本发明涉及用于向发动机的各气缸分配进气的进气歧管，详细而言，涉及具备用于将pcv气体、egr气体等辅助气体向发动机的各气缸分配的气体分配部的进气歧管。
背景技术：
以往，作为这种技术，例如，公知有下述的专利文献1所记载的进气装置(进气歧管)。在图14中利用主视图表示该进气歧管41的概略。该进气歧管41具备：缓冲罐42；三个进气管(分支管)43a、43b、43c，其与发动机的各气缸相对应地设置；气体分配部44，其用于向三个分支管43a～43c分别分配外部气体(辅助气体)。气体分配部44包括：气体导入管45，其与辅助气体供给源连接；上游侧分配管46a、46b，其从该气体导入管45分支成两股；气体腔室47，其使来自该上游侧分配管46a、46b的辅助气体集合；以及三个下游侧分配管48a、48b、48c，其从该气体腔室47分支，与各分支管43a～43c分别连接。该气体分配部44在图14中以气体导入管45的轴线为中心呈左右对称形状。从气体导入管45导入到气体腔室47的辅助气体经由各下游侧分配管48a～48c向各分支管43a～43c分配。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-089687号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
不过，在专利文献1所记载的进气歧管41中，针对气体分配部44想到如下那样的问题。在图15中利用正剖视图表示气体分配部44的一部分。在图15中，在例如发动机的三个气缸#1、#2、#3中的、一个气缸#1成为进气冲程的情况下，该气缸#1的进气口的负压变大，与此相伴，连接到与该气缸#1相对应的分支管43a的下游侧分配管48a中成为负压。于是，空气从所对应的其他气缸#2、#3的进气口经由所对应的分支管43b、43c向与其他气缸#2，#3相对应的下游侧分配管48b、48c倒流，向气体腔室47流入。由此，在气体腔室47中，产生压力的偏差，该气体腔室47中的下游侧分配管48a～48c的附近处的辅助气体的浓度有可能产生波动。另外，在气体分配部44中，由于其形状，辅助气体产生具有在图14中以虚线箭头所示那样的方向性的流动。即、导入到气体导入管45的辅助气体向各上游侧分配管46a、46b分开地流动，进一步向气体腔室47流动，从该腔室47向各下游侧分配管48a～48c分开地流动。因此，在气体腔室47中，由于辅助气体流的惯性，辅助气体的浓度分布有可能不稳定地产生偏差。如此在辅助气体的浓度分布不一样的状态下，若辅助气体从各下游侧分配管48a～48c向各分支管43a～43c流动，则在三个气缸#1～#3之间，所导入的辅助气体的浓度产生波动，发动机的运转有可能变得不稳定。
本发明是鉴于上述状况而做成的，其目的在于提供一种能够针对从气体分配部向多个分支管分配的辅助气体减少各分支管之间的浓度波动的进气歧管。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的，技术方案1所记载的发明的主旨在于进气歧管，其具备：缓冲罐；多个分支管，其从缓冲罐分支，并列地配置；气体分配部，其用于向多个分支管分别分配辅助气体，气体分配部具备：气体导入管，其与辅助气体供给源连接；气体腔室，其用于使导入到气体导入管的辅助气体集合；多个分配管，其从气体腔室分支，并且隔着预定的间隔配置，与多个分支管分别连接，在该进气歧管中，该该进气歧管具备：预备腔室，其配置于气体腔室与气体导入管之间，用于使导入到气体导入管的辅助气体在向气体腔室集合之前集合；多个扩散孔，其设置于气体腔室与预备腔室之间，用于将集合到预备腔室的辅助气体向气体腔室扩散，多个扩散孔和多个分配管彼此配置于隔着气体腔室的相反侧，各扩散孔以与多个分配管中的相邻的两个分配管之间相对的方式配置。
根据上述发明的结构，在气体分配部中，导入到气体导入管的辅助气体向预备腔室流动而暂且集合，从预备腔室经由各扩散孔向气体腔室扩散而再次集合，进一步经由各分配管向各分支管分配。在此，从气体导入管集合到预备腔室的辅助气体的压力的偏差在预备腔室中被暂且减少。另外，从预备腔室经由各扩散孔集合到气体腔室的辅助气体的压力的偏差在气体腔室中被进一步减少，各分配管的附近相互的浓度的波动被减少。即、在该气体分配部中，辅助气体的压力的偏差被预备腔室和气体腔室呈两阶段减少，各分配管的附近相互的浓度的波动被减少。
为了达成上述目的，技术方案2所记载的发明根据技术方案1所记载的发明，其主旨在于，在气体导入管与预备腔室之间的连接部分设置有用于使导入到气体导入管的辅助气体的流动减速的减速腔室。
根据上述发明的结构，除了技术方案1所记载的发明的作用之外，从气体导入管向减速腔室导入的辅助气体的流动被减速腔室减速。因而，从减速腔室向预备腔室导入的辅助气体的流动的惯性被减少。
为了达成上述目的，技术方案3所记载的发明根据技术方案2所记载的发明，其主旨在于，在预备腔室与减速腔室之间设置有用于辅助气体的分配节流部，分配节流部的通路面积设定得比减速腔室与预备腔室之间的连接部的通路面积小。
根据上述发明的结构，除了技术方案2所记载的发明的作用之外，在预备腔室与减速腔室之间设置有通路面积比减速腔室与预备腔室之间的连接部的通路面积小的分配节流部，因此，从减速腔室向预备腔室导入的辅助气体的压力被减少。
为了达成上述目的，技术方案4所记载的发明根据技术方案1～3中任一项所述的发明，其主旨在于，气体腔室和预备腔室以横跨并列地配置的多个分支管的方式配置，气体导入管沿着预备腔室的长度方向配置而与预备腔室或减速腔室连接。
根据上述发明的结构，除了技术方案1～3中任一项所述的发明的作用之外，气体导入管沿着预备腔室的长度方向配置，因此，气体导入管相对于气体分配部的伸出变少。
发明的效果
根据技术方案1所记载的发明，能够针对从气体分配部向多个分支管分配的辅助气体减少各分支管之间的浓度波动。
根据技术方案2所记载的发明，除了技术方案1所记载的发明的效果，能够进一步减少预备腔室中的辅助气体的压力的偏差，进而，能够进一步减少气体腔室中的辅助气体的压力的偏差。其结果，能够针对从气体分配部向多个分支管分配的辅助气体进一步减少各分支管之间的浓度波动。
根据技术方案3所记载的发明，除了技术方案2所记载的发明的效果之外，能够进一步减少预备腔室中的辅助气体的压力的偏差，进而，能够进一步减少气体腔室中的辅助气体的压力的偏差。其结果，能够针对从气体分配部向多个分支管分配的辅助气体进一步减少各分支管之间的浓度波动。
根据技术方案4所记载的发明，除了技术方案1～3中任一项所述的发明的效果之外，能够使汽车中的进气歧管的搭载性提高，另外，能够使配管相对于气体导入管的处理容易化。
附图说明
图1涉及第1实施方式，是表示进气歧管的俯视图。
图2涉及第1实施方式，是表示进气歧管的左侧视图。
图3涉及第1实施方式，是表示气体分配部的图2的a-a线剖视图。
图4涉及第1实施方式，是将图3的一部分放大地表示的剖视图。
图5涉及第1实施方式，是表示减速腔室与预备腔室之间的连接部的通路面积的形状的主视图。
图6涉及第1实施方式，是表示分配节流部的通路面积的形状的立体图。
图7涉及第1实施方式，是表示气体分配部(规格3)中的辅助气体的浓度(egr率)分布的分析图。
图8涉及第1实施方式，是表示对比例的气体分配部(规格1)中的辅助气体的浓度(egr率)分布的分析图。
图9涉及第1实施方式，是在规格1、规格2以及规格3之间比较向各气缸导入的egr气体的egr率的不同来表示的图表。
图10涉及第1实施方式，是表示规格1、规格2和规格3之间的egr率的波动的不同的图表。
图11涉及第2实施方式，表示气体分配部(规格2)的依据图3的剖视图。
图12涉及第2实施方式，是表示气体分配部(规格2)中的辅助气体的浓度(egr率)分布的分析图。
图13涉及另一实施方式，是表示气体分配部的依据图3的剖视图。
图14涉及以往例，是表示进气歧管的概略的主视图。
图15涉及以往例，是表示气体分配部的一部分的正剖视图。
附图标记说明
1、进气歧管；2、缓冲罐；3a、分支管；3b、分支管；3c、分支管；8、气体分配部；11、气体导入管；12、气体腔室；13a、分配管；13b、分配管；13c、分配管；14、预备腔室；15a、扩散孔；15b、扩散孔；16、减速腔室；17、分配节流部；28、气体分配部；s1、通路面积；s2、通路面积。
具体实施方式
＜第1实施方式>
以下，参照附图对将本发明的进气歧管具体化的第1实施方式详细地进行说明。
在图1中利用俯视图来表示该实施方式的进气歧管1。在图2中利用左侧视图来表示进气歧管1。该进气歧管1是为了将进气向发动机的多个气缸导入而安装固定于发动机来使用的。进气歧管1由树脂形成，具备：缓冲罐2；多个分支管3a、3b、3c，其从该缓冲罐2分支，彼此并列地配置。在该实施方式中，进气歧管1具有与三缸发动机相对应的三个分支管3a～3c。
如图1、图2所示，在缓冲罐2设置有用于向该缓冲罐2内导入进气的进气导入管4。在该进气导入管4连接有导入外部空气的进气管。另外，在各分支管3a～3c的下游端分别设置有用于向发动机的进气口导出进气的进气导出口(省略图示)。在这些进气导出口的外周设置有出口法兰7。该出口法兰7与各进气口相对应地与发动机连接。
如图1、图2所示，在进气歧管1设置有用于向三个分支管3a～3c分别分配预定的辅助气体的气体分配部8。在该实施方式中，作为辅助气体，能够设想是例如作为从发动机排出来的排气的一部分的、向发动机回流的egr气体。或者，也能够设想从发动机向曲轴箱漏出来的窜气(pcv气体)。
在图3中利用图2的a-a线剖视图表示气体分配部8。如图1～图3所示，气体分配部8具备：气体导入管11，其与预定的辅助气体供给源连接；气体腔室12，其用于使向气体导入管11导入的辅助气体集合；多个(三个)分配管13a、13b、13c，其从气体腔室12分支，并且隔开预定的间隔地配置，与三个分支管3a～3c分别连接；预备腔室14，其配置于气体腔室12与气体导入管11之间，用于使导入到气体导入管11的辅助气体在向气体腔室12集合之前集合；多个(两个)扩散孔15a、15b，其设置于气体腔室12与预备腔室14之间，用于使集合到预备腔室14的辅助气体向气体腔室12扩散。在该实施方式中，气体腔室12的容积成为预备腔室14的容积的大约7倍。
如图3所示，两个扩散孔15a、15b和三个分配管13a～13c彼此配置于隔着气体腔室12的相反侧。另外，各扩散孔15a、15b以与位于三个分配管13a～13c中的相邻的两个分配管13a、13b之间的壁面或分配管13b、13c之间的壁面相对的方式配置。在该实施方式中，一个扩散孔15a与位于两个分配管13a、13b的中间m1的壁面相对，另一个扩散孔15b与位于两个分配管13b、13c的中间m2的壁面相对。
在该实施方式中，在气体导入管11与预备腔室14之间的连接部分设置有用于使导入到气体导入管11的辅助气体的流动减速的减速腔室16。该减速腔室16的通路面积设定得比气体导入管11的通路面积大。气体腔室12和预备腔室14以横跨并列地配置的多个分支管3a～3c的方式相互平行地配置于三个分支管3a～3c之上。另外，气体导入管11沿着预备腔室14的长度方向、即横跨三个分支管3a～3c的方向配置而与减速腔室16连接。气体导入管11的顶端部呈直角弯折，其入口11a朝向进气歧管1的背面侧。
在此，如图3所示，在预备腔室14与减速腔室16之间，沿着其连接部的外周设置有用于辅助气体的分配节流部17。该分配节流部17的通路面积s1设定得比减速腔室16与预备腔室14之间的连接部的通路面积s2小。在此，对通路面积s1和通路面积s2进行说明。在图4中将图3的一部分放大而利用剖视图表示。在图5中利用主视图表示减速腔室16与预备腔室14之间的连接部的通路面积s2的形状。在图6中利用立体图表示分配节流部17的通路面积s1的形状。如图4、图5所示，通路面积s2是指减速腔室16相对于预备腔室14的开口16a的面积。在该实施方式中，如图2所示，预备腔室14的纵向宽度w1比减速腔室16的纵向宽度w2稍大，该开口16a呈大致正方形状。另外，如图4、图6所示，通路面积s2呈与开口16a的周围相对应的四边框形状。在图6中，四边框的高度h1是指预备腔室14的间隙的高度。在辅助气体从减速腔室16向预备腔室14流动时，分配节流部17作为节流部发挥功能。在此，气体腔室12和预备腔室14处的压损相对于作为节流部发挥功能的预备腔室14的入口(在此是分配节流部17)、各扩散孔15a、15b和各分配管13a～13c处的压损足够小。
在该实施方式中，三个分配管13a～13c构成为彼此相同的形状和大小，两个扩散孔15a、15b构成为彼此相同的形状和大小。在此，各扩散孔15a、15b在辅助气体从预备腔室14向气体腔室12流动时作为节流部发挥功能。另外，各分配管13a～13c在辅助气体从气体腔室12向各分支管3a～3c流动时作为节流部发挥功能。
根据以上说明的该实施方式的进气歧管1的结构，在安装固定到发动机的状态下，从进气导入管4导入到缓冲罐2的进气在发动机的各气缸成为进气冲程时向各分支管3a～3c流动，从所对应的各进气口向各气缸吸入。另外，从气体导入管11向气体分配部8导入的辅助气体在各分支管3a～3c成为负压时经由各分配管13a～13c向各分支管3a～3c分配，与在各分支管3a～3c中流动的进气一起向发动机的各气缸吸入。
另外，在气体分配部8中，导入到气体导入管11的辅助气体向预备腔室14流动而暂且集合，从预备腔室14经由各扩散孔15a、15b向气体腔室12扩散而再次集合，进一步经由各分配管13a～13c向各分支管3a～3c分配。在此，从气体导入管11集合到预备腔室14的辅助气体的压力的偏差在预备腔室14中被暂且减少。另外，从预备腔室14经由各扩散孔15a、15b集合到气体腔室12的辅助气体的压力的偏差在气体腔室12中被进一步减少，各分配管13a～13c的附近相互的浓度的波动被减少。即、在该气体分配部8中，辅助气体的压力的偏差被预备腔室14和气体腔室12呈两阶段减少，各分配管13a～13c的附近相互的浓度的波动被减少。因此，能够针对从气体分配部8向三个分支管3a～3c分配的辅助气体减少各分支管3a～3c之间的浓度波动。
在该实施方式中，从气体导入管11向减速腔室16导入的辅助气体的流动被减速腔室16减速。因而，从减速腔室16向预备腔室14导入的辅助气体的流动的惯性被减少。因此，能够进一步减少预备腔室14中的扩散孔15a侧与扩散孔15b侧的辅助气体的压力的偏差，进而，能够进一步减少气体腔室12中的辅助气体的压力的偏差。其结果，能够针对从气体分配部8向三个分支管3a～3c分配的辅助气体进一步减少各分支管3a～3c之间的浓度波动。
在该实施方式中，在预备腔室14与减速腔室16之间设置有通路面积s1比减速腔室16与气体导入管11之间的连接部的通路面积s2小的分配节流部17，因此，从减速腔室16向预备腔室14导入的辅助气体的压力的偏差被减少。在这个意义上也能够进一步减少预备腔室14中的辅助气体的压力的偏差，进而，能够进一步减少气体腔室12中的辅助气体的压力的偏差。其结果，能够针对从气体分配部8向三个分支管3a～3c分配的辅助气体进一步减少各分支管3a～3c之间的浓度波动。
在该实施方式中，气体导入管11沿着预备腔室14的长度方向配置，因此，气体导入管11相对于气体分配部8的伸出变少。在这个意义上，能够使汽车中的进气歧管1的搭载性提高，另外，能够使配管相对于气体导入管11的处理容易化。
在此，将气体分配部8中的辅助气体作为egr气体，针对其浓度(egr率)的分布，参照图7、图8所示的分析图来进行说明。此外，该实施方式的egr率是指4冲程发动机的720deg曲轴角度的egr率的平均值。图7利用分析图来表示该实施方式的气体分配部8(规格3)中的egr气体的浓度(egr率)分布。图8利用分析图来表示对比例的气体分配部38(规格1)中的egr气体的浓度(egr率)分布。如在图7、图8以标度所示那样，浓淡的不同表示egr气体的浓度、即egr率的不同，越浓，egr率越高(上限是“1.0”)，越淡，egr率越低(下限是“0.0”)(图12也同样。)。如图8所示，对比例的气体分配部38由气体腔室12、气体导入管11以及三个分配管13a～13c构成。图7、图8中的编号表示与图1～图3同等的构成要素。在此，构成气体分配部8的气体腔室12的容积与预备腔室14的容积之和与构成气体分配部38的气体腔室12的容积相同。
在该实施方式的气体分配部8(规格3)中，如图7所示，将气体导入管11和减速腔室16中的egr气体的egr率设为“1.0”，在预备腔室14中，egr率是“0.9～1.0”左右，且变得均匀。另外，在气体腔室12中，在各扩散孔15a、15b的附近和各分配管13a～13c之间的空间中，egr率相互是“0.8～0.9”左右，大致均匀，在各分配管13a～13c的附近的空间中，egr率相互是“0.6～0.8”左右，大致均匀。其结果可知：从各分配管13a～13c向各分支管3a～3c流动的egr气体相互成为大致同等的浓度。
相对于此，在对比例的气体分配部38(规格1)中，如图8所示，若将气体导入管11中的egr率设为“1.0”，则在气体腔室12中，在气体导入管11的出口附近和中央的分配管13b的附近的空间中，egr率在“0.7～0.9”左右的范围波动，在各分配管13a～13c之间的空间中，egr率相互在“0.6～0.8”左右的范围内波动，在左右的分配管13a、13c的附近的空间中，egr率相互是“0.6～0.7”左右，大致均匀。其结果，比较浓的egr气体从中央的分配管13b向分支管3b(气缸#2)流动，与此相比，比较淡的egr气体从左右的分配管13a、13c向分支管3a、3c(气缸#1、#3)流动。即、可知向各分支管3a～3c分配的egr气体相互的浓度产生波动。
在此，图9中在规格1(对比例)、规格2(随后论述的第2实施方式)以及规格3(第1实施方式)之间对向发动机的各气缸#1、#2、#3导入的egr气体的egr率的不同进行比较并利用图表来表示。图10中利用图表来表示规格1、规格2以及规格3之间的egr率波动的不同。如图9所示，在规格1(对比例)中，对于气缸#1、#3，egr率成为“27％”左右，对于气缸#2，egr率成为“38％”左右。其结果，如图10所示可知：其差(egr率波动)大到“11％”左右。相对于此，在规格3(第1实施方式)中，对于气缸#1，egr率成为“30％”左右，对于气缸#2、#3，egr率成为“28％”左右。其结果，如图10所示可知：其差(egr率波动)小至“2％”左右，低于目标的“3％”。如此，在规格3(第1实施方式)中，与规格1(对比例)相比，可知：能够减少向各分支管3a～3c分配的egr气体相互的浓度波动。另外，在规格3(第1实施方式)的气体分配部8中，气体腔室12与预备腔室14的容积之和设定成与规格1(对比例)的气体分配部38的气体腔室12的容积相同。因此，根据第1实施方式，不会使气体分配部8实质上大型化，能够减少向各分支管3a～3c分配的egr气体相互的浓度波动。
＜第2实施方式>
接着，参照附图对将本发明的进气歧管具体化的第2实施方式详细地进行说明。
在该实施方式中，气体分配部28的结构与第1实施方式的气体分配部8的结构不同。在图11中利用依据图3的剖视图来表示该实施方式的气体分配部28(规格2)。在该实施方式中，使气体腔室12的容积比第1实施方式的气体腔室12的容积小，并且，使预备腔室14的容积比第1实施方式的预备腔室14的容积大。在该实施方式中，气体腔室12的容积与预备腔室14的容积之和与第1实施方式的气体腔室12的容积与预备腔室14的容积之和相同，气体腔室12的容积成为预备腔室14的容积的大约两倍。另外，在该实施方式的气体分配部28中，减速腔室16被省略，气体导入管11与预备腔室14直接连接，并且，分配节流部17被省略。
在此，参照依据图7的图12所示的分析图来对该实施方式的气体分配部28(规格2)中的辅助气体(egr气体)的浓度(egr率)的分布进行说明。图12中的浓淡的不同表示egr气体的浓度、即egr率的不同。如图12所示，在该气体分配部28(规格2)中，若将气体导入管11中的egr率设为“1.0”，则在预备腔室14中，egr率是“0.9～1.0”左右，大致均匀，但由于从气体导入管11向预备腔室14导入的egr气体的流动的惯性，预备腔室14中的附图右侧的egr率比附图左侧的egr率稍大。由于其影响，在气体腔室12中，在一个扩散孔15b的附近和两个分配管13b、13c之间的空间中，egr率成为“0.8～0.9”左右，在另一扩散孔15a的附近和两个分配管13a、13b之间的空间中，egr率成为“0.6～0.8”左右，前者的egr率比后者egr率稍大。如此可知：在该实施方式的气体腔室12中，与第1实施方式的气体腔室12相比，egr率的波动稍微增加，但能够从各分配管13a～13c向各分支管3a～3c以相互大致均等的浓度分配egr气体。
针对该实施方式的气体分配部28(规格2)，向各气缸#1、#2、#3导入的egr气体的egr率的不同、规格1、规格2和规格3之间的egr率的波动的不同如图9、图10所示那样。
因而，在该实施方式中，作为进气歧管1，也能够基本上获得与第1实施方式同等的作用和效果。
此外，本发明并不限定于上述各实施方式，也能够在不脱离发明的主旨的范围内适当变更结构的一部分来实施。
(1)在所述第1实施方式中，如图3所示，在气体分配部8中，在气体导入管11与预备腔室14之间设置有减速腔室16，但如图13所示，也能够省略减速腔室16。图13是表示气体分配部8的依据图3的剖视图。
(2)在所述2实施方式中，如图11所示，在气体分配部28中，将气体导入管11与预备腔室14直接连接，但也能够在气体导入管与预备腔室之间设置减速腔室。
(3)在所述各实施方式中，构成为向三个分支管3a～3c分配辅助气体，但也能够构成为向四个以上的分支管分配辅助气体。
产业上的可利用性
本发明能够用作各种类型的发动机的进气系统的构成零部件。