JP2014129801A - Exhaust gas reflux device of vehicle engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に用いられる車両用エンジンの排気ガス還流装置に関し、排気ポートを流れる排気ガスの一部を吸気ポート又は吸気マニホルドに還流する排気ガス還流通路をシリンダヘッドに形成する場合に好適なものである。 The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for a vehicle engine used in a vehicle, and is suitable for a case where an exhaust gas recirculation passage for recirculating a part of exhaust gas flowing through an exhaust port to an intake port or an intake manifold is formed in a cylinder head. Is.
このように排気ガス還流通路をシリンダヘッドに形成する車両用エンジンの排気ガス還流装置としては、例えば下記特許文献1に記載されるものがある。この車両用エンジンの排気ガス還流装置では、排気マニホルドが取付けられるシリンダヘッドの一側面に排気ポートに連続する凹み溝を気筒列方向、即ちクランク軸方向に形成する。この凹み溝の排気ポートと反対側部分は、吸気マニホルドが取付けられるシリンダヘッドの他側面に向けて当該シリンダヘッド内に形成された排気ガス還流通路下流部に接続される。そして、排気マニホルドに一体に設けられた蓋板で凹み溝を覆って排気ガス還流通路上流部を構成する。その際、蓋板の凹み溝を覆う部分をシリンダヘッドの一側面から遠ざかるように変形して膨らみ部を形成し、この膨らみ部と凹み溝とで排気ガス還流通路上流部を構成する。
As an exhaust gas recirculation device for a vehicle engine in which the exhaust gas recirculation passage is formed in the cylinder head as described above, for example, there is one described in
前記特許文献1に記載される車両用エンジンの排気ガス還流装置のように、シリンダヘッド内に排気ガス還流通路を形成するのは、シリンダヘッド内の冷却水通路内の冷却水によって排気ガス還流通路内を流れる排気ガスが冷却される場合が多い。前記特許文献1に記載される車両用エンジンの排気ガス還流装置でも、シリンダヘッド内に形成される排気ガス還流通路下流部の近傍に冷却水通路があり、排気ガス還流通路下流部を流れる排気ガスは冷却水通路内の冷却水によって冷却される。一方、前記特許文献1に記載される車両用エンジンの排気ガス還流装置では、凹み溝及び膨らみ部で構成される排気ガス還流通路上流部の高さが排気ポートから遠ざかるほど高く、排気ポート側ほど低くなっている。前述のように排気ガス還流通路下流部の排気ガスが冷却水通路内の冷却水によって冷却されると、排気ガス還流通路下流部内には排気ガスが凝縮した凝縮水が発生する可能性がある。このとき、排気ガス還流通路上流部の排気ポート側が低くなっていると、排気ガス還流通路下流部で発生した凝縮水が排気ガス還流通路上流部から排気ポート側に流れ込み易くなる。例えば、運転者がアクセルペダルを一気に踏み込んだ場合、気筒から排気ポートに流れる排気ガスの流速が急激に高まり、それに伴う負圧によって排気ガス還流通路上流部内の凝縮水が排気ポートに引っ張り込まれる。そして、排気ポートに引っ張り込まれた凝縮水は、排気ガスの流速によって排気マニホルドに流れ、更に排気マニホルドに配置される排気ガスセンサへと流れ、排気ガスセンサが凝縮水に触れて、排気ガスセンサが被水割れしたり、性能が低下したりする虞がある。
As in the exhaust gas recirculation device for a vehicle engine described in
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、シリンダヘッド内の排気ガス還流通路内で発生した凝縮水が排気マニホルド内に飛散するのを抑制することが可能な車両用エンジンの排気ガス還流装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and is a vehicle capable of suppressing the condensate generated in the exhaust gas recirculation passage in the cylinder head from being scattered in the exhaust manifold. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas recirculation device for an engine.
上記課題を解決するために、発明の実施態様は、複数の気筒を有する車両用エンジンの排気ガス還流装置において、シリンダヘッドの前記気筒列と交差する方向の一方の端部に取付けられ、前記各気筒の吸気ポートに接続される吸気マニホルドと、前記シリンダヘッドの前記気筒列と交差する方向の他方の端部に取付けられ、前記各気筒の排気ポートに接続される排気マニホルドと、前記排気マニホルドに取付けられ、前記排気ポートから排出される排気ガスを検出する排気ガスセンサと、前記シリンダヘッドに形成され、前記排気ポートを流れる排気ガスの一部を前記吸気ポート又は前記吸気マニホルドに還流する排気ガス還流通路と、前記排気ガス還流通路を構成し、前記シリンダヘッドの前記気筒列と交差する方向の他方の端部側で前記排気ポートから前記気筒列方向に向けて形成され、底面が前記排気ポート側から遠ざかるにつれて低くなる上流側通路部と、前記排気ガス還流通路を構成し、前記上流側通路部に接続して前記気筒列と交差する方向に向けて形成され、冷却水通路内の冷却水によって冷却される下流側通路部と、前記上流側通路部の前記排気ポート側端部に形成され、前記底面から天井面に向けて突出し且つ前記天井面に対して予め設定された隙間を有する突出壁とを備えることを特徴とする車両用エンジンの排気ガス還流装置である。 In order to solve the above-described problems, an embodiment of the present invention is an exhaust gas recirculation device for a vehicle engine having a plurality of cylinders, which is attached to one end of a cylinder head in a direction intersecting the cylinder row, An intake manifold connected to an intake port of a cylinder, an exhaust manifold attached to the other end of the cylinder head in a direction crossing the cylinder row, and connected to an exhaust port of each cylinder; and the exhaust manifold An exhaust gas sensor that is mounted and detects exhaust gas discharged from the exhaust port, and an exhaust gas recirculation that is formed in the cylinder head and recirculates part of the exhaust gas flowing through the exhaust port to the intake port or the intake manifold. A passage and the exhaust gas recirculation passage, and the front of the cylinder head on the other end side in the direction intersecting the cylinder row An upstream passage portion formed from the exhaust port in the cylinder row direction and having a bottom surface that becomes lower as the distance from the exhaust port side, and the exhaust gas recirculation passage are configured and connected to the upstream passage portion to form the cylinder Formed in a direction intersecting with the row and formed by a downstream passage portion cooled by cooling water in the cooling water passage, and an end portion on the exhaust port side of the upstream passage portion, from the bottom surface to the ceiling surface An exhaust gas recirculation device for a vehicle engine, comprising: a protruding wall that protrudes toward the ceiling and has a preset clearance with respect to the ceiling surface.
また、前記突出壁の上端部を、前記上流側通路部が接続される前記排気ポートの断面中心より高い位置に設定した。 Moreover, the upper end part of the said protrusion wall was set to the position higher than the cross-sectional center of the said exhaust port to which the said upstream channel | path part is connected.
また、前記突出壁の上端部を、前記上流側通路部と前記下流側通路部との接続口の上端部より高い位置に設定した。 Moreover, the upper end part of the said protrusion wall was set to the position higher than the upper end part of the connection port of the said upstream channel | path part and the said downstream channel | path part.
また、前記上流側通路部は、前記突出壁から遠ざかるほど断面積を大きくした。 In addition, the upstream passage portion has a cross-sectional area that increases as the distance from the protruding wall increases.
また、前記突出壁を第1の突出壁とした場合、前記上流側通路部の前記第1の突出壁と前記接続口との間で前記天井面から前記底面に向けて突出する第2の突出壁を形成し、前記第2の突出壁の下端部を、前記第1の突出壁の上端部より低い位置に設定した。 Further, when the protruding wall is a first protruding wall, a second protrusion that protrudes from the ceiling surface toward the bottom surface between the first protruding wall and the connection port of the upstream passage portion. A wall was formed, and a lower end portion of the second protruding wall was set at a position lower than an upper end portion of the first protruding wall.
また、前記第1の突出壁及び前記第2の突出壁の少なくとも何れか一方の前記排気ポートと反対側の面を凹ませて凹曲面を形成した。 In addition, a concave curved surface is formed by denting the surface opposite to the exhaust port of at least one of the first projecting wall and the second projecting wall.
また、前記上流側通路部の前記底面のうち前記突出壁と前記接続口との間に下方に凹んだ凹溝を形成した。 Further, a recessed groove that is recessed downward is formed between the protruding wall and the connection port in the bottom surface of the upstream passage portion.
而して、発明の実施態様によれば、車両用エンジンが複数の気筒を有する場合に、各気筒の吸気ポートに接続される吸気マニホルドをシリンダヘッドの気筒列と交差する方向の一方の端部に取付ける。また、各気筒の排気ポートに接続される排気マニホルドをシリンダヘッドの気筒列と交差する方向の他方の端部に取付ける。排気マニホルドには、排気ポートから排出される排気ガスを検出する排気ガスセンサを取付ける。そして、排気ポートを流れる排気ガスの一部を吸気ポート又は吸気マニホルドに還流する排気ガス還流通路をシリンダヘッドに形成する。この排気ガス還流通路は、シリンダヘッドの気筒列と交差する方向の他方の端部側で排気ポートから気筒列方向に向けて形成され、底面が排気ポート側から遠ざかるにつれて低くなる上流側通路部と、上流側通路部に接続して前記上流側通路部に接続して前記気筒列と交差する方向に向けて形成され、冷却水通路内の冷却水によって冷却される下流側通路部とを備える。そして、上流側通路部の底面から天井面に向けて突出し且つ天井面に対しては予め設定された隙間を有する突出壁を上流側通路部の排気ポート側端部に形成する。従って、排気ガス還流通路内で生じた排気ガスの凝縮水は、上流側通路部内で排気ポート側に流れにくい。また、凝縮水が上流側通路部内で排気ポート側に流れたとしても、突出壁によって凝縮水が排気ポート内に引っ張り込まれるのを抑制することができ、従って、凝縮水が排気マニホルド内に飛散するのを抑制することができる。そして、その結果、排気マニホルドに取付けられている排気ガスセンサを保護することができる。 Thus, according to the embodiment of the present invention, when the vehicle engine has a plurality of cylinders, one end of the intake manifold connected to the intake port of each cylinder in the direction intersecting the cylinder row of the cylinder head Install to. Further, an exhaust manifold connected to the exhaust port of each cylinder is attached to the other end in the direction intersecting with the cylinder row of the cylinder head. An exhaust gas sensor for detecting exhaust gas discharged from the exhaust port is attached to the exhaust manifold. An exhaust gas recirculation passage for recirculating a part of the exhaust gas flowing through the exhaust port to the intake port or the intake manifold is formed in the cylinder head. The exhaust gas recirculation passage is formed from the exhaust port toward the cylinder row direction on the other end side in the direction intersecting the cylinder row of the cylinder head, and becomes an upstream side passage portion that becomes lower as the bottom surface moves away from the exhaust port side. A downstream passage portion connected to the upstream passage portion, connected to the upstream passage portion and formed in a direction intersecting with the cylinder row, and cooled by the cooling water in the cooling water passage. And the protruding wall which protrudes toward the ceiling surface from the bottom face of an upstream channel | path part and has a preset clearance gap with respect to a ceiling surface is formed in the exhaust port side edge part of an upstream channel | path part. Therefore, the condensed water of the exhaust gas generated in the exhaust gas recirculation passage hardly flows to the exhaust port side in the upstream passage portion. Further, even if the condensed water flows to the exhaust port side in the upstream passage portion, it is possible to suppress the condensed water from being pulled into the exhaust port by the protruding wall, and therefore the condensed water is scattered in the exhaust manifold. Can be suppressed. As a result, the exhaust gas sensor attached to the exhaust manifold can be protected.
また、突出壁の上端部を、上流側通路部が接続される排気ポートの断面中心より高い位置に設定した。これにより、凝縮水が排気ガスの流れによって排気ポート内に引っ張り込まれても、凝縮水を排気ポートの天井面に付着させることができる。これにより、排気ポート内の排気ガスの主流から凝縮水をずらすことができ、排気ガスの流れに乗る凝縮水量を低減することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルドに取付けられている排気ガスセンサを保護することができる。 Moreover, the upper end part of the protrusion wall was set to a position higher than the cross-sectional center of the exhaust port to which the upstream side passage part is connected. Thereby, even if condensed water is pulled in in an exhaust port by the flow of exhaust gas, condensed water can be made to adhere to the ceiling surface of an exhaust port. Thereby, the condensed water can be shifted from the main flow of the exhaust gas in the exhaust port, and the amount of condensed water riding on the flow of the exhaust gas can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the condensed water from scattering into the exhaust manifold, and as a result, it is possible to protect the exhaust gas sensor attached to the exhaust manifold.
また、突出壁の上端部を、上流側通路部と下流側通路部との接続口の上端部より高い位置に設定した。これにより、下流側通路部内の凝縮水が接続口の上端部から上流側通路部に流れ込んだとしても、その凝縮水が排気ポート内に引っ張り込まれるのを突出壁によって抑制することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルドに取付けられている排気ガスセンサを保護することができる。 Moreover, the upper end part of the protrusion wall was set in the position higher than the upper end part of the connection port of an upstream channel | path part and a downstream channel | path part. Thereby, even if the condensed water in the downstream passage portion flows into the upstream passage portion from the upper end portion of the connection port, the protruding wall can suppress the condensed water from being pulled into the exhaust port. Therefore, it is possible to prevent the condensed water from scattering into the exhaust manifold, and as a result, it is possible to protect the exhaust gas sensor attached to the exhaust manifold.
また、上流側通路部は、突出壁から遠ざかるほど断面積を大きくした。これにより、上流側通路部に凝縮水が溜まったとしても、その凝縮水を下流側通路部との接続口側に集めることができる。接続口側に溜まった凝縮水は排気ポートまでの距離が長いので、その凝縮水が排気ポート内に引っ張り込まれるのを抑制することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルドに取付けられている排気ガスセンサを保護することができる。 Further, the upstream passage portion has a larger cross-sectional area as it is farther from the protruding wall. Thereby, even if condensed water accumulates in the upstream passage portion, the condensed water can be collected on the connection port side with the downstream passage portion. Since the condensed water accumulated on the connection port side has a long distance to the exhaust port, it is possible to suppress the condensed water from being pulled into the exhaust port. Therefore, it is possible to prevent the condensed water from scattering into the exhaust manifold, and as a result, it is possible to protect the exhaust gas sensor attached to the exhaust manifold.
また、前記の突出壁を第1の突出壁とした場合、上流側通路部の第1の突出壁と接続口との間で天井面から底面に向けて突出する第2の突出壁を形成し、その第2の突出壁の下端部を第1の突出壁の上端部より低い位置に設定した。これにより、上流側通路部内の迷路状にすることができ、凝縮水が上流側通路部から排気ポートに引っ張り込まれるのを抑制することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルドに取付けられている排気ガスセンサを保護することができる。 Further, when the protruding wall is a first protruding wall, a second protruding wall protruding from the ceiling surface toward the bottom surface is formed between the first protruding wall of the upstream passage portion and the connection port. The lower end of the second projecting wall is set at a position lower than the upper end of the first projecting wall. Thereby, it can be set as the labyrinth in an upstream channel | path part, and it can suppress that condensed water is pulled into an exhaust port from an upstream channel | path part. Therefore, it is possible to prevent the condensed water from scattering into the exhaust manifold, and as a result, it is possible to protect the exhaust gas sensor attached to the exhaust manifold.
また、第1の突出壁及び第2の突出壁の少なくとも何れか一方の排気ポートと反対側の面を凹ませて凹曲面を形成した。これにより、上流側通路部内を排気ポート側へと移動する凝縮水は凹曲面に当たって逆方向、つまり下流側通路部方向に戻され、凝縮水が上流側通路部から排気ポートに引っ張り込まれるのを抑制することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルドに取付けられている排気ガスセンサを保護することができる。 Further, a concave curved surface was formed by denting the surface opposite to the exhaust port of at least one of the first projecting wall and the second projecting wall. Thereby, the condensed water moving to the exhaust port side in the upstream side passage portion hits the concave curved surface and is returned in the reverse direction, that is, the downstream side passage portion direction, and the condensed water is pulled from the upstream side passage portion to the exhaust port. Can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the condensed water from scattering into the exhaust manifold, and as a result, it is possible to protect the exhaust gas sensor attached to the exhaust manifold.
また、上流側通路部の底面のうち突出壁と接続口との間に下方に凹んだ凹溝を形成した。これにより、凹溝内に凝縮水が溜まり、凝縮水が上流側通路部から排気ポートに引っ張り込まれるのを抑制することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルドに取付けられている排気ガスセンサを保護することができる。 Further, a recessed groove recessed downward is formed between the projecting wall and the connection port in the bottom surface of the upstream passage portion. Thereby, condensed water accumulates in the concave groove, and it is possible to suppress the condensed water from being pulled into the exhaust port from the upstream side passage portion. Therefore, it is possible to prevent the condensed water from scattering into the exhaust manifold, and as a result, it is possible to protect the exhaust gas sensor attached to the exhaust manifold.
次に、本発明の車両用エンジンの排気ガス還流装置の第1実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態の車両用エンジンの正面図、図2は、図1の車両用エンジンの側面図である。本実施形態の車両用エンジンは、シリンダブロック1の上端面にシリンダヘッド2が取付けられ、シリンダヘッド2の上端面にシリンダヘッドカバー3が取付けられる。シリンダブロック1の下部にはクランクケース4が形成され、このクランクケース4内にクランク軸5が回転自在に収納される。また、シリンダブロック1の下端面には、図示しないオイルパンが取付けられる。この車両用エンジンには、図1の図示右方に図示しない変速機が取付けられる。
Next, a first embodiment of an exhaust gas recirculation device for a vehicle engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of the vehicle engine of the present embodiment, and FIG. 2 is a side view of the vehicle engine of FIG. In the vehicle engine of this embodiment, a
シリンダヘッド2のシリンダブロック1との接合面には、気筒列に沿って複数、本実施形態では3つの図示しない燃焼室が形成される。従って、クランク軸5の軸線は、燃焼室の配列方向、即ち気筒列と平行である。なお、エンジン本体は、種々の向きで車両に搭載されるが、凡そシリンダブロック1に対してシリンダヘッド2が上方になるように搭載されるので、その方向をエンジン上方、逆方向をエンジン下方と定義する。
A plurality of, in the present embodiment, three combustion chambers (not shown) are formed along the cylinder row on the joint surface of the
図3は、図1の車両用エンジンのシリンダヘッドの斜視図、図4は、図1のX−X断面図である。各燃焼室には、当該燃焼室に混合気を吸気するための吸気ポート6、及び当該燃焼室から排気ガスを排気するための排気ポート7が接続される。本実施形態では、各燃焼室に、吸気ポート6及び排気ポート7が夫々2つずつ接続される。吸気ポート6の燃焼室側端部の吸気口は図示しない吸気バルブによって開閉され、排気ポート7の燃焼室側端部の排気口は排気バルブによって開閉される。なお、特に燃焼室や排気ポートは高温になるため、それらの周囲にはウォータジャケットと呼ばれる冷却水通路が形成され、この冷却水通路を流れる冷却水によって冷却される。冷却水は、冷却水入口部12からシリンダヘッド2内の冷却水通路に流入する。
3 is a perspective view of a cylinder head of the vehicle engine shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along line XX of FIG. Each combustion chamber is connected to an
全気筒の吸気ポート6は吸気マニホルド8に接続され、全気筒の排気ポート7は排気マニホルド9に接続される。吸気マニホルド8は、シリンダヘッド2のうち、図4の下側端面、即ち気筒列方向と交差する方向の一方の端面に取付けられている。また、排気マニホルド9は、シリンダヘッド2のうち、図4の上側端面、即ち気筒列方向と交差する方向の他方の端面に取付けられている。吸気マニホルド8は図示しない吸気ダクトに接続され、排気マニホルド9には、触媒コンバータなどを介装する排気管10が接続される。なお、排気管10には、排気ガスを検出する排気ガスセンサ19が取付けられている。
The
燃焼室で発生した排気ガスは排気ポート7から排気マニホルド9を経て排気管10から外部に排出される。本実施形態では、この排気ガスの一部を吸気側に還流する排気ガス還流装置がシリンダヘッド2に設けられている。図中の符号11は、この排気ガスの還流を制御するための制御バルブで、一般にEGRバルブと呼ばれる。EGRバルブ11の入口側は排気ポート7に接続され、EGRバルブ11の出口側は吸気マニホルド8に接続されている。従って、EGRバルブ11が開くと排気ガスの一部が吸気マニホルド8に還流される。また、EGRバルブ11が閉じているときには、排気ガスの一部は吸気側に還流されない。
Exhaust gas generated in the combustion chamber is discharged from the
排気ガスは高温であるから、排気ガスの一部を吸気側に還流する際には、それを冷却しておくことが望ましい。本実施形態では、例えば図4の図示右端側の排気ポート7内の排気ガスの一部を排気ガス還流通路13からEGRバルブ11に供給する。この排気ガス還流通路13は、前記排気マニホルド9が取付けられているシリンダヘッド2の気筒列方向と交差する方向の他方の端部に沿う上流側通路部14と、この上流側通路部14からシリンダヘッド2の気筒列方向と交差する方向の一方の端部に向かう下流側通路部15とを備えて構成される。前記EGRバルブ11は、排気ガス還流通路13の下流側通路部15の下流側端部に接続されている。
Since the exhaust gas is hot, it is desirable to cool a part of the exhaust gas when returning it to the intake side. In the present embodiment, for example, a part of the exhaust gas in the
このうち、排気ガス還流通路13の下流側通路部15は、図3にも明示するように、外周面が冷却水入口部12の内部に位置している。そのため、排気ガス還流通路13の下流側通路部15内を流れる排気ガスの一部は、例えば冷却水入口部12内を流れる冷却水によって冷却され、冷却後にEGRバルブ11から吸気マニホルド8に供給される。一方、排気ガス還流通路13の上流側通路部14は、排気マニホルド9が取付けられるシリンダヘッド2の気筒列方向と交差する方向の他方の端面に開口する凹溝部16からなる。この凹溝部16は、例えば図7に示すように、底面22が排気ポート7側から遠ざかるにつれて低くなる。図5は、排気ガス還流通路13内の排気ガスの流れの説明図、図6は、図4の排気ガス還流通路の上流側通路部周辺の拡大平面図である。図6に明示するように、パッキン17を介し、排気マニホルド9をシリンダヘッド2に取付けるための蓋部材18で凹溝部16を覆うことにより、上流側通路部14が構成される。なお、上流側通路部14と下流側通路部15の接続部を接続口20と称する。
Of these, the downstream
図7は、図4の排気ガス還流通路13の上流側通路部14の正面図である。本実施形態では、上流側通路部14の排気ポート7側端部に第1の突出壁21を形成している。この第1の突出壁21は、上流側通路部14の底面22から天井面23に向けて突出し且つ天井面23に対して予め設定された隙間を有する。本実施形態では、前述したように排気ガス還流通路13の下流側通路部15にて、排気ガスの一部が冷却水入口部12内を流れる冷却水によって冷却されるため、下流側通路部15内で凝縮水が発生する可能性がある。
FIG. 7 is a front view of the upstream
図7の白抜きの矢印は、凝縮水の流れを示している。例えば、下流側通路部15内で発生した排気ガスの凝縮水が上流側通路部14内を排気ポート7側に流れる。例えば、運転者がアクセルペダルを一気に踏み込むと、気筒から排気ポート7に流れる排気ガスの流速が急激に高まり、それに伴う負圧によって排気ガス還流通路13の上流側通路部14内の凝縮水が排気ポート7に引っ張り込まれる可能性がある。そして、排気ポート7内に引っ張り込まれた凝縮水は、排気マニホルド9を経て排気管10に流れ込む。排気管10には排気ガスセンサ19が取付けられており、この排気ガスセンサ19に凝縮水が付着すると、排気ガスセンサ19が被水割れしたり、性能が低下したりする虞がある。
The white arrow of FIG. 7 has shown the flow of condensed water. For example, condensed water of exhaust gas generated in the
本実施形態では、上流側通路部14の排気ポート7側端部に第1の突出壁21を形成しているため、この突出壁21が邪魔となって排気ポート7内に凝縮水が引っ張り込まれるのを抑制することができ、結果的に排気ガスセンサ19を保護することができる。また、本実施形態では、第1の突出壁21の上端部を、上流側通路部14が接続される排気ポート7の断面中心Oより高い位置に設定した。排気ガス流れによって上流側通路部14内の凝縮水が排気ポート7内に引っ張り込まれた場合でも、凝縮水は排気ポート7の天井面に付着する。排気ポート7内の排気ガスの主流は排気ポート7の断面中心O付近であるから、凝縮水の付着位置が排気ガス主流からずれ、排気ガスの流れに乗る凝縮水の量を低減することができる。
In the present embodiment, since the first projecting
また、第1の突出壁21の上端部を、上流側通路部14と下流側通路部15との接続口20の上端部より高い位置に設定した。従って、接続口20の上端部から上流側通路部14に流れ込んだ凝縮水がそのまま排気ポート7内に引っ張り込まれるのを抑制することができる。また、図6に明示するように、上流側通路部14の断面積を、第1の突出壁21から遠ざかるほど大きくした。これにより、上流側通路部14に溜まった凝縮水を下流側通路部15との接続口20側に収集することができる。接続口20側に溜まった凝縮水は排気ポート7までの距離が長いので、その凝縮水が排気ポート7内に引っ張り込まれるのを抑制することができる。
Further, the upper end portion of the first projecting
このように本実施形態の車両用エンジンの排気ガス還流装置では、車両用エンジンが複数の気筒を有する場合に、各気筒の吸気ポート6に接続される吸気マニホルド8をシリンダヘッド2の気筒列と交差する方向の一方の端部に取付ける。また、各気筒の排気ポート7に接続される排気マニホルド9をシリンダヘッド2の気筒列と交差する方向の他方の端部に取付ける。排気マニホルド9には、排気ポート7から排出される排気ガスを検出する排気ガスセンサ19を取付ける。そして、排気ポート7を流れる排気ガスの一部を吸気ポート6又は吸気マニホルド8に還流する排気ガス還流通路13をシリンダヘッド2に形成する。この排気ガス還流通路13は、シリンダヘッド2の気筒列と交差する方向の他方の端部側で排気ポート7から気筒列方向に向けて形成され、底面22が排気ポート7側から遠ざかるにつれて低くなる上流側通路部14と、上流側通路部14に接続して気筒列と交差する方向に向けて形成された下流側通路部15とを備える。下流側通路部15は、冷却水入口部(通路)12内の冷却水によって冷却される。そして、上流側通路部14の底面22から天井面23に向けて突出し且つ天井面23に対しては予め設定された隙間を有する第1の突出壁21を上流側通路部14の排気ポート7側端部に形成する。従って、排気ガス還流通路13内で生じた排気ガスの凝縮水は、上流側通路部14内で排気ポート7側に流れにくい。また、凝縮水が上流側通路部14内で排気ポート7側に流れたとしても、第1の突出壁21によって凝縮水が排気ポート7内に引っ張り込まれるのを抑制することができ、従って、凝縮水が排気マニホルド9内に飛散するのを抑制することができる。そして、その結果、排気マニホルド9に取付けられている排気ガスセンサ19を保護することができる。
As described above, in the exhaust gas recirculation device for a vehicle engine according to the present embodiment, when the vehicle engine has a plurality of cylinders, the
また、第1の突出壁21の上端部を、上流側通路部14が接続される排気ポート7の断面中心Oより高い位置に設定した。これにより、凝縮水が排気ガスの流れによって排気ポート7内に引っ張り込まれても、凝縮水を排気ポート7の天井面に付着させることができる。これにより、排気ポート7内の排気ガスの主流から凝縮水をずらすことができ、排気ガスの流れに乗る凝縮水量を低減することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド9内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルド9に取付けられている排気ガスセンサ19を保護することができる。
Further, the upper end portion of the first protruding
また、第1の突出壁21の上端部を、上流側通路部14と下流側通路部15との接続口20の上端部より高い位置に設定した。これにより、下流側通路部15内の凝縮水が接続口20の上端部から上流側通路部14に流れ込んだとしても、その凝縮水が排気ポート7内に引っ張り込まれるのを第1の突出壁21によって抑制することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド9内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルド9に取付けられている排気ガスセンサ19を保護することができる。
Further, the upper end portion of the first projecting
また、上流側通路部14は、第1の突出壁21から遠ざかるほど断面積を大きくした。これにより、上流側通路部14に凝縮水が溜まったとしても、その凝縮水を下流側通路部15との接続口20側に集めることができる。接続口20側に溜まった凝縮水は排気ポート7までの距離が長いので、その凝縮水が排気ポート7内に引っ張り込まれるのを抑制することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド9内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルド9に取付けられている排気ガスセンサ19を保護することができる。
Further, the
図8は、本発明の車両用エンジンの排気ガス還流装置の第2実施形態を示す排気ガス還流通路13の上流側通路部14の正面図である。本実施形態の排気ガス還流装置は、前記第1実施形態の排気ガス還流装置に類似している。そこで、同等の構成要件には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態の車両用エンジンの主要構成は、前記第1実施形態の図1〜図4と同様である。また、本実施形態の排気ガス還流通路13の主要構成は、前記第1実施形態の図5、図6と同様である。
FIG. 8 is a front view of the upstream-
本実施形態の排気ガス還流通路13では、上流側通路部14内の構成が、前記第1実施形態の図7のものから図8のものに変更されている。この上流側通路部14では、前述した排気ポート7側端部の第1の突出壁21に対し、当該第1の突出壁21と接続口20との間に第2の突出壁24を形成し、当該第2の突出壁24と接続口20との間に第3の突出壁25を形成している。このうち、第2の突出壁24は、上流側通路部14の天井面23から底面22に向けて突出形成され、底面22との間に予め設定された隙間を有する。また、第3の突出壁25は、上流側通路部14の底面22から天井面23に向けて突出形成され、天井面23との間に予め設定された隙間を有する。更に、第2の突出壁24の下端部を第1の突出壁21の上端部より低い位置に設定し、第3の突出壁25の上端部を第2の突出壁24の下端部より高い位置に設定した。
In the exhaust
このように複数の突出壁21、24、25を互い違いに突出形成することで、上流側通路部14内をラビリンス(迷路)構造とすることができる。従って、図8に白抜きの矢印で示す凝縮水の流れを迷路的にして、凝縮水が排気ポート7に引っ張り込まれるのを抑制することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド9内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルド9に取付けられている排気ガスセンサ19を保護することができる。特に、本実施形態のように、シリンダヘッド2の気筒列と交差する方向の(他方の)端面に凹溝部16を形成して上流側通路部14を構成する場合には、前述のような互い違いの突出壁21、24、25を形成しやすい。
In this way, by forming the plurality of protruding
また、本実施形態では、第1の突出壁21及び第2の突出壁24及び第3の突出壁25の排気ポート7と反対側の面を凹ませて凹曲面26を形成した。これにより、図8に白抜きの矢印で示すように、上流側通路部14内を排気ポート7側へと移動する凝縮水が各突出壁21、24、25の凹曲面26に当たって逆方向、つまり下流側通路部15方向に戻され、凝縮水が上流側通路部14から排気ポート7に引っ張り込まれるのを抑制することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド9内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルド9に取付けられている排気ガスセンサ19を保護することができる。
Further, in the present embodiment, the concave
図9は、本発明の車両用エンジンの排気ガス還流装置の第3実施形態を示す排気ガス還流通路13の上流側通路部14の正面図である。本実施形態の排気ガス還流装置は、前記第1実施形態の排気ガス還流装置に類似している。そこで、同等の構成要件には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態の車両用エンジンの主要構成は、前記第1実施形態の図1〜図4と同様である。また、本実施形態の排気ガス還流通路13の主要構成は、前記第1実施形態の図5、図6と同様である。
FIG. 9 is a front view of the upstream
本実施形態の排気ガス還流通路13では、上流側通路部14の底面22のうち第1の突出壁21と接続口20との間に下方に凹んだ凹溝27を形成した。これにより、同図に白抜きの矢印で示すように、凹溝27内に凝縮水が溜まり、凝縮水が上流側通路部14から排気ポート7に引っ張り込まれるのを抑制することができる。従って、凝縮水が排気マニホルド9内に飛散するのを抑制することができ、その結果、排気マニホルド9に取付けられている排気ガスセンサ19を保護することができる。
In the exhaust
1 シリンダブロック
2 シリンダヘッド
3 シリンダヘッドカバー
4 クランクケース
5 クランク軸
6 吸気ポート
7 排気ポート
8 吸気マニホルド
9 排気マニホルド
10 排気管
11 EGRバルブ
12 冷却水入口部
13 排気ガス還流通路
14 上流側通路部
15 下流側通路部
16 凹溝部
17 パッキン
18 蓋部材
19 排気ガスセンサ
20 接続口
21 第1の突出壁
22 底面
23 天井面
24 第2の突出壁
25 第3の突出壁
26 凹曲面
27 凹溝
DESCRIPTION OF
Claims (7)
シリンダヘッドの前記気筒列と交差する方向の一方の端部に取付けられ、前記各気筒の吸気ポートに接続される吸気マニホルドと、
前記シリンダヘッドの前記気筒列と交差する方向の他方の端部に取付けられ、前記各気筒の排気ポートに接続される排気マニホルドと、
前記排気マニホルドに取付けられ、前記排気ポートから排出される排気ガスを検出する排気ガスセンサと、
前記シリンダヘッドに形成され、前記排気ポートを流れる排気ガスの一部を前記吸気ポート又は前記吸気マニホルドに還流する排気ガス還流通路と、
前記排気ガス還流通路を構成し、前記シリンダヘッドの前記気筒列と交差する方向の他方の端部側で前記排気ポートから前記気筒列方向に向けて形成され、底面が前記排気ポート側から遠ざかるにつれて低くなる上流側通路部と、
前記排気ガス還流通路を構成し、前記上流側通路部に接続して前記気筒列と交差する方向に向けて形成され、冷却水通路内の冷却水によって冷却される下流側通路部と、
前記上流側通路部の前記排気ポート側端部に形成され、前記底面から天井面に向けて突出し且つ前記天井面に対して予め設定された隙間を有する突出壁と
を備えることを特徴とする車両用エンジンの排気ガス還流装置。 In an exhaust gas recirculation device for a vehicle engine having a plurality of cylinders,
An intake manifold attached to one end of the cylinder head in a direction crossing the cylinder row and connected to an intake port of each cylinder;
An exhaust manifold attached to the other end of the cylinder head in a direction crossing the cylinder row and connected to an exhaust port of each cylinder;
An exhaust gas sensor attached to the exhaust manifold for detecting exhaust gas exhausted from the exhaust port;
An exhaust gas recirculation passage formed in the cylinder head for recirculating a part of the exhaust gas flowing through the exhaust port to the intake port or the intake manifold;
The exhaust gas recirculation passage is formed, and is formed from the exhaust port toward the cylinder row direction on the other end side in the direction intersecting the cylinder row of the cylinder head, and as the bottom surface moves away from the exhaust port side. A lower upstream passage,
The exhaust gas recirculation passage, the downstream passage portion connected to the upstream passage portion and formed in a direction crossing the cylinder row and cooled by the cooling water in the cooling water passage;
A vehicle comprising: a protruding wall formed at an end of the upstream passage portion on the exhaust port side, protruding from the bottom surface toward the ceiling surface, and having a preset gap with respect to the ceiling surface. Engine exhaust gas recirculation system.
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