(57)【要約】  【課題】エンジンを小型化することができるとともに、過熱によるＥＧＲクーラとＥＧＲ弁との損傷を抑制することができる多気筒エンジンを提供する。  【解決手段】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た、多気筒エンジンにおいて、ＥＧＲクーラ６とＥＧＲ弁ケース７とを吸気分配通路壁３に沿って配置した。【選択図】図１
2008075632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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た、多気筒エンジンにおいて、
ＥＧＲクーラ(６)とＥＧＲ弁ケース(７)とを吸気分配通路壁(３)に沿って配置した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項２】
請求項１に記載した多気筒エンジンにおいて、
排気エネルギーで駆動される過給機(３０)で吸気分配通路内に過給を行い、ＥＧＲ弁(９)の駆動にニューマチック式の弁アクチュエータ(８)を用い、この弁アクチュエータ(８)の吸気圧室(３４)に吸気圧導入パイプ(３５)を介して吸気分配通路を連通させ、この吸気分配通路の過給圧が高くなるにつれてＥＧＲ弁(９)の開度が大きくなるようにするに当たり、
弁アクチュエータ(８)を吸気分配通路壁(３)に沿わせたＥＧＲ弁ケース(７)に取り付けた、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項３】
請求項２に記載した多気筒エンジンにおいて、
吸気圧導入パイプ(３５)に感温作動性の吸気圧遮断弁(３６)を配置し、エンジン温度が所定値よりも低い冷間始動時には、吸気圧遮断弁(３６)が閉弁して、吸気分配通路内の過給圧に拘わらず、ＥＧＲ弁(９)が閉弁状態を維持し、エンジン温度が所定値を超える温間始動時や通常運転時には、吸気圧遮断弁(３６)が開弁して、吸気分配通路の過給圧に応じてＥＧＲ弁(９)の開度が調節されるようにするに当たり、
吸気圧導入パイプ(３５)の途中に吸気圧遮断弁(３６)を取り付け、この吸気圧遮断弁(３６)を吸気分配通路壁(３)に沿わせたＥＧＲ弁ケース(７)に取り付け、吸気圧遮断弁(３６)の入熱部(３７)を弁冷却水路(３１)に臨ませた、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項４】
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、
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、
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、吸気入口管(５)とＥＧＲクーラ(６)とを前後に並べて配置した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項５】
請求項４に記載した多気筒エンジンにおいて、
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)に弁アクチュエータ(８)を取り付けた、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項６】
請求項５に記載した多気筒エンジンにおいて、
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)に摺動自在に内嵌させた、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載した多気筒エンジンにおいて、
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、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項８】
請求項４から請求項７のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
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、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項９】
請求項８に記載した多気筒エンジンにおいて、
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、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項１０】
請求項９に記載した多気筒エンジンにおいて、
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、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項１１】
請求項１０に記載した多気筒エンジンにおいて、
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、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項１２】
請求項８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(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、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項１３】
請求項１２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(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、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【請求項１４】
請求項４から請求項１３のいずれかに記載した多気筒エンジンにおいて、
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、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多気筒エンジンに関し、詳しくは、エンジンを小型化することができるとともに、過熱によるＥＧＲクーラとＥＧＲ弁との損傷を抑制することができる多気筒エンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の多気筒エンジンとして、本発明と同様、排気合流通路をＥＧＲクーラとＥＧＲ弁ケースとを介して吸気分配通路に連通させ、ＥＧＲクーラ内にクーラジャケットを形成し、ＥＧＲ弁ケース内に弁冷却水路を形成し、このクーラジャケットと弁冷却水路とを冷却水中継パイプ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と弁冷却水路とに通過させるに当たり、ＥＧＲクーラとＥＧＲ弁ケースとを隣合わせに配置したものがある。(例えば、特許文献１参照)。
この種の多気筒エンジンでは、冷却水中継パイプを短くでき、その分だけ、エンジンの小型化に寄与することができる利点がある。
【０００３】
しかし、上記従来の多気筒エンジンでは、ＥＧＲクーラとＥＧＲ弁ケースとを排気合流壁に沿って配置しているため、問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−８９７２号公報(図１参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》  エンジンが実質的に大型化する。
ＥＧＲクーラとＥＧＲ弁ケースとを排気合流壁に沿って配置しているため、ＥＧＲクーラとＥＧＲ弁ケースとが、排気合流通路壁から放熱される熱を受け、その除熱のために、冷却能力を高める必要があり、ＥＧＲクーラとＥＧＲ弁ケースとが大型化する。このため、冷却水中継パイプを短くできるにも拘わらず、エンジンが実質的に大型化する。
《問題》  過熱によるＥＧＲクーラとＥＧＲ弁との損傷が起こりやすい。
ＥＧＲクーラとＥＧＲ弁ケースとを排気合流壁に沿って配置しているため、ＥＧＲクーラとＥＧＲ弁ケースとが、排気合流通路壁から放熱される熱を受け、過熱によりＥＧＲクーラとＥＧＲ弁とが損傷しやすい。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決することができる多気筒エンジン、すなわち、  エンジンを小型化することができるとともに、過熱によるＥＧＲクーラとＥＧＲ弁との損傷を抑制することができる多気筒エンジンを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、図２に例示するように、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た、多気筒エンジンにおいて、
図１に例示するように、ＥＧＲクーラ(６)とＥＧＲ弁ケース(７)とを吸気分配通路壁(３)に沿って配置した、ことを特徴とする多気筒エンジン。
【発明の効果】
【０００８】
(請求項１に係る発明)
《効果》  エンジンを小型化することができる。
図１に例示するように、ＥＧＲクーラ(６)とＥＧＲ弁ケース(７)とを吸気分配通路壁(３)に沿って配置したので、ＥＧＲクーラ(６)とＥＧＲ弁ケース(７)とが排気合流通路壁(４)から放熱される熱を受ける余地がなく、その除熱のために冷却能力を上げる必要がなく、ＥＧＲクーラ(６)とＥＧＲ弁ケース(７)とを小型にすることができる。このため、冷却水中継パイプ(３２)を短くできることと相俟って、エンジンを小型化することができる。
【０００９】
《効果》  過熱によるＥＧＲクーラとＥＧＲ弁と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)とＥＧＲ弁ケース(７)とを吸気分配通路壁(３)に沿って配置したので、ＥＧＲクーラ(６)とＥＧＲ弁ケース(７)とが排気合流通路壁(４)から放熱される熱を受ける余地がなく、過熱によるＥＧＲクーラ(６)とＥＧＲ弁(９)との損傷を抑制することができる。
【００１０】
(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》  エンジンを小型化することができる。
図２に例示するように、弁アクチュエータ(８)を吸気分配通路壁(３)に沿わせたＥＧＲ弁ケース(７)に取り付けたので、吸気圧導入パイプ(３５)を短くすることができ、その分だけ、エンジンを小型化することができる。
【００１１】
《効果》  過熱による弁アクチュエータの損傷を抑制することができる。
図２に例示するように、ＥＧＲ弁(９)の弁アクチュエータ(８)を吸気分配通路壁(３)に沿わせたＥＧＲ弁ケース(７)に取り付けたので、弁アクチュエータ(８)が排気合流通路壁(４)から放熱される熱を受ける余地がなく、過熱による弁アクチュエータ(８)の損傷を抑制することができる。
【００１２】
《効果》  エンジン製造コストを低減することができる。
排気エネルギーで駆動される過給機(３０)で吸気分配通路内に過給を行い、ＥＧＲ弁(９)の駆動にニューマチック式の弁アクチュエータ(８)を用いるので、ＥＧＲ弁(９)の弁制御に電子部品を必要としない。また、ニューマチック式の弁アクチュエータ(８)は、電動アクチュエータに比べて耐熱性が高いので、ＥＧＲ弁(９)の弁軸(９ａ)のガスシール(３８)に高精度のものを用いる必要はない。このため、部品コストが低くなり、エンジン製造コストを低減することができる。
【００１３】
《効果》  急加速操作時のスモーク発生を抑制することができる。
排気エネルギーで駆動される過給機(３０)で吸気分配通路内に過給を行い、吸気分配通路の過給圧が高くなるにつれてＥＧＲ弁(９)の開度が大きくなるようにするので、アイドル運転から急加速操作を行った場合、過給圧が十分に上昇しない間は、燃料が増量されても、ＥＧＲ弁(９)の開度を小さく維持し、或いは、閉弁状態を維持することができ、吸気不足に起因する急加速操作時のスモーク発生を抑制することができる。
【００１４】
(請求項３に係る発明)
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》  エンジンを小型化することができる。
図２に例示するように、吸気圧導入パイプ(３５)の途中に吸気圧遮断弁(３６)を取り付け、この吸気圧遮断弁(３６)を吸気分配通路壁(３)に沿わせたＥＧＲ弁ケース(７)に取り付け、吸気圧遮断弁(３６)の入熱部(３７)を弁冷却水路(３１)に臨ませたので、吸気圧導入パイプ(３５)を短く維持でき、エンジンを小型化することができる。
《効果》  冷間始動時の青白煙の発生を抑制することができる。
エンジン温度が所定値よりも低い冷間始動時には、吸気圧遮断弁(３６)が閉弁して、吸気分配通路内の過給圧に拘わらず、ＥＧＲ弁(９)が閉弁状態を維持するため、ＥＧＲガス(３４)で燃焼性が低下する不具合を防止することができ、冷間始動時に青白煙の発生を抑制することができる。
【００１５】
（請求項４に係る発明）
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》  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、吸気入口管(５)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)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。
【００１６】
（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》  過熱による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、過熱によるＥＧＲ弁(９)の損傷を抑制することができる。
【００１７】
《効果》  過熱による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)に流入し、ＥＧＲ弁ケース(７)に取り付けた弁アクチュエータ(８)も過熱されにくい。このため、過熱による弁アクチュエータ(８)の損傷を抑制することができる。
【００１８】
《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弁ケース(７)とＥＧＲクーラ(６)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。
【００１９】
（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、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)に摺動自在に内嵌させたので、ＥＧＲ弁の弁軸を水平にした場合のように、ＥＧＲ弁の弁軸が自重で弁軸挿通孔に片当たりする不具合がなく、偏磨耗によるＥＧＲ弁(９)の損傷を抑制することができる。
【００２０】
（請求項７に係る発明）
請求項５または請求項６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。
【００２１】
《効果》  ＮＯＸ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ＮＯＸの低減を図ることができる。
【００２２】
（請求項８に係る発明）
請求項４から請求項７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。
【００２３】
《効果》  ＮＯＸ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ＮＯＸの低減を図ることができる。
【００２４】
（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》  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。
【００２５】
（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》  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。
【００２６】
《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。
【００２７】
（請求項１１に係る発明）
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》  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。
【００２８】
《効果》  ＮＯＸ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ＮＯＸの低減を図ることができる。
【００２９】
（請求項１２に係る発明）
請求項８から請求項１１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ＮＯＸの低減を図ることができる。
【００３０】
（請求項１３に係る発明）
請求項１２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。
【００３１】
《効果》  ＮＯＸ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ＮＯＸの低減を図ることができる。
【００３２】
（請求項１４に係る発明）
請求項４から請求項１３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、ＮＯＸ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ＮＯＸ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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
ＥＧＲ装置の構成は、次の通りである。
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。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。
【００３６】
ＥＧＲ装置の工夫は、次の通りである。
図２に示すように、ＥＧＲクーラ(６)とＥＧＲ弁ケース(７)とを吸気分配通路壁(３)に沿って配置している。図１、図２、図４に示すように、排気エネルギーで駆動される過給機(３０)で吸気分配通路内に過給を行い、ＥＧＲ弁(９)の駆動にニューマチック式の弁アクチュエータ(８)を用い、この弁アクチュエータ(８)の吸気圧室(３４)に吸気圧導入パイプ(３５)を介して吸気分配通路を連通させ、この吸気分配通路の過給圧が高くなるにつれてＥＧＲ弁(９)の開度が大きくなるようにするに当たり、弁アクチュエータ(８)を吸気分配通路壁(３)に沿わせたＥＧＲ弁ケース(７)に取り付けている。
【００３７】
図１、図２に示すように、吸気圧導入パイプ(３５)に感温作動性の吸気圧遮断弁(３６)を配置し、エンジン温度が所定値よりも低い冷間始動時には、吸気圧遮断弁(３６)が閉弁して、吸気分配通路内の過給圧に拘わらず、ＥＧＲ弁(９)が閉弁状態を維持し、エンジン温度が所定値を超える温間始動時や通常運転時には、吸気圧遮断弁(３６)が開弁して、吸気分配通路の過給圧に応じてＥＧＲ弁(９)の開度が調節されるようにするに当たり、吸気圧導入パイプ(３５)の途中に吸気圧遮断弁(３６)を取り付け、この吸気圧遮断弁(３６)を吸気分配通路壁(３)に沿わせたＥＧＲ弁ケース(７)に取り付け、吸気圧遮断弁(３６)の入熱部(３７)を弁冷却水路(３１)に臨ませている。吸気圧遮断弁(３６)は、内部にバイメタル等の感温性変形手段を備え、その温度による変形を駆動力として弁を開閉する。弁冷却水路(３１)は平面視でコの字状に形成されている。
【００３８】
図１、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、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、吸気入口管(５)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。ＥＧＲクーラ(６)には、シリンダブロック(２６)内の水冷ジャケットから冷却水を導入し、冷却水ポンプ(図外)に冷却水を導出する。
【００３９】
図１に示すように、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)に弁アクチュエータ(８)を取り付けている。弁アクチュエータ(８)には、パルスモータを用いている。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)内を通過し、ガスシール(３８)はＥＧＲ弁(９)の弁口(４４)よりも下流側にある。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】本発明の実施形態に係るエンジンの左側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るエンジンの平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るエンジンの正面図である。
【図６】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】
【００４７】
(１) クランク軸
(２) シリンダヘッド
(３) 吸気分配通路壁
(４) 排気合流通路壁
(５) 吸気入口管
(５ａ) ＥＧＲガス入口部
(５ｂ) 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
(７ｃ) 弁軸挿通孔
(８) 弁アクチュエータ
(９) ＥＧＲ弁
(９ａ) 弁軸
(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
(１５) シリンダ中心軸線
(１６) 中心軸線
(１７) 前後方向仮想線
(１８) 吸気供給パイプ
(２５ｂ) ＥＧＲガス入口の中心線
(２５ｃ) ＥＧＲガス入口の中心線
(３１) 弁冷却水路
(３２) 冷却水中継パイプ
(３３) クーラジャケット
(３４) 吸気圧室
(３５) 吸気圧導入パイプ
(３６) 吸気圧遮断弁
(３７) 入熱部
【図１】
2008075632.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008075632.tif 000007
【図６】
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