KR20220144792A

KR20220144792A - 엔진

Info

Publication number: KR20220144792A
Application number: KR1020227005799A
Authority: KR
Inventors: 료헤이 도다
Original assignee: 얀마 파워 테크놀로지 가부시키가이샤
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2022-10-27
Also published as: EP4119786A4; JP2021143655A; CN115210462A; WO2021182075A1; US11739717B2; EP4119786A1; US20220364532A1

Abstract

엔진 (1) 에 EGR 쿨러 (5) 가 브래킷 (6) 을 개재하여 장착되어 있다. 브래킷 (6) 은 실린더 헤드 (11) 로부터 배출되는 배기의 일부를 EGR 쿨러 (5) 에 도입하기 위한 배기 도입로 (65) 와, EGR 쿨러 (5) 를 통과한 배기를 엔진 (1) 측으로 환류하기 위한 배기 환류로 (66) 와, 냉각수 공급부 (3, 13-15) 로부터 냉각수를 EGR 쿨러 (5) 로 도입하기 위한 냉각수 도입로 (67) 와, EGR 쿨러 (5) 를 통과한 냉각수를 상기 냉각수 공급부로 환류하기 위한 냉각수 환류로를 가지고 있다.

Description

엔진

본 발명은, EGR 장치 및 EGR 쿨러가 장착되는 엔진에 관한 것이다.

예를 들어 특허문헌 1 에는, 엔진의 실린더 헤드에 있어서 인테이크 매니폴드의 우측쪽에 EGR 장치를 장착함과 함께, 상기 실린더 헤드의 전측면에 EGR 쿨러를 개스킷을 개재하여 직접적으로 장착한다는 것이 기재되어 있다.

상기 실린더 헤드의 전측면의 소정 위치에는, 냉각수 취출구 및 냉각수 환류구와, EGR 가스 취출구 및 EGR 가스 환류구가 집약하여 형성되어 있다.

한편, 상기 EGR 쿨러의 일측면 (장착면) 에는, 냉각수 입구 및 냉각수 출구와, EGR 가스 입구 및 EGR 가스 출구가 집약하여 형성되어 있다.

그리고, 상기 실린더 헤드의 냉각수 취출구 및 냉각수 환류구와 EGR 가스 취출구 및 EGR 가스 환류구에, 상기 EGR 쿨러의 냉각수 입구 및 냉각수 출구와 EGR 가스 입구 및 EGR 가스 출구를 대응하여 접속시킨 상태에서, 상기 실린더 헤드에 상기 EGR 쿨러를 볼트에 의해 장착하도록 하고 있다.

일본 공개특허공보 2018-123718호

상기 종래예에서는, 엔진과, 그것의 설치 장소의 상대적인 관계에 있어서, 상기 EGR 쿨러가 방해가 되는 경우가 있으면, 상기 엔진에 대한 상기 EGR 쿨러의 장착 위치를 변경할 필요가 있다. 그 경우에는, 상기 엔진의 실린더 헤드나 실린더 블록의 설계 변경을 피할 수 없게 된다.

본 발명은, EGR 장치 및 EGR 쿨러가 장착되는 엔진에 있어서, 실린더 헤드나 실린더 블록의 설계 변경을 강제하지 않고, 상기 EGR 쿨러의 장착 위치의 자유도를 높이는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, EGR 장치 및 EGR 쿨러가 장착되는 엔진으로서, 당해 엔진에 상기 EGR 쿨러가 브래킷을 개재하여 장착되어 있고, 상기 브래킷은, 배기를 상기 EGR 쿨러에 도입하기 위한 배기 도입로와, 상기 EGR 쿨러를 통과한 배기를 상기 엔진 측으로 환류하기 위한 배기 환류로와, 냉각수 공급부로부터 냉각수를 상기 EGR 쿨러에 도입하기 위한 냉각수 도입로와, 상기 EGR 쿨러를 통과한 냉각수를 상기 냉각수 공급부로 환류하기 위한 냉각수 환류로를 가지고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에서는, 상기 EGR 쿨러를 상기 엔진에 상기 브래킷을 개재하여 간접적으로 장착하도록 하고 있으므로, 예를 들어 상기 브래킷의 형상 등을 연구함으로써 상기 EGR 쿨러를 상기 엔진의 임의의 위치에 장착하는 것이 가능하게 되는 등, 상기 EGR 쿨러의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

그런데, 상기 엔진에 있어서, 상기 실린더 헤드에는, 이그저스트 매니폴드에 배출된 배기의 일부를 상기 이그저스트 매니폴드의 장착면과는 다른 면으로 유도하기 위한 배기 취출로와, 상기 EGR 쿨러를 통과한 배기를 상기 EGR 장치로 보내기 위한 배기 중계로가 형성되어 있고, 상기 배기 취출로의 출구와 상기 배기 도입로의 입구가, 배기 도입관을 개재하여 접속되어 있고, 상기 배기 환류로의 출구와 상기 배기 중계로의 입구가, 배기 환류관을 개재하여 접속되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 상기 배기 도입관 및 상기 배기 환류관을 사용하므로, 상기 브래킷의 형상 등이 제약되지 않아, 상기 EGR 쿨러를 상기 엔진의 임의의 위치에 장착하는 것이 가능하게 되는 등, 상기 EGR 쿨러의 레이아웃의 자유도를 간이하게 높일 수 있다.

또, 상기 엔진에 있어서, 상기 배기 도입관의 일부는, 상기 배기 환류관보다 상기 엔진으로부터 이간시켜서 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 예를 들어 엔진으로부터 상기 브래킷의 배기 도입로에 도입되는 배기에 상기 엔진의 열이 전달되기 어려워진다. 이로써, 상기 EGR 쿨러에 도입하는 배기의 온도를 가급적으로 낮게 하는 데에 있어서 유리하게 된다.

또, 상기 엔진에 있어서, 상기 브래킷은, 실린더 블록의 측면에 장착되어 있고, 이 브래킷의 상부에, 상기 배기 도입로의 입구 및 상기 배기 환류로의 출구 중 적어도 어느 일방이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 종래예와 같이 냉각수 취출구 및 냉각수 환류구와, EGR 가스 취출구 및 EGR 가스 환류구를 실린더 헤드의 일면에 집약하여 형성하는 경우에 비하면, 상기 브래킷의 설계가 간이하게 된다.

또, 상기 구성에 의하면, 상기 배기 도입로의 입구 및 상기 배기 환류로의 출구 중 적어도 어느 일방에, 그것에 대응하는 관 (상기 배기 도입관 및 상기 배기 환류관 중 적어도 어느 일방) 을 접속할 때의 작업성이 양호해진다.

또한, 상기 구성에 의하면, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기를 상기 브래킷의 배기 도입로에 위로부터 아래로 통과시키거나, 상기 EGR 쿨러를 통과한 배기를 상기 브래킷의 배기 환류로에 아래로부터 위로 통과시키거나 하는 것이 가능하게 되기 때문에, 배기를 원활하게 순환시키는 데에 있어서 유리하게 된다.

또, 상기 엔진에 있어서, 상기 냉각수 도입로 및 상기 냉각수 환류로 중 적어도 어느 일방은, 상기 브래킷에 있어서 상기 배기 도입로 및 상기 배기 환류로보다 상기 엔진 부근에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 상기 엔진의 열이 상기 브래킷의 배기 도입로 및 배기 환류로를 유통하는 배기나 상기 EGR 쿨러에 전달되기 어려워진다. 이로써, 상기 EGR 쿨러에 의한 배기의 냉각 효율을 높이는 데에 있어서 유리하게 된다.

또, 상기 엔진에 있어서, 실린더 블록에는, 실린더 보어를 냉각하기 위한 워터 재킷과, 이 워터 재킷으로부터 냉각수를 외부로 송출하기 위한 배수로와, 외부로부터 냉각수를 상기 워터 재킷으로 유도하기 위한 입수로와, 이 입수로에 도입되는 냉각수를 하류 측을 향하여 보내는 워터 펌프가 형성되어 있고, 상기 냉각수 공급부는, 상기 워터 재킷, 상기 배수로, 상기 입수로 그리고 상기 워터 펌프를 포함하여 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 상기 엔진에서 사용하는 냉각수를 상기 EGR 쿨러의 냉각수로서 유효 이용하고 있으므로, 구성의 간소화가 가능해진다.

또, 상기 구성에 의하면, 예를 들어 상기 EGR 쿨러를 통과한 냉각수를 예를 들어 외부의 라디에이터로 환류시키는 경우에 비하면, 상기 워터 펌프의 흡인력에 의해 상기 EGR 쿨러로부터 상기 실린더 블록의 입수로로 냉각수를 효율적으로 흐르게 할 수 있도록 된다.

또, 상기 엔진에 있어서, 상기 실린더 블록의 배수로의 출구는, 상기 브래킷과의 장착면에 형성되어 있고, 상기 브래킷의 냉각수 도입로의 입구는, 상기 실린더 블록과의 장착면에 형성되어 있고, 이 냉각수 도입로의 입구와 상기 배수로의 출구가 접속되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 종래예와 같이 냉각수 취출구 및 냉각수 환류구와, EGR 가스 취출구 및 EGR 가스 환류구를 실린더 헤드의 일면에 집약하여 형성하는 경우에 비하면, 상기 브래킷의 설계가 간이하게 된다.

또, 상기 구성에 의하면, 상기 브래킷의 냉각수 도입로의 입구와 상기 실린더 블록의 배수로의 출구를 상기 엔진과는 별체의 관으로 접속할 필요가 없어지므로, 설비 비용의 상승을 억제하는 데에 있어서 유리하게 된다.

또, 상기 엔진에 있어서, 상기 브래킷의 냉각수 환류로의 출구는, 상기 실린더 블록에의 장착면과는 다른 측면에 형성되어 있고, 상기 냉각수 환류로의 출구와 상기 입수로의 입구가, 냉각수 환류관을 개재하여 접속되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 종래예와 같이 냉각수 취출구 및 냉각수 환류구와, EGR 가스 취출구 및 EGR 가스 환류구를 실린더 헤드의 일면에 집약하여 형성하는 경우에 비하면, 상기 브래킷의 설계가 간이하게 된다. 또, 상기 배기 도입관, 상기 배기 환류관 그리고 상기 냉각수 환류관을 여유를 갖고 레이아웃할 수 있다.

본 발명에 관련된 엔진에 의하면, 실린더 헤드나 실린더 블록의 설계 변경을 강제하지 않고, 상기 EGR 쿨러의 장착 위치의 자유도를 높이는 것이 가능해진다.

도 1 은 본 발명에 관련된 엔진의 일 실시형태를 간략화하여 나타내는 사시도이다.
도 2 는 엔진과 EGR 쿨러 사이에 있어서의 배기의 유로 경로를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3 은 엔진과 EGR 쿨러 사이에 있어서의 냉각수의 유통 경로를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4 는 브래킷에 있어서의 배기 도입로, 배기 환류로, 냉각수 도입로 그리고 냉각수 환류로의 위치 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5 는 도 1 의 EGR 쿨러를 확대하여 나타내는 사시도이다.
도 6 은 도 1 의 브래킷 단체를 비스듬하게 위로부터 나타내는 사시도이다.
도 7 은 도 1 의 브래킷 단체를 비스듬하게 아래로부터 나타내는 사시도이다.
도 8 은 엔진에 대한 EGR 쿨러의 장착 형태를 간략화하여 나타내는 측면도이다.
도 9 는 엔진에 대한 EGR 쿨러의 장치 형태를 간략화하여 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 실시형태에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 9 에 본 발명의 일 실시형태를 나타내고 있다. 도면 중, Fr 은 엔진 (1) 의 전측을 나타내고 있다.

본 실시형태에 관련된 엔진 (1) 은, 실린더 헤드 (11) 및 실린더 블록 (12) 을 냉각수로 냉각하는 수랭식 엔진이다.

실린더 블록 (12) 에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 워터 재킷 (13) 과, 배수로 (14) 와, 입수로 (15) 와, 워터 펌프 (3) 가 형성되어 있다. 이들 워터 재킷 (13) 과 배수로 (14) 와 입수로 (15) 와 워터 펌프 (3) 가, 특허 청구 범위에 기재된 냉각수 공급부를 구성하고 있다.

워터 재킷 (13) 은, 실린더 보어 (12a) 를 냉각하도록 형성되어 있다. 배수로 (14) 는, 워터 재킷 (13) 으로부터 냉각수를 라디에이터 (2) 로 송출하도록 형성되어 있다. 이 배수로 (14) 의 출구 (14a) 는, 실린더 블록 (12) 의 우측면의 후단 (後端) 부근에 형성되어 있다.

입수로 (15) 는, 라디에이터 (2) 를 통과한 냉각수를 워터 재킷 (13) 으로 유도하도록 형성되어 있다. 이 입수로 (15) 의 입구 (15a) 는, 실린더 블록 (12) 의 우측면의 전단 (前端) 부근에 형성되어 있다.

워터 펌프 (3) 는, 입수로 (15) 에 도입되는 냉각수를 하류 측을 향하여 보내도록 형성되어 있다.

이와 같은 수랭식의 엔진 (1) 에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, EGR 장치 (4) 와, EGR 쿨러 (5) 가 장착되어 있다.

EGR 장치 (4) 는, 공지이므로, 그 상세한 구성의 도시를 생략하지만, 엔진 (1) 의 연소실 (11a) 로부터 배출되는 배기의 일부를 인테이크 매니폴드 (16) 에 공급한다.

이 EGR 장치 (4) 는, 실린더 헤드 (11) 의 좌측면 (인테이크 매니폴드 (16) 가 장착되는 면) 의 후단 부근에 장착되어 있다.

EGR 쿨러 (5) 는, 공지이므로, 그 상세한 구성의 도시를 생략하지만, 실린더 헤드 (11) 로부터 이그저스트 매니폴드 (17) 로 배출되는 배기의 일부를 냉각하여 EGR 장치 (4) 에 공급한다.

이 EGR 쿨러 (5) 는, 엔진 (1) 의 실린더 블록 (12) 의 우측면 (이그저스트 매니폴드 (17) 가 장착되는 면) 의 후단 부근에 브래킷 (6) 을 개재하여 장착되어 있다. 이 EGR 쿨러 (5) 의 내부에는, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 배기 유로 (51) 와, 냉각수 유로 (52) 가 형성되어 있다.

브래킷 (6) 은, 다음에 상세하게 설명하지만, 도 6 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 브래킷 보디 (61) 에 상측 장착편 (62), 하측 장착편 (63) 및 장착 대좌 (64) 를 형성한 구성으로 되어 있다.

브래킷 보디 (61) 는, 실린더 블록 (12) 에 있어서 이그저스트 매니폴드 (17) 가 장착되는 면 (우측면) 에 도시 생략한 볼트 등에 의해 장착되어 있다.

상측 장착편 (62) 및 하측 장착편 (63) 은, 브래킷 보디 (61) 에 있어서 실린더 블록 (12) 에 장착되는 면 (전측면) 에 있어서 좌측 상부와 우측 상부와 좌측 하부와 우측 하부의 4 지점에 형성되어 있다. 이 장착편 (62, 63) 각각에는, 상기 볼트의 삽입 통과 구멍 (부호 생략) 이 형성되어 있다.

장착 대좌 (64) 는, 브래킷 보디 (61) 의 후측면에 있어서 좌측과 우측의 2 지점에 형성되어 있다. 이 장착 대좌 (64) 각각에는, EGR 쿨러 (5) 를 볼트 (부호 생략) 로 고정하기 위한 삽입 통과 구멍 (부호 생략) 이 형성되어 있다.

이와 같은 엔진 (1) 과 EGR 장치 (2) 사이에는, EGR 통로 (부호 생략) 와, 냉각수 통로 (부호 생략) 가 형성되어 있으므로, 이하에서 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 EGR 통로는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (1) 으로부터 배출되는 배기의 일부를 EGR 쿨러 (5) 에 통과시키고 나서 EGR 장치 (4) 로 보내기 위한 통로로서, 실린더 헤드 (11) 의 배기 취출로 (18) 와, 배기 도입관 (7) 과, 브래킷 (6) 의 배기 도입로 (65) 와, 브래킷 (6) 의 배기 환류로 (66) 와, 배기 환류관 (8) 과, 실린더 헤드 (11) 의 배기 중계로 (19) 를 포함하고 있다.

또, 상기 냉각수 통로는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (1) 내의 워터 재킷 (13) 을 통과한 냉각수를 EGR 쿨러 (5) 에 통과시키고 나서 엔진 (1) 으로 되돌리기 위한 통로로서, 브래킷 (6) 의 냉각수 도입로 (67) 와, 브래킷 (6) 의 냉각수 환류로 (68) 와, 엔진 (1) 과는 별체의 냉각수 환류관 (9) 을 포함하고 있다.

상기 EGR 통로를 구성하는 각 요소와, 상기 냉각수 통로를 구성하는 각 요소를, 이하에서 상세하게 설명한다.

실린더 헤드 (11) 에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 배기 취출로 (18) 와, 배기 중계로 (19) 가 형성되어 있다.

배기 취출로 (18) 는, 이그저스트 매니폴드 (17) 에 배출된 배기의 일부를, 실린더 헤드 (11) 의 우측면 (이그저스트 매니폴드 (17) 의 장착면) 으로부터 후단면으로 유도하기 위해 형성되어 있다.

배기 중계로 (19) 는, EGR 쿨러 (5) 를 통과한 배기를, 실린더 헤드 (11) 의 후단면으로부터 좌측면 (EGR 장치 (4) 의 장착면) 으로 유도하기 위해 형성되어 있다.

브래킷 보디 (61) 에는, 도 4, 도 6, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 배기 도입로 (65) 와, 배기 환류로 (66) 와, 냉각수 도입로 (67) 와, 냉각수 환류로 (68) 가 형성되어 있다.

이 실시형태의 브래킷 보디 (61) 는, 단순한 직방체 형상이 아니고, 배기 도입로 (65) 와, 배기 환류로 (66) 와, 냉각수 도입로 (67) 와, 냉각수 환류로 (68) 가 존재하지 않는 부분을, 적절히 오목하게 함으로써 경량화가 도모되어 있다.

배기 도입로 (65) 는, 배기 취출로 (18) 로부터 배출되는 배기를 EGR 쿨러 (5) 의 배기 유로 (51) 로 유도하는 통로이다.

이 배기 도입로 (65) 의 입구는, 브래킷 보디 (61) 의 상부에 있어서 좌우 방향의 중간에 형성되어 있다. 이 배기 도입로 (65) 의 출구는, 우측의 장착 대좌 (64) 의 하단 부근에 형성되어 있다.

배기 환류로 (66) 는, EGR 쿨러 (5) 의 배기 유로 (51) 를 통과한 배기를 배기 환류관 (8) 으로 유도하기 위한 통로이다.

배기 환류로 (66) 의 입구는, 좌측의 장착 대좌 (64) 의 상단 (上端) 부근에 형성되어 있고, 이 배기 환류로 (66) 의 출구는, 브래킷 보디 (61) 의 상부에 있어서 좌단 (左端) 부근에 형성되어 있다.

그리고, 도 1, 도 8 그리고 도 9 에 나타내는 바와 같이, 브래킷 (6) 의 배기 도입로 (65) 의 입구와 실린더 헤드 (11) 의 배기 취출로 (18) 의 출구가, 배기 도입관 (7) 을 개재하여 접속되어 있다. 한편, 브래킷 (6) 의 배기 환류로 (66) 의 출구와 실린더 헤드 (11) 의 배기 중계로 (19) 의 입구가, 배기 환류관 (8) 을 개재하여 접속되어 있다.

이 실시형태에서는, 도 1 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 배기 도입관 (7) 의 일부가, 배기 환류관 (8) 보다 엔진 (1) 으로부터 멀리 배치되도록 되어 있다. 구체적으로, 배기 도입관 (7) 의 일부부터 엔진 (1) 까지의 이격 치수는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (1) 부터 배기 환류관 (8) 까지의 이격 치수에 비해 크게 설정되어 있다.

냉각수 도입로 (67) 는, 실린더 블록 (12) 의 배수로 (14) 로부터 배출되는 냉각수를 EGR 쿨러 (5) 의 냉각수 유로 (52) 에 도입하기 위한 통로이다.

냉각수 도입로 (67) 의 입구는, 브래킷 보디 (61) 에 있어서 실린더 블록 (12) 에 장착되는 면 (전측면) 에 형성되어 있고, 또, 냉각수 도입로 (67) 의 출구는, 우측의 장착 대좌 (64) 의 상단 부근에 형성되어 있다. 또한, 냉각수 도입로 (67) 의 중간 영역은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (1) 의 후방으로부터 전방을 향하여 직선 형상으로 되어 있다.

냉각수 환류로 (68) 는, EGR 쿨러 (5) 의 냉각수 유로 (52) 를 통과한 냉각수를 냉각수 환류관 (9) 으로 유도하기 위한 통로이다.

냉각수 환류로 (68) 의 입구는, 좌측의 장착 대좌 (64) 의 하단 부근에 형성되어 있고, 또, 냉각수 환류로 (68) 의 출구는, 브래킷 보디 (61) 에 있어서 실린더 블록 (12) 에 장착되는 면 (전측면) 과 직교하는 우측면의 하단 부근에 형성되어 있다. 또한, 냉각수 환류로 (68) 의 중간 영역은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 평면에서 볼 때 엔진 (1) 의 후방으로부터 전방을 향하여 직선 형상으로 되어 있다.

이들 냉각수 도입로 (67) 및 냉각수 환류로 (68) 의 각각 직선 형상의 중간 영역은, 도 2 내지 도 4 로부터 알 수 있는 바와 같이, 브래킷 보디 (61) 에 있어서 배기 도입로 (65) 및 배기 환류로 (66) 보다 엔진 (1) 부근에 형성되어 있다.

그리고, 실린더 블록 (12) 의 배수로 (14) 에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, EGR 쿨러 (5) 로 냉각수를 보내기 위한 보조 배수로 (14b) 가 형성되어 있다.

이 보조 배수로 (14) 의 출구는, 실린더 블록 (12) 에 있어서 브래킷 (6) 이 장착되는 면 (우측면) 에 형성되어 있다. 한편, 브래킷 (6) 의 냉각수 도입로 (67) 의 입구는, 브래킷 (6) 에 있어서 실린더 블록 (12) 에의 장착면 (전측면) 에 형성되어 있다.

이로써, 브래킷 (6) 을 실린더 블록 (12) 에 장착하는 것에 수반하여, 실린더 블록 (12) 의 보조 배수로 (14b) 의 출구에 브래킷 (6) 의 냉각수 도입로 (67) 의 입구가 직접 접속되도록 되어 있다. 도시하고 있지 않지만, 실린더 블록 (12) 의 보조 배수로 (14b) 의 출구와, 브래킷 (6) 의 냉각수 도입로 (67) 의 접속 부분에는, 적절한 시일 부재가 개재 장착된다.

한편, 실린더 블록 (12) 의 입수로 (15) 에는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, EGR 쿨러 (5) 를 통과한 냉각수를 받아들이기 위한 보조 입수로 (15b) 가 형성되어 있다.

이 보조 입수로 (15b) 의 입구는, 실린더 블록 (12) 에 있어서 브래킷 (6) 이 장착되는 면 (우측면) 에 형성되어 있다.

그리고, 실린더 블록 (12) 의 보조 입수로 (15b) 의 입구와 브래킷 (6) 의 냉각수 환류로 (68) 의 출구는, 냉각수 환류관 (9) 을 개재하여 접속되어 있다. 도시하고 있지 않지만, 실린더 블록 (12) 의 보조 입수로 (15b) 의 입구와, 냉각수 환류관 (9) 의 접속 부분에는, 적절한 시일 부재가 개재 장착되어 있다.

또한, 배기 도입관 (7) 및 배기 환류관 (8) 은, 예를 들어 금속제의 파이프로 되어 있고, 또, 냉각수 환류관 (9) 은 예를 들어 고무나 수지 등의 파이프로 되어 있지만, 그들의 소재는 특별히 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 엔진 (1) 과 EGR 쿨러 (5) 사이에 있어서의 배기의 유통 경로 그리고 냉각수의 유통 경로에 대해 설명한다.

먼저, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (1) 의 연소실 (11a) 로부터 배출되는 배기는, 배기 포트 (부호 생략) 를 거쳐 이그저스트 매니폴드 (17) 에 배출되지만, 이 이그저스트 매니폴드 (17) 에 배출된 배기의 일부는, 실린더 헤드 (11) 의 배기 취출로 (18), 배기 도입관 (7) 그리고 브래킷 (6) 의 배기 도입로 (65) 를 거쳐, EGR 쿨러 (5) 의 배기 유로 (51) 에 도입된다.

이 EGR 쿨러 (5) 의 배기 유로 (51) 를 통과한 배기는, 브래킷 (6) 의 배기 환류로 (66), 배기 환류관 (8) 그리고 실린더 헤드 (11) 의 배기 중계로 (19) 를 거쳐 EGR 장치 (4) 에 도입되고 나서, 인테이크 매니폴드 (16) 에 공급된다.

한편, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 엔진 (1) 의 워터 재킷 (13) 을 통과하고 보조 배수로 (14b) 로부터 배출되는 냉각수는, 브래킷 (6) 의 냉각수 도입로 (67) 를 거쳐 EGR 쿨러 (5) 의 냉각수 유로 (52) 에 도입된다.

이 EGR 쿨러 (5) 의 냉각수 유로 (52) 를 통과한 냉각수는, 브래킷 (6) 의 냉각수 환류로 (68) 그리고 냉각수 환류관 (9) 을 거쳐, 엔진 (1) 의 보조 입수로 (15b) 에 도입된다. 이 보조 입수로 (15b) 에 도입된 냉각수는, 입수로 (15) 에 있어서 라디에이터 (2) 를 통과한 냉각수와 혼합되어, 실린더 블록 (12) 의 워터 재킷 (13) 으로 보내진다.

이와 같이, EGR 쿨러 (5) 내에 배기와 냉각수가 개별적으로 도입됨으로써, 상기 배기가 상기 냉각수로 냉각되도록 되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명을 적용한 실시형태에서는, EGR 쿨러 (5) 를 엔진 (1) 에 브래킷 (6) 을 개재하여 간접적으로 장착하도록 하고 있음과 함께, 배기 도입관 (7) 및 배기 환류관 (8) 을 사용하고 있으므로, 실린더 헤드 (11), 실린더 블록 (12) 의 설계 변경을 강제하지 않고, EGR 쿨러 (5) 를 엔진 (1) 의 임의의 위치에 장착하는 것이 가능하게 되는 등, EGR 쿨러 (5) 의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

또, 이 실시형태에서는, 배기 도입관 (7) 의 일부를 배기 환류관 (8) 보다 엔진 (1) 으로부터 멀리 배치하고 있으므로, 예를 들어 엔진 (1) 으로부터 브래킷 (6) 의 배기 도입로 (65) 에 도입되는 배기에 엔진 (1) 의 열이 전달되기 어려워진다. 이로써, 브래킷 (6) 및 EGR 쿨러 (5) 에 도입하는 배기의 온도를 가급적으로 낮게 하는 데에 있어서 유리하게 되므로, 브래킷 (6) 및 EGR 쿨러 (5) 의 열팽창이 억제된다.

또, 이 실시형태에서는, 브래킷 (6) 의 상부에, 배기 도입로 (65) 의 입구 및 배기 환류로 (66) 의 출구를 형성하고 있으므로, 종래예와 같이 냉각수 취출구 및 냉각수 환류구와, EGR 가스 취출구 및 EGR 가스 환류구를 실린더 헤드의 일면에 집약하여 형성하는 경우에 비하면, 상기 브래킷의 설계가 간이하게 됨과 함께, 배기 도입로 (65) 의 입구 및 배기 환류로 (66) 의 출구에 배기 도입관 (7) 및 배기 환류관 (8) 을 접속할 때의 작업성이 양호해진다. 또한, 엔진 (1) 으로부터 배출되는 배기를 브래킷 (6) 의 배기 도입로 (65) 에 위로부터 아래로 통과시키거나, EGR 쿨러 (5) 를 통과한 배기를 브래킷 (6) 의 배기 환류로 (66) 에 아래로부터 위로 통과시키거나 하는 것이 가능하게 되기 때문에, 배기를 원활하게 순환시키는 데에 있어서 유리하게 된다.

또, 이 실시형태에서는, 브래킷 (6) 에 있어서 냉각수 도입로 (67) 및 냉각수 환류로 (68) 를 배기 도입로 (65) 및 배기 환류로 (66) 보다 엔진 (1) 부근에 형성하고 있기 때문에, 엔진 (1) 의 열이 배기 도입로 (65) 및 배기 환류로 (66) 를 유통하는 배기나 EGR 쿨러 (5) 에 전달되기 어려워진다. 이로써, EGR 쿨러 (5) 에 의한 배기의 냉각 효율을 높이는 데에 있어서 유리하게 된다.

또, 이 실시형태에서는, EGR 쿨러 (5) 를 통과한 냉각수를 엔진 (1) 내로 되돌리도록 하고 있으므로, EGR 쿨러 (5) 를 통과한 냉각수를 라디에이터 (2) 로 환류시키는 경우에 비하면, 워터 펌프 (3) 의 흡인력에 의해 EGR 쿨러 (5) 로부터 엔진 (1) 내로 냉각수를 효율적으로 흐르게 할 수 있도록 된다.

또, 이 실시형태에서는, 브래킷 (6) 의 냉각수 도입로 (67) 의 입구를 실린더 블록 (12) 의 보조 배수로 (14b) 의 출구에 직접 접속한 후에, 브래킷 (6) 의 냉각수 환류로 (68) 의 출구를 실린더 블록 (12) 의 보조 입수로 (15b) 의 입구에 냉각수 환류관 (9) 을 개재하여 접속하고 있으므로, 종래예와 같이 냉각수 취출구 및 냉각수 환류구와, EGR 가스 취출구 및 EGR 가스 환류구를 실린더 헤드의 일면에 집약하여 형성하는 경우에 비하면, 브래킷 (6) 의 설계가 간이하게 됨과 함께, 설비 비용의 상승을 억제하는 데에 있어서 유리하게 되고, 또한, 배기 도입관 (7), 배기 환류관 (8), 냉각수 환류관 (9) 을 여유를 갖고 레이아웃할 수 있도록 된다.

또한, 본 발명은, 상기 실시형태에만 한정되는 것이 아니고, 특허 청구 범위 내 및 당해 범위와 균등의 범위 내에서 적절히 변경하는 것이 가능하다.

(1) 상기 실시형태에서는, 브래킷 (6) 의 냉각수 도입로 (67) 를 실린더 블록 (12) 의 보조 배수로 (14b) 의 출구에 직접 접속한 예를 들고 있지만, 본 발명은 이것에만 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 도시하고 있지 않지만, 브래킷 (6) 의 냉각수 도입로 (67) 를 실린더 블록 (12) 의 보조 배수로 (14b) 의 출구에, 냉각수 도입관을 개재하여 접속하는 형태로 하는 것이 가능하다.

(2) 상기 실시형태에서는, 브래킷 (6) 의 상부에 배기 도입로 (65) 의 입구와 배기 환류로 (66) 의 출구의 양방을 배치한 예를 들고 있지만, 본 발명은 이것에만 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 도시하고 있지 않지만, 브래킷 (6) 의 상부에 배기 도입로 (65) 의 입구 및 배기 환류로 (66) 의 출구 중 어느 일방을 설치하는 형태로 하는 것이 가능하다.

(3) 상기 실시형태에서는, 실린더 헤드 (11) 에 배기 취출로 (18) 및 배기 중계로 (19) 를 형성한 예를 들고 있지만, 본 발명은 이것에만 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 상기 실시형태와 같이 실린더 헤드 (11) 에 배기 취출로 (18) 및 배기 중계로 (19) 를 형성하지 않고, 도시하고 있지 않지만, 배기 도입관 (7) 을 도시 생략한 이그저스트 매니폴드의 배기 취출구에 직접 접속하는 한편으로, 배기 환류관 (8) 을 EGR 장치 (4) 에 직접 접속하는 형태로 하는 것이 가능하다.

(4) 상기 실시형태에서는, 실린더 블록 (12) 의 배수로 (14) 에 보조 배수로 (14b) 를 형성함과 함께, 실린더 블록 (12) 의 입수로 (15) 에 보조 입수로 (15b) 를 형성한 예를 들고 있지만, 본 발명은 이것에만 한정되는 것은 아니다.

예를 들어 도시하고 있지 않지만, 상기의 보조 배수로 (14b) 및 보조 입수로 (15b) 를 형성하지 않는 구성으로 하는 것이 가능하다.

그 경우에는, 도시하고 있지 않지만, 예를 들어 배수로 (14) 의 출구 (14a) 에 접속되는 라디에이터 (2) 에의 도출관에 브래킷 (6) 의 냉각수 도입로 (67) 를 냉각수 도입관을 개재하여 접속하는 구성으로 하는 한편으로, 입수로 (15) 의 입구 (15a) 에 접속되는 라디에이터 (2) 로부터의 도입관에 냉각수 환류관 (9) 의 출구를 접속하는 구성으로 하는 것이 생각된다.

(5) 상기 실시형태에서 나타낸 실린더 블록 (12) 의 워터 재킷 (13), 배수로 (14), 입수로 (15) 의 형상이나 형성 장소 등에 대해서는, 어디까지나 일례이고, 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명은, EGR 장치 및 EGR 쿨러가 장착되는 엔진에 바람직하게 이용하는 것이 가능하다.

Claims

EGR 장치 및 EGR 쿨러가 장착되는 엔진으로서,
당해 엔진에 상기 EGR 쿨러가 브래킷을 개재하여 장착되어 있고,
상기 브래킷은, 배기를 상기 EGR 쿨러에 도입하기 위한 배기 도입로와,
상기 EGR 쿨러를 통과한 배기를 상기 엔진 측으로 환류하기 위한 배기 환류로와,
냉각수 공급부로부터 냉각수를 상기 EGR 쿨러에 도입하기 위한 냉각수 도입로와,
상기 EGR 쿨러를 통과한 냉각수를 상기 냉각수 공급부로 환류하기 위한 냉각수 환류로를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
제 1 항에 있어서,
상기 실린더 헤드에는, 이그저스트 매니폴드에 배출된 배기의 일부를 상기 이그저스트 매니폴드의 장착면과는 다른 면으로 유도하기 위한 배기 취출로와, 상기 EGR 쿨러를 통과한 배기를 상기 EGR 장치로 보내기 위한 배기 중계로가 형성되어 있고,
상기 배기 취출로의 출구와 상기 배기 도입로의 입구가, 배기 도입관을 개재하여 접속되어 있고,
상기 배기 환류로의 출구와 상기 배기 중계로의 입구가, 배기 환류관을 개재하여 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
제 2 항에 있어서,
상기 배기 도입관의 일부는, 상기 배기 환류관보다 상기 엔진으로부터 이간시켜 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브래킷은, 실린더 블록의 측면에 장착되어 있고,
이 브래킷의 상부에, 상기 배기 도입로의 입구 및 상기 배기 환류로의 출구 중 적어도 어느 일방이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각수 도입로 및 상기 냉각수 환류로 중 적어도 어느 일방은, 상기 브래킷에 있어서 상기 배기 도입로 및 상기 배기 환류로보다 상기 엔진 부근에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
실린더 블록에는, 실린더 보어를 냉각하기 위한 워터 재킷과, 이 워터 재킷으로부터 냉각수를 외부로 송출하기 위한 배수로와, 외부로부터 냉각수를 상기 워터 재킷으로 유도하기 위한 입수로와, 이 입수로에 도입되는 냉각수를 하류 측을 향하여 보내는 워터 펌프가 형성되어 있고,
상기 냉각수 공급부는, 상기 워터 재킷, 상기 배수로, 상기 입수로 그리고 상기 워터 펌프를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
제 6 항에 있어서,
상기 실린더 블록의 배수로의 출구는, 상기 브래킷과의 장착면에 형성되어 있고,
상기 브래킷의 냉각수 도입로의 입구는, 상기 실린더 블록과의 장착면에 형성되어 있고,
이 냉각수 도입로의 입구와 상기 배수로의 출구가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 브래킷의 냉각수 환류로의 출구는, 상기 실린더 블록에의 장착면과는 다른 측면에 형성되어 있고,
상기 냉각수 환류로의 출구와 상기 입수로의 입구가, 냉각수 환류관을 개재하여 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진.