JPS6014904B2 - 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents
排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気還流制御装置Info
- Publication number
- JPS6014904B2 JPS6014904B2 JP52064629A JP6462977A JPS6014904B2 JP S6014904 B2 JPS6014904 B2 JP S6014904B2 JP 52064629 A JP52064629 A JP 52064629A JP 6462977 A JP6462977 A JP 6462977A JP S6014904 B2 JPS6014904 B2 JP S6014904B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- intake
- exhaust gas
- control valve
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は排気ターボ週給機を備えた内燃機関の排気還流
制御装置に関する。
制御装置に関する。
内燃機関の排気中の有害成分である窒素酸化物Ｎ仇を低
減する対策として、機関の排気系から排気の一部を抽出
して吸気系へ還流するいわゆる排気還流方式が一般に採
用されている。
減する対策として、機関の排気系から排気の一部を抽出
して吸気系へ還流するいわゆる排気還流方式が一般に採
用されている。
一方、中・大型のディーゼル機関等の内燃機関はその出
力増大を図るため排気エネルギーを利用してタービンを
まわし、該タービンによって吸気を加圧供給するコンブ
レッサを駆動する排気夕−ボ週給機を備えつけているが
、かかる排気ターボ週給機付内燃機関に上記排気還流方
式を採用する場合、コンブレツサ上流の吸気管負圧部に
排気を還流させると該排気中のすす及び排気熱によって
過給機の性能低下或いは破損を招く可能性が大である。
力増大を図るため排気エネルギーを利用してタービンを
まわし、該タービンによって吸気を加圧供給するコンブ
レッサを駆動する排気夕−ボ週給機を備えつけているが
、かかる排気ターボ週給機付内燃機関に上記排気還流方
式を採用する場合、コンブレツサ上流の吸気管負圧部に
排気を還流させると該排気中のすす及び排気熱によって
過給機の性能低下或いは破損を招く可能性が大である。
かかる危幌を避けようとすれば、コンブレツサ下流に排
気を還流させるのが良いが、コンブレッサ下流の吸気圧
は排気圧よりも高いため、ポンプ等を使用して強制的に
排気を還流させなければならない。しかしこのようにす
れば構造が複雑となり、高価につくのみならず故障の多
発を招き、又、高圧制御であるだけに、機関運転特性に
応じた排気還流量の制御が困難である。本発明は、かか
る欠点を解消するものとして、排気還流時コンブレツサ
下流の吸気の一部をタービン下流の排気系にバイパスさ
せてコンブレッサ下流の吸気圧則ち過給圧をタービン上
流の排気圧より低下させることにより、該タービン上流
の排気系からコンブレッサ下流の吸気系への排気還流が
行なわれるように構成した排気ターボ過給機付内燃機関
の排気還流制御装置を提供するものである。
気を還流させるのが良いが、コンブレッサ下流の吸気圧
は排気圧よりも高いため、ポンプ等を使用して強制的に
排気を還流させなければならない。しかしこのようにす
れば構造が複雑となり、高価につくのみならず故障の多
発を招き、又、高圧制御であるだけに、機関運転特性に
応じた排気還流量の制御が困難である。本発明は、かか
る欠点を解消するものとして、排気還流時コンブレツサ
下流の吸気の一部をタービン下流の排気系にバイパスさ
せてコンブレッサ下流の吸気圧則ち過給圧をタービン上
流の排気圧より低下させることにより、該タービン上流
の排気系からコンブレッサ下流の吸気系への排気還流が
行なわれるように構成した排気ターボ過給機付内燃機関
の排気還流制御装置を提供するものである。
以下に、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する
。
。
第１図において、機関１に取り付けた排気ターボ週給機
２はコンブレツサ２Ａと、これに回転軸２Ｂを介して連
結したタービン２Ｃとからなり、コンブレッサ２Ａは機
関の吸気通路３内に介装され、タービン２Ｃは機関の排
気通路４内に介装されている。
２はコンブレツサ２Ａと、これに回転軸２Ｂを介して連
結したタービン２Ｃとからなり、コンブレッサ２Ａは機
関の吸気通路３内に介装され、タービン２Ｃは機関の排
気通路４内に介装されている。
そして排気通路４内の排気流によって回転するタービン
２Ｃが、回転軸２Ｂを介してコンブレッサ２Ａを回転駆
動させ、該コンブレッサ２Ａによって加圧された吸気を
吸気通路３を通して機関１内に供給するようになってい
る。従って、このような週給方式は機関の吸気充填効率
が増大し高出力が得られることになる。
２Ｃが、回転軸２Ｂを介してコンブレッサ２Ａを回転駆
動させ、該コンブレッサ２Ａによって加圧された吸気を
吸気通路３を通して機関１内に供給するようになってい
る。従って、このような週給方式は機関の吸気充填効率
が増大し高出力が得られることになる。
かかる排気ターボ週給機付内燃機関に本発明が適用構成
される。即ち、コンブレッサ２Ａ下流の吸気通路３Ａと
タービン２Ｃ上流の排気通路４Ａとを蓮適する排気還流
通路５を設け、該通路５に排気還流軍制御弁６を介装す
ると共に、コンブレッサ２Ａ下流の吸気通路３Ａとター
ビン２Ｃ下流の排気通路４Ｂとを蓮通する吸気バイパス
通路７を設け、該通路７に吸気バイパス流量制御弁８を
介装する。これら制御弁６，８は機関回転数、機関負荷
、冷却水、潤滑油温度、吸・排気圧力等の機関運転状態
を検知する周知機構により該運転状態に応じた排気還流
量を得るべく相互に関連した弁関度に設定制御されるよ
うに構成されている。具体的には、例えば排気還流適用
範囲を第２図に示すように機関負荷条件によって決定し
た場合Ｎ○ｋ排出量が問題となる市街地走行において比
較的多い運転状態である低・中負荷領域（図示Ａ領域）
では吸気バイパス流量制御弁８を開き、吸気バイパス通
路７を通じて吸気の一部を排気中にバイパスさせ、図示
斜線部領域で示されるようにコンブレツサ２Ａ下流の吸
気圧１をタービン２Ｃ上流の排気圧Ｅよりも低下させ排
気還流通路５に該排気圧Ｅと吸気圧１の差圧と排気還流
量制御弁６の弁開度に応じた量の排気を流す。又、高出
力を要求される高負荷時にはＮ○×対策に優先して出力
向上を図る必要から２つの制御弁６，８を共に閉じ、週
給機の出力過給圧そのままの吸気を機関に供給して充填
効率を上げると共に排気還流を停止する。
される。即ち、コンブレッサ２Ａ下流の吸気通路３Ａと
タービン２Ｃ上流の排気通路４Ａとを蓮適する排気還流
通路５を設け、該通路５に排気還流軍制御弁６を介装す
ると共に、コンブレッサ２Ａ下流の吸気通路３Ａとター
ビン２Ｃ下流の排気通路４Ｂとを蓮通する吸気バイパス
通路７を設け、該通路７に吸気バイパス流量制御弁８を
介装する。これら制御弁６，８は機関回転数、機関負荷
、冷却水、潤滑油温度、吸・排気圧力等の機関運転状態
を検知する周知機構により該運転状態に応じた排気還流
量を得るべく相互に関連した弁関度に設定制御されるよ
うに構成されている。具体的には、例えば排気還流適用
範囲を第２図に示すように機関負荷条件によって決定し
た場合Ｎ○ｋ排出量が問題となる市街地走行において比
較的多い運転状態である低・中負荷領域（図示Ａ領域）
では吸気バイパス流量制御弁８を開き、吸気バイパス通
路７を通じて吸気の一部を排気中にバイパスさせ、図示
斜線部領域で示されるようにコンブレツサ２Ａ下流の吸
気圧１をタービン２Ｃ上流の排気圧Ｅよりも低下させ排
気還流通路５に該排気圧Ｅと吸気圧１の差圧と排気還流
量制御弁６の弁開度に応じた量の排気を流す。又、高出
力を要求される高負荷時にはＮ○×対策に優先して出力
向上を図る必要から２つの制御弁６，８を共に閉じ、週
給機の出力過給圧そのままの吸気を機関に供給して充填
効率を上げると共に排気還流を停止する。
排気還流はＮ○×低減効果を有するが比較的難燃性のた
め出力低下を招くからである。尚、制御弁６，８の開度
が一定の場合、排気還流量は、第２図に示す吸気圧１と
排気圧Ｅの差圧に比例するが吸気圧１は吸気バイパス流
量制御弁８の弁開度の制御によって変化するものであり
、又、排気還流量は排気還流量制御弁６の弁開度の制御
によって増減するものであるから、これら制御弁６，８
の弁関度をいずれか一方、若しくは両者同時に機関運転
状態にマッチさせるように調節して機関運転状態に最適
な排気還流量を設定する。
め出力低下を招くからである。尚、制御弁６，８の開度
が一定の場合、排気還流量は、第２図に示す吸気圧１と
排気圧Ｅの差圧に比例するが吸気圧１は吸気バイパス流
量制御弁８の弁開度の制御によって変化するものであり
、又、排気還流量は排気還流量制御弁６の弁開度の制御
によって増減するものであるから、これら制御弁６，８
の弁関度をいずれか一方、若しくは両者同時に機関運転
状態にマッチさせるように調節して機関運転状態に最適
な排気還流量を設定する。
このように機関運転状態を検出して該状態に応じて制御
される排気還流量制御弁、吸気バイパス流量制御弁は公
知の絞弁、ダイヤフラム式弁装置、比例制御式電磁弁等
を用いればよい。
される排気還流量制御弁、吸気バイパス流量制御弁は公
知の絞弁、ダイヤフラム式弁装置、比例制御式電磁弁等
を用いればよい。
尚この他、ＯＮ・ＯＦＦ的に開閉作動する開閉弁として
もよく、さらに該開閉弁と前記機関運転状態に応じて制
御される絞り弁との組合せを使用してもよい。本発明は
以上のようであるから、排気ターボ過給機付内燃機関に
おいて、排気の還流を必要時にコンブレッサ下流の吸気
通路内に行うことができるから排気還流用ポンプ等を必
要とすることなく簡単な構造にして、かつ低コストにＮ
０×対策を実施でき、又、コンブレッサを損傷し或いは
汚すことがないため故障の発生が少ない。
もよく、さらに該開閉弁と前記機関運転状態に応じて制
御される絞り弁との組合せを使用してもよい。本発明は
以上のようであるから、排気ターボ過給機付内燃機関に
おいて、排気の還流を必要時にコンブレッサ下流の吸気
通路内に行うことができるから排気還流用ポンプ等を必
要とすることなく簡単な構造にして、かつ低コストにＮ
０×対策を実施でき、又、コンブレッサを損傷し或いは
汚すことがないため故障の発生が少ない。
第１図は本発明に係る排気還流制御装置を備えた排気タ
ーボ週給機付内燃機関の構成図、第２図は該ディーゼル
機関における機関負荷に対するコンブレッサ下流の過給
圧とタービン下流の排圧とを示し、点線は該排気還流制
御装置を備えない場合の週給圧を示す。 １・・・…ディーゼル機関、２・・・・・・排気ターボ
過給機、２Ａ……コンブレツサ、２Ｃ……タービン、３
・・・吸気遍路（３Ａ・・・・・・コンブレッサ下流）
、４・・・・・・排気通路（４Ａ・・・・・・タービン
下流、４Ｂ・・・・・・タービン下流）、５・・・・・
・排気還流通路、６・・・・・・排気還流量制御弁、７
・・・・・・吸気バイパス通路、８・・・…吸気バイパ
ス流量制御弁、１・・・…コンブレッサ下流の吸気圧、
Ｅ・・・・・・タービン上流の排気圧。 第１図第２図
ーボ週給機付内燃機関の構成図、第２図は該ディーゼル
機関における機関負荷に対するコンブレッサ下流の過給
圧とタービン下流の排圧とを示し、点線は該排気還流制
御装置を備えない場合の週給圧を示す。 １・・・…ディーゼル機関、２・・・・・・排気ターボ
過給機、２Ａ……コンブレツサ、２Ｃ……タービン、３
・・・吸気遍路（３Ａ・・・・・・コンブレッサ下流）
、４・・・・・・排気通路（４Ａ・・・・・・タービン
下流、４Ｂ・・・・・・タービン下流）、５・・・・・
・排気還流通路、６・・・・・・排気還流量制御弁、７
・・・・・・吸気バイパス通路、８・・・…吸気バイパ
ス流量制御弁、１・・・…コンブレッサ下流の吸気圧、
Ｅ・・・・・・タービン上流の排気圧。 第１図第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 排気管に介装されたタービンにより吸気管に介装さ
れたコンプレツサを駆動して吸気過給する排気ターボ過
給機を備えた内燃機関において、タービン上流の排気の
一部をコンプレツサ下流の吸気通路に排気還流量制御弁
を介して導入する排気還流通路と、コンプレツサ下流の
吸気の一部をタービン下流の排気通路に吸気バイパス流
量制御弁を介して導入する吸気バイパス通路とを配設し
、排気還流時、吸気の一部を吸気バイパス通路に逃がし
てコンプレツサ下流の吸気圧をタービン下流の排気圧よ
り低下せしめることにより排気還流を行うように構成し
たことを特徴とする排気ターボ過給機付内燃機関の排気
還流制御装置。 ２ 排気還流量制御弁及び吸気バイパス流量制御弁の少
なくとも一方が機関運転状態に応じて通路開口面積を増
減制御するように構成されたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の排気ターボ過給機付内燃機関の排気
還流制御装置。 ３ 排気還流量制御弁及び吸気バイパス流量制御弁が相
互に関連して制御動作されることを特徴とする特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の排気ターボ過給機付内燃
機関の排気還流制御装置。 ４ 吸気バイパス流量制御弁及び排気還流量制御弁が絞
り弁又は開閉弁からなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項〜第３項のいずれかに記載の排気ターボ過給機
付内燃機関の排気還流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52064629A JPS6014904B2 (ja) | 1977-06-03 | 1977-06-03 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気還流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52064629A JPS6014904B2 (ja) | 1977-06-03 | 1977-06-03 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気還流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54111A JPS54111A (en) | 1979-01-05 |
| JPS6014904B2 true JPS6014904B2 (ja) | 1985-04-16 |
Family
ID=13263732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52064629A Expired JPS6014904B2 (ja) | 1977-06-03 | 1977-06-03 | 排気タ−ボ過給機付内燃機関の排気還流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014904B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55109755A (en) * | 1979-02-14 | 1980-08-23 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Exhaust gas reflux controller for diesel engine with turbo-charger |
| JPS562454A (en) * | 1979-06-19 | 1981-01-12 | Mitsuwa Seiki Co Ltd | Exhaust recirculation device for internal combustion engine with supercharger |
| US4659264A (en) * | 1982-07-06 | 1987-04-21 | Kennametal Inc. | Drill and indexable carbide insert therefor |
-
1977
- 1977-06-03 JP JP52064629A patent/JPS6014904B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54111A (en) | 1979-01-05 |
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