JPS5896159A - 多気筒デイ−ゼル機関の排気還流装置 - Google Patents
多気筒デイ−ゼル機関の排気還流装置Info
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、多気筒ディーゼル機関の排気還流装置に関
する。
する。
一般に、自動車用ディーゼル機関においても。
機関から排出される廟を低減する目的で、排気の一部を
吸気中に還流して燃焼を抑制する排気還流（ＥＧＲ）装
置が採用されていることは良く知られている。
吸気中に還流して燃焼を抑制する排気還流（ＥＧＲ）装
置が採用されていることは良く知られている。
従来、ディーゼル機関のＥＧＲ装置として１例えば第１
図（実公昭５３−１９２９９号公報）に示すようなもの
がある。
図（実公昭５３−１９２９９号公報）に示すようなもの
がある。
これは、まず機関本体１の吸気通路（吸気マ二ホ−ル）
’ ） ２ ｔ！：排気通路（排気マニホールド）３と
がＥＧＲ通路４で連通される。そして、ＥＧＲ通路４の
途中には固定オリフィス５が設けられると共に、この套
ＧＲ通路４の接続部の上流に位置した吸気通路２には吸
気絞シ弁６が介装される。
’ ） ２ ｔ！：排気通路（排気マニホールド）３と
がＥＧＲ通路４で連通される。そして、ＥＧＲ通路４の
途中には固定オリフィス５が設けられると共に、この套
ＧＲ通路４の接続部の上流に位置した吸気通路２には吸
気絞シ弁６が介装される。
従って％ＥＧＲを必要としないときは、上記吸気絞９弁
６を全開にする。こうすると、吸気通路２にはほとんど
負圧が発生せず、しかも上記ＥＧＲ通路４が固定オリフ
ィス５によって絞られているので、排気ガスはほとんど
吸気通路２側には還流しない。
６を全開にする。こうすると、吸気通路２にはほとんど
負圧が発生せず、しかも上記ＥＧＲ通路４が固定オリフ
ィス５によって絞られているので、排気ガスはほとんど
吸気通路２側には還流しない。
一方、ＥＧＲを必要とする場合は、逆に吸気絞り弁６を
閉作動させて吸気を絞る。こうすると、吸気絞り弁６の
下流の吸気通路２には上記絞り弁６の開度に応じた負圧
が発生し、このときの吸気通路２と排気通路３の圧力差
により、排気がＥＧＲ通路４を通って吸気通路２側に還
流されるのである。
閉作動させて吸気を絞る。こうすると、吸気絞り弁６の
下流の吸気通路２には上記絞り弁６の開度に応じた負圧
が発生し、このときの吸気通路２と排気通路３の圧力差
により、排気がＥＧＲ通路４を通って吸気通路２側に還
流されるのである。
このようにして、ＥＧＲ量は吸気絞シ弁６の開度によシ
制御されていた。
制御されていた。
ところが、このような従来のＥＧＲ装置にあっては、上
述したように吸気絞シ弁６の全開時（例えば１機関高負
荷域もしくは高回転域）には、ＥＧＲがかからないよう
に、 ＥＧＲ通路４に固定オリフィス５を設けるとかＥ
ＧＲ通路通路４絡ＥＧＲが必要な時（例えば機関低，中
負荷域など）に充分なＥＧＲ量を得るためには、吸気絞
り弁６の開度をかなり小さくして大きな負圧を吸気通路
２に発生させなければ表らなかった。
述したように吸気絞シ弁６の全開時（例えば１機関高負
荷域もしくは高回転域）には、ＥＧＲがかからないよう
に、 ＥＧＲ通路４に固定オリフィス５を設けるとかＥ
ＧＲ通路通路４絡ＥＧＲが必要な時（例えば機関低，中
負荷域など）に充分なＥＧＲ量を得るためには、吸気絞
り弁６の開度をかなり小さくして大きな負圧を吸気通路
２に発生させなければ表らなかった。
その九め、機関の吸入新気量が極端に低下して空気過剰
率が下が夛、−排出スモーク及び未燃Ｈｅ濃度が増加す
るという問題点があった。
率が下が夛、−排出スモーク及び未燃Ｈｅ濃度が増加す
るという問題点があった。
この対策として、逆に固定オリアイス５を取り除きＥＧ
Ｒ通路４の通路径を太くする一方．ＥＧＲ通路４の途中
に還流遮断弁などを設ける方法もあるが、これだとＥＧ
Ｒが不敬の時には完全にＥＧＲをカットできると共に、
上述したＥＧＲ時の最大ＥＧＲ量の問題も満足させられ
るが、ＥＧＲ時の吸気絞り弁６のわずかな開度変化によ
ってＦｉＧＲ量が大きく左右されることになるため、Ｅ
ＧＲ量制御にバラツキが生じ、機関運転状態に応じた最
適なＥＧＲ制御ができないという不具合が生じる。
Ｒ通路４の通路径を太くする一方．ＥＧＲ通路４の途中
に還流遮断弁などを設ける方法もあるが、これだとＥＧ
Ｒが不敬の時には完全にＥＧＲをカットできると共に、
上述したＥＧＲ時の最大ＥＧＲ量の問題も満足させられ
るが、ＥＧＲ時の吸気絞り弁６のわずかな開度変化によ
ってＦｉＧＲ量が大きく左右されることになるため、Ｅ
ＧＲ量制御にバラツキが生じ、機関運転状態に応じた最
適なＥＧＲ制御ができないという不具合が生じる。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、上述したＥＧＲ通路をある特定の気筒にのみ
通じる排気通路に接続し、かつ、この排気通路の上記Ｅ
ＧＲ通路の接続部下流に位置して、機関運転状態に応じ
て開閉する排気遮断弁を設け、ＥＧＲ時には、吸気通路
に吸気絞）弁がなくても，確実にある特定の気筒の排気
の略全量が吸気通路側に還流されるように構成すること
により、上記問題点を解決することを目的とする。
たもので、上述したＥＧＲ通路をある特定の気筒にのみ
通じる排気通路に接続し、かつ、この排気通路の上記Ｅ
ＧＲ通路の接続部下流に位置して、機関運転状態に応じ
て開閉する排気遮断弁を設け、ＥＧＲ時には、吸気通路
に吸気絞）弁がなくても，確実にある特定の気筒の排気
の略全量が吸気通路側に還流されるように構成すること
により、上記問題点を解決することを目的とする。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図には、４気筒からなるディーゼル機関にこの発明
を適用し九例が示されている。
を適用し九例が示されている。
図中１０が第１気筒φ１から第４気筒す４までを備えた
機関本体で、この機関本体１ｏに吸、排気通路の一部を
構成する吸、排気マニホールド１１。
機関本体で、この機関本体１ｏに吸、排気通路の一部を
構成する吸、排気マニホールド１１。
１２が取付けられ、その各ブランチ部１１Ａ。
１２Ａを介して機関本体１０の各気筒す１〜す４に連通
される。
される。
そして、吸気マニホールド１１の集合部１１Ｂにつなが
る吸気管１３の上流端にはエアクリーナ１４が取付けら
れると共に、吸気管１３の途中には後述するＥＧＲ通路
１５の一端が開口接続する拡散チャンバ１６が介設され
る。−港、排気マニホールド１２の集合部１２Ｂには排
気管１７が連通され、この排気管１７はその途中に図示
しない触媒コンバータ及びマフラを介装した後外部に解
放される。
る吸気管１３の上流端にはエアクリーナ１４が取付けら
れると共に、吸気管１３の途中には後述するＥＧＲ通路
１５の一端が開口接続する拡散チャンバ１６が介設され
る。−港、排気マニホールド１２の集合部１２Ｂには排
気管１７が連通され、この排気管１７はその途中に図示
しない触媒コンバータ及びマフラを介装した後外部に解
放される。
上記拡散チャンバ１６に一端が接続したＥＧＲ通路１５
の他端は、排気マニホールド１２の第４気筒す４にのみ
連通するブランチ部１２Ａに開口接続される。
の他端は、排気マニホールド１２の第４気筒す４にのみ
連通するブランチ部１２Ａに開口接続される。
そして、このブランチ部１２Ａには、上記ＥＧＲ通路１
５の接続部下流に位置して、排気遮断弁１８が介装され
る。
５の接続部下流に位置して、排気遮断弁１８が介装され
る。
この排気遮断弁１８は、図示しない燃料ポンプレバーと
連動されるなどして、機関運転状態に応じて０Ｎ−ＯＦ
ＦＣ全開−全閉）的に開閉し、上述したブランチ部１２
Ａを連通、遮断するものである。
連動されるなどして、機関運転状態に応じて０Ｎ−ＯＦ
ＦＣ全開−全閉）的に開閉し、上述したブランチ部１２
Ａを連通、遮断するものである。
また、ＥＧＲ通路１５の途中には，上記排気遮断弁１８
とリンク機構１９を介して連動し、かつその開閉作動が
相反的に行なわれる還流制御弁２。
とリンク機構１９を介して連動し、かつその開閉作動が
相反的に行なわれる還流制御弁２。
が介装され，該制御弁２ｏの開閉によりＥＧＲ通路１５
が連通、遮断されるようになっている。
が連通、遮断されるようになっている。
次に作用を説明する、
前述したように機関高負荷域などにおいてｍＲが不要の
時は、第４気筒す４にのみ通じるブランチ部１２Ａに介
装した排気遮断弁１８が全開するように設定する。この
時、ＥＧＲ通路１５に介装した還流制御弁２０は、上記
遮断弁１８と相反的に連動するため全閉となる。
時は、第４気筒す４にのみ通じるブランチ部１２Ａに介
装した排気遮断弁１８が全開するように設定する。この
時、ＥＧＲ通路１５に介装した還流制御弁２０は、上記
遮断弁１８と相反的に連動するため全閉となる。
これにより、上記ブランチ部１２Ａは集合部１２Ｂ側に
のみ連通することになり、第４気筒÷４から排出された
排気ガスは吸気管１３側には還流せず、他の第１気筒φ
１ないし第３気筒φ３から排出された排気ガスと集合部
１２Ｂで合流した稜排気管１７によって外部に放出され
る。
のみ連通することになり、第４気筒÷４から排出された
排気ガスは吸気管１３側には還流せず、他の第１気筒φ
１ないし第３気筒φ３から排出された排気ガスと集合部
１２Ｂで合流した稜排気管１７によって外部に放出され
る。
この結果、ＥＧＲ不要時には確実にＥＧＲがカットされ
、機関の高出力が確保される。
、機関の高出力が確保される。
一方、機関像、中負荷域などにおいてＥＧＲを必要とす
る時は、上述したとは逆に排気遮断弁１８が全閉するよ
うに設定する。この時、還流制御弁２０は全開となるこ
とは上述したとおシである。
る時は、上述したとは逆に排気遮断弁１８が全閉するよ
うに設定する。この時、還流制御弁２０は全開となるこ
とは上述したとおシである。
これによシ、今度は第４気筒す４から排出され側には流
れることができないため、その全量が連通状態にあるＥ
ＧＲ通路１５を通って吸気管１３の途中の拡散チャンノ
々１６に導入され、ここでエアクリーナ１４よシ吸入さ
れた新気と混合した後。
れることができないため、その全量が連通状態にあるＥ
ＧＲ通路１５を通って吸気管１３の途中の拡散チャンノ
々１６に導入され、ここでエアクリーナ１４よシ吸入さ
れた新気と混合した後。
吸気マニホールＦ１１の集合部１１１．から各ブランチ
ＩＩＡを介して各気筒φ１〜φ４に吸入される、 この際、上述した拡散チャンバ１６は、一定の容積を有
しているため、ＥＧＲガスと新気との混合が促進されて
各気筒φ１〜φ４に均一にＥＧＲがなされる。
ＩＩＡを介して各気筒φ１〜φ４に吸入される、 この際、上述した拡散チャンバ１６は、一定の容積を有
しているため、ＥＧＲガスと新気との混合が促進されて
各気筒φ１〜φ４に均一にＥＧＲがなされる。
これらの結果、ＥＧＲをかけたい時には、０Ｎ−ＯＦＦ
的ではあるが確実にＥＧＲが行なわれるのでＮＯｘの発
生が低減できる一方で、吸気を絞ることなく ＥＧＲが
施せる（従って、従来例のように吸気絞シ弁６は用いら
れていない。）ので、空気過剰率の極端な低下によるス
モーク及びＨＣの発生増加もない。
的ではあるが確実にＥＧＲが行なわれるのでＮＯｘの発
生が低減できる一方で、吸気を絞ることなく ＥＧＲが
施せる（従って、従来例のように吸気絞シ弁６は用いら
れていない。）ので、空気過剰率の極端な低下によるス
モーク及びＨＣの発生増加もない。
また、ＥＧＲ量が一定しているため、機関毎にＥＧＲ率
を調節する必要もなくなる。
を調節する必要もなくなる。
尚、この実施例では、ＥＧＲ通路１５の途中にＥＧＲ不
要時に確実にＥＧＲをカットできるように還流制御弁２
０を介装し九が、これは特に設ける必要はなく、従来例
のように固定オリフィス５を設けるとか、ＥＧＲ通路１
５を若干細めるとかすれば良い、 次に、第３図ないし第５図はこの発明の他の実施例を示
すものである。
要時に確実にＥＧＲをカットできるように還流制御弁２
０を介装し九が、これは特に設ける必要はなく、従来例
のように固定オリフィス５を設けるとか、ＥＧＲ通路１
５を若干細めるとかすれば良い、 次に、第３図ないし第５図はこの発明の他の実施例を示
すものである。
第３図はＥＧＲ用の排気ガスを先の実施例の第４気筒φ
゛４に加えて第３気筒φ３からも、つまシ機関４気筒の
うちの丁度半分の２気筒から取り出すようにした例であ
る。
゛４に加えて第３気筒φ３からも、つまシ機関４気筒の
うちの丁度半分の２気筒から取り出すようにした例であ
る。
先の実施例では、１気筒分の排気ガスを還流するように
なっていて、機関負荷の増加に伴ない実効ＥＧＲ率（筒
内吸入ガス量のＣＯ，ｓ度）は大きくなるため、結局負
荷に応じてＥＧＲ効果が自動的に変化するのであるが、
極低負荷域（例えば、アイＹりフグ時もしくは軽いエン
ジンブレーキ時など）には、１気筒分のＥＧＲ量では不
充分であシ、複数気筒分のＥＧＲ量が必要となる場合が
ある。
なっていて、機関負荷の増加に伴ない実効ＥＧＲ率（筒
内吸入ガス量のＣＯ，ｓ度）は大きくなるため、結局負
荷に応じてＥＧＲ効果が自動的に変化するのであるが、
極低負荷域（例えば、アイＹりフグ時もしくは軽いエン
ジンブレーキ時など）には、１気筒分のＥＧＲ量では不
充分であシ、複数気筒分のＥＧＲ量が必要となる場合が
ある。
このために、この実施例のように、先の実施例における
還流制御弁２０の下流からＥＧＲ通路１５′を分岐して
、その先端を第３気筒÷３にのみ通じるブランチ１２Ａ
に開口接続すると共に、これらのブランチ１２Ａ及びＫ
ＧＲ通路１５′に先の実施例と同様に排気遮断弁１８′
及びこの遮断弁１８′とリンク機構１９′を介して連動
する還流制御弁２０′を設け、これらを弁制御装置２１
などを介して先の実施例の排気遮断弁１８及び還流制御
弁２０と独立して開閉作動させてやれば、極低負荷域に
は、排気遮断弁１８ 、１８’の両方を閉じることによ
って、第３及び第４気筒φ３．令４の２気筒分の排気が
還ｆｉｌできる一方、負荷が増大して１気筒分のＥＧＲ
量で充分な領域では、どちらか一方の排気遮断弁１８ｔ
たは１８′を開くことによって、先の実施例と同様に１
気筒分のＥＧＲｌｉが得られる。
還流制御弁２０の下流からＥＧＲ通路１５′を分岐して
、その先端を第３気筒÷３にのみ通じるブランチ１２Ａ
に開口接続すると共に、これらのブランチ１２Ａ及びＫ
ＧＲ通路１５′に先の実施例と同様に排気遮断弁１８′
及びこの遮断弁１８′とリンク機構１９′を介して連動
する還流制御弁２０′を設け、これらを弁制御装置２１
などを介して先の実施例の排気遮断弁１８及び還流制御
弁２０と独立して開閉作動させてやれば、極低負荷域に
は、排気遮断弁１８ 、１８’の両方を閉じることによ
って、第３及び第４気筒φ３．令４の２気筒分の排気が
還ｆｉｌできる一方、負荷が増大して１気筒分のＥＧＲ
量で充分な領域では、どちらか一方の排気遮断弁１８ｔ
たは１８′を開くことによって、先の実施例と同様に１
気筒分のＥＧＲｌｉが得られる。
従って、この実施例では２段階のＥＧＲ量制御がＢｌ虹
となり、負荷の低いときのＮＯｘ低減が実現される。
となり、負荷の低いときのＮＯｘ低減が実現される。
純４図は、第３図の変形であってＥＧＲ通路１５に介装
した還流制御弁２０を、ＥＧＲ通路１５′の分岐点下流
に位置したＥＧＲ通路１５に移設した例で、その作用効
果は第３図と同様である、第５図は、６気筒のディーゼ
ル機関にこの発明を適用した例で、しかもＥＧＲ用排気
を第４ないし第６気筒φ４〜＋６の３気筒から取や出す
ようにしたものである。
した還流制御弁２０を、ＥＧＲ通路１５′の分岐点下流
に位置したＥＧＲ通路１５に移設した例で、その作用効
果は第３図と同様である、第５図は、６気筒のディーゼ
ル機関にこの発明を適用した例で、しかもＥＧＲ用排気
を第４ないし第６気筒φ４〜＋６の３気筒から取や出す
ようにしたものである。
即ち、第４ないし第６気筒す４〜φ６に通じる各ブラン
チ１２ＡＫ、それぞれＥＧＲ通路１５゜１５’、 １５
”が接続すると共に、これらのブランチ１２Ａ及びＥＧ
Ｒ通路１５−．１５’、１５”に、それぞれ排気遮断弁
１８．１８’、１８’及び還流制御弁２０．２０’、２
０“が介装され、これらの三つの排気遮断弁１８ 、１
８’ 、 １８’等は弁制御装置２１によってそれぞれ
独立して開閉作動されるようになっている。
チ１２ＡＫ、それぞれＥＧＲ通路１５゜１５’、 １５
”が接続すると共に、これらのブランチ１２Ａ及びＥＧ
Ｒ通路１５−．１５’、１５”に、それぞれ排気遮断弁
１８．１８’、１８’及び還流制御弁２０．２０’、２
０“が介装され、これらの三つの排気遮断弁１８ 、１
８’ 、 １８’等は弁制御装置２１によってそれぞれ
独立して開閉作動されるようになっている。
従って、この実施例によれば第３図と同様の作用効果が
得られると共に、第３図の実施例と最大ＥＧＲ量を同一
にして、しかも３段階のＦ：ＩＧＲ量の設定が行なえる
という利点がある。
得られると共に、第３図の実施例と最大ＥＧＲ量を同一
にして、しかも３段階のＦ：ＩＧＲ量の設定が行なえる
という利点がある。
以上説明したようにこの発明によれば、ＥＧＲ通路をあ
る特定の気筒にのみ通じる排気通路に接続し、かつこの
排気通路の上記ＥＧＲ通路の接続部下流に位置して、機
関運転状態に応じて開閉する排気遮断弁を設けるように
したため、上記特定の気筒の排気の略全量を吸気通路側
に還流できるので吸気絞りが不要となる。この結果、吸
気絞９による吸入新気量の極端な減少がなくなるので、
排出スモーク及び未燃ＨＣ濃度の増加が回避され、しか
も安定したＥＧＲ量が確保できるという効果が得られる
。
る特定の気筒にのみ通じる排気通路に接続し、かつこの
排気通路の上記ＥＧＲ通路の接続部下流に位置して、機
関運転状態に応じて開閉する排気遮断弁を設けるように
したため、上記特定の気筒の排気の略全量を吸気通路側
に還流できるので吸気絞りが不要となる。この結果、吸
気絞９による吸入新気量の極端な減少がなくなるので、
排出スモーク及び未燃ＨＣ濃度の増加が回避され、しか
も安定したＥＧＲ量が確保できるという効果が得られる
。
第１図は従来例の概略構成図、第２図線この発明の実施
例の概略構成図、第３図ないし第５図はこの発明の他の
実施例の各々の概略構成図である。 １０・・・機関本体、１１・・・吸気マニホールド、１
１Ａ・・・ブランチ部、１２・・・排気マニホールド、
１２Ａ・・・ブランチ部、１５・・・ＥＧＲ通路、÷１
〜÷６・・・第１ないし第６気筒、１８．１８’、１８
“・・・排気遮断弁。 特許出願人 日産自動車株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
例の概略構成図、第３図ないし第５図はこの発明の他の
実施例の各々の概略構成図である。 １０・・・機関本体、１１・・・吸気マニホールド、１
１Ａ・・・ブランチ部、１２・・・排気マニホールド、
１２Ａ・・・ブランチ部、１５・・・ＥＧＲ通路、÷１
〜÷６・・・第１ないし第６気筒、１８．１８’、１８
“・・・排気遮断弁。 特許出願人 日産自動車株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 機関本体の吸気通路と排気通路を排気還流通路で
連通し、機関排気ガスの一部を吸気通路に還流するよう
にした多気筒ディーゼル機関の排気還流装置において、
上記排気還流通路の排気通路側の端部を、ある特定の気
筒にのみ通じる排気通路に接続すると共に、この排気通
路の上記排気還流通路の接続部の下流に位置して、機関
運転状態に応じて開閉作動する排気速断弁を介装したこ
とを特徴とする多気筒ディーゼル機関の排気還流装置。 ２、 上記排気還流通路は検数の気筒に通じる各々の排
気通路に接続すると共に、その排気通路に介装した排気
遮断弁を機関運転状態に応じてそれぞれ独立して開閉さ
せることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の多
気筒ディーゼル機関の排気還流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56195438A JPS5896159A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 多気筒デイ−ゼル機関の排気還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56195438A JPS5896159A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 多気筒デイ−ゼル機関の排気還流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5896159A true JPS5896159A (ja) | 1983-06-08 |
| JPH0338424B2 JPH0338424B2 (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=16341056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56195438A Granted JPS5896159A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 多気筒デイ−ゼル機関の排気還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5896159A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2002089311A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
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| JPS4857020A (ja) * | 1971-11-19 | 1973-08-10 | ||
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-
1981
- 1981-12-04 JP JP56195438A patent/JPS5896159A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS4857020A (ja) * | 1971-11-19 | 1973-08-10 | ||
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0338424B2 (ja) | 1991-06-10 |
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