JP5413651B2 - Exhaust gas recirculation device - Google Patents

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Description

本発明は、自動車などの内燃機関において、排気ガスを燃焼室に還流する排気還流装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas to a combustion chamber in an internal combustion engine such as an automobile.

自動車などの内燃機関において、ブローバイガスや排気ガスを燃焼室に還流する技術が特許文献1〜3に記載してある。   In internal combustion engines such as automobiles, Patent Documents 1 to 3 describe techniques for returning blow-by gas and exhaust gas to a combustion chamber.

特許文献1には、クランクケース内のブローバイガスを各気筒の燃焼室へ環流させて燃焼させるブローバイガス還元(PCV)装置が記載してある。
当該装置では、シリンダヘッドの壁部に溝部を形成し、シリンダヘッドと吸気マニホルドとの間に挟設されるガスケットに設けた孔を経て、溝部を流通したブローバイガスが吸気マニホルドの吸気通路に導入される。
Patent Document 1 describes a blow-by gas reduction (PCV) device in which blow-by gas in a crankcase is circulated to a combustion chamber of each cylinder and burned.
In this device, a groove is formed in the wall of the cylinder head, and the blow-by gas that has circulated through the groove is introduced into the intake passage of the intake manifold through a hole provided in the gasket sandwiched between the cylinder head and the intake manifold. Is done.

特許文献2には、内燃機関の排気還流装置が記載してある。当該排気還流装置では、還流されるEGRガス(還流排気ガス)は、例えばシリンダヘッドの排気ポートから取り出されてEGR弁を通過し、吸気ポートに吐出される構造となっている。当該排気還流装置では、排気ガスの一部を燃焼室へ還流することにより燃焼温度を低下させて、NOxの発生量を減少させることができる。
特許文献2の排気還流装置では、樹脂製の吸気マニホルドが、金属製スペーサと金属製ガスケットとを介してシリンダヘッドに接続してある。当該シリンダヘッドには、EGRガスが通過する溝部として、EGRガス吸入通路とEGRガス吐出通路とが形成される。
ガスケットには、EGRガス共通連通口とEGRガス分岐連通口とが形成してある。また、金属製スペーサには、ガスケットとの接合面に、EGRガス共通連通口とEGRガス分岐連通口とに連通するEGRガス分岐通路が形成してある。
排気ポートから吸入されたEGRガスは、EGRガス吸入通路、EGRガス共通連通口、EGRガス分岐通路およびEGRガス分岐連通口を経て、EGRガス吐出通路を流通して吸入ポートに吐出されるように構成してある。
Patent Document 2 describes an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine. The exhaust gas recirculation apparatus has a structure in which recirculated EGR gas (recirculation exhaust gas) is extracted from, for example, an exhaust port of a cylinder head, passes through an EGR valve, and is discharged to an intake port. In the exhaust gas recirculation apparatus, a part of the exhaust gas is recirculated to the combustion chamber, so that the combustion temperature can be lowered and the generation amount of NOx can be reduced.
In the exhaust gas recirculation device of Patent Document 2, a resin intake manifold is connected to a cylinder head via a metal spacer and a metal gasket. In the cylinder head, an EGR gas intake passage and an EGR gas discharge passage are formed as grooves through which the EGR gas passes.
The gasket is formed with an EGR gas common communication port and an EGR gas branch communication port. The metal spacer is formed with an EGR gas branch passage communicating with the EGR gas common communication port and the EGR gas branch communication port on the joint surface with the gasket.
The EGR gas sucked from the exhaust port passes through the EGR gas suction passage, the EGR gas common communication port, the EGR gas branch passage, and the EGR gas branch communication port, flows through the EGR gas discharge passage, and is discharged to the suction port. It is configured.

特許文献3には、排気系からの排気通路が接続される共通通路と、当該共通通路から供給されたEGRガスを各気筒の吸気ポートに分配する分配通路とを形成したガス供給部材(EGRプレート)をシリンダヘッドに備えたエンジンの排気還流装置が記載してある。
シリンダヘッドには吸気ポートに連通する連通路が設けられ、当該EGRプレートの分配通路が当該連通路に連通することで、EGRガスが吸入ポートに吐出される。
Patent Document 3 discloses a gas supply member (EGR plate) formed with a common passage to which an exhaust passage from an exhaust system is connected and a distribution passage for distributing EGR gas supplied from the common passage to intake ports of each cylinder. ) Is provided for an engine exhaust gas recirculation device provided in a cylinder head.
The cylinder head is provided with a communication passage that communicates with the intake port, and the distribution passage of the EGR plate communicates with the communication passage, whereby EGR gas is discharged to the intake port.

特開2005−155454号公報JP 2005-155454 A 特開2000−8968号公報JP 2000-8968 A 特開2005−98164号公報JP 2005-98164 A

特許文献1のPCV装置では、シリンダヘッドの壁部に溝部を形成してブローバイガスの通路としていた。しかし、シリンダヘッドの側にガス通路である溝部を形成する構成では、シリンダヘッドの形状が複雑となり、製造コストが嵩む。   In the PCV device of Patent Document 1, a groove is formed in the wall of the cylinder head to provide a blow-by gas passage. However, in the configuration in which the groove portion, which is a gas passage, is formed on the cylinder head side, the shape of the cylinder head becomes complicated and the manufacturing cost increases.


特許文献2の装置では、吸気マニホルドおよびシリンダヘッドとの間にガス通路を形成した金属製スペーサを配設していた。これは、通常、EGRガスは高温となり、樹脂製の吸気マニホルドが高温のEGRガスに接触すると、当該吸気マニホルドは劣化することから、EGRガスからの熱害が吸気マニホルドに及ばないようにするためである。また、特許文献3の装置では、シリンダヘッドの側にガス通路を形成したEGRプレートを配設していた。金属製スペーサおよびEGRプレートは、通常、耐熱性に優れた金属製で形成するが、このような構成ではコストが嵩むうえ、当該金属製スペーサおよびEGRプレートの分だけ過大にスペースを要するものとなっていた。

In the apparatus of Patent Document 2, a metal spacer having a gas passage formed between the intake manifold and the cylinder head is disposed. This is because the EGR gas usually becomes high temperature, and when the resin intake manifold comes into contact with the high temperature EGR gas, the intake manifold deteriorates, so that the heat damage from the EGR gas does not reach the intake manifold. It is. Moreover, in the apparatus of Patent Document 3, an EGR plate having a gas passage formed on the cylinder head side is disposed. The metal spacer and the EGR plate are usually made of a metal having excellent heat resistance. However, such a structure is costly and requires an excessive space for the metal spacer and the EGR plate. It was.

ところで樹脂製の吸気マニホルドは、樹脂どうしの摩擦によって接合境界面で発生する摩擦熱によって当該樹脂どうしを溶融させて溶着する手法(バイブレーション溶着)を取り入れることによって形成される。仮に当該吸気マニホルドを耐熱樹脂で形成しようとする場合、耐熱樹脂は摩擦によって溶融し難いため樹脂どうしを溶着させることは困難となる。さらに、耐熱樹脂は高価である。よって、吸気マニホルドの全体を耐熱樹脂で形成することは現実的ではない。   By the way, the resin intake manifold is formed by incorporating a technique (vibration welding) in which the resins are melted and welded by frictional heat generated at the joint interface by friction between the resins. If the intake manifold is to be formed of a heat resistant resin, it is difficult to weld the resins together because the heat resistant resin is difficult to melt by friction. Furthermore, heat resistant resins are expensive. Therefore, it is not realistic to form the entire intake manifold from a heat resistant resin.

従って、本発明の目的は、簡便な構成で製造コストを抑制できる内燃機関の排気還流装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that can suppress the manufacturing cost with a simple configuration.

上記目的を達成するための本発明に係る内燃機関の排気還流装置の第一特徴構成は、シリンダヘッドの外部に取り付ける樹脂製の吸気マニホルドに対し、前記吸気マニホルドのうち、前記シリンダヘッドの壁部に対向させる取付面に設けた溝状の空間を備え、
前記溝状の空間が、前記シリンダヘッドの壁部の側に開口すると共に、前記シリンダヘッドの壁部に密着するよう前記吸気マニホルドに埋設した半割管を有し、
前記半割管は、当該吸気マニホルドより耐熱性を有する材料で形成され、前記シリンダヘッドの排気ポートと吸入ポートとを接続して当該排気ポートからの排気ガスを前記吸入ポートに流入させる還流排気ガス通路とする点にある。
In order to achieve the above object, the first feature of the exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is that a wall portion of the cylinder head of the intake manifold is compared with a resin intake manifold attached to the outside of the cylinder head. Provided with a groove-like space provided on the mounting surface opposed to
The groove-shaped space has a half pipe embedded in the intake manifold so as to be in close contact with the wall of the cylinder head, while opening to the wall of the cylinder head.
The half pipe is made of a material having heat resistance than the intake manifold, and connects the exhaust port and the intake port of the cylinder head to allow the exhaust gas from the exhaust port to flow into the intake port. It is in the point used as a passage.

従来、高温となる還流排気ガス(以下、EGRガスと称する)が流通する還流排気ガス通路は、吸気マニホルドへの熱害を防止するため、シリンダヘッドと吸気マニホルドとの間に設ける別部材であるスペーサに形成するか、シリンダヘッドの側に設ける等して、吸気マニホルドの側には形成しなかった。しかし、本発明では、還流排気ガス通路を吸気マニホルドの側に形成する。このようにシリンダヘッドと吸気マニホルドとの間にスペーサを設けないため、シリンダヘッドと吸気マニホルドとの間に設けるガスケットを簡略化することができ、その分、排気還流装置を省スペース化および簡略化することができる。このようにスペーサを設けない構成であると、吸気マニホルドをシリンダヘッドに直接接続させることができるため、シリンダヘッドに対して吸気マニホルドを組み付ける作業が容易となる。   Conventionally, a recirculation exhaust gas passage through which high-temperature recirculation exhaust gas (hereinafter referred to as EGR gas) flows is a separate member provided between the cylinder head and the intake manifold in order to prevent heat damage to the intake manifold. It was not formed on the intake manifold side by forming it on the spacer or on the cylinder head side. However, in the present invention, the recirculation exhaust gas passage is formed on the intake manifold side. Since no spacer is provided between the cylinder head and the intake manifold as described above, the gasket provided between the cylinder head and the intake manifold can be simplified, and the exhaust gas recirculation device can be saved and simplified accordingly. can do. When the spacer is not provided in this way, the intake manifold can be directly connected to the cylinder head, and therefore the work of assembling the intake manifold to the cylinder head is facilitated.

仮にシリンダヘッドの側に還流排気ガス通路を配設する場合には、シリンダヘッドに還流排気ガス通路を取り付けるための加工が必要となる。金属製のシリンダヘッドにこのような加工を施すには、シリンダヘッドを鋳造する鋳型が複雑化するが、当該鋳型の形状が複雑化すればコストが嵩むため好ましくない。しかし、本発明では、還流排気ガス通路を、シリンダヘッドより加工の容易な樹脂製の吸気マニホルドの側に配設するため、排気還流装置の製造が容易となる。しかも、シリンダヘッドに還流排気ガス通路を取り付ける加工をしないため、シリンダヘッドの形状を簡略化できる。
さらに、本発明では、吸気マニホルドを耐熱樹脂で形成せずに、還流排気ガス通路の構成部材のみを耐熱材料で構成するため、高価な耐熱材料を使用する部材を必要最低限に抑えることができ、コストを抑制することができる。
If the recirculation exhaust gas passage is disposed on the cylinder head side, processing for attaching the recirculation exhaust gas passage to the cylinder head is required. In order to perform such processing on a metal cylinder head, the mold for casting the cylinder head is complicated, but if the shape of the mold is complicated, the cost increases, which is not preferable. However, in the present invention, since the recirculation exhaust gas passage is disposed on the side of the resin intake manifold that is easier to process than the cylinder head, manufacture of the exhaust recirculation device is facilitated. In addition, since the process for attaching the recirculation exhaust gas passage to the cylinder head is not performed, the shape of the cylinder head can be simplified.
Furthermore, in the present invention, since the intake manifold is not formed of heat-resistant resin, and only the components of the recirculation exhaust gas passage are formed of heat-resistant material, the members using expensive heat-resistant material can be minimized. Cost can be suppressed.

また、本構成によれば、吸気マニホルドの取付面を凹設した態様の溝部、および、シリンダヘッドの壁部で囲まれた溝状の空間にEGRガスを流通させることができる。よって、シリンダヘッドと吸気マニホルドとを接合させるだけEGRガスを流通させる空間を容易に確保することができる。 Moreover, according to this structure, EGR gas can be distribute | circulated in the groove-shaped space enclosed by the groove part of the aspect which provided the attachment surface of the intake manifold concavely, and the wall part of a cylinder head. Therefore, it is possible to easily secure a space for circulating the EGR gas by joining the cylinder head and the intake manifold.

また、本構成によれば、溝状の空間は、吸気マニホルドとは別異に製造した半割管を吸気マニホルドに嵌め込むだけで形成される。そのため、還流排気ガス通路の形状、例えば流路径や断面形状などの設計の自由度が増す。そのため、還流排気ガス通路の成形が容易となる。 Further , according to this configuration, the groove-shaped space is formed by simply fitting a half pipe manufactured separately from the intake manifold into the intake manifold. Therefore, the degree of freedom in designing the shape of the recirculation exhaust gas passage, such as the flow path diameter and the cross-sectional shape, is increased. Therefore, the recirculation exhaust gas passage can be easily formed.

本発明に係る内燃機関の排気還流装置の他の特徴構成は、前記吸気マニホルドと前記半割管の外周面との間に空気層を設けた点にある。 Another characteristic configuration of the exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is that an air layer is provided between the intake manifold and the outer peripheral surface of the half pipe.

本構成によれば、高温のEGRガスが還流排気ガス通路を流通したときに、半割管から吸気マニホルドの側に伝わる熱を当該空気層によって遮断し易くなる。そのため、EGRガスが吸気マニホルドに及ぼす熱害を抑制することができる。   According to this configuration, when high-temperature EGR gas flows through the recirculation exhaust gas passage, heat transmitted from the half pipe to the intake manifold side can be easily blocked by the air layer. Therefore, the heat damage that EGR gas exerts on the intake manifold can be suppressed.

本発明に係る内燃機関の排気還流装置の他の特徴構成は、前記半割管に、前記シリンダヘッドの吸入ポートと前記吸気マニホルドとの接続部分をシールする耐熱樹脂製のガスケット部材を連設した点にある。 In another feature of the exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, a gasket member made of a heat resistant resin for sealing a connection portion between the intake port of the cylinder head and the intake manifold is connected to the half pipe. In the point.

シリンダヘッドおよび吸気マニホルドの接続部分でEGRガスが漏洩するのを防止するためには、何れかのガスケットが必要であるが、本構成であれば、吸気マニホルドに半割管をセットする際にガスケット部材も同時に組み込むことができる。よって、組み込み時の部品点数が少なくなり、吸気マニホルドの取り付け工数を削減することができる。   In order to prevent EGR gas from leaking at the connecting part between the cylinder head and the intake manifold, any gasket is necessary. With this configuration, the gasket is used when setting the half pipe to the intake manifold. Members can also be incorporated at the same time. Therefore, the number of parts at the time of assembly is reduced, and the number of installation steps of the intake manifold can be reduced.

本発明に係る内燃機関の排気還流装置の他の特徴構成は、前記還流排気ガス通路は、前記吸気マニホルドのうち前記シリンダヘッドに接続するフランジ部に形成した点にある。 Another feature of the exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is that the recirculation exhaust gas passage is formed in a flange portion connected to the cylinder head in the intake manifold.

本構成によれば、当該フランジ部の幅を利用して還流排気ガス通路を配設することができるため、排気還流装置の省スペース化を図ることができる。   According to this configuration, since the recirculation exhaust gas passage can be arranged using the width of the flange portion, the space of the exhaust recirculation device can be saved.

本発明の内燃機関の排気還流装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the exhaust gas recirculation apparatus of the internal combustion engine of this invention. 還流排気ガス通路および吸気マニホルドのフランジ部の断面概略図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a recirculated exhaust gas passage and a flange portion of an intake manifold. 図2のIII―III線の断面図である。It is sectional drawing of the III-III line of FIG. 還流排気ガス通路の断面概略図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the recirculation exhaust gas passage. 吸気マニホルドのフランジ部に設けた還流排気ガス通路の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the recirculation | reflux exhaust gas path provided in the flange part of the intake manifold.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の排気還流装置は、自動車などの内燃機関において、排気ガスを燃焼室に還流する装置である。図1〜5に示すように、本実施形態では、排気還流装置Xが設置される内燃機関Yとして、直列3気筒の内燃機関の例を示すが、勿論、内燃機関の構成はこれに限られるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The exhaust gas recirculation device of the present invention is a device that recirculates exhaust gas to a combustion chamber in an internal combustion engine such as an automobile. As shown in FIGS. 1 to 5, in the present embodiment, an example of an in-line three-cylinder internal combustion engine is shown as the internal combustion engine Y in which the exhaust gas recirculation device X is installed, but of course, the configuration of the internal combustion engine is limited to this. It is not a thing.

排気還流装置Xは、シリンダヘッド2の外部に取り付ける樹脂製の吸気マニホルド1に対し、当該吸気マニホルド1より耐熱性を有する材料で形成され、シリンダヘッド2の排気ポート4と吸入ポート5とを接続して当該排気ポート4からの排気ガスを吸入ポート5に流入させる還流排気ガス通路6を設けてある。   The exhaust gas recirculation device X is formed of a material having heat resistance from the intake manifold 1 for the resin intake manifold 1 attached to the outside of the cylinder head 2, and connects the exhaust port 4 and the intake port 5 of the cylinder head 2. A recirculation exhaust gas passage 6 is provided for allowing the exhaust gas from the exhaust port 4 to flow into the intake port 5.

シリンダヘッド2には、燃焼室からの排気ガスを排気する排気ポート4、および、吸入ポート5が形成されている。吸気マニホルド1は3本の吸気通路1a、1b、1cを有する。吸気マニホルド1の端部に設けたフランジ部1dは、シリンダヘッド2の接続面2aに締結接続される。シリンダヘッド2は、アルミニウム等の金属材料で形成してある。吸気マニホルド1は、例えばPA6などのポリアミド樹脂で形成する。通常、吸気マニホルド1を樹脂で成形する場合はバイブレーション溶着の手法により製造する。耐熱樹脂は高価であり、バイブレーション溶着の手法が採用できないため、吸気マニホルド1を形成する材料としては適切ではない。   The cylinder head 2 is formed with an exhaust port 4 for exhausting exhaust gas from the combustion chamber and an intake port 5. The intake manifold 1 has three intake passages 1a, 1b, and 1c. A flange portion 1 d provided at the end of the intake manifold 1 is fastened and connected to the connection surface 2 a of the cylinder head 2. The cylinder head 2 is made of a metal material such as aluminum. The intake manifold 1 is made of a polyamide resin such as PA6. Normally, when the intake manifold 1 is molded from resin, it is manufactured by a vibration welding technique. Since the heat resistant resin is expensive and the vibration welding technique cannot be adopted, it is not suitable as a material for forming the intake manifold 1.

還流排気ガス(EGRガス)は、150℃程度の高温となるため、還流排気ガス通路6は、吸気マニホルド1より耐熱性を有する材料で形成する。還流排気ガス通路6を複数の部材で形成する場合は、これら部材のすべてを耐熱材料で構成する。耐熱材料は、例えば、アルミニウムなどの金属材料、PPS,PEEKなどの耐熱樹脂が例示されるが、これに限られるものではない。   Since the recirculated exhaust gas (EGR gas) has a high temperature of about 150 ° C., the recirculated exhaust gas passage 6 is formed of a material having heat resistance from the intake manifold 1. When the recirculation exhaust gas passage 6 is formed of a plurality of members, all of these members are made of a heat resistant material. Examples of the heat resistant material include a metal material such as aluminum and a heat resistant resin such as PPS and PEEK, but are not limited thereto.

図1に示すように、EGRガスは、シリンダヘッド2の排気ポート4から取り出されてEGRガス吸入通路7の上流通路7aを通過してEGR弁3に流入する。EGR弁3は、前記接続面2aに取り付けられ、EGRガス吸入通路7を流れるEGRガス量を機関運転状態に応じて制御する。EGR弁3を流下したEGRガスは、EGRガス吸入通路7の下流通路7bを経て還流排気ガス通路6に流入する。本実施形態の還流排気ガス通路6は、3つの分岐通路6a〜6cを備えており、それぞれが吸入ポート5a〜5cに接続している。これにより、分岐通路6a〜6cから流出したEGRガスは、それぞれ吸入ポート5a〜5cに吐出される。   As shown in FIG. 1, the EGR gas is taken out from the exhaust port 4 of the cylinder head 2, passes through the upstream passage 7 a of the EGR gas suction passage 7, and flows into the EGR valve 3. The EGR valve 3 is attached to the connection surface 2a and controls the amount of EGR gas flowing through the EGR gas intake passage 7 according to the engine operating state. The EGR gas flowing down the EGR valve 3 flows into the recirculated exhaust gas passage 6 through the downstream passage 7 b of the EGR gas intake passage 7. The recirculation exhaust gas passage 6 of the present embodiment includes three branch passages 6a to 6c, which are connected to the suction ports 5a to 5c, respectively. Thereby, EGR gas which flowed out from branch passages 6a-6c is discharged to suction ports 5a-5c, respectively.

本発明では、還流排気ガス通路6は吸気マニホルド1の側に形成する。このようにシリンダヘッド2と吸気マニホルド1との間にスペーサを設けないため、スペーサと共にスペーサの両面に取り付けていたガスケットのうち少なくとも一枚を省くことができ、その分、排気還流装置Xを省スペース化および簡略化することができる。このように当該スペーサを設けない構成であると、吸気マニホルド1をシリンダヘッド2に直接接続させることができるため、シリンダヘッド2に対して吸気マニホルド1を組み付ける作業が容易となる。   In the present invention, the recirculation exhaust gas passage 6 is formed on the intake manifold 1 side. Since no spacer is provided between the cylinder head 2 and the intake manifold 1 in this way, at least one of the gaskets attached to both surfaces of the spacer together with the spacer can be omitted, and the exhaust gas recirculation device X can be saved accordingly. Space and simplification can be achieved. When the spacer is not provided in this way, the intake manifold 1 can be directly connected to the cylinder head 2, and therefore the work of assembling the intake manifold 1 to the cylinder head 2 is facilitated.

また、本発明では、還流排気ガス通路6を、シリンダヘッド2より加工の容易な樹脂製の吸気マニホルド1の側に配設するため、シリンダヘッド2に還流排気ガス通路6を取り付ける加工をしないことから、シリンダヘッド2の形状を簡略化できる。
さらに、本発明では、吸気マニホルド1を耐熱樹脂で形成せずに、還流排気ガス通路6の構成部材のみを耐熱材料で構成するため、コストを抑制することができる。
Further, in the present invention, the recirculation exhaust gas passage 6 is disposed on the side of the resin intake manifold 1 that is easier to process than the cylinder head 2, so that the recirculation exhaust gas passage 6 is not attached to the cylinder head 2. Therefore, the shape of the cylinder head 2 can be simplified.
Furthermore, in the present invention, since the intake manifold 1 is not formed of heat-resistant resin, but only the constituent members of the recirculation exhaust gas passage 6 are formed of heat-resistant material, the cost can be suppressed.

本実施形態では、吸気マニホルド1のうち、シリンダヘッド2の壁部2bに対向させる取付面1Aに設けた溝状の空間Sを、還流排気ガス通路6としてある(図2〜5)。   In the present embodiment, a groove-like space S provided in the mounting surface 1A facing the wall 2b of the cylinder head 2 in the intake manifold 1 is used as the recirculation exhaust gas passage 6 (FIGS. 2 to 5).

これにより、吸気マニホルド1の取付面1Aを凹設した態様の溝部1B、および、シリンダヘッド2の壁部2bで囲まれた溝状の空間SにEGRガスを流通させることができる。本構成であれば、シリンダヘッド2と吸気マニホルド1とを接合させるだけEGRガスを流通させる空間を容易に確保することができる。   As a result, the EGR gas can be circulated through the groove portion 1B having a concave mounting surface 1A of the intake manifold 1 and the groove-like space S surrounded by the wall portion 2b of the cylinder head 2. If it is this structure, the space which distribute | circulates EGR gas only by joining the cylinder head 2 and the intake manifold 1 can be ensured easily.

溝状の空間Sは、例えば吸気マニホルド1の溝部1Bのみで形成してもよい。その場合には、吸気マニホルド1に対して溝部1Bの表面を別の耐熱樹脂で二色成形したり、金属層をモールド成形して耐熱性を有する還流排気ガス通路6を吸気マニホルド1に一体成形する。また、これとは異なり、吸気マニホルド1に対して別体の耐熱部材を設けて還流排気ガス通路6を形成してもよい。本実施形態では、溝状の空間Sを、シリンダヘッド2の壁部2bの側に開口すると共に、シリンダヘッド2の壁部2bに密着するよう吸気マニホルド1に埋設した半割管10によって形成した例を示す。
当該半割管10は、管の断面の一部が欠けて開口した樋状の部材である。本実施形態では、半割管10は、その端部がシリンダヘッド2の壁部2bに接触した状態で吸気マニホルド1の溝部1Bに嵌め込んである。半割管10は、還流排気ガス通路6の構成部材となるため、耐熱材料で構成する。尚、還流排気ガス通路6の他の構成部材はシリンダヘッド2であるが、これも耐熱性を有する金属材料で構成される。
本構成では、溝状の空間Sは、吸気マニホルド1とは別異に製造した半割管10を溝部1Bに単に嵌め込むだけで形成される。そのため、還流排気ガス通路6の形状、例えば、流路径や断面形状などの設計の自由度が増す。そのため、還流排気ガス通路6の成形が容易となる。
The groove-shaped space S may be formed only by the groove portion 1B of the intake manifold 1, for example. In that case, the surface of the groove portion 1B is molded in two colors with another heat-resistant resin with respect to the intake manifold 1, or a metal layer is molded to form a heat-resistant reflux exhaust gas passage 6 integrally with the intake manifold 1. To do. Alternatively, the reflux exhaust gas passage 6 may be formed by providing a separate heat-resistant member for the intake manifold 1. In the present embodiment, the groove-like space S is formed by the half pipe 10 embedded in the intake manifold 1 so as to open to the wall 2b side of the cylinder head 2 and to be in close contact with the wall 2b of the cylinder head 2. An example is shown.
The half pipe 10 is a bowl-shaped member that is opened with a part of the cross section of the pipe being cut off. In the present embodiment, the half pipe 10 is fitted into the groove portion 1 </ b> B of the intake manifold 1 in a state where the end portion is in contact with the wall portion 2 b of the cylinder head 2. Since the half pipe 10 is a constituent member of the recirculation exhaust gas passage 6, it is made of a heat resistant material. In addition, although the other structural member of the recirculation | reflux exhaust gas channel | path 6 is the cylinder head 2, this is also comprised with the metal material which has heat resistance.
In this configuration, the groove-shaped space S is formed by simply fitting the half pipe 10 manufactured separately from the intake manifold 1 into the groove 1B. Therefore, the degree of freedom in designing the shape of the recirculation exhaust gas passage 6, for example, the flow path diameter and the cross-sectional shape is increased. Therefore, the recirculation exhaust gas passage 6 can be easily formed.

上述の説明では、別部材である半割管10を溝部1Bに嵌め込んだ態様を示したが、半割管10は、二色成形などにより吸気マニホルド1と一体成形してもよい。   In the above description, a mode in which the half pipe 10 which is a separate member is fitted into the groove 1B is shown, but the half pipe 10 may be integrally formed with the intake manifold 1 by two-color molding or the like.

吸気マニホルド1と半割管10の外周面との間には、空気層Kが設けてある(図3,4)。本構成であれば、高温のEGRガスが還流排気ガス通路6を流通したときに、半割管10から吸気マニホルド1の側に伝わる熱を当該空気層Kによって遮断し易くなる。そのため、EGRガスが吸気マニホルド1に及ぼす熱害を抑制することができる。   An air layer K is provided between the intake manifold 1 and the outer peripheral surface of the half pipe 10 (FIGS. 3 and 4). With this configuration, when the high-temperature EGR gas flows through the recirculation exhaust gas passage 6, the heat transmitted from the half pipe 10 to the intake manifold 1 side can be easily blocked by the air layer K. Therefore, the heat damage which EGR gas exerts on the intake manifold 1 can be suppressed.

半割管10には、耐熱樹脂製のガスケット部材20が連設してある。本実施形態のガスケット部材20は、溝状の空間Sとシリンダヘッド2の接続部分をシールする第一ガスケット部材20a、および、シリンダヘッド2の吸入ポート5と吸気マニホルド1との接続部分をシールする第二ガスケット部材20aを備える。
半割管10とガスケット部材20とは一体形成してもよいが、本実施形態では、別体で形成した両者を組み付けている(図5)。両者を一体形成してあれば、吸気マニホルドの取り付け工数を削減することができる。
A gasket member 20 made of heat resistant resin is connected to the half pipe 10. The gasket member 20 of the present embodiment seals the first gasket member 20a that seals the connecting portion between the groove-shaped space S and the cylinder head 2, and the connecting portion between the suction port 5 of the cylinder head 2 and the intake manifold 1. A second gasket member 20a is provided.
Although the half pipe 10 and the gasket member 20 may be integrally formed, in the present embodiment, both formed separately are assembled (FIG. 5). If both are integrally formed, it is possible to reduce the man-hours for installing the intake manifold.

半割管10の端部10aはフランジ状に形成してあり、当該端部10aがガスケット部材20に嵌入することで両者は接続している。吸気マニホルド1とシリンダヘッド2とでガスケット部材20を挟持することにより、気密性が向上する。   The end portion 10 a of the half pipe 10 is formed in a flange shape, and the end portion 10 a is fitted into the gasket member 20 so that both are connected. By sandwiching the gasket member 20 between the intake manifold 1 and the cylinder head 2, airtightness is improved.

当該ガスケット部材20は、EGRガスの漏洩を防止するシール材として機能するため、第一ガスケット部材20aでは、溝状の空間Sを流通するEGRガスが漏洩するのを防止することができ、第二ガスケット部材20bでは、シリンダヘッド2および吸気マニホルド1の接続部分でEGRガスが漏洩するのを防止することができる。よって、本構成では、漏洩した高温のEGRガスが吸気マニホルド1に熱害を及ぼすのを確実に防止できる。   Since the gasket member 20 functions as a sealing material for preventing leakage of EGR gas, the first gasket member 20a can prevent leakage of EGR gas flowing through the groove-shaped space S. In the gasket member 20 b, it is possible to prevent EGR gas from leaking at the connection portion between the cylinder head 2 and the intake manifold 1. Therefore, in this configuration, it is possible to reliably prevent the leaked hot EGR gas from causing heat damage to the intake manifold 1.

還流排気ガス通路6は、吸気マニホルド1のうちシリンダヘッド2に接続するフランジ部1dに形成してある。これにより、当該フランジ部1dの幅を利用して還流排気ガス通

路6を配設することができるため、排気還流装置Xの省スペース化を図ることができる。
The recirculation exhaust gas passage 6 is formed in a flange portion 1 d connected to the cylinder head 2 in the intake manifold 1. As a result, the flow of the recirculated exhaust gas is utilized using the width of the flange portion 1d.

Since the passage 6 can be disposed, the space of the exhaust gas recirculation device X can be saved.

〔別実施の形態〕
上述した実施形態では、還流排気ガス通路6は、溝部1Bおよびシリンダヘッド2の壁部2bで囲まれた通路とした。しかし、このような態様に限らず、溝部1Bをシリンダヘッド2の壁部2bに対向させないように還流排気ガス通路6を構成してもよい。
例えば、吸気マニホルド1のフランジ部1dにトンネル状の管部を形成して還流排気ガス通路6としてもよい。また、還流排気ガス通路6を3本の吸気通路1a、1b、1cに隣接するように配設する。この場合、例えば、管状の還流排気ガス通路6を吸気通路1a、1b、1cに取り付ける。本構成であれば、吸気マニホルド1の取付面1Aを凹設する溝部1Bを加工する必要がない。
[Another embodiment]
In the embodiment described above, the recirculation exhaust gas passage 6 is a passage surrounded by the groove portion 1 </ b> B and the wall portion 2 b of the cylinder head 2. However, the present invention is not limited to this mode, and the recirculation exhaust gas passage 6 may be configured so that the groove 1B does not face the wall 2b of the cylinder head 2.
For example, the recirculated exhaust gas passage 6 may be formed by forming a tunnel-like pipe portion in the flange portion 1 d of the intake manifold 1. Further, the recirculation exhaust gas passage 6 is disposed adjacent to the three intake passages 1a, 1b, 1c. In this case, for example, a tubular recirculation exhaust gas passage 6 is attached to the intake passages 1a, 1b, and 1c. If it is this structure, it is not necessary to process the groove part 1B which makes the mounting surface 1A of the intake manifold 1 concave.

本発明は、自動車などの内燃機関において、排気ガスを燃焼室に還流する排気還流装置に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas to a combustion chamber in an internal combustion engine such as an automobile.

X 排気還流装置
K 空気層
S 溝状の空間
1 吸気マニホルド
1A 取付面
2 シリンダヘッド
2b 壁部
3 フランジ部
4 排気ポート
5 吸入ポート
6 還流排気ガス通路
10 半割管
20 ガスケット部材
X Exhaust gas recirculation device K Air layer S Groove-like space 1 Intake manifold 1A Mounting surface 2 Cylinder head 2b Wall 3 Flange 4 Exhaust port 5 Intake port 6 Recirculation exhaust gas passage 10 Half pipe 20 Gasket member

Claims (4)

シリンダヘッドの外部に取り付ける樹脂製の吸気マニホルドに対し、前記吸気マニホルドのうち、前記シリンダヘッドの壁部に対向させる取付面に設けた溝状の空間を備え、
前記溝状の空間が、前記シリンダヘッドの壁部の側に開口すると共に、前記シリンダヘッドの壁部に密着するよう前記吸気マニホルドに埋設した半割管を有し、
前記半割管は、当該吸気マニホルドより耐熱性を有する材料で形成され、前記シリンダヘッドの排気ポートと吸入ポートとを接続して当該排気ポートからの排気ガスを前記吸入ポートに流入させる還流排気ガス通路とする内燃機関の排気還流装置。
With respect to a resin-made intake manifold attached to the outside of the cylinder head, a groove-like space provided on an attachment surface facing the wall portion of the cylinder head of the intake manifold is provided.
The groove-shaped space has a half pipe embedded in the intake manifold so as to be in close contact with the wall of the cylinder head, while opening to the wall of the cylinder head.
The half pipe is made of a material having heat resistance than the intake manifold, and connects the exhaust port and the intake port of the cylinder head to allow the exhaust gas from the exhaust port to flow into the intake port. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine as a passage.
前記吸気マニホルドと前記半割管の外周面との間に空気層を設けた請求項に記載の排気還流装置。 The exhaust gas recirculation apparatus according to claim 1 , wherein an air layer is provided between the intake manifold and an outer peripheral surface of the half pipe. 前記半割管に、前記シリンダヘッドの吸入ポートと前記吸気マニホルドとの接続部分をシールする耐熱樹脂製のガスケット部材を連設してある請求項又はに記載の排気還流装置。 The exhaust gas recirculation apparatus according to claim 1 or 2 , wherein a gasket member made of a heat-resistant resin that seals a connection portion between the suction port of the cylinder head and the intake manifold is connected to the half pipe. 前記還流排気ガス通路は、前記吸気マニホルドのうち前記シリンダヘッドに接続するフランジ部に形成してある請求項1〜の何れか一項に記載の排気還流装置。 The exhaust gas recirculation apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the recirculation exhaust gas passage is formed in a flange portion connected to the cylinder head in the intake manifold.
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