JP2000170608A - 内燃機関の排気ガス環流装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス環流装置

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JP2000170608A
JP2000170608A JP10343461A JP34346198A JP2000170608A JP 2000170608 A JP2000170608 A JP 2000170608A JP 10343461 A JP10343461 A JP 10343461A JP 34346198 A JP34346198 A JP 34346198A JP 2000170608 A JP2000170608 A JP 2000170608A
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gas recirculation
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carbon
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Yuji Kono
祐司 河野
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Toyota Motor Corp
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Abstract

(57)【要約】 【課題】どの様な材質の異物であっても排気ガス環流通
路内で捕獲することができ、かつカーボンの付着による
排気ガスの流れの悪化を招くことがない内燃機関の排気
ガス環流装置を提供する。 【解決手段】排気ガスと共に、排気ガスに含まれる細か
な異物も第1排気ガス環流パイプ12を通って排気ガス
環流室13に流入してくる。この細かな異物は、その材
質にかかわりなく、その重さにより下側壁面に沿って移
動し、下側壁面の凹部13aの異物捕獲部16によって
捕獲される。また、異物捕獲部16は、下側壁面の凹部
13aに配置されているので、排気ガス環流室13内に
流れる排気ガスのカーボンに殆ど触れずに済み、カーボ
ンが異物捕獲部16に付着する度合いが小さい。しか
も、排気ガスのカーボンが異物捕獲部16に付着したと
しても、これによって排気ガスの流れが悪化することは
ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
される排気ガスの一部を排気系から吸気系に環流させる
ことによって、Noxの発生を抑制する内燃機関の排気ガ
ス環流装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、排気ガス環流装置においては、
排気ガスの一部を排気系から吸気系に環流させる排気ガ
ス環流通路に排気ガス環流制御弁を設け、この排気ガス
環流制御弁の開閉により排気ガスの環流量を制御してい
る。
【0003】上記排気ガス環流通路には、排気ガスだけ
でなく、多様な異物が浸入する。この異物としては、例
えば内燃機関の製造時に形成され残留したものがあり、
溶接の火花(スパッタ)が冷却されてなるもの、金属の
切り粉、セラミック粉等がある。この様な異物が排気ガ
ス環流制御弁に付着すると、排気ガスの環流量を良好に
制御することができなくなる。
【0004】このため、例えば特開昭63−13286
7号公報に記載の装置においては、ガス環流通路に網目
状の補集磁石を配置し、この補集磁石に鉄粉を吸着し
て、この鉄粉が排気ガス環流制御弁まで移動することを
阻止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では、磁力によって鉄粉を吸着しているので、
アルミ材やセラミック等の非磁性体の異物を吸着するこ
とはできない。また、補集磁石の網目を細かくして、非
磁性体の異物を捕獲できる様にすると、補集磁石の網目
に排気ガスのカーボンが付着し易くなり、該網目が詰ま
って、排気ガス環流通路における排気ガスの流れが悪く
なる。
【0006】そこで、本発明は、上記従来の課題を解決
するためになされたものであり、どの様な材質の異物で
あっても排気ガス環流通路内で捕獲することができ、か
つカーボンの付着による排気ガスの流れの悪化を招くこ
とがない内燃機関の排気ガス環流装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、排気系と吸気系間を連通する排気ガス環
流通路に、排気ガス環流制御弁を設けた内燃機関の排気
ガス環流装置において、前記排気系から前記排気ガス環
流制御弁に至るまでの前記排気ガス環流通路の部位で、
該通路の壁面を部分的に異物捕獲部によって形成してい
る。
【0008】本発明によれば、排気系から排気ガス環流
制御弁に至るまでの排気ガス環流通路の部位に異物捕獲
部を配置しているので、排気系から排気ガス環流通路に
浸入した異物は、排気ガス環流制御弁に至る前に、異物
捕獲部によって捕獲される。また、異物捕獲部は、排気
ガス環流通路の壁面を部分的に形成するものであって、
該通路を横切るものではないので、カーボンが付着して
も、排気ガスの流れの悪化を招くことが殆どない。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して説明する。
【0010】図1は、本発明の排気ガス環流装置の第1
実施形態を概略的に示している。同図において、マニホ
ールドコンバータ11は、触媒を内蔵し、内燃機関と排
気管(いずれも図示せず)の間に挿入されている。この
マニホールドコンバータ11の触媒に内燃機関からの排
気ガスを通し、この排気ガスを浄化する。
【0011】マニホールドコンバータ11に第1排気ガ
ス環流パイプ12が接続され、この第1排気ガス環流パ
イプ12に排気ガス環流室13が接続され、この排気ガ
ス環流室13に第2排気ガス環流パイプ14が接続され
ている。
【0012】排気ガス環流室13には、排気ガス環流制
御バルブ15が設けられている。この排気ガス環流制御
バルブ15は、その開閉によって第1及び第2排気ガス
環流パイプ12,14間を連通したり遮断する。
【0013】マニホールドコンバータ11に導かれた排
気ガスの一部は、第1排気ガス環流パイプ12→排気ガ
ス環流室13の排気ガス環流制御バルブ15→第2排気
ガス環流パイプ14という排気ガス環流経路を経て吸気
系に導かれ、この吸気系で燃焼ガスに混入される。
【0014】また、排気ガス環流室13において、その
壁面には凹部13aが形成され、この凹部13aに異物
捕獲部16が配置されている。この異物捕獲部16は、
例えば極めて細いワイヤーを丸めてなる塊である。ある
いは、細いワイヤーからなるたわし状の塊、多孔室の金
属の塊等でも良く、耐熱性を有していれば、金属製でな
くても構わない。要するに、溶接の火花(スパッタ)が
冷却されてなるもの、金属の切り粉、セラミック粉等の
細かな異物が引っかかり易く、これらの異物を捕獲でき
るものであって、耐熱性を有していれば、どの様なもの
であっても良い。
【0015】さて、この様な構成において、排気ガス環
流室13の排気ガス環流制御バルブ15が開かれると、
排気ガスの一部がマニホールドコンバータ11から先の
排気ガス環流経路を経て吸気系へと流れる。このとき、
排気ガスと共に、排気ガスに含まれる細かな異物も第1
排気ガス環流パイプ12を通って排気ガス環流室13に
流入してくる。この細かな異物は、その材質にかかわり
なく、その重さにより排気ガス環流室13の下側壁面に
沿って移動し、該下側壁面の凹部13aの異物捕獲部1
6によって捕獲される。このため、細かな異物が排気ガ
ス環流制御バルブ15まで移動して、このバルブ15に
付着することはなく、この細かな異物が排気ガスの環流
量制御に悪影響を及ぼすことはない。
【0016】また、異物捕獲部16は、下側壁面の凹部
13aに配置されているので、排気ガス環流室13内に
流れる排気ガスのカーボンに殆ど触れずに済み、カーボ
ンが異物捕獲部16に付着する度合いが小さい。しか
も、排気ガスのカーボンが異物捕獲部16に付着したと
しても、これによって排気ガスの流れが悪化することは
ない。
【0017】図2は、本発明の排気ガス環流装置の第2
実施形態を概略的に示している。尚、図2において、図
1の装置と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付し
て説明を簡略化する。
【0018】第2実施形態では、排気ガス環流室13に
2つの凹部13a,13bを設け、これらの凹部13
a,13bにそれぞれの異物捕獲部16a,16bを配
置している。
【0019】排気ガスに含まれる細かな異物が排気ガス
環流室13に勢い良く流入した場合は、この細かな異物
が排気ガス環流室13の突き当たりの壁に衝突し易い。
この突き当たりの壁に凹部13bを設け、この凹部13
bに異物捕獲部16bを配置しているので、この異物捕
獲部16bは、勢い良く流入してきた細かな異物を捕獲
することができる。
【0020】図3は、本発明の排気ガス環流装置の第3
実施形態を概略的に示している。尚、図3において、図
1の装置と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付し
て説明を簡略化する。
【0021】第3実施形態の装置は、最も簡単な構成で
あって、排気ガス環流室13の下側壁面に異物捕獲部1
6を固定してなる。この異物捕獲部16による作用及び
効果は、第1及び第2実施形態と同様である。
【0022】図4(a)は、本発明の排気ガス環流装置
の第4実施形態を概略的に示している。尚、図4(a)
において、図1の装置と同様の作用を果たす部位には同
じ符号を付して説明を簡略化する。
【0023】第4実施形態では、排気ガス環流制御バル
ブ15手前の排気ガス環流室13の部位に、ラビリンス
構造体21を配置している。このラビリンス構造体21
は、図4(b)に示す様に、複数の板21aを排気ガス
環流経路に互い違いに配置してなり、これらの板21a
によって排気ガスの流れを蛇行させるものである。
【0024】このラビリンス構造体21は、異物捕獲部
16によって捕獲し切れなかった排気ガスに含まれる大
きな異物をその材質にかかわらず阻止し、この大きな異
物から排気ガス環流制御バルブ15を保護する。
【0025】図5(a)は、本発明の排気ガス環流装置
の第5実施形態を概略的に示している。尚、図5(a)
において、図1の装置と同様の作用を果たす部位には同
じ符号を付して説明を簡略化する。
【0026】第5実施形態では、排気ガス環流制御バル
ブ15手前の排気ガス環流室13の部位に、サイクロン
構造体22を配置している。このサイクロン構造体22
は、図5(b)に示す様に、螺旋状の板22aを排気ガ
ス環流経路に配置してなり、この螺旋状の板22aによ
って排気ガスの流れを螺旋状にするものである。
【0027】このサイクロン構造体22も、ラビリンス
構造体21と同様に、排気ガスに含まれる大きな異物を
阻止し、この大きな異物から排気ガス環流制御バルブ1
5を保護する。
【0028】図6は、本発明の排気ガス環流装置の第6
実施形態を概略的に示している。尚、図6において、図
1の装置と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付し
て説明を簡略化する。
【0029】第6実施形態では、排気ガス環流制御バル
ブ15手前の排気ガス環流室13の部位に、多孔構造体
23を配置している。この多孔構造体23は、図7に示
す様に、底を有する円筒体であって、その側壁に多数の
孔23aを形成してなり、排気ガスを各孔23aに通す
ものである。
【0030】この多孔構造体23も、ラビリンス構造体
21及びサイクロン構造体22と同様に、排気ガスに含
まれる大きな異物を阻止し、この大きな異物から排気ガ
ス環流制御バルブ15を保護する。
【0031】ところで、図1の装置においては、第1排
気ガス環流パイプ12と排気ガス環流室13間にガスケ
ット31が介在し、排気ガスが該ガスケット31の中央
の孔を通り抜ける。
【0032】図8は、図1の装置におけるガスケットの
変形例を示している。図8に示すガスケット32は、排
気ガスが通過する孔33を有しており、この孔33の周
縁には、該孔33の中心へと延びる複数の突起34が設
けられている。
【0033】このガスケット32は、それらの突起34
によって排気ガスに含まれる大きな異物を阻止し、この
大きな異物から排気ガス環流制御バルブ15を保護す
る。
【0034】従って、このガスケット32を適用する場
合は、ラビリンス構造体21、サイクロン構造体22、
多孔構造体23を必要とせず、部品点数の増加やコスト
の増大を招かずに済む。
【0035】図9は、図1の装置におけるガスケットの
他の例を示している。図9に示すガスケット41は、排
気ガスが通過する孔42を有しており、この孔42に
は、多数のワイヤー43が掛け渡されている。
【0036】このガスケット41は、排気ガスに含まれ
る大きな異物を阻止し、この大きな異物から排気ガス環
流制御バルブ15を保護する。また、このガスケット4
1は、部品点数の増加やコストの増大を招かずに、大き
な異物を阻止する機能を付加するものである。
【0037】図10は、図1の装置におけるガスケット
の別の例を部分的に示している。図10において、各帯
板51の端部が略直角に折り曲げられ、それらの端部間
に隙間が形成されている。この様な構造の多数の帯板5
1をガスケットの孔に配列することにより、大きな異物
を阻止する機能をガスケットに付加することができる。
【0038】図11(a),(b)は、図1の装置にお
けるガスケットの更に他の例を示している。図11に示
すガスケット61は、排気ガスが通過する孔62を有し
ており、この孔62には、波状の各帯板63が横方向に
掛け渡され、平板状の各帯板64が縦方向に掛け渡され
ている。波状の各帯板63は、隣り合う各帯板63の波
形が互い違いになる様に配列されている。平板状の各帯
板64は、互い違いに配列された波形の中央を通る様に
配列されている。
【0039】このガスケット61は、排気ガスに含まれ
る大きな異物を阻止し、この大きな異物から排気ガス環
流制御バルブ15を保護する。また、部品点数の増加や
コストの増大を招かずに、大きな異物を阻止する機能を
付加するものである。
【0040】図8乃至図11に示すガスケットを図1乃
至図3に示す異物捕獲部と併用すれば、細かな異物、大
きな異物を共に捕獲することができる。また、大きな異
物を捕獲するだけならば、図1乃至図3に示す異物捕獲
部を設けなくても、図8乃至図11に示すガスケットを
設けるだけでも良く、部品点数の増加やコストの増大を
伴わずに済む。
【0041】尚、本発明は、上記各実施形態に限定され
るものでなく、多様に変形することができる。例えば、
異物捕獲部の配置位置は、排気ガス環流制御バルブ手前
の排気ガス環流経路の部位であれば、どこでも良く、ま
た配置箇所の数を増やしても構わない。或いは、排気ガ
ス環流経路の内周壁に環状の溝を形成し、この環状の溝
に異物捕獲部を配置しても良い。
【0042】
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、排気
系から排気ガス環流制御弁に至るまでの排気ガス環流通
路の部位に異物捕獲部を配置しているので、排気系から
排気ガス環流通路に浸入した異物は、排気ガス環流制御
弁に至る前に、異物捕獲部によって捕獲される。これに
よって、排気ガス環流制御弁が異物から保護される。
【0043】また、異物捕獲部は、排気ガス環流通路の
壁面を部分的に形成するものであって、該通路を横切る
ものではないので、カーボンが付着しても、排気ガスの
流れの悪化を招くことが殆どない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排気ガス環流装置の第1実施形態を概
略的に示す部分断面図である。
【図2】本発明の排気ガス環流装置の第2実施形態を概
略的に示す部分断面図である。
【図3】本発明の排気ガス環流装置の第3実施形態を概
略的に示す部分断面図である。
【図4】(a)は本発明の排気ガス環流装置の第4実施
形態を概略的に示す部分断面図、(b)は(a)におけ
るラビリンス構造体を概略的に示す斜視図である。
【図5】(a)は本発明の排気ガス環流装置の第5実施
形態を概略的に示す部分断面図、(b)は(a)におけ
るサイクロン構造体を概略的に示す斜視図である。
【図6】本発明の排気ガス環流装置の第6実施形態を概
略的に示す部分断面図である。
【図7】図6における多孔構造体を示す側面図である。
【図8】図1の装置におけるガスケットの変形例を示す
平面図である。
【図9】図1の装置におけるガスケットの他の例を示す
平面図である。
【図10】図1の装置におけるガスケットの別の例を部
分的に示す斜視図である。
【図11】(a)は図1の装置におけるガスケットの更
に他の例を示す平面図、(b)は(a)におけるA−A
に沿う断面図である。
【符号の説明】
11 マニホールドコンバータ 12 第1排気ガス環流パイプ 13 排気ガス環流室 14 第2排気ガス環流パイプ 15 排気ガス環流制御バルブ 16 異物捕獲部 21 ラビリンス構造体 22 サイクロン構造体 23 多孔構造体 31,32,41,61 ガスケット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気系と吸気系間を連通する排気ガス環
    流通路に、排気ガス環流制御弁を設けた内燃機関の排気
    ガス環流装置において、 前記排気系から前記排気ガス環流制御弁に至るまでの前
    記排気ガス環流通路の部位で、該通路の壁面を部分的に
    異物捕獲部によって形成した内燃機関の排気ガス環流装
    置。
JP10343461A 1998-12-02 1998-12-02 内燃機関の排気ガス環流装置 Pending JP2000170608A (ja)

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Cited By (5)

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