JPH1193715A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JPH1193715A
JPH1193715A JP9260016A JP26001697A JPH1193715A JP H1193715 A JPH1193715 A JP H1193715A JP 9260016 A JP9260016 A JP 9260016A JP 26001697 A JP26001697 A JP 26001697A JP H1193715 A JPH1193715 A JP H1193715A
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pressure
exhaust gas
intake
valve
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Yukihiro Tsuji
幸浩 辻
Seiji Harufuji
聖二 春藤
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Hino Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低いコストで排気ガス再循環を達成し得るよ
うにする。 【解決手段】 吸気工程において、排気圧が吸気圧より
も高くなる時に、排気口３２を僅かに開口させることに
より、シリンダ８内へ排気ガス９を吸入させるようにす
る排気ガス再循環用開弁機構２８を設けるようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に関する
ものであり、より詳しくは、低いコストで排気ガス再循
環を達成し得るようにした内燃機関に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエンジンなどの内燃機関では、
排気ガスの一部を吸気に混合することにより、燃焼を抑
制し、以て、窒素酸化物などの発生量を減らすようにす
る排気ガス再循環が行われている。
【０００３】排気ガス再循環を行わせるようにした従来
の内燃機関は、図４に示すようなものである。
【０００４】図中、１はターボチャージャ、２はターボ
チャージャ１の圧縮機、３はターボチャージャ１の圧縮
機２に吸入・圧縮される空気、４は空気を冷却するイン
タクーラである。
【０００５】５は吸気マニホールド、６はエンジン７の
吸気バルブ、８はエンジン７のシリンダ、９はエンジン
７からの排気ガス、１０はエンジン７の排気バルブ、１
１は排気マニホールド、１２はターボチャージャ１のタ
ービンである。
【０００６】又、１３は吸気マニホールド５と排気マニ
ホールド１１との間に設けられた排気ガス再循環通路、
１４は排気ガス再循環通路１３の途中に設けられた排気
ガス再循環バルブである。
【０００７】尚、１５はエンジン７のピストン、１６は
コンロッドである。
【０００８】上記構成によれば、先ず、ターボチャージ
ャ１の圧縮機２で空気３を吸入して圧縮し、圧縮機２で
圧縮された空気３をインタクーラ４へ導いて冷却し、イ
ンタクーラ４で冷却された空気３（圧縮空気）を吸気マ
ニホールド５へ送り、吸気マニホールド５から吸気バル
ブ６を介してエンジン７の各シリンダ８へ空気３を分配
・供給し、各シリンダ８で、それぞれ空気３に燃料を混
合させて燃焼させるようにする。
【０００９】各シリンダ８で燃焼によって発生した排気
ガス９を排気バルブ１０を介して排気マニホールド１１
へ排出し、排気マニホールド１１に集められた排気ガス
９をターボチャージャ１のタービン１２へ送ることによ
り、タービン１２を駆動させて、ターボチャージャ１の
圧縮機２の動力源として排気ガス９の持つ熱エネルギー
を回収させた後、大気へ排出させるようにする。
【００１０】そして、排気マニホールド１１に集められ
た排気ガス９の一部を、排気ガス再循環バルブ１４を開
けることにより、排気ガス再循環通路１３を介して吸気
マニホールド５へと送り、吸気マニホールド５内の空気
３に混合させて、排気ガス再循環を行わせるようにす
る。
【００１１】これにより、燃焼が抑制され、以て、窒素
酸化物などの発生量が低減される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の内燃機関には、以下のような問題があった。
【００１３】即ち、排気マニホールド１１と吸気マニホ
ールド５との間に、排気ガス再循環通路１３及び排気ガ
ス再循環バルブ１４を設けるようにしているため、装置
構成が大掛かりとなり、その分、コストが高く付くと共
に、エンジンルーム内における排気ガス再循環通路１３
の取り回しなどの設置上の問題なども生じる。
【００１４】本発明は、上述の実情に鑑み、低いコスト
で排気ガス再循環を達成し得るようにした内燃機関を提
供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、吸気行程にお
いて、排気圧が吸気圧よりも高くなる時に、排気口３２
を僅かに開口させることにより、シリンダ８内へ排気ガ
ス９を吸入させるようにする排気ガス再循環用開弁機構
２８を設けたことを特徴とする内燃機関にかかるもので
ある。
【００１６】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
【００１７】吸気行程において、排気圧が吸気圧よりも
高くなった時に、排気ガス再循環用開弁機構２８によっ
て、排気口３２を僅かに開口させて、シリンダ８内へ排
気ガス９を吸入させるようにすることにより、排気ガス
再循環を達成させることが可能となる。
【００１８】このように、本発明によれば、簡単な構成
で、排気ガス再循環を行わせることが可能となり、コス
ト低下を図ることができる。
【００１９】又、排気ガス再循環用開弁機構２８をエン
ジン内に装着できるため、設置上の問題も解消すること
ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。
【００２１】図１〜図３は、本発明の実施の形態の一例
である。
【００２２】エンジンなどの内燃機関の基本的な構造に
ついては、図４と同様であるため、同一の部分について
は同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００２３】本発明では、エンジン７の上部に設けられ
るロッカシャフト１７に偏心部１８を形成し、該偏心部
１８にロッカアーム１９を回動自在に枢支すると共に、
ロッカシャフト１７にリンクロッド２０を取付け、該リ
ンクロッド２０にプッシュロッド２５を支点として回動
させることによりロッカアーム１９中心を上下させるた
めのエアシリンダなどのアクチュエータ２１を接続し
て、排気ガス再循環切換装置２２を構成する。
【００２４】そして、ロッカアーム１９の一端部に排気
バルブ１０を取付けると共に、ロッカアーム１９の他端
部に、排気バルブ開閉用カム２３に摺接されるタペット
２４を備えたプッシュロッド２５を取付け、排気バルブ
開閉用カム２３の吸気域２６における、排気圧が吸気圧
よりも高くなる部分に僅かな排気ガス再循環用リフト２
７を形成して、排気ガス再循環用開弁機構２８を構成す
る。
【００２５】尚、２９は排気バルブ開閉用カム２３の圧
縮域、３０は排気バルブ開閉用カム２３の膨張域、３１
は排気バルブ開閉用カム２３の排気域、３２は排気口で
ある。
【００２６】次に、作動について説明する。
【００２７】先ず、排気ガス再循環切換装置２２を構成
するシリンダなどのアクチュエータ２１を図１に示すよ
うに収縮動させて実線の状態とし、リンクロッド２０を
介してロッカシャフト１７を所要角度回動し、ロッカシ
ャフト１７の偏心部１８を下方に移動させて、ロッカア
ーム１９を実線で示す通常の作動状態とする。
【００２８】この状態で、排気バルブ開閉用カム２３を
回転すると、排気バルブ開閉用カム２３によってプッシ
ュロッド２５が昇降され、プッシュロッド２５の昇降に
よりロッカアーム１９がロッカシャフト１７の偏心部１
８を中心として往復傾動され、ロッカアーム１９と接し
ている排気バルブ１０が昇降されて、排気口３２を開閉
することとなる。
【００２９】より詳しくは、排気バルブ開閉用カム２３
の圧縮域２９と膨張域３０では、リフトが形成されてい
ないので、タペット２４を介してプッシュロッド２５が
持上げられることがなく、従って、排気バルブ１０は排
気口３２を閉じたままの状態となっている。
【００３０】次に、排気バルブ開閉用カム２３の排気域
３１では、大きなリフトが形成されているので、タペッ
ト２４を介してプッシュロッド２５が持上げられ、ロッ
カアーム１９がロッカシャフト１７の偏心部１８を中心
として図中時計回りに傾動し、ロッカアーム１９の一端
部に取付けられた排気バルブ１０が下がって、排気口３
２を開口する。これにより、排気が行われる。
【００３１】そして、排気バルブ開閉用カム２３の吸気
域２６では、通常は、リフトがないので、圧縮域２９や
膨張域３０と同様、排気口３２を閉じた状態となる。し
かし、本発明の場合には、吸気域２６における排気圧が
吸気圧よりも高くなる部分に、僅かな排気ガス再循環用
リフト２７が設けられているので、この部分で、排気バ
ルブ１０が下降し、排気口３２が僅かに開口されること
となる。
【００３２】上記排気バルブ１０の動きを、図２に示
す。図２は、排気バルブ１０の昇降量を示すグラフであ
る。図２によれば、排気バルブ１０は、実線イで示すよ
うに、吸気域２６の一部で、排気ガス再循環用リフト２
７によって昇降されていることがわかる。尚、図２中破
線ロは、吸気バルブ１０の昇降量を示している。
【００３３】一方、排気マニホールドは、各シリンダ８
からの排気が交互に合流されるようになっているため、
図３に実線ハで示すように、圧力が脈動している。同様
に、吸気マニホールドは、各シリンダ８への吸気が交互
に行われるため、図３に破線ニで示すように、圧力が脈
動している。そして、脈動している排気マニホールドの
圧力（排気圧）と、脈動している吸気マニホールドの圧
力（吸気圧）とを図３に示すように、重ね合わせて比べ
て見ると、排気マニホールドの圧力と、吸気マニホール
ドの圧力とが交互に逆転する現象が規則的に生じている
ことがわかる。そこで、この圧力が交互に逆転する現象
を調べて見たところ、吸気域２６において排気圧が吸気
圧よりも高くなる、圧力の逆転部分が生じていることが
わかった。
【００３４】そこで、この吸気域２６における排気圧が
吸気圧よりも高くなる圧力の逆転部分で、上記したよう
に排気口３２を僅かに開口させると、排気圧が吸気圧よ
りも高いために、差圧によってシリンダ８内へ排気ガス
９が強制的に吸入されることとなり、これを利用する
と、簡単に排気ガス再循環を達成させることが可能とな
る。
【００３５】以上により排気ガス再循環が行われるが、
エンジン７の高負荷時に上記排気ガス再循環を行わせて
しまうと、酸素不足が生じて発生する排気ガス９中の黒
煙の量が多くなるので、このような場合には、排気ガス
再循環を行わせないようにするのが好ましい。
【００３６】そこで、本発明では、排気ガス再循環切換
装置２２を設けて、排気ガス再循環を行わせるかどうか
を選択して任意に切換えさせることができるようにして
いる。
【００３７】即ち、排気ガス再循環を行わせないように
する場合には、排気ガス再循環切換装置２２を構成する
シリンダなどのアクチュエータ２１を図１に示すように
伸長動させて仮想線の状態とし、リンクロッド２０を介
してロッカシャフト１７を所要角度回動し、ロッカシャ
フト１７の偏心部１８を上方へ移動させて、ロッカアー
ム１９を仮想線で示すように全体的に上方へ持上げさせ
るようにする。
【００３８】すると、ロッカアーム１９と共に排気バル
ブ１０も上方へ持上げられることとなるため、排気バル
ブ１０のバルブ昇降量が図２に実線ホで示すような状態
となり、排気バルブ開閉用カム２３の排気ガス再循環用
リフト２７によっても排気バルブ１０が下がることがな
くなり、排気口３２が開口されなくなるので、排気ガス
再循環を中止させることが可能となる。
【００３９】以上述べたように、本発明によれば、簡単
な構成で、排気ガス再循環を行わせることが可能とな
り、コスト低下を図ることができる。
【００４０】又、排気ガス再循環切換装置２２を用いる
ことにより、排気ガス再循環を行わせるかどうかを任意
に切換えることが可能となる。
【００４１】更に、排気ガス再循環用開弁機構２８や排
気ガス再循環切換装置２２が、エンジン７内に装着され
るため、設置上の問題も解消することができる。
【００４２】尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限
定されるものではなく、ＯＨＶエンジンに限らず、ＯＨ
Ｃエンジンにも適用可能なこと、その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
によれば、低いコストで排気ガス再循環を達成すること
ができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の部分拡大側面図で
ある。
【図２】吸気バルブと排気バルブの昇降量を示すグラフ
である。
【図３】吸気圧と排気圧の変動を示すグラフである。
【図４】従来例の全体概略経路図である。
【符号の説明】
８ シリンダ ９ 排気ガス ２８ 排気ガス再循環用開弁機構 ３２ 排気口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸気行程において、排気圧が吸気圧より
    も高くなる時に、排気口（３２）を僅かに開口させるこ
    とにより、シリンダ（８）内へ排気ガス（９）を吸入さ
    せるようにする排気ガス再循環用開弁機構（２８）を設
    けたことを特徴とする内燃機関。
JP9260016A 1997-09-25 1997-09-25 内燃機関 Pending JPH1193715A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9260016A JPH1193715A (ja) 1997-09-25 1997-09-25 内燃機関

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JP9260016A JPH1193715A (ja) 1997-09-25 1997-09-25 内燃機関

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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