JP4054478B2 - EGR valve cooling structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに備えられるEGRバルブの冷却構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
排気通路からEGRガスを吸気通路に還流するエンジンは、運転条件に応じて排気通路から吸気通路に還流されるEGRガス量を調節するEGRバルブを備えている(実開平6−17489号公報、参照)。
【0003】
大量のEGRガスが通過するEGRバルブにあっては、そのハウジングにエンジン冷却水を循環させて冷却する必要がある。例えば実開平7−41008号公報に開示されてものは、ハウジングのEGRバルブまわりにエンジン冷却水を循環させるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、流体圧アクチュエータを介してEGRバルブを開閉駆動するものにあっては、ハウジングのEGRバルブまわりを冷却しても、EGRバルブからの伝熱により流体圧アクチュエータが高温になり、流体圧アクチュエータに介装されるシール等が過熱される可能性がある。
【0005】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、流体圧アクチュエータを備えるEGRバルブの冷却構造を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、EGR通路を画成するハウジングと、前記EGR通路を開閉する傘弁状をしたEGRバルブと、前記ハウジングに前記EGRバルブのステム部を摺動可能に支持するバルブガイドと、前記EGRバルブのステム部に係合して前記EGRバルブを開弁させる流体圧アクチュエータとしての空気圧シリンダと、前記ハウジングに冷却液としてエンジン冷却水を循環させる冷却通路と、を備えるEGRバルブの冷却構造に適用する。
【0007】
そして、前記ハウジングは、前記冷却通路として、前記バルブガイドのまわりを環状に形成されるバルブガイド冷却通路部と、前記空気圧シリンダのまわりを環状に形成されるアクチュエータ冷却通路部と、前記バルブガイド冷却通路部をエンジン冷却水のウォータポンプの出口側に連通させる入り口通路と、前記アクチュエータ冷却通路部をエンジン冷却水のラジエータの入口側に連通させる出口通路と、前記バルブガイド冷却通路部と前記アクチュエータ冷却通路部との間を連通させる連絡通路と、を備えるものとした。
【0009】
【発明の作用および効果】
第1の発明において、EGRバルブとバルブガイドおよびハウジングはEGRガスにさらされるが、バルブガイド冷却通路部を通ってバルブガイドのまわりを循環するエンジン冷却水がEGRガスから受ける熱を吸収し、バルブガイドを構成するブッシュやハウジングが過熱されることを防止する。
【0010】
さらにEGRバルブの熱が空気圧シリンダに伝わるが、アクチュエータ冷却通路部を通って空気圧シリンダのまわりを循環するエンジン冷却水が空気圧シリンダの熱を吸収する。これにより、空気圧シリンダを構成するシール材等が過熱されることを防止する。
【0011】
ウォータポンプの出口側からラジエータの入口側へのエンジン冷却水は、ハウジングにおいて、入り口通路→バルブガイド冷却通路部→連絡通路→アクチュエータ冷却通路部→出口通路、の順に流れる。この場合、バルブガイド冷却通路部が、アクチュエータ冷却通路部の上流側に配置されることにより、バルブガイド冷却通路部を循環する冷却水温度は、アクチュエータ冷却通路部を循環する冷却水温度より低くなり、EGRガスにさらされるバルブガイドの冷却性を十分に確保できる。
【0012】
【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基づいて説明する。
【0013】
図1に示すように、ハウジング2にはEGR通路4が画成され、EGR通路4を開閉するEGRバルブ1が収装される。EGRバルブ1が開弁すると、図示しないエンジンの排気通路から不活性なEGRガスがEGR通路1を通って吸気通路に還流する。これにより、シリンダ内の酸素濃度を下げ、燃料の燃焼温度を下げてNOxの発生を抑えるようになっている。
【0014】
傘弁状をしたEGRバルブ1は、その傘部12がハウジング2のシート部29に着座することによりEGR通路4を閉じ、傘部12がシート部29から離れるリフト量に応じてEGR量を増減する。
【0015】
EGRバルブ1のステム部11を摺動可能に支持するバルブガイド5として、ハウジング2にブッシュ8が圧入される。
【0016】
EGRバルブ1のステム部11にはリテーナ31が結合され、リテーナ31とハウジング2の間にスプリング3が圧縮して介装される。EGRバルブ1はスプリング3によって閉弁方向に付勢される。
【0017】
スプリング3に抗してEGRバルブ1を開弁駆動する流体圧アクチュエータとして空気圧シリンダ6が設けられる。空気圧シリンダ6はハウジング2に摺動可能に嵌合するシリンダ32と、シリンダ32の内側に摺動可能に嵌合するピストン33とを備え、両者がEGRバルブ1のステム頂部に係合している。ハウジング2にはピストン33およびシリンダ32の間に図示しない圧力室が画成されており、エンジン運転条件に応じて圧力室に導かれる空気圧が所定値を超えて上昇すると、まずピストン33のみがスプリング3を圧縮しながら下降してEGRバルブ1を所定量だけリフトさせ、空気圧がさらに上昇するとシリンダ32がスプリング10を圧縮しながらピストン33と一緒に下降してEGRバルブ1をさらにリフトさせる。これによりEGR量が二段階に調節される。
【0018】
ハウジング2とシリンダ32の間にはガイド部34とシール35がそれぞれ介装される。ガイド部5はハウジング2の内周面に摺接して、ハウジング2に対してシリンダ32を摺動可能に案内する。シール35はハウジング2の内周面に摺接して圧力室を密封する。
【0019】
ハウジング2に冷却液としてエンジン冷却水を循環させる冷却通路7が形成される。冷却通路7は、バルブガイド5のまわりに冷却液を循環させるバルブガイド冷却通路部21と、空気圧シリンダ6のまわりに冷却液を循環させるアクチュエータ冷却通路部22とを備える。
【0020】
バルブガイド冷却通路部21はブッシュ8のまわりに環状に延び、これを循環する冷却水がブッシュ8の熱を吸収する。
【0021】
アクチュエータ冷却通路部22は空気圧シリンダ6のまわりに環状に延び、これを循環する冷却水が空気圧シリンダ6の熱を吸収する。
【0022】
バルブガイド冷却通路部21はアクチュエータ冷却通路部22の上流側に配置される。バルブガイド冷却通路部21とアクチュエータ冷却通路部22は連絡通路24を介して連通し、バルブガイド冷却通路部21は入り口通路23を介して図示しないウォータポンプの吐出側に連通する一方、アクチュエータ冷却通路部22は出口通路25を介して図示しないラジエータに連通している。
【0023】
以上のように構成されて、ウォータポンプから圧送される冷却水は、図中矢印で示すようにハウジング2に開口した入り口通路23を通ってバルブガイド冷却通路部21に流入し、バルブガイド冷却通路部21から連絡通路24を通ってアクチュエータ冷却通路部22を循環し、アクチュエータ冷却通路部22から出口通路25を通って図示しないラジエータに送られ、ラジエータを循環した後にウォータポンプに吸い込まれる。
【0024】
EGRバルブ1とブッシュ8およびハウジング2はEGRガスにさらされるが、バルブガイド冷却通路部21を通ってバルブガイド5のまわりを循環する冷却水がバルブガイド5の熱を吸収し、ブッシュ8やハウジング2が過熱されることを防止する。
【0025】
さらにEGRバルブ1の熱が空気圧シリンダ6に伝わるが、アクチュエータ冷却通路部22を通って空気圧シリンダ6のまわりを循環する冷却水が空気圧シリンダ6の熱を吸収し、ガイド部34やシール35が過熱されることを防止する。
【0026】
バルブガイド冷却通路部21がアクチュエータ冷却通路部22の上流側に配置されることにより、バルブガイド冷却通路部21の冷却水温度はアクチュエータ冷却通路部22の冷却水温度より低くなり、EGRガスにさらされるブッシュ8等の冷却性が十分に確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すEGRバルブの断面図。
【符号の説明】
1 EGRバルブ
2 ハウジング
3 スプリング
4 EGR通路
5 バルブガイド
6 空気圧シリンダ(流体圧アクチュエータ)
7 冷却通路
8 ブッシュ
21 バルブガイド冷却通路部
22 アクチュエータ冷却通路部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling structure for an EGR valve provided in an engine.
[0002]
[Prior art]
An engine that recirculates EGR gas from the exhaust passage to the intake passage includes an EGR valve that adjusts the amount of EGR gas that is recirculated from the exhaust passage to the intake passage according to operating conditions (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-17489). ).
[0003]
In an EGR valve through which a large amount of EGR gas passes, it is necessary to circulate engine cooling water through the housing for cooling. For example, what is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-41008 is designed to circulate engine cooling water around the EGR valve of the housing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case where the EGR valve is opened and closed via the fluid pressure actuator, even if the area around the EGR valve of the housing is cooled, the fluid pressure actuator becomes high temperature due to heat transfer from the EGR valve, and the fluid pressure actuator There is a possibility that an interposed seal or the like may be overheated.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a cooling structure for an EGR valve including a fluid pressure actuator.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A first invention includes a housing that defines an EGR passage, an umbrella-shaped EGR valve that opens and closes the EGR passage, a valve guide that slidably supports a stem portion of the EGR valve on the housing, A cooling structure for an EGR valve , comprising: a pneumatic cylinder as a fluid pressure actuator that engages with a stem portion of the EGR valve to open the EGR valve; and a cooling passage that circulates engine coolant as a coolant in the housing. Applies to
[0007]
The housing includes, as the cooling passage, a valve guide cooling passage portion formed in an annular shape around the valve guide, an actuator cooling passage portion formed in an annular shape around the pneumatic cylinder, and the valve guide cooling. An inlet passage that connects the passage portion to the outlet side of the engine coolant water pump, an outlet passage that connects the actuator cooling passage portion to the inlet side of the engine coolant, the valve guide cooling passage portion, and the actuator cooling And a communication passage that communicates with the passage portion .
[0009]
Operation and effect of the invention
In the first invention, the EGR valve, the valve guide, and the housing are exposed to EGR gas, but the engine coolant that circulates around the valve guide through the valve guide cooling passage absorbs heat received from the EGR gas, and the valve This prevents the bush and the housing constituting the guide from being overheated.
[0010]
Further, the heat of the EGR valve is transmitted to the pneumatic cylinder , but the engine coolant that circulates around the pneumatic cylinder through the actuator cooling passage absorbs the heat of the pneumatic cylinder . Thereby, it is prevented that the sealing material etc. which comprise a pneumatic cylinder are overheated.
[0011]
Engine cooling water from the outlet side of the water pump to the inlet side of the radiator flows in the housing in the order of the inlet passage → the valve guide cooling passage portion → the communication passage → the actuator cooling passage portion → the outlet passage. In this case, the valve guide cooling passage section, by being disposed on the upstream side of the actuator cooling passage, the cooling water temperature which circulates the valve guide cooling passage is lower than the cooling water temperature which circulates the actuator cooling passage The cooling performance of the valve guide exposed to the EGR gas can be sufficiently secured.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0013]
As shown in FIG. 1, an
[0014]
The EGR valve 1 in the shape of an umbrella valve closes the EGR
[0015]
A
[0016]
A retainer 31 is coupled to the
[0017]
A pneumatic cylinder 6 is provided as a fluid pressure actuator that opens the EGR valve 1 against the
[0018]
A
[0019]
A
[0020]
The valve guide
[0021]
The actuator
[0022]
The valve guide
[0023]
The cooling water configured as described above and pumped from the water pump flows into the valve guide cooling
[0024]
The EGR valve 1, the
[0025]
Further, the heat of the EGR valve 1 is transmitted to the pneumatic cylinder 6, but the cooling water circulating around the pneumatic cylinder 6 through the actuator
[0026]
By disposing the valve guide cooling
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an EGR valve showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1
7 Cooling
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