JPH05312108A - 内燃機関における燃料気化を促進するための方法と装置 - Google Patents
内燃機関における燃料気化を促進するための方法と装置Info
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- JPH05312108A JPH05312108A JP4332570A JP33257092A JPH05312108A JP H05312108 A JPH05312108 A JP H05312108A JP 4332570 A JP4332570 A JP 4332570A JP 33257092 A JP33257092 A JP 33257092A JP H05312108 A JPH05312108 A JP H05312108A
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- Japan
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- fuel
- secondary conduit
- exhaust gas
- exhaust
- fuel vaporization
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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
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
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-
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】内燃機関に供給する燃料の気化を促進させるこ
とにより、排気ガス中への有害物質の排出を減少させる
ための方法と装置を得る。 【構成】エンジンは吸気管6と、排気管4と、これら2
つの管をつなぐことにより未燃焼炭化水素含量の高い排
気ガスの一部を吸気管に再循環させるためのプラグ8を
具備した二次導管7を備えた少なくとも1つのシリンダ
ー1からなる。実施される方法は基本的には、燃料イン
ジェクター9を吸気管6と二次導管管7の合流点の近辺
に配置させることにより、高温の排気ガスを利用して燃
料の気化を促進しかつ燃料室に送り込むことからなる。
とにより、排気ガス中への有害物質の排出を減少させる
ための方法と装置を得る。 【構成】エンジンは吸気管6と、排気管4と、これら2
つの管をつなぐことにより未燃焼炭化水素含量の高い排
気ガスの一部を吸気管に再循環させるためのプラグ8を
具備した二次導管7を備えた少なくとも1つのシリンダ
ー1からなる。実施される方法は基本的には、燃料イン
ジェクター9を吸気管6と二次導管管7の合流点の近辺
に配置させることにより、高温の排気ガスを利用して燃
料の気化を促進しかつ燃料室に送り込むことからなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気行程での気化を促
進することにより火花点火内燃機関の歩留まりを改善す
るための方法と装置に関する。本発明の目的は、主とし
てシリンダーからの排気ガスに含まれる酸化窒素などの
有害物質や未燃焼炭化水素を減らすことにある。
進することにより火花点火内燃機関の歩留まりを改善す
るための方法と装置に関する。本発明の目的は、主とし
てシリンダーからの排気ガスに含まれる酸化窒素などの
有害物質や未燃焼炭化水素を減らすことにある。
【0002】
【従来の技術】有害排気物質を減らすための方法とし
て、エンジンの燃焼室から出る排気ガスの一部を再循環
させることがよく知られている。排気管と吸気管をつな
ぐ導管に排気ガスを通し、弁などを利用して制御するこ
とにより外部で再循環させることもできるし、あるいは
特殊な弁のタイミングを利用したり、さらに別の弁など
の手段を使って内部的に再循環させることもできる。エ
ンジンに注入を行って燃料混合比の制御をより良くする
方法もあるが、後者の品質が低下し未燃焼炭化水素の排
出が増大することになってしまう。
て、エンジンの燃焼室から出る排気ガスの一部を再循環
させることがよく知られている。排気管と吸気管をつな
ぐ導管に排気ガスを通し、弁などを利用して制御するこ
とにより外部で再循環させることもできるし、あるいは
特殊な弁のタイミングを利用したり、さらに別の弁など
の手段を使って内部的に再循環させることもできる。エ
ンジンに注入を行って燃料混合比の制御をより良くする
方法もあるが、後者の品質が低下し未燃焼炭化水素の排
出が増大することになってしまう。
【0003】欧州特許出願 EP-A-484,206 などには、内
燃機関の排気管で集めた排気ガスの一部を、負荷の関数
として再循環させることにより、エンジンの歩留を高
め、有害物質の排出をへらす方法と装置が記載されてい
る。この場合、燃焼室はそれぞれ吸気弁または排気弁の
ごく近辺で吸気管または排気管に開口する二次的な導管
を介してこれらのいずれか一方とつながりかつ制御され
ている。一実施例によれば、燃焼室との連絡は二次的な
弁および/または制御プラグを間に挿入することによ
り、二次導管を後者に対して開口させることで可能にな
る。さらに別の実施例によれば、二次導管によって、吸
気管と排気管をそれぞれその弁の近辺で連通させ、連通
状態をこの二次導管に挿入した弁またはプラグによって
制御する。このように2つの管を直接連通させることに
より、有害物質の含量が最も高い再注入排気ガスの割合
をうまく制御できる。
燃機関の排気管で集めた排気ガスの一部を、負荷の関数
として再循環させることにより、エンジンの歩留を高
め、有害物質の排出をへらす方法と装置が記載されてい
る。この場合、燃焼室はそれぞれ吸気弁または排気弁の
ごく近辺で吸気管または排気管に開口する二次的な導管
を介してこれらのいずれか一方とつながりかつ制御され
ている。一実施例によれば、燃焼室との連絡は二次的な
弁および/または制御プラグを間に挿入することによ
り、二次導管を後者に対して開口させることで可能にな
る。さらに別の実施例によれば、二次導管によって、吸
気管と排気管をそれぞれその弁の近辺で連通させ、連通
状態をこの二次導管に挿入した弁またはプラグによって
制御する。このように2つの管を直接連通させることに
より、有害物質の含量が最も高い再注入排気ガスの割合
をうまく制御できる。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は、混
合気吸気管と排気管を備えたシリンダーを少なくとも1
つと、制御手段を備えた二次導管とからなる火花点火式
内燃機関の燃料気化を促進させ、吸入行程中に排気ガス
の一部を制御しながら再循環させることにある。該二次
導管を介して一サイクルごとに再装入された排気ガスの
流れに燃料を直接注入することにより、排気ガスが高温
であることを利用して燃料の気化を促進する。たとえ
ば、各シリンダーから間欠的に出て二次制御弁の開口に
設けた二次導管に排出される排気ガスの流れに燃料を注
入する。あるいは、該二次導管を介して吸気管につなが
る排気管から出る排気ガスの流れに燃料を注入してもよ
い。
合気吸気管と排気管を備えたシリンダーを少なくとも1
つと、制御手段を備えた二次導管とからなる火花点火式
内燃機関の燃料気化を促進させ、吸入行程中に排気ガス
の一部を制御しながら再循環させることにある。該二次
導管を介して一サイクルごとに再装入された排気ガスの
流れに燃料を直接注入することにより、排気ガスが高温
であることを利用して燃料の気化を促進する。たとえ
ば、各シリンダーから間欠的に出て二次制御弁の開口に
設けた二次導管に排出される排気ガスの流れに燃料を注
入する。あるいは、該二次導管を介して吸気管につなが
る排気管から出る排気ガスの流れに燃料を注入してもよ
い。
【0005】シリンダー数個からなる内燃機関に適した
第1実施例によれば、注入を複数箇所で行い、燃料は内
燃機関の各吸気管に注入して対応する二次導管からくる
排気ガスの流れに注入する。シリンダーが複数個ある内
燃機関で燃料の気化を促進するためには、特定の二次導
管によって各吸気管につながり、かつ複数のシリンダー
に共通の排気マニホルドから出る排気ガスの流れに燃料
を注入すればよい。
第1実施例によれば、注入を複数箇所で行い、燃料は内
燃機関の各吸気管に注入して対応する二次導管からくる
排気ガスの流れに注入する。シリンダーが複数個ある内
燃機関で燃料の気化を促進するためには、特定の二次導
管によって各吸気管につながり、かつ複数のシリンダー
に共通の排気マニホルドから出る排気ガスの流れに燃料
を注入すればよい。
【0006】燃料の注入は各吸気弁が閉じている間に順
次行うのが好ましい。シリンダーが複数個ある内燃機関
で燃料の気化を促進するために、注入を1カ所で行い、
数個のシリンダーに1つ設けられた排気マニホルドから
出る排気ガス流に燃料を注入し、共通の二次導管を通っ
て複数のシリンダーに対して1つ設けられた吸気マニホ
ルドに再循環させることもできる。
次行うのが好ましい。シリンダーが複数個ある内燃機関
で燃料の気化を促進するために、注入を1カ所で行い、
数個のシリンダーに1つ設けられた排気マニホルドから
出る排気ガス流に燃料を注入し、共通の二次導管を通っ
て複数のシリンダーに対して1つ設けられた吸気マニホ
ルドに再循環させることもできる。
【0007】本発明の基本理念は、燃料の気化を促進す
るのに、高温の再循環排気ガスを利用することにある。
特定のものであろうとなかろうと、二次導管から再循環
される高温排気ガスの流れが燃焼室に向かって循環する
間に燃料を注入すると、従来の方法のように新鮮な空気
の流れに、あるいは場合によっては主として新鮮な空気
からなる混合気に燃料を注入し、さらに排気ガスの一部
を添加するより、気化の効率がはるかによくなり、内燃
機関の燃焼や歩留が大幅に改善される。
るのに、高温の再循環排気ガスを利用することにある。
特定のものであろうとなかろうと、二次導管から再循環
される高温排気ガスの流れが燃焼室に向かって循環する
間に燃料を注入すると、従来の方法のように新鮮な空気
の流れに、あるいは場合によっては主として新鮮な空気
からなる混合気に燃料を注入し、さらに排気ガスの一部
を添加するより、気化の効率がはるかによくなり、内燃
機関の燃焼や歩留が大幅に改善される。
【0008】本発明はさらに、燃料混合気吸気管を備え
たシリンダーを少なくとも1つと、排気管と、制御手段
を備えた二次導管とからなる内燃機関における燃料の気
化を促進させるための装置に関し、これにより吸入行程
中に排気ガスの一部を制御しながら再循環させることが
可能になる。本装置は、二次導管によって再循環させら
れる排気ガスと、注入する燃料が直接接触するように配
置した燃料注入手段からなることを特徴とする。
たシリンダーを少なくとも1つと、排気管と、制御手段
を備えた二次導管とからなる内燃機関における燃料の気
化を促進させるための装置に関し、これにより吸入行程
中に排気ガスの一部を制御しながら再循環させることが
可能になる。本装置は、二次導管によって再循環させら
れる排気ガスと、注入する燃料が直接接触するように配
置した燃料注入手段からなることを特徴とする。
【0009】シリンダーが複数個ある内燃機関の場合、
本装置は複数点での注入を可能にする手段と、各シリン
ダーと連通する二次導管からなり、導管はそれぞれ端部
の方で対応する吸気管に連通しており、導管は再循環ガ
ス流が吸気弁の方向に流れるように湾曲しており、注入
手段は各二次導管の該端部とほぼ同じレベルに配置され
ていることを特徴とする。
本装置は複数点での注入を可能にする手段と、各シリン
ダーと連通する二次導管からなり、導管はそれぞれ端部
の方で対応する吸気管に連通しており、導管は再循環ガ
ス流が吸気弁の方向に流れるように湾曲しており、注入
手段は各二次導管の該端部とほぼ同じレベルに配置され
ていることを特徴とする。
【0010】本発明の一実施例によれば、各二次導管は
吸気管と1つまたは複数のシリンダー用排気マニホルド
を連通させるような配置にする。本発明の他の実施例に
よれば、各二次導管は吸気管とシリンダー内部を制御弁
を介して連通させるような配置にする。
吸気管と1つまたは複数のシリンダー用排気マニホルド
を連通させるような配置にする。本発明の他の実施例に
よれば、各二次導管は吸気管とシリンダー内部を制御弁
を介して連通させるような配置にする。
【0011】多気筒エンジンに用いる場合は、装置は一
点で注入させるための手段などで構成し、二次導管は1
つまたは複数のシリンダー用排気マニホルドと1つまた
は複数のシリンダー用吸気マニホルドを連通させるよう
な配置にすればよい。
点で注入させるための手段などで構成し、二次導管は1
つまたは複数のシリンダー用排気マニホルドと1つまた
は複数のシリンダー用吸気マニホルドを連通させるよう
な配置にすればよい。
【0012】
【好ましい実施例の説明】本発明の方法と装置の特長や
利点は、以下に記述する実施例の説明と添付の図面から
より明らかになるが、これらは本発明を限定するもので
はない。第1、2図は少なくともシリンダー(1)を1
基有するエンジンに本装置を適用した例を示すもので、
シリンダー1の内部でピストン(2)が摺動し、シリン
ダー1は弁(3)を介して排気管4と連通している。シ
リンダーは周期的に開く吸気弁(5)によって吸気管
(6)と連通している。リフタカムのような公知の制御
手段(図示せず)を弁(3)、(5)に設ける。
利点は、以下に記述する実施例の説明と添付の図面から
より明らかになるが、これらは本発明を限定するもので
はない。第1、2図は少なくともシリンダー(1)を1
基有するエンジンに本装置を適用した例を示すもので、
シリンダー1の内部でピストン(2)が摺動し、シリン
ダー1は弁(3)を介して排気管4と連通している。シ
リンダーは周期的に開く吸気弁(5)によって吸気管
(6)と連通している。リフタカムのような公知の制御
手段(図示せず)を弁(3)、(5)に設ける。
【0013】第1図に示す実施例では、二次導管7は各
吸気管を対応する排気管と連通させている。プラグ
(8)などの制御手段を二次導管(7)に挿入して、各
サイクルごとに前述の欧州特許出願に記載されるよう
に、2つの管(4)と(6)を間欠的に連通させること
により、先行サイクルで燃焼されたガスの一部を所定量
だけ再循環させる。吸入行程中の燃料の気化を促進する
ために、二次導管(7)が吸気管(6)と合流している
部分にインジェクター(9)を配置する。インジェクタ
ー(9)のノズルは導管(7)と管(6)の合流点と同
じレベルに設けるのが好ましく、燃料の注入をプラグ
(8)の開放と同期させることにより、燃料は二次導管
(7)から出てくる高温の排気ガス流に直接注入され
る。この導管は排気ガス流によって気化燃料を吸気弁
(5)の方向に運べるような曲線をもたせると有利にな
る。
吸気管を対応する排気管と連通させている。プラグ
(8)などの制御手段を二次導管(7)に挿入して、各
サイクルごとに前述の欧州特許出願に記載されるよう
に、2つの管(4)と(6)を間欠的に連通させること
により、先行サイクルで燃焼されたガスの一部を所定量
だけ再循環させる。吸入行程中の燃料の気化を促進する
ために、二次導管(7)が吸気管(6)と合流している
部分にインジェクター(9)を配置する。インジェクタ
ー(9)のノズルは導管(7)と管(6)の合流点と同
じレベルに設けるのが好ましく、燃料の注入をプラグ
(8)の開放と同期させることにより、燃料は二次導管
(7)から出てくる高温の排気ガス流に直接注入され
る。この導管は排気ガス流によって気化燃料を吸気弁
(5)の方向に運べるような曲線をもたせると有利にな
る。
【0014】第2図の実施例によれば、二次導管(7)
は燃焼室(1)と吸気管を連通させており、排気ガスの
再循環は二次弁(10)によって制御されている。前述
の欧州特許出願にも記載されているように、二次弁(1
0)の持ち上がり時間の間隔(LR)(第3図)は排気
間隔(LE)と吸気間隔(LA)の中間に設定されてい
る。適切な制御手段を用いることにより、2つの移動位
置(LR1)と(LR2)との間でこの空白部分(L
R)を吸気または排気間隔(LE)、(LA)のいずれ
かの側に移動させることができる。制御プラグ(8)を
二次導管に挿入して、気化した燃料がインジェクター
(9)によって注入される循環排気ガスの配分を決める
こともできる。
は燃焼室(1)と吸気管を連通させており、排気ガスの
再循環は二次弁(10)によって制御されている。前述
の欧州特許出願にも記載されているように、二次弁(1
0)の持ち上がり時間の間隔(LR)(第3図)は排気
間隔(LE)と吸気間隔(LA)の中間に設定されてい
る。適切な制御手段を用いることにより、2つの移動位
置(LR1)と(LR2)との間でこの空白部分(L
R)を吸気または排気間隔(LE)、(LA)のいずれ
かの側に移動させることができる。制御プラグ(8)を
二次導管に挿入して、気化した燃料がインジェクター
(9)によって注入される循環排気ガスの配分を決める
こともできる。
【0015】第4図に示す実施例では、本発明方法は一
点式注入の範囲内で行われる。燃料の気化を促進するた
めの排気ガスは、エンジン(M)の排気ガスが排気マニ
ホルド(11)から取り出され、プラグあるいはチェッ
ク弁のような制御連通手段を具備する二次導管(12)
を介して吸気マニホルド(11)に送入される。同様
に、インジェクター(9)を吸気マニホルド(14)と
導管(12)との合流部の近辺に配置することにより、
燃料が再循環排気ガス流の中に注入されるようにするこ
ともできる。
点式注入の範囲内で行われる。燃料の気化を促進するた
めの排気ガスは、エンジン(M)の排気ガスが排気マニ
ホルド(11)から取り出され、プラグあるいはチェッ
ク弁のような制御連通手段を具備する二次導管(12)
を介して吸気マニホルド(11)に送入される。同様
に、インジェクター(9)を吸気マニホルド(14)と
導管(12)との合流部の近辺に配置することにより、
燃料が再循環排気ガス流の中に注入されるようにするこ
ともできる。
【0016】本発明の範囲を逸脱することなく、二次導
管(7)の中を流れる再循環排気ガスは、各排気管
(6)ではなく、複数のシリンダーに共通の排気マニホ
ルドに集まることになる。
管(7)の中を流れる再循環排気ガスは、各排気管
(6)ではなく、複数のシリンダーに共通の排気マニホ
ルドに集まることになる。
【図1】各吸気管とこれに対応する排気管をつなぐ二次
導管(7)を備えた第1の実施例。
導管(7)を備えた第1の実施例。
【図2】二次導管が二次弁を介して燃焼室とつながって
いる第2の実施例。
いる第2の実施例。
【図3】第2図の実施例におけるクランクシャフトの角
位置の関数としての排気弁、吸気弁、二次弁のそれぞれ
の持ち上がり曲線。
位置の関数としての排気弁、吸気弁、二次弁のそれぞれ
の持ち上がり曲線。
【図4】一点注入式エンジンの範囲内にある第3の実施
例。
例。
Claims (12)
- 【請求項1】 混合燃料吸気管と、排気管と、制御手段
を備えた二次導管とからなる火花点火式内燃機関におい
て、サイクル毎に該二次導管を介して再供給される排気
ガスの流れの中に、直接燃料を注入することにより、排
気ガスの高温を利用して燃料の気化を促進させて、吸入
行程中にエンジンから出る排気ガスの一部を制御しなが
ら再循環させることにより燃料の気化を促進させる燃料
気化促進方法。 - 【請求項2】 二次制御弁が開放されるとシリンダーか
ら二次導管に間欠的に排出される排気ガスに、燃料を直
接注入することを特徴とする請求項1に記載の燃料気化
促進方法。 - 【請求項3】 該二次導管を介して吸気管に接続してい
る排気管から出る排気ガスの流れに直接燃料を注入する
ことを特徴とする請求項1に記載の燃料気化促進方法。 - 【請求項4】 エンジンの各吸気管においてこれに対応
する二次導管からくる排気ガスの流れに燃料を直接注入
し、複数点での注入を達成することで多気筒エンジンに
適合させたことを特徴とする請求項1に記載の燃料気化
促進方法。 - 【請求項5】 特定の二次導管を介して各吸気管に接続
され、複数のシリンダーに共通の排気マニホルドからく
る排気ガスの流れに燃料を直接注入することを特徴とす
る請求項2に記載の燃料気化促進方法。 - 【請求項6】 燃料を複数のシリンダーに共通の排気マ
ニホルドからくる排気ガスの流れに直接注入し、共通の
二次導管を介して複数のシリンダーに共通の吸気マニホ
ルドに再循環させることにより、一点での注入を行うこ
とを特徴とする請求項2に記載の燃料気化促進方法。 - 【請求項7】 該燃料注入が各吸気弁が閉じている間に
順次行われることを特徴とする、前記請求項のいずれか
に記載の燃料気化促進方法。 - 【請求項8】 混合燃料吸気管と、排気管と、制御手段
を備えた二次導管とからなる火花点火式内燃機関におい
て、吸入行程中に排気ガスの一部を制御しながら再循環
させる装置であって、請求項1乃至7のいずれかに記載
の方法を実施するために、該二次導管によって再循環さ
れる排気ガスに直接燃料を注入できるように燃料注入手
段を配置させたことを特徴とする燃料気化促進装置。 - 【請求項9】 複数点注入手段と、それぞれシリンダー
に連結する二次導管とからなり、各二次導管が対応する
吸気管と連通する端部方向で二次導管が湾曲することに
より再循環ガス流が吸気弁に送られ、注入手段が各二次
導管の該端部とほぼ同じレベルに配置されていているこ
とを特徴とし、複数のシリンダーをもつエンジンを対象
とした、請求項8に記載の燃料気化促進装置。 - 【請求項10】 1つまたは複数のシリンダー用の吸気
管と排気マニホルド導管が連通されるように各二次導管
を配置させたことを特徴とする請求項9に記載の燃料気
化促進装置。 - 【請求項11】 吸気管とシリンダー内が制御弁で連通
されるように各二次導管を配置させたことを特徴とする
請求項9に記載の燃料気化促進装置。 - 【請求項12】 一点注入手段からなり、1つまたは複
数のシリンダー用排気マニホルドと1つまたは複数のシ
リンダー用吸気マニホルドが連通されるように該二次導
管を配置させ、注入手段を直接該二次導管内に載置させ
たことを特徴とする請求項8に記載の燃料気化促進装
置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9114170A FR2683862B1 (fr) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | Procede et dispositif pour favoriser la vaporisation de carburant dans un moteur a combustion interne. |
FR91/14170 | 1991-11-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05312108A true JPH05312108A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=9419040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4332570A Pending JPH05312108A (ja) | 1991-11-18 | 1992-11-17 | 内燃機関における燃料気化を促進するための方法と装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5351668A (ja) |
EP (1) | EP0543704B1 (ja) |
JP (1) | JPH05312108A (ja) |
DE (1) | DE69218342T2 (ja) |
FR (1) | FR2683862B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100476195B1 (ko) * | 2001-12-18 | 2005-03-16 | 현대자동차주식회사 | 내연기관의 배기가스 재순환 시스템 |
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