JP2005330863A - Ｅｇｒ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＧＲクーラにエア抜きラインを備えてもエンジンの暖機性能やヒータの効きを良好に保ち得るようにする。
【解決手段】エンジン１上側に水冷式のＥＧＲクーラ２を搭載し、該ＥＧＲクーラ２の水冷領域の最上レベルから混入エアを抜き出してラジエータ５に導くエア抜きライン８を備え、該エア抜きライン８の途中に冷却水の流通を抑制する絞り部１０を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン側から給排される冷却水を冷却媒体として使用するＥＧＲ装置に関するものである。

従来より、大型トラック等の大型車両のエンジンでは、排気側から排気ガスの一部を抜き出して吸気側へと戻し、その吸気側に戻された排気ガスでエンジン内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げることによりＮＯx（窒素酸化物）の発生を低減するようにした、いわゆる排気ガス再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）が行われている。

一般的に、この種の排気ガス再循環を行う場合には、排気マニホールドから排気管に亘る排気通路の適宜位置と、吸気管から吸気マニホールドに亘る吸気通路の適宜位置との間をＥＧＲパイプにより接続し、該ＥＧＲパイプを通して排気ガスを再循環するようにしている。

また、エンジンに再循環する排気ガスをＥＧＲパイプの途中で冷却すると、排気ガスの温度が下がり且つその容積が小さくなることにより、エンジンの出力を余り低下させずに燃焼温度を低下して効果的にＮＯxの発生を低減させることができる為、エンジンに排気ガスを再循環するＥＧＲパイプの途中に水冷式のＥＧＲクーラを装備したものもある（例えば、下記の特許文献１や特許文献２を参照）。
特開２００３−１８４６５８号公報 特開２００１−３８１６号公報

図３は従来におけるＥＧＲ装置の一例を示すもので、図中１はエンジン、２は該エンジン１の上側に搭載されたＥＧＲクーラを示し、該ＥＧＲクーラ２に対しエンジン１に導入されたばかりの比較的温度の低い冷却水３の一部を導いて冷却に利用し、該ＥＧＲクーラ２で排気ガスと熱交換されて昇温した冷却水３を、前記エンジン１を経由して昇温した冷却水３と合流させてサーモスタット４を介しラジエータ５に導くようにしてある。

そして、ラジエータ５にて空冷された冷却水３は、クーラントポンプ６を介して再びエンジン１に戻されるが、その一部は車室内の暖房用の熱源としてヒータ７を経由してからエンジン１に戻されるようになっている。

ただし、エンジン１の始動直後における冷却水３の温度が低い時には、図４に示す如く、サーモスタット４の作動でエンジン１からラジエータ５に向かう水路が閉じ且つエンジン１からの冷却水３をクーラントポンプ６へ導く水路が開くことにより、冷却水３をラジエータ５を経由させずにクーラントポンプ６へ直接送り込んでエンジン１の暖機を優先するようになっている。

ここで、エンジン１に対し後付けで組み付けられるＥＧＲクーラ２には、エンジン１の片側の排気系統から反対側の吸気系統へと車幅方向に亘るＥＧＲパイプを接続しなければならないが、エンジン１の前側にサーモスタット４やクーラントポンプ６が配置され且つエンジン１の後側にトランスミッションが連結されているという構造的な制約下にあっては、ＥＧＲパイプをエンジン１の上側で車幅方向に亘らせざるを得ないケースが多い。

そのような場合、ＥＧＲクーラ２も必然的にエンジン１の上側にレイアウトされることになり、この結果、ＥＧＲクーラ２が水冷系統のうちの最上位置となって該ＥＧＲクーラ２の水冷領域における完全なエア抜きが難しくなって、ＥＧＲクーラ２内の水冷領域に残存した空気溜まりにより局所的な過熱部分（排気ガスと冷却水３との熱交換不良部）が生じて応力集中が惹起されかねない。

そこで、このようにＥＧＲクーラ２がエンジン１の上側に搭載されるケースでは、ＥＧＲクーラ２の水冷領域の最上レベルから混入エアを抜き出してラジエータ５に導くエア抜きライン８を備え、ＥＧＲクーラ２の水冷領域が常に満水状態に保たれるようにしてあり、ラジエータ５に抜き出された混入エアは、ラジエータ５上部の図示しないエア抜きホースからヘッダタンクへと送り出されるようにしてある。

しかしながら、斯かるエア抜きライン８を備えたＥＧＲ装置にあっては、先の図４のようにしてエンジン１の暖機を行う場合に、いくらサーモスタット４でエンジン１からラジエータ５に向かう水路が閉じられていても、エア抜きライン８を介しサーモスタット４を迂回した冷却水３がラジエータ５に流れ込んでしまうため、エンジン１の暖機性能が悪くなり、また、始動直後の冷たい車室内を暖めたい時にヒータ７の効きが悪くなるといった問題があった。

また、以上に述べた例では、エア抜きライン８をＥＧＲクーラ２とラジエータ５との間に設けた例を示しているが、図５に示す如く、ＥＧＲクーラ２からヘッダタンク９へエア抜きライン８を繋げてエア抜きを行うようにしたものもあり、このようにした例では、エンジン１の暖機時にヘッダタンク９内の冷えた冷却水３がエア抜きライン８を介しＥＧＲクーラ２側へ逆流し、該ＥＧＲクーラ２から冷たい冷却水３がエンジン１へと循環されてしまうため、やはりエンジン１の暖機性能やヒータ７の効きが悪くなるという同様の問題があった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、ＥＧＲクーラにエア抜きラインを備えてもエンジンの暖機性能やヒータの効きを良好に保ち得るようにすることを目的としている。

本発明の請求項１に記載の発明は、エンジン上側に水冷式のＥＧＲクーラを搭載し、該ＥＧＲクーラの水冷領域の最上レベルから混入エアを抜き出してラジエータに導くエア抜きラインを備え、該エア抜きラインの途中に冷却水の流通を抑制する絞り部を形成したことを特徴とするＥＧＲ装置、に係るものである。

而して、このようにすれば、エア抜きラインの途中に絞り部を形成したことにより、混入エアの抜き出しに支障を及ぼすことなく冷却水の通過抵抗を高めて該冷却水の流通を抑制することが可能となり、エンジンの始動直後にサーモスタットの作動によりラジエータを経由しない冷却水の循環が行われる際に、冷却水がサーモスタットを迂回してエア抜きラインからラジエータに流れ込む現象が起こり難くなる。

本発明の請求項２に記載の発明は、エンジン上側に水冷式のＥＧＲクーラを搭載し、該ＥＧＲクーラの水冷領域の最上レベルから混入エアを抜き出してヘッダタンクに導くエア抜きラインを備え、該エア抜きラインの途中に冷却水の流通を抑制する絞り部を形成したことを特徴とするＥＧＲ装置、に係るものである。

而して、このようにすれば、エア抜きラインの途中に絞り部を形成したことにより、混入エアの抜き出しに支障を及ぼすことなく冷却水の通過抵抗を高めて該冷却水の流通を抑制することが可能となり、エンジンの始動直後にサーモスタットの作動によりラジエータを経由しない冷却水の循環が行われる際に、ヘッダタンク内の冷えた冷却水がエア抜きラインを介しＥＧＲクーラ側へ逆流する現象が起こり難くなる。

上記した本発明のＥＧＲ装置によれば、混入エアの抜き出しに支障を及ぼすことなく冷却水の通過抵抗を絞り部により高め、これによりエア抜きラインにおける冷却水の流通を抑制することができるので、ＥＧＲクーラにエア抜きラインを備えてもエンジンの暖機性能やヒータの効きを良好に保つことができるという優れた効果を奏し得る。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明の第一の形態例を示すもので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

本形態例においては、先の図４の場合と略同様に、ＥＧＲクーラ２の水冷領域の最上レベルから混入エアを抜き出してラジエータ５に導くエア抜きライン８を備えたＥＧＲ装置に関し、エア抜きライン８の途中に冷却水３の流通を抑制する絞り部１０を形成している。

而して、このようにエア抜きライン８の途中に絞り部１０を形成すれば、混入エアの抜き出しに支障を及ぼすことなく冷却水３の通過抵抗を高めて該冷却水３の流通を抑制することが可能となり、エンジン１の始動直後にサーモスタット４の作動によりラジエータ５を経由しない冷却水３の循環が行われる際に、冷却水３がサーモスタット４を迂回してエア抜きライン８からラジエータ５に流れ込む現象が起こり難くなる。

従って、本形態例によれば、冷却水３がサーモスタット４を迂回してエア抜きライン８からラジエータ５に流れ込む現象を起こり難くすることができるので、ラジエータ５で空冷された冷却水３がエンジン１に循環される虞れを極力回避することができ、これによって、エンジン１の暖機性能やヒータ７の効きを良好に保つことができる。

図２は本発明の第二の形態例を示すもので、先の図１の場合と略同様に、ＥＧＲクーラ２の水冷領域の最上レベルから混入エアを抜き出してヘッダタンク９に導くエア抜きライン８を備えたＥＧＲ装置に関し、エア抜きライン８の途中に冷却水３の流通を抑制する絞り部１０を形成している。

而して、このようにすれば、前述した第一の形態例の場合と同様に、エア抜きライン８の途中に絞り部１０を形成しているので、混入エアの抜き出しに支障を及ぼすことなく冷却水３の通過抵抗を高めて該冷却水３の流通を抑制することが可能となり、エンジン１の始動直後にサーモスタット４の作動によりラジエータ５を経由しない冷却水３の循環が行われる際に、ヘッダタンク９内の冷えた冷却水３がエア抜きライン８を介しＥＧＲクーラ２側へ逆流する現象が起こり難くなる。

従って、本形態例によれば、ヘッダタンク９内の冷えた冷却水３がエア抜きライン８を介しＥＧＲクーラ２側へ逆流する現象を起こり難くすることができるので、ＥＧＲクーラ２から冷たい冷却水３がエンジン１に循環される虞れを極力回避することができ、これによって、エンジン１の暖機性能やヒータ７の効きを良好に保つことができる。

尚、本発明のＥＧＲ装置は、上述の形態例にのみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の第一の形態例を示す系統図である。 本発明の第二の形態例を示す系統図である。 従来例を示す系統図である。 図３の暖機時の作動状態を示す系統図である。 別の従来例を示す系統図である。

符号の説明

１ エンジン
２ ＥＧＲクーラ
３ 冷却水
５ ラジエータ
７ ヒータ
８ エア抜きライン
９ ヘッダタンク
１０ 絞り部

Claims (2)

1. エンジン上側に水冷式のＥＧＲクーラを搭載し、該ＥＧＲクーラの水冷領域の最上レベルから混入エアを抜き出してラジエータに導くエア抜きラインを備え、該エア抜きラインの途中に冷却水の流通を抑制する絞り部を形成したことを特徴とするＥＧＲ装置。
2. エンジン上側に水冷式のＥＧＲクーラを搭載し、該ＥＧＲクーラの水冷領域の最上レベルから混入エアを抜き出してヘッダタンクに導くエア抜きラインを備え、該エア抜きラインの途中に冷却水の流通を抑制する絞り部を形成したことを特徴とするＥＧＲ装置。

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