(57)【要約】【課題】インタクーラの熱負荷を軽減できる過給機付内燃機関を提供する。【解決手段】ターボチャージャ２のタービン３をエンジン１の排気Ｇで作動させ、ターボチャージャ２のコンプレッサ４が圧縮した吸気Ａをインタクーラ１１を介してエンジン１へ送給する過給機付内燃機関において、エンジン１の排気マニホールド６とインタクーラ１１の下流側をＥＧＲ管路１６によって接続し、吸気経路１２のインタクーラ１１よりも上流側に組み込んだ液冷熱交換器２１でコンプレッサ４から送出される吸気Ａの熱を奪取する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとターボチャージャを備え、該ターボチャージャのタービンをエンジンの排気で作動させ且つターボチャージャのコンプレッサが圧縮した吸気をインタクーラを介してエンジンへ送給する過給機付内燃機関において、エンジン排気経路からエンジン吸気経路に至るＥＧＲ管路を設け、エンジン吸気経路のインタクーラよりも上流側に液冷熱交換器を組み込んだことを特徴とする過給機付内燃機関。
【請求項２】
液冷熱交換器の冷媒にエンジン冷却液を用いた請求項１に記載の過給機付内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＥＧＲ装置を装備した過給機付内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気ガス再循環（ＥＧＲ:Exhaust Gas Recirculation）を適用した過給機付内燃機関では、エンジン排気経路から分流した排気をエンジン吸気経路へ送給し、シリンダ内における燃料の燃焼を抑制して燃焼温度の低下を図り、ＮＯｘの発生を低減させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この過給機付内燃機関は図２に示すように、エンジン１とターボチャージャ２を備え、当該ターボチャージャ２は、タービン３、コンプレッサ４、タービン翼車をコンプレッサ翼車に連結する伝達軸５などで構成されている。
【０００４】
タービン３は、排気導入口がエンジン１の排気マニホールド６に接続され、排気送出口が排気管７によりマフラ８に連通し、排気導入口には、流路断面調整機構（図示せず）が設けられている。
また、コンプレッサ４は、吸気導入口が吸気管９によりエアクリーナ１０に接続され、吸気送出口が吸気経路１２を介してエンジン１の吸気マニホールド１３に連通している。
【０００５】
吸気経路１２は、コンプレッサ４の吸気送出口に上流端を接続した金属パイプ１７と、該金属パイプ１７の下流端をインタクーラ１１の吸気入口に接続するゴムホース１８と、インタクーラ１１の吸気出口に上流端を接続したゴムホース１９と、上流端がゴムホース１９の下流端に接続され且つ下流端をエンジン１の吸気マニホールド１３に接続した金属パイプ２０とで構成され、エンジン１とインタクーラ１１の振動特性の相違をゴムホース１８，１９で吸収している。
【０００６】
これに加えて、排気マニホールド６に、ＥＧＲクーラ１４とＥＧＲバルブ１５とを直列に組み込んだＥＧＲ管路１６の上流端を接続し、吸気経路１２のインタクーラ１１よりも下流側個所（金属パイプ２０）に、ＥＧＲ管路１６の下流端を接続している。
上記のインタクーラ１１には、空冷方式のフィン形熱交換器が用いられ、ＥＧＲクーラ１４には、液冷方式の管形熱交換器が用いられている。
【０００７】
図２に示す過給機付内燃機関では、エンジン１が稼働状態であるとき、排気Ｇの大部分は、排気マニホールド６からタービン３へ流入してコンプレッサ４を駆動し、排気管７やマフラ８を経て大気中に放出される。
また、エアクリーナ１０、吸気管９を経てコンプレッサ４に流入し且つ圧縮された吸気Ａは、吸気経路１２やインタクーラ１１を通って吸気マニホールド１３へ送給され、同時に排気Ｇの一部が排気マニホールド６からＥＧＲ管路１６へ流入して、ＥＧＲクーラ１４で冷却され且つＥＧＲバルブ１５により流量調整が行なわれた排気Ｇが、吸気Ａとともに吸気マニホールド１３へ送給される。
【０００８】
これにより、エンジン１のシリンダ内における酸素濃度が抑制されて燃焼温度の低下が図られ、ＮＯｘの発生が低減することになる。
【特許文献１】特開平９−２５６９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図２に示す従来の過給機付内燃機関において、コンプレッサ４が送出する吸気Ａの流量を維持、あるいは多くすることを前提に、ＥＧＲ管路１６を経て吸気マニホールド１３へ送給される排気Ｇの流量を増やすためには、コンプレッサ４の吸気導入口と吸気送出口の圧力比を高くする必要がある。
しかしながら、この方式ではインタクーラ１１へ流入する吸気Ａの温度が２００℃程度になり、インタクーラ１１やその吸気入口側のゴムホース１８が熱負荷で損傷してしまう。
【００１０】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、インタクーラの熱負荷を軽減できる過給機付内燃機関を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンとターボチャージャを備え、該ターボチャージャのタービンをエンジンの排気で作動させ且つターボチャージャのコンプレッサが圧縮した吸気をインタクーラを介してエンジンへ送給する過給機付内燃機関において、エンジン排気経路からエンジン吸気経路に至るＥＧＲ管路を設け、エンジン吸気経路のインタクーラよりも上流側に液冷熱交換器を組み込んでいる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、液冷熱交換器の冷媒にエンジン冷却液を用いている。
【００１３】
請求項１に記載の発明においては、コンプレッサからインタクーラへ向けて送出される吸気の熱を液冷熱交換器が奪取し、インタクーラ及びその付帯部材の熱負荷を軽減する。
【００１４】
請求項２に記載の発明においては、エンジンが軽負荷運転状態であって、コンプレッサから送出される吸気の温度がエンジン冷却液よりも低い場合に、液冷熱交換器がエンジン冷却液の熱を吸気に付与し、エンジン排気の昇温を図る。
【発明の効果】
【００１５】
（１）請求項１に記載の発明では、コンプレッサが送出する吸気の熱を液冷熱交換器により奪取するので、インタクーラ及びその付帯部材が熱負荷で損傷せず、ＥＧＲ管路からエンジン吸気経路へ送給すべき排気の再循環量を増加させることができる。
【００１６】
（２）よって、ＥＧＲの効用が高まり、今後の厳しい排気ガス規制にも対応することが可能になる。
【００１７】
（３）請求項２に記載の発明では、コンプレッサが送出する吸気の温度が低いときに、エンジン冷却液が得たエンジンからの放出熱を、液冷熱交換器により吸気に付与するので、エンジンが軽負荷運転状態であっても排気の昇温が図られ、排気浄化装置の触媒を活性化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の過給機付内燃機関の実施の形態の一例であり、図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００１９】
この過給機付内燃機関では、コンプレッサ４の吸気送出口に接続されている金属パイプ１７に液冷熱交換器２１を組み込み、タービン３の排気送出口からマフラ８に至る排気管７に排気浄化装置２２を組み込んでいる。
【００２０】
液冷熱交換器２１は、アルミニウム合金よりも耐熱温度が高いステンレス鋼を主な材料とし、コンプレッサ４が送出する吸気Ａがエンジン冷却液と熱の授受を行なうように構成してある。
排気浄化装置２２は、窒素酸化物を還元するための触媒を内装している。
【００２１】
図１に示す過給機付内燃機関では、エンジン１が稼働状態であるとき、排気Ｇの大部分は、排気マニホールド６からタービン３へ流入してコンプレッサ４を駆動し、排気管７に組み込んだ排気浄化装置２２やマフラ８を経て大気中に放出される。
【００２２】
また、エアクリーナ１０、吸気管９を経てコンプレッサ４に流入し且つ圧縮された吸気Ａは、液冷熱交換器２１によりエンジン冷却液と熱の授受を行なったうえ、インタクーラ１１を通って吸気マニホールド１３へ送給され、同時に排気Ｇの一部が排気マニホールド６からＥＧＲ管路１６へ流入して、ＥＧＲクーラ１４で冷却され且つＥＧＲバルブ１５により流量調整が行なわれた排気Ｇが、吸気Ａとともに吸気マニホールド１３へ送給される。
【００２３】
このとき、コンプレッサ４から送出される吸気Ａの温度が著しく高いと、当該吸気Ａの熱をエンジン冷却液が奪取し、熱負荷によるインタクーラ１１やゴムホース１８，１９の損傷を防止する。
よって、コンプレッサ４の吸気導入口と吸気送出口の圧力比を高くし、ＥＧＲ管路１６を経て吸気マニホールド１３へ送給される排気Ｇの流量を増やすことが可能になる。
【００２４】
これとは逆に、コンプレッサ４から送出される吸気Ａの温度が著しく低いと、エンジン冷却液を介してエンジン１の放出熱が吸気Ａに付与され、軽負荷運転状態であっても排気温度が上昇し、排気浄化装置２２の触媒を活性化させることができる。
【００２５】
なお、本発明の過給機付内燃機関は上述した実施の形態のみに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において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の過給機付内燃機関は、車両用のディーゼルエンジンをはじめとして各種の内燃機関に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の過給機付内燃機関の実施の形態の一例を示す概念図である。
【図２】従来の過給機付内燃機関の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    エンジン
２    ターボチャージャ
３    タービン
４    コンプレッサ
６    排気マニホールド（エンジン排気経路）
１１  インタクーラ
１２  吸気経路
１６  ＥＧＲ管路
２１  液冷熱交換器
Ａ    吸気
Ｇ    排気
【図１】
2005090349.tif 000003
【図２】
2005090349.tif 000004