JPH0988730A - Egrガス冷却装置 - Google Patents

Egrガス冷却装置

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JPH0988730A
JPH0988730A JP7267692A JP26769295A JPH0988730A JP H0988730 A JPH0988730 A JP H0988730A JP 7267692 A JP7267692 A JP 7267692A JP 26769295 A JP26769295 A JP 26769295A JP H0988730 A JPH0988730 A JP H0988730A
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egr gas
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で低製造コストで製造でき、EG
Rガスを効率的に冷却するEGRガス冷却装置を提供す
る。 【解決手段】 排気系から排気ガスの一部を取出し、E
GR配管1を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に
加える排気再循環を行う場合、EGR配管1の外周面
に、エンジン冷却用の冷却水が流される冷却配管2が、
スパイラル状に対接巻装され、冷却配管2の冷却水によ
って、EGR配管1内のEGRガスが冷却されるように
構成されている。 【効果】 複雑で大型の熱交換器の構成が不要となり、
製造コストを削減し、車載重量を低減して、EGRガス
を効率的に冷却することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はEGRガス冷却装
置、特に、排気系から排気ガスの一部を取出し、EGR
配管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加える
排気再循環(以下EGRという)に際して、EGR配管
内のEGRガスを冷却するEGRガス冷却装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】排気系から排気ガスの一部を取出し、E
GR配管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加
えるEGRが行われている。このEGRを行うと、燃焼
混合気中の窒素ガス、炭酸ガスなどの不活性ガスの割合
が増加するために、燃焼温度が低下しNOxの発生を抑
えることが可能になる。さらに適量のEGRを行うこと
により、ポンプ損失の低減と燃焼ガスの温度低下によ
り、冷却液への放熱損失が低減し、作動ガス量及び組成
の変化により、比熱比の増大によるサイクル効率が向上
する。しかし、EGRに際して、EGRガスの温度が高
すぎると、EGRガスの体積が増加して冷えた外気(吸
気)量を増せず、したがって吸気温度が低下しないため
燃費が悪くなるとともに、EGR配管のバルブの耐久性
を劣化させ、バルブを破損することがあるため、EGR
配管内のEGRガスを、特にEGR率を高めた場合等に
は適度に冷却することが必要である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このEGR配管内のE
GRガスの冷却のために、従来は、例えば、実公昭57
−309号公報に開示されているように、EGR配管を
多管伝熱管構造にし、この多管伝熱管にエンジンの冷却
水を接触流動させる多管式熱交換器を車両に搭載し、こ
の多管式熱交換器によって、多管伝熱管内のEGRガス
を冷却していた。しかし、この多管式熱交換器は、構造
が複雑で製造コスト上で問題があり、また装置が大型化
し車載重量が増大するという面でも問題がある。
【0004】本発明は、前述したようなこの種のEGR
ガス冷却の現状に鑑みてなされたものであり、その目的
は、構造が簡単で低製造コストで製造でき、また燃費を
向上させるためEGRガスを効率的に冷却するEGRガ
ス冷却装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、排気系から排気ガスの一部を取出し、E
GR配管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に加
える排気再循環に際して、前記EGR配管内のEGRガ
スを冷却するEGRガス冷却装置であって、前記EGR
配管の外周面に、エンジン冷却用の冷却水が流される冷
却配管が、スパイラル状に対接巻装されていることを特
徴とするものである。
【0006】また本発明においては、前記EGR配管の
外周面に、スパイラル状に凹溝が形成され、前記冷却配
管が前記凹溝に嵌合して、前記EGR配管に対接巻装さ
れていることが好ましい。
【0007】さらに本発明では、前記冷却配管の前記E
GR配管の対接部が、平面状に形成されていることが好
ましい。
【0008】さらにまた本発明においては、前記冷却配
管が、長手方向において互いに対向する外壁面が平面状
である扁平管に形成されていることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明を、図1を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の要部の構成を示す説明図
である。
【0010】本発明に使用される車両にはEGRが設け
られ、図1に示すように、一端側を車両の排気系の排気
口に位置させ、他端側を車両のエンジンの吸気口に位置
させ、排気系から排出されるEGRガスの一部Eを取出
して、エンジンの吸気口に戻すEGR配管1が配設され
ている。このEGR配管1の外周面には、エンジンの冷
却水Wが流される冷却配管2がスパイラル状に巻装さ
れ、この冷却配管2はろう付けまたは溶接の手段によっ
て、EGR配管1に密着・固定されている。このEGR
配管1の管径はエンジン排気量とEGR率によって決ま
るが、冷却配管2の管径及び巻装ピッチは、エンジンの
吸気口に戻されるEGRガスを、あらゆる運転条件下に
おいて予め設定した所定の温度に冷却するように選択さ
れている。
【0011】このような構成の本発明では、排気系から
排出される排気ガスの一部EがEGR配管1の一端か
ら、EGR配管1内に取込まれ、EGR配管1を介し
て、エンジンの吸気口に送られ、混合気に加えられてE
GRが行われる。この場合にEGR配管1により、エン
ジンの吸気口に送られるEGRガスの流量、すなわちE
GR率は、目的とするNOxレベルとエンジンの安定性
とが満足する範囲内に、予め設定され制御されている。
このようにして、EGRを行うことにより、エンジンの
燃焼混合気中の窒素ガス、炭酸ガスなどの不活性ガスの
割合が増加するために、燃焼温度が低下してNOxの発
生が抑えられる。また、適量のEGRを行うことによ
り、ポンプ損失が低減し、燃焼ガスの温度が低下するた
めに、冷却液への放熱損失が低減し、作動ガス量及び組
成の変化によって、比熱比が増大してサイクル効率が向
上する。
【0012】この場合、本発明によると、EGR配管1
内のEGRガスが、冷却配管2内のエンジンの冷却水に
よって、最適のEGRを実施するために最適の温度に冷
却されるので、EGRガスの体積が減少して冷えた外気
量を増すことができ、したがって吸気温度が低下して燃
費が向上するとともに、EGRガスの温度が高すぎるた
めに発生するEGR配管1のバルブの耐久性の劣化やバ
ルブの破損は発生せず、また、EGRガスの温度が低過
ぎるために発生する腐食性の強い水分が凝縮したり、デ
ポジットが付着して通路を腐食することもない。
【0013】このように、本実施例によると、排気系か
ら排出される排気ガスの一部Eを取出して、エンジンの
吸気口に戻すEGR配管1の外周面に、エンジンの冷却
水が流される冷却配管2をスパイラル状に巻装固定する
簡単な構成により、別途複雑な多管式熱交換器の組込が
不要となり、製造コストを低減させることができ、最適
の温度のEGRガスによるEGRを実行して、EGR配
管1のバルブの耐久性の劣化やバルブの破損なしに、N
Oxの発生を抑えるとともに、燃費を向上することが可
能になり、また、比熱比の増大によりサイクル効率を向
上させることも可能になる。
【0014】次に本発明の他の実施例を、図2を参照し
て説明する。図2は本実施例の要部の構成を示す説明図
である。
【0015】本実施例では、図2に示すように、EGR
配管1の外周面に、スパイラル状に凹溝1aが形成さ
れ、冷却配管2がこの凹溝1a内に一部嵌合して、EG
R配管1に対接巻装され、該冷却配管2とEGR配管1
は好ましくはろう付けまたは溶接されている。
【0016】このように構成することにより、冷却配管
2が、EGR配管1の凹溝1aと広い接触面積で接触し
た状態でEGR配管1に巻装され、かつ該EGR配管1
のスパイラル状の凹溝1aによって内部を流れるエンジ
ンの冷却水が乱流となって撹拌された状態にあるため、
EGR配管1内のEGRガスの冷却効率を向上させるこ
とが可能になる。
【0017】また本発明のさらに他の実施例を、図3を
参照して説明する。図3は本実施例の要部の構成を示す
説明図である。
【0018】本実施例では、図3に示すように、冷却配
管2Aには長手方向に、EGR配管1との対接部に対し
て平面3が形成され、したがって冷却配管2Aは全体と
して断面ほぼ三角形状を呈して、該冷却配管2Aの前記
平面3をEGR配管1に対接させた状態で、EGR配管
1に巻装され、該冷却配管2とEGR配管1はろう付け
または溶接されている。
【0019】この実施例でも、冷却配管2Aが、平面3
によってEGR配管1と広い接触面積で接触した状態
で、EGR配管1に巻装されているので、EGR配管1
内のEGRガスの冷却効率を向上させることが可能にな
る。
【0020】さらに本発明のさらに別の実施例を、図4
を参照して説明する。図4は本実施例の要部の構成を示
す説明図である。
【0021】この実施例では、図4に示すように、冷却
配管2Bが、長手方向において互いに対向する外壁面4
が平面状で、全体として断面楕円形状の扁平管として形
成され、好ましくはEGR配管1の外周面に形成された
スパイラル状に凹溝1b内に嵌合し、また該冷却配管2
とEGR配管1はろう付けまたは溶接されている。
【0022】そしてこの実施例でも、冷却配管2Bが、
長手方向において互いに対向する外壁面4が平面状であ
る扁平管に形成され、平面状の外壁面4によってEGR
配管1と広い接触面積で接触した状態で、EGR配管1
に巻装され、、かつ該EGR配管1のスパイラル状の凹
溝1bによって内部を流れるエンジンの冷却水が乱流と
なって撹拌された状態にあるため、EGR配管1内のE
GRガスの冷却効率を向上させるとともに、冷却配管2
Bを巻装してもEGR配管1の外径を全体として大型化
することが防止できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によると、排気
系から排気ガスの一部を取出し、EGR配管を介してエ
ンジンの吸気口に戻し、混合気に加える排気再循環を行
う場合、EGR配管の外周面に、エンジン冷却用の冷却
水が流される冷却配管が、スパイラル状に対接巻装さ
れ、冷却配管の冷却水によって、EGR配管内のEGR
ガスが冷却されるので、複雑で大型の熱交換器の構成が
不要となり、製造コストを削減し、車載重量を低減し
て、EGRガスを効率的に冷却することが可能になる。
また本発明によると、EGR配管の外周面に、スパイラ
ル状に凹溝が形成され、冷却配管が凹溝に嵌合して、E
GR配管に対接巻装されているので、冷却配管とEGR
配管との対接面積が増加するとともに、冷却配管内部に
乱流を発生させてエンジンの冷却水を撹拌するため、冷
却効果を一層向上させることが可能になる。さらに本発
明によると、冷却配管のEGR配管の対接部が、平面状
に形成されているか、あるいは冷却配管が長手方向にお
いて互いに対向する外壁面が平面である扁平管に形成さ
れているので、冷却配管とEGR配管との対接面積が増
加し、さらに偏平管をEGR配管の外周面に形成したス
パイラル状の凹溝に嵌合すると、前記同様な撹拌効果に
より冷却効果を一層向上させるとともに、冷却配管を設
けたことによるEGR配管の外径の増大を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の要部の構成を示す説明図である。
【図2】本発明の他の実施例の要部の構成を示す説明図
である。
【図3】本発明のさらに他の実施例の要部の構成を示す
説明図である。
【図4】本発明のさらに別の実施例の要部の構成を示す
説明図である。
【符号の説明】
1 EGR配管 2、2A、2B 冷却配管 3 平面 4 外壁面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気系から排気ガスの一部を取出し、E
    GR戻し管を介してエンジンの吸気口に戻し、混合気に
    加える排気再循環に際して、前記EGR配管内のEGR
    ガスを冷却するEGRガス冷却装置であって、前記EG
    R配管の外周面に、エンジン冷却用の冷却水が流される
    冷却配管が、スパイラル状に対接巻装されていることを
    特徴とするEGRガス冷却装置。
  2. 【請求項2】 前記EGR配管の外周面に、スパイラル
    状に凹溝が形成され、前記冷却配管が前記凹溝に嵌合さ
    れて、前記EGR配管に対接巻装されていることを特徴
    とする請求項1記載のEGRガス冷却装置。
  3. 【請求項3】 前記冷却配管の前記EGR配管の対接部
    が、平面状に形成されていることを特徴とする請求項1
    記載のEGRガス冷却装置。
  4. 【請求項4】 前記冷却配管が、長手方向において互い
    に対向する外壁面が平面状である扁平管に形成されてい
    ることを特徴とする請求項1記載のEGRガス冷却装
    置。
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