(57)【要約】      （修正有）【課題】車両用内燃機関の排気ガス還流装置において、簡易な構造で、排気ガス還流管の開口孔にオイル分などのスラッジが堆積するのを防止し、排気ガス還流管内の排気ガスを吸気マニホルドの吸気通路内に円滑に流入させる。【解決手段】内燃機関の排気マニホルドと吸気マニホルド１０との間を排気ガス還流管２５により接続し、吸気通路１５内に配置された排気ガス還流管の吸気通路側端部２７の周壁に、排気ガスを排出する複数の開口孔２９を有している車両用内燃機関の排気ガス還流装置２４において、吸気通路側端部２７の周壁には開口孔２９の周縁のうち少なくとも吸気通路１５内の吸入空気の流れ方向上流側に、吸入空気が開口孔２９側へと流れ込むのを遮るフランジを一体的に形成し、フランジを、開口孔２９の外方を覆うとともに吸入空気の流れ方向上流側よりも下流側が吸気通路側端部２７の周壁よりも径方向外方に位置するように傾斜させた。【選択図】図３
2013100799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドの一側部に、各気筒の吸気ポートに連通する吸気通路を有する吸気マニホルドを取り付けるとともに、前記シリンダヘッドの他側部に、前記各気筒の排気ポートに連通する排気通路を有する排気マニホルドを取り付け、前記排気マニホルドと前記吸気マニホルドとの間を、前記排気ポートから前記排気通路に排出される排気ガスの一部を前記吸気通路へと還流する排気ガス還流通路を有する排気ガス還流管により接続し、前記吸気通路内に配置された前記排気ガス還流管の吸気通路側端部には、その周壁に排気ガスを吸気通路内に排出する複数の開口孔を有している車両用内燃機関の排気ガス還流装置において、前記吸気通路側端部の周壁には、前記開口孔の周縁のうち少なくとも吸気通路内の吸入空気の流れ方向上流側に、吸入空気が前記開口孔側へと流れ込むのを遮るフランジを一体的に形成し、前記フランジを、前記開口孔の外方を覆うとともに吸入空気の流れ方向上流側よりも下流側が前記吸気通路側端部の周壁よりも径方向外方に位置するように傾斜させたことを特徴とする車両用内燃機関の排気ガス還流装置。
【請求項２】
前記フランジの外縁部のうち吸入空気の流れ方向と直交する両側の部分に、吸入空気の流れ方向に対して直交する方向から前記開口孔の両側を挟むように、前記フランジと前記吸気通路側端部の周壁との間を連結する縦壁部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用内燃機関の排気ガス還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用内燃機関の排気ガス還流装置に係り、特に、排気ポートから排気通路へと排出された排気ガスの一部を吸気通路内に還流する車両用内燃機関の排気ガス還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された内燃機関の排気ガス還流装置は、排気マニホルドと吸気マニホルドとの間を排気ガス還流管により接続し、吸気マニホルドの吸気通路内に排気ガス還流管の吸気通路側端部を配置し、排気通路に排出される排気ガスの一部を吸気通路側端部の周壁に形成した開口孔から吸気通路に還流させることで、排出ガス中の窒素酸化物低減や部分負荷時の燃費向上を図っている。
従来の車両用内燃機関の排気ガス還流装置としては、特開平１１−２９４３６６号に、排気ガスの一部を排気通路から吸気通路に再循環させる排気ガス還流管を吸気管に接続し、前記吸気管の吸気通路内に配置されるとともに排気ガスを吸気通路内に排出する開口孔を有する排気ガス還流管の一端部の断面を略翼形状とし、前記開口孔を一端部の周壁であって吸入空気流れによって吸気圧力が低下する部位に形成することで、開口孔から排出される排気ガスを安定して吸気通路内へ流し込む構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９４３６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関の吸気マニホルド内には、エアクリーナで取り入れた外気からの吸入空気が流れているが、エアクリーナから吸気マニホルドまでの吸気供給通路を形成する吸気供給管を流れている間に、この吸気供給管の途中に設けたターボ過給機や接続されたブローバイガス戻し管によって、吸入空気にオイルミストが含まれる場合がある。
このため、前記特許文献１の排気ガス還流装置のように、吸気通路内に配置される排気ガス還流管の一端部に直接吸入空気に晒される構造の開口孔を設けた構造では、開口孔の外側近傍をオイルミスト（オイル分）を含んだ吸入空気が流れるため、高温の排気ガスが開口孔から吸気通路内に排出された直後に、吸入空気と衝突する虞がある。
そのため、高温の排気ガスとオイルミスト（オイル分）を含んだ吸入空気とが排気ガス還流管の開口孔の近傍で衝突し合うと、オイルミストが分解されてオイルミスト内に含まれるオイル分などのスラッジが開口孔に付着して堆積し、開口孔の開口面積を減少させ、または、塞いでしまい、開口孔から吸気通路内へと排気ガスを円滑に流し込む事ができなくなる虞があった。
【０００５】
また、特許文献１のような構造では、排気ガス還流管の表面に沿って吸入空気が流れるため、吸入空気が排気ガス還流管内に侵入して、排気ガスの排出を一時的に阻止しまい、排気ガス還流管内に排気ガスが淀む虞があった。
さらに、特許文献１の図１〜図４に記載される断面が略翼形状の排気ガス還流管では、専用の排気ガス還流管を設ける必要があり、構造が複雑化する虞があった。また、特許文献１の図６に記載されるような断面が円筒形状の排気ガス還流管を用いると、組付作業者が誤って排気ガス還流管の軸線を規定位置から傾斜させて取り付け、または、開口孔を回転方向にずらして配置した場合、吸入空気が排気ガス還流管内にさらに侵入し易くなり、排気ガス還流管内に排気ガスが淀んでしまう虞があった。
【０００６】
この発明は、車両用内燃機関の排気ガス還流装置において、簡易な構造で、排気ガス還流管の開口孔にオイル分などのスラッジが堆積するのを防止するとともに、排気ガス還流管内の排気ガスを吸気マニホルドの吸気通路内に円滑に流入させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、内燃機関のシリンダヘッドの一側部に、各気筒の吸気ポートに連通する吸気通路を有する吸気マニホルドを取り付けるとともに、前記シリンダヘッドの他側部に、前記各気筒の排気ポートに連通する排気通路を有する排気マニホルドを取り付け、前記排気マニホルドと前記吸気マニホルドとの間を、前記排気ポートから前記排気通路に排出される排気ガスの一部を前記吸気通路へと還流する排気ガス還流通路を有する排気ガス還流管により接続し、前記吸気通路内に配置された前記排気ガス還流管の吸気通路側端部には、その周壁に排気ガスを吸気通路内に排出する複数の開口孔を有している車両用内燃機関の排気ガス還流装置において、前記吸気通路側端部の周壁には、前記開口孔の周縁のうち少なくとも吸気通路内の吸入空気の流れ方向上流側に、吸入空気が前記開口孔側へと流れ込むのを遮るフランジを一体的に形成し、前記フランジを、前記開口孔の外方を覆うとともに吸入空気の流れ方向上流側よりも下流側が前記吸気通路側端部の周壁よりも径方向外方に位置するように傾斜させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、開口孔の外方を覆いかつ吸入空気の流れ方向下流側に向かい径方向外方に傾斜させたフランジを形成したことで、排気ガス還流管の吸気通路側端部の周壁に沿って流れる吸入空気を吸気通路側端部の径方向外方へと導いて、開口孔側へと流れ込もうとするのを防止することができる。
これによって、排気ガス還流通路を通って開口孔から吸気通路内へと吐き出される高温の排気ガスとオイルミスト（または、オイル分）を含んだ吸入空気とが開口孔または開口孔付近で衝突し合うのを防止でき、オイルミスト内に含まれるオイル分またはスラッジが開口孔に付着するのを防止できる。
また、この発明は、開口孔の周縁に形成したフランジによって、吸入空気が開口孔から排気ガス還流通路へと流入するのを防止して、排気ガスが排気ガス還流管内で淀むのを防止できる。そのため、排気ガス還流配管内を流れる排気ガスを開口孔から吸気通路内ヘと吐き出させて、その後、開口孔から吐き出された排気ガスをフランジに沿って吸気通路の下流側へと円滑に送り込むことができる。
さらに、この発明では、排気ガス還流管の吸気通路側端部に開口孔を形成する際に、通常、切り落して捨てられる部分を残して折り曲げるだけで、吸入空気の流れを遮るフランジを形成することができ、捨てられる部分をフランジとして利用できる。その結果、フランジを排気ガス還流管と同一の板材から一体に形成できるため、簡単な構造で排気ガス還流管の吸気通路側端部に沿って流れる吸入空気が開口孔に流れ込むのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は排気ガス還流装置を備えた内燃機関の平面図である。（実施例）
【図２】図２は排気ガス還流装置を備えた内燃機関の吸気マニホルド側から見た側面図である。（実施例）
【図３】図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。（実施例）
【図４】図４は排気ガス還流管の吸気通路側端部の拡大平面図である。（実施例）
【図５】図５は排気ガス還流管の吸気通路側端部の拡大平面図である。（変形例）
【図６】図６は図５のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１１】
図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１〜図３において、１は車両に搭載された内燃機関、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はシリンダヘッドカバーである。内燃機関１は、第１〜第４気筒５−１〜５−４を有し、第１〜第４気筒５−１〜５−４にそれぞれ一端側を連通する第１〜第４吸気ポート６−１〜６−４および第１〜第４排気ポート７−１〜７−４をシリンダヘッド３に備えている。第１〜第４吸気ポート６−１〜６−４は、他端側をシリンダヘッド３の気筒列方向と交差する方向の一側部８に開口している。第１〜第４排気ポート７−１〜７−４は、他端側をシリンダヘッド３の気筒列方向と交差する方向の他側部９に開口している。
内燃機関１は、シリンダヘッド３の一側部８に吸気マニホルド１０を取り付けるとともに、シリンダヘッド２の他側部９に排気マニホルド１１を取り付けている。
前記吸気マニホルド１０は、サージタンク１２に上流側を連結された第１〜第４吸気分岐管１３−１〜１３−４を備えている。前記サージタンク１２は、タンク吸気通路１４を有し、タンク吸気通路１４に吸入空気を流す上流側吸気管１５を備えている。上流側吸気管１５は、タンク吸気通路１４に連通する上流側吸気通路１６を有している。上流側吸気管１５には、エアクリーナに繋がる吸気供給管１７が接続される。吸気供給管１７は、上流側吸気通路１６に連通する吸気供給通路１８を有している。前記第１〜第４吸気分岐管１３−１〜１３−４は、他端側をシリンダヘッド３の一側部８に接続され、上流側をタンク吸気通路１４に連通し、下流側を第１〜第４吸気ポート６−１〜６−４に連通する第１〜第４分岐管吸気通路１９−１〜１９−４を有している。
前記排気マニホルド１１は、第１〜第４排気分岐管２０−１〜２０−４を備え、第１〜第４排気分岐管２０−１〜２０−４の下流側を排気集合部２１に連結している。前記第１〜第４排気分岐管２０−１〜２０−４は、上流側をシリンダヘッド３の他側部９に接続され、第１〜第４排気ポート７−１〜７−４に連通する第１〜第４分岐管排気通路２２−１〜２２−４を有している。前記排気集合部２１は、第１〜第４分岐管排気通路２２−１〜２２−４が集合する集合部排気通路２３を有し、触媒コンバータを介して後部排気管に接続している。集合部排気通路２３は、排気ガスを車両後部に導く後部排気管の後部排気通路に連通される。
【００１２】
前記内燃機関１の排気ガス還流装置２４は、排気マニホルド１の第４排気分岐管２０−４と吸気マニホルド１０の上流側吸気管１５との間を排気ガス還流管２５により接続している。排気ガス還流管２５は、第４分岐管排気通路２２−４と上流側吸気通路１６とを連通する排気ガス還流通路２６を有し、吸気マニホルド１０の上流側吸気管１５に接続される側の端部に吸気通路側端部２７を備えている。吸気通路側端部２７は、先端を吸入空気の流れ方向上流側に向けて、上流側吸気通路１６内に配置している。
前記吸気通路側端部２７には、図４に示すように、その周壁２８の円周方向に、排気ガスを上流側吸気通路１６内に排出する複数の開口孔２９を有している。開口孔２９は、吸入空気の流れ方向に延びる細長孔形状に形成している。排気ガス還流管２５は、第１〜第４排気ポート７−１〜７−４から第１〜第４分岐管排気通路２２−１〜２２−４に排出される排気ガスの一部を排気ガス還流通路２６に導き、開口孔２９から上流側吸気通路１６へと還流する。
排気ガス還流装置２４は、吸気通路側端部２７の周壁２８に、吸入空気の流れ方向に延びる細長孔形状の開口孔２９の周縁のうち、少なくとも上流側吸気通路１６内の吸入空気の流れ方向上流側に、吸入空気が開口孔２９側へと流れ込むのを遮る細長板形状のフランジ３０を一体的に形成している。
排気ガス還流装置２４は、吸気通路側端部２７の周壁２８を吸入空気の流方向下流側に向かって延びるＵ字状に切断し、上流側の周壁２８に連続する端部を折り曲げて下流側の切断された自由な端部を径方向外方に突出させることで、フランジ３０を、開口孔２９の外方を覆うとともに吸入空気の流れ方向上流側よりも下流側が吸気通路側端部２７の周壁２８よりも径方向外方に位置するように傾斜させて形成している。
【００１３】
次に作用を説明する。
内燃機関１の排気ガス還流装置２４は、吸気マニホルド１０の上流側吸気通路１６内に、排気ガスを上流側吸気通路１６内に排出する複数の開口孔２９を有する排気ガス還流管２５の吸気通路側端部２７を配置している。そして、上流側吸気通路１６内に配置されている排気ガス還流管２５の吸気通路側端部２７では、エアクリーナから吸入して第１〜第４吸気ポート６−１〜６−４ヘと流れる吸入空気が、吸気通路側端部２７の周壁に沿って上流側吸気通路１６の下流側へ向かって流れ込む。
このとき、内燃機関１は、エアクリーナから吸気マニホルドまでの吸気供給通路１８を形成する吸気供給管１７を流れている間に、この吸気供給管１７の途中に設けたターボ過給機や接続されたブローバイガス戻し管によって、吸入空気にオイルミスト（または、オイル分）が含まれる場合がある。
内燃機関１は、吸気通路側端部２７の周壁２８に沿って流れる吸入吸気にオイルミスト（または、オイル分）が含まれていると、この吸入空気が吸気通路側端部２７の開口孔２９から上流側吸気通路１６に排出される高温の排気ガスと衝突し、オイルミスト内に含まれるオイル分またはスラッジが開口孔２９に付着して堆積する場合がある。
【００１４】
内燃機関１の排気ガス還流装置２４は、図４に示すように、開口孔２９の外方を覆いかつ吸入空気の流れ方向下流側に向かい径方向外方に傾斜させたフランジ３０を設けたことで、排気ガス還流管２５の吸気通路側端部２７の周壁２８に沿って流れる吸入空気を吸気通路側端部２７の径方向外方へと導いて、開口孔２９側へと流れ込もうとするのを防止することができる。
これによって、排気ガス還流装置２４は、排気ガス還流通路２６を通って開口孔２９から上流側吸気通路１６内へと吐き出される高温の排気ガスとオイルミスト（または、オイル分）を含んだ吸入空気とが開口孔２９または開口孔２９付近で衝突し合うのを防止でき、オイルミスト内に含まれるオイル分またはスラッジが開口孔２９に付着するのを防止できる。
また、この排気ガス還流装置２４は、開口孔２９の周縁に形成したフランジ３０によって、吸入空気が開口孔２９から排気ガス還流通路２６へと流入するのを防止して、排気ガスが排気ガス還流管２５内で淀むのを防止できる。このため、排気ガス還流配管２５内を流れる排気ガスを開口孔２９から上流側吸気通路１６内ヘと速やかに吐き出させて、その後、開口孔２９から吐き出された排気ガスをフランジ３０に沿って上流側吸気通路１６の下流側へと円滑に送り込むことができる。
さらに、この排気ガス還流装置２４では、排気ガス還流管２５の吸気通路側端部２７に開口孔２９を形成する際に、通常、切り落して捨てられる部分を残して折り曲げるだけで、吸入空気の流れを遮るフランジ３０を形成することができ、捨てられる部分をフランジ３０として利用できる。その結果、フランジ３０を排気ガス還流管２５と同一の板材から一体に形成できるため、簡単な構造で排気ガス還流管２５の吸気通路側端部２７に沿って流れる吸入空気が開口孔２９に流れ込むのを防止できる。
【００１５】
図５、図６は、変形例を示すものである。変形例の排気ガス還流装置２４は、フランジ３０の外縁部のうち、吸入空気の流れ方向と直交する両側の部分に、吸入空気の流れ方向に対して直交する方向Ａから開口孔２９の両側を挟むように、フランジ３０と吸気通路側端部２７の周壁２８との間を連結する縦壁部３１を形成している。
これにより、排気ガス還流装置２４は、フランジ３０と吸気通路側端部２７の周壁２８との間を連結して開口孔２９の両側を挟むように形成した一対の縦壁部３１によって、吸入空気の流れ方向に対して直交する方向Ａから吸入空気が開口孔２９ヘと流れ込むのを確実に防止できる。
また、排気ガス還流装置２４は、組立作業者が吸気マニホルド１０の上流側吸気通路１６に排気ガス還流管２５の吸気通路側端部２７を差し込んだ際に、吸気通路側端部２７の軸線が規定位置より傾斜し、あるいは回転したとしても、吸入空気が開口孔２９へ侵入するのをフランジ２９および縦壁部３１によって確実に防止できる。
これらによって、排気ガス還流装置２４は、オイルミスト内に含まれるオイル分またはスラッジが開口孔２９に付着するのを防止できるとともに、排気ガス還流管２５内に排気ガスが淀むのを防止できる。
さらに、この排気ガス還流装置２４は、両側の縦壁部３１によって径方向外方に傾斜するフランジ３０を安定して保持でき、排気ガスや吸入空気によってフランジ３０が変位やバタつきなど大きく振動するのを確実に防止できる。
これによって、この排気ガス還流装置２４は、フランジ３０の変動を抑えられるため、開口孔２９から吐き出される排気ガス量の変動を抑制でき、排気ガス還流管２５内の排気ガスを第１〜第４吸気ポート６−１〜６−４ヘと円滑に流入させることができる。
なお、フランジ３０は、吸気通路側端部２７の周壁２８に一体的に形成したが、別体として溶接等で開口孔２９を覆うように周壁２８に固定して設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
この発明は、車両用内燃機関の排気ガス還流装置において、簡易な構造で、排気ガス還流管の開口孔にオイル分などのスラッジが堆積するのを防止し、排気ガス還流管内の排気ガスを吸気マニホルドの吸気通路内に円滑に流入させることができるものであり、内燃機関の吸気系に適用することができる。
【符号の説明】
【００１７】
１  内燃機関
３  シリンダヘッド
５−１〜５−４  第１〜第４気筒
６−１〜６−４  第１〜第４吸気ポート
７−１〜７−４  第１〜第４排気ポート
８  一側部
９  他側部
１０  吸気マニホルド
１１  排気マニホルド
１２  サージタンク
１３−１〜１３−４  第１〜第４吸気分岐管
１５  上流側吸気管
１６  上流側吸気通路
１７  吸気供給管
１９−１〜１９−４  第１〜第４分岐管吸気通路
２０−１〜２０−４  第１〜第４排気分岐管
２２−１〜２２−４  第１〜第４分岐管排気通路
２１  排気集合部
２４  排気ガス還流装置
２５  排気ガス還流管
２６  排気ガス還流通路
２７  吸気通路側端部
２８  周壁
２９  開口孔
３０  フランジ
【図１】
2013100799.tif 000003
【図２】
2013100799.tif 000004
【図３】
2013100799.tif 000005
【図４】
2013100799.tif 000006
【図５】
2013100799.tif 000007
【図６】
2013100799.tif 000008