JP6599738B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気装置に関し、特に、吸気管に外部ガスが導入される内燃機関の吸気装置に関する。

従来、吸気管に外部ガスが導入される内燃機関の吸気装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、ブローバイガス（未燃焼の混合気）が吸気管に導入される多気筒（４気筒）エンジンのマニホルド（吸気装置）が開示されている。この特許文献１に記載の吸気装置では、各気筒の吸気管にブローバイガスを導入するための切欠部が設けられている。そして、吸気管の切欠部を介して、ブローバイガスを各気筒に分配する分配通路用溝部と、各気筒の吸気管とが接続されている。また、切欠部のブローバイガスの流れる方向の長さ（分配通路用溝部と吸気管との間の長さ）は、切欠部の幅（ブローバイガスの流れる方向に直交する方向の幅）に比べて小さい。すなわち、ブローバイガスは、比較的短い経路の切欠部を介して分配通路用溝部から吸気管に導入されている。

特許第３９６４６９０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された吸気装置では、ブローバイガスが、比較的短い経路（切欠部）を介して分配通路用溝部から吸気管に導入されているため、吸気管内を流れる空気の脈動に起因して、空気が吸気管から切欠部を介して分配通路用溝部（外部ガス通路）に逆流する場合があるという不都合がある。このため、エンジンの性能が低下する場合があるという問題点がある。

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、空気が外部ガス通路に逆流することに起因して、エンジンの性能が低下するのを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と、複数の吸気管に接続されるサージタンクと、吸気管とは別個の通路部材と接合されることによって形成され、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、外部ガス通路は、吸気管に接続される内燃機関のヘッドのヘッドポートに向かって延びるように設けられ、吸気管に外部ガスを導入する外部ガス導入ノズルを有し、外部ガス導入ノズルの外部ガス導入ノズルが延びる方向の長さは、外部ガス導入ノズルの出口部分の相当直径よりも大きく、外部ガス通路は、外部ガス導入口と、外部ガス導入口から２本に分岐した第１階層流路と、２つの階層接続部を介して第１階層流路に接続される第２階層流路とを有し、外部ガスは、ヘッドポートに向かう方向に沿って外部ガス導入口に導入され、第１階層流路を介して、サージタンクに向かう方向に沿って２つの階層接続部に導入され、２つの階層接続部および第２階層流路を介して、ヘッドポートに向かう方向に沿って外部ガス導入ノズルに導入され、外部ガス導入ノズルから吸気管に導入され、第１階層流路および２つの階層接続部の各々は、吸気管の外壁部と通路部材の内表面とにより形成されているとともに吸気管の外壁部により吸気管の吸気通路と隔てられるように設けられている。

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、外部ガス導入ノズルの外部ガス導入ノズルが延びる方向の長さを、外部ガス導入ノズルの出口部分の相当直径よりも大きくする。これにより、外部ガス導入ノズルの長さが比較的大きくなるので、空気が吸気管から外部ガス導入ノズルに逆流する場合の圧力損失が大きくなる。その結果、空気が吸気管から外部ガス導入ノズルに逆流しにくくなるので、空気が外部ガス通路に逆流することに起因して、エンジンの性能が低下するのを抑制することができる。また、空気が吸気管から外部ガス導入ノズルに逆流しにくくなるので、外部ガスの複数の気筒に対する分配量に偏りが生じるのを抑制する（分配性を向上させる）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、第２階層流路は、２つの階層接続部の各々から、２本に分岐している。

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、外部ガス導入ノズルの内周面は、ヘッドポートに向かって先細るテーパ形状に形成されている。

このように構成すれば、外部ガス導入ノズルの内径が一定である場合と比べて、空気が吸気管から外部ガス導入ノズルに逆流する場合の圧力損失がより大きくなるので、空気が外部ガス通路に逆流することに起因して、エンジンの性能が低下するのをより抑制することができる。また、外部ガス導入ノズルの内周面を、ヘッドポートに向かって先細るテーパ形状に形成することによって、ヘッドポートに向かって外部ガスが導入されるので、吸気管内を流れる吸気の流れを阻害するのが抑制される。その結果、吸気の流速が低下するのを抑制することができる。また、外部ガス導入ノズルの内周面を、ヘッドポートに向かって先細るテーパ形状に形成することによって、外部ガス導入ノズルを樹脂成形により形成する際に、金型をヘッドポートとは反対側（先細る方向とは反対方向）に移動させることにより、容易に、外部ガス導入ノズルを樹脂成形することができる。これにより、別途部材（ピース）を追加することなく、吸気装置本体と一体的に外部ガス導入ノズルを樹脂成形することができる。

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、外部ガス導入ノズルの外部ガスが導入される入口部分の角部は、丸みを有する。

このように構成すれば、入口部分の角部が角形状を有する場合と比べて、外部ガス導入ノズルに外部ガスが導入される際の圧力損失が小さくなるので、外部ガスを吸気管にスムーズに導入することができる。

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、外部ガス導入ノズルは、吸気管内に突出するように設けられている。

このように構成すれば、外部ガス導入ノズルが吸気管内に突出せずに吸気管の外部に配置される場合と異なり、吸気装置が大型化するのを抑制することができる。

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、外部ガス導入ノズルは、吸気管の吸気経路の中央部よりも内燃機関のヘッドポート側に配置されている。

ここで、外部ガス導入ノズルとエンジンの気筒（シリンダ）との間の距離が比較的大きい場合、外部ガスの吸気管への導入および停止を制御するためのバルブのオンオフのタイミングと、実際に外部ガスがエンジンの気筒に導入されるタイミングとの差が大きくなる（応答性が悪くなる）。このため、所望のタイミングでエンジンの気筒への外部ガスの導入を停止させるために、バルブをオフするタイミングを早める必要がある。この場合、外部ガスの導入量が低減するので、外部ガスの導入による効果が低減（燃費が低下）する。そこで、本発明では、上記のように、外部ガス導入ノズルを、吸気管の吸気経路の中央部よりも内燃機関のヘッドポート側に配置することにより、外部ガス導入ノズルとエンジンの気筒との間の距離が比較的小さくなるので、エンジンに対する外部ガスの導入の応答性を向上させることができる。その結果、内燃機関の燃費を向上させることができる。

なお、本出願では、上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、以下のような構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記外部ガス導入ノズルの外部ガスが導入される入口部分の角部が丸みを有する内燃機関の吸気装置において、外部ガス通路は、外部ガス導入口と、外部ガス分配部とをさらに含み、外部ガス分配部と外部ガス導入ノズルとの境界近傍の入口部分の角部が、丸みを有する。

（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、外部ガスは、排気再循環ガスである。

（付記項３）
また、上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、吸気管が設けられる吸気装置本体をさらに備え、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、湾曲する吸気管の内周側を構成する第１ピースと、湾曲する吸気管の外周側および外部ガス通路の内周側を構成する第２ピースと、外部ガス通路の外周側を構成する第３ピースとを含み、外部ガス通路は、外部ガス導入口と、外部ガス分配部とをさらに含み、外部ガス分配部は、階層的に分岐するトーナメント形状に形成されており、外部ガス導入ノズルは、トーナメント形状に形成された外部ガス分配部の最下層の階層に対応する第２ピースの部分に一体的に設けられている。

（付記項４）
また、上記一の局面による内燃機関の吸気装置において、外部ガス導入ノズルの、外部ガスが導入される入口部分から吸気管内への突出長さは、外部ガス導入ノズルの出口部分の相当直径よりも大きい。

本発明の第１実施形態による吸気装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態による吸気装置の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態による吸気装置のアッパピースの正面図である。 本発明の第１実施形態による吸気装置の断面図である。 本発明の第１実施形態による吸気装置のアッパピースの背面図である。 本発明の第２実施形態による吸気装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態によるエンジン１１０の吸気装置１００の構成について説明する。なお、エンジン１１０は、特許請求の範囲の「内燃機関」の一例である。

本発明の第１実施形態による吸気装置１００は、直列４気筒のエンジン１１０（図４参照）に搭載されている。また、図１および図２に示すように、吸気装置１００は、エンジン１１０に空気を供給する吸気系の一部を構成しており、吸気装置１００は、サージタンク１０と、サージタンク１０の下流に配置される吸気管２０とからなる吸気装置本体８０を備えている。

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（図示せず）を介して吸気取入口１２に到達する吸入空気がサージタンク１０に流入される。

また、エンジン１１０は、燃焼室（シリンダ（図示せず））から外部に排気された排気ガスの一部であるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）ガスが吸気装置１００を介して再循環されるように構成されている。ここで、排気ガスから分離されたＥＧＲガスは、所定温度（約１００℃）まで冷却された後、吸気装置本体８０に導入される。また、ＥＧＲガスには、水分が含まれている。なお、ＥＧＲガスは、特許請求の範囲の「外部ガス」の一例である。

吸気装置本体８０（サージタンク１０、吸気管２０、および、後述するＥＧＲガス導入ノズル４３など）は、樹脂成形（たとえば、ポリアミド樹脂による樹脂成形）により形成されている。また、図２に示すように、吸気装置本体８０は、吸気装置本体８０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ている。また、複数の吸気管２０は、湾曲して形成されている。そして、吸気装置本体８０は、湾曲する吸気管２０の外周側および後述するＥＧＲガス通路４０の内周側を構成するアッパピース８１を含む。また、吸気装置本体８０は、湾曲する吸気管２０の内周側およびサージタンク１０の上側半分を構成するミドルピース８２を含む。また、吸気装置本体８０は、サージタンク１０の下側半分を構成するロアピース８３を含む。また、吸気装置本体８０は、ＥＧＲガス通路４０の外周側を構成するＥＧＲガスピース８４を含む。そして、吸気装置本体８０は、アッパピース８１、ミドルピース８２、ロアピース８３、および、ＥＧＲガスピース８４が振動溶着により互いに接合されて一体化されることにより形成されている。なお、ＥＧＲガス通路４０は、特許請求の範囲の「外部ガス通路」の一例である。

また、図２に示すように、サージタンク１０は、エンジン１１０（図４参照）の気筒（シリンダ）列に沿って延びるように形成された中空構造の胴部１１を含んでいる。また、胴部１１には、複数（４つ）の気筒数を有するエンジン１１０の気筒にそれぞれ接続される複数（４つ）の吸気管２０（吸気管２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび２０ｄ）が接続されている。

また、エンジン１１０には、ＥＧＲガスが導入されるように構成されている。具体的には、図３に示すように、吸気装置本体８０には、複数（４つ）の吸気管２０（吸気管２０ａ〜２０ｄ）にそれぞれＥＧＲガスを分配するＥＧＲガス通路４０が設けられている。ＥＧＲガス通路４０の内周側は、アッパピース８１により構成されているとともに、外周側は、ＥＧＲガスピース８４（図２参照）により構成されている。

そして、ＥＧＲガス通路４０は、ＥＧＲガス導入口４１と、ＥＧＲガス分配部４２とを含んでいる。また、ＥＧＲガス分配部４２は、階層的に分岐するトーナメント形状に形成されている。具体的には、ＥＧＲガス分配部４２は、ＥＧＲガス導入口４１から２本に分岐した第１階層の流路４２ａ（Ｘ１側）および流路４２ｂ（Ｘ２側）を有する。また、ＥＧＲガス分配部４２は、第１階層の流路４２ａ（Ｘ１側）が２本に分岐した第２階層の流路４２ｃ（Ｘ１側）および流路４２ｄ（Ｘ２側）を有する。また、ＥＧＲガス分配部４２は、第１階層の流路４２ｂ（Ｘ２側）が２本に分岐した第２階層の流路４２ｅ（Ｘ１側）および流路４２ｆ（Ｘ２側）を有する。なお、第２階層の流路４２ｃ（流路４２ｅ）のＸ方向の長さＬ１は、流路４２ｄ（流路４２ｆ）のＸ方向の長さＬ２よりも大きい。

ここで、第１実施形態では、図４に示すように、ＥＧＲガス通路４０は、吸気管２０に接続されるエンジン１１０のヘッド１００ａのヘッドポート１００ｂに向かって延びるように設けられ、吸気管２０にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入ノズル４３を有している。そして、ＥＧＲガス導入ノズル４３のＥＧＲガス導入ノズル４３が延びる方向の長さＬ３は、ＥＧＲガス導入ノズル４３の出口部分４３ａの相当直径Ｄ１よりも大きい。たとえば、長さＬ３は、相当直径Ｄ１の２倍よりも大きい。なお、ＥＧＲガス導入ノズル４３は、４つの吸気管２０（吸気管２０ａ〜２０ｄ）に対応するように、４つ（ＥＧＲガス導入ノズル４３１、４３２、４３３および４３４、図３および図５参照）設けられている。ＥＧＲガス導入ノズル４３１〜４３４の構成は互いに同様である。なお、ＥＧＲガス導入ノズル４３は、特許請求の範囲の「外部ガス導入ノズル」の一例である。以下では、１つのＥＧＲガス導入ノズル４３の構成について説明する。

ここで、第１実施形態では、図４に示すように、ＥＧＲガス導入ノズル４３は、吸気管２０内に突出するように設けられている。具体的には、ＥＧＲガス導入ノズル４３は、エンジン１１０のヘッドポート１００ｂに向かって突出するように設けられている。そして、ＥＧＲガス導入ノズル４３の、ＥＧＲガスが導入される入口部分４３ｂから吸気管２０内への突出長さＤ３は、ＥＧＲガス導入ノズル４３の出口部分４３ａの相当直径Ｄ１よりも大きい。詳細には、ＥＧＲガス導入ノズル４３の、ＥＧＲガスが導入される入口部分４３ｂから出口部分４３ａまでの長さＬ３が出口部分４３ａの相当直径Ｄ１よりも大きい。なお、入口部分４３ｂは、エンジン１１０のヘッドポート１００ｂ側の部分４３ｃ（内周面４３ｅの上面４３ｆ側）と、ヘッドポート１００ｂとは反対側の部分４３ｄ（内周面４３ｅの下面４３ｇ側）とで、出口部分４３ａまでの長さＬ３が異なる。ここで、入口部分４３ｂのうち、エンジン１１０のヘッドポート１００ｂ側の部分４３ｃ（内周面４３ｅの上面４３ｆ側）から、出口部分４３ａまでの長さＬ３までが最短となり、ヘッドポート１００ｂとは反対側の部分４３ｄ（内周面４３ｅの下面４３ｇ側）から、出口部分４３ａまでの長さＬ３までが最長となる。そして、第１実施形態では、入口部分４３ｂのいずれの部分においても、出口部分４３ａまでの長さＬ３が、出口部分４３ａの相当直径Ｄ１よりも大きくなるように構成されている。

また、図５に示すように、ＥＧＲガス導入ノズル４３の出口部分４３ａは、略真円形状を有する。すなわち、ＥＧＲガス導入ノズル４３の出口部分４３ａの相当直径Ｄ１は、略真円形状の出口部分４３ａの直径ｒに略等しい。

また、図４に示すように、ＥＧＲガス導入ノズル４３の、ＥＧＲガスが導入される入口部分４３ｂから出口部分４３ａまでの長さＬ３は、吸気管２０のヘッドポート１００ｂの出口部分２１の相当直径ｄよりも小さく、相当直径ｄの１／２よりも大きくなるように構成されている。ここで、吸気管２０のヘッドポート１００ｂの出口部分２１は、真円ではない。この場合、出口部分２１の相当直径ｄは、吸気管２０の流路断面積をＡとして、Ａを４倍した値を、流路断面にある壁面の長さＬで除した値（ｄ＝４×Ａ／Ｌ）となる。

また、第１実施形態では、図４に示すように、ＥＧＲガス導入ノズル４３の内周面４３ｅは、ヘッドポート１００ｂに向かって先細るテーパ形状に形成されている。具体的には、ＥＧＲガス導入ノズル４３の内周面４３ｅの上面４３ｆ側は、ヘッドポート１００ｂに向かう方向に沿って略直線状に延びるように構成されている。また、ＥＧＲガス導入ノズル４３の内周面４３ｅの下面４３ｇ側は、上面４３ｆに対して傾斜するように、略直線状に延びるように構成されている。これにより、ＥＧＲガス導入ノズル４３の出口部分４３ａの相当直径Ｄ１（直径ｒ）は、入口部分４３ｂ側の相当直径Ｄ２よりも小さくなる。また、ＥＧＲガス導入ノズル４３の内周面４３ｅは、ヘッドポート１００ｂに向かって先細るテーパ形状に形成されているので、ＥＧＲガス導入ノズル４３から導入されるＥＧＲガスは、吸気管２０を流れる空気（吸気）の流れる方向に沿って導入される。

また、ＥＧＲガス導入ノズル４３の外周面４３ｈは、ヘッドポート１００ｂに向かって先細るように形成されている。すなわち、ＥＧＲガス導入ノズル４３の直径方向の厚みｔ（上面４３ｆ側以外の下面４３ｇ側、側面４３ｉ側の厚みｔ）は、ＥＧＲガス導入ノズル４３の入口部分４３ｂ側から出口部分４３ａ側に渡って略等しい。なお、ＥＧＲガス導入ノズル４３の厚みｔは、出口部分４３ａ近傍において少し小さくなっている。

また、第１実施形態では、ＥＧＲガス導入ノズル４３のＥＧＲガスが導入される入口部分４３ｂの角部４３ｊは、丸みを有する。具体的には、図３に示すように、ＥＧＲガス通路４０のＥＧＲガス分配部４２とＥＧＲガス導入ノズル４３との境界近傍の入口部分４３ｂの角部４３ｊが、丸みを有する。すなわち、ＥＧＲガス導入ノズル４３の入口部分４３ｂは、筒状で、外側に反り返るファンネルＲ形状を有する。

また、第１実施形態では、図３に示すように、ＥＧＲガス導入ノズル４３は、吸気管２０の吸気経路Ｃ１の中央部よりもエンジン１１０のヘッドポート１００ｂ側（図４参照）に配置されている。具体的には、吸入空気は、吸気取入口１２からサージタンク１０に流入する。そして、吸入空気は、サージタンク１０から各吸気管２０（吸気管２０ａ〜２０ｄ）に分配される。その後、吸入空気は、吸気管２０からエンジン１１０に流入する。そして、ＥＧＲガス導入ノズル４３は、吸気管２０（吸入空気）の吸気経路Ｃ１のうちのエンジン１１０のヘッドポート１００ｂ近傍に配置されている。

また、図３に示すように、ＥＧＲガス導入ノズル４３は、トーナメント形状に形成されたＥＧＲガス分配部４２の最下層の階層（第２階層）に対応するアッパピース８１の部分に一体的に設けられている。具体的には、４つのＥＧＲガス導入ノズル４３１〜４３４のうち、ＥＧＲガス導入ノズル４３１は、アッパピース８１により構成されるＥＧＲガス分配部４２の流路４２ｃのＸ１側の端部近傍に設けられている。また、ＥＧＲガス導入ノズル４３２は、流路４２ｄのＸ２側の端部近傍に設けられている。また、ＥＧＲガス導入ノズル４３３は、流路４２ｅのＸ１側の端部近傍に設けられている。また、ＥＧＲガス導入ノズル４３４は、流路４２ｆのＸ２側の端部近傍に設けられている。

また、図４に示すように、ＥＧＲガス分配部４２の流路４２ａ（流路４２ｂ）と、流路４２ｃ（流路４２ｄ、流路４２ｅ、流路４２ｆ）とを接続する部分４３ｋ（図３参照）（ＥＧＲガスの経路Ｃ２）は、水平線ｈ（一点鎖線）に対して所定の角度θ（たとえば、５度）下方に傾斜している。これにより、ＥＧＲガスに含まれる水分がエンジン１１０の気筒側に流れるので、ＥＧＲガスに含まれる水分がサージタンク１０に流れるのを抑制することが可能になる。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、ＥＧＲガス導入ノズル４３のＥＧＲガス導入ノズル４３が延びる方向の長さＬ３を、ＥＧＲガス導入ノズル４３の出口部分４３ａの相当直径Ｄ１よりも大きくする。これにより、ＥＧＲガス導入ノズル４３の長さＬ３が比較的大きくなるので、空気が吸気管２０からＥＧＲガス導入ノズル４３に逆流する場合の圧力損失が大きくなる。その結果、空気が吸気管２０からＥＧＲガス導入ノズル４３に逆流しにくくなるので、空気がＥＧＲガス通路４０に逆流することに起因して、エンジン１１０の性能が低下するのを抑制することができる。また、空気が吸気管２０からＥＧＲガス導入ノズル４３に逆流しにくくなるので、ＥＧＲガスの複数の気筒に対する分配量に偏りが生じるのを抑制する（分配性を向上させる）ことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＥＧＲガス導入ノズル４３の内周面４３ｅを、ヘッドポート１００ｂに向かって先細るテーパ形状に形成する。これにより、ＥＧＲガス導入ノズル４３の内径が一定である場合と比べて、空気が吸気管２０からＥＧＲガス導入ノズル４３に逆流する場合の圧力損失がより大きくなるので、空気がＥＧＲガス通路４０に逆流することに起因して、エンジン１１０の性能が低下するのをより抑制することができる。また、ＥＧＲガス導入ノズル４３の内周面４３ｅを、ヘッドポート１００ｂに向かって先細るテーパ形状に形成することによって、ヘッドポート１００ｂに向かってＥＧＲガスが導入されるので、吸気管２０内を流れる吸気の流れを阻害するのが抑制される。その結果、吸気の流速が低下するのを抑制することができる。また、ＥＧＲガス導入ノズル４３の内周面４３ｅを、ヘッドポート１００ｂに向かって先細るテーパ形状に形成することによって、ＥＧＲガス導入ノズル４３を樹脂成形により形成する際に、金型をヘッドポート１００ｂとは反対側（先細る方向とは反対方向）に移動させることにより、容易に、ＥＧＲガス導入ノズル４３を樹脂成形することができる。これにより、別途部材（ピース）を追加することなく、吸気装置本体８０と一体的にＥＧＲガス導入ノズル４３を樹脂成形することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＥＧＲガス導入ノズル４３のＥＧＲガスが導入される入口部分４３ｂの角部４３ｊを、丸みを有するように構成する。これにより、入口部分４３ｂの角部４３ｊが角形状を有する場合と比べて、ＥＧＲガス導入ノズル４３にＥＧＲガスが導入される際の圧力損失が小さくなるので、ＥＧＲガスを吸気管２０にスムーズに導入することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＥＧＲガス導入ノズル４３を、吸気管２０内に突出するように設ける。これにより、ＥＧＲガス導入ノズル４３が吸気管２０内に突出せずに吸気管２０の外部に配置される場合と異なり、吸気装置１００が大型化するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＥＧＲガス導入ノズル４３を、吸気管２０の吸気経路Ｃ１の中央部よりもエンジン１１０のヘッドポート１００ｂ側に配置する。ここで、ＥＧＲガス導入ノズル４３とエンジン１１０の気筒（シリンダ）との間の距離が比較的大きい場合、ＥＧＲガスの吸気管２０への導入および停止を制御するためのバルブのオンオフのタイミングと、実際にＥＧＲガスがエンジン１１０の気筒に導入されるタイミングとの差が大きくなる（応答性が悪くなる）。このため、所望のタイミングでエンジン１１０の気筒へのＥＧＲガスの導入を停止させるために、バルブをオフするタイミングを早める必要がある。この場合、ＥＧＲガスの導入量が低減するので、ＥＧＲガスの導入による効果が低減（燃費が低下）する。そこで、上記のように、第１実施形態では、ＥＧＲガス導入ノズル４３を、吸気管２０の吸気経路Ｃ１の中央部よりもエンジン１１０のヘッドポート１００ｂ側に配置することにより、ＥＧＲガス導入ノズル４３とエンジン１１０の気筒との間の距離が比較的小さくなるので、エンジン１１０に対するＥＧＲガスの導入の応答性を向上させることができる。その結果、エンジン１１０の燃費を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＥＧＲガス分配部４２とＥＧＲガス導入ノズル４３との境界近傍の入口部分４３ｂの角部４３ｊを、丸みを有するように構成する。これにより、ＥＧＲガスをＥＧＲガス分配部４２からＥＧＲガス導入ノズル４３にスムーズに導入することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＥＧＲガスを吸気管２０に導入する。これにより、ポンピングロス（吸排気損失）の低減とともに燃費を向上させ、さらにエミッションを向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＥＧＲガス導入ノズル４３を、トーナメント形状に形成されたＥＧＲガス分配部４２の最下層の階層に対応するアッパピース８１の部分に一体的に設ける。これにより、ＥＧＲガス導入ノズル４３を設けるために別途部材（ピース）を追加する必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＥＧＲガス導入ノズル４３の、ＥＧＲガスが導入される入口部分４３ｂから吸気管２０内への突出長さＤ３を、ＥＧＲガス導入ノズル４３の出口部分４３ａの相当直径Ｄ１よりも大きくする。これにより、空気が吸気管２０からＥＧＲガス導入ノズル４３に逆流する場合の圧力損失を十分に大きくすることができるので、空気が吸気管２０からＥＧＲガス導入ノズル４３に逆流するのを効果的に抑制することができる。

［第２実施形態］
図６を参照して、本発明の第２実施形態によるエンジン１１０の吸気装置２００の構成について説明する。本発明の第２実施形態によるエンジン１１０の吸気装置２００では、ＥＧＲガス導入ノズル４３の内周面４３ｅの下面４３ｇが、ヘッドポート１００ｂに向かって略直線状に延びるように構成されていた上記第１実施形態とは異なり、ＥＧＲガス導入ノズル２４３の内周面２４３ｃの下面２４３ｄが、屈曲するように構成されている。

図６に示すように、エンジン１１０の吸気装置２００のＥＧＲガス導入ノズル２４３では、内周面２４３ｃの下面２４３ｄは、ＥＧＲガス導入ノズル２４３の入口部分２４３ｂ側に設けられている第１下面部分２４３ｅと、中央部近傍に設けられる第２下面部分２４３ｆと、出口部分２４３ａ側に設けられている第３下面部分２４３ｇとを含む。第１下面部分２４３ｅ、および、第２下面部分２４３ｆは、上面２４３ｈに対して傾斜するように設けられている。一方、第３下面部分２４３ｇは、上面２４３ｈに対して略並行に設けられている。すなわち、下面２４３ｄは、第１下面部分２４３ｅと、第２下面部分２４３ｆと、第３下面部分２４３ｇとによって屈曲した形状を有する。そして、ＥＧＲガス導入ノズル２４３の内周面２４３ｃのうち、第３下面部分２４３ｇに対応する部分は、ヘッドポート１００ｂに向かって内径が略変化しない（円筒形状を有する）。一方、ＥＧＲガス導入ノズル２４３の内周面２４３ｃのうち、第２下面部分２４３ｆに対応する部分は、ヘッドポート１００ｂに向かって先細るテーパ形状に形成されている。

なお、第２実施形態のその他の構成および効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって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、上記した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すべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、直列４気筒のエンジン１１０に搭載される吸気装置１００（吸気装置２００）に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。すなわち、本発明の吸気装置を直列４気筒エンジン以外の直列多気筒エンジンに搭載してもよいし、Ｖ型多気筒エンジンや水平対向型エンジンなどに搭載してもよい。また、エンジンとしては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンおよびガスエンジンなどが適用可能である。また、本発明では、一般的な車両（自動車）に搭載されるエンジン（内燃機関）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などに搭載される吸気装置に対しても適用可能である。

また、上記第１および第２実施形態では、ＥＧＲガス導入ノズル４３の出口部分４３ａ（ＥＧＲガス導入ノズル２４３の出口部分２４３ａ）が略真円形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ＥＧＲガス導入ノズルの出口部分が略真円形状以外の形状（楕円形状など）を有していてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ＥＧＲガス導入ノズル４３の内周面４３ｅ（ＥＧＲガス導入ノズル２４３の内周面２４３ｃ）が、ヘッドポート１００ｂに向かって先細るテーパ形状に形成されている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、ＥＧＲガス導入ノズルの内周面が、ヘッドポートに向かって先細らなくても（内径がヘッドポートに向かって一定でも）よい。

また、上記第１および第２実施形態では、ＥＧＲガス導入ノズル４３（ＥＧＲガス導入ノズル２４３）が、吸気管２０内に突出するように設けられている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、ＥＧＲガス導入ノズルが吸気管内に突出しないように、ＥＧＲガス導入ノズルを吸気管の外部に配置していてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ＥＧＲガス（排気再循環ガス）を吸気管２０に導入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、本発明の「外部ガス」として、クランク室内の換気を目的としたブローバイガス（ＰＣＶガス）を吸気管に導入してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、吸気装置本体８０を共に樹脂（ポリアミド樹脂）により形成する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、吸気装置本体を金属により形成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、吸気管２０に、吸気管２０の長さ（吸気経路の長さ）を変えるバルブが設けられていない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、吸気管の長さ（吸気経路の長さ）を変えるバルブが設けられている吸気管に、本発明を適用してもよい。

２０、２０ａ〜２０ｄ 吸気管
４０ ＥＧＲガス通路（外部ガス通路）
４３、２４３ ＥＧＲガス導入ノズル（外部ガス導入ノズル）
４３ａ、２４３ａ 出口部分
４３ｂ、２４３ｂ 入口部分
４３ｅ、２４３ｃ 内周面
４３ｊ 角部
１００ 吸気装置
１１０ エンジン（内燃機関）
１１０ａ ヘッド
１１０ｂ ヘッドポート
Ｃ１ 吸気経路
Ｄ１ 相当直径
Ｌ３ （外部ガス導入ノズルの）長さ

Claims (6)

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と、
   前記複数の吸気管に接続されるサージタンクと、
   前記吸気管とは別個の通路部材と接合されることによって形成され、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、
   前記外部ガス通路は、前記吸気管に接続される前記内燃機関のヘッドのヘッドポートに向かって延びるように設けられ、前記吸気管に前記外部ガスを導入する外部ガス導入ノズルを有し、
   前記外部ガス導入ノズルの前記外部ガス導入ノズルが延びる方向の長さは、前記外部ガス導入ノズルの出口部分の相当直径よりも大きく、
   前記外部ガス通路は、外部ガス導入口と、前記外部ガス導入口から２本に分岐した第１階層流路と、２つの階層接続部を介して前記第１階層流路に接続される第２階層流路とを有し、
   前記外部ガスは、
   前記ヘッドポートに向かう方向に沿って前記外部ガス導入口に導入され、
   前記第１階層流路を介して、前記サージタンクに向かう方向に沿って前記２つの階層接続部に導入され、
   前記２つの階層接続部および前記第２階層流路を介して、前記ヘッドポートに向かう方向に沿って前記外部ガス導入ノズルに導入され、
   前記外部ガス導入ノズルから前記吸気管に導入され、
   前記第１階層流路および前記２つの階層接続部の各々は、前記吸気管の外壁部と前記通路部材の内表面とにより形成されているとともに前記吸気管の前記外壁部により前記吸気管の吸気通路と隔てられるように設けられている、内燃機関の吸気装置。
2. 前記第２階層流路は、前記２つの階層接続部の各々から、２本に分岐している、請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
3. 前記外部ガス導入ノズルの内周面は、前記ヘッドポートに向かって先細るテーパ形状に形成されている、請求項１または２に記載の内燃機関の吸気装置。
4. 前記外部ガス導入ノズルの前記外部ガスが導入される入口部分の角部は、丸みを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。
5. 前記外部ガス導入ノズルは、前記吸気管内に突出するように設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。
6. 前記外部ガス導入ノズルは、前記吸気管の吸気経路の中央部よりも前記内燃機関の前記ヘッドポート側に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。

Images