JP2000282965A - 内燃機関の排気再循環装置 - Google Patents
内燃機関の排気再循環装置Info
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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Abstract
し、もってNOxがEGR管からシリンダ内に流入しな
いようにしてノッキングを防止する。 【解決手段】 EGR管(8)又は排気管(6)のEG
R管(8)への分岐点(6a)の上流側に放電部(1
0)を設け、その正極(12)をEGR管(8)又は排
気管(6)内に通し、コロナ放電によりNOxを除去す
る。
Description
する内燃機関の排ガスを浄化して排出する内燃機関の排
気循環(以下単にEGRという)装置に関する。
供給された燃料の熱エネルギを回転力に変換し動力を取
り出すようになっている。内燃機関の高効率化または高
出力化の手段として排気再循環(EGR)があるが、E
GRガスにはノッキング促進効果を有するNOxが含ま
れており、その結果、ノッキングが生じ、そのために、
更なる高出力化や高効率化が阻害され、また内燃機関の
耐久性も低下する。
発生を低減し、さらに高効率化・高出力化のためにEG
R装置を設けることは知られており、それ自体、NOx
低減に効果的である。
が減少することが知られている(日本機械学会No.9
40−23環境工学総合シンポジウム´94講演論文集
参照)。しかしながら、内燃機関に適用することは困難
であった。
ンに放電部を設けることにより内燃機関からの発生する
NOxを除去でき、ノッキングの発生を防止できること
を見出した。
目的は、内燃機関の排気再循環装置(EGR装置)にノ
ッキング促進効果を持つNOxを除去する後処理装置
(放電装置)を提供するにある。
つ内燃機関の排気管に排気ガス中に含まれるNOxを除
去する効果を持つ放電装置を提供するにある。
たN2O又はN−acidによる排気管の腐食を防止で
きる内燃機関の放電部周辺装置を提供するにある。
に伴う不都合を防止できる内燃機関の放電部周辺装置を
提供するにある。
ダ内を往復運動するピストンを有し、排気管と吸気管と
を連結する排気循環管を有する内燃機関の排気再循環装
置において、前記排気循環管内に電極を有する放電部が
設けられ、その電極は高電圧発生源に接続されている。
動するピストンを有し、排気管と吸気管とを連結する排
気循環管を有する内燃機関の排気再循環装置において、
前記排気管からの排気循環管の分岐点の排気管の上流側
に排気管内に電極を有する放電部が設けられ、その電極
は高電圧発生源に接続されている。
ガス中に含まれるノッキング促進効果を有するNOxが
除去でき、耐ノッキング性が向上する。その結果、高圧
縮比が可能となり、高効率運転が可能となる。またノッ
キングを防止できるため、内燃機関の損傷も防止でき、
耐久性が向上する。
クーラとドレン排出手段とが設けられている。
生成されるN2OまたはN−acidがドレン排出手段
から排出され、排気管やEGR管を腐食から防止でき
る。N2OやN−acidは気体の状態では管を腐食さ
せないが、下流側に行くに従って冷却されて管を腐食さ
せるが、液化したN2OやN−acidを排出させ る
ことにより腐食を防止する。
加熱装置が設けられている。
ないように加熱しても腐食を防止できる。
検知する制御手段を設け、その制御手段は放電中にクー
ラに冷媒を供給する機能を有している。
である。したがって、必要なとき、すなわち放電作業中
のみ冷媒を供給することにより、省エネルギ的な装置を
得ることができる。
を検知する制御手段を設け、その制御手段は放電中に加
熱装置を加熱する機能を有している。
き、省エネルギ的である。
び/又は下流側に一定圧力で開く防爆弁を設けてある。
未燃分である未燃炭化水素が爆発しても、その爆発によ
る高圧ガスを防爆弁から逃がすことができ排気管やEG
R管や吸気管および放電部の損傷を防止できる。
グを検知するノッキングセンサを設け、そのノッキング
センサからの信号で排気再循環装置に設けられた放電部
を放電させる制御手段を設けてある。
ングセンサからの信号により放電を行い、ノッキングが
消滅すると、排気再循環装置に設けられた放電部からの
放電を終了する機能を有している。このようにして、ノ
ッキングを確実に防止でき、高効率運転を可能にでき
る。
の形態を説明する。
内をピストン2が往復運動するようになっており、ピス
トン2に設けたピストンロッド3により回転力が取り出
される。シリンダヘッド4には吸気管5および排気管6
がそれぞれ図示しない吸気弁および排気弁を開して連通
している。この吸気管5は公知の態様で図示しない吸気
源例えばエアクリーナに接続されると共に、例えばガス
燃料の場合には燃料供給ライン7が連結されている。排
気管6は図示しないマフラを介して大気に放出させるよ
うになっている。
管8が排気管6と吸気管5とを連結しており、本発明に
従って放電部10がEGR管8に設けられている。この
放電部10の1例が図2に示されている。図2におい
て、EGR管8には正極12が取付けられており、その
正極12には、ライン13を介して高電圧発生源14が
接続されている。
らコロナ放電させることによってEGR管を流れる排ガ
ス中に含まれるNOxを除去することができる。
る部品は図1と同じ符号で示してある。この例では放電
部10は排気管6に設けられており、その位置はEGR
管8の分岐点6aの上流側すなわちシリンダ側である。
Oxを除去でき、さらにEGR管を流れる排気中のNO
xを除去し、もってノッキングを防止できる。
3の排気管6に設けた放電部10の下流側にクーラ15
とドレン排出手段であるドレン弁16を設けた例であ
る。図中矢印Aは排気ガスの流れの方向を示している。
このようにクーラ15を設けることによって、放電で生
ずる排ガス中のN2O又はN−acidが冷却されて液
化し、ドレン弁16から排出される。
せるので、このようにして排出すれば排気管の腐食を防
止できる。なお、N2O又はN−acidは気体の場合
は排 気管を腐食させないが、排気管を流れて下流に行
くに従って冷却されて液化すると不都合であるから、こ
のようにクーラおよび排出手段を設けるのがよい。
通路、22はその制御弁である。
15を設けたものとして説明したが、図1の実施例でも
同様に実施でき、この場合は図4の排気管6をEGR管
8と読み代えればよい。
下流側に加熱装置17を設け、放電によって生ずるN2
O又はN−acidが液化して管を腐食させないように
したものである。図示の例では放電部を排気管6に設け
てあるが、図1の例のようにEGR管8に設けてもよい
ことは明らかである。
部20は、放電部10が放電中であるか否かを検知する
と(ステップS1)、制御弁22を開けてクーラ15に
冷媒を供給する(ステップS2)。このようにすると無
駄に冷媒を流す必要があない。
とができ、図5の場合はステップS2を「加熱装置を加
熱する」と読み代えればよい。
この例では排気管6に一定圧力で開く防爆弁25、26
をその上流側および下流側に設けた例である。これらの
防爆弁25、26はいずれか一方のみ設けるだけでもよ
い。通常排気ガス中には燃料が含まれていないので、放
電により着火し爆発するおそれは少ない。しかしなが
ら、万一、燃料が残っていて放電により着火し圧力が上
昇すると危険であり、排気管の破損のおそれがある。し
たがって、防爆弁25、26によって着火の際に圧力が
上昇するのを防止している。
きることは明らかである。
シリンダ1にノッキングセンサ30を取付けた例であ
る。このノッキングセンサ30はマップを内蔵してお
り、排ガス成分の分析や出力変動を検出するようになっ
ている。勿論他のノッキングの検出手段を有するもので
もよい。このノッキングセンサ30からの信号は制御手
段20に送られ、高圧発生部31を作動して、EGR管
に設置された放電部10を放電させる。
キングセンサ30がノッキングを検知すると(ステップ
S3)、制御手段20は高圧発生部31に信号を送り、
EGR管に設置された放電部10は放電する(ステップ
S4)。放電作業はノッキングが消滅するまで続けら
れ、ノッキングセンサ30がノッキングを検知しなくな
ると(ステップS5)、制御手段20は放電を終了する
ように作動する(ステップS6)。以上の作業はエンジ
ンが停止するまで続けられる(ステップS7)。
ぐれた効果を奏する。 (a) EGRガス中に含まれるノッキング効果を有す
るNOxを除去することにより、耐ノッキング性が向上
し、その結果、高圧縮比が可能となる。 (b) したがって、高効率運転ができ、ノッキングに
よる内燃機関の損傷を防止し、耐久性が向上する。 (c) 放電部において生成されるN2O又はN−ac
idの液化を防止して排気管やEGR等の腐食を防止で
きる。 (d) 放電部の放電により排気ガス中の未燃分が着火
して爆発しても、防爆弁により圧力の上昇を防止し、排
気管、EGR管、吸気管および放電部の破損を防ぐこと
ができる。 (e) 排気ガス全体に含まれるNOxを除去すること
が出来る。
Claims (9)
- 【請求項1】 シリンダ内を往復運動するピストンを有
し、排気管と吸気管とを連結する排気循環管を有する内
燃機関の排気再循環装置において、前記排気循環管内に
電極を有する放電部が設けられ、その電極は高電圧発生
源に接続されているこを特徴とする内燃機関の排気再循
環装置。 - 【請求項2】 シリンダ内を往復運動するピストンを有
し、排気管と吸気管とを連結する排気循環管を有する内
燃機関の排気再循環装置において、前記排気管からの排
気循環管の分岐点の排気管の上流側に排気管内に電極を
有する放電部が設けられ、その電極は高電圧発生源に接
続されていることを特徴とする内燃機関の排気再循環装
置。 - 【請求項3】 放電部の下流側にクーラとドレン排出手
段とが設けられている請求項1又は2のいずれかに記載
の内燃機関の排気再循環装置。 - 【請求項4】 放電部の下流側に加熱装置が設けられて
いる請求項1又は2のいずれかに記載の内燃機関の排気
再循環装置。 - 【請求項5】 放電中であることを検知する制御手段を
設け、その制御手段は放電中にクーラに冷媒を供給する
機能を有する請求項3に記載の内燃機関の排気再循環装
置。 - 【請求項6】 放電中であることを検知する制御手段を
設け、その制御手段は放電中に加熱装置を加熱する機能
を有する請求項4に記載の内燃機関の排気再循環装置。 - 【請求項7】 放電部の上流側および/又は下流側に一
定圧力で開く防爆弁を設けた請求項1又は2のいずれか
に記載の内燃機関の排気再循環装置。 - 【請求項8】 シリンダにノッキングを検知するノッキ
ングセンサを設け、そのノッキングセンサからの信号で
放電部を放電させる制御手段を設けた請求項1に記載の
内燃機関の排気再循環装置。 - 【請求項9】 制御手段がノッキングセンサからの信号
により放電を行い、ノッキングが消滅すると放電を終了
する機能を有する請求項8に記載の内燃機関の排気再循
環装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP09223199A JP4107625B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 内燃機関の排気再循環装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP4107625B2 JP4107625B2 (ja) | 2008-06-25 |
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Family Applications (1)
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Cited By (5)
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JP2017512279A (ja) * | 2014-02-27 | 2017-05-18 | ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company | 排気ガス再循環回路にn2o触媒を有する排気システム |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP09223199A patent/JP4107625B2/ja not_active Expired - Fee Related
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