JP2017141675A - ガス分配装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスの供給先へガスを均等に分配できるガス分配装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、ガス分配部９において、集合管３と複数の分岐管４とを備える吸気部５における各々の分岐管４に接続するＥＧＲ導入ポート３３と、ＥＧＲ導入ポート３３の上流側にて４つのＥＧＲ導入ポート３３に接続するＥＧＲチャンバ３２と、ＥＧＲチャンバ３２の上流側にてＥＧＲチャンバ３２に接続し、ガス導入口１１から導入されるＥＧＲガスを均等に分配してＥＧＲチャンバ３２へ導入させる分岐通路部３１と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、ガス分配装置に関するものであり、例えば、吸気系に対してＥＧＲガスを分配して供給するために使用されるガス分配装置に関する。

従来より、排気ガス中に含まれる有害物質の低減や燃費の向上などを図る目的で、吸気装置において、排気ガスの一部であるＥＧＲガスをエンジンの複数の気筒に分配して還流させるためのガス分配装置が設けられている。

このようなガス分配装置の一例として、例えば、特許文献１に記載されたエンジンの排気還流装置がある。この排気還流装置は、上流集合通路とチャンバとの接続部と、チャンバと排気還流分岐通路との接続部と、を気筒列方向から見て気筒列方向に直交する方向にオフセットさせることにより、還流排気を均等に分配しようとしている。

特開２００５−８３３１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のエンジンの排気還流装置では、上流集合通路が分岐することなくチャンバにおける長手方向の一端側に接続しているので、上流集合通路からチャンバへ導入される還流排気は、チャンバ内に均一に導入されないおそれがある。そのため、チャンバ内の還流排気の分布が均一にならず、チャンバから排気還流分岐通路へ還流排気が均等に分配されないおそれがある。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ガスの供給先へガスを均等に分配できるガス分配装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、ガス分配装置において、集合管と前記集合管から分岐した複数の分岐管とを備える吸気部における各々の前記分岐管に接続する下流側ガス分流通路と、前記下流側ガス分流通路の上流側にて複数の前記下流側ガス分流通路に接続する容積室と、前記容積室の上流側にて前記容積室に接続し、ガス導入口から導入されるガスを均等に分配して前記容積室へ導入させる上流側ガス分流通路と、を有すること、を特徴とする。

この態様によれば、上流側ガス分流通路によりガスを容積室内へ均一に導入して、容積室内のガスの分布を均一にできる。そして、容積室からガスを複数の下流側ガス分流通路へ均等に分配できる。そのため、ガスの供給先へガスを均等に分配できる。

上記の態様においては、前記上流側ガス分流通路は、前記ガス導入口から前記容積室にかけて２つに分岐して形成され、または、前記ガス導入口から前記容積室にかけて多段階に亘って２つずつ分岐して形成されていること、が好ましい。

この態様によれば、より効果的に、上流側ガス分流通路によりガスを容積室内へ均一に導入して、容積室内のガスの分布を均一にできる。

上記の態様においては、前記容積室における前記下流側ガス分流通路との接続部分の開口部の開口面積は、前記下流側ガス分流通路における通路断面積よりも大きいこと、が好ましい。

この態様によれば、ガスから発生した水分は、容積室から各下流側ガス分流通路に流れ易くなるので、容積室に溜まり難くなる。また、開口面積と通路断面積の比率を調整することにより、容積室から複数の下流側ガス分流通路へのガスの分配性能の微調整が可能になる。

上記の態様においては、各々の前記下流側ガス分流通路に対応して形成される前記開口部の周縁部分は隣接していること、が好ましい。

この態様によれば、ガスから発生した水分は容積室から複数の下流側ガス分流通路へ分配され易くなるので、水分が容積室内に溜まることを防止できる。

上記の態様においては、前記容積室の底面及び前記容積室における前記下流側ガス分流通路との接続部分の開口部は、使用状態にて地側へ向かって傾斜する方向に形成されていること、が好ましい。

この態様によれば、使用状態において、ガスから発生した水分が容積室内に溜まることを防止できる。

上記の態様においては、前記容積室における当該容積室の中心軸に直交する断面の面積である容積室断面積は、前記下流側ガス分流通路における通路断面積の５倍以上の大きさであること、が好ましい。

この態様によれば、より確実に、容積室からガスを複数の下流側ガス分流通路へ均等に分配できる。

上記の態様においては、ガス分配装置は、前記吸気部と一体的に形成されていること、が好ましい。

この態様によれば、ガス分配装置の搭載先への組付け性を向上させることができる。

本発明のガス分配装置によれば、ガスの供給先へガスを均等に分配できる。

本実施形態におけるインテークマニホールドの正面図である。 図１に示すインテークマニホールドの右側面図である。 本実施形態におけるガス通路のモデル図である。 本実施形態におけるガス通路の模式図である。 各気筒におけるＥＧＲ率を示す図である。 気筒間ＥＧＲバラツキ率に関する評価結果を示す図である。 第１分岐通路や第２分岐通路の配置に関する説明図である。 各ＥＧＲ導入ポートの入り口部分をじょうご形状に形成することを示す模式図である。 図８のＡ−Ａ断面図（インテークマニホールドをエンジンへ取り付けた状態を示す図）である。 変形例におけるガス通路の模式図である。 第１比較例におけるガス通路のモデル図である。 第１比較例における第１気筒の吸気工程でのＥＧＲガスの流れを示す模式図である。 第１比較例における第３気筒の吸気工程でのＥＧＲガスの流れを示す模式図である。 第２比較例におけるガス通路の模式図である。 第２比較例におけるガス通路の模式図である。

以下、本発明のガス分配装置を具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。ここでは、４気筒の自然吸気エンジンにＥＧＲクーラを用いて大量のＥＧＲを導入するためのガス通路を備えるインテークマニホールドに本発明を適用したものを例示する。なお、以下の説明において、「上流側」とはＥＧＲガスの流れ方向の上流側をいい、「下流側」とはＥＧＲガスの流れ方向の下流側をいう。

本実施形態におけるインテークマニホールド１は、エンジン（不図示）の各気筒に空気とＥＧＲガスを導くためにエンジンに装着されて使用されるものである。図１と図２に示すように、インテークマニホールド１は、エアクリーナ等に接続される集合管３と、その集合管３から分岐した複数の分岐管４とを備えている。本実施形態において、インテークマニホールド１は、４気筒のエンジンに対応した４つの分岐管４を有している。なお、図１と図２は、エンジン搭載状態（取付状態、使用状態）のインテークマニホールドを示している。

集合管３の入口３ａには、フランジ６が設けられている。このフランジ６にスロットルバルブを備えるスロットルボディなどが接続される。インテークマニホールド１の背面側には、エンジンに接続されるフランジ７が設けられている。このフランジ７には、各分岐管４の出口４ａがそれぞれ開口している。各分岐管４の出口４ａの近傍、すなわちフランジ７の近傍には、エンジンから排出される排気ガスの一部（ＥＧＲガス）をエンジンの吸気系に還流するためのガス通路８（図３参照）が内部に形成されたガス分配部９が設けられている。ガス分配部９は、集合管３と分岐管４を備える吸気部５と一体的に形成されている。なお、ガス分配部９は、本発明における「ガス分配装置」の一例である。

このガス分配部９は、インテークマニホールド１の使用状態（インテークマニホールド１がエンジンに取り付けられ、そのエンジンが車両に搭載された状態）において、各分岐管４の天側、すなわちインテークマニホールド１の上側に位置するように設けられている。ガス分配部９は、インテークマニホールド１の上側にて、斜め上方へ張り出した平板状をなしている。このガス分配部９の上端には、フランジ１０が設けられている。このフランジ１０に対応して、ガス通路８の端部に、ＥＧＲガスを導入するための一つのガス導入口１１が設けられている。このフランジ１０には、ＥＧＲバルブが接続される。そして、ＥＧＲバルブによって流量制御が行われ、ガス通路８を介して流量制御されたＥＧＲガスが吸気系に還流されるようになっている。

図３に示すように、ガス分配部９は、１つのガス導入口１１と、ガス導入口１１から各分岐管４へ複数に分岐して延びるガス通路８とが形成されている。ガス通路８は、分岐通路部３１とＥＧＲチャンバ３２とＥＧＲ導入ポート３３を備えている。なお、分岐通路部３１は本発明における「上流側ガス分流通路」の一例であり、ＥＧＲチャンバ３２は本発明における「容積室」の一例であり、ＥＧＲ導入ポート３３は本発明における「下流側ガス分流通路」の一例である。

分岐通路部３１は、ＥＧＲチャンバ３２の上流側にてＥＧＲチャンバ３２に接続している。分岐通路部３１は、ガス導入口１１からＥＧＲチャンバ３２にかけて分岐部２１にて２つに分岐して延びている。分岐通路部３１は、ＥＧＲ導入通路４０と第１分岐通路４１と第２分岐通路４２を備えている。分岐通路部３１は、ガス導入口１１から導入されるＥＧＲガスを、ＥＧＲ導入通路４０を介して、第１分岐通路４１と第２分岐通路４２に均等に分配して、ＥＧＲチャンバ３２へ導入させる。

ＥＧＲチャンバ３２は、ＥＧＲ導入ポート３３の上流側にて４つのＥＧＲ導入ポート３３に接続している。なお、ＥＧＲチャンバ３２の詳細については、後述する。

ＥＧＲ導入ポート３３は、分岐管４に接続している。本実施形態では、ＥＧＲ導入ポート３３として、第１ＥＧＲ導入ポート３３−１と第２ＥＧＲ導入ポート３３−２と第３ＥＧＲ導入ポート３３−３と第４ＥＧＲ導入ポート３３−４を備えている。なお、第１ＥＧＲ導入ポート３３−１と第２ＥＧＲ導入ポート３３−２と第３ＥＧＲ導入ポート３３−３と第４ＥＧＲ導入ポート３３−４は、各々、分岐管４を介して、エンジンの第１気筒＃１と第２気筒＃２と第３気筒＃３と第４気筒＃４に接続している。

本実施形態において、ガス分配部９は、前記のように、ＥＧＲチャンバ３２を有する。そこで、ＥＧＲチャンバ３２に関して説明する。

ここで、ガス分配部のガス通路においてＥＧＲチャンバが無い場合を想定する。そこで、例えば、第１比較例として、図１１に示すようなガス通路１０８を想定する。このガス通路１０８において、ＥＧＲ導入通路１４０は、第１分岐通路１４１と第２分岐通路１４２の２つの分岐通路に分岐している。そして、さらに、第１分岐通路１４１は、２つに分岐して、第１ＥＧＲ導入ポート１３３−１と第２ＥＧＲ導入ポート１３３−２に接続している。また、第２分岐通路１４２は、２つに分岐して、第３ＥＧＲ導入ポート１３３−３と第４ＥＧＲ導入ポート１３３−４に接続している。なお、第１ＥＧＲ導入ポート１３３−１と第２ＥＧＲ導入ポート１３３−２と第３ＥＧＲ導入ポート１３３−３と第４ＥＧＲ導入ポート１３３−４は、各々、分岐管１０４を介して、エンジンの第１気筒＃１と第２気筒＃２と第３気筒＃３と第４気筒＃４に接続している。

すると、このようなガス通路１０８は、第１分岐通路１４１側のブロックＡと第２分岐通路１４２側のブロックＢの２つのブロックの通路群に分かれている。具体的には、ブロックＡには第１ＥＧＲ導入ポート１３３−１と第２ＥＧＲ導入ポート１３３−２が含まれており、ブロックＢには第３ＥＧＲ導入ポート１３３−３と第４ＥＧＲ導入ポート１３３−４が含まれている。

そこで、例えば、エンジンにおける点火順（吸気工程順）が第１気筒＃１、第３気筒＃３、第４気筒＃４、第２気筒＃２であるとする。そうすると、第３気筒＃３から第４気筒＃４への吸気工程の移行や第２気筒＃２から第１気筒＃１への吸気工程の移行は、同一ブロック内、すなわち、Ｂブロック内やＡブロック内での移行となる。しかしながら、第１気筒＃１から第３気筒＃３への吸気工程の移行や第４気筒＃４から第２気筒＃２への吸気工程の移行は、ＡブロックとＢブロックの間を跨ぐ移行となる。

そのため、例えば第１気筒＃１から第３気筒＃３への吸気工程の移行時において、図１２における実線の矢印と図１３における破線の矢印に示すように、第１分岐通路１４１と第２分岐通路１４２においてＥＧＲガスの流れが反転する。そのため、これに伴い、第３ＥＧＲ導入ポート１３３−３へのＥＧＲガスの流量が少なくなり、第３ＥＧＲ導入ポート１３３−３におけるＥＧＲ率が減少する。また、第４気筒＃４から第２気筒＃２への吸気工程の移行時においても、同様に、第２ＥＧＲ導入ポート１３３−２におけるＥＧＲ率が減少する。なお、ＥＧＲ率とは、吸気全体に対するＥＧＲガスの割合である。

また、各気筒の吸気工程において各気筒間におけるシリンダの開弁時間がオーバーラップするので、前記のブロックＡやブロックＢにおいて、前の吸気工程の気筒に接続するＥＧＲ導入ポート１３３へのＥＧＲガスの流量よりも、後の吸気工程の気筒に接続するＥＧＲ導入ポート１３３へのＥＧＲガスの流量が大きくなる。例えば、第１気筒＃１から第３気筒＃３への吸気工程の移行時において、第１気筒＃１と第３気筒＃３におけるシリンダの開弁時間がオーバーラップして、第１気筒＃１と第３気筒＃３がともに負圧の状態になるタイミングにおいては、ＥＧＲガスはブロックＡ側とブロックＢ側に流れる。そのため、第３ＥＧＲ導入ポート１３３−３へのＥＧＲガスの流量が少なくなり、第３ＥＧＲ導入ポート１３３−３におけるＥＧＲ率が減少する。一方、第３気筒＃３から第４気筒＃４への吸気工程の移行時において、第３気筒＃３と第４気筒＃４におけるシリンダの開弁時間がオーバーラップして、第３気筒＃３と第４気筒＃４がともに負圧の状態になるタイミングにおいては、ＥＧＲガスはブロックＢ側に流れる。そのため、第４ＥＧＲ導入ポート１３３−４へのＥＧＲガスの流量が少なくならず、第４ＥＧＲ導入ポート１３３−４におけるＥＧＲ率が減少しない。なお、第１気筒＃１と第２気筒＃２についても、同様である。

以上のようなことからも、ガス分配部のガス通路においてＥＧＲチャンバが無い場合においては、各ＥＧＲ導入ポート１３３へのＥＧＲガスの流量がバラつくので、各ＥＧＲ導入ポート１３３へＥＧＲガスを均等に分配できない。

これに対して、本実施形態においては、図３と図４に示すように、ガス分配部９は、ＥＧＲ導入ポート３３の上流側にて４つのＥＧＲ導入ポート３３に接続するＥＧＲチャンバ３２を有する。これにより、第１分岐通路４１と第２分岐通路４２は、一旦ＥＧＲチャンバ３２にて合流した後に、４つのＥＧＲ導入ポート３３に接続している。そのため、ガス分配部９のガス通路８は、前記のブロックＡとブロックＢのような２つのブロックの通路群に分かれていない。したがって、第１気筒＃１から第３気筒＃３への吸気工程の移行や第４気筒＃４から第２気筒＃２への吸気工程の移行は、前記のようなＡブロックとＢブロックの間を跨ぐ移行とはならない。そして、ＥＧＲチャンバ３２により、ＥＧＲ導入ポート３３における圧力の変動は、第１分岐通路４１と第２分岐通路４２へ伝達され難
い。ゆえに、例えば第１気筒＃１から第３気筒＃３への吸気工程の移行時において、第１分岐通路４１と第２分岐通路４２においてＥＧＲガスの流れの反転が発生しないので、第３ＥＧＲ導入ポート３３−３へのＥＧＲガスの流量が少なくならず、第３ＥＧＲ導入ポート３３−３におけるＥＧＲ率が減少しない。また、第４気筒＃４から第２気筒＃２への吸気工程の移行時においても、同様に、第２ＥＧＲ導入ポート３３−２におけるＥＧＲ率が減少しない。

また、各気筒の吸気工程において各気筒間におけるシリンダの開弁時間がオーバーラップするときであっても、各ＥＧＲ導入ポート３３へのＥＧＲガスの流量が少なくならず、各ＥＧＲ導入ポート３３におけるＥＧＲ率が減少しない。例えば、第１気筒＃１から第３気筒＃３への吸気工程の移行時において、第１気筒＃１と第３気筒＃３におけるシリンダの開弁時間がオーバーラップして、第１気筒＃１と第３気筒＃３がともに負圧の状態になるタイミングにおいて、第３ＥＧＲ導入ポート３３−３へのＥＧＲガスの流量が少なくならず、第３ＥＧＲ導入ポート３３−３におけるＥＧＲ率が減少しない。また、第４気筒＃４から第２気筒＃２への吸気工程の移行時においても、同様に、第２ＥＧＲ導入ポート３３−２におけるＥＧＲ率が減少しない。

以上のようなことから、本実施形態においては、エンジンの吸気工程に関わらずに、すなわち、吸気される気筒の順番に左右されずに、各ＥＧＲ導入ポート３３へのＥＧＲガスの流量がバラつかない。そのため、ガス分配部９は、エンジンの吸気工程に関わらずに、各ＥＧＲ導入ポート３３へＥＧＲガスを均等に分配できる。なお、図５に、第１比較例と本実施形態について、各ＥＧＲ導入ポート１３３，３３に接続する各気筒におけるＥＧＲ率を示す。図５に示すように、本実施形態は、第１比較例と比べて、各気筒におけるＥＧＲ率のバラつきが小さい。

次に、ＥＧＲチャンバ３２におけるチャンバ断面積Ｓｃについて説明する。ここで、チャンバ断面積Ｓｃとは、ＥＧＲチャンバ３２における当該ＥＧＲチャンバ３２の中心軸Ｌｃに直交する断面の面積である。なお、チャンバ断面積Ｓｃは、本発明における「容積室断面積」の一例である。

そこで、まず、第２比較例として、チャンバ断面積Ｓｃが、通路断面積Ｓａと等しいか、あるいは、通路断面積Ｓａよりもやや大きい場合を想定する。なお、通路断面積Ｓａとは、ＥＧＲ導入ポート３３の中心軸Ｌｐに直交する断面の面積である。この場合、図１４に示すように、例えば、第４気筒＃４の吸気工程において第４気筒＃４から吸気がなされたときに、第４ＥＧＲ導入ポート３３−４に印加される負圧に対し、過渡的にＥＧＲチャンバ３２内において、第４ＥＧＲ導入ポート３３−４側の圧力が低くなる。そして、これにより、第１分岐通路４１よりも第２分岐通路４２におけるＥＧＲガスの流量が多くなり、ＥＧＲチャンバ３２内のＥＧＲガスの濃度は、第４ＥＧＲ導入ポート３３−４（第２分岐通路４２）側が高くなり、ＥＧＲチャンバ３２内のＥＧＲガスの分布がバラつく。そのため、次に第２気筒＃２の吸気工程に移行したときに、図１５に示すように、第２気筒＃２に接続する第２ＥＧＲ導入ポート３３−２に流入するＥＧＲガスの流量が少なくなる。

これに対し、本実施形態では、図４に示すように、チャンバ断面積Ｓｃを通路断面積Ｓａに対し十分に大きくしている。すなわち、チャンバ断面積Ｓｃは、エンジンの各気筒の吸気によるＥＧＲチャンバ３２内の圧力への影響を抑制できる大きさにしている。これにより、第１分岐通路４１と第２分岐通路４２の流量差が減少するので、ＥＧＲチャンバ３２内のＥＧＲガスの分布のバラつきを小さくすることができる。

例えば、第４気筒＃４の吸気工程において第４気筒＃４から吸気がなされたときに、第４ＥＧＲ導入ポート３３−４に印加される負圧に対し、ＥＧＲチャンバ３２内において、第４ＥＧＲ導入ポート３３−４側の圧力は低くなり難い。そして、これにより、第１分岐通路４１と第２分岐通路４２の流量差は生じないので、ＥＧＲチャンバ３２内のＥＧＲガスの濃度は均一になり、ＥＧＲチャンバ３２内のＥＧＲガスの分布が均一になる。そのため、次に第２気筒＃２の吸気工程に移行したときに、第２気筒＃２に接続する第２ＥＧＲ導入ポート３３−２に流入するＥＧＲガスの流量が少なくならない。このようにして、エンジンの吸気工程に関わらずに、より効果的に、各ＥＧＲ導入ポート３３へのＥＧＲガスの流量がバラつかない。そのため、ガス分配部９は、各ＥＧＲ導入ポート３３へＥＧＲガスを均等に分配できる。

そこで、チャンバ断面積Ｓｃを通路断面積Ｓａに対しどの程度大きくするのが望ましいかを検証するため、本実施形態における気筒間ＥＧＲバラツキ率についての評価を行った。なお、気筒間ＥＧＲバラツキ率とは、気筒間におけるＥＧＲ率のバラツキ量を示す数値であり、具体的には、気筒間におけるＥＧＲ率の最大のバラツキ量を、気筒間における平均のＥＧＲ率で除算した値である。ここでは、各気筒間における平均のＥＧＲ率は２０％とした。すると、図６に示すように、チャンバ断面積Ｓｃ／通路断面積Ｓａ（チャンバ断面積Ｓｃを通路断面積Ｓａで除算した値）が５以上となるときに、気筒間ＥＧＲバラツキ率が約８％以下になった。

このような図６に示す評価結果から、チャンバ断面積Ｓｃは、ＥＧＲ導入ポート３３における通路断面積Ｓａの５倍以上の大きさであることが望ましい。なお、各気筒間の平均のＥＧＲ率の違いによって、チャンバ断面積Ｓｃの大きさを調整することが望ましい。

また、本実施形態において、図７に示すように、分岐通路部３１は、ガス導入口１１からＥＧＲチャンバ３２にかけて、第１分岐通路４１と第２分岐通路４２に２つに分岐して形成されている。そして、第１分岐通路４１は、第１ＥＧＲ導入ポート３３−１と第２ＥＧＲ導入ポート３３−２の中間の位置に配置されている。詳しくは、第１分岐通路４１の中心軸Ｌｂは、４つのＥＧＲ導入ポート３３の配列方向について、すなわち、ＥＧＲチャンバ３２の中心軸Ｌｃ方向について、第１ＥＧＲ導入ポート３３−１の中心軸Ｌｐと第２ＥＧＲ導入ポート３３−２の中心軸Ｌｐの間の中央の位置（中心軸Ｌｐから距離ｘ離れた位置）に配置されている。また、同様に、第２分岐通路４２は、第３ＥＧＲ導入ポート３３−３と第４ＥＧＲ導入ポート３３−４の中間の位置に配置されている。

このような構造の分岐通路部３１において、ガス導入口１１から導入されるＥＧＲガスは、ＥＧＲ導入通路４０から第１分岐通路４１と第２分岐通路４２へ分配されて、ＥＧＲチャンバ３２に均一に導入される。このようにして、分岐通路部３１は、ガス導入口１１から導入されるＥＧＲガスを均一にＥＧＲチャンバ３２へ導入させることができる。

また、本実施形態において、図８に示すように、各ＥＧＲ導入ポート３３の入り口部分は、じょうご形状（漏斗形状）に形成されている。このようにして、ＥＧＲチャンバ３２におけるＥＧＲ導入ポート３３との接続部分５１に形成される開口部５２の開口面積Ｓｏは、ＥＧＲ導入ポート３３における通路断面積Ｓａよりも大きくなっている。

これにより、ＥＧＲチャンバ３２内にてＥＧＲガスが冷やされることにより発生した凝縮水（以下、適宜、単に「凝縮水」という。）は、ＥＧＲチャンバ３２からＥＧＲ導入ポート３３に流れ易くなるので、ＥＧＲチャンバ３２に溜まり難くなる。

また、図８に示すように各ＥＧＲ導入ポート３３の入り口部分はじょうご形状に形成されているので、各ＥＧＲ導入ポート３３におけるＥＧＲガスの逆流方向の流量が導入方向の流量より小さくなる様に抵抗を持たせることができる。そのため、エンジンの吸気脈動によるＥＧＲチャンバ３２内への新気の流入を少なくして、ＥＧＲチャンバ３２内のＥＧＲガスの濃度分布のバラつきを抑えることができる。

また、図８に示すように、各々のＥＧＲ導入ポート３３に対応して形成される開口部５２の周縁部分５３は隣接している。すなわち、各ＥＧＲ導入ポート３３の入り口部分にある接続部分５１はテーパ状に形成されており、三角形の接続部分５１の頂点部分が隣接する開口部５２の周縁部分５３となっている。これにより、凝縮水はＥＧＲチャンバ３２から４つのＥＧＲ導入ポート３３へ均等に分配され易くなるので、凝縮水がＥＧＲチャンバ３２内に溜まることを防止できる。また、凝縮水が特定のＥＧＲ導入ポート３３に一挙に流入することによるエンジンの失火が防止される。

また、図９に示すように、ＥＧＲチャンバ３２の底面３２ａ及び開口部５２の中心軸Ｌｏは、インテークマニホールド１の使用状態（インテークマニホールド１がエンジンに取り付けられ、そのエンジンが車両に搭載された状態）において、地側、すなわち、インテークマニホールド１の下側へ向かって傾斜する方向に形成されている。このように、ＥＧＲチャンバ３２からＥＧＲ導入ポート３３に繋がる部位は、エンジンの搭載状態および傾斜部での車両の駐車状態などを考慮して、水平に対し角度θ（＞0°）で傾斜している。これにより、凝縮水はＥＧＲチャンバ３２からＥＧＲ導入ポート３３へ流れ易くなるので、凝縮水がＥＧＲチャンバ３２内に溜まることを防止できる。

また、ガス通路８は、ＥＧＲガスがＥＧＲ導入ポート３３へ均等に分配される仕様であれば、どの様な形態でも良い。例えば、図１０に示すような変形例も考えられる。この変形例においては、第１分岐通路４１が第１Ａ分岐通路６１と第１Ｂ分岐通路６２の２つの分岐通路に分岐し、第１Ａ分岐通路６１と第１Ｂ分岐通路６２がＥＧＲチャンバ３２に接続している。また、第２分岐通路４２が第２Ａ分岐通路６３と第２Ｂ分岐通路６４の２つの分岐通路に分岐し、第２Ａ分岐通路６３と第２Ｂ分岐通路６４がＥＧＲチャンバ３２に接続している。

このように、図１０に示す変形例において、分岐通路部３１は、ガス導入口１１からＥＧＲチャンバ３２にかけて多段階（２段階）に亘って２つずつ分岐して形成されている。そして、第１Ａ分岐通路６１と第１Ｂ分岐通路６２と第２Ａ分岐通路６３と第２Ｂ分岐通路６４を、各々、第１ＥＧＲ導入ポート３３−１と第２ＥＧＲ導入ポート３３−２と第３ＥＧＲ導入ポート３３−３と第４ＥＧＲ導入ポート３３−４の直上に配置している。さらに、第１Ａ分岐通路６１と第１Ｂ分岐通路６２の中間の位置に第１分岐通路４１を配置し、第２Ａ分岐通路６３と第２Ｂ分岐通路６４の中間の位置に第２分岐通路４２を配置している。

以上のように本実施形態のガス分配部９は、集合管３と複数の分岐管４とを備える吸気部５における各々の分岐管４に接続するＥＧＲ導入ポート３３と、ＥＧＲ導入ポート３３の上流側にて４つのＥＧＲ導入ポート３３に接続するＥＧＲチャンバ３２と、ＥＧＲチャンバ３２の上流側にてＥＧＲチャンバ３２に接続し、ガス導入口１１から導入されるＥＧＲガスを均等に分配してＥＧＲチャンバ３２へ導入させる分岐通路部３１と、を有する。

このような本実施形態のガス分配部９によれば、分岐通路部３１によりＥＧＲガスをＥＧＲチャンバ３２内へ均一に導入して、ＥＧＲチャンバ３２内のＥＧＲガスの分布を均一にできる。そして、ＥＧＲチャンバ３２からＥＧＲガスを４つのＥＧＲ導入ポート３３へ均等に分配できる。したがって、エンジンの吸気工程に関わらず、ガス分配部９からＥＧＲガスを各分岐管４を介してエンジンの各気筒へ均等に分配できる。

また、本実施形態のガス分配装置において、分岐通路部３１は、ガス導入口１１からＥＧＲチャンバ３２にかけて２つに分岐して形成されている。これにより、より効果的に、分岐通路部３１によりＥＧＲガスをＥＧＲチャンバ３２内へ均一に導入して、ＥＧＲチャンバ３２内のＥＧＲガスの分布を均一にできる。

また、ＥＧＲチャンバ３２におけるＥＧＲ導入ポート３３との接続部分５１に形成される開口部５２の開口面積Ｓｏは、ＥＧＲ導入ポート３３における通路断面積Ｓａよりも大きい。これにより、凝縮水は、ＥＧＲチャンバ３２から各ＥＧＲ導入ポート３３に流れ易くなるので、ＥＧＲチャンバ３２に溜まり難くなる。また、エンジンの吸気脈動によるＥＧＲチャンバ３２内への新気（ＥＧＲガス以外の気体）の流入を小さくし、ＥＧＲチャンバ３２内のＥＧＲガスの濃度分布のバラつきを抑えることができる。さらに、開口面積Ｓｏと通路断面積Ｓａの比率を調整することにより、ＥＧＲチャンバ３２からＥＧＲ導入ポート３３へのＥＧＲガスの分配性能の微調整が可能になる。

また、各々のＥＧＲ導入ポート３３に対応して形成される開口部５２の周縁部分５３は隣接している。これにより、凝縮水がＥＧＲチャンバ３２から複数のＥＧＲ導入ポート３３へ均等に分配され易くなるので、凝縮水がＥＧＲチャンバ３２内に溜まることを防止できる。また、凝縮水が特定のＥＧＲ導入ポート３３に一挙に流入することによるエンジンの失火が防止される。

また、ＥＧＲチャンバ３２の底面３２ａ及びＥＧＲチャンバ３２におけるＥＧＲ導入ポート３３との接続部分５１の開口部５２の中心軸Ｌｏは、使用状態にて地側へ向かって傾斜する方向に形成されている。これにより、使用状態において、凝縮水がＥＧＲチャンバ３２内に溜まることを防止できる。

また、ＥＧＲチャンバ３２におけるチャンバ断面積Ｓｃは、ＥＧＲ導入ポート３３における通路断面積Ｓａの５倍以上の大きさである。これにより、より確実に、ＥＧＲチャンバ３２からＥＧＲガスを４つのＥＧＲ導入ポート３３へ均等に分配できる。

また、ガス分配部９は、吸気部５と一体的に形成されている。これにより、エンジンへの組付け性を向上させることができる。

また、ＥＧＲチャンバ３２における中心軸Ｌｃに直交する断面の形状は、四角形である。これにより、ＥＧＲチャンバ３２を小型化できるので、インテークマニホールド１を小型化できる。

また、図７に示すように、距離ａは距離ｂ以上であることが望ましい。ここで、距離ａは、ＥＧＲチャンバ３２における中心軸Ｌｃ方向の端面３２ｂと第１ＥＧＲ導入ポート３３−１との間の距離、および、ＥＧＲチャンバ３２における中心軸Ｌｃ方向の端面３２ｃと第４ＥＧＲ導入ポート３３−４との間の距離である。また、距離ｂは、第１ＥＧＲ導入ポート３３−１と第１分岐通路４１の中心軸Ｌｂとの間の距離、および、第４ＥＧＲ導入ポート３３−４と第２分岐通路４２の中心軸Ｌｂとの間の距離である。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

１ インテークマニホールド
３ 集合管
４ 分岐管
５ 吸気部
８ ガス通路
９ ガス分配部
１１ ガス導入口
３１ 分岐通路部
３２ ＥＧＲチャンバ
３３ ＥＧＲ導入ポート
３３−１ 第１ＥＧＲ導入ポート
３３−２ 第２ＥＧＲ導入ポート
３３−３ 第３ＥＧＲ導入ポート
３３−４ 第４ＥＧＲ導入ポート
４０ ＥＧＲ導入通路
４１ 第１分岐通路
４２ 第２分岐通路
５１ 接続部分
５２ 開口部
５３ 周縁部分
Ｓｏ 開口面積
Ｓａ 通路断面積
Ｓｃ チャンバ断面積

Claims (7)

1. 集合管と前記集合管から分岐した複数の分岐管とを備える吸気部における各々の前記分岐管に接続する下流側ガス分流通路と、
   前記下流側ガス分流通路の上流側にて複数の前記下流側ガス分流通路に接続する容積室と、
   前記容積室の上流側にて前記容積室に接続し、ガス導入口から導入されるガスを均等に分配して前記容積室へ導入させる上流側ガス分流通路と、を有すること、
   を特徴とするガス分配装置。
2. 請求項１のガス分配装置において、
   前記上流側ガス分流通路は、前記ガス導入口から前記容積室にかけて２つに分岐して形成され、または、前記ガス導入口から前記容積室にかけて多段階に亘って２つずつ分岐して形成されていること、
   を特徴とするガス分配装置。
3. 請求項１または２のガス分配装置において、
   前記容積室における前記下流側ガス分流通路との接続部分の開口部の開口面積は、前記下流側ガス分流通路における通路断面積よりも大きいこと、
   を特徴とするガス分配装置。
4. 請求項３のガス分配装置において、
   各々の前記下流側ガス分流通路に対応して形成される前記開口部の周縁部分は隣接していること、
   を特徴とするガス分配装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つのガス分配装置において、
   前記容積室の底面及び前記容積室における前記下流側ガス分流通路との接続部分の開口部は、使用状態にて地側へ向かって傾斜する方向に形成されていること、
   を特徴とするガス分配装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つのガス分配装置において、
   前記容積室における当該容積室の中心軸に直交する断面の面積である容積室断面積は、前記下流側ガス分流通路における通路断面積の５倍以上の大きさであること、
   を特徴とするガス分配装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つのガス分配装置において、
   前記ガス分配装置は、前記吸気部と一体的に形成されていること、
   を特徴とするガス分配装置。

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