JP3759485B2 - 横置きv型エンジンのegrバルブ支持構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、EGR装置(排気ガス還流装置)を備えた横置きV型エンジンに関し、特にそのエンジンに対するEGRバルブの支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
排気通路から取り出した排気ガスを吸気通路に還流させてエミッションの改善を図るEGR装置は、エンジンの運転条件に応じてEGR量を制御するためのEGRバルブを備える。従来、EGRバルブはインテークマニホールドに設けられていた(例えば、特公昭61−58660号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高温の排気ガスが通過するEGRバルブをインテークマニホールドに設けると、排気ガスの熱で吸気温が上昇して吸気効率が低下する問題がある。これを回避すべく、冷却水でインテークマニホールドを冷却しようとすると、冷却水通路を形成するためにインテークマニホールドの構造が複雑化する問題がある。
【0004】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、EGRバルブがインテークマニホールドに与える熱的影響を回避するとともに、特別の冷却手段を設けることなくEGRバルブを効果的に冷却することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、フロントバンク及びリヤバンクを有する横置きV型エンジンの各バンクに設けたウオータジャケットには、インテークマニホールドとは別体に設けたウオータパッセージの、ラジエータに最も近い前部が接続されると共に、該前部にはEGRバルブが支持され、前記ウオータパッセージと、そのウオータパッセージの前記前部に一体に形成したEGRバルブ支持部とは、前記ラジエータのファン開口部の後方投影面内に配置されていて、走行風を該ファン開口部を通して該EGRバルブ支持部に作用させることを特徴とし、また請求項2の発明は、フロントバンク及びリヤバンクを有する横置きV型エンジンの各バンクに設けたウオータジャケットには、インテークマニホールドとは別体に設けたウオータパッセージの前部が接続されると共に、該前部にはEGRバルブが支持され、前記ウオータパッセージは、ラジエータのファン開口部の後方投影面内に配置され、このウオータパッセージの前記前部には、補強リブで補強されて前記EGRバルブを支持するバルブ取付座が一体に形成されることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 図1〜図7は本発明の一実施例を示すもので、図1は横置きV型エンジンの冷却水系統を示すスケルトン図、図2は横置きV型エンジンの正面図、図3は図2の3方向拡大矢視図、図4は図3の4方向矢視図、図5は図3の5A−5A線、5B−5B線、5C−5C線断面図、図6は図3の6方向矢視図、図7はフロントバンクのシリンダヘッドの左端面、ガスケット及びウオータパッセージの取付フランジを示す図である。
【0007】
図1に示すように、クランクシャフトを車体左右方向に配置したV型6気筒エンジンEは車体前方側に位置するフロントバンクFBと車体後方側に位置するリヤバンクRBとを備えており、フロントバンクFB及びリヤバンクRBには冷却水が流通するウオータジャケット1,1がそれぞれ形成される。エンジンEの右側面には両バンクFB、RBのウオータジャケット1,1を相互に連通させる第1ウオータパッセージ2が設けられるとともに、エンジンEの左側面には両バンクFB、RBのウオータジャケット1,1を相互に連通させる第2ウオータパッセージ3が設けられる。
【0008】
ラジエータRからエンジンEに向かって延びる第1冷却水パイプ4は第2ウオータパッセージ3の中間部に接続されており、そこから分岐する第2冷却水パイプ5は第1ウオータパッセージ2の中間部に接続される。また第2ウオータパッセージ3の中間部からはラジエータRに向かって延びる第3冷却水パイプ6が分岐する。
【0009】
第2ウオータパッセージ3、第1冷却水パイプ4及び第2冷却水パイプ5の接続部には冷却水温に基づいて作動するサーモバルブ7が設けられ、また第1ウオータパッセージ2及び第2冷却水パイプ5の接続部にはエンジンEのクランクシャフトにより駆動される冷却水ポンプ8が設けられる。更にフロントバンクFBの左側面に接続された第2ウオータパッセージ3の前部にはEGRバルブ9が支持される。
【0010】
ラジエータRに形成された左右一対のファン開口部10,10内に、モータ11,11で駆動される左右一対のラジエータファン12,12が配置される。
【0011】
而して、エンジンEの暖機が完了した通常運転時には、サーモバルブ7が第1冷却水パイプ4及び第2冷却水パイプ5間を連通させるとともに、第1冷却水パイプ4及び第2ウオータパッセージ3間の連通を遮断することにより、実線矢印で示す如く、ラジエータRから出た冷却水は第1冷却水パイプ4、サーモバルブ7、第2冷却水パイプ5、冷却水ポンプ8、第1ウオータパッセージ2、両バンクFB、RBのウオータジャケット1,1、第2ウオータパッセージ3及び第3冷却水パイプ6を介してラジエータRに還流する。
【0012】
一方、エンジンEの暖機運転時には、サーモバルブ7が第1冷却水パイプ4及び第2冷却水パイプ5間の連通を遮断するとともに、第2冷却水パイプ5及び第2ウオータパッセージ3間を連通させることにより、破線矢印で示す如く、冷却水はサーモバルブ7、第2冷却水パイプ5、冷却水ポンプ8、第1ウオータパッセージ2、両バンクFB、RBのウオータジャケット1,1及び第2ウオータパッセージ3から構成される閉回路を循環してエンジンEの暖機を促進する。
【0013】
尚、図1における符号Mは両バンクFB、RBの谷間に配置されて各シリンダヘッドの吸気ポートに連通するインテークマニホールドを示すものである。インテークマニホールドMは、EGRバルブ9を支持する第2ウオータパッセージ3とは別部材で構成されている。
【0014】
図2に示すように、エンジンEの左側面に配置された第2ウオータパッセージ3と、そのパッセージ3前部のEGRバルブ9支持部(即ち後述するバルブ取付座32)とは、ラジエータRの左側のファン開口部10の後方投影面内に配置されており、しかもラジエータRに最も近い第2ウオータパッセージ3の前部にEGRバルブ9が支持されている。従って、走行風をファン開口部10を通して第2ウオータパッセージ3前部のEGRバルブ9支持部近傍に作用させ、その第2ウオータパッセージ3に支持したEGRバルブ9の冷却を促進することができる。また、エンジンEの左側面に結合されたトランスミッションT上方のデッドスペースを利用して前記第2ウオータパッセージ3を配置したので、狭隘なエンジンルーム内のスペースを有効利用することができる。
【0015】
次に、図3〜図7を参照して第2ウオータパッセージ3の構造と、この第2ウオータパッセージ3に対するEGRバルブ9の支持について説明する。
【0016】
図3及び図4に示すように、第2ウオータパッセージ3は一部材から構成されており、その前部にフロントバンクFBのシリンダヘッド21の左側面に4本のボルト221 〜224 で結合される前部取付フランジ23を備えるとともに、その後部にリヤバンクRBのシリンダヘッド24の左側面に2本のボルト251 ,252 で結合される後部取付フランジ26を備える。
【0017】
第2ウオータパッセージ3の中間部には、前記第2冷却水パイプ5に接続される継ぎ手部27と、前記第3冷却水パイプ6に接続される継ぎ手部28と、前記サーモバルブ7のケースの一部を構成する第1ケース半体29とが一体に形成される。サーモバルブ7の第1ケース半体29には、第1冷却水パイプ4に接続される継ぎ手部30を有する第2ケース半体31が結合される。また第2ウオータパッセージ3の前部には上向きのバルブ取付座32が一体に形成されており、このバルブ取付座32にEGRバルブ9の下面が結合される。
【0018】
図7(A)はフロントバンクFBのシリンダヘッド21の左端面を示すもので、そこにはシリンダヘッド21に設けたウオータジャケット1に連なる第1水通路W1 と、シリンダヘッド21の内部で図示せぬ排気通路に連なる第1ガス通路G1 と、シリンダヘッド21の内部で図示せぬ吸気通路に連なる第4ガス通路G4 と、シリンダヘッド21を鋳造する際に中子の砂を抜く砂抜き孔S1 と、カムシャフトを支持するジャーナル35と、第2ウオータパッセージ3の前部取付フランジ23を固定する4本のボルト221 〜224 (図3参照)が螺入されるボルト孔331 〜334 とが形成される。第4ガス通路G4 の開口部にはL字状の凹部34が形成される。
【0019】
図7(B)はシリンダヘッド21の左端面と第2ウオータパッセージ3の前部取付フランジ23との間に挟持されるガスケット36を示すもので、そこには前記第1水通路W1 に重なる開口37と、前記第1ガス通路G1 に重なる長円状の開口38と、前記第4ガス通路G4 の凹部34に重なる開口39と、前記4本のボルト221 〜224 が貫通するボルト孔401 〜404 とが形成される。開口37,38,39の外周には、それぞれビード37a,38a,39aが形成される。尚、符号41は前記砂抜き孔S1 を閉塞する閉塞壁であって、その外周にはビード41aが形成される。
【0020】
図7(C)は前記ガスケット36を介してシリンダヘッド21の左端面に結合される第2ウオータパッセージ3の前部取付フランジ23の断面を示すもので、そこにはガスケット36の開口37を介して第1水通路W1 に連なる第2水通路W2 と、ガスケット36の開口38を介して第1ガス通路G1 に連なる第2ガス通路G2 と、ガスケット36の開口39を介して第4ガス通路G4 に連なる第3ガス通路G3 と、第2ウオータパッセージ3を鋳造する際に中子の砂を抜く砂抜き孔S2 (図5(B)参照)と、前記4本のボルト221 〜224 が貫通するボルト孔421 〜424 とが形成される。
【0021】
第2ガス通路G2 の開口部には、ガスケット36の長円状の開口38と同形の凹部43が形成される。第2水通路W2 からは袋小路状の第3水通路W3 が分岐しており、その先端の行き止まり部の近傍に前記砂抜き孔S2 が開口する。砂抜き孔S2 の位置はガスケット36の閉塞壁41と重なっており、従ってシリンダヘッド21と第2ウオータパッセージ3の前部取付フランジ23とでガスケット36を挟持したとき、シリンダヘッド21の砂抜き孔S1 と第2ウオータパッセージ3の砂抜き孔S2 とが同時に閉塞される。
【0022】
このように、共通のガスケット36を水通路W1 、W2 のシールと、ガス通路G1 〜G4 のシールと、砂抜き孔S1 、S2 のシールとに共用しているので、部品点数の削減に寄与することができる。
【0023】
而して、図4から明らかなように、ガスケット36を挟んでシリンダヘッド21の左端面に第2ウオータパッセージ3の前部取付フランジ23を結合すると、シリンダヘッド21の第1水通路W1 は第2ウオータパッセージ3の第2水通路W2 に連通する。またシリンダヘッド21の第1ガス通路G1 及び第4ガス通路G4 は、それぞれ第2ウオータパッセージ3の第2ガス通路G2 及び第3ガス通路G3 に連通する。従って、排気通路から取り出したEGRガスは、第1ガス通路G1 及び第2ガス通路G2 を経てEGRバルブ9に供給され、そこから第3ガス通路G3 及び第4ガス通路G4 を経て吸気通路に供給される。
【0024】
上述したように、第2、第3水通路W2 、W3 を有する第2ウオータパッセージ3にEGRバルブ9のバルブ取付座32を形成し、更にこの第2ウオータパッセージ3にEGRバルブ9に連なる第2、第3ガス通路G2 、G3 を形成したので、高温のEGRガスの通過により温度上昇するEGRバルブ9やバルブ取付座32を、特別な冷却手段を設けることなく、第2、第3水通路W2 、W3 を流れる冷却水により効果的に冷却することができる。しかも第2ウオータパッセージ3はインテークマニホールドMとは別部材で構成されているので、高温のEGRガスの熱的影響がインテークマニホールドMに及んで吸気効率が低下する虞がない。
【0025】
また、冷却水が流れる第2水通路W2 から袋小路状の第3水通路W3 を分岐させ、この第3水通路W3 をバルブ取付座32の近傍まで延出したので、冷却効果を一層向上させることができる。更に、シリンダヘッド21の第1ガス通路G1 と第2ウオータパッセージ3の第2ガス通路G2 とが、第2ウオータパッセージ3に形成した凹部43を介してクランク状に接続されており、また第2ウオータパッセージ3の第3ガス通路G3 とシリンダヘッド21の第4ガス通路G4 とが、シリンダヘッド21に形成した凹部34を介してクランク状に接続されているため、そこでEGRガスの流速を低下させて冷却水との間の熱交換を充分に行わせ、冷却効果をより一層向上させることができる。
【0026】
図3〜図6から明らかなように、EGRバルブ9のバルブ取付座32は、上側の第1補強リブ44及び第2補強リブ45と、下側の第3補強リブ46、第4補強リブ47及び第5補強リブ48とによって補強される。
【0027】
第1補強リブ44及び第2補強リブ45は、EGRバルブ9をバルブ取付座32に固定する2個のボルト孔491 ,492 (図4参照)の近傍と前部取付フランジ23とを接続しており、また第3補強リブ46及び第4補強リブ47は、前記第1補強リブ44及び第2補強リブ45の下方において2個のボルト孔491 ,492 の近傍と前部取付フランジ23とを接続する(図5(A)、(C)参照)。そして第3補強リブ46及び第4補強リブ47の間に配置された第5補強リブ48は、第2ガス通路G2 及び第3ガス通路G4 間の下面を補強している(図5(B)参照)。
【0028】
このようにEGRバルブ9のバルブ取付座32を補強リブ44〜48で補強することによりEGRバルブ9の支持剛性が向上するのは勿論のこと、第2ウオータパッセージ3の放熱面積が増加するので、冷却水による冷却と相俟って走行風によるEGRバルブ9の冷却効果を高めることができる。
【0029】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことができる。
【0030】
例えば、実施例では第2ウオータパッセージ3にEGRバルブ9を支持したが、これを第1ウオータパッセージ2に支持することも可能である。
【0031】
【発明の効果】
以上のように請求項1の発明によれば、横置きV型エンジンにおいてインテークマニホールドと別体にウオータパッセージを設け、このウオータパッセージの、ラジエータに最も近い前部にEGRバルブを支持したので、高温のEGRガスが通過するEGRバルブを、特別の冷却手段を用いることなく、ウオータパッセージを通過する冷却水を利用して効果的に冷却することができるばかりか、走行風をEGRバルブに有効に作用させて冷却効果を高めることができる。しかもEGRバルブを支持するウオータパッセージがインテークマニホールドと別体であるため、EGRガスにより吸気温が高まって吸気効率が低下する虞がない。その上、ウオータパッセージと、そのウオータパッセージの前部に一体に形成したEGRバルブ支持部とは、ラジエータのファン開口部の後方投影面内に配置され、走行風を該ファン開口部を通してウオータパッセージ前部の該EGRバルブ支持部に作用させるので、EGRバルブの冷却を促進することができる。
【0032】
また請求項2の発明によれば、横置きV型エンジンにおいてインテークマニホールドと別体にウオータパッセージを設け、このウオータパッセージの前部にはEGRバルブを支持するバルブ取付座を一体に形成し、前記ウオータパッセージが、ラジエータのファン開口部の後方投影面内に配置されるので、高温のEGRガスが通過するEGRバルブを、特別の冷却手段を用いることなく、ウオータパッセージを通過する冷却水を利用して効果的に冷却することができるばかりか、走行風をEGRバルブに有効に作用させて冷却効果を高めることができる。しかもEGRバルブを支持するウオータパッセージがインテークマニホールドと別体であるため、EGRガスにより吸気温が高まって吸気効率が低下する虞がない。その上、ウオータパッセージ前部の上記バルブ取付座は補強リブで補強されるので、EGRバルブの支持剛性が向上するのは勿論のこと、ウオータパッセージの放熱面積が増加して、冷却水による冷却と相俟って走行風によるEGRバルブの冷却効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 横置きV型エンジンの冷却水系統を示すスケルトン図
【図2】 横置きV型エンジンの正面図
【図3】 図2の3方向拡大矢視図
【図4】 図3の4方向矢視図
【図5】 図3の5A−5A線、5B−5B線、5C−5C線断面図
【図6】 図3の6方向矢視図
【図7】 フロントバンクのシリンダヘッドの左端面、ガスケット及びウオータパッセージの取付フランジを示す図
【符号の説明】
1 ウオータジャケット
3 第2ウオータパッセージ(ウオータパッセージ)
9 EGRバルブ
10 ファン開口部
32 バルブ取付座(EGRバルブ支持部)
44〜48 第1〜第5補強リブ
E エンジン
FB フロントバンク
M インテークマニホールド
R ラジエータ
RB リヤバンク
Claims (2)
- フロントバンク(FB)及びリヤバンク(RB)を有する横置きV型エンジン(E)の各バンク(FB,RB)に設けたウオータジャケット(1)には、インテークマニホールド(M)とは別体に設けたウオータパッセージ(3)の、ラジエータ(R)に最も近い前部が接続されると共に、該前部にはEGRバルブ(9)が支持され、
前記ウオータパッセージ(3)と、そのウオータパッセージ(3)の前記前部に一体に形成したEGRバルブ支持部(32)とは、前記ラジエータ(R)のファン開口部(10)の後方投影面内に配置されていて、走行風を該ファン開口部(10)を通して該EGRバルブ支持部(32)に作用させることを特徴とする、横置きV型エンジンのEGRバルブ支持構造。 - フロントバンク(FB)及びリヤバンク(RB)を有する横置きV型エンジン(E)の各バンク(FB,RB)に設けたウオータジャケット(1)には、インテークマニホールド(M)とは別体に設けたウオータパッセージ(3)の前部が接続されると共に、該前部にはEGRバルブ(9)が支持され、
前記ウオータパッセージ(3)は、ラジエータ(R)のファン開口部(10)の後方投影面内に配置され、
このウオータパッセージ(3)の前記前部には、補強リブ(44〜48)で補強されて前記EGRバルブ(9)を支持するバルブ取付座(32)が一体に形成されることを特徴とする、横置きV型エンジンのEGRバルブ支持構造。
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