JPH0447154A - エンジンの排気装置 - Google Patents

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】 本発明はエンジンの排気装置に係り、とくに排気バルブ
によってシリンダと連通する排気ポートを開閉するよう
にしたエンジンの排気装置に関する。

Ｋ発明のａｔ要） 排気ポートに絞り通路を形成するとともに、この絞り通
路を絞る絞り弁を排気バルブに取付けるようにし、排気
バルブの開き始めから所定のリフトまで上記絞り通路を
絞り弁で絞ることによって内部ＥＧＲを行なうようにし
、排熱によってシリンダ内を高温にして未燃焼の燃料や
パティキュレート等を再燃焼させるようにしたものであ
る。

［従来の技術］ 排気ガス中の窒素酸化物を低減するために、ＥＱ　Ｒ（
Ｅ　ｘｈａｕｓｔ　　Ｑ　ａｓ　　Ｒｅｃｉｒｃｕｌａ
ｔｉｏｎ　　排気ガス再循環）を行なうようにしている
。ＥＧＲは排気系から取出した排気ガスを吸気系に戻す
ようにしたものであって、排気管と吸気管とを導管によ
って連通させるようにしている。これに対してシリンダ
内で発生した燃焼ガスを全部排出することなく、一部を
残留させることによって窒素酸化物ｔａ滅する技術が知
られている。このような方法は内部ＥＧＲと呼ばれてい
る。

Ｋ発明が解決しようとする問題点】 内部ＥＧＲは、吸気バルブと排気バルブの開閉のタイミ
ングを調整することによって行なうようにしており、上
記２種のバルブのオーバラップ期間中の内部ＥＧＲによ
って窒素酸化物の低減を図るようにしているが、十分な
効果が得られていない。また排熱によるパティキュレー
トの再燃焼についても、積極的な対策がとられておらず
、排気管に取付けられているパティキュレートフィルタ
等によってパティキュレートを捕捉して除去するように
している。

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、より積極的に内部ＥＧＲを行なうことによって排気
ガス対策をとるようにしたエンジンの排気装置を提供す
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、排気バルブによってシリンダと連通する排気
ポートを開閉するようにした装置において、 前記排気ポートに絞り通路を形成するとともに、前記絞
り通路を絞る絞り弁を前記排気バルブに取付け、 前記排気バルブの開き始めから所定のリフトまで前記絞
り通路を前記絞り弁で絞るようにしたものである。

Ｋ作用】 従って排気バルブの開き始めから所定のリフトまでの期
間においては、排気ガスが一時的にシリンダ内に閉込め
られるようになり、内部ＥＧＲ量が増加し、これによっ
て窒素酸化物の低減が図られる。また排気ガスを上述の
如く排気行程の初期にスロットルすることによって、排
熱によってシリンダ内の温度を高温にし、未燃焼の燃料
やパティキュレート等を再燃焼させることが可能になる
。

Ｋ実施例】 第４図は本発明の一実施例に係る排気装置を備えるディ
ーゼルエンジンを示すものであって、そのシリンダブロ
ック１０には貫通孔から成るシリンダ１１が形成されて
いる。シリンダ１１内にはピストン１２が摺１Ｉｌｌ司
能に配されている。ピストン１２はピストンピン１３に
よってコンロッド１４を介して図外のクランクシャフト
に連結されるようになっている。またピストン１２の頂
部には凹部から成る燃焼室１５が形成されており、この
燃焼室１５に向けて燃料噴射ノズル１６によって燃料の
噴霧を噴射するようになっている。

上記燃料Ｉｌｌ射ノズル１６はシリンダ１１の上部を閉
塞するシリンダヘッド２０によって支持されている。シ
リンダヘッド２０には吸気ボート２１と排気ポート２２
とがそれぞれ形成されている。

そしてこれらのボート２１．２２はそれぞれ吸気バルブ
２３および排気バルブ２４によって開閉されるようにな
っている。なお吸気バルブ２３および排気バルブ２４は
それぞればね２５．２６によって、ばね受け２７．２８
を介して上方に付勢されており、これによって吸気ボー
ト２１または排気ポート２２を閉じるようにしている。

排気ポート２２のとくにシリンダ１１側の部分には第１
図に拡大して示すような絞り通路３１が形成されている
。この絞り通路３１は吸気ボート２２を段状にして形成
されたものである。そして絞り通路３１に対応して、排
気バルブ２４のステム部には較り弁３２が取付（ブられ
ており、この較り弁３２によって絞り通路３１を絞るよ
うにしている。

以上のような構成において、吸気バルブ２３が開かれる
と吸気ボート２１を通してシリンダ１１内に吸気が導入
される。そして吸気は上死点側へ移動するピストン１２
によって圧縮されて高温の状態になる。そしてピストン
１２がはぼ上死点に移動するのに同期して、燃料噴射ノ
ズル１６が燃焼室１５に向けて燃料を噴射することにな
る。噴射された燃料の噴霧は圧縮された吸気の熱によつ
て自然着火され、シリンダ１１内で燃焼が行なわれる。

そして燃焼によって生ずる圧力でピストン１２が下方へ
移動される。そして排気バルブ２４が開かれると、排気
ポート２２を通して燃焼ガスが排出されるようになる。

このようにして作動されるエンジンにおいて、排気ポー
ト２２の途中には第１図に示すように絞り通路３１が形
成されるとともに、この絞り通路３１を絞る絞り弁３２
が排気バルブ２４のステム部に取付けられている。従っ
てカムによって排気バルブ２４を開くと第１図〜第３図
のように変化し、とくに第２図のストＯ−りで絞り通路
３１が絞り弁３２によって絞られることになる。このた
めに第５図に示すように排気通路の面積が変化すること
になる。すなわち排気バルブ２４の開き始めから途中ま
で上記スロットル部３１で排気ガスを一時的に縮流させ
ることが可能になる。

このような作用によって第６図に示すように、Ｐ−Ｖ線
上で排気バルブ２４の開き始めからこのバルブ２４のリ
フトの途中までをスロットルすることによって、排気ガ
スをシリンダ１１内に閉込めることになる。すなわちこ
れによって残留ガスが増大し、内部ＥＧＲが行なわれる
ことになる。

従って一時的に酸素量が欠乏して燃焼が緩慢になり、窒
素酸化物の生成量が低減されるようになる。

またシリンダ１１内に閉込められる燃焼ガスの温度によ
ってシリンダ１１内が一時的に高温になり、排気ガス中
の未燃焼燃料およびパティキュレートを再燃焼させるこ
とが可能になる。このようにして排ガス改善が図られる
ことになる。なお第６図に示すＰ−Ｖ線図において、絞
り弁３２の作用によって生ずる容積の変化はプラスの部
分とマイナスの部分とが互いにほぼバランスされ、これ
によってポンピングロスの増減はほとんど生じない。

「発明の効果】 以上のように本発明は、排気ポートに絞り通路を形成す
るとともに、上記絞り通路を絞る絞り弁を排気バルブに
取付け、排気バルブの開き始めから所定のリフトまで絞
り通路を絞り弁で絞るようにしたものである。従ってこ
のような絞り動作によってシリンダ内を一時的に高温に
することが可能になり、排気ガス中の未燃焼成分を再燃
焼させることが可能になる。また絞り弁による絞りによ
って内部ＥＧＲが行なわれるために、燃焼が緩慢になっ
て窒素酸化物の生成量を抑えることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るエンジンの排気装置を
示す要部縦断面図、第２図および第３図はその動作を示
す要部縦断面図、第４図はシリンダの縦断面図、第５図
はカムのリフトと排気通路の面積の変化を示すグラフ、
第６図はＰ−Ｖ線図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 １１・・・シリンダ（貫通孔） ２０・・・シリンダヘッド ２２・・・排気ポート ２４・・・排気バルブ ２６・・・ばね ３１・・・絞り通路 ３２・・・絞り弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、排気バルブによつてシリンダと連通する排気ポート
   を開閉するようにした装置において、前記排気ポートに
   絞り通路を形成するとともに、前記絞り通路を絞る絞り
   弁を前記排気バルブに取付け、 前記排気バルブの開き始めから所定のリフトまで前記絞
   り通路を前記絞り弁で絞るようにしたことを特徴とする
   エンジンの排気装置。