JPH051580A - 内燃機関の排気装置 - Google Patents

内燃機関の排気装置

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JPH051580A
JPH051580A JP15164291A JP15164291A JPH051580A JP H051580 A JPH051580 A JP H051580A JP 15164291 A JP15164291 A JP 15164291A JP 15164291 A JP15164291 A JP 15164291A JP H051580 A JPH051580 A JP H051580A
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JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
branch passage
exhaust
engine
passage portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP15164291A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Yokoyama
淳一 横山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ガスの一部を吸気系に還流させる内燃機
関において、機関冷間時の燃焼性改善と暖機後の全開出
力向上とを両立させることを目的とする。 【構成】 枝通路部3の排気ポート1の直下流に夫々開
閉弁10を介装し、枝通路部4から排気ガスの一部を吸
気系に還流するEGR通路17を設ける。機関冷間時の
部分負荷領域では、開閉弁10により枝通路部3を閉塞
して、枝通路部4とこれと連通する分岐通路部6のみか
ら排気ガスを排出する。従って、排気ガスの全量が通過
する通路部の放熱面積は低減され、排気ガス温度が高く
なるため、吸気が充分に加熱され、燃焼性の改善を図れ
る。機関暖機後には、排気ガスを枝通路部3,4と、分
岐通路部5,6を介して流す。従って、排気ガスの全量
が通過する通路部の放熱面積が増大され、排気ガス温度
が低くなるため、吸気が冷却され、全開出力領域に入っ
た場合、充填効率の向上、ノック特性の向上を図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気装置に
関し、特に、排気ガスの一部を吸気系に還流する内燃機
関において、特に冷間時の燃焼性向上と暖機後の充填効
率及びノック特性向上とを両立させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関の低負荷運転時等の特定
運転領域において、機関の排気ガスの一部を取り出して
吸気系に還流させ、NOX の発生を抑制する排気ガス還
流(以下、EGRと言う)装置が、エミッション対策技
術として良く知られている。ところで、以上のようなE
GR装置において、EGR通路の排気通路への連通位置
として、特開昭61−4836号公報(従来例1)及び
特開昭60−98150号公報(従来例2)に開示され
たものがある。
【0003】即ち、従来例1にあっては、EGR通路を
排気通路のうちエキゾーストマニホールド部に設けるよ
うにしている。又、従来例2にあっては、EGR通路を
エキゾーストマニホールド部の集合部下流の単一通路部
即ち、フロントチューブ部に設けるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関にあっては、夫々次のような問題点
を有していた。即ち、従来例1のものでは、排気ポート
からEGR通路の連通部までの距離が短く、排気ガスの
放熱面積が少ないため、機関暖機後にEGR通路を介し
て取り出される排気ガス温度が高く、吸気温度の上昇が
著しい。従って、全開出力領域に入った場合、充填効率
の悪化、ノック特性の悪化を来す。
【0005】従来例2のものでは、排気ポートからEG
R通路の連通部までの距離が長く、排気ガスの放熱面積
が多いため、従来例1とは逆に機関冷間時にEGR通路
を介して取り出される排気ガス温度が低く、吸気温度の
低下が著しい。従って、冷間時の燃焼性の悪化を来す。
このように、従来では、機関冷間時の燃焼性改善と暖機
後の全開出力向上とを両立させることは困難であるのが
実情である。
【0006】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、排気通路の構造,EGR通路の連通位置の改
良を図ることにより、機関冷間時の燃焼性改善と暖機後
の全開出力向上とを両立させることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の内燃
機関の排気装置は、各気筒毎に夫々排気弁を備えた2つ
の排気ポートを有してなる内燃機関において、各気筒の
排気ポートに夫々連通する複数の枝通路部を、単一の通
路部から2つに分岐した分岐通路部に複数ずつ分けて集
合した排気通路構造を有し、前記各気筒における一方の
排気ポートと連通する枝通路部若しくは分岐通路部を開
閉する開閉手段と、他方の排気ポートと連通する枝通路
部若しくは分岐通路部から排気ガスの一部を吸気系に還
流する排気ガス還流手段と、を設けた構成とする。
【0008】
【作用】かかる構成において、例えば機関冷間時の部分
負荷領域では、開閉手段を閉塞する。これにより、各気
筒から排出される排気ガスは一方の排気ポートのみから
一方の枝通路部を通り、分岐通路部を経て、更に、単一
の通路部を通って排出される。このとき、排気ガスを吸
気系に還流する。又、機関暖機後の部分負荷領域におけ
るある負荷以上では、開閉手段を開放する。これによ
り、各気筒から排出される排気ガスは両方の排気ポート
から両方の枝通路部を通り、一方の枝通路部から分岐通
路部に至り、他方の枝通路部から分岐通路部に至り、更
に、両分岐通路部から単一の通路部を介して排出され
る。このとき、排気ガスを吸気系に還流させる。
【0009】以上のように、機関冷間時の部分負荷領域
では、開閉手段によって一方の枝通路部を閉塞して、他
方の枝通路部から排気ガスを排出するようにしたから、
気筒毎の排気ガスの全量が通過する通路部の放熱面積は
低減される。この結果、排気ガスの放熱量が低減され、
排気ガス温度が高くなるため、吸気が充分に加熱され、
燃焼性の改善を図ることができる。
【0010】又、機関暖機後には、気筒毎の排気ガスの
全量が通過する通路部の放熱面積が従来に比較して増大
される。この結果、、排気ガスの放熱量が増大し、排気
ガス温度が低くなるため、吸気が冷却され、全開出力領
域に入った場合、充填効率の向上、ノック特性の向上を
図れる。
【0011】
【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図1において、内燃機関Eの各気筒#1〜#4
毎に夫々排気弁を備えた2つの排気ポート1,2が設け
られており、その排気通路構造は次のようである。即
ち、前記各気筒#1〜#4の排気ポート1,2には夫々
枝通路部3,4が連通接続されている。各気筒#1〜#
4において夫々一方の排気ポート1に連通接続される複
数の枝通路部3は夫々合流して単一の分岐通路部5に接
続され、他方の排気ポート2に連通接続される複数の枝
通路部4は夫々合流して単一の分岐通路部6に接続され
る。両方の分岐通路部5,6は更に合流して単一の通路
部(以下、フロントチューブ部と言う)7に接続され
る。
【0012】ここで、上述の構造の排気通路のうちフロ
ントチューブ部7には、排気浄化用の触媒9が介装され
る。そして、前記各気筒#1〜#4における一方の排気
ポート1と連通する枝通路部3の排気ポート1の直下流
には、夫々開閉手段としての開閉弁10が介装される。
これら開閉弁10同士は共通の回転駆動軸11によって
連係され、該回転駆動軸11の一端部には、該軸11を
回転駆動するアクチュエータ12が連結される。このア
クチュエータ12は、コントロールユニット13から出
力される制御信号に基づいて駆動され、開閉弁10を開
閉制御する。
【0013】ここで、コントロールユニット13には、
機関温度を代表する機関冷却水温度を検出する水温セン
サ、絞り弁の開度を検出する開度センサ,吸気通路の絞
り弁下流の吸気負圧を検出する吸気負圧センサ,機関回
転数センサ等の機関運転状態検出手段から出力される各
種検出信号が入力され、これら機関運転状態検出信号に
基づいてアクチュエータ12を制御する。
【0014】一方、他方の排気ポート2と連通する通路
部、即ち、開閉弁10によって開閉されない枝通路部4
から排気ガスの一部を吸気系に還流するEGR手段が設
けられている。このEGR手段は、機関Eの吸気系に接
続したEGR通路17を一つの枝通路部4に連通させた
構成で、該EGR通路17にはEGR制御弁18が介装
される。このEGR制御弁18を駆動するアクチュエー
タ19が設けられており、このアクチュエータ19は、
コントロールユニット13から出力される制御信号に基
づいて駆動され、EGR制御弁18を制御する。この場
合、コントロールユニット13は、前記機関運転状態に
基づいてアクチュエータ19を制御する。
【0015】かかる構成において、例えば機関冷間時の
部分負荷領域では、コントロールユニット13から出力
される制御信号に基づいて、各アクチュエータ13,1
9が制御されて、開閉弁10が閉塞されると共に、制御
弁18によってEGR通路17が開放される。これによ
り、各気筒#1〜#4から排出される排気ガスは一方の
排気ポート2のみから一方の枝通路部4を通り、分岐通
路部6を経て、更に、フロントチューブ部7を通り、触
媒8を経て排出される。このとき、一方の枝通路部4か
らEGR通路17に排気ガスが導入され、該排気ガスは
吸気系に還流される。又、機関暖機後の部分負荷領域に
おけるある負荷以上では、開閉弁10を開放する。これ
により、各気筒#1〜#4から排出される排気ガスは両
方の排気ポート1,2から両方の枝通路部3,4を通
り、一方の枝通路部4から分岐通路部6に至り、他方の
枝通路部3から分岐通路部5に至り、更に、両分岐通路
部5,6からフロントチューブ部7に至り、触媒8を経
て排出される。そして、一方の枝通路部4から開放され
たEGR通路17に排気ガスが導入され、該排気ガスは
吸気系に還流される。
【0016】以上のように、機関冷間時の部分負荷領域
では、開閉弁10によって一方の枝通路部3を閉塞し
て、他方の枝通路部4とこれと連通する分岐通路部6の
みから排気ガスを排出するようにしたから、気筒#1〜
#4毎の排気ガスの全量が通過する通路部の放熱面積は
従来に比較して約30%程度低減される。この結果、排
気ガスの放熱量が低減され、排気ガス温度が高くなるた
め、吸気が充分に加熱され、燃焼性の改善を図ることが
できる。
【0017】特に、本実施例によると、触媒8の入口温
度が高温に保たれるため、触媒8の転化効率が大幅に向
上する。又、機関暖機後には、排気ガスが両方の枝通路
部3,4と、両方の分岐通路部5,6を介して流れるた
め、気筒#1〜#4毎の排気ガスの全量が通過する通路
部の放熱面積が従来に比較して約40%程度増大され
る。この結果、、排気ガスの放熱量が増大し、排気ガス
温度が低くなるため、吸気が冷却され、全開出力領域に
入った場合、充填効率の向上、ノック特性の向上を図れ
る。
【0018】特に、本実施例によると、触媒8の熱劣化
を防止することができる。次に、本発明の他の実施例を
図2に示す。図2の実施例は、先の実施例で各気筒#1
〜#4の排気ポート1,2に夫々独立して連通接続して
いた枝通路部3,4を排気ポート1,2との連通部で一
体化して相互に連通させるようにし、分岐通路部5に開
閉弁10を設け、この開閉弁10の制御によって各気筒
#1〜#4における一方の排気ポート1と連通する枝通
路部3を全て開閉するようにする。又、開閉弁10によ
って開閉されない枝通路部4相互の合流部下流の分岐通
路部6にEGR通路17を連通接続する。
【0019】尚、本実施例においては、EGR通路17
の連通接続部の直下流の分岐通路部6にも触媒9を介装
する。かかる実施例によると、枝通路部3,4の構成の
簡略化を図れ、開閉弁10を単一設ければ良いだけであ
るから、構造的に簡略化でき、コスト的に有利である。
【0020】又、EGR通路17の連通接続部の直下流
の分岐通路部6に触媒9を介装した結果、機関冷間時の
部分負荷領域では、高温に保たれた触媒9の輻射熱を受
けて、この触媒9の直上流側から取り出される排気ガス
が効果的に加熱され、排気ガス温度をより効果的に高め
ることができるという利点がある。尚、以上のように、
特定の実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、当該技術分野における
熟練者等により、本発明に添付された特許請求の範囲か
ら逸脱することなく、種々の変更及び修正が可能である
との点に留意すべきである。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、各気筒の
排気ポートに夫々連通する複数の枝通路部を、単一の通
路部から2つに分岐した分岐通路部に複数ずつ分けて集
合した排気通路構造にし、各気筒における一方の排気ポ
ートと連通する枝通路部若しくは分岐通路部を開閉する
開閉手段と、他方の排気ポートと連通する枝通路部若し
くは分岐通路部から排気ガスの一部を吸気系に還流する
排気ガス還流手段と、を設けるようにしたから、機関冷
間時の燃焼性改善と暖機後の全開出力向上とを両立させ
ることができる有用性大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る内燃機関の排気装置の一実施例
を示す平面断面図
【図2】 他の実施例の平面断面図
【符号の説明】
1 排気ポート 2 排気ポート 3 枝通路部 4 枝通路部 5 分岐通路部 6 分岐通路部 7 フロントチューブ部 10 開閉弁 17 EGR通路 E 内燃機関

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】各気筒毎に夫々排気弁を備えた2つの排気
    ポートを有してなる内燃機関において、各気筒の排気ポ
    ートに夫々連通する複数の枝通路部を、単一の通路部か
    ら2つに分岐した分岐通路部に複数ずつ分けて集合した
    排気通路構造を有し、前記各気筒における一方の排気ポ
    ートと連通する枝通路部若しくは分岐通路部を開閉する
    開閉手段と、他方の排気ポートと連通する枝通路部若し
    くは分岐通路部から排気ガスの一部を吸気系に還流する
    排気ガス還流手段と、を設けたことを特徴とする内燃機
    関の排気装置。
JP15164291A 1991-06-24 1991-06-24 内燃機関の排気装置 Pending JPH051580A (ja)

Priority Applications (1)

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JP15164291A JPH051580A (ja) 1991-06-24 1991-06-24 内燃機関の排気装置

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JP15164291A JPH051580A (ja) 1991-06-24 1991-06-24 内燃機関の排気装置

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JPH051580A true JPH051580A (ja) 1993-01-08

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ID=15523023

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JP15164291A Pending JPH051580A (ja) 1991-06-24 1991-06-24 内燃機関の排気装置

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JP (1) JPH051580A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6336662B1 (en) 1998-03-26 2002-01-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Tongue hooking mechanism for seat belt
JP2012132337A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Toyota Motor Corp 過給機付き内燃機関の制御装置

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US6336662B1 (en) 1998-03-26 2002-01-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Tongue hooking mechanism for seat belt
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