JP3835856B2 - V型エンジンのegr装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、V型エンジンのEGR装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、トラックやバス等の大型の車両に搭載されるディーゼルエンジンには、排ガス規制に適合するため、排ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置、即ちEGR装置が設けられることが多い。
【0003】
EGR装置は、エンジンの排気側から排出される排ガスの一部を、排気側と吸気側との間の圧力差を利用し排ガス再循環路(EGRパイプ)を介してエンジンの吸気側に戻し、吸気側に戻された排ガスによりエンジン内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げ、NOxの発生を低減するものである。
【0004】
図6はV型エンジンに設けられた従来のEGR装置の一例を表すものであって、1a,1bはV型エンジンのバンク、2a,2bは慣性過給パイプ、3a,3bは慣性過給パイプ2a,2bが接続され且つバンク1a,1bに接続された吸気マニホールド、4a,4bはバンク1a,1bに接続された排気マニホールドであり、前記排気マニホールド4a,4bの集合部6a,6bと前記吸気マニホールド3a,3bの集合部5a,5bとを、途中にEGRバルブ7が設けられたEGRパイプ8によって連通してなる構成を有している。
【0005】
前述の如きV型エンジンのEGR装置においては、エンジン回転数と負荷に基づきEGRバルブ7が開かれると、バンク1a,1bから排出される排ガスの一部が排気マニホールド4a,4bの集合部6a,6bからEGRパイプ8を介して吸気マニホールド3a,3bの集合部5a,5bに戻され、排ガス再循環が行われるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図6に示されるような従来のEGR装置では、レイアウト上の制約が大きいという欠点を有していた。
【0007】
このため、最近では、図7に示される如く、一方の排気マニホールド4aの集合部6aと吸気マニホールド3a,3bの集合部5a,5bとを、途中にEGRバルブ7が設けられたEGRパイプ8によって連通し、一方のバンク1aから排出される排ガスの一部を排気マニホールド4aの集合部6aからEGRパイプ8を介して吸気マニホールド3a,3bの集合部5a,5bに戻し、排ガス再循環を行うようにすることにより、レイアウトを簡略化しようとする試みがなされている。
【0008】
しかしながら、図7に示されるように、一方のバンク1aから排出される排ガスの一部を排気マニホールド4aの集合部6aからEGRパイプ8を介して吸気マニホールド3a,3bの集合部5a,5bに戻し、排ガス再循環を行うのでは、EGRガス流量が低下し、必要なEGRガス流量を確保できなくなる可能性があった。
【0009】
本発明は、斯かる実情に鑑み、レイアウトを簡略化しつつ、EGRガス流量の低下を防止し得、必要なEGRガス流量を確保し得るV型エンジンのEGR装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、V型エンジンの一方のバンクに接続された排気マニホールドと、両方のバンクに接続された吸気マニホールドとを、途中にEGRバルブが設けられたEGRパイプによって連通してなるV型エンジンのEGR装置であって、
前記一方のバンクに接続された排気マニホールド端部に集合部を設け、該排気マニホールド端部の集合部から離反した内圧分布の高くなる高内圧部にEGRパイプを接続したことを特徴とするV型エンジンのEGR装置にかかるものである。
【0011】
又、前記V型エンジンのEGR装置においては、EGRパイプ途中にサージタンクを設けることが望ましい。
【0012】
更に又、前記V型エンジンのEGR装置においては、両方のバンクに接続された吸気マニホールドに対するEGRパイプの接続部に、EGRパイプから吸気マニホールドへの排ガスの流れのみを許容する逆止弁を設けることもできる。
【0013】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【0014】
一方のバンクに接続された排気マニホールド端部に集合部を設け、該排気マニホールド端部の集合部から離反した内圧分布の高くなる高内圧部にEGRパイプを接続すると、排ガス再循環時には充分な量の排ガスが排気マニホールドの高内圧部からEGRパイプを介して吸気マニホールドの集合部に戻される形となる。
【0015】
又、EGRパイプ途中にサージタンクを設けると、一方のバンクからEGRのための排ガスを取り出すことに伴って振幅の大きな排気脈動が生じたとしても、該排気脈動はサージタンクにおいて確実に減衰され、排ガスは両方のバンクの各気筒へ均一に分配される形となり、特定の気筒へ排ガスが集中して供給されるようなことがなくなるため、燃焼状態の悪化が回避される。
【0016】
更に又、両方のバンクに接続された吸気マニホールドに対するEGRパイプの接続部に、EGRパイプから吸気マニホールドへの排ガスの流れのみを許容する逆止弁を設けると、EGRバルブが閉じている時、吸気がEGRパイプの接続部で連通状態とならず、正常な慣性過給が行われる形となり、低中速域において体積効率が低下しなくなって吸気流量が増え、トルクアップが可能となる一方、前記逆止弁により、排ガスの逆流の原因となる低圧側即ち吸気マニホールド側の圧力波の振幅がカットされるため、高圧側即ち排気マニホールド側の圧力波の最大値は変わらないものの、最小値がアップすることとなり、この結果、EGRパイプ内の平均圧力が上昇し、EGRガス流量が増加し、EGR率が向上する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0018】
図1は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図7に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図1に示す如く、一方のバンク1aに接続された排気マニホールド4a端部に集合部6aを設け、該排気マニホールド4a端部の集合部6aから離反した内圧分布の高くなる高内圧部9aにEGRパイプ8を接続した点にある。
【0019】
前記排気マニホールド4aのA点〜D点における内圧分布は、おおよそ図2に示す如く、集合部6aから離反したA点側ほど高く、集合部6aのD点側ほど低くなる傾向がある。尚、図2中に示す数値は、D点における内圧を基準として1とした場合に、各点における内圧の比率の一例を表わしている。
【0020】
このため、前述の如く、一方のバンク1aに接続された排気マニホールド4a端部に集合部6aを設け、該排気マニホールド4a端部の集合部6aから離反した内圧分布の高くなる高内圧部9aにEGRパイプ8を接続すると、排ガス再循環時には充分な量の排ガスが排気マニホールド4aの高内圧部9aからEGRパイプ8を介して吸気マニホールド3a,3bの集合部5a,5bに戻される形となる。
【0021】
こうして、レイアウトを簡略化しつつ、EGRガス流量の低下を防止し得、必要なEGRガス流量を確保し得る。
【0022】
図3は本発明を実施する形態の他の例であって、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、EGRパイプ8途中にサージタンク10を設けたものである。
【0023】
図3に示す例のように、EGRパイプ8途中にサージタンク10を設けると、一方のバンク1aからEGRのための排ガスを取り出すことに伴って振幅の大きな排気脈動が生じたとしても、該排気脈動はサージタンク10において確実に減衰され、排ガスは両方のバンク1a,1bの各気筒へ均一に分配される形となり、特定の気筒へ排ガスが集中して供給されるようなことがなくなるため、燃焼状態の悪化が回避される。
【0024】
こうして、図3に示す例においては、レイアウトを簡略化しつつ、EGRガス流量の低下を防止し得、必要なEGRガス流量を確保し得ることに加え更に、一方のバンク1aからの排ガスの取り出しに伴う排気脈動を確実に減衰させることができ、EGRガスの気筒分配性の向上を図り得る。
【0025】
図4は本発明を実施する形態の更に他の例であって、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、両方のバンク1a,1bに接続された吸気マニホールド3a,3bに対するEGRパイプ8の接続部に、EGRパイプ8から吸気マニホールド3a,3bへの排ガスの流れのみを許容する逆止弁11a,11bを設けたものである。
【0026】
逆止弁11a,11bを設けない場合には、EGRバルブ7が閉じている時、慣性過給パイプ2a,2bから流入してくる吸気がEGRパイプ8の接続部で連通状態となり、前記慣性過給パイプ2a,2bがあたかも短くなるかのような現象が起き、図5に示す如く、低中速域での体積効率が低下し、吸気流量が不足する可能性があるが、図4に示す如く、吸気マニホールド3a,3bに対するEGRパイプ8の接続部に逆止弁11a,11bを設けると、EGRバルブ7が閉じている時、慣性過給パイプ2a,2bから流入してくる吸気がEGRパイプ8の接続部で連通状態とならず、正常な慣性過給が行われる形となり、低中速域において体積効率が低下しなくなって吸気流量が増え、トルクアップが可能となる。
【0027】
又、逆止弁11a,11bを設けない場合には、EGRバルブ7が開いた際、低圧側即ち吸気マニホールド3a,3b側の圧力波の影響により再循環されるべき排ガスが瞬間的に逆流し、EGRガス流量が減少する可能性があるが、図4に示す如く、吸気マニホールド3a,3bに対するEGRパイプ8の接続部に逆止弁11a,11bを設けると、該逆止弁11a,11bにより、排ガスの逆流の原因となる低圧側の圧力波の振幅がカットされるため、高圧側即ち排気マニホールド4a側の圧力波の最大値は変わらないものの、最小値がアップすることとなり、この結果、EGRパイプ8内の平均圧力が上昇し、EGRガス流量が増加し、EGR率が向上する。
【0028】
こうして、図4に示す例においては、レイアウトを簡略化しつつ、EGRガス流量の低下を防止し得、必要なEGRガス流量を確保し得ることに加え更に、EGRバルブ7の閉鎖時における吸気のEGRパイプ8接続部での連通を防止し得、正常な慣性過給を行うことができ、低中速域における体積効率の低下を防止して吸気流量を増加し得、トルクアップを図り得る。
【0029】
尚、本発明のV型エンジンのEGR装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、図4に示す例においてEGRパイプ途中にサージタンクを設けるようにしてもよいこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0030】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項1記載のV型エンジンのEGR装置によれば、レイアウトを簡略化しつつ、EGRガス流量の低下を防止し得、必要なEGRガス流量を確保し得るという優れた効果を奏し得、又、本発明の請求項2記載のV型エンジンのEGR装置によれば、上記効果に加え更に、一方のバンク1aからの排ガスの取り出しに伴う排気脈動を確実に減衰させることができ、EGRガスの気筒分配性の向上を図り得るという優れた効果を奏し得、更に又、本発明の請求項3記載のV型エンジンのEGR装置によれば、上記効果に加え更に、EGRバルブの閉鎖時における吸気のEGRパイプ接続部での連通を防止し得、正常な慣性過給を行うことができ、低中速域における体積効率の低下を防止して吸気流量を増加し得、トルクアップを図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例の概略平面図である。
【図2】本発明を実施する形態の一例における排気マニホールドの内圧分布を表す線図である。
【図3】本発明を実施する形態の他の例の概略平面図である。
【図4】本発明を実施する形態の更に他の例の概略平面図である。
【図5】本発明を実施する形態の更に他の例におけるエンジン回転数と体積効率との関係を表す線図である。
【図6】従来のV型エンジンのEGR装置の一例を表す概略平面図である。
【図7】レイアウト上から提案されているV型エンジンのEGR装置の一例を表す概略平面図である。
【符号の説明】
1a バンク
1b バンク
3a 吸気マニホールド
3b 吸気マニホールド
4a 排気マニホールド
4b 排気マニホールド
6a 集合部
7 EGRバルブ
8 EGRパイプ
9a 高内圧部
10 サージタンク
11a 逆止弁
11b 逆止弁
Claims (3)
- V型エンジンの一方のバンクに接続された排気マニホールドと、両方のバンクに接続された吸気マニホールドとを、途中にEGRバルブが設けられたEGRパイプによって連通してなるV型エンジンのEGR装置であって、
前記一方のバンクに接続された排気マニホールド端部に集合部を設け、該排気マニホールド端部の集合部から離反した内圧分布の高くなる高内圧部にEGRパイプを接続したことを特徴とするV型エンジンのEGR装置。 - EGRパイプ途中にサージタンクを設けた請求項1記載のV型エンジンのEGR装置。
- 両方のバンクに接続された吸気マニホールドに対するEGRパイプの接続部に、EGRパイプから吸気マニホールドへの排ガスの流れのみを許容する逆止弁を設けた請求項1又は2記載のV型エンジンのEGR装置。
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1996
- 1996-05-17 JP JP14828996A patent/JP3835856B2/ja not_active Expired - Fee Related
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