JP2012047143A - 内燃機関における排気ガス還流装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】運転停止したときにおける排気ガス還流通路の凍結による閉塞を,再始動の際に早期に解消する。
【解決手段】排気系から吸気系に至る排気ガス還流通路のうち少なくとも一部を,内燃機関におけるシリンダヘッド6のうち排気ポート9側における内部に,クランク軸線の方向に延びるように形成して成る排気ガス還流装置において,排気ガス還流通路のうちシリンダヘッドの内部に形成した部分16a,16bを,シリンダヘッド内のうち気筒からの排気ポート9と,シリンダヘッド内における冷却水ジャケット8との間の部位に配設する。
【選択図】図3
【解決手段】排気系から吸気系に至る排気ガス還流通路のうち少なくとも一部を,内燃機関におけるシリンダヘッド6のうち排気ポート9側における内部に,クランク軸線の方向に延びるように形成して成る排気ガス還流装置において,排気ガス還流通路のうちシリンダヘッドの内部に形成した部分16a,16bを,シリンダヘッド内のうち気筒からの排気ポート9と,シリンダヘッド内における冷却水ジャケット8との間の部位に配設する。
【選択図】図3
Description
本発明は,内燃機関において,その気筒から排出される排気ガスの一部を,前記気筒への吸気系に還流する装置に関する。
最近の内燃機関においては,排気ガスのクリーン化等を図る目的で,排気ガスの一部を吸気系に還流することが行なわれており,この排気ガス還流の効果をより確実に達成するためには,吸気系に還流する排気ガスの温度を出来るだけ低くすることが好ましい。
そこで,先行技術としての特許文献1は,排気系から吸気系に至る排気ガス還流通路を,シリンダヘッドのうち排気ポート側における内部に,クランク軸線の方向に延びるように形成することを提案している。
この構成によると,吸気に還流する排気ガスを,シリンダヘッドにおける冷却水ジャケット内を流れる冷却液体にて確実に冷却することができ,しかも,排気ガス還流通路をパイプ製に構成する場合に比べて,小型・軽量化及び部品点数の低減等を達成することができる。
ところで,排気系から吸気系に至る排気ガス還流通路内には,内燃機関の運転を停止しているときに,排気ガス中の水分による凝縮水が溜まり,この凝縮水が冬季等のように温度の低いときにおいて凍結して,前記排気ガス還流通路を閉塞したり,或いは,前記排気ガス還流通路における通路面積を狭めたりすることになる。なお,ここに凍結した凝縮水は,内燃機関を次に始動したとき,融解したのち蒸発して消失する。
この場合,前記先行技術は,シリンダヘッドの内部に形成する排気ガス還流通路を,シリンダブロックとシリンダヘッドとの合わせ面に溝型の通路として形成した構成であることにより,この排気ガス還流通路内を流れる排気ガスは,シリンダヘッドにおける冷却水ジャケットと,シリンダブロックにおける冷却水ジャケットとの両方からの熱的影響を受けるから,以下に述べるような問題があった。
すなわち,運転を停止しているときに前記排気ガス還流通路内においてその通路面積を閉塞又は狭める状態に凍結した凝縮水は,シリンダヘッド及びシリンダブロックの両方における温度が高くならないと融解及び蒸発することはなく,換言すると,前記排気ガス還流通路内における凍結凝縮水の融解及び蒸発による消失は,内燃機関の再始動から相当遅れて始まることになるから,その間において,吸気系への排気ガスの還流不能又は還流不良を招来するのであった。
本発明は,前記排気ガス還流通路をシリンダヘッドの内部に形成する場合に,前記の問題を招来しないようにすることを技術的課題としている。
この技術的課題を達成するため本発明は,
「排気系から吸気系に至る排気ガス還流通路のうち少なくとも一部を,内燃機関におけるシリンダヘッドのうち排気ポート側における内部に,クランク軸線の方向に延びるように形成して成る排気ガス還流装置において,
前記排気ガス還流通路のうち前記シリンダヘッドの内部に形成した部分を,シリンダヘッド内のうち気筒からの排気ポートと,シリンダヘッド内における冷却水ジャケットとの間の部位に配設した。」
ことを特徴としている。
「排気系から吸気系に至る排気ガス還流通路のうち少なくとも一部を,内燃機関におけるシリンダヘッドのうち排気ポート側における内部に,クランク軸線の方向に延びるように形成して成る排気ガス還流装置において,
前記排気ガス還流通路のうち前記シリンダヘッドの内部に形成した部分を,シリンダヘッド内のうち気筒からの排気ポートと,シリンダヘッド内における冷却水ジャケットとの間の部位に配設した。」
ことを特徴としている。
この構成によると,排気ガス還流通路のうちシリンダヘッドの内部に形成した部分は,排気ポートと,冷却水ジャケットとの両方からの熱的影響を受けるから,内燃機関の運転中においては,吸気系に還流する排気ガスを,前記冷却水ジャケットにて的確に冷却することができる。
その一方において,内燃機関を再始動したときには,排気ポートから熱にて急速に温度上昇することになって,その内部で凍結した凝縮水を,速やかに融解及び蒸発によって消失することができるから,再始動に際して排気ガスの還流不能又は還流不良を招来する時間を大幅に短縮することができるし,凝縮水を速やかに融解及び蒸発できることにより,シリンダヘッドに腐食を発生することを大幅に低減できる。
これに加え,前記排気ガス還流通路のうちシリンダヘッドの内部に形成した部分は,排気ポートと冷却水ジャケットとの間に位置し,排気ポートから冷却水ジャケットへの熱伝達を妨げていることにより,内燃機関を再始動したときに,排気ポートを高い温度に維持できるから,排気ガスの酸化触媒による浄化処理が遅れることを確実に回避できる。
以下,本発明の実施の形態を,図1〜図3の図面について説明する。
これらの図において,符号1は,クランク軸線2の方向に並ぶ複数の気筒3を有する内燃機関を示す。
この内燃機関1は,前記各気筒3におけるシリンダ5を有するシリンダブロック4と,このシリンダブロック4の上面に前記シリンダ5を塞ぐように締結したシリンダヘッド6とによって構成されており,前記シリンダブロック4の内部には,前記シリンダ5の周囲を囲う冷却水ジャケット7が形成されている。
また,前記シリンダヘッド6の内部には,冷却水ジャケット8が,前記シリンダブロック4の冷却水ジャケット7に連通するように形成されているほか,前記各気筒3からの排気ポート9が形成されている。
この各気筒3からの排気ポート9は,前記シリンダヘッド6の内部において一つのメイン排気ポート10に合流し,このメイン排気ポート10として,前記シリンダヘッド6のうち前記クランク軸線2と平行な一方の排気長手側面11に開口しており,前記排気長手側面11には,前記メイン排気ポート10からの排気ガスを,図示しない触媒式排気ガス浄化装置に導く排気管12が接合されている。
一方,前記シリンダヘッド6の内部には,前記各気筒3への吸気ポート13が,前記シリンダヘッド5のうち前記クランク軸線2と平行な他方の吸気長手側面14に開口するように形成されており,前記吸気長手側面14には,図示しないエアクリーナからの吸気を各気筒3に分配するための吸気マニホールド15が接合されている。
なお,前記シリンダヘッド6の内部における冷却水ジャケット8は,前記各排気ポート9及び各吸気ポート13の外側を囲う形状であることはいうまでもない。
そして,前記シリンダヘッド6の内部のうち前記排気長手側面11の部分には,排気ガス還流通路を一部を構成する上流側排気ガス還流通路16が,前記排気長手側面11及び前記クランク軸線2に沿って延びるように形成されている。
この上流側排気ガス還流通路16を,前記各排気ポート9の上側と冷却水ジャケット8との間に配設した上部通路16aと,前記各排気ポート9の下側と冷却水ジャケット8との間に配設した下部通路16bとで構成して,これらの一端部16′に,前記排気管12における排気ガスを連通管17より導入する一方,他端部16″を,前記シリンダヘッド6の内部にクランク軸線2と直交する方向に形成した下流側排気ガス還流通路18を介して,前記吸気マニホールド15に連通するように構成しており,前記下流側排気ガス還流通路18の途中には,排気ガス還流制御弁19が設けられている。
なお,本実施の形態の場合,前記上流側排気ガス還流通路16は,その上部通路16a及び下部通路16bのいずれもが前記排気長手側面11に開口する溝型通路の形態にして,これを,前記排気長手側面11にボルトにて締結した蓋板20にて塞ぐという構成にしている。
また,上流側排気ガス還流通路16の一端部16′には,これに近い排気ポート9における排気ガスを導入するという構成にできる。
この構成において,各気筒3からの排気ガスは,各気筒3における排気ポート9からメイン排気ポート10に集められ,このメイン排気ポート10から排気管12を介して触媒式排気ガス浄化装置に導かれて,ここで浄化されたのち大気に排出される。
前記メイン排気ポート10に集められた排気ガスの一部は,連通管17等を介して上流側排気ガス還流通路16に導入され,この上流側排気ガス還流通路16内をクランク軸線2の方向に流れたのち,排気ガス還流制御弁19を備えた下流側排気ガス還流通路18及び吸気マニホールド15を介して各気筒3に還流される。
前記上流側排気ガス還流通路16を構成する上部通路16a及び下部通路16bの両方は,前記排気ポート9と,冷却水ジャケット8との間に配設されていることにより,この上流側排気ガス還流通路16内をクランク軸線2の方向に流れる排気ガスは,各排気ポート9と,冷却水ジャケット8との両方からの熱的影響を受ける。
これにより,内燃機関の運転中においては,吸気系に還流する排気ガスを,前記冷却水ジャケット8にて的確に冷却することができ,内燃機関を再始動したときには,各排気ポート9から熱にて急速に温度上昇することになって,凍結した凝縮水を,速やかに融解及び蒸発によって消失することができる。
また,前記上流側排気ガス還流通路16における上部通路16a及び下部通路16bは,そのいずれも各排気ポート9と冷却水ジャケット8との間に位置し,排気ポート9から冷却水ジャケット8への熱伝達を妨げていることにより,内燃機関を再始動したときに,排気ポート9を高い温度に維持できるから,排気ガスの酸化触媒による浄化処理が遅れることを回避できる。
なお,前記シリンダヘッド6の内部に設ける上流側排気ガス還流通路16を,その上部通路16a及び下部通路16bのうちいずれか一方のみに構成しても良いが,前記上部通路16a及び下部通路16bの両方を有する構成にした場合は,その下部通路16bに,凍結凝縮水による閉塞等が発生しても,吸気系への排気ガスの還流を上部通路16aによって確保できる利点がある。
1 内燃機関
2 クランク軸線
3 気筒
4 シリンダブロック
6 シリンダヘッド
7,8 冷却水ジャケット
9 排気ポート
10 メイン排気ポート
11 排気長手側面
12 排気管
16 上流側排気ガス還流通路
16a 上部通路
16b 下部通路
18 下流側排気ガス還流通路
2 クランク軸線
3 気筒
4 シリンダブロック
6 シリンダヘッド
7,8 冷却水ジャケット
9 排気ポート
10 メイン排気ポート
11 排気長手側面
12 排気管
16 上流側排気ガス還流通路
16a 上部通路
16b 下部通路
18 下流側排気ガス還流通路
Claims (1)
- 排気系から吸気系に至る排気ガス還流通路のうち少なくとも一部を,内燃機関におけるシリンダヘッドのうち排気ポート側における内部に,クランク軸線の方向に延びるように形成して成る排気ガス還流装置において,
前記排気ガス還流通路のうち前記シリンダヘッドの内部に形成した部分を,シリンダヘッド内のうち気筒からの排気ポートと,シリンダヘッド内における冷却水ジャケットとの間の部位に配設したことを特徴とする内燃機関における排気ガス還流装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010191924A JP2012047143A (ja) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | 内燃機関における排気ガス還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010191924A JP2012047143A (ja) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | 内燃機関における排気ガス還流装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2012047143A true JP2012047143A (ja) | 2012-03-08 |
Family
ID=45902274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010191924A Pending JP2012047143A (ja) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | 内燃機関における排気ガス還流装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2012047143A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014109205A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Daihatsu Motor Co Ltd | 多気筒内燃機関 |
JP2017096246A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company | 排気マニホールド及びegrクーラー一体型シリンダーヘッド |
-
2010
- 2010-08-30 JP JP2010191924A patent/JP2012047143A/ja active Pending
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JP2014109205A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Daihatsu Motor Co Ltd | 多気筒内燃機関 |
JP2017096246A (ja) * | 2015-11-20 | 2017-06-01 | 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company | 排気マニホールド及びegrクーラー一体型シリンダーヘッド |
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