JP3799800B2

JP3799800B2 - engine

Info

Publication number: JP3799800B2
Application number: JP04377498A
Authority: JP
Inventors: 誠竹内; 知明柿原; 秀次渡辺; 順大塚; 俊行臼井; 興平山石
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: JPH11241655A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気マニホールド内の排気ガスの一部を吸気マニホールドに導いてＥＧＲを行うエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル又はガソリンエンジンにおいては、ＮＯ_Xガスの排出低減のためにＥＧＲ（排気再循環）を行っている。
【０００３】
ＥＧＲは、燃焼によってシリンダーから排気マニホールド内に排出された排気ガスを、ＥＧＲ通路を介して吸気マニホールド側に導くと共に、吸気マニホールドのＥＧＲ通路排出側部に取付けられたＥＧＲ弁の開閉によって吸気通路内に循環させるものである。
【０００４】
従来のＥＧＲ弁は、ハウジング内に、弁体、弁座、およびアクチュエータを組み合わせてなるユニット体であり、このＥＧＲ弁のハウジングを、吸気マニホールドのＥＧＲ通路排出側部に予め形成しておいたＥＧＲ弁取付用ハウジング内に嵌め合わせると共に、ボルト等で締め付けて用いるものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＥＧＲ弁においては、全体をハウジングで取り囲んだユニット体であったため、ＥＧＲ弁の製造工程は複雑になり、延いては吸気マニホールドの製造工程が複雑になると共に、製造コストの上昇を招いていた。
【０００６】
そこで本発明は、上記課題を解決し、製造が容易で、かつ、安価なエンジンを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、排気マニホールド内の排気ガスの一部を吸気マニホールドに導いてＥＧＲを行うようにしたエンジンであって、シリンダーヘッド内に排気マニホールド内の排気ガスを吸気マニホールドに導くためのヘッド内ＥＧＲ通路を設け、吸気マニホールドに上記ヘッド内ＥＧＲ通路に連通させたＥＧＲ通路を設けると共に、そのＥＧＲ通路を開閉するためのＥＧＲ弁を設け、そのＥＧＲ弁の弁体と弁座とを別体とし、その弁座を上記ＥＧＲ通路に設けると共に、上記弁体を後付けされるＥＧＲ弁本体に設け、ＥＧＲ通路の排出口に、吸気マニホールドに導かれた上記排気ガスを吸気マニホールドの吸気導入口に案内するための延長通路を接続したものである。
【０００８】
以上の構成によれば、シリンダーヘッド内にヘッド内ＥＧＲ通路を設け、吸気マニホールドにヘッド内ＥＧＲ通路に連通させたＥＧＲ通路を設け、かつ、ＥＧＲ弁本体側に弁座とそのハウジングを設ける必要がないように、ＥＧＲ弁の弁体と弁座とを別体とし、その弁座をＥＧＲ通路に設けると共に、弁体を後付けされるＥＧＲ弁本体に設けることで、部品点数が減少してコストダウンを図ることができる。また、ＥＧＲ通路の排出口から流出した排気ガスは、吸気通路の吸気導入口から導入された吸気と混合された後に各気筒へと導かれるので、排気ガスを各気筒に略均等に供給することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
本実施の形態のエンジンにおける吸気マニホールドの部分破断上面図を図１に示す。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視図を示す。尚、図１（ａ）は吸気マニホールド本体部とＥＧＲ弁とを取り外した状態を示しており、図１（ｂ）は吸気マニホールド本体部とＥＧＲ弁を取り付けた状態を示している。
【００１３】
図１に示すように、吸気マニホールド１は、吸気マニホールド本体２とＥＧＲ弁本体３とからなるものである。
【００１４】
吸気マニホールド本体２は、吸気（空気）Ａを取込むための吸気導入口４を備えた吸気通路５と、吸気通路５に取込まれた吸気Ａをシリンダーヘッド（図示せず）の各気筒毎に分岐させて導くための複数本の吸気パイプ（図中では８本）６とを有する。
【００１５】
また、吸気マニホールド本体２には、排気マニホールド（図示せず）からの排気ガスＧを吸気マニホールド本体２内に導入するためのＥＧＲ通路８を有する。ＥＧＲ通路８は、その一端に排気マニホールドから排出される排気ガスＧが導入される排気ガス導入口７ａを備えると共に、他端に吸気マニホールド１内に開口された排気ガス排出口７ｂを備えている。排気ガス排出口７ｂには、後述するＥＧＲ弁用の弁座１２が設けられている。
【００１６】
さらに、吸気マニホールド本体２には、排気ガス排出口７ｂを開閉自在に閉塞するＥＧＲ弁本体３を嵌合すべく形成されたＥＧＲ弁取付用ハウジング９が設けられている。
【００１７】
また更に、吸気マニホールド本体２内には、一端がＥＧＲ弁取付用ハウジング９に臨んでいると共に他端が吸気導入口４に臨んでいる延長通路１４が設けられている。
【００１８】
ここで、弁座１２の形状は特に限定するものではないが、例えば、シート状のバルブシートが挙げられ、この場合、排気ガス排出口７ｂの内面に貼設することで弁座１２を形成する。
【００１９】
ＥＧＲ弁本体３は、ＥＧＲ通路８の排気ガス排出口７ｂを閉塞するための円板状の弁体１０と、弁体１０を支持すると共に弁体１０を厚さ方向に可動させるためのアクチュエータ１１と、ＥＧＲ弁本体３とＥＧＲ弁取付用ハウジング９とを固定するための締結手段１３とで構成されるものである。
【００２０】
ＥＧＲ弁本体３はフランジ部１１ａを備えており、このフランジ部１１ａに穿設されたフランジ穴１１ｂには締結手段（例えば、ボルトなど）１３が挿通され、その先端が吸気マニホールド本体２に形成されたネジ穴１３ａにねじ込まれるようになっている。これにより、ＥＧＲ弁本体３とＥＧＲ弁取付用ハウジング９とが固定される。
【００２１】
吸気マニホールド本体２にＥＧＲ弁本体３を取り付けた状態の部分拡大横断面図を図２に示す。
【００２２】
従来のＥＧＲ弁は、ハウジング内に、弁体、弁座、およびアクチュエータを組み合わせてなるユニット体であり、このＥＧＲ弁のハウジングを、吸気マニホールドに予め形成しておいたＥＧＲ弁取付用ハウジング内に嵌合するものであった。すなわち、ＥＧＲ弁の弁体、弁座、およびアクチュエータの周囲を、二重のハウジングで取り囲むものであった。
【００２３】
これに対して、本実施の形態におけるＥＧＲ弁は、図２に示すように、ＥＧＲ弁本体３の弁体１０が排気ガス排出口７ｂの内面に貼設された弁座１２に着座するように、吸気マニホールド本体２に形成されたＥＧＲ弁取付用ハウジング９に嵌め合わされ、締結手段１３によって吸気マニホールド本体２に締結・固定されるものである。尚、ＥＧＲ弁本体３と吸気マニホールド本体２との位置合わせは、吸気マニホールド本体２側の穴３０とＥＧＲ弁本体３側の凸部３２との係合によって定められ、これにより、弁体１０と弁座１２とのズレが回避されている。
【００２４】
本実施の形態のエンジン３１の概略図を図３に示す。
【００２５】
図３に示すように、吸気マニホールド１の吸気導入口４から導入された吸気Ａは、吸気通路５を通ってシリンダーヘッド２１内の各気筒（図中では４気筒）２２に導かれる。各気筒２２内に導入された吸気Ａは、各気筒２２毎に設けられた噴射ノズル（図示せず）から噴射される燃料と合わさって混合気となり、この混合気を燃焼させることによって生じた排気ガスＧは、排気マニホールド２３内に排出される。
【００２６】
排気ガスＧの大部分は、排気マニホールド２３に設けられた排気ガス排出口２５から排出されているが、排気ガスＧの一部は、シリンダーヘッド２１内を貫通して形成されたヘッド内ＥＧＲ通路２４を介して吸気マニホールド１側に再循環される。
【００２７】
吸気マニホールド１側に導かれた排気ガスＧは、ヘッド内ＥＧＲ通路２４に接続された排気ガス導入口７ａを介してＥＧＲ通路８内に導入される。
【００２８】
ＥＧＲを行わない際（例えば、減速およびアイドリング時）におけるＥＧＲ通路８の排気ガス排出口７ｂ側は、ＥＧＲ弁本体３のアクチュエータ１１に接続されたソレノイド（図示せず）がＯＦＦになっているため、ＥＧＲ弁本体３の弁体１０によって閉塞されている。
【００２９】
ＥＧＲを行う際（例えば、減速およびアイドリング時以外）には、ＥＧＲ弁本体３のアクチュエータ１１に接続されたソレノイド（図示せず）をＯＮにすることによって、ＥＧＲ弁本体３の弁体１０がアクチュエータ１１側に可動し、弁体１０と弁座１２が離れるようになっている。
【００３０】
弁体１０と弁座１２が離れることによって、排気ガス排出口７ｂが開放され、ＥＧＲ通路８と延長通路１４がＥＧＲ弁取付用ハウジング９を介して連結された状態となるため、排気ガスＧが延長通路１４内に導かれる。延長通路１４内に導かれた排気ガスＧは、吸気マニホールド１における吸気導入口４近傍に排出される。
【００３１】
吸気導入口４の近傍に再循環・排出された排気ガスＧは、吸気Ａと混合されて吸気通路５内に導かれ、燃焼に供される。
【００３２】
次に、本発明の作用を説明する。
【００３３】
ＥＧＲ弁の弁体１０と弁座１２を別体にし、弁座１２を、予め、吸気マニホールド本体２におけるＥＧＲ通路８の排気ガス排出口７ｂ内面に貼設することで、ＥＧＲ弁本体３（ＥＧＲ弁）をアクチュエータ１１に支持された弁体１０のみで構成することが可能となり、ＥＧＲ弁本体３をハウジングで取り囲む必要がない。
【００３４】
これによって、ＥＧＲ弁側のハウジングが不要となる（ＥＧＲ弁本体３を、直接、吸気マニホールド本体２に形成されたＥＧＲ弁取付用ハウジング９に嵌め合わせることが可能となる）ため、吸気マニホールドの構成部品点数を減らすことができると共に、製造コストを引き下げることができる。すなわち、ＥＧＲ弁本体３側に弁座１２とそのハウジングを設ける必要がなくなるので、その分、構成部品点数が減少してコストダウンとなる。
【００３５】
また、ＥＧＲ通路８の排気ガス排出口７ｂに、排気ガスＧを吸気通路５の吸気導入口４に案内するための延長通路１４を接続したので、ＥＧＲ通路８の排気ガス排出口７ｂから流出した排気ガスＧが、吸気通路５の吸気導入口４から導入された空気と混合された後に各気筒に導かれ、排気ガスＧを各気筒に略均等に供給することができる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限らず他の実施の形態を採ることも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００３８】
（１）シリンダーヘッド内にヘッド内ＥＧＲ通路を設け、吸気マニホールドにヘッド内ＥＧＲ通路に連通させたＥＧＲ通路を設け、ＥＧＲ弁の弁体と弁座を別体にし、弁座を、予め、吸気マニホールド側に設けておくことで、ＥＧＲ弁ユニットおよび吸気マニホールドの構成部品点数を減らすことができる。
【００３９】
（２）ＥＧＲ弁ユニットおよび吸気マニホールドの構成部品点数を減らすことで、製造コストを引き下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のエンジンにおける吸気マニホールドの部分破断上面図である。
【図２】吸気マニホールド本体にＥＧＲ弁本体を取り付けた状態の部分拡大横断面図である。
【図３】本実施の形態のエンジンの概略図である。
【符号の説明】
１吸気マニホールド
３ＥＧＲ弁本体
４吸気導入口
５吸気通路
７ｂ排気ガス排出口（排出口）
８ＥＧＲ通路
１０弁体
１２弁座
Ａ吸気
Ｇ排気ガス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine that performs EGR by introducing a part of exhaust gas in an exhaust manifold to an intake manifold .
[0002]
[Prior art]
In diesel or gasoline engine is performing EGR (exhaust gas recirculation) for reducing emissions of the NO _X gas.
[0003]
The EGR guides exhaust gas discharged from the cylinder into the exhaust manifold by combustion to the intake manifold side through the EGR passage, and opens and closes the EGR valve attached to the EGR passage discharge side portion of the intake manifold. To circulate.
[0004]
A conventional EGR valve is a unit body in which a valve body, a valve seat, and an actuator are combined in a housing, and the EGR valve housing is formed in advance on the EGR passage discharge side portion of the intake manifold. It was fitted in the valve mounting housing and tightened with a bolt or the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional EGR valve is a unit body that is entirely surrounded by a housing, the manufacturing process of the EGR valve becomes complicated, and thus the manufacturing process of the intake manifold becomes complicated, and the manufacturing cost increases. I was invited.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is to solve the above problems and provide an engine that is easy to manufacture and inexpensive.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is an engine in which part of the exhaust gas in the exhaust manifold is guided to the intake manifold for EGR, and the exhaust gas in the exhaust manifold is placed in the cylinder head. An EGR passage in the head for introducing the EGR passage to the intake manifold, an EGR passage communicating with the EGR passage in the head in the intake manifold, an EGR valve for opening and closing the EGR passage, and a valve of the EGR valve the body and the valve seat is formed separately, the valve seat is provided on the EGR passage, only setting the EGR valve body that is retrofitted the valve body, the outlet of the EGR passage, the exhaust gas directed to the intake manifold An extension passage for guiding gas to the intake inlet of the intake manifold is connected .
[0008]
According to the above configuration, the EGR passage in the head is provided in the cylinder head, the EGR passage connected to the EGR passage in the head is provided in the intake manifold, and the valve seat and its housing are provided on the EGR valve main body side. in such odd, the valve body and the valve seat of the EGR valve as a separate body provided with the valve seat in the EGR passage, by providing the EGR valve body that is retrofitted valve body, cost of parts is reduced You can go down. Further, since the exhaust gas flowing out from the exhaust port of the EGR passage is mixed with the intake air introduced from the intake introduction port of the intake passage and then guided to each cylinder, the exhaust gas is supplied to each cylinder substantially evenly. Can do.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0012]
FIG. 1 shows a partially cutaway top view of the intake manifold in the engine of the present embodiment . FIG.1 (b) shows the AA arrow directional view of Fig.1 (a). FIG. 1A shows a state where the intake manifold body and the EGR valve are removed, and FIG. 1B shows a state where the intake manifold body and the EGR valve are attached.
[0013]
As shown in FIG. 1, the intake manifold 1 is composed of an intake manifold body 2 and an EGR valve body 3.
[0014]
The intake manifold main body 2 includes an intake passage 5 having an intake inlet 4 for taking in intake (air) A, and intake air A taken into the intake passage 5 for each cylinder of a cylinder head (not shown). And a plurality of intake pipes (eight in the drawing) 6 for branching into a pipe.
[0015]
The intake manifold body 2 has an EGR passage 8 for introducing exhaust gas G from an exhaust manifold (not shown) into the intake manifold body 2. The EGR passage 8 includes an exhaust gas introduction port 7a through which exhaust gas G discharged from the exhaust manifold is introduced at one end thereof, and an exhaust gas discharge port 7b opened into the intake manifold 1 at the other end. . A valve seat 12 for an EGR valve, which will be described later, is provided at the exhaust gas discharge port 7b.
[0016]
Further, the intake manifold main body 2 is provided with an EGR valve mounting housing 9 formed so as to fit an EGR valve main body 3 that closes the exhaust gas discharge port 7b so as to be freely opened and closed.
[0017]
Furthermore, an extension passage 14 having one end facing the EGR valve mounting housing 9 and the other end facing the intake inlet 4 is provided in the intake manifold body 2.
[0018]
Here, although the shape of the valve seat 12 is not particularly limited, for example, a sheet-like valve seat is exemplified. In this case, the valve seat 12 is formed by being attached to the inner surface of the exhaust gas discharge port 7b. .
[0019]
The EGR valve body 3 includes a disc-like valve body 10 for closing the exhaust gas discharge port 7b of the EGR passage 8, and an actuator 11 for supporting the valve body 10 and moving the valve body 10 in the thickness direction. And the fastening means 13 for fixing the EGR valve main body 3 and the EGR valve mounting housing 9 to each other.
[0020]
The EGR valve main body 3 includes a flange portion 11a. A fastening means (for example, a bolt or the like) 13 is inserted into a flange hole 11b formed in the flange portion 11a, and a tip thereof is formed in the intake manifold main body 2. The screw hole 13a is screwed. As a result, the EGR valve body 3 and the EGR valve mounting housing 9 are fixed.
[0021]
FIG. 2 shows a partially enlarged cross-sectional view of the intake manifold body 2 with the EGR valve body 3 attached thereto.
[0022]
A conventional EGR valve is a unit body in which a valve body, a valve seat, and an actuator are combined in a housing. The housing of the EGR valve is placed in an EGR valve mounting housing formed in advance on an intake manifold. It was to be fitted. That is, the periphery of the valve body, the valve seat, and the actuator of the EGR valve is surrounded by a double housing.
[0023]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the EGR valve in the present embodiment is configured such that the valve body 10 of the EGR valve main body 3 is seated on the valve seat 12 attached to the inner surface of the exhaust gas discharge port 7b. The EGR valve mounting housing 9 formed in the intake manifold body 2 is fitted into the intake manifold body 2 and fastened and fixed to the intake manifold body 2 by the fastening means 13. Incidentally, alignment of the EGR valve main body 3 and the intake manifold body 2 is defined by the engagement between the convex portion 3 2 holes 30 and the EGR valve main body 3 side of the intake manifold body 2 side, thereby, the valve body 10 And the valve seat 12 are avoided.
[0024]
A schematic diagram of the engine 31 of the present embodiment is shown in FIG.
[0025]
As shown in FIG. 3, the intake air A introduced from the intake air inlet 4 of the intake manifold 1 is guided to each cylinder (4 cylinders in the figure) 22 in the cylinder head 21 through the intake passage 5. The intake air A introduced into each cylinder 22 is combined with fuel injected from an injection nozzle (not shown) provided for each cylinder 22 to form an air-fuel mixture, and exhaust gas generated by burning the air-fuel mixture. The gas G is discharged into the exhaust manifold 23.
[0026]
Most of the exhaust gas G is discharged from an exhaust gas discharge port 25 provided in the exhaust manifold 23, but a part of the exhaust gas G is formed in the in-head EGR passage formed through the cylinder head 21. 24 is recirculated to the intake manifold 1 side.
[0027]
The exhaust gas G guided to the intake manifold 1 side is introduced into the EGR passage 8 through the exhaust gas introduction port 7 a connected to the in-head EGR passage 24.
[0028]
On the exhaust gas discharge port 7b side of the EGR passage 8 when EGR is not performed (for example, during deceleration and idling), a solenoid (not shown) connected to the actuator 11 of the EGR valve body 3 is OFF. The EGR valve body 3 is closed by the valve body 10.
[0029]
When performing EGR (for example, other than during deceleration and idling), a solenoid (not shown) connected to the actuator 11 of the EGR valve main body 3 is turned on, so that the valve body 10 of the EGR valve main body 3 is an actuator. The valve body 10 and the valve seat 12 are separated from each other.
[0030]
When the valve body 10 and the valve seat 12 are separated from each other, the exhaust gas discharge port 7b is opened, and the EGR passage 8 and the extension passage 14 are connected via the EGR valve mounting housing 9. It is guided into the extension passage 14. The exhaust gas G guided into the extension passage 14 is discharged to the vicinity of the intake inlet 4 in the intake manifold 1.
[0031]
The exhaust gas G recirculated and exhausted in the vicinity of the intake inlet 4 is mixed with the intake air A, led into the intake passage 5 and used for combustion.
[0032]
Next, the operation of the present invention will be described.
[0033]
The EGR valve body 10 and the valve seat 12 are separated, and the valve seat 12 is pasted on the inner surface of the exhaust gas discharge port 7b of the EGR passage 8 in the intake manifold body 2 in advance, whereby the EGR valve body 3 (EGR The valve) can be constituted only by the valve body 10 supported by the actuator 11, and it is not necessary to surround the EGR valve main body 3 with the housing.
[0034]
This eliminates the need for a housing on the EGR valve side (the EGR valve body 3 can be directly fitted into the EGR valve mounting housing 9 formed on the intake manifold body 2). The number of parts can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. That is, since it is not necessary to provide the valve seat 12 and its housing on the EGR valve main body 3 side, the number of components is reduced correspondingly and the cost is reduced.
[0035]
Further, since the extension passage 14 for guiding the exhaust gas G to the intake introduction port 4 of the intake passage 5 is connected to the exhaust gas discharge port 7b of the EGR passage 8, it flows out from the exhaust gas discharge port 7b of the EGR passage 8. The exhaust gas G is mixed with the air introduced from the intake inlet 4 of the intake passage 5 and then guided to each cylinder, so that the exhaust gas G can be supplied to each cylinder substantially evenly.
[0036]
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other embodiments can be adopted.
[0037]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.
[0038]
(1) An EGR passage in the head is provided in the cylinder head, an EGR passage in communication with the EGR passage in the head is provided in the intake manifold, and the valve body of the EGR valve and the valve seat are separated from each other. by preferably provided on the manifold side, it is possible to reduce the number of components of the E GR valve unit and the intake manifold.
[0039]
(2) The manufacturing cost can be reduced by reducing the number of components of the EGR valve unit and the intake manifold.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway top view of an intake manifold in an engine of the present embodiment .
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state where an EGR valve main body is attached to an intake manifold main body.
FIG. 3 is a schematic view of an engine according to the present embodiment .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intake manifold 3 EGR valve body 4 Intake inlet 5 Intake passage 7b Exhaust gas discharge port (discharge port)
8 EGR passage 10 Valve body 12 Valve seat A Intake G Exhaust gas

Claims

An engine in which part of the exhaust gas in the exhaust manifold is guided to the intake manifold for EGR,
An EGR passage in the head for guiding the exhaust gas in the exhaust manifold to the intake manifold is provided in the cylinder head,
The intake manifold is provided with an EGR passage communicating with the EGR passage in the head, and an EGR valve for opening and closing the EGR passage is provided.
And the valve body and the valve seat of the EGR valve and separate, the valve seat is provided on the EGR passage, set the EGR valve body that is retrofitted said valve body,
An engine characterized in that an extension passage for guiding the exhaust gas led to the intake manifold to the intake inlet of the intake manifold is connected to an exhaust port of the EGR passage .