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公開番号2025080349
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-26
出願番号2023193450
出願日2023-11-14
発明の名称排気ガス再循環装置およびエンジン
出願人株式会社クボタ
代理人弁理士法人芳野国際特許事務所
主分類F02M 26/19 20160101AFI20250519BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】外気と排気還流ガスとを効果的に混合することができる排気ガス再循環装置およびエンジンを提供すること。
【解決手段】排気ガス再循環装置3は、エンジン2の吸気マニホルド22の前段に接続され、外気と排気還流ガスとの混合気を混合気出口311から吸気マニホルド22側へ送る混合部31と、排気還流ガスを混合部31に導く排気還流管27と、外気を混合部31に導く吸気管21と、を備え、吸気管21は、混合部31の内部に配置され、外気を混合部31の内部に排出する排出口217を有する第1吸気管と、混合部31の外部に配置され、第1吸気管の給気側に接続される第2吸気管と、を有し、第1吸気管は混合部31の内部に向けて突出して形成され、排出口217は、混合部31の内部において第1吸気管から混合気出口311へ向かう方向とは異なる方向に開口が向くように形成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンの排気系を流れる排気の一部を排気還流ガスとして前記エンジンの吸気系に還流する排気ガス再循環装置であって、
前記エンジンの吸気マニホルドの前段に接続され、外気と前記排気還流ガスとの混合気を混合気出口から前記吸気マニホルド側へ送る混合部と、
前記エンジンの排気マニホルドと前記混合部との間に接続され、前記排気還流ガスを前記混合部に導く排気還流管と、
前記混合部に接続され、前記外気を前記混合部に導く吸気管と、
を備え、
前記吸気管は、
前記混合部の内部に配置され、前記外気を前記混合部の内部に排出する排出口を有する第１吸気管と、
前記混合部の外部に配置され、前記第１吸気管の給気側に接続される第２吸気管と、
を有し、
前記第１吸気管は前記混合部の内部に向けて突出して形成され、
前記排出口は、前記混合部の内部において前記第１吸気管から前記混合気出口へ向かう方向とは異なる方向に開口が向くように形成されていることを特徴とする排気ガス再循環装置。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記混合気出口は、前記混合部における前記排出口の前記開口とは反対側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環装置。
【請求項３】
前記混合部における前記排気還流ガスの導入口の口径は、前記排気還流管の内径以上であることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環装置。
【請求項４】
前記混合部は、前記吸気マニホルドとは別体の箱型に設けられることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環装置。
【請求項５】
前記混合部の内容積は、前記エンジンの総排気量以上であることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環装置。
【請求項６】
排気系を流れる排気の一部を排気還流ガスとして吸気系に還流する排気ガス再循環装置を備えたエンジンであって、
前記排気ガス再循環装置は、
前記エンジンの吸気マニホルドの前段に接続され、外気と前記排気還流ガスとの混合気を混合気出口から前記吸気マニホルド側へ送る混合部と、
前記エンジンの排気マニホルドと前記混合部との間に接続され、前記排気還流ガスを前記混合部に導く排気還流管と、
前記混合部に接続され、前記外気を前記混合部に導く吸気管と、
を備え、
前記吸気管は、
前記混合部の内部に配置され、前記外気を前記混合部の内部に排出する排出口を有する第１吸気管と、
前記混合部の外部に配置され、前記第１吸気管の給気側に接続される第２吸気管と、
を有し、
前記第１吸気管は前記混合部の内部に向けて突出して形成され、
前記排出口は、前記混合部の内部において前記第１吸気管から前記混合気出口へ向かう方向とは異なる方向に開口が向くように形成されていることを特徴とするエンジン。
【請求項７】
前記混合部の内容積は、前記エンジンの総排気量以上であることを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
【請求項８】
４ストローク１サイクルの２気筒型であって、各気筒のそれぞれのストロークがクランク回転角度で互いに１８０度ずれていることを特徴とする請求項６または７に記載のエンジン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス再循環装置および排気ガス再循環装置を備えたエンジンに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減する手段として、排気ガス再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）が一般的に知られている。排気ガス再循環装置は、エンジンの排気系を流れる排気の一部を排気還流ガス（すなわちＥＧＲガス）としてエンジンの吸気系に還流し、新規の吸気（すなわち吸入空気（外気とも言う。））に排気還流ガスを混合させる。排気ガス再循環装置が設けられていない場合と比較して、排気ガス再循環装置は、シリンダ内の燃焼温度を低下させることができ、ＮＯｘの発生を抑えることができる。
【０００３】
特許文献１には、吸気中のＥＧＲガスの濃度分布や各気筒へのＥＧＲガスの分配の均一化を促進することができる、多気筒エンジンの吸気マニホルドが開示される。この吸気マニホルドは、吸気導入筒部内にＥＧＲガスガイド部が設けられ、ＥＧＲガスガイド部が上流側ＥＧＲガス放出口と下流側ＥＧＲガス放出口とを備え、上流側ＥＧＲガス放出口はＥＧＲガス導入通路の通路出口側に設けられ、下流側ＥＧＲガス放出口は吸気導入筒部の中心部を間に挟んで、上流側ＥＧＲガス放出口の反対側に設けられ、吸気導入筒部の中心部を通過する吸気に対し、ＥＧＲガス導入通路の通路出口から吸気導入筒部内に導入されたＥＧＲガスが、上流側ＥＧＲガス放出口と下流側ＥＧＲガス放出口の両方から放出されるように構成されている。
【０００４】
このように、ＥＧＲガスをエンジンの吸気系に還流するには、ＥＧＲガスの濃度分布や各気筒への分配を均一化することが求められるが、例えば小型の２気筒エンジンでは、３気筒以上のエンジンと比較して吸気や排気の脈動が大きい。このため、ＥＧＲガス量の制御（すなわちＥＧＲバルブの開度制御）に用いるセンサとして、一般的に用いられるフローセンサは適さないので、例えばＮＯｘセンサ（図１参照）が用いられる場合がある。この場合、エンジンの排気系におけるＮＯｘセンサの後段（すなわち大気開放の直前）から分岐してＥＧＲガスを還流する必要がある。この分岐位置では、ＥＧＲガスの導入圧力が大気圧に近くなる（すなわち低くなる）ことから、吸気（外気）と排気還流ガスとの効果的な混合が求められる。
【０００５】
なお、もしエンジンの吸気等の脈動が小さく、吸気量を計測するフローセンサに基づいてＥＧＲバルブを制御できた場合、図１を例にとると、排気管２６においてＤＯＣ２６１の前段から分岐してＥＧＲガスを還流できる。そうすると、ＥＧＲガスの導入圧力がＤＯＣ２６１の前段の圧力に近くなるので（すなわち高くなるので）、ＮＯｘセンサの後段から分岐してＥＧＲガスを還流する場合に比べて、吸気（外気）と排気還流ガスとの効果的な混合が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１６－０７０１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、外気と排気還流ガスとを効果的に混合することができる排気ガス再循環装置およびエンジンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様は、エンジンの排気系を流れる排気の一部を排気還流ガスとして前記エンジンの吸気系に還流する排気ガス再循環装置であって、前記エンジンの吸気マニホルドの前段に接続され、外気と前記排気還流ガスとの混合気を混合気出口から前記吸気マニホルド側へ送る混合部と、前記エンジンの排気マニホルドと前記混合部との間に接続され、前記排気還流ガスを前記混合部に導く排気還流管と、前記混合部に接続され、前記外気を前記混合部に導く吸気管と、を備え、前記吸気管は、前記混合部の内部に配置され、前記外気を前記混合部の内部に排出する排出口を有する第１吸気管と、前記混合部の外部に配置され、前記第１吸気管の給気側に接続される第２吸気管と、を有し、前記第１吸気管は前記混合部の内部に向けて突出して形成され、前記排出口は、前記混合部の内部において前記第１吸気管から前記混合気出口へ向かう方向とは異なる方向に開口が向くように形成されていることを特徴とする排気ガス再循環装置である。
【０００９】
本発明の第２態様は、排気系を流れる排気の一部を排気還流ガスとして吸気系に還流する排気ガス再循環装置を備えたエンジンであって、前記排気ガス再循環装置は、前記エンジンの吸気マニホルドの前段に接続され、外気と前記排気還流ガスとの混合気を混合気出口から前記吸気マニホルド側へ送る混合部と、前記エンジンの排気マニホルドと前記混合部との間に接続され、前記排気還流ガスを前記混合部に導く排気還流管と、前記混合部に接続され、前記外気を前記混合部に導く吸気管と、を備え、前記吸気管は、前記混合部の内部に配置され、前記外気を前記混合部の内部に排出する排出口を有する第１吸気管と、前記混合部の外部に配置され、前記第１吸気管の給気側に接続される第２吸気管と、を有し、前記第１吸気管は前記混合部の内部に向けて突出して形成され、前記排出口は、前記混合部の内部において前記第１吸気管から前記混合気出口へ向かう方向とは異なる方向に開口が向くように形成されていることを特徴とするエンジンである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外気と排気還流ガスとを効果的に混合することができる排気ガス再循環装置およびエンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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