KR0173355B1

KR0173355B1 - Intake manifold unit of an internal combustion engine

Info

Publication number: KR0173355B1
Application number: KR1019950028062A
Authority: KR
Inventors: 사또시 아즈마
Original assignee: 쯔지 요시후미; 닛산 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 1994-10-07
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR960014630A; JPH08105359A

Abstract

본 발명은 간단한 구성으로 흡기 및 EGR 가스 등의 제어 가스의 등분배성 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to improve the uniform distribution of control gases such as intake air and EGR gas with a simple configuration.

서어지 탱크(12)를 흡기 상류측에 치우쳐서 배치하는 동시에 상기 서어지 탱크(12)와 접속되는 흡기 매니폴드(11)의 접속부(11a)를 흡기 상류측으로부터 하류측으로 감에 따라서 기관 본체(10)에 접근하게 형성한다. 또, 서어지 탱크(12)의 통로 단면적을 흡기 하류로 감에 따라서 작아지도록 형성한다. 또, 서어지 탱크(12) 내의 흡기 상류측에 제어 가스, 예를 들면 EGR 가스의 취출구(16)를 개구한다.The engine main body 10 is arranged so that the surge tank 12 is disposed on the intake upstream side and the connecting portion 11a of the intake manifold 11 connected to the surge tank 12 is moved from the intake upstream side to the downstream side. To access). In addition, the cross-sectional area of the passage of the surge tank 12 is formed to be smaller as it goes downstream of the intake air. Moreover, the blowout port 16 of a control gas, for example, EGR gas, is opened in the uptake side upstream of the surge tank 12.

Description

Intake manifold device of internal combustion engine

제1도는 본 발명에 관한 내연 기관의 흡기 매니폴드 장치를 도시하는 평면도.1 is a plan view showing an intake manifold device of an internal combustion engine according to the present invention.

제2도는 제1도의 흡기 매니폴드 장치 부분을 도시하는 평면도.FIG. 2 is a plan view showing the intake manifold device portion of FIG.

제3도는 제2도의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 내연 기관 11 : 흡기 매니폴드10: internal combustion engine 11: intake manifold

11a : 접속부 11b : 부착부11a: connection part 11b: attachment part

12 : 서어지 탱크 13 : 배기 통로12: surge tank 13: exhaust passage

14 : 통로 15 : 드로틀 챔버14 passage 15 throttle chamber

16 : 취출구 17 : EGR 밸브16: outlet 17: EGR valve

A : 흡기(새로운 공기) B : 제어 가스(EGR 가스)A: Intake air (new air) B: Control gas (EGR gas)

본 발명은 내연 기관의 흡기 매니폴드의 상류측 단부에 흡기가 도입되는 서어지 탱크를 접속하여 이루어지는 내연 기관의 흡기 매니폴드 장치에 관한 것으로, 특히 흡기의 등분배성 향상을 도모한 기술에 관한 것이다. 본 발명은 또한 흡기의 등분배성 향상에 따른 EGR 가스 등의 제어 가스의 등분배성의 향상을 도모한 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake manifold device for an internal combustion engine formed by connecting a surge tank into which intake air is introduced to an upstream end of an intake manifold of an internal combustion engine, and more particularly, to a technique aimed at improving equal distribution of intake air. The present invention also relates to a technique aimed at improving isodistribution of control gases such as EGR gas due to an isodistribution of intake air.

종래, 이런 내연 기관의 흡기 매니폴드 장치로서는, 예를 들면, 일본국 특허 공개 소63-61767호 공보나 실용신안 공개 소63-93462호 공보에 기재된 것이 있다.Conventionally, as an intake manifold device of such an internal combustion engine, there exist some which were described in Unexamined-Japanese-Patent No. 63-61767, and Utility Model Publication No. 63-93462, for example.

즉, 전자의 것은 서어지 탱크를 엔진 길이 방향의 한 쪽으로 치우친 위치에 설치하는 동시에, 각 기통의 흡기 통로를 흡기 통로의 기관 본체 폭 방향의 연장 돌출량이 서어지 탱크를 치우치게 한 방향을 향해 점차 커지게 구성한 것이다.That is, the former is provided with the surge tank positioned at one side of the engine in the longitudinal direction, and the intake passage of each cylinder gradually increases toward the direction in which the surge tank is biased with the extension protrusion amount in the engine body width direction of the intake passage. It is made up.

또, 후자의 것은 두 개의 제어 가스를 흡기 매니폴드에 동시에 기통 급기를 행하는 구성으로서, 제1 및 제2제어관은 이들의 인접 격벽을 공통으로 하여 서로 일체적으로 결합하는 동시에, 제1 및 제2제어 밸브를 서로 반대 방향으로 부착한 것이다.The latter is a configuration in which two control gases are simultaneously supplied to the air intake manifold, and the first and second control pipes have their adjacent partitions in common and are integrally coupled to each other. Two control valves are attached in opposite directions.

그러나, 이런 종래의 내연 기관의 흡기 매니폴드 장치에 있어서는 전자의 것에서는 엔진 룸의 스페이스를 유효하게 활용하고, 등길이화를 도모할 수는 있지만, 브랜치를 기관 본체측으로 되굽혀서 서어지 탱크에 접속하는 구조로 하고 있기 때문에, 상기 흡기 브랜치 굽힘부의 브랜치에 둘러싸인 공간이 치우치게 되며, 제어 가스 등의 배관 등이 복잡해지는 데다가, 이들 제어 가스의 기통 등 분배성 확보가 곤란해진다는 문제점이 있었다.However, in the conventional intake manifold device of the internal combustion engine, although the former can effectively utilize the space of the engine room and achieve equal length, the branch is connected to the surge tank by returning the branch to the engine main body side. Since the structure surrounded by the branch of the intake branch bent portion is biased, piping such as control gas is complicated, and there is a problem that it is difficult to secure distribution such as cylinders of the control gas.

또, 후자의 것에서는 제어 가스의 배관을 소형화할 수 있고, 엔진 룸의 스페이스를 유효하게 활용할 수 있기는 하지만, 제어 가스관이 흡기계에 대해 용량을 갖는 연통관이 되기 때문에, 흡기의 동적 효과가 감소되어 버리고, 엔진 출력의 저하를 초래하게 된다. 또, 각 제어 가스는 각 기통 급기가 되기 때문에, 등분배성 확보가 곤란해지는 동시에, 구멍 가공 등의 제조 공정이 증가하고 비용이 증대하게 된다.In the latter case, although the piping of the control gas can be reduced in size and the space in the engine room can be effectively used, the control gas pipe becomes a communicating pipe having a capacity for the intake machine, so that the dynamic effect of the intake air is reduced. This will cause a decrease in engine power. Moreover, since each control gas becomes each cylinder air supply, it becomes difficult to ensure equal distribution property, and the manufacturing process of hole processing etc. increases, and cost increases.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 간단한 구성으로 흡기의 등분배성 향상을 도모한 내연 기관의 흡기 매니폴드 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an intake manifold device for an internal combustion engine that aims at improving the indistribution of intake air in a simple configuration.

본 발명은 또한 흡기의 등분배성 향상에 따라 EGR 가스 등의 제어 가스의 등분배성의 향상을 도모한 내연 기관의 흡기 매니폴드 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an intake manifold device for an internal combustion engine, which aims to improve the iso-distribution of control gases such as EGR gas in accordance with the iso-distribution of intake air.

이런 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내연 기관의 흡기 매니폴드의 각 브랜치의 상류단을 서어지 탱크에 접속하고, 상기 서어지 탱크에 상류측 흡기관을 접속하여 이루어지는 내연 기관의 흡기 매니폴드 장치에 있어서, 기관 본체의 기통 배열 방향의 일단부측에 배치한 상류측 흡기관 측에 상기 서어지 탱크를 치우쳐서 배치하는 동시에, 흡기 매니폴드의 각 브랜치의 상류단을 서어지 탱크 내의 흡기 상류측으로부터 하류측으로 감에 따라서 기관 본체에 접근하게 형성하고, 서어지 탱크의 통로 단면적을 흡기 하류로 감에 따라서 작아지도록 형성한 구성으로 한다.In order to achieve this object, the present invention provides an intake manifold device for an internal combustion engine formed by connecting an upstream end of each branch of an intake manifold of an internal combustion engine to a surge tank and connecting an upstream side intake pipe to the surge tank. In the engine main body, the surge tank is disposed on the upstream side intake pipe side disposed on one end side in the cylinder arrangement direction of the engine main body, and the upstream end of each branch of the intake manifold is downstream from the intake upstream side in the surge tank. The engine main body is formed to approach the engine main body as it goes to the side, and the passage cross-sectional area of the surge tank is formed to become small as it goes to the intake downstream.

또, 상기 서어지 탱크 내의 흡기 상류측에 제어 가스용의 통로 혹은 취출관을 접속하도록 구성할 수 있다.Moreover, it can be comprised so that the passage or the blowout pipe for control gas may be connected to the intake air upstream side in the said surge tank.

여기서, 상기 제어 가스용의 통로 혹은 취출관은 서어지 탱크의 흡기 매니폴드 브랜치의 접속부에 대해 기관 본체측에 접속되도록 구성할 수 있다.Here, the passage or the blowout pipe for the control gas can be configured to be connected to the engine main body side with respect to the connection portion of the intake manifold branch of the surge tank.

이런 구성에 의하면, 기관 본체의 기통 배열 방향의 일단부측에 배치한 상류측 흡기관 측에 서어지 탱크를 치우쳐서 배치하는 동시에 흡기 매니폴드의 각 브랜치의 상류단을 서어지 탱크 내의 흡기 상류측으로부터 하류측으로 감에 따라서 기관 본체에 접근하게 형성하였으므로, 흡기 매니폴드를 소형으로 등길이화할 수 있다.According to this configuration, the surge tank is disposed on the upstream side intake pipe side arranged on one end side in the cylinder arrangement direction of the engine main body, and the upstream end of each branch of the intake manifold is downstream from the intake upstream side in the surge tank. Since the engine main body is formed closer to the side, the intake manifold can be made smaller in length.

또, 서어지 탱크의 통로 단면적을 흡기 하류로 감에 따라서 작아지게 형성하고, 종래 흡기가 흩어져 들어갔던 하류측의 용적이 조여져서 들어가기 쉬워졌으므로 흡기의 등분배화가 도모되고, 따라서 출력을 향상시킬 수 있다.In addition, the passage cross-sectional area of the surge tank is made smaller as the intake air flows downstream, and the volume on the downstream side where the intake air has been scattered in the past is tightened and easier to enter, so that the intake air is distributed evenly, thereby improving output. have.

또, 서어지 탱크 내의 흡기 상류측에 제어 가스, 예를 들면 EGR 가스의 통로 혹은 취출관을 접속하도록 구성하였으므로, EGR 가스가 흡기와 충분히 혼합된 상태에서 등분배화되고, 따라서 배기 방출 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, since the passage of the control gas, for example, the EGR gas, or the outlet pipe is connected to the intake upstream side of the surge tank, the EGR gas is equally distributed in the state sufficiently mixed with the intake, thus improving the exhaust emission performance. Can be.

그 경우, 상기 제어 가스의 통로 혹은 취출관을 서어지 탱크의 기관 본체측에 접속하는 구성으로 하면 서어지 탱크 내의 흡기 상류측의 흡기 매니폴드 브랜치와의 접속부와 기관 본체 사이에는 비교적 넓은 스페이스를 갖고 있으므로 용이하게 레이아웃할 수 있다.In such a case, when the passage of the control gas or the blowout pipe is connected to the engine main body side of the surge tank, there is a relatively large space between the engine main body and the connection portion with the intake manifold branch on the intake upstream side of the surge tank. Therefore, layout can be performed easily.

또, 각 기통 마다 제어 가스의 배관을 행할 필요가 있으므로, 비용의 저감화화 소형화를 도모할 수 있다.In addition, since it is necessary to pipe the control gas for each cylinder, the cost can be reduced and the size can be reduced.

이하에, 본 발명의 실시예를 도면을 기초로 하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the Example of this invention is described based on drawing.

우선, 제1도 내지 제3도에 있어서, 본 발명의 실시예에 관한 흡기 매니폴드 장치에 대해 설명한다.First, in FIGS. 1 to 3, an intake manifold device according to an embodiment of the present invention will be described.

즉, 도면에 있어서 내연 기관(10)에 내부 설치된 연소실 내에 외기를 도입하도록 내연 기관(10)의 측면부에 흡기 매니폴드(11)가 접속되어 있다.That is, the intake manifold 11 is connected to the side part of the internal combustion engine 10 so that external air may be introduce | transduced into the combustion chamber provided in the internal combustion engine 10 in the figure.

상기 흡기 매니폴드(11)는 기관(10)의 흡기 포트와의 접속부로부터 대략 수평방향으로 연장 돌출된 후, 적적히 곡률을 갖고 상방을 향해서 만곡 형성되어 있으며, 각 브랜치의 상류단에는 서어지 탱크(12)와 접속부(11a, 11a,…)가 형성되어 있다.The intake manifold 11 extends from the connection portion with the intake port of the engine 10 in a substantially horizontal direction, and then is formed to have a curvature with a curvature upward, and is formed in a surge tank at an upstream end of each branch. (12) and connecting portions 11a, 11a, ... are formed.

이 흡기 매니폴드(11)의 각 브랜치의 접속부(11a)는 서어지 탱크 내의 흡기 상류측으로부터 하류측을 향해 감에 따라서 기관 본체(10)에 대해 근접하도록 형성되고, 각 기통의 흡기 브랜치가 등길이화되어 있다.The connection part 11a of each branch of this intake manifold 11 is formed so that it may approach with respect to the engine main body 10 as it goes to the downstream side from the intake air upstream side in a surge tank, and the intake branch of each cylinder is etc. It is lengthened.

또, 기통 #4의 흡기 매니폴드 상류측의 측면부에는 배기 통로(13) 하류와 연통하는 배기 환류 통로의 일부를 구성하는 통로(14)가 형성되어 있다.Moreover, the passage 14 which comprises a part of the exhaust reflux passage communicating with downstream of the exhaust passage 13 is formed in the side part of the intake manifold upstream of cylinder # 4.

이 통로(14)는 배기 중의 NOx의 생성을 억제하기 위해 배기 통로(13)와 연통하는 튜브의 일단이 접속되고, 흡기 통로와 연통시킴으로써 배기의 일부(EGR 가스)를 흡기계로 유도하도록 되어 있다. 또, 17은 배기 통로(13)를 흐르는 EGR 가스 B의 유량을 제어하는 EGR 밸브를 도시한다.One end of the tube communicating with the exhaust passage 13 is connected to the passage 14 to suppress the generation of NOx in the exhaust gas, and a part of the exhaust gas (EGR gas) is guided to the intake machine by communicating with the intake passage. . 17 shows an EGR valve for controlling the flow rate of the EGR gas B flowing through the exhaust passage 13.

그리고, 흡기 매니폴드 접속부(11a, 11a,…)에는 전 기통에 공통하는 서어지 탱크(12)가 접속되어 있으며, 상기 서어지 탱크(12)는 기관(10)의 실린더 열 방향에 따른 사다리꼴 형상의 상자형을 이루고, 흡입 맥동을 흡수하는 데 충분한 용적을 갖는다.A surge tank 12 common to the electric cylinders is connected to the intake manifold connecting portions 11a, 11a, ..., and the surge tank 12 has a trapezoidal shape along the cylinder row direction of the engine 10. Form a box, and have a volume sufficient to absorb suction pulsations.

또, 서어지 탱크(12)는 기관 본체(10)의 기통 배열 방향 일단부측에 배치한 드로틀 챔버(15)측의 흡기 상류측에 치우지게 하여 부착되어 있으며, 상기 서어지 탱크(12)의 통로 단면적이 흡기 하류로 감에 따라서 작아지도록 형성되어 있다. 즉, 하류측에서는 서어지 탱크 용적이 축소되도록 형성되어 있다.In addition, the surge tank 12 is attached to the intake upstream side of the throttle chamber 15 side disposed on one end side of the cylinder main body 10 in the cylinder arrangement direction, and is attached to the surge tank 12. It is formed so that a cross-sectional area may become small as it goes downstream of intake air. That is, on the downstream side, the surge tank volume is formed to be reduced.

또, 서어지 탱크(12) 내의 흡기 상류측이면서 기관 본체측에는 EGR 가스의 취출구(16)가 개구되어 있다.Moreover, the outlet 16 of the EGR gas is opened in the intake air upstream side in the surge tank 12 at the engine main body side.

그리고, 서어지 탱크(12)의 한 쪽 단부벽에는 도시하지 않은 드로틀 밸브가 내장된 드로틀 챔버(15)가 연결되도록 되어 있으며, 운전자의 악셀 페달 조작에 의해 상기 드로틀 밸브를 개폐시켜서 흡입 공기량을 제어할 수 있도록 되어 있다.A throttle chamber 15 having a throttle valve (not shown) is connected to one end wall of the surge tank 12. The intake air amount is controlled by opening and closing the throttle valve by a driver's accelerator pedal operation. I can do it.

또, 흡기 매니폴드(11) 외벽의 기관(10)의 접속 단부 근방에는 도시하지 않은 연료 분사 밸브를 장착하기 위한 부착부(11b)가 형성되고, 상기 연료 분사 밸브에 의해 기관(10)의 흡기 포트를 향해 연료를 분사 공급하도록 되어 있다.Moreover, the attachment part 11b for attaching the fuel injection valve which is not shown in figure is formed in the vicinity of the connection end of the engine 10 of the intake manifold 11 outer wall, and the intake of the engine 10 is carried out by the said fuel injection valve. The fuel is injected and supplied to the port.

이와 같이, 서어지 탱크(12)를 흡기 상류측에 치우쳐서 배치하는 동시에 상기 서어지 탱크(12)와 접속되는 흡기 매니폴드(11)의 접속부(11a)를 흡기 상류측으로부터 하류측으로 감에 따라서 기관 본체(10)에 대해 근접하도록 형성하였으므로, 흡기 매니폴드(11)의 브랜치를 소형으로 등길이화할 수 있다.In this way, the surge tank 12 is disposed on the intake upstream side and the engine 11 is moved from the intake upstream side to the downstream side from the intake manifold 11 connected to the surge tank 12. Since it was formed so as to be close to the main body 10, the branch of the intake manifold 11 can be made small in length.

또, 서어지 탱크(12)의 통로 단면적을 흡기 하류로 감에 따라서 작아지도록 형성하고, 종래 흡기 A가 흩어져 들어갔던 하류측의 용적이 조여져서 들어가기 쉬워졌으므로, 흡기 A의 등분배화가 도모되고, 따라서 출력을 향상시킬 수 있다.Moreover, since the passage cross-sectional area of the surge tank 12 is formed to become small as the intake downstream flows, and the volume on the downstream side where the intake air A has been scattered in the past has become tight and easily enters, the equalization of the intake A is achieved. Therefore, the output can be improved.

또, 서어지 탱크(12) 내의 흡기 상류측에 제어 가스, 예를 들면 EGR 가스의 취출구(16)를 개구하도록 구성하였으므로, EGR 가스 B가 흡기 A와 충분하게 혼합된 상태에서 등분배화되고, 따라서 배기 방출 성능을 향상시킬 수 있는 동시에 흡기 상류측의 흡기 매니폴드 브랜치와의 접속부와 기관 본체 사이에는 비교적 넓은 스페이스를 갖고 있으므로 취출구(16)를 용이하게 레이 아웃할 수 있다. 제어 가스로서는 ISC용 보조 공기, 증기 퍼지 가스, 블로우바이 가스가 있다.Moreover, since it was comprised so that the control gas, for example, the ejection opening 16 of EGR gas, may be opened in the uptake side of intake in the surge tank 12, EGR gas B is equally distributed in the state mixed sufficiently with intake A, and therefore Since the exhaust emission performance can be improved, the outlet 16 can be easily laid out because there is a relatively large space between the connection portion with the intake manifold branch on the intake upstream side and the engine main body. Examples of the control gas include auxiliary air for ISC, steam purge gas, and blow-by gas.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기관 본체의 기통 배열 방향의 일단부측에 배치된 상류측 흡기관측에 서어지 탱크를 치우치게 배치하는 동시에, 흡기 매니폴드의 각 브랜치의 상류단을 서어지 탱크 내의 흡기 상류측으로부터 하류측으로 감에 따라서 기관 본체에 접근하게 형성하고, 서어지 탱크의 통로 단면적을 흡기 하류로 감에 따라서 작아지도록 형성하였으므로 흡기 매니폴드를 소형으로 등길이화할 수 있고, 흡기의 등분배화가 도모되고, 따라서 출력을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the surge tank is disposed on the upstream side intake pipe side disposed on one end side in the cylinder arrangement direction of the engine main body, and the upstream end of each branch of the intake manifold is disposed in the surge tank. It is formed to approach the engine main body as it goes from the upstream side to the downstream side of the intake air, and the passage cross-sectional area of the surge tank is formed to be smaller as the downstream side of the intake air flows. Can be planned, and thus the output can be improved.

또, 서어지 탱크 내의 흡기 상류측에 제어 가스용 통로 혹은 취출관을 접속하도록 구성하였으므로, 제어 가스가 흡기와 충분히 혼합된 상태에서 등분배화되고, 따라서 배기 방출 성능을 향상시킬 수 있다.Moreover, since the control gas passage or the blowout pipe is connected to the uptake side of the intake air in the surge tank, the control gas is equally distributed in a state where the control gas is sufficiently mixed with the intake air, thus improving the exhaust emission performance.

또, 상기 제어 가스용 통로 혹은 취출관을 서어지 탱크의 기관 본체측에 배치하는 구성으로 하면 비교적 넓은 스페이스에 용이하게 레이 아웃할 수 있다.In addition, if the control gas passage or the blowout pipe is arranged on the engine main body side of the surge tank, it can be easily laid out in a relatively large space.

Claims

In the intake manifold device of an internal combustion engine formed by connecting an upstream end of each branch of an intake manifold of an internal combustion engine to a surge tank, and connecting an upstream side intake pipe to the surge tank. The surge tank is disposed on the upstream side intake pipe side disposed at one end side so that the distance between the upstream end and the downstream end of each branch of the intake manifold is in the upstream intake air in the surge tank in a direction perpendicular to the cylinder arrangement direction. Arranged so as to become smaller as the branch on the downstream side goes to the branch on the downstream side, and the distance between the upstream end of each branch of the intake manifold and the cylinder arrangement direction of the downstream end is a branch on the intake upstream side in the surge tank. It is formed so as to grow as the furnace goes down, and it is formed so that the passage cross-sectional area of the surge tank becomes smaller as it goes into the intake downstream. Intake manifold device for an internal combustion engine as.

The intake manifold device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a passage or a blowout pipe for a control gas is connected to an intake upstream side in the surge tank.

The intake manifold device of an internal combustion engine according to claim 2, wherein the passage or the blowout pipe for the control gas is connected to the engine main body side with respect to the connection portion of the intake manifold branch of the surge tank.