JP2018003790A

JP2018003790A - 吸気マニホールド

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Publication number: JP2018003790A
Application number: JP2016135076A
Authority: JP
Inventors: 泰典神崎; Yasunori Kanzaki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-07-07
Also published as: JP6380473B2; US20180010557A1; US10156214B2

Abstract

【課題】ＥＧＲチャンバ内の凝縮水を効果的に排出することのできる吸気マニホールドを提供する。
【解決手段】吸気枝管２１ａ〜２１ｆとＥＧＲチャンバ２２とが一体に設けられた吸気マニホールド２０において、ＥＧＲチャンバ２２のチャンバ底面２４に、ＥＧＲポート２５のポート開口部２６が設けられた部分に近い位置ほど設置時下側に位置するように傾斜した窪み区画２７を、ＥＧＲポート２５ごとに設けるようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両に搭載する内燃機関に設置される吸気マニホールドに関する。

多気筒内燃機関では一般に、シリンダヘッドに設けられた各気筒の吸気ポートにそれぞれ接続される複数の吸気枝管を備える吸気マニホールドを通じて、各気筒の燃焼室に空気が導入されている。そして従来、特許文献１には、排気通路から再循環されるＥＧＲ（排気再循環：Exhaust Gas Recirculation）ガスが導入されるＥＧＲチャンバが一体に設けられた吸気マニホールドが記載されている。こうした吸気マニホールドにおいてＥＧＲチャンバは、吸気枝管にそれぞれＥＧＲポートを通じて連通されており、ＥＧＲチャンバに導入されたＥＧＲガスがＥＧＲポートを通じて各吸気枝管に分配されるようになっている。

特開２０１０−０９６０６５号公報

ところで、ＥＧＲガスが水の凝縮点以下の温度まで冷却されると、ＥＧＲガス中の水蒸気が凝縮して凝縮水が生成される。そして、そうした凝縮水がＥＧＲチャンバ内に長く留まると、ＥＧＲガス中のＨＣや煤が、凝縮水に溶け込むことで集積され、凝縮水の蒸発後、デポジットとしてＥＧＲチャンバ内に残されることがある。そして、そうしたデポジットがＥＧＲガスの流れに乗ってＥＧＲポートに入り込み、同ＥＧＲポートを詰まらせる虞がある。

一方、上記のようなＥＧＲチャンバが一体に設けられた吸気マニホールドでは、吸気枝管を流れる吸気によりＥＧＲチャンバが冷却されてＥＧＲチャンバ内のＥＧＲガスが冷却されるため、凝縮水が発生しやすくなっている。そのため、ＥＧＲチャンバが一体に設けられた吸気マニホールドでは、内部に長時間留まることがないように、ＥＧＲチャンバ内の凝縮水を排出する構造が必要となっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ＥＧＲチャンバ内の凝縮水を効果的に排出することのできる吸気マニホールドを提供することにある。

上記課題を解決する吸気マニホールドは、複数の吸気枝管と、ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲチャンバと、複数の吸気枝管とＥＧＲチャンバとをそれぞれ連通する複数のＥＧＲポートと、を備えており、且つ車両に搭載する内燃機関に設置される。ここで、当該吸気マニホールドが設置された内燃機関が車両に搭載され、且つその車両が水平姿勢にあるときに同吸気マニホールドにおいて鉛直下側となる側を、同吸気マニホールドの搭載時下側とする。このとき、上記吸気マニホールドは、ＥＧＲチャンバの内面における前記搭載時下側の面であるチャンバ底面に、下記のような窪み区画が複数設けられたものとなっている。すなわち、窪み区画は、チャンバ底面の一部を構成する区画であって、同区画内の一点である最下点に近い位置ほど、搭載時下側に位置するように同区画を構成する面が傾斜した区画である。そして、上記吸気マニホールドは、複数の窪み区画のすべてにおいて、上記最下点の部分が、ＥＧＲポートにおけるＥＧＲチャンバ側の開口が設けられたポート開口部となっている。

こうした吸気マニホールドでは、ＥＧＲチャンバ内に存在する凝縮水は、窪み区画の最下点の部分に集まりやすくなる。そして、そうした最下点の部分にＥＧＲポートが開口しているため、最下点の部分に集まった凝縮水が、ＥＧＲチャンバからＥＧＲポートを通って吸気枝管へと流れるＥＧＲガスに乗って排出されやすくなる。したがって、上記吸気マニホールドによれば、ＥＧＲチャンバ内の凝縮水を効果的に排出することができる。

さらに、上記吸気マニホールドにおいて、チャンバ底面の全体を、上記のような複数の窪み区画により構成するとよい。こうした場合、凝縮水がチャンバ底面のいずれの場所に位置するとしても、いずれかの窪み区画内に位置することになるため、ＥＧＲポートを通じてＥＧＲチャンバから凝縮水がより一層排出されやすくなる。

ところで、吸気枝管に排出された凝縮水は、吸気と共に気筒に送られるが、気筒に送られた凝縮水は、気筒内での燃焼に影響を与える。そのため、ＥＧＲチャンバから各吸気枝管に排出される凝縮水の量に偏りがあると、気筒間に燃焼状態のばらつきが生じる虞がある。

ここで、一部のＥＧＲポートのポート開口部が、上記窪み区画の最下点の部分ではない部分に設けられていると、そのＥＧＲポートからは凝縮水が排出されにくくなる。そのため、複数のＥＧＲポートのすべてが、複数の窪み区画における最下点の部分にポート開口部を有するようにすれば、吸気枝管毎の凝縮水排出量の偏りを抑えることができる。

なお、上記吸気マニホールドにおける窪み区画は、例えば、最下点を頂点の１つとする三角錐形状の窪みとすることができる。
こうした吸気マニホールドに設けられる、ＥＧＲチャンバにＥＧＲガスを導入するためのＥＧＲ導入路にも、凝縮水が滞留して、デポジットが生成される虞がある。こうしたＥＧＲ導入路への凝縮水の滞留を抑えるには、同ＥＧＲ導入路を、ＥＧＲチャンバに近い位置ほど、搭載時下側に位置するように傾斜した通路とするとよい。こうした場合、ＥＧＲ導入路内の凝縮水は、傾斜に沿ってＥＧＲチャンバに流れ落ちやすくなって、同ＥＧＲ導入路の途中には滞留しにくくなる。

吸気マニホールドの一実施形態についてそのエンジンへの設置態様を示す模式図。同吸気マニホールドが設置されたエンジンの車両への搭載態様を示す模式図。同吸気マニホールドの斜視図。同吸気マニホールドの平面図。図４において５−５線で示される断面における同吸気マニホールドの断面図。図５において６−６線で示される断面における同吸気マニホールドの断面図。同吸気マニホールドのチャンバ底面に設けられた窪み区画の形状を示す模式図。図４において８−８線で示される断面における同吸気マニホールドの断面図。同吸気マニホールドの変形例における窪み区画の形状を示す模式図。同吸気マニホールドの別の変形例における窪み区画の形状を示す模式図。

以下、吸気マニホールドの一実施形態を、図１〜図８を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態の吸気マニホールドは、車載用の内燃機関に設置されるものとなっている。
図１に示すように、本実施形態の吸気マニホールド２０は、第１バンク１１ａ及び第２バンク１１ｂの２つのシリンダバンクに分かれて気筒１２が配置されたＶ型気筒配列の内燃機関１０に設置される。同内燃機関１０における第１バンク１１ａ及び第２バンク１１ｂの頂面には、シリンダヘッド１３ａ，１３ｂがそれぞれ取り付けられている。各シリンダヘッド１３ａ，１３ｂには、気筒１２毎に、吸気ポート１４が設けられている。なお、この内燃機関１０は、全部で６つの気筒１２を有しており、第１バンク１１ａ及び第２バンク１１ｂにはそれぞれ気筒１２が３つずつ設けられている。

各シリンダヘッド１３ａ，１３ｂには、気筒１２内での燃焼により生じた排気を流す排気管１８ａ，１８ｂがそれぞれ接続されている。これら排気管１８ａ，１８ｂは合流して一つの排気管１８に纏まっており、その合流後の排気管１８からは、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気中に再循環するためのＥＧＲ配管１９が取り出されている。

こうした内燃機関１０において吸気マニホールド２０は、図中下側の部分が、両シリンダヘッド１３ａ，１３ｂの吸気ポート開口面１５にそれぞれ締結されるとともに、図中上側の部分にサージタンク・ユニット１６が連結された状態で設置されている。なお、吸気マニホールド２０には、サージタンク・ユニット１６から各気筒１２の吸気ポート１４に吸気を送るための気筒別の吸気枝管２１が設けられている。また、この吸気マニホールド２０には、ＥＧＲ配管１９が連結されており、同吸気マニホールド２０の内部には、同ＥＧＲ配管１９からＥＧＲガスが導入されるＥＧＲチャンバ２２が設けられている。なお、吸気マニホールドは樹脂製のものが多いが、ＥＧＲチャンバ２２が一体に設けられた本実施形態の吸気マニホールド２０は、ＥＧＲガスの高熱に耐えられるよう、アルミニウム合金製となっている。

図２に、吸気マニホールド２０が設置された内燃機関１０の、車両１７における搭載姿勢を示す。同図に示すように、内燃機関１０は、車両後側が若干下がった姿勢で車両１７に搭載されている。ここで、水平面Ｈ上に位置しているときの車両１７の姿勢を水平姿勢とする。以下の説明では、吸気マニホールド２０が設置された内燃機関１０が車両１７に搭載され、且つ同車両１７が水平姿勢にあるときに、吸気マニホールド２０において鉛直下側となる方向（同図において矢印Ｖで示す方向）を、同吸気マニホールド２０の搭載時下側とし、各図において搭載時下側となる方向を矢印ＤＷで示す。また、このときの吸気マニホールド２０において、車両前方となる方向を搭載時前側とし、図において矢印ＦＲで示す。そして、車両後方となる方向を搭載時後側とし、図において矢印ＲＲで示す。また、このときの吸気マニホールド２０において、同吸気マニホールド２０を車両正面側から見たときの左手側、右手側をそれぞれ、搭載時左側、搭載時右側とし、図において矢印ＬＨ、矢印ＲＨで示す。

図３に吸気マニホールド２０の斜視構造を、図４に同吸気マニホールド２０の平面構造を示す。これらの図に示すように、吸気マニホールド２０には、吸気流入側フランジ２０ａと、同吸気流入側フランジ２０ａよりも搭載時下側にそれぞれ設けられた第１バンク用吸気流出側フランジ２０ｂ及び第２バンク用吸気流出側フランジ２０ｃとが設けられている。吸気流入側フランジ２０ａは、サージタンク・ユニット１６（図１）に対する吸気マニホールド２０の連結部となるフランジである。また、第１バンク用吸気流出側フランジ２０ｂは、第１バンク側のシリンダヘッド１３ａの吸気ポート開口面１５に対する吸気マニホールド２０の連結部となるフランジである。さらに、第２バンク用吸気流出側フランジ２０ｃは、第２バンク側のシリンダヘッド１３ｂの吸気ポート開口面１５に対する吸気マニホールド２０の連結部となるフランジである。

吸気流入側フランジ２０ａには、吸気マニホールド２０が備える６つの吸気枝管２１が開口している。以下の説明では、それら６つの吸気枝管２１を、符号の末尾に「ａ」〜「ｆ」の英字を付して区別する。ちなみに、吸気枝管２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、第１バンク１１ａの各気筒１２に吸気を送るための第１バンク側の吸気枝管であり、吸気枝管２１ｄ，２１ｅ，２１ｆは、第２バンク１１ｂの各気筒１２に吸気を送るための第２バンク側の吸気枝管である。

各吸気枝管２１ａ〜２１ｆは、吸気流入側フランジ２０ａから搭載時下側に向って延伸されている。なお、搭載時下側に向うほど、第１バンク側の吸気枝管２１ａ〜２１ｃと第２バンク側の吸気枝管２１ｄ〜２１ｆとの間隔が広がるようになっている。そして、搭載時下側の端部において、第１バンク側の３つの吸気枝管２１ａ〜２１ｃは第１バンク用吸気流出側フランジ２０ｂに、第２バンク側の３つの吸気枝管２１ｄ〜２１ｆは第２バンク用吸気流出側フランジ２０ｃに、それぞれ連結されている。なお、以下の説明では、内燃機関１０への設置時に第１バンク側及び第２バンク側の吸気ポート開口面１５にそれぞれ当接する、第１バンク用吸気流出側フランジ２０ｂ及び第２バンク用吸気流出側フランジ２０ｃの搭載時下側の面を、当該吸気マニホールド２０の底面と記載する。

さらに吸気マニホールド２０の搭載時後側には、ＥＧＲ導入側フランジ２３ａが設けられている。このＥＧＲ導入側フランジ２３ａは、上述のＥＧＲ配管１９（図１）に対する吸気マニホールド２０の連結部となるフランジである。

図５に、図４において５−５線で示される断面における吸気マニホールド２０の断面構造を示す。同図に示すように、吸気マニホールド２０において、上述のＥＧＲチャンバ２２は、第１バンク側の吸気枝管２１ａ〜２１ｃと第２バンク側の吸気枝管２１ｄ〜２１ｆとの間の部分に設けられている。また、吸気マニホールド２０には、吸気枝管２１ａ〜２１ｆのそれぞれに対して、ＥＧＲチャンバ２２からＥＧＲガスを送り出すための連通孔であるＥＧＲポート２５が設けられている。なお、同図の断面には、吸気枝管２１ａ〜２１ｆのうちの一つ（２１ｆ）をＥＧＲチャンバ２２に連通するＥＧＲポート２５のみが示されているが、他の吸気枝管に対しても同様のＥＧＲポート２５がそれぞれ設けられている。以下の説明では、ＥＧＲチャンバ２２におけるＥＧＲポート２５の開口が設けられた部分をポート開口部２６と記載する。

図６に、図５において６−６線で示される断面にて切断した状態の吸気マニホールド２０の断面構造を示す。なお、以下の説明では、ＥＧＲチャンバ２２の内面における搭載時下側の面をチャンバ底面２４と記載する。さらに、ＥＧＲチャンバ２２の内面における搭載時左側の側面をチャンバ左側面２２Ｌと記載し、同ＥＧＲチャンバ２２の内面における搭載時右側の側面をチャンバ右側面２２Ｒと記載する。

同図に示すように、吸気マニホールド２０の内部においてＥＧＲチャンバ２２は、搭載時前後方向に延びる管状に形成されている。そして、ＥＧＲチャンバ２２において、第１バンク側の吸気枝管２１ａ〜２１ｃに連通するＥＧＲポート２５のポート開口部２６は、チャンバ底面２４におけるチャンバ左側面２２Ｌに接する部分にそれぞれ設けられている。また、第２バンク側の吸気枝管２１ｄ〜２１ｆに連通するＥＧＲポート２５のポート開口部２６は、チャンバ底面２４におけるチャンバ右側面２２Ｒに接する部分にそれぞれ設けられている。さらに、吸気マニホールド２０の内部には、ＥＧＲチャンバ２２から搭載時後側に延伸されてＥＧＲ導入側フランジ２３ａに開口するＥＧＲ導入路２３が形成されている。

一方、チャンバ底面２４は、複数の窪みを有した面とされている。こうしたチャンバ底面２４は、複数の窪み区画２７により構成されている。この吸気マニホールド２０のチャンバ底面２４には、ＥＧＲポート２５と同数（ここでは６つ）の窪み区画２７が設けられている。チャンバ底面２４を搭載時上側から見たときの各窪み区画２７の形状は、チャンバ左側面２２Ｌ及びチャンバ右側面２２Ｒのいずれか一方に一辺が接し、他方にその一辺の対頂点が接する三角形となっている。チャンバ底面２４には、チャンバ左側面２２Ｌ側に上記一辺が接する窪み区画２７と、チャンバ右側面２２Ｒ側に上記一辺が接する窪み区画２７とが交互に配置されている。また、各窪み区画２７は、隣り合った窪み区画２７と接するように配置されており、チャンバ底面２４の全体が６つの窪み区画２７により構成されている。そして、各ＥＧＲポート２５のポート開口部２６は、窪み区画２７におけるチャンバ左側面２２Ｌ及びチャンバ右側面２２Ｒのいずれか一方に接する部分にそれぞれ設けられている。

図７に示す窪み区画２７は、第１バンク側の吸気枝管２１ａ〜２１ｃのうちの一つに連通するＥＧＲポート２５のポート開口部２６が設けられたものとなっている。なお、第２バンク側の吸気枝管２１ｄ〜２１ｆに連通するＥＧＲポート２５のポート開口部２６が設けられた窪み区画２７の構成は、同図のものと搭載時左右方向に対称となっている。

同図に示すように、窪み区画２７は、それぞれ三角形状をなした２つの平面Ｐ１，Ｐ２により構成されている。これらの平面Ｐ１，Ｐ２はいずれも、ポート開口部２６が設けられた部分に近い位置ほど、搭載時下側に位置するように傾斜した面となっている。こうした窪み区画２７は、ポート開口部２６が設けられた部分に頂点の１つを有した三角錐形状の窪みとなっている。なお、以下では、上記三角錐における４つの頂点のうち、ポート開口部２６が設けられた部分の頂点となる点を最下点Ｂと記載する。

こうした窪み区画２７は、その全体が、同区画内の一点である最下点Ｂに近い位置ほど、搭載時下側に位置するように傾斜している。すなわち、この吸気マニホールド２０では、そうした窪み区画２７における最下点Ｂの部分に、各ＥＧＲポート２５のポート開口部２６がそれぞれ設けられていることになる。

図８に、図４において８−８線で示される断面における吸気マニホールド２０の断面構造を示す。同図に示すように、本実施形態の吸気マニホールド２０では、ＥＧＲ導入路２３は、ＥＧＲチャンバ２２に近い位置ほど搭載時下側に位置するように傾斜した通路となるように形成されている。

続いて、以上のように構成された本実施形態の吸気マニホールド２０の作用並びにその効果を説明する。
本実施形態の吸気マニホールド２０が設置された内燃機関１０の運転中、同吸気マニホールド２０では、ＥＧＲ導入側フランジ２３ａに連結されたＥＧＲ配管１９からＥＧＲ導入路２３を介してＥＧＲチャンバ２２にＥＧＲガスが導入される。そして、ＥＧＲチャンバ２２に導入されたＥＧＲガスは、各ＥＧＲポート２５を通じて各吸気枝管２１ａ〜２１ｆを流れる吸気中に分配される。

ところで、ＥＧＲガスが水の凝縮点以下の温度まで冷却されると、ＥＧＲガス中の水蒸気が凝縮して凝縮水が生成される。一方、ＥＧＲチャンバ２２やＥＧＲ導入路２３と吸気枝管２１ａ〜２１ｆとが一体に設けられた本実施形態の吸気マニホールド２０では、ＥＧＲチャンバ２２やＥＧＲ導入路２３が吸気枝管２１ａ〜２１ｆを流れる吸気による冷却を受ける。そのため、この吸気マニホールド２０では、こうして冷却されたＥＧＲチャンバ２２やＥＧＲ導入路２３内において、ＥＧＲガスが冷却されやすく、凝縮水が生成されやすくなっている。なお、本実施形態の吸気マニホールド２０は、樹脂よりも熱伝導率が高いアルミニウム合金により形成されており、樹脂製の吸気マニホールドよりも、ＥＧＲガスが冷却されやすくなっている。

こうした凝縮水がＥＧＲチャンバ２２やＥＧＲ導入路２３内に長く留まると、ＥＧＲガス中のＨＣや煤が、凝縮水に溶け込むことで集積され、凝縮水の蒸発後、デポジットとしてＥＧＲチャンバ２２やＥＧＲ導入路２３内に残されることがある。そして、そうしたデポジットがＥＧＲガスの流れに乗ってＥＧＲポート２５に入り込み、同ＥＧＲポート２５を詰まらせる虞がある。

これに対して、本実施形態の吸気マニホールド２０では、車両１７が水平、若しくは水平に近い姿勢にある場合、各窪み区画２７において、ポート開口部２６が設けられた最下点Ｂの部分が、同窪み区画２７内で最も鉛直下側の部分となる。そのため、チャンバ底面２４に付いた凝縮水は、窪み区画２７の斜面を下ってポート開口部２６に集まりやすくなる。また、ＥＧＲチャンバ２２におけるポート開口部２６周辺の部分では、ＥＧＲポート２５に向かってＥＧＲガスが流れるため、このＥＧＲガスの流れによっても、ポート開口部２６に凝縮水が集められる。こうしてポート開口部２６の付近に集められた凝縮水は、ＥＧＲポート２５を通って吸気枝管２１ａ〜２１ｆに向うＥＧＲガスに乗ってＥＧＲチャンバ２２から排出されやすくなる。このように本実施形態の吸気マニホールド２０では、チャンバ底面２４に設けられた窪み区画２７が、ＥＧＲチャンバ２２からの凝縮水の排出を促進する排出構造として機能する。

ちなみに、吸気枝管２１ａ〜２１ｆに排出された凝縮水は、吸気と共に気筒１２に送られるが、気筒１２に送られた凝縮水は、気筒１２内での燃焼に影響を与える。そのため、ＥＧＲチャンバ２２から各吸気枝管２１ａ〜２１ｆに排出される凝縮水の量の偏りが大きいと、気筒１２間に燃焼状態のばらつきが生じる虞がある。ここで、一部のＥＧＲポート２５のポート開口部２６が、上記窪み区画２７の最下点Ｂの部分ではない部分に設けられていると、そのＥＧＲポート２５からは凝縮水が排出されにくくなる。これに対して本実施形態では、吸気マニホールド２０に設けられたＥＧＲポート２５のポート開口部２６が、窪み区画２７における最下点Ｂの部分に設けられており、吸気枝管２１ａ〜２１ｆに排出される凝縮水の量の偏りが、ひいては気筒１２間の燃焼状態のばらつきが抑えられている。

さらに、本実施形態の吸気マニホールド２０では、ＥＧＲチャンバ２２にＥＧＲガスを導入するためのＥＧＲ導入路２３が、ＥＧＲチャンバ２２に近い位置ほど、搭載時下側に位置するように傾斜した通路として設けられている。こうしたＥＧＲ導入路２３では、車両１７が水平若しくはそれに近い姿勢にあるときに、同ＥＧＲ導入路２３の傾斜に沿ってＥＧＲチャンバ２２へと凝縮水が流れ落ちやすくなる。

このように、本実施形態の吸気マニホールド２０では、ＥＧＲ導入路２３やＥＧＲチャンバ２２から凝縮水を効果的に排出することができる。そして、その結果、ＥＧＲチャンバ２２内やＥＧＲ導入路２３内での凝縮水の滞留が、ひいてはその滞留によるデポジットの生成が抑えられるようになる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、各窪み区画２７が、最下点Ｂを頂点の１つとする三角錐形状の窪みとされていた。こうした窪み区画２７の窪み形状は、これに限らず適宜に変更してもよい。

図９には、四角錘形状の窪みとして形成された窪み区画２８の一例が示されている。同図に示す窪み区画２８は、搭載時上側から見たときに長方形となっており、同窪み区画２８におけるチャンバ左側面２２Ｌに接する部分にポート開口部２６が設けられている。こうした窪み区画２８も、窪み区画２８を構成する平面が、ポート開口部２６が設けられた部分に位置する最下点Ｂに近づくほど、搭載時下側に位置するように傾斜した面となっており、凝縮水をポート開口部２６に集めてその排出を促進する排出構造として機能する。

ちなみに、窪み区画の窪み形状として角錐以外の形状を採用することも可能であり、例えば一部又は全体が曲面となった窪み形状を採用してもよい。いずれにせよ、窪み区画を構成する面が、ポート開口部２６に近い位置ほど、搭載時下側に位置するように傾斜していれば、凝縮水がポート開口部２６に集まりやすくなり、同凝縮水が排出されやすくなる。

また、上記実施形態の吸気マニホールド２０では、各窪み区画におけるチャンバ左側面２２Ｌ及びチャンバ右側面２２Ｒと接する部分にポート開口部２６が設けられていた。各窪み区画においてポート開口部２６を、これとは異なる位置に設けるようにしてもよい。

図１０に示す窪み区画２９では、同窪み区画２９の中央部分にポート開口部２６が設けられている。この窪み区画２９は、そうしたポート開口部２６が設けられた部分に頭頂点（最下点Ｂ）を有した四角錘形状の窪みとされている。こうした窪み区画２９も、その全体が、ポート開口部２６が位置する最下点Ｂに近い位置ほど、搭載時下側に位置するように傾斜しており、ポート開口部２６に凝縮水が集まりやすくなっている。そのため、ＥＧＲチャンバ２２内の凝縮水を効果的に排出することが可能である。

さらに、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態の吸気マニホールド２０では、ＥＧＲチャンバ２２に近い位置ほど搭載時下側に位置するように傾斜した通路となるようにＥＧＲ導入路２３を設けることで、ＥＧＲ導入路２３内での凝縮水の残留を抑制するようにしていた。尤も、ＥＧＲ導入路２３内で生成される凝縮水の量が僅かであれば、ＥＧＲ導入路２３内での凝縮水の残留は問題とはならない。そのため、そうした場合などのように、ＥＧＲ導入路２３での凝縮水の残留を考慮する必要がない場合には、ＥＧＲ導入路２３を上記以外の形状としてもよい。

・上記実施形態では、吸気マニホールド２０に設けられたすべてのＥＧＲポート２５について、窪み区画における最下点Ｂの部分にポート開口部２６が設けられていたが、一部のＥＧＲポート２５のポート開口部２６を、窪み区画の最下点Ｂの部分ではない部分に設けるようにしてもよい。例えば、第１バンク側の吸気枝管２１ａ〜２１ｃに連通するＥＧＲポート２５のポート開口部２６は、窪み区画の最下点Ｂの部分に設けるようにし、第２バンク側の吸気枝管２１ｄ〜２１ｆに連通するＥＧＲポート２５のポート開口部２６は、窪み区画の最下点Ｂの部分ではない部分に設けるようにしてもよい。

・上記実施形態の吸気マニホールド２０では、チャンバ底面２４において各窪み区画を、隣り合ったもの同士が互いに接するように設けていたが、窪み区画の間に一定の間隔を設けるようにしてもよい。すなわち、チャンバ底面２４の一部に、いずれかのポート開口部２６に向って下るように傾斜していない部分があってもよい。

・上記実施形態では、Ｖ型気筒配列の内燃機関１０に設置される吸気マニホールド２０の場合を説明したが、上記窪み区画による凝縮水の排出構造は、それ以外の気筒配列の内燃機関に設置される吸気マニホールドにも、同様に適用することができる。

１０…内燃機関、１７…車両、２０…吸気マニホールド、２１（２１ａ〜２１ｆ）…吸気枝管、２２…ＥＧＲチャンバ、２３…ＥＧＲ導入路、２４…チャンバ底面、２５…ＥＧＲポート、２６…ポート開口部、２７，２８，２９…窪み区画、Ｂ…最下点。

上記課題を解決する吸気マニホールドは、複数の吸気枝管と、ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲチャンバと、複数の吸気枝管とＥＧＲチャンバとをそれぞれ連通する複数のＥＧＲポートと、を備えており、且つ車両に搭載する内燃機関に設置される。ここで、当該吸気マニホールドが設置された内燃機関が車両に搭載され、且つその車両が水平姿勢にあるときに同吸気マニホールドにおいて鉛直下側となる側を、同吸気マニホールドの搭載時下側とする。また、ＥＧＲチャンバの内面における前記搭載時下側の面をチャンバ底面とする。このとき、上記吸気マニホールドは、そのチャンバ底面に、下記のような窪み区画が複数設けられたものとなっている。すなわち、窪み区画は、複数のＥＧＲポートのそれぞれに対応して、同ＥＧＲポートの数と同数設けられている。そして、窪み区画のそれぞれは、対応するＥＧＲポートのＥＧＲポート側の開口に近接して設けられるとともに、当該窪み区画を構成する面のすべてが、対応するＥＧＲポートのＥＧＲチャンバ側の開口に近い位置ほど、搭載時下側に位置するように傾斜した区画となっている。

こうした吸気マニホールドでは、ＥＧＲチャンバ内に存在する凝縮水は、窪み区画の最下点の部分に集まりやすくなる。そして、そうした最下点の部分が、ＥＧＲポートのＥＧＲチャンバ側の開口の近くに位置しているため、最下点の部分に集まった凝縮水が、ＥＧＲチャンバからＥＧＲポートを通って吸気枝管へと流れるＥＧＲガスに乗って排出されやすくなる。したがって、上記吸気マニホールドによれば、ＥＧＲチャンバ内の凝縮水を効果的に排出することができる。

なお、上記吸気マニホールドにおける窪み区画は、例えば、同区画における、対応するＥＧＲポートのＥＧＲチャンバ側の開口に近い部分に頂点の１つを有した三角錐形状の窪みとすることができる。
こうした吸気マニホールドに設けられる、ＥＧＲチャンバにＥＧＲガスを導入するためのＥＧＲ導入路にも、凝縮水が滞留して、デポジットが生成される虞がある。こうしたＥＧＲ導入路への凝縮水の滞留を抑えるには、同ＥＧＲ導入路を、ＥＧＲチャンバに近い位置ほど、搭載時下側に位置するように傾斜した通路とするとよい。こうした場合、ＥＧＲ導入路内の凝縮水は、傾斜に沿ってＥＧＲチャンバに流れ落ちやすくなって、同ＥＧＲ導入路の途中には滞留しにくくなる。

上記課題を解決する吸気マニホールドは、複数の吸気枝管と、ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲチャンバと、複数の吸気枝管とＥＧＲチャンバとをそれぞれ連通する複数のＥＧＲポートと、を備えており、且つ車両に搭載する内燃機関に設置される。ここで、当該吸気マニホールドが設置された内燃機関が車両に搭載され、且つその車両が水平姿勢にあるときに同吸気マニホールドにおいて鉛直下側となる側を、同吸気マニホールドの搭載時下側とする。また、ＥＧＲチャンバの内面における前記搭載時下側の面をチャンバ底面とする。このとき、上記吸気マニホールドは、そのチャンバ底面に、下記のような窪み区画が複数設けられたものとなっている。すなわち、窪み区画は、複数のＥＧＲポートのそれぞれに対応して、同ＥＧＲポートの数と同数設けられている。そして、窪み区画のそれぞれは、対応するＥＧＲポートのＥＧＲチャンバ側の開口に近接して設けられるとともに、当該窪み区画を構成する面のすべてが、対応するＥＧＲポートのＥＧＲチャンバ側の開口に近い位置ほど、搭載時下側に位置するように傾斜した区画となっている。

Claims

複数の吸気枝管と、ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲチャンバと、前記複数の吸気枝管と前記ＥＧＲチャンバとをそれぞれ連通する複数のＥＧＲポートと、を備えており、且つ車両に搭載する内燃機関に設置される吸気マニホールドにおいて、
当該吸気マニホールドが設置された前記内燃機関が前記車両に搭載され、且つ同車両が水平姿勢にあるときに同吸気マニホールドにおいて鉛直下側となる側を同吸気マニホールドの搭載時下側としたとき、
前記ＥＧＲチャンバの内面における前記搭載時下側の面であるチャンバ底面の一部を構成する区画であって、同区画内の一点である最下点に近い位置ほど、前記搭載時下側に位置するように同区画を構成する面が傾斜した窪み区画が前記チャンバ底面に複数設けられるとともに、
前記複数の窪み区画のすべてにおいて、前記最下点の部分が、前記ＥＧＲポートにおける前記ＥＧＲチャンバ側の開口が設けられたポート開口部となっている
ことを特徴とする吸気マニホールド。
前記チャンバ底面の全体が、前記複数の窪み区画により構成されている
請求項１に記載の吸気マニホールド。
前記複数のＥＧＲポートのすべてが、前記複数の窪み区画の前記最下点の部分に前記ポート開口部を有する
請求項１又は２に記載の吸気マニホールド。
前記窪み区画が、前記最下点を頂点の１つとする三角錐形状の窪みとなっている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気マニホールド。
当該吸気マニホールドには、前記ＥＧＲチャンバに近い位置ほど前記搭載時下側に位置するように傾斜した通路が、前記ＥＧＲチャンバにＥＧＲガスを導入するためのＥＧＲ導入路として設けられている
請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸気マニホールド。