JP6065868B2 - Engine exhaust gas recirculation system - Google Patents
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Description
本発明はエンジンの排気ガス還流装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for an engine.
エンジンの排気ガスを吸気系に還流する排気ガス還流装置において、ＥＧＲクーラを多気筒エンジンの吸気マニホールドに設けることは一般に知られている。例えば、特許文献１には、合成樹脂製吸気マニホールドの集合部にＥＧＲクーラを取り付け、このＥＧＲクーラにＥＧＲバルブを側方へ突出させた状態に取り付けることが記載されている。 In an exhaust gas recirculation device that recirculates engine exhaust gas to an intake system, it is generally known to provide an EGR cooler in an intake manifold of a multi-cylinder engine. For example, Patent Document 1 describes that an EGR cooler is attached to a collection portion of a synthetic resin intake manifold, and an EGR valve is attached to the EGR cooler so as to protrude sideways.
ＥＧＲクーラを吸気マニホールドに取り付ける場合、ＥＧＲクーラが小型軽量であれば、吸気マニホールド自体の強度が低くても、ＥＧＲクーラに対する支持剛性はそれほど問題にならない。しかし、ＥＧＲクーラが大型になると、強度が低い吸気マニホールドでは、ＥＧＲクーラに対する支持剛性の不足が懸念される。 When the EGR cooler is attached to the intake manifold, if the EGR cooler is small and light, even if the strength of the intake manifold itself is low, the support rigidity with respect to the EGR cooler does not matter so much. However, when the EGR cooler becomes large, there is a concern that the support rigidity with respect to the EGR cooler is insufficient in the intake manifold having low strength.
そこで、本発明は、吸気マニホールドにＥＧＲクーラを取り付ける場合の上記支持剛性の問題を解決することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem of support rigidity when an EGR cooler is attached to an intake manifold.
本発明は、上記課題の解決に、ＥＧＲクーラに排気ガスを導くＥＧＲパイプを利用した。 The present invention uses an EGR pipe that guides exhaust gas to the EGR cooler in order to solve the above problems.
ここに提示するエンジンの排気ガス還流装置は、多気筒エンジンのシリンダヘッドに取り付けられた吸気マニホールドにＥＧＲクーラを介して排気ガスを還流するようにしたものである。上記ＥＧＲクーラは、上記吸気マニホールドの上部に取り付けられて上記エンジンの気筒列方向に延びており、このＥＧＲクーラの一端と上記シリンダヘッドが、該シリンダヘッド内のＥＧＲ通路から上記ＥＧＲクーラに排気ガスを導くＥＧＲパイプによって連結されている。そうして、上記ＥＧＲパイプの周りに冷媒を循環させる冷却ハウジングが上記ＥＧＲパイプと一体に設けられている。 The engine exhaust gas recirculation device presented here recirculates exhaust gas via an EGR cooler to an intake manifold attached to a cylinder head of a multi-cylinder engine. The EGR cooler is attached to the upper portion of the intake manifold and extends in the cylinder row direction of the engine. One end of the EGR cooler and the cylinder head are exhausted from the EGR passage in the cylinder head to the EGR cooler. Are connected by EGR pipes. Thus, a cooling housing for circulating the refrigerant around the EGR pipe is provided integrally with the EGR pipe.
このような排気ガス還流装置であれば、ＥＧＲクーラとシリンダヘッドを連結するＥＧＲパイプがＥＧＲクーラをシリンダヘッドに支持する役割を果たす。すなわち、ＥＧＲクーラに対する吸気マニホールド自体の支持剛性不足がＥＧＲパイプによって補われる。また、ＥＧＲパイプに一体に設けられた冷却ハウジングがＥＧＲパイプの支持剛性を高めるため、ＥＧＲクーラの支持強度の確保が容易になる。しかも、排気ガスがＥＧＲパイプを通過するときに冷却ハウジングを循環する冷媒によって冷却される。よって、排気ガスの冷却に関して、ＥＧＲクーラの負担が軽くなり、その分、ＥＧＲクーラの小型化ないし軽量化を図ることができ、ＥＧＲクーラの支持強度の確保に有利になる。 In such an exhaust gas recirculation device, the EGR pipe connecting the EGR cooler and the cylinder head plays a role of supporting the EGR cooler on the cylinder head. That is, the lack of support rigidity of the intake manifold itself with respect to the EGR cooler is compensated by the EGR pipe. In addition, since the cooling housing provided integrally with the EGR pipe increases the support rigidity of the EGR pipe, it is easy to ensure the support strength of the EGR cooler. In addition, when the exhaust gas passes through the EGR pipe, it is cooled by the refrigerant circulating in the cooling housing. Therefore, the burden on the EGR cooler is reduced with respect to the cooling of the exhaust gas, and accordingly, the EGR cooler can be reduced in size or weight, which is advantageous in securing the support strength of the EGR cooler.
本発明の好ましい態様では、上記冷却ハウジングと上記ＥＧＲクーラが、上記冷却ハウジングの冷媒を上記ＥＧＲクーラに導く冷媒循環パイプによって連結されている。 In a preferred aspect of the present invention, the cooling housing and the EGR cooler are connected by a refrigerant circulation pipe that guides the refrigerant in the cooling housing to the EGR cooler.
この態様によれば、冷媒循環パイプを冷却ハウジングによるＥＧＲクーラの支持に利用することができ、ＥＧＲクーラの支持強度の確保がさらに容易になる。 According to this aspect, the refrigerant circulation pipe can be used for supporting the EGR cooler by the cooling housing, and it becomes easier to secure the support strength of the EGR cooler.
本発明の好ましい態様では、上記吸気マニホールドは合成樹脂製であり、上記ＥＧＲクーラで冷却された排気ガスを上記吸気マニホールドの集合部に導くＥＧＲ通路が上記吸気マニホールドに一体に形成されている。 In a preferred aspect of the present invention, the intake manifold is made of synthetic resin, and an EGR passage that guides the exhaust gas cooled by the EGR cooler to a collection portion of the intake manifold is formed integrally with the intake manifold.
この態様は、吸気マニホールドが合成樹脂製であって、この吸気マニホールドのみではＥＧＲクーラに対する支持剛性の不足が問題になりやすいことを顕在化したものである。そうして、当該支持剛性の不足を上述のＥＧＲパイプ及び冷却ハウジングで補う一方で、吸気マニホールドが合成樹脂製であることを利用して、ＥＧＲクーラから吸気マニホールドの集合部に排気ガスを導くＥＧＲ通路を吸気マニホールドに一体に形成している。よって、当該ＥＧＲ通路の取り回しが容易になり、そして、吸気マニホールドの外部を通る独立した配管が不要になるため、エンジン全体のコンパクト化に有利になる。 In this aspect, the intake manifold is made of a synthetic resin, and the lack of support rigidity with respect to the EGR cooler tends to be a problem only with the intake manifold. Thus, the above-mentioned EGR pipe and cooling housing make up for the lack of support rigidity, while taking advantage of the fact that the intake manifold is made of synthetic resin, EGR guides exhaust gas from the EGR cooler to the intake manifold assembly. The passage is formed integrally with the intake manifold. Therefore, the EGR passage can be easily routed, and an independent pipe passing through the outside of the intake manifold is not necessary, which is advantageous for downsizing the entire engine.
本発明の好ましい態様では、上記多気筒エンジンがターボ過給機を備えたガソリンエンジンであり、該ターボ過給機のタービンよりも上流側から上記シリンダヘッド内のＥＧＲ通路に排気ガスが導入される。 In a preferred aspect of the present invention, the multi-cylinder engine is a gasoline engine provided with a turbocharger, and exhaust gas is introduced into the EGR passage in the cylinder head from the upstream side of the turbine of the turbocharger. .
ターボ過給機付きのガソリンエンジンでは排気ガスが高温になるが、タービン上流側からシリンダヘッド内のＥＧＲ通路に排気ガスが導入されるため、シリンダヘッド周りの部品に熱害が及ぶことを避ける上で有利になる。さらに、シリンダヘッド内のＥＧＲ通路からＥＧＲクーラに排気ガスを導くＥＧＲパイプに冷却ハウジングが一体に設けられているから、このＥＧＲパイプ周りの部品に熱害が及ぶことが避けられる。 In a gasoline engine with a turbocharger, the exhaust gas becomes hot, but the exhaust gas is introduced from the upstream side of the turbine into the EGR passage in the cylinder head, so that heat damage to parts around the cylinder head is avoided. Will be advantageous. Further, since the cooling housing is integrally provided on the EGR pipe that guides the exhaust gas from the EGR passage in the cylinder head to the EGR cooler, it is possible to avoid heat damage to the parts around the EGR pipe.
本発明によれば、ＥＧＲクーラは吸気マニホールドの上部に取り付けられてエンジンの気筒列方向に延びており、このＥＧＲクーラの一端とシリンダヘッドがＥＧＲパイプによって連結され、このＥＧＲパイプに冷却ハウジングが一体に設けられているから、ＥＧＲクーラが冷却ハウジングで補強されたＥＧＲパイプによってシリンダヘッドに強固に支持される。しかも、排気ガスがＥＧＲパイプを通過するときに冷却されるから、ＥＧＲクーラの大型化を避ける上で有利になり、ＥＧＲクーラの支持強度の確保が容易になる。 According to the present invention, the EGR cooler is attached to the upper portion of the intake manifold and extends in the cylinder row direction of the engine. One end of the EGR cooler and the cylinder head are connected by the EGR pipe, and the cooling housing is integrated with the EGR pipe. Therefore, the EGR cooler is firmly supported by the cylinder head by the EGR pipe reinforced by the cooling housing. In addition, since the exhaust gas is cooled when passing through the EGR pipe, it is advantageous in avoiding an increase in the size of the EGR cooler, and it becomes easy to ensure the support strength of the EGR cooler.
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its application, or its use.
図１において、１は多気筒のガソリンエンジン、２は自動変速機である。エンジン１において、３はシリンダヘッド、４はシリンダヘッドカバー、５はシリンダヘッド３に取り付けられた合成樹脂製の吸気マニホールド、６はターボ過給機である。このエンジン１は、吸気マニホールド５にＥＧＲクーラ７を介して排気ガスを還流する排気ガス還流装置を備えている。 In FIG. 1, 1 is a multi-cylinder gasoline engine and 2 is an automatic transmission. In the engine 1, 3 is a cylinder head, 4 is a cylinder head cover, 5 is a synthetic resin intake manifold attached to the cylinder head 3, and 6 is a turbocharger. The engine 1 includes an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas to an intake manifold 5 via an EGR cooler 7.
ＥＧＲクーラ７は、吸気マニホールド５の上部に取り付けられ、シリンダヘッドカバー４の側面に沿ってエンジン１の気筒列方向に延びている。ＥＧＲクーラ７の一端には、該ＥＧＲクーラ７に排気ガスを導く金属製の上流側ＥＧＲパイプ８が接続されている。ＥＧＲクーラ７の他端には、排気ガスの還流量を調節するＥＧＲバルブ９が取り付けられている。このＥＧＲバルブ９を通過した排気ガスを吸気マニホールド５に導く金属製の下流側ＥＧＲパイプ１１がＥＧＲクーラ７の他端側から延びている。 The EGR cooler 7 is attached to the upper portion of the intake manifold 5 and extends in the cylinder row direction of the engine 1 along the side surface of the cylinder head cover 4. One end of the EGR cooler 7 is connected to a metal upstream EGR pipe 8 that guides exhaust gas to the EGR cooler 7. An EGR valve 9 that adjusts the recirculation amount of the exhaust gas is attached to the other end of the EGR cooler 7. A metal downstream EGR pipe 11 that guides the exhaust gas that has passed through the EGR valve 9 to the intake manifold 5 extends from the other end side of the EGR cooler 7.
（ＥＧＲクーラの吸気マニホールドに対する取付構造）
図２に示すように、ＥＧＲクーラ７は、シリンダヘッドカバー４側に張り出した２箇所の取付部１２，１３と、その反対側に張り出した１箇所の取付部１４によって吸気マニホールド５にねじ止めされている。また、ＥＧＲクーラ７の他端側から延びる下流側ＥＧＲパイプ１１の下流端の接続フランジ１５が吸気マニホールド５にねじ止めされている。図３にも示すように、ＥＧＲバルブ９は、ＥＧＲクーラ７にフランジ１６，１７同士を結合することによって支持されており、吸気マニホールド５に対して直には支持されていない。
(EGR cooler mounting structure for intake manifold)
As shown in FIG. 2, the EGR cooler 7 is screwed to the intake manifold 5 by two mounting portions 12 and 13 projecting to the cylinder head cover 4 side and one mounting portion 14 projecting to the opposite side. Yes. A connection flange 15 at the downstream end of the downstream EGR pipe 11 extending from the other end side of the EGR cooler 7 is screwed to the intake manifold 5. As shown in FIG. 3, the EGR valve 9 is supported by connecting the flanges 16, 17 to the EGR cooler 7, and is not directly supported by the intake manifold 5.
（エンジン排気系からＥＧＲクーラに至るＥＧＲ通路構造）
図４に示すように、ターボ過給機６は排気マニホールド１８に結合されている。排気ガスをターボ過給機６のタービン（図示省略）よりも上流側から取り出して吸気系に還流するために、ターボ過給機６のハウジング、排気マニホールド１８及びシリンダヘッド３の気筒列方向の端部に、一連のＥＧＲ通路が形成されている。図４において、２１はターボ過給機６のハウジングに形成されたＥＧＲ通路の通路壁、２２は排気マニホールド１８に形成されたＥＧＲ通路の通路壁、２３はシリンダヘッド３に形成されたＥＧＲ通路の通路壁である。シリンダヘッド３のＥＧＲ通路は、シリンダヘッド３の気筒列方向の端を気筒列方向と直交する方向に延びている。
(EGR passage structure from the engine exhaust system to the EGR cooler)
As shown in FIG. 4, the turbocharger 6 is coupled to the exhaust manifold 18. In order to take the exhaust gas from the upstream side of the turbine (not shown) of the turbocharger 6 and return to the intake system, the end of the turbocharger 6 housing, the exhaust manifold 18 and the cylinder head 3 in the cylinder row direction. A series of EGR passages is formed in the section. In FIG. 4, reference numeral 21 denotes a passage wall of the EGR passage formed in the housing of the turbocharger 6, 22 denotes a passage wall of the EGR passage formed in the exhaust manifold 18, and 23 denotes an EGR passage formed in the cylinder head 3. It is a passage wall. The EGR passage of the cylinder head 3 extends in the direction perpendicular to the cylinder row direction at the end of the cylinder head 3 in the cylinder row direction.
図４及び図５に示すように、上流側ＥＧＲパイプ８は、シリンダヘッド３に形成されたＥＧＲ通路からＥＧＲクーラ７に排気ガスを導くべく、ＥＧＲクーラ７の一端とシリンダヘッド３のＥＧＲ通路下流端部とを連結している。以下、具体的に説明する。 As shown in FIGS. 4 and 5, the upstream EGR pipe 8 is connected to one end of the EGR cooler 7 and downstream of the EGR passage of the cylinder head 3 so as to guide the exhaust gas from the EGR passage formed in the cylinder head 3 to the EGR cooler 7. The end is connected. This will be specifically described below.
図６に示すように、上流側ＥＧＲパイプ８には、該ＥＧＲパイプ８の周りに冷媒としてのエンジン冷却水（以下、単に「冷却水」という。）を循環させる冷却ハウジング２４が一体に設けられている。図７及び図８にも示すように、上流側ＥＧＲパイプ８は、その上端と下端にそれぞれＥＧＲクーラ７及びシリンダヘッド３に接合するためのフランジ２５，２６を有する。上流側ＥＧＲパイプ８の中間部にこのパイプ周りを半周以上覆う冷却ハウジング２４が設けられ、これにより、パイプ周りに冷却水ジャケット２７が形成されている。なお、図７において、符号３０は鋳造時のジャケット中子支持穴を塞ぐ栓である。 As shown in FIG. 6, the upstream EGR pipe 8 is integrally provided with a cooling housing 24 for circulating engine cooling water (hereinafter simply referred to as “cooling water”) as a refrigerant around the EGR pipe 8. ing. As shown in FIGS. 7 and 8, the upstream EGR pipe 8 has flanges 25 and 26 for joining the EGR cooler 7 and the cylinder head 3 at the upper end and the lower end, respectively. A cooling housing 24 that covers the periphery of the pipe more than half a circumference is provided in the intermediate portion of the upstream EGR pipe 8, thereby forming a cooling water jacket 27 around the pipe. In addition, in FIG. 7, the code | symbol 30 is a plug which plugs up the jacket core support hole at the time of casting.
図９乃至図１１に示すように、ＥＧＲクーラ７の一端にフランジ２８が設けられており、上流側ＥＧＲパイプ８とＥＧＲクーラ７は、互いのフランジ２５，２８をボルトで結合することによって連結されている。図４に示すように、シリンダヘッド３のＥＧＲ通路（ＥＧＲ通路壁２３）の端部にはフランジ２９が設けられており、上流側ＥＧＲパイプ８とシリンダヘッド３は、互いのフランジ２６，２９をボルトで結合することによって連結されている。 As shown in FIGS. 9 to 11, a flange 28 is provided at one end of the EGR cooler 7, and the upstream EGR pipe 8 and the EGR cooler 7 are connected by connecting the flanges 25 and 28 with bolts. ing. As shown in FIG. 4, a flange 29 is provided at the end of the EGR passage (EGR passage wall 23) of the cylinder head 3, and the upstream EGR pipe 8 and the cylinder head 3 connect the flanges 26 and 29 to each other. They are connected by connecting with bolts.
（冷媒通路構造）
上流側ＥＧＲパイプ８の冷却ハウジング２４には、自動変速機２のオイルを温めるＡＴＦウォーマ（図示省略）からパイプ（図示省略）で送られる冷却水が流入する。そのために、図６等に示すように、冷却ハウジング２４には冷却水が流入するパイプ接続管３１が設けられている。
(Refrigerant passage structure)
Cooling water sent from the ATF warmer (not shown) that warms the oil of the automatic transmission 2 flows into the cooling housing 24 of the upstream EGR pipe 8 through the pipe (not shown). For this purpose, as shown in FIG. 6 and the like, the cooling housing 24 is provided with a pipe connection pipe 31 into which cooling water flows.
冷却ハウジング２４に流入した冷却水は、さらにＥＧＲクーラ７を循環すべく、冷却ハウジング２４からＥＧＲクーラ７に冷媒として送られる。そのために、図５等に示すように、ＥＧＲクーラ７には冷却水が流入するパイプ接続管３２が設けられ、冷却ハウジング２４には冷却水が流出するパイプ接続管３３が設けられている。そして、図６に示すように、ＥＧＲクーラ７のパイプ接続管３２と冷却ハウジング２４のパイプ接続管３３が金属製の冷却水循環パイプ３４によって連結されている。冷却水循環パイプ３４はＥＧＲクーラ７の側面に接続されている。図５において、符号３５はＥＧＲクーラ７の冷却水流出側のパイプ接続管である。 The cooling water flowing into the cooling housing 24 is sent as a refrigerant from the cooling housing 24 to the EGR cooler 7 so as to circulate through the EGR cooler 7. For this purpose, as shown in FIG. 5 and the like, the EGR cooler 7 is provided with a pipe connection pipe 32 into which cooling water flows, and the cooling housing 24 is provided with a pipe connection pipe 33 through which cooling water flows out. As shown in FIG. 6, the pipe connection pipe 32 of the EGR cooler 7 and the pipe connection pipe 33 of the cooling housing 24 are connected by a metal cooling water circulation pipe 34. The cooling water circulation pipe 34 is connected to the side surface of the EGR cooler 7. In FIG. 5, reference numeral 35 denotes a pipe connection pipe on the cooling water outflow side of the EGR cooler 7.
（ＥＧＲクーラから吸気マニホールドに至るＥＧＲ通路構造）
先に説明したように、ＥＧＲバルブ９を通過した排気ガスが流入する下流側ＥＧＲパイプ１１は、ＥＧＲクーラ７の他端側から吸気マニホールド５に向かって延びている。
(EGR passage structure from EGR cooler to intake manifold)
As described above, the downstream EGR pipe 11 into which the exhaust gas that has passed through the EGR valve 9 flows extends from the other end of the EGR cooler 7 toward the intake manifold 5.
図５に示すように、吸気マニホールド５は、空気が流入する集合部（コレクタ部）４１と、この集合部４１から分岐してエンジン１の各気筒に空気を供給する複数の分岐部４２を備えている。 As shown in FIG. 5, the intake manifold 5 includes a collecting portion (collector portion) 41 into which air flows and a plurality of branching portions 42 that branch from the collecting portion 41 and supply air to each cylinder of the engine 1. ing.
図１２に示すように、吸気マニホールド５は、内側マニホールド部材５ａと外側マニホールド部材５ｂを振動溶着によって接合して形成されている。外側マニホールド部材５ｂの内側には通路形成部材５ｃが接合されている。この外側マニホールド部材５ｂと通路形成部材５ｃによって、集合部４１の分岐部４２近傍側から空気流入口４３側に向かって延びるＥＧＲ通路４４が形成されている。そうして、吸気マニホールド５の分岐部４２近傍において下流側ＥＧＲパイプ１１がＥＧＲ通路４４に接続され、このＥＧＲ通路４４の下流端が集合部４１における空気流入口４３の近傍に開口している。 As shown in FIG. 12, the intake manifold 5 is formed by joining an inner manifold member 5a and an outer manifold member 5b by vibration welding. A passage forming member 5c is joined to the inside of the outer manifold member 5b. The outer manifold member 5b and the passage forming member 5c form an EGR passage 44 extending from the vicinity of the branch portion 42 of the collecting portion 41 toward the air inlet 43 side. Thus, the downstream EGR pipe 11 is connected to the EGR passage 44 in the vicinity of the branch portion 42 of the intake manifold 5, and the downstream end of the EGR passage 44 is opened in the vicinity of the air inlet 43 in the collecting portion 41.
（還流排気ガスの流れ）
上述した排気ガス還流装置の構成により、エンジン１の燃焼室から出た排気ガスは、図４に矢符で示すように、ターボ過給機６のタービンよりも上流側からターボ過給機６のハウジング、排気マニホールド１８及びシリンダヘッド３に形成されたＥＧＲ通路を通って上流側ＥＧＲパイプ８に流入する。排気ガスはさらに上流側ＥＧＲパイプ８からＥＧＲクーラ７に流入する。そして、図５に矢符で示すように、排気ガスはＥＧＲクーラ７からＥＧＲバルブ９を通って下流側ＥＧＲパイプ１１に流入し、吸気マニホールド５に形成されたＥＧＲ通路４４を通って吸気マニホールド５の集合部４１に流入する。
(Flow of recirculated exhaust gas)
Due to the configuration of the exhaust gas recirculation device described above, the exhaust gas emitted from the combustion chamber of the engine 1 flows from the turbocharger 6 from the upstream side of the turbine of the turbocharger 6 as indicated by arrows in FIG. It flows into the upstream EGR pipe 8 through the EGR passage formed in the housing, the exhaust manifold 18 and the cylinder head 3. The exhaust gas further flows into the EGR cooler 7 from the upstream EGR pipe 8. Then, as indicated by arrows in FIG. 5, the exhaust gas flows from the EGR cooler 7 through the EGR valve 9 to the downstream EGR pipe 11, and passes through the EGR passage 44 formed in the intake manifold 5 to take in the intake manifold 5. Flows into the gathering section 41 of FIG.
排気ガスは、上流側ＥＧＲパイプ８を通過するときに冷却ハウジング２４に流入する冷却水によって冷却され、その後さらに、ＥＧＲクーラ７で冷却されることになる。 The exhaust gas is cooled by the cooling water flowing into the cooling housing 24 when passing through the upstream EGR pipe 8 and then further cooled by the EGR cooler 7.
（実施形態の利点等）
まず、エンジンのコンパクト化ないしレイアウト性について説明する。上記実施形態では、ＥＧＲクーラ７が吸気マニホールド５の上部においてシリンダヘッドカバー４の側面に沿って気筒列方向に延び、ＥＧＲバルブ８がＥＧＲクーラ７の長手方向の端に結合されている。従って、ＥＧＲクーラ７やＥＧＲバルブ８がエンジン周りに突出した状態にならない。
(Advantages of the embodiment, etc.)
First, engine compactness and layout will be described. In the above embodiment, the EGR cooler 7 extends in the cylinder row direction along the side surface of the cylinder head cover 4 at the upper part of the intake manifold 5, and the EGR valve 8 is coupled to the longitudinal end of the EGR cooler 7. Therefore, the EGR cooler 7 and the EGR valve 8 do not protrude around the engine.
ターボ過給機６側から上流側ＥＧＲパイプ８に至るＥＧＲ通路がシリンダヘッド３の気筒列方向の端部に形成され、さらに、下流側ＥＧＲパイプ１１から吸気マニホールド５の集合部４１に至るＥＧＲ通路４４が吸気マニホールド５に形成されているから、ＥＧＲのための配管がエンジン周りに広がらない。 An EGR passage from the turbocharger 6 side to the upstream EGR pipe 8 is formed at the end of the cylinder head 3 in the cylinder row direction, and further, an EGR passage from the downstream EGR pipe 11 to the collecting portion 41 of the intake manifold 5 Since 44 is formed in the intake manifold 5, the piping for EGR does not spread around the engine.
よって、エンジン１の全体がコンパクトにまとまり、エンジン１を車両に搭載するときのレイアウトが容易になる。 Therefore, the whole engine 1 is gathered compactly, and the layout when the engine 1 is mounted on a vehicle becomes easy.
次にＥＧＲクーラ７及びＥＧＲバルブ９の支持強度について説明する。ＥＧＲクーラ７にはＥＧＲバルブ９が連結されていて、このＥＧＲクーラとＥＧＲバルブ９が一つの重量物になっている。そのため、この両者に対する支持強度の確保が重要になる。 Next, the support strength of the EGR cooler 7 and the EGR valve 9 will be described. An EGR valve 9 is connected to the EGR cooler 7, and the EGR cooler and the EGR valve 9 are one heavy object. Therefore, it is important to secure the supporting strength for both.
これに対して、上記実施形態では、ＥＧＲクーラ７の一端に上流側ＥＧＲパイプ８が連結され、ＥＧＲクーラ７が上流側ＥＧＲパイプ８を介してシリンダヘッド３に支持された構造が採用されている。従って、ＥＧＲクーラ７及びＥＧＲバルブ９に対する吸気マニホールド５の支持剛性が不足する場合でも、これが上流側ＥＧＲパイプ８による支持によって補われ、エンジン１に対するＥＧＲクーラ７等の支持が安定する（支持強度が高くなる。）。しかも、上流側ＥＧＲパイプ８が冷却ハウジング２４によって補強された構造になっているから、ＥＧＲクーラ７に対する支持強度の確保に有利である。 On the other hand, in the above-described embodiment, a structure in which the upstream EGR pipe 8 is connected to one end of the EGR cooler 7 and the EGR cooler 7 is supported by the cylinder head 3 via the upstream EGR pipe 8 is adopted. . Therefore, even when the support rigidity of the intake manifold 5 with respect to the EGR cooler 7 and the EGR valve 9 is insufficient, this is compensated by the support by the upstream EGR pipe 8, and the support of the EGR cooler 7 and the like with respect to the engine 1 is stabilized (support strength is increased). Higher.) In addition, since the upstream EGR pipe 8 is reinforced by the cooling housing 24, it is advantageous for securing the support strength for the EGR cooler 7.
また、ＥＧＲクーラ７の側面と冷却ハウジング２４が冷却水循環パイプ３４によって連結されているから、つまり、冷却水循環パイプ３４がＥＧＲクーラ７を冷却ハウジング２４に対して側面から支持するから、ＥＧＲクーラ７に対する支持強度がさらに高くなる。 Further, since the side surface of the EGR cooler 7 and the cooling housing 24 are connected by the cooling water circulation pipe 34, that is, the cooling water circulation pipe 34 supports the EGR cooler 7 from the side surface with respect to the cooling housing 24. Support strength is further increased.
また、排気ガスは上流側ＥＧＲパイプ８を通過するときに冷却ハウジング２４を循環する冷却水によって冷却される。よって、ＥＧＲクーラ７の冷却負担が軽くなり、その分、ＥＧＲクーラ７の小型化ないし軽量化を図ることができ、ＥＧＲクーラ７の支持強度の確保に有利になる。 Further, the exhaust gas is cooled by the cooling water circulating through the cooling housing 24 when passing through the upstream EGR pipe 8. Therefore, the cooling burden on the EGR cooler 7 is lightened, and accordingly, the EGR cooler 7 can be reduced in size or weight, which is advantageous in securing the support strength of the EGR cooler 7.
また、還流用の排気ガスがシリンダヘッド３内のＥＧＲ通路を通るため、シリンダヘッド３の周りの部品に熱害が及ぶことを避ける上で有利になる。上流側ＥＧＲパイプ８に冷却ハウジング２４が一体に設けられているから、上流側ＥＧＲパイプ８から周りの部品に熱害が及ぶことを避けることができる。例えば、図６に示すように、上流側ＥＧＲパイプ８の周りには、燃料供給管４５や動弁装置等のためのハーネスコネクタ４６が配設されるが、この燃料供給管４５やハーネスコネクタ４６等が冷却ハウジング２４によって熱害から保護されることになる。 Further, since the exhaust gas for recirculation passes through the EGR passage in the cylinder head 3, it is advantageous in avoiding thermal damage to components around the cylinder head 3. Since the cooling housing 24 is provided integrally with the upstream EGR pipe 8, it is possible to avoid thermal damage from the upstream EGR pipe 8 to the surrounding parts. For example, as shown in FIG. 6, a harness connector 46 for a fuel supply pipe 45 and a valve operating device is disposed around the upstream EGR pipe 8. And the like are protected from heat damage by the cooling housing 24.
（他の実施形態）
図１３及び図１４に要部を示す実施形態は、ＥＧＲクーラ７と冷却ハウジング２４を連結する冷却水（冷媒）循環パイプ３４の構造が先の実施形態と相違する。具体的に説明すると、本実施形態の冷却水循環パイプ３４は冷却ハウジング２４と一体に形成されている。上流側ＥＧＲパイプ８の上流端と冷却水循環パイプ３４の下流端に、ＥＧＲ側と冷却水側に共通のフランジ５１が設けられている。この共通フランジ５１が、ＥＧＲクーラ７の一端に一体に設けられたＥＧＲ側と冷却水側に共通のフランジ５２にねじで結合されている。
(Other embodiments)
13 and 14 is different from the previous embodiment in the structure of the cooling water (refrigerant) circulation pipe 34 that connects the EGR cooler 7 and the cooling housing 24. More specifically, the cooling water circulation pipe 34 of the present embodiment is formed integrally with the cooling housing 24. At the upstream end of the upstream EGR pipe 8 and the downstream end of the cooling water circulation pipe 34, a common flange 51 is provided on the EGR side and the cooling water side. The common flange 51 is coupled to a common flange 52 on the EGR side and the coolant side integrally provided at one end of the EGR cooler 7 by screws.
本実施形態によれば、一体型冷却水循環パイプ３４及び共通フランジ５１，５２によってＥＧＲクーラ７と上流側ＥＧＲパイプ８との一体性が強くなるため、ＥＧＲクーラ７のシリンダヘッド３に対する支持が強固になる。 According to the present embodiment, the integral cooling water circulation pipe 34 and the common flanges 51 and 52 enhance the integrity of the EGR cooler 7 and the upstream EGR pipe 8, so that the EGR cooler 7 is firmly supported on the cylinder head 3. Become.
（その他）
上記実施形態はターボ過給機付きガソリンエンジンの排気ガス還流装置であるが、本発明は、ターボ過給機が設けられていないガソリンエンジンや、ディーゼルエンジンにも適用することができる。
(Other)
Although the said embodiment is an exhaust-gas recirculation apparatus of the gasoline engine with a turbocharger, this invention is applicable also to the gasoline engine in which the turbocharger is not provided, and a diesel engine.
１ エンジン
３ シリンダヘッド
５ 吸気マニホールド
６ ターボ過給機
７ ＥＧＲクーラ
８ ＥＧＲパイプ
９ ＥＧＲバルブ
２３ シリンダヘッドのＥＧＲ通路壁
２４ 冷却ハウジング
３４ 冷却水（冷媒）循環パイプ
４１ 集合部
４４ 吸気マニホールドのＥＧＲ通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3 Cylinder head 5 Intake manifold 6 Turbocharger 7 EGR cooler 8 EGR pipe 9 EGR valve 23 EGR passage wall of cylinder head 24 Cooling housing 34 Cooling water (refrigerant) circulation pipe 41 Collecting part 44 EGR passage of intake manifold
Claims (4)
上記ＥＧＲクーラは、上記吸気マニホールドの上部に取り付けられて上記エンジンの気筒列方向に延びており、
上記ＥＧＲクーラの一端と上記シリンダヘッドが、該シリンダヘッド内のＥＧＲ通路から上記ＥＧＲクーラに排気ガスを導くＥＧＲパイプによって連結され、
上記ＥＧＲパイプの周りに冷媒を循環させる冷却ハウジングが上記ＥＧＲパイプと一体に設けられていることを特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。 In an exhaust gas recirculation device for an engine that recirculates exhaust gas to an intake manifold attached to a cylinder head of a multi-cylinder engine via an EGR cooler,
The EGR cooler is attached to the upper portion of the intake manifold and extends in the cylinder row direction of the engine.
One end of the EGR cooler and the cylinder head are connected by an EGR pipe that guides exhaust gas from an EGR passage in the cylinder head to the EGR cooler,
An exhaust gas recirculation device for an engine, wherein a cooling housing for circulating a refrigerant around the EGR pipe is provided integrally with the EGR pipe.
上記冷却ハウジングと上記ＥＧＲクーラが、上記冷却ハウジングの冷媒を上記ＥＧＲクーラに導く冷媒循環パイプによって連結されていることを特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。 In claim 1,
An exhaust gas recirculation device for an engine, wherein the cooling housing and the EGR cooler are connected by a refrigerant circulation pipe that guides the refrigerant in the cooling housing to the EGR cooler.
上記吸気マニホールドは合成樹脂製であり、上記ＥＧＲクーラで冷却された排気ガスを上記吸気マニホールドの集合部に導くＥＧＲ通路が上記吸気マニホールドに一体に形成されていることを特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。 In claim 1 or claim 2,
The exhaust gas of the engine is characterized in that the intake manifold is made of synthetic resin, and an EGR passage for guiding the exhaust gas cooled by the EGR cooler to a collecting portion of the intake manifold is formed integrally with the intake manifold. Reflux apparatus.
上記多気筒エンジンは、ターボ過給機を備えたガソリンエンジンであり、該ターボ過給機のタービンよりも上流側から上記シリンダヘッド内のＥＧＲ通路に排気ガスが導入されることを特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。 In any one of Claim 1 thru | or 3,
The multi-cylinder engine is a gasoline engine provided with a turbocharger, and an exhaust gas is introduced into an EGR passage in the cylinder head from the upstream side of the turbine of the turbocharger. Exhaust gas recirculation device.
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