特許 5982315 エンジンのＥＧＲ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5982315

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】エンジンのＥＧＲ装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/29 20160101AFI20160818BHJP

   F02M 26/19 20160101ALI20160818BHJP

   F02M 35/10 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   F02M26/29 301

   F02M26/29 311

   F02M26/19 331

   F02M26/19 311

   F02M35/10 311E

【請求項の数】4

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2013-64163(P2013-64163)

(22)【出願日】2013年3月26日

(65)【公開番号】特開2014-190172(P2014-190172A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2015年3月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100087653

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴江 正二

(72)【発明者】

【氏名】小山 秀行

(72)【発明者】

【氏名】鍬崎 寛

(72)【発明者】

【氏名】池町 勝敬

(72)【発明者】

【氏名】宮田 雄介

(72)【発明者】

【氏名】山口 隆志

(72)【発明者】

【氏名】長井 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】松川 英次

【審査官】 寺川 ゆりか

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５４−０２３８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２１１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−０４６４６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−１９８３４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２６／００ − ２６／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気経路(１)がＥＧＲ経路(２)で吸気経路(３)に連通された、エンジンのＥＧＲ装置において、
ＥＧＲ経路(２)が、シリンダヘッド(４)の排気ポート(５)から導出されたＥＧＲガス導出孔(６)と、ＥＧＲガス導出孔(６)に接続されたＥＧＲガス導出管(７)とで構成され、ＥＧＲガス導出管(７)の入口端部(７ａ)はＥＧＲガス導出孔(６)に挿入されて接続され、ＥＧＲガス導出管(７)の出口端部(７ｂ)は吸気入口管(１１)に接続され、ＥＧＲガス導出管(７)はその周壁からＥＧＲガス(８)の熱を大気中に放熱するように構成され、水冷式ＥＧＲクーラのないＥＧＲ経路(２)が形成され、
ＥＧＲガス導出管(７)の出口側端部(７ｂ)が吸気入口管(１１)に螺旋状に巻き付けられ、吸気入口管(１１)の周壁にＥＧＲガス導出管(７)の出口側端部(７ｂ)の旋回方向に所定間隔を保持した複数のＥＧＲガス導入孔(１２)が設けられている、ことを特徴とするエンジンのＥＧＲ装置。

【請求項2】

請求項１に記載されたエンジンのＥＧＲ装置において、
ＥＧＲガス導入孔(１２)は、吸気入口管(１１)の吸気下流側のものよりも、吸気上流側のものの方が、開口面積が大きく形成されている、ことを特徴とするエンジンのＥＧＲ装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載されたエンジンのＥＧＲ装置において、
排気経路(２)はＥＧＲ弁のない常時開通状態とされている、ことを特徴とするエンジンのＥＧＲ装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれかに記載されたエンジンのＥＧＲ装置において、
ＥＧＲガス導出管(７)の周壁に放熱フィン(９)が形成されている、ことを特徴とするエンジンのＥＧＲ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンのＥＧＲ装置に関し、詳しくは、エンジンの製造コストを低廉にすることができるエンジンのＥＧＲ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、図３に示すように、エンジンのＥＧＲ装置として、排気経路(１０１)がＥＧＲ経路(１０２)で吸気経路(１０３)に連通されたものがある(例えば、特許文献１参照)。

【0003】

この種のＥＧＲ装置によれば、排気の一部がＥＧＲガス(１０８)として吸気に還流され、ＮＯ_Ｘの発生が抑制される利点がある。

【0004】

しかし、この従来技術では、ＥＧＲ経路(１０２)が、排気マニホルド(１１３)に形成されたＥＧＲガス導出管(１０７)と、ＥＧＲガス導出管(１０７)のガス導出端部(１０７ｂ)に接続された水冷式ＥＧＲクーラ(１１５)で構成されているため、問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−８５３０１号公報(図１参照)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

《問題点》 エンジンの製造コストが高くなる。
水冷式ＥＧＲクーラ(１１５)が用いられているため、エンジンの製造コストが高くなる。
また、ＥＧＲ仕様エンジンと非ＥＧＲ仕様エンジンとを造り分ける場合には、ＥＧＲガス導出管(１０７)が形成された排気マニホルド(１１３)とＥＧＲガス導出管(１０７)が形成されていない排気マニホルドの２種類を使い分ける必要があり、この点もエンジンの製造コストが高くなる要因となっている。

【0007】

本発明の課題は、エンジンの製造コストを低廉にすることができるエンジンのＥＧＲ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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２に例示するように、排気経路(１)がＥＧＲ経路(２)で吸気経路(３)に連通された、エンジンのＥＧＲ装置において、
図２に例示するように、ＥＧＲ経路(２)が、シリンダヘッド(４)の排気ポート(５)から導出されたＥＧＲガス導出孔(６)と、ＥＧＲガス導出孔(６)に接続されたＥＧＲガス導出管(７)とで構成され、ＥＧＲガス導出管(７)の入口端部(７ａ)はＥＧＲガス導出孔(６)に挿入されて接続され、ＥＧＲガス導出管(７)の出口端部(７ｂ)は吸気入口管(１１)に接続され、ＥＧＲガス導出管(７)はその周壁からＥＧＲガス(８)の熱を大気中に放熱するように構成され、水冷式ＥＧＲクーラのないＥＧＲ経路(２)が形成され、
図１(Ａ)，図２に例示するように、ＥＧＲガス導出管(７)の出口側端部(７ｂ)が吸気入口管(１１)に螺旋状に巻き付けられ、吸気入口管(１１)の周壁にＥＧＲガス導出管(７)の出口側端部(７ｂ)の旋回方向に所定間隔を保持した複数のＥＧＲガス導入孔(１２)が設けられている、ことを特徴とするエンジンのＥＧＲ装置。

【発明の効果】

【0009】

(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 エンジンの製造コストを低廉にすることができる。
図２に例示するように、ＥＧＲ経路(２)が、シリンダヘッド(４)の排気ポート(５)から導出されたＥＧＲガス導出孔(６)と、ＥＧＲガス導出孔(６)に接続されたＥＧＲガス導出管(７)とで構成され、ＥＧＲガス導出管(７)の入口端部(７ａ)はＥＧＲガス導出孔(６)に挿入されて接続され、ＥＧＲガス導出管(７)の出口端部(７ｂ)は吸気入口管(１１)に接続され、ＥＧＲガス導出管(７)はその周壁からＥＧＲガス(８)の熱を大気中に放熱するように構成され、水冷式ＥＧＲクーラのないＥＧＲ経路(２)が形成されているので、簡易なＥＧＲガス導出管(７)を用いて、水冷式ＥＧＲクーラを設ける必要をなくし、エンジンの製造コストを低廉にすることができる。
また、ＥＧＲ仕様エンジンと非ＥＧＲ仕様エンジンとを造り分ける場合には、シリンダヘッド(４)にＥＧＲガス導出孔(６)を穿設するか否かを選択するのみでよく、複数種の排気マニホルドを使い分ける必要がなく、この点でもエンジンの製造コストを低廉にできる。

【0010】

【0011】

【0012】

《効果》 吸気にＥＧＲガスが均一に混合される。
図１(Ａ)、図２に例示するように、ＥＧＲガス導出管(７)の出口側端部(７ｂ)が吸気入口管(１１)に螺旋状に巻き付けられ、吸気入口管(１１)の周壁にＥＧＲガス導出管(７)のガス出口側端部(７ｂ)の旋回方向に所定間隔を保持した複数のＥＧＲガス導入孔(１２)が設けられているので、吸気入口管(１１)内を通過する吸気(１６)に複数のＥＧＲガス導入孔(１２)からＥＧＲガス(８)が混入され、吸気(１６)にＥＧＲガス(８)が均一に混合される。

【0013】

(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、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》 吸気にＥＧＲガスが均一に混合される。
図１(Ａ)に例示するように、ＥＧＲガス導入孔(１２)は、吸気入口管(１１)の吸気下流側のものよりも、吸気上流側のものの方が、開口面積が大きく形成されているので、吸気(１６)との混合経路が長い吸気上流側のＥＧＲガス導入孔(１２)からＥＧＲガス(８)が吸気(１６)に多く供給され、吸気(１６)との混合経路が短い吸気上流側のＥＧＲガス導入孔(１２)からＥＧＲガス(８)が吸気(１６)に少なく供給され、吸気(１６)との混合経路の長さとＥＧＲガス(８)の供給量とのバランスがとれ、吸気(１６)にＥＧＲガス(８)が均一に混合される。

【0014】

(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、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》 エンジンの製造コストを低廉にすることができる。
図２に例示するように、排気経路(２)はＥＧＲ弁のない常時開通状態とされているので、エンジンの製造コストを低廉にすることができる。

【0015】

《効果》 エンジンのメンテナンスが容易になる。
図２に例示するように、ＥＧＲ経路(２)に水冷式ＥＧＲクーラやＥＧＲ弁がないため、エンジンのメンテナンスが容易になる。
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、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》 ＥＧＲガス導出管の放熱性が高い。
図１(Ａ)、図２に例示するように、ＥＧＲガス導出管(７)の周壁に放熱フィン(９)が形成されているので、ＥＧＲガス導出管(７)の放熱性が高い。
《効果》 ＥＧＲガス導出管の強度を高めることができる。
図１(Ａ)、図２に例示するように、ＥＧＲガス導出管(７)の周壁に放熱フィン(９)が形成されているので、放熱フィン(９)でＥＧＲガス導出管(７)の強度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係るエンジンのＥＧＲ装置を説明する図で、図１(Ａ)はＥＧＲガス導出管の出口側端部と吸気入口管の横断平面図 、図１(Ｂ)は図１(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係るＥＧＲ装置を備えたエンジンの模式平面図である。

【図3】従来技術の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１〜図３は本発明の実施形態に係るエンジンのＥＧＲ装置を説明する図であり、この実施形態では、立形の直列４気筒ディーゼルエンジンのＥＧＲ装置について説明する。

【0018】

このエンジンの概要は、次の通りである。
図２に示すように、シリンダブロック(１７)の上部にシリンダヘッド(４)が組み付けられ、シリンダヘッド(４)の横一側に排気経路(１)が取り付けられ、シリンダヘッド(４)の横他側に吸気経路(３)が取り付けられている。
排気経路(１)は排気マニホルド(１３)、吸気経路(３)は吸気マニホルド(１８)である。このエンジンは、ＥＧＲ装置(１９)を備えている。

【0019】

ＥＧＲ装置(１９)の構成は、次の通りである。
図２に示すように、排気経路(１)がＥＧＲ経路(２)で吸気経路(３)に連通されている。
図２に例示するように、ＥＧＲ経路(２)が、シリンダヘッド(４)の排気ポート(５)から導出されたＥＧＲガス導出孔(６)と、ＥＧＲガス導出孔(６)に接続されたＥＧＲガス導出管(７)とで構成され、ＥＧＲガス導出管(７)の入口端部(７ａ)はＥＧＲガス導出孔(６)に挿入されて接続され、ＥＧＲガス導出管(７)の出口端部(７ｂ)は吸気入口管(１１)に接続され、ＥＧＲガス導出管(７)はその周壁からＥＧＲガス(８)の熱を大気中に放熱するように構成され、水冷式ＥＧＲクーラのないＥＧＲ経路(２)が形成されている。

【0020】

ＥＧＲガス導出孔(６)は、最後部の第４気筒の排気ポート(５)から導出されている。ＥＧＲガス導出孔(６)は、シリンダヘッド(４)の後端面から排気ポート(５)に向けて穿設されたキリ孔である。吸気入口管(１１)は吸気マニホルド(１８)のコレクタ(２０)から導出され導出されている。吸気入口管(１１)にはエアクリーナ(図示せず)から導出された吸気導出管(２１)が接続される。

【0021】

図１(Ａ)、図２に示すように、ＥＧＲガス導出管(７)の周壁に放熱フィン(９)が形成されている。
図１(Ａ)、図２に示すように、ＥＧＲガス導出管(７)の出口側端部(７ｂ)が吸気入口管(１１)に螺旋状に巻き付けられ、吸気入口管(１１)の周壁にＥＧＲガス導出管(７)の出口側端部(７ｂ)の旋回方向に所定間隔を保持した複数のＥＧＲガス導入孔(１２)が設けられている。
図１(Ａ)に示すように、ＥＧＲガス導入孔(１２)は、吸気入口管(１１)の吸気下流側のものよりも、吸気上流側のものの方が、開口面積が大きく形成されている。
図２に示すように、排気経路(２)はＥＧＲ弁のない常時開通状態とされている。
ＥＧＲガス導出管(７)の出口側端部(７ｂ)は吸気入口管(１１)に溶接で固定されている。

【符号の説明】

【0022】

(１) 排気経路
(２) ＥＧＲ経路
(３) 吸気経路
(４) シリンダヘッド
(５) 排気ポート
(６) ＥＧＲガス導出孔
(７) ＥＧＲガス導出管
(７ａ) 入口端部
(７ｂ) 出口端部
(８) ＥＧＲガス
(９) 放熱フィン
(１１) 吸気入口管
(１２) ＥＧＲガス導入孔
(１３) 排気マニホルド
(１６) 吸気

【図1】

【図2】

【図3】