JP2015086858A - エンジン - Google Patents

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Abstract

【課題】低圧EGRクーラを小型化することができるエンジンを提供する。【解決手段】エンジン本体1と、DPFケース2と、高圧EGR経路3と、過給機4と、低圧EGR経路5とを備え、高圧EGR経路3が排気マニホールド6と吸気マニホールド7との間に介設され、DPFケース2から排気放出経路8が導出され、過給機4のエアコンプレッサ4aから吸気管9が導出され、低圧EGR経路5がDPFケース2の排気放出経路8と吸気管9との間に介設され、低圧EGR経路5に低圧EGRクーラ10が設けられた、エンジンにおいて、DPFケース2はエンジン本体1に搭載され、低圧EGR経路5は、エンジン本体1に沿い、低圧EGR経路5が、一旦下降して上昇する下凸迂回経路部分14aを備え、この下凸迂回経路部分14aの上側の終端部14bが吸気管(9)に接続されている。【選択図】 図1

Description

本発明は、エンジンに関し、詳しくは、低圧EGRクーラを小型化することができるエンジンに関する。
従来、エンジンとして、エンジン本体と、DPFケースと、高圧EGR経路と、過給機と、低圧EGR経路とを備え、高圧EGR通路が排気マニホールドと吸気マニホールドとの間に介設され、DPFケースから排気放出経路が導出され、過給機のエアコンプレッサから吸気管が導出され、低圧EGR経路がDPFケースの排気放出経路と吸気管との間に介設され、低圧EGR経路に低圧EGRクーラが設けられたものがある(例えば、特許文献1参照)。
この種のエンジンによれば、エンジンの運転領域に応じて高圧EGRと低圧EGRとを使い分け、エンジンの全運転領域で適正なNOの低減効果が得られる利点がある。
しかし、この特許文献1のものでは、低圧EGR経路が短くまとめられているため、問題がある。
特開2007−146774号公報(図1参照)
《問題点》 低圧EGRクーラが大型化する。
この特許文献1のものでは、低圧EGR経路が短くまとめられているため、低圧EGRクーラ以外の部分からの放熱性が低く、低圧EGRクーラに対する放熱の依存度が高く、低圧EGRクーラが大型化する。
本発明の課題は、低圧EGRクーラを小型化することができるエンジンを提供することにある。
請求項1に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図1、図2または図9,図10に例示するように、エンジン本体(1)と、DPFケース(2)と、高圧EGR経路(3)と、過給機(4)と、低圧EGR経路(5)とを備え、
高圧EGR経路(3)が排気マニホールド(6)と吸気マニホールド(7)との間に介設され、
DPFケース(2)から排気放出経路(8)が導出され、過給機(4)のエアコンプレッサ(4a)から吸気管(9)が導出され、低圧EGR経路(5)がDPFケース(2)の排気放出経路(8)と吸気管(9)との間に介設され、低圧EGR経路(5)に低圧EGRクーラ(10)が設けられた、エンジンにおいて、
DPFケース(2)はエンジン本体(1)に搭載され、
図1、図2または図9,図10に例示するように、低圧EGR経路(5)はエンジン本体(1)に沿い、
図2または図10,図11に例示するように、低圧EGR経路(5)が、一旦下降して上昇する下凸迂回経路部分(14a)を備え、この下凸迂回経路部分(14a)の上側の終端部(14b)が吸気管(9)に接続されている、ことを特徴とするエンジン。
(請求項1に係る発明)
請求項1に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 低圧EGRクーラを小型化することができる。
図2または図10,図11に例示するように、DPFケース(2)はエンジン本体(1)に搭載され、低圧EGR経路(5)は、エンジン本体(1)に沿うため、DPFケース(2)がエンジン本体(1)に搭載されたコンパクトな形状でありながら、下凸迂回経路部分(14a)によって低圧EGR経路(5)の経路長さが長くなり、低圧EGRクーラ(10)に対する放熱の依存度が低下し、低圧EGRクーラ(10)を小型化することができる。
(請求項2に係る発明)
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 低圧EGRクーラ内や低圧EGRバルブケース内の腐食を抑制することができる。
図2または図10,図11に例示するように、下凸迂回経路部分(14a)の上流側に低圧EGRクーラ(10)が配置され、下凸迂回経路部分(14a)の上昇経路部分(14c)に低圧EGRバルブケース(17)が配置され、下凸迂回経路部分(14a)の最も低い部分が低圧EGRクーラ(10)と低圧EGRバルブケース(17)から流出する凝縮水の凝縮水溜(18)とされているので、硫酸成分を含む凝縮水が低圧EGRクーラ(10)や低圧EGRバルブケース(17)に溜まりにくく、低圧EGRクーラ(10)内や低圧EGRバルブケース(17)内の腐食を抑制することができる。
(請求項3に係る発明)
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 低圧EGRバルブケース内やEGRバルブの腐食を抑制することができる。
図2,図3(A)(B)に例示するように、低圧EGRバルブケース(17)の下部に凝縮水溜(18)が配置されているので、硫酸成分を含む凝縮水が低圧EGRバルブケース(17)内に溜まらず、低圧EGRバルブケース(17)内やEGRバルブ(17a)の腐食を抑制することができる。
(請求項4に係る発明)
請求項4に係る発明は、請求項3に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 EGRバルブのバルブ頭部の腐食を抑制することができる。
図3(C)に例示するように、低圧EGRバルブケース(17)は水平方向に沿う向きに方向付けられ、EGRバルブ(17a)のバルブステム(17b)も水平方向に沿う向きに方向付けられているので、硫酸成分を含む凝縮水が低圧EGRバルブケース(17)やバルブステム(17b)の傾斜に沿ってEGRバルブ(17a)のバルブ頭部(17d)に案内される不具合がなく、EGRバルブ(17a)のバルブ頭部(17d)の腐食を抑制することができる。
(請求項5に係る発明)
請求項5に係る発明は、請求項3または請求項4に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 凝縮水溜の耐久性が高い。
図3(A)(B)に例示するように、凝縮水溜(18)は鋳造または鍛造の水受皿で構成されているので、凝縮水溜(18)の耐久性が高い。
(請求項6に係る発明)
請求項6に係る発明は、請求項4または請求項5に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 低圧EGRバルブケース内やEGRバルブのメンテナンスや、EGRバルブの交換が容易になる。
図3(A)(B)に例示するように、凝縮水溜(18)は低圧EGRバルブケース(17)に取り外し可能に取り付けられているので、低圧EGRバルブケース(17)内やEGRバルブ(17a)のメンテナンスや、EGRバルブ(17a)の交換が容易になる。
(請求項7に係る発明)
請求項7に係る発明は、請求項2に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 低圧EGRバルブケース内の腐食を抑制することができる。
図10、図11に例示するように、低圧EGRバルブケース(17)が凝縮水溜(18)のある側に向けて下り傾斜状に傾けられているので、硫酸成分を含む凝縮水(21)が低圧EGRバルブケース(17)に溜まりにくく、低圧EGRバルブケース(17)内の腐食を抑制することができる。
(請求項8に係る発明)
請求項8に係る発明は、請求項1から請求項7のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 低圧EGRクーラを小型化することができる。
図2または図10,図11に例示するように、下凸迂回経路部分(14a)の最も低い部分(14d)が排気マニホールド(6)よりも低い位置に配置され、排気マニホールド(6)の上部に過給機(4)が配置され、吸気管(9)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(9a)を備え、この傾斜吸気管部分(9a)に低圧EGR経路(5)の終端部(5a)が接続されているので、斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(9a)によって、低圧EGR経路(5)の経路長さが長くなり、低圧EGRクーラ(10)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧EGRクーラ(10)に対する放熱の依存度が低下し、低圧EGRクーラ(10)を小型化することができる。
(請求項9に係る発明)
請求項9に係る発明は、請求項1,請求項2,請求項7,請求項8のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 低圧EGRクーラを小型化することができる。
図10,図11に例示するように、下凸迂回経路部分(14a)の上昇経路部分(14c)が吸気管(9)の形状に沿う折れ曲がり形状とされているので、折れ曲がり形状によって、上昇経路部分(14c)の経路長さが長くなり、低圧EGRクーラ(10)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧EGRクーラ(10)に対する放熱の依存度が低下し、低圧EGRクーラ(10)を小型化することができる。
(請求項10に係る発明)
請求項10に係る発明は、請求項1から請求項59のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジンの全幅を短く維持することができる。
図4または図12に例示するように、真上から見て、下凸迂回経路部分(14a)の一部が過給機(4)の下方で、過給機(4)に重なる位置に配置されているので、下凸迂回経路部分(14a)の一部が過給機(4)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
(請求項11に係る発明)
請求項11に係る発明は、請求項1から請求項10のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジンの全幅を短く維持することができる。
図4または図12に例示するように、真上から見て、下凸迂回経路部分(14a)の一部が吸気管(9)の下方で、吸気管(9)と重なる位置に配置されているので、下凸迂回経路部分(14a)の一部が吸気管(9)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
(請求項12に係る発明)
請求項12に係る発明は、請求項1から請求項11のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 寒冷時のブローバイガス出口付近の氷結を防止することができる。
図3(C)または図11に例示するように、エンジンの冷始動期間と、その後の暖機期間とからなるエンジン冷始動暖機期間のうちの所定期間、低圧EGR出口(5b)からブローバイガス出口(19b)に向けて低圧EGRガス(20)が流出するように構成されているので、ブローバイガス出口(19b)が低圧EGRガス(20)の熱で加温され、寒冷時のブローバイガス出口(19b)の氷結を防止することができる。
(請求項13に係る発明)
請求項13に係る発明は、請求項12に係る発明の効果に加え、次の効果をそうする。
図3(C)に例示するように、吸気管(9)の横周壁(9f)に横向きの低圧EGR出口(5b)が配置されているので、ブローバイガス出口(19b)から流出したブローバイガス(22)中の水やオイルやカーボンが低圧EGR出口(5b)に進入しにくく、低圧EGR出口(5b)の詰まりを防止することができる。
(請求項14に係る発明)
請求項14に係る発明は、請求項12に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 低圧EGR出口の詰まりを防止することができる。
図3(C)に例示するように、吸気管(9)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(9a)を備え、傾斜吸気管部分(9a)の下寄りの周壁(9c)に低圧EGR出口(5b)が配置され、傾斜吸気管部分(9)の上寄りの周壁(9d)にブローバイガス出口(19b)が配置され、ブローバイガス出口(19b)真下に位置する下寄りの周壁(9c)の真下位置(9e)よりも高い位置に低圧EGR出口(5b)が配置されているので、ブローバイガス出口(19b)から流出したブローバイガス(22)中の水やオイルやカーボンが低圧EGR出口(5b)に進入しにくく、低圧EGR出口(5b)の詰まりを防止することができる。
本発明の第1実施形態に係るエンジンの背面図である。 図1のエンジンの右側面図である。 図1のエンジンで用いる低圧バルブケースと吸気通路を説明する図で、図3(A)は低圧バルブケースの縦断側面図、図3(B)は図3(A)のB−B線断面図、図3(C)は吸気通路の断面図である。 図1のエンジンの平面図である。 図1のエンジンの正面図である。 図1のエンジンの左側面図である。 図1のエンジンを右前方から見下ろした斜視図である。 図1のエンジンを左斜め下から見上げた斜視図である。 本発明の第2実施形態に係るエンジンの背面図である。 図9のエンジンの右側面図である。 図9のエンジンで用いる下凸迂回経路と低圧EGRバルブケースと吸気管の縦断側面図である。 図9のエンジンの平面図である。 図9のエンジンの正面図である。 図9のエンジンの左側面図である。 図9のエンジンを右前方から見下ろした斜視図である。
図1〜図8は本発明の第1実施形態に係るエンジンを説明する図、図9〜図15は本発明の第2実施形態に係るエンジンを説明する図であり、各実施形態では、水冷の立形直列多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
第1実施形態について説明する。
エンジン本体の概要は、次の通りである。
図1、図2に示すように、シリンダブロック(23)の上部にシリンダヘッド(15)が組み付けられ、シリンダヘッド(15)の上部にシリンダヘッドカバー(16)が組み付けられ、シリンダブロック(23)の前部に水ポンプケース(24)が組み付けられ、シリンダブロック(23)の後部にフライホイールハウジング(25)が配置され、その内部にフライホイール(12)が収容され、シリンダブロック(23)の下部にオイルパン(26)が組み付けられている。
シリンダヘッド(15)の横一側には排気マニホールド(6)が組付けられ、横他側には吸気マニホールド(7)が組み付けられている。
このエンジンの概要は、次の通りである。
図1、図2に示すように、エンジン本体(1)と、DPFケース(2)と、高圧EGR経路(3)と、過給機(4)と、低圧EGR経路(5)とを備えている。
高圧EGR経路(3)が排気マニホールド(6)と吸気マニホールド(7)との間に介設されている。
DPFケース(2)から排気放出経路(8)が導出され、過給機(4)のエアコンプレッサ(4a)から吸気管(9)が導出され、低圧EGR経路(5)がDPFケース(2)の排気放出経路(8)と吸気管(9)との間に介設され、低圧EGR経路(5)に低圧EGRクーラ(10)が設けられている。
DPFケース(2)はエンジン本体(1)に搭載されている。
クランク軸(11)の架設方向を前後方向、フライホイール(12)側を後側、エンジン本体(1)の幅方向を横方向とする。
図1、図2に示すように、低圧EGR経路(5)は、エンジン本体(1)後側に沿う後側経路部分(13)と、排気マニホールド(6)側のエンジン本体(1)横側に沿う横側経路部分(14)とを備えている。
これにより、DPFケース(2)がエンジン本体(1)に搭載されたコンパクトな形状でありながら、低圧EGR経路(5)の経路長さを後側経路部分(13)と横側経路部分(14)とによって長くすることができ、低圧EGRクーラ(10)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧EGRクーラ(10)に対する放熱の依存度が低下し、低圧EGRクーラ(10)を小型化することができる。
図1、図2に示すように、シリンダヘッド(15)の上面(15a)よりも低い位置で、低圧EGR経路(5)の横側経路部分(14)に低圧EGRクーラ(10)が配置されている。
低圧EGR経路(5)の後側経路部分(13)の始端寄り部分(13a)が、シリンダヘッドカバー(16)の真後ろに配置され、後側経路部分(13)の終端寄り部分(13b)が、始端寄り部分(13a)から下方に折り曲げられ、後側経路部分(13)の終端部(13c)が低圧EGRクーラ(10)に接続されている。
これにより、終端寄り部分(13b)の折り曲げによって後側経路部分(13)の経路長さが長くなり、後側経路部分(13)の放熱性が高まり、低圧EGRクーラ(10)に対する放熱の依存度が低下し、低圧EGRクーラ(10)を小型化することができる。
図2に示すように、シリンダヘッド(15)よりも低い低圧EGRクーラ(10)の冷媒にシリンダヘッド(15)の冷却水ジャケットを通過するエンジン冷却水が用いられている。
これにより、低圧EGRクーラ(10)に溜まろうとするエアや水蒸気が、シリンダヘッド(15)の冷却水ジャケットに抜けやすく、低圧EGRクーラ(10)の冷却性能を高く維持することができる。
図1に示すように、吸気マニホールド(7)側のDPFケース端部(2a)から排気放出経路(8)が導出され、吸気マニホールド(7)側で、排気放出経路(8)から低圧EGR経路(5)の後側経路部分(13)が分岐されている。
これにより、吸気マニホールド(7)側の排気放出経路(8)から排気マニホールド(6)側の横側経路部分(14)に至る後側経路部分(13)の経路長さが長くなり、後側経路部分(13)の放熱性が高まり、低圧EGRクーラ(10)に対する放熱の依存度が低下し、低圧EGRクーラ(10)を小型化することができる。
図4に示すように、DPFケース(2)がエンジン本体(1)の上方に配置され、真上から見て、低圧EGR経路(5)の横側経路部分(14)の一部がDPFケース(2)と重なる位置に配置されている。
これにより、横側経路部分(14)の一部がDPFケース(2)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
図4に示すように、排気マニホールド(6)に過給機(4)が取り付けられ、真上から見て、低圧EGR経路(5)の横側経路部分(14)の一部が過給機(4)と重なる位置に配置されている。
これにより、横側経路部分(14)の一部が過給機よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
図2に示すように、低圧EGR経路(5)の横側経路部分(14)が、一旦下降して上昇する下凸迂回経路部分(14a)を備え、この下凸迂回経路部分(14a)の上側の終端部(14b)が吸気管(9)に接続されている。
これにより、下凸迂回経路部分(14a)によって横側経路部分(14)の経路長さが長くなり、低圧EGRクーラ(10)に対する放熱の依存度が低下し、低圧EGRクーラ(10)を小型化することができる。
図2に示すように、下凸迂回経路部分(14a)の上流側に低圧EGRクーラ(10)が配置され、下凸迂回経路部分(14a)低圧EGRバルブケース(17)が配置され、下凸迂回経路部分(14a)の最も低い部分(14d)が低圧EGRクーラ(10)と低圧EGRバルブケース(17)から流出する凝縮水の凝縮水溜(18)とされている。
これにより、硫酸成分を含む凝縮水が低圧EGRクーラ(10)や低圧EGRバルブケース(17)に溜まりにくく、低圧EGRクーラ(10)内や低圧EGRバルブケース(17)内の腐食を抑制することができる。
図2,図3(A)(B)に示すように、低圧EGRバルブケース(17)の下部に凝縮水溜(18)が配置されている。これにより、硫酸成分を含む凝縮水が低圧EGRバルブケース(17)内に溜まらず、低圧EGRバルブケース(17)内やEGRバルブ(17a)の腐食を抑制することができる。
図3(A)に示すように、低圧EGRバルブケース(17)は水平方向に沿う向きに方向付けられ、EGRバルブ(17a)のバルブステム(17b)も水平方向に沿う向きに方向付けられている。これにより、硫酸成分を含む凝縮水が低圧EGRバルブケース(17)やバルブステム(17b)の傾斜に沿ってEGRバルブ(17a)のバルブ頭部(17d)に案内される不具合がなく、EGRバルブ(17a)のバルブ頭部(17d)の腐食を抑制することができる。
図3(A)(B)に示すように、凝縮水溜(18)は鋳造された水受皿で構成されている。このため、凝縮水溜(18)の耐久性が高い。凝縮水溜(18)は鋳鉄の鋳造品で構成されているが、鍛造品を用いてもよい。
凝縮水溜(18)は低圧EGRバルブケース(17)に取り外し可能に取り付けられている。このため、低圧EGRバルブケース(17)内やEGRバルブ(17a)のメンテナンスや、EGRバルブ(17a)の交換が容易になる。凝縮水溜(18)はボルトによって低圧EGRバルブケース(17)に取り付ける。
図2に示すように、下凸迂回経路部分(14a)の最も低い部分(14d)が排気マニホールド(6)よりも低い位置に配置されている。
排気マニホールド(6)の上部に過給機(4)が配置され、吸気管(9)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(9a)を備え、この傾斜吸気管部分(9a)に低圧EGR経路(5)の終端部(5a)が接続されている。
これにより、斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(9a)によって、低圧EGR経路(5)の経路長さが長くなり、低圧EGRクーラ(10)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧EGRクーラ(10)に対する放熱の依存度が低下し、低圧EGRクーラ(10)を小型化することができる。
図4に示すように、真上から見て、下凸迂回経路部分(14a)の一部が過給機(4)の下方で、過給機(4)に重なる位置に配置されている。
これにより、下凸迂回経路部分(14a)の一部が過給機(4)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
図4に示すように、真上から見て、下凸迂回経路部分(14a)の一部が吸気管(9)の下方で、吸気管(9)と重なる位置に配置されている。
これにより、下凸迂回経路部分(14a)の一部が吸気管(9)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
図3(C)に示すように、低圧EGR経路(5)の終端部(5a)に吸気管(9)で開口する低圧EGR出口(5b)が設けられ、ブローバイガス通路(19)の終端部(19a)に吸気管(9)で開口するブローバイガス出口(19b)が設けられ、低圧EGR出口(5b)とブローバイガス出口(19b)とが、吸気管(9)の吸気管内通路(9)を挟んで対向する位置に配置されている。
エンジンの冷始動期間と、その後の暖機期間とからなるエンジン冷始動暖機期間のうちの所定期間、低圧EGR出口(5b)からブローバイガス出口(19b)に向けて低圧EGRガス(20)が流出するように構成されている。
これにより、ブローバイガス出口(19b)が低圧EGRガス(20)の熱で加温され、寒冷時のブローバイガス出口(19b)の氷結を防止することができる。
図3(C)に例示するように、吸気管(9)の横周壁(9f)に横向きの低圧EGR出口(5b)が配置されている。
これにより、ブローバイガス出口(19b)から流出したブローバイガス(22)中の水やオイルやカーボンが低圧EGR出口(5b)に進入しにくく、低圧EGR出口(5b)の詰まりを防止することができる。
また、低圧EGR出口(5b)と対向する吸気管(9)の横周壁(9f)には、横向きのブローバイガス出口(19b)が配置されている。
図1に示すように、排気放出経路(8)の始端部を構成し、低圧EGR経路(5)の後側経路部分(13)を分岐させるDPFケース(2)の排気放出パイプ(2b)は、排気マニホールド(6)側から離れる方向に傾けられている。
これにより、後側経路部分(13)の経路長さが長くなり、後側経路部分(13)の放熱性が高まり、低圧EGRクーラ(10)に対する放熱の依存度が低下し、低圧EGRクーラ(10)を小型化することができる。
排気放出パイプ(2b)の先には排気放出経路(8)を構成する排気ダクト(図示せず)が接続され、排気ダクトの先にはSCR触媒ケースが接続されている。
DPFケース(2)内には、上流側にDOC(32)、下流側にDPF(33)が配置されている。DOCはディーゼル酸化触媒、DPFはディーゼル・パティキュレート・フィルタである。
SCR触媒は、選択還元型NO触媒である。
図1、図2に示すように、高圧EGR経路(3)は、シリンダヘッド(15)の真後ろの後部高圧EGRクーラ(27)とシリンダヘッド(15)の真横の横部高圧EGRクーラ(28)とを備えている。この後部高圧EGRクーラ(27)と横部高圧EGRクーラ(28)はいずれもシリンダヘッド(15)の上面(15a)よりも低い位置に配置され、冷媒にシリンダヘッド(15)の冷却水ジャケットを通過するエンジン冷却水が用いられている。
このため、後部高圧EGRクーラ(27)や横部高圧EGRクーラ(28)に溜まろうとするエアや水蒸気が、シリンダヘッド(15)の冷却水ジャケットに抜けやすく、低圧EGRクーラ(10)の冷却性能を高く維持することができる。
高圧EGR経路(3)のうち、後部高圧EGRクーラ(27)や横部高圧EGRクーラ(28)を除くパイプ部分と、低圧EGR経路(5)のうち、低圧EGRクーラ(10)と低圧EGRバルブケース(17)を除くパイプ部分は、放熱しやすい金属パイプで構成されている。
図3に示す低圧EGRバルブケース(17)内にはEGRバルブ(17a)が収容され、バルブステム(17b)の周囲がステムシール(17c)で封止されている。
EGRバルブケース(17)の前側にはバルブアクチュエータ(29)が取り付けられ、バルブアクチュエータ(29)でEGRバルブ(17a)が開閉される。
図2に示すように、ブローバイガス通路(19)の途中にはオイルセパレータ(19c)が設けられ、図4に示すように、オイルセパレータ(19c)はシリンダヘッドカバー(16)の真上に配置されている。
図6に示すように、エンジン本体の吸気マニホールド(7)側には、コモンレールシステム(30)と電子スロットル装置(31)が配置されている。図4に示すように、電子スロットル装置(31)は、吸気マニホールド(7)の真上に配置されている。
第1実施形態の内容は、以上の通りである。
第2実施形態は、次の点が第1実施形態と異なる。他の点は、第1実施形態と同じであり、図9〜図15中、第1実施形態と同一の要素には、図1〜図8と同一の符号を付しておく。
図12に示すように、DPFケース(2)がエンジン本体(1)の上方に配置され、
真上から見て、排気放出経路(8)と低圧EGR経路(5)の後側経路部分(13)とが、DPFケース(2)の下方で、DPFケース(2)と重なる位置に配置されている。
これにより、排気放出経路(8)と低圧EGR経路(5)の後側経路部分(13)とが、DPFケース(2)よりも後側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全長を短く維持することができる。
図4に示すように、真上から見て、高圧EGR経路(3)がDPFケース(2)の下方でDPFケース(2)と重なる位置に配置されている。
これにより、高圧EGR経路(3)がDPFケース(2)よりも後側及び横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全長と全幅とを短く維持することができる。
図10,図11に示すように、低圧EGRバルブケース(17)が凝縮水溜(18)のある側に向けて下り傾斜状に傾けられている。
これにより、硫酸成分を含む凝縮水(21)が低圧EGRバルブケース(17)に溜まりにくく、低圧EGRバルブケース(17)内の腐食を抑制することができる。
低圧EGRバルブケース(17)は、下迂回経路部分(14a)に配置されている。
EGRバルブ(17a)とバルブステム(17b)とステムシール(17c)とは、いずれも低圧EGRバルブケース(17)と同様、凝縮水溜(18)のある側に向けて下り傾斜状に傾けられている。
これにより、EGRバルブ(17a)とバルブステム(17b)とステムシール(17c)に硫酸成分を含む凝縮水(21)が付着しても、この凝縮水(21)は凝縮水溜(18)側に流れ落ちやすい。
バルブアクチュエータ(29)も、低圧EGRバルブケース(17)と同様、凝縮水溜(18)のある側に向けて下り傾斜状に傾けられている。
図10,図11に示すように、下凸迂回経路部分(14a)の上昇経路部分(14c)が吸気管(9)の形状に沿う折れ曲がり形状とされている。
これにより、折れ曲がり形状によって、上昇経路部分(14c)の経路長さが長くなり、低圧EGRクーラ(10)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧EGRクーラ(10)に対する放熱の依存度が低下し、低圧EGRクーラ(10)を小型化することができる。
図11に示すように、吸気管(9)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(9a)を備え、傾斜吸気管部分(9a)の下寄りの周壁(9c)に低圧EGR出口(5b)が配置され、傾斜吸気管部分(9)の上寄りの周壁(9d)にブローバイガス出口(19b)が配置されている。
ブローバイガス出口(19b)真下に位置する下寄りの周壁(9c)の真下位置(9e)よりも高い位置に低圧EGR出口(5b)が配置されている。
これにより、ブローバイガス出口(19b)から流出したブローバイガス(22)中の水やオイルやカーボンが低圧EGR出口(5b)に進入しにくく、低圧EGR出口(5b)の詰まりを防止することができる。
(1) エンジン本体
(2) DPFケース
(3) 高圧EGR経路
(4) 過給機
(4a) エアコンプレッサ
(5) 低圧EGR経路
(5a) 終端部
(5b) 低圧EGR出口
(6) 排気マニホールド
(7) 吸気マニホールド
(8) 排気放出経路
(9) 吸気管
(9a) 傾斜吸気管部分
(9b) 内部通路
(9c) 下寄りの周壁
(9d) 上寄りの周壁
(9e) 真下位置
(10) 低圧EGRクーラ
(14a) 下凸迂回経路部分
(14b) 終端部
(14c) 上昇経路部分
(14d) 最も低い部分
(17) 低圧EGRバルブケース
(17a) EGRバルブ
(17b) バルブステム
(17d) バルブ頭部
(18) 凝縮水溜
(19) ブローバイガス通路
(19a) 終端部
(19b) ブローバイガス出口
(20) 低圧EGRガス

Claims (14)

  1. エンジン本体(1)と、DPFケース(2)と、高圧EGR経路(3)と、過給機(4)と、低圧EGR経路(5)とを備え、
    高圧EGR経路(3)が排気マニホールド(6)と吸気マニホールド(7)との間に介設され、
    DPFケース(2)から排気放出経路(8)が導出され、過給機(4)のエアコンプレッサ(4a)から吸気管(9)が導出され、低圧EGR経路(5)がDPFケース(2)の排気放出経路(8)と吸気管(9)との間に介設され、低圧EGR経路(5)に低圧EGRクーラ(10)が設けられた、エンジンにおいて、
    DPFケース(2)はエンジン本体(1)に搭載され、
    低圧EGR経路(5)はエンジン本体(1)に沿い、
    低圧EGR経路(5)が、一旦下降して上昇する下凸迂回経路部分(14a)を備え、この下凸迂回経路部分(14a)の上側の終端部(14b)が吸気管(9)に接続されている、ことを特徴とするエンジン。
  2. 請求項1に記載されたエンジンにおいて、
    下凸迂回経路部分(14a)の上流側に低圧EGRクーラ(10)が配置され、下凸迂回経路部分(14a)の上昇経路部分(14c)に低圧EGRバルブケース(17)が配置され、下凸迂回経路部分(14a)の最も低い部分(14d)が低圧EGRクーラ(10)と低圧EGRバルブケース(17)から流出する凝縮水の凝縮水溜(18)とされている、ことを特徴とするエンジン。
  3. 請求項2に記載されたエンジンにおいて、
    低圧EGRバルブケース(17)の下部に凝縮水溜(18)が配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  4. 請求項3に記載されたエンジンにおいて、
    低圧EGRバルブケース(17)は水平方向に沿う向きに方向付けられ、EGRバルブ(17a)のバルブステム(17b)も水平方向に沿う向きに方向付けられている、ことを特徴とするエンジン。
  5. 請求項3または請求項4に記載されたエンジンにおいて、
    凝縮水溜(18)は鋳造または鍛造の水受皿で構成されている、ことを特徴とするエンジン。
  6. 請求項4または請求項5に記載されたエンジンにおいて、
    凝縮水溜(18)は低圧EGRバルブケース(17)に取り外し可能に取り付けられている、ことを特徴とするエンジン。
  7. 請求項2に記載されたエンジンにおいて、
    低圧EGRバルブケース(17)が凝縮水溜(18)のある側に向けて下り傾斜状に傾けられている、ことを特徴とするエンジン。
  8. 請求項1から請求項7のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    下凸迂回経路部分(14a)の最も低い部分(14d)が排気マニホールド(6)よりも低い位置に配置され、
    排気マニホールド(6)の上部に過給機(4)が配置され、吸気管(9)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(9a)を備え、この傾斜吸気管部分(9a)に低圧EGR経路(5)の終端部(5a)が接続されている、ことを特徴とするエンジン。
  9. 請求項1,請求項2,請求項7,請求項8のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    下凸迂回経路部分(14a)の上昇経路部分(14c)が吸気管(9)の形状に沿う折れ曲がり形状とされている、ことを特徴とするエンジン。
  10. 請求項1から請求項9のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    真上から見て、下凸迂回経路部分(14a)の一部が過給機(4)の下方で、過給機(4)に重なる位置に配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  11. 請求項1から請求項10のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    真上から見て、下凸迂回経路部分(14a)の一部が吸気管(9)の下方で、吸気管(9)と重なる位置に配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  12. 請求項1から請求項11のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    低圧EGR経路(5)の終端部(5a)に吸気管(9)で開口する低圧EGR出口(5b)が設けられ、ブローバイガス通路(19)の終端部(19a)に吸気管(9)で開口するブローバイガス出口(19b)が設けられ、低圧EGR出口(5b)とブローバイガス出口(19b)とが、吸気管(9)の吸気管内通路(9)を挟んで対向する位置に配置され、
    エンジンの冷始動期間と、その後の暖機期間とからなるエンジン冷始動暖機期間のうちの所定期間、低圧EGR出口(5b)からブローバイガス出口(19b)に向けて低圧EGRガス(20)が流出するように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
  13. 請求項12に記載されたエンジンにおいて、
    吸気管(9)の横周壁(9f)に横向きの低圧EGR出口(5b)が配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  14. 請求項12に記載されたエンジンにおいて、
    吸気管(9)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(9a)を備え、傾斜吸気管部分(9a)の下寄りの周壁(9c)に低圧EGR出口(5b)が配置され、傾斜吸気管部分(9)の上寄りの周壁(9d)にブローバイガス出口(19b)が配置され、
    ブローバイガス出口(19b)真下に位置する下寄りの周壁(9c)の真下位置(9e)よりも高い位置に低圧EGR出口(5b)が配置されている、ことを特徴とするエンジン。
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