JP2001132556A - Ｅｇｒ及びオイルの冷却装置 - Google Patents

Ｅｇｒ及びオイルの冷却装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置スペースが小さく、振動耐久性に優れ、
低温始動時に潤滑油を暖めることができるＥＧＲ及びオ
イルの冷却装置を提供する。 【解決手段】 シリンダブロック３に直接クーラー収容
部１０を取り付けてその内部にエンジンの冷却水が流入
出するようにし、かかるクーラー収容部１０内にＥＧＲ
熱交換器１６およびオイル熱交換器１５を隣接収容して
冷却水に浸漬しているので、エンジンの冷却水をクーラ
収容部１０内に導くための冷却水用の配管が不要とな
り、振動耐久性が向上すると共に設置スペースが小さく
なる。また、ＥＧＲ熱交換器１６とオイル熱交換器１５
とが隣接されているので、低温始動時には、ＥＧＲ熱交
換器１６内を流れる高温のＥＧＲガスの熱が冷却水を介
してオイル熱交換器１５内を流れる低温の潤滑油に伝わ
り、潤滑油が暖められ、低温始動性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＧＲガスおよび
潤滑油をエンジンの冷却水によって冷却する水冷式のＥ
ＧＲ及びオイルの冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＧＲガスをエンジンの冷却水によって
水冷し、ガス密度を上昇させてＥＧＲ率を向上させるＥ
ＧＲクーラーとして、図８に示すものが知られている。
【０００３】このＥＧＲクーラーａは、エンジンの排気
系（エキゾーストマニホールド）と吸気系（インテーク
マニホールド）との間に介設された筒体状のケーシング
ｂと、ケーシングｂ内をガス入口室ｃと冷却水室ｄとガ
ス出口室ｅとの三部屋に仕切る仕切壁ｆ、ｆと、各仕切
壁ｆ、ｆを掛け渡して冷却水室ｄ内に収容された複数の
熱交換管ｇと、冷却水室ｄ内にエンジンの冷却水の一部
を導く冷却水入口ｈと、冷却水室ｄ内から冷却水を排出
する冷却水出口ｉと、加熱される冷却水より生じたエア
を冷却水室ｄ内から取り出すエア抜き口ｊとを備えてい
る。
【０００４】かかるＥＧＲクーラーａによれば、エキゾ
ーストマニホールドから排出された排気ガス（高温）の
一部がＥＧＲガスとしてインテークマニホールドに還流
される際に、ケーシングｂの熱交換管ｇ内を流れる高温
のＥＧＲガスが冷却水室ｄ内を流れる冷却水によって冷
却されるため、ガス密度が高まってＥＧＲ率が向上する
ことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＥＧＲ
クーラーａは、エキゾーストマニホールドとインテーク
マニホールドとの間に介設する都合上、それらマニホー
ルドの近傍であるシリンダヘッド回りの限られたスペー
スに、設置・搭載する必要がある。しかしながら、この
部位はエンジンフード他、車両側構造物が多いため、実
際には、スペースの問題から搭載できないこともある。
【０００６】また、エンジンから冷却水を一旦取り出し
てＥＧＲクーラーａに導き、これを再びエンジンに戻す
ようにしているため、冷却水入口ｈおよび冷却水出口ｉ
とエンジンとを夫々接続する冷却水用配管や、エア抜き
口ｊに接続するエア用配管が、必要になる。このため、
各配管がエンジンの振動によって加振され亀裂が生じる
可能性があり、各配管をブラケット等でエンジンに固定
し、亀裂耐久性を確保しなければならない。
【０００７】また、図８のＥＧＲクーラーａは、エンジ
ンの潤滑油を冷却するオイルクーラーとは全く無関係に
設けられているため、低温始動時において粘度が低い潤
滑油をＥＧＲガスによって暖めることができない。すな
わち、低温始動時に潤滑油をＥＧＲガスによって暖め
て、エンジンの始動性を高め、オイルポンプのフリクシ
ョンを小さくする点について、改善の余地が残されてい
る。
【０００８】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、設置スペースが小さく、振動耐久性に優れ、低
温始動時に潤滑油を暖めることができるＥＧＲ及びオイ
ルの冷却装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係るＥＧＲ及びオイルの冷却装置は、シリンダブ
ロックに直接取り付けられ、エンジンの冷却水が流入出
するクーラー収容部と、該クーラー収容部内に収容さ
れ、内部にＥＧＲガスが流れるＥＧＲ熱交換器と、該Ｅ
ＧＲ熱交換器に隣接させて上記クーラー収容部内に収容
され、内部に潤滑油が流れるオイル熱交換器とを備えた
ものである。
【００１０】本発明によれば、シリンダブロックに直接
クーラー収容部を取り付けてその内部にエンジンの冷却
水が流入出するようにし、かかるクーラー収容部内にＥ
ＧＲ熱交換器およびオイル熱交換器を収容して冷却水に
浸漬しているので、エンジンの冷却水をクーラ収容部内
に導くための冷却水用の配管が不要となり、振動耐久性
が向上すると共に設置スペースが小さくなる。
【００１１】また、ＥＧＲ熱交換器とオイル熱交換器と
が隣接配置されているので、低温始動時には、ＥＧＲ熱
交換器内を流れる高温のＥＧＲガスの熱が冷却水を介し
てオイル熱交換器内を流れる低温の潤滑油に伝わり、潤
滑油が暖められる。また、クーラー収容部内の冷却水が
加熱されて生じたエアは、シリンダブロックを経由して
シリンダヘッドに逃げるため、エア抜き用の配管が不要
となる。
【００１２】上記クーラー収容部が、シリンダブロック
にウォータジャケットの一部を露出するように形成され
た開口部と、該開口部を覆うように装着されたカバー部
とからなり、該カバー部内に、上記ＥＧＲ熱交換器とオ
イル熱交換器とを隣接させて収容してもよい。
【００１３】こうすれば、シリンダブロックに開口形成
された１のみの開口部を、ＥＧＲ熱交換器およびオイル
熱交換器に共用することになるので、シリンダブロック
の剛性低下を最小限に抑えることができる。よって、騒
音悪化を抑えることができ、ひいては振動による耐久性
悪化をも抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を添付図面に
基いて説明する。
【００１５】図１は本実施形態に係るＥＧＲ及びオイル
の冷却装置１のシステム全体を表す概略図、図２はＥＧ
Ｒ及びオイルの冷却装置１の断面図、図３は図２の III
-III線矢示図、図４は図２の IV-IV線矢示図、図５は図
３の V-V線断面図、図６は図３の VI-VI線断面図、図７
はＥＧＲ及びオイルの冷却装置１のエンジンブロックへ
の取り付けの様子を示す斜視図である。なお、図１と図
７とはエンジンの気筒数が異なるが、本質的な相違では
ない。
【００１６】図１に示すように、エンジン２のシリンダ
ブロック３内には、シリンダボア４を囲むように冷却水
が流れるウォータジャケット５が設けられている。ウォ
ータジャケット５内の冷却水は、通路６から取り出さ
れ、ラジエター７によって冷却され、水ポンプ８によっ
て加圧され、再びウォータジャケット５内に戻される。
通路６には、サーモスタット９が設けられている。サー
モスタット９は、冷却水の水温が所定値より低いとき冷
却水をラジエター７をバイパスして水ポンプ８に導き、
冷却水の水温が所定値以上のとき冷却水をラジエター７
を介して水ポンプ８に導くものである。
【００１７】シリンダブロック３の側部には、冷却水が
流入出するクーラー収容部１０が、直接取り付けられて
いる。クーラー収容部１０は、図７に示すように、シリ
ンダブロック３の側部にウォータジャケットの一部を露
出するように形成された開口部１１と、その開口部１１
を覆うように装着されボルト１２で固定されるカバー部
１３とからなる。カバー部１３内には、ウォータジャケ
ット５の冷却水が充満される。カバー部１３内の冷却水
は、図１に示すように、ウォータジャケット５内の冷却
水の流れに伴ってカバー部１３内を流れる。図４に示す
ように、カバー部１３の開口１４の周囲には、冷却水の
漏洩を防止する環状のパッキン１５が設けられている。
【００１８】カバー部１３は、図１および図２に示すよ
うに、エンジンの軸方向に長く幅方向に薄く形成された
オイルクーラー部１３ａと、軸方向に短く幅方向に厚く
形成されたＥＧＲクーラー部１３ｂとが積層されて構成
されている。オイルクーラー部１３ａ内には、内部に潤
滑油が流れるオイル熱交換器１５が収容され、ＥＧＲク
ーラー部１３ｂ内には、内部にＥＧＲガスが流れるＥＧ
Ｒ熱交換器１６が収容される。なお、図例ではシリンダ
ブロック３に対して、オイルクーラー部１３ａを内側に
ＥＧＲクーラー部１３ｂを外側に配置しているが、これ
らを逆の配置としてもよい。
【００１９】オイル熱交換器１５は、図１および図２に
示すように、複数積層されたオイル中空薄板体１７と、
各オイル中空薄板体１７の一端部を連通して設けられた
オイル入口ヘッダ１８と、各オイル中空薄板体１７の他
端部を連通して設けられたオイル出口ヘッダ１９とから
なる。各オイル中空薄板体１７には、複数の熱交換フィ
ン２０が設けられている。これらオイル中空薄板体１
７、オイル入口ヘッダ１８およびオイル出口ヘッダ１９
は、カバー部１３内を流れる冷却水に浸漬される。な
お、オイル熱交換器１５は、このような積層型に限ら
ず、図８に示すような多管型のタイプであってもよい。
【００２０】オイル入口ヘッダ１８には、図１に示すよ
うに、オイルポンプ２１によって加圧された潤滑油が導
入される。詳しくは、オイルポンプ２１で加圧された潤
滑油は、シリンダブロック３内から図４に示すカバー部
１３の裏面に設けられたオイル入口２２を通ってカバー
部１３内に導かれ、図２に示すオイル入口通路２４に至
る。そして、オイル入口通路２４からオイル入口ヘッダ
１８に導かれ、各オイル中空薄板体１７を通ってオイル
出口ヘッダ１９に至る。その後、潤滑油は、オイル出口
通路２５を通り、図４に示すオイル出口２７からシリン
ダブロック３に戻される。
【００２１】こうして最終的にシリンダブロック３に戻
された潤滑油は、図１に示すように、エンジン内の各潤
滑部３０に給油され、シリンダブロック３下方のオイル
パン３１に落ち、再びオイルポンプ２１で吸引・加圧さ
れてオイル熱交換器１５に導かれる。なお、図４に示す
オイル出口２７の周囲には、潤滑油の漏洩を防止する環
状のパッキン２８が設けられている。
【００２２】ＥＧＲ熱交換器１６は、図１、図２および
図５に示すように、カバー部１３のＥＧＲクーラー部１
３ｂ内にオイル熱交換器１５に隣接させて収容されてお
り、複数積層されたＥＧＲ中空薄板体３２と、各ＥＧＲ
中空薄板体３２の一端部を連通して設けられたＥＧＲ入
口ヘッダ３３と、各ＥＧＲ中空薄板体３２の他端部を連
通して設けられたＥＧＲ出口ヘッダ３４とからなる。各
ＥＧＲ中空薄板体３２には、複数の熱交換フィン３５が
設けられている。これらＥＧＲ中空薄板体３２、ＥＧＲ
入口ヘッダ３３およびＥＧＲ出口ヘッダ３４は、カバー
部１３内を流れる冷却水に浸漬される。なお、ＥＧＲ熱
交換器１６は、このような積層型に限らず、図８に示す
ような多管型のタイプであってもよい。
【００２３】ＥＧＲ入口ヘッダ３３には、図１および図
２に示すように、ＥＧＲ入口通路３６を介して、エンジ
ンの排気系（エキゾーストマニホールド）から取り出さ
れた排気の一部が、ＥＧＲガスとして導かれる。ＥＧＲ
入口ヘッダ３３内に導かれたＥＧＲガスは、各ＥＧＲ中
空薄板体３２を通り、その際にカバー部材１３内を流れ
る冷却水によって冷却され、ガス密度が高まった後にＥ
ＧＲ出口ヘッダ３４に至り、その後、ＥＧＲ出口通路３
７から排出され、図１に示すようにエンジンの吸気系
（インテークマニホールド３８）に導かれる。これによ
り、ＥＧＲ率が高まることになる。
【００２４】以上の構成からなる本実施形態の作用を述
べる。
【００２５】本実施形態に係る「ＥＧＲ及びオイルの冷
却装置１」によれば、図１および図７に示すように、シ
リンダブロック３の開口部１１に直接カバー部１３を取
り付けその内部にエンジンの冷却水が流入出するように
してクーラ収容部１０を構成し、かかるクーラ収容部１
０内にＥＧＲ熱交換器１６およびオイル熱交換器１５を
収容して冷却水に浸漬しているので、エンジンの冷却水
をクーラ収容部１０内に導くための冷却水用の専用配管
およびクーラ収容部１０内の冷却水をエンジンに戻すた
めの専用配管が不要となる。
【００２６】よって、各配管がエンジンの振動に加振さ
れることによる振動耐久性の悪化を回避でき、振動耐久
性が向上する。また、配管がなくなって、「ＥＧＲ及び
オイルの冷却装置１」がシリンダブロック３に一体化さ
れるということは、狭隘なエンジンルーム内にて設置ス
ペース上有利となる。また、配管がなくなって、冷却水
が配管による絞りを受けることなく直接各熱交換器１
５、１６に作用するため、冷却水による各熱交換器１
５、１６の冷却効率が向上する。また、配管がなくなる
ため、図８に示すＥＧＲクーラーａにおいて配管の閉塞
時にケーシングｂ内の冷却水が沸騰して生じるキャビテ
ーションを回避できる。
【００２７】また、図１および図２に示すように、ＥＧ
Ｒ熱交換器１６とオイル熱交換器１５とがカバー部１３
内に隣接配置されているので、エンジンの低温始動時に
は、ＥＧＲ熱交換器１６内を流れる高温のＥＧＲガスの
熱が冷却水を介してオイル熱交換器１５内を流れる低温
の潤滑油に伝わり、潤滑油が暖められる。このように、
低温始動時に、高粘度の潤滑油をＥＧＲガスにより暖め
て粘度を低くできるので、エンジンの始動性が高まると
共にオイルポンプのフリクションを小さくすることがで
きる。なお、低温始動時、冷却水は、図１に示すサーモ
スタット９によりラジエター７をバイパスするので、ラ
ジエター７により冷却されることはなく、潤滑油を暖め
る媒体として十分機能し得る。
【００２８】また、カバー部１３内の冷却水が加熱され
て生じたエアは、シリンダブロック３のウォータジャケ
ット５を経由してシリンダヘッドに逃げるため、図８の
タイプでは必要であったエア抜き用の配管ｊが不要とな
る。すなわち、カバー部１３内の冷却水から生じたエア
は、図５においてカバー部１３の内側天井面３９の斜面
部分を伝って図７に示すシリンダブロック３の開口部１
１を通り、シリンダヘッドに逃げるのである。このよう
に、エア抜き用の配管および上述した冷却水用の配管が
不要となるため、その分低コスト化を図ることができ
る。
【００２９】また、本実施形態に係る「ＥＧＲ及びオイ
ルの冷却装置１」にあっては、図７に示すように、クー
ラー収容部１０が、シリンダブロック３にウォータジャ
ケットの一部を露出するように形成された開口部１１
と、開口部１１を覆うように装着されたカバー部１３と
からなり、カバー部１３内に、ＥＧＲ熱交換器１６とオ
イル熱交換器１５とを隣接させて収容しているので、カ
バー部１３がＥＧＲ熱交換器１６およびオイル熱交換器
１５の共用となり、コストダウンを図れる。すなわち、
各熱交換器１５、１６をシリンダブロック３の別々の部
位に配置して夫々別々のカバーで覆ったタイプよりコス
トダウンを図れる。
【００３０】また、かかる構成は、シリンダブロック３
に開口形成された１のみの開口部１１を、ＥＧＲ熱交換
器１６およびオイル熱交換器１５に共用することになる
ので、シリンダブロック３の剛性低下を最小限に抑える
ことができる。すなわち、各熱交換器１５、１６をシリ
ンダブロック３の別々の部位に配置すべくシリンダブロ
ック３に２つの開口部を設けたタイプよりも剛性低下を
抑えることができる。このように、シリンダブロック３
の剛性低下を最小限に抑えることができるので、シリン
ダブロック３の振動による騒音悪化を抑えることがで
き、ひいては振動に起因する耐久性悪化をも抑えること
ができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るＥＧＲ
及びオイルの冷却装置によれば、設置スペースが小さ
く、振動耐久性に優れ、低温始動時に潤滑油を暖めるこ
とができる、という優れた効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すＥＧＲ及びオイルの
冷却装置のシステム全体を表す概略図である。
【図２】上記ＥＧＲ及びオイルの冷却装置の断面図であ
る。
【図３】図２の III-III線矢示図である。
【図４】図２の IV-IV線矢示図である。
【図５】図３の V-V線断面図である。
【図６】図３の VI-VI線断面図である。
【図７】上記ＥＧＲ及びオイルの冷却装置のエンジンブ
ロックへの取り付けの様子を示す斜視図である。
【図８】従来例を示すＥＧＲクーラーの概略図である。
【符号の説明】
１ ＥＧＲ及びオイルの冷却装置 ３ シリンダブロック ５ ウォータジャケット １０ クーラー収容部 １１ 開口部 １３ カバー部 １５ オイル熱交換器 １６ ＥＧＲ熱交換器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダブロックに直接取り付けられ、
    エンジンの冷却水が流入出するクーラー収容部と、該ク
    ーラー収容部内に収容され、内部にＥＧＲガスが流れる
    ＥＧＲ熱交換器と、該ＥＧＲ熱交換器に隣接させて上記
    クーラー収容部内に収容され、内部に潤滑油が流れるオ
    イル熱交換器とを備えたことを特徴とするＥＧＲ及びオ
    イルの冷却装置。
  2. 【請求項２】 上記クーラー収容部が、シリンダブロッ
    クにウォータジャケットの一部を露出するように形成さ
    れた開口部と、該開口部を覆うように装着されたカバー
    部とからなり、該カバー部内に、上記ＥＧＲ熱交換器と
    オイル熱交換器とを隣接させて収容した請求項１記載の
    ＥＧＲ及びオイルの冷却装置。
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