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JP2020002797A - Intake system for multiple cylinder engine - Google Patents

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JP2020002797A
JP2020002797A JP2018119933A JP2018119933A JP2020002797A JP 2020002797 A JP2020002797 A JP 2020002797A JP 2018119933 A JP2018119933 A JP 2018119933A JP 2018119933 A JP2018119933 A JP 2018119933A JP 2020002797 A JP2020002797 A JP 2020002797A
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雅章 神本
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英成 近藤
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保秀 三浦
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Abstract

To actualize an intake passage layout which suppresses the occurrence of misfire due to condensed water generated from an intercooler and enables a compact figure without increasing the distribution resistance of intake air.SOLUTION: An intake system for a multiple cylinder engine includes a supercharger 32 connected to an intake pipe 30 of an engine 1, an intercooler 37 connected to the downstream side of the intake pipe beyond the supercharger, a surge tank 38 arranged on the downstream side thereof beyond the intercooler, and an external EGR passage 56 for introducing EGR gas to the upstream side of the intake pipe beyond the intercooler. The intercooler is arranged in parallel to the surge tank, and connected thereto via a connection intake pipe 30b. The connection intake pipe is planarly U-shaped and connected to the one-end side of the surge tank in a cylinder row. The bottom face of the intercooler inclines to be lower at its downstream side than at its upstream side. The bottom face of the connection intake pipe is short or the same in height than or as the lowest portion of the bottom face of the intercooler.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、多気筒エンジンの吸気装置に関する。   The present invention relates to an intake device for a multi-cylinder engine.

下記の特許文献1には、エンジン本体の側方に配置された機械式過給機の上方で、且つ吸気マニホールドの外側に近接してインタークーラを配置する構成が記載されている。このインタークーラの入口及び出口はエンジン本体の上下方向に配置され、この出口部は、サージタンクの長手方向の一方の端部と連結されている。   Patent Literature 1 below describes a configuration in which an intercooler is arranged above a mechanical supercharger arranged on a side of an engine body and close to the outside of an intake manifold. The inlet and outlet of this intercooler are arranged in the vertical direction of the engine body, and this outlet is connected to one end of the surge tank in the longitudinal direction.

特開平09−242548号公報JP 09-242548 A

上記の特許文献1に記載されたインタークーラは、その入口及び出口をエンジン本体の上下方向に配置した、いわゆる縦置きタイプのインタークーラであり、例えば、インタークーラの上流側にEGR(排気再循環)ガスを導入する構成の場合には、インタークーラによって生じる凝縮水がインタークーラの内部に滞留する。   The intercooler described in Patent Literature 1 is a so-called vertical type intercooler having an inlet and an outlet arranged in the vertical direction of an engine body. For example, an EGR (exhaust gas recirculation) is provided upstream of the intercooler. In the case of the configuration in which gas is introduced, condensed water generated by the intercooler stays inside the intercooler.

このとき、エンジンを加速状態とした場合には、滞留していた凝縮水が吸気マニホールドに一挙に流れ込み、一部の気筒に失火が発生するという問題がある。   At this time, when the engine is in an accelerated state, there is a problem that the condensed water that has stayed at one time flows into the intake manifold, and a misfire occurs in some cylinders.

本発明は、前記従来の問題を解決し、吸気管にEGRガスを導入する構成において、特にインタークーラにより生じる凝縮水による失火の発生を抑止すると共に、吸気の流通抵抗を増大させることなく、コンパクト化を可能とする吸気経路レイアウトを実現できるようにすることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and in a configuration in which EGR gas is introduced into an intake pipe, in particular, it is possible to suppress the occurrence of misfire due to condensed water generated by an intercooler, and to increase It is an object of the present invention to realize an intake path layout that can be realized.

前記の目的を達成するため、本発明は、エンジンの吸気管におけるサージタンクの側部で気筒列の一端側との接続部分に平面U字状の接続吸気管を配設し、該接続吸気管の底面を下流側で低くする構成とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a flat U-shaped connection intake pipe at a portion of a side of a surge tank in an intake pipe of an engine which is connected to one end of a cylinder row. Is configured such that the bottom surface is lowered on the downstream side.

具体的に、本発明は、多気筒エンジンの吸気装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。   Specifically, the present invention is directed to an intake device for a multi-cylinder engine, and has taken the following solutions.

すなわち、第1の発明は、多気筒エンジンに設けられた吸気管に接続された過給機と、吸気管における過給機の下流側に接続されたインタークーラと、インタークーラの下流側に配設されたサージタンクと、吸気管におけるインタークーラの上流側にEGRガスを導入するEGR通路とを備えた多気筒エンジンの吸気装置である。インタークーラは、サージタンクと並列に配置されると共に、接続吸気管により接続される。接続吸気管は、平面視でU字状に形成されて、サージタンクの気筒列の一端側と接続される。インタークーラの底面は、下流側が上流側よりも低くなるように傾斜している。接続吸気管の底面は、インタークーラの底面の最も低い部分よりも低いか同一である。   That is, the first invention provides a supercharger connected to an intake pipe provided in a multi-cylinder engine, an intercooler connected to a downstream side of the supercharger in the intake pipe, and a downstream side of the intercooler. This is an intake device for a multi-cylinder engine including a surge tank provided therein and an EGR passage for introducing EGR gas upstream of an intercooler in an intake pipe. The intercooler is arranged in parallel with the surge tank and is connected by a connection intake pipe. The connection intake pipe is formed in a U-shape in plan view, and is connected to one end of the cylinder row of the surge tank. The bottom surface of the intercooler is inclined so that the downstream side is lower than the upstream side. The bottom surface of the connecting intake pipe is lower or the same as the lowest part of the bottom surface of the intercooler.

これによれば、サージタンクと並列に配置され且つ接続吸気管により接続されたインタークーラの底面は、下流側が上流側よりも低くなるように傾斜しており、平面U字状に形成され、サージタンクの気筒列の一端側と接続された接続吸気管の底面は、インタークーラの底面の最も低い部分よりも低いか同一である。この構成により、特にEGRガスによる凝縮水の吸気管における滞留が低減される。このため、滞留した凝縮水が吸気マニホールドに一気に流れ込むことがなくなるので、一部の気筒に失火が発生することを抑止できる。その上、吸気流通抵抗を増加させることなく、サージタンクとインタークーラとが並列に配置されるので、コンパクト化を図ることができる。   According to this, the bottom surface of the intercooler arranged in parallel with the surge tank and connected by the connection intake pipe is inclined so that the downstream side is lower than the upstream side, and is formed in a plane U-shape. The bottom surface of the connection intake pipe connected to one end of the cylinder row of the tank is lower than or equal to the lowest portion of the bottom surface of the intercooler. With this configuration, in particular, stagnation of condensed water by the EGR gas in the intake pipe is reduced. For this reason, since the accumulated condensed water does not flow into the intake manifold at a stretch, it is possible to suppress the occurrence of misfire in some of the cylinders. In addition, since the surge tank and the intercooler are arranged in parallel without increasing the intake air flow resistance, the size can be reduced.

第2の発明は、上記第1の発明において、吸気管におけるインタークーラの上流側には、吸気調整弁が接続されており、吸気調整弁は平面視でサージタンクと近接して配設されていてもよい。   In a second aspect based on the first aspect, an intake adjustment valve is connected to an upstream side of the intercooler in the intake pipe, and the intake adjustment valve is disposed close to the surge tank in plan view. You may.

これによれば、インタークーラの、吸気調整弁と近接配置されたサージタンクとの並列配置により、コンパクト化をより高めることができる。   According to this, the compactness can be further improved by the parallel arrangement of the intercooler and the surge tank disposed in proximity to the intake adjustment valve.

第3の発明は、上記第2の発明において、吸気管における吸気調整弁の上流側部分は、エンジン本体の上側に配置されており、吸気調整弁の上流側部分は、その途中から下り傾斜となるように配設されていてもよい。   In a third aspect based on the second aspect, the upstream portion of the intake adjustment valve in the intake pipe is disposed above the engine body, and the upstream portion of the intake adjustment valve is inclined downward from the middle thereof. It may be arranged so that it becomes.

これによれば、過給機の吸気管をも含めた、下り傾斜の過給経路によって凝縮水の滞留を効果的に抑制することができる。   According to this, it is possible to effectively suppress the accumulation of the condensed water by the downwardly inclined supercharging path including the intake pipe of the supercharger.

第4の発明は、上記第1〜第3の発明において、インタークーラは、液体冷媒を用いた水冷式のインタークーラであってもよい。   In a fourth aspect based on the first to third aspects, the intercooler may be a water-cooled intercooler using a liquid refrigerant.

これによれば、水冷式のインタークーラは、空冷式と比べて凝縮水が生じやすいので、本発明の効果が顕著となる。   According to this, since the water-cooled intercooler easily generates condensed water as compared with the air-cooled intercooler, the effect of the present invention is remarkable.

本発明によれば、インタークーラにより生じる凝縮水による失火の発生を抑止すると共に、吸気の流通抵抗を増大させることなく、コンパクト化を可能とする吸気経路レイアウトを実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while suppressing generation | occurrence | production of misfire by condensed water produced by an intercooler, it is possible to realize an intake path layout that can be made compact without increasing intake air flow resistance.

図1は本発明の一実施形態に係るエンジンを示す模式的な構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine according to an embodiment of the present invention. 図2は本発明の一実施形態に係るエンジンにおける吸気経路を含む平面図である。FIG. 2 is a plan view including an intake path in the engine according to the embodiment of the present invention. 図3は本発明の一実施形態に係るエンジンにおける吸気経路を含む左側面図である。FIG. 3 is a left side view including an intake path in the engine according to the embodiment of the present invention. 図4は本発明の一実施形態に係るエンジンにおける吸気経路を含む左上前方斜視図である。FIG. 4 is an upper left front perspective view including an intake path in the engine according to the embodiment of the present invention. 図5は本発明の一実施形態に係るエンジンにおけるサージタンク及び吸気導入路を示す左上後方斜視図である。FIG. 5 is an upper left rear perspective view showing the surge tank and the intake passage in the engine according to the embodiment of the present invention. 図6は図5のVI−VI線における断面斜視図である。FIG. 6 is a sectional perspective view taken along line VI-VI of FIG. 図7は図5のVII−VII線における断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 図8は図5のVIII−VIII線における断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物又はその用途を制限することを意図しない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its applications, or its uses.

(一実施形態)
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
(One embodiment)
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本実施形態に係る過給機付多気筒エンジンであって、ここでは、過給機付エンジン(以下、単に「エンジン」と呼称する。)1の構成を概略的に表している。   FIG. 1 shows a multi-cylinder engine with a supercharger according to the present embodiment, and here schematically shows the configuration of an engine with a supercharger (hereinafter simply referred to as “engine”) 1.

エンジン1は、例えば、自動車に搭載される4ストローク式の内燃機関であり、図1に示すように、ターボチャージャ32を備えている。エンジン1の燃料は、特に限定はされないが、本実施形態においては軽油である。   The engine 1 is, for example, a four-stroke internal combustion engine mounted on an automobile, and includes a turbocharger 32 as shown in FIG. Although the fuel of the engine 1 is not particularly limited, it is light oil in the present embodiment.

また、エンジン1は、詳細な図示は省略するが、例えば、列状に配置された4つのシリンダ(気筒)11を備えており、4つのシリンダ11が車両の前後方向(車長方向)に沿って並ぶように搭載される、いわゆる直列4気筒の縦置きエンジンとして構成されている。これにより、本構成例においては、4つのシリンダ11の配列方向(気筒列方向)であるエンジンの前後方向が車長方向とほぼ一致していると共に、エンジン幅方向が車幅方向とほぼ一致している。なお、エンジン1は、直列4気筒の縦置きエンジンに限られず、直列多気筒の縦置き又は横置きエンジンであっても本発明は成立する。   Although not shown in detail, the engine 1 includes, for example, four cylinders (cylinders) 11 arranged in a row, and the four cylinders 11 extend in the front-rear direction (vehicle length direction) of the vehicle. It is configured as a so-called in-line four-cylinder vertical engine that is mounted side by side. Thus, in this configuration example, the longitudinal direction of the engine, which is the direction in which the four cylinders 11 are arranged (cylinder row direction), substantially matches the vehicle length direction, and the engine width direction substantially matches the vehicle width direction. ing. Note that the engine 1 is not limited to an in-line four-cylinder vertically installed engine, but the present invention is also applicable to an in-line multi-cylinder vertically or horizontally installed engine.

また、直列多気筒エンジンにおいては、気筒列方向と、機関出力軸としてのクランクシャフト15の中心軸方向(機関出力軸方向)とが一致する。以下の記載では、これらの方向を気筒列方向(又は車長方向)と総称する場合がある。   Further, in the in-line multi-cylinder engine, the direction of the cylinder rows coincides with the direction of the center axis of the crankshaft 15 (engine output axis direction) as the engine output shaft. In the following description, these directions may be collectively referred to as a cylinder row direction (or a vehicle length direction).

以下、特に断らない限り、前側とは車両の前後方向における前側(エンジンフロント側)を指し、後側とは車両の前後方向における後側(エンジンリヤ側)を指し、左側とは車幅方向の前方に向かって左側を指し、右側とは車幅方向の前方に向かって右側を指す。   Hereinafter, unless otherwise specified, the front side refers to the front side (engine front side) in the vehicle front-rear direction, the rear side refers to the rear side (engine rear side) in the vehicle front-rear direction, and the left side refers to the vehicle width direction. The left side refers to the front, and the right side refers to the right side in the vehicle width direction.

また、以下の記載において、上側とはエンジン1を車両に搭載した状態(以下、「車両搭載状態」ともいう。)における車高方向の上側を指し、下側とは車両搭載状態における車高方向の下側を指す。   In the following description, the upper side refers to the upper side in the vehicle height direction when the engine 1 is mounted on the vehicle (hereinafter, also referred to as the “vehicle mounted state”), and the lower side refers to the vehicle height direction when the vehicle is mounted. Point to the lower side.

(エンジンの概略構成)
本実施形態において、エンジン1は、4つのシリンダ11を有するエンジン本体10と、該エンジン本体10の左側に配置され、吸気ポート18を介して各シリンダ11と連通する吸気管からなる吸気経路30と、エンジン本体10の右側に配置され、排気ポート19を介して各シリンダ11と連通する排気通路50とを備えている。
(Schematic configuration of engine)
In the present embodiment, the engine 1 includes an engine body 10 having four cylinders 11, and an intake path 30 including an intake pipe arranged on the left side of the engine body 10 and communicating with each cylinder 11 via an intake port 18. , An exhaust passage 50 disposed on the right side of the engine body 10 and communicating with each cylinder 11 via an exhaust port 19.

本構成例では、吸気経路30は、新気及び排気(以下、吸気と呼ぶ。)を導く複数の通路と、ターボチャージャ32及びインタークーラ37等の装置とが組み合わされてユニット化された吸気装置を構成している。   In the present configuration example, the intake path 30 is a unitized intake apparatus in which a plurality of passages for guiding fresh air and exhaust gas (hereinafter, referred to as intake) and devices such as the turbocharger 32 and the intercooler 37 are combined. Is composed.

エンジン本体10は、吸気経路30から供給された吸気と、各シリンダ11内でインジェクタ6から噴射された燃料とを所定の燃焼順に従って燃焼させるように構成されている。具体的に、エンジン本体10は、シリンダブロック12と、該シリンダブロック12の上に載置されるシリンダヘッド13とを有している。   The engine body 10 is configured to burn the intake air supplied from the intake passage 30 and the fuel injected from the injector 6 in each cylinder 11 in a predetermined combustion order. Specifically, the engine main body 10 has a cylinder block 12 and a cylinder head 13 mounted on the cylinder block 12.

シリンダブロック12の内部には、前述の4つのシリンダ11が形成されている。4つのシリンダ11は、クランクシャフト15の中心軸方向(気筒列方向)に沿って並んでいる。なお、図1では、1つのシリンダのみを示す。   The four cylinders 11 described above are formed inside the cylinder block 12. The four cylinders 11 are arranged along the center axis direction of the crankshaft 15 (cylinder row direction). FIG. 1 shows only one cylinder.

各シリンダ11の内部には、ピストン14が、それぞれ摺動自在に挿入されている。各ピストン14は、コネクティングロッド141を介してクランクシャフト15と連結されている。各ピストン14は、シリンダ11及びシリンダヘッド13と共に燃焼室16を区画する。なお、ここでいう「燃焼室」は、ピストン14が圧縮上死点に至ったときに形成される空間のみの意味に限定されない。「燃焼室」の語は広義で用いる。   A piston 14 is slidably inserted into each cylinder 11. Each piston 14 is connected to a crankshaft 15 via a connecting rod 141. Each piston 14 defines a combustion chamber 16 together with the cylinder 11 and the cylinder head 13. The “combustion chamber” here is not limited to the meaning of only the space formed when the piston 14 reaches the compression top dead center. The term "combustion chamber" is used in a broad sense.

シリンダヘッド13には、1つのシリンダ11につき、例えば2つの吸気ポート18が形成されている。図1には1つの吸気ポート18のみを示す。2つの吸気ポート18は、気筒列方向に隣接しており、それぞれ対応するシリンダ11と連通している。   For example, two intake ports 18 are formed per cylinder 11 in the cylinder head 13. FIG. 1 shows only one intake port 18. The two intake ports 18 are adjacent to each other in the cylinder row direction and communicate with the corresponding cylinders 11.

2つの吸気ポート18には、それぞれ吸気バルブ21が配設されている。吸気バルブ21は、燃焼室16と各吸気ポート18との間を開閉する。吸気バルブ21は、吸気動弁機構23によって所定のタイミングで開閉する。   Each of the two intake ports 18 is provided with an intake valve 21. The intake valve 21 opens and closes between the combustion chamber 16 and each intake port 18. The intake valve 21 is opened and closed at a predetermined timing by an intake valve operating mechanism 23.

また、シリンダヘッド13には、1つのシリンダ11につき、例えば2つの排気ポート19が形成されている。図1には1つの排気ポート19のみを示す。2つの排気ポート19は、気筒列方向に隣接しており、それぞれ対応するシリンダ11と連通している。   In the cylinder head 13, for example, two exhaust ports 19 are formed for one cylinder 11. FIG. 1 shows only one exhaust port 19. The two exhaust ports 19 are adjacent to each other in the cylinder row direction and communicate with the corresponding cylinders 11.

2つの排気ポート19には、それぞれ排気バルブ22が配設されている。排気バルブ22は、燃焼室16と各排気ポート19との間を開閉する。排気バルブ22は、排気動弁機構24によって所定のタイミングで開閉する。   Each of the two exhaust ports 19 is provided with an exhaust valve 22. The exhaust valve 22 opens and closes between the combustion chamber 16 and each exhaust port 19. The exhaust valve 22 is opened and closed at a predetermined timing by an exhaust valve mechanism 24.

シリンダヘッド13には、シリンダ11毎にインジェクタ6が取り付けられている。本構成例においては、各インジェクタ6は、例えば多噴口型の燃料噴射弁であり、各燃焼室16内に、燃料を直接に噴射するように構成されている。   The injector 6 is attached to the cylinder head 13 for each cylinder 11. In the present configuration example, each injector 6 is, for example, a multi-injection type fuel injection valve, and is configured to directly inject fuel into each combustion chamber 16.

また、本実施形態に係る吸気経路30は、エンジン本体10の一側面(具体的には、左側の側面)と接続されており、各シリンダ11の吸気ポート18と連通している。すなわち、吸気経路30は、燃焼室16に導入される吸気が流れる通路であり、従って各吸気ポート18を介して燃焼室16と接続されている。   In addition, the intake path 30 according to the present embodiment is connected to one side surface (specifically, a left side surface) of the engine main body 10 and communicates with the intake port 18 of each cylinder 11. That is, the intake passage 30 is a passage through which the intake air introduced into the combustion chamber 16 flows, and is therefore connected to the combustion chamber 16 via each intake port 18.

吸気経路30におけるエアクリーナ31とサージタンク38との間には、上流側から、ターボチャージャ32のコンプレッサホイール(以下、コンプレッサと呼ぶ。)32a、通常は全開状態にある吸気調整弁33、及びインタークーラ37が順次配設されている。吸気調整弁33は、その開度を調整することによって、燃焼室16に導入される既燃ガス(EGRガス)の還流量などを調整するように構成されている。   Between the air cleaner 31 and the surge tank 38 in the intake path 30, from the upstream side, a compressor wheel (hereinafter, referred to as a compressor) 32a of a turbocharger 32, an intake adjustment valve 33 which is normally fully opened, and an intercooler 37 are sequentially arranged. The intake adjustment valve 33 is configured to adjust the degree of recirculation of burned gas (EGR gas) introduced into the combustion chamber 16 by adjusting the opening thereof.

インタークーラ37は、ターボチャージャ32を通過した吸気との間で熱交換をするように構成されたコア(不図示)を収容してなり、ターボチャージャ32において圧縮された吸気を冷却するように構成されている。インタークーラ37は、水冷式及び空冷式のいずれでもよく、冷却効率の観点から、ここでは液体冷媒を用いた水冷式としている。   The intercooler 37 houses a core (not shown) configured to exchange heat with intake air that has passed through the turbocharger 32, and is configured to cool intake air compressed in the turbocharger 32. Have been. The intercooler 37 may be either a water-cooled type or an air-cooled type, and here is a water-cooled type using a liquid refrigerant from the viewpoint of cooling efficiency.

一方、図1に示すように、排気通路50は、エンジン本体10の他側面(具体的には、右側の側面)と接続されており、各シリンダ11の排気ポート19と連通している。排気通路50は、燃焼室16から排出された排気が流れる通路である。詳細な図示は省略するが、排気通路50の上流部分は、シリンダ11毎に分岐する独立通路を構成している。これら独立通路の上流端が、各シリンダ11の排気ポート19と接続されている。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the exhaust passage 50 is connected to the other side surface (specifically, the right side surface) of the engine body 10 and communicates with the exhaust port 19 of each cylinder 11. The exhaust passage 50 is a passage through which the exhaust gas discharged from the combustion chamber 16 flows. Although not shown in detail, the upstream portion of the exhaust passage 50 constitutes an independent passage branched for each cylinder 11. The upstream ends of these independent passages are connected to the exhaust port 19 of each cylinder 11.

排気通路50には、上述したターボチャージャ32のタービン32bと、一酸化窒素(NO)、一酸化炭素(CO)及び炭化水素(HC)等を酸化するディーゼル酸化触媒(DOC)51及び微粒子を捕集するディーゼル微粒子捕集フィルタ(DPF)52を有する排気浄化システムと、排気の流量を調整する排気シャッターバルブ53とが配設されている。なお、ここでの排気通路50には、ターボチャージャ32のタービン32bへの排気を迂回するウエイストゲートバルブ54が配設されている。ターボチャージャ32には、可変容量ターボチャージャを用いることができ、仕様によっては、ウエイストゲートバルブ54を設けない構成とすることもできる。   In the exhaust passage 50, the above-described turbine 32b of the turbocharger 32, a diesel oxidation catalyst (DOC) 51 for oxidizing nitrogen monoxide (NO), carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), and the like and fine particles are captured. An exhaust gas purification system having a diesel particulate filter (DPF) 52 for collecting the exhaust gas and an exhaust shutter valve 53 for adjusting the flow rate of exhaust gas are provided. Here, a waste gate valve 54 that bypasses exhaust gas to the turbine 32 b of the turbocharger 32 is provided in the exhaust passage 50. As the turbocharger 32, a variable capacity turbocharger can be used, and depending on the specification, a configuration without the waste gate valve 54 can be adopted.

また、DPF52の下流側には、窒素酸化物(NO)を浄化する尿素SCR(Selective Catalytic Reduction)と、該尿素SCRからの余剰のアンモニア(NH)を酸化するスリップ触媒とを適宜設けてもよい。尿素SCR(Selective Catalytic Reduction)には、尿素タンクが付設される。 A urea SCR (Selective Catalytic Reduction) for purifying nitrogen oxides (NO x ) and a slip catalyst for oxidizing excess ammonia (NH 3 ) from the urea SCR are appropriately provided downstream of the DPF 52. Is also good. The urea SCR (Selective Catalytic Reduction) is provided with a urea tank.

本構成例の吸気通路30には、排気通路50の排気を、排気マニホールド(不図示)の近傍から吸気経路30におけるインタークーラ37の下流部分に導入する内部EGR(高圧EGR)通路55と、排気通路50におけるDPF52の下流側からターボチャージャ32のコンプレッサ32aの上流側に排気を導入する外部EGR(低圧EGR)通路56とが配設されている。内部EGR通路55及び外部EGR通路56は、それぞれ既燃ガスの一部を吸気経路30に還流させる通路である。   An internal EGR (high-pressure EGR) passage 55 that introduces exhaust gas from the exhaust passage 50 from a vicinity of an exhaust manifold (not shown) to a downstream portion of the intercooler 37 in the intake passage 30, An external EGR (low pressure EGR) passage 56 for introducing exhaust gas from the downstream side of the DPF 52 in the passage 50 to the upstream side of the compressor 32a of the turbocharger 32 is provided. Each of the internal EGR passage 55 and the external EGR passage 56 is a passage for returning a part of the burned gas to the intake passage 30.

外部EGR通路56には、例えば、水冷式の低圧EGRクーラ57が配設される。低圧EGRクーラ57は既燃ガスを冷却する。外部EGR通路56を流れる既燃ガスの還流量は、低圧EGRクーラ57と、外部EGR通路の吸気経路30との接続部との間に配設された外部EGRバルブ58によって調節される。   The external EGR passage 56 is provided with, for example, a water-cooled low-pressure EGR cooler 57. The low pressure EGR cooler 57 cools the burned gas. The recirculation amount of the burned gas flowing through the external EGR passage 56 is adjusted by an external EGR valve 58 disposed between the low-pressure EGR cooler 57 and a connection of the external EGR passage with the intake path 30.

一方、内部EGR通路55を流れる既燃ガスの還流量は、内部EGR通路55に配設された内部EGRバルブ59によって調節される。   On the other hand, the recirculation amount of the burned gas flowing through the internal EGR passage 55 is adjusted by the internal EGR valve 59 provided in the internal EGR passage 55.

(吸気経路の構成)
以下、吸気経路30の要部の構成について詳細に説明する。
(Configuration of intake path)
Hereinafter, a configuration of a main part of the intake path 30 will be described in detail.

吸気経路30を構成する吸気管の各部は、いずれもエンジン本体10の左側、具体的には、シリンダヘッド13及びシリンダブロック12の左側面に沿うように配置されている。なお、吸気経路30におけるターボチャージャ32のコンプレッサ32aからインタークーラ37までの部分は、エンジン本体10の右側面から左側面に、その上側を通過するように配設されている。   Each part of the intake pipe constituting the intake path 30 is disposed along the left side of the engine body 10, specifically, along the left side of the cylinder head 13 and the cylinder block 12. The portion of the intake passage 30 from the compressor 32a of the turbocharger 32 to the intercooler 37 is arranged from the right side to the left side of the engine body 10 so as to pass above it.

図2、図3及び図4は本実施形態に係るエンジン1の平面図、左側面図及び左側面の前方斜視図をそれぞれ表している。図2〜図4に示すように、吸気経路30におけるターボチャージャ32から吸気調整弁33までの部分、すなわち、吸気調整弁33の上流部分である第1通路30aは、エンジン本体10の上側に配置され、その途中から下り傾斜となるように配設されている。   2, 3, and 4 respectively show a plan view, a left side view, and a front perspective view of the left side of the engine 1 according to the present embodiment. As shown in FIGS. 2 to 4, a portion of the intake passage 30 from the turbocharger 32 to the intake adjustment valve 33, that is, a first passage 30 a which is an upstream portion of the intake adjustment valve 33 is disposed above the engine body 10. It is arranged so that it is inclined downward from the middle.

さらに、インタークーラ37は、サージタンク38と並列に配置されると共に、サージタンク38に対して、接続吸気管30bにより接続されている。なお、インタークーラ37とサージタンク38との接続吸気管30bを導入路30bと呼ぶ場合がある。接続吸気管30bは、平面視でU字状に形成されてサージタンク38の気筒列の前方側と接続されている。また、インタークーラ37の底面は、下流側(前方側)が上流側(後方側)よりも低くなるように傾斜している。接続吸気管30bの管内の底面は、インタークーラ37の内部の底面の最も低い部分(下流側の端部)よりも低いか同一である。すなわち、接続吸気管30bの管内の底面は、インタークーラ37の内部の底面よりも高くならないように配置されている。   Further, the intercooler 37 is arranged in parallel with the surge tank 38, and is connected to the surge tank 38 by the connection intake pipe 30b. Note that the connection intake pipe 30b between the intercooler 37 and the surge tank 38 may be referred to as an introduction path 30b. The connection intake pipe 30b is formed in a U-shape in plan view, and is connected to the front side of the cylinder row of the surge tank 38. The bottom surface of the intercooler 37 is inclined so that the downstream side (front side) is lower than the upstream side (rear side). The bottom surface inside the connection intake pipe 30b is lower than or the same as the lowest part (downstream end) of the bottom inside the intercooler 37. That is, the bottom surface in the connection intake pipe 30b is arranged so as not to be higher than the bottom surface in the intercooler 37.

さらに、図2に示すように、インタークーラ37の上流側に接続された吸気調整弁33は、サージタンク38と平面視で近接して配設されている。   Further, as shown in FIG. 2, the intake adjustment valve 33 connected to the upstream side of the intercooler 37 is disposed close to the surge tank 38 in plan view.

このように、インタークーラ37をサージタンク38と並列に配置して、いわゆるサイドエントリタイプとすると共に、接続吸気管30bの管内の底面をインタークーラ37の内部の底面よりも低くするか又は同一とすることにより、低圧のEGRガスによる凝縮水が、特にインタークーラ37及び接続吸気管30bにおいて滞留を生じにくくなる。その上、接続吸気管30bは平面U字状で滑らかに屈曲しており、吸気流通抵抗が増大することなく、サージタンク38とインタークーラ37とが並列に配置されており、また、サージタンク38は吸気調整弁33と近接して配置されているので、エンジン1のコンパクト化を図ることができる。   As described above, the intercooler 37 is arranged in parallel with the surge tank 38 to form a so-called side entry type, and the bottom surface inside the connection intake pipe 30b is made lower than or the same as the inside bottom surface of the intercooler 37. By doing so, the condensed water due to the low-pressure EGR gas is less likely to stay, particularly in the intercooler 37 and the connection intake pipe 30b. In addition, the connection intake pipe 30b is smoothly bent in a plane U-shape, and the surge tank 38 and the intercooler 37 are arranged in parallel without increasing the intake air flow resistance. Is arranged close to the intake adjustment valve 33, so that the size of the engine 1 can be reduced.

(サージタンクの構成)
図5は本実施形態に係る接続吸気管30b及びサージタンク38を表し、図6〜図8は、図5のVI−VI線、VII−VII線及びVIII−VIII線における断面構成それぞれを表している。
(Structure of surge tank)
FIG. 5 illustrates the connection intake pipe 30b and the surge tank 38 according to the present embodiment, and FIGS. 6 to 8 illustrate cross-sectional configurations along lines VI-VI, VII-VII, and VIII-VIII in FIG. I have.

図6に示すように、サージタンク38は、そのエンジン本体側の開口部に吸気マニホールド39が接続されている。さらに、図6〜図8に示すように、サージタンク38の内部には、接続吸気管(導入路)30bの内部に連続して設けられ、当該サージタンク38の底部から上方に立設されると共に、気筒列方向に延びつつ、その高さが漸次低くなるバッフル壁部38aが設けられている。バッフル壁部38aは、サージタンク38の底部から、エンジン本体側に凸となる湾曲状に立設されている。また、サージタンク38は、吸気が流入する気筒列前方側の幅が広く且つその断面容積が大きく形成される。一方、当該サージタンク38は、気筒列後端側に向かうに連れて幅が狭く且つ断面容積が小さくなるように形成されている。   As shown in FIG. 6, the surge tank 38 has an intake manifold 39 connected to an opening on the engine body side. Further, as shown in FIGS. 6 to 8, inside the surge tank 38, it is provided continuously inside the connection intake pipe (introduction path) 30 b and stands upright from the bottom of the surge tank 38. At the same time, a baffle wall portion 38a is provided which extends in the cylinder row direction and has a height gradually reduced. The baffle wall 38a is provided upright from the bottom of the surge tank 38 so as to be convex toward the engine body. Further, the surge tank 38 is formed to have a large width on the front side of the cylinder row into which intake air flows, and a large sectional volume. On the other hand, the surge tank 38 is formed so as to have a smaller width and a smaller sectional volume toward the rear end side of the cylinder row.

なお、バッフル壁部38aを含むサージタンク38、及び吸気マニホールド39を構成する部材は、特に限定されないが、耐熱性に優れた合成樹脂材であれば、所望の形状を持つバッフル壁部38aをサージタンク38と一体に形成することも容易となる。   The members constituting the surge tank 38 including the baffle wall 38a and the intake manifold 39 are not particularly limited. However, if a synthetic resin material having excellent heat resistance is used, the surge baffle wall 38a having a desired shape can be subjected to surge. It can be easily formed integrally with the tank 38.

この構成により、バッフル壁部38aは、サージタンク38の内側に凹状となるので、このバッフル壁部38aの形成に伴う吸気の流通抵抗が低減される。さらに、サージタンク38における下流側の断面容積が小さくなることにより、凝縮水の良好な分配性を確保することができる   With this configuration, the baffle wall 38a is concave inside the surge tank 38, so that the flow resistance of the intake air accompanying the formation of the baffle wall 38a is reduced. Furthermore, since the downstream cross-sectional volume of the surge tank 38 is reduced, good distribution of condensed water can be ensured.

本発明は、インタークーラからの凝縮水による失火の発生を抑止すると共に、吸気の流通抵抗を増大させることなく、コンパクト化を可能とする吸気経路レイアウトを実現でき、多気筒エンジンの吸気装置として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can suppress the occurrence of misfire due to condensed water from an intercooler, and can realize an intake path layout that enables compactness without increasing intake air flow resistance, and is useful as an intake device for a multi-cylinder engine. It is.

1 エンジン(過給機付エンジン)
10 エンジン本体
30 吸気経路(吸気管)
30a 第1通路
30b 接続吸気管(導入路)
31 エアクリーナ
32 ターボチャージャ
32a コンプレッサホイール
32b タービンホイール
33 吸気調整弁
37 インタークーラ
38 サージタンク
38a バッフル壁部
39 吸気マニホールド
50 排気通路
55 内部EGR通路
56 外部EGR通路
1 engine (supercharged engine)
10 Engine body 30 Intake path (intake pipe)
30a First passage 30b Connection intake pipe (introduction path)
31 air cleaner 32 turbocharger 32a compressor wheel 32b turbine wheel 33 intake control valve 37 intercooler 38 surge tank 38a baffle wall 39 intake manifold 50 exhaust passage 55 internal EGR passage 56 external EGR passage

Claims (4)

多気筒エンジンに設けられた吸気管に接続された過給機と、
前記吸気管における前記過給機の下流側に接続されたインタークーラと、
前記インタークーラの下流側に配設されたサージタンクと、
前記吸気管における前記インタークーラの上流側にEGRガスを導入するEGR通路とを備えた多気筒エンジンの吸気装置であって、
前記インタークーラは、前記サージタンクと並列に配置されると共に、接続吸気管により接続され、
前記接続吸気管は、平面視でU字状に形成されて、前記サージタンクの気筒列の一端側と接続され、
前記インタークーラの底面は、下流側が上流側よりも低くなるように傾斜しており、
前記接続吸気管の底面は、前記インタークーラの底面の最も低い部分よりも低いか同一である多気筒エンジンの吸気装置。
A supercharger connected to an intake pipe provided in a multi-cylinder engine,
An intercooler connected to a downstream side of the supercharger in the intake pipe;
A surge tank disposed downstream of the intercooler,
An EGR passage for introducing EGR gas upstream of the intercooler in the intake pipe;
The intercooler is arranged in parallel with the surge tank and connected by a connection intake pipe,
The connection intake pipe is formed in a U shape in a plan view, and is connected to one end side of a cylinder row of the surge tank,
The bottom surface of the intercooler is inclined such that the downstream side is lower than the upstream side,
An intake device for a multi-cylinder engine, wherein a bottom surface of the connection intake pipe is lower than or the same as a lowest portion of a bottom surface of the intercooler.
請求項1に記載の多気筒エンジンの吸気装置において、
前記吸気管における前記インタークーラの上流側には、吸気調整弁が接続されており、
前記吸気調整弁は、平面視で前記サージタンクと近接して配設されている多気筒エンジンの吸気装置。
The intake device for a multi-cylinder engine according to claim 1,
An intake adjustment valve is connected to an upstream side of the intercooler in the intake pipe,
The intake device for a multi-cylinder engine, wherein the intake adjustment valve is disposed close to the surge tank in a plan view.
請求項2に記載の多気筒エンジンの吸気装置において、
前記吸気管における前記吸気調整弁の上流側部分は、エンジン本体の上側に配置されており、
前記吸気調整弁の上流側部分は、その途中から下り傾斜となるように配設されている多気筒エンジンの吸気装置。
The intake device for a multi-cylinder engine according to claim 2,
An upstream portion of the intake adjustment valve in the intake pipe is disposed above an engine body,
An intake device for a multi-cylinder engine, wherein an upstream portion of the intake adjustment valve is disposed so as to be inclined downward from the middle thereof.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の多気筒エンジンの吸気装置において、
前記インタークーラは、液体冷媒を用いた水冷式のインタークーラである多気筒エンジンの吸気装置。
The intake device for a multi-cylinder engine according to any one of claims 1 to 3,
An intake device for a multi-cylinder engine, wherein the intercooler is a water-cooled intercooler using a liquid refrigerant.
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