JP6330787B2 - Turbocharged engine - Google Patents
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Description
本発明は、エンジン本体と、エンジン本体に吸気を導入するための吸気通路と、吸気を加圧するために吸気通路に設けられたコンプレッサを含む過給機と、エンジン本体で発生したブローバイガスを吸気通路に導入するブローバイ通路とを備えた過給機付きエンジンに関する。 The present invention relates to an engine body, an intake passage for introducing intake air into the engine body, a supercharger including a compressor provided in the intake passage for pressurizing the intake air, and intake of blow-by gas generated in the engine body. The present invention relates to a supercharged engine having a blow-by passage introduced into the passage.
従来から、エンジン本体で発生したブローバイガスをブローバイ通路を通じて吸気通路に導入することが行われているが、低温環境下では、ブローバイガスに含まれる水分が凍結することがある。この場合、当該凍結により生じた氷塊が過給機のコンプレッサに吸い込まれてコンプレッサが損傷することが懸念される。 Conventionally, blow-by gas generated in the engine body has been introduced into the intake passage through the blow-by passage, but moisture contained in the blow-by gas may freeze in a low-temperature environment. In this case, there is a concern that ice blocks generated by the freezing are sucked into the compressor of the supercharger and the compressor is damaged.
上記のような凍結を防止するための技術として、例えば下記特許文献1および特許文献2に開示されたものが知られている。
As a technique for preventing such freezing as described above, for example, those disclosed in Patent Document 1 and
具体的に、特許文献1では、排気ガスを吸気通路に還流するためのEGR通路の出口とブローバイ通路の出口とが、吸気通路の径方向の一方側と他方側とに(吸気通路を挟んで互いに対向するように)配置されている。この場合、高温のEGRガスがブローバイ通路の出口に向けて流されることにより、当該出口が暖められて、凍結が防止される。 Specifically, in Patent Document 1, the outlet of the EGR passage for returning the exhaust gas to the intake passage and the outlet of the blow-by passage are arranged on one side and the other side in the radial direction of the intake passage (with the intake passage interposed therebetween). Arranged so as to face each other). In this case, the hot EGR gas is flowed toward the outlet of the blow-by passage, whereby the outlet is warmed and freezing is prevented.
また、特許文献2では、外気温度が0℃以下になるとオンされる電気ヒータがブローバイ通路に設けられている。この場合、電気ヒータによりブローバイ通路が直接的に加熱されるので、より確実な凍結防止効果が期待される。
In
しかしながら、上記特許文献1のようにEGRガスを利用してブローバイ通路の出口を暖めるようにした場合には、EGRガスの還流中は凍結防止効果が得られるものの、例えば減速燃料カット時のようにEGRガスの還流が停止される運転条件では、凍結防止効果が全く期待できないという問題がある。 However, when the outlet of the blow-by passage is warmed using EGR gas as in Patent Document 1, an anti-freezing effect is obtained during the recirculation of the EGR gas, but, for example, at the time of deceleration fuel cut Under the operating conditions in which the recirculation of EGR gas is stopped, there is a problem that no antifreezing effect can be expected.
また、上記特許文献2のように電気ヒータを用いた場合には、電気ヒータが設置される通路部分では凍結は起こらないものの、ブローバイ通路の出口部分(吸気通路との接続部)では冷たい吸気に晒されるために凍結が起こり易くなり、やはり氷塊が形成される可能性があった。
In addition, when an electric heater is used as in
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ブローバイガス中の水分の凍結による氷塊の形成を簡単な構成で効果的に抑制することが可能な過給機付きエンジンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an engine with a supercharger that can effectively suppress formation of ice blocks due to freezing of moisture in blow-by gas with a simple configuration. The purpose is to do.
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジン本体と、エンジン本体に吸
気を導入するための吸気通路と、吸気を加圧するために吸気通路に設けられたコンプレッサを含む過給機と、エンジン本体で発生したブローバイガスを吸気通路に導入するブローバイ通路とを備えた過給機付きエンジンであって、前記ブローバイ通路の一端部が接続されるブローバイ導入口部が前記コンプレッサよりも上流側の吸気通路に設けられ、前記吸気通路の内壁面は、前記ブローバイ導入口部の軸延長線と吸気通路の内壁面とが交差する部分から吸気通路の軸線に沿って上流側に離れた位置に突起部を有し、前記吸気通路における前記ブローバイ導入口部よりも上流側の位置に、前記ブローバイ通路とは別の管部材を接続するための接続口部が形成され、前記接続口部は、前記吸気通路の壁を貫通する孔を有し、前記突起部は、前記吸気通路の内壁面のうち前記接続口部の孔の周りの部分に設けられている、ことを特徴とするものである(請求項1)。
In order to solve the above problems, the present invention relates to an engine body, an intake passage for introducing intake air into the engine body, and a supercharger including a compressor provided in the intake passage for pressurizing intake air. A turbocharged engine having a blow-by passage for introducing blow-by gas generated in the engine body into the intake passage, wherein a blow-by introduction port to which one end of the blow-by passage is connected is upstream of the compressor The inner wall surface of the intake passage is located at a position away from the portion where the shaft extension line of the blow-by inlet and the inner wall surface of the intake passage intersect with each other upstream along the axis of the intake passage. have a protruding portion at a position upstream of the blow inlet portion of the intake passage, the joint port for connecting a separate pipe member from the blow-by passage shape Is, the connection port portion has a hole through the wall of the intake passage, the protrusion is provided in a portion around the hole of the joint port of the inner wall surface of the intake passage, (Claim 1).
ブローバイガスには水分が含まれるので、例えばエンジンが寒冷地で使用されたような場合には、この水分が凍結することにより、ブローバイ導入口部の出口に比較的大きな氷塊が形成されるおそれがある。この氷塊は、例えばエンジンの低回転・低負荷運転時のように、吸気通路を流通する吸気の流速が遅くなる条件下で発達し易い。吸気の流速が遅いと、ブローバイ導入口部の出口に到達した結露水が吹き飛ばされることなく滞留し、凍結に至り易いからである。そして、ブローバイ導入口部から氷塊が剥がれ落ちると、剥がれ落ちた氷塊が下流側へと流出してコンプレッサに衝突し、コンプレッサを破損させるおそれがある。 Since the blow-by gas contains moisture, for example, when the engine is used in a cold region, there is a possibility that a relatively large ice block may be formed at the outlet of the blow-by introduction port portion by freezing the moisture. is there. This ice block is likely to develop under conditions where the flow velocity of the intake air flowing through the intake passage is slow, such as during low-speed / low-load operation of the engine. This is because if the flow rate of the intake air is slow, the condensed water that has reached the outlet of the blow-by introduction port portion stays without being blown away, and is likely to be frozen. When the ice block is peeled off from the blow-by introduction port, the peeled-off ice block flows out downstream and collides with the compressor, possibly damaging the compressor.
これに対し、本発明では、ブローバイ導入口部の軸延長線と吸気通路の内壁面との交差部から上流側に離れたところに突起部が形成されているので、この突起部の下流側に吸気の流れが停滞した澱み領域が形成されるとともに、当該澱み領域の外側を流れる吸気の流速が速められる。すると、この高速化された吸気の作用により上述した氷塊の形成が阻害され、当該氷塊の流出によるコンプレッサの損傷を効果的に防止することができる。 On the other hand, in the present invention, since the protrusion is formed at the upstream side from the intersection of the shaft extension line of the blow-by introduction port and the inner wall surface of the intake passage, on the downstream side of this protrusion. A stagnation region where the flow of intake air stagnates is formed, and the flow velocity of the intake air flowing outside the stagnation region is increased. Then, the formation of the ice block described above is hindered by the action of the high speed intake air, and the compressor can be effectively prevented from being damaged by the outflow of the ice block.
すなわち、エンジンの運転中、吸気通路の内壁面に沿って流れる吸気が突起部に衝突すると、当該衝突に伴って発生する渦が突起部の下流側で発達するなどして澱み領域が形成される。澱み領域が形成されると、この澱み領域の外側の領域(澱み領域とブローバイ導入口部との間)に集中して吸気が流れるようになり、当該外側領域を通過する吸気の流速が速められるので、たとえ吸気の流速が比較的遅い運転条件下(例えば低回転・低負荷運転時)であっても、ブローバイ導入口部の出口を横切る吸気の流速は十分に速くなり、この高速化された吸気を利用して結露水を吹き飛ばすことができる。これにより、ブローバイ導入口部の出口に氷塊が形成され難くなるので、当該氷塊が下流側に流出してコンプレッサに衝突するような事態を回避でき、エンジンを寒冷地で使用した場合でもコンプレッサを効果的に保護することができる。 That is, when the intake air flowing along the inner wall surface of the intake passage collides with the projection during the operation of the engine, a stagnation region is formed by developing a vortex generated along with the collision on the downstream side of the projection. . When the stagnation region is formed, the intake air flows in a concentrated manner outside the stagnation region (between the stagnation region and the blow-by introduction port), and the flow velocity of the intake air passing through the outer region is increased. Therefore, even under operating conditions where the flow rate of intake air is relatively slow (for example, during low rotation and low load operation), the flow rate of intake air across the outlet of the blow-by inlet is sufficiently high, and this speed has been increased. Condensed water can be blown away using the intake air. This makes it difficult for ice blocks to form at the outlet of the blow-by introduction port, so that the situation where the ice blocks flow out downstream and collide with the compressor can be avoided, and the compressor is effective even when the engine is used in a cold region. Can be protected.
しかも、吸気通路の内壁面に設けられた突起部の下流側を流通する吸気の流れを利用して結露水を吹き飛ばすようにした本発明によれば、突起部を設けるだけの簡単な構成で、運転条件にかかわらず効果的に前記氷塊の形成を抑制できるという利点がある。 Moreover, according to the present invention in which the dew condensation water is blown off using the flow of the intake air that circulates on the downstream side of the protrusion provided on the inner wall surface of the intake passage, with a simple configuration that only provides the protrusion, There is an advantage that the formation of the ice blocks can be effectively suppressed regardless of the operating conditions.
特に、本発明では、吸気通路におけるブローバイ導入口部よりも上流側の位置に、ブローバイ通路とは別の管部材を接続するための接続口部が形成され、この接続口部の孔の周りの部分に前記突起部が設けられるので、突起部をいわば堰止めとして利用することができ、管部材の内部に結露水等の液体が流入するのを当該突起部によって抑制することができる。また、突起部の形成に伴って吸気通路の外面に外観不良が生じたとしても、その外観不良を管部材の接続によって覆い隠すことができ、吸気通路の外観を良好に維持できるという利点もある。 Particularly, in the present invention, a connection port portion for connecting a pipe member different from the blow-by passage is formed at a position upstream of the blow-by introduction port portion in the intake passage, and around the hole of the connection port portion since the protrusion is provided in a portion, it can be utilized as it were dammed projections, that the liquid such as dew condensation water in the interior of the tubular member to flow can be suppressed by the protrusions. In addition, even if an appearance defect occurs on the outer surface of the intake passage due to the formation of the protrusion, the appearance defect can be covered by the connection of the pipe member, and the appearance of the intake passage can be maintained well. .
前記管部材の具体例は種々考えられるが、例えば吸気騒音を低減するためのレゾネータが好適である(請求項2)。 Specific examples of the tubular member is are various, for example, resonator for reducing intake noise is preferable (claim 2).
このように、ブローバイ導入口部よりも上流側(つまりコンプレッサよりも上流側)にレゾネータを接続した場合には、コンプレッサから伝播してくる圧力波を速やかにレゾネータで減衰させることができ、吸気騒音を効果的に低減することができる。また、突起部により囲まれた空間を共鳴空間(共鳴により音響エネルギーを減衰させるための空間)の一部として利用できるので、吸気通路の外面から突出するレゾネータの突出量が前記突起部の分だけ少なく済み、レゾネータを小型化することができる。 In this way, when a resonator is connected upstream of the blow-by inlet (that is, upstream of the compressor), the pressure wave propagating from the compressor can be quickly attenuated by the resonator, and intake noise Can be effectively reduced. Further, since the space surrounded by the protrusions can be used as a part of the resonance space (a space for attenuating acoustic energy by resonance), the amount of protrusion of the resonator protruding from the outer surface of the intake passage is the amount of the protrusions. Less is required, and the resonator can be downsized.
前記構成において、より好ましくは、前記ブローバイ導入口部は、前記吸気通路の上面に設けられ、前記ブローバイ通路は、前記エンジン本体の上部のシリンダヘッドカバーと前記ブローバイ導入口部とを接続するように設けられ、前記レゾネータは、前記ブローバイ導入口部よりも上流側において前記吸気通路の下面に設けられた接続口部に接続される(請求項3)。 In the above configuration, more preferably, the blow-by introduction port portion is provided on an upper surface of the intake passage, and the blow-by passage is provided so as to connect the cylinder head cover on the upper part of the engine body and the blow-by introduction port portion. The resonator is connected to a connection port provided on the lower surface of the intake passage on the upstream side of the blow-by introduction port ( Claim 3 ).
このように、吸気通路の上面にブローバイ導入口部を設けるとともに、エンジン本体の上部のシリンダヘッドカバーから延びるブローバイ通路を当該ブローバイ導入口部に接続した場合には、ブローバイ通路を容易にブローバイ導入口部に接続することができ、エンジン製造時の作業性を向上させることができる。ただしこの場合、吸気通路の下面にレゾネータ用の接続口部が設けられることになるので、この接続口部の孔を通じてレゾネータの内部に結露水等の液体がより侵入し易くなるが、当該孔の周りに存在する前記突起部により、このような液体の侵入は効果的に抑制される。 In this way, when the blow-by introduction port portion is provided on the upper surface of the intake passage and the blow-by passage extending from the cylinder head cover on the upper part of the engine body is connected to the blow-by introduction port portion, the blow-by passage portion can be easily formed. It is possible to improve the workability when manufacturing the engine. However, in this case, a connection port for the resonator is provided on the lower surface of the intake passage, so that liquid such as condensed water easily enters the resonator through the hole of the connection port. Such intrusion of liquid is effectively suppressed by the protrusions present around.
本発明において、好ましくは、前記吸気通路は、前記コンプレッサを収容するコンプレッサハウジングに上流側から接続される接続配管部を有し、前記接続配管部に前記ブローバイ導入口部が形成され、前記コンプレッサハウジングは、前記接続配管部の下流側部分に挿入されて当該部分の内周面と同心状に重ね合せられる差込み部を有し、当該差込み部は、前記ブローバイ導入口部における前記コンプレッサに近い側の縁部まで延びるように形成される(請求項4)。 In the present invention, preferably, the intake passage has a connection pipe portion connected from the upstream side to a compressor housing that houses the compressor, and the blow-by inlet port portion is formed in the connection pipe portion, and the compressor housing Has an insertion part that is inserted into the downstream part of the connection pipe part and is concentrically overlapped with the inner peripheral surface of the part, and the insertion part is located on the side near the compressor in the blow-by inlet part. It is formed to extend to the edge ( claim 4 ).
この構成によれば、比較的高温になり易いコンプレッサハウジングの熱を、接続配管部の一部と重ね合せられる差込み部を通じてブローバイ導入口部の近傍まで効果的に伝達することができる。これにより、ブローバイ導入口部の内面が極端に低温化することが回避されるので、ブローバイ導入口部に氷塊が形成されるのを効果的に抑制することができる。 According to this configuration, the heat of the compressor housing, which is likely to be relatively high in temperature, can be effectively transmitted to the vicinity of the blow-by introduction port portion through the insertion portion that is overlapped with a part of the connection piping portion. Thereby, since it is avoided that the inner surface of a blow-by introduction port part becomes extremely low temperature, it can suppress effectively that an ice lump is formed in a blow-by introduction port part.
以上説明したように、本発明の過給機付きエンジンによれば、ブローバイガス中の水分の凍結による氷塊の形成を簡単な構成で効果的に抑制することができる。 As described above, according to the engine with a supercharger of the present invention, formation of ice blocks due to freezing of moisture in blow-by gas can be effectively suppressed with a simple configuration.
図1は、本発明の一実施形態にかかる過給機付きエンジンの全体構成を概略的に示すシステム図であり、図2は、当該エンジンの主要部を排気側の斜め上方から見た斜視図である。これらの図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両のエンジンルームに搭載される車載エンジンである。このエンジンは、列状に並んだ複数(図例では4つ)の気筒2が内部に形成された直列多気筒型のエンジン本体1と、エンジン本体1に燃焼用の空気を導入するための吸気通路10と、エンジン本体1で生成された燃焼ガス(排気ガス)を排出するための排気通路40と、排気通路40を通過する排気ガスにより駆動されるターボ過給機60とを備えている。
FIG. 1 is a system diagram schematically showing the overall configuration of an engine with a supercharger according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the main part of the engine as viewed obliquely from the exhaust side. It is. The engine shown in these drawings is an in-vehicle engine mounted in a vehicle engine room as a driving power source. This engine includes an in-line multi-cylinder engine body 1 in which a plurality of (two in the illustrated example)
エンジン本体1は、内部に気筒2を画成するように形成されたシリンダブロックおよびシリンダヘッド(いずれも図示省略)と、シリンダヘッドの上面を覆うように取り付けられたシリンダヘッドカバー5とを有している。
The engine body 1 has a cylinder block and a cylinder head (both not shown) formed so as to define a
エンジン本体1のシリンダヘッドには、各気筒2に燃料を噴射する複数のインジェクタ(図示省略)が取り付けられている。エンジンの運転中は、吸気通路10を通じて各気筒2に供給された空気(吸気)がインジェクタからの噴射燃料と混合されて燃焼し、燃焼により生じた排気ガスが排気通路40を通じて外部に排出される。
A plurality of injectors (not shown) for injecting fuel into each
ターボ過給機60は、吸気通路10に配設されたコンプレッサ61と、コンプレッサ61を収容するコンプレッサハウジング62と、排気通路40に配設されたタービン63と、タービン63を収容するタービンハウジング64と、コンプレッサ61とタービン63とを同軸に連結する連結軸65とを有している。タービン63は、排気通路40を流れる排気ガスのエネルギーを受けて回転するインペラであり、連結軸65を介してコンプレッサ61を回転させる。コンプレッサ61は、タービン63と連動して回転するインペラであり、吸気通路10を流通する吸気を加圧(過給)する。なお、タービン63の材質としては、排気通路40内の高温環境に耐えられるように例えば耐熱合金が用いられ、コンプレッサ61の材質としては、軽量化のために例えばアルミまたは合成樹脂が用いられる。
The
吸気通路10は、コンプレッサハウジング62よりも上流側に配設された上流側配管部11と、上流側配管部11とコンプレッサハウジング62との間に配設されたジョイント部12(請求項にいう「接続配管部」に相当)と、コンプレッサハウジング62よりも下流側に配設された第1下流側配管部13および第2下流側配管部14と、第2下流側配管部14の下流端が接続されるサージタンク15と、サージタンク15から分岐して各気筒2の吸気ポートに接続される複数の分岐管部16とを有している。なお、本明細書において、吸気通路10に関する「上流」「下流」とは、吸気通路10を流れる吸気の流れ方向における上流、下流のことである。
The
ジョイント部12は、例えばゴム等の弾性部材からなり、軸方向に伸縮可能とされている。これにより、コンプレッサハウジング62と上流側配管部11との間の面間距離が組付け誤差等に起因して多少ばらついても、ジョイント部12を介して両者を確実に接続できるようになっている。
The
上流側配管部11は、例えば硬質の合成樹脂材からなり、エンジン本体1の側方を横切りつつジョイント部12に向けて内側に屈曲するように形成されている。なお、当実施形態では、上流側配管部11の直ぐ側方にバッテリ80(図2)が配設されている。このため、上流側配管部11のうちバッテリ80とエンジン本体1との間に位置する部分は、バッテリ80との干渉を回避するために、通路幅が狭くされた偏平な(上下方向に縦長な)断面形状を有するように形成されている。ただし、このような偏平断面の部分は、吸気脈動に伴う振動(膜振動)が生じやすくなる。このため、上流側配管部11の外側の側面には、例えばゴム等の弾性体からなる制振材30(図2)が貼り付けられている。
The upstream
第1下流側配管部13および第2下流側配管部14との間には、コンプレッサ61により加圧された吸気を冷却するためのインタークーラ18が配設されている。また、第2下流側配管部14には、吸気流量を調節するために開閉駆動されるスロットル弁19が設けられている。
Between the 1st downstream piping
排気通路40は、各気筒2の排気ポートから延びる複数の分岐管部41と、各分岐管部41の下流端が集合した集合部とタービンハウジング64との間に配設された上流側配管部42と、タービンハウジング64の下流側に配設された下流側配管部43とを有している。なお、本明細書において、排気通路40に関する「上流」「下流」とは、排気通路40を流れる排気ガスの流れ方向における上流、下流のことである。
The
吸気通路10のジョイント部12とエンジン本体1のシリンダヘッドカバー5との間には、エンジン本体1で発生したブローバイガス(未燃燃料や空気等が混じった混合ガス)を吸気通路10に導入(還流)するためのブローバイ通路20が設けられている。ブローバイ通路20は、例えば屈曲自在なゴム製ホースからなり、ジョイント部12の上面に一体に形成されたブローバイ導入口部22に一端部が接続されるとともに、他端部がPCVバルブ21を介してシリンダヘッドカバー5に接続されている。なお、PCVバルブ21は、ブローバイガスがエンジン本体1に逆流するのを防止する逆止弁の機能を果たすものである。
Between the
図3は、過給機60の近傍の吸気通路10、つまりジョイント部12および上流側配管部11の下流部の構造を示す側面断面図である。本図に示すように、ブローバイ導入口部22は、ジョイント部12の上面から上方に向けて筒状に突設されており、その内側には上下方向に貫通する孔22aが形成されている。ブローバイ通路20から流れてきたブローバイガスは、ブローバイ導入口部22の孔22aを通じてジョイント部12の内部に導入される。
FIG. 3 is a side cross-sectional view showing the structure of the
ブローバイ導入口部22とブローバイ通路20とは、ストレート状のニップル継手25を介して互いに接続されている。すなわち、ニップル継手25の下側の差込口がブローバイ導入口部22に上側から嵌入されるとともに、ブローバイ通路20の一端部がニップル継手25の上側の差込口に外嵌されることにより、ブローバイ通路20とブローバイ導入口部22とが互いに接続されている。
The blow-by
ジョイント部12におけるブローバイ導入口部22よりも下流側の部分は、コンプレッサハウジング62の入口部を受け入れるための第1受入部26とされている。すなわち、コンプレッサハウジング62の入口部には、ジョイント部12に向けて延設される差込み部62aが形成されており、この差込み部62aがジョイント部12の第1受入部26に下流側から嵌入されることにより、第1受入部26の内側に差込み部62aが同心状に重なり合う状態でコンプレッサハウジング62とジョイント部12とが互いに接続されている。なお、両者を接続状態に保持するため、第1受入部26には、これを外周側から縮径方向に拘束する結束バンド(図示省略)が取り付けられる。
A portion of the
ジョイント部12におけるブローバイ導入口部22よりも上流側の部分は、上流側配管部11の下流端部を受け入れるための第2受入部27とされている。すなわち、上流側配管部11の下流端部には差込み部11aが形成されており、この差込み部11aがジョイント部12の第2受入部27に上流側から嵌入されることにより、第2受入部27の内側に差込み部11aが同心状に重なり合う状態で上流側配管部11とジョイント部12とが互いに接続されている。なお、両者を接続状態に保持するため、第2受入部27には、これを外周側から縮径方向に拘束する結束バンド(図示省略)が取り付けられる。
A portion upstream of the blow-by
図4は、コンプレッサハウジング62とジョイント部12との接続部を下側から見た底面断面図である。この図4および先の図3に示すように、コンプレッサハウジング62の差込み部62aは、ジョイント部12の軸方向の中央付近まで延設されており、その先端部はブローバイ導入口部22におけるコンプレッサ61に近い側(上流側)の縁部まで達している。より詳しくは、当実施形態では、ジョイント部12の内側(下方)からブローバイ導入口部22を見た図4の状態において、差込み部62aの先端がブローバイ導入口部22の孔22aの一部をわずかに覆うような位置に配置されている。
FIG. 4 is a bottom cross-sectional view of the connecting portion between the
図2および図3に示すように、上流側配管部11の下面には、吸気騒音を低減するためのレゾネータ33が取り付けられている。具体的に、上流側配管部11の下壁部のうちジョイント部12から少し上流側に離れた位置には接続口部32(図3)が一体に形成されており、この接続口部32の下面に、レゾネータ33の一端部に形成されたフランジ33aが結合されている。接続口部32は、板厚が相対的に大きくされたボス状とされ、その内側には上下方向に貫通する孔32aが形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
レゾネータ33は、その一端部(接続口部32側の端部)が開放された中空状の部品であり、その内側には、接続口部32を介して上流側配管部11の内部空間と連通する所定容積の空間が形成されている。当実施形態の場合、レゾネータ33は、接続口部32から下方に延びた後に上流側に向けて湾曲しつつ延びるように形成されており、その終端(接続口部32とは反対側の端部)が閉鎖壁33bによって閉じられている。レゾネータ33の材質としては、上流側配管部11と同一の合成樹脂を用いることができ、この場合、レゾネータ33のフランジ33aが例えば溶着により接続口部32に結合される。
The
レゾネータ33の内部空間と接続口部32に囲まれた空間(孔32a)とを合わせた空間は、吸気騒音を低減させるための共鳴空間として機能する。すなわち、吸気通路10を通過する吸気の圧力変動により生じる音響エネルギーが当該共鳴空間での共鳴により減衰されて、吸気騒音が低減されるようになっている。なお、共鳴が起きる周波数(共鳴周波数)は、レゾネータ33の容積の大小によって変化する。このため、レゾネータ33の容積は、吸気騒音のピーク周波数と上記共鳴周波数とがほぼ一致するような値に設定される。
A space obtained by combining the internal space of the
図5は、上流側配管部11とジョイント部12との結合体を上流側配管部11の側から見た斜視断面図である。この図5および先の図3に示すように、上流側配管部11の内壁面のうち接続口部32の孔32aの周りに位置する部分には、上方に突出した一対の突起部35が形成されている。一対の突起部35は、孔32aの周縁のうち吸気流れ方向(上流側配管部11の軸方向)に相対向する2箇所を上方に隆起させることにより形成されており、それぞれが孔32aに沿って上面視で円弧状をなすように形成されている。言い換えると、孔32aの周縁のうち左右の2箇所は隆起しておらず、一対の突起部35は、この非隆起部を挟んで周方向に離間するように形成されている。
FIG. 5 is a perspective cross-sectional view of the combined body of the upstream
図3に示すように、ブローバイ導入口部22の中心線を下方に延長した線を軸延長線Lとし、上流側配管部11の内壁面と軸延長線Lとが交差する部分を交差部Qとする。各突起部35は、交差部Qから吸気通路10(ジョイント部12および上流側配管部11)の軸線に沿って上流側に離れたところに位置している。言い換えると、各突起部35は、ブローバイ導入口部22に対し径方向の反対側に位置し、かつ吸気流れ方向の上流側(コンプレッサ61から軸方向に遠ざかる側)に離れたところに位置している。
As shown in FIG. 3, a line obtained by extending the center line of the blow-by
ここで、交差部Q(軸延長線L)から突起部35までの軸方向の離間距離は、ブローバイ導入口部22の下方に十分に成長した澱み領域R(図6参照)が形成されるような距離に設定されている。なお、澱み領域Rとは、突起部35の存在に起因して吸気の流れが停滞する領域のことである。
Here, the axial separation distance from the intersecting portion Q (axial extension line L) to the
以上説明したように、当実施形態では、ブローバイ通路20の一端部が接続されるブローバイ導入口部22が、コンプレッサ61(コンプレッサハウジング62)よりも上流側に位置する吸気通路(ここではジョイント部12)に設けられるとともに、ブローバイ導入口部22の軸延長線Lとジョイント部12の内壁面とが交差する部分Qから上流側に離れたところに位置する吸気通路(ここでは上流側配管部11)の内壁面に突起部35が形成されている。このような構成によれば、ブローバイ導入口部22の出口(下端部)に水分の凍結による氷塊が形成されるのを簡単な構成で効果的に抑制できるという利点がある。
As described above, in this embodiment, the blow-
すなわち、ブローバイ通路20から吸気通路10に導入されるブローバイガスには水分が含まれるので、例えばエンジンが寒冷地で使用されたような場合には、この水分が凍結することにより、図6に示すように、ブローバイ導入口部22の出口に比較的大きな氷塊Xが形成されるおそれがある。この氷塊Xは、例えばエンジンの低回転・低負荷運転時のように、吸気通路10を流通する吸気の流速が遅くなる条件下で発達し易い。吸気の流速が遅いと、ブローバイ導入口部22の出口に到達した結露水が吹き飛ばされることなく滞留し、凍結に至り易いからである。そして、ブローバイ導入口部22から氷塊Xが剥がれ落ちると、剥がれ落ちた氷塊Xが下流側へと流出してコンプレッサ61に衝突し、コンプレッサ61を破損させるおそれがある。
In other words, since the blow-by gas introduced from the blow-
これに対し、上記実施形態では、ブローバイ導入口部22の軸延長線Lとジョイント部12の内壁面との交差部Qから上流側に離れたところに突起部35が形成されているので、図6に示すように、突起部35の下流側に吸気の流れが停滞した澱み領域Rが形成されるとともに、当該澱み領域Rの外側(上方)を流れる吸気の流速が速められる。すると、この高速化された吸気の作用により上述した氷塊Xの形成が阻害され、当該氷塊Xの流出によるコンプレッサ61の損傷を効果的に防止することができる。
On the other hand, in the above embodiment, since the
上記の作用をより具体的に説明する。エンジンの運転中、上流側配管部11の下壁部の内面に沿って流れる吸気が突起部35に衝突すると、当該衝突に伴って発生する渦が突起部35の下流側で発達するなどして、ブローバイ導入口部22の下方に澱み領域Rが形成される。澱み領域Rが形成されると、この澱み領域Rの上方に集中して吸気が流れるようになり(つまり流路面積が絞られたのと実質的に同様の効果が生じ)、澱み領域Rの上方を通過する吸気の流速が速められるので、たとえ吸気の流速が比較的遅い運転条件下(例えば低回転・低負荷運転時)であっても、ブローバイ導入口部22の直下を横切る吸気の流速は十分に速くなり、この高速化された吸気を利用して結露水を吹き飛ばすことができる。これにより、ブローバイ導入口部22の出口(下端部)に氷塊Xが形成され難くなるので、当該氷塊Xが下流側に流出してコンプレッサ61に衝突するような事態を回避でき、エンジンを寒冷地で使用した場合でもコンプレッサ61を効果的に保護することができる。
The above operation will be described more specifically. During the operation of the engine, when the intake air flowing along the inner surface of the lower wall portion of the
しかも、吸気通路10の内壁面に設けられた突起部35の下流側を流通する吸気の流れを利用して結露水を吹き飛ばすようにした上記実施形態によれば、突起部35を設けるだけの簡単な構成で、運転条件にかかわらず効果的に氷塊Xの形成を抑制できるという利点がある。
Moreover, according to the above-described embodiment in which the dew condensation water is blown off using the flow of the intake air that circulates on the downstream side of the
また、上記実施形態では、ブローバイ導入口部22よりも上流側に位置する上流側配管部11の下壁部に、レゾネータ33を接続するための接続口部32が形成され、上流側配管部11の内壁面のうち当該接続口部32の孔32aの周りの部分に上述した突起部35が設けられているので、突起部35をいわば堰止めとして利用することができ、レゾネータ33の内部に結露水等の液体が流入するのを当該突起部35によって抑制することができる。
Further, in the above embodiment, the
また、突起部35が設けられる部分は上流側配管部11の肉厚が不均一となるため、特に上記実施形態のように上流側配管部11を合成樹脂製とした場合には、この上流側配管部11の成形時に、上記突起部35に対応する上流側配管部11の表面に、例えばヒケ(成形時の材料の収縮による凹み)などの外観不良が生じるおそれがある。しかしながら、上記実施形態では、レゾネータ33用の接続口部32に突起部35が形成されているため、仮に上記のような外観不良が生じても、接続口部32にレゾネータ33が接続された状態では、当該レゾネータ33によって上記外観不良が覆い隠されることになる。このように、レゾネータ33用の接続口部32に突起部35を設けることは、吸気通路10の外観を良好にする上でも好ましいものとなる。
Moreover, since the thickness of the upstream
また、上記実施形態では、接続口部32にレゾネータ33が接続されているので、コンプレッサ61から伝播してくる圧力波を速やかにレゾネータ33で減衰させることができ、吸気騒音を効果的に低減することができる。この場合において、仮にレゾネータ33の内部に結露水等の液体が侵入したと仮定すると、レゾネータ33の内部の容積が実質的に小さくなって、レゾネータ特性(例えば共鳴周波数)が変化するおそれがあるが、このような液体の侵入は上記突起部35により抑制されるので、レゾネータ特性が変化するリスクも低減される。さらに、突起部35により囲まれた空間を共鳴空間(共鳴により音響エネルギーを減衰させるための空間)の一部として利用できるので、上流側配管部11の外面から突出するレゾネータ33の突出量が突起部35の分だけ少なく済み、レゾネータ33を小型化することができる。
Further, in the above embodiment, since the
また、上記実施形態では、ジョイント部12の上面にブローバイ導入口部22が設けられるとともに、エンジン本体1の上部のシリンダヘッドカバー5から延びるブローバイ通路20が当該ブローバイ導入口部22に接続されるので、ブローバイ通路20を容易にブローバイ導入口部22に接続することができ、エンジン製造時の作業性を向上させることができる。
In the above embodiment, the blow-
また、上記実施形態では、コンプレッサハウジング62の差込み部62aが、ジョイント部12の第1受入部26に挿入されて当該第1受入部26の内周面と同心状に重ね合せられるとともに、ブローバイ導入口部22におけるコンプレッサ61に近い側(下流側)の縁部まで延びるように形成されているので、排気ガスに晒されるタービン63およびタービンハウジング64の影響で比較的高温になり易いコンプレッサハウジング62の熱を、差込み部62aを通じてブローバイ導入口部22の近傍まで効果的に伝達することができる。これにより、ブローバイ導入口部22の内面が極端に低温化することが回避されるので、ブローバイ導入口部22に氷塊Xが形成されるのを効果的に抑制することができる。
Further, in the above-described embodiment, the
なお、上記実施形態では、吸気通路10の上流側配管部11の下壁部にレゾネータ33用の接続口部32を形成し、当該接続口部32の孔32aの周りに位置する上流側配管部11の内壁面に突起部35を形成したが、突起部35を形成可能な位置はこれに限られない。例えば、排気ガスを吸気通路に還流するためのEGR通路が接続される接続口部がブローバイ導入口部22よりも上流側に設けられる場合があり、このような場合には、当該EGR通路用の接続口部に突起部を形成してもよい。この態様では、EGR通路が請求項にいう「管部材」に相当することになる。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、ジョイント部12の上面にブローバイ導入口部22を設けたが、このブローバイ導入口部22の設置場所は、ブローバイ通路20との位置関係に応じて適宜変更可能であり、例えばジョイント部12におけるエンジン本体1に近い側の側面にブローバイ導入口部22を設けてもよい。この場合、突起部35は、ジョイント部12における反対側の側面(エンジン本体1から遠い側の側面)に設けられることになる。
Moreover, in the said embodiment, although the blow-by
また、上記実施形態では、上流側配管部11とコンプレッサハウジング62との間に別体のジョイント部12を設けたが、上流側配管部11とジョイント部12とを一体の配管により構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the separate
1 エンジン本体
5 シリンダヘッドカバー
10 吸気通路
12 ジョイント部(接続配管部)
20 ブローバイ通路
22 ブローバイ導入口部
32 接続口部
32a (接続口部の)孔
33 レゾネータ(管部材)
35 突起部
60 ターボ過給機(過給機)
61 コンプレッサ
62 コンプレッサハウジング
62a 差込み部
L (ブローバイ導入口部の)軸延長線
Q (軸延長線と吸気通路の内壁面との)交差部
1
20 Blow-by
35
61
Claims (4)
前記ブローバイ通路の一端部が接続されるブローバイ導入口部が前記コンプレッサよりも上流側の吸気通路に設けられ、
前記吸気通路の内壁面は、前記ブローバイ導入口部の軸延長線と吸気通路の内壁面とが交差する部分から上流側に離れた位置に突起部を有し、
前記吸気通路における前記ブローバイ導入口部よりも上流側の位置に、前記ブローバイ通路とは別の管部材を接続するための接続口部が形成され、
前記接続口部は、前記吸気通路の壁を貫通する孔を有し、
前記突起部は、前記吸気通路の内壁面のうち前記接続口部の孔の周りの部分に設けられている、ことを特徴とする過給機付きエンジン。 An engine body, an intake passage for introducing intake air into the engine body, a supercharger including a compressor provided in the intake passage for pressurizing intake air, and a blow-by gas generated in the engine body are introduced into the intake passage A turbocharged engine with a blow-by passage,
A blow-by inlet port to which one end of the blow-by passage is connected is provided in the intake passage on the upstream side of the compressor,
Said inner wall surface of the intake passage, have a protruding portion at a position where the axial extension of the blow inlet portion and the inner wall surface of the intake passage is separated upstream from the intersection,
A connection port portion for connecting a pipe member different from the blow-by passage is formed at a position upstream of the blow-by introduction port portion in the intake passage,
The connection port portion has a hole penetrating the wall of the intake passage,
The engine with a supercharger , wherein the protrusion is provided on a portion of the inner wall surface of the intake passage around the hole of the connection port .
前記管部材は、吸気騒音を低減するためのレゾネータである、ことを特徴とする過給機付きエンジン。 The supercharged engine according to claim 1 ,
An engine with a supercharger, wherein the pipe member is a resonator for reducing intake noise.
前記ブローバイ導入口部は、前記吸気通路の上面に設けられ、
前記ブローバイ通路は、前記エンジン本体の上部のシリンダヘッドカバーと前記ブローバイ導入口部とを接続するように設けられ、
前記レゾネータは、前記ブローバイ導入口部よりも上流側において前記吸気通路の下面に設けられた接続口部に接続されている、ことを特徴とする過給機付きエンジン。 The engine with a supercharger according to claim 2 ,
The blow-by introduction port is provided on the upper surface of the intake passage,
The blow-by passage is provided so as to connect the cylinder head cover on the upper part of the engine body and the blow-by introduction port portion,
The supercharger-equipped engine, wherein the resonator is connected to a connection port provided on a lower surface of the intake passage upstream of the blow-by introduction port.
前記吸気通路は、前記コンプレッサを収容するコンプレッサハウジングに上流側から接続される接続配管部を有し、
前記接続配管部に前記ブローバイ導入口部が形成され、
前記コンプレッサハウジングは、前記接続配管部の下流側部分に挿入されて当該部分の内周面と同心状に重ね合せられる差込み部を有し、当該差込み部は、前記ブローバイ導入口部における前記コンプレッサに近い側の縁部まで延びるように形成されている、ことを特徴とする過給機付きエンジン。
The engine with a supercharger according to any one of claims 1 to 3 ,
The intake passage has a connecting pipe connected from the upstream side to a compressor housing that houses the compressor,
The blow-by inlet part is formed in the connection pipe part,
The compressor housing has an insertion portion that is inserted into a downstream portion of the connection pipe portion and is concentrically overlapped with an inner peripheral surface of the portion, and the insertion portion is connected to the compressor in the blow-by inlet port portion. An engine with a supercharger, characterized in that it is formed so as to extend to the edge on the near side.
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