JP2004116495A - Egr gas cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のエンジンの排気系から排出された排気ガスの一部をEGRガスとしてエンジンの吸気系に再循環させるいわゆるEGRガスの冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、上記のようなエンジンにおいて、該エンジンから排出される排気ガス中の窒素酸化物を低減させる等の目的で、エンジンの排気系から排出される排気ガスの一部をEGRガスとしてエンジンの吸気系に再循環させるいわゆる排気ガス再循環(EGR)装置を備えることは知られている。
【0003】
この場合、吸気系に再循環させるEGRガスは、適度に冷却する必要があり、従来は例えば図3に示すようにエンジンの排気マニホールド1から吸気マニホールドの吸気口2にEGRガスを導くためのEGR配管3の途中にEGRガス冷却装置4を設けるようにしている。図中、5は組付誤差や振動吸収用の蛇腹管、6はフランジ継手、7はEGR配管3と吸気マニホールドの吸気口2とを開閉可能に連通接続するEGRバルブ、8は図に省略したエアクリーナからの吸気を吸気マニホールドの吸気口2に導く連通管である。
【0004】
上記のようなEGRガス冷却装置としては、例えば下記特許文献1や特許文献2のように、EGR配管に連通する多数の伝熱管を外筒内に収容配置し、その外筒内の隣り合う伝熱管間に冷却水を流通させて上記各伝熱管内を流れるEGRガスを冷却するものが知られているが、構造が複雑で製造コストや車載重量が増大する等の不具合がある。
【0005】
そこで、例えば下記特許文献3のようにEGR配管の一部を内外二重に形成し、その内外管間に冷却水を流通させて、上記内管内を流れるEGRガスを冷却する構成とし、かつ上記内管の表面積を増大させるために内管の横断面形状を波形に形成して冷却効率を高めることが提案されているが、上記内管内を流れるEGRガスは単に直線状に通過するだけなので、必ずしも充分な冷却効果が得られない等の問題があった。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−193992号公報
【特許文献2】
特開平11−193993号公報
【特許文献3】
特開2000−265908号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、簡単な構成により、冷却効率の優れたEGRガス冷却装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明によるEGRガス冷却装置は、以下の構成としたものである。すなわち、エンジンの排気口から排出された排気ガスの一部をEGRガスとしてエンジンの吸気口に再循環させるEGR配管を、上記エンジンの排気マニホールドと吸気マニホールドとの間に屈曲させて配管すると共に、上記EGR配管の少なくとも一部を上記屈曲部をも含めて内外二重に形成し、その内外管間に冷却水を導入して上記内管内を流れるEGRガスを冷却するための冷却水導入口を上記屈曲部の近傍に設けたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるEGRガス冷却装置を、図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図1および図2は本発明によるEGRガス冷却装置の一実施形態を示すもので、図1(a)は平面図、同図(b)は正面図、図2はEGR配管の一部切り欠き拡大平面図であり、前記従来例と同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【0010】
図示例のEGR配管3は、多数の屈曲部3cを有して排気マニホールド1と吸気マニホールドの吸気口2との間に配管され、そのEGR配管3の一端3a側はフランジ継手6を介して排気マニホールド1に、他端3b側はEGRバルブ7を介して吸気マニホールドの吸気口2にそれぞれ連通接続されている。
【0011】
上記EGR配管3は、排気マニホールド1側の一部を除いて内管31と外管32とで内外二重に形成され、内管31の排気マニホールド1側は上記フランジ継手6まで延長して設けると共に、その途中には組付誤差や振動吸収用の蛇腹管5が接続されている。また外管32の両端部は、絞り加工等を施すことによって内管31の外周面に密着固定されている。
【0012】
上記内外管31・32間には、エンジン冷却用の冷却水の一部を流通させて内管31内を流れるEGRガスを冷却する構成であり、その内外管31・32間に冷却水を導入するための冷却水導入口11が、EGR配管3の屈曲部3cの近傍に設けられている。特に、図の場合はEGR配管3の最も上流側(排気マニホールド1側)の屈曲部3cと上部側の屈曲部3cの2箇所に短管状の冷却水導入口11を設けたもので、その各短管状の冷却水導入口11に図に省略した連通管等を接続してエンジン冷却用の冷却水の一部を上記内外管31・32間に導入する構成である。図中、12は上記内外管31・32間に導入した冷却水を排出するための冷却水排出口で、その排出口12も本実施形態においては短管状に形成され、その短管状の排出口12に図に省略した連通管等を介してエンジン冷却水の通路もしくは管路内に帰還させる構成である。13は上記内外管31・32間に残留する空気を排出させるための短管状の空気排出口である。
【0013】
なお上記のEGRガス冷却装置を構成する部材の材質等は適宜であるが、好ましくはステンレス等の耐食性および耐熱性のよい金属を用いるとよく、特にEGR配管3を構成する内外管31・32としてSUS436等を用いると、耐食性および耐熱性がよいだけでなく、熱伝導性がよく、冷却効率を向上させることができる。また加工方法としては、例えばハイドロフォーム加工等を用いれば、屈曲部を有する中空二重のEGR配管にあっても容易に製造することができる。
【0014】
上記の構成において、EGR配管3の内外管31・32間に冷却水を流通させた状態で、図に省略したエンジンを作動させると、排気マニホールド1内に排出された排気ガスの一部がEGRガスとして上記EGR配管3の内管31内に流入し、蛇腹管5を経て内外管31・32の二重管部分における内管31内を移動する。その際、内外管31・32間に流通する冷却水によって上記内管31内を流れるEGRガスが順次冷却されるもので、特に本発明においてはEGR配管3の屈曲部3cの近傍に冷却水導入口11を設けたことによって効率よく冷却することができる。
【0015】
すなわち、内管31内を流れるEGRガスは、屈曲部を通過する際に内管31の内面に順次衝突しながら向きを変える。そのため、内管31の屈曲部は、いわゆる熱だまりとなって温度が激しく上昇するが、その屈曲部の近傍に冷却水導入口を設けることによって効率よく冷却することができるものである。とりわけ、EGR配管の最も上流側の屈曲部、すなわち排気マニホールド1側に最も近い屈曲部の温度上昇は最も激しく、その屈曲部の近傍に冷却水導入口を設ければ、より効率よく冷却することができる。また上記実施形態のように複数個の屈曲部を有するEGR配管にあっては、それら複数個の屈曲部のうちのいずれか2つ以上もしくは全ての屈曲部の近傍に冷却水導入口を設けるようにしてもよく、そのようにすると、更に効率よく冷却することが可能となる。
【0016】
上記のようにして冷却されたEGRガスは、EGR配管3の他端3b側からEGRバルブ7を介して吸気マニホールドの吸気口2に導かれ、図に省略したエアクリーナからの空気と共に、上記吸気マニホールドを介してエンジンの燃焼室に導かれて燃焼に供される。
【0017】
【発明の効果】
以上のように本発明によるEGRガス冷却装置は、エンジンの排気マニホールドと吸気マニホールドとの間に屈曲配管したEGR配管の少なくとも一部を上記屈曲部をも含めて内外二重に形成し、その内外管間に冷却水を導入するための冷却水導入口を上記屈曲部の近傍に設けたから、上記EGR配管内を流れるEGRガスを効率よく冷却することができるもので、極めて簡単な構成によって冷却効率の優れたEGRガス冷却装置を安価に提供できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明によるEGRガス冷却装置の一実施形態を示す平面図。
(b)はその正面図。
【図2】上記EGRガス冷却装置におけるEGR配管の一部切り欠き拡大平面図。
【図3】(a)は従来のEGRガス冷却装置の配置構成の一例を示す平面図。
(b)はその正面図。
【符号の説明】
1 排気マニホールド
2 吸気口
3 EGR配管
3a 一端
3b 他端
3c 屈曲部
31 内管
32 外管
11 冷却水導入口
12 配水管
13 空気排出口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called EGR gas cooling device that recirculates a part of exhaust gas discharged from an exhaust system of an engine of an automobile or the like as EGR gas to an intake system of the engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in such an engine, a part of the exhaust gas discharged from the exhaust system of the engine is used as EGR gas for the purpose of reducing nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from the engine. It is known to provide a so-called exhaust gas recirculation (EGR) device that recirculates the system.
[0003]
In this case, the EGR gas to be recirculated to the intake system needs to be appropriately cooled. Conventionally, for example, as shown in FIG. 3, an EGR gas for guiding the EGR gas from the exhaust manifold 1 of the engine to the
[0004]
As the above-described EGR gas cooling device, for example, as disclosed in Patent Document 1 and
[0005]
Therefore, for example, as in
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-193992 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-193993 [Patent Document 3]
JP 2000-265908 A
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been proposed in view of the above problems, and has as its object to provide an EGR gas cooling device having a simple configuration and excellent cooling efficiency.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, an EGR gas cooling device according to the present invention has the following configuration. That is, an EGR pipe for recirculating a part of the exhaust gas discharged from the exhaust port of the engine as the EGR gas to the intake port of the engine is bent and piped between the exhaust manifold and the intake manifold of the engine, and At least a part of the EGR pipe is formed to be double inner and outer including the bent portion, and a cooling water inlet for introducing cooling water between the inner and outer pipes to cool EGR gas flowing through the inner pipe is provided. It is characterized in that it is provided near the bent portion.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an EGR gas cooling device according to the present invention will be specifically described based on an embodiment shown in the drawings. 1 and 2 show an embodiment of an EGR gas cooling device according to the present invention. FIG. 1 (a) is a plan view, FIG. 1 (b) is a front view, and FIG. FIG. 11 is an enlarged plan view, in which members having the same functions as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0010]
The illustrated EGR
[0011]
Except for a part of the exhaust manifold 1 side, the EGR
[0012]
A part of the cooling water for cooling the engine is circulated between the inner and
[0013]
In addition, although the material etc. of the member which comprises the said EGR gas cooling apparatus are suitable, Preferably it is good to use metals with good corrosion resistance and heat resistance, such as stainless steel, and especially as the inner and
[0014]
In the above configuration, when the engine not shown in the drawing is operated in a state where the cooling water is circulated between the inner and
[0015]
That is, the EGR gas flowing in the
[0016]
The EGR gas cooled as described above is guided from the
[0017]
【The invention's effect】
As described above, in the EGR gas cooling device according to the present invention, at least a part of the EGR pipe which is bent between the exhaust manifold and the intake manifold of the engine is formed to be double inside and outside including the above-mentioned bent portion. A cooling water inlet for introducing cooling water between the pipes is provided near the bent portion, so that the EGR gas flowing through the EGR pipe can be efficiently cooled. There is an effect that an EGR gas cooling device excellent in the above can be provided at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view showing an embodiment of an EGR gas cooling device according to the present invention.
(B) is the front view.
FIG. 2 is a partially cutaway enlarged plan view of an EGR pipe in the EGR gas cooling device.
FIG. 3A is a plan view showing an example of an arrangement configuration of a conventional EGR gas cooling device.
(B) is the front view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
Priority Applications (1)
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-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002285056A patent/JP2004116495A/en active Pending
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