(57)【要約】  【課題】各シリンダのＥＧＲガス分配量を均等にすることができる多気筒エンジンを提供する。  【解決手段】複数のシリンダ１・１を備え、各シリンダ１毎にヘリカル吸気ポート２とストレート吸気ポート３とを設け、吸気４にＥＧＲガス５を添加するようにした、多気筒ディーゼルエンジンにおいて、ＥＧＲガス分配通路６を設け、このＥＧＲガス分配通路６の複数のガス分配出口７を各ヘリカル吸気ポート２のポート入口８のみでそれぞれ開口させることにより、ＥＧＲガス５が各ヘリカル吸気ポート２には導入されるが、各ストレート吸気ポート３には導入されないようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダ(１)(１)を備え、各シリンダ(１)毎にヘリカル吸気ポート(２)とストレート吸気ポート(３)とを設け、吸気(４)にＥＧＲガス(５)を添加するようにした、多気筒ディーゼルエンジンにおいて、
ＥＧＲガス分配通路(６)を設け、このＥＧＲガス分配通路(６)の複数のガス分配出口(７)を各ヘリカル吸気ポート(２)のポート入口(８)のみでそれぞれ開口させることにより、ＥＧＲガス(５)が各ヘリカル吸気ポート(２)には導入されるが、各ストレート吸気ポート(３)には導入されないようにした、ことを特徴とする、多気筒ディーゼルエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載した多気筒ディーゼルエンジンにおいて、
吸気分配手段(１１)の上部に吸気分配通路(１４)を配置し、吸気分配手段(１１)の下部にＥＧＲガス分配通路(６)を配置し、各シリンダ(１)のヘリカル吸気ポート(２)のポート入口上部(８ａ)とポート入口下部(８ｂ)のうち、ポート入口上部(８ａ)に吸気分配出口(１５)を臨ませ、ポート入口下部(８ｂ)にガス分配出口(７)を臨ませた、ことを特徴とする、多気筒ディーゼルエンジン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した多気筒ディーゼルエンジンにおいて、
シリンダヘッド(９)の幅方向を横方向として、シリンダヘッド(９)の横壁(１０)に吸気分配手段(１１)を取り付け、この吸気分配手段(１１)の内部に通路区画壁(１３)を設け、この通路区画壁(１３)を、吸気分配手段(１１)の成型時に、吸気分配手段(１１)の外壁(１２)と一体成型で形成し、この通路区画壁(１３)で吸気分配通路(１４)とＥＧＲガス分配通路(６)とを区画した、ことを特徴とする多気筒ディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多気筒ディーゼルエンジンに関し、詳しくは、各シリンダへのＥＧＲガス分配量を均等にすることができる多気筒ディーゼルエンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の多気筒エンジンとして、本発明と同様、複数のシリンダを備え、各シリンダ毎にヘリカル吸気ポートとストレート吸気ポートとを設け、吸気にＥＧＲガスを添加するようにしたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種の多気筒エンジンでは、ヘリカル吸気ポートでシリンダ内にスワールを発生させ、シリンダ内での空気と燃料の混合性能を高めるとともに、ストレート吸気ポートで吸気の充填効率を高めることにより、出力向上を図ることができる利点がある。また、同時に、ＥＧＲガスの添加で最高燃焼温度を低下させることにより、窒素酸化物の発生量を低減させることができる利点もある。
【０００３】
しかし、上記従来の多気筒エンジンでは、ＥＧＲガス供給通路の単一のガス出口を吸気分配通路で開口させているため、問題が生じるおそれがある。
【０００４】
【特許文献１】実開平６−６７８４６号公報(図１参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、次の問題が生じるおそれがある。
《問題》  各シリンダへのＥＧＲガス分配量が均等になりにくい。
ＥＧＲガス供給通路の単一のガス出口を吸気分配通路で開口させているため、ＥＧＲガスが吸気分配通路を通過する過程で、ＥＧＲガスの濃度分布が変化し、各シリンダの吸気ポートの位置毎に、各シリンダへのＥＧＲガス分配量が相違し、各シリンダへのＥＧＲガス分配量が均等になりにくい。この場合、各シリンダでの燃焼状態の差が大きくなり、運転の不調、排気ガスの悪化等の弊害が生じる。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決することができる多気筒エンジン、すなわち、各シリンダのＥＧＲガス分配量を均等にすることができる多気筒エンジン、を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１(Ａ)に例示するように、複数のシリンダ(１)(１)を備え、各シリンダ(１)毎にヘリカル吸気ポート(２)とストレート吸気ポート(３)とを設け、吸気(４)にＥＧＲガス(５)を添加するようにした、多気筒ディーゼルエンジンにおいて、
図１(Ｂ)(Ｃ)に例示するように、ＥＧＲガス分配通路(６)を設け、このＥＧＲガス分配通路(６)の複数のガス分配出口(７)を各ヘリカル吸気ポート(２)のポート入口(８)のみでそれぞれ開口させることにより、ＥＧＲガス(５)が各ヘリカル吸気ポート(２)には導入されるが、各ストレート吸気ポート(３)には導入されないようにした、ことを特徴とする、多気筒ディーゼルエンジン。
【発明の効果】
【０００８】
（請求項１に係る発明）
《効果》  各シリンダへのＥＧＲガス分配量を均等にすることができる。
図１(Ｂ)(Ｃ)に例示するように、ＥＧＲガス分配通路(６)を設け、このＥＧＲガス分配通路(６)の複数のガス分配出口(７)を各ヘリカル吸気ポート(２)のポート入口(８)のみでそれぞれ開口させるので、各シリンダ(１)のヘリカル吸気ポート(２)の位置に拘わらず、各シリンダ(１)へのＥＧＲガス(５)の分配量を一致させやすく、各シリンダ(１)へのＥＧＲガス分配量を均等にすることができる。このため、各シリンダ(１)での燃焼状態の差が大きくなる不具合がなくなり、この不具合に起因する運転の不調、排気ガスの悪化等の弊害が生じにくい。
【０００９】
《効果》  ＥＧＲガスと空気との混合が良好になる。
図１(Ｂ)(Ｃ)に例示するように、ＥＧＲガス(５)が各ヘリカル吸気ポート(２)には導入されるが、各ストレート吸気ポート(３)には導入されないため、ＥＧＲガス(５)の全てがスワール用の吸気(４)に添加され、スワール比が高まり、シリンダ(１)内でのＥＧＲガス(５)と空気との混合が良好になる。これにより、ＥＧＲガス添加時のスモークの発生を抑制することができ、ひいてはＥＧＲガスの還元率を高めて、窒素酸化物の低減機能を高めることができる。
【００１０】
（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  ＥＧＲガスと空気との混合が良好になる。
図１(Ｂ)に例示するように、各シリンダ(１)のヘリカル吸気ポート(２)のポート入口上部(８ａ)とポート入口下部(８ｂ)のうち、ポート入口上部(８ａ)に吸気分配出口(１５)を臨ませ、ポート入口下部(８ｂ)にガス分配出口(７)を臨ませたため、ヘリカル吸気ポート(２)の上部に比較的温度が低く比重の重い吸気(４)が流れ込み、ヘリカル吸気ポート(２)の下部に比較的温度が高く比重の軽いＥＧＲガス(５)が流れ込む。このため、ヘリカル吸気ポート(２)内で、比重の軽いＥＧＲガス(５)は浮上し、比重の重い吸気(４)は下降し、これらがヘリカル吸気ポート(２)内で予備的に混合され、シリンダ(１)内での空気とＥＧＲガス(５)との混合が良好になる。これにより、ＥＧＲガス添加時のスモークの発生を抑制することができ、ひいてはＥＧＲガスの還元率を高めて、窒素酸化物の低減機能を高めることができる。
【００１１】
（請求項３に係る発明）
請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  ＥＧＲガス分岐通路を安価に製造することができる。
図２に例示するように、吸気分配手段(１１)の内部に通路区画壁(１３)を設け、この通路区画壁(１３)を、吸気分配手段(１１)の成型時に、吸気分配手段(１１)の外壁(１２)と一体成型で形成し、この通路区画壁(１３)で吸気分配通路(１４)とＥＧＲガス分配通路(６)とを区画したので、ＥＧＲガス分配通路(６)を吸気分配手段(１１)の成型時に同時に形成することができ、ＥＧＲガス分岐通路(６)を安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図３は本発明の実施形態に係る多気筒ディーゼルエンジンを説明する図で、この実施形態では、コモンレール噴射式で過給機付きの縦型水冷直列４気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
【００１３】
本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
図３に示すように、シリンダブロックの上部にシリンダヘッド(９)を組み付け、シリンダヘッド(９)の上部にヘッドカバー(１６)を組み付けている。シリンダヘッド(９)の幅方向を横方向として、シリンダヘッド(９)の一方の横壁に排気合流手段(１７)を取り付け、他方の横壁(１０)に吸気分配手段(１１)を取り付けている。吸気分配手段(１１)とは、各シリンダ(１)に吸気を分配するための手段で、一般には、吸気マニホルドというが、この実施形態のものは、箱型で、分岐管を備えていないため、このような表現とした。また、排気合流手段(１７)は、各シリンダ(１)からの排気を合流させるための手段で、一般には、排気マニホルドというが、吸気分配手段(１１)という表現に合わせてこのような表現とした。燃料は、燃料サプライポンプ(２４)でコモンレール(２５)に供給され、コモンレール(２５)から高圧管(２６)を介して各シリンダ(１)のインジェクタ(２７)に供給される。
【００１４】
吸気装置の構成は、次の通りである。
図３に示すように、排気合流手段(１７)の出口には過給機(１８)が配置されている。この過給機(１８)から過給パイプ(図外)を介して吸気分配手段(１１)の入口に過給がなされる。このエンジンは、４本のシリンダ(１)(１)を備え、図１(Ａ)に示すように、シリンダ(１)毎にヘリカル吸気ポート(２)とストレート吸気ポート(３)とを設け、吸気(４)にＥＧＲガス(５)を添加するようになっている。図中の符号(４)はヘリカル吸気ポート(２)に導入される吸気、(２８)はストレート吸気ポート(３)に導入される吸気である。
【００１５】
ＥＧＲガス供給装置の構成は、次の通りである。
図３に示すように、排気合流手段(１７)の後部からＥＧＲガス出口通路(１９)を導出し、シリンダヘッド(９)の後方にＥＧＲガスクーラ(２０)を配置し、ＥＧＲガス出口通路(１９)を、ＥＧＲガスクーラ(２０)と逆止弁ケース(２１)とＥＧＲ弁ケース(２２)とを順に介して、吸気分配手段(１１)に設けた図２のＥＧＲガス分配通路(６)に連通させている。ＥＧＲガスクーラ(２０)は、ＥＧＲガスを冷却し、吸気の充填効率の低下を抑制するとともに、ＥＧＲ弁の熱損傷を抑制する。逆止弁ケース(２２)は、内部に逆止弁を収容し、この逆止弁は、過給圧が排気圧を越えた場合に閉弁し、ＥＧＲガス分配通路(６)からＥＧＲガスクーラ(２０)側にＥＧＲガスが逆流するのを防止する。ＥＧＲ弁ケース(２２)は、内部にＥＧＲ弁を収容している。このＥＧＲ弁は弁アクチュエータ(２３)に連動させ、弁アクチュエータ(２３)は制御手段(図外)に連携させている。制御手段は、マイクロコンピュータで、エンジン負荷やエンジン回転数等の運転状態に応じて、ＥＧＲ弁の開度を調節する。
【００１６】
ＥＧＲガス供給装置の工夫は、次の通りである。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、ＥＧＲガス分配通路(６)の複数のガス分配出口(７)を各ヘリカル吸気ポート(２)のポート入口(８)のみでそれぞれ開口させることにより、ＥＧＲガス(５)が各ヘリカル吸気ポート(２)には導入されるが、各ストレート吸気ポート(３)には導入されないようにしている。吸気分配手段(１１)の上部に吸気分配通路(１４)を配置し、吸気分配手段(１１)の下部にＥＧＲガス分配通路(６)を配置し、各シリンダ(１)のヘリカル吸気ポート(２)のポート入口上部(８ａ)とポート入口下部(８ｂ)のうち、ポート入口上部(８ａ)に吸気分配出口(１５)を臨ませ、ポート入口下部(８ｂ)にガス分配出口(７)を臨ませている。
【００１７】
吸気分配手段の構成は、次の通りである。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、シリンダヘッド(９)の幅方向を横方向として、シリンダヘッド(９)の横壁(１０)に吸気分配手段(１１)を取り付け、この吸気分配手段(１１)の内部に通路区画壁(１３)を設け、この通路区画壁(１３)を、吸気分配手段(１１)の成型時に、吸気分配手段(１１)の外壁(１２)と一体成型で形成し、この通路区画壁(１３)で吸気分配通路(１４)とＥＧＲガス分配通路(６)とを区画している。この吸気分配手段(１１)は鋳造品である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンのシリンダヘッドの吸気分配手段を説明する図で、図１(Ａ)は横断平面図、図１(Ｂ)は図１(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図、図１(Ｃ)は図１(Ａ)のＣ−Ｃ線断面図である。
【図２】図１(Ａ)のII−II線断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るエンジンの平面図である。
【符号の説明】
【００１９】
(１)‥シリンダ、(２)‥ヘリカル吸気ポート、(３)‥‥ストレート吸気ポート、(４)‥吸気、(５)‥ＥＧＲガス、(６)‥ＥＧＲガス分配通路、(７)‥ガス分配出口、(８)‥ポート入口、(８ａ)‥ポート入口上部、(８ｂ)‥ポート入口下部、(９)‥シリンダヘッド、(１０)‥横壁、(１１)‥吸気分配手段、(１２)‥外壁、(１３)‥通路区画壁、(１４)‥吸気分配通路、(１５)‥吸気分配出口。
【図１】
2006200491.tif 000003
【図２】
2006200491.tif 000004
【図３】
2006200491.tif 000005