JP6232094B2 - ガス還流装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (3)
- 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。 - 請求項1記載のガス還流装置において、
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。 - 請求項1または2記載のガス還流装置において、
前記アダプタ部材は、
前記第1絞り部よりも下流側の前記第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、
前記第2絞り部よりも下流側の前記第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。
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Family
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