JP2011074890A - Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,内燃機関において,その排気ガスのクリーン化等を目的として,前記排気ガスの一部を吸気系に還流する装置に関するものである。 The present invention, in an internal combustion engine, for the purpose of cleaning, etc. of the exhaust gas, to an apparatus for recirculating to the intake system part of the exhaust gas.
最近の内燃機関においては,排気系から吸気系への排気ガス還流経路の一部を,シリンダヘッドの内部に,当該シリンダヘッドをその吸気側から排気側に向かって横切る方向に延びるように形成することが実行されている。 In recent internal combustion engines, a part of the exhaust gas recirculation path from the exhaust system to the intake system is formed inside the cylinder head so as to extend in a direction crossing the cylinder head from the intake side to the exhaust side. That is running.
この場合,前記排気ガス還流経路中には,吸気系への排気ガスの還流を内燃機関における運転域等に応じて制御する還流制御弁が設けられている。 In this case, a recirculation control valve is provided in the exhaust gas recirculation path to control the recirculation of the exhaust gas to the intake system in accordance with the operating range of the internal combustion engine.
そこで,先行技術としての特許文献1は,前記還流制御弁を,前記シリンダヘッドの上面に,当該還流制御弁における開閉弁体部を前記シリンダヘッドの上面に凹み形成したバルブハウジング内に挿入するように取付け,前記バルブハウジング内に,前記シリンダヘッドの内部に形成した排気ガス還流経路のうち排気系からの上流側還流通路と,吸気系側への下流側還流通路との両方を連通・開口するという構成にすることを提案している。 Therefore, in Patent Document 1 as a prior art, the recirculation control valve is inserted into a valve housing in which an upper and lower valve bodies of the recirculation control valve are recessed in the upper surface of the cylinder head. In the valve housing, both the upstream recirculation passage from the exhaust system and the downstream recirculation passage to the intake system side in the exhaust gas recirculation path formed inside the cylinder head are communicated and opened. It is proposed to make the structure.
しかし,この先行技術によると,前記還流制御弁は,前記シリンダヘッドの上面に,当該上面から突出するように取付けられていることにより,この還流制御弁の分だけ,内燃機関の全体の高さが高くなるという問題がある。 However, according to this prior art, since the recirculation control valve is mounted on the upper surface of the cylinder head so as to protrude from the upper surface, the total height of the internal combustion engine is increased by the recirculation control valve. There is a problem that becomes high.
しかも,前記シリンダヘッドの内部に形成した排気ガス還流経路内には,内燃機関の運転を停止したときに,排気ガス中の水分による酸性度の高い凝縮水が発生することになるが,この凝縮水は,主として前記排気ガス還流経路のうち吸気系側への下流側還流通路内において多く発生する。 In addition, in the exhaust gas recirculation path formed inside the cylinder head, condensed water with high acidity due to moisture in the exhaust gas is generated when the operation of the internal combustion engine is stopped. A large amount of water is generated mainly in the downstream recirculation passage to the intake system side in the exhaust gas recirculation path.
前記先行技術は,前記還流制御弁のうち開閉弁体部を収容するバルブハウジングは,前記シリンダヘッドの上面に凹み形成した構成であることにより,このバルブハウジング内には,内燃機関の運転を停止したときにおいて,排気ガス中の水分による酸性度の高い凝縮水が溜まり,この凝縮水が前記バルブハウジング内に挿入されている開閉弁体部に付着することになるから,次に内燃機関を再始動したときに,前記還流制御弁による開閉制御及び流量制御に重大な支障を及ぼすばかりか,その開閉弁体部を腐食して,その耐久性を低下するという問題がある。 According to the prior art, the valve housing for accommodating the on-off valve body portion of the recirculation control valve is configured to have a recess formed in the upper surface of the cylinder head, so that the operation of the internal combustion engine is stopped in the valve housing. When this occurs, condensed water with high acidity due to moisture in the exhaust gas accumulates and adheres to the opening / closing valve body inserted in the valve housing. When the engine is started, there is a problem that not only the opening / closing control and the flow rate control by the reflux control valve are seriously disturbed, but also the opening / closing valve body is corroded to reduce its durability.
本発明は,これらの問題を解消することを技術的課題とするものである。 The present invention has a technical problem to solve these problems.
この技術的課題を達成するため請求項1は,
「排気系から吸気系への排気ガス還流通路の一部を,シリンダヘッドの内部に形成する一方,前記排気ガス還流通路の途中に還流制御弁を設けて成る内燃機関において,
前記シリンダヘッドの側面には,バルブハウジングを横向きに凹み形成して,このバルブハウジング内に,前記シリンダヘッドの内部に形成した排気ガス還流通路のうち排気系側からの上流側還流通路と,吸気系側への下流側還流通路との両方を連通する一方,前記シリンダヘッドの側面には,前記還流制御弁を,その開閉弁体部を前記バルブハウジング内に挿入するように横向きにして取付け,更に,前記上流側還流通路の前記バルブハウジング内への連通部を前記開閉弁体部よりも上流側の部位に位置し,前記下流側還流通路の前記バルブハウジング内への連通部を前記開閉弁体部よりも下流側で且つ低い部位に位置する。」
ことを特徴としている。
In order to achieve this technical problem, claim 1
“In an internal combustion engine in which a part of the exhaust gas recirculation passage from the exhaust system to the intake system is formed inside the cylinder head, and a recirculation control valve is provided in the middle of the exhaust gas recirculation passage.
A valve housing is formed in the side surface of the cylinder head so as to be laterally recessed. In the valve housing, an exhaust gas recirculation passage formed in the cylinder head, an upstream recirculation passage from the exhaust system side, and an intake air On the other hand, on the side of the cylinder head, the reflux control valve is mounted sideways so that the opening / closing valve body is inserted into the valve housing. Further, the communicating portion of the upstream recirculation passage into the valve housing is located at a position upstream of the on-off valve body, and the communicating portion of the downstream recirculation passage into the valve housing is defined as the on-off valve. It is located on the downstream side and lower part than the body part. "
It is characterized by that.
また,請求項2は,
「前記請求項1の記載において,前記シリンダヘッドには,当該シリンダヘッドが締結されるシリンダブロックから側方にオーバーハングする部分を設けて,この部分に,前記バルブハウジング,前記上流側還流通路及び前記下流側還流通路を設ける。」
ことを特徴としている。
“In the first aspect of the present invention, the cylinder head is provided with a portion overhanging laterally from the cylinder block to which the cylinder head is fastened, and in this portion, the valve housing, the upstream-side return passage, and The downstream reflux passage is provided. "
It is characterized by that.
請求項1によると,シリンダヘッドの内部に形成した排気ガス還流通路内を排気系側から吸気系側に向かって流れる排気ガスは,還流制御弁によって適宜に開閉制御及び流量制御される。 According to the first aspect, the exhaust gas flowing in the exhaust gas recirculation passage formed inside the cylinder head from the exhaust system side to the intake system side is appropriately controlled to open and close and the flow rate is controlled by the recirculation control valve.
この場合,前記還流制御弁は,シリンダヘッドの側面に取付けられていることにより,内燃機関における全体の高さが前記還流制御弁の分だけ高くなることを確実に回避できる。 In this case, since the recirculation control valve is attached to the side surface of the cylinder head, the overall height of the internal combustion engine can be reliably avoided from being increased by the recirculation control valve.
その一方で,前記還流制御弁における開閉弁体部を収容するバルブハウジング内で発生する凝縮水は,前記開閉弁体部よりも低い部位に位置する連通部から下流側還流通路に逐次排出されることにより,前記開閉弁体部に凝縮水が付着することを回避できるから,開閉制御及び流量制御の正確性を向上できるとともに,前記開閉弁体部の腐食を抑制できて還流制御弁の耐久性を向上できる。 On the other hand, the condensed water generated in the valve housing that houses the on-off valve body in the recirculation control valve is sequentially discharged from the communication portion located at a lower position than the on-off valve body to the downstream recirculation passage. Therefore, it is possible to prevent the condensed water from adhering to the on-off valve body, so that the accuracy of on-off control and flow rate control can be improved, and corrosion of the on-off valve body can be suppressed, and the durability of the reflux control valve can be improved. Can be improved.
また,請求項2によると,前記した効果に加えて,前記バルブハウジング,前記上流側還流通路及び前記下流側還流通路は,シリンダヘッドのうちシリンダブロックから側方にオーバーハングする部分に設けられていることにより,排気系から吸気系に還流する排気ガスに対する冷却性能を向上できる利点がある。
According to
以下,本発明の実施の形態を,図1〜図4の図面について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
これらの図において,符号1は,内燃機関を構成するシリンダブロックを,符号2は,内燃機関を構成するシリンダヘッドを各々示す。
In these figures, reference numeral 1 is a cylinder block of an internal combustion engine,
前記シリンダブロック1には,複数のシリンダ3がクランク軸線4に沿って設けられている。
The cylinder block 1 is provided with a plurality of
一方,前記シリンダヘッド2は,前記シリンダブロック1の上面に,その各シリンダ3を塞ぐように締結される構成であり,このシリンダヘッド2のうち前記クランク軸線4に沿った一端部には,前記シリンダブロック1のうち前記クランク軸線4の直角に延びる一つの側面1aから前記クランク軸線4に沿って適宜寸法Lだけ側方にオーバーハングする部分5が設けられている。また,このシリンダヘッド2の内部には,冷却水ジャケット6が設けられている。
On the other hand, the
また,前記シリンダヘッド2における前記クランク軸線4と平行な左右両長手側面7,8のうち一方の長手側面7には,前記各シリンダ3からの排気弁(図示せず)を備えた排気ポート9が開口しているとともに,排気マニホールド10が複数本のボルト11による締結にて着脱可能に取付けられている。
An
前記シリンダヘッド2における左右両長手側面7,8のうち他方の長手側面8には,前記各シリンダ3への吸気弁(図示せず)を備えた吸気ポート12が開口しているとともに,吸気マニホールド13が取付けられている。
An
前記シリンダヘッド2のうち前記オーバーハング部5における内部には,排気ガス還流通路14が,前記排気側の長手側面7から吸気側の長手側面8に向かって延びるように形成されている。
An exhaust
また,前記シリンダヘッド2におけるオーバーハング部5のうち前記クランク軸線4と直角な側面5aには,軸線を横向きとする円筒形にしたバルブハウジング15が,前記オーバーハング部5の側面5aに開口するように凹み形成されている。
In addition, a
前記オーバーハング部5の内部に形成した前記排気ガス還流通路14は,前記バルブハウジング15と前記排気側の長手側面7との間における上流側還流通路16と,前記バルブハウジング15と前記吸気側の長手側面8との間における下流側還流通路17とに分断されている。
The exhaust
一方,前記オーバーハング部5における側面5aには,軸線を横向きにした還流制御弁18がボルト締結にて取付けられている。
On the other hand, a
この還流制御弁18は,アクチェータ18aと,このアクチェータ18aにて開閉作動される弁体部18bとを備えて成る構成であり,その開閉弁体部18bは,前記バルブハウジング15内に挿入されており,この還流制御弁18に一体に設けたフランジ部18cを,前記オーバーハング部5における側面5aに密接し,ボルト等の締結にて着脱可能に取付けられる構成であり,その間には,Oリング又はガスケット等のようなシール部材19が設けられている。
The
前記排気ガス還流通路14のうち上流側還流通路16の一端における入口端16aは,前記排気ポート9に連通するか,或いは,前記排気マニホールド10に連通する構成であり,その他端における前記バルブハウジング15内への連通部(連通ポート)16bは,前記バルブハウジング15内のうち前記還流制御弁18における開閉弁体部18bよりも上流側の部位に位置している。
Of the exhaust
なお,図示の実施の形態において,前記上流側還流通路16は,前記長手側面7に溝型通路16cを凹み形成し,この溝型通路16cを前記長手側面7に対してボルト11にて締結した蓋板16dにて塞ぐことによって構成されており,前記蓋板16dは,前記排気マニホールド10と一体の構成であるが,排気マニホールド10と別体の構成にしても良い。
In the illustrated embodiment, the upstream-
一方,前記排気ガス還流通路14のうち下流側還流通路17は,前記オーバーハング部5における下面5bに隣接した部分を,この下面5bに沿って延びる構成であり,その一端部のうち前記バルブハウジング15内への連通部(連通ポート)17aは,前記バルブハウジング15内のうち前記還流制御弁18における開閉弁体部18bよりも下流側で,且つ,前記開閉弁体部18bよりも低い部位に位置している。
On the other hand, in the exhaust
なお,前記バルブハウジング15は,シリンダヘッド2を鋳造したあとで,前記オーバーハング部5における側面5aからのドリル加工によって形成される。
Incidentally, the
また,前記上流側還流通路16におけるバルブハウジング15内への連通部(連通ポート)16bは,シリンダヘッド2を鋳造したあとで,前記長手側面7からのドリル加工によって形成される。
In addition, a communication portion (communication port) 16 b in the
更にまた,前記下流側還流通路17のうち前記バルブハウジング15より側の一部は,シリンダヘッド2を鋳造したあとで,前記長手側面7からのドリル加工によって形成したのち,その一端をボール19等の栓体によって塞ぐという構成になっている。
Furthermore, a part of the
この構成において,シリンダ3から排気ポート9より排出される排気ガスは,その一部が上流側還流通路16内に,当該上流側還流通路21の一端における入口端16aから入って,バルブハウジング15内に至り,ここで還流制御弁18における開閉弁体部18bにより内燃機関の運転域に応じて適宜制御されたのち,下流側還流通路17を介して吸気マニホールド13に還流される。
In this configuration, a part of the exhaust gas discharged from the
この場合,前記還流制御弁18は,シリンダヘッド2の側面に取付けられていることにより,内燃機関における全体の高さが前記還流制御弁18の分だけ高くなることを回避できる。
In this case, since the
また,前記前記下流側還流通路17における前記バルブハウジング15内への連通部(連通ポート)17aは,前記バルブハウジング15内のうち前記還流制御弁18における開閉弁体部18bよりも下流側で且つ低い部位に位置していることにより,前記バルブハウジング15内で発生した凝縮水は,当該バルブハウジング15内に溜まることなく,前記開口部17aから下流側還流通路17に逐次排出されることになるから,前記開閉弁体部18bに凝縮水が付着することを回避できる。
Further, a communicating portion (communication port) 17 a to the
更にまた,前記バルブハウジング15,前記上流側還流通路16及び前記下流側還流通路17は,シリンダヘッド2のうちシリンダブロック1から側方にオーバーハングする部分5に設けられていることにより,排気系から吸気系に還流する排気ガスに対する冷却性能を向上できる。
Furthermore, the
1 シリンダブロック
2 シリンダヘッド
3 シリンダ
4 クランク軸線
5 オーバーハング部
7 一方(排気側)の長手側面
8 他方(吸気側)の長手側面
9 排気ポート
10 排気マニホールド
12 吸気ポート
13 吸気マニホールド
14 排気ガス還流通路
15 バルブハウジング
16 上流側還流通路
16b 上流側還流通路のバルブハウジング内への連通部
17 下流側還流通路 17a 下流側還流通路のバルブハウジング内への連通部
18 還流制御弁
18a 還流制御弁のアクチェータ
18b 還流制御弁の弁体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記シリンダヘッドの側面には,バルブハウジングを横向きに凹み形成して,このバルブハウジング内に,前記シリンダヘッドの内部に形成した排気ガス還流通路のうち排気系側からの上流側還流通路と,吸気系側への下流側還流通路との両方を連通する一方,前記シリンダヘッドの側面には,前記還流制御弁を,その開閉弁体部を前記バルブハウジング内に挿入するように横向きにして取付け,更に,前記上流側還流通路の前記バルブハウジング内への連通部を前記開閉弁体部よりも上流側の部位に位置し,前記下流側還流通路の前記バルブハウジング内への連通部を前記開閉弁体部よりも下流側で且つ低い部位に位置することを特徴とする内燃機関の排気ガス還流装置。 In the internal combustion engine in which a part of the exhaust gas recirculation passage from the exhaust system to the intake system is formed inside the cylinder head, and a recirculation control valve is provided in the middle of the exhaust gas recirculation passage.
A valve housing is formed in the side surface of the cylinder head so as to be laterally recessed. In the valve housing, an exhaust gas recirculation passage formed in the cylinder head, an upstream recirculation passage from the exhaust system side, and an intake air On the other hand, on the side of the cylinder head, the reflux control valve is mounted sideways so that the opening / closing valve body is inserted into the valve housing. Further, the communicating portion of the upstream recirculation passage into the valve housing is located at a position upstream of the on-off valve body, and the communicating portion of the downstream recirculation passage into the valve housing is defined as the on-off valve. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, wherein the exhaust gas recirculation device is located downstream and lower than the body portion.
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