JP5015827B2 - 吸気経路ガス導入構造及び吸気マニホールド - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気経路内の吸気流に対してガス導入路からガスを導入する吸気経路ガス導入構造及びこの吸気経路ガス導入構造を適用した吸気マニホールドに関する。

排気再循環装置では排気をサージタンクや吸気枝管に供給することで吸気に排気を混合させている（例えば特許文献１〜３参照）。特許文献１ではサージタンクに開口する円形と長円形の２つの開口部から排気を吸気中に導入することで各気筒に排気を均一に分配している。特許文献２ではスワールコントロールバルブより上流に導いている排気再循環通路を円弧状の長円形にすることにより吸気ポートを昇温させて燃料の気化を促進している。特許文献３ではスロットルバルブの直下にて流れ方向に長い長円形の排気導入口を形成することにより吸気と排気との均一混合とデポジット付着防止とを実現している。
特開平７−２５９６５６号公報（第３頁、図２，３） 特開平７−２４７９１７号公報（第３頁、図５） 特開平１１−２１０５６０号公報（第５頁、図１１）

排気中に含まれる水蒸気が排気循環中に冷却されて凝結水が生じる場合がある。この凝結水が吸気中への排気導入路に蓄積されると排気導入路が閉塞して導入される排気の流れが偏ったり間欠的な導入となったりして吸気中への均一な排気拡散や気筒間の均一な排気分配が困難となり、円滑に排気再循環ができなくなる。このため凝結水が排気導入路に蓄積しないように排気導入路壁面を伝わせて排気導入路から円滑に流出させる必要がある。

特許文献１〜３では、排気を吸気に導入するまでに生じる凝結水については考慮していず、凝結水による排気導入による問題点の対策については不十分である。
又、排気導入路から気筒間で偏らせずにかつ吸気中に均一に排気を拡散させるためには、特許文献１〜３のようにスロットルバルブ近傍の吸気流路壁面で開口する構成ではなく、吸気が気筒毎に分岐した後の吸気流中にて、しかも或程度吸気流中に突出した位置に開口することが考えられる。しかしこのように開口させると吸気脈動の影響を受けやすくなって逆に吸気中への排気の均一拡散が阻害されると共に気筒毎の均一な排気分配も困難となるおそれがある。

このことは他のガス、例えばブローバイガスやキャニスタからの燃料蒸気についても同じことである。
本発明は凝結した液体の排出を容易とさせることにより吸気中への円滑なガス導入が可能な吸気経路ガス導入構造、ガスの気筒間の均一分配と吸気中への均一拡散とを達成させることで吸気中への円滑なガス導入が可能な吸気経路ガス導入構造及びこのための吸気マニホールドの提供を目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の吸気経路ガス導入構造は、内燃機関の吸気経路内の吸気流に対してガス導入路からガスを導入する吸気経路ガス導入構造であって、ガス導入路の内周面は、軸直交断面において下方側に略水平な直線として現れる底面と上方側に前記直線の両端を角度を有して接続する凸状湾曲線として現れる湾曲壁面とからなることを特徴とする。

ガス導入路は、上記形状の底面の両側に湾曲壁面との間には角度を有する。このことによりガス導入路はガスの流れの方向に沿ってコーナーが形成されていることになる。ガス導入路内を流れるガスに含まれている蒸気がガス導入路内にて凝結する場合は、特にこのコーナーにて凝結が生じやすく、又、コーナーに集まりやすい。したがって、まず水などの凝結液はこのコーナーに生じあるいはコーナーに集中してから、コーナーを伝ってガス導入路を流れることになる。コーナーでの凝結液移動量よりも急速に多量の凝結液が生じた場合は、コーナーに隣接する底面側に凝結液は流れ出し、この底面に集まって高い流動性を生じる。このためガス導入路を流れるガス流との摩擦により、あるいはガス導入路の傾斜により、容易に移動してガス導入路から排出されることになる。

このようにして凝結水などがガス導入路に蓄積しないようにガス導入路のコーナーや底面を伝わせて円滑に流出させることができ、凝結水などがガス導入路に蓄積されることがなく、吸気中への均一な排気拡散や気筒間の均一な排気分配を阻害しない。このようにして円滑なガス導入が可能となる。

請求項２に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項１において、前記直線と前記凸状湾曲線とは略直交していることを特徴とする。
直線と凸状湾曲線とが略直交するように底面と湾曲壁面とを形成することにより、コーナーにおける凝結と凝結液の集中を促進すると共に、凝結液が急速に多量に生じた場合にはコーナーから底面への移動及び底面での流動を容易とすることができる。このことにより凝結水などがガス導入路に蓄積されることがなく、円滑なガス導入が可能となる。

請求項３に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項１又は２において、ガス導入路はガスの流動方向を下方とする傾斜状態で配置されるものであることを特徴とする。
このような状態でガス導入路が傾斜していることにより、ガス流動方向への凝結液の流れをより促進して吸気中への凝結水などの排出をより効果的なものとできる。

請求項４に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項１〜３のいずれか一項において、ガス導入路は略直線状に形成されていることを特徴とする。
このように略直線状のガス導入路とすることにより、凝結液全体のより円滑な排出が可能となる。

請求項５に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項１〜４のいずれか一項において、ガス導入路は共通ガス室から各気筒の吸気ポートへガスを導入すると共に、前記共通ガス室の底面はガス導入路の前記底面と同一平面上で連続する面であることを特徴とする。

このようにガス導入路の底面を共通ガス室の底面と同一平面上で連続させることにより、共通ガス室とガス導入路との間に凝結水などを蓄積させることなく、いずれかに円滑に排出させることができる。

請求項６に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項１〜５のいずれか一項において、ガス導入路は吸気経路に対して下方側から導入され、吸気経路に開口するガス導入路の先端は、前記湾曲壁面側が吸気経路内に突出していることを特徴とする。

このようにガス導入路は湾曲壁面側が吸気経路内に突出した状態にて開口していることにより、ガスを吸気に対して均一に拡散させることができる。更に吸気経路内に突出しているのは湾曲壁面側であることから、ガス導入路の先端が吸気流中に露出していても、角が形成されていない部分が吸気流中に突出していることから、吸気流の抵抗になりにくい。したがって内燃機関のポンピング損失を抑制できる。

請求項７に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項６において、吸気経路は、吸気マニホールドの吸気枝管と内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートとが接続端面同士にて接続されることで形成され、ガス導入路は前記吸気枝管に形成されていると共に、ガス導入路の先端面は前記接続端面とは略同一面上に形成されていることを特徴とする。

吸気マニホールドの吸気枝管に形成されたガス導入路の先端は、その先端面が吸気枝管の接続端面とは略同一面上まで吸気流中に突出させている。このことで吸気枝管から吸気ポートにかけて各気筒への吸気中にガスを均一に分配しかつ均一に拡散させるガス導入路を容易に形成することができる。

請求項８に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項６において、吸気経路は、吸気マニホールドの吸気枝管と内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートとが接続端面同士にて接続されることで形成され、ガス導入路は前記吸気枝管に形成されていると共に、ガス導入路の先端面は前記接続端面よりも吸気流方向とは逆方向に前記湾曲壁面側を傾斜させて形成されていることを特徴とする。

このようにガス導入路の先端面を接続端面よりも吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面側を傾斜させた構成とすることにより、各気筒への吸気中にガスを均一に分配しかつ均一に拡散させることができると共に、より吸気流の抵抗となりにくくすることができる。

更にアトキンソンサイクルエンジンなどのように燃焼室側から吸気経路側に吹き返しを生じる内燃機関の場合には、吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面側を傾斜させた分、吹き返しに対する曝され方が弱まり、あるいは吹き返しをガス導入路内に導きにくくなり、デポジット付着防止効果を生じる。

請求項９に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項６において、吸気経路は、吸気マニホールドの吸気枝管と内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートとが接続端面同士にて接続されることで形成され、ガス導入路は前記吸気枝管に形成されていると共に、ガス導入路の先端面は吸気経路の軸に対する直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に前記湾曲壁面側を傾斜させて形成されていることを特徴とする。

このようにガス導入路の先端面を、吸気経路の軸に対する直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面側を傾斜させた構成とすることにより、各気筒への吸気中にガスを均一に分配しかつ均一に拡散させることができると共に、より吸気流の抵抗となりにくくすることができる。

更に前述した吹き返しに対するデポジット付着防止効果を生じる。
請求項１０に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項９において、ガス導入路の先端面は、ガス導入路自身における略軸直交状態位置に形成されていることを特徴とする。

ガス導入路の先端面はガス導入路自身における略軸直交状態位置まで吸気流中に突出させることで、各気筒への吸気中にガスを均一に分配しかつ均一に拡散させるガス導入路を容易に形成することができる。

ガス導入路の先端面は、吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面側が傾けられることになるので、前述した吹き返しに対するデポジット付着防止効果を生じる。
請求項１１に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項９において、ガス導入路の先端面は、ガス導入路自身における軸直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に前記湾曲壁面側を傾斜させて形成されていることを特徴とする。

このようにガス導入路の先端面を、ガス導入路自身における軸直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面側を倒した構成とすることにより、各気筒への吸気中にガスを均一に分配しかつ均一に拡散させることができると共に、より吸気流の抵抗となりにくくすることができる。

更にガス導入路の先端面は吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面側を大きく倒せるので、前述した吹き返しに対するデポジット付着防止効果を高めることができる。
請求項１２に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項１１において、ガス導入路の先端面は、ガス導入路自身における軸直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に前記湾曲壁面側を４５〜５５°傾斜させて形成されていることを特徴とする。

より具体的にはこのようにガス導入路の先端面を吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面側を４５〜５５°傾斜させた状態とすることにより、各気筒への吸気中にガスを均一に分配しかつ均一に拡散させると共に、吸気流の抵抗となりにくくすることができる。前述した吹き返しに対するデポジット付着防止効果についても十分に高めることができる。

請求項１３に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項１〜１２のいずれか一項において、樹脂製の接続部にて金属製のガス供給管に接続されることでガスを供給されていると共に、前記接続部は前記ガス供給管よりも大径に形成されていることを特徴とする。

接続部がガス供給管よりも大径であることにより、ガス供給管から高温のガスが供給されたとしても樹脂製の接続部を直撃することはなく、接続部での強度低下を防止することができる。

請求項１４に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項１３において、前記接続部は、前記ガス供給管との当接部分では、内周縁部が面取りされていることを特徴とする。
更に接続部において、ガス供給管との当接部分では内周縁部を面取りした構成としている。このことによりガス供給管との接続が軸直交方向に少々ずれたとしても、高温ガスが接続部の先端縁部を直撃することを防止でき、接続部での強度低下を確実に防止することができる。

請求項１５に記載の吸気経路ガス導入構造では、請求項１〜１４のいずれか一項において、前記ガスは、内燃機関の排気、内燃機関のブローバイガス及び燃料タンクからの燃料蒸発に由来する燃料蒸気のいずれか１つ又は複数であることを特徴とする。

このようにガス導入路から吸気流中に導入されるガスとしては、内燃機関の排気、ブローバイガス及び燃料蒸気を挙げることができ、このようなガスを吸気中へ円滑に導入することができる。

請求項１６に記載の吸気マニホールドでは、請求項１〜１５のいずれか一項の構成が適用されたことを特徴とする。
このような吸気マニホールドとすることにより前述したごとくの効果を生じさせることができる。

［実施の形態１］
図１〜３は、内燃機関において上述した発明が適用された吸気マニホールド２の要部構成を表す。図１の(Ａ)は正面図、(Ｂ)は背面図、図２の(Ａ)は左側面図、(Ｂ)は右側面図、図３は斜視図である。図１の(Ａ)におけるＸ−Ｘ断面図を図４に示す。

吸気マニホールド２はサージタンクの役割を果たす共通吸気経路４を備え、この共通吸気経路４を介してスロットルバルブから吸気を導入している。そして共通吸気経路４の下流側には吸気枝管集合部６を備えている。これら共通吸気経路４と吸気枝管集合部６とは樹脂にて一体成形されている。尚、図においては吸気マニホールド２の全体形状を分かりやすくするためにリブ等を設けていない状態にて示しているが、補強ための各種リブ、吸気温センサ等を設置する貫通孔、吸気マニホールド２自身を支持するための各種係合部などを外周面に設けることができる。

ここで内燃機関は４気筒であり、吸気枝管集合部６は４本の吸気枝管６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを備えている。尚、内燃機関は他の気筒数でも良く、この場合には吸気マニホールド２は対応する気筒数分の吸気枝管を備えることになる。又、Ｖ型エンジンなどの複数バンクの内燃機関である場合には、バンク毎に吸気マニホールド２が設けられて、各吸気マニホールド２には同一バンクにおける気筒数分の吸気枝管が設けられることになる。

図４に示すごとく吸気枝管集合部６の下側は、樹脂製のカバー８ａが溶着や嵌合などにより接合されることで覆われ、このことにより吸気枝管集合部６の下部にはＥＧＲチャンバー（共通ガス室に相当）８が形成されている。このＥＧＲチャンバー８には、排気再循環実行時に吸気枝管集合部６の一方側に形成された排気供給部８ｂからＥＧＲ装置に備えられたＥＧＲ弁を介して排気が供給される。ＥＧＲチャンバー８からは、各吸気枝管６ａ〜６ｄに対する排気導入路（ガス導入路に相当）１０，１２，１４，１６がそれぞれ直線状に伸び出している。

これら排気導入路１０〜１６における軸直交方向での縦断面図を図５の(Ａ)に示す。排気導入路１０〜１６の内周面は底面１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａと湾曲壁面１０ｂ，１２ｂ，１４ｂ，１６ｂとからなる。底面１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａは、軸直交断面にて下方側に略水平な直線として現れる形状をなしている。湾曲壁面１０ｂ，１２ｂ，１４ｂ，１６ｂは、軸直交断面にて上方側に、前記直線（底面１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａ）の両端を角度（ここでは略直交）を有して接続する凸状湾曲線として現れる形状をなしている。

吸気マニホールド２は、内燃機関に対する配置により、これら排気導入路１０〜１６は排気の流動方向を下方とする傾斜状態となる。このことにより平面状の底面１０ａ〜１６ａについても各吸気枝管６ａ〜６ｄ側へ向かって下向きに傾斜した状態とされる。又、吸気枝管集合部６を下側から覆うことによりＥＧＲチャンバー８を構成しているカバー８ａは底板としての役割を果たしているが、このカバー８ａにおける平面状の上面、すなわちＥＧＲチャンバー８の底面８ｃは、排気導入路１０〜１６の底面１０ａ〜１６ａとは同一平面上で連続する面とされている。したがってＥＧＲチャンバー８の底面８ｃについても各吸気枝管６ａ〜６ｄ側へ向かって下向きに傾斜した状態とされる。

排気導入路１０〜１６の先端面１０ｃ，１２ｃ，１４ｃ，１６ｃは吸気枝管６ａ〜６ｄの内周面１８と同一面でなく湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂ側（吸気経路中央側）が吸気枝管６ａ〜６ｄ内の吸気経路内に突出している。ただし吸気枝管６ａ〜６ｄの接続端面２０よりも湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂ側を吸気流方向とは逆方向に傾斜させた状態（接続端面２０から角度θ1だけ倒した状態）とされている。

尚、本実施の形態では、吸気枝管６ａ〜６ｄの接続端面２０は、吸気流直交状態位置（吸気枝管の軸方向直交状態位置と同じ）よりも、上側が吸気流方向へ傾いて（例えばθ0＝１０°前後）形成されている。排気導入路１０〜１６の先端面１０ｃ〜１６ｃは、その湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂ側を、吸気流直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に傾斜させた状態としている。ここでは先端面１０ｃ〜１６ｃは、排気導入路１０〜１６自身における軸直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂ側を傾斜させた状態（ここではθ2＝４５〜５５°ＣＡ）に形成されている。

この吸気マニホールド２が内燃機関の金属製のシリンダヘッドに形成された吸気ポート２２取り付けられて実際にＥＧＲ装置が機能すると、ＥＧＲチャンバー８内へは、排気供給部８ｂから図示矢線のごとく排気が導入される。そして各排気導入路１０〜１６に分流されて各吸気枝管６ａ〜６ｄに分配される。このことにより各気筒に対する吸気経路内の吸気中に排気が導入され、吸気に混合されて各気筒に供給されることになる。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．各排気導入路１０〜１６の底面１０ａ〜１６ａは、その両側にて湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂとの間に角度を有して接続している。ここでは底面１０ａ〜１６ａと湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂとは略直交して接続している。このことにより各排気導入路１０〜１６は排気の流れ方向に沿って図５の(Ａ)に示したごとくコーナーＣが形成されている。各排気導入路１０〜１６内を流れる排気に含まれている水蒸気が、各排気導入路１０〜１６内にて凝結する場合、特にこのようなコーナーＣにて凝結が生じやすく、又、コーナーＣに集まりやすい。

したがって図５の(Ｂ)に示すごとく各排気導入路１０〜１６内に生じた凝結水Ｗは、まずこのコーナーＣに生じ、あるいはこのコーナーＣに集中する。そしてコーナーＣを伝って凝結水は各排気導入路１０〜１６を流れることになる。

コーナーＣでの凝結水移動量よりも急速に多量の凝結水が生じた場合は、図５の(Ｃ)に示すごとくコーナーＣに隣接する底面１０ａ〜１６ａ側に凝結水は流れ出し、この底面１０ａ〜１６ａに集まって高い流動性を生じる。このため排気導入路１０〜１６を流れる排気流との摩擦により、あるいは排気導入路１０〜１６の傾斜により、容易に移動して排気導入路１０〜１６から排出されることになる。

このようにして凝結水が排気導入路１０〜１６に蓄積しないように排気導入路１０〜１６のコーナーＣや底面１０ａ〜１６ａを伝わせて円滑に流出させることができ、凝結水が排気導入路１０〜１６に蓄積されることがなく、吸気中への均一な排気拡散や気筒間の均一な排気分配を阻害しない。このようにしてＥＧＲ装置による円滑な排気導入が可能となる。

（ロ）．ここで特に各排気導入路１０〜１６は直線状に形成されて、排気の流動方向を下方とする傾斜状態で配置されていることから、排気流動方向への凝結水の流れをより促進し、吸気中への凝結水の排出をより効果的なものとできる。

しかも各排気導入路１０〜１６の底面１０ａ〜１６ａを、ＥＧＲチャンバー８の底面８ｃと同一平面上で連続させている。このことにより、ＥＧＲチャンバー８と各排気導入路１０〜１６との間に凝結水を蓄積させることなく、円滑に各吸気枝管６ａ〜６ｄ側へ排出させることができる。

（ハ）．各排気導入路１０〜１６は各吸気枝管６ａ〜６ｄに対して下方側から導入され、各吸気枝管６ａ〜６ｄに開口する各排気導入路１０〜１６の先端は、湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂ側が各吸気枝管６ａ〜６ｄ内に突出して開口している。このことにより排気を吸気に対して均一に拡散させることができると共に、各吸気枝管６ａ〜６ｄ内に突出しているのは湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂ側であることから、各排気導入路１０〜１６の先端が吸気流中に露出していても角が形成されていない部分が吸気流中に突出していることから吸気流の抵抗になりにくい。したがって内燃機関のポンピング損失を抑制できる。

特に排気導入路１０〜１６の先端面１０ｃ〜１６ｃは、各吸気枝管６ａ〜６ｄの接続端面２０よりも吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂ側を傾斜させた状態に形成されている。実際には吸気枝管６ａ〜６ｄの軸に対する直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂ側を傾斜させた状態であり、更に排気導入路１０〜１６自身における軸直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂ側を傾斜させた状態（４５〜５５°）でもある。したがってこのことにより各気筒への吸気中に排気を均一に分配できかつ均一に拡散させることができると共に、より吸気流の抵抗となりにくくすることができる。

（ニ）．ここで吸気マニホールド２を適用する内燃機関としてアトキンソンサイクルエンジンを用いた場合には、燃焼室側から一旦吸い込んだ吸気が吸気経路側に吹き返えされる。このため燃焼室内のデポジットが吹き返しに乗って排気導入路１０〜１６の先端面１０ｃ〜１６ｃに衝突してデポジット付着を生じやすくなる。

しかし本実施の形態では、排気導入路１０〜１６の先端面１０ｃ〜１６ｃを、吸気流方向とは逆方向に湾曲壁面１０ｂ〜１６ｂ側を傾斜させた分、吹き返しによる先端面１０ｃ〜１６ｃの曝され方が弱まり、あるいは吹き返しを排気導入路１０〜１６内に導きにくくなる。したがってデポジット付着防止が十分になされる。

［参考例］
本参考例における排気導入路の軸直交方向での縦断面を図６に示す。尚、他の構成は前記実施の形態１と同じである。

図６の(Ａ)に示す排気導入路１１０の内周面は、前記実施の形態１のような湾曲壁面と底面との関係は存在せず、天井面１１０ａ、側面１１０ｂ，１１０ｃ、底面１１０ｄとからなる断面矩形をなしている。尚、天井面１１０ａが底面１１０ｄよりも幅が狭い台形でも良く、逆に底面１１０ｄが天井面１１０ａよりも幅が狭い台形でも良い。又、側面１１０ｂ，１１０ｃの高さは同一である必要はない。

図６の(Ｂ)に示す排気導入路１２０の内周面は断面略矩形であるが、角１２０ａは角アールが設けられている。これ以外は図６の(Ａ)と同じである。
図６の(Ｃ)に示す排気導入路１３０の内周面１３０ａは断面円形である。尚、図６の(Ｄ)に示す排気導入路１４０のごとく横長の楕円形の内周面１４０ａでも良く、あるいは縦長の楕円形でも良い。

本参考例では上述した排気導入路１１０，１２０，１３０，１４０及びその変形例のいずれか１つの構成を排気導入路に適用するものとする。
図７に示すごとく、このような形状の排気導入路１１０〜１４０における先端面１１１ａは、金属製の吸気ポート１２２に接続する吸気枝管１１２の接続端面１１２ａ位置よりも吸気経路中央側Ｐを吸気流方向とは逆方向に傾斜させた状態としている。図７の例では吸気流直交状態位置と接続端面１１２ａ位置との間となるように先端面１１１ａが接続端面１１２ａの位置から吸気流方向とは逆方向に傾斜されている。この傾斜は、接続端面１１２ａとの相対的な関係を示しており、実際には先端面１１１ａは吸気流直交状態位置に近づいているので吸気流方向から見て接続端面１１２ａよりも起こされていることになる。

図７に例示した先端面１１１ａの傾斜位置以外に、図８の(Ａ)に示すごとく吸気流直交状態位置と略同一位置（同一位置も含む）としても良い。更に吸気流方向とは逆方向に傾斜することで図８の(Ｂ)に示すごとく先端面１１１ａを吸気流直交状態位置と排気導入路１１０〜１４０の軸直交状態位置との間としても良い。

更に吸気流方向とは逆方向に傾斜することで図９の(Ａ)に示すごとく先端面１１１ａを排気導入路１１０〜１４０の軸直交状態位置と略同一位置としても良い。更に吸気流方向とは逆方向に傾斜することで図９の(Ｂ)に示すごとく先端面１１１ａを排気導入路１１０〜１４０の軸直交状態位置と前記実施の形態１の図４に示した先端面（１２ｃ）の位置との間としても良い。そして更に吸気流方向とは逆方向に傾斜させて前記実施の形態１の図４に示した先端面（１２ｃ）の位置としても良い。

以上説明した本参考例によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．吸気枝管１１２を樹脂の射出成形にて一体成形する場合には型抜き上から排気導入路は直線状となると共に、この先端面は接続端面１１２ａと同一位置に形成することが一般的である。しかしこれでは排気導入路の先端面が吸気枝管１１２内に大きく立ち上がり吸気流の流動抵抗が大きくなる。又、アトキンソンサイクルエンジンを用いた場合には前述した吹き返しによりデポジットの付着が大きくなりやすい。

しかし本実施の形態の図７に示したごとく少しでも先端面１１１ａを吸気流とは逆方向に傾斜して形成することにより、吸気枝管１１２内での排気導入路１１０〜１４０の先端面１１１ａの立ち上がりが小さくなる。図８，９に示したごとく更に吸気流と逆方向へ傾斜する程度が大きくなれば、それだけ吸気枝管１１２内での先端面１１１ａの立ち上がりが小さくなる。このことにより各気筒への吸気中に排気を均一に分配できかつ均一に拡散させることができると共に、より吸気流の抵抗となりにくくすることができる。更に吹き返しが生じたとしてもデポジット付着を抑制できる。

そして先端面１１１ａを完全に吸気流と平行な位置とするのではなく、少しでも吸気枝管１１２内に突出していることにより、吸気中への排気供給の偏りが抑制されて吸気との混合を均一化させることができる。

（ロ）．排気導入路１１０〜１４０は直線状に形成されて、かつ排気の流動方向を下方とする傾斜状態で配置されていることから、排気流動方向への凝結水の流れを促進し、吸気中への凝結水の排出を良好なものとできる。

しかも図７に示したごとく排気導入路１１０，１２０の底面１１１ｃを、ＥＧＲチャンバー１２４の底面１２４ａと同一平面上で連続させている。このことによりＥＧＲチャンバー１２４と各排気導入路１１０，１２０との間に凝結水を蓄積させることなく、円滑に吸気枝管１１２側へ排出させることができる。

又、排気導入路１３０，１４０についても内周面１３０ａ，１４０ａの最下部を、ＥＧＲチャンバー１２４の底面１２４ａと同一平面上で連続させている。このことにより排気導入路１３０，１４０についても凝結水を蓄積させることなく円滑に吸気枝管１１２側へ排出させることができる。

［実施の形態２］
本実施の形態では、前記図２，４に示した排気供給部８ｂ（接続部に相当）と排気供給管（ガス供給管に相当）との接続部分の構造例を示す。他の構成は前記実施の形態１又は前記参考例の構成と同じである。

図１０に示すごとく、内燃機関に組み込まれた吸気マニホールドは、ＥＧＲ装置の排気供給管２００のフランジ部２００ａに対して、排気供給部８ｂのフランジ部８ｄにてボルト締結されて接続される。

ただし排気供給管２００の内径Ｄ１は排気供給部８ｂ側の内径Ｄ２よりも小さい。又、フランジ部８ｄの内周縁部８ｅが面取りされている。
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。

（イ）．排気供給管２００の内径Ｄ１よりも排気供給部８ｂの内径Ｄ２が大径であることにより、排気供給管２００から万一冷却が十分でない高温の排気が供給されたとしても樹脂製の排気供給部８ｂを直撃することはない。このように高温の排気に直接曝されることがないので、排気供給部８ｂにおける強度低下を防止することができる。

（ロ）．排気供給部８ｂにおいては、排気供給管２００側と接続するフランジ部８ｄの当接部分では内周縁部８ｅを面取りしている。このことにより排気供給管２００のフランジ部２００ａとの間で接続位置が軸直交方向に少々ずれたとしても、高温の排気が排気供給部８ｂの先端縁部を直撃することが防止でき、排気供給部８ｂにおける特にフランジ部８ｄでの強度低下を確実に防止することができる。

（ハ）．他の効果については、前記実施の形態１又は前記参考例にて述べたごとくである。
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記各実施の形態において、ガス導入路は排気を吸気中に導入するものであったが、排気以外に内燃機関のブローバイガス、あるいは燃料タンクからの燃料蒸発に由来する燃料蒸気（キャニスタなどからのパージガス）を吸気中に導入するものであっても良い。又は、排気、ブローバイガス及び燃料蒸気のいずれか複数の組み合わせを吸気中に導入するものであっても良い。このようなガスであっても、凝結水やその他の凝結液が生じてもこれを円滑に排出でき、更に各気筒への吸気中にガスを均一に分配できかつ均一に拡散させることができると共に、ガス導入路を吸気流の抵抗となりにくくすることができる。したがってガスの吸気中への円滑な導入が可能となる。

（ｂ）．前記参考例の先端面１１１ａの傾斜状態（図７〜９）は前記実施の形態１の先端面１２ｃ（図４）の傾斜状態に適用することができ、前記参考例にて説明したごとくの効果を生じさせることができる。

（ｃ）．前記参考例では排気導入路１１０〜１４０は吸気枝管１１２の下側から吸気枝管１１２に導入されていたが、排気導入路１１０〜１４０の形成スペースが存在すれば、各吸気枝管１１２の上からでも横からでも良い。前述したごとく吸気経路中央側Ｐを吸気流方向とは逆方向に傾斜させることにより、前記参考例にて説明した効果を生じさせることができる。

実施の形態１の吸気マニホールドの正面と背面とを示す要部構成図。 上記吸気マニホールドの左側面と右側面とを示す要部構成図。 上記吸気マニホールドの要部斜視図。 図１におけるＸ−Ｘ線断面図。 上記吸気マニホールドにおける排気導入路の縦断面図。 参考例の吸気マニホールドにおける排気導入路の縦断面図。 参考例における前記図４に相当するける断面図。 参考例の排気導入路における先端面の傾斜位置を示す断面図。 参考例の排気導入路における先端面の傾斜位置を示す断面図。 実施の形態２の排気供給部における排気供給管との接続状態を示す断面図。

符号の説明

２…吸気マニホールド、４…共通吸気経路、６…吸気枝管集合部、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…吸気枝管、８…ＥＧＲチャンバー、８ａ…カバー、８ｂ…排気供給部、８ｃ…底面、８ｄ…フランジ部、８ｅ…内周縁部、１０，１２，１４，１６…排気導入路、１０ａ，１２ａ，１４ａ，１６ａ…底面、１０ｂ，１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ…湾曲壁面、１０ｃ，１２ｃ，１４ｃ，１６ｃ…先端面、１８…内周面、２０…接続端面、２２…吸気ポート、１１０，１２０，１３０，１４０…排気導入路、１１０ａ…天井面、１１０ｂ，１１０ｃ…側面、１１０ｄ…底面、１１１ａ…先端面、１１１ｃ…底面、１１２…吸気枝管、１１２ａ…接続端面、１２０…排気導入路、１２０ａ…角、１２２…吸気ポート、１２４…ＥＧＲチャンバー、１２４ａ…底面、１３０…排気導入路、１３０ａ…内周面、１４０…排気導入路、１４０ａ…内周面、２００…排気供給管、２００ａ…フランジ部、Ｃ…コーナー、Ｐ…吸気経路中央側、Ｗ…凝結水。

Claims (16)

1. 内燃機関の吸気経路内の吸気流に対してガス導入路からガスを導入する吸気経路ガス導入構造であって、
   ガス導入路の内周面は、軸直交断面において下方側に略水平な直線として現れる底面と上方側に前記直線の両端を角度を有して接続する凸状湾曲線として現れる湾曲壁面とからなることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
2. 請求項１において、前記直線と前記凸状湾曲線とは略直交していることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
3. 請求項１又は２において、ガス導入路はガスの流動方向を下方とする傾斜状態で配置されるものであることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、ガス導入路は略直線状に形成されていることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、ガス導入路は共通ガス室から各気筒の吸気ポートへガスを導入すると共に、前記共通ガス室の底面はガス導入路の前記底面と同一平面上で連続する面であることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
6. 請求項１〜５のいずれか一項において、ガス導入路は吸気経路に対して下方側から導入され、吸気経路に開口するガス導入路の先端は、前記湾曲壁面側が吸気経路内に突出していることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
7. 請求項６において、吸気経路は、吸気マニホールドの吸気枝管と内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートとが接続端面同士にて接続されることで形成され、ガス導入路は前記吸気枝管に形成されていると共に、ガス導入路の先端面は前記接続端面とは略同一面上に形成されていることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
8. 請求項６において、吸気経路は、吸気マニホールドの吸気枝管と内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートとが接続端面同士にて接続されることで形成され、ガス導入路は前記吸気枝管に形成されていると共に、ガス導入路の先端面は前記接続端面よりも吸気流方向とは逆方向に前記湾曲壁面側を傾斜させて形成されていることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
9. 請求項６において、吸気経路は、吸気マニホールドの吸気枝管と内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートとが接続端面同士にて接続されることで形成され、ガス導入路は前記吸気枝管に形成されていると共に、ガス導入路の先端面は吸気経路の軸に対する直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に前記湾曲壁面側を傾斜させて形成されていることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
10. 請求項９において、ガス導入路の先端面は、ガス導入路自身における略軸直交状態位置に形成されていることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
11. 請求項９において、ガス導入路の先端面は、ガス導入路自身における軸直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に前記湾曲壁面側を傾斜させて形成されていることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
12. 請求項１１において、ガス導入路の先端面は、ガス導入路自身における軸直交状態位置よりも吸気流方向とは逆方向に前記湾曲壁面側を４５〜５５°傾斜させて形成されていることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項において、樹脂製の接続部にて金属製のガス供給管に接続されることでガスを供給されていると共に、前記接続部は前記ガス供給管よりも大径に形成されていることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
14. 請求項１３において、前記接続部は、前記ガス供給管との当接部分では、内周縁部が面取りされていることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項において、前記ガスは、内燃機関の排気、内燃機関のブローバイガス及び燃料タンクからの燃料蒸発に由来する燃料蒸気のいずれか１つ又は複数であることを特徴とする吸気経路ガス導入構造。
16. 請求項１〜１５のいずれか一項の構成が適用されたことを特徴とする吸気マニホールド。

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