JPH0571429A - デイーゼル機関の排気ガス還流装置 - Google Patents
デイーゼル機関の排気ガス還流装置Info
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- 239000004071 soot Substances 0.000 claims abstract description 19
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排気エコノマイザをＥＧＲ還流ガスのクーラ
ーとして使用できるようにして、特別のガスクーラーを
不要とし、更に、安価な排気エコノマイザを使用可能と
したＥＧＲ装置を得る。 【構成】 排気通路に設けた排気エコノマイザの下流側
よりＥＧＲガスを還流させるようにし、また、その排気
エコノマイザの上流に煤塵や未燃炭化水素を除去するス
ートトラップや酸化触媒層を設ける。
ーとして使用できるようにして、特別のガスクーラーを
不要とし、更に、安価な排気エコノマイザを使用可能と
したＥＧＲ装置を得る。 【構成】 排気通路に設けた排気エコノマイザの下流側
よりＥＧＲガスを還流させるようにし、また、その排気
エコノマイザの上流に煤塵や未燃炭化水素を除去するス
ートトラップや酸化触媒層を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼル機関の排
気ガス還流装置であって、特に排気通路中に排気エコノ
マイザを設けたものに関する。
気ガス還流装置であって、特に排気通路中に排気エコノ
マイザを設けたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル機関において、排気ガスを吸
気側に還流させることによって、ＮＯｘを低減できるこ
とが知られている。
気側に還流させることによって、ＮＯｘを低減できるこ
とが知られている。
【０００３】すなわち、排気通路の排気ガスをＥＧＲガ
ス還流回路によって吸気側に還流させ、これによって排
気ガスの一部を吸気と混合させて、機関へ供給させるこ
とで、大気中に排出されるＮＯｘを低減するものであ
る。
ス還流回路によって吸気側に還流させ、これによって排
気ガスの一部を吸気と混合させて、機関へ供給させるこ
とで、大気中に排出されるＮＯｘを低減するものであ
る。
【０００４】このようなＥＧＲ装置においては、高温の
排ガスを吸気側に混合させると、吸気温度が上昇して効
率が低下するのを防止する目的から、ＥＧＲガス還流回
路中にクーラーを設けている（例えば実開平１−１６６
２５４公報参照）。
排ガスを吸気側に混合させると、吸気温度が上昇して効
率が低下するのを防止する目的から、ＥＧＲガス還流回
路中にクーラーを設けている（例えば実開平１−１６６
２５４公報参照）。
【０００５】更に、ＥＧＲガス還流回路に流入した排気
ガス中には煤塵や未燃炭化水素など、機関に対して悪影
響を与える物質を含んでおり、従来においては、これら
を取り除くため、ＥＧＲガス還流回路中にスートトラッ
プや酸化触媒層を設けている（同公報参照）。
ガス中には煤塵や未燃炭化水素など、機関に対して悪影
響を与える物質を含んでおり、従来においては、これら
を取り除くため、ＥＧＲガス還流回路中にスートトラッ
プや酸化触媒層を設けている（同公報参照）。
【０００６】他方定置型のディーゼル機関では、機関の
排熱を回収するため排気ガスとの熱交換によって、その
排熱を取り出す排気エコノマイザを設けたものがある。
排熱を回収するため排気ガスとの熱交換によって、その
排熱を取り出す排気エコノマイザを設けたものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来に
おいては、ＥＧＲ還流ガスの温度を下げるため、そのＥ
ＧＲガス還流回路中にガスクーラーを設けているが、特
に排気エコノマイザを設けた機関では、その排気エコノ
マイザがクーラーとして機能しているにもかかわらず、
別のクーラーを使用しなければならず、コスト高となる
欠点がある。他方、ディーゼル機関に使用される排気エ
コノマイザは、排気ガス中の煤塵や未燃炭化水素などに
対する耐久性の高いものが必要であり、ガス機関等に比
較して高価な装置を必要としていた。
おいては、ＥＧＲ還流ガスの温度を下げるため、そのＥ
ＧＲガス還流回路中にガスクーラーを設けているが、特
に排気エコノマイザを設けた機関では、その排気エコノ
マイザがクーラーとして機能しているにもかかわらず、
別のクーラーを使用しなければならず、コスト高となる
欠点がある。他方、ディーゼル機関に使用される排気エ
コノマイザは、排気ガス中の煤塵や未燃炭化水素などに
対する耐久性の高いものが必要であり、ガス機関等に比
較して高価な装置を必要としていた。
【０００８】この発明の目的は、排気エコノマイザを設
けたディーゼル機関において、その排気エコノマイザを
ＥＧＲ還流ガスのクーラーとして使用できるようにし
て、特別のガスクーラーを不要とし、更に、安価な排気
エコノマイザを使用可能としたＥＧＲ装置を得ることに
ある。
けたディーゼル機関において、その排気エコノマイザを
ＥＧＲ還流ガスのクーラーとして使用できるようにし
て、特別のガスクーラーを不要とし、更に、安価な排気
エコノマイザを使用可能としたＥＧＲ装置を得ることに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明では、排気通路に設けた排気エコノマイザ
の下流側よりＥＧＲガスを還流させるようにし、また、
その排気エコノマイザの上流に煤塵や未燃炭化水素を除
去するスートトラップや酸化触媒層を設けるものであ
る。
め、この発明では、排気通路に設けた排気エコノマイザ
の下流側よりＥＧＲガスを還流させるようにし、また、
その排気エコノマイザの上流に煤塵や未燃炭化水素を除
去するスートトラップや酸化触媒層を設けるものであ
る。
【００１０】
【作用】排気エコノマイザ下流よりＥＧＲガスを還流さ
せるので、特別のガスクーラーが不要となり、また、ス
ートトラップと酸化触媒層を通過した排気ガスを排気エ
コノマイザに供給するので、安価なエコノマイザで十分
であり、同時に、これらスートトラップと酸化触媒層に
よって浄化されたＥＧＲガスが、吸気として供給される
から、機関に対する悪影響を阻止することができる。
せるので、特別のガスクーラーが不要となり、また、ス
ートトラップと酸化触媒層を通過した排気ガスを排気エ
コノマイザに供給するので、安価なエコノマイザで十分
であり、同時に、これらスートトラップと酸化触媒層に
よって浄化されたＥＧＲガスが、吸気として供給される
から、機関に対する悪影響を阻止することができる。
【００１１】
〈図１の回路の説明〉図において、１は、エンジン本
体、２は、そのエンジン本体１の吸気マニホールド、３
は、排気マニホールドである。４は、排気タービン過給
機であって、そのタービン５が排気マニホールド３と排
気管６との接続部に取り付けられ、ブロワー７が、吸気
マニホールド２と吸気管８との接続部に取り付けられて
いる。９は、吸気管８の吸入口に取り付けたエアクリー
ナである。また、吸気マニホールド２の途中にはインタ
クーラー１０が介装されている。排気管６の途中には、
その排気ガスとの熱交換によって、温水器その他の装置
に使用する熱を取り出す排気エコノマイザ１１が取り付
けられている。
体、２は、そのエンジン本体１の吸気マニホールド、３
は、排気マニホールドである。４は、排気タービン過給
機であって、そのタービン５が排気マニホールド３と排
気管６との接続部に取り付けられ、ブロワー７が、吸気
マニホールド２と吸気管８との接続部に取り付けられて
いる。９は、吸気管８の吸入口に取り付けたエアクリー
ナである。また、吸気マニホールド２の途中にはインタ
クーラー１０が介装されている。排気管６の途中には、
その排気ガスとの熱交換によって、温水器その他の装置
に使用する熱を取り出す排気エコノマイザ１１が取り付
けられている。
【００１２】そして、ＥＧＲガス還流回路１２を構成す
るＥＧＲガス管１３の入口部は、上記排気エコノマイザ
１１よりも下流の排気管６の途中に接続されているが、
そのＥＧＲガス管１３の出口側が、排気ガス中の煤塵を
除去するスートトラップ１４を介して、吸気管８の途中
に接続され、これによって、排気管６中の排気ガスをＥ
ＧＲガスとして、ブロワー７手前の吸気管８へ還流させ
るようにしている。
るＥＧＲガス管１３の入口部は、上記排気エコノマイザ
１１よりも下流の排気管６の途中に接続されているが、
そのＥＧＲガス管１３の出口側が、排気ガス中の煤塵を
除去するスートトラップ１４を介して、吸気管８の途中
に接続され、これによって、排気管６中の排気ガスをＥ
ＧＲガスとして、ブロワー７手前の吸気管８へ還流させ
るようにしている。
【００１３】上記ＥＧＲガス管１３の接続部よりも下流
の排気管６の途中には、その排気管６を流れる排気ガス
の量を無段階に変更することのできる可変背圧制御バル
ブ１５が設けられ、この背圧制御バルブ１５を調節する
ことによって、ＥＧＲガス管１３へ還流する排気ガス圧
力を制御するようにしている。
の排気管６の途中には、その排気管６を流れる排気ガス
の量を無段階に変更することのできる可変背圧制御バル
ブ１５が設けられ、この背圧制御バルブ１５を調節する
ことによって、ＥＧＲガス管１３へ還流する排気ガス圧
力を制御するようにしている。
【００１４】更に、背圧制御バルブ１５の上流における
排気エコノマイザ１１とＥＧＲガス還流回路１２接続部
との間の排気管６中には、その排気管６の背圧を検出す
る圧力センサー１６が取り付けられ、その検出センサー
１６の検出結果を背圧制御バルブ１５にフィードバック
することによって、ＥＧＲガス圧力が適切な値となるよ
うに背圧制御バルブ１５の開度を無段階に制御するよう
にしている。
排気エコノマイザ１１とＥＧＲガス還流回路１２接続部
との間の排気管６中には、その排気管６の背圧を検出す
る圧力センサー１６が取り付けられ、その検出センサー
１６の検出結果を背圧制御バルブ１５にフィードバック
することによって、ＥＧＲガス圧力が適切な値となるよ
うに背圧制御バルブ１５の開度を無段階に制御するよう
にしている。
【００１５】更に、ＥＧＲガス管１３の入口よりも上流
における排気管６中に、その排気管６を流れる排気ガス
中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサー１７が設けら
れ、このセンサーの検出結果を、スートトラップ１４下
流のＥＧＲガス還流回路１２中に設けたＥＧＲ率制御バ
ルブ１８へフィードバックすることによって、ＥＧＲガ
スの還流量を微調整するようにしている。即ち、ＮＯｘ
の発生量は、前記背圧制御バルブ１５で目的の量のＥＧ
Ｒガスを還流させるよう制御させることによって、ある
程度の抑制は可能であるが、しかし、それだけではより
細かな精度の高い制御は困難であり、還流ガス中のＮＯ
ｘを直接検出してＥＧＲ率制御バルブ１８で更に微調整
することによって、負荷などの変動に応じた最適の制御
を行うことが出来る。
における排気管６中に、その排気管６を流れる排気ガス
中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサー１７が設けら
れ、このセンサーの検出結果を、スートトラップ１４下
流のＥＧＲガス還流回路１２中に設けたＥＧＲ率制御バ
ルブ１８へフィードバックすることによって、ＥＧＲガ
スの還流量を微調整するようにしている。即ち、ＮＯｘ
の発生量は、前記背圧制御バルブ１５で目的の量のＥＧ
Ｒガスを還流させるよう制御させることによって、ある
程度の抑制は可能であるが、しかし、それだけではより
細かな精度の高い制御は困難であり、還流ガス中のＮＯ
ｘを直接検出してＥＧＲ率制御バルブ１８で更に微調整
することによって、負荷などの変動に応じた最適の制御
を行うことが出来る。
【００１６】〈図２の回路の説明〉図２は、前記図１の
回路の排気管６中に、更に酸化触媒層２０を設けた実施
例である。酸化触媒層２０は、排気エコノマイザ１１の
上流側に設けられるとともに、更にその上流側に、ヒー
ター２１を介してスートトラップ１４が取り付けられて
いる。即ち、過給機４のタービン５から出た排気ガス
は、その全量がスートトラップ１４と酸化触媒層２０を
通過して、排気エコノマイザ１１に供給されることにな
る。酸化触媒層２０上流のヒーター２１は、酸化触媒層
２０の特性として、ガス温度がある程度高いことが必要
であり、そのためのものである。このように、排気ガス
を加熱しても、その熱は排気エコノマイザ１１によって
回収されるため、エネルギーの無駄はないことになる。
回路の排気管６中に、更に酸化触媒層２０を設けた実施
例である。酸化触媒層２０は、排気エコノマイザ１１の
上流側に設けられるとともに、更にその上流側に、ヒー
ター２１を介してスートトラップ１４が取り付けられて
いる。即ち、過給機４のタービン５から出た排気ガス
は、その全量がスートトラップ１４と酸化触媒層２０を
通過して、排気エコノマイザ１１に供給されることにな
る。酸化触媒層２０上流のヒーター２１は、酸化触媒層
２０の特性として、ガス温度がある程度高いことが必要
であり、そのためのものである。このように、排気ガス
を加熱しても、その熱は排気エコノマイザ１１によって
回収されるため、エネルギーの無駄はないことになる。
【００１７】更に、この回路においては、スートトラッ
プ１４よりも上流の排気管６より分岐して、その排気通
路を流れる排気ガスの一部を、スートトラップ１４から
排気エコノマイザ１１を通さないで、ＥＧＲガス還流回
路１２へ直接管流させるバイパス２２回路を設け、その
バイパス回路２２中には、その回路２２を開閉する電磁
開閉弁２３を設けている。２４は、制御装置としてのマ
イクロコンピュータであり、その制御信号を背圧制御バ
ルブ１５、ＥＧＲ率制御バルブ１８及び電磁開閉弁２３
へ出力して、これらを制御する。特に、電磁開閉弁２３
の制御は、始動時や低負荷時の低温時に、高温の排ガス
を還流させて、始動性能を改善しあるいは低負荷時にＥ
ＧＲガスを還流させることによって逆にＮＯｘが増加す
るのを防止するように制御される。
プ１４よりも上流の排気管６より分岐して、その排気通
路を流れる排気ガスの一部を、スートトラップ１４から
排気エコノマイザ１１を通さないで、ＥＧＲガス還流回
路１２へ直接管流させるバイパス２２回路を設け、その
バイパス回路２２中には、その回路２２を開閉する電磁
開閉弁２３を設けている。２４は、制御装置としてのマ
イクロコンピュータであり、その制御信号を背圧制御バ
ルブ１５、ＥＧＲ率制御バルブ１８及び電磁開閉弁２３
へ出力して、これらを制御する。特に、電磁開閉弁２３
の制御は、始動時や低負荷時の低温時に、高温の排ガス
を還流させて、始動性能を改善しあるいは低負荷時にＥ
ＧＲガスを還流させることによって逆にＮＯｘが増加す
るのを防止するように制御される。
【００１８】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、排気エ
コノマイザ下流よりＥＧＲガスを還流させるので、その
排気エコノマイザによって冷却された後の排気ガスがＥ
ＧＲとして、吸気側に供給されることとなり、特別のガ
スクーラーが不要となる効果が得られる。
コノマイザ下流よりＥＧＲガスを還流させるので、その
排気エコノマイザによって冷却された後の排気ガスがＥ
ＧＲとして、吸気側に供給されることとなり、特別のガ
スクーラーが不要となる効果が得られる。
【００１９】また、スートトラップと酸化触媒層を通過
して浄化した排気ガスを排気エコノマイザに供給するの
で、ガス機関に使われるような安価なエコノマイザで十
分であり、同時に、これらスートトラップと酸化触媒層
によって浄化されたＥＧＲガスが、吸気として供給され
るから、機関に対する悪影響を阻止することができ、且
つ、この場合にも浄化装置が兼用されることにもなるの
で、それだけ低コストに回路を構成できることになる。
して浄化した排気ガスを排気エコノマイザに供給するの
で、ガス機関に使われるような安価なエコノマイザで十
分であり、同時に、これらスートトラップと酸化触媒層
によって浄化されたＥＧＲガスが、吸気として供給され
るから、機関に対する悪影響を阻止することができ、且
つ、この場合にも浄化装置が兼用されることにもなるの
で、それだけ低コストに回路を構成できることになる。
【図１】この発明の第１の実施例を示す排気ガス還流装
置の回路図である。
置の回路図である。
【図２】この発明の別の実施例を示す排気ガス還流装置
の回路図である。
の回路図である。
１ エンジン本体 ６ 排気管 ８ 給気管 １１ 排気エコノマイザ １２ ＥＧＲガス還流回路 １４ スートトラップ ２０ 酸化触媒層 ２１ ヒーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 25/07 Ｄ 8923−3Ｇ Ｆ２２Ｄ 1/02 7715−3Ｌ
Claims (2)
- 【請求項１】排気通路中に排熱回収用の排気エコノマイ
ザを設けたディーゼル機関において、上記排気通路の排
気ガスを吸気側に還流させるためのＥＧＲガス還流回路
を、前記排気エコノマイザ下流の排気通路と吸気通路と
の間に接続して設け、さらに、このＥＧＲガス還流回路
の前記排気通路側の入り口よりも下流の排気通路には、
前記ＥＧＲガス還流回路への還流圧力を可変制御する背
圧制御バルブを設けたことを特徴とするディーゼル機関
の排気ガス還流装置。 - 【請求項２】排気通路の排気エコノマイザ上流に酸化触
媒層、その酸化触媒層上流のヒーター、さらにそのヒー
ター上流のスートトラップとを設けたことを特徴とする
請求項１記載のディーゼル機関の排気ガス還流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3259859A JPH0571429A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | デイーゼル機関の排気ガス還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3259859A JPH0571429A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | デイーゼル機関の排気ガス還流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571429A true JPH0571429A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17339966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3259859A Pending JPH0571429A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | デイーゼル機関の排気ガス還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0571429A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5806308A (en) * | 1997-07-07 | 1998-09-15 | Southwest Research Institute | Exhaust gas recirculation system for simultaneously reducing NOx and particulate matter |
| WO2001007774A1 (en) * | 1999-07-22 | 2001-02-01 | U.S. Environmental Protection Agency | Low emission, diesel-cycle engine |
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