JPH11351072A - 内燃機関のegr装置 - Google Patents

内燃機関のegr装置

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JPH11351072A
JPH11351072A JP10164547A JP16454798A JPH11351072A JP H11351072 A JPH11351072 A JP H11351072A JP 10164547 A JP10164547 A JP 10164547A JP 16454798 A JP16454798 A JP 16454798A JP H11351072 A JPH11351072 A JP H11351072A
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JP
Japan
Prior art keywords
egr
throttle valve
passage
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP10164547A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirofumi Shimizu
宏文 清水
Toshifumi Nishimura
利文 西村
Yutaka Matayoshi
豊 又吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP10164547A priority Critical patent/JPH11351072A/ja
Publication of JPH11351072A publication Critical patent/JPH11351072A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純な構造で、かつEGRガスの分配を向上
させることができる内燃機関のEGR装置を提供するこ
と。 【解決手段】 排気ガスの一部をエンジン20のスロッ
トルバルブボディ26に還流させるEGR通路31と、
最小開度まで閉弁せしめられた状態でもスロットルバル
ブボディ26との間に所定の隙間が形成されるようにし
たスロットルバルブ27とを備えた内燃機関のEGR装
置において、スロットルバルブボディ26の直径をDと
したときに、スロットルバルブ27の回転軸からD/2
の範囲内にEGR通路31を開口させた構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガスの再還流
により、燃費改善あるいは排気性能向上を図る内燃機関
のEGR装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術には、エンジンの吸気管に排気
再還流ガス(EGRガス)を導く排出ガス還流管(EG
R通路)を接続した内燃機関のEGR装置を備えたエン
ジンがある。上記内燃機関のEGR装置によって吸入空
気とEGRガスとは混合気体として吸気マニホールドに
流入する。通常、エンジンには、各気筒毎に数個の入り
口が設けられていて、上記混合気体は、吸気マニホール
ドによってそれぞれ気筒毎に分配される。このとき各気
筒間で、混合気体におけるEGRガスの割合がばらつか
ないようにする技術として、例えば特開平09−209
847号公報のように吸入空気の通路内に突起物などを
常設し、吸入空気を攪拌しEGRガスとの混合割合のば
らつきを低減する装置が提案されている。また、実開平
3−114563号公報のように、EGRガスの導入口
が2つ設けられ、吸入空気の進行方向に対し略直角方向
に両側からEGRガスが導入され、EGRガスと吸入空
気との混合割合のばらつきを低減する装置が提案されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸入空
気の通路内に突起物などを常設する装置では、新たに突
起物を設けなければならず、吸気管構造が複雑になって
製造コストが高くつく。他方、EGRガスの導入口が2
つ設けられた装置では、単純にEGRガスと吸入空気と
が混合されるだけであるため、各気筒間のばらつきが十
分に低減できない。さらに、両方の装置の共通の問題と
して、EGRガス導入口からサージタンク部までの距離
が十分でなければ、吸入空気とEGRガスとの混合時間
が十分にとれず、結果として各気筒管における混合気体
におけるEGRガスの割合にばらつきが生じるという問
題がある。本発明はこのような従来の問題点に着目して
なされたもので、単純な構造で、かつEGRガスの分配
を向上させることができる内燃機関のEGR装置を提供
することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項1の発明
では、排気ガスの一部を機関の吸気通路に還流させるE
GR通路と、最小開度まで閉弁せしめられた状態でも吸
気通路との間に所定の隙間が形成されるようにしたスロ
ットルバルブとを備えた内燃機関のEGR装置におい
て、吸気通路の直径をDとしたときに、スロットルバル
ブの回転軸からD/2の範囲内に前記EGR通路を開口
させた。これにより、スロットルバルブを通過する際に
生じる吸入空気流れの乱れの中にEGRガスを導入する
ことができ、また、サージタンク部までの距離も長く取
れるので吸入空気とEGRガスとの混合時間も長くする
ことができる。なお、本発明の上記構造は、最小開度ま
で閉弁せしめられた状態でも吸気通路との間に所定の隙
間が形成され、この隙間を吸入空気の通路として積極的
に利用するようにしたスロットルバルブを備える機関に
適用されるので、このような隙間にEGRガス中の水分
その他の成分が溜まって凝固し、スロットルバルブを固
着させるようなことはない。
【0005】また、好ましくは、請求項2記載の発明の
ように、前記スロットルバルブの2つの自由端側の少な
くとも一方に前記EGR通路を開口させると良い。スロ
ットルバルブの2つの自由端側では、スロットルバルブ
を絞った際に吸入空気の流れが大きく乱れるので、吸入
空気とEGRガスとの混合がより促進される。さらに
は、請求項3記載の発明のように、最小開度まで閉弁せ
しめられた前記スロットルバルブの2つの自由端の少な
くとも一方に掛る位置に前記EGR通路を開口させると
良い。この場合、スロットルバルブを最も絞ったときに
吸入空気の流れが最も絞られる位置にEGRガスを導入
するので、吸入空気の主流にEGRガスを乗せることが
でき、また、一旦絞られた流れが吸気通路内で広がると
きの流れの強い乱れを利用することができるので、吸入
空気とEGRガスとの混合がより一層促進される。ま
た、請求項4記載の発明のように、前記EGR通路中
に、還流される排気ガスを冷却するEGRクーラを設け
ることができる。スロットルバルブ近傍には、バルブ軸
のシール部材等の非金属部品やスロットルバルブ駆動用
のアクチュエータが設けられる場合が多く、EGRクー
ラを設けておけば、EGRガスをスロットルバルブの近
傍に還流させるようにしてもこれらの部品の耐久性を確
保することが容易になる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図1、図2は、本発明の実施の形態
1を示すもので、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。吸気マニホール
ド21は、吸気管23とこの吸気管23に続く所定容量
のサージタンク部24と、このサージタンク部24から
エンジンの各気筒に接続する分配管25とから構成さ
れ、吸気管23の上流側に接続されたスロットルバルブ
ボディ26にスロットルバルブ27が介装される。
【0007】図2に示したスロットルバルブ27の状態
は最も流入空気を絞った状態を示している。本状態にお
いてもスロットルバルブ27の両自由端部27a,27
bに隙間35a,35bが発生し、積極的に吸入空気を
サージタンク部24に取り込むようになっている。この
ようなエンジンとして、例えばディーゼルエンジンやア
イドル回転速度を調節するためのバイパス通路を持たな
い電制スロットル制御のガソリンエンジンなどがある。
【0008】排気マニホールド22は、エンジンの各気
筒に接続する分岐管28と、この分岐管28が集合する
排気管30とから構成される。排気管30からはエンジ
ンの排気ガスの一部を吸気系に還流するためのEGR通
路(排気還流路)31が分岐形成される。
【0009】上記EGR通路31は、吸気管23の直径
をDとした場合、スロットルバルブ27の回転中心か
ら、D/2の範囲内で、スロットルバルブ27の2つの
自由端部27a,27bのどちらか一方側にEGRガス
導入口34として接続される。この場合、EGRガス導
入口34の開口部が、スロットルバルブ27の回転中心
からD/2の範囲内に掛っていればよい。
【0010】このように、本実施の形態によれば、吸入
空気がスロットルバルブ27を通過する際、いわゆる流
れの剥離現象により、吸入空気流れは大きく乱れる。そ
の部分にEGRガス導入口34を設けることで、吸入空
気とEGRガスとの混合は促進され、サージタンク部2
4からの距離もあるため、EGRガスと吸入空気との混
合は十分に行われる。
【0011】この結果、EGR混合率ばらつきの改善が
図られるので、エンジン20はすべての運転状態で安定
して動作し、出力や燃費の改善を図ることができる。ま
た、スロットルバルブ27が最も絞られたときでも隙間
35a,35bは積極的に空気をサージタンク部24に
流通させる程度に大きいので、EGRガスに混入してい
る水分がこの隙間部分に溜まって凍結したり、あるいは
この隙間部分にデポジットが付着したりしてスロットル
バルブ27が固着するなどの心配はない。
【0012】図3は実施の形態2を示すもので、スロッ
トルバルブ27の2つの自由端部27a,27bに発生
する隙間の両方にEGRガス導入口34をEGRガス導
入口34a,34bとして設ける。このようにすれば、
スロットルバルブ27の自由端部27a,27bに発生
する、スロットルバルブ27通過時の吸入空気の2個所
の乱れの両方に、EGRガスを導入することでEGRガ
スと吸入空気との混合が一層促進される。
【0013】図4は実施の形態3を示すもので、図中の
スロットルバルブ27は最も絞られた状態を示してい
る。本実施の形態3は、前述の実施の形態2と同様に、
スロットルバルブ27が最も絞られた状態においても、
隙間35a,35bは所定の大きさが確保され、その隙
間35a,35bより吸入空気はサージタンク部24へ
流れている。このスロットルバルブ27が最も絞られた
場合において、スロットルバルブ27の自由端部27a
の先端に掛る位置にEGRガス導入口34を設ける。
【0014】スロットルバルブ27で吸入空気量を調量
して出力を変化させるガソリンエンジン等では、負荷が
小さいとき、すなわちスロットルバルブ27が閉じられ
ているときにEGR量を増大させる場合が多く、また、
ディーゼルエンジンでも大量のEGRが必要とされると
きにスロットルバルブ27を絞って吸気通路内に負圧を
発生させるようになっている。いずれにしろ、スロット
ルバルブ27が絞られているときには排気ガスの還流量
が大である場合が多いのであるが、本実施の形態では、
スロットルバルブ27を最も絞ったときに吸入空気の流
れが最も絞られる位置にEGRガスを導入するので、吸
入空気の主流にEGRガスを乗せることができ、また、
一旦絞られた流れが吸気管23内で広がるときの流れの
強い乱れを利用することができるので、吸入空気とEG
Rガスとの混合がより一層促進される。
【0015】図5は実施の形態4を示すもので、図中の
スロットルバルブ27は最も絞られた状態を示してい
る。このスロットルバルブ27が最も絞られた場合にお
いて、スロットルバルブ27の自由端部27a,27b
の先端に掛る位置の両方に、EGRガス導入口34をE
GRガス導入口34a,34bとして設ける。
【0016】このようにすれば、スロットルバルブ27
が最も絞られた場合の、スロットルバルブ27を通過す
る時の吸入空気の2個所の乱れの両方にEGRガスを導
入することができ、EGRガスと吸入空気との混合がよ
り一層促進される。
【0017】図6は実施の形態5を示すものであり、E
GR通路31中にEGRクーラ50を設ける。このよう
にすれば、EGRガス導入口34(34a,34b)よ
り吸入空気と混合されるEGRガスの温度を下げること
ができ、EGRガス導入口34(34a,34b)をス
ロットルバルブボディ26に設ける際、スロットルバル
ブ27近傍に備えられるゴム製などの非金属部品の耐久
性を向上することができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の内燃
機関のEGR装置にあっては、吸気通路の直径をDとし
たときに、スロットルバルブの回転軸からD/2の範囲
内にEGR通路を開口させた構成としたため、単純な構
造で、かつEGRガスの分配を向上させることができ
る。この結果、EGR混合率ばらつきの改善が図られる
ため、内燃機関はすべての運転状態で安定して動作し、
出力や燃費の改善を図ることができるという効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施の形態1の内燃機関のEGR装置の
一例を説明する図である。
【図2】図1のスロットルバルブボディ26近辺の拡大
図である。
【図3】実施の形態2の内燃機関のEGR装置における
吸入空気の通路の流れ方向の断面図である。
【図4】実施の形態3の内燃機関のEGR装置における
吸入空気の通路の流れ方向の断面図である。
【図5】実施の形態4の内燃機関のEGR装置における
吸入空気の通路の流れ方向の断面図である。
【図6】実施の形態5の内燃機関のEGR装置の一例を
説明する図である。
【符号の説明】
20 エンジン 21 吸気マニホールド 22 排気マニホールド 23 吸気管(吸気通路) 24 サージタンク部 25 分配管 26 スロットルバルブボディ(吸気通路) 27 スロットルバルブ 27a 自由端部 27b 自由端部 28 分岐管 30 排気管 31 EGR通路 34 EGRガス導入口 34a EGRガス導入口 34b EGRガス導入口 35a 隙間 35b 隙間 50 EGRクーラ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気ガスの一部を機関の吸気通路に還流
    させるEGR通路と、最小開度まで閉弁せしめられた状
    態でも吸気通路との間に所定の隙間が形成されるように
    したスロットルバルブとを備えた内燃機関のEGR装置
    において、 吸気通路の直径をDとしたときに、スロットルバルブの
    回転軸からD/2の範囲内に前記EGR通路を開口させ
    たことを特徴とする内燃機関のEGR装置。
  2. 【請求項2】 前記スロットルバルブの2つの自由端側
    の少なくとも一方に前記EGR通路を開口させたことを
    特徴とする請求項1記載の内燃機関のEGR装置。
  3. 【請求項3】 最小開度まで閉弁せしめられた前記スロ
    ットルバルブの2つの自由端の少なくとも一方に掛る位
    置に前記EGR通路を開口させたことを特徴とする請求
    項2記載の内燃機関のEGR装置。
  4. 【請求項4】 前記EGR通路中に、還流される排気ガ
    スを冷却するEGRクーラを設けたことを特徴とする請
    求項1ないし3記載の内燃機関のEGR装置。
JP10164547A 1998-06-12 1998-06-12 内燃機関のegr装置 Pending JPH11351072A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010090876A (ja) * 2008-10-10 2010-04-22 Denso Corp 排気ガス還流装置
JP2019085919A (ja) * 2017-11-07 2019-06-06 マツダ株式会社 エンジンの吸気装置

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