JPH0625545U - ディーゼルエンジンの排気還流システムの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ディーゼルエンジンの排気還流システムに関
し、還流排気ガスによるヒータの汚染を回避すると共
に、各気筒に供給する吸気中の排気ガス濃度を均等化す
ることができる構造を提供する。 【構成】 インテークマニホルド６内に挿入した排気ガ
ス噴出パイプ１８の基端部２４を還流管３６に連通接続
し、該排気ガス噴出パイプの表面のうち各気筒に対応す
る箇所にそれぞれ噴出孔３０を形成し、かつ、該噴出孔
の開口面積を排気ガス噴出パイプの基端部により近い箇
所に位置するものほど小さく、排気ガス噴出パイプの先
端部２０に行くに従って順に大きくなるよう構成してい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はディーゼルエンジンの排気還流システムの構造に係り、特に再循環 した排気ガス中に含まれる未燃物質等によって始動用ヒータが汚染されることを 防止すると共に、各気筒に供給される吸気中に占める排気ガス濃度が均等となる よう企図したディーゼルエンジンの排気還流システムの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ディーゼルエンジンにおいては、指導性向上のため、電熱ヒータ等の始動用ヒ ータが吸気系内に設置されている。

【０００３】 一方、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）低減のために排気ガスを吸気中へ再循環 させる、排気還流システムいわゆる（ＥＧＲ）も一般に採用されている。

【０００４】 ここで、上記始動用ヒータは、熱の損失を最小限に抑えるため、できるだけエ ンジンに近い位置に設置する必要がある。そのため、従来は図２に示すように、 始動用ヒータ（ａ）をエンジン（ｂ）に近い位置に設置すると共に、エンジン（ ｂ）からの排気ガスを再循環させる還流管（ｃ）とエアを取り入れる吸気管（ｄ ）との接続点（ｅ）は始動用ヒータ（ａ）の上流側に位置させていた。

【０００５】 しかし、上記のように排気ガスとエアとを始動用ヒータ（ａ）の上流側で混合 すると、排気ガス中に含まれる煤や未燃物質等によって始動用ヒータ（ａ）が汚 染され、その機能を低下させるという問題が生じた。

【０００６】 これを解決するため図３に示す従来の技術にあっては、始動用ヒータ（ａ）の 下流側に還流管（ｃ）と吸気管（ｄ）の接続点（ｅ）を位置させている。しかし 、図３の技術では還流排気ガスとエアとが充分に混合されないままエンジン（ｂ ）に供給されることとなり、吸気中に占める排気ガス濃度が各気筒毎にまちまち であるという問題が存在する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、従来例の有する上記の様な種々の問題点に鑑みて提案されたもの で、還流排気ガスによるヒータの汚染を回避すると共に、各気筒に供給される吸 気中の排気ガス濃度を均等化することができるディーゼルエンジンの排気還流シ ステムの構造を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案に係るディーゼルエンジンの排気還流シ ステムの構造は、排気ガスを再循環させる還流管と、エアを取り入れる吸気ダク トと、始動用ヒータとを備えたディーゼルエンジンの排気還流システムの構造に おいて、インテークマニホールドの吸気口に始動用ヒータを装着し、該始動用ヒ ータへ吸気ダクトの終端部を連通接続し、インテークマニホールドの還流口から 排気ガス噴出パイプを挿入し、該パイプの先端部を閉塞すると共に、該パイプの 基端部を還流管に連通接続し、該パイプの表面の各気筒に対応する箇所には複数 の噴出孔が形成され、該噴出孔の開口面積は排気ガス噴出パイプの基端部により 近い箇所に位置するものほど小さく、排気ガス噴出パイプの先端部に行くに従っ て順次大きくなるよう構成されている。

【０００９】

【作用】

エンジンから排出された排気ガスは、還流管及び排気ガス噴出パイプを経由し てインテークマニホールド内に供給あるいは還流される。一方、エアも吸気ダク トを介して直接インテークマニホールド内に供給される。

【００１０】 ここで、始動用ヒータは吸気ダクトの終端部に装着されているため、直接的に 還流排気ガスに接することがない。そして、煤等の付着による汚染が防止される のでヒータの機能が低下することもない。

【００１１】 排気ガス噴出パイプの表面に形成した噴出孔から、対応する各気筒内に還流排 気ガスが供給されるが、排気ガス噴出パイプ内に導かれた還流排気ガスは、該パ イプの基端部付近において最も圧力が高く、先端部に行くほどその圧力が低下す るため、基端部により近い噴出孔からは勢い良く噴出され、逆に先端部により近 い噴出孔からは弱く噴出される。しかし、本考案によれば、噴出孔の開口面積は 基端部から先端部に行くに従って順次大きくなるよう構成されているので、各気 筒に供給される還流排気ガス量は均等であり、還流排気ガス混合率のバラツキは 存在しない。その結果、ＥＧＲ率の制御精度が向上し、窒素酸化物濃度が低減し 、燃費も改善されるのである。

【００１２】

【実施例】

以下、図１を参照して本考案の一実施例を詳細に説明する。

【００１３】 図１において、本考案が適用されるディーゼルエンジン２は１列に並んだ４つ の気筒３・・・を有しており、各気筒３・・・の上部４・・・はインテークマニ ホールド６を介して連通接続されている。

【００１４】 インテークマニホールド６の吸気口８には始動用ヒータ１０が装着されており 、該始動用ヒータ１０には吸気ダクト１２の終端部１４が連通接続している。こ の結果、インテークマニホールド６と吸気ダクト１２は、始動用ヒータ１０を介 して連通接続することとなる。

【００１５】 吸気ダクト１２の内部には、流量を調節するための吸気シャッター１６が設け られている。

【００１６】 インテークマニホールド６内には、ステンレス等で形成された排気ガス噴出パ イプ１８が、一列に並んだ気筒３・・・と平行に延在するように挿入されている 。該パイプ１８の先端部２０は、インテークマニホールド６の右端面２２により 密閉状態にして固定、保持されており、該パイプ１８の基端部２４は導入パイプ ２６の右端部２８に連通接続している。

【００１７】 この排気ガス噴出パイプ１８の表面には円形状の噴出孔３０・・・が、各気筒 ３・・・に対応する箇所に複数個づつ、それぞれグループを形成するように穿設 されている。この噴出孔３０・・・のグループの数は、エンジン２の有する気筒 ３・・・の数に対応しているもので、図示の実施例の場合は４気筒のエンジンで あるため、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと４つのグループが形成されている。そして、同一グ ループ内の噴出孔３０・・・同志は互いに等しい開口面積を有しているが、他の グループとの間では噴出孔３０・・・の開口面積に差異が設けられている。すな わち、排気ガス噴出パイプ１８の基端部２４に最も近いグループＡに属する噴出 孔３０・・・の開口面積が最も小さく、反対に先端部２０に近付くほどそのグル ープに属する噴出孔３０・・・の開口面積が大きくなるよう構成されている。す なわち、通常管路の圧力損失等を勘案してほぼ同じ量の排ガスを噴出孔３０から 流出させるためには以下の式が用いられる。

【００１８】

【００１９】 導入パイプ２６の左端部３２は還流排気量調節バルブ３４を介して還流管３６ と連通接続している。この結果、排気ガス噴出パイプ１８は、導入パイプ２６及 び還流排気量調節パルブ３４を介して、還流管３６と連通接続される。還流排気 量調節バルブ３４は、エンジン回転数やエンジン負荷等の情報を入力、処理する コントローラ３８から出力されるデューティ信号に基づき、ＰＣＭバルブ４０を 介してその開度が制御される。

【００２０】 また、導入パイプ２６には分岐管４２が連通接続しており、図示しない他のバ ンクに接続される。

【００２１】 次に図示の実施例の作用を説明する。

【００２２】 エンジン２から排出された排気ガスは還流管３６を通って再循環され、導入パ イプ２６及び排気ガス噴出パイプ１８を介してインテークマニホールド６内に供 給される。一方、吸気ダクト１２を介してエアがインテークマニホールド６内に 導かれる。

【００２３】 このように、本考案の場合排気ガスとエアとがインテーマニホールド６の上流 側で、あらかじめ混合されてからエンジン２内に供給されるのではなく、それぞ れが別個の経路を辿って直接インテークマニホールド６内に供給され、そこで初 めて混合されることとなる。また、前記の通り、始動用ヒータ１０はエアを供給 する吸気ダクト１２側に装着されている。したがって、排気ガスが始動用ヒータ １０を通過しないので、排気ガスに含まれる未燃物質等によって始動用ヒータ１ ０が汚染されることがない。

【００２４】 ここで、排気ガス噴出パイプ１８内に導かれた排気ガスは、その基端部２４付 近において最も圧力が高いため、グループＡに属する噴出孔３０・・・から最も 勢い良く排出される。反対に、先端部２０に近づく程排気ガスの圧力が低くなる ため、先端部２０により近いグループに属する噴出孔３０・・・からはその分弱 く噴出される。しかし、上記の通り、噴出孔３０・・・は基端部２４により近い グループに属するもの程その開口面積が小さくなるよう形成されているので、各 気筒３・・・に供給される排気ガスの分量（流量）は略均等となる。換言すると 、各気筒３・・・に供給される排気ガスの分量（流量）がそれぞれ略々均等とな るように、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各グルプに属する噴出孔３０・・・の開口面積が決 定され且つ噴出孔３０・・・の穿孔位置等が決定されているのである。

【００２５】

【考案の効果】

以上のように、本考案に係るディーゼルエンジンの排気還流システムの構造に おいては、始動用ヒータがインテークマニホールドの吸気口に装着されているの で、始動用ヒータの熱の損失を最小限抑えることができる。

【００２６】 また、還流排気ガスが始動用ヒータを通過しないので、排気ガス中に含まれる 煤や未燃物質によって始動用ヒータが汚染されることがない。

【００２７】 さらに、各気筒に供給される排気ガスの濃度が略均等となるため、還流させる 排気ガスの分量制御がより正確となり、窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減と燃費の悪 化とのパランスを最適に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るディーゼルエンジンの排気還流シ
ステムの構造を示す一部切欠構成図。

【図２】従来例を示す構成図。

【図３】従来例を示す構成図。

【符号の説明】

２・・・ディーゼルエンジン ３・・・気筒 ６・・・インテークマニホールド ８・・・吸気口 １０・・・始動用ヒータ １２・・・吸気ダクト １４・・・終端部 １８・・・排気ガス噴出パイプ ２０・・・先端部 ２４・・・基端部 ３０・・・噴出孔 ３６・・・還流管

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０２Ｎ 17/04 Ｂ 8614−3Ｇ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気ガスを再循環させる還流管と、エア
   を取り入れる吸気ダクトと、始動用ヒータとを備えたデ
   ィーゼルエンジンの排気還流システムの構造において、
   インテークマニホールドの吸気口に始動用ヒータを装着
   し、該始動用ヒータへ吸気ダクトの終端部を連通接続
   し、インテークマニホールドの還流口から排気ガス噴出
   パイプを挿入し、該パイプの先端部を閉塞すると共に、
   該パイプの基端部を還流管に連通接続し、該パイプの表
   面の各気筒に対応する箇所には複数の噴出孔が形成さ
   れ、該噴出孔の開口面積は排気ガス噴出パイプの基端部
   により近い箇所に位置するものほど小さく、排気ガス噴
   出パイプの先端部に行くに従って順次に大きくなるよう
   構成したことを特徴とするディーゼルエンジンの排気還
   流システムの構造。