特開 2024-74605 排気ガス再循環システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024074605

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】排気ガス再循環システム

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/33 20160101AFI20240524BHJP

   F02M 26/22 20160101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

F02M26/33

F02M26/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185882

(22)【出願日】2022-11-21

(71)【出願人】

【識別番号】000222484

【氏名又は名称】株式会社ティラド

(72)【発明者】

【氏名】藤島 史郎

(72)【発明者】

【氏名】宮本 政幸

【テーマコード（参考）】

3G062

【Ｆターム（参考）】

3G062AA05

3G062ED08

3G062ED10

3G062GA10

(57)【要約】

【課題】 再循環ガス１がＥＧＲクーラ２を介してエンジン３に供給される排気ガス再循環システムにおいて、ＥＧＲクーラに流入するガスの温度を下げる。
【解決手段】 ＥＧＲクーラ２の上流位置で、再循環ガス１に空気４ａを混合する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

再循環ガス（１）が、ＥＧＲクーラ（２）を介してエンジン（３）に供給される排気ガス再循環システムにおいて、
ＥＧＲクーラ（２）の上流位置で、再循環ガス（１）に空気（４ａ）が混合されることを特徴とする排気ガス再循環システム。

【請求項2】

請求項１に記載の排気ガス再循環システムにおいて、
再循環ガス（１）に混合される全ての空気（４ａ）が、ＥＧＲクーラ（２）の上流位置で混合される排気ガス再循環システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの排気ガスがＥＧＲクーラを介して再循環される排気ガス再循環システムに関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンからの排気ガスの一部を分岐させて吸気系に戻し、燃焼用空気と混合させた上で燃焼室に送り、再循環させる排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：ＥＧＲ）システムは、窒素酸化物ＮＯｘの排出の低減や燃費の向上を目的として、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンにおいて汎用されている。
また、排気ガス再循環システムにおいては、再循環される排気ガスを冷却するために、
ＥＧＲクーラが設置されることも多い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、ＥＧＲクーラに流入する排気ガスの温度は高いゆえ、ＥＧＲクーラに生じる熱応力が大きく、また、高温によってＥＧＲクーラの構成部材の劣化も進むので、ＥＧＲクーラの耐久性が低下し、それに対処するためにＥＧＲクーラの材料には高い耐熱性が必要となるといった問題がある。
そこで、本発明はＥＧＲクーラに流入するガスの温度を下げ、上記の問題を抑制することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

上記課題を解決するための第１の発明は、再循環ガス１が、ＥＧＲクーラ２を介してエンジン３に供給される排気ガス再循環システムにおいて、
ＥＧＲクーラ２の上流位置で、再循環ガス１に空気４ａが混合されることを特徴とする排気ガス再循環システムである。

【0005】

第２の発明は、第１の発明において、
再循環ガス１に混合される全ての空気４ａが、ＥＧＲクーラ２の上流位置で混合される排気ガス再循環システムである。

【発明の効果】

【0006】

第１の発明の排気ガス再循環システムは、ＥＧＲクーラ２の上流位置で、再循環ガス１に空気４ａが混合されるものである。
この構成により、ＥＧＲクーラ２に流入する再循環ガス１の温度が低下する。
それにより、ＥＧＲクーラ２に生じる熱応力が低減されるとともに、高温によるＥＧＲクーラ２の構成部材の劣化が緩和される。
その結果、ＥＧＲクーラ２の耐久性が向上し、ＥＧＲクーラ２の材料への耐熱性の要求が緩和される。

【0007】

第２の発明は、第１の発明において、再循環ガス１に混合される全ての空気４ａが、ＥＧＲクーラ２の上流位置で混合されるものである。
この構成により、ＥＧＲクーラ２に流入する再循環ガス１の温度低下の効果が最大となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の排気ガス再循環システムの第１の実施例を示す説明図。

【図2】本発明の排気ガス再循環システムの第２の実施例を示す説明図。

【図3】本発明の排気ガス再循環システムの第３の実施例を示す説明図。

【図4】本発明の排気ガス再循環システムの第４の実施例を示す説明図。

【図5】本発明の排気ガス再循環システムの第５の実施例を示す説明図。

【図6】本発明の排気ガス再循環システムの第６の実施例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

次に、図面に基づいて、本発明の各実施の形態につき説明する。
各図面において、ＥＧＲＣはＥＧＲクーラ２の略記であり、ＣＡＣはチャージエアクーラ７の略記である。

【実施例0010】

図１は、本発明の排気ガス再循環システムの第１の実施例を示す。
この実施例の排気ガス再循環システムは、エンジン３から流出した排気５をシステム外に排出する排気用配管１０と、再循環ガス１および空気をエンジン３へ導く吸気系配管１１と、排気用配管１０と分岐し吸気系配管１１に連通する排気ガス再循環系配管１２と、を有する。排気ガス再循環系配管１２の中間位置には、ＥＧＲクーラ２が配置されている。
排気ガス再循環系配管１２におけるＥＧＲクーラ２の上流位置には、予混合用空気４ａを供給する第１の空気供給配管１３ａが連通している。
ここで、本発明における「予混合」とは、ＥＧＲクーラ２の上流位置で、再循環ガス１に空気４ａが混合されることをいう。
また、吸気系配管１１には、主空気４ｂを供給する第２の空気供給配管１３ｂが連通する。

【0011】

この例では、第１の空気供給配管１３ａには、予混合用空気４ａの流量を調整するバルブ６ａが設けられ、排気ガス再循環系配管１２の上流位置には、再循環ガス１の流量を調整するバルブ６ｃが設けられている。
また、この例では、第２の空気供給配管１３ｂに、主空気４ｂの流量を調整するバルブ６ｂが設けられている。これらのバルブ６ａ、６ｂ、６ｃは、予混合用空気４ａ、主空気４ｂ、再循環ガス１の逆流防止の機能を兼ねる。
このシステムには、予混合用空気４ａ及び主空気４ｂを清浄化する図示しないエアクリナー等を設け、その流量を図示しない流量計で計測することが好ましい。

【0012】

エンジン３から流出した排気５は、その一部が再循環ガス１として利用される。
再循環ガス１は排気ガス再循環系配管１２内を流通し、ＥＧＲクーラ２の上流位置で、その再循環ガス１に予混合用空気４ａが混合される。予混合用空気４ａは、通常、大気である。
一例として、８５０℃の再循環ガス１に、同質量の常温の予混合用空気４ａを混合した場合、混合ガス９の温度は、５００℃程度となり、再循環ガス１の温度に比べて３５０Ｋほど低下する。
また、８５０℃の再循環ガス１に、２倍の質量の常温の予混合用空気４ａを混合した場合、混合ガス９の温度は、３５０℃程度となり、再循環ガス１の温度に比べて５００Ｋほど低下する。

【0013】

上述のように、予混合用空気４ａの混合により、ＥＧＲクーラ２に流入する再循環ガス１（混合ガス９）の温度は大幅に低下する。
それにより、ＥＧＲクーラ２に生じる熱応力が低減されるとともに、高温によるＥＧＲクーラ２の構成部材の劣化が緩和される。その結果、ＥＧＲクーラ２の耐久性が向上し、ＥＧＲクーラ２の材料への耐熱性の要求が緩和されることになる。

【0014】

ＥＧＲクーラ２から排出された混合ガス９は、排気ガス再循環系配管１２の下流側から吸気系配管１１へ導かれ、第２の空気供給配管１３ｂから供給される主空気４ｂとともに、エンジン３に供給される。

【実施例0015】

次に、図２は本発明の排気ガス再循環システムの第２の実施例を示す。
この実施例は、第１の実施例と異なり、第１の空気供給配管１３ａにポンプＰが接続されている。
ポンプＰにより、予混合用空気４ａを圧送して再循環ガス１に混合し、その混合ガス９をＥＧＲクーラ２に供給する。
また、混合ガス９の流量を調整するためのバルブ６ｄが、ＥＧＲクーラ２の下流の排気ガス再循環系配管１２に配置されている。