JP2007291931A - 過給エンジンのｅｇｒ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 過給効率を低下させることなく効率よくＥＧＲガスを還流させることができるＥＧＲ装置を提供する。
【解決手段】 ＶＧＴ１を備えた過給エンジン２のエキゾーストマニホールド３を、ＶＧＴ１の排気導入口に集合部を直接接続した主流路５ａ、５ｂと、ＶＧＴ１の排気導入口に可変絞り７ａ、７ｂを介して集合部を接続した副流路６ａ、６ｂに隔成する隔壁４ａを設ける。副流路６ａ、６ｂから分岐して吸気通路に至るＥＧＲ通路８ａ、８ｂを設けたことにより、ＥＧＲ量とＶＧＴ１を独立して制御することができるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明はＶＧＴを備えたエンジンのＥＧＲ装置に係り、特に、過給効率を低下させることなく効率よくＥＧＲガスを還流させることにより、煙と燃費の悪化を抑制しつつ排気中のＮＯｘを低減することができるＥＧＲ装置に関するものである。
に関するものである。

ＶＧＴ(Variable Geometry Turbocharger)を備えたエンジンに排気の一部を吸気系に還流させるＥＧＲを適用するに際して、従来では例えば特許文献１〜３に見られるように、過給圧とＥＧＲ量をそれぞれ独立して制御するようにしたものがある。

しかしながら、いずれの場合であっても、排気中のＮＯｘ量を極限まで減少させるためにはＶＧＴに供給される排気流量を減少させてエキゾーストマニホールド圧を高くする必要性があるために、給気の流量が減少して煙と燃費が悪化するというように、過給効率を低下させることなく効率よくＥＧＲガスを還流させることはきわめて困難であるという不具合があった。
特開２００３−２１０００号公報 特開２０００−２４０４８８号公報 特開２０００−３０３８９６号公報

解決しようとする問題点は、過給効率を低下させることなく効率よくＥＧＲガスを還流させることができない点である。

本発明は、ＶＧＴを備えた過給エンジンのエキゾーストマニホールドを、ＶＧＴの排気導入口に集合部を直接接続した主流路と、ＶＧＴの排気導入口に可変絞りを介して集合部を接続した副流路に隔成する隔壁を設けるとともに、該副流路から分岐して吸気通路に至るＥＧＲ通路を設けたことを最も主要な特徴としている。

本発明に係るＥＧＲ装置においては、エキゾーストマニホールドの副流路の圧力は可変絞りの開度により変化し、ＶＧＴには副流路から可変絞りを通って流れ出た排気と主流路の排気が供給される。従って、ＥＧＲ量に大きな影響を及ぼすエキゾーストマニホールド圧を上昇させることを目的としてＶＧＴへの排気の流入量を抑制する必要性がない。このために、大量ＥＧＲを行わせる場合であってもＶＧＴの効率を低下させる必要性がなく、煙と燃費の悪化を抑制しつつ排気中のＮＯｘを極限まで低減することができる、という利点がある。

図１は本発明に係るＥＧＲ装置の一例を示す要部の概略断面図、図2は図１に示した主流路の平面構造を示す概略断面図、図３は図1に示した副流路の平面構造を示す概略断面図である。

これらの図において、ＶＧＴ１を備えた直列６気筒過給エンジン２のエキゾーストマニホールド３を上下２段に隔成する主隔壁４ａを設けることにより、主隔壁４の下方に主流路５を形成する一方、主隔壁４の上方に副流路６を形成している。

また、主流路５および副流路６にそれぞれ副隔壁４ｂを設けることにより、これら流路５、６をそれぞれ前側の主（副）流路５ａ、６ａと後側の主（副）流路５ｂ、６ｂに隔成し、両主流路５ａ、５ｂの集合部をＶＧＴ１の排気導入口に直接接続するとともに、両副流路６ａ、６ｂの集合部を、可変絞り７ａ、７ｂを介してＶＧＴ１の排気導入口に接続している。

そして、可変絞り７ａ、７ｂより上流側において副流路６ａ、６ｂと図示しないインテークマニホールドをＥＧＲ通路８ａ、８ｂを介して接続することにより、副流路６ａ、６ｂから取り出した排気を燃焼室９に還流させるＥＧＲ装置を構成している。

従って、可変絞り７ａ、７ｂの開度を変化させると、これにともなって副流路６ａ、６ｂの圧力が変化するために、ＥＧＲ量が変化する。このために、従来のようにＶＧＴ１のノズル開度を変化させることなく可変絞り７ａ、７ｂの開度を変化させることでＥＧＲ量を制御することができる。

また、ＶＧＴ１には主流路５ａ、５ｂの排気に加えて可変絞り７ａ、７ｂを通過した副流路６ａ、６ｂの排気が導入されることになり、ＥＧＲ量を制御することを目的としてノズル開度を調整する必要性がない。よって、エンジン２の運転中は効率のよいところでＶＧＴ１を運転し、吸気量の制御のみを目的としてＶＧＴ１のノズル開度を調整すればよいために、ＶＧＴ１の効率を犠牲にすることなくＥＧＲ量を制御することができるために、従来では不可能であるとされていた高過給・多量ＥＧＲを実現することが可能となる。

なお、上記実施形態にあっては、副隔壁４ｂを設けることにより、主流路５ａ、５ｂおよび副流路６ａ、６ｂをともに前後３気筒ごとに隔成して排気脈動を効率的にＶＧＴ１に送り込むことができるようにするとともに、前後の副流路６ａ、６ｂにＥＧＲ通路８ａ、８ｂを接続しているが、主流路５ａ、５ｂおよび副流路６ａ、６ｂを必ずしも前後３気筒ごとに隔成する必要性はなく、単一のＥＧＲ通路を設けたものであってもよい。

本発明に係るＥＧＲ装置の一例を示す要部の概略断面図である。 図1に示した主流路の平面構造を示す概略断面図である。 図1に示した副流路の平面構造を示す概略断面図である。

符号の説明

１ ＶＧＴ
２ エンジン
３ エキゾーストマニホールド
４ａ 主隔壁
４ｂ 副隔壁
５ａ、５ｂ 主流路
６ａ、６ｂ 副流路
７ａ、７ｂ 可変絞り
８ａ、８ｂ ＥＧＲ通路
９ 燃焼室

Claims (1)

1. ＶＧＴ（１）を備えた過給エンジン（２）のエキゾーストマニホールド（３）を、ＶＧＴ（１）の排気導入口に集合部を直接接続した主流路（５ａ）（５ｂ）と、ＶＧＴ（１）の排気導入口に可変絞り（７ａ）（７ｂ）を介して集合部を接続した副流路（６ａ）（６ｂ）に隔成する隔壁（４ａ）を設けるとともに、該副流路（６ａ）（６ｂ）から分岐して吸気通路に至るＥＧＲ通路（８ａ）（８ｂ）を設けたことを特徴とする過給エンジンのＥＧＲ装置。
   

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