JP2017172539A - 吸気装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記(2)の構成によれば、第1の通気孔がインタークーラの出口開口と重なるようにシャッタを移動させれば、インタークーラを通過する吸気の流路抵抗を増大させることができる。
上記(3)の構成によれば、第2の通気孔がインタークーラの出口開口よりも小さいので、第2の通気孔がインタークーラの出口開口と重なるようにシャッタを移動させれば、インタークーラを通過する吸気の流路抵抗をさらに増大させることができる。
上記(4)の構成によれば、制御部がインタークーラを通過する吸気量に応じてシャッタが昇降するようにアクチュエータを制御するので、インタークーラを通過する吸気量に応じてシャッタを昇降させることができる。
上記(5)の構成によれば、制御部は、吸気が所定流量よりも高流量である場合にシャッタがインタークーラの底面と該底面と対向するケーシングの内壁面との間の隙間を閉鎖するようにアクチュエータを制御する一方、吸気が所定流量よりも低流量である場合にシャッタが隙間を開放するようにアクチュエータを制御する。したがって、吸気が所定流量よりも高流量である場合に吸気とインタークーラの内部を流れる冷媒との間で交換する熱量を増大させることができる。また、所定流量よりも低流量である場合に隙間を通過した吸気がインタークーラの吸気流れ方向下流域に凝縮した凝縮水を吹き飛ばすので、一度に大量の凝縮水が気筒(シリンダ)内に浸入するのを抑制できる。
上記(6)の構成によれば、シャッタが隙間を開放する場合に、シャッタがインタークーラの出口開口の流路抵抗を増大させるので、隙間を通過した吸気の流れを強めることができる。
上記(7)の構成によれば、シャッタは、アルミ製であるので、熱伝導性に優れ、冷却効率を高めることができる。
上記(8)の構成によれば、シャッタは、マグネシウムで被覆されるので、酸性液中でシャッタ(母材となるアルミ)を保護することができる。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
また、各吸気ポート221には、吸気ポート221を開閉する吸気弁26が取り付けられている。吸気ポート221は、吸入行程において開放され、吸気ポート221からシリンダ内に混合ガスの吸入が可能となり、圧縮行程、膨張行程及び排気行程において閉鎖される。
また、各排気ポート222には、排気ポート222を開閉する排気弁27が取り付けられている。排気ポート222は、排気行程において開放され、排気ポート222から排気ガスの排出が可能となり、吸入行程、圧縮行程及び膨張工程において閉鎖される。これにより、燃焼室は、圧縮行程と膨張工程において閉鎖される。
尚、インタークーラ71とインテークマニホールド45との間にはガスケット711が設けられ、インタークーラ71とインテークマニホールド45との間から吸気Aが漏れることがないようにシールされている。
上述した実施形態では、上部に収容開口(開口部)を有し、インタークーラ71が該収容開口から下方に収容される例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、側部又は下部に収容開口を有し、側方又は下方に収容されるものであってもよい。
図1に示すように、水冷式の吸気冷却装置7は、インタークーラ71、ラジエータ72及びウォータポンプ73を備えて構成されている。
冷却水層74は、カッププレート74a,74bで構成され、上カッププレート74aと下カッププレート74bが重ねられ、その間に冷却水が流れる冷却水通路が形成される。カッププレート74a,74bは、平面視矩形形状に形成され、その長手方向一端側に短辺に沿って第1開口74cと第2開口74dとが設けられている。上カッププレート74aと下カッププレート74bとの間には、長手方向に沿って延びる波板状のインナーフィン76が設けられ、これにより、冷却水通路が形成されている。また、上カッププレート74aと下カッププレート74bは、幅方向中央を長手方向に沿って延びる仕切部77を有している。これにより、上カッププレート74aと下カッププレート74bとの間には、平面視U字状を形成する冷却水通路が形成される。
EGRクーラー62は、EGR通路61に導入された排気ガスを冷却するためのものであり、EGR通路61に導入された排気ガスは、EGRクーラー62を通過する際に冷却される。
EGRバルブ63は、排気再循環する排気ガスの流量を調整するためのものであり、その開度により任意の流量の排気ガスがEGR通路61を通り吸気通路41に供給される。
図4は、本発明の実施形態1に係るインテークマニホールド45B及びインタークーラ71Bの構成を概略的に示す斜視図である。図5及び図6は、図4に示したインタークーラ71Bの構成を概略的に示す断面図であって、図5は、シャッタ82Bが隙間Tを閉鎖した状態を示す図であり、図6は、シャッタ82Bが隙間Tを開放した状態を示す図である。
この構成によれば、シャッタ82Bがインタークーラ71Bを通過する吸気Aの流路抵抗を増大させるので、吸気Aがインタークーラ71Bで滞留する。これにより、吸気Aとインタークーラ71Bの内部を流れる冷媒(冷却水)との間で交換される熱量が増大するので、冷却効率の上昇を図ることができる。
この構成によれば、シャッタ82Bが上昇した場合にインタークーラ71Bの吸気流れ方向下流側で凝縮した凝縮水Wが吹き飛ばされ(図6参照)、シャッタ82が下降した場合に隙間Tが閉鎖され、隙間Tを吸気Aが流れなくなるので、吸気Aとインタークーラ71との間における熱交換の効率向上を図ることができる。
この構成によれば、通気口(第1の通気孔)82B1がインタークーラ71Bの空気層(出口開口)75と重なるので、シャッタ82Bを移動させることにより、インタークーラ71Bを通過する吸気Aの流路抵抗を増大させることができる。
これにより、シャッタ82Bが隙間Tを閉鎖した場合に、空気層75を通過する吸気Aの流路断面積が最大(全開)となる。
この構成によれば、通気孔(第2の通気孔)82B2がインタークーラ71Bの空気層(出口開口)75よりも小さいので、通気孔(第2の通気孔)82B2がインタークーラ71Bの空気層(出口開口)75と重なることにより、インタークーラ71Bを通過する吸気Aの流路抵抗を増大させることができる。
これにより、シャッタ82Bが隙間Tを開放した場合に、空気層75を通過する吸気Aの流路断面積が小さくなる。
この構成によれば、制御部9がインタークーラ71Bを通過する吸気量に応じてシャッタ82Bが昇降するようにアクチュエータ83を制御するので、インタークーラ71Bを通過する吸気量に応じてシャッタ82Bを昇降させることができる。
この構成によれば、シャッタ82Bが隙間Tを開放する場合に、シャッタ82Bがインタークーラ71Bの空気層(出口開口)75の流路抵抗を増大させるので、隙間Tを追加した吸気Aの流れを強めることができる。
この構成によれば、制御部9は、吸気Aが所定流量よりも高流量である場合にシャッタ82Bが隙間Tを閉鎖するようにアクチュエータ83を制御する一方、吸気Aが所定流量よりも低流量である場合にシャッタ82Bが隙間Tを開放するようにアクチュエータ83を制御する。したがって、吸気Aが所定流量よりも高流量である場合にはインタークーラ71Bを通過した吸気Aがインタークーラ71Bの吸気流れ方向下流域で凝縮した凝縮水(図示せず)を吹き飛ばし、吸気Aが所定流量よりも低流量である場合には隙間Tを通過した吸気Aがインタークーラ71Bの吸気流れ方向下流域で凝縮した凝縮水Wを吹き飛ばす(図6参照)。これにより、吸気Aが所定流量よりも高流量である場合と低流量である場合の両方において、インタークーラ71Bの吸気流れ方向下流域で凝縮した凝縮水Wを吹き飛ばすことができる。
尚、シャッタ82を重力方向に昇降させるアクチュエータ83は、ソレノイド、電動モータ等任意のものを用いることができる。
図7は、本発明の実施形態2に係るインタークーラ71Cのシャッタ82Cを概略的に示す図である。
図7に示すように、本発明の実施形態2に係るシャッタ82Cは、上述した本発明の実施形態1に係るシャッタ82Bと同様に、重力方向に昇降可能である。また、本発明の実施形態に係るシャッタ82Cは、重力方向にインタークーラ71Cを通過する吸気Aの流路断面積を異ならせる通気孔82C1,82C2を有する。
この構成によれば、シャッタ82Cを重力方向に昇降させることにより、インタークーラ71Bを通過する吸気Aの流路断面積を異ならせることができる。
この構成によれば、シャッタ82Cを重力方向に上昇させ、停止する位置によりインタークーラ71Cを通過する吸気Aの流路断面積を異ならせることができる。また、流路断面積を大から小に順次移行することができる。
本発明の実施形態3に係るシャッタ82B,82Cは、アルミ製である。尚、アルミ製としたのは、ステンレス製のシャッタよりも熱伝導率に優れるからであり、純アルミ(アルミニウム)のほかにアルミニウム合金が含まれる。
本発明の実施形態3に係るシャッタ82B,82Cはアルミ製であるので、ステンレス製のシャッタよりも熱伝導性に優れ、インタークーラ71B,71Cの冷却効率を高めることができる。
2 エンジン本体(内燃機関本体)
3 燃料供給系統
4 吸気系統(吸気装置)
41 吸気通路
43 ターボチャージャ
45,45B インテークマニホールド
451 吸気ブランチ
452 本体部
453 収容空間
454 底壁
5 排気系統
51 排気通路
6 再循環系統
61 EGR通路
62 EGRクーラー
63 EGRバルブ
7 吸気冷却装置
71,71B,71C インタークーラ
72 ラジエータ
73 ウォータポンプ
74 冷却水層
75 空気層
79 取付部
82,82B,82C シャッタ
82B1,82C1 通気口
82B2,82C2 通気孔
82C1,82C2 通気孔
83 アクチュエータ
9 制御部
A 吸気
T 隙間
W 凝縮水
Claims (8)
- 内燃機関の吸気通路上に設けられるケーシングと、
前記ケーシングの内部に配置されるインタークーラと
を備える吸気装置であって、
前記ケーシングは、
前記インタークーラを通過する吸気の流路抵抗を変更するシャッタを前記インタークーラの吸気流れ方向下流側に備えることを特徴とする吸気装置。 - 前記シャッタは、前記インタークーラの出口開口と重なる第1の通気孔を有することを特徴とする請求項1に記載の吸気装置。
- 前記シャッタは、さらに、前記インタークーラの出口開口よりも小さな第2の通気孔を有することを特徴とする請求項2に記載の吸気装置。
- 前記シャッタを重力方向に昇降させるアクチュエータと、
前記インタークーラを通過する吸気量に応じて前記シャッタが昇降するように前記アクチュエータを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の吸気装置。 - 前記制御部は、
前記吸気が所定流量よりも高流量である場合に前記シャッタが前記インタークーラの底面と該底面と対向する前記ケーシングの内壁面との間の隙間を閉鎖するように前記アクチュエータを制御する一方、前記吸気が前記所定流量よりも低流量である場合に前記シャッタが前記隙間を開放するように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項4に記載の吸気装置。 - 前記シャッタは、前記シャッタが前記隙間を開放する場合に、前記インタークーラの出口開口の流路抵抗を増大させることを特徴とする請求項5に記載の吸気装置。
- 前記シャッタは、アルミ製であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の吸気装置。
- 前記シャッタは、マグネシウムで被覆されていることを特徴とする請求項7に記載の吸気装置。
Priority Applications (1)
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JP2016061675A JP6601291B2 (ja) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | 吸気装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11274888B2 (en) * | 2019-11-28 | 2022-03-15 | Hyundai Motor Company | Intercooler of vehicle |
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2016
- 2016-03-25 JP JP2016061675A patent/JP6601291B2/ja active Active
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