JPS63189664A - 過給機付き内燃機関用フイルタ付き排気再循環装置 - Google Patents
過給機付き内燃機関用フイルタ付き排気再循環装置Info
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- JPS63189664A JPS63189664A JP62020142A JP2014287A JPS63189664A JP S63189664 A JPS63189664 A JP S63189664A JP 62020142 A JP62020142 A JP 62020142A JP 2014287 A JP2014287 A JP 2014287A JP S63189664 A JPS63189664 A JP S63189664A
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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
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
-
- 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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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、過給機付き内燃機関に用いて好適の排気再循
環装置に関する。
環装置に関する。
従来、ディーゼル機関等の内燃機関としては、過給機を
そなえたものが広く用いられており、このような過給機
付き内燃機関は、第３図に示すように構成されていて、
−列に多数並ぶシリンダ２上部に装着されたシリンダヘ
ッド１には排気ボート３が形成され、各シリンダ２の排
気ボート３は相互に排気マニホルド４により接続される
。
そなえたものが広く用いられており、このような過給機
付き内燃機関は、第３図に示すように構成されていて、
−列に多数並ぶシリンダ２上部に装着されたシリンダヘ
ッド１には排気ボート３が形成され、各シリンダ２の排
気ボート３は相互に排気マニホルド４により接続される
。
また、この排気マニホルド４は、過給機のタービン５を
介して排気管６と接続される。
介して排気管６と接続される。
一方、吸気管８は、過給機のコンプレッサ７を介し給気
管９に接続され、さらに給気管９は給気マニホルド１０
を介し各シリンダ２の給気ボート１１に接続される。
管９に接続され、さらに給気管９は給気マニホルド１０
を介し各シリンダ２の給気ボート１１に接続される。
上述の構成により、上記内燃機関が作動すると、シリン
ダ２内から排気ボート３を通じて排出される排気ガスが
、排気マニホルド４を通じタービン５へ送給され、この
タービン５を駆動する。
ダ２内から排気ボート３を通じて排出される排気ガスが
、排気マニホルド４を通じタービン５へ送給され、この
タービン５を駆動する。
また、タービン５の回転にともないコンプレッサ７も回
転し、吸気管８から吸気された空気が圧縮され、給気管
９．給気マニホルド１０および給気ボート１１を通じシ
リンダ２内へ供給される。
転し、吸気管８から吸気された空気が圧縮され、給気管
９．給気マニホルド１０および給気ボート１１を通じシ
リンダ２内へ供給される。
ところで、−ｍに内燃機関の排気ガス中には、窒素酸化
物（Ｎｏに）、炭化水素（ＩＣ）、−酸化炭素（Ｃｏ）
、固形粒子成分等の有害成分が含まれており、これらの
有害成分の排気ガス中の濃度が近年法規制を受けるため
、その濃度を低減するための研究・開発が多くなされて
いる。
物（Ｎｏに）、炭化水素（ＩＣ）、−酸化炭素（Ｃｏ）
、固形粒子成分等の有害成分が含まれており、これらの
有害成分の排気ガス中の濃度が近年法規制を受けるため
、その濃度を低減するための研究・開発が多くなされて
いる。
特に、上述の有害成分の中で、ＮＯｘの濃度を低減する
手段としては、排ガス再循環（Ｅｘｌ＋ｎｕｓｔＧａｓ
Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ： ＥＧＲ）がある。
手段としては、排ガス再循環（Ｅｘｌ＋ｎｕｓｔＧａｓ
Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ： ＥＧＲ）がある。
このＥＧＲによりＮＯｘを低減するようにした過給機付
き内燃機関用フィルタ付き排気再循環装置は、例えば第
４図に示すように構成されており、給気管つと排気マニ
ホルド４との間がＥＧＲｇ２１により接続され、このＥ
ＧＲ管２１には、ＥＧＲ弁２２が介装される。
き内燃機関用フィルタ付き排気再循環装置は、例えば第
４図に示すように構成されており、給気管つと排気マニ
ホルド４との間がＥＧＲｇ２１により接続され、このＥ
ＧＲ管２１には、ＥＧＲ弁２２が介装される。
そして、内燃機関の回転数、負荷等に応じ、ＥＧＲ弁２
２の開度が制御系としてのコンピュータ２３により調節
制御され、排気マニホルド４から給気管９へ流入するＥ
ＧＲガス量が適宜調節される。
２の開度が制御系としてのコンピュータ２３により調節
制御され、排気マニホルド４から給気管９へ流入するＥ
ＧＲガス量が適宜調節される。
なお、第４図で既述の符号はほぼ同様の部分を示してい
る。
る。
しかしながら第４図に示すような従来の過給機付き内燃
機関用フィルタ付き排気再循環装置では、ＮＯｘの濃度
は確実に低減されるが、一度シリンダ２から排出された
排気ガスが給気に混入して再びシリンダ２へ供給される
ため、上述の炭化物や固形粒子、すす等が給気管９．給
気マニホルド１０゜給気ボート１１および給気弁等に付
着する。
機関用フィルタ付き排気再循環装置では、ＮＯｘの濃度
は確実に低減されるが、一度シリンダ２から排出された
排気ガスが給気に混入して再びシリンダ２へ供給される
ため、上述の炭化物や固形粒子、すす等が給気管９．給
気マニホルド１０゜給気ボート１１および給気弁等に付
着する。
これによって、給気の流れが阻害されたり、上記給気弁
の摩耗・増大が生じたりするばかりでなく、シリンダ２
．ピストン、ピストンリング等に汚れ、摩耗・増大が生
じて、ひいては焼き付けをおこすなど、上記内燃機関の
耐久性、信頼性の低下を招いている。
の摩耗・増大が生じたりするばかりでなく、シリンダ２
．ピストン、ピストンリング等に汚れ、摩耗・増大が生
じて、ひいては焼き付けをおこすなど、上記内燃機関の
耐久性、信頼性の低下を招いている。
本発明は、上述の問題点を解決しようとするもので、内
燃機関の給気系に固形粒子やすす等の有害物質が混入す
るのを防止できるようにした、過給機付き内燃機関用フ
ィルタ付き排気再循環装置を提供することを目的とする
。
燃機関の給気系に固形粒子やすす等の有害物質が混入す
るのを防止できるようにした、過給機付き内燃機関用フ
ィルタ付き排気再循環装置を提供することを目的とする
。
このため、本発明の過給機付き内燃機関用フィルタ付き
排気再循環装置は、過給機付き内燃機関用排気再循環装
置において、排気マニホルドから排気の一部を抽出し上
記過給機のコンプレッサよりも下流側で給気管へ導く管
路にフィルタをそなえるとともに、上記管路において上
記の排気マニホルドとフィルタとの間に排気再循環制御
弁をそなえ、上記のフィルタと排気再循環制御弁との間
で上記管路から分岐したウェイストゲート管がそなえら
れるとともに、同ウェイストゲート管にウェイストゲー
ト弁が介装されて、上記の排気再循環制御弁とウェイス
トゲート弁とを上記内燃機関の回転数と負荷とに応じて
開閉制御しうる制御系が設けられたことを特徴としてい
る。
排気再循環装置は、過給機付き内燃機関用排気再循環装
置において、排気マニホルドから排気の一部を抽出し上
記過給機のコンプレッサよりも下流側で給気管へ導く管
路にフィルタをそなえるとともに、上記管路において上
記の排気マニホルドとフィルタとの間に排気再循環制御
弁をそなえ、上記のフィルタと排気再循環制御弁との間
で上記管路から分岐したウェイストゲート管がそなえら
れるとともに、同ウェイストゲート管にウェイストゲー
ト弁が介装されて、上記の排気再循環制御弁とウェイス
トゲート弁とを上記内燃機関の回転数と負荷とに応じて
開閉制御しうる制御系が設けられたことを特徴としてい
る。
上述の本発明の過給機付き内燃機関用フィルタ付き排気
再循環装置では、フィルタにより排気マニホルドから給
気管へ流入する排気ガス中の固形粒子が除去されるとと
もに、内燃機関の回転数と負荷とに応じて制御系により
排気再循環制御弁とウェイストゲート弁とが開閉制御さ
れて、上記フィルタにより捕集された固形粒子が適宜ウ
ェイストゲート管を通じ外部へ排出される。
再循環装置では、フィルタにより排気マニホルドから給
気管へ流入する排気ガス中の固形粒子が除去されるとと
もに、内燃機関の回転数と負荷とに応じて制御系により
排気再循環制御弁とウェイストゲート弁とが開閉制御さ
れて、上記フィルタにより捕集された固形粒子が適宜ウ
ェイストゲート管を通じ外部へ排出される。
以下、図面により本発明の一実施例としての過給機付き
内燃機関用フィルタ付き排気再循環装置について説明す
ると、第１図はその模式的な平面図、第２図はその制御
系の作用を説明するためのグラフである。
内燃機関用フィルタ付き排気再循環装置について説明す
ると、第１図はその模式的な平面図、第２図はその制御
系の作用を説明するためのグラフである。
本発明の過給機付き内燃機関用フィルタ付き排気再循環
装置は、第１図に示すように、排気マニホルド４から分
岐する管３１にはＥＧＲ弁３６が介装され、この管３１
はフィルタ３５と接続されるとともに、フィルタ３５は
、管３３により給気管９と接続される。
装置は、第１図に示すように、排気マニホルド４から分
岐する管３１にはＥＧＲ弁３６が介装され、この管３１
はフィルタ３５と接続されるとともに、フィルタ３５は
、管３３により給気管９と接続される。
また、上記のＥＧＲ弁３弁上６ィルタ３５との間におい
て管３１からウェイストゲート管３２が分岐しており、
このウェイストゲート管３２にはウェイストゲート弁３
７（以下Ｗ／Ｇ弁３７と略す）が介装されるとともに、
ウェイストゲート管３２の一端は外気へ開口する。
て管３１からウェイストゲート管３２が分岐しており、
このウェイストゲート管３２にはウェイストゲート弁３
７（以下Ｗ／Ｇ弁３７と略す）が介装されるとともに、
ウェイストゲート管３２の一端は外気へ開口する。
そして、上記のＥＧＲ弁３弁上６／Ｇ弁３７とは、制御
系としてのコンピュータ３８に接続され、その開度を調
節制御されるようになっている。
系としてのコンピュータ３８に接続され、その開度を調
節制御されるようになっている。
また、上記コンピュータ３８は、内燃機関の回転数セン
サ３９および負荷センサ４０と接続される。
サ３９および負荷センサ４０と接続される。
なお、第１図で既述の符号はほぼ同様の部分を示してい
る。
る。
本発明の過給機付き内燃機関用フィルタ付き排気再循環
装置は、上述のごとく構成されているので、上記の回転
数センサ３９と負荷センサ４０とにより検出された回転
数信号および負荷信号に基づき、上記コンピュータ３８
によって以下のようにしてＥＧＲ弁３弁上６びＷ／Ｇ弁
３７が開閉制御される。
装置は、上述のごとく構成されているので、上記の回転
数センサ３９と負荷センサ４０とにより検出された回転
数信号および負荷信号に基づき、上記コンピュータ３８
によって以下のようにしてＥＧＲ弁３弁上６びＷ／Ｇ弁
３７が開閉制御される。
すなわち、第２図に示すように、負荷Ｌｅが小さいよう
な運転領域Ａでは、上記コンピュータ３８によりＥＧＲ
弁３弁上６とされ、Ｗ／Ｇ弁３７は閏とされる。
な運転領域Ａでは、上記コンピュータ３８によりＥＧＲ
弁３弁上６とされ、Ｗ／Ｇ弁３７は閏とされる。
これによって、シリンダ２から排出される排気ガスの一
部が、排気マニホルド４．管３１．３３を通じ、給気管
９へ流入し、排気再循環がおこなわれる。
部が、排気マニホルド４．管３１．３３を通じ、給気管
９へ流入し、排気再循環がおこなわれる。
このとき、排気ガス中の固形粒子、すす等はフィルタ３
５により捕集され、これらの固形粒子、すす等がシリン
ダ２へ流入するのが防止される。
５により捕集され、これらの固形粒子、すす等がシリン
ダ２へ流入するのが防止される。
一方、高負荷で高回転数の運転領域Ｂでは、上記コンピ
ュータ３８によりＥＧＲ弁３弁上６とされ、Ｗ／Ｇ弁３
７が開とされる。
ュータ３８によりＥＧＲ弁３弁上６とされ、Ｗ／Ｇ弁３
７が開とされる。
これによって、フィルタ３５により捕集され蓄積された
固形粒子、すす等は過給機のコンプレッサ７の作動によ
り生じる過給圧によってフィルタ３５から除去され、ウ
ェイストゲート管３２を通じて外気中へ放出される。
固形粒子、すす等は過給機のコンプレッサ７の作動によ
り生じる過給圧によってフィルタ３５から除去され、ウ
ェイストゲート管３２を通じて外気中へ放出される。
このようにして、本発明の過給機付き内燃機関用フィル
タ付き排気再循環装置では、再循環される排ガス中の固
形粒子やすす等がフィルタ３５により捕集されて除去さ
れるので、給気管９．給気マニホルド１０．給気ボート
１１および給気弁などに固形粒子やすす等が付着するの
が防止される。
タ付き排気再循環装置では、再循環される排ガス中の固
形粒子やすす等がフィルタ３５により捕集されて除去さ
れるので、給気管９．給気マニホルド１０．給気ボート
１１および給気弁などに固形粒子やすす等が付着するの
が防止される。
また、フィルタ３５に蓄積される固形粒子、すす等は、
内燃機関を停止することなく、その運転状態に応じて適
宜除去されるので、上記のフィルタ３５が目詰まりする
のも確実に防止される。
内燃機関を停止することなく、その運転状態に応じて適
宜除去されるので、上記のフィルタ３５が目詰まりする
のも確実に防止される。
以上詳述したように、本発明の過給機付き内燃機関用フ
ィルタ付き排気再循環装置によれば、過給機付き内燃機
関用排気再循環装置において、排気マニホルドから排気
の一部を抽出し上記過給機のコンプレッサよりも下流側
で給気管へ導く管路にフィルタをそなえるとともに、上
記管路において上記の排気マニホルドとフィルタとの間
に排気再循環制御弁をそなえ、上記のフィルタと排気再
循環制御弁との間で上記管路から分岐したウェイストゲ
ート管がそなえられるとともに、同ウェイストゲート管
にウェイストゲート弁が介装されて、上記の排気再循環
制御弁とウェイストゲート弁とを上記内燃機関の回転数
と負荷とに応じて開閉制御しうる制御系が設けられると
いう簡素な構成で、給気系へ再循環される排気ガス中の
固形粒子、すす等が上記フィルタにより捕集されるので
、上記給気系に固形粒子やすす等が付着して、給気の流
れが阻害されたり、シリンダ、ピストン、ピストンリン
グ給気系などに汚れ、摩耗や増大が生じ、内燃機関の作
動不良が生じたり、焼き付きが生じたりするのが防止さ
れる。
ィルタ付き排気再循環装置によれば、過給機付き内燃機
関用排気再循環装置において、排気マニホルドから排気
の一部を抽出し上記過給機のコンプレッサよりも下流側
で給気管へ導く管路にフィルタをそなえるとともに、上
記管路において上記の排気マニホルドとフィルタとの間
に排気再循環制御弁をそなえ、上記のフィルタと排気再
循環制御弁との間で上記管路から分岐したウェイストゲ
ート管がそなえられるとともに、同ウェイストゲート管
にウェイストゲート弁が介装されて、上記の排気再循環
制御弁とウェイストゲート弁とを上記内燃機関の回転数
と負荷とに応じて開閉制御しうる制御系が設けられると
いう簡素な構成で、給気系へ再循環される排気ガス中の
固形粒子、すす等が上記フィルタにより捕集されるので
、上記給気系に固形粒子やすす等が付着して、給気の流
れが阻害されたり、シリンダ、ピストン、ピストンリン
グ給気系などに汚れ、摩耗や増大が生じ、内燃機関の作
動不良が生じたり、焼き付きが生じたりするのが防止さ
れる。
また、上記内燃機関の運転状層に応じて上記フィルタに
より捕集された固形粒子、すす等が、上記ウェイストゲ
ート管を通じて外気中へ排出され、同フィルタが目詰ま
りを生じるのを確実に防止でき、ひいては上記内燃機関
の耐久性５信顆性の向上に寄与するのである。
より捕集された固形粒子、すす等が、上記ウェイストゲ
ート管を通じて外気中へ排出され、同フィルタが目詰ま
りを生じるのを確実に防止でき、ひいては上記内燃機関
の耐久性５信顆性の向上に寄与するのである。
第１．２図は本発明の一実施例としての過給機付き内燃
機関用フィルタ付き排気再循環装置を示すもので、第１
図はその模式的な平面図、第２図はその制御系の作用を
説明するためのグラフであり、第３図は従来の過給機付
き内燃機関を示す模式的な平面図、第４図は従来の過給
機付き内燃機関用排気再ｗｉ環装置を示す模式的な平面
図である。 １・・シリンダヘッド、２・・シリンダ、３・・排気ボ
ート、４・・排気マニホルド、５・・過給機のタービン
、６・・排気管、７・・過給機のコンプレッサ、８・・
吸気管１．９・・給気管、１０・・給気マニホルド、１
１・・給気ボート、３１・ ・管、３２・ ・ウェイス
トゲート管、３３・・管、３５・・フィルタ、３６・・
ＥＧＲ弁、３７・・ウェイストゲート弁（Ｗ／Ｇ弁）、
３８・・制御系としてのコンピュータ、３つ・・回転数
センサ、４０・・負荷センサ。 代理人 弁理士 飯 沼 義 彦 第２図 Ｎｅ梢開回ｔＡ委欠
機関用フィルタ付き排気再循環装置を示すもので、第１
図はその模式的な平面図、第２図はその制御系の作用を
説明するためのグラフであり、第３図は従来の過給機付
き内燃機関を示す模式的な平面図、第４図は従来の過給
機付き内燃機関用排気再ｗｉ環装置を示す模式的な平面
図である。 １・・シリンダヘッド、２・・シリンダ、３・・排気ボ
ート、４・・排気マニホルド、５・・過給機のタービン
、６・・排気管、７・・過給機のコンプレッサ、８・・
吸気管１．９・・給気管、１０・・給気マニホルド、１
１・・給気ボート、３１・ ・管、３２・ ・ウェイス
トゲート管、３３・・管、３５・・フィルタ、３６・・
ＥＧＲ弁、３７・・ウェイストゲート弁（Ｗ／Ｇ弁）、
３８・・制御系としてのコンピュータ、３つ・・回転数
センサ、４０・・負荷センサ。 代理人 弁理士 飯 沼 義 彦 第２図 Ｎｅ梢開回ｔＡ委欠
Claims (1)
- 過給機付き内燃機関用排気再循環装置において、排気マ
ニホルドから排気の一部を抽出し上記過給機のコンプレ
ッサよりも下流側で給気管へ導く管路にフィルタをそな
えるとともに、上記管路において上記の排気マニホルド
とフィルタとの間に排気再循環制御弁をそなえ、上記の
フィルタと排気再循環制御弁との間で上記管路から分岐
したウエイストゲート管がそなえられるとともに、同ウ
エイストゲート管にウエイストゲート弁が介装されて、
上記の排気再循環制御弁とウエイストゲート弁とを上記
内燃機関の回転数と負荷とに応じて開閉制御しうる制御
系が設けられたことを特徴とする、過給機付き内燃機関
用フィルタ付き排気再循環装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62020142A JPH06100158B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 過給機付き内燃機関用フイルタ付き排気再循環装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62020142A JPH06100158B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 過給機付き内燃機関用フイルタ付き排気再循環装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63189664A true JPS63189664A (ja) | 1988-08-05 |
| JPH06100158B2 JPH06100158B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=12018892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62020142A Expired - Lifetime JPH06100158B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 過給機付き内燃機関用フイルタ付き排気再循環装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100158B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5611204A (en) * | 1993-11-12 | 1997-03-18 | Cummins Engine Company, Inc. | EGR and blow-by flow system for highly turbocharged diesel engines |
| WO2001036805A1 (en) * | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Southwest Research Institute | Exhaust gas recirculation filtration system |
| EP1405995A1 (de) * | 2002-10-02 | 2004-04-07 | Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company | Motorsystem mit Abgasturbolader und Abgasrückführung sowie Verfahren zu dessen Betrieb |
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