JPS6034767Y2 - タ−ボチヤ−ジヤ付エンジンの排ガス還流量制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ターボチャージャが付設された主として自動
車用エンジンに利用して好適な排ガス還流量制御装置に
関するものである。

一般に、最近の自動車用エンジンにおいては、排ガス浄
化を目的として排ガスの一部を給気通路に還流する排ガ
ス還流装置が付設されている。

これは、給気に排ガスを混入させることにより、シリン
ダ内での燃焼温度、特に燃焼最高温度を低下させて、特
にＮＯｘの発生量を低減させるものであるが、排ガス還
流量が多すぎると燃焼が悪化して、極度に出力が低下す
るとともに、ドライバビリティが悪化する不具合があり
、一方、排ガス還流量が少なすぎるとＮＯｘの発生量を
十分低減することができず、従って、排ガス還流量はエ
ンジンの運転状態に応じて常に適量となるように制御す
る必要がある。

本考案の主目的は、ターボチャージャ付エンジンのＮＯ
ｘの排出量を良好に低減することができる排ガス還流量
制御装置を提供することにある。

本考案の他の目的は、ターボチャージャ付エンジンのＮ
Ｏｘの排出量を、出力及びドライバビリティの低下を最
小限に抑えた上で、良好に低減することができる排ガス
還流量制御装置を、構造簡単にして安価に提供すること
にある。

上記諸口的は、気化器のスロットル弁介装位置より下流
側の給気通路に排ガスの一部を還流する排ガス還流通路
に設けられた流量制御弁が差圧応動装置の応動体に連結
され、同応動体の一側に形成された圧力室にはターボチ
ャージャのコンプレッサにより圧縮された給気の圧力が
導びかれ、上記応動体の他側に形成された圧力室には上
記スロットル弁全閉位置よりやや上流側で、同スロット
ル弁が所定開度以上になると下流側となる給気通路壁に
穿設されたポートに発生する負圧が導びかれ、上記応動
体はスプリングにより所定の押圧力を有して上記流量制
御弁が閉じる方向に付勢され、上記応動体の両側に作用
する圧力の差圧の大きさに応じて上記流量制御弁の開度
が制御されることを特徴とするターボチャージャ付エン
ジンの排ガス還流量制御装置により遠戚される。

次に、本考案を図面に示す一実施例により詳細に説明す
る。

第１図において、自動車用エンジンの本体１の図示しな
い吸気ポートに連通して接続された吸気マニホルド２上
流端にはベンチュリ３及びスロットル弁４を具備する一
般の気化器５が接続され、上記本体１の図示しない排気
ポートに連通して接続された排気マニホルド６の下流側
はターボチャージャ７、排気通路８、および触媒コンバ
ータ９を介して排気管１０に連結されている。

排気通路８に内蔵されたタービン１１は軸１２を介して
コンプレッサ１３を駆動し、同コンプレッサ１３は一端
が図示しないエアクリーナに接続された給気通路１４に
内装され、同コンプレッサ１３により圧縮された給気は
圧縮給気通路１５を介して気化器５に導びかれる。

排気マニホルド６及び吸気マニホルド２には排ガス還流
通路１６が接続され、同通路１６には流量制御弁１７が
介装されている。

上流流量制御弁１７はダイヤフラム装置１８により制御
され、同装置１８のダイヤフラム１９中央部に上記制御
弁１７が穿設されている。

ダイヤフラム１９はダイヤフラム装置１８のケーシング
２０内を２つの圧力室に区画し、一方の圧力室２１は通
路２２を介して圧縮給気通路１５に連通され、他方の圧
力室２３は通路２４を介して気化器５に設けらえたポー
ト２５に接続されている。

上記ポート２５はスロットル弁４の全閉位置よりやや上
流側で、同スロットル弁４が所定開度以上になると下流
側となる給気通路壁に穿設されている。

また、ダイヤフラム装置１９の圧力室２３には流量制御
弁１７を閉じる方向に押圧するスプリング２６が内蔵さ
れている。

上記構成によれば、燃焼室から排気マニホルド６に排出
された排ガスの第２図に２直鎖点ｐｔとして示す特性を
有する排圧によりタービン１１が回動され、同タービン
１１の回動は軸１２を介してコンプレッサ１３に伝達さ
れ、コンプレッサ１３の回動により給気通路１４から圧
縮給気通路１５に導びかれる空気を第２図に実線Ｐａと
て示す特性を有して圧縮供給する。

圧縮給気通路１５に導びかれた圧縮空気は気化器５にお
いて燃料と混合された後、スロットル弁４により絞られ
て第２図に１点鎖線Ｐｍとして示す圧力特性を有する混
合気として吸気マニホルド２より燃焼室に導びかれる。

また、排気マニホルド６に排出された排ガスの一部は排
ガス還流通路１６を介して吸気マニホルド２に導びかれ
、気化器５により生成された混合気中に混入され、燃焼
室での燃焼温度及び燃焼圧力を下げてＮＯｘの発生量を
低減する。

ところで、排ガス還流通路１６を通る排ガスの還流量は
流量制御弁１７が全閉状態に保持されているとすれば吸
気マニホルド２内の混合気圧力Ｐｍと排気マニホルド６
内の排圧ｐｔとの差圧の大きさに比例的に増減されるも
のであり、この場合の流量特性は例えば第３図において
実線Ａとして示されるごとく、吸気マニホルド２内の圧
力Ｐｍが小さい低負荷運転状態で多量の還流が行なわれ
、圧力Ｐｍの増大、すなわち高負荷運転状態に移行する
につれて還流量が減少する特性を有している。

上記特性の排ガス還流によれば、吸気量の少ない低負荷
域で過剰の排ガス還流が行なわれて、燃焼性が極度に悪
化し、出力低下、失火によるエンジン振動にとどまらず
、エンジン停止等の不具合を発生する。

上記実施例においては、ダイヤフラム装置１８の両圧力
室２１．２３に生じる制御圧力の差圧により発生するダ
イヤプラムの押圧力とスプリング２６の付勢力とのバラ
ンスによって制御弁１７の開度が制御されて適量の排ガ
ス還流が行なわれ、出力の低下、ドライバビリティの悪
化が最小限に抑えられた上で、ＮＯｘの発生量が良好に
低減される。

すなわち、気化器５のポート２５にはスロットル開度と
の関係において第２図の破線により示す特性を有する圧
力Ｐｃが発生し、同圧力Ｐｃが通路２４を介して圧力室
２３に導びかれ、一方、圧力室２１には圧縮給気通路１
５に発生するコンプレッサ１３からの吐出圧力ｐｔが通
路２２を介して導びかれ、両圧力室２１．２３に発生す
る圧力の差圧ＰＬ−Ｐｃによるダイヤフラム１９の第１
図における右方への押圧力とスプリング２６の第１図左
方への押圧力とのバランスによって第３図に１点鎖線Ｂ
として示す排ガス還流量特性が得られる。

なお、第３図に示す破線Ｃは圧力室２１を大気に開放し
た場合の排ガス還流量特性を示し、この場合には、排ガ
ス還流量が低負荷域で過剰となる特性を有するが、上記
実施例によれば、吸気マニホルド２内の圧力Ｐｍ、すな
わちエンジン負荷の大きさに応じて常に好適な排ガス還
流量が得られ、低負荷域における排ガス還流の過多が防
止されてドライバビリティが向上し、しかも、ＮＯｘの
発生し易い中高負荷域において充分な排ガス還流が行な
われ、ＮＯｘの発生量は低減される。

ところで、上記実施例においては、流量制御弁１７の制
御装置として、ダイヤフラム装置１８を採用したが、ピ
ストンを応動体とする等の他の差圧応動装置を採用する
ことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略構成図、第２図は
上記実施例を説明するための各部の圧力特性線図、第３
図は排ガス還流量の説明図である。 １：エンジン本体、２：吸気マニホルド、４：スロット
ル弁、５：気化器、６：排気マニホルド、７：ターボチ
ャージャ、１５：圧縮給気通路、１６：排ガス還流通路
、１７：流量制御弁、１８：ダイヤフラム装置、２２，
２４：通路、２５：ポート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 気化器のスロットル弁介装位置より下流側の給気通路に
   排ガスの一部を還流する排ガス還流通路に設けられた流
   量制御弁が差圧応動装置の応動体に連結され、同応動体
   の一側に形成された圧力室にはターボチャージャのコン
   プレッサにより圧縮された給気の圧力が導びかれ、上記
   応動体の他側に形成された圧力室には上記スロットル弁
   全閉位置よりやや上流側で、同スロットル弁が所定開度
   以上になると下流側となる給気通路壁に穿設されたポー
   トに発生する圧力が導びかれ、上記応動体はスプリング
   により所定の押圧力を有して上記流量制御弁が閉じる方
   向に付勢され、上記応動体の両側に作用する圧力の差圧
   の大きさに応じて上記流量制御弁の開度が制御されるこ
   とを特徴とするターボチャージャ付エンジンの排ガス還
   流量制御装置。