JP3657524B2

JP3657524B2 - EGR cooler mounting device

Info

Publication number: JP3657524B2
Application number: JP2001089011A
Authority: JP
Inventors: 佳照阿部
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP2002285917A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は吸気系に還流されるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラの取付装置に係り、特に、熱膨張による不具合を招くことなくＥＧＲクーラをコンパクトに取り付けることができる取付装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンルームのレイアウトなどの関係から、エキゾーストマニホールドの上面にＥＧＲクーラを取り付けざるを得ない場合が生じる。また、エキゾーストマニホールドとＥＧＲクーラとでは熱負荷が大きく異なる。従って、ＥＧＲクーラをエキゾーストマニホールドの上面に取り付けた場合は、エンジンの運転にともなう熱膨張による動きにＥＧＲクーラが追従し、ＥＧＲパイプに大きな応力が発生して種々の障害をもたらすことが懸念される。
【０００３】
従って、従来はＥＧＲクーラをエキゾーストマニホールドから大きく離してＥＧＲパイプを長くすることにより、応力の発生を抑制して熱膨張による不具合を回避する必要性があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、ＥＧＲクーラをエキゾーストマニホールドの上面に搭載して取付スペースをコンパクト化しつつ、熱膨張にともなう応力の発生を抑制することができる取付装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、長さ方向に複数個に分割形成したエキゾーストマニホールドと、各エキゾーストマニホールドの上面を覆うブラケットを所定の取付基準位置においてシリンダヘッドに位置決めさせて締付固定するとともに、ＥＧＲクーラをブラケットの上面に結合する前部ステイおよび後部ステイの基部をそれぞれ前記取付基準位置と、エキゾーストマニホールドの長さ方向で一致させた位置においてブラケットに結合したことを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る取付装置の一実施形態を示す要部の正面図であり、燃焼排ガスを排気管に導くエキゾーストマニホールド１は、図中右から左にかけて前部マニホールド１ａ、中央部マニホールド１ｂ、後部マニホールド１ｃに３分割されている。そして、中央部マニホールド１ｂの両端に前部および後部マニホールド１ａ、１ｃを相対移動可能に接続した状態で図示しないシリンダヘッドに取り付けることにより、燃焼室から各マニホールド１ａ、１ｂ、１ｃに排出された排気を中央部マニホールド１ｂに合流させて図示しない排気管に流出させるようにしている。
【０００７】
上記のようにしてエキゾーストマニホールド１をシリンダヘッドに取り付けるに際して、本実施形態では前部マニホールド１ａ、中央部マニホールド１ｂおよび後部マニホールド１ｃをそれぞれ取付基準位置２ａ、２ｂ、２ｃにおいてシリンダヘッドに位置決めさせている。
【０００８】
また、エキゾーストマニホールド１の上面を覆うブラケット３に設けた前部脚３ａを前部マニホールド１ａの取付基準位置２ａでシリンダヘッドに位置決めさせるとともに、ブラケット３の後部脚３ｂを後部マニホールド１ｃの取付基準位置２ｃで位置決めさせてこれらを図示しないボルトでシリンダヘッドに共締め固定している。
【０００９】
一方、ブラケット３の上面にＥＧＲクーラ４を配している。そして、ＥＧＲクーラ４を保持する前部ステイ５ａおよび後部ステイ５ｂの基部をそれぞれ前部マニホールド１ａおよび後部マニホールド１ｃの取付基準位置２ａ、２ｃと、エキゾーストマニホールドの長さ方向で一致させた位置においてボルト６ａ、６ｂでブラケット３に締付固定している。７ａは前部マニホールド１ａからＥＧＲクーラ４に至るＥＧＲパイプ、７ｂはＥＧＲクーラ４から吸気系に至るＥＧＲパイプである。
【００１０】
上記のようなＥＧＲクーラの取付構造において、エンジンの運転にともなってエキゾーストマニホールド１が加熱されるが、エキゾーストマニホールド１は前部マニホールド１ａ、中央部マニホールド１ｂおよび後部マニホールド１ｃに分割形成され、しかも、各マニホールド１ａ〜１ｃをそれぞれ取付基準位置２ａ〜２ｃにおいてシリンダヘッドに位置決めさせている。
【００１１】
また、ＥＧＲクーラ４の取付基板たるブラケット３の取付部（前部脚３ａおよび後部脚３ｂ）を前部マニホールド１ａおよび後部マニホールド１ｃの取付基準位置２ａ、２ｃでシリンダヘッドに位置決めさせて前部マニホールド１ａおよび後部マニホールド１ｃとともにシリンダヘッドに共締め固定している。しかも、ＥＧＲクーラ４をブラケット３の上面に結合するステイ５ａ、５ｂの基部を前記取付基準位置２ａ、２ｃの近傍においてブラケット３に結合している。
【００１２】
従って、エキゾーストマニホールド１とブラケット３およびＥＧＲクーラ４はともにシリンダブロックに対して実質的に同一の取付基準位置２ａ、２ｃで位置決めされることになる。このために、エンジンの運転にともなってエキゾーストマニホールド１が熱膨張したとしても、エキゾーストマニホールド１とＥＧＲクーラ４の相対位置が変化することがなく、両者を接続するＥＧＲパイプ７ａはもとより、ＥＧＲクーラ４から図示しない吸気系に至るＥＧＲパイプ７ｂに過大な応力が発生することがない。
【００１３】
また、エキゾーストマニホールド１の上面を覆うブラケット３の上面にＥＧＲクーラ４を取り付けているために、両者の物理的な距離を接近させてＥＧＲクーラ４の取付スペースをコンパクト化しているにも拘らず、ブラケット３がエキゾーストマニホールド１に対して遮熱作用をする。このために、両者間の温度的な距離が大きくなり、エキゾーストマニホールド１の輻射熱がＥＧＲクーラ４に直接的に伝達されることによる不具合が生じるおそれがない。また、ブラケット３が遮音カバーとしても機能するためにエキゾーストマニホールド１から放射される騒音が低減される。
【００１４】
なお、上記実施形態では３分割型のエキゾーストマニホールドを設け、前部マニホールド１ａおよび後部マニホールド１ｃの取付基準位置２ａ、２ｃでブラケット３をシリンダヘッドに位置決めさせるようにしているが、必ずしも実施形態に限定されるものではなく、例えば２分割型のエキゾーストマニホールドを設けたものであってもよい。また、ブラケット３の断熱性能を強化した場合は、エキゾーストマニホールド１とＥＧＲクーラ４の間の遮熱機能をより高くすることができる利点がある。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明は、長さ方向に複数個に分割形成したエキゾーストマニホールドと、各エキゾーストマニホールドの上面を覆うブラケットを所定の取付基準位置においてシリンダヘッドに位置決めさせて締付固定するとともに、ＥＧＲクーラをブラケットの上面に結合するステイの基部を前記取付基準位置と、エキゾーストマニホールドの長さ方向で一致させた位置においてブラケットに結合したことにより、エキゾーストマニホールドとブラケットおよびＥＧＲクーラをともにシリンダブロックに対して実質的に同一の取付基準位置で位置決めさせているために、エンジンの運転にともなってエキゾーストマニホールドが熱膨張したとしても、エキゾーストマニホールドとＥＧＲクーラの相対位置が変化することがなく、両者を接続するＥＧＲパイプに過大な応力が発生することがない。
【００１６】
また、エキゾーストマニホールドの上面を覆うブラケットの上面にＥＧＲクーラを取り付けているために、ＥＧＲクーラの取付スペースを小さくすることができるにも拘らず、エキゾーストマニホールドの輻射熱がＥＧＲクーラに直接的に伝達されることによる不具合が生じるおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る取付装置の一実施形態を示す要部の正面図である。
【符号の説明】
１エキゾーストマニホールド
１ａ前部マニホールド
１ｂ中央部マニホールド
１ｃ後部マニホールド
２ａ、２ｂ、２ｃ取付基準位置
３ブラケット
３ａ前部脚
３ｂ後部脚
４ＥＧＲクーラ
５ａ、５ｂステイ
６ａ、６ｂボルト
７ａ、７ｂＥＧＲパイプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an EGR cooler mounting device that cools EGR gas recirculated to an intake system, and more particularly to an mounting device that can mount an EGR cooler in a compact manner without causing problems due to thermal expansion.
[0002]
[Prior art]
In some cases, the EGR cooler must be attached to the upper surface of the exhaust manifold due to the layout of the engine room. Further, the heat load differs greatly between the exhaust manifold and the EGR cooler. Therefore, when the EGR cooler is mounted on the upper surface of the exhaust manifold, there is a concern that the EGR cooler follows the movement due to thermal expansion accompanying the operation of the engine, and a large stress is generated in the EGR pipe, causing various obstacles. .
[0003]
Therefore, conventionally, there has been a need to suppress the generation of stress and avoid problems due to thermal expansion by greatly separating the EGR cooler from the exhaust manifold and lengthening the EGR pipe.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an attachment device that can suppress the generation of stress associated with thermal expansion while mounting an EGR cooler on the upper surface of the exhaust manifold to reduce the installation space. The challenge is to do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to fix an exhaust manifold divided into a plurality in the length direction and a bracket that covers the upper surface of each exhaust manifold to a cylinder head at a predetermined mounting reference position and fasten and fix them. In addition, the front stay and the rear stay base for connecting the EGR cooler to the upper surface of the bracket are respectively connected to the bracket at a position where the mounting reference position and the length of the exhaust manifold coincide with each other.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a main part showing an embodiment of a mounting apparatus according to the present invention. An exhaust manifold 1 for guiding combustion exhaust gas to an exhaust pipe is shown as a front manifold 1a and a central manifold 1b from right to left in the figure. The rear manifold 1c is divided into three parts. Exhaust gas discharged from the combustion chamber to the manifolds 1a, 1b, 1c by attaching the front and rear manifolds 1a, 1c to both ends of the central manifold 1b so as to be movable relative to each other. Are joined to the central manifold 1b to flow out to an exhaust pipe (not shown).
[0007]
When the exhaust manifold 1 is attached to the cylinder head as described above, in this embodiment, the front manifold 1a, the center manifold 1b, and the rear manifold 1c are positioned on the cylinder head at the attachment reference positions 2a, 2b, and 2c, respectively. .
[0008]
Further, the front leg 3a provided on the bracket 3 covering the upper surface of the exhaust manifold 1 is positioned on the cylinder head at the mounting reference position 2a of the front manifold 1a, and the rear leg 3b of the bracket 3 is mounted at the mounting reference position of the rear manifold 1c. These are positioned at 2c and fastened to the cylinder head with bolts (not shown).
[0009]
On the other hand, an EGR cooler 4 is disposed on the upper surface of the bracket 3. The base portions of the front stay 5a and the rear stay 5b that hold the EGR cooler 4 are respectively aligned with the mounting reference positions 2a and 2c of the front manifold 1a and the rear manifold 1c in the length direction of the exhaust manifold . And are fastened and fixed to the bracket 3 with bolts 6a and 6b. 7a is an EGR pipe extending from the front manifold 1a to the EGR cooler 4, and 7b is an EGR pipe extending from the EGR cooler 4 to the intake system.
[0010]
In the EGR cooler mounting structure as described above, the exhaust manifold 1 is heated as the engine is operated. The exhaust manifold 1 is divided into a front manifold 1a, a central manifold 1b, and a rear manifold 1c. The manifolds 1a to 1c are positioned on the cylinder head at the attachment reference positions 2a to 2c, respectively.
[0011]
In addition, the mounting portion (front leg 3a and rear leg 3b) of the bracket 3 which is the mounting board of the EGR cooler 4 is positioned on the cylinder head at the mounting reference positions 2a and 2c of the front manifold 1a and the rear manifold 1c. It is fastened together with the cylinder head together with 1a and the rear manifold 1c. In addition, the bases of the stays 5a and 5b that couple the EGR cooler 4 to the upper surface of the bracket 3 are coupled to the bracket 3 in the vicinity of the mounting reference positions 2a and 2c.
[0012]
Accordingly, the exhaust manifold 1, the bracket 3 and the EGR cooler 4 are all positioned at substantially the same mounting reference positions 2a and 2c with respect to the cylinder block. For this reason, even if the exhaust manifold 1 is thermally expanded with the operation of the engine, the relative positions of the exhaust manifold 1 and the EGR cooler 4 do not change, and the EGR cooler 4 as well as the EGR pipe 7a that connects the two. Thus, no excessive stress is generated in the EGR pipe 7b leading to the intake system (not shown).
[0013]
In addition, since the EGR cooler 4 is attached to the upper surface of the bracket 3 that covers the upper surface of the exhaust manifold 1, the mounting space of the EGR cooler 4 is made compact by making the physical distance between them closer, The bracket 3 has a heat shielding effect on the exhaust manifold 1. For this reason, the temperature distance between both becomes large, and there is no possibility that the malfunction by the radiant heat of the exhaust manifold 1 being directly transmitted to the EGR cooler 4 will arise. Further, since the bracket 3 also functions as a sound insulation cover, noise radiated from the exhaust manifold 1 is reduced.
[0014]
In the above embodiment, a three-divided exhaust manifold is provided, and the bracket 3 is positioned on the cylinder head at the reference mounting positions 2a and 2c of the front manifold 1a and the rear manifold 1c. For example, a two-split type exhaust manifold may be provided. Moreover, when the heat insulation performance of the bracket 3 is reinforced, there is an advantage that the heat shielding function between the exhaust manifold 1 and the EGR cooler 4 can be further enhanced.
[0015]
【The invention's effect】
As can be seen from the above description, the present invention is provided with an exhaust manifold divided into a plurality of parts in the length direction and a bracket that covers the top surface of each exhaust manifold positioned at a predetermined mounting reference position on the cylinder head and fixed by fastening. At the same time, the base of the stay that joins the EGR cooler to the upper surface of the bracket is joined to the bracket at the position where the mounting reference position is aligned with the length of the exhaust manifold, so that the exhaust manifold, the bracket, and the EGR cooler are both Since the cylinder block is positioned at substantially the same mounting reference position, even if the exhaust manifold thermally expands as the engine operates, the relative position of the exhaust manifold and the EGR cooler may not change. , It is not that excessive stress in the EGR pipe to connect the two occurs.
[0016]
In addition, since the EGR cooler is attached to the upper surface of the bracket that covers the upper surface of the exhaust manifold, the radiant heat of the exhaust manifold is directly transmitted to the EGR cooler even though the mounting space of the EGR cooler can be reduced. There is no risk of malfunctions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a main part showing an embodiment of a mounting device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Exhaust Manifold 1a Front Manifold 1b Center Manifold 1c Rear Manifold 2a, 2b, 2c Mounting Reference Position 3 Bracket 3a Front Leg 3b Rear Leg 4 EGR Cooler 5a, 5b Stay 6a, 6b Bolt 7a, 7b EGR Pipe

Claims

長さ方向に複数個に分割形成したエキゾーストマニホールドと、各エキゾーストマニホールドの上面を覆うブラケットと、ＥＧＲクーラをブラケットの上面に結合する前部ステイおよび後部ステイを備え、前記各エキゾーストマニホールドとブラケットを所定の取付基準位置においてシリンダヘッドに位置決めさせて締付固定するとともに、前記両ステイの基部をそれぞれ前記取付基準位置と、エキゾーストマニホールドの長さ方向で一致させた位置においてブラケットに結合したことを特徴とするＥＧＲクーラの取付装置。The exhaust manifold is divided into a plurality of parts in the length direction, a bracket that covers the top surface of each exhaust manifold, and a front stay and a rear stay that connect the EGR cooler to the top surface of the bracket. The cylinder head is positioned and fastened and fixed at the mounting reference position, and the brackets are coupled to the bracket at positions where the base portions of both stays coincide with the mounting reference position in the length direction of the exhaust manifold. EGR cooler mounting device.