JP2011122514A - 内燃機関の排気ガス還流装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッド５における側面１４に取付けられるブロック体１５と，排気系から吸気系への排気ガス還流通路とを備えて成る内燃機関において，前記排気ガス還流通路の構成を簡単にする。
【解決手段】前記シリンダヘッド５と前記ブロック体１５との接合面に，少なくともこれらの一方に設けた凹み溝１９を他方で塞ぐように構成して成る溝形通路２０を設けて，この溝型通路２０にて，前記排気ガス還流通路の一部を構成する。
【選択図】図２

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。

先行技術としての特許文献１には，シリンダヘッドのうちクランク軸線方向の一端における内部に，排気系から吸気系への排気ガス還流通路の一部を構成するトンネル通路を，シリンダヘッドを横断するように形成することが記載されている。

また，別の先行技術としての特許文献２には，シリンダヘッドのうちクランク軸線方向の一端における側面に，ブロック体を取付け，このブロック体の内部に，排気系から吸気系への排気ガス還流通路の一部を構成するトンネル通路を，シリンダヘッドを横断するように形成することが記載されている。

特開平１０−１２２０６１号公報 特開２００２−２４２７６７号公報

これらの先行技術によると，排気系から吸気系への排気ガス還流通路の一部を，シリンダヘッド又はブロック体の内部に形成したトンネル通路に構成したもので，これにより，排気ガス還流装置の小型・軽量化を図ることができる。

しかし，その反面，前記シリンダヘッド又はブロック体の内部に形成したトンネル通路は，前記シリンダヘッド又はブロック体を鋳造するときに，中子にて同時に形成するようにしなければならないから，このトンネル通路の形成することに要するコストが大幅にアップするのであり，しかも，前記シリンダヘッド又はブロック体の内部には，前記トンネル通路を形成するためのスペースを確保しなければならず，この分だけ，大型化を招来するという問題があった。

本発明は，これらの問題を解消することを技術的課題としている。

この技術的課題を達成するため請求項１は，
「シリンダヘッドにおける側面に取付けられるブロック体と，排気系から吸気系への排気ガス還流通路とを備えて成る内燃機関において，
前記シリンダヘッドと前記ブロック体との接合面には，シリンダヘッド及びブロック体のうち少なくとも一方に設けた凹み溝を他方で塞ぐように構成して成る溝形通路が設けられ，この溝型通路は，前記排気ガス還流通路の一部を構成している。」
ことを特徴としている。

また，請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記ブロック体の内部には，前記溝型通路に隣接する冷却水通路が設けられ，この冷却水通路は，前記シリンダヘッドへの接合面において前記シリンダヘッドにおける冷却水ジャケットに連通している。」
ことを特徴としている。

請求項１によると，排気ガス還流通路の一部を溝型通路に構成して，この溝型通路を，シリンダヘッドとブロック体との合わせ面に設けたことにより，前記溝型通路は，前記シリンダヘッド又はブロック体の鋳造に際して，その外側を形成する外鋳型にて形成したり，或いは，前記シリンダヘッド又はブロック体を鋳造等にて製作した後に，機械加工にて形成したりすることができ，これに要するコストを，前記先行技術のようにトンネル通路に構成する場合よりも大幅に低減できる。

また，前記溝型通路は，シリンダヘッドとブロック体との両方に接していることにより，この溝型通路を形成するためのスペースを，前記先行技術のようにトンネル通路に構成する場合よりも縮小できて小型・軽量化を図ることができるとともに，この溝型通路での排気ガスの冷却性を促進できる。

特に，請求項２によると，前記溝型通路での排気ガスの冷却性を一層に促進できることに加えて，前記ブロック体を，前記シリンダヘッドにおける冷却水ジャケットに対する冷却水の供給・排出用のチャンバーに兼用することができる利点がある。

本発明の実施の形態による内燃機関の一部平面図である。 図１のII−II視断面図である。 図２のIII −III 視断面図である。 別の実施の形態を示す断面図である。

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。

これら図において，符号１は，クランク軸線２に沿って並ぶ複数個の気筒３を備えて成る内燃機関を示しており，この内燃機関１は，シリンダブロック４と，その上面に締結したシリンダヘッド５とを備えている。

前記シリンダヘッド５のうち前記クランク軸線２と平行な一方の長手側面（吸気側面）６には，前記各気筒３への吸気ポート７が開口しているとともに，この各吸気ポート７に吸気を分配するための吸気マニホールド８（二点鎖線で示す）が接合されている。

前記シリンダヘッド５のうち前記クランク軸線２と平行な他方の長手側面（排気側面）９には，前記各気筒３からの排気ポート１０が開口しているとともに，この各排気ポート１０から排気ガスを集合する排気マニホールド１１（二点鎖線で示す）が接合されている。

また，前記シリンダブロック４の内部には，冷却水ジャケット１２が前記各気筒３を囲囲むように形成されている一方，前記シリンダヘッド５の内部には，前記各気筒３の間において前記シリンダブロック４における冷却水ジャケット１２に連通する冷却水ジャケット１３が前記各気筒３を囲むように形成されている。

前記シリンダヘッド５のうち前記クランク軸線２の方向の一端において前記クランク軸線２と直角の側面１４には，当該シリンダヘッド５における冷却水ジャケット１３が開口１３ａしている。

前記シリンダヘッド５のうち前記クランク軸線２の方向の一端における側面１４には，ブロック体１５が，複数本のボルト１６による締結にて，その間にシール用ガスケット１７を挟んで接合されている。

このブロック体１５は，前記シリンダヘッド５における冷却水ジャケット１３の開口部１３ａを塞ぐという構成であり，当該ブロック体１５のうち前記シリンダヘッド５の側面１４への接合面１８には，凹み溝１９が，前記シリンダヘッド５における排気側面９から前記吸気側面６に向かうように，シリンダヘッド５を横断する方向に延びるように設けられている。

この凹み溝１９は，前記ブロック体１５を前記シリンダヘッド５の側面１４に接合したとき，この側面１４にて塞がれることによって，溝型通路２０になるという構成になっている。

この溝型通路２０のうち前記排気側面９より側の一端２０ａは，前記一つの気筒３からの排気ポート１０に，シリンダヘッド５に設けた通孔２１を介して連通している一方，前記溝型通路２０のうち前記吸気側面６より側の他端２０ｂは，前記ブロック体１５にその外側面に開口するように設けたバルブハウジング２２に連通しており，このバルブハウジング２２からの出口ポート２３は，前記吸気側面６に接合される吸気マニホールド８に連通することにより，当該出口ポート２３からの排気ガスが吸気マニホールド８を介して各気筒３に分配される。

なお，前記溝型通路２０の一端２０ａは，前記排気マニホールド１１に連通するという構成にすることができる。

これにより，前記通孔２１，前記凹み溝１９による溝型通路２０，前記バルブハウジング２２及び前記出口ポート２３が，排気系における排気ガスの一部を吸気系に還流するための排気ガス還流通路を構成しており，しかも，前記凹み溝１９による溝型通路２０が，前記排気ガス還流通路の一部を構成している。

前記バルブハウジング２２内には，前記ブロック体１５における外側の側面に横向きにして着脱可能に取付けた還流制御弁２４が挿入されており，この還流制御弁２４によって，吸気系への排気ガスの還流を，内燃機関１の運転状態に合わせて制御するように構成している。

前記した実施の形態は，前記溝型通路２０を，前記ブロック体１５における接合面１８に設けた凹み溝１９を前記シリンダヘッド５の側面１４にて塞ぐことによって形成する場合であったが，本発明は，これに限らず，図４に示す別の実施の形態のように，前記溝型通路２０を，前記シリンダヘッド５の側面１４に凹み溝１９を設け，この凹み溝１９を前記ブロック体１５における接合面１８にて塞ぐという構成にできるほか，凹み溝を，シリンダヘッド５の側面１４と，ブロック体１５における接合面１８との両方に跨がって設けるという構成にすることができる。

要するに，請求項１のうち「前記シリンダヘッドと前記ブロック体との接合面には，シリンダヘッド及びブロック体のうち少なくとも一方に設けた凹み溝を他方で塞ぐように構成して成る溝形通路」は，前記した構成の場合を含んでいる。

前記ブロック体１５の内部には，冷却水通路２５が，前記溝型通路２０のうち凹み溝１９に隣接して延びるように形成されており，この冷却水通路２５は，前記ブロック体１５におけるシリンダヘッド５の側面１４に対する接合面１８において，前記シリンダヘッド５における冷却水ジャケット１３の開口部１３ａに連通している。

一方，前記ブロック体１５には，その内部の前記冷却水通路２５に連通する冷却水入口管２６及び冷却水出口管２７の両方が設けられているか，或いは，これら冷却水入口管２６及び冷却水出口管２７に加えて，カーヒータ（図示しない）からの冷却水バイパス入口管２８及びカーヒータへの冷却水バイパス出口管２９が設けられている。

前者の場合，つまり，前記ブロック体１５に前記冷却水入口管２６及び冷却水出口管２７が設けられている場合，及び，後者の場合，つまり，前記ブロック体１５に前記冷却水入口管２６及び冷却水出口管２７に加えて冷却水バイパス入口管２８及び冷却水バイパス出口管２９が設けられている場合は，シリンダヘッド先行型の冷却方式と称するものである。

このシリンダヘッド先行型の冷却方式においては，例えば，特開平１１−３３６５４４号公報等に記載されているように，前記シリンダヘッド５における冷却水ジャケット１３を，前記冷却水入口管２６から前記吸気側面６に沿って延びる第１部分と，前記排気側面９に沿って前記冷却水出口管２７に向かって延びる第２部分とに分けて，図示しないラジエータからの冷却水は，先ず，前記冷却水入口管２６から前記第１部分に入り，この第１部分を気筒列の方向に流れたのち，前記シリンダブロック４の冷却水ジャケット１２に入り，次いで，この冷却水ジャケット１２から各気筒３の間を通って前記第２部分に入り，そして，前記冷却水出口管２７から前記ラジエータに流出するという循環を行なうという構成になっている。

この場合，前記ブロック体１５を，前者のように，前記冷却水入口管２６及び冷却水出口管２７を備えたものと，後者のように，前記冷却水入口管２６及び冷却水出口管２７に加えて，カーヒータからの冷却水バイパス入口管２８及びカーヒータへの冷却水バイパス出口管２９を備えたものとを別々に製作しておいて，カーヒータ有無の仕様に応じて取付け替えするように構成することができる。

この構成において，一つの気筒３又は排気マニホールド１１における排気ガスの一部は，この排気ポート１０より溝型通路２０に入り還流制御弁２４によって制御されながら吸気マニホールド８を経て各気筒３に分配される。

１ 内燃機関
２ クランク軸線
３ 気筒
４ シリンダブロック
５ シリンダヘッド
６ シリンダヘッドの吸気側面
８ 吸気マニホールド
９ シリンダヘッドの排気側面
１１ 排気マニホールド
１３ シリンダヘッドの冷却水ジャケット
１４ シリンダヘッドの側面
１５ ブロック体
１７ ガスケット
１９ 凹み溝
２０ 溝型通路
２５ 冷却水通路
２６ 冷却水入口管
２７ 冷却水出口管

Claims (2)

1. シリンダヘッドにおける側面に取付けられるブロック体と，排気系から吸気系への排気ガス還流通路とを備えて成る内燃機関において，
   前記シリンダヘッドと前記ブロック体との接合面には，シリンダヘッド及びブロック体のうち少なくとも一方に設けた凹み溝を他方で塞ぐように構成して成る溝形通路が設けられ，この溝型通路は，前記排気ガス還流通路の一部を構成していることを特徴とする内燃機関の排気ガス還流装置。
2. 前記請求項１の記載において，前記ブロック体の内部には，前記溝型通路に隣接する冷却水通路が設けられ，この冷却水通路は，前記シリンダヘッドへの接合面において前記シリンダヘッドにおける冷却水ジャケットに連通していることを特徴とする内燃機関の排気ガス還流装置。

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