JP4067798B2 - Egr配管構造 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のエミッション低減や燃費向上のために排気ガスの一部を吸気系に還流させるEGR(排気ガス再循環)装置の配管構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
排気マニホールドと吸気マニホールドとを連結するEGR配管は、一般に内燃機関の外側を通り、排気ガスをEGRバルブおよび冷却手段を経て吸気系に還流する構成のEGR装置としては、特開2001−200762号公報記載の例がある。
【0003】
同例では排気マニホールドから延出したEGRパイプがエンジン本体の前方(直列シリンダのエンジンが縦置きに搭載された前方)を回り込んでエンジン本体の前方に突出して設けられたサーモスタットの冷却水の流れるケースに形成されたガス路を経て吸気管の上流側に取り付けられたEGRバルブに連結され、同EGRバルブが吸気管に連結されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
EGRパイプの冷却部がエンジン本体の前方に突出することになるので、その分スペースを必要とし、エンジン全体が大型化することになる。
サーモスタットの冷却水を利用しているので、ガス路を流れる排気ガスの温度がサーモスタットの作動に影響を及ぼすおそれがある。
【0005】
本発明は斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、吸気マニホールドの下方のスペースを利用してEGRクーラを配設して内燃機関全体をコンパクト化し、吸気マニホールドに対するEGRの排気ガスの熱の影響を回避できるEGR配管構造を供する点にある。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項1記載の発明は、内燃機関における排気ガスをEGRバルブおよびEGRクーラを経て吸気系に還流するEGR装置において、前記EGRクーラが吸気マニホールドと吸気マニホールドステーと内燃機関本体とで囲まれる空間に配設され、前記EGRクーラはシリンダブロックの側面に沿って水平方向に指向して配設され、前記EGRクーラの入口側連結端部は前記EGRバルブ側に位置して前記EGRバルブと連結され、前記EGRバルブと反対側に位置する前記EGRクーラの出口側連結端部は屈曲してEGRパイプの連結端部に結合され、前記EGRパイプはその連結端部からさらに屈曲して前記EGRクーラに平行に斜め上方に向けて延出し吸気マニホールドと連結するEGR配管構造とした。
【0007】
吸気マニホールドと吸気マニホールドステーと内燃機関本体とで囲まれるデッドスペースを利用してEGRクーラが配設されるので、スペースを有効に活用して内燃機関全体のコンパクト化を図ることができる。
EGRクーラにより吸気マニホールドに対するEGRの排気ガスの熱の影響を極力回避できる
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のEGR配管構造において、前記吸気マニホールドの下方には前記EGRクーラのみが配設されたことを特徴とする。
【0009】
したがってEGR配管のうち比較的低温であるEGRクーラのみが吸気マニホールドに近接することになり、EGRの排気ガスの熱が吸気マニホールドに影響せず吸気温度を上昇させることがなく、内燃機関の出力を維持することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図1ないし図5に基づき説明する。
本実施の形態に係るEGR装置の配管構造の模式図を図1に示す。
内燃機関1本体のシリンダヘッド2は一方の側壁側に排気マニホールド3、反対側側壁に吸気マニホールド4が配設されている。
【0011】
排気マニホールド3に連通するEGR内部通路5がシリンダヘッド2内に形成され、このEGR内部通路5の出口にEGRパッセージ6を介してEGRバルブ7が設けられ、EGRバルブ7から延出したEGRパイプ8がEGRクーラ10に結合され、EGRクーラ10から延出したEGRパイプ9が吸気マニホールド4に結合されている。
【0012】
したがって内燃機関1の排気マニホールド3に排出された排気ガスの一部(EGRガス)は、シリンダヘッド2内のEGR内部通路5を通ってEGRパッセージ6に導かれてEGRバルブ7に導入され、EGRバルブ7からEGRパイプ8を通ってEGRクーラ10で冷却されてEGRパイプ9から吸気マニホールド4に還流される。
【0013】
本実施の形態に係る内燃機関1は、直列4気筒の内燃機関であり、その全体を一部の補機類を配設して図2に斜視図で示し、排気マニホールド3側から見た部分斜視図を図3に、吸気マニホールド4側から見た要部斜視図を図4に示す。
【0014】
図3に示すように排気マニホールド3はシリンダヘッド2の一側面にシリンダ配列方向に平行に指向して付設されており、その排気マニホールド3の端部がEGR配管3aとして一体に形成されている。
このEGR配管3aがシリンダヘッド2の端部に形成されたEGR内部通路5に連通する。
【0015】
他方シリンダヘッド2の反対側側面にシリンダ配列方向に長尺の吸気マニホールド4が付設され、吸気マニホールド4の一端部先端をシリンダブロック11との間に介装された吸気マニホールドステー12が支持している。
【0016】
吸気マニホールドステー12は、上端部を吸気マニホールド4の一端部先端に固着され、下端部をシリンダブロック11にボルト13により螺着されて吸気マニホールド4を支持している。
【0017】
一方図5に図示するようにシリンダヘッド2のEGR内部通路5が形成された側の端面の略中央に燃料ポンプ20が取り付けられ、燃料ポンプ20に隣接してカムセンサ21が上部に取り付けられる。
【0018】
そしてシリンダヘッド2の同じ端面の燃料ポンプ20より吸気マニホールド4側でカムセンサ21より下方に図5に図示するようにシリンダヘッド2内に形成されたEGR内部通路5の出口5aが開口しており、この出口部にEGRパッセージ6が固定され、このEGRパッセージ6を介してEGRバルブ7が取り付けられる。
【0019】
EGRパッセージ6はシリンダヘッド2側の上流側側壁6aとEGRバルブ7側の下流側側壁6cとの間を連結部が連結しており、上流側側壁6aの開口に対して下流側側壁6cの開口が燃料ポンプ20を避ける反対方向にシフトするように連結部の通路が斜めに形成されている。
【0020】
このEGRパッセージ6の上流側側壁6aの3つの角部にそれぞれ取付孔6dが穿設され、シリンダヘッド2側の出口5aを囲む3つのボルト穴2aが3つの取付孔6dに対応し、3本のボルト14がEGRパッセージ6の取付孔6dを貫通してシリンダヘッド2のボルト穴2aに螺着されてEGRパッセージ6がシリンダヘッド2に取り付けられる。
【0021】
EGRパッセージ6の下流側側壁6cの開口を挟む左右の角部から2本のボルト軸15が突設され、もう1つの角部にボルト穴6eが形成され、EGRバルブ7には本体ケースの左右に2本のボルト軸15に対応する2つの取付孔7aとボルト穴6eに対応する取付孔7bが形成されており、このEGRバルブ7を2つの取付孔7aに2本のボルト軸15が貫通するように嵌挿し、貫通して突出したボルト軸15の先端ねじ部にナット16を螺合し、取付孔7bにボルト17を貫通してボルト穴6eに螺合して締め付けEGRバルブ7をEGRパッセージ6に固着する。
【0022】
こうしてシリンダヘッド2の一側面にEGRパッセージ6を介して取り付けられたEGRバルブ7は、その下端部からEGRパイプ8を延出している。
EGRバルブ7から下方へ延出したEGRパイプ8は略水平に屈曲して吸気マニホールド4の下方空間に向けて延びている。
【0023】
吸気マニホールド4の下方にはシリンダブロック11と吸気マニホールドステー12との間にスペースがあり、この空間にシリンダブロック11の側面に沿って水平方向に指向してEGRクーラ10が配設される(図4参照)。
このEGRクーラ10の連結端部10aに前記EGRバルブ7から延びたEGRパイプ8の連結端部8aが結合される。
【0024】
EGRクーラ10はシリンダブロック11に取り付けられ、ケース内には機関冷却水を導いてEGRパイプ8の延長部を冷却することで、内部を通るEGRガスの熱を奪い冷却する。
【0025】
EGRクーラ10の他方の連結端部10bは屈曲して第2のEGRパイプ9の連結端部9aに結合され、EGRパイプ9は連結端部9aからさらに屈曲してEGRクーラ10に平行に斜め上方に向けて延出し、その連結端部9bをEGRクーラ10の上方の吸気マニホールド4の連結端部4aに結合している。
【0026】
吸気マニホールド4の下方には比較的低温のEGRクーラ10のみが位置しており、その両端から延出する高温のEGRパイプ8,9は吸気マニホールド4の下方空間から外れている。
なお吸気マニホールドステー12の前方には、スタータモータ22等の電装部品が配置され、ハーネス類23が配設されている(図2参照)。
【0027】
以上のように構成されているので、排気マニホールド3からシリンダヘッド2のEGR内部通路5に入ったEGRガスは、シリンダヘッド2内のウオータジャケットの冷却水により若干冷やされてシリンダヘッド2の吸気側寄りのEGR内部通路5の出口5aからEGRパッセージ6を介してEGRバルブ7に導入される。
【0028】
そしてEGRバルブ7により制御されてEGRパイプ8に出たEGRガスは、EGRパイプ8に導かれて吸気マニホールド4の下方に配設されたEGRクーラ10に入り冷却され、次いでEGRパイプ9を通って吸気マニホールド4に供給される。
【0029】
内燃機関の吸気マニホールド4側には、スタータモータ22やハーネス類23が配設されるが、EGRガスを冷却するEGRクーラ10は、吸気マニホールド4の下方で吸気マニホールドステー12とシリンダブロック11との間のデッドスペースを利用して配設されるので、スペースを有効に活用して内燃機関1全体のコンパクト化を図ることができる。
【0030】
EGR配管のうちEGRクーラ10のみが吸気マニホールド4の下方に近接することになり、EGRクーラ10内を冷却水に覆われて通過するEGRガスの熱は冷却水に遮熱されてEGRクーラ10自体比較的低温で吸気マニホールド4に熱の影響を与えないので、吸気温度を上昇させることがなく、内燃機関1の出力を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るEGR装置の配管構造を示す模式図である。
【図2】本実施の形態における内燃機関全体を一部の補機類を配設して示した斜視図である。
【図3】排気マニホールド側から見た部分斜視図である。
【図4】吸気マニホールド4側から見た要部斜視図である。
【図5】EGRバルブの取付構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
1…内燃機関、2…シリンダヘッド、3…排気マニホールド、4…吸気マニホールド、5…EGR内部通路、6…EGRパッセージ、7…EGRバルブ、8…EGRパイプ、9…EGRパイプ、10…EGRクーラ、 11…シリンダブロック、12…吸気マニホールドステー、13,14…ボルト、15…ボルト軸、16…ナット、17…ボルト、 20…燃料ポンプ、21…カムセンサ、22…スタータモータ、23…ハーネス類。

Claims (2)

  1. 内燃機関における排気ガスをEGRバルブおよびEGRクーラを経て吸気系に還流するEGR装置において、
    前記EGRクーラが吸気マニホールドと吸気マニホールドステーと内燃機関本体とで囲まれる空間に配設され
    前記EGRクーラはシリンダブロックの側面に沿って水平方向に指向して配設され、
    前記EGRクーラの入口側連結端部は前記EGRバルブ側に位置して前記EGRバルブと連結され、
    前記EGRバルブと反対側に位置する前記EGRクーラの出口側連結端部は屈曲してEGRパイプの連結端部に結合され、
    前記EGRパイプはその連結端部からさらに屈曲して前記EGRクーラに平行に斜め上方に向けて延出し吸気マニホールドと連結することを特徴とするEGR配管構造。
  2. 前記吸気マニホールドの下方には前記EGRクーラのみが配設されたことを特徴とする請求項1記載のEGR配管構造。
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