(57)【要約】  本発明は、ターボチャージ付き内部燃焼エンジン（１０）の吸気にガスを混合するためのＥＧＲ混合装置（２７）に関する。装置は、分岐管（３０）が接続される注入ポート（２８）から成り、注入ポート内で開口した差込部（３１）を有している。差込部（３１）は、吸気の流れ方向に積極的に二重に屈曲するように注入ポート（２８）の流れ方向（２９）に曲線形状で延びる面を有するディフューザ羽根として構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分岐管（３０）が接続される注入ポート（２８）から成り、注入ポート内で開口した差込部（３１）を有し、ターボチャージ付き内部燃焼エンジン（１０）の吸気にガスを混合するためのＥＧＲ混合装置（２７）であって、
差込部（３１）は、吸気の流れ方向に積極的に二重に屈曲するように注入ポート（２８）の流れ方向（２９）に曲線形状で延びる面を有するディフューザ羽根として構成されていることを特徴とするＥＧＲ混合装置。
【請求項２】
注入ポート（２８）の中央軸と分岐管（３０）の中央軸の両方に実質的に一致する領域を通過して、差込部（３１）は、注入ポートの上流端部に近接して位置する分岐管の一部から注入ポートの中央軸と注入ポートの壁部（２８ａ）の間における位置まで延びることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲ混合装置。
【請求項３】
差込部（３１）は、曲線形状の断面を有しており、その断面は、屈曲方向内側に向いていることを特徴とする請求項１または２に記載のＥＧＲ混合装置。
【請求項４】
分岐管（３０）は、環状交差部を有し、
差込部（３１）の幅寸法は、分岐管の直径よりも短寸であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＥＧＲ混合装置。
【請求項５】
差込部（３１）の断面は、環状であり、略１８０度を越えない傾斜角度の切片部であることを特徴とする請求項４に記載のＥＧＲ混合装置。
【請求項６】
差込部（３１）は、少なくとも部分的に曲がるパイプ部により形成され、かつ襟部（３２）を経由して分岐管に接続され、差込部の内側片側部が環状に切除されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のＥＧＲ混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分岐管が接続される注入ポートから成り、注入ポート内で開口した差込部を有し、ターボチャージ付き内部燃焼エンジンの吸気にガスを混合するためのＥＧＲ混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ガスの再循環、いわゆる排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）は、一般的に内部燃焼エンジンにおける燃焼を利用する方法として知られており、エンジンからの排気ガスの流れの一部は、２次的なガスの流れとしてエンジンの注入側に復帰し、２次的なガスは、エンジンシリンダ内への運搬のためにエンジンの注入側で吸気と混合される。燃焼により酸素の量が減少したときに、ＥＧＲの混合により燃焼温度が低下する。このことは、周囲の環境に放出される排気ガスに含有する窒素酸化物（ＮＯＸ）の量を低減することを可能にする。
【０００３】
ターボチャージ付き内部燃焼エンジンの排気側から注入側に伝達され得るＥＧＲガスの量は、別の要因、すなわち注入側及び排気側で支配する圧力の作用やガスを吸気に混合するためのＥＧＲ混合装置の設計構造により変化する。それゆえ、この装置は吸気及びＥＧＲガスの圧力降下を最小限度に抑えるように設計されるべきである。更に、装置は、全エンジンシリンダ室にできるだけ均等に律動的なＥＧＲガスの供給を分配することができるようにされるべきである。あいにく、大型トラックの内部燃焼エンジンにおいて、一般的にエンジン領域のスペースが不足する。それゆえ、効率的に行うことと同時にコンパクトにする要望を実現するためのＥＧＲ混合装置を提供するといった課題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、コンパクトで効率的な排気ガス循環混合装置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】
【０００５】
この課題は、分岐管が接続される注入ポートから成り、注入ポート内で開口した差込部を有する装置により達成され、本発明における装置において、差込部は、吸気の流れ方向に積極的に二重に屈曲するように注入ポートの流れ方向に曲線形状で延びる面を有するディフューザ羽根として構成されていることを特徴としている。混合装置のこの設計により、寸法幅が小さいポート領域の全体に亘って効率的にＥＧＲガスを吸気に混合することが達成される。
【０００６】
本発明の実施するための有効な形態は、従属請求項に記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（実施例）
本発明は、実施形態を示した以下の添付図面を参照して、より詳細に記述される。図１は、本発明における混合装置に適用され、ＥＧＲ循環機能を有する内部燃焼エンジンの概略図であり、図２は、本発明における混合装置の概略図であり、図３及び図４は、互いに異なる２つの側面視である混合装置の差込部の側面図である。
【０００８】
概略的に図１に示される内部燃焼エンジン１０は、注入口多岐管１３及び排気口多岐管１４を有する６つのピストンシリンダ１２を備えたエンジンブロック１１から成る。排気ガスは、排気パイプ１５を経由してターボチャージャユニット１６のタービンロータ１７に導通される。タービン軸１８は、ターボチャージャユニットのコンプレッサホイール１９を駆動し、これにより注入ライン２０を経由して吸気が圧縮され、内部冷却器２１を経由して注入口多岐管１３に運搬される。燃料は、示されない注入器の手段を経て、各シリンダ１２に供給される。
【０００９】
ターボチャージャユニット１６を通過した排気ガスは、排気ライン２２を経由して大気に導通される。また、エンジンが窒素酸化した排出物を還元するために、先行技術に従って排気ガスはパイプライン２４を経由し、いわゆるＥＧＲガスとしてエンジンの注入側に復帰する。このラインはバルブ２５から成り、ＥＧＲの流れを制御するためにバルブを調整する役目をする。更に、ＥＧＲガスを冷却するための冷却器２６がある。ＥＧＲガスのためのパイプライン２４は混合装置２７を介して注入ライン２０に接続され、これについては、以下により詳細に記載される。
【００１０】
混合装置は、概略的に図２に示され、矢印２９の方向に流れる吸気のための注入ポート２８から成る。更に、混合装置は、ＥＧＲライン２４への接続のための分岐管３０から成る。分岐管３０は、環状交差部を備え、注入ポート２８内で開口した差込部３１を有している。差込部は、吸気の流れ方向に積極的に二重に屈曲するように注入ポートの流れ方向に曲線形状で延びる面を有するディフューザ羽根として構成されている。
【００１１】
差込部は、図３及び図４に更に拡大して示される。注入ポートの中央軸と分岐管の中央軸の両方に実質的に一致する領域を通過して、差込部は、注入ポートの上流端部に近接して位置する分岐管３０の一部から注入ポートの中央軸と注入ポートの壁部２８ａの間における位置まで曲線形状で延びる。さらに、差込部／ディフューザ羽根３１に繋がる断面に見られるように、この断面は、管の曲がり部の内側を向くように、曲線形状になっており、その幅寸法は分岐管３０の直径よりも短寸である。
【００１２】
ディフューザ羽根３１は、例えば、分岐管の直径よりも短寸である直径であるパイプ部により構成され、襟部３２を経由して分岐管３０に接続する。ディフューザ羽根の第１の区域３１ａは、直線形状であり、かつ曲線部３１ｂに連設されている。パイプ部における差込部の内側片側部が、傾斜角度が略１８０度を超えない角度である切片部を持った断面を残すように環状に切除されている。
【００１３】
前述した差込部３１の設計は、注入ポート２８内の差込部により生じる圧力降下を最小限度に抑える。このことは、差込部は分岐管３０よりも狭小に形成されることに起因するためであり、一方ディフューザ羽根の端縁部３３が近接する管の曲がり部の内周面は、基本的に吸気の流れ方向２９に平行であり、これにより、吸気が端縁部３３を通過するときに生じる渦流を低減する。この渦流を低減する状況は、差込部の切除された先端位置においてでもある。
【００１４】
差込部の先端が曲線形状であり、かつ下流側で真下を向いて大きく開口しているため、差込部の開口部の全周に亘って、すなわち端縁部３３の内周面に沿ってＥＧＲガスを吸気内に混合することができる。同時に差込部内のＥＧＲガス流れの一部は、この差込部の内周面に沿って妨げられることなく流れることができ、吸気の流れ方向２９に一致した流れの方向を与えられる。ＥＧＲガスの運動エネルギーにより、吸気と混合される前に、ＥＧＲガスが混合装置２７内に調和して行き亘る。それゆえ、前述した装置は吸気内でＥＧＲガスの分散を効果的に行い、このことは環境的に有害な放出を低減することに有効である。圧力降下を最小限度にし、ＥＧＲの流れに含まれる煤煙分子が前記壁部に到達することを防止するために、本発明の混合装置の更なる効果として、ＥＧＲガスを分岐管３０の反対側の壁部２８ａから単純に離間する方向に流す構造になっており、これによりガスの流れの反発が回避される。
【００１５】
本発明は、前記した実施形態に限られることがなく、特許請求の範囲から逸脱することがない実現可能な更なる変更及び修正は、本発明として見なされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明における混合装置に適用され、ＥＧＲ循環機能を有する内部燃焼エンジンの概略図である。
【図２】本発明における混合装置の概略図である。
【図３】混合装置の差込部の側面図である。
【図４】図３と異なる側面視である混合装置の差込部の側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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