JPH05263719A - エンジンの排気環流装置 - Google Patents
エンジンの排気環流装置Info
- Publication number
- JPH05263719A JPH05263719A JP4091925A JP9192592A JPH05263719A JP H05263719 A JPH05263719 A JP H05263719A JP 4091925 A JP4091925 A JP 4091925A JP 9192592 A JP9192592 A JP 9192592A JP H05263719 A JPH05263719 A JP H05263719A
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- JP
- Japan
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- exhaust gas
- intake passage
- air intake
- valve
- passage
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 充分なＥＧＲ量を確保してもエンジンの燃焼
特性が悪化しない。 【構成】 エンジンの主吸気路２の途中で補助吸気路４
を分岐せしめて、これを主吸気路２の開口より外周位置
の燃焼室１ａ壁に開口せしめ、その開口に補助吸気弁７
を設ける。排気環流路５を補助吸気路４の途中に開口せ
しめて、排気環流弁６により開閉する。排気環流弁６が
開いた状態で補助吸気弁７を開くと、排気ガスが補助吸
気路４を経て燃焼室１ａ内に供給され、その周壁に沿う
旋回流となる。主吸気路２の吸気弁３開放により供給さ
れる吸気は、燃焼室１ａの中心部に至るから、吸気と排
気ガスの混合は殆ど生じず、充分な量の排気ガスを燃焼
室１ａに環流しても、常に良好な燃焼状態が確保され
る。
特性が悪化しない。 【構成】 エンジンの主吸気路２の途中で補助吸気路４
を分岐せしめて、これを主吸気路２の開口より外周位置
の燃焼室１ａ壁に開口せしめ、その開口に補助吸気弁７
を設ける。排気環流路５を補助吸気路４の途中に開口せ
しめて、排気環流弁６により開閉する。排気環流弁６が
開いた状態で補助吸気弁７を開くと、排気ガスが補助吸
気路４を経て燃焼室１ａ内に供給され、その周壁に沿う
旋回流となる。主吸気路２の吸気弁３開放により供給さ
れる吸気は、燃焼室１ａの中心部に至るから、吸気と排
気ガスの混合は殆ど生じず、充分な量の排気ガスを燃焼
室１ａに環流しても、常に良好な燃焼状態が確保され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの排気環流装置
に関し、特にエンジンの燃焼不安定をきたすことがない
排気環流装置に関する。
に関し、特にエンジンの燃焼不安定をきたすことがない
排気環流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＮＯｘの低減等を目的として排気環流
（ＥＧＲ）装置が設けられており、従来のＥＧＲ装置
は、スロットル弁下流のエンジン吸気路壁等に接続され
たＥＧＲ路を、ＥＧＲ弁により適宜開放して排気ガスの
一部を吸気路内に環流せしめる構造となっている。
（ＥＧＲ）装置が設けられており、従来のＥＧＲ装置
は、スロットル弁下流のエンジン吸気路壁等に接続され
たＥＧＲ路を、ＥＧＲ弁により適宜開放して排気ガスの
一部を吸気路内に環流せしめる構造となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構造では、排気ガスは混合気に混入してこれと一体
に燃焼室内へ供給されるため、混合気中の排気ガス成分
が増大して燃焼が不安定となり、甚だしい場合は着火不
能となる。このため、ＥＧＲ量の増量には限界があっ
た。
来の構造では、排気ガスは混合気に混入してこれと一体
に燃焼室内へ供給されるため、混合気中の排気ガス成分
が増大して燃焼が不安定となり、甚だしい場合は着火不
能となる。このため、ＥＧＲ量の増量には限界があっ
た。
【０００４】そこで、本発明はかかる課題を解決するも
ので、充分なＥＧＲ量を確保してもエンジンの燃焼特性
を悪化せしめることがない、エンジンの排気環流装置を
提供することを目的とする。
ので、充分なＥＧＲ量を確保してもエンジンの燃焼特性
を悪化せしめることがない、エンジンの排気環流装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の構成を説明する
と、エンジンシリンダ１の燃焼室壁に主吸気路２を開口
せしめてここに吸気弁３を設けるとともに、上記主吸気
路２の途中で補助吸気路４を分岐せしめて、これを上記
主吸気路２の開口より外周位置の燃焼室壁に開口せし
め、排気ガスの一部をエンジンの吸気側に環流せしめる
排気環流路５を上記補助吸気路４の途中に開口せしめ
て、該開口を排気環流弁６により開閉するようになし、
かつ上記補助吸気路４の開口に補助吸気弁７を設けて、
該補助吸気弁７開放時の流入気体が燃焼室１ａの周壁に
沿って旋回するようになしたものである。
と、エンジンシリンダ１の燃焼室壁に主吸気路２を開口
せしめてここに吸気弁３を設けるとともに、上記主吸気
路２の途中で補助吸気路４を分岐せしめて、これを上記
主吸気路２の開口より外周位置の燃焼室壁に開口せし
め、排気ガスの一部をエンジンの吸気側に環流せしめる
排気環流路５を上記補助吸気路４の途中に開口せしめ
て、該開口を排気環流弁６により開閉するようになし、
かつ上記補助吸気路４の開口に補助吸気弁７を設けて、
該補助吸気弁７開放時の流入気体が燃焼室１ａの周壁に
沿って旋回するようになしたものである。
【０００６】
【作用】上記構成の排気環流装置によれば、排気環流弁
６が開いた状態で補助吸気弁７を開くと、排気ガスが補
助吸気路４を経て燃焼室１ａ内に供給され、その周壁に
沿う旋回流となる。一方、主吸気路２の吸気弁３開放に
より供給される吸気は、燃焼室１ａの中心部に至るか
ら、吸気と排気ガスの混合は殆ど生じず、また、上記旋
回流に伴い吸気も旋回して燃料との混合が促進される。
したがって、シリンダヘッドの中心部に点火プラグを設
置すれば、充分な量の排気ガスを燃焼室１ａに環流して
も、常に良好な着火状態を確保することができ、ＮＯｘ
の低減、ＨＣエミッションの改善、およびポンピングロ
スの低減等が実現される。
６が開いた状態で補助吸気弁７を開くと、排気ガスが補
助吸気路４を経て燃焼室１ａ内に供給され、その周壁に
沿う旋回流となる。一方、主吸気路２の吸気弁３開放に
より供給される吸気は、燃焼室１ａの中心部に至るか
ら、吸気と排気ガスの混合は殆ど生じず、また、上記旋
回流に伴い吸気も旋回して燃料との混合が促進される。
したがって、シリンダヘッドの中心部に点火プラグを設
置すれば、充分な量の排気ガスを燃焼室１ａに環流して
も、常に良好な着火状態を確保することができ、ＮＯｘ
の低減、ＨＣエミッションの改善、およびポンピングロ
スの低減等が実現される。
【０００７】また、排気環流弁６を閉じた場合には、主
吸気路２の吸気の一部が補助吸気路４を経て燃焼室１ａ
内に供給されるから、充填効率が向上するとともに、こ
の場合にも燃焼室１ａに生じる旋回流により燃料と吸気
の混合が促進されて着火性能が向上せしめられる。
吸気路２の吸気の一部が補助吸気路４を経て燃焼室１ａ
内に供給されるから、充填効率が向上するとともに、こ
の場合にも燃焼室１ａに生じる旋回流により燃料と吸気
の混合が促進されて着火性能が向上せしめられる。
【０００８】
【実施例】図１には排気環流装置を設けたエンジン部の
構造を示す。エンジンシリンダ１の頂部は半球形をなす
シリンダヘッド１１となっており、その下方に燃焼室１
ａが形成されている。上記シリンダヘッド１１には周面
の対向位置に主吸気路２と排気路９が接続され、各開口
には公知の吸気弁３および排気弁１０が設けられてい
る。
構造を示す。エンジンシリンダ１の頂部は半球形をなす
シリンダヘッド１１となっており、その下方に燃焼室１
ａが形成されている。上記シリンダヘッド１１には周面
の対向位置に主吸気路２と排気路９が接続され、各開口
には公知の吸気弁３および排気弁１０が設けられてい
る。
【０００９】上記シリンダヘッド１１の頂面中心には点
火プラグ８１が設けてあり、主吸気路２の路壁には上記
吸気弁３の方向へ向けて燃料を噴射する燃料噴射弁８２
が設けてある。主吸気路２の途中より補助吸気路４が分
岐せしめてあり、該補助吸気路４は主吸気路２に沿う路
壁の一部をこれと共用している。補助吸気路４は吸気弁
３よりも外周位置、すなわち点火プラグ８１より遠いシ
リンダ１の周壁近くに開口し、この開口を開閉する補助
吸気弁７が設けてある。補助吸気弁７の直径は吸気弁２
１の１／３〜１／４としてある。
火プラグ８１が設けてあり、主吸気路２の路壁には上記
吸気弁３の方向へ向けて燃料を噴射する燃料噴射弁８２
が設けてある。主吸気路２の途中より補助吸気路４が分
岐せしめてあり、該補助吸気路４は主吸気路２に沿う路
壁の一部をこれと共用している。補助吸気路４は吸気弁
３よりも外周位置、すなわち点火プラグ８１より遠いシ
リンダ１の周壁近くに開口し、この開口を開閉する補助
吸気弁７が設けてある。補助吸気弁７の直径は吸気弁２
１の１／３〜１／４としてある。
【００１０】排気路３より排気環流（ＥＧＲ）路５が分
岐せしめてあり、これは上記補助吸気路４の途中に開口
して、公知のＥＧＲ弁６により開閉される。ＥＧＲ弁６
はリニヤソレイド等により駆動され、エンジン負荷に比
例してその開度が大きくなるが、最大負荷では全閉とな
る。そして、ＥＧＲ弁６の全閉状態では、補助吸気路４
には主吸気路２より分岐した空気のみが流通する。
岐せしめてあり、これは上記補助吸気路４の途中に開口
して、公知のＥＧＲ弁６により開閉される。ＥＧＲ弁６
はリニヤソレイド等により駆動され、エンジン負荷に比
例してその開度が大きくなるが、最大負荷では全閉とな
る。そして、ＥＧＲ弁６の全閉状態では、補助吸気路４
には主吸気路２より分岐した空気のみが流通する。
【００１１】補助吸気路４の開口部の詳細を図２に示
す。図において、補助吸気路４はシリンダヘッド１１の
内壁面１１ａに対し傾斜して開口し、シリンダヘッド１
１の周方向にある一方の開口縁は深い凹所となって規制
壁１３を形成している。補助吸気弁７は上記吸気路４の
中心線にステム７１を一致せしめて配設され、ステム７
１に直交する傘部７２の外周背面が開口周縁のバルブシ
ート１２に当接して補助吸気路４を閉鎖している。しか
して、補助吸気弁７を開放すると、規制壁１３がない他
方の開口縁より大部分の気流が流出し（図の矢印）、後
述の如く燃焼室１ａ内に旋回流を生じる。
す。図において、補助吸気路４はシリンダヘッド１１の
内壁面１１ａに対し傾斜して開口し、シリンダヘッド１
１の周方向にある一方の開口縁は深い凹所となって規制
壁１３を形成している。補助吸気弁７は上記吸気路４の
中心線にステム７１を一致せしめて配設され、ステム７
１に直交する傘部７２の外周背面が開口周縁のバルブシ
ート１２に当接して補助吸気路４を閉鎖している。しか
して、補助吸気弁７を開放すると、規制壁１３がない他
方の開口縁より大部分の気流が流出し（図の矢印）、後
述の如く燃焼室１ａ内に旋回流を生じる。
【００１２】なお、補助吸気弁７の傘部７２前面とシリ
ンダ内壁面１１ａのなす角度θ1 は５°〜２０°、ステ
ム中心軸（投影線）Ａとシリンダヘッド内壁面１１ａの
なす角度θ2 は７０°〜８５°となっている。
ンダ内壁面１１ａのなす角度θ1 は５°〜２０°、ステ
ム中心軸（投影線）Ａとシリンダヘッド内壁面１１ａの
なす角度θ2 は７０°〜８５°となっている。
【００１３】補助吸気弁７の設置姿勢を図３、図４で更
に詳細に説明する。図３はステム中心軸とシリンダヘッ
ド内壁面１１ａ（図２）との交点Ｃと、シリンダ１の中
心軸Ｅを含む縦断面図であり、ステム中心軸の投影線Ａ
はシリンダヘッド１１の中心Ｆを通り、上記中心軸Ｅと
角度θ3 で交差している。角度θ3 は６０°〜８０°で
ある。ちなみに、吸気弁３や排気弁１０は中心軸に対し
て４５°の角度で設置されており、これらに比して補助
吸気弁７はよりシリンダ１の周壁に近い位置（すなわち
点火プラグ８１より遠い位置）に設置されている。
に詳細に説明する。図３はステム中心軸とシリンダヘッ
ド内壁面１１ａ（図２）との交点Ｃと、シリンダ１の中
心軸Ｅを含む縦断面図であり、ステム中心軸の投影線Ａ
はシリンダヘッド１１の中心Ｆを通り、上記中心軸Ｅと
角度θ3 で交差している。角度θ3 は６０°〜８０°で
ある。ちなみに、吸気弁３や排気弁１０は中心軸に対し
て４５°の角度で設置されており、これらに比して補助
吸気弁７はよりシリンダ１の周壁に近い位置（すなわち
点火プラグ８１より遠い位置）に設置されている。
【００１４】図４は上記Ｃ点を含む水平面で切った横断
面図であり、Ｃ点におけるシリンダヘッド１１の接線と
ステム中心軸の投影線Ａは既述の如く角度θ2 を成して
いる。
面図であり、Ｃ点におけるシリンダヘッド１１の接線と
ステム中心軸の投影線Ａは既述の如く角度θ2 を成して
いる。
【００１５】上記構造のＥＧＲ装置において、補助吸気
弁７はほぼ吸気弁３と同じクランク角度範囲でエンジン
のクランクシャフトに連動して開閉作動せしめられる。
ＥＧＲ弁６が所定量開いている状態で補助吸気弁７が開
放すると、ＥＧＲガスは補助吸気路４の開口より燃焼室
１ａ内に流入し、図４の矢印で示す如く、燃焼室１ａの
周壁に沿って旋回する旋回流を生成する。しかして、吸
気路２より燃焼室１ａの中心部に供給された混合気の外
周部を排気ガスが旋回するから（図１参照）、排気ガス
が点火プラグ８１の近傍に至ることは殆どなく、充分な
排気ガスを環流せしめても燃焼の不安定や着火ミス等を
生じることはない。また、排気ガスの旋回流により混合
気も旋回せしめられ、空気と燃料の混合が促進されて、
これによっても良好な燃焼状態が維持される。
弁７はほぼ吸気弁３と同じクランク角度範囲でエンジン
のクランクシャフトに連動して開閉作動せしめられる。
ＥＧＲ弁６が所定量開いている状態で補助吸気弁７が開
放すると、ＥＧＲガスは補助吸気路４の開口より燃焼室
１ａ内に流入し、図４の矢印で示す如く、燃焼室１ａの
周壁に沿って旋回する旋回流を生成する。しかして、吸
気路２より燃焼室１ａの中心部に供給された混合気の外
周部を排気ガスが旋回するから（図１参照）、排気ガス
が点火プラグ８１の近傍に至ることは殆どなく、充分な
排気ガスを環流せしめても燃焼の不安定や着火ミス等を
生じることはない。また、排気ガスの旋回流により混合
気も旋回せしめられ、空気と燃料の混合が促進されて、
これによっても良好な燃焼状態が維持される。
【００１６】なお、補助吸気弁７の閉鎖時期は下死点前
（ＢＢＤＣ）３０°ＣＡ〜９０°ＣＡの範囲として、吸
気弁３の閉鎖時期よりも少なくとも３０°ＣＡ以上早く
するのが良い。こうすることにより、吸入された排気ガ
スはシリンダ１の下部に分布し、点火プラグ８１への影
響はさらに小さくなる。
（ＢＢＤＣ）３０°ＣＡ〜９０°ＣＡの範囲として、吸
気弁３の閉鎖時期よりも少なくとも３０°ＣＡ以上早く
するのが良い。こうすることにより、吸入された排気ガ
スはシリンダ１の下部に分布し、点火プラグ８１への影
響はさらに小さくなる。
【００１７】補助吸気路４は路壁の一部を主吸気路２と
共用しているから、補助吸気路４を流通する排気ガスの
熱は主吸気路２に良く伝達し、燃料噴射弁８２より供給
される燃料の霧化が促進されて、燃焼効率が向上せしめ
られる。
共用しているから、補助吸気路４を流通する排気ガスの
熱は主吸気路２に良く伝達し、燃料噴射弁８２より供給
される燃料の霧化が促進されて、燃焼効率が向上せしめ
られる。
【００１８】エンジンの最高負荷域ではＥＧＲ弁６が全
閉となるが、この場合は補助吸気路４には主吸気路２よ
り分流した空気が流入し、これが燃焼室１ａ内に旋回流
として供給されるから、充填効率が向上するとともに燃
焼の安定化も実現され、大きな出力トルクを得ることが
できる。
閉となるが、この場合は補助吸気路４には主吸気路２よ
り分流した空気が流入し、これが燃焼室１ａ内に旋回流
として供給されるから、充填効率が向上するとともに燃
焼の安定化も実現され、大きな出力トルクを得ることが
できる。
【００１９】本発明はディーゼルエンジンや筒内噴射ガ
ソリンエンジンへの適用も可能であり、前者の場合には
上記点火プラグの位置にこれに代えて燃料噴射弁を設置
し、後者の場合には点火プラグの近傍に燃料噴射弁を設
けることにより、同様の効果が得られる。なお、これら
の場合には、主吸気路２と補助吸気路４の路壁を共通に
する必要は全くない。
ソリンエンジンへの適用も可能であり、前者の場合には
上記点火プラグの位置にこれに代えて燃料噴射弁を設置
し、後者の場合には点火プラグの近傍に燃料噴射弁を設
けることにより、同様の効果が得られる。なお、これら
の場合には、主吸気路２と補助吸気路４の路壁を共通に
する必要は全くない。
【００２０】
【発明の効果】以上の如く、本発明の排気環流装置によ
れば、充分な排気ガスを環流せしめてもエンジンの不安
定燃焼を生じることはないから、大きなエンジン出力を
確保しつつＮＯｘの排出抑制およびポンピングロスの低
減を図ることができる。
れば、充分な排気ガスを環流せしめてもエンジンの不安
定燃焼を生じることはないから、大きなエンジン出力を
確保しつつＮＯｘの排出抑制およびポンピングロスの低
減を図ることができる。
【図１】装置を設けたエンジン部の概略斜視図である。
【図２】補助吸気弁の弁部断面図である。
【図３】エンジンシリンダ上部の概略縦断面図である。
【図４】エンジンシリンダの概略横断面図である。
１ エンジンシリンダ １ａ 燃焼室 ２ 主吸気路 ３ 吸気弁 ４ 補助吸気路 ５ 排気環流（ＥＧＲ）路 ６ 排気環流（ＥＧＲ）弁 ７ 補助吸気弁
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンシリンダの燃焼室壁に主吸気路
を開口せしめてここに吸気弁を設けるとともに、上記主
吸気路の途中で補助吸気路を分岐せしめて、これを上記
主吸気路の開口より外周位置の燃焼室壁に開口せしめ、
排気ガスの一部をエンジンの吸気側に環流せしめる排気
環流路を上記補助吸気路の途中に開口せしめて、該開口
を排気環流弁により開閉するようになし、かつ上記補助
吸気路の開口に補助吸気弁を設けて、該補助吸気弁開放
時の流入気体が燃焼室の内周壁に沿って旋回するように
なしたことを特徴とするエンジンの排気環流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091925A JPH05263719A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | エンジンの排気環流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091925A JPH05263719A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | エンジンの排気環流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263719A true JPH05263719A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=14040166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4091925A Withdrawn JPH05263719A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | エンジンの排気環流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05263719A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19644529A1 (de) * | 1996-10-26 | 1998-05-07 | Daimler Benz Ag | Brennkraftmaschine |
| EP0942166A3 (de) * | 1998-03-12 | 2000-03-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung |
| US8146572B2 (en) * | 2009-12-21 | 2012-04-03 | Chrysler Group Llc | Cooled exhaust gas recirculation system with cylinder-level control |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP4091925A patent/JPH05263719A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19644529A1 (de) * | 1996-10-26 | 1998-05-07 | Daimler Benz Ag | Brennkraftmaschine |
| EP0942166A3 (de) * | 1998-03-12 | 2000-03-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung |
| US8146572B2 (en) * | 2009-12-21 | 2012-04-03 | Chrysler Group Llc | Cooled exhaust gas recirculation system with cylinder-level control |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |