JP4755954B2 - 冷却液の流路構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンから給排される冷却液の流路構造に関するものである。

近年、大型トラック等の大型車両のエンジンでは、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パイプで接続し、排気ガスを再循環させてエンジン内での燃料の燃焼温度を下げ、ＮＯx（窒素酸化物）の発生を低減するようにしている。

又、エンジンに再循環する排気ガスをＥＧＲ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ＮＯxの発生を低減させるため、エンジンに排気ガスを再循環するＥＧＲパイプの途中にＥＧＲクーラを装備している。

これにより、エンジンの発熱によるオーバヒートを防止する冷却液の冷却流路には、図４〜図６に示す如く、ラジエータ１で冷却された冷却液をウォーターポンプ２によりエンジン本体３の流路へ流す冷却ライン４と、エンジン本体３内で加熱された冷却液をラジエータ１へ流す戻しライン５と、ＥＧＲクーラ６への冷却液を給排するように冷却ライン４から分岐して戻しライン５に合流するＥＧＲ用ライン７とを備えている。なお、図５中の、８はエンジン本体３の冷却液の流れを示し、４ａは冷却ライン４とＥＧＲ用ライン７の分岐位置を示し、５ａは戻しライン５とＥＧＲ用ライン７の合流位置を示している。

又、冷却ライン４の分岐位置４ａからエンジン本体３までの間にはオイルクーラ９を備え、循環用のオイルを冷却するようにしている。

更に、エンジン本体３から戻しライン５の合流位置５ａまでの間にはサーモスタット１０を備え、ラジエータ１への冷却液の流れを制御して適温に保つようにしている。ここで、サーモスタット１０は、図５に示す如く、ＥＧＲクーラ６に隣接するように配置されてサーモスタットケース１１により構成されている。又、図６中、１２はサーモスタットケース１１に冷却液が流入する開口部を示している。

更に又、ＥＧＲ用ライン７は、図５に示す如く、エンジン本体３のウォーターポンプ２からオイルクーラ９間に冷却液の取出部１３を備え、配管１４を介してＥＧＲクーラ６への冷却液を給排するようにしている。

なお、冷却液の流路構造を示す先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。
特開２００５−３３０８６３号公報

しかしながら、ＮＯxの増加によりＥＧＲパイプ中の排気ガスの流量が増加する場合には、ＥＧＲクーラ６内の水が沸騰することを防止するようにＥＧＲクーラ６へ供給する水量を増やす必要があるため、エンジン全体の構成を変更しなけらばならないという問題があった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、エンジン全体の構成を変更することなく、ＥＧＲクーラへ供給する水量を増やす冷却液の流路構造を提供することを目的としている。

本発明は、ラジエータで冷却された冷却液をエンジン本体へ流す冷却ラインと、エンジン本体で加熱された冷却液をラジエータへ流す戻しラインと、冷却液をＥＧＲクーラへ供給し得るよう冷却ラインから分岐して戻しラインに合流するＥＧＲ用ラインと、エンジン本体から戻しラインの合流位置までの間に位置するサーモスタットとを備え、前記サーモスタットのサーモスタットケースに、穴を有する開口板を取り付け、冷却液の流通を抑制する絞り部を形成したことを特徴とする冷却液の流路構造、に係るものである。

本発明は、ラジエータで冷却された冷却液をエンジン本体へ流す冷却ラインと、エンジン本体で加熱された冷却液をラジエータへ流す戻しラインと、冷却液をＥＧＲクーラへ供給し得るよう冷却ラインから分岐して戻しラインに合流するＥＧＲ用ラインと、冷却ラインの分岐位置からエンジン本体までの間に位置するオイルクーラとを備え、前記オイルクーラに、穴を有する開口板を取り付け、冷却液の流通を抑制する絞り部を形成したことを特徴とする冷却液の流路構造、に係るものである。

本発明は、冷却ラインに、冷却液の供給流量を増加する冷却液ポンプを備えることが好ましい。

而して、このように、冷却ラインの分岐位置から戻しラインの合流位置までの流路に絞り部を形成するので、エンジン本体へ供給する冷却液を抑制してＥＧＲ用ラインへ流す冷却液が増加し、エンジン全体の構成を変更することなく、ＥＧＲクーラへ供給する水量を増やすことができる。又、エンジン全体の構成を変更することなく、一部の流路に絞り部を形成してＥＧＲクーラへの水量を増やすので、改良を容易に行うと共に、エンジンの改良コストを低減することができる。

サーモスタットのサーモスタットケースに、冷却液の流通を抑制する絞り部を形成すると、エンジン本体を変更することなく、サーモスタットケースのみに絞り部を形成してＥＧＲクーラへの水量を増やすので、エンジンの改良コストを大幅に低減することができる。

オイルクーラに、冷却液の流通を抑制する絞り部を形成すると、エンジン本体を変更することなく、オイルクーラのみに絞り部を形成してＥＧＲクーラへの水量を増やすので、エンジンの改良コストを大幅に低減することができる。

冷却ラインに、冷却液の供給流量を増加する冷却液ポンプを備えると、ＥＧＲ用ラインへ流す冷却液が増加し、ＥＧＲクーラへ供給する水量を増やすことができる。又、エンジン全体の構成を変更することなく、ＥＧＲクーラへの水量を増やすので、エンジンの改良コストを低減することができる。

上記した本発明の冷却液の流路構造によれば、絞り部によりエンジンへ供給する冷却液を抑制してＥＧＲ用ラインへ流す冷却液が増加し、エンジン全体の構成を変更することなく、ＥＧＲクーラへ供給する水量を増やすことができるという優れた効果を奏し得る。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１、図２は本発明の第一の形態例を示すもので、図４〜図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

本形態の第一例において、冷却液の冷却流路には、ラジエータ１で冷却された冷却液をウォーターポンプ（冷却液ポンプ）２１によりエンジン本体３の流路へ流す冷却ライン１５と、エンジン本体３内で加熱された冷却液をラジエータ１へ流す戻しライン１６と、ＥＧＲクーラ６への冷却液を給排するように冷却ライン１５から分岐して戻しライン１６に合流するＥＧＲ用ライン７とを備えている。ここで、冷却液は、冷却水が好ましいが、他の成分からなる液体でも良い。又、図１中の、１５ａは冷却ライン１５とＥＧＲ用ライン７の分岐位置を示し、１６ａは戻しライン１６とＥＧＲ用ライン７の合流位置を示している。

又、エンジン本体３から戻しライン１６の合流位置１６ａまでの間にはサーモスタット１７を備えており、サーモスタット１７を形成するサーモスタットケース１８には、冷却液の流れを抑制する絞り部１９を備えている。

ここで、絞り部１９は、流路の開口部２０の面積が、通常の流路に対して１０〜４０％の面積になるように構成されている。又、サーモスタットケース１８に形成される絞り部１９は、図２に示す如くサーモスタットケース１８の流入口側に備えても良いし、流出口側に備えても良い。更に、サーモスタットケース１８に、穴を有する開口板を取り付けて絞り部１９としている。なお、図１では、絞り部１９の配置を概念的に記載している。

更に、ＥＧＲ用ライン７は、エンジン本体３のウォーターポンプ（冷却液ポンプ）２１からオイルクーラ９までの間の分岐位置１５ａからＥＧＲクーラ６への冷却液を給排するようにしている。

又、冷却ライン１５に備えられるウォーターポンプ２１は、従来のウォーターポンプ２に比べて冷却液の供給流量が数％増加するように構成されている。

以下、本発明を実施する形態の第一例の作用を説明する。

エンジンの構成では、サーモスタットケース１８のみを改良し若しくは従来のものから交換することにより、シリンダヘッドやシリンダブロック等のエンジン本体３の構成を変更することなく、エンジン本体３から戻しライン１６の合流位置１６ａまでの流路に、絞り部１９を形成する。

冷却液を流した際には、サーモスタットケース１８の絞り部１９により、エンジン本体３から戻しライン１６の合流位置１６ａまでの間で冷却液の流通を抑制し、ＥＧＲ用ライン７に流れる冷却液が増加する。

ここで、ウォーターポンプ２１が冷却液の供給流量を数％増加させた場合には、冷却液の増加分の全てをＥＧＲ用ライン７へまわし、ＥＧＲ用ライン７へ流す冷却液が大幅に増加することになる。なお、絞り部１９がない場合には、ウォーターポンプ２１による冷却液の増加分が主にエンジン本体３側へ供給され、ＥＧＲ用ライン７へ流す冷却液を適切に増加させることができない。

而して、このように、冷却ライン１５の分岐位置から戻しライン１６の合流位置１６ａまでの流路に絞り部１９を形成するので、エンジン本体３へ供給する冷却液を抑制してＥＧＲ用ライン７へ流す冷却液が増加し、エンジン全体の構成を変更することなく、ＥＧＲクーラ６へ供給する水量を増やすことができる。又、エンジン全体の構成を変更することなく、一部の流路に絞り部１９を形成してＥＧＲクーラ６への水量を増やすので、エンジンの改良コストを低減することができる。

サーモスタット１７のサーモスタットケース１８に、冷却液の流通を抑制する絞り部１９を形成すると、エンジン本体３を変更することなく、サーモスタットケース１８のみに絞り部１９を形成してＥＧＲクーラ６への水量を増やすので、エンジンの改良コストを大幅に低減することができる。

冷却ライン１５に、冷却液の供給流量を増加するウォーターポンプ（冷却液ポンプ）２１を備えると、ＥＧＲ用ライン７へ流す冷却液が増加し、ＥＧＲクーラ６へ供給する水量を増やすことができる。又、エンジン全体の構成を変更することなく、ＥＧＲクーラ６への水量を増やすので、エンジンの改良コストを低減することができる。

図３は本発明を実施する形態の第二例を示すもので、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一のものを表わしている。

本発明の形態の第二例は、第一例の絞り部１９の位置を変更したものであり、本形態の第二例において、冷却液の冷却流路には、第一例と略同様に、ラジエータ１で冷却された冷却液をウォーターポンプ（冷却液ポンプ）２１によりエンジン本体３の流路へ流す冷却ライン２２と、エンジン本体３内で加熱された冷却液をラジエータ１へ流す戻しライン２３と、ＥＧＲクーラ６への冷却液を給排するように冷却ライン２２から分岐して戻しライン２３に合流するＥＧＲ用ライン７とを備えている。ここで、冷却液は、冷却液が好ましいが、他の成分からなる液体でも良い。又、図３中の、２２ａは冷却ライン２２とＥＧＲ用ライン７の分岐位置を示し、２３ａは戻しライン２３とＥＧＲ用ライン７の合流位置を示している。

又、冷却ライン２２の分岐位置からエンジン本体３までの間にオイルクーラ２４を備えており、オイルクーラ２４には、冷却液の流れを抑制する絞り部２５を備えている。

ここで、絞り部２５は、流路の開口部２６の面積が、通常の流路に対して１０〜４０％の面積になるように構成されている。又、オイルクーラ２４に形成される絞り部２５は、オイルクーラ２４の流入口側に備えても良いし、流出口側に備えても良いし、内部の流路に備えても良い。更に、オイルクーラ２４に、穴を有する開口板を取り付けて絞り部２５としている。なお、図３では、絞り部２５の配置を概念的に記載している。

ＥＧＲ用ライン７は、エンジン本体３のウォーターポンプ２１からオイルクーラ２４までの間に冷却液の取出部を備え、ＥＧＲクーラ６への冷却液を給排するようにしている。又、冷却ライン２２に備えられるウォーターポンプ２１は、第一例と略同様に、従来のウォーターポンプ２に比べて冷却液の供給流量が数％増加するように構成されている。

以下、本発明を実施する形態の第二例の作用を説明する。

エンジンの構成では、オイルクーラ２４のみを改良し若しくは従来のものから交換することにより、シリンダヘッドやシリンダブロック等のエンジン本体３の構成を変更することなく、冷却ライン２２の分岐位置２２ａからエンジン本体３までの流路に、絞り部２５を形成する。

冷却液を流した際には、オイルクーラ２４の絞り部２５により、冷却ライン２２の分岐位置２２ａからエンジン本体３までの間で冷却液の流通を抑制し、ＥＧＲ用ライン７へ流れる冷却液が増加する。

ここで、ウォーターポンプ２１が冷却液の供給流量を数％増加させた場合には、第一例と略同様に、冷却液の増加分の全てをＥＧＲ用ライン７へまわし、ＥＧＲ用ライン７へ流す冷却液が大幅に増加することになる。なお、絞り部２５がない場合には、ウォーターポンプ２１による冷却液の増加分が主にエンジン本体３側へ冷却液が供給され、ＥＧＲ用ライン７へ流す冷却液を適切に増加させることができない。

而して、実施の形態の第二例によれば、冷却ライン２２の分岐位置から戻しライン２３の合流位置２３ａまでの流路に絞り部２５を形成するので、エンジン本体３へ供給する冷却液を抑制してＥＧＲ用ライン７へ流す冷却液が増加し、エンジン全体の構成を変更することなく、ＥＧＲクーラ６へ供給する水量を増やすことができる。又、エンジン全体の構成を変更することなく、一部の流路に絞り部２５を形成してＥＧＲクーラ６への水量を増やすので、エンジンの改良コストを低減することができる。更に、第一例と同様な作用効果を得ることができる。

オイルクーラ２４に、冷却液の流通を抑制する絞り部２５を形成すると、エンジン本体３を変更することなく、オイルクーラ２４のみに絞り部２５を形成してＥＧＲクーラ６への水量を増やすので、エンジンの改良コストを大幅に低減することができる。

尚、本発明の冷却液の流路構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、サーモスタットケース及びオイルクーラの両方に絞り部を備えても良いこと、絞り部の形状は特に限定されるものでなく、複数の開口部を備えても良いこと、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。

本発明の第一の形態例を示す概念図である。 サーモスタットケースに絞り部を備えた状態を示す斜視図である。 本発明の第二の形態例を示す概念図である。 冷却液の流路構造を示す概念図である。 エンジンの構成において冷却液の流れを示す概念図である。 サーモスタットケースを示す斜視図である。

符号の説明

１ ラジエータ
３ エンジン本体
６ ＥＧＲクーラ
７ ＥＧＲ用ライン
１５ 冷却ライン
１５ａ 分岐位置
１６ 戻しライン
１６ａ 合流位置
１７ サーモスタット
１８ サーモスタットケース
１９ 絞り部
２１ ウォーターポンプ（冷却液ポンプ）
２２ 冷却ライン
２２ａ 分岐位置
２３ 戻しライン
２３ａ 合流位置
２４ オイルクーラ
２５ 絞り部

Claims (3)

1. ラジエータで冷却された冷却液をエンジン本体へ流す冷却ラインと、エンジン本体で加熱された冷却液をラジエータへ流す戻しラインと、冷却液をＥＧＲクーラへ供給し得るよう冷却ラインから分岐して戻しラインに合流するＥＧＲ用ラインと、エンジン本体から戻しラインの合流位置までの間に位置するサーモスタットとを備え、前記サーモスタットのサーモスタットケースに、穴を有する開口板を取り付け、冷却液の流通を抑制する絞り部を形成したことを特徴とする冷却液の流路構造。
2. ラジエータで冷却された冷却液をエンジン本体へ流す冷却ラインと、エンジン本体で加熱された冷却液をラジエータへ流す戻しラインと、冷却液をＥＧＲクーラへ供給し得るよう冷却ラインから分岐して戻しラインに合流するＥＧＲ用ラインと、冷却ラインの分岐位置からエンジン本体までの間に位置するオイルクーラとを備え、前記オイルクーラに、穴を有する開口板を取り付け、冷却液の流通を抑制する絞り部を形成したことを特徴とする冷却液の流路構造。
3. 冷却ラインに、冷却液の供給流量を増加する冷却液ポンプを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の冷却液の流路構造。

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