JP3860955B2 - Purge gas processing apparatus for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のパージガス(蒸発燃料ガス、EGRガス、PCVガスなど)処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
実開平3−23642号公報には、内燃機関の吸気経路に仕切り壁で2分割した部分を設け、この2分割部分の下流部に開閉バルブにより2分割流路を連通・遮断可能に制御した慣性過給装置をもつ内燃機関が開示されている。また、吸気経路の2分割部分の上流側に、パージガス(たとえば、EGRガスや、蒸発燃料ガスや、PCVガスなど)のパージポートを設けて、吸気にパージすることも公知である。
内燃機関によっては、設計上の制約などにより、パージガス吸入経路の一部分を吸気経路の外壁と一体で形成することがあるが、その場合は、図5に示すように、パージガス吸入経路2を、吸気経路1と直交する面内で吸気経路外壁に沿って取回しし、パージガス吸入経路2の吸気経路開口端3のすぐ上流部に、仕切り壁4と直交する面内で湾曲する湾曲部5を設け、湾曲部5を通してパージガスを吸気経路1にパージさせる構造が採られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図5の構造では、パージガス吸入経路の吸気経路開口端のすぐ上流部に湾曲部が必要となり、その結果、パージガスの吸入時にパージガス流に仕切り壁と垂直な方向成分が発生し、パージガスの吸入が片側の気筒群(2分割部分のうちパージガスが多量に吸入される側の分割通路に接続された気筒群)に偏ってしまうという問題があった。
本発明の目的は、2分割部分をもつ吸気経路にパージポートをもつ内燃機関でパージガスが吸気経路の2分割部分の両方の通路部分に均等かほぼ均等に吸入される内燃機関のパージガス処理装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
吸気経路の一部を2分割した2分割部分を有する内燃機関の前記2分割部分の上流側にパージポートを設け、該パージポートに接続されたパージガス吸入経路を通ってきたパージガスをパージポートを通して吸気経路内にパージする内燃機関のパージガス処理装置において、つぎの(1)、(2)、(3)の何れかの構造をとった内燃機関のパージガス処理装置。
(1)パージガス吸入経路の一部を吸気経路軸に略直交する面内で吸気経路の通路外壁に沿って設けるとともに吸気経路の通路外壁と一体に形成し、パージガス吸入経路の吸気経路開口端の直ぐ上流部に流路断面積拡大によりパージガス流速を低下させてパージガス流れの方向性を低減する拡張室を設け、該拡張室の外壁を吸気経路の通路壁と一体に形成したことを特徴とする内燃機関のパージガス処理装置。
(2)パージガス吸入経路の吸気経路開口端の直ぐ上流部に、前記パージポートを設けるとともに該パージポートの上流側端に直線部分を接続し、
前記パージポートは仕切り壁を含む面内にあって吸気通路の外壁に直交しており、
前記直線部分は前記仕切り壁に平行、かつ、吸気経路軸を含む面内方向に延び、前記パージポートと直交し、吸気経路の外壁と平行に延び、少なくともパージポート径以上の長さをもっており、かつ、
パージガス吸入経路の吸気経路開口端と前記直線部分との間には前記仕切り壁に垂直な部分を設けず、
前記パージポートと前記直線部分とでパージガスの流れを前記仕切り壁に平行にしたことを特徴とする内燃機関のパージガス処理装置。
(3)パージガス吸入経路の吸気経路開口端の直ぐ上流部に、上流から下流に向かって、流路が仕切り壁に垂直な部分から、仕切り壁に平行かつ吸気経路に垂直な方向に向かう湾曲部を持ち、かつ該湾曲部の曲がりの外側の壁内面に突起部を設けたことを特徴とする内燃機関のパージガス処理装置。
【0005】
上記(1)の内燃機関のパージガス処理装置では、パージガスが拡張室に流入して流れの方向性が低減した直後に、パージポートを通して吸気経路に吸入されるので、パージガスは吸気経路の2分割部分の両方の通路部分に均等かほぼ均等に吸入される。
上記(2)の内燃機関のパージガス処理装置では、パージガスが直線部分を通る間に直線部分と同じ方向の流れの方向性をもつが、この流れの方向性は、仕切り壁に平行、かつ、吸気経路軸に平行なため、パージガスは吸気経路の2分割部分の両方の通路部分に偏りなく吸入される。
上記(3)の内燃機関のパージガス処理装置では、パージガスが湾曲部を通る間に、突起部によるパージガスの流速低減と軽微なラビリンス効果で、流れの方向性が低減され、パージガスは吸気経路の2分割部分の両方の通路部分にほぼ均等に吸入される。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の内燃機関のパージガス(蒸発燃料ガス、EGRガス、PCVガス)処理装置を、図1〜図4を参照して、説明する。図1は、本発明の何れの実施例にも適用できる。
また、本発明の全ての実施例にわたって共通する、または類似する構成部分には、本発明の全ての実施例にわたって同じ符号を付してある。
【0007】
まず、本発明の全ての実施例にわたって共通する、または類似する部分を、たとえば、図1、図2を参照して、説明する。
本発明の内燃機関のパージガス処理装置は、内燃機関の吸気経路10の一部を2分割した2分割部分11を有する内燃機関の、前記2分割部分11の上流側にパージポート21を設け、パージポート21に接続されたパージガス吸入経路20を通ってきたパージガスをパージポート21を通して吸気経路10内にパージする内燃機関のパージガス処理装置である。
【0008】
パージガスは、蒸発燃料ガス、EGRガス、PCVガスの何れでもよいが、以下の説明では蒸発燃料ガスの場合を例にとる。
2分割部分11は、仕切り壁13によって2分割された通路部分であってもよいし、あるいは1つの通路を分岐部で2つの通路にわけた2つの通路部分であってもよい。
2分割部分11は、下流部で仕切り壁13に設けて開閉バルブ12を開閉することにより2分割部分11の2つの通路部分11a、11bが連通・遮断可能に制御され、これによって慣性過給効果をもたせたものであってもよい。
【0009】
図1はサージタンク14とその上流側に接続された吸気通路部分15にわたって仕切り壁13が設けられた2分割部分11の下流部に開閉バルブ12を設けた、慣性過給装置をもつ内燃機関吸気装置を示している。2分割部分11の片側の通路部分11aは、(たとえば、V型6気筒)内燃機関の片側バンクの気筒に接続されており、2分割部分11の他側の通路部分11bは、内燃機関の他側バンクの気筒に接続されている。2分割部分11の上流側は単一の通路に合流し、その合流部16かそれより上流側にスロットルバルブ17が設けられている。
【0010】
2分割部分11の上流側(仕切り壁13がある場合は、仕切り壁13の上流端より上流側)でスロットルバルブ17より下流側に、パージポート21が設けられており、スロットルバルブ17下流に形成される吸気負圧でパージガスが吸気経路10内に吸入されパージされるようになっている。
【0011】
パージポート21に接続されるパージガス吸入経路20の一部の通路壁は、吸気経路10の通路壁と一体形成(たとえば、アルミまたは樹脂などから一体に鋳造)されていて、スペース削減、部品点数削減がはかられている。
図2に示す例では、パージガス吸入経路20の一部の通路壁は、吸気経路の10の通路外壁に沿って取回しされている。パージポート21は、望ましくは、吸気中の水分が通路壁内に溜まって凍結した時に閉塞されないように、吸気経路の10の断面の上部に設けられているが、これに限るものではない。
【0012】
パージポート21から吸気経路10に吸入されるパージガスは、左右バンクの気筒の性能が変わらないように、2分割部分11の2つの通路部分11a、11bに均等に分配される構造とすることが必要であり、本発明はその均等分配構造を提供するものである。均等分配構造は、本発明の各実施例で異なる。
以下に、本発明の各実施例に特有な部分の構成と作用を説明する。
【0013】
本発明の実施例1では、図2に示すように、パージガス吸入経路20の吸気経路開口端22(パージポート21の吸気経路開口端22でもある)の直ぐ上流部に拡張室23が設けられている。パージポート21は、拡張室23と吸気経路10を連通している。パージポート21軸芯は仕切り壁13の壁厚中心線を通る直線を含む面内にあり、仕切り壁13の上流側端より吸気流れ方向上流側に位置する。
拡張室23は、パージガス吸入経路径が他の部分よりも、望ましくは断面積にして2倍以上に、さらに望ましくは断面積にして4倍以上に、拡張されることにより形成されている。また、拡張室23の外壁は、望ましくは、吸気経路10の通路壁と一体に形成されており、材料はアルミまたは樹脂である。
【0014】
実施例1の作用については、パージガスが吸引されて拡張室23に流入した時に、断面積拡大により流速が急激に低下して流れの方向性が低減される。そして、流れに方向性が低減した直後に、パージポート21を通して吸気経路10に吸入されるので、偏りなく吸入され、その結果、パージガスは2分割部分11の両方の通路部分11a、11bに均等かほぼ均等に流れる。
【0015】
本発明の実施例2では、図3に示すように、パージガス吸入経路20の吸気経路開口端22の直ぐ上流部に、吸気通路10の仕切り壁13に平行、かつ、吸気経路軸を含む面内方向に延び、少なくともパージポート21径以上の長さをもつ直線部分24を設け、かつ、パージガス吸入経路20の吸気経路開口端22と直線部分24との間には仕切り壁13に垂直な通路部分を設けない構造とされている。パージポート21は、仕切り壁13を含む面内にあり、吸気通路10の外壁に直交している。
また、図3の例では、直線部分24は、仕切り壁13を含む面内で仕切り壁13と平行に、吸気経路10の外壁とも平行に、延びている。また、パージポート21の軸芯と直線部分24の軸芯とは直交している。直線部分24の、パージポート21と反対側の端部でパージガス吸入経路20は折れ曲がっている。折れ曲がりの方向は何れの方向でもよい。
【0016】
実施例2の作用については、パージガスが直線部分24を通る間に直線部分24と同じ方向の流れの方向性をもち、この流れの方向性をもって吸気経路10内に吸入される。このパージガスの流れの方向性は、仕切り壁13に平行、かつ、吸気経路軸を含む面内にあるため、パージガスは吸気経路10の2分割部分11の2つの通路部分11a、11bに偏りなく流れる。
【0017】
本発明の実施例3では、図4に示すように、パージガス吸入経路20の吸気経路開口端22の直ぐ上流部に、パージガス流れ方向上流から下流に向かって、流路が仕切り壁に垂直な部分から、仕切り壁に平行かつ吸気経路に垂直な方向に向かう湾曲部25を持ち、かつ該湾曲部25の曲がりの外側の壁内面に突起部26を設けた構造となっている。
【0018】
実施例3の作用については、パージガスが湾曲部25を通る間に、突起部26によるパージガスの流速低減と突起部26による軽微なラビリンス効果でパージガス流れの方向性が低減され、パージガスは吸気経路10の2分割部分11の両方の通路部分11a、11bにほぼ均等に吸入される。
【0019】
【発明の効果】
請求項1の内燃機関のパージガス処理装置によれば、パージガス吸入経路の吸気経路開口端の直ぐ上流部に拡張室を設けたので、パージガスは拡張室に流入して流れの方向性が低減し、パージガスは吸気経路の2分割部分の両方の通路部分に均等かほぼ均等に吸入される。
請求項2の内燃機関のパージガス処理装置によれば、パージガス吸入経路の吸気経路開口端の直ぐ上流部に、仕切り壁に平行、かつ、吸気経路軸を含む面内方向に延び、少なくともパージポート径以上の長さをもつ直線部分を設けたので、パージガスが直線部分を通る間に直線部分と同じ方向の流れの方向性をもつが、この流れの方向性は、仕切り壁に平行、かつ、吸気経路軸に平行なため、パージガスは吸気経路の2分割部分の両方の通路部分に偏りなく吸入される。
請求項3の内燃機関のパージガス処理装置によれば、パージガス吸入経路の吸気経路開口端の直ぐ上流部に、上流から下流に向かって、流路が仕切り壁に垂直な部分から、仕切り壁に平行かつ吸気経路に垂直な方向に向かう湾曲部を持ち、かつ該湾曲部の曲がりの外側の壁内面に突起部を設けたので、パージガスが湾曲部を通る間に、突起部によるパージガスの流速低減と軽微なラビリンス効果で、流れの方向性が低減され、パージガスは吸気経路の2分割部分の両方の通路部分にほぼ均等に吸入される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の何れの実施例にも適用される内燃機関のパージガス処理装置の平面図である。
【図2】 本発明の実施例1の内燃機関のパージガス処理装置の断面図である。
【図3】 本発明の実施例2の内燃機関のパージガス処理装置の斜視図である。
【図4】 本発明の実施例3の内燃機関のパージガス処理装置の断面図である。
【図5】 従来の内燃機関のパージガス処理装置の断面図である。
【符号の説明】
10 吸気経路
11 2分割部分
11a、11b 2つの通路部分
12 開閉バルブ
13 仕切り壁
14 サージタンク
15 吸気通路部分
16 合流部
17 スロットルバルブ
20 パージガス吸入経路
21 パージポート
22 吸気経路開口端
23 拡張室
24 直線部分
25 湾曲部
26 突起部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a purge gas (evaporated fuel gas, EGR gas, PCV gas, etc.) processing apparatus for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-23642 discloses an inertia in which an intake path of an internal combustion engine is divided into two parts by a partition wall, and a two-part flow path is controlled by an open / close valve at the downstream part of the two divided parts. An internal combustion engine having a supercharging device is disclosed. It is also known to purge the intake air by providing a purge port (for example, EGR gas, evaporated fuel gas, PCV gas, etc.) on the upstream side of the two-divided portion of the intake path.
Depending on the internal combustion engine, a part of the purge gas suction path may be formed integrally with the outer wall of the intake path due to design restrictions or the like . In this case, as shown in FIG. A
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the structure of FIG. 5 , a curved portion is required immediately upstream of the intake path opening end of the purge gas suction path. As a result, a purge gas flow generates a directional component perpendicular to the partition wall when the purge gas is sucked. There is a problem that the suction is biased to one side of the cylinder group (the cylinder group connected to the divided passage where the purge gas is sucked in a large amount in the two divided parts).
It is an object of the present invention to provide a purge gas processing apparatus for an internal combustion engine in which purge gas is sucked evenly or substantially equally into both passage portions of the two divided portions of the intake passage in an internal combustion engine having a purge port in the intake passage having the two divided portions. It is to provide.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object is as follows.
A purge port is provided on the upstream side of the two-divided portion of the internal combustion engine having a two-divided portion obtained by dividing a portion of the intake passage into two portions, and the purge gas that has passed through the purge gas intake passage connected to the purge port is sucked through the purge port. A purge gas processing apparatus for an internal combustion engine that purges in a path, wherein the purge gas processing apparatus for an internal combustion engine has any one of the following structures (1), (2), and (3).
(1) A part of the purge gas intake path is provided along a passage outer wall of the intake path in a plane substantially perpendicular to the intake path axis, and is formed integrally with the passage outer wall of the intake path. An expansion chamber that reduces the direction of the purge gas flow by reducing the purge gas flow rate by enlarging the cross-sectional area of the flow path is provided immediately upstream, and the outer wall of the expansion chamber is formed integrally with the passage wall of the intake passage. A purge gas processing apparatus for an internal combustion engine.
(2) The purge port is provided immediately upstream of the intake path opening end of the purge gas intake path, and a linear portion is connected to the upstream end of the purge port;
The purge port is in a plane including the partition wall and orthogonal to the outer wall of the intake passage;
Said linear portion parallel to the partition wall and extending in the plane direction including the intake path axis, perpendicular to said purge port, extends parallel to the outer wall of the intake passage, has a length on at least purge port diameter or less, And,
A portion perpendicular to the partition wall is not provided between the intake passage opening end of the purge gas suction passage and the straight portion ,
A purge gas processing apparatus for an internal combustion engine, characterized in that a purge gas flow is made parallel to the partition wall at the purge port and the linear portion .
(3) A curved portion in which the flow path is parallel to the partition wall and in a direction perpendicular to the intake path from a portion perpendicular to the partition wall from upstream to downstream immediately upstream of the intake path opening end of the purge gas intake path A purge gas processing apparatus for an internal combustion engine, characterized in that a projection is provided on the inner wall surface of the outer side of the curved portion.
[0005]
In the purge gas processing apparatus for an internal combustion engine of the above (1), the purge gas is drawn into the intake path through the purge port immediately after the purge gas flows into the expansion chamber and the flow directionality is reduced. Inhaled evenly or nearly evenly in both passage parts.
In the purge gas processing apparatus for an internal combustion engine of the above (2), while the purge gas passes through the straight portion, it has a flow direction in the same direction as the straight portion, and this flow direction is parallel to the partition wall and the intake air. Since it is parallel to the path axis, the purge gas is sucked evenly into both passage parts of the two divided parts of the intake path.
In the purge gas processing apparatus for an internal combustion engine of the above (3), while the purge gas passes through the curved portion, the flow directionality is reduced by reducing the flow velocity of the purge gas by the protrusion and the slight labyrinth effect. Inhaled almost equally into both passage parts of the split part.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an internal combustion engine of the purge gas of the present invention (evaporated fuel gas, EGR gas, PCV gas) processing unit, with reference to FIGS. 1 to 4 will be described. FIG. 1 is applicable to any embodiment of the present invention.
Also, components that are common or similar throughout all embodiments of the present invention are labeled with the same reference numerals throughout all embodiments of the present invention.
[0007]
First, portions common or similar to all the embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2, for example.
A purge gas processing apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is provided with a
[0008]
The purge gas may be any of evaporative fuel gas, EGR gas, and PCV gas. In the following description, the case of evaporative fuel gas is taken as an example.
The two-divided
The two-divided
[0009]
FIG. 1 shows an intake of an internal combustion engine having an inertial supercharging device in which an opening /
[0010]
A
[0011]
A part of the passage wall of the purge
In the example shown in FIG. 2, a part of the passage wall of the purge
[0012]
The purge gas drawn into the
In the following, the configuration and operation of the parts unique to each embodiment of the present invention will be described.
[0013]
In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, an
The
[0014]
With respect to the operation of the first embodiment, when the purge gas is sucked and flows into the
[0015]
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, an in-plane parallel to the
Also, in the example of FIG. 3, the
[0016]
With respect to the operation of the second embodiment, the purge gas has the same direction of flow as the
[0017]
In the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4 , a portion where the flow path is perpendicular to the partition wall from the upstream side to the downstream side in the purge gas flow direction, immediately upstream of the intake
[0018]
With respect to the operation of the third embodiment, while the purge gas passes through the curved portion 25, the direction of the purge gas flow is reduced by reducing the flow velocity of the purge gas by the
[0019]
【The invention's effect】
According to the purge gas processing apparatus for an internal combustion engine of claim 1, since the expansion chamber is provided immediately upstream of the intake path opening end of the purge gas suction path, the purge gas flows into the expansion chamber and the flow directionality is reduced . The purge gas is sucked evenly or substantially equally into both passage portions of the two divided portions of the intake passage.
According to the purge gas processing apparatus for an internal combustion engine of
According to the purge gas processing apparatus for an internal combustion engine of claim 3, the flow path is parallel to the partition wall from the portion perpendicular to the partition wall from upstream to downstream immediately upstream of the intake path opening end of the purge gas suction path. In addition, since the protrusion is provided on the inner wall of the outside of the curved portion of the curved portion, and the purge gas passes through the curved portion, the flow rate of the purge gas is reduced by the protrusion. The slight labyrinth effect reduces the directionality of the flow, and the purge gas is sucked almost evenly into both passage portions of the two divided portions of the intake passage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a purge gas processing apparatus for an internal combustion engine applied to any embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a purge gas processing apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a purge gas processing apparatus for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a purge gas processing apparatus for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional purge gas processing apparatus for an internal combustion engine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
パージガス吸入経路の吸気経路開口端の直ぐ上流部に、前記パージポートを設けるとともに該パージポートの上流側端に直線部分を接続し、
前記パージポートは仕切り壁を含む面内にあって吸気通路の外壁に直交しており、
前記直線部分は前記仕切り壁に平行、かつ、吸気経路軸を含む面内方向に延び、前記パージポートと直交し、吸気経路の外壁と平行に延び、少なくともパージポート径以上の長さをもっており、かつ、
パージガス吸入経路の吸気経路開口端と前記直線部分との間には前記仕切り壁に垂直な部分を設けず、
前記パージポートと前記直線部分とでパージガスの流れを前記仕切り壁に平行にしたことを特徴とする内燃機関のパージガス処理装置。A purge port is provided on the upstream side of the two-divided portion of the internal combustion engine having a two-divided portion obtained by dividing a portion of the intake passage into two portions, and the purge gas that has passed through the purge gas intake passage connected to the purge port is sucked through the purge port. In a purge gas processing apparatus for an internal combustion engine that purges in a path,
The purge port is provided immediately upstream of the opening end of the intake path of the purge gas intake path, and a straight portion is connected to the upstream end of the purge port,
The purge port is in a plane including the partition wall and orthogonal to the outer wall of the intake passage;
Said linear portion parallel to the partition wall and extending in the plane direction including the intake path axis, perpendicular to said purge port, extends parallel to the outer wall of the intake passage, has a length on at least purge port diameter or less, And,
A portion perpendicular to the partition wall is not provided between the intake passage opening end of the purge gas suction passage and the straight portion ,
A purge gas processing apparatus for an internal combustion engine, characterized in that a purge gas flow is made parallel to the partition wall at the purge port and the linear portion .
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