JP2018013089A - EGR device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、EGRガスの冷却に伴い発生する凝縮水をEGRガスから分離し得るEGR装置に関する。 The present invention relates to an EGR device that can separate condensed water generated from cooling of EGR gas from EGR gas.
従来、自動車のエンジン等では、排気側から排気の一部を抜き出して吸気側へと戻し、その吸気側に戻された排気でエンジン内での燃料の燃焼を抑制して燃焼温度を下げることによりNOx(窒素酸化物)の発生を低減するようにした、いわゆる排気再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)が行われている(例えば、下記の特許文献1参照)。 Conventionally, in an automobile engine or the like, by extracting a part of the exhaust from the exhaust side and returning it to the intake side, by suppressing the combustion of fuel in the engine with the exhaust returned to the intake side and lowering the combustion temperature So-called exhaust gas recirculation (EGR) is performed to reduce the generation of NOx (nitrogen oxide) (see, for example, Patent Document 1 below).
通常、この種の排気再循環を行うEGR装置の場合には、排気マニホールドから排気管に至る系路の適宜位置と、吸気管から吸気マニホールドに至る系路の適宜位置との間をEGRパイプにより接続し、該EGRパイプを通して排気を再循環させるようにしている。 Normally, in the case of an EGR device that performs this type of exhaust gas recirculation, an EGR pipe is used between an appropriate position of the system path from the exhaust manifold to the exhaust pipe and an appropriate position of the system path from the intake pipe to the intake manifold. Connected to recirculate exhaust through the EGR pipe.
この際、エンジンに再循環する排気(EGRガス)を途中で冷却すると、排気の温度が下がり且つその容積が小さくなることにより、エンジンの出力をあまり低下させずに燃焼温度を低下して効果的にNOxの発生を低減させることができるため、エンジンに排気を再循環する系路の途中には、EGRガスを冷却水との乾式熱交換により冷却するシェルアンドチューブ型のEGRクーラが装備されるのが一般的である。 At this time, if the exhaust gas (EGR gas) recirculated to the engine is cooled in the middle, the temperature of the exhaust gas decreases and the volume of the exhaust gas decreases, thereby effectively reducing the combustion temperature without significantly reducing the engine output. Since the generation of NOx can be reduced, a shell-and-tube type EGR cooler that cools EGR gas by dry heat exchange with cooling water is provided in the middle of a system that recirculates exhaust gas to the engine. It is common.
すなわち、このようなEGRクーラによりEGRガスを冷却すれば、排気自体の温度が低下して容積が小さくなり、密度が大きくなってエンジンの燃焼室への充填効率が高まる。こうして、エンジンの出力に大きな影響を及ぼすことなく排気をより多く導入することができる。 That is, if the EGR gas is cooled by such an EGR cooler, the temperature of the exhaust itself is lowered, the volume is reduced, the density is increased, and the charging efficiency into the combustion chamber of the engine is increased. In this way, more exhaust can be introduced without significantly affecting the output of the engine.
こうしたEGR装置においては、EGRガスや該EGRガスを含む吸気をEGRクーラやインタークーラにて冷却した結果、凝縮水が発生することがある。凝縮水には燃料由来の硫黄分等が含まれるので、これがEGR系路や吸気系路に滞留した場合、エンジン部品の腐食等を引き起こす虞がある。 In such an EGR device, condensed water may be generated as a result of cooling the EGR gas and the intake air containing the EGR gas by an EGR cooler or an intercooler. Since the condensed water contains a sulfur component derived from fuel, if it stays in the EGR system passage or the intake system passage, it may cause corrosion of engine parts.
特に、吸気系路にターボチャージャを備え、且つ低圧側にてEGRガスを還流させる方式を採用したEGR装置の場合、前記ターボチャージャのタービンの下流を流通するEGRガスを前記ターボチャージャのコンプレッサの上流へ還流させることになる。このEGRガスは、EGRパイプの途中に設置されたEGRクーラで冷却され、更に吸気との合流点にて吸気と混合することで冷却される。ここでEGRガスに凝縮水が発生すると、その凝縮水は直後のコンプレッサに流入し、該コンプレッサの翼を腐食する虞がある。 In particular, in the case of an EGR device that includes a turbocharger in the intake system and that recirculates the EGR gas on the low pressure side, the EGR gas that circulates downstream of the turbine of the turbocharger is upstream of the compressor of the turbocharger. To reflux. The EGR gas is cooled by an EGR cooler installed in the middle of the EGR pipe, and further cooled by being mixed with the intake air at the junction with the intake air. Here, when condensed water is generated in the EGR gas, the condensed water flows into the compressor immediately after that, and there is a risk of corroding the blades of the compressor.
また、近年では排気ガス規制が益々厳しくなる傾向にあるため、EGRクーラの冷却能力を更に強化してEGRガスの今まで以上の大量導入を実現する必要があると考えられており、冷却効率が向上すれば、EGR系路内に凝縮水が一層発生しやすくなることが想定される。 In recent years, exhaust gas regulations have become more and more strict, and it is considered necessary to further enhance the cooling capacity of EGR coolers and realize the introduction of larger amounts of EGR gas than before. If improved, it is assumed that condensed water is more likely to be generated in the EGR system path.
本発明は、斯かる実情に鑑み、EGR系路内に発生する凝縮水を好適に捕集し得るEGR装置を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention intends to provide an EGR device capable of suitably collecting condensed water generated in an EGR system path.
本発明は、排気によりタービンを駆動し、該タービンと共に回転するコンプレッサにより吸気を加圧するターボチャージャを備え、前記タービンより下流の排気管から排気の一部を抜き出して前記コンプレッサより上流の吸気管へEGRガスとして供給するEGR系路を備えたEGR装置であって、前記EGR系路と前記吸気管の合流点の下流側で且つ前記コンプレッサの上流側の吸気管をなすパイプの途中に、該パイプからの吸気を内部に通して下流へ流すケーシングと、該ケーシングの内部に入口側の前記パイプと対向する面を形成する仕切板を備えた凝縮水分離装置を配置したことを特徴とするEGR装置にかかるものである。 The present invention includes a turbocharger that drives a turbine by exhaust and pressurizes intake air by a compressor that rotates together with the turbine, and extracts a part of the exhaust from an exhaust pipe downstream from the turbine to an intake pipe upstream from the compressor. An EGR device having an EGR system that supplies EGR gas, wherein the pipe is formed in the middle of a pipe that forms an intake pipe downstream of the merging point of the EGR system and the intake pipe and upstream of the compressor. An EGR device comprising: a casing for flowing the intake air from the interior downstream; and a condensate separator having a partition plate that forms a surface facing the pipe on the inlet side inside the casing It depends on.
而して、このようにすれば、EGR系路と吸気管の合流点でEGRガスが吸気と混合して相対湿度が増加、ないしは凝縮水が発生しても、吸気がケーシング内で仕切板に衝突し、これを迂回する間に凝縮水が捕集される。 Thus, even if the EGR gas is mixed with the intake air at the junction of the EGR passage and the intake pipe to increase the relative humidity or the condensed water is generated, the intake air is supplied to the partition plate in the casing. Condensate is collected while colliding and bypassing it.
また、吸気が仕切板を迂回しつつ出口側のパイプへと向かう分、流路長が長くなり、吸気がEGRガスとよく混合されて温度が均一になるという副次的な効果も得られる。 Further, the flow path length is increased by the amount of the intake air that detours the partition plate toward the outlet side pipe, and the secondary effect that the intake air is well mixed with the EGR gas and the temperature becomes uniform is obtained.
本発明のEGR装置において、前記仕切板は、前記入口側のパイプと対向する面を形成して前記ケーシング内を通過する吸気を迂回させる捕集位置と、前記入口側のパイプと対向しない非捕集位置との間を切り替え可能に構成されていることが好ましく、このようにすれば、EGR系路を使用しない場合には仕切板を非捕集位置とし、EGR系路を使用して排気再循環を実行する場合に限って仕切板を捕集位置とすることができる。 In the EGR device of the present invention, the partition plate forms a surface facing the inlet-side pipe and bypasses the intake air passing through the casing, and the non-capturing not facing the inlet-side pipe. It is preferable to be able to switch between the collection positions. In this way, when the EGR system path is not used, the partition plate is set to the non-collection position, and the exhaust gas is regenerated using the EGR system path. Only when the circulation is executed, the partition plate can be set to the collection position.
本発明のEGR装置を具体的に実施するにあたり、前記仕切板は、前記ケーシングの内部に張り渡した軸に支持され、該軸を中心に回転することで捕集位置と非捕集位置との間を切り替え可能に構成することができる。 In concrete implementation of the EGR device of the present invention, the partition plate is supported by a shaft stretched inside the casing, and rotates around the shaft so that a collection position and a non-collection position are provided. It can be configured to be switchable between.
本発明のEGR装置を具体的に実施するにあたり、前記仕切板は、前記ケーシングの内部をスライドすることで捕集位置と非捕集位置との間を切り替え可能に構成することができる。 In concrete implementation of the EGR device of the present invention, the partition plate can be configured to be switchable between a collection position and a non-collection position by sliding the inside of the casing.
本発明のEGR装置によれば、以下の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the EGR device of the present invention, the following various excellent effects can be obtained.
(I)本発明の請求項1に記載の発明によれば、ケーシング内に流入する吸気を仕切板に衝突させ、迂回させることで、EGR系路内に発生する凝縮水を好適に捕集することができる。 (I) According to the invention described in claim 1 of the present invention, the condensed water generated in the EGR system path is suitably collected by causing the intake air flowing into the casing to collide with the partition plate and bypass it. be able to.
(II)本発明の請求項2〜4に記載の発明によれば、EGR系路による排気再循環を行わない間は仕切板を非捕集位置とし、吸気が仕切板に衝突することによる圧力損失の増加を回避できる。
(II) According to the invention described in
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1、図2は本発明の実施によるEGR装置の形態の一例(第一実施例)を示すものである。図中、1はターボチャージャ2を装備したエンジンを示しており、エアクリーナ3から導かれた吸気4が吸気管5を通しターボチャージャ2のコンプレッサ2aへ送られ、該コンプレッサ2aで加圧された吸気4がインタークーラ6へ送られて冷却され、該インタークーラ6から更に吸気マニホールド7へ吸気4が導かれてエンジン1の各気筒8(図1では直列4気筒の場合を例示している)に分配されるようになっており、また、エンジン1の各気筒8から排出された排気9は、排気マニホールド10を介しターボチャージャ2のタービン2bへ送られ、該タービン2bを駆動してコンプレッサ2aと共に回転させた後、排気管11へ送り出されるようになっている。
1 and 2 show an example (first embodiment) of an EGR apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an engine equipped with a
排気マニホールド10と吸気マニホールド7の入口付近の吸気管5の間は高圧ループ(EGR系路)12により接続されており、該高圧ループ12を介して排気マニホールド10から排気9の一部をEGRガス9aとして抜き出し、前記吸気マニホールド7の入口付近の吸気管5に再循環し得るようにしてある。
The
また、ターボチャージャ2のタービン2bより下流の排気管11と、前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aより上流の吸気管5との間は低圧ループ(EGR系路)13により接続されており、該低圧ループ13を介してターボチャージャ2のタービン2bより下流の排気管11から排気9の一部をEGRガス9aとして抜き出し、前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aより上流の吸気管5に再循環し得るようにしてある。
The
高圧ループ12及び低圧ループ13には、排気9の再循環量を適宜に調節し得るよう開度調整可能なEGRバルブ14、15と、再循環されるEGRガス9aを冷却水との熱交換により冷却するEGRクーラ16、17とがそれぞれ装備されている。
In the high-
このように、本実施例のエンジン1においては、エンジン1の排気側と吸気側との間を接続するEGR系路として高圧ループ12と低圧ループ13を併用している。高圧ループ12においては、エンジン1の排気側と吸気側との間との圧力差を利用してEGRガス9aを還流するため、圧力差の小さい場合には低圧ループ13でのEGRを併用するようにしたものであるが、このように低圧ループ13を併用して比較的低い排気温度のEGRガス9aを再循環して冷却した場合には、低圧ループ13のEGRクーラ17において凝縮水が大量に生成される懸念がある。さらに、低圧ループ13と吸気管5との合流点では、EGRガス9aが吸気と混合されて大幅に温度が低下するため、ここでも凝縮水が発生しやすい。
Thus, in the engine 1 of the present embodiment, the
そこで、本実施例においては、低圧ループ(EGR系路)13と吸気管5の合流点の下流側で且つコンプレッサ2aの上流側の位置に、EGRガス9aと吸気の混合により発生した凝縮水を分離し捕集するための凝縮水分離装置18を設置し、凝縮水が直後のコンプレッサ2aに流入することを防止するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the condensed water generated by the mixing of the
凝縮水分離装置18は、図2に内部構造を拡大して示す如く、吸気管5をなすパイプ19の途中に、該パイプ19と連通し、該パイプ19からの吸気4を内部に通して下流へ流すケーシング20を備えてなる。ケーシング20は、その上方寄りの位置で入口側及び出口側のパイプ19と接続されており、内部には、入口側のパイプ19の向きと直交する向きにケーシング20内に水平に張り渡された軸21と、該軸21を中心に回転可能に支持される仕切板22を備えている。ケーシング20の下部には、ドレンバルブ23を備えたドレンパイプ24、及び水位センサ25が備えられ、ケーシング20内に貯留された凝縮水の水位を水位センサ25で検知すると共に、ケーシング20に溜まった凝縮水をドレンパイプ24から必要に応じて排水できるようになっている。
The
軸21は、ケーシング20の内部空間において、入口側のパイプ19と出口側のパイプ19の中間付近の位置に張り渡されており、高さは入口側及び出口側のパイプ19よりは下方である。仕切板22は、この軸21に沿って支持されており、軸21を中心に、入口側のパイプ19と対向する面を形成する捕集位置(実線で表示)と、入口側のパイプ19と対向せず、該パイプ19と平行な面をなす非捕集位置(仮想線で表示)との間を回転できるようになっている。
The
仕切板22は、捕集位置においては入口側のパイプ19と対向する鉛直面をなしつつケーシング20の内部空間の上側を閉塞し、該内部空間の下側は開放するようになっている。仕切板22がこの位置にある場合、ケーシング20内を通過する吸気4は、図2中に実線で示す如く、上流側のパイプ19から流入した後、仕切板22に衝突して向きを変更され、該仕切板22を下方から迂回して出口側のパイプ19へ向かうことになる。
The
一方、非捕集位置においては、仕切板22は入口側のパイプ19と対向せず、ケーシング20に流入する吸気4の流れに沿った面をなすので、ケーシング20内を通過する吸気4の流れを妨げることはない。仕切板22がこの位置にあるときは、図2中に仮想線で示す如く、吸気4はケーシング20内を迂回せず、入口側のパイプ19から出口側のパイプ19まで直線的に流れる。
On the other hand, in the non-collecting position, the
そして、この仕切板22の位置の切り替えは、制御装置26からの開閉信号22aによって制御される(図1参照)。制御装置26は、運転状況に応じて各EGRループ(高圧ループ12及び低圧ループ13)における排気再循環の実行やその停止、目標EGR量、高圧ループ12と低圧ループ13と間のEGR量比等を時時刻刻判断し、開度信号14a,15aを介してEGRバルブ14,15の開度を操作するようにもなっており、開閉信号22aを介した仕切板22の操作は、低圧ループ13における排気再循環の実行の有無等に基づいて実行されるようになっている。
The switching of the position of the
また、制御装置26には、水位センサ25で検知した水位が水位信号25aとして入力されるようになっており、該水位信号25aに応じてドレンバルブ23に排水信号23aを入力し、ドレンバルブ23を適宜開放してドレンパイプ24から凝縮水を排水するようになっている。
Further, the water level detected by the
次に、上記した本第一実施例の作動を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
エンジン1の運転中、制御装置26は、運転状況に応じて高圧ループ12及び低圧ループ13各々における目標EGR量等を時時刻刻判断し、EGRバルブ14,15の開度を調整することで高圧ループ12及び低圧ループ13におけるEGR量の管理を行っている(図1参照)。本第一実施例の如く、EGR系路として高圧ループ12と低圧ループ13を備えたEGR装置では、運転状況により、高圧ループ12と低圧ループ13の両方で排気再循環を行う場合以外に、高圧ループ12のみで排気再循環を実行する場合(すなわち、低圧ループ13を使用しない場合)、及び低圧ループ13のみで排気再循環を実行する場合がそれぞれ生じ得る。ここで、低圧ループ13を使用しない場合には、図2に仮想線で示す如く、凝縮水分離装置18の仕切板22を非捕集位置とし、低圧ループ13を使用して排気再循環を実行する場合に限り、図2に実線で示す如く仕切板22を捕集位置とする。
During the operation of the engine 1, the
すなわち、低圧ループ13による排気再循環を行わない間は、低圧ループ13からのEGRガス9aが吸気4に混合することがなく、低圧ループ13と吸気管5との合流点で凝縮水が発生しないため、ここで凝縮水を捕集する必要がない。したがって、このときは仕切板22を非捕集位置としておけば、吸気4が仕切板22に衝突することによる圧力損失の増加を回避できる。
That is, while exhaust gas recirculation by the
ここで、上述の通り、本第一実施例では軸21の張り渡された高さを入口側及び出口側のパイプ19よりは下方としており、仕切板22はこの軸21に沿って支持されているため、仕切板22が非捕集位置にある場合、軸21や仕切板22は入口側のパイプ19と出口側のパイプ19を結ぶ流路の外側に位置することになる。したがって、仕切板22が非捕集位置にある場合、軸21や仕切板22による圧力損失の増加を回避することができる。
Here, as described above, in the first embodiment, the stretched height of the
一方、低圧ループ13による排気再循環を行うと、低圧ループ13からのEGRガス9aが吸気4に混合することで温度が低下し、相対湿度が増加して、コンプレッサ2aに流入する前に系路内で凝縮水が発生する虞がある。そこで、このときは仕切板22を捕集位置とし、EGRガス9aの混合した吸気4を仕切板22に衝突させてケーシング20内を迂回させる。入口側のパイプ19からケーシング20内に流入した吸気4は、まず仕切板22に衝突した後、下方に流れてケーシング20の底面20a(又はケーシング20の底に滞留した凝縮水の水面)に衝突し、次に仕切板22の下端を迂回しつつ横向きに流れてケーシング20の側面20bに衝突し、さらに上方に流れてケーシング20の上面20cに衝突し、出口側のパイプ19へと流れ出ていく。吸気4は、このようにケーシング20内で仕切板22を迂回する間、仕切板22、底面20a、側面20b、上面20cにそれぞれ衝突して向きを変え、その際、吸気4に含まれていた凝縮水は仕切板22、底面20a、側面20b、上面20cに付着して捕集される。また、吸気4に含まれる飽和蒸気も衝突に伴って凝縮水となり、同様に仕切板22やケーシング20内の各面に付着し、捕集される。こうして、コンプレッサ2a(図1参照)に流入する前の段階で吸気4から飽和蒸気や凝縮水が分離されるので、該凝縮水によりコンプレッサ翼が破損する虞はない。
On the other hand, when exhaust gas recirculation is performed by the low-
また、入口側のパイプ19から流入した吸気4が仕切板22を迂回しつつ出口側のパイプ19へと向かう分、迂回しない場合と比較して流路長が長くなり、吸気4がEGRガス9aとよく混合され、コンプレッサ2aに流入する吸気4ないしEGRガス9aの温度が均一になるという付帯的な効果も得られる。
Further, since the
捕集された凝縮水は、重力によってケーシング20の下方に落下してここに貯留される。貯留された凝縮水の水位が所定の閾値に達すると、これが水位センサ25からの水位信号25aとして制御装置26に検知される。次いで制御装置26からドレンバルブ23に排水信号23aが入力され、ドレンバルブ23が開放されてドレンパイプ24から凝縮水が排出される。
The collected condensed water falls below the
尚、本第一実施例においては、上述の如く、捕集位置にある仕切板22はケーシング20の内部空間の上側を閉塞し、吸気4を下方に迂回させるようになっているが、必ずしもこのような構成をとる必要はない。例えば、入口側及び出口側のパイプ19をケーシング20の下方に接続し、捕集位置にある仕切板22はケーシング20の下方において入口側のパイプ19と対向する面をなしつつ内部空間の下側を閉塞し、吸気4を上方に迂回させるようにすることもできる。あるいは、入口側のパイプ19から見て左又は右の方向に吸気4を迂回させるよう構成することも可能である。ただし、捕集した凝縮水はケーシング20の下方に貯留されることから、ここに示した例の如く、入口側及び出口側のパイプ19はケーシング20の上部に接続し、捕集位置にある仕切板22はケーシング20の内部空間の上側で入口側のパイプ19と対向する配置とすることが最も好ましい。ケーシング20の下方に貯留される凝縮水を、出口側のパイプ19から極力遠ざけ、吸気4の流れによって凝縮水が出口側のパイプ19に流入してしまうことを避けるためである。
In the first embodiment, as described above, the
また、捕集位置の仕切板22は、ケーシング20の内部空間の上側を必ずしも完全に閉塞する必要はなく、例えば、入口側のパイプ19から見て仕切板22の上側や左右にも吸気4の迂回し得る流路が設けられていても良い。ケーシング20内を流れる吸気4が仕切板22に衝突し、これを迂回する過程で、十分な量の凝縮水を分離できるようになっていれば良く、流路構成は図2に示した例に限定されない。
Moreover, the
また、ここに示した例では、仕切板22は捕集位置において鉛直面をなし、非捕集位置において水平面をなすよう構成した場合を示しているが、仕切板22の向きは必ずしも鉛直ないし水平とする必要はない。捕集位置においては吸気4を衝突・迂回させて効率良く凝縮水を捕集できるようになっていれば良く、入口側のパイプ19に対し傾斜面をなすよう構成されていても問題はないし、同様に、非捕集位置においては吸気4の流れを極力妨げないような角度あるいは位置になっていれば良い。
In the example shown here, the
以上のように、上記本第一実施例においては、排気9によりタービン2bを駆動し、該タービン2bと共に回転するコンプレッサ2aにより吸気4を加圧するターボチャージャ2を備え、タービン2bより下流の排気管11から排気9の一部を抜き出してコンプレッサ2aより上流の吸気管5へEGRガス9aとして供給するEGR系路(低圧ループ)13を備えたEGR装置に関し、EGR系路(低圧ループ)13と吸気管5の合流点の下流側で且つコンプレッサ2aの上流側の吸気管5をなすパイプ19の途中に、該パイプ19からの吸気4を内部に通して下流へ流すケーシング20と、該ケーシング20の内部に入口側のパイプ19と対向する面を形成する仕切板22を備えている。このため、EGR系路(低圧ループ)13と吸気管5との合流点でEGRガス9aが吸気4と混合して相対湿度が増加、ないしは凝縮水が発生しても、吸気4がケーシング20内で仕切板22に衝突し、これを迂回する間に凝縮水が捕集される。
As described above, the first embodiment includes the
また、吸気4が仕切板22を迂回しつつ出口側のパイプ19へと向かう分、流路長が長くなり、吸気4がEGRガス9aとよく混合されて温度が均一になるという副次的な効果も得られる。
In addition, the flow path length is increased by the amount of the
また、本第一実施例において、仕切板22は、入口側のパイプ19と対向する面を形成してケーシング20内を通過する吸気4を迂回させる捕集位置と、入口側のパイプ19と対向しない非捕集位置との間を切り替え可能に構成しているので、EGR系路(低圧ループ)13を使用しない場合には仕切板22を非捕集位置とし、EGR系路(低圧ループ)13を使用して排気再循環を実行する場合に限って仕切板22を捕集位置とすることができる。このようにすれば、EGR系路(低圧ループ)13による排気再循環を行わない間、吸気4が仕切板22に衝突することによる圧力損失の増加を回避できる。
In the first embodiment, the
また、本第一実施例において、仕切板22は、ケーシング20の内部に張り渡した軸21に支持され、該軸21を中心に回転することで捕集位置と非捕集位置との間を切り替え可能に構成しているので、簡単な構成で仕切板22を捕集位置と非捕集位置との間で切り替えることができる。
In the first embodiment, the
したがって、上記本第一実施例によれば、EGR系路内に発生する凝縮水を好適に捕集し得る。 Therefore, according to the first embodiment, the condensed water generated in the EGR system path can be suitably collected.
図3は本発明の実施によるEGR装置の形態の別の一例(第二実施例)を示すものである。本第二実施例では、上記第一実施例と略同様の構造の凝縮水分離装置(図2参照)を、上記第一実施例と同様の位置(図1参照)に設置しており、凝縮水分離装置の構成の他は上記第一実施例と共通しているため、以下では必要に応じて図1をも参照しつつ説明することとする(尚、後述する第三〜第五実施例についても、場合によって図1をも参照しながら説明することとする)。 FIG. 3 shows another example (second embodiment) of the form of the EGR apparatus according to the embodiment of the present invention. In the second embodiment, a condensate separator (see FIG. 2) having a structure substantially similar to that of the first embodiment is installed at the same position (see FIG. 1) as in the first embodiment. Since the configuration of the water separation device is the same as that of the first embodiment, the following description will be made with reference to FIG. 1 as necessary (third to fifth embodiments described later). Will also be described with reference to FIG. 1 in some cases).
本第二実施例に採用している凝縮水分離装置27では、ケーシング20の下方にドレンバルブ23やドレンパイプ24、水位センサ25を備えた構成は上記第一実施例(図2参照)と共通しているが、ケーシング20内に備えた軸28及び仕切板29の構成が上記第一実施例とは異なっている。ケーシング20の内部には、複数の軸28が入口側のパイプ19の向きと直交する水平方向に張り渡されており、この複数の軸28のそれぞれに仕切板29が回転可能に支持されている。軸28及び仕切板29は鉛直方向に配列し、全体として羽目板状に並んでいる。
In the
そして、複数の仕切板29は、各々が軸28を中心に、入口側のパイプ19と対向する鉛直面を形成する捕集位置(実線で表示)と、入口側のパイプ19と平行な水平面をなす非捕集位置(仮想線で表示)との間を回転可能に支持されており、低圧ループ13(図1参照)による排気再循環を実行する場合には捕集位置に、低圧ループ13による排気再循環を実行しない場合には非捕集位置に、それぞれ位置を切り替えるよう構成されている。
The plurality of
本第二実施例の作用効果については、上記第一実施例と同様であるため省略する。 Since the operation and effect of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, a description thereof will be omitted.
図4は本発明の実施によるEGR装置の形態のさらに別の一例(第三実施例)を示すものである。本第三実施例においても、上記第一実施例と同様の位置(図1参照)に凝縮水分離装置を設置している。 FIG. 4 shows still another example (third embodiment) of the form of the EGR apparatus according to the embodiment of the present invention. Also in the third embodiment, the condensate separation device is installed at the same position as the first embodiment (see FIG. 1).
本第三実施例の場合、上記第一、第二実施例とは仕切板の回転軸の向きが異なっている。本第三実施例に採用している凝縮水分離装置30では、ケーシング31の内部に、軸32を入口側のパイプ19の向きと直交する鉛直方向に備えており、この軸32を中心に回転するよう、仕切板33が支持されている。
In the case of the third embodiment, the direction of the rotating shaft of the partition plate is different from the first and second embodiments. In the
図4(A)に示す如く、軸32は、ケーシング31の上面から、下方の内部空間に向かって突出する形で備えられている。仕切板33はこの軸32に沿って鉛直方向に支持され、図4(B)に示す如く、入口側のパイプ19と対向する鉛直面を形成する捕集位置(実線で表示)と、入口側のパイプ19と平行な鉛直面をなす非捕集位置(仮想線で表示)との間を軸32を中心に回転できるようになっている。そして、低圧ループ13(図1参照)による排気再循環を実行する場合には捕集位置に、低圧ループ13による排気再循環を実行しない場合には非捕集位置に、仕切板33の位置を切り替えるよう構成されている。
As shown in FIG. 4A, the
尚、図4(B)ではケーシング31として略円筒形の形状のものを例示したが、ケーシング31の形状はこれに限らず、例えば直方体形状でも良い。仕切板33が捕集位置と非捕集位置の間を回転し得る程度の内部空間を有していれば良い。
In addition, although the thing of the substantially cylindrical shape was illustrated as the
また、ここでは軸32及び仕切板33が二組の場合を例示しているが、軸32や仕切板33の数はこれに限定されるものではなく、一組としても良いし、例えば上記第二実施例(図3参照)の如く三組以上備えることもできる。ただし、本第三実施例の如く、ケーシング31内に設置する軸32と仕切板33を各々二個とし、且つ二本の軸32を入口側のパイプ19から出口側のパイプ19へ至る流路を入口側のパイプ19から見て左右両外側から挟むように配すれば、非捕集位置にある仕切板33やその軸32が吸気4の流れを妨げることがないので、非捕集位置にある軸32や仕切板33による圧力損失の増加を防止することができる。
Moreover, although the case where the
本第三実施例の作用効果についても、上記第一実施例と同様であるため省略する。 The operational effects of the third embodiment are also the same as those of the first embodiment, and will not be described.
図5は本発明の実施によるEGR装置の形態のさらに別の一例(第四実施例)を示すものである。本第四実施例においても、上記第一実施例と同様の位置(図1参照)に凝縮水分離装置を設置している。 FIG. 5 shows still another example (fourth embodiment) of the EGR apparatus according to the embodiment of the present invention. Also in the fourth embodiment, the condensate separation device is installed at the same position (see FIG. 1) as in the first embodiment.
本第四実施例の場合、上記第一〜第三実施例とは軸に対する仕切板の向きが異なっている。本第四実施例に採用している凝縮水分離装置34では、ケーシング35の内部に入口側のパイプ19の方向に沿って軸36を水平に備えており、この軸36に対し垂直に支持された仕切板37が、軸36を中心に回転するようになっている。
In the case of the fourth embodiment, the direction of the partition plate relative to the shaft is different from that of the first to third embodiments. In the
図5(A)(B)に示す如く、本第四実施例の凝縮水分離装置34では、入口側及び出口側パイプ19の向きに沿って水平向きの円筒形状をなすケーシング35内に半円形状の仕切板37が収められており、該仕切板37の回転軸をなす軸36は、仕切板37の半円形状の中心軸、及びケーシング35の円筒形状の中心軸と一致している。そして、図5(B)に示す如く、仕切板37が軸36を中心に回転することにより、図5(A)に示す如く、上側の捕集位置(実線で示す)と、下側の捕集位置(仮想線で示す)との間を切り替えられるようになっている。
As shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), in the
すなわち、図5(A)に示す如く、入口側のパイプ19及び出口側のパイプ19は、横倒しの円筒形をなすケーシング35の両端面の上方に接続されており、仕切板37は、軸36に対し上側の捕集位置にあるときは入口側のパイプ19と対向する面を形成して流入する吸気4を衝突させ、ケーシング35内を迂回させるようになっている。一方、軸36に対し下側の非捕集位置にあるときは、入口側のパイプ19から出口側のパイプ19へ至る流路を妨げないようになっている。
That is, as shown in FIG. 5A, the inlet-
本第四実施例の作用効果についても、上記第一実施例と同様であるため省略する。 The operational effects of the fourth embodiment are also the same as those of the first embodiment and will not be described.
図6は本発明の実施によるEGR装置の形態のさらに別の一例(第五実施例)を示すものである。本第五実施例においても、上記第一実施例と同様の位置(図1参照)に凝縮水分離装置を設置している。 FIG. 6 shows still another example (fifth embodiment) of the form of the EGR apparatus according to the embodiment of the present invention. Also in the fifth embodiment, the condensate separation device is installed at the same position (see FIG. 1) as in the first embodiment.
本第五実施例の場合、上記第一〜第四実施例とは異なり、仕切板が軸を介して回転する構成とはしていない。本第五実施例に採用している凝縮水分離装置38では、ケーシング39の内部を仕切板40が上下にスライドすることで、捕集位置と非捕集位置の間を切り替えられるようになっている。
In the case of the fifth embodiment, unlike the first to fourth embodiments, the partition plate is not configured to rotate via a shaft. In the
すなわち、仕切板40は入口側のパイプ19と直交する面をなすようケーシング39内に鉛直方向に沿って配置されているが、この仕切板40には上方に通気窓41が開口されている。そして、上方の捕集位置にあっては図6(A)に示す如く入口側のパイプ19と対向する面を形成して吸気を下方に迂回させるが、下方の非捕集位置においては、図6(B)に示す如く入口側のパイプ19と対向する位置に通気窓41が開口する配置となり、この通気窓41を通して入口側のパイプ19から出口側のパイプ19まで吸気4が迂回することなく流れるようになっている。
That is, the
本第四実施例の作用効果についても、上記第一実施例と同様であるため省略する。 The operational effects of the fourth embodiment are also the same as those of the first embodiment and will not be described.
尚、本発明のEGR装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the EGR apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
2 ターボチャージャ
2a コンプレッサ
2b タービン
4 吸気
5 吸気管
9 排気
9a EGRガス
11 排気管
13 EGR系路(低圧ループ)
18 凝縮水分離装置
19 パイプ
20 ケーシング
21 軸
22 仕切板
27 凝縮水分離装置
28 軸
29 仕切板
30 凝縮水分離装置
31 ケーシング
32 軸
33 仕切板
34 凝縮水分離装置
35 ケーシング
36 軸
37 仕切板
38 凝縮水分離装置
39 ケーシング
40 仕切板
18
Claims (4)
前記EGR系路と前記吸気管の合流点の下流側で且つ前記コンプレッサの上流側の吸気管をなすパイプの途中に、該パイプからの吸気を内部に通して下流へ流すケーシングと、該ケーシングの内部に入口側の前記パイプと対向する面を形成する仕切板を備えた凝縮水分離装置を配置したことを特徴とするEGR装置。 A turbocharger that drives a turbine by exhaust gas and pressurizes intake air by a compressor that rotates with the turbine is provided, and a part of the exhaust gas is extracted from an exhaust pipe downstream from the turbine and supplied as EGR gas to an intake pipe upstream from the compressor An EGR device equipped with an EGR system,
A casing for flowing the intake air from the pipe to the downstream in the middle of the pipe forming the intake pipe on the downstream side of the confluence of the EGR system path and the intake pipe and the upstream side of the compressor; An EGR apparatus comprising a condensate separator having a partition plate that forms a surface facing the pipe on the inlet side.
Priority Applications (1)
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CN115628160A (en) * | 2022-09-22 | 2023-01-20 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Supercharged engine low pressure EGR mixed structure, engine and car |
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- 2016-07-21 JP JP2016143397A patent/JP2018013089A/en active Pending
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