JP2021050705A - Suction device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、内燃機関からの排気ガスを内燃機関に再循環させる排気再循環装置と、内燃機関からのブローバイガスを内燃機関に還流させるブローバイガス還流装置と、を有する内燃機関に搭載される吸気装置に関する。 The present disclosure discloses an intake air mounted on an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation device for recirculating the exhaust gas from the internal combustion engine to the internal combustion engine and a blow-by gas recirculation device for returning the blow-by gas from the internal combustion engine to the internal combustion engine. Regarding the device.
従来、内燃機関からの排気ガスの一部を吸気管に供給して内燃機関に再循環させる排気再循環装置と、内燃機関のピストンとシリンダーとの隙間から漏れたブローバイガスを吸気管に供給して内燃機関に還流させるブローバイガス還流装置と、を有する内燃機関が知られている。従来、このような内燃機関においては、外気温度が極めて低温である場合に、内燃機関に還流させるブローバイガスが吸気された外気によって冷却されることにより、ブローバイガス中の水分が凍結してブローバイガス通路を閉塞してしまったり、ブローバイガス中の水分が凍結することにより生成された氷が内燃機関側に吸い込まれることにより内燃機関等を破損するという課題がある。 Conventionally, an exhaust recirculation device that supplies a part of exhaust gas from an internal combustion engine to an intake pipe and recirculates it to the internal combustion engine, and blow-by gas leaked from a gap between a piston and a cylinder of the internal combustion engine are supplied to the intake pipe. An internal combustion engine having a blow-by gas recirculation device for recirculating the internal combustion engine is known. Conventionally, in such an internal combustion engine, when the outside air temperature is extremely low, the blow-by gas returned to the internal combustion engine is cooled by the intake outside air, so that the moisture in the blow-by gas freezes and the blow-by gas is frozen. There is a problem that the internal combustion engine or the like is damaged because the ice generated by blocking the passage or freezing the water in the blow-by gas is sucked into the internal combustion engine side.
このような状況において、特許文献1は、エンジンの内部に漏出した未燃焼ガスを主成分とするブローバイガスを吸気ポートに還流させるPCV通路(PCV:Positive Crankcase Ventilation)の外壁と、エンジンから排出された排出ガスを吸気ポートに還流させるEGR通路の外壁の一部を共有する構造とし、この共有部分を加熱部とすることで、PCV通路を流れるブローバイガスの凍結を防止すること開示している。 Under such circumstances, Patent Document 1 is discharged from the outer wall of a PCV passage (PCV: Positive Crankcase Ventilation) for returning blow-by gas containing unburned gas as a main component leaked into the engine to an intake port, and from the engine. It is disclosed that a part of the outer wall of the EGR passage for returning the exhaust gas to the intake port is shared, and the shared part is used as a heating part to prevent the blow-by gas flowing through the PCV passage from freezing.
また、特許文献2は、内燃機関で生じたブローバイガスを吸気管に導入するためのブローバイガス導入口を、内燃機関から排気された排気ガスを吸気管に導入するための排気ガス導入口よりも下流側に配置した吸気装置を開示している。
Further, in
しかしながら、特許文献1においては、PVC通路とEGR通路(EGR:Exhaust Gas Recirculation)とを併設する構成であるため、省スペース化が困難であるとともに、PVC通路及びEGR通路の引き回しに制約を伴うという課題を有する。また、特許文献2においては、内燃機関から排気された排気ガスの量が十分でない場合には、ブローバイガスを十分に加熱することができないという課題を有する。
However, in Patent Document 1, since the PVC passage and the EGR passage (EGR: Exhaust Gas Recirculation) are provided side by side, it is difficult to save space and there are restrictions on the routing of the PVC passage and the EGR passage. Have a challenge. Further,
本開示の目的は、省スペースで且つブローバイガス通路及び排気ガス通路の引き回しの制約を少なくすることができる構造で、ブローバイガス中の水分が外気によって冷却されて凍結しないようにすることができる吸気装置を提供することである。 An object of the present disclosure is an intake air that can save space and reduce restrictions on the routing of blow-by gas passages and exhaust gas passages, and can prevent moisture in blow-by gas from being cooled by the outside air and freezing. To provide a device.
本開示に係る吸気装置は、内燃機関からの排気ガスを前記内燃機関に再循環させる排気再循環装置と、前記内燃機関からのブローバイガスを前記内燃機関に還流させるブローバイガス還流装置と、を有する前記内燃機関に搭載される吸気装置であって、前記内燃機関に外気を吸気する吸気管と、前記内燃機関からの前記ブローバイガスを前記吸気管に供給するブローバイガス通路と、前記内燃機関からの前記排気ガスを前記吸気管に供給する排気ガス通路と、を有し、前記ブローバイガス通路と前記排気ガス通路とは、一方が他方を挿通する構造とされている。 The intake device according to the present disclosure includes an exhaust recirculation device that recirculates the exhaust gas from the internal combustion engine to the internal combustion engine, and a blow-by gas recirculation device that recirculates the blow-by gas from the internal combustion engine to the internal combustion engine. An intake device mounted on the internal combustion engine, the intake pipe for sucking outside air into the internal combustion engine, the blow-by gas passage for supplying the blow-by gas from the internal combustion engine to the intake pipe, and the internal combustion engine. It has an exhaust gas passage for supplying the exhaust gas to the intake pipe, and one of the blow-by gas passage and the exhaust gas passage has a structure in which the other is inserted.
本開示によれば、省スペースにすることができると共にブローバイガス通路及び排気ガス通路の引き回しの制約を少なくすることができる構造で、ブローバイガス中の水分が外気によって冷却されて凍結しないようにすることができる。 According to the present disclosure, the structure can save space and reduce the restrictions on the routing of the blow-by gas passage and the exhaust gas passage, so that the moisture in the blow-by gas is cooled by the outside air and does not freeze. be able to.
以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態につき、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
(実施の形態1)
<吸気装置の構成>
本開示の実施の形態1に係る吸気装置1の構成につき、図1から図5を参照しながら、以下に詳細に説明する。
(Embodiment 1)
<Structure of intake device>
The configuration of the intake device 1 according to the first embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to FIGS. 1 to 5.
本実施の形態に係る吸気装置1は、図示しない内燃機関からの排気ガスを内燃機関に再循環させる排気再循環装置と、内燃機関からのブローバイガスを内燃機関に還流させるブローバイガス還流装置と、を有する内燃機関に搭載されている。 The intake device 1 according to the present embodiment includes an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas from an internal combustion engine (not shown) to the internal combustion engine, and a blow-by gas recirculation device that recirculates blow-by gas from the internal combustion engine to the internal combustion engine. It is installed in an internal combustion engine that has.
具体的には、吸気装置1は、EGRクーラー2によって冷却された内燃機関からの排気ガスがEGRクーラー2から供給されると共に、吸気した外気と排気再循環装置によって再循環された排気ガスとブローバイガス還流装置によって還流されたブローバイガスとを混合した混合気をターボ装置3に供給するものであり、排気ガス通路である排気ガス管10と、ブローバイガス通路であるブローバイガス管20と、吸気管30と、を有している。
Specifically, in the intake device 1, the exhaust gas from the internal combustion engine cooled by the EGR
排気ガス管10は、排気再循環装置の一部を構成しており、内燃機関からの排気ガスを吸気管30に供給する。排気ガス管10は、EGRバルブケース11と、EGRバルブ12と、を備えている。
The
EGRバルブケース11には、ブローバイガス管20が排気ガス管10に対して直交する方向に交差して貫通するような形で挿通されている。図3は、ブローバイガス管20が排気ガス管10に挿通された部分における水平方向の断面を上方からみた断面図であり、図に示すようにブローバイガス管20の外壁の外側を包むように排気ガス(EGRガス)が流れる構造となっており、EGRバルブケース11は、挿通されたブローバイガス管20の周囲に排気ガス(EGRガス)を流すことにより、排気ガス管10に挿通されて排気ガス管10の内部に位置するブローバイガス管20の部分が排気ガス(EGRガス)によって加熱される。これにより、ブローバイガス管20の外壁を介してその内部を流れるブローバイガスに排気ガス(EGRガス)の熱が伝わり、ブローバイガスが暖められることになる。
The blow-by
第2のバルブとしてのEGRバルブ12は、開閉自在であり、ECU(Electronic Control Unit)等の図示しない制御装置の制御によって開閉して、吸気管30に供給する排気ガスの流量を調整する。
The
ブローバイガス管20は、ブローバイガス還流装置の一部を構成しており、内燃機関からのブローバイガスを吸気管30に供給する。ブローバイガス管20は、吸気管30に供給するブローバイガスの流量を調整する開閉自在なブリーザーバルブ21を備えている。ブローバイガス管20は、ブローバイガスの流路のブリーザーバルブ21よりも下流側が排気ガス管10を挿通している。
The blow-by
第1のバルブとしてのブリーザーバルブ21は、図4及び図5に示すような構造となっており、ヘッドカバー(シリンダーヘッドカバー)22と、弾性部材23と、カバー24と、ダイヤフラム25と、排出部26と、接続部27と、を備えている。ヘッドカバー22は、ブリーザーバルブ21を覆っている。弾性部材23は、ダイヤフラム25をカバー24から離れる方向(図4及び図5において下方)に付勢しており、例えばスプリングである。カバー24は、ヘッドカバー22に取り付けられて固定されている。
The
ダイヤフラム25は、弾性変形可能なゴム等の部材によって形成されており、排出部26を閉塞する図4に示す位置と、排出部26を開放する図5に示す位置と、の間で可動自在になっている。
The
排出部26は、管状であり、一端がダイヤフラム25によって開放可能に閉塞されていると共に、他端が接続部27に接続されており、流入したブローバイガスを、接続部27に供給する。接続部27は、管状であり、排出部26とブローバイガス管20とを接続しており、排出部26から供給されるブローバイガスをブローバイガス管20に供給する。
The
吸気管30は、吸気した外気をターボ装置3に供給すると共に、排気ガス管10から流入する排気ガスと、ブローバイガス管から流入するブローバイガスと、をターボ装置3に供給する。吸気管30は、上流管31と、下流管32と、これらの間に配置される吸気アダプター33と、を備えている。上流管31は、図示しないエアクリーナーと吸気アダプター33とを接続しており、エアクリーナーを介して吸気した外気を吸気アダプター33に供給する。
The
下流管32は、ターボ装置3と吸気アダプター33とを接続しており、吸気アダプター33から供給される外気と排気ガスとブローバイガスとの混合気をターボ装置3に供給する。吸気アダプター33は、上流管31と下流管32とを接続していると共に、排気ガス管10及びブローバイガス管20に接続している。吸気アダプター33は、上流管31から供給される外気と、排気ガス管10から供給される排気ガスと、ブローバイガス管20から供給されるブローバイガスと、の混合気を下流管32に供給する。
The
<吸気装置の動作>
本開示の実施の形態1に係る吸気装置1の動作につき、以下に詳細に説明する。
<Operation of intake device>
The operation of the intake device 1 according to the first embodiment of the present disclosure will be described in detail below.
まず、内燃機関を始動することによりシリンダヘッド内の圧力が上昇し、ブローバイガスが流れ始める。この際のブローバイガスの温度は、内燃機関が暖まっていないので低い。 First, by starting the internal combustion engine, the pressure inside the cylinder head rises, and blow-by gas begins to flow. The temperature of the blow-by gas at this time is low because the internal combustion engine is not warmed up.
次に、内燃機関からのブローバイガスの圧力によって、ブリーザーバルブ21の排出部26を閉塞しているダイヤフラム25が図4及び図5において上方に押圧されることにより、ダイヤフラム25が弾性部材23の付勢力に抗して上方に弾性変形することにより、排出部26の一端が開放される。次に、開放された排出部26の一端にブローバイガスが流入する。次に、排出部26に流入したブローバイガスは、接続部27を介してブローバイガス管20に供給される。次に、ブローバイガス管20に供給されたブローバイガスは、吸気管30に向かって流れる過程において、排気ガス管10のEGRバルブケース11において排気ガス管10を流れる排気ガスとの間で熱交換することによって加熱される。(図2及び図3参照)
Next, the
次に、排気ガスによって加熱されたブローバイガスは、吸気管30に供給される。この際に、吸気管30において吸気した外気が極度に低温である場合であっても、ブローバイガスは吸気管30に入る前に排気ガスによって加熱されているため、ブローバイガス中の水分が凍結することを防ぐことができる。
Next, the blow-by gas heated by the exhaust gas is supplied to the
次に、吸気管30に供給されたブローバイガスは、吸気アダプター33において外気及び排気ガス管10から吸気管30に供給される排気ガスと混合されてターボ装置3に供給される。
Next, the blow-by gas supplied to the
このように、本実施の形態によれば、ブローバイガス管20が排気ガス管10を挿通する構造とされていることにより、省スペースにすることができると共にブローバイガス管及び排気ガス管の引き回しの制約を少なくすることができ、ブローバイガス中の水分が外気によって冷却されて凍結しないようにすることができる。
As described above, according to the present embodiment, since the blow-
また、本実施の形態によれば、ブローバイガス管20は、ブローバイガスの流れる方向においてブリーザーバルブ21よりも下流側で且つ吸気管30の近傍において排気ガス管10を挿通することにより、より暖まったブローバイガスを吸気管30に供給することができる。
Further, according to the present embodiment, the blow-
(実施の形態2)
<吸気装置の構成>
本開示の実施の形態2に係る吸気装置100の構成につき、図6を参照しながら、以下に詳細に説明する。なお、図6において、図1から図5と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
<Structure of intake device>
The configuration of the
本実施の形態に係る吸気装置100は、図示しない内燃機関からの排気ガスを内燃機関に再循環させる排気再循環装置と、内燃機関からのブローバイガスを内燃機関に還流させるブローバイガス還流装置と、を有する内燃機関に搭載されている。
The
具体的には、吸気装置100は、EGRクーラー2によって冷却された内燃機関からの排気ガスが流入すると共に、吸気した外気と排気再循環装置によって再循環された排気ガスとブローバイガス還流装置によって還流されたブローバイガスとを混合した混合気をターボ装置3に供給するものであり、排気ガス管10と、ブローバイガス管20と、吸気管30と、制御部(以下、「ECU」と記載する)101と、温度センサ102と、を有している。
Specifically, in the
制御部としてのECU101は、内燃機関の動作を制御する電子制御装置である。ECU101は、温度センサ102により取得される電気信号の示す吸気温度が低いほど、EGRバルブ12の開度を大きくする制御を行う。これにより、ECU101は、吸気温度が低いほど、排気ガスの流量を増やしてブローバイガスとの熱交換を促す。温度測定部としての温度センサ102は、吸気管30の吸気アダプター33に設けられている。温度センサ102は、吸気管30に吸気される外気の温度を測定し、測定した温度に応じた電気信号をECU101に出力する。
The
なお、吸気装置100の動作は吸気装置1の動作と同一動作であるので、その説明を省略する。
Since the operation of the
このように、本実施の形態によれば、温度センサ102により測定する吸気温度に基づいて、EGRバルブ12の開度を制御することにより、上記実施の形態1の効果に加えて、ブローバイガス中に含まれる水分を確実に凍結しないようにすることができる。
As described above, according to the present embodiment, by controlling the opening degree of the
また、本実施の形態によれば、吸気温度が低いほどEGRバルブ12の開度を大きくする制御を行うことにより、排気ガス管10から吸気管30に供給される排気ガスの流量を多くして温度を上昇させることができ、ブローバイガス中に含まれる水分を確実に凍結しないようにすることができる。
Further, according to the present embodiment, the lower the intake air temperature, the larger the opening degree of the
なお、本実施の形態において、吸気温度に応じてEGRバルブ12の開度を制御したが、吸気温度及び排気温度、又は内燃機関の負荷に応じてEGRバルブ12の開度を制御してもよい。
In the present embodiment, the opening degree of the
また、本実施の形態において、温度センサ102によって吸気温度を測定したが、温度センサ以外の温度測定部材によって吸気温度を測定してもよいし、他のセンサによって検出した内燃機関に関する検出値を用いて吸気温度を推定するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the intake air temperature is measured by the
本開示は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment in terms of the type, arrangement, number, etc. of the members, and the present disclosure does not deviate from the gist of the invention, such as appropriately substituting the constituent elements with those having the same effect and effect. Of course, it can be changed as appropriate.
具体的には、上記実施の形態1及び実施の形態2において、ブローバイガス管20が排気ガス管10に対して直交する方向に挿通するようにしたが、ブローバイガス管20が排気ガス管10を斜めに挿通するようにしてもよい。また、上記実施の形態1及び実施の形態2とは逆に、排気ガス管10がブローバイガス管20を挿通するようして、排気ガス管10の外壁と接するように流れるブローバイガス管20内のブローバイガスが排気ガスからの熱を受け取るように構成してもよい。
Specifically, in the first and second embodiments, the blow-
また、上記実施の形態1及び実施の形態2において、ターボ装置3を設けたが、ターボ装置3を設けなくてもよい。
Further, although the
また、上記実施の形態1及び実施の形態2において、EGRバルブケース11にて排気ガスとブローバイガスとの熱交換を行ったが、排気ガス管10の流路のEGRクーラー2よりも上流側で排気ガスとブローバイガスとの熱交換を行うようにしてもよい。この場合には、ブローバイガス管20の引き回しの制約は増加するが、ブローバイガスはEGRバルブケース11にて排気ガスとブローバイガスとの熱交換を行う場合よりも、高温度の排気ガスと熱交換を行うことができるため、ブローバイガス中に含まれる水分を確実に凍結しないようにすることができる。
Further, in the first and second embodiments, heat exchange between the exhaust gas and the blow-by gas was performed in the
本開示の吸気装置は、車両に搭載される内燃機関、船舶用に内燃機関、定置されて使用される各種内燃機関、その他産業用機器に使用される各種内燃機関に広く適用することができる。 The intake device of the present disclosure can be widely applied to an internal combustion engine mounted on a vehicle, an internal combustion engine for a ship, various internal combustion engines used in a stationary manner, and various internal combustion engines used in other industrial equipment.
本開示は、内燃機関からの排気ガスを内燃機関に再循環させる排気再循環装置と、内燃機関からのブローバイガスを内燃機関に還流させるブローバイガス還流装置と、を有する内燃機関に搭載される吸気装置に好適である。 The present disclosure discloses an intake air mounted on an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation device for recirculating the exhaust gas from the internal combustion engine to the internal combustion engine and a blow-by gas recirculation device for returning the blow-by gas from the internal combustion engine to the internal combustion engine. Suitable for equipment.
1 吸気装置
2 EGRクーラー
3 ターボ装置
10 排気ガス管
11 EGRバルブケース
12 EGRバルブ
20 ブローバイガス管
21 ブリーザーバルブ
22 ヘッドカバー
23 弾性部材
24 カバー
25 ダイヤフラム
26 排出部
27 接続部
30 吸気管
31 上流管
32 下流管
33 吸気アダプター
100 吸気装置
101 ECU
102 温度センサ
1
102 temperature sensor
Claims (4)
前記内燃機関に外気を吸気する吸気管と、
前記内燃機関からの前記ブローバイガスを前記吸気管に供給するブローバイガス通路と、
前記内燃機関からの前記排気ガスを前記吸気管に供給する排気ガス通路と、
を有し、
前記ブローバイガス通路と前記排気ガス通路とは、一方が他方を挿通する構造とされている、
吸気装置。 An intake air mounted on the internal combustion engine having an exhaust gas recirculation device for recirculating the exhaust gas from the internal combustion engine to the internal combustion engine and a blow-by gas recirculation device for returning the blow-by gas from the internal combustion engine to the internal combustion engine. It ’s a device,
An intake pipe that draws outside air into the internal combustion engine,
A blow-by gas passage that supplies the blow-by gas from the internal combustion engine to the intake pipe, and
An exhaust gas passage that supplies the exhaust gas from the internal combustion engine to the intake pipe, and
Have,
The blow-by gas passage and the exhaust gas passage have a structure in which one passes through the other.
Intake device.
請求項1記載の吸気装置。 In the insertion structure, one of the blow-by gas passage and the exhaust gas passage is inserted in a direction orthogonal to the other.
The intake device according to claim 1.
前記第1のバルブは、前記ブローバイガス通路が前記排気ガス通路を挿通する位置よりも前記ブローバイガスの流れる方向における下流側に配置される、
請求項1又は請求項2記載の吸気装置。 It has a first valve that is provided in the blow-by gas passage and can be opened and closed to adjust the flow rate of the blow-by gas supplied from the blow-by gas passage to the intake pipe.
The first valve is arranged downstream of the position where the blow-by gas passage passes through the exhaust gas passage in the direction in which the blow-by gas flows.
The intake device according to claim 1 or 2.
前記排気ガス通路に設けられ、前記排気ガス通路から前記吸気管に供給される前記排気ガスの流量を調整する開閉自在な第2のバルブと、
前記温度測定部により測定される前記吸気温度に基づいて、前記第2のバルブの開度を制御する制御部と、
を有する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の吸気装置。 A temperature measuring unit that measures the intake air temperature in the intake pipe,
A second valve that is provided in the exhaust gas passage and can be opened and closed to adjust the flow rate of the exhaust gas supplied from the exhaust gas passage to the intake pipe.
A control unit that controls the opening degree of the second valve based on the intake air temperature measured by the temperature measuring unit.
Have,
The intake device according to any one of claims 1 to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019175458A JP2021050705A (en) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | Suction device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115773166A (en) * | 2022-11-29 | 2023-03-10 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Structure and method for preventing crankcase ventilation pipeline from being frozen |
-
2019
- 2019-09-26 JP JP2019175458A patent/JP2021050705A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115773166A (en) * | 2022-11-29 | 2023-03-10 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Structure and method for preventing crankcase ventilation pipeline from being frozen |
CN115773166B (en) * | 2022-11-29 | 2024-04-12 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Structure and method for preventing crankcase ventilation pipeline from icing |
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