JP2021055619A - 凝縮水排水構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関に於いて凝縮水を排水する凝縮水排水構造を提供する。【解決手段】内燃機関１０１に於いて凝縮水を排水する凝縮水排水構造１００であって、内燃機関１０１に吸気通路１０２を通じて導入される吸気を過給する過給機１０３と、吸気通路１０２に於ける過給機１０３の下流で凝縮水を排水する排水口１０４と、開状態で排水口１０４を開き、閉状態で排水口１０４を閉じる弁体１０５と、弁体１０５を所定の付勢力で開方向に付勢する付勢体１０６と、を備え、付勢体１０６は、過給圧が弁体１０５を閉方向に押圧する押圧力よりも小さい付勢力を有する凝縮水排水構造１００によって課題を解決する事が出来る。【選択図】図２
Description
内燃機関に於いて凝縮水を排水する凝縮水排水構造に関する。
ブローバイガス還元（PCV；Positive Crankcase Ventilation）装置や排気再循環（EGR；Exhaust Gas Recirculation）装置を備える内燃機関では、特に、低冷却水温時や低外気温時（例えば、冷間始動時や長時間アイドル時）に、ブローバイガスやＥＧＲガスに含有された水分が冷却されて、ＰＣＶ通路、ＥＧＲ通路、及び／又は吸気通路で凝縮水が生成される場合が有る。
凝縮水は、内燃機関での発錆、摩耗、及び／又はオイル劣化をもたらす虞が有るので、凝縮水が生成され易い低冷却水温時や低外気温時に於けるＥＧＲ装置の作動制限、防錆加工、及び／又は防錆オイル塗布が必要と成る。
然し乍ら、ＥＧＲ装置の作動制限は排気浄化に悪影響を及ぼすので、凝縮水が生成され易い全ての条件下でＥＧＲ装置の作動制限を行う事は困難である。また、ＥＧＲ装置の作動制限を行っても、凝縮水の生成を完全に防止する事は困難である。更に、防錆加工や防錆オイル塗布はコスト増加に繋がる。
以上の事情に鑑み、内燃機関に於いて凝縮水を排水する凝縮水排水構造を提供する事を目的とする。
内燃機関に於いて凝縮水を排水する凝縮水排水構造であって、前記内燃機関に吸気通路を通じて導入される吸気を過給する過給機と、前記吸気通路に於ける前記過給機の下流で前記凝縮水を排水する排水口と、開状態で前記排水口を開き、閉状態で前記排水口を閉じる弁体と、前記弁体を所定の付勢力で開方向に付勢する付勢体と、を備え、前記付勢体は、過給圧が前記弁体を閉方向に押圧する押圧力よりも小さい付勢力を有する凝縮水排水構造を提供する。
前記過給機の下流で前記凝縮水を貯留するポケットを更に備え、前記排水口は、前記ポケットに設置される事が望ましい。
前記ポケットの上流で前記吸気から前記凝縮水を分離する気水分離装置を更に備える事が望ましい。
内燃機関に於いて凝縮水を排水する凝縮水排水構造を提供する事が出来る。
図１及び２に示す様に、凝縮水排水構造１００は、内燃機関１０１に於いて凝縮水を排水するものである。
凝縮水排水構造１００は、内燃機関１０１に吸気通路１０２を通じて導入される吸気を過給する過給機１０３と、吸気通路１０２に於ける過給機１０３の下流で凝縮水を排水する排水口１０４と、開状態（図２（ａ）を参照）で排水口１０４を開き、閉状態（図２（ｂ）を参照）で排水口１０４を閉じる弁体１０５と、弁体１０５を所定の付勢力で開方向（閉状態から開状態に遷移させる方向）に付勢する付勢体１０６と、過給機１０３の下流で凝縮水を貯留するポケット１０７と、ポケット１０７の上流で吸気から凝縮水を分離する気水分離装置１０８と、を備える。
吸気通路１０２には、内燃機関１０１から排気通路１０９を通じて排出された排気の一部（ＥＧＲガス）を吸気通路１０２に環流させるＥＧＲ通路１１０が接続される。ＥＧＲ通路１１０には、ＥＧＲガスの流量（ＥＧＲ量）を調整するＥＧＲバルブ１１１と、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ１１２と、が設置される。ＥＧＲバルブ１１１の開度は、制御装置（不図示）で制御される。ＥＧＲ通路１１０と、ＥＧＲバルブ１１１と、ＥＧＲクーラ１１２と、制御装置と、でＥＧＲ装置１１３が構成される。低冷却水温時や低外気温時は、ＥＧＲガスに含有された水分が冷却されて、ＥＧＲ通路１１０や吸気通路１０２で凝縮水が生成され易い。
また、吸気通路１０２には、内燃機関１０１で漏出されたブローバイガスを吸気通路１０２に環流させるＰＣＶ通路１１４が接続される。ＰＣＶ通路１１４には、ブローバイガスからオイルを分離するオイルセパレータ１１５と、ブローバイガスの流量を調整するＰＣＶバルブ１１６と、が設置される。オイルセパレータ１１５には、ブローバイガスから分離されたオイルを内燃機関１０１に環流させるオイル戻し通路１１７が接続される。ＰＣＶ通路１１４と、オイルセパレータ１１５と、ＰＣＶバルブ１１６と、オイル戻し通路１１７と、でＰＣＶ装置１１８が構成される。低冷却水温時や低外気温時は、ブローバイガスに含有された水分が冷却されて、ＰＣＶ通路１１４や吸気通路１０２で凝縮水が生成され易い。
更に、吸気通路１０２には、過給機１０３の下流で吸気を冷却するインタクーラ１１９が設置される。インタクーラ１１９の下流では、ＥＧＲ通路１１０が吸気通路１０２と接続され、当該接続部でＥＧＲガスと吸気とが合流される。
過給機１０３は、吸気通路１０２に設置されたコンプレッサ１２１で吸気を圧縮（過給）するものである。コンプレッサ１２１は、機械的又は電気的に駆動（回転）されるシャフト１２２を介して駆動される。コンプレッサ１２１の上流では、ＰＣＶ通路１１４が吸気通路１０２と接続され、当該接続部でブローバイガスと吸気とが合流される。シャフト１２２は、排気通路１０９に設置されたタービン１２３で機械的に駆動されても良く、モータ１２４で電気的に駆動されても良い。タービン１２３は、排気で駆動される。コンプレッサ１２１やモータ１２４の回転数は、制御装置で制御される。シャフト１２２には、接状態で回転力の伝達を許可し、断状態で回転力の伝達を拒否するクラッチ（不図示）が設置されても良い。クラッチの状態は、制御装置で制御される。コンプレッサ１２１とタービン１２３は、シャフト１２２を介して同軸に接続される。過給機１０３は、ベーン（不図示）の開度に応じて容量を変化させる事が可能な可変容量過給機（VGT；Variable Geometry Turbocharger）である。ベーンの開度は、制御装置で制御される。
排水口１０４は、ポケット１０７に形成される。ポケット１０７は、凝縮水を任意の位置で纏めて貯留すべく、通路の断面が凹状に形成されたものである。気水分離装置１０８は、旋回流を発生させて吸気から凝縮水を分離するものである。凝縮水が生成され易い位置（例えば、インタクーラ１１９の下流やＥＧＲクーラ１１２の下流）や凝縮水が集合され易い位置（例えば、配索レイアウトの関係で通路が屈曲される部分）にポケット１０７を形成し、気水分離装置１０８でポケット１０７に凝縮水を集合させ、ポケット１０７の底面１２５に排水口１０４を形成する事によって、凝縮水を効率的に排水する事が出来る。尚、凝縮水を排水する際は、排気通路１０９に設置された排気浄化装置１２６の上流に凝縮水を排水して、凝縮水を排気浄化装置１２６で浄化しても良い。
弁体１０５は、付勢体１０６によって所定の付勢力で開方向に付勢される。付勢体１０６は、過給圧が弁体１０５を閉方向に押圧する押圧力よりも小さい付勢力を有する。具体的には、付勢力は、過給時に弁体１０５が閉状態とされ、非過給時に弁体１０５が開状態とされる値に設定される。過給時に弁体１０５を開状態とすると、排水口１０４を通じた過給圧の抜けが生じ、内燃機関１０１の運転状態が大きく変動して、運転者に大きな違和感を与える（運転者の意図に反して内燃機関１０１の出力が低下し、ドライバビリティが悪化する）虞が有るので、過給時は、弁体１０５を閉状態とし、排水口１０４を通じた過給圧の抜けを防止する。尚、付勢体１０６は、例えば、巻きばねである。排水口１０４、ポケット１０７、気水分離装置１０８、及び弁体１０５が設置される位置は、図１の位置（インタクーラ１１９の下流、且つＥＧＲ通路１１０と吸気通路１０２とが接続される部分の下流の吸気通路１０２）に限定されず、凝縮水が生成され易く、過給圧が掛かる位置であれば何処でも良い。
以上の構造によって、内燃機関１０１の運転状態の安定を図り乍らも、凝縮水に起因する不具合を防止する事が出来る。
従って、凝縮水排水構造１００によれば、ＥＧＲ装置１１３の作動制限、防錆加工、及び／又は防錆オイル塗布を伴わずに、内燃機関１０１での発錆、摩耗、及び／又はオイル劣化を抑制する事が出来る。
更に、凝縮水排水構造１００によれば、弁体１０５の状態を付勢体１０６の付勢力で機械的に制御するので、弁体１０５の状態を電気的に制御する場合よりも、構造が単純であり、低コストで凝縮水の排水を行う事が出来る。
１００ 凝縮水排水構造
１０１ 内燃機関
１０２ 吸気通路
１０３ 過給機
１０４ 排水口
１０５ 弁体
１０６ 付勢体
１０７ ポケット
１０８ 気水分離装置
１０９ 排気通路
１１０ ＥＧＲ通路
１１１ ＥＧＲバルブ
１１２ ＥＧＲクーラ
１１３ ＥＧＲ装置
１１４ ＰＣＶ通路
１１５ オイルセパレータ
１１６ ＰＣＶバルブ
１１７ オイル戻し通路
１１８ ＰＣＶ装置
１１９ インタクーラ
１２０ 過給圧センサ
１２１ コンプレッサ
１２２ シャフト
１２３ タービン
１２４ モータ
１２５ 底面
１２６ 排気浄化装置
１０１ 内燃機関
１０２ 吸気通路
１０３ 過給機
１０４ 排水口
１０５ 弁体
１０６ 付勢体
１０７ ポケット
１０８ 気水分離装置
１０９ 排気通路
１１０ ＥＧＲ通路
１１１ ＥＧＲバルブ
１１２ ＥＧＲクーラ
１１３ ＥＧＲ装置
１１４ ＰＣＶ通路
１１５ オイルセパレータ
１１６ ＰＣＶバルブ
１１７ オイル戻し通路
１１８ ＰＣＶ装置
１１９ インタクーラ
１２０ 過給圧センサ
１２１ コンプレッサ
１２２ シャフト
１２３ タービン
１２４ モータ
１２５ 底面
１２６ 排気浄化装置
Claims (3)
- 内燃機関に於いて凝縮水を排水する凝縮水排水構造であって、
前記内燃機関に吸気通路を通じて導入される吸気を過給する過給機と、
前記吸気通路に於ける前記過給機の下流で前記凝縮水を排水する排水口と、
開状態で前記排水口を開き、閉状態で前記排水口を閉じる弁体と、
前記弁体を所定の付勢力で開方向に付勢する付勢体と、
を備え、
前記付勢体は、過給圧が前記弁体を閉方向に押圧する押圧力よりも小さい付勢力を有する
事を特徴とする凝縮水排水構造。 - 前記過給機の下流で前記凝縮水を貯留するポケットを更に備え、
前記排水口は、前記ポケットに設置される
請求項１に記載の凝縮水排水構造。 - 前記ポケットの上流で前記吸気から前記凝縮水を分離する気水分離装置を更に備える
請求項２に記載の凝縮水排水構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019179648A JP2021055619A (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 凝縮水排水構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019179648A JP2021055619A (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 凝縮水排水構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021055619A true JP2021055619A (ja) | 2021-04-08 |
Family
ID=75272415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019179648A Pending JP2021055619A (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 凝縮水排水構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021055619A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113969827A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-01-25 | 一汽解放汽车有限公司 | 排水装置和中冷器 |
| CN113969826A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-01-25 | 一汽解放汽车有限公司 | 排水装置和中冷器 |
| CN114033547A (zh) * | 2021-10-31 | 2022-02-11 | 东风商用车有限公司 | 一种中冷器排水系统及排水方法 |
-
2019
- 2019-09-30 JP JP2019179648A patent/JP2021055619A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114033547A (zh) * | 2021-10-31 | 2022-02-11 | 东风商用车有限公司 | 一种中冷器排水系统及排水方法 |
| CN113969827A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-01-25 | 一汽解放汽车有限公司 | 排水装置和中冷器 |
| CN113969826A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-01-25 | 一汽解放汽车有限公司 | 排水装置和中冷器 |
| CN113969827B (zh) * | 2021-11-01 | 2023-02-17 | 一汽解放汽车有限公司 | 排水装置和中冷器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
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