特許 7167230 多気筒エンジンの吸気構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-28

(45)【発行日】2022-11-08

(54)【発明の名称】多気筒エンジンの吸気構造

(51)【国際特許分類】

   F02M 35/10 20060101AFI20221031BHJP

   F02M 26/19 20160101ALI20221031BHJP

【ＦＩ】

F02M35/10 301T

F02M35/10 301P

F02M26/19 331

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021065386

(22)【出願日】2021-04-07

(62)【分割の表示】P 2017250495の分割

【原出願日】2017-12-27

(65)【公開番号】P2021120571

(43)【公開日】2021-08-19

【審査請求日】2021-04-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマーパワーテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(74)【代理人】

【識別番号】100167830

【弁理士】

【氏名又は名称】仲石 晴樹

(72)【発明者】

【氏名】内堀 正崇

(72)【発明者】

【氏名】霜野 慎

(72)【発明者】

【氏名】池谷 亜以

【審査官】北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００６１８２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭５４－１６３２１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－０７９８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１３３７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１１３７５７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ３５／１０

Ｆ０２Ｍ ２６／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の気筒に吸気される新気に対して排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流させる多気筒エンジンの吸気構造であって、
空気が導入される空気導入口と、前記ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲガス導入口と、吸気ポートに通じる第１連通口とが開口するガス収集室と、を備え、
前記第１連通口は、前記空気と前記ＥＧＲガスとの混合ガスの通流方向において、前記空気導入口及び前記ＥＧＲガス導入口のいずれよりも下流側の位置に配置され、
前記ガス収集室は、前記ガス収集室の長手方向における前記第１連通口から見て前記空気導入口及び前記ＥＧＲガス導入口とは反対側の位置に空間を有している多気筒エンジンの吸気構造。

【請求項2】

前記複数の気筒の各吸気ポートに通じる複数の新気分配口が開口する新気分配室を更に備え、
前記新気分配室が、シリンダヘッドの側面部に設けられ、
前記ガス収集室が、前記シリンダヘッドの側面部における前記新気分配室に対応する位置に取り付けられたコレクタに設けられる請求項１に記載の多気筒エンジンの吸気構造。

【請求項3】

前記新気分配室と前記ガス収集室との間に、前記第１連通口が形成された仕切り板を更に備える請求項２に記載の多気筒エンジンの吸気構造。

【請求項4】

前記混合ガスの通流方向において前記第１連通口よりも下流側に配置され、前記第１連通口よりも小径に形成された第２連通口を更に備える請求項１～３の何れか１項に記載の多気筒エンジンの吸気構造。

【請求項5】

前記第１連通口が、長穴状である請求項１～４の何れか１項に記載の多気筒エンジンの吸気構造。

【請求項6】

前記ガス収集室は、前記複数の気筒が並ぶ気筒配列方向に沿って延長され、
前記気筒配列方向における前記ガス収集室の途中の位置に前記第１連通口が配置されている請求項１～５の何れか１項に記載の多気筒エンジンの吸気構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の気筒に吸気される新気に対して排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流させる多気筒エンジンの吸気構造に関する。

【背景技術】

【0002】

所謂ＥＧＲを行う多気筒エンジンにおいて、新気におけるＥＧＲガスの拡散が十分に行われない場合には、新気におけるＥＧＲガスの還流割合であるＥＧＲ率の各気筒間でのばらつきや変動が生じ、それに起因して排気ガス中のＮＯｘ濃度が増加するなどの排気エミッションの悪化が発生する。

【0003】

従来の多気筒エンジンとして、新気におけるＥＧＲガスの拡散を促進させるための機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。例えば、特許文献１に記載の多気筒エンジンでは、空気を導入する空気導入管の吸気チャンバーへの接続部の外周部に沿って、ＥＧＲガスが導入される排気分散室が形成される。更に、吸気チャンバーの空気導入管出口の周囲に沿って排気分散室の吐出口が開口されている。この構成により、新気の大きな脈動に起因するＥＧＲガスの逆流を防止しながら、導入空気を囲むようにＥＧＲガスを吸気チャンバーに導入することで、空気とＥＧＲガスとの混合の促進が図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１０－１３１８１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載の多気筒エンジンでは、複数の気筒の各吸気ポートに通じる複数の新気分配口が開口する吸気チャンバーにおいて、空気とＥＧＲガスとの夫々が導入されて合流して混合ガスが生成される。そのため、例えそれらの混合を促進させた場合であっても、混合が不十分な段階で混合ガスが新気として各吸気ポートに流入して各気筒に吸気される可能性がある。また、このような多気筒エンジンでは、吸気チャンバーをシリンダヘッドに取り付けられる吸気マニホールド内の空間として形成すると共に、その吸気マニホールドにおいて、吸気チャンバーへの空気導入管の接続部の周囲に排気分散室を形成することから、当該吸気マニホールドの構造が複雑なものとなり、コストアップの要因となる。

【0006】

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、ＥＧＲを行う多気筒エンジンにおいて、簡単且つ合理的な構成を採用しながら、ＥＧＲガスが略均質に拡散した混合ガスを新気として各吸気ポートに分配して各気筒に吸気させて、ＥＧＲ率のばらつきに起因する排気エミッションの悪化を抑制する技術を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１特徴構成は、複数の気筒に吸気される新気に対して排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流させる多気筒エンジンの吸気構造であって、
前記複数の気筒の各吸気ポートに通じる複数の新気分配口が開口する新気分配室と、
前記空気が導入される空気導入口と、前記ＥＧＲガスが導入されるＥＧＲガス導入口と、前記新気分配室に通じる第１連通口とが開口するガス収集室と、を備え、
前記ガス収集室が、前記第１連通口が開口する連通領域と、前記空気導入口及び前記ＥＧＲガス導入口が開口すると共に前記空気と前記ＥＧＲガスとの混合ガスの通流方向に沿って前記連通領域よりも上流側に位置する第１混合領域と、前記混合ガスの通流方向に沿って前記連通領域よりも下流側に位置する第２混合領域とを有する点にある。

【0008】

本構成によれば、ＥＧＲを行う多気筒エンジンにおいて、複数の新気分配口に対して新気を分配するための新気分配室に加えて、当該新気分配室に対して第１連通口を介して連通すると共に空気とＥＧＲガスとが導入されるガス収集室が設けられている。即ち、ガス収集室では、空気に対してＥＧＲガスが合流されることで空気とＥＧＲガスとの混合ガスが生成され、その混合ガスが第１連通口から新気分配室に導入された後に、新気として各新気分配口に分配されて各吸気ポートから各気筒に吸気されることになる。

【0009】

更に、ガス収集室において、混合ガスの通流方向に沿って、上流側には空気導入口及びＥＧＲガス導入口が開口する第１混合領域が設けられており、その第１混合領域の下流側には、第１連通口が開口する連通領域が設けられており、更に、その連通領域の下流側には、第２混合領域が設けられている。そして、ガス収集室の上流側に位置する第１混合領域では、生成された直後の混合ガスが連通領域に向かう流れが形成されることになる。一方、ガス収集室の下流側に位置する第２混合領域では、第１連通口から流出せずに連通領域を通過した混合ガスが折返して再度連通領域に向かう流れが形成されることになる。更に、ガス収集室の中間部に位置する連通領域では、第１混合領域から到達した混合ガスと第２混合領域から到達した混合ガスとの衝突が生じることになる。

【0010】

以上のことから、ガス収集室の第２混合領域では、混合ガスの流れを折返すという簡単且つ合理的な構成により、空気に対するＥＧＲガスの混合が促進されることになる。更に、ガス収集室の連通領域では、混合ガスを衝突させるという簡単且つ合理的な構成により、空気に対するＥＧＲガスの混合が一層促進されることになる。よって、ガス収集室の連通領域には、十分に混合された空気とＥＧＲガスとの混合ガスが存在することになる。そして、十分に混合された混合ガスを第１連通口から新気分配室に導入させて、新気として各吸気ポートに分配して各気筒に吸気させることができる。

【0011】

従って、本発明により、ＥＧＲを行う多気筒エンジンにおいて、簡単且つ合理的な構成を採用しながら、ＥＧＲガスが略均質に拡散した混合ガスを新気として各吸気ポートに分配して各気筒に吸気させて、ＥＧＲ率のばらつきに起因する排気エミッションの悪化を抑制する技術を提供することができる。

【0012】

本発明の第２特徴構成は、前記新気分配室が、シリンダヘッドの側面部に形成された凹状の内部空間であり、
前記ガス収集室が、前記新気分配室の開放部を覆う状態で前記シリンダヘッドの側面部に取り付けられたコレクタの内部空間であり、
前記シリンダヘッドの側面部と前記コレクタの取付面部との間に介装されて前記新気分配室と前記ガス収集室とを仕切ると共に、前記第１連通口が形成された仕切り板を備えた点にある。

【0013】

本構成によれば、シリンダヘッドの側面部に新気分配室が凹状の内部空間として形成されているので、当該シリンダヘッドとは別体の吸気マニホールドの設置を省略することができる。また、新気分配室を覆う状態でシリンダヘッドの側面部に、上記吸気マニホールドのように複雑な分岐流路を有する必要がない単純な形状のコレクタを取り付けるだけで、そのコレクタの内部空間をガス収集室として利用することができる。更には、シリンダヘッドの側面部とコレクタの取付面部との間に第１連通口を有する仕切り板を介装するという簡単な構成を採用するだけで、シリンダヘッド側の新気分配室とコレクタ側のガス収集室とを好適に仕切りながら、それらを第１連通口で連通させることができる。そして、このような構成を採用することにより、仕切り板に形成される第１連通口のサイズや形状や位置等を簡単に変更することができ、それによりガス収集室における空気とＥＧＲガスとの混合状態を好適なものに簡単に調整することができる。

【0014】

本発明の第３特徴構成は、前記新気分配室が、シリンダヘッドの側面部に形成された凹状の内部空間であり、
前記ガス収集室が、前記新気分配室の開放部を覆う状態で前記シリンダヘッドの側面部に取り付けられたコレクタの内部空間であり、
前記シリンダヘッドの側面部に対する前記コレクタの取り付け部に取り付け用ボルトが内挿されるボス部が複数設けられ、
前記複数のボス部の外周部が、前記ガス収集室の内壁面に形成される混合促進用の凸部として構成されている点にある。

【0015】

本構成によれば、空気に対してＥＧＲガスが合流して混合ガスが生成されるガス収集室の内壁面に混合促進用の凸部が形成されているので、混合ガスの流れが凸部に沿って流れることにより発生する乱流等により、当該混合ガスでの空気とＥＧＲガスとの混合を一層促進させることができる。

【0016】

また、ガス収集室が、シリンダヘッドの側面部に凹状の内部空間として形成された新気分配室の開放部を覆う状態で取り付けられたコレクタの内部空間であるので、シリンダヘッドの側面部に対するコレクタの取り付け部に取り付け用ボルトが内挿されるボス部を複数設け、そのボス部の外周部を、上記ガス収集室の内壁面に形成される混合促進用の凸部として利用することができる。

【0017】

本発明の第４特徴構成は、前記ガス収集室の第２混合領域と前記新気分配室とを連通させると共に前記第１連通口よりも小径に形成された第２連通口を備えた点にある。

【0018】

本構成によれば、ガス収集室の第２混合領域と新気分配室とを連通させる第２連通口が設けられているので、第２混合領域と新気分配室との間で第２連通口を通じて適宜ガス交換が行われることになる。よって、ガス収集室において、第１混合領域から連通領域を通過して到達した混合ガスの流れが折返される第２混合領域でのＥＧＲガスの滞留に起因するデポジットの生成を抑制することができる。更に、第２混合領域を新気分配室に連通させる第２連通口の大きさが、連通領域を新気分配室に連通させる第１連通口の大きさよりも小径に形成されているので、連通領域に存在する混合が十分に促進された混合ガスを第１連通口から新気分配室に流入させながら、第２混合領域に存在する混合が不十分な混合ガスが第２連通口から新気分配室へ流入することを抑制することができる。

【0019】

本発明の第５特徴構成は、前記第１混合領域が、前記第１連通口の中心軸方向に交差する方向に沿って前記混合ガスが流れる領域であり、
前記第２混合領域が、前記第１混合領域での前記混合ガスの通流方向に沿って前記連通領域よりも奥側に位置する領域である点にある。

【0020】

本構成によれば、ガス収集室において、第１混合領域から第１連通口が開口する連通領域に対して、第１連通口の中心軸方向に交差する方向に沿って混合ガスが流入するので、その第１混合領域から連通領域に流入した混合ガスの多くを、その混合ガスの通流方向に沿って連通領域よりも奥側にある第２混合領域に対して、通流方向を変化させることなく良好に流入させて、その混合ガスでの空気とＥＧＲガスとの混合を一層促進させることができる。更に、第１連通口から新気分配室に流入する混合ガスは、ガス収集室の連通領域において通流方向を変化させて第１連通口を通過したものとなるため、その通流方向の変化時においても混合を促進させることができる。

【0021】

本発明の第６特徴構成は、前記第１混合領域が、前記ＥＧＲガス導入口から導入されたＥＧＲガスが前記混合ガスの通流方向に沿って通流すると共に、当該通流するＥＧＲガスに対して前記空気導入口から導入された新気を前記混合ガスの通流方向と交差する方向に沿って合流させる領域である点にある。

【0022】

本構成によれば、ガス収集室の第１混合領域において、混合ガスの通流方向に沿って第１連通口が開口する連通領域に向けて通流するＥＧＲガスに対して、当該ＥＧＲガスの通流方向と交差する方向に空気を合流させることができる。即ち、空気とＥＧＲガスとの夫々が互いに交差する方向で合流するため、それらの混合が促進される。更に、ＥＧＲガスと比べて大流量である空気が、連通領域に向かうＥＧＲガスの通流方向に対して交差する方向に沿って、空気導入口からガス収集室に流入するため、その流入した空気がＥＧＲガスと合流した直後にガス収集室の内壁に衝突し、その衝突により発生する乱流により、空気とＥＧＲガスとの混合を一層促進させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】多気筒エンジンのシリンダヘッド部分の斜視図

【図2】多気筒エンジンのシリンダヘッド部分の平断面図

【図3】多気筒エンジンの吸気構造部分の側面図

【図4】多気筒エンジンの吸気構造部分の分解斜視図

【図5】コレクタ及び仕切り板の分解状態を示す斜視図

【図6】コレクタ及び仕切り板の組み立て状態を示す斜視図

【図7】コレクタの開放部側の側面図

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明に係る多気筒エンジンの吸気構造の実施形態について、図１～図７に基づいて説明する。
本実施形態の多気筒エンジン（以下、「本エンジン」と略称する場合がある。）は、図１及び図２に示すように、４つの気筒１０を直列で配列して備えたエンジン本体１を備えた直列４気筒型のディーゼルエンジンとして構成されている。更に、本エンジンは、各気筒１０に吸気される新気に対して排気ガスＥの一部をＥＧＲガスＲとして還流させるＥＧＲを行うものとして構成されている。

【0025】

エンジン本体１の上面部には、シリンダヘッド２が設けられている。シリンダヘッド２の一方側の側面部２ａには、主に図２に示すように、平面視における複数の気筒１０の配列方向（以下、「気筒配列方向」と呼ぶ。）に沿って延在する凹状の内部空間である新気分配室２０が形成されている。また、この新気分配室２０には、４つの気筒１０の各吸気ポート１２に通じる４つの新気分配口２５が外方に向けて開口する状態で設けられている。このように、新気分配室２０がシリンダヘッド２の内部空間として形成されているので、シリンダヘッド２とは別体の吸気マニホールドの設置が省略されている。

【0026】

シリンダヘッド２において新気分配室２０が形成された側の側面部２ａには、当該新気分配室２０の開放部を覆う状態でコレクタ３が取り付けられている。このコレクタ３の内部にはガス収集室３０が形成されている。即ち、コレクタ３は、吸気マニホールドのように複雑な分岐流路を内部に有するものではなく、シリンダヘッド２側の面に開放する凹状空間としてガス収集室３０を形成した単純な形状のものとして構成されている。

【0027】

一方、シリンダヘッド２の他方側の側面部２ｂには、複数の気筒１０の各排気ポート１４に通じる４つの排気流出口２７が形成されている。この排気流出口２７が形成された側のシリンダヘッド２の側面部２ｂには、当該排気流出口２７に接続する状態で排気マニホールド８が取り付けられている。この排気マニホールド８の内部には、気筒配列方向に沿って延在する排気ガス集合室８０が形成されている。

【0028】

そして、この種の多気筒エンジンでは、図２に示すように、空気ＡとＥＧＲガスＲとがコレクタ３内部のガス収集室３０に導入されて合流し、当該ガス収集室３０にて空気ＡとＥＧＲガスＲとの混合ガスＭが生成される。その混合ガスＭは、シリンダヘッド２内部の新気分配室２０に流入して、新気として各新気分配口２５に分配され、各吸気ポート１２を通じて各気筒１０に吸気される。

【0029】

一方、各気筒１０から各排気ポート１４を通じて排出された排気ガスＥは、各排気流出口２７から排気マニホールド８内部の排気ガス集合室８０に導入される。この排気ガス集合室８０に導入された排気ガスＥの殆どは、排気ガス集合室８０に開口する排気ガス排出口８１から排ガス処理部（図示省略）に送られて適宜無害化処理が施された上で大気に放出される。
また、排気ガス集合室８０に導入された排気ガスＥの一部は、ＥＧＲガスＲとして、排気マニホールド８に設けられたＥＧＲガス取出管部８２を通じてＥＧＲガス管路２９に取り出される。この取り出されたＥＧＲガスＲは、ＥＧＲガス導入管５及びＥＧＲ制御弁６（図１及び図３参照）を通じてコレクタ３内部のガス収集室３０に導入される。

【0030】

本エンジンには、簡単且つ合理的な構成を採用しながら、ＥＧＲガスＲが略均質に拡散した混合ガスＭを新気として各吸気ポート１２に分配して各気筒１０に吸気させて、ＥＧＲ率のばらつきに起因する排気エミッションの悪化を抑制するための吸気構造が採用されている。その吸気構造の詳細について、以下に説明を加える。

【0031】

図４及び図５に示すように、新気分配室２０が形成された側のシリンダヘッド２の側面部２ａとコレクタ３の取付面部３ａとの間には、鋼板製の仕切り板７が介装されている。この仕切り板７には、第１連通口７ａ及びそれよりも小径の第２連通口７ｂが形成されている。即ち、シリンダヘッド２の内部空間として形成された新気分配室２０と、コレクタ３の内部空間として形成されたガス収集室３０とは、第１連通口７ａ及び第２連通口７ｂにより互いに連通しながら、上記仕切り板７により互いに仕切られることになる。

【0032】

尚、仕切り板７において、第１連通口７ａ及び第２連通口７ｂのサイズや形状や数や形成位置等については適宜変更することができ、これらを変更することにより、ガス収集室３０における空気ＡとＥＧＲガスＲとの混合状態を好適なものに簡単に調整することができる。
また、仕切り板７の外周縁部と、シリンダヘッド２の側面部２ａやコレクタ３の取付面部３ａとの間にはガスケット７２が介装されている。尚、仕切り板７を、ガスケット機能を有する材質で構成すれば、別途追加したガスケット７２を省略することもできる。

【0033】

図２に示すように、シリンダヘッド２の内部空間として形成された新気分配室２０は、気筒配列方向に沿って延在する空間として形成されている。よって、仕切り板７に形成された第１連通口７ａから気筒配列方向に直交する方向に沿って導入された混合ガスＭは、気筒配列方向に沿った方向に通流方向を変化させた後に、各新気分配口２５に分配されることになる。

【0034】

図１及び図３に示すように、コレクタ３の上面部には、空気導入管４が接続される接続部３１や、ＥＧＲ制御弁６が接続される接続部３２が設けられている。そして、主に図５及び図７に示すように、そのコレクタ３の内部空間として形成されたガス収集室３０の天井面部には、空気導入管４から空気Ａが導入される空気導入口３１ａや、空気導入管４からＥＧＲガスＲが導入されるＥＧＲガス導入口３２ａが開口している。これら空気導入口３１ａ及びＥＧＲガス導入口３２ａは何れも、空気Ａ及びＥＧＲガスＲを鉛直下向きに導入する開口となる。

【0035】

図２に示すように、コレクタ３の内部空間として形成されたガス収集室３０は、シリンダヘッド２内部の新気分配室２０の外方に隣接すると共に、当該新気分配室２０と同様に気筒配列方向に沿って延在する空間として形成されている。即ち、ガス収集室３０において、空気導入口３１ａ及びＥＧＲガス導入口３２ａの夫々から鉛直下向きに導入された空気Ａ及びＥＧＲガスＲは、ガス収集室３０の底面部に衝突して気筒配列方向に沿った方向（図２において符号ＦＭで示す方向）に通流方向を変化させた後に、ガス収集室３０を通流することになる。

【0036】

図７に示すように、コレクタ３において、ＥＧＲガス導入口３２ａは、気筒配列方向に沿ったガス収集室３０の一方側の端部に隣接して開口しており、空気導入口３１ａは、そのＥＧＲガス導入口３２ａに対して気筒配列方向に沿って中央部側に隣接して開口している。即ち、ガス収集室３０において、ＥＧＲガス導入口３２ａから鉛直下向きに導入されたＥＧＲガスＲが通流方向を気筒配列方向に沿った方向（図７において符号ＦＲで示す方向）に変化させて通流する。更に、その気筒配列方向に沿って通流するＥＧＲガスＲに対して導入された空気Ａが空気導入口３１ａから鉛直下向きの方向（図７において符号ＦＡで示す方向）に沿って合流されて混合ガスＭが生成される。そして、その混合ガスＭが、気筒配列方向（図７において符号ＦＭで示す方向）沿って通流することになる。

【0037】

図２に示すように、コレクタ３内部のガス収集室３０とシリンダヘッド２内部の新気分配室２０とを連通させる第１連通口７ａは、平面視において気筒配列方向に平行な仕切り板７に設けられている。よって、ガス収集室３０における混合ガスＭの通流方向は、第１連通口７ａの中心軸Ａ７ａ方向に直交し、気筒配列方向に沿った方向となる。

【0038】

図２及び図７に示すように、コレクタ３内部のガス収集室３０は、仕切り板７の第１連通口７ａが開口する連通領域３０Ｂと、空気導入口３１ａ及びＥＧＲガス導入口３２ａが開口すると共に混合ガスＭの通流方向ＦＭに沿って連通領域３０Ｂよりも上流側に位置する第１混合領域３０Ａと、混合ガスＭの通流方向ＦＭに沿って連通領域３０Ｂよりも下流側に位置する第２混合領域３０Ｃとを有するものとなる。即ち、ガス収集室３０には、混合ガスＭの通流方向ＦＭに沿って上流側から順に、第１混合領域３０Ａと連通領域３０Ｂと第２混合領域３０Ｃとが設けられている。

【0039】

ガス収集室３０の最も上流側に位置する第１混合領域３０Ａでは、ＥＧＲガス導入口３２ａから導入されたＥＧＲガスＲが混合ガスＭの通流方向ＦＭである気筒配列方向に沿って通流する。更に、その通流するＥＧＲガスＲに対して空気導入口３１ａから導入された空気Ａが混合ガスＭの通流方向ＦＭである気筒配列方向と交差する鉛直下向き方向ＦＡに沿って合流して、混合ガスＭが生成される。そして、その生成された直後の混合ガスＭが、第１連通口７ａの中心軸Ａ７ａ方向に略直交して交差する気筒配列方向である通流方向ＦＭに沿って連通領域３０Ｂに向けて流れることになる。

【0040】

即ち、空気ＡとＥＧＲガスＲとの夫々が互いに交差する方向で合流するため、それらの混合が促進される。更に、ＥＧＲガスＲと比べて大流量である空気Ａが、連通領域３０Ｂに向かうＥＧＲガスＲの通流方向ＦＭに対して交差する方向ＦＡに沿って、空気導入口３１ａからガス収集室３０に流入してＥＧＲガスＲに合流する。そのため、その流入した空気ＡがＥＧＲガスＲと合流した直後にガス収集室３０の内壁に衝突し、その衝突により発生する乱流により、空気ＡとＥＧＲガスＲとの混合が一層促進される。
尚、この第１混合領域３０Ａにおいて、空気Ａの導入量が、ＥＧＲガスＲの導入量よりも大きいため、ＥＧＲガスＲは天井部付近に巻き上げられる。このことで、連通領域３０Ｂに向かう混合ガスＭでは、上方ほどＥＧＲガスＲの濃度が高い状態となる。

【0041】

ガス収集室３０の中間部に位置する連通領域３０Ｂでは、第１連通口７ａが平面視において気筒配列方向に平行な仕切り板７に設けられている。このことから、第１混合領域３０Ａから気筒配列方向である通流方向ＦＭに沿って到達した混合ガスＭの一部は、その流れと直交する方向に中心軸Ａ７ａを有する第１連通口７ａから新気分配室２０側に流出することなく、当該連通領域３０Ｂを通過して第２混合領域３０Ｃに向けて流れることになる。

【0042】

また、前述のように、第１混合領域３０Ａから連通領域３０Ｂに到達した混合ガスＭでは、上方ほどＥＧＲガスＲの濃度が高い。よって、その混合ガスＭ中のＥＧＲガスＲを積極的に第２混合領域３０Ｃに送り込むためには、上記第１連通口７ａを下方側に設けることができる。また、第１連通口７ａを下方側に設けることで、底部付近でのＥＧＲガスＲの滞留に起因するデポジットの生成が好適に抑制されることになる。

【0043】

ガス収集室３０の最も下流側に位置する第２混合領域３０Ｃでは、連通領域３０Ｂを通過した混合ガスＭが到達し、その混合ガスＭが折返して再度連通領域３０Ｂに向かう流れが形成されることになる。よって、連通領域３０Ｂでは、第１混合領域３０Ａから到達した混合ガスＭと第２混合領域３０Ｃから到達した混合ガスＭとの衝突が生じ、その衝突した混合ガスＭが、第１連通口７ａから新気分配室２０に流出することになる。

【0044】

ガス収集室３０において上述のような混合ガスＭの流れが形成されることで、ガス収集室３０の第２混合領域３０Ｃでは、混合ガスＭの流れを折返すという簡単且つ合理的な構成により、空気Ａに対するＥＧＲガスＲの混合が促進されることになる。更に、ガス収集室３０の連通領域３０Ｂでは、混合ガスＭを衝突させるという簡単且つ合理的な構成により、空気Ａに対するＥＧＲガスＲの混合が一層促進されることになる。よって、ガス収集室３０の連通領域３０Ｂには、十分に混合された空気ＡとＥＧＲガスＲとの混合ガスＭが存在することになる。そして、十分に混合された混合ガスＭが、仕切り板７の第１連通口７ａから新気分配室２０に流入し、それが新気として各吸気ポート１２に分配されて各気筒１０に吸気されることになる。

【0045】

第２混合領域３０Ｃは、第１混合領域３０Ａでの混合ガスＭの通流方向ＦＭである気筒配列方向に沿って連通領域３０Ｂよりも奥側に位置する領域となっている。このことから、ガス収集室３０において、第１混合領域３０Ａから気筒配列方向である通流方向ＦＭに沿って通流して連通領域３０Ｂに到達した混合ガスＭは、通流方向を変化させることなく良好に第２混合領域３０Ｃに向かわせることができる。これにより、できるだけ多くの混合ガスＭが第２混合領域３０Ｃに流入して、その混合ガスＭでの空気ＡとＥＧＲガスＲとの混合が一層促進されることになる。
更に、連通領域３０Ｂにおいて、混合ガスＭは、通流方向を略直角に変化させた上で第１連通口７ａから新気分配室２０側に流出する。このような通流方向の変化時においても混合ガスＭにおける混合が促進されることになる。

【0046】

尚、第１連通口７ａの形状は、円形、楕円形、矩形など適宜設定することができるが、本実施形態では、流路面積をできるだけ大きくしながら均質な流れを生成するために長穴状とされている。このことで、第１連通口７ａから新気分配室２０へ流入する混合ガスＭの流速をできるだけ低下させながら均質なものとして、当該新気分配室２０における各新気分配口２５への偏流が防止されている。

【0047】

シリンダヘッド２の側面部２ａにおける新気分配室２０の開放部の外周縁部及びコレクタ３の取付面部３ａにおけるガス収集室３０の開放部の外周縁部には、シリンダヘッド２とコレクタ３とを結合するための複数のボルトが内挿されるボス部２２，３６が複数設けられている。そして、これらボス部２２，３６の外周部は、新気分配室２０及びガス収集室３０の夫々の内壁面である底面及び天井面において内方に突出する混合促進用の凸部２１，３５として形成されている。即ち、ガス収集室３０及び新気分配室２０において、混合ガスＭが、複数の凸部２１，３５が形成された底部と天井面との間を気筒配列方向に沿って通流することになる。このことで、凸部２１，３５の近傍では混合ガスＭが通流することで乱流が生じ、この乱流により混合ガスＭでの空気ＡとＥＧＲガスＲとの混合が促進されることになる。

【0048】

ガス収集室３０の第２混合領域３０Ｃでは、第１混合領域３０Ａから連通領域３０Ｂを通過して到達した混合ガスＭの流れが折返されるので、そのままでは例えば底部付近においてＥＧＲガスＲが滞留し、それに起因してデポジットが生成されやすくなる。そこで、仕切り板７の第２混合領域３０Ｃに臨む部分の例えば下方側には、第１連通口７ａよりも小径の第２連通口７ｂが開口されており、この第２連通口７ｂにより、第２混合領域３０Ｃと新気分配室２０とが連通されている。即ち、第２混合領域３０Ｃと新気分配室２０とが、小径の第２連通口７ｂで連通しているので、それら第２混合領域３０Ｃと新気分配室２０との間で、第２連通口７ｂを通じて適宜ガス交換が行われる。このことで、第２混合領域３０ＣにおけるＥＧＲガスＲの滞留が抑制されて、デポジットの生成が好適に防止されることになる。また、第２連通口７ｂが第１連通口７ａよりも小径であることから、第２混合領域３０Ｃに存在する混合が不十分な混合ガスＭが、第２連通口７ｂから新気分配室２０へ流入することが好適に抑制されている。

【0049】

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

【0050】

（１）上記実施形態では、本エンジンを直列４気筒型のディーゼルエンジンとして構成したが、気筒の数や配置状態並びに燃料の種類等については適宜変更しても構わない。

【0051】

（２）上記実施形態では、新気分配室２０をシリンダヘッド２の内部空間として形成すると共に、その新気分配室２０に各吸気ポート１２に通じる複数の新気分配口２５を設けることで、吸気マニホールドの設置を省略したが、シリンダヘッド２の側面部２ａに複数の新気分配口を形成し、それら新気分配口に接続する状態で吸気マニホールドを取り付けるように構成しても構わない。

【0052】

（３）上記実施形態では、シリンダヘッド２において新気分配室２０が形成された側の側面部２ａに、第１連通口７ａ等を形成した仕切り板７を介在させてコレクタ３を取り付け、そのコレクタ３の内部に新気分配室２０に対して第１連通口７ａを介して連通するガス収集室３０を形成したが、これら第１連通口７ａやガス収集室３０の構成については適宜改変することができる。例えば、ガス収集室を新気分配室に対して離間させて配置し、これらを連通管で接続して、当該連通管のガス収集室に対する接続口を第１連通口としても構わない。

【0053】

（４）上記実施形態では、ガス収集室３０の開放部の外周縁部に設けられた複数のボス部３６の外周部を、ガス収集室３０の夫々の底面及び天井面において内方に突出する混合促進用の凸部２１，３５として形成したが、このような混合促進用の凸部については適宜省略又は改変することができる。例えば、ボス部３６とは関係なく、混合促進に適した位置に凸部を配置しても構わない。

【0054】

（５）上記実施形態では、第１混合領域３０Ａにおいて混合ガスＭを第１連通口７ａの中心軸Ａ７ａ方向に直交する気筒配列方向である通流方向ＦＭに沿ったものとすると共に、第２混合領域を、第１混合領域３０Ａでの混合ガスＭの通流方向ＦＭに沿って連通領域３０Ｂよりも奥側に位置する領域としたが、第１連通口７ａの中心軸Ａ７ａ方向に対する第１混合領域３０Ａでの混合ガスＭの通流方向ＦＭの交差角度については、当該第１混合領域３０Ａから連通領域３０Ｂに到達した混合ガスＭの殆どが直接第１連通口７ａから流出することを適切に抑制することができる範囲において適宜変更することができる。

【0055】

（６）上記実施形態では、第１混合領域３０ａにおいて、混合ガスＭの通流方向ＦＭに沿ってＥＧＲガス導入口３２ａから導入されたＥＧＲガスＲを通流させながら、そのＥＧＲガスＲに対して混合ガスＭの通流方向ＦＭと直交する方向ＦＡに沿って空気導入口３１ａから導入された新気を合流させるように構成したが、第１混合領域３０ａにおけるＥＧＲガスＲと空気Ａとの合流状態については適宜改変しても構わない。

【符号の説明】

【0056】

２ シリンダヘッド
２ａ 側面部
２ｂ 側面部
３ コレクタ
３ａ 取付面部
７ 仕切り板
７ａ 第１連通口
７ｂ 第２連通口
１０ 気筒
１２ 吸気ポート
２０ 新気分配室
２１ 凸部
２５ 新気分配口
３０ ガス収集室
３０Ａ 第１混合領域
３０Ｂ 連通領域
３０Ｃ 第２混合領域
３０ａ 第１混合領域
３１ａ 空気導入口
３２ａ ＥＧＲガス導入口
Ａ 空気
Ｅ 排気ガス
Ｍ 混合ガス
Ｒ ＥＧＲガス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】