JPH0332771Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はデイーゼル機関のEGR装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 実開昭58−152552号公報に開示されるガソリン
機関では、シリンダの中央部へ真つ直ぐに延びる
比較的小さい吸気ポートへ新気とEGRガスと燃
料とを導入する一方、シリンダの周壁に沿つて延
びる大きなヘリカル吸気ポートから新気だけを導
入して、EGRガスを不活性ガスとして混合気の
燃焼温度の上昇を抑え、排ガス中のNOxを低減
しているが、EGRガスは真つ直ぐで小さな吸気
ポートから燃焼室へ導入されるので、混合気との
混合が十分でなく、燃焼状態が悪化し、またシリ
ンダの周壁に沿つて延びる大きなヘリカル吸気ポ
ートは、機関が高送運転になるほど、新気の吸気
効率が低下し、機関の出力が低下するという問題
がある。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案の目的は、スワールを有効に利用して新
気とEGRガスとの混合を促し、かつ混合ガスを
シリンダの中央部に偏在させて燃焼状態の悪化を
抑え、かつシリンダ周壁に沿つて新気を導入する
ことにより、新気の吸気量を補い、機関の出力低
下を抑える、デイーゼル機関のEGR装置を提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案の構成は各
シリンダに燃焼室の中央部へ小さな吸気スワール
をつくるヘリカル吸気ポートと、燃焼室の周壁に
沿う大きな吸気スワールをつくるタンジエンシヤ
ル吸気ポートとを備え、排気マニホールドとヘリ
カル吸気ポートの間に排気ガスを還流させる導管
を接続したものである。

［作用］ 本考案では、EGRガスがヘリカル吸気ポート
から燃焼室の中央部へ導入されるので、小さいが
強い吸気スワールによりEGRガスが新気とよく
混合し、燃焼状態の悪化が抑えられる。ヘリカル
吸気ポートの流体抵抗は機関が高速回転になるに
従い大きくなるので、機関が高速回転になるに従
い大きくなるので、機関が高速回転になるに従い
EGRガスの導入量が相対的に少くなり、この結
果、高速回転までEGRガスを導入しても燃焼状
態の悪化が抑えられる。

一方、流体抵抗の小さいタンジエンシヤル吸気
ポートから新気だけを導入するから、機関の高速
回転まで吸気効率の低下が抑えられ、出力の低下
が抑えられる。

［考案の実施例］ 第１図に示すように、４弁式デイーゼル機関は
シリンダヘツド５のクランク軸方向に沿つて各シ
リンダに燃料噴射ノズル１８が配列され、図示し
てない燃料噴射ポンプから噴射管１９、燃料噴射
ノズル１８を経て燃焼室へ燃料が噴射される。シ
リンダヘツド５の上部はヘツドカバー１７により
覆われる。

シリンダヘツド５の一側壁に吸気マニホールド
９が接続され、新気が図示してない空気清浄器か
ら吸気管１２、吸気マニホールド９を経て、シリ
ンダヘツド５に各シリンダに対応して配設された
タンジエンシヤル吸気ポート８ａ（第２図）に連
なる分岐管８と、ヘリカル吸気ポート１０ａに連
なる分岐管１０を経てシリンダへ吸入される。一
方、各シリンダの燃焼ガスはシリンダヘツド５の
他側壁に接続された排気マニホールド３で合流
し、排気管２から外部へ排出される。

排気ガスの一部を吸気ポートへ戻して浄化する
ために、排気マニホールド３に導管１６が接続さ
れる。導管１６の終端は導管１４に、必要により
継手１５を介して接続される。導管１４は分岐管
６を介して各分岐管１０に接続される。

第２図に示すように、シリンダヘツド５に吸気
弁２２により開閉されるタンジエンシヤル吸気ポ
ート８ａとヘリカル吸気ポート１０ａが配設さ
れ、また排気弁２４により開閉される１対の排気
ポート３ａが配設される。タンジエンシヤル吸気
ポート８ａは前述した分岐管８と接続され、ヘリ
カル吸気ポート１０ａは分岐管１０と接続され
る。１８ａは燃料噴射ノズル１８の取付穴であ
る。

次に、本考案装置の作動について説明する。排
気マニホールド３の排気ガスの一部すなわち
EGRガスは、導管１６、導管１４、分岐管６、
分岐管１０を経てヘリカル吸気ポート１０ａへ入
る。EGRガスは吸気マニホールド９からの新気
と一縮に、ヘリカル吸気ポート１０ａで旋回半径
の小さいスワールをつくりながら、シリンダ２５
の中央部でよく混合される。一方、タンジエンシ
ヤル吸気ポート８ａからの新気は、シリンダ２５
の周壁に沿つて大きなスワールをつくり、ヘリカ
ル吸気ポート１０ａからのEGRガスと新気との
混合ガスの小さなスワールを取り囲む。

機関の低速運転では、ヘリカル吸気ポートから
燃焼室へ導入された燃えにくいEGRガスは、ヘ
リカル吸気ポートの特性であるマイクロスワール
により新気と均一に混合される。機関の低速運転
では燃料噴射圧が低いので、燃料の到達距離が短
く、燃料は主として中央部に偏在するEGRガス
と新気との混合ガスで燃焼する。ヘリカル吸気ポ
ートからの小さいが強いスワールにより、EGR
ガスが新気とよく混合されるので、燃料の燃焼温
度の上昇が抑えられ、NOxの発生が抑えられる。

タンジエンシヤル吸気ポートから燃焼室へ導入
された新気は、シリンダの周壁に沿つて大きなス
ワールをつくり、周囲から燃えにくいEGRガス
と新気と燃料との混合ガスの燃焼を助ける。

機関の高速運転では、タンジエンシヤル吸気ポ
ートはヘリカル吸気ポートに比べて流体抵抗が小
さいので、新気の吸入量を補う。機関の高速運転
では、燃料噴射圧が高いので、燃料は燃焼室の周
壁に達する。タンジエンシヤル吸気ポートから燃
焼室へ導入された新気は、周壁に沿つて大きなス
ワールをつくり、燃料とよく混合して燃焼し、機
関の出力低下を抑える。

ヘリカル吸気ポートからの燃焼室へ導入された
EGRガスと新気との混合ガスは、燃焼室の中央
部に偏在し、外側からの燃焼に助けられて燃焼す
るので、炭化物の発生が抑えられる。機関の高速
運転では、ヘリカル吸気ポートの吸気効率が落ち
こむので、機関の高速運転域までEGRガスをヘ
リカル吸気ポートから燃焼室へ導入しても、燃焼
状態の悪化や出力低下の影響度が少い。

［考案の効果］ 本考案は上述のように、各シリンダに燃焼室の
中央部へ小さな吸気スワールをつくるヘリカル吸
気ポートと、燃焼室の周壁に沿う大きな吸気スワ
ールをつくるタンジエンシヤル吸気ポートとを備
え、排気マニホールドとヘリカル吸気ポートの間
に排気ガスを還流させる導管を接続したから、次
のような効果を奏する。

(a) ヘリカル吸気ポートだけから導入される
EGRガスは、旋回半径ま小さいが強いスワー
ルにより新気と均一に混合されるので、燃焼の
局部的悪化が少なく、燃焼温度の上昇が抑えら
れ、NOxの発生量が減じられる。高速回転に
なるほどEGRガスの吸入量が相対的に減じる
ので、燃焼状態の悪化が抑えられる。

(b) タンジエンシヤル吸気ポートからの新気は、
燃焼室の周壁に沿う大きなスワールをつくり、
高速回転になるほど新気の吸入量が相対的に増
加し、燃焼室の周壁部で新気が燃料と直接混合
して燃焼するので、出力低下が抑えられ、また
中央部に偏在するEGRガスと新気との混合ガ
スの燃焼を助けるので、EGRガスの導入によ
る燃焼状態の悪化が抑えられる。

(c) ヘリカル吸気ポートからのEGRガスと新気
が燃焼室の中央部に偏在し、タンジエンシヤル
吸気ポートからの新気が燃焼室の周壁を覆うの
で、周壁側からシリンダとピストンとの隙間を
経てクランク室へ吹き抜けるブローバイガス
は、EGRガスに含まれるカーボンに汚染され
る機会が少なく、カーボンの混入による潤滑油
の劣化が抑えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るデイーゼル機関のEGR
装置の概略構成を示す平面図、第２図は同平面断
面図である。 ３：排気マニホールド、５：シリンダヘツド、
６，８，１０：分岐管、８ａ：タンジエンシヤル
吸気ポート、１０ａ：ヘリカル吸気ポート、１
８：燃料噴射ノズル、２２：吸気弁、２４：排気
弁、２５：シリンダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 各シリンダに燃焼室の中央部へ小さな吸気スワ
   ールをつくるヘリカル吸気ポートと、燃焼室の周
   壁に沿う大きな吸気スワールをつくるタンジエン
   シヤル吸気ポートとを備え、排気マニホールドと
   ヘリカル吸気ポートの間に排気ガスを還流させる
   導管を接続したことを特徴とするデイーゼル機関
   のEGR装置。