JP7400693B2 - エンジンの排気循環装置 - Google Patents
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Description
上記エンジンのシリンダヘッドに接続され、上記エンジンの各気筒から排出される排気ガスを集合させる排気マニホールドと、
上記排気マニホールドにおける排気ガス流れの下流側の端部に接続され、上記排気ガスを浄化する触媒と、
上記触媒よりも排気ガス流れの下流側に設けられ、上記排気ガスの一部を、上記エンジンの吸気側に再循環させるEGRガスとして取り出すEGRガス取出口と、
上記シリンダヘッドを貫通した上記EGRガスを通すためのヘッド内EGR通路と、
上記EGRガス取出口から延び、上記EGRガスを上記ヘッド内EGR通路に導くEGRパイプとを備え、
上記触媒は、上記排気ガスが当該触媒内部を上記エンジンの気筒列方向の一方から他方に向かって流れるように配置され、
上記EGRガス取出口は、上記エンジンの気筒列方向の中央よりも上記他方の側に位置し、
上記ヘッド内EGR通路の入口は、上記エンジンの気筒列方向の中央よりも上記一方の側に位置し、
上記EGRガス取出口から延びる上記EGRパイプが上記ヘッド内EGR通路の入口に直接接続されていることを特徴とする。
上記EGRパイプは、上記EGRガス取出口から上記他方に向かって流れる上記EGRガスが上記ヘッド内EGR通路の入口が存する上記気筒列方向の上記一方に向かうように該EGRガスの流れ方向を変える湾曲部を有する。
上記EGRパイプが上記ヒートインシュレータの内部に配置されている。
上記排気マニホールドは、上記エンジンの気筒列方向における中央側2つの各気筒に通ずる独立排気管が集合した第1集合管と、上記エンジンの気筒列方向における両端側2つの各気筒に通ずる独立排気管が集合した第2集合管と、上記第1集合管と上記第2集合管が集合した第3集合管とを備える4-2-1型であり、
上記エンジンは、上記中央側2つの気筒の排気時期が重ならないように、且つ上記両端側2つの気筒の排気時期が重ならないように、上記4気筒の排気順序が定められており、
上記第3集合管に上記触媒が接続されている。
上記EGRクーラは、上記エンジンにおける上記排気マニホールドが配置された排気側とは反対の吸気側に配置され、上記ヘッド内EGR通路を通過したEGRガスが導入される。
図1に示すエンジン1は、車両を駆動する多気筒エンジンであり、本例では直列4気筒の4サイクルエンジンである。同エンジン1において、2はシリンダブロック、3はシリンダブロック2の上面に結合されたシリンダヘッド、4はシリンダブロック2の下面に結合されたオイルパン、9はシリンダヘッド3の上に固定されたシリンダヘッドカバーである。エンジン1は、車両の前部に搭載され、気筒列方向を車幅方向に配向した所謂横置きエンジンである。図1の矢符Fは車両前方を示し、矢符Rは車両後方を示す。この点は他の図も同様である。
排気マニホールド5は、第1集合管6、第2集合管7及び第3集合管8を備えている。第1集合管6は、エンジン1の気筒列方向における中央側2つの各気筒に通ずる独立排気管12,13を集合させた管である。第2集合管7は、エンジン1の気筒列方向における両端側2つの各気筒に通ずる独立排気管11,14を集合させた管である。第3集合管8は、第1集合管6と第2集合管7を集合させた管である。すなわち、排気マニホールド5は4-2-1型のマニホールドである。
第3集合管8の下流端、すなわち、排気マニホールド5の下流端に、エンジン1の排気ガスを浄化する触媒15が接続されている。触媒15は、ハニカム担体に触媒成分を担持させたハニカム触媒を円筒状ケースに収容してなる。触媒15は、第1集合管6及び第2集合管7の下をシリンダブロック2の車両後側の側面に沿って気筒列方向の他方に向かって延びている。換言すれば、触媒15は、排気ガスが当該触媒内部をエンジン1の気筒列方向の一方から他方に向かって流れるように、触媒中心軸が気筒列方向に若しくは気筒列方向に近似する方向に配置されている。
触媒15の上記ケースに接続された排気ガス流出管16の上流端に、触媒15を通過した排気ガスの一部をエンジン1の吸気側に再循環させるEGRガスとして取り出すEGRガス取出口21が設けられている。EGRガス取出口21は、エンジン1の気筒列方向の中央よりも該気筒列方向の上記他方(排気ガスが触媒15から流出する方向)の側に位置し、且つ当該他方に向かって開口している。
図3に示すように、ヘッド内EGR通路22は、シリンダヘッド3の排気側の側面に開口した入口23からシリンダヘッド3の気筒列方向の一方の端部をエンジン1の吸気側に向かって延びている。そのヘッド内EGR通路22は、シリンダヘッド3の吸気側の側面に達する手前で気筒列方向の一方に曲がって、シリンダヘッド3における気筒列方向の一方の端面に出口26が開口している。
図7に示すように、エンジン1の排気側には、排気マニホールド5及び触媒15を覆うヒートインシュレータ(排気インシュレータ)35が設けられている。ヒートインシュレータ35は、排気マニホールド5及び触媒15を上側から覆う上側インシュレータと下側から覆う下側インシュレータとを上下に合わせてなる。第1EGRパイプ24はヒートインシュレータ35の内部に配置されている。また、図1乃至図3に示すように、エンジン1の気筒列方向の他方の端部にウォータポンプ36が設けられている。このウォータポンプ36から燃料ポンプ27にエンジン冷却水を送る冷却水パイプ37もヒートインシュレータ35の内部を通っている。第1EGRパイプ24と冷却水パイプ37はヒートインシュレータ35の内部において相近接して交差している。
上記エンジン1では、その排気側において、触媒15を排気ガスが気筒列方向の一方から他方に向かって流れるように配置することにより、エンジン1の気筒列方向の中央よりも上記他方の側にEGRガス取出口21を配置している。一方、ヘッド内EGR通路22の入口23は、シリンダヘッド3における気筒列方向の一方の端部に配置している。そうして、EGRガス取出口21から延設した第1EGRパイプ24を、途中にEGRクーラ25を介在させることなく、ヘッド内EGR通路22の入口23に直接接続している。
2 シリンダブロック
3 シリンダヘッド
5 排気マニホールド
6 第1集合管
7 第2集合管
8 第3集合管
9 シリンダヘッドカバー
11~14 独立排気管
15 触媒
16 排気ガス流出管
21 EGRガス取出口
22 ヘッド内EGR通路
23 ヘッド内EGR通路の入口
24 第1EGRパイプ
24a 湾曲部
24b 下流部分
25 EGRクーラ
35 ヒートインシュレータ
Claims (6)
- 多気筒エンジンの排気循環装置であって、
上記エンジンのシリンダヘッドに接続され、上記エンジンの各気筒から排出される排気ガスを集合させる排気マニホールドと、
上記排気マニホールドにおける排気ガス流れの下流側の端部に接続され、上記排気ガスを浄化する触媒と、
上記触媒よりも排気ガス流れの下流側に設けられ、上記排気ガスの一部を、上記エンジンの吸気側に再循環させるEGRガスとして取り出すEGRガス取出口と、
上記シリンダヘッドを貫通した上記EGRガスを通すためのヘッド内EGR通路と、
上記EGRガス取出口から延び、上記EGRガスを上記ヘッド内EGR通路に導くEGRパイプとを備え、
上記触媒は、上記排気ガスが当該触媒内部を上記エンジンの気筒列方向の一方から他方に向かって流れるように配置され、
上記EGRガス取出口は、上記エンジンの気筒列方向の中央よりも上記他方の側に位置し、
上記ヘッド内EGR通路の入口は、上記エンジンの気筒列方向の中央よりも上記一方の側に位置し、
上記EGRガス取出口から延びる上記EGRパイプが上記ヘッド内EGR通路の入口に直接接続されていることを特徴とするエンジンの排気循環装置。 - 請求項1において、
上記EGRガス取出口は上記気筒列方向の上記他方に向かって開口していて、
上記EGRパイプは、上記EGRガス取出口から上記他方に向かって流れる上記EGRガスが上記ヘッド内EGR通路の入口が存する上記気筒列方向の一方に向かうように該EGRガスの流れ方向を変える湾曲部を有することを特徴とするエンジンの排気循環装置。 - 請求項2において、
上記EGRパイプは、上記湾曲部の通路断面積が、上記湾曲部に続いて上記ヘッド内EGR通路の入口まで延びる下流部分の通路断面積よりも大きくなっていることを特徴とするエンジンの排気循環装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
上記排気マニホールド及び上記触媒を覆うヒートインシュレータを備え、
上記EGRパイプが上記ヒートインシュレータの内部に配置されていることを特徴とするエンジンの排気循環装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
上記エンジンは直列4気筒の4サイクルエンジンであり、
上記排気マニホールドは、上記エンジンの気筒列方向における中央側2つの各気筒に通ずる独立排気管が集合した第1集合管と、上記エンジンの気筒列方向における両端側2つの各気筒に通ずる独立排気管が集合した第2集合管と、上記第1集合管と上記第2集合管が集合した第3集合管とを備える4-2-1型であり、
上記エンジンは、上記中央側2つの気筒の排気時期が重ならないように、且つ上記両端側2つの気筒の排気時期が重ならないように、上記4気筒の排気順序が定められており、
上記第3集合管に上記触媒が接続されていることを特徴とするエンジンの排気循環装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一において、
さらに、上記EGRガスを冷却するEGRクーラを備え、
上記EGRクーラは、上記エンジンにおける上記排気マニホールドが配置された排気側とは反対の吸気側に配置され、上記ヘッド内EGR通路を通過したEGRガスが導入されることを特徴とするエンジンの排気循環装置。
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