JP7358824B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7358824B2
JP7358824B2 JP2019142057A JP2019142057A JP7358824B2 JP 7358824 B2 JP7358824 B2 JP 7358824B2 JP 2019142057 A JP2019142057 A JP 2019142057A JP 2019142057 A JP2019142057 A JP 2019142057A JP 7358824 B2 JP7358824 B2 JP 7358824B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
passage
intake
fresh air
engine
egr
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
Application number
JP2019142057A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021025439A (ja
Inventor
裕介 小田
友巳 渡辺
潤三 佐々木
祐一朗 田中
拓也 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2019142057A priority Critical patent/JP7358824B2/ja
Priority to CN202010678412.6A priority patent/CN112302836B/zh
Priority to US16/934,035 priority patent/US11067042B2/en
Priority to EP20187100.1A priority patent/EP3771816B1/en
Publication of JP2021025439A publication Critical patent/JP2021025439A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7358824B2 publication Critical patent/JP7358824B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10144Connections of intake ducts to each other or to another device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/19Means for improving the mixing of air and recirculated exhaust gases, e.g. venturis or multiple openings to the intake system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/11Manufacture or assembly of EGR systems; Materials or coatings specially adapted for EGR systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F02M26/18Thermal insulation or heat protection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10222Exhaust gas recirculation [EGR]; Positive crankcase ventilation [PCV]; Additional air admission, lubricant or fuel vapour admission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10236Overpressure or vacuum relief means; Burst protection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10262Flow guides, obstructions, deflectors or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10314Materials for intake systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

この発明は、例えば新気が流下する吸気通路内に、排気ガスの一部を導入する排気再循環装置を備えたエンジンの吸気装置に関する。
従来、自動車などの車両には、排気ガス中の窒素酸化物の低減や燃費向上のために、新気が流下する吸気通路内に、排気ガスの一部を導入する排気再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置を備えたものがある。
このような排気再循環装置を備えたエンジンの吸気装置では、排気再循環ガス(以下、「EGRガス」と呼ぶ)に含まれる水分が、比較的低温な吸気通路内で結露することが知られている。この結露水は、例えば、氷点下の環境下でエンジンを停止した際、吸気通路内で氷結することで、意図しない不具合の要因となるおそれがあった。
そこで、EGRガスに含まれる水分の氷結を抑制する様々な技術が提案されている。
例えば、特許文献1では、EGRガスが導通するEGR通路(EGRガス導入流路)を、吸気通路(吸気マニホールド)の壁面に沿って設けている。これにより、特許文献1は、吸気通路を温めることができるため、EGRガスに含まれる水分が結露した場合であっても、結露水が氷結する前に、吸気通路の下流に流下させることができるとされている。
ところで、特許文献1は、EGR通路を吸気通路の内部空間に突出させるとともに、EGR通路の先端に、EGRガスを衝突させる衝突壁を設けている。これにより、特許文献1は、吸気通路の内部にEGRガスを拡散させて、新気とEGRガスとの混合を促進している。
しかしながら、吸気通路における最も上流の内部空間には、相対的に負圧な負圧領域が、スロットル弁を通過した新気の流れによって、スロットル弁の下流側に隣接して発生する。このため、特許文献1では、EGR通路の衝突壁によって拡散したEGRガスの一部が、負圧領域に引き寄せられるように、スロットル弁へ向けて流動することになる。
そして、EGRガスの一部がスロットル弁近傍の負圧領域に滞留すると、氷点下でエンジンを停止した際、EGRガスに含まれる水分が、結露してスロットル弁に付着するだけでなく、付着した結露水が氷結して、スロットル弁の動作を阻害するおそれがあった。
特開2017-31964号公報
本発明は、上述の問題に鑑み、吸気通路の内部空間におけるEGRガスの流動を制御して、スロットル弁へ向けたEGRガスの流動を阻止できるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。
この発明は、少なくとも新気を含む気体を、エンジンの各気筒に供給するエンジンの吸気装置であって、前記新気の吸気量を調整するスロットル弁と、該スロットル弁を通過した前記新気を前記エンジンの筒内に導入する内部空間を有する吸気通路と、該吸気通路の前記内部空間に連通するとともに、排気ガスの一部をEGRガスとして前記吸気通路に導入するEGR通路とを備え、前記吸気通路は、前記スロットル弁を通過した前記新気が導入される新気導入路と、該新気導入路に対して前記スロットル弁を通過する前記新気の流下方向に直交する方向に並設され、前記新気導入路からの前記新気を前記エンジンの吸気ポートに導入する独立吸気管とを備え、前記EGR通路は、前記新気導入路と前記独立吸気管との間における前記吸気通路の内部に設けた空間によって構成された排ガス導入路と、該排ガス導入路に連通するとともに、前記新気導入路の前記内部空間に突出した略筒状の突出部を備え、該突出部は、上流側の側面における突出長さが、下流側の側面における突出長さよりも長い形状に形成され、前記新気導入路と前記独立吸気管との間において、前記排ガス導入路を挟んで配置された2つの多孔質部材を備えたことを特徴とする。
この発明により、吸気通路の内部空間におけるEGRガスの流動を制御して、スロットル弁へ向けたEGRガスの流動を阻止することができる。
具体的には、上流側の側面における突出長さが、下流側における側面の突出長さよりも長い略筒状に形成したことにより、EGR通路の突出部は、スロットル弁に隣接して発生した負圧領域に対する防壁として、上流側の側面を機能させることができる。
これにより、エンジンの吸気装置は、EGR通路の突出部がスロットル弁に近い位置に設けられた場合であっても、EGRガスが負圧領域に引き寄せされることを阻止できる。このため、エンジンの吸気装置は、吸気通路の下流側へ向けて流下する新気の流れに沿うように、EGRガスを吸気通路に導入することができる。
従って、エンジンの吸気装置は、吸気通路の内部空間におけるEGRガスの流動を制御して、スロットル弁へ向けたEGRガスの流動を阻止することができる。さらに、吸気通路のより上流にEGR通路の突出部を設けることができるため、エンジンの吸気装置は、吸気通路の下流にEGR通路の突出部を設けた場合に比べて、新気とEGRガスとの混合をより確実に行なうことができる。
さらに、この発明は、前記EGR通路を覆う多孔質部材を備えたことを特徴とする
上記多孔質部材とは、例えば、吸音材、遮音材、あるいは断熱材などのことをいう。
この構成によれば、エンジンの吸気装置は、EGR通路を保温できるため、温度低下が抑制されたEGRガスを、吸気通路の下流側に向けて導入することができる。
これにより、エンジンの吸気装置は、吸気通路において、EGRガスに含まれる水分が結露することをより抑制できる。このため、エンジンの吸気装置は、水分を含むEGRガスを、エンジンの筒内へより確実に導入することができる。
この発明の態様として、前記EGR通路の前記突出部は、略円筒状に形成されてもよい。
この構成によれば、エンジンの吸気装置は、突出部の周面に沿って新気をスムーズに流下させることができる。このため、エンジンの吸気装置は、例えば、略矩形の突出部に比べて、新気の吸気抵抗を抑えることができる。
さらに、突出部の下流側には新気の流れによる負圧領域が発生するため、エンジンの吸気装置は、EGRガスを突出部から吸気通路の下流側へ向けて確実に導出させることができる。
従って、エンジンの吸気装置は、スロットル弁へ向けたEGRガスの流動をより阻止できるとともに、吸気通路に導入されたEGRガスを、吸気通路の下流側へ確実に流下させることができる。
また、この発明の態様として、前記スロットル弁の弁軸に沿った方向を弁軸方向として、前記EGR通路の前記突出部は、前記スロットル弁から前記吸気通路の下流側を見て、前記弁軸方向に対して交差する方向に突出するとともに、前記弁軸に重合しない突出長さで形成されてもよい。
この構成によれば、エンジンの吸気装置は、スロットル弁から吸気通路の下流側を見た際、吸気通路の開口面積に対して、突出部の面積が占める割合を抑えることができる。このため、エンジンの吸気装置は、新気の吸気抵抗をより抑えることができる。
さらに、スロットル弁から吸気通路の下流側を見た際、弁軸に重合する突出長さで形成された突出部に比べて、突出部の突出長さを抑えられるため、エンジンの吸気装置は、突出部の先端を、新気の流速が比較的速い吸気通路の周面に近づけることができる。
このため、エンジンの吸気装置は、比較的速い流速で吸気通路の下流に向かう新気の流れに、EGRガスを確実に合流させることができる。
これにより、エンジンの吸気装置は、吸気通路に導入されたEGRガスを、吸気通路の下流側へより確実に流下させることができる
発明により、吸気通路の内部空間におけるEGRガスの流動を制御して、スロットル弁へ向けたEGRガスの流動を阻止できるエンジンの吸気装置を提供することができる。
エンジンの吸排気システムの構成を示すシステム構成図。 吸気装置の外観を側面視で示す側面図。 吸気装置の外観を前方上方視で示す外観斜視図。 内側分割体の外観を側面視で示す側面図。 EGR通路を部分断面で示す断面斜視図。 図5中の要部を拡大した要部拡大断面斜視図。 突出部の外観を正面視で示す正面図。 突出部の外観を平面視で示す平面図。
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
本実施形態では、ガソリンなどを燃料とするエンジン1に、少なくとも新気を含む気体を供給する吸気装置30について、図1から図8を用いて説明する。
なお、図1はエンジン1の吸排気システムのシステム構成図を示し、図2は吸気装置30の側面図を示し、図3は吸気装置30の外観斜視図を示し、図4は内側分割体36aの側面図を示している。
さらに、図5はEGR通路41の断面斜視図を示し、図6は図5中の要部を拡大した要部拡大断面斜視図を示し、図7は突出部465の正面図を示し、図8は突出部465の平面図を示している。
また、図中において、矢印Fr及び矢印Rrはエンジン1の前後方向を示しており、矢印Frは前方を示し、矢印Rrは後方を示している。さらに、矢印Rh及び矢印Lhはエンジン1の幅方向を示しており、矢印Rhは右方向を示し、矢印Lhは左方向を示している。
また、図示を明確にするため、図2中において、エンジン1を二点鎖線で図示するとともに、図7中において、スロットルボディ35を二点鎖線で図示している。
まず、エンジン1は、クランク軸2の軸中心に沿って、4つの気筒が直列に配設された、所謂、直列4気筒エンジンである。このエンジン1は、図1に示すように、クランク軸2を回転自在に支持するエンジンブロック3と、シリンダヘッド4と、ヘッドカバー(図示省略)と、オイルパン5とで構成されている。
なお、シリンダヘッド4は、エンジンブロック3の上面に装着され、ヘッドカバーは、シリンダヘッド4の上面に装着されている。さらに、オイルパン5は、エンジンブロック3の下面に装着されている。
このエンジン1の内部には、図1に示すように、ピストン6を上下方向に摺動可能に収容する気筒7と、気筒7、ピストン6、及びシリンダヘッド4で構成された空間である燃焼室8とが、前後方向に沿って4つ形成されている。
さらに、エンジン1のシリンダヘッド4には、図1に示すように、燃焼室8とエンジン1の外部とを連通する2つの吸気ポート9、及び2つの排気ポート10が、気筒7ごとに形成されている。
加えて、エンジン1には、図1に示すように、吸気ポート9を開閉する吸気バルブ11と、排気ポート10を開閉する排気バルブ12と、燃焼室8内に燃料を噴射する燃料噴射用インジェクタ13と、燃焼室8内の燃料に点火する点火プラグ14とを、気筒7ごとに備えている。
ここで、エンジン1におけるクランク軸2の軸中心に沿った方向を、エンジン1の前後方向とし、前方視において、前後方向に略直交する水平方向を、エンジン1の幅方向として説明する。
このエンジン1には、図1に示すように、排気ポート10に接続される排気装置20と、吸気ポート9に接続される吸気装置30とが、エンジン1を挟んで幅方向に対向配置されている。
排気装置20は、エンジン1の右側に配設されている。この排気装置20は、図1に示すように、エンジン1の各排気ポート10に接続されたエキゾーストマニホールド21と、排気管22を介してエキゾーストマニホールド21に接続された第1触媒23、第2触媒24、及びサイレンサー(図示省略)とで構成されている。
なお、第1触媒23は、例えば、三次元触媒などであり、第2触媒24は、例えば、ガソリン・パティキュレート・フィルターなどである。
一方、吸気装置30は、図1及び図2に示すように、エンジン1の左側に配置された上流吸気通路31、スロットルボディ35、及び下流吸気通路36で構成されている。さらに、吸気装置30は、排気ガスの一部を下流吸気通路36に還流する排気再循環装置40(以下、EGR装置40と呼ぶ)を備えている。
なお、上流吸気通路31、スロットルボディ35、及び下流吸気通路36が、前方から後方へ向けてこの順番で接続され、EGR装置40が下流吸気通路36に接続されている。
上流吸気通路31は、外気を新気として取り込んで、スロットルボディ35に流入させる内部空間を有する通路である。この上流吸気通路31は、図1及び図2に示すように、第1エアダクト32、エアクリーナー33、及び第2エアダクト34を、前方から後方へ向けて、この順番で接続して構成している。
第1エアダクト32は、新気が流下する内部空間を有する筒状体に形成されている。
エアクリーナー33は、第1エアダクト32を介して取り込んだ新気に含まれる粉塵を除去する機能を有している。
第2エアダクト34は、新気が流下する内部空間を有する筒状体であって、前端がエアクリーナー33に接続され、後端がスロットルボディ35に接続されている。
また、スロットルボディ35は、図1及び図2に示すように、上流吸気通路31から下流吸気通路36へ流下する新気の流量を調整する機能を有している。
具体的には、スロットルボディ35は、上流吸気通路31、及び下流吸気通路36に導通する中空のケース35aと、ケース35aの内部空間を開閉自在なスロットル弁35bと、スロットル弁35bを支持する弁軸35cとを備えている(図4参照)。
また、下流吸気通路36は、少なくとも新気を含む気体を、エンジン1の吸気ポート9へ導入させる分岐管、所謂、インテークマニホールである。なお、下流吸気通路36には、少なくとも新気を含む気体の流速を安定化させるサージタンク38が一体形成されている。
この下流吸気通路36は、図3から図5に示すように、例えば、エンジニアリングプラスチックのような耐熱性を有する合成樹脂製の内側分割体36a、中間分割体36b、及び外側分割体36cを接合して構成されている。この内側分割体36a、中間分割体36b、及び外側分割体36cは、前後方向に沿った略縦断面で、下流吸気通路36を分割したような形状に形成されている。
そして、下流吸気通路36は、内側分割体36a、中間分割体36b、及び外側分割体36cを幅方向に接合することで、スロットルボディ35の内部空間とエンジン1の吸気ポート9とを連通する内部空間を形成している。
なお、内側分割体36aと中間分割体36bとの間には、図5に示すように、EGR通路41(後述する第3のEGR通路46、及び突出部465)を構成する流路構成部材36dが挟持されている。
より詳しくは、下流吸気通路36は、図2から図5に示すように、スロットルボディ35の内部空間とエンジン1の吸気ポート9とを連通する内部空間を、新気導入路37、サージタンク38、及び4つの独立吸気管39によって構成している。
なお、新気導入路37、サージタンク38、及び独立吸気管39は、スロットルボディ35からエンジン1にかけて、この順番で配設されている。換言すれば、新気導入路37、サージタンク38、及び独立吸気管39は、少なくとも新気を含む気体の流れの上流から下流にかけて、この順番で配設されている。
新気導入路37は、図2から図5に示すように、エンジン1の吸気ポート9よりも下方の位置において、エンジン1の後部に至る前後方向長さで、前後方向に延びる通路を、幅方向に接合された内側分割体36aと中間分割体36bとで構成している。なお、新気導入路37は、図3及び図4に示すように、前端に設けたフランジ部37aを介して、スロットルボディ35に締結されている。
サージタンク38は、図3から図5に示すように、下方へ向けて湾曲した新気導入路37の後端から前方へ向けて延びる空間を、幅方向に接合された内側分割体36aと中間分割体36bとで構成している。
4つの独立吸気管39は、図3から図5に示すように、サージタンク38とエンジン1の吸気ポート9とを、それぞれ独立して連結する通路である。この独立吸気管39は、サージタンク38の下部から新気導入路37を跨ぐように幅方向左側、かつ上方へ向けて湾曲して、新気導入路37の上方に先端が位置する形状に形成されている
具体的には、独立吸気管39は、サージタンク38の下部から幅方向左側、かつ上方へ向けて湾曲した部分が、中間分割体36bと外側分割体36cとで構成され、新気導入路37の上方に位置する部分が、内側分割体36aと中間分割体36bと外側分割体36cとで構成されている。
なお、独立吸気管39は、新気導入路37に対して幅方向左側に所定間隔を隔てた位置をとおって湾曲する形状に形成されている。そして、新気導入路37と独立吸気管39との間を構成する中間分割体36bには、図5に示すように、遮音性と保温性とを有する多孔質部材である遮音材Sが2つ配設されている。
具体的には、2つの遮音材Sは、図5及び図6に示すように、後述する第3のEGR通路46の第3排ガス導入路463、及び第4排ガス導入路464を挟んで、上方、及び下方に配設されている。
また、EGR装置40は、図1から図3に示すように、EGR通路41、EGRクーラー42、及びEGRバルブ43で構成されている。
EGR通路41は、排気装置20と下流吸気通路36とを接続して、第1触媒23へ向かう排気ガスの一部を新気導入路37に還流している。
EGRクーラー42は、例えば、水冷式クーラーであり、下流吸気通路36に還流される排気ガスを冷却している。このEGRクーラー42は、図2に示すように、エンジン1の後部に近接して配設されている。
EGRバルブ43は、下流吸気通路36に還流される排気ガスの流量を調整する開閉弁である。このEGRバルブ43は、図2及び図3に示すように、エンジン1の前方から数えて2つ目の独立吸気管39と3つ目の独立吸気管39との間における下流吸気通路36に締結固定されている。
引き続き、上述したEGR装置40のEGR通路41について説明する。
EGR通路41は、図1から図3に示すように、排気装置20及びEGRクーラー42を接続する第1のEGR通路44と、EGRクーラー42及びEGRバルブ43を接続する第2のEGR通路45と、EGRバルブ43及び新気導入路37を接続する第3のEGR通路46とで構成されている。
このうち、第3のEGR通路46は、図5及び図6に示すように、下流吸気通路36の内部に設けた空間によって構成されている。
具体的には、第3のEGR通路46は、図5及び図6に示すように、第1排ガス導入路461、第2排ガス導入路462、第3排ガス導入路463、及び第4排ガス導入路464と、新気導入路37の内部空間に突出した突出部465とで構成されている。
第1排ガス導入路461は、図6に示すように、外側分割体36cに一体形成した筒状体で構成されている。この第1排ガス導入路461は、EGRバルブ43から幅方向右側、かつ略下方へ向けて延びる形状に形成されている。
第2排ガス導入路462は、図6に示すように、外側分割体36cと中間分割体36bとで構成されている。この第2排ガス導入路462は、第1排ガス導入路461から独立吸気管39に沿うように、略下方へ向けて延びる形状に形成されている。
第3排ガス導入路463は、図6に示すように、中間分割体36bに一体形成した筒状体で構成されている。この第3排ガス導入路463は、第2排ガス導入路462から幅方向右側へ向けて延びる形状に形成されている。
第4排ガス導入路464は、図6に示すように、流路構成部材36dと中間分割体36bとで構成されている。この第4排ガス導入路464は、第3排ガス導入路463から新気導入路37に沿って前方へ延びる形状に形成されている。
なお、上述した第3排ガス導入路463、及び第4排ガス導入路464は、図6に示すように、新気導入路37と独立吸気管39との間に設けた2つの遮音材Sに覆われている。
突出部465は、図4及び図6に示すように、内側分割体36aと流路構成部材36dとで第4排ガス導入路464に導通するように構成されている。この突出部465は、図7に示すように、スロットル弁35bから新気導入路37に向かう新気の流れ方向である流下方向から見て、弁軸35cの軸方向に対して交差する方向へ向けて突出した形状に形成されている。
より詳しくは、突出部465は、図4、図6、及び図8に示すように、新気導入路37における流下方向略中央よりも上流側において、新気導入路37の内面から突出した略円筒状に形成されている。なお、突出部465は、図4に示すように、スロットル弁35bを通過した新気の流れによって、スロットル弁35bの下流側に隣接して発生した相対的に負圧な負圧領域N(図4中の二点鎖線で囲った範囲)よりも下流の位置に形成されている。
さらに、突出部465は、図4に示すように、新気導入路37の内面から突出方向に沿った高さである突出長さが、上流側から下流側にかけて、漸次、短くなる略円筒状に形成されている。
具体的には、突出部465は、図4に示すように、側面視において、上流側の外周面における突出長さH1が、下流側の外周面における突出長さH2よりも長い略円筒状に形成されている。この突出部465は、図4及び図8に示すように、突出長さH1を、スロットル弁35bの回転半径に対して略半分の長さに設定することで、流下方向から見た際、その先端が弁軸35cに重なり合わないように形成されている。
以上のように、少なくとも新気を含む気体を、エンジン1の各気筒7に供給するエンジン1の吸気装置30は、新気の吸気量を調整するスロットル弁35bと、スロットル弁35bを通過した新気をエンジン1の筒内に導入する内部空間を有する下流吸気通路36とを備えている。さらに、エンジン1の吸気装置30は、下流吸気通路36の内部空間に連通するとともに、排気ガスの一部をEGRガスとして下流吸気通路36に導入するEGR通路41を備えている。そして、EGR通路41は、下流吸気通路36の内部空間に突出した略筒状の突出部465を備え、突出部465は、上流側の外周面における突出長さH1が、下流側の外周面における突出長さH2よりも長い形状に形成されている。
これにより、エンジン1の吸気装置30は、下流吸気通路36の内部空間におけるEGRガスの流動を制御して、スロットル弁35bへ向けたEGRガスの流動を阻止することができる。
具体的には、上流側の外周面における突出長さH1が、下流側における側面の突出長さよりも長い略筒状に形成したことにより、EGR通路41の突出部465は、スロットル弁35bに隣接して発生した負圧領域Nに対する防壁として、上流側の側面を機能させることができる。
これにより、エンジン1の吸気装置30は、EGR通路41の突出部465がスロットル弁35bに近い位置に設けられた場合であっても、EGRガスが負圧領域Nに引き寄せされることを阻止できる。このため、エンジン1の吸気装置30は、下流吸気通路36の下流側へ向けて流下する新気の流れに沿うように、EGRガスを下流吸気通路36に導入することができる。
従って、エンジン1の吸気装置30は、下流吸気通路36の内部空間におけるEGRガスの流動を制御して、スロットル弁35bへ向けたEGRガスの流動を阻止することができる。さらに、下流吸気通路36のより上流にEGR通路41の突出部465を設けることができるため、エンジン1の吸気装置30は、下流吸気通路36の下流にEGR通路41の突出部465を設けた場合に比べて、新気とEGRガスとの混合をより確実に行なうことができる。
また、EGR通路41の突出部465が、略円筒状に形成されたことにより、エンジン1の吸気装置30は、突出部465の周面に沿って新気をスムーズに流下させることができる。このため、エンジン1の吸気装置30は、例えば、略矩形の突出部465に比べて、新気の吸気抵抗を抑えることができる。
さらに、突出部465の下流側には新気の流れによる負圧領域Nが発生するため、エンジン1の吸気装置30は、EGRガスを突出部465から下流吸気通路36の下流側へ向けて確実に導出させることができる。
従って、エンジン1の吸気装置30は、スロットル弁35bへ向けたEGRガスの流動をより阻止できるとともに、下流吸気通路36に導入されたEGRガスを、下流吸気通路36の下流側へ確実に流下させることができる。
また、EGR通路41の突出部465は、流下方向から見た流下方向視において、弁軸方向に対して交差する方向に突出するとともに、弁軸35cに重合しない突出長さで形成されている。
これにより、エンジン1の吸気装置30は、流下方向視において、下流吸気通路36の開口面積に対して、突出部465の面積が占める割合を抑えることができる。このため、エンジン1の吸気装置30は、新気の吸気抵抗をより抑えることができる。
さらに、流下方向視において弁軸35cに重合する突出長さで形成された突出部465に比べて、突出部465の突出長さを抑えられるため、エンジン1の吸気装置30は、突出部465の先端を、新気の流速が比較的速い下流吸気通路36の周面に近づけることができる。
このため、エンジン1の吸気装置30は、比較的速い流速で下流吸気通路36の下流に向かう新気の流れに、EGRガスを確実に合流させることができる。
これにより、エンジン1の吸気装置30は、下流吸気通路36に導入されたEGRガスを、下流吸気通路36の下流側へより確実に流下させることができる。
また、EGR通路41を覆う遮音材Sを備えたことにより、エンジン1の吸気装置30は、EGR通路41を保温できるため、温度低下が抑制されたEGRガスを、下流吸気通路36の下流側に向けて導入することができる。
これにより、エンジン1の吸気装置30は、下流吸気通路36において、EGRガスに含まれる水分が結露することをより抑制できる。このため、エンジン1の吸気装置30は、水分を含むEGRガスを、エンジン1の筒内へより確実に導入することができる。
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の吸気通路は、実施形態の下流吸気通路36に対応し、
以下同様に、
上流側の側面における突出長さは、上流側の外周面における突出長さH1に対応し、
下流側の側面における突出長さは、下流側の外周面における突出長さH2に対応し、
多孔質部材は、遮音材Sに対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
例えば、上述した実施形態において、エンジン1は、直列4気筒エンジンとしたが、これに限定せず、直列6気筒エンジン、V型多気筒エンジン、あるいは単気筒エンジンなどであってもよい。なお、エンジン1は、縦置き、または横置きのどちらでもよい。
また、合成樹脂製の下流吸気通路36としたが、これに限定せず、金属製の下流吸気通路であってもよい。
また、サージタンク38を有する下流吸気通路36としたが、これに限定せず、サージタンク38を備えていない下流吸気通路であってもよい。
また、下流吸気通路36の内部に設けた空間によって第3のEGR通路46を構成したが、これに限定せず、下流吸気通路36とは別体の配管で構成された第3のEGR通路であってもよい。
この際、突出部は、下流吸気通路36の新気導入路37に挿着された第3のEGR通路の先端で構成してもよい。あるいは新気導入路37に一体形成された突出部に、別体で構成した第3のEGR通路を挿着して導通させる構成であってもよい。
また、略円筒状の突出部465としたが、これに限定せず、側面視において、上流側の側面における突出長さH1が、下流側の側面における突出長さH2より長ければ、例えば、多角筒状の突出部であってもよい。
また、EGR通路41の第3排ガス導入路463、及び第4排ガス導入路464を遮音材Sで覆われた構成としたが、保温性を有する多孔質部材であれば、吸音材や断熱材であってもよい。
1…エンジン
7…気筒
30…吸気装置
35b…スロットル弁
35c…弁軸
36…下流吸気通路
41…EGR通路
465…突出部
H1…上流側の外周面における突出長さ
H2…下流側の外周面における突出長さ
S…遮音材

Claims (3)

  1. 少なくとも新気を含む気体を、エンジンの各気筒に供給するエンジンの吸気装置であって、
    前記新気の吸気量を調整するスロットル弁と、
    該スロットル弁を通過した前記新気を前記エンジンの筒内に導入する内部空間を有する吸気通路と、
    該吸気通路の前記内部空間に連通するとともに、排気ガスの一部をEGRガスとして前記吸気通路に導入するEGR通路とを備え、
    前記吸気通路は、
    前記スロットル弁を通過した前記新気が導入される新気導入路と、
    該新気導入路に対して前記スロットル弁を通過する前記新気の流下方向に直交する方向に並設され、前記新気導入路からの前記新気を前記エンジンの吸気ポートに導入する独立吸気管とを備え、
    前記EGR通路は、
    前記新気導入路と前記独立吸気管との間における前記吸気通路の内部に設けた空間によって構成された排ガス導入路と、
    該排ガス導入路に連通するとともに、前記新気導入路の前記内部空間に突出した略筒状の突出部を備え、
    該突出部は、
    上流側の側面における突出長さが、下流側の側面における突出長さよりも長い形状に形成され
    前記新気導入路と前記独立吸気管との間において、前記排ガス導入路を挟んで配置された2つの多孔質部材を備えた
    エンジンの吸気装置。
  2. 前記EGR通路の前記突出部は、略円筒状に形成された
    請求項1に記載のエンジンの吸気装置。
  3. 前記スロットル弁の弁軸に沿った方向を弁軸方向として、
    前記EGR通路の前記突出部は、
    前記スロットル弁から前記吸気通路の下流側を見て、前記弁軸方向に対して交差する方向に突出するとともに、前記弁軸に重合しない突出長さで形成された
    請求項1または請求項2に記載のエンジンの吸気装置。
JP2019142057A 2019-08-01 2019-08-01 エンジンの吸気装置 Active JP7358824B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019142057A JP7358824B2 (ja) 2019-08-01 2019-08-01 エンジンの吸気装置
CN202010678412.6A CN112302836B (zh) 2019-08-01 2020-07-15 发动机的进气装置
US16/934,035 US11067042B2 (en) 2019-08-01 2020-07-21 Engine intake system
EP20187100.1A EP3771816B1 (en) 2019-08-01 2020-07-22 Engine intake system, and engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019142057A JP7358824B2 (ja) 2019-08-01 2019-08-01 エンジンの吸気装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021025439A JP2021025439A (ja) 2021-02-22
JP7358824B2 true JP7358824B2 (ja) 2023-10-11

Family

ID=71741649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019142057A Active JP7358824B2 (ja) 2019-08-01 2019-08-01 エンジンの吸気装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11067042B2 (ja)
EP (1) EP3771816B1 (ja)
JP (1) JP7358824B2 (ja)
CN (1) CN112302836B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7259788B2 (ja) * 2020-03-18 2023-04-18 トヨタ自動車株式会社 Egr装置
JP2022181613A (ja) * 2021-05-26 2022-12-08 マツダ株式会社 吸気マニホールド構造
CN114033586B (zh) * 2021-10-26 2022-09-27 东风汽车集团股份有限公司 一种节气门破冰的方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000303924A (ja) 1999-04-21 2000-10-31 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸気マニホールド
JP2005113851A (ja) 2003-10-10 2005-04-28 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸気装置
WO2006129371A1 (ja) 2005-06-03 2006-12-07 Hitachi, Ltd. Egrガス混合装置
JP4279754B2 (ja) 2004-09-13 2009-06-17 アルプス電気株式会社 プレート及び前記プレートを用いた検査方法
JP2018105180A (ja) 2016-12-26 2018-07-05 愛三工業株式会社 吸気マニホールド

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2548036Y2 (ja) * 1991-01-25 1997-09-17 アイシン精機株式会社 排気ガス還流装置
JPH04279754A (ja) * 1991-03-08 1992-10-05 Toyota Autom Loom Works Ltd Egrガスデポジット低減マニホルド
JPH06147022A (ja) * 1992-11-04 1994-05-27 Mitsubishi Motors Corp 筒内噴射型内燃機関
US5492104A (en) * 1994-11-03 1996-02-20 General Motors Corporation Exhaust gas recirculation for an internal combustion engine
JP3528565B2 (ja) * 1998-01-20 2004-05-17 日産自動車株式会社 エンジンの排気ガス還流装置
EP2330278B1 (en) * 2008-12-17 2012-09-26 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Air intake manifold
JP2013011185A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Aisin Seiki Co Ltd 内燃機関用吸気装置
US20140150759A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-05 GM Global Technology Operations LLC Engine Including External EGR System
US10465637B2 (en) * 2013-02-28 2019-11-05 Bendix Commercial Vehicle Systems, Llc Method to enhance gas recirculation in turbocharged diesel engines
US20150267650A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-24 International Engine Intellectual Property Company, Llc Venturi egr pump
JP6332192B2 (ja) 2015-08-06 2018-05-30 マツダ株式会社 エンジンの吸気装置
JP6599738B2 (ja) * 2015-11-25 2019-10-30 アイシン精機株式会社 内燃機関の吸気装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000303924A (ja) 1999-04-21 2000-10-31 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸気マニホールド
JP2005113851A (ja) 2003-10-10 2005-04-28 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸気装置
JP4279754B2 (ja) 2004-09-13 2009-06-17 アルプス電気株式会社 プレート及び前記プレートを用いた検査方法
WO2006129371A1 (ja) 2005-06-03 2006-12-07 Hitachi, Ltd. Egrガス混合装置
JP2018105180A (ja) 2016-12-26 2018-07-05 愛三工業株式会社 吸気マニホールド

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021025439A (ja) 2021-02-22
CN112302836A (zh) 2021-02-02
US11067042B2 (en) 2021-07-20
EP3771816B1 (en) 2024-10-23
CN112302836B (zh) 2022-11-08
EP3771816A1 (en) 2021-02-03
US20210033050A1 (en) 2021-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7358824B2 (ja) エンジンの吸気装置
US9273650B2 (en) System for improving gas distribution in an intake manifold
US9010304B2 (en) Exhaust gas recirculation device of engine
JP6649758B2 (ja) 吸気装置
US10344720B2 (en) Intake apparatus of internal combustion engine
JP6332192B2 (ja) エンジンの吸気装置
JP6217678B2 (ja) シリンダヘッド
EP1469171A2 (en) Internal combustion engine with blow-by gas recirculation system
US11339751B2 (en) Induction system including a hydrocarbon trap
JP6754631B2 (ja) 多気筒内燃機関用の吸気マニホールド
JP6128142B2 (ja) 多気筒エンジンの吸気装置
JP6098652B2 (ja) 多気筒エンジンの吸気装置
US7069894B2 (en) Intake manifold having intake pipes linked by transverse acoustic synchronization channels with exhaust gas recirculation inlets
JPH06173782A (ja) エンジンのegr供給装置
JP2019210893A (ja) エンジン
US9708956B1 (en) Emission control system and reductant injector
US9316186B2 (en) Engine intake with sump having a heat source
JP2012036805A (ja) 熱交換部材、および、それを用いた吸気システム
JP7316515B2 (ja) エンジンの排気循環装置
JP4960944B2 (ja) 内燃機関の吸気装置
JP7385353B2 (ja) 内燃機関
JP5345033B2 (ja) 内燃機関
JP6783166B2 (ja) 内燃機関の吸気装置
JP3189658B2 (ja) 内燃機関の吸気装置
WO2020031786A1 (ja) Egr装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220720

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230523

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230707

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: 20230829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230911

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7358824

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150