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JP2022143035A - engine intake manifold - Google Patents

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JP2022143035A
JP2022143035A JP2021043359A JP2021043359A JP2022143035A JP 2022143035 A JP2022143035 A JP 2022143035A JP 2021043359 A JP2021043359 A JP 2021043359A JP 2021043359 A JP2021043359 A JP 2021043359A JP 2022143035 A JP2022143035 A JP 2022143035A
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Japan
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passage
intake
egr gas
egr
partition wall
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悠紀子 足立
Yukiko Adachi
泰啓 斉藤
Yasuhiro Saito
考祐 金海
Kosuke Kanaumi
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Daihatsu Motor Co Ltd
Toyota Boshoku Corp
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
Toyota Boshoku Corp
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Abstract

Figure 2022143035000001

【課題】EGRガスに含まれた水分の処理機能等に優れた吸気マニホールドを提供する。
【解決手段】吸気マニホールド5の吸気枝通路18は、上向き部24と頂点部25と下向き傾斜部26とを有しており、下向き傾斜部26は、隔壁27で区分された下流側のツイン通路部26aと、隔壁27よりも上流側のシングル通路部26bとで構成されている。EGRガス出口33は、シングル通路部26bのうち隔壁27よりも頂点部25に近い部位に向けて開口している。EGR分配通路32に凝縮水が発生しても、凝縮水はサージタンク14に溜まることなく吸気に乗って霧化して下流に飛散するため、不具合は生じない。EGRガス出口33は頂点部25に近寄るようにオフセットされているため、EGRガスと吸気との分散性を向上して、2つの吸気ポート28でのEGRガス濃度を均等化できる。
【選択図】図4

Figure 2022143035000001

The present invention provides an intake manifold excellent in the function of treating moisture contained in EGR gas.
An intake branch passage (18) of an intake manifold (5) has an upward portion (24), a vertex portion (25) and a downward inclined portion (26). It is composed of a portion 26 a and a single passage portion 26 b on the upstream side of the partition wall 27 . The EGR gas outlet 33 opens toward a portion of the single passage portion 26b that is closer to the vertex portion 25 than the partition wall 27 is. Even if condensed water is generated in the EGR distribution passage 32, the condensed water does not accumulate in the surge tank 14, but is atomized by the intake air and scattered downstream, so that no problem occurs. Since the EGR gas outlet 33 is offset so as to approach the vertex 25, the EGR gas and the intake air can be dispersed more evenly, and the EGR gas concentrations at the two intake ports 28 can be equalized.
[Selection drawing] Fig. 4

Description

本願発明は、EGR分配通路を備えた吸気マニホールドに関するものである。 The present invention relates to an intake manifold having an EGR distribution passage.

自動車用等のエンジンでは、燃費の向上や排気ガスの浄化性能向上等のために、排気ガスの一部をEGRガスとして吸気系に還流させている。EGRガスの還流態様の単純なものは、吸気マニホールドのサージタンクに噴出させるものであるが、この態様では、各気筒への均一分散性に劣る問題や、サージタンクの内部に凝縮水が溜まりやすい問題、或いは、サージタンクから分岐した吸気枝通路の内面がカーボン等で汚損しやすいといった問題がある。 2. Description of the Related Art In an engine for an automobile or the like, part of the exhaust gas is recirculated as EGR gas to the intake system in order to improve fuel efficiency and purification performance of the exhaust gas. A simple recirculation mode of EGR gas is to jet it into the surge tank of the intake manifold, but in this mode, there are problems such as poor uniform dispersion to each cylinder, and condensed water tends to accumulate inside the surge tank. Alternatively, there is a problem that the inner surface of the intake branch passage branched from the surge tank is easily soiled with carbon or the like.

そこで、EGRガスの分散性向上や凝縮水対策などを課題として様々な提案が成されている。その一例として特許文献1には、EGRガス還流通路をシリンダヘッドに形成し、シリンダヘッドに形成された吸気ポートにEGRガスを噴出させることが開示されている。 Therefore, various proposals have been made to improve the dispersibility of EGR gas and countermeasures against condensed water. As an example, Patent Literature 1 discloses that an EGR gas recirculation passage is formed in a cylinder head, and EGR gas is jetted out to an intake port formed in the cylinder head.

特許文献1は、EGRガス還流通路をシリンダヘッドに内蔵するものであるため、各吸気ポートにEGRガスを均等に分配できる利点や、EGRパイプを無くすか又は短くできてエンジンのコンパクト化に貢献できる利点、凝縮水の発生を防止又は大幅に抑制できる利点、吸気マニホールドがEGRガスで汚れることを防止できる利点などがある。 Patent Document 1 incorporates an EGR gas recirculation passage in the cylinder head, so it has the advantage of evenly distributing the EGR gas to each intake port, and the EGR pipe can be eliminated or shortened, contributing to a more compact engine. There are advantages such as the advantage of being able to prevent or significantly suppress the generation of condensed water, and the advantage of being able to prevent the intake manifold from being contaminated with EGR gas.

特開2020-51361号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2020-51361

特許文献1は上記の利点を有するが、改良すべき課題も見受けられる。例えば、シリンダヘッドに多数の通路を形成せねばならないため、シリンダヘッドの加工に手間がかかるおそれがある問題が挙げられる。シリンダヘッドには吸気ポートの他に冷却水ジャケットや燃料噴射用インジェクタなどが配置されており、EGRガス通路はこれらと干渉しないように空けねばならないため、構造が複雑化することは否めない。 Although Patent Literature 1 has the above advantages, there are also problems to be solved. For example, since many passages must be formed in the cylinder head, there is a problem that the processing of the cylinder head may be time-consuming. In addition to the intake port, the cylinder head has a cooling water jacket, a fuel injector, etc., and the EGR gas passage must be opened so as not to interfere with these, so the structure is undeniably complicated.

特に、1つの気筒に対応して2つの吸気ポートを独立して形成し、各吸気ポートの箇所ごとにインジェクタを設けている場合、それぞれの吸気ポートにEGRガス通路を連通させる必要があるため、構造の複雑化が倍加するおそれがある。 In particular, when two intake ports are formed independently corresponding to one cylinder and an injector is provided for each intake port, it is necessary to communicate the EGR gas passage with each intake port. There is a risk that the structure will become more complicated.

本願発明はこのような現状を契機に成されたものであり、凝縮水の処理機能などに優れたEGR分配通路付き吸気マニホールドを提供せんとするもである。 The invention of the present application was conceived in light of the current situation, and it is an object of the present invention to provide an intake manifold with an EGR distribution passage that is excellent in the function of treating condensed water.

本願発明の吸気マニホールドは、
「複数のシェル状部材を重ねて接合することによって中空構造に形成されて、サージタンクとこれから分岐してカム軸線方向に並んだ複数の吸気枝通路と、前記各吸気枝通路ごとにEGRガスを還流させるEGR分配通路とを有し、
前記各吸気枝通路は、吸気が下から上に向けて流れる上向き部と、吸気が方向変換する頂点部と、吸気が前記頂点部から斜め下向きに流れてシリンダヘッドに向かう下向き傾斜部とを有し、前記下向き傾斜部は、下流側に位置して隔壁で2つに仕切られたツイン通路部と、前記ツイン通路部よりも上流側に位置したシングル通路部とで構成されている一方、
前記EGR分配通路は前記各枝通路の頂点部よりも高い位置に配置されて、カム軸線方向に長く延びる主分配路と、前記主分配路から分岐した枝分配路とを有しており、前記主分配路の終端と枝分配路の終端とがEGRガス出口になって、1つのEGRガス出口が1つの吸気枝通路に上方から開口している」
という基本構成である。
The intake manifold of the present invention is
"A hollow structure is formed by overlapping and joining a plurality of shell-shaped members, and includes a surge tank, a plurality of intake branch passages branched from it and arranged in the direction of the cam axis, and EGR gas for each of the intake branch passages. and an EGR distribution passage for reflux,
Each of the intake branch passages has an upward portion where intake air flows upward, a vertex portion where the intake air changes direction, and a downward inclined portion where the intake air flows diagonally downward from the vertex portion toward the cylinder head. The downward inclined portion is composed of a twin passage portion located on the downstream side and divided into two by a partition wall, and a single passage portion located upstream of the twin passage portion,
The EGR distribution passage has a main distribution passage arranged at a position higher than the vertex of each of the branch passages and elongated in the cam axis direction, and branch distribution passages branched from the main distribution passage. The end of the main distribution passage and the end of the branch distribution passage serve as EGR gas outlets, and one EGR gas outlet opens into one intake branch passage from above.”
This is the basic configuration.

そして、上記基本構成において、
「前記EGR分配通路のEGRガス出口は、前記下向き傾斜部におけるシングル通路部のうち前記隔壁よりも頂点部に寄った部位に位置し、かつ、前記隔壁と対向して開口している」
という特徴を備えている。
And in the above basic configuration,
"The EGR gas outlet of the EGR distribution passage is located at a portion closer to the top than the partition wall in the single passage portion of the downwardly inclined portion, and is open facing the partition wall."
It has the characteristics of

本願発明では、EGR分配通路は吸気マニホールドに一体に形成されているため、製造上の問題はなくて現実性に優れている。そして、EGR主通路とEGR枝通路の形状や長さなどを適宜設定することにより、各吸気枝通路への分配量を均等化してエンジンの運転の安定化に貢献できる。 In the present invention, since the EGR distribution passage is formed integrally with the intake manifold, there is no manufacturing problem and it is highly practical. By appropriately setting the shapes and lengths of the EGR main passage and the EGR branch passages, the distribution amounts to the respective intake branch passages can be equalized, contributing to the stabilization of engine operation.

そして、EGRガス出口は吸気枝通路の下向き傾斜部に向けて開口しているため、凝縮水が発生してもサージタンクに溜まることはなくて、始動時に水分が気筒に大量に流入してトラブルを起こすような問題は皆無になる。同様に、EGRガスがサージタンクに入ることはないため、EGRガスに含まれていた固形成分が水分と一体になってサージタンク内でデポジット化し、これが振動等で分離して気筒に流入してトラブルを引き起こすといった問題も皆無になる。 Since the EGR gas outlet opens toward the downward slope of the intake branch passage, even if condensed water is generated, it will not accumulate in the surge tank, and a large amount of water will flow into the cylinder at the time of starting, causing trouble. There will be no problems that cause Similarly, since the EGR gas does not enter the surge tank, the solid components contained in the EGR gas become a deposit in the surge tank together with the moisture, which separates due to vibration etc. and flows into the cylinder. There will be no problems that cause trouble.

なお、EGRガスに凝縮水が混入していても、凝縮水は、吸気枝通路の下向き傾斜部と吸気ポートを介して気筒に向かう途次、吸気の流れで霧化し、排気ガスと一緒に排出される。従って、エンジンの運転には支障はない。 Even if condensed water is mixed in the EGR gas, the condensed water is atomized by the flow of intake air on its way to the cylinder via the downward inclined portion of the intake branch passage and the intake port, and is discharged together with the exhaust gas. be done. Therefore, there is no problem in running the engine.

また、EGRガス出口から噴出したEGRガスは、吸気に乗って隔壁によって分流してツイン通路部に向かうため、シリンダヘッドに形成された一対の吸気ポートにそれぞれインジェクタを配置している2ポート・2インジェクタタイプのエンジンについても、EGRガス出口の個数を増大させることなく対応できる。 In addition, since the EGR gas ejected from the EGR gas outlet rides on the intake air, it is divided by the partition wall and directed to the twin passage, so a pair of intake ports formed in the cylinder head are provided with injectors. Injector type engines can also be handled without increasing the number of EGR gas outlets.

そして、EGRガス出口が隔壁よりも頂点部の側に偏っている(オフセットされている)ことは、EGRガス出口が吸気ポートからできるだけ離れていることを意味するが、これにより、排気弁と吸気弁とが開いているオーバーラップ時に排気ガスの噴き戻しがあっても、噴き戻しの影響を抑制してEGRガスの還流を確実化できると共に、EGRガスに含まれていた固形成分が噴き戻した排気ガスの熱によってデポジット化したり、下向き傾斜部の内面に付着して汚損したりすることを、防止又は大幅に抑制できる。すなわち、下向き傾斜部(及び吸気ポート)のクリーン状態を維持しつつ、EGRガスの分配性を向上できる。 The fact that the EGR gas outlet is biased (offset) from the partition wall to the vertex side means that the EGR gas outlet is as far away from the intake port as possible. Even if exhaust gas blows back when the valve is open, the influence of the blow back can be suppressed to ensure the recirculation of EGR gas, and the solid components contained in the EGR gas can blow back. It is possible to prevent or greatly suppress the formation of deposits due to the heat of the exhaust gas and the adhesion and contamination of the inner surface of the downward slope portion. That is, it is possible to improve the distribution of EGR gas while maintaining the clean state of the downward inclined portion (and the intake port).

また、EGRガス出口は隔壁からできるだけ離れているため、隔壁の手前の段階でEGRガスを吸気にできるだけ分散させることができ、これによっても、2つの吸気ポートに対するEGRガスの均等分散効果が助長される。 In addition, since the EGR gas outlet is as far away from the partition wall as possible, the EGR gas can be dispersed as much as possible into the intake air before the partition wall. be.

実施形態の吸気マニホールドが装着されたエンジンを略側方から見た図である。FIG. 2 is a view of an engine to which the intake manifold of the embodiment is attached, viewed substantially from the side; 吸気マニホールドを略側方から見た図である。It is the figure which looked at the intake manifold from the substantially side. 第1シェル状部材を略側方から見た図である。It is the figure which looked at the 1st shell-shaped member from the substantially side. 図1の IV-IV視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 1;

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車用3気筒エンジンの吸気マニホールドに適用している。エンジンは、クランク軸を車幅方向に向けた横置きの姿勢でエンジンルームに搭載されている。また、エンジンは、排気側面を自動車の前進方向に向けている。従って、エンジンは、横向き・前排気タイプである。そして、シリンダボア軸線を、自動車の前進方向に向けて若干の角度だけ前傾させている。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. This embodiment is applied to an intake manifold for a three-cylinder engine for automobiles. The engine is installed in the engine room in a horizontal position with the crankshaft facing the vehicle width direction. Also, the engine faces the exhaust side in the forward direction of the automobile. Therefore, the engine is of the lateral, front exhaust type. The cylinder bore axis is tilted forward by a slight angle toward the forward direction of the vehicle.

以下では方向を特定するため前後、左右、上下の文言を使用するが、前後方向はカム軸線方向(クランク軸線方向)で、左右方向はカム軸線方向と直交した略水平方向、上下方向は鉛直方向としている。前と後ろについては、エンジンにおいてタイミングチェーンが配置されている側を前、変速機が配置されている側を後ろとしている。必要に応じて各図に方向を明示している。 In the following, the terms front-rear, left-right, and up-down are used to specify the direction, but the front-rear direction is the cam axis direction (crank axis direction), the left-right direction is a substantially horizontal direction orthogonal to the cam axis direction, and the up-down direction is the vertical direction. and Regarding front and rear, the side of the engine on which the timing chain is arranged is the front, and the side on which the transmission is arranged is the rear. Directions are clearly indicated in each figure as needed.

図1ではエンジンを吸気側面の方から見ており、エンジンは、シリンダブロック1とその上面に固定されたシリンダヘッド2とを備えている。シリンダヘッド2の上面にはヘッドカバー3が固定されている。シリンダブロック1とシリンダヘッド2とヘッドカバー3の前面には、チェーンカバー(フロントカバー)4が固定されている。 In FIG. 1, the engine is viewed from the intake side, and the engine comprises a cylinder block 1 and a cylinder head 2 fixed on its upper surface. A head cover 3 is fixed to the upper surface of the cylinder head 2 . A chain cover (front cover) 4 is fixed to the front surfaces of the cylinder block 1 , the cylinder head 2 and the head cover 3 .

シリンダヘッド2の吸気側面2aには吸気マニホールド5が固定されている。吸気マニホールド5の後端にはスロットルバルブ(スロットルボデー)6が固定されて、スロットルバルブ6に吸気ダクト7が接続されている。図1,4において符号8で示すのは、インジェクタ9(図4参照)に燃料を供給する燃料デリバリ管である。 An intake manifold 5 is fixed to the intake side surface 2 a of the cylinder head 2 . A throttle valve (throttle body) 6 is fixed to the rear end of the intake manifold 5 , and an intake duct 7 is connected to the throttle valve 6 . Reference numeral 8 in FIGS. 1 and 4 denotes a fuel delivery pipe that supplies fuel to the injector 9 (see FIG. 4).

(1).吸気マニホールドの基本構造
図4に一部だけを示しているが、吸気マニホールド5は、略左右方向に重なった(正確には、上下方向にも重なっている)第1シェル状部材10と第2シェル状部材11と第3シェル状部材12との3つのシェル状部材を備えており、重なり合ったシェル状部材10~12を振動溶着等で接合することにより、中空構造の吸気マニホールド5が形成されている。従って、各シェル状部材10~12は合成樹脂の射出成形品である。
(1). Basic structure of the intake manifold Although only a part is shown in FIG. 10, a second shell-shaped member 11, and a third shell-shaped member 12. By joining the overlapping shell-shaped members 10 to 12 by vibration welding or the like, an intake manifold having a hollow structure is formed. 5 is formed. Accordingly, each of the shell-shaped members 10 to 12 is an injection molded product of synthetic resin.

図2では吸気マニホールド5を側面方向から見た全体を表示し、図3では第1シェル状部材10を側面方向から見た全体を表示している。図2において、左下がりのハッチングを表示した部分は第1シェル状部材10の一部であり、従って、図1,2の大半は第3シェル状部材12で占められている。第3シェル状部材12と第2シェル状部材11とは、殆ど同じ外形である。 2 shows the entire intake manifold 5 viewed from the side, and FIG. 3 shows the entire first shell member 10 viewed from the side. In FIG. 2, the portion indicated by hatching sloping to the left is part of the first shell-shaped member 10, and therefore most of FIGS. The third shell-shaped member 12 and the second shell-shaped member 11 have almost the same outer shape.

図2,3において示す符号10aは、シリンダヘッド2に固定するため第1シェル状部材10に設けたフランジ状締結部であり、これは第3シェル状部材12から露出している。図2において符号13で示すのは、ブレーキブースター用の負圧取り出しポートであり、この負圧取り出しポートは第2シェル状部材11に形成されている。 Reference numeral 10 a shown in FIGS. 2 and 3 denotes a flange-like fastening portion provided on the first shell-like member 10 for fixing to the cylinder head 2 , and is exposed from the third shell-like member 12 . Reference numeral 13 in FIG. 2 denotes a negative pressure take-out port for the brake booster, and this negative pressure take-out port is formed in the second shell-shaped member 11 .

図3において第1シェル状部材10を表示しているが、図3において平行斜線(ハッチング)を施した部分は第2シェル状部材11と重なる重合面であり、重合面において振動溶着等によって第2シェル状部材11と接合されている。従って、第2シェル状部材11にも、第1シェル状部材10と同じ形状の重合面が形成されている。なお、図3では重合面を単なる平坦面に表示しているが、実際には、重合面には環状溝が形成されている。 Although the first shell-shaped member 10 is shown in FIG. 3, the hatched portion in FIG. 2 It is joined with the shell-like member 11 . Accordingly, the second shell-shaped member 11 also has a superposed surface having the same shape as that of the first shell-shaped member 10 . Although FIG. 3 shows the overlapped surface as a simple flat surface, in reality, an annular groove is formed in the overlapped surface.

図3から理解できるように、第1シェル状部材10には、サージタンク14を構成する凹所がシリンダヘッド2と反対側に向けて開口している。第1シェル状部材10の後ろ壁15には、スロットルバルブ6が固定される受け座16を突設している。従って、受け座16に吸気入口17が開口しており、吸気は、吸気入口17からサージタンク14に向けて前向きに噴出する。 As can be understood from FIG. 3 , a recess constituting a surge tank 14 is opened in the first shell-shaped member 10 toward the side opposite to the cylinder head 2 . A receiving seat 16 to which the throttle valve 6 is fixed protrudes from a rear wall 15 of the first shell-shaped member 10 . Therefore, an intake inlet 17 is opened in the receiving seat 16 , and the intake air is jetted forward from the intake inlet 17 toward the surge tank 14 .

第1シェル状部材10のサージタンク14は下方に広がっており、第1シェル状部材10の下部には、3本の吸気枝通路18の入口部を形成するための3本の下外溝19が形されている。他方、第1シェル状部材10のうち凹所を挟んで下外溝19と反対側に位置した上部には、シリンダヘッドの吸気側面2aに重なる前後長手のフランジ20が形成されており、フランジ20に、3つの吸気出口穴21がカム軸線方向に並んで開口している。 The surge tank 14 of the first shell-shaped member 10 extends downward, and the lower portion of the first shell-shaped member 10 has three lower outer grooves 19 for forming inlets of three intake branch passages 18. is shaped. On the other hand, an upper portion of the first shell-shaped member 10 located on the opposite side of the lower outer groove 19 across the recess is formed with a front-rear longitudinal flange 20 overlapping the intake side surface 2a of the cylinder head. In addition, three air intake outlet holes 21 are opened side by side in the cam axis direction.

図1,4のとおり、第3シェル状部材12には、吸気枝通路18を形成するための3本の外向き樋状部22が、サージタンク14と反対側に膨れた状態でカム軸線方向に並んで形成されている。また、図4に一部だけを示すように、第2シェル状部材11には、外向き樋状部22と重なって吸気枝通路18を構成する3本の内向き樋状部23が、カム軸線方向に並んで形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 4, the third shell-shaped member 12 has three outward-facing gutter-shaped portions 22 for forming the intake branch passages 18. The three outward-facing gutter-shaped portions 22 bulge toward the opposite side of the surge tank 14 and extend in the direction of the cam axis. are formed side by side. 4, the second shell-shaped member 11 has three inward gutter-shaped portions 23 overlapping with the outward gutter-shaped portion 22 to form the intake branch passage 18. They are formed side by side in the axial direction.

図1に点線で示して図2に一点鎖線で示すように、第2シェル状部材11の下部には、第1シェル状部材10の下外溝19及び第3シェル状部材12における外向き樋状部22の下部に重なる3つの下部連通穴18aが形成されている。 As indicated by the dotted line in FIG. 1 and the one-dot chain line in FIG. Three lower communicating holes 18a are formed to overlap with the lower portion of the shaped portion 22 .

以上の説明から理解できるように、3本の吸気枝通路18は、その入口部は第1シェル状部材10と第2シェル状部材11と第3シェル状部材12との三者で形成されて、出口部は主として第1シェル状部材10によって形成されて、入口部と出口部との間の部位は第2シェル状部材11と第3シェル状部材12とで形成されている。従って、サージタンク14に流入した吸気は、主として後ろから前に向けて流れて前壁の部位で下方に方向変換し、次いで、各吸気枝通路18の下部連通穴18aに流入して、図3に点線の矢印で示すように上向きに方向変換して吸気出口穴21に至り、図4のとおり、シリンダヘッド2に向けて斜め下方に流れる。 As can be understood from the above description, the three intake branch passages 18 are formed by the first shell-shaped member 10, the second shell-shaped member 11, and the third shell-shaped member 12 at their inlets. , the outlet portion is mainly formed by the first shell-shaped member 10, and the portion between the inlet portion and the outlet portion is formed by the second shell-shaped member 11 and the third shell-shaped member 12. As shown in FIG. Therefore, the intake air that has flowed into the surge tank 14 mainly flows from the rear to the front, changes its direction downward at the front wall portion, and then flows into the lower communicating holes 18a of the respective intake branch passages 18. As shown by the dotted line arrow in , the direction is changed upward to reach the intake outlet hole 21, and as shown in FIG.

従って、各吸気枝通路18は、吸気が下から上に向けて流れる上向き部24と、吸気が方向変換する頂点部25と、吸気が斜め下方に流れる下向き傾斜部26とで構成されており、下向き傾斜部26は、下流側に位置して隔壁27で前後2つに仕切られたツイン通路部26aと、ツイン通路部26aよりも上流側に位置したシングル通路部26bとで構成されている。 Therefore, each intake branch passage 18 is composed of an upward portion 24 where intake air flows upward, an apex portion 25 where the intake air changes direction, and a downward inclined portion 26 where the intake air flows obliquely downward. The downward sloping portion 26 is composed of a twin passage portion 26a positioned downstream and divided into two front and rear portions by a partition wall 27, and a single passage portion 26b positioned upstream of the twin passage portion 26a.

図4に示すように、シリンダヘッド2には、各気筒に対応して前後一対ずつの吸気ポート28が形成されており、一対の吸気ポート28に対応してそれぞれインジェクタ9が配置されている。一対の吸気ポート28は隔壁29で区画されており、シリンダヘッド2の隔壁29と吸気マニホールド5の隔壁27とは、一直線状に並んでいる。図4において符号30で示すのはガスケットである。 As shown in FIG. 4, the cylinder head 2 is formed with a pair of front and rear intake ports 28 corresponding to each cylinder. A pair of intake ports 28 are partitioned by a partition wall 29, and the partition wall 29 of the cylinder head 2 and the partition wall 27 of the intake manifold 5 are aligned in a straight line. Reference numeral 30 in FIG. 4 is a gasket.

吸気マニホールド5の隔壁27のうちシングル通路部26bに向いた始端部は、平断面視でV形の形態になっている。従って、吸気は抵抗なく(渦流を発生させることなく)2つのツイン通路部26aに分流する。既述の吸気出口穴21は、吸気枝通路18の下向き傾斜部26と殆ど重なっている。 A starting end portion of the partition wall 27 of the intake manifold 5 facing the single passage portion 26b is V-shaped in plan view in cross section. Therefore, the intake air is divided into the two twin passage portions 26a without resistance (without generating a swirl). The aforementioned intake air outlet hole 21 almost overlaps the downward slope 26 of the intake branch passage 18 .

なお、図3に示す符号31は、ブローバイガスを還流させるためのPCV還流通路31である。PCV通路31の出口31aは、概ねサージタンク14の前後中間部に向けて下向き開口している。他方、PCV還流通路31の入口31bは、第1シェル状部材10におけるフランジ20のうち、前端の下向き傾斜部26と中間の下向き傾斜部26との間の部位に開口している。従って、PCV還流通路31には、シリンダヘッド2に形成されたPCV中間通路からブローバイガスが供給される。 Reference numeral 31 shown in FIG. 3 denotes a PCV recirculation passage 31 for recirculating the blow-by gas. An outlet 31 a of the PCV passage 31 opens downward generally toward the front-rear intermediate portion of the surge tank 14 . On the other hand, the inlet 31b of the PCV circulation passage 31 opens at a portion of the flange 20 of the first shell-shaped member 10 between the downwardly inclined portion 26 at the front end and the downwardly inclined portion 26 in the middle. Therefore, blow-by gas is supplied to the PCV circulation passage 31 from the PCV intermediate passage formed in the cylinder head 2 .

(2).EGRガス分配構造
図1,2に示すように(図4も参照)、第2シェル状部材11と第3シェル状部材12との上部が重なった部位に、EGR分配通路32が形成されている。この場合、EGR分配通路32は、第3シェル状部材12に溝を膨出形成することによって形成しているが、第2シェル状部材11に溝を形成してもよいし、第2シェル状部材11 と第3シェル状部材12との両方に溝を形成してもよい。
(2) EGR gas distribution structure As shown in FIGS. 1 and 2 (see also FIG. 4), an EGR distribution passage 32 is formed at a portion where the upper portions of the second shell-shaped member 11 and the third shell-shaped member 12 overlap. formed. In this case, the EGR distribution passage 32 is formed by forming a bulging groove in the third shell-shaped member 12, but it is also possible to form a groove in the second shell-shaped member 11 or to Both the member 11 and the third shell-shaped member 12 may be grooved.

EGR分配通路32は、後ろから前に向けて延びるEGR主通路32aと、EGR主通路32aから下方に分岐した2本のEGR枝通路32b,32cとで構成されている。EGR主通路32aは後ろ向きに開口しており、これにEGRバルブ又はEGRパイプ(いずれも図示せず)が接続されている。 The EGR distribution passage 32 is composed of an EGR main passage 32a extending from rear to front and two EGR branch passages 32b and 32c branching downward from the EGR main passage 32a. The EGR main passage 32a opens rearward, and is connected to an EGR valve or an EGR pipe (both not shown).

EGR主通路32aの終端とEGR枝通路32b,32cの終端とはEGRガス出口33になっており、前端のEGRガス出口33は前端の下向き傾斜部26に開口し、後端のEGRガス出口33は後端の下向き傾斜部26に開口し、前後中間部のEGRガス出口33は中間部の下向き傾斜部26に開口している。 The end of the EGR main passage 32a and the end of the EGR branch passages 32b, 32c form an EGR gas outlet 33. The EGR gas outlet 33 at the front end opens in the downwardly inclined portion 26 at the front end, and the EGR gas outlet 33 at the rear end opens. is opened at the downward inclined portion 26 at the rear end, and the EGR gas outlets 33 at the front and rear intermediate portions are opened at the downward inclined portion 26 at the intermediate portion.

EGRガス出口33と吸気枝通路18(下向き傾斜部26)との関係は、図4に明示している。すなわち、EGRガス出口33は、吸気枝通路18の頂点部25よりも下流側において下向き傾斜部26に上方から開口しているが、まず、EGRガス出口33は、隔壁27よりも頂点部25の側に大きくずれた状態に配置されている。また、図3に模式的に示すように、EGRガス出口33は隔壁27と対向して配置されている。 The relationship between the EGR gas outlet 33 and the intake branch passage 18 (downward inclined portion 26) is clearly shown in FIG. That is, the EGR gas outlet 33 opens from above the downward slope portion 26 on the downstream side of the vertex portion 25 of the intake branch passage 18 . It is arranged in a state that is greatly deviated to the side. Further, as schematically shown in FIG. 3, the EGR gas outlet 33 is arranged to face the partition wall 27 .

なお、図4はシリンダボアを鉛直姿勢にした状態で表示しており、この場合、頂点部25を通る鉛直線は符号34の点線のとおりになるが、既述のとおり、本実施形態を適用しているエンジンは排気側面を少し前傾させたスラント型になっているので、頂点部25を通る鉛直線は、実際には符号35で示す一点鎖線の状態になる。 4 shows the cylinder bore in a vertical position. In this case, the vertical line passing through the vertex 25 is indicated by the dotted line 34. However, as described above, the present embodiment is applied. Since the engine has a slant type in which the exhaust side surface is tilted slightly forward, the vertical line passing through the vertex portion 25 actually becomes a one-dot chain line indicated by reference numeral 35 .

また、EGRガス出口33から凝縮水が滴下することがあり、この場合、シリンダボアを鉛直姿勢にした状態では、凝縮水は点線の矢印36で示すように落ちるが、実際のスラント型エンジンでは、凝縮水は一点鎖線の矢印37で示すように落ちる(もっとも、運転中には、凝縮水は吸気の流れに乗って下流側に飛ばされる。)。 Also, condensed water may drop from the EGR gas outlet 33. In this case, when the cylinder bore is in a vertical position, the condensed water drops as indicated by the dotted arrow 36. Water falls as shown by the dashed-dotted arrow 37 (however, during operation, the condensed water is blown downstream along with the flow of intake air).

いずれにしても、EGRガス出口33は吸気枝通路18の頂点部25よりも下流側に位置しているため、運転中と運転停止後とを問わず、凝縮水がサージタンク14に溜まることはない。従って、サージタンク14に溜まった凝縮水がエンジンの始動と同時に大量に気筒に流れ込む現象は発生しない。従って、寒冷環境下での凝縮水に起因した始動時のトラブルを防止できる。 In any case, since the EGR gas outlet 33 is located downstream of the vertex 25 of the intake branch passage 18, the condensed water will not accumulate in the surge tank 14 regardless of whether the operation is in operation or after the operation is stopped. do not have. Therefore, the phenomenon that a large amount of condensed water accumulated in the surge tank 14 flows into the cylinder at the same time as the engine is started does not occur. Therefore, it is possible to prevent troubles at the time of starting caused by condensed water in a cold environment.

そして、EGRガス出口33は下向き傾斜部26のシングル通路部26bに位置しているが、シングル通路部26bのうち隔壁27よりも頂点部25の側に寄っているため、吸気弁と排気弁とが開いているオーバーラップ時に、高温の排気ガスが吸気ポートに噴き戻す現象が発生しても、排気ガスがEGRガス出口33に到来することはなく、従って、EGRガスに含まれた固形部分が高熱によって下向き傾斜部26の内面に付着してデポジット化するといった不具合を防止できる。 Although the EGR gas outlet 33 is located in the single passage portion 26b of the downwardly inclined portion 26, it is closer to the vertex portion 25 than the partition wall 27 in the single passage portion 26b. is open, even if the phenomenon of hot exhaust gas blowing back into the intake port occurs, the exhaust gas does not reach the EGR gas outlet 33, and therefore the solid portion contained in the EGR gas is It is possible to prevent the trouble of depositing by adhering to the inner surface of the downward inclined portion 26 due to high heat.

また、EGRガスは吸気の流れに乗って吸気ポート28に向かうが、EGRガス出口33から隔壁27までの距離を大きく取れるため、吸気へのEGRガスの分散性を高めて、2つの吸気ポート28へのEGRガスの均等分配性を向上できる。これにより、混合気の濃度を前後の吸気ポート28で均一化し、燃焼の安定性を向上できる。 In addition, EGR gas travels to the intake port 28 along with the flow of intake air, but since a large distance can be secured from the EGR gas outlet 33 to the partition wall 27, the dispersibility of the EGR gas into the intake air is enhanced, and the two intake ports 28 It is possible to improve the uniform distribution of EGR gas to. As a result, the concentration of the air-fuel mixture is made uniform at the front and rear intake ports 28, and the stability of combustion can be improved.

なお、EGR分配通路32はその全体が吸気枝通路18よりも上に配置されているため、EGR分配通路32に凝縮水が溜まることはなくて、凝縮水は速やかに下向き傾斜部26に落ちる。従って、運転停止後にEGR分配通路32に凝縮水が大量に溜まって、これが始動時に気筒に一気に流入するといった現象は生じない。運転中に凝縮水が発生しても、その凝縮水は吸気に乗って霧化するため、運転に悪影響を及ぼすことはない。つまり、凝縮水は、僅かずつなら運転によって問題なく処理できる。 Since the EGR distribution passage 32 is entirely located above the intake branch passage 18 , the condensed water does not accumulate in the EGR distribution passage 32 and the condensed water quickly falls to the downward slope portion 26 . Therefore, a phenomenon in which a large amount of condensed water accumulates in the EGR distribution passage 32 after the operation is stopped and flows into the cylinders at once when the engine is started does not occur. Even if condensed water is generated during operation, the condensed water is atomized on the intake air, so it does not adversely affect the operation. In other words, condensed water can be treated without problems by operation if it is little by little.

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、吸気マニホールドは2つのシェル状部材を接合した態様でもよい。また、EGR分配通路は、専用の部材を接合して形成することも可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be embodied in various other ways. For example, the intake manifold may be a form in which two shell-shaped members are joined together. Also, the EGR distribution passage can be formed by joining dedicated members.

本願発明は、エンジンの吸気マニホールドに具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in an engine intake manifold. Therefore, it can be used industrially.

2 シリンダヘッド
5 吸気マニホールド
6 スロットルバルブ
10 第1シェル状部材
11 第2シェル状部材
12 第3シェル状部材
14 サージタンク
18 吸気枝通路
20 フランジ
21 吸気出口穴
24 上向き部
25 頂点部
26 下向き傾斜部
26a ツイン通路部
26b シングル通路部
27 隔壁
28 吸気ポート
32 EGR分配通路
32a EGR主通路
32b,32c EGR枝通路
33 EGRガス出口
2 cylinder head 5 intake manifold 6 throttle valve 10 first shell-shaped member 11 second shell-shaped member 12 third shell-shaped member 14 surge tank 18 intake branch passage 20 flange 21 intake outlet hole 24 upward portion 25 apex portion 26 downward inclined portion 26a twin passage portion 26b single passage portion 27 partition wall 28 intake port 32 EGR distribution passage 32a EGR main passage 32b, 32c EGR branch passage 33 EGR gas outlet

Claims (1)

複数のシェル状部材を重ねて接合することによって中空構造に形成されて、サージタンクとこれから分岐してカム軸線方向に並んだ複数の吸気枝通路と、前記各吸気枝通路ごとにEGRガスを還流させるEGR分配通路とを有し、
前記各吸気枝通路は、吸気が下から上に向けて流れる上向き部と、吸気が方向変換する頂点部と、吸気が前記頂点部から斜め下向きに流れてシリンダヘッドに向かう下向き傾斜部とを有し、前記下向き傾斜部は、下流側に位置して隔壁で2つに仕切られたツイン通路部と、前記ツイン通路部よりも上流側に位置したシングル通路部とで構成されている一方、
前記EGR分配通路は前記各枝通路の頂点部よりも高い位置に配置されて、カム軸線方向に長く延びる主分配路と、前記主分配路から分岐した枝分配路とを有しており、前記主分配路の終端と枝分配路の終端とがEGRガス出口になって、1つのEGRガス出口が1つの吸気枝通路に上方から開口している構成であって、
前記EGR分配通路のEGRガス出口は、前記下向き傾斜部におけるシングル通路部のうち前記隔壁よりも頂点部に寄った部位に位置し、かつ、前記隔壁と対向して開口している、
エンジンの吸気マニホールド。
A hollow structure is formed by overlapping and joining a plurality of shell-shaped members, and a plurality of intake branch passages branched from the surge tank and arranged in the cam axis direction, and EGR gas is recirculated to each of the intake branch passages. and an EGR distribution passage that allows
Each of the intake branch passages has an upward portion where intake air flows upward, a vertex portion where the intake air changes direction, and a downward inclined portion where the intake air flows diagonally downward from the vertex portion toward the cylinder head. The downward inclined portion is composed of a twin passage portion located on the downstream side and divided into two by a partition wall, and a single passage portion located upstream of the twin passage portion,
The EGR distribution passage has a main distribution passage arranged at a position higher than the vertex of each of the branch passages and elongated in the cam axis direction, and branch distribution passages branched from the main distribution passage. A terminal end of the main distribution passage and a terminal end of the branch distribution passage serve as EGR gas outlets, and one EGR gas outlet opens into one intake branch passage from above,
The EGR gas outlet of the EGR distribution passage is located in a portion of the single passage portion of the downwardly inclined portion that is closer to the top than the partition wall, and is open facing the partition wall.
engine intake manifold.
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