JP2000230460A - 過給エンジンの排気ガス再循環システム - Google Patents
過給エンジンの排気ガス再循環システムInfo
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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
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
- F02M26/21—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system with EGR valves located at or near the connection to the intake system
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- 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
- F02M26/08—EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor
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- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
- F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】吸気過給圧が高い時にも良好にＥＧＲ可能な過
給エンジンの排気ガス再循環装置を得ること。 【解決手段】エンジンの排気ガス分岐管に第二の昇圧装
置を設け、これにより吸気とＥＧＲガスの混合ガスをブ
ーストし、主吸気管に設けられたエゼクタより吸気に放
出し、エンジンの回転速度が低い領域から高い領域にわ
たって、良好な過給と排気ガス再循環が可能となり、高
出力で低公害なエンジンが実現する。
給エンジンの排気ガス再循環装置を得ること。 【解決手段】エンジンの排気ガス分岐管に第二の昇圧装
置を設け、これにより吸気とＥＧＲガスの混合ガスをブ
ーストし、主吸気管に設けられたエゼクタより吸気に放
出し、エンジンの回転速度が低い領域から高い領域にわ
たって、良好な過給と排気ガス再循環が可能となり、高
出力で低公害なエンジンが実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過給エンジンの排
気ガス再循環（ＥＧＲ）システムに関するもので、特に
ターボチャジャ付過給ディーゼルエンジンの排気ガス再
循環システムに適する。
気ガス再循環（ＥＧＲ）システムに関するもので、特に
ターボチャジャ付過給ディーゼルエンジンの排気ガス再
循環システムに適する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジンでは出力向上のための
過給，排気ガス中のＮＯｘガス低減のための排気ガス再
循環（ＥＧＲ）の技術は良く知られている。また、ター
ボチャジャ付過給ディーゼルエンジンの排気ガス再循環
システムについては、例えば特開平10−238416号公報の
ごとく、エンジンの吸気マニホールドと排気マニホール
ドを直接接続する配管中に予め設定されたブースト（過
給）圧以下と以上で閉鎖されるポペットバルブを用い、
中間の過給圧力の領域で排気ガス再循環を行わせるシス
テムがある。これにより、トータル的にＮＯｘ，スート
（すす），パティキュレート等の発生を抑制できるとし
ている。
過給，排気ガス中のＮＯｘガス低減のための排気ガス再
循環（ＥＧＲ）の技術は良く知られている。また、ター
ボチャジャ付過給ディーゼルエンジンの排気ガス再循環
システムについては、例えば特開平10−238416号公報の
ごとく、エンジンの吸気マニホールドと排気マニホール
ドを直接接続する配管中に予め設定されたブースト（過
給）圧以下と以上で閉鎖されるポペットバルブを用い、
中間の過給圧力の領域で排気ガス再循環を行わせるシス
テムがある。これにより、トータル的にＮＯｘ，スート
（すす），パティキュレート等の発生を抑制できるとし
ている。
【０００３】しかし、このシステムでは、過給圧が高い
時に再循環させられる排気ガス流量が制限され、必ずし
も十分なＮＯｘ抑制効果が得られない。過給圧が高い時
にＥＧＲガス流量を確保しようとする方法については、
例えば、特開平10−184371号公報のごとく、ターボチャ
ジャのコンプレッサの内部にＥＧＲ通路を形成し、ＥＧ
Ｒ通路の出口部をコンプレッサ羽根車の出口直後に開口
する方法がある。また、特開平7−229449 号公報のごと
く、吸気配管にベンチュリを設け、ＥＧＲ配管の出口を
ベンチュリのスロート部に接続する方法がある。
時に再循環させられる排気ガス流量が制限され、必ずし
も十分なＮＯｘ抑制効果が得られない。過給圧が高い時
にＥＧＲガス流量を確保しようとする方法については、
例えば、特開平10−184371号公報のごとく、ターボチャ
ジャのコンプレッサの内部にＥＧＲ通路を形成し、ＥＧ
Ｒ通路の出口部をコンプレッサ羽根車の出口直後に開口
する方法がある。また、特開平7−229449 号公報のごと
く、吸気配管にベンチュリを設け、ＥＧＲ配管の出口を
ベンチュリのスロート部に接続する方法がある。
【０００４】しかし、これらの方法においても過給圧が
高い時にはＥＧＲガス流量は制限され、ＮＯｘ抑制効果
が不十分な場合がある。尚、特開平7−279640 号公報の
ごとく、排気ガスの一部を用いてエゼクタ効果を発生さ
せ、エンジンのクランクケース内のブローバイガスを吸
気に戻す方法がある。しかしこの方法は、積極的にＥＧ
Ｒを行う方法でないと共に、吸気に直接エゼクタ効果を
作用させるものではなく、吸気の抵抗となるという問題
がある。
高い時にはＥＧＲガス流量は制限され、ＮＯｘ抑制効果
が不十分な場合がある。尚、特開平7−279640 号公報の
ごとく、排気ガスの一部を用いてエゼクタ効果を発生さ
せ、エンジンのクランクケース内のブローバイガスを吸
気に戻す方法がある。しかしこの方法は、積極的にＥＧ
Ｒを行う方法でないと共に、吸気に直接エゼクタ効果を
作用させるものではなく、吸気の抵抗となるという問題
がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】過給エンジンの過給圧
が高い条件でもＮＯｘ抑制に十分なＥＧＲガス量を吸気
に混入できる排気ガス再循環システムを提供すること。
また、エンジン回転が低い時にも十分な過給とＥＧＲガ
ス混入が可能な排気ガス再循環システムを提供するこ
と。また、ターボチャジャの加速時の応答遅れ（ターボ
ラグ）の小さい排気ガス再循環システムを提供すること
である。
が高い条件でもＮＯｘ抑制に十分なＥＧＲガス量を吸気
に混入できる排気ガス再循環システムを提供すること。
また、エンジン回転が低い時にも十分な過給とＥＧＲガ
ス混入が可能な排気ガス再循環システムを提供するこ
と。また、ターボチャジャの加速時の応答遅れ（ターボ
ラグ）の小さい排気ガス再循環システムを提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、第一の昇圧
装置としてのターボチャージャを吸，排気配管中に、加
圧昇温された吸気を冷却するアフタークーラを吸気配管
中に備え、排気配管より排気ガスの一部を前記アフター
クーラの上流の前記吸気配管に戻すよう構成した過給エ
ンジンの排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムに対し、Ｅ
ＧＲガスを吸気と混合した後、第二の昇圧装置にて昇圧
し、前記吸気配管に設けられたエゼクタのノズルより吸
気中に放出させるよう構成することにより達成される。
装置としてのターボチャージャを吸，排気配管中に、加
圧昇温された吸気を冷却するアフタークーラを吸気配管
中に備え、排気配管より排気ガスの一部を前記アフター
クーラの上流の前記吸気配管に戻すよう構成した過給エ
ンジンの排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムに対し、Ｅ
ＧＲガスを吸気と混合した後、第二の昇圧装置にて昇圧
し、前記吸気配管に設けられたエゼクタのノズルより吸
気中に放出させるよう構成することにより達成される。
【０００７】ＥＧＲガスを吸気と混合した後、第二の昇
圧装置にて昇圧するための具体的構成は、排気配管に流
量調整弁を設けて、その上流の排気分岐管より排気ガス
の一部または全部を第二の昇圧装置に供給する管路と、
ＥＧＲバルブ，配管から成るＥＧＲガス取り出し管路
を、また前記吸気配管には吸気分岐管，ベンチュリ等か
ら成る吸気バイパス管路を、さらに前記ＥＧＲガス取り
出し管路を前記ベンチュリのスロート部に接続してＥＧ
Ｒガスを吸気に混合させる回路を形成し、排気ガスによ
り駆動される第二の昇圧装置により混合気を昇圧するよ
う構成することである。
圧装置にて昇圧するための具体的構成は、排気配管に流
量調整弁を設けて、その上流の排気分岐管より排気ガス
の一部または全部を第二の昇圧装置に供給する管路と、
ＥＧＲバルブ，配管から成るＥＧＲガス取り出し管路
を、また前記吸気配管には吸気分岐管，ベンチュリ等か
ら成る吸気バイパス管路を、さらに前記ＥＧＲガス取り
出し管路を前記ベンチュリのスロート部に接続してＥＧ
Ｒガスを吸気に混合させる回路を形成し、排気ガスによ
り駆動される第二の昇圧装置により混合気を昇圧するよ
う構成することである。
【０００８】吸気をＥＧＲガスと混合した後、第二の昇
圧装置にて昇圧するための具体的構成は、排気配管に流
量調整弁を設けてその上流の排気分岐管より排気ガスの
一部または全部を第二の昇圧装置に供給する管路と、Ｅ
ＧＲバルブ，ベンチュリ，配管等から成るＥＧＲガス取
り出し管路を、また主吸気配管には前記ベンチュリ（２
３）のスロート部に接続する吸気分岐管を設けて吸気を
ＥＧＲガスに混合させる回路を形成し、排気ガスにより
駆動される第二の昇圧装置により混合気を昇圧するよう
構成することである。
圧装置にて昇圧するための具体的構成は、排気配管に流
量調整弁を設けてその上流の排気分岐管より排気ガスの
一部または全部を第二の昇圧装置に供給する管路と、Ｅ
ＧＲバルブ，ベンチュリ，配管等から成るＥＧＲガス取
り出し管路を、また主吸気配管には前記ベンチュリ（２
３）のスロート部に接続する吸気分岐管を設けて吸気を
ＥＧＲガスに混合させる回路を形成し、排気ガスにより
駆動される第二の昇圧装置により混合気を昇圧するよう
構成することである。
【０００９】第二の昇圧装置は第一の昇圧装置としての
ターボチャージャに比較して小型のターボチャージャに
することで、エンジンの低回転時に良好な過給が、また
ターボラグ短縮が達成できる。
ターボチャージャに比較して小型のターボチャージャに
することで、エンジンの低回転時に良好な過給が、また
ターボラグ短縮が達成できる。
【００１０】また、第二の昇圧装置は両面に羽根が形成
された渦流ブロワ形羽根車を用いたタービンブースター
とすることで、タービンと圧縮機の羽根車を排気ガスに
強い材質で形成できると共に、構造の簡素化もでき、コ
スト低減ができる。
された渦流ブロワ形羽根車を用いたタービンブースター
とすることで、タービンと圧縮機の羽根車を排気ガスに
強い材質で形成できると共に、構造の簡素化もでき、コ
スト低減ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施例を図１〜図
２を用いて説明する。図１は第一の実施例を示すターボ
チャジャ付過給エンジンの吸，排気系および排気ガス再
循環システムの配管構成図を示す。図２は図１に示すエ
ゼクタ３の詳細図である。
２を用いて説明する。図１は第一の実施例を示すターボ
チャジャ付過給エンジンの吸，排気系および排気ガス再
循環システムの配管構成図を示す。図２は図１に示すエ
ゼクタ３の詳細図である。
【００１２】まずエンジン吸，排気系の大要を、次に排
気ガス再循環システムの配管構成を説明する。エアクリ
ーナ（図示せず）からの吸気は第一の昇圧装置である第
一のターボチャージャ１の圧縮機１ｂに流入，昇圧さ
れ、吸気管２，エゼクタ３，アフタークーラ４，サージ
タンク５を通り、エンジン６に供給される。エンジン６
からの排気は排気管７を通り、第一のターボチャージャ
１のタービン１ａに流入してタービン１ａを回転させた
後、大気へ放出される。尚、タービン１ａには、タービ
ン入口圧が過大になった場合排気の一部をタービン１ａ
下流の配管１７にバイパスする排気逃がし弁１１が備え
られている。
気ガス再循環システムの配管構成を説明する。エアクリ
ーナ（図示せず）からの吸気は第一の昇圧装置である第
一のターボチャージャ１の圧縮機１ｂに流入，昇圧さ
れ、吸気管２，エゼクタ３，アフタークーラ４，サージ
タンク５を通り、エンジン６に供給される。エンジン６
からの排気は排気管７を通り、第一のターボチャージャ
１のタービン１ａに流入してタービン１ａを回転させた
後、大気へ放出される。尚、タービン１ａには、タービ
ン入口圧が過大になった場合排気の一部をタービン１ａ
下流の配管１７にバイパスする排気逃がし弁１１が備え
られている。
【００１３】排気管７には排気分岐管１５及びその下流
の流量調整弁１０が設けられており、排気の一部ないし
全部が第二のターボチャージャ８のタービン８ａに供給
可能に構成されている。尚、第二のターボチャージャ８
は第一のターボチャージャ１に比べて小型で少流量特性
が良いターボチャージャであることが望ましい。
の流量調整弁１０が設けられており、排気の一部ないし
全部が第二のターボチャージャ８のタービン８ａに供給
可能に構成されている。尚、第二のターボチャージャ８
は第一のターボチャージャ１に比べて小型で少流量特性
が良いターボチャージャであることが望ましい。
【００１４】この実施例ではタービン８ａの出口の排気
戻し管１６は排気管７の流量調整弁１０の下流部分に接
続しているが、排気戻し管１６の接続先は配管１７とす
ることも考えられる。排気分岐管１５にはさらに別の分
岐管２１，ＥＧＲ弁１２，配管２２から成る吸気へのＥ
ＧＲガス供給回路が設けられている。
戻し管１６は排気管７の流量調整弁１０の下流部分に接
続しているが、排気戻し管１６の接続先は配管１７とす
ることも考えられる。排気分岐管１５にはさらに別の分
岐管２１，ＥＧＲ弁１２，配管２２から成る吸気へのＥ
ＧＲガス供給回路が設けられている。
【００１５】一方、吸気管２には分岐管２０とベンチュ
リ１３，液滴トラップ兼サージタンク１４，第二のター
ボチャージャ８の圧縮機８ｂに接続する配管１８から成
る吸気バイパス回路が設けられている。そして、ＥＧＲ
ガス供給回路の最終配管２２は吸気バイパス回路のベン
チュリ１３のスロート部に接続されており、また、圧縮
機８ｂの出口配管１９は、吸気管２に設けられたエゼク
タ３に図２に示したような構成で接続されている。
リ１３，液滴トラップ兼サージタンク１４，第二のター
ボチャージャ８の圧縮機８ｂに接続する配管１８から成
る吸気バイパス回路が設けられている。そして、ＥＧＲ
ガス供給回路の最終配管２２は吸気バイパス回路のベン
チュリ１３のスロート部に接続されており、また、圧縮
機８ｂの出口配管１９は、吸気管２に設けられたエゼク
タ３に図２に示したような構成で接続されている。
【００１６】エゼクタ３はノズル体３ａ，可動弁体３
ｂ，弁支持体３ｃ，バネ体３ｄ，吸気管２側に設けられ
たベンチュリ３ｅから成る。弁支持体３ｃはガスが通過
できるように、また、配管１９から供給される昇圧され
た吸気とＥＧＲガスの混合ガスの圧力に比例して噴出口
３ｆの面積が変化するようになっている。但し、全体の
設計いかんでは、可動弁体３ｂ等のないノズル体３ａの
様な単なるノズルでも良い。
ｂ，弁支持体３ｃ，バネ体３ｄ，吸気管２側に設けられ
たベンチュリ３ｅから成る。弁支持体３ｃはガスが通過
できるように、また、配管１９から供給される昇圧され
た吸気とＥＧＲガスの混合ガスの圧力に比例して噴出口
３ｆの面積が変化するようになっている。但し、全体の
設計いかんでは、可動弁体３ｂ等のないノズル体３ａの
様な単なるノズルでも良い。
【００１７】エンジンの回転速度が低い時、即ち、排気
ガス量が少なく且つ排気圧が低い時は流量調整弁１０は
全閉又はほぼ全閉に近い開度に設定され、排気ガスの大
部分が分岐管１５に流入するよう制御する。また、エン
ジンの回転速度が高い時、即ち、排気ガス量が多く且つ
排気圧が高い時は流量調整弁１０は全開に近い開度に設
定され、第一のターボチャージャの圧縮機１ｂが有効に
動作するに十分な排気ガス量がタービン１ａに流入させ
るよう制御する。この場合、排気ガスの分岐管１５に流
入する量が制限されるが、第二のターボチャージャ８が
有効に動作し、且つ望まれるＥＧＲガスの分は確保す
る。これは中間の回転速度の場合も同様である。
ガス量が少なく且つ排気圧が低い時は流量調整弁１０は
全閉又はほぼ全閉に近い開度に設定され、排気ガスの大
部分が分岐管１５に流入するよう制御する。また、エン
ジンの回転速度が高い時、即ち、排気ガス量が多く且つ
排気圧が高い時は流量調整弁１０は全開に近い開度に設
定され、第一のターボチャージャの圧縮機１ｂが有効に
動作するに十分な排気ガス量がタービン１ａに流入させ
るよう制御する。この場合、排気ガスの分岐管１５に流
入する量が制限されるが、第二のターボチャージャ８が
有効に動作し、且つ望まれるＥＧＲガスの分は確保す
る。これは中間の回転速度の場合も同様である。
【００１８】エンジンのいろいろな運転条件に応じて、
ＥＧＲしたい排気ガスの量をＥＧＲ弁１２により制御
し、吸気バイパス回路のベンチュリ１３に供給する。残
りの排気ガスは第二のターボチャージャ８のタービン８
ａを駆動した後、流量調整弁１０を通過してきた排気ガ
スと合流して第一のターボチャージャ１のタービン１ａ
に供給される。
ＥＧＲしたい排気ガスの量をＥＧＲ弁１２により制御
し、吸気バイパス回路のベンチュリ１３に供給する。残
りの排気ガスは第二のターボチャージャ８のタービン８
ａを駆動した後、流量調整弁１０を通過してきた排気ガ
スと合流して第一のターボチャージャ１のタービン１ａ
に供給される。
【００１９】これによりエンジンの回転速度が低い時で
も第一のターボチャージャ１は、圧縮機１ｂが吸気の抵
抗とならない程度には動作する。また、エンジンの回転
速度が高い時は吸気の十分な昇圧が達成される。この場
合でもベンチュリ１３のスロート部では吸気の流速が増
大して吸気の静圧が下がるため、ＥＧＲガスに強い吸引
作用を及ぼす。その結果、液滴トラップ兼サージタンク
１４では吸気とＥＧＲガスが効果的に混合して静圧回復
すると共に、液滴等がＥＧＲガス中に含まれてくる場合
には、この分離がなされる。
も第一のターボチャージャ１は、圧縮機１ｂが吸気の抵
抗とならない程度には動作する。また、エンジンの回転
速度が高い時は吸気の十分な昇圧が達成される。この場
合でもベンチュリ１３のスロート部では吸気の流速が増
大して吸気の静圧が下がるため、ＥＧＲガスに強い吸引
作用を及ぼす。その結果、液滴トラップ兼サージタンク
１４では吸気とＥＧＲガスが効果的に混合して静圧回復
すると共に、液滴等がＥＧＲガス中に含まれてくる場合
には、この分離がなされる。
【００２０】次に、この吸気とＥＧＲガスの混合ガスは
第二のターボチャージャ８の圧縮機８ｂで昇圧されエゼ
クタ３のノズル体より吸気中に放出されるので、吸気の
過給圧が高い場合でも主吸気配管２中の吸気に対しては
吸引作用を与えると同時に吸気への混合が可能となる。
圧縮機１ｂで昇圧された吸気および圧縮機８ｂで昇圧さ
れた吸気とＥＧＲガスの混合ガスは温度が上昇している
ので、アフタークーラ４で冷却され、サージタンク５で
静圧回復することによりエンジン６への適度の過給圧と
ＥＧＲガスの供給が可能になる。
第二のターボチャージャ８の圧縮機８ｂで昇圧されエゼ
クタ３のノズル体より吸気中に放出されるので、吸気の
過給圧が高い場合でも主吸気配管２中の吸気に対しては
吸引作用を与えると同時に吸気への混合が可能となる。
圧縮機１ｂで昇圧された吸気および圧縮機８ｂで昇圧さ
れた吸気とＥＧＲガスの混合ガスは温度が上昇している
ので、アフタークーラ４で冷却され、サージタンク５で
静圧回復することによりエンジン６への適度の過給圧と
ＥＧＲガスの供給が可能になる。
【００２１】本発明の第二の実施例を図３〜図６を用い
て説明する。図３に示す配管系統図は基本的には図１と
同等である。第一の実施例との相違は、第二の昇圧装置
を渦流ブロワ形羽根車を用いたタービンブースター９と
したことである。図４にその断面図を示す。両面に羽根
が形成された渦流ブロワ形羽根車９ｃの一面の外周部に
リング状通路９ｇと隔壁９ｉを持つケーシング９ａによ
りタービンを構成し、他面の外周部にもリング状通路９
ｈと隔壁９ｊを持つケーシング９ｂにより圧縮機を構成
し、軸受９ｅ，９ｆで支えられた軸９ｄを回転軸として
動作する。
て説明する。図３に示す配管系統図は基本的には図１と
同等である。第一の実施例との相違は、第二の昇圧装置
を渦流ブロワ形羽根車を用いたタービンブースター９と
したことである。図４にその断面図を示す。両面に羽根
が形成された渦流ブロワ形羽根車９ｃの一面の外周部に
リング状通路９ｇと隔壁９ｉを持つケーシング９ａによ
りタービンを構成し、他面の外周部にもリング状通路９
ｈと隔壁９ｊを持つケーシング９ｂにより圧縮機を構成
し、軸受９ｅ，９ｆで支えられた軸９ｄを回転軸として
動作する。
【００２２】図５は図４に示したＸ−Ｘ断面矢視図、図
６はXI−XI断面矢視図である。図５に示すように、ター
ビン側の隔壁９ｉはケーシング９ａの排気分岐管１５と
排気出口管１６の間に設けられ、排気分岐管１５より流
入した排気は羽根車９ｃを矢印の方向に回転させる。
６はXI−XI断面矢視図である。図５に示すように、ター
ビン側の隔壁９ｉはケーシング９ａの排気分岐管１５と
排気出口管１６の間に設けられ、排気分岐管１５より流
入した排気は羽根車９ｃを矢印の方向に回転させる。
【００２３】一方、図６に示すように圧縮機側の隔壁９
ｊはケーシング９ｂの入口配管１８と出口配管１９との
間に設けられ、排気ガスによるタービンの回転(矢印の
方向)を受けて入口配管１８から流入する吸気とＥＧＲ
ガスの混合ガスを出口配管１９に向けて圧縮する。尚、
システムとしての作動は第一の実施例と同様である。
ｊはケーシング９ｂの入口配管１８と出口配管１９との
間に設けられ、排気ガスによるタービンの回転(矢印の
方向)を受けて入口配管１８から流入する吸気とＥＧＲ
ガスの混合ガスを出口配管１９に向けて圧縮する。尚、
システムとしての作動は第一の実施例と同様である。
【００２４】このタービンブースター９の利点は、両面
に羽根が形成された羽根車９ｃ一個でタービンと圧縮機
が形成できることであり、従って、圧縮機もタービンと
同一の排気ガスに強い材料で作られることである。これ
は第一の実施例で示した液滴トラップ兼サージタンク１
４を不用化する。また、構造的にもターボチャジャ８よ
り単純化され、低価格で第二の昇圧装置が実現すること
にある。
に羽根が形成された羽根車９ｃ一個でタービンと圧縮機
が形成できることであり、従って、圧縮機もタービンと
同一の排気ガスに強い材料で作られることである。これ
は第一の実施例で示した液滴トラップ兼サージタンク１
４を不用化する。また、構造的にもターボチャジャ８よ
り単純化され、低価格で第二の昇圧装置が実現すること
にある。
【００２５】本発明の第三の実施例を図７を用いて説明
する。第一の実施例との相違は、ベンチュリ２３を吸気
バイパス回路ではなく、ＥＧＲバルブ１２，配管２４，
１８等から成るＥＧＲガス取り出し管路の側に設けて、
吸気分岐管２５をベンチュリ２３のスロート部に接続
し、ＥＧＲガスの流動により吸気をこの回路配管に吸引
して混合ガスとしている。吸気とＥＧＲガスの混合ガス
を第二の昇圧装置８で昇圧し、主吸気通路２のエゼクタ
３へ供給する点は第一の実施例と同様である。
する。第一の実施例との相違は、ベンチュリ２３を吸気
バイパス回路ではなく、ＥＧＲバルブ１２，配管２４，
１８等から成るＥＧＲガス取り出し管路の側に設けて、
吸気分岐管２５をベンチュリ２３のスロート部に接続
し、ＥＧＲガスの流動により吸気をこの回路配管に吸引
して混合ガスとしている。吸気とＥＧＲガスの混合ガス
を第二の昇圧装置８で昇圧し、主吸気通路２のエゼクタ
３へ供給する点は第一の実施例と同様である。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、吸気の過給圧が高い条
件でも、ＥＧＲガスを第二の昇圧装置でブーストして吸
気に注入できるので、エンジンの回転速度が低い領域か
ら比較的高い領域にわたって良好な過給と排気ガス再循
環が可能、即ち、高出力で低公害な過給エンジンの排気
ガス再循環装置が実現する。
件でも、ＥＧＲガスを第二の昇圧装置でブーストして吸
気に注入できるので、エンジンの回転速度が低い領域か
ら比較的高い領域にわたって良好な過給と排気ガス再循
環が可能、即ち、高出力で低公害な過給エンジンの排気
ガス再循環装置が実現する。
【図１】本発明の第一の実施例を示すシステムの配管構
成図。
成図。
【図２】図１のエゼクタ３の詳細図。
【図３】本発明の第二の実施例を示すシステムの配管構
成図。
成図。
【図４】図３のタービンブースター９の断面図。
【図５】図４のＸ−Ｘ断面図。
【図６】図４のXI−XI断面図。
【図７】本発明の第三の実施例を示すシステムの配管構
成図。
成図。
１…第一の昇圧装置、２…主吸気配管、３…エゼクタ、
４…アフタークーラ、５…サージタンク、６…エンジ
ン、７…排気管、８，９…第二の昇圧装置、１０…流量
調整弁、１２…ＥＧＲバルブ、１３，２３…ベンチュ
リ、１５…排気分岐管、２０，２５…吸気分岐管。
４…アフタークーラ、５…サージタンク、６…エンジ
ン、７…排気管、８，９…第二の昇圧装置、１０…流量
調整弁、１２…ＥＧＲバルブ、１３，２３…ベンチュ
リ、１５…排気分岐管、２０，２５…吸気分岐管。
Claims (5)
- 【請求項１】第一の昇圧装置としてのターボチャージャ
（１）を吸，排気配管中に、加圧昇温された吸気を冷却
するアフタークーラ（４）を主吸気配管（２）中に備
え、排気配管（７）より排気ガスの一部を前記アフター
クーラ（４）の上流の前記主吸気配管（２）に戻すよう
構成した過給エンジンの排気ガス再循環（ＥＧＲ）シス
テムにおいて、ＥＧＲガスを吸気と混合した後、第二の
昇圧装置（８又は９）にて昇圧し、前記主吸気配管
（２）に設けられたエゼクタ（３）のノズル（３ａ）よ
り吸気中に放出させるよう構成したことを特徴とする過
給エンジンの排気ガス再循環システム。 - 【請求項２】請求項１記載の過給エンジンの排気ガス再
循環システムにおいて、前記排気配管（７）には流量調
整弁（１０）を設けて排気分岐管（１５）より排気ガス
の一部または全部を第二の昇圧装置（８又は９）に供給
する管路と、ＥＧＲバルブ（１２），配管（２１，２
２）から成るＥＧＲガス取り出し管路を、また前記主吸
気配管（２）には吸気分岐管（２０），ベンチュリ（１
３），配管（１８）等から成る吸気バイパス管路を、さ
らに前記ＥＧＲガス取り出し管路の最終配管（２２）を
前記ベンチュリ（１３）のスロート部に接続してＥＧＲ
ガスを吸気に混合させる回路を形成し、排気ガスにより
駆動される前記第二の昇圧装置（８又は９）により混合
気を昇圧して前記エゼクタ（３）に供給するよう構成し
たことを特徴とする過給エンジンの排気ガス再循環シス
テム。 - 【請求項３】請求項１記載の過給エンジンの排気ガス再
循環システムにおいて、前記排気配管（７）には流量調
整弁（１０）を設けて排気分岐管（１５）より排気ガス
の一部または全部を第二の昇圧装置（８又は９）に供給
する管路と、ＥＧＲバルブ（１２），ベンチュリ（２
３），配管（２４，１８）等から成るＥＧＲガス取り出
し管路を、また前記主吸気配管（２）には前記ベンチュ
リ（２３）のスロート部に接続する吸気分岐管（２５）
を設けて吸気をＥＧＲガスに混合させる回路を形成し、
排気ガスにより駆動される前記第二の昇圧装置（８又は
９）により混合気を昇圧して前記エゼクタ（３）に供給
するよう構成したことを特徴とする過給エンジンの排気
ガス再循環システム。 - 【請求項４】請求項１記載の過給エンジンの排気ガス再
循環システムにおいて、前記第二の昇圧装置が第一の昇
圧装置としてのターボチャージャ（１）に比較して小型
のターボチャージャであることを特徴とする過給エンジ
ンの排気ガス再循環システム。 - 【請求項５】請求項１記載の過給エンジンの排気ガス再
循環システムにおいて、前記第二の昇圧装置が両面に羽
根が形成された渦流ブロワ形羽根車を用いたタービンブ
ースターであることを特徴とする過給エンジンの排気ガ
ス再循環システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11029632A JP2000230460A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 過給エンジンの排気ガス再循環システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11029632A JP2000230460A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 過給エンジンの排気ガス再循環システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000230460A true JP2000230460A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12281473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11029632A Pending JP2000230460A (ja) | 1999-02-08 | 1999-02-08 | 過給エンジンの排気ガス再循環システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000230460A (ja) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004507659A (ja) * | 2000-08-30 | 2004-03-11 | ベアリベント イノベイションズ アクチボラゲット | 第１と第２のガスの流れを混合する装置 |
| JP2008190409A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 多気筒エンジン |
| FR2931888A3 (fr) * | 2008-05-28 | 2009-12-04 | Renault Sas | Dispositif de controle des pressions d'admission et d'echappement d'un moteur a combustion interne pour vehicule automobile |
| KR101127082B1 (ko) * | 2003-07-10 | 2012-03-23 | 맨 디젤 앤드 터보 필리얼 아프 맨 디젤 앤드 터보 에스이 티스크랜드 | 왕복 내연기관 |
| CN102434333A (zh) * | 2011-11-25 | 2012-05-02 | 河南柴油机重工有限责任公司 | 柴油机台架试验用辅助增压系统及其使用方法 |
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| KR101472910B1 (ko) | 2014-03-24 | 2014-12-17 | 동명대학교산학협력단 | 볼텍스 튜브를 이용한 흡입공기 냉각장치 |
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| US11174809B1 (en) | 2020-12-15 | 2021-11-16 | Woodward, Inc. | Controlling an internal combustion engine system |
| US11215132B1 (en) | 2020-12-15 | 2022-01-04 | Woodward, Inc. | Controlling an internal combustion engine system |
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-
1999
- 1999-02-08 JP JP11029632A patent/JP2000230460A/ja active Pending
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