JP6504232B1 - Engine intake system - Google Patents
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Abstract
【課題】吸気抵抗の増大を抑制しつつ吸気ダクト6を長くする。【解決手段】吸気ダクト6とサージタンク7と複数の独立吸気通路8とを備える。吸気ダクト6はサージタンク7に沿って延びるタンク沿い通路6bを備える。吸気ダクト6の下流端にサージタンク7に吸気を導入する下流端導入路13が設けられている。下流端導入路13より上流側のタンク沿い通路6bとサージタンク7を仕切る仕切り壁10に、吸気の一部をタンク沿い通路6bからサージタンク7に導入するための短絡用連通路14が設けられている。【選択図】図3An object of the present invention is to lengthen an intake duct 6 while suppressing an increase in intake resistance. An intake duct (6), a surge tank (7), and a plurality of independent intake passages (8) are provided. The intake duct 6 includes a tank-side passage 6 b extending along the surge tank 7. At the downstream end of the intake duct 6, a downstream end introduction passage 13 for introducing the intake air into the surge tank 7 is provided. A short-circuit communication passage 14 for introducing a part of the intake air from the tank passage 6b to the surge tank 7 is provided on the partition wall 10 separating the tank passage 6b upstream from the downstream end introduction passage 13 and the surge tank 7 ing. [Selected figure] Figure 3
Description
本発明はエンジンの吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake system of an engine.
エンジンの吸気通路に関し、特許文献1には、多気筒エンジンの気筒列方向に長くなったサージタンクと各気筒とを独立吸気通路で結ぶとともに、サージタンクの一端に吸気導入口を設けた構造のものが記載されている。この構造では、サージタンクの一端の吸気導入口から吸気がサージタンクに導入されて各気筒に分配される。 With regard to the intake passage of the engine, Patent Document 1 discloses a structure in which a surge tank elongated in the cylinder row direction of a multi-cylinder engine and each cylinder are connected by an independent intake passage and an intake inlet is provided at one end of the surge tank. The thing is described. In this structure, intake air is introduced into the surge tank from the intake inlet at one end of the surge tank and distributed to the cylinders.
一般に、サージタンク一端の吸気導入口には吸気ダクトが接続され、この吸気ダクトにスロットルバルブが設けられる。このスロットルバルブからサージタンクまでのダクト長さが長くなるケースでは、スロットル全開時のように、吸気量が多くなるエンジン運転時に吸気抵抗が増大することが懸念される。ダクト長さに関しては、例えば、吸気ダクトのスロットルバル部の下流側に二次ガス(ブローバイガスやEGRガス)を導入する場合、吸気と二次ガスのミキシング性を高めるために、当該ダクト長さを長くすることが好ましい。 In general, an intake duct is connected to an intake inlet at one end of the surge tank, and a throttle valve is provided in the intake duct. In the case where the duct length from the throttle valve to the surge tank becomes long, there is a concern that the intake resistance will increase during engine operation where the intake amount increases, as when the throttle is fully opened. With regard to the duct length, for example, when introducing a secondary gas (blow-by gas or EGR gas) downstream of the throttle valve portion of the intake duct, the duct length is increased in order to enhance the mixing property of the intake gas and the secondary gas. It is preferable to make the
そこで、本発明は、吸気ダクトの吸気抵抗の増大を抑制すること、換言すれば、吸気抵抗の増大を抑制しつつ吸気ダクトを長くすることが可能になる吸気装置を提供する。 Therefore, the present invention provides an intake system capable of suppressing an increase in the intake resistance of the intake duct, in other words, making the intake duct longer while suppressing an increase in the intake resistance.
本発明は、上記課題を解決するために、吸気ダクトに、サージタンクに沿って延びるタンク沿い通路を設け、このタンク沿い通路とサージタンクとの仕切り壁に連通路を設けるようにした。 According to the present invention, in order to solve the above problems, the intake duct is provided with a passage along the tank extending along the surge tank, and a communication passage is provided in the partition wall between the passage along the tank and the surge tank.
ここに開示するエンジンの吸気装置は、吸気ダクトと、該吸気ダクトから吸気が導入されるサージタンクと、該サージタンクと多気筒エンジンの並設された各気筒とを結ぶ複数の独立吸気通路とを備えていて、
上記吸気ダクトは、上記サージタンクに沿って延びるタンク沿い通路を備え、
上記吸気ダクトの下流端に設けられ、該吸気ダクトから上記サージタンクに吸気を導入する下流端導入路と、
上記下流端導入路よりも上流側の上記タンク沿い通路と上記サージタンクを仕切る仕切り壁に設けられ、上記タンク沿い通路と上記サージタンクを短絡して吸気の一部を上記タンク沿い通路から上記サージタンクに導入するための短絡用連通路と、
上記吸気ダクトにおける上記短絡用連通路よりも上流側に設けられ、上記各気筒に二次ガスを導入するための二次ガス導入部とを備え、
上記短絡用連通路は上記下流端導入路よりも流路断面積が小さいことを特徴とする。
The engine intake system disclosed herein includes an intake duct, a surge tank into which intake air is introduced from the intake duct, and a plurality of independent intake passages connecting the surge tank and cylinders arranged in parallel in a multi-cylinder engine. Equipped with
The intake duct comprises a tank passage extending along the surge tank,
A downstream end introduction passage provided at the downstream end of the intake duct for introducing intake air from the intake duct to the surge tank;
The tank passage and the surge tank are provided on the upstream side of the downstream end introduction passage, and the partition wall for dividing the surge tank is short-circuited between the tank passage and the surge tank so that part of the intake air flows from the tank passage. A shorting communication passage for introduction into the tank ;
And a secondary gas inlet for introducing a secondary gas into each of the cylinders, which is provided on the upstream side of the communication path for short circuit in the intake duct.
The short circuit communication passage is characterized in that the cross-sectional area of the flow passage is smaller than that of the downstream end introduction passage .
これによれば、吸気ダクトにサージタンクに沿って延びるタンク沿い通路を設けたから、吸気装置の大型化を避けつつ、二次ガスと吸気とのミキシングに必要なダクト長さを確保することが容易になる。すなわち、吸気量が少ないときは、吸気は流路断面積が小さい短絡用連通路からサージタンクに抜けるよりも、慣性によってタンク沿い通路を通過して下流端導入路からサージタンクに導入され易いから、二次ガスと吸気とのミキシングの確保が容易になる。そうして、吸気量が多くなるエンジン運転域では、吸気が吸気ダクトの下流端導入路からサージタンクに導入されるとともに、吸気の一部が下流端導入路よりも上流側の短絡用連通路を通ってサージタンクに導入されるから、吸気抵抗の増大が抑制される。 According to this, since the intake duct is provided with the passage along the tank extending along the surge tank, it is easy to secure the duct length necessary for mixing the secondary gas and the intake while avoiding the upsizing of the intake device become. That is, when the intake amount is small, the intake air is more likely to be introduced into the surge tank from the downstream end introduction path by passing through the passage along the tank by inertia rather than dropping to the surge tank from the short circuit communication path having a small flow passage cross section. , Ensuring the mixing of the secondary gas and the intake air is facilitated. Thus, in the engine operating range where the intake amount increases, intake air is introduced from the downstream end introduction passage of the intake duct to the surge tank, and a part of intake air is a communication passage for short circuit upstream of the downstream end introduction passage. Since it is introduced into the surge tank through, the increase in intake resistance is suppressed.
一実施形態では、上記短絡用連通路として、上記仕切り壁に形成された上記タンク沿い通路の長手方向に延びるスリットを備えている。 In one embodiment, the short circuit communication passage is provided with a slit extending in the longitudinal direction of the tank passage formed in the partition wall.
これによれば、吸気がスリットの上流端側(タンク沿い通路長手方向の上流端側)から下流端側に向かって少しずつサージタンクに導入されていくので、吸気抵抗の増大抑制に有利になる。また、スリットの場合、例えば、丸孔の短絡用連通路に比べて、総流路断面積を同じにしても、上記長手方向単位長さ当たりの流路断面積は小さくなる。従って、スリットによれば、吸気が意図せず過剰にサージタンクに抜けることを避けやすく、すなわち、吸気ダクト途中からサージタンクへの吸気の抜け量の設定が容易になる。 According to this, since the intake air is gradually introduced into the surge tank from the upstream end side (the upstream end side along the tank passage in the longitudinal direction) of the slit toward the downstream end side, it is advantageous for suppressing the increase in intake resistance. . Further, in the case of the slit, for example, the channel cross-sectional area per unit length in the longitudinal direction becomes smaller even if the total channel cross-sectional area is the same as compared with the short channel communication channel of the round hole. Therefore, according to the slit, it is easy to prevent the intake air from unintentionally dropping into the surge tank, that is, it becomes easy to set the amount of withdrawal of the intake air from the middle of the intake duct to the surge tank.
一実施形態では、上記タンク沿い通路は、気筒列方向にストレートに延び、
上記短絡用連通路は、上記タンク沿い通路からサージタンクに向かってストレートに延びている。
In one embodiment, the upper northern link along path extends straight in the cylinder row direction,
The short circuit communication passage extends straight from the passage along the tank toward the surge tank.
これによれば、タンク沿い通路を気筒列方向に延ばしたから、吸気装置の大型化を避けつつ、必要なダクト長さを確保することが容易になる。そして、タンク沿い通路がストレートであるから、吸気抵抗が小さくなる。そのため、吸気は、短絡用連通路を通るよりも、慣性によってタンク沿い通路を通過し、下流端導入路からサージタンクに導入され易くなる。従って、吸気(新気)がタンク沿い通路を流れながら二次ガスと混合されるため、ミキシング性が向上する。 According to this, since the passage along the tank is extended in the cylinder row direction, it becomes easy to secure the necessary duct length while avoiding the enlargement of the intake system. And since the passage along the tank is straight, the intake resistance is reduced. Therefore, the intake air passes through the passage along the tank by inertia and is more easily introduced into the surge tank from the downstream end introduction passage than through the short-circuit communication passage. Accordingly, since the intake air (fresh air) is mixed with the secondary gas while flowing along the tank passage, the mixing property is improved.
一方、エンジンが高回転ないしは高負荷の運転状態になると、吸気量が多くなって吸気の一部が短絡用連通路からサージタンクに導入されることになる。この場合、短絡用連通路がタンク沿い通路からサージタンクに向かってストレートに延びているから、吸気は短絡用連通路を通過することができ、従って、吸気抵抗増大が抑制される。 On the other hand, when the engine is operating at high speed or high load, the amount of intake air increases, and a portion of the intake air is introduced from the communication passage for short circuit into the surge tank. In this case, since the short circuit communication passage extends straight from the tank passage to the surge tank, the intake air can pass through the short circuit communication passage, and therefore, the increase in intake resistance is suppressed.
一実施形態では、上記短絡用連通路よりも上流側に設けられ、上記サージタンクから吸気の一部を上記吸気ダクトに環流させるための環流用連通路を備えている。 In one embodiment, a circulation communication passage is provided on the upstream side of the short circuit communication passage for circulating a part of the intake air from the surge tank to the air intake duct.
これによれば、サージタンクに導入された吸気の一部が吸気ダクトに環流されるため、吸気が二次ガスと十分に混合されることなくサージタンクに導入されたとしても、環流によって吸気と二次ガスのミキシングが図れる。 According to this, a part of the intake air introduced into the surge tank is circulated to the intake duct, so even if the intake air is introduced into the surge tank without being sufficiently mixed with the secondary gas, the intake air is released by the circulation. It is possible to mix the secondary gas.
一実施形態では、上記環流用連通路は、上記サージタンクから上記吸気ダクトに近づくに連れて該吸気ダクトの下流側に向かうように、上記吸気ダクトに対して斜めに交差している。 In one embodiment, the circulation communication passage obliquely intersects the intake duct so as to approach the intake duct from the surge tank as it approaches the intake duct.
これによれば、吸気が吸気ダクトを慣性によって流れるときに、環流用連通路の方には逸れにくくなる。すなわち、吸気が環流用連通路からサージタンクに流入することが避けられるため、吸気の環流に有利になる。 According to this, when intake air flows through the intake duct by inertia, it becomes difficult to deviate toward the circulation communication passage. That is, the intake air is prevented from flowing into the surge tank from the recirculation communication passage, which is advantageous for the intake air recirculation.
一実施形態では、上記短絡用連通路の上記タンク沿い通路側の開口と、上記二次ガス導入部の二次ガス導入口とは、上記吸気ダクトの長手方向に離れているが、該吸気ダクトの長手方向に視たとき、該吸気ダクトの径方向において互いに向かい合う位置関係になるように配置されている。 In one embodiment, the opening along the tank side of the communication path for short circuit and the secondary gas inlet of the secondary gas inlet are separated in the longitudinal direction of the air intake duct, but the air intake duct When viewed in the longitudinal direction, the intake ducts are arranged to face each other in the radial direction of the intake duct.
換言すれば、吸気ダクトの壁面の二次ガス導入口に相対する部位から吸気流れ方向の下流側にストレートに下った部位の、タンク沿い通路の壁面に上記短絡用連通路が開口している。 In other words, the short circuit communication passage is opened in the wall surface of the passage along the tank at a portion of the wall surface of the intake duct opposite to the secondary gas inlet of the intake duct and straight down to the downstream side in the intake flow direction.
これによれば、二次ガス導入部から吸気ダクトに導入された二次ガスは、吸気ダクトの壁面に沿って流れていくと、短絡用連通路の開口に達することになる。従って、短絡用連通路からサージタンクに導入される吸気は、下流端導入路からサージタンクに導入される吸気に比べると、二次ガス導入部からの移動距離(ミキシング距離)が短いが、上述の二次ガス導入口と短絡用連通路の開口との位置関係の設定により、二次ガスと共にサージタンクに導入され易い。すなわち、吸気が二次ガスと十分にミキシングされないまま短絡用連通路からサージタンクに流入したとしても、その吸気は二次ガスを含んだものになり易い。 According to this, when the secondary gas introduced into the intake duct from the secondary gas introduction part flows along the wall surface of the intake duct, it reaches the opening of the short circuit communication path. Therefore, the intake air introduced into the surge tank from the communication passage for short circuit has a shorter moving distance (mixing distance) from the secondary gas introduction part than the intake air introduced into the surge tank from the downstream end introduction path. By setting the positional relationship between the secondary gas inlet and the opening of the short circuit communication path, it is easy to be introduced into the surge tank together with the secondary gas. That is, even if the intake air flows into the surge tank from the short circuit communication path without being sufficiently mixed with the secondary gas, the intake air tends to contain the secondary gas.
よって、短絡用連通路から二次ガス濃度の低い吸気がサージタンクに流入すること、ひいてはその二次ガス濃度の低い吸気がサージタンクから各気筒に導入されることが避けられる。例えば、二次ガスとしてEGRガスを吸気に導入する場合において、気筒内の混合気のEGRガス濃度が不安定になること(EGRによる燃焼制御、排気ガス浄化に支障を来すこと)が避けられる。 Therefore, it is possible to prevent intake air with a low secondary gas concentration from flowing into the surge tank from the short circuit communication passage, and in turn, introduction of intake air with a low secondary gas concentration from the surge tank into each cylinder. For example, when introducing the EGR gas into the intake air as the secondary gas, it is possible to avoid that the EGR gas concentration of the air-fuel mixture in the cylinder becomes unstable (combustion control by EGR, trouble with exhaust gas purification) .
一実施形態では、上記短絡用連通路は、吸気が上記サージタンクに開口した上記独立吸気通路の開口から遠ざかる方向を指向して該サージタンクに導入されるように上記仕切り壁に形成されている。 In one embodiment, the short circuit communication passage is formed in the partition wall such that intake air is introduced to the surge tank in a direction away from the opening of the independent intake passage opened to the surge tank. .
これによれば、吸気が二次ガスと十分に混ざらない状態で短絡用連通路からサージタンクに流入しても、独立吸気通路の開口から遠ざかる方向へ流れるから、サージタンク内において、独立吸気通路に流入するまでの流動距離を稼ぐことができる。よって、吸気と二次ガスとのミキシングに有利になる。 According to this, even if the intake air does not sufficiently mix with the secondary gas and flows into the surge tank from the communication passage for short circuit, it flows in the direction away from the opening of the independent intake passage. You can earn the flow distance until it flows into the Thus, it is advantageous for mixing of the intake air and the secondary gas.
本発明によれば、吸気ダクトはサージタンクに沿って延びるタンク沿い通路を備え、該吸気ダクトの下流端からサージタンクに吸気を導入する下流端導入路と、該下流端導入路よりも上流側のサージタンクとタンク沿い通路を仕切る仕切り壁に設けられた、吸気の一部をタンク沿い通路からサージタンクに導入するための短絡用連通路と、吸気ダクトにおける短絡用連通路よりも上流側に設けられた二次ガス導入部とを備え、短絡用連通路は下流端導入路よりも流路断面積が小さいから、吸気装置の大型化を避けつつ、二次ガスと吸気とのミキシングに必要なダクト長さを確保することが容易になるとともに、吸気量が多くなるエンジン運転域において、吸気抵抗の増大が短絡用連通路によって抑制されるため、燃費の悪化抑制に有利になる。 According to the present invention, the intake duct includes a tank passage extending along the surge tank, and a downstream end introduction passage for introducing intake air from the downstream end of the intake duct to the surge tank, and an upstream side of the downstream end introduction passage. And a shorting communication passage for introducing a part of the intake air from the tankside passage into the surge tank, provided on the partition wall separating the surge tank and the passage along the tank, and upstream of the shorting communication passage in the intake duct. Since the short circuit communication passage has a flow passage cross-sectional area smaller than that of the downstream end introduction passage, it is necessary for mixing the secondary gas and the intake while avoiding the enlargement of the intake device. This makes it easy to secure a proper duct length, and in the engine operating range where the intake quantity increases, the increase in intake resistance is suppressed by the short circuit communication path, which is advantageous for suppressing the deterioration of fuel consumption.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described based on the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its applications or its uses.
図1に模式的に示すFR車(フロントエンジン・リヤドライブの自動車)の駆動系において、1は多気筒エンジン、2はトランスミッション、3はプロペラシャフトである。エンジン1は、並設した複数の気筒を有する多気筒エンジンであり、各気筒に吸気を供給するための吸気装置4を備えている。
In the drive system of an FR vehicle (front engine / rear drive vehicle) schematically shown in FIG. 1, 1 is a multi-cylinder engine, 2 is a transmission, and 3 is a propeller shaft. The engine 1 is a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders arranged in parallel, and includes an
本実施形態は、FR車のエンジンの吸気装置に関するが、本発明はFF車(フロントエンジン・フロントドライブの自動車)にも適用することができる。 The present embodiment relates to an intake system of an engine of an FR vehicle, but the present invention can also be applied to an FF vehicle (vehicle of front engine and front drive).
<吸気装置の構成>
図2にも示すように、吸気装置4は、スロットルバルブ5が設けられた吸気ダクト6、吸気ダクト6から吸気が導入されるサージタンク7、サージタンク7とエンジン1の各気筒とを結ぶ複数の独立吸気通路8を形成する独立吸気通路管9を備えている。独立吸気通路管9の上部中央に後述するEGRバルブ21が固定されている。EGRバルブ21にエンジン1の排気ガスの一部を吸気系にEGRガス(二次ガス)として環流するためのEGR管22が接続されている。
<Configuration of Intake Device>
As also shown in FIG. 2, the
図3に示すように、吸気ダクト6は、サージタンク7の側方から該サージタンク7に向かって略気筒列方向にストレートに延びる上流側通路6aと、該上流側通路6aに続いて、サージタンク7に沿ってその上側を同方向にストレートに延びる下流側のタンク沿い通路6bとを備えている。タンク沿い通路6bとサージタンク7は仕切り壁10によって仕切られている。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、吸気装置4の吸気ダクト6、サージタンク7及び独立吸気管9は、基本的には3つの部材、すなわち、エンジン本体側に配置される内側部材11A、中間部材11B及び外側部材11Cを接合することによって形成されている。
As shown in FIG. 4, the
内側部材11Aは、図5に示すように、吸気ダクト6の上流側通路6aを形成しているとともに、エンジン1のシリンダヘッドに接合される独立吸気通路管9の先端部を形成している。さらに、内側部材11Aは、吸気ダクト6の下流側通路であるタンク沿い通路6bを中間部材11Bと共に形成しているとともに、サージタンク7を中間部材11Bと共に形成している。
The
中間部材11Bは、上述の如く、タンク沿い通路6b及びサージタンク7を内側部材11Aと共に形成しているとともに、サージタンク7から独立吸気通路管9の上記先端部に至る該独立吸気通路管9の主管部を外側部材11Cと共に形成している。
The
図3乃至図5に示すように、タンク沿い通路6bとサージタンク7を仕切る仕切り壁10は、内側部材11Aより外側に突出した内側壁10aと、中間部材11Bより内側に突出した外側壁10bとによって構成されている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
図3及び図5に示すように、吸気ダクト6の下流端(仕切り壁10よりも下流側の端)に、吸気ダクト6からサージタンク7に吸気を導入する下流端導入路13が設けられている。下流端導入路13は、仕切り壁10の下流側の端面と、気筒列方向の一方側のサージタンク7の側壁(吸気ダクト6の下流端側の内側部材11A及び中間部材11Bの壁)の上部との間に形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, a downstream
図4及び図5に示すように、仕切り壁10を構成する内側壁10aと外側壁10bの間に、タンク沿い通路6bとサージタンク7を短絡して吸気の一部をタンク沿い通路6bからサージタンク7に導入するための短絡用連通路14が形成されている。短絡用連通路14は下流端導入路13よりも流路断面積が小さくなっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
本実施形態では、短絡用連通路14は、タンク沿い通路6bの長手方向に延びるスリットになっている。また、内側壁10aと外側壁10bは繋がっておらず、短絡用連通路14は、仕切り壁10の全長(タンク沿い通路長手方向の全長)にわたって延びている。さらに、図4に示すように、短絡用連通路14は、タンク沿い通路6bからサージタンク7に向かってストレートに延びており、且つサージタンク7に開口した独立吸気通路8の開口8aから遠ざかる方向を指向して延びている。
In the present embodiment, the shorting
なお、内側壁10aと外側壁10bは接合してもよい。この場合、仕切り壁におけるタンク沿い通路6bの長手方向の一部に短絡用連通路を設けてもよい。また、短絡用連通路は、スリット状に限らず、1つ又は複数の孔によって形成することもできる。短絡用連通路を複数の孔によって形成する場合、それら複数の孔がタンク沿い通路6bの長手方向に並ぶようにすることが好ましい。
The
図3及び図5に示すように、短絡用連通路14よりも上流側には、サージタンク7から吸気の一部を吸気ダクト6に環流させるための環流用連通路15が設けられている。環流用連通路15は、仕切り壁10の上流側の端面と、気筒列方向の他方側のサージタンク7の側壁(内側部材11A及び中間部材11Bの壁)の上部との間に形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, on the upstream side of the short
仕切り壁10の上流側の端面及び上記他方側のサージタンク7の側壁の上部は、サージタンク7から吸気ダクト6に近づくに連れて該吸気ダクト6の下流側に向かうように傾斜している。すなわち、環流用連通路15は、サージタンク7から吸気ダクト6に近づくに連れて該吸気ダクト6の下流側に向かうように、該吸気ダクト6に対して斜めに交差している。環流用連通路15は、下流端導入路13よりも流路断面積が小さくなっている。
The upstream end surface of the
図3に示すように、吸気ダクト6における短絡用連通路14よりも上流側であって、さらに、上記環流用連通路15よりも上流側に、エンジン1の各気筒にEGRガスを導入するためのEGRガス導入部(二次ガス導入部)23が設けられている。EGRバルブ21からEGRガス導入部23に至るEGR通路について説明する。
As shown in FIG. 3, in order to introduce the EGR gas into each cylinder of the engine 1 on the upstream side of the
EGR通路は、図6に示すように、EGRバルブ21から中央2つの独立吸気通路間を通って吸気ダクト6に至る第1通路24と、図7に示すように、第1通路24に続いて吸気ダクト6の外側の壁に沿って上流側に延びる第2通路25とを備え、第2通路25の端部にEGRガス導入部23が設けられている。EGRガス導入部23は吸気ダクト6内に突出している。
The EGR passage is, as shown in FIG. 6, a
第1通路24は中間部材11Bと外側部材11Cとによって形成されている。第2通路25は、中間部材11Bに形成された外側に膨出した断面半円状の膨出部と該膨出部の開口に嵌められた蓋部材26とによって形成されている。この蓋部材26にEGRガス導入部23が設けられている。
The
図8に示すように、EGRガス導入部23は、吸気ダクト6の中心部(径方向の中央部)に位置付けられた先端部の上面と下面各々に上下に開口するEGRガス導入口23a,23bが設けられている。上述の如く、EGRガス導入部23は、吸気ダクト6における短絡用連通路14よりも上流側に配置されている。従って、短絡用連通路14のタンク沿い通路6b側の開口14aと、EGRガス導入口23a,23bとは、上記吸気ダクトの長手方向に離れている。しかし、図8に示すように、下向きのEGRガス導入口23bと短絡用連通路14の開口14aとは、吸気ダクト6の長手方向に視たとき、該吸気ダクト6の径方向において互いに上下に向かい合う位置関係になるように配置されている。
As shown in FIG. 8, the EGR
図3、図5及び図8に示すように、スロットルバルブ5は、バタフライ式であり、弁体5aの軸5bが水平になっている。
As shown in FIG. 3, FIG. 5 and FIG. 8, the
<実施形態の作用効果>
EGRガス導入部23がスロットルバルブ5から吸気ダクト6の下流側に離れているから、スロットルバルブ5への結露及び弁体5aの凍結が避けられる。
<Operation and effect of the embodiment>
Since the EGR
この点を説明すると、スロットルバルブ5の直下流にEGRガス導入部23を設けると、その直下流は負圧が大きいことから、EGRガス中の水分がバルブボディや弁体5a等に結露し易く、外気温が低いときには凍結を招き易くなる。凍結を避けるために、バルブボディをエンジン冷却水で暖めるようにすると、吸気が常時加温されることになり、燃費の向上に不利になる。
If this point is explained, if the EGR
これに対して、実施形態では、EGRガス導入部23がスロットルバルブ5から下流側に離れた部位に設けられているから、弁体5等への結露が避けられるとともに、この離れた部位は負圧も小さくなるから、吸気ダクト6の内壁面への結露も抑制される。また、スロットルバルブ5を加熱する必要がなくなるから、燃費の向上にも有利になる。
On the other hand, in the embodiment, since the EGR
このように、EGRガス導入部23をスロットルバルブ5から下流側に離した場合、タンク沿い通路6bを設けずに、吸気ダクト6をサージタンク7の側壁に直結する構成にすると、EGRガス導入部23からサージタンク7までの距離が短くなり、EGRガスと吸気とのミキシング性が悪化する。これに対して、スロットルバルブ5をサージタンクから大きく離してEGRガス導入部23からサージタンク7までの距離、すなわち、EGRガスのミキシング距離を稼ぐことが考えられる。しかし、その場合、吸気装置全体の大型化を招き、自動車のエンジンルームにおけるエンジン及びエンジン関連部品等のレイアウトが難しくなる。
As described above, when the
これに対して、実施形態では、吸気ダクト6にタンク沿い通路6bを設けているから、EGRガス導入部23からサージタンク7までの適切なミキシング距離を確保することが容易になる。この場合、サージタンク7の必要容量を確保する関係でサージタンク7とタンク沿い通路6bを合わせた容積は多少大きくなるものの、ミキシング距離確保のためにサージタンク7から吸気ダクト6を大きく突出させるよりも、エンジン関連部品等のレイアウト性は良い。
On the other hand, in the embodiment, since the
一方、上述の如く、吸気ダクト6にタンク沿い通路6bを設けたことにより、スロットルバルブ5からサージタンク7までの吸気が流れる距離が長くなるため、吸気抵抗の増大が懸念される。特に、エンジン運転状態の変化によって吸入空気量が多くなったときに吸気抵抗が大きいことは、エンジン出力の向上に不利になる。
On the other hand, by providing the
これに対して、実施形態では、吸気ダクト6を構成する上流側通路6a及びタンク沿い通路6bがストレートになっているから、吸気抵抗の増大抑制に有利になる。そうして、タンク沿い通路6bとサージタンク7を短絡する短絡用連通路14を設けている。従って、吸入空気量が多くなるシーン(エンジン高回転ないし高負荷の運転域)においては、吸気が吸気ダクト6の下流端導入路13からサージタンク7に導入されるとともに、吸気の一部はタンク沿い通路6bから短絡用連通路14を通ってサージタンク7に導入される。よって、吸気抵抗の増大が短絡用連通路14によって抑制されるため、エンジン出力の悪化が避けられる。
On the other hand, in the embodiment, since the
また、短絡用連通路14はスリット状になっているから、吸気が短絡用連通路14のタンク沿い通路6bの長手方向における上流端側から下流端側に向かって少しずつサージタンク7に導入されていくので、吸気抵抗の増大抑制に有利になる。
Further, since the shorting
一方、エンジン低回転低負荷ないし中回転中負荷の運転域では、エンジン高回転ないし高負荷の運転域よりも、EGRガスの導入量が多くなる。このときに、タンク沿い通路6bから短絡用連通路14を通ってサージタンク7に抜けるEGRガス量が多くなると、吸気とEGRガスのミキシングの点で不利になる。
On the other hand, the amount of EGR gas introduced is larger in the low-low-low-load or medium-speed / medium-load operating range than in the high-speed or high-load operating range. At this time, if the amount of EGR gas which passes from the
これに対して、エンジン低回転低負荷ないし中回転中負荷の運転域では、吸入空気量はそれほど多くないから、短絡用連通路14からサージタンク7に抜けるEGRガス量はそれほど多くはならない。すなわち、タンク沿い通路6bはストレートに延びているから、吸気は、短絡用連通路14に抜けるよりも、慣性によってタンク沿い通路6bを通過して下流端導入路13からサージタンク7に導入され易くなる。従って、EGRガスと吸気とのミキシング性が短絡用連通路14によって大きく低下することはない。
On the other hand, since the amount of intake air is not so large in the low-rotation low-load to medium-rotation middle-load operation range, the amount of EGR gas which passes from the short
また、スリット状の短絡用連通路14の場合、その長手方向の単位長さ当たりの流路断面積を小さくすることができる。従って、吸気が短絡用連通路14から意図せず過剰にサージタンク7に抜けることを避けやすい。
Further, in the case of the slit-like short
上記実施形態では、吸気が短絡用連通路14からサージタンク7に抜ける場合でも、その吸気にはEGRガスが含まれた状態になりやすい。
In the above embodiment, even when the intake air passes from the short
この点について説明する。図8に示すように、EGRガス導入部23の下向きのEGRガス導入口23bと短絡用連通路14の開口14aとは、吸気ダクト6の長手方向に離れているが、該長手方向に視たとき、互いに上下に向かい合う関係になっている。すなわち、EGRガス導入口23bは下向きに開口し、短絡用連通路14の開口14aは吸気ダクト6の下壁面側に開口している。また、スロットルバルブ5の弁体5aの軸5bは水平になっている。
This point will be described. As shown in FIG. 8, the downward
従って、スロットルバルブ5の弁体5aが所定角度回転して開いた状態では、吸気は主として吸気ダクト6の上壁面と下壁面に沿って下流側に流れる。一方、EGRガス導入口23a,23bはそれぞれ上向き、下向きに開口しているから、EGRガス導入口23a,23bから導入されるEGRガスは、吸気ダクト6の上壁面と下壁面に沿って流れる吸気に混入しやすい。
Accordingly, in the state where the
そうして、上述の如く、短絡用連通路14の開口14aは吸気ダクト6の下壁面側に開口しているから、下向きになったEGRガス導入口23bから導入されてEGRガスは、吸気と共に吸気ダクト6の下壁面に沿って流れていくと、短絡用連通路14の開口14aに達することになる。従って、短絡用連通路14からはEGRガスが混入した状態で吸気がサージタンク7に導入される。
Then, as described above, since the
すなわち、短絡用連通路14からサージタンク7に抜ける吸気は、EGRガス導入部23からの移動距離(ミキシング距離)は短いが、EGRガスが混入ししたものになりやすい。換言すれば、短絡用連通路14からEGRガス濃度の低い吸気がサージタンク7に流入すること、ひいてはそのEGRガス濃度の低い吸気がサージタンク7から各気筒に導入されることが避けられる。従って、気筒内の混合気のEGRガス濃度が不安定になること(EGRによる燃焼制御、排気ガス浄化に支障を来すこと)が避けられる。
That is, the intake air passing through the short-
しかも、短絡用連通路14は、タンク沿い通路6bからサージタンク7に向かってストレートに、且つ独立吸気通路8の開口8aから遠ざかる方向を指向して延びている。従って、EGRガスが混入した吸気は、独立吸気通路8の開口8aから遠ざかる方向へ流れるから、サージタンク7内において、独立吸気通路8に流入するまでの流動距離を稼ぐことができる。よって、吸気とEGRガスとのミキシングに有利になる。
Moreover, the short-
実施形態では、短絡用連通路14よりも上流側に環流用連通路15が設けられている。従って、サージタンク7に導入された吸気の一部が環流用連通路15によって吸気ダクト6に環流される。そのため、吸気流量が少ないときの吸気とEGRガスのミキシング性を高めることができる。
In the embodiment, the
ここに、環流用連通路15は、サージタンク7から吸気ダクト6に近づくに連れて該吸気ダクト6の下流側に向かうように、吸気ダクト6に対して斜めに交差している。従って、吸気が吸気ダクト6を慣性によって流れるときに、環流用連通路15の方には逸れにくくなる。すなわち、環流用連通路15が吸気の環流に有効に機能する。
Here, the
1 エンジン
4 吸気装置
5 スロットルバルブ
6 吸気ダクト
6b タンク沿い通路
7 サージタンク
8 独立吸気通路
8a 独立吸気通路の開口
10 仕切り壁
13 下流端導入路
14 短絡用連通路
14a 短絡用連通路の開口
15 環流用連通路
21 EGRバルブ
23 EGRガス導入部(二次ガス導入部)
23b EGRガス導入口(二次ガス導入口)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
23b EGR gas inlet (secondary gas inlet)
Claims (7)
上記吸気ダクトは、上記サージタンクに沿って延びるタンク沿い通路を備え、
上記吸気ダクトの下流端に設けられ、該吸気ダクトから上記サージタンクに吸気を導入する下流端導入路と、
上記下流端導入路より上流側の上記タンク沿い通路と上記サージタンクを仕切る仕切り壁に設けられ、上記タンク沿い通路と上記サージタンクを短絡して吸気の一部を上記タンク沿い通路から上記サージタンクに導入するための短絡用連通路と、
上記吸気ダクトにおける上記短絡用連通路よりも上流側に設けられ、上記各気筒に二次ガスを導入するための二次ガス導入部とを備え、
上記短絡用連通路は上記下流端導入路よりも流路断面積が小さいことを特徴とするエンジンの吸気装置。 An intake system for an engine comprising: an intake duct; a surge tank into which intake air is introduced from the intake duct; and a plurality of independent intake passages connecting the surge tank and cylinders arranged in parallel in a multi-cylinder engine.
The intake duct comprises a tank passage extending along the surge tank,
A downstream end introduction passage provided at the downstream end of the intake duct for introducing intake air from the intake duct to the surge tank;
The tank passage and the surge tank are provided on the upstream side of the downstream end introduction passage, and the partition wall which divides the surge tank is short-circuited between the tank passage and the surge tank so that part of the intake is from the tank passage to the surge tank A shorting passage for introduction into the
And a secondary gas inlet for introducing a secondary gas into each of the cylinders, which is provided on the upstream side of the communication path for short circuit in the intake duct.
The intake system for an engine according to claim 1, wherein the communication passage for short circuit has a flow passage cross-sectional area smaller than that of the downstream end introduction passage .
上記短絡用連通路として、上記仕切り壁に形成された上記タンク沿い通路の長手方向に延びるスリットを備えていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 In claim 1,
An intake system for an engine, comprising: a slit extending in a longitudinal direction of the passage along the tank formed in the partition wall as the communication passage for short circuit.
上記タンク沿い通路は、気筒列方向にストレートに延び、
上記短絡用連通路は、上記タンク沿い通路からサージタンクに向かってストレートに延びていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 In claim 1 or claim 2,
On the northern link along the passage extends straight in the cylinder row direction,
The intake system for an engine according to claim 1, wherein said communication passage for short circuit extends straight from said passage along said tank toward said surge tank.
上記短絡用連通路よりも上流側に設けられ、上記サージタンクから吸気の一部を上記吸気ダクトに環流させるための環流用連通路を備えていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 In claim 3,
An intake system for an engine, comprising: a recirculation communication passage provided upstream of the short circuit communication passage for circulating a part of the intake air from the surge tank to the intake duct.
上記環流用連通路は、上記サージタンクから上記吸気ダクトに近づくに連れて該吸気ダクトの下流側に向かうように、上記吸気ダクトに対して斜めに交差していることを特徴とするエンジンの吸気装置。 In claim 4,
The intake air of an engine characterized in that the recirculation communication passage obliquely intersects the air intake duct so as to approach the air intake duct from the surge tank toward the downstream side of the air intake duct. apparatus.
上記短絡用連通路の上記タンク沿い通路側の開口と、上記二次ガス導入部の二次ガス導入口とは、上記吸気ダクトの長手方向に離れているが、該吸気ダクトの長手方向に視たとき、該吸気ダクトの径方向において互いに向かい合う位置関係になるように配置されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 In any one of claims 3 to 5,
The opening on the passage side along the tank of the communication path for short circuit and the secondary gas introduction port of the secondary gas introduction part are separated in the longitudinal direction of the intake duct, but viewed in the longitudinal direction of the intake duct. An intake system for an engine, wherein the intake duct is disposed so as to face each other in a radial direction of the intake duct.
上記短絡用連通路は、吸気が上記サージタンクに開口した上記独立吸気通路の開口から遠ざかる方向を指向して該サージタンクに導入されるように上記仕切り壁に形成されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。 In any one of claims 3 to 6,
The short circuit communication passage is formed in the partition wall so that intake air is introduced into the surge tank in a direction away from the opening of the independent intake passage opened in the surge tank. Engine intake system.
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