JPH04112957A - ターボ過給エンジンのｅｇｒ装置 - Google Patents

ターボ過給エンジンのｅｇｒ装置

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JPH04112957A
JPH04112957A JP2231431A JP23143190A JPH04112957A JP H04112957 A JPH04112957 A JP H04112957A JP 2231431 A JP2231431 A JP 2231431A JP 23143190 A JP23143190 A JP 23143190A JP H04112957 A JPH04112957 A JP H04112957A
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turbocharger
egr
exhaust
pipe
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Nobuji Eguchi
江口　展司
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Hino Motors Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/07—Mixed pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is either taken out upstream of the turbine and reintroduced upstream of the compressor, or is taken out downstream of the turbine and reintroduced downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
に産業上の利用分野】 本発明はターボ過給エンジンのＥＧＲ装置に係り、とく
にエンジンの排気ガスによって排気タービンを駆動し、
この排気タービンと直結されているコンプレッサによっ
て吸気を圧縮して過給を行する。 Ｋ発明の概要】 ターボ過給エンジンにおいて、高過給になればなるほど
吸気側の圧力が高くなるために、排気圧を利用したＥＧ
Ｒのコントロールが難しくなる。 そこで排気系から取出した排気ガスの一部をターボチャ
ージャのコンプレッサのインペラの背面部等の圧力の低
い部分に供給し、これによってＥＧＲを達成するように
したものである。 Ｋ従来の技術Σ 排気ガス中の窒素酸化物の量を低減するための１つの方
法として、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ　　Ｇａ５Ｒｅｃｉ
ｒｃｕｌａｔｉｏｎ、排気ガス再循環）が知られている
。ＥＧＲは排気ガスの一部を吸気側に戻すようにしたも
のであって、これによってシリンダ内における吸気の熱
容量が増加するとともに、相対的な酸素濃度が低くなる
ために、燃焼が緩慢になり、燃焼温度が低くなって窒素
酸化物の生成量が抑えられるようにしたものである。
【発明が解決しようとする問題点】
従来のこのようなＥＧＲは、ナチュラルエンジンには困
難なく取入れることができるが、ターボ過給エンジンと
の組合わせには困難を伴う。その理由は、ターボチャー
ジャによって過給を行なうことにより、吸気側の圧力が
高くなって吸気圧を利用したＥＧＲの量のコントロール
が難しくなるからである。すなわちＥＧＲ管を排気系と
吸気系との間に配索したやり方だけでは十分な効果を発
揮することができない。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、ターボチャージャの内部構造を利用してＥＧＲガス
の循環量を増加させ、あるいはコントロールするように
したターボ過給エンジンのＥＧＲ装置を提供することを
目的とするものである。 Ｋ問題点を解決するための手段】 本発明は、エンジンの排気ガスによって排気タービンを
駆動し、前記排気タービンと直結されているコンプレッ
サによって吸気を圧縮して過給を行なうようにした装置
において、 排気系から取出された排気ガスの一部を前記コンプレッ
サの圧力の低い部分に戻すようにしたものである。 １作用】 従ってコンプレッサの圧力の低い部分によって排気系か
ら取出された排気ガスが吸引されるようにして吸気側に
取込まれることになる。 Ｋ実施例】 第３図は本発明の一実施例に係るＥＧＲ装置を備えるタ
ーボ過給エンジンを示すものである。なおこのエンジン
１０はディーゼルエンジンから構成されている。そして
エンジン１０を構成するシリンダブロックの両側には吸
気マニホールド１１と排気マニホールド１２とが取付け
られるようになっている。吸気マニホールド１１は３気
筒ずつに分割されるとともに、それらが吸気管１３に接
続されている。これに対して排気マニホールド１２は排
気管１４に接続されるようになっている。 そして吸気管１３の先端部にはエアクリーナ１５が取付
けられており、このエアクリーナ１５によって外部から
大気を導入するようになっている。 これに対して排気管１４の先端部にはマフラ１６が接続
されており、このマフラ１６を通して大気中に排気ガス
を排出するようにしている。 さらにこのエンジン１０はターボ過給エンジンから構成
されており、ターボチャージャ２０を装備している。タ
ーボチャージャ２０のタービン２１は排気マニホールド
１２と排気管１４との間に接続されている。これに対し
てターボチャージャ２０のコンプレッサ２２はエアクリ
ーナ１５とインタクーラ２３との間において吸気管１３
に接続されている。 ターボチャージャ２０にはＥＧＲ管２６が接続されるよ
うになっている。すなわち第１図に示すように、ターボ
チャージャ２０のタービン２１の下流側から取出された
ＥＧＲ管２６はコンプレッサ２２のインペラの背面側で
あって圧力の低い部分に接続されるようになっている。 またＥＧＲ管２６には電磁バルブ２７が接続されるよう
になっている。またターボチャージャ２０のコンプレッ
サ２２の上流側にはバタフライバルブ２８が接続されて
おり、このバタフライバルブ２８によって吸気の量の調
整を行なうようにしている。 以上のような構成において、エンジン１０の各シリンダ
内での燃焼によって生じた排気ガスは排気マニホールド
１２を通してターボチャージｔ２０のタービン２１に供
給され、このタービン２１を駆動するようになる。そし
てタービン２１を駆動した後に排気ガスはマフラ１６を
通して大気中に排出されることになる。そしてタービン
２１と直結されているコンプレッサ２２がエアクリーナ
１５を通して導入された吸気を圧縮するとともに、この
吸気をインタクーラ２３によって冷却し、吸気管１３お
よび吸気マニホールド１１を通してエンジン１０の各シ
リンダに供給することになる。 ターボチャージャ２１の下流側において排気管１４内を
通過する排気ガスの一部はＥＧＲ管２管区６って取出さ
れるとともに、電磁バルブ２７を通してコンプレッサ２
２のインペラの背面側であって負圧域に導入されるよう
になっている。そしてコンプレッサ２２内においてこの
排気ガスが吸気と混合され、インタクーラ２３および吸
気管１３を通してエンジンの各シリンダに供給されるこ
とになる。 このように本実施例に係るターボ過給エンジンにおいて
は、ターボチャージャ２０のタービン２１側から排出さ
れる排気ガスを吸気側のコンプレッサ２２のインペラの
背面部であって負圧域に戻すようにしている。これによ
ってコンプレッサ２２のインペラから吐出される空気と
混合され、エンジン１０の吸気側へ排気ガス循環が行な
われるようになる。すなわちターボチャージ−Ｐ２０の
タービン２１から排出される排気ガスの一部を反対側に
あるコンプレッサ２２のインペラの負圧域の背面部に導
き、コンプレッサから出る空気と混合させてＥＧＲを行
なうようにしたものである。従ってＥＧＲの循環量を増
加させるとともに、ＥＧＲの最のコントロールを行なう
ことが可能になる。 第４図は従来のＥＧＲ可能な領域と本実によって可能に
なるＥＧＲ領域とをそれぞれ示したものであって、本実
によれば、エンジンの負荷が高い領域におけるＥＧＲが
達成されることが示されている。 第２図は上記実施例の変形例を示すものであって、この
変形例においては、ターボチャージャ２０の排気タービ
ン２１の下流側から取出された排気ガスをＥＧＲ管２管
区６ってバタフライバルブ２８とインペラとの中間部で
あって絞られた部分に戻すようにしている。従ってこの
変形例においても、圧力の低い部分に排気ガスが戻され
るようにＥＧＲが行なわれることになり、上記実施例と
ほぼ同様の作用効果を奏することが可能になる。 またバタフライバルブ２８によってＥＧＲの量をコント
ロールできるようになる。 Ｋ発明の効果】 以上のように本発明は、排気系から取出された排気ガス
の一部をターボチャージャのコンプレッサの圧力の低い
部分に戻すようにしたものである。 従ってコンプレッサの圧力の低い部分によって排気ガス
が吸引されるようにして吸気側に戻されることになり、
ＥＧＲガスの量を増加でき、またＥＧＲガスの量のコン
トロールを行なうことが可能になる。 ある。 ・エンジン（シリンダブロック） ・吸気管 ・排気管 ・ターボチャージャ ・タービン ・コンプレッサ ・インタクーラ ・ＥＧＲ管 ・電磁バルブ ・バタフライバルブ
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係るターボ過給エンジンの
ＥＧＲＨＩを示すターボチャージャの要部断面図、第２
図は変形例のＥＧＲ装置を示すタボチャージャの要部断
面図、第３図はこのＥＧＲ装置を備えるターボ過給エン
ジンの平面図、第４図はＥＧＲ可能な領域を示すグラフ
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンの排気ガスによつて排気タービンを駆動し
    、前記排気タービンと直結されているコンプレッサによ
    つて吸気を圧縮して過給を行なうようにしたエンジンに
    おいて、 排気系から取出された排気ガスの一部を前記コンプレッ
    サの圧力の低い部分に戻すようにしたことを特徴とする
    ターボ過給エンジンのＥＧＲ装置。
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