JP2014234733A - Exhaust gas recirculation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気始動方式の内燃機関の燃焼室から排出される排気ガスを吸気側に環流させる排気ガス再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）装置、及びこれを備えた内燃機関に関する。 The present invention relates to an exhaust gas recirculation (EGR) device that circulates exhaust gas discharged from a combustion chamber of an air-started internal combustion engine to the intake side, and an internal combustion engine including the exhaust gas recirculation (EGR) device.
従来、内燃機関から排出される排気ガスの一部を排気流路から取り出して吸気流路に環流させる排気ガス再循環装置（以下「ＥＧＲ装置」ともいう。）が知られている。ＥＧＲ装置によって排気ガスの一部が吸気流路に環流されると、燃焼混合気における不活性ガスの割合が増し、燃焼温度が低下する。これにより、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量が抑制される。この種のＥＧＲ装置の一例として、排気ガス流路と吸気流路とをつなぐＥＧＲ流路に電磁弁などの制御弁が設けられ、この制御弁が制御されることによって、再循環される排気ガス（以下「ＥＧＲガス」という。）を所定のタイミングで吸気側へ環流させるＥＧＲ装置が知られている。例えば、特許文献１のＥＧＲ装置は、吸気行程後半または圧縮行程前半に前記制御弁を制御して副燃焼室にＥＧＲガスを供給している。また、特許文献２の燃料噴射装置は、燃料噴射弁に送られるＥＧＲガスの供給量と供給タイミングを調整する制御弁を備えており、この制御弁が制御されることによって、燃料噴射弁から燃料とＥＧＲガスとを同時に噴射させている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an exhaust gas recirculation device (hereinafter also referred to as “EGR device”) that extracts a part of exhaust gas discharged from an internal combustion engine from an exhaust passage and circulates it to an intake passage is known. When a part of the exhaust gas is circulated to the intake passage by the EGR device, the ratio of the inert gas in the combustion mixture increases, and the combustion temperature decreases. Thereby, the generation amount of nitrogen oxides (NOx) is suppressed. As an example of this type of EGR device, a control valve such as an electromagnetic valve is provided in an EGR flow path that connects an exhaust gas flow path and an intake flow path, and the exhaust gas that is recirculated by controlling this control valve. An EGR device that circulates (hereinafter referred to as “EGR gas”) to the intake side at a predetermined timing is known. For example, the EGR device of Patent Document 1 controls the control valve in the second half of the intake stroke or the first half of the compression stroke to supply EGR gas to the auxiliary combustion chamber. Moreover, the fuel injection device of Patent Document 2 includes a control valve that adjusts the supply amount and supply timing of EGR gas sent to the fuel injection valve. By controlling this control valve, fuel is supplied from the fuel injection valve. And EGR gas are injected at the same time.
しかしながら、特許文献１のＥＧＲ装置は、吸気側にＥＧＲガスを環流させるための制御弁と、この制御弁を制御するコントローラーとを別途設ける必要がある。また、特許文献２の燃料噴射装置は、燃料噴射弁に送られるＥＧＲガスの供給量を調整する制御弁や、この制御弁を制御するコントローラーを設ける必要があり、また、ＥＧＲガスを送出する圧縮機などの大型の付帯設備を設ける必要がある。 However, the EGR device of Patent Document 1 needs to separately provide a control valve for circulating EGR gas on the intake side and a controller for controlling the control valve. Further, the fuel injection device of Patent Document 2 needs to be provided with a control valve that adjusts the supply amount of EGR gas sent to the fuel injection valve, and a controller that controls the control valve, and compression that sends out EGR gas. It is necessary to install large-scale incidental equipment such as a machine.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、制御弁やコントローラーを新たに設けなくても、簡単な構成で、ＥＧＲガスを吸気側に再循環させることが可能な排気ガス再循環装置、及びこの排気ガス再循環装置を備えた内燃機関を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to recirculate EGR gas to the intake side with a simple configuration without newly providing a control valve or a controller. It is an object of the present invention to provide a possible exhaust gas recirculation device and an internal combustion engine including the exhaust gas recirculation device.
(1) 本発明は、圧縮空気供給弁と、バイパス流路と、逆止弁とを備える排気ガス再循環装置である。前記圧縮空気供給弁は、空気始動方式の内燃機関の始動時に予め定められた供給タイミングで前記内燃機関の燃焼室に圧縮空気を供給する。前記バイパス流路は、前記燃焼室から排出された排気ガスを前記圧縮空気供給弁の入力ポートに導く。前記逆止弁は、前記バイパス流路に設けられ、前記バイパス流路から前記圧縮空気供給弁の入力ポートへ向かう一方向に前記排気ガスを流通させる。 (1) The present invention is an exhaust gas recirculation device including a compressed air supply valve, a bypass flow path, and a check valve. The compressed air supply valve supplies compressed air to the combustion chamber of the internal combustion engine at a predetermined supply timing when starting the internal combustion engine of the air start system. The bypass channel guides exhaust gas discharged from the combustion chamber to an input port of the compressed air supply valve. The check valve is provided in the bypass passage, and allows the exhaust gas to flow in one direction from the bypass passage toward the input port of the compressed air supply valve.
このように構成されているため、空気始動方式の内燃機関においては、ＥＧＲガスを所定の供給タイミングで燃焼室に供給するための機構として、空気始動に用いられる圧縮空気供給弁を兼用することができる。これにより、構成が簡略でありコンパクトな排気ガス再循環装置を実現することができる。また、この排気ガス再循環装置が備えられた内燃機関の付属装置を減少させることができる。 With this configuration, in the internal combustion engine of the air start system, a compressed air supply valve used for air start can also be used as a mechanism for supplying EGR gas to the combustion chamber at a predetermined supply timing. it can. As a result, a compact exhaust gas recirculation device having a simple configuration can be realized. Further, the number of auxiliary devices for the internal combustion engine provided with the exhaust gas recirculation device can be reduced.
(2) 前記圧縮空気供給弁は、前記内燃機関が備える複数の気筒ごとに設けられている。この場合、本発明の排気ガス再循環装置は、複数の気筒ごとに異なる前記供給タイミングで前記圧縮空気供給弁の入力ポートに前記圧縮空気を分配して供給する第１分配弁を更に備える。また、前記バイパス流路は、前記第１分配弁の入力ポートに接続されており、前記第１分配弁を介して前記圧縮空気供給弁の入力ポートに前記排気ガスを導く。 (2) The compressed air supply valve is provided for each of a plurality of cylinders provided in the internal combustion engine. In this case, the exhaust gas recirculation device of the present invention further includes a first distribution valve that distributes and supplies the compressed air to the input port of the compressed air supply valve at the supply timing that is different for each of the plurality of cylinders. The bypass flow path is connected to the input port of the first distribution valve, and guides the exhaust gas to the input port of the compressed air supply valve via the first distribution valve.
この構成により、始動用の圧縮空気だけでなく、ＥＧＲガスを第１分配弁によって各気筒ごとに最適なタイミングで供給することができる。 With this configuration, not only the starting compressed air but also the EGR gas can be supplied to each cylinder at an optimal timing by the first distribution valve.
(3) 前記供給タイミングは、前記内燃機関の燃焼プロセスにおける圧縮行程の後半から膨張行程が始まる前のタイミングである。 (3) The supply timing is a timing before the expansion stroke starts from the latter half of the compression stroke in the combustion process of the internal combustion engine.
これにより、始動時に圧縮空気を燃焼室に供給するタイミングと、ＥＧＲガスを燃焼室に供給するタイミングを同じにして、内燃機関の始動及びＥＧＲガスの供給を効率よく行うことができる。 As a result, the timing for supplying compressed air to the combustion chamber at the start and the timing for supplying EGR gas to the combustion chamber can be made the same, so that the internal combustion engine can be started and the EGR gas can be supplied efficiently.
(4) 前記第１分配弁は、複数の出力ポートと、回転体と、移動部材とを有する。複数の出力ポートは、複数の前記圧縮空気供給弁それぞれの入力ポートに接続される。回転体は、前記内燃機関のカム軸に連結され前記カム軸の回転に伴い回転することにより前記第１分配弁の入力ポートからの流体を前記複数の出力ポートのいずれかに導く連通孔を有する。移動部材は、前記出力ポートと前記回転体との間で移動可能に設けられており、前記内燃機関の始動時に燃焼プロセスにおける膨張行程の開始タイミングで前記連通孔から前記出力ポートまでの中継流路を形成する第１位置に配置され、前記内燃機関の始動後に燃焼プロセスにおける圧縮行程の開始タイミングで前記中継流路を形成する第２位置に配置される。 (4) The first distribution valve includes a plurality of output ports, a rotating body, and a moving member. The plurality of output ports are connected to input ports of the plurality of compressed air supply valves, respectively. The rotating body has a communication hole that is connected to the cam shaft of the internal combustion engine and guides the fluid from the input port of the first distribution valve to one of the plurality of output ports by rotating with the rotation of the cam shaft. . The moving member is movably provided between the output port and the rotating body, and is a relay flow path from the communication hole to the output port at the start timing of an expansion stroke in a combustion process when the internal combustion engine is started. And at the second position where the relay flow path is formed at the start timing of the compression stroke in the combustion process after the internal combustion engine is started.
これにより、始動時に第１分配弁の入力ポートに圧縮空気が流入した場合に、その圧縮空気を前記膨張行程の開始タイミングで燃焼室に供給することができる。これにより、内燃機関を円滑に始動できる。また、始動後に第１分配弁の入力ポートにＥＧＲガスが流入した場合に、そのＥＧＲガスを前記圧縮行程の開始タイミングで燃焼室に供給することができる。これにより、オーバーラップのタイミングを外してＥＧＲガスが燃焼室に供給される。つまり、ＥＧＲガスの抜けが無くなり、必要最小限のＥＧＲガスを効率よく燃焼室に供給することができる。 Thereby, when compressed air flows into the input port of the first distribution valve at the start, the compressed air can be supplied to the combustion chamber at the start timing of the expansion stroke. Thereby, an internal combustion engine can be started smoothly. Further, when EGR gas flows into the input port of the first distribution valve after startup, the EGR gas can be supplied to the combustion chamber at the start timing of the compression stroke. As a result, the overlap timing is removed and the EGR gas is supplied to the combustion chamber. That is, the EGR gas is not lost, and the minimum necessary EGR gas can be efficiently supplied to the combustion chamber.
(5) 本発明の排気ガス再循環装置は、第１分配弁よりも前記圧縮空気の流れ方向の上流側に設けられ、前記内燃機関の始動時に圧縮空気源から前記第１分配弁に至る前記圧縮空気流路を開放し、前記内燃機関の始動後に前記圧縮空気流路を閉塞する制御弁を更に備える。 (5) The exhaust gas recirculation device of the present invention is provided upstream of the first distribution valve in the flow direction of the compressed air, and reaches the first distribution valve from the compressed air source when the internal combustion engine is started. The apparatus further includes a control valve that opens the compressed air passage and closes the compressed air passage after the internal combustion engine is started.
この構成により、内燃機関の始動後に前記圧縮空気流路が制御弁によって閉塞されるため、ＥＧＲガスが圧縮空気流路の上流側へ逆流することが防止される。 With this configuration, the compressed air flow path is closed by the control valve after the internal combustion engine is started, so that the EGR gas is prevented from flowing backward to the upstream side of the compressed air flow path.
(6) 前記圧縮空気供給弁は、前記内燃機関が備える複数の気筒ごとに設けられている。この場合、本発明の排気ガス再循環装置は、複数の気筒ごとに異なる前記供給タイミングで前記バイパス流路から前記圧縮空気供給弁の入力ポートに前記排気ガスを分配して供給する第２分配弁を更に備える。 (6) The compressed air supply valve is provided for each of a plurality of cylinders included in the internal combustion engine. In this case, the exhaust gas recirculation device of the present invention distributes and supplies the exhaust gas from the bypass flow path to the input port of the compressed air supply valve at the supply timing that is different for each of the plurality of cylinders. Is further provided.
この構成により、前記内燃機関の始動用に用いられる前記第１分配弁とは別の第２分配弁によって排気ガスが圧縮空気供給弁に供給されて、燃焼室に供給される。このため、前記第１分配弁による分配タイミングとは異なるタイミングで排気ガスを燃焼室に供給することができる。 With this configuration, the exhaust gas is supplied to the compressed air supply valve by the second distribution valve different from the first distribution valve used for starting the internal combustion engine, and then supplied to the combustion chamber. For this reason, exhaust gas can be supplied to the combustion chamber at a timing different from the distribution timing by the first distribution valve.
本発明によれば、構成部品を少なく、コンパクトな排気ガス再循環装置を実現することが可能である。また、排気ガス再循環装置を備える内燃機関の付属部品を減少させることが可能である。 According to the present invention, it is possible to realize a compact exhaust gas recirculation device with fewer components. Further, it is possible to reduce the number of accessory parts of the internal combustion engine provided with the exhaust gas recirculation device.
［第１実施形態］
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の第１実施形態について説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
［内燃機関１０］
図１に示されるように、本発明の実施形態に係る内燃機関１０は、船舶において発電用モータに回転力を供給する用途として使用されたり、船舶のプロペラ軸を回転させる用途として使用されるものであり、例えば、機関出力が数百ｋＷ〜数千ｋＷの大型の４サイクルのディーゼルエンジンである。
[Internal combustion engine 10]
As shown in FIG. 1, an internal combustion engine 10 according to an embodiment of the present invention is used as an application for supplying rotational force to a power generation motor in a ship or used as an application for rotating a propeller shaft of a ship. For example, it is a large 4-cycle diesel engine having an engine output of several hundred kW to several thousand kW.
内燃機関１０は、例えば複数の気筒が直列に配置されたものであり、主として、シリンダ１４と、シリンダ１４に沿って往復運動可能に支持されたピストン１１と、シリンダ１４の燃焼室１５に燃料を噴霧するインジェクタ２３と、クランク軸（不図示）に連結されたコンロッド１３と、吸気マニホールド２７を介してシリンダ１４へ空気を送り込む過給機２２と、過給機２２から送り込まれた空気を冷却するためのインタークーラ２４とを備えている。これらの各構成要素は、内燃機関１０の筐体であるエンジン本体（不図示）やシリンダ１４の上部に設けられたシリンダヘッド（不図示）に組み付けられている。 The internal combustion engine 10 includes, for example, a plurality of cylinders arranged in series, and mainly supplies fuel to the cylinder 14, the piston 11 supported so as to be capable of reciprocating along the cylinder 14, and the combustion chamber 15 of the cylinder 14. An injector 23 for spraying, a connecting rod 13 connected to a crankshaft (not shown), a supercharger 22 for sending air to the cylinder 14 via an intake manifold 27, and air sent from the supercharger 22 are cooled. And an intercooler 24. Each of these components is assembled to an engine body (not shown) which is a casing of the internal combustion engine 10 and a cylinder head (not shown) provided on the upper portion of the cylinder 14.
図１に示されるように、過給機２２はエンジン本体に取り付けられており、吸気流路２９と排気ガス流路３２とを連結するように設けられている。なお、吸気流路２９は、空気の取り込み口である吸気口２８から各シリンダ１４の吸気バルブ１８に至る気体（吸気ガス）の流路である。また、排気ガス流路３２は、各シリンダ１４の排気バルブ１９から排気口３０に至る気体（排気ガス）の流路である。過給機２２は、タービン２２Ａ及びコンプレッサ２２Ｂを有している。内燃機関１０の運転時は、排気ガス流路３２の排気ダクト３１に設けられたタービン２２Ａが排気ガスの流れを受けて回転すると、吸気流路２９の吸入ダクト３３に設けられたコンプレッサ２２Ｂが回転する。これにより、吸気口２８から吸入した外部の吸気が圧縮されて燃焼室１５へ送られる。 As shown in FIG. 1, the supercharger 22 is attached to the engine body, and is provided so as to connect the intake passage 29 and the exhaust gas passage 32. The intake flow path 29 is a flow path of gas (intake gas) from the intake port 28 that is an air intake port to the intake valve 18 of each cylinder 14. The exhaust gas passage 32 is a gas (exhaust gas) passage from the exhaust valve 19 of each cylinder 14 to the exhaust port 30. The supercharger 22 has a turbine 22A and a compressor 22B. During operation of the internal combustion engine 10, when the turbine 22 </ b> A provided in the exhaust duct 31 of the exhaust gas passage 32 rotates in response to the flow of exhaust gas, the compressor 22 </ b> B provided in the intake duct 33 of the intake passage 29 rotates. To do. As a result, the external intake air drawn from the intake port 28 is compressed and sent to the combustion chamber 15.
吸気流路２９において、過給機２２よりも吸気方向下流側（以下、単に「下流側」と称する。）にインタークーラ２４が設けられている。過給機２２によって高温高圧にされた空気は、インタークーラ２４へ送り込まれる。インタークーラ２４を通過することによって、コンプレッサ２２Ｂによって高温にされた空気が冷却される。 In the intake passage 29, an intercooler 24 is provided downstream of the supercharger 22 in the intake direction (hereinafter simply referred to as “downstream side”). The air heated to high temperature and high pressure by the supercharger 22 is sent to the intercooler 24. By passing through the intercooler 24, the air heated to a high temperature by the compressor 22B is cooled.
吸気流路２９において、インタークーラ２４よりも下流側には、吸気マニホールド２７が設けられている。インタークーラ２４によって冷却された空気は、インタークーラ２４の下流側に設けられた吸気マニホールド２７に送られる。吸気マニホールド２７は、エンジン本体２５に組み込まれている。吸気マニホールド２７から各シリンダ１４の吸気バルブ１８へ向けて複数の吸気ダクト３４が形成されており、その吸気ダクト３４を通じて各シリンダ１４の燃焼室１５へ空気が供給される。 In the intake passage 29, an intake manifold 27 is provided on the downstream side of the intercooler 24. The air cooled by the intercooler 24 is sent to an intake manifold 27 provided on the downstream side of the intercooler 24. The intake manifold 27 is incorporated in the engine body 25. A plurality of intake ducts 34 are formed from the intake manifold 27 toward the intake valve 18 of each cylinder 14, and air is supplied to the combustion chamber 15 of each cylinder 14 through the intake duct 34.
［空気始動装置４０］
図２に示されるように、内燃機関１０は、空気始動装置４０を備えている。空気始動装置４０は、シリンダ１４の燃焼室１５に圧縮空気を直接送り込み、その空気圧によってピストン１１を動作させることによりクランク軸を回転させて、内燃機関１０を着火速度まで回転させる装置である。この空気始動装置４０は、主として、始動用の押しボタンスイッチ４１と、始動用の電磁弁４２と、自動弁４３（本発明の制御弁の一例）と、圧縮空気を貯留する空気槽４４（本発明の圧縮空気源の一例）と、分配弁４５（本発明の第１分配弁の一例）と、始動弁４６（本発明の圧縮空気供給弁の一例）とを備えている。
[Air starter 40]
As shown in FIG. 2, the internal combustion engine 10 includes an air starter 40. The air starter 40 is a device that directly feeds compressed air into the combustion chamber 15 of the cylinder 14 and operates the piston 11 by its air pressure to rotate the crankshaft to rotate the internal combustion engine 10 to the ignition speed. The air starter 40 mainly includes a pushbutton switch 41 for start, an electromagnetic valve 42 for start, an automatic valve 43 (an example of a control valve of the present invention), and an air tank 44 (main book) for storing compressed air. An example of the compressed air source of the invention, a distribution valve 45 (an example of the first distribution valve of the present invention), and a start valve 46 (an example of the compressed air supply valve of the present invention).
電磁弁４２は、およそ１０ＭＰａに圧縮された制御用の圧縮空気（以下「制御空気」という。）を自動弁４３に供給するための電磁開閉弁である。電磁弁４２は、押しボタンスイッチ４１に電気的に接続されている。押しボタンスイッチ４１は、内燃機関１０に対して始動操作を行う際に押圧される。また、押しボタンスイッチ４１は、内燃機関１０に対する始動操作が行われないとき、或いは内燃機関１０が始動した後に非押圧状態にされる。押しボタンスイッチ４１が押圧されて、押しボタンスイッチ４１から制御信号を受けると、電磁弁４２は、自動弁４３に続く空気流路を開放して、自動弁４３に前記制御空気を供給する。なお、電磁弁４２は、押しボタンスイッチ４１が押圧されていないときは、自動弁４３に続く空気流路を遮断する。 The electromagnetic valve 42 is an electromagnetic opening / closing valve for supplying compressed air for control (hereinafter referred to as “control air”) compressed to approximately 10 MPa to the automatic valve 43. The electromagnetic valve 42 is electrically connected to the push button switch 41. The push button switch 41 is pressed when a starting operation is performed on the internal combustion engine 10. Further, the push button switch 41 is brought into a non-pressed state when the starting operation for the internal combustion engine 10 is not performed or after the internal combustion engine 10 is started. When the push button switch 41 is pressed and a control signal is received from the push button switch 41, the electromagnetic valve 42 opens the air flow path following the automatic valve 43 and supplies the control air to the automatic valve 43. The electromagnetic valve 42 blocks the air flow path following the automatic valve 43 when the push button switch 41 is not pressed.
自動弁４３は、前記制御空気が供給されたときに動作する開閉弁である。自動弁４３の入力ポートは、配管を介して空気槽４４に接続されている。また、自動弁４３の出力ポートには逆止弁４３Ａが接続されている。空気槽４４には、３０〜４０ＭＰａに圧縮された圧縮空気（以下「高圧空気」という。）が貯留されている。本実施形態では、自動弁４３は、後述する空気流路５５とバイパス流路６１との接続部よりも前記高圧空気の流れ方向の上流側に設けられている。自動弁４３の内部には、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の内部流路を開閉する内部バルブが備えられている。自動弁４３に前記制御空気が供給されているとき、前記内部バルブが動作して、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の内部流路を開放し、空気槽４４に貯留された前記高圧空気を前記出力ポートから流出させる。つまり、押しボタンスイッチ４１が押圧されることにより内燃機関１０に対して始動操作が行われた時（内燃機関の始動時）に、自動弁４３に前記制御空気が供給されると、前記内部バルブは前記内部流路を開放する。一方、自動弁４３に前記制御空気が供給されていないとき、前記内部バルブは動作せずに、前記入力ポートと前記出力ポートとの間の内部流路を閉塞した状態を維持する。つまり、内燃機関１０に対する始動操作が終了したとき（内燃機関の始動後）に、自動弁４３に前記制御空気が供給されなくなり、前記内部バルブは前記内部流路を閉塞する。 The automatic valve 43 is an on-off valve that operates when the control air is supplied. The input port of the automatic valve 43 is connected to the air tank 44 through piping. A check valve 43 </ b> A is connected to the output port of the automatic valve 43. The air tank 44 stores compressed air (hereinafter referred to as “high pressure air”) compressed to 30 to 40 MPa. In the present embodiment, the automatic valve 43 is provided on the upstream side in the flow direction of the high-pressure air with respect to a connecting portion between an air passage 55 and a bypass passage 61 described later. An internal valve that opens and closes an internal flow path between the input port and the output port is provided inside the automatic valve 43. When the control air is supplied to the automatic valve 43, the internal valve operates to open the internal flow path between the input port and the output port, and the high-pressure air stored in the air tank 44 From the output port. That is, when the control air is supplied to the automatic valve 43 when a start operation is performed on the internal combustion engine 10 by pressing the push button switch 41 (at the start of the internal combustion engine), the internal valve Opens the internal flow path. On the other hand, when the control air is not supplied to the automatic valve 43, the internal valve does not operate and the state where the internal flow path between the input port and the output port is closed is maintained. That is, when the start operation for the internal combustion engine 10 is completed (after the internal combustion engine is started), the control air is not supplied to the automatic valve 43, and the internal valve closes the internal flow path.
逆止弁４３Ａは、自動弁４３の出力ポートに燃焼室１５からの燃焼ガスが逆流することを防止するものである。逆止弁４３Ａは、前記出力ポートから外部へ一方向に前記高圧空気を流通させる。逆止弁４３Ａは、配管などによって形成される空気流路５５を介して分配弁４５に接続されている。したがって、自動弁４３から流出された高圧空気は、空気流路５５を通って分配弁４５に供給される。 The check valve 43 </ b> A prevents the combustion gas from the combustion chamber 15 from flowing back to the output port of the automatic valve 43. The check valve 43A allows the high-pressure air to flow in one direction from the output port to the outside. The check valve 43A is connected to the distribution valve 45 via an air flow path 55 formed by piping or the like. Therefore, the high-pressure air that has flowed out of the automatic valve 43 is supplied to the distribution valve 45 through the air flow path 55.
分配弁４５は、複数の気筒ごとに異なる供給タイミングで前記高圧空気を始動弁４６に分配するものである。詳細には、分配弁４５は、入力された前記高圧空気を複数の出力ポートから所定の時間間隔をあけて複数の気筒ごとに設けられた複数の始動弁４６それぞれへ向けて順次流出させるものである。各出力ポートには、内燃機関１０の複数の気筒ごとに設けられた始動弁４６が接続されている。分配弁４５としては、例えば、内燃機関１０のカム軸に連結された回転体がカム軸の回転に伴って回転することにより、前記入力ポートに入力された高圧空気を複数の出力ポートに順番に分配して、各出力ポートから順次流出させる機械式の分配弁が適用可能である。この分配弁４５によって、空気槽４４から導かれた高圧空気が各始動弁４６に周期的に供給される。これにより、各始動弁４６が順次開閉し、空気槽４４の高圧空気が始動弁４６を介してシリンダ１４の燃焼室１５内に順次供給される。ここで、分配弁４５に代えて、入力された制御信号が示すタイミングに応じて複数の出力ポートを順次開閉する複数の電磁弁からなる電気駆動式の分配弁を適用することも可能である。なお、本実施形態で用いられる機械式又は電気駆動式の単純な分配弁は、従来周知のものであるため、ここではその機構の詳細な説明は省略する。 The distribution valve 45 distributes the high-pressure air to the start valve 46 at different supply timings for a plurality of cylinders. Specifically, the distribution valve 45 sequentially discharges the input high-pressure air from a plurality of output ports toward a plurality of start valves 46 provided for each of a plurality of cylinders at predetermined time intervals. is there. A start valve 46 provided for each of the plurality of cylinders of the internal combustion engine 10 is connected to each output port. As the distribution valve 45, for example, a rotating body connected to the camshaft of the internal combustion engine 10 rotates as the camshaft rotates, so that the high-pressure air input to the input port is sequentially sent to a plurality of output ports. A mechanical distribution valve that distributes and sequentially flows out from each output port is applicable. The distribution valve 45 periodically supplies high-pressure air led from the air tank 44 to each start valve 46. Thereby, each start valve 46 opens and closes sequentially, and the high-pressure air in the air tank 44 is sequentially supplied into the combustion chamber 15 of the cylinder 14 via the start valve 46. Here, instead of the distribution valve 45, it is also possible to apply an electrically driven distribution valve composed of a plurality of electromagnetic valves that sequentially open and close a plurality of output ports according to the timing indicated by the input control signal. In addition, since the mechanical or electric drive type simple distribution valve used in the present embodiment is well known in the art, detailed description of the mechanism is omitted here.
分配弁４５による始動弁４６への前記高圧空気の供給タイミングは、内燃機関１０の燃焼プロセスにおける圧縮行程の後半から膨張行程が始まる前までのタイミングである。言い換えると、前記供給タイミングは、燃焼プロセスにおいて、燃焼室１５内の燃焼混合気が圧縮される前記圧縮行程から前記膨張行程に移行するタイミングである。つまり、前記供給タイミングは、実際の燃焼プロセスにおいて圧縮行程が終わって膨張行程が始まるタイミングである。本実施形態では、内燃機関１０の始動時に、前記膨張行程が始まるタイミングに対応する位置にピストン１１が配置されているシリンダ１４の燃焼室１５に高圧空気が供給される。前記供給タイミングで分配弁４５から始動弁４６に前記高圧空気が供給されることにより、実際の燃焼プロセスにおける膨張行程に相当するタイミングで、始動弁４６が開いて、始動弁４６から圧縮空気が燃焼室１５に供給されて、この圧縮空気がピストン１１に作用する。その結果、ピストン１１が往復運動することによりクランク軸が回転し、内燃機関１０が回転する。なお、前記供給タイミングは、前記圧縮行程の後半から前記膨張行程が始まるまでの間のタイミングであればよく、このタイミングであれば、ピストン１１に圧縮空気が作用してピストン１１が円滑に往復運動することができる。 The supply timing of the high-pressure air to the start valve 46 by the distribution valve 45 is a timing from the latter half of the compression stroke in the combustion process of the internal combustion engine 10 to before the expansion stroke starts. In other words, the supply timing is a timing at which the combustion stroke in the combustion process shifts from the compression stroke in which the combustion mixture in the combustion chamber 15 is compressed to the expansion stroke. That is, the supply timing is a timing at which the compression stroke ends and the expansion stroke starts in the actual combustion process. In the present embodiment, when the internal combustion engine 10 is started, high-pressure air is supplied to the combustion chamber 15 of the cylinder 14 in which the piston 11 is disposed at a position corresponding to the timing at which the expansion stroke starts. By supplying the high-pressure air from the distribution valve 45 to the start valve 46 at the supply timing, the start valve 46 is opened at a timing corresponding to the expansion stroke in the actual combustion process, and compressed air is combusted from the start valve 46. The compressed air is supplied to the chamber 15 and acts on the piston 11. As a result, when the piston 11 reciprocates, the crankshaft rotates and the internal combustion engine 10 rotates. The supply timing may be any timing from the latter half of the compression stroke to the start of the expansion stroke. At this timing, the compressed air acts on the piston 11 and the piston 11 smoothly reciprocates. can do.
始動弁４６は、空気始動方式の内燃機関１０の始動時に予め定められた前記供給タイミングで内燃機関１０の燃焼室１５に前記高圧空気を供給するものである。始動弁４６は、２つの入力ポート４８，４９を備えている。入力ポート４８には、分配弁４５から流出される前記高圧空気の空気流路５６が接続されている。また、入力ポート４９には、空気流路５５から分岐された分岐流路５７が接続されている。ここで、空気流路５６及び分岐流路５７は、いずれも、配管などで構成されている。 The start valve 46 supplies the high-pressure air to the combustion chamber 15 of the internal combustion engine 10 at the predetermined supply timing when starting the air start type internal combustion engine 10. The start valve 46 includes two input ports 48 and 49. An air flow path 56 for the high-pressure air that flows out from the distribution valve 45 is connected to the input port 48. Further, a branch channel 57 branched from the air channel 55 is connected to the input port 49. Here, each of the air flow path 56 and the branch flow path 57 is configured by piping or the like.
始動弁４６は、ハウジング５０の内部に形成された２つの空室５１，５２を有している。また、空室５１と空室５２とをつなぐ筒状の内孔に作動弁５３がスライド可能に設けられている。作動弁５３は、通常は、内部に設けられたバネ５８の付勢力によって、空室５２に連通する出力ポート５４を閉塞する姿勢を維持している。そして、バネ５８の付勢力に抗する方向に予め定められた設定値以上の力が作用されると、作動弁５３は出力ポート５４を開放する。具体的には、自動弁４３が作動して前記高圧空気が空気流路５５に流出されると、空気流路５５及び分岐路５７を経て前記高圧空気が入力ポート４９に流入する。しかし、前記高圧空気が入力ポート４９に流入しても、その高圧空気がバネ５８の付勢力に抗する方向へ作用しないため、出力ポート５４は開放されない。また、自動弁４３が作動して前記高圧空気が空気流路５５に流出されると、空気流路５５から前記高圧空気が分配弁４５に流入し、分配弁４５によっていずれか一つの気筒に対応する始動弁４６に前記高圧空気が分配される。このとき分配された前記高圧空気が入力ポート４８に入力されると、前記高圧空気によってバネ５８の付勢力に抗する方向の力が作動弁５３に加えられる。このとき、入力ポート４８に流入した前記高圧空気によって、前記設定値以上の力が作動弁５３に加えられて、始動弁４６の出力ポート５４が開放される。これにより、入力ポート４９に流入した前記高圧空気が出力ポート５４から燃焼室１５へ供給される。出力ポート５４からの前記高圧空気が燃焼室１５に流入すると、シリンダ１４内のピストン１１が動作して、クランク軸を回転させるとともにカム軸を回転させる。カム軸が回転することにより、分配弁４５の複数の出力ポートが切り替えられる。これにより、所定の着火順序にしたがって各気筒のピストン１１が動作されて、内燃機関１０が回転される。 The start valve 46 has two vacant chambers 51 and 52 formed inside the housing 50. In addition, an operating valve 53 is slidably provided in a cylindrical inner hole that connects the empty chamber 51 and the empty chamber 52. The operation valve 53 normally maintains a posture in which the output port 54 communicating with the vacant chamber 52 is closed by the urging force of the spring 58 provided inside. When a force greater than a predetermined value is applied in a direction against the urging force of the spring 58, the operation valve 53 opens the output port 54. Specifically, when the automatic valve 43 operates and the high-pressure air flows out to the air flow path 55, the high-pressure air flows into the input port 49 through the air flow path 55 and the branch path 57. However, even if the high-pressure air flows into the input port 49, the high-pressure air does not act in a direction against the urging force of the spring 58, so the output port 54 is not opened. Further, when the automatic valve 43 is activated and the high-pressure air flows out into the air flow path 55, the high-pressure air flows into the distribution valve 45 from the air flow path 55 and corresponds to any one cylinder by the distribution valve 45. The high-pressure air is distributed to the starting valve 46 that performs the operation. When the high-pressure air distributed at this time is input to the input port 48, a force in a direction against the urging force of the spring 58 is applied to the operating valve 53 by the high-pressure air. At this time, the high-pressure air flowing into the input port 48 applies a force greater than the set value to the operating valve 53, and the output port 54 of the start valve 46 is opened. As a result, the high-pressure air flowing into the input port 49 is supplied from the output port 54 to the combustion chamber 15. When the high-pressure air from the output port 54 flows into the combustion chamber 15, the piston 11 in the cylinder 14 operates to rotate the crankshaft and the camshaft. By rotating the cam shaft, the plurality of output ports of the distribution valve 45 are switched. Thereby, the piston 11 of each cylinder is operated in accordance with a predetermined ignition order, and the internal combustion engine 10 is rotated.
［ＥＧＲ装置６０］
また、図２に示されるように、内燃機関１０は、本発明の実施形態に係る排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）６０を備えている。ＥＧＲ装置６０は、空気始動方式の内燃機関１０の燃焼室１５から排出される排気ガスを空気始動装置４０を利用して燃焼室１５に再び環流させる装置である。このＥＧＲ装置６０は、バイパス流路６１（本発明のバイパス流の一例）と、逆止弁６２（本発明の逆止弁の一例）と、これらに加えて前述した分配弁４５及び始動弁４６とによって構成されている。つまり、ＥＧＲ装置６０の構成要素のうち、分配弁４５及び始動弁４６は、空気始動装置４０の構成要素が兼用されている。
[EGR device 60]
As shown in FIG. 2, the internal combustion engine 10 includes an exhaust gas recirculation device (EGR device) 60 according to an embodiment of the present invention. The EGR device 60 is a device that recirculates exhaust gas discharged from the combustion chamber 15 of the air-starting internal combustion engine 10 to the combustion chamber 15 using the air starter 40. The EGR device 60 includes a bypass passage 61 (an example of the bypass flow of the present invention), a check valve 62 (an example of the check valve of the present invention), and the distribution valve 45 and the start valve 46 described above. And is composed of. That is, among the components of the EGR device 60, the distribution valve 45 and the start valve 46 are also used as the components of the air start device 40.
具体的には、バイパス流路６１は配管などで構成されており、その一方端は、空気槽４４から自動弁４３を経て分配弁４５や始動弁４６に前記高圧空気を供給するための空気流路５５に接続されている。また、バイパス流路６１の他方端は、排気ガス流路３２に接続されている。バイパス流路６１は、内燃機関１０の燃焼室１５から排出されて排気ガス流路３２を流れる排気ガスを空気流路５５に導く流路である。本実施形態では、図２に示されるように、バイパス流路６１は、過給器２２よりも排気ガスの流れる方向の上流側に接続されている。なお、環流される排気ガスの濃度を少なくする場合は、過給器２２よりも下流側でバイパス流路６１を接続するようにしてもよい。 Specifically, the bypass passage 61 is constituted by a pipe or the like, and one end thereof is an air flow for supplying the high-pressure air from the air tank 44 to the distribution valve 45 and the start valve 46 through the automatic valve 43. It is connected to the path 55. The other end of the bypass channel 61 is connected to the exhaust gas channel 32. The bypass flow path 61 is a flow path that guides the exhaust gas discharged from the combustion chamber 15 of the internal combustion engine 10 and flowing through the exhaust gas flow path 32 to the air flow path 55. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the bypass flow path 61 is connected to the upstream side of the supercharger 22 in the direction in which the exhaust gas flows. In addition, when reducing the density | concentration of the exhaust gas recirculated, you may make it connect the bypass flow path 61 downstream from the supercharger 22. FIG.
逆止弁６２は、バイパス流路６１に設けられている。逆止弁６２は、空気流路５５を流れる前記高圧空気が排気ガス流路３２に逆流することを防止するものであり、バイパス流路６１から空気流路５５へ向かう一方向にバイパス流路６１を流れる排気ガスを流通させる。 The check valve 62 is provided in the bypass flow path 61. The check valve 62 prevents the high-pressure air flowing through the air flow path 55 from flowing back into the exhaust gas flow path 32, and the bypass flow path 61 in one direction from the bypass flow path 61 to the air flow path 55. The exhaust gas flowing through the
［空気始動装置４０及びＥＧＲ装置６０の動作］
以下、空気始動装置４０及びＥＧＲ装置６０の動作について説明する。図２に示されるように、停止中の内燃機関１０を始動させる場合に、押しボタンスイッチ４１が押圧される。これにより、電磁弁４２に制御信号が送られて、電磁弁４２は、自動弁４３に前記制御空気を供給する。自動弁４３に前記制御空気が供給されると、空気槽４４に貯留されている前記高圧空気が空気流路５５及び分岐路５７に供給される。なお、逆止弁６２が設けられているため、バイパス流路６１から排気ガス流路３２に前記高圧空気が供給されない。空気流路５５を介して分配弁４５に供給された前記高圧空気は、空気流路５６及び入力ポート４８を通じて、いずれかの始動弁４６の空室５１に流入する。また、分岐路５７を介して全ての始動弁４６の空室５２に前記高圧空気が流入する。これにより、空室５１に前記高圧空気が流入した始動弁４６では、作動弁５３が作動して出力ポート５４が開放されるので、空室５２から始動弁４６の出力ポート５４を経てシリンダ１４の燃焼室１５に前記高圧空気が前記供給タイミングで供給される。このため、ピストン１１が動作されて内燃機関１０のクランク軸が回転する。クランク軸が回転すると、ギヤなどを介して駆動力がカム軸に伝達されて、カム軸が回転する。そして、カム軸の回転を受けて、分配弁４５は、始動弁４６に供給される前記高圧空気の出力ポートを順次切り替える。これにより、所定の着火順序にしたがって内燃機関１０の各気筒のピストン１１が動作される。そして、カム軸の回転に伴って、燃料噴射ポンプ（不図示）による燃料の噴射が開始され、所定の着火順序にしたがって各気筒における圧縮着火が始まると、内燃機関１０の始動が完了する。
[Operation of Air Starter 40 and EGR Device 60]
Hereinafter, operations of the air starter 40 and the EGR device 60 will be described. As shown in FIG. 2, when starting the internal combustion engine 10 being stopped, the push button switch 41 is pressed. Thereby, a control signal is sent to the electromagnetic valve 42, and the electromagnetic valve 42 supplies the control air to the automatic valve 43. When the control air is supplied to the automatic valve 43, the high-pressure air stored in the air tank 44 is supplied to the air passage 55 and the branch passage 57. Since the check valve 62 is provided, the high-pressure air is not supplied from the bypass passage 61 to the exhaust gas passage 32. The high-pressure air supplied to the distribution valve 45 via the air flow path 55 flows into the empty chamber 51 of any start valve 46 through the air flow path 56 and the input port 48. Further, the high-pressure air flows into the vacant chambers 52 of all the start valves 46 via the branch path 57. As a result, in the start valve 46 in which the high-pressure air has flowed into the empty chamber 51, the operation valve 53 is operated and the output port 54 is opened, so that the cylinder 14 passes through the output port 54 of the start valve 46 from the empty chamber 52. The high-pressure air is supplied to the combustion chamber 15 at the supply timing. For this reason, the piston 11 is operated and the crankshaft of the internal combustion engine 10 rotates. When the crankshaft rotates, the driving force is transmitted to the camshaft via a gear or the like, and the camshaft rotates. In response to the rotation of the camshaft, the distribution valve 45 sequentially switches the output port of the high-pressure air supplied to the start valve 46. Thereby, the piston 11 of each cylinder of the internal combustion engine 10 is operated according to a predetermined ignition order. Then, as the camshaft rotates, fuel injection by a fuel injection pump (not shown) is started. When compression ignition in each cylinder starts according to a predetermined ignition order, the start of the internal combustion engine 10 is completed.
また、図３に示されるように、内燃機関１０の始動が完了すると、押しボタンスイッチ２１の押圧が解除される。これにより、前記高圧空気が空気流路５５及び分岐路５７に供給されなくなる。一方、内燃機関１０が回転駆動し始めると、内燃機関１０の排気行程において排気バルブ１９が開けられ、燃焼室１５から高圧の排気ガスが排気ガス流路３２に排出される。排気ガス流路３２に排出された排気ガスの一部は、バイパス流路６１を通って空気流路５５及び分岐路５７に流入する。ここで、バイパス流路６１から空気流路５５及び分岐路５７に流入する排気ガスをＥＧＲガスと呼ぶ。なお、空気流路５５には逆止弁４３Ａが設けられているため、前記ＥＧＲガスはバイパス流路６１から自動弁４３の出力ポートに流入しない。空気流路５５を介して分配弁４５に供給された前記ＥＧＲガスは、分配弁４５によって順次切り替えられる出力ポートからいずれかの始動弁４６の空室５１に流入する。また、分岐路５７を介して全ての始動弁４６の空室５２に前記ＥＧＲガスが流入する。空室５１に前記ＥＧＲガスが流入すると、空室５１に流入した前記ＥＧＲガスの圧力によって始動弁４６が作動して、出力ポート５４が開放される。これにより、空室５２から始動弁４６の出力ポート５４を経てシリンダ１４の燃焼室１５に前記ＥＧＲガスが前記供給タイミングで供給される。このとき、燃焼室１５の燃焼混合気が爆発する前に、始動弁４６からシリンダ１４の燃焼室１５に前記ＥＧＲガスが供給される。 Further, as shown in FIG. 3, when the start of the internal combustion engine 10 is completed, the push button switch 21 is released. As a result, the high-pressure air is not supplied to the air flow path 55 and the branch path 57. On the other hand, when the internal combustion engine 10 starts to rotate, the exhaust valve 19 is opened in the exhaust stroke of the internal combustion engine 10, and high-pressure exhaust gas is discharged from the combustion chamber 15 to the exhaust gas passage 32. A part of the exhaust gas discharged to the exhaust gas passage 32 flows into the air passage 55 and the branch passage 57 through the bypass passage 61. Here, the exhaust gas flowing from the bypass channel 61 into the air channel 55 and the branch channel 57 is referred to as EGR gas. Since the air flow path 55 is provided with the check valve 43 </ b> A, the EGR gas does not flow from the bypass flow path 61 to the output port of the automatic valve 43. The EGR gas supplied to the distribution valve 45 via the air flow path 55 flows from the output port sequentially switched by the distribution valve 45 into the vacant chamber 51 of one of the start valves 46. Further, the EGR gas flows into the vacant chambers 52 of all the start valves 46 via the branch path 57. When the EGR gas flows into the empty chamber 51, the start valve 46 is operated by the pressure of the EGR gas flowing into the empty chamber 51, and the output port 54 is opened. Accordingly, the EGR gas is supplied from the empty chamber 52 to the combustion chamber 15 of the cylinder 14 through the output port 54 of the start valve 46 at the supply timing. At this time, the EGR gas is supplied from the start valve 46 to the combustion chamber 15 of the cylinder 14 before the combustion mixture in the combustion chamber 15 explodes.
［実施形態の作用効果］
このように、本実施形態のＥＧＲ装置６０は、空気始動装置４０の分配弁４５や始動弁４６を利用して前記ＥＧＲガスを各気筒ごとに異なるタイミングで供給しているので、各気筒ごとに前記ＥＧＲガスを供給するための制御弁やコントローラーを設ける必要がない。これにより、ＥＧＲ装置６０の構成を簡略にすることができ、コンパクトなＥＧＲ装置６０を実現することができる。また、このＥＧＲ装置６０が備えられた内燃機関１０であれば、内燃機関１０の付属部品（付属装置）を減少させることができる。
[Effects of Embodiment]
Thus, since the EGR device 60 of the present embodiment supplies the EGR gas at different timings for each cylinder using the distribution valve 45 and the start valve 46 of the air starter 40, the EGR device 60 for each cylinder. There is no need to provide a control valve or controller for supplying the EGR gas. Thereby, the structure of the EGR apparatus 60 can be simplified and the compact EGR apparatus 60 is realizable. Moreover, if it is the internal combustion engine 10 provided with this EGR apparatus 60, the accessory parts (attachment apparatus) of the internal combustion engine 10 can be reduced.
また、上述の実施形態では、前記供給タイミング（内燃機関１０の燃焼プロセスにおける圧縮行程の後半から膨張行程が始まる前のタイミング）で前記ＥＧＲガスが供給される。このため、始動時に前記高圧空気を燃焼室１５に供給するタイミングと、前記ＥＧＲガスを燃焼室１５に供給するタイミングを同じにして、内燃機関１０の始動及び前記ＥＧＲガスの供給を効率よく行うことができる。 In the above-described embodiment, the EGR gas is supplied at the supply timing (timing before the expansion stroke starts from the second half of the compression stroke in the combustion process of the internal combustion engine 10). For this reason, the timing for supplying the high-pressure air to the combustion chamber 15 at the start and the timing for supplying the EGR gas to the combustion chamber 15 are the same, and the internal combustion engine 10 is started and the EGR gas is efficiently supplied. Can do.
また、前記ＥＧＲガスが圧縮行程の後半から膨張行程が始まる前のタイミングで燃焼室１５に供給される。このタイミングでは、排気バルブ１９が閉じられているため、燃焼室１５内に入り込んだ前記ＥＧＲガスが排気ダクト３１へ抜け出ることはない。これにより、前記ＥＧＲガスの供給量が少なくて済む。したがって、分配弁４５に供給される前記ＥＧＲガスの量が少量で済むため、本実施形態のように、バイパス流路６１にブロアなどの圧縮機を設けなくても、分配弁４５へ前記ＥＧＲガスを送り込むことができる。 The EGR gas is supplied to the combustion chamber 15 at a timing before the expansion stroke starts from the second half of the compression stroke. At this timing, since the exhaust valve 19 is closed, the EGR gas that has entered the combustion chamber 15 does not escape to the exhaust duct 31. Thereby, the supply amount of the EGR gas can be reduced. Therefore, since the amount of the EGR gas supplied to the distribution valve 45 can be small, the EGR gas can be supplied to the distribution valve 45 without providing a compressor such as a blower in the bypass passage 61 as in this embodiment. Can be sent in.
また、分配弁４５が設けられているため、内燃機関１０の始動時に用いられる前記高圧空気だけでなく、前記ＥＧＲガスを各気筒ごとに最適なタイミングで供給することができる。 Further, since the distribution valve 45 is provided, not only the high-pressure air used when starting the internal combustion engine 10 but also the EGR gas can be supplied to each cylinder at an optimal timing.
なお、上述の実施形態では、複数気筒を有する内燃機関１０に適用されるＥＧＲ装置６０について例示したが、単気筒の内燃機関にもＥＧＲ装置６０を適用することも可能である。この場合、分配弁４５は、１つの気筒に対して前記供給タイミングで前記高圧空気を供給する。また、前記制御空気によって作動する自動弁４３を用いて前記高圧空気を空気流路５５へ供給する構成を例示したが、自動弁４３に代えて耐圧性の高い電磁弁を適用することも可能である。この場合、前記制御空気の供給を制御する電磁弁４２は必要としない。 In the above-described embodiment, the EGR device 60 applied to the internal combustion engine 10 having a plurality of cylinders has been exemplified. However, the EGR device 60 can also be applied to a single-cylinder internal combustion engine. In this case, the distribution valve 45 supplies the high-pressure air to one cylinder at the supply timing. Moreover, although the structure which supplies the said high pressure air to the air flow path 55 using the automatic valve 43 which act | operates with the said control air was illustrated, it can replace with the automatic valve 43 and a high pressure | voltage resistant electromagnetic valve can also be applied. is there. In this case, the electromagnetic valve 42 for controlling the supply of the control air is not necessary.
［第２実施形態］
以下、図４乃至図６を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、上述の第１実施形態の分配弁４５に代えて、図４及び図５に示される分配弁７０（本発明の第１分配弁の一例）が用いられる。本実施形態は、分配弁７０が用いられる点を除き上述の第１実施形態と構成が共通するため、共通する構成については、第１実施形態の構成に付した符号を付し示すことによりその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6. In the present embodiment, a distribution valve 70 (an example of the first distribution valve of the present invention) shown in FIGS. 4 and 5 is used instead of the distribution valve 45 of the first embodiment described above. Since the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the distribution valve 70 is used, the common configuration is indicated by the reference numerals attached to the configuration of the first embodiment. Description is omitted.
分配弁７０は、複数の気筒ごとに異なる供給タイミングで前記高圧空気を始動弁４６に分配するものである。詳細には、分配弁４５は、入力された前記高圧空気を所定の時間間隔をあけて複数の気筒ごとに設けられた複数の始動弁４６それぞれへ向けて順次流出させるものである。図４及び図５に示されるように、分配弁７０は、本体７１と、カバー７２と、回転弁７３（本発明の回転体の一例）と、蓋体７４とを備えている。 The distribution valve 70 distributes the high-pressure air to the start valve 46 at different supply timings for each of the plurality of cylinders. Specifically, the distribution valve 45 sequentially flows the input high-pressure air toward each of the plurality of start valves 46 provided for each of the plurality of cylinders with a predetermined time interval. As shown in FIGS. 4 and 5, the distribution valve 70 includes a main body 71, a cover 72, a rotary valve 73 (an example of the rotary body of the present invention), and a lid 74.
本体７１は直方体形状に形成されており、内部には円柱状の内部空間が形成されている。本体７１の外周壁には、内部空間に貫通する複数の出力ポート７７が形成されている。出力ポート７７は、内燃機関１０が備える気筒数と同じ数だけ設けられている。例えば、内燃機関１０が６気筒のディーゼルエンジンであれば、６つの出力ポート７７が本体７１に形成されている。全ての出力ポート７７は、空気流路５６を介して、内燃機関１０の複数の気筒ごとに設けられた複数の始動弁４６それぞれの入力ポート４８に接続されている。 The main body 71 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and a cylindrical internal space is formed inside. A plurality of output ports 77 penetrating the internal space are formed on the outer peripheral wall of the main body 71. The same number of output ports 77 as the number of cylinders provided in the internal combustion engine 10 are provided. For example, if the internal combustion engine 10 is a six-cylinder diesel engine, six output ports 77 are formed in the main body 71. All the output ports 77 are connected to the input ports 48 of the plurality of start valves 46 provided for the plurality of cylinders of the internal combustion engine 10 via the air flow paths 56.
カバー７２は、本体７１の一方側の開口部を閉塞するように本体７１に固定されている。カバー７２と本体７１との間にはシール部材などが介在されており、接合面が気密状にされている。カバー７２の内部に円柱状の空室７８が形成されている。この空室７８に連通するようにカバー７２の側壁７３Ａに入力ポート８１が形成されている。入力ポート８１に空気流路５５が接続されている。カバー７２の空室７８に円板状の回転弁７３が回転可能に設けられている。本体７１の他方側の開口部は蓋体７４によって閉塞されている。蓋体７４にはカム軸８０が挿通可能な孔７９が形成されている。孔７９に内燃機関１０のカム軸８０が挿通されて、本体７１の内部空間を通って空室７８まで挿入されている。そして、空室７８において回転弁７３の中心部にカム軸８０が連結されている。これにより、回転弁７３は、カム軸８０の回転に伴い回転可能となる。 The cover 72 is fixed to the main body 71 so as to close the opening on one side of the main body 71. A seal member or the like is interposed between the cover 72 and the main body 71, and the joint surface is airtight. A cylindrical vacant space 78 is formed inside the cover 72. An input port 81 is formed on the side wall 73 </ b> A of the cover 72 so as to communicate with the empty space 78. An air flow path 55 is connected to the input port 81. A disk-shaped rotary valve 73 is rotatably provided in the empty chamber 78 of the cover 72. The opening on the other side of the main body 71 is closed by a lid 74. The lid 74 is formed with a hole 79 through which the cam shaft 80 can be inserted. The cam shaft 80 of the internal combustion engine 10 is inserted into the hole 79 and is inserted to the empty chamber 78 through the internal space of the main body 71. A cam shaft 80 is connected to the center of the rotary valve 73 in the empty chamber 78. As a result, the rotary valve 73 can rotate as the cam shaft 80 rotates.
回転弁７３には、分配弁７０の入力ポート８１から流入した気体（高圧空気又はＥＧＲガス）を出力ポート７７のいずれかに導く一つの連通孔８２が形成されている。カム軸８０の回転によって回転弁７３が回転すると、連通孔８２が回転方向へ移動して、その移動過程において、いずれかの出力ポート７７に続く後述の中継流路８３に連通孔８２が対向する。連通孔８２が中継流路８３に対向したときに、入力ポート８１から流入した気体が空室７８、連通孔８２、中継流路８２を順次経て出力ポート７７に供給されて、出力ポート７７から始動弁４６へ流出される。 The rotary valve 73 is formed with one communication hole 82 that guides the gas (high-pressure air or EGR gas) flowing from the input port 81 of the distribution valve 70 to any one of the output ports 77. When the rotary valve 73 is rotated by the rotation of the camshaft 80, the communication hole 82 moves in the rotation direction. In the movement process, the communication hole 82 faces a relay flow path 83 to be described later following one of the output ports 77. . When the communication hole 82 faces the relay flow path 83, the gas flowing in from the input port 81 is supplied to the output port 77 through the empty chamber 78, the communication hole 82, and the relay flow path 82 in order, and starts from the output port 77. It flows out to the valve 46.
本体７１の内部空間には、切換部材７５（本発明の移動部材の一例）が設けられている。切換部材７５は、出力ポート７７と回転弁７３との間に設けられている。この切換部材７５は、本体７１の内部空間の内壁に摺接した状態で、カム軸８０の中心軸を中心とする回転方向へ回動可能に設けられている。図６（Ａ）に示されるように、切換部材７５には、連通孔８２から複数の出力ポート７７それぞれに至る複数の中継流路８３が形成されている。図６（Ａ）では、６気筒の内燃機関１０に対応して６つの中継流路８３が示されている。本実施形態では、後述するように切換部材７５が第１位置及び第２位置の間を移動しても中継流路８３と出力ポート７７とが連通するように、出力ポート７７の中継流路８３側が末広がり形状に形成されている。切換部材７５の中心には、カム軸８０を挿通する軸孔が形成されており、この軸孔を通じてカム軸８０が回転弁７３まで挿入されている。ここで、図６（Ａ）の左図は、図５（Ｂ）における矢視Ａ−Ａの断面図である。また、図６（Ａ）の右図は、図５（Ｂ）における矢視Ｂ−Ｂの断面図である。 A switching member 75 (an example of the moving member of the present invention) is provided in the internal space of the main body 71. The switching member 75 is provided between the output port 77 and the rotary valve 73. The switching member 75 is provided so as to be rotatable in a rotational direction around the central axis of the cam shaft 80 in a state where the switching member 75 is in sliding contact with the inner wall of the internal space of the main body 71. As shown in FIG. 6A, the switching member 75 is formed with a plurality of relay flow paths 83 extending from the communication holes 82 to the plurality of output ports 77. In FIG. 6A, six relay flow paths 83 corresponding to the six-cylinder internal combustion engine 10 are shown. In the present embodiment, as will be described later, the relay flow path 83 of the output port 77 is connected so that the relay flow path 83 and the output port 77 communicate even if the switching member 75 moves between the first position and the second position. The side is formed in a divergent shape. A shaft hole through which the cam shaft 80 is inserted is formed at the center of the switching member 75, and the cam shaft 80 is inserted to the rotary valve 73 through this shaft hole. Here, the left figure of FIG. 6 (A) is sectional drawing of arrow AA in FIG. 5 (B). Moreover, the right figure of FIG. 6 (A) is sectional drawing of arrow BB in FIG. 5 (B).
図６（Ａ）に示されるように、切換部材７５には、４つの切り欠き溝８５が形成されている。また、本体７１の内部空間の内面には、４つの切り欠き溝８５に挿入される４つの突出部８６が形成されている。切り欠き溝８５は、突出部８６よりも幅広に形成されている。突出部８６は、切換部材７５がカム軸８０を中心に回動したときにその回動範囲を制限する役割を担っている。具体的には、切換部材７５がカム軸８０を中心に一方向（例えばカム軸８０の回転方向と同方向）へ回動すると切り欠き溝８５の一方の端壁８５Ａが突出部８６に当接して停止する。また、切換部材７５がカム軸８０を中心に他方向（例えばカム軸８０の回転方向とは反対の方向）へ回動すると切り欠き溝８５の他方の端壁８５Ｂが突出部８６に当接して停止する。 As shown in FIG. 6A, the switching member 75 has four cutout grooves 85 formed therein. In addition, four protrusions 86 that are inserted into the four notch grooves 85 are formed on the inner surface of the internal space of the main body 71. The notch groove 85 is formed wider than the protruding portion 86. The protruding portion 86 plays a role of limiting the rotation range when the switching member 75 rotates about the cam shaft 80. Specifically, when the switching member 75 rotates about the cam shaft 80 in one direction (for example, the same direction as the rotation direction of the cam shaft 80), one end wall 85A of the notch groove 85 comes into contact with the protruding portion 86. Stop. When the switching member 75 rotates about the cam shaft 80 in the other direction (for example, the direction opposite to the rotation direction of the cam shaft 80), the other end wall 85B of the notch groove 85 comes into contact with the protruding portion 86. Stop.
また、図６（Ａ）に示されるように、切り欠き溝８５において、端壁８５Ａと突出部８６との間にバネなどの弾性部材８７が設けられている。弾性部材８７は、突出部８６から端壁８５Ａを離反させる方向へ弾性付勢している。このため、切換部材７５に弾性部材８７以外の外力が加えられていない状態で、切換部材７５は、図６（Ａ）に示されるように、端壁８５Ｂが突出部８６に近接した第１位置に配置される。本実施形態では、前記第１位置は、内燃機関１０の始動時に燃焼プロセスにおける膨張行程の開始タイミングで連通孔８２から出力ポート７７までの中継流路を形成する位置に設定されている。また、切換部材７５に弾性部材８７の弾性付勢力以上の外力が加えられた状態で、切換部材７５は、図６（Ｂ）に示されるように、端壁８５Ｂが突出部８６から離れて、端壁８５Ａが突出部８６に近接した第２位置に配置される。本実施形態では、前記第２位置は、内燃機関１０の始動時に燃焼プロセスにおける圧縮行程の開始タイミングで連通孔８２から出力ポート７７までの中継流路を形成する位置に設定されている。 6A, an elastic member 87 such as a spring is provided between the end wall 85A and the protruding portion 86 in the notch groove 85. As shown in FIG. The elastic member 87 is elastically biased in a direction in which the end wall 85A is separated from the protrusion 86. For this reason, in a state where an external force other than the elastic member 87 is not applied to the switching member 75, the switching member 75 is in the first position where the end wall 85B is close to the protrusion 86, as shown in FIG. Placed in. In the present embodiment, the first position is set to a position where a relay flow path from the communication hole 82 to the output port 77 is formed at the start timing of the expansion stroke in the combustion process when the internal combustion engine 10 is started. In addition, in the state in which an external force equal to or greater than the elastic biasing force of the elastic member 87 is applied to the switching member 75, the switching member 75 has an end wall 85B separated from the protruding portion 86, as shown in FIG. The end wall 85 </ b> A is disposed at the second position close to the protrusion 86. In the present embodiment, the second position is set to a position where a relay flow path from the communication hole 82 to the output port 77 is formed at the start timing of the compression stroke in the combustion process when the internal combustion engine 10 is started.
切換部材７５に付与される前記外力としては、例えば、内燃機関１０が始動したときの潤滑油の圧力を利用することができる。図６（Ａ）に示されるように、本体７１に切り欠き溝８５までの貫通孔８８を形成し、この貫通孔８８に潤滑油配管から分岐した配管を連結する。これにより、内燃機関１０の始動時は、潤滑油が低圧であるため、切換部材７５を回動させる外力は付与されず、切換部材７５が前記第１位置を維持する。しかし、内燃機関１０が始動されると、潤滑油の圧力が上昇するため、その圧力によって切換部材７５が前記第１位置から前記第２位置へ回動する。なお、切換部材７５に外力を付与する手段は、始動時後の潤滑油の圧力を利用するものに限られず、制御弁などによって圧縮空気を貫通孔８８に供給する構成など、様々な構成を採用することが可能である。 As the external force applied to the switching member 75, for example, the pressure of the lubricating oil when the internal combustion engine 10 is started can be used. As shown in FIG. 6A, a through hole 88 to the notch groove 85 is formed in the main body 71, and a pipe branched from the lubricating oil pipe is connected to the through hole 88. As a result, when the internal combustion engine 10 is started, since the lubricating oil is at a low pressure, no external force for rotating the switching member 75 is applied, and the switching member 75 maintains the first position. However, since the pressure of the lubricating oil increases when the internal combustion engine 10 is started, the switching member 75 is rotated from the first position to the second position by the pressure. The means for applying an external force to the switching member 75 is not limited to the one that uses the pressure of the lubricating oil after the start, and employs various configurations such as a configuration that supplies compressed air to the through hole 88 by a control valve or the like. Is possible.
このように構成された分配弁７０が用いられるため、本発明の第２実施形態においては、内燃機関１０の始動時に分配弁７０の入力ポート８１に圧縮空気が流入した場合に、その圧縮空気を膨張行程の開始タイミングに対応する位置に配置されたピストン１１の燃焼室１５に供給することができる。これにより、内燃機関１０を円滑に始動できる。また、始動後に分配弁７０の入力ポート８１にＥＧＲガスが流入した場合に、そのＥＧＲガスを圧縮行程の開始タイミングで燃焼室１５に供給することができる。これにより、オーバーラップのタイミングを外してＥＧＲガスが燃焼室１５に供給されるから、ＥＧＲガスの抜けが無くなり、必要最小限のＥＧＲガスを効率よく燃焼室１５に供給できる。 Since the distribution valve 70 configured as described above is used, in the second embodiment of the present invention, when compressed air flows into the input port 81 of the distribution valve 70 when the internal combustion engine 10 is started, the compressed air is supplied. It can be supplied to the combustion chamber 15 of the piston 11 disposed at a position corresponding to the start timing of the expansion stroke. Thereby, the internal combustion engine 10 can be started smoothly. Further, when EGR gas flows into the input port 81 of the distribution valve 70 after startup, the EGR gas can be supplied to the combustion chamber 15 at the start timing of the compression stroke. As a result, the EGR gas is supplied to the combustion chamber 15 at the timing of overlap, so that the EGR gas does not escape and the necessary minimum EGR gas can be supplied to the combustion chamber 15 efficiently.
［第３実施形態］
以下、図７を参照しながら、本発明の第３実施形態について説明する。なお、上述の第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態の構成に付した符号を付し示すことによりその説明を省略する。上述の第１実施形態では、内燃機関１０を前記高圧空気で始動する際に用いられる分配弁４５を利用して前記ＥＧＲガスを前記供給タイミングで燃焼室１５に供給する実施例について説明したが、本発明はこの実施例に限られない。例えば、図７に示されるように、既存の分配弁４５を利用せずに、前記ＥＧＲガスを供給するためだけに用いられる別の分配弁９０（本発明の第２分配弁の一例）を設け、この分配弁９０にバイパス流路６１を接続して、バイパス流路６１からのＥＧＲガスを燃焼室１５に供給する構成であってもよい。この場合、バイパス流路６１は分配弁４５に接続されず、分配弁９０の入力ポートに接続される。また、別途設けられた分配弁９０の出力ポートは始動弁４６の入力ポート４８に接続される。このような構成であれば、分配弁９０は、バイパス流路６１からのＥＧＲガスを分配して複数の気筒ごとに設けられた始動弁４６に供給することができる。これにより、燃焼プロセスにおける圧縮行程の後半から膨張行程が始まる前のタイミングでＥＧＲガスを始動弁４６を通じて燃焼室１５に供給することが可能である。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the structure which is common in the above-mentioned 1st Embodiment, the code | symbol attached | subjected to the structure of 1st Embodiment is attached | subjected and shown, The description is abbreviate | omitted. In the first embodiment described above, an example in which the EGR gas is supplied to the combustion chamber 15 at the supply timing using the distribution valve 45 used when the internal combustion engine 10 is started with the high-pressure air has been described. The present invention is not limited to this embodiment. For example, as shown in FIG. 7, another distribution valve 90 (an example of the second distribution valve of the present invention) that is used only for supplying the EGR gas is provided without using the existing distribution valve 45. The bypass valve 61 may be connected to the distribution valve 90 so that the EGR gas from the bypass channel 61 is supplied to the combustion chamber 15. In this case, the bypass flow path 61 is not connected to the distribution valve 45 but connected to the input port of the distribution valve 90. The output port of the distribution valve 90 provided separately is connected to the input port 48 of the start valve 46. With such a configuration, the distribution valve 90 can distribute the EGR gas from the bypass flow path 61 and supply it to the start valve 46 provided for each of the plurality of cylinders. Thereby, it is possible to supply EGR gas to the combustion chamber 15 through the start valve 46 at a timing before the expansion stroke starts from the latter half of the compression stroke in the combustion process.
なお、分配弁４５とは別に分配弁９０が設けられているため、この分配弁９０による分配タイミングは任意に調整可能である。したがって、この分配弁９０による前記ＥＧＲガスの供給タイミングは分配弁４５による前記高圧空気の供給タイミングと異ならせてもよい。例えば、分配弁４５による前記高圧空気の供給タイミングを燃焼プロセスにおける膨張行程の開始タイミングとし、分配弁９０による前記ＥＧＲガスの供給タイミングを燃焼プロセスにおける圧縮行程の開始タイミングとしてもよい。これにより、オーバーラップのタイミングを外して前記ＥＧＲガスを燃焼室１５に供給することができる。 In addition, since the distribution valve 90 is provided separately from the distribution valve 45, the distribution timing by this distribution valve 90 can be adjusted arbitrarily. Therefore, the supply timing of the EGR gas by the distribution valve 90 may be different from the supply timing of the high-pressure air by the distribution valve 45. For example, the supply timing of the high-pressure air by the distribution valve 45 may be the start timing of the expansion stroke in the combustion process, and the supply timing of the EGR gas by the distribution valve 90 may be the start timing of the compression stroke in the combustion process. As a result, the EGR gas can be supplied to the combustion chamber 15 by removing the overlap timing.
なお、上述の各実施形態では、バイパス流路６１から空気流路５５及び分岐路５７へ供給されるＥＧＲガスとして排気ガスを例示したが、これに限られない。排気ガスに代えて、窒素ガスなどの不活性ガス（イナートガス）を空気流路５５及び分岐路５７に供給して、燃焼室１５へ送る構成であってもよい。窒素ガスなどの不活性ガスを供給する手段としては、例えば、船内などに設けられたボイラーの排気ガスを洗浄して冷却することにより生成された不活性ガスを供給する方式、専用のオイルバーナーの燃焼により排気ガスを作り、これを不活性ガスとして供給する方式、空気から窒素ガスを生成する窒素ガス生成装置によって生成された窒素ガスを不活性ガスとして供給する方式、などが適用可能である。このような不活性ガス供給手段を用いた場合は、燃焼プロセスの圧縮行程中に分配弁４５や始動弁４６を介して燃焼室１５に不活性ガスが供給される。このため、オーバーラップ時に供給される場合に比べて不活性ガスの抜けが無くなり、不活性ガスを節約することができる。 In each of the above-described embodiments, the exhaust gas is exemplified as the EGR gas supplied from the bypass channel 61 to the air channel 55 and the branch channel 57, but is not limited thereto. Instead of the exhaust gas, an inert gas (inert gas) such as nitrogen gas may be supplied to the air passage 55 and the branch passage 57 and sent to the combustion chamber 15. As a means for supplying an inert gas such as nitrogen gas, for example, a method of supplying an inert gas generated by cleaning and cooling the exhaust gas of a boiler installed in a ship or the like, a dedicated oil burner A method of generating exhaust gas by combustion and supplying it as an inert gas, a method of supplying nitrogen gas generated by a nitrogen gas generating device that generates nitrogen gas from air as an inert gas, and the like are applicable. When such an inert gas supply means is used, the inert gas is supplied to the combustion chamber 15 via the distribution valve 45 and the start valve 46 during the compression stroke of the combustion process. For this reason, compared with the case where it is supplied at the time of overlap, the escape of the inert gas is eliminated, and the inert gas can be saved.
なお、上述の各実施形態では、バイパス流路６１にブロアなどの圧縮機を設けない構成を例示したが、例えば、内燃機関１０の規模如何によっては、必要に応じてバイパス流路６１に圧縮機を設けて、バイパス流路６１からＥＧＲガスを供給するようにしてもよい。この場合で、仮に圧縮機が必要であるとしても、上述の各実施形態の構成では前記ＥＧＲガスの供給量が少なくて済むので、従来よりも容量の小さいコンパクトな圧縮機で対応することが可能である。 In each of the above-described embodiments, a configuration in which a compressor such as a blower is not provided in the bypass passage 61 is illustrated. However, for example, depending on the scale of the internal combustion engine 10, a compressor may be provided in the bypass passage 61 as necessary. The EGR gas may be supplied from the bypass flow path 61. In this case, even if a compressor is necessary, the configuration of each of the embodiments described above requires only a small amount of EGR gas to be supplied, so that a compact compressor with a smaller capacity than before can be used. It is.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 The embodiment of the present invention has been described above, but the scope of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１０：内燃機関
１１：ピストン
１４：シリンダ
１５：燃焼室
１８：吸気バルブ
１９：排気バルブ
２２：過給機
３１：排気ガス流路
４０：空気始動装置：
４２：電磁弁
４３：自動弁
４４：空気槽
４５：分配弁
４６：始動弁
５５，５６：空気流路
５７：分岐流路
６０：ＥＧＲ装置
６１：バイパス流路
６２：逆止弁
７０，９０：分配弁
10: Internal combustion engine 11: Piston 14: Cylinder 15: Combustion chamber 18: Intake valve 19: Exhaust valve 22: Supercharger 31: Exhaust gas flow path 40: Air starter:
42: Solenoid valve 43: Automatic valve 44: Air tank 45: Distribution valve 46: Start valve 55, 56: Air flow path 57: Branch flow path 60: EGR device 61: Bypass flow path 62: Check valves 70, 90: Distribution valve
(1) 本発明は、圧縮空気供給弁と、バイパス流路と、逆止弁とを備える排気ガス再循環装置である。前記圧縮空気供給弁は、入力ポートに導かれた圧縮空気を、空気始動方式の内燃機関の始動時に予め定められた供給タイミングで前記内燃機関の燃焼室に供給する。前記バイパス流路は、前記燃焼室から排出された排気ガスを前記圧縮空気供給弁の入力ポートに導く。前記逆止弁は、前記バイパス流路に設けられ、前記バイパス流路から前記圧縮空気供給弁の入力ポートへ向かう一方向に前記排気ガスを流通させる。 (1) The present invention is an exhaust gas recirculation device including a compressed air supply valve, a bypass flow path, and a check valve. The compressed air supply valve, a compressed air introduced into the input port, to test sheet at a predetermined supply timing during the engine air starting method start the combustion chamber of the internal combustion engine. The bypass channel guides exhaust gas discharged from the combustion chamber to an input port of the compressed air supply valve. The check valve is provided in the bypass passage, and allows the exhaust gas to flow in one direction from the bypass passage toward the input port of the compressed air supply valve.
Claims (6)
前記燃焼室から排出された排気ガスを前記圧縮空気供給弁の入力ポートに導くバイパス流路と、
前記バイパス流路に設けられ、前記バイパス流路から前記圧縮空気供給弁の入力ポートへ向かう一方向に前記排気ガスを流通させる逆止弁と、を備える排気ガス再循環装置。 A compressed air supply valve for supplying compressed air to the combustion chamber of the internal combustion engine at a predetermined supply timing when starting the internal combustion engine of the air start system;
A bypass passage for guiding exhaust gas discharged from the combustion chamber to an input port of the compressed air supply valve;
An exhaust gas recirculation device, comprising: a check valve provided in the bypass flow path and configured to circulate the exhaust gas in one direction from the bypass flow path toward the input port of the compressed air supply valve.
複数の気筒ごとに異なる前記供給タイミングで前記圧縮空気供給弁の入力ポートに前記圧縮空気を分配して供給する第１分配弁を更に備え、
前記バイパス流路は、前記第１分配弁の入力ポートに接続されており、前記第１分配弁を介して前記圧縮空気供給弁の入力ポートに前記排気ガスを導く請求項１に記載の排気ガス再循環装置。 The compressed air supply valve is provided for each of a plurality of cylinders provided in the internal combustion engine,
A first distribution valve that distributes and supplies the compressed air to the input port of the compressed air supply valve at a different supply timing for each of the plurality of cylinders;
2. The exhaust gas according to claim 1, wherein the bypass flow path is connected to an input port of the first distribution valve, and guides the exhaust gas to the input port of the compressed air supply valve via the first distribution valve. Recirculation device.
複数の前記圧縮空気供給弁それぞれの入力ポートに接続される複数の出力ポートと、
前記内燃機関のカム軸に連結され前記カム軸の回転に伴い回転することにより前記第１分配弁の入力ポートからの流体を前記複数の出力ポートのいずれかに導く連通孔が設けられた回転体と、
前記出力ポートと前記回転体との間で移動可能に設けられ、前記内燃機関の始動時に燃焼プロセスにおける膨張行程の開始タイミングで前記連通孔から前記出力ポートまでの中継流路を形成する第１位置に配置され、前記内燃機関の始動後に燃焼プロセスにおける圧縮行程の開始タイミングで前記中継流路を形成する第２位置に配置される移動部材とを有する請求項１又は２に記載の排気ガス再循環装置。 The first distribution valve is
A plurality of output ports connected to respective input ports of the plurality of compressed air supply valves;
A rotating body connected to a camshaft of the internal combustion engine and provided with a communication hole for guiding the fluid from the input port of the first distribution valve to any one of the plurality of output ports by rotating with the rotation of the camshaft. When,
A first position provided so as to be movable between the output port and the rotating body, and forming a relay flow path from the communication hole to the output port at the start timing of an expansion stroke in a combustion process when the internal combustion engine is started 3. The exhaust gas recirculation according to claim 1, further comprising a moving member disposed at a second position that forms the relay flow path at a start timing of a compression stroke in a combustion process after the internal combustion engine is started. apparatus.
複数の気筒ごとに異なる前記供給タイミングで前記バイパス流路から前記圧縮空気供給弁の入力ポートに前記排気ガスを分配して供給する第２分配弁を更に備える請求項１または２に記載の排気ガス再循環装置。
The compressed air supply valve is provided for each of a plurality of cylinders provided in the internal combustion engine,
3. The exhaust gas according to claim 1, further comprising a second distribution valve that distributes and supplies the exhaust gas from the bypass flow path to an input port of the compressed air supply valve at a different supply timing for each of a plurality of cylinders. Recirculation device.
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