JP2007085301A - 多気筒エンジン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吸気分配通路壁5の上部に吸気入口管28を設け、この吸気入口管28の周壁後部または周壁前部にEGR弁ケース取付座65を設け、このEGR弁ケース取付座65内に吸気入口管28内に至るEGRガス案内通路65bを設け、EGR弁ケース取付座65の両横側のうち、シリンダヘッド10から離れた方を横外側として、EGR弁ケース取付座65の横外側面の取付座入口部65aにEGR弁ケース16のEGR弁ケース出口部16aを取り付けてこれらを連通させることにより、シリンダ中心軸線64と平行な向きに見た場合に、EGR弁ケース16が吸気分配通路壁5よりも横外側方に突出するようにした。
【選択図】 図1
Description
この種の多気筒エンジンでは、エンジンの両横に吸気分配通路壁と排気合流通路壁とを配置し、エンジンの後部にEGRクーラを配置することにより、これらの大型部品を三方に分散して配置し、エンジンをコンパクト化することができる利点がある。
《問題》 NOXの低減機能が低い。
EGR弁ケースが吸気分配通路壁の真後に配置されているので、EGR弁ケースと排気分配通路壁との間の左右離間寸法が比較的短い。このため、この左右離間寸法に合わせてEGRクーラが短くなり、EGRクーラによるEGRガスの冷却効率が低く、EGRガスの温度が十分に低下せず、NOXの低減機能が低い。
EGRクーラによるEGRガスの冷却効率が低く、EGRガスの温度が十分に低下しないので、過熱によってEGR弁が損傷しやすい。
図1に例示するように、クランク軸(1)の架設方向を前後方向、前後方向と直交するシリンダヘッド(10)の幅方向を横方向として、シリンダヘッド(10)の横一側面に吸気分配通路壁(5)を取り付け、シリンダヘッド(10)の横他側面に排気合流通路壁(22)を取り付け、前後方向の任意の一方を後として、エンジンの後部にEGRクーラ(15)を横向きに配置し、EGRクーラ(15)の排気寄りの端部にクーラ入口部(15b)を設け、EGRクーラ(15)の吸気寄りの端部にクーラ出口部(15a)を設け、クーラ入口部(15b)を排気合流通路壁(22)内に連通させ、クーラ出口部(15a)をEGR弁ケース(16)を介して吸気分配通路壁(5)内に連通させた、多気筒エンジンにおいて、
図1に例示するように、吸気分配通路壁(5)の上部に吸気入口管(28)を設け、この吸気入口管(28)の周壁後部または周壁前部にEGR弁ケース取付座(65)を設け、このEGR弁ケース取付座(65)内に吸気入口管(28)内に至るEGRガス案内通路(65b)を設け、EGR弁ケース取付座(65)の両横側のうち、シリンダヘッド(10)から離れた方を横外側として、EGR弁ケース取付座(65)の横外側面の取付座入口部(65a)にEGR弁ケース(16)のEGR弁ケース出口部(16a)を取り付けてこれらを連通させることにより、シリンダ中心軸線(64)と平行な向きに見た場合に、EGR弁ケース(16)が吸気分配通路壁(5)よりも横外側方に突出するようにした、ことを特徴とする多気筒エンジン。
《効果》 NOXの低減機能を高めることができる。
図1に例示するように、シリンダ中心軸線(64)と平行な向きに見た場合に、EGR弁ケース(16)が吸気分配通路壁(5)よりも横外側方に突出するようにしたので、EGR弁ケース(16)と排気分配通路壁(22)との間の左右離間寸法が長くなる。このため、これに合わせてEGRクーラ(15)を長くすることができ、EGRクーラ(15)によるEGRガスの冷却効率を高め、EGRガスの温度を十分に低下させ、NOXの低減機能を高めることができる。
EGRクーラ(15)によるEGRガスの冷却効率を高め、EGRガスの温度を十分に低下させることができるので、過熱によるEGR弁の損傷を抑制することができる。
請求項1に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 NOXの低減機能をより高めることができる。
図1に例示するように、エンジン冷却ファン(4)の後方にEGR弁ケース(16)を配置し、エンジン冷却ファン(4)で起こしたエンジン冷却風がEGR弁ケース(16)の周囲を通過するようにしたので、EGRガスがEGRクーラ(15)で冷却された後、EGR弁ケース(16)で空冷され、EGRガスの温度がより低下し、NOXの低減機能をより高めることができる。
EGRガスがEGRクーラ(15)で冷却された後、EGR弁ケース(16)で空冷されるので、EGRガスの温度がより低下し、EGRガスによるEGR弁の過熱が一層抑制され、EGR弁の損傷抑制機能をより高めることができる。
請求項2に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 弁アクチュエータの損傷を抑制することができる。
図1に例示するように、EGR弁ケース(16)の前部に弁アクチュエータ(66)を配置し、エンジン冷却ファン(4)で起こしたエンジン冷却風が弁アクチュエータ(66)に吹き当たるようにしたので、EGRガスによる弁アクチュエータ(66)の過熱が抑制され、過熱による弁アクチュエータ(66)の損傷を抑制することができる。
請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 NOXの低減機能をより高めることができる。
図2に例示するように、EGRガス案内通路(65b)のEGRガス案内面(65c)を円筒形の吸気入口管(28)の内周面(28b)の接線方向に向けたので、EGRガスがEGRガス案内面(65c)の案内で、吸気入口管(28)の内周面の接線方向に導入され、このEGRガスが吸気入口管(28)の内周面(28b)に沿って旋回しながら吸気と混合する。このため、吸気とEGRガスとの混合が促進され、各気筒へのEGRガスの分配が均一になる。このため、NOXの低減機能をより高めることができる。
請求項1から請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 NOXの低減機能をより高めることができる。
図1に例示するように、EGR弁ケース(16)に逆止弁ケース(61)を取り付け、この逆止弁ケース(61)内の逆止弁でEGR弁ケース(16)からEGRクーラ(15)へのEGRガスの逆流を阻止できるようにしたので、過剰な過給圧等によるEGRガスの逆流が起こらず、適正なEGR率が確保され、NOXの低減機能をより高めることができる。
請求項5に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ポンプが損傷するのを抑制することができる。
図1に例示するように、ポンプ(7)の真上に逆止弁ケース(61)を配置したので、エンジンの製造時やメンテナンス時にエンジンの上方で部品や工具等の物体が落下しても、この物体がポンプ(7)に真上から衝突する前に、この物体を逆止弁ケース(61)で受け止めることができる。このため、真上からの物体の衝突によってポンプ(7)が損傷するのを抑制することができる。
請求項1から請求項4のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《問題》 エンジン組み立てラインでの部品組み付け作業をスムーズに行うことができる。
図1、図3に例示するように、吸気分配通路壁(5)とEGR弁ケース(16)とEGRクーラ(15)とを剛性連結体の構成要素とし、これら構成要素で可撓性のない剛性連結体を構成したので、この剛性連結体をエンジン組み立てライン外で予め連結しておくことにより、エンジン組み立てラインでは、複数の部品を一体の剛性連結体として、一括してエンジンに組み付けることができ、エンジン組み立てラインでの部品組み付け作業をスムーズに行うことができる。
剛性連結体は、可撓性がないため、エンジン組み立てラインへの搬入時や、エンジン組み立てラインでの組み付け作業時に変形せず、その取り扱いが容易である。
請求項7に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 剛性連結体をコンパクトに構成することができる。
図1、図3に例示するように、EGR弁ケース取付座(65)の横外側面の取付座入口部(65a)にEGR弁ケース(16)の横側面のEGR弁ケース出口部(16a)を取り付けてこれらを連通させ、EGR弁ケース(16)の後方に上下方向に延びる接続管(60)を配置し、この接続管(60)の前面上部の接続管出口部(60a)をEGR弁ケース(16)の後面のEGR弁ケース入口部(16b)と対向させてこれらを連通させ、接続管(60)の下部の接続管入口部(60b)を排気合流通路壁(22)のある横側方に向け、この横向きの接続管入口部(60b)にEGRクーラ(15)の横一端部のクーラ出口部(15a)を取り付けてこれらを連通させたので、これらを構成要素とする剛性連結体をコンパクトに構成することができる。
請求項8に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 NOXの低減機能をより高めることができる。
逆止弁ケース(61)内の逆止弁で、EGR弁ケース(16)からEGRクーラ(15)側へのEGRガスの逆流を阻止するようにしたので、過剰な過給圧等によるEGRガスの逆流が起こらず、EGR率の適正化が確保され、NOXの低減機能をより高めることができる。
請求項8または請求項9に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 EGRクーラ専用の支持部品が不要になる。
図1に例示するように、排気合流通路壁(22)にEGRガス導出管(62)を一体成型で形成し、このEGRガス導出管(62)の導出端(62a)にEGRクーラ(15)の端部のクーラ入口部(15b)を取り付けてこれらを連通させることにより、EGRクーラ(15)を排気合流通路壁(22)と剛性連結体の他の部品とを介してシリンダヘッド(10)に支持させたので、EGRクーラ(15)専用の支持部品が不要になる。
請求項1から請求項10に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジンをコンパクトにまとめることができる。
図1、図3に例示するように、吸気分配通路壁(5)の真下の位置で、コモンレール(3)を前後方向に架設したので、本来はデッドスペースとなる吸気分配通路壁(5)の真下の空間をコモンレール(3)の配置空間として有効利用することができ、エンジンをコンパクトにまとめることができる。
図1、図3に例示するように、吸気分配通路壁(5)の真下の位置で、コモンレール(3)を前後方向に架設したので、エンジンの製造時やメンテナンス時にエンジンの上方で部品や工具等の物体が落下しても、この物体がコモンレール(3)に真上から衝突する前に、この物体が吸気分配通路壁(5)で受け止められる。このため、上方からの物体の衝突によってコモンレール(3)が損傷するのを抑制することができる。
請求項1から請求項11に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジンをコンパクトにまとめることができる。
図3に例示するように、吸気分配通路壁(5)の真下の位置に電子制御手段(14)を配置したので、本来はデッドスペースとなる吸気分配通路壁(5)の真下の空間を電子制御手段(14)の配置空間として有効利用することができ、エンジンをコンパクトにまとめることができる。
図3に例示するように、吸気分配通路壁(5)の真下の位置に電子制御手段(14)を配置したので、エンジンの製造時やメンテナンス時にエンジンの上方で部品や工具等の物体が落下しても、この物体が電子制御手段(14)に真上から衝突する前に、この物体が吸気分配通路壁(5)で受け止められる。このため、上方からの物体の衝突によって電子制御手段(14)が損傷するのを抑制することができる。
シリンダブロック(2)またはシリンダヘッド(10)の幅方向を横方向、クランク軸(1)の架設方向を前後方向、前後方向のうち、エンジン冷却ファン(4)のある方を前、その反対側を後、シリンダ中心軸線(64)の方向を上下方向として、図3に示すように、シリンダブロック(2)の上部にシリンダヘッド(10)を組み付け、シリンダヘッド(10)の上部にヘッドカバー(11)を組み付けている。シリンダブロック(2)の前方にラジエータ(図外)とエンジン冷却ファン(4)とを配置している。このエンジン冷却ファン(4)は、シリンダブロック(2)の前部に配置されたベルト伝動装置(17)を介してクランク軸(1)で駆動される。
図1に示すように、シリンダヘッド(10)の横一側面に吸気分配通路壁(5)を取り付け、シリンダヘッド(10)の横他側面に排気合流通路壁(22)を取り付け、エンジンの後部にEGRクーラ(15)を横向きに配置し、EGRクーラ(15)の排気寄りの端部にクーラ入口部(15b)を設け、EGRクーラ(15)の吸気寄りの端部にクーラ出口部(15a)を設け、クーラ入口部(15b)を排気合流通路壁(22)内に連通させ、クーラ出口部(15a)をEGR弁ケース(16)を介して吸気分配通路壁(5)内に連通させている。吸気分配通路壁(5)は、吸気マニホルドの機能を果たすものであるが、図1に示すように、分岐管のない箱型構造であるため、このような部品名を用いた。排気合流通路壁(22)は排気マニホルドの機能を果たすものであるが、吸気分配通路壁(5)という部品名と対応させてこのような部品名を用いた。排気合流通路壁(22)の上部には過給機(54)を取り付けている。シリンダブロック(2)の後部に伝動装置収容部(9)を配置し、この伝動装置収容部(9)の後方にこの伝動装置収容部(9)と隣接してフライホイルハウジング(29)を設け、このフライホイルハウジング(29)の真上の位置でEGRクーラ(15)を横向きに架設している。フライホイルハウジング(29)の真上の位置とは、シリンダ中心軸線(64)と平行な向きに見た場合に、フライホイルハウジング(29)の上方でフライホイルハウジング(29)と重なる位置をいう。
図1に示すように、吸気分配通路壁(5)の上部に吸気入口管(28)を設け、吸気入口管(28)の周壁後部にEGR弁ケース取付座(65)を設けている。EGR弁ケース取付座(65)の両横側のうち、シリンダヘッド(10)から離れた方を横外側として、EGR弁ケース取付座(65)の横外側面の取付座入口部(65a)にEGR弁ケース(16)のEGR弁ケース出口部(16a)を取り付けてこれらを連通させている。これにより、シリンダ中心軸線(64)と平行な向きに見た場合に、EGR弁ケース(16)が吸気分配通路壁(5)よりも横外側方に突出するようにしている。吸気入口管(28)の周壁前部にEGR弁ケース取付座(65)を設けてもよい。吸気入口管(28)は過給通路(28a)を介して過給機(54)に連通させている。
図1、図3、図4に示すように、吸気分配通路壁(5)とEGR弁ケース(16)とEGRクーラ(15)とを剛性連結体の構成要素とし、これら構成要素で可撓性のない剛性連結体を構成している。EGR弁ケース取付座(65)の横外側面の取付座入口部(65a)にEGR弁ケース(16)の横側面のEGR弁ケース出口部(16a)を取り付けてこれらを連通させ、EGR弁ケース(16)の後方に上下方向に延びる接続管(60)を配置し、この接続管(60)の前面上部の接続管出口部(60a)をEGR弁ケース(16)の後面のEGR弁ケース入口(16b)と対向させてこれらを連通させ、接続管(60)の下部の接続管入口(60b)を排気合流通路壁(22)のある横側方に向け、この横向きの接続管入口(60b)にEGRクーラ(15)の横一端部のクーラ出口部(15a)を取り付けてこれらを連通させ、吸気分配通路壁(5)とEGR弁ケース(16)と接続管(60)とEGRクーラ(15)とを剛性連結体の構成要素とし、これら構成要素で可撓性のない剛性連結体を構成している。接続管(60)はEGRクーラ(15)から導出されている。
排気合流通路壁(22)にEGRガス導出管(62)を一体成型で形成し、このEGRガス導出管(62)の導出端(62a)にEGRクーラ(15)の端部のクーラ入口(15b)を取り付けてこれらを連通させることにより、EGRクーラ(15)を排気合流通路壁(22)と剛性連結体の他の部品(EGRクーラ以外の部品)とを介してシリンダヘッド(10)に支持させている。
図1、図3に示すように、吸気分配通路壁(5)の真下の位置で、コモンレール(3)を前後方向に架設している。吸気分配通路壁(5)の真下の位置に電子制御手段(14)を配置している。この電子制御手段(14)はマイコンであり、コモンレール(3)から燃料の圧送を受ける燃料噴射弁の開閉を制御し、燃料噴射のタイミングや量を制御する。吸気分配通路壁(5)は枝管のない箱型構造で、枝管の隙間から異物が落下しないようにしている。吸気分配通路壁(5)の真下の位置とは、図1に示すように、シリンダ中心軸線(64)と平行な向きに見た場合に、吸気分配通路壁(5)の下方で吸気分配通路壁(5)と重なる位置をいう。コモンレール(3)と電子制御手段(14)とは、シリンダ中心軸線(64)と平行な向きに見た場合に、吸気分配通路壁(5)から横にはみ出さない位置に配置している。
(2) シリンダブロック
(3) コモンレール
(4) エンジン冷却ファン
(5) 吸気分配通路壁
(7) 燃料サプライポンプ
(8) 伝動装置
(9) 伝動装置収容部
(9a)横突出部分
(10) シリンダヘッド
(14) 電子制御手段
(15) EGRクーラ
(15a) クーラ出口部
(15b) クーラ入口部
(16) EGR弁ケース
(16a) EGR弁ケース出口部
(16b) EGR弁ケース入口部
(22) 排気合流通路壁
(28) 吸気入口管
(28b) 内周面
(60)接続管
(60a) 接続管出口部
(60b) 接続管入口部
(61)逆止弁ケース
(61a) 逆止弁ケース出口部
(61b) 逆止弁ケース入口部
(62)EGRガス導出管
(62a)導出端
(64) シリンダ中心軸線
(65) EGR弁ケース取付座
(65a) 取付座入口部
(65b) EGRガス案内通路
(65c) EGRガス案内面
(66) 弁アクチュエータ
Claims (12)
- クランク軸(1)の架設方向を前後方向、前後方向と直交するシリンダヘッド(10)の幅方向を横方向として、シリンダヘッド(10)の横一側面に吸気分配通路壁(5)を取り付け、シリンダヘッド(10)の横他側面に排気合流通路壁(22)を取り付け、前後方向の任意の一方を後として、エンジンの後部にEGRクーラ(15)を横向きに配置し、EGRクーラ(15)の排気寄りの端部にクーラ入口部(15b)を設け、EGRクーラ(15)の吸気寄りの端部にクーラ出口部(15a)を設け、クーラ入口部(15b)を排気合流通路壁(22)内に連通させ、クーラ出口部(15a)をEGR弁ケース(16)を介して吸気分配通路壁(5)内に連通させた、多気筒エンジンにおいて、
吸気分配通路壁(5)の上部に吸気入口管(28)を設け、この吸気入口管(28)の周壁後部または周壁前部にEGR弁ケース取付座(65)を設け、このEGR弁ケース取付座(65)内に吸気入口管(28)内に至るEGRガス案内通路(65b)を設け、EGR弁ケース取付座(65)の両横側のうち、シリンダヘッド(10)から離れた方を横外側として、EGR弁ケース取付座(65)の横外側面の取付座入口部(65a)にEGR弁ケース(16)のEGR弁ケース出口部(16a)を取り付けてこれらを連通させることにより、シリンダ中心軸線(64)と平行な向きに見た場合に、EGR弁ケース(16)が吸気分配通路壁(5)よりも横外側方に突出するようにした、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項1に記載した多気筒エンジンにおいて、
前後方向のうち、エンジン冷却ファン(4)を配置した方を前、その反対側を後として、エンジン冷却ファン(4)の後方にEGR弁ケース(16)を配置し、エンジン冷却ファン(4)で起こしたエンジン冷却風がEGR弁ケース(16)の周囲を通過するようにした、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項2に記載した多気筒エンジンにおいて、
EGR弁ケース(16)の前部に弁アクチュエータ(66)を配置し、エンジン冷却ファン(4)で起こしたエンジン冷却風が弁アクチュエータ(66)に吹き当たるようにした、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
EGRガス案内通路(65b)のEGRガス案内面(65c)を円筒形の吸気入口管(28)の内周面(28b)の接線方向に向けた、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
EGR弁ケース(16)に逆止弁ケース(61)を取り付け、この逆止弁ケース(61)内の逆止弁でEGR弁ケース(16)からEGRクーラ(15)へのEGRガスの逆流を阻止できるようにした、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項5に記載した多気筒エンジンにおいて、
シリンダブロック(2)の後部に伝動装置収容部(9)を配置し、この伝動装置収容部(9)をシリンダブロック(2)よりも横外側方に突出させ、この横突出部分(9a)の前面に伝動装置(8)で駆動される燃料圧送用のポンプ(7)を取り付け、
このポンプ(7)の真上に逆止弁ケース(61)を配置した、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
吸気分配通路壁(5)とEGR弁ケース(16)とEGRクーラ(15)とを剛性連結体の構成要素とし、これら構成要素で可撓性のない剛性連結体を構成した、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項7に記載した多気筒エンジンにおいて、
EGR弁ケース取付座(65)の横外側面の取付座入口部(65a)にEGR弁ケース(16)の横側面のEGR弁ケース出口部(16a)を取り付けてこれらを連通させ、EGR弁ケース(16)の後方に上下方向に延びる接続管(60)を配置し、この接続管(60)の前面上部の接続管出口部(60a)をEGR弁ケース(16)の後面のEGR弁ケース入口部(16b)と対向させてこれらを連通させ、接続管(60)の下部の接続管入口部(60b)を排気合流通路壁(22)のある横側方に向け、この横向きの接続管入口部(60b)にEGRクーラ(15)の横一端部のクーラ出口部(15a)を取り付けてこれらを連通させ、
吸気分配通路壁(5)とEGR弁ケース(16)と接続管(60)とEGRクーラ(15)とを剛性連結体の構成要素とし、これら構成要素で可撓性のない剛性連結体を構成した、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項8に記載した多気筒エンジンにおいて、
EGR弁ケース(16)と接続管(60)との間に逆止弁ケース(61)を介在させ、EGR弁ケース(16)の後面のEGR弁ケース入口部(16b)に逆止弁ケース(61)の前面の逆止弁ケース出口部(61a)を取り付けてこれらを連通させ、この逆止弁ケース(61)の後面の逆止弁ケース入口部(61b)に接続管(60)の前面上部の接続管出口部(60a)を取り付けてこれらを連通させることにより、逆止弁ケース(61)も剛性連結体の構成要素とし、
逆止弁ケース(61)内の逆止弁で、EGR弁ケース(16)からEGRクーラ(15)側へのEGRガスの逆流を阻止するようにした、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項8または請求項9に記載した多気筒エンジンにおいて、
排気合流通路壁(22)にEGRガス導出管(62)を一体成型で形成し、このEGRガス導出管(62)の導出端(62a)にEGRクーラ(15)の端部のクーラ入口部(15b)を取り付けてこれらを連通させることにより、EGRクーラ(15)を排気合流通路壁(22)と剛性連結体の他の部品とを介してシリンダヘッド(10)に支持させた、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項1から請求項10のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
吸気分配通路壁(5)の真下の位置で、コモンレール(3)を前後方向に架設した、ことを特徴とする多気筒エンジン。 - 請求項1から請求項11のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
吸気分配通路壁(5)の真下の位置に電子制御手段(14)を配置した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
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