JP2021161980A - エンジンのegrシステム - Google Patents
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Abstract
Description
図2に示すように、エンジン1は、シリンダブロック10a、シリンダヘッド11などで構成されたエンジン本体10を備える。シリンダヘッド11は、シリンダブロック10aの上に取り付けられている。シリンダヘッド11は、エンジン本体10の上部を構成し、シリンダブロック10aは、エンジン本体10の下部を構成している。エンジン本体10には、複数の燃焼室12が設けられている。図1に示すように、例示のエンジン1は、4つの燃焼室12を有する、いわゆる4気筒エンジンである。
シリンダヘッド11の前側面11aには、燃焼室12の各々に連通する2つの吸気ポート13が形成されている。各吸気ポート13は、開閉制御される吸気弁を介して、各燃焼室12と連通している。このエンジン1では、シリンダヘッド11の前側面11aに、各吸気ポート13の入口が開口している(合計8個)。そして、シリンダヘッド11の前側面11aには、これら吸気ポート13と連通するように、吸気通路20が接続されている。
図1に示すように、シリンダヘッド11の後側面11bには、燃焼室12の各々に連通する2つの排気ポート14が形成されている。各排気ポート14は、開閉制御される排気弁を介して、各燃焼室12と連通している。このエンジン1では、シリンダヘッド11の後側面11bに、各排気ポート14が合流した出口が開口している(合計4個)。そして、そのシリンダヘッド11の後側面11bに、これら排気ポート14と連通するように、排気通路30が接続されている。
図1に示すように、EGR通路40は、排気通路30と吸気通路20との間に接続されている。EGRガスは、このEGR通路40を矢印で示す方向に流れる。具体的には、EGR通路40の上流側の端部は、排気通路30における排気浄化装置32よりも下流側部分に接続されている。EGR通路40の下流側の端部は、吸気通路20におけるスロットル弁21とサージタンク22との間の部分に接続されている。
上述したように、このエンジン1では、高負荷領域で運転する時に、理論空燃比を目標値とした燃焼を行う。そして、EGRガスの環流量を増加することによって、異常燃焼を抑制する。そのため、EGR通路40には、従来よりも、高温かつ多量のEGRガスが流れる。
上述したように、このエンジン1では、従来よりも多量のEGRガスが環流される。多量のEGRガスを円滑に環流するためには、EGR通路40の流路断面を拡張したり流路抵抗を抑制したりすることが必要になる。そのため、スペースが限られているエンジンルームの中で、エンジン本体10の周辺に更にスペースを確保する必要がある。
EGRクーラ41には、横長かつ扁平なタイプが採用されている。図5、図7に示すように、EGRクーラ41は、ガス流入口41aからガス流出口41bまでの距離が長い横長な形状を有している。また、EGRクーラ41は、流路断面の縦幅よりも横幅の方が大きい扁平な柱体形状を有している。従って、このEGRクーラ41は、縦幅を小さくしたことで、高さを抑制できる。全長を長くしたことで、冷却性能を確保できる。
2 ボンネット
10 エンジン本体
10a シリンダブロック
11 シリンダヘッド
11a 前側面
11b 後側面
11c 第1の端面
11d 第2の端面
12 燃焼室
16 ヘッドEGRガス出口
20 吸気通路
21 スロットル弁
22 サージタンク
23 吸気マニホールド
30 排気通路
31 排気マニホールド
32 排気浄化装置
40 EGR通路
41 EGRクーラ
41a ガス流入口
41b ガス流出口
42 EGRバルブ
45 中継配管(中継通路)
47 連結配管(連結通路)
70 曲管部
Claims (6)
- エンジンのEGRシステムであって、
燃焼が行われる複数の燃焼室を構成するシリンダヘッドを上部に備え、前記複数の燃焼室が、前記シリンダヘッドの第1の端面と第2の端面との間に並んで配置されているエンジン本体と、
前記シリンダヘッドに取り付けられた吸気マニホールドを介して前記燃焼室の各々へ吸気を導入するための吸気通路と、
前記シリンダヘッドに接続されていて前記燃焼室の各々から排気ガスを排出する排気通路と、
前記排気通路と前記吸気通路との間に接続されていて、排気ガスをEGRガスとして前記吸気通路に環流させるEGR通路と、
を備え、
前記EGR通路は、
ガス流入口から流入してガス流出口から流出する間に、EGRガスを冷却するEGRクーラと、
前記EGRクーラよりも上流側で前記シリンダヘッドの内部を通過するEGR内部通路と、
前記シリンダヘッドの外部で前記EGR内部通路と前記EGRクーラとの間を接続する中継通路と、
を有し、
前記シリンダヘッドは、前記第1の端面に前記シリンダヘッドの内部を通過したEGRガスを流出するためのヘッドEGRガス出口を有し、
前記EGRクーラは、長手方向の一方の端側に前記ガス流入口を有し、かつ、長手方向の他方の端側に前記ガス流出口を有する柱体として形成されていて、前記ガス流入口が前記第1の端面の側に位置して、前記ガス流出口が前記第2の端面の側に位置するように、前記吸気マニホールドの上方に配置されるとともに、前記中継通路が、前記ヘッドEGRガス出口よりも側方において前記EGR内部通路と連通するように接続され、
前記EGRクーラが、前記ガス流出口から前記ガス流入口に向かって低くなるように傾斜するとともに、前記中継通路が、上流側に向かうほど低くなるように曲げられた状態で前記ガス流入口に接続されている、エンジンのEGRシステム。 - 請求項1に記載のエンジンのEGRシステムにおいて、
前記シリンダヘッドの前記第1の端面に取り付けられる第1の付設部材を更に備え、
前記第1の付設部材が、前記第1の端面よりも側方に位置して前記EGR内部通路を構成する延出通路を有し、
前記中継通路が、前記延出通路と連通するように前記第1の付設部材に接続されている、エンジンのEGRシステム。 - 請求項1または2に記載のエンジンのEGRシステムにおいて、
前記EGR通路は、EGRガスの流量を調整するEGRバルブを更に有し、
前記EGRバルブは、前記ガス流出口に接続される連結通路を介して前記EGRクーラの下流側に配置され、
前記EGRバルブが、前記吸気マニホールドの上部に直接固定されていて、前記連結通路が、前記EGRバルブの上方を通過して前記第2の端面の側に延出された状態で、前記EGRバルブの上部に接続されている、エンジンのEGRシステム。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載のエンジンのEGRシステムにおいて、
前記ガス流出口が前記ガス流入口よりも前記シリンダヘッドから離れるように、前記EGRクーラが、横方向に傾斜した状態で配置されるとともに、前記中継通路が、縦方向に傾斜した状態で配置されている、エンジンのEGRシステム。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載のエンジンのEGRシステムにおいて、
前記シリンダヘッドの前記第1の端面の近傍に配置される第2の付設部材を更に備え、
前記第2の付設部材が、前記EGRクーラおよび前記中継通路の下方の空間に配置されている、エンジンのEGRシステム。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載のエンジンのEGRシステムにおいて、
全開負荷を含む高負荷領域で前記エンジンが運転する場合に、理論空燃比を目標値とした燃焼が前記燃焼室で行われる、エンジンのEGRシステム。
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