JP2019074027A - EGR gas distributor - Google Patents
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Abstract
Description
この明細書に開示される技術は、エンジンの複数の気筒へEGRガスを分配するために吸気マニホールドに装着されて使用されるEGRガス分配器に関する。 The technology disclosed in this specification relates to an EGR gas distributor used by being attached to an intake manifold to distribute EGR gas to a plurality of cylinders of an engine.
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される吸気マニホールドが知られている。この吸気マニホールドは、エンジンの複数の気筒へ吸気を分配する複数の吸気管(分岐管)と、EGRガスを各分岐管へ分配するEGRチャンバ(EGRガス分配部)とを備える。EGRガス分配部は、各分岐管の上側にてそれらを横切る向きにそれらを跨ぐように設けられ、吸気マニホールドと一体に形成される。また、EGRガス分配部の内側の一部には、EGRガスが滞留し得る凹部が設けられ、その外側には、エンジン冷却水(温水)を流す温水通路が、凹部に隣接して設けられる。従って、EGRガス分配部に流入したEGRガスの一部は、凹部内に滞留することになる。これにより、滞留したEGRガスと温水通路を流れる温水との間で熱交換が行われ、EGRガス分配部の中のEGRガスを効率良く保温し、EGRガス分配部内での凝縮水の発生や凍結を抑えるようになっている。
Conventionally, as a technique of this type, for example, an intake manifold described in
ところで、特許文献1に記載の吸気マニホールドでは、EGRガス分配部の中のEGRガスを温水により効率良く保温できるものの、エンジンの冷間始動時のより早い時期からEGRガスを暖めることができず、EGRを開始することが難しかった。冷間始動の開始直後は、エンジン冷却水が適度な温水にはなっておらず、EGRガス分配部を暖めることができないからである。また、EGRガス分配部と温水通路との接触面積は、EGRガス分配部の全表面積のほんの一部であることから、温水の熱をEGRガス分配部全体へ伝えるのに時間がかかるからである。ここで、冷間始動時のより早い時期からEGRを開始するには、EGRガス分配部での凝縮水の発生を抑える必要があり、そのためにはEGRガス分配部の内壁を冷間始動時のより早い時期から暖める必要がある。ここで、EGRガス分配部の内壁を電気ヒータを使用して冷間始動時のより早い時期から加熱することが考えられるが、その場合には、余計な電気的構成やエネルギーが必要になり、構成が複雑になってしまう。
By the way, in the intake manifold described in
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンの冷間始動時のより早い時期から、余計な電気的構成やエネルギーを必要とすることなく、ガス分配部の内壁全体を暖めることを可能としたEGRガス分配器を提供することにある。 This disclosed technology has been made in view of the above circumstances, and the purpose thereof is to provide a gas distribution unit without requiring extra electric configuration or energy from an earlier stage of cold start of the engine. It is an object of the present invention to provide an EGR gas distributor which makes it possible to warm the entire inner wall of the
上記目的を達成するために、請求項1に記載の技術は、吸気マニホールドに装着される付属器であり、吸気マニホールドを構成する複数の分岐管のそれぞれにEGRガスを分配するEGRガス分配器において、EGRガスが導入され、複数の分岐管のそれぞれにEGRガスを分配するためのガス分配部と、ガス分配部を加熱するための加熱部と、ガス分配部と加熱部とが隔壁を介して隣接して設けられ、加熱部には、ガス分配部を加熱するためにエンジンの冷却水が流れるように構成されることと、ガス分配部に設けられ、加熱部から隔壁へ伝わる熱につき、隔壁から最も離れた最遠部位への伝達を促進するための伝熱促進手段とを備えたことを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technique according to
上記技術の構成によれば、ガス分配部は、エンジンに取り付けられた吸気マニホールドに装着される。この装着状態において、エンジンの冷間始動時には、加熱部を冷却水(温水)が流れる。また、ガス分配部に導入されるEGRガスは、ガス分配部から複数の分岐管へ分配される。ここで、ガス分配部と加熱部とが隔壁を介して隣接して設けられるので、加熱部を流れる温水の熱が隔壁へ伝わる。また、隔壁へ伝わった熱は、隔壁からガス分配部の中のEGRガスへ伝わると共に、隔壁から最も離れた最遠部位へ伝わる。このとき、最遠部位への熱の伝達は、伝熱促進手段により促進される。従って、ガス分配部の内壁全体が隔壁へ伝わる熱により速やかに暖められる。 According to the configuration of the above technology, the gas distribution unit is attached to an intake manifold attached to the engine. In this mounted state, at the time of cold start of the engine, cooling water (hot water) flows through the heating portion. Further, the EGR gas introduced into the gas distribution unit is distributed from the gas distribution unit to the plurality of branch pipes. Here, since the gas distribution unit and the heating unit are provided adjacent to each other via the partition, the heat of the hot water flowing through the heating unit is transmitted to the partition. Further, the heat transferred to the partition wall is transferred from the partition wall to the EGR gas in the gas distribution unit, and transferred to the farthest part farthest from the partition wall. At this time, the heat transfer to the farthest part is promoted by the heat transfer promoting means. Accordingly, the entire inner wall of the gas distribution unit is quickly warmed by the heat transmitted to the partition wall.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の技術は、請求項1に記載の技術において、ガス分配部は、内部にEGRガスが導入されるガスチャンバを有するチャンバケースと、チャンバケースにEGRガスを導入するためのガス導入管と、チャンバケースから分岐され、ガスチャンバからEGRガスを複数の分岐管へ分配するための複数のガス分配管とを備え、伝熱促進手段は、チャンバケースの周壁により構成され、チャンバケースをその長手方向と直交する平面で切断した周壁の断面形状が、隔壁から最遠部位へ向かって滑らかに連続すると共に、形状の変わり目部分が凸に曲がることを趣旨とする。
In order to achieve the above object, according to the technology of
上記技術の構成によれば、請求項1に記載の技術の作用に加え、伝熱促進手段が、チャンバケースの周壁により構成され、チャンバケースをその長手方向と直交する平面で切断した周壁の断面形状が、隔壁から最遠部位へ向かって滑らかに連続すると共に、形状の変わり目部分が凸に曲がる。従って、周壁の形状の変わり目部分が凸に曲がるので、その変わり目部分が凸に曲がらない場合に比べ、隔壁から最遠部位までの周壁上の長さが相対的に短くなり、隔壁から最遠部位へ熱が伝わり易くなる。
According to the configuration of the above technology, in addition to the function of the technology according to
上記目的を達成するために、請求項3に記載の技術は、請求項1に記載の技術において、ガス分配部は、内部にEGRガスが導入されるガスチャンバを有するチャンバケースと、チャンバケースにEGRガスを導入するためのガス導入管と、チャンバケースから分岐され、ガスチャンバからEGRガスを複数の分岐管へ分配するための複数のガス分配管とを備え、伝熱促進手段は、ガスチャンバの中に配置され、隔壁と最遠部位との間を最短で連結する伝熱リブにより構成されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to the third aspect of the present invention, in the first aspect, the gas distribution unit includes a chamber case having a gas chamber into which an EGR gas is introduced, and a chamber case. A gas introduction pipe for introducing EGR gas, and a plurality of gas distribution pipes branched from the chamber case for distributing the EGR gas from the gas chamber to the plurality of branch pipes, and the heat transfer promoting means includes the gas chamber It is intended that the heat transfer rib is disposed in the heat transfer rib which connects the partition wall and the farthest part at the shortest distance.
上記技術の構成によれば、請求項1に記載の技術の作用に加え、伝熱促進手段が、ガスチャンバの中に配置され、隔壁と最遠部位との間を最短で連結する伝熱リブにより構成される。従って、隔壁から最遠部位へ伝熱リブを介して熱が伝わり易くなる。
According to the configuration of the above technology, in addition to the function of the technology according to
上記目的を達成するために、請求項4に記載の技術は、請求項2又は3に記載の技術において、ガス分配部のチャンバケースは、複数の分岐管を横切るよう横長に形成され、ガス導入管は、その軸線方向が、チャンバケースの長手方向と直交するように配置されると共に、ガスチャンバに導入されるEGRガスが、チャンバケースにおける最遠部位の近傍に当たるように配置されることを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the chamber case of the gas distribution unit is formed in a laterally elongated shape so as to cross a plurality of branch pipes. The tube is disposed such that the axial direction is orthogonal to the longitudinal direction of the chamber case, and the EGR gas introduced into the gas chamber is disposed so that it hits near the farthest portion of the chamber case. I assume.
上記技術の構成によれば、請求項2又は3に記載の技術の作用に加え、ガス導入管の軸線方向が、チャンバケースの長手方向と直交するように配置される。また、ガス導入管が、ガスチャンバに導入されるEGRガスがチャンバケースにおける最遠部位の近傍に当たるように配置される。従って、最遠部位が、EGRガスの熱により積極的に暖められる。 According to the configuration of the above technology, in addition to the operation of the technology according to the second or third aspect, the axial direction of the gas introduction pipe is arranged to be orthogonal to the longitudinal direction of the chamber case. In addition, the gas introduction pipe is disposed such that the EGR gas introduced into the gas chamber strikes the vicinity of the farthest portion of the chamber case. Therefore, the farthest part is positively warmed by the heat of the EGR gas.
上記目的を達成するために、請求項5に記載の技術は、請求項2乃至4のいずれかに記載の技術において、チャンバケースをその長手方向と直交する平面で切断した断面形状において、隔壁は湾曲することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, according to the technique described in
上記技術の構成によれば、請求項2乃至4のいずれかに記載の技術の作用に加え、上記断面形状において、隔壁が湾曲することから、その表面積が増え、加熱部から隔壁へ伝わる熱が増える。
According to the configuration of the above technology, in addition to the function of the technology according to any one of
請求項1に記載の技術によれば、エンジンの冷間始動時のより早い時期から、電気ヒータ等の余計な電気的構成やエネルギーを必要とすることなく、ガス分配部の内壁全体を暖めることができる。
According to the technique of
請求項2に記載の技術によれば、エンジンの冷間始動時のより早い時期から、電気ヒータ等の余計な電気的構成やエネルギーを必要とすることなく、ガス分配部の内壁全体を暖めることができる。
According to the technology described in
請求項3に記載の技術によれば、エンジンの冷間始動時のより早い時期から、電気ヒータ等の余計な電気的構成やエネルギーを必要とすることなく、ガス分配部の内壁全体を暖めることができる。
According to the technique of
請求項4に記載の技術によれば、請求項2又は3に記載の技術の効果に加え、ガス分配部の内壁を、更にEGRガスの熱により暖めることができる。
According to the technology of claim 4, in addition to the effects of the technology of
請求項5に記載の技術によれば、請求項2乃至4のいずれかに記載の技術の効果に加え、加熱部の温水の熱をガス分配部の内壁へより多く伝えることができる。
According to the technology of
<第1実施形態>
以下、EGRガス分配器を具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the EGR gas distributor will be described in detail with reference to the drawings.
[EGRガス分配器と吸気マニホールドとの関係について]
図1に、EGRガス分配器1を斜視図により示す。図2に、吸気マニホールド2に装着されたEGRガス分配器1を斜視図により示す。図3に、図2のEGRガス分配器1と吸気マニホールド2を、EGRガス分配器1を長手方向に沿って垂直方向に(A−A線を通る垂直平面で)切断した斜視図により示す。図4に、図2のEGRガス分配器1と吸気マニホールド2を、EGRガス分配器1を長手方向に沿って水平方向に(B−B線を通る水平平面で)切断した斜視図により示す。このEGRガス分配器1は、図1〜図4に示す状態が、エンジンに取り付けられた吸気マニホールド2に装着される配置状態を示し、その上下は図1〜図4に示す通りである。周知のように、吸気マニホールド2は、サージタンク3と、そのサージタンク3から分岐した複数の分岐管4A,4B,4C,4Dと、各分岐管4A〜4Dをエンジンへ接続するための出口フランジ5とを備える。この実施形態で、吸気マニホールド2は、4気筒のエンジンに対応した4つの分岐管4A〜4Dを有し、樹脂により形成される。EGRガス分配器1は、吸気マニホールド2の各分岐管4A〜4DのそれぞれにEGRガスを分配するために、吸気マニホールド2に装着されて使用される。
[Relationship between EGR gas distributor and intake manifold]
FIG. 1 shows the EGR
[EGRガス分配器の概要について]
図1に示すように、EGRガス分配器1は、外観上は、その上面中央から斜め上方へ突出するガス導入管11と、正面から斜め下方へ突出する複数のガス分配管12A,12B,12C,12Dと、左右側面からそれぞれ突出する管継手13A,13Bとを備える。EGRガス分配器1は、熱伝導率の良い樹脂材料により構成することができる。例えば、樹脂材料にカーボン粉を混ぜることにより、熱伝導率のよい樹脂材料を構成することができる。図5に、図2のEGRガス分配器1と吸気マニホールド2を、ガス導入管11の位置にてEGRガス分配器1の長手方向と直交する垂直平面で切断した斜視図により示す。図6に、図2のEGRガス分配器1と吸気マニホールド2を、ガス分配管12Cの位置にてEGRガス分配器1の長手方向と直交する垂直平面で切断した斜視図により示す。図7に、図5のEGRガス分配器1と吸気マニホールド2の切断面を拡大した断面図により示す。図8に、図6のEGRガス分配器1と吸気マニホールド2の切断面を拡大した断面図により示す。図4〜図8に示すように、EGRガス分配器1は、EGRガスが導入され、吸気マニホールド2の複数の分岐管4A〜4DのそれぞれへEGRガスを分配するためのガス分配部15と、ガス分配部15を加熱するための加熱部16とを備える。ガス分配部15と加熱部16とは隔壁17を介して隣接して設けられる。この実施形態では、後述するチャンバケース32をその長手方向と直交する垂直平面で切断した断面形状において、隔壁17は加熱部16の側へ凸に湾曲している。この実施形態において、ガス分配管12A〜12Dの数(4つ)やガス導入管11の位置(中央)は、一例である。
[About the outline of the EGR gas distributor]
As shown in FIG. 1, the external appearance of the
[加熱部について]
加熱部16には、ガス分配部15を加熱するために、エンジンの冷却水(温水)が流れるように構成される。すなわち、加熱部16は、内部にエンジン冷却水(温水)が流れる水通路21を有する通路ケース22と、その通路ケース22の左右両端に形成された前述した管継手13A,13Bとを備える。図7、図8に示すように、この実施形態では、通路ケース22は、半円部と直線部を有する略U字状の断面形状を有する。この実施形態では、この断面形状は、通路ケース22の長手方向におけるいずれの位置でもほぼ同じとなっている。
[About heating part]
In order to heat the
[ガス分配部について]
ガス分配部15は、内部にEGRガスが導入されるガスチャンバ31を有するチャンバケース32と、チャンバケース32にEGRガスを導入するための前述したガス導入管11と、チャンバケース32から分岐され、ガスチャンバ31からEGRガスを各分岐管4A〜4Dへ分配するための前述した複数のガス分配管12A〜12Dとを備える。図8に示すように、この実施形態において、各ガス分配管12A〜12Dは、対応する各分岐管4A〜4Dの出口へ向かって開口している。図7、図8に示すように、この実施形態では、チャンバケース32も隔壁17も円弧の断面形状をなし、チャンバケース32と隔壁17とを合わせると、ほぼ円形の断面形状となっている。ここで、ガス分配部15には、加熱部16から隔壁17へ伝わる熱につき、隔壁17から最も離れた最遠部位18への伝達を促進するために、複数の伝熱促進手段が設けられる。すなわち、その伝熱促進手段の一つは、チャンバケース32の周壁32aにより構成される。チャンバケース32の長手方向と直交する垂直平面で切断した断面形状において、周壁32aの断面形状は、隔壁17から最遠部位18へ向かって滑らかに連続すると共に、形状の変わり目部分が凸に曲がる、すなわち、凸状の円弧をなしている。また、二つ目の伝熱促進手段は、ガスチャンバ31の中に配置され、隔壁17と最遠部位18との間を最短で連結する板状の伝熱リブ33により構成される。この伝熱リブ33は、ガスチャンバ31の中の中央に配置され、隔壁17及び周壁32aと一体に形成される。図4に示すように、この伝熱リブ33は、チャンバケース32の長手方向の中央部において、チャンバケース32の長手方向の長さの約半分の長さに渡って形成される。この実施形態では、上記した断面形状(周壁32aと隔壁17の形状を含む)は、ガス導入管11及びガス分配管12A〜12Dの部分を除いて、チャンバケース32の長手方向におけるいずれの位置でもほぼ同じとなっている。
[About gas distribution unit]
The
更に、この実施形態では、図7に示すように、ガス分配部15のチャンバケース32は、吸気マニホールド2の複数の分岐管4A〜4Dを横切るよう横長に形成される。また、ガス導入管11は、その軸線方向が、チャンバケース32の長手方向と直交するように配置される。また、ガス導入管11は、図7に矢印Y1で示すように、ガスチャンバ31に導入されるEGRガスが、チャンバケース32における最遠部位18の近傍に当たるように配置される。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the
以上説明したこの実施形態におけるEGRガス分配器1によれば、ガス分配部15は、エンジンに取り付けられた吸気マニホールド2に装着される。この装着状態において、エンジンの冷間始動時には、加熱部16を冷却水(温水)が流れる。また、ガス分配部15に導入されるEGRガスは、ガス分配部15から複数の分岐管4A〜4Dへ分配される。ここで、ガス分配部15と加熱部16とが隔壁17を介して隣接して設けられるので、加熱部16を流れる温水の熱が隔壁17へ伝わる。また、隔壁17へ伝わった熱は、隔壁17から最も離れた最遠部位18へ向かって伝わる。このとき、最遠部位18への熱の伝達は、伝熱促進手段により促進される。従って、ガス分配部15の内壁全体が隔壁17へ伝わる熱により速やかに暖められる。このため、エンジンの冷間始動時のより早い時期から、電気ヒータ等の余計な電気的構成やエネルギーを必要とすることなく、ガス分配部15の内壁全体を暖めることができる。この結果、ガス分配部15の内壁での凝縮水の発生を抑えることができ、冷間始動時のより早い時期からEGRを開始することができる。
According to the
この実施形態の構成によれば、伝熱促進手段の他の一つが、チャンバケース32の周壁32aにより構成され、チャンバケース32をその長手方向と直交する垂直平面で切断した周壁32aの断面形状が、隔壁17から最遠部位18へ向かって滑らかに連続すると共に、形状の変わり目部分が凸に曲がる。従って、周壁32aの形状の変わり目部分が凸に曲がるので、その変わり目部分が凸に曲がらない場合(直線的な角となる場合)に比べ、隔壁17から最遠部位18までの周壁32a上の長さが相対的に短くなり、隔壁17から最遠部位18へ熱が伝わり易くなる。この意味でも、エンジンの冷間始動時のより早い時期から、余計な電気的構成やエネルギーを必要とすることなく、ガス分配部15の内壁全体を暖めることができる。この結果、ガス分配部15の内壁での凝縮水の発生を抑えることができ、冷間始動時のより早い時期からEGRを開始することができる。
According to the configuration of this embodiment, another cross section of the heat transfer promoting means is constituted by the
また、この実施形態の構成によれば、伝熱促進手段の他の一つが、ガスチャンバ31の中に配置され、隔壁17と最遠部位18との間を最短で連結する伝熱リブ33により構成される。従って、隔壁17から最遠部位18へ伝熱リブ33を介して熱が伝わり易くなる。この意味でも、エンジンの冷間始動時のより早い時期から、余計な電気的構成やエネルギーを必要とすることなく、ガス分配部15の内壁全体を暖めることができる。この結果、ガス分配部15の内壁での凝縮水の発生を抑えることができ、冷間始動時のより早い時期からEGRを開始することができる。
Further, according to the configuration of this embodiment, the other one of the heat transfer promoting means is disposed in the
また、この実施形態の構成によれば、ガス導入管11の軸線方向が、チャンバケース32の長手方向と直交するように配置される。また、ガス導入管11が、ガスチャンバ31に導入されるEGRガスがチャンバケース32における最遠部位18の近傍に当たるように配置される。従って、最遠部位18が、EGRガスの熱により積極的に暖められる。このため、ガス分配部15の内壁を、更にEGRガスの熱により暖めることができる。この結果、ガス分配部15の内壁での凝縮水の発生を抑えることができ、冷間始動時のより早い時期からEGRを開始することができる。
Further, according to the configuration of this embodiment, the axial direction of the
また、この実施形態の構成によれば、チャンバケース32をその長手方向と直交する垂直平面で切断した断面形状において、隔壁17が加熱部16へ向けて凸な湾曲(円弧)をなすことから、その表面積が増え、加熱部16から隔壁17へ伝わる熱が増える。このため、加熱部16の温水の熱をガス分配部15の内壁へより多く伝えることができる。この結果、ガス分配部15の内壁での凝縮水の発生を抑えることができ、冷間始動時のより早い時期からEGRを開始することができる。
Further, according to the configuration of this embodiment, the
この実施形態のEGRガス分配器1では、伝熱促進手段として、(1)チャンバケース32の周壁32aの断面形状が円弧をなすこと、(2)隔壁17と最遠部位18との間に伝熱リブ33が設けられること、を備える。加えて、(3)EGRガスがチャンバケース32の最遠部位18の近傍に当たるようにガス導入管11が配置され、(4)隔壁17が加熱部16へ向けて凸な湾曲をなす断面形状を有する。そして、この実施形態では、エンジンの冷間始動時のより早い時期から、ガス分配部15の内壁全体を暖めることができるという特有の効果に対し、上記した(1)〜(4)の構成が相乗的に作用することになる。ただし、EGRガス分配器1としては、(1)〜(4)の構成のうち少なくとも(1)又は(2)の構成(伝熱促進手段)をベースとして備えていれば、上記した特有の効果を確保できると考えられる。
In the
<第2実施形態>
次に、EGRガス分配器を具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the EGR gas distributor will be described in detail with reference to the drawings.
なお、以下の説明において前記第1実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。 In the following description, constituent elements equivalent to those in the first embodiment are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted, and in the following, different points will be mainly described.
[EGRガス分配器の構成について]
図9に、この実施形態のEGRガス分配器1と吸気マニホールド2の切断面を、図7に準ずる断面図により示す。図10に、この実施形態のEGRガス分配器1と吸気マニホールド2の切断面を、図8に準ずる断面図により示す。この実施形態のEGRガス分配器1は、主として、ガス分配部15と加熱部16の形状の点で第1実施形態と構成が異なる。図9、図10に示すように、この実施形態の加熱部16は、長方形の断面形状をなしている。また、この実施形態の隔壁17は、直線の断面形状をなし、ガス分配部15のチャンバケース32の周壁32aは、半楕円の断面形状をなしている。すなわち、チャンバケース32の周壁32aの断面形状が、隔壁17から最遠部位18へ向かって滑らかに連続すると共に、形状の変わり目部分が凸に曲がっている。この構成により、伝熱促進手段の一つが構成される。また、この実施形態でも、二つ目の伝熱促進手段として、ガスチャンバ31の中の中央に、隔壁17及び周壁32aと一体に形成された板状の伝熱リブ33が設けられる。
[About the configuration of the EGR gas distributor]
FIG. 9 shows a cross section of the
従って、この実施形態のEGRガス分配器1の構成によっても、第1実施形態とほぼ同等の作用及び効果を得ることができる。ただし、この実施形態では、チャンバケース32の周壁32aが半楕円の断面形状をなしており、断面形状が円弧をなす第1実施形態の周壁32aと比べて伝熱効果の点で若干少なくなる。伝熱効果の詳しい比較については後述する。また、この実施形態では、隔壁17が直線の断面形状をなしており、断面形状が湾曲をなす第1実施形態の隔壁17と比べて隔壁17の表面積が減るので、加熱部16から隔壁17へ伝わる熱が若干少なくなる。
Therefore, also by the configuration of the
<第3実施形態>
次に、EGRガス分配器を具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
Third Embodiment
Next, a second embodiment of the EGR gas distributor will be described in detail with reference to the drawings.
[EGRガス分配器の構成について]
図11に、この実施形態のEGRガス分配器1と吸気マニホールド2の切断面を図7に準ずる断面図により示す。図12に、この実施形態のEGRガス分配器1と吸気マニホールド2の切断面を図8に準ずる断面図により示す。この実施形態のEGRガス分配器1は、主として、ガス分配部15の形状の点で第2実施形態の構成と異なる。図11、図12に示すように、この実施形態のガス分配部15のチャンバケース32の周壁32aは、半円部と直線部を有する半長円の断面形状をなしている。すなわち、チャンバケース32の周壁32aの断面形状が、隔壁17から最遠部位18へ向かって滑らかに連続すると共に、形状の変わり目部分が凸に曲がっている。この構成により、この実施形態の伝熱促進手段の一つが構成される。
[About the configuration of the EGR gas distributor]
FIG. 11 shows a cross section of the
従って、この実施形態のEGRガス分配器1の構成によっても、第2実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。ただし、この実施形態では、チャンバケース32の周壁32aが半長円の断面形状をなしており、断面形状が半楕円をなす第2実施形態の周壁32aと比べて伝熱効果の点で若干少なくなる。伝熱効果の詳しい比較については後述する。
Therefore, also by the configuration of the
<ガス分配部の断面形状の違いと伝熱効果等の違いの比較>
次に、ガス分配部15の各種断面形状の違いと伝熱効果等の違いを比較して説明する。図13、図14に、主として、ガス分配部15の断面形状の違いと伝熱効果等の違いを比較した表を示す。図13、図14の表には、ガス分配部15の断面形状(概略図)の違いに対する、ガス分配部15の隔壁17から最遠部位18までの「距離b」、隔壁17から最遠部位18までの周壁上の「長さL」、隔壁17から最遠部位18への「伝熱効果」の違いを示す。図13において、ガス分配部15の断面形状は異なるが、加熱部16の断面形状は同じとなっている。図14において、加熱部16の断面形状は二種類あり、それらは図13に示す加熱部16の断面形状と異なる。
<Comparison of difference in cross-sectional shape of gas distribution unit and difference in heat transfer effect etc.>
Next, differences in the various cross-sectional shapes of the
図13、図14に概略図で示すように、ガス分配部15の形状は、「正方形」、「三角形(二等辺三角形)」、第2実施形態の「半楕円」、第3実施形態の「半長円」及び第1実施形態の「円弧」の場合を示す。ここで、加熱部16の高さを「a」とすると、「正方形」のガス分配部15の断面積は「a×a」となり、他の場合も断面積は「a×a」となるように設定した。図13に示すように、「距離b」は、「正方形」では「a」となり、「三角形」では「2×a」となり、「半楕円」では「(2×a)/π」となり、「半長円」では「a−π/8+a/2」となる。また、「長さL」は、「正方形」では「1.5×a」となり、「三角形」では「2.06×a」となり、「半楕円」では「1.30×a」となり、「半長円」では「1.39×a」となり、「円弧」では「1.16×a」となる。そして、「伝熱効果」は、「正方形」の最遠部位18(温度「21℃」)を「0℃」とすると、「三角形」では「−11.5℃」となり、「半楕円」では「+4.1℃」となり、「半長円」では「+2.2℃」となり、「円弧」では「+6.9℃」となる。ここで、「円弧」の「伝熱効果」が一番高いのは、「円弧」の「長さL」が最も短いからであると考えられる。従って、ガス分配部15の周壁の断面形状は、隔壁17から最遠部位18まで円弧で構成される場合において伝熱効果が最も高くなることがわかる。伝熱効果は、「円弧」に次いで「半楕円」で高く、次いで「半長円」となる。
As schematically shown in FIG. 13 and FIG. 14, the shape of the
ここで、上記した伝熱効果(最遠部位18の温度)の違いは、次の理論式(F1)によって求めることができる。
Q=λ/L×A×(θ1−θ2) ・・・(F1)
図15に、理論式の対象を模式図により示す。図15は、直方体40を示し、その第1端面40aと第2端面40bは、同一形状(正方形)かつ同一面積を有する。その面積を「A」、直方体の長さを「L」とし、第1端面40a(隔壁17)に加えられる熱量を「Q」とし、そのときの第1端面40a(隔壁17)の温度を「θ1」、第2端面40b(最遠部位18)の温度を「θ2(θ1>θ2)」とする。この理論式(F1)から、「長さL」の違いに対する第2端面40b(最遠部位18)の温度θ2を求めることができる。
Here, the difference in the heat transfer effect (the temperature of the farthest portion 18) described above can be determined by the following theoretical formula (F1).
Q = λ / L × A × (θ1−θ2) (F1)
The object of a theoretical formula is shown by a schematic diagram in FIG. FIG. 15 shows a
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。 Note that the disclosed technology is not limited to the above embodiments, and part of the configuration may be changed as appropriate without departing from the scope of the disclosed technology.
(1)前記各実施形態では、EGRガス分配器1を、EGRガスを吸気マニホールド2の各分岐管4A〜4Dへ分配するために使用したが、このEGRガス分配器1を、EGRガス以外の補助ガス(例えば、PCVガス等)を吸気マニホールド2の各分岐管4A〜4Dへ分配するために使用することもできる。
(1) In the above embodiments, the
(2)前記各実施形態では、ガス分配部15のガスチャンバ31の中に伝熱リブ33を設けたが、この伝熱リブ33を省略することができる。
(2) In the above embodiments, the
(3)前記各実施形態では、ガス分配部15において、ガス導入管11を、ガスチャンバ31に導入されるEGRガスがチャンバケース32における最遠部位18の近傍に当たるように配置したが、このような配置を省略することもできる。
(3) In the above embodiments, in the
(4)前記各実施形態では、ガス分配部15と加熱部16との間の隔壁17を、EGRガス分配器1の長手方向の全範囲に設けたが、この隔壁をEGRガス分配器の長手方向の一部分に設けることもできる。
(4) In the above embodiments, the
この開示技術は、エンジンシステムに設けられるEGR装置やPCV装置に利用することができる。 The disclosed technology can be used for an EGR device or a PCV device provided in an engine system.
1 EGRガス分配器
2 吸気マニホールド
3 サージタンク
4A〜4D 分岐管
11 ガス導入管
12A〜12D ガス分配管
15 ガス分配部
16 加熱部
17 隔壁
18 最遠部位
31 ガスチャンバ
32 チャンバケース
32a 周壁
33 伝熱リブ(伝熱促進手段)
Claims (5)
前記EGRガスが導入され、前記複数の分岐管のそれぞれに前記EGRガスを分配するためのガス分配部と、
前記ガス分配部を加熱するための加熱部と、
前記ガス分配部と前記加熱部とが隔壁を介して隣接して設けられ、前記加熱部には、前記ガス分配部を加熱するためにエンジンの冷却水が流れるように構成されることと、
前記ガス分配部に設けられ、前記加熱部から前記隔壁へ伝わる熱につき、前記隔壁から最も離れた最遠部位への伝達を促進するための伝熱促進手段と
を備えたことを特徴とするEGRガス分配器。 An EGR gas distributor, which is an accessory attached to an intake manifold, which distributes EGR gas to each of a plurality of branch pipes constituting the intake manifold,
A gas distribution unit for introducing the EGR gas and distributing the EGR gas to each of the plurality of branch pipes;
A heating unit for heating the gas distribution unit;
The gas distribution unit and the heating unit are provided adjacent to each other via a partition wall, and the heating unit is configured to flow engine cooling water to heat the gas distribution unit.
EGR provided in the gas distribution unit, heat transfer promoting means for promoting the transfer of heat transferred from the heating unit to the partition to the farthest part farthest from the partition Gas distributor.
前記ガス分配部は、内部に前記EGRガスが導入されるガスチャンバを有するチャンバケースと、前記チャンバケースに前記EGRガスを導入するためのガス導入管と、前記チャンバケースから分岐され、前記ガスチャンバから前記EGRガスを前記複数の分岐管へ分配するための複数のガス分配管とを備え、
前記伝熱促進手段は、前記チャンバケースの周壁により構成され、前記チャンバケースをその長手方向と直交する平面で切断した前記周壁の断面形状が、前記隔壁から前記最遠部位へ向かって滑らかに連続すると共に、形状の変わり目部分が凸に曲がる
ことを特徴とするEGRガス分配器。 In the EGR gas distributor according to claim 1,
The gas distribution unit includes a chamber case having a gas chamber into which the EGR gas is introduced, a gas introduction pipe for introducing the EGR gas into the chamber case, and a branch from the chamber case, and the gas chamber And a plurality of gas distribution pipes for distributing the EGR gas to the plurality of branch pipes,
The heat transfer promoting means is constituted by the peripheral wall of the chamber case, and the sectional shape of the peripheral wall obtained by cutting the chamber case at a plane orthogonal to the longitudinal direction is smoothly continuous from the partition wall toward the farthest part An EGR gas distributor characterized in that, at the same time, shape change points are convexly curved.
前記ガス分配部は、内部に前記EGRガスが導入されるガスチャンバを有するチャンバケースと、前記チャンバケースに前記EGRガスを導入するためのガス導入管と、前記チャンバケースから分岐され、前記ガスチャンバから前記EGRガスを前記複数の分岐管へ分配するための複数のガス分配管とを備え、
前記伝熱促進手段は、前記ガスチャンバの中に配置され、前記隔壁と前記最遠部位との間を最短で連結する伝熱リブにより構成される
ことを特徴とするEGRガス分配器。 In the EGR gas distributor according to claim 1,
The gas distribution unit includes a chamber case having a gas chamber into which the EGR gas is introduced, a gas introduction pipe for introducing the EGR gas into the chamber case, and a branch from the chamber case, and the gas chamber And a plurality of gas distribution pipes for distributing the EGR gas to the plurality of branch pipes,
The EGR gas distributor according to claim 1, wherein the heat transfer promoting means is formed by a heat transfer rib which is disposed in the gas chamber and which connects the partition wall and the farthest part at the shortest distance.
前記ガス分配部の前記チャンバケースは、前記複数の分岐管を横切るよう横長に形成され、前記ガス導入管は、その軸線方向が、前記チャンバケースの長手方向と直交するように配置されると共に、前記ガスチャンバに導入される前記EGRガスが、前記チャンバケースにおける前記最遠部位の近傍に当たるように配置される
ことを特徴とするEGRガス分配器。 In the EGR gas distributor according to claim 2 or 3,
The chamber case of the gas distribution unit is formed to be transverse to cross the plurality of branch pipes, and the gas introduction pipe is disposed such that the axial direction thereof is orthogonal to the longitudinal direction of the chamber case, An EGR gas distributor characterized in that the EGR gas introduced into the gas chamber is disposed in the vicinity of the farthest portion of the chamber case.
前記チャンバケースをその長手方向と直交する平面で切断した断面形状において、前記隔壁は湾曲する
ことを特徴とするEGRガス分配器。 In the EGR gas distributor according to any one of claims 2 to 4,
An EGR gas distributor characterized in that the partition wall is curved in a cross-sectional shape obtained by cutting the chamber case in a plane orthogonal to the longitudinal direction thereof.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2017-10-17 JP JP2017200864A patent/JP2019074027A/en active Pending
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