JP6435976B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の吸気装置に関し、特に、複数の気筒数を有する内燃機関に接続される吸気装置本体を備えた内燃機関の吸気装置に関する。
従来、複数の気筒数を有する内燃機関に接続される吸気装置本体を備えた内燃機関の吸気装置などが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、樹脂製の吸気マニホルドが直列3気筒内燃機関に接続された内燃機関の排気還流装置が開示されている。この特許文献1に記載の内燃機関の排気還流装置では、湾曲した吸気通路を有する吸気マニホルド(吸気装置本体)の下流端が、スペーサ部材およびガスケットを介してシリンダヘッドに接続されている。なお、スペーサ部材には、1つの凹部とこの凹部から3本に分岐する溝状の通路とがガスケットとの接合面側に形成されるとともに、ガスケットには、スペーサ部材の3本の通路の各端部に対応する位置にシリンダヘッドの各吸気管に連通する貫通孔が形成されている。そして、シリンダヘッドにガスケットを介してスペーサ部材が組み付けられることにより、スペーサ部材とガスケットとの接合面にEGRガス(外部ガス)を内燃機関の排気ポートから取り込む集合室と、集合室に取り込まれたEGRガスをシリンダヘッドの各吸気管に分配するEGRガス分岐通路(外部ガス通路)とが形成されるように構成されている。
特開2000−8968号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載された内燃機関の排気還流装置では、吸気マニホルドとシリンダヘッドとの間にEGRガス分岐通路が形成されたスペーサ部材を設けるため、スペーサ部材の厚みの分だけ吸気マニホルドの搭載位置がシリンダヘッドから離間する。このため、スペーサ部材を含む吸気装置全体が大型化するという問題点がある。また、吸気マニホルドとは別に、EGRガス分岐通路が形成されたスペーサ部材を設ける必要があるので、その分、吸気装置全体を構成する部品点数が増加するという問題点もある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、吸気装置全体の大型化および部品点数の増加を共に抑制することが可能な内燃機関の吸気装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における内燃機関の吸気装置は、複数の気筒数を有する内燃機関の気筒にそれぞれ接続される複数の吸気管を含む吸気装置本体と、複数の吸気管にそれぞれ外部ガスを分配する外部ガス通路と、を備え、吸気装置本体は、分割して形成された複数のピースを接合することにより形成されるとともに、複数の吸気管は、湾曲して形成されており、外部ガス通路は、湾曲する複数の吸気管よりも吸気管の内周側に位置するとともに、湾曲する複数の吸気管の内周部分を構成する複数のピースの接合面に設けられており、複数の吸気管は、上流端が中間部に対向するまで湾曲するように形成されており、吸気装置本体は、上流端に設けられるサージタンクをさらに含み、外部ガス通路は、湾曲する複数の吸気管の上流端と中間部とが対向する領域で、かつ、サージタンクと吸気管との間に位置し、ガス通路のハウジングは、上流端に設けられるサージタンクと中間部とを、吸気管の内周側で繋ぐように構成されている
この発明の一の局面による内燃機関の吸気装置では、上記のように、湾曲する複数の吸気管の内周側に外部ガス通路を位置させることによって、湾曲する複数の吸気管の内周側の空間部分(空きスペース)を有効に利用して外部ガス通路を配置することができるので、吸気装置全体が大型化するのを抑制することができる。また、大型化が抑制されるので車両におけるエンジンルームへの搭載性を向上させることができる。また、湾曲する複数の吸気管の内周部分を構成する複数のピースの接合面に外部ガス通路を設けることによって、複数の吸気管の内周部分を構成する複数のピースを使用して外部ガス通路を吸気装置に一体的に設けることができるので、吸気装置における部品点数の増加を抑制することができる。
また、複数の吸気管の上流端と中間部とが対向するまで湾曲する湾曲形状の内周側に吸気管の内周部分を構成する複数のピースによって形成される外部ガス通路を吸気装置本体に一体的に設けることができる。したがって、複数の吸気管の内周側の空間部分(空きスペース)を有効に使用して外部ガス通路とすることにより、湾曲する複数の吸気管からなる吸気装置本体の剛性を向上させることができる。
また、上記一の局面による内燃機関の吸気装置では、分割して形成された複数のピースを接合することにより吸気装置本体が形成されるとともに、湾曲する複数の吸気管の内周部分を構成する複数のピースの接合面に外部ガス通路を設けることによって、外部ガス通路を構成する専用のピースを設ける必要がなく吸気装置本体の形成(複数のピースの接合)と同時に外部ガス通路を一体的に形成することができる。これにより、接合工程時の工数が削減された吸気装置を得ることができる。
上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、外部ガス通路は、複数の吸気管の配列方向に延びるように設けられ、外部ガスを導入する単一のガス導入通路部と、ガス導入通路部と複数の吸気管とを接続するように設けられ、ガス導入通路部に導入された外部ガスを各々の吸気管に向けて分配する複数のガス分配通路部と、を含む。
このように構成すれば、湾曲する複数の吸気管の内周側の空間部分(空きスペース)を有効に利用して、単一のガス導入通路部と、このガス導入通路部から複数の吸気管の各々に外部ガスを分配する複数のガス分配通路部とからなる外部ガスの分配構造を容易に設けることができる。
上記外部ガス通路が単一のガス導入通路部と複数のガス分配通路部とを含む構成において、好ましくは、湾曲する吸気管の内周部分を構成する複数のピースは、第1通路構成部分を有する第1ピースと、第2通路構成部分を有する第2ピースと、を含み、ガス導入通路部は、第1ピースの第1通路構成部分と、第2ピースの第2通路構成部分とを、互いに対向するように配置した状態で接合することによって形成されており、ガス分配通路部は、第2ピースに穴状に形成されている。
このように構成すれば、外部ガスを各々の吸気管に向けて分配する複数のガス分配通路部は第2ピースに穴状に形成されて第2ピース側に一体化されているので、第1ピースと第2ピースとの接合時に誤差が生じた場合であっても、接合時の誤差に起因してガス分配通路部の形状が歪むことがない。すなわち、ガス分配通路部の通路断面積(通路断面形状)は、第1ピースと第2ピースとの接合時の誤差の影響を受けないので、各々のガス分配通路部を流通する外部ガスの、対応する吸気管への分配精度を高く維持することができる。
上記外部ガス通路が単一のガス導入通路部と複数のガス分配通路部とを含む構成において、好ましくは、複数のガス分配通路部は、各々の吸気管の内壁面において、下流側に向かって開口するように設けられている。
このように構成すれば、ガス分配通路部からの外部ガスが吸気管の吸気流れ方向の下流に向けて導入されるので、各気筒において互いに所定の位相差を有して吸入・圧縮・膨張(燃焼)・排気の1サイクルを行う際の内燃機関の吸気脈動に起因して個々の吸気管に導入された外部ガスが吸気流れ方向の上流側へ逆流するのを抑制することができる。すなわち、内燃機関が吸気脈動を生じる場合であっても、外部ガスの各吸気管への分配精度を高く維持することができる。
なお、上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、以下の構成も考えられる。
(付記項1)
すなわち、上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、外部ガスは、EGRガスである。
(付記項2)
また、上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、複数の吸気管の上流端にサージタンクが接続されており、外部ガス通路は、サージタンクと複数の吸気管の中間部とが対向する領域に配置されている。
本発明の一実施形態による吸気装置をエンジンの気筒列に沿って見た側面図である。 本発明の一実施形態による吸気装置をエンジン側方から見た場合の図である。 本発明の一実施形態による吸気装置を各ピース部材に分解して示した図である。 本発明の変形例によるEGRガス分配通路の流路構成を模式的に示した図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(エンジンおよび吸気装置の概略構成)
図1〜図3を参照して、本発明の一実施形態による吸気装置100について説明する。
吸気装置100(内燃機関の吸気装置)は、図1に示すように、直列4気筒のエンジン110(内燃機関の一例)に搭載されている。なお、4つの気筒111〜114は、紙面奥側から手前側に向かって、第1、第2、第3および第4気筒の順に列状に並んでいる。なお、気筒列方向(X軸方向)が、気筒111〜114の下方に設けられたクランクシャフト(図示せず)の延びる方向である。また、吸気装置100は、サージタンク10と、吸気流れ方向の下流側に接続される吸気管部20とを含む吸気装置本体80を備えている。
エンジン110は、吸気装置100が組み付けられた状態で自動車のエンジンルーム(図示せず)内に搭載されている。また、エンジン110は、燃焼室115(気筒111〜114)から排出された排気ガスの一部となるEGR(Exhaust Gas Recirculation)ガスがエンジン本体110aに再循環されるように構成されている。
サージタンク10は、図2に示すように、エンジン本体110a(図1参照)の気筒列(X軸方向)に沿って延びている。また、吸気管部20は、吸気管21、22、23および24がX1側からX2側に向かって気筒列に沿って並んでおり、サージタンク10に蓄えられた空気をシリンダヘッド116(図1参照)内の吸気ポート111a〜114aに分配する役割を有する。なお、図2では、吸気装置本体80に対して紙面奥側に位置するエンジン110(図1参照)の図示を便宜的に省略している。また、サージタンク10の上流側(X1側)にはスロットルバルブ120(破線で示す)が接続されている。
また、図1に示すように、吸気管部20の上流端20aがサージタンク10の斜め下方に傾斜する側壁部11に接続されるとともに、吸気管部20は、上流端20aから中間部20bの区間がエンジン本体110aに対して離間するように反時計回り(約120°)に湾曲している。つまり、吸気管21〜24は、上流端20aが中間部20bにほぼ対向する位置まで湾曲するように形成されている。そして、吸気管部20は、中間部20bから上方(矢印Z1方向)に所定距離だけ直線的に延びた後、サージタンク10の斜め上方で再び反時計回り(約90°)に湾曲し、下流端20cがシリンダヘッド116(吸気ポート111a〜114a)に接続されている。なお、吸気管21〜24の下流端20cは、後述する第2ピース82に形成されたフランジ部82bであり、吸気管部20は、このフランジ部82bを介してシリンダヘッド116に接続されている。
(吸気装置本体の詳細な構成)
吸気装置本体80は、図3に示すように、各々が樹脂製の第1ピース81と第2ピース82と第3ピース83と第4ピース84とを振動溶着により互いに接合して一体化されている。すなわち、第1ピース81と第2ピース82とは接合面25で接合され、第1ピース81と第3ピース83とは接合面26で接合され、第2ピース82と第4ピース84とは接合面27で接合される。なお、接合面25は直線的に延びているが、接合面26および27は、直線部分と曲線(曲面)部分とを含んでいる。
また、図1に示すように、各ピースの位置付けとして、まず、第1ピース81は、サージタンク10(側壁部11)から吸気管部20の中間部20bまでの上流区間かつ湾曲内側部分を構成するとともに、第2ピース82は、吸気管部20の中間部20bから下流端20cまでの下流区間かつ湾曲内側部分を構成している。また、第3ピース83は、サージタンク10(側壁部11)から吸気管部20の中間部20bまでの上流区間かつ湾曲外側部分を構成するとともに、第4ピース84は、吸気管部20の中間部20bから下流端20cまでの下流区間かつ湾曲外側部分を構成している。なお、吸気管部20を構成する吸気管21〜24(図2参照)がこれら第1ピース81〜第4ピース84によって上流区間、下流区間、湾曲内側および湾曲外側の4つの領域に同様に分割されて構成されている。
(EGRガス通路の配置構成)
ここで、本実施形態では、図1および図2に示すように、吸気装置100は、吸気装置本体80にEGRガスを導入するためのEGRガス通路30(外部ガス通路の一例)を備えている。この場合、EGRガス通路30は、図1に示すように、湾曲する吸気管部20(吸気管21〜24)の内周側に位置するとともに吸気管21〜24の内周側に包み込まれるように配置されている。換言すると、EGRガス通路30は、湾曲により吸気管21〜24の上流端20aと中間部20bとが対向することによって生じる領域A(空きスペース)に位置するように構成されている。また、EGRガス通路30は、湾曲する吸気管部20(吸気管21〜24)の内周部分を構成する第1ピース81(上流区間かつ湾曲内側に対応するピース)と第2ピース82(下流区間かつ湾曲内側に対応するピース)との接合面25によってその形状(中空形状)が形成されるように構成されている。
また、EGRガス通路30は、エンジン110に再循環されるEGRガスを各々の気筒111〜114に対応した吸気管21〜24に分配する役割を有している。
具体的には、図2に示すように、EGRガス通路30は、吸気管21〜24の配列方向(X軸方向)に延びるように設けられ、EGRバルブ(図示せず)を通過したEGRガスが導入される単一のガス導入通路部30aと、ガス導入通路部30aと吸気管21〜24の各々とを接続するように設けられ、ガス導入通路部30aに導入されたEGRガスを吸気管21〜24の各々に向けて分配するガス分配通路部31〜34(合計4本)とによって構成されている。
なお、図3に示すように、第1ピース81は、X軸に沿って延びるとともに半円状の通路断面形状となるように内壁面が窪まされた第1通路構成部分81aを有している。一方、本実施形態では、第2ピース82は、X軸に沿って延びるとともに半円状の通路断面形状となるように内壁面が窪まされた樋部82cと、樋部82cから吸気管21〜24の各々に対応する位置の内壁面21d〜24d(図2参照)において吸気管21〜24に向けて延びる穴状(貫通孔の状態)に形成されたガス分配通路部31〜34(図2において破線で示す)と含む第2通路構成部分82aを有している。すなわち、第1ピース81と第2ピース82との接合でガス分配通路部31〜34が形成されるわけではなく、ガス分配通路部31〜34は、樹脂成形によって、元々、第2ピース82に一体的に形成されている。
そして、EGRガス通路30におけるガス導入通路部30aは、第1ピース81の第1通路構成部分81aと、第2ピース82の第2通路構成部分82aとを互いに対向するように配置した状態で接合面25において接合される。これにより、ガス導入通路部30aは、その内壁面(内側面)が中空円筒状に形成される。また、第1ピース81と第2ピース82とが接合面25において接合されることにより、図2に示すように、X軸に沿って延びるガス導入通路部30aにおいて吸気管21〜24の各々に対応する位置にガス分配通路部31〜34が個々に接続されるように構成されている。また、ガス分配通路部31〜34は、吸気管部20における中間部20b(上流区間と下流区間との境目近傍)において、吸気管21〜24の各々に接続されている。
また、本実施形態では、図1に示すように、EGRガス通路30におけるガス分配通路部34は、吸気管24の湾曲する内壁面24dにおいて、吸気流れ方向の下流側に向かって開口するように設けられている。なお、他のガス分配通路部31〜33についても同様である。これは、エンジン110において気筒111〜114の各々のピストン116が互いに所定の位相差を有して吸入・圧縮・膨張(燃焼)・排気の1サイクルを行う際に生じる吸気脈動に起因して、吸気管21〜24内に各々導入されたEGRガスが、吸気管21〜24を上流側で互いに連通するサージタンク10に向かって逆流する現象を起こしにくくするためである。
また、ガス分配通路部34は、流通するEGRガスの流れ方向に沿って水平方向(Y軸方向)に対して下り勾配を有して吸気管24の内壁面24dに接続されている。なお、他のガス分配通路部31〜33についても同様である。これは、EGRガスがガス導入通路部30aを流通する間にEGRガスに含まれる水分(水蒸気)が冷却されて凝縮水となった場合でも、下り勾配を有するガス分配通路部31〜34によって流下する凝縮水を吸気管21〜24に容易に導くためである。
なお、EGRガス通路30が有するEGRガスの分配構造としては、図2に示すように、単一のガス導入通路部30aから4本のガス分配通路部31〜34が分岐するように形成されている。なお、穴状(貫通孔の状態)に形成されたガス分配通路部31〜34が第2ピース82に形成されているので、ガス導入通路部30aから4本のガス分配通路部31〜34を経由して吸気管21〜24の各々へのEGRガスの分配が精度よく行われる。なお、図2では、ガス導入通路部30aおよびガス分配通路部31〜34における内壁部(内部流路)の様子を破線で示している。
また、図1に示すように、吸気管部20を構成する吸気管21〜24は、サージタンク10に対して並列的に接続されている。また、吸気装置100では、吸気路としてのエアクリーナ(図示せず)およびスロットルバルブ120を介して到達する吸入空気がサージタンク10に流入される。本実施形態における直列4気筒のエンジン110の吸気装置100は、上記のように構成されている。
(実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、湾曲する吸気管21〜24の内周側にEGRガス通路30を位置させることによって、湾曲する吸気管21〜24の内周側の領域A(空きスペース)を有効に利用してEGRガス通路30を配置することができるので、吸気装置100全体が大型化するのを抑制することができる。また、大型化が抑制されるので自動車におけるエンジンルームへの搭載性を向上させることができる。
また、本実施形態では、湾曲する吸気管21〜24の内周部分を構成する第1ピース81および第2ピース82の接合面25にEGRガス通路30を設けることによって、この第1ピース81および第2ピース82を使用してEGRガス通路30を吸気装置100に一体的に設けることができるので、吸気装置100における部品点数の増加を抑制することができる。
また、本実施形態では、分割して形成された第1ピース81〜第4ピース84を接合することにより吸気装置本体80が形成されるとともに、湾曲する吸気管21〜24の内周部分を構成する第1ピース81および第2ピース82の接合面25にEGRガス通路30を設けることによって、EGRガス通路30を構成する専用のピース(樹脂部材)を設ける必要がなく吸気装置本体80の形成(第1ピース81〜第4ピース84の接合)と同時にEGRガス通路30を一体的に形成することができる。これにより、接合工程時の工数が削減された吸気装置100を得ることができる。
また、本実施形態では、吸気管21〜24の配列方向に延びるように設けられた単一のガス導入通路部30aと、ガス導入通路部30aに導入されたEGRガスを吸気管21〜24の各々に向けて分配するガス分配通路部31〜34とによってEGRガス通路30を構成する。これにより、湾曲する吸気管21〜24の内周側の領域A(空きスペース)を有効に利用して、単一のガス導入通路部30aと、このガス導入通路部30aから吸気管21〜24の各々に外部ガスを分配するガス分配通路部31〜34とからなる外部ガス(EGRガス)の分配構造を容易に設けることができる。
また、本実施形態では、湾曲する吸気管21〜24の上流端20aと中間部20bとが対向する領域A(空きスペース)に位置するようにEGRガス通路30を構成する。これにより、吸気管21〜24の上流端20aと中間部20bとが対向するまで湾曲する湾曲形状の内周側に吸気管21〜24の内周部分を構成する第1ピース81および第2ピース82によって形成されるEGRガス通路30を吸気装置本体80に一体的に設けることができる。したがって、吸気管21〜24の内周側の領域Aを有効に利用してEGRガス通路30とすることにより、湾曲する複数の吸気管21〜24からなる吸気装置本体80の剛性を向上させることができる。
また、本実施形態では、第1ピース81の第1通路構成部分81aと第2ピース82の第2通路構成部分82aとを互いに対向するように配置した状態で接合してガス導入通路部30aを形成するとともに、ガス分配通路部31〜34を第2ピース82に穴状に形成する。これにより、外部ガスを各々の吸気管21〜24に向けて分配するガス分配通路部31〜34は第2ピース82に穴状に形成されて第2ピース82側に一体化されているので、第1ピース81と第2ピース82との接合時に誤差が生じた場合であっても、接合時の誤差に起因してガス分配通路部31〜34の形状が歪むことがない。すなわち、ガス分配通路部31〜34の通路断面積(通路断面形状)は、第1ピース81と第2ピース82との接合時の誤差の影響を受けないので、ガス分配通路部31〜34を流通する外部ガスの、対応する吸気管21〜24への分配精度を高く維持することができる。
また、本実施形態では、各々の吸気管21〜24の内壁面21d〜24dにおいて、下流側に向かって開口するようにガス分配通路部31〜34を設ける。これにより、ガス分配通路部31〜34からのEGRガスが吸気管21〜24の吸気流れ方向の下流に向けて導入されるので、気筒111〜114において互いに所定の位相差を有して吸入・圧縮・膨張(燃焼)・排気の1サイクルを行う際のエンジン110の吸気脈動に起因して個々の吸気管21(22、23、24)に導入されたEGRガスが吸気流れ方向の上流側へ逆流するのを抑制することができる。すなわち、エンジン110が吸気脈動を生じる場合であっても、EGRガスの吸気管21〜24への分配精度を高く維持することができる。
また、本実施形態では、吸気管部20における中間部20b(上流区間と下流区間との境目近傍)において、ガス分配通路部31〜34を吸気管21〜24の各々に接続する。これにより、EGRガスをエンジン110の気筒111〜114から上流側に離れた位置におけるガス分配通路部31〜34を介して吸気管21〜24に導入することができるので、エンジン110の各気筒がEGRガス通路30を介して短い距離で互いに連通される場合と異なり、慣性過給効果が低下するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、EGRガスを流通させるEGRガス通路30を湾曲する吸気管21〜24の内周側に内包(内蔵)することによって、EGRガス通路30に流通されるEGRガスは、吸気装置本体80(湾曲する吸気管21〜24の内周部分を構成する第1ピース81および第2ピース82)によって外気(外気温度)の影響を直接的に受けるのが抑制される。したがって、低外気温度の条件下(氷点下)でエンジン110が運転される場合であっても、EGRガス通路30の保温性が高められているので、温かいEGRガスが外気(走行風など)の影響を受けてEGRガス通路30内で冷やされるのが抑制される。すなわち、エンジン110に再循環されるEGRガスに含まれる水分(水蒸気)が、EGRガス通路30内で冷やされて凝縮するのを抑制することができるので、燃焼室115において失火が発生するのを抑制することができる。また、凝縮水に起因するデポジット(付着物)がEGRガス通路30内に生成されるのを抑制することができる。これらの結果、エンジン品質が低下するのを抑制しつつエンジン性能(燃費)を向上させることができる。
また、本実施形態では、吸気管21〜24の上流端20aにサージタンク10が接続されており、EGRガス通路30は、サージタンク10と吸気管21〜24の中間部20bとが対向する領域Aに配置されている。このように、スロットルバルブ120を通過した吸入空気を一時的に蓄えるサージタンク10が吸気管部20(吸気管21〜24)の上流に設けられた吸気装置本体80であっても、サージタンク10と吸気管21〜24の中間部20bとが対向する領域A(空きスペース)を有効に利用してEGRガス通路30を設けることができるので、サージタンク付きの吸気装置100のエンジンルームへの搭載性を効果的に向上させることができる。
[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、X軸に沿って延びるガス導入通路部30aの内壁面(樋部82c)において吸気管21〜24の各々に対応する位置にガス分配通路部31〜34を個々に接続したが、本発明はこれに限られない。湾曲する吸気管21〜24の内周側にEGRガス通路を位置させるのであれば、たとえば、1本のガス導入通路部が2つに分岐され、2つに分岐された各々の通路がさらに2つに分岐されるようなトーナメント形状を有するガス分配通路を吸気装置本体に形成してEGRガスを吸気管21〜24に分配してもよい。さらには、3の倍数の気筒数(3気筒、6気筒、12気筒など)を有する内燃機関に接続される吸気装置200(図4参照)に対して、本発明を適用してもよい。
たとえば、図4に示す変形例のように、EGRバルブ(図示せず)を通過したEGRガスが導入される1本のガス導入通路部230aと、ガス導入通路部230aから2分岐された通路201および202と、通路201および202を再び集合させる1本の集合路203と、集合路203から3つに分岐させて吸気管221〜223にそれぞれ接続されるガス分配通路部231〜233と、を備えるEGRガス分配構造において、EGRガス通路230(外部ガス通路の一例)を、図1に示したのと同様に湾曲する吸気管221〜223の内周側に配置してもよい。なお、図4においては、ガス導入通路部230aを流通したEGRガスが通路201および202に2分の1ずつ流通され、集合路203を経て最終的に3分の1ずつがガス分配通路部231〜233に均等に分配される様子(構成)を模式的に示している。このようなEGRガス通路230を用いることによって、3の倍数の気筒数を有する内燃機関(3気筒エンジンなど)の各気筒に供給されるEGRガスの分配精度(均等に(3分の1ずつ)分配する状態)を高く維持しつつ、吸気装置200が大型化するのを抑制することができる。
また、上記実施形態およびその変形例では、サージタンク10の斜め下方を起点として反時計回りに湾曲しながら上方に延びサージタンク10の上方を通過してシリンダヘッド116に接続されるような吸気管部20に対してその湾曲内周側にEGRガス通路30(230)を設けたが、本発明はこれに限られない。たとえば、サージタンク10から下方向(時計回り)に湾曲しながらシリンダヘッド116に接続されるような吸気管部を有する吸気装置に対して、その吸気管部の湾曲内周側にEGRガス通路30(230)を設けるように構成してもよい。
また、上記実施形態およびその変形例では、ガス分配通路部31〜34を第2ピース82に穴状に形成したが、本発明はこれに限られない。すなわち、ガス分配通路部31〜34を第1ピース81の側に穴状に形成してもよい。
また、上記実施形態およびその変形例では、吸気管部20の上流端20aから中間部20bの区間が反時計回りに約120°だけ湾曲した例について示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、湾曲する吸気管部20の湾曲内周側にEGRガス通路30(230)が位置される(内包される)のであれば、湾曲の度合い(回転角度)は120°よりも大きくてもよいし120°未満であってもよい。
また、上記実施形態およびその変形例では、ガス分配通路部31〜34(231〜233)をEGRガスの流れ方向に沿って水平方向に対して下り勾配を有して吸気管21〜24(221〜223)に接続したが、本発明はこれに限られない。すなわち、ガス分配通路部31〜34(231〜233)がEGRガスの流れ方向に沿って水平を保ったまま吸気管21〜24(221〜223)に接続されるように構成してもよい。また、ガス分配通路部31〜34の下流側の先端(吸気管への開口部)が若干絞られてもよいし、扁平状の流路断面形状であってもよい。
また、上記実施形態およびその変形例では、外部ガスの一例としてのEGRガス(排気再循環ガス)をエンジン110の各気筒に分配するEGRガス通路30に本発明を適用したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の「外部ガス」として、エンジン110におけるクランク室内の換気を目的としたブローバイガス(PCV(Positive Crankcase Ventilation)ガス)をエンジン110の各気筒に分配するための「外部ガス通路」に本発明を適用することが可能である。
また、上記実施形態およびその変形例では、直列4気筒のエンジン110に接続される吸気装置100に対して本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、他の偶数(6気筒、8気筒、12気筒など)からなる複数の気筒数を有する直列エンジン用やV型エンジン用さらには水平対向エンジン用の吸気装置に対して本発明を適用することが可能である。
また、上記実施形態およびその変形例では、ガソリンエンジンとしてのエンジン110の吸気装置に対して本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどの吸気装置に対して本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態およびその変形例では、本発明の「吸気装置」を自動車用のエンジン110に適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明の吸気装置を自動車用エンジン以外の内燃機関に適用してもよい。また、一般的な車両(自動車)に搭載されるエンジンのみならず、列車や船舶などの輸送機器、さらには、輸送機器以外の定置型の設備機器に設置される内燃機関に搭載される吸気装置に対しても適用可能である。
21〜24、221〜223 吸気管
25、26、27 接合面
30、230 EGRガス通路(外部ガス通路)
30a、230a ガス導入通路部
31〜34、231〜233 ガス分配通路部(第2通路構成部分)
80 吸気装置本体
81 第1ピース
81a 第1通路構成部分
82 第2ピース
82a 第2通路構成部分
83 第3ピース
84 第4ピース
100、200 吸気装置(内燃機関の吸気装置)
110 エンジン(内燃機関)

Claims (4)

  1. 複数の気筒数を有する内燃機関の前記気筒にそれぞれ接続される複数の吸気管を含む吸気装置本体と、
    前記複数の吸気管にそれぞれ外部ガスを分配する外部ガス通路と、を備え、
    前記吸気装置本体は、分割して形成された複数のピースを接合することにより形成されるとともに、前記複数の吸気管は、湾曲して形成されており、
    前記外部ガス通路は、前記湾曲する複数の吸気管よりも前記吸気管の内周側に位置するとともに、前記湾曲する複数の吸気管の内周部分を構成する複数の前記ピースの接合面に設けられており、
    前記複数の吸気管は、上流端が中間部に対向するまで湾曲するように形成されており、
    前記吸気装置本体は、前記上流端に設けられるサージタンクをさらに含み、
    前記外部ガス通路は、前記湾曲する複数の吸気管の前記上流端と前記中間部とが対向する領域で、かつ、前記サージタンクと前記吸気管との間に位置し
    前記ガス通路のハウジングは、前記上流端に設けられる前記サージタンクと前記中間部とを、前記吸気管の内周側で繋ぐように構成されている、内燃機関の吸気装置。
  2. 前記外部ガス通路は、
    前記複数の吸気管の配列方向に延びるように設けられ、前記外部ガスを導入する単一のガス導入通路部と、
    前記ガス導入通路部と前記複数の吸気管とを接続するように設けられ、前記ガス導入通路部に導入された前記外部ガスを各々の前記吸気管に向けて分配する複数のガス分配通路部と、を含む、請求項1に記載の内燃機関の吸気装置。
  3. 前記湾曲する吸気管の内周部分を構成する複数の前記ピースは、第1通路構成部分を有する第1ピースと、第2通路構成部分を有する第2ピースと、を含み、
    前記ガス導入通路部は、前記第1ピースの前記第1通路構成部分と、前記第2ピースの前記第2通路構成部分とを、互いに対向するように配置した状態で接合することによって形成されており、
    前記ガス分配通路部は、前記第2ピースに穴状に形成されている、請求項2に記載の内燃機関の吸気装置。
  4. 前記複数のガス分配通路部は、各々の前記吸気管の内壁面において、下流側に向かって開口するように設けられている、請求項2またはに記載の内燃機関の吸気装置。
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