JP6232093B2 - Gas reflux device - Google Patents
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Description
本発明は、排出ガスを吸気系に供給するガス還流装置に関する。 The present invention relates to a gas recirculation device that supplies exhaust gas to an intake system.
エンジンの排気系と吸気系とを接続することにより、排出ガスの一部を吸気系に供給するガス還流装置が提案されている(特許文献1参照)。このように、燃焼室に向かう吸入空気に排出ガスを混合させることにより、燃焼温度を低下させて排出ガスの浄化性能を向上させることや、ポンプ損失を低減させて燃費性能を向上させることができる。 A gas recirculation device has been proposed in which a part of exhaust gas is supplied to an intake system by connecting an exhaust system and an intake system of the engine (see Patent Document 1). Thus, by mixing the exhaust gas with the intake air toward the combustion chamber, the combustion temperature can be lowered to improve the exhaust gas purification performance, and the pump loss can be reduced to improve the fuel efficiency performance. .
ところで、エンジンの燃費性能や排出ガスの浄化性能の更なる向上を達成するためには、エンジンの各吸気ポートに対して排出ガスを均等に分配することが必要となっている。すなわち、ガス還流装置においては、吸入空気と排出ガスとを良く混ぜることが求められている。 By the way, in order to achieve further improvement in the fuel efficiency performance and exhaust gas purification performance of the engine, it is necessary to evenly distribute the exhaust gas to each intake port of the engine. That is, in the gas recirculation device, it is required to mix the intake air and the exhaust gas well.
本発明の目的は、吸入空気と排出ガスとを良く混ぜることにある。 An object of the present invention is to mix intake air and exhaust gas well.
本発明のガス還流装置は、エンジンの吸気系に設けられ、スロットルバルブおよびこれを支持するバルブ軸を備えるスロットルボディと、前記エンジンの吸気系に設けられ、前記エンジンの各吸気ポートに吸入空気を分配する吸気マニホールドと、前記スロットルボディと前記吸気マニホールドとの間に設けられ、前記スロットルボディから前記吸気マニホールドに吸入空気を案内する貫通流路を備えるアダプタ部材と、前記エンジンの吸気系と排気系とに接続され、前記排気系から前記吸気系に排出ガスの一部を案内するガス供給路と、を有し、前記アダプタ部材は、前記ガス供給路が接続される導入ポートと、前記バルブ軸の中心線を含みかつ前記貫通流路の中心線に一致または平行である仮想平面に交わり、前記貫通流路に開口する第1放出ポートと、前記導入ポートと前記第1放出ポートとを接続する第1接続流路に設けられ、前記第1放出ポートが開口する第1拡張室と、前記仮想平面に交わり、前記第1放出ポートに対向し、前記貫通流路に開口する第2放出ポートと、前記導入ポートと前記第2放出ポートとを接続する第2接続流路に設けられ、前記第2放出ポートが開口する第2拡張室と、を備える。 A gas recirculation device according to the present invention is provided in an intake system of an engine, and includes a throttle body having a throttle valve and a valve shaft that supports the throttle valve, an intake system of the engine, and intake air is supplied to each intake port of the engine. An intake manifold that distributes; an adapter member that is provided between the throttle body and the intake manifold and that guides intake air from the throttle body to the intake manifold; and an intake system and an exhaust system of the engine A gas supply path that guides part of the exhaust gas from the exhaust system to the intake system, and the adapter member includes an introduction port to which the gas supply path is connected, and the valve shaft intersects the virtual plane including the center line and a matching or parallel to the center line of the through passage, the opening to the through channel A discharge port provided on the first connecting passage connecting the first discharge port and the introduction port, a first expansion chamber in which the first discharge port is opened, intersects the virtual plane, the first release A second discharge port facing the port and opening in the through flow channel; and a second connection flow channel connecting the introduction port and the second discharge port; And an extension room.
本発明によれば、スロットルボディと吸気マニホールドとの間に設けられるアダプタ部材は、導入ポートと第1放出ポートとを接続する第1接続流路に設けられ、第1放出ポートが開口する第1拡張室と、導入ポートと第2放出ポートとを接続する第2接続流路に設けられ、第2放出ポートが開口する第2拡張室と、を備える。これにより、第1放出ポートおよび第2放出ポートから排出ガスを緩やかに放出することができ、吸入空気と排出ガスとを良く混ぜることができる。 According to the present invention, the adapter member provided between the throttle body and the intake manifold is provided in the first connection flow path that connects the introduction port and the first discharge port, and the first discharge port opens. An expansion chamber, and a second expansion chamber provided in a second connection flow path connecting the introduction port and the second discharge port, and opening the second discharge port. As a result, the exhaust gas can be gradually released from the first discharge port and the second discharge port, and the intake air and the exhaust gas can be mixed well.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態であるガス還流装置10を備えたエンジン11を示す概略図である。なお、図示するエンジン11は水平対向エンジンであるが、これに限られることはなく、直列エンジンやV型エンジン等であっても良い。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an
図1に示すように、エンジン11は、複数のシリンダボア12を備えるシリンダブロック13と、これに取り付けられるシリンダヘッド14と、を有している。シリンダヘッド14には、吸気系15に接続される複数の吸気ポート16が形成されており、排気系17に接続される図示しない複数の排気ポートが形成されている。吸気系15は、吸気ダクト18、スロットルボディ19、EGRアダプタ(アダプタ部材)20および吸気マニホールド21等によって構成される吸気通路22を有している。また、排気系17は、排気管23や図示しない排気マニホールド等によって構成される排気通路24を有している。吸気通路22を流れる吸入空気は、スロットルボディ19を経て流量が調整された後に、吸気マニホールド21を経て各吸気ポート16に分配され、吸気ポート16から図示しない燃焼室に供給される。そして、燃焼室から排出される排出ガスは、図示しない排気ポートから排気通路24に供給され、図示しない触媒コンバータや消音器を経て外部に排出される。
As shown in FIG. 1, the
エンジン11の燃費性能や排出ガスの浄化性能等を向上させるため、エンジン11には、排出ガスの一部を吸気系15に還流させる排気再循環系30が設けられている。排気再循環系30は、供給配管31,32によって構成されるEGR供給路(ガス供給路)33を有している。EGR供給路33の上流側を構成する供給配管31は、排気系17の排気管23に接続されており、EGR供給路33の下流側を構成する供給配管32は、吸気系15のEGRアダプタ20に接続されている。また、供給配管31と供給配管32との間には、EGRガスの流量を制御するEGRバルブ34が設けられている。このように、排気再循環系30を構成することにより、EGR供給路33およびEGRアダプタ20を介して、吸気系15には排出ガスの一部がEGRガスとして供給され、EGRガスの供給量はEGRバルブ34によって制御される。なお、EGRとは、「Exhaust Gas Recirculation」である。
In order to improve the fuel consumption performance and exhaust gas purification performance of the
図2は図1のA−A線に沿って吸気系15を示す断面図である。図1および図2に示すように、吸気系15に設けられるスロットルボディ19は、円盤状のスロットルバルブ40およびこれを支持するバルブ軸41を有している。図示しないスロットルモータによってバルブ軸41を駆動することにより、スロットルバルブ40を開方向と閉方向とに回動させることができ、スロットルボディ19内の吸気流路42を開閉することができる。図示するスロットルボディ19は、所謂バタフライ式のスロットルボディであり、中央のバルブ軸41を中心にスロットルバルブ40が回動する構造を有している。このため、図2に矢印αで示すように、スロットルバルブ40を開く際には、スロットルバルブ40の上端部(第1端部)43がEGRアダプタ20から離れる方向に移動し、スロットルバルブ40の下端部(第2端部)44がEGRアダプタ20に近づく方向に移動する。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
図3はEGRアダプタ20を示す斜視図である。図1〜図3に示すように、スロットルボディ19の下流側に設けられるEGRアダプタ20は、スロットルボディ19から吸気マニホールド21に吸入空気を案内する吸気流路(貫通流路)50を備えている。また、EGRアダプタ20は、EGR供給路33が接続される導入ポートPiと、吸気流路50に開口する放出ポートPo1,Po2と、導入ポートPiおよび放出ポートPo1,Po2を互いに連通させる接続流路C1,C2と、を有している。このように、EGRアダプタ20を構成することにより、EGR供給路33から導入ポートPiに供給されたEGRガスは、接続流路C1,C2および放出ポートPo1,Po2を経て吸気流路50に放出される。そして、放出ポートPo1,Po2から吸気流路50に放出されたEGRガスは、吸入空気と共に吸気マニホールド21を経て各吸気ポート16に分配される。なお、断面図である図2には、放出ポートPo1,Po2のうち一方の放出ポートPo1が示されており、接続流路C1,C2のうち一方の接続流路C1が示されている。
FIG. 3 is a perspective view showing the
[EGRアダプタの構造]
続いて、吸気系15にEGRガスを放出するEGRアダプタ20の構造について説明する。図4(a)は図3の矢印A方向からEGRアダプタ20を示す正面図であり、図4(b)はEGRアダプタ20を示す側面図である。図4(c)はEGRアダプタ20を示す背面図であり、図4(d)はEGRアダプタ20を示す底面図である。
[Structure of EGR adapter]
Next, the structure of the
図3および図4に示すように、EGRアダプタ20は、四隅にボルト孔51が形成される略直方体形状のアダプタ本体52を有している。アダプタ本体52の厚み方向の一端には、吸気マニホールド21に取り付けられる取付面53が形成されており、アダプタ本体52の厚み方向の他端には、スロットルボディ19に取り付けられる取付面54が形成されている。また、アダプタ本体52には、厚み方向の一端から他端に貫通する吸気流路50が形成されている。さらに、アダプタ本体52に吸気流路50を区画する流路壁55には、互いに対向する第1放出ポートPo1および第2放出ポートPo2が形成されている。すなわち、吸気流路50を囲んで区画する流路壁55には、吸気流路50に開口する一対の放出ポートPo1,Po2が形成されている。また、放出ポートPo1,Po2は、後述する仮想平面Xと交わる位置に形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the EGR
アダプタ本体52の下部56には、EGR供給路33の供給配管32が接続される導入ポートPiが形成されている。また、アダプタ本体52の下部56から側部57には、導入ポートPiと放出ポートPo1とを接続する第1接続流路C1が形成されており、導入ポートPiと放出ポートPo2とを接続する第2接続流路C2が形成されている。図4(a)に示すように、第1接続流路C1には、接続流路C1の他の部位よりも流路断面積の小さな第1絞り部Ca1が形成されている。また、第1接続流路C1には、第1絞り部Ca1の下流側に第1拡張室Cb1が形成されている。この第1拡張室Cb1には放出ポートPo1が開口しており、第1拡張室Cb1と吸気流路50とは互いに隣接している。同様に、第2接続流路C2には、接続流路C2の他の部位よりも流路断面積の小さな第2絞り部Ca2が形成されている。また、第2接続流路C2には、第2絞り部Ca2の下流側に第2拡張室Cb2が形成されている。この第2拡張室Cb2には放出ポートPo2が開口しており、第2拡張室Cb2と吸気流路50とは互いに隣接している。
An introduction port Pi to which the
[放出ポートの基本構造]
続いて、EGRガスを放出する放出ポートPo1,Po2の基本構造について説明する。図5(a)はスロットルボディ19とEGRアダプタ20との位置関係を示す断面図であり、図5(b)は矢印を用いて吸入空気の流れ状況を示す説明図である。図5(a)および(b)には、図2に示す部位と同じ部位が示されている。また、図6は図4(a)のA−A線に沿って分割されたEGRアダプタ20を示す斜視図である。図6にはEGRアダプタ20と仮想平面Xとの位置関係が示されている。なお、本明細書においては、一方の放出ポートPo1の構造について主に説明するが、他方の放出ポートPo2についても同様の構造を有している。このため、他方の放出ポートPo2の構造については、その説明を省略する。
[Basic structure of discharge port]
Next, the basic structure of the discharge ports Po1 and Po2 that discharge EGR gas will be described. FIG. 5A is a cross-sectional view showing the positional relationship between the
図5(a)に示すように、アダプタ本体52の側部57に形成される放出ポートPo1は、仮想平面Xと交わる位置に形成されている。ここで、図5(a)および図6に示すように、仮想平面Xとは、バルブ軸41の中心線CL1を含み、かつ吸気流路50の貫通方向に沿う平面である。換言すれば、仮想平面Xとは、バルブ軸41の中心線CL1を含み、かつ吸気流路50の中心線CL2に一致または平行な平面である。また、換言すれば、仮想平面Xとは、バルブ軸41の中心線CL1を含み、かつ吸入空気の流れ方向に沿う平面である。このように、仮想平面Xに交わる位置に放出ポートPo1を形成することにより、後述するように、吸入空気とEGRガスとを良く混ぜることができる。
As shown in FIG. 5A, the discharge port Po1 formed on the
前述したように、スロットルバルブ40の中央には幅方向に延びるバルブ軸41が固定されており、吸気流路42を開閉する際にスロットルバルブ40はバルブ軸41を中心に回動する。このため、スロットルバルブ40を開く際には、スロットルバルブ40の上端部43や下端部44の近傍において吸気流路42が大きく開かれる一方、スロットルバルブ40の側端部45の近傍において吸気流路42が小さく開かれる。つまり、スロットルバルブ40を開く際には、スロットルバルブ40の上端部43や下端部44の近傍において、吸入空気の流量が大きく増加する一方、スロットルバルブ40の側端部45の近傍において、吸入空気の流量が小さく増加する。
As described above, the
このように、スロットルバルブ40の側端部45の近傍においては、上端部43や下端部44の近傍に比べて吸入空気が流れ難いことから、上端部43や下端部44の近傍に比べて吸入空気の流量が減少する傾向にある。このため、図5(b)に矢印で示すように、スロットルバルブ40の上端部43の近傍を通過した吸入空気は、捩られるように下方に向けて引き込まれる一方、スロットルバルブ40の下端部44の近傍を通過した吸入空気は、捩られるように上方に向けて引き込まれることが想定される。このように、スロットルバルブ40の側端部45から下流側に延びる空間、つまり仮想平面Xおよびその近傍の空間とは、吸入空気が交差することから乱流が発生し易い空間となっている。
As described above, since the intake air hardly flows in the vicinity of the side end 45 of the
そこで、EGRアダプタ20には、EGRガスを放出する放出ポートPo1が、仮想平面Xと交わる位置に形成されている。これにより、乱流状態の吸入空気に対してEGRガスを供給することができるため、吸入空気の乱流を利用して吸入空気とEGRガスとを積極的に混ぜることができる。これにより、吸入空気に含まれるEGRガスの割合(以下、EGR含有率と記載する。)のバラツキを抑制することができ、各吸気ポート16に対してほぼ均等にEGRガスを供給することができる。
Therefore, the
[放出ポートの開口位置]
続いて、EGRガスを放出する放出ポートPo1の開口位置について更に詳細に説明する。図5(a)に示すように、放出ポートPo1は、スロットルバルブ40の上端部43側つまり上方に寄せて形成されている。すなわち、仮想平面Xを境に放出ポートPo1を第1開口部o1と第2開口部o2とに区画した場合に、上方の第1開口部o1は下方の第2開口部o2よりも広く形成される。このように、第1開口部o1の開口面積を第2開口部o2よりも広くすること、つまり放出ポートPo1を上方に寄せることにより、後述するように、吸入空気とEGRガスとを良く混ぜることができる。
[Opening position of discharge port]
Next, the opening position of the discharge port Po1 that discharges EGR gas will be described in more detail. As shown in FIG. 5A, the discharge port Po1 is formed close to the
図5(b)に示すように、スロットルバルブ40の上端部43からEGRアダプタ20までの距離D1は、下端部44からEGRアダプタ20までの距離D2よりも長い。このため、スロットルバルブ40の上端部43の近傍を通過して下方に向かう吸入空気は、スロットルバルブ40の下端部44の近傍を通過して上方に向かう吸入空気よりも、上流のスロットルボディ19側で吸気流路50の中心線CL2や仮想平面Xに到達する。すなわち、EGRアダプタ20の吸気流路50においては、下部よりも上部に吸入空気が集まり易いことが想定される。そこで、EGRアダプタ20においては、放出ポートPo1を上方に寄せることにより、吸入空気が集まり易い吸気流路50の上部に多くのEGRガスを放出させている。これにより、吸入空気におけるEGR含有率のバラツキを抑制することができ、各吸気ポート16に対してほぼ均等にEGRガスを供給することができる。
As shown in FIG. 5B, the distance D1 from the
前述の説明では、EGRアダプタ20の放出ポートPo1を上方に寄せて形成しているが、これに限られることはなく、EGRアダプタの放出ポートを下方に寄せて形成しても良い。ここで、図7(a)および(b)は、本発明の他の実施の形態であるガス還流装置60が備える吸気系15の一部を示す断面図である。図7(a)にはEGRアダプタ61とスロットルボディ62との位置関係が示されており、図7(b)には矢印を用いて吸入空気の流れ状況が示されている。なお、図7(a)および(b)において、図5(a)および(b)に示す部位や部材と同様の部位や部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図7には、図5と同様に、一対の放出ポートのうち一方の放出ポートPo3が示されている。
In the above description, the discharge port Po1 of the
図7(a)に示すように、エンジン11の吸気系15には、吸気マニホールド21、EGRアダプタ61およびスロットルボディ62が設けられている。図7(a)に矢印αで示すように、スロットルボディ19に設けられるスロットルバルブ63を開く際には、スロットルバルブ63の下端部(第1端部)64がEGRアダプタ61から離れる方向に移動し、スロットルバルブ63の上端部(第2端部)65がEGRアダプタ61に近づく方向に移動する。また、図7(a)に示すように、EGRアダプタ61の放出ポートPo3は、スロットルバルブ63の下端部64側つまり下方に寄せて形成されている。すなわち、仮想平面Xを境に放出ポートPo3を第1開口部o1と第2開口部o2とを区画した場合に、下方の第1開口部o1は上方の第2開口部o2よりも広く形成される。このように、放出ポートPo3を下方に寄せることにより、前述したEGRアダプタ20と同様に、吸入空気とEGRガスとを良く混ぜることができる。
As shown in FIG. 7A, the
つまり、図7(b)に示すように、スロットルバルブ63の下端部64からEGRアダプタ61までの距離D3は、上端部65からEGRアダプタ61までの距離D4よりも長い。このため、スロットルバルブ63の下端部64の近傍を通過して上方に向かう吸入空気は、スロットルバルブ63の上端部65の近傍を通過して下方に向かう吸入空気よりも、上流のスロットルボディ19側で吸気流路50の中心線CL2や仮想平面Xに到達する。このように、EGRアダプタ61の吸気流路50においては、上部よりも下部に吸入空気が集まり易いことが想定されるため、EGRアダプタ61においては、EGRガスを放出する放出ポートPo3が下方に寄せて形成される。これにより、吸入空気が集まり易い吸気流路50の下部に多くのEGRガスを放出することができ、吸入空気におけるEGR含有率のバラツキを抑制することができる。
That is, as shown in FIG. 7B, the distance D3 from the
[放出ポートの開口面積]
続いて、EGRガスを放出する放出ポートPo1の開口面積について説明する。図8は導入ポートPiと放出ポートPo1との開口面積を示す説明図である。また、図9は矢印を用いてEGRガスの流れ状況を示すEGRアダプタ20の断面図である。図8にハッチングで示すように、放出ポートPo1の開口面積A1は、導入ポートPiの開口面積A2よりも広く設定される。同様に、放出ポートPo2の開口面積についても、導入ポートPiの開口面積A2よりも広く設定される。このように、放出ポートPo1,Po2の開口面積を拡大することにより、図9に矢印で示すように、EGRガスを分散させて流速を下げることができ、放出ポートPo1,Po2から緩やかにEGRガスを放出することができる。すなわち、吸気流路50の内周面である流路壁55の近傍を流れる吸入空気層、つまり多くの乱流が発生すると考えられる吸入空気層を大きく崩すことなく、この吸入空気層にEGRガスを供給することができるため、吸入空気の乱流を利用して吸入空気とEGRガスとを積極的に混ぜることができる。これにより、吸入空気におけるEGR含有率のバラツキを抑制することができ、各吸気ポート16に対してほぼ均等にEGRガスを供給することができる。
[Opening area of discharge port]
Next, the opening area of the discharge port Po1 that discharges EGR gas will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram showing opening areas of the introduction port Pi and the discharge port Po1. FIG. 9 is a cross-sectional view of the
[接続流路の拡張構造]
続いて、導入ポートPiから放出ポートPo1,Po2にEGRガスを案内する接続流路C1,C2の拡張構造について説明する。ここで、図10はEGRアダプタ20の接続流路C1,C2の構造を示す説明図である。図10に示すように、EGRアダプタ20のアダプタ本体52には、下部56から側部57にかけて一対の接続流路C1,C2が形成されている。一方の接続流路C1を介して導入ポートPiと放出ポートPo1とが接続されており、他方の接続流路C2を介して導入ポートPiと放出ポートPo2とが接続されている。また、第1接続流路C1には、放出ポートPo1が開口する第1拡張室Cb1が形成されている。第1拡張室Cb1は第1絞り部Ca1の下流側に区画されており、第1拡張室Cb1は第1絞り部Ca1よりも大きな流路断面積を備えている。つまり、図10に示すように、第1拡張室Cb1は、第1絞り部Ca1の流路幅W1よりも広い流路幅W2を備えている。同様に、第2接続流路C2には、放出ポートPo2が開口する第2拡張室Cb2が形成されている。第2拡張室Cb2は第2絞り部Ca2の下流側に区画されており、第2拡張室Cb2は第2絞り部Ca2よりも大きな流路断面積を備えている。
[Extended structure of connection flow path]
Subsequently, an extended structure of the connection flow paths C1 and C2 for guiding the EGR gas from the introduction port Pi to the discharge ports Po1 and Po2 will be described. Here, FIG. 10 is an explanatory view showing the structure of the connection channels C1 and C2 of the
このように、接続流路C1,C2に拡張室Cb1,Cb2を設けることにより、図9に矢印で示すように、EGRガスを分散させて流速を下げることができるため、放出ポートPo1,Po2から緩やかにEGRガスを放出することができる。これにより、吸気流路50の内周面である流路壁55の近傍を流れる吸入空気層、つまり多くの乱流が発生すると考えられる吸入空気層を大きく崩すことなく、この吸入空気層にEGRガスを供給することができるため、吸入空気の乱流を利用して吸入空気とEGRガスとを積極的に混ぜることができる。これにより、吸入空気におけるEGR含有率のバラツキを抑制することができ、各吸気ポート16に対してほぼ均等にEGRガスを供給することができる。また、接続流路C1,C2に拡張室Cb1,Cb2を設けることにより、拡張室Cb1,Cb2内でEGRガスと吸入空気とを混合させることができる。これにより、吸入空気とEGRガスとの混合を促進させることができ、吸入空気におけるEGR含有率のバラツキを抑制することができる。
As described above, by providing the expansion chambers Cb1 and Cb2 in the connection flow paths C1 and C2, as shown by arrows in FIG. 9, the EGR gas can be dispersed and the flow velocity can be lowered, so that the discharge ports Po1 and Po2 EGR gas can be released slowly. As a result, the intake air layer that flows in the vicinity of the
[接続流路の絞り構造]
続いて、導入ポートPiから放出ポートPo1,Po2にEGRガスを案内する接続流路C1,C2の絞り構造について説明する。前述したように、EGRアダプタ20のアダプタ本体52には、下部56から側部57にかけて一対の接続流路C1,C2が形成されている。一方の接続流路C1を介して導入ポートPiと放出ポートPo1とが接続されており、他方の接続流路C2を介して導入ポートPiと放出ポートPo2とが接続されている。第1接続流路C1には、接続流路C1の他の部位よりも流路断面積の小さな第1絞り部Ca1が形成されている。つまり、図10に示すように、第1絞り部Ca1は、下流側の流路幅W2や上流側の流路幅W3よりも狭い流路幅W1を備えている。同様に、第2接続流路C2には、接続流路C2の他の部位よりも流路断面積の小さな第2絞り部Ca2が形成されている。
[Connection channel restriction structure]
Subsequently, the throttle structure of the connection channels C1 and C2 for guiding the EGR gas from the introduction port Pi to the discharge ports Po1 and Po2 will be described. As described above, the adapter
このように、接続流路C1,C2に絞り部Ca1,Ca2を設けることにより、絞り部Ca1,Ca2を通過する際にEGRガスの流速を下げることができるため、放出ポートPo1,Po2から緩やかにEGRガスを放出することができる。また、接続流路C1,C2に絞り部Ca1,Ca2を設けることにより、排出系から導入されるEGRガスの脈動を抑制することができるため、放出ポートPo1,Po2から緩やかにEGRガスを放出することができる。これにより、吸気流路50の内周面である流路壁55の近傍を流れる吸入空気層、つまり多くの乱流が発生すると考えられる吸入空気層を大きく崩すことなく、この吸入空気層にEGRガスを供給することができるため、吸入空気の乱流を利用して吸入空気とEGRガスとを積極的に混ぜることができる。これにより、吸入空気におけるEGR含有率のバラツキを抑制することができ、各吸気ポート16に対してほぼ均等にEGRガスを供給することができる。
As described above, by providing the throttle portions Ca1 and Ca2 in the connection flow paths C1 and C2, the flow rate of the EGR gas can be lowered when passing through the throttle portions Ca1 and Ca2. EGR gas can be released. Further, by providing the throttle portions Ca1 and Ca2 in the connection flow paths C1 and C2, pulsation of the EGR gas introduced from the exhaust system can be suppressed, so that the EGR gas is gently released from the discharge ports Po1 and Po2. be able to. As a result, the intake air layer that flows in the vicinity of the
[比較例]
続いて、比較例としてのガス還流装置100を例に挙げて、実施例のガス還流装置10の効果について説明する。ここで、図11は比較例としてのガス還流装置100を示す断面図である。図12は実施例と比較例とのEGRバラツキ率を比較して示す比較図である。なお、図12に示されるEGRバラツキ率とは、吸入空気全体のEGR含有率と、個々の吸気ポート16に供給される吸入空気のEGR含有率との差である。つまり、EGRバラツキ率が「0」に近づくほど、各吸気ポート16に供給される吸入空気のEGR含有率が等しくなり、EGR含有率のバラツキが抑制されることを意味する。
[Comparative example]
Then, the effect of the
図11に示すように、比較例としてのガス還流装置100は、吸気マニホールド21とスロットルボディ19との間に設けられるEGRアダプタ101を有している。EGRアダプタ101には、吸入空気を案内する吸気流路102が形成されるとともに、EGR供給路33が接続される導入ポート103が形成されている。また、導入ポート103は吸気流路102に開口しており、導入ポート103に流入したEGRガスは吸気流路102に対して直に放出される。このように、導入ポート103から吸気流路102に対して直にEGRガスを供給した場合には、吸入空気とEGRガスとを均一に混ぜることが困難である。このため、図12に示すように、比較例のガス還流装置100においては、各吸気ポート16のEGRバラツキ率に大きな差が生じている。これに対し、実施例のガス還流装置10においては、前述したように、放出ポートPo1,Po2や接続流路C1,C2に様々な工夫がこらされるため、各吸気ポート16のEGRバラツキ率を互いに近づけることができる。
As shown in FIG. 11, the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、EGRアダプタ20に対して一対の放出ポートPo1,Po2を形成しているが、これに限られることはなく、EGRアダプタ20に3つ以上の放出ポートを形成しても良く、EGRアダプタ20に1つの放出ポートを形成しても良い。また、前述の説明では、EGRアダプタ20の側部57に放出ポートPo1,Po2を形成しているが、これに限られることはなく、EGRアダプタ20の上部や下部56に放出ポートPo1,Po2を形成しても良い。また、前述の説明では、EGRアダプタ20の下部56に導入ポートPiを形成しているが、これに限られることはなく、EGRアダプタ20の側部57や上部に導入ポートPiを形成しても良いことは言うまでもない。また、図示する例では、仮想平面Xが吸気流路50の中心線CL2に一致しているが、これに限られることはなく、仮想平面Xが吸気流路50の中心線CL2に平行であっても良い。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In the above description, the pair of discharge ports Po1 and Po2 are formed with respect to the
10 ガス還流装置
11 エンジン
15 吸気系
16 吸気ポート
17 排気系
19 スロットルボディ
20 EGRアダプタ(アダプタ部材)
21 吸気マニホールド
33 EGR供給路(ガス供給路)
40 スロットルバルブ
41 バルブ軸
50 吸気流路(貫通流路)
60 ガス還流装置
61 EGRアダプタ(アダプタ部材)
62 スロットルボディ
63 スロットルバルブ
Pi 導入ポート
Po1 第1放出ポート
C1 第1接続流路
Ca1 第1絞り部
Cb1 第1拡張室
Po2 第2放出ポート
C2 第2接続流路
Ca2 第2絞り部
Cb2 第2拡張室
X 仮想平面
CL1 中心線
CL2 中心線
DESCRIPTION OF
21
40
60
62
Claims (3)
前記エンジンの吸気系に設けられ、前記エンジンの各吸気ポートに吸入空気を分配する吸気マニホールドと、
前記スロットルボディと前記吸気マニホールドとの間に設けられ、前記スロットルボディから前記吸気マニホールドに吸入空気を案内する貫通流路を備えるアダプタ部材と、
前記エンジンの吸気系と排気系とに接続され、前記排気系から前記吸気系に排出ガスの一部を案内するガス供給路と、
を有し、
前記アダプタ部材は、
前記ガス供給路が接続される導入ポートと、
前記バルブ軸の中心線を含みかつ前記貫通流路の中心線に一致または平行である仮想平面に交わり、前記貫通流路に開口する第1放出ポートと、
前記導入ポートと前記第1放出ポートとを接続する第1接続流路に設けられ、前記第1放出ポートが開口する第1拡張室と、
前記仮想平面に交わり、前記第1放出ポートに対向し、前記貫通流路に開口する第2放出ポートと、
前記導入ポートと前記第2放出ポートとを接続する第2接続流路に設けられ、前記第2放出ポートが開口する第2拡張室と、
を備える、ガス還流装置。 A throttle body provided in an intake system of the engine, including a throttle valve and a valve shaft that supports the throttle valve;
An intake manifold that is provided in an intake system of the engine and distributes intake air to each intake port of the engine;
An adapter member provided between the throttle body and the intake manifold, and having a through flow path for guiding intake air from the throttle body to the intake manifold;
A gas supply path that is connected to an intake system and an exhaust system of the engine and guides part of exhaust gas from the exhaust system to the intake system;
Have
The adapter member is
An introduction port to which the gas supply path is connected;
A first discharge port that includes a center line of the valve shaft and intersects a virtual plane that is coincident with or parallel to the center line of the through-flow channel and opens into the through-flow channel;
A first expansion chamber provided in a first connection flow path connecting the introduction port and the first discharge port, the first discharge port opening;
A second discharge port that intersects the virtual plane, faces the first discharge port, and opens into the through flow path;
A second expansion chamber provided in a second connection flow path connecting the introduction port and the second discharge port, wherein the second discharge port opens;
A gas reflux device.
前記第1放出ポートの開口面積は、前記導入ポートの開口面積よりも広く、
前記第2放出ポートの開口面積は、前記導入ポートの開口面積よりも広い、ガス還流装置。 In gas feedback device according to claim 1 Symbol placement,
The opening area of the first discharge port is larger than the opening area of the introduction port,
The gas reflux device, wherein an opening area of the second discharge port is wider than an opening area of the introduction port.
前記アダプタ部材は、
前記第1拡張室よりも上流側の前記第1接続流路に設けられ、前記第1接続流路の他の部位よりも流路断面積の小さな第1絞り部と、
前記第2拡張室よりも上流側の前記第2接続流路に設けられ、前記第2接続流路の他の部位よりも流路断面積の小さな第2絞り部と、
を備える、ガス還流装置。 The gas reflux device according to claim 1 or 2 ,
The adapter member is
A first throttle portion provided in the first connection channel upstream of the first expansion chamber, having a smaller channel cross-sectional area than other portions of the first connection channel;
A second throttle part provided in the second connection channel upstream of the second expansion chamber, having a smaller channel cross-sectional area than other portions of the second connection channel;
A gas reflux device.
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