JP2022006563A - Internal combustion engine - Google Patents

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有史 角田
Yuji Tsunoda
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Abstract

To actively produce condensed water in an EGR distribution passage and discharge the condensed water from the EGR distribution passage, and furthermore to enable suppression of flowing in of the condensed water into a specified cylinder biasedly, in an internal combustion engine comprising the EGR distribution passage for distributing EGR gas into a plurality of intake branch passages which are each arranged at a plurality of cylinders.SOLUTION: An internal combustion engine comprises: a plurality of cylinders; an intake passage having a plurality of intake branch passages which are connected to the plurality of cylinders; and an EGR distribution passage for distributing an EGR gas to the plurality of intake passages. The EGR distribution passage includes per-cylinder EGR flow passages which are connected to the plurality of intake branch passages. The per-cylinder EGR flow passages are formed in a vertically extending manner, and introduce the EGR gas to the corresponding intake branch passages from above in the vertical direction. Fresh air introduction pipes which are formed in a vertically extending manner, and in which fresh air flows are arranged in the per-cylinder EGR flow passages.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、内燃機関に関し、より詳細には、EGRガスを各気筒に分配するEGR分配通路を備える内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly to an internal combustion engine including an EGR distribution passage for distributing EGR gas to each cylinder.

特許文献1には、内燃機関の吸気装置が開示されている。この吸気装置はEGRガスを、各気筒に分配するEGRガス分配管を備えている。このEGRガス分配管は、その内部で生じた凝縮水が特定気筒に偏って流入することを抑制する構造を有している。具体的には、EGRガス分配管が備える構造は、EGRガス分配管から特定気筒に向かう凝縮水の流れを規制するというものである。 Patent Document 1 discloses an intake device for an internal combustion engine. This intake device is provided with an EGR gas distribution pipe that distributes EGR gas to each cylinder. This EGR gas distribution pipe has a structure that suppresses the condensate water generated inside the EGR gas distribution pipe from flowing into a specific cylinder in a biased manner. Specifically, the structure provided in the EGR gas distribution pipe regulates the flow of condensed water from the EGR gas distribution pipe to the specific cylinder.

特開2012-067694号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-06794

上述した特許文献1に記載の対策のように、凝縮水の流れを規制する構造では、凝縮水の発生量が多くなったときに、凝縮水の偏りを十分に抑制することが困難となることが懸念される。 In a structure that regulates the flow of condensed water as in the measures described in Patent Document 1 described above, it is difficult to sufficiently suppress the bias of the condensed water when the amount of condensed water generated increases. Is a concern.

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、複数の気筒にそれぞれ設けられた複数の吸気枝通路にEGRガスを分配するEGR分配通路を備える内燃機関において、EGR分配通路内での凝縮水の発生及びEGR分配通路からの凝縮水の排出を積極的に行いつつ、凝縮水が特定気筒に偏って流入することを抑制できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and in an internal combustion engine provided with an EGR distribution passage for distributing EGR gas to a plurality of intake branch passages provided in a plurality of cylinders, the inside of the EGR distribution passage is provided. It is an object of the present invention to be able to suppress the uneven inflow of condensed water to a specific cylinder while actively generating the condensed water in the EGR distribution passage and discharging the condensed water from the EGR distribution passage.

本発明に係る内燃機関は、複数の気筒と、吸気通路と、EGR分配通路とを備える。吸気通路は、複数の気筒にそれぞれ接続された複数の吸気枝通路を有する。EGR分配通路は、複数の吸気枝通路にEGRガスを分配する。
EGR分配通路は、複数の吸気枝通路のそれぞれに接続された気筒別EGR流路を含む。
気筒別EGR流路は、鉛直方向に沿って延びるように形成され、かつ、対応する吸気枝通路に対して鉛直方向の上方からEGRガスを導入する。
気筒別EGR流路の内部には、鉛直方向に沿って延びるように形成され、かつ、新気が流れる新気導入管が配置されている。
The internal combustion engine according to the present invention includes a plurality of cylinders, an intake passage, and an EGR distribution passage. The intake passage has a plurality of intake branch passages connected to each of the plurality of cylinders. The EGR distribution passage distributes the EGR gas to a plurality of intake branch passages.
The EGR distribution passage includes a cylinder-specific EGR passage connected to each of the plurality of intake branch passages.
The cylinder-specific EGR flow path is formed so as to extend along the vertical direction, and EGR gas is introduced from above in the vertical direction with respect to the corresponding intake branch passage.
Inside the EGR flow path for each cylinder, a fresh air introduction pipe that is formed so as to extend along the vertical direction and through which fresh air flows is arranged.

本発明によれば、それぞれの気筒別EGR流路内において、EGRガスよりも温度の低い新気が流れる新気導入管の壁面を利用して、EGRガスに含まれる水分を積極的に凝縮させることができる。そして、生成された凝縮水をEGRガスの流れ及び重力の作用を利用して各吸気枝通路に積極的に排出することができる。このため、凝縮水が特定気筒に偏って流入することを抑制できる。 According to the present invention, the moisture contained in the EGR gas is positively condensed in the EGR flow path for each cylinder by using the wall surface of the fresh air introduction pipe through which the fresh air having a temperature lower than that of the EGR gas flows. be able to. Then, the generated condensed water can be positively discharged to each intake branch passage by utilizing the flow of EGR gas and the action of gravity. Therefore, it is possible to prevent the condensed water from flowing into a specific cylinder in a biased manner.

本実施形態に係る内燃機関の要部の構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the main part of the internal combustion engine which concerns on this embodiment. 気筒別EGR流路及び新気導入管に関する図1中のA-A線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 regarding an EGR flow path for each cylinder and a fresh air introduction pipe. 図1中のB-B線で切断された気筒別EGR流路及び新気導入管の斜視図である。It is a perspective view of the EGR flow path and the fresh air introduction pipe for each cylinder cut by the line BB in FIG. 本発明の参考例に係る内燃機関の要部の構成を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the main part of the internal combustion engine which concerns on the reference example of this invention. 図4中の矢視Cの方向から隣り合う2つの気筒の気筒別EGR流路を見た図である。It is a figure which looked at the EGR flow path for each cylinder of two adjacent cylinders from the direction of the arrow C in FIG. 図4中のD-D線に沿って切断された隔壁周りの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure around the partition wall cut along the DD line in FIG.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態及び参考例について説明する。ただし、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。また、以下に示す実施の形態及び参考例において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態及び参考例において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。 Hereinafter, embodiments and reference examples of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the elements common to each figure are designated by the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted or simplified. In addition, when the number, quantity, quantity, range, etc. of each element is mentioned in the embodiments and reference examples shown below, except when explicitly stated or when the number is clearly specified in principle. , The invention is not limited to the numbers mentioned. In addition, the structures and the like described in the embodiments and reference examples shown below are not necessarily essential to the present invention, except when explicitly stated or clearly specified in principle.

1.実施の形態に係る内燃機関
1-1.構成
図1は、本実施形態に係る内燃機関10の要部の構成を説明するための模式図である。内燃機関10は、自動車等の車両に搭載される。内燃機関10は、複数の(一例として、4つ)の気筒12と、各気筒12に接続される吸気通路14とを備えている。図1には、4つの気筒12のうちの2つの気筒12#1、12#2と、これらに接続される吸気通路14の部位とが表されている。
1. 1. Internal combustion engine according to the embodiment 1-1. Configuration FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of a main part of the internal combustion engine 10 according to the present embodiment. The internal combustion engine 10 is mounted on a vehicle such as an automobile. The internal combustion engine 10 includes a plurality of (for example, four) cylinders 12 and an intake passage 14 connected to each cylinder 12. FIG. 1 shows two cylinders 12 # 1 and 12 # 2 out of the four cylinders 12 and a portion of an intake passage 14 connected to these cylinders 12 # 1 and 12 # 2.

具体的には、吸気通路14の入口には、エアクリーナ16が配置されている。吸気通路14におけるエアクリーナ16の下流側には、吸入空気流量を制御するためのスロットル18が配置されている。スロットル18の下流側の吸気通路14は、吸気マニホールド20を含む。吸気マニホールド20は、集合部22と、吸気ポート26を介して各気筒12に接続される複数(一例として、4つ)の吸気枝通路24とからなる。図1には、図示された2つの気筒12#1、12#2に対応する2つの吸気枝通路24#1、24#2のみが表されている。なお、各気筒12には、その内部を往復移動するピストン28が配置されている。 Specifically, an air cleaner 16 is arranged at the entrance of the intake passage 14. A throttle 18 for controlling the intake air flow rate is arranged on the downstream side of the air cleaner 16 in the intake passage 14. The intake passage 14 on the downstream side of the throttle 18 includes an intake manifold 20. The intake manifold 20 includes a collecting portion 22 and a plurality of (for example, four) intake branch passages 24 connected to each cylinder 12 via the intake port 26. In FIG. 1, only the two intake branch passages 24 # 1 and 24 # 2 corresponding to the two cylinders 12 # 1 and 12 # 2 shown are shown. A piston 28 that reciprocates inside the cylinder 12 is arranged in each cylinder 12.

内燃機関10は、さらに、EGR分配通路30を備えている。EGR分配通路30は、内燃機関10の排気通路(図示省略)を流れる排気ガスをEGRガスとして吸気通路14に還流させるために用いられる。具体的には、EGR分配通路30は、EGRガスを各気筒12に分配するために、4つの吸気枝通路24のそれぞれに接続された気筒別EGR流路32を含む。より詳細には、気筒別EGR流路32は、EGR分配通路30内において個々の気筒12に向けてEGRガスが分岐した後のEGR流路である。図1には、吸気枝通路24#1、24#2に対応する気筒別EGR流路32#1、32#2のみが表されている。 The internal combustion engine 10 further includes an EGR distribution passage 30. The EGR distribution passage 30 is used to recirculate the exhaust gas flowing through the exhaust passage (not shown) of the internal combustion engine 10 to the intake passage 14 as EGR gas. Specifically, the EGR distribution passage 30 includes a cylinder-specific EGR passage 32 connected to each of the four intake branch passages 24 in order to distribute the EGR gas to each cylinder 12. More specifically, the cylinder-specific EGR flow path 32 is an EGR flow path after the EGR gas is branched toward the individual cylinders 12 in the EGR distribution passage 30. In FIG. 1, only the cylinder-specific EGR flow paths 32 # 1 and 32 # 2 corresponding to the intake branch passages 24 # 1 and 24 # 2 are shown.

図1に例示される気筒別EGR流路32#1、32#2のように、各気筒12の気筒別EGR流路32は、鉛直方向に沿って延びるように形成され、かつ、対応する吸気枝通路24に対して鉛直方向の上方からEGRガスを導入するように構成されている。そして、それぞれの気筒別EGR流路32の内部には、気筒別EGR流路32と同様に鉛直方向に沿って延びるように形成され、かつ、新気が流れる新気導入管(中空管)34が配置されている。図1には、そのうちの2つの新気導入管34#1、34#2のみが表されている。 Like the cylinder-specific EGR flow paths 32 # 1 and 32 # 2 exemplified in FIG. 1, the cylinder-specific EGR flow paths 32 of each cylinder 12 are formed so as to extend in the vertical direction, and the corresponding intake air is taken. The EGR gas is configured to be introduced from above in the vertical direction with respect to the branch passage 24. Inside each cylinder-specific EGR flow path 32, a fresh air introduction pipe (hollow pipe) is formed so as to extend in the vertical direction like the cylinder-specific EGR flow path 32, and fresh air flows. 34 are arranged. In FIG. 1, only two of the fresh air introduction pipes 34 # 1 and 34 # 2 are shown.

より具体的には、各気筒12の新気導入管34の一端(上流端)は、図1に例示される新気導入管34#1のように、新気バイパス流路36の一端(下流端)と接続されている。図1に示す一例では、新気バイパス流路36の他端(上流端)は、スロットル18の下流側、かつ、吸気枝通路24に対する気筒別EGR流路32の接続口38の上流側の部位(すなわち、吸気マニホールド20の集合部22)において吸気通路14に接続されている。新気導入管34の他端(下流端)は、一例として、上記の接続口38の付近にまで及んでいる。付け加えると、新気導入管34と新気バイパス流路36とを1つの新気流路として見た場合、当該新気流路の一部を構成する新気導入管34は、気筒別EGR流路32の壁を貫通してその内部に挿入され、かつ、気筒別EGR流路32に沿って鉛直方向に延びている。 More specifically, one end (upstream end) of the fresh air introduction pipe 34 of each cylinder 12 is one end (downstream) of the fresh air bypass flow path 36 as in the fresh air introduction pipe 34 # 1 exemplified in FIG. It is connected to the end). In the example shown in FIG. 1, the other end (upstream end) of the fresh air bypass flow path 36 is a portion on the downstream side of the throttle 18 and on the upstream side of the connection port 38 of the cylinder-specific EGR flow path 32 with respect to the intake branch passage 24. (That is, it is connected to the intake passage 14 at the gathering portion 22 of the intake manifold 20). The other end (downstream end) of the fresh air introduction pipe 34 extends to the vicinity of the connection port 38 as an example. In addition, when the fresh air introduction pipe 34 and the fresh air bypass flow path 36 are viewed as one fresh air flow path, the fresh air introduction pipe 34 constituting a part of the fresh air flow path is the EGR flow path 32 for each cylinder. It is inserted through the wall of the wall and extends vertically along the EGR flow path 32 for each cylinder.

次に、図2及び図3を参照して、新気導入管34の具体的な構造例について説明する。図2は、気筒別EGR流路32#1及び新気導入管34#1に関する図1中のA-A線断面図(横断面図)である。図3は、図1中のB-B線(新気及びEGRガスの流れと直交する方向)で切断された気筒別EGR流路32#2及び新気導入管34#2の斜視図である。なお、ここでは、新気導入管34#1、34#2の図示を参照しているが、各気筒12の新気導入管34の形状は同じである。 Next, a specific structural example of the fresh air introduction pipe 34 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a sectional view (cross-sectional view) taken along the line AA in FIG. 1 regarding the EGR flow path 32 # 1 for each cylinder and the fresh air introduction pipe 34 # 1. FIG. 3 is a perspective view of the EGR flow path 32 # 2 and the fresh air introduction pipe 34 # 2 for each cylinder cut along the line BB in FIG. 1 (direction orthogonal to the flow of fresh air and EGR gas). .. Although the illustrations of the fresh air introduction pipes 34 # 1 and 34 # 2 are referred to here, the shapes of the fresh air introduction pipes 34 of each cylinder 12 are the same.

新気導入管34の内部を流れる新気の温度は、新気導入管34の外側を流れるEGRガスの温度よりも低い。具体的には、新気(外気)の温度は、寒冷地及び熱暑地を考慮すると、一例として-60℃~+40℃である。一方、EGRガスの温度は、EGRガス流量によって変化し、一例として極少量時の40℃から大量時の100℃の範囲内にある。EGRガスが、それよりも低温の新気が流れる新気導入管34の外壁に触れると、積極的かつ集中的な凝縮水の生成が促進される。 The temperature of the fresh air flowing inside the fresh air introduction pipe 34 is lower than the temperature of the EGR gas flowing outside the fresh air introduction pipe 34. Specifically, the temperature of the fresh air (outside air) is, for example, −60 ° C. to + 40 ° C. in consideration of cold regions and hot regions. On the other hand, the temperature of the EGR gas changes depending on the EGR gas flow rate, and is, for example, in the range of 40 ° C. for a very small amount to 100 ° C. for a large amount. When the EGR gas touches the outer wall of the fresh air introduction pipe 34 through which fresh air at a lower temperature flows, active and intensive production of condensed water is promoted.

本実施形態の新気導入管34は、凝縮水の生成をさらに促進するために、冷却フィン40を備えている。図2、3に示す一例では、複数本の冷却フィン40が、新気導入管34の径方向に放射状に延びるように形成されている。また、図3に示すように、各冷却フィン40は、鉛直方向に沿って延びるように形成されている。このように形成された冷却フィン40を有することにより、新気導入管34は、積極的な凝縮水の生成のためのEGRガスとの接触面積を増やすことができるとともに、発生した凝縮水の水滴を吸気ポート26に導くことができる。 The fresh air introduction pipe 34 of the present embodiment is provided with cooling fins 40 in order to further promote the generation of condensed water. In the example shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of cooling fins 40 are formed so as to extend radially in the radial direction of the fresh air introduction pipe 34. Further, as shown in FIG. 3, each cooling fin 40 is formed so as to extend along the vertical direction. By having the cooling fins 40 thus formed, the fresh air introduction pipe 34 can increase the contact area with the EGR gas for the positive generation of condensed water, and the generated water droplets of the condensed water can be increased. Can be led to the intake port 26.

新気導入管34は、凝縮水の生成促進のために、熱伝導率の高い材料(例えば、アルミニウム等の金属)を用いて形成されている。同様に、冷却フィン40も、熱伝導率の高い材料(例えば、アルミニウム等の金属)を用いて形成されている。なお、EGR分配通路30を構成する壁の材料としては、EGR分配通路30の周囲の外気からの伝熱抑制のために、熱伝導率の低い材料(例えば、樹脂)が用いられる。また、EGR分配通路30を構成する壁の外表面に対し、断熱材が取り付けられてもよい。これにより、EGR分配通路30をより確実に外気から断熱できるので、EGR分配通路30の内壁面での凝縮水の生成を極力抑制できる。 The fresh air introduction pipe 34 is formed by using a material having high thermal conductivity (for example, a metal such as aluminum) in order to promote the generation of condensed water. Similarly, the cooling fins 40 are also formed by using a material having a high thermal conductivity (for example, a metal such as aluminum). As the material of the wall constituting the EGR distribution passage 30, a material having a low thermal conductivity (for example, resin) is used in order to suppress heat transfer from the outside air around the EGR distribution passage 30. Further, a heat insulating material may be attached to the outer surface of the wall constituting the EGR distribution passage 30. As a result, the EGR distribution passage 30 can be more reliably insulated from the outside air, so that the generation of condensed water on the inner wall surface of the EGR distribution passage 30 can be suppressed as much as possible.

1-2.動作
各気筒12の吸気行程においてピストン28が下降することに伴い、吸気通路14内に吸気負圧が生成される。その結果、吸気通路14の内部には、各吸気枝通路24を介して各気筒12に向かう新気の流れが形成される。また、EGR運転が行われる場合には、上述の吸気負圧の作用により、EGRガスがEGR分配通路30を介して各気筒12に吸入される。したがって、EGR運転時には、新気とEGRガスとの混合ガスが各気筒12に吸入される。
1-2. Operation As the piston 28 descends in the intake stroke of each cylinder 12, an intake negative pressure is generated in the intake passage 14. As a result, a flow of fresh air toward each cylinder 12 is formed inside the intake passage 14 via each intake branch passage 24. Further, when the EGR operation is performed, the EGR gas is sucked into each cylinder 12 through the EGR distribution passage 30 by the action of the above-mentioned intake negative pressure. Therefore, during EGR operation, a mixed gas of fresh air and EGR gas is sucked into each cylinder 12.

本実施形態の内燃機関10では、新気の流れは、吸気マニホールド20の内部だけでなく、新気バイパス流路36及び新気導入管34の内部にも生じる。より詳細には、新気は、各吸気枝通路24に流入する際に絞られ、その流速が増加する。その結果として得られるエジェクタ効果によって、新気導入管34内の新気が吸気枝通路24に吸い込まれる。すなわち、新気バイパス流路36及び新気導入管34を介して吸気枝通路24に向かう新気の流れも形成される。 In the internal combustion engine 10 of the present embodiment, the flow of fresh air occurs not only inside the intake manifold 20 but also inside the fresh air bypass flow path 36 and the fresh air introduction pipe 34. More specifically, the fresh air is squeezed as it flows into each intake branch passage 24, and its flow velocity increases. Due to the ejector effect obtained as a result, the fresh air in the fresh air introduction pipe 34 is sucked into the intake branch passage 24. That is, a flow of fresh air toward the intake branch passage 24 via the fresh air bypass flow path 36 and the fresh air introduction pipe 34 is also formed.

上述のように新気が内部を流れる新気導入管34を利用して、既述したように気筒別EGR流路32内で凝縮水が積極的かつ集中的に生成される。より詳細には、図3に示すように、中空管である新気導入管34の外表面と冷却フィン40との間においてEGRガス中の水分が凝縮する。そして、生成された水滴は、冷却フィン40の間を伝ってEGRガスの流れに押されることにより、また、重力によって引かれることにより、鉛直方向下方に流れ、吸気枝通路24内に排出される。EGR分配通路30は、EGRガスを各気筒12に均等に分配するように形成されている。したがって、それぞれの気筒別EGR流路32内において生成された凝縮水は、吸気枝通路24を介して各気筒12の吸気ポート26に均等に排出されることになる。すなわち、新気導入管34が挿入された気筒別EGR流路32を有するEGR分配通路30によれば、EGR分配通路30の内部で生じた凝縮水が特定気筒に偏って流入することが抑制される。 As described above, using the fresh air introduction pipe 34 through which fresh air flows, condensed water is positively and intensively generated in the cylinder-specific EGR flow path 32 as described above. More specifically, as shown in FIG. 3, the water content in the EGR gas condenses between the outer surface of the fresh air introduction pipe 34, which is a hollow pipe, and the cooling fins 40. Then, the generated water droplets flow downward in the vertical direction by being pushed by the flow of EGR gas through the cooling fins 40 and by being pulled by gravity, and are discharged into the intake branch passage 24. .. The EGR distribution passage 30 is formed so as to evenly distribute the EGR gas to each cylinder 12. Therefore, the condensed water generated in the EGR flow path 32 for each cylinder is evenly discharged to the intake port 26 of each cylinder 12 via the intake branch passage 24. That is, according to the EGR distribution passage 30 having the EGR flow path 32 for each cylinder into which the fresh air introduction pipe 34 is inserted, the condensed water generated inside the EGR distribution passage 30 is suppressed from flowing into the specific cylinder in a biased manner. To.

1-3.効果
以上説明したように、本実施形態の内燃機関10は、新気導入管34が挿入された気筒別EGR流路32を有するEGR分配通路30を備えている。これにより、車両の旋回時、加減速時又は車両の傾斜時であっても、EGR分配通路30内における凝縮水の発生及びEGR分配通路30からの凝縮水の排出を積極的に行いつつ、凝縮水が特定気筒に偏って流入することを抑制できるようになる。その結果、大量の凝縮水の流入に起因する失火を抑制できる。付け加えると、本実施形態の凝縮水の偏り抑制のための対策は、凝縮水の流れを規制する構造を利用するものではなく、意図した部位(新気導入管34)において凝縮水を積極的(かつ集中的)に生成し、かつ、生成した凝縮水を各気筒12に均等に排出させるというものである。
1-3. Effect As described above, the internal combustion engine 10 of the present embodiment includes an EGR distribution passage 30 having a cylinder-specific EGR flow path 32 into which a fresh air introduction pipe 34 is inserted. As a result, even when the vehicle is turning, accelerating or decelerating, or when the vehicle is tilted, condensed water is actively generated in the EGR distribution passage 30 and condensed water is discharged from the EGR distribution passage 30 while condensing. It becomes possible to suppress the uneven inflow of water to a specific cylinder. As a result, misfire caused by the inflow of a large amount of condensed water can be suppressed. In addition, the measures for suppressing the bias of the condensed water in the present embodiment do not utilize the structure that regulates the flow of the condensed water, but positively use the condensed water at the intended site (fresh air introduction pipe 34) (the fresh air introduction pipe 34). And intensively), and the generated condensed water is evenly discharged to each cylinder 12.

1-4.補足説明
上述した図1に示す例では、新気導入管34に接続される新気バイパス流路36の上流端は、スロットル18の下流側において吸気通路14に接続されている。しかしながら、新気バイパス流路36の上流端は、このような例に代え、(エアクリーナ16の下流側かつ)スロットル18の上流側の部位において吸気通路14に接続されてもよい。このようにスロットル18の上流側に新気バイパス流路36を接続した例によれば、図1に示す例と比べて、新気バイパス流路36の上流端と新気導入管34の下流端との間で吸気の差圧を大きく確保できる。このため、新気導入管34を流れる新気の流量を多く確保することができる。このことは、新気導入管34を流れる低温の新気とEGRガスとの間での熱交換の促進に繋がる。
1-4. Supplementary Explanation In the example shown in FIG. 1 described above, the upstream end of the fresh air bypass flow path 36 connected to the fresh air introduction pipe 34 is connected to the intake passage 14 on the downstream side of the throttle 18. However, the upstream end of the fresh air bypass flow path 36 may be connected to the intake passage 14 at a portion (downstream side of the air cleaner 16 and upstream side of the throttle 18) instead of such an example. According to the example in which the fresh air bypass flow path 36 is connected to the upstream side of the throttle 18 in this way, the upstream end of the fresh air bypass flow path 36 and the downstream end of the fresh air introduction pipe 34 are compared with the example shown in FIG. A large differential pressure between the intake and the intake can be secured. Therefore, it is possible to secure a large flow rate of fresh air flowing through the fresh air introduction pipe 34. This leads to the promotion of heat exchange between the low-temperature fresh air flowing through the fresh air introduction pipe 34 and the EGR gas.

また、図1に示す例では、気筒別EGR流路32及び新気導入管34が鉛直方向に沿って延びるように形成されたものであると説明された。この点に関し、ここでいう「鉛直方向に沿って」とは、気筒別EGR流路32及び新気導入管34が必ずしも厳密に鉛直方向と平行に延びることまでを要求するものではなく、気筒別EGR流路32及び新気導入管34は、鉛直方向と略平行に延びるように構成されていてもよい。 Further, in the example shown in FIG. 1, it was explained that the EGR flow path 32 for each cylinder and the fresh air introduction pipe 34 were formed so as to extend in the vertical direction. In this regard, "along the vertical direction" here does not necessarily require that the EGR flow path 32 for each cylinder and the fresh air introduction pipe 34 extend exactly parallel to the vertical direction, but for each cylinder. The EGR flow path 32 and the fresh air introduction pipe 34 may be configured to extend substantially parallel to the vertical direction.

2.参考例
「EGR分配通路内における凝縮水の発生及びEGR分配通路からの凝縮水の排出を積極的に行いつつ、凝縮水が特定気筒に偏って流入することを抑制できるようにした」内燃機関は、以下に図4~図6を参照して説明される参考例に係る内燃機関50によっても実現することができる。
2. 2. Reference example "We made it possible to suppress the uneven inflow of condensed water to a specific cylinder while actively generating condensed water in the EGR distribution passage and discharging the condensed water from the EGR distribution passage." It can also be realized by the internal combustion engine 50 according to the reference example described below with reference to FIGS. 4 to 6.

図4は、本発明の参考例に係る内燃機関50の要部の構成を説明するための模式図である。この参考例に係る内燃機関50は、吸気枝通路及びEGR分配通路の構成において、上述した実施の形態に係る内燃機関10と相違している。 FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the configuration of a main part of the internal combustion engine 50 according to the reference example of the present invention. The internal combustion engine 50 according to this reference example is different from the internal combustion engine 10 according to the above-described embodiment in the configuration of the intake branch passage and the EGR distribution passage.

具体的には、内燃機関50は、吸気マニホールド54を含む吸気通路52を備えている。吸気マニホールド54は、集合部22と、気筒12毎の吸気枝通路56(56#1、56#2のみ図示)とからなる。また、内燃機関50は、気筒別EGR流路60(60#1、60#2のみ図示)を有するEGR分配通路58を備えている。それぞれの気筒別EGR流路60は、図4に示すように、吸気枝通路56に沿って延びるように形成されている。 Specifically, the internal combustion engine 50 includes an intake passage 52 including an intake manifold 54. The intake manifold 54 includes a gathering portion 22 and an intake branch passage 56 (only 56 # 1 and 56 # 2 are shown) for each cylinder 12. Further, the internal combustion engine 50 includes an EGR distribution passage 58 having an EGR flow path 60 for each cylinder (only 60 # 1 and 60 # 2 are shown). As shown in FIG. 4, each cylinder-specific EGR flow path 60 is formed so as to extend along the intake branch passage 56.

本参考例に係る内燃機関50は、吸気枝通路56と気筒別EGR流路60とを区画する隔壁62(62#1、62#2のみ図示)の構成に特徴を有している。隔壁62は、吸気枝通路56内の新気の流れ及び気筒別EGR流路60内のEGRガスの流れに沿った方向に延びるように形成されている。また、隔壁62は、図4に示すように、EGRガスの流れ方向の下流側に向かうにつれ、鉛直方向に下がるように形成されている。 The internal combustion engine 50 according to this reference example is characterized by the configuration of a partition wall 62 (only 62 # 1 and 62 # 2 are shown) that separates the intake branch passage 56 and the cylinder-specific EGR flow path 60. The partition wall 62 is formed so as to extend in a direction along the flow of fresh air in the intake branch passage 56 and the flow of EGR gas in the EGR flow path 60 for each cylinder. Further, as shown in FIG. 4, the partition wall 62 is formed so as to go down in the vertical direction toward the downstream side in the flow direction of the EGR gas.

図5は、図4中の矢視Cの方向から(気筒別EGR流路60#1と気筒別EGR流路60#2とに向けて分岐する分岐点64の上流側から)これらの気筒別EGR流路60#1、60#2を見た図である。図6は、図4中のD-D線(新気及びEGRガスの流れと直交する方向)に沿って切断された隔壁62#1周りの構成を示す断面図である。 FIG. 5 shows each of these cylinders from the direction of arrow C in FIG. 4 (from the upstream side of the branch point 64 branching toward the EGR flow path 60 # 1 for each cylinder and the EGR flow path 60 # 2 for each cylinder). It is a figure which looked at the EGR flow path 60 # 1 and 60 # 2. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration around the partition wall 62 # 1 cut along the DD line (direction orthogonal to the flow of fresh air and EGR gas) in FIG.

隔壁62は、熱伝導率の高い材料(例えば、アルミニウム等の金属)を用いて形成されている。そして、図6に示すように、気筒別EGR流路60(60#1)側の隔壁62(62#1)の壁面には、冷却フィン66が形成されている。一例として、複数本の冷却フィン66が、EGRガスの流れ方向に沿った方向に延びるように形成されている。 The partition wall 62 is formed by using a material having high thermal conductivity (for example, a metal such as aluminum). As shown in FIG. 6, cooling fins 66 are formed on the wall surface of the partition wall 62 (62 # 1) on the cylinder-specific EGR flow path 60 (60 # 1) side. As an example, a plurality of cooling fins 66 are formed so as to extend in a direction along the flow direction of the EGR gas.

以上説明したEGR分配通路58を備える内燃機関50によれば、気筒別EGR流路60内に流入したEGRガスが、EGRガスよりも低温の新気が流れる吸気枝通路56の壁の一部でもある隔壁62に触れることにより、気筒別EGR流路60内での積極的かつ集中的な凝縮水の生成が促進される。また、凝縮水の生成は、冷却フィン66の存在によってさらに促進させる。また、このように発生した凝縮水は、気筒別EGR流路60内のEGRガスの流れの作用と、EGRガス流れの下流側に向かうにつれて下がるように形成された隔壁62の傾斜の作用(重力の作用)とによって、気筒別EGR流路60から吸気枝通路56に均等に排出される。 According to the internal combustion engine 50 provided with the EGR distribution passage 58 described above, the EGR gas flowing into the cylinder-specific EGR flow path 60 may be a part of the wall of the intake branch passage 56 through which fresh air having a temperature lower than that of the EGR gas flows. By touching a certain partition wall 62, active and intensive generation of condensed water in the cylinder-specific EGR flow path 60 is promoted. Also, the formation of condensed water is further promoted by the presence of the cooling fins 66. Further, the condensed water generated in this way has the action of the flow of EGR gas in the EGR flow path 60 for each cylinder and the action of the inclination of the partition wall 62 formed so as to decrease toward the downstream side of the EGR gas flow (gravity). (Action)), the gas is evenly discharged from the cylinder-specific EGR flow path 60 to the intake branch passage 56.

以上のように、本参考例に係る内燃機関50によっても、EGR分配通路58の内部で生じた凝縮水が特定気筒に偏って流入することが抑制される。 As described above, the internal combustion engine 50 according to this reference example also suppresses the uneven inflow of condensed water generated inside the EGR distribution passage 58 into the specific cylinder.

10、50 内燃機関
12 気筒
14、52 吸気通路
18 スロットル
20、54 吸気マニホールド
22 吸気マニホールドの集合部
24、56 吸気マニホールドの吸気枝通路
26 吸気ポート
30、58 EGR分配通路
32、60 気筒別EGR流路
34 新気導入管
36 新気バイパス流路
38 吸気枝通路に対する気筒別EGR流路の接続口
40、66 冷却フィン
62 隔壁
10, 50 Internal combustion engine 12 Cylinder 14, 52 Intake passage 18 Throttle 20, 54 Intake manifold 22 Intake manifold assembly 24, 56 Intake manifold intake branch passage 26 Intake port 30, 58 EGR distribution passage 32, 60 EGR flow by cylinder Road 34 Fresh air introduction pipe 36 Fresh air bypass flow path 38 Connection port of EGR flow path for each cylinder to intake branch passage 40, 66 Cooling fin 62 Partition

Claims (1)

複数の気筒と、
前記複数の気筒にそれぞれ接続された複数の吸気枝通路を有する吸気通路と、
前記複数の吸気枝通路にEGRガスを分配するEGR分配通路と、
を備える内燃機関であって、
前記EGR分配通路は、前記複数の吸気枝通路のそれぞれに接続された気筒別EGR流路を含み、
前記気筒別EGR流路は、鉛直方向に沿って延びるように形成され、かつ、対応する吸気枝通路に対して前記鉛直方向の上方からEGRガスを導入し、
前記気筒別EGR流路の内部には、前記鉛直方向に沿って延びるように形成され、かつ、新気が流れる新気導入管が配置されている
ことを特徴とする内燃機関。
With multiple cylinders,
An intake passage having a plurality of intake branch passages connected to the plurality of cylinders, respectively.
An EGR distribution passage that distributes EGR gas to the plurality of intake branch passages,
It is an internal combustion engine equipped with
The EGR distribution passage includes a cylinder-specific EGR passage connected to each of the plurality of intake branch passages.
The cylinder-specific EGR flow path is formed so as to extend along the vertical direction, and EGR gas is introduced from above the vertical direction into the corresponding intake branch passage.
An internal combustion engine characterized in that a fresh air introduction pipe, which is formed so as to extend along the vertical direction and allows fresh air to flow, is arranged inside the cylinder-specific EGR flow path.
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