JP7540252B2 - インテークマニホールド - Google Patents

Description

本発明は、インテークマニホールドに関する。

従来、インテークマニホールドとして、例えば特許文献１に示すものが知られている。こうしたインテークマニホールドは、内燃機関の吸気ポートに空気を供給する吸気流路と、吸気流路に排気の一部を導入するＥＧＲ流路とを備えている。

特開２０１１－２４７１７８号公報

ところで、上述のようなインテークマニホールドでは、ＥＧＲ流路が吸気流路における吸気ポートの近傍位置で繋がった構造になっている。このため、吸気ポート側から吸気流路にデポジットを含んだ燃焼ガスが逆流した場合に、当該逆流したガスがＥＧＲ流路に容易に進入するので、ＥＧＲ流路がデポジットによって詰まってしまう。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するインテークマニホールドは、吸気が導入される吸気導入部と、前記吸気導入部から導入された吸気を導出する吸気導出部と、前記吸気導出部に配置されて当該吸気導出部にＥＧＲガスを導入するＥＧＲ導入口と、を備えたインテークマニホールドであって、前記吸気導出部には、吸気を導出する吸気導出口を複数に分割する隔壁が設けられ、前記ＥＧＲ導入口は、前記吸気導出口の外から前記吸気導出口を見たときに、少なくとも一部が前記隔壁に隠れる位置に配置されていることを要旨とする。

この構成によれば、吸気導出口から吸気導出部内にデポジットを含んだ内燃機関の燃焼ガスが逆流した場合に、当該逆流した燃焼ガスがＥＧＲ導入口からＥＧＲ流路内に進入することを隔壁によって抑制できる。したがって、デポジットによるＥＧＲ流路の詰まりを抑制できる。

一実施形態のインテークマニホールドの斜視図。 図１のインテークマニホールドを反対側から見たときの斜視図。 図２の３－３線矢視断面図。 吸気分岐管とシリンダヘッドとの接続部分とその周辺を示す平断面模式図。 吸気導出口の外から吸気分岐管におけるシリンダヘッドとの接続面と垂直な方向において吸気導出口を見たときの側面模式図。 変更例において、吸気分岐管とシリンダヘッドとの接続部分とその周辺を示す平断面模式図。

以下、インテークマニホールドの一実施形態を図面に従って説明する。
図１～図３に示すように、インテークマニホールド１１は、吸気が導入される吸気導入部１２と、吸気導入部１２から導入された吸気を導出する吸気導出部１３と、吸気導出部１３に配置されて吸気導出部１３にＥＧＲガスを導入するＥＧＲ導入口１４とを備えている。吸気導入部１２は、中空のサージタンク１５と、スロットルバルブ（図示略）を通過した吸気をサージタンク１５内に導入する吸気導入口１６とを備えている。

吸気導出部１３は、サージタンク１５の下側からサージタンク１５の側部を通ってサージタンク１５の上側までサージタンク１５を回り込むように湾曲して延びる複数（ここでは一例として３つ）の吸気分岐管１７を備えている。各吸気分岐管１７における下流側の端部である先端部は、一例として３気筒の内燃機関のシリンダヘッド１８に接続されている。各吸気分岐管１７の先端部の開口は、吸気が導出される吸気導出口１９とされている。

各吸気分岐管１７の先端部には、吸気導出口１９を水平方向において複数（ここでは一例として２つ）に等分割する平板状の隔壁２０が設けられている。したがって、各吸気分岐管１７は、先端部に水平方向に並ぶ２つの吸気導出口１９を有している。すなわち、３つの吸気分岐管１７は、先端部に吸気導出口１９を２つずつ有している。

図１、図３及び図４に示すように、シリンダヘッド１８には、１つの燃焼室２１（気筒）あたり２つの吸気ポート２２が形成されている。したがって、３気筒の内燃機関のシリンダヘッド１８には、３つの燃焼室２１と３つの吸気分岐管１７とを連通する合計６つの吸気ポート２２が形成されている。つまり、各吸気分岐管１７の先端部の２つの吸気導出口１９は、シリンダヘッド１８における対応する１つの燃焼室２１から延びる２つの吸気ポート２２にそれぞれ接続されている。したがって、各吸気分岐管１７は、サージタンク１５内と吸気ポート２２とを連通している。

そして、スロットルバルブ（図示略）側から供給される吸気は、サージタンク１５及び各吸気分岐管１７を介してシリンダヘッド１８の対応する吸気ポート２２に供給される。この場合、吸気導出口１９を２つずつ有した３つの吸気分岐管１７は、サージタンク１５内の吸気をシリンダヘッド１８の６つの吸気ポート２２に分配する。

湾曲した各吸気分岐管１７におけるサージタンク１５の上側の部分の外周側の位置には、各吸気分岐管１７内にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス導入部２３が設けられている。すなわち、ＥＧＲガス導入部２３は、各吸気分岐管１７における外周側の位置であって各吸気分岐管１７の先端部よりも若干上流側となる位置に配置されている。

図１～図３に示すように、ＥＧＲガス導入部２３は、内部にＥＧＲ流路２４を有したＥＧＲガス導入管２５を備えている。ＥＧＲガス導入管２５は、ＥＧＲバルブ（図示略）を通過したＥＧＲガスをＥＧＲ流路２４に供給するための１つのＥＧＲガス供給口２６と、ＥＧＲガス供給口２６からＥＧＲ流路２４に供給されたＥＧＲガスを３つの吸気分岐管１７内にそれぞれ分配して導入する３つのＥＧＲ導入口１４とを有している。すなわち、ＥＧＲガス供給口２６からＥＧＲガス導入管２５内（ＥＧＲ流路２４）に供給されたＥＧＲガスは、３つのＥＧＲ導入口１４から３つの吸気分岐管１７内にそれぞれ分配されて排出されるようになっている。

ＥＧＲガス供給口２６は、ＥＧＲガス導入管２５の上流端の開口によって構成されている。ＥＧＲガス導入管２５は、中間部において３つのガス分岐管２７に分岐している。３つのＥＧＲ導入口１４は、３つのガス分岐管２７の下流端の開口によってそれぞれ構成されている。各ＥＧＲ導入口１４は、湾曲した吸気分岐管１７内における外周側の位置であって隔壁２０と対向する位置に配置されている。

すなわち、図４及び図５に示すように、本実施形態において、各ＥＧＲ導入口１４は、吸気導出口１９の外から吸気分岐管１７におけるシリンダヘッド１８との接続面２８と垂直な方向Ａにおいて吸気導出口１９を見たときに、全体が隔壁２０に隠れる位置に配置されている。つまり、各ＥＧＲ導入口１４は、接続面２８と垂直な方向Ａにおいて吸気導出口１９を見たときに、隔壁２０の影となる領域Ｒ（図４における２本の破線で挟まれた領域）内に全体が配置されている。換言すれば、各ＥＧＲ導入口１４は、接続面２８と垂直な方向Ａにおいて隔壁２０と対向する位置に配置されている。

次に、インテークマニホールド１１の作用について説明する。
吸気導入口１６からサージタンク１５内に吸気が導入されると、当該吸気は３つの吸気分岐管１７にそれぞれ流れ込むことで分配される。サージタンク１５から各吸気分岐管１７に流れ込んだ吸気は、各吸気分岐管１７内を下流側に向かって流れる。このとき、各吸気分岐管１７内にはＥＧＲ導入口１４からＥＧＲガスが導入されるため、各吸気分岐管１７内を流れる吸気にＥＧＲガスが混合される。

この場合、ＥＧＲ導入口１４は、各吸気分岐管１７内を流れる吸気の主流に対して比較的干渉し難い各吸気分岐管１７内における外周側の位置に配置されているため、各吸気分岐管１７内におけるＥＧＲ導入口１４の配置に起因した吸気の圧力損失の上昇が抑制される。

引き続き、ＥＧＲガスが混合された吸気は、その流れが隔壁２０によって２つに切り裂かれるように分岐する。流れが隔壁２０によって２つに分岐された吸気は、２つの吸気導出口１９から２つの吸気ポート２２にそれぞれ流れ込む。２つの吸気ポート２２にそれぞれ流れ込んだ吸気は、同じ１つの燃焼室２１に対して所定のタイミングでそれぞれ供給される。

また、内燃機関の稼働中には、ガソリンやエンジンオイルの不完全燃焼生成物であるデポジットを含んだ内燃機関の燃焼ガスが２つの吸気導出口１９から吸気分岐管１７内に逆流することがある。そして、この逆流した燃焼ガスがＥＧＲ導入口１４からＥＧＲ流路２４に進入すると、ＥＧＲ流路２４にデポジットが堆積してＥＧＲ流路２４がデポジットで詰まってしまうという問題がある。

この点、本実施形態のインテークマニホールド１１では、ＥＧＲ導入口１４が、吸気導出口１９の外から吸気分岐管１７におけるシリンダヘッド１８との接続面２８と垂直な方向において吸気導出口１９を見たときに、隔壁２０の影となる領域Ｒ内に全体が配置されている。そして、２つの吸気導出口１９から吸気分岐管１７内にデポジットを含んだ内燃機関の燃焼ガスが逆流する際には、当該燃焼ガスの主流が接続面２８と垂直な方向Ａにおいて流れる。

したがって、２つの吸気導出口１９から吸気分岐管１７内にデポジットを含んだ内燃機関の燃焼ガスが逆流しても、隔壁２０が邪魔になるので、当該燃焼ガスがＥＧＲ導入口１４からＥＧＲ流路２４に直接的に進入することが抑制される。この結果、デポジットによるＥＧＲ流路２４の詰まりが抑制される。

以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）インテークマニホールド１１は、吸気が導入される吸気導入部１２と、吸気導入部１２から導入された吸気を導出する吸気導出部１３と、吸気導出部１３に配置されて当該吸気導出部１３にＥＧＲガスを導入するＥＧＲ導入口１４とを備える。吸気導出部１３には、吸気を導出する吸気導出口１９を複数に分割する隔壁２０が設けられている。ＥＧＲ導入口１４は、吸気導出口１９の外から吸気導出口１９を見たときに、全体が隔壁２０に隠れる位置に配置されている。この構成によれば、吸気導出口１９から吸気導出部１３内にデポジットを含んだ内燃機関の燃焼ガスが逆流した場合に、当該逆流した燃焼ガスがＥＧＲ導入口１４からＥＧＲ流路２４内に進入することを隔壁２０によって効果的に抑制できる。したがって、デポジットによるＥＧＲ流路２４の詰まりを効果的に抑制できる。

（２）インテークマニホールド１１において、吸気導出部１３は、湾曲して延びており、ＥＧＲ導入口１４は、吸気導出部１３における外周側の位置に配置されている。この構成によれば、吸気導出部１３を流れる吸気の主流に対して比較的干渉し難い位置にＥＧＲ導入口１４が配置されるので、ＥＧＲ導入口１４の配置に起因した吸気の圧力損失の上昇を抑制できる。

（変更例）
なお、上記実施形態は次のように変更してもよい。
・図６に示すように、隔壁２０は、平面視において左右方向に曲がっていてもよい。

・各ＥＧＲ導入口１４は、湾曲した吸気分岐管１７内における内周側や径方向における中央部に配置してもよい。
・各ＥＧＲ導入口１４は、吸気導出口１９の外から吸気分岐管１７におけるシリンダヘッド１８との接続面２８と垂直な方向において吸気導出口１９を見たときに、必ずしも全体が隔壁２０に隠れる位置に配置する必要はない。すなわち、各ＥＧＲ導入口１４は、吸気導出口１９の外から吸気分岐管１７におけるシリンダヘッド１８との接続面２８と垂直な方向において吸気導出口１９を見たときに、一部が隔壁２０に隠れる位置に配置してもよい。

・吸気導出口１９は、隔壁２０によって３つ以上に分割されていてもよい。
・吸気導出口１９は、隔壁２０によって互いに面積が異なるように複数に分割されていてもよい。

１１…インテークマニホールド
１２…吸気導入部
１３…吸気導出部
１４…ＥＧＲ導入口
１５…サージタンク
１６…吸気導入口
１７…吸気分岐管
１８…シリンダヘッド
１９…吸気導出口
２０…隔壁
２１…燃焼室
２２…吸気ポート
２３…ＥＧＲガス導入部
２４…ＥＧＲ流路
２５…ＥＧＲガス導入管
２６…ＥＧＲガス供給口
２７…ガス分岐管
２８…接続面
Ａ …方向
Ｒ …領域

Claims (2)

1. 吸気が導入される吸気導入部と、
   前記吸気導入部から導入された吸気を導出する吸気導出部と、
   前記吸気導出部に配置されて当該吸気導出部にＥＧＲガスを導入するＥＧＲ導入口と、を備えたインテークマニホールドであって、
   前記吸気導出部には、吸気を導出する吸気導出口を複数に分割する隔壁が設けられ、
   前記ＥＧＲ導入口は、前記吸気導出部における前記隔壁よりも上流側の位置で前記隔壁と対向し、かつ前記吸気導出口の外から前記吸気導出口を見たときに、全体が前記隔壁に隠れる位置に配置され、
   前記隔壁は、前記吸気導出部が延びる方向の長さの方が、複数に分割された前記吸気導出口が並ぶ方向の長さよりも長くなるように構成されていることを特徴とするインテークマニホールド。
2. 前記吸気導出部は、湾曲して延びており、
   前記ＥＧＲ導入口は、前記吸気導出部における外周側の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインテークマニホールド。