JP3720558B2 - 内燃機関における排気ガスの還流装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,内燃機関からの排気ガスの一部を,排気ガスのクリーン化を図るために,前記内燃機関にへの吸気マニホールドに還流するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
排気ガス中における窒素酸化物(NOX)を低減するには,内燃機関における各気筒に分配するための吸気マニホールドに,排気ガスの一部を還流することにより,各気筒への吸気に排気ガスを混合することが有効である。
【0003】
従来の排気ガス還流装置においては,例えば,実開昭58−116748号公報等に記載されているように,吸気マニホールドの側面,又はこの吸気マニホールドへの吸気管路の側面に対して,排気ガス還流管路又は排ガス還流弁の出口を接続するように構成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし,このように,吸気マニホールドの側面,又はこの吸気マニホールドへの吸気管路の側面に対して,排気ガス還流管路又は排ガス還流弁の出口を接続すると言う構成にした場合,吸気マニホールド内,又はこの吸気マニホールドへの吸気管路内に導入され排気ガスは,吸気マニホールド内又は吸気管路内を,気筒に向かって流れる吸気流に乗ることになるから,排気ガスを各気筒に対して等しく分配することができず,特定の気筒においては,これに排気ガスが多く入り過ぎて燃焼不良が発生する一方,他の気筒においては,これに入る排気ガスの還流が不足して窒素酸化物の抑制を達成できないと言う問題が発生するのであった。
【0005】
本発明は,これらの問題を解消した排気ガスの還流装置を提供することを技術的課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため本発明は,
「内燃機関に対する吸気マニホールドと,エアクリーナからの吸気を前記吸気マニホールドの集合管に導くための吸気管路と,前記吸気マニホールドへの排気ガス還流管路及び排気ガス還流制御弁とを備えて成る排気ガス還流装置において,
前記吸気マニホールドの集合管と,前記吸気管路との間に,前記吸気管路から集合管に至る吸気通路をUターン状に折り返すように構成したチャンバーを設け,このチャンバー内におけるUターン状の吸気通路の通路断面積を,当該吸気通路のうち前記折り返し部分において拡大する一方,前記チャンバー内の吸気通路における内壁面のうち前記Uターン状に折り返した後の内壁面には,前記排気ガス還流管路又は排気ガス還流制御弁からの排気ガス導入ポートを,当該排気ガス導入ポートからの排気ガスが前記Uターン状に折り返する吸気流れに対向するように開口するとともに,この排気ガス導入ポートの開口部よりも下流側に隣接した部位に,突起部を一体的に設ける。」
と言う構成にした。
【0007】
【発明の作用・効果】
この構成において,排気ガス還流管路又は排気ガス還流制御弁からの排気ガスは,排気ガス導入ポートを介して,チャンバー内におけるUターン状の吸気通路のうち折り返し部分に,当該折り返し部分において方向変換のために激しく乱れている吸気の流れに対して向かい合うように導入されることになるから,この排気ガスは,チャンバー内への導入と同時に,その内部における吸気通路を流れる吸気に直ちに混合される。
【0008】
これに加えて,前記排気ガス導入ポートを介して導入される排気ガスの一部が,吸気通路の内壁面のうち前記排気ガス導入ポートが開口するのと同じ内壁面に沿って流れようとしても,この一部の排気ガスは,前記内壁面のうち前記排気ガス導入ポートの開口部よりも下流側に隣接した部位に設けた突起部によって,吸気流れの中心に向かって偏流されることになるから,前記排気ガス導入ポートから導入される排気ガスを,チャンバー内を流れる吸気に対して各所等しく均一に混合することができるのである。
【0009】
しかも,前記チャンバー内におけるUターン状の吸気通路の通路断面積は,当該吸気通路のうち前記折り返し部分において拡大していることにより,吸気の流れ速度を遅くした状態でUターン状に方向変換することになるから,吸気がUターン状に方向変換することによる流れ抵抗の増大を回避することができる。
【0010】
従って,本発明によると,吸気マニホールドへの排気ガスの還流に際して,特定の各気筒においてこれに入る排気ガスが多くなり過ぎ,他の気筒においてこれに入る排気ガスが不足することを防止することができるから,排気ガスの還流による排気ガスのクリーン化を,特定の気筒において失火を発生することなく,且つ,吸気の流れ抵抗の増大を招来することなく,確実に達成できる効果を有する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の実施の形態を,図1及び図2の図面について説明する。
【0012】
この図において,符号1は,二つの気筒2,3を有するディーゼル機関を示し,このディーゼル機関1の側面には,前記各気筒2,3に対して吸気を分配するための吸気マニホールド4が取付けられている。
【0013】
符号5は,前記吸気マニホールド4における集合管4aに対して,吸気出口6が当該集合管4a内に連通するように取付けたチャンバーを示し,このチャンバー5に設けた吸気入口7には,エアクリーナ又は排気ターボ過給機(いずれも図示せず)からの吸気管路8が接続されている。
【0014】
そして,前記チャンバー5の内部を,これに仕切り板14を一体的に設けることにより,前記吸気入口7から吸気出口6までの間をUターン状に折り返すように構成した吸気通路9に形成する。
【0015】
また,前記チャンバー5のうちその内部の吸気通路9における内壁面のうち前記Uターン状に折り返した後における内壁面9aに,排気ガス導入ポート10を,当該排気ガス導入ポート10からの排気ガスが前記Uターン状に折り返する吸気流れに対向するように開口して,この排気ガス導入ポート10に,排気マニホールド(図示せず)からの排気ガス還流管路11を接続するか,この排気ガス還流通路11に設けた排気ガス還流制御弁を,複数本のボルト12の締結にて接続する。
【0016】
更にまた,前記チャンバー5の吸気通路9における内壁面のうち前記Uターン状に折り返した後における内壁面9aには,当該内壁面9aのうち前記排気ガス導入ポート10の開口部よりも下流側に隣接した部位に,突起部13を一体的に設ける。
【0017】
なお,この突起部13は,前記排気ガス還流通路11の締結用ボルト12が螺合する雌ねじ孔を形成するためのボス部を兼ねるように構成することにより,構造の簡単化が図られている。また,この突起部13は,図2に二点鎖線で示すように,天井面まで延びる形態にしても良い。
【0018】
これに加えて,前記チャンバー5内におけるUターン状の吸気通路9は,その通路断面積が当該吸気通路9のうち折り返し部分において,図2に示すように,拡大すると言う形態に構成している。
【0019】
この構成において,排気ガス還流管路11からの排気ガスは,排気ガス導入ポート10を介して,チャンバー5内におけるUターン状の吸気通路9において方向変換のために激しく乱れている吸気の流れに対して向かい合うように導入されることになるから,この排気ガスは,チャンバー5内への導入と同時に,その内部における吸気通路9を流れる吸気に直ちに混合される。
【0020】
これに加えて,前記排気ガス導入ポート10を介して導入される排気ガスの一部が,前記折り返し吸気通路9の内壁面のうち前記排気ガス導入ポート10が開口するのと同じ内壁面9aに沿って流れようとしても,この一部の排気ガスは,前記排気ガス導入ポート10の開口部よりも下流側に隣接した部位に設けた突起部13によって,吸気流れの中心に向かって偏流されることになるから,前記排気ガス導入ポート10から導入される排気ガスを,チャンバー5内を流れる吸気に対して各所等しく均一に混合することができるのである。
【0021】
その上,前記チャンバー5内におけるUターン状の吸気通路9は,その通路断面積が当該吸気通路9のうち折り返し部分において,図2に示すように,拡大すると言う形態に構成されていることにより,吸気の流れ速度を遅くした状態でUターン状に方向変換することになるから,吸気がUターン状に方向変換することによる流れ抵抗の増大を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態を示す一部切欠平面図である。
【図2】 図1のII−II視断面図である。
【符号の説明】
1 ディーゼル機関
2,3 気筒
4 吸気マニホールド
5 チャンバー
6 吸気出口
7 吸気入口
8 吸気管路
9 Uターン状の吸気通路
9a 吸気通路の内壁面
10 排気ガス導入ポート
11 排気ガス還流管路
13 突起部

Claims (1)

  1. 内燃機関に対する吸気マニホールドと,エアクリーナからの吸気を前記吸気マニホールドの集合管に導くための吸気管路と,前記吸気マニホールドへの排気ガス還流管路及び排気ガス還流制御弁とを備えて成る排気ガス還流装置において,
    前記吸気マニホールドの集合管と,前記吸気管路との間に,前記吸気管路から集合管に至る吸気通路をUターン状に折り返すように構成したチャンバーを設け,このチャンバー内におけるUターン状の吸気通路の通路断面積を,当該吸気通路のうち前記折り返し部分において拡大する一方,前記チャンバー内の吸気通路における内壁面のうち前記Uターン状に折り返した後の内壁面には,前記排気ガス還流管路又は排気ガス還流制御弁からの排気ガス導入ポートを,当該排気ガス導入ポートからの排気ガスが前記Uターン状に折り返する吸気流れに対向するように開口するとともに,この排気ガス導入ポートの開口部よりも下流側に隣接した部位に,突起部を一体的に設けたことを特徴とする内燃機関における排気ガスの還流装置。
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