JPH0726597B2 - EGR device for turbocharged engine - Google Patents
EGR device for turbocharged engineInfo
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- JPH0726597B2 JPH0726597B2 JP1254672A JP25467289A JPH0726597B2 JP H0726597 B2 JPH0726597 B2 JP H0726597B2 JP 1254672 A JP1254672 A JP 1254672A JP 25467289 A JP25467289 A JP 25467289A JP H0726597 B2 JPH0726597 B2 JP H0726597B2
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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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
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/07—Mixed pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is either taken out upstream of the turbine and reintroduced upstream of the compressor, or is taken out downstream of the turbine and reintroduced downstream of the compressor
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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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- F02M26/37—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with temporary storage of recirculated exhaust gas
-
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はターボ過給エンジンのEGR（Exhaust Gas Rec
irculation、排気ガス再循環）装置に係り、とくに排気
ガスによって駆動されるターボチャージャで吸気を圧縮
して過給を行なうようにした過給エンジンに組合わせる
ようにしたEGR装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an EGR (Exhaust Gas Rec) of a turbocharged engine.
(irculation, exhaust gas recirculation) device, and more particularly, to an EGR device that is combined with a supercharged engine that performs supercharging by compressing intake air with a turbocharger driven by exhaust gas.
エンジンの排気系から取出された排気ガスをコンプレッ
サによって圧縮するとともに、ターボチャージャのブー
スト圧よりも高い圧力でアキュムレータタンク内に蓄圧
しておき、必要に応じて電磁弁を開いて排気ガスを吸気
系に供給するようにしたものであって、これによってタ
ーボ過給とEGRとの組合わせを可能にしたものである。The exhaust gas extracted from the exhaust system of the engine is compressed by a compressor, and the accumulator tank is stored at a pressure higher than the boost pressure of the turbocharger, and the solenoid valve is opened as necessary to exhaust the exhaust gas. The turbocharger and EGR can be combined with each other.
排気ガス中の窒素酸化物の量を低減するための１つの方
法としてEGRが知られている。EGRは排気ガスの一部を抽
出するとともに、吸気側に戻すようにしたものであっ
て、酸素の量が相対的に少ない排気ガスを吸気に混合す
ることによって、燃焼が緩慢になり、燃焼温度を抑制す
ることが可能になる。従ってこのような緩慢な燃焼によ
って、窒素酸化物の生成量を押えることが可能になる。EGR is known as one method for reducing the amount of nitrogen oxides in exhaust gas. EGR is designed to extract a part of the exhaust gas and return it to the intake side.By mixing the exhaust gas with a relatively small amount of oxygen into the intake air, combustion becomes slow and the combustion temperature rises. Can be suppressed. Therefore, such a slow combustion makes it possible to suppress the production amount of nitrogen oxides.
ところがこのようなEGR装置をターボ過給エンジンに組
込むことには困難を伴っていた。その第１の理由は、タ
ーボチャージャのブースト圧が通常２〜3kg/cm2に達す
るために、EGRのガス圧よりもターボチャージャのブー
スト圧が高くなり、排気ガスを吸気系側に押込むことが
できなくなるからである。また第２の理由としては、EG
Rガスによって吸気が暖められて膨張することになり、
空気量が減少するようになる。従ってとくにターボイン
タクーラエンジンとEGRとの組合わせは不適当であっ
た。またEGRガスをエンジンの負荷や回転数等に応じ
て、最適な時期に吸気系側に戻すことが困難であるとい
う欠点があった。However, it has been difficult to incorporate such an EGR device into a turbocharged engine. The first reason is that the boost pressure of the turbocharger usually reaches 2-3 kg / cm 2 , so the boost pressure of the turbocharger becomes higher than the gas pressure of the EGR, and the exhaust gas is pushed into the intake system side. Because it will not be possible. The second reason is that EG
The intake gas is warmed by R gas and expands,
The amount of air comes to decrease. Therefore, especially the combination of turbo intercooler engine and EGR was inappropriate. Further, there is a drawback that it is difficult to return the EGR gas to the intake system side at an optimum time depending on the engine load, the rotation speed, and the like.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、ターボチャージャのブースト圧に打勝ってEGRガス
を吸気系に最適なタイミングで充填し得るようにしたタ
ーボ過給エンジンのEGR装置を提供することを目的とす
るものである。The present invention has been made in view of the above problems, and is an EGR device for a turbocharged engine that can overcome the boost pressure of the turbocharger and fill the intake system with EGR gas at an optimal timing. It is intended to provide.
本発明は、排気ガスによって駆動されるターボチャージ
ャで吸気を圧縮して過給を行なうようにしたエンジンに
おいて、排気系から取出された排気ガスを圧縮するコン
プレッサと、該コンプレッサで圧縮された排気ガスを蓄
圧しておくアキュムレータタンクと、該アキュムレータ
タンク内の吸気を吸気系に供給するのを制御する制御手
段とを具備するようにしたものである。The present invention relates to an engine in which intake air is compressed by a turbocharger driven by exhaust gas to perform supercharging, and a compressor for compressing exhaust gas taken out from an exhaust system and exhaust gas compressed by the compressor. An accumulator tank for accumulating the pressure is stored, and a control means for controlling the supply of the intake air in the accumulator tank to the intake system.
従って排気系から取出された排気ガスをコンプレッサに
よって圧縮するとともに、圧縮された排気ガスをアキュ
ムレータタンクに蓄えておき、制御手段によって所定の
タイミングで排気ガスを吸気側に供給することが可能に
なる。Therefore, it is possible to compress the exhaust gas taken out from the exhaust system by the compressor, store the compressed exhaust gas in the accumulator tank, and supply the exhaust gas to the intake side at a predetermined timing by the control means.
図面は本発明の一実施例に係るターボ過給エンジンのEG
R装置を示すものであって、この装置はディーゼルエン
ジン10に装備されている。ディーゼルエンジン10のシリ
ンダブロックの両側には吸気マニホールド11と排気マニ
ホールド12とがそれぞれ取付けられている。なお吸気マ
ニホールド11は２分割されており、３気筒毎に分れた構
造になっている。また排気マニホールド12にはターボチ
ャージャ13のタービン14が接続されるとともに、このタ
ービン14の出口側は排気管15に接続されている。そして
排気管15の下流側にはマフラ16が取付けられている。The drawings show an EG of a turbocharged engine according to an embodiment of the present invention.
1 shows an R device, which is installed in a diesel engine 10. An intake manifold 11 and an exhaust manifold 12 are attached to both sides of a cylinder block of the diesel engine 10. The intake manifold 11 is divided into two parts, and the intake manifold 11 has a structure divided into three cylinders. A turbine 14 of a turbocharger 13 is connected to the exhaust manifold 12, and an outlet side of the turbine 14 is connected to an exhaust pipe 15. A muffler 16 is attached downstream of the exhaust pipe 15.
これに対してターボチャージャ13のコンプレッサ17は吸
気管18に接続されるとともに、この吸気管18の先端側に
エアクリーナ19が取付けられている。またターボチャー
ジャ13のコンプレッサ17の出口側は吸気管20と接続され
るとともに、この吸気管20にインタクーラ21が接続され
るようになっている。On the other hand, the compressor 17 of the turbocharger 13 is connected to the intake pipe 18, and the air cleaner 19 is attached to the tip side of the intake pipe 18. Further, the outlet side of the compressor 17 of the turbocharger 13 is connected to the intake pipe 20 and the intercooler 21 is connected to the intake pipe 20.
つぎにERG装置について説明すると、排気ガスを取出す
ためのERGパイプ24が排気管15に接続されている。このE
RGパイプ24の先端部はコンデンサ25内のパティキュレー
トフィルタ26の入口側に接続されている。そしてパティ
キュレートフィルタ26の出口側に接続されるとともにコ
ンデンサ25の出口側から引出されたEGRパイプ24はコン
プレッサ27に接続されている。このコンプレッサ27はエ
ンジン10によって駆動されるようになっており、しかも
圧縮した排気ガスをERGパイプ28を通してアキュムレー
タタンク29に充填するようにしている。Next, the ERG device will be described. An ERG pipe 24 for taking out exhaust gas is connected to the exhaust pipe 15. This E
The tip of the RG pipe 24 is connected to the inlet side of the particulate filter 26 in the condenser 25. The EGR pipe 24 connected to the outlet side of the particulate filter 26 and drawn from the outlet side of the condenser 25 is connected to the compressor 27. The compressor 27 is adapted to be driven by the engine 10, and the compressed exhaust gas is filled in the accumulator tank 29 through the ERG pipe 28.
アキュムレータタンク29にはリリーフ弁30が取付けられ
るとともに、このリリーフ弁30は戻しパイプ31を介して
排気管15に接続されている。さらにアキュムレータタン
ク29には一対の電磁弁32が取付けられるとともに、これ
らの電磁弁32の出口側はEGRガス充填パイプ33と接続さ
れている。これらのパイプ33の先端部は吸気マニホール
ド11との接続部分の近傍において吸気管20に接続される
ようになっている。そして一対の電磁弁32がコントロー
ラ34によって制御されるようになっている。A relief valve 30 is attached to the accumulator tank 29, and the relief valve 30 is connected to the exhaust pipe 15 via a return pipe 31. Further, a pair of solenoid valves 32 are attached to the accumulator tank 29, and the outlet sides of these solenoid valves 32 are connected to an EGR gas filling pipe 33. The tips of these pipes 33 are connected to the intake pipe 20 in the vicinity of the connection portion with the intake manifold 11. The pair of solenoid valves 32 are controlled by the controller 34.
以上のような構成において、エンジン10の各シリンダ内
での燃焼によって生じた排気ガスは排気マニホールド12
を通して排気タービン14に導かれることになり、これに
よってターボチャージャ13が駆動される。このターボチ
ャージャ13のタービン14と直結されたコンプレッサ17は
エアクリーナ19を通して取込まれた吸気を圧縮するよう
にしており、圧縮された吸気はインタクーラ21によって
冷却されるとともに、吸気管20および吸気マニホールド
11を通してエンジン10の各シリンダに供給されるように
なっており、これによってターボ過給を行なうようにし
ている。In the above structure, the exhaust gas generated by the combustion in each cylinder of the engine 10 is exhausted by the exhaust manifold 12
Will be led to the exhaust turbine 14 through which the turbocharger 13 will be driven. The compressor 17 directly connected to the turbine 14 of the turbocharger 13 is configured to compress the intake air taken in through the air cleaner 19, and the compressed intake air is cooled by the intercooler 21 and the intake pipe 20 and the intake manifold.
It is designed to be supplied to each cylinder of the engine 10 through 11, so that turbocharging is performed.
つぎにこのエンジンのEGRの動作を説明すると、マフラ1
6の上流側において排気管15からEGRパイプ24を通って抽
出された一部の排気ガスはコンデンサ25内のパティキュ
レートフィルタ26に導かれる。コンデンサ25内は吸気循
環パイプ37、38によって、インタクーラ21で冷却された
吸気が循環しているために、フィルタ26内を通過する際
に排気ガスが冷却されるとともに、排気ガス中の水分や
硫黄酸化物（主としてSO2）を凝縮してパージするよう
にしている。そして冷却された排気ガスはEGRパイプ24
を通してコンプレッサ27に導かれる。コンプレッサ27は
冷却された排気ガスを圧縮するとともに、EGRパイプ28
によってアキュムレータタンク29にEGRガスを充填する
ようにしている。なお本実施例においては、コンプレッ
サ27によって圧縮し、アキュムレータタンク29内に8kg/
cm2以上の圧力で排気ガスを蓄圧するようにしている。Next, the operation of the EGR of this engine will be explained.
A part of the exhaust gas extracted from the exhaust pipe 15 through the EGR pipe 24 on the upstream side of 6 is guided to the particulate filter 26 in the condenser 25. Since the intake air cooled by the intercooler 21 is circulated in the condenser 25 by the intake circulation pipes 37 and 38, the exhaust gas is cooled when passing through the filter 26, and the moisture and sulfur in the exhaust gas are also cooled. Oxides (mainly SO 2 ) are condensed and purged. And the cooled exhaust gas is EGR pipe 24
Through the compressor 27. The compressor 27 compresses the cooled exhaust gas, and the EGR pipe 28
Therefore, the accumulator tank 29 is filled with EGR gas. In the present embodiment, it is compressed by the compressor 27 and stored in the accumulator tank 29 at 8 kg /
The exhaust gas is stored at a pressure of cm 2 or more.
コントローラ34は負荷センサ35および回転検出センサ36
によってエンジン10の負荷および回転数に関する情報を
読込むとともに、これに応じてEGRを行なうタイミング
を決定する。そして所定のタイミングで電磁弁32に作動
信号を供給し、電磁弁32を開くようにしている。電磁弁
32が開かれるとアキュムレータタンク29内に高圧で蓄圧
されていた排気ガスがEGRガス充填パイプ33を通して吸
気管20に供給されることになり、これによってEGRが行
なわれることになる。The controller 34 includes a load sensor 35 and a rotation detection sensor 36.
Reads the information about the load and the rotation speed of engine 10 and determines the timing of EGR according to the information. Then, an operation signal is supplied to the solenoid valve 32 at a predetermined timing to open the solenoid valve 32. solenoid valve
When the valve 32 is opened, the exhaust gas accumulated in the accumulator tank 29 at a high pressure is supplied to the intake pipe 20 through the EGR gas filling pipe 33, whereby EGR is performed.
このようにEGRによって、吸気中に冷却された排気ガス
が混入されることになる。このように排気ガスを含んだ
吸気がシリンダ内に導入されると、吸気中の酸素の相対
的な濃度が低下することになり、シリンダ内における燃
焼が不活発になる。これによって燃焼温度が抑制される
ために、窒素酸化物の生成量が少なくなる。よって排気
ガス中の窒素酸化物の量を低減することが可能になり、
排気ガスの改善を行ない得るようになる。Thus, the EGR mixes the cooled exhaust gas into the intake air. When the intake air containing the exhaust gas is introduced into the cylinder in this way, the relative concentration of oxygen in the intake air decreases, and the combustion in the cylinder becomes inactive. Since this suppresses the combustion temperature, the amount of nitrogen oxides produced is reduced. Therefore, it becomes possible to reduce the amount of nitrogen oxides in the exhaust gas,
Exhaust gas can be improved.
このように本実施例に係るエンジン10は、EGRパイプ24
によって取出された排気ガスをコンデンサ25で冷却する
とともに、パティキュレートフィルタ26を通過させるよ
うにしており、コンプレッサ27によってアキュムレータ
タンク29内に8kg/cm2以上の圧力で蓄圧するようにして
いる。そしてコントローラ34の制御によって、電磁弁32
を最適な時期に開き、EGRガスを吸気マニホールド11に
導入するようにしている。従ってターボチャージャ13の
ブースト圧に打勝って、最適なタイミングでEGRをかけ
ることが可能になり、排気ガス中の窒素酸化物の量を効
果的かつ確実に低減できるようになる。また排気ガスを
コンデンサ25で冷却して吸気側に戻すようにしているた
めに、吸気が膨張することがなく、インタクーラ21の効
果を損うこともなくなる。As described above, the engine 10 according to the present embodiment is provided with the EGR pipe 24
The exhaust gas taken out by the condenser 25 is cooled by the condenser 25 and is passed through the particulate filter 26, and the compressor 27 accumulates the pressure in the accumulator tank 29 at a pressure of 8 kg / cm 2 or more. Then, the solenoid valve 32 is controlled by the controller 34.
Is opened at an optimum time to introduce the EGR gas into the intake manifold 11. Therefore, it becomes possible to overcome the boost pressure of the turbocharger 13 and apply the EGR at an optimum timing, and the amount of nitrogen oxides in the exhaust gas can be effectively and reliably reduced. Further, since the exhaust gas is cooled by the condenser 25 and returned to the intake side, the intake air does not expand and the effect of the intercooler 21 is not impaired.
以上のように本発明は、排気系から取出された排気ガス
をコンプレッサによって圧縮し、しかもこのコンプレッ
サで圧縮された排気ガスをアキュムレータタンク内に蓄
えておくようにし、制御手段によってこのタンク内の吸
気を吸気系に適正なタイミングで供給するようにしたも
のである。従ってターボチャージャのブースト圧に打勝
って、EGRを最適なタイミングでかけることが可能にな
り、これによってターボ過給エンジンの排気ガスの改善
を図ることが可能になる。As described above, according to the present invention, the exhaust gas taken out from the exhaust system is compressed by the compressor, and the exhaust gas compressed by the compressor is stored in the accumulator tank. Is supplied to the intake system at an appropriate timing. Therefore, it becomes possible to overcome the boost pressure of the turbocharger and to apply the EGR at an optimal timing, which makes it possible to improve the exhaust gas of the turbocharged engine.
図面は本発明の一実施例に係るターボ過給エンジンのEG
R装置を示すブロック図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 13……ターボチャージャ 14……タービン 17……コンプレッサ 21……インタクーラ 24……EGRパイプ 25……コンデンサ 26……パティキュレートフィルタ 27……コンプレッサ 29……アキュムレータタンク 32……電磁弁 34……コントローラThe drawings show an EG of a turbocharged engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing an R device. The names of the main parts in the drawings are as follows. 13 …… Turbocharger 14 …… Turbine 17 …… Compressor 21 …… Intercooler 24 …… EGR pipe 25 …… Condenser 26 …… Particulate filter 27 …… Compressor 29 …… Accumulator tank 32 …… Solenoid valve 34 …… Controller
Claims (1)
ジャで吸気を圧縮して過給を行なうようにしたエンジン
において、排気系から取出された排気ガスを圧縮するコ
ンプレッサと、該コンプレッサで圧縮された排気ガスを
蓄圧しておくアキュムレータタンクと、該アキュムレー
タタンク内の吸気を吸気系に供給するのを制御する制御
手段とを具備することを特徴とするターボ過給エンジン
のEGR装置。In an engine in which intake air is compressed by a turbocharger driven by exhaust gas to perform supercharging, a compressor for compressing exhaust gas taken out from an exhaust system, and exhaust gas compressed by the compressor An EGR device for a turbocharged engine, comprising: an accumulator tank for accumulating gas, and a control means for controlling supply of intake air in the accumulator tank to an intake system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254672A JPH0726597B2 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | EGR device for turbocharged engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1254672A JPH0726597B2 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | EGR device for turbocharged engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03117665A JPH03117665A (en) | 1991-05-20 |
| JPH0726597B2 true JPH0726597B2 (en) | 1995-03-29 |
Family
ID=17268260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1254672A Expired - Lifetime JPH0726597B2 (en) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | EGR device for turbocharged engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726597B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| SE509524C2 (en) | 1997-06-04 | 1999-02-08 | Volvo Lastvagnar Ab | Internal combustion engine with AT controller |
| JP3912192B2 (en) | 2002-06-05 | 2007-05-09 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification method, exhaust gas purification device and exhaust gas collection device for internal combustion engine |
| GB0800720D0 (en) * | 2008-01-16 | 2008-02-20 | Ma Thomas T H | Air hybrid vehicle |
| JP5565160B2 (en) * | 2010-07-16 | 2014-08-06 | いすゞ自動車株式会社 | Vehicle braking energy recovery device |
| JP5814008B2 (en) * | 2011-06-23 | 2015-11-17 | 日野自動車株式会社 | Accumulated EGR system |
| CN113279883B (en) * | 2021-06-30 | 2022-08-05 | 中国第一汽车股份有限公司 | High EGR (exhaust gas recirculation) rate exhaust gas recirculation system and control method |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1254672A patent/JPH0726597B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03117665A (en) | 1991-05-20 |
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