JP2017106339A

JP2017106339A - インテークマニホールド

Info

Publication number: JP2017106339A
Application number: JP2015238701A
Authority: JP
Inventors: 雄輔磯部; Yusuke Isobe; 洋之木村; Hiroyuki Kimura
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2017-06-15
Anticipated expiration: 2035-12-07
Also published as: JP6645154B2

Abstract

【課題】インテークマニホールドに関し、ＥＧＲガスの流量分布を改善する。
【解決手段】内部に吸気通路を有し、エンジンの排気系から吸気系へと還流する排ガス通路４が吸気通路に接続されるインテークマニホールド１において、エンジンの排ガスをインテークマニホールド１内の吸気通路の上面から流入させる上面開口部２と、吸気通路の側面から流入させる側面開口部３とを設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンの排ガスを排気系から吸気系へと還流させる排ガス通路が接続されたインテークマニホールドに関する。

従来、車両に搭載されるエンジンの排気ガスを排気系から吸気系へと再循環させることで、燃費や環境性能を改善するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システムが知られている。すなわち、エンジンの排気系と吸気系との間をＥＧＲ通路（排ガス通路）で接続し、排ガスの一部をＥＧＲガスとして気筒内へと導入するものである。近年では、ＥＧＲ通路の出口をエンジンのインテークマニホールド（インマニ）に設定したものが開発されている（特許文献１参照）。インマニにＥＧＲ通路を接続することで、エンジンの負圧を利用してＥＧＲガスを迅速に気筒内へと導入することができる。

特開2009-203920号公報

インマニにＥＧＲ通路が接続されたエンジンでは、インマニに導入されたＥＧＲガスが気筒内へと導入されるまでの距離や時間が短くなる。そのため、ＥＧＲガス自体の流れに偏りが生じていた場合には、インマニの内部におけるＥＧＲガスの流量分布にもその偏りが残留しやすいという課題がある。このような流量分布の偏りは、複数の気筒を備えたエンジンにおいて、各気筒に分配されるＥＧＲガス量の不均一化を招く要因の一つとなる。また、単気筒のエンジンにおいても、流量分布の偏りによって新気とＥＧＲガスとの混合性が低下し、筒内の燃焼安定性が低下しうる。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、ＥＧＲガスの流量分布を改善することができるようにしたインテークマニホールドを提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

（１）ここで開示するインテークマニホールドは、内部に吸気通路を有し、エンジンの排気系から吸気系へと還流する排ガス通路が前記吸気通路に接続されるインテークマニホールドである。このインテークマニホールドは、前記排ガスを前記吸気通路の上面から流入させる上面開口部と、前記排ガスを前記吸気通路の側面から流入させる側面開口部とを備える。
（２）前記排ガス通路内において前記上面開口部に接続される第一流路と、前記排ガス通路内において前記側面開口部に接続される第二流路とを備えることが好ましい。

（３）前記第二流路が、「前記第一流路よりも緩傾斜の上り勾配」又は「下り勾配」に形成されることが好ましい。つまり、前記排ガス通路内の前記排ガスのうち、低温の前記排ガスが前記第一流路よりも前記第二流路へと流れやすくなるように、前記第一流路及び前記第二流路の勾配を設定することが好ましい。なお、前記第一流路は、上り勾配に形成されることが好ましい。
（４）前記第二流路に凹設され、前記エンジンに並設された複数の吸気ポートのうち、前記側面開口部に最も近い開口部に向かって前記排ガスの流れを案内する溝を備えることが好ましい。

（５）前記第一流路及び前記上面開口部が、前記吸気通路の上面で前記吸気通路の幅方向に延設されるとともに、前記吸気通路に設けられるインタークーラーのコアよりも奥まで延設されることが好ましい。
（６）前記上面開口部と前記側面開口部とが、前記インテークマニホールドの壁面に一体に形成されることが好ましい。
（７）前記エンジンに並設された複数の吸気ポートとの接合箇所に設けられ、前記吸気ポートに流入する前記排ガスの流量を制御する制御板を備えることが好ましい。
（８）前記制御板が、前記インテークマニホールドと前記エンジンとの間に挟装されるガスケットのうち、前記吸気ポートに対向する部分を屈曲させてなることが好ましい。

インテークマニホールド内の吸気通路における上面と側面とに排ガスを流入させる開口部を設けることで、排ガスの流量分布を改善することができる。

実施形態としてのインテークマニホールド（インマニ）が取り付けられるエンジンの構成図である。インマニの斜視図である。インマニの分解斜視図（図２のＡ−Ａ切断分解斜視図）である。インマニの縦断面図（図２のＢ−Ｂ矢視断面図）である。インマニの内部を示す斜視断面図（図４のＣ−Ｃ切断斜視図）である。インマニの内部を示す斜視断面図（図４のＤ−Ｄ切断斜視図）である。インマニの断面図（図４のＥ−Ｅ矢視断面図）である。インマニの断面図（図４のＦ−Ｆ矢視断面図）である。インマニの縦断面図（図７のＨ−Ｈ矢視断面図）である。ＥＧＲ通路部の拡大断面図である。インマニの断面図（図４のＧ−Ｇ矢視断面図）である。ガスケットの斜視図である。

図面を参照して、実施形態としてのインテークマニホールド（インマニ）について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。なお、以下の説明における「上流」，「下流」とは、吸気流や排気流の流通方向を基準とした方向を意味する。

［１．エンジン］
本実施形態のインマニ１は、図１に示すデュアルループＥＧＲシステムを具備したエンジン３０に適用される。図１中には、エンジン３０に設けられる四つのシリンダ（気筒）のうち、一つを例示する。このエンジン３０は、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。シリンダの頂面を形成するシリンダヘッドの内部には、各シリンダに接続された吸気ポート３１及び排気ポート３２が設けられ、それぞれのポート開口に吸気弁，排気弁が設けられる。吸気ポート３１における上流側の端部開口部は、シリンダヘッドの側面において外部に開放される。

吸気ポート３１の端部開口部よりも上流側には、水冷式のインタークーラー１０を内蔵したインマニ１（I/C内蔵インマニ）が取り付けられる。本実施形態のインマニ１は、シリンダヘッドの側面に対してガスケット１４を介して取り付けられ、吸気ポート３１の端部開口であるポート開口部７を覆うように取り付けられる。以下、シリンダヘッドの側面において、吸気ポート３１の端部開口部が列設された方向のことを「ポート並設方向Ｌ」と呼ぶ。ポート並設方向Ｌは、四気筒エンジンの場合、四つのシリンダが並ぶ方向（シリンダ列方向）と同一であり、エンジン３０のクランク軸中心に平行な方向である。

エンジン３０には、排気圧を利用して作動するターボチャージャー３３が設けられる。このターボチャージャー３３は可変ノズル式の過給機であり、タービン及びコンプレッサの回転軸が軸受を介して連結された構造を持つ。タービンは排気系に介装され、コンプレッサは吸気系に介装される。また、タービンハウジングには、タービンに作用する排気圧力や排気流路面積を調節するための可動翼部材が設けられる。翼部材の角度を制御することで、排気流量の大小に関わらず、タービンの回転速度を増減させることが可能となる。

吸気系には、吸気流の上流側から順に、エアクリーナー３４（フィルター），低圧スロットル弁３５，ターボチャージャー３３，高圧スロットル弁３６が設けられ、高圧スロットル弁３６の直下流にインマニ１が配置される。また、排気系には、排気流の上流側から順に、ターボチャージャー３３，排気浄化装置３７が設けられる。排気浄化装置３７には、ディーゼル酸化触媒やＮＯｘ還元触媒，ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルター）などが内蔵される。

このエンジン３０には、排ガスの一部を吸気側に再循環させるための二系統のＥＧＲ通路、すなわち、高圧ＥＧＲ通路３８，低圧ＥＧＲ通路３９が設けられる。高圧ＥＧＲ通路３８は、ターボチャージャー３３よりもシリンダに近い位置で吸気系と排気系とを連通するＥＧＲ通路である。一方、低圧ＥＧＲ通路３９は、排気系におけるターボチャージャー３３のタービンよりも下流側と、吸気系におけるターボチャージャー３３のコンプレッサよりも上流側とを連通するＥＧＲ通路である。高圧ＥＧＲ通路３８には高圧ＥＧＲ弁４０が介装され、低圧ＥＧＲ通路３９には低圧ＥＧＲ弁４１，ＥＧＲクーラー４２，ＥＧＲフィルター４３が介装される。本実施形態の高圧ＥＧＲ通路３８は、エンジン３０のエキマニとインマニ１とを接続するように設けられ、インマニ１の内部に形成された吸気通路のうちインタークーラー１０よりも下流側の部位へとＥＧＲガスを供給する。

インタークーラー１０は、エンジン３０に導入される過給空気（吸気）を冷却する水冷式の冷却装置であり、例えばエンジン冷却水を冷媒とした冷却回路４４上に介装される。この冷却回路４４はエンジン３０を冷却するための回路とは別設されたものであり、インタークーラー１０用のラジエーター４５やポンプ４６が介装されてなる。ポンプ４６を作動させて冷媒を循環させることで、ラジエーター４５で冷却された冷媒がインタークーラー１０のコア２０に供給され、コア２０の内部を通過する吸気がその冷媒によって冷却される。

［２．I/C内蔵インマニ］
インマニ１の外観を図２に例示し、Ａ−Ａ断面で切断したインマニ１の分解斜視図を図３に示すとともに、Ｂ−Ｂ断面で切断したインマニ１の縦断面図を図４に示す。インマニ１の内部構造は、インタークーラー１０が装着される中央部５１と、その上流側の部位である上流部５２と、その下流側の部位である下流部５３と、ＥＧＲガスを吸気系に導入するための流路となるＥＧＲ通路部４との四部位に大別される。

中央部５１は、インタークーラー１０のコア２０が収容される箱状の部位である。中央部５１の上面には、コア２０が挿入される開口部２２がほぼ矩形に穿孔され、その外周には平面状の縁部２３が設けられる。本実施形態のコア２０は、ポート並設方向Ｌの寸法が最も大きい直方体状に形成され、その上面５５及び下面５８は閉塞される。また、他の四面のうち、最も面積の大きい二面が吸気の流入面５６及び流出面５７に設定される。流入面５６から流出面５７へと向かう方向が、吸気の流通方向Ｆとなる。図３，図４中に吸気の流通方向Ｆを太矢印で示す。なお、流通方向Ｆに対して水平面内で垂直な方向が、コア２０の内部における冷媒の流通方向となる。

上流部５２は、高圧スロットル弁３６を通過した吸気の流れを屈曲させながらインタークーラー１０のコア２０に導入する部位である。この上流部５２には、例えば吸気通路やスロットルボディが取り付けられる。上流部５２へと流入する吸気の流通方向Ｇは、吸気流がコア２０の流入面５６に向かって直進しないように、少なくとも上記の流通方向Ｆに対して非平行に設定される。本実施形態の上流部５２は、図３に示すように、インタークーラー１０の下方から上方に向かって吸気を流入させる構造となっている。

ＥＧＲ通路部４は、インタークーラー１０の下流側にＥＧＲガス（エンジン３０の排ガス）を供給する筒状の部位である。このＥＧＲ通路部４は、インマニ１の上面に沿って流通方向Ｆと交わる方向に向かって延設される。本実施形態のＥＧＲ通路部４の延設方向は、ポート並設方向Ｌに対して平行に設定される。これにより、ＥＧＲ通路部４の内部を流通するＥＧＲガスの流通方向Ｅは、図３に示すように吸気の流通方向Ｆに対してほぼ垂直となる。

下流部５３は、コア２０の流出面５７から流出した吸気とＥＧＲガスとを混合しながら各吸気ポート３１に供給する部位である。図４に示すように、下流部５３の底面６３は、コア２０の流出面５７からやや下方に向かって下り勾配に形成される。吸気とＥＧＲガスとの混合気は、下流部５３でポート並設方向Ｌに広がりつつ各吸気ポート３１へと流入し、エンジン３０の吸気弁の開放状態に応じて各シリンダの内部へと導入される。なお、シリンダヘッドの側面に穿孔されているポート開口部７の数は、複数である。したがって、ポート開口部７の数や位置に合わせて、下流部５３を樹枝状に分岐させた形状としてもよい。

また、下流部５３には、インマニ１をエンジン３０のシリンダヘッドに締結固定するための固定部６６が設けられる。固定部６６には、締結固定具を通すための穴６７が形成される。また、この締結固定具の締結対象であるシリンダヘッドの側面には、螺合穴が形成される。螺合穴は、ポート開口部７の上方と下方とに別れて列設される。また、これに対応するように、インマニ１側の固定部６６も、吸気の出口部分を挟んで上方と下方とに列設される。

図３に示すように、上下二列に配置された固定部６６のうち下方の固定部６６は、下流部５３の外側（すなわち、インマニ１の外側）に配置される。これに対し、上方の固定部６６は、吸気が流通する下流部５３の内部に配置される。上方の固定部６６の位置は、エンジン３０の気筒間部に設定される。本実施形態における固定部６６の位置は、１番気筒と２番気筒との間、及び、３番気筒と４番気筒との間に設定される。また、この固定部６６に締結固定具を取り付けるための作業用開口部６８が、上流部５２に設けられる。作業用開口部６８の位置は、図４に示すように、固定部６６から固定面に対する垂線を延ばした位置に設定される。なお、インマニ１は、インタークーラー１０が装着される前にシリンダヘッドに対して締結固定される。その後、作業用開口部６８は、図２に示すように蓋部材６９で密閉される。

［２−１．インタークーラー］
インタークーラー１０の構造について詳述する。図３に示すように、インタークーラー１０には、コア２０の上面５５に蝋付けされたフランジ１１が設けられるとともに、フランジ１１とは別体の天板１２が設けられる。フランジ１１は、コア２０の上面５５よりも大きな寸法の金属板であり、コア２０が開口部２２に挿入されたときに開口部２２の縁部２３における外表面に（面一に）接触して固定される大きさに形成される。このフランジ１１は、コア２０の上面５５に沿って、その上面５５から外側に向かって面状に延出するように取付けられる。また、フランジ１１の外周部には、ボルトや長ネジなどの締結固定具５９を挿通するための孔６０が穿孔される。フランジ１１は、コア２０の内部を流通する冷媒によって冷却されうる。

天板１２は、フランジ１１とほぼ同一の大きさを持ち、かつ、フランジ１１よりも板厚の大きな平面形状の金属板である。天板１２の外周部にも、締結固定具５９を挿通するための孔６０が穿孔される。また、これらの孔６０に対応するように、開口部２２の縁部２３にも締結固定具５９が固定されるネジ穴６１が設けられる。締結固定具５９をフランジ１１，天板１２の孔６０に挿通させた状態でネジ穴６１に螺合させることで、開口部２２がフランジ１１，天板１２によって閉塞され、フランジ１１が縁部２３の外表面に対して固定されるとともに、インタークーラー１０がインマニ１に固定される。本実施形態では、フランジ１１と開口部２２の縁部２３との間に金属製のガスケット７４を挟装した状態で、インタークーラー１０が取り付けられる。ガスケット７４は、フランジ１１よりも板厚の大きな天板１２でフランジ１１を介して押さえつけて取り付けられるため、ガスケット７４のシール面圧を向上させることが可能となる。なお、天板１２の板厚は、インタークーラー１０の固定強度や締結圧に応じて設定することができる。

本実施形態の天板１２は、開口部２２を正面から見た（開口部２２へコア２０を挿入する方向で見た）ときに、ＥＧＲ通路部４と重合する大きさに形成される。つまり、天板１２の一辺は、ＥＧＲ通路部４を部分的に被覆する大きさを有するものとされる。逆にいえば、ＥＧＲ通路部４は、天板１２の直下方を通過するように配置される。また、フランジ１１も同様であり、インタークーラー１０の上面視でＥＧＲ通路部４と重合する大きさに形成される。本実施形態の開口部２２の縁部２３は、ＥＧＲ通路部４を構成する壁体の一部として機能する。これにより、ＥＧＲ通路部４の内部を通過するＥＧＲガスは、フランジ１１，天板１２を介してインタークーラー１０のコア２０によって冷却されうる。

［２−２．ＥＧＲ通路部］
ＥＧＲ通路部４の構造について詳述する。図３に示すように、ＥＧＲ通路部４は開口部２２に隣接して設けられ、縁部２３の内表面に沿って配置される。すなわち、ＥＧＲ通路部４はインタークーラー１０のコア２０に隣接配置される。ＥＧＲ通路部４の延設方向は、吸気の流通方向Ｆに対して垂直な方向である。これにより、ＥＧＲ通路部４の内部におけるＥＧＲガスの流通方向Ｅは、吸気の流通方向Ｆに対して垂直な方向となり、コア２０の流出面５７に対してほぼ平行となる。したがって、コア２０の流出面５７から流出する吸気流に対し、上面視で幅方向に満遍なくＥＧＲガスが導入することが可能となり、吸気とＥＧＲガスとの混合性が向上する。

ＥＧＲ通路部４からインタークーラー１０の下流側の吸気通路への入口となる開口部は、二種類設けられる。すなわち、インマニ１の内部の吸気通路に対するＥＧＲガスの導入口としては、図３〜図５に示すように、ＥＧＲガスを吸気通路の上面から流入させるスリット２（上面開口部）と、ＥＧＲガスを吸気通路の側面から流入させる側面開口部３とが設けられる。スリット２は、ＥＧＲガスの流通方向Ｅに延在する細長形状の開口部であり、下流部５３における吸気通路の上面からＥＧＲガスを鉛直方向に流入させるように機能する。一方、側面開口部３は、ＥＧＲガスの流通方向Ｅに対して垂直な方向（縦方向）に延在する細長形状の開口部であり、下流部５３における吸気通路の側面からＥＧＲガスを水平方向に流入させるように機能する。本実施形態では、これらのスリット２及び側面開口部３が、連続した長穴としてインマニ１の内壁面に一体形成される。

図６に示すように、ＥＧＲ通路部４の内部には、第一流路５と第二流路６とが設けられる。第一流路５は、スリット２に向かうＥＧＲガスの流れを形成する流路である。これに対し、第二流路６は側面開口部３に向かうＥＧＲガスの流れを形成する流路である。本実施形態では、これらの第一流路５，第二流路６が空間的に完全には分離されておらず、ＥＧＲ通路部４の下面の勾配を相違させることで二つの流路を形成している。第一流路５の勾配は任意に設定可能であるが、好ましくは図６に示すように、上り勾配に形成される。一方、第二流路６は、第一流路５よりも緩傾斜の上り勾配又は下り勾配に形成される。これにより、ＥＧＲ通路部４を流通するＥＧＲガスに温度ムラが存在する場合には、比較的高温のＥＧＲガスが第一流路５側へと流れやすくなり、比較的低温のＥＧＲガスが第二流路６側へと流れやすくなる。

ＥＧＲ通路部４の水平断面形状を図７，図８に例示する。ＥＧＲ通路部４には、延設部１５と偏向部１６とが設けられる。延設部１５は、吸気の流通方向Ｆに対して垂直な方向へと直線状に延設された部位であり、第一流路５となる部位である。延設部１５の水平断面形状は、ＥＧＲ通路部４の奥へ進むに連れて流路が狭まる形状に形成される。上記のスリット２は、延設部１５の内部において、吸気の流通方向Ｆの上流寄り（すなわち、コア２０により近い位置）に配置される。スリット２及び延設部１５は、吸気通路の上面で吸気通路の幅方向に延設され、コア２０よりも奥まで延設される。

偏向部１６は、ＥＧＲ通路部４へ流入するＥＧＲガスの入口部分に配置された部位であり、ＥＧＲガスの流れを延設部１５の延設方向（すなわち、ＥＧＲガスの流通方向Ｅ）に交差する方向へと偏向させる機能を持つ。偏向部１６の流路形状は、図７，図８に示すように、上面視でスリット２を避けるようにクランク状に屈曲した形状（換言すれば、Ｓ字型にカーブした形状）とされる。本実施形態では、スリット２が流通方向Ｆの上流寄りに配置されるのに対し、ＥＧＲガスが流通方向Ｆの下流寄り（すなわち、コア２０からより遠い位置）へと導入されるように、偏向部１６の流路形状が設定される。これにより、ＥＧＲガスの流れが、延設部１５の内部においてスリット２とは反対側に偏りやすくなり、ＥＧＲガスが延設部１５の奥まで行き届きやすくなる。

前述の第一流路５及び第二流路６は、偏向部１６で分岐するように形成される。図６に示すように、第一流路５は偏向部１６における流通方向Ｆの下流寄りに配置され、第二流路６は流通方向Ｆの上流寄りに配置される。また、第二流路６の内部表面には、図９に示すように、側面開口部３に最も近いポート開口部７に向かってＥＧＲガスの流れを案内する溝８が凹設される。本実施形態では、第二流路６の下面に溝８が形成され、第二流路６におけるＥＧＲガスの流通方向が四番気筒に向かう方向に設定される。なお、溝８を第二流路６の側面（例えば、吸気ポート側の側面）に設けてもよいし、側面及び下面の両方に設けてもよい。

延設部１５の断面形状は、図１０に示すように、開口部２２の縁部２３を上底とした台形形状に形成される。すなわち、ＥＧＲ通路部４の断面形状は、縁部２３，第一壁面１７，第二壁面１８，第三壁面１９で囲まれた台形形状に準えることができる。
第一壁面１７は、下方に向かって開口部２２から離れるほど、コア２０からも離れるように傾斜した形状に形成された部位である。第一壁面１７には、コア２０の内部のうち開口部２２に近い部分を通過した吸気が衝突しうる。また、第一壁面１７に衝突した吸気は、第一壁面１７の表面に沿って斜め下方に向かって流通する。
第二壁面１８は、台形形状の下底に相当する部位であり、吸気の流通方向Ｆに沿った形状に形成される。また、第二壁面１８には、上述のスリット２が形成される。
第三壁面１９は、台形形状の斜辺に相当する部位であり、第一壁面１７よりも吸気の流通方向Ｆの下流側において、第一壁面１７に対向して配置される。

延設部１５の内部には、スリット２に沿ってＥＧＲガスの流れに乱れを生成する第一膨出部２６が膨出して設けられる。この第一膨出部２６は、インタークーラー１０を中央部５１に装着するための締結固定具５９が固定されるネジ穴６１の周囲を、拡径方向に補強してなる筒状のボスの一部分である。またこのボスのうち、ＥＧＲ通路部４の外側にはみ出た部分を第二膨出部２７と呼ぶ。第二膨出部２７は、吸気の流れに乱れを生成するように機能する。第一膨出部２６，第二膨出部２７の配設位置は、図８に示すように、締結固定具５９の取付位置に対応する。なお、締結固定具５９は、開口部２２を囲むように配置されており、コア２０の下流側だけでなく、コア２０の上流側にも配設されている。図３に示すように、コア２０の上流側に配設されるボスのことも、第二膨出部２７と呼ぶ。

図１０に示すように、スリット２よりも吸気の流通方向Ｆの上流側には、第二壁面１８から下方に向かって突設された剥離部２８が設けられる。剥離部２８は、吸気流を第二壁面１８から剥離させる機能を持つ部位であり、例えば第一壁面１７の表面に沿って流れてきた吸気流を、そのまま斜め下方へと直進させるように作用する。剥離部２８の断面形状は、少なくとも第二壁面１８から吸気通路の内側に向かって突出した形状とされる。また、好ましくは、第一壁面１７をそのまま延長した斜面を持つ形状とされる。これにより、剥離部２８よりも下流側に位置するスリット２の近傍における圧力がやや減少し、ＥＧＲ通路部４内のＥＧＲガスがスリット２から下方へと吸い込まれやすくなる。また、スリット２の近傍で吸気流の渦が生じやすくなり、ＥＧＲガスと吸気との混合性が向上する。

図３に示すように、剥離部２８は、スリット２の縁に沿ってＥＧＲガスの流通方向Ｅに延設される。すなわち、剥離部２８の延設方向は、吸気の流通方向Ｆに交差する方向（本実施形態では垂直方向）である。剥離部２８は、上面視で吸気が流通する領域のほぼ全幅に渡って形成される。ただし、作業用開口部６８からこれに対応する固定部６６に至る範囲には、締結固定具を取り付けるための工具が挿入されうるため、工具と剥離部２８との干渉を防止するための凹み部２９が剥離部２８に設けられる。すなわち、図３に示すように、下流部５３の内部に配置される固定部６６から固定面に対する垂線を延ばし、垂線と剥離部２８とが干渉しないように、第二壁面１８からの突設寸法を部分的に小さくすることで凹み部２９を形成する。これにより、吸気流に乱れが生じやすくなり、ＥＧＲガスと吸気との混合性が向上する。

［２−３．ガスケット］
エンジン３０のシリンダヘッドとインマニ１との接合箇所には、吸気ポート３１に流入するＥＧＲガス量を制御するための制御板９が設けられる。本実施形態では、図１１に示すように、制御板９がガスケット１４から立設される。制御板９は、例えば図１２に示すように、ポート開口部７に対向する部分をコ字状に切断し、インマニ１の内部に向かって屈曲させることで形成することができる。あるいは、ガスケット１４とは別体の板材をガスケット１４の表面に溶接固定してもよい。

制御板９の高さ寸法は、図１１に示すように、側面開口部３とポート開口部７との配置関係に応じて設定される。例えば、三番気筒と四番気筒との間に設けられる制御板９は、インマニ１の上面視において、側面開口部３の位置Ｘと三番気筒のポート開口部７の最遠点Ｙ₁とを結ぶ仮想線に交差しない高さに設定される。また、二番気筒と三番気筒との間に設けられる制御板９は、側面開口部３の位置Ｘと二番気筒のポート開口部７の最遠点Ｙ₂とを結ぶ仮想線に交差しない高さに設定される。同様に、一番気筒と二番気筒との間に設けられる制御板９は、側面開口部３の位置Ｘと一番気筒のポート開口部７の最遠点Ｙ₃とを結ぶ仮想線に交差しない高さに設定される。これにより、側面開口部３から流入したＥＧＲガスがより手前側のポート開口部７へと流入しやすくなる。また、それぞれの制御板９が仮想線に交差しない適度な高さに設定されることから、ＥＧＲガスが手前側のポート開口部７のみに流入してしまうようなこともない。

［３．作用］
上記のインマニ１に設けられるＥＧＲ通路部４には、図７に示すように、ＥＧＲガスを直線的に流通させる延設部１５と、ＥＧＲガスを屈曲させながら流通させる偏向部１６とが設けられる。また、偏向部１６では、ＥＧＲガスの流れが第一流路５へ向かう方向と第二流路６へ向かう方向とに分岐する。第一流路５が上り勾配であるのに対し、第二流路６は下り勾配に形成されている。そのため、比較的温度の低いＥＧＲガスが第二流路６に進みやすくなり、第一流路５側を流れるＥＧＲガスは、第二流路６側を流れるＥＧＲガスよりも高温となる。一方、第一流路５は第二流路６よりも経路長が長いため、第一流路５側を流れるＥＧＲガスは徐々に冷却される。その結果、スリット２から流入するＥＧＲガスの温度が側面開口部３から流入するＥＧＲガスの温度とほぼ同程度の温度となる。

また、第一流路５を流通するＥＧＲガスは、偏向部１６の屈曲形状により、スリット２のない一側寄りに偏って流れるようになる。また、第三壁面１９が偏向部１６から延設部１５の奥に延びるにしたがって、対向する第一壁面１７に対して接近するように設けられ、ＥＧＲ通路部４（延設部１５）の奥へ進むに連れて流路が狭まる形状に形成されている。これにより、第一流路５のＥＧＲガスが延設部１５の奥まで行き届きやすくなり、側面開口部３から比較的遠いポート開口部７（例えば、一番気筒から三番気筒）に向かって案内される。一方、第二流路６を流通するＥＧＲガスは、第二流路６の下面に凹設された溝８に沿って、側面開口部３に最も近いポート開口部７（四番気筒）に向かって案内される。したがって、全てのポート開口部７に対して、ほぼ均等にＥＧＲガスの流れが案内されることになり、ＥＧＲガスの流量分布が改善されるとともに、吸気との混合性が改善される。なお、スリット２から流入した垂直方向の流れと側面開口部３から流入した水平方向の流れとが衝突することで乱流が生じ、吸気とＥＧＲガスとの混合性が向上する。

また、図１１に示すように、ポート開口部７の直上流部には、ＥＧＲガス量を制御するための制御板９が設けられる。制御板９の高さ寸法は、側面開口部３の位置Ｘに応じて、各ポート開口部７に直進するＥＧＲガスの流れを阻害しない程度の高さに設定される。これにより、側面開口部３から流入したＥＧＲガスが手前側のポート開口部７に流入しやすくなり、ＥＧＲガスの流量分布が改善される。

［４．効果］
（１）インタークーラー１０のコア２０を通過した吸気流は、コア２０内の通路に沿った方向に整流されているため、ＥＧＲガスと混合しにくくなりやすい。これに対し、上記のインマニ１には、ＥＧＲ通路部４から流入するＥＧＲガス用の開口部として、スリット２と側面開口部３とが設けられる。これにより、吸気流とＥＧＲガスとを二方向から衝突させることができ、吸気とＥＧＲガスとの混合を促進することができる。したがって、ＥＧＲガスの流量分布を改善することができ、エンジン３０の燃焼安定性や排気性能を改善することができる。

（２）ＥＧＲ通路部４の内部には、スリット２に接続される第一流路５と側面開口部３に接続される第二流路６とが設けられる。このように、スリット２にＥＧＲガスを流通させる流路と側面開口部３にＥＧＲガスを流通させる流路とを設けることで、それぞれの開口部からＥＧＲガスをインマニ１の内部に流入させることができる。したがって、ＥＧＲガスの流量分布を改善することができ、エンジン３０の燃焼安定性や排気性能を改善することができる。また、第一流路５と第二流路６との分岐点を偏向部１６に設けることで、ＥＧＲガスの流れを第一流路５側の流れと第二流路６側の流れとに容易に分離することができる。

（３）図６に示すように、第二流路６は第一流路５よりも緩傾斜の上り勾配又は下り勾配に形成される。これにより、ＥＧＲガスの流れをその温度に応じて第一流路５と第二流路６とに分岐させることができる。また、第一流路５を流通するＥＧＲガスの平均温度は、第二流路６を流通するＥＧＲガスの平均温度よりも高い温度となる。しかし、第一流路５は第二流路６よりもその経路が長いため、第一流路５を流れるＥＧＲガスの温度は低下する。また、第一流路５のＥＧＲガスは、延設部１５の上面に隣接して配置される天板１２を介してインタークーラー１０に冷却される。これにより、スリット２から流出するＥＧＲガスの温度は、側面開口部３から流出するＥＧＲガスの温度とほぼ同程度まで冷却される。したがって、ＥＧＲガスの流量分布だけでなく温度分布も改善することができ、エンジン３０の燃焼安定性や排気性能を改善することができる。

（４）図６に示すように、第二流路６の下面には溝８が凹設され、第二流路６を流れるＥＧＲガスが側面開口部３に最も近いポート開口部７（四番気筒）に向かって案内される。つまり、第一流路５のＥＧＲガスが側面開口部３から比較的遠いポート開口部７に向かって案内される点を踏まえて、第二流路６は第一流路５から供給されるＥＧＲガスの流量分布の偏りを相殺するように、その形状が設定される。これにより、ＥＧＲガスの流量分布をより確実に改善することができ、エンジン３０の燃焼安定性や排気性能を改善することができる。

（５）図７に示すように、スリット２及び延設部１５は、インタークーラー１０のコア２０よりも奥まで延設される。これにより、側面開口部３から最も遠いポート開口部７（一番気筒）へのＥＧＲガスの流量を確保することができる。つまり、第一流路５のＥＧＲガスを側面開口部３から最も遠いポート開口部７までより確実に案内することができる。したがって、ＥＧＲガスの流量を均等化することができる。また、吸気の流れの少ないところへＥＧＲガスを導入することができ、吸気とＥＧＲガスとの混合をさらに促進することができる。
（６）図６に示すように、上記のスリット２及び側面開口部３は連続した長穴としてインマニ１の内壁面に一体形成される。これにより、インマニ１の内部に導入されるＥＧＲガス量を確保しやすくすることができる。また、スリット２と側面開口部３とを分離して配置した場合と比較して、ＥＧＲガスの流路抵抗を低減させることができる。

（７）図１１に示すように、エンジン３０の吸気ポート３１とインマニ１との接合箇所に制御板９を設けることで、それぞれの吸気ポート３１に流入するＥＧＲガス量を制御することができ、ＥＧＲガスの流量分布を均等にすることができる。
（８）また、図１２に示すように、エンジン３０とインマニ１との間に挟装されるガスケット１４を利用して制御板９を形成することで、簡素な構成で余計なコストを増やすことなく、ＥＧＲガスの流量分布を均等にすることができる。

（９）なお、インタークーラー１０のコア２０を通過した吸気流は、コア２０内の通路に沿った方向に整流されているため、ＥＧＲガスと混合しにくくなりやすい。これに対し、インタークーラー１０とスリット２との間に剥離部２８を設けることで、第二壁面１８から剥離した吸気流とＥＧＲガスとを衝突させることができる。これにより、吸気とＥＧＲガスとの混合を促進することができ、エンジン３０の燃焼安定性や排気性能を改善することができる。

（１０）また、剥離部２８をスリット２の縁に沿って設けることで、スリット２の出口部分の圧力を低下させることができる。これにより、ＥＧＲガスが延設部１５から吸気流側へと吸い込まれやすくなり、ＥＧＲガスの還流量を増加させることができる。したがって、エンジン３０の燃費を改善することができる。また、スリット２と剥離部２８との間の距離が長い場合と比較してその距離が短い方が、壁面から剥離した直後の吸気流とＥＧＲガスとを衝突させることができる。したがって、吸気とＥＧＲガスとの混合性を改善することができる。

（１１）また、延設部１５の内部において、流通方向Ｆの上流寄りにスリット２を配置することで、吸気とＥＧＲガスとが混合される位置からシリンダまでの距離（すなわち、吸気系において吸気とＥＧＲガスとが混合される部位の長さ）を大きくすることができ、吸気とＥＧＲガスとの混合を促進することができる。

［５．変形例］
上述の実施形態では、ディーゼル式のエンジン３０に取り付けられたインマニ１を例示したが、エンジン３０の種類はこれに限定されない。また、エンジン３０を基準としたインマニ１の取り付け角度は、任意に設定可能である。上述の実施形態では、インタークーラー１０のコア２０の下面５８が水平面に対して傾斜して設けられているが、インマニ１自体を水平面に対して傾斜させてもよいし、エンジン３０を水平面に対して傾斜させてもよい。

上述の実施形態では、インタークーラー１０が内蔵されたインマニ１を例示したが、インタークーラー１０は本発明に必須の要素ではなく、省略することができる。少なくとも、インマニ１にＥＧＲガスを導入する排気還流システムにおいて、インマニ１の内部の吸気通路に対しその上面からＥＧＲガスを流入させる開口部と、側面からＥＧＲガスを流入させる開口部とを併設することで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
また、上述の実施形態では、第一流路５と第二流路６とが分離されていないが、ＥＧＲ通路部４の内部にこれらを区画する隔壁を設けてもよい。これにより、第一流路５を流れるＥＧＲガスと第二流路６を流れるＥＧＲガスとを独立させることができ、ＥＧＲガスの流量分布や温度分布をより高精度に制御することが可能となる。

１インマニ（インテークマニホールド）
２スリット（上面開口部）
３側面開口部
４ＥＧＲ通路部（排ガス通路）
５第一流路
６第二流路
７ポート開口部
８溝
９制御板
１０インタークーラー
１４ガスケット

Claims

内部に吸気通路を有し、エンジンの排気系から吸気系へと還流する排ガス通路が前記吸気通路に接続されるインテークマニホールドにおいて、
前記排ガスを前記吸気通路の上面から流入させる上面開口部と、
前記排ガスを前記吸気通路の側面から流入させる側面開口部と、
を備えたことを特徴とする、インテークマニホールド。
前記排ガス通路内において前記上面開口部に接続される第一流路と、
前記排ガス通路内において前記側面開口部に接続される第二流路とを備える
ことを特徴とする、請求項１記載のインテークマニホールド。
前記第二流路が、前記第一流路よりも緩傾斜の上り勾配、又は、下り勾配に形成される
ことを特徴とする、請求項２記載のインテークマニホールド。
前記第二流路に凹設され、前記エンジンに並設された複数の吸気ポートのうち、前記側面開口部に最も近い開口部に向かって前記排ガスの流れを案内する溝を備える
ことを特徴とする、請求項２又は３記載のインテークマニホールド。
前記第一流路及び前記上面開口部が、前記吸気通路の上面で前記吸気通路の幅方向に延設されるとともに、前記吸気通路に設けられるインタークーラーのコアよりも奥まで延設される
ことを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１項に記載のインテークマニホールド。
前記上面開口部と前記側面開口部とが、前記インテークマニホールドの壁面に一体に形成される
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のインテークマニホールド。
前記エンジンに並設された複数の吸気ポートとの接合箇所に設けられ、前記吸気ポートに流入する前記排ガスの流量を制御する制御板を備える
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のインテークマニホールド。
前記制御板が、前記インテークマニホールドと前記エンジンとの間に挟装されるガスケットのうち、前記吸気ポートに対向する部分を屈曲させてなる
ことを特徴とする、請求項７記載のインテークマニホールド。