JP3978963B2 - エンジンの排気通路構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンの排気通路構造に係り、特に排気の一部を吸気系に還流するエンジンの排気通路構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両のエンジンにおいては、排気の一部を排気系から取り出して吸気系に還流して、燃焼室での燃焼温度を下げて排気有害成分であるNOx等の排気有害成分を低減する排気再循環装置(EGR装置)を設けている。
【0003】
この排気再循環装置にあっては、一般的に、排気の一部を排気系から取り出して吸気系に還流するために、排気マニホルドの排気ブランチに排気通路であるEGR通路を形成するEGRパイプの一端側を溶接で接続し、また、このEGRパイプをシリンダヘッドの側方で取り廻し、そして、このEGRパイプの他端側を吸気マニホルドに溶接で接続している。
【0004】
このような排気再循環装置としては、例えば、特開平10−122061号公報、特開平6−167251号公報に開示されている。特開平10−122061号公報に記載のものは、排気マニホルドの排気集合部と取付フランジの合わせ面の開口とを連通する排気導入通路を設けたものである。特開平6−167251号公報に記載のものは、吸気マニホルドを第1、第2マニホルド部に分割して構成し、第1マニホルド部の合わせ面に連絡通路の一端側を開口し、この連絡通路をEGR通路に貫通し、この連絡通路の他端側を吸気ブランチに開口したものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来、排気再循環装置にあっては、排気側で、EGRパイプの一端側を排気ブランチに溶接で接続し、そして、このEGRパイプをシリンダヘッドに沿って取り廻しているので、このEGRパイプが排気側で大きく張り出してしまい、このため、レイアウトの自由度が小さくなるとともに、パイプ材料のために排気マニホルドへの重量が増加し、更に、EGRパイプを排気マニホルドのマニホルド取付フランジに貫通させた構造においては、EGRパイプの出入口の位置合わせが必要となり、パイプ曲げ加工や寸法管理上等の工数が増加するという不都合があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、エンジンのシリンダヘッドの側面に接合面が接して取り付けられる排気マニホルド取付フランジとこの排気マニホルド取付フランジに接続される排気ブランチとからなる排気マニホルドを設け、この排気マニホルド内から取り出した排気の一部を吸気系に還流する排気通路を設けたエンジンの排気通路構造において、前記排気マニホルド取付フランジの外側面と共働して前記排気通路の一部を形成する通路形成部材を設け、この通路形成部材は、一枚の湾曲形成した板状部材からなり、前記排気ブランチの前記排気マニホルド取付フランジ近傍に形成したブランチ側連絡孔部と前記排気マニホルド取付フランジに形成したフランジ側連絡孔部と前記排気マニホルド取付フランジの外側面の一部とを覆って前記排気通路の一部であるフランジ側排気通路を形成することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
この発明は、排気通路の一部が排気マニホルド取付フランジの外側面を利用して形成されるので、排気側で、排気通路を形成するパイプを不要とし、構成部材が大きく張り出すのを抑制して、レイアウトの自由度を大きくするとともに、パイプ材料を減少して重量の増加を防止し、軽量化を図り、更に、パイプの出入口の位置合わせが不要となり、パイプ曲げ加工や寸法管理上等の工数を削減することができる。
【0008】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図1〜14は、この発明の第1実施例を示すものである。図14において、2は車両(図示せず)に搭載される多気筒用(例えば、4気筒:#1、#2、#3、#4)のエンジン、4はシリンダヘッド、6はシリンダヘッドカバーである。このシリンダヘッドカバー6には、注油口8とDIL(ディストリビュータレスイグニションコイル)カバー10とが設けられている。
【0009】
シリンダヘッド4には、吸気系において、吸気マニホルド12が取り付けられている。この吸気マニホルド12は、シリンダヘッド4の一側面(車両後方側)の吸気マニホルド取付面14に取り付けられる吸気マニホルド取付フランジ16と、各気筒に対応した第1〜4吸気ブランチ18−1〜18−4と、サージタンク部20とから構成されている。吸気マニホルド取付フランジ16は、吸気側取付ボルト(図示せず)でシリンダヘッド4の吸気マニホルド取付面14に取り付けられる。第1〜4吸気ブランチ18−1〜18−4は、吸気マニホルド取付フランジ16に溶接で接続される。また、シリンダヘッド4の上部位には、第1〜4燃料噴射弁22−1〜22−4が固設され、また、この第1〜4燃料噴射弁22−1〜22−4に連設した燃料デリバリパイプ24がパイプ取付ボルト26で設けられている。この燃料デリバリパイプ24には、パイプ接続部28を介して燃料パイプ30が連絡している。
【0010】
また、シリンダヘッド4には、排気系において、図1、4に示す如く、排気マニホルド32が取り付けられる。この排気マニホルド32は、シリンダヘッド4の他側面(車両前方側)の排気マニホルド取付面34に取り付けられる排気マニホルド取付フランジ36と、各気筒に対応した第1〜4排気ブランチ38−1〜38−4と、排気集合部40とから構成されている。排気マニホルド取付フランジ36は、ガスケット42を介して排気側取付ボルト(図示せず)でシリンダヘッド4の排気マニホルド取付面34に取り付けられる。第1〜4排気ブランチ38−1〜38−4は、例えば、図2、10に示す如く、一側、他側ブランチ部38A、38Bで最中合わせで構成したり、図11に示す如く、円管38Cによって構成し、各ブランチ用孔36Aに対応して排気マニホルド取付フランジ36に溶接で接続される。また、シリンダヘッド4には、排気マニホルド32を上方から覆う排気マニホルドカバー44が取り付けられている。
【0011】
この排気マニホルド32の排気集合部40には、第1、第2排気管46−1、46−2を介して第1、第2触媒コンバータ48−1、48−2が連設される。この第1、第2触媒コンバータ48−1、48−2の下流側には、コンバータ集合部50が連設している。
【0012】
排気マニホルド32にあって、排気マニホルド取付フランジ36には、シリンダヘッド4の排気マニホルド取付面34に接する接合面52とこの接合面52とは反対側の外方の外側面54とが形成されている。
【0013】
エンジン2には、排気系の排気マニホルド32内から取り出した排気の一部を吸気系の吸気マニホルド12内に還流する排気再循環装置(EGR装置)56が設けられる。
【0014】
この排気再循環装置56は、排気マニホルド32内から取り出した排気の一部を吸気マニホルド12内に導く排気通路であるEGR通路58と、シリンダヘッド4の側方のEGRバルブ取付面60に取り付けられるEGRバルブ62とを有している。
【0015】
EGR通路58は、排気マニホルド32部位のフランジ側EGR通路64と、シリンダヘッド4内に形成したシリンダヘッド側EGR通路66と、EGRパイプ68で形成されたパイプ側EGR通路70とからなる。
【0016】
図2〜6に示す如く、EGR通路58の一部であるフランジ側EGR通路64は、通路形成部材72によって形成される。この通路形成部材72は、一枚の湾曲形成した板状部材からなり、排気マニホルド取付フランジ36の外側面54と共働してフランジ側EGR通路64を形成するものであり、湾曲形状で軸方向の一端側の半円形状の端側開口部74と軸方向の他端側の閉鎖壁76と排気マニホルド取付フランジ36の外側面54に対向する中央開口部78とを有する本体部80と、この本体部80の一端側に連設して端側開口部74周りのブランチ側接合部82と、中央開口部78周りの外側面側接合部84とによって構成されている。
【0017】
この通路形成部材72は、マニホルド取付フランジ36近傍で第4排気ブランチ38−4に形成したブランチ側連絡孔部86とマニホルド取付フランジ36に形成したフランジ側連絡孔部88とマニホルド取付フランジ36の外側面54の一部とを覆ってフランジ側EGR通路64の空間を形成するものである。ブランチ側連絡孔部86は、例えば、図5、12に示す如く、切欠き孔86Aで形成されたり、図13に示す如く、貫通孔86Bで形成されている。
【0018】
また、シリンダヘッド4の側面には、ボリウム90の空間が窪んで形成されている。
【0019】
EGR通路58の他の一部であるシリンダヘッド側EGR通路66は、図7〜9に示す如く、第4排気ブランチ38−4に対向するシリンダヘッド4に形成した第4排気ポート92−4よりも側方で、一端側の第1ヘッド開口66Aがフランジ側連絡孔部86に連通するように開口するとともに、他端側の第2ヘッド開口66Bが車両後方側で側方のEGRバルブ取付面60に開口している。また、シリンダヘッド4には、EGRバルブ取付面60と同平面上にサーモケース取付面94が形成されている
【0020】
EGR通路58のさらに他の一部であるパイプ側EGR通路70は、図14に示す如く、一端側がEGRバルブ62に接続されるとともに、他端側が吸気マニホルド12に接続されたEGRパイプ68によって形成されている。
【0021】
次に、この第1実施例の作用を説明する。
【0022】
EGR通路58の一部であるフランジ側EGR通路64が、通路形成部材72によって排気マニホルド取付フランジ36の外側面54に形成されるので、シリンダヘッド4の近傍に限りなく近づき、これにより、図3に示す如く、パイプを不要として部材の張り出しを抑制して、排気側に余裕空間Sを形成させ、これにより、レイアウトの自由度を大きくするとともに、パイプ材料を減少して重量の増加を防止し、軽量化を図り、更に、パイプの出入口の位置合わせが不要となり、パイプ曲げ加工や寸法管理上等の工数を削減することができる。
【0023】
図15〜17は、この発明の第2実施例を示すものである。
【0024】
以下の実施例においては、上述の第1実施例と同一機能を果す箇所には同一符号を付して説明する。
【0025】
この第2実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、マニホルド取付フランジ36には、長手方向に長い形状のフランジ側連絡長孔102を形成した。また、ガスケット42には、フランジ側連絡長孔102及びボリウム90に対応したガスケット貫通孔104を形成した。これにより、フランジ側EGR通路64は、ボリウム90にも連通し、大きな容量となるものである。
【0026】
この第2実施例の構成によれば、大きな容量のフランジ側EGR通路64及びボリウム90部位によって排気の脈動を抑制させることができる。
【0027】
図18は、この発明の特別構成であり、第3実施例を示すものである。
【0028】
この第3実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、マニホルド取付フランジ36には、第4排気ブランチ38−4のブランチ用孔106の内周面全体に開口したフランジ側連絡溝108を形成するとともに、このフランジ側連絡溝108を外方から覆う平坦な板状の通路構成部材110を取り付けて、フランジ側EGR通路64を形成した。
【0029】
この第3実施例の構成によれば、マニホルド取付フランジ36のフランジ側連絡溝108と平坦な通路構成部材110とでフランジ側EGR通路64を形成することができるので、その構成を簡単にし、加工の手間等を低減して、廉価とすることができる。
【0030】
図19は、この発明の特別構成であり、第4実施例を示すものである。
【0031】
この第4実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、シリンダヘッド4の端面には、マニホルド取付フランジ36の接合面に沿って長溝112を形成してフランジ側EGR通路64を形成した。
【0032】
この第4実施例の構成によれば、マニホルド取付フランジ36への加工を不要にするとともに、他の部品を不要として、加工の手間や、部品の低減を図ることができ、しかも、構成を簡単にすることができる。
【0033】
図20は、この発明の特別構成であり、第5実施例を示すものである。
【0034】
この第5実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、通路形成部材114を管状に形成し、この通路形成部材114の一端側に一側取付フランジ116−1を設け、この一側取付フランジ116−1を一側取付ボルト118−1で第1排気フランジ38−1に設けるとともに、通路形成部材114の他端側に他側取付フランジ116−2を設け、この他側取付フランジ116−2を他側取付ボルト118−2でマニホルド取付フランジ36に設け、通路形成部材114を着脱可能に設けた。また、この通路形成部材114の途中には、ボリウム部120を設けた。
【0035】
この第5実施例の構成によれば、所要によって太さの異なる通路形成部材114を選択的に取り付けることが可能となるとともに、ボリウム部120によって排気の脈動を抑制することができる。
【0036】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、排気通路の一部が排気マニホルド取付フランジの外側面を利用して形成されるので、排気側で、排気通路を形成するパイプを不要として部材が大きく張り出すのを抑制し、レイアウトの自由度を大きくするとともに、パイプ材料を減少して重量の増加を防止し、軽量化を図り、更に、パイプの出入口の位置合わせを不要とし、パイプ曲げ加工や寸法管理上等の工数を削減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 排気系の正面図である。
【図2】 図1の一部拡大正面図である。
【図3】 図2の矢印3による平面図である。
【図4】 図2矢印4による側面図である。
【図5】 排気マニホルド取付フランジ部位の一部斜視図である。
【図6】 通路形成部材の斜視図である。
【図7】 シリンダヘッドの一部平面図である。
【図8】 図7の矢印8によるシリンダヘッドの側面図である。
【図9】 図7の矢印9によるシリンダヘッドの正面図である。
【図10】 最中合わせの排気ブランチの一部斜視図である。
【図11】 円管状の排気ブランチの一部斜視図である。
【図12】 切欠いたブランチ側連絡孔部の斜視図である。
【図13】 円形のブランチ側孔連絡部の斜視図である。
【図14】 エンジンの平面図である。
【図15】 第2実施例において排気マニホルドの一部正面図である。
【図16】 図15の矢印16による平面図である。
【図17】 図15の矢印17による側面図である。
【図18】 第3実施例において排気マニホルド取付フランジ部位の断面図である。
【図19】 第4実施例において排気マニホルド取付フランジ部位の断面図である。
【図20】 第5実施例において排気マニホルド取付フランジ部位の断面図である。
【符号の説明】
2 エンジン
4 シリンダヘッド
32 排気マニホルド
38 排気ブランチ
56 EGR装置
58 EGR通路
64 フランジ側EGR通路
72 通路形成部材
Claims (1)
- エンジンのシリンダヘッドの側面に接合面が接して取り付けられる排気マニホルド取付フランジとこの排気マニホルド取付フランジに接続される排気ブランチとからなる排気マニホルドを設け、この排気マニホルド内から取り出した排気の一部を吸気系に還流する排気通路を設けたエンジンの排気通路構造において、前記排気マニホルド取付フランジの外側面と共働して前記排気通路の一部を形成する通路形成部材を設け、この通路形成部材は、一枚の湾曲形成した板状部材からなり、前記排気ブランチの前記排気マニホルド取付フランジ近傍に形成したブランチ側連絡孔部と前記排気マニホルド取付フランジに形成したフランジ側連絡孔部と前記排気マニホルド取付フランジの外側面の一部とを覆って前記排気通路の一部であるフランジ側排気通路を形成することを特徴とするエンジンの排気通路構造。
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