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帶增壓器的內燃機.pdf

摘要
申請專利號:

CN201380069972.X

申請日:

2013.01.16

公開號:

CN104919170A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F02M 35/10申請日:20130116|||公開
IPC分類號: F02M35/10; F02M25/08 主分類號: F02M35/10
申請人: 豐田自動車株式會社
發明人: 費爾南多·迪理山
地址: 日本愛知縣
優先權:
專利代理機構: 北京集佳知識產權代理有限公司11227 代理人: 李洋; 舒艷君
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201380069972.X

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.03.01|||2015.10.14|||2015.09.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供帶增壓器的內燃機。在內燃機的進氣通路(11)設置增壓器(13)的壓縮機(14),并且連接用于將凈化氣體向進氣通路(11)導入的導入通路(33)。在進氣通路(11)的相比上述壓縮機(14)靠上游側的位置設置彎曲部(40)。進氣通路(11)的延伸設置方向上的彎曲部(40)的曲率比相比該彎曲部(40)靠上游側的部分以及靠下游側的部分大。導入通路(33)與彎曲部(40)的彎曲方向的內側部分連接。

權利要求書

權利要求書
1.  一種帶增壓器的內燃機,其中,
所述帶增壓器的內燃機具備:
增壓器,該增壓器具有設置于進氣通路的壓縮機;以及
導入通路,該導入通路與所述進氣通路連接,以便將外部氣體導入所述進氣通路,
所述進氣通路在相比所述壓縮機靠進氣流動方向上游側的位置具有彎曲部,所述進氣通路的延伸設置方向上的所述彎曲部的曲率比相比該彎曲部靠進氣流動方向上游側的部分以及靠進氣流動方向下游側的部分大,
所述導入通路與所述彎曲部的彎曲方向的內側部分連接。

2.  根據權利要求1所述的帶增壓器的內燃機,其中,
所述彎曲部形成在所述進氣通路中的與所述壓縮機相鄰的位置。

3.  根據權利要求1所述的帶增壓器的內燃機,其中,
所述進氣通路具有構成相比所述壓縮機靠進氣流動方向上游側的部分的上游通路,該上游通路在進氣流動方向下游側的端部具有連接于所述壓縮機的連接部,并且在與該連接部相鄰的位置具有所述彎曲部。

4.  根據權利要求1~3中任一項所述的帶增壓器的內燃機,其中,
所述彎曲部構成為在其彎曲方向的內側部分的內部形成進氣的流速比周邊部分高的區域。

5.  根據權利要求1~4中任一項所述的帶增壓器的內燃機,其中,
所述彎曲部構成為在其彎曲方向的內側部分的內部形成壓力比周邊部分低的區域。

6.  根據權利要求1~5中任一項所述的帶增壓器的內燃機,其中,
該內燃機構成為利用所述彎曲部中連接所述導入通路的部分的內部壓力與所述導入通路中所述外部氣體流入的部分的內部壓力的壓力差將所述外部氣體導入所述進氣通路內部。

7.  根據權利要求1~6中任一項所述的帶增壓器的內燃機,其中,
該內燃機具有儲備燃料的燃料箱以及對在該燃料箱內產生的燃料 蒸氣進行吸附的過濾罐,
所述導入通路連通所述進氣通路與所述過濾罐,
所述外部氣體為含有所述燃料蒸氣的凈化氣體。

8.  根據權利要求1~7中任一項所述的帶增壓器的內燃機,其中,
所述彎曲部具有圓形狀的剖面形狀,所述進氣通路的延伸設置方向上的所述彎曲部的彎曲半徑為該彎曲部的內徑以下。

9.  根據權利要求1~8中任一項所述的帶增壓器的內燃機,其中,
該內燃機具備:
第1導入通路,該第1導入通路與所述進氣通路中的相比所述壓縮機靠進氣流動方向下游側的部分連接,以便將所述外部氣體導入該部分;以及
第2導入通路,該第2導入通路與所述進氣通路中的相比所述壓縮機靠進氣流動方向上游側的部分連接,以便將所述外部氣體導入該部分,
連接于所述內側部分的導入通路為所述第2導入通路,
所述進氣通路的延伸設置方向上的所述彎曲部的曲率比所述進氣通路中的連接所述第1導入通路的部分的所述延伸設置方向上的曲率大。

說明書

說明書帶增壓器的內燃機
技術領域
本發明涉及構成為向進氣通路的內部導入凈化氣體等外部氣體的帶增壓器的內燃機。
背景技術
近年來,提出有在帶增壓器的內燃機的進氣通路經由噴射器連接燃料箱的方案(例如參照專利文獻1)。在這樣的內燃機中,在進氣通路的內部壓力升高的增壓時,含有在燃料箱內產生的燃料蒸氣的氣體(凈化氣體)經由上述噴射器被導入進氣通路進行處理。
此外,作為與本發明相關的先行技術文獻,除了上述專利文獻1之外,還可舉出以下的專利文獻2、3。
專利文獻1:日本特開2009-180095號公報
專利文獻2:日本特開2003-201927號公報
專利文獻3:日本特開2011-132839號公報
如專利文獻1所示,在帶增壓器的內燃機中,能夠通過設置噴射器來向進氣通路導入凈化氣體。但是,由于這樣的內燃機因設置噴射器而相應使構造變得復雜,因此對于設置空間的制約增大,導致出現搭載性變差等各種缺陷。
此外,這樣的缺陷并不局限于在向進氣通路的內部導入凈化氣體的情況下發生,當導入曲軸箱內的竄漏氣體等從進氣通路外部向內部導入外部氣體的情況下大體都會發生上述缺陷。
發明內容
本發明的目的在于提供能夠通過簡單的構造實現增壓時的向進氣通路內的外部氣體的導入的帶增壓器的內燃機。
用于解決上述課題的帶增壓器的內燃機具有:增壓器,該增壓器具有 設置于進氣通路的壓縮機;以及導入通路,該導入通路與上述進氣通路連接,以便將外部氣體導入上述進氣通路。上述進氣通路在相比上述壓縮機靠進氣流動方向上游側的位置具有彎曲部,上述進氣通路的延伸設置方向上的上述彎曲部的曲率比相比該彎曲部靠進氣流動方向上游側的部分以及靠進氣流動方向下游側的部分大。上述導入通路與上述彎曲部的彎曲方向的內側部分連接。
在內燃機中,進氣通路中的相比壓縮機靠進氣流動方向上游側(以下,簡記做上游側)的部分的內部壓力不會因增壓器所進行的增壓而成為正壓(比大氣壓高的壓力)。然而,也不易將上述內部壓力形成為負壓(比大氣壓低的壓力),換言之不易形成能夠利用該內部壓力將足量的外部氣體向進氣通路導入的較低的壓力。因此,在僅僅將用于導入外部氣體的導入通路連接于進氣通路中的相比壓縮機靠上游側的部分,卻使該導入通路利用進氣通路的內部壓力來向該進氣通路內導入外部氣體的情況下,在提高經由上述導入通路的外部氣體的導入效率方面存在極限。
根據上述內燃機,由于在進氣通路形成與上游側的部分以及進氣流動方向下游側(以下,簡記做下游側)的部分相比延伸設置方向上的曲率更大的彎曲部,因此使該進氣通路內部的彎曲部及其周邊的進氣的流速產生分布,能夠使進氣通路內部產生壓力分布。即,能夠在彎曲部的彎曲方向的內側部分形成與該彎曲方向的外側部分、相比彎曲部靠上游側的部分、相比彎曲部靠進氣流動方向下游側(以下,簡記做下游側)的部分相比進氣的流速更高、內部壓力更低的部分。此外,該彎曲部的內側部分的內部壓力比假設在不形成彎曲部且不產生壓力分布的情況下的進氣通路的內部壓力低。
根據上述內燃機,由于在上述的彎曲部的彎曲方向的內側部分、即內部壓力偏低的部分連接上述導入通路,因此能夠利用進氣通路的內部壓力將外部氣體吸入進氣通路內部,能夠高效地進行外部氣體的向進氣通路內部的導入。因此,無需新增設導入通路以外的特殊的設備,通過簡單的構造便能夠實現增壓時的向進氣通路內的外部氣體的導入。
在上述內燃機中,優選上述彎曲部形成在上述進氣通路中的與上述壓縮機相鄰的位置。
在上述內燃機中,優選上述進氣通路具有觀察相比上述壓縮機靠進氣流動方向上游側的部分的上游通路,該上游通路在進氣流動方向下游側的端部具有連接于上述壓縮機的連接部,并且在與該連接部相鄰的位置具有上述彎曲部。
當由增壓器進行增壓時,在該壓縮機的吸入口附近,伴隨于該壓縮機進行的對空氣的吸入而壓力降低。根據上述內燃機,能夠將上述彎曲部形成在接近壓縮機的吸入口的位置。因此,作為使進氣通路中連接上述導入通路的部分的內部壓力降低的因素,除了利用由于形成上述彎曲部所產生的內部壓力降低因素外,還可利用壓縮機的吸入口附近的內部壓力降低因素。因此,與在形成于距離壓縮機較遠的位置的彎曲部連接導入通路的內燃機相比,能夠降低進氣通路中連接上述導入通路的部分的內部壓力,能夠適宜地進行經由導入通路向進氣通路內導入外部氣體。
在上述內燃機中,優選上述彎曲部構成為在其彎曲方向的內側部分的內部形成進氣的流速比周邊部分高的區域。
在上述內燃機中,優選上述彎曲部構成為在其彎曲方向的內側部分的內部形成壓力比周邊部分低的區域。
根據這樣的內燃機,能使彎曲部的彎曲方向的內側部分的內部壓力比其周邊部分即該彎曲方向的外側部分、相比上述彎曲部靠上游側的部分以及靠下游側的部分更低。
作為上述內燃機,可以采用如下結構,即:構成為利用上述彎曲部中連接上述導入通路的部分的內部壓力與上述導入通路中上述外部氣體流入的部分的內部壓力的壓力差將上述外部氣體導入上述進氣通路內部。
根據上述內燃機,由于較低形成彎曲部的彎曲方向的內側部分的內部壓力,因此與未形成該彎曲部的結構相比,能夠增大彎曲部中連接上述導入通路的部分的內部壓力與該導入通路中外部氣體流入的部分的內部壓力的壓力差。因此,能夠適宜地進行利用該內部壓力的向進氣通路內導入外部氣體。
作為上述內燃機,可以采用如下結構,即:具有儲備燃料的燃料箱以及對在該燃料箱內產生的燃料蒸氣進行吸附的過濾罐。在這種情況下,上述導入通路連通進氣通路與過濾罐,上述外部氣體為包含燃料蒸氣的凈化 氣體。
在上述內燃機中,優選上述彎曲部具有圓形狀的剖面形狀,上述進氣通路的延伸設置方向上的上述彎曲部的彎曲半徑為該彎曲部的內徑(內側的直徑)以下。
發明人確認通過如此形成彎曲部,在進氣通路的彎曲部的內部形成與周邊部分相比壓力適當低的部分。根據上述內燃機,由于如此設定彎曲部的彎曲半徑與內徑的關系,因此能夠在彎曲部的彎曲方向的內側部分適當地形成內部壓力低的部分。
作為上述內燃機,能夠采用如下結構,即:具備:第1導入通路,該第1導入通路與所述進氣通路中的相比所述壓縮機靠進氣流動方向下游側的部分連接,以便將所述外部氣體導入該部分;以及第2導入通路,該第2導入通路與所述進氣通路中的相比所述壓縮機靠進氣流動方向上游側的部分連接,以便將所述外部氣體導入該部分。在該內燃機中,作為與上述內側部分連接的導入通路,可以采用上述第2導入通路,作為上述進氣通路,可以采用其延伸設置方向上的上述彎曲部的曲率比連接上述第1導入通路的部分的上述延伸設置方向上的曲率大的結構。
在上述內燃機中,在進氣通路中的相比壓縮機靠上游側的部分形成與進氣通路的相比壓縮機靠下游側的部分(詳細而言為連接第1導入通路的部分)相比延伸設置方向上的曲率更大的彎曲部。因此,使得進氣通路內部的彎曲部及其周邊的進氣的流速產生分布,能夠使進氣通路內部產生壓力分布。
根據上述內燃機,由于在這樣的彎曲部的彎曲方向的內側部分、即內部壓力偏低的部分連接上述第2導入通路,因此能夠利用內部壓力向進氣通路中的相比壓縮機靠上游側的部分吸入外部氣體,能夠有效地進行外部氣體向該部分的導入。
附圖說明
圖1是示出帶增壓器的內燃機的一實施方式的概要結構的框圖。
圖2是示出彎曲部及其周邊的進氣通路的延伸設置方式的圖。
圖3是示出第2凈化通路的連接部分及其周邊的進氣通路的延伸設置方式的圖。
圖4是將彎曲部及其周邊部分的剖面構造同進氣的流速分布一起示出的剖視圖。
圖5是示出彎曲部及其周邊部分的側面構造的側視圖。
圖6是示出沿著圖5的6-6線剖切而得的剖面構造的剖視圖。
具體實施方式
以下,對帶增壓器的內燃機的一實施方式進行說明。
如圖1所示,在內燃機10的進氣通路11,從進氣流動方向上游側(以下簡記做“上游側”)依次設置有:過濾進氣的空氣濾清器12、增壓器13的壓縮機14、經過與外部空氣的熱交換來冷卻進氣的中冷器15、節氣門16。
節氣門馬達17為了調節上述節氣門16的開度而對該節氣門16進行驅動。通過該節氣門16的開度控制來調節進氣通路11的通路剖面積,從而調節向該內燃機10的各氣缸吸入的空氣的量。
增壓器13具有上述壓縮機14與設置在內燃機10的排氣通路18的渦輪19。在該增壓器13中,配設于壓縮機14內部的壓縮機葉輪20與配設于渦輪19內部的渦輪葉輪21經由轉軸22以能夠一體旋轉的方式連結。如果內燃機10運轉并向渦輪葉輪21吹噴排氣,則該渦輪葉輪21與壓縮機葉輪20一體旋轉,由此沿進氣通路11流動的進氣被壓力輸送而被強制性地送入到內燃機10的氣缸內。
在內燃機10設置有燃料蒸氣處理系統30。該燃料蒸氣處理系統30具有:對在儲備燃料的燃料箱23內產生的燃料蒸氣(氣態燃料)進行吸附并存儲的過濾罐(canister)31、連通燃料箱23與過濾罐31的蒸氣通路32以及連通內燃機10的進氣通路11與過濾罐31的導入通路33。
在燃料箱23內產生的燃料蒸氣經由蒸氣通路32向過濾罐31輸送。過濾罐31在其內部具有吸附材料,通過將來自燃料箱23的燃料蒸氣冷凝為液相的燃料并吸附于吸附料來臨時存儲。其中,過濾罐31形成為能夠使吸 附于吸附材料的燃料再次脫離的結構。
另外,導入通路33具備:具有連接于過濾罐31的第1端的基本通路34、以及連接于該基本通路34的第2端的兩條分支通路。作為這些分支通路的一方的第1凈化通路35連接于進氣通路11中的相比節氣門16靠進氣流動方向下游側(以下簡記做“下游側”)的位置,作為另一方的第2凈化通路36連接于進氣通路11中的相比壓縮機14靠上游側的位置。在本實施方式中,由基本通路34與第1凈化通路35構成的通路作為第1導入通路發揮功能,由基本通路34與第2凈化通路36構成的通路作為第2導入通路發揮功能。
在上述基本通路34設置有用于調節該通路剖面積的凈化控制閥37。另外,在上述第1凈化通路35設置有第1止回閥38,在第2凈化通路36設置有第2止回閥39。第1以及第2凈化通路35、36分別具有:從對應的止回閥38、39延伸至進氣通路11的第1部分、以及從對應的止回閥38、39延伸至基本通路34的第2部分。上述止回閥38、39均在第1部分的壓力(進氣通路11的壓力)低于第2部分的壓力(基本通路34的壓力)時開閥從而允許凈化氣體(含有燃料蒸氣的氣體)從過濾罐31向進氣通路11流入,另一方面,在第2部分的壓力(進氣通路11的壓力)為第1部分的壓力(基本通路34的壓力)以上時閉閥,從而限制進氣從進氣通路11向燃料蒸氣處理系統30內的流入。另外,通過將這些止回閥38、39的至少一方閉閥,從而切斷進氣通路11中的相比壓縮機14靠上游側的部分與相比節氣門16靠下游側的部分經由第1凈化通路35以及第2凈化通路36連通,禁止經由這些第1凈化通路35以及第2凈化通路36的進氣的流通。
上述燃料蒸氣處理系統30發揮如下功能。
在該燃料蒸氣處理系統30中,在燃料箱23內產生的燃料蒸氣經由蒸氣通路32被送向過濾罐31,并吸附于該過濾罐31的吸附材料。當從過濾罐31的內部向進氣通路11導入凈化氣體時,上述凈化控制閥37開閥。
如果凈化控制閥37開閥,則在未進行基于增壓器13的增壓時并且節氣門16的開度小時,凈化氣體被如下那樣導入進氣通路11。
第1止回閥38經由第1凈化通路35的第1部分承受進氣通路11中的 相比節氣門16靠下游側的壓力(詳細而言為低于大氣壓的壓力[所謂的進氣負壓]),另一方面,經由第1凈化通路35的第2部分承受過濾罐31內部的比較高的壓力(≈大氣壓),因此第1止回閥38開閥。由此,在燃料蒸氣處理系統30的內部形成“過濾罐31→基本通路34→第1凈化通路35→進氣通路11”這樣的氣體的流動。然后,伴隨該流動,吸附在過濾罐31的吸附材料的燃料成為燃料蒸氣而脫離,并且經由導入通路33向進氣通路11放出。
此外,此時第2止回閥39經由第1凈化通路35以及第2凈化通路36的第2部分承受上述進氣負壓,另一方面,經由第2凈化通路36的第1部分承受進氣通路11中的比壓縮機14靠上游側的壓力(以下,記做上游壓力[>進氣負壓]),因此第2止回閥39閉閥。由此,禁止進氣從第1凈化通路35以及進氣通路11的節氣門16經由第2凈化通路36向下游側的部分流入。
另一方面,當為了向進氣通路11導入凈化氣體而使凈化控制閥37開閥時,在由增壓器13進行增壓的情況下,凈化氣體被如下那樣導入進氣通路11。
第1止回閥38經由第1凈化通路35的第1部分承受進氣通路11中的相比節氣門16靠下游側的壓力(詳細而言為大氣壓更高壓力,以下記做[增壓壓]),另一方面,經由第1凈化通路35的第2部分承受過濾罐31內部的壓力。因此,當由于增壓器13所產生的增壓致使上述增壓壓高于過濾罐31的內部壓力的情況下,第1止回閥38閉閥。由此,抑制上述進氣通路11中的相比節氣門16靠下游側的部分的高壓的進氣向燃料蒸氣處理系統30的內部流入。
另外,此時第2止回閥39經由第2凈化通路36的第1部分承受進氣通路11的上述上游壓力,另一方面,經由第2凈化通路36的第2部分承受過濾罐31內部的壓力。因此,如果進氣通路11的上述上游壓力低于過濾罐31內部的壓力,則第1止回閥38開閥。此時在燃料蒸氣處理系統30的內部形成“過濾罐31→基本通路34→第2凈化通路36→進氣通路11”這樣的氣體的流動。然后,伴隨于該流動,吸附于過濾罐31的吸附材料的燃料成為燃料蒸氣發生脫離,并且向進氣通路11放出。
這樣在上述內燃機10中,利用進氣通路11中連接導入通路33的部分的內部壓力與該導入通路33中流入凈化氣體的部分(具體地說,為過濾罐31)的內部壓力的壓力差進行凈化氣體向進氣通路11內部的導入。此外,由于第1止回閥38以及第2止回閥39根據燃料蒸氣處理系統30內的各部分的壓力工作,因此根據內燃機10的運轉狀態,存在上述止回閥38、39均閉閥的狀況或者短時間內均開閥的狀況。
在此,當在上述內燃機10中由增壓器13進行增壓時,基本上進氣通路11中的相比壓縮機14靠下游側的部分的內部壓力升高,因此無法進行經由第1凈化通路35以及第1止回閥38向進氣通路11的凈化氣體的導入。
另外,在上述內燃機10中,進氣通路11中的相比壓縮機14靠上游側的部分的內部壓力(上述上游壓力)不會因增壓器13所產生的增壓而成為正壓(高于大氣壓的壓力)。然而,也不易將上述上游壓力形成為負壓(低于大氣壓的壓力),換言之不易形成為能夠利用該上游壓力將足量的凈化氣體導入進氣通路11的較低的壓力。因此,雖然在進氣通路11中的相比壓縮機14靠上游側的部分連接第2凈化通路36,但由于該第2凈化通路36利用上述上游壓力將凈化氣體導入該進氣通路11內,因此在提高經由第2凈化通路36的凈化氣體的導入效率方面存在極限。
鑒于此,在本實施方式中,如圖2所示,在進氣通路11的相比上述壓縮機14靠上游側的位置形成彎曲部40。該彎曲部40的上述進氣通路11的延伸設置方向上的曲率與相比該彎曲部40靠上游側的部分以及下游側的部分相比更大。該彎曲部40形成為朝一個方向呈大致圓弧狀彎曲的形狀。此外,在該彎曲部40的彎曲方向的內側部分連接上述第2凈化通路36。如圖2或者圖3所示,上述彎曲部40(圖2)的延伸設置方向上的曲率比進氣通路11的連接上述第1凈化通路35(圖3)的部分的延伸設置方向上的曲率大。
以下,對于在進氣通路11形成上述彎曲部40所產生的作用進行說明。
圖4中示出進氣通路11內部的彎曲部40及其周邊的進氣的流速分布的一個例子。其中,圖4中的點劃線表示等流速線。
如圖4所示,在進氣通路11形成上述彎曲部40,由此使進氣通路11內部的彎曲部40及其周邊的進氣的流速產生分布,能夠使進氣通路11內 部產生壓力分布。詳細而言,能夠在彎曲部40的彎曲方向的內側部分AI形成與該彎曲方向的外側部分AO、相比彎曲部40靠上游側的部分AU、相比彎曲部40靠下游側的部分AB相比,進氣的流速高且內部壓力低的區域。此外,在上述內側部分AI,由于進氣的流速高,因此在進氣通路11的內壁面的附近會出現渦流或由此引起的進氣流動的剝離等,導致壓損增大,壓力也會由此而降低。另外,上述彎曲部40的內側部分AI的內部壓力比假設不形成該彎曲部40且不產生上述壓力分布的情況下的進氣通路11的內部壓力低。
如上所述,在內燃機10(圖1)中,利用進氣通路11中連接上述第2凈化通路36的部分(詳細而言為上述彎曲部40的彎曲方向的內側部分)的內部壓力與該第2凈化通路36中凈化氣體流入的部分(詳細而言為過濾罐31)的內部壓力的壓力差,進行凈化氣體向進氣通路11內部的導入。
此外,在本實施方式的內燃機10中,由于在這樣的彎曲部40的彎曲方向的內側部分、即內部壓力偏低的部分連接第2凈化通路36,因此能夠將進氣通路11中連接上述第2凈化通路36的部分的內部壓力形成為能夠向進氣通路11導入足量的凈化氣體的較低的壓力。因此,能夠增大上述內部壓力的壓力差,能夠高效地進行利用進氣通路11的內部壓力向該進氣通路11內部導入凈化氣體。因此,無需新增設第2凈化通路36以及第2止回閥39以外的特殊的設備(例如噴射器),能夠通過簡單的構造實現增壓時的凈化氣體向進氣通路11內的導入。
另外,如圖2所示,在本實施方式的內燃機10中,上述彎曲部40形成在進氣通路11中的與壓縮機14相鄰的位置。詳細而言,進氣通路11的一部分由如下通路構成,即:是與上述壓縮機14連接且構成相比該壓縮機14靠上游側的部分的通路,并且是連接該壓縮機14與上述空氣濾清器12的通路(上游通路24)。此外,在該上游通路24的下游側的端部形成連接于上述壓縮機14的圓筒形狀的連接部25,并且在與該連接部25相鄰的位置形成上述彎曲部40。
當由增壓器13進行增壓時,在壓縮機14的吸入口附近,伴隨于該壓縮機14所產生的空氣的吸入,壓力降低。此外,在上述內燃機10中,該彎曲部40形成在接近上述壓縮機14的吸入口的位置。因此,作為使進氣 通路11中連接上述第2凈化通路36的部分的內部壓力降低的因素,除了利用形成上述彎曲部40所產生的內部壓力降低因素外,還可以利用壓縮機14的吸入口附近的內部壓力降低因素。由此,能夠使進氣通路11中連接上述第2凈化通路36的部分、即上述彎曲部40的彎曲方向的內側部分的內部壓力更低。因此,與在形成于大幅遠離壓縮機的位置的彎曲部連接第2凈化通路的內燃機相比,能夠增大上述彎曲部40的彎曲方向的內側部分的內部壓力與過濾罐31的內部壓力的壓力差,能夠適宜地進行經由第2凈化通路36向進氣通路11內導入凈化氣體。
此外,如圖4所示,上述上游通路24形成為其下游側的部分的通路剖面積隨著接近上述連接部25而逐漸變小的形狀。由此,上游通路24的下游側的部分在上述連接部25的附近最細。在上述內燃機10中,由于在這樣的部分形成彎曲部40,因此能夠在進氣通路11內的相比壓縮機14靠上游側的部分之中進氣的流速特別高的部分形成彎曲部40,能夠適宜地增高彎曲部40的彎曲方向的內側部分的進氣的流速。
以下,對于上述彎曲部40的形狀進行詳細說明。
如圖5或者圖6所示,彎曲部40的各部分的剖面形狀形成為圓形狀,并且彎曲部40形成為延伸設置方向上的彎曲半徑R與內部的直徑(內徑r)在彎曲部40的各部分相等的形狀。由此,彎曲部40形成為隨著趨近下游側而彎曲半徑R以及內徑r均逐漸變小。
在本實施方式中,謀求同時滿足以下的[條件1]以及[條件2]的通路形狀,并將該形狀設定為進氣通路11的彎曲部40的形狀。
[條件1]在內燃機10運轉時,能夠確保為了得到最大輸出而必要的進氣量。
[條件2]在內燃機10運轉時,能夠在抑制燃料蒸氣向大氣中泄漏的基礎上確保必要的向進氣通路11導入的凈化氣體的導入量。
此外,發明人進行了各種實驗、模擬,結果發現在彎曲部40的剖面形狀形成為圓形狀的內燃機10中,通過將該彎曲部40的延伸設置方向上的彎曲半徑R設定為該彎曲部40的內徑r以下,可同時滿足上述[條件1]以及[條件2]。其中,如果彎曲部40的彎曲半徑R過小,則存在該彎曲部40的內部的壓損過大的可能性。因此,在本實施方式中,彎曲部40形成為延 伸設置方向上的彎曲半徑R與內徑r在彎曲部的各部分相等。由此,能夠較小地抑制在彎曲部40的內部產生的壓損,能夠在彎曲部40的彎曲方向的內側部分產生低于其周邊部分的適當的壓力。
如上所述,根據本實施方式,可得到以下記載的效果。
(1)在進氣通路11的相比壓縮機14靠上游側的位置設置彎曲部40。進氣通路11的延伸設置方向上的彎曲部40的曲率比該彎曲部40的上游側的部分以及下游側的部分大。此外,在該彎曲部40的彎曲方向的內側部分連接第2凈化通路36。因此,無需新增設第2凈化通路36以及第2止回閥39以外的特別的設備,能夠憑借簡單的構造實現增壓時的凈化氣體向進氣通路11內的導入。
(2)將彎曲部40形成在進氣通路11中的與壓縮機14相鄰的位置。因此,與在形成于大幅遠離壓縮機的位置的彎曲部連接第2凈化通路的內燃機相比,能夠增大上述彎曲部40的彎曲方向的內側部分的內部壓力與過濾罐31的內部壓力的壓力差,能夠適宜地進行經由第2凈化通路36向進氣通路11內導入凈化氣體。
(3)內燃機10構成為利用進氣通路11中連接上述第2凈化通路36的部分的內部壓力與該第2凈化通路36中流入凈化氣體的部分的內部壓力的壓力差進行凈化氣體的向進氣通路11內部的導入。因此,能夠增大上述內部壓力的壓力差,能夠高效地進行利用進氣通路11的內部壓力向該進氣通路11內部導入凈化氣體。
(4)將彎曲部40的各部分的剖面形狀形成為圓形狀,并且將彎曲部40形成為延伸設置方向上的彎曲半徑R與內徑r在彎曲部各部分相等。因此,能夠在彎曲部40的彎曲方向的內側部分產生低于其周邊部分的適當的壓力。
(5)進氣通路11的延伸設置方向上的彎曲部40的曲率與該進氣通路11的連接上述第1凈化通路35的部分的延伸設置方向上的曲率相比更大。因此,無需新增設第2凈化通路36以及第2止回閥39以外的特殊的設備,能夠憑借簡單的構造實現增壓時向進氣通路11內導入凈化氣體。
此外,上述實施方式還可以進行如下變更來實施。
·可以代替在連接于壓縮機14的上游通路24形成彎曲部40,轉而將包含彎曲部的進氣通路11的一部分與壓縮機一體形成。通過在與壓縮機14相鄰的位置形成彎曲部40,能夠得到與上述實施方式相同的作用效果。
·可以將彎曲部40形成在稍微離開壓縮機14的位置。根據這樣的內燃機,也能夠將壓縮機14的吸入口附近的低的壓力用于經由第2凈化通路36進行的凈化氣體的導入。此外,還可以將彎曲部40形成在大幅遠離壓縮機14的位置。
·在上述實施方式中,將彎曲部40的各部的形狀形成為其延伸設置方向上的彎曲半徑R與內徑r相等的形狀。取而代之,也可以將彎曲部的一部分或整體的形狀形成為彎曲部的延伸設置方向上的彎曲半徑R比該彎曲部的內徑r小的形狀。根據這樣的內燃機,也能夠適當降低彎曲部的彎曲方向的內側部分的內部壓力。
·還可以將彎曲部40的剖面形狀形成為圓形狀以外的形狀。在這種情況下,可以求出彎曲部的剖面形狀的等價直徑,并且代替彎曲部的內徑r轉而使用該等價直徑來進行彎曲部的形狀設定。另外,還可以基于連接彎曲部的通路剖面形狀的重心的線求出該彎曲部的彎曲半徑,并且基于該彎曲半徑進行彎曲部的形狀設定等。
·上述實施方式的內燃機只要是利用進氣通路的內部壓力向該進氣通路內導入外部氣體的內燃機即可,并不局限于搭載有燃料蒸氣處理系統30的內燃機10,也可以對其結構進行適當變更后應用于搭載有將存留于曲軸箱內的竄漏氣體向進氣通路導入并處理的竄漏氣體處理裝置的內燃機等。當應用于搭載有竄漏氣體處理裝置的內燃機的情況下,竄漏氣體作為外部氣體發揮功能,連接曲軸箱與進氣通路中的相比壓縮機靠下游側的部分的通路作為第1導入通路發揮功能,連接曲軸箱與進氣通路中的相比壓縮機靠上游側的部分的通路作為第2導入通路發揮功能。此外,在這種情況下,只要進行如下設置即可,即:在進氣通路中的相比壓縮機靠上游側的位置形成與上游側的部分以及下游側的部分(或者進氣通路中的連接第1導入通路的部分)相比延伸設置方向上的曲率更大的彎曲部,并且在該彎曲部的彎曲方向的內側部分連接第2導入通路。
·在上述實施方式的內燃機10中,為了高效地進行增壓時的外部氣體 向進氣通路11內的導入,在進氣通路11中的相比壓縮機14靠上游側的部分形成彎曲部40,并且在該彎曲部40的彎曲方向的內側部分連接導入通路。這樣的構造可以應用于在進氣通路11中的相比壓縮機14靠下游側的部分未設置用于導入外部氣體的第1導入通路的內燃機中。
·上述實施方式的內燃機并不局限于搭載有由排氣驅動的類型的增壓器的內燃機,可以將其結構進行適當變更后應用于搭載有由內燃機輸出軸驅動的類型的增壓器的內燃機中。
其中,附圖標記說明如下:
10:內燃機;11:進氣通路;12:空氣濾清器;13:增壓器;14:壓縮機;15:中冷器;16:節氣門;17:節氣門馬達;18:排氣通路;19:渦輪;20:壓縮機葉輪;21:渦輪葉輪;22:轉軸;23:燃料箱;24:上游通路;25:連接部;30:燃料蒸氣處理系統;31:過濾罐;32:蒸氣通路;33:導入通路;34:基本通路;35:第1凈化通路;36:第2凈化通路;37:凈化控制閥;38:第1止回閥;39:第2止回閥;40:彎曲部。

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