(57)【要約】【課題】空気とＥＧＲガスの混合濃度が均一な混合気を生成することが可能なエンジンを提供すること。【解決手段】エンジン１は、空気を吸気マニホールド１２内へ導く吸気経路３と、ＥＧＲガスの一部を吸気経路１２内に導く排気経路４を備えたＥＧＲ装置１６と、を有している。吸気経路３は、吸気マニホールド１２内に連通する空間４０を形成する空間形成部４１と、空間形成部４１に取り付けられ、空間４０に開口する開口部５２を有し、空間４０内に空気を導く空気導入管１３と、空気導入管１３から空間４０内へ導入された空気を空間４０内で旋回させる旋回手段５０を有している。排気経路４は、開口部５２よりも吸気マニホールド１２側の空間４０にＥＧＲガスを導入する排気導入口５４を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を吸気マニホールド内へ導く吸気経路と、
排気の一部を前記吸気経路内に導く排気経路を備えたＥＧＲ装置と、
を有し、
前記吸気経路は、
前記吸気マニホールド内に連通する空間を形成する空間形成部と、
前記空間形成部に取り付けられ、前記空間に開口する開口部を有し、前記空間内に空気を導く空気導入管と、
前記空気導入管から前記空間内へ導入された前記空気を前記空間内で旋回させる旋回手段と、
を有し、
前記排気経路は、前記開口部よりも前記吸気マニホールド側の前記空間に前記排気の一部を導入する排気導入口を備えている、
ことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンにおいて、
前記旋回手段は、前記空気導入管の中心を前記空間の中心に対してオフセットさせた位置に、前記空気導入管が前記空間形成部に取り付けられた構成である、
ことを特徴とするエンジン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記空間内には、前記空間形成部の天井面から下方に向かって直径が小さくなる円錐部が設けられ、
前記円錐部の先端部が、前記開口部の上縁よりも前記吸気マニホールド側に配置されている、
ことを特徴とするエンジン。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記空間内には、前記開口部から前記空気の旋回方向に沿って下方に傾斜する斜面が設けられている、
ことを特徴とするエンジン。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のエンジンにおいて、
前記排気導入口が配置される前記空間の内径は、前記開口部が配置される空間の内径よりも大きい、
ことを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
排気の一部をエンジンの吸気経路に導き、外部から導かれた空気との混合気を生成することで、酸素濃度をさげて混合気の燃焼温度を低くして有害なＮＯｘの排出を低減するエンジンがある。特許文献１には、吸気経路内において、排気を空気の流れに対して直交するように導入させる構成を有するエンジンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２５３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているエンジンでは、排気を空気の流れに対して直交するように導入している。吸気経路内に導入される排気と空気は、温度差が大きくなることから、排気と空気がそれぞれ層流になりやすく、吸気経路内において空気と排気の混合濃度が均一な混合気を生成しにくい。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸気経路内において空気と排気の混合濃度の均一化を図ることができるエンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のエンジンは、空気を吸気マニホールド内へ導く吸気経路と、排気の一部を吸気経路内に導く排気経路を備えたＥＧＲ装置と、を有し、吸気経路は、吸気マニホールド内に連通する空間を形成する空間形成部と、空間形成部に取り付けられ、空間に開口する開口部を有し、空間内に空気を導く空気導入管と、空気導入管から空間内へ導入された空気を空間内で旋回させる旋回手段と、を有し、排気経路は、開口部よりも吸気マニホールド側の空間に排気の一部を導入する排気導入口を備えている、こととする。
【０００７】
また、上述の本発明のエンジンにおいて、旋回手段は、空気導入管の中心を空間の中心に対してオフセットさせた位置に、空気導入管が空間形成部に取り付けられた構成である、ことが好ましい。
【０００８】
また、上述の本発明のエンジンにおいて、空間内には、空間形成部の天井面から下方に向かって直径が小さくなる円錐部が設けられ、円錐部の先端部が、開口部の上縁よりも吸気マニホールド側に配置されている、ことが好ましい。
【０００９】
また、上述の発明のエンジンにおいて、空間内には、開口部から空気の旋回方向に沿って下方に傾斜する斜面が設けられている、ことが好ましい。
【００１０】
また、上述の本発明のエンジンにおいて、排気導入口が配置される空間の内径は、開口部が配置される空間の内径よりも大きい、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、吸気流路内において空気と排気の混合濃度の均一化を図ることができるエンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のエンジンの外観の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明のエンジンの作動態様を示す模式図である。
【図３】図１に示す吸気マニホールドの構成を示す斜視図である。
【図４】図１に示す吸気マニホールドの構成を示す平面図である
【図５】図１に示す吸気経路の構成を示す図であり、図４の切断線Ａ−Ａで切断した縦断面図である。
【図６】図３に示す旋回手段の構成における実施例１を示す図である。
【図７】旋回手段の構成における実施例２を示す図である。
【図８】旋回手段の構成における実施例３を示す図である。
【図９】図８に示す円錐部の変形例を示す図である。
【図１０】旋回手段の構成における実施例４を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係るエンジン１について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（エンジン１の全体構成）
図１は、エンジン１の外観の構成を示す斜視図である。図２は、エンジン１の作動態様を示す模式図である。まず、エンジン１の全体構成を図１および図２を参照して説明する。エンジン１は、主にエンジン主体２と、吸気経路３と、排気経路４と、燃料噴射システム５と、で構成されている。エンジン主体２は、主にシリンダブロック６と、シリンダヘッド７と、ピストン８と、クランクシャフト９と、で構成され、燃料の燃焼による膨張エネルギーを利用して回転動力を発生させる。
【００１５】
エンジン主体２は、図１および図２に示すように、シリンダブロック６に設けられたシリンダ１０と、シリンダ１０内で摺動可能なピストン８と、ピストン８に対向するように配置されたシリンダヘッド７と、で作動室Ｗが構成されている。ピストン８は、コネクティングロッド１１によってクランクシャフト９のピン部と連結されていて、ピストン８の往復運動によって、クランクシャフト９を回転させる。なお、図中２の矢印Ｒは、クランクシャフト９の回転方向を示している。
【００１６】
吸気経路３は、外部から吸入された空気を吸気マニホールド１２内に導くとともに、この吸気された空気に排気(燃焼ガス)の一部を混合し、空気とＥＧＲガスとが混合された混合気をシリンダ１０内に導く。以下の説明において、空気と混合される一部の排気をＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガスと表すこととする。吸気経路３は、吸気マニホールド１２と、吸気マニホールド１２内に空気を導く空気導入管１３と、空気導入管１３に一方の端部を接続する導入接続管１４とを有する。導入接続管１４の他方の端部は、ターボチャージャー１５に接続される。エンジン１は、複数の作動室Ｗを備えた多気筒エンジンであることから、吸気マニホールド１２は、空気とＥＧＲガスの混合気を複数の作動室Ｗに分配する。
【００１７】
排気経路４は、ＥＧＲ装置１６と、ＥＧＲ装置１６に接続される排気接続管１７とを有する。排気接続管１７は、シリンダヘッド７に設けられた排気路（不図示）に連通している。排気接続管１７とシリンダヘッド７の間には、排気を外部に排出する排気経路と排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ装置１６に導く排気経路とに分配するＥＧＲ分岐部１９と、ＥＧＲ装置１６側に送気するポンプ（図示せず）が配置される。ＥＧＲ装置１６内には、ＥＧＲガスを吸気マニホールド１２内に導く導入路１８（図５参照）が設けられている。この導入路１８の途中には、ＥＧＲガスの流量を制御するバルブ（不図示）が配置されている。
【００１８】
（エンジン１の作動態様）
次に、図２を参照してエンジン１の作動態様について説明する。エンジン１は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程の各行程をクランクシャフト９が、２回転する間に行う４サイクルディーゼルエンジンである。図２の左端側の（Ａ）は吸気行程を、その右側の（Ｂ）は圧縮行程を、さらに右側の（Ｃ）は膨張行程を、右端側の（Ｄ）は排気行程をそれぞれ表している。図２中の矢印Ｆａは、作動室Ｗ内に吸入された混合気（空気とＥＧＲガスとの混合気）の流れ方向を示し、図２中の矢印Ｆｅは、燃焼ガスの流れ方向を示している。
【００１９】
吸気行程は、吸気バルブ３０を開弁すると共にピストン８を下方へ移動させて、作動室Ｗ内に混合気を吸引する行程である。このとき、排気バルブ３１は、閉弁されている。圧縮行程は、吸気バルブ３０を閉弁すると共にピストン８を上方へ移動させて、作動室Ｗ内の混合気を圧縮する行程である。このときも、排気バルブ３１は、閉弁されている。その後、圧縮されて高温高圧となった空気中にインジェクタ３２から燃料が噴射される。燃料は、ピストン８の上面に設けられた燃焼室Ｃ内で分散して蒸発し、混合気（または空気）と混合して燃焼を開始する。そして、エンジン１は、ピストン８を下方に移動させる膨張行程に移行する。
【００２０】
膨張行程は、燃料が燃焼したことによる膨張エネルギーによってピストン８を押し下げる行程である。このとき、吸気バルブ３０および排気バルブ３１は、閉弁されている。燃焼室Ｃおよび作動室Ｗ内に形成された火炎は、空気（混合気）を膨張させてピストン８を押し下げる。膨張行程では、ピストン８からコネクティングロッド１１を介してクランクシャフト９に回転トルクが与えられる。そして、エンジン１は、ピストン８を再び上方へ移動させて排気行程に移行する。
【００２１】
排気行程は、排気バルブ３１を開弁すると共にピストン８を上方へ移動させて、作動室内の既燃ガスを排気として押出す行程である。このとき、吸気バルブ３０は、閉弁されている。
【００２２】
このようにして、エンジン１は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の各行程をクランクシャフト９が２回転する間に完結する。エンジン１は、複数ある全ての作動室Ｗで、上述の各行程を繰り返すことで、連続して運転可能となる。
【００２３】
続いて、吸気経路３の構成について図３〜図５を参照しながら説明する。
【００２４】
図３は、吸気マニホールド１２の構成を示す斜視図、図４は、吸気マニホールド１２の構成を示す平面図である。吸気経路３は、吸気マニホールド１２内に連通する空間４０を形成する空間形成部４１と、空間形成部４１に取り付けられる空気導入管１３を有している。空気導入管１３は、空間４０に開口する開口部を備えている。
【００２５】
空間形成部４１は、吸気マニホールド１２に形成された下部空間形成部４２と、下部空間形成部４２の上方に配置される上部空間形成部４３と、で構成されている。上部空間形成部４３は略椀形状の部材である。上部空間形成部４３は、一方が空間４０に連通し、他方が空間４０の上方側を封止する天井部４４を備える。上部空間形成部４３は、空気導入管１３と下部空間形成部４２とを接続するアダプタである。上部空間形成部４３と下部空間形成部４２は、各々に形成されたフランジ部４５において、空間４０の中心Ｐの周囲の等角度の４か所でボルト４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄにより気密に固定されている。
【００２６】
上部空間形成部４３の外側側面および天井部４４の外側上面には、放熱フィン４７が形成されている。図４に示すように、空気導入管１３は、隣り合うボルト４６ａとボルト４６ｂの間に配設される。一方、導入路１８（図５参照）は、隣り合うボルト４６ｃとボルト４６ｄの間に配設される。また、吸気経路３は、空間４０内に導かれた空気を旋回させる旋回手段５０を備えている。図４に示すように、この旋回手段５０は、上部空間形成部４３において、空気導入管１３の中心（中心線Ｌ）を空間４０の中心Ｐに対してオフセットさせた位置に配置して構成される。旋回手段５０の構成は、図６〜図９を参照して後述する。
【００２７】
図５は、吸気経路３の構成を示す図であり、図４の切断線Ａ−Ａで切断した縦断面図である。なお、図５は、一部の図示を省略している。吸気経路３は、上部空間形成部４３に取付けられた空気導入管１３を備え、上部空間形成部４３側の空間５１に開口する開口部５２を備える。空気導入管１３は、上部空間形成部４３の側部に一体形成されている。
【００２８】
ＥＧＲ装置１６に設けられたＥＧＲガスの導入路１８は、下部空間形成部４２で形成される下部空間５３の側部に開口する排気導入口５４を備える。上部空間５１と下部空間５３で、空間４０が形成されている。図５に示すように、下部空間５３の内径は、上部空間５１の内径よりも大きく、中心Ｐに対して、下部空間５３の側面は上部空間５１の側面よりも外側の配置となっている。上部空間５１は、エンジン１の上方から見た形状が円形の円筒形である。なお、上部空間５１および下部空間５３のエンジン１の上方から見た形状は、円形の他、楕円形等、全体として滑らかな曲線で囲まれた形状とすることが好ましい。上部空間５１内に吸引された空気は、旋回手段５０によって旋回流となり、下部空間５３側に吸引される。導入路１８に導かれたＥＧＲガスは、排気導入口５４からこの旋回流に向かって導入されることで、ＥＧＲガスも空気と共に旋回しながら混合されて、混合濃度の均一化が図られた混合気となって吸気マニホールド１２の内部空間３５に広がる。図５中の矢印Ｓは、空気（および混合ガス）の旋回方向を表している。混合気は、吸気行程（図２Ａ参照）において、ピストン８の下方への移動によって、シリンダ１０内の作動室Ｗ内が負圧になることで、作動室Ｗ内に吸引される。ＥＧＲガスは、導入路１８の途中に設けられたＥＧＲバルブ３４（たとえば、バタフライ式バルブなど）によって送気量を調整できる。ＥＧＲバルブ３４の開閉によって、吸気マニホールド１２内のＥＧＲガス濃度が調整可能となっている。
【００２９】
続いて、旋回手段５０の構成の実施例１〜実施例４について図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（旋回手段５０の構成／実施例１）
図６は、旋回手段５０の構成における実施例１を示す図である。図６（Ａ）は、旋回手段５０をエンジン１の上方から見た平面図、図６（Ａ）の右側の図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の切断線Ａ−Ａで切断した縦断面図、図６（Ｂ）の右側の図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の切断線Ｂ−Ｂで切断した縦断面図、図６（Ａ）の下方の図６（Ｄ）は、図６（Ａ）に示す旋回手段５０をエンジン１の下方から見た底面図である。なお、図６は、前述した図４および図５に示した旋回手段５０を表している。上部空間形成部４３は、上部空間５１を形成する筒部５５と、上部空間５１内に空気を導く空気導入管１３と、で構成されている。筒部５５には、外周側に設けられたフランジ部４５を有し、フランジ部４５の４か所の突出部にそれぞれボルト挿入孔４６ａａ，４６ｂｂ，４６ｃｃ，４６ｄｄが設けられている。ボルト挿入孔４６ａａ，４６ｂｂ，４６ｃｃ，４６ｄｄには、図４に示すように、ボルト４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄが通される。空気導入管１３は、上部空間５１に連通する開口部５２を備えている。
【００３１】
図６（Ａ）および図６（Ｄ）に示すように、空気導入管１３は、ボルト挿入孔４６ａａとボルト挿入孔４６ｂｂとの間に配置されていて、空気導入管１３の中心（中心線Ｌ）は、上部空間５１の中心Ｐに対してオフセットさせた位置に配置される。このことによって、空気導入管１３によって導かれた空気は、筒部５５の内周面５６に沿って流れ、矢印Ｓ１で示す方向（上方から見て反時計回り）の旋回流となる。下部空間５３（図５参照）に連通するＥＧＲガスの導入路１８は、空気導入管１３の開口部５２に対して略対向する方向（開口部５２の開口面に直交する方向に対して±３０以内）に配置されている。ＥＧＲガス（図６（Ｄ）中、ＥＧＲガスの流れ方向を白塗りの矢印Ｔで示す）は、下部空間５３において、上部空間５１からの旋回流に向かって送気され、空気とＥＧＲガスとが混合され、空気とＥＧＲガスの混合濃度の均一化が図られる。上部空間形成部４３の天井部４４および外側側面には、放熱フィン４７が設けられていて、空間４０内の混合気の温度上昇を抑制している。
【００３２】
（旋回手段の構成／実施例２）
図７は、旋回手段５０の構成における実施例２を示す図である。実施例２は、上述した実施例１に対して、構成要素は同じであるが、空気導入管１３の配置位置が異なる。よって、図６と同じ構成要素には、同じ符号を附して説明し、共通部分の説明は省略する。図７（Ａ）は、旋回手段５０をエンジン１の上方から見た平面図、図７（Ａ）の右側の図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の切断線Ａ−Ａで切断した縦断面図、図７（Ｂ）の右側の図７（Ｃ）は、図７（Ａ）の切断線Ｂ−Ｂで切断した縦断面図、図７（Ａ）の下方の図７（Ｄ）は、図７（Ａ）に示す旋回手段５０をエンジン１の下方から見た底面図である。なお、吸気マニホールド１２に対するＥＧＲガスの導入路１８の位置は変わらないため、図７に示す上部空間形成部４３は、前述した図６に対して９０度反時計回りに回転させた配置となっている。つまり、ＥＧＲ装置１６と吸気マニホールド１２の配置関係は変わらずに、空気の空気導入管１３が、ボルト４６ｃとボルト４６ｄの間に配置された構成としている。
【００３３】
図７（Ａ）および図７（Ｄ）に示すように、空気導入管１３の中心（中心線Ｌ）は、上部空間５１の中心Ｐに対してオフセットさせた位置に配置される。このことによって、空気導入管１３によって導かれた空気は、筒部５５の内周面５６に沿って流れ、矢印Ｓ２で示す方向（上方から見て時計回り）の旋回流となる。下部空間５３（図５参照）に連通するＥＧＲガスの導入路１８は、空気導入管１３の開口部５２して略対向する方向に対して略直交（直交に対して±３０度以内）する方向に配置されている。ＥＧＲガス（図７（Ｄ）中、ＥＧＲガスの流れ方向を白塗りの矢印Ｔで示す）は、下部空間５３において、上部空間５１からの空気の旋回流に向かって送気され、空気とＥＧＲガスとが混合され、空気とＥＧＲガスの混合濃度の均一化が図られる。実施例２における上部空間５１内の空気の流れは、中心線Ｌのオフセット方向の違いから実施例１とは逆方向の旋回流となる。
【００３４】
（旋回手段の構成／実施例３）
図８は、旋回手段５０の構成における実施例３を示す図である。実施例３は、上述した実施例１および実施例２に対して、構成要素は同じであるが、上部空間形成部４３の天井面５７から下方に向かって円錐部５８が設けられていることが異なる。図５および図６と同じ構成要素には、同じ符号を附して説明し、共通部分の説明は省略する。なお、図８に示す旋回手段５０の構成は、空気導入管１３の配置が実施例１と同じ構成を基本構成としている。図８（Ａ）は、旋回手段５０をエンジン１の上方から見た平面図、図８（Ａ）の右側の図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の切断線Ａ−Ａで切断した縦断面図、図８（Ｂ）の右側の図８（Ｃ）は、図８（Ａ）の切断線Ｂ−Ｂで切断した断面図、図８（Ａ）の下方の図８（Ｄ）は、図８（Ａ）に示す旋回手段５０をエンジン１の下方から見た平面図である。
【００３５】
図８（Ｂ），（Ｃ）に示すように、上部空間形成部４３の天井部４４の内側には、天井面５７から下方に向かって直径が小さくなる円錐部５８が設けられている。そして、この円錐部５８の先端部５８ａは、空気導入管１３の開口部５２の上縁５９ａよりも下方（吸気マニホールド１２）側であって開口部５２の下縁５９ｂよりも上方側に配置される。また、実施例１と同様に、空気導入管１３の中心（中心線Ｌ）は、上部空間５１の中心Ｐに対してオフセットさせた位置に配置される。
【００３６】
実施例３の旋回手段５０は、空気導入管１３の中心（中心線Ｌ）が、上部空間５１の中心Ｐに対してオフセットされているため、空気導入管１３によって導かれた空気は、筒部５５の内周面５６に沿い、矢印Ｓ１方向の旋回流となる。また、上部空間５１内の空気は、円錐部５８によって誘導されるように旋回するために、旋回流の減衰や拡散が抑制され、下部空間５３内まで旋回流を持続することが可能となる。つまり、ＥＧＲガスが導かれる位置まで旋回流を持続することが可能となり、空気とＥＧＲガスとの混合濃度の均一化が図られる。なお、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）において、符号◎は、奥側から手前側に向かう空気の流れを表し、符号○は、手前側から奥側に向かう空気の流れ方向を表している。
【００３７】
上述したように、開口部５２に対する円錐部５８の先端部５８ａの上下方向の位置は、開口部５２の上縁５９ａよりも下方側であって、開口部５２の下縁５９ｂよりも上方側に配置されている。しかし、円錐部５８の構成はこれに限らず、たとえば、図９に示す構成とすることができる。
【００３８】
図９は、図８に示す円錐部５８の変形例を示す図であり、図８（Ｂ）と対比して説明するために、図８（Ａ）の切断線Ａ−Ａに対応した位置における縦断面の構成を表している。図９の左欄（Ａ）は、第１の変形例、図９の中欄（Ｂ）は、第２の変形例、図９の右欄（Ｃ）は、第３の変形例を示す図である。
【００３９】
円錐部５８の第１の変形例は、図９（Ａ）に示すように、先端部５８ａが、開口部５２の下縁５９ｂよりも下方（吸気マニホールド１２）側に配置された構成となっている。このようにすれば、図８（Ｂ）に示す構成よりも、円錐部５８の配置範囲が下方に向かって長くなるので、旋回流を下方側に持続させることが可能となる。
【００４０】
また、円錐部５８の第２の変形例は、円錐部５８の底辺部５８ｂが上縁５９ａよりも上方に配置された構成となっている。すなわち、円錐部５８の底面に対応する部分が上縁５９ａよりも上方に配置されている。端部５８ａの位置は、図８に示す円錐部５８と同様に、開口部５２の上縁５９ａと下縁５９ｂの間に配置される。このような構成にしても、図８に示す構成と同様な旋回流が得られる。
【００４１】
また、円錐部５８の第３の変形例は、図９（Ｃ）に示すように、先端部５８ａが、第１の変形例と同様に開口部５２の下縁５９ｂよりも下方（吸気マニホールド１２）側に配置され、また、底辺部５８ｂが第２の変形例と同様に、上縁５９ａよりも上方になるように配置された構成となっている。このようにすれば、旋回流を下方側に持続させることが可能となる。
【００４２】
（旋回手段の構成／実施例４）
図１０は、旋回手段５０の構成における実施例４を示す図である。実施例４は、上述した実施例２に対して構成要素は同じであるが、上部空間形成部４３の天井部４４に空気の旋回を強める斜面が形成されていることが異なる。図７と同じ構成要素には、同じ符号を附して説明し、共通部分の説明は省略する。なお、図１０に示す旋回手段５０の構成は、空気導入管１３の配置が実施例２と同じ構成を基本構成としている。図１０（Ａ）は、旋回手段５０をエンジン１の上方から見た平面図、図１０（Ａ）の右側の図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の切断線Ａ−Ａで切断した縦断面図、図１０（Ａ）の下方の図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）に示す旋回手段５０をエンジン１の下方から見た平面図である。
【００４３】
図１０（Ａ）および図１０（Ｃ）に示すように、空気導入管１３の中心（中心線Ｌ）は、上部空間５１の中心Ｐに対してオフセットさせた位置に配置される。このことによって、空気導入管１３によって導かれた空気は、筒部５５の内周面５６に沿って流れ、矢印Ｓ２方向の旋回流となる。また、図１０（Ｂ）に示すように、上部空間５１内には、空気導入管１３の開口部５２から空気の旋回方向に沿って下方（下部空間５３側、図４参照）に傾斜する斜面６０が設けられている。この斜面６０は、開口部５２の上縁５９ａの位置から、筒部５５の内周面５６に沿う斜面となっている。
【００４４】
空気導入管１３によって導かれた空気は、筒部５５の内周面５６に沿い、矢印Ｓ２方向の旋回流となる。また、上部空間５１内の空気は、斜面６０に沿って旋回されるために、旋回流の減衰や拡散が抑制され、下部空間５３内まで旋回流を持続することが可能となる。つまり、ＥＧＲガスが導かれる位置まで旋回流を持続することが可能となり、この旋回流にＥＧＲガスを導くことで、空気とＥＧＲガスとの混合濃度の均一化が図られる。なお、図１０（Ｂ）において、符号◎は、奥側から手前側に向かう空気の流れを表し、符号○は、手前側から奥側に向かう空気の流れ方向を表している。
【００４５】
以上説明したエンジン１は、空気を吸気マニホールド１２内へ導く吸気経路３と、ＥＧＲガスの一部を吸気経路３内に導く排気経路４を備えたＥＧＲ装置１６と、を有している。吸気経路３は、吸気マニホールド１２内に連通する空間４０を形成する空間形成部４１と、空間形成部４１（上部空間形成部４３）に取り付けられ、空間４０（上部空間５１）に開口する開口部５２を有し、空間４０内に空気を導く空気導入管１３と、空気導入管１３から空間４０内へ導入された空気を空間４０内で旋回させる旋回手段５０と、を有している。排気経路４は、開口部５２よりも吸気マニホールド１２側の空間にＥＧＲガスを導入する排気導入口５４を備えている。
【００４６】
上述したように、吸気経路３に旋回手段５０を設けることによって、吸気経路３内において吸引された空気に旋回流を発生させて、この旋回流中にＥＧＲガスの一部を送気することで、空気とＥＧＲガスの混合を促進して、混合濃度の均一化が図られた混合気を生成することが可能なエンジン１を提供することができる。
【００４７】
また、旋回手段５０は、空気の空気導入管１３の中心（中心線Ｌ）を空間４０（上部空間５１）の中心Ｐに対してオフセットさせた位置に、空気導入管１３が空間形成部４１（上部空間形成部４３）に取り付けた構成である。空気導入管１３から導かれた空気は、空間４０（上部空間５１）の内周面５６に沿って流れ、旋回流となる。このようにすれば、格別な撹拌装置を設けることなく、旋回流を発生させることができる。また、上部空間５１の側方に空気導入管１３を設けることで、高さ方向の寸法を抑えることが可能となる。
【００４８】
また、吸気経路３の空間４０内には、空間形成部４１（上部空間形成部４３）の天井面５７から下方に向かって直径が小さくなる円錐部５８が設けられ、円錐部５８の先端部５８ａを、開口部５２の上縁５９ａよりも吸気マニホールド１２側に配置している。上述したように、空気導入管１３の中心（中心線Ｌ）を空間４０の中心に対してオフセットすることで、空間４０内には、空気の旋回流が発生する。さらに、空間４０内に円錐部５８を設けているので、旋回流となった空気は、この円錐部５８に沿って流れようとする。このようにすれば、旋回流が下方に向かうに従って旋回流の減衰や拡散してしまうことを抑制し、下部空間５３内まで旋回流を持続することが可能となる。そのことによって、ＥＧＲガスが導かれる下部空間５３まで旋回流を持続することが可能となり、混合濃度の均一化が図られた混合気を得ることが可能となる。
【００４９】
なお、開口部５２に対する円錐部５８の先端部５８ａの上下方向の位置を、開口部５２の上縁５９ａと下縁５９ｂの間に配置してもよく、開口部５２の下縁５９ｂよりも下方（吸気マニホールド１２）側に配置してもよい。あるいは、開口部５２に対する天井面５７の上下方向の位置を、開口部５２の上縁５９ａと一致させて配置してもよく、上縁５９ａよりも上方に配置してもよい。このようにしても、ＥＧＲガスが導かれる下部空間５３まで旋回流を持続することが可能となり、混合濃度の均一化が図られた混合気を得ることが可能となる。
【００５０】
また、吸気経路３の空間４０内には、開口部５２から空気の旋回方向に沿って下方に傾斜する斜面６０が設けられている。上述したように、空気導入管１３の中心（中心線Ｌ）を空間４０の中心に対してオフセットすることで、空間４０内には、空気の旋回流が発生する。さらに、空間４０内に、斜面６０を設け、この斜面６０を、空気の旋回方向に沿うような螺旋形状とすれば、旋回流となった空気は、この斜面６０に沿って流れようとする。このようにすれば、旋回流が下方に向かうに従って旋回流の減衰や拡散してしまうことを抑制し、下部空間５３内まで旋回流を持続することが可能となる。そのことによって、ＥＧＲガスが導かれる下部空間５３まで旋回流を持続することが可能となり、混合濃度の均一化が図られた混合気を得ることが可能となる。
【００５１】
また、排気経路４の排気導入口５４が配置される空間４０（下部空間５３）の内径を、吸気経路３の開口部５２が配置される空間４０（上部空間５１）の内径よりも大きくしている。上述したように、空気導入管１３の中心（中心線Ｌ）を空間４０の中心に対してオフセットすることで、空間４０内には、空気の旋回流が発生する。旋回流となった空気は上部空間５１から下部空間５３に下降していくが、上部空間５１から下部空間５３に移りさらに下降するときに旋回流が拡がる。旋回流が変化すると空気とＥＧＲガスとの混合が促進される。このようにすれば、混合濃度の均一化が図られた混合気を得ることが可能となる。
【００５２】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。たとえば、旋回手段５０は、吸気経路３の空間４０内に、空間形成部４１（上部空間形成部４３）の天井面５７から下方に向かって直径が小さくなる円錐部５８を設ける構造や、開口部５２から空気の旋回方向に沿って下方に傾斜する斜面６０を設ける構造としている。しかし、旋回手段５０として上述の斜面６０を螺旋形状にしてもよく、空間４０内に旋回可能な羽根部材を設ける構成としてもよい。
【００５３】
また、前述の実施の形態では、空気を導く開口部５２を上部空間形成部４３に設け、ＥＧＲガスを導く排気導入口５４を下部空間形成部４２に設けているが、開口部５２および排気導入口５４の両方を上部空間形成部４３に設けてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…エンジン
３…吸気経路
４…排気経路
１２…吸気マニホールド
１３…空気導入管
１６…ＥＧＲ装置
１８…導入路
４０…空間
４１…空間形成部
４２…下部空間形成部
４３…上部空間形成部
５０…旋回手段
５１…上部空間
５２…開口部
５３…下部空間
５４…排気導入口
５７…天井面
５８…円錐部
５９ａ…上縁
５９ｂ…下縁
６０…斜面
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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