JPH07259653A - エンジンの排ガス再循環装置 - Google Patents

エンジンの排ガス再循環装置

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JPH07259653A
JPH07259653A JP6054239A JP5423994A JPH07259653A JP H07259653 A JPH07259653 A JP H07259653A JP 6054239 A JP6054239 A JP 6054239A JP 5423994 A JP5423994 A JP 5423994A JP H07259653 A JPH07259653 A JP H07259653A
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JP
Japan
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exhaust gas
port
exhaust
intake
passage
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Pending
Application number
JP6054239A
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English (en)
Inventor
Yoshimichi Takamatsu
善道 高松
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
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Publication of JPH07259653A publication Critical patent/JPH07259653A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/16Indirect injection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 太い配管構造を無くし、高負荷運転時に多量
の排気ガスを吸気に還流させ、排ガス還流通路の構造配
管を簡素化してコスト低減を図る。 【構成】 吸気ポート4は、吸気弁口4aからシリンダ
ヘッド2の横一側に導出し、排気ポート5は吸気ポート
4と略直交するように排気弁口5aからシリンダヘッド
2の後方横一側に導出する。吸気弁口4aと排気弁口5
aとに隣接させて、シリンダヘッド2を前後方向へ貫通
するトンネル式冷却風路3を形成する。上記トンネル式
冷却風路3内に排ガス還流通路11を臨ませて形成し、
吸気弁口4aと排気弁口5aとを上記排ガス還流通路1
1で連通する。この排ガス還流通路11にEGR制御弁
12を装着して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの排気ガス
中のNOX を低減させる排ガス再循環装置(以下、EG
R装置という)に関し、特に還流排気ガスを適度に冷却
にしつつ、コスト低減を図る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のEGR装置としては、従来より
例えば図3中符号10で示すものがある。それはエンジ
ンEの吸気ポート4と排気ポート5とをEGR制御弁1
2を有する排ガス還流通路11で連通して構成されてい
る。この従来例はシリンダヘッド2の外に排ガス還流通
路11を配管して構成されている。このEGR装置10
を付設することにより、排気ガスを吸気に還流させてN
X の排出を低減させ、最高燃焼温度を下げるのに最も
効果的である。
【0003】なお、このエンジンEは一部油冷式強制空
冷ディーゼルエンジンであり、フライホイルファン21
で起こした冷却風Aを、ファンケース22で案内して、
シリンダの外周、シリンダヘッド2に形成されたトンネ
ル式冷却風路3、及び放熱器20に向けて分流させるよ
うに構成されている。また、シリンダヘッド2内の副燃
焼室8の外周には油冷室9が形成され、潤滑油がオイル
パンから油冷室9に圧送されて副燃焼室8を冷却し、放
熱器20を経て放熱し、再びオイルパンへ還流するよう
に構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この種のEGR装置で
は、高負荷運転時にNOX の排出を低減させ、最高燃焼
温度を下げるため、多量の排気ガスを還流させる必要が
ある。しかし、上記従来例ではエンジンEの吸気ポート
4と排気ポート5とを連通する排ガス還流通路11が、
シリンダヘッド2の外に配管されていることから、排ガ
ス還流通路11が長くなり、その管路抵抗等を考慮する
と、ある程度太い配管構造が必要となり、コスト低減を
図るうえで障害になる。本発明はこのような事情を考慮
してなされたもので、 太い配管構造を無くし、高負荷運転時に多量の排気
ガスを還流させこと、 排ガス還流通路11の構造配管を簡素化してコスト
低減を図ること、 を技術課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明が採用した手段は、エンジンEの吸気ポート
4と排気ポート5とをEGR制御弁12を有する排ガス
還流通路11で連通して構成したエンジンの排ガス再循
環装置において、上記吸気ポート4は、吸気弁口4aか
らシリンダヘッド2の横一側に導出し、排気ポート5は
吸気ポート4と略直交するように排気弁口5aからシリ
ンダヘッド2の後方横一側に導出し、上記吸気弁口4a
と排気弁口5aとに隣接させて、シリンダヘッド2を前
後方向へ貫通するトンネル式冷却風路3を形成し、上記
トンネル式冷却風路3内に上記排ガス還流通路11を臨
ませて形成し、上記吸気弁口4aと排気弁口5aとを上
記排ガス還流通路11で連通し、この排ガス還流通路1
1にEGR制御弁12を装着して構成したことを特徴と
する。
【0006】
【発明の作用・効果】本発明では、吸気弁口4aと排気
弁口5aとに隣接してトンネル式冷却風路3が形成され
ており、排ガス還流通路11はそのトンネル式冷却風路
3内に臨ませてある。従って、上記排ガス還流通路11
内を流通する還流排気ガスは、トンネル式冷却風路3内
を吹き抜ける冷却風Aにより冷却される。つまり、太い
配管構造でなくとも還流排気ガスは冷却によりその密度
が増し、見かけの流量は同じでも多量の排気ガスが還流
する。
【0007】本発明では、吸気弁口4aと排気弁口5a
は上記排ガス還流通路11によって短距離で連通され、
シリンダヘッド2の外に配管する必要はないので、その
管路抵抗等を考慮した太い配管構造が不要となる。ま
た、還流排気ガスを冷却してその密度を高めて多量の排
気ガスを還流させるので、ある程度細い排ガス還流通路
11でも多量の排気ガスを還流させて高負荷運転時にN
X の排出を低減させ、燃焼温度を下げ、EGR機能を
確保することができる。さらに、還流排ガス還流通路1
1に還流排気ガスを冷却するための別個の冷却装置を設
けなくてもよく、太い配管構造をも不要とするので、配
管構造を簡素化して安価に実施することができる。
【0008】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいてさらに
詳しく説明する。図1は本発明の第1の実施例を示し、
同図(A)はディーゼルエンジンの要部横断平面図、同
図(B)は図(A)中のEGR制御弁12の拡大断面図
である。このエンジンEは前記従来例と同様に一部油冷
式強制空冷型の頭上弁ディーゼルエンジンとして構成さ
れている。即ち、このエンジンEは、エンジン本体1の
前側に設けたフライホイルファン21及びファンケース
22と、シリンダヘッド2の前側上部に設けたオイルク
ーラ(放熱器)20と、シリンダヘッド2に貫通形成し
たトンネル式冷却風路3と、油冷室9とを具備して成
る。
【0009】このエンジンEは、フライホイルファン2
1で起こした冷却風Aを、ファンケース22で案内して
シリンダブロック、トンネル式冷却風路3及び放熱器2
0に向けて分流させ、また、潤滑油をオイルパン25か
らリリーフ油路7を経て油冷室9に圧送し、副燃焼室8
を冷却してから放熱器20を経て放熱させ、再びオイル
パン25へ還流させるように構成されている。なお、図
1中の符号24はリリーフ油の戻り油路、26は潤滑油
の圧送ポンプ、27はエンジンの潤滑部、28はリリー
フ弁である。
【0010】本発明の特徴をなすEGR装置10は、図
1に示すように、上記トンネル式冷却風路3内にEGR
制御弁12を有する排ガス還流通路11を臨ませて形成
し、この排ガス還流通路11で吸気ポート4の吸気弁口
4aと排気ポート5の排気弁口5aとを連通するように
構成されている。上記吸気ポート4は、吸気弁口4aか
らシリンダヘッド2の横一側に導出され、排気ポート5
は吸気ポート4と略直交するように排気弁口5aからシ
リンダヘッド2の後方横一側に導出されている。上記ト
ンネル式冷却風路3は、吸気弁口4aと排気弁口5aと
に隣接する位置でシリンダボア18の一端部上側に、シ
リンダヘッド2を前後方向へ貫通して形成されている。
また、副燃焼室8は、上記トンネル式冷却風路3とは反
対側の位置で、シリンダボア18の他端部上側に形成さ
れている。
【0011】上記トンネル式冷却風路3内には、図1に
示すように、上記トンネル式冷却風路3の底壁を、リリ
ーフ油路7と交差する前後方向に隆起させ、かつ、吸気
弁口4aと排気弁口5aの相互のポート壁を連ねるよう
に膨出管壁6を鋳型形成し、この膨出管壁6に排ガス還
流通路11が形成されている。この膨出管壁6内に形成
された排ガス還流通路11の始端側11aは、排気弁口
5aに向けて開口され、終端側11bは連通具17及び
EGR制御弁12を介して吸気弁口4aに連通されてい
る。
【0012】つまり、上記トンネル式冷却風路3内を吹
き抜ける冷却風により、膨出管壁6を介して排ガス還流
通路11内を還流する還流排気ガスを適度に冷却するよ
うに構成されている。なお、排ガス還流通路11を形成
した膨出管壁6は、リリーフ油路7の上側に位置し、こ
のリリーフ油路7と交差するように設けられているの
で、排ガス還流通路11内を還流する還流排気ガスは、
リリーフ油により冷却が促進される。
【0013】上記EGR制御弁12は、図1(B)に示
すように、吸気弁口4a側のポート壁4bに固設された
弁箱体13と、この弁箱体13内に組み込まれた有底筒
状の回転弁14と、この回転弁14を回動操作するアク
チュエータ33とから成る。上記有底筒状の回転弁14
は、その筒壁にあけた開口15を連通具17側の還流出
口11bに連通自在に臨ませ、その先端開口16を吸気
弁口4a側の還流出口11cに臨ませ、アクチュエータ
33が上記回転弁14を回動操作することにより、開口
15の有効面積を調量して還流排気ガスの還流率を制御
するように構成されている。
【0014】上記のように、吸気弁口4aと排気弁口5
aは上記排ガス還流通路11によって短距離で連通さ
れ、シリンダヘッド2の外に配管する必要はないので、
その管路抵抗等を考慮した太い配管構造が不要となる。
また、トンネル式冷却風路3内を吹き抜ける冷却風Aに
より、膨出管壁6を介して排ガス還流通路11内を還流
する還流排気ガスを適度に冷却し、排気ガスの密度を高
めて多量の排気ガスを還流させるので、ある程度細い排
ガス還流通路11でも多量の排気ガスを還流させ、高負
荷運転時にNOX の排出を低減させ、かつ、燃焼温度を
下げてEGR機能を確保することができる。さらに、還
流排ガス還流通路11に還流排気ガスを冷却するための
別個の冷却装置を設けなくてもよく、太い配管構造をも
不要とするので、配管構造を簡素化して安価に実施する
ことができる。
【0015】図2は本発明の第2の実施例を示すディー
ゼルエンジンの要部横断平面図、図3は図2中のII−II
線矢視縦断面図である。この実施例では、図2に示すよ
うに、トンネル式冷却風路3がメイン風路3aと分岐風
路3bとに分岐され、このトンネル式冷却風路3の分岐
点の底壁部分を隆起させ、かつ、排気弁口5aのポート
壁に連なる膨出管壁6aを鋳型形成し、この膨出管壁6
aに排気弁口5aに連通する排ガス還流通路11の始端
側通路11aを形成してある。この始端側通路11a
は、EGR制御弁12、連通管17a及び連通具17b
を介して吸気弁口4aに連通されている。
【0016】この実施例では、図2及び図3に示すよう
に、上記膨出管壁6aにEGR制御弁12が組み込まれ
ている。このEGR制御弁12は、上記膨出管壁6a内
に組み込まれた回転弁14と、この回転弁14を弁操作
軸14aを介して回動操作するアクチュエータ33とか
ら成る。上記回転弁14の弁操作軸14aは、シリンダ
ヘッド2の横側より上記膨出管壁6aに向けてキリ孔1
9をあけ、このキリ孔19に弁操作軸14aを挿通して
上記回転弁14と連動連結してある。また、上記回転弁
14にはその回転軸心と交差する方向に開口15が貫通
形成されており、アクチュエータ33で弁操作軸14a
を回動することにより、排ガス還流通路11の始端側通
路11aを開閉制御するように構成されている。その他
の点は図1と同様に構成されている。
【0017】図4は本発明の第3の実施例を示すディー
ゼルエンジンの要部横断平面図である。この実施例で
は、図4に示すように、上記吸気弁口4aのポート壁と
排気弁口5aのポート壁とを上記トンネル式冷却風路3
内に膨出させて膨出管壁6bを鋳型形成し、この膨出管
壁6bに吸気弁口4aと排気弁口5aとに連通する排ガ
ス還流通路11を形成してある。また、図4に示すよう
に、上記膨出管壁6bの中間部にEGR制御弁12が組
み込まれている。
【0018】このEGR制御弁12は、上記膨出管壁6
b内に組み込まれた回転弁14と、上記トンネル式冷却
風路3内に挿通して設けられ、回転弁14を回動操作す
る弁操作リンク14bと、弁操作リンク14bを操作駆
動するアクチュエータ33とから成り、アクチュエータ
33で弁操作リンク14bを操作駆動することにより、
回転弁14を回動させて排ガス還流通路11を開閉制御
するように構成されている。その他の点は図2と同様に
構成されている。
【0019】なお、上記EGR制御弁12は、開口15
の有効面積を調量するものや、エンジンの冷始動時の暖
機運転時や高負荷運転時にのみ上記排ガス還流通路11
を開くものでもよい。また、アクチュエータ33として
は吸気負圧で作動するダイヤフラム弁、暖機温度の検出
に基づき電子制御回路を介して作動するステッピングモ
ータや電磁ソレノイド等を用いることができる。また、
本発明はディーセルエンジンに限るものではなく、ガソ
リンエンジンについても、適宜変更を加えて実施するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示し、同図(A)はデ
ィーゼルエンジンの要部横断平面図、同図(B)は図
(A)中のEGR制御弁12の拡大断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示すディーゼルエンジ
ンの要部横断平面図である。
【図3】図2中のII−II線矢視縦断面図である。
【図4】本発明の第3の実施例を示すディーゼルエンジ
ンの要部横断平面図である。
【図5】従来例に係るディーゼルエンジンの要部横断平
面図である。
【符号の説明】
E…エンジン、2…シリンダヘッド、3…トンネル式冷
却風路、4…吸気ポート、4a…吸気弁口、5…排気ポ
ート、5a…排気弁口、6・6a・6b…膨出管壁、11…排
ガス還流通路、12…EGR制御弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン(E)の吸気ポート(4)と排気ポ
    ート(5)とをEGR制御弁(12)を有する排ガス還流通路
    (11)で連通して構成したエンジンの排ガス再循環装置に
    おいて、 上記吸気ポート(4)は、吸気弁口(4a)からシリンダヘッ
    ド(2)の横一側に導出し、排気ポート(5)は吸気ポート
    (4)と略直交するように排気弁口(5a)からシリンダヘッ
    ド(2)の後方横一側に導出し、 上記吸気弁口(4a)と排気弁口(5a)とに隣接させて、シリ
    ンダヘッド(2)を前後方向へ貫通するトンネル式冷却風
    路(3)を形成し、 上記トンネル式冷却風路(3)内に上記排ガス還流通路(1
    1)を臨ませて形成し、上記吸気弁口(4a)と排気弁口(5a)
    とを上記排ガス還流通路(11)で連通し、この排ガス還流
    通路(11)にEGR制御弁(12)を装着して構成したことを
    特徴とするエンジンの排ガス再循環装置。
JP6054239A 1994-03-25 1994-03-25 エンジンの排ガス再循環装置 Pending JPH07259653A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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