本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置以及內(nèi)燃機(jī)的外部氣體分配結(jié)構(gòu),尤其涉及形成為能夠與具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)連接的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置以及內(nèi)燃機(jī)的外部氣體分配結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
以往,已知有形成為能夠與具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)連接的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置等。例如,日本專利特開2000-8968號公報公開了這樣的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置。
在日本專利特開2000-8968號公報中公開了樹脂制的進(jìn)氣歧管與直列三氣缸內(nèi)燃機(jī)相連的內(nèi)燃機(jī)的廢氣回流裝置。在該日本專利特開2000-8968號公報所記載的內(nèi)燃機(jī)的廢氣回流裝置中,進(jìn)氣歧管通過隔離部件和襯墊與缸蓋相連。并且,在隔離部件和襯墊相重合的狀態(tài)下,在其內(nèi)部形成用于將一部分廢氣(egr氣體)導(dǎo)入至吸入接口的廢氣回流通路。此外,使egr氣體所流經(jīng)的廢氣回流通路形成如下結(jié)構(gòu):使一條egr氣體吸入通路從上游側(cè)朝向下游側(cè)并與一個擴(kuò)大了內(nèi)容積的集合室(腔)相連,同時,從集合室分支出三條egr氣體分支通路。而且,形成為三條egr氣體分支通路分別與缸蓋的三個氣缸的各吸入接口相連的結(jié)構(gòu)。
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2000-8968號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
然而,在日本專利特開2000-8968號公報所記載的內(nèi)燃機(jī)的廢氣回流裝置中,由于其為一條egr氣體吸入通路通過一個集合室分成三條egr氣體分支通路的結(jié)構(gòu),因此認(rèn)為難以將egr氣體(外部氣體)均等地分配至三個氣缸的各吸入接口。即,在自一條egr氣體吸入通路向集合室的出口和三條egr氣體分支通路各自的自集合室的入口的位置關(guān)系不適當(dāng)?shù)那闆r下,流經(jīng)集合室的egr氣體容易偏向特定的egr氣體分支通路而流動。在此,在搭載于具有二氣缸、四氣缸、八氣缸等非3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置中,能夠以重復(fù)使一條分支為兩條的分枝形狀(tournamentshape)來構(gòu)成外部氣體分配部,從而使egr氣體向各進(jìn)氣管的分配精度維持在較高水平。另一方面,在具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)用的進(jìn)氣裝置中,存在如下問題:只能如上述專利文獻(xiàn)1所記載的結(jié)構(gòu)般采用使一條egr氣體吸入通路從集合室分支成三條的方式,無法如以往的分枝形狀般維持較高的外部氣體(egr氣體)的分配精度。
本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的,本發(fā)明的一個目的在于提供一種能夠?qū)⒈还┙o至具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的外部氣體的分配精度維持在較高水平的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置以及內(nèi)燃機(jī)的外部氣體分配結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的第1技術(shù)方案中的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置具有進(jìn)氣裝置主體和外部氣體分配部,其中,進(jìn)氣裝置主體具有多根進(jìn)氣管,上述多個進(jìn)氣管分別與具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)的氣缸相連,外部氣體分配部將外部氣體分別分配至多根進(jìn)氣管。外部氣體分配部包含:一根與外部氣體供給源相連的第1外部氣體分配管、從第1外部氣體分配管分支成多根的第2外部氣體分配管、使來自多根第2外部氣體分配管的外部氣體集合的外部氣體集合通道、以及從外部氣體集合通道分支成三根并分別與進(jìn)氣管相連的第3外部氣體分配管。
在本發(fā)明的第1技術(shù)方案的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置中,如上所述,以包含從一根第1外部氣體分配管分支成多根的第2外部氣體分配管、使來自多根第2外部氣體分配管的外部氣體集合的外部氣體集合通道、從外部氣體集合通道分支成三根并分別與進(jìn)氣管相連的第3外部氣體分配管的方式構(gòu)成外部氣體分配部。由此,由于使第1外部氣體分配管在分支成多根第2外部氣體分配管后,在外部氣體集合通道暫時集合,并經(jīng)外部氣體集合通道與第3外部氣體分配管相連,因此能夠通過適當(dāng)調(diào)整第2外部氣體分配管的各管的向外部氣體集合通道的出口位置以及自外部氣體集合通道向各根第3外部氣體分配管的入口位置等,使外部氣體均等地擴(kuò)散于外部氣體集合通道內(nèi)(使外部氣體集合通道內(nèi)的氣體濃度均一化)。因此,能夠?qū)⑼獠繗怏w集合通道內(nèi)的氣體濃度被均一化后的外部氣體均等地(每根1/3)分配至分支成三根的第3外部氣體分配管的各管。這樣,能夠以可將外部氣體均等地從一根第1外部氣體分配管最終分配至三根第3外部氣體分配管的方式來構(gòu)成外部氣體分配部整體,因此,能夠使被供給至具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的外部氣體的分配精度維持在較高水平。
另外,在外部氣體中含有在混合氣燃燒的同時被排出的水分(水蒸氣)。并且,外部氣體在流經(jīng)第1外部氣體分配管以及分支成多根的第2外部氣體分配管的過程中,受外部空氣溫度的影響而被冷卻。在本發(fā)明中,即使在外部氣體被冷卻、同時水蒸氣也被冷卻而形成冷凝水的情況下,也能夠?qū)⑼獠繗怏w均等地(每根1/3)分配至三根第3外部氣體分配管,因此,對于冷凝水也能夠抑制其偏向三根第3外部氣體分配管中的特定的第3外部氣體分配管而流動。因此,冷凝水也被均等地分配至第3外部氣體分配管的各管,所以能夠抑制冷凝水集中地流入特定的氣缸而導(dǎo)致發(fā)生氣缸失火。在這點上,本發(fā)明的有用性較高。
在上述第1技術(shù)方案的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置中,優(yōu)選地,第2外部氣體分配管為兩根,第2外部氣體分配管的向外部氣體集合通道的出口配置于自外部氣體集合通道向第3外部氣體分配管的相鄰的兩個入口之間。如果設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),由于在三根第3外部氣體分配管中相鄰的第3外部氣體分配管的入口之間配置兩根第2外部氣體分配管中其中一側(cè)的向外部氣體集合通道的出口,因此,能夠使外部氣體在外部氣體集合通道內(nèi)均等地擴(kuò)散。即,使外部氣體集合通道內(nèi)的氣體濃度均一化,因此能夠?qū)⑼獠繗怏w集合通道內(nèi)的外部氣體均等地分配至分支成三根的第3外部氣體分配管的各管。
在上述第2外部氣體分配管為兩根的結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選地,在外部氣體集合通道中,自第2外部氣體分配管向外部氣體集合通道的出口和自外部氣體集合通道向第3外部氣體分配管的三個入口中位于比出口更靠近內(nèi)側(cè)的位置的入口之間的最小流路截面積,小于出口和三個入口中位于比出口更靠近外側(cè)的位置的入口之間的最小流路截面積。如果設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),則能夠使從第2外部氣體分配管中的向外部氣體集合通道的出口至第3外部氣體分配管中的自外部氣體集合通道的三個入口中位于比出口更靠近內(nèi)側(cè)的位置的入口的流路阻力,大于從第2外部氣體分配管中的向外部氣體集合通道的出口至第3外部氣體分配管中的自外部氣體集合通道的三個入口中位于比出口更靠近外側(cè)的位置的入口的流路阻力。由此,能夠使從一側(cè)的第2外部氣體分配管流入外部氣體集合通道的外部氣體中,流入第3外部氣體分配管中的自外部氣體集合通道的三個入口中位于中央的入口(位于比一側(cè)的第2外部氣體分配管的出口更靠近內(nèi)側(cè)的位置的第3外部氣體分配管的入口)的氣體流量,相對地小于流入位于外側(cè)的入口(位于比一側(cè)的第2外部氣體分配管的出口更靠近外側(cè)的位置的第3外部氣體分配管的入口)的氣體流量。由此,能夠使流入在從兩根第2外部氣體分配管觀察時位于中央的第3外部氣體分配管的入口的氣體流量(總氣體流量),接近于與流入在從兩根第2外部氣體分配管觀察時位于兩外側(cè)的第3外部氣體分配管的入口的各氣體流量相等的狀態(tài)。因此,能夠可靠地將外部氣體集合通道內(nèi)的外部氣體均等地分配至分支為三根的第3外部氣體分配管的各管。
在上述第1技術(shù)方案的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置中,優(yōu)選地,在外部氣體集合通道的與第2外部氣體分配管的連接部中重力方向的內(nèi)底面的部分設(shè)有突出部,該突出部朝向第2外部氣體分配管的向外部氣體集合通道的出口側(cè)突出,同時將從出口導(dǎo)入的外部氣體分配至比出口更靠近外側(cè)和內(nèi)側(cè)的位置,自外部氣體集合通道向第3外部氣體分配管的入口配置于外部氣體集合通道的內(nèi)底面的最下部附近。如果設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),即使在外部氣體流經(jīng)第1外部氣體分配管和第2外部氣體分配管期間水蒸氣被冷卻而形成冷凝水的情況下,也能夠容易地將經(jīng)突出部流下的冷凝水導(dǎo)向自外部氣體集合通道向三根第3外部氣體分配管的各管的入口。而且,由于在外部氣體集合通道的內(nèi)底面的最下部附近配置向三根第3外部氣體分配管的各管的入口,因此能夠經(jīng)由這些配置于最下部附近的入口將冷凝水可靠地向第3外部氣體分配管排出,從而防止冷凝水大量地積存于外部氣體集合通道。
在上述第1技術(shù)方案的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置中,優(yōu)選地,外部氣體為用于使從內(nèi)燃機(jī)排出的一部分廢氣再循環(huán)至內(nèi)燃機(jī)的廢氣再循環(huán)氣體。如果設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),能夠使被供給至具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的廢氣再循環(huán)氣體(egr氣體)的分配精度維持在較高水平,因此,即使在具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)中,也能夠降低泵氣損失(進(jìn)排氣損失),同時容易地提高燃料效率。此外,冷凝水也和廢氣再循環(huán)氣體一起被均等地分配至各氣缸,因此,能夠抑制氣缸失火的發(fā)生,并能夠容易地抑制發(fā)動機(jī)品質(zhì)的降低。
在上述第1技術(shù)方案的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置中,優(yōu)選地,多根第2外部氣體分配管與沿內(nèi)燃機(jī)的氣缸組延伸的外部氣體集合通道的一側(cè)的壁部相連,同時,三根第3外部氣體分配管與沿內(nèi)燃機(jī)的氣缸組延伸的外部氣體集合通道的另一側(cè)的壁部相連。如果設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),則能夠?qū)⒌?外部氣體分配管和第3外部氣體分配管互相配置于以外部氣體集合通道為中心的相反側(cè),因此,能夠得到可容易地進(jìn)行外部氣體向外部氣體集合通道內(nèi)的供給以及自外部氣體集合通道內(nèi)向第3外部氣體分配管的再分配(容易地控制外部氣體的流動)的外部氣體分配部。
在上述第1技術(shù)方案的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置中,優(yōu)選地,外部氣體分配部與進(jìn)氣裝置主體一體設(shè)置。如果設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),則外部氣體分配部與進(jìn)氣裝置主體一體化,相應(yīng)地,能夠謀求進(jìn)氣裝置主體的輕量化。
在上述第1技術(shù)方案的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置中,優(yōu)選地,外部氣體分配部通過接合被分割的多個樹脂部件而形成。如果設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu),通過接合被分割的多個樹脂部件,能夠容易地制造具有復(fù)雜的流路結(jié)構(gòu)的外部氣體分配部,該外部氣體分配部具有一根第1外部氣體分配管、從第1外部氣體分配管分支成多根的第2外部氣體分配管、使來自多根第2外部氣體分配管的外部氣體集合的外部氣體集合通道、以及從外部氣體集合通道分支成三根的第3外部氣體分配管。
本發(fā)明的第2技術(shù)方案的內(nèi)燃機(jī)的外部氣體分配結(jié)構(gòu)具有外部氣體分配部,該外部氣體分配部將外部氣體分別分配至包含多根進(jìn)氣管的進(jìn)氣裝置主體的多根進(jìn)氣管,該多根進(jìn)氣管分別與具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)的氣缸相連。外部氣體分配部包含:一根與外部氣體供給源相連的第1外部氣體分配管、從第1外部氣體分配管分支成多根的第2外部氣體分配管、使來自多根第2外部氣體分配管的外部氣體集合的外部氣體集合通道、以及從外部氣體集合通道分支成三根并分別與進(jìn)氣管相連的第3外部氣體分配管。
在本發(fā)明的第2技術(shù)方案的內(nèi)燃機(jī)的外部氣體分配結(jié)構(gòu)中,如上所述,以包含從一根第1外部氣體分配管分支成多根的第2外部氣體分配管、使來自多根第2外部氣體分配管的外部氣體集合的外部氣體集合通道、以及從外部氣體集合通道分支成三根并分別與進(jìn)氣管相連的第3外部氣體分配管的方式構(gòu)成外部氣體分配部。由此,使第1外部氣體分配管在分支成多根第2外部氣體分配管后,于外部氣體集合通道暫時集合,并經(jīng)由外部氣體集合通道與第3外部氣體分配管相連,因此,通過適當(dāng)調(diào)整第2外部氣體分配管的各管的向外部氣體集合通道的出口位置以及自外部氣體集合通道向各根第3外部氣體分配管的入口位置等,能夠使外部氣體均等地擴(kuò)散于外部氣體集合通道內(nèi)(使外部氣體集合通道內(nèi)的氣體濃度均一化)。因此,能夠?qū)⑼獠繗怏w集合通道內(nèi)的氣體濃度被均一化的外部氣體均等地(每根1/3)分配至分支成三根的第3外部氣體分配管的各管。這樣,能夠?qū)⑼獠繗怏w從一根第1外部氣體分配管最終均等地分配至三根第3外部氣體分配管,因此,能夠使被供給至具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的外部氣體的分配精度維持在較高水平。
根據(jù)本發(fā)明,如上所述,能夠提供抑制可以使被供給至具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的egr氣體的分配精度維持在較高水平的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置以及內(nèi)燃機(jī)的外部氣體分配結(jié)構(gòu)。
附圖說明
圖1為沿直列三氣缸發(fā)動機(jī)的氣缸組觀察本發(fā)明的第一實施方式的進(jìn)氣裝置時的側(cè)視圖。
圖2為從直列三氣缸發(fā)動機(jī)的側(cè)面觀察本發(fā)明的第一實施方式的進(jìn)氣裝置時的圖。
圖3為模式性地表示設(shè)于本發(fā)明的第一實施方式的進(jìn)氣裝置的egr氣體分配部的流路結(jié)構(gòu)的圖。
圖4為從直列三氣缸發(fā)動機(jī)的側(cè)面觀察本發(fā)明的第二實施方式的進(jìn)氣裝置時的圖。
圖5為模式性地表示設(shè)于本發(fā)明的第二實施方式的進(jìn)氣裝置的egr氣體分配部的流路結(jié)構(gòu)的圖。
圖6為表示設(shè)于本發(fā)明的第二實施方式的進(jìn)氣裝置的egr氣體分配部的集合管中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
圖7為沿直列三氣缸發(fā)動機(jī)的氣缸組觀察本發(fā)明的第二實施方式的進(jìn)氣裝置時的側(cè)視圖。
圖8為從直列三氣缸發(fā)動機(jī)的側(cè)面觀察本發(fā)明的第二實施方式的變形例的進(jìn)氣裝置的圖。
圖9為模式性地表示設(shè)于本發(fā)明的變形例的進(jìn)氣裝置的egr氣體分配部的流路結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施方式
下面參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
[第一實施方式]
參照圖1~圖3,對本發(fā)明的第一實施方式的進(jìn)氣裝置100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在下文中,在以直列三氣缸發(fā)動機(jī)110為基準(zhǔn)的情況下沿x軸配置各氣缸,并將在水平面內(nèi)與x軸正交的方向作為y軸方向,將z軸方向作為上下方向,來進(jìn)行說明。應(yīng)予說明,直列三氣缸發(fā)動機(jī)110為本發(fā)明的“內(nèi)燃機(jī)”的一個例子。此外,z軸方向(上下方向)為本發(fā)明的“重力方向”的一個例子。
如圖1所示,本發(fā)明的第一實施方式的進(jìn)氣裝置100搭載于作為汽油發(fā)動機(jī)的直列三氣缸發(fā)動機(jī)110(以下稱為發(fā)動機(jī)110)。發(fā)動機(jī)110所具有的三個氣缸從圖1中的紙面里側(cè)向跟前側(cè)按照第1氣缸、第2氣缸和第3氣缸的順序排列成隊列狀。此外,進(jìn)氣裝置100構(gòu)成向發(fā)動機(jī)110供給空氣的進(jìn)氣系統(tǒng)的一部分,并且進(jìn)氣裝置100具有由緩沖罐10和配置于緩沖罐10的下游的進(jìn)氣管部20組成的進(jìn)氣裝置主體80。在進(jìn)氣裝置100中,吸入空氣經(jīng)由作為進(jìn)氣通道的空氣凈化器(未圖示)和節(jié)流閥120(參照圖2)流入緩沖罐10。
緩沖罐10和進(jìn)氣管部20均為樹脂(聚酰胺樹脂)制。各進(jìn)氣裝置主體80為通過振動焊接將樹脂制的第1構(gòu)件81、第2構(gòu)件82和第3構(gòu)件83接合而一體化。在此,第1構(gòu)件81構(gòu)成緩沖罐10的大約一半,第2構(gòu)件82構(gòu)成緩沖罐10的剩余一半和與緩沖罐10相連的進(jìn)氣管部20的大約一半。進(jìn)一步地,第3構(gòu)件83構(gòu)成進(jìn)氣管部20的大約一半和后述egr氣體分配部30的大約一半。
進(jìn)氣管部20具有將儲存于緩沖罐10的進(jìn)氣空氣分配至缸蓋111內(nèi)的各氣缸的作用。應(yīng)予說明,進(jìn)氣管部20中的箭頭z2方向側(cè)為與緩沖罐10相連的進(jìn)氣上游側(cè),箭頭z1方向側(cè)為與發(fā)動機(jī)110(缸蓋111)相連的進(jìn)氣下游側(cè)。
此外,發(fā)動機(jī)110形成為作為從燃燒室112(氣缸部113)排出的一部分廢氣的egr(exhaustgasrecirculation)氣體經(jīng)由進(jìn)氣裝置100進(jìn)行再循環(huán)的結(jié)構(gòu)。從廢氣分離出的egr氣體在冷卻至約100℃左右后被導(dǎo)入進(jìn)氣裝置主體80。此外,從發(fā)動機(jī)110的廢氣管(未圖示)分支出的egr氣體管130與egr氣體分配部30相連。而且,在egr氣體管130的中途設(shè)有控制再循環(huán)量(egr量)的egr閥140。此外,在egr氣體中含有水分(水蒸氣)。應(yīng)予說明,egr氣體為本發(fā)明的“外部氣體”和“廢氣再循環(huán)氣體”的一個例子。此外,發(fā)動機(jī)110的廢氣管和egr氣體管130為本發(fā)明的“外部氣體供給源”的一個例子。
此外,如圖2所示,緩沖罐10以沿發(fā)動機(jī)110(參照圖1)的氣缸組(x軸)延伸的方式形成。進(jìn)氣管部20從x1側(cè)依次由進(jìn)氣管21、進(jìn)氣管22和進(jìn)氣管23構(gòu)成。即,進(jìn)氣管21~23沿氣缸組配置。而且,進(jìn)氣管21~23的一端(z2側(cè))與緩沖罐10的側(cè)部10a相連。并且,進(jìn)氣管21~23的另一端(z1側(cè))經(jīng)由共同的凸緣部25分別與對應(yīng)于發(fā)動機(jī)110的第1氣缸(最靠近x1側(cè))的第1進(jìn)氣接口121、對應(yīng)于第2氣缸(中央位置)的第2進(jìn)氣接口122、以及對應(yīng)于第3氣缸(最靠近x2側(cè))的第3進(jìn)氣接口123連接。凸緣部25與第2構(gòu)件82一體形成。應(yīng)予說明,為了方便,在圖2中省略了相對于進(jìn)氣裝置主體80位于紙面里側(cè)的發(fā)動機(jī)110的圖示。
在此,在第一實施方式中,如圖1和圖2所示,egr氣體分配部30設(shè)于進(jìn)氣裝置主體80的y1側(cè)的外側(cè)部。此外,egr氣體分配部30具有將再循環(huán)至發(fā)動機(jī)110的egr氣體分配至與各氣缸相對應(yīng)的進(jìn)氣管21~23的作用。此外,egr氣體分配部30通過利用振動焊接使樹脂制的第4構(gòu)件84(參照圖1)從y1側(cè)與配置于y2側(cè)的第3構(gòu)件83(參照圖1)接合,從而與進(jìn)氣裝置主體80一體化,進(jìn)而實現(xiàn)進(jìn)氣裝置主體80的輕量化。應(yīng)予說明,egr氣體分配部30為本發(fā)明的“外部氣體分配部”的一個例子。下面對egr氣體分配部30的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及其作用進(jìn)行說明。
如圖2所示,egr氣體分配部30具有:一根與egr閥140(參照圖1)的下游側(cè)相連的上游側(cè)主管31,從上游側(cè)主管31分支成兩根的上游側(cè)分支管32及33,將來自兩根上游側(cè)分支管32及33的egr氣體再次集合的集合管34,以及從集合管34分支成三根的與進(jìn)氣管21相連的下游側(cè)分配管35、與進(jìn)氣管22相連的下游側(cè)分配管36和與進(jìn)氣管23相連的下游側(cè)分配管37。而且,在圖2中,用虛線表示egr氣體分配部30中的內(nèi)壁部(內(nèi)部流路)的形態(tài)。應(yīng)予說明,上游側(cè)主管31為本發(fā)明的“第1外部氣體分配管”的一個例子,上游側(cè)分支管32及33為本發(fā)明的“第2外部氣體分配管”的一個例子。此外,集合管34為本發(fā)明的“外部氣體集合通道”的一個例子,下游側(cè)分配管35~37為本發(fā)明的“第3外部氣體分配管”的一個例子。
這樣,在第一實施方式中,按下述方式構(gòu)成egr氣體分配部30:使一根上游側(cè)主管31在分支成兩根上游側(cè)分支管32及33的狀態(tài)下,在集合管34暫時集合后,從集合管34分支成三根下游側(cè)分配管35~37。應(yīng)予說明,上述egr氣體分配部30所具有的egr氣體分配結(jié)構(gòu)為本發(fā)明的“內(nèi)燃機(jī)的外部氣體分配結(jié)構(gòu)”的一個例子。
此外,如圖1所示,在egr氣體分配部30中,從上游側(cè)主管31經(jīng)集合管34至下游側(cè)分配管35~37的中途的部分沿z軸方向呈直線地延伸。而且,形成為下游側(cè)分配管35~37的中途(參照圖2)向箭頭y2方向逐漸改變朝向,從而與進(jìn)氣管21~23(參照圖2)的y1側(cè)的側(cè)壁部相連的結(jié)構(gòu)。
另外,如圖2所示,在進(jìn)氣裝置主體80搭載于發(fā)動機(jī)110的狀態(tài)下,集合管34沿氣缸組(x軸)延伸,同時,沿水平方向延伸為直管狀。因此,集合管34具有兩端部(x1側(cè)和x2側(cè))和中央部區(qū)域。而且,上游側(cè)分支管32及33沿氣缸組呈隊列狀地與集合管34的長度方向(x軸方向)中的z1側(cè)(上側(cè))的側(cè)壁部34a相連,同時下游側(cè)分配管35~37沿氣缸組呈隊列狀地與z2側(cè)(下側(cè))的側(cè)壁部34b相連。
具體而言,上游側(cè)分支管32的向集合管34的出口32a(x1側(cè))和上游側(cè)分支管33的向集合管34的出口33a(x2側(cè))隔開規(guī)定的間隔(=l1+l3:參照圖3)而分別設(shè)于側(cè)壁部34a。此外,下游側(cè)分配管35的自集合管34的入口35a(最靠近x1側(cè))和下游側(cè)分配管36的自集合管34的入口36a(中央位置)隔開規(guī)定的間隔(=l1+l2:參照圖3)而設(shè)于側(cè)壁部34b。此外,下游側(cè)分配管37的自集合管34的入口37a(最靠近x2側(cè))和入口36a隔開規(guī)定的間隔(=l3+l4:參照圖3)而設(shè)于側(cè)壁部34b。
而且,在第一實施方式中,上游側(cè)分支管32的向集合管34的出口32a配置于下游側(cè)分配管35的自集合管34的入口35a和下游側(cè)分配管36的自集合管34的入口36a之間。同樣地,上游側(cè)分支管33的向集合管34的出口33a配置于下游側(cè)分配管37的自集合管34的入口37a和下游側(cè)分配管36的自集合管34的入口36a之間。
在這種情況下,如圖3所示,出口32a的中心配置于比入口35a和入口36a的中間位置p更靠近作為外側(cè)(x1側(cè))的入口35a側(cè)的位置(點劃線150的位置)。同樣地,出口33a的中心配置于比入口37a和入口36a的中間位置q更靠近作為外側(cè)(x2側(cè))的入口37a側(cè)的位置(點劃線160的位置)。即,從出口32a至入口35a的水平距離l2小于從出口32a至入口36a的水平距離l1(l2<l1)。在此,調(diào)整入口35a和36a各自的相對于出口32a的在水平方向上的位置關(guān)系,以使l1︰l2=2︰1。同樣地,從出口33a至入口37a的水平距離l4小于從出口33a至入口36a的水平距離l3(l4<l3)。在此,調(diào)整入口37a和36a各自的相對于出口33a的在水平方向上的位置關(guān)系,以使l3︰l4=2︰1。而且,在集合管34中,設(shè)定l1=l3并且l2=l4,以使得從上游側(cè)主管31分支成兩根的上游側(cè)分支管32及33具有沿x軸左右對稱的形狀。
由此,按下述方式調(diào)整egr氣體的分配(流通狀態(tài))。首先,由于一根上游側(cè)主管31分支成上游側(cè)分支管32及33,因此流至上游側(cè)分支管32及33的egr氣體均為上游側(cè)主管31的氣體流量的1/2。此外,egr氣體以互相相等的氣體流量從出口32a和33a被供給至集合管34內(nèi)。即,通過使一根上游側(cè)主管31在分支成兩根上游側(cè)分支管32及33后與集合管34相連來將egr氣體供給至集合管34內(nèi),以盡可能實現(xiàn)集合管34內(nèi)的egr氣體濃度的均一化。此外,由于集合管34內(nèi)的egr氣體濃度被均一化,因此egr氣體能夠被均勻地吸入至下游的下游側(cè)分配管35~37中的任一者。
而且,由于l2<l1,因此從上游側(cè)分支管32向下游側(cè)分配管35的流路阻力較小,相應(yīng)地,1/2中的2/3(=1/2×2/3)的egr氣體從上游側(cè)分支管32流向下游側(cè)分配管35,同時,1/2中的1/3(=1/2×1/3)的egr氣體流向下游側(cè)分配管36。同樣地,由于l2<l1,因此從上游側(cè)分支管33向下游側(cè)分配管37的流路阻力較小,相應(yīng)地,1/2中的2/3(=1/2×2/3)的egr氣體從上游側(cè)分支管33流向下游側(cè)分配管37,同時1/2中的1/3(=1/2×1/3)的egr氣體流向下游側(cè)分配管36。
因此,上游側(cè)主管31中1/3的egr氣體流向下游側(cè)分配管35,同時,上游側(cè)主管31中1/3的egr氣體流向下游側(cè)分配管37。并且,由來自上游側(cè)分支管32的氣體流量(1/2中的1/3)和來自上游側(cè)分支管33的氣體流量(1/2中的1/3)合計而成的上游側(cè)主管31中的1/3(=2×(1/2×1/3))的egr氣體流向下游側(cè)分配管36。因此,在外部氣體分配部30中形成如下結(jié)構(gòu):由于在上游側(cè)主管31和下游側(cè)分配管35~37之間存在上游側(cè)分支管32及33和集合管34,因此能夠使流經(jīng)上游側(cè)主管31的egr氣體在集合管34內(nèi)的egr氣體濃度被均一化的狀態(tài)下以互為1/3的氣體流量被平均地分配至下游側(cè)分配管35~37的各管中。
此外,如圖1所示,構(gòu)成進(jìn)氣管部20的進(jìn)氣管21~23并排地與緩沖罐10相連。此外,在進(jìn)氣裝置100中,經(jīng)由作為進(jìn)氣通道的空氣凈化器(未圖示)和節(jié)流閥120而到達(dá)的吸入空氣流入緩沖罐10。第一實施方式的直列三氣缸發(fā)動機(jī)110的進(jìn)氣裝置100以上述方式構(gòu)成。
(第一實施方式的效果)
在第一實施方式中,能夠取得如下效果。
在第一實施方式中,如上所述,以具有從一根上游側(cè)主管31分支成多根(兩根)的上游側(cè)分支管32及33,使來自多根(兩根)上游側(cè)分支管32及33的egr氣體集合的集合管34,以及從集合管34分支成三根并分別與進(jìn)氣管21~23相連的下游側(cè)分配管35~37的方式形成外部氣體分配部30。由此,使上游側(cè)主管31在分支成多根(兩根)上游側(cè)分支管32及33后,在集合管34暫時集合并通過集合管34與下游側(cè)分配管35~37的各根管相連,因此,能夠通過適當(dāng)調(diào)整上游側(cè)分支管32及33的向外部氣體集合通道的出口32a及33a的位置和自集合管34向下游側(cè)分配管35~37的入口35a~37a的位置,使egr氣體均等地擴(kuò)散于集合管34內(nèi)(使集合管34內(nèi)的egr氣體濃度均一化)。因此,能夠?qū)⒃诩瞎?4內(nèi)的氣體濃度被均一化的egr氣體均等地(每根1/3)分配至分支成三根的下游側(cè)分配管35~37的各管中。由于能夠以這種方式來構(gòu)成外部氣體分配部30整體,以使得能夠?qū)gr氣體從一根上游側(cè)主管31最終均等地分配至三根下游側(cè)分配管35~37,因此能夠使被供給至直列三氣缸發(fā)動機(jī)110的各氣缸的egr氣體的分配精度維持在較高水平,其中,該直列三氣缸發(fā)動機(jī)110具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)。
另外,在egr氣體中含有在混合氣燃燒的同時被排出的水分(水蒸氣)。并且,egr氣體在流經(jīng)上游側(cè)主管31以及分支成兩根的上游側(cè)分支管32及33的過程中,受外部空氣溫度的影響而被冷卻。在第一實施方式中,即使在egr氣體被冷卻、同時水蒸氣也被冷卻而形成冷凝水的情況下,也能將egr氣體均等地(每根1/3)分配至三根下游側(cè)分配管35~37,因此,能夠抑制冷凝水偏向特定的下游側(cè)分配管35~37而流動。因此,對于冷凝水也能夠?qū)⑵渚鹊胤峙渲料掠蝹?cè)分配管35~37的各管,從而能夠抑制冷凝水集中地流入特定的氣缸而導(dǎo)致發(fā)生氣缸失火。這樣,能夠使被供給至直列三氣缸發(fā)動機(jī)110的各氣缸的egr氣體(廢氣再循環(huán)氣體)的分配精度維持在較高的水平,因此,即使在直列三氣缸發(fā)動機(jī)110中,也能夠降低泵氣損失(進(jìn)排氣損失),同時容易地提高燃料效率。此外,由于冷凝水也和egr氣體一起以每氣缸1/3的量被均等地分配至各氣缸,因此能夠抑制氣缸失火的發(fā)生,并能夠容易地抑制發(fā)動機(jī)品質(zhì)的降低。
此外,在第一實施方式中,將上游側(cè)分支管32的出口32a配置于自集合管34向相鄰的第3外部氣體分配管35的入口35a和向下游側(cè)分配管36的入口36a之間。并且,將上游側(cè)分支管33的出口33a配置于自集合管34向相鄰的下游側(cè)分配管37的入口37a和向下游側(cè)分配管36的入口36a之間。由此,由于將上游側(cè)分支管32的出口32a配置于互相相鄰的入口35a和入口36a之間,并且,將上游側(cè)分支管33的出口33a配置于互相相鄰的入口37a和入口36a之間,因此能夠使egr氣體均等地擴(kuò)散于集合管34內(nèi)。即,使集合管34內(nèi)的egr氣體濃度均一化,因此能夠?qū)⒓瞎?4內(nèi)的egr氣體均等地分配至分支成三根的下游側(cè)分配管35~37的各管。
此外,在第一實施方式中,使上游側(cè)分支管32及33與沿氣缸部113的排列方向延伸的集合管34的z1側(cè)的側(cè)壁部34a相連,同時,使下游側(cè)分配管35~37與沿氣缸部113的排列方向延伸的集合管34的z2側(cè)的側(cè)壁部34b相連。由此,能夠?qū)⑸嫌蝹?cè)分支管32及33和下游側(cè)分配管35~37互相配置于以集合管34為中心的相反側(cè)(z1側(cè)和z2側(cè)),因此能夠得到可容易地進(jìn)行egr氣體向集合管34內(nèi)的供給以及自集合管34內(nèi)向下游側(cè)分配管35~37的再分配(容易地控制egr氣體的流動)的egr氣體分配部30。
此外,在第一實施方式中,將egr氣體分配部30與進(jìn)氣裝置主體80一體設(shè)置。由此,egr氣體分配部30與進(jìn)氣裝置主體80一體化,相應(yīng)地,能夠謀求進(jìn)氣裝置主體80的輕量化。
此外,在第一實施方式中,通過使被預(yù)先分割的樹脂制的第3構(gòu)件83和第4構(gòu)件84接合來形成egr氣體分配部30。由此,通過使被分割的樹脂制的第3構(gòu)件83和第4構(gòu)件84接合,能夠容易地使具有復(fù)雜的流路結(jié)構(gòu)的egr氣體分配部30附于進(jìn)氣裝置主體80,從而制造進(jìn)氣裝置100,其中,所述egr氣體分配部30具有一根上游側(cè)主管31、從上游側(cè)主管31分支成兩根的上游側(cè)分支管32及33、使來自上游側(cè)分支管32及33的egr氣體集合的集合管34、以及從集合管34分支成三根的下游側(cè)分配管35~37。
[第二實施方式]
接著,參照圖2和圖4~圖7,對第二實施方式進(jìn)行說明。在該第二實施方式中,對與集合管34(參照圖2)形成為直管狀的上述第一實施方式不同的、以使內(nèi)壁面具有起伏的方式來形成集合管234的例子進(jìn)行說明。應(yīng)予說明,集合管234為本發(fā)明的“外部氣體集合通道”的一個例子。此外,在圖中,對與上述第一實施方式相同的結(jié)構(gòu),附上與第一實施方式相同的符號來進(jìn)行圖示。
如圖4所示,在第二實施方式的進(jìn)氣裝置200中,在進(jìn)氣裝置主體80的外側(cè)部設(shè)有egr氣體分配部230。egr氣體分配部230具有上游側(cè)主管31、上游側(cè)分支管32及33、集合管234和下游側(cè)分配管35~37。在圖4中,用虛線表示egr氣體分配部230中的內(nèi)壁部(內(nèi)部流路)的形態(tài)。應(yīng)予說明,egr氣體分配部230為本發(fā)明的“外部氣體分配部”的一個例子。
在此,在第二實施方式中,如圖4和圖5所示,集合管234大體上沿氣缸組(x軸)在水平方向上延伸,同時,z1側(cè)(上側(cè))的側(cè)壁部234a和z2側(cè)(下側(cè))的側(cè)壁部234b在上下方向(z軸方向)上有起伏。在從發(fā)動機(jī)側(cè)面沿箭頭y2方向觀察的情形下,集合管234具有m字狀(或者倒w字狀)的外形形狀。而且,上游側(cè)分支管32及33與側(cè)壁部234a中的z1側(cè)的頂部(x1側(cè)和x2側(cè)的2處)相連,并且下游側(cè)分配管35~37與側(cè)壁部234b的z2側(cè)的底部(3處)相連。
此外,如圖4和圖6所示,在集合管234中,在作為側(cè)壁部234b的里側(cè)(內(nèi)表面?zhèn)?的內(nèi)底面234d中上游側(cè)分支管32的連接部234e中的重力方向(箭頭z2方向)的內(nèi)底面的部分,設(shè)有朝向上游側(cè)分支管32的向集合管234的出口32a側(cè)突出的突出部235。突出部235起將從出口32a導(dǎo)入的egr氣體分配至比出口32a更靠近外側(cè)(x1側(cè))和更靠近內(nèi)側(cè)(x2側(cè))的位置的作用。此外,在集合管234的內(nèi)底面234d中上游側(cè)分支管33的連接部234g中的重力方向(箭頭z2方向)的內(nèi)底面的部分,設(shè)有朝向上游側(cè)分支管33的向集合管234的出口33a側(cè)突出的突出部236。突出部236起將從出口33a導(dǎo)入的egr氣體分配至比出口33a更靠近外側(cè)(x2側(cè))和更靠近內(nèi)側(cè)(x1側(cè))的位置的作用。
而且,在圖6中,在從出口32a觀察集合管234的內(nèi)部的情況下,能夠觀察到突出部235的棱線(邊緣線),同時,在從出口33a觀察集合管234的內(nèi)部的情況下,能夠觀察到突出部236的棱線。此外,突出部235的棱線位于以約2︰1的比例對出口32a的截面面積進(jìn)行分割的位置,突出部236的棱線位于以約2︰1的比例對出口33a的截面面積進(jìn)行分割的位置。而且,從突出部235至入口35a通過傾斜面235a(x1側(cè))相連,并且從突出部235至入口36a通過傾斜面235b(x2側(cè))相連。此外,從突出部236至入口37a通過傾斜面236a(x2側(cè))相連,并且從突出部236至入口36a通過傾斜面236b(x1側(cè))相連。
因此,如圖4所示,在內(nèi)底面234d中,連接部234e和連接部234g的內(nèi)底面以外的內(nèi)底面的部分相對地向下方(箭頭z2方向)凹陷成凹狀。而且,從集合管234向下游側(cè)分配管35~37的入口35a~37a分別配置于集合管234的內(nèi)底面234d的最下部。
此外,如圖5所示,在第二實施方式中,在集合管234中,出口32a和入口36a之間的最小流路截面積sa小于出口32a和入口35a之間的最小流路截面積sb(sa<sb),其中,上述出口32a為自上游側(cè)分支管32向集合管234的出口,上述入口36a為自集合管234向下游側(cè)分配管35~37的三個入口35a~37a中位于比出口32a更靠近內(nèi)側(cè)(x2側(cè))的位置的入口,上述入口35a為三個入口35a~37a中位于比出口32a更靠近外側(cè)(x1側(cè))的位置的入口。此外,出口33a和入口36a之間的最小流路截面積sc小于出口33a和入口37a之間的最小流路截面積sd(sc<sd),其中,上述出口33a為自上游側(cè)分支管33向集合管234的出口,上述入口36a為三個入口35a~37a中位于比出口33a更靠近內(nèi)側(cè)(x1側(cè))的位置的入口,上述入口37a為三個入口35a~37a中位于比出口33a更靠近外側(cè)(x2側(cè))的位置的入口。
由此,形成為使得從出口32a(33a)至入口36a的流路阻力大于從出口32a(33a)至入口35a(37a)的流路阻力,其中,上述出口32a(33a)為上游側(cè)分支管32(33)中的向集合管234的出口,上述入口36a為下游側(cè)分配管35~37中的自集合管234的三個入口35a~37a中位于比出口32a(33a)更靠近內(nèi)側(cè)(中央側(cè))的位置的入口,上述入口35a(37a)為下游側(cè)分配管35~37中的自集合管234的三個入口35a~37a中位于比出口32a(33a)更靠近外側(cè)(x1側(cè)和x2側(cè))的位置的入口。因此,從上游側(cè)分支管32及33流入集合管234的egr氣體不會集中地流入中央的入口36a,而是保持與流入外側(cè)(x1側(cè)和x2側(cè))的入口35a和37a的流入量的均衡。即,形成為使得在集合管234內(nèi)的egr氣體濃度被均一化的狀態(tài)下,egr氣體被均等地吸入下游側(cè)分配管35~37。
此外,如圖7所示,在沿著發(fā)動機(jī)110的氣缸組觀察進(jìn)氣裝置200的情況下,egr氣體分配部230在上游側(cè)主管31和上游側(cè)分支管32及33相對于z軸方向以規(guī)定角度向發(fā)動機(jī)110側(cè)傾斜的狀態(tài)下延伸。即,上游側(cè)分支管32(33)的出口32a(33a)的附近區(qū)域在相對于水平面(x-y平面)傾斜規(guī)定角度的狀態(tài)下,與集合管234的側(cè)壁部234a相連。而且,從集合管234分支的下游側(cè)分配管35~37沿z軸方向延伸,并從中途漸漸向箭頭y2方向改變朝向從而與進(jìn)氣管21~23相連。即,下游側(cè)分配管35~37的入口35a~37a在水平面(x-y平面)的狀態(tài)下與集合管234的z2側(cè)(下側(cè))的側(cè)壁部234b相連。
即使在egr氣體分配部230沿上下方向在集合管234的部分發(fā)生彎曲的情況下,也將突出部235設(shè)于連接部234e中的重力方向(箭頭z2方向)的內(nèi)底面234d的部分,并將突出部236設(shè)于連接部234g中的重力方向(箭頭z2方向)的內(nèi)底面234d的部分。因此,即使在egr氣體從出口32a(33a)沿相對于重力方向傾斜的方向噴出至集合管234內(nèi)的情況下,也能通過設(shè)于重力方向的內(nèi)底面234d的部分的突出部235(236)可靠地使egr氣體向兩個方向分流。應(yīng)予說明,此處所述的連接部234e和234g包含出口32a(33a)及其周邊,表示以該區(qū)域橫截集合管234而成的部分。因此,連接部234e(234g)也包含內(nèi)底面234d的一部分。
由此,即使在egr氣體流經(jīng)上游側(cè)主管31和上游側(cè)分支管32及33期間egr氣體所含有的水蒸氣被冷卻而形成冷凝水的情況下,冷凝水也會從集合管234內(nèi)的突出部235(236)沿著傾斜面235a和235b(236a和236b)向內(nèi)底面234d的最下部(3處)流下。然后,冷凝水被引導(dǎo)至向三根下游側(cè)分配管35~37的各管的入口35a~37a。由此,形成為使得冷凝水經(jīng)由配置于集合管234的內(nèi)底面234d的最下部的入口35a~37a,可靠并均等(每根1/3)地向下游側(cè)分配管35~37排出。應(yīng)予說明,進(jìn)氣裝置200的其他結(jié)構(gòu)與上述第一實施方式相同。
(第二實施方式的效果)
在第二實施方式中,能夠取得下述效果。
在第二實施方式中,如上所述,在集合管234中,使出口32a和入口36a之間的最小流路截面積sa小于出口32a和入口35a之間的最小流路截面積sb,其中,上述出口32a為自上游側(cè)分支管32向集合管234的出口,上述入口36a為位于比出口32a更靠近內(nèi)側(cè)(x2側(cè))的位置的向下游側(cè)分配管36的入口,上述入口35a位于比出口32a更靠近外側(cè)(x1側(cè))的位置。此外,使出口33a和入口36a之間的最小流路截面積sc小于出口33a和入口37a之間的最小流路截面積sd,其中,上述出口33a為自上游側(cè)分支管33向集合管234的出口,上述入口36a為位于比出口33a更靠近內(nèi)側(cè)(x1側(cè))的位置的向下游側(cè)分配管36的入口,上述入口37a位于比出口33a更靠近外側(cè)(x2側(cè))的位置。由此,能夠使從出口32a(33a)至入口36a的流路阻力大于從出口32a(33a)至入口35a(37a)的流路阻力,其中,上述出口32a(33a)為上游側(cè)分支管32(33)中的向集合管234的出口,上述入口36a為下游側(cè)分配管35~37中的自集合管234的三個入口35a~37a中位于比出口32a(33a)更靠近內(nèi)側(cè)(中央側(cè))的位置的入口,上述入口35a(37a)為下游側(cè)分配管35~37中的自集合管234的三個入口35a~37a中位于比出口32a(33a)更靠近外側(cè)(x1側(cè)和x2側(cè))的位置的入口。
此外,由此,能夠使從上游側(cè)分支管32(33)流入集合管234的egr氣體的流入入口36a的氣體流量相對地小于流入入口35a(37a)的氣體流量,其中,上述入口36a為下游側(cè)分配管35~37中的自集合管234的三個入口35a~37a中位于中央的入口,上述入口35a(37a)為位于外側(cè)(x1側(cè)和x2側(cè))的入口。而且,能夠使流入在從兩根上游側(cè)分支管32及33觀察時位于中央的下游側(cè)分配管36的入口36a的氣體流量(總氣體流量),接近于與流入在從兩根上游側(cè)分支管32及33觀察時位于兩外側(cè)(x1側(cè)和x2側(cè))的第3外部氣體分配管35(37)的入口35a(37a)的各氣體流量相等的狀態(tài)。因此,能夠可靠地將集合管234內(nèi)的egr氣體以每根管1/3的量均等地分配至分支為三根的下游側(cè)分配管35~37。
此外,在第二實施方式中,在集合管234的內(nèi)底面234d中上游側(cè)分支管32的連接部234e中的重力方向(箭頭z2方向)的內(nèi)底面的部分設(shè)有突出部235,該突出部235朝向上游側(cè)分支管32的向集合管234的出口32a側(cè)突出,同時用于將從出口32a導(dǎo)入的egr氣體分配至比出口32a更靠近外側(cè)(x1側(cè))和內(nèi)側(cè)(x2側(cè))的位置。此外,在集合管234的內(nèi)底面234d中上游側(cè)分支管33的連接部234g中的重力方向(箭頭z2方向)的內(nèi)底面的部分設(shè)有突出部236,該突出部236朝向上游側(cè)分支管33的向集合管234的出口33a側(cè)突出,同時用于將從出口33a導(dǎo)入的egr氣體分配至比出口33a更靠近外側(cè)(x2側(cè))和內(nèi)側(cè)(x1側(cè))的位置。而且,將自集合管234向下游側(cè)分配管35~37的入口35a~37a配置于集合管234的內(nèi)底面234d的最下部。
由此,即使在egr氣體流經(jīng)上游側(cè)主管31和上游側(cè)分支管32及33期間水蒸氣被冷卻而形成冷凝水的情況下,也能夠容易地將經(jīng)突出部235(236)而流下的冷凝水導(dǎo)向自集合管34向三根下游側(cè)分配管35~37的各管的入口35a~37a。而且,由于在集合管234的內(nèi)底面234d的最下部附近配置向三根下游側(cè)分配管35~37的各管的入口35a~37a,因此能夠經(jīng)由這些配置于最下部附近的入口35a~37a將冷凝水可靠地向下游側(cè)分配管35~37排出,從而防止冷凝水大量地積存于集合管234。應(yīng)予說明,第二實施方式的其他效果與上述第一實施方式相同。
[第二實施方式的變形例]
接著,參照圖2和圖8,對第二實施方式的變形例進(jìn)行說明。在該第二實施方式的變形例中,對與使內(nèi)壁面(內(nèi)底面234d)傾斜來形成集合管234的上述第二實施方式不同,以在內(nèi)壁面(頂面334c)形成肋335、336的方式形成集合管334的例子進(jìn)行說明。應(yīng)予說明,集合管334為本發(fā)明的“外部氣體集合通道”的一個例子。此外,在圖中,對與上述第一實施方式相同的結(jié)構(gòu),附上與第一實施方式相同的符號來進(jìn)行圖示。
如圖8所示,在第二實施方式的變形例的進(jìn)氣裝置250中,在進(jìn)氣裝置主體80的外側(cè)部設(shè)有egr氣體分配部330。egr氣體分配部330具有上游側(cè)主管31、上游側(cè)分支管32及33、集合管334和下游側(cè)分配管35~37。此外,egr氣體分配部330與上述第一實施方式的集合管34(參照圖2)同樣地沿氣缸組(x軸)延伸成直管狀。應(yīng)予說明,egr氣體分配部330為本發(fā)明的“外部氣體分配部”的一個例子。
在此,在第二實施方式的變形例中,在集合管334的頂面334c中出口32a和入口36a之間的頂面的部分設(shè)有向下方延伸的肋335(用虛線表示)。此外,在頂面334c中出口33a和入口36a之間的頂面的部分設(shè)有向下方延伸的肋336(用虛線表示)。由此,出口32a和入口36a之間的最小流路截面積小于出口32a和入口35a之間的最小流路截面積。并且,出口33a和入口36a之間的最小流路截面積小于出口33a和入口37a之間的最小流路截面積。
由此,能夠使出口32a和入口36a之間以及出口32a和入口36a之間的各個流路阻力小于出口32a和入口35a之間的流路阻力或出口33a和入口37a之間的流路阻力。應(yīng)予說明,進(jìn)氣裝置250的其他結(jié)構(gòu)與上述第一實施方式相同。
(第二實施方式的變形例的效果)
在第二實施方式的變形例中,形成如下結(jié)構(gòu):通過在集合管334的頂面334c中出口32a和入口36a之間設(shè)置向下方延伸的肋335,同時在出口33a和入口36a之間設(shè)置向下方延伸的肋336,使出口32a和入口36a之間的最小流路截面積以及出口33a和入口36a之間的最小流路截面積小于出口32a和入口35a之間的最小流路截面積以及出口33a和入口37a之間的最小流路截面積。也因此,在egr氣體分配部330中,也與上述第二實施方式同樣地對集合管334內(nèi)的流路阻力設(shè)置差異,從而能夠可靠地將egr氣體以每根管1/3的量均等地分配至分支為三根的下游側(cè)分配管35~37。應(yīng)予說明,第二實施方式的變形例的其他效果與上述第一實施方式相同。
[變形例]
應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本次公開的實施方式在所有方面上均為例示,并不起限定作用。本發(fā)明的范圍并不是由上述實施方式的說明而是由權(quán)利要求的范圍來表示,并進(jìn)一步包含與權(quán)利要求的范圍等同的意義以及在范圍內(nèi)的所有變更(變形例)。
例如,雖然在上述第一、第二實施方式及其變形例中公開了使上游側(cè)主管31分支成兩根并使兩根上游側(cè)分支管32及33與集合管34(234、334)相連的例子,但本發(fā)明并不限于此。例如,也可以使本發(fā)明的“第1外部氣體分配管”分支成四根并使四根“第2外部氣體分配管”與“外部氣體集合通道”相連的方式構(gòu)成“外部氣體分配部”。
此外,雖然在上述第一、第二實施方式及其變形例中公開了調(diào)整入口35a及36a相對于出口32a的位置以使l1︰l2=2︰1,并調(diào)整入口37a及36a相對于出口32a的位置以使l3︰l4=2︰1的例子(在此l1=l3),但本發(fā)明并不限于此。例如,對于入口35a及36a之間的出口32a的位置和入口37a及36a之間的出口33a的位置,也可以如圖9所示的變形例的方式來構(gòu)成egr氣體分配部430。應(yīng)予說明,egr氣體分配部430為本發(fā)明的“外部氣體分配部”的一個例子。
具體而言,如圖9所示,在egr氣體分配部430中,從上游側(cè)主管31分支成兩根的上游側(cè)分支管432及433具有相對于z軸(點劃線170)左右非對稱的形狀。即,將上游側(cè)分支管432的出口432a(點劃線150的位置)配置于靠近中央的入口36a的位置,同時,將上游側(cè)分支管433的出口433a(點劃線160的位置)配置于靠近x2側(cè)的入口37a的位置(l1<l3)。應(yīng)予說明,上游側(cè)分支管432及433為本發(fā)明的“第2外部氣體分配管”的一個例子。
在直列三氣缸發(fā)動機(jī)110中,在氣缸的爆發(fā)順序為第3氣缸(x2側(cè))、第2氣缸(中央)、第1氣缸(x1側(cè))的情況下,首先,在第3氣缸的活塞下降而進(jìn)氣并同時從下游側(cè)分配管37吸取egr氣體時,在集合管434內(nèi),入口37a附近的egr氣體濃度瞬間升高。接著,在第2氣缸的活塞下降并同時從下游側(cè)分配管36吸取egr氣體時,入口36a附近的egr氣體濃度瞬間升高,最后,在第1氣缸的活塞下降并同時從下游側(cè)分配管35吸取egr氣體時,入口35a附近的egr氣體濃度瞬間升高。然而,實際上,入口37a附近的高濃度egr氣體在第2氣缸的活塞下降時主要從入口36a被吸取,入口36a附近的高濃度egr氣體在第3氣缸的活塞下降時主要從入口35a被吸取,但另一方面,由于集合管434為橫長形狀,因此入口35a附近的高濃度egr氣體即使在第1氣缸的活塞下降時也難以從遠(yuǎn)離入口35a的入口37a被吸取。
因此,為了即使在第1氣缸的活塞下降時也能容易地從入口37a吸取高濃度egr氣體,將出口433a配置為靠近入口37a,并將出口432a配置為靠近中央的入口36a并沿x2方向遠(yuǎn)離入口35a。由此,利用兩根上游側(cè)分支管432、433使集合管434內(nèi)的平均的egr氣體濃度均一化,同時,與入口35a、入口36a的egr氣體濃度相比,相對提高入口37a附近的egr氣體濃度。而且,也可以形成為糾正氣缸的爆發(fā)順序所導(dǎo)致的egr氣體濃度的瞬間的不均衡的結(jié)構(gòu)。此外,在氣缸的爆發(fā)順序為第1氣缸、第2氣缸、第3氣缸的情況下,也可以應(yīng)用與egr氣體分配部430左右相反的egr氣體分配部。這樣,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整(協(xié)調(diào))上游側(cè)分支管432、433與集合管434的連接位置,能夠進(jìn)一步提高被供給至內(nèi)燃機(jī)的各氣缸的外部氣體的分配精度。
此外,雖然在上述第一、第二實施方式及其變形例中展示了調(diào)整入口35a及36a之間的出口32a的位置以及入口37a及36a之間的出口33a的位置的例子,但本發(fā)明并不限于此。只要能夠使集合管34(234、334)內(nèi)的egr氣體濃度均一化,則不僅可調(diào)整出口32a、33a的位置,也可以使本發(fā)明的多根“第2外部氣體分配管”的各管的管徑和管長互不相同而與集合管34(234、334)相連。
此外,雖然在上述第二實施方式中,展示了將自集合管234向下游側(cè)分配管35~37的入口35a~37a配置于集合管234的內(nèi)底面234d的最下部的例子,但本發(fā)明并不限于此。只要是能將egr氣體所含有的冷凝水排出的位置,則也可以將入口35a~37a配置于內(nèi)底面234d的最下部及其附近。
此外,雖然在上述第一、第二實施方式及其變形例中,展示了進(jìn)氣裝置主體80和egr氣體分配部30(230、330)均為樹脂(聚酰胺樹脂)制的例子,但本發(fā)明并不限于此。即,只要將egr氣體分配部30(230、330)以與進(jìn)氣裝置主體80分體(不同的部件)的方式設(shè)于進(jìn)氣裝置主體80的內(nèi)部,則進(jìn)氣裝置主體80和egr氣體分配部30(230、330)也可以為金屬制。
此外,雖然在上述第一、第二實施方式及其變形例中,展示了將本發(fā)明應(yīng)用于將egr氣體(廢氣再循環(huán)氣體)分配至直列三氣缸發(fā)動機(jī)110的各氣缸的egr氣體分配部30(230、330)的例子,但本發(fā)明并不限于此。例如,也可以將本發(fā)明應(yīng)用于如下的“外部氣體分配部”:其用于將目的在于對曲軸箱內(nèi)進(jìn)行換氣的竄氣(pcv(positivecrankcaseventilation)氣體)作為本發(fā)明的“外部氣體”分配至直列三氣缸發(fā)動機(jī)110的各氣缸。
此外,雖然在上述第一、第二實施方式及其變形例中,展示了將本發(fā)明應(yīng)用于與直列三氣缸發(fā)動機(jī)110相連的進(jìn)氣裝置100(200、250)的例子,但本發(fā)明并不限于此。例如,對于作為具有3的倍數(shù)的氣缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)的使三氣缸相向的v型六氣缸發(fā)動機(jī)或?qū)⒃搗型六氣缸發(fā)動機(jī)呈直列地排列而成的v型十二氣缸發(fā)動機(jī)所使用的進(jìn)氣裝置,也可以應(yīng)用本發(fā)明。在v型六氣缸發(fā)動機(jī)的情況下,使用兩個分別與一側(cè)的三氣缸對應(yīng)的egr氣體分配部30來實現(xiàn)。即,形成為與egr閥140(參照圖1)的下游相連的一根egr配管分支成兩根,并與各個egr氣體分配部30的上游側(cè)主管31相連的結(jié)構(gòu)即可。此外,在v型十二氣缸發(fā)動機(jī)的情況下,使用四個分別與三氣缸對應(yīng)的egr氣體分配部30來實現(xiàn)。即,形成為egr閥140的下游的一根egr配管分支成兩根,每根進(jìn)一步分支成兩根,然后與各個egr氣體分配部30的上游側(cè)主管31相連的結(jié)構(gòu)即可。
此外,雖然在上述第一、第二實施方式及其變形例中,展示了將本發(fā)明應(yīng)用于作為汽油發(fā)動機(jī)的直列三氣缸發(fā)動機(jī)110的進(jìn)氣裝置的例子,但本發(fā)明并不限于此。對于作為內(nèi)燃機(jī)的例如柴油發(fā)動機(jī)和燃?xì)獍l(fā)動機(jī)等的進(jìn)氣裝置也可以應(yīng)用本發(fā)明。
此外,雖然在上述第一、第二實施方式及其變形例中,展示了將本發(fā)明的“進(jìn)氣裝置”應(yīng)用于汽車用的直列三氣缸發(fā)動機(jī)110的例子,但本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明的進(jìn)氣裝置也可應(yīng)用于汽車用的發(fā)動機(jī)以外的內(nèi)燃機(jī)。此外,本發(fā)明不僅可應(yīng)用于搭載于一般車輛(汽車)的發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))的進(jìn)氣裝置,對設(shè)于列車、船舶等運輸工具,甚至是運輸工具以外的固定型的設(shè)備機(jī)器的內(nèi)燃機(jī)等所搭載的進(jìn)氣裝置也可應(yīng)用本發(fā)明。
符號說明
10緩沖罐
20進(jìn)氣管部
21、22、23進(jìn)氣管
30、230、330、430egr氣體分配部(外部氣體分配部)
31上游側(cè)主管(第1外部氣體分配管)
32、33、432、433上游側(cè)分支管(第2外部氣體分配管)
32a、33a、432a、433a出口
34、234、334、434集合管(外部氣體集合通道)
34a、234a側(cè)壁部(一側(cè)的壁部)
34b、234b側(cè)壁部(另一側(cè)的壁部)
35、36、37下游側(cè)分配管(第3外部氣體分配管)
35a、36a、37a入口
80進(jìn)氣裝置主體
81第1構(gòu)件
82第2構(gòu)件
83第3構(gòu)件
84第4構(gòu)件
100、200、250進(jìn)氣裝置
110直列三氣缸發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))
130egr氣體管(外部氣體供給源)
140egr閥
234d內(nèi)底面
234e、234g連接部
235、236突出部
334d頂面
335、336肋