JP6127740B2 - サージタンク - Google Patents
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Description
排気ガス再循環装置においては、エンジンの各気筒に対するEGRガスが均一に分配されることが重要である。これは、EGRガスの流入が少ない気筒では、EGRガスの再循環の効果が充分に得られなくなるためである。
そこで、特許文献1には、スロットルボディに接続される吸気管と、吸気管に接続されたコレクタ(サージタンク)と、コレクタと各気筒とを接続する複数の分岐管とを備えたインテークマニホールドが設けられ、スロットルボディの下流かつコレクタの上流の吸気管にEGRガスを導入するEGRガス導入口を設けた構造が開示されている。
また、特許文献2には、スロットルボディからの新気を導入する新気導入孔が設けられたサージタンクと、サージタンクとエンジンの気筒とを接続する複数の分岐管とを備えるインテークマニホールドが設けられ、ガス導入パイプから供給されるEGRガスをサージタンク内に導くガス導入口、ガス導入通路、ガス排出口を設けた構造が開示されている。
また、特許文献3には、サージタンクと、サージタンクに接続され各気筒に接続される導入管(分岐管)とを有するインテークマニホールドが設けられ、EGRガスを導入するEGRパイプの内端をサージタンクの内部に位置させ、サージタンク内へのEGRガスの吹き出し方向を規制する湾曲部をEGRパイプの内端に形成した構造が開示されている。
また、引用文献2、3では、サージタンク内で分岐管に向かう新気の流れの中に単にEGRガスを混入するため、サージタンク内でEGRガスと新気とが均一に混合されにくく、各気筒にEGRガスを均一に分配する上で改善の余地がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、EGRパイプの配管の自由度を確保する上で有利となり、各気筒にEGRガスを均一に分配する上で有利なサージタンクを提供することを目的とする。
また、前記アッパケースと前記ロアケースとが合わさる方向から見て、前記複数の吸気口と前記EGR取込口とは離間していることが好ましい。
また、前記タンク内空間は、前記高さ方向に直交する方向で前記複数の吸気口が並べられた方向の長さと、この長さ及び高さに直交する方向の幅とを有し、前記新気入口は、前記幅方向の中心から偏位した箇所に設けられていることが好ましい。
また、前記サージタンクは、前記タンク内空間で前記幅方向において互いに対向する2つの側面を有し、前記新気入口は、前記新気が前記2つの側面のうちの一方の側面に沿って流れるように配置され、前記EGR取込口は、前記2つの側面のうちの他方の側面寄りに配置され、前記複数の吸気口は、前記幅方向において前記EGR取込口よりも前記一方の側面寄りに配置されていることが好ましい。
また、前記幅方向において前記EGR取込口よりも前記一方の側面寄りの箇所に、旋回流助成用の柱状壁部が前記高さ方向に沿って突設され、前記柱状壁部の中心は、前記新気入口の軸心の延長線よりも前記他方の側面寄りに偏位した箇所に位置していることが好ましい。
また、サージタンクのロアケースの近傍の箇所はデッドスペースとなっているため、EGRパイプの配管を簡単に行うことができ、EGRパイプの配管の自由度を確保する上で有利となる。
請求項2記載の発明によれば、EGRガスが各吸気口に直接流入することを抑制し、新気に対してEGRガスを効率よく混合する上で有利となる。
請求項3記載の発明によれば、新気がアッパ壁面に設けられた各吸気口に直接流入することを抑制すると共に、新気によりタンク内空間に旋回流を効率よく生じさせる上で有利となる。
請求項4記載の発明によれば、EGRガスがアッパ壁面に設けられた各吸気口に直接流入することを抑制して新気に対してEGRガスを効率よく混合する上で有利となると共に、新気が一方の幅方向側面に沿って流れることにより、新気によりタンク内空間に旋回流を効率よく生じさせる上で有利となる。
請求項5記載の発明によれば、新気が柱状壁部の周囲に沿って流れやすくなり、旋回流を効率よく確実に生じさせる上で有利となる。
図1〜図4に示すように、インテークマニホールド10は、サージタンク12と、複数の分岐管14とを含んで構成されている。
サージタンク12は、不図示のシリンダヘッドの上方に配置されている。
サージタンク12は、サージタンク本体16と、新気入口18と、複数の吸気口20と、EGR取込口22とを備えている。
図2、図4に示すように、タンク内空間Sは、アッパケース24とロアケース26とが合わされる方向の高さHと、この高さH方向に直交する方向で高さHよりも大きい寸法の長さLと、この長さL及び高さHに直交する方向で高さHよりも大きく長さLよりも小さい寸法の幅Wとを有している。したがって、タンク内空間Sは、旋回流を生じさせるに足る容積、形状で形成されている。
なお、タンク内空間Sの形状は本実施の形態の形状に限定されず、例えば、平面視円形の場合には、長さLと幅Wとが等しくなる。なお、本実施の形態では、タンク内空間Sの高さH方向が上下方向、長さL方向が車両の前後方向となっており、幅W方向が車幅方向となっている。
図2に示すように、アッパケース24とロアケース26は、タンク内空間Sで高さH方向において互いに対向するアッパ壁面2402とロア壁面2602とを有している。
また、図4に示すように、サージタンク12は、タンク内空間Sで幅W方向において互いに対向する2つの幅方向側面1602、1604と、長さL方向において互いに対向する2つの長さ方向側面1610、1612とを有している。
各吸気口20と不図示のエンジンの各気筒とは、複数の分岐管14により接続され、本実施の形態では、エンジンの3つの気筒に対応して、吸気口20と分岐管14はそれぞれ3つ設けられている。
図2〜図4に示すように、新気入口18は、新気入口18から導入される新気によりタンク内空間Sに、高さH方向に延在する軸心を中心とした旋回流が生じるように設けられ、EGRガスがより効率よく拡散され、新気に対してEGRガスがより効率よく混合されるように図られている。
なお、図2において、矢印は新気入口18から導入された新気の流れと、EGR取込口22から導入されたEGRガスの流れを示し、図3において、矢印は旋回流を示し、図4において、破線矢印は新気入口18から導入された新気の流れを示し、実線矢印はEGR取込口22から導入されたEGRガスの流れを示す。
より詳細に説明すると、新気入口18は、タンク内空間Sの幅W方向の端部かつ長さL方向の端部に配置され、2つの長さ方向側面1610、1612のうちの一方の長さ方向側面1610に沿って設けられている。
図2、図4に示すように、新気入口18の軸心18Aは、幅W方向の中心CLから偏位した箇所に位置し、かつ、高さH方向の中間部に位置し、軸心18Aの延長線がロア壁面2602の長さL方向の中間部に交差するように向けられている。
そして、新気入口18は、新気がロア壁面2602上で一方の幅方向側面1602に沿って流れるように配置されている。新気が一方の幅方向側面1602に沿って流れることにより、新気によりタンク内空間Sに旋回流を効率よく生じさせる上で有利となる。
EGR取込口22は、ロアケース26に一体に設けられた管路部2610の下流端で形成され、管路部2610の上流端は、EGRパイプ4の下流端に連結可能に構成されている。
図1、図4に示すように、EGR取込口22は、2つの幅方向側面1602、1604のうちの他方の幅方向側面1604寄りに配置され、複数の吸気口20は、幅W方向においてEGR取込口22よりも一方の幅方向側面1602寄りに配置されている。
これによりタンク内空間Sに導入されたEGRガスが複数の吸気口20に直接進入することを阻止し、旋回流により分散させ新気と混合させることで新気とEGRガスが均一に混合されたのち、複数の吸気口20に進入させる上で有利となる。
そして、図4に示すように、柱状壁部28の中心28Aは、新気入口18の軸心18Aの延長線よりも他方の幅方向側面1604寄りに偏位した箇所に位置している。
このような柱状壁部28を設けることにより、新気が柱状壁部28の周囲に沿って流れやすくなり、新気によりタンク内空間Sに旋回流をより効率よく確実に生じさせる上で有利となる。
より詳細には、図3、図4に示すように、柱状壁部28は、円筒状を呈し、高さH方向の全長にわたって延在している。
また、柱状壁部28の内部空間は、サージタンク12の上下に貫通しており、この内部空間は、エンジンのシリンダヘッドに対してオイルレベルゲージを挿入するための空間として利用されている。
すなわち、サージタンク12の直下にオイルレベルゲージの挿入孔を配置することが可能となり、オイルレベルゲージの挿入孔のレイアウトの設計の自由度を高める上で有利となる。
より詳細に説明すると、図2〜図4に示すように、新気入口18から導入された新気は、ロア壁面2602に沿ってかつ一方の幅方向側面1602に沿って長さ方向側面1612に向けて進行する。そして、長さ方向側面1612により向きが反転され、ロア壁面2602に沿ってかつ他方の幅方向側面1604に沿って長さ方向側面1610に向けて進行し、長さ方向側面1610により向きが反転され、旋回流となる。
そして、旋回流となってロア壁面2602からアッパ壁面2402に向かい、複数の吸気口20から分岐管14を介して、EGRガスが混入された新気がエンジンの各気筒に供給される。
EGR取込口22からタンク内空間Sに導入されたEGRガスは、まず、ロア壁面2602に沿ってかつ他方の幅方向側面1604に沿って長さ方向側面1610に向かう旋回流に乗り、その後、アッパ壁面2402に向かう旋回流に乗ってアッパ壁面2402に向かうため、複数の吸気口20には、EGRガスが均一に混合された新気が供給されることになる。
また、図2に示すように、ロア壁面2602に沿ってかつ他方の幅方向側面1604に沿って長さ方向側面1610に向かって流れる新気と、EGR取込口22から導入されアッパ壁面2402に向かって流れるEGRガスとは、互いに流れる方向が交差することから、新気とEGRガスとが衝突してEGRガスが効率よく分散し、新気とEGRガスとを均一に混合する上で有利となる。
すなわち、EGR取込口22からタンク内空間Sに導入されたEGRガスは、旋回流によって新気と合流しつつ旋回することで分散され新気と均一に混合されたのち、複数の吸気口20から各気筒へ供給される。
したがって、タンク内空間Sに生じさせた旋回流によって各気筒にEGRガスを均一に分配する上で有利となる。
Claims (5)
- 互いに合わさることでタンク内空間を形成するアッパケースおよびロアケースと、
前記アッパケースに設けられ、エンジンの各気筒に接続する複数の吸気口と、
前記ロアケースに設けられ、排気ガスの一部が供給されるEGRパイプに接続するEGR取込口と、
前記タンク内空間に新気を導入する新気入口と、
を備えたサージタンクであって、
前記新気入口は、前記新気入口から導入される新気により前記タンク内空間に旋回流が生じるように設けられ、
前記タンク内空間は、前記アッパケースと前記ロアケースとが合わさる方向の高さを有し、
前記アッパケースと前記ロアケースは、前記タンク内空間で前記高さ方向において互いに対向するアッパ壁面とロア壁面とを有し、
前記EGR取込口は、前記ロア壁面に設けられ、
前記新気入口は、前記ロア壁面に向けられている、
ことを特徴とするサージタンク。 - 前記アッパケースと前記ロアケースとが合わさる方向から見て、前記複数の吸気口と前記EGR取込口とは離間している、
ことを特徴とする請求項1記載のサージタンク。 - 前記タンク内空間は、前記高さ方向に直交する方向で前記複数の吸気口が並べられた方向の長さと、この長さ及び高さに直交する方向の幅とを有し、
前記新気入口は、前記幅方向の中心から偏位した箇所に設けられている、
ことを特徴とする請求項1または2記載のサージタンク。 - 前記サージタンクは、前記タンク内空間で前記幅方向において互いに対向する2つの側面を有し、
前記新気入口は、前記新気が前記2つの側面のうちの一方の側面に沿って流れるように配置され、
前記EGR取込口は、前記2つの側面のうちの他方の側面寄りに配置され、
前記複数の吸気口は、前記幅方向において前記EGR取込口よりも前記一方の側面寄りに配置されている、
ことを特徴とする請求項3記載のサージタンク。 - 前記幅方向において前記EGR取込口よりも前記一方の側面寄りの箇所に、旋回流助成用の柱状壁部が前記高さ方向に沿って突設され、
前記柱状壁部の中心は、前記新気入口の軸心の延長線よりも前記他方の側面寄りに偏位した箇所に位置している、
ことを特徴とする請求項4記載のサージタンク。
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