JPH0232854Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、エンジンの排気ガス還流装置の改
良に関するものである。

（従来技術） 自動車等のエンジンにおいて、大気汚染を防止
するために排気ガス中のNO_Xを低減する手段と
して排気ガス還流装置がある。この装置は、排気
ガスの一部を吸気系に還流することによりエンジ
ンの燃焼温度を引下げるようにしている。例えば
実開昭58−77144号公報に示す排気ガス還流装置
では、吸気マニホールドの上流部と排気通路とを
排気ガス還流管により連通し、この排気ガス還流
管を介して排気ガスをエンジンの気筒に還流させ
るようにしている。

ところで、複数の気筒を有するエンジンにおい
て、上記排気ガスを各気筒に均一に分配するには
排気ガスと新気とを吸気通路内で充分に混合する
必要があり、このためには排気ガス還流管を吸気
通路の上流側に接続することが望ましい。また、
吸気通路を通過する高温の排気ガスによつて通路
壁面の腐食が促進されるので、これを防止するた
めには排気ガス還流管を吸気通路の下流側に接続
することが望ましいが、この構造を採用した場合
には上記排気ガスの分配量の均一化を図る必要が
ある。

また、サージタンクが気筒の配列方向に沿つて
伸び、このサージタンクが複数個の支管からなる
吸気マニホールドによつて各気筒に接続されると
ともに、サージタンクの吸気流入口が気筒の配列
方向に沿つて線上に開口してなるエンジンにおい
ては、上記吸気流入口に近接した上流側の気筒
と、吸気流入口から離れた下流側との間で排気ガ
スの分配量に差が生じ易く、このため排気ガスの
分配量を特に効果的に均一化できるようにするこ
とが望まれていた。

（考案の目的） この考案は、上記の点に鑑みてなされたもので
あり、簡単な構造で吸気通路の壁面が腐食するの
を防止することができるとともに、エンジンの各
気筒に排気ガスをそれぞれ均等に分配して還流さ
せることができる排気ガス還流装置を提供するも
のである。

（考案の構成） この考案の排気ガス還流装置は、気筒の配列方
向に沿つて伸びるとともに吸気流入口が気筒の配
列方向に沿つた線上に開口するサージタンクおよ
び一端が各気筒に接続されるとともに他端が上記
サージタンクの気筒配列方向に順次接続される複
数の支管からなる吸気マニホールドの上流側に位
置する吸気通路に屈曲部を形成して該屈曲部外方
に排気ガス還流管を接続し、この排気ガス還流装
置の供給ポートをサージタンクの中心線の延長線
上の近傍に形成したものである。つまり、吸気通
路を屈曲させることによつてこの屈曲部外方の新
気により乱流を生じさせ、この部分に供給された
排気ガスと新気との混合を促進するようにしてい
る。

（実施例） 第１，２図において、１は吸気通路の一部をな
すサージタンク、２は排気マニホールド、３はエ
ンジンのシリンダヘツドである。上記サージタン
ク１は、気筒の配列方向に沿つて伸びるとともに
吸気流入口が気筒の配列方向に沿つた線上に開口
し、この吸気流入口に連通管４が接続されること
により、図外の吸気ダクトに連結されている。ま
た、このサージタンク１は、一端が各気筒に接続
されるとともに他端がサージタンク１の気筒配列
方向に順次接続される複数の支管５を介してエン
ジンの各気筒に接続され、このサージタンク１と
各支管５とによつて吸気マニホールド６が構成さ
れている。この吸気マニホールド６の上流側に位
置する連通管４はサージタンク１の中心線ａに対
し所定角度屈曲して形成されている。そしてこの
連通管４の屈曲部外方には上記排気マニホールド
２に連通する排気ガス還流管７が接続され、この
排気ガス還流管７を通つて連通管４内に流入した
排気ガスが新気と混合されて混合ガスとなり、サ
ージタンク１を経て各支管５に分配されるように
構成されている。上記排気ガス還流管７の供給ポ
ート８は連結管４の屈曲部外方においてサージタ
ンク１の中心線ａの延長線上にある位置Ｘに形成
されている。図示の例では供給ポート８は位置Ｘ
に開口しているが、厳密にこの位置でなくてもこ
の近傍であればよい。

上記排気ガス還流管７には排気ガスの流量を制
御する排気ガス還流制御弁９が設けられている。
またエンジンのシリンダヘツドカバー１０の内部
とサージタンク１とはブローバイ通路１１により
連通されている。なお、図において１２は、冷却
水用配管である。

上記のように構成された排気ガス還流装置は、
排気ガス還流管７の供給ポート８が吸気マニホー
ルド６の上流側に位置する連通管４の屈曲部外方
において、サージタンク１の中心線ａの延長線上
にある位置Ｘの近傍に形成されているため、排気
ガス還流管７を吸気通路の比較的下流に位置する
上記連通管４に接続したにも拘のらず、排気ガス
が特定の支管５に偏つて流入することなく各支管
５に均等に分配されることとなる。その理由を以
下に説明する。

４気筒デイーゼルエンジンにおいて吸気通路の
充分上流側に排気ガス還流管を接続した場合に
は、第３図に示すように、エンジンの種々の回転
領域で排気ガスが各気筒に略均等に分配されると
いう実験データが得られた。なお、第３図におい
て、EGR率とは排気ガス中のCO₂濃度に対する
混合ガス中のCO₂濃度のパーセンテージを示し、
排気ガスの分配量が少ないほど上記パーセンテー
ジが低くなる。

上記のように排気ガス還流管７の接続位置を吸
気通路の充分上流側に設定すると排気ガスの分配
量を均等化できるのは、排気ガスが吸気通路を通
過する間に新気と充分に混合されるためであると
考えられる。一方、直管からなる吸気通路の比較
的下流つまり吸気マニホールド６に近接する位置
に排気ガス還流管７を接続した場合には、排気ガ
スと新気とが充分に混合されず、排気ガスが偏つ
て流れる結果、各支管５に流入する排気ガス量が
不均一となる。特に吸入空気量の多いデイーゼル
エンジンにおいては吸気通路を流れる新気の慣性
が大きいのでこの新気によつて排気ガスが下流側
に運ばれ易く、サージタンクの上流側に位置する
支管５に対する排気ガスの分配量が不足する傾向
にある。

これに対し、上記のように吸気通路の一部を屈
曲させた場合、上記新気は屈曲部外方の壁面に衝
突し、乱流を生じつつ外方の壁面に沿つて集中的
に流れるので、この部分に排気ガスを導入するよ
うに構成すれば、排気ガスと新気とが短時間で効
果的に混合されることとなる。このため、排気ガ
ス還流管７の接続位置を吸気通路の下流寄りに配
置しても排気ガスの分配性が損われることはな
い。したがつて、排気ガスに接触する吸気通路の
長さを短縮することができ、このため通路壁面の
腐食を防止でき、しかも各気筒に対する排気ガス
の流入量を均等にしてその燃焼条件を同一に設定
することができる。

なお、上記屈曲部を形成した場合においても、
排気ガスの供給ポート８の開口位置を上記サージ
タンク中心線ａの延長線上の位置Ｘよりも下流側
に配置した場合には、上記乱流による混合作用が
それほど得られないために排気ガスの分配性を向
上させることはできない。このため、排気ガスの
供給ポート８を吸気通路の下流側に寄せる限度
は、上記屈曲部外方においてサージタンク１の中
心線ａの延長線上にある位置Ｘの近傍である。

この考案に係る排気ガス還流装置は、デイーゼ
ルエンジンに限らず、ガソリンエンジンにも適用
することができる。上記実施例では連通管４に屈
曲部を形成した例について説明したが、この連通
管４を直管とし、これに接続される吸気ダクトに
屈曲部を形成した構造としてもよい。また、上記
屈曲部は、所定の曲率で湾曲した構造としてもよ
く、あるいは所定の角度で折曲した構造としても
よい。

（考案の効果） 以上説明したように、この考案は、吸気通路の
一部を屈曲させて排気ガス還流管の供給ポートを
上記屈曲部の特定の位置に設けたものであり、簡
単な構造でエンジンの各気筒に排気ガスを均等に
分配することができるものである。このため各気
筒における燃焼条件が同一となり、各気筒間の出
力差をなくしてエンジンの運転状態を安定させる
ことができるとともに、排気ガス中のNO_Xの低
減作用を充分に発揮することができ、しかも上記
排気ガスの供給ポートを吸気通路の下流側に配置
して排気ガスに接触する吸気通路の長さを短縮す
ることにより、通路壁面の腐食を防止できるとい
う効果を同時に達成できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す正面図、第２
図は第１図の部分切欠平面図、第３図は各種条件
下におけるエンジンのEGR率を各気筒ごとに調
べたグラフである。 １……サージタンク、４……連通管、６……吸
気マニホールド、７……排気ガス還流管、ａ……
サージタンクの中心線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 気筒の配列方向に沿つて伸びるとともに吸気流
   入口が気筒の配列方向に沿つた線上に開口するサ
   ージタンクおよび一端が各気筒に接続されるとと
   もに他端が上記サージタンクの気筒配列方向に順
   次接続される複数の支管からなる吸気マニホール
   ドの上流側に位置する吸気通路に屈曲部を形成し
   て該屈曲部外方に排気ガス還流管を接続し、この
   排気ガス還流管の供給ポートをサージタンクの中
   心線の延長線上の近傍に形成したことを特徴とす
   るエンジンの排気ガス還流装置。