JP7151209B2 - Intake system for multi-cylinder engine - Google Patents

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Description

本発明は、多気筒エンジンの吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake system for a multi-cylinder engine.

下記の特許文献1には、エンジン本体の側方に配置された機械式過給機の上方で、且つ吸気マニホールドの外側に近接してインタークーラを配置する構成が記載されている。このインタークーラの入口及び出口はエンジン本体の上下方向に配置され、この出口部は、サージタンクの長手方向の一方の端部と連結されている。 Patent Document 1 below describes a configuration in which an intercooler is arranged above a mechanical supercharger arranged on the side of an engine body and close to the outside of an intake manifold. The inlet and outlet of this intercooler are arranged in the vertical direction of the engine body, and this outlet is connected to one longitudinal end of the surge tank.

特開平09-242548号公報JP-A-09-242548

上記の特許文献1に記載されたインタークーラは、その入口及び出口をエンジン本体の上下方向に配置した、いわゆる縦置きタイプのインタークーラであり、例えば、インタークーラの上流側にEGR(排気再循環)ガスを導入する構成の場合には、インタークーラによって生じる凝縮水がインタークーラの内部に滞留する。 The intercooler described in Patent Document 1 is a so-called vertical type intercooler in which the inlet and outlet are arranged in the vertical direction of the engine body. ) In the case of a configuration in which gas is introduced, condensed water generated by the intercooler stays inside the intercooler.

このとき、エンジンを加速状態とした場合には、滞留していた凝縮水が吸気マニホールドに一挙に流れ込み、一部の気筒に失火が発生するという問題がある。 At this time, when the engine is accelerated, the remaining condensed water flows into the intake manifold at once, causing a problem of misfiring in some cylinders.

本発明は、前記従来の問題を解決し、吸気管にEGRガスを導入する構成において、特にインタークーラにより生じる凝縮水による失火の発生を抑止すると共に、吸気の流通抵抗を増大させることなく、コンパクト化を可能とする吸気経路レイアウトを実現できるようにすることを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and in a configuration in which EGR gas is introduced into an intake pipe, suppresses the occurrence of misfires due to condensed water especially generated by an intercooler, and is compact without increasing intake air flow resistance. It is an object of the present invention to realize an intake path layout that makes it possible to reduce airflow.

前記の目的を達成するため、本発明は、エンジンの吸気管におけるサージタンクの側部で気筒列の一端側との接続部分に平面U字状の接続吸気管を配設し、該接続吸気管の底面を下流側で低くする構成とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a flat U-shaped connection intake pipe at a portion of an intake pipe of an engine connected to one end side of a row of cylinders on the side of a surge tank. The bottom surface of is lowered on the downstream side.

具体的に、本発明は、多気筒エンジンの吸気装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。 Specifically, the present invention is directed to an intake system for a multi-cylinder engine, and has taken the following solutions.

すなわち、第1の発明は、多気筒エンジンに設けられた吸気管に接続された過給機と、吸気管における過給機の下流側に接続されたインタークーラと、インタークーラの下流側に配設されたサージタンクと、吸気管におけるインタークーラの上流側にEGRガスを導入するEGR通路とを備えた多気筒エンジンの吸気装置である。インタークーラは、サージタンクと並列に配置されると共に、接続吸気管により接続される。接続吸気管は、平面視でU字状に形成されて、サージタンクの気筒列の一端側と接続される。インタークーラの底面は、下流側が上流側よりも低くなるように傾斜している。接続吸気管の底面は、インタークーラの底面の最も低い部分よりも低いか同一である。 That is, the first invention includes a turbocharger connected to an intake pipe provided in a multi-cylinder engine, an intercooler connected to the downstream side of the turbocharger in the intake pipe, and a turbocharger arranged downstream of the intercooler. and an EGR passage for introducing EGR gas upstream of an intercooler in an intake pipe. The intercooler is arranged in parallel with the surge tank and connected by a connecting intake pipe. The connection intake pipe is formed in a U shape in plan view and is connected to one end side of the row of cylinders of the surge tank. The bottom surface of the intercooler is inclined so that the downstream side is lower than the upstream side. The bottom surface of the connecting intake pipe is lower than or the same as the lowest part of the bottom surface of the intercooler.

これによれば、サージタンクと並列に配置され且つ接続吸気管により接続されたインタークーラの底面は、下流側が上流側よりも低くなるように傾斜しており、平面U字状に形成され、サージタンクの気筒列の一端側と接続された接続吸気管の底面は、インタークーラの底面の最も低い部分よりも低いか同一である。この構成により、特にEGRガスによる凝縮水の吸気管における滞留が低減される。このため、滞留した凝縮水が吸気マニホールドに一気に流れ込むことがなくなるので、一部の気筒に失火が発生することを抑止できる。その上、吸気流通抵抗を増加させることなく、サージタンクとインタークーラとが並列に配置されるので、コンパクト化を図ることができる。 According to this, the bottom surface of the intercooler, which is arranged in parallel with the surge tank and connected by the connection intake pipe, is inclined so that the downstream side is lower than the upstream side, and is formed in a plane U shape to prevent the surge. The bottom surface of the connecting intake pipe connected to one end side of the cylinder row of the tank is lower than or equal to the lowest part of the bottom surface of the intercooler. With this configuration, retention of condensed water, particularly due to EGR gas, in the intake pipe is reduced. As a result, the accumulated condensed water does not flow into the intake manifold all at once, so it is possible to prevent misfires from occurring in some of the cylinders. Moreover, since the surge tank and the intercooler are arranged in parallel without increasing the intake air flow resistance, the size can be reduced.

記第1の発明において、吸気管におけるインタークーラの上流側には、吸気調整弁が接続されており、吸気調整弁は平面視でサージタンクと近接して配設されている
In the first aspect of the invention, the intake regulating valve is connected to the intake pipe upstream of the intercooler, and the intake regulating valve is disposed adjacent to the surge tank in a plan view .

これによれば、インタークーラの、吸気調整弁と近接配置されたサージタンクとの並列配置により、コンパクト化をより高めることができる。 According to this, the parallel arrangement of the intake regulating valve and the surge tank arranged close to each other in the intercooler can further enhance compactness.

記第の発明において、吸気管における吸気調整弁の上流側部分は、エンジン本体の上側に配置されており、吸気調整弁の上流側部分は、その途中から下り傾斜となるように配設されている
In the above first invention, the upstream portion of the intake regulating valve in the intake pipe is arranged above the engine body, and the upstream portion of the intake regulating valve is arranged so as to slope downward from the middle. It is

これによれば、過給機の吸気管をも含めた、下り傾斜の過給経路によって凝縮水の滞留を効果的に抑制することができる。 According to this, it is possible to effectively suppress retention of condensed water by the downwardly inclined supercharging path including the intake pipe of the supercharger.

の発明は、上記第1の発明において、インタークーラは、液体冷媒を用いた水冷式のインタークーラであってもよい。
In a second invention according to the first invention, the intercooler may be a water-cooled intercooler using liquid refrigerant.

これによれば、水冷式のインタークーラは、空冷式と比べて凝縮水が生じやすいので、本発明の効果が顕著となる。 According to this, the water-cooled intercooler is more likely to produce condensed water than the air-cooled intercooler, so the effect of the present invention is remarkable.

本発明によれば、インタークーラにより生じる凝縮水による失火の発生を抑止すると共に、吸気の流通抵抗を増大させることなく、コンパクト化を可能とする吸気経路レイアウトを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of misfires due to condensed water generated by the intercooler, and realize an intake path layout that enables a compact design without increasing intake air flow resistance.

図1は本発明の一実施形態に係るエンジンを示す模式的な構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine according to one embodiment of the present invention. 図2は本発明の一実施形態に係るエンジンにおける吸気経路を含む平面図である。FIG. 2 is a plan view including an intake path in the engine according to one embodiment of the present invention. 図3は本発明の一実施形態に係るエンジンにおける吸気経路を含む左側面図である。FIG. 3 is a left side view including an intake path in the engine according to one embodiment of the present invention. 図4は本発明の一実施形態に係るエンジンにおける吸気経路を含む左上前方斜視図である。FIG. 4 is an upper left front perspective view including an intake path in the engine according to one embodiment of the present invention. 図5は本発明の一実施形態に係るエンジンにおけるサージタンク及び吸気導入路を示す左上後方斜視図である。FIG. 5 is an upper left rear perspective view showing a surge tank and an intake passage in the engine according to one embodiment of the present invention. 図6は図5のVI-VI線における断面斜視図である。6 is a cross-sectional perspective view taken along the line VI-VI of FIG. 5. FIG. 図7は図5のVII-VII線における断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII--VII of FIG. 図8は図5のVIII-VIII線における断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII--VIII of FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。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、その適用物又はその用途を制限することを意図しない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its applications or its uses.

(一実施形態)
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
(one embodiment)
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本実施形態に係る過給機付多気筒エンジンであって、ここでは、過給機付エンジン(以下、単に「エンジン」と呼称する。)1の構成を概略的に表している。 FIG. 1 is a multi-cylinder engine with a supercharger according to the present embodiment, and here schematically shows the configuration of an engine with a supercharger (hereinafter simply referred to as "engine") 1. As shown in FIG.

エンジン1は、例えば、自動車に搭載される4ストローク式の内燃機関であり、図1に示すように、ターボチャージャ32を備えている。エンジン1の燃料は、特に限定はされないが、本実施形態においては軽油である。 The engine 1 is, for example, a four-stroke internal combustion engine mounted on an automobile, and includes a turbocharger 32 as shown in FIG. The fuel for the engine 1 is not particularly limited, but light oil is used in this embodiment.

また、エンジン1は、詳細な図示は省略するが、例えば、列状に配置された4つのシリンダ(気筒)11を備えており、4つのシリンダ11が車両の前後方向(車長方向)に沿って並ぶように搭載される、いわゆる直列4気筒の縦置きエンジンとして構成されている。これにより、本構成例においては、4つのシリンダ11の配列方向(気筒列方向)であるエンジンの前後方向が車長方向とほぼ一致していると共に、エンジン幅方向が車幅方向とほぼ一致している。なお、エンジン1は、直列4気筒の縦置きエンジンに限られず、直列多気筒の縦置き又は横置きエンジンであっても本発明は成立する。 Although not shown in detail, the engine 1 includes, for example, four cylinders (cylinders) 11 arranged in a row. It is configured as a so-called in-line 4-cylinder longitudinally mounted engine that is mounted side by side. Thus, in this configuration example, the longitudinal direction of the engine, which is the direction in which the four cylinders 11 are arranged (cylinder row direction), substantially coincides with the vehicle length direction, and the engine width direction substantially coincides with the vehicle width direction. ing. The engine 1 is not limited to an in-line four-cylinder longitudinal engine, and the present invention can be applied to an in-line multi-cylinder longitudinal or transverse engine.

また、直列多気筒エンジンにおいては、気筒列方向と、機関出力軸としてのクランクシャフト15の中心軸方向(機関出力軸方向)とが一致する。以下の記載では、これらの方向を気筒列方向(又は車長方向)と総称する場合がある。 In an in-line multi-cylinder engine, the direction of the row of cylinders coincides with the direction of the central axis of the crankshaft 15 as the engine output shaft (the direction of the engine output shaft). In the following description, these directions may be collectively referred to as cylinder row direction (or vehicle length direction).

以下、特に断らない限り、前側とは車両の前後方向における前側(エンジンフロント側)を指し、後側とは車両の前後方向における後側(エンジンリヤ側)を指し、左側とは車幅方向の前方に向かって左側を指し、右側とは車幅方向の前方に向かって右側を指す。 Hereinafter, unless otherwise specified, the front side refers to the front side in the longitudinal direction of the vehicle (engine front side), the rear side refers to the rear side in the longitudinal direction of the vehicle (engine rear side), and the left side refers to the width direction of the vehicle. The left side is indicated when facing forward, and the right side indicates the right side when facing forward in the vehicle width direction.

また、以下の記載において、上側とはエンジン1を車両に搭載した状態(以下、「車両搭載状態」ともいう。)における車高方向の上側を指し、下側とは車両搭載状態における車高方向の下側を指す。 Further, in the following description, the upper side refers to the upper side in the vehicle height direction when the engine 1 is mounted on the vehicle (hereinafter also referred to as the "vehicle mounted state"), and the lower side refers to the vehicle height direction when the engine 1 is mounted in the vehicle. pointing to the bottom of the

(エンジンの概略構成)
本実施形態において、エンジン1は、4つのシリンダ11を有するエンジン本体10と、該エンジン本体10の左側に配置され、吸気ポート18を介して各シリンダ11と連通する吸気管からなる吸気経路30と、エンジン本体10の右側に配置され、排気ポート19を介して各シリンダ11と連通する排気通路50とを備えている。
(Schematic configuration of the engine)
In this embodiment, the engine 1 has an engine body 10 having four cylinders 11, and an intake path 30 which is arranged on the left side of the engine body 10 and which is composed of an intake pipe communicating with each cylinder 11 via an intake port 18. , and an exhaust passage 50 arranged on the right side of the engine body 10 and communicating with each cylinder 11 through an exhaust port 19 .

本構成例では、吸気経路30は、新気及び排気(以下、吸気と呼ぶ。)を導く複数の通路と、ターボチャージャ32及びインタークーラ37等の装置とが組み合わされてユニット化された吸気装置を構成している。 In this configuration example, the intake path 30 is an intake system in which a plurality of passages for introducing fresh air and exhaust air (hereinafter referred to as intake air) and devices such as a turbocharger 32 and an intercooler 37 are combined to form a unit. constitutes

エンジン本体10は、吸気経路30から供給された吸気と、各シリンダ11内でインジェクタ6から噴射された燃料とを所定の燃焼順に従って燃焼させるように構成されている。具体的に、エンジン本体10は、シリンダブロック12と、該シリンダブロック12の上に載置されるシリンダヘッド13とを有している。 The engine body 10 is configured to burn the intake air supplied from the intake path 30 and the fuel injected from the injector 6 in each cylinder 11 according to a predetermined combustion order. Specifically, the engine body 10 has a cylinder block 12 and a cylinder head 13 mounted on the cylinder block 12 .

シリンダブロック12の内部には、前述の4つのシリンダ11が形成されている。4つのシリンダ11は、クランクシャフト15の中心軸方向(気筒列方向)に沿って並んでいる。なお、図1では、1つのシリンダのみを示す。 The aforementioned four cylinders 11 are formed inside the cylinder block 12 . The four cylinders 11 are arranged along the central axis direction of the crankshaft 15 (cylinder row direction). Note that FIG. 1 shows only one cylinder.

各シリンダ11の内部には、ピストン14が、それぞれ摺動自在に挿入されている。各ピストン14は、コネクティングロッド141を介してクランクシャフト15と連結されている。各ピストン14は、シリンダ11及びシリンダヘッド13と共に燃焼室16を区画する。なお、ここでいう「燃焼室」は、ピストン14が圧縮上死点に至ったときに形成される空間のみの意味に限定されない。「燃焼室」の語は広義で用いる。 A piston 14 is slidably inserted into each cylinder 11 . Each piston 14 is connected with the crankshaft 15 via a connecting rod 141 . Each piston 14 defines a combustion chamber 16 with cylinder 11 and cylinder head 13 . The term "combustion chamber" as used herein is not limited to the space formed when the piston 14 reaches compression top dead center. The term "combustion chamber" is used broadly.

シリンダヘッド13には、1つのシリンダ11につき、例えば2つの吸気ポート18が形成されている。図1には1つの吸気ポート18のみを示す。2つの吸気ポート18は、気筒列方向に隣接しており、それぞれ対応するシリンダ11と連通している。 For example, two intake ports 18 are formed in the cylinder head 13 for each cylinder 11 . Only one intake port 18 is shown in FIG. The two intake ports 18 are adjacent to each other in the cylinder row direction and communicate with the corresponding cylinders 11, respectively.

2つの吸気ポート18には、それぞれ吸気バルブ21が配設されている。吸気バルブ21は、燃焼室16と各吸気ポート18との間を開閉する。吸気バルブ21は、吸気動弁機構23によって所定のタイミングで開閉する。 An intake valve 21 is arranged in each of the two intake ports 18 . The intake valve 21 opens and closes between the combustion chamber 16 and each intake port 18 . The intake valve 21 is opened and closed at a predetermined timing by an intake valve mechanism 23 .

また、シリンダヘッド13には、1つのシリンダ11につき、例えば2つの排気ポート19が形成されている。図1には1つの排気ポート19のみを示す。2つの排気ポート19は、気筒列方向に隣接しており、それぞれ対応するシリンダ11と連通している。 For example, two exhaust ports 19 are formed in the cylinder head 13 for each cylinder 11 . Only one exhaust port 19 is shown in FIG. The two exhaust ports 19 are adjacent in the cylinder row direction and communicate with the corresponding cylinders 11 respectively.

2つの排気ポート19には、それぞれ排気バルブ22が配設されている。排気バルブ22は、燃焼室16と各排気ポート19との間を開閉する。排気バルブ22は、排気動弁機構24によって所定のタイミングで開閉する。 An exhaust valve 22 is arranged in each of the two exhaust ports 19 . The exhaust valve 22 opens and closes between the combustion chamber 16 and each exhaust port 19 . The exhaust valve 22 is opened and closed at a predetermined timing by an exhaust valve mechanism 24 .

シリンダヘッド13には、シリンダ11毎にインジェクタ6が取り付けられている。本構成例においては、各インジェクタ6は、例えば多噴口型の燃料噴射弁であり、各燃焼室16内に、燃料を直接に噴射するように構成されている。 An injector 6 is attached to the cylinder head 13 for each cylinder 11 . In this configuration example, each injector 6 is, for example, a multi-hole type fuel injection valve, and is configured to directly inject fuel into each combustion chamber 16 .

また、本実施形態に係る吸気経路30は、エンジン本体10の一側面(具体的には、左側の側面)と接続されており、各シリンダ11の吸気ポート18と連通している。すなわち、吸気経路30は、燃焼室16に導入される吸気が流れる通路であり、従って各吸気ポート18を介して燃焼室16と接続されている。 Further, the intake path 30 according to the present embodiment is connected to one side surface (specifically, the left side surface) of the engine body 10 and communicates with the intake port 18 of each cylinder 11 . That is, the intake path 30 is a passage through which intake air introduced into the combustion chamber 16 flows, and is therefore connected to the combustion chamber 16 via each intake port 18 .

吸気経路30におけるエアクリーナ31とサージタンク38との間には、上流側から、ターボチャージャ32のコンプレッサホイール(以下、コンプレッサと呼ぶ。)32a、通常は全開状態にある吸気調整弁33、及びインタークーラ37が順次配設されている。吸気調整弁33は、その開度を調整することによって、燃焼室16に導入される既燃ガス(EGRガス)の還流量などを調整するように構成されている。 Between the air cleaner 31 and the surge tank 38 in the intake path 30 are, from the upstream side, a compressor wheel (hereinafter referred to as a compressor) 32a of the turbocharger 32, an intake adjustment valve 33 normally in a fully open state, and an intercooler. 37 are arranged in sequence. The intake control valve 33 is configured to adjust the recirculation amount of the burned gas (EGR gas) introduced into the combustion chamber 16 by adjusting the degree of opening thereof.

インタークーラ37は、ターボチャージャ32を通過した吸気との間で熱交換をするように構成されたコア(不図示)を収容してなり、ターボチャージャ32において圧縮された吸気を冷却するように構成されている。インタークーラ37は、水冷式及び空冷式のいずれでもよく、冷却効率の観点から、ここでは液体冷媒を用いた水冷式としている。 The intercooler 37 accommodates a core (not shown) configured to exchange heat with intake air that has passed through the turbocharger 32, and is configured to cool the intake air compressed in the turbocharger 32. It is The intercooler 37 may be either water-cooled or air-cooled, and from the viewpoint of cooling efficiency, the intercooler 37 is of the water-cooled type using liquid refrigerant.

一方、図1に示すように、排気通路50は、エンジン本体10の他側面(具体的には、右側の側面)と接続されており、各シリンダ11の排気ポート19と連通している。排気通路50は、燃焼室16から排出された排気が流れる通路である。詳細な図示は省略するが、排気通路50の上流部分は、シリンダ11毎に分岐する独立通路を構成している。これら独立通路の上流端が、各シリンダ11の排気ポート19と接続されている。 On the other hand, as shown in FIG. 1 , the exhaust passage 50 is connected to the other side surface (specifically, the right side surface) of the engine body 10 and communicates with the exhaust port 19 of each cylinder 11 . The exhaust passage 50 is a passage through which the exhaust gas discharged from the combustion chamber 16 flows. Although not shown in detail, the upstream portion of the exhaust passage 50 constitutes an independent passage that branches for each cylinder 11 . The upstream ends of these independent passages are connected to the exhaust port 19 of each cylinder 11 .

排気通路50には、上述したターボチャージャ32のタービン32bと、一酸化窒素(NO)、一酸化炭素(CO)及び炭化水素(HC)等を酸化するディーゼル酸化触媒(DOC)51及び微粒子を捕集するディーゼル微粒子捕集フィルタ(DPF)52を有する排気浄化システムと、排気の流量を調整する排気シャッターバルブ53とが配設されている。なお、ここでの排気通路50には、ターボチャージャ32のタービン32bへの排気を迂回するウエイストゲートバルブ54が配設されている。ターボチャージャ32には、可変容量ターボチャージャを用いることができ、仕様によっては、ウエイストゲートバルブ54を設けない構成とすることもできる。 The exhaust passage 50 includes the turbine 32b of the turbocharger 32 described above, a diesel oxidation catalyst (DOC) 51 that oxidizes nitrogen monoxide (NO), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), etc., and traps fine particles. An exhaust cleaning system having a diesel particulate filter (DPF) 52 for collecting and an exhaust shutter valve 53 for regulating the flow rate of the exhaust is provided. A waste gate valve 54 is arranged in the exhaust passage 50 for bypassing the exhaust gas from the turbocharger 32 to the turbine 32b. A variable capacity turbocharger can be used as the turbocharger 32, and depending on the specifications, the wastegate valve 54 can be omitted.

また、DPF52の下流側には、窒素酸化物(NO)を浄化する尿素SCR(Selective Catalytic Reduction)と、該尿素SCRからの余剰のアンモニア(NH)を酸化するスリップ触媒とを適宜設けてもよい。尿素SCR(Selective Catalytic Reduction)には、尿素タンクが付設される。 Further, on the downstream side of the DPF 52, a urea SCR (Selective Catalytic Reduction) for purifying nitrogen oxides (NO x ) and a slip catalyst for oxidizing surplus ammonia (NH 3 ) from the urea SCR are appropriately provided. good too. A urea tank is attached to the urea SCR (Selective Catalytic Reduction).

本構成例の吸気通路30には、排気通路50の排気を、排気マニホールド(不図示)の近傍から吸気経路30におけるインタークーラ37の下流部分に導入する内部EGR(高圧EGR)通路55と、排気通路50におけるDPF52の下流側からターボチャージャ32のコンプレッサ32aの上流側に排気を導入する外部EGR(低圧EGR)通路56とが配設されている。内部EGR通路55及び外部EGR通路56は、それぞれ既燃ガスの一部を吸気経路30に還流させる通路である。 The intake passage 30 of this configuration example includes an internal EGR (high pressure EGR) passage 55 that introduces exhaust gas from the exhaust passage 50 from the vicinity of an exhaust manifold (not shown) to a downstream portion of the intercooler 37 in the intake passage 30, An external EGR (low pressure EGR) passage 56 for introducing exhaust gas from the downstream side of the DPF 52 in the passage 50 to the upstream side of the compressor 32 a of the turbocharger 32 is provided. The internal EGR passage 55 and the external EGR passage 56 are passages for recirculating part of the burned gas to the intake passage 30, respectively.

外部EGR通路56には、例えば、水冷式の低圧EGRクーラ57が配設される。低圧EGRクーラ57は既燃ガスを冷却する。外部EGR通路56を流れる既燃ガスの還流量は、低圧EGRクーラ57と、外部EGR通路の吸気経路30との接続部との間に配設された外部EGRバルブ58によって調節される。 For example, a water-cooled low-pressure EGR cooler 57 is arranged in the external EGR passage 56 . A low-pressure EGR cooler 57 cools the burned gas. The amount of recirculated burned gas flowing through the external EGR passage 56 is adjusted by an external EGR valve 58 arranged between the low-pressure EGR cooler 57 and the connecting portion of the external EGR passage to the intake path 30 .

一方、内部EGR通路55を流れる既燃ガスの還流量は、内部EGR通路55に配設された内部EGRバルブ59によって調節される。 On the other hand, the amount of recirculated burned gas flowing through the internal EGR passage 55 is adjusted by an internal EGR valve 59 provided in the internal EGR passage 55 .

(吸気経路の構成)
以下、吸気経路30の要部の構成について詳細に説明する。
(Structure of intake path)
The configuration of the main parts of the intake path 30 will be described in detail below.

吸気経路30を構成する吸気管の各部は、いずれもエンジン本体10の左側、具体的には、シリンダヘッド13及びシリンダブロック12の左側面に沿うように配置されている。なお、吸気経路30におけるターボチャージャ32のコンプレッサ32aからインタークーラ37までの部分は、エンジン本体10の右側面から左側面に、その上側を通過するように配設されている。 Each part of the intake pipe that constitutes the intake path 30 is arranged along the left side of the engine body 10 , specifically along the left side surfaces of the cylinder head 13 and the cylinder block 12 . A portion of the intake path 30 from the compressor 32a of the turbocharger 32 to the intercooler 37 is arranged from the right side to the left side of the engine body 10 so as to pass over the upper side thereof.

図2、図3及び図4は本実施形態に係るエンジン1の平面図、左側面図及び左側面の前方斜視図をそれぞれ表している。図2~図4に示すように、吸気経路30におけるターボチャージャ32から吸気調整弁33までの部分、すなわち、吸気調整弁33の上流部分である第1通路30aは、エンジン本体10の上側に配置され、その途中から下り傾斜となるように配設されている。 2, 3, and 4 are a plan view, a left side view, and a left side front perspective view, respectively, of the engine 1 according to this embodiment. As shown in FIGS. 2 to 4, the portion of the intake passage 30 from the turbocharger 32 to the intake regulating valve 33, that is, the first passage 30a, which is the upstream portion of the intake regulating valve 33, is arranged above the engine body 10. It is arranged so that it becomes a downward slope from the middle.

さらに、インタークーラ37は、サージタンク38と並列に配置されると共に、サージタンク38に対して、接続吸気管30bにより接続されている。なお、インタークーラ37とサージタンク38との接続吸気管30bを導入路30bと呼ぶ場合がある。接続吸気管30bは、平面視でU字状に形成されてサージタンク38の気筒列の前方側と接続されている。また、インタークーラ37の底面は、下流側(前方側)が上流側(後方側)よりも低くなるように傾斜している。接続吸気管30bの管内の底面は、インタークーラ37の内部の底面の最も低い部分(下流側の端部)よりも低いか同一である。すなわち、接続吸気管30bの管内の底面は、インタークーラ37の内部の底面よりも高くならないように配置されている。 Further, the intercooler 37 is arranged in parallel with the surge tank 38 and is connected to the surge tank 38 by a connection intake pipe 30b. Incidentally, the connection intake pipe 30b between the intercooler 37 and the surge tank 38 may be called an introduction passage 30b. The connection intake pipe 30b is formed in a U shape in plan view and is connected to the front side of the cylinder row of the surge tank 38 . The bottom surface of the intercooler 37 is inclined so that the downstream side (front side) is lower than the upstream side (rear side). The inner bottom surface of the connecting intake pipe 30b is lower than or the same as the lowest portion (downstream end) of the inner bottom surface of the intercooler 37 . That is, the inner bottom surface of the connecting intake pipe 30 b is arranged so as not to be higher than the inner bottom surface of the intercooler 37 .

さらに、図2に示すように、インタークーラ37の上流側に接続された吸気調整弁33は、サージタンク38と平面視で近接して配設されている。 Furthermore, as shown in FIG. 2, the intake regulating valve 33 connected to the upstream side of the intercooler 37 is arranged close to the surge tank 38 in plan view.

このように、インタークーラ37をサージタンク38と並列に配置して、いわゆるサイドエントリタイプとすると共に、接続吸気管30bの管内の底面をインタークーラ37の内部の底面よりも低くするか又は同一とすることにより、低圧のEGRガスによる凝縮水が、特にインタークーラ37及び接続吸気管30bにおいて滞留を生じにくくなる。その上、接続吸気管30bは平面U字状で滑らかに屈曲しており、吸気流通抵抗が増大することなく、サージタンク38とインタークーラ37とが並列に配置されており、また、サージタンク38は吸気調整弁33と近接して配置されているので、エンジン1のコンパクト化を図ることができる。 In this manner, the intercooler 37 is arranged in parallel with the surge tank 38 to form a so-called side-entry type, and the bottom surface of the connected intake pipe 30b is made lower than or the same as the bottom surface inside the intercooler 37. As a result, condensed water from low-pressure EGR gas is less likely to stagnate particularly in the intercooler 37 and the connecting intake pipe 30b. In addition, the connection intake pipe 30b has a flat U-shape and is smoothly bent, so that the surge tank 38 and the intercooler 37 are arranged in parallel without increasing the intake air flow resistance. is arranged close to the intake regulating valve 33, the engine 1 can be made compact.

(サージタンクの構成)
図5は本実施形態に係る接続吸気管30b及びサージタンク38を表し、図6~図8は、図5のVI-VI線、VII-VII線及びVIII-VIII線における断面構成それぞれを表している。
(Surge tank configuration)
FIG. 5 shows the connection intake pipe 30b and the surge tank 38 according to this embodiment, and FIGS. 6 to 8 show cross-sectional configurations taken along lines VI-VI, VII-VII, and VIII-VIII in FIG. there is

図6に示すように、サージタンク38は、そのエンジン本体側の開口部に吸気マニホールド39が接続されている。さらに、図6~図8に示すように、サージタンク38の内部には、接続吸気管(導入路)30bの内部に連続して設けられ、当該サージタンク38の底部から上方に立設されると共に、気筒列方向に延びつつ、その高さが漸次低くなるバッフル壁部38aが設けられている。バッフル壁部38aは、サージタンク38の底部から、エンジン本体側に凸となる湾曲状に立設されている。また、サージタンク38は、吸気が流入する気筒列前方側の幅が広く且つその断面容積が大きく形成される。一方、当該サージタンク38は、気筒列後端側に向かうに連れて幅が狭く且つ断面容積が小さくなるように形成されている。 As shown in FIG. 6, the surge tank 38 has an intake manifold 39 connected to an opening on the side of the engine body. Further, as shown in FIGS. 6 to 8, inside the surge tank 38, a connection intake pipe (introduction passage) 30b is continuously provided inside and stands upward from the bottom of the surge tank 38. In addition, there is provided a baffle wall portion 38a whose height gradually decreases while extending in the cylinder row direction. The baffle wall portion 38a is erected from the bottom portion of the surge tank 38 in a curved shape that protrudes toward the engine body. In addition, the surge tank 38 is formed to have a large width and a large cross-sectional volume on the front side of the row of cylinders into which intake air flows. On the other hand, the surge tank 38 is formed to have a narrower width and a smaller cross-sectional volume toward the rear end of the cylinder row.

なお、バッフル壁部38aを含むサージタンク38、及び吸気マニホールド39を構成する部材は、特に限定されないが、耐熱性に優れた合成樹脂材であれば、所望の形状を持つバッフル壁部38aをサージタンク38と一体に形成することも容易となる。 The members constituting the surge tank 38 including the baffle wall portion 38a and the intake manifold 39 are not particularly limited. It also becomes easy to integrally form with the tank 38 .

この構成により、バッフル壁部38aは、サージタンク38の内側に凹状となるので、このバッフル壁部38aの形成に伴う吸気の流通抵抗が低減される。さらに、サージタンク38における下流側の断面容積が小さくなることにより、凝縮水の良好な分配性を確保することができる With this configuration, the baffle wall portion 38a is recessed inside the surge tank 38, so that the flow resistance of the intake air due to the formation of the baffle wall portion 38a is reduced. Furthermore, by reducing the cross-sectional volume of the surge tank 38 on the downstream side, it is possible to ensure good distribution of condensed water.

本発明は、インタークーラからの凝縮水による失火の発生を抑止すると共に、吸気の流通抵抗を増大させることなく、コンパクト化を可能とする吸気経路レイアウトを実現でき、多気筒エンジンの吸気装置として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention suppresses the occurrence of misfires due to condensed water from the intercooler, and realizes a compact intake path layout without increasing intake flow resistance, and is useful as an intake device for a multi-cylinder engine. is.

1 エンジン(過給機付エンジン)
10 エンジン本体
30 吸気経路(吸気管)
30a 第1通路
30b 接続吸気管(導入路)
31 エアクリーナ
32 ターボチャージャ
32a コンプレッサホイール
32b タービンホイール
33 吸気調整弁
37 インタークーラ
38 サージタンク
38a バッフル壁部
39 吸気マニホールド
50 排気通路
55 内部EGR通路
56 外部EGR通路
1 engine (engine with supercharger)
10 engine body 30 intake path (intake pipe)
30a First passage 30b Connection intake pipe (introduction passage)
31 Air cleaner 32 Turbocharger 32a Compressor wheel 32b Turbine wheel 33 Intake control valve 37 Intercooler 38 Surge tank 38a Baffle wall 39 Intake manifold 50 Exhaust passage 55 Internal EGR passage 56 External EGR passage

Claims (2)

多気筒エンジンに設けられた吸気管に接続された過給機と、
前記吸気管における前記過給機の下流側に接続されたインタークーラと、
前記インタークーラの下流側に配設されたサージタンクと、
前記吸気管における前記インタークーラの上流側にEGRガスを導入するEGR通路とを備えた多気筒エンジンの吸気装置であって、
前記インタークーラは、前記サージタンクと並列に配置されると共に、接続吸気管により接続され、
前記接続吸気管は、平面視でU字状に形成されて、前記サージタンクの気筒列の一端側と接続され、
前記インタークーラの底面は、下流側が上流側よりも低くなるように傾斜しており、
前記接続吸気管の底面は、前記インタークーラの底面の最も低い部分よりも低いか同一であり、
前記吸気管における前記インタークーラの上流側には、吸気調整弁が接続されており、
前記吸気調整弁は、平面視で前記サージタンクと近接して配設され、
前記吸気管における前記吸気調整弁の上流側部分は、エンジン本体の上側に配置されており、
前記吸気調整弁の上流側部分は、その途中から下り傾斜となるように配設されている多気筒エンジンの吸気装置。
a turbocharger connected to an intake pipe provided in a multi-cylinder engine;
an intercooler connected downstream of the turbocharger in the intake pipe;
a surge tank disposed downstream of the intercooler;
An intake device for a multi-cylinder engine, comprising an EGR passage for introducing EGR gas upstream of the intercooler in the intake pipe,
The intercooler is arranged in parallel with the surge tank and connected by a connecting intake pipe,
The connection intake pipe is formed in a U shape in plan view and is connected to one end side of the cylinder row of the surge tank,
The bottom surface of the intercooler is inclined so that the downstream side is lower than the upstream side,
the bottom surface of the connecting intake pipe is lower than or the same as the lowest portion of the bottom surface of the intercooler ;
an intake adjustment valve is connected to an upstream side of the intercooler in the intake pipe,
The intake control valve is disposed adjacent to the surge tank in a plan view,
A portion of the intake pipe on the upstream side of the intake adjustment valve is arranged above the engine body,
An intake system for a multi-cylinder engine, wherein an upstream portion of the intake control valve is disposed so as to slope downward from the middle thereof .
請求項1に記載の多気筒エンジンの吸気装置において、
前記インタークーラは、液体冷媒を用いた水冷式のインタークーラである多気筒エンジンの吸気装置。
In the intake device for a multi-cylinder engine according to claim 1 ,
The intercooler is an intake device for a multi-cylinder engine, which is a water-cooled intercooler using a liquid coolant.
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