JPS5851143B2 - 高度補償装置を用いた自動車用エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

高度補償装置を用いた自動車用エンジンの排気浄化装置

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JPS5851143B2
JPS5851143B2 JP51016851A JP1685176A JPS5851143B2 JP S5851143 B2 JPS5851143 B2 JP S5851143B2 JP 51016851 A JP51016851 A JP 51016851A JP 1685176 A JP1685176 A JP 1685176A JP S5851143 B2 JPS5851143 B2 JP S5851143B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高度補償装置を使用して高地においての自動
車エンジンの出力の減少を防ぎ、燃費をよくし、排気系
の焼損を防止する排気浄化装置に関するものである。
一般に高地に行くほど空気密度は小さくなるので自動車
等のガソリンエンジンに供給される混合気は次第に濃く
なる。
混合気が濃くなることはエンジンにおける燃焼ガスの温
度を下げることになるのでNOxの発生量は減少するが
、出力は低下し排気中の未燃の炭化水素(HC)及び一
酸化炭素(CO)が増加し、又燃費が悪くなる。
一方自動車エンジンにおいては低地においてNOxを減
らす手段として排気ガスの一部を吸気系に再循環させて
燃焼ガスの温度を下げることすなわちEGRが行なわれ
ている。
従ってEGR装置を備えた自動車が高地で使用されると
混合気の濃化とEGRとによりエンジンシリンダ中で?
JAガスの温度が必要以上じ下り、そのため排出ガス中
のNOxは十分減少するがエンジン出力は大幅に落ちて
運転性が悪くなり、又未燃のHC,Coの排出量が非常
に増えるという不具合が発生する。
この発明の一つの目的は高地における出力の低下が少く
かつ燃費のよい排気浄化装置を提供することである。
この発明の他の目的は高地においてNOx、未燃のHC
及びCOの排出量を規制値に収めることのできる排気浄
化装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は上記目的達成のために必要
な高度補償装置、EGR弁及び空気切換弁を提供するこ
とである。
以下実施例を示す図面に基いてこの発明を説明する。
図において1は自動車エンジンの気化器、2はスロット
ルバルブを示す。
高度補償装置10(ま厚い隔壁11により2個の大気圧
室12と大気圧室13とに区画されている。
隔壁11には、大気圧室12を外気に連通ずるL型で断
面円形の空気吸入口14が設けられている。
大気圧室130側壁15には空気吸入口16が設けられ
、又大気圧室13の底板17の中央部にはベローズ18
が隔壁11に対して伸縮可能に取りつげられている。
ベローズ18は大気圧室13に対して気密で、かつその
上端には摺動可能のガイド棒19が取りつげられている
。
ガイド棒19の上端には大気圧室12内に位置するアー
ム20がガイド棒19に対してT字型に取りつげられ、
このアーム20の下面には空気吸入口14に嵌め込まれ
た円錐状の弁21が取りつげられている。
ベローズ18の内部はバキュームになっており、そのバ
キューム度はベローズ18が伸張を開始する予め設定さ
れた標高により定まる。
従って、この設定標高に自動車が到達するまでは空気吸
入口14は弁21により閉鎖されており、設定標高以上
において標高が増すほどベローズ18は伸張しこれによ
り弁21と空気吸入口14との間の隙間は遂次族(なり
大気圧室12に流入する空気量は増加する。
22は大気圧室12に設けた空気排出口である。
30はEGRパルプを示す。
このEGRバルバルケーシング31内に装着されたダイ
ヤフラム32により負圧室33と排ガス室34とに気密
に区画されており、負圧室33には圧縮スプリング35
が挿入されている。
ダイヤフラム32には排ガス室34内に延出する弁軸3
6が取りつげられ、この弁軸36の下端に円錐状の弁子
37が取りつげられている。
38は弁子37のバルブシートを示す。
39は排気吸入口でエンジンの排気系に通じている。
40は排気排出口でエンジンのインテークマニホルド1
aに通じている。
41はバルブシート38に設けられた円形の弁孔である
。
このEGRバルブ30においてダイヤフラム32の移動
により弁子37がバルブシート38に対して変位し弁孔
41との間の隙間を加減して弁孔41を通過してエンジ
ンのインテークマニホルド1aに再循環する排気の量を
調整する。
50は空気切換弁(以後ASVともいう)を示す。
ASV50はケーシング51内に設けたダイヤフラム5
2及び2個の隔壁53,54により負圧室55、大気圧
室56、バイパス室57及び加圧室58に区画されてい
る。
隔壁54の中央部には弁孔59が設けられている。
ダイヤフラム52の下面中央部には弁軸60が取りつげ
られ、この弁軸は隔壁53を気密に貫通し、又弁孔59
の中央部を貫通して下端に円板状の弁子61を有してい
る。
負圧室55内には圧縮スプリング62が設げられ、又空
気吸入口63が負圧室55の一部に取りつげられている
。
バイパス室57には空気排出口64が取りつげられてい
る。
又加圧室58には2次空気供給ポンプ(図示せず)から
の2次空気を吸入する空気吸入口65と2次空気をエン
ジンの排気系に排出する空気排出口66とが設けられて
いる。
EGRバルブ30の負圧室33は通路3により気化器1
のセンシングポート4に通じ、この通路3と高度補償装
置100大気圧室12の空気排出口22とが通路5によ
り連通されている。
EGRバルブ30の排気排出口40は通路6によりスロ
ットルバルブ2下流のインテークマニホルド1aに通じ
ている。
ASV50の負圧室55は通路7によりスロットルバル
ブ2に近接する負圧ポート8に通じている。
この通路Iと通路5とが通路9により連通されている。
71,72はそれぞれ通路3,7に設けた絞りである。
上記の構成において、自動車が設定標高以下の標高地(
以後低地ともいう)で走行する時は高度補償装置10の
弁21は空気吸入口14を閉鎖しているので大気はEG
Rバルブ30の負圧室33には供給されない。
従って、負圧室33には気化器1のセンシングポート4
からの負圧が伝達され、この負圧によって弁子37と弁
孔41との間の隙間面積が規制されこの隙間面積で規制
された量の排気が通路6を通ってインテークマニホルド
1aに再循環する。
これによりエンジンシリンダ内の燃焼ガスの温度が下が
りNOxの排出量が低減する。
又一方、高度補償装置10の弁21が空気吸入口14を
閉鎖していると、大気はASV50の負圧室55にも供
給されない。
従って負圧室55には気化器1の負圧ポート8の負圧が
伝達され、この負圧により弁子61は弁孔59を塞ぐの
で2次空気ポンプ(図示せず)からの2次空気は空気吸
入口65、加圧室58および空気排出口66を経てエン
ジンの排気系に供給され、排気中の未燃のHC、、CO
を燃焼させてHC,(:’Qの排出量を低減する。
次に自動車が低地から設定標高以上の標高地(以後高地
とも呼ぶ)に行くと気圧の低下により高度補償装置10
のベローズ18が伸張して弁21がアーム20とともに
上昇し、空気吸入口14からの大気圧室12内への大気
の流入を許す。
この大気の流入量は標高が増すほど弁21の上昇が増す
ので多くなる。
従ってEGRバルブ30の負圧室33には大気が供給さ
れ負圧室33の負圧はセンシングポート4の負圧より低
くなる。
これによりダイヤフラム32は下方に押され、弁子37
と弁孔41との間の隙間面積が小さくなり、この隙間を
通過するEGRガスの量が減少する。
標高が増すにつれて空気の密度は減少するが一方高度補
償装置10の弁21の開弁度が大きくなって大気圧室1
2への大気の流入量が増すため大気の密度と流入量との
相乗効果によりEGRバルブ30の負圧室33内の負圧
は次第に低くなる。
即ち自動車の走行する高地の標高が増すにつれてEGR
バルブ36の弁子37の降下量も増しインテークマニホ
ルド1aに再循環するEGRガスの量は減少する。
前述のように標高が増すほどエンジンに供給される混合
気は濃くなりNOx排出量を少くする条件がよくなるの
でそのうえに多量の排気を再循環させることはエンジン
出力を不当に下げることになる。
従ってこの発明の高度補償装置10とEGRバルブ30
との組合せは高地での過度のEGRを規制する効果を有
している。
なお、通路3に設けた絞り71は高度補償装置10から
の大気がセンシングポート4を経て気化器1に流入する
のを抑制するためのものであると同時に負圧信号をも制
御するためのものである。
又一方高度補償装置10の弁21が開いていると大気の
一部は高度補償装置100大気圧室12及び空気排出口
22、通路5,9及び7を経てASV50の負圧室55
に供給され、残りの大気は負圧ポート8から気化器1に
供給される。
負圧室55への大気の供給により負圧室55の負圧は気
化器1の負圧ポート8の負圧より低くなる。
従ってダイヤフラム52は下方に押され弁子61と弁孔
59との間に隙間ができこの隙間を通って2次空気供給
ポンプからの2次空気の一部がバイパス室57を経て空
気排出口64からバイパスされる。
バイパス空気はエアクリーナに還流又は大気中に放出さ
れる。
従って排気系に供給される2次空気の量が減少する。
自動車の走行する高地の標高が増すにつれて高度補償装
置10大気圧室12に吸入される大気の量が増し、その
ためASV50の負圧室55の負圧が下り、又負圧ポー
ト8から気化器1に供給される空気量が増える。
負圧室55の負圧の低下により弁子61の降下量が増し
、弁子61と弁孔59間の隙間が大きくなるのでバイパ
ス室57にバイパスされる2次空気の量が増す。
即ち標高が増すにつれてエンジンの排気系に供給される
2次空気量が減少し、高度補償装置10から気化器1に
供給される空気量が増える。
前述のように標高が増すほどエンジンに供給される混合
気は濃くなり排気中の未燃のHC,COが増加するがこ
れらのHC,COを十分な2次空気により再燃焼させる
と排気系が過熱状態となり酸化触媒力貌損することとな
る。
従って標高が増すほど混合気を薄くし、かつ排気系に供
給する2次空気の量を減少させケげればならない。
この発明の高度補償装置10とASV50との組合せは
上記の目的を十分に果す効果を有している。
なお通路7に設げた絞り72は高度補償装置10から負
圧ポート8を経て気化器1に流入する大気の量を適正値
に規制するためのものである。
この発明は標高が増すにつれて大気の吸入量が増す大気
圧室を有する高度補償装置の前記の大気圧室を、自動車
エンジンの気化器のセンシングポートに連通ずる負圧室
を有し、この負圧室の負圧の度合によりエンジンの吸気
系に再循環する排気の量を調整するEGRパルプの負圧
室に連通し、又高度補償装置の前記の負圧室を、気化器
の負圧取出しポートに連通ずる負圧室を有し、この負圧
室の負圧の度合により2次空気源から排気系に供給され
る2次空気の量を調整する空気切換弁の前記の負圧室に
連通したものであるから次のような優れた効果を有する
。
(イ)自動車が高地を走行する場合 a、通過度EGRが防止される結果、エンジン出力の低
下が防止されるので運転性が低下しない。
かつNOxの発生量が適正値に維持される。
b、吸気系に大気が適量に供給される結果混合気の濃化
が防止され、燃費がよくなる。
C0排気系に供給する2次空気の量を減少させるので未
燃のHC、COを必要以上に再燃焼させない。
従って排気系に設けられた触媒などの過熱が防止される
。
(ロ)高度補償装置により低地での車の運転性は全くそ
こなわれない。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の一実施例の要部を示す。 1・・・−・気化器、10・・・・・−高度補償装置、
30・・・・・・EGRバルブ、50・・・・・・空気
切換弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 標高が増すに従い大気の吸入量が増す大気圧室を有
    する高度補償装置の前記大気圧室を、自動車エンジンの
    気化器のセンシングポートに連通ずる負圧室を有し、こ
    の負圧室の負圧の度合によりエンジンの吸気系に再循環
    させる排気の量を調整するEGRパルプの前記負圧室と
    、気化器の負圧取出しポートに連通ずる負圧室を有し、
    この負圧室の負圧の度合により2次空気源から排気系に
    供給される2次空気の量を調整する空気切換弁の前記負
    圧室とにそれぞれ連通させたことを特徴とする高度補償
    装置を用いた自動車用エンジンの排気浄化装置。
JP51016851A 1976-02-17 1976-02-17 高度補償装置を用いた自動車用エンジンの排気浄化装置 Expired JPS5851143B2 (ja)

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