JPH09105361A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPH09105361A
JPH09105361A JP7263025A JP26302595A JPH09105361A JP H09105361 A JPH09105361 A JP H09105361A JP 7263025 A JP7263025 A JP 7263025A JP 26302595 A JP26302595 A JP 26302595A JP H09105361 A JPH09105361 A JP H09105361A
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throttle valve
air
intake
intake passage
engine
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JP7263025A
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Hiroyuki Miyanaga
浩之 宮永
Satoshi Fujiwara
敏 藤原
Shusuke Miyake
秀典 三宅
Tomonori Miyazawa
智則 宮澤
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/04Cleaning of, preventing corrosion or erosion in, or preventing unwanted deposits in, combustion engines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの吸気装置において、スロットルバ
ルブ等に対するにデポジットの付着を防止する。 【解決手段】 吸気通路2に回動可能に介装されてエン
ジンに吸入される空気量を調節するスロットルバルブ3
と、スロットルバルブ3より下流の吸気通路2へ補助空
気を導入する補助空気通路4とを備えるエンジンの吸気
装置において、補助空気通路4を通って吸気通路2に導
入される補助空気をスロットルバルブ3の背面に向けて
噴出させるエアーカーテン噴口6を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気装置の
改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車等に搭載されるエンジンでは、吸
気通路にスロットルバルブをバイパスする補助空気が導
かれるともに、排気ガスの一部であるEGRガスや燃焼
室に吹き抜けたブローバイガス等が還流される。
【0003】EGRガスやブローバイガスはスロットル
バルブより下流側に還流され、スロットルバルブを通過
した空気やスロットルバルブをバイパスする補助空気と
混合しながら各気筒に分配される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエンジンの吸気装置にあっては、スロットル
バルブの下流側の吸気通路に導入されたEGRガスやブ
ローバイガスが逆流してスロットルバルブのまわりに到
達すると、これらガス中に含まれるデポジット(燃焼生
成物)等がスロットルバルブやそのまわりの吸気通路壁
に付着して、スロットルバルブの開閉作動性を悪化させ
る可能性がある。
【0005】また、特開昭61−229927号公報に
開示されたものは、スロットルバルブより下流側に介装
されるスワールコントロールバルブのデポジット対策と
して、全閉位置にあるバルブの外周縁部に補助空気を噴
出させるようになっているが、この構造をスロットルバ
ルブに適用することが難しいという問題点があった。
【0006】本発明は上記の問題点を解消し、エンジン
の吸気装置において、スロットルバルブ等に対するにデ
ポジットの付着を防止することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のエンジ
ンの吸気装置は、エンジンに吸入される空気を導く吸気
通路と、吸気通路に回動可能に介装されてエンジンに吸
入される空気量を調節するスロットルバルブと、スロッ
トルバルブより下流の吸気通路へ補助空気を導入する補
助空気通路と、を備えるエンジンの吸気装置において、
前記補助空気通路を通って吸気通路に導入される補助空
気をスロットルバルブの背面に向けて噴出させるエアー
カーテン噴口を備える。
【0008】請求項2に記載のエンジンの吸気装置は、
請求項1に記載の発明において、前記エアーカーテン噴
口を全閉位置にあるスロットルバルブの傾斜下流側縁部
に向けて開口させる。
【0009】
【作用】請求項1に記載のエンジンの吸気装置におい
て、スロットルバルブが全閉位置にあるアイドル運転時
に、補助空気通路から導かれる補助空気がエアーカーテ
ン噴口からスロットルバルブの背面に向けて噴出され
る。
【0010】エアーカーテン噴口から噴出する空気流
は、スロットルバルブの背面に当たりスロットルバルブ
の背面のまわりに補助空気の膜(エアーカーテン)を形
成する。
【0011】スロットルバルブの背面に沿って形成され
る補助空気の膜によって、スロットルバルブの下流側に
導入されたEGRガスやブローバイガスが逆流してスロ
ットルバルブのまわりに到達することを抑えられ、これ
らガス中に含まれるデポジット等がスロットルバルブや
そのまわりの吸気通路壁に付着することを防止して、ス
ロットルバルブの開閉作動性を円滑に維持することがで
きる。
【0012】請求項2に記載のエンジンの吸気装置にお
いて、全閉位置にあるスロットルバルブの傾斜下流側縁
部と吸気通路壁面の間に画成される楔状をした隙間は、
吸気通路の下流側に向かって開口しているため、吸気通
路を逆流してくるデポジット等が侵入しやすい。
【0013】これに対処して、エアーカーテン噴口をス
ロットルバルブの傾斜下流側縁部に向けて開口させるこ
とにより、傾斜下流側縁部と吸気通路壁面の間で吸気通
路の下流側に向いて開口した楔状の隙間のまわりに補助
空気の膜を形成し、この隙間にデポジットが付着するこ
とを有効に防止して、スロットルバルブの開閉作動性を
円滑に維持することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
【0015】図1に示すように、エンジンの吸気通路2
にはスロットルバルブ3が設けられる。このスロットル
バルブ3は図示しないアクセルペダルに連動して軸9を
中心に回動することにより、エンジンの吸入空気量を調
節するようになっている。
【0016】吸気通路2は、エアクリーナ11から取り
入れられた空気を導くダクト12と、ダクト12に接続
してスロットルバルブ3を収装するスロットルチャンバ
ー13と、スロットルチャンバー13に接続して吸気を
各気筒に分配するインテークマニホールド14とによっ
て構成される。インテークマニホールド14は所定容積
を有するコレクタ部15と、コレクタ部15から各気筒
に向けて分岐するブランチ部16とを有する。
【0017】スロットルバルブ3をバイパスする補助空
気を導く補助空気通路4が吸気通路2に接続される。こ
の補助空気通路4の途中には補助空気量制御弁5が設け
られる。補助空気量制御弁5は図示しない制御装置によ
りその開弁時間が0〜100%の間でデューティ制御さ
れ、スロットルバルブ3の全閉となるアイドル時に、エ
ンジン回転数を目標値にフィードバック制御するように
なっている。
【0018】なお、補助空気量制御弁5はステップモー
タに駆動される構造とすることも考えられる。
【0019】また、エアポンプ等で構成される加圧空気
供給システムを設けて、補助空気通路4に大気圧以上に
加圧された空気を供給するようにしてもよい。
【0020】コレクタ部15には図示しない排気還流通
路が接続される。エンジン運転条件に応じて排気ガスの
一部であるEGRガスが排気還流通路を通って吸気通路
2に還流される。各気筒にEGRガスを還流することに
より、気筒内の酸素濃度を下げ、燃料の燃焼温度を下げ
てNOxの生成を抑える。
【0021】さらにコレクタ部15には図示しないブロ
ーバイガス通路が接続される。燃焼室からクランク室ま
たはシリンダヘッド上の動弁室に吹き抜けたブローバイ
ガスがブローバガス通路を通して吸気通路に還流される
ことにより、ブローバガスと共に未燃焼HCが持ち出さ
れることを防止する。
【0022】ところで、スロットルバルブ3の下流側の
吸気通路2に導入されたEGRガスやブローバイガスが
逆流してスロットルバルブ3のまわりに到達すると、こ
れらガス中に含まれるデポジット等がスロットルバルブ
3やそのまわりの吸気通路壁に付着して、スロットルバ
ルブ3の開閉作動性を悪化させる可能性がある。
【0023】これに対処して本発明は、補助空気通路4
から導かれる補助空気をスロットルバルブ3の背面に向
けて噴出するエアーカーテン噴口6を形成する。
【0024】図2にも示すように、スロットルバルブ3
はその全閉位置で吸気通路2の中心線に対して傾斜し、
その上端がその下端より下流側にある。ここで、全閉位
置にあるスロットルバルブ3において、吸気通路2の下
流側に位置した上端を傾斜下流側縁部31とし、吸気通
路2の上流側に位置した下端を傾斜上流側縁部33と定
義する。
【0025】本実施形態では、単一のエアーカーテン噴
口6をスロットルバルブ3の傾斜下流側縁部31に向け
て設ける。
【0026】インテークマニホールド4には円筒状のノ
ズル10が臨み、ノズル10の先端にエアーカーテン噴
口6を画成する筒部17が形成される。ノズル10は吸
気通路2の中心線と直交して配置される。エアーカーテ
ン噴口6は筒部17を介して吸気通路2の中心線と平行
に配置され、スロットルバルブ3の傾斜下流側縁部31
に向けられる。なお、ノズル10をインテークマニホー
ルド4に一体的に形成してもよい。
【0027】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
【0028】スロットルバルブ3が全閉位置にあるアイ
ドル運転時に、補助空気量制御弁5が開弁し、その開弁
時間が0〜100%の間でデューティ制御されて吸入空
気量を調節することにより、エンジンのアイドル回転数
を目標値にフィードバック制御する。
【0029】EGRガスやブローバイガスもスロットル
バルブ3より下流側に還流され、スロットルバルブ3を
通過した空気やスロットルバルブ3をバイパスする補助
空気と混合しながら各気筒に分配される。
【0030】補助空気量制御弁5が開弁するのに伴って
補助空気が図中白抜き矢印で示すようにエアーカーテン
噴口6からスロットルバルブ3の背面に向けて噴出され
る。エアーカーテン噴口6から噴出する空気流は、スロ
ットルバルブ3の背面に当たり、スロットルバルブ3の
背面のまわりに補助空気の膜(エアーカーテン)を形成
する。
【0031】このようにしてスロットルバルブ3の背面
に沿って形成される補助空気の膜によって、スロットル
バルブ3の下流側に導入されたEGRガスやブローバイ
ガスが逆流してスロットルバルブ3のまわりに到達する
ことを抑えられ、これらガス中に含まれるデポジット等
がスロットルバルブ3やそのまわりの吸気通路壁に付着
することを防止して、スロットルバルブ3の開閉作動性
を円滑に維持することができる。
【0032】スロットルバルブ3のまわりに付着するデ
ポジットは、図3に格子をいれて示すように、スロット
ルバルブ3の傾斜下流側縁部32に比べてスロットルバ
ルブ3の傾斜下流側縁部31の方が多くなる傾向があ
る。これは、全閉位置にあるスロットルバルブ3の傾斜
下流側縁部31と吸気通路壁面29の間に画成される楔
状をした隙間31は、吸気通路2の下流側に向いて開口
しているため、スロットルバルブ3の傾斜下流側縁部3
2と吸気通路壁面29の間で吸気通路2の上流側に向い
て開口した楔状の隙間34に比べて吸気通路2を逆流し
てくるデポジット等が侵入しやすいためと考えられる。
【0033】これに対処して本実施形態では、エアーカ
ーテン噴口6をスロットルバルブ3の傾斜下流側縁部3
1に向けて開口させたため、楔状の隙間32のまわりに
補助空気の膜を形成することによって、隙間32にデポ
ジットが付着することを有効に防止して、スロットルバ
ルブ3の開閉作動性を円滑に維持することができる。
【0034】図4は、エンジンの運転時間に対して吸気
通路壁面29に付着したデポジットの厚さを測定した実
験結果である。エアーカーテン噴口6をスロットルバル
ブ3の傾斜下流側縁部31に向けて開口させた本実施形
態は、エアーカーテン噴口を備えない従来装置や、後述
するようにエアーカーテン噴口6をスロットルバルブ3
の傾斜下流側縁部31に向けて開口させた他の実施形態
に比べてデポジットの付着厚さを抑えられることがわか
る。
【0035】図5に示す実施形態は、単一のエアーカー
テン噴口6をスロットルバルブ3の背面中央部35に向
けて設けるものである。
【0036】この場合、エアーカーテン噴口6から噴出
する空気流は、スロットルバルブ3の背面中央部35に
当たりスロットルバルブ3の背面のまわりに補助空気の
膜を均一的に形成し、デポジット等がスロットルバルブ
3やそのまわりの吸気通路壁に付着することを防止し
て、スロットルバルブ3の開閉作動性を円滑に維持する
ことができる。
【0037】図6に示す実施形態は、単一のエアーカー
テン噴口6をスロットルバルブ3の傾斜上流側縁部33
に向けて設けるものである。
【0038】この場合も、エアーカーテン噴口6から噴
出する空気流は、スロットルバルブ3の背面に当たりス
ロットルバルブ3の背面のまわりに補助空気の膜を形成
し、デポジット等がスロットルバルブ3やそのまわりの
吸気通路壁に付着することを防止して、スロットルバル
ブ3の開閉作動性を円滑に維持することができる。
【0039】図7に示す実施形態は、2つのエアーカー
テン噴口6をスロットルバルブ3の傾斜下流側縁部31
と傾斜上流側縁部33にそれぞれ向けて設けるものであ
る。
【0040】この場合、2つのエアーカーテン噴口6か
ら噴出する空気流は、スロットルバルブ3の背面に当た
りスロットルバルブ3の背面のまわりに補助空気の膜を
形成し、デポジット等がスロットルバルブ3やそのまわ
りの吸気通路壁に付着することを防止して、スロットル
バルブ3の開閉作動性を円滑に維持することができる。
【0041】図8に示す実施形態は、3つのエアーカー
テン噴口6をスロットルバルブ3の傾斜下流側縁部31
と背面中央部35および傾斜上流側縁部33にそれぞれ
向けて設けるものである。
【0042】この場合、3つのエアーカーテン噴口6か
ら噴出する空気流は、スロットルバルブ3の背面の広い
範囲に当たりスロットルバルブ3の背面のまわりに補助
空気の膜を形成し、デポジット等がスロットルバルブ3
やそのまわりの吸気通路壁に付着することを防止して、
スロットルバルブ3の開閉作動性を円滑に維持すること
ができる。
【0043】図9に示す実施形態は、2つのエアーカー
テン噴口6をスロットルバルブ3の傾斜下流側縁部31
と傾斜上流側縁部33にそれぞれ向けて設けるものであ
る。
【0044】傾斜上流側縁部33に向けられたエアーカ
ーテン噴口6は、吸気通路2の中央部に配置され、吸気
通路2の中心線に対して傾斜して設けられる。これによ
り、吸気通路2に臨むノズル10の長さを短縮して、ス
ロットルバルブ3の開弁時におけるノズル10の吸気抵
抗を低減することができる。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に記載のエ
ンジンの吸気装置は、スロットルバルブが全閉位置にあ
るアイドル運転時に、補助空気通路から導かれる補助空
気がエアーカーテン噴口からスロットルバルブの背面に
向けて噴出され、スロットルバルブの背面のまわりに補
助空気の膜(エアーカーテン)が形成されることによ
り、これらガス中に含まれるデポジット等がスロットル
バルブやそのまわりの吸気通路壁に付着することを防止
して、スロットルバルブの開閉作動性を円滑に維持する
ことができる。
【0046】請求項2に記載のエンジンの吸気装置は、
エアーカーテン噴口をスロットルバルブの傾斜下流側縁
部に向けて開口させることにより、傾斜下流側縁部と吸
気通路壁面の間で吸気通路の下流側に向いて開口した楔
状の隙間のまわりに補助空気の膜を形成し、この隙間に
デポジットが付着することを有効に防止して、スロット
ルバルブの開閉作動性を円滑に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す吸気装置の断面図。
【図2】同じく一部を拡大した吸気装置の断面図。
【図3】同じくデポジットの付着した様子を示す吸気装
置の断面図。
【図4】同じくエンジン運転時間とデポジットの厚さの
関係を示す特性図。
【図5】他の実施形態を示す吸気装置の断面図。
【図6】さらに他の実施形態を示す吸気装置の断面図。
【図7】さらに他の実施形態を示す吸気装置の断面図。
【図8】さらに他の実施形態を示す吸気装置の断面図。
【図9】さらに他の実施形態を示す吸気装置の断面図。
【符号の説明】
2 吸気通路 3 スロットルバルブ 4 補助空気通路 5 補助空気量制御弁 6 エアーカーテン噴口 10 ノズル 11 スロットルチャンバー部 14 インテークマニホールド 15 コレクタ部 29 吸気通路内壁面 32 スロットルバルブ傾斜上流側縁部 33 スロットルバルブ傾斜下流側縁部 35 スロットルバルブ背面中央部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮澤 智則 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンに吸入される空気を導く吸気通路
    と、 吸気通路に回動可能に介装されてエンジンに吸入される
    空気量を調節するスロットルバルブと、 スロットルバルブより下流の吸気通路へ補助空気を導入
    する補助空気通路と、 を備えるエンジンの吸気装置において、 前記補助空気通路を通って吸気通路に導入される補助空
    気をスロットルバルブの背面に向けて噴出させるエアー
    カーテン噴口を備えたことを特徴とするエンジンの吸気
    装置。
  2. 【請求項2】前記エアーカーテン噴口を全閉位置にある
    スロットルバルブの傾斜下流側縁部に向けて開口させた
    ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの吸気装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104295384A (zh) * 2014-09-29 2015-01-21 日立汽车系统(苏州)有限公司 自清洁进气系统及其控制方法以及包括该系统的发动机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104295384A (zh) * 2014-09-29 2015-01-21 日立汽车系统(苏州)有限公司 自清洁进气系统及其控制方法以及包括该系统的发动机

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