JP7393202B2 - External gas distribution piping for internal combustion engines - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の外部ガス分配管に関する。 The present invention relates to external gas distribution piping for internal combustion engines.
従来から、内燃機関の外部ガス分配管の一例として、3の倍数の気筒数を有する内燃機関の各気筒に外部ガスの分配を行う外部ガス分配構造が知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, as an example of an external gas distribution pipe for an internal combustion engine, an external gas distribution structure that distributes external gas to each cylinder of an internal combustion engine having a number of cylinders that is a multiple of 3 has been known (for example, see Patent Document 1). .
近年、内燃機関は、高効率化の要求から気筒数を削減することが求められている。このような要求から、近年、小排気量の内燃機関では、3の倍数にあたる3気筒のものも用いられている。 In recent years, internal combustion engines have been required to reduce the number of cylinders due to demands for higher efficiency. Due to such demands, in recent years small displacement internal combustion engines have been used that have three cylinders, which is a multiple of three.
また、近年、内燃機関は、全体の構成を小型化することも求められている。内燃機関を小型化するために、内燃機関に用いられている部品、例えば、EGR(Exhaust Gas Recirculation)用の外部ガスを分配する分配管も、小型化が求められている。 Furthermore, in recent years, there has been a demand for miniaturization of the overall structure of internal combustion engines. In order to downsize internal combustion engines, parts used in internal combustion engines, such as distribution pipes that distribute external gas for EGR (Exhaust Gas Recirculation), are also required to be downsized.
一方で、3気筒のように2以上の複数の奇数気筒の内燃機関の場合は、外部ガスに接続される1本の配管から各気筒の吸気管に外部ガスを分配する際に、その分配比を均一に近づけることが課題となっている。 On the other hand, in the case of an internal combustion engine with two or more odd-numbered cylinders, such as a three-cylinder engine, when distributing external gas from one pipe connected to external gas to the intake pipe of each cylinder, the distribution ratio is The challenge is to make it nearly uniform.
しかしながら、特許文献1の外部ガス分配構造は、外部ガスの分配比を改善するために、外部ガスに接続される1本の主管から2本の上流側分岐管に分岐された後に1本の集合管に集合させた上で各気筒の吸気管に分配していた。このため、特許文献1の外部ガス分配構造は、特に吸気管の延長方向でもあるピストンの往復動方向(縦方向)に大きくなっていたため、構成の小型化についてさらなる改善が求められていた。
However, in the external gas distribution structure of
そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成により複数の吸気管に対する外部ガスの分配比の改善を図ることができる内燃機関の外部ガス分配管を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an external gas distribution pipe for an internal combustion engine that can improve the distribution ratio of external gas to a plurality of intake pipes with a simple configuration. shall be.
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の外部ガス分配管は、内燃機関において奇数の複数が備えられている気筒にそれぞれ連通されている複数の吸気管に外部ガスを分配するものであり、外部ガス供給源に連通されている1つの導入部と、前記導入部に連通されていて前記外部ガスが流通可能な1本の外部ガス導入管と、前記外部ガスを前記外部ガス導入管から前記吸気管のそれぞれに導出する複数の導出部と、前記外部ガス導入管から前記導出部のうち2つに分岐する分岐部と、前記外部ガス導入管から1つの前記導出部に分配する分配部と、を備える。 In order to solve the above problems, an external gas distribution pipe for an internal combustion engine according to the present invention distributes external gas to a plurality of intake pipes each communicating with an odd number of cylinders in the internal combustion engine. one introduction part communicating with an external gas supply source; one external gas introduction pipe communicating with the introduction part through which the external gas can flow; a plurality of lead-out parts that lead out from the pipe to each of the intake pipes; a branch part that branches from the external gas introduction pipe into two of the lead-out parts; and a branch part that branches from the external gas introduction pipe to one of the lead-out parts. A distribution section.
本発明の一態様に係る内燃機関の外部ガス分配管において、前記分配部は、前記外部ガス導入管において前記分岐部よりも前記導入部に近い位置に設けられている。 In the external gas distribution pipe for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the distribution part is provided in the external gas introduction pipe at a position closer to the introduction part than the branch part.
本発明の一態様に係る内燃機関の外部ガス分配管において、前記分岐部の管径は、前記分配部の管径よりも太い。 In the external gas distribution pipe for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the pipe diameter of the branch part is larger than the pipe diameter of the distribution part.
本発明の一態様に係る内燃機関の外部ガス分配管において、前記外部ガス導入管は、複数の前記吸気管の配列方向を長手方向として配置されている。 In the external gas distribution pipe for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the external gas introduction pipe is arranged with the longitudinal direction of the plurality of intake pipes being arranged.
本発明の一態様に係る内燃機関の外部ガス分配管において、前記分岐部から2つの前記導出部のうち前記導入部からの距離が遠い一方の前記導出部への管路を形成する第1分岐管と、前記分岐部から2つの前記導出部のうち他方の前記導出部への管路を形成する第2分岐管と、を備え、前記第1分岐管の管長は、前記第2分岐管の管長よりも長い。 In the external gas distribution pipe for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention, a first branch forming a conduit from the branch part to one of the two lead-out parts that is farther from the introduction part. a second branch pipe forming a conduit from the branch part to the other of the two lead-out parts, and the length of the first branch pipe is equal to the length of the second branch pipe. Longer than the chief.
本発明によれば、簡易な構成により複数の吸気管に対する外部ガスの分配比の改善を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the distribution ratio of external gas to a plurality of intake pipes with a simple configuration.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る外部ガス分配管10を備える吸気装置1の平面図である。図2は、外部ガス分配管10を備える吸気装置1の斜視図である。図3は、外部ガス分配管10を備える吸気装置1の正面図である。
FIG. 1 is a plan view of an
以下、説明の便宜上、図1乃至図3に示す吸気装置1において、外部ガス分配管10が設けられている側を前側、その反対側を後側とする。以下の説明において、内燃機関の外部ガス分配管10における長手方向をx軸方向(左右方向、幅方向)、短手方向をy軸方向(前後方向)、x軸及びy軸の双方と垂直な方向をz軸方向(上下方向、高さ方向)とする。以下の説明において、各構成要素の位置関係や方向を右側、左側、前側、後側、上側、下側として説明するときは、あくまで図面における位置関係や方向を示し、実際の内燃機関の外部ガス分配管における位置関係や方向を限定するものではない。
Hereinafter, for convenience of explanation, in the
図1乃至図3に示すように、不図示の内燃機関が備える吸気装置1において、奇数の複数が備えられている気筒にそれぞれ連通されている複数の吸気管21,22,23に外部ガスを分配する外部ガス分配管10であり、外部ガス供給源に連通されている1つの導入部11と、導入部11に連通されていて外部ガスが流通可能な1本の外部ガス導入管12と、外部ガスを外部ガス導入管12から吸気管21,22,23のそれぞれに導出する複数の導出部13,14,15と、外部ガス導入管12から導出部13,14,15のうち2つの導出部13,14に分岐する分岐部16と、外部ガス導入管12から1つの導出部15に分配する分配部17と、を備える。以下、本実施の形態に係る内燃機関の外部ガス分配管10について具体的に説明する。
As shown in FIGS. 1 to 3, in an
吸気装置1は、上述したように外部ガス分配管10を備えている。吸気装置1は、不図示のガソリンエンジンとして、例えば、直列3気筒エンジン(以下、エンジンと称す)に搭載するために構成されている。なお、エンジンが有する奇数の複数気筒の一例としての3つの気筒は、図1における紙面右側から左側(+x軸方向)に向かって、第1気筒、第2気筒および第3気筒の順にx軸に沿って列状に並んでいる。また、吸気装置1は、エンジンに空気を供給する吸気系の一部を構成している。吸気装置1は、第1気筒用の吸気管21、第2気筒用の吸気管22、第3気筒用の吸気管23、及び、吸気管21,22,23が集合して不図示のエアクリーナなどに接続する集合管部24を有する吸気装置本体20を備えている。
The
吸気装置本体20は、吸気管21,22,23の上側の前側部分を構成する上側管部25と、吸気管21,22,23の下側の前側部分、及び、集合管部24を構成する下側管部26と、吸気管21,22,23、及び、集合管部24の後側部分を構成する後側管部27とにより構成されている。吸気装置本体20は、例えばいずれも樹脂製の上側管部25、下側管部26、及び、後側管部27を接合することにより形成されている。上側管部25と下側管部26とは、吸気装置本体20の上下方向中央部付近に設けられている接合部28により接合されている。なお、吸気装置本体20の部品構成は、上述した例に限定されない。
The intake device
吸気管21は、外部ガス分配管10からの外部ガスを上側管部25に導入するための開口として、管路内部と連通している開口部211を有している。吸気管22は、外部ガス分配管10からの外部ガスを上側管部25に導入するための開口として、管路内部と連通している開口部221を有している。吸気管23は、外部ガス分配管10からの外部ガスを上側管部25に導入するための開口として、管路内部と連通している開口部231を有している。
The
図1乃至図3に示すように、外部ガス分配管10は、吸気装置1において、吸気装置本体20の上側前側に取り付けられている。外部ガス分配管10は、導出部13が吸気管21の開口部211に、導出部14が吸気管22の開口部221に、導出部15が吸気管23の開口部231に、それぞれ接続されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the external
図4は、外部ガス分配管10の平面図である。また、図5は、外部ガス分配管10の底面図である。
FIG. 4 is a plan view of the external
図4及び図5に示すように、外部ガス分配管10は、上述したように、導入部11、外部ガス導入管12、導出部13,14,15、分岐部16、及び、分配部17を備えている。外部ガス分配管10は、例えば、いずれも樹脂製の、上側部分を構成する上側部品18と下側部分を構成する下側部品19とを接合することにより形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the external
導入部11は、不図示の外部ガス供給源からの外部ガスを外部ガス分配管10の内部に導入するために、上記外部ガス供給源に連通されている。
The
外部ガス導入管12は、導入部11と複数の導出部13,14,15とを連通している1本の管路である。外部ガス導入管12は、複数の吸気管21,22,23の配列方向、すなわち、左右方向(x軸方向)が長手方向となるように配置されている。外部ガス導入管12は、直管状または略直管状に形成されている。外部ガス導入管12は、このように形成されていることで、上記外部ガス供給源から導入された外部ガスを吸気装置本体20の吸気管21,22,23に流通させることができる。
The external
導出部13,14,15は、エンジンの気筒の数に応じて、3つ設けられている。上述したように、導出部13が吸気管21の開口部211に、導出部14が吸気管22の開口部221に、導出部15が吸気管23の開口部231に、それぞれ接続されている。導出部13,14,15は、外部ガス導入管12を経由して導入部11と連通しているため、外部ガス導入管12から吸気管21,22,23のそれぞれに外部ガスを導出することができる。
Three
分岐部16は、外部ガス導入管12における導入部11から最も遠い位置、具体的には、導入部11が設けられている一端部121とは反対側(+x軸方向側)の他端部122に設けられている。分岐部16は、外部ガス導入管12の他端部122から後側(+y軸方向側)に管路が曲げられた後に、外部ガス導入管12から導出部13,14,15のうち2つ、第1気筒の吸気管21に接続されている導出部13、及び、第2気筒の吸気管22に接続されている導出部14に分岐している。つまり、分岐部16は、1つの管(外部ガス導入管12)から分岐して2つの管(第1分岐管131及び第2分岐管141)に接続されている、いわゆるトーナメント配管である。
The
第1分岐管131は、分岐部16から分岐される2つの導出部13,14のうち導入部11からの距離(x軸方向の距離または管長)が遠い一方の導出部13への管路を形成している。第2分岐管141は、分岐部16から分岐される2つの導出部13,14のうち、導入部11からの距離(x軸方向の距離または管長)が導出部13よりも近い他方の導出部14への管路を形成している。ここで、第1分岐管131の管長L1は、第2分岐管の管長L2よりも長い。
The
第1分岐管131は、分岐部16と導出部13との間に、管路を所定の方向、例えば、+y軸方向に曲げる屈曲部132が設けられている。また、第2分岐管141は、分岐部16と導出部14との間に、管路を所定の方向、例えば、+y軸方向に曲げる屈曲部142が設けられている。ここで、屈曲部132の曲率は、屈曲部142よりも大きく(曲がり具合がきつく)なっている。
The
分配部17は、外部ガス導入管12において分岐部16よりも導入部11に近い(-x軸方向寄りの)位置に設けられている。分配部17は、外部ガス導入管12から直接的に導出部15に管路(分配管151)が分配されている。分配部17の管径は、分岐部16の管径よりも太い。分配部17は、1本の外部ガス導入管12から、複数の導出部13、14,15のうち、1つの導出部15に外部ガスを分配する。
The
次に、以上説明した外部ガス分配管10の作用について説明する。
Next, the operation of the external
図6は、実施の形態に係る外部ガス分配管10を備える吸気装置1における外部ガスの流れを示すための模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the flow of external gas in the
図6に示すように、外部ガス分配管10を備える吸気装置1において、外部ガスは、導入部11から外部ガス分配管10の内部に導入される。外部ガス分配管10の内部に導入された外部ガスは、外部ガス導入管12の内部を通過してエンジンの複数の気筒に対応して設けられている導出部13,14,15から吸気管21、22,23に導かれる。
As shown in FIG. 6 , in the
ここで、外部ガス分配管10は、外部ガス導入管12から2つの導出部13,14に分岐する分岐部16と、1つの導出部15に分配する分配部17とを備えている。特に、外部ガス分配管10は、外部ガス導入管12において、分配部17が分岐部16よりも導入部11に近い位置に設けられている。
Here, the external
このように構成することにより、外部ガス分配管10は、1つの導出部13に連通している分配部17に分配される外部ガスG3よりも、2つの導出部13,14に連通している分岐部16に分配される外部ガスG1,G2の分配比の差を改善することができる。
With this configuration, the external
また、外部ガス分配管10において、分岐部16の管径は、分配部17の管径よりも太く形成されている。このため、外部ガス分配管10は、2つの導出部13,14に連通している分岐部16に分配される外部ガスG1,G2の分配比の差を改善することができる。
Further, in the external
また、外部ガス分配管10は、外部ガス導入管12が、複数の吸気管21,22,23の配列方向(横方向、x軸方向)を長手方向として配置されているため、吸気管21,22,23の延長方向でもあるピストンの往復動方向(縦方向)に大きくなることを防ぎ、構成の小型化について改善することができる。
In addition, in the external
また、外部ガス分配管10は、分岐部16から導入部11からの距離が遠い一方の導出部13への管路を形成する第1分岐管131と、他方の導出部14への管路を形成する第2分岐管141と、を備えている。ここで、第1分岐管131の管長は、第2分岐管141の管長よりも長い。このように構成されていることにより、外部ガス分配管10は、外部ガスの分配比が多くなりやすい導入部11からの距離が遠い一方の導出部13への分配比を改善して、簡易な構成により外部ガスの分配比をより改善することができる。
The external
以上、説明したように、実施の形態に係る内燃機関の外部ガス分配管10によれば、3気筒のように奇数の複数気筒エンジンにおいて、簡易な構成により外部ガスの分配比を改善することができる。
As described above, according to the external
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に係る内燃機関の外部ガス分配管10,10Aに限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the external
図7は、実施の形態の変形例に係る内燃機関の外部ガス分配管10Aの平面図である。図7に示すように、外部ガス分配管10Aの変形例では、先に説明した外部ガス分配管10と異なり、導入部11Aが左右方向左側(+x軸方向寄り)に設けられていて、分岐部16Aが左右方向右側(-x軸方向寄り)に設けられている。このように、外部ガス分配管10Aは、導入部11A及び外部ガス導入管12に対する分岐部16A及び分配部17Aの配置、分岐部16と分配部17との管径の相違など以外の構成や配置に関しては、適宜変更可能である。
FIG. 7 is a plan view of an external
1…吸気装置、10,10A…外部ガス分配管、11,11A…導入部、12…外部ガス導入管、12,12A…外部ガス導入管、13,13A,14,14A,15,15A…導出部、16,16A…分岐部、17,17A…分配部、18…上側部品、19…下側部品、20…吸気装置本体、21,22,23…吸気管、24…集合管部、25…上側管部25…上側管部、26…下側管部、27…後側管部、28…接合部、121…一端部、122…他端部、131…第1分岐管、141…第2分岐管、151…分配管
1... Intake device, 10, 10A... External gas distribution pipe, 11, 11A... Introducing part, 12... External gas introduction pipe, 12, 12A... External gas introduction pipe, 13, 13A, 14, 14A, 15, 15A... Outlet Part, 16, 16A... Branch part, 17, 17A... Distribution part, 18... Upper part, 19... Lower part, 20... Intake device main body, 21, 22, 23... Intake pipe, 24... Collecting pipe part, 25...
Claims (3)
外部ガス供給源に連通されている1つの導入部と、
前記導入部に連通されていて前記外部ガスが流通可能な1本の外部ガス導入管と、
前記外部ガスを前記外部ガス導入管から前記吸気管のそれぞれに導出する複数の導出部と、
前記外部ガス導入管から前記導出部のうち2つに分岐する分岐部と、
前記外部ガス導入管から1つの前記導出部に分配するとともに前記分岐部よりも前記導入部に近い位置に設けられ、且つ前記分岐部と逆方向に延びている分配部と、
を備え、
前記分岐部は、前記外部ガス導入管に近接して略平行に直線状に延びるとともに、
前記分岐部から2つの前記導出部のうち前記導入部からの距離が遠い一方の前記導出部への管路を形成する第1分岐管と、
前記分岐部から2つの前記導出部のうち他方の前記導出部への管路を形成する第2分岐管と、
を備え、
前記第1分岐管の管長は、前記第2分岐管の管長よりも長く、
前記第1分岐管は、前記分岐部と一方の前記導出部との間に、管路を所定の方向に曲げる第1屈曲部が設けられていて、
前記第2分岐管は、前記分岐部と他方の前記導出部との間に、管路を所定の方向に曲げる第2屈曲部が設けられていて、
前記第1屈曲部の曲率は、前記第2屈曲部よりも大きくなっている、内燃機関の外部ガス分配管。 An external gas distribution pipe that distributes external gas to a plurality of intake pipes each communicating with an odd number of cylinders in an internal combustion engine,
one inlet in communication with an external gas supply source;
one external gas introduction pipe that is in communication with the introduction part and through which the external gas can flow;
a plurality of lead-out portions that lead out the external gas from the external gas introduction pipe to each of the intake pipes;
a branch part that branches from the external gas introduction pipe into two of the outlet parts;
a distribution part that distributes from the external gas introduction pipe to one of the outlet parts, is provided at a position closer to the introduction part than the branch part, and extends in a direction opposite to the branch part;
Equipped with
The branch portion extends linearly approximately parallel to the external gas introduction pipe, and
a first branch pipe forming a conduit from the branch part to one of the two lead-out parts that is farther from the introduction part;
a second branch pipe forming a conduit from the branch part to the other of the two lead-out parts;
Equipped with
The length of the first branch pipe is longer than the length of the second branch pipe,
The first branch pipe is provided with a first bending part that bends the pipe in a predetermined direction between the branch part and one of the lead-out parts,
The second branch pipe is provided with a second bending part that bends the pipe in a predetermined direction between the branch part and the other lead-out part,
An external gas distribution pipe for an internal combustion engine , wherein the first bend has a larger curvature than the second bend .
請求項1に記載の内燃機関の外部ガス分配管。 The pipe diameter of the branch part is larger than the pipe diameter of the distribution part,
An external gas distribution pipe for an internal combustion engine according to claim 1 .
請求項1または2に記載の内燃機関の外部ガス分配管。
The external gas introduction pipe is arranged with the direction in which the plurality of intake pipes are arranged as a longitudinal direction.
An external gas distribution pipe for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 .
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