JPH0835451A - 排気還流機構付き内燃機関 - Google Patents
排気還流機構付き内燃機関Info
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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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- exhaust gas
- recirculation
- air
- gas recirculation
- internal combustion
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Classifications
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- 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
- F02M26/36—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for adding fluids other than exhaust gas to the recirculation passage; with reformers
-
- 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
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/08—EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 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、N
Ox濃度を低下させる排気還流機構付き内燃機関の還流
系統を改善し、更にNOx濃度の低下を図る。 【構成】 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。また、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。また、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。
シリンダヘッド内に給気として供給することにより、N
Ox濃度を低下させる排気還流機構付き内燃機関の還流
系統を改善し、更にNOx濃度の低下を図る。 【構成】 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。また、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。また、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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
系統図。
【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。
Ox濃度の変化率が低くなった効果を示す図面。
【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。
化するとNOx濃度が変化する状態を示す図面。
【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。
係を示す図面。
【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。
及び排気色及びNOxの変化率の関係を示す図面。
【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。
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】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。
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】従来の6気筒の場合の還流排気系統を示す図
面。
面。
【図9】従来の3気筒の場合の還流排気系統を示す図
面。
面。
【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。
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】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。
xの変化率の関係を示す図面。
【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。
目詰まりを解消する機構を示す図面。
【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。
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】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。
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】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。
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。
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (3)
- 【請求項1】 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ことを特徴
とする排気還流機構付き内燃機関。 - 【請求項2】 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ことを
特徴とする排気還流機構付き内燃機関。 - 【請求項3】 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ことを特徴とする排気還流機構付き
内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6172639A JPH0835451A (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 排気還流機構付き内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6172639A JPH0835451A (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 排気還流機構付き内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835451A true JPH0835451A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=15945617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6172639A Pending JPH0835451A (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 排気還流機構付き内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0835451A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002130058A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-05-09 | Filterwerk Mann & Hummel Gmbh | 内燃機関においてガスを戻す装置 |
| KR100357586B1 (ko) * | 2000-10-17 | 2002-10-18 | 현대자동차주식회사 | 배기가스 재순환 장치의 필터링 시스템 |
| KR20040031793A (ko) * | 2002-10-01 | 2004-04-14 | 현대자동차주식회사 | 배기 재순환 시스템 및 그 제어방법 |
| KR20040042518A (ko) * | 2002-11-14 | 2004-05-20 | 현대자동차주식회사 | 배출가스 재순환 시스템 및 그 제어방법 |
| KR100444442B1 (ko) * | 2001-08-21 | 2004-08-16 | 현대자동차주식회사 | 디젤엔진의 배기가스 오염 저감시스템 |
| JP2010090717A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Toyota Industries Corp | 内燃機関における排気ガス還流装置 |
| CN110088437A (zh) * | 2016-12-12 | 2019-08-02 | 康明斯排放处理公司 | 还原剂浓度诊断系统和方法 |
| DE102020208866A1 (de) | 2020-07-16 | 2022-01-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit zwei Frischgasteilsträngen und zwei Abgasteilsträngen |
| DE102020208868A1 (de) | 2020-07-16 | 2022-01-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Für einen Betrieb mittels eines Dedicated-EGR-Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine mit zwei Brennraumbänken |
-
1994
- 1994-07-25 JP JP6172639A patent/JPH0835451A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002130058A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-05-09 | Filterwerk Mann & Hummel Gmbh | 内燃機関においてガスを戻す装置 |
| KR100357586B1 (ko) * | 2000-10-17 | 2002-10-18 | 현대자동차주식회사 | 배기가스 재순환 장치의 필터링 시스템 |
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| KR20040031793A (ko) * | 2002-10-01 | 2004-04-14 | 현대자동차주식회사 | 배기 재순환 시스템 및 그 제어방법 |
| KR20040042518A (ko) * | 2002-11-14 | 2004-05-20 | 현대자동차주식회사 | 배출가스 재순환 시스템 및 그 제어방법 |
| JP2010090717A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Toyota Industries Corp | 内燃機関における排気ガス還流装置 |
| CN110088437A (zh) * | 2016-12-12 | 2019-08-02 | 康明斯排放处理公司 | 还原剂浓度诊断系统和方法 |
| CN110088437B (zh) * | 2016-12-12 | 2021-05-25 | 康明斯排放处理公司 | 还原剂浓度诊断系统和方法 |
| DE102020208866A1 (de) | 2020-07-16 | 2022-01-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Aufgeladene Brennkraftmaschine mit zwei Frischgasteilsträngen und zwei Abgasteilsträngen |
| DE102020208868A1 (de) | 2020-07-16 | 2022-01-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Für einen Betrieb mittels eines Dedicated-EGR-Verfahrens geeignete Brennkraftmaschine mit zwei Brennraumbänken |
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