JPH11210559A - エンジンの排気ガス還流装置 - Google Patents
エンジンの排気ガス還流装置Info
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- JPH11210559A JPH11210559A JP10008965A JP896598A JPH11210559A JP H11210559 A JPH11210559 A JP H11210559A JP 10008965 A JP10008965 A JP 10008965A JP 896598 A JP896598 A JP 896598A JP H11210559 A JPH11210559 A JP H11210559A
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Abstract
ロットルバルブへのデポジット形成を防止する。 【解決手段】 排気系から外部還流路を介しEGRガス
を吸気系のスロットルバルブ27後方かつコレクタ24
上流の吸気管23に導入するエンジン20の排気ガス還
流装置において、外部還流路31から吸気管23へのE
GRガス導入口34、35を、それぞれスロットルバル
ブ27の両自由端後方かつ吸気管23断面の円周接線方
向より配設し、流入方向が相対するクロスフローとなる
ように開口させた。これにより、EGR率の各気筒間バ
ラツキ低減とデポジット形成防止を両立することができ
る。
Description
より、燃費改善あるいは排気性能向上を図るエンジンの
排気ガス還流装置(EGR装置)に関する。
高出力を要求されない通常の運転時におけるCO2の排
出量低減あるいはNOxの排出量低減を狙って、排気ガ
スの一部を吸気系に戻す排気ガス還流装置(EGR装
置)が種々提案されている。
ば、図24の例(実開平3−114563号公報)、図
25の例(実開平3−114564号公報)、図26の
例(特開平8−218949号公報)等が知られてい
る。
EGRガスを、吸気管2回りに設けたガス案内溝3を介
し、水平方向に対向する2ヶ所の開口部4から吸気管2
内に導入して新気とEGRガスを混合しており、また、
図25のものでは、吸気管5外周にEGRガスが導入さ
れる環状路6を形成し、吸気管5壁面と環状路6とを連
結する複数の孔7を介してEGRガスを吸気管5内へ導
入することにより、新気とEGRガスを混合している。
これらは、いずれも各気筒間のEGR率のバラツキの減
少を目的としたものである。
第1のサージタンク11の下流に第2のサージタンク1
2を設け、その第2のサージタンク12にEGRガス導
入部13を配している。このようにスロットルバルブ1
4から離れた位置の第2のサージタンク13にEGRガ
スを導入することにより、排気ガスの劣化成分(デポジ
ット)がスロットルバルブ14に付着するのを防いでい
る。
従来の排気ガス還流装置にあっては、吸気管へのEGR
ガス導入部が最適な位置、方向にあるとは言えなかっ
た。
る開口部4からEGRガスを導入するだけ、あるいは図
25のように吸気管5壁面に設けた孔7からEGRガス
を導入するだけでは、EGRガスと新気の混合を良好に
行うことができなかった。また、図25のものは、スロ
ットルバルブによる新気の流れ状態がEGRガスと新気
の混合およびスロットルバルブへのデポジットの付着に
大きく影響していた。また、図26のように、第2のサ
ージタンク13にEGRガスを導入するものでは、その
サージタンク13からEGRガスを各気筒へ均等に分配
するのが難しかった。
EGRガスと新気の混合が不十分となり、結果として各
気筒間のEGR率にバラツキが生じ、エンジンの安定度
の悪化、エミッションの増加、燃費の悪化の原因となっ
ていた。また、図24、図25のものでは、スロットル
バルブにデポジットが形成され、スロットルバルブが固
着したり、吸気量の制御精度が悪化する心配もあった。
されたもので、その目的は各気筒間のEGR率のバラツ
キを改善し、スロットルバルブへのデポジット形成を防
止する排気ガス還流装置を提供することにある。
につながる分岐管およびコレクタを備えた吸気管の上流
側にスロットルバルブを介装した吸気系を持ち、排気系
から外部還流路を介しEGRガスを吸気系のスロットル
バルブ後方かつコレクタ上流の吸気管に導入するエンジ
ンの排気ガス還流装置において、外部還流路から吸気管
への一対のEGRガス導入口を、それぞれスロットルバ
ルブの両自由端後方かつ吸気管断面の円周接線方向から
配設し、流入方向が相対するクロスフローとなるように
開口させたことを特徴とするものである。
Rガス導入口を吸気管内へ突出させるガイドパイプを備
えたことを特徴とするものである。
ドパイプの先端を斜めにカットし、そのカット面を下流
方向に向けたことを特徴とするものである。
ドパイプの先端を閉じ、その先端近傍に下流方向に開口
する開口部を設けたことを特徴とするものである。
て、EGRガス導入口の形状を新気流れ方向に長い長円
形状に形成したことを特徴とするものである。
て、スロットルバルブの前傾自由端後方に配設されるE
GRガス導入口の開口面積を後傾自由端後方に配設され
るEGRガス導入口の開口面積よりも大きくしたことを
特徴とするものである。
て、スロットルバルブの後傾自由端後方に配設されるE
GRガス導入口からEGRガスに代えて補助空気を導入
するようにしたものである。
よびコレクタを備えた吸気管の上流側にスロットルバル
ブを介装した吸気系を持ち、排気系から外部還流路を介
しEGRガスを吸気系のスロットルバルブ後方かつコレ
クタ上流の吸気管に導入するエンジンの排気ガス還流装
置において、外部還流路から吸気管への一対のEGRガ
ス導入口を近接して配設するとともに、吸気管断面の円
周接線方向から配設して流入方向が一致するように開口
させ、新気流れに直交する方向に対して所定角度だけ下
流方向に傾けたこと特徴とするものである。
Rガス導入口を吸気管内へ突出させるガイドパイプを備
えたことを特徴とするものである。
おいて、EGRガス導入口を新気流れ方向に長い長円形
状に形成したことを特徴とするものである。
Rガスが吸気管の内周下流方向の螺旋流れ(スパイラル
流れ)でミキシングされるので、大量のEGR率のもと
でも各気筒間のEGR率のバラツキを十分に低減でき、
燃費および排気性能を改善できる。また、スロットルバ
ルブ背面の逆流域にEGRガスが直接進入しないので、
スロットルバルブへのデポジット形成を防止できる。
新気とEGRガスの衝突が避けられるので、衝突により
失速したEGRガスが逆流域に流れ込むのを抑えられ、
スロットルバルブへのデポジット形成を防止できる。
下流に向けて導入されるので、スパイラル流れが強化さ
れるとともに、EGRガスが上流のスロットルバルブに
向けて流れるのを防止でき、スロットルバルブへのデポ
ジット形成をさらに抑えることができる。
くにEGRガス導入口を配設しても逆流域にEGRガス
が流れ込まず、スロットルバルブへのデポジット形成を
十分に防止できる。またこれにより、最上流側の分岐管
までのスパイラル流れが延長されるので、新気とEGR
ガスのミキシング時間が長くでき、大量のEGR率のも
とでも各気筒間のEGR率のバラツキを十分に低減でき
る。
のEGRガス導入口の面積を大きくしたので相対的にE
GR量を増加させる一方で逆流域にEGRガスが流入す
ることもなく、スロットルバルブへのデポジット形成を
十分に防止できる。
GRガス導入口からはEGRガスに代えて補助空気を導
入するので、EGRガスが狭い主流域を越えて逆流域に
流入することがなくなり、スロットルバルブへのデポジ
ット形成を十分に防止できる。
向のスパイラル流れが強化されるので新気とEGRガス
との混合が促進され、大量のEGR率のもとでも各気筒
間のEGR率のバラツキを十分に低減できる。また、逆
流域にEGRガスが流入するのも抑えられ、スロットル
バルブへのデポジット形成を防止できる。
気主流が吸気管の内周下流方向のスパイラル流れに誘導
されるので、新気とEGRガスのミキシングが強化さ
れ、大量のEGR率のもとでも各気筒間のEGR率のバ
ラツキを十分に低減できる。また、新気との衝突により
失速したEGRガスが逆流域に流入するのを抑えること
ができ、スロットルバルブへのデポジット形成を十分に
防止できる。
までのスパイラル流れが延長されて新気とEGRガスの
ミキシング時間が長くなり、大量のEGR率のもとでも
各気筒間のEGR率のバラツキを十分に低減できる。
に基づいて説明する。
示し、図中の20はエンジン、21は吸気マニホール
ド、22は排気マニホールドである。
吸気管23に続く所定容積のコレクタ24と、コレクタ
24からエンジン20の各気筒に接続する分岐管25か
ら構成され、吸気管23の上流側に接続されたスロット
ルボディ26にはスロットルバルブ27が介装される。
各気筒に接続する分岐管28と、分岐管28が集合する
排気管30から構成される。
の一部を吸気系に還流するためのEGR通路31(外部
還流路)が分岐形成され、EGR通路31は途中から2
つの通路部32、33に分岐されて、吸気系のスロット
ルバルブ27の後方かつコレクタ24の上流の吸気管2
3に接続される。
は、スロットルバルブ27の後傾自由端27a後方に、
もう一方の通路部33のEGRガス導入口35は同じく
スロットルバルブ27の前傾自由端27b後方に位置し
て開口される。
それぞれ吸気管23断面円周上のほぼ180°離れた位
置で円周接線方向より互いに対峙して配設され、流入方
向が相対するクロスフローとなるように開口している。
なお、ガス導入口34、35はそれぞれ反対方向から形
成しても良い。
ルバルブ27の背面下流に生じる逆流域について説明す
る。
バルブ27下流の流れを示したものであり、スロットル
バルブ27の両自由端と吸気管23内壁との間を通る主
流(上主流、下主流およびサイド主流)に対して、スロ
ットルバルブ27の背面下流には流れが下流側から上流
側に循環する逆流域が存在する。
負荷領域における逆流形態を示したものであり、逆流域
の大きさはスロットル開度に依存し、スロットル開度が
大きくなるほど逆流域の大きさは小さくなる。この逆流
域にEGRガスを導入すると新気との混合状態は良くな
るがデポジット形成が強くなり、逆に、逆流域外にEG
Rガスを導入するとデポジット形成は弱くなるが新気と
の混合状態が悪化する。このため、従来、EGR率のバ
ラツキ低減とデポジット形成防止を両立させることは難
しかった。
ット形成防止を両立させるものであり、図3、図4は、
EGRガス導入口34、35からEGRガスが導入され
ているときの吸気管23内のスロットルバルブ27下流
の流れを示し、吸気管23断面の円周接線方向より導入
されたEGRガスは、スロットルバルブ27の両自由端
27a、27bを通った新気主流に押されて吸気管23
の内周下流方向のスパイラル流れを発生させ新気とミキ
シングされる。
なるので最上流側分岐管25に至るまでの滞留時間が長
くなり、また、新気主流の領域である吸気管23内周近
傍にてEGRガスと合流するため偏流要因もなくなり、
下流へのスパイラル流れにより外周から吸気管23中心
に拡散が進行するので、新気とEGRガスの混合が十分
に行われる。
留時間)とEGR率の気筒分配バラツキ率の関係を示し
たものであり、従来ものに対して、本実施形態ではスパ
イラル流れによりEGRガスの移動距離が格段に長くな
っている(L1→L2に増大)。これにより、新気とE
GRガスの混合が良好になり、EGR率の気筒分配バラ
ツキ率が十分に小さくなる。
気管23断面の円周接線方向から導入されるので、スロ
ットルバルブ27背面下流に生じる逆流域にEGRガス
が直接流入せず、大量のEGR率のもとでもスロットル
バルブ27へのデポジット形成が防止され、スロットル
バルブ27の固着や吸気精度の低下を防止できる。
後に凝集し、EGRガス導入口34、35のうち一方を
塞いだとしても、他方からEGRガスを導入することが
できるので、排気性能が低下するのを抑えることができ
る。
る。
示し、EGRガス導入口34、35をスロットルバルブ
27の両自由端後方かつ吸気管23断面の円周接線方向
から配設するとともに、それらをガイドパイプ40にて
吸気管23内に突出させている。具体的には、吸気管2
3に設けられた穴にガイドパイプ40が嵌挿され、その
先端の開口部(EGRガス導入口34、35)が吸気管
23の内部へと突き出されている。
気とEGRガスが衝突しなくなり、衝突によりEGRガ
ス吹き出し速度が低下するのが防止される。
中心の逆流域へ流れ込むのを抑えられるので、スロット
ルバルブ27へのデポジット形成を十分に防止できる。
る。
GRガス導入口34、35をスロットルバルブ27の両
自由端後方かつ吸気管23断面の円周接線方向から配設
するとともに、それらを吸気管23内に突出させるガイ
ドパイプ40を備え、そのガイドパイプ40の先端を斜
めにカットし、そのカット面41を下流方向に向けてい
る。
入されるので、新気主流とEGRガスが衝突するのが抑
えられ、内周下流方向のスパイラル流れを強めることが
でき、新気とEGRガスの混合が促進される。また、E
GRガスが上流のスロットルバルブ27に向けて流れる
のを防止でき、スロットルバルブ27へのデポジット形
成を抑えることができる。
る。
GRガス導入口34、35をスロットルバルブ27の両
自由端後方かつ吸気管23断面の円周接線方向から配設
するとともに、それらを吸気管23内に突出させるガイ
ドパイプ40を備え、そのガイドパイプ40の先端を閉
じて、その先端近傍に下流方向に開口する開口部42を
設けている。また、ガイドパイプ40の閉じた先端を下
流に向けて傾斜させ、計斜面に当たって偏向されたEG
Rガスが開口部42からスムーズに流出するようになっ
ている。
入されるので、新気とEGRガスが衝突するのを抑え、
吸気管23の内周下流方向のスパイラル流れを強めるこ
とができ、新気とEGRガスの混合が促進される。ま
た、EGRガスが上流のスロットルバルブ27に向けて
流れるのを防止でき、スロットルバルブ27へのデポジ
ット形成を抑えることができる。
る。
GRガス導入口34、35をスロットルバルブ27の両
自由端後方かつ吸気管23断面の円周接線方向から配設
するとともに、EGRガス導入口34、35の形状を新
気流れ方向に長い長円形状に形成している。
く主流域が狭くなるスロットルバルブ27近傍にEGR
ガス導入口34、35を配設しても、逆流域にEGRガ
スが流入せず、しかも、EGRガス導入口34、35か
ら最上流側の分岐管25入口までのスパイラル流れが延
長されるので、新気とEGRガスのミキシング時間を長
くすることができる。
気筒間のEGR率のバラツキを十分に低減でき、また、
スロットルバルブ27へのデポジット形成を十分に防止
することができる。
る。
EGRガス導入口34、35をスロットルバルブ27の
両自由端後方かつ吸気管23断面の円周接線方向から配
設するとともに、逆流域の形に合わせてガス導入口3
4、35の開口面積を変えている。具体的には、前傾自
由端27b後方のEGRガス導入口35の開口面積を後
傾自由端27a後方のEGRガス導入口34の開口面積
よりも大きくしている。
ていない場合、主流域は前傾自由端27b後方で大きく
なり、後傾自由端27a後方で小さくなるので、このよ
うに前傾自由端27b後方のEGRガス導入口35の開
口面積を大きくしても逆流域にEGRガスが流入せず、
相対的にEGR量の増量を可能にしつつも、デポジット
形成を十分防止することができる。
る。
GRガス導入口34、35をスロットルバルブ27の両
自由端後方かつ吸気管23断面の円周接線方向から配設
するとともに、スロットルバルブ27の前傾自由端27
b後方に配設されるEGRガス導入口35からはEGR
ガスを導入し、後傾自由端27a後方に配設されるEG
Rガス導入口34からはEGRガスに代えて補助空気を
導入するようにしている。このとき、EGRガス導入口
34の通路部32はスロットルバルブ27上流のエアク
リーナ部分に接続される。
グを行うスパイラル流れが強化され、新気とEGRガス
の混合が促進されるので、大量のEGR率のもとでも各
気筒間のEGR率のバラツキを十分に低減できる。ま
た、新気主流域の狭い後傾自由端27a後方のガス導入
口34からは補助空気を導入するので、EGRガスが狭
い新気主流域を越えて逆流域に流入するのも抑えられ、
スロットルバルブ27へのデポジット形成を十分に防止
できる。
る。
示し、EGRガス導入口34、35を近接して配設する
とともに、流入方向が一致するように開口させている。
また、EGRガス導入口34、35の軸方向を新気流れ
に直交する方向に対して所定角度θだけ下流方向に傾け
ている。
由端27a、27bを通った新気主流とEGRガスによ
る吸気管23の内周下流方向のスパイラル流れが強化さ
れるので、新気とEGRガスとの混合が促進され、大量
のEGR率のもとでも各気筒間のEGR率のバラツキを
十分に低減できる。また、スロットルバルブ27背面に
生じる逆流域にEGRガスが流入しないので、スロット
ルバルブ27へのデポジット形成を防止できる。
る。
GRガス導入口34、35を近接して配設し、吸気管2
3断面の円周接線方向から配設して流入方向が一致する
ように開口させ、新気流れに直交する方向に対して所定
角度θだけ下流方向に傾けるとともに、ガイドパイプ4
0によりEGRガス導入口34、35を吸気管23内に
突出させている。具体的には、吸気管23に設けられた
穴にガイドパイプ40が嵌挿され、その先端の開口部
(EGRガス導入口34、35)が吸気管23の中部へ
と突き出されている。
気とEGRガスが衝突し、EGRガス吹き出し速度が低
下するのが防止される。衝突により失速したEGRガス
が逆流域へ流入しなくなるので、スロットルバルブ27
へのデポジット形成を十分に防止できる。
吸気管23の内周下流方向のスパイラル流れに誘導され
るので、新気とEGRガスの混合が良好になり、大量の
EGR率のもとでも各気筒間のEGR率のバラツキを十
分に低減できる。
る。
GRガス導入口34、35を近接して配設し、吸気管2
3断面の円周接線方向から配設して流入方向が一致する
ように開口させ、新気流れに直交する方向に対して所定
角度だけ下流方向に傾けるとともに、EGRガス導入口
34、35の形状を新気流れ方向に長い長円形状に形成
している。
ラル流れが延長され、新気とEGRガスのミキシング時
間を長くすることができるので、大量のEGR率のもと
でも各気筒間のEGR率のバラツキを十分に低減でき
る。また、スロットルバルブの自由端後方にEGRガス
導入口34、35を配設すれば、自由端後方の流速の速
い新気主流を有効利用することができ、新気とEGRの
混合をさらに促進することができる。
である。
キの関係を示す図である。
る。
ある。
である。
である。
る。
である。
である。
である。
である。
である。
である。
図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 各気筒につながる分岐管およびコレクタ
を備えた吸気管の上流側にスロットルバルブを介装した
吸気系を持ち、排気系から外部還流路を介しEGRガス
を吸気系のスロットルバルブ後方かつコレクタ上流の吸
気管に導入するエンジンの排気ガス還流装置において、 外部還流路から吸気管への一対のEGRガス導入口を、
それぞれスロットルバルブの両自由端後方かつ吸気管断
面の円周接線方向から配設し、流入方向が相対するクロ
スフローとなるように開口させたことを特徴とするエン
ジンの排気ガス還流装置。 - 【請求項2】 EGRガス導入口を吸気管内へ突出させ
るガイドパイプを備えたことを特徴とする請求項1に記
載のエンジンの排気ガス還流装置。 - 【請求項3】 ガイドパイプの先端を斜めにカットし、
そのカット面を下流方向に向けたことを特徴とする請求
項2に記載のエンジンの排気ガス還流装置。 - 【請求項4】 ガイドパイプの先端を閉じ、その先端近
傍に下流方向に開口する開口部を設けたことを特徴とす
る請求項2に記載のエンジンの排気ガス還流装置。 - 【請求項5】 EGRガス導入口の形状を新気流れ方向
に長い長円形状に形成したことを特徴とする請求項1か
ら4のいずれかひとつに記載のエンジンの排気ガス還流
装置。 - 【請求項6】 スロットルバルブの前傾自由端後方に配
設されるEGRガス導入口の開口面積を後傾自由端後方
に配設されるEGRガス導入口の開口面積よりも大きく
したことを特徴とする請求項1から5ののいずれか一つ
に記載のエンジンの排気ガス還流装置。 - 【請求項7】 スロットルバルブの後傾自由端後方に配
設されるEGRガス導入口からEGRガスに代えて補助
空気を導入するようにしたことを特徴とする請求項1か
ら6のいずれか一つに記載のエンジンの排気ガス還流装
置。 - 【請求項8】 各気筒につながる分岐管およびコレクタ
を備えた吸気管の上流側にスロットルバルブを介装した
吸気系を持ち、排気系から外部還流路を介しEGRガス
を吸気系のスロットルバルブ後方かつコレクタ上流の吸
気管に導入するエンジンの排気ガス還流装置において、 外部還流路から吸気管への一対のEGRガス導入口を近
接して配設するとともに、吸気管断面の円周接線方向か
ら配設して流入方向が一致するように開口させ、新気流
れに直交する方向に対して所定角度だけ下流方向に傾け
たこと特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。 - 【請求項9】 EGRガス導入口を吸気管内へ突出させ
るガイドパイプを備えたことを特徴とする請求項8に記
載のエンジンの排気ガス還流装置。 - 【請求項10】 EGRガス導入口を新気流れ方向に長
い長円形状に形成したことを特徴とする請求項8または
9に記載のエンジンの排気ガス還流装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00896598A JP3528565B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | エンジンの排気ガス還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00896598A JP3528565B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | エンジンの排気ガス還流装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11210559A true JPH11210559A (ja) | 1999-08-03 |
JP3528565B2 JP3528565B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=11707402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00896598A Expired - Fee Related JP3528565B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | エンジンの排気ガス還流装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3528565B2 (ja) |
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