JP4528719B2 - ディーゼルエンジン - Google Patents
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Description
本発明は、ディーゼルエンジンに関し、詳しくは、エンジン製造コストを低減することができるディーゼルエンジンに関するものである。
従来のディーゼルエンジンとして、本発明と同様、排気通路から吸気通路にＥＧＲガスを導入するＥＧＲガス通路を設け、このＥＧＲガス通路にＥＧＲ弁を設けたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種のディーゼルエンジンでは、吸気にＥＧＲガス(排気)を還流させ、燃焼室内での最高燃焼温度を低下させることにより、ＮＯＸの発生を抑制することができる利点がある。
この種のディーゼルエンジンでは、吸気にＥＧＲガス(排気)を還流させ、燃焼室内での最高燃焼温度を低下させることにより、ＮＯＸの発生を抑制することができる利点がある。
しかし、上記従来のエンジンでは、ＥＧＲ弁を電動アクチュエータを用いて駆動し、電動アクチュエータを制御手段を介して回転センサに連携させているので、問題が生じている。
上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》 エンジンの製造コストが高い。
ＥＧＲ弁を電動アクチュエータを用いて駆動し、電動アクチュエータを制御手段を介して回転センサに連携させているので、ＥＧＲ弁の制御に多数の電子部品を必要とする。また、電動アクチュエータは熱に弱いため、ＥＧＲ弁のガスシールに高精度のものを用いる必要がある。このため、部品コストが高くなり、エンジン製造コストが高い。
《問題》 エンジンの製造コストが高い。
ＥＧＲ弁を電動アクチュエータを用いて駆動し、電動アクチュエータを制御手段を介して回転センサに連携させているので、ＥＧＲ弁の制御に多数の電子部品を必要とする。また、電動アクチュエータは熱に弱いため、ＥＧＲ弁のガスシールに高精度のものを用いる必要がある。このため、部品コストが高くなり、エンジン製造コストが高い。
本発明は、上記問題点を解決することができるディーゼルエンジン、すなわち、エンジン製造コストを低減することができるディーゼルエンジンを提供することを課題とする。
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図３に例示するように、排気通路(１)から吸気通路(２)にＥＧＲガス(３)を導入するＥＧＲガス通路(４)を設け、このＥＧＲガス通路(４)にＥＧＲ弁(５)を設けたディーゼルエンジンにおいて、
図１または図２に例示するように、ＥＧＲ弁(５)にバタフライ弁(６)を用い、このバタフライ弁(６)を付勢手段(７)で開弁方向に付勢し、付勢手段(７)で付勢されたバタフライ弁(６)をストッパ(８)で受け止めることにより、バタフライ弁(６)を半開状態(９)に保持できるようにし、バタフライ弁(６)の弁軸(１０)を弁体(１１)の中央部からずらすことにより、弁体(１１)に弁軸(１０)を境とする広面積部分(１２)と狭面積部分(１３)とを形成し、広面積部分(１２)と狭面積部分(１３)との差異に基づいて、吸気通路(２)に向かうＥＧＲガス(３)の押し込み圧により、バタフライ弁(６)に閉弁力(１４)が発生するようにし、
図１に例示するように、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(７)とストッパ(８)とでバタフライ弁(６)を半開状態(９)に維持し、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値を越える場合には、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧による閉弁力(１４)で、バタフライ弁(６)を閉弁できるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
図３に例示するように、排気通路(１)から吸気通路(２)にＥＧＲガス(３)を導入するＥＧＲガス通路(４)を設け、このＥＧＲガス通路(４)にＥＧＲ弁(５)を設けたディーゼルエンジンにおいて、
図１または図２に例示するように、ＥＧＲ弁(５)にバタフライ弁(６)を用い、このバタフライ弁(６)を付勢手段(７)で開弁方向に付勢し、付勢手段(７)で付勢されたバタフライ弁(６)をストッパ(８)で受け止めることにより、バタフライ弁(６)を半開状態(９)に保持できるようにし、バタフライ弁(６)の弁軸(１０)を弁体(１１)の中央部からずらすことにより、弁体(１１)に弁軸(１０)を境とする広面積部分(１２)と狭面積部分(１３)とを形成し、広面積部分(１２)と狭面積部分(１３)との差異に基づいて、吸気通路(２)に向かうＥＧＲガス(３)の押し込み圧により、バタフライ弁(６)に閉弁力(１４)が発生するようにし、
図１に例示するように、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(７)とストッパ(８)とでバタフライ弁(６)を半開状態(９)に維持し、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値を越える場合には、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧による閉弁力(１４)で、バタフライ弁(６)を閉弁できるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
（請求項１に係る発明）
《効果》 エンジン製造コストを低減することができる。
図１に例示するように、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(７)とストッパ(８)とでバタフライ弁(６)を半開状態(９)に維持し、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値を越える場合には、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧による閉弁力(１４)で、バタフライ弁(６)を閉弁(２０)できるようにしたので、ＥＧＲ弁(５)の制御に電子部品を必要としない。また、熱に弱い電動アクチュエータを必要としないので、ＥＧＲ弁(５)のガスシール(２１)に高精度のものを用いる必要がない。このため、部品コストが安くなり、エンジン製造コストを低減することができる。
《効果》 エンジン製造コストを低減することができる。
図１に例示するように、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(７)とストッパ(８)とでバタフライ弁(６)を半開状態(９)に維持し、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値を越える場合には、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧による閉弁力(１４)で、バタフライ弁(６)を閉弁(２０)できるようにしたので、ＥＧＲ弁(５)の制御に電子部品を必要としない。また、熱に弱い電動アクチュエータを必要としないので、ＥＧＲ弁(５)のガスシール(２１)に高精度のものを用いる必要がない。このため、部品コストが安くなり、エンジン製造コストを低減することができる。
《効果》 高負荷時のＰＭの発生を抑制することができる。
図１に例示するように、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値を越える場合には、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧による閉弁力(１４)で、バタフライ弁(６)を閉弁(２０)できるようにしたので、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が高くなる高負荷時にはバタフライ弁(６)が閉弁し、ＥＧＲガス(３)の還流が停止され、または低減される。このため、ＥＧＲガス(３)による不完全燃焼が起こりにくく、これに起因するＰＭ(粒子状物質)の発生を抑制することができる。
図１に例示するように、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値を越える場合には、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧による閉弁力(１４)で、バタフライ弁(６)を閉弁(２０)できるようにしたので、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が高くなる高負荷時にはバタフライ弁(６)が閉弁し、ＥＧＲガス(３)の還流が停止され、または低減される。このため、ＥＧＲガス(３)による不完全燃焼が起こりにくく、これに起因するＰＭ(粒子状物質)の発生を抑制することができる。
（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 バタフライ弁の半開姿勢の調節を容易に行なうことができる。
図１に例示するように、弁軸(１０)と平行な向きに見て、オネジ挿通孔(１６)を弁軸(１０)を中心とする円弧状に形成し、弁軸(１０)を中心として基板(１５)を回動させることにより、ＥＧＲガス通路(４)に対するバタフライ弁(６)の半開姿勢(９)を調節することができるようにしたので、バタフライ弁(６)の半開姿勢(９)の調節を容易に行なうことができる。これにより、バタフライ弁(６)が開弁するＥＧＲガス(３)の押し込み圧の値を調節することができる。
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 バタフライ弁の半開姿勢の調節を容易に行なうことができる。
図１に例示するように、弁軸(１０)と平行な向きに見て、オネジ挿通孔(１６)を弁軸(１０)を中心とする円弧状に形成し、弁軸(１０)を中心として基板(１５)を回動させることにより、ＥＧＲガス通路(４)に対するバタフライ弁(６)の半開姿勢(９)を調節することができるようにしたので、バタフライ弁(６)の半開姿勢(９)の調節を容易に行なうことができる。これにより、バタフライ弁(６)が開弁するＥＧＲガス(３)の押し込み圧の値を調節することができる。
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図４は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図で、この実施形態では、立型の４気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
図４に示すように、シリンダブロック(２２)の上部にシリンダヘッド(２３)を組み付け、シリンダヘッド(２３)の上部にヘッドカバー(２４)を組み付けている。シリンダブロック(２２)の前部にギヤケース(２５)と冷却水ポンプ(２６)とを組み付け、ギヤケース(２５)の後部に燃料噴射ポンプ(２７)を組み付けている。冷却水ポンプ(２６)のポンプ軸(２８)に冷却ファン(２９)を取り付け、ポンプ軸(２８)と冷却ファン(２９)とをファンベルト(３０)を介してクランク軸(３１)で駆動している。図３に示すように、シリンダヘッド(２４)の横一側に吸気通路(２)となる吸気マニホルド(３２)を取り付け、シリンダヘッド(２４)の横他側に排気通路(１)となる排気マニホルド(３３)を取り付けている。排気通路(１)から吸気通路(２)にＥＧＲガス(３)を導入するＥＧＲガス通路(４)を設け、このＥＧＲガス通路(４)にＥＧＲ弁(５)を設けている。
図４に示すように、シリンダブロック(２２)の上部にシリンダヘッド(２３)を組み付け、シリンダヘッド(２３)の上部にヘッドカバー(２４)を組み付けている。シリンダブロック(２２)の前部にギヤケース(２５)と冷却水ポンプ(２６)とを組み付け、ギヤケース(２５)の後部に燃料噴射ポンプ(２７)を組み付けている。冷却水ポンプ(２６)のポンプ軸(２８)に冷却ファン(２９)を取り付け、ポンプ軸(２８)と冷却ファン(２９)とをファンベルト(３０)を介してクランク軸(３１)で駆動している。図３に示すように、シリンダヘッド(２４)の横一側に吸気通路(２)となる吸気マニホルド(３２)を取り付け、シリンダヘッド(２４)の横他側に排気通路(１)となる排気マニホルド(３３)を取り付けている。排気通路(１)から吸気通路(２)にＥＧＲガス(３)を導入するＥＧＲガス通路(４)を設け、このＥＧＲガス通路(４)にＥＧＲ弁(５)を設けている。
ＥＧＲ弁の駆動機構は、次の通りである。
図１及び図２に示すように、ＥＧＲ弁(５)にバタフライ弁(６)を用い、このバタフライ弁(６)を付勢手段(７)で開弁方向に付勢し、付勢手段(７)で付勢されたバタフライ弁(６)をストッパ(８)で受け止めることにより、バタフライ弁(６)を半開状態(９)に保持できるようにし、バタフライ弁(６)の弁軸(１０)を弁体(１１)の中央部からずらすことにより、弁体(１１)に弁軸(１０)を境とする広面積部分(１２)と狭面積部分(１３)とを形成し、広面積部分(１２)と狭面積部分(１３)との差異(面積と形状の差異)に基づいて、吸気通路(２)に向かうＥＧＲガス(３)の押し込み圧により、バタフライ弁(６)に閉弁力(１４)が発生するようにしている。付勢手段(７)にはねじりバネ(３４)を用いている。弁軸(１０)の周囲はガスシール(２１)で封止している。
図１及び図２に示すように、ＥＧＲ弁(５)にバタフライ弁(６)を用い、このバタフライ弁(６)を付勢手段(７)で開弁方向に付勢し、付勢手段(７)で付勢されたバタフライ弁(６)をストッパ(８)で受け止めることにより、バタフライ弁(６)を半開状態(９)に保持できるようにし、バタフライ弁(６)の弁軸(１０)を弁体(１１)の中央部からずらすことにより、弁体(１１)に弁軸(１０)を境とする広面積部分(１２)と狭面積部分(１３)とを形成し、広面積部分(１２)と狭面積部分(１３)との差異(面積と形状の差異)に基づいて、吸気通路(２)に向かうＥＧＲガス(３)の押し込み圧により、バタフライ弁(６)に閉弁力(１４)が発生するようにしている。付勢手段(７)にはねじりバネ(３４)を用いている。弁軸(１０)の周囲はガスシール(２１)で封止している。
ＥＧＲ弁の作動は、次の通りである。
図１に示すように、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(７)とストッパ(８)とでバタフライ弁(６)を半開状態(９)に維持し、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値を越える場合には、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧による閉弁力(１４)で、バタフライ弁(６)を閉弁できる。ＥＧＲガス通路(４)内に閉弁用ストッパ(３５)を設け、この閉弁用ストッパ(３５)で弁体(１１)を受け止めることにより、ＥＧＲ弁(５)を全閉状態(２０)に維持する。
図１に示すように、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(７)とストッパ(８)とでバタフライ弁(６)を半開状態(９)に維持し、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値を越える場合には、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧による閉弁力(１４)で、バタフライ弁(６)を閉弁できる。ＥＧＲガス通路(４)内に閉弁用ストッパ(３５)を設け、この閉弁用ストッパ(３５)で弁体(１１)を受け止めることにより、ＥＧＲ弁(５)を全閉状態(２０)に維持する。
ＥＧＲ弁の姿勢を調節する工夫は、次の通りである。
図１に示すように、基板(１５)にストッパ(８)とオネジ挿通孔(１６)とを設け、オネジ挿通孔(１６)に挿通させたオネジ(１７)で基板(１５)をＥＧＲガス通路(４)の通路壁(１８)に固定し、バタフライ弁(６)の弁軸(１０)をＥＧＲガス通路(４)の通路壁(１８)から外側に突出させ、弁軸(１０)の突出端にレバー(１９)を取り付け、このレバー(１９)をストッパ(８)に接当させることにより、バタフライ弁(６)がストッパ(８)で受け止められるようにしている。弁軸(１０)と平行な向きに見て、オネジ挿通孔(１６)を弁軸(１０)を中心とする円弧状に形成し、弁軸(１０)を中心として基板(１５)を回動させることにより、ＥＧＲガス通路(４)に対するバタフライ弁(６)の半開姿勢(９)を調節することができるようにしている。
図１に示すように、基板(１５)にストッパ(８)とオネジ挿通孔(１６)とを設け、オネジ挿通孔(１６)に挿通させたオネジ(１７)で基板(１５)をＥＧＲガス通路(４)の通路壁(１８)に固定し、バタフライ弁(６)の弁軸(１０)をＥＧＲガス通路(４)の通路壁(１８)から外側に突出させ、弁軸(１０)の突出端にレバー(１９)を取り付け、このレバー(１９)をストッパ(８)に接当させることにより、バタフライ弁(６)がストッパ(８)で受け止められるようにしている。弁軸(１０)と平行な向きに見て、オネジ挿通孔(１６)を弁軸(１０)を中心とする円弧状に形成し、弁軸(１０)を中心として基板(１５)を回動させることにより、ＥＧＲガス通路(４)に対するバタフライ弁(６)の半開姿勢(９)を調節することができるようにしている。
(１) 排気通路
(２) 吸気通路
(３) ＥＧＲガス
(４) ＥＧＲガス通路
(５) ＥＧＲ弁
(６) バタフライ弁
(７) 付勢手段
(８) ストッパ
(９) 半開状態
(１０) 弁軸
(１１) 弁体
(１２) 広面積部分
(１３) 狭面積部分
(１４) 閉弁力
(１５) 基板
(１６) オネジ挿通孔
(１７) オネジ
(１８) 通路壁
(１９) レバー
(２) 吸気通路
(３) ＥＧＲガス
(４) ＥＧＲガス通路
(５) ＥＧＲ弁
(６) バタフライ弁
(７) 付勢手段
(８) ストッパ
(９) 半開状態
(１０) 弁軸
(１１) 弁体
(１２) 広面積部分
(１３) 狭面積部分
(１４) 閉弁力
(１５) 基板
(１６) オネジ挿通孔
(１７) オネジ
(１８) 通路壁
(１９) レバー
Claims (2)
- 排気通路(１)から吸気通路(２)にＥＧＲガス(３)を導入するＥＧＲガス通路(４)を設け、このＥＧＲガス通路(４)にＥＧＲ弁(５)を設けたディーゼルエンジンにおいて、
ＥＧＲ弁(５)にバタフライ弁(６)を用い、このバタフライ弁(６)を付勢手段(７)で開弁方向に付勢し、付勢手段(７)で付勢されたバタフライ弁(６)をストッパ(８)で受け止めることにより、バタフライ弁(６)を半開状態(９)に保持できるようにし、バタフライ弁(６)の弁軸(１０)を弁体(１１)の中央部からずらすことにより、弁体(１１)に弁軸(１０)を境とする広面積部分(１２)と狭面積部分(１３)とを形成し、広面積部分(１２)と狭面積部分(１３)との差異に基づいて、吸気通路(２)に向かうＥＧＲガス(３)の押し込み圧により、バタフライ弁(６)に閉弁力(１４)が発生するようにし、
ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値未満である場合には、付勢手段(７)とストッパ(８)とでバタフライ弁(６)を半開状態(９)に維持し、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧が所定値を越える場合には、ＥＧＲガス(３)の押し込み圧による閉弁力(１４)で、バタフライ弁(６)を閉弁できるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 - 請求項１に記載したディーゼルエンジンにおいて、
基板(１５)にストッパ(８)とオネジ挿通孔(１６)とを設け、オネジ挿通孔(１６)に挿通させたオネジ(１７)で基板(１５)をＥＧＲガス通路(４)の通路壁(１８)に固定し、バタフライ弁(６)の弁軸(１０)をＥＧＲガス通路(４)の通路壁(１８)から外側に突出させ、弁軸(１０)の突出端にレバー(１９)を取り付け、このレバー(１９)をストッパ(８)に接当させることにより、バタフライ弁(６)がストッパ(８)で受け止められるようにし、
弁軸(１０)と平行な向きに見て、オネジ挿通孔(１６)を弁軸(１０)を中心とする円弧状に形成し、弁軸(１０)を中心として基板(１５)を回動させることにより、ＥＧＲガス通路(４)に対するバタフライ弁(６)の半開姿勢(９)を調節することができるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
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|---|---|---|---|
| JP2005377353A JP4528719B2 (ja) | 2005-12-28 | 2005-12-28 | ディーゼルエンジン |
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|---|---|---|---|
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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