JPH11193727A - 内燃機関の吸気系部品 - Google Patents

内燃機関の吸気系部品

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JPH11193727A
JPH11193727A JP9366655A JP36665597A JPH11193727A JP H11193727 A JPH11193727 A JP H11193727A JP 9366655 A JP9366655 A JP 9366655A JP 36665597 A JP36665597 A JP 36665597A JP H11193727 A JPH11193727 A JP H11193727A
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JP
Japan
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throttle
intake
cylindrical member
engine
intake manifold
Prior art date
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Pending
Application number
JP9366655A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Numao
康弘 沼尾
Hikari Iio
光 飯尾
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11193727A publication Critical patent/JPH11193727A/ja
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    • 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

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寒冷地の早朝や、エンジン始動時(冷間時)
に発生するスロットルバルブの固着(貼り付き)を防止
するとともに、エンジン周辺部品の設計自由度を向上さ
せることができる吸気系部品を提供すること。 【解決手段】 この吸気系部品において、スロットルシ
ャフト11は、スロットルボディ10の対向する一対の
シャフト支持部によって回転可能に支承されている。ス
ロットルボディ10の内壁には、金属製の円筒状部材2
0が設けられている。排気ガスの一部を導入するEGR
パイプ40は、カラー43を通じてインテークマニホー
ルド30内部に挿入されている。EGRパイプ40のイ
ンテークマニホールド30の内部に挿入された部分は、
円筒状部材20の尖端部21付近に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関(エンジ
ン)等の吸気通路を形成する、スロットルボディとイン
テークマニホールドとを一体化した吸気系部品に関する
ものであり、更に詳細には、軽量化等の要請から、合成
樹脂をマトリックスとする複合材料を用いて形成された
スロットルボディと、インテークマニホールドとで形成
された吸気系部品であって、氷結によるスロットルバル
ブの固着(貼り付き)を防止する構造に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】燃料噴射システムを備えたエンジンで
は、通常、吸入空気を暖めることなく外気をそのまま取
り入れている。従って、寒冷地走行等においては冷たい
外気がそのまま吸気通路内に導入されることになるた
め、スロットルバルブ近傍で氷結が発生することがあ
り、特に水路走行又は雪路走行時にはこの現象が著し
い。また、キャブレター(気化器)仕様のエンジンにお
いても、スロットルバルブがガソリンによって冷却さ
れ、スロットルバルブに付着した水分が氷結する場合が
あることも知られている。
【0003】そして、このような氷結によって、スロッ
トルバルブの固着、いわゆる「貼り付き」が発生する
と、スロットルバルブの円滑な作動が阻害され、アクセ
ル踏力が増大したり、車両の運転性能が損なわれること
がある。
【0004】これに対し、従来は、スロットルボディの
周りにエンジン冷却水を循環させる(以下、「温水加
熱」と称す。)ことにより、また、キャブレター仕様の
エンジンでは、スロットルバルブの周辺にヒーターを埋
設する(以下、「ヒーター加熱」と称す。)ことによ
り、スロットルボディを加熱してスロットルバルブとス
ロットルボディとの氷結を防止している。
【0005】しかし、軽量化等の要請からスロットルボ
ディを合成樹脂をマトリックスとする複合材料を用いて
形成することがあり、このような複合材料製のスロット
ルボディを、現在主流となっているアルミ合金、亜鉛合
金又は真鍮等の金属材料を用いて形成したスロットルボ
ディと比較すると、合成樹脂をマトリックスとする複合
材料は熱伝導率が小さいため、温水加熱やヒーター加熱
を行ってもスロットルボディのボア壁の温度上昇が不十
分であったり、昇温に長時間を要する等の問題が発生す
ることが皆無ではなかった。
【0006】このような問題を解決する手法は、例え
ば、実開平4−119352号公報に提案されており、
この手法では、図1に示すように、上記複合材料を用い
て形成したスロットルチャンバ本体1のスロットル弁
(図示せず)を囲む内壁に、アルミニウム製の円筒体
(スリーブ)3を一体に設ける。そして、円筒体3の外
周に、アルミニウム製の突起部6を形成し、これに凹溝
7を形成して、ここに温水パイプ4を嵌入する構成を採
用している。このような構成では、温水パイプ4と円筒
体3(凹溝7)との接触面積が大きいので熱伝導率がよ
く、氷結防止性能を改善することができる。
【0007】また、この手法以外にも、氷結によって発
生する空気量制御装置のスロットルバルブの(貼り付
き)を防止する構造としては、樹脂製スロットルボディ
のスロットルバルブを囲む内壁に、金属製の円筒体を一
体に設け、樹脂製スロットルボディ内に円筒体を加熱す
る温水パイプを埋没することにより、アイシングを防止
するものがある。更に、これに該当し又は類似した発明
・考案としては、特開平2−91431号公報、実開平
3−17241号公報、実開平4−119338号公
報、実開平4−119352号公報、特開平7−771
08号公報等に記載の技術がある。更にまた、樹脂製ス
ロットルボディのボア内壁近傍にヒータを埋没し、ヒー
タの発熱によってアイシングを防止する(実開平3−1
7242号公報)というものも知られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図1等
に示す従来技術においては、ボディ外周に冷却水を循環
させる構成を採用しているため、スロットルボディ1内
での流路の確保や冷却水の採り入れ口(温水パイプ4)
が必要となり、構造が複雑且つ大型化してしまうという
課題があった。
【0009】更に、かかる構成では、冷却水を導入する
ための配管(図示せず)がスロットルボディ横の冷却水
の採り入れ口(温水パイプ4)まで配設されている必要
があり、例えば自動車のエンジンルーム内においては、
限られた空間で管のとりまわしを行ってエンジン周辺部
品の設計を行う必要があり、設計に困難を伴い自由度に
欠けるという課題もあった。
【0010】本発明は、上述のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、従来技術では解決困難であった寒冷地
の早朝や、エンジン始動時(冷間時)に発生するスロッ
トルバルブの固着(貼り付き)を防止するとともに、エ
ンジン周辺部品の設計自由度を向上させることができる
吸気系部品を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の円筒状部材
を樹脂製スロットルボディの内壁に設け、還元排気ガス
の熱を利用することにより、上記目的が達成できること
を見出し、本発明を完成するに至った。
【0012】即ち、本発明の内燃機関の吸気系部品は、
樹脂製スロットルボディのエンジン側開口部にインテー
クマニホールドを一体化して成り、エンジン燃焼室に連
通する吸気通路を形成する内燃機関の吸気系部品であっ
て、上記スロットルボディに組み込まれて回転自在に支
持されたスロットルシャフトと、このスロットルシャフ
トに取り付けられたスロットバルブと、上記スロットル
ボディの内壁に設けられた金属製の円筒状部材とを備
え、上記円筒状部材の一部が上記インテークマニホール
ドの内部にまで延在しており、この延在部に対し、上記
インテークマニホールドに上記エンジン燃焼室から導入
される還元排気ガスの熱が伝達可能であることを特徴と
する。
【0013】また、本発明の内燃機関の吸気部品の好適
形態は、上記還元排気ガスのインテークマニホールドへ
の導入がEGRパイプによって行われ、このEGRパイ
プと上記円筒状部材の延在部とが近接、当接又は連結さ
れていることを特徴とする。
【0014】更に、本発明の内燃機関の吸気部品の他の
好適形態は、上記還元排気ガスが上記円筒状部材に対し
て噴射されることを特徴とする。
【0015】
【作用】本発明においては、樹脂製スロットルボディの
エンジン側開口部に樹脂製のインテークマニホールドを
一体化して吸気系部品を形成したが、このスロットルボ
ディの内壁に金属製の円筒状部材を設け、この円筒状部
材の一部にインテークマニホールドの内部まで伸びる長
さを付与した。一方、インテークマニホールドには、エ
ンジン燃焼室から導かれる還元排気ガスをその内部に導
入する配管があるので、その配管のインテークマニホー
ルド内での先端部分の熱を円筒状部材に伝達可能な構造
とした。
【0016】このような構造とすることにより、寒冷地
の早朝、エンジン始動時(冷間時)に発生するスロット
ルバルブの固着(貼り付き)を防止することができると
同時に、冷却水を導入するための配管をなくすことがで
きるため、エンジン周辺部品の設計自由度を向上させる
ことが可能になった。
【0017】
【発明の実施形態】以下、本発明を、図面を参照して若
干の実施形態により詳細に説明する。ここで、図2は、
本発明の樹脂製吸気系部品の2種の実施形態を示す上面
図であり、図3(a)は、実施形態1を示し、図2にお
けるA−A線での断面図、図3(b)は、実施形態2を
示し、図2におけるA−A線での断面図である。更に、
図4は、金属製円筒状部材の斜視図、図5は、本発明の
樹脂製吸気系部品の他の実施形態を示す上面図、図6
は、図5におけるB−B線での断面図である。
【0018】(実施形態1及び2)図2、図3(a)及
び図3(b)において、スロットルボディ10の吸気通
路18を開閉するスロットルバルブ12は、ビス19で
スロットルシャフト11に固着されており、このスロッ
トルシャフト11は、スロットルボディ10の相互に対
向する一対のシャフト支持部によって回転可能に支承さ
れている。また、スロットルボディ10の内壁には、金
属製の円筒状部材20が設けられている。
【0019】スロットルシャフト11の一方の端部は、
スロットルボディ10から突出しており、その突出部に
は、リターンスプリング14とアクセルドラム15がナ
ット16で締結されている。ここで、このリターンスプ
リング14は、スロットルボディ10のシャフト支持部
の外周部にゆるく巻回されており、スロットルバルブ1
2を閉じる方向にスロットルシャフト11を付勢する機
能を果たす。
【0020】更に、シャフト支持部においては、スロッ
トルボディ10に組み込まれた軸受け(図示せず)がス
ロットルシャフト11を回転可能に支承しており、その
外側には、シール部材(図示せず)がスロットルボディ
10に圧入されており、これにより、スロットルボディ
内部の気密性が保持されている。
【0021】なお、排気ガスの一部を導入する(EG
R)パイプ40は、カラー43を通じてインテークマニ
ホールド(コレクタ部)30内部に挿入されており、ゴ
ムリングシール42を介して止め具41及びボルト44
により、インテークマニホールド(コレクタ部)30の
外壁に固定されている。
【0022】ここで、実施形態1では、図3aに示すよ
うに、EGRパイプ40のインテークマニホールド(コ
レクタ部)30の内部に挿入された部分を、円筒状部材
20の尖端部21付近に配置する構成を採用しており、
この結果、還元排気ガスの熱を円筒状部材20を通じて
スロットルバルブ12の全周に伝えることができ、寒冷
地の早朝におけるエンジン始動時でもスロットルバルブ
の固着(貼り付き)を防止することができる。
【0023】一方、実施形態2は、図3bに示すよう
に、熱の伝導度を調整するために、EGRパイプ40の
先端部と円筒状部材の尖端部21をボルト45等を用い
て結合させたものである。
【0024】(実施形態3)インテークマニホールド
(コレクタ部)30が短い吸気系部品の場合、通常で
は、EGRパイプ40から出る排気ガスがインテークマ
ニホールド30の内壁に直接当たり、インテークマニホ
ールドの材料劣化が促進される場合がある。本実施形態
は、かかる問題に対処し得るもので、図5及び6に示す
ように、EGRパイプ40の先端部を円筒状部材尖端部
21に向け、還元排気ガスを尖端部21に直接噴射する
ことにより、高熱によるインテークマニホールドの劣化
を良好に防ぐことができる。
【0025】以上、本発明を好適実施形態により詳細に
説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が
可能である。例えば、円筒状部材20の材質としては、
熱伝導性に優れるものであれば十分であり、金属のみな
らず他の材料も使用できる。また、本発明においては、
上述のように、還元ガスの熱が円筒状部材20に適切に
伝達されればよく、熱導電性に優れる適切な材料を円筒
状部材20の尖端部21とEGRパイプ40の先端部と
の間に介在させることも可能である。
【0026】なお、本明細書において、一体化とは、イ
ンテークマニホールドを樹脂製とし、スロットルボディ
と一体成形した場合だけではなく、スロットルボディと
インテークマニホールドを別体で作製した後、超音波溶
着等の接合手法を用いて一体化した場合や、スロットル
ボディの金属製インテークマニホールドへのねじ止め等
による固定も含む概念を意味するものとする。
【0027】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、特定の円筒状部材を樹脂製スロットルボディの内壁
に設け、還元排気ガスの熱を利用することとしたため、
寒冷地の早朝や、エンジン始動時(冷間時)に発生する
スロットルバルブの固着(貼り付き)を防止するととも
に、エンジン周辺部品の設計自由度を向上させることが
できる吸気系部品を提供することができる。
【0028】また、温水加熱を行わないため、冷却水を
スロットルボディ部まで導入するための配管をなくすこ
とができ、エンジン周辺部品の設計自由度を向上させる
という効果を有する。更に、EGRパイプからの排気ガ
スを円筒状部材に当てることにすれば、インテークマニ
ホールドの高熱による劣化を良好に防ぐことができると
いう効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の樹脂製スロットルバルブ装置の一例を示
す斜視図である。
【図2】本発明の吸気系部品の一実施形態を示す上面図
である。
【図3】図2におけるA−A線での断面図である。
【図4】金属製円筒状部材の斜視図である。
【図5】本発明の吸気系部品の他の実施形態を示す上面
図である。
【図6】図5におけるB−B線での断面図である。
【符号の説明】
1 スロットルチャンバ本体 3 円筒体 4 温水パイプ 6 突起部 7 凹溝 10 スロットルボディ 11 スロットルシャフト 12 スロットルバルブ 14 リターンスプリング 20 金属製円筒状部材(環状部) 21 金属製円筒状部材(尖頭部) 30 インテークマニホールド(コレクタ部) 40 EGRパイプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂製スロットルボディのエンジン側開
    口部にインテークマニホールドを一体化して成り、エン
    ジン燃焼室に連通する吸気通路を形成する内燃機関の吸
    気系部品であって、 上記スロットルボディに組み込まれて回転自在に支持さ
    れたスロットルシャフトと、このスロットルシャフトに
    取り付けられたスロットバルブと、上記スロットルボデ
    ィの内壁に設けられた金属製の円筒状部材とを備え、 上記円筒状部材の一部が上記インテークマニホールドの
    内部にまで延在しており、この延在部に対し、上記イン
    テークマニホールドに上記エンジン燃焼室から導入され
    る還元排気ガスの熱が伝達可能であることを特徴とする
    内燃機関の吸気系部品。
  2. 【請求項2】 上記還元排気ガスのインテークマニホー
    ルドへの導入がEGRパイプによって行われ、このEG
    Rパイプと上記円筒状部材の延在部とが近接、当接又は
    連結されていることを特徴とする請求項1記載の内燃機
    関の吸気系部品。
  3. 【請求項3】 上記還元排気ガスが上記円筒状部材に対
    して噴射されることを特徴とする請求項1又は2記載の
    内燃機関の吸気系部品。
JP9366655A 1997-12-26 1997-12-26 内燃機関の吸気系部品 Pending JPH11193727A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3037643A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-29 Magneti Marelli S.p.A. Electromechanical actuator for an internal combustion engine provided with a conditioning circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3037643A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-29 Magneti Marelli S.p.A. Electromechanical actuator for an internal combustion engine provided with a conditioning circuit
US9938893B2 (en) 2014-12-22 2018-04-10 MAGNETI MARELLI S.p.A. Electromechanical actuator for an internal combustion engine provided with a conditioning circuit

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