JP2001132556A - Egr及びオイルの冷却装置 - Google Patents
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Abstract
低温始動時に潤滑油を暖めることができるEGR及びオ
イルの冷却装置を提供する。 【解決手段】 シリンダブロック3に直接クーラー収容
部10を取り付けてその内部にエンジンの冷却水が流入
出するようにし、かかるクーラー収容部10内にEGR
熱交換器16およびオイル熱交換器15を隣接収容して
冷却水に浸漬しているので、エンジンの冷却水をクーラ
収容部10内に導くための冷却水用の配管が不要とな
り、振動耐久性が向上すると共に設置スペースが小さく
なる。また、EGR熱交換器16とオイル熱交換器15
とが隣接されているので、低温始動時には、EGR熱交
換器16内を流れる高温のEGRガスの熱が冷却水を介
してオイル熱交換器15内を流れる低温の潤滑油に伝わ
り、潤滑油が暖められ、低温始動性が向上する。
Description
潤滑油をエンジンの冷却水によって冷却する水冷式のE
GR及びオイルの冷却装置に関する。
水冷し、ガス密度を上昇させてEGR率を向上させるE
GRクーラーとして、図8に示すものが知られている。
系(エキゾーストマニホールド)と吸気系(インテーク
マニホールド)との間に介設された筒体状のケーシング
bと、ケーシングb内をガス入口室cと冷却水室dとガ
ス出口室eとの三部屋に仕切る仕切壁f、fと、各仕切
壁f、fを掛け渡して冷却水室d内に収容された複数の
熱交換管gと、冷却水室d内にエンジンの冷却水の一部
を導く冷却水入口hと、冷却水室d内から冷却水を排出
する冷却水出口iと、加熱される冷却水より生じたエア
を冷却水室d内から取り出すエア抜き口jとを備えてい
る。
ーストマニホールドから排出された排気ガス(高温)の
一部がEGRガスとしてインテークマニホールドに還流
される際に、ケーシングbの熱交換管g内を流れる高温
のEGRガスが冷却水室d内を流れる冷却水によって冷
却されるため、ガス密度が高まってEGR率が向上する
ことになる。
クーラーaは、エキゾーストマニホールドとインテーク
マニホールドとの間に介設する都合上、それらマニホー
ルドの近傍であるシリンダヘッド回りの限られたスペー
スに、設置・搭載する必要がある。しかしながら、この
部位はエンジンフード他、車両側構造物が多いため、実
際には、スペースの問題から搭載できないこともある。
てEGRクーラーaに導き、これを再びエンジンに戻す
ようにしているため、冷却水入口hおよび冷却水出口i
とエンジンとを夫々接続する冷却水用配管や、エア抜き
口jに接続するエア用配管が、必要になる。このため、
各配管がエンジンの振動によって加振され亀裂が生じる
可能性があり、各配管をブラケット等でエンジンに固定
し、亀裂耐久性を確保しなければならない。
ンの潤滑油を冷却するオイルクーラーとは全く無関係に
設けられているため、低温始動時において粘度が低い潤
滑油をEGRガスによって暖めることができない。すな
わち、低温始動時に潤滑油をEGRガスによって暖め
て、エンジンの始動性を高め、オイルポンプのフリクシ
ョンを小さくする点について、改善の余地が残されてい
る。
目的は、設置スペースが小さく、振動耐久性に優れ、低
温始動時に潤滑油を暖めることができるEGR及びオイ
ルの冷却装置を提供することにある。
発明に係るEGR及びオイルの冷却装置は、シリンダブ
ロックに直接取り付けられ、エンジンの冷却水が流入出
するクーラー収容部と、該クーラー収容部内に収容さ
れ、内部にEGRガスが流れるEGR熱交換器と、該E
GR熱交換器に隣接させて上記クーラー収容部内に収容
され、内部に潤滑油が流れるオイル熱交換器とを備えた
ものである。
クーラー収容部を取り付けてその内部にエンジンの冷却
水が流入出するようにし、かかるクーラー収容部内にE
GR熱交換器およびオイル熱交換器を収容して冷却水に
浸漬しているので、エンジンの冷却水をクーラ収容部内
に導くための冷却水用の配管が不要となり、振動耐久性
が向上すると共に設置スペースが小さくなる。
が隣接配置されているので、低温始動時には、EGR熱
交換器内を流れる高温のEGRガスの熱が冷却水を介し
てオイル熱交換器内を流れる低温の潤滑油に伝わり、潤
滑油が暖められる。また、クーラー収容部内の冷却水が
加熱されて生じたエアは、シリンダブロックを経由して
シリンダヘッドに逃げるため、エア抜き用の配管が不要
となる。
にウォータジャケットの一部を露出するように形成され
た開口部と、該開口部を覆うように装着されたカバー部
とからなり、該カバー部内に、上記EGR熱交換器とオ
イル熱交換器とを隣接させて収容してもよい。
された1のみの開口部を、EGR熱交換器およびオイル
熱交換器に共用することになるので、シリンダブロック
の剛性低下を最小限に抑えることができる。よって、騒
音悪化を抑えることができ、ひいては振動による耐久性
悪化をも抑えることができる。
基いて説明する。
の冷却装置1のシステム全体を表す概略図、図2はEG
R及びオイルの冷却装置1の断面図、図3は図2の III
-III線矢示図、図4は図2の IV-IV線矢示図、図5は図
3の V-V線断面図、図6は図3の VI-VI線断面図、図7
はEGR及びオイルの冷却装置1のエンジンブロックへ
の取り付けの様子を示す斜視図である。なお、図1と図
7とはエンジンの気筒数が異なるが、本質的な相違では
ない。
ブロック3内には、シリンダボア4を囲むように冷却水
が流れるウォータジャケット5が設けられている。ウォ
ータジャケット5内の冷却水は、通路6から取り出さ
れ、ラジエター7によって冷却され、水ポンプ8によっ
て加圧され、再びウォータジャケット5内に戻される。
通路6には、サーモスタット9が設けられている。サー
モスタット9は、冷却水の水温が所定値より低いとき冷
却水をラジエター7をバイパスして水ポンプ8に導き、
冷却水の水温が所定値以上のとき冷却水をラジエター7
を介して水ポンプ8に導くものである。
流入出するクーラー収容部10が、直接取り付けられて
いる。クーラー収容部10は、図7に示すように、シリ
ンダブロック3の側部にウォータジャケットの一部を露
出するように形成された開口部11と、その開口部11
を覆うように装着されボルト12で固定されるカバー部
13とからなる。カバー部13内には、ウォータジャケ
ット5の冷却水が充満される。カバー部13内の冷却水
は、図1に示すように、ウォータジャケット5内の冷却
水の流れに伴ってカバー部13内を流れる。図4に示す
ように、カバー部13の開口14の周囲には、冷却水の
漏洩を防止する環状のパッキン15が設けられている。
うに、エンジンの軸方向に長く幅方向に薄く形成された
オイルクーラー部13aと、軸方向に短く幅方向に厚く
形成されたEGRクーラー部13bとが積層されて構成
されている。オイルクーラー部13a内には、内部に潤
滑油が流れるオイル熱交換器15が収容され、EGRク
ーラー部13b内には、内部にEGRガスが流れるEG
R熱交換器16が収容される。なお、図例ではシリンダ
ブロック3に対して、オイルクーラー部13aを内側に
EGRクーラー部13bを外側に配置しているが、これ
らを逆の配置としてもよい。
示すように、複数積層されたオイル中空薄板体17と、
各オイル中空薄板体17の一端部を連通して設けられた
オイル入口ヘッダ18と、各オイル中空薄板体17の他
端部を連通して設けられたオイル出口ヘッダ19とから
なる。各オイル中空薄板体17には、複数の熱交換フィ
ン20が設けられている。これらオイル中空薄板体1
7、オイル入口ヘッダ18およびオイル出口ヘッダ19
は、カバー部13内を流れる冷却水に浸漬される。な
お、オイル熱交換器15は、このような積層型に限ら
ず、図8に示すような多管型のタイプであってもよい。
うに、オイルポンプ21によって加圧された潤滑油が導
入される。詳しくは、オイルポンプ21で加圧された潤
滑油は、シリンダブロック3内から図4に示すカバー部
13の裏面に設けられたオイル入口22を通ってカバー
部13内に導かれ、図2に示すオイル入口通路24に至
る。そして、オイル入口通路24からオイル入口ヘッダ
18に導かれ、各オイル中空薄板体17を通ってオイル
出口ヘッダ19に至る。その後、潤滑油は、オイル出口
通路25を通り、図4に示すオイル出口27からシリン
ダブロック3に戻される。
された潤滑油は、図1に示すように、エンジン内の各潤
滑部30に給油され、シリンダブロック3下方のオイル
パン31に落ち、再びオイルポンプ21で吸引・加圧さ
れてオイル熱交換器15に導かれる。なお、図4に示す
オイル出口27の周囲には、潤滑油の漏洩を防止する環
状のパッキン28が設けられている。
図5に示すように、カバー部13のEGRクーラー部1
3b内にオイル熱交換器15に隣接させて収容されてお
り、複数積層されたEGR中空薄板体32と、各EGR
中空薄板体32の一端部を連通して設けられたEGR入
口ヘッダ33と、各EGR中空薄板体32の他端部を連
通して設けられたEGR出口ヘッダ34とからなる。各
EGR中空薄板体32には、複数の熱交換フィン35が
設けられている。これらEGR中空薄板体32、EGR
入口ヘッダ33およびEGR出口ヘッダ34は、カバー
部13内を流れる冷却水に浸漬される。なお、EGR熱
交換器16は、このような積層型に限らず、図8に示す
ような多管型のタイプであってもよい。
2に示すように、EGR入口通路36を介して、エンジ
ンの排気系(エキゾーストマニホールド)から取り出さ
れた排気の一部が、EGRガスとして導かれる。EGR
入口ヘッダ33内に導かれたEGRガスは、各EGR中
空薄板体32を通り、その際にカバー部材13内を流れ
る冷却水によって冷却され、ガス密度が高まった後にE
GR出口ヘッダ34に至り、その後、EGR出口通路3
7から排出され、図1に示すようにエンジンの吸気系
(インテークマニホールド38)に導かれる。これによ
り、EGR率が高まることになる。
べる。
却装置1」によれば、図1および図7に示すように、シ
リンダブロック3の開口部11に直接カバー部13を取
り付けその内部にエンジンの冷却水が流入出するように
してクーラ収容部10を構成し、かかるクーラ収容部1
0内にEGR熱交換器16およびオイル熱交換器15を
収容して冷却水に浸漬しているので、エンジンの冷却水
をクーラ収容部10内に導くための冷却水用の専用配管
およびクーラ収容部10内の冷却水をエンジンに戻すた
めの専用配管が不要となる。
れることによる振動耐久性の悪化を回避でき、振動耐久
性が向上する。また、配管がなくなって、「EGR及び
オイルの冷却装置1」がシリンダブロック3に一体化さ
れるということは、狭隘なエンジンルーム内にて設置ス
ペース上有利となる。また、配管がなくなって、冷却水
が配管による絞りを受けることなく直接各熱交換器1
5、16に作用するため、冷却水による各熱交換器1
5、16の冷却効率が向上する。また、配管がなくなる
ため、図8に示すEGRクーラーaにおいて配管の閉塞
時にケーシングb内の冷却水が沸騰して生じるキャビテ
ーションを回避できる。
R熱交換器16とオイル熱交換器15とがカバー部13
内に隣接配置されているので、エンジンの低温始動時に
は、EGR熱交換器16内を流れる高温のEGRガスの
熱が冷却水を介してオイル熱交換器15内を流れる低温
の潤滑油に伝わり、潤滑油が暖められる。このように、
低温始動時に、高粘度の潤滑油をEGRガスにより暖め
て粘度を低くできるので、エンジンの始動性が高まると
共にオイルポンプのフリクションを小さくすることがで
きる。なお、低温始動時、冷却水は、図1に示すサーモ
スタット9によりラジエター7をバイパスするので、ラ
ジエター7により冷却されることはなく、潤滑油を暖め
る媒体として十分機能し得る。
て生じたエアは、シリンダブロック3のウォータジャケ
ット5を経由してシリンダヘッドに逃げるため、図8の
タイプでは必要であったエア抜き用の配管jが不要とな
る。すなわち、カバー部13内の冷却水から生じたエア
は、図5においてカバー部13の内側天井面39の斜面
部分を伝って図7に示すシリンダブロック3の開口部1
1を通り、シリンダヘッドに逃げるのである。このよう
に、エア抜き用の配管および上述した冷却水用の配管が
不要となるため、その分低コスト化を図ることができ
る。
ルの冷却装置1」にあっては、図7に示すように、クー
ラー収容部10が、シリンダブロック3にウォータジャ
ケットの一部を露出するように形成された開口部11
と、開口部11を覆うように装着されたカバー部13と
からなり、カバー部13内に、EGR熱交換器16とオ
イル熱交換器15とを隣接させて収容しているので、カ
バー部13がEGR熱交換器16およびオイル熱交換器
15の共用となり、コストダウンを図れる。すなわち、
各熱交換器15、16をシリンダブロック3の別々の部
位に配置して夫々別々のカバーで覆ったタイプよりコス
トダウンを図れる。
に開口形成された1のみの開口部11を、EGR熱交換
器16およびオイル熱交換器15に共用することになる
ので、シリンダブロック3の剛性低下を最小限に抑える
ことができる。すなわち、各熱交換器15、16をシリ
ンダブロック3の別々の部位に配置すべくシリンダブロ
ック3に2つの開口部を設けたタイプよりも剛性低下を
抑えることができる。このように、シリンダブロック3
の剛性低下を最小限に抑えることができるので、シリン
ダブロック3の振動による騒音悪化を抑えることがで
き、ひいては振動に起因する耐久性悪化をも抑えること
ができる。
及びオイルの冷却装置によれば、設置スペースが小さ
く、振動耐久性に優れ、低温始動時に潤滑油を暖めるこ
とができる、という優れた効果を発揮できる。
冷却装置のシステム全体を表す概略図である。
る。
ロックへの取り付けの様子を示す斜視図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 シリンダブロックに直接取り付けられ、
エンジンの冷却水が流入出するクーラー収容部と、該ク
ーラー収容部内に収容され、内部にEGRガスが流れる
EGR熱交換器と、該EGR熱交換器に隣接させて上記
クーラー収容部内に収容され、内部に潤滑油が流れるオ
イル熱交換器とを備えたことを特徴とするEGR及びオ
イルの冷却装置。 - 【請求項2】 上記クーラー収容部が、シリンダブロッ
クにウォータジャケットの一部を露出するように形成さ
れた開口部と、該開口部を覆うように装着されたカバー
部とからなり、該カバー部内に、上記EGR熱交換器と
オイル熱交換器とを隣接させて収容した請求項1記載の
EGR及びオイルの冷却装置。
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---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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EP (1) | EP1099847B1 (ja) |
JP (1) | JP3852255B2 (ja) |
CN (1) | CN1187522C (ja) |
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