JP2008240583A - エンジン - Google Patents

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JP2008240583A JP2007080443A JP2007080443A JP2008240583A JP 2008240583 A JP2008240583 A JP 2008240583A JP 2007080443 A JP2007080443 A JP 2007080443A JP 2007080443 A JP2007080443 A JP 2007080443A JP 2008240583 A JP2008240583 A JP 2008240583A
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Abstract

【課題】熱によるEGR弁制御部品の損傷を抑制することができるエンジンを提供する。
【解決手段】エンジンの冷間始動時には、感温変形手段19の感温変形状態に基づいて、遠心錘8からEGR弁9に開弁駆動力9dが伝達されないようにして、エンジンの回転数に拘わらず、弁バネ9bの付勢力9cでEGR弁9を閉弁状態に維持し、エンジンの温間始動時や通常運転時には、感温変形手段19の感温変形状態に基づいて、遠心錘8からEGR弁9に開弁駆動力9dが伝達されるようにして、EGR弁9を開弁し、エンジンの回転数が増加するにつれて、EGR弁9の開度を大きくする。
【選択図】図1

Description

本発明は、エンジンに関し、詳しくは、熱によるEGR弁制御部品の損傷を抑制することができるエンジンに関するものである。
従来のエンジンとして、本発明と同様、EGR弁の開弁でEGRガスを吸気に導入するようにしたものがある。
この種のエンジンでは、エンジン運転中にEGRガスを吸気に導入することにより、最高燃焼温度を低下させ、NOの発生を低減させることができる利点がある。
しかし、従来のエンジンでは、EGR弁の開弁駆動手段として電動アクチュエータを用い、この電動アクチュエータを制御手段を介して各種センサに連携させているため、問題がある。
上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》 熱によるEGR部品の損傷が起こり易い。
EGR弁の開弁駆動手段として電動アクチュエータを用い、この電動アクチュエータを制御手段を介して各種センサに連携させているため、EGR弁弁制御部品に多数の電子部品を必要とし、熱によるEGR弁制御部品の損傷が起こり易い。
本発明は、上記問題点を解決することができるエンジン、すなわち、熱によるEGR弁制御部品の損傷を抑制することができるエンジンを提供することを課題とする。
請求項1に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図1に例示するように、EGR弁(9)の開弁でEGRガスを吸気に導入するようにした、エンジンにおいて、
EGR弁(9)を弁バネ(9b)で閉弁方向に付勢し、EGR弁(9)の開弁駆動手段として、エンジンの回転力を開弁駆動力(9d)に変換する遠心錘(8)を用い、この遠心錘(8)とEGR弁(9)との間に感温変形手段(19)を設け、
エンジンの冷間始動時には、感温変形手段(19)の感温変形状態に基づいて、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されないようにして、エンジンの回転数に拘わらず、弁バネ(9b)の付勢力(9c)でEGR弁(9)を閉弁状態に維持し、
エンジンの温間始動時や通常運転時には、感温変形手段(19)の感温変形状態に基づいて、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されるようにして、EGR弁(9)を開弁し、エンジンの回転数が増加するにつれて、EGR弁(9)の開度を大きくするようにした、ことを特徴とするエンジン。
(請求項1に係る発明)
《効果》 熱によるEGR弁制御部品の損傷を防止することができる。
図1に例示するように、EGR弁(9)を弁バネ(9b)で閉弁方向に付勢し、EGR弁(9)の開弁駆動手段として、エンジンの回転力を開弁駆動力(9d)に変換する遠心錘(8)を用い、この遠心錘(8)とEGR弁(9)との間に感温変形手段(19)を設けるので、電子部品を用いることなく、機械部品のみでEGR弁(9)の開閉の制御を行うことができ、熱によるEGR弁制御部品の損傷を防止することができる。
《効果》 エンジンの冷間始動時の白煙の発生を抑制することができる。
エンジンの冷間始動時には、感温変形手段(19)の感温変形状態に基づいて、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されないようにして、エンジンの回転数に拘わらず、弁バネ(9b)の付勢力(9c)でEGR弁(9)を閉弁状態に維持するので、エンジンの冷間始動時には、EGRガスが吸気に導入されることがなく、EGRガスによる燃焼の悪化が防止され、これに起因する冷間始動時の白煙の発生を抑制することができる。
《効果》 エンジンの温間始動時や通常運転時のNOの発生を抑制することができる。
エンジンの温間始動時や通常運転時には、感温変形手段(19)の感温変形状態に基づいて、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されないようにして、EGR弁(9)を開弁するので、エンジンの温間始動時や通常運転時には、EGRガスを吸気に導入することによって、最高燃焼温度を低下させ、温間始動時や通常運転時のNOの発生を抑制することができる。
《効果》 エンジンの温間始動時や低速運転時の黒煙の発生を抑制することができる。
エンジンの回転数が増加するにつれて、EGR弁(9)の開度を大きくするようにしたので、エンジンの回転数が低い温間始動時や低速運転時には、EGR弁(9)の開度が小さく、EGR率が低くなり、EGRガスによる不完全燃焼が起こりにくく、これに起因するエンジンの温間始動時や低速運転時の黒煙の発生を抑制することができる。
(請求項2に係る発明)
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》 簡単な構造で、EGR弁の開閉の制御を実施することができる。
図1に例示するように、感温変形手段(19)として、感温伸縮手段(20)を用い、EGR弁(9)に係止部(21)を設け、この係止部(21)に感温伸縮手段(20)の一端部を接当させ、この感温伸縮手段(20)の他端部に入力部(20a)を設け、この入力部(20a)に遠心錘(8)の出力部(8a)を対向させるので、簡単な構造で、EGR弁(9)の開閉の制御を実施することができる。
(請求項3に係る発明)
請求項1または請求項2に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 熱によるEGR弁の損傷が抑制される。
図1に例示するように、EGR弁(9)を収容したEGR弁ケース(7)を吸気通路壁(3a)に沿って配置したので、EGR弁(9)の熱がEGR弁ケース(7)を介して放熱されやすく、熱によるEGR弁(9)の損傷が抑制される。
(請求項4に係る発明)
請求項3に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 熱によるEGRクーラの損傷が抑制される。
図1に例示するように、EGRクーラ(6)を吸気通路壁(3a)に沿って配置したので、EGRクーラ(6)の熱が放熱されやすく、熱によるEGRクーラ(6)の損傷が抑制される。
(請求項5に係る発明)
請求項4に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジンを小型化することができる。
図1、図2に例示するように、吸気分配通路壁(3)の上部に吸気入口管(5)を立設し、吸気分配通路壁(3)の上方でEGRクーラ(6)を前後方向に架設し、吸気分配通路壁(3)の上方にEGR弁ケース(7)を配置し、吸気入口管(5)とEGR弁ケース(7)とEGRクーラ(6)とを前後に並べて配置したので、本来はデッドスペースとなる吸気分配通路壁(3)の上方空間を、EGRクーラ(6)とEGRケース(7)の配置スペースとして有効利用することができ、エンジンを小型化することができる。
《効果》 熱によるEGR弁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クーラ(6)の下流にEGR弁ケース(7)を位置させたので、EGRクーラ(6)で冷却されたEGRガスがEGR弁ケース(7)に流入する。このため、熱によるEGR弁(9)の損傷を抑制することができる。
《効果》 熱による感温変形手段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(7)に感温変形手段(19)を収容した変形手段収容室(24)を取り付けたので、感温変形手段(19)も過熱されにくい。このため、熱による感温変形手段(19)の損傷を抑制することができる。
(請求項6に係る発明)
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》 EGR弁の損傷を抑制することができる。
図1に例示するように、逆止弁(10c)で吸気入口管(5)からEGR弁ケース(7)への吸気の流入を阻止することができるようにしたので、EGR弁(9)が吸気の流入で急激に冷却される不具合がなく、急激な冷却によるEGR弁(9)の損傷を抑制することができる。
《効果》 NOの低減を図ることができる。
図1に例示するように、逆止弁(10c)で吸気入口管(5)からEGR弁ケース(7)へのEGRガスの逆流を抑制することができるようにしたので、EGR率の適正化により効率的にNOの低減を図ることができる。
(請求項7に係る発明)
請求項4から請求項6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》 EGRクーラを小型化することができる。
図2に例示するように、シリンダヘッド(2)に水冷ジャケット内を通過するヘッド内EGR通路(11)を設け、このヘッド内EGR通路(11)の下流にEGRクーラ(6)を配置したので、EGRガスをヘッド内EGR通路(11)で冷却できる分だけ、EGRクーラ(6)の冷却能力を下げることができ、EGRクーラ(6)を小型化することができる。
《効果》 NOの低減を図ることができる。
EGRガスをヘッド内EGR通路(11)で冷却できる分だけ、EGRガスの温度を低下させることができ、効率的にNOの低減を図ることができる。
(請求項8に係る発明)
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》 EGRクーラの損傷を抑制することができる。
図1、図2に例示するように、後から前に向かって順に、後から前に向かって順に、吸気入口管(5)とEGR弁ケース(7)とEGRクーラ(6)と接続管(12)とを配置したので、エンジンの製造時やメンテナンス時に部品や工具等の物体がEGRクーラ(6)に後方から接近しても、この物体がEGRクーラ(6)に後方から衝突する前に、この物体を吸気入口管(5)や吸気入口(5)に接続した吸気供給パイプ(18)で受け止めることができる。このため、後方からの物体の衝突によってEGRクーラ(6)が損傷するのを抑制することができる。また、同様に、物体がEGRクーラ(6)に前方から接近しても、この物体がEGRクーラ(6)に前方から衝突する前に、この物体を接続管(12)で受け止めることができる。このため、前方からの物体の衝突によってEGRクーラ(6)が損傷するのを抑制することもできる。
(請求項9に係る発明)
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》 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なうことができる。
図1、図2に示すように、EGR弁ケース(7)とEGRクーラ(6)と接続管(12)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なうことができる。
《効果》 剛性連結体は取り扱いが容易である。
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10に係る発明)
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弁の損傷を抑制することができる。
図1に例示するように、逆止弁(10c)で吸気入口管(5)からEGR弁ケース(7)への吸気の流入とEGRガスの逆流とを阻止することができるようにしたので、EGR弁(9)が吸気の流入で急激に冷却される不具合がなく、急激な冷却によるEGR弁(9)の損傷を抑制することができる。
《効果》 NOの低減を図ることができる。
図1に例示するように逆止弁(10c)で吸気入口管(5)からEGR弁ケース(7)へのEGRガスの逆流を抑制することができるようにしたので、EGR率の適正化により、効率的にNOの低減を図ることができる。
(請求項11に係る発明)
請求項7から請求項10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》 NOの低減を図ることができる。
図2に例示するように、EGRクーラ(6)にヘッド内EGR通路(11)とヘッド外EGR通路(13)の両方からEGRガスを導入するようにしたので、高いEGR率を確保することにより、効率的にNOの低減を図ることができる。
(請求項12に係る発明)
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》 EGRクーラを小型化することができる。
図3〜図5に例示するように、ヘッド外EGR通路(13)にエンジン冷却ファン(14)で起こしたエンジン冷却風が吹き当たるようにしたので、EGRガスをヘッド外EGR通路(13)で冷却できる分だけ、EGRクーラ(6)の冷却能力を下げることができ、EGRクーラ(6)を小型化することができる。
《効果》 NOの低減を図ることができる。
EGRガスをヘッド外EGR通路(13)で冷却できる分だけ、EGRガスの温度を低下させることができ、効率的にNOの低減を図ることができる。
(請求項13に係る発明)
請求項5から請求項12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》 NOの低減を図ることができる。
図6に例示するように、横長のEGRガス入口部(5a)に左右一対のキリ孔のEGRガス入口(5b)(5c)をあけたので、EGRガス入口部(5a)に単一のキリ孔のEGRガス入口をあける場合に比べ、EGRガス入口の径を大きくすることなく、EGRガス入口の総面積を広くすることができ、高いEGR率を確保することにより、NOの低減を図ることができる。また、シリンダヘッド(2)から遠い外寄りのEGRガス入口(5b)の中心線(25b)がシリンダヘッド(2)に近い内寄りのEGRガス入口(5c)の中心線(25c)よりも、前後方向仮想線(17)から遠ざかるようにし、吸気入口管(5)に接続する吸気供給パイプ(18)をシリンダヘッド(2)側から吸気入口管(5)に近づけたので、各気筒へのEGRガスの分配が均等になり、効率的にNOの低減を図ることができる。その理由としては、外寄りのEGRガス入口(5b)から吸気入口管(5)の外寄りに流入したEGRガスが、吸気入口管(5)の外寄りで発生する高速の吸気流に巻き込まれ、吸気とEGRガスとの混合が良好なるためではないかと考えられる。
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1から図6は本発明の実施形態に係る多気筒エンジンを説明する図で、この実施形態では、立型水冷式多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
本発明の実施形態の概要は、次の通りである。
図3に示すように、シリンダブロック(26)の上部にシリンダヘッド(2)を組み付け、シリンダブロック(26)の下部にオイルパン(27)を組み付け、シリンダブロック(26)の前部に水ポンプ(39)とギヤケース(28)を組み付け、シリンダブロック(26)の後部にフライホイルハウジング(29)を組み付けている。
EGR装置の概要は、次の通りである。
図1に示すように、EGR弁(9)の開弁でEGRガスを吸気に導入するに当たり、EGR弁(9)を弁バネ(9b)で閉弁方向に付勢し、EGR弁(9)の開弁駆動手段として、エンジンの回転力を開弁駆動力(9d)に変換する遠心錘(8)を用い、この遠心錘(8)とEGR弁(9)との間に感温変形手段(19)を設けている。
エンジン温度が所定値未満となるエンジンの冷間始動時には、感温変形手段(19)の感温変形状態に基づいて、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されないようにして、エンジンの回転数に拘わらず、弁バネ(9b)の付勢力(9c)でEGR弁(9)を閉弁状態に維持し、エンジン温度が所定値以上となるエンジンの温間始動時や通常運転時には、感温変形手段(19)の感温変形状態に基づいて、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されるようにして、EGR弁(9)を開弁し、エンジンの回転数が増加するにつれて、EGR弁(9)の開度を大きくするようにしている。
エンジンの回転力は、クランク軸(1)やクランク軸(1)で駆動される動弁カム軸や燃料噴射カム軸からフレキシブルワイヤ(25)で遠心錘(8)に伝達される。エンジンの冷間始動時とは、例えば、エンジン温度が0°C未満の場合の始動時をいい、エンジンの温間始動時とは、エンジンの周囲温度が比較的高いか、或いは、エンジン停止直後のようにエンジン温度が0°以上である場合の始動時をいい、通常運転時とは、始動後の運転時をいう。
EGR装置の具体的構造は、次の通りである。
感温変形手段(19)として、感温伸縮手段(20)を用い、EGR弁(9)に係止部(21)を設け、この係止部(21)に感温伸縮手段(20)の一端部を接当させ、この感温伸縮手段(20)の他端部に入力部(20a)を設け、この入力部(20a)に遠心錘(8)の出力部(8a)を対向させている。
エンジンの冷間始動時には、感温伸縮手段(20)の感温による収縮変形状態に基づいて、入力部(20a)を遠心錘(8)の出力部(8a)から離間させることにより、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されないようにし、
エンジンの温間始動時や通常運転時には、感温伸縮手段(20)の感温による伸長変形状態に基づいて、入力部(20a)を遠心錘(8)の出力部(8a)に接当させることにより、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されるようにしている。
係止部(21)はEGR弁(9)の弁軸に(9a)に固定したフランジであり、感温伸縮手段(20)は形状記憶合金で形成したコイルであり、感温伸縮手段(20)の入力部(20a)は感温伸縮手段(20)に被せたキャップ(22)の端壁(23)である。感温伸縮手段(20)にはワックスの相変化によって伸縮するものを用いてもよい。
EGR部品の配置の工夫は、次の通りである。
図1に示すように、EGR弁(9)を収容したEGR弁ケース(7)とEGRクーラ(6)とを吸気通路壁(3a)に沿って配置している。
図2に示すように、クランク軸(1)の架設方向を前後方向、この前後方向と直交するシリンダヘッド(2)の幅方向を横方向として、シリンダヘッド(2)の横一側面に吸気通路壁(3a)を構成する吸気分配通路壁(3)を取り付け、シリンダヘッド(2)の横他側方に排気合流通路壁(4)を取り付けるに当たり、図1に示すように、吸気分配通路壁(3)の上部に吸気入口管(5)を立設し、吸気分配通路壁(3)の上方でEGRクーラ(6)を前後方向に架設し、吸気分配通路壁(3)の上方にEGR弁ケース(7)を配置し、吸気入口管(5)とEGR弁ケース(7)とEGRクーラ(6)とを前後に並べて配置している。
EGRクーラ(6)は、吸気分配通路壁(3)の真上、すなわち、図2に示すように、シリンダ中心軸線(25)と平行な向きに見た場合に、吸気分配通路壁(3)の上方で、吸気分配通路壁(3)と重なる位置に配置している。EGRクーラ(6)は、シリンダ中心軸線(25)と平行な向きに見た場合に、吸気分配通路壁(3)よりも横外(シリンダヘッドから離れる側)にはみ出さないように配置している。
図1に示すように、EGRクーラ(6)の下流にEGR弁ケース(7)を位置させ、EGR弁ケース(7)に感温変形手段(19)を収容した変形手段収容室(24)を取り付けている。EGR弁ケース(7)は、吸気分配通路壁(3)の真上、すなわち、図2に示すように、シリンダ中心軸線(25)と平行な向きに見た場合に、吸気分配通路壁(3)の上方で、吸気分配通路壁(3)と重なる位置に配置している。図1に示すように、ポペット弁製のEGR弁(9)の弁軸(9a)を垂直にしてEGR弁ケース(7)内の弁軸挿通孔(7c)内のガスシール(38)に摺動自在に内嵌させている。EGRガスは、図1に矢印で示すように、EGR弁ケース(7)内を通過する。ガスシール(38)はEGR弁(9)の弁口(44)よりも下流側にある。
図1、図2に示すように、排気合流通路をEGRクーラ(6)とEGR弁ケース(7)とを介して吸気分配通路に連通させ、EGRクーラ(6)内にクーラジャケット(33)を形成し、EGR弁ケース(7)内に弁冷却水路(31)を形成し、このクーラジャケット(33)と弁冷却水路(31)とを冷却水中継パイプ(32)を介して直列接続し、エンジン冷却水をクーラジャケット(33)と弁冷却水路(31)とに通過させるに当たり、EGRクーラ(6)とEGR弁ケース(7)とを隣合わせに配置している。
吸気分配通路壁(3)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。排気合流通路を構成する排気合流通路壁(4)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(3)という部品名と対応させてこのような部品名を用いた。図3に示すように、クーラジャケット(33)のクーラジャケット入口(33a)は、冷却水入口パイプ(40)を介してシリンダジャケット出口(41)と連通させている。クーラジャケット(33)のクーラジャケット出口(33b)は、冷却水中継パイプ(32)を介して弁冷却水路(31)の水路入口(31a)に連通させている。弁冷却水路(31)の水路出口(31b)は、冷却水出口パイプ(42)を介して冷却水吸込み通路(図外)の通路入口(43)に連通させている。冷却水吸込み通路の通路出口(図外)は、水ポンプ(39)の吸込み口(図外)と連通している。シリンダジャケット内の冷却水は、水ポンプ(39)の吸込み力により、シリンダジャケット出口(41)とクーラジャケット(33)と弁冷却水路(31)と冷却水出口パイプ(42)と冷却水吸込み通路とをその順に通過して水ポンプ(39)に吸い込まれ、他の冷却水と合流して、ラジエータ(図外)に圧送され、再度、シリンダジャケット内に戻る。図2に示すように、弁冷却水路(31)は平面視でコの字状に形成されている。
図1、図2に示すように、EGR弁ケース(7)と吸気入口管(5)との間に逆止弁ケース(10)を配置し、この逆止弁ケース(10)内の逆止弁(10c)で吸気入口管(5)からEGR弁ケース(7)への吸気の流入とEGRガスの逆流とを阻止することができるようにしている。シリンダヘッド(2)に水冷ジャケット内を通過するヘッド内EGR通路(11)を設け、このヘッド内EGR通路(11)の下流にEGRクーラ(6)を配置している。
図3に示すように、前後方向のうち、エンジン冷却ファン(14)を配置した方を前、その反対側を後として、後から前に向かって順に、吸気入口管(5)とEGR弁ケース(7)とEGRクーラ(6)と接続管(12)とを配置している。図1、図2に示すように、吸気入口管(5)の周壁前部のEGRガス入口部(5a)にEGR弁ケース(7)の後部のEGR弁ケース出口部(7a)を連通させ、EGR弁ケース(7)の前部のEGR弁ケース入口部(7b)にEGRクーラ(6)の後端のクーラ出口部(6a)を取り付けてこれらを連通させ、EGRクーラ(6)の前端のクーラ入口部(6b)に接続管(12)の後面上部の接続管出口部(12a)を取り付けてこれらを連通させ、接続管(12)の横面下部の接続管入口部(12b)をシリンダヘッド(2)の横面前部のヘッド内EGR通路出口部(11a)に取り付けてこれらを連通させている。
EGR弁ケース(7)とEGRクーラ(6)と接続管(12)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。また、逆止弁ケース(10)も剛性連結体の構成要素とし、EGR弁ケース(7)の後部のEGR弁ケース出口部(7a)に逆止弁ケース(10)の前部の逆止弁ケース入口部(10b)を取り付けてこれらを連通させ、逆止弁ケース(10)の後面の逆止弁ケース出口部(10a)を吸気入口管(5)の周壁前部のEGRガス入口部(5a)に取り付けてこれらを連通させ、逆止弁ケース(10)内の逆止弁(10c)で吸気入口管(5)からEGR弁ケース(7)への吸気の流入とEGRガスの逆流とを阻止することができるようにしている。
図1、図2に示すように、吸気分配通路壁(3)内からシリンダヘッド(2)外を通過するヘッド外EGR通路(13)を導出し、このヘッド外EGR通路(13)の下流にEGRクーラ(6)を配置し、EGRクーラ(6)にヘッド内EGR通路(11)とヘッド外EGR通路(13)の両方からEGRガスを導入するようにしている。
図3〜図5に示すように、エンジン冷却ファン(14)の後方にヘッド外EGR通路(13)を配置し、このヘッド外EGR通路(13)にエンジン冷却ファン(14)で起こしたエンジン冷却風が吹き当たるようにしている。図5に示すように、クランク軸(1)の架設方向と平行な向きに見た場合に、ヘッド外EGR通路(13)はエンジン冷却ファン(14)と重なる位置よりも僅かにずれているが、エンジン冷却風の吹き当たり領域は、エンジン冷却ファン(14)の外周の軌跡よりも拡がるため、エンジン冷却風はヘッド外EGR通路(13)に吹き当たる。
図6に示すように、吸気入口管(5)の周壁前部に横長のEGRガス入口部(5a)を設け、このEGRガス入口部(5a)に左右一対のキリ孔のEGRガス入口(5b)(5c)をあけ、吸気入口管(5)の中心軸線(16)と平行な向きに見た場合に、吸気入口管(5)の中心軸線(16)を通過する前後方向仮想線(17)の左右に、各EGRガス入口(5b)(5c)の中心線(25b)(25c)を位置させ、シリンダヘッド(2)から遠い外寄りのEGRガス入口(5b)の中心線(25b)がシリンダヘッド(2)に近い内寄りのEGRガス入口(5c)の中心線(25c)よりも、前後方向仮想線(17)から遠ざかるようにし、吸気入口管(5)に接続する吸気供給パイプ(18)をシリンダヘッド(2)側から吸気入口管(5)に近づけている。図3〜図5に示すように、吸気供給パイプ(18)は、排気合流通路壁(4)の上部に取り付けた過給機(30)から導出している。
本発明の実施形態に係るエンジンの吸気分配通路壁とその周辺部分の左側面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンのシリンダヘッドのその周辺部分の平面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの左側面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの平面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの正面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンで用いる吸気分配通路壁を説明する図で、図6(A)は後部の左側面図、図6(B)は図6(A)のB−B線断面図、図6(C)は後部の平面図である。
符号の説明
(1) クランク軸
(2) シリンダヘッド
(3) 吸気分配通路壁
(3a) 吸気通路壁
(4) 排気合流通路壁
(5) 吸気入口管
(5a) EGRガス入口部
(5b)(5c) EGRガス入口
(6) EGRクーラ
(6a) クーラ出口部
(6b) クーラ入口部
(7) EGR弁ケース
(7a) EGR弁ケース出口部
(7b) EGR弁ケース入口部
(8) 遠心錘
(8a) 出力部
(9) EGR弁
(9a) 弁軸
(9b) 弁バネ
(9c) 付勢力
(9d) 開弁駆動力
(10) 逆止弁ケース
(10a) 逆止弁ケース出口部
(10b) 逆止弁ケース入口部
(10c) 逆止弁
(11) ヘッド内EGR通路
(11a) ヘッド内EGR通路出口部
(12) 接続管
(12a) 接続管出口部
(12b) 接続管入口部
(13) ヘッド外EGR通路
(14) エンジン冷却ファン
(16) 中心軸線
(17) 前後方向仮想線
(18) 吸気供給パイプ
(19) 感温変形手段
(20) 感温伸縮手段
(21) 係止部
(22) キャップ
(23) 端壁
(24) 変形手段収容室
(25b) EGRガス入口の中心線
(25c) EGRガス入口の中心線

Claims (13)

  1. EGR弁(9)の開弁でEGRガスを吸気に導入するようにした、エンジンにおいて、
    EGR弁(9)を弁バネ(9b)で閉弁方向に付勢し、EGR弁(9)の開弁駆動手段として、エンジンの回転力を開弁駆動力(9d)に変換する遠心錘(8)を用い、この遠心錘(8)とEGR弁(9)との間に感温変形手段(19)を設け、
    エンジンの冷間始動時には、感温変形手段(19)の感温変形状態に基づいて、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されないようにして、エンジンの回転数に拘わらず、弁バネ(9b)の付勢力(9c)でEGR弁(9)を閉弁状態に維持し、
    エンジンの温間始動時や通常運転時には、感温変形手段(19)の感温変形状態に基づいて、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されるようにして、EGR弁(9)を開弁し、エンジンの回転数が増加するにつれて、EGR弁(9)の開度を大きくするようにした、ことを特徴とするエンジン。
  2. 請求項1に記載したエンジンにおいて、
    感温変形手段(19)として、感温伸縮手段(20)を用い、EGR弁(9)に係止部(21)を設け、この係止部(21)に感温伸縮手段(20)の一端部を接当させ、この感温伸縮手段(20)の他端部に入力部(20a)を設け、この入力部(20a)に遠心錘(8)の出力部(8a)を対向させ、
    エンジンの冷間始動時には、感温伸縮手段(20)の感温による収縮変形状態に基づいて、入力部(20a)を遠心錘(8)の出力部(8a)から離間させることにより、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されないようにし、
    エンジンの温間始動時や通常運転時には、感温伸縮手段(20)の感温による伸長変形状態に基づいて、入力部(20a)を遠心錘(8)の出力部(8a)に接当させることにより、遠心錘(8)からEGR弁(9)に開弁駆動力(9d)が伝達されるようにした、ことを特徴とするエンジン。
  3. 請求項1または請求項2に記載したエンジンにおいて、
    EGR弁(9)を収容したEGR弁ケース(7)を吸気通路壁(3a)に沿って配置した、ことを特徴とするエンジン。
  4. 請求項3に記載したエンジンにおいて、
    EGRクーラ(6)を吸気通路壁(3a)に沿って配置した、ことを特徴とするエンジン。
  5. 請求項4に記載したエンジンにおいて、
    クランク軸(1)の架設方向を前後方向、この前後方向と直交するシリンダヘッド(2)の幅方向を横方向として、シリンダヘッド(2)の横一側面に吸気通路壁(3a)を構成する吸気分配通路壁(3)を取り付けるに当たり、
    吸気分配通路壁(3)の上部に吸気入口管(5)を立設し、吸気分配通路壁(3)の上方でEGRクーラ(6)を前後方向に架設し、吸気分配通路壁(3)の上方にEGR弁ケース(7)を配置し、吸気入口管(5)とEGR弁ケース(7)とEGRクーラ(6)とを前後に並べて配置し、
    EGRクーラ(6)の下流にEGR弁ケース(7)を位置させ、EGR弁ケース(7)に感温変形手段(19)を収容した変形手段収容室(24)を取り付けた、ことを特徴とするエンジン。
  6. 請求項5に記載したエンジンにおいて、
    EGR弁ケース(7)と吸気入口管(5)との間に逆止弁ケース(10)を配置し、この逆止弁ケース(10)内の逆止弁(10c)で吸気入口管(5)からEGR弁ケース(7)への吸気の流入とEGRガスの逆流とを阻止することができるようにした、ことを特徴とするエンジン。
  7. 請求項4から請求項6のいずれかに記載したエンジンにおいて、
    シリンダヘッド(2)に水冷ジャケット内を通過するヘッド内EGR通路(11)を設け、このヘッド内EGR通路(11)の下流にEGRクーラ(6)を配置した、ことを特徴とするエンジン。
  8. 請求項7に記載したエンジンにおいて、
    前後方向の任意の一方を前、その反対側を後として、後から前に向かって順に、吸気入口管(5)とEGR弁ケース(7)とEGRクーラ(6)と接続管(12)とを配置し、
    吸気入口管(5)の周壁前部のEGRガス入口部(5a)にEGR弁ケース(7)の後部のEGR弁ケース出口部(7a)を連通させ、EGR弁ケース(7)の前部のEGR弁ケース入口部(7b)にEGRクーラ(6)の後端のクーラ出口部(6a)を取り付けてこれらを連通させ、EGRクーラ(6)の前端のクーラ入口部(6b)に接続管(12)の後面上部の接続管出口部(12a)を取り付けてこれらを連通させ、接続管(12)の横面下部の接続管入口部(12b)をシリンダヘッド(2)の横面前部のヘッド内EGR通路出口部(11a)に取り付けてこれらを連通させた、ことを特徴とするエンジン。
  9. 請求項8に記載したエンジンにおいて、
    EGR弁ケース(7)とEGRクーラ(6)と接続管(12)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、ことを特徴とするエンジン。
  10. 請求項9に記載したエンジンにおいて、
    逆止弁ケース(10)も剛性連結体の構成要素とし、
    EGR弁ケース(7)の後部のEGR弁ケース出口部(7a)に逆止弁ケース(10)の前部の逆止弁ケース入口部(10b)を取り付けてこれらを連通させ、逆止弁ケース(10)の後面の逆止弁ケース出口部(10a)を吸気入口管(5)の周壁前部のEGRガス入口部(5a)に取り付けてこれらを連通させ、逆止弁ケース(10)内の逆止弁(10c)で吸気入口管(5)からEGR弁ケース(7)への吸気の流入とEGRガスの逆流とを阻止することができるようにした、ことを特徴とするエンジン。
  11. 請求項7から請求項10のいずれかに記載したエンジンにおいて、
    吸気分配通路壁(3)内からシリンダヘッド(2)外を通過するヘッド外EGR通路(13)を導出し、このヘッド外EGR通路(13)の下流にEGRクーラ(6)を配置し、EGRクーラ(6)にヘッド内EGR通路(11)とヘッド外EGR通路(13)の両方からEGRガスを導入するようにした、ことを特徴とするエンジン。
  12. 請求項11に記載したエンジンにおいて、
    前後方向のうち、エンジン冷却ファン(14)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(14)の後方にヘッド外EGR通路(13)を配置し、このヘッド外EGR通路(13)にエンジン冷却ファン(14)で起こしたエンジン冷却風が吹き当たるようにした、ことを特徴とするエンジン。
  13. 請求項5から請求項12のいずれかに記載したエンジンにおいて、
    前後方向の任意の一方を前として、吸気入口管(5)の周壁前部に横長のEGRガス入口部(5a)を設け、このEGRガス入口部(5a)に左右一対のキリ孔のEGRガス入口(5b)(5c)をあけ、吸気入口管(5)の中心軸線(16)と平行な向きに見た場合に、吸気入口管(5)の中心軸線(16)を通過する前後方向仮想線(17)の左右に、各EGRガス入口(5b)(5c)の中心線(25b)(25c)を位置させ、シリンダヘッド(2)から遠い外寄りのEGRガス入口(5b)の中心線(25b)がシリンダヘッド(2)に近い内寄りのEGRガス入口(5c)の中心線(25c)よりも、前後方向仮想線(17)から遠ざかるようにし、吸気入口管(5)に接続する吸気供給パイプ(18)をシリンダヘッド(2)側から吸気入口管(5)に近づけた、ことを特徴とするエンジン。
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