JPH0835451A - Internal combustion engine with exhaust gas reflux mechanism - Google Patents
Internal combustion engine with exhaust gas reflux mechanismInfo
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- JPH0835451A JPH0835451A JP6172639A JP17263994A JPH0835451A JP H0835451 A JPH0835451 A JP H0835451A JP 6172639 A JP6172639 A JP 6172639A JP 17263994 A JP17263994 A JP 17263994A JP H0835451 A JPH0835451 A JP H0835451A
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- 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
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関において排気
ガスを還流して、再度シリンダヘッド内に給気として供
給することにより、NOx濃度を低下させる排気還流機
構付き内燃機関の機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mechanism of an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism for reducing NOx concentration by recirculating exhaust gas in the internal combustion engine and supplying it again to the cylinder head as supply air.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、排気還流機構を具備した技術
は公知とされているのである。該従来の技術について
は、図面に開示しているので、それぞれの図面において
説明する。請求項1の発明に対しては、図3と図4と図
5において従来技術が図示されている。排気還流機構付
き内燃機関はNOx濃度の低減技術としては有力視され
ているが、高温の排気ガスを、給気側に還流させるので
給気温度上昇が避けられず、エンジン性能を確保する為
には容量の大きい排気還流給気冷却器が必要である。給
気空気中の絶対湿度とNOx濃度との間には、図4に示
す従来技術の如き相関関係があり、高湿度の夏期にはN
Oxは少ないものの、湿度の低い冬場ではNOxが多く
排出される。その為に、図3に示す如く、夏はNOxが
少ないが冬期はNOxが多く年間を通して、NOxを規
制値内に収めることが困難となる。この現象は排気還流
機構付き内燃機関においても同様の傾向がある。厳しい
NOx規制に対応する為には、容量の大きな排気還流給
気冷却器を付加しなければ成らないが、これでは図5に
示す如く、燃費の悪化や、排気色の悪化が著しく、実用
的ではないのである。本発明の請求項1の発明はこの点
を改善するものである。2. Description of the Related Art Conventionally, a technique having an exhaust gas recirculation mechanism has been publicly known. The related art is disclosed in the drawings and will be described in each drawing. For the invention of claim 1, the prior art is illustrated in FIGS. 3, 4 and 5. An internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism is considered to be a promising technology for reducing NOx concentration, but since high-temperature exhaust gas is recirculated to the air supply side, an increase in air supply temperature cannot be avoided and engine performance is ensured. Requires a large capacity exhaust gas recirculation charge air cooler. There is a correlation between the absolute humidity in the supply air and the NOx concentration as in the prior art shown in FIG.
Although the amount of Ox is small, a large amount of NOx is emitted in winter when the humidity is low. Therefore, as shown in FIG. 3, there is little NOx in the summer, but there is much NOx in the winter, and it is difficult to keep the NOx within the regulation value throughout the year. This phenomenon has a similar tendency in an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism. In order to comply with the strict NOx regulation, it is necessary to add a large-capacity exhaust gas recirculation charge air cooler. However, as shown in FIG. Not. The invention of claim 1 of the present invention improves this point.
【0003】請求項2の発明に対して、図8と図9と図
10と図11において、従来技術が開示されている。排
気還流機構付き内燃機関は、NOx濃度の低減に対して
は有効な方法であるが、排気還流機構を付加すると、排
気ガス中の煤の量が図11に示すグラフの如く増加する
という不具合がある。このような煤の多い排気ガスを再
循環すると、内燃機関のピストンリングやライナー等の
摩耗量が増加し、耐久性が低下するのである。これを阻
止するには、煤を除去するスートトラップフィルタが必
要となり、更に該スートトラップフィルタに対する目詰
まりを防ぐ為に、図8や図9に示す如く何等かの装置や
コントローラが必要となる。図8と図9においては、電
子式のコントローラーCを設け、スートトラップフィル
タ10の電磁弁を自動的に制御している。9は排気還流
給気冷却器であり、8は給気を冷却するインタークーラ
ーである。これは更にコストの上昇要因となるのであ
る。またこれらの目詰まり防止装置は、図10に示す如
く、複雑な構成となることが多く、電子式のコントロー
ラーCや、エアコンプレッサ13やエアタンク12や逆
洗空気ライン14・14や、2組のスートトラップフィ
ルタ10a・10bや、同じく2組のスートホッパ11
a・11bや、ヒータ15a・15b等が必要となるの
である。また機関からの排気ガス経路に設けた電磁弁1
6a・16bと、逆洗空気ライン14・14に設けた電
磁弁17a・17bをコントローラーCにより電子制御
する必要があるのである。これらの全てがコストの上昇
に繋がるのである。With respect to the invention of claim 2, the prior art is disclosed in FIGS. 8, 9, 10 and 11. The internal combustion engine with the exhaust gas recirculation mechanism is an effective method for reducing the NOx concentration, but when the exhaust gas recirculation mechanism is added, the amount of soot in the exhaust gas increases as shown in the graph in FIG. is there. When such exhaust gas containing a large amount of soot is recirculated, the amount of wear of the piston ring, liner, etc. of the internal combustion engine increases, and the durability deteriorates. To prevent this, a soot trap filter for removing soot is required, and in order to prevent the soot trap filter from being clogged, some device or controller is required as shown in FIGS. 8 and 9. 8 and 9, an electronic controller C is provided to automatically control the solenoid valve of the soot trap filter 10. Reference numeral 9 is an exhaust gas recirculation charge air cooler, and 8 is an intercooler for cooling the supply air. This will further increase the cost. Further, as shown in FIG. 10, these clogging prevention devices often have a complicated configuration, and include electronic controller C, air compressor 13, air tank 12, backwash air lines 14, 14, and two sets. Soot trap filters 10a and 10b and two sets of soot hoppers 11 as well.
Therefore, a.11b, heaters 15a and 15b, etc. are required. In addition, a solenoid valve 1 installed in the exhaust gas path from the engine
6a and 16b and the solenoid valves 17a and 17b provided on the backwash air lines 14 and 14 need to be electronically controlled by the controller C. All of this leads to higher costs.
【0004】請求項3の発明に対しては、図15におい
て従来技術が開示されている。該従来技術においては、
スートトラップフィルタ10に逆洗空気ライン14を設
けている。スートトラップフィルタ10に対する煤の回
収は完璧ではない為に、スートトラップフィルタ10の
後方に配置された排気還流給気冷却器9にも煤が流入す
る。故に煤による汚れが排気還流給気冷却器9に発生
し、熱伝達率が低下し、排気還流給気冷却器9の機能を
果たさなくなる。更には、排気還流給気冷却器9が閉塞
し、排気還流給気冷却器9の内部を還流排気が流れ無く
なるのである。With respect to the invention of claim 3, a prior art is disclosed in FIG. In the prior art,
The soot trap filter 10 is provided with a backwash air line 14. Since the soot is not completely collected in the soot trap filter 10, the soot also flows into the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 arranged behind the soot trap filter 10. Therefore, dirt due to soot is generated in the exhaust gas recirculation air supply cooler 9, the heat transfer coefficient is reduced, and the function of the exhaust gas recirculation air supply cooler 9 is no longer fulfilled. Further, the exhaust gas recirculation air supply cooler 9 is closed, and the recirculation exhaust gas does not flow inside the exhaust gas recirculation air supply cooler 9.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の従来技
術の不具合を解消するものであり、請求項1において
は、夏期も冬期も略同じNOx濃度を得て、規制値をク
リアするものである。請求項2においては、還流排気を
取り出す気筒と、該還流排気を供給する気筒を分けるこ
とにより、NOx濃度低減の効果は同じでも、装置のコ
ストを最低限に抑えるものである。請求項3において
は、排気還流給気冷却器9の詰まりを阻止して、排気還
流機構付き内燃機関の性能の向上を図るものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art. In claim 1, the NOx concentration is substantially the same in the summer and the winter, and the regulation value is cleared. is there. According to the second aspect of the present invention, the cost of the apparatus is minimized by separating the cylinder that takes out the recirculation exhaust gas from the cylinder that supplies the recirculation exhaust gas, even if the NOx concentration reduction effect is the same. In the third aspect, the clogging of the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 is prevented, and the performance of the internal combustion engine with the exhaust gas recirculation mechanism is improved.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項1においては、高温の排気ガ
スを還流し燃焼する排気還流機構付き内燃機関におい
て、該高温の排気ガスに水分を供給し、排気ガス温度を
低下させ、該水分量を調節可能とし、NOx濃度を一定
とすべく構成したものである。The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, the means for solving the problems will be described. According to the present invention, in an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism that recirculates and burns high-temperature exhaust gas, water is supplied to the high-temperature exhaust gas, the temperature of exhaust gas is lowered, and the amount of water can be adjusted. It is configured to keep the concentration constant.
【0007】請求項2においては、排気還流機構付きの
複数気筒内燃機関において、再循環される排気ガスを取
り出す気筒と、該還流排気を給気として供給する気筒を
別気筒としたものである。According to a second aspect of the present invention, in a multi-cylinder internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism, a cylinder for taking out recirculated exhaust gas and a cylinder for supplying the recirculated exhaust gas as supply air are different cylinders.
【0008】請求項3においては、排気還流機構付き内
燃機関において、排気還流給気冷却器の目詰まりを防止
すべく高圧空気を噴射する機構を設け、該排気還流給気
冷却器の目詰まりを防止する高圧空気を、スートトラッ
プフィルタの逆洗用空気として噴出したものである。According to a third aspect of the present invention, in an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism, a mechanism for injecting high pressure air to prevent clogging of the exhaust gas recirculation air supply cooler is provided, and the exhaust gas recirculation air supply cooler is clogged. The high pressure air to be prevented is ejected as the air for backwashing the soot trap filter.
【0009】[0009]
【作用】次に作用を説明する。請求項1によれば、高温
の排気ガスを還流し燃焼する排気還流機構付き内燃機関
において、該高温の排気ガスに水分を供給し、排気ガス
温度を低下させ、該水分量を調節可能とし、NOxレベ
ルを一定とすべく構成したので、還流排気ガスの温度が
低下するので、排気還流給気冷却器9の容量が少なくて
済むのである。また水分量の調整により、大気条件に関
わらず、高湿度空気が得られるので、排気ガスのNOx
濃度を低い位置で安定させることが出来る。また、本発
明の如く構成することにより、燃費の低下が発生せず、
排気色の悪化がなく、また還流排気ガス系統の流量が変
化しないので、複雑な排気ガス系統の制御装置が必要無
くなった。Next, the operation will be described. According to claim 1, in an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism that recirculates and burns high-temperature exhaust gas, water is supplied to the high-temperature exhaust gas, the exhaust gas temperature is lowered, and the amount of water can be adjusted. Since the NOx level is configured to be constant, the temperature of the recirculated exhaust gas is lowered, so that the capacity of the exhaust recirculated charge air cooler 9 can be reduced. Also, by adjusting the amount of water, high-humidity air can be obtained regardless of atmospheric conditions.
The concentration can be stabilized at a low position. Further, by configuring as in the present invention, there is no reduction in fuel consumption,
Exhaust color is not deteriorated and the flow rate of the recirculated exhaust gas system does not change, so that a complicated exhaust gas system controller is not required.
【0010】請求項2によれば、排気還流機構付きの複
数気筒内燃機関において、再循環される排気ガスを取り
出す気筒と、該還流排気を給気として供給する気筒を別
気筒としたので、従来の装置とNOx濃度の低下という
効果は同じ様に発揮することが出来るが、コストとして
は、排気還流給気冷却器9やスートトラップフィルタ1
0を小さくすることができるし、コントローラーCや電
磁弁等も小型にできるので安価に構成することが出来
る。According to the second aspect of the present invention, in the multi-cylinder internal combustion engine with the exhaust gas recirculation mechanism, the cylinder for taking out the recirculated exhaust gas and the cylinder for supplying the recirculated exhaust gas as the supply air are different cylinders. The effect of lowering the NOx concentration can be exerted in the same manner as the above device, but the cost is the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 and the soot trap filter 1.
Since 0 can be reduced and the controller C, the solenoid valve, and the like can be reduced in size, the cost can be reduced.
【0011】請求項3によれば、排気還流機構付き内燃
機関において、排気還流給気冷却器の目詰まりを防止す
べく高圧空気を噴射する機構を設け、該排気還流給気冷
却器の目詰まりを防止する高圧空気を、スートトラップ
フィルタの逆洗用空気として噴出したので、排気還流給
気冷却器9の目詰まりの発生を阻止することができ、ま
たスートトラップフィルタ10の内部の目詰まりも解消
することが出来るので、NOx濃度を低下させることが
可能となり、該NOx濃度低下の性能を、長い間持続す
ることが出来る。According to a third aspect of the present invention, in an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism, a mechanism for injecting high pressure air to prevent clogging of the exhaust gas recirculation air supply cooler is provided, and the exhaust gas recirculation air supply cooler is clogged. Since the high pressure air for preventing the above is ejected as the air for backwashing the soot trap filter, it is possible to prevent the exhaust recirculation air supply cooler 9 from being clogged, and the inside of the soot trap filter 10 is also clogged. Since it can be eliminated, the NOx concentration can be reduced, and the performance of reducing the NOx concentration can be maintained for a long time.
【0012】[0012]
【実施例】次に実施例を説明する。図1は還流排気ガス
に水分を供給する機構を示す給気系統図、図2は還流排
気ガスに水分を付加することにより、NOx濃度の変化
率が低くなった効果を示す図面、図3は従来の技術にお
いて、夏期と冬期とで湿度が変化するとNOx濃度が変
化する状態を示す図面、図4は従来技術における絶対湿
度とNOx濃度との関係を示す図面、図5は従来技術に
おける還流排気の率と、燃料消費量及び排気色及びNO
xの変化率の関係を示す図面、図6は3気筒において、
還流排気を採取する気筒と、還流排気を給気する気筒を
別に構成した実施例を示す給気回路図、図7は6気筒の
場合において、還流排気を採取する気筒と、還流排気を
給気する気筒を別に構成した実施例を示す給気回路図、
図8は従来の6気筒の場合の還流排気系統を示す図面、
図9は従来の3気筒の場合の還流排気系統を示す図面で
ある。EXAMPLES Next, examples will be described. 1 is an air supply system diagram showing a mechanism for supplying water to the recirculated exhaust gas, FIG. 2 is a drawing showing the effect of reducing the rate of change of NOx concentration by adding water to the recirculated exhaust gas, and FIG. In the prior art, a drawing showing a state in which the NOx concentration changes when the humidity changes between summer and winter, FIG. 4 shows a relationship between the absolute humidity and the NOx concentration in the prior art, and FIG. 5 shows recirculation exhaust gas in the prior art. Rate, fuel consumption, exhaust color and NO
Drawing showing the relationship of the rate of change of x, FIG.
An air supply circuit diagram showing an embodiment in which a cylinder for collecting the recirculation exhaust and a cylinder for supplying the recirculation exhaust are separately provided. FIG. 7 shows a cylinder for collecting the recirculation exhaust and supplying the recirculation exhaust for the case of 6 cylinders. An air supply circuit diagram showing an embodiment in which the cylinder to be configured is separately configured,
FIG. 8 is a drawing showing a conventional recirculation exhaust system in the case of 6 cylinders,
FIG. 9 is a view showing a conventional recirculation exhaust system in the case of three cylinders.
【0013】図10は従来の還流排気系統に於けるスー
トトラップフィルタと排気還流給気冷却器とスートホッ
パとヒータの配置を示す図面、図11は従来技術におけ
る還流排気率と排気色とNOxの変化率の関係を示す図
面、図12は排気還流給気冷却器9に圧縮空気を噴出し
て目詰まりを解消する機構を示す図面、図13は排気還
流給気冷却器9の目詰まり解消ノズルと、スートトラッ
プフィルタの逆洗の圧縮空気噴射ノズル7とを兼用した
実施例を示す図面、図14は排気還流給気冷却器9とス
ートトラップフィルタ10との間に圧縮空気噴射ノズル
7を配置して両方向に噴出させた実施例を示す図面、図
15は従来技術において、スートトラップフィルタ10
を逆洗する為の逆洗空気ライン14のみを設けた実施例
の図面である。FIG. 10 is a drawing showing the arrangement of a soot trap filter, an exhaust gas recirculation charge air cooler, a soot hopper, and a heater in a conventional recirculation exhaust system, and FIG. 11 is a change in recirculation exhaust gas ratio, exhaust color, and NOx in the prior art. FIG. 12 is a drawing showing a mechanism for ejecting compressed air to the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 to eliminate clogging, and FIG. 13 is a nozzle for eliminating clogging of the exhaust gas recirculation charge air cooler 9. FIG. 14 is a view showing an embodiment in which the compressed air injection nozzle 7 for backwashing the soot trap filter is also used. FIG. 14 shows the compressed air injection nozzle 7 disposed between the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 and the soot trap filter 10. FIG. 15 is a view showing an embodiment in which the soot trap is ejected in both directions.
2 is a drawing of an embodiment in which only a backwash air line 14 for backwashing is provided.
【0014】図1と図2において、請求項1の発明につ
いて説明する。図1においては、排気マニホールドから
排気ダクトへ排出される排気ガスの一部を、還流排気の
経路に導入している。そして該還流排気に対して、水タ
ンク1から流量調整弁2を介して供給される水を、気化
器3により蒸気にして、混合している。該供給する水分
の量は、コントローラーCにより制御されている。該コ
ントローラーCに信号として供給されるものは、吸入空
気温度、季節、大気条件、残存酸素濃度等の値である。
これらの信号を判断して、コントローラーCから流量調
整弁2に必要な水分の量が指示されるのである。The invention of claim 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 1, a part of the exhaust gas discharged from the exhaust manifold to the exhaust duct is introduced into the recirculation exhaust path. Then, water supplied from the water tank 1 through the flow rate adjusting valve 2 to the recirculation exhaust gas is vaporized by the vaporizer 3 and mixed. The amount of the supplied water is controlled by the controller C. The signals supplied to the controller C as the signals are values of intake air temperature, season, atmospheric conditions, residual oxygen concentration, and the like.
The controller C determines the amount of water required for the flow rate adjusting valve 2 by judging these signals.
【0015】該気化器3により蒸気とされた水分が還流
排気と混合されて、排気還流給気冷却器9に供給され
る。該排気還流給気冷却器9において冷却されて、通常
の給気と、還流排気が混合され、エンジンEの気筒4に
供給される。このように還流排気に水分を付加すること
により、図2に示すように、夏期と冬期で、NOx濃度
が大きく変化していたものが、略一定のNOx濃度を維
持出来るようになったのである。The water vaporized by the vaporizer 3 is mixed with the recirculation exhaust gas and supplied to the exhaust gas recirculation air supply cooler 9. Cooled in the exhaust gas recirculation air supply cooler 9, the normal air supply and the recirculation exhaust gas are mixed and supplied to the cylinder 4 of the engine E. By adding water to the recirculated exhaust gas in this manner, as shown in FIG. 2, the NOx concentration, which was greatly changed between summer and winter, can be maintained at a substantially constant NOx concentration. .
【0016】次に図6と図7において、請求項2の発明
について説明する。図6においては、3気筒における実
施例を示している。該実施例においては、気筒4a,4
b,4cの中で、気筒4aからの還流排気を、排気マニ
ホールド6を通過させずに、1本だけ別の経路でサイレ
ンサ5において合流すべく構成し、該気筒4aからの経
路に絞り弁21を設けて、還流排気系統である排気還流
給気冷却器9へ至る排気ガスの量を調整している。そし
て該排気還流給気冷却器9を通過した後の排気ガスは、
他の気筒4b,4cに供給している。通常の給気は、フ
ィルタ20を通過して給気マニホールド27から気筒4
a,4b,4cに供給されている。故に、気筒4aは排
気ガスを採取するが、還流排気ガスは供給されていな
い。逆に気筒4b,4cは排気ガスを採取しないが、還
流排気ガスを給気として供給されていることとなるので
ある。Next, referring to FIGS. 6 and 7, the invention of claim 2 will be described. FIG. 6 shows an embodiment with three cylinders. In this embodiment, the cylinders 4a, 4a
Among the b and 4c, the recirculation exhaust gas from the cylinder 4a is configured so as not to pass through the exhaust manifold 6 but to be merged in the silencer 5 through another path, and the throttle valve 21 is connected to the path from the cylinder 4a. Is provided to adjust the amount of exhaust gas reaching the exhaust gas recirculation air supply cooler 9 which is a recirculation exhaust gas system. The exhaust gas after passing through the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 is
It is supplied to the other cylinders 4b and 4c. Normal air supply passes through the filter 20 and the air supply manifold 27 to the cylinder 4
a, 4b, 4c. Therefore, the cylinder 4a collects the exhaust gas, but the recirculation exhaust gas is not supplied. On the contrary, the exhaust gas is not collected in the cylinders 4b and 4c, but the recirculated exhaust gas is supplied as the supply air.
【0017】図7の実施例においては、6気筒の場合に
実施例を図示している。即ち、気筒4a,4b,4c,
4d,4e,4fの中で、気筒4a,4b,4cからは
排気ガスを採取し、気筒4d,4e,4fに還流排気と
して供給しているのである。故に、気筒4a,4b,4
cには還流排気ガスは供給せず、気筒4d,4e,4f
は排気ガスを採取しないのである。In the embodiment of FIG. 7, the embodiment is illustrated in the case of 6 cylinders. That is, the cylinders 4a, 4b, 4c,
Of the cylinders 4d, 4e and 4f, exhaust gas is collected from the cylinders 4a, 4b and 4c and supplied to the cylinders 4d, 4e and 4f as recirculation exhaust gas. Therefore, the cylinders 4a, 4b, 4
Recirculation exhaust gas is not supplied to c, and the cylinders 4d, 4e, 4f
Does not collect exhaust gas.
【0018】そして、気筒4a,4b,4cからの排気
ガスは、過給機G1のタービンT1を通過した後に絞り
弁21を設けて、排気ガスの一部を採取して、排気還流
給気冷却器9に供給し、気筒4d,4e,4fの排気部
分に設けた過給機G2のコンプレッサC2に供給して、
インタークーラ19を介して、気筒4d,4e,4fに
供給している。20はフィルタである。過給機G1はタ
ービンT1とコンプレッサC1により構成されており、
過給機G2はタービンT2とコンプレッサC2により構
成されている。またフィルタ20とインタークーラ19
は気筒4a,4b,4cと気筒4d,4e,4fの両方
の給気回路に設けられている。The exhaust gas from the cylinders 4a, 4b, 4c is provided with a throttle valve 21 after passing through the turbine T1 of the supercharger G1 to collect a part of the exhaust gas and cool the exhaust gas recirculation charge air. Supply to the compressor 9, and to the compressor C2 of the supercharger G2 provided in the exhaust portion of the cylinders 4d, 4e, 4f,
It is supplied to the cylinders 4d, 4e, 4f via the intercooler 19. 20 is a filter. The supercharger G1 is composed of a turbine T1 and a compressor C1,
The supercharger G2 is composed of a turbine T2 and a compressor C2. In addition, the filter 20 and the intercooler 19
Are provided in both cylinders 4a, 4b, 4c and cylinders 4d, 4e, 4f.
【0019】次に図12と図13と図14において、請
求項3の発明を説明する。図12においては、エアーコ
ンプレッサ13からエアータンク12を経た圧縮空気
を、圧縮空気噴射ノズル7に供給し、該圧縮空気噴射ノ
ズル7により排気還流給気冷却器9の目詰まりを解消し
ている。該エアーコンプレッサ13とエアータンク12
を経た圧縮空気は、スートトラップフィルタ10を逆洗
する為の空気と兼用しているのである。Next, the invention of claim 3 will be described with reference to FIGS. 12, 13, and 14. In FIG. 12, the compressed air that has passed through the air tank 12 from the air compressor 13 is supplied to the compressed air injection nozzle 7, and the compressed air injection nozzle 7 eliminates the clogging of the exhaust gas recirculation air supply cooler 9. The air compressor 13 and the air tank 12
The compressed air that has passed through is also used as the air for backwashing the soot trap filter 10.
【0020】図13において図示した実施例において
は、下方にスートトラップフィルタ10が構成されてお
り、上方に排気還流給気冷却器9が構成されている。そ
して該排気還流給気冷却器9の上部に圧縮空気噴射ノズ
ル7を配置しており、該圧縮空気噴射ノズル7から吐出
する圧縮空気により、排気還流給気冷却器9とスートト
ラップフィルタ10を同時に逆洗しているのである。ま
た図14において図示した実施例においては、排気還流
給気冷却器9とスートトラップフィルタ10を上下に併
置しているが、両者の間に、圧縮空気噴射ノズル7を配
置しており、エアータンク12から逆洗空気ライン14
・14を介して供給される圧縮空気をコントローラーC
により電磁弁16を制御して量の調整を行っているので
ある。In the embodiment shown in FIG. 13, the soot trap filter 10 is arranged on the lower side, and the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 is arranged on the upper side. The compressed air injection nozzle 7 is disposed above the exhaust gas recirculation air supply cooler 9, and the exhaust gas recirculation air supply cooler 9 and the soot trap filter 10 are simultaneously operated by the compressed air discharged from the compressed air injection nozzle 7. They are backwashing. Further, in the embodiment shown in FIG. 14, the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 and the soot trap filter 10 are vertically arranged side by side, but the compressed air injection nozzle 7 is arranged between them and the air tank is provided. 12 to backwash air line 14
・ The compressed air supplied via 14 is supplied to the controller C.
Thus, the solenoid valve 16 is controlled to adjust the amount.
【0021】[0021]
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。請求項1の如く、高温の
排気ガスを還流し燃焼する排気還流機構付き内燃機関に
おいて、該高温の排気ガスに水分を供給し、排気ガス温
度を低下させ、該水分量を調節可能とし、NOxレベル
を一定とすべく構成したので、還流排気ガスの温度が低
下するので、排気還流給気冷却器9の容量が少なくて済
むのである。また水分量の調整により、大気条件に関わ
らず、高湿度空気が得られるので、排気ガスのNOx濃
度を低い位置で安定させることが出来る。また、本発明
の如く構成することにより、燃費の低下が発生せず、排
気色の悪化がなく、また還流排気ガス系統の流量が変化
しないので、複雑な排気ガス系統の制御装置が必要無く
なったのである。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. In an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism that recirculates and burns high-temperature exhaust gas, water is supplied to the high-temperature exhaust gas to lower the temperature of the exhaust gas, and the amount of water can be adjusted to reduce NOx. Since the level is configured to be constant, the temperature of the recirculated exhaust gas is lowered, so that the capacity of the exhaust recirculated charge air cooler 9 can be reduced. Further, by adjusting the amount of water, high-humidity air can be obtained regardless of atmospheric conditions, so that the NOx concentration of exhaust gas can be stabilized at a low position. Further, with the configuration according to the present invention, the fuel consumption does not decrease, the exhaust color does not deteriorate, and the flow rate of the recirculation exhaust gas system does not change, so that a complicated exhaust gas system controller is not required. Of.
【0022】請求項2の如く、排気還流機構付きの複数
気筒内燃機関において、再循環される排気ガスを取り出
す気筒と、該還流排気を給気として供給する気筒を別気
筒としたので、従来の装置とNOx濃度の低下という効
果は同じ様に発揮することが出来るが、コストとして
は、排気還流給気冷却器9やスートトラップフィルタ1
0を小さくすることができるし、コントローラーCや電
磁弁等も小型にできるので安価に構成することが出来る
のである。In a multi-cylinder internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism, the cylinder for taking out the recirculated exhaust gas and the cylinder for supplying the recirculated exhaust gas as supply air are different cylinders. Although the effect of reducing the NOx concentration can be exhibited in the same manner as the device, the cost is reduced by the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 and the soot trap filter 1.
Since 0 can be made small and the controller C, the solenoid valve, etc. can also be made small, the cost can be reduced.
【0023】請求項3の如く、排気還流機構付き内燃機
関において、排気還流給気冷却器の目詰まりを防止すべ
く高圧空気を噴射する機構を設け、該排気還流給気冷却
器の目詰まりを防止する高圧空気を、スートトラップフ
ィルタの逆洗用空気として噴出したので、排気還流給気
冷却器9の目詰まりの発生を阻止することができ、また
スートトラップフィルタ10の内部の目詰まりも解消す
ることが出来るので、NOx濃度を低下させることが可
能となり、該NOx濃度低下の性能を、長い間持続する
ことが出来るのである。In an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism, a mechanism for injecting high pressure air to prevent clogging of the exhaust gas recirculation air supply cooler is provided, and the exhaust gas recirculation gas supply cooler is clogged. Since the high pressure air to be prevented is ejected as the air for backwashing the soot trap filter, it is possible to prevent the exhaust recirculation air supply cooler 9 from being clogged, and also to eliminate the clogging inside the soot trap filter 10. Therefore, the NOx concentration can be reduced, and the performance of reducing the NOx concentration can be maintained for a long time.
【図1】還流排気ガスに水分を供給する機構を示す給気
系統図。FIG. 1 is an air supply system diagram showing a mechanism for supplying water to recirculated exhaust gas.
【図2】還流排気ガスに水分を付加することにより、N
Ox濃度の変化率が低くなった効果を示す図面。FIG. 2 is a schematic diagram showing that N is reduced by adding water to the reflux exhaust gas.
The drawing which shows the effect which the change rate of Ox density | concentration became low.
【図3】従来の技術において、夏期と冬期とで湿度が変
化するとNOx濃度が変化する状態を示す図面。FIG. 3 is a diagram showing a state in which the NOx concentration changes when the humidity changes between summer and winter in the conventional technique.
【図4】従来技術における絶対湿度とNOx濃度との関
係を示す図面。FIG. 4 is a drawing showing the relationship between absolute humidity and NOx concentration in the prior art.
【図5】従来技術における還流排気の率と、燃料消費量
及び排気色及びNOxの変化率の関係を示す図面。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the rate of recirculated exhaust gas and the rate of change in fuel consumption, exhaust color, and NOx in the related art.
【図6】3気筒において、還流排気を採取する気筒と、
還流排気を給気する気筒を別に構成した実施例を示す給
気回路図。FIG. 6 is a three-cylinder cylinder that collects recirculation exhaust gas;
FIG. 6 is an air supply circuit diagram showing an embodiment in which a cylinder for supplying recirculated exhaust gas is separately configured.
【図7】6気筒の場合において、還流排気を採取する気
筒と、還流排気を給気する気筒を別に構成した実施例を
示す給気回路図。FIG. 7 is an air supply circuit diagram showing an embodiment in which, in the case of six cylinders, a cylinder for collecting recirculation exhaust and a cylinder for supplying recirculation exhaust are separately configured.
【図8】従来の6気筒の場合の還流排気系統を示す図
面。FIG. 8 is a drawing showing a conventional recirculation exhaust system in the case of six cylinders.
【図9】従来の3気筒の場合の還流排気系統を示す図
面。FIG. 9 is a drawing showing a conventional recirculation exhaust system in the case of three cylinders.
【図10】従来の還流排気系統に於けるスートトラップ
フィルタと排気還流給気冷却器とスートホッパとヒータ
の配置を示す図面。FIG. 10 is a view showing the arrangement of a soot trap filter, an exhaust gas recirculation charge air cooler, a soot hopper, and a heater in a conventional recirculation exhaust system.
【図11】従来技術における還流排気率と排気色とNO
xの変化率の関係を示す図面。FIG. 11: Recirculation exhaust rate, exhaust color and NO in the prior art
The drawing which shows the relationship of the change rate of x.
【図12】排気還流給気冷却器9に圧縮空気を噴出して
目詰まりを解消する機構を示す図面。FIG. 12 is a view showing a mechanism for ejecting compressed air to the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 to eliminate clogging.
【図13】排気還流給気冷却器9の目詰まり解消ノズル
と、スートトラップフィルタの逆洗の圧縮空気噴射ノズ
ル7とを兼用した実施例を示す図面。FIG. 13 is a view showing an embodiment in which the clogging elimination nozzle of the exhaust gas recirculation charge air cooler 9 is also used as the compressed air injection nozzle 7 for backwashing the soot trap filter.
【図14】排気還流給気冷却器9とスートトラップフィ
ルタ10との間に圧縮空気噴射ノズル7を配置して両方
向に噴出させた実施例を示す図面。FIG. 14 is a view showing an embodiment in which a compressed air injection nozzle 7 is arranged between an exhaust gas recirculation charge air cooler 9 and a soot trap filter 10 and ejected in both directions.
【図15】従来技術において、スートトラップフィルタ
10を逆洗する為の逆洗空気ライン14のみを設けた実
施例の図面。FIG. 15 is a drawing of an embodiment in which only a backwash air line 14 for backwashing the soot trap filter 10 is provided in the prior art.
1 水タンク 2 流量調整弁 3 気化器 4 気筒 9 排気還流給気冷却器 10 スートトラップフィルタ 12 エアータンク 13 エアーコンプレッサ 1 Water Tank 2 Flow Control Valve 3 Vaporizer 4 Cylinder 9 Exhaust Gas Recirculation Charge Cooler 10 Soot Trap Filter 12 Air Tank 13 Air Compressor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/04 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display area F01N 3/04 Z
Claims (3)
流機構付き内燃機関において、該高温の排気ガスに水分
を供給し、排気ガス温度を低下させ、該水分量を調節可
能とし、NOx濃度を一定とすべく構成したことを特徴
とする排気還流機構付き内燃機関。1. An internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism that recirculates and burns high-temperature exhaust gas, supplies water to the high-temperature exhaust gas, lowers the temperature of exhaust gas, and makes it possible to adjust the amount of water, and the NOx concentration. An internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism, characterized in that
おいて、再循環される排気ガスを取り出す気筒と、該還
流排気を給気として供給する気筒を別気筒としたことを
特徴とする排気還流機構付き内燃機関。2. A multi-cylinder internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism, wherein a cylinder for taking out recirculated exhaust gas and a cylinder for supplying the recirculated exhaust gas as supply air are separate cylinders. Internal combustion engine.
気還流給気冷却器の目詰まりを防止すべく高圧空気を噴
射する機構を設け、該排気還流給気冷却器の目詰まりを
防止する高圧空気を、スートトラップフィルタの逆洗用
空気として噴出したことを特徴とする排気還流機構付き
内燃機関。3. In an internal combustion engine with an exhaust gas recirculation mechanism, a mechanism for injecting high pressure air to prevent clogging of an exhaust gas recirculation air supply cooler is provided, and high pressure air for preventing clogging of the exhaust gas recirculation air supply cooler. Is discharged as air for backwashing the soot trap filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6172639A JPH0835451A (en) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Internal combustion engine with exhaust gas reflux mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6172639A JPH0835451A (en) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Internal combustion engine with exhaust gas reflux mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835451A true JPH0835451A (en) | 1996-02-06 |
Family
ID=15945617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6172639A Pending JPH0835451A (en) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Internal combustion engine with exhaust gas reflux mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0835451A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE102020208866A1 (en) | 2020-07-16 | 2022-01-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Supercharged internal combustion engine with two fresh gas sub-lines and two exhaust gas sub-lines |
-
1994
- 1994-07-25 JP JP6172639A patent/JPH0835451A/en active Pending
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