JP3502356B2 - 車両用水冷系統のエア抜き配管構造 - Google Patents

車両用水冷系統のエア抜き配管構造

Info

Publication number
JP3502356B2
JP3502356B2 JP2001087656A JP2001087656A JP3502356B2 JP 3502356 B2 JP3502356 B2 JP 3502356B2 JP 2001087656 A JP2001087656 A JP 2001087656A JP 2001087656 A JP2001087656 A JP 2001087656A JP 3502356 B2 JP3502356 B2 JP 3502356B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
cooling
egr cooler
engine
water cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001087656A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002285843A (ja
Inventor
秀之 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2001087656A priority Critical patent/JP3502356B2/ja
Publication of JP2002285843A publication Critical patent/JP2002285843A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3502356B2 publication Critical patent/JP3502356B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/30Connections of coolers to other devices, e.g. to valves, heaters, compressors or filters; Coolers characterised by their location on the engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用水冷系統の
エア抜き配管構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、大型トラック等の大型車両の
エンジンでは、排気側から排気ガスの一部を抜き出して
吸気側へと戻し、その吸気側に戻された排気ガスでエン
ジン内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げるこ
とによりNOx(窒素酸化物)の発生を低減するように
した、いわゆる排気ガス再循環(EGR:Exhaust GasR
ecirculation)が行われている。
【0003】一般的に、この種の排気ガス再循環を行う
場合には、排気マニホールドから排気管に亘る排気通路
の適宜位置と、吸気管から吸気マニホールドに亘る吸気
通路の適宜位置との間をEGRパイプにより接続し、該
EGRパイプを通して排気ガスを再循環するようにして
いる。
【0004】また、エンジンに再循環する排気ガスをE
GRパイプの途中で冷却すると、排気ガスの温度が下が
り且つその容積が小さくなることにより、エンジンの出
力を余り低下させずに燃焼温度を低下して効果的にNO
xの発生を低減させることができる為、エンジンに排気
ガスを再循環するEGRパイプの途中に水冷式のEGR
クーラを装備したものもある。
【0005】図4は前記EGRクーラを装備したエンジ
ンの一例を示すもので、図中1はディーゼル機関である
エンジンを示し、該エンジン1は、ターボチャージャ2
を備えたものとなっており、エアクリーナ3から導いた
吸気4を吸気管5を通し前記ターボチャージャ2のコン
プレッサ2aへ送り、該コンプレッサ2aで加圧された
吸気4をインタークーラ6へと送って冷却し、該インタ
ークーラ6から更に吸気マニホールド7へと吸気4を導
いてエンジン1の各気筒に分配するようにしてあり、ま
た、このエンジン1の各気筒から排出された排気ガス8
を排気マニホールド9を介し前記ターボチャージャ2の
タービン2bへ送り、該タービン2bを駆動した排気ガ
ス8を排気管10を介し車外へ排出するようにしてあ
る。
【0006】そして、ターボチャージャ2のタービン2
bより下流側の排気管10と、ターボチャージャ2のコ
ンプレッサ2aより上流側の吸気管5との間がEGRパ
イプ11により接続されており、排気マニホールド9か
ら排気ガス8の一部を抜き出して吸気管5に導き得るよ
うにしてある。
【0007】ここで、前記EGRパイプ11には、排気
ガス8の再循環量を適宜に調節する為のEGRバルブ1
2と、再循環される排気ガス8を冷却する為のEGRク
ーラ13とが装備されており、該EGRクーラ13で
は、冷却水14と排気ガス8とを熱交換させることによ
り排気ガス8の温度を低下し得るようになっている。
【0008】また、以上に述べた如きエンジン1におい
ては、該エンジン1に導入されたばかりの比較的圧力の
高い冷却水14の一部をエンジン1側から抜き出してE
GRクーラ13での冷却に利用し、該EGRクーラ13
で排気ガス8と熱交換して昇温した冷却水14を、前記
エンジン1を経由して昇温した冷却水14とサーモスタ
ット16を介し合流させてラジエータ15に導くように
している。
【0009】尚、このような冷却水14の循環は、エン
ジン1により駆動されるクーラントポンプ17で行われ
るようになっており、エンジン1の始動直後等における
冷却水14の温度が低い時には、サーモスタット16の
作動でラジエータ15からの戻りの水路を閉じ且つエン
ジン1からの冷却水14をクーラントポンプ17へ導く
水路を開けることにより、冷却水14をラジエータ15
を経由させずにクーラントポンプ17へ直接送り込んで
エンジン1の過冷却を回避し得るようにしてある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おける大型車両の場合には、キャブを持ち上げなくても
水冷系統に冷却水14を注ぎ込めるように、キャブの後
部におけるエンジン1より高い位置にヘッダタンクを装
備して、該ヘッダタンクの注水口から冷却水14を注ぎ
込むようにしているが、大型車両よりエンジン1へのア
クセス性が良い中型トラック等の中型車両においては、
この種のヘッダタンクが装備されていないのが通常であ
るため、エンジン1やラジエータ15等を含む全ての水
冷系統を満水とするべく最初に冷却水14を注ぎ込む為
の注水口の高さ位置によりEGRクーラ13の配置が著
しく制約を受けるという不具合があった。
【0011】即ち、図5に示す如く、ヘッダタンクを装
備していない中型車両等においては、一般的にエンジン
1のシリンダヘッド18が全ての水冷系統のうちの最上
位置となっているので、エンジン1の前面に取り付けら
れているサーモスタット16等に前記シリンダヘッド1
8より高い位置で開口するように注水口19を設けてい
るが、この注水口19の開口レベルにより全ての水冷系
統の液面レベルが決まってしまうので、前記注水口19
の開口レベルより低い位置にEGRクーラ13を配置し
ないと、該EGRクーラ13内の水冷領域における完全
なエア抜きが難しくなり、EGRクーラ13の水冷領域
に残存した空気溜まりにより局所的な過熱部分(排気ガ
ス8と冷却水14との熱交換不良部)が生じた際に応力
集中による破損が生じる虞れがあった。
【0012】他方、EGRクーラ13が装備されるEG
Rパイプ11は、エンジン1の右側の排気系統から左側
の吸気系統へと車幅方向に渡して配置しなければなら
ず、エンジン1の高さ寸法内にEGRクーラ13を収め
ようとした場合には、EGRパイプ11をエンジン1の
前側か後側を回して車幅方向に渡さざるを得ないが、エ
ンジン1の前側におけるシリンダヘッド18より下側に
はサーモスタット16やクーラントポンプ17等が配置
され、一方、エンジン1の後側におけるシリンダヘッド
18より下側にはトランスミッション等が配置されてい
るので、現状の中型車両の構造に対し注水口19の開口
レベルより低い位置にEGRクーラ13を収めて配置す
ることは極めて困難な状況となっている(尚、図5中に
おける20はシリンダヘッド18の上部に取り付けられ
るヘッドカバー、21はシリンダブロックを示してい
る)。
【0013】このため、中型車両にも大型車両と同様に
ヘッダタンクを装備させて、EGRクーラ13の配置に
関する制約を緩和することが望ましいが、中型車両への
ヘッダタンクの適用には多大なコストアップを覚悟しな
ければならないため、このようなヘッダタンクを適用せ
ずにEGRクーラ13の中型車両への搭載を実現するこ
とが必要である。
【0014】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、ヘッダタンクを装備しない車両に対しても、水冷式
のEGRクーラをシリンダヘッドより上方に搭載し得る
ようにすることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンのシ
リンダヘッドを超える高さ位置に水冷式のEGRクーラ
を配置すると共に、該EGRクーラの水冷領域の最上レ
ベルより高く冷却水の注水口を掲げ且つ該注水口に注ぎ
込まれた冷却水を水冷系統中の適宜な箇所に導き得るよ
うにした注水ポストを前記EGRクーラの近傍に設けた
ことを特徴とする車両用水冷系統のエア抜き配管構造、
に係るものである。
【0016】而して、このようにすれば、シリンダヘッ
ドを超える高さ位置に水冷式のEGRクーラを配置して
も、注水口の開口レベルがEGRクーラの水冷領域の最
上レベルより高くなるので、EGRクーラ内の水冷領域
における完全なエア抜きが容易に実現されることにな
り、ヘッダタンクの採用を回避することが可能となる。
【0017】従って、上記形態例によれば、ヘッダタン
クを装備しない車両に対しても、水冷式のEGRクーラ
をシリンダヘッドより上方に支障なく配置し得て、EG
Rクーラの配置に関する制約を著しく緩和することがで
きるので、高価なヘッダタンクの採用を回避してコスト
の大幅な削減化をはかることができる。
【0018】また、本発明においては、EGRクーラの
水冷領域の上側から冷却水を抜き出す排水流路を注水ポ
ストにおけるEGRクーラの水冷領域の最上レベルより
高い位置に接続することが好ましく、このようにすれ
ば、最初に注水口から冷却水を注ぎ込んで全ての水冷系
統を満たす際に、EGRクーラ内の水冷領域における水
位が注水ポスト内の水位に追従して略同じ液面レベルで
上昇し、EGRクーラ内の上側の空気が無理なく排水流
路から注水ポスト側へと抜き出されるので、EGRクー
ラ内の満水時には、自ずから空気溜まりの残らない完全
なエア抜きが実現されることになる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。
【0020】図1〜図3は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、図4及び図5と同一の符号を付した部分
は同一物を表わしている。
【0021】本形態例においては、前述した図5の如き
サーモスタット16上部に注水口19を設けた構造を廃
止して前記サーモスタット16の上部にスペースをつく
り、このスペースに水冷式のEGRクーラ13を配置す
るようにしている。
【0022】このEGRクーラ13は、エンジン1のシ
リンダヘッド18を超える高さ位置に配置されることに
なるが、前記エンジン1の前方寄りの右側(排気マニホ
ールド側)の側面に、EGRクーラ13の水冷領域の最
上レベルxより高く冷却水14の注水口22を掲げ且つ
該注水口19に注ぎ込まれた冷却水14をサーモスタッ
ト16に対し連絡管24を介して導き得るようにした注
水ポスト23を設け、これにより注水口22の開口レベ
ルがEGRクーラ13の水冷領域の最上レベルxより高
くなるようにしている。
【0023】ここで、図3により前記EGRクーラ13
の内部構造について説明すると、この種のEGRクーラ
13では、円筒状に形成されたシェル25の軸心方向両
端に、シェル25の端面を閉塞するようプレート26,
26が固着されていて、該各プレート26,26には、
多数のチューブ27の両端が貫通状態で固着されてお
り、これら多数のチューブ27はシェル25の内部を軸
心方向に延びている。
【0024】そして、シェル25の一方の端部近傍に
は、エンジン1側から冷却水14を導くようにした冷却
水導入管28が接続され、また、シェル25の他方の端
部近傍には、該シェル25内部の冷却水14を前記注水
ポスト23におけるEGRクーラ13の水冷領域の最上
レベルxより高い位置に排出する冷却水排出管29(排
水流路:図1及び図2参照)が接続されており、冷却水
14が冷却水導入管28からシェル25の内部に供給さ
れてチューブ27の外側を流れ、冷却水排出管29から
シェル25の外部に排出されるようになっている。
【0025】即ち、このシェル25内部の冷却水14で
満たされる領域が、前述したEGRクーラ13の水冷領
域となるので、例えば、EGRクーラ13が略水平な配
置であるならば、このシェル25の内部空間の上端位置
が水冷領域の最上レベルxということになる。
【0026】更に、各プレート26,26の反シェル2
5側には、内部空間を椀状に形成されたボンネット3
0,30が前記各プレート26,26の端面を被包する
ように固着され、一方のボンネット30の中央には排気
ガス入口31が、他方のボンネット30の中央には排気
ガス出口32が夫々設けられており、エンジン1の排気
ガス8が排気ガス入口31から一方のボンネット30の
内部に入り、多数のチューブ27を通る間に該チューブ
27の外側を流れる冷却水14との熱交換により冷却さ
れた後に、他方のボンネット30の内部に排出されて排
気ガス出口32からエンジン1に再循環するようになっ
ている。
【0027】尚、図3中における33は冷却水導入管2
8に対しシェル25の直径方向に対峙する位置に設けた
バイパス出口管を示し、該バイパス出口管33から冷却
水14の一部を抜き出すことにより、冷却水導入管28
に対峙する箇所に冷却水14の澱みが生じないようにし
てある。
【0028】而して、以上に述べた如き構成を採用すれ
ば、シリンダヘッド18を超える高さ位置に水冷式のE
GRクーラ13を配置しても、注水口22の開口レベル
がEGRクーラ13の水冷領域の最上レベルxより高く
なるので、最初に注水口22から冷却水14を注ぎ込ん
で全ての水冷系統を満たす際に、EGRクーラ13内の
水冷領域における水位が注水ポスト23内の水位に追従
して略同じ液面レベルで上昇し、EGRクーラ13内の
上側の空気が無理なく冷却水排出管29から注水ポスト
23側へと抜き出され、EGRクーラ13内の満水時に
は、自ずから空気溜まりの残らない完全なエア抜きが実
現されることになる。
【0029】従って、上記形態例によれば、ヘッダタン
クを装備しない中型車両に対しても、水冷式のEGRク
ーラ13をシリンダヘッド18より上方に支障なく配置
して搭載することができるので、大型車両の場合に用い
られているような高価なヘッダタンクの採用を回避する
ことができて、コストの大幅な削減化を図ることができ
る。
【0030】尚、本発明の車両用水冷系統のエア抜き配
管構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではな
く、中型車両以外のヘッダタンクを装備しない全ての車
型の車両に同様に適用し得ること、その他、本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。
【0031】
【発明の効果】上記した本発明の車両用水冷系統のエア
抜き配管構造によれば、ヘッダタンクを装備しない車両
に対しても、水冷式のEGRクーラをシリンダヘッドよ
り上方に支障なく配置して搭載することができるので、
高価なヘッダタンクの採用を回避することができて、コ
ストの大幅な削減化をはかることができるという優れた
効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。
【図2】図1のII−II方向の矢視図である。
【図3】図1のEGRクーラの内部構造の詳細を示す断
面図である。
【図4】EGRクーラを搭載した大型車両の水冷系統を
示す概略図である。
【図5】中型車両における注水口の設置例を示す概略図
である。
【符号の説明】
1 エンジン 5 吸気管 7 吸気マニホールド 8 排気ガス 9 排気マニホールド 10 排気管 11 EGRパイプ 13 EGRクーラ 14 冷却水 18 シリンダヘッド 22 注水口 23 注水ポスト 29 冷却水排出管(排水流路) x 最上レベル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01P 11/00 F02M 25/07

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンのシリンダヘッドを超える高さ
    位置に水冷式のEGRクーラを配置すると共に、該EG
    Rクーラの水冷領域の最上レベルより高く冷却水の注水
    口を掲げ且つ該注水口に注ぎ込まれた冷却水を水冷系統
    中の適宜な箇所に導き得るようにした注水ポストを前記
    EGRクーラの近傍に設けたことを特徴とする車両用水
    冷系統のエア抜き配管構造。
  2. 【請求項2】 EGRクーラの水冷領域の上側から冷却
    水を抜き出す排水流路を注水ポストにおけるEGRクー
    ラの水冷領域の最上レベルより高い位置に接続したこと
    を特徴とする請求項1に記載の車両用水冷系統のエア抜
    き配管構造。
JP2001087656A 2001-03-26 2001-03-26 車両用水冷系統のエア抜き配管構造 Expired - Fee Related JP3502356B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001087656A JP3502356B2 (ja) 2001-03-26 2001-03-26 車両用水冷系統のエア抜き配管構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001087656A JP3502356B2 (ja) 2001-03-26 2001-03-26 車両用水冷系統のエア抜き配管構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002285843A JP2002285843A (ja) 2002-10-03
JP3502356B2 true JP3502356B2 (ja) 2004-03-02

Family

ID=18942878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001087656A Expired - Fee Related JP3502356B2 (ja) 2001-03-26 2001-03-26 車両用水冷系統のエア抜き配管構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3502356B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6108072B2 (ja) * 2012-12-28 2017-04-05 三菱自動車工業株式会社 車両の内燃機関

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002285843A (ja) 2002-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6116026A (en) Engine air intake manifold having built-in intercooler
US7625257B1 (en) Exhaust gas recirculation cooling system for an engine of an outboard motor
EP1233170A2 (en) Recirculated exhaust gas cooling device for internal combustion engine
US7275526B2 (en) Multi-cylinder engine
US20090020106A1 (en) Exhaust gas recirculation system
US20090260605A1 (en) Staged arrangement of egr coolers to optimize performance
US7942138B1 (en) Outboard motor with exhaust gas recirculation cooling
JP4659511B2 (ja) Egrクーラ装置
JP2002188526A (ja) Egr装置
US20070245716A1 (en) Arrangement for Recirculation of Exhaust Gases of an Internal Combustion Engine in a Vehicle
JP2003278544A (ja) 車両用水冷系統のエア抜き構造
JP2021161979A (ja) エンジンのegrシステム
JP3502356B2 (ja) 車両用水冷系統のエア抜き配管構造
JP2006083814A (ja) 多気筒エンジン
JP4363176B2 (ja) エンジンの排気還流装置
JP7487529B2 (ja) エンジンのegrシステム
JPH10220305A (ja) インタークーラー付きegr装置
JP2002147291A (ja) クーラ付き排ガス再循環装置
JPS6339381Y2 (ja)
JP3666733B2 (ja) 排気ガス冷却装置
JP3388157B2 (ja) Egrバルブの冷却構造
CN114901932B (zh) 车辆的冷却装置
US20220025830A1 (en) Cooling system for cylinder head and cooling system for vehicle provided with the same
JP5345033B2 (ja) 内燃機関
JP2010285967A (ja) 内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20031202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20031204

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071212

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081212

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081212

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091212

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees