JP6459501B2 - エンジンの吸気構造 - Google Patents
エンジンの吸気構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6459501B2 JP6459501B2 JP2014260256A JP2014260256A JP6459501B2 JP 6459501 B2 JP6459501 B2 JP 6459501B2 JP 2014260256 A JP2014260256 A JP 2014260256A JP 2014260256 A JP2014260256 A JP 2014260256A JP 6459501 B2 JP6459501 B2 JP 6459501B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- egr gas
- gas introduction
- intake
- introduction path
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
また、吸気ポートに導入するEGRガスとして、EGRクーラによって冷却されたクールドEGRガスと、冷却されない高温のホットEGRガスとをエンジンの運転状態に応じて使い分けることがなされている。
例えば、エンジンの始動時にはホットEGRガスを吸気ポートに導入し、エンジンの高負荷時にはクールドEGRガスを吸気ポートに導入するといったようにしている。
そのため、複雑で高価なEGRクーラが必要となっている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成でクールドEGRガスとホットEGRガスとの双方を吸気ポートに導入する上で有利なエンジンの吸気構造を提供することにある。
請求項2記載の発明は、前記第2EGRガス導入路を流れるEGRガスの方向と、前記冷却路を流れる冷却水の方向とは同一であることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記インテークマニホールド側連結部と前記シリンダヘッド側連結部とはガスケットを介して連結され、前記第1EGRガス導入路の前記第2EGRガス導入路側の部分と、前記第2EGRガス導入路の前記第1EGRガス導入路側の部分とは、前記ガスケットで仕切られていることを特徴とする。
また、第1EGRガス導入路と第2EGRガス導入路とを並設したので、それら第1EGRガス導入路と第2EGRガス導入路へのEGRガス配管の連結構造を簡易化でき、また、連結作業を簡単に行なう上で有利となり、コストダウンを図る上で有利となる。
また、シリンダヘッド側連結部に第2EGRガス導入路と冷却路とを設けるといった簡単な構成により、クールドEGRガスとホットEGRガスとの双方を吸気ポートに導入するエンジンの吸気構造を実現することができる。
請求項2記載の発明によれば、冷却路の上流部分近傍に位置する気筒が他の気筒に比較して過剰に冷却される現象を緩和でき、失火の発生を防止し、燃焼の安定化を図る上で有利となる。
請求項3記載の発明によれば、ガスケットによりインテークマニホールド側連結部とシリンダヘッド側連結部の構造を簡単化する上で有利となる。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明のエンジンの吸気構造が適用されたエンジンの構成について説明する。
本実施の形態では、エンジンがディーゼルエンジンである場合について説明する。なお、本発明はガソリンエンジンにも無論適用可能である。
シリンダヘッド1202に燃焼室が形成され、シリンダブロック1204にピストンを収容する複数の気筒(シリンダ室)が形成されている。
吸気管1402には、吸気の上流側から下流側に向かって、エアクリーナ1410、低圧スロットル1412、コンプレッサ1802、高圧スロットル1414がこれらの順に設けられている。
排気通路16は、エンジン本体12の排気ポートと、エキゾーストマニホールド1604の排気通路部と、排気管1602の排気通路部とを含んで構成されている。
排気管1602には、排気の上流側から下流側に向かって、タービン1804、排気ガス浄化装置26がこれらの順に設けられている。
低圧EGR装置20は、低圧EGRガスを還流する低圧EGR通路2002を備え、低圧EGR通路2002には、低圧EGRガスに含まれる異物(排気系製造時の溶接スパッタやスラグ、触媒片、DPF片など)を除去するEGRフィルタ2004と、低圧EGRガスを冷却する空冷式の低圧EGRクーラ2006と、低圧EGRガスの還流量を制御する低圧EGRバルブ2008とを含んで構成されている。
高圧EGR装置22は、排気管1602とインテークマニホールド24とを接続してEGRガスを還流する高圧EGR通路2202と、高圧EGRバルブ2204と、EGR切り換えバルブ2206とを含んで構成されている。
インテークマニホールド24は、吸気入口部40と、吸気入口部40に続く冷却部42と、冷却部42に続く吸気出口部44とを備えている。
吸気入口部40には吸気管1402からの吸気が導入される。
冷却部42は、吸気を冷媒で冷却するものであり、本実施の形態では、冷却部42は、インテークマニホールド24に一体的に設けられている場合について説明する。なお、冷却部42は、インテークマニホールド24と別体に構成され、インテークマニホールド24の上流側に配置されていてもよい。
冷却部42は、吸気入口部40と吸気出口部44とに連通する複数の冷却通路部と、複数の冷却通路部に並設され吸気と冷媒との熱交換を行い吸気を冷却する複数の冷媒路とを含んで構成されている。
本実施の形態では、冷媒として冷却水を用いており、図1に示すように、冷却水が電動ウォータポンプ30によりラジエータ28から冷却水通路32を介して図2に示す冷媒入口部46に供給され、冷媒入口部46から冷媒路を通過した冷却水は冷媒出口部48から冷却水通路32を介してラジエータ28に循環され、ラジエータ28と前記冷媒路との間で循環される。これにより、複数の冷媒路により冷却通路部を流れる吸気が冷却される。
なお、冷媒として冷却水以外の従来公知の様々な冷媒ガス、冷却液を用いてもよいことは無論である。
また、冷却部42を構成する冷却通路部および冷媒路の構造は、従来公知の様々な冷却通路部および冷媒路の構造が採用可能である。
図2に示すように、吸気入口部40と冷却部42と吸気出口部44はボデー34に一体に成形され、吸気入口部40および吸気出口部44は、ボデー34の延在方向の両端に位置している。
ボデー34がアルミ鋳物により成形されることにより以下の効果が奏される。
1)耐食性に優れるため、冷却部42で生成された酸性の凝縮水による腐食を回避でき耐久性の向上を図る上で有利となる。
2)熱伝導率が高いため、冷却効率の向上を図る上で有利となる。
3)成形時、砂中子により表面がざらざらになるため、熱伝達率の向上を図れ、したがって冷却効率の向上を図る上で有利となる。
4)ボデー34を板金を用いて構成した場合に比較して溶接やカシメ接合が不要となるため、接合部分の破損による冷却水の漏れ出しを防止でき信頼性の向上を図る上で有利となる。
5)ボデー34を板金を用いて構成した場合に比較して接合部分のスペースを省くことで小型化を図る上で有利となる。
複数の吸気通路部52は、吸気ポート36の開口38に対応してボデー34の幅W方向に並べられている。
ボデー34の端部の平坦なインテークマニホールド側端面61には、複数の吸気通路部52の開口60が並べられて形成されている。
したがって、本実施の形態では、複数の吸気通路部52の開口60が並べられシリンダヘッド1202に連結されるインテークマニホールド側連結部54がボデー34の端部で形成されている。
インテークマニホールド側連結部54には、シリンダヘッド側連結部56のフランジ5602に合わせられ連結されるフランジ5402が形成されている。
複数の吸気通路部52の下流端に位置するインテークマニホールド側連結部54の上部に、第1EGRガス導入路58が設けられ、第1EGRガス導入路58は、複数の吸気通路部52の開口60が並べられた方向に延在している。
第1EGRガス導入路58の下部には、第1EGRガス導入路58に沿って凹部58Aが延在し、この凹部58Aは各吸気通路部52の上部でそれら吸気通路部52に連通し、それら連通した箇所は、第1EGRガス導入路58と各吸気通路部52とを連通する複数の第1連通部58Bとなっている。
図2に示すように、第1EGRガス導入路58の長手方向の端部は、ボデー34の幅方向の端部において第1供給口58Cとして開口され、第1供給口58Cに、EGR切り換えバルブが介設された高圧EGR通路2202が接続されている。
複数の吸気ポート36の上流端に位置するシリンダヘッド側連結部56の上部に、複数の吸気ポート36の開口38が並べられた方向に延在する第2EGRガス導入路64が設けられている。
第2EGRガス導入路64の下部には、第2EGRガス導入路64に沿って凹部64Aが延在し、この凹部64Aは各吸気ポート36の上部でそれら吸気ポート36に連通し、それら連通した箇所は、第2EGRガス導入路64と各吸気ポート36とを連通する複数の第2連通部64Bとなっている。
第2EGRガス導入路64は、第1EGRガス導入路58と平行して延在している。
図2に示すように、第2EGRガス導入路64の長手方向の端部は、シリンダヘッド側連結部56の幅方向の端部において第2供給口64Cとして開口され、第2供給口64Cに、EGR切り換えバルブ2206が介設された高圧EGR通路2202が接続されている。
第1EGRガス導入路58は吸気通路部52の下流端の上部に設けられ、第2EGRガス導入路64は吸気ポート36の上流端の上部に設けられていることから、第1EGRガス導入路58と第2EGRガス導入路64とは並設されている。
また、第1EGRガス導入路58を流れるEGRガスの方向と第2EGRガス導入路64を流れるEGRガスの方向とは一致している。
冷却路66は、第2EGRガス導入路64に並設され、冷却路66を流れる冷媒によって第2EGRガス導入路64を流れるEGRガスが冷却されるように図られている。
また、冷却路66は、第2EGRガス導入路64に並設されているため、複数の吸気ポート36の開口38が並べられた方向に延在し、本実施の形態では、図2に示すように、複数の気筒68が並べられた方向に延在している。
また、第2EGRガス導入路64を流れるEGRガスの方向と冷却路66を流れる冷媒の方向とは一致している。
すなわち、高圧EGRバルブ2204はEGRガスの流量を調整するものである。
また、EGR切り換えバルブ2206は、高圧EGR通路2202から供給されるEGRガスを第1供給口58Cおよび第2供給口64Cの何れか一方に切り換えて供給するものである。
これら高圧EGRバルブ2204およびEGR切り換えバルブ2206の制御は、不図示のエンジンECUによってなされる。
シリンダヘッド1202およびシリンダブロック1204に冷却水路70が形成されており、冷却水はシリンダブロック1204に設けられたウォータポンプ72により冷却水路70を循環する。
シリンダヘッド1202側の冷却水路70は、冷却路66と、複数の気筒68A、68B、68C、68Dを挟んで冷却路66に対向し冷却路66と平行に延在する第1水路部分70Aと、各気筒68A、68B、68C、68Dの近傍を通り冷却路66と第1水路部分70Aとを接続する複数の第2水路部分70Bとを含んでいる。
そして、第1水路部分70Aの上流端はウォータポンプ72の吐出口に接続されている。複数の第2水路部分70Bの上流端は第1水路部分70Aに接続され、複数の第2水路部分70Bの下流端は冷却路66に接続されている。冷却路66の下流端は、シリンダブロック1204側の冷却水路の上流端に接続されている。
したがって、冷却路66の上流側部分を通る冷却水の温度が最も低く、冷却路66を下流側に流れるにしたがって冷却水の温度が次第に上昇し、冷却路66の下流側部分を通る冷却水の温度が最も高くなる傾向となる。
エンジン10の運転中、吸気は、インテークマニホールド24の吸気入口部40から冷却部42に導入される。
冷却部42の冷却通路部を通ることによって冷却された吸気は、吸気出口部44を通り複数の吸気通路部52の開口60から複数の吸気ポート36の開口38へ流れる。
この際、高圧EGRバルブ2204が開となり、EGR切り換えバルブ2206が第1EGRガス導入路58側に切り換えられると、第1供給開口58Cから第1EGRガス導入路58にEGRガスが供給され、複数の吸気ポート36の開口38へ流れる吸気にEGRガスが複数の第1の連通部58Bを介して混合され、EGRガスが混合された吸気が各吸気ポート36の開口38へ導入される。
この場合、吸気に混合されるEGRガスは、第1EGRガス導入路58と冷却路66との間に第2EGRガス導入路64が介在しているため、冷却路66により冷却されることがなく、ホットEGRガスとして吸気に混合される。
この場合、吸気に混合されるEGRガスは、冷却路66が並設された第2EGRガス導入路64を通るため、冷却路66を通る冷却水によって冷却され、クールドEGRガスとして吸気に混合される。
また、第1EGRガス導入路58と第2EGRガス導入路64とを並設したので、それら第1EGRガス導入路58と第2EGRガス導入路64へのEGRガス配管の連結構造を簡易化でき、また、連結作業を簡単に行なう上で有利となり、コストダウンを図る上で有利となる。
また、シリンダヘッド側連結部56に第2EGRガス導入路64と冷却路66とを設けるといった簡単な構成により、クールドEGRガスとホットEGRガスとの双方を吸気ポート36に導入するエンジンの吸気構造を実現することができる。
ここで、エンジン10が第1気筒68A、第2気筒68B、第3気筒68C、第4気筒68Dを有し、冷却路66の冷却水の流れの上流側から下流側に向かうにしたがって第1気筒68A、第2気筒68B、第3気筒68C、第4気筒68Dがこれらの順番で配置されている場合、これらの順番で冷却効果が低下することになる。
そのため、第1気筒68Aが最も冷却されることから第1気筒68Aの冷却が過剰となる傾向にあり、場合によっては、第1気筒68Aにおいて失火が発生するなど燃焼の安定化を図る上で不利が生じるおそれがある。
したがって、EGRガスの下流側の方が上流側の方よりもより長い時間冷却水で冷却されることになるので、上流から下流に至るにつれてEGRガスの温度Tgは次第に低下することになる。
言い換えると、第2EGRガス導入路64を流れるEGRガスの温度Tgは、第1気筒68の近傍で最も高く、第2気筒68の近傍、第3気筒68の近傍に至るにつれて温度が低下し、第4気筒68の近傍で最も低下する。
すなわち、第2EGRガス導入路64を流れるEGRガスの方向と冷却路66を流れる冷却水の方向とは一致している。そのため、冷却路66の上流部分(第1気筒68の近傍)を流れる冷却水は、第2EGRガス導入路64に導入されたばかりでまだ冷却されていない高温のEGRガスとの間で熱交換を行なうので、冷却水が昇温される。
そのため、冷却路66の上流部分(第1気筒68Aの近傍)を流れる冷却水の温度Twが上昇するので、図6に示すように、第1気筒68Aの近傍における冷却水の温度Twと、第2気筒68B、第3気筒68C、第4気筒68Dの近傍における冷却水の温度Twとの温度差を低減できる。
したがって、冷却路66の上流部分近傍に位置する気筒68Aが他の気筒68B、68C、68Dに比較して過剰に冷却される現象を緩和でき、失火の発生を防止し、燃焼の安定化を図る上で有利となる。
次に第2の実施の形態について説明する。
図7は、第2の実施の形態のエンジンの吸気構造の断面の斜視図であり、図4のDD線断面の斜視図に対応している。
なお、以下の実施の形態において、第1の実施の形態と同様の部分、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。
第2の実施の形態では、第1EGRガス導入路58の第2EGRガス導入路64側の部分と、第2EGRガス導入路64の第1EGRガス導入路58側の部分とが、ガスケット74で仕切られている点のみが第1の実施の形態と異なっている。
すなわち、ガスケット74は、第1EGRガス導入路58と第2EGRガス導入路64とを仕切る第1仕切り壁部7402と、それら第1EGRガス導入路58、第2EGRガス導入路64の底部を仕切る第2仕切り壁部7404とを含んで構成されている。
本実施の形態では、第1EGRガス導入路58に沿って延在する凹部58Aが、インテークマニホールド側連結部54の壁部と、第2仕切り壁部7404とで構成されている。
また、第2EGRガス導入路64に沿って延在する凹部64Aが、シリンダヘッド側連結部56の壁部と、第2仕切り壁部7404とで構成されている。
第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、ガスケット74によりインテークマニホールド側連結部54とシリンダヘッド側連結部56の構造を簡単化する上で有利となる。
1202 シリンダヘッド
24 インテークマニホールド
36 吸気ポート
38 開口
52 吸気通路部
54 インテークマニホールド側連結部
56 シリンダヘッド側連結部
58 第1EGRガス導入路
58B 第1連通部
64 第2EGRガス導入路
64B 第2連通部
66 冷却路
74 ガスケット
Claims (3)
- 吸気にEGRガスを導入するエンジンの吸気構造であって、
複数の吸気通路部の開口が並べられシリンダヘッドに連結されるインテークマニホールド側連結部に、前記各吸気通路部に連通する複数の第1連通部を有しEGRガスが供給される第1EGRガス導入路が設けられ、
複数の吸気ポートの開口が並べられインテークマニホールドに連結されるシリンダヘッド側連結部に、前記各吸気ポートに連通する複数の第2連通部を有しEGRガスが供給される第2EGRガス導入路が設けられ、
前記第1EGRガス導入路と前記第2EGRガス導入路とは並設され、
前記シリンダヘッド側連結部に、前記第2EGRガス導入路に導入されるEGRガスを冷媒で冷却する冷却路が設けられ、
EGRガスを前記第1EGRガス導入路と前記第2EGRガス導入路の何れか一方に切り替えて供給し、前記第1EGRガス導入路を通して相対的に高温となるホットEGRガス、前記第2EGRガス導入路を通して相対的に低温となるクールドEGRガスを選択的に吸気に混合させるEGRガス切り替えバルブが設けられている、
ことを特徴とするエンジンの吸気構造。 - 前記第2EGRガス導入路を流れるEGRガスの方向と、前記冷却路を流れる冷却水の方向とは同一である、
ことを特徴とする請求項1記載のエンジンの吸気構造。 - 前記インテークマニホールド側連結部と前記シリンダヘッド側連結部とはガスケットを介して連結され、
前記第1EGRガス導入路の前記第2EGRガス導入路側の部分と、前記第2EGRガス導入路の前記第1EGRガス導入路側の部分とは、前記ガスケットで仕切られている、
ことを特徴とする請求項1または2記載のエンジンの吸気構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014260256A JP6459501B2 (ja) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | エンジンの吸気構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014260256A JP6459501B2 (ja) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | エンジンの吸気構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016121545A JP2016121545A (ja) | 2016-07-07 |
JP6459501B2 true JP6459501B2 (ja) | 2019-01-30 |
Family
ID=56328245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014260256A Active JP6459501B2 (ja) | 2014-12-24 | 2014-12-24 | エンジンの吸気構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6459501B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5578157A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-12 | Toyota Motor Corp | Suction device for multicylinder internal combustion engine |
JPH0437255Y2 (ja) * | 1985-07-25 | 1992-09-02 | ||
JP2000345926A (ja) * | 1999-06-07 | 2000-12-12 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
JP2009162197A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Daihatsu Motor Co Ltd | 多気筒内燃機関における排気ガス還流装置 |
JP2009243340A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気還流制御装置 |
JP2014181607A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Denso Corp | 排気循環装置 |
-
2014
- 2014-12-24 JP JP2014260256A patent/JP6459501B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016121545A (ja) | 2016-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101341469B1 (ko) | 이중 냉각제 루프를 가지는 배기가스 재순환 쿨러 | |
US9470133B2 (en) | Engine having integrated exhaust manifold with combined ducts for inside cylinders and outside cylinders | |
CN103362632B (zh) | 用于内燃机的进气系统 | |
US20130206364A1 (en) | Heat exchanger arrangement | |
JP4580366B2 (ja) | 内燃機関のインタークーラー | |
KR101449099B1 (ko) | 일체형 열교환기 및 이의 제조방법 | |
KR101896326B1 (ko) | 수냉식 이지알 쿨러 | |
US9016355B2 (en) | Compound type heat exchanger | |
US20080141985A1 (en) | Layered core EGR cooler | |
JP6230585B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
CN113494394B (zh) | 发动机的egr系统 | |
JP2007182871A (ja) | インタークーラの出入口配管構造 | |
JP6447105B2 (ja) | インテークマニホールド | |
JP6459497B2 (ja) | エンジンの吸気構造 | |
JP6409560B2 (ja) | エンジンの吸気構造 | |
JP6459501B2 (ja) | エンジンの吸気構造 | |
JP6447104B2 (ja) | インテークマニホールド | |
JP2002310007A (ja) | Egrガス冷却構造 | |
JP2014043772A (ja) | シリンダヘッド | |
JP6492586B2 (ja) | インタークーラ | |
JP6413706B2 (ja) | エンジンの吸気供給構造 | |
KR20150133019A (ko) | 수랭식 인터쿨러 | |
JP6405949B2 (ja) | インタークーラ | |
WO2021054382A1 (ja) | 熱交換器及び内燃機関のブローバイガス処理装置 | |
JP2011122514A (ja) | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180731 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180807 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180926 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181217 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6459501 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |