JP6544616B2 - Ｅｇｒ混合構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排気の一部をＥＧＲとして内燃機関の吸気流路へ導入するＥＧＲ混合構造に関する。

特許文献１には、ＥＧＲパイプを環状チャンバに接続し、環状チャンバ内部と吸気管内部とを環状スリットによって連通するＥＧＲ混合装置が記載されている。

特開２００７−９２５９２号公報

特許文献1のＥＧＲ混合装置では、吸気管の外周の全域から吸気管内部へ環状スリットと介してＥＧＲが一様に流入可能である。このため、例えば、ＥＧＲパイプが曲折しており、環状チャンバに流入する前のＥＧＲパイプ内のＥＧＲの流れが乱れていると、環状チャンバ内部（環状空間）でＥＧＲがさらに乱れ、吸気管内部（吸気流路）へのＥＧＲの導入量が低下する可能性がある。

そこで、本発明は、環状チャンバの環状空間でのＥＧＲの乱れを低減して、吸気流路へのＥＧＲの導入量の低下を抑制することが可能なＥＧＲ混合装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、内燃機関の排気の一部をＥＧＲとしてＥＧＲ流路を介して内燃機関の吸気流路へ導入するＥＧＲ混合構造であって、環状チャンバと環状スリットと流入規制部とを備える。

環状チャンバは、吸気流路の外周に設けられ、ＥＧＲ流路と連通する環状空間を内部に区画する。環状スリットは、環状空間と吸気流路とを連通し、環状空間から吸気流路へＥＧＲを流入させる。流入規制部は、環状スリットの一部に設けられ、環状スリットのスリット幅を他の部分よりも狭め、又は環状スリットを部分的に塞ぐ。
ＥＧＲ流路は、環状空間の中心軸と交差する軸交差方向に沿って延びて環状空間と連通するＥＧＲ下流側流路と、軸交差方向と略直交し且つ環状空間の中心軸を含む平面と略直交する方向へＥＧＲ下流側流路側から曲折するＥＧＲ上流側流路とを有する。ＥＧＲ下流側流路と環状空間とは、ＥＧＲ上流側流路からＥＧＲ下流側流路へ流通したＥＧＲが、ＥＧＲ下流側流路に対するＥＧＲ上流側流路の曲折方向と同側の曲折側領域と反対側の反曲折側領域とにＥＧＲ下流側流路から流入するように連通する。流入規制部は、環状スリットのうち反曲折側領域と吸気流路との間に設けられ、曲折側領域と吸気流路との間には設けられていない。

上記構成では、環状空間のうち流入規制部が設けられた領域では、環状空間へ流入したＥＧＲが環状空間に沿って流通し易くなる。このため、環状空間でのＥＧＲの乱れを低減することができ、吸気流路へのＥＧＲの導入量の低下を抑制することができる。

また、ＥＧＲ混合構造は、ＥＧＲ流路のうち環状空間の近傍に設けられ、ＥＧＲの流通方向に沿って延びる整流板を備えてもよい。

上記構成では、環状空間へ流入する直前のＥＧＲの乱れが整流板によって抑制されるので、環状空間でのＥＧＲの乱れをさらに抑制して、吸気流路へのＥＧＲの導入量の低下を抑制することができる。

本発明によれば、環状チャンバの環状空間でのＥＧＲの乱れを低減して、吸気流路へのＥＧＲの導入量の低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るインレットカバーの正面図である。 図１のインレットカバーを矢印II方向から視た平面図である。 図２のIII−III断面図である。 図１のIV−IV断面図である。 図１のＶ−Ｖ断面図である。 図３のVI−VI断面図である。 図１のVII−VII断面図である。 変形例を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係るインレットカバー１について、図１〜図７を参照して説明する。図１及び図２に示すように、インレットカバー１は、インレットカバーインナ２とインレットカバーアウタ３とを組み合わせて結合することによって形成され、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排気再循環）を採用する車両のエンジン（内燃機関）４０に固定される。インレットカバー１は、吸気流路４（図５、図７参照）とＥＧＲ流路５（図３、図４、図７参照）とＥＧＲ合流部６（図３、図５、図７参照）とを備え、ＥＧＲ合流部６には、図５に示すように環状チャンバ７と環状空間８と環状スリット９と流入規制部１０とが設けられ、ＥＧＲ流路５には、図３に示すように整流板１１が設けられる。

図２に示すように、インレットカバーインナ２は、吸気マニホルド部１２とインナ吸気管部１３とインナ環状チャンバ形成部１４とインナＥＧＲ流路形成部１５とを一体的に有し、エンジン４０のシリンダヘッド４１に固定される。吸気マニホルド部１２は、エンジン４０の各気筒（図示省略）と連通する気筒連通空間１６（図７参照）をシリンダヘッド４１との間に形成する。気筒連通空間１６は、所謂インテークマニホールドとして機能する。インレットカバーアウタ３は、アウタ吸気管部１７とアウタ環状チャンバ形成部１８とアウタＥＧＲ流路形成部１９とを一体的に有する。

図５及び図７に示すように、インナ吸気管部１３には、吸気流路４の下流側領域であるインナ吸気流路２０が形成され、インナ吸気流路２０の下流端は気筒連通空間１６と連通する。アウタ吸気管部１７には、吸気流路４の上流側領域であるアウタ吸気流路２１が形成され、アウタ吸気管部１７の上流端には、アウタ吸気流路２１の上流端が開口するフランジ状の吸気管接続部２２が形成される。吸気管接続部２２には吸気管（図示省略）が接続され、外気（新気）が吸気管から吸気流路４へ流入する。

アウタ吸気流路２１は下流へ向かって縮径し、ＥＧＲ合流部６は、インナ吸気流路２０とアウタ吸気流路２１との連通部近傍のベンチェリ部に設けられる。環状チャンバ７は、インナ吸気流路２０の外周のインナ環状チャンバ形成部１４と、アウタ吸気流路２１の外周のアウタ環状チャンバ形成部１８とから構成される。インナ環状チャンバ形成部１４には、円環溝状のインナ環状空間形成溝２３が形成され、アウタ環状チャンバ形成部１８には、円環溝状のアウタ環状空間形成溝２４が形成される。インナ環状空間形成溝２３とアウタ環状空間形成溝２４とによって、通気流路４の外周の環状チャンバ７の内部に円環状の環状空間８が形成される。インナ環状空間形成溝２３の内径側の周縁は、円環状のインナスリット形成リブ２５によって区画され、アウタ環状空間形成溝２４の内径側の周縁は、円環状のアウタスリット形成リブ２６によって区画される。インナスリット形成リブ２５の先端面とアウタスリット形成リブ２６の先端面とは互いに離間し、インナスリット形成リブ２５とアウタスリット形成リブ２６との間に、環状空間８と吸気流路４とを連通する環状スリット９が形成される。

図３及び図４に示すように、ＥＧＲ流路５の下流側領域であるＥＧＲ下流側流路２７は、インナＥＧＲ流路形成部１５とアウタＥＧＲ流路形成部１９とによって直線状に形成され、ＥＧＲ下流側流路２７の下流端は環状空間８と連通する。図４に示すように、ＥＧＲ流路５の上流側領域であるＥＧＲ上流側流路２８は、アウタＥＧＲ流路形成部１９に形成され、その下流端がＥＧＲ下流側流路２７の上流端に連通する。ＥＧＲ流路５は、ＥＧＲ上流側流路２８で略直角に曲折し、ＥＧＲ上流側流路２８とＥＧＲ下流側流路２７との間でさらに略直角に曲折する。アウタＥＧＲ流路形成部１９には、ＥＧＲ上流側流路２８の上流端が開口するフランジ状のＥＧＲ管接続部２９が形成される。ＥＧＲ管接続部２９にはＥＧＲ管（図示省略）が接続され、エンジン４０の排気の一部がＥＧＲとしてＥＧＲ管からＥＧＲ流路５へ流入する。ＥＧＲ流路５へ流入したＥＧＲは、ＥＧＲ合流部６において吸気流路４の外周から環状スリット９を流通し、吸気流路４から気筒連通空間１６へ流入する外気に混入する。

流入規制部１０は、環状スリット９の一部に設けられ、環状スリット９を部分的に塞ぐ。流入規制部１０は、アウタスリット形成リブ２６の全周域のうち一部の円弧状の部分であり、他の領域よりも突出高さが高く形成されてインナスリット形成リブ２５と接触する。流入規制部１０は、環状空間８の全周域のうちＥＧＲ下流側流路２７から流入するＥＧＲの流れが速い側（高流速側）に配置される。本実施形態では、ＥＧＲがＥＧＲ下流側流路２７に対して上方（図４参照）から流入し、ＥＧＲ下流側流路２７では下側（図３参照）の方が上側よりも高速で流れて環状空間８へ流入するため、環状空間８（スリット９）の下側領域に流入規制部１０が配置される（図３参照）。

図３に示すように、ＥＧＲ下流側流路２７には、ＥＧＲの流通方向に沿って環状空間８の近傍まで直線状に延びる平板状の整流板１１が設けられる。図６に示すように、整流板１１は、インナＥＧＲ流路形成部１５から突出するインナ整流板形成リブ３０と、アウタＥＧＲ流路形成部１９から突出するアウタ整流板形成リブ３１とによって構成される。

本実施形態によれば、環状空間８のうち流入規制部１０が設けられた領域では、ＥＧＲが吸気流路４に直接流入せず、環状スリット９に達するまで環状空間８に沿って流通した後、環状スリット９から吸気流路４に流入する。このように、環状空間８へ流入したＥＧＲが環状空間８に沿った流れを形成し易くなるので、環状空間８でのＥＧＲの乱れを低減することができ、吸気流路４へのＥＧＲの導入量の低下を抑制することができる。

また、環状空間８へ流入する直前のＥＧＲの乱れが整流板１１によって抑制されるので、環状空間８でのＥＧＲの乱れをさらに抑制して、吸気流路４へのＥＧＲの導入量の低下を抑制することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

例えば、上記実施形態では環状スリット９を部分的に塞ぐ流入規制部１０を設けたが、これに代えて、図８に示すように、環状スリット９のスリット幅（インナスリット形成リブ２５とアウタスリット形成リブ２６との間隙）を他の部分よりも狭める流入規制部３２を設けてもよい。この場合、アウタスリット形成リブ２６の一部の突出高さを、他の領域よりも高く且つインナスリット形成リブ２５と接触しない高さに設定すればよい。

本発明は、ＥＧＲを採用する内燃機関に対して広く適用可能である。

１ インレットカバー
２ インレットカバーインナ
３ インレットカバーアウタ
４ 吸気流路
５ ＥＧＲ流路
６ ＥＧＲ合流部
７ 環状チャンバ
８ 環状空間
９ 環状スリット
１０,３２ 流入規制部
１１ 整流板
４０ エンジン（内燃機関）

Claims (2)

1. 内燃機関の排気の一部をＥＧＲとしてＥＧＲ流路を介して前記内燃機関の吸気流路へ導入するＥＧＲ混合構造であって、
   前記吸気流路の外周に設けられ、前記ＥＧＲ流路と連通する環状空間を内部に区画する環状チャンバと、
   前記環状空間と前記吸気流路とを連通し、前記環状空間から前記吸気流路へＥＧＲを流入させる環状スリットと、
   前記環状スリットの一部に設けられ、前記環状スリットのスリット幅を他の部分よりも狭め、又は前記環状スリットを部分的に塞ぐ流入規制部と、を備え、
   前記ＥＧＲ流路は、前記環状空間の中心軸と交差する軸交差方向に沿って延びて前記環状空間と連通するＥＧＲ下流側流路と、前記軸交差方向と略直交し且つ前記中心軸を含む平面と略直交する方向へ前記ＥＧＲ下流側流路側から曲折するＥＧＲ上流側流路とを有し、
   前記ＥＧＲ下流側流路と前記環状空間とは、前記ＥＧＲ上流側流路から前記ＥＧＲ下流側流路へ流通したＥＧＲが、前記ＥＧＲ下流側流路に対する前記ＥＧＲ上流側流路の曲折方向と同側の曲折側領域と反対側の反曲折側領域とに前記ＥＧＲ下流側流路から流入するように連通し、
   前記流入規制部は、前記環状スリットのうち前記反曲折側領域と前記吸気流路との間に設けられ、前記曲折側領域と前記吸気流路との間には設けられていない
   ことを特徴とするＥＧＲ混合構造。
2. 請求項１に記載のＥＧＲ混合構造であって、
   前記ＥＧＲ流路のうち前記環状空間の近傍に設けられ、ＥＧＲの流通方向に沿って延びる整流板を備える
   ことを特徴とするＥＧＲ混合構造。

Images