JP6146567B2 - Engine intake system structure - Google Patents
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Description
本願発明は、燃焼室に連通する吸気通路と、この吸気通路に設けられて燃焼室に導入される吸気を冷却するインタークーラと、を備えるエンジンの吸気系構造に関する。 The present invention relates to an intake system structure for an engine that includes an intake passage communicating with a combustion chamber and an intercooler that is provided in the intake passage and cools intake air introduced into the combustion chamber.
一般的に、過給機(ターボチャージャ等)を備えたエンジンの吸気通路には、過給機によって加圧された吸気を冷却するためのインタークーラが設けられている。また過給機を備えたエンジンには、排気ガスの一部を過給機前の吸気通路に環流させて新気と共に再燃焼させる排気再循環(EGR)装置を備えたものがある。 Generally, an intercooler for cooling intake air pressurized by a supercharger is provided in an intake passage of an engine equipped with a supercharger (such as a turbocharger). Some engines equipped with a supercharger include an exhaust gas recirculation (EGR) device that recirculates a part of exhaust gas to an intake passage before the supercharger and reburns it with fresh air.
このような構成のエンジンでは、インタークーラ内において吸気を冷却する際に水分が凝縮されて凝縮水が生成される。インタークーラから生成された凝縮水は、例えば、所定のタイミングで外部に排出すること等により除去されるが、その一部はインタークーラから下流側の吸気通路に排出され、吸気通路を構成する配管(吸気管)の内面に付着してしまう。 In the engine having such a configuration, when the intake air is cooled in the intercooler, moisture is condensed and condensed water is generated. Condensate water generated from the intercooler is removed, for example, by being discharged to the outside at a predetermined timing, etc., but a part of the condensed water is discharged from the intercooler to the intake passage on the downstream side and constitutes the intake passage It will adhere to the inner surface of the (intake pipe).
排気再循環により吸気通路に供給されるEGRガスは温度が比較的高いこともあり、EGRガスには水分が水蒸気として比較的多く含まれている。このため、EGRガスを含む吸気の場合、吸気管への凝縮水の付着が起こり易い。 The EGR gas supplied to the intake passage by exhaust gas recirculation may have a relatively high temperature, and the EGR gas contains a relatively large amount of moisture as water vapor. For this reason, in the case of intake air containing EGR gas, the condensed water tends to adhere to the intake pipe.
そして、このように吸気管に凝縮水が付着すると、凝縮水によって吸気管が腐食されてしまう虞がある。また、吸気管に付着した凝縮水が、水滴の状態で多量に燃焼室内に流れ込むと、トルク変動や排出ガスの悪化を招く虞があり、さらには、いわゆるウォータハンマ現象等によりエンジンが損傷してしまう虞もある。 If condensed water adheres to the intake pipe in this way, the intake pipe may be corroded by the condensed water. In addition, if a large amount of condensed water adhering to the intake pipe flows into the combustion chamber in the form of water droplets, there is a risk of causing torque fluctuations or exhaust gas deterioration, and furthermore, the engine may be damaged by the so-called water hammer phenomenon. There is also a risk of it.
吸気中の水分を除去するための技術は様々提案されている。例えば、給気冷却器(インタークーラ)の下流側に水滴分離器を設け、この水滴分離器によって給気中の水分を除去するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Various techniques for removing moisture in the intake air have been proposed. For example, a water droplet separator is provided on the downstream side of the air supply cooler (intercooler), and water in the air supply is removed by this water droplet separator (see, for example, Patent Document 1).
また、この特許文献1には、吸気冷却器の下流側の給気管にバイパス管を介して高温のバイパス給気を噴出させることで、水滴分離器を通過した水滴を再蒸発させることが記載されている。 Further, this Patent Document 1 describes re-evaporating water droplets that have passed through the water droplet separator by ejecting high-temperature bypass air supply to the air supply tube downstream of the intake air cooler via the bypass tube. ing.
吸気管に付着した凝縮水の多くを再蒸発させることができれば、上述したトルク変動や排出ガスの悪化を抑制できると考えられる。 If much of the condensed water adhering to the intake pipe can be re-evaporated, it is considered that the above-described torque fluctuation and exhaust gas deterioration can be suppressed.
しかしながら、インタークーラの下流側の吸気管に接続されたバイパス通路を介して、吸気管内にバイパス吸気を噴射させただけでは、吸気管の内壁面に付着した凝縮水の多くを再蒸発させることは難しい。したがって、特許文献1に記載の技術によっても、依然として凝縮水が水滴の状態で多量に燃焼室内に流れ込む虞があり、また凝縮水によって吸気管が腐食する虞もある。 However, just by injecting the bypass intake air into the intake pipe through the bypass passage connected to the intake pipe on the downstream side of the intercooler, it is not possible to re-evaporate much of the condensed water adhering to the inner wall surface of the intake pipe. difficult. Therefore, even with the technique described in Patent Document 1, there is a possibility that a large amount of condensed water still flows in the form of water droplets into the combustion chamber, and the intake pipe may be corroded by the condensed water.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、凝縮水が水滴の状態で多量に燃焼室内に流れ込むのを抑制することができるエンジンの吸気系構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an intake system structure for an engine that can suppress a large amount of condensed water from flowing into a combustion chamber in the form of water droplets. .
上記課題を解決する本発明の第1の態様は、燃焼室に連通する吸気通路と、前記吸気通路に接続されて前記燃焼室に導入される吸気を冷却するインタークーラと、を備えるエンジンの吸気系構造であって、一端が前記インタークーラの吸気下流側の前記吸気通路である下流側吸気通路に接続され、他端が前記下流側吸気通路内の圧力よりも高圧の空間に接続される接続通路を有し、前記接続通路の前記一端に、前記インタークーラ側に向かって且つ前記下流側吸気通路の内壁面に沿って開口する出口部が設けられていることを特徴とするエンジンの吸気系構造にある。 In a first aspect of the present invention for solving the above-described problem, an intake air of an engine comprising: an intake passage communicating with a combustion chamber; and an intercooler connected to the intake passage for cooling the intake air introduced into the combustion chamber. A system structure in which one end is connected to a downstream intake passage which is the intake passage on the intake downstream side of the intercooler, and the other end is connected to a space higher in pressure than the pressure in the downstream intake passage. An engine intake system having a passage and having an outlet opening at one end of the connection passage toward the intercooler side and along an inner wall surface of the downstream intake passage. In the structure.
かかる第1の態様では、接続通路を介してインタークーラ側に向かって且つ下流側吸気通路の内壁面に沿って空気が噴射されるため、下流側吸気通路の内面に付着している滴状の凝縮水が霧化されて吸気に混合される。 In such a first aspect, since air is injected toward the intercooler side through the connection passage and along the inner wall surface of the downstream intake passage, the droplets attached to the inner surface of the downstream intake passage The condensed water is atomized and mixed with the intake air.
本発明の第2の態様は、第1の態様のエンジンの吸気系構造において、前記出口部は、前記下流側吸気通路から前記出口部への吸気の流入を規制する流入規制部を備えていることを特徴とするエンジンの吸気系構造にある。 According to a second aspect of the present invention, in the engine intake system structure of the first aspect, the outlet portion includes an inflow restricting portion that restricts inflow of intake air from the downstream intake passage to the outlet portion. It is in the intake system structure of the engine characterized by this.
かかる第2の態様では、下流側吸気通路から出口部内への凝縮水の侵入を抑制でき、出口部を含む下流側吸気通路を形成する吸気管の凝縮水による腐食が抑制される。 In the second aspect, invasion of condensed water from the downstream intake passage into the outlet portion can be suppressed, and corrosion of the intake pipe that forms the downstream intake passage including the outlet portion due to condensed water is suppressed.
本発明の第3の態様は、第2の態様のエンジンの吸気系構造において、前記出口部の前記流入規制部は、当該出口部の先端側に向かって開口面積が徐々に狭くなっていることを特徴とするエンジンの吸気系構造にある。 According to a third aspect of the present invention, in the intake system structure of the engine according to the second aspect, the opening area of the inflow restricting portion of the outlet portion is gradually narrowed toward the distal end side of the outlet portion. The engine intake system structure is characterized by
かかる第3の態様では、開口面積が徐々に狭くなっていることで、下流側吸気通路から出口部内への凝縮水の侵入を抑制できる。また下流側吸気通路内へ接続通路を介して噴射される空気の噴射速度が早まるため、下流側吸気通路の内面に付着している滴状の凝縮水をより効果的に霧化することができる。 In this 3rd aspect, since the opening area is narrowing gradually, the penetration | invasion of the condensed water from a downstream side intake passage into an exit part can be suppressed. Further, since the injection speed of the air injected into the downstream intake passage through the connection passage is increased, the droplet-shaped condensed water adhering to the inner surface of the downstream intake passage can be atomized more effectively. .
本発明の第4の態様は、第2又は3の態様のエンジンの吸気系構造において、前記出口部が、前記下流側吸気通路を形成する第1の吸気管と、該第1の吸気管内に設けられる第2の吸気管との間に形成されており、当該出口部の前記流入規制部には、螺旋状の誘導壁が設けられていることを特徴とするエンジンの吸気系構造にある。 According to a fourth aspect of the present invention, in the engine intake system structure according to the second or third aspect, the outlet portion includes a first intake pipe that forms the downstream intake passage, and the first intake pipe. The intake system structure of the engine is characterized in that it is formed between a second intake pipe provided and a spiral guide wall is provided at the inflow restricting portion of the outlet portion.
かかる第4の態様では、誘導壁によって下流側吸気通路から出口部内への凝縮水の侵入を抑制することができる。また誘導壁が設けられていることで出口部内における空気の通過距離が長くなるため、出口部に侵入した凝縮水を効果的に霧化して下流側吸気通路に排出することができる。 In the fourth aspect, it is possible to suppress the intrusion of condensed water from the downstream side intake passage into the outlet portion by the guide wall. Further, since the guide wall is provided, the air passage distance in the outlet portion is increased, so that the condensed water that has entered the outlet portion can be effectively atomized and discharged to the downstream intake passage.
本発明の第5の態様は、第1から4の何れか一つの態様のエンジンの吸気系構造において、前記接続通路の前記他端は、前記インタークーラよりも吸気上流側の前記吸気通路である上流側吸気通路に接続されていることを特徴とするエンジンの吸気系構造にある。 According to a fifth aspect of the present invention, in the engine intake system structure according to any one of the first to fourth aspects, the other end of the connection passage is the intake passage upstream of the intercooler. The intake system structure of the engine is characterized by being connected to an upstream intake passage.
かかる第5の態様では、インタークーラをバイパスする通路によって接続通路を形成でき、下流側吸気通路に高圧の空気を導入するために別の装置等を設ける必要がなく、コストの上昇を抑制することができる。 In the fifth aspect, a connection passage can be formed by a passage that bypasses the intercooler, and there is no need to provide another device or the like for introducing high-pressure air into the downstream intake passage, thereby suppressing an increase in cost. Can do.
以上のように、本発明のエンジンの吸気系構造によれば、下流側吸気通路の内面に付着している滴状の凝縮水が効率的に霧化、或いは気化される。したがって、凝縮水が水滴の状態で多量にエンジンの燃焼室内に流れ込むのを抑制することができ、トルク変動や排出ガスの悪化等の発生を抑制することができる。 As described above, according to the intake system structure of the engine of the present invention, the droplet-shaped condensed water adhering to the inner surface of the downstream intake passage is efficiently atomized or vaporized. Accordingly, it is possible to suppress a large amount of condensed water from flowing into the combustion chamber of the engine in the form of water droplets, and to suppress occurrence of torque fluctuations, exhaust gas deterioration, and the like.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
まずは実施形態1に係るエンジンの全体構成について説明する。図1に示すように、本実施形態に係るエンジン10は、直列に配置された4つの気筒(燃焼室)11を備える直列4気筒のディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」という)である。各気筒11の吸気ポート(図示なし)には、吸気マニホールド12が接続され、吸気マニホールド12には吸気管13が接続されている。一方、各気筒11の排気ポート(図示なし)には、排気マニホールド14が接続され、排気マニホールド14には排気管15が接続されている。
(Embodiment 1)
First, the overall configuration of the engine according to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the
また各気筒11に対応して燃料を噴射するためのインジェクタ16が設けられている。各インジェクタ16には、高圧燃料分配配管17から燃料が供給される。図示は省略するが、高圧燃料分配配管17には、燃料タンク内の低圧燃料ポンプから供給された燃料が高圧燃料ポンプにて所定圧まで加圧された状態で供給される。
In addition, an
吸気管13及び排気管15の途中には、ターボチャージャ(過給機)18が設けられている。ターボチャージャ18は、各気筒(燃焼室)11から排気ガスが流れ込むと、排気ガスの流れによってタービンが回転し、このタービンの回転に伴ってコンプレッサが回転して吸気管13からターボチャージャ18内に空気が吸い込まれて加圧されるようになっている。
A turbocharger (supercharger) 18 is provided in the middle of the
ターボチャージャ18よりも上流側の吸気管13には、エアクリーナ19と、第1のスロットルバルブ20と、が設けられている。エアクリーナ19には吸気の湿度を検出する湿度センサ21が設けられている。なお第1のスロットルバルブ20は、エアクリーナ19を通過した新気の量を調整すると共に、この調整によって、後述する低圧用EGR管を介して吸気管13に導入される排気ガス量(低圧EGRガス量)を間接的に調整する。またエアクリーナ19の下流側には、吸気流量を検出するエアフローセンサ22が設けられている。
An
ターボチャージャ18よりも下流側の吸気管13には、吸気を冷却するインタークーラ23が配されている。インタークーラ23の下流側の吸気管13には、電動アクチュエータの駆動により吸気管13を開閉する吸気調整弁である第2のスロットルバルブ25が設けられている。
An
第2のスロットルバルブ25は、インタークーラ23を通過した吸気量(新気量+低圧EGRガス量)を調整するとともに、この調整によって、後述するEGR管を介して吸気管13に導入される排気ガス量(EGRガス量)を間接的に調整する。
The
吸気管13の第2のスロットルバルブ25よりも下流側には、高圧の排気ガス(EGRガス)が環流するEGR管(EGR流路)26の一端が接続されている。EGR管26の他端は、排気管15のターボチャージャ18よりも上流側に接続されている。EGR管26にはEGRクーラ27が設けられ、EGR管26の吸気管13との接続部分にはEGR弁28が設けられている。このEGR弁28が開弁することで、排気管15のターボチャージャ18よりも上流側を流れる高圧の排気ガスの一部がEGR管26に流れ込み、EGRクーラ27によって冷却された後、吸気管13に供給されるようになっている。なお、EGR弁28は、EGR管26から吸気管13に流れ込むEGRガスの量を調整することができるように設けられていればよい。
One end of an EGR pipe (EGR flow path) 26 through which high-pressure exhaust gas (EGR gas) circulates is connected to the
また排気管15のターボチャージャ18よりも下流側には、排気浄化用触媒であるディーゼル酸化触媒31と、排気浄化用フィルタであるディーゼル微粒子捕集フィルタ32とが上流側から順に配されている。
Further, a
排気管15のターボチャージャ18よりも下流側、本実施形態ではディーゼル微粒子捕集フィルタ32の下流側には、低圧の排気ガスの一部(低圧EGRガス)が環流する低圧用EGR管(低圧EGR流路)33の一端が接続されている。低圧用EGR管33の他端は、ターボチャージャ18と第1のスロットルバルブ20との間で、吸気管13に接続されている。この低圧用EGR管33には、EGR管26の場合と同様に、低圧用EGRクーラ34及び低圧用EGR弁35が設けられている。そして低圧用EGR弁35が開弁することで、排気管15のターボチャージャ18よりも下流側を流れる低圧EGRガスが低圧用EGRクーラ34によって冷却されて吸気管13に供給されるようになっている。
A low-pressure EGR pipe (low-pressure EGR) in which a part of the low-pressure exhaust gas (low-pressure EGR gas) circulates downstream of the
また低圧用EGR管33の両端部には、差圧センサ36が設けられている。この差圧センサ36は、吸気管13のターボチャージャ18よりも上流側の圧力と、排気管15のターボチャージャ18よりも下流側の圧力との差圧を検出する。すなわち差圧センサ36の検出結果から低圧用EGR管33を流れる低圧EGRガスの流速や流量等が求められる。
A
ところで、このような構成のエンジン10においては、インタークーラ23内において吸気を冷却する際に水分が凝縮されて凝縮水が生成される。特に、低圧EGRガスを環流させる場合には凝縮水が生成され易い。凝縮水は、所定のタイミングでインタークーラ23から外部に排出するが、その一部は、インタークーラ23の下流側に流出し、吸気管(吸気通路)13の内壁面に付着してしまう。そして吸気管13の内壁面に付着した滴状の凝縮水に起因して、トルク変動や排出ガスの悪化、さらには吸気管13の腐食といった問題が生じる虞がある。
By the way, in the
そこで本発明では、一端がインタークーラ23の吸気下流側(吸気の流れ方向下流側)の吸気管13である下流側吸気管(下流側吸気通路)13Aに接続され、他端が下流側吸気管13A内の圧力よりも高圧の空間に接続される接続通路を設け、この接続通路を介して下流側吸気管13Aに吸気の流れとは逆方向に空気(本実施形態では、下記「バイパス吸気」)を噴射するようにした。これにより、下流側吸気管13Aの内壁面に付着した滴状の凝縮水が霧化、或いは気化されるため、トルク変動等の発生を抑制することができる。以下、本実施形態に係るエンジン10の吸気系構造について説明する。
Therefore, in the present invention, one end is connected to the downstream intake pipe (downstream intake passage) 13A which is the
本実施形態のエンジン10の吸気系構造においては、上述のように各燃焼室11に繋がる吸気管13の途中にインタークーラ23が接続されている。さらに吸気管13には、インタークーラ23をバイパスするバイパス管(接続通路)40が接続されている。すなわちバイパス管40の一端側は、下流側吸気管13Aに接続され、他端側はインタークーラ23の上流側の吸気通路であり下流側吸気管13A内よりも高圧の空間である上流側吸気管(上流側吸気通路)13Bに接続されている。
In the intake system structure of the
なおバイパス管40の両端は、インタークーラ23の近傍で、下流側吸気管13A及び上流側吸気管13Bに接続されているが、バイパス管40の他端の上流側吸気管13Bとの接続位置は、インタークーラ23とは離れた位置であってもよい。ただし、上流側吸気管13Bのバイパス管40が接続される部分の圧力は、下流側吸気管13Aの圧力よりも高圧である必要がある。このため、バイパス管40の他端は、ターボチャージャ18よりも下流側で、上流側吸気管13Bに接続されていることが好ましい。
Both ends of the
また本実施形態では、図2に示すように、バイパス管40の一端が、吸気管13に設けられた出口部50に接続されている。バイパス管40を流れるバイパス吸気は、この出口部50に流入し、出口部50の開口51から下流側吸気管13A内に噴射される。出口部50は、インタークーラ23側に向かい且つ下流側吸気管13Aの内壁面に沿って開口して設けられている。すなわち出口部50の開口51は、出口部50から噴射されるバイパス吸気が、下流側吸気管13Aの内壁面に沿って流れるような向きで形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, one end of the
具体的には、インタークーラ23の下流側の吸気通路である下流側吸気管13Aは、インタークーラ23に接続される第1の吸気管13aと、第1の吸気管13aよりも小径に形成され一端側が燃焼室11に繋がる第2の吸気管13bとで、構成されている。第2の吸気管13bは、その他端側が第1の吸気管13a内に挿入された状態で第1の吸気管13aと連結されている。そして出口部50は、これら第1の吸気管13aと第2の吸気管13bとの間の空間であり、下流側吸気管13Aの全周に亘って形成されている。
Specifically, the
このように、本実施形態のエンジンの吸気系構造においては、バイパス管40と出口部50とで接続通路が形成されており、上流側吸気管13Bから接続通路を介して下流側吸気管13A内にバイパス吸気が噴射される。すなわち、バイパス管40を介して出口部50に供給されたバイパス吸気は、出口部50の開口51から、インタークーラ23側(上流側)に向かって且つ第1の吸気管13aの内壁面に沿って流れるように、下流側吸気管13A内に噴射される。
Thus, in the intake system structure of the engine of the present embodiment, a connection passage is formed by the
以上説明した本実施形態に係るエンジンの吸気系構造では、所定のタイミングで出口部50の開口51から下流側吸気管13A内に、吸気の流れと逆方向に空気(バイパス吸気)が噴射される。このバイパス吸気によって下流側吸気管(第1の吸気管)13Aの内面に付着している滴状の凝縮水が霧化される。特に、下流側吸気管13A内の吸気の流れとは逆向きにバイパス吸気を噴射することで、下流側吸気管13A内に乱流が形成されて凝縮水の霧化が促進される。またバイパス吸気は、下流側吸気管13Aを流れる吸気に比べて高温であるため、凝縮水の一部は気化される場合もあり、凝縮水の霧化も促進される。
In the intake system structure of the engine according to the present embodiment described above, air (bypass intake) is injected from the
また本実施形態では、インタークーラ23をバイパスするバイパス管40によって接続通路を形成するようにした。これにより、下流側吸気管13Aに高圧の空気を導入するために別の装置等を設ける必要がなく、コストの上昇を抑制することができる。
In this embodiment, the connection passage is formed by the
そして、このように霧化或いは気化した凝縮水を吸気と共に燃焼室11に流入させることで、トルク変動や排気ガスの悪化といった問題の発生を抑制することができる。さらに、バイパス吸気の噴射により下流側吸気管13Aの内壁面から凝縮水が除去されるため、吸気管13の腐食も抑制することができる。
By causing the atomized or vaporized condensed water to flow into the
なおバイパス管40の途中には、バイパス管40を開閉する開閉弁(開閉手段)41が設けられており、この開閉弁41は、制御部60によって適宜制御される。制御部60は、エンジン10の運転状態に応じてこの開閉弁41を適宜制御し、結果としてバイパス吸気の下流側吸気管13Aへの噴射を適宜制御する。例えば、制御部60は、エアフローセンサ22の検出結果等に基づいて、吸気量が少ないエンジン10の運転状態(低負荷運転時)である場合に、開閉弁41を開いてバイパス吸気を下流側吸気管13A内に噴射させる。吸気量が少ないエンジンの運転状態では、インタークーラ23の効率が高くなり、吸気がよく冷えて凝縮水が発生し易い。したがって、下流側吸気管13Aの内壁面に付着した凝縮水をより効率的に霧化(或いは気化)することができる。
An opening / closing valve (opening / closing means) 41 for opening and closing the
また、制御部60は、湿度センサ21の検出結果に基づいて、エアクリーナ19中の吸気の湿度が所定値よりも高い場合に、開閉弁41を開いてバイパス吸気を噴射させてもよい。エアクリーナ19中の湿度が高いほど、インタークーラ23で吸気が冷却されたときに凝縮水が発生し易い。したがって、湿度が高い場合にバイパス吸気を供給することで、下流側吸気管13Aの内壁面に付着した凝縮水をより効率的に霧化(或いは気化)することができる。
Further, based on the detection result of the
(実施形態2)
図3は、実施形態2に係るエンジンの吸気系構造を示す断面図である。なお同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an intake system structure of the engine according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.
本実施形態は、出口部50に、下流側吸気管13Aからの吸気の流入を規制する流入規制部を設けた例であり、その他の構成については、実施形態1と同様である。
The present embodiment is an example in which an inflow restricting portion that restricts the inflow of intake air from the downstream
具体的には、図3に示すように、第2の吸気管13bの他端側の先端部は、内径が徐々に拡大するように形成され、その結果、出口部50の先端側には、開口51側に向かって開口面積が徐々に狭くなる流入規制部としての漸小部52が形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 3, the distal end portion on the other end side of the
このような本実施形態の構成では、漸小部52が設けられていることで、つまり出口部50の開口51が狭くなっていることで、出口部50内への凝縮水の侵入を抑制できる。また開口51が狭くなっていることで、出口部50から下流側吸気管13A内に噴射されるバイパス吸気の噴射速度が早まるため、下流側吸気管13Aの内面に付着している凝縮水の霧化を促進することができる。
In such a configuration of the present embodiment, since the gradually decreasing
(実施形態3)
図4は実施形態3に係るエンジンの吸気系構造を示す断面図である。なお同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the intake system structure of the engine according to the third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.
本実施形態は、出口部50に設けられる流入規制部の他の例であり、その他の構成は、上述の実施形態と同様である。
The present embodiment is another example of the inflow restricting portion provided in the
具体的には、図4に示すように、第1の吸気管13aと第2の吸気管13bとの間に形成される出口部50内に、螺旋状の誘導壁55が設けられている。そして本実施形態では、出口部50の誘導壁55が設けられた部分が流入規制部を構成する。出口部50内は、この螺旋状の誘導壁55によって区切られおり、バイパス管40から出口部50に流入したバイパス吸気は、この誘導壁55に誘導されて誘導壁55に沿って流れ、下流側吸気管13A内に噴射される。下流側吸気管13A内に噴射されたバイパス吸気は、旋回流を形成しながら下流側吸気管13Aの内壁面に沿ってインタークーラ23側に流れて、凝縮水を霧化する。
Specifically, as shown in FIG. 4, a
このような構成では、誘導壁55によって出口部50内への凝縮水の侵入が抑制される。また誘導壁55が設けられていることで出口部50内におけるバイパス吸気の通過距離が長くなる。このため、出口部50内に凝縮水が侵入した場合でも、バイパス吸気の噴射により、出口部50内に侵入した凝縮水を効率的に霧化して出口部50から排出することができる。
In such a configuration, intrusion of condensed water into the
(他の実施形態)
以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能なものである。
(Other embodiments)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. The present invention can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
上述の実施形態では、第1の吸気管13aと第2の吸気管13bとの間に出口部50が設けられた例を説明したが、出口部50の構成は、これに限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the example in which the
例えば、出口部50はバイパス管40によって構成されていてもよい。すなわちバイパス管40を下流側吸気管13Aに対して所定の向きで接続した場合、バイパス管40の下流側吸気管13Aとの接続部分が、出口部50を構成する。具体的には、図5(a)に示すように、下流側吸気管13Aの軸方向においては、バイパス管40を下流側吸気管13Aの下流側に所定角度だけ傾斜させる。また図5(b)に示すように、下流側吸気管13Aの径方向においては、バイパス管40を下流側吸気管13Aの接線方向に延設する。
For example, the
このような構成とした場合、バイパス管40から下流側吸気管13A内に噴射されるバイパス吸気は、下流側吸気管13Aの内壁面に沿って旋回流を形成しながらインタークーラ23側に向かって流れることになる。つまりバイパス管40の下流側吸気管13Aとの接続部分が、インタークーラ23側に向かって且つ下流側吸気管13Aの内壁面に沿って開口する出口部50を構成することになる。
In such a configuration, the bypass intake air injected from the
勿論、このような構成とした場合でも、上述の実施形態と同様に、下流側吸気管13Aの内壁面に付着した凝縮水を効率的に霧化、或いは気化することができ、凝縮水に起因するトルク変動等の発生を抑制することができる。さらに、バイパス吸気の噴射により下流側吸気管13Aの内壁面から凝縮水が除去されるため、下流側吸気管13Aの腐食も抑制することができる。
Of course, even in such a configuration, the condensed water adhering to the inner wall surface of the downstream
また上述の実施形態では、バイパス管40の他端が、インタークーラ23の入口近傍で上流側吸気管13Bに接続された構成を例示したが、バイパス管40の他端は、必ずしも上流側吸気管13Bに接続されていなくてもよい。バイパス管40の他端は、所定温度以上且つ所定圧以上のバイパス吸気を下流側吸気管13Aに噴射できる位置に接続されていればよい。例えば、バイパス管40の他端は、EGR管26に接続されていてもよい。また例えば、バイパス管40の他端は、別途設けられたコンプレッサ等により下流側吸気管13A内の圧力よりも高圧とした空間に接続されていてもよい。
In the above-described embodiment, the other end of the
10 エンジン
11 燃焼室(気筒)
12 吸気マニホールド
13 吸気管
13A 下流側吸気管
13B 上流側吸気管
13a 第1の吸気管
13b 第2の吸気管
14 排気マニホールド
15 排気管
16 インジェクタ
17 高圧燃料分配配管
18 ターボチャージャ
19 エアクリーナ
20 第1のスロットルバルブ
21 湿度センサ
22 エアフローセンサ
23 インタークーラ
25 第2のスロットルバルブ
26 EGR管
27 EGRクーラ
28 EGR弁
31 ディーゼル酸化触媒
32 ディーゼル微粒子捕集フィルタ
33 低圧用EGR管
34 低圧用EGRクーラ
35 低圧用EGR弁
36 差圧センサ
40 バイパス管(接続通路)
41 開閉弁
50 出口部
51 開口
52 漸小部(流入規制部)
55 誘導壁
60 制御部
10
12
41 On-off
55
Claims (5)
前記吸気通路に接続されて前記燃焼室に導入される吸気を冷却するインタークーラと、
を備えるエンジンの吸気系構造であって、
一端が前記インタークーラの吸気下流側の前記吸気通路である下流側吸気通路に接続され、他端が前記下流側吸気通路内の圧力よりも高圧の空間に接続される接続通路を有し、
前記接続通路の前記一端に、前記インタークーラ側に向かって且つ前記下流側吸気通路の内壁面に沿って開口する出口部が設けられていることを特徴とするエンジンの吸気系構造。 An intake passage communicating with the combustion chamber;
An intercooler connected to the intake passage for cooling the intake air introduced into the combustion chamber;
An intake system structure of an engine comprising
One end is connected to a downstream intake passage that is the intake passage on the intake downstream side of the intercooler, and the other end has a connection passage connected to a space higher in pressure than the pressure in the downstream intake passage,
An intake system structure for an engine, wherein an outlet portion that opens toward the intercooler side and along the inner wall surface of the downstream intake passage is provided at the one end of the connection passage.
前記出口部は、前記下流側吸気通路から前記出口部への吸気の流入を規制する流入規制部を備えていることを特徴とするエンジンの吸気系構造。 The intake system structure for an engine according to claim 1,
An intake system structure for an engine, wherein the outlet portion includes an inflow restricting portion that restricts inflow of intake air from the downstream intake passage to the outlet portion.
前記出口部の前記流入規制部は、当該出口部の先端側に向かって開口面積が徐々に狭くなっていることを特徴とするエンジンの吸気系構造。 The intake system structure for an engine according to claim 2,
An intake system structure for an engine, wherein an opening area of the inflow restricting portion of the outlet portion is gradually narrowed toward a front end side of the outlet portion.
前記出口部が、前記下流側吸気通路を形成する第1の吸気管と、該第1の吸気管内に設けられる第2の吸気管との間に形成されており、
当該出口部の前記流入規制部には、螺旋状の誘導壁が設けられていることを特徴とするエンジンの吸気系構造。 The engine intake system structure according to claim 2 or 3,
The outlet portion is formed between a first intake pipe forming the downstream intake passage and a second intake pipe provided in the first intake pipe;
An intake system structure for an engine, wherein the inflow restricting portion of the outlet portion is provided with a spiral guide wall.
前記接続通路の前記他端は、前記インタークーラよりも吸気上流側の前記吸気通路である上流側吸気通路に接続されていることを特徴とするエンジンの吸気系構造。 The intake system structure for an engine according to any one of claims 1 to 4,
An intake system structure for an engine, wherein the other end of the connection passage is connected to an upstream intake passage which is the intake passage upstream of the intercooler.
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