CN1296117A - 废气再循环及油的冷却装置 - Google Patents

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Abstract

一种EGR及油的冷却装置,冷却器容纳部直接安装在汽缸体上,发动机的冷却水流入流出其内部,且邻接地容纳在该冷却器容纳部内的EGR热交换器及油热交换器浸渍到冷却水中,因此不需将发动机的冷却水导入冷却器容纳部内的冷却水用配管,可提高振动耐久性并减小设置空间。且因EGR热交换器与油热交换器邻接,则在低温起动时流过EGR热交换器内的高温的EGR气体的热量经冷却水传递到流过油热交换器内的润滑油,加热润滑油,提高低温起动性能。

Description

废气再循环及油的冷却装置
本发明涉及用发动机的冷却水来冷却EGR(废气再循环)气体及润滑油的水冷式EGR及油的冷却装置。
由图8可知用发动机的冷却水来水冷EGR气体，从而使气体密度上升、提高EGR率的EGR冷却器。
该EGR冷却器a具有介于发动机的排气系(排气歧管)与吸气系(进气歧管)之间的圆筒状壳体b；在壳体b内将气体入口室c、冷却水室d以及出口室e三部分隔开的隔开壁f、f；连接各隔开壁f、f且容纳在冷却水室d内的多个热交换管g；将发动机的冷却水的一部分导入冷却水室d内的冷却水入口h；从冷却水室d内排出冷却水的冷却水出口i；以及将由加热的冷却水所产生的空气从冷却水室内取出的空气取出口j。
采用该EGR冷却器a，在从排气歧管排出的废气(高温)的一部分作为EGR气体回流到进气歧管内时，流过壳体b的热交换管g内的高温EGR气体由于被流过冷却水室d内的冷却水冷却，因此气体的密度变高从而提高EGR率。
但是，上述EGR冷却器a由于设置在排气歧管与进气歧管之间，必须设置在该歧管附近的缸盖周围的有限的空间内。然而，该部位除了发动机罩外，还具有车辆侧的许多构造物，因此实际上由于空间方面的问题而不能设置。
而且，来自发动机的冷却水一旦被取出并导入EGR冷却器a内，为使其再次返回到发动机内，所以必须具有分别连接冷却水入口h、冷却水出口i及发动机的冷却水用配管以及连接到空气取出口j的空气用配管。因此，各配管由于发动机的振动而被激振且可能发生振动龟裂，各配管不得不用托架等固定到发动机上，以确保龟裂耐久性。
此外，图8的EGR冷却器a由于被设计成与冷却发动机的润滑油的油冷却器全然无关，因此在低温起动时不能用EGR气体来加热粘度低的润滑油。即，针对于在低温起动时由EGR气体来加热润滑油、提高发动机的起动性、降低油泵的摩擦方面，仍具有改善的余地。
考虑上述情况的本发明的目的是提供一种EGR及油的冷却装置，其能减小设置空间，具有良好的振动耐久性并能加热低温起动时的润滑油。
为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种EGR及油的冷却装置，其特征是具有：直接安装在汽缸体上、且用于发动机的冷却水流入流出的冷却器容纳部；容纳在该冷却器容纳部内、于内部流动EGR气体的EGR热交换器；与该EGR热交换器邻接并容纳在上述冷却器容纳部内、用于在内部流动润滑油的油热交换器。
所述的EGR及油热交换器，其特征是：上述冷却器容纳部由使水套的一部分露出于汽缸体而形成的开口部、与为覆盖该开口部而安装的盖部构成；上述EGR热交换器与油热交换器邻接地容纳在该盖部内。
本发明的EGR及油的冷却装置具有：直接安装在汽缸体上、且用于发动机的冷却水流入流出的冷却器容纳部；容纳在该冷却器容纳部内、于内部流动EGR气体的EGR热交换器；与该EGR热交换器邻接并容纳在上述冷却器容纳部内、于内部流动润滑油的油热交换器。
按照本发明，因为直接于冷却器容纳部安装汽缸体，并且发动机的冷却水流入流出其内部，且将容纳在该冷却器容纳部内的EGR热交换器及油热交换器浸渍到冷却水中，因此不需要用于将发动机的冷却水导入冷却器容纳部内的配管，提高了振动耐久性并减小了设置空间。
此外，由于EGR热交换器与油热交换器邻接地配置，因此在低温起动时，流过EGR热交换器内的高温EGR的热量通过冷却水而传递到流过油热交换器内的低温的润滑油，从而加热润滑油。此外，冷却器容纳部内的冷却水加热所产生的空气经由汽缸体而向汽缸盖逃逸，因此不需要取出空气用的配管。
上述冷却器容纳部虽然是由使水套的一部分露出于汽缸体而形成的开口部与为覆盖该开口部而安装的盖部构成的，但上述EGR热交换器与油热交换器也可邻接地容纳在该盖部内。
这样，由于在汽缸体上所形成的仅1个开口部为EGR热交换器与油热交换器所共用，因此可以将汽缸体刚性的降低抑制到最小的限度。由此可抑制噪声的恶化，进而抑制由振动引起的耐久性的恶化。
本发明的效果：
采用以上说明的本发明的EGR及油的冷却装置，可减小设置空间，发挥振动耐久性优良、在低温起动时能加热润滑油等效果。
下面根据附图说明本发明的实施例。
图1是表示本发明的一实施例的EGR及油的冷却装置的系统整体的概略图；
图2是上述EGR及油的冷却装置的断面图；
图3是图2的Ⅲ-Ⅲ线方向的视图；
图4是图2的Ⅳ-Ⅳ线方向的视图；
图5是图3的Ⅴ-Ⅴ线方向的断面图；
图6是图3的Ⅵ-Ⅵ线方向的断面图；
图7是表示向上述EGR及油的冷却装置的发动机汽缸体上的安装的样子的斜视图；
图8是表示以往例子的EGR冷却器的概略图。
图1是表示本发明的一实施例的EGR及油的冷却装置1的系统整体的概略图；图2是上述EGR及油的冷却装置1的断面图；图3是图2的Ⅲ-Ⅲ线方向的视图；图4是图2的Ⅳ-Ⅳ线方向的视图；图5是图3的Ⅴ-Ⅴ线方向的断面图；图6是图3的Ⅵ-Ⅵ线方向的断面图；图7是表示向上述EGR及油的冷却装置1的发动机汽缸体上的安装的样子的斜视图。图1与图7的发动机的汽缸数虽然不同，但本质上并无相异。
如图1所示，在发动机2的汽缸体3内，围绕汽缸孔4设置冷却水流过的水套5。水套5内的冷却水从通路6取出，由散热器7冷却，由水泵8加压，再返回到水套5内。在通路6内设置恒温器9。恒温器9在冷却水的水温低于给定值时将冷却水绕过散热器7导入水泵8内，当冷却水的水温高于给定值时将冷却水经散热器7导入水泵8内。
在汽缸体3的侧部直接安装冷却水流入流出的冷却器容纳部10。如图7所示，该冷却器容纳部10由使水套的一部分露出于汽缸体3的侧部上而形成的开口部11、为覆盖该开口部11而安装并由螺钉12固定的盖部13构成。在盖部13内充满水套5的冷却水。如图1所示，盖部13内的冷却水随着水套5内的冷却水的流动而流过盖部13内。如图4所示，在盖部13的开口14的周围，设置有防止冷却水泄漏的环状垫圈15。
如图1及2所示，盖部13由在发动机的轴向长而在宽度方向薄的油冷却器部13a和在轴向短而在宽度方向厚的EGR冷却器部13b叠层而构成。在油冷却器部13a内，容纳有内部流动润滑油的油热交换器15；在EGR冷却器部13b内，容纳有内部流动EGR气体的EGR热交换器16。图中所示的是相对于汽缸体3将油冷却器部13a配置在内侧，而EGR冷却器部13b配置在外侧的情况，但也可相反地配置。
如图1及如2所示，油热交换器15由多个叠层的油中空薄板体17、连通各油中空薄板体17的一端部而被设置的油入口接头18、连通各油中空薄板体17的另一端部而被设置的油出口接头19构成。在各油中空薄板体17内设有多个热交换散热片20。这样的油中空薄板体17、油入口接头18及油出口接头19被浸渍在流过盖部13内的冷却水中。此外，热交换器15不限于这样的叠层型的，也可以是图8所示的多管型的类型。
如图1所示，向油入口接头18内导入由油泵21加压的润滑油。详细地说，由油泵21加压的润滑油从汽缸体3内通过设置在如图4所示的盖部13里面的油入口22而被导入盖部13内，到达如图2所示的油入口通路24内。而且，从油入口通路24导入油入口接头18，通过各油中空薄板体17到达油出口接头19。此后，润滑油通过油出口通路25，从如图4所示的油出口27返回到汽缸体3内。
最后，返回到汽缸体3内的润滑油如图1所示向发动机内的各润滑部30给油，落下到汽缸体3下方的油盘31上，再由油泵21吸引、加压而导入油热交换器15内。如图4所示在油出口27的周围，设有防止润滑油泄漏的环状垫圈28。
如图1、2及5所示，EGR热交换器16由多个叠层的EGR中空薄板体32、连通各EGR中空薄板体32的一端部地设置的EGR入口接头33、连通各EGR中空薄板体32的另一端部地设置的EGR出口接头34构成，该EGR中空薄板体32在盖部13的EGR冷却器部13b内，使其与油热交换器15邻接地被收容。在各EGR中空薄板体32上设有多个热交换散热片35。该EGR中空薄板体32、EGR入口接头33及EGR出口接头34被浸渍到流过盖部13内的冷却水中。EGR热交换器16不限于该叠层型，也可以是图8所示的多管型类型。
如图1及2所示，通过EGR入口通路36将从发动机的排气系(排气歧管)取出的废气的一部分作为EGR气体导入EGR入口接头33。导入EGR入口接头33内的EGR气体通过各EGR中空薄板体32，由此时流过盖部13内的冷却水冷却，在气体密度变高后达到EGR出口接头34处，然后，从EGR出口通路37排出，导入如图1所示的发动机的吸气系(吸气歧管38)。这样，EGR率被提高了。
下面描述以上构成的该实施例的作用。
根据该实施例的“EGR及油的冷却装置”，如图1及图7所示，由于将盖部13直接安装在汽缸体3的开口部11上，并在其内部构成发动机的冷却水流入流出的冷却器容纳部10，而且将容纳在该冷却器容纳部10内的EGR热交换器16及油热交换器15浸渍到冷却水中，因此不需要用于将发动机的冷却水导入冷却器容纳部10内的专用配管以及用于将冷却器容纳部10内的冷却水返回到发动机内的专用配管。
因此，避免了各配管由于发动机的振动而造成的振动耐久性的恶化，提高了振动耐久性。此外，由于不需要配管，因此“EGR及油的冷却装置1”可以与汽缸体3一体化，在设置于狭窄的发动机室内的空间方面有利。而且，由于不需要配管，故冷却水不会受到配管的影响，而是直接作用到各热交换器15、16上，因此提高了由冷却水对各热交换器15、16的冷却效率。再者，由于没有配管，因此避免了图8所示的EGR冷却器a中在配管闭塞时冷却水在壳体b内产生沸腾的空化现象。
此外，如图1及2所示，由于EGR热交换器16与油热交换器15是邻接地配置在盖部13内，因此在发动机低温起动时，流过EGR热交换器16内的高温EGR的热量通过冷却水而传递到流过油热交换器15内的低温的润滑油，从而加热润滑油。这样，当低温起动时，高粘度的润滑油由EGR气体加热而降低粘度，从而提高发动机的起动性能并且减小油泵的摩擦。此外，在低温起动时，冷却水由于根据图1所示的恒温器9而绕过散热器7，因此不会被散热器7冷却，可充分发挥作为加热润滑油的介质的功能。
而且，盖部13内的冷却水因加热而产生的空气，由于经由汽缸体3内的水套5而向汽缸盖逃逸，因此不必设置在图8类型中所必需的空气取出用配管j。即，由盖部13内的冷却水所产生的空气被传输到图5中盖部13的内侧天井面39的斜面部分，通过图7所示的汽缸体3的开口部11而向缸盖逃逸。这样，由于不需要空气取出用的配管以及上述的冷却水用配管，因此可获得十分低的成本。
而且，按照该实施例的“EGR及油的冷却装置1”，如图7所示，由于冷却器容纳部10由使水套的一部分在汽缸体3上露出而形成的开口部11、为覆盖开口部11而安装的盖部13构成，使EGR热交换器16与油热交换器15邻接地容纳在盖部13内，因此盖部13为EGR热交换器16与油热交换器15所共用，从而获得成本的降低。即，可获得比将各热交换器15、16分别配置在汽缸体3的各个部位，且分别用各个盖来覆盖的类型要低的成本。
而且，该结构由于将在汽缸体3上开口形成的仅1个开口部11共用于EGR热交换器16及油热交换器15，因此可将汽缸体3的刚性的降低抑制到最小的限度。即，与将各热交换器15、16分别设置在汽缸体3的各个部位而在汽缸体3上设有2个开口部的类型相比，可以抑制刚性的降低。这样，由于可以将汽缸体3的刚性的降低抑制到最小限度，因此可以抑制由汽缸体3的振动引起的噪声恶化，进而抑制由振动引起的耐久性恶化。
采用以上说明的本发明的EGR及油的冷却装置，可减小设置空间，发挥振动耐久性优良、在低温起动时能加热润滑油等效果。

Claims (2)

1.一种EGR及油的冷却装置，其特征是具有：直接安装在汽缸体上、且用于发动机的冷却水流入流出的冷却器容纳部；容纳在该冷却器容纳部内、于内部流动EGR气体的EGR热交换器；与该EGR热交换器邻接并容纳在上述冷却器容纳部内、用于在内部流动润滑油的油热交换器。
2.如权利要求1所述的EGR及油热交换器，其特征是：上述冷却器容纳部由使水套的一部分露出于汽缸体而形成的开口部、与为覆盖该开口部而安装的盖部构成；上述EGR热交换器与油热交换器邻接地容纳在该盖部内。
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