JP2002180913A - Egr構造 - Google Patents
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- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/1035—Details of the valve housing
- F02D9/104—Shaping of the flow path in the vicinity of the flap, e.g. having inserts in the housing
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- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
- F02M26/19—Means for improving the mixing of air and recirculated exhaust gases, e.g. venturis or multiple openings to the intake system
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- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
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- F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 EGRガスと吸気とを充分に混合するEGR
構造を提供する。 【解決手段】 スロットル弁13近傍でその下流側の吸
気通路35にEGR管34接続したEGR構造におい
て、EGR管34続部34aの吸気通路35外周の全周
または一部を覆って吸気通路35と連通する予備混合室
38を設け、この予備混合室38に前記EGR管34を
接続した。
構造を提供する。 【解決手段】 スロットル弁13近傍でその下流側の吸
気通路35にEGR管34接続したEGR構造におい
て、EGR管34続部34aの吸気通路35外周の全周
または一部を覆って吸気通路35と連通する予備混合室
38を設け、この予備混合室38に前記EGR管34を
接続した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンのEGR構
造に関し、特にEGR管と吸気通路の接続部の構造に関
するものである。
造に関し、特にEGR管と吸気通路の接続部の構造に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】エンジンの排気ガス浄化手段として、排
気ガス中のNOxを低減させるため、排気ガスの一部を
吸気系に戻して混合気に混入し、これを再循環させて燃
焼温度を下げることによりNOxの発生を抑制するEG
R構造が用いられている。
気ガス中のNOxを低減させるため、排気ガスの一部を
吸気系に戻して混合気に混入し、これを再循環させて燃
焼温度を下げることによりNOxの発生を抑制するEG
R構造が用いられている。
【0003】EFIエンジン等において、排気マニホル
ドから分岐したEGR管がスロットル弁下流側の吸気通
路に接続され、吸気と混合して吸気マニホルドから噴射
燃料とともに各気筒に導入される。
ドから分岐したEGR管がスロットル弁下流側の吸気通
路に接続され、吸気と混合して吸気マニホルドから噴射
燃料とともに各気筒に導入される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
EGR構造においては、EGR管の径や取付け位置およ
び吸気通路の長さ等によってはEGRガスが吸気と充分
に混合せず、かつ各気筒へのEGRガスの分配が不均一
となりやすく、燃焼が不安定になるおそれあった。
EGR構造においては、EGR管の径や取付け位置およ
び吸気通路の長さ等によってはEGRガスが吸気と充分
に混合せず、かつ各気筒へのEGRガスの分配が不均一
となりやすく、燃焼が不安定になるおそれあった。
【0005】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、EGRガスと吸気とを充分に混合するEGR構造
の提供を目的とする。
って、EGRガスと吸気とを充分に混合するEGR構造
の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、スロットル弁近傍でその下流側の吸気
通路にEGR管を接続したEGR構造において、前記E
GR管接続部の吸気通路外周の全周または一部を覆って
該吸気通路と連通する予備混合室を設け、この予備混合
室に前記EGR管を接続したことを特徴とするEGR構
造を提供する。
め、本発明では、スロットル弁近傍でその下流側の吸気
通路にEGR管を接続したEGR構造において、前記E
GR管接続部の吸気通路外周の全周または一部を覆って
該吸気通路と連通する予備混合室を設け、この予備混合
室に前記EGR管を接続したことを特徴とするEGR構
造を提供する。
【0007】この構成によれば、EGR管を吸気通路に
直接接続しないで、吸気通路外周に設けた予備混合室に
一旦接続し、この予備混合室から吸気通路にEGRガス
を導入するため、吸気通路の外周に沿った広い範囲から
EGRガスを混入することができ、EGRガスと吸気が
充分に混合され、かつ各気筒へEGRガスが均一に分配
され、安定した燃焼作用が得られる。
直接接続しないで、吸気通路外周に設けた予備混合室に
一旦接続し、この予備混合室から吸気通路にEGRガス
を導入するため、吸気通路の外周に沿った広い範囲から
EGRガスを混入することができ、EGRガスと吸気が
充分に混合され、かつ各気筒へEGRガスが均一に分配
され、安定した燃焼作用が得られる。
【0008】好ましい構成例では、前記予備混合室は複
数の連通孔を介して前記吸気通路と連通することを特徴
としている。
数の連通孔を介して前記吸気通路と連通することを特徴
としている。
【0009】この構成によれば、複数の連通孔を通して
EGRガスが吸気通路の周囲から通路内に導入されるた
め、EGRガスが吸気通路内に均一に混入して充分な混
合作用が得られる。
EGRガスが吸気通路の周囲から通路内に導入されるた
め、EGRガスが吸気通路内に均一に混入して充分な混
合作用が得られる。
【0010】さらに好ましい構成例では、前記連通孔
は、吸気通路の中心を通りスロットル弁軸と直交する線
上の位置に備わることを特徴としている。
は、吸気通路の中心を通りスロットル弁軸と直交する線
上の位置に備わることを特徴としている。
【0011】この構成によれば、バタフライ型スロット
ル弁の弁体が最も大きく回動して流速が最大となる弁軸
と直交する半径距離の位置に連通孔が備わるため、この
位置の連通孔を通るEGRガスの混合作用が高まり吸気
通路内で効率よく充分にEGRガスと吸気が混合する。
ル弁の弁体が最も大きく回動して流速が最大となる弁軸
と直交する半径距離の位置に連通孔が備わるため、この
位置の連通孔を通るEGRガスの混合作用が高まり吸気
通路内で効率よく充分にEGRガスと吸気が混合する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
るEGR構造について説明する。図1は本発明に係るE
GR構造の正面図、図2は背面図である。
るEGR構造について説明する。図1は本発明に係るE
GR構造の正面図、図2は背面図である。
【0013】エア取入通路10より外部から供給された
エアは、エアクリーナ11により塵埃等を取除かれ吸気
ボックス12内に流入する。エアは吸気ボックス12か
ら吸気通路35を介してスロットル弁13を通り、サー
ジタンク14に流入する。このサージタンク14は、エ
ンジンに吸気される流量や圧力等の変動を緩和して均一
に吸気するためのものである。スロットル弁13は、バ
タフライ弁型であり弁軸37を中心に回転し出力を制御
する。吸気はサージタンク14から、吸気マニホルドフ
ランジ15を介してシリンダヘッド16に取付けられた
4本(図では2本)の吸気マニホルド17を通り、シリ
ンダヘッド16内の各気筒に供給される。各吸気マニホ
ルド17のシリンダヘッド16への取付部には、燃料噴
射用インジェクタの取付孔36が設けられインジェクタ
(不図示)が取付けられる。
エアは、エアクリーナ11により塵埃等を取除かれ吸気
ボックス12内に流入する。エアは吸気ボックス12か
ら吸気通路35を介してスロットル弁13を通り、サー
ジタンク14に流入する。このサージタンク14は、エ
ンジンに吸気される流量や圧力等の変動を緩和して均一
に吸気するためのものである。スロットル弁13は、バ
タフライ弁型であり弁軸37を中心に回転し出力を制御
する。吸気はサージタンク14から、吸気マニホルドフ
ランジ15を介してシリンダヘッド16に取付けられた
4本(図では2本)の吸気マニホルド17を通り、シリ
ンダヘッド16内の各気筒に供給される。各吸気マニホ
ルド17のシリンダヘッド16への取付部には、燃料噴
射用インジェクタの取付孔36が設けられインジェクタ
(不図示)が取付けられる。
【0014】シリンダヘッド16の下部には各気筒に対
応したシリンダ18、及び共通のクランク軸(不図示)
が装着されたクランクケース19が備わる。燃焼後の排
気ガスは排気マニホルドフランジ20を介してシリンダ
ヘッド16に取付けられた複数(この例では4本)の排
気マニホルド21を通り、集合して排気管22から排出
される。
応したシリンダ18、及び共通のクランク軸(不図示)
が装着されたクランクケース19が備わる。燃焼後の排
気ガスは排気マニホルドフランジ20を介してシリンダ
ヘッド16に取付けられた複数(この例では4本)の排
気マニホルド21を通り、集合して排気管22から排出
される。
【0015】排気管22から排出される排気ガスに含ま
れるNOxの発生を抑制するため、吸気に排気ガスの一
部を混合する排気ガス再循環(EGR(Exhaust Gas
Recirculation))が行われる。このため、4本の排気
マニホルド21のうち端部の排気マニホルドにEGR取
出し管23の端部が取付けられる。このEGR取出し管
23の他方の端部はEGRフランジ24を介してEGR
通路(EGR管)25と接続される。この例では、EG
Rフランジ24は排気マニホルドフランジ20と同一面
上に形成されている。この場合、両フランジ20,24
を一体部材として形成してもよい。また、EGR通路2
5はEGR取出し管23と一体のパイプ材で形成しても
よい。さらに、図ではEGR通路25はシリンダヘッド
16の外側に取付けられているが、シリンダヘッド16
内を通してもよい。
れるNOxの発生を抑制するため、吸気に排気ガスの一
部を混合する排気ガス再循環(EGR(Exhaust Gas
Recirculation))が行われる。このため、4本の排気
マニホルド21のうち端部の排気マニホルドにEGR取
出し管23の端部が取付けられる。このEGR取出し管
23の他方の端部はEGRフランジ24を介してEGR
通路(EGR管)25と接続される。この例では、EG
Rフランジ24は排気マニホルドフランジ20と同一面
上に形成されている。この場合、両フランジ20,24
を一体部材として形成してもよい。また、EGR通路2
5はEGR取出し管23と一体のパイプ材で形成しても
よい。さらに、図ではEGR通路25はシリンダヘッド
16の外側に取付けられているが、シリンダヘッド16
内を通してもよい。
【0016】EGR通路25の他方の端部はEGR弁3
3に接続される。EGR通路25はEGRクーラー28
で覆われている。このEGRクーラー28により排気マ
ニホルド21から分岐してEGR通路25を通るEGR
ガスの温度を、NOx低減に有効な範囲内に制御するこ
とができる。EGRクーラー28に用いる熱交換のため
の冷却液はシリンダヘッドの冷却系と同じ冷却液であ
り、シリンダヘッド内から分岐して冷却液入口30より
流入し、冷却液出口31より冷却系に戻り循環する。
3に接続される。EGR通路25はEGRクーラー28
で覆われている。このEGRクーラー28により排気マ
ニホルド21から分岐してEGR通路25を通るEGR
ガスの温度を、NOx低減に有効な範囲内に制御するこ
とができる。EGRクーラー28に用いる熱交換のため
の冷却液はシリンダヘッドの冷却系と同じ冷却液であ
り、シリンダヘッド内から分岐して冷却液入口30より
流入し、冷却液出口31より冷却系に戻り循環する。
【0017】このEGRクーラー28の端部のEGRク
ーラーフランジ29はボルト32によりEGRフランジ
24に固定される。EGRクーラー28の後部は、ブラ
ケット27で保持される。このブラケット27は、ボル
ト26により吸気マニホルドフランジ15に共締めされ
シリンダヘッド16に固定される。
ーラーフランジ29はボルト32によりEGRフランジ
24に固定される。EGRクーラー28の後部は、ブラ
ケット27で保持される。このブラケット27は、ボル
ト26により吸気マニホルドフランジ15に共締めされ
シリンダヘッド16に固定される。
【0018】EGR通路25を通り冷却されたEGRガ
スは、EGR弁33により排気圧、ベンチュリ負圧、吸
気マニホルド負圧等に応じて流量調整され、その後、E
GR通路(EGR管)を構成するEGR弁出口側通路3
4(図3)を通り、後述のように予備混合室38を介し
てスロットル弁13の下流側の吸気通路35に戻され
る。EGRガスが混入した吸気は、再びサージタンク1
4及び吸気マニホルド17を通りシリンダヘッド16内
の各気筒に導入される。
スは、EGR弁33により排気圧、ベンチュリ負圧、吸
気マニホルド負圧等に応じて流量調整され、その後、E
GR通路(EGR管)を構成するEGR弁出口側通路3
4(図3)を通り、後述のように予備混合室38を介し
てスロットル弁13の下流側の吸気通路35に戻され
る。EGRガスが混入した吸気は、再びサージタンク1
4及び吸気マニホルド17を通りシリンダヘッド16内
の各気筒に導入される。
【0019】図3は図2のA−A断面図である。前述の
EGR弁33の出口側通路(EGR管)34を通ったE
GRガスは、予備混合室38に流入する。予備混合室3
8にはさらに燃料蒸発ガス通路40が接続される。この
燃料蒸発ガス通路40を通してガソリンタンク(不図
示)からの蒸発ガスがキャニスタ(不図示)を介して送
られる。これによりガソリンの蒸発ガスが吸気に混入し
てエンジンで燃焼する。予備混合室38は吸気通路35
の外周を囲んで設けられ、吸気通路35の周囲全体に分
散して設けた複数の連通孔39を介して吸気通路内と連
通する。このように吸気通路の周囲全体からEGRガス
を導入して吸気と混合することにより、EGRガスと吸
気が均一に混合する。予備混合室38は吸気通路35の
外側全体を囲んでコンパクトな構造とすることができ
る。
EGR弁33の出口側通路(EGR管)34を通ったE
GRガスは、予備混合室38に流入する。予備混合室3
8にはさらに燃料蒸発ガス通路40が接続される。この
燃料蒸発ガス通路40を通してガソリンタンク(不図
示)からの蒸発ガスがキャニスタ(不図示)を介して送
られる。これによりガソリンの蒸発ガスが吸気に混入し
てエンジンで燃焼する。予備混合室38は吸気通路35
の外周を囲んで設けられ、吸気通路35の周囲全体に分
散して設けた複数の連通孔39を介して吸気通路内と連
通する。このように吸気通路の周囲全体からEGRガス
を導入して吸気と混合することにより、EGRガスと吸
気が均一に混合する。予備混合室38は吸気通路35の
外側全体を囲んでコンパクトな構造とすることができ
る。
【0020】この場合、各連通孔39から吸気通路35
に流入するEGRガス量を均一にするため、各連通孔の
孔径を位置に応じて変えてもよい。例えば、EGR弁出
口側通路34の接続部34aに最も近い位置の孔径を他
より小さくする。このとき、連通孔39の孔径をEGR
弁出口側通路34の接続部34aに近い方から徐々に大
きくしてもよい。EGRガスは吸気通路35の負圧によ
り吸引されるので、EGRガス通路の接続部34aに近
いほうの連通孔から大量に吸気通路35に戻されること
を防ぐためである。
に流入するEGRガス量を均一にするため、各連通孔の
孔径を位置に応じて変えてもよい。例えば、EGR弁出
口側通路34の接続部34aに最も近い位置の孔径を他
より小さくする。このとき、連通孔39の孔径をEGR
弁出口側通路34の接続部34aに近い方から徐々に大
きくしてもよい。EGRガスは吸気通路35の負圧によ
り吸引されるので、EGRガス通路の接続部34aに近
いほうの連通孔から大量に吸気通路35に戻されること
を防ぐためである。
【0021】また、連通孔39は吸気通路の中心で弁軸
37と直交する線上の位置(図の39a)に設けること
が望ましい。バタフライ型スロットル弁13は弁軸37
を中心に回転するので、弁体がもっとも大きく回動する
弁軸37と直交する半径距離の位置が最も流速が速く、
EGRガスと吸気エアがよく混合されるからである。こ
の場合には、混合作用が充分大きいためこの直交位置
(2ヶ所)にのみ適度な孔径の連通孔を設けてもよい。
37と直交する線上の位置(図の39a)に設けること
が望ましい。バタフライ型スロットル弁13は弁軸37
を中心に回転するので、弁体がもっとも大きく回動する
弁軸37と直交する半径距離の位置が最も流速が速く、
EGRガスと吸気エアがよく混合されるからである。こ
の場合には、混合作用が充分大きいためこの直交位置
(2ヶ所)にのみ適度な孔径の連通孔を設けてもよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、EG
R管を吸気通路に直接接続しないで、吸気通路外周に設
けた予備混合室に一旦接続し、この予備混合室から吸気
通路にEGRガスを導入するため、吸気通路の外周に沿
った広い範囲からEGRガスを混入することができ、E
GRガスと吸気が充分に混合され、かつ各気筒にEGR
ガスが均一に分配され、安定した燃焼作用が得られる。
R管を吸気通路に直接接続しないで、吸気通路外周に設
けた予備混合室に一旦接続し、この予備混合室から吸気
通路にEGRガスを導入するため、吸気通路の外周に沿
った広い範囲からEGRガスを混入することができ、E
GRガスと吸気が充分に混合され、かつ各気筒にEGR
ガスが均一に分配され、安定した燃焼作用が得られる。
【0023】なお、予備混合室38は吸気通路35の全
周を覆わずに吸気通路の半周あるいは広い範囲で外周の
一部を覆うように形成してもよい。
周を覆わずに吸気通路の半周あるいは広い範囲で外周の
一部を覆うように形成してもよい。
【図1】 本発明に係るEGR構造の正面図。
【図2】 本発明に係るEGR構造の背面図。
【図3】 図2のA−A断面図。
10:エア取入通路、11:エアクリーナ、12:吸気
ボックス、13:スロットル弁、14:サージタンク、
15:吸気マニホルドフランジ、16:シリンダヘッ
ド、17:吸気マニホルド、18:シリンダ、19:ク
ランクケース、20:排気マニホルドフランジ、21:
排気マニホルド、22:排気管、23:EGR取出し
管、24:EGRフランジ、25:EGR通路、26:
ボルト、27:ブラケット、28:EGRクーラー、2
9:EGRクーラーフランジ、30:冷却液入口、3
1:冷却液出口、32:ボルト、33:EGR弁、3
4:EGR弁出口側通路、35:吸気通路、36:燃料
噴射用インジェクタ取付孔、37:弁軸、38:予備混
合室、39:連通孔、40:燃料蒸発ガス通路。
ボックス、13:スロットル弁、14:サージタンク、
15:吸気マニホルドフランジ、16:シリンダヘッ
ド、17:吸気マニホルド、18:シリンダ、19:ク
ランクケース、20:排気マニホルドフランジ、21:
排気マニホルド、22:排気管、23:EGR取出し
管、24:EGRフランジ、25:EGR通路、26:
ボルト、27:ブラケット、28:EGRクーラー、2
9:EGRクーラーフランジ、30:冷却液入口、3
1:冷却液出口、32:ボルト、33:EGR弁、3
4:EGR弁出口側通路、35:吸気通路、36:燃料
噴射用インジェクタ取付孔、37:弁軸、38:予備混
合室、39:連通孔、40:燃料蒸発ガス通路。
Claims (3)
- 【請求項1】スロットル弁近傍でその下流側の吸気通路
にEGR管を接続したEGR構造において、 前記EGR管接続部の吸気通路外周の全周または一部を
覆って該吸気通路と連通する予備混合室を設け、この予
備混合室に前記EGR管を接続したことを特徴とするE
GR構造。 - 【請求項2】前記予備混合室は複数の連通孔を介して前
記吸気通路と連通することを特徴とする請求項1に記載
のEGR構造。 - 【請求項3】前記連通孔は、吸気通路の中心を通りスロ
ットル弁軸と直交する線上の位置に備わることを特徴と
する請求項2に記載のEGR構造。
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