JPH0681720A - 多気筒エンジンの排気ガス再循環装置 - Google Patents

多気筒エンジンの排気ガス再循環装置

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JPH0681720A
JPH0681720A JP4233684A JP23368492A JPH0681720A JP H0681720 A JPH0681720 A JP H0681720A JP 4233684 A JP4233684 A JP 4233684A JP 23368492 A JP23368492 A JP 23368492A JP H0681720 A JPH0681720 A JP H0681720A
Authority
JP
Japan
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egr
intake
engine
valve
passage
Prior art date
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Pending
Application number
JP4233684A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Takamatsu
昌史 高松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
Application filed by Toyoda Automatic Loom Works Ltd filed Critical Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication of JPH0681720A publication Critical patent/JPH0681720A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ガス再循環装置(EGR)付きのエンジ
ンにおいて、EGR領域でのEGR量は充分に確保され
ると共に、エンジンの運転中に高吸気効率と大きなエン
ジントルクを必要とする状態の時にはEGRポート24
のあるために起る吸気の脈動効果による共鳴現象の発生
を抑制し、吸気効率の悪化を防ぐ。 【構成】 吸気マニホルド内で各気筒毎に独立した吸気
通路2を有するエンジンにおいて、前記吸気通路2に連
通するEGR通路21,23が前記吸気通路2に通ずる
開口部24にその開閉を行う仕切り弁30を設け、前記
仕切り弁30は、前記排気ガス再循環装置の制御弁22
が閉鎖された時に前記開口部24を閉鎖するように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排気ガス再循環装置を備
え排気ガス再循環通路が吸気マニホルド内吸気通路に通
ずる開口部を有する多気筒エンジンの吸気効率改善に関
する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】排気ガ
ス再循環装置(Exhaust Gas Rocirc
ulationSystem、以下略してEGRと言
う)を備えていない従来の通常のエンジンの吸排気弁近
傍の構成を図5に、前記EGRを具備しているエンジン
の吸排気弁近傍の構成を図6に示す。図5において、1
はサージタンク、2は吸気マニホルド内吸気通路、3は
吸気弁、5は排気弁、6は排気マニホルド内排気通路、
8はピストン、10はエンジン本体である。図6は、前
記エンジンにEGRを取り付けた場合を示し、排気マニ
ホルド内排気通路6より取り出された排気(EGRガ
ス)EはEGR第1通路21、排気ガス再循環装置の制
御弁(以下EGRバルブと言う)22、EGR第2通路
23を通り、吸気マニホルド内吸気通路2に通ずる開口
部(以下EGRポートと言う)24を経て前記吸気通路
2内に入り、吸気Iと共に吸気弁3よりシリンダ内に流
入する。
【0003】上記のEGRを有するエンジンと、EGR
を有しない従来の通常のエンジンとについて、吸気効率
とトルク性能を比較した線図を図7に示す。図7(a)
は吸気効率、図7(b)はトルクについて、エンジンの
各回転数に応じた変化の状態が示されている。
【0004】図示の通りEGRを備えずEGRポート2
4のない通常のエンジン(線図V)と比較してEGRポ
ート24のあるエンジン(線図VI)は、中低速のエン
ジン回転数の領域において吸気効率が低下しそのために
発生トルクも低減している。これは、通常、エンジンに
おいては、吸気マニホルド内吸気通路2は、そのエンジ
ンに最適な吸気効率が得られるように流速や吸気脈動効
果等を考慮した長さと形状に作られているが、これに対
して、EGR付きエンジンではEGRポート24が吸気
マニホルド内通路2の途中に配置され第2EGR通路2
3と連通しているために吸気バルブ3とEGRポート2
4ならびに第2EGR通路23の間で吸気脈動効果が起
り一種の共鳴現象が発生し、このために吸気通路の実質
的な長さが本来の設計上の吸気効率を良くするための最
適の長さから外れることが起り、このために吸気効率が
悪化する結果を生じている。
【0005】上記の事情に鑑み、本発明においては、E
GR付きエンジンにおいて、その運転中に高吸気効率を
必要とし、大きなエンジントルクを必要とする状態の時
には、EGRポート24のあるための前記の共鳴現象の
発生を抑制し、吸気効率の悪化を防ぐためにEGRポー
トを閉鎖する手段を提供することを目的とする。
【0006】なお、従来技術においては、多気筒エンジ
ンにおいて、EGRガスの各気筒への分配を均等に適正
に行う工夫については種々の手段が提案されており、例
えば特開昭61−14460号公報等において、その手
段が開示されているが本願発明の目的とする必要に応じ
てEGRポートを閉鎖することにより吸気効率の低下を
防止する手段についての提案はなされていない。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、吸気マニホルド内で各気筒毎
に独立した吸気通路を有する多気筒エンジンにおいて、
前記吸気通路にそれぞれ排気ガス再循環通路を連通さ
せ、前記排気ガス再循環通路が前記吸気通路に通ずる開
口部にその開閉を行う仕切り弁を設けたことを特徴とす
る多気筒エンジンの排気ガス再循環装置を提供する。ま
た、前記排気ガス再循環装置の制御弁が閉鎖された時
に、前記仕切り弁が前記開口部を閉鎖するように構成す
ると好都合である。
【0008】
【作用】EGRバルブが閉じられ、EGRがOFFにな
った時に、仕切り弁が閉じてEGRポートを閉鎖し、E
GR第2通路と吸気マニホルド内吸気通路との間の連通
を断つことにより、吸気通路とEGR第2通路との間で
発生した吸気脈動効果に基づく共鳴現象の発生が防止さ
れ、このときは吸気通路内ではその本来の形状、長さに
よる吸気が行われ、エンジンの高吸気効率、高トルクが
保障され、一方、EGRバルブが開いた場合にはEGR
領域でのEGR量は充分に確保される。
【0009】
【実施例】本発明の実施例を図面に基いて説明する。図
1はEGRポート24に本発明による仕切り弁30を設
けたエンジンの吸排気弁近傍の構成を示す図で、前記図
6に示すEGRポート24の位置に仕切り弁30を設け
たものである。本発明におけるその他のエンジンの構成
部分については図6に示す構造と同一である。したがっ
て、図6と共通の部分については、同一の符号を付し、
詳しい説明は省略する。
【0010】図1(a)は図6と同様のエンジンの吸排
気弁近傍の構成の縦断面模式図を示し、図1(b)はそ
の上視図(平面図)の模式図を示す。本発明において
は、EGRポート24に仕切り弁30が設けてある。こ
の仕切り弁30はEGRの使用時にのみ開き、EGRの
未使用時には閉じている。すなわち、EGRバルブ22
が閉じられEGRがOFFの状態の場合には仕切り弁3
0が閉じており、EGRポート24は閉鎖され吸気マニ
ホルド内の吸気通路2の通路内の形状と長さは最初から
EGRポートなし場合、すなわち、前述の図5に示した
エンジンの場合と同様で、その性能は図7のV線で示す
エンジンの性能と同様になり、吸気通路本来の吸気効率
が確保でき、充分なトルクの発生が得られる。
【0011】エンジンの高負荷時には高トルクが必要
で、これは例えば、図4に示す高吸気効率要求領域Hに
比べて、エンジンの中負荷、低負荷の領域においては特
に高吸気効率は必要とせず、したがってEGRポートを
開けても差支えなく、図4に示すLの領域がEGR使用
域となる。この領域に於てはEGRバルブ22が開いて
EGRがONとなり、EGRガスは第2EGR通路を経
てEGRポート24より吸気通路2に流入する。
【0012】次に上記の作用を行う仕切り弁30の具体
的構成について述べる。先づ図2に第1実施例を示す。
図2は、図1(a)のA部に相当する部分の拡大図で、
図示の通り、仕切り弁30は、スプリング31、スプリ
ング押え板32により、各気筒の吸気通路2毎にEGR
第2通路23に取り付けられている。エンジンの停止時
にはスプリングの付勢力により仕切り弁は閉じられてい
るが、エンジンが始動し、EGRバルブ22が開きEG
RがONとなり、吸気通路2内の吸気圧力よりも、EG
R通路23内のEGRガスの圧力が高くなり、その圧力
差が前記スプリングの付勢力より大きくなるとスプリン
グが圧縮して仕切り弁30が開き、これにより、EGR
ガス(排気ガス)が吸気通路2内に流入する。これは図
4のL領域における作用である。
【0013】エンジンが更に回転を続けて図4Hに示す
高負荷領域に入ると、EGRバルブ22は閉じてEGR
はOFFとなる。このために、EGRバルブ22よりE
GRポート24までの間、すなわち第2EGR通路23
内の圧力は吸気通路2内の圧力よりも低くなり、スプリ
ング21の付勢力により仕切りバルブ30が閉じられ
る。従来は高負荷時等に於いてEGRバルブ22は閉じ
ていても図6に示したような構造ではEGRポート24
が開放されたままのためにこの部分で前記の吸気通路2
内における共鳴現象を起こしこのため吸気効率を悪化す
るという現象が発生した。本実施例においては仕切りバ
ルブ30により第2EGR通路と吸気通路2とが遮断さ
れるために上記の共鳴現象の発生が防止される。
【0014】次に図3に第2実施例を示す。図は図2と
同様に図1のA部を拡大したものであるが、この場合は
EGR通路23の上にダイヤフラム33を取り付けこれ
に仕切り弁30を連結させ、バキュームパイプ34より
のバキュームによりダイヤフラム33を動かして、仕切
り弁の開閉を行う。このときの負圧源はEGRバルブ2
2等に使用している負圧を利用すればよい。これにより
前記第1実施例と同様に、EGRバルブ22が閉じ、E
GRがOFFの時には仕切り弁30が閉じることにより
吸気通路2内の共鳴現象が発生することを防止する。
【0015】仕切り弁30の構造については、上記の外
に、EGRバルブ22が閉じた時にEGRポート24を
閉鎖することにより前記吸気効率の悪化を防ぐものであ
れば良く、このための仕切り弁としては、EGRバルブ
22の開閉に電磁ソレノイドを用いたり、又はEGRバ
ルブ22にEGRポートを開閉する板状スプリングを用
いる等の手段も考えられる。
【0016】上記により、従来のEGRポート24近傍
の構造に対して多くの手を加えることなく比較的簡単な
構造でEGR領域でのEGR量を確保しながら、高吸気
効率が必要とされる全負荷近くにおいては吸気通路内に
共鳴現象を発生させることなく最適の状態でエンジンを
稼動させる事が可能となる。
【0017】
【発明の効果】本発明を実施することによりEGR領域
でのEGR量は充分に確保されると共にEGRバルブが
閉じてEGRがOFFの場合に、従来、EGRポートの
開口部が吸気通路に連通していたために、EGR通路と
吸気弁との間の吸気通路に生じた共鳴現象の発生が防止
され、高吸気効率、高トルクを確保することができる。
更に上記のための構造は従来構造の若干の改造で可能で
あり、構造が比較的簡単でコスト的にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による仕切り弁をEGRポート
に設けたエンジンの吸排気弁近傍の構成を示す図であ
り、図1(a)はエンジンの吸排気弁近傍の構成の縦断
面模式図、図1(b)はその上視図(平面図)の模式図
である。
【図2】図1(a)のA部の拡大図により示す実施例1
による仕切り弁の構成図である。
【図3】図1(a)のA部の拡大図により示す実施例2
による仕切り弁の構成図である。
【図4】EGRの使用域と不使用域の概略を示したエン
ジンのトルク−回転数線図である。
【図5】従来のEGRを備えていないエンジンの吸排気
弁近傍の構成図である。
【図6】従来のEGRを具備しているエンジンの吸排気
弁近傍の構成図である。
【図7】従来のEGRを有しないエンジンと有するエン
ジンの性能線図を示し、図7(a)は吸気効率−エンジ
ン回転数線図、図7(b)はトルク−エンジン回転数線
図である。
【符号の説明】
1…サージタンク 2…吸気マニホルド内吸気通路 3…吸気弁 5…排気弁 6…排気マニホルド内排気通路 10…エンジン本体 20…排気ガス再循環装置(EGR) 21…EGR第1通路 22…EGRバルブ 23…EGR第2通路 24…EGRポート 30…仕切り弁 31…スプリング 33…ダイヤフラム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸気マニホルド内で各気筒毎に独立した
    吸気通路(2)を有する多気筒エンジンにおいて、前記
    吸気通路(2)にそれぞれ排気ガス再循環通路(23)
    を連通させ、前記排気ガス再循環通路(23)が前記吸
    気通路(2)に通ずる開口部(24)にその開閉を行う
    仕切り弁(30)を設けたことを特徴とする多気筒エン
    ジンの排気ガス再循環装置。
  2. 【請求項2】 前記仕切り弁(30)は前記排気ガス再
    循環装置の制御弁(22)が閉鎖された時に前記開口部
    (24)を閉鎖するように構成されたことを特徴とする
    請求項1記載の多気筒エンジンの排気ガス再循環装置。
JP4233684A 1992-09-01 1992-09-01 多気筒エンジンの排気ガス再循環装置 Pending JPH0681720A (ja)

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JPH0681720A true JPH0681720A (ja) 1994-03-22

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ID=16958924

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JP4233684A Pending JPH0681720A (ja) 1992-09-01 1992-09-01 多気筒エンジンの排気ガス再循環装置

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JP (1) JPH0681720A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11294267A (ja) * 1998-04-10 1999-10-26 Hino Motors Ltd エンジンの排ガス再循環装置
EP0911510A3 (de) * 1997-10-25 2000-01-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Brennkraftmaschine mit einer Abgasrückführ-Vorrichtung, insbesondere Diesel-Brennkraftmaschine
EP0949414A3 (de) * 1998-04-11 2000-03-22 Pierburg Aktiengesellschaft Luftansaugkanalsystem für eine Brennkraftmaschine
EP0974748A3 (de) * 1998-07-24 2000-09-06 Adam Opel Ag Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung
WO2008101977A1 (de) * 2007-02-23 2008-08-28 Mahle International Gmbh Brennkraftmaschinensystem

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WO2008101977A1 (de) * 2007-02-23 2008-08-28 Mahle International Gmbh Brennkraftmaschinensystem
US8176902B2 (en) 2007-02-23 2012-05-15 Mahle International Gmbh Internal combustion engine system

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