(57)【要約】【課題】還流させる排気ガスの温度を下げることができるとともに、製造コストの上昇を抑制し、レイアウト設計時における制約を少なくすることができるＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置を提供する。【解決手段】吸気装置は、インテークマニホールドとインタークーラ４とを備える。インテークマニホールド３は、樹脂材料からなる上流側筒体３２と金属材料からなる下流側筒体３１とを有している。インタークーラ４は、上流側筒体３２の筒内方に収容されている。ＥＧＲパイプは、下流側筒体３１に取り付けられている。下流側筒体３１には、ＥＧＲパイプから供給された排気ガスを、当該下流側筒体３１の筒内方に導くためのＥＧＲ経路を有する。ＥＧＲ経路に含まれるＥＧＲ分枝パイプ３１ｄは、下流側筒体３１の吸気通路３１ｈに対して、内方の壁部である境界壁３１ｍを挟んで隣接した状態で設けられている。【選択図】図７
2018071524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの一部を吸気に還流させるＥＧＲ装置を備えたエンジンの吸気装置において、
吸気の流れ方向における上流側に配置され、筒形状を有する上流側筒体と、前記上流側筒体よりも吸気の流れ方向における下流側に配され、筒形状を有する下流側筒体と、を有し、前記下流側筒体の一方の開口部が前記エンジンのシリンダヘッドに取り付けられてなるインテークマニホールドと、
前記上流側筒体の筒内方に収容されてなるインタークーラと、
を備え、
前記ＥＧＲ装置は、前記下流側筒体に取り付けられており、
前記下流側筒体は、前記ＥＧＲ装置から供給された排気ガスを、当該下流側筒体の筒内方に導くためのＥＧＲ経路を有し、
前記下流側筒体においては、前記吸気の通路である吸気通路と、前記ＥＧＲ経路と、の各一部同士が、当該下流側筒体における内方の壁部を挟んで隣接配置された領域が設けられてなる、
ＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置。
【請求項２】
請求項１記載のＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置であって、
前記吸気通路の少なくとも一部は、縦断面において、前記上流側筒体の側から前記一方の開口部の側に向けて筒内方の開口断面積が漸減する絞り領域が設けられてなり、
前記壁部は、前記絞り領域の周囲に配されている、
ＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置であって、
前記下流側筒体は、金属材料からなる、
ＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか記載のＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置であって、
前記エンジンは、複数の気筒が並設されてなる多気筒エンジンであり、
前記ＥＧＲ経路は、
前記エンジンの気筒列方向に延伸するＥＧＲ分配路と、
各々の一端が前記ＥＧＲ分配路に接続され、各々の他端が前記吸気通路に対して開口しており、且つ、互いに前記気筒列方向に間隔をあけて配されてなる複数のＥＧＲ分枝路と、
を有する、
ＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置。
【請求項５】
請求項４記載のＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置であって、
前記複数のＥＧＲ分枝路の各々は、前記他端が前記一端よりも前記下流側筒体における前記一方の開口部の側となるように、当該下流側筒体の筒軸方向に対して斜めとなる方向に延伸されている、
ＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５記載のＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置であって、
前記ＥＧＲ装置は、前記下流側筒体における前記ＥＧＲ分配路に対して取り付けられており、
前記ＥＧＲ分配路に対する前記ＥＧＲ装置の取り付け箇所は、当該ＥＧＲ分配路の延伸方向の中央部分である、
ＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置に関し、特に還流される排気ガスの冷却技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、排気ガスの一部を吸気に還流させるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置を備えたエンジンの開発が行われている。このようにエンジンにＥＧＲ装置を付加することにより、燃焼ガス温度の過度の上昇を抑制して窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑えることができるとともに、吸気時におけるポンピングロスの低減が可能となる。
【０００３】
還流させる排気ガスについては、その温度を下げて容積を小さくすることにより、空気充填効率の低下やＮＯｘ削減効果の目減りなどを抑制できる。よって、還流される排気ガスの経路中には、ＥＧＲクーラが設けられる。
【０００４】
このような排気ガスの温度を下げるためのＥＧＲクーラとして、水冷のＥＧＲクーラを直列に設けたものや（特許文献１）、水冷ＥＧＲクーラの下流側に空冷ＥＧＲクーラを設けたもの（特許文献２）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９０７４２号公報
【特許文献２】特開２００６−１３２３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２で提案の構成では、排気ガスの温度を下げる要求がより一層大きい場合に、製造コストの上昇や、エンジン回りのレイアウト設計での制約が増えてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、還流させる排気ガスの温度を下げることができるとともに、製造コストの上昇を抑制、レイアウト設計時における制約を少なくすることができるＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るＥＧＲ装置（排気ガスの一部を吸気に還流させる装置）付きエンジンの吸気装置は、インテークマニホールドとインタークーラとを備える。
【０００９】
前記インテークマニホールドは、上流側筒体と下流側筒体とを有してなる。前記上流側筒体は、吸気の流れ方向における上流側に配置され、筒形状を有する。前記下流側筒体は、前記上流側筒体よりも吸気の流れ方向における下流側に配され、筒形状を有する。そして、インテークマニホールドは、前記下流側筒体の一方の開口部が前記エンジンのシリンダヘッドに取り付けられている。
【００１０】
前記インタークーラは、前記上流側筒体の筒内方に収容されてなる。
【００１１】
本態様において、前記ＥＧＲ装置は、前記インテークマニホールドにおける前記下流側筒体に取り付けられている。そして、前記下流側筒体は、前記ＥＧＲ装置から供給された排気ガスを、当該下流側筒体の筒内方に導くためのＥＧＲ経路を有する。
【００１２】
また、本態様に係る前記インテークマニホールドの前記下流側筒体においては、前記吸気の通路である吸気通路と、前記ＥＧＲ経路と、の各一部同士が、当該下流側筒体における内方の壁部を挟んで隣接配置された領域が設けられてなる。
【００１３】
上記態様では、インテークマニホールドの下流側筒体において、吸気通路とＥＧＲ経路との各一部同士が壁部を挟んで隣接配置されているので、ＥＧＲ通路を流通する排気ガスの熱が、壁部を介して吸気通路を流通する空気により冷却される。即ち、下流側筒体における吸気通路を流通する空気は、上流側筒体の筒内方に収容されたインタークーラで冷やされており、当該冷やされた空気が上記壁部に当たることで、ＥＧＲ通路中を流通する排気ガスの熱を吸熱する。
【００１４】
このように、上記態様では、インテークマニホールドにおける下流側筒体の構造によりＥＧＲ経路中の排気ガスの冷却を行うことができるので、水冷ＥＧＲクーラや空冷ＥＧＲクーラを増設する場合に比べて、製造コストの上昇を抑制し、また、エンジン回りのレイアウト設計における高い自由度を確保することができる。
【００１５】
また、上記態様では、ＥＧＲ経路中を流通する排気ガスと、吸気通路中を流通する空気との温度差により、ＥＧＲ経路の内壁面に凝縮水が発生する。この凝縮水により、ＥＧＲ通路の清浄化がなされる。
【００１６】
従って、本態様では、還流させる排気ガスの温度を下げることができるとともに、製造コストの上昇を抑制、レイアウト設計時における制約を少なくすることができる。
【００１７】
本発明の別態様に係るＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置は、上記構成において、前記吸気通路の少なくとも一部は、縦断面において、前記上流側筒体の側から前記一方の開口部の側に向けて筒内方の開口断面積が漸減する絞り領域が設けられてなり、前記壁部は、前記絞り領域の周囲に配されている。
【００１８】
上記態様では、下流側筒体における上記壁部を、筒内方の開口断面積が漸減する絞り領域の周囲に配されてなることとしているので、高い熱伝達効率を実現することができる。即ち、絞り領域においては、インタークーラを通過した空気の流速がアップされ、これにより流通する空気の温度が上記壁部の表面近傍の層に与える影響が大きくなり、温度境界層が薄くなる。よって、高い熱伝達効率を実現することができ、排気ガスの温度を更に効果的に低下させることができる。
【００１９】
本発明の別態様に係るＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置は、上記構成において、前記下流側筒体は、金属材料からなる。
【００２０】
上記態様では、下流側筒体を金属材料から構成することとしているので、上記壁部についても金属材料から構成されることになる。よって、上記壁部を介した熱伝達が高効率になされ、ＥＧＲ経路中を流通する排気ガスの温度を更に効果的に低下させることができる。
【００２１】
本発明の別態様に係るＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置は、上記構成において、前記エンジンは、複数の気筒が並設されてなる多気筒エンジンであり、前記ＥＧＲ経路は、ＥＧＲ分配路と、複数のＥＧＲ分枝路と、を有する。
【００２２】
前記ＥＧＲ分配路は、前記エンジンの気筒列方向に延伸する。
【００２３】
前記複数のＥＧＲ分枝路は、各々の一端が前記ＥＧＲ分配路に接続され、各々の他端が前記吸気通路に対して開口しており、且つ、互いに前記気筒列方向に間隔をあけて配されてなる。
【００２４】
上記態様では、ＥＧＲ装置からの排気ガスを、ＥＧＲ分配路と複数のＥＧＲ分枝路とで各気筒毎に分流させることができる。よって、上記態様では、優れた吸気の分配性を確保することができる。
【００２５】
本発明の別態様に係るＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置は、上記構成において、前記複数のＥＧＲ分枝路の各々は、前記他端が前記一端よりも前記下流側筒体における前記一方の開口部の側となるように、当該下流側筒体の筒軸方向に対して斜めとなる方向に延伸されている。
【００２６】
上記態様では、複数のＥＧＲ分枝路を斜め方向に延伸する構成としているので、上流側筒体から流れてくる空気に対して、排気ガスが円滑に混合されることになる。よって、上記態様では、排気ガスや空気の滞留などが生じ難い。
【００２７】
本発明の別態様に係るＥＧＲ装置付きエンジンの吸気装置は、上記構成において、前記ＥＧＲ装置は、前記下流側筒体における前記ＥＧＲ分配路に対して取り付けられており、前記ＥＧＲ分配路に対する前記ＥＧＲ装置の取り付け箇所は、当該ＥＧＲ分配路の延伸方向の中央部分である。
【００２８】
上記態様では、ＥＧＲ分配路に対するＥＧＲ装置の取付位置を、ＥＧＲ分配路の延伸方向における中央部分としているので、更に優れた吸気の分配性を確保することができる。
【発明の効果】
【００２９】
上記の各態様では、還流させる排気ガスの温度を下げることができるとともに、製造コストの上昇を抑制、レイアウト設計時における制約を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態に係るエンジン１及びその周辺の構成を示す模式側面図である。
【図２】吸気装置２の構成を示す模式平面図である。
【図３】吸気装置２の構成を示す模式展開図である。
【図４】下流側筒体３１の構成を示す模式斜視図である。
【図５】吸気装置２の内部構成を示す模式断面図である。
【図６】下流側筒体３１におけるＥＧＲ分配パイプ３１ａ及びＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅの配置形態を示す模式断面図である。
【図７】吸気装置２の内部における吸気及び排気ガスの流れを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００３２】
［実施形態］
１．エンジン１及び吸気装置２
本実施形態に係るエンジン１及び吸気装置２の概略構成について、図１を用い説明する。
【００３３】
図１に示すように、エンジン１は、Ｚ方向上側にシリンダヘッド１ａが配置され、その下側にシリンダブロック１ｂが取り付けられている。なお、エンジン１は、多気筒ディーゼルエンジンであって、図１の紙面に垂直な方向に複数の気筒（本実施形態では、一例として４気筒）が並んでいる。よって、図１では、紙面に垂直な方向がエンジン１の気筒列方向である。
【００３４】
シリンダヘッド１ａにおける吸気ポート１ｃには、吸気装置２が取り付けられている。吸気装置２は、インテークマニホールド３と、インタークーラ４と、断熱部材５とを備える。また、インテークマニホールド３には、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置のＥＧＲパイプ１４が接続されている。
【００３５】
インテークマニホールド３は、シリンダヘッド１ａ側に配置され、吸気の流れ方向における下流側に配置された下流側筒体３１と、下流側筒体３１に対して吸気の流れ方向における上流側（Ｘ方向右側）に配置された上流側筒体３２と、上流側筒体３２の背面をカバーする背面カバー３３と、を有する。
【００３６】
ここで、本実施形態では、下流側筒体３１は、金属材料からなる筒形状体であり、上流側筒体３２は、樹脂材料からなる筒形状体である。なお、背面カバー３３についても、樹脂材料からなる。
【００３７】
インタークーラ４は、インテークマニホールド３における上流側筒体３２の筒内方に大部分が収容されている。そして、インタークーラ４は、上流側筒体３２に対して、４本のボルト５１〜５４を用い固定されている。
【００３８】
断熱部材５は、シリンダヘッド１ａからインテークマニホールド３への熱伝達を抑えるために、シリンダヘッド１ａとインテークマニホールド３の下流側筒体３１との間に介在されている。そして、インテークマニホールド３と断熱部材５とは、複数のボルト（図１では、１本のボルト７のみを図示。）により、シリンダヘッド１ａにおける吸気ポート１ｃの周辺部分に共締めされている。
【００３９】
ＥＧＲパイプ１４は、一端がインテークマニホールド３における下流側筒体３１のＺ方向上部に接続されている。なお、図示を省略するが、ＥＧＲパイプ１４の他端は、エンジン１のエキゾーストマニホールドに直接的又は間接的に接続されている。
【００４０】
なお、本実施形態において、インテークマニホールド３は、エンジン１のシリンダヘッド１ａへ取り付けられた状態で、上流側筒体３２におけるインタークーラ４が収容された部分から、下流側筒体３１のシリンダヘッド１ａ側の端部に向けて、筒内底面が鉛直方向（Ｚ方向）下側に漸次下がる状態となっている。
【００４１】
よって、インタークーラ４やＥＧＲパイプ１４などで発生した凝縮水（結露により発生した水）が、インテークマニホールド３内に留まらず、エンジン１の吸気ポート１ｃへと排出される。
【００４２】
２．吸気装置２の詳細構成
吸気装置２の詳細構成について、図２及び図３を用い説明する。図２は、吸気装置２をＺ方向上側より見た模式平面図であり、図３は、吸気装置２の構成部位を展開して表した模式展開図である。
【００４３】
図２及び図３に示すように、インテークマニホールド３における上流側筒体３２及び背面カバー３３には、スロットルバルブ６が取り付けられている。スロットルバルブ６は、Ｙ方向において、インタークーラ４を挿入するための開口部３２ａが開設された側とは反対側に取り付けられている。スロットルバルブ６は、インテークマニホールドマニホールド３への流入吸気量を制御するためのバルブである。
【００４４】
下流側筒体３１には、Ｚ方向上側の部分（図２の紙面低前側の部分）にＥＧＲ分配パイプ３１ａと、４つのＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅが設けられている。ＥＧＲ分配パイプ３１ａは、Ｙ方向の両側に向けて延伸し、その中央部分にＥＧＲパイプ１４の接続のための開口部（図示を省略。）が設けられている。
【００４５】
４つのＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅは、各一端がＥＧＲ分配パイプ３１ａに接続され、Ｙ方向において、互いに間隔をあけた状態で設けられている。ＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅの各他端は、エンジン１の各気筒に対応して設けられた吸気通路３１ｆ〜３１ｉ（図３を参照。）に接続されている。
【００４６】
図２に示すように、ＥＧＲ分配パイプ３１ａに対するＥＧＲパイプ１４の接続箇所は、Ｙ方向において、ＥＧＲ分配パイプ３１ａの中央部分となっている。具体的には、ＥＧＲ分配パイプ３１ａに対するＥＧＲパイプ１４の接続箇所からＸ方向に沿って補助線Ｌ１を引き、ＥＧＲ分配パイプ３１ａの両端からそれぞれ補助線Ｌ２，Ｌ３を引くとき、補助線Ｌ１と補助線Ｌ２との間隔Ｗ１と、補助線Ｌ１と補助線Ｌ３との間隔Ｗ２と、が略等しい。
【００４７】
なお、ＥＧＲ分配パイプ３１ａ及びＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅについては、下流側筒体３１に一体形成されているため、それぞれの管壁も金属材料から構成されている。
【００４８】
上述のように、インテークマニホールド３における下流側筒体３１と断熱部材５とは、複数のボルト７，８を用い、シリンダヘッド１ａに対して共締めされている（矢印Ａ１，Ａ２）。
【００４９】
インテークマニホールド３において、下流側筒体３１と上流側筒体３２とは、８本のボルト３４〜３７，４１（図示の都合上、図２では４本のボルト３４〜３７だけを図示し、図３では、５本のボルト３４〜３７，４１だけを図示。）により互いに固定されている。
【００５０】
図３に示すように、上流側筒体３２には、開口部３２ａ〜３２ｃが設けられている。開口部３２ａは、上流側筒体３２におけるＹ方向右側部分に設けられており、インタークーラ４の挿入を許す開口部である。開口部３２ａは、インタークーラ４の挿入後において、インタークーラ４のＹ方向右側端部のフランジ状部分により塞がれる。
【００５１】
上流側筒体３２の開口部３２ｂは、上流側筒体３２と下流側筒体３１との接合により、下流側筒体３１における吸気通路３１ｆ〜３１ｉと連通される。
【００５２】
上流側筒体３２の開口部３２ｃは、背面カバー３３により覆われる。背面カバー３３は、半筒形状を有し、Ｚ方向の中程の部分が上流側筒体３２の開口部３２ｃを臨む開口縁に対して、Ｘ方向に膨出した状態となっている。
【００５３】
なお、上流側筒体３２及び背面カバー３３には、スロットルバルブ６の取り付け箇所に、空気導入用の開口部が設けられている。これについては、図示及び詳細な説明を省略する。
【００５４】
図３に示すように、断熱部材５には、Ｙ方向に並ぶ複数の開口部５ａ〜５ｈが設けられている。本実施形態では、４気筒のエンジン１の各気筒に対し、２つずつの開口部５ａ〜５ｂ，５ｃ〜５ｄ，５ｅ〜５ｆ，５ｇ〜５ｈが設けられている。
【００５５】
３．インテークマニホールド３における下流側筒体３１の外観構成
インテークマニホールド３における下流側筒体３１の外観構成について、図４を用い説明する。
【００５６】
図４に示すように、下流側筒体３１に設けられたＥＧＲ分配パイプ３１ａは、ＥＧＲパイプ１４が接続された部分から、Ｙ方向両側に延伸している。そして、ＥＧＲ分配パイプ３１ａの両端は閉塞された状態となっている。
【００５７】
４本のＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅは、Ｙ方向において、略等間隔で配置されている。具体的に、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｂは、吸気通路３１ｆのＹ方向中央部分となる箇所に配置されている。
【００５８】
同様に、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｃは、吸気通路３１ｇのＹ方向中央部分となる箇所に配置され、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｄは、吸気通路３１ｈのＹ方向中央部分となる箇所に配置され、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｅは、吸気通路３１ｉのＹ方向中央部分となる箇所に配置されている。
【００５９】
各ＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅは、Ｘ−Ｚ面に沿うとともに、Ｘ方向及びＺ方向の双方向に対して交差する斜め方向に延伸形成されている。
【００６０】
下流側筒体３１において、４つの吸気通路３１ｆ〜３１ｉは、互いの間を仕切壁３１ｊ〜３１ｌにより仕切られている。即ち、インテークマニホールド３の吸気通路は、下流側筒体３１において、エンジン１の気筒毎に対応して分岐され、上流側筒体３２において、集合されている。
【００６１】
４．吸気装置２の内部構成
吸気装置２の内部構成について、図５を用い説明する。図５は、図２におけるＶ−Ｖ断面を示す模式断面図である。
【００６２】
図５に示すように、吸気装置２のインテークマニホールド３は、下流側筒体３１、上流側筒体３２、及び背面カバー３３の組み合わせにより、内方の吸気通路３３ａ，３２ｄ，３２ｅ，３１ｆ〜３１ｉ（図５では、吸気通路３１ｆ〜３１ｉの内、吸気通路３１ｈだけを図示）が連通された状態となっている。
【００６３】
インテークマニホールド３に導入された空気は、上流側筒体３２の筒内方に収容されたインタークーラ４により冷却され、吸気通路３２ｅから吸気通路３１ｆ〜３１ｉを通り、エンジン１の各吸気ポート１ｃに導入される。
【００６４】
図５に示すように、下流側筒体３１の筒内方に形成された吸気通路３１ｈは、Ｘ方向の右側（吸気の上流側）から左側（吸気の下流側）にゆくに従って、開口断面積が漸減するよう構成されている。具体的には、吸気通路３１ｈの周囲の壁部の内、Ｚ方向上側の壁部は、Ｘ方向右側から左側へとゆくに従って、Ｚ方向下側に下がるよう構成されている。
【００６５】
なお、上記構成については、図示を省略している吸気通路３１ｆ，３１ｇ，３１ｉについても同様である。
【００６６】
また、下流側筒体３１におけるＥＧＲ分枝パイプ３１ｄは、上述のように、Ｘ方向及びＺ方向の双方向に対して交差する斜め方向に延伸形成されている。このため、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｄは、ＥＧＲ分配パイプ３１ａとの接続部分に対して、吸気通路３１ｈへの開口部３１ｄｏが吸気ポート１ｃ側（Ｘ方向左側）となっている。
【００６７】
なお、上記構成については、図示を省略しているＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ，３１ｃ，３１ｆについても同様である。
【００６８】
上記のような吸気通路３１ｈ及びＥＧＲ分枝パイプ３１ｄの構成により、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｄの内部の排気ガス流通路３１ｄｉと、吸気通路３１ｈと、は、境界壁３１ｍを挟んで隣接配置されてなる。なお、境界壁３１ｍについても、下流側筒体３１と同様に、金属材料から構成されている。
【００６９】
また、上記構成については、図示を省略している吸気通路３１ｆ，３１ｇ，３１ｉとＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ，３１ｃ，３１ｆとの間でも同様である。
【００７０】
５．ＥＧＲ分配パイプ３１ａ及びＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅの配置形態
ＥＧＲ分配パイプ３１ａ及びＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅの配置形態について、図６を用い説明する。図６は、ＥＧＲ分配パイプ３１ａ及びＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅの配置形態を模式的に示す模式断面図である。
【００７１】
図６に示すように、ＥＧＲ分配パイプ３１ａは、ＥＧＲ装置におけるＥＧＲパイプ１４の接続部分から、Ｙ方向両側に向けて延伸形成されている。上述のように、ＥＧＲ分配パイプ３１ａにおけるＹ方向両端は、塞がれている。
【００７２】
ＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅは、互いに間隔をあけて配置され、一端がＥＧＲ分配パイプ３１ａに接続されている。ＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅの各他端は、吸気通路３１ｆ〜３１ｉに対して接続されている。そして、吸気通路３１ｆ〜３１ｉに対するＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅの各接続箇所は、各吸気通路３１ｆ〜３１ｉにおけるＹ方向中央部分である。
【００７３】
以上のように、配設されたＥＧＲ分配パイプ３１ａ及びＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅを通り、排気ガスの一部はエンジン１の燃焼室へと還流される。
【００７４】
６．効果
本実施形態に係るＥＧＲ装置（ＥＧＲパイプ１４を含む装置）を備えたエンジン１の吸気装置２が奏する効果について、すでに説明した図１〜図６に加え、図７を用い説明する。図７は、吸気装置２の内部における吸気及び排気ガスの流れを示す模式図である。
【００７５】
図７に示すように、本実施形態に係る吸気装置２では、インテークマニホールド３の下流側筒体３１において、吸気通路３１ｈとＥＧＲ経路（排気ガス流通路３１ｄｉ）との各一部同士が境界壁３１ｍを挟んで隣接配置されているので、排気ガス流通路３１ｄｉ中を流通する排気ガスの熱が、境界壁３１ｍを介して吸気通路３１ｈを流通する空気Ｂ２により冷却される。即ち、下流側筒体３１における吸気通路３１ｈを流通する空気Ｂ２は、上流側筒体３２の筒内方に収容されたインタークーラ４で冷やされており、当該冷やされた空気Ｂ２が境界壁３１ｍに当たることで、排気ガス流通路３１ｄｉ中を流通する排気ガスの熱を吸熱する。
【００７６】
このように、本実施形態では、インテークマニホールド３における下流側筒体３１の構造により排気ガス流通路３１ｄｉ中の排気ガスの冷却を行うことができるので、水冷ＥＧＲクーラや空冷ＥＧＲクーラを増設する場合に比べて、製造コストの上昇を抑制し、また、エンジン１回りのレイアウト設計における高い自由度を確保することができる。
【００７７】
なお、上記の効果については、下流側筒体３１における他のＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ，３１ｃ，３１ｅについても、同様に得られる。
【００７８】
また、本実施形態では、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅ中を流通する排気ガスと、吸気通路３１ｆ〜３１ｉ中を流通する空気との温度差により、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅの内壁面に凝縮水が発生する。この凝縮水により、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅの清浄化がなされる。
【００７９】
従って、本実施形態では、還流させる排気ガスの温度を下げることができるとともに、製造コストの上昇を抑制、レイアウト設計時における制約を少なくすることができる。
【００８０】
ここで、インテークマニホールド３における上流側筒体３２の筒内方に収容されたインタークーラ４については、エンジン１の回転数を上げた際に負荷が大きくなるのに対して、ＥＧＲについては、エンジン１の回転数を上げた際には役割としては相対的に小さなものとなる。このため、インタークーラ４とＥＧＲとは、エンジン１の回転数に高低により“すみ分け”がなされ、排気ガスの冷却においてもインタークーラ４の負荷が過度に高くなることはないものと考えられる。
【００８１】
また、本実施形態に係る吸気装置２では、下流側筒体３１における境界壁３１ｍを、筒内方における吸気通路３１ｆ〜３１ｉの開口断面積が漸減する部分（絞り領域）の周囲に配されてなることとしているので、高い熱伝達効率を実現することができる。即ち、絞り領域における空気Ｂ２の流速は、インタークーラ４を通過した直後の空気Ｂ１の流速に対してアップされてゆくことになる。よって、吸気通路３１ｆ〜３１ｉを通過する空気Ｂ２の温度が境界壁３１ｍの表面近傍の層に与える影響が大きくなり、温度境界層が薄くなる。よって、高い熱伝達効率を実現することができ、排気ガスの温度を更に効果的に低下させることができる。
【００８２】
また、本実施形態では、ＥＧＲ分配パイプ３１ａやＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅを含む下流側筒体３１を金属材料から構成することとしているので、境界壁３１ｍについても金属材料から構成されることになる。よって、境界壁３１ｍを介した熱伝達が高効率になされ、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅ中を流通する排気ガスの温度を更に効果的に低下させることができる。
【００８３】
また、本実施形態では、ＥＧＲ装置におけるＥＧＲパイプ１４からの排気ガスを、ＥＧＲ分配パイプ３１ａ（ＥＧＲ分配路）と４本のＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅ（複数のＥＧＲ分枝路）とでエンジン１の各気筒に分流させることができる。よって、上記態様では、優れた吸気の分配性を確保することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、４本のＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅをＸ方向及びＺ方向の双方向に対して交差する斜め方向に延伸する構成としているので、吸気通路３１ｆ〜３１ｉを流通する空気Ｂ２に対して、排気ガスが円滑に混合されることになる。よって、本実施形態では、排気ガスや空気の滞留などが生じ難い。
【００８５】
また、本実施形態では、ＥＧＲ分配パイプ３１ａに対するＥＧＲパイプ１４の取付位置を、ＥＧＲ分配パイプ３１ａの延伸方向（Ｙ方向）における中央部分としているので、更に優れた吸気の分配性を確保することができる。
【００８６】
［変形例］
上記実施形態では、エンジン１の一例として、４気筒のディーゼルエンジンを採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。気筒数については、２気筒以上であればよく、エンジンの種類については、ガソリンエンジンを採用することもできる。
【００８７】
また、上記実施形態では、インテークマニホールド３における下流側筒体３１及び上流側筒体３２を、ともに略矩形の横断面形状を有する筒状としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、全体として長円形の横断面形状を有する金属筒体や樹脂筒体を採用することもできる。
【００８８】
また、上記実施形態では、下流側筒体３１における吸気通路３１ｆ〜３１ｉの相互間を、仕切壁３１ｊ〜３１ｌで仕切ることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、下流側筒体３１において、吸気通路３１ｆ〜３１ｉの間において、一部同士が繋がった構成とすることもできる。
【００８９】
また、上記実施形態では、下流側筒体３１と上流側筒体３２とが、互いの開口縁同士を突き合せた状態で締結部材を以って固定された構成を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、下流側筒体の底板部の少なくとも一部が上流側筒体の底板部に一部重なるように構成してもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、上流側筒体３２を樹脂材料から構成することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、上流側筒体３２についても金属材料から構成することとしてもよい。
【００９１】
また、上記実施形態では、下流側筒体３１と上流側筒体３２との接合にボルト３４〜３７，４１を用いることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、リベットを用いて接合することつぃてもよい。また、下流側筒体３１と上流側筒体３２との接合には、インサート成形により下流側筒体と上流側筒体とを一体化することも可能である。
【００９２】
また、上記実施形態では、インテークマニホールド３をシリンダヘッド１ａに対して取り付けるための２本のボルト７，８を用いることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、３本以上のボルトで取り付けることとしてもよい。
【００９３】
また、上記実施形態では、下流側筒体３１を構成する金属材料、及び上流側筒体３２や背面カバー３３を構成する樹脂材料については、特に言及しなかったが、種々の材料を採用することができる。例えば、上流側筒体３２や背面カバー３３を構成する樹脂材料としては、ガラス繊維を混入させたナイロン系樹脂材料などを採用することができ、下流側筒体３１を構成する金属材料としては、アルミニウム合金などを採用することができる。
【００９４】
また、上記実施形態では、ＥＧＲ経路（ＥＧＲ分配パイプ３１ａやＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅ）を、下流側筒体３１に一体形成することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。ＥＧＲ分配パイプ３１ａ及びＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅの少なくとも一方を、下流側筒体と別体とすることもできる。
【００９５】
また、上記実施形態では、下流側筒体３１において、ＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅと吸気通路３１ｆ〜３１ｉとが境界壁３１ｍを挟んで隣接することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ＥＧＲ分配パイプ３１ａを壁部を挟んで吸気通路と隣接する構成とすることや、ＥＧＲ分配パイプ３１ａ及びＥＧＲ分枝パイプ３１ｂ〜３１ｅが壁部を挟んで吸気通路と隣接する構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００９６】
１  エンジン
２  吸気装置
３  インテークマニホールド
４  インタークーラ
１４  ＥＧＲパイプ（ＥＧＲ装置）
３１  下流側筒体
３１ａ  ＥＧＲ分配パイプ（ＥＧＲ分配路）
３１ｂ〜３１ｅ  ＥＧＲ分枝パイプ（ＥＧＲ分枝路）
３１ｍ  境界壁（内方の壁部）
３２  上流側筒体
３３  背面カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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