JPS6050980B2 - 排気タ−ボ過給式エンジンにおける排気ガス還流装置 - Google Patents
排気タ−ボ過給式エンジンにおける排気ガス還流装置Info
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- JPS6050980B2 JPS6050980B2 JP53157060A JP15706078A JPS6050980B2 JP S6050980 B2 JPS6050980 B2 JP S6050980B2 JP 53157060 A JP53157060 A JP 53157060A JP 15706078 A JP15706078 A JP 15706078A JP S6050980 B2 JPS6050980 B2 JP S6050980B2
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- exhaust
- passage
- load
- engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/07—Mixed pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is either taken out upstream of the turbine and reintroduced upstream of the compressor, or is taken out downstream of the turbine and reintroduced downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/38—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in parallel
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、排気ガスタービンによつて駆動される過給機
、すなわち排気ガスターボ過給機を備えたエンジンにお
いて、その排気ガス中のＮＯｘを低減する目的で排気ガ
スの一部を吸気系に還流する装置に関するものである。
、すなわち排気ガスターボ過給機を備えたエンジンにお
いて、その排気ガス中のＮＯｘを低減する目的で排気ガ
スの一部を吸気系に還流する装置に関するものである。
排気ガスターボ過給機は、エンジンからの排気ガスが持
つエネルギをエンジン出力に有効に利用できる特長を有
するが、エンジンの高負荷、高回転域においてターボ過
給機作動中における過給圧は、エンジンからの排気ガス
の圧力よりも高いため、そのままでは排気ガスの一部を
過給空気に還流混合することはできない。そこで最近で
は、夕・・・ ・ｎι八“杯太一 ゝ 一 ・Ｅ−ツ・
ノヘ ｎ、ユ瓜玄Δ二昂発欠出Ｌ■’７（ソ壬ユリーを
設けて排気圧より低い圧力を生成し、このベンチユリー
圧で排気ガスを還流することが提案されているが、過給
通路中にベンチユリーを設けることは過給空気の流れ抵
抗が増大し、それだけ出力ダウンとなるばかりか、排気
ガス量が少なくてターボ過給機の回転が低い低負荷、低
回転域では、前記ベンチユリーを通る吸入空気の流速が
遅いので、排気ガスの還流を行なうことができないので
あつた。本発明は、排気ガスの還流を２つの系統とし、
高負荷、高回転域においてターボ過給が作動していると
きには、ターボ過給機のブロワ−圧縮機においてその吸
入側の圧力が低くなる部位に還流する一方、低負荷・低
回転域ではスロットル弁の閉位置より稍上流側の部位に
設けたポートから還流するようにして、エンジンの全運
転域について排気ガスの還流が確実に達成できるように
したものである。
つエネルギをエンジン出力に有効に利用できる特長を有
するが、エンジンの高負荷、高回転域においてターボ過
給機作動中における過給圧は、エンジンからの排気ガス
の圧力よりも高いため、そのままでは排気ガスの一部を
過給空気に還流混合することはできない。そこで最近で
は、夕・・・ ・ｎι八“杯太一 ゝ 一 ・Ｅ−ツ・
ノヘ ｎ、ユ瓜玄Δ二昂発欠出Ｌ■’７（ソ壬ユリーを
設けて排気圧より低い圧力を生成し、このベンチユリー
圧で排気ガスを還流することが提案されているが、過給
通路中にベンチユリーを設けることは過給空気の流れ抵
抗が増大し、それだけ出力ダウンとなるばかりか、排気
ガス量が少なくてターボ過給機の回転が低い低負荷、低
回転域では、前記ベンチユリーを通る吸入空気の流速が
遅いので、排気ガスの還流を行なうことができないので
あつた。本発明は、排気ガスの還流を２つの系統とし、
高負荷、高回転域においてターボ過給が作動していると
きには、ターボ過給機のブロワ−圧縮機においてその吸
入側の圧力が低くなる部位に還流する一方、低負荷・低
回転域ではスロットル弁の閉位置より稍上流側の部位に
設けたポートから還流するようにして、エンジンの全運
転域について排気ガスの還流が確実に達成できるように
したものである。
次に本発明の一例を図面について説明すると、Ｊ図にお
いて１は吸気マニホールド２及び吸気マニホールド３を
有するエンジン、４は排気タービン５とブロワ−圧縮機
６とを直結した排気ターボ過給機、７は排気ガスを大気
に放出するマフラー又は触媒コンバータを各々示し、前
記吸気マニホー丁ルド２にはエンジン１における各気筒
ごとに燃料噴射装置８を備えている。
いて１は吸気マニホールド２及び吸気マニホールド３を
有するエンジン、４は排気タービン５とブロワ−圧縮機
６とを直結した排気ターボ過給機、７は排気ガスを大気
に放出するマフラー又は触媒コンバータを各々示し、前
記吸気マニホー丁ルド２にはエンジン１における各気筒
ごとに燃料噴射装置８を備えている。
また吸気マニホールド２における集合部９にはエンジン
１への空気量を増減するためにスロットル弁１０を備え
（この場合、他の実施例にあつては燃料噴射装置に代え
て集合部に気化器を設けたもので良い）、且つ集合部９
は過給通路１１を介して前記ブロワー圧縮機６の吐出側
に接続され、ブロワー圧縮機６の吸入側はエアフローメ
ータ１４付き空気吸入通路１２を介してエアクリーナ１
３に接続されている。また、排気タービン５の排気側は
排気管１５を介してマフラー７に、排気タービン５の入
口側は排気通路１６を介して排気マニホールド３に各々
接続されている。そして、図中符号１７は低負荷用排気
ガス還流通路を示し、その一端は排気タービン５への排
気通路１６に、他端は前記集合部９におけるスロットル
弁１０の閉位置より稍上流側の部位に設けたボート１８
に各々接続され、該還流通路１７中には吸気マニホール
ド２の圧力が負圧側に高くなれば開くようにした還流制
御弁１９とオリフィス２０とを設ける。また、図中符号
２１は高負荷用排気ガス還流通路を示し、その一端は排
気タービン５への排気通路１６に、他端は、ブロワー圧
縮機の吸入側又は羽根の裏側中心寄り等ブロワー圧縮機
において圧力が低くなる部位に各々接続し、この還流通
路２１中に吸気マニホールド２の圧力が大気圧側に高く
なれば開くようにした還流制御弁２２とオリフィス２３
とを設けて成るものである。なお、図中符号２４は過給
通路１１と吸入通路．１２とをブロワー圧縮機を迂回し
て接続した吸気迂回通路で、該通路２４には、スロット
ル弁９を急閉しての減速時に開くブローオフ弁２５が設
けられ、符号２６は排気通路１６とマフラー７又は排気
管１５とを排気タービン５を迂回して接続し．た排気迂
回通路で、該通路に２６には、過給がエンジンの危険回
転を越えて過過給になつたとき開くウェストゲート弁２
７が設けられている。
１への空気量を増減するためにスロットル弁１０を備え
（この場合、他の実施例にあつては燃料噴射装置に代え
て集合部に気化器を設けたもので良い）、且つ集合部９
は過給通路１１を介して前記ブロワー圧縮機６の吐出側
に接続され、ブロワー圧縮機６の吸入側はエアフローメ
ータ１４付き空気吸入通路１２を介してエアクリーナ１
３に接続されている。また、排気タービン５の排気側は
排気管１５を介してマフラー７に、排気タービン５の入
口側は排気通路１６を介して排気マニホールド３に各々
接続されている。そして、図中符号１７は低負荷用排気
ガス還流通路を示し、その一端は排気タービン５への排
気通路１６に、他端は前記集合部９におけるスロットル
弁１０の閉位置より稍上流側の部位に設けたボート１８
に各々接続され、該還流通路１７中には吸気マニホール
ド２の圧力が負圧側に高くなれば開くようにした還流制
御弁１９とオリフィス２０とを設ける。また、図中符号
２１は高負荷用排気ガス還流通路を示し、その一端は排
気タービン５への排気通路１６に、他端は、ブロワー圧
縮機の吸入側又は羽根の裏側中心寄り等ブロワー圧縮機
において圧力が低くなる部位に各々接続し、この還流通
路２１中に吸気マニホールド２の圧力が大気圧側に高く
なれば開くようにした還流制御弁２２とオリフィス２３
とを設けて成るものである。なお、図中符号２４は過給
通路１１と吸入通路．１２とをブロワー圧縮機を迂回し
て接続した吸気迂回通路で、該通路２４には、スロット
ル弁９を急閉しての減速時に開くブローオフ弁２５が設
けられ、符号２６は排気通路１６とマフラー７又は排気
管１５とを排気タービン５を迂回して接続し．た排気迂
回通路で、該通路に２６には、過給がエンジンの危険回
転を越えて過過給になつたとき開くウェストゲート弁２
７が設けられている。
この構成において、エンジンの運転中にエンジンから排
出された排気ガスは、排気通路１６から・排気タービン
５に入り、排気タービン５を回転してこれに直結したブ
ロワー圧縮機６を回転駆動する。いま、スロットル弁９
が全開又は全開に近い状態に開いた高負荷・高回転域で
は、排気ガス量が多くターボ過給機４は十分に回転駆動
され、ターボ過給機による過給圧が高くなり、いわゆる
ターボ過給の状態となると、高負荷用還流通路２１中の
制御弁２２が開く一方、ブロワー圧縮機６の吸入口にお
ける圧力は、ブロワー圧縮機の吸込み作用によつて排気
ガスの圧力より低くなるから、排気通路１６内の排気ガ
スは高負荷用還流通路２１を介してブロワー圧縮機の吸
入側に流れ、ブロワー圧縮機で吸入空気と等しく混合さ
れ、吸気系ノへの排気ガスの還流が行なわれるのであり
、この場合、ブロワー圧縮機６の吸入側における圧力は
、エンジンの負荷・回転数に比例して増大する吸入空気
量に反比例して低下する一方、排気ガスの圧力はエンジ
ンの負荷・回転数に比例して排気．ガス量が増加するの
で、その結果として吸入空気量に比例して高くなり、両
圧力の圧力差はエンジンの負荷・回転数に比例して増大
することになるから、吸気系への還流排気ガス量は、吸
入空気量すなわちエンジンの負荷・回転に比例して増大
す゜る。このようにエンジンの高負荷・高回転域での還
流排気ガス量の増加は、ターボ過給によるエンジンの最
高圧縮圧力の上昇に伴うノッキングの発生を抑制できる
。そして、スロットル弁１０を絞つての低負荷・低回転
域では、吸入空気量の減少に伴つてターボ過給機４の回
転が遅くなつて、いわゆるターボ過給を行ない得ない状
態になるが、この状態ではスロットル弁１０より下流側
の圧力は負圧になつて高負荷用還流通路２１中の制御弁
２２が閉じ低負荷用還流通路１７中の制御弁１９が開く
一方、スロットル弁１０はボート１８箇所に位置するの
で、当該ボート１８箇所の圧力が負圧になつて、排気通
路１６の排気圧よりも低くなるから、排気通路１６内の
排気ガスは低負荷用還流通路１７を通り、吸気系に還流
され、エンジンへの吸入空気に混合される。
出された排気ガスは、排気通路１６から・排気タービン
５に入り、排気タービン５を回転してこれに直結したブ
ロワー圧縮機６を回転駆動する。いま、スロットル弁９
が全開又は全開に近い状態に開いた高負荷・高回転域で
は、排気ガス量が多くターボ過給機４は十分に回転駆動
され、ターボ過給機による過給圧が高くなり、いわゆる
ターボ過給の状態となると、高負荷用還流通路２１中の
制御弁２２が開く一方、ブロワー圧縮機６の吸入口にお
ける圧力は、ブロワー圧縮機の吸込み作用によつて排気
ガスの圧力より低くなるから、排気通路１６内の排気ガ
スは高負荷用還流通路２１を介してブロワー圧縮機の吸
入側に流れ、ブロワー圧縮機で吸入空気と等しく混合さ
れ、吸気系ノへの排気ガスの還流が行なわれるのであり
、この場合、ブロワー圧縮機６の吸入側における圧力は
、エンジンの負荷・回転数に比例して増大する吸入空気
量に反比例して低下する一方、排気ガスの圧力はエンジ
ンの負荷・回転数に比例して排気．ガス量が増加するの
で、その結果として吸入空気量に比例して高くなり、両
圧力の圧力差はエンジンの負荷・回転数に比例して増大
することになるから、吸気系への還流排気ガス量は、吸
入空気量すなわちエンジンの負荷・回転に比例して増大
す゜る。このようにエンジンの高負荷・高回転域での還
流排気ガス量の増加は、ターボ過給によるエンジンの最
高圧縮圧力の上昇に伴うノッキングの発生を抑制できる
。そして、スロットル弁１０を絞つての低負荷・低回転
域では、吸入空気量の減少に伴つてターボ過給機４の回
転が遅くなつて、いわゆるターボ過給を行ない得ない状
態になるが、この状態ではスロットル弁１０より下流側
の圧力は負圧になつて高負荷用還流通路２１中の制御弁
２２が閉じ低負荷用還流通路１７中の制御弁１９が開く
一方、スロットル弁１０はボート１８箇所に位置するの
で、当該ボート１８箇所の圧力が負圧になつて、排気通
路１６の排気圧よりも低くなるから、排気通路１６内の
排気ガスは低負荷用還流通路１７を通り、吸気系に還流
され、エンジンへの吸入空気に混合される。
スロットル弁１０を閉じてのアイドリング状態において
ボート１８はスロットル弁１０より上流側に位置するか
ら、吸気側への排気ガスの還流は停止する。そして、前
記ターボ過給の状態からスロットル弁１０を急閉しての
急減速に際して、吸気マニホールド２の圧力が負圧側に
高くなつて低負荷用還流通路１７中の制御弁１９が開く
一方、ターボ過給機４の慣性回転で過給圧が急上昇して
、過給通路１１の過給空気は低負荷用還流通路１７を逆
流して排気系に流入する。
ボート１８はスロットル弁１０より上流側に位置するか
ら、吸気側への排気ガスの還流は停止する。そして、前
記ターボ過給の状態からスロットル弁１０を急閉しての
急減速に際して、吸気マニホールド２の圧力が負圧側に
高くなつて低負荷用還流通路１７中の制御弁１９が開く
一方、ターボ過給機４の慣性回転で過給圧が急上昇して
、過給通路１１の過給空気は低負荷用還流通路１７を逆
流して排気系に流入する。
この急減速時における排気系への吸入空気の逆流は、ブ
ローオフ弁２５と同様に過給圧の急上昇を防止して、タ
ーボ過給機の回転ドロップを回避し、次にエンジンを加
速するときにおけるターボ過給機の追従性を向上できる
と共に、急減速時におけるエンジンの不完全燃焼によつ
て、混合機が未燃のまま排気系に放出されることで、排
気系内で生ずるアフターバーン及び排気系部品の過熱を
防止でき、且つ還流通路１７内に附着するカーボン等を
逆流空気で吹き飛して清掃てきる。以上の通り本発明は
、高負荷・高回転では高負荷用還流通路を介してターボ
過給機のブロワー圧縮機において圧力が低くなる部位に
、低負荷・低回転では低負荷用還流通路を介してスロッ
トル弁の閉位置より稍上流側の部位に設けたボートに各
々排気ガスを還流させるもので、ターボ過給式エンジン
の全運転域について排気ガスの還流を行なつてＮＯｘを
確実に低減できる効果を有する。
ローオフ弁２５と同様に過給圧の急上昇を防止して、タ
ーボ過給機の回転ドロップを回避し、次にエンジンを加
速するときにおけるターボ過給機の追従性を向上できる
と共に、急減速時におけるエンジンの不完全燃焼によつ
て、混合機が未燃のまま排気系に放出されることで、排
気系内で生ずるアフターバーン及び排気系部品の過熱を
防止でき、且つ還流通路１７内に附着するカーボン等を
逆流空気で吹き飛して清掃てきる。以上の通り本発明は
、高負荷・高回転では高負荷用還流通路を介してターボ
過給機のブロワー圧縮機において圧力が低くなる部位に
、低負荷・低回転では低負荷用還流通路を介してスロッ
トル弁の閉位置より稍上流側の部位に設けたボートに各
々排気ガスを還流させるもので、ターボ過給式エンジン
の全運転域について排気ガスの還流を行なつてＮＯｘを
確実に低減できる効果を有する。
しかも、本発明はスロットル弁の閉位置よりやや上流側
のポーに接続した低負荷用還流通路によつて、エンジン
の減速時に発生するターボ過給機の回転ドロップを低減
できて次の加速時における追従性を向上できると共に、
エンジンの減速時に発生するアフターバーン及び排気系
部品の過熱を防止でき、更には、カーボンの付着が発生
し易い低負荷用還流通路を、機関の減速時にいて清掃で
きる効果をも有する。
のポーに接続した低負荷用還流通路によつて、エンジン
の減速時に発生するターボ過給機の回転ドロップを低減
できて次の加速時における追従性を向上できると共に、
エンジンの減速時に発生するアフターバーン及び排気系
部品の過熱を防止でき、更には、カーボンの付着が発生
し易い低負荷用還流通路を、機関の減速時にいて清掃で
きる効果をも有する。
図面は本発明の実施例を示す図てある。
１・・・エンジン、４・・・ターボ過給機、５・・・排
気夕，−ピン、６・・・ブロワー圧縮機、１０・・・ス
ロットル弁、１１・・・過給通路、１６・・・排気通路
、１７，２１・・・排気ガス還流通路、１８・・・ボー
ト、１９，２２・・・制御弁。
気夕，−ピン、６・・・ブロワー圧縮機、１０・・・ス
ロットル弁、１１・・・過給通路、１６・・・排気通路
、１７，２１・・・排気ガス還流通路、１８・・・ボー
ト、１９，２２・・・制御弁。
Claims (1)
- １ 排気ガスターボ過給機を備えたエンジンにおける排
気ガスの一部を吸気系に還流する還流通路を２系統にし
た排気ガス還流装置において、前記還流通路のうち一方
の高負荷用還流通路を前記排気ガスターボ過給機のブロ
ワー圧縮機において圧力が低くなる部位に、他方の低負
荷用還流通路をスロットル弁の閉位置よりやや上流側の
部位に設けたポートに各々接続したことを特徴とする排
気ターボ過給式エンジンにおける排気ガス還流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53157060A JPS6050980B2 (ja) | 1978-12-18 | 1978-12-18 | 排気タ−ボ過給式エンジンにおける排気ガス還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53157060A JPS6050980B2 (ja) | 1978-12-18 | 1978-12-18 | 排気タ−ボ過給式エンジンにおける排気ガス還流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5584841A JPS5584841A (en) | 1980-06-26 |
| JPS6050980B2 true JPS6050980B2 (ja) | 1985-11-11 |
Family
ID=15641326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53157060A Expired JPS6050980B2 (ja) | 1978-12-18 | 1978-12-18 | 排気タ−ボ過給式エンジンにおける排気ガス還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050980B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3218156A1 (de) * | 1982-05-14 | 1983-11-17 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Abgasrueckfuehrung bei einer mit einem abgasturbolader versehenen brennkraftmaschine |
| US4702218A (en) * | 1984-07-24 | 1987-10-27 | Mazda Motor Corporation | Engine intake system having a pressure wave supercharger |
| JP2793857B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1998-09-03 | マツダ株式会社 | 過給機付エンジンの吸気装置 |
| US5163295A (en) * | 1991-09-09 | 1992-11-17 | Eaton Corporation | Controlling exhaust gas recirculation in a pressure boosted internal combustion engine |
| US8353275B2 (en) * | 2010-01-08 | 2013-01-15 | Ford Global Technologies, Llc | Dual throttle for improved tip-out stability in boosted engine system |
| JP5821739B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2015-11-24 | 株式会社デンソー | ダイヤフラム装置 |
-
1978
- 1978-12-18 JP JP53157060A patent/JPS6050980B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5584841A (en) | 1980-06-26 |
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