JP4092785B2 - Multi-cylinder engine intake system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は多気筒エンジンの吸気装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
エンジン、特に自動車用エンジンでは、複数の気筒に対する吸気の分配性を向上させる等のために、共通吸気通路から一旦サ−ジタンクへ吸気を供給して、このサ−ジタンクから、個々独立した独立吸気通路を介して吸気を複数の気筒へと分配供給するようにしたものがある。また、EGRガスやブローバイガスなどの吸気付加ガスを、エンジンの吸気系へ供給(還流)することが多く行われている。
【0003】
実開昭57−68157号公報には、吸気付加ガスとしてのEGRガスを、複数の独立吸気通路のうち一部の独立吸気通路のみに供給するようにしたものが開示されている。この公報記載のものでは、排気行程にある排気ポ−トからのEGRガスを、吸気行程にある気筒に対応した独立吸気通路に供給することにより、高熱のEGRガスを一部の気筒に供給して、エンジンの始動性を高めようとするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吸気付加ガスを極力複数の気筒に均一に分配供給することが望まれる。このため、吸気付加ガスをサ−ジタンクに供給することも行われているが、サ−ジタンク付近でかつその上流側に吸気付加ガスによる汚損を嫌う機器類が接続される等の場合には、独立吸気通路に吸気付加ガスを導入せざるを得ないことになる。
【0005】
1つのサ−ジタンクから伸びる複数の独立吸気通路にそれぞれ吸気付加ガスを導入したとき、各気筒用の複数の吸気付加ガス通路の通路抵抗を互いに等しくしたのでは、各気筒への吸気付加ガスの分配性がかなり大きく相違してしまう。このような分配性の相違は、独立吸気通路からサ−ジタンクへの吸気の吹き返しに起因するものである、ということが判明している。このような分配性の不均一性を解消するには、吸気付加ガスが多く導入される気筒用の吸気付加ガス通路の通路抵抗を、吸気付加ガスが少なく導入される気筒用の吸気付加ガス通路の通路抵抗よりも大きくすればよいことになる。しかしながら、複数の気筒に対してそれぞれ設けられる各吸気付加ガス通路の通路抵抗を最適設定することは、かなり面倒なものとなる。
【0006】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、吸気付加ガス通路の数を気筒数よりも少なくしつつ、吸気付加ガスを複数の気筒へ均一に分配できるようにした多気筒エンジンの吸気装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
共通吸気通路からサ−ジタンクへ吸気が供給され、該サ−ジタンクから個々独立した独立吸気通路を介して吸気が複数の気筒へと分配供給される多気筒エンジンの吸気装置において、
前記サ−ジタンクが、複数の気筒の配列方向に伸ばして形成され、
前記共通吸気通路の前記サ−ジタンクへの接続部となる第1接続部が、複数の気筒の配列方向となる該サ−ジタンクの長手方向において、前記独立吸気通路の該サ−ジタンクへの接続部となる複数の第2接続部の間に位置するようにように設定され、
吸気付加ガスを吸気系へ供給するための吸気付加ガス通路が、前記第2接続部のうち前記第1接続部の両隣に位置される特定の2つの第2接続部に対応した2つの独立吸気通路のみに接続され、
前記独立吸気通路に対する前記吸気付加ガス通路の接続部を第3接続部としたとき、該独立吸気通路の通路方向長さにおける該第3接続部から該サ−ジタンクまでの距離が、該該サ−ジタンクへの吸気の吹き返しによって吸気付加ガスが該サ−ジタンクへ逆流する大きさに設定されている、
ようにしてある。上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項1〜7、11、13、14に記載のとおりである。
また、前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項8に記載のように、
共通吸気通路からサ−ジタンクへ吸気が供給され、該サ−ジタンクから個々独立した独立吸気通路を介して吸気が複数の気筒へと分配供給される多気筒エンジンの吸気装置において、
前記サ−ジタンクが、複数の気筒の配列方向に伸ばして形成され、
前記共通吸気通路の前記サ−ジタンクへの接続部となる第1接続部が、複数の気筒の配列方向となる該サ−ジタンクの長手方向において、前記独立吸気通路の該サ−ジタンクへの接続部となる複数の第2接続部の間に位置するようにように設定され、
吸気付加ガスを吸気系へ供給するための吸気付加ガス通路が、前記第2接続部のうち前記第1接続部の両隣に位置される特定の2つの第2接続部に対応した2つの独立吸気通路のみに接続され、
1つのサ−ジタンクから吸気が分配供給される複数の気筒の数が、3個以上とされ、
前記第1接続部が、前記第2接続部のうち気筒配列方向の一端側に位置する第1気筒用の第2接続部と該第1気筒の隣にある第2気筒用の第2接続部との間に位置設定され、
前記吸気付加ガス通路が、前記第1気筒用の独立吸気通路と第2気筒用の独立吸気通路とに対してのみ接続され、
前記共通吸気通路には、前記サ−ジタンクの近くにおいてエアヒータが接続され、
前記第1気筒用の前記第3接続部の位置が、前記第2気筒用の第3接続部の位置に対して、前記独立吸気通路の通路方向長さにおいて、前記サ−ジタンクよりも離れた位置に設定されている、
ようにしてある。上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請 求項9〜11に記載のとおりである。
さらに、前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項12に記載のように、
共通吸気通路からサ−ジタンクへ吸気が供給され、該サ−ジタンクから個々独立した独立吸気通路を介して吸気が複数の気筒へと分配供給される多気筒エンジンの吸気装置において、
前記サ−ジタンクが、複数の気筒の配列方向に伸ばして形成され、
前記共通吸気通路の前記サ−ジタンクへの接続部となる第1接続部が、複数の気筒の配列方向となる該サ−ジタンクの長手方向において、前記独立吸気通路の該サ−ジタンクへの接続部となる複数の第2接続部の間に位置するようにように設定され、
吸気付加ガスを吸気系へ供給するための吸気付加ガス通路が、前記第2接続部のうち前記第1接続部の両隣に位置される特定の2つの第2接続部に対応した2つの独立吸気通路のみに接続され、
前記独立吸気通路の慣性同調回転数が、エンジンの最高許容回転数よりも大きく設定されている、
ようにしてある。
【0008】
【発明の効果】
請求項1によれば、複数の独立吸気通路のうち、一部の独立吸気通路に対してのみ吸気付加ガス通路を設ければよく、構造が簡単となる。また、共通吸気通路が接続される付近の独立吸気通路(に対応した気筒)に対する吸気付加ガス供給はもっぱら吸気付加ガス通路からの吸気付加ガス供給を利用して行う一方、他の独立吸気通路(に対応した気筒)に対する吸気付加ガス供給が、サ−ジタンクへの吸気付加ガスの逆流を利用して行うので、つまりあらかじめ逆流による吸気付加ガスの分配不均一性を見込んで、この逆流による不均一性を解消するように吸気付加ガスの供給形態とすることにより、全体として各気筒への吸気付加ガスの分配を均一に行うことができる。
【0009】
また、独立吸気通路への吸気付加ガス通路の接続位置の設定を、サ−ジタンクへの吸気逆流を積極的に利用できる位置として、上記内容に対応した効果を十分に発揮させることができる。
請求項2によれば、独立吸気通路へ供給されるEGRガスのサ−ジタンクへの逆流を積極的に利用できるような設定として、請求項1に対応した効果を十分に発揮させることができる。
【0010】
請求項3によれば、請求項2に対応した効果をより十分に得ることができる。
請求項4によれば、第2気筒用の独立吸気通路に供給されるEGRガスを、サ−ジタンクへの逆流を利用して、EGRガスが導入されない独立吸気通路に対応した気筒へ供給する場合に好適となる。
請求項5によれば、第1気筒用の独立吸気通路に供給されるEGRガスはもっぱら第1気筒への供給用として設定しつつ、請求項4に対応した効果を得ることができる。
【0011】
請求項6によれば、第2気筒用の独立吸気通路へ導入されるEGRガスを、サ−ジタンクを経て、EGRガスが導入されない独立吸気通路へと流れる作用を十分に得る上で好ましいものとなる。
請求項7によれば、1つのサ−ジタンクに4つの気筒が接続される場合で、かつサ−ジタンクの長手方向略中間部に共通吸気通路を接続する場合に、請求項3に対応した効果を得ることができる。
【0012】
請求項8によれば、エアヒータの吸気付加ガスによる汚損を防止しつつ、請求項1に対応した効果を得るためのより具体的な構造が提供される。特に、第2気筒用の独立吸気通路に供給される吸気付加ガスを、吸気付加ガスが導入されない他の独立吸気通路への供給用とするものが提供される。
請求項9によれば、ブローバイガスを各気筒へ均一に分配することができる。
請求項10によれば、EGRガスを各気筒へ均一に分配することができる。
【0013】
請求項11によれば、大型となる燃料噴射ポンプと共通吸気通路との干渉を避けた配置が提供される。
請求項12によれば、吸気付加ガスのサ−ジタンクへの逆流を阻止するような慣性過給が行われてしまう事態が防止される。
請求項13によれば、第2気筒用の独立吸気通路に導入される吸気付加ガスを、サ−ジタンクへの逆流を利用して、吸気付加ガスが導入されない他の独立吸気通路へ十分に供給することができる。
【0014】
請求項14によれば、第2気筒用の独立吸気通路に導入される吸気付加ガスを第1気筒用としても兼用し、第3気筒用の独立吸気通路に導入される吸気付加ガスを第4気筒用としても兼用しつつ、2つの独立吸気通路からのサ−ジタンクへの吸気付加ガスの逆流量を等しくして、第1気筒、第4気筒へ供給される吸気付加ガス量を等しく設定する上で好ましいものとなる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1において、エンジン1は、4サイクル4気筒の直噴式ディ−ゼルエンジンとされ、その4つの気筒が、エンジン一端側から他端側へ順次、第1気筒C1、第2気筒C2、第3気筒C3、第4気筒C4として示される。エンジン1の一側方には、気筒配列方向に長く伸びるサ−ジタンク10が配設されている。このサ−ジタンク10には、1本の共通吸気通路11より吸気が導入されるようになっており、この共通吸気通路11には、サ−ジタンク10直近において、吸気を過熱するためのエアヒータ12が接続されている。サ−ジタンク10と各気筒C1〜C4とは、個々独立した独立吸気通路21〜24によって接続されている。
【0016】
エンジン1の他側方には、排気マニホールド25が接続され、これに導入された排気は、排気管26を経て大気へと排出される。排気マニホールド25からは、1本のEGR通路30が導出されている。このEGR通路30は、その下流側において2本に分岐されて、一方の分岐EGR通路31が第1気筒C1用の独立吸気通路21に接続され、他方の分岐EGR通路32が第2気筒C2用の独立吸気通路22に接続されている。EGR通路30のうち、分岐EGR通路31、32よりも上流側となる部分(共通EGR通路部分)には、EGRクーラ35が接続されると共に、該EGRクーラ35よりも下流側においてEGRバルブ36が接続されている。
【0017】
前記EGR通路30は、エンジン1の気筒配列方向端部のうち、第1気筒C1側の端部を迂回するように配設されている。エンジン1の一側方には、燃料噴射ポンプ28が配設され、このポンプ28は、第4気筒C4側の端部に設けられたギア、チェーン等の連動機構27を介して、エンジン1により機械的に駆動される。
【0018】
共通吸気通路11とサ−ジタンク10との接続部が、第1接続部として符号A1で示される。また、各独立吸気通路21〜24とサ−ジタンク10との接続部が、第2接続部となるが、この第2接続部が符号B1〜B4で示される。さらに、EGR通路3と独立吸気通路21、22との接続部が第3接続部となるが、独立吸気通路21、22への分岐EGR通路31、32の開口部31a、32aが第3接続部を示すものとなる。
【0019】
ここで、第1接続部A1は、気筒配列方向端部にある2つの気筒C1、C2用の独立吸気通路21、22の間、つまりその第2接続部B1とB2との間に位置設定されている。また、第3接続部としての開口31aとサ−ジタンク10までの距離(独立吸気通路長手方向長さ)が符号L1で示され、開口32aとサ−ジタンク10までの距離(独立吸気通路長手方向長さ)が符号L2で示されるが、L1>L2とされている。
【0020】
2つの分岐EGR通路31、32のうち、もっとも端に位置する第1気筒C1用の独立吸気通路21に接続される分岐EGR通路31の通路抵抗は、他方の分岐EGR通路32の通路抵抗よりも十分小さくされている。より具体的には、後述するように、EGR通路31はもっぱら第1気筒C1へのEGRガス導入用とされる一方、他方のEGR通路32は、第2気筒C1〜第4気筒C4の3つの気筒へのEGRガス導入用とされる関係上、EGR通路32の管径が、EGR通路31の管径のほぼ3倍程度大きくなるように設定されている。
【0021】
第2気筒C2用の独立吸気通路22において、開口32aからサ−ジタンク10までの容積Vは、1気筒あたりのシリンダ容積α(理想的な吸気充填量)に最小EGR率Rを乗算した値以下の大きさに設定されている(V≦α×R)。ただし、1気筒あたりの実際の吸気充填量βは、シリンダ容積αに体積効率を乗算した値となるので、実際にはV≦β×Rの関係を満足するように、前記距離L2が設定されている。独立吸気通路22の管径(内径の直径)をDとすると、前記容積Vは、V=πD2・L/4となるので、結局のところ、L≦4β・R/πD2となる。
【0022】
各独立吸気通路21〜24は、かなり短く設定されているが、その慣性同調回転数、つまり慣性過給が得られる同調エンジン回転数が、エンジン1の最高許容回転数よりも大きくなるような長さとされている(独立吸気通路の長さが短いほど慣性同調回転数が大きくなる)。
【0023】
サ−ジタンク10は、その長手方向と直交する方向での断面積が、第1気筒C1用の第2接続部B1から第2気筒C2用の第2接続部B2までに渡っては大きくされ、第3気筒C3用の第2接続部B3から第4気筒C4用の第2接続部B4に渡っては小さくされ、しかも第2接続部B2からB3に渡っては、B3に向うにつれて徐々に小さくされている。上記断面積変化は、サ−ジタンク10のうちエンジン1とは反対側の面を変化させることにり行われており、結局のところポンプ28側が薄くされている。換言すれば、気筒配列方向と直交する平面において、サ−ジタンク10の長手方向一部が、エンジン1とポンプ28との間に挿入された配置となっている。これにより、サ−ジタンク10を、全気筒C1〜C4に対応した位置に存在するように気筒配列方向に十分長くしつつ、大型の燃料噴射ポンプ28との干渉が防止されることになる。
【0024】
以上のような実施形態において、共通吸気通路11からの吸気は、エアヒータ11によって加熱された後、サ−ジタンク10へ導入され、このサ−ジタンク10から独立吸気通路21〜24を介して、各気筒C1〜C4へと分配、供給される。
【0025】
EGRガスは、分岐EGR通路31より独立吸気通路21へと供給されると共に、分岐EGR通路32より独立吸気通路22へと供給される。分岐EGR通路31からのEGRガスは、もっぱら第1気筒C1に供給される。分岐EGR通路32からのEGRガスは、第2気筒C2へ供給されると共に、吸気の吹き返しによってかなり多くのEGRガスがサ−ジタンク10へと逆流されて、サ−ジタンク10より独立吸気通路23を経て第3気筒C3へ供給されると共に、独立吸気通路24を経て第4気筒C4へも供給される。このように、共通吸気通路11から供給されたサ−ジタンク10内の吸気の流れを考えたとき、分岐吸気通路22〜23のうち、上流側に位置する分岐吸気通路22から下流側の分岐吸気通路23、24へとEGRガスが供給されることになる。
【0026】
図6は、図1の実施形態における各気筒C1〜C4間でのNOX 低減率(EGRガスの供給量あるいは供給濃度に対応)の相違を示すものであるが、EGR率が小さい範囲から大きい範囲に渡って、ほぼ均一であることが理解される。一方、図7は、比較例を示すもので、各独立吸気通路21〜24に、同じ通路抵抗とされた分岐EGR通路をそれぞれ接続したものである。この図7では、吸気の逆流によって、共通吸気通路11から遠い側の第3気筒、第4気筒へのEGRガス供給量が多くなり過ぎて、4つの気筒間でのEGRガス供給量がかなり大きく相違してしまうことになる。
【0027】
図2〜図5は、サ−ジタンク10と短い独立吸気通路21〜24とを、鋳造により、あるいは射出成形により一体成形した場合の例を示す。この一体成形品41においては、サ−ジタンク10の容積部分が符号50で示され、シリンダヘッドが符号51で示され、シリンダヘッド51に形成された吸気ポ−トが符号52で示される。
【0028】
一体成形品41においては、サ−ジタンク容積部51とシリンダヘッド51との間に位置するように、EGR通路(共通EGR通路部分)30が、一体成形品41の長手方向つまりサ−ジタンク10の長手方向に伸ばして形成される。このEGR通路30は、一体成形品41の長手方向一端側から、第2気筒C2用の独立吸気通路22付近にまで伸びており、全体として、一体成形品41の長手方向長さの略半分の長さとされている。一体成形品41には、EGR通路30から分岐させて、2本の分岐EGR通路31、32が形成されている。
【0029】
上記一体成形品41内に形成されるEGR通路30、31、32は、一体成形時に合わせて形成することもでき、また一体成形品41成形後に例えばドリル加工により形成することもでき、さらにはこの両方を併用して形成することもできる、なお、図中符号43で示すものは、盲栓である。
【0030】
図8は、本発明の別の実施形態を示すもので、前記実施形態と同一要素には同一符号を付して、その重複した説明は省略する。本実施形態では、サ−ジタンク10付近には燃料噴射ポンプが存在しないものとされ、またエアヒータ12を有しないものとされている。サ−ジタンク10は、その長手方向略中心位置を境にして、長手方向一端側と他端側とがほぼ同一形状に形成されている。
【0031】
共通吸気通路11は、第2接続部B1〜B4のうち、B2とB3との間においてサ−ジタンク10に接続されている。分岐EGR通路31、32は、第2気筒C2用の独立吸気通路22と第3気筒C3用の独立吸気通路23のみに接続されている。各分岐EGR通路31と32との通路抵抗(管径)が、ほぼ同じ(実施形態では完全に同じ)とされている。また、EGR通路31、32の独立吸気通路22、23への開口31a、32aから、サ−ジタンク10までの距離(独立吸気通路の通路方向の距離)もほぼ同じとされている(実施形態では完全に同じ)。独立吸気通路22、23においても、前記実施形態と同じように、V≦β×Rの関係を満足するように設定されている。
【0032】
図8の例では、分岐EGR通路31から独立吸気通路22に供給されたEGRガスは、第2気筒C2に供給されると共に、吸気の吹き返しによるサ−ジタンク10への逆流によって、第1気筒C1へも供給される。同様に、分岐EGR通路32から独立吸気通路23に供給されたEGRガスは、第3気筒C3に供給されると共に、吸気の吹き返しによるサ−ジタンク10への逆流によって、第4気筒C4へも供給される。上述のようなEGRガスの分配作用によって、前記実施形態と同様に、各気筒C1〜C4の間での供給EGRガス量がほぼ同じとされる(均一化)。
【0033】
以上実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むものである。1つのサ−ジタンクに接続される気筒数つまり独立吸気通路の数は、実施形態に示す4個に限らず、例えば3個あるいは5個以上とすることもできる。エンジンに設けられるサ−ジタンクの数は1つに限らず、2つ以上存在する場合にも同様に適用できる。例えば、左右バンク毎にサ−ジタンクを設けたV型エンジンや水平対向エンジンにおいて、1つのサ−ジタンクに3個以上の気筒が接続されるものであれば本発明を適用できる。
【0034】
ディ−ゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンで代表される火花点火式エンジンにも適用できる。吸気系に還流される吸気付加ガスとしては、実施形態に示すEGRガスに限らず、ブローバイガスとすることもできる。本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として記載されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す簡略平面図。
【図2】図1に示すサ−ジタンクと独立吸気通路との一体成形品を、共通吸気通路側から見た図。
【図3】図2の平面図。
【図4】図2のX4−X4線相当断面図。
【図5】図2のX5−X5線相当断面図。
【図6】本発明の効果を図式的に示す図。
【図7】比較例の効果を示すもので、図6に対応した図。
【図8】本発明の別の実施形態を示すもので、図1に対応した図。
【符号の説明】
1:エンジン
10:サ−ジタンク
11:共通吸気通路
12:エアヒータ
21〜24:独立吸気通路
28:燃料噴射ポンプ
30:EGR通路
31:分岐EGR通路
31a:独立吸気通路への開口(第3接続部)
32:分岐EGR通路
32a:独立吸気通路への開口(第3接続部)
41:一体成形品
A1:第1接続部
B1〜B4:第2接続部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake device for a multi-cylinder engine.
[0002]
[Prior art]
In an engine, particularly an automobile engine, in order to improve the distribution of intake air to a plurality of cylinders, intake air is temporarily supplied from the common intake passage to the surge tank, and the independent intake air is individually supplied from the surge tank. There is one in which intake air is distributed and supplied to a plurality of cylinders through a passage. Further, intake additional gases such as EGR gas and blow-by gas are often supplied (refluxed) to the intake system of the engine.
[0003]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-68157 discloses an EGR gas as intake additional gas that is supplied to only some of the independent intake passages. In this publication, high temperature EGR gas is supplied to some cylinders by supplying EGR gas from an exhaust port in the exhaust stroke to an independent intake passage corresponding to the cylinder in the intake stroke. Therefore, it is intended to improve the startability of the engine.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is desired to distribute and supply the intake additional gas evenly to a plurality of cylinders as much as possible. For this reason, the intake additional gas is also supplied to the surge tank, but in the case where equipment that dislikes contamination by the intake additional gas is connected to the vicinity of the surge tank and upstream thereof, Intake additional gas must be introduced into the independent intake passage.
[0005]
When intake additional gas is introduced into a plurality of independent intake passages extending from one surge tank, the passage resistance of the plurality of intake additional gas passages for each cylinder is equal to each other. Distributiveness is considerably different. It has been found that such a difference in distribution is caused by the return of intake air from the independent intake passage to the surge tank. In order to eliminate such non-uniform distribution, the intake additional gas passage for a cylinder into which a small amount of intake additional gas is introduced is set to the resistance of the intake additional gas passage for the cylinder into which a large amount of additional intake gas is introduced. It is sufficient to make it larger than the passage resistance. However, it is considerably troublesome to optimally set the passage resistance of each intake additional gas passage provided for each of a plurality of cylinders.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a multi-cylinder engine in which intake additional gas can be uniformly distributed to a plurality of cylinders while the number of intake additional gas passages is smaller than the number of cylinders. It is in providing the inhalation device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the present invention. That is, as described in
In an intake system of a multi-cylinder engine, intake air is supplied from a common intake passage to a surge tank, and the intake air is distributed and supplied to a plurality of cylinders through independent intake passages that are independent from each other.
The surge tank is formed to extend in the arrangement direction of a plurality of cylinders,
The first connection portion, which is the connection portion of the common intake passage to the surge tank, is connected to the surge tank of the independent intake passage in the longitudinal direction of the surge tank in the arrangement direction of a plurality of cylinders. Set so as to be located between the plurality of second connection parts to be a part,
Two independent intake air passages for supplying intake additional gas to the intake system correspond to two specific second connection portions located on both sides of the first connection portion of the second connection portions. Connected only to the aisle ,
When the connection portion of the intake additional gas passage with respect to the independent intake passage is a third connection portion, the distance from the third connection portion to the surge tank in the passage direction length of the independent intake passage is the support tank. The intake additional gas is set to a size that flows back to the surge tank when the intake air blows back into the tank;
It is like that. Preferred embodiments based on the above-described solution technique are as described in
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the present invention. That is, as described in claim 8 in the claims,
In an intake system of a multi-cylinder engine, intake air is supplied from a common intake passage to a surge tank, and the intake air is distributed and supplied to a plurality of cylinders through independent intake passages that are independent from each other.
The surge tank is formed to extend in the arrangement direction of a plurality of cylinders,
The first connection portion, which is the connection portion of the common intake passage to the surge tank, is connected to the surge tank of the independent intake passage in the longitudinal direction of the surge tank in the arrangement direction of a plurality of cylinders. Set so as to be located between the plurality of second connection parts to be a part,
Two independent intake air passages for supplying intake additional gas to the intake system correspond to two specific second connection portions located on both sides of the first connection portion of the second connection portions. Connected only to the aisle,
The number of cylinders to which intake air is distributed and supplied from one surge tank is set to 3 or more,
The first connection part is a second connection part for the first cylinder located on one end side in the cylinder arrangement direction in the second connection part, and a second connection part for the second cylinder adjacent to the first cylinder. Is set between
The intake additional gas passage is connected only to the independent intake passage for the first cylinder and the independent intake passage for the second cylinder;
An air heater is connected to the common intake passage near the surge tank,
The position of the third connecting portion for the first cylinder is separated from the surge tank in the passage direction length of the independent intake passage with respect to the position of the third connecting portion for the second cylinder. Set to position,
It is like that. Preferred embodiments on the premise of the solving methods are as described in 請 Motomeko 9-11 in the appended claims.
Further, in order to achieve the above object, the following solution is adopted in the present invention. That is, as described in
In an intake system of a multi-cylinder engine, intake air is supplied from a common intake passage to a surge tank, and the intake air is distributed and supplied to a plurality of cylinders through independent intake passages that are independent from each other.
The surge tank is formed to extend in the arrangement direction of a plurality of cylinders,
The first connection portion, which is the connection portion of the common intake passage to the surge tank, is connected to the surge tank of the independent intake passage in the longitudinal direction of the surge tank in the arrangement direction of a plurality of cylinders. Set so as to be located between the plurality of second connection parts to be a part,
Two independent intake air passages for supplying intake additional gas to the intake system correspond to two specific second connection portions located on both sides of the first connection portion of the second connection portions. Connected only to the aisle,
The inertia tuning speed of the independent intake passage is set to be greater than the maximum allowable engine speed;
It is like that.
[0008]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is sufficient to provide the intake additional gas passage only for some of the independent intake passages, and the structure is simplified. In addition, the intake additional gas is supplied to the independent intake passages (cylinders corresponding to the common intake passage) to which the common intake passage is connected by using the intake additional gas supply from the intake additional gas passage, while other independent intake passages ( The intake additional gas is supplied to the surge tank by using the backflow of the intake additional gas to the surge tank. In other words, the distribution of the intake additional gas due to the backflow is anticipated in advance. By adopting the intake additional gas supply mode so as to eliminate the problem, the intake additional gas can be uniformly distributed to the cylinders as a whole.
[0009]
In addition, the connection position of the intake additional gas passage to the independent intake passage can be set to a position where the intake backflow to the surge tank can be positively utilized, so that the effects corresponding to the above contents can be sufficiently exhibited.
According to the second aspect, the effect corresponding to the first aspect can be sufficiently exerted as a setting that can positively utilize the backflow of the EGR gas supplied to the independent intake passage to the surge tank.
[0010]
According to
According to the fourth aspect of the present invention, the EGR gas supplied to the independent intake passage for the second cylinder is supplied to the cylinder corresponding to the independent intake passage where the EGR gas is not introduced by using the backflow to the surge tank. It becomes suitable for.
According to claim 5 , the effect corresponding to claim 4 can be obtained while the EGR gas supplied to the independent intake passage for the first cylinder is set exclusively for supply to the first cylinder.
[0011]
According to the sixth aspect of the present invention, the EGR gas introduced into the independent intake passage for the second cylinder is preferable for obtaining a sufficient effect of flowing through the surge tank to the independent intake passage where no EGR gas is introduced. Become.
According to claim 7 , when four cylinders are connected to one surge tank, and when a common intake passage is connected to a substantially middle portion in the longitudinal direction of the surge tank, an effect corresponding to claim 3 is achieved. Can be obtained.
[0012]
According to claim 8 , there is provided a more specific structure for obtaining the effect corresponding to claim 1 while preventing the air heater from being contaminated by the intake additional gas. In particular, an intake additional gas supplied to the independent intake passage for the second cylinder is provided for supply to another independent intake passage where the intake additional gas is not introduced.
According to the ninth aspect , the blow-by gas can be uniformly distributed to each cylinder.
According to the tenth aspect , the EGR gas can be uniformly distributed to each cylinder.
[0013]
According to the eleventh aspect , an arrangement is provided in which interference between the large fuel injection pump and the common intake passage is avoided.
According to the twelfth aspect, it is possible to prevent the situation where the inertia supercharging is performed so as to prevent the backflow of the intake additional gas to the surge tank.
According to the thirteenth aspect , the intake additional gas introduced into the independent intake passage for the second cylinder is sufficiently supplied to the other independent intake passage where the intake additional gas is not introduced, using the reverse flow to the surge tank. can do.
[0014]
According to the fourteenth aspect , the intake additional gas introduced into the independent intake passage for the second cylinder is also used for the first cylinder, and the intake additional gas introduced into the independent intake passage for the third cylinder is the fourth. While also serving as a cylinder, the reverse flow rates of the intake additional gas from the two independent intake passages to the surge tank are made equal, and the intake additional gas amounts supplied to the first and fourth cylinders are set equal. Preferred above .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In FIG. 1, the
[0016]
An
[0017]
The
[0018]
A connection portion between the common intake passage 11 and the
[0019]
Here, the first connection portion A1 is positioned between the
[0020]
Of the two
[0021]
In the
[0022]
Each of the
[0023]
The
[0024]
In the embodiment as described above, the intake air from the common intake passage 11 is heated by the air heater 11 and then introduced into the
[0025]
The EGR gas is supplied from the
[0026]
FIG. 6 shows the difference in the NOx reduction rate (corresponding to the supply amount or supply concentration of EGR gas) between the cylinders C1 to C4 in the embodiment of FIG. 1, but the range from a small EGR rate to a large range. It is understood that it is almost uniform over time. On the other hand, FIG. 7 shows a comparative example in which branch EGR passages having the same passage resistance are connected to the
[0027]
2 to 5 show examples in which the
[0028]
In the integrally molded
[0029]
The
[0030]
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. The same elements as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted. In the present embodiment, the fuel injection pump is not present near the
[0031]
The common intake passage 11 is connected to the
[0032]
In the example of FIG. 8, the EGR gas supplied from the
[0033]
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to this, and includes the following cases, for example. The number of cylinders connected to one surge tank, that is, the number of independent intake passages is not limited to four as shown in the embodiment, and may be three or five or more, for example. The number of surge tanks provided in the engine is not limited to one, and the present invention can be similarly applied to the case where there are two or more. For example, the present invention can be applied to a V-type engine or a horizontally opposed engine provided with a surge tank for each of the left and right banks, as long as three or more cylinders are connected to one surge tank.
[0034]
The present invention can be applied not only to a diesel engine but also to a spark ignition engine represented by a gasoline engine. The intake additional gas recirculated to the intake system is not limited to the EGR gas shown in the embodiment, but may be blow-by gas. The object of the present invention is not limited to what is explicitly stated, but also implicitly includes providing what is substantially preferred or described as an advantage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified plan view showing an embodiment of the present invention.
2 is a view of an integrally molded product of a surge tank and an independent intake passage shown in FIG. 1 as viewed from the common intake passage side.
FIG. 3 is a plan view of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view corresponding to the line X4-X4 of FIG. 2;
5 is a cross-sectional view corresponding to the line X5-X5 in FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram schematically showing the effect of the present invention.
7 is a diagram corresponding to FIG. 6, showing the effect of the comparative example.
8 shows another embodiment of the present invention and corresponds to FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Engine 10: Surge tank 11: Common intake passage 12: Air heaters 21-24: Independent intake passage 28: Fuel injection pump 30: EGR passage 31: Branch EGR passage 31a: Opening to independent intake passage (third connection part) )
32:
41: integrally molded product A1: first connection part B1 to B4: second connection part
Claims (14)
前記サ−ジタンクが、複数の気筒の配列方向に伸ばして形成され、
前記共通吸気通路の前記サ−ジタンクへの接続部となる第1接続部が、複数の気筒の配列方向となる該サ−ジタンクの長手方向において、前記独立吸気通路の該サ−ジタンクへの接続部となる複数の第2接続部の間に位置するようにように設定され、
吸気付加ガスを吸気系へ供給するための吸気付加ガス通路が、前記第2接続部のうち前記第1接続部の両隣に位置される特定の2つの第2接続部に対応した2つの独立吸気通路のみに接続され、
前記独立吸気通路に対する前記吸気付加ガス通路の接続部を第3接続部としたとき、該独立吸気通路の通路方向長さにおける該第3接続部から該サ−ジタンクまでの距離が、該該サ−ジタンクへの吸気の吹き返しによって吸気付加ガスが該サ−ジタンクへ逆流する大きさに設定されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In an intake system of a multi-cylinder engine, intake air is supplied from a common intake passage to a surge tank, and the intake air is distributed and supplied to a plurality of cylinders through independent intake passages that are independent from each other.
The surge tank is formed to extend in the arrangement direction of a plurality of cylinders,
The first connection portion, which is the connection portion of the common intake passage to the surge tank, is connected to the surge tank of the independent intake passage in the longitudinal direction of the surge tank in the arrangement direction of a plurality of cylinders. Set so as to be located between the plurality of second connection parts to be a part,
Two independent intake air passages for supplying intake additional gas to the intake system correspond to two specific second connection portions located on both sides of the first connection portion of the second connection portions. Connected only to the aisle ,
When the connection portion of the intake additional gas passage with respect to the independent intake passage is a third connection portion, the distance from the third connection portion to the surge tank in the passage direction length of the independent intake passage is the support tank. The intake additional gas is set to a size that flows back to the surge tank when the intake air blows back into the tank;
An intake device for a multi-cylinder engine.
吸気付加ガスがEGRガスとされ、
前記独立吸気通路の通路方向長さにおける該第3接続部から該サ−ジタンクまでの容積Vが、1気筒あたりのシリンダ容積をα、最小EGR率をRとしたとき、V≦α×Rの関係を満足するように設定されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 1 ,
The intake additional gas is EGR gas,
When the volume V from the third connection portion to the surge tank in the passage direction length of the independent intake passage is α and the minimum EGR rate is R, V ≦ α × R. Set to satisfy the relationship,
An intake device for a multi-cylinder engine.
前記シリンダ容積αに体積効率を乗算した1気筒あたりの吸気充填量をβとしたとき、V≦β×Rの関係を満足するように設定されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 2 ,
When the intake charge amount per cylinder obtained by multiplying the cylinder volume α by the volume efficiency is β, it is set so as to satisfy the relationship of V ≦ β × R.
An intake device for a multi-cylinder engine.
エンジンが4サイクルエンジンとされ、
1つのサ−ジタンクから吸気が分配供給される複数の気筒の数が、3個以上とされ、
前記第1接続部が、前記第2接続部のうち気筒配列方向の一端側に位置する第1気筒用の第2接続部と該第1気筒の隣にある第2気筒用の第2接続部との間に位置設定され、
前記吸気付加ガス通路が、前記第1気筒用の独立吸気通路と第2気筒用の独立吸気通路とに対してのみ接続され、
前記第2気筒用の独立吸気通路について、V≦β×Rの関係を満足するように設定されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 3 ,
The engine is a 4-cycle engine,
The number of cylinders to which intake air is distributed and supplied from one surge tank is set to 3 or more,
The first connection part is a second connection part for the first cylinder located on one end side in the cylinder arrangement direction in the second connection part, and a second connection part for the second cylinder adjacent to the first cylinder. Is set between
The intake additional gas passage is connected only to the independent intake passage for the first cylinder and the independent intake passage for the second cylinder;
The independent intake passage for the second cylinder is set so as to satisfy the relationship of V ≦ β × R.
An intake device for a multi-cylinder engine.
前記第1気筒用の前記第3接続部の位置が、前記第2気筒用の第3接続部の位置に対して、前記独立吸気通路の通路方向長さにおいて、前記サ−ジタンクよりも離れた位置に設定されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 4 ,
The position of the third connecting portion for the first cylinder is separated from the surge tank in the passage direction length of the independent intake passage with respect to the position of the third connecting portion for the second cylinder. Set to position,
An intake device for a multi-cylinder engine.
前記第1気筒とは反対側において前記第2気筒の隣に位置する気筒を第3気筒としたとき、
前記サ−ジタンク長手方向と直交する方向における該サ−ジタンクの断面積が、前記第2気筒用の前記第2接続部から前記第3気筒用の第2接続部に渡って徐々に減少されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 4 or claim 5 ,
When the cylinder located next to the second cylinder on the side opposite to the first cylinder is the third cylinder,
A cross-sectional area of the surge tank in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the surge tank is gradually decreased from the second connection portion for the second cylinder to the second connection portion for the third cylinder. Yes,
An intake device for a multi-cylinder engine.
エンジンが4サイクルエンジンとされ、
1つのサ−ジタンクから吸気が分配供給される複数の気筒の数が、4個とされ、
複数の気筒を、その配列方向一端側から他端側へ順次第1気筒、第2気筒、第3気筒、第4気筒としたとき、前記第1接続部が、前記第2接続部のうち第2気筒用の第2接続部と該第3気筒用の第2接続部との間に位置設定され、
前記吸気付加ガス通路が、前記第2気筒用の独立吸気通路と第3気筒用の独立吸気通路とに対してのみ接続され、前記第2気筒用および第3気筒用の各独立吸気通路についてそれぞれ、V≦β×Rの関係を満足するように設定されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 3 ,
The engine is a 4-cycle engine,
The number of the plurality of cylinders to which intake air is distributed and supplied from one surge tank is four,
When a plurality of cylinders are sequentially set as a first cylinder, a second cylinder, a third cylinder, and a fourth cylinder from one end side to the other end side in the arrangement direction, the first connection portion is the first of the second connection portions. A position is set between the second connecting portion for the two cylinders and the second connecting portion for the third cylinder;
The intake additional gas passage is connected only to the independent intake passage for the second cylinder and the independent intake passage for the third cylinder, and each of the independent intake passages for the second cylinder and the third cylinder respectively. , Set so as to satisfy the relationship of V ≦ β × R.
An intake device for a multi-cylinder engine.
前記サ−ジタンクが、複数の気筒の配列方向に伸ばして形成され、
前記共通吸気通路の前記サ−ジタンクへの接続部となる第1接続部が、複数の気筒の配列方向となる該サ−ジタンクの長手方向において、前記独立吸気通路の該サ−ジタンクへの接続部となる複数の第2接続部の間に位置するようにように設定され、
吸気付加ガスを吸気系へ供給するための吸気付加ガス通路が、前記第2接続部のうち前記第1接続部の両隣に位置される特定の2つの第2接続部に対応した2つの独立吸気通路のみに接続され、
1つのサ−ジタンクから吸気が分配供給される複数の気筒の数が、3個以上とされ、
前記第1接続部が、前記第2接続部のうち気筒配列方向の一端側に位置する第1気筒用の第2接続部と該第1気筒の隣にある第2気筒用の第2接続部との間に位置設定され、
前記吸気付加ガス通路が、前記第1気筒用の独立吸気通路と第2気筒用の独立吸気通路とに対してのみ接続され、
前記共通吸気通路には、前記サ−ジタンクの近くにおいてエアヒータが接続され、
前記第1気筒用の前記第3接続部の位置が、前記第2気筒用の第3接続部の位置に対して、前記独立吸気通路の通路方向長さにおいて、前記サ−ジタンクよりも離れた位置に設定されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。 In an intake system of a multi-cylinder engine, intake air is supplied from a common intake passage to a surge tank, and the intake air is distributed and supplied to a plurality of cylinders through independent intake passages that are independent from each other.
The surge tank is formed to extend in the arrangement direction of a plurality of cylinders,
The first connection portion, which is the connection portion of the common intake passage to the surge tank, is connected to the surge tank of the independent intake passage in the longitudinal direction of the surge tank in the arrangement direction of a plurality of cylinders. Set so as to be located between the plurality of second connection parts to be a part,
Two independent intake air passages for supplying intake additional gas to the intake system correspond to two specific second connection portions located on both sides of the first connection portion of the second connection portions. Connected only to the aisle,
The number of cylinders to which intake air is distributed and supplied from one surge tank is set to 3 or more,
The first connection part is a second connection part for the first cylinder located on one end side in the cylinder arrangement direction in the second connection part, and a second connection part for the second cylinder adjacent to the first cylinder. Is set between
The intake additional gas passage is connected only to the independent intake passage for the first cylinder and the independent intake passage for the second cylinder;
An air heater is connected to the common intake passage near the surge tank,
The position of the third connecting portion for the first cylinder is separated from the surge tank in the passage direction length of the independent intake passage with respect to the position of the third connecting portion for the second cylinder. Set to position,
An intake device for a multi-cylinder engine.
吸気付加ガスがブローバイガスとされている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 8 ,
Intake additional gas is considered as blow-by gas,
An intake device for a multi-cylinder engine.
吸気付加ガスがEGRガスとされている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 8 ,
The intake additional gas is EGR gas,
An intake device for a multi-cylinder engine.
エンジンがディ−ゼルエンジンとされ、
複数の気筒配列方向一端側において、エンジンより駆動される燃料噴射ポンプが配設され、
複数の気筒配列方向他端側において、前記第1接続部が位置されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 4 or claim 8 ,
The engine is a diesel engine,
A fuel injection pump driven by the engine is disposed on one end side in the plurality of cylinder arrangement directions,
The first connection portion is positioned on the other end side in the plurality of cylinder arrangement directions.
An intake device for a multi-cylinder engine.
前記サ−ジタンクが、複数の気筒の配列方向に伸ばして形成され、
前記共通吸気通路の前記サ−ジタンクへの接続部となる第1接続部が、複数の気筒の配 列方向となる該サ−ジタンクの長手方向において、前記独立吸気通路の該サ−ジタンクへの接続部となる複数の第2接続部の間に位置するようにように設定され、
吸気付加ガスを吸気系へ供給するための吸気付加ガス通路が、前記第2接続部のうち前記第1接続部の両隣に位置される特定の2つの第2接続部に対応した2つの独立吸気通路のみに接続され、
前記独立吸気通路の慣性同調回転数が、エンジンの最高許容回転数よりも大きく設定されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。 In an intake system of a multi-cylinder engine, intake air is supplied from a common intake passage to a surge tank, and the intake air is distributed and supplied to a plurality of cylinders through independent intake passages that are independent from each other.
The surge tank is formed to extend in the arrangement direction of a plurality of cylinders,
The support of the common intake passage - first connecting portion to which the connection portion to Jitanku is, the service becomes high column direction of the plurality of cylinders - in the longitudinal direction of the Jitanku,該Sa of the independent intake passage - to Jitanku It is set so as to be located between the plurality of second connection parts that become the connection parts,
Two independent intake air passages for supplying intake additional gas to the intake system correspond to two specific second connection portions located on both sides of the first connection portion of the second connection portions. Connected only to the aisle,
The inertia tuning speed of the independent intake passage is set to be greater than the maximum allowable engine speed;
An intake device for a multi-cylinder engine.
前記吸気付加ガス通路のうち、前記第1気筒用の吸気付加ガス通路の通路抵抗が、前記第2気筒用の吸気付加ガス通路の通路抵抗よりも大きくされることにより、該第1気筒用の吸気付加ガス通路から供給される吸気付加ガス量が、該第2気筒用の吸気付加ガス通路から供給される吸気付加ガス量よりも十分小さくなるようにされている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 5 ,
Of the intake additional gas passages, the passage resistance of the intake additional gas passage for the first cylinder is made larger than the passage resistance of the intake additional gas passage for the second cylinder, so that The amount of intake additional gas supplied from the intake additional gas passage is made sufficiently smaller than the amount of intake additional gas supplied from the intake additional gas passage for the second cylinder,
An intake device for a multi-cylinder engine.
前記吸気付加ガス通路のうち、前記第2気筒用の吸気付加ガス通路の通路抵抗と、前記第3気筒用の吸気付加ガス通路の通路抵抗とがほぼ等しく設定され、
前記第2気筒用の前記第3接続部の位置と、前記第3気筒用の第3接続部の位置とが、前記独立吸気通路の通路方向長さにおいて前記サ−ジタンクまでの長さがほぼ等しく設定されている、
ことを特徴とする多気筒エンジンの吸気装置。In claim 7 ,
Of the intake additional gas passage, the passage resistance of the intake additional gas passage for the second cylinder and the passage resistance of the intake additional gas passage for the third cylinder are set to be approximately equal,
The position of the third connecting portion for the second cylinder and the position of the third connecting portion for the third cylinder are substantially equal to the length of the surge tank in the passage direction length of the independent intake passage. Are set equal,
An intake device for a multi-cylinder engine.
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