JPH0676644U - 排気再循環装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数の増加などなく、適確なＥＧＲ率及
び充分なＥＧＲ効果を得る。 【構成】 シリンダヘッド１１内に排気ポート１２から
分岐し吸気マニホールド１３に連通するＥＧＲ通路１４
を設け、その大部分を水冷ジャケット２６を貫通する管
体２７にて区画する。エンジン運転状況に応じてＥＧＲ
通路１４を開閉する開閉手段１５を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、排気ガスを再循環させてＮＯ_X の排出を低減させる排気再循環装置 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

燃焼室から排出される燃焼ガスの一部を吸気に混入させる排気再循環（ＥＧＲ ）は、排気ガス中のＮＯ_X を低減するための装置として非常に有効である。図７ に示すように、従来この種の排気再循環装置においては、シリンダヘッド１の排 気ポート２を出た排気ガスＧは、排気マニホールド３の部分でＥＧＲパイプ４と 排気管（図示せず）の通路とに分かれる。そしてエンジンがＥＧＲを必要とする 運転状態になると、ＥＧＲパイプ４の末端に設けられたＥＧＲバルブ５のピスト ンがエアａにより作動され、排気ガスＧの一部がＥＧＲガスｇとして吸気マニホ ールド６へ導かれるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら従来の排気再循環装置は、部品点数の増加、エンジンの全高全幅 アップによる車載性悪化、ＥＧＲパイプまわりの熱害、コスト高、重量増、ＥＧ Ｒ率の調整困難、等々の解決すべき問題があった。

【０００４】 このような諸問題の対策として、ＥＧＲパイプを廃止してシリンダヘッド内に ＥＧＲ通路を設けるとした提案がある（実開昭５８−１２７１６５号公報）。た だしこの提案では、各気筒からのＥＧＲガスを一旦集合させてから一個のＥＧＲ バルブにより各吸気ポートへ分配するようになっているので、排気ガス集合部が シリンダヘッド外に別個に必要になると共に、各気筒間でＥＧＲ率のバラツキが 生じるおそれがある。また他の提案として、シリンダヘッドの排気ポートと吸気 ポートとを連通孔にて短絡させるものもあるが（実開昭５０−１７０５号公報、 実開昭５４−１７１２号公報、実開昭５６−１１８９４９号公報、など）、排気 ガスの一部が高温のまま還流されるので、ＥＧＲの燃焼温度低減作用に悪影響を 及ぼすという課題が残されていた。

【０００５】 そこで本考案は、部品点数の増加などの諸問題がなく、しかも適確なＥＧＲ率 及び充分なＥＧＲ効果が得られる排気再循環装置を提供すべく創案されたもので ある。

【０００６】 なお上記以外の従来技術としては実開昭５７−２２６６０号公報がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、シリンダヘッド内に排気ポートから分岐し吸気マニホールドに連通 するＥＧＲ通路を設け、その大部分を水冷ジャケットを貫通する管体にて区画す ると共に、エンジン運転状況に応じてＥＧＲ通路を開閉する開閉手段を設けたも のである。

【０００８】

【作用】

上記構成によって、ＥＧＲ通路は、排気ガスの一部をシリンダヘッド内で吸気 マニホールドへ導き、その途中で水冷ジャケットの冷却水により冷却させる。開 閉手段は、ＥＧＲ通路を適宜開閉することにより排気ガス還流量を調節する。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面に従って説明する。

【００１０】 図１及び図２は、本考案に係わる排気再循環装置の一実施例を示したものであ る。この排気再循環装置は、シリンダヘッド１１内に排気ポート１２から分岐し 吸気マニホールド１３に連通するＥＧＲ通路１４が設けられ、エンジン運転状況 に応じてＥＧＲ通路１４を開閉する開閉手段１５が設けられて構成されている。 シリンダヘッド１１には、排気ポート１２及び吸気ポート１６が燃焼室（図示せ ず）側の下面１７から両側面１８，１９へと適宜屈曲して区画されており、その 側面開口端にそれぞれ排気マニホールド２０及び吸気マニホールド１３が接続さ れている。また図２に示したように、シリンダヘッド１１内には両ポート１２， １６及び排吸気弁挿通孔２１，２２、プラグ穴２３、シリンダボディ２４の取付 けボルト穴２５を避けて、水冷ジャケット２６が形成されている。

【００１１】 ＥＧＲ通路１４は、その大部分が水冷ジャケット２６を貫通する断面円形の管 体２７（図３参照）にて区画されており、略水平に且つ吸気ポート１６と略平行 に直線状に伸びている。そして排気ポート１２の立上り部分に分岐口２８が、シ リンダヘッド１１の吸気マニホールド側側面１９には連通口２９がそれぞれ穿た れ、管体２７の両端がこれらの開口縁部に一体的に接続している。

【００１２】 開閉手段１５は、吸気マニホールド１３の殻体３０にＥＧＲ通路１４の延長上 で保持されたエアシリンダ３１で成り、そのピストンロッド３２の先端が連通口 ２９に係合する弁体３３として形成されている。そしてコントローラ（図示せず ）により制御される作動エアａの供給によって、ピストンロッド３２の伸長によ りシリンダヘッド１１の側面１９に当接することで弁体３３が完全に連通口２９ を閉塞し、供給停止によりバネ３４の付勢力によって縮退して連通口２９から大 きく離間するようになっている。

【００１３】 このほかシリンダヘッド１１には、図示しない他の気筒にも排気ポート１２及 び吸気ポート１６が形成されており、同様なＥＧＲ通路１４及び開閉制御手段１ ５が備えられている。

【００１４】 次に本実施例の作用を説明する。

【００１５】 エンジンがＥＧＲを必要とする状態になると、コントローラがセンサー（図示 せず）によりこれを感知して、エンジン回転速度及び吸入吸気量など（制御マッ プ）に基づいて各気筒のエアシリンダ３１への作動エアａの供給を制御する。エ アシリンダ３１はこの制御により縮退して連通口２９を開放し、燃焼室から排気 ポート１２に出てきた排気ガスＧの一部が、ＥＧＲ通路１４を通って途中水冷ジ ャケット２６の冷却水より冷却され、吸気マニホールド１３内に入る。そしてこ のＥＧＲガスｇは、吸気管から流入してきた吸気と合流して、吸気ポート１６を 経由して燃焼室に入り、不活性ガス（Ｈ₂ Ｏ，Ｎ₂ ，ＣＯ₂ 等）の割合を多くす ることで燃焼温度を低下させ、ＮＯ_X の発生を抑える。

【００１６】 このように、シリンダヘッド１１内に水冷ジャケット２６を貫通する管体２７ にて区画されたＥＧＲ通路１４を設け、連通口２９にこれを開閉すべく伸縮駆動 されるエアシリンダ３１を設けたので、ＥＧＲガスｇはシリンダヘッド１１内で 集合部たる吸気マニホールド１３に導かれることとなり、別途必要であったＥＧ Ｒパイプを廃止できる。すなわち従来の排気再循環装置における部品点数の増加 、エンジン全高全幅アップによる車載性悪化、ＥＧＲパイプまわりの熱害、コス ト高、重量増といった諸問題が解消される。そして管体２７は水冷ジャケットに て囲繞されており、ＥＧＲ通路１４の大部分が冷却水に晒されることになるので 、ＥＧＲガスｇの温度は効率よく低下される。従って、少ないＥＧＲガス量によ りＮＯ_X 低減が達成され、図４に示すように、ＥＧＲ率を上げてＮＯ_X の大幅な 低減を図っても、燃費の悪化を最少限に抑えることができる。そしてエアシリン ダ３１は各連通口２９に、すなわち気筒数に相当する数だけ設けられているので 、そのON-OFFの組み合わせによりきめ細かいＥＧＲ制御も可能であり、気筒間の ＥＧＲ率のバラツキに対しても最適な対応が可能である。

【００１７】 なおＥＧＲ通路１４（管体２７）の成形は、シリンダヘッド鋳造時に中子によ り一体化してもよいし、鋳造時にステンレス管、セラミックス等の材料を鋳ぐる んで成形してもよい。

【００１８】 さらに上記実施例の管体２７は円筒形状としたが、本考案はこれに限るもので はなく、ＥＧＲガスｇの冷却効率を高めるような形状にすることが好ましい。例 えば図５に示すように、ＥＧＲ通路４１を横に偏平な形状とし、管体４２の外周 面に上下に伸びるフィン４３を設けてもよい。また図６に示すように、円筒状の 管体５１の外周面に、放射状に伸びるフィン５２を取り付ける構成としてもよい 。

【００１９】 また上記実施例では、作動エアａをエアシリンダ３１に供給する構成について は図示を省略したが、例えば過給気の一部を作動エアに利用するものとし、その エア通路の途中にコントローラにより作動する電磁バルブを設けて、そのソレノ イドへの通電を制御することにより、所定の作動エアを供給するものとすればよ い。

【００２０】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、次のような優れた効果を発揮する。

【００２１】 シリンダヘッド内に排気ポートから分岐し吸気マニホールドに連通するＥＧＲ 通路を水冷ジャケットを貫通する管体にて区画し、エンジン運転状況に応じてＥ ＧＲ通路を開閉する開閉手段を設けたので、部品点数の増加やエンジン全高全幅 のアップなどがなく、しかも適確なＥＧＲ率及び充分なＥＧＲ効果を得ることが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる排気再循環装置の一実施例を示
した側面図である。

【図２】図１の要部を示した断面図である。

【図３】図２中のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図４】本考案の作用効果を説明するためのＥＧＲ率と
燃費及びＮＯ_X との関係図である。

【図５】図３の他の実施例を示した断面図である。

【図６】図３のその他の実施例を示した斜視図である。

【図７】従来の排気再循環装置を示した側面図である。

【符号の説明】

１１ シリンダヘッド １２ 排気ポート １３ 吸気マニホールド １４ ＥＧＲ通路 １５ 開閉手段 ２６ 水冷ジャケット ２７ 管体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッド内に排気ポートから分岐
   し吸気マニホールドに連通するＥＧＲ通路を設け、その
   大部分を水冷ジャケットを貫通する管体にて区画すると
   共に、エンジン運転状況に応じて上記ＥＧＲ通路を開閉
   する開閉手段を設けたことを特徴とする排気再循環装
   置。