JP2013234641A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数が増加するのを抑制しながら、スロットルバルブの凍結を抑制することが可能な内燃機関の吸気装置を提供する。
【解決手段】このエンジン(内燃機関)100の吸気装置は、車両の上下方向に延びる下流側の吸気通路82cを有するスロットルボディ82aと、スロットルボディ82aに設けられるとともに下流側の吸気通路82cを開閉するスロットルバルブ82bと、スロットルボディ82aの上方に接続されるとともに下流側の吸気通路82c内に吸入空気を導入する上流側の吸気通路83cを有するエアホース83とを備える。また、エアホース83には、エアホース83の内部とエンジン100の内部とを連通するPCVポート83aが設けられている。また、エアホース83のPCVポート83aとスロットルボディ82aとの間の上流側の吸気通路83c内には、凹部83bが設けられている。
【選択図】図3
【解決手段】このエンジン(内燃機関)100の吸気装置は、車両の上下方向に延びる下流側の吸気通路82cを有するスロットルボディ82aと、スロットルボディ82aに設けられるとともに下流側の吸気通路82cを開閉するスロットルバルブ82bと、スロットルボディ82aの上方に接続されるとともに下流側の吸気通路82c内に吸入空気を導入する上流側の吸気通路83cを有するエアホース83とを備える。また、エアホース83には、エアホース83の内部とエンジン100の内部とを連通するPCVポート83aが設けられている。また、エアホース83のPCVポート83aとスロットルボディ82aとの間の上流側の吸気通路83c内には、凹部83bが設けられている。
【選択図】図3
Description
本発明は、内燃機関の吸気装置に関し、特に、内燃機関のクランクケースに流入するブローバイガスを吸気通路を介して内燃機関に還流させる吸気装置に関する。
従来、自動車用の内燃機関(エンジン)には、シリンダとピストンとの隙間からクランクケース内(クランク室内)に流入するブローバイガスを吸気通路を介して燃焼室に還流させることにより、再燃焼させるブローバイガス還元装置(PCV:Positive Crankcase Ventilation)が設けられている。
ブローバイガスには、燃焼により発生した水分(凝縮水)が多量に含まれているため、冬期において外気温が氷点下になった場合などに水分が凍結することにより、ブローバイガス通路を閉塞する場合があった。そして、ブローバイガス通路が閉塞した場合には、エンジン内の圧力が上昇することにより、オイルレベルゲージの抜出しやオイル飛散、クランクオイルシール部からのオイル洩れ等の問題が発生するため、ブローバイガス中の水分の凍結を防ぐために種々の対策が講じられている。
その対策の1つして、例えば特許文献1には、スロットルボディ(スロットルバルブ)よりも下流側の吸気マニホールド(吸気通路)内にブローバイガスを導入するためのPCV負圧通路を設けるとともに、PCV負圧通路と吸気マニホールドとを接続する接続部にブローバイガスを加熱するためのヒータおよびコネクタ(ヒータユニット)が配置された構成が開示されている。そして、吸気マニホールド内に導入されるブローバイガスがヒータユニットによって加熱されることにより、ブローバイガス中の水分が凍結するのを防止している。
しかしながら、上記特許文献1では、ブローバイガスを加熱するヒータユニットを吸気マニホールド内に設ける(追加する)ことによって、部品点数が増加するという不具合や、燃費が悪くなるという不具合が生じる。また、ヒータが故障した場合に、ブローバイガスに含まれる凝縮水がスロットルバルブに付着した際には、スロットルバルブに付着した凝縮水が凍結することにより、スロットルバルブが固着するという不具合が発生する。上記のような観点から、部品点数が増加するのを抑制しながら、スロットルバルブの凍結を抑制することが望まれている。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、部品点数が増加するのを抑制しながら、スロットルバルブの凍結を抑制することが可能な内燃機関の吸気装置を提供することである。
上述の課題を解決するための手段として、本発明による内燃機関の吸気装置は、以下のように構成されている。
すなわち、本発明による内燃機関の吸気装置は、内燃機関のクランクケースに流入するブローバイガスを吸気通路を介して前記内燃機関に還流させる構成を前提とするものである。また、本発明による内燃機関の吸気装置は、車両の上下方向に延びる下流側の吸気通路を有するスロットルボディと、前記スロットルボディに設けられるとともに前記下流側の吸気通路を開閉するスロットルバルブと、前記スロットルボディの上方に接続されるとともに前記下流側の吸気通路内に吸入空気を導入する上流側の吸気通路を有するエアホースとを備え、前記エアホースには、前記エアホースの内部と前記内燃機関の内部とを連通する連通孔が設けられ、前記エアホースの前記連通孔と前記スロットルボディとの間の前記上流側または下流側の吸気通路内には、凹部が設けられていることを特徴とするものである。
かかる構成を備える内燃機関の吸気装置によれば、エアホースに設けられた連通孔を介して上流側および下流側の吸気通路に流入(滴下)する凝縮水を凹部において分散させることができるので、スロットルボディに設けられるスロットルバルブやスロットルバルブを支持固定するシャフトなどの各部品に凝縮水が付着するのを軽減することができる。これにより、スロットルボディ(スロットルバルブやシャフトなどの各部品)が凍結するのを抑制することができる。また、凝縮水が凍結するのを抑制するために吸気通路内にヒータなどの別部品を設ける場合と異なり、部品点数が増加するのを抑制することができる。これにより、吸気装置の構造が複雑化するのを抑制しながら、簡易な構成によって、スロットルバルブの凍結を抑制することができる。
本発明の具体的な構成として、以下の複数のものが挙げられる。
本発明による内燃機関の吸気装置において、好ましくは、前記スロットルボディの前記連通孔側の端部には、面取部が設けられていることを特徴とする。このように構成すれば、面取部により、エアホースに設けられた連通孔から流入(滴下)した凝縮水がスロットルボディの連通孔側の端部に滞留しにくくなるので、スロットルボディの連通孔側の端部が凍結するのを抑制することができる。
本発明によれば、部品点数が増加するのを抑制しながら、スロットルバルブの凍結を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図4を参照して、自動車(車両)用の内燃機関に本発明を適用した例について説明する。
−エンジン−
まず、図1を参照して、本実施形態に係る内燃機関(エンジン)100の概略構成について説明する。図1は、エンジン100をクランクシャフト1の軸心に沿った方向から見た場合のエンジン100の内部および吸気系の概略構成を示す図である。
まず、図1を参照して、本実施形態に係る内燃機関(エンジン)100の概略構成について説明する。図1は、エンジン100をクランクシャフト1の軸心に沿った方向から見た場合のエンジン100の内部および吸気系の概略構成を示す図である。
図1に示すように、エンジン100は、シリンダブロック2の上端部に設置されたシリンダヘッド3と、このシリンダヘッド3の上端に取り付けられたヘッドカバー4とを備えている。シリンダブロック2には、シリンダ5が配設されている。これらシリンダ5の内部には、ピストン51が往復移動可能に収容されている。
ピストン51は、ピストンピン53によってコネクティングロッド52の小端部(図示せず)に連結されている。また、コネクティングロッド52の大端部52aがクランクシャフト1に連結されている。そして、ピストン51の往復運動がコネクティングロッド52を介してクランクシャフト1の回転運動に変換されるようになっている。
シリンダブロック2の下側には、クランクケース6が取り付けられている。シリンダブロック2内の下部からクランクケース6の内部にわたる空間は、クランク室61として構成されている。クランク室61の下側には、オイル貯留部となるオイルパン7が配設されている。
シリンダヘッド3には、それぞれ、吸気ポート31を開閉するための吸気バルブ32および排気ポート33を開閉するための排気バルブ34が組み付けられている。そして、シリンダヘッド3とヘッドカバー4との間に形成されているカム室(シリンダヘッド3内部空間)3aに配置されたカムシャフト35および36の回転によって、各バルブ32および34の開閉動作が行われるようになっている。
シリンダヘッド3に形成されている吸気ポート31には、吸気マニホールド8が接続されている。吸気マニホールド8の上流側には、サージタンク81が接続されている。サージタンク81の上流側には、ダウンドラフト搭載の電子スロットル装置82が接続されている。この電子スロットル装置82は、スロットルボディ82aと、スロットルボディ82aの内部に設けられたスロットルバルブ82bとを備えている。また、電子スロットル装置82の上流側には、エアクリーナホース83が接続されている。エアクリーナホース83の上流側には、エアクリーナ84が設けられている。上記の構成により、エアクリーナ84からエアクリーナホース83を介して電子スロットル装置82内に導入された空気は、サージタンク81を通じて吸気マニホールド8に導入される。なお、エアクリーナホース83は、本発明の「エアホース」の一例である。
また、エアクリーナホース83には、PCVポート83aが形成されている。なお、PCVポート83aは、本発明の「連通孔」の一例である。このPCVポート83aは、後述する新気導入配管95を介してエンジン100の内部(セパレータ室93b)に接続されている。ところで、エンジン100内部で発生したブローバイガス中に含まれる凝縮水がPCVポート83aより電子スロットル装置82に滴下し、例えば氷点下などの低温環境域においては、電子スロットル装置82の各部品が凍結するという不具合が発生する。
この点に関して、本実施形態では、PCVポート83aから電子スロットル装置82の吸気通路82cに流入する凝縮水を、エアクリーナホース83と電子スロットル装置82との間に設けられた後述する凹部83bによって分散させることにより、電子スロットル装置82の各部品が凍結するのを抑制することが可能に構成されている。この点についての詳細な説明は、後述する。
また、シリンダヘッド3には、インジェクタ(燃料噴射弁)37が設けられており、吸気ポート31に導入された空気は、インジェクタ37から噴射された燃料と混合されて混合気となり、吸気バルブ32の開弁にともなって燃焼室38へ導入される。
燃焼室38の頂部には、点火プラグ39が配設されている。燃焼室38において、点火プラグ39の点火にともなう混合気の燃焼によりピストン51が往復運動する。このピストン51の往復運動は、コネクティングロッド52を介してクランクシャフト1に伝達される。そして、回転運動に変換された後に、エンジン100の出力として取り出される。
また、混合気の燃焼により生じた燃焼ガスは、排気バルブ34の開弁にともない排気ガスとして、排気ポート33を経た後に、図示しない排気マニホールドに排出される。排出された排気ガスは、排気管を通過して外部に排出される。なお、排気管には、触媒コンバータが設けられており、排気ガス中に含まれる炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)および酸化窒素成分(NOx)などが浄化される。
−ブローバイガス還元装置−
次に、エンジン100に備えられるブローバイガス還元装置9について説明する。ブローバイガス還元装置9は、エンジン100のクランクケース6の内部(クランク室61内)で発生したブローバイガスを抜き取り、エンジン100の吸気系統(サージタンク81または吸気マニホールド8)に戻して再燃焼させるとともに、エアクリーナ84で濾過された清浄な外気(外気中に含まれる不純物が取り除かれたクリーンエア)をクランクケース6内に導入してクランクケース6内を換気するPCV(ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション)装置のことである。
次に、エンジン100に備えられるブローバイガス還元装置9について説明する。ブローバイガス還元装置9は、エンジン100のクランクケース6の内部(クランク室61内)で発生したブローバイガスを抜き取り、エンジン100の吸気系統(サージタンク81または吸気マニホールド8)に戻して再燃焼させるとともに、エアクリーナ84で濾過された清浄な外気(外気中に含まれる不純物が取り除かれたクリーンエア)をクランクケース6内に導入してクランクケース6内を換気するPCV(ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション)装置のことである。
すなわち、ブローバイガス還元装置9は、シリンダ5の内面5aとピストン51の外面51aとの隙間からクランク室61内に吹き抜けた燃料(ブローバイガス)をエンジン100の吸気系に導くとともに、このクランク室61内に新気を導入して換気するためのものである。
具体的には、ブローバイガス還元装置9は、ブローバイガス回収通路91と、第1オイルセパレータ(負圧側オイルセパレータ)92と、第2オイルセパレータ(大気側オイルセパレータ)93と、ブローバイガス供給配管94と、新気導入配管95と、新気導入通路96とを備えている。
ブローバイガス回収通路91は、クランク室61内に吹き抜けたブローバイガスをカム室3a内部に向けて抜き出すためのものである。第1オイルセパレータ(負圧側オイルセパレータ)92は、ブローバイガス回収通路91によって抜き出されたブローバイガスがカム室3aを経て導入された後に、ブローバイガスからオイルミストを分離するためのものである。第2オイルセパレータ(大気側オイルセパレータ)93は、主として外気(新気)を導入する機能を有している。
ブローバイガス供給配管94は、第1オイルセパレータ92からブローバイガスを吸気系に導くためのものである。新気導入配管95は、主として第2オイルセパレータ93に向けて新気を導入する機能を有している。新気導入通路96は、カム室3a内からクランク室61内に向けて新気を導入するためのものである。
ブローバイガス回収通路91は、シリンダブロック2からシリンダヘッド3にわたって略鉛直方向に延びる通路として形成されている。つまり、シリンダブロック2に形成された通路91aとシリンダヘッド3に形成された通路91bとがともに同一軸心上で鉛直方向に延びて連通されており、このブローバイガス回収通路91を介してクランク室61とカム室3aとが連通されている。これにより、ブローバイガス回収時には、クランク室61内のブローバイガスがブローバイガス回収通路91を経てカム室3aに導入される。
第1オイルセパレータ92は、ヘッドカバー4の内面における一方側(図1における左側)に取り付けられている。また、第1オイルセパレータ92は、セパレータケース(ブリーザケース)92aと、セパレータケース92a内に配置された図示しない複数のバッフルプレートとを備えている。
セパレータケース92aは、上側が開放された金属製または樹脂製で略直方体形状の箱形部材である。セパレータケース92aの開放側は、ヘッドカバー4の内面に取り付けられることによって、ヘッドカバー4との間で略密閉されたセパレータ室(ブローバイガス流路)92bを形成している。このセパレータケース92aには、ブローバイガス導入孔92c、オイル回収部92dがそれぞれ形成されているとともに、PCV(Positive Crankcase Ventilation)バルブ92eが取り付けられている。
ブローバイガス導入孔92cは、セパレータケース92aの長手方向(ヘッドカバー4に取り付けられた状態での気筒配列方向)の一方寄りの底面に形成されている。第1オイルセパレータ92の内部空間(セパレータ室92b)は、ブローバイガス導入孔92cによりカム室3aに連通している。
オイル回収部92dは、セパレータケース92aの底面に設けられた、いわゆるオイルプールとして構成されている。つまり、オイル回収部92dは、セパレータケース92aの底面の一部分に形成された凹状部分の底面に比較的小径の開口部が形成されることにより構成されている。これにより、セパレータケース92aの内部空間とカム室3aとを連通しているとともに、オイルプールにオイルが貯留されることにより、カム室3a内のオイルミスト等がこのオイル回収部92dからセパレータケース92aの内部空間に流れ込むのを抑制している。
PCVバルブ92eは、セパレータケース92aの内部空間の圧力と吸気系の吸入負圧とに応じて開弁するように構成されている。このPCVバルブ92eの開弁時には、セパレータケース92a内でオイルが分離除去された後のブローバイガスが、PCVバルブ92eを経てエンジン100の吸気系(スロットルバルブ82の下流側)に導入されることになる。なお、PCVバルブ92eとして、開閉自在な電磁弁を用いてもよい。
第2オイルセパレータ93は、上述した第1オイルセパレータ92と略同様の構成となっている。つまり、第2オイルセパレータ93は、ヘッドカバー4の内面における他方側(図1における右側)に取り付けられている。また、第2オイルセパレータ93は、セパレータケース93aと、セパレータケース93a内に配置された図示しない複数のバッフルプレートとを備えている。
そして、セパレータケース93aは、ヘッドカバー4との間で略密閉されたセパレータ室93bを形成している。このセパレータケース93aには、新気導入孔93cが形成されている。この新気導入孔93cは、セパレータケース93aの底面であってカム室3aに対応する位置に形成されている。つまり、この新気導入孔93cによって第2オイルセパレータ93のセパレータ室93bとカム室3aとが連通している。
ブローバイガス供給配管94は、第1オイルセパレータ92のセパレータケース92a内において、オイルが分離除去された後のブローバイガスを吸気系に導くための配管である。このブローバイガス供給配管94の上流端は、PCVバルブ92eに接続されている一方、ブローバイガス供給配管94の下流端は、電子スロットル装置82におけるスロットルバルブ82の下流側(下方側)に接続されている。これにより、PCVバルブ92eの開放にともない、ブローバイガスがサージタンク81を介してエンジン100の吸気系に戻される。
新気導入配管95の一端は、電子スロットル装置82におけるスロットルバルブ82の上流側(上方側)に接続されている。新気導入配管95の他端は、第2オイルセパレータ93のセパレータ室93bに連通している。この新気導入配管95は、主に、クランク室61内を換気するための外気(新気)を吸気系から導入する機能を有している。また、新気導入配管95は、エンジン100が軽負荷時(図1に示す実線)には、第2オイルセパレータ93から新気導入通路96を介してクランク室61内に新気が導入されることにより、クランク室61内の圧力は一定に保たれる。その一方で、エンジン100が高負荷時(図1に示す破線)には、新気の導入が中止され、大流量のブローバイガスがPCVポート83aを介してスロットルボディ82aから吸気マニホールド8に吸入され、吸入空気とともに燃焼室38に導入される。
新気導入通路96は、シリンダヘッド3からシリンダブロック2にわたって略鉛直方向に延びる通路として形成されている。つまり、シリンダヘッド3に形成された通路96aとシリンダブロック2に形成された通路96bとは、ともに同一軸心上で鉛直方向に延びて連通されており、この新気導入通路96を介してカム室3aとクランク室61とが連通されている。これにより、第2オイルセパレータ93からカム室3aに導入された新気が新気導入通路96を経てクランク室61内に導入され、このクランク室61内が換気されるようになっている。また、新気導入通路96はオイル戻し通路も兼用している。つまり、第1オイルセパレータ92において分離除去されかつカム室3aに流下してきたオイルを、その自重によりオイルパン7に回収するようになっている。
−吸気装置(電子スロットル装置およびエアクリーナホース)−
次に、図2および図3を参照して、本実施形態による吸気装置(電子スロットル装置およびエアクリーナホース)について詳細に説明する。
次に、図2および図3を参照して、本実施形態による吸気装置(電子スロットル装置およびエアクリーナホース)について詳細に説明する。
図3に示すように、電子スロットル装置82は、エンジン100の吸気ダクトの途中、特にエアクリーナホース83の下流端に気密的に結合されたスロットルボディ(ハウジング)82aと、スロットルボディ82aの内部における吸気通路82c(スロットルボア)を開閉するスロットルバルブ(バタフライ型バルブ)82bと、スロットルバルブ82bを支持固定するシャフト82dと、スロットルバルブ82bを駆動するモ−タを含む図示しないアクチュエータ(バルブ駆動装置)と、エンジンの運転状態に応じてモータのコイルへの供給電力を制御するとともに、スロットルバルブ82bのバルブ角度に相当するスロットル開度を点火装置および燃料噴射装置等の各システムと関連して制御する図示しないエンジン制御ユニット(ECU)とを備えている。なお、吸気通路82cは、本発明の「下流側の吸気通路」の一例である。
上記した電子スロットル装置82は、運転者のアクセル操作量に応じてモータを駆動して、スロットルバルブ82bのバルブ角度に相当するスロットル開度を変更し、エンジン100の各気筒の燃焼室38内に供給する吸入空気の流量(吸入空気量、吸気量)を可変制御することにより、エンジン回転速度またはエンジン出力軸トルクをコントロールする吸気装置として機能する。なお、アクセル操作量とは、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に相当する。
また、電子スロットル装置82は、スロットルボディ82aおよびスロットルバルブ82bの他に、スロットルバルブ82bを閉弁作動方向(バルブ全閉方向に戻す方向)に付勢するリターンスプリングと、シャフト82dの回転軸方向の両端部を回転方向に摺動自在に軸支する一対の図示しないベアリングとを備えている。
スロットルボディ82aは、例えばアルミニウムを主体とするアルミニウム合金よりなるダイカスト製品であって、このアルミニウムダイカストにより所定の形状に形成されている。このスロットルボディ82aは、内部にスロットルバルブ82bを全閉位置から全開位置に至るまで回転方向に回転自在に保持するハウジングであるとともに、エンジン100の吸気マニホールド8(図1参照)にボルト等を用いて締め付け固定されている。
なお、本実施形態では、エアクリーナ84で濾過された吸入空気が、エアクリーナホース83の吸気通路83cを経て、スロットルボディ82aの重力方向における上端部で開口した入口部82eから吸気通路82c(スロットルボア)内に流入し、スロットルボディ82aの重力方向における下端部で開口した出口部82fに接続される吸気マニホールド8(図1参照)を経てエンジン100の各気筒の吸気ポート31および燃焼室38内に吸入されるように構成されている。なお、吸気通路83cは、本発明の「上流側の吸気通路」の一例である。
また、スロットルボディ82aの入口部82eには、上流側(上方)に向かって内径が徐々に広がるように形成された面取部821eが形成されている。この面取部821eは、図4に示すように、平面視において(上流側から見て)、円環形状に形成されているとともに、エアクリーナホース83の内周面に沿って配置されている。
また、図3に示すように、スロットルボディ82aは、内部に断面円形状の吸気通路82c(スロットルボア)が形成された円筒部(スロットルボア壁部)82gを有している。この円筒部82gは、例えば金属材料によって所定の円管形状となるように形成されている。この円筒部82gの回転軸方向の一端部には、図2に示すように、スロットル開度センサを保持固定するセンサカバー82hが装着されている。このセンサカバー82hは、例えば樹脂材料によって形成されている。
また、図3に示すように、円筒部82gは、自動車の上下方向に延びるダウンドラフト型の吸気通路82c(スロットルボア)を有している。この吸気通路82cは、スロットルボディ82aの入口部82eから出口部82fに向けて、スロットルバルブ82bの回転中心軸線およびシャフト82dの中心軸線に直交する軸線方向(円筒部82gの流路方向、自動車の上下方向)に真っ直ぐに延びている。
また、スロットルボディ82aの円筒部82gには、吸気通路82cを隔てて対向して配置された一対(2つ)のシャフト軸受け部82iが設けられている(紙面に対して奥方向および手前方向)。
シャフト82dの回転軸方向の一端側に設けられるシャフト軸受け部82iのシャフト収容孔の内周(収容孔壁面)には、シャフト82dの回転軸方向の一端側を軸支する図示しないベアリング(滑り軸受け)が嵌合保持されている。また、シャフト82dの回転軸方向の他端側に設けられるシャフト軸受け部82iのシャフト収容孔の内周(収容孔壁面)にも、シャフト82dの回転軸方向の他端側を軸支する図示しないベアリング(滑り軸受け)が嵌合保持されている。すなわち、一対のシャフト軸受け部82iは、一対のベアリングを介して、シャフト82dを回転方向に摺動自在に支持している。
スロットルバルブ82bは、エンジン100の全気筒の燃焼室38および吸気ポート31に連通する吸気通路82cに開閉自在に設置されている。このスロットルバルブ82bは、スロットルボディ82aの円筒部82gの内部(吸気通路82c)に開閉自在に収容されて、スロットルボディ82aの円筒部82gに対して相対回転する回転型の吸気制御バルブである。すなわち、スロットルバルブ82bは、シャフト82dの中心軸線周りを回転して吸気通路82cを開閉する円板状のバタフライ型バルブである。
スロットルバルブ82bは、エンジン運転時にECUからの制御信号に基づいて、全閉位置から全開位置に至るまでのバルブ作動範囲で回転動作(回転角度を変更)することにより、吸気通路82cの開口面積(吸入空気流通面積)を変更して吸入空気の流量を可変に制御される。また、スロットルバルブ82bは、エンジン100の停止時には、リターンスプリング等の付勢力によって、全閉位置(または全閉位置より僅かに開いた中間開度の状態(中間位置))に戻される。
スロットルバルブ82bは、スロットルボディ82aの円筒部82gの流路方向の中心軸線とシャフト82dの中心軸線との交点を中心にして半径方向の外径側に放射状に延びる円板状部を有している。
また、スロットルバルブ82bは、全閉位置に設定されると、スロットルバルブ82bの円板状部の表裏面が、スロットルボディ82aの円筒部82gの流路方向(吸気通路82cの軸線方向)に垂直な垂線に対して開弁作動方向に所定の回転角度だけ若干傾くように配置される。
なお、スロットルボディ82aの円筒部82gの流路方向(吸気通路82cの軸線方向)とは、電子スロットル装置82を自動車に搭載した時の天地方向(自動車の上下方向、または、重力方向における上下方向)のことである。
スロットルバルブ82bの円板状部は、シャフト82dのバルブ挿入孔内に差し込まれた状態で、締結ネジ等を用いて締め付け固定されている。また、スロットルバルブ82bの円板状部は、シャフト82dを境にして、シャフト82dの両側に2つの半円板状部(第1半円板状部82jおよび第2半円板状部82k)を有している。なお、スロットルバルブ82bの全閉時に、第1半円板状部82jは、第2半円板状部82kおよびシャフト82dよりも重力方向に対して上方側(上流側)に配置されている。
エアクリーナホース83は、柔軟性を有するゴム系弾性体(または柔軟性を有する合成樹脂等の樹脂材料)によって形成されている。このエアクリーナホース83は、図2および図3に示すように、エアクリーナ84が配置されるケースの下流端に結合される直管部83d、この直管部83dよりも下流側に設けられる屈曲部83e、この屈曲部83eよりも下流側に設けられる直管部83f、この直管部83fよりも下流側に設けられるとともに直管部83fの内径よりも大きい内径を有する凹部83b、および、この凹部83bよりも下流側に設けられるとともに凹部83bの内径よりも小さい内径を有する直管部83gなどを有している。また、凹部83bは、図3に示すように、エアクリーナホース83の内側から外側に向かって先細る形状(テーパ形状)を有するように形成されている。
また、図2に示すように、直管部83dは、エアクリーナケースの下流端の外周に嵌め合わされて、図示しないエアホースバンドによりエアクリーナケースの下流端に締め付け固定されている。屈曲部83eは、円弧状に曲げられることにより、直管部83dと直管部83fとを略直角に接続している。直管部83gは、スロットルバルブ82bの上流端の外周に嵌め合わされてエアホースバンド85によりスロットルバルブ82bの上流端に締め付け固定されている。
また、図3に示すように、エアクリーナホース83は、スロットルボディ82aの重力方向における上端部に気密的に結合されている。また、エアクリーナホース83の直管部83gと凹部83bとの境界部分には、スロットルボディ82aの面取部821e(入口部82e)が配置されている。また、スロットルボディ82aの入口部82eの外周面は、エアクリーナホース83の直管部83gの内周面に接触するように配置されている。
また、エアクリーナホース83の外周面の凹部83bに対応する部分には、凹部83bの形状に沿って外側に突出するように凸部831bが形成されている。この凸部831bは、エアホースバンド85の上流側への位置を規制する機能を有している。
また、エアクリーナホース83の内部には、スロットルバルブ82bよりも上流側に吸気通路83cが形成されている。エアクリーナホース83の屈曲部83eには、断面円形状のPCVポート83aが形成されている。このPCVポート83aには、新気導入配管95が差し込まれている。
PCVポート83aは、新気導入配管95を介して、エンジン100の内部、特にクランクケース6の内部(クランク室61内)とエアクリーナホース83の内部(スロットルバルブ82bよりも上流側の吸気通路83c)とを連通する新気導入ポートである。
ここで、エンジン100内部で発生したブローバイガス中に含まれる凝縮水がPCVポート83aより電子スロットル装置82の各部品(スロットルバルブ82bやシャフト82dなど)に滴下することにより、例えば氷点下などの低温環境域においては、電子スロットル装置82の各部品が凍結するという不具合が発生する。この点に関して、本実施形態では、PCVポート83aより電子スロットル装置82の吸気通路82cに滴下する凝縮水を、エアクリーナホース83と電子スロットル装置82との間に設けられた凹部83bによって分散させることにより、電子スロットル装置82の各部品が凍結するのを抑制している。
具体的には、図3に示すように、PCVポート83aからエアクリーナホース83の吸気通路83cに滴下した凝縮水は、直管部83fの内面に沿って下流側に滴下し、凹部83bに到達する。そして、凹部83bに到達した凝縮水は、凹部83bおよび入口部82eの面取部821eの表面において、分散された状態で下流側に滴下する。
これにより、凝縮水のスロットルバルブ82b(特に、第2半円板状部82k)に対する滴下位置(付着位置)をばらつかせることが可能となる。また、入口部82eの面取部821eの形状(面取り形状)により、凹部83bから下流側に滴下する凝縮水が入口部82eの面取部821e近傍(エアクリーナホース83とスロットルボディ82aとの係合部分近傍)に滞留する(溜まる)のを抑制することが可能となる。これにより、入口部82eの面取部821e近傍(エアクリーナホース83とスロットルボディ82aとの係合部分近傍)が凍結するのを抑制することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態によるエンジン100の吸気装置(電子スロットル装置82およびエアクリーナホース83)によれば、以下に列記するような効果が得られる。
本実施形態では、上記のように、エアクリーナホース83のPVCポート83aとスロットルボディ82aとの間の吸気通路83cに凹部83bを設ける。これにより、エアホース83に設けられたPCVポート83aを介して吸気通路83cおよび吸気通路82cに流入する凝縮水を凹部83bにおいて分散させることができるので、スロットルボディ82aに設けられるスロットルバルブ82bやスロットルバルブ82bを支持固定するシャフト82dなどの各部品に凝縮水が付着するのを軽減することができる。これにより、スロットルボディ82a(スロットルバルブ82bやシャフト82dなどの各部品)が凍結するのを抑制することができる。また、凝縮水が凍結するのを抑制するために吸気通路83cおよび吸気通路82c内にヒータなどの別部品を設ける場合と異なり、部品点数が増加するのを抑制することができる。これにより、吸気装置(電子スロットル装置82およびエアクリーナホース83)の構造が複雑化するのを抑制しながら、簡易な構成によって、スロットルバルブ82dの凍結を抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、スロットルボディ82aのPCVポート83a側の端部に面取部821eを設ける。これにより、面取部821eにより、エアクリーナホース83に設けられたPCVポート83aから流入(滴下)した凝縮水が入口部82e(スロットルボディ82aのPCVポート83a側の端部)に滞留しにくくなるので、入口部82e(スロットルボディ82aのPCVポート83a側の端部)が凍結するのを抑制することができる。
−他の実施形態−
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、スロットルボディの面取部(入口部)をエアクリーナホースの直管部と凹部との境界部分に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スロットルボディの面取部(入口部)をエアクリーナホースの直管部と凹部との境界部分から上下方向にずらして配置してもよい。
また、上記実施形態では、面取部をスロットルボディの入口部全体にわたって形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スロットルボディの入口部のPCVポートの下方に位置する部分に部分的に面取部を形成してもよい。これによっても、PCVポートから滴下する凝縮水を、面取部によって効果的に分散させることが可能である。
本発明は、内燃機関の吸気装置に利用可能であり、さらに詳しくは、内燃機関のクランクケースに流入するブローバイガスを吸気通路を介して内燃機関に還流させる吸気装置に利用することができる。
1 エンジン(内燃機関)
6 クランクケース
82 電子スロットル装置
82a スロットルボディ
82b スロットルバルブ
82c 下流側の吸気通路
83 エアクリーナホース(エアホース)
83a PCVポート(連通孔)
83b 凹部
83c 上流側の吸気通路
6 クランクケース
82 電子スロットル装置
82a スロットルボディ
82b スロットルバルブ
82c 下流側の吸気通路
83 エアクリーナホース(エアホース)
83a PCVポート(連通孔)
83b 凹部
83c 上流側の吸気通路
Claims (2)
- 内燃機関のクランクケースに流入するブローバイガスを吸気通路を介して前記内燃機関に還流させる内燃機関の吸気装置において、
車両の上下方向に延びる下流側の吸気通路を有するスロットルボディと、前記スロットルボディに設けられるとともに前記下流側の吸気通路を開閉するスロットルバルブと、前記スロットルボディの上方に接続されるとともに前記下流側の吸気通路内に吸入空気を導入する上流側の吸気通路を有するエアホースとを備え、
前記エアホースには、前記エアホースの内部と前記内燃機関の内部とを連通する連通孔が設けられ、
前記エアホースの前記連通孔と前記スロットルボディとの間の前記上流側または下流側の吸気通路内には、凹部が設けられていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 請求項1に記載の内燃機関の吸気装置において、
前記スロットルボディの前記連通孔側の端部には、面取部が設けられていることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012109282A JP2013234641A (ja) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | 内燃機関の吸気装置 |
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- 2012-05-11 JP JP2012109282A patent/JP2013234641A/ja active Pending
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