JPS5933886Y2 - 内燃機関の排気ガス還流装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関から排出される排気ガス中の有害成
分の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させる排気ガス還流装
置に係り、特に還流される排気ガス流量を制御する排気
還流制御弁（ＥＧＲバルブ）の改良に関するものである
。

排気ガス中のＮＯｘは、低負荷よりもむしろ中。

高負荷時や加速時に、燃焼温度の上昇により非常に多く
発生することが知られているが、吸入管負圧を利用して
排気還流させる方式によると、排気ガスの還流量は低負
荷時に多く、中、高負荷時には比較的少なくなってＮＯ
ｘの発生を効果的に防止することができず、しかも低負
荷時に排気還流量が多いことにより燃焼悪化を伴って運
転性や燃費が悪化するという問題がある。

そこで最近は、排気ガス還流路にＥＧＲパルプを並列的
に複数個設けて、低負荷時には小容量のＥＧＲバルブで
適当量の排気還流を行ってＮＯｘの発生と運転性の悪化
を防止し、所定負荷以上では複数個のＥＧＲバルブを同
時に作動させて、排気還流量を増すことによりＮＯｘが
多量に発生するのを抑制するようにしているものがある
。

また、特開昭５０−７３０２８号公報に記載のようにベ
ンチュリー負圧で作動するＥＧＲパルプと、排気圧で作
動するＥＧＲパルプとを排気ガス還流路に直列に設け、
排気ガスの還流量を低負荷時には小量とし、高負荷時に
は大量とするようにしたものも知られている。

しかしこれらの例ではＥＧＲパルプが複数個なので、装
置全体の構造が複雑化し、高価になって整備性悪化等を
招く欠点がある。

このような欠点を改良するために、１つのＥＧＲバルブ
で低負荷と中、高負荷のＥＧＲ特性を２段階に変化させ
たものもあるが、これとて１つのパルプボデーの内部に
作動用負圧室が２個あり且つそれぞれの負圧室に２系統
の作動用負圧通路が連通されて見掛上１つになっている
にすぎず、ＥＧＲパルプの構造が複雑で高価であるとい
う問題は残る。

なお、この種のＥＧＲパルプとしては実開昭５０−１４
９７２７号公報に記載のものがあるが、このように別個
に動作する複数個のパルプ手段を一緒にすると、両者の
相関関係に円滑性を欠いてパルプステックを生じ易く、
耐久性に難がある。

本考案は、このような事情に鑑み、単一のＥＧＲパルプ
に単一の作動用負圧室を設げ、且つ１系統の作動用負圧
通路で、ＮＯｘ発生特性に合わせた２段階のＥＧＲ特性
が得られ、構造、価格的に有利で耐久性にも問題がない
ように改良された内燃機関の排気ガス還流装置を提供し
たものである。

以下、図面を参照して本考案の一実施列を具体的に説明
する。

第１図において符号１はエンジン本体、２は排気管、３
はキャブレータ４からエンジン本体１に連らなる吸入管
であり、上記排気管２から吸入管３に連通して排気ガス
還流路５が設けられ、この還流路５の途中にＥＧＲパル
プ６が設げられている。

このＥＧＲパルプ６は、ボデー７の排気ガス還流路５に
連通ずる入口ポート８と出口ポート９０間において、開
口面積の大きいシート１０に第１の弁体１１が移動して
開閉すべ（設けられており。

この第１の弁体１１の内部に第２の弁体１２が、第１の
弁体１１の先端に形成された開口面積の小さいシート部
１１ａを開閉すべく挿入されて、二重弁構造になってい
る。

上記第１の弁体１１は、筒状を成して先端部１１ｂが先
細に形成され、胴部１１ｃの周囲に軸方向に細長いガス
通路１３が所定数穿設されており、更に上方の後端部１
１ｄとボデー７の間にスプリング１４が付勢されている
。

また第２の弁体１２は、第１の弁体１１内に上方より挿
入されて先細の先端部１２ａが第１の弁体１１の先端の
シート部１１ａに嵌合し、軸部１２ｂの途中に係合片１
５がその上方への移動の際に第１の弁体１１の後端部１
１ｄに係合するように付設されている。

かかる第１．第２の弁体１１．１２の作動側においては
ダイヤフラム１６により負圧室１７と大気圧室１８が仕
切って形成されており、ダイヤプラム１６に第２の弁体
１２の端部が固定され、負圧室１７の内部にリターン用
のスプリング１９が配設されている。

一方、吸入系のキャブレータ４において、スロットルバ
ルブ２０の最小開度位置の上流で、且つ所定開度以上で
下流に位置関係が変わる個所に、負圧取出ポート２１が
設げられ、この負圧取出ポート２１から上記ＥＧＲバル
ブ６の負圧室１７に負圧通路２２が連通されている。

次いでこのように構成された本考案の作用を説明すると
、負圧取出ポート２１のポート負圧は、第２図に示され
るように、スロットバルブ２０の中間開度までは負荷の
増大に応じて順次大きくなる。

しかして低負荷時には小さいポート負圧がＥＧＲバルブ
６の負圧室１７に導入されてダイヤフラム１６を少し偏
位することにより、第２の弁体１２のみが上方に少し移
動して第１の弁体１１のシート部１１ａを開く。

そのため排気管２からの排気ガスは、入口ポート８より
開口面積の小さいシート部１１ａを経て第１の弁体１１
内に入り、そこからガス通路１３を経て出口ポート９に
出た後、吸入管３に入り少量の排気還流が行われる。

これに対しスロットバルブ２０の中間開度では、ポート
負圧が増大することにより、ＥＧＲパルプ６においてダ
イヤフラム１６が大きく偏位する。

そこで第２の弁体１２の移動量も増して係合片１５が第
１の弁体１１の後端部１１ｄに係合し、且つ第２の弁体
１２と共に第１の弁体１１を一緒に上方へ移動させるよ
うになり、これによりボデー７のシート１０が開く。

従ってこのとき以降は人口ポート８からの排気ガスがほ
ぼ全開したシート部１１ａ、ガス通路１３を経て出口ポ
ート９に流れると共に、開口面積の大きいシート１０を
経て直接出口ポート９に流れ、この出口ポート９から吸
入管３に入って多量の排気還流が行われる。

このようなＥＧＲ特性をグラフで示すと第３図のように
なる。

このように本考案によると、低負荷時に排気還流量が少
なく、スロットバルブの中間開度では排気還流量が多く
なり、高負荷時にも排気還流されるので、ＮＯｘの発生
特性と一致し、低負荷時の排気還流量の過剰による運転
性及び燃費の悪化が防止されると共に、中、高負荷時の
排気ガス浄化性能の低下が防止される。

しかもＥＣＲバルブ６は、単一の負圧室１７で且つ負圧
通路２２も１系統であるので、構造が簡単で価格的にも
有利になり、さらに第１及び第２の２つの弁体１１，１
２はそれぞれ独立して別個に動作しないで、第１の弁体
１１は第２の弁体１２の動作に連動するようになってい
るので、パルプステックは生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による内燃機関の排気ガス還流装置の一
実施例を示す構成図、第２図はポート負圧を示す線図、
第３図は本考案によるＥＧＲ特性を示す線図である。 １・・・・・・エンジン本体、２・・・・・・排気管、
３・・・・・・吸入管、４・・・・・・キャブレータ、
５・・・・・・排気ガス還流路、６・・・・・・ＥＧＲ
パルプ、７・・・・・・ボデー ８・・・・・・入口ポ
ート、９・・・・・・出口ポート、１０・・・・・・シ
ート、１１・・・・・・第１の弁体、１１ａ・・・・・
・シート部、１１ｂ・・・・・・先端部、１１ｃ・・・
・・・胴部、１１ｄ・・・・・・後端部、１２・・・・
・・第２の弁体、１２ａ・・・・・・先端部、１２ｂ・
・・・・・軸部、１３・・・・・・ガス通路、１４・・
・・・・スプリング、１５・・・・・・係合片、１６・
・・・・・ダイヤフラム、１７・・・・・・負圧室、１
８・・・・・・大気圧室、１９・・・・・・スプリング
、２０・・・・・・スロットルバルブ、２１・・・・・
・負圧取出ポート、２２・・・・・・負圧通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気系から排気ガスの一部を取出し吸入系に還流させる
   排気ガス還流路に、還流される排気ガス流量を制御する
   排気還流制御弁を設けたものにおいて、該還流制御弁の
   、排気ガス入口ポートと出口ポートの間に、開口面積の
   大きい弁口を開閉する第１の弁体と、この第１の弁体に
   開口された開口面積の小さい弁口を開閉する第２の弁体
   とを有し、該第２の弁体は、前記第１の弁体の内部に挿
   入されて二重弁構造に構成され、かつその端部を負圧通
   路により吸入系に連通された単一の負圧室のダイヤフラ
   ムに連繋し、吸入負圧によるダイヤフラムの偏位に応じ
   て第２の弁体を移動させてその弁口を開くことで小量の
   排気還流を行い、上記第２の弁体が一定以上移動すると
   それに連動して第１の弁体が移動してその弁口を開くこ
   とで大量の排気還流が行われるように構成したことを特
   徴とする内燃機関の排気ガス還流装置。