JP6417585B2 - 内燃機関の排気還流ガス導入装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気還流ガスの導入方向を改善することにより、筒内にタンブル流を生成することができる内燃機関の排気還流ガス導入装置に関する。

車両等の内燃機関の中には、排気ガスの一部を、排気還流ガス（以下、ＥＧＲガスと称す）として、吸気系に戻して再循環させるようにしたものが、提供されている。そして、このような構成を採用することにより、スロットル弁による吸気の絞り損失（ポンプ損失）を低減することができるため、燃費の向上を図ることができる。

しかしながら、絞り損失を低減させるために、ＥＧＲガスを燃焼室内に多量に導入すると、特に、低負荷運転時（低出力時）においては、筒内の酸素濃度が低下することから、燃焼火炎の伝播速度が遅くなってしまい、燃焼が不安定になるおそれがある。

そこで、従来から、タンブル流制御弁やスワール流制御弁等の吸気流制御弁を、吸気系に設けるようにした内燃機関が、種々提供されている。このような内燃機関においては、その吸気流制御弁の開度を調整することにより、筒内における吸気流動を強化して、乱流強度を増大させるようにしており、この結果、燃焼火炎の伝播速度低下を、火炎面の面積増大によって補い、燃焼を安定的に行うようにしている。そして、このような、従来の内燃機関としては、例えば、特許文献１に開示されている。

特許第４８４０６７６号公報

しかしながら、上記従来の内燃機関においては、タンブル流制御弁を設けている分、製造コストの増加を招いている。また、全負荷運転時（スロットル弁全開時）においては、タンブル流制御弁が吸気の抵抗となり、吸気量が低下するため、機関出力が低下するおそれがある。

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、製造コストを削減することができると共に、全負荷運転時の出力低下を防止するだけでなく、排気還流ガスを多量に導入しても、燃焼を安定して行うことができる内燃機関の排気還流ガス導入装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置は、
吸入空気が供給される吸気通路と、
前記吸気通路の吸気方向下流側端部と連通する一対の吸気側開口部を有する燃焼室と、
前記吸気通路と、前記燃焼室から排出された排気ガスが流通する排気通路との間を接続し、排気ガスを、排気還流ガスとして、前記排気通路から前記吸気通路に還流させる排気還流ガス供給通路とを備え、
前記排気還流ガス供給通路は、
前記吸気通路の壁面に沿って設けられ、排気還流ガスを前記一対の吸気側開口部に向けて導入する一対の排気還流ガス導入管を有し、
前記一対の排気還流ガス導入管の各流路断面積を、前記排気還流ガス供給通路の流路断面積よりも小さく設定し、
前記一対の排気還流ガス導入管の各中心軸を、前記燃焼室の中心軸側に指向させると共に、
前記一対の排気還流ガス導入管は、各々、前記吸気通路の中心軸から前記壁面に向かう方向にずれて配置され、
前記一対の排気還流ガス導入管の各ガス導入方向下流側端面は、前記排気還流ガス導入管の中心軸に最も近接した前記壁面と対向し、且つ、吸気方向下流側に向かうに従って、前記吸気通路の中心軸に漸次近づくような、傾斜面となる
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置は、
前記燃焼室内に突出し、前記燃焼室内に供給された燃料に点火する点火プラグを備え、
前記点火プラグは、前記燃焼室の中心軸方向から見て、前記一対の排気還流ガス導入管の中心軸線間に配置される
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第３の発明に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置は、
吸入空気が供給される吸気通路と、
前記吸気通路の吸気方向下流側端部と連通する一対の吸気側開口部を有する燃焼室と、
前記吸気通路と、前記燃焼室から排出された排気ガスが流通する排気通路との間を接続し、排気ガスを、排気還流ガスとして、前記排気通路から前記吸気通路に還流させる排気還流ガス供給通路と、
前記吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃焼室内に突出し、前記燃焼室内に供給された燃料に点火する点火プラグとを備え、
前記排気還流ガス供給通路は、
前記吸気通路の壁面の上面に沿って設けられ、排気還流ガスを前記一対の吸気側開口部に向けて導入する一対の排気還流ガス導入管を有し、
前記一対の排気還流ガス導入管の各流路断面積を、前記排気還流ガス供給通路の流路断面積よりも小さく設定し、
前記一対の排気還流ガス導入管の各中心軸を、前記燃焼室の中心軸側に指向させ、
前記一対の排気還流ガス導入管の各排気還流ガス導入口を、前記燃料噴射弁の燃料噴射口よりも前記吸気通路の幅方向外側に配置しており、
前記点火プラグは、前記燃焼室の中心軸方向から見て、前記一対の排気還流ガス導入管の中心軸線間に配置されており、
前記排気還流ガスは、前記燃焼室内の上部で、且つ、前記燃焼室の中心軸近傍において合流する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置は、
前記吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、
前記排気還流ガス導入管と前記燃料噴射弁とは、前記排気還流ガス導入管から噴射された排気還流ガスと、前記燃料噴射弁から噴射された燃料とが、前記吸気通路内において交差するように、配置される
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置は、
前記排気還流ガス導入管の排気還流ガス導入口は、前記燃料噴射弁の燃料噴射口よりも吸気方向下流側に配置される
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第６の発明に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置は、
前記排気還流ガス導入管の排気還流ガス導入口と、前記燃料噴射弁の燃料噴射口とは、前記燃焼室の中心軸方向から見て、前記吸気通路の幅方向に離間して配置される
ことを特徴とする。

従って、本発明に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置によれば、排気還流ガス導入管の流路断面積を小さくし、その排気還流ガス導入管の中心軸を燃焼室の中心軸側に指向させることにより、排気還流ガス導入管から吸気通路に導入された排気還流ガスを、ジェット状に噴射して、燃焼室の中心軸側を通過させることができる。

これにより、燃焼室内で生成するタンブル流を、排気還流ガスを導入しない場合に生成されるタンブル流よりも、強いタンブル流として、容易に生成することができる。よって、タンブル流を生成するための吸気流制御弁を用いることなく、強いタンブル流を生成することができるので、内燃機関の製造コストを削減することできる。

また、全負荷運転時（スロットル弁全開時）においては、吸気量が多くなっても、その吸気の抵抗となるものが無いので、全負荷運転に必要な吸気量を十分に確保することができる。よって、全負荷運転時における出力低下を防止することができる。

更に、低負荷運転時（低出力時）においては、排気還流ガスを導入するだけで、強いタンブル流を生成することができるので、燃焼速度の低下や燃焼変動を抑えることができる。よって、低負荷運転時における燃焼を安定して行うことができる。

本発明の一実施例に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置の概略構成図である。 図１の要部拡大図である。 図２の平面図である。 ＥＧＲガス導入口の拡大図である。 本発明の他の実施例に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置の平面図である。

以下、本発明に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置について、図面を用いて詳細に説明する。

図１及び図２に示すように、車両に搭載されるエンジン１は、例えば、１気筒以上備えたポート噴射式内燃機関であって、シリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１の上部に設けられるシリンダヘッド１２とを備えている。

また、図１乃至図３に示すように、シリンダブロック１１内における各気筒に対応した位置には、ピストン１３が上下方向に摺動可能に支持されている。これにより、燃焼室１４は、シリンダブロック１１の内部に設けられるシリンダライナの内周面、シリンダヘッド１２の内部上面、及び、ピストン１３の上面によって区画形成された空間となっており、その燃焼室１４の上部には、左右一対の吸気側開口部２３ａ，２３ｂ及び排気側開口部３３ａ，３３ｂが形成されている。

これに対応して、シリンダヘッド１２の内部には、吸気ポート２２及び排気ポート３２が形成されている。吸気ポート２２の吸気方向上流側端部は、吸気管２１と接続されており、その吸気方向下流側端部は、吸気側開口部２３ａ，２３ｂと連通している。一方、排気ポート３２の排気方向下流側端部は、排気管３１と接続されており、その排気方向上流側端部は、排気側開口部３３ａ，３３ｂと連通している。なお、吸気管２１及び吸気ポート２２は、吸気通路２０を構成しており、排気管３１及び排気ポート３２は、排気通路３０を構成している。

更に、シリンダヘッド１２には、吸気弁１５の軸部１５ａ及び排気弁１６の軸部１６ａが、上下方向に摺動可能に支持されている。これにより、吸気弁１５は、上下方向に摺動することによって、吸気側開口部２３ａ，２３ｂを開閉可能となっており、排気弁１６は、上下方向に摺動することによって、排気側開口部３３ａ，３３ｂを開閉可能となっている。

即ち、吸気弁１５及び排気弁１６は、それぞれ１気筒当たり２個ずつ設けられている。これに対応して、吸気ポート２２の吸気方向下流側端部には、分岐ポート２２ａ，２２ｂが、二股状に分岐して形成されており、これらの分岐ポート２２ａ，２２ｂは、それぞれ吸気側開口部２３ａ，２３ｂと連通している。一方、排気ポート３２の排気方向上流側端部には、分岐ポート３２ａ，３２ｂが、二股状に分岐して形成されており、これらの分岐ポート３２ａ，３２ｂは、それぞれ排気側開口部３３ａ，３３ｂと連通している。

また、吸気ポート２２の上部には、燃料噴射弁１７が設けられている。この燃料噴射弁１７の燃料噴射口１７ａは、分岐ポート２２ａ，２２ｂの吸気方向上流側に配置されており、吸気ポート２２の上面（壁面）２２ｃよりも下方に突出することなく、分岐ポート２２ａ，２２ｂの分岐部と対向している。なお、上面２２ｃは、吸気ポート２２及び分岐ポート２２ａ，２２ｂにおける一連の上面を示している。

そして、燃料噴射弁１７の燃料噴射口１７ａは、燃料Ｆを吸気ポート２２の吸気方向下流側に向けて噴霧（噴射）するものの、分岐ポート２２ａ，２２ｂに対して、その噴霧した燃料Ｆを均一に分配可能となっている。これにより、燃料噴射口１７ａから二股状に噴霧された燃料Ｆは、吸気ポート２２から、分岐ポート２２ａ，２２ｂ及び吸気側開口部２３ａ，２３ｂを介して、燃焼室１４内に供給される。

一方、各気筒におけるシリンダヘッド１２には、点火プラグ１８が設けられている。この点火プラグ１８は、下端に位置する電極を、燃焼室１４の略中心位置に突出させた状態で、シリンダヘッド１２に支持されている。

従って、吸気管２１から供給された吸入空気（以下、吸気と称す）は、ピストン１３の下降動作及び吸気弁１５の開動作に伴って、吸気ポート２２及び吸気側開口部２３ａ，２３ｂを介して、燃焼室１４内に流入する。このとき、吸気は、吸気ポート２２及び分岐ポート２２ａ，２２ｂを通過する際（燃焼室１４に流入する前）に、燃料噴射弁１７から噴霧された燃料Ｆと混合され、混合気となる。

次いで、燃焼室１４内に流入した混合気は、ピストンの上昇動作の終了間際または直後に、点火プラグ１８によって点火されることにより、燃焼する。そして、その燃焼後に発生した排気ガスは、排気弁１６の開動作に伴って、排気側開口部３３ａ，３３ｂから、排気ポート３２及び排気管３１を通り、外部に排出される。

また、エンジン１には、ＥＧＲガス供給通路（排気還流ガス供給通路）４０が設けられている。このＥＧＲガス供給通路４０は、燃焼室１４から排出された排気ガスの一部を、ＥＧＲガス（排気還流ガス）として、排気通路３０から吸気通路２０に還流させるための通路となっており、より詳細には、吸気管２１と排気管３１との間に接続されている。

そして、ＥＧＲガス供給通路４０には、ＥＧＲ弁４３が設けられている。更に、ＥＧＲガス供給通路４０のガス供給方向下流側には、左右一対のＥＧＲガス導入管（排気還流ガス導入管）４１，４２が設けられており、これらのＥＧＲガス導入管４１，４２のガス導入方向下流側端面４１ｂ，４２ｂには、ＥＧＲガス導入口（排気還流ガス導入口）４１ａ，４２ａが形成されている。

ＥＧＲガス導入管４１，４２は、吸気ポート２２の上面２２ｃに沿って設けられており、そのＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａは、吸気ポート２２内に配置されている。なお、吸気ポート２２の上面２２ｃは、吸気ポート２２の壁面を構成する面のうち、ＥＧＲガス導入管４１，４２の中心軸に最も近接した面となっている。更に、ＥＧＲガス導入管４１，４２の流路断面積は、ＥＧＲガス供給通路４０の流路断面積よりも小さく設定されている。これにより、ＥＧＲガス供給通路４０及びＥＧＲガス導入管４１，４２を順に通って還流されたＥＧＲガスは、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａから、吸気ポート２２の上面２２ｃに沿うようにして、ジェット状に噴射される。

また、ＥＧＲガス供給通路４０を流れるＥＧＲガスの流量、即ち、２つのＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａから吸気ポート２２内に導入されるＥＧＲガス導入量は、ＥＧＲ弁４３の開閉によって調整可能となっている。このとき、ＥＧＲ弁４３の開閉動作は、エンジン１の運転状態に応じて制御される。

具体的には、吸気量が比較的多くなる全負荷運転時（スロットル弁全開時）においては、ＥＧＲ弁４３を全閉にして、ＥＧＲガスの導入を禁止する。一方、吸気量が比較的少なくなる低負荷運転時（低出力時）においては、ＥＧＲ弁４３の開度を調整して、ＥＧＲガス導入量を制御する。

次に、ＥＧＲガス導入管４１，４２と燃料噴射弁１７との位置関係について、図２及び図３を用いて詳細に説明する。

先ず、図２に示すように、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａは、燃料噴射口１７ａよりも吸気方向下流側で、且つ、燃料噴射口１７ａよりも上下方向において吸気通路２０の中心軸に近接して配置されている。言い換えれば、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａは、吸気ポート２２の中心軸と燃焼室１４の中心軸とから構成される平面に垂直な方向から見て、吸気ポート２２の中心軸と燃料噴射口１７ａとの間に配置されている。

また、図３に示すように、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａは、燃焼室１４の中心軸方向から見て、燃料噴射口１７ａよりも吸気ポート２２の幅方向外側に配置されている。言い換えれば、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａと燃料噴射口１７ａとは、燃焼室１４の中心軸方向から見て、吸気ポート２２の幅方向において、離間して配置されている。

更に、ＥＧＲガス導入管４１，４２の中心軸方向となるＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａのガス導入方向（ガス噴射方向）は、燃焼室１４の中心軸側を指向している。即ち、ＥＧＲガス導入管４１，４２は、燃焼室１４の中心軸方向から見た際に、当該ＥＧＲガス導入管４１，４２の中心軸線Ｇが、吸気ポート２２及び分岐ポート２２ａ，２２ｂに亘って、ポート幅方向外側からポート幅方向内側に向かうと共に、吸気側開口部２３ａ，２３ｂにおける燃焼室１４の壁面よりも燃焼室１４の中心軸に近い開口領域Ｒを通過するように、配置されている。

これにより、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａから噴射されたＥＧＲガスは、燃料噴射口１７ａから噴霧された燃料Ｆと、ポート上下方向及びポート幅方向において交差することになり、燃料Ｆ（混合気）を巻き込みながら、燃焼室１４内に流れ込む。

このように、ＥＧＲガス導入管４１，４２のガス導入方向を設定することにより、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａから吸気ポート２２内に導入されたＥＧＲガスは、燃焼室１４内の上部で、且つ、燃焼室１４の中心軸近傍において合流するため、当該燃焼室１４内において、縦方向（上下方向）の旋回流となるタンブル流Ｔを、効率的に生成することができる。

即ち、タンブル流を生成するための吸気流制御弁を用いることなく、強いタンブル流Ｔを生成することができる。しかも、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａを、燃料噴射口１７ａよりも吸気方向下流側に配置することにより、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａから噴射されたＥＧＲガスによる燃料噴射口１７ａの汚損を抑制することができる。

なお、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａのガス導入方向は、点火プラグの１８の電極と接触しない方向となっている。つまり、点火プラグ１８は、ＥＧＲガス導入管４１，４２の中心軸線Ｇに囲まれた位置に配置されている。

また、図４に示すように、ＥＧＲガス導入管４１，４２のガス導入方向下流側端面４１ｂ，４２ｂを、当該ＥＧＲガス導入管４１，４２の軸方向に対して傾斜するような、傾斜面としても構わない。このとき、ガス導入方向下流側端面４１ｂ，４２ｂは、吸気ポート２２の上面２２ｃと対向し、且つ、吸気方向下流側に向かうに従って、吸気ポート２２の中心軸に漸次近づくように形成されている。これにより、ＥＧＲガスを、吸気ポート２２の上面２２ａに沿って導入し易くなり、当該ＥＧＲガスを、より確実に、燃焼室１４の中心軸側（開口領域Ｒ）に供給することができる。

更に、上述した実施形態においては、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａのガス導入方向を、１つの燃料噴射弁１７を有するエンジン１に適用しているが、２つの燃料噴射弁１７を有するエンジンにも適用することができる。

具体的に、図５に示すように、左側（一方）の燃料噴射弁１７の燃料噴射口１７Ａから噴霧された燃料Ｆは、吸気ポート２２から、分岐ポート２２ａ及び吸気側開口部２３ａを介して、燃焼室１４内に供給されるようになっている。また、右側（他方）の燃料噴射弁１７の燃料噴射口１７Ｂから噴霧された燃料Ｆは、吸気ポート２２から、分岐ポート２２ｂ及び吸気側開口部２３ｂを介して、燃焼室１４内に供給されるようになっている。

そして、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａは、上下方向において、燃料噴射口１７Ａ，１７Ｂよりも下方に配置されるだけでなく、燃料噴射口１７Ａ，１７Ｂのポート幅方向外側で、且つ、燃料噴射口１７Ａ，１７Ｂの吸気方向上流側に配置されている。つまり、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａは、燃料噴射口１７Ａ，１７Ｂをポート幅方向外側から挟み込むように、吸気ポート２２の左右両側部にそれぞれ配置されている。

これにより、ＥＧＲガス導入口４１ａから噴射されたＥＧＲガスは、燃料噴射口１７Ａから噴霧された燃料Ｆと、ポート上下方向及びポート幅方向において交差することになり、燃料Ｆ（混合気）を巻き込みながら、燃焼室１４内に流れ込む。一方、ＥＧＲガス導入口４２ａから噴射されたＥＧＲガスは、燃料噴射口１７Ｂから噴霧された燃料Ｆと、ポート上下方向及びポート幅方向において交差することになり、燃料Ｆ（混合気）を巻き込みながら、燃焼室１４内に流れ込む。

よって、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａのガス導入方向を、２つの燃料噴射弁１７を有するエンジンに適用しても、強いタンブル流Ｔを、燃焼室１４内に効率的に生成することができる。また、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａを、燃料噴射口１７Ａ，１７Ｂよりも吸気方向上流側に配置することにより、燃料噴射口１７Ａ，１７Ｂから噴霧された燃料ＦのＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａへの付着を抑制しながら、ＥＧＲガスと燃料Ｆとを効率的に混合させることができる。

そして、上述した実施形態においては、ＥＧＲガス供給通路４０を、吸気管２１と排気管３１との間を接続する通路としているが、吸気通路２０と排気通路３０との間を接続する通路であればよく、例えば、吸気ポート２２と排気ポート２２との間を接続する通路としても構わない。

また、ＥＧＲガス導入管４１，４２を設ける際には、その流路断面積を、ガス導入方向上流側から下流側（ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａ）に向かうに従って、漸次小さくなるように設定しても構わない。これにより、ＥＧＲガス導入管４１，４２内の絞り効果によって、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａから噴射されるＥＧＲガスの指向性を向上させることができるため、より強いタンブル流を生成することができる。

更に、吸気ポート２０においては、その吸気方向下流側端部を、二股状に分岐するように形成しているが、各吸気側開口部２３ａ，２３ｂに対応する吸気ポートを、独立して設けるようにしても構わない。このように、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａを、各吸気ポート内のそれぞれに配置することにより、導入したＥＧＲガスの指向性をより向上させ、より確実に強いタンブル流Ｔを生成することができる。

以上より、本発明に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置によれば、ＥＧＲガス導入管４１，４２の流路断面積を、ＥＧＲガス供給通路４０の流路断面積よりも小さく設定し、そのＥＧＲガス導入管４１，４２を、吸気通路２０内に導入したＥＧＲガスが、吸気側開口部２３ａ，２３ｂにおける燃焼室１４の壁面よりも燃焼室１４の中心軸側を通過するように、配置することにより、ＥＧＲガスを燃焼室１４の壁面に沿って導入したときとのタンブル流と比べて、強いタンブル流Ｔを、燃焼室１４内に容易に生成することができる。

これにより、タンブル流を生成するための吸気流制御弁を用いることなく、強いタンブル流Ｔを生成することができるので、エンジン１の製造コストを削減することできる。しかも、全負荷運転時においては、吸気量が多くなっても、その吸気の抵抗となるものが無いので、全負荷運転に必要な吸気量を十分に確保することができる。一方、低負荷運転時においては、ＥＧＲガスを導入するだけで、強いタンブル流Ｔを生成することができるので、燃焼速度の低下や燃焼変動を抑えることができる。よって、全負荷運転から低負荷運転に亘って、広い負荷範囲において、燃焼を安定して行うことができる。

また、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａのガス導入方向を、点火プラグ１８と接触しない方向とする、即ち、点火プラグ１８を、ＥＧＲガス導入管４１，４２の中心軸線Ｇ間に配置することにより、点火プラグ１８に対する、ＥＧＲガス中に含まれる未燃物質や燃料Ｆの付着を防止することができる。

更に、ＥＧＲガスのガス導入方向と燃料Ｆの噴霧方向とを交差させることにより、燃料Ｆの噴霧における微粒化や、燃料Ｆの気化を促進することができるので、燃焼効率の向上を図ることができる。

また更に、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａを、吸気ポート２２の中心軸と燃焼室１４の中心軸とから構成される平面に垂直な方向から見て、吸気ポート２２の中心軸と燃料噴射口１７ａ，１７Ａ，１７Ｂとの間に配置することにより、ＥＧＲガスによる燃料噴射口１７ａ，１７Ａ，１７Ｂの汚損を抑制しながら、ＥＧＲガスと燃料Ｆとを効率的に混合させることができる。このとき、ＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａを、燃料噴射口１７ａ，１７Ａ，１７Ｂから吸気ポート２２の幅方向に離間して配置することにより、ＥＧＲガスによる燃料噴射口１７ａ，１７Ａ，１７Ｂの汚損と、燃料ＦのＥＧＲガス導入口４１ａ，４２ａへの付着とを、より確実に抑制しながら、ＥＧＲガスと燃料Ｆとを効率的に混合させることができる。

本発明に係る内燃機関の排気還流ガス導入装置は、排気還流ガスの導入方向を改善して、燃費向上を図ることができるため、車両における環境技術分野において、極めて有益に利用することができる。

１ エンジン
１１ シリンダブロック
１２ シリンダヘッド
１３ ピストン
１４ 燃焼室
１５ 吸気弁
１５ａ 軸部
１６ 排気弁
１６ａ 軸部
１７ 燃料噴射弁
１７ａ，１７Ａ，１７Ｂ 燃料噴射口
１８ 点火プラグ
２１ 吸気管
２２ 吸気ポート
２２ａ，２２ｂ 分岐ポート
２２ｃ 上面
２３ａ，２３ｂ 吸気側開口部
３１ 排気管
３２ 排気ポート
３２ａ，３２ｂ 分岐ポート
３３ａ，３３ｂ 吸気側開口部
４０ ＥＧＲガス供給装置
４１，４２ ＥＧＲガス導入管
４１ａ，４２ａ ＥＧＲガス導入口
４１ｂ，４２ｂ 端面
４３ ＥＧＲ弁
Ｆ 燃料
Ｇ ＥＧＲガス導入管の中心軸線
Ｔ タンブル流
Ｒ 開口領域

Claims (6)

1. 吸入空気が供給される吸気通路と、
   前記吸気通路の吸気方向下流側端部と連通する一対の吸気側開口部を有する燃焼室と、
   前記吸気通路と、前記燃焼室から排出された排気ガスが流通する排気通路との間を接続し、排気ガスを、排気還流ガスとして、前記排気通路から前記吸気通路に還流させる排気還流ガス供給通路とを備え、
   前記排気還流ガス供給通路は、
   前記吸気通路の壁面に沿って設けられ、排気還流ガスを前記一対の吸気側開口部に向けて導入する一対の排気還流ガス導入管を有し、
   前記一対の排気還流ガス導入管の各流路断面積を、前記排気還流ガス供給通路の流路断面積よりも小さく設定し、
   前記一対の排気還流ガス導入管の各中心軸を、前記燃焼室の中心軸側に指向させると共に、
   前記一対の排気還流ガス導入管は、各々、前記吸気通路の中心軸から前記壁面に向かう方向にずれて配置され、
   前記一対の排気還流ガス導入管の各ガス導入方向下流側端面は、前記排気還流ガス導入管の中心軸に最も近接した前記壁面と対向し、且つ、吸気方向下流側に向かうに従って、前記吸気通路の中心軸に漸次近づくような、傾斜面となる
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流ガス導入装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の排気還流ガス導入装置において、
   前記燃焼室内に突出し、前記燃焼室内に供給された燃料に点火する点火プラグを備え、
   前記点火プラグは、前記燃焼室の中心軸方向から見て、前記一対の排気還流ガス導入管の中心軸線間に配置される
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流ガス導入装置。
3. 吸入空気が供給される吸気通路と、
   前記吸気通路の吸気方向下流側端部と連通する一対の吸気側開口部を有する燃焼室と、
   前記吸気通路と、前記燃焼室から排出された排気ガスが流通する排気通路との間を接続し、排気ガスを、排気還流ガスとして、前記排気通路から前記吸気通路に還流させる排気還流ガス供給通路と、
   前記吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
   前記燃焼室内に突出し、前記燃焼室内に供給された燃料に点火する点火プラグとを備え、
   前記排気還流ガス供給通路は、
   前記吸気通路の壁面の上面に沿って設けられ、排気還流ガスを前記一対の吸気側開口部に向けて導入する一対の排気還流ガス導入管を有し、
   前記一対の排気還流ガス導入管の各流路断面積を、前記排気還流ガス供給通路の流路断面積よりも小さく設定し、
   前記一対の排気還流ガス導入管の各中心軸を、前記燃焼室の中心軸側に指向させ、
   前記一対の排気還流ガス導入管の各排気還流ガス導入口を、前記燃料噴射弁の燃料噴射口よりも前記吸気通路の幅方向外側に配置しており、
   前記点火プラグは、前記燃焼室の中心軸方向から見て、前記一対の排気還流ガス導入管の中心軸線間に配置されており、
   前記排気還流ガスは、前記燃焼室内の上部で、且つ、前記燃焼室の中心軸近傍において合流する
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流ガス導入装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の内燃機関の排気還流ガス導入装置において、
   前記吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、
   前記排気還流ガス導入管と前記燃料噴射弁とは、前記排気還流ガス導入管から噴射された排気還流ガスと、前記燃料噴射弁から噴射された燃料とが、前記吸気通路内において交差するように、配置される
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流ガス導入装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関の排気還流ガス導入装置において、
   前記排気還流ガス導入管の排気還流ガス導入口は、前記燃料噴射弁の燃料噴射口よりも吸気方向下流側に配置される
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流ガス導入装置。
6. 請求項４または５に記載の内燃機関の排気還流ガス導入装置において、
   前記排気還流ガス導入管の排気還流ガス導入口と、前記燃料噴射弁の燃料噴射口とは、前記燃焼室の中心軸方向から見て、前記吸気通路の幅方向に離間して配置される
   ことを特徴とする内燃機関の排気還流ガス導入装置。

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