JPH10220305A - Egr device with intercooler - Google Patents
Egr device with intercoolerInfo
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- JPH10220305A JPH10220305A JP9026892A JP2689297A JPH10220305A JP H10220305 A JPH10220305 A JP H10220305A JP 9026892 A JP9026892 A JP 9026892A JP 2689297 A JP2689297 A JP 2689297A JP H10220305 A JPH10220305 A JP H10220305A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/41—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories characterised by the arrangement of the recirculation passage in relation to the engine, e.g. to cylinder heads, liners, spark plugs or manifolds; characterised by the arrangement of the recirculation passage in relation to specially adapted combustion chambers
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は過給機付ディーゼル
エンジンの吸気の温度を下げることにより、空気の吸入
効率を向上させてエンジンの燃焼を良好に保つと共に、
燃焼温度を下げてNOx の発生を抑制して、排ガスの改
善やエンジンの燃費や耐久性の向上を図るインタークー
ラー付きEGR装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention reduces the temperature of the intake air of a turbocharged diesel engine, thereby improving the air intake efficiency and maintaining good engine combustion.
The present invention relates to an EGR device with an intercooler that lowers the combustion temperature and suppresses the generation of NOx to improve exhaust gas and improve fuel efficiency and durability of an engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、過給機付ディーゼルエンジンを搭
載してエンジンのパワーを増大した車両が使用されてお
り、さらに、エンジンの出力を向上させるために、過給
機によって加圧され昇温した吸気の温度を冷却して吸気
密度を高めるインタークーラーを配設することが知られ
ている。2. Description of the Related Art In recent years, vehicles equipped with a supercharged diesel engine and having increased engine power have been used. Further, in order to improve the output of the engine, the vehicle is pressurized by a supercharger and heated. It is known to provide an intercooler that cools the temperature of the intake air to increase the intake air density.
【0003】このインタークーラーには水冷式と空冷式
とがあり、図3に示すようにいずれも過給機8と吸気マ
ニホールド4とを結ぶ吸気通路2に設けられ、温度の上
昇した空気Aを冷却し、燃焼室内に入る空気Aの温度を
下げて、空気の充填効率を向上させることにより、空気
量を増加し燃料効率を高めることができるので、燃焼を
改善して燃費の向上を実現できる。また、最高温度およ
び最高圧力を減少できるので、エンジンの熱負荷および
機械負荷を軽減でき、エンジンの耐久性を向上できる。[0003] There are two types of intercoolers, a water-cooled type and an air-cooled type. As shown in Fig. 3, both are provided in an intake passage 2 connecting a supercharger 8 and an intake manifold 4, and cool the air A whose temperature has risen. Then, by lowering the temperature of the air A entering the combustion chamber and improving the air charging efficiency, the air amount can be increased and the fuel efficiency can be increased, so that the combustion can be improved and the fuel efficiency can be improved. Further, since the maximum temperature and the maximum pressure can be reduced, the heat load and the mechanical load of the engine can be reduced, and the durability of the engine can be improved.
【0004】一方、エンジンの排ガス中のNOx の排出
量を低減するために、排気の一部を吸気中に還流するこ
とで、燃焼温度を低く抑えてNOx の生成を抑制させる
EGR(排気再循環)が有効であり、広く実用化され、
排気マニホールド5と吸気通路2をEGR通路1で連結
し、排気ガスの一部GeをエンジンEに再循環させてい
る。On the other hand, in order to reduce the amount of NOx emitted from the exhaust gas of the engine, an EGR (exhaust gas recirculation) is used in which a part of the exhaust gas is recirculated into the intake air to suppress the combustion temperature and suppress the generation of NOx. ) Is effective, widely used,
The exhaust manifold 5 and the intake passage 2 are connected by the EGR passage 1, and a part of the exhaust gas Ge is recirculated to the engine E.
【0005】また、EGR率を高めるとシリンダー内に
入る吸気ガス量内の空気量が減少するために、吸気ガス
中の酸素量が減り燃焼が悪くなり、スモークの発生量の
増加を招くことになるので、EGR通路1に水冷式また
は空冷式の熱交換器であるEGRクーラー6を配設して
EGRガスGeを冷却して、EGRガスの密度の増大に
伴う空気の吸気効率の向上により良好な燃焼状態を実現
すると共に、EGRガス温度の低下による燃焼温度低下
によってNOxの低減効果を上げることも行われてい
る。When the EGR rate is increased, the amount of air in the amount of intake gas entering the cylinder decreases, so that the amount of oxygen in the intake gas decreases and combustion deteriorates, leading to an increase in the amount of smoke generated. Therefore, an EGR cooler 6, which is a water-cooled or air-cooled heat exchanger, is disposed in the EGR passage 1 to cool the EGR gas Ge, thereby improving the air intake efficiency with an increase in the density of the EGR gas. In addition to realizing a stable combustion state, the effect of reducing NOx is increased by lowering the combustion temperature due to the lowering of the EGR gas temperature.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水冷式
EGRクーラーにおいては、冷却水温度以下にEGRガ
スを冷却できないので、冷却水温度によって冷却性能が
制限されてしまうという問題とエア抜きの関係からシリ
ンダヘッド上部に配置する必要があるために配置スペー
スの確保が難しく、また、冷却水用の複雑な配管が必要
になるのでコストアップを招くという問題がある。However, in a water-cooled EGR cooler, since the EGR gas cannot be cooled to a temperature lower than the cooling water temperature, the cooling performance is limited by the cooling water temperature, and the cylinder is not used due to the air bleeding. There is a problem that it is difficult to secure an arrangement space because it is necessary to dispose it at the upper part of the head, and that a complicated piping for cooling water is required, which leads to an increase in cost.
【0007】一方、空冷式EGRクーラーにおいても、
冷却用空気の風量を確保することにより、水冷式以上の
冷却性能を得ることができるが、空冷式クーラーを設け
るためには、エンジンルーム内の限られたスペースに冷
却用空気を送風するためのEGRクーラー専用のファン
等を併設する必要が生じ、配置スペースの確保の問題や
ファンの消費電力が増加するという問題を生じる。On the other hand, in an air-cooled EGR cooler,
By securing the air volume of the cooling air, it is possible to obtain a cooling performance higher than that of a water-cooled type.However, in order to provide an air-cooled cooler, it is necessary to blow the cooling air to a limited space in the engine room. It becomes necessary to additionally provide a fan or the like dedicated to the EGR cooler, which causes a problem of securing an arrangement space and a problem of an increase in power consumption of the fan.
【0008】また、実開平5−1844号に空冷式のE
GRクーラーをエンジンルーム前方に配設したEGR装
置の構造が提案されているが、この構造においては、E
GR管を排気マニホールド近傍から吸気マニホールド近
傍にかけて配管する必要があり、EGRクーラーのため
の専用スペースが必要になるという問題や配管の配置な
どから部品点数が増加するという問題がある。An air-cooled E is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-1844.
There has been proposed a structure of an EGR device in which a GR cooler is disposed in front of an engine room.
The GR pipe needs to be piped from the vicinity of the exhaust manifold to the vicinity of the intake manifold, and there is a problem that a dedicated space for the EGR cooler is required and a problem that the number of parts is increased due to the arrangement of the pipe.
【0009】そして、EGRクーラーをエンジンルーム
内に配置してラジエターの冷却用ファンを利用するため
には、ファンのエンジン前部にEGRクーラーを配置す
る必要が生じるが、エンジン前部はエンジンフードとの
隙間が小さくEGRクーラーを設置するのはスペース上
から困難であり、しかも、高温ガスが流れる配管をエン
ジンフードやエンジン冷却ラバーホース等に近接して設
けることになりEGR配管の熱害が発生するという問題
もある。In order to dispose the EGR cooler in the engine room and use the cooling fan of the radiator, it is necessary to dispose an EGR cooler in front of the engine of the fan. It is difficult to install an EGR cooler from a space point of view, and the piping through which a high-temperature gas flows is provided close to an engine hood, an engine cooling rubber hose, or the like, which causes heat damage to the EGR piping. There is also a problem.
【0010】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的は、エンジンに既に設置されて
いるインタークーラー装置用の冷却用空気流を有効利用
することで、EGRガス冷却用のスペースの増加を抑制
しながら、EGRガスを効率よく冷却できると共に、E
GR配管の配管スペースの縮小と部品点数の低減を図る
ことのできるインタークーラー付きEGR装置を提供す
ることである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to effectively utilize a cooling air flow for an intercooler device already installed in an engine, thereby providing an EGR gas cooling system. EGR gas can be efficiently cooled while suppressing an increase in
An object of the present invention is to provide an EGR device with an intercooler that can reduce the piping space and the number of parts of the GR piping.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのEGR装置は、エンジンの排気通路と吸気通
路をEGR通路で連結し、前記吸気通路に入口側ヘッダ
と出口側ヘッダの間に設けられた複数の放熱チューブを
有する空冷式のインタークーラーを配設すると共に、前
記EGR通路の一部分であるEGRガス冷却部を前記イ
ンタークーラー用の冷却空気流内に配設してEGRガス
を冷却すると共に、前記EGR管の下流側端部を前記出
口側ヘッダに接続して構成したものである。In order to achieve the above object, an EGR device connects an exhaust passage and an intake passage of an engine with an EGR passage, and connects the intake passage to an inlet header and an outlet header. An air-cooled intercooler having a plurality of heat radiating tubes provided in the EGR gas cooling unit, and an EGR gas cooling unit which is a part of the EGR passage is disposed in a cooling air flow for the intercooler to cool the EGR gas. In addition, the downstream end of the EGR pipe is connected to the outlet header.
【0012】そして、前記EGR通路に配設した前記E
GRガス冷却部を、前記入口側ヘッダと前記出口側ヘッ
ダを連結する複数の放熱チューブと共に併設することに
より、エンジンの長手方向に関係するEGR配管のスペ
ースを省くことができる。The EGR passage provided in the EGR passage is
By arranging the GR gas cooling section together with a plurality of heat radiating tubes connecting the inlet side header and the outlet side header, the space of the EGR pipe related to the longitudinal direction of the engine can be omitted.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。図1はエンジンのEGR装
置を示したものであり、エンジンEの吸気マニホールド
4に連結する吸気通路2に空冷式のインタークーラー3
を配設し、このインタークーラー3を、入口側ヘッダ32
と出口側ヘッダ33とこの間に設けられた複数の放熱チュ
ーブ31とから形成し、更に、エンジンEで駆動されるフ
ァン7を設け、冷却用空気を送風するように構成する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an EGR device of an engine. An air-cooled intercooler 3 is provided in an intake passage 2 connected to an intake manifold 4 of an engine E.
And the intercooler 3 is connected to the header 32 on the entrance side.
And an outlet header 33 and a plurality of radiating tubes 31 provided therebetween. Further, a fan 7 driven by the engine E is provided to blow cooling air.
【0014】そして、排気マニホールド5等の排気通路
9と吸気通路2とをEGR通路1で連結する。このEG
R通路1の一部分であるEGRガス冷却部11をファン7
によって生じる冷却空気の流れの中に配設する。具体的
にはインタークーラー3の入口側ヘッダ32を貫通して、
多数本の放熱チューブ31の配列の一部の如く配管され、
その下流側端部12をインタークーラ3の出口側ヘッダ33
に接続されており、従って、このEGRガス冷却部11は
インタークーラー3に併設され、ファン7の冷却風をイ
ンタークーラー3と共に受けるようになっている。The exhaust passage 9 such as the exhaust manifold 5 and the intake passage 2 are connected by the EGR passage 1. This EG
The EGR gas cooling unit 11 which is a part of the R passage 1 is
In the flow of cooling air generated by the Specifically, it penetrates through the inlet side header 32 of the intercooler 3,
It is piped like a part of an array of many heat radiation tubes 31,
The downstream end 12 is connected to the exit header 33 of the intercooler 3.
Therefore, the EGR gas cooling unit 11 is provided in the intercooler 3 so as to receive the cooling air of the fan 7 together with the intercooler 3.
【0015】このEGRガス冷却部11は、インタークー
ラー3の放熱チューブ31の配置の中間段に近い部分に設
け、ファン7のからの冷却用空気流を多く受けて熱交換
し易い構造にするとEGRガスを効率よく冷却できる
が、インタークーラー3の新気の冷却性能の確保や配置
の都合により、インタークーラー3の放熱チューブ31の
配列の上端側や下端側に設けてもよく、また、インター
クーラー3の上下前後など外部に設けてもよい。The EGR gas cooling unit 11 is provided at a portion near the middle stage of the arrangement of the heat radiating tubes 31 of the intercooler 3 so as to receive a large amount of cooling air flow from the fan 7 and easily exchange heat with the EGR gas. Can be efficiently cooled, but may be provided on the upper end side or lower end side of the arrangement of the heat radiating tubes 31 of the intercooler 3 depending on the securing and arrangement of the cooling performance of the fresh air of the intercooler 3, May be provided outside.
【0016】また、伝熱性能の良いスチールパイプなど
を用いたり、更には放熱フィン11aを設けて放熱効果を
高めることが好ましい。また、入口側ヘッダ32,出口側
ヘッダ33やEGR通路1に用いるEGR管の材料をアル
ミ鋳物にすると、接続が容易となる。従って、排気マニ
ホールド5から出たEGRガスGeは、インタークーラ
ー3内に内装されたEGRガス冷却部11を通過する際に
冷却されて、その下流で、出口側ヘッダ33に入りインタ
ークーラー3を出た新気Aと混合して、吸気マニホール
ド4に供給されることになる。It is preferable to use a steel pipe or the like having good heat transfer performance, or to provide a heat radiating fin 11a to enhance the heat radiating effect. Also, if the material of the EGR pipe used for the inlet header 32, the outlet header 33 and the EGR passage 1 is an aluminum casting, the connection becomes easy. Therefore, the EGR gas Ge discharged from the exhaust manifold 5 is cooled when passing through the EGR gas cooling unit 11 provided inside the intercooler 3 and enters the outlet header 33 downstream of the EGR gas Ge and exits the intercooler 3. The mixture with the air A is supplied to the intake manifold 4.
【0017】以上のような構成のEGR装置によれば、
空冷式のインタークーラー3の冷却用空気流の中にEG
R通路1の一部分であるEGRガス冷却部11を配設した
ので、EGRガス冷却のための専用ファンなどを設ける
必要がなく、EGRガスGeを効率よく冷却することが
でき、空冷式EGRクーラーと同等の冷却性能を確保で
きる。According to the EGR device configured as described above,
EG in the cooling airflow of the air-cooled intercooler 3
Since the EGR gas cooling unit 11 which is a part of the R passage 1 is provided, there is no need to provide a dedicated fan or the like for cooling the EGR gas, the EGR gas Ge can be efficiently cooled, and the air-cooled EGR cooler Equivalent cooling performance can be secured.
【0018】また、EGR通路1の下流側端部12をイン
タークーラー3の出口側ヘッダ33に接続し開口する構造
にしたので、EGR配管2を短くすることができ、配管
スペースを著しく減少できる。即ち、従来技術で吸気マ
ニホールド4近傍まで配管していたEGR管1を廃止で
き、その分の配管スペースを削減することができる。更
に、EGRガス冷却部11を入口側ヘッダ32と出口側ヘッ
ダ33を連結する複数の放熱チューブ31の間に併設し、E
GR通路1の一部分であるEGRガス冷却部11をインタ
ークーラー3の入口側ヘッダ32を貫通して、放熱チュー
ブ31に沿って配管して出口側ヘッダ33に接続して設けた
ことにより、放熱チューブ31の配列面と同一平面上に配
設したので、EGRガスの冷却部分の配設スペースの増
加を抑制できる。Further, since the downstream end 12 of the EGR passage 1 is connected to the outlet header 33 of the intercooler 3 and is opened, the EGR pipe 2 can be shortened, and the piping space can be significantly reduced. That is, the EGR pipe 1 that has been piped to the vicinity of the intake manifold 4 in the related art can be eliminated, and the piping space for that can be reduced. Further, the EGR gas cooling unit 11 is provided between the plurality of heat radiating tubes 31 connecting the inlet header 32 and the outlet header 33,
The EGR gas cooling unit 11, which is a part of the GR passage 1, penetrates through the inlet header 32 of the intercooler 3, is piped along the heat radiating tube 31, and is connected to the outlet header 33. Are arranged on the same plane as the arrangement surface of the EGR gas, it is possible to suppress an increase in the arrangement space of the cooling portion of the EGR gas.
【0019】即ち、空冷式EGRクーラーに相当するE
GRガス冷却部11をインタークーラー3に内装すること
になるので、エンジンEの長手方向のスペースを節約す
ることができ、また、EGR配管の熱害も防止できるの
で、エンジンフードなどのエンジン周りの配置を変更す
ることなく、エンジン前部にEGR配管及びEGRクー
ラーを配置できる。That is, E corresponding to an air-cooled EGR cooler
Since the GR gas cooling unit 11 is provided in the intercooler 3, the space in the longitudinal direction of the engine E can be saved, and heat damage to the EGR pipe can be prevented. The EGR pipe and the EGR cooler can be arranged at the front of the engine without changing the EGR.
【0020】[0020]
【発明の効果】上述したように、本発明のEGR装置に
よれば、インタークーラーの冷却用空気流の中にEGR
通路の一部分であるEGRガス冷却部を配設したので、
EGRガス冷却のための専用ファンなどを設けることな
く、EGRガスを効率よく冷却することができる。As described above, according to the EGR device of the present invention, the EGR is contained in the cooling airflow of the intercooler.
Since the EGR gas cooling part, which is a part of the passage, is arranged,
The EGR gas can be efficiently cooled without providing a dedicated fan or the like for cooling the EGR gas.
【0021】また、EGR通路をEGRガス冷却部の下
流側でインタークーラーの出口側ヘッダに接続する構造
にしたので、EGR配管を短くすることができ、配管ス
ペースを著しく減少できる。更に、EGR通路の一部分
であるEGRガス冷却部をインタークーラーの入口側ヘ
ッダと出口側ヘッダを連結する複数の放熱チューブの間
に併設したので、エンジンの長手方向のスペースを節約
することができ、エンジンフードなどのエンジン周りの
配置を変更することなく、エンジン前部にEGR配管及
びEGRクーラーを配置できる。Further, since the EGR passage is connected to the outlet header of the intercooler on the downstream side of the EGR gas cooling section, the EGR pipe can be shortened, and the space for the pipe can be significantly reduced. Further, since the EGR gas cooling part, which is a part of the EGR passage, is provided between the plurality of heat radiating tubes connecting the inlet header and the outlet header of the intercooler, the space in the longitudinal direction of the engine can be saved. The EGR pipe and the EGR cooler can be arranged at the front of the engine without changing the arrangement around the engine such as the hood.
【図1】本発明の実施の形態を示すエンジンのEGR装
置の模式的平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view of an EGR device for an engine according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態を示すエンジンのEGR装
置の模式的正面図である。FIG. 2 is a schematic front view of an EGR device for an engine according to the embodiment of the present invention.
【図3】インタークーラーとEGRクーラーを使用して
いる従来技術の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a related art using an intercooler and an EGR cooler.
1 … EGR通路 2 … 吸気通路 3 … インタークーラー 4 … 吸気マニホール
ド 5 … 排気マニホールド 6 … EGRクーラー 7 … ファン 11 … EGRガス冷却部 11a… 放熱フィン 12 … 下流側端部 31 … 放熱チューブ 32 … 入口側ヘッダ 33 … 出口側ヘッダ E … エンジン A … 新気 Ge… EGRガスDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... EGR passage 2 ... Intake passage 3 ... Intercooler 4 ... Intake manifold 5 ... Exhaust manifold 6 ... EGR cooler 7 ... Fan 11 ... EGR gas cooling part 11a ... Radiation fin 12 ... Downstream end 31 ... Radiation tube 32 ... Inlet side Header 33… Exit header E… Engine A… Fresh Ge… EGR gas
Claims (2)
通路で連結し、前記吸気通路に入口側ヘッダと出口側ヘ
ッダの間に設けられた複数の放熱チューブを有する空冷
式のインタークーラーを配設すると共に、前記EGR通
路の一部分であるEGRガス冷却部を前記インタークー
ラー用の冷却空気流内に配設してEGRガスを冷却する
と共に、前記EGR管の下流側端部を前記出口側ヘッダ
に接続して構成したインタークーラー付きEGR装置。1. An EGR system for an exhaust passage and an intake passage of an engine.
An air-cooled intercooler having a plurality of heat radiating tubes provided between the inlet header and the outlet header is connected to the intake passage, and an EGR gas cooling unit that is a part of the EGR passage is provided. An EGR device with an intercooler, which is arranged in the cooling airflow for the intercooler to cool the EGR gas and connects a downstream end of the EGR pipe to the outlet header.
ス冷却部を、前記入口側ヘッダと前記出口側ヘッダを連
結する複数の放熱チューブと共に併設した請求項1記載
のインタークーラー付きEGR装置。2. The EGR device with an intercooler according to claim 1, wherein said EGR gas cooling section provided in said EGR passage is provided together with a plurality of heat radiating tubes connecting said inlet side header and said outlet side header.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9026892A JPH10220305A (en) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | Egr device with intercooler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9026892A JPH10220305A (en) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | Egr device with intercooler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10220305A true JPH10220305A (en) | 1998-08-18 |
Family
ID=12205910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9026892A Pending JPH10220305A (en) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | Egr device with intercooler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10220305A (en) |
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