JP2003247460A

JP2003247460A - 内燃機関の排気還流装置

Info

Publication number: JP2003247460A
Application number: JP2002046593A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Takeda; 雅史竹田; Yasunori Takao; 保則高尾
Original assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】排気還流用の配管に発生する凝縮水をより適切
に処理することの可能な内燃機関の排気還流装置を提供
する。【解決手段】この装置は、ディーゼル機関１１の吸気系
１９及び排気系２０の間を連通する排気還流用の配管３
０を有しており、配管３０を介して、ディーゼル機関１
１の排気系２０に排出される排気ガスの一部を吸気系１
９に還流する。排気還流用の配管３０に、その内部に発
生する排気ガスの凝縮水を貯留するための貯留部３３を
設ける。配管３０の一部が蛇腹形状に形成されること
で、貯留部３３が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気系
及び排気系の間を連通する配管を有して、排気ガスを同
機関の吸気系に還流させる内燃機関の排気還流装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の排気還流（ＥＧＲ）装
置は、内燃機関の排気系及び吸気系の間を連通する配管
と、同配管に設けられた流量制御弁（ＥＧＲ弁）とを備
えている。そして、このＥＧＲ弁の開度を調整すること
により、排気系から上記配管を通じて吸気系へ還流され
る排気ガス（ＥＧＲガス）の量が調量される。このよう
な排気還流装置によって排気ガスの一部が吸気系に戻さ
れることにより、燃焼室内での燃焼温度の低下が図ら
れ、ひいては窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成が抑制され
て、排気エミッションが改善されるようになる。

【０００３】ところで、このような排気還流装置を備え
た車載内燃機関の運転（車両の走行）が停止された後、
夜間等、外気温度がごく低い状態で放置されると、上記
排気還流用の配管が外気によって急速に冷却される。そ
して、同配管の管壁とその内部に残留した排気ガスとの
温度差に起因して排気ガス中に含まれる水蒸気成分が凝
縮されるようになる。すなわち、上記配管の管壁にこの
凝縮された水蒸気成分（凝縮水）が付着するようにな
る。

【０００４】ここで、この凝縮水は強い酸性を有してい
るため、通常、上記排気還流用の配管としては耐酸性に
優れた材料が用いられ、凝縮水による腐食が抑制される
ようにしている。ところが、凝縮水が多量に発生する
と、上記配管の延設態様によっては、その凝縮水が同配
管の管壁を伝って流れ落ち、内燃機関の排気系や吸気系
に流れ込むおそれがある。そして、こうして流れ込んだ
凝縮水が機関の各部に長期にわたって滞留するようなこ
とがあると、その滞留部分の腐食を招くなど、機関とし
ての耐久性にも影響を及ぼすようになる。

【０００５】また近年は、上記ＥＧＲガスを積極的に冷
却すべく、上記排気還流用の配管に冷却部（ＥＧＲクー
ラ）を設けた排気還流装置も実用されているが、このよ
うな装置では、ＥＧＲクーラ内でも上記凝縮水が発生す
るようになるため、こうした問題も特に深刻である。

【０００６】そこで従来は、例えば特開２００１−１９
３５７８号公報にも見られるように、排気還流用の配管
の一部を構成する排気マニホールドに、内燃機関が停止
されているときに限って開放される排水口を設けるよう
にしたものなども提案されている。このような配管構造
によれば、内燃機関が運転されているときには上記排水
口を通じた排気ガスの不要な漏洩が防止される一方、同
機関が停止されているときには、排気マニホールド内に
溜まった凝縮水が排水口を通じて機関外部に排出される
ようになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
排気還流装置では、排気マニホールドに溜まった強い酸
性を有する凝縮水が機関外部に排出される構造であるた
めに、機関自体はともあれ、これを搭載する車両や環境
に与える影響が無視できないものとなる。すなわち、た
とえ内燃機関自体の腐食等が回避されても、これを搭載
する車両や環境等に及ぼす害を考えると、いまだ改良の
余地を残すものとなっている。

【０００８】本発明は、こうした実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、排気還流用の配管に発生す
る凝縮水をより適切に処理することの可能な内燃機関の
排気還流装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。先
ず、請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気系及び排
気系の間を連通する排気還流用の配管を有し、同機関の
排気ガスの一部をこの配管を介して吸気系に還流させる
内燃機関の排気還流装置において、前記排気還流用の配
管は、その内部に発生する排気ガスの凝縮水を貯留する
ための貯留手段を備えて構成されることをその要旨とす
る。

【００１０】上記構成によれば、機関停止中に排気還流
用の配管の内壁に凝縮水が付着し、その凝縮水が同配管
の内壁を伝って流れ落ちる場合であっても、その凝縮水
を貯留手段に一旦貯留することができるようになる。こ
れにより、内燃機関の吸気系や排気系への凝縮水の流れ
込みを好適に抑制することができるようになる。しか
も、こうして一旦貯留された凝縮水は、機関の運転が開
始されて排気還流用の配管内を排気還流ガスが通過する
ようになると、同ガスが有する熱によって徐々に蒸発さ
れるようになる。従って、排気還流用の配管に発生する
凝縮水をより適切に処理することができるようになる。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の内燃機関の排気還流装置において、前記貯留手
段が、前記配管の少なくとも一部を構成する蛇腹部から
なることをその要旨とする。

【００１２】上記構成によれば、排気還流用の配管の内
壁を伝い落ちる凝縮水を蛇腹形状の凹部にあたる部分に
貯留することが可能になる。なお、排気還流用の配管と
して、こうした蛇腹部を有する配管を用いることで、そ
の寸法誤差に起因して生じる組付歪の低減や、その外表
面積の増大による排気還流ガスに対する冷却性能の向上
といった副次的な効果を得ることもできる。

【００１３】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載の内燃機関の排気還流装置において、前記貯留手
段が、前記配管の鉛直方向下方の少なくとも一部に設け
られてその内壁が選択的に凹形状に形成された凹部から
なることをその要旨とする。

【００１４】上記構成によれば、配管の内壁に凹部を設
けるといった簡易な手法をもって、同内壁を伝い落ちる
凝縮水を貯留することが可能になる。また、請求項４に
記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の排気還流装
置において、前記貯留手段が、前記配管の鉛直方向下方
の少なくとも一部に設けられて前記凝縮水の流落をくい
止めるようにその内壁に形成された突出壁からなること
をその要旨とする。

【００１５】上記構成によれば、突出壁によって、排気
還流用の配管の内壁を伝い落ちる凝縮水を堰き止めるこ
とで、同凝縮水を貯留することが可能になる。また、請
求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載
の内燃機関の排気還流装置において、前記貯留手段は、
前記配管の鉛直方向に対する傾斜部分に設けられること
をその要旨とする。

【００１６】上記構成によれば、貯留手段への凝縮水の
貯留をより好適に行うことができるようになる。また、
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記
載の内燃機関の排気還流装置において、前記配管には管
内を通過する排気還流ガスを強制冷却する冷却手段が設
けられてなることをその要旨とする。

【００１７】上記構成によれば、冷却手段が設けられて
いるために多量の凝縮水が発生し易い排気還流装置にあ
っても、その凝縮水を適切に処理することができるよう
になる。

【００１８】また、請求項７に記載の発明は、請求項６
に記載の内燃機関の排気還流装置において、前記冷却手
段は前記配管が前記排気系側に向かうほど鉛直方向下方
に向けて傾斜するように延設された部分に設けられてな
り、前記貯留手段は、前記冷却手段よりも前記排気系側
に設けられてなることをその要旨とする。

【００１９】凝縮水が流れ込んだ場合における機関の耐
久性に対する影響は、流れ込んだ凝縮水を排気ガスが有
する熱によって蒸発させる効果が見込める排気系より
も、そうした効果が見込めない吸気系側の方が大きい。
この点、上記構成によれば、排気還流用の配管の中でも
多量の凝縮水が発生する部分、すなわち冷却手段が設け
られた部分にて発生した凝縮水が同部分から流れ落ちる
場合には、その凝縮水が内燃機関の排気系側に流れ落ち
るようになる。これにより、内燃機関の吸気系に多量の
凝縮水が流れ込むことを好適に抑制することができるよ
うになる。しかも、内燃機関の排気系側に流れ落ちる凝
縮水については、これを貯留手段に一旦貯留すること
で、適切に処理することができるようになる。

【００２０】また、請求項８に記載の発明は、請求項７
に記載の内燃機関の排気還流装置において、前記配管
は、前記冷却手段の設けられた部分が選択的に拡径され
た拡径部を有してなり、且つ、その前記排気系側に延び
る部分が前記拡径部の下端部を始点として延設されてな
ることをその要旨とする。

【００２１】上記構成によれば、冷却手段が設けられた
部分が選択的に拡径されている排気還流用の配管内にあ
って、その拡径部に多量の凝縮水が貯留されることを好
適に抑制することができる。従って、排気還流用の配管
内に、貯留手段を通じた適切な処理が不能な量の凝縮水
が貯留されることを好適に抑制することができるように
なる。

【００２２】また、請求項９に記載の発明は、請求項１
〜８のいずれかに記載の内燃機関の排気還流装置におい
て、前記貯留手段は、耐酸性に優れた金属により形成さ
れてなることをその要旨とする。

【００２３】上記構成によれば、貯留手段自体の腐食を
好適に抑制することができるようになる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車載ディーゼル機
関の排気還流装置に具体化した一実施の形態について、
図１〜図３を参照して説明する。

【００２５】ここでは先ず、図１を参照して、本実施の
形態にかかるディーゼル機関の排気還流装置の概略構成
を説明する。同図１に示されるように、ディーゼル機関
１１は、シリンダヘッド１２と、複数の気筒（シリン
ダ）１３を有するシリンダブロック１４とを備えてい
る。各シリンダ１３内にはピストン１５が往復動可能に
収容されている。各ピストン１５はコネクティングロッ
ド１６を介し、ディーゼル機関１１の出力軸であるクラ
ンク軸１７に連結されている。各ピストン１５の往復運
動は、コネクティングロッド１６によって回転運動に変
換された後、クランク軸１７に伝達される。なお、上記
シリンダヘッド１２及びピストン１５は通常、アルミニ
ウム合金により形成されている。

【００２６】また、ディーゼル機関１１には、上記各シ
リンダ１３に対応してそれぞれ燃焼室１８が設けられて
いる。それら燃焼室１８には、吸気系１９及び排気系２
０が接続されている。また、シリンダヘッド１２には、
上記各シリンダ１３毎に吸気弁２１及び排気弁２２が設
けられている。これら吸気弁２１及び排気弁２２は、ク
ランク軸１７の回転に連動して往復動する。これによ
り、吸気弁２１は吸気系１９と燃焼室１８との接続部分
（吸気ポート）を、また排気弁２２は排気系２０と燃焼
室１８との接続部分（排気ポート）を開閉する。

【００２７】そして、ディーゼル機関１１の吸気行程に
おいて、排気弁２２が閉じられるとともに吸気弁２１が
開かれた状態でピストン１５が下降すると、シリンダ１
３内の気圧が外気圧よりも低い値になる。そして、この
ときディーゼル機関１１の外部の空気は、吸気系１９を
通過して燃焼室１８に吸い込まれる。

【００２８】吸気系１９には、吸気絞り弁２４が配置さ
れている。この吸気絞り弁２４は、吸気系１９内に回動
可能に支持されており、同吸気絞り弁２４に連結された
ステップモータ等のアクチュエータ２５により駆動され
る。吸気系１９を流れる空気の量は、吸気絞り弁２４の
開き具合の調節を通じて調量される。

【００２９】一方、シリンダヘッド１２には、上記各燃
焼室１８に対応して、燃料を噴射する燃料噴射弁２７が
取付けられている。そして、吸気系１９を通ってシリン
ダ１３内に導入され、かつピストン１５により圧縮され
た高温かつ高圧の吸入空気に、燃料噴射弁２７から燃料
が噴射される。噴射された燃料は自己着火して燃焼す
る。このときに生じた燃焼ガスが有するエネルギーによ
りピストン１５が往復動され、クランク軸１７が回転さ
れて、ディーゼル機関１１の駆動力が得られる。燃焼ガ
スは、排気弁２２の開弁に伴い排気ガスとして排気系２
０に排出される。

【００３０】また、このディーゼル機関１１は、排気系
２０を流れる排気ガスの一部を吸気系１９に還流させる
排気還流用の配管３０を備えている。この配管３０の一
端は、ＥＧＲ弁３１を介して、ディーゼル機関１１の吸
気系１９にあって上記吸気絞り弁２４よりも下流側に接
続されている。具体的には、この一端は、同吸気系１９
の一部を構成する吸気マニホールド１９ａに接続されて
いる。一方、上記配管３０の他端は、上記排気系２０の
一部を構成する排気マニホールド２０ａに接続されてい
る。すなわち、上記ＥＧＲ弁３１を開弁することで、上
記配管３０を通じてディーゼル機関１１の吸気系１９及
び排気系２０の間が連通されるようになっている。そし
て、ディーゼル機関１１の吸気行程において上記ＥＧＲ
弁３１が開弁されているときには、上記配管３０を通じ
て吸気系１９内にＥＧＲガスが還流されて、空気ともど
も燃焼室１８内に吸い込まれるようになる。なお、吸気
マニホールド１９ａは通常、アルミニウム合金によっ
て、また排気マニホールド２０ａは通常、鋳鉄によって
それぞれ形成されている。

【００３１】また、上記配管３０の途中には、同配管３
０内を通過するＥＧＲガスを強制冷却するＥＧＲクーラ
３２が設けられている。ここで、排気還流用の配管３０
内で発生した凝縮水がディーゼル機関１１の吸気系１９
や排気系２０に流れ込むと、同機関１１としての耐久性
に影響を及ぼすおそれがあることは前述した通りであ
る。特に、ディーゼル機関１１にあって、シリンダヘッ
ド１２や、ピストン１５、あるいは吸気マニホールド１
９ａ等、酸による腐食が生じやすいアルミニウム合金で
形成されている部分に強い酸性を有する凝縮水が流れ込
むと、その影響はより深刻なものとなる。

【００３２】また通常、排気還流用の配管３０内にあっ
て、上記ＥＧＲクーラ３２が設けられている部分以外の
部分で発生する凝縮水は極めて少量であり、それのみに
より管壁を伝い落ちる程の量となる可能性は低い。この
ため、凝縮水のディーゼル機関１１に対する影響を抑制
するためには、ＥＧＲクーラ３２内で発生する凝縮水を
適切に処理することが有効である。

【００３３】さらに、上記配管３０から凝縮水が流れ落
ちる場合には、その凝縮水がアルミニウム合金で形成さ
れる吸気マニホールド１９ａに流れ込む場合よりも、比
較的耐酸性に優れた鋳鉄により形成される排気マニホー
ルド２０ａに流れ込む場合のほうが、その影響は小さい
といえる。

【００３４】また、ディーゼル機関１１の排気マニホー
ルド２０ａに凝縮水が流れ込んだ場合には、同機関１１
の運転に伴って同排気マニホールド２０ａ内に排出され
る排気ガスが有する熱によって、凝縮水を蒸発させる効
果が見込める。その反面、凝縮水が吸気マニホールド１
９ａ内に流れ込んだ場合には、そうした効果は見込めな
い。すなわち、こうした点からも、凝縮水が流れ込んだ
場合における影響は、吸気系１９に流れ込む場合より
も、排気系２０に流れ込む場合のほうが小さいといえ
る。

【００３５】そこで、本実施の形態の装置では、これら
の実情をふまえ、排気還流用の配管３０の中でも多量の
凝縮水が発生する部分、すなわちＥＧＲクーラ３２の内
部にて発生した凝縮水を排気マニホールド２０ａ側に流
れ落ちさせるようにしている。すなわち、たとえ凝縮水
が上記配管３０から流れ落ちる場合であっても、ディー
ゼル機関１１の耐久性に対する影響が小さい排気系２０
側に凝縮水を流れ落ちさせるようにしている。

【００３６】また、本実施の形態の装置では、上記配管
３０にあってＥＧＲクーラ３２よりも排気系２０側に、
同配管３０の内壁を伝い落ちる凝縮水を一時的に貯留す
る貯留部３３を設けるようにしている。そして、この貯
留部３３に凝縮水を一時的に貯留することにより、同凝
縮水の適切な処理が図られるようになっている。

【００３７】以下、こうした排気還流装置、特に排気還
流用の配管３０の具体的な構造について、図２を参照し
て詳細に説明する。なお、図２は、上記配管３０の正面
構造を示している。

【００３８】同図２に示されるように、この配管３０
は、大きくは、ＥＧＲクーラ３２、同ＥＧＲクーラ３２
とＥＧＲ弁（吸気マニホールド１９ａ）との間を連通す
る吸気側配管３４、及び同ＥＧＲクーラ３２と排気マニ
ホールド２０ａとの間を連通する排気側配管３５とによ
り構成されている。なお、これらＥＧＲクーラ３２、吸
気側配管３４、及び排気側配管３５は、凝縮水による腐
食を抑えるべく、それぞれ耐酸性に優れた金属（例えば
ステンレス鋼）により形成されている。

【００３９】上記ＥＧＲクーラ３２は、内部をＥＧＲガ
スが通過する管体３６と、同管体３６の内部に露出する
ように延設される冷却配管３７とにより構成されてい
る。そして、この冷却配管３７内には、上記ディーゼル
機関１１の冷却に用いられる冷却水が供給されている。
従って、このＥＧＲクーラ３２では、その管体３６の内
部を通過するＥＧＲガスと上記冷却配管３７を流れる冷
却水との間で熱交換が行われ、その結果、同ＥＧＲガス
が強制冷却されるようになっている。なお、上記管体３
６は、その内径が上記吸気側配管３４や排気側配管３５
の内径よりも拡径された形状に形成されている。

【００４０】また、ＥＧＲクーラ３２は、上記吸気側配
管３４と吸気マニホールド１９ａとの接続部分、及び排
気側配管３５と排気マニホールド２０ａとの接続部分よ
りも、鉛直方向上方に設けられている。さらに、上記Ｅ
ＧＲクーラ３２は、その管体３６の管壁が排気側配管３
５に向かうほど鉛直方向下方に向けて傾斜するように配
設されている。これにより、ＥＧＲクーラ３２内にて発
生した凝縮水が排気側配管３５側（排気マニホールド２
０ａ側）に流れ落ちるようになっている。

【００４１】上記排気側配管３５は、ＥＧＲクーラ３２
の管体３６における下端部を始点として延設されてい
る。これにより、その管体３６の内部に多量の凝縮水が
貯留されることが防止される。

【００４２】また、排気側配管３５の途中には、貯留部
３３が設けられている。具体的には、排気側配管３５の
一部が蛇腹形状に形成されることで、この貯留部３３が
設けられている。また、この貯留部３３は、排気側配管
３５の、特に鉛直方向に対して傾斜した部分に設けられ
ている。

【００４３】以下、こうした貯留部３３による作用につ
いて、図３を参照しつつ説明する。なお、図３は、排気
還流用の配管３０における貯留部３３が設けられた部分
についてその断面構造を模式的に示している。

【００４４】同図３に示されるように、排気側配管３５
には、蛇腹形状に形成された貯留部３３を設けることに
より、その内壁が選択的に凹形状に形成された複数の凹
部３３ａが形成されている。このため、上述したよう
に、ＥＧＲクーラ３２内で発生した凝縮水Ｗが排気側配
管３５の内壁を伝い落ちる場合であっても、上記各凹部
３３ａの特に鉛直方向下方に形成された部分にその凝縮
水Ｗが貯留されるようになる。これにより、この凝縮水
Ｗが、排気側配管３５から排気マニホールド２０ａに流
れ込むことが抑制される。なお、貯留部３３を蛇腹形状
に形成することで、その寸法誤差に起因して生じる組付
歪が低減されるといった作用や、その外表面積が増大す
ることによってＥＧＲガスに対する冷却性能が向上され
るといった作用も得られるようになる。

【００４５】一方、こうして貯留された凝縮水Ｗは、デ
ィーゼル機関１１の運転が開始されて排気側配管３５内
をＥＧＲガスが通過するようになると、そのＥＧＲガス
が有する熱によって徐々に蒸発されるようになる。

【００４６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、以下に記載する効果が得られるようになる。（１）上記実施の形態では、排気還流用の配管３０に、
同配管３０の管壁を伝い落ちる凝縮水を貯留する貯留部
３３を設けるようにした。このため、ディーゼル機関１
１の停止中に排気還流用の配管３０の内壁に凝縮水が付
着し、その凝縮水が同配管３０の内壁を伝って流れ落ち
る場合であっても、その凝縮水を上記貯留部３３に一時
的に貯留することができるようになる。これにより、デ
ィーゼル機関１１の吸気系１９や排気系２０に凝縮水が
流れ込むことを好適に抑制することが可能になる。しか
も、こうして貯留された凝縮水は、ディーゼル機関１１
の運転が開始されて同配管３０内をＥＧＲガスが通過す
るようになると、同ＥＧＲガスが有する熱によって徐々
に蒸発されるようになる。従って、排気還流用の配管３
０に発生する凝縮水を適切に処理することができるよう
になる。

【００４７】（２）また、上記実施の形態では、排気還
流用の配管３０の一部を蛇腹形状に形成することで、上
記貯留部３３を設けるようにした。これにより、蛇腹形
状に形成された貯留部３３にあって、その内壁が選択的
に凹形状に形成された複数の凹部３３ａに、凝縮水を貯
留することができるようになる。しかも、貯留部３３を
蛇腹形状に形成することで、配管３０等の寸法誤差に起
因して生じる組付歪の低減や、その外表面積の増大によ
るＥＧＲガスに対する冷却性能の向上といった副次的な
効果も得られるようになる。

【００４８】（３）また、上記実施の形態では、貯留部
３３を、排気還流用の配管３０の、特に鉛直方向に対し
て傾斜した部分に設けるようにした。これにより、上記
配管３０の内壁を伝い落ちる凝縮水を、上記各凹部３３
ａの特に鉛直方向下方に形成された部分に好適に貯留す
ることができるようになる。

【００４９】（４）上記実施の形態によれば、排気還流
用の配管３０内を流れるＥＧＲガスを強制冷却するＥＧ
Ｒクーラ３２が設けられており、多量の凝縮水が発生し
易い排気還流装置にあっても、その凝縮水を好適に処理
することができるようになる。

【００５０】（５）上記実施の形態では、ＥＧＲクーラ
３２をその管体３６の管壁が排気側配管３５に向かうほ
ど鉛直方向下方に向けて傾斜するように配設する一方、
貯留部３３を同排気側配管３５の途中に設けるようにし
た。これにより、ＥＧＲクーラ３２内にて発生した凝縮
水は、排気側配管３５側に流れ落ちるようになる。従っ
て、凝縮水が流れ込んだ場合におけるディーゼル機関１
１の耐久性に対する影響が排気系２０と比べてより深刻
なものとなる吸気系１９に、多量の凝縮水が流れ込むこ
とを好適に抑制することができるようになる。しかも、
排気側配管３５側に流れ落ちる凝縮水については、これ
を貯留部３３に一時的に貯留することで、適切に処理す
ることができるようになる。

【００５１】（６）上記実施の形態では、吸気側配管３
４や排気側配管３５の内径よりも拡径された形状に形成
されたＥＧＲクーラ３２の管体３６にあって、その下端
部を始点として排気側配管３５を延設するようにした。
これにより、他の部分と比べて拡径されている管体３６
の内部に多量の凝縮水が貯留されることを防止すること
ができるようになる。従って、この管体３６の内部に、
上記貯留部３３を通じた適切な処理が不能な量の凝縮水
が貯留されることを防止することができるようになる。

【００５２】（７）上記実施の形態では、貯留部３３を
含む排気還流用の配管３０を耐酸性に優れた金属で形成
するようにした。これにより、凝縮水による配管３０の
腐食を好適に抑制することができるようになる。

【００５３】なお、上記実施の形態は、以下のように変
更して実施してもよい。・上記実施の形態では、排気還流用の配管３０の一部を
蛇腹形状に形成することで、その内壁を伝い落ちる凝縮
水を一時的に貯留するための貯留部３３を設けるように
したが、これに限られない。要は、配管３０の内壁を伝
い落ちる凝縮水を同配管３０内に好適に貯留することが
可能であれば、貯留部３３の形状は適宜変更可能であ
る。

【００５４】こうした構成の一例としては、排気還流用
の配管３０の変形例についての断面構造を図４に示すよ
うに、配管４０の鉛直方向下方の少なくとも一部に、そ
の内壁が選択的に凹形状に形成された凹部４１を形成す
ることが挙げられる。こうした構成によれば、配管４０
の内壁に凹部４１を設けるといった簡易な手法をもっ
て、同内壁を伝い落ちる凝縮水を貯留することができる
ようになる。

【００５５】また、その他の例として、排気還流用の配
管３０の他の変形例についての断面構造を図５に示すよ
うに、配管５０の鉛直方向下方の少なくとも一部に、凝
縮水の流落をくい止めるようにその内壁に形成された突
出壁５１を設けることも挙げられる。こうした構成によ
れば、突出壁５１によって、配管５０の内壁を伝い落ち
る凝縮水を堰き止めることで、同凝縮水を貯留すること
ができる。

【００５６】・上記実施の形態では、貯留部を排気還流
用の配管の、特に鉛直方向に対して傾斜した部分に設け
るようにしたが、これに限られない。貯留部による凝縮
水の好適な貯留が可能であれば、排気還流用の配管の鉛
直方向に延設された部分に同貯留部を設けることも可能
である。

【００５７】・上記実施の形態では、貯留部を１つのみ
設けるようにしたが、複数の貯留部を設けるようにして
も勿論よい。・上記実施の形態では、ＥＧＲクーラ３２をその管体３
６の管壁が排気側配管３５に向かうほど鉛直方向下方に
向けて傾斜するように配設する一方、貯留部を同排気側
配管３５の途中に設けるようにしたが、これに限られな
い。これとは逆に、ＥＧＲクーラ３２をその管体３６の
管壁が吸気側配管３４に向かうほど鉛直方向下方に向け
て傾斜するように配設する一方、貯留部を同吸気側配管
３４の途中に設けることも可能である。また、貯留部
を、吸気側配管３４及び排気側配管３５の双方に設ける
ようにしてもよい。要は、ディーゼル機関１１の吸気系
１９や排気系２０への凝縮水の流れ込みが好適に抑制さ
れるのであれば、ＥＧＲクーラ３２や、吸気側配管３
４、排気側配管３５、貯留部の配設態様は任意に変更可
能である。なお、吸気側配管３４内にあっては、ＥＧＲ
クーラ３２により冷却された後のＥＧＲガスが流れると
はいえ、そのＥＧＲガスの温度は凝縮水の蒸発に寄与す
るだけの温度は維持される。すなわち、吸気側配管３４
に貯留部を設ける構成にあっても、その貯留部に貯留さ
れた凝縮水をＥＧＲガスが有する熱により蒸発させるこ
とは可能である。

【００５８】・上記実施の形態では、吸気側配管３４や
排気側配管３５の内径よりも拡径された形状に形成され
たＥＧＲクーラ３２の管体３６にあって、その下端部を
始点として排気側配管３５を延設するようにしたが、こ
れに限られない。貯留部を通じた適切な処理が不能な量
の凝縮水が上記管体３６の内部に貯留されることが好適
に防止されるのであれば、排気側配管３５の延設態様は
任意に変更可能である。

【００５９】・上記実施の形態では、本発明をＥＧＲク
ーラ３２が設けられた排気還流装置に適用するようにし
たが、本発明はＥＧＲクーラ３２が設けられていない装
置にも適用可能である。すなわち、ＥＧＲクーラ３２が
設けられていない装置であっても、その排気還流用の配
管内で多量の凝縮水が発生し、その凝縮水によるディー
ゼル機関１１の耐久性の低下が懸念される場合には、凝
縮水の発生状態に応じたかたちで適宜貯留部を設けるこ
とで、その凝縮水を適切に処理することができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる内燃機関の排気還流装置の一実
施の形態についてその概略構成を示すブロック図。

【図２】同実施の形態にかかる排気還流用の配管の正面
構造を示す正面図。

【図３】同排気還流用の配管における貯留部が設けられ
た部分についてその断面構造を模式的に示す略図。

【図４】同排気還流用の配管の変形例についてその断面
構造を模式的に示す略図。

【図５】同排気還流用の配管の変形例についてその断面
構造を模式的に示す略図。

【符号の説明】

１１…ディーゼル機関、１２…シリンダヘッド、１３…
シリンダ、１４…シリンダブロック、１５…ピストン、
１６…コネクティングロッド、１７…クランク軸、１８
…燃焼室、１９…吸気系、１９ａ…吸気マニホールド、
２０…排気系、２０ａ…排気マニホールド、２１…吸気
弁、２２…排気弁、２４…吸気絞り弁、２５…アクチュ
エータ、２７…燃料噴射弁、３０，４０，５０…配管、
３１…ＥＧＲ弁、３２…ＥＧＲクーラ、３３…貯留部、
３３ａ，４１…凹部、３４…吸気側配管、３５…排気側
配管、３６…管体、３７…冷却配管、５１…突出壁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高尾保則愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機内Ｆターム(参考） 3G062 AA01 AA03 BA06 EA04 EA10 ED01 ED04 ED08 ED10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の吸気系及び排気系の間を連通す
る排気還流用の配管を有し、同機関の排気ガスの一部を
この配管を介して吸気系に還流させる内燃機関の排気還
流装置において、前記排気還流用の配管は、その内部に発生する排気ガス
の凝縮水を貯留するための貯留手段を備えて構成される
ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項２】前記貯留手段が、前記配管の少なくとも一
部を構成する蛇腹部からなる請求項１に記載の内燃機関
の排気還流装置。
【請求項３】前記貯留手段が、前記配管の鉛直方向下方
の少なくとも一部に設けられてその内壁が選択的に凹形
状に形成された凹部からなる請求項１に記載の内燃機関
の排気還流装置。
【請求項４】前記貯留手段が、前記配管の鉛直方向下方
の少なくとも一部に設けられて前記凝縮水の流落をくい
止めるようにその内壁に形成された突出壁からなる請求
項１に記載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項５】前記貯留手段は、前記配管の鉛直方向に対
する傾斜部分に設けられる請求項２〜４のいずれかに記
載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項６】前記配管には管内を通過する排気還流ガス
を強制冷却する冷却手段が設けられてなる請求項１〜５
のいずれかに記載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項７】前記冷却手段は前記配管が前記排気系側に
向かうほど鉛直方向下方に向けて傾斜するように延設さ
れた部分に設けられてなり、前記貯留手段は、前記冷却
手段よりも前記排気系側に設けられてなる請求項６に記
載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項８】前記配管は、前記冷却手段の設けられた部
分が選択的に拡径された拡径部を有してなり、且つ、そ
の前記排気系側に延びる部分が前記拡径部の下端部を始
点として延設されてなる請求項７に記載の内燃機関の排
気還流装置。
【請求項９】前記貯留手段は、耐酸性に優れた金属によ
り形成されてなる請求項１〜８のいずれかに記載の内燃
機関の排気還流装置。