JP2001132557A - Egr device provided with reed valve - Google Patents

Egr device provided with reed valve

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JP2001132557A
JP2001132557A JP30845199A JP30845199A JP2001132557A JP 2001132557 A JP2001132557 A JP 2001132557A JP 30845199 A JP30845199 A JP 30845199A JP 30845199 A JP30845199 A JP 30845199A JP 2001132557 A JP2001132557 A JP 2001132557A
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JP
Japan
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reed
valve
egr
lead
reed valve
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Application number
JP30845199A
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Japanese (ja)
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Taku Ozu
卓 尾頭
Masahide Kimura
政秀 木村
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Eagle Industry Co Ltd
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Eagle Industry Co Ltd
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an EGR device provided with a reed valve having a good durability, capable of preventing fatigue failure of a reed according to a judging reference of collision speed as well as newly setting the collision speed when the reed is seated, on a judging reference in relation to the fatigue of the reed of the reed valve provided in the EGR device. SOLUTION: In the EGR device wherein an EGR passage 4 in which an EGR valve 5 for controlling an EGR gas quantity Ge is dispose is connected to an intake passage 3 from an exhaust passage 2 of an engine 1, and the reed valve 10 for allowing flow of the direction from the exhaust passage 2 to the intake passage 3 and for blocking flow of the reverse direction is disposed in the EGR passage 4; the reed valve 10 is formed in such a constitution that reed seating speed V when the reed 14 collides with the valve seat 16 at the time of closing the reed valve 10 is set in the range S of 3.0 m/s and less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は過給機付ディーゼル
エンジン等のリード弁を備えたEGR装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EGR device having a reed valve for a turbocharged diesel engine or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジン等のエンジンの排ガ
ス対策において、排気ガス中のNOxの排出量を低減す
るために、不活性ガスである排気ガスの一部を吸気に還
流することで、燃焼温度を低く抑えてNOxの生成を抑
制するEGR(排気還流)が有効であることが知られ、
広く実用化されている。
2. Description of the Related Art In measures against exhaust gas from engines such as diesel engines, the combustion temperature is reduced by recirculating a part of the exhaust gas, which is an inert gas, to the intake air in order to reduce the amount of NOx emitted from the exhaust gas. It is known that EGR (exhaust gas recirculation), which suppresses NOx generation by keeping it low, is effective.
It is widely used.

【0003】ディーゼルエンジンにおいて、NOxの低
減効果を上げるためには、NOxの排出量が多い高負荷
領域でも、EGRする必要がある。しかし、高効率過給
機を用いた高過給エンジンにおいては、図7に示す如
く、エンジン回転数が低速及び中速で、かつ、中負荷及
び高負荷の斜線で示す領域Aでは、ブースト圧(吸気
圧)Pbmが排気圧Pemより高くなってしまうので、
排気ガスの一部をEGRガスとして、吸気側に再循環さ
せることが困難となる。
[0003] In a diesel engine, EGR must be performed even in a high-load region where a large amount of NOx is emitted in order to increase the effect of reducing NOx. However, in a high-supercharged engine using a high-efficiency turbocharger, as shown in FIG. 7, in a region A where the engine speed is low and medium and the load is medium and high, the boost pressure is low. Since (intake pressure) Pbm becomes higher than exhaust pressure Pem,
It becomes difficult to recirculate part of the exhaust gas to the intake side as EGR gas.

【0004】しかし、このEGRが困難な領域Aにおい
て、平均圧力がブースト圧Pbm>排気圧Pemであっ
ても、図8に示すように、排気脈動により、瞬時的にブ
ースト圧Pb<排気圧Peとなる斜線で示す部分Xがあ
る。つまり、この排気圧力の脈動現象を利用すれば、短
時間づつであるがEGRを行うことができるので、EG
R通路にリード弁を設けて、この領域AのX部分におい
て、EGRを行うように形成している。
However, in the region A where the EGR is difficult, even if the average pressure is the boost pressure Pbm> the exhaust pressure Pem, as shown in FIG. 8, the boost pressure Pb <the exhaust pressure Pe is instantaneously caused by the exhaust pulsation. There is a portion X indicated by oblique lines. In other words, if the pulsation phenomenon of the exhaust pressure is used, the EGR can be performed for each short time, so that the EG
A reed valve is provided in the R passage so that EGR is performed in the X portion of the area A.

【0005】そして、このリード弁により、ブースト圧
Pb>排気圧力Pexとなる時の給気側から排気側への
逆流を防止してエンジンの燃焼の悪化を防ぎ、エンジン
性能の低下を防止しながら、その一方で、ブースト圧P
b<排気圧力Pexとなる時だけリード弁を開いてEG
Rを行なうことによりNOxの低減を図っている。
The reed valve prevents backflow from the supply side to the exhaust side when the boost pressure Pb> exhaust pressure Pex, thereby preventing deterioration of engine combustion and preventing deterioration of engine performance. , On the other hand, the boost pressure P
b <Open the reed valve only when the exhaust pressure Pex
By performing R, NOx is reduced.

【0006】そして、この場合に、図1に示すように、
直列6気筒の場合には排気マニホールド2を前3気筒、
後3気筒で2分割し、EGR通路4、EGR弁5、リー
ド弁10を2系統設けて構成し、各気筒間における排気脈
動が相殺し合わないように、排気脈動の位相が近い気筒
のみを集合させて、また、排気脈動の位相が反対に近い
気筒を分離して、脈動効果を最大限に利用できるように
している。
Then, in this case, as shown in FIG.
In the case of an inline 6 cylinder, the exhaust manifold 2 is
The rear three cylinders are divided into two, and an EGR passage 4, an EGR valve 5, and a reed valve 10 are provided in two systems, and only the cylinders whose exhaust pulsations are close in phase so that exhaust pulsations between the cylinders do not cancel each other. Collectively, the cylinders whose exhaust pulsation phases are close to each other are separated so that the pulsation effect can be maximized.

【0007】このシステムにより、今まで全くEGRを
行えなかった領域Aにおいて、10%以上のEGR率を
得られるようになり、NOxを大幅に低減できるように
なっている。
With this system, an EGR rate of 10% or more can be obtained in a region A where EGR has not been performed at all, and NOx can be greatly reduced.

【0008】そして、このリード弁10をEGR通路4に
設ける構成は、図2に示すように、EGR通路4内にケ
ース11を設け、このケース11の外側にリード14とストッ
パー12をストッパー12が外側になる様にボルト孔14aに
通したボルト13で取り付けている。
As shown in FIG. 2, the reed valve 10 is provided in the EGR passage 4 by providing a case 11 in the EGR passage 4 and a reed 14 and a stopper 12 outside the case 11. It is attached with a bolt 13 passed through a bolt hole 14a so as to be on the outside.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リード
弁10のリード14は閉じる時に弁座16に衝突し、この衝突
は、リード弁10の開閉に伴い繰り返すので、この繰り返
し荷重による疲労破壊がリード14に発生するという問題
がある。
However, the lead 14 of the reed valve 10 collides with the valve seat 16 when the reed valve 10 is closed, and this collision repeats as the reed valve 10 opens and closes. There is a problem that occurs.

【0010】この疲労破壊は、リード14の着座時の繰り
返し発生する応力で発生し、図9に示すように、リード
14の先端部にヒビが入り、やがてこの部分が欠け落ち
る。その結果、このリード14の亀裂や欠落部分からEG
Rガスが漏れ、逆止弁の機能を果たせなくなる。
[0010] This fatigue fracture is caused by the stress repeatedly generated when the lead 14 is seated, and as shown in FIG.
The tip of 14 is cracked, and this part is eventually chipped off. As a result, the crack or missing portion of the lead 14
The R gas leaks and the function of the check valve cannot be fulfilled.

【0011】そのため、吸気圧が排気圧より高い時にE
GR通路4に新気が逆流するので燃焼が悪化したり、ま
た、リード14が破損して破片がEGR通路4を経由し
て、EGRクーラー6を詰まらせたり、更には、この破
片が燃焼室等のエンジン内部に吸い込まれると、エンジ
ン内部が破損する内部故障の原因となったりする恐れが
ある。
Therefore, when the intake pressure is higher than the exhaust pressure, E
The fresh air flows back into the GR passage 4 so that the combustion deteriorates. Also, the reed 14 is damaged, and the fragments pass through the EGR passage 4 to clog the EGR cooler 6. If it is sucked into the engine, the engine may be damaged and may cause an internal failure.

【0012】従って、このリード弁10の設計に際して
は、リード14の疲労破壊を防止することが非常に重要な
こととなっている。
Therefore, when designing the reed valve 10, it is very important to prevent the fatigue fracture of the reed 14.

【0013】しかしながら、このリード14は、リード弁
10に組み込まれ、更にエンジンの一部として組み込まれ
た状態となり、しかも、比較的温度の高いEGRガスに
曝されて、エンジンの回転数や負荷により様々な周期で
繰り返し、その衝突力を変化させながら衝突している。
従って、これを測定するために、リード14の先端部分の
背面に歪みゲージを貼り付けても剥がれてしまい、この
リード14の破壊する部分の衝突によって発生する応力を
測定することとは非常に難しい。
However, the reed 14 is a reed valve
10 and further incorporated as part of the engine.Moreover, it is exposed to relatively high temperature EGR gas. While colliding.
Therefore, in order to measure this, even if a strain gauge is attached to the back surface of the tip portion of the lead 14, it is peeled off, and it is very difficult to measure the stress generated by the collision of the broken portion of the lead 14. .

【0014】従って、繰り返し応力の大きさを測定や推
定することが困難であり、明確な応力値を得ることがで
きないので、リード14の疲労破壊を防止することが重要
であるにもかかわらず、繰り返し荷重に対するS−N曲
線(応力−繰り返し数曲線)を利用して、疲労破壊の発
生の予測をすることができないという問題がある。
Therefore, it is difficult to measure or estimate the magnitude of the repetitive stress, and a clear stress value cannot be obtained. Therefore, it is important to prevent the fatigue fracture of the lead 14, There is a problem that occurrence of fatigue fracture cannot be predicted using an SN curve (stress-repetition number curve) for a repeated load.

【0015】一方、本発明者等は、この繰り返し応力σ
の代わりとなるものを、試行錯誤して探した結果、図3
〜図5に示すリード14の先端部を避けた部分に歪みゲー
ジ21を張り付けて、この部分の歪みの時間変化から演算
により、リード14が弁座16に衝突する時の衝突速度Vを
推定し、この衝突速度Vとリード14の疲労破壊との相関
を検討した所、図6に示すようなS−N曲線に近いデー
タを得ることができた。
On the other hand, the present inventors have determined that the repetitive stress σ
As a result of trial and error searching for an alternative to
A strain gauge 21 is attached to a portion of the lead 14 shown in FIG. 5 which avoids the tip of the lead 14, and a collision speed V when the lead 14 collides with the valve seat 16 is estimated by calculation from a time change of the strain at this portion. When the correlation between the collision velocity V and the fatigue fracture of the lead 14 was examined, data close to an SN curve as shown in FIG. 6 could be obtained.

【0016】そして、この衝突速度Vと繰り返し応力σ
の関係を考察すると、この衝突速度Vは、この衝突力F
と衝突時間tの積である力積F×tと比例関係にあり、
衝突力Fは繰り返し応力σに直接比例するので、この衝
突速度Vは繰り返し応力σと比例関係に近い関係にある
ことが推測された。
The collision velocity V and the repetitive stress σ
Considering the relationship, the collision speed V is equal to the collision force F
And the impulse F × t, which is the product of the collision time t and
Since the collision force F is directly proportional to the repetition stress σ, it was presumed that the collision speed V had a relationship close to a proportional relationship with the repetition stress σ.

【0017】本発明者等は、この知見を基に、この比較
的容易に測定及び推定できる衝突速度Vを、計測が極め
て困難な繰り返し応力σの代わりに、疲労強度の基準に
使用し、この基準に基づいて、リードのリフト量、リー
ドのばね定数、リードの静的隙間等を調整したところ、
比較的容易に耐久性に優れたリード及びリード弁を製作
できることが分かった。
Based on this finding, the present inventors use the collision velocity V, which can be measured and estimated relatively easily, as a reference for fatigue strength instead of the repetitive stress σ, which is extremely difficult to measure. After adjusting the lead lift, the spring constant of the lead, the static clearance of the lead, etc. based on the standard,
It has been found that a reed and a reed valve having excellent durability can be manufactured relatively easily.

【0018】本発明は、この知見を得て、上述の問題を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、EGR装置に備えたリード弁のリードの疲労破壊に
関する判断基準に、リード着座時の衝突速度を新たに設
けると共に、この衝突速度の判断基準に従ってリードの
疲労破壊を防止できる耐久性に優れたリード弁を備えた
EGR装置を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems based on this finding. It is an object of the present invention to provide a criterion for determining the fatigue failure of a reed valve reed provided in an EGR device. It is an object of the present invention to provide an EGR device provided with a reed valve having excellent durability which can newly provide a collision speed at the time of seating of a lead and can prevent a fatigue fracture of a lead in accordance with a criterion of the collision speed.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのリード弁付きEGR装置は、エンジンの排気
通路から吸気通路に、EGRガス量を制御するEGR弁
を配設したEGR通路を連結し、該EGR通路に、前記
排気通路から前記吸気通路への方向の流れを許容し、逆
方向の流れを阻止するリード弁を設けたEGR装置にお
いて、前記リード弁を、該リード弁の閉弁時にリードが
弁座に衝突するリード着座速度を3.0m/s以下の範
囲にして形成したことを特徴とする。
An EGR device with a reed valve for achieving the above object is provided with an EGR passage provided with an EGR valve for controlling an EGR gas amount from an exhaust passage of an engine to an intake passage. A reed valve connected to the EGR passage and provided with a reed valve for allowing a flow in the direction from the exhaust passage to the intake passage and for preventing a flow in the reverse direction, wherein the reed valve is closed by closing the reed valve. It is characterized in that the reed seating speed at which the reed collides with the valve seat at the time of the valve is set to a range of 3.0 m / s or less.

【0020】つまり、リードの耐久性の評価に当たっ
て、リードの耐久性とリードの着座速度との間に相関が
あるので、リード弁のリードの先端部分の弁座に衝突す
る部分の応力を測定したり、算出して応力基準で評価す
る代わりに、リード着座速度を基準にして評価すること
とし、リードのリフト量、リードのばね定数、リードの
静的隙間等を調整して、リード着座速度を3.0m/s
以下の範囲の許容限度以内に抑えたことを特徴とする。
That is, in evaluating the durability of the reed, there is a correlation between the durability of the reed and the seating speed of the reed. Therefore, the stress of the portion of the reed valve that collides with the valve seat at the tip of the reed is measured. Instead of calculating and evaluating based on the stress, the evaluation is performed based on the lead seating speed, and the lead seating speed is adjusted by adjusting the lead lift, the spring constant of the lead, the static clearance of the lead, etc. 3.0m / s
It is characterized by being kept within the allowable limits in the following ranges.

【0021】このリード着座速度は、図3〜図5に示す
ように、リード弁10のリード14の先端部を避けた部分の
弁座16に衝突しない部分に歪みゲージ21を張りつけて、
この歪みゲージ21で計測される歪みの時間的変化と、リ
ード14の長さや反りを含む形状から、リード14の先端が
弁座16に衝突する時の衝突速度V、即ち、リード着座速
度Vを算出して、このリード着座速度Vをリード14の疲
労強度の設計用の判断基準として使用する。
As shown in FIGS. 3 to 5, the lead seating speed is determined by attaching a strain gauge 21 to a portion of the reed valve 10 which does not collide with the valve seat 16 at a portion other than the tip of the lead 14,
From the temporal change of the strain measured by the strain gauge 21 and the shape including the length and warpage of the lead 14, the collision speed V when the tip of the lead 14 collides with the valve seat 16, that is, the lead seating speed V, The calculated lead seating speed V is used as a criterion for designing the fatigue strength of the lead 14.

【0022】このリード着座速度Vは、リード14が片持
ち梁として構成されているので、リード14が着座する際
の歪みゲージ21で計測したY方向の歪みεyの変化、即
ち、εyの時間tに関する微分値d(εy)/dtに比
例する。そのため、Cを特定の形状およびバネ定数のリ
ードに対する比例定数とすると、V=C×d(εy)/
dtとして、リード着座速度Vを算出できる。この比例
定数Cは、リード弁10をEGR通路に組み込み前の簡単
なリード14の曲げ実験や計算等により求めることができ
る。
Since the lead 14 is configured as a cantilever, the change in the strain εy in the Y direction measured by the strain gauge 21 when the lead 14 is seated, that is, the time t of εy With respect to the differential value d (εy) / dt. Therefore, assuming that C is a proportional constant to a specific shape and a lead of a spring constant, V = C × d (εy) /
The lead seating speed V can be calculated as dt. The proportionality constant C can be obtained by a simple bending experiment or calculation of the reed 14 before the reed valve 10 is incorporated into the EGR passage.

【0023】なお、このリード着座速度Vは、リード14
が弁座16に衝突する速度であるので、理論的には、リー
ド14の衝突力Fと衝突時間tとの積である力積(F×
t)が衝突速度Vに比例する関係にあり、繰り返し応力
と比例関係に近い関係にあることが推測される。そのた
め、理論的な裏付けも可能なようにも思えるが、実際
は、リード14が片持ち梁状態である上に、衝突時間tの
考慮も必要になり、複雑になるので、正確な理論式や計
算式を導き出すことなく、実験的な経験から、リード着
座速度Vを疲労破壊の指標として選択している。
The lead seating speed V is the same as the lead 14
Is the speed of collision with the valve seat 16, and theoretically, the impulse (F ×
t) is in a relationship proportional to the collision speed V, and it is presumed that the relationship is close to a proportional relationship with the repetition stress. Therefore, it seems that theoretical support is also possible, but in reality, the lead 14 is in a cantilever state and the collision time t needs to be considered. Without deriving an equation, the lead sitting speed V is selected as an index of fatigue failure from experimental experience.

【0024】そして、このリード着座速度Vが3.0m
/s以下の疲労破壊回避範囲Sに収まるように、リード
の形状及びバネ定数等を選択する。この3.0m/s以
下の安全なリード着座速度Vの疲労破壊回避範囲Sは、
本発明の発明者等の実験によって裏付けられた数値であ
り、その実験結果の一部を、図6に示す。この図6によ
れば、3.0m/s以下では疲労破壊せず、3.0m/
sより上では疲労破壊が発生するとの結果が得られてお
り、上限を3.0m/sとすることの裏付けとなってい
る。
The lead seating speed V is 3.0 m
The shape and spring constant of the lead are selected so as to fall within the fatigue fracture avoidance range S of / s or less. The fatigue fracture avoidance range S of the safe lead seating speed V of 3.0 m / s or less is:
These are numerical values supported by experiments performed by the inventors of the present invention, and a part of the experimental results is shown in FIG. According to FIG. 6, no fatigue failure occurs at 3.0 m / s or less and 3.0 m / s or less.
Above s, the result that fatigue fracture occurs is obtained, which supports the upper limit of 3.0 m / s.

【0025】なお、下限については、疲労破壊への影響
はないので基本的には自由に設定できるが、リード着座
速度Vが0m/sではリード弁の開閉が行われず、また
リード着座速度Vが極端に小さい、つまり、リード弁の
応答速度が遅すぎると逆流が起こって、リード弁として
は不適切となる。従って、現実的には、下限は、0.1
m/sとするのが好ましい。
The lower limit has no effect on the fatigue fracture and can be set freely. However, when the lead seating speed V is 0 m / s, the reed valve does not open and close, and the lead seating speed V becomes lower. If the response speed of the reed valve is extremely small, that is, if the response speed of the reed valve is too slow, a backflow occurs and the reed valve becomes unsuitable. Therefore, in reality, the lower limit is 0.1
m / s is preferred.

【0026】このように、リードのリード着座速度Vを
3.0m/s以下の疲労破壊回避範囲Sに収めて、リー
ド弁を構成することにより、リードの疲労破壊を防止で
き、また、計測や計算による算出が比較的容易なリード
着座速度を判断基準にしているので、比較的容易にリー
ド弁を設計・製造できる。
As described above, by configuring the reed valve with the lead seating speed V of the lead within the fatigue failure avoiding range S of 3.0 m / s or less, the fatigue failure of the lead can be prevented. Since the reed seating speed, which is relatively easy to calculate, is used as a criterion, the reed valve can be designed and manufactured relatively easily.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】本発明の実施の形態に係るリード弁を備え
たEGR装置に使用されるリード弁10は、図2に示すよ
うに、着座面16が平らなケース11にリード14とストッパ
ー12をボルト13によって固定して形成する。このリード
14は基端部を締着され、先端部を自由端として形成され
る。
As shown in FIG. 2, a reed valve 10 used in an EGR device provided with a reed valve according to an embodiment of the present invention includes a case 11 having a flat seating surface 16 in which a reed 14 and a stopper 12 are bolted. 13 fixedly formed. This lead
14 is formed with its proximal end fastened and its distal end free.

【0029】そして、本発明においては、このリード弁
10のリード14の先端が弁座16に衝突する時の衝突速度で
あるリード着座速度Vを実験や計算で求めて、図6に示
すように、このリード着座速度Vが、3.0m/s以下
の疲労破壊回避範囲S内に収まるように、リード14の長
さ、幅、厚み、反り等の形状と、バネ定数等を選択し
て、また、弁座16やストッパー12の形状と配置場所等を
設定して、リード14及びリード弁10を形成する。
In the present invention, the reed valve
The lead seating speed V, which is the collision speed at the time when the tip of the lead 14 collides with the valve seat 16, is determined by experiment or calculation. As shown in FIG. 6, the lead seating speed V is 3.0 m / s. Select the shape of the lead 14, such as the length, width, thickness, and warpage, and the spring constant, etc., so as to fall within the fatigue fracture avoidance range S described below. Also, select the shape and location of the valve seat 16 and the stopper 12. The reed 14 and the reed valve 10 are formed by setting the above.

【0030】このリード弁10のリード着座速度Vは、図
3〜図5に示すように、リード弁10のリード14の先端部
を避けた部分に歪みゲージ21を張りつけて、この弁座16
に衝突しない部分の歪みの時間的変化と、リード14の長
さや反りを含む形状から、算出することができる。
The reed seating speed V of the reed valve 10 is, as shown in FIGS. 3 to 5, determined by attaching a strain gauge 21 to a portion of the reed valve 10 other than the tip of the reed 14.
It can be calculated from the temporal change in the distortion of the portion that does not collide with the shape and the shape including the length and warpage of the lead 14.

【0031】そして、このリード弁10は、例えば、図1
に示すようなEGR装置のEGR通路4に設けられ、E
GR弁5が開弁されてEGRを行っている時には、排気
圧Pexとブースト圧Pbとの差圧に従ってリード弁10
が開閉し、排気圧Pex>ブースト圧Pbの時には開弁
してEGRを行い、反対に排気圧Pex<ブースト圧P
bの時には、閉弁して新気Aiの逆流を防止する。
The reed valve 10 is, for example, as shown in FIG.
Is provided in the EGR passage 4 of the EGR device as shown in FIG.
When the GR valve 5 is opened to perform EGR, the reed valve 10 is operated according to the differential pressure between the exhaust pressure Pex and the boost pressure Pb.
Is opened and closed, and when the exhaust pressure Pex> the boost pressure Pb, the valve is opened to perform EGR, and conversely, the exhaust pressure Pex <the boost pressure P
In the case of b, the valve is closed to prevent the backflow of fresh air Ai.

【0032】以上の構成のリード弁を備えたEGR装置
によれば、リード弁10のリード着座速度Vを3.0m/
s以下の安全な疲労破壊回避範囲S内にして、形成して
いるので、リード14は、疲労破壊せず、リード14が繰り
返し弁座16に衝突することによる疲労破壊を防止するこ
とができる。従って、リード14が破損して破片がEGR
通路4やエンジン1の燃焼室等に流れ込むような事故を
防ぐことができる。
According to the EGR device provided with the reed valve having the above-described structure, the reed seating speed V of the reed valve 10 is set to 3.0 m /
Since the lead 14 is formed within the safe fatigue fracture avoiding range S of not more than s, the lead 14 does not suffer from fatigue failure, and can prevent fatigue failure due to repeated collision of the lead 14 with the valve seat 16. Therefore, the lead 14 is damaged and the fragments are
An accident such as flowing into the passage 4 or the combustion chamber of the engine 1 can be prevented.

【0033】また、測定が困難な繰り返し応力の代わり
に、リード着座速度Vを疲労強度の評価基準に採用した
ので、比較的簡単な測定や計算により、疲労強度に関す
る評価を行うことができる。
In addition, since the lead seating speed V is used as the evaluation standard of the fatigue strength instead of the repetitive stress which is difficult to measure, the fatigue strength can be evaluated by relatively simple measurement and calculation.

【0034】なお、より具体的な数値例を上げれば、幅
20mm、長さ43mmのリードのリフト量を6.9m
m〜3mmに、リードの板厚を0.25mmから0.3
05mmに、また、リード材質をSUS631からGI
N6(SUS420J2相当)に変更して、実測による
リードの着座速度が3.0m/s以下の安全な疲労破壊
回避範囲S内になることを確認できた。
In a more specific numerical example, the lift of a lead having a width of 20 mm and a length of 43 mm is 6.9 m.
m to 3mm, lead thickness from 0.25mm to 0.3
05mm and lead material from SUS631 to GI
By changing to N6 (equivalent to SUS420J2), it was confirmed that the actual seating speed of the lead was within the safe fatigue fracture avoidance range S of 3.0 m / s or less.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリード弁
を備えたEGR装置によれば、リードと弁座とが衝突す
る際の速度であるリード着座速度が、3.0m/s以下
の範囲内になるように形成したので、リードが繰り返し
弁座に衝突することによる疲労破壊を防止することがで
き、リードが破損して破片がEGR通路やエンジン内部
に流れ込むような事故を防ぐことができる。
As described above, according to the EGR device having the reed valve of the present invention, the reed seating speed, which is the speed at which the reed collides with the valve seat, is 3.0 m / s or less. Since it is formed to be within the range, it is possible to prevent fatigue destruction due to repeated collision of the reed with the valve seat, and to prevent accidents such as breakage of the reed and debris flowing into the EGR passage and the inside of the engine. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】リード弁を設けたEGR装置を示す過給機付き
エンジンの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a supercharged engine showing an EGR device provided with a reed valve.

【図2】リード弁の取付け状態を示す図で、(a)はリ
ード弁の取付け部分の断面図で、(b)はリード弁のリ
ードを示す平面図で、(c)はストッパーを示す平面図
で、(d)はケースの斜視図で、(e)はリード弁の組
立後の斜視図である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a mounting state of a reed valve, FIG. 2A is a cross-sectional view of a mounting portion of the reed valve, FIG. 2B is a plan view showing a reed valve lead, and FIG. (D) is a perspective view of the case, and (e) is a perspective view after assembling the reed valve.

【図3】本発明に係るリード弁のリード着座速度を図る
ための歪みゲージの配置を示すリード弁の正面図であ
る。
FIG. 3 is a front view of the reed valve showing an arrangement of a strain gauge for increasing a reed seating speed of the reed valve according to the present invention.

【図4】図3のW−W断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line WW of FIG. 3;

【図5】本発明に係るリード弁のリード着座速度を図る
ための歪みゲージの配置を示すリードの斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of a lead showing an arrangement of a strain gauge for increasing a lead seating speed of the reed valve according to the present invention.

【図6】リード着座速度と衝突回数と、疲労破壊強度と
の関係を示す実験結果の図である。
FIG. 6 is a diagram of an experimental result showing a relationship between a lead seating speed, the number of collisions, and a fatigue fracture strength.

【図7】リード弁の作用を説明するためのエンジンのト
ルクとエンジン回転数に対するブースト圧と排気圧との
関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between boost pressure and exhaust pressure with respect to engine torque and engine speed for explaining the operation of a reed valve.

【図8】リード弁の作用を説明するためのクランク角に
対するブースト圧と排気圧の脈動状態を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a pulsating state of a boost pressure and an exhaust pressure with respect to a crank angle for explaining an operation of a reed valve.

【図9】リード弁のリードの破壊の進捗状況を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing the progress of the breakage of the reed of the reed valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 排気通路(排気マニホールド) 3 吸気通路 3a 吸気マニホールド 4 EGR通路 5 EGR弁 10 リード弁 14 リード 16 弁座 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Exhaust passage (exhaust manifold) 3 Intake passage 3a Intake manifold 4 EGR passage 5 EGR valve 10 Reed valve 14 Reed 16 Valve seat

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 政秀 岡山県高梁市落合町阿部1212番地 イーグ ル工業株式会社岡山工場内 Fターム(参考) 3G062 AA01 AA05 CA08 EA09 ED10 GA14 GA22 3H058 AA15 BB27 CA20 EE05 EE15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masahide Kimura 1212 Abe, Ochiai-cho, Takahashi-shi, Okayama F-term in the Okayama Plant of Eagle Industry Co., Ltd. 3G062 AA01 AA05 CA08 EA09 ED10 GA14 GA22 3H058 AA15 BB27 CA20 EE05 EE15

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンの排気通路から吸気通路に、E
GRガス量を制御するEGR弁を配設したEGR通路を
連結し、該EGR通路に、前記排気通路から前記吸気通
路への方向の流れを許容し、逆方向の流れを阻止するリ
ード弁を設けたEGR装置において、前記リード弁を、
該リード弁の閉弁時にリードが弁座に衝突するリード着
座速度を3.0m/s以下の範囲にして形成したことを
特徴とするリード弁を備えたEGR装置。
1. An engine according to claim 1, further comprising:
An EGR passage provided with an EGR valve for controlling the amount of GR gas is connected to the EGR passage, and a reed valve for allowing a flow in the direction from the exhaust passage to the intake passage and preventing a flow in the reverse direction is provided in the EGR passage. In the EGR device, the reed valve is
An EGR device equipped with a reed valve, wherein the reed seating speed at which the reed collides with the valve seat when the reed valve is closed is formed within a range of 3.0 m / s or less.
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