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JP6163447B2 - エンジン - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンに関し、詳しくは、低圧ＥＧＲクーラを小型化することができるエンジンに関する。
従来、エンジンとして、エンジン本体と、ＤＰＦケースと、高圧ＥＧＲ経路と、過給機と、低圧ＥＧＲ経路とを備え、高圧ＥＧＲ通路が排気マニホールドと吸気マニホールドとの間に介設され、ＤＰＦケースから排気放出経路が導出され、過給機のエアコンプレッサから吸気管が導出され、低圧ＥＧＲ経路がＤＰＦケースの排気放出経路と吸気管との間に介設され、低圧ＥＧＲ経路に低圧ＥＧＲクーラが設けられたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種のエンジンによれば、エンジンの運転領域に応じて高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとを使い分け、エンジンの全運転領域で適正なＮＯＸの低減効果が得られる利点がある。
しかし、この特許文献１のものでは、低圧ＥＧＲ経路が短くまとめられているため、問題がある。
特開２００７−１４６７７４号公報(図１参照)
《問題点》 低圧ＥＧＲクーラが大型化する。
この特許文献１のものでは、低圧ＥＧＲ経路が短くまとめられているため、低圧ＥＧＲクーラ以外の部分からの放熱性が低く、低圧ＥＧＲクーラに対する放熱の依存度が高く、低圧ＥＧＲクーラが大型化する。
解決課題 低圧ＥＧＲクーラを小型化
本発明の課題は、低圧ＥＧＲクーラを小型化することができるエンジンを提供することにある。
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，図２または図９，図１０に例示するように、エンジン本体(１)と、ＤＰＦケース(２)と、高圧ＥＧＲ経路(３)と、過給機(４)と、低圧ＥＧＲ経路(５)とを備え、
高圧ＥＧＲ経路(３)が排気マニホールド(６)と吸気マニホールド(７)との間に介設され、
ＤＰＦケース(２)から排気放出経路(８)が導出され、過給機(４)のエアコンプレッサ(４ａ)から吸気管(９)が導出され、低圧ＥＧＲ経路(５)がＤＰＦケース(２)の排気放出経路(８)と吸気管(９)との間に介設され、低圧ＥＧＲ経路(５)に低圧ＥＧＲクーラ(１０)が設けられた、エンジンにおいて、
ＤＰＦケース(２)はエンジン本体(１)に搭載され、
クランク軸(１１)の架設方向を前後方向、フライホイール(１２)側を後側、エンジン本体(１)の幅方向を横方向として、
図１，図２または図９，図１０に例示するように、低圧ＥＧＲ経路(５)は、エンジン本体(１)後側に沿う後側経路部分(１３)と、排気マニホールド(６)側のエンジン本体(１)横側に沿う横側経路部分(１４)とを備えている、ことを特徴とするエンジン。
(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》 低圧ＥＧＲクーラを小型化することができる。
図１，図２または図９，図１０に例示するように、ＤＰＦケース(２)はエンジン本体(１)に搭載され、低圧ＥＧＲ経路(５)は、エンジン本体(１)後側に沿う後側経路部分(１３)と、排気マニホールド(６)側のエンジン本体(１)横側に沿う横側経路部分(１４)とを備えているので、ＤＰＦケース(２)がエンジン本体(１)に搭載されたコンパクトな形状でありながら、低圧ＥＧＲ経路(５)の経路長さを後側経路部分(１３)と横側経路部分(１４)とによって長くすることができ、低圧ＥＧＲクーラ(１０)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
(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》 低圧ＥＧＲクーラを小型化することができる。
図１，図２または図９，図１０に例示するように、シリンダヘッド(１５)の上面(１５ａ)よりも低い位置で、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)に低圧ＥＧＲクーラ(１０)が配置され、低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)の始端寄り部分(１３ａ)が、シリンダヘッドカバー(１６)の真後ろに配置され、後側経路部分(１３)の終端寄り部分(１３ｂ)が、始端寄り部分(１３ａ)から下方に折り曲げられ、後側経路部分(１３)の終端部(１３ｃ)が低圧ＥＧＲクーラ(１０)に接続されているので、終端寄り部分(１３ｂ)の折り曲げによって後側経路部分(１３)の経路長さが長くなり、後側経路部分(１３)の放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、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》 低圧ＥＧＲクーラの冷却性能を高く維持することができる。
図２または図１０に例示するように、シリンダヘッド(１５)の上面(１５ａ)よりも低い低圧ＥＧＲクーラ(１０)の冷媒にシリンダヘッド(１５)の冷却水ジャケットを通過するエンジン冷却水が用いられているので、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に溜まろうとするエアや水蒸気が、シリンダヘッド(１５)の冷却水ジャケットに抜けやすく、低圧ＥＧＲクーラ(１０)の冷却性能を高く維持することができる。
(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》 低圧ＥＧＲクーラを小型化することができる。
図１または図９に例示するように、吸気マニホールド(７)側のＤＰＦケース端部(２ａ)から排気放出経路(８)が導出され、吸気マニホールド(７)側で、排気放出経路(８)から低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)が分岐されているので、吸気マニホールド(７)側の排気放出経路(８)から排気マニホールド(６)側の横側経路部分(１４)に至る後側経路部分(１３)の経路長さが長くなり、後側経路部分(１３)の放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、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》 エンジンの全長を短く維持することができる。
図１２に例示するように、ＤＰＦケース(２)がエンジン本体(１)の上方に配置され、真上から見て、排気放出経路(８)と低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)とが、ＤＰＦケース(２)の下方で、ＤＰＦケース(２)と重なる位置に配置されているので、排気放出経路(８)と低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)とが、ＤＰＦケース(２)よりも後側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全長を短く維持することができる。
(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５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》 エンジンの全幅を短く維持することができる。
図４または図１２に例示するように、ＤＰＦケース(２)がエンジン本体(１)の上方に配置され、真上から見て、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)の一部がＤＰＦケース(２)と重なる位置に配置されているので、横側経路部分(１４)の一部がＤＰＦケース(２)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
(請求項７に係る発明)
請求項７に係る発明は、請求項１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》 エンジンの全幅を短く維持することができる。
図４または図１２に例示するように、排気マニホールド(６)に過給機(４)が取り付けられ、真上から見て、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)の一部が過給機(４)と重なる位置に配置されているので、横側経路部分(１４)の一部が過給機(４)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
(請求項８に係る発明)
請求項８に係る発明は、請求項１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》 エンジンの全長と全幅とを短く維持することができる。
図１２に例示するように、真上から見て、高圧ＥＧＲ経路(３)がＤＰＦケース(２)の下方でＤＰＦケース(２)と重なる位置に配置されているので、高圧ＥＧＲ経路(３)がＤＰＦケース(２)よりも後側及び横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全長と全幅とを短く維持することができる。
(請求項９に係る発明)
請求項９に係る発明は、請求項１から請求項８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》 低圧ＥＧＲクーラを小型化することができる。
図２または図１０，１１に例示するように、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)が、一旦下降して上昇する下凸迂回経路部分(１４ａ)を備え、この下凸迂回経路部分(１４ａ)の上側の終端部(１４ｂ)が吸気管(９)に接続されているので、下凸迂回経路部分(１４ａ)によって横側経路部分(１４)の経路長さが長くなり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
(請求項１０に係る発明)
請求項１０に係る発明は、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》 低圧ＥＧＲクーラ内や低圧ＥＧＲバルブケース内の腐食を抑制することができる。
図２，図３(Ａ)(Ｂ)または図１０，１１に例示するように、下凸迂回経路部分(１４ａ)の上流側に低圧ＥＧＲクーラ(１０)が配置され、下凸迂回経路部分(１４ａ)に低圧ＥＧＲバルブケース(１７)が配置され、下凸迂回経路部分(１４ａ)の最も低い部分が低圧ＥＧＲクーラ(１０)と低圧ＥＧＲバルブケース(１７)から流出する凝縮水の凝縮水溜(１８)とされているので、硫酸成分を含む凝縮水が低圧ＥＧＲクーラ(１０)や低圧ＥＧＲバルブケース(１７)に溜まりにくく、低圧ＥＧＲクーラ(１０)内や低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内の腐食を抑制することができる。
(請求項１１に係る発明)
請求項１１に係る発明は、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》 低圧ＥＧＲバルブケース内やＥＧＲバルブの腐食を抑制することができる。
図２，図３(Ａ)(Ｂ)に例示するように、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)の下部に凝縮水溜(１８)が配置されているので、硫酸成分を含む凝縮水が低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内に溜まらず、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内やＥＧＲバルブ(１７ａ)の腐食を抑制することができる。
(請求項１２に係る発明)
請求項１２に係る発明は、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バルブのバルブ頭部の腐食を抑制することができる。
図３(Ｃ)に例示するように、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)は水平方向に沿う向きに方向付けられ、ＥＧＲバルブ(１７ａ)のバルブステム(１７ｂ)も水平方向に沿う向きに方向付けられているので、硫酸成分を含む凝縮水が低圧ＥＧＲバルブケース(１７)やバルブステム(１７ｂ)の傾斜に沿ってＥＧＲバルブ(１７ａ)のバルブ頭部(１７ｄ)に案内される不具合がなく、ＥＧＲバルブ(１７ａ)のバルブ頭部(１７ｄ)の腐食を抑制することができる。
(請求項１３に係る発明)
請求項１３に係る発明は、請求項１１または請求項１２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 凝縮水溜の耐久性が高い。
図３(Ａ)(Ｂ)に例示するように、凝縮水溜(１８)は鋳造または鍛造の水受皿で構成されているので、凝縮水溜(１８)の耐久性が高い。
(請求項１４に係る発明)
請求項１４に係る発明は、請求項１２または請求項１３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 低圧ＥＧＲバルブケース内やＥＧＲバルブのメンテナンスや、ＥＧＲバルブの交換が容易になる。
図３(Ａ)(Ｂ)に例示するように、凝縮水溜(１８)は低圧ＥＧＲバルブケース(１７)に取り外し可能に取り付けられているので、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内やＥＧＲバルブ(１７ａ)のメンテナンスや、ＥＧＲバルブ(１７ａ)の交換が容易になる。
(請求項１５に係る発明)
請求項１５に係る発明は、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》 低圧ＥＧＲバルブケース内の腐食を抑制することができる。
図１０，図１１に例示するように、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)が凝縮水溜(１８)のある側に向けて下り傾斜状に傾けられているので、硫酸成分を含む凝縮水(２１)が低圧ＥＧＲバルブケース(１７)に溜まりにくく、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内の腐食を抑制することができる。
(請求項１６に係る発明)
請求項１６に係る発明は、請求項９から請求項１５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》 低圧ＥＧＲクーラを小型化することができる。
図２または図１０，図１１に例示するように、下凸迂回経路部分(１４ａ)の最も低い部分(１４ｄ)が排気マニホールド(６)よりも低い位置に配置され、排気マニホールド(６)の上部に過給機(４)が配置され、吸気管(９)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(９ａ)を備え、この傾斜吸気管部分(９ａ)に低圧ＥＧＲ経路(５)の終端部(５ａ)が接続されているので、斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(９ａ)によって、低圧ＥＧＲ経路(５)の経路長さが長くなり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
(請求項１７に係る発明)
請求項１７に係る発明は、請求項９，１０，１５，１６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》 低圧ＥＧＲクーラを小型化することができる。
図１０，図１１に例示するように、下凸迂回経路部分(１４ａ)の上昇経路部分(１４ｃ)が吸気管(９)の形状に沿う折れ曲がり形状とされているので、折れ曲がり形状によって、上昇経路部分(１４ｃ)の経路長さが長くなり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
(請求項１８に係る発明)
請求項１４に係る発明は、請求項９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》 エンジンの全幅を短く維持することができる。
図４または図１２に例示するように、真上から見て、下凸迂回経路部分(１４ａ)の一部が過給機(４)の下方で、過給機(４)に重なる位置に配置されているので、下凸迂回経路部分(１４ａ)の一部が過給機(４)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
(請求項１９に係る発明)
請求項１９に係る発明は、請求項９から請求項１８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》 エンジンの全幅を短く維持することができる。
図４または図１２に例示するように、真上から見て、下凸迂回経路部分(１４ａ)の一部が吸気管(９)の下方で、吸気管(９)と重なる位置に配置されているので、下凸迂回経路部分(１４ａ)の一部が吸気管(９)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
(請求項２０に係る発明)
請求項２０に係る発明は、請求項１から請求項１９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》 寒冷時のブローバイガス出口付近の氷結を防止することができる。
図３(Ｃ)または図１１に例示するように、エンジンの冷始動期間と、その後の暖機期間とからなるエンジン冷始動暖機期間のうちの所定期間、低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)からブローバイガス出口(１９ｂ)に向けて低圧ＥＧＲガス(２０)が流出するように構成されているので、ブローバイガス出口(１９ｂ)が低圧ＥＧＲガス(２０)の熱で加温され、寒冷時のブローバイガス出口(１９ｂ)の氷結を防止することができる。
(請求項２１に係る発明)
請求項２１に係る発明は、請求項２０に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 低圧ＥＧＲ出口の詰まりを防止することができる。
図３(Ｃ)に例示するように、吸気管(９)の横周壁(９ｆ)に横向きの低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が配置されているので、ブローバイガス出口(１９ｂ)から流出したブローバイガス(２２)中の水やオイルやカーボンが低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)に進入しにくく、低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)の詰まりを防止することができる。
(請求項２２に係る発明)
請求項２２に係る発明は、請求項２０に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 低圧ＥＧＲ出口の詰まりを防止することができる。
図１１に例示するように、吸気管(９)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(９ａ)を備え、傾斜吸気管部分(９ａ)の下寄りの周壁(９ｃ)に低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が配置され、傾斜吸気管部分(９)の上寄りの周壁(９ｄ)にブローバイガス出口(１９ｂ)が配置され、ブローバイガス出口(１９ｂ)真下に位置する下寄りの周壁(９ｃ)の真下位置(９ｅ)よりも高い位置に低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が配置されているので、ブローバイガス出口(１９ｂ)から流出したブローバイガス(２２)中の水やオイルやカーボンが低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)に進入しにくく、低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)の詰まりを防止することができる。
本発明の第１実施形態に係るエンジンの背面図である。 図１のエンジンの右側面図である。 図１のエンジンで用いる低圧バルブケースと吸気通路を説明する図で、図３(Ａ)は低圧バルブケースの縦断側面図、図３(Ｂ)は図３(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図、図３(Ｃ)は吸気通路の断面図である。 図１のエンジンの平面図である。 図１のエンジンの正面図である。 図１のエンジンの左側面図である。 図１のエンジンを右前方から見下ろした斜視図である。 図１のエンジンを左斜め下から見上げた斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るエンジンの背面図である。 図９のエンジンの右側面図である。 図９のエンジンで用いる下凸迂回経路と低圧ＥＧＲバルブケースと吸気管の縦断側面図である。 図９のエンジンの平面図である。 図９のエンジンの正面図である。 図９のエンジンの左側面図である。 図９のエンジンを右前方から見下ろした斜視図である。
図１〜図８は本発明の第１実施形態に係るエンジンを説明する図、図９〜図１５は本発明の第２実施形態に係るエンジンを説明する図であり、各実施形態では、水冷の立形直列多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
第１実施形態について説明する。
エンジン本体の概要は、次の通りである。
図１、図２に示すように、シリンダブロック(２３)の上部にシリンダヘッド(１５)が組み付けられ、シリンダヘッド(１５)の上部にシリンダヘッドカバー(１６)が組み付けられ、シリンダブロック(２３)の前部に水ポンプケース(２４)が組み付けられ、シリンダブロック(２３)の後部にフライホイールハウジング(２５)が配置され、その内部にフライホイール(１２)が収容され、シリンダブロック(２３)の下部にオイルパン(２６)が組み付けられている。
シリンダヘッド(１５)の横一側には排気マニホールド(６)が組付けられ、横他側には吸気マニホールド(７)が組み付けられている。
このエンジンの概要は、次の通りである。
図１、図２に示すように、エンジン本体(１)と、ＤＰＦケース(２)と、高圧ＥＧＲ経路(３)と、過給機(４)と、低圧ＥＧＲ経路(５)とを備えている。
高圧ＥＧＲ経路(３)が排気マニホールド(６)と吸気マニホールド(７)との間に介設されている。
ＤＰＦケース(２)から排気放出経路(８)が導出され、過給機(４)のエアコンプレッサ(４ａ)から吸気管(９)が導出され、低圧ＥＧＲ経路(５)がＤＰＦケース(２)の排気放出経路(８)と吸気管(９)との間に介設され、低圧ＥＧＲ経路(５)に低圧ＥＧＲクーラ(１０)が設けられている。
ＤＰＦケース(２)はエンジン本体(１)に搭載されている。
クランク軸(１１)の架設方向を前後方向、フライホイール(１２)側を後側、エンジン本体(１)の幅方向を横方向とする。
図１、図２に示すように、低圧ＥＧＲ経路(５)は、エンジン本体(１)後側に沿う後側経路部分(１３)と、排気マニホールド(６)側のエンジン本体(１)横側に沿う横側経路部分(１４)とを備えている。
これにより、ＤＰＦケース(２)がエンジン本体(１)に搭載されたコンパクトな形状でありながら、低圧ＥＧＲ経路(５)の経路長さを後側経路部分(１３)と横側経路部分(１４)とによって長くすることができ、低圧ＥＧＲクーラ(１０)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
図１、図２に示すように、シリンダヘッド(１５)の上面(１５ａ)よりも低い位置で、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)に低圧ＥＧＲクーラ(１０)が配置されている。
低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)の始端寄り部分(１３ａ)が、シリンダヘッドカバー(１６)の真後ろに配置され、後側経路部分(１３)の終端寄り部分(１３ｂ)が、始端寄り部分(１３ａ)から下方に折り曲げられ、後側経路部分(１３)の終端部(１３ｃ)が低圧ＥＧＲクーラ(１０)に接続されている。
これにより、終端寄り部分(１３ｂ)の折り曲げによって後側経路部分(１３)の経路長さが長くなり、後側経路部分(１３)の放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
図２に示すように、シリンダヘッド(１５)よりも低い低圧ＥＧＲクーラ(１０)の冷媒にシリンダヘッド(１５)の冷却水ジャケットを通過するエンジン冷却水が用いられている。
これにより、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に溜まろうとするエアや水蒸気が、シリンダヘッド(１５)の冷却水ジャケットに抜けやすく、低圧ＥＧＲクーラ(１０)の冷却性能を高く維持することができる。
図１に示すように、吸気マニホールド(７)側のＤＰＦケース端部(２ａ)から排気放出経路(８)が導出され、吸気マニホールド(７)側で、排気放出経路(８)から低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)が分岐されている。
これにより、吸気マニホールド(７)側の排気放出経路(８)から排気マニホールド(６)側の横側経路部分(１４)に至る後側経路部分(１３)の経路長さが長くなり、後側経路部分(１３)の放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
図４に示すように、ＤＰＦケース(２)がエンジン本体(１)の上方に配置され、真上から見て、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)の一部がＤＰＦケース(２)と重なる位置に配置されている。
これにより、横側経路部分(１４)の一部がＤＰＦケース(２)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
図４に示すように、排気マニホールド(６)に過給機(４)が取り付けられ、真上から見て、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)の一部が過給機(４)と重なる位置に配置されている。
これにより、横側経路部分(１４)の一部が過給機よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
図２に示すように、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)が、一旦下降して上昇する下凸迂回経路部分(１４ａ)を備え、この下凸迂回経路部分(１４ａ)の上側の終端部(１４ｂ)が吸気管(９)に接続されている。
これにより、下凸迂回経路部分(１４ａ)によって横側経路部分(１４)の経路長さが長くなり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
図２に示すように、下凸迂回経路部分(１４ａ)の上流側に低圧ＥＧＲクーラ(１０)が配置され、下凸迂回経路部分(１４ａ)低圧ＥＧＲバルブケース(１７)が配置され、下凸迂回経路部分(１４ａ)の最も低い部分(１４ｄ)が低圧ＥＧＲクーラ(１０)と低圧ＥＧＲバルブケース(１７)から流出する凝縮水の凝縮水溜(１８)とされている。
これにより、硫酸成分を含む凝縮水が低圧ＥＧＲクーラ(１０)や低圧ＥＧＲバルブケース(１７)に溜まりにくく、低圧ＥＧＲクーラ(１０)内や低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内の腐食を抑制することができる。
図２，図３(Ａ)(Ｂ)に示すように、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)の下部に凝縮水溜(１８)が配置されている。これにより、硫酸成分を含む凝縮水が低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内に溜まらず、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内やＥＧＲバルブ(１７ａ)の腐食を抑制することができる。
図３(Ａ)に示すように、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)は水平方向に沿う向きに方向付けられ、ＥＧＲバルブ(１７ａ)のバルブステム(１７ｂ)も水平方向に沿う向きに方向付けられている。これにより、硫酸成分を含む凝縮水が低圧ＥＧＲバルブケース(１７)やバルブステム(１７ｂ)の傾斜に沿ってＥＧＲバルブ(１７ａ)のバルブ頭部(１７ｄ)に案内される不具合がなく、ＥＧＲバルブ(１７ａ)のバルブ頭部(１７ｄ)の腐食を抑制することができる。
図３(Ａ)(Ｂ)に示すように、凝縮水溜(１８)は鋳造された水受皿で構成されている。このため、凝縮水溜(１８)の耐久性が高い。凝縮水溜(１８)は鋳鉄の鋳造品で構成されているが、鍛造品を用いてもよい。
凝縮水溜(１８)は低圧ＥＧＲバルブケース(１７)に取り外し可能に取り付けられている。このため、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内やＥＧＲバルブ(１７ａ)のメンテナンスや、ＥＧＲバルブ(１７ａ)の交換が容易になる。凝縮水溜(１８)はボルトによって低圧ＥＧＲバルブケース(１７)に取り付ける。
図２に示すように、下凸迂回経路部分(１４ａ)の最も低い部分(１４ｄ)が排気マニホールド(６)よりも低い位置に配置されている。
排気マニホールド(６)の上部に過給機(４)が配置され、吸気管(９)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(９ａ)を備え、この傾斜吸気管部分(９ａ)に低圧ＥＧＲ経路(５)の終端部(５ａ)が接続されている。
これにより、斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(９ａ)によって、低圧ＥＧＲ経路(５)の経路長さが長くなり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
図４に示すように、真上から見て、下凸迂回経路部分(１４ａ)の一部が過給機(４)の下方で、過給機(４)に重なる位置に配置されている。
これにより、下凸迂回経路部分(１４ａ)の一部が過給機(４)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
図４に示すように、真上から見て、下凸迂回経路部分(１４ａ)の一部が吸気管(９)の下方で、吸気管(９)と重なる位置に配置されている。
これにより、下凸迂回経路部分(１４ａ)の一部が吸気管(９)よりも横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全幅を短く維持することができる。
図３(Ｃ)に示すように、低圧ＥＧＲ経路(５)の終端部(５ａ)に吸気管(９)で開口する低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が設けられ、ブローバイガス通路(１９)の終端部(１９ａ)に吸気管(９)で開口するブローバイガス出口(１９ｂ)が設けられ、低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)とブローバイガス出口(１９ｂ)とが、吸気管(９)の吸気管内通路(９)を挟んで対向する位置に配置されている。
エンジンの冷始動期間と、その後の暖機期間とからなるエンジン冷始動暖機期間のうちの所定期間、低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)からブローバイガス出口(１９ｂ)に向けて低圧ＥＧＲガス(２０)が流出するように構成されている。
これにより、ブローバイガス出口(１９ｂ)が低圧ＥＧＲガス(２０)の熱で加温され、寒冷時のブローバイガス出口(１９ｂ)の氷結を防止することができる。
図３(Ｃ)に例示するように、吸気管(９)の横周壁(９ｆ)に横向きの低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が配置されている。
これにより、ブローバイガス出口(１９ｂ)から流出したブローバイガス(２２)中の水やオイルやカーボンが低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)に進入しにくく、低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)の詰まりを防止することができる。
また、低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)と対向する吸気管(９)の横周壁(９ｆ)には、横向きのブローバイガス出口(１９ｂ)が配置されている。
図１に示すように、排気放出経路(８)の始端部を構成し、低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)を分岐させるＤＰＦケース(２)の排気放出パイプ(２ｂ)は、排気マニホールド(６)側から離れる方向に傾けられている。
これにより、後側経路部分(１３)の経路長さが長くなり、後側経路部分(１３)の放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
排気放出パイプ(２ｂ)の先には排気放出経路(８)を構成する排気ダクト(図示せず)が接続され、排気ダクトの先にはＳＣＲ触媒ケースが接続されている。
ＤＰＦケース(２)内には、上流側にＤＯＣ(３２)、下流側にＤＰＦ(３３)が配置されている。ＤＯＣはディーゼル酸化触媒、ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタである。
ＳＣＲ触媒は、選択還元型ＮＯＸ触媒である。
図１、図２に示すように、高圧ＥＧＲ経路(３)は、シリンダヘッド(１５)の真後ろの後部高圧ＥＧＲクーラ(２７)とシリンダヘッド(１５)の真横の横部高圧ＥＧＲクーラ(２８)とを備えている。この後部高圧ＥＧＲクーラ(２７)と横部高圧ＥＧＲクーラ(２８)はいずれもシリンダヘッド(１５)の上面(１５ａ)よりも低い位置に配置され、冷媒にシリンダヘッド(１５)の冷却水ジャケットを通過するエンジン冷却水が用いられている。
このため、後部高圧ＥＧＲクーラ(２７)や横部高圧ＥＧＲクーラ(２８)に溜まろうとするエアや水蒸気が、シリンダヘッド(１５)の冷却水ジャケットに抜けやすく、低圧ＥＧＲクーラ(１０)の冷却性能を高く維持することができる。
高圧ＥＧＲ経路(３)のうち、後部高圧ＥＧＲクーラ(２７)や横部高圧ＥＧＲクーラ(２８)を除くパイプ部分と、低圧ＥＧＲ経路(５)のうち、低圧ＥＧＲクーラ(１０)と低圧ＥＧＲバルブケース(１７)を除くパイプ部分は、放熱しやすい金属パイプで構成されている。
図３に示す低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内にはＥＧＲバルブ(１７ａ)が収容され、バルブステム(１７ｂ)の周囲がステムシール(１７ｃ)で封止されている。
ＥＧＲバルブケース(１７)の前側にはバルブアクチュエータ(２９)が取り付けられ、バルブアクチュエータ(２９)でＥＧＲバルブ(１７ａ)が開閉される。
図２に示すように、ブローバイガス通路(１９)の途中にはオイルセパレータ(１９ｃ)が設けられ、図４に示すように、オイルセパレータ(１９ｃ)はシリンダヘッドカバー(１６)の真上に配置されている。
図６に示すように、エンジン本体の吸気マニホールド(７)側には、コモンレールシステム(３０)と電子スロットル装置(３１)が配置されている。図４に示すように、電子スロットル装置(３１)は、吸気マニホールド(７)の真上に配置されている。
第１実施形態の内容は、以上の通りである。
第２実施形態は、次の点が第１実施形態と異なる。他の点は、第１実施形態と同じであり、図９〜図１５中、第１実施形態と同一の要素には、図１〜図８と同一の符号を付しておく。
図１２に示すように、ＤＰＦケース(２)がエンジン本体(１)の上方に配置され、
真上から見て、排気放出経路(８)と低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)とが、ＤＰＦケース(２)の下方で、ＤＰＦケース(２)と重なる位置に配置されている。
これにより、排気放出経路(８)と低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)とが、ＤＰＦケース(２)よりも後側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全長を短く維持することができる。
図４に示すように、真上から見て、高圧ＥＧＲ経路(３)がＤＰＦケース(２)の下方でＤＰＦケース(２)と重なる位置に配置されている。
これにより、高圧ＥＧＲ経路(３)がＤＰＦケース(２)よりも後側及び横側に大きく張り出すことがなく、エンジンの全長と全幅とを短く維持することができる。
図１０，図１１に示すように、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)が凝縮水溜(１８)のある側に向けて下り傾斜状に傾けられている。
これにより、硫酸成分を含む凝縮水(２１)が低圧ＥＧＲバルブケース(１７)に溜まりにくく、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)内の腐食を抑制することができる。
低圧ＥＧＲバルブケース(１７)は、下迂回経路部分(１４ａ)に配置されている。
ＥＧＲバルブ(１７ａ)とバルブステム(１７ｂ)とステムシール(１７ｃ)とは、いずれも低圧ＥＧＲバルブケース(１７)と同様、凝縮水溜(１８)のある側に向けて下り傾斜状に傾けられている。
これにより、ＥＧＲバルブ(１７ａ)とバルブステム(１７ｂ)とステムシール(１７ｃ)に硫酸成分を含む凝縮水(２１)が付着しても、この凝縮水(２１)は凝縮水溜(１８)側に流れ落ちやすい。
バルブアクチュエータ(２９)も、低圧ＥＧＲバルブケース(１７)と同様、凝縮水溜(１８)のある側に向けて下り傾斜状に傾けられている。
図１０，図１１に示すように、下凸迂回経路部分(１４ａ)の上昇経路部分(１４ｃ)が吸気管(９)の形状に沿う折れ曲がり形状とされている。
これにより、折れ曲がり形状によって、上昇経路部分(１４ｃ)の経路長さが長くなり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)以外の部分からの放熱性が高まり、低圧ＥＧＲクーラ(１０)に対する放熱の依存度が低下し、低圧ＥＧＲクーラ(１０)を小型化することができる。
図１１に示すように、吸気管(９)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(９ａ)を備え、傾斜吸気管部分(９ａ)の下寄りの周壁(９ｃ)に低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が配置され、傾斜吸気管部分(９)の上寄りの周壁(９ｄ)にブローバイガス出口(１９ｂ)が配置されている。
ブローバイガス出口(１９ｂ)真下に位置する下寄りの周壁(９ｃ)の真下位置(９ｅ)よりも高い位置に低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が配置されている。
これにより、ブローバイガス出口(１９ｂ)から流出したブローバイガス(２２)中の水やオイルやカーボンが低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)に進入しにくく、低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)の詰まりを防止することができる。
(１) エンジン本体
(２) ＤＰＦケース
(２ａ) ＤＰＦケース端部
(３) 高圧ＥＧＲ経路
(４) 過給機
(４ａ) エアコンプレッサ
(５) 低圧ＥＧＲ経路
(５ａ) 終端部
(５ｂ) 低圧ＥＧＲ出口
(６) 排気マニホールド
(７) 吸気マニホールド
(８) 排気放出経路
(９) 吸気管
(９ａ) 傾斜吸気管部分
(９ｂ) 内部通路
(９ｃ) 下寄りの周壁
(９ｄ) 上寄りの周壁
(９ｅ) 真下位置
(１０) 低圧ＥＧＲクーラ
(１１) クランク軸
(１２) フライホイール
(１３) 後側経路部分
(１３ａ) 始端寄り部分
(１３ｂ) 終端寄り部分
(１３ｃ) 終端部
(１４) 横側経路部分
(１４ａ) 下凸迂回経路部分
(１４ｂ) 終端部
(１４ｃ) 上昇経路部分
(１４ｄ) 最も低い部分
(１５) シリンダヘッド
(１５ａ) 上面
(１６) シリンダヘッドカバー
(１７) 低圧ＥＧＲバルブケース
(１７ａ) ＥＧＲバルブ
(１７ｂ) バルブステム
(１７ｄ) バルブ頭部
(１８) 凝縮水溜
(１９) ブローバイガス通路
(１９ａ) 終端部
(１９ｂ) ブローバイガス出口
(２０) 低圧ＥＧＲガス

Claims (22)

  1. エンジン本体(１)と、ＤＰＦケース(２)と、高圧ＥＧＲ経路(３)と、過給機(４)と、低圧ＥＧＲ経路(５)とを備え、
    高圧ＥＧＲ経路(３)が排気マニホールド(６)と吸気マニホールド(７)との間に介設され、
    ＤＰＦケース(２)から排気放出経路(８)が導出され、過給機(４)のエアコンプレッサ(４ａ)から吸気管(９)が導出され、低圧ＥＧＲ経路(５)がＤＰＦケース(２)の排気放出経路(８)と吸気管(９)との間に介設され、低圧ＥＧＲ経路(５)に低圧ＥＧＲクーラ(１０)が設けられた、エンジンにおいて、
    ＤＰＦケース(２)はエンジン本体(１)に搭載され、
    クランク軸(１１)の架設方向を前後方向、フライホイール(１２)側を後側、エンジン本体(１)の幅方向を横方向として、
    低圧ＥＧＲ経路(５)は、エンジン本体(１)後側に沿う後側経路部分(１３)と、排気マニホールド(６)側のエンジン本体(１)横側に沿う横側経路部分(１４)とを備えている、ことを特徴とするエンジン。
  2. 請求項１に記載されたエンジンにおいて、
    シリンダヘッド(１５)の上面(１５ａ)よりも低い位置で、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)に低圧ＥＧＲクーラ(１０)が配置され、
    低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)の始端寄り部分(１３ａ)が、シリンダヘッドカバー(１６)の真後ろに配置され、後側経路部分(１３)の終端寄り部分(１３ｂ)が、始端寄り部分(１３ａ)から下方に折り曲げられ、後側経路部分(１３)の終端部(１３ｃ)が低圧ＥＧＲクーラ(１０)に接続されている、ことを特徴とするエンジン。
  3. 請求項２に記載されたエンジンにおいて、
    シリンダヘッド(１５)よりも低い低圧ＥＧＲクーラ(１０)の冷媒にシリンダヘッド(１５)の冷却水ジャケットを通過するエンジン冷却水が用いられている、ことを特徴とするエンジン。
  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において、
    吸気マニホールド(７)側のＤＰＦケース端部(２ａ)から排気放出経路(８)が導出され、吸気マニホールド(７)側で、排気放出経路(８)から低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)が分岐されている、ことを特徴とするエンジン。
  5. 請求項１から請求項４に記載されたエンジンにおいて、
    ＤＰＦケース(２)がエンジン本体(１)の上方に配置され、
    真上から見て、排気放出経路(８)と低圧ＥＧＲ経路(５)の後側経路部分(１３)とが、ＤＰＦケース(２)の下方で、ＤＰＦケース(２)と重なる位置に配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  6. 請求項１から請求項５に記載されたエンジンにおいて、
    ＤＰＦケース(２)がエンジン本体(１)の上方に配置され、
    真上から見て、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)の一部がＤＰＦケース(２)と重なる位置に配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    排気マニホールド(６)に過給機(４)が取り付けられ、
    真上から見て、低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)の一部が過給機(４)と重なる位置に配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  8. 請求項１から請求項７に記載されたエンジンにおいて、
    真上から見て、高圧ＥＧＲ経路(３)がＤＰＦケース(２)の下方でＤＰＦケース(２)と重なる位置に配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    低圧ＥＧＲ経路(５)の横側経路部分(１４)が、一旦下降して上昇する下凸迂回経路部分(１４ａ)を備え、この下凸迂回経路部分(１４ａ)の上側の終端部(１４ｂ)が吸気管(９)に接続されている、ことを特徴とするエンジン。
  10. 請求項９に記載されたエンジンにおいて、
    下凸迂回経路部分(１４ａ)の上流側に低圧ＥＧＲクーラ(１０)が配置され、下凸迂回経路部分(１４ａ)に低圧ＥＧＲバルブケース(１７)が配置され、下凸迂回経路部分(１４ａ)の最も低い部分(１４ｄ)が低圧ＥＧＲクーラ(１０)と低圧ＥＧＲバルブケース(１７)から流出する凝縮水の凝縮水溜(１８)とされている、ことを特徴とするエンジン。
  11. 請求項１０に記載されたエンジンにおいて、
    低圧ＥＧＲバルブケース(１７)の下部に凝縮水溜(１８)が配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  12. 請求項１１に記載されたエンジンにおいて、
    低圧ＥＧＲバルブケース(１７)は水平方向に沿う向きに方向付けられ、ＥＧＲバルブ(１７ａ)のバルブステム(１７ｂ)も水平方向に沿う向きに方向付けられている、ことを特徴とするエンジン。
  13. 請求項１１または請求項１２に記載されたエンジンにおいて、
    凝縮水溜(１８)は鋳造または鍛造の水受皿で構成されている、ことを特徴とするエンジン。
  14. 請求項１２または請求項１３に記載されたエンジンにおいて、
    凝縮水溜(１８)は低圧ＥＧＲバルブケース(１７)に取り外し可能に取り付けられている、ことを特徴とするエンジン。
  15. 請求項１０に記載されたエンジンにおいて、
    低圧ＥＧＲバルブケース(１７)が凝縮水溜(１８)のある側に向けて下り傾斜状に傾けられている、ことを特徴とするエンジン。
  16. 請求項９から請求項１５のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    下凸迂回経路部分(１４ａ)の最も低い部分(１４ｄ)が排気マニホールド(６)よりも低い位置に配置され、
    排気マニホールド(６)の上部に過給機(４)が配置され、吸気管(９)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(９ａ)を備え、この傾斜吸気管部分(９ａ)に低圧ＥＧＲ経路(５)の終端部(５ａ)が接続されている、ことを特徴とするエンジン。
  17. 請求項９，１０，１５，１６のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    下凸迂回経路部分(１４ａ)の上昇経路部分(１４ｃ)が吸気管(９)の形状に沿う折れ曲がり形状とされている、ことを特徴とするエンジン。
  18. 請求項９から請求項１７のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    真上から見て、下凸迂回経路部分(１４ａ)の一部が過給機(４)の下方で、過給機(４)に重なる位置に配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  19. 請求項９から請求項１８のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    真上から見て、下凸迂回経路部分(１４ａ)の一部が吸気管(９)の下方で、吸気管(９)と重なる位置に配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  20. 請求項１から請求項１９のいずれかに記載されたエンジンにおいて、
    低圧ＥＧＲ経路(５)の終端部(５ａ)に吸気管(９)で開口する低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が設けられ、ブローバイガス通路(１９)の終端部(１９ａ)に吸気管(９)で開口するブローバイガス出口(１９ｂ)が設けられ、低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)とブローバイガス出口(１９ｂ)とが、吸気管(９)の吸気管内通路(９)を挟んで対向する位置に配置され、
    エンジンの冷始動期間と、その後の暖機期間とからなるエンジン冷始動暖機期間のうちの所定期間、低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)からブローバイガス出口(１９ｂ)に向けて低圧ＥＧＲガス(２０)が流出するように構成されている、ことを特徴とするエンジン。
  21. 請求項２０に記載されたエンジンにおいて、
    吸気管(９)の横周壁(９ｆ)に横向きの低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が配置されている、ことを特徴とするエンジン。
  22. 請求項２０に記載されたエンジンにおいて、
    吸気管(９)が斜め上向きに導出された傾斜吸気管部分(９ａ)を備え、傾斜吸気管部分(９ａ)の下寄りの周壁(９ｃ)に低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が配置され、傾斜吸気管部分(９)の上寄りの周壁(９ｄ)にブローバイガス出口(１９ｂ)が配置され、
    ブローバイガス出口(１９ｂ)真下に位置する下寄りの周壁(９ｃ)の真下位置(９ｅ)よりも高い位置に低圧ＥＧＲ出口(５ｂ)が配置されている、ことを特徴とするエンジン。
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