JP2005090349A - Internal combustion engine with supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はEGR装置を装備した過給機付内燃機関に関するものである。 The present invention relates to a supercharged internal combustion engine equipped with an EGR device.
従来、排気ガス再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)を適用した過給機付内燃機関では、エンジン排気経路から分流した排気をエンジン吸気経路へ送給し、シリンダ内における燃料の燃焼を抑制して燃焼温度の低下を図り、NOxの発生を低減させるようにしている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in an internal combustion engine with a supercharger to which exhaust gas recirculation (EGR) is applied, exhaust gas diverted from the engine exhaust path is sent to the engine intake path to suppress the combustion of fuel in the cylinder. The combustion temperature is lowered to reduce the generation of NOx (see, for example, Patent Document 1).
この過給機付内燃機関は図2に示すように、エンジン1とターボチャージャ2を備え、当該ターボチャージャ2は、タービン3、コンプレッサ4、タービン翼車をコンプレッサ翼車に連結する伝達軸5などで構成されている。
As shown in FIG. 2, the internal combustion engine with a supercharger includes an engine 1 and a
タービン3は、排気導入口がエンジン1の排気マニホールド6に接続され、排気送出口が排気管7によりマフラ8に連通し、排気導入口には、流路断面調整機構(図示せず)が設けられている。
また、コンプレッサ4は、吸気導入口が吸気管9によりエアクリーナ10に接続され、吸気送出口が吸気経路12を介してエンジン1の吸気マニホールド13に連通している。
The
The
吸気経路12は、コンプレッサ4の吸気送出口に上流端を接続した金属パイプ17と、該金属パイプ17の下流端をインタクーラ11の吸気入口に接続するゴムホース18と、インタクーラ11の吸気出口に上流端を接続したゴムホース19と、上流端がゴムホース19の下流端に接続され且つ下流端をエンジン1の吸気マニホールド13に接続した金属パイプ20とで構成され、エンジン1とインタクーラ11の振動特性の相違をゴムホース18,19で吸収している。
The
これに加えて、排気マニホールド6に、EGRクーラ14とEGRバルブ15とを直列に組み込んだEGR管路16の上流端を接続し、吸気経路12のインタクーラ11よりも下流側個所(金属パイプ20)に、EGR管路16の下流端を接続している。
上記のインタクーラ11には、空冷方式のフィン形熱交換器が用いられ、EGRクーラ14には、液冷方式の管形熱交換器が用いられている。
In addition to this, an upstream end of an EGR
The
図2に示す過給機付内燃機関では、エンジン1が稼働状態であるとき、排気Gの大部分は、排気マニホールド6からタービン3へ流入してコンプレッサ4を駆動し、排気管7やマフラ8を経て大気中に放出される。
また、エアクリーナ10、吸気管9を経てコンプレッサ4に流入し且つ圧縮された吸気Aは、吸気経路12やインタクーラ11を通って吸気マニホールド13へ送給され、同時に排気Gの一部が排気マニホールド6からEGR管路16へ流入して、EGRクーラ14で冷却され且つEGRバルブ15により流量調整が行なわれた排気Gが、吸気Aとともに吸気マニホールド13へ送給される。
In the supercharged internal combustion engine shown in FIG. 2, when the engine 1 is in an operating state, most of the exhaust G flows from the
The compressed air A that flows into the
これにより、エンジン1のシリンダ内における酸素濃度が抑制されて燃焼温度の低下が図られ、NOxの発生が低減することになる。
図2に示す従来の過給機付内燃機関において、コンプレッサ4が送出する吸気Aの流量を維持、あるいは多くすることを前提に、EGR管路16を経て吸気マニホールド13へ送給される排気Gの流量を増やすためには、コンプレッサ4の吸気導入口と吸気送出口の圧力比を高くする必要がある。
しかしながら、この方式ではインタクーラ11へ流入する吸気Aの温度が200℃程度になり、インタクーラ11やその吸気入口側のゴムホース18が熱負荷で損傷してしまう。
In the conventional supercharger-equipped internal combustion engine shown in FIG. 2, it is assumed that the flow rate of the intake air A sent out by the
However, in this system, the temperature of the intake air A flowing into the
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、インタクーラの熱負荷を軽減できる過給機付内燃機関を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a supercharged internal combustion engine that can reduce the heat load of an intercooler.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、エンジンとターボチャージャを備え、該ターボチャージャのタービンをエンジンの排気で作動させ且つターボチャージャのコンプレッサが圧縮した吸気をインタクーラを介してエンジンへ送給する過給機付内燃機関において、エンジン排気経路からエンジン吸気経路に至るEGR管路を設け、エンジン吸気経路のインタクーラよりも上流側に液冷熱交換器を組み込んでいる。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is provided with an engine and a turbocharger, the turbine of the turbocharger is operated by the exhaust of the engine, and the intake air compressed by the compressor of the turbocharger is passed through the intercooler. In an internal combustion engine with a supercharger for feeding to an engine, an EGR pipe line extending from an engine exhaust path to an engine intake path is provided, and a liquid cooling heat exchanger is incorporated upstream of the intercooler in the engine intake path.
請求項2に記載の発明は、液冷熱交換器の冷媒にエンジン冷却液を用いている。
The invention according to
請求項1に記載の発明においては、コンプレッサからインタクーラへ向けて送出される吸気の熱を液冷熱交換器が奪取し、インタクーラ及びその付帯部材の熱負荷を軽減する。 In the first aspect of the invention, the liquid-cooled heat exchanger captures the heat of the intake air sent from the compressor toward the intercooler, thereby reducing the thermal load on the intercooler and its associated members.
請求項2に記載の発明においては、エンジンが軽負荷運転状態であって、コンプレッサから送出される吸気の温度がエンジン冷却液よりも低い場合に、液冷熱交換器がエンジン冷却液の熱を吸気に付与し、エンジン排気の昇温を図る。
In the invention described in
(1)請求項1に記載の発明では、コンプレッサが送出する吸気の熱を液冷熱交換器により奪取するので、インタクーラ及びその付帯部材が熱負荷で損傷せず、EGR管路からエンジン吸気経路へ送給すべき排気の再循環量を増加させることができる。 (1) In the first aspect of the present invention, since the heat of the intake air sent out by the compressor is taken by the liquid cooling heat exchanger, the intercooler and its associated members are not damaged by the thermal load, and the EGR pipe line leads to the engine intake path. The recirculation amount of the exhaust gas to be delivered can be increased.
(2)よって、EGRの効用が高まり、今後の厳しい排気ガス規制にも対応することが可能になる。 (2) Therefore, the utility of EGR is increased and it becomes possible to cope with strict exhaust gas regulations in the future.
(3)請求項2に記載の発明では、コンプレッサが送出する吸気の温度が低いときに、エンジン冷却液が得たエンジンからの放出熱を、液冷熱交換器により吸気に付与するので、エンジンが軽負荷運転状態であっても排気の昇温が図られ、排気浄化装置の触媒を活性化させることができる。
(3) In the invention according to
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1は本発明の過給機付内燃機関の実施の形態の一例であり、図中、図2と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of an embodiment of an internal combustion engine with a supercharger according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same components.
この過給機付内燃機関では、コンプレッサ4の吸気送出口に接続されている金属パイプ17に液冷熱交換器21を組み込み、タービン3の排気送出口からマフラ8に至る排気管7に排気浄化装置22を組み込んでいる。
In this supercharged internal combustion engine, a liquid-cooled
液冷熱交換器21は、アルミニウム合金よりも耐熱温度が高いステンレス鋼を主な材料とし、コンプレッサ4が送出する吸気Aがエンジン冷却液と熱の授受を行なうように構成してある。
排気浄化装置22は、窒素酸化物を還元するための触媒を内装している。
The liquid
The
図1に示す過給機付内燃機関では、エンジン1が稼働状態であるとき、排気Gの大部分は、排気マニホールド6からタービン3へ流入してコンプレッサ4を駆動し、排気管7に組み込んだ排気浄化装置22やマフラ8を経て大気中に放出される。
In the supercharged internal combustion engine shown in FIG. 1, when the engine 1 is in an operating state, most of the exhaust G flows from the
また、エアクリーナ10、吸気管9を経てコンプレッサ4に流入し且つ圧縮された吸気Aは、液冷熱交換器21によりエンジン冷却液と熱の授受を行なったうえ、インタクーラ11を通って吸気マニホールド13へ送給され、同時に排気Gの一部が排気マニホールド6からEGR管路16へ流入して、EGRクーラ14で冷却され且つEGRバルブ15により流量調整が行なわれた排気Gが、吸気Aとともに吸気マニホールド13へ送給される。
In addition, the intake air A that flows into the
このとき、コンプレッサ4から送出される吸気Aの温度が著しく高いと、当該吸気Aの熱をエンジン冷却液が奪取し、熱負荷によるインタクーラ11やゴムホース18,19の損傷を防止する。
よって、コンプレッサ4の吸気導入口と吸気送出口の圧力比を高くし、EGR管路16を経て吸気マニホールド13へ送給される排気Gの流量を増やすことが可能になる。
At this time, if the temperature of the intake air A sent from the
Therefore, it is possible to increase the pressure ratio between the intake inlet and the intake outlet of the
これとは逆に、コンプレッサ4から送出される吸気Aの温度が著しく低いと、エンジン冷却液を介してエンジン1の放出熱が吸気Aに付与され、軽負荷運転状態であっても排気温度が上昇し、排気浄化装置22の触媒を活性化させることができる。
On the contrary, when the temperature of the intake air A sent from the
なお、本発明の過給機付内燃機関は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。 Note that the supercharged internal combustion engine of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that changes can be made without departing from the scope of the present invention.
本発明の過給機付内燃機関は、車両用のディーゼルエンジンをはじめとして各種の内燃機関に適用できる。 The supercharged internal combustion engine of the present invention can be applied to various internal combustion engines including a diesel engine for vehicles.
1 エンジン
2 ターボチャージャ
3 タービン
4 コンプレッサ
6 排気マニホールド(エンジン排気経路)
11 インタクーラ
12 吸気経路
16 EGR管路
21 液冷熱交換器
A 吸気
G 排気
1
11 Intercooler 12
Claims (2)
Priority Applications (1)
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JP2003324581A JP2005090349A (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Internal combustion engine with supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003324581A Pending JP2005090349A (en) | 2003-09-17 | 2003-09-17 | Internal combustion engine with supercharger |
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Country | Link |
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
CN101749096B (en) * | 2008-12-10 | 2013-03-27 | 曼卡车和巴士奥地利股份公司 | Drive unit with cooling circuit and separate heat recovery circuit |
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JP2017072061A (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | いすゞ自動車株式会社 | Internal combustion engine, and control method thereof |
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2003
- 2003-09-17 JP JP2003324581A patent/JP2005090349A/en active Pending
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