１０側に傾斜した状態で延びている。すなわち、上流側分岐管３２（３３）の出口３２ａ（３３ａ）の近傍領域は、水平面（Ｙ−Ｚ平面）に対して所定角度傾けられた状態で集合管２３４の側壁部２３４ａに接続されている。そして、集合管２３４から分岐される下流側分配管３５〜３７は、Ｚ軸方向に沿って延びており、途中から徐々に矢印Ｙ２方向に向きを変えて吸気管２１〜２３に接続されている。すなわち、下流側分配管３５〜３７の入口３５ａ〜３７ａは、水平面（Ｙ−Ｚ平面）の状態で集合管２３４のＺ２側（下側）の側壁部２３４ｂに接続されている。

ＥＧＲガス分配部２３０が上下方向に沿って集合管２３４の部分で屈曲している場合であっても、突出部２３５は、接続部２３４ｅにおける重力方向（矢印Ｚ２方向）の内底面の部分に設けられ、突出部２３６は、接続部２３４ｇにおける重力方向（矢印Ｚ２方向）の内底面の部分に設けられている。したがって、ＥＧＲガスが出口３２ａ（３３ａ）から集合管２３４内に重力方向に対して傾斜した方向に吹き出された場合であっても、重力方向の内底面２３４ｄの部分に設けられた突出部２３５（２３６）によって２つの方向に確実に分流される。なお、ここでいう接続部２３４ｅおよび２３４ｇは、出口３２ａ（３３ａ）およびその周辺を含み集合管２３４をこの領域で輪切りにした部分のことを示す。したがって、接続部２３４ｅ（２３４ｇ）には、内底面２３４ｄの一部も含まれる。

これにより、ＥＧＲガスが上流側主管３１および上流側分岐管３２および３３を流通する間にＥＧＲガスに含まれる水蒸気が冷却されて凝縮水となった場合であっても、集合管２３４内の突出部２３５（２３６）から傾斜面２３５ａおよび２３５ｂ（２３６ａおよび２３６ｂ）を伝って内底面２３４ｄの最下部（３箇所）へと流下する。そして、凝縮水は、３本の下流側分配管３５〜３７の各々への入口３５ａ〜３７ａに導かれる。これにより、凝縮水は、集合管２３４の内底面２３４ｄの最下部に配置された入口３５ａ〜３７ａを介して確実かつ均等（３分の１ずつ）に下流側分配管３５〜３７へと排出されるように構成されている。なお、吸気装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、集合管２３４において、上流側分岐管３２から集合管２３４への出口３２ａと、出口３２ａよりも内側（Ｘ２側）に位置する下流側分配管３６への入口３６ａとの間の最小流路断面積Ｓａを、出口３２ａと出口３２ａよりも外側（Ｘ１側）に位置する入口３５ａとの間の最小流路断面積Ｓｂよりも小さく構成する。また、上流側分岐管３３から集合管２３４への出口３３ａと、出口３３ａよりも内側（Ｘ１側）に位置する下流側分配管３６への入口３６ａとの間の最小流路断面積Ｓｃを、出口３３ａと出口３３ａよりも外側（Ｘ２側）に位置する入口３７ａとの間の最小流路断面積Ｓｄよりも小さく構成する。これにより、上流側分岐管３２（３３）における集合管２３４への出口３２ａ（３３ａ）から下流側分配管３５〜３７における集合管２３４からの３つの入口３５ａ〜３７ａのうちの出口３２ａ（３３ａ）よりも内側（中央側）に位置する入口３６ａまでの流路抵抗を、上流側分岐管３２（３３）における集合管３４への出口３２ａ（３３ａ）から下流側分配管３５〜３７における集合管２３４からの３つの入口３５ａ〜３７ａのうちの出口３２ａ（３３ａ）よりも外側（Ｘ１側およびＸ２側）に位置する入口３５ａ（３７ａ）までの流路抵抗よりも大きくすることができる。

また、これにより、上流側分岐管３２（３３）から集合管２３４に流入したＥＧＲガスの、下流側分配管３５〜３７における集合管２３４からの３つの入口３５ａ〜３７ａのうちの中央に位置する入口３６ａに流入するガス流量を、外側（Ｘ１側およびＸ２側）に位置する入口３５ａ（３７ａ）に流入するガス流量よりも相対的に少なくすることができる。そして、２本の上流側分岐管３２および３３から見て中央に位置する下流側分配管３６の入口３６ａに流入するガス流量（合計ガス流量）を、２本の上流側分岐管３２および３３から見て両外側（Ｘ１側およびＸ２側）の第３外部ガス分配管３５（３７）の入口３５ａ（３７ａ）に流入する各々のガス流量に等しい状態に近づけることができる。この結果、集合管２３４内のＥＧＲガスを３本に分岐された下流側分配管３５〜３７の各々に確実に３分の１ずつ均等分配することができる。

また、第２実施形態では、集合管２３４の内底面２３４ｄのうち、上流側分岐管３２の接続部２３４ｅにおける重力方向（矢印Ｚ２方向）の内底面の部分に、上流側分岐管３２の集合管２３４への出口３２ａ側に向かって突出するとともに出口３２ａから導入されたＥＧＲガスを出口３２ａよりも外側（Ｘ１側）および内側（Ｘ２側）に分配するための突出部２３５を設ける。また、集合管２３４の内底面２３４ｄのうち、上流側分岐管３３の接続部２３４ｇにおける重力方向（矢印Ｚ２方向）の内底面の部分に、上流側分岐管３３の集合管２３４への出口３３ａ側に向かって突出するとともに出口３３ａから導入されたＥＧＲガスを出口３３ａよりも外側（Ｘ２側）および内側（Ｘ１側）に分配するための突出部２３６を設ける。そして、集合管２３４から下流側分配管３５〜３７への入口３５ａ〜３７ａを、集合管２３４の内底面２３４ｄの最下部に配置するように構成する。

これにより、ＥＧＲガスが上流側主管３１および上流側分岐管３２および３３を流通する間に水蒸気が冷却されて凝縮水となった場合であっても、突出部２３５（２３６）により流下する凝縮水を集合管３４から３本の下流側分配管３５〜３７の各々への入口３５ａ〜３７ａに向けて容易に導くことができる。そして、集合管２３４の内底面２３４ｄの最下部近傍に３本の下流側分配管３５〜３７の各々への入口３５ａ〜３７ａが配置されているので、最下部近傍に配置されたこれらの入口３５ａ〜３７ａを介して凝縮水を確実に下流側分配管３５〜３７へと排出して、集合管２３４に多量に溜まり込むのを防止することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の変形例）
次に、図２および図８を参照して、第２実施形態の変形例について説明する。この第２実施形態の変形例では、内壁面（内底面２３４ｄ）に傾斜をつけて集合管２３４を形成した上記第２実施形態とは異なり、内壁面（天井面３３４ｃ）にリブ３３５および３３６を形成して集合管３３４を形成した例について説明する。なお、集合管３３４は、本発明の「外部ガス集合路」の一例である。また、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。

第２実施形態の変形例における吸気装置２５０は、図８に示すように、吸気装置本体８０の外側部にＥＧＲガス分配部３３０が設けられている。ＥＧＲガス分配部３３０は、上流側主管３１と、上流側分岐管３２および３３と、集合管３３４と、下流側分配管３５〜３７とを含んでいる。また、ＥＧＲガス分配部３３０は、上記第１実施形態の集合管３４（図２参照）と同様に、気筒列（Ｘ軸）に沿って直管状に延びている。なお、ＥＧＲガス分配部３３０は、本発明の「外部ガス分配部」の一例である。

ここで、第２実施形態の変形例では、集合管３３４における天井面３３４ｃのうち、出口３２ａと入口３６ａとの間の天井面の部分には、下方に延びるリブ３３５（破線で示す）が設けられている。また、天井面３３４ｃのうち、出口３３ａと入口３６ａとの間の天井面の部分には、下方に延びるリブ３３６（破線で示す）が設けられている。これにより、出口３２ａと入口３６ａとの間の最小流路断面積が、出口３２ａと入口３５ａとの間の最小流路断面積よりも小さくなるとともに、出口３３ａと入口３６ａとの間の最小流路断面積が、出口３３ａと入口３７ａとの間の最小流路断面積よりも小さくなるように構成されている。

これにより、出口３２ａと入口３６ａとの間および出口３２ａと入口３６ａとの間の各々の流路抵抗を、出口３２ａと入口３５ａとの間の流路抵抗や、出口３３ａと入口３７ａとの間の流路抵抗よりも小さくなる。なお、吸気装置２５０のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態の変形例では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態の変形例では、上記のように、集合管３３４における天井面３３４ｃのうち、出口３２ａと入口３６ａとの間に下方に延びるリブ３３５を設けるとともに、出口３３ａと入口３６ａとの間に下方に延びるリブ３３６を設けることにより、出口３２ａと入口３６ａとの間の最小流路断面積および出口３３ａと入口３６ａとの間の最小流路断面積を、出口３２ａと入口３５ａとの間の最小流路断面積および出口３３ａと入口３７ａとの間の最小流路断面積よりも小さくなるように構成する。これによっても、上記第２実施形態と同様にＥＧＲガス分配部３３０においても集合管３３４内の流路抵抗に差を設けて、ＥＧＲガスを３本に分岐された下流側分配管３５〜３７の各々に確実に３分の１ずつ均等分配することができる。なお、第２実施形態の変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

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、上記第１、第２実施形態およびその変形例では、上流側主管３１を２本に分岐させて２本の上流側分岐管３２および３３を集合管３４（２３４、３３４）に接続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「第１外部ガス分配管」を４本に分岐させて４本の「第２外部ガス分配管」を「外部ガス集合路」に接続するように「外部ガス分配部」を構成してもよい。

また、上記第１、第２実施形態およびその変形例では、Ｌ１：Ｌ２＝２：１となるように出口３２ａに対する入口３５ａおよび３６ａの位置を調整し、Ｌ３：Ｌ４＝２：１となるように出口３２ａに対する入口３７ａおよび３６ａの位置を調整した例について示した（ここにＬ１＝Ｌ３）が、本発明はこれに限られない。たとえば、入口３５ａおよび３６ａの間における出口３２ａの位置、および、入口３７ａおよび３６ａの間における出口３３ａの位置に関しては、図９に示す変形例のようにＥＧＲガス分配部４３０を構成してもよい。なお、ＥＧＲガス分配部４３０は、本発明の「外部ガス分配部」の一例である。

具体的には、図９に示すように、ＥＧＲガス分配部４３０では、上流側主管３１から２分岐された上流側分岐管４３２および４３３が、Ｘ軸（一点鎖線１７０）に対して左右非対称な形状を有している。すなわち、上流側分岐管４３２の出口４３２ａ（一点鎖線１５０の位置）を中央の入口３６ａ寄りの位置に配置する一方、上流側分岐管４３３の出口４３３ａ（一点鎖線１６０の位置）をＸ２側の入口３７ａ寄りの位置に配置する（Ｌ１＜Ｌ３である）。なお、上流側分岐管４３２および４３３は、本発明の「第２外部ガス分配管」の一例である。

直列３気筒エンジン１１０において、気筒の爆発順序が、第３気筒（Ｘ２側）、第２気筒（中央）、第１気筒（Ｘ１側）である場合、まず、第３気筒のピストンが下がって吸気とともに下流側分配管３７からＥＧＲガスが吸引される際、集合管４３４内では入口３７ａ近傍のＥＧＲガス濃度が瞬間的に高くなる。次に、第２気筒のピストン下降とともに下流側分配管３６からＥＧＲガスが吸引される際には入口３６ａ近傍のＥＧＲガス濃度が瞬間的に高くなり、最後に、第１気筒のピストン下降とともに下流側分配管３５からＥＧＲガスが吸引される際には入口３５ａ近傍のＥＧＲガス濃度が瞬間的に高くなる。しかしながら、実際には、入口３７ａ近傍の高濃度ＥＧＲガスは、第２気筒のピストン下降時に入口３６ａから主に吸引され、入口３６ａ近傍の高濃度ＥＧＲガスは、第３気筒のピストン下降時に入口３５ａから主に吸引される一方、入口３５ａ近傍の高濃度ＥＧＲガスは、第１気筒のピストン下降時においても集合管４３４が横長形状であるため入口３５ａから遠い入口３７ａからは吸引されにくい。

そこで、第１気筒のピストン下降時においても高濃度ＥＧＲガスを入口３７ａから容易に吸引させるために、出口４３３ａを入口３７ａ寄りに配置し、出口４３２ａを中央の入口３６ａ寄りに配置して入口３５ａからＸ２方向に遠ざける。これにより、２本の上流側分岐管４３２および４３３を用いて集合管４３４内の平均的なＥＧＲガス濃度を均一化しつつも、入口３７ａ近傍のＥＧＲガス濃度を入口３５ａや入口３６ａのＥＧＲガス濃度よりも相対的に高める。そして、気筒の爆発順序に起因したＥＧＲガス濃度の瞬間的な不均衡が是正されるように構成してもよい。また、気筒の爆発順序が、第１気筒、第２気筒、第３気筒である場合には、ＥＧＲガス分配部４３０とは左右反対のＥＧＲガス分配部が適用されうる。このように、集合管４３４への上流側分岐管４３２および４３３の接続位置を適切に調整（チューニング）して内燃機関の各気筒に供給される外部ガスのさらなる分配精度を向上させることが可能である。

また、上記第１、第２実施形態およびその変形例では、入口３５ａおよび３６ａの間における出口３２ａの位置、および、入口３７ａおよび３６ａの間における出口３３ａの位置を調整した例について示したが、本発明はこれに限られない。集合管３４（２３４、３３４）内のＥＧＲガス濃度を均一化させることが可能であるならば、出口３２ａおよび３３ａの位置のみならず、本発明の複数本の「第２外部ガス分配管」の各々の管径および管長を互いに異ならせて集合管３４（２３４、３３４）に接続するように構成してもよい。

また、上記第２実施形態では、集合管２３４から下流側分配管３５〜３７への入口３５ａ〜３７ａを、集合管２３４の内底面２３４ｄの最下部に配置した例について示したが、本発明はこれに限られない。ＥＧＲガスに含まれる凝縮水を排出可能な位置であれば、入口３５ａ〜３７ａを内底面２３４ｄの最下部およびその近傍に配置するように構成してもよい。

また、上記第１、第２実施形態およびその変形例では、吸気装置本体８０およびＥＧＲガス分配部３０（２３０、３３０）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ガス分配部３０（２３０、３３０）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ガス分配部３０（２３０、３３０）が金属製であってもよい。

また、上記第１、第２実施形態およびその変形例では、ＥＧＲガス（排気再循環ガス）を直列３気筒エンジン１１０の各気筒に分配するＥＧＲガス分配部３０（２３０、３３０）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。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（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）ガス）を直列３気筒エンジン１１０の各気筒に分配するための「外部ガス分配部」に本発明を適用することが可能である。

また、上記第１、第２実施形態およびその変形例では、直列３気筒エンジン１１０に接続される吸気装置１００（２００、２５０）に対して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。たとえば、３の倍数の気筒数を有する内燃機関として、３気筒を向い合せたＶ型６気筒エンジンや、このＶ型６気筒エンジンを直列に並べたＶ型１２気筒エンジン用の吸気装置に対して本発明を適用してもよい。Ｖ型６気筒エンジンの場合、片側の３気筒分に対応するＥＧＲガス分配部３０を２個使用して実現される。すなわち、ＥＧＲバルブ１４０（図１参照）の下流に接続される１本のＥＧＲ配管が２本に分岐されて各々のＥＧＲガス分配部３０の上流側主管３１に接続されるように構成すればよい。また、Ｖ型１２気筒エンジンの場合、３気筒分に対応するＥＧＲガス分配部３０を４個使用して実現される。すなわち、ＥＧＲバルブ１４０の下流の１本のＥＧＲ配管が２本に分岐され、各々がさらに２本に分岐された後、各々のＥＧＲガス分配部３０の上流側主管３１に接続されるように構成すればよい。

また、上記第１、第２実施形態およびその変形例では、ガソリンエンジンとしての直列３気筒エンジン１１０の吸気装置に対して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。内燃機関として、たとえば、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどの吸気装置に対して本発明を適用してもよい。

また、上記第１、第２実施形態およびその変形例では、本発明の「吸気装置」を、自動車用の直列３気筒エンジン１１０に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。本発明の吸気装置を、自動車用のエンジン以外の内燃機関に適用してもよい。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。

１０ サージタンク
２０ 吸気管部
２１、２２、２３ 吸気管
３０、２３０、３３０、４３０ ＥＧＲガス分配部（外部ガス分配部）
３１ 上流側主管（第１外部ガス分配管）
３２、３３、４３２、４３３ 上流側分岐管（第２外部ガス分配管）
３２ａ、３３ａ、４３２ａ、４３３ａ 出口
３４、２３４、３３４、４３４ 集合管（外部ガス集合路）
３５、３６、３７ 下流側分配管（第３外部ガス分配管）
３５ａ、３６ａ、３７ａ 入口
８０ 吸気装置本体
８１ 第１ピース
８２ 第２ピース
８３ 第３ピース
８４ 第４ピース
１００、２００、２５０ 吸気装置
１１０ 直列３気筒エンジン（内燃機関）
１３０ ＥＧＲガス管（外部ガス供給源）
１４０ ＥＧＲバルブ
２３４ｄ 内底面
２３４ｅ、２３４ｇ 接続部
２３５、２３６ 突出部
３３４ｄ 天井面
３３５、３３６ リブ

Claims (6)

1. ３の倍数の気筒数を有する内燃機関の前記気筒にそれぞれ接続される複数の吸気管を含む吸気装置本体と、
   前記複数の吸気管にそれぞれ外部ガスを分配する外部ガス分配部と、を備え、
   前記外部ガス分配部は、
   外部ガス供給源に接続される１本の第１外部ガス分配管と、
   前記第１外部ガス分配管から複数本に分岐される第２外部ガス分配管と、
   前記複数本の第２外部ガス分配管からの外部ガスを集合させる外部ガス集合路と、
   前記外部ガス集合路から３本に分岐され、前記吸気管にそれぞれ接続される第３外部ガス分配管と、を含む、内燃機関の吸気装置。
2. 前記第２外部ガス分配管は、２本であり、
   前記第２外部ガス分配管の前記外部ガス集合路への出口は、前記外部ガス集合路から前記第３外部ガス分配管への隣接する２つの入口間に配置されている、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
3. 前記外部ガス集合路において、前記第２外部ガス分配管から前記外部ガス集合路への出口と、前記外部ガス集合路から前記第３外部ガス分配管への３つの入口のうちの前記出口よりも内側に位置する前記入口との間の最小流路断面積は、前記出口と前記３つの入口のうちの前記出口よりも外側に位置する前記入口との間の最小流路断面積よりも小さい、請求項２に記載の内燃機関の吸気装置。
4. 前記外部ガス集合路の前記第２外部ガス分配管の接続部における重力方向の内底面の部分には、前記第２外部ガス分配管の前記外部ガス集合路への出口側に向かって突出するとともに前記出口から導入された外部ガスを前記出口よりも外側および内側に分配する突出部が設けられており、
   前記外部ガス集合路から前記第３外部ガス分配管への入口は、前記外部ガス集合路の内底面の最下部近傍に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。
5. 前記外部ガスは、前記内燃機関から排出された排気ガスの一部を前記内燃機関に再循環させるための排気再循環ガスである、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。
6. ３の倍数の気筒数を有する内燃機関の前記気筒にそれぞれ接続される複数の吸気管を含む吸気装置本体の前記複数の吸気管にそれぞれ外部ガスを分配する外部ガス分配部を備え、
   前記外部ガス分配部は、
   外部ガス供給源に接続される１本の第１外部ガス分配管と、
   前記第１外部ガス分配管から複数本に分岐される第２外部ガス分配管と、
   前記複数本の第２外部ガス分配管からの外部ガスを集合させる外部ガス集合路と、
   前記外部ガス集合路から３本に分岐され、前記吸気管にそれぞれ接続される第３外部ガス分配管と、を含む、内燃機関の外部ガス分配構造。

Images