CN116917613A - 发动机装置 - Google Patents

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CN116917613A CN202280018645.0A CN202280018645A CN116917613A CN 116917613 A CN116917613 A CN 116917613A CN 202280018645 A CN202280018645 A CN 202280018645A CN 116917613 A CN116917613 A CN 116917613A
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egr
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长绳宏明
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Yanmar Holdings Co Ltd
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Abstract

提供一种能够抑制因EGR冷却器的尺寸而导致其横向宽度增大的发动机装置。发动机装置(100)具备气缸体(2)、气缸盖(20)、排气歧管(4)以及EGR冷却器(6)。气缸盖(20)配置于气缸体(2)的上方。排气歧管(4)配置于气缸盖(20)的一侧面、且使得从气缸盖(20)排出的废气流通。EGR冷却器(6)配置于排气歧管(4)的下方、且对作为从排气歧管(4)排出的废气的一部分的EGR气体进行冷却。

Description

发动机装置
技术领域
本发明涉及一种发动机装置。
背景技术
专利文献1中公开了一种发动机装置。专利文献1的发动机装置具备气缸盖及EGR(Exhaust Gas Recirculation)冷却器。EGR冷却器与气缸盖的前侧面(飞轮侧的面)连结。关于专利文献1的发动机装置，在气缸盖形成有与EGR冷却器连通的EGR气体流路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018－123718号公报
发明内容
然而，关于EGR冷却器与气缸盖的前侧面连结的结构，在EGR冷却器的长边方向的宽度大于气缸盖的横向宽度的情况下，发动机装置的横向宽度增大，从而导致将发动机装置向作业机械搭载时的搭载性受损。例如，在输出较大的发动机装置的情况下，由于EGR冷却器变得大型化，所以，EGR冷却器的长边方向的宽度有可能大于气缸盖的横向宽度。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制因EGR冷却器的尺寸而导致其横向宽度增大的发动机装置。
在本发明中，发动机装置具备气缸体、气缸盖、排气歧管以及EGR冷却器。所述气缸盖配置于所述气缸体的上方。所述排气歧管配置于所述气缸盖的一侧面、且使得从所述气缸盖排出的废气流通。所述EGR冷却器配置于所述排气歧管的下方、且对作为从所述排气歧管排出的所述废气的一部分的EGR气体进行冷却。
发明效果
根据本发明所涉及的发动机装置，能够抑制因EGR冷却器的尺寸而导致发动机装置的横向宽度增大。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的发动机装置的立体图。
图2是示出带部件、冷却风扇、曲轴以及飞轮的左视图。
图3是从与图1不同的方向观察的发动机装置的立体图。
图4是从与图1及图3不同的方向观察的发动机装置的立体图。
图5(a)是示出排气歧管、EGR冷却器、气缸盖、EGR气体配管、EGR阀以及进气歧管的立体图。图5(b)是示出排气歧管、EGR冷却器、气缸盖、EGR气体配管、EGR阀以及进气歧管的另一立体图。
图6是示出气缸体及气缸盖的左视图。
图7是示出排气歧管、EGR冷却器以及气缸盖的立体图。
图8(a)是示出排气歧管的立体图。图8(b)是示出排气歧管的右视图。
图9(a)是示出EGR冷却器的立体图。图9(b)是示出EGR冷却器的另一立体图。
具体实施方式
以下，参照附图(图1～图9(b))对本发明的发动机装置所涉及的实施方式进行说明。然而，本发明并不限定于以下实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施。另外，对于说明重复的地方，有时适当地省略说明。另外，在附图中，对于相同或相当的部分标注相同的参照附图标记而不重复说明。
在本说明书中，为了容易理解而定义了前后方向、左右方向以及上下方向。在本实施方式中，配置冷却风扇16(参照图1)的那侧为发动机装置100的前侧，配置飞轮26(参照图4)的那侧为发动机装置100的后侧。另外，配置排气歧管4(参照图1)的那侧为发动机装置100的左侧，配置进气歧管32(参照图5)的那侧为发动机装置100的右侧。换言之，发动机装置100的排气侧为发动机装置100的左侧，发动机装置100的进气侧为发动机装置100的右侧。另外，配置油盘18(参照图1)的那侧为发动机装置100的下侧，配置气缸盖20(参照图1)的那侧为发动机装置100的上侧。然而，只不过是为了便于说明而定义了前后方向、左右方向以及上下方向，并不意图通过上述方向的定义而限定本发明的发动机装置的使用时及组装时的朝向。
图1是本实施方式的发动机装置100的立体图。发动机装置100例如搭载于农业机械、建筑机械以及土木机械那样的作业机械。发动机装置100用作使作业机械行驶的动力的动力源。另外，发动机装置100用作辅机类的动力源。辅机类例如包括空调机的压缩机、装备于拖拉机的拖车的制动用的压缩机。此外，空调机例如向拖拉机的驾驶室内的空间供给冷风及暖风的至少一方。
如图1所示，发动机装置100具备气缸体2、排气歧管4，EGR(Exhaust GasRecirculation)冷却器6、第1冷却水配管8a、第2冷却水配管8b、启动器10、飞轮壳体12、带部件14、冷却风扇16、油盘18以及气缸盖20。
油盘18配置于气缸体2的下方。在油盘18内贮存有润滑油。油盘18内的润滑油向发动机装置100的各润滑部供给。供给至各润滑部的润滑油此后返回至油盘18。
飞轮壳体12配置于气缸体2的后方。飞轮壳体12对飞轮26(参照图4)进行收容。启动器10在气缸体2的左侧(排气侧)安装于飞轮壳体12。启动器10在发动机启动时向飞轮26传递旋转力。
气缸体2内置有多个气缸和多个活塞。多个活塞在多个气缸内分别进行活塞运动而使得燃料燃烧。其结果，在气缸体2产生动力。
因燃料的燃烧而产生的废气经由气缸盖20而流入至排气歧管4。排气歧管4使从气缸盖20排出的废气汇集并流通。排气歧管4配置于气缸盖20的左侧(排气侧)。
EGR冷却器6配置于排气歧管4的下方。因此，EGR冷却器6配置于发动机装置100的左侧(排气侧)。更详细而言，EGR冷却器6配置于气缸体2的左侧(排气侧)的侧面2a。以下，气缸体2的左侧的侧面2a有时记载为“左侧面2a”。
根据本实施方式，EGR冷却器6配置于气缸体2的左侧面2a(排气侧的侧面)，所以，即便EGR冷却器6的长边方向的宽度(前后方向的宽度)增大，发动机装置100的横向宽度(左右方向的宽度)也不会增大。另外，根据本实施方式，EGR冷却器6配置于排气歧管4的下方，所以，从排气歧管4侧(上侧)观察时EGR冷却器6与排气歧管4重叠。因此，难以因EGR冷却器6的横向宽度(左右方向的宽度)而使得发动机装置100的横向宽度(左右方向的宽度)增大。其结果，能够抑制发动机装置100的横向宽度(左右方向的宽度)增大。因而，发动机装置100容易搭载于作业机械。
EGR冷却器6对作为从排气歧管4排出的废气的一部分的EGR气体进行冷却。具体而言，第1冷却水配管8a及第2冷却水配管8b与EGR冷却器6连结。EGR冷却器6在内部具有供EGR气体流通的气体流路、以及供冷却水流通的冷却水流路。第1冷却水配管8a与EGR冷却器6的冷却水流路的入口(冷却水流入口)连通，第2冷却水配管8b与EGR冷却器6的冷却水流路的出口(冷却水流出口)连通。EGR气体在流过EGR冷却器6的气体流路时由在EGR冷却器6的冷却水流路流通的冷却水冷却。
在本实施方式中，EGR冷却器6的气体流路及冷却水流路为U字状的流路。因此，关于EGR冷却器6，与气体流路及冷却水流路为直线状的流路的结构相比，长边方向的宽度(前后方向的宽度)较短。
在本实施方式中，EGR冷却器6配置于启动器10的上方。另外，EGR冷却器6配置为其长边方向沿着前后方向。因此，能够在EGR冷却器6与启动器10之间确保用于配置辅机类的空间。此外，从飞轮26(参照图4)向配置于EGR冷却器6与启动器10之间的辅机类传递动力。
在本实施方式中，EGR冷却器6安装于排气歧管4。具体而言，排气歧管4具有主体部41、凸缘部42以及配管部43。凸缘部42及配管部43配置于飞轮壳体12侧(后侧)。EGR冷却器6安装于排气歧管4的凸缘部42。详细而言，排气歧管4的凸缘部42与EGR冷却器6的上表面连结。
EGR气体经由排气歧管4的凸缘部42而流入至EGR冷却器6。此外，由EGR冷却器6冷却之后的EGR气体经由排气歧管4的凸缘部42及配管部43而向发动机装置100的进气侧返回。以下，由EGR冷却器6冷却之后的EGR气体有时记载为“冷却后的EGR气体”。
根据本实施方式，EGR冷却器6安装于排气歧管4，所以，不需要使EGR气体从排气歧管4向EGR冷却器6流通的配管。因而，能够削减发动机装置100的部件件数。其结果，能够削减发动机装置100的组装工时。另外，配管减少，所以，在发动机装置100更难以产生气体泄漏。
另外，根据本实施方式，EGR冷却器6安装于排气歧管4，所以，能够使EGR冷却器6接近排气歧管4。其结果，能够在EGR冷却器6与启动器10之间确保更大的用于配置辅机类的空间。
在本实施方式中，EGR冷却器6的前后方向的中心位于比气缸体2的中心更靠飞轮壳体12侧(后侧)的位置。因此，能够在EGR冷却器6的前方(冷却风扇16侧)确保用于配置辅机类的空间。此外，如已经说明的那样，EGR冷却器6的气体流路及冷却水流路为U字状的流路，所以，关于EGR冷却器6，与气体流路及冷却水流路为直线状的流路的结构相比，长边方向的宽度(前后方向的宽度)较短。因此，能够在EGR冷却器6的前方(冷却风扇16侧)确保更大的用于配置辅机类的空间。此外，从带部件14向配置于EGR冷却器6前方的辅机类传递动力。
另外，根据本实施方式，EGR冷却器6安装于排气歧管4，所以，能够在EGR冷却器6的前方(冷却风扇16侧)确保更大的用于配置辅机类的空间。
在本实施方式中，从飞轮壳体12侧观察时，EGR冷却器6的整体与飞轮壳体12重叠。换言之，EGR冷却器6配置成在左右方向上比飞轮壳体12更靠内侧。因此，能够抑制因EGR冷却器6的横向宽度(左右方向的宽度)而导致发动机装置100的横向宽度(左右方向的宽度)增大。另外，能够抑制在将发动机装置100搭载于作业机械时位于发动机装置100周围的作业机械的部件与发动机装置100发生干涉。
接着，参照图1及图2对本实施方式的发动机装置100进行说明。图2是示出带部件14、冷却风扇16、曲轴24以及飞轮26的左视图。
如图2所示，发动机装置100还具备曲轴24及飞轮26。飞轮26与曲轴24的后端连结。
曲轴24沿前后方向延伸。曲轴24由参照图1说明的气缸体2支承为自如旋转。曲轴24将气缸体2贯通。
曲轴24基于气缸体2中产生的动力而旋转。飞轮26与曲轴24一体旋转。飞轮26对曲轴24赋予惯性力。
从曲轴24传递动力而使得带部件14旋转。从带部件14传递动力而使得冷却风扇16旋转。冷却风扇16对冷却水进行冷却。
接着，参照图3对本实施方式的发动机装置100进行说明。图3是从与图1不同的方向观察的发动机装置100的立体图。如图3所示，发动机装置100还具备托架22。
托架22将EGR冷却器6安装于气缸体2的左侧面2a。在本实施方式中，托架22与EGR冷却器6的下表面连结。
根据本实施方式，能够利用托架22而抑制因发动机振动引起的EGR冷却器6的振动。另外，排气歧管4有时因废气的热量而伸长(热膨胀)。根据本实施方式，能够利用托架2降低因排气歧管4的热膨胀而施加于EGR冷却器6的应力。
接着，参照图4对本实施方式的发动机装置100进行说明。图4是从与图1及图3不同的方向观察的发动机装置100的立体图。如图4所示，发动机装置100还具备EGR气体配管28和EGR阀30。
在本实施方式中，冷却后的EGR气体从排气歧管4的配管部43流入至气缸盖20。气缸盖20使得冷却后的EGR气体向EGR气体配管28流通。EGR气体配管28使得冷却后的EGR气体流通至EGR阀30。
在本实施方式中，EGR冷却器6配置于与飞轮壳体12相邻的位置。因此，能够在EGR冷却器6的前方确保更大的用于配置辅机类的空间。
接着，参照图5(a)及图5(b)对本实施方式的发动机装置100进行说明。图5(a)是示出排气歧管4、EGR冷却器6、气缸盖20、EGR气体配管28、EGR阀30以及进气歧管32的立体图。图5(b)是示出排气歧管4、EGR冷却器6、气缸盖20、EGR气体配管28、EGR阀30以及进气歧管32的另一立体图。
如图5(a)及图5(b)所示，发动机装置100还具备进气歧管32。EGR阀30使得冷却后的EGR气体向进气歧管32流通。EGR阀30对向进气歧管32供给冷却后的EGR气体的量进行调整。
进气歧管32配置于气缸盖20的右侧(进气侧)的侧面。进气歧管32使得从EGR阀30流入的冷却后的EGR气体与新气体汇集而生成混合气体，并使得混合气体向气缸盖20流通。气缸盖20使得从进气歧管32流入的混合气体向气缸体2流通。
接着，参照图6及图7对本实施方式的发动机装置100进行说明。图6是示出气缸体2及气缸盖20的左视图。图7是示出排气歧管4、EGR冷却器6以及气缸盖20的立体图。
如图6所示，气缸盖20具有气体流路20b。气体流路20b是将气缸盖20在左右方向上贯通的贯通孔。气体流路20b使得参照图1说明的冷却后的EGR气体流通。气体流路20b包括在气缸盖20的左侧(排气侧)的侧面20a形成的EGR气体流入口(开口)。另外，气体流路20b包括在气缸盖20的右侧(进气侧)的侧面形成的EGR气体流出口(开口)。此外，在以下说明中，气缸盖20的左侧(排气侧)的侧面20a有时记载为“左侧面20a”。
如图6所示，气缸盖20配置于气缸体2的上方。具体而言，气缸盖20与气缸体2的上表面连结。如图6及图7所示，在气缸盖20的左侧面20a配置有排气歧管4。气缸盖20使得从气缸盖20排出的废气向排气歧管4流通。
如图7所示，排气歧管4的配管部43与参照图6说明的气体流路20b的EGR气体流入口连通。此外，气体流路20b的EGR气体流出口与参照图4、图5(a)以及图5(b)说明的EGR气体配管28连通。
接着，参照图8(a)、图8(b)、图9(a)以及图9(b)对本实施方式的发动机装置100进行说明。图8(a)是示出排气歧管4的立体图。图8(b)是排气歧管4的右视图。
如图8(a)所示，排气歧管4的凸缘部42具有EGR气体流出口42a和EGR气体流入口42b。EGR气体流出口42a及EGR气体流入口42b在左右方向上排列配置。
排气歧管4的凸缘部42具有使得主体部41内的气体流路与EGR气体流出口42a连通的气体流路。因此，EGR气体流出口42a与排气歧管4的主体部41内的气体流路连通。EGR气体从EGR气体流出口42a排出且向EGR冷却器6流入。
排气歧管4的凸缘部42具有使得EGR气体流入口42b与配管部43连通的气体流路。因此，EGR气体流入口42b与配管部43连通。冷却后的EGR气体从EGR气体流入口42b流入至凸缘部42，然后经由配管部43而向参照图6说明的气缸盖20的气体流路20b流入。
如图8(b)所示，排气歧管4具有右侧面4a。排气歧管4的右侧面4a与参照图6说明的气缸盖20的左侧面20a对置。排气歧管4的右侧面4a具有EGR气体流出口43a(开口)。EGR气体流出口43a为配管部43的出口。EGR气体流出口43a与参照图6说明的气缸盖20的气体流路20b连通。冷却后的EGR气体经由EGR气体流出口43a而向气缸盖20的气体流路20b流入。
图9(a)是示出EGR冷却器6的立体图。图9(b)是示出EGR冷却器6的另一立体图。如图9(a)所示，EGR冷却器6在其上表面具有EGR气体流入口61及EGR气体流出口62。EGR气体流入口61及EGR气体流出口62在左右方向上排列配置。EGR气体流入口61及EGR气体流出口62与参照图1说明的EGR冷却器6内部的气体流路连通。
EGR气体流入口61与参照图8(a)说明的排气歧管4的EGR气体流出口42a连通。EGR气体从排气歧管4的EGR气体流出口42a向EGR气体流入口61流入。其结果，EGR气体向EGR冷却器6内部的气体流路流入。
EGR气体流出口62与参照图8(a)说明的排气歧管4的EGR气体流入口42b连通。冷却后的EGR气体从EGR气体流出口62流出。其结果，冷却后的EGR气体从EGR气体流出口62向排气歧管4的EGR气体流入口42b流入。
在本实施方式中，EGR气体流入口61及EGR气体流出口62设置于EGR冷却器6的一端部6a。EGR冷却器6的一端部6a为EGR冷却器6的长边方向(前后方向)的一侧的端部。EGR冷却器6的一端部6a安装于排气歧管4的凸缘部42(参照图8(a))。
如图9(a)及图9(b)所示，EGR冷却器6具有冷却水流入管63及冷却水流出管64。冷却水流入管63在其末端具有冷却水流入口63a。同样地，冷却水流出管64在其末端具有冷却水流出口(未图示)。冷却水流入管63及冷却水流出管64与参照图1说明的EGR冷却器6内部的冷却水流路连通。
冷却水流入管63与参照图1说明的第1冷却水配管8a连结。冷却水从第1冷却水配管8a经由冷却水流入口63a而向冷却水流入管63流入。其结果，冷却水经由冷却水流入管63而向参照图1说明的EGR冷却器6内部的冷却水流路流入。
冷却水流出管64与参照图1说明的第2冷却水配管8b连结。冷却水从参照图1说明的EGR冷却器6内部的冷却水流路向冷却水流出管64流出。其结果，冷却水经由冷却水流出管64的冷却水流出口而向第2冷却水配管8b流出。
在本实施方式中，冷却水流入管63(冷却水流入口63a)及冷却水流出管64(冷却水流出口)设置于EGR冷却器6的另一端部6b。EGR冷却器6的另一端部6b为EGR冷却器6的长边方向(前后方向)的另一侧的端部。也就是说，EGR冷却器6的另一端部6b为EGR冷却器6的一端部6a的相反侧的端部。
根据本实施方式，EGR气体流入口61及EGR气体流出口62设置于EGR冷却器6的一端部6a，冷却水流入管63(冷却水流入口63a)及冷却水流出管64(冷却水流出口)设置于EGR冷却器6的另一端部6b。因此，使得与EGR冷却器6连结的EGR气体用的配管部(在本实施方式中为排气歧管4的凸缘部42)仅与EGR冷却器6的一端侧连结，并使得与EGR冷却器6连结的冷却水用的配管部(在本实施方式中为第1冷却水配管8a及第2冷却水配管8b)仅与EGR冷却器6的另一端侧连结即可，所以，能够提高配置于发动机装置100左侧(排气侧)的其他部件的布局的自由度。
接着，参照图9(b)进一步对本实施方式的发动机装置100进行说明。如图9(b)所示，托架22在比EGR冷却器6的一端部6a更靠另一端部6b侧(前侧)的位置与EGR冷却器6连结。换言之，EGR冷却器6在其一端侧(后侧)与排气歧管4的凸缘部42连结，在比与排气歧管4连结的部位更靠另一端侧(前侧)的位置与托架22连结。其结果，能够利用托架22而进一步抑制因发动机振动引起的EGR冷却器6的振动。在本实施方式中，托架22与EGR冷却器6的另一端部6b连结。因此，能够进一步抑制因发动机振动引起的EGR冷却器6的振动。
以上，参照附图(图1～图9(b))对本发明的实施方式进行了说明。然而，本发明并不局限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施。另外，上述实施方式中公开的多个构成要素可以适当改变。例如，可以将某个实施方式中示出的所有构成要素中的某个构成要素追加到其他实施方式的构成要素中，或者可以从实施方式中删除某个实施方式中示出的所有构成要素中的几个构成要素。
为了容易理解本发明，附图以各构成要素为主体而示意性地示出，根据附图制作的情况，图示的各构成要素的厚度、长度、个数、间隔等有时也与实际情况不同。另外，上述实施方式中示出的各构成要素的结构是一个例子，并未特别限定，当然可以在实质上不脱离本发明的效果的范围内进行各种变更。
例如，在参照图1～图9(b)说明的实施方式中，托架22与EGR冷却器6的另一端部6b连结，但是，将托架22与EGR冷却器6连结的位置并不限定于EGR冷却器6的另一端部6b。将托架22与EGR冷却器6连结的位置只要在前后方向上比EGR冷却器6的一端部6a更靠另一端部6b侧即可。也就是说，只要在比EGR冷却器6的一端部6a更靠前侧(另一端侧)的位置将托架22与EGR冷却器6连结即可。
另外，在参照图1～图9(b)说明的实施方式中，托架22与EGR冷却器6的下表面连结，但是，将托架22与EGR冷却器6连结的位置并不限定于EGR冷却器6的下表面。托架22也可以与EGR冷却器6的上表面连结，还可以与EGR冷却器6的前表面连结。
工业上的利用可能性
本发明适用于发动机装置。
附图标记说明
2 ：气缸体
2a ：侧面
4 ：排气歧管
6 ：EGR冷却器
6a ：一端部
6b ：另一端部
10 ：启动器
12 ：飞轮壳体
20 ：气缸盖
20a ：左侧面
22 ：托架
24 ：曲轴
26 ：飞轮
61 ：EGR气体流入口
62 ：EGR气体流出口
63 ：冷却水流入管
63a ：冷却水流入口
64 ：冷却水流出管
100 ：发动机装置

Claims (9)

1.一种发动机装置，其特征在于，
所述发动机装置具备：
气缸体；
气缸盖，其配置于所述气缸体的上方；
排气歧管，其配置于所述气缸盖的一侧面、且使得从所述气缸盖排出的废气流通；以及
EGR冷却器，其配置于所述排气歧管的下方、且对作为从所述排气歧管排出的所述废气的一部分的EGR气体进行冷却。
2.根据权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，
所述EGR冷却器安装于所述排气歧管。
3.根据权利要求1或2所述的发动机装置，其特征在于，
所述发动机装置还具备：将所述EGR冷却器安装于所述气缸体的一侧面的托架。
4.根据权利要求3所述的发动机装置，其特征在于，
所述EGR冷却器在其一端侧与所述排气歧管连结，且在比与所述排气歧管连结的部位更靠另一端侧的位置与所述托架连结。
5.根据权利要求4所述的发动机装置，其特征在于，
所述EGR冷却器具有：供所述EGR气体流入的气体流入口；供所述EGR气体流出的气体流出口；供冷却水流入的冷却水流入口；以及供所述冷却水流出的冷却水流出口，
所述气体流入口及所述气体流出口设置于所述EGR冷却器的一端部，
所述冷却水流入口及所述冷却水流出口设置于所述EGR冷却器的所述一端部的相反侧的另一端部。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的发动机装置，其特征在于，
所述发动机装置还具备：曲轴，其由所述气缸体支承为自如旋转；飞轮，其与所述曲轴一体旋转；以及飞轮壳体，其对所述飞轮进行收容，
所述EGR冷却器的在所述曲轴延伸的轴向上的中心位于比所述气缸体的所述轴向上的中心更靠所述飞轮壳体侧的位置。
7.根据权利要求6所述的发动机装置，其特征在于，
所述EGR冷却器配置于与所述飞轮壳体相邻的位置。
8.根据权利要求6或7所述的发动机装置，其特征在于，
从所述飞轮壳体侧观察时，所述EGR冷却器的整体与所述飞轮壳体重叠。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的发动机装置，其特征在于，
所述发动机装置还具备：在发动机启动时向所述飞轮传递旋转力的启动器，
所述启动器安装于所述飞轮壳体，
所述EGR冷却器配置于所述启动器的上方。
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