JP2021042677A - インテークマニホールド - Google Patents
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Abstract
【課題】スロットル弁にデポジットが堆積することが低減されるインテークマニホールドを提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン100にスロットル弁10を介して流入した外気を供給するインテークマニホールド1において、スロットル弁10とディーゼルエンジン100との間のチャンバ2により、ディーゼルエンジン100から噴き返された排気ガスGが導入されて滞留させられる。このため、ディーゼルエンジン100から噴き返された排気ガスGに含まれる未燃燃料、オイル及び煤分によるデポジットDはチャンバ2の中に堆積し、スロットル弁10にデポジットDが堆積することが低減される。【選択図】図2
Description
本発明は、インテークマニホールドに関する。
ディーゼルエンジンでは、低速回転時の吸気騒音の抑制、停止時の振動等の抑制及びEGR(Exhaust Gas Recirculation)の制御のために、ディーゼルエンジンにバタフライ弁等のスロットル弁を介して流入した外気を供給するインテークマニホールドが提案されている。例えば、特許文献1には、複数のシリンダを持ち、インテークマニホールドの入口にスロットル弁を設置したディーゼルエンジンにおいて、スロットル弁のバルブシャフトを水平方向に設け、かつスロットル弁の上端がインテークマニホールドの入口側に配置されたディーゼルエンジンが開示されている。
ところで、上記特許文献1のようなディーゼルエンジンでは、排気工程から吸気工程への移行時に、僅かに開いた吸気弁からインテークマニホールドに気筒内に残留した排気ガスが噴き返されることがある。この場合、スロットル弁にディーゼルエンジンから噴き返された排気ガスに含まれる未燃燃料、オイル及び煤分によるデポジットが堆積することがある。スロットル弁にデポジットが堆積すると、スロットル弁の動作が阻害されることがある。特に、エンジンレイアウトが難しく、ディーゼルエンジンの気筒からスロットル弁までの距離を十分に取れない小型ディーゼルエンジンで、スロットル弁へのデポジットの堆積が問題である。
そこで本発明は、スロットル弁にデポジットが堆積することが低減されるインテークマニホールドを提供することを目的とする。
本発明は、ディーゼルエンジンにスロットル弁を介して流入した外気を供給するインテークマニホールドであって、スロットル弁とディーゼルエンジンとの間に、ディーゼルエンジンから噴き返された排気ガスを導入して滞留させるチャンバを備えたインテークマニホールドである。
この構成によれば、ディーゼルエンジンにスロットル弁を介して流入した外気を供給するインテークマニホールドにおいて、スロットル弁とディーゼルエンジンとの間のチャンバにより、ディーゼルエンジンから噴き返された排気ガスが導入されて滞留させられる。このため、ディーゼルエンジンから噴き返された排気ガスに含まれる未燃燃料、オイル及び煤分によるデポジットはチャンバの中に堆積し、スロットル弁にデポジットが堆積することが低減される。
この場合、チャンバは、ディーゼルエンジンから噴き返された排気ガスを下方に導入して滞留させる下部チャンバを含むことが好適である。
この構成によれば、下部チャンバにより、ディーゼルエンジンから噴き返された排気ガスは下方に導入されて滞留させられるため、下部チャンバの中に堆積したデポジットは重力により下部チャンバから離脱し難いため、チャンバから離脱したデポジットがディーゼルエンジンから再び噴き返された排気ガスによりスロットル弁に運ばれ、スロットル弁に堆積することが低減される。
この場合、チャンバは、下部チャンバの上方で下部チャンバと対向し、ディーゼルエンジンから噴き返された排気ガスを上方に導入して滞留させる上部チャンバを含むことが好適である。
この構成によれば、下部チャンバの上方で下部チャンバと対向する上部チャンバにより、ディーゼルエンジンから噴き返された排気ガスは上方に導入されて滞留させられる。上部チャンバの中に堆積したデポジットが上部チャンバから重力により離脱したとしても、上部チャンバの下方で上部チャンバと対向する下部チャンバにデポジットは堆積し、下部チャンバの中に堆積したデポジットは重力により下部チャンバから離脱し難いため、チャンバから離脱したデポジットがディーゼルエンジンから再び噴き返された排気ガスによりスロットル弁に運ばれ、スロットル弁に堆積することが低減される。
本発明のインテークマニホールドによれば、スロットル弁にデポジットが堆積することが低減される。
以下、本発明の実施形態に係るインテークマニホールドについて、図面を用いて詳細に説明する。図1及び図2に示すように、本実施形態のインテークマニホールド1は、ディーゼルエンジン100の各気筒にスロットル弁10を介して流入した外気を供給する。インテークマニホールド1は、ディーゼルエンジン100の各気筒の配列に沿って、ディーゼルエンジン100の前後方向(図中X軸方向)に延在する。スロットル弁10は、低速回転時の吸気騒音の抑制、停止時の振動等の抑制及びEGRの制御のために、ディーゼルエンジン100の下方(図中Z軸負方向)からインテークマニホールド1に流入する外気の流量を制御する。スロットル弁10は、例えば、バタフライ弁である。
インテークマニホールド1は、スロットル弁10とディーゼルエンジン100の各気筒との間に、ディーゼルエンジン100から噴き返された排気ガスGを導入して滞留させるチャンバ2を備える。チャンバ2は、ディーゼルエンジン100から噴き返された排気ガスGを下部チャンバ導入口部3iから下方に導入して滞留させる下部チャンバ3を含む。また、チャンバ2は、下部チャンバ3の上方で下部チャンバ3と対向し、ディーゼルエンジン100から噴き返された排気ガスGを上部チャンバ導入口部4iから上方(図中Z軸負方向)に導入して滞留させる上部チャンバ4を含む。
下部チャンバ3及び上部チャンバ4は、スロットル弁10とディーゼルエンジン100の各気筒との間におけるディーゼルエンジン100の各気筒の近傍に配置されている。下部チャンバ3及び上部チャンバ4は、上下方向に互いに対向しつつ、インテークマニホールド1の前後方向の全長に亘って延在している。下部チャンバ導入口部3i及び上部チャンバ導入口部4iは、上下方向に互いに対向しつつ、インテークマニホールド1の前後方向の全長に亘って延在している。なお、下部チャンバ3及び上部チャンバ4は、排気ガスGに含まれる未燃燃料、オイル及び煤分によるデポジットDを洗浄等するために、インテークマニホールド1から着脱自在でもよい。
以下、本実施形態のインテークマニホールドの作用及び効果について説明する。図3及び図4に示す従来のインテークマニホールド200を備えたディーゼルエンジン100では、排気工程から吸気工程への移行時に、僅かに開いた吸気弁からインテークマニホールド200に気筒内に残留した排気ガスGが噴き返されることがある。この場合、スロットル弁10にディーゼルエンジン100から噴き返された排気ガスGに含まれる未燃燃料、オイル及び煤分によるデポジットDが堆積することがある。スロットル弁10にデポジットDが堆積すると、スロットル弁10の動作が阻害されることがある。つまり、スロットル弁10にデポジットDが堆積することによって、バタフライ弁等のバタフライ弁の作動範囲縮小(吸気詰まり)が生じることがある。
特に、エンジンレイアウトが難しく、ディーゼルエンジン100の気筒からスロットル弁10までの距離を十分に取れない小型ディーゼルエンジンでは、気筒内からスロットル弁10までの距離が近い。そのため、気筒内からの排気ガスGの噴き返しの脈動がスロットル弁10に到達し、排気ガスGに含まれる未燃燃料、オイル及び煤分がバタフライ弁等のスロットル弁10に堆積し易い。
一方、本実施形態では、ディーゼルエンジン100にスロットル弁10を介して流入した外気を供給するインテークマニホールド1において、スロットル弁10とディーゼルエンジン100との間のチャンバ2により、ディーゼルエンジン100から噴き返された排気ガスGが導入されて滞留させられる。このため、ディーゼルエンジン100から噴き返された排気ガスGに含まれる未燃燃料、オイル及び煤分によるデポジットDはチャンバ2の中に堆積し、スロットル弁10にデポジットDが堆積することが低減される。
つまり、本実施形態では、スロットル弁10にデポジットDが堆積することによるバタフライ弁等のスロットル弁10の作動範囲縮小をインテークマニホールド1の変更のみによって改善する。本実施形態では、エンジンレイアウトが難しく、ディーゼルエンジン100の気筒からスロットル弁10までの距離を十分に取れない小型ディーゼルエンジンでも、各気筒の近傍のインテークマニホールド1にチャンバ2を設けることで、気筒内からの排気ガスGの噴き返し量は不変ながら、インテークマニホールド1の上流に位置するスロットル弁10へのデポジットDの堆積を改善し、バタフライ弁等のスロットル弁10の作動範囲縮小に対し、ロバスト性を向上させることができる。
本実施形態では、インテークマニホールド1に設けたチャンバ2で噴き返し時の排気ガスGの脈動を抑制することで、脈動自体がスロットル弁10まで到達しないため、噴き返す排気ガスGの量が低減せず、排気ガスGに含まれる未燃燃料、オイル及び煤分は低減しなくとも、スロットル弁10にデポジットDは堆積せず、バタフライ弁等のスロットル弁10の作動範囲縮小に対し、ロバスト性を向上させることができる。
また、本実施形態では、下部チャンバ3により、ディーゼルエンジン100から噴き返された排気ガスGは下方に導入されて滞留させられるため、下部チャンバ3の中に堆積したデポジットDは重力により下部チャンバ3から離脱し難いため、チャンバ2から離脱したデポジットDがディーゼルエンジン100から再び噴き返された排気ガスGによりスロットル弁10に運ばれ、スロットル弁10に堆積することが低減される。
また、本実施形態では、下部チャンバ3の上方で下部チャンバ3と対向する上部チャンバ4により、ディーゼルエンジン100から噴き返された排気ガスGは上方に導入されて滞留させられる。上部チャンバ4の中に堆積したデポジットDが上部チャンバ4から重力により離脱したとしても、上部チャンバ4の下方で上部チャンバ4と対向する下部チャンバ3にデポジットDは堆積し、下部チャンバ3の中に堆積したデポジットDは重力により下部チャンバ3から離脱し難いため、チャンバ2から離脱したデポジットDがディーゼルエンジン100から再び噴き返された排気ガスGによりスロットル弁10に運ばれ、スロットル弁10に堆積することが低減される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。例えば、上記実施形態では、チャンバ2は上下方向に互いに対向する下部チャンバ3及び上部チャンバ4を含んでいる態様を中心に説明したが、インテークマニホールド1の流路に対するチャンバ2の配置、形状及び数量は適宜変更し得る。
1…インテークマニホールド、2…チャンバ、3…下部チャンバ、3i…下部チャンバ導入口部、4…上部チャンバ、4i…上部チャンバ導入口部、10…スロットル弁、100…ディーゼルエンジン、200…インテークマニホールド、G…排気ガス、D…デポジット。
Claims (3)
- ディーゼルエンジンにスロットル弁を介して流入した外気を供給するインテークマニホールドであって、
前記スロットル弁と前記ディーゼルエンジンとの間に、前記ディーゼルエンジンから噴き返された排気ガスを導入して滞留させるチャンバを備えたインテークマニホールド。 - 前記チャンバは、前記ディーゼルエンジンから噴き返された前記排気ガスを下方に導入して滞留させる下部チャンバを含む、請求項1に記載のインテークマニホールド。
- 前記チャンバは、前記下部チャンバの上方で前記下部チャンバと対向し、前記ディーゼルエンジンから噴き返された前記排気ガスを上方に導入して滞留させる上部チャンバを含む、請求項2に記載のインテークマニホールド。
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