JPH078555U - エンジンの排気還流装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２吸気弁型のエンジンにおいて、エンジン本
体の吸気口を２分する分岐壁に液体燃料が付着するのを
防止する。 【構成】 吸気口８を２分する分岐壁９の内部にＶ字形
の排気注入路２０₄を設け、還流調節弁１６から流入す
る高温の排気を排気注入路２０₄に流して分岐壁９を加
熱し、分岐壁９に付着する液体燃料の気化を促進する。
該排気注入路２０₄を通った排気は、注入口２０₄₁から
吸気口８からシリンダ５₄に流入してＮＯｘ低減作用を
行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ＮＯｘの発生量を低下させるために、排気の一部を還流ガスとして 吸気中に還流し、燃焼温度を低下させるようにした排気還流装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の排気還流装置においては、吸気路に入る還流ガスの還流口は、吸気管の 上流のサージタンクの入口に設けられるか、実開昭６２−２４０５０号に示され るように、吸気マニホルドの中間位置を横切る分配管を介して設けられるのが一 般である。

【０００３】 しかし、前記の各従来技術においては、燃料噴射式のエンジンでは燃料噴射口 よりかなり上流側で吸気流に排気が還流されるので、噴射された燃料の気化を促 進するために、排気の熱を積極的かつ充分に利用することができないことがある 。また、燃料噴射式又は気化器式のいずれのエンジンにあっても、各吸気管まで の排気還流通路の距離が異なって、流路抵抗が不均一になり、還流排気分配量が 不均一になったり、構造上排気分配管が嵩張るという問題がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、還流ガスの熱を有効に利用できる上に、嵩張らず構造簡単な排気還 流装置を得ることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するための手段の一つは、請求項１に記載したとおり、吸気口 を分岐壁で区画して形成した吸気分路のそれぞれに吸気弁を設けたエンジン本体 と、該エンジン本体の吸気口側の接続面に接続された吸気管と、吸気通路に連通 する排気還流通路と、を備えたエンジンの排気還流装置において、エンジン本体 の吸気口の分岐壁の内部を通り、吸気口内に開口する排気注入路を設けたこと、 を特徴とする。

【０００６】 また、別の手段は、請求項２に記載したとおり、複数個のシリンダのそれぞれ に連通する吸気口を設けたエンジン本体と、該エンジン本体の吸気口側の接続面 に接続された吸気マニホルドと、吸気通路に連通する排気還流路と、を備えた排 気還流装置において、吸気マニホルドとエンジン本体の接続面に、排気還流路に 通じる排気分配室と、該排気分配室から各吸気口に通じる略同一長さの排気分配 路と、を設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

前記請求項１の考案においては、還流ガスは、エンジン本体の吸気口の分岐壁 に設けた排気注入路に流入して該分岐壁を加熱したのち吸気口に流入し、吸気と 共にシリンダに吸入される。吸気中に噴射された燃料は、分岐壁面に衝突したと き、該分岐壁面に付着して液状に戻ろうとするが、該分岐壁は、その内部を通る 高温の還流ガスで加熱されているので、燃料は気化されて液状には戻らずシリン ダに吸入される。

【０００８】 前記請求項２の考案においては、高温の還流ガスが、エンジン本体と吸気マニ ホルドの接続面に設けた排気分配室に流入し、該排気分配室から略同一長さの排 気分配路を経て吸気口に流入し、吸気と共にシリンダに吸入される。各排気分配 路は、略同一長さで均一の流路抵抗をもつから各シリンダに分配される還流ガス 量も略均一になり、吸気中の燃料に対する還流ガスによる加熱量も均等化される と共に、接続面に通路を配置したので嵩張らずに構成される。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。図１は４気筒のエンジン１ の平面図で、該エンジン１は、エンジン本体２の両側に吸気マニホルド３と排気 マニホルド４が接続されている。エンジン本体２には、第１シリンダないし第４ シリンダ５₁、５₂、５₃、５₄が設けられ、各シリンダには、一対ずつの吸気弁６ ₁ 、６₂と排気弁７₁、７₂が設けられている。

【００１０】 吸気口８の内部は、吸気弁６₁、６₂寄りの分岐壁９で一対の吸気分路８₁、８₂ に分岐され、各吸気分路８₁、８₂は、前記吸気弁６₁、６₂に通じている。また、 吸気口８の入口側は吸気マニホルド３の吸気管３₁〜３₄に連通して吸気路ＩＮ（ 図３）を形成している。そして、各排気弁７₁、７₂は、分岐壁１０で分岐された 排気分路１１₁、１１₂を経て排気口１１に通じ、更に排気マニホルド４に通じて いる。

【００１１】 排気の一部を吸気中に還流するために、第４シリンダ５₄の排気口１１に、排 気還流路１３が連通され、吸気マニホルド３のフランジ１４にも、接続面１４ａ の中央に開口する排気還流路１５が内設され、両排気還流路１３、１５間に還流 調節弁１６が介設される。

【００１２】 エンジン本体２の吸気マニホルド３側の接続面１７には、図２に示すように吸 気口８の上部の中央位置に排気分配室１８が凹設され、ここから４本の排気分配 路１９₁〜１９₄が凹設される。第１と第４の排気分配路１９₁、１９₄は段形に湾 曲されて第１と第４の吸気口８の上部に伸び、第２と第３の排気分配路１９₂、 １９₃は、前記分配路１９₁、１９₄と同じ長さとするためにＵ字形に湾曲されて 第２と第３の吸気口８の上部に伸び、各分配路１９₁〜１９₄の終端には、浅い連 通穴１９₁₁〜１９₄₁が穿設されている。

【００１３】 そして、各吸気口８を２分する分岐壁９に、図３に示すようにＶ字を横にした 形の排気注入路２０₁〜２０₄が穿設されており、該注入路２０₁〜２０₄は、前記 連通穴１９₁₁〜１９₄₁側から開けた孔２０ａと、接続面１７の下部から開けた孔 ２０ｂが奥部で連絡したもので、孔２０ｂの前端には上向きの溝の注入口２０₁₁ 〜２０₄₁が堀設されている。図中２１は、吸気マニホルド取付け用のねじ穴であ る。

【００１４】 接続面１７に吸気マニホルド３を取付けると、排気分配室１８、排気分配路１ ９₁〜１９₄及び連通穴１９₁₁〜１９₄₁の前面は、排気マニホルド３の接続面１４ ａで閉じられるが、排気分配室１８内には排気分配路１５が開口し、注入口２２ ₁₁ 〜２２₄₁は、吸気路ＩＮ内に開口している。

【００１５】 したがって、還流調節弁１６が開放すると、高温の排気は、排気還流路１３、 １５、排気分配室１８、排気分配路１９₁〜１９₄、排気注入路２０₁〜２０₄を経 て吸気路ＩＮ中に還流される。還流経路は、各シリンダ５₁〜５₄について略同じ 長さであるから、流通抵抗が均等であり、略等量の排気が各シリンダに還流され る。

【００１６】 なお、排気注入口２０₁₁〜２０₄₁に示す位置のほかに、２２又は２３で示す位 置に設けることは任意である。

【００１７】 エンジンの作動中、燃料噴射弁２４から噴出する燃料の霧は、吸気路ＩＮを通 る空気に運ばれて各シリンダ５₁〜５₄に流入するが、その前に分岐壁９に衝突し て付着しようとする。しかし、該分岐壁９は、排気注入路２０₁〜２０₄を通る還 流排気によって加熱されているので、燃料は気化して空気に混合して流れ、シリ ンダ５₁〜５₄内で良好に燃焼することができる。そして、吸気と共にシリンダ５ ₁ 〜５₄に還流された排気は、所期のとおりＮＯｘの低減のために作用する。

【００１８】 なお、この実施例において排気注入路２０₁〜２０₄を設けることなく、排気分 配路１９₁〜１９₄の終端から直接吸気路ＩＮ中に排気を還流させてもよく、この ようにしても、燃料噴射弁２４の噴射口近くに高温の排気が放出されるので熱交 換は充分に行われる。

【００１９】 また、前記還流調節弁１６に代えて図４又は図５に示す装置を用いることがで きる。

【００２０】 図４の還流調節弁２５は、前記連通穴１９₁₁〜１９₄₁の背後にガイド孔２６を 有し、該ガイド孔２６に弁穴２７₁〜２７₄を有する弁板２７が駆動部２８で進退 するようにされており、連通穴１９₁₁〜１９₄₁と弁穴２７₁〜２７₄が一致したと きは排気が還流され、両穴がずれたときは還流は停止する。特に高出力が要求さ れる高負荷時には、この還流の停止により、吸気特性に悪影響を及ぼすことなく 出力の確保ができる。

【００２１】 この還流調節弁２５は、図１〜３の装置のみならず、吸気マニホルドの途中に これを横切って設ける排気還流装置にも用いることができる。

【００２２】 次に、図５の還流調節弁３０は、前記図４の還流調節弁２５と同等の機能を有 するものであるが、吸気マニホルド３１と排気還流路３２の間の圧力差に応動す るものであり、弁穴３３を開閉する弁体３４の弁軸３４ａがガイド３５によって 案内され、常時はバネ３４ｂで閉弁方向に付勢されている。排気還流領域は、吸 気マニホルド３１の負圧が大のときとされるから、バネ３４ｂの弾力を所定の負 圧で開弁するように設定しておくと、該負圧に達すると弁体３４は弁穴３３から 離れて排気が吸気マニホルド３１に導入され、シリンダに吸入される。

【００２３】 前記還流調節弁２５、３０をエンジン本体の吸気口近くに設けると、排気の熱 によって該吸気口を加熱し、燃料の気化が促進される。

【００２４】

【考案の効果】

以上のとおり、請求項１の考案においては、ＮＯｘ低減のために還流する排気 で、エンジン本体の吸気口内の分岐壁を加熱するため、該分岐壁に付着する燃料 の気化を促進して燃焼を良好にする効果を奏する。

【００２５】 また、請求項２の考案においては、排気分配室と排気分配路を、エンジン本体 と吸気マニホルドの接続面の内部に設けたから、これらの部分を嵩張ることなく 配置できる効果を有し、その上、各シリンダの排気分配路が同一長さにしてある から、流路抵抗も均一になり、排気還流量が各シリンダに対して均等になり、所 望の燃焼状態が維持される効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例の平面図

【図２】 同上２−２線矢視図

【図３】 同上３−３線矢視図

【図４】 他の実施例の要部断面図

【図５】 更に他の実施例の要部断面図

【符号の説明】

１ エンジン ２ エンジン本体 ３ 吸気マニホルド ４ 排気マニホルド ５₁〜５₄ シリンダ ６₁、６₂ 吸気弁 ８ 吸気口 ８₁、８₂ 吸気分路 ９、１０ 分岐壁 １３、１５ 排気還流
路 １４ａ、１７ 接続面 １６ 還流
調節弁 １９₁〜１９₄ 排気分配路 ２０₁〜２０₄ 排気
注入路 ２０₁₁〜２０₄₁ 注入口

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気口を分岐壁で区画して形成した吸気
   分路のそれぞれに吸気弁を設けたエンジン本体と、該エ
   ンジン本体の吸気口側の接続面に接続された吸気管と、
   吸気通路に連通する排気還流通路と、を備えたエンジン
   の排気還流装置において、エンジン本体（２）の吸気口
   （８）の分岐壁（９）の内部を通り、吸気口（８）内に
   開口する排気注入路（２０₁〜２０₄）を設けたこと、を
   特徴とするエンジンの排気還流装置。
2. 【請求項２】 複数個のシリンダのそれぞれに連通する
   吸気口を設けたエンジン本体と、該エンジン本体の吸気
   口側の接続面に接続された吸気マニホルドと、吸気通路
   に連通する排気還流路と、を備えた排気還流装置におい
   て、吸気マニホルド（３）とエンジン本体（２）の接続
   面に、排気還流路（１３、１５）に通じる排気分配室
   （１８）と、該排気分配室（１８）から各吸気口（８）
   に通じる略同一長さの排気分配路（１９₁〜１９₄）と、
   を設けたことを特徴とするエンジンの排気還流装置。