JPH048297Y2

JPH048297Y2 -

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Publication number: JPH048297Y2
Application number: JP19015686U
Authority: JP
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1992-03-03
Also published as: JPS6393458U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案はエンジンの吸気装置、特に多気筒エン
ジンのEGR通路に改良を加えた吸気装置に関す
る。

（従来技術）従来、サージタンクから各気筒へ至る複数の独
立吸気通路の他に、各独立吸気通路の途中部から
分岐しかつ互いに連通する複数の副通路を設け、
シヤツタ弁を上記副通路に設けることにより、エ
ンジンの低回転域及び高回転域で吸気慣性効果を
有効に発揮させるようにしたエンジンの吸気装置
が既に知られている（例えば、実開昭61−116127
号）。

一方、排気マニホールドと吸気マニホールドと
の間を連通するEGR通路を設けることにより、
排気を吸気に混入させ、燃焼温度を下げて排気中
におけるNO_Xの発生量を低減するEGR（排気再循
環）装置が既に知られている。上記EGR通路は、
一般に還流排気ガスの冷却を促進するためにステ
ンレス製の管材等で構成し、吸気マニホールドの
下側を経由してから吸気系に接続している。

（考案が解決しようとする問題点）上記従来のエンジンの吸気装置においても優れ
た吸気慣性効果が得られるが、上記EGR装置を
採用して排気中におけるNO_Xの発生量を低減さ
せるのが一般的である。しかし、吸気マニホール
ドの下側にEGR通路を配設する場合には、高温
の排気によつて吸気系が熱を受け、吸気が膨張し
て吸入行程の際の充填量が低下してしまうという
問題が生じる。

一方、上記従来のエンジンの吸気装置では、副
通路のシヤツタ弁の弁軸が吸気振動の影響を強く
受けて変形したり、シヤツタ弁の軸受部がエンジ
ン振動の影響を受けて変形したりするため、制御
弁に所謂「かじり」が発生し易いという問題があ
る。

（問題点を解決するための手段）本考案に係るエンジンの吸気装置は、サージタ
ンクから各気筒へ至る複数の独立吸気通路を設
け、各独立吸気通路の途中部から分岐し、その分
岐部と反対側の端部で互いに連通する複数の副通
路を設け、上記副通路にそれぞれ介設されたシヤ
ツタ弁を共通の弁軸で駆動するようにしたエンジ
ンの吸気装置において、上記副通路の独立吸気通
路と反対側の側壁部と上記弁軸を支承する軸受壁
部とに亙つて肉厚部を設け、上記肉厚部内に
EGR通路を形成したものである。

（作用）本考案に係るエンジンの吸気装置は次のように
作用する。

エンジンの低回転時には、低回転での吸気慣性
効果を得るためシヤツタ弁が閉じられるので、副
通路には吸気が流れない。即ち吸気は、サージタ
ンクから各気筒へ至る複数の独立吸気通路のみを
流れる。また、エンジンの低回転時には、EGR
弁が開かれてEGR通路内を排気が流れる。排気
は上記肉厚部内を流れる間に肉厚部に熱を奪われ
るので、吸気系に供給される排気の温度は低下す
るとともに、EGR通路からの熱による吸気系の
加熱が抑制される。しかも、EGR通路は独立吸
気通路から離れた位置に形成されているので、熱
伝導による吸気の加熱も殆んど生じない。

エンジンの高回転時には、高回転での優れた吸
気慣性効果を得るためシヤツタ弁が開かれるの
で、副通路内をも吸気が流れる。しかし、エンジ
ンの高回転時には、EGR弁が閉じられてEGR通
路内に排気が流れないので、副通路内を流れる吸
気が排気により加熱されることは無い。

また、EGR通路が形成された肉厚部により、
シヤツタ弁まわりの剛性が高くなる。

（考案の効果）本考案に係るエンジンの吸気装置によれば、上
述のように、肉厚部を設けるとともにEGR通路
を形成したので、高温の排気による吸気系の受熱
量が低減し、吸入行程の際の充填効率が低下する
という問題が解消される。

また、EGR通路が形成された肉厚部によりシ
ヤツタ弁まわりの剛性が高くなるので、吸気振
動、エンジン振動等が原因で起こるシヤツタ弁の
「かじり」が発生しにくくなる。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図において、エンジン本体１は図の上下方
向に直列状に配置された４個の気筒（図示略）を
有し、エンジン本体１の上部にはシリンダヘツド
２が配置されており、シリンダヘツド２の側面に
各気筒にそれぞれ連通する吸気マニホールド３の
下流側端部が固定されている。吸気マニホールド
３は、下流側端部がシリンダヘツド２の側面に固
定されている下流側ブロツク４と、下流側ブロツ
ク４の上流側端部に連結された上流側ブロツク５
とから構成されている。

上記下流側ブロツク４において、その下流側部
分には上記各気筒に連通する４本の下流側独立吸
気管６が、エンジン長手方向等間隔を隔てて配置
されている。独立吸気管６の下流側の上面にはそ
れぞれ、燃料インジエクタ（図示略）を取り付け
るためのボス部７が設けられている。各独立吸気
管６はその下流端に一本に設けられたフランジ８
によつて互いに連結されており、そのフランジ８
がシリンダヘツド２に固定されている。

第２図に示すように、独立吸気管６は、シリン
ダヘツド２から側方（図の左方）に突出してお
り、その上流側部分が滑らかに上方へ湾曲してい
る。そして、４本の独立吸気管６の上流側端部
は、水平方向に延びるフランジ９によつて一体に
連結されている。

上記フランジ９には、上流側ブロツク５の下流
端部に設けられた水平方向に延びるフランジ１１
が固定されている。フランジ１１には４本の上流
側独立吸気管１２の下流端が一体に連結されてい
る。各独立吸気管１２の上流側部分はエンジン本
体１側へ大きく湾曲し、その上流端がサージタン
ク１３に一体に連結されている。

サージタンク１３の側壁には、エアクリーナ
（図示略）に連通する空気取入れ口１３ａが設け
られている。サージタンク１３の下端部は、フラ
ンジ１１のエンジン本体１側部分と一体に形成さ
れている。尚、上記独立吸気管６と独立吸気管１
２の内部に形成される一連の通路によつて、各気
筒に対応する独立吸気通路１４が構成されてい
る。

上記独立吸気管６の上流側湾曲部分の上面に
は、副吸気管１５が一体に形成されている。副吸
気管１５のエンジン本体１側の面と独立吸気管６
の上面との間には、管延在方向に延びる補強用リ
ブ１６が一体に突設されている。また、フランジ
９の上面において副吸気管１５の上方に対応する
位置には、エンジン長手方向（第２図の紙面と直
角方向）に延びる溝１７であつてその上面がフラ
ンジ１１で閉じられた溝１７が形成され、各副吸
気管１５の内部の副通路１８は溝１７によつて互
いに連通され、各副通路１８の下端部が対応する
独立吸気通路１４に連通している。

第３図に示すように、各副通路１８にはシヤツ
タ弁１９が配置され、これらシヤツタ弁１９はエ
ンジン長手方向に延びる共通の弁軸２０に固定さ
れ、弁軸２０を中心に回動するようになつてい
る。シヤツタ弁１９は、エンジン回転数検出手段
などの出力を受ける制御回路（図示略）により弁
軸２０を介して開閉制御される。この開閉制御は
エンジンの運転状況に応じて行われ、エンジン回
転数が設定値未満の低回転域では閉じられ、エン
ジン回転数が設定値以上の高回転域では開かれる
ようになつている。

各副通路１８の独立吸気通路１４と反対側の側
壁部には肉厚部２１が形成されており、肉厚部２
１の下部がリブ１６の上端と一体に形成されてい
る。

互いに隣接する副吸気管１５の間には第４図に
示すように軸受壁部２２が一体に形成されてお
り、軸受壁部２２に形成された軸受孔２３に弁軸
２０が回動自在に嵌合されている。そして、軸受
壁部２２のエンジン本体側には上記肉厚部２１に
連なる肉厚部２４が形成されている。

上記肉厚部２１の下部及び肉厚部２４内には、
上流側EGR通路２５が形成され、この上流側
EGR通路２５は、第１図に示すように副通路１
８のエンジン本体１側周縁を取り巻くように蛇行
形状に形成されている。上流側EGR通路２５の
上流側端部には雌ねじ２６が形成されており、雌
ねじ２６には排気マニホールド（図示略）に一端
が連通するパイプ２７が連結されている。

一方、上流側EGR通路２５の下流側端部は、
ダイヤフラム式の制御弁２８の入口２８ａ（第２
図）に連通している。制御弁２８はフランジ９に
取り付けられており、この制御弁２８はエンジン
のコントロールユニツトによつて制御される吸気
負圧式アクチユエータで開閉駆動され、第５図に
示すような所定回転数よりも低く且つ所定のスロ
ツトル開度よりも低負荷の所定の運転領域で開弁
される。そして、上記所定回転数よりも高回転数
の運転領域において副通路１８のシヤツタ弁１９
が開弁される。

上記制御弁２８の出口２８ｂは、下流側EGR
通路２９の上流側端部に連通されている。この下
流側EGR通路２９は、上流側EGR通路２５の上
方においてフランジ９の上面に溝状に形成され、
その上部がフランジ１１によつて閉塞されてお
り、この下流側EGR通路２９は第１図に示すよ
うに平面視略直線状である。

下流側EGR通路２９の下流側端部は、吸気装
置３のエンジン長手方向中央部に迄延びており、
第４図に示すようにサージタンク１３の下壁に形
成された通路３０を介してサージタンク１３内に
連通されている。

次に、吸気装置の作用について説明する。

エンジンの低回転時には、低回転での吸気慣性
効果を得るためシヤツタ弁１９が閉じられるとと
もに、EGRにより排気中におけるNO_Xの発生量
を低減させるために制御弁２８が開かれる。

シヤツタ弁１９が閉じられている状態では、吸
気行程で生じる圧力波（負圧波）は独立吸気通路
１４を通じてサージタンク１３に伝播され、サー
ジタンク１３で反転して正圧波として該独立吸気
通路１４に伝達される。つまり、比較的長い経路
を通じて圧力波が伝播し、吸気行程で生じる圧力
波の振動周期が吸気弁（図示略）の開閉周期にマ
ツチングする。これにより、低回転域での吸気の
慣性効果が高められて、吸気充填効率が高くな
る。

また、制御弁２８が開かれていることから、排
気はパイプ２７、上流側EGR通路２５、制御弁
２８、下流側EGR通路２９、通路３０と通じて、
サージタンク１３内に供給される。これにより、
吸気中の不活性ガス成分が多くなつて燃焼温度が
下がり、NO_Xの発生が少なくなる。このとき、
排気は上流側EGR通路２５、下流側EGR通路２
９を流れる間に熱を奪われるので、サージタンク
１３に供給される排気の温度は低くなる。しか
も、両EGR通路２５，２９は独立吸気通路１４
から離れた位置に形成されており、また副通路１
８内には吸気が流れていないので、熱伝導による
吸気の加熱は大幅に抑制される。従つて、排気に
よる吸気系の受熱量は低減し、吸気が膨張して吸
気の充填量が低下してしまうという問題は生じな
い。

エンジンの高回転時には、高回転での優れた吸
気慣性効果を得るためシヤツタ弁１９が開かれる
とともに、高出力を得るため制御弁２８を閉じて
EGRが中止される。

シヤツタ弁１９が開かれた状態では、吸気行程
で生じる圧力波（負圧波）は副通路１８を介して
伝播され、溝１７で反転して正圧波として該独立
吸気通路１４に伝達される。つまり、比較的短い
経路を通じて圧力波が伝播し、吸気行程で生じる
圧力波の振動周期が吸気弁（図示略）の開閉周期
にマツチングする。これにより、高回転域での吸
気の慣性効果が高められて、吸気充填効率が高く
なる。

また、制御弁２８が閉じられていることから、
排気はサージタンク１３に供給されない。即ち、
吸気中に排気が混入されないので、燃焼温度は低
下せず高出力が得られる。また、排気がEGR通
路２５，２９を流れないので、副通路１８を流れ
る吸気に排気の熱量が伝達されることはない。従
つてこの場合にも、吸気が膨張して吸入行程の際
の充填量が低下してしまうという問題は生じな
い。

また、エンジンが作動すると吸気振動等により
吸気装置３が振動する。しかし、肉厚部２１，２
４によつてシヤツタ弁１９まわりの剛性が高めら
れているので、吸気振動等に起因するシヤツタ弁
１９の「かじり」は発生しにくくなる。

以上説明したように本実施例によれば、肉厚部
２１，２４を設けるとともにEGR通路２５，２
９を形成したので、高温の排気による吸気系の受
熱量が低減し、吸気が膨張して吸入行程の際の充
填量が低下してしまうという問題が解消される。
また、EGR通路２５，２９が形成された肉厚部
２１，２４により、シヤツタ弁１９まわりの剛性
が高くなる。これによつて、吸気振動等が原因で
起こるシヤツタ弁１９の「かじり」が発生し難く
なる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
エンジンの吸気装置の平面図、第２図、第３図、
第４図はそれぞれ第１図の矢視図、−線断
面部分図、−線断面部分図、第５図はエンジ
ンの運転状態におけるEGR領域等を示す図であ
る。１３……サージタンク、１４……独立吸気通
路、１８……副通路、１９……シヤツタ弁、２０
……弁軸、２２……軸受壁部、２１，２４……肉
厚部、２５，２９……EGR通路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】サージタンクから各気筒へ至る複数の独立吸気
通路を設け、各独立吸気通路の途中部から分岐し、その分岐
部と反対側の端部で互いに連通する複数の副通路
を設け、上記副通路にそれぞれ介設されたシヤツタ弁を
共通の弁軸で駆動するようにしたエンジンの吸気
装置において、上記副通路の独立吸気通路と反対側の側壁部と
上記弁軸を支承する軸受壁部とに亙つて肉厚部を
設け、上記肉厚部内にEGR通路を形成したことを特
徴とするエンジンの吸気装置。