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JP7521366B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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JP7521366B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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Description

本開示は、排気循環装置を有する内燃機関に関する。 This disclosure relates to an internal combustion engine having an exhaust gas recirculation system.

従来、内燃機関から排出される排ガスの一部を排気循環ガスとして吸気に循環させる排気循環装置を有する内燃機関が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の内燃機関では、シリンダから排出し排気浄化装置を通過した排気の一部を、吸気に導入する。 Internal combustion engines are known that have an exhaust gas recirculation device that recirculates a portion of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the intake air as exhaust gas recirculation gas (see, for example, Patent Document 1). In the internal combustion engine of Patent Document 1, a portion of the exhaust gas discharged from the cylinder and passed through the exhaust purification device is introduced into the intake air.

また、特許文献1の内燃機関では、排気循環ガスを冷却するための、冷却装置が配置されている。特許文献1の排気浄化装置では、冷却装置は冷却液によって冷却され、排気循環ガスの温度を下げた状態で吸気に導入する。また、特許文献1の排気浄化装置では、冷却装置を排気マニホールドの下方に配置することで、排気浄化装置をコンパクトに配置している。 The internal combustion engine of Patent Document 1 is provided with a cooling device for cooling the recirculated exhaust gas. In the exhaust purification device of Patent Document 1, the cooling device is cooled by a coolant, and the exhaust recirculated gas is introduced into the intake air at a reduced temperature. In the exhaust purification device of Patent Document 1, the cooling device is arranged below the exhaust manifold, allowing the exhaust purification device to be arranged compactly.

国際公開2012/056885号International Publication No. 2012/056885

しかし、特許文献1の内燃機関では、冷却装置の前後方向がシリンダブロックと排気浄化装置に囲まれ、上方が排気マニホールドに囲まれた空間に配置されている。このような空間は、内燃機関に向けて流れる走行風が抜け難い。このため、排気マニホールドおよび排気浄化装置から放出される熱が空間にこもりやすい。これによって、冷却装置に流れる冷却液が加熱されやすい。冷却液が加熱されると、排気循環ガスの温度が上昇し、吸気温度が上昇しやすい。 However, in the internal combustion engine of Patent Document 1, the cooling device is placed in a space surrounded by the cylinder block and the exhaust purification device from the front to the rear, and surrounded by the exhaust manifold from above. This type of space makes it difficult for the wind flowing toward the internal combustion engine to escape. For this reason, heat released from the exhaust manifold and the exhaust purification device tends to be trapped in the space. This makes it easy for the coolant flowing through the cooling device to heat up. When the coolant is heated, the temperature of the exhaust recirculation gas increases, and the intake air temperature tends to rise.

本開示の課題は、冷却装置の過度な加熱を抑制できる内燃機関を提供することにある。 The objective of this disclosure is to provide an internal combustion engine that can prevent excessive heating of the cooling device.

本開示に係る内燃機関は、車両に搭載される内燃機関であって、シリンダブロックと、吸気通路と、過給機と、排気浄化装置と、排気循環通路と、排気循環バルブと、冷却装置と、を備える。シリンダブロックは、シリンダが形成されクランク軸を保持する。吸気通路は、シリンダに吸気を供給する。過給機は、吸気通路に流れる吸気を過給する。排気浄化装置は、過給機に対してクランク軸の延設方向に変位して配置され、シリンダの延設方向に延びる。排気循環通路は、排気浄化装置の下流から吸気通路に接続される。排気循環バルブは、排気循環通路上に、排気浄化装置に対してクランク軸の延設方向に変位して配置される。冷却装置は、排気循環通路上に配置され、排気循環通路を流れる排気循環ガスを冷却液によって冷却する。クランク軸延設方向に沿って、排気循環バルブと冷却装置と排気浄化装置の順に並んで配置される。冷却装置の一方側は、排気浄化装置とシリンダブロックの間に配置され、他方側は、過給機の下方が排気循環バルブと排気浄化装置との間となる過給機と、排気浄化装置と、排気循環バルブと、に囲まれる空間に配置される。
The internal combustion engine according to the present disclosure is an internal combustion engine mounted on a vehicle, and includes a cylinder block, an intake passage, a supercharger, an exhaust purification device, an exhaust recirculation passage, an exhaust recirculation valve, and a cooling device. The cylinder block has cylinders formed therein and holds a crankshaft. The intake passage supplies intake air to the cylinders. The supercharger supercharges the intake air flowing through the intake passage. The exhaust purification device is disposed displaced in the extension direction of the crankshaft relative to the supercharger, and extends in the extension direction of the cylinders. The exhaust recirculation passage is connected to the intake passage from downstream of the exhaust purification device. The exhaust recirculation valve is disposed on the exhaust recirculation passage, displaced in the extension direction of the crankshaft relative to the exhaust purification device. The cooling device is disposed on the exhaust recirculation passage, and cools exhaust recirculation gas flowing through the exhaust recirculation passage with a coolant. The exhaust recirculation valve, the cooling device, and the exhaust purification device are disposed in this order along the extension direction of the crankshaft. One side of the cooling device is disposed between the exhaust purification device and the cylinder block, and the other side is disposed in a space surrounded by the turbocharger, the exhaust purification device, and the exhaust recirculation valve, with the lower side of the turbocharger being between the exhaust recirculation valve and the exhaust purification device .

この内燃機関によれば、冷却装置の一方側は、シリンダブロックと排気浄化装置との間に配置されるため、冷却液を加熱しやすい。これによって、例えば、内燃機関の冷態始動では、冷えた冷却液の温度を上昇させやすい。この結果、内燃機関の暖機を促進しやすい。一方、冷却装置の他方側は、過給機と、排気循環バルブと排気浄化装置との間の空間に配置されるため、この空間から熱が逃げる。これによって、例えば内燃機関の温度が高い場合において、冷却装置の過度な加熱を抑制できる。 With this internal combustion engine, one side of the cooling device is disposed between the cylinder block and the exhaust purification device, so the coolant can be easily heated. This makes it easier to raise the temperature of the cold coolant during a cold start of the internal combustion engine, for example. As a result, it is easier to promote warming up of the internal combustion engine. Meanwhile, the other side of the cooling device is disposed in the space between the turbocharger and the exhaust recirculation valve and the exhaust purification device, so heat escapes from this space. This makes it possible to prevent excessive heating of the cooling device, for example, when the temperature of the internal combustion engine is high.

両の動力伝達装置が冷却装置の下方に配置されてもよい。

The vehicle 's driveline may be located below the cooling system.

この構成によれば、車両の下方からの飛散物は、比較的頑強な構造の動力伝達装置に向かうので、冷却装置が破損することを抑制できる。 With this configuration, debris flying from underneath the vehicle is directed toward the power transmission device, which has a relatively robust structure, preventing damage to the cooling device.

冷却装置は、排気浄化装置に近づくにつれてシリンダブロックに近づくように傾斜して配置されてもよい。 The cooling device may be arranged at an angle so that it approaches the cylinder block as it approaches the exhaust purification device.

この構成によれば、冷却装置をコンパクトに配置できる。さらに、このように配置することで、冷却装置が排気浄化装置に沿って配置されるため、例えば内燃機関の冷態始動時においては、冷えた冷却液の温度を上昇させやすい。 This configuration allows the cooling device to be arranged compactly. Furthermore, by arranging it in this way, the cooling device is arranged alongside the exhaust purification device, making it easier to raise the temperature of the chilled coolant, for example, during a cold start of the internal combustion engine.

内燃機関は、冷却装置に冷却液を供給する冷却液供給通路をさらに備えてもよい。冷却液供給通路は、排気浄化装置と冷却装置との間を通過してもよい。 The internal combustion engine may further include a coolant supply passage that supplies coolant to the cooling device. The coolant supply passage may pass between the exhaust purification device and the cooling device.

この構成によれば、冷却液供給通路を流れる冷却液の温度を上昇させやすい。これによって、例えば内燃機関の冷態始動時においては、冷えた冷却液の温度を上昇させやすい。 This configuration makes it easier to increase the temperature of the coolant flowing through the coolant supply passage. This makes it easier to increase the temperature of the cold coolant, for example, during a cold start of an internal combustion engine.

排気循環通路は、吸気通路から排気浄化装置に近づくにつれて下方に傾斜して配置されてもよい。 The exhaust recirculation passage may be arranged to slope downward as it approaches the exhaust purification device from the intake passage.

この構成によれば、凝縮水が吸気通路に流れ込むことを抑制できる。 This configuration helps prevent condensed water from flowing into the intake passage.

車両は車両の室内を温めるヒータ装置を有してもよい。冷却液は冷却装置を通過した後、ヒータ装置に流れてもよい。 The vehicle may have a heater device for heating the interior of the vehicle. The coolant may flow through the cooling device and then to the heater device.

この構成によれば、車両のヒータ性能が向上する。 This configuration improves the vehicle's heater performance.

本開示によれば、冷却装置の過度な加熱を抑制できる内燃機関を提供できる。 This disclosure provides an internal combustion engine that can prevent excessive heating of the cooling device.

本開示の実施形態による内燃機関の車両搭載状態の概念図。1 is a conceptual diagram of an internal combustion engine according to an embodiment of the present disclosure mounted on a vehicle; 本開示の実施形態による内燃機関の後面図。1 is a rear view of an internal combustion engine according to an embodiment of the present disclosure. 図2のIV-IV断面図IV-IV cross-sectional view of FIG. 図2のV-V断面図2 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 本開示の実施形態によるインレットフィッチングを示す図。FIG. 1 illustrates an inlet fitting according to an embodiment of the present disclosure. 本開示の実施形態によるインレットフィッチングの貫通孔中心付近における断面図。1 is a cross-sectional view of an inlet fitting according to an embodiment of the present disclosure, taken near the center of a through hole.

以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下明細書において、車両の前後方向をQと図面に記し、前方をFと記す。また、車両の車幅方向をPと図面に記し、車両の後方からみて右側をRと記す。さらに、車両の上下方向をGと図面に記し、上方をUと記す。 One embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following specification, the longitudinal direction of the vehicle is indicated as Q in the drawings, and the front is indicated as F. The width direction of the vehicle is indicated as P in the drawings, and the right side as viewed from the rear of the vehicle is indicated as R. Furthermore, the vertical direction of the vehicle is indicated as G in the drawings, and the upper side is indicated as U.

図1および図2に示すように、内燃機関1は、シリンダブロック2と、シリンダヘッド4と、吸気通路6と、過給機8と、排気浄化装置10と、排気循環通路12と、排気循環バルブ14と、冷却装置16と、冷却液供給通路18と、冷却液排出通路20と、を備える。 As shown in Figures 1 and 2, the internal combustion engine 1 includes a cylinder block 2, a cylinder head 4, an intake passage 6, a turbocharger 8, an exhaust purification device 10, an exhaust gas recirculation passage 12, an exhaust gas recirculation valve 14, a cooling device 16, a coolant supply passage 18, and a coolant discharge passage 20.

本実施形態では、内燃機関1は、シリンダブロック2にシリンダ2aが直列に4つ形成される直列4気筒型の内燃機関1である。内燃機関1は、シリンダ2aの配列方向にクランク軸2bが延設される。クランク軸2bは、シリンダブロック2に保持される。しかし、内燃機関1の型式、配列方向は直列型に限定されず、例えば、水平対向型や、V型でもよい。 In this embodiment, the internal combustion engine 1 is an in-line four-cylinder type internal combustion engine in which four cylinders 2a are formed in-line in the cylinder block 2. The internal combustion engine 1 has a crankshaft 2b extending in the direction in which the cylinders 2a are arranged. The crankshaft 2b is held by the cylinder block 2. However, the type and arrangement direction of the internal combustion engine 1 are not limited to an in-line type, and may be, for example, a horizontally opposed type or a V-type.

内燃機関1は、車両Cに搭載される。車両Cは、トランスミッション21と、デファレンシャルギヤボックス(動力伝達装置の一例)22と、ヒータ装置24と、を有する。トランスミッション21は、内燃機関1の動力を変速してデファレンシャルギヤボックス22に伝達する。デファレンシャルギヤボックス22は、トランスミッション21から伝達された動力を減速して、ドライブシャフト26を介して車輪Wを駆動する。ヒータ装置24は、内燃機関1に流れる冷却液の熱を用いて車両Cの室内を温める装置である。本実施形態では、ヒータ装置24は、車両Cのダッシュパネル(図示無し)の車両後方に配置される。 The internal combustion engine 1 is mounted on a vehicle C. The vehicle C has a transmission 21, a differential gear box (an example of a power transmission device) 22, and a heater device 24. The transmission 21 changes the speed of the power of the internal combustion engine 1 and transmits it to the differential gear box 22. The differential gear box 22 reduces the speed of the power transmitted from the transmission 21 and drives the wheels W via a drive shaft 26. The heater device 24 is a device that uses the heat of the coolant flowing through the internal combustion engine 1 to heat the interior of the vehicle C. In this embodiment, the heater device 24 is disposed behind the dash panel (not shown) of the vehicle C.

なお、冷却液は、内燃機関1が冷態始動した場合、内燃機関1、および冷却装置16などを通過することで受熱する。受熱した冷却液は温まり、内燃機関1を暖機するとともに、ヒータ装置24を通過することで室内を温める。 When the internal combustion engine 1 is started in a cold state, the coolant absorbs heat by passing through the internal combustion engine 1 and the cooling device 16. The absorbed heat warms up, warming up the internal combustion engine 1, and also warms the interior of the vehicle by passing through the heater device 24.

一方、内燃機関1が暖機された後は、図示しないサーモスタットが開き、図示しないラジエーターに冷却液が供給されることで、冷却液が冷やされる。ラジエーターを通過した冷却液は、内燃機関1を冷却するとともに、冷却装置16にも供給され、後述する排気循環ガスを冷却する。 After the internal combustion engine 1 is warmed up, a thermostat (not shown) opens and coolant is supplied to a radiator (not shown) to cool the coolant. The coolant that passes through the radiator cools the internal combustion engine 1 and is also supplied to the cooling device 16 to cool the exhaust gas recirculation gas described below.

本実施形態では、内燃機関1が車両Cに対しクランク軸2bの延設方向(以下明細書において、クランク軸延設方向と記す)が車両Cの車幅方向Pに配置される。トランスミッション21は、内燃機関1の左側に配置される。デファレンシャルギヤボックス22は、アルミダイキャストなどを用いて比較的頑強な構造で形成され、トランスミッション21の右側Rに配置される。すなわち、本実施形態の車両Cは、内燃機関1を横置きした前輪駆動型の配置である。 In this embodiment, the internal combustion engine 1 is disposed with the extension direction of the crankshaft 2b (hereinafter referred to as the crankshaft extension direction in the specification) of the vehicle C aligned with the vehicle width direction P of the vehicle C. The transmission 21 is disposed on the left side of the internal combustion engine 1. The differential gear box 22 is formed with a relatively robust structure using aluminum die casting or the like, and is disposed on the right side R of the transmission 21. In other words, the vehicle C of this embodiment is a front-wheel drive type with the internal combustion engine 1 disposed transversely.

シリンダヘッド4は、シリンダブロック2の上部に配置される。シリンダヘッド4は、シリンダ2aに吸気を供給する吸気ポートが形成され、吸気ポートにインテークマニホールド(図示無し)、インタークーラー(図示無し)、および過給機8を介して吸気通路6が接続される。本実施形態では、4つのシリンダ2aから排出された排気が集合する排気集合部4aが、シリンダヘッド4の内部に一体で形成される(図3参照)。 The cylinder head 4 is disposed on top of the cylinder block 2. The cylinder head 4 is formed with an intake port that supplies intake air to the cylinders 2a, and the intake port is connected to the intake passage 6 via an intake manifold (not shown), an intercooler (not shown), and a turbocharger 8. In this embodiment, an exhaust collection section 4a that collects exhaust gas discharged from the four cylinders 2a is formed integrally inside the cylinder head 4 (see FIG. 3).

吸気通路6は、湾曲部6hを有する。湾曲部6hは、インレットフィッチング6aによって湾曲形状に形成される。インレットフィッチング6aは、アルミなどの金属部材によって筒状に形成され、内部に吸気通路6が形成される。本実施形態では、インレットフィッチング6aは、車両Cの上方Uから車幅方向Pの右側Rに向けて湾曲形状に形成される。インレットフィッチング6aは、このような形状によって、車両の前方F側から後方に向かって延び、内燃機関1の後方において下方へと向きを変える吸気通路6と、後述するコンプレッサ8bの入口とを円滑に接続する。また、インレットフィッチング6aは、吸気通路6の壁面を貫通する貫通孔6cを有し、ニップル6bの内部を通過した排気循環ガスを吸気通路6に導入する導入部として機能する。 The intake passage 6 has a curved portion 6h. The curved portion 6h is formed into a curved shape by the inlet fitting 6a. The inlet fitting 6a is formed into a cylindrical shape using a metal member such as aluminum, and the intake passage 6 is formed inside. In this embodiment, the inlet fitting 6a is formed into a curved shape from the upper U of the vehicle C toward the right side R in the vehicle width direction P. Due to this shape, the inlet fitting 6a smoothly connects the intake passage 6, which extends from the front F side of the vehicle toward the rear and turns downward behind the internal combustion engine 1, to the inlet of the compressor 8b, which will be described later. In addition, the inlet fitting 6a has a through hole 6c that penetrates the wall surface of the intake passage 6, and functions as an introduction portion that introduces the exhaust recirculation gas that has passed through the inside of the nipple 6b into the intake passage 6.

このようなインレットフィッチング6aでは、湾曲部6hによって湾曲部6hの外側を流れる吸気の圧力が高く、湾曲部6hの内側を流れる吸気の圧力が低くなる。また、後述するコンプレッサ8bの回転によって、インレットフィッチング6aに形成された吸気通路6にコンプレッサ8bの回転方向に沿った旋回流が発生しやすい。より具体的には、コンプレッサ8bよりも上流の吸気通路6を流れる吸気は、コンプレッサ8bの回転方向に引きずられながらコンプレッサ8bの回転方向に沿った旋回流が発生する。このため、吸気通路6に流入した凝縮水は旋回流によって遠心分離され、吸気通路6の内周Xに向けて飛散しやすい。 In such an inlet fitting 6a, the pressure of the intake air flowing outside the curved portion 6h is high, and the pressure of the intake air flowing inside the curved portion 6h is low. In addition, due to the rotation of the compressor 8b described below, a swirling flow along the rotation direction of the compressor 8b is likely to occur in the intake passage 6 formed in the inlet fitting 6a. More specifically, the intake air flowing through the intake passage 6 upstream of the compressor 8b is dragged in the rotation direction of the compressor 8b, generating a swirling flow along the rotation direction of the compressor 8b. For this reason, the condensed water that flows into the intake passage 6 is centrifuged by the swirling flow and is likely to scatter toward the inner circumference X of the intake passage 6.

過給機8は、タービン8aと、タービン8aと同軸上に配置されるコンプレッサ8bと、を有する。タービン8aは、図3に示すように、排気集合部4aの出口フランジ4bに固定される。本実施形態では、タービン8aは、出口フランジ4bから上方に向けて排気が流れるように取り付けられる。このように、タービン8aを配置することで、内燃機関1が収容されるエンジンルームを覆うフードと内燃機関1との間を通過する走行風によって、タービン8aが冷却されやすい。 The turbocharger 8 has a turbine 8a and a compressor 8b arranged coaxially with the turbine 8a. As shown in FIG. 3, the turbine 8a is fixed to the outlet flange 4b of the exhaust collection section 4a. In this embodiment, the turbine 8a is attached so that the exhaust flows upward from the outlet flange 4b. By arranging the turbine 8a in this way, the turbine 8a is easily cooled by the running wind passing between the internal combustion engine 1 and the hood covering the engine room in which the internal combustion engine 1 is housed.

コンプレッサ8bは、吸気通路6上に配置され、トランスミッション21側からみて、反時計回りに回転する(図6参照)。コンプレッサ8bの上流側は、上方Uから湾曲部6hによって湾曲したのちクランク軸延設方向(本実施形態では、車幅方向P)に延びるインレットフィッチング6aによって、吸気通路6と接続される。過給機8は、排気集合部4aから流れる排気によってタービン8aが回転することでコンプレッサ8bが回転し、吸気通路6を流れる吸気が過給される。 The compressor 8b is disposed in the intake passage 6 and rotates counterclockwise when viewed from the transmission 21 side (see FIG. 6). The upstream side of the compressor 8b is connected to the intake passage 6 by an inlet fitting 6a that is curved from the upper side U by a curved portion 6h and then extends in the crankshaft extension direction (in this embodiment, the vehicle width direction P). In the supercharger 8, the turbine 8a rotates due to the exhaust flowing from the exhaust collection portion 4a, which rotates the compressor 8b, supercharging the intake air flowing through the intake passage 6.

図2に示すように、排気浄化装置10は、過給機8に対してクランク軸延設方向の前側(本実施形態では車幅方向Pの右側)に変位して配置される。なお、クランク軸2bは、一般的にトランスミッション21側が後側と称し、反対側が前側と称する。したがって、本実施形態では、クランク軸延設方向でみた前側は、車幅方向Pの右側に一致し、クランク軸延設方向でみた後側は、車幅方向Pの左側に一致する。 As shown in FIG. 2, the exhaust purification device 10 is disposed displaced forward in the crankshaft extension direction (to the right in the vehicle width direction P in this embodiment) relative to the turbocharger 8. Note that the crankshaft 2b is generally referred to as the rear side on the transmission 21 side and the opposite side as the front side. Therefore, in this embodiment, the front side as viewed in the crankshaft extension direction corresponds to the right side in the vehicle width direction P, and the rear side as viewed in the crankshaft extension direction corresponds to the left side in the vehicle width direction P.

排気浄化装置10は、タービン8aの下流に配置され、排気を浄化する。本実施形態では、排気浄化装置10は、触媒部10aと、入口管10bと、出口管10cと、を含む。触媒部10aは、シリンダ2aから排出される一酸化炭素などを浄化する三元触媒が塗布されたハニカム担体が、金属製の管状部材に挿入されて形成される。内燃機関1が冷態始動した場合、触媒部10aは高温となるように制御される。 The exhaust purification device 10 is disposed downstream of the turbine 8a and purifies the exhaust gas. In this embodiment, the exhaust purification device 10 includes a catalyst section 10a, an inlet pipe 10b, and an outlet pipe 10c. The catalyst section 10a is formed by inserting a honeycomb carrier coated with a three-way catalyst that purifies carbon monoxide and other gases discharged from the cylinder 2a into a metal tubular member. When the internal combustion engine 1 is started in a cold state, the catalyst section 10a is controlled to be at a high temperature.

排気浄化装置10は、触媒部10aがシリンダ2aの延設方向(以下明細書においてシリンダ延設方向と記す)に延びる。本実施形態では、シリンダブロック2のシリンダ延設方向が、車両Cの上下方向Gに沿って配置される。したがって本実施形態では、シリンダ延設方向は上下方向Gと略一致する。なお、シリンダブロック2は、シリンダ2aの上方が車両Cの後方にやや傾けて配置されてもよい(図3参照)。すなわち、本実施形態では、排気浄化装置10は、タービン8aの車幅方向Pの右側R(クランク軸延設方向でみて前側)に入口管10bが配置される。入口管10bは、下方に湾曲して触媒部10aに接続される。触媒部10aは、入口管10bによってタービン8aと右側にオフセットして配置される。出口管10cは、触媒部10aの下方に接続され、左側に向けて湾曲したのち車両後方へと延びる。排気浄化装置10の周囲には、排気浄化装置10の形状に合わせた板状金属部材のヒートプロテクタを設けてもよい。 In the exhaust purification device 10, the catalyst section 10a extends in the extension direction of the cylinder 2a (hereinafter referred to as the cylinder extension direction in the specification). In this embodiment, the cylinder extension direction of the cylinder block 2 is arranged along the vertical direction G of the vehicle C. Therefore, in this embodiment, the cylinder extension direction is approximately the same as the vertical direction G. The cylinder block 2 may be arranged with the upper part of the cylinder 2a slightly tilted toward the rear of the vehicle C (see FIG. 3). That is, in this embodiment, the exhaust purification device 10 has the inlet pipe 10b arranged on the right side R (front side as viewed in the crankshaft extension direction) of the turbine 8a in the vehicle width direction P. The inlet pipe 10b is curved downward and connected to the catalyst section 10a. The catalyst section 10a is offset to the right side from the turbine 8a by the inlet pipe 10b. The outlet pipe 10c is connected to the lower part of the catalyst section 10a, curves toward the left, and then extends toward the rear of the vehicle. A heat protector made of a plate-shaped metal member that matches the shape of the exhaust purification device 10 may be provided around the exhaust purification device 10.

内燃機関1は、排気循環通路12と、排気循環バルブ14と、冷却装置16と、を備えることによって、排気循環装置を構成する。排気循環装置は、シリンダ2aから排出された排気の一部を排気循環ガスとして吸気に循環することで、排気を再燃焼させるために設けられる。内燃機関1は、排気を再燃焼させることで窒素酸化物を低減しつつ、車両Cの燃費を向上させる。本実施形態では、排気循環装置は、排気循環通路12が排気浄化装置10の下流から吸気通路6のコンプレッサ8bの上流に接続される低圧型の排気循環装置である。しかし、排気循環装置はこれに限定されず、排気循環通路12がコンプレッサ8bの下流に接続される高圧型の排気循環装置であってもよい。なお、排気循環は、略してEGR(Exhaust Gas Recirculation)と称される場合もある。 The internal combustion engine 1 is provided with an exhaust gas recirculation passage 12, an exhaust gas recirculation valve 14, and a cooling device 16, thereby constituting an exhaust gas recirculation system. The exhaust gas recirculation system is provided to re-burn the exhaust gas by circulating a part of the exhaust gas discharged from the cylinder 2a to the intake air as exhaust gas recirculation gas. The internal combustion engine 1 improves the fuel efficiency of the vehicle C while reducing nitrogen oxides by re-burning the exhaust gas. In this embodiment, the exhaust gas recirculation system is a low-pressure exhaust gas recirculation system in which the exhaust gas recirculation passage 12 is connected from downstream of the exhaust gas purification device 10 to upstream of the compressor 8b of the intake passage 6. However, the exhaust gas recirculation system is not limited to this, and may be a high-pressure exhaust gas recirculation system in which the exhaust gas recirculation passage 12 is connected downstream of the compressor 8b. Note that exhaust gas recirculation may also be abbreviated as EGR (Exhaust Gas Recirculation).

排気循環通路12は、吸気通路6から下方に延び、排気浄化装置10に向けて右側Rに曲がる。排気循環通路12は、排気浄化装置10とシリンダブロック2の間を通り、排気浄化装置10の出口管10cに接続される(図4参照)。排気循環通路12は、吸気通路6から出口管10cに向けて、排気浄化装置10に向かうにつれて、下方に傾斜する。すなわち、排気循環通路12は、右側Rに向かうにつれて、下方に傾斜する。これによって、排気循環ガスが冷却装置16によって冷却されることで発生する凝縮水が、自重によって下方に流れ、吸気通路6に凝縮水が流れることを抑制できる。 The exhaust recirculation passage 12 extends downward from the intake passage 6 and bends to the right R toward the exhaust purification device 10. The exhaust recirculation passage 12 passes between the exhaust purification device 10 and the cylinder block 2 and is connected to the outlet pipe 10c of the exhaust purification device 10 (see FIG. 4). The exhaust recirculation passage 12 slopes downward as it moves from the intake passage 6 toward the outlet pipe 10c toward the exhaust purification device 10. That is, the exhaust recirculation passage 12 slopes downward as it moves toward the right R. This allows condensed water generated by the exhaust recirculation gas being cooled by the cooling device 16 to flow downward due to its own weight, preventing the condensed water from flowing into the intake passage 6.

本実施形態では、排気循環通路12は、図5に示すように、インレットフィッチング6aから下方に向けて設けられた断面円形のニップル6bによって吸気通路6と接続される。また、排気循環通路12は、図2に示すように、ニップル6bから排気循環バルブ14までの第1通路12a、排気循環バルブ14から冷却装置16までの第2通路12b、冷却装置内を通過する第3通路12c、および冷却装置16から出口管10cまでの第4通路12dによって構成される。第1通路12a、第2通路12b、第3通路12c、および第4通路12dは、それぞれ断面円形の管である。 In this embodiment, the exhaust recirculation passage 12 is connected to the intake passage 6 by a nipple 6b with a circular cross section that is provided downward from the inlet fitting 6a, as shown in FIG. 5. Also, as shown in FIG. 2, the exhaust recirculation passage 12 is composed of a first passage 12a from the nipple 6b to the exhaust recirculation valve 14, a second passage 12b from the exhaust recirculation valve 14 to the cooling device 16, a third passage 12c that passes through the cooling device, and a fourth passage 12d from the cooling device 16 to the outlet pipe 10c. The first passage 12a, the second passage 12b, the third passage 12c, and the fourth passage 12d are each a pipe with a circular cross section.

第1通路12aは、ゴム製のホースと、排気循環バルブ14に取り付けられた金属製のニップルによって形成される。第2通路12bは、アルミなどの金属部材によって形成される。第3通路12cは、冷却装置16の入口フランジ16cから後述する冷却装置16の出口側面16bまでがステンレス製の通路によって形成され、このステンレス製の通路の周囲に冷却装置16が設けられる。第4通路12dは、ステンレス製のパイプによって形成される。排気循環ガスは、排気浄化装置10の出口管10cから第4通路12dに入り、第3通路12c、第2通路12b、第1通路12a、ニップル6bの順に通過して吸気通路6に流れる。 The first passage 12a is formed by a rubber hose and a metal nipple attached to the exhaust recirculation valve 14. The second passage 12b is formed by a metal member such as aluminum. The third passage 12c is formed by a stainless steel passage from the inlet flange 16c of the cooling device 16 to the outlet side 16b of the cooling device 16 described later, and the cooling device 16 is provided around this stainless steel passage. The fourth passage 12d is formed by a stainless steel pipe. The exhaust recirculation gas enters the fourth passage 12d from the outlet pipe 10c of the exhaust purification device 10, passes through the third passage 12c, the second passage 12b, the first passage 12a, and the nipple 6b in this order, and flows into the intake passage 6.

図6に示すように、排気循環通路12は、貫通孔6cから吸気通路6の内周Xの接線TL方向かつ下方に延びる。また、排気循環通路12は、吸気通路6に対し、吸気通路6の延設方向と直行する方向(本実施形態では上下方向Gおよび前後方向Qのいずれか一方向または上下方向Gおよび前後方向Qの間の斜め方向)にオフセット(変位)して配置される。このように、排気循環通路12が接線TL方向に沿って延び、吸気通路6の延設方向と直行する方向にオフセットして配置されることによって、吸気通路6に発生する旋回流によって遠心分離された凝縮水が排気循環通路12に押し戻されやすい。 As shown in FIG. 6, the exhaust circulation passage 12 extends downward from the through hole 6c in the direction of the tangent TL of the inner circumference X of the intake passage 6. The exhaust circulation passage 12 is offset (displaced) relative to the intake passage 6 in a direction perpendicular to the extension direction of the intake passage 6 (in this embodiment, in either the vertical direction G or the front-rear direction Q, or in a diagonal direction between the vertical direction G and the front-rear direction Q). In this way, the exhaust circulation passage 12 extends along the tangent TL direction and is offset in a direction perpendicular to the extension direction of the intake passage 6, so that condensed water centrifuged by the swirling flow generated in the intake passage 6 is easily pushed back into the exhaust circulation passage 12.

図5に示すように、排気循環通路12は、湾曲部6hの外側に向かって延びる。より具体的には、少なくとも貫通孔6cの一部が湾曲部6hの下端近傍に配置される(図2参照)。排気循環通路12は、貫通孔6cから下方かつ湾曲部6hが上方から右側Rに向けて湾曲する部分の径方向外側(本実施形態では下側)に向かって延びる。このように、排気循環通路12が湾曲部6hの外側に向かって延びることによって、湾曲部6h内に形成される吸気通路6の外側を流れる吸気の圧力によって凝縮水が排気循環通路12に押し戻されやすい。この結果、吸気通路6に凝縮水が流入することを抑制しやすい。さらに、凝縮水は、吸気通路6に流入したとしても、吸気通路6から排気循環通路12に押し戻されやすい。 As shown in FIG. 5, the exhaust circulation passage 12 extends toward the outside of the curved portion 6h. More specifically, at least a portion of the through hole 6c is disposed near the lower end of the curved portion 6h (see FIG. 2). The exhaust circulation passage 12 extends downward from the through hole 6c and toward the radial outside (lower in this embodiment) of the portion where the curved portion 6h curves from above toward the right side R. In this way, the exhaust circulation passage 12 extends toward the outside of the curved portion 6h, so that the condensed water is easily pushed back to the exhaust circulation passage 12 by the pressure of the intake air flowing outside the intake passage 6 formed in the curved portion 6h. As a result, it is easy to suppress the inflow of condensed water into the intake passage 6. Furthermore, even if the condensed water flows into the intake passage 6, it is easily pushed back from the intake passage 6 to the exhaust circulation passage 12.

また、排気循環通路12は、吸気通路6と鋭角を成すように吸気通路の上流に向かって接続される。より具体的には、図2に示すように、吸気通路6の略中央を通る仮想線である吸気通路中央線(二点鎖線Oa参照)と、排気循環通路12の略中央を通る仮想線である排気循環通路中央線(二点鎖線Oe参照)とがなす角度αが鋭角である。これによって、排気循環通路12は、吸気通路6の吸気が流れる方向に逆らって接続され、排気循環通路12を流れる排気循環ガスは、吸気通路6を流れる吸気の流れに逆らって鋭角に導入される。このため、排気循環ガスに含まれる排気循環ガスよりも比重が重い凝縮水は、吸気通路6を流れる吸気の圧力の影響を受けやすくなる。この結果、排気循環ガスに含まれる凝縮水が排気循環通路12に向けて押し戻されやすい。 The exhaust recirculation passage 12 is connected to the intake passage 6 toward the upstream of the intake passage so as to form an acute angle with the intake passage 6. More specifically, as shown in FIG. 2, the angle α between the intake passage center line (see two-dot chain line Oa), which is a virtual line passing through the approximate center of the intake passage 6, and the exhaust recirculation passage center line (see two-dot chain line Oe), which is a virtual line passing through the approximate center of the exhaust recirculation passage 12, is an acute angle. As a result, the exhaust recirculation passage 12 is connected against the direction in which the intake air of the intake passage 6 flows, and the exhaust recirculation gas flowing through the exhaust recirculation passage 12 is introduced at an acute angle against the flow of the intake air flowing through the intake passage 6. For this reason, the condensed water contained in the exhaust recirculation gas, which has a higher specific gravity than the exhaust recirculation gas, is easily affected by the pressure of the intake air flowing through the intake passage 6. As a result, the condensed water contained in the exhaust recirculation gas is easily pushed back toward the exhaust recirculation passage 12.

図6に示すように、排気循環通路12のニップル6bは、下方から直線的に延びる延設部6dと、延設部6dから貫通孔6cまでを曲線的に接続する曲部6eと、を有する。すなわち、図6の断面でみた場合、排気循環通路12は、延設部6dのうち前後方向Qの前側Fにある内周面6fが吸気通路6の内周面6gと交差しないように配置される。排気循環通路12は、延設部6dから貫通孔6cまでが曲部6eによって、内径が大きく変化することなく円滑に接続される。また、排気循環通路12は、吸気通路6に突出することなく、貫通孔6cに接続される。排気循環通路12をこのような配置とすることによって、吸気通路6に凝縮水が流入した場合であっても、凝縮水が排気循環通路12に戻りやすい。本実施形態では、排気循環通路12は、吸気通路6に対しシリンダブロック2側(本実施形態では、車両Cの前後方向Qの前側F)にオフセットして配置される。これによって、内燃機関1の後方にニップル6bが突出することなく、コンパクトに収まる。さらに、内燃機関1と車両Cのダッシュパネル(図示なし)との距離も確保しやすくなり、車両Cの衝突時の安全性が高くなる。 As shown in FIG. 6, the nipple 6b of the exhaust circulation passage 12 has an extension 6d that extends linearly from below, and a curved portion 6e that connects the extension 6d to the through hole 6c in a curved manner. That is, when viewed in the cross section of FIG. 6, the exhaust circulation passage 12 is arranged so that the inner circumferential surface 6f of the extension 6d on the front side F in the longitudinal direction Q does not intersect with the inner circumferential surface 6g of the intake passage 6. The exhaust circulation passage 12 is smoothly connected from the extension 6d to the through hole 6c by the curved portion 6e without a large change in inner diameter. In addition, the exhaust circulation passage 12 is connected to the through hole 6c without protruding into the intake passage 6. By arranging the exhaust circulation passage 12 in this way, even if condensed water flows into the intake passage 6, the condensed water is likely to return to the exhaust circulation passage 12. In this embodiment, the exhaust circulation passage 12 is arranged offset to the cylinder block 2 side (in this embodiment, the front side F in the longitudinal direction Q of the vehicle C) with respect to the intake passage 6. This allows the nipple 6b to be stored compactly without protruding behind the internal combustion engine 1. Furthermore, it is easier to ensure a sufficient distance between the internal combustion engine 1 and the dash panel (not shown) of the vehicle C, improving safety in the event of a collision of the vehicle C.

また、排気循環ガスが曲部6eを通過する場合、排気循環ガスよりも比重が重い凝縮水は遠心分離され、曲部6eの内周面上部に衝突する。曲部6eの内周面上部に衝突した凝縮水は、自重によって曲部6eの内周面を伝い落ち、排気循環バルブ14に向かう。これによって、凝縮水が吸気通路6に流入することを抑制できる。 In addition, when the exhaust recirculation gas passes through the curved portion 6e, the condensed water, which has a higher specific gravity than the exhaust recirculation gas, is centrifuged and collides with the upper part of the inner surface of the curved portion 6e. The condensed water that collides with the upper part of the inner surface of the curved portion 6e runs down the inner surface of the curved portion 6e due to its own weight and heads toward the exhaust recirculation valve 14. This makes it possible to prevent the condensed water from flowing into the intake passage 6.

また、曲部6eは、過給機8のコンプレッサ8bの回転方向に沿って曲げられる。このため、旋回流によって遠心分離された凝縮水が排気循環通路12のニップル6bに流れ込みやすい。これによって、凝縮水が排気循環通路12に戻りやすい。 The curved portion 6e is bent along the rotation direction of the compressor 8b of the turbocharger 8. This makes it easier for the condensed water that has been centrifuged by the swirling flow to flow into the nipple 6b of the exhaust gas circulation passage 12. This makes it easier for the condensed water to return to the exhaust gas circulation passage 12.

排気循環バルブ14は、排気循環通路12上に配置される。排気循環バルブ14は、吸気通路6に導入する排気循環ガスの量を調整するために設けられる。排気循環バルブ14は、過給機8よりも下方に配置され、排気浄化装置10とクランク軸延設方向(本実施形態では車幅方向P)に並んで配置される。 The exhaust recirculation valve 14 is disposed on the exhaust recirculation passage 12. The exhaust recirculation valve 14 is provided to adjust the amount of exhaust recirculation gas introduced into the intake passage 6. The exhaust recirculation valve 14 is disposed below the turbocharger 8 and is disposed alongside the exhaust purification device 10 in the crankshaft extension direction (vehicle width direction P in this embodiment).

冷却装置16は、排気循環通路12上に配置され、排気循環通路12を流れる排気循環ガスを冷却液によって冷却する熱交換器である。本実施形態では、冷却装置16は、冷却液が流れる通路を設けた四角柱形状のステンレスなどの金属部材によって形成され、入口側面16aと、出口側面16bと、を含む。冷却装置16は、第3通路12cの周囲を覆い、第3通路12cの周囲に冷却液を流すことで排気循環ガスを冷却する。本実施形態では、冷却装置16は、第3通路12cと溶接され、入口フランジ16cから出口側面16bまでが一体で形成される。 The cooling device 16 is a heat exchanger that is disposed on the exhaust recirculation passage 12 and cools the exhaust recirculation gas flowing through the exhaust recirculation passage 12 with a coolant. In this embodiment, the cooling device 16 is formed of a metal member such as stainless steel in a rectangular prism shape with a passage through which the coolant flows, and includes an inlet side 16a and an outlet side 16b. The cooling device 16 covers the periphery of the third passage 12c, and cools the exhaust recirculation gas by flowing the coolant around the third passage 12c. In this embodiment, the cooling device 16 is welded to the third passage 12c, and is integrally formed from the inlet flange 16c to the outlet side 16b.

冷却装置16は、図2、図3、および図4に示すように、長手方向が車幅方向Pに沿って配置され、シリンダブロック2に固定される。冷却装置16は、排気浄化装置10に近づくにつれて入口側面16aがシリンダブロック2に近づくよう傾斜して配置される。すなわち、冷却装置16は、入口側面16aが出口側面16bよりも前後方向Qの前方Fになるように、冷却装置16の長手方向が前後方向Qに傾斜して配置される。 As shown in Figures 2, 3, and 4, the cooling device 16 is arranged with its longitudinal direction aligned with the vehicle width direction P and is fixed to the cylinder block 2. The cooling device 16 is arranged at an incline such that the inlet side 16a approaches the cylinder block 2 as it approaches the exhaust purification device 10. In other words, the cooling device 16 is arranged with its longitudinal direction inclined in the fore-and-aft direction Q so that the inlet side 16a is forward F in the fore-and-aft direction Q of the outlet side 16b.

冷却装置16の入口側面16aを含む一方側の部分は、排気浄化装置10とシリンダブロック2の間に配置され、出口側面16bを含む他方側の部分は、車両Cの後面からみて(内燃機関1の排気側側面からみて)過給機8と、排気浄化装置10と、排気循環バルブ14と、に囲まれる空間Sに配置される。このような空間Sからは、内燃機関1の上方と車両Cの図示しないエンジンフードの間を通過する走行風が、タービン8aを通過したのち、通り抜ける。このとき排気浄化装置10からの熱も走行風とともに持ち去られる。すなわち、空間Sは走行風を用いた冷却通路の一部となる。空間Sを抜けた走行風は、デファレンシャルギヤボックス22の後方を通過して、車両Cの下部に抜ける。特に、本実施形態の内燃機関1は、排気集合部4aがシリンダヘッド4に一体で形成され、排気集合部4aの出口がタービン8aに接続される。また、排気浄化装置10は、過給機8に対してクランク軸延設方向の前側(本実施形態では車幅方向Pの右側)にオフセットして配置される。これによって、排気集合部4aの代わりにエキゾーストマニホールドを用い、排気浄化装置10がエキゾーストマニホールドに対しクランク軸延設方向にオフセットされず取り付けられる内燃機関(例えば、特許文献1の内燃機関)よりも、過給機8の下方の空間Sに走行風が流れやすい。 One side of the cooling device 16, including the inlet side 16a, is disposed between the exhaust purification device 10 and the cylinder block 2, and the other side including the outlet side 16b is disposed in a space S surrounded by the turbocharger 8, the exhaust purification device 10, and the exhaust recirculation valve 14 when viewed from the rear of the vehicle C (when viewed from the exhaust side of the internal combustion engine 1). From such a space S, the running wind passing between the upper part of the internal combustion engine 1 and the engine hood (not shown) of the vehicle C passes through the turbine 8a and then passes through. At this time, the heat from the exhaust purification device 10 is also carried away together with the running wind. In other words, the space S becomes part of a cooling passage using the running wind. The running wind that has passed through the space S passes behind the differential gear box 22 and passes to the bottom of the vehicle C. In particular, in the internal combustion engine 1 of this embodiment, the exhaust collector 4a is integrally formed with the cylinder head 4, and the outlet of the exhaust collector 4a is connected to the turbine 8a. In addition, the exhaust purification device 10 is offset forward in the crankshaft extension direction from the turbocharger 8 (to the right in the vehicle width direction P in this embodiment). This makes it easier for the wind to flow into the space S below the turbocharger 8 than in an internal combustion engine that uses an exhaust manifold instead of the exhaust collection section 4a and in which the exhaust purification device 10 is attached without being offset in the crankshaft extension direction from the exhaust manifold (for example, the internal combustion engine of Patent Document 1).

冷却装置16をこのような配置とすることで、冷却装置16がコンパクトに配置できる。また、内燃機関1の冷態始動時においては、冷却装置16を流れる冷却液は冷えた状態となっている。しかし、冷却装置16が排気浄化装置10の曲面に沿って配置されるため、冷却液が排気浄化装置10から受熱し、冷却液の温度が上昇しやすい。一方、冷却装置16の出口側面16bは空間Sに配置されるため、内燃機関1の暖機後、車両Cの走行中は、走行風によって冷却され、冷却装置16が過度に加熱されることを抑制できる。 By arranging the cooling device 16 in this manner, the cooling device 16 can be arranged compactly. Furthermore, during cold start of the internal combustion engine 1, the cooling liquid flowing through the cooling device 16 is in a cooled state. However, because the cooling device 16 is arranged along the curved surface of the exhaust purification device 10, the cooling liquid receives heat from the exhaust purification device 10, and the temperature of the cooling liquid is likely to rise. On the other hand, because the outlet side 16b of the cooling device 16 is arranged in the space S, after the internal combustion engine 1 has warmed up, while the vehicle C is running, it is cooled by the running wind, and excessive heating of the cooling device 16 can be prevented.

また、冷却装置16は、クランク軸延設方向(本実施形態では、車幅方向Pと同じ方向)に沿って、排気循環バルブ14、冷却装置16、排気浄化装置10の順に並んで配置される。すなわち、冷却装置16は、車両Cの後面視では排気循環バルブ14と、排気浄化装置10との間に配置される。冷却装置16は、冷却液によって冷却されるため、排気浄化装置10から放出された熱が冷却装置16によって遮断される。この結果、排気循環バルブ14周囲の温度上昇を抑制できる。 The cooling device 16 is arranged in the crankshaft extension direction (the same direction as the vehicle width direction P in this embodiment), in the order of the exhaust recirculation valve 14, the cooling device 16, and the exhaust purification device 10. That is, the cooling device 16 is arranged between the exhaust recirculation valve 14 and the exhaust purification device 10 when viewed from the rear of the vehicle C. The cooling device 16 is cooled by the coolant, so the heat released from the exhaust purification device 10 is blocked by the cooling device 16. As a result, the temperature rise around the exhaust recirculation valve 14 can be suppressed.

冷却装置16の下方には、動力伝達装置の一例であるデファレンシャルギヤボックス22が配置される。これによって、車両Cの下方から飛散する石などの飛散物はデファレンシャルギヤボックス22に当たる。したがって、飛散物によって冷却装置16が損傷することを防止できる。 A differential gear box 22, which is an example of a power transmission device, is disposed below the cooling device 16. This allows debris such as stones that fly from below the vehicle C to strike the differential gear box 22. This prevents the cooling device 16 from being damaged by the debris.

冷却液供給通路18は、図4に示すように、シリンダヘッド4に取り付けられたサーモケース4cから分岐して冷却装置16に接続され、冷却装置16に冷却液を供給する。図2、図3および図4に示すように、冷却液供給通路18は、排気循環バルブ14の右側から後方側をとおり、前方へ向かって延びる。前方に向かって延びた冷却液供給通路18は、冷却装置16と排気浄化装置10の間を通過して、冷却装置16の入口側面16a近傍に配置されるニップルに接続される。内燃機関1が冷態始動した場合、冷却液供給通路18には冷えた冷却液が流れる。しかし、冷却液供給通路18をこのような配置とすることで、冷却液が排気浄化装置10から受熱し温まりやすい。 As shown in FIG. 4, the coolant supply passage 18 branches off from the thermostat case 4c attached to the cylinder head 4 and is connected to the cooling device 16 to supply coolant to the cooling device 16. As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the coolant supply passage 18 passes from the right side of the exhaust recirculation valve 14 to the rear side and extends forward. The coolant supply passage 18 that extends forward passes between the cooling device 16 and the exhaust purification device 10 and is connected to a nipple that is arranged near the inlet side 16a of the cooling device 16. When the internal combustion engine 1 is started in a cold state, cold coolant flows through the coolant supply passage 18. However, by arranging the coolant supply passage 18 in this way, the coolant is more likely to receive heat from the exhaust purification device 10 and warm up.

冷却液排出通路20は、図1に示すように、冷却装置16の出口側面16b近傍からヒータ装置24に接続される。すなわち、内燃機関1が冷態始動した場合、冷却液は、排気浄化装置10の熱によって温められて、ヒータ装置24に流れる。これによって、ヒータ装置24が冷却液の熱を得やすくなり、室内が暖まるまでの時間を短くしやすい。すなわち、ヒータ性能が向上する。特に本実施形態では、過給機8は、タービン8aを有するターボチャージャー型の過給機8である。このような、過給機8では、タービン8aの熱容量が大きく、内燃機関1の始動時の熱がタービン8aに奪われ、ヒータ性能が悪化しやすい。しかし、本実施形態の内燃機関1によれば、冷却装置16が排気浄化装置10から受熱することでヒータ性能が向上しやすい。 As shown in FIG. 1, the coolant discharge passage 20 is connected to the heater device 24 from near the outlet side 16b of the cooling device 16. That is, when the internal combustion engine 1 is started in a cold state, the coolant is warmed by the heat of the exhaust purification device 10 and flows to the heater device 24. This makes it easier for the heater device 24 to obtain the heat of the coolant, and makes it easier to shorten the time it takes for the interior to warm up. That is, the heater performance is improved. In particular, in this embodiment, the supercharger 8 is a turbocharger type supercharger 8 having a turbine 8a. In such a supercharger 8, the thermal capacity of the turbine 8a is large, and the heat at the start of the internal combustion engine 1 is taken by the turbine 8a, which tends to deteriorate the heater performance. However, according to the internal combustion engine 1 of this embodiment, the cooling device 16 receives heat from the exhaust purification device 10, which tends to improve the heater performance.

また、近年の燃費規制の強化によって、吸気通路6に導入する排気循環ガスの導入量が増加しつつある。特に本実施形態の内燃機関1では、過給機8を有するため、過給機8の上流の吸気通路6に排気循環ガスを導入することで、過給機8の下流に排気循環ガスを導入するよりも多くの排気循環ガスを導入できる。しかし、大量の排気循環ガスを吸気に導入する場合、吸気温度の上昇を防止するため、排気循環ガスを冷却する必要がある。排気循環ガスを冷却すると、凝縮水も発生しやすい。さらに、凝縮水がコンプレッサ8bに付着すると、過給機8の故障の原因になりやすい。本実施形態の内燃機関1によれば、凝縮水が吸気通路6に流出することを抑制できるため、凝縮水がコンプレッサ8bに付着することを抑制しやすい。 In addition, the amount of exhaust recirculation gas introduced into the intake passage 6 is increasing due to the strengthening of fuel efficiency regulations in recent years. In particular, since the internal combustion engine 1 of this embodiment has a turbocharger 8, by introducing exhaust recirculation gas into the intake passage 6 upstream of the turbocharger 8, more exhaust recirculation gas can be introduced than by introducing exhaust recirculation gas downstream of the turbocharger 8. However, when a large amount of exhaust recirculation gas is introduced into the intake, it is necessary to cool the exhaust recirculation gas to prevent the intake temperature from increasing. When the exhaust recirculation gas is cooled, condensation water is also likely to occur. Furthermore, if the condensation water adheres to the compressor 8b, it is likely to cause a breakdown of the turbocharger 8. According to the internal combustion engine 1 of this embodiment, it is possible to prevent the condensation water from flowing out into the intake passage 6, and therefore it is easy to prevent the condensation water from adhering to the compressor 8b.

また、排気循環ガスの導入量が増加すると、排気循環通路12の内径が絞られた場合における圧力損失も大きくなる。圧力損失が大きくなると、排気循環ガスが吸気通路6に導入し難くなる。しかし、本実施形態の内燃機関1によれば、延設部6dから貫通孔6cまでが曲部6eによって、内径が大きく変化することなく円滑に接続される。これによって、排気循環ガスの圧力損失が抑制される。この結果、排気循環ガスを吸気通路6に円滑に導入できる。 In addition, as the amount of exhaust recirculation gas introduced increases, the pressure loss also increases when the inner diameter of the exhaust recirculation passage 12 is narrowed. If the pressure loss increases, it becomes difficult to introduce the exhaust recirculation gas into the intake passage 6. However, according to the internal combustion engine 1 of this embodiment, the curved portion 6e smoothly connects the extension portion 6d to the through hole 6c without causing a large change in the inner diameter. This suppresses the pressure loss of the exhaust recirculation gas. As a result, the exhaust recirculation gas can be smoothly introduced into the intake passage 6.

以上説明した通り、本開示によれば、凝縮水が排気循環通路12に戻りやすく、排気循環ガスを導入しやすい内燃機関1を提供できる。 As described above, the present disclosure provides an internal combustion engine 1 that allows condensed water to easily return to the exhaust recirculation passage 12 and makes it easy to introduce exhaust recirculation gas.

<他の実施形態>
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。
<Other embodiments>
Although the embodiment of the present disclosure has been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention. In particular, the multiple modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.

(a)上記実施形態では、車両Cは、内燃機関1を横置きした前輪駆動型の配置を例に説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。内燃機関1、トランスミッション21、およびデファレンシャルギヤボックス22の配置は、例えば、クランク軸延設方向を車両Cの前後方向に配置し内燃機関1を縦置きした車両であってもよい。さらに、車両Cは、デファレンシャルギヤボックス22に、後輪に動力を伝達するトランスファーを設けた4輪駆動車でもよい。また、デファレンシャルギヤボックス22は、トランスミッション21とデファレンシャルギヤを一体で形成したトランスアクスルの筐体の一部であってもよい。 (a) In the above embodiment, the vehicle C is described as a front-wheel drive type with the internal combustion engine 1 mounted horizontally, but the present disclosure is not limited to this. The internal combustion engine 1, transmission 21, and differential gear box 22 may be arranged, for example, in a vehicle in which the crankshaft extends in the fore-and-aft direction of the vehicle C and the internal combustion engine 1 is mounted vertically. Furthermore, the vehicle C may be a four-wheel drive vehicle in which the differential gear box 22 is provided with a transfer that transmits power to the rear wheels. The differential gear box 22 may also be part of a transaxle housing in which the transmission 21 and the differential gear are integrally formed.

(b)上記実施形態では、排気浄化装置10は、三元触媒が塗布される触媒部10aを例に用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。排気浄化装置10は、煤を吸着するガソリンパーティキュレートフィルター、またはディーゼルパーティキュレートフィルターなどの装置であってもよい。 (b) In the above embodiment, the exhaust purification device 10 has been described using an example of a catalyst section 10a to which a three-way catalyst is applied, but the present disclosure is not limited to this. The exhaust purification device 10 may be a device such as a gasoline particulate filter or a diesel particulate filter that adsorbs soot.

(c)上記実施形態では、排気循環通路12を複数の通路に分割する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。排気循環通路12は、排気浄化装置10の出口管10cから吸気通路6までを接続させるように設けられればよい。また、排気循環通路12の各通路に用いた材料は、これに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。 (c) In the above embodiment, an example in which the exhaust recirculation passage 12 is divided into multiple passages has been described, but the present disclosure is not limited to this. The exhaust recirculation passage 12 may be provided so as to connect the outlet pipe 10c of the exhaust purification device 10 to the intake passage 6. In addition, the materials used for each passage of the exhaust recirculation passage 12 are not limited to these, and may be changed as appropriate.

(d)上記実施形態では、入口側面16aがシリンダブロック2と、排気浄化装置10の触媒部10aとの間に配置され、出口側面16bが空間Sに配置される例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。少なくとも、冷却装置16の入口側面16aを含む側(一方側)が、シリンダブロック2と、排気浄化装置10の触媒部10aとの間に配置され、冷却装置16の残りの部分(他方側)が、空間Sに配置されればよい。 (d) In the above embodiment, an example was described in which the inlet side 16a was disposed between the cylinder block 2 and the catalyst portion 10a of the exhaust purification device 10, and the outlet side 16b was disposed in the space S, but the present disclosure is not limited to this. It is sufficient that at least the side including the inlet side 16a of the cooling device 16 (one side) is disposed between the cylinder block 2 and the catalyst portion 10a of the exhaust purification device 10, and the remaining portion of the cooling device 16 (the other side) is disposed in the space S.

1:内燃機関,2:シリンダブロック
2a:シリンダ,2b:クランク軸
6:吸気通路,8:過給機,10:排気浄化装置,12:排気循環通路
14:排気循環バルブ,
16:冷却装置,16a:入口側面,16b:出口側面
18:冷却液供給通路
22:デファレンシャルギヤボックス(動力伝達装置の一例)
24:ヒータ装置,C:車両
G:上下方向(シリンダ延設方向)
P:車幅方向(クランク軸延設方向)
Q:前後方向
S:空間
1: internal combustion engine, 2: cylinder block, 2a: cylinder, 2b: crankshaft
6: intake passage, 8: turbocharger, 10: exhaust purification device, 12: exhaust recirculation passage, 14: exhaust recirculation valve,
16: Cooling device, 16a: Inlet side, 16b: Outlet side, 18: Cooling liquid supply passage, 22: Differential gear box (an example of a power transmission device)
24: heater device, C: vehicle, G: vertical direction (cylinder extension direction)
P: Vehicle width direction (crankshaft extension direction)
Q: Anteroposterior direction S: Space

Claims (6)

車両に搭載される内燃機関であって、
シリンダが形成されクランク軸を保持するシリンダブロックと、
前記シリンダに吸気を供給する吸気通路と、
前記吸気通路に流れる吸気を過給する過給機と、
前記過給機に対して前記クランク軸の延設方向に変位して配置され、前記シリンダの延設方向に延びる排気浄化装置と、
前記排気浄化装置の下流から前記吸気通路に接続される排気循環通路と、
前記排気循環通路上に、前記排気浄化装置に対して前記クランク軸の延設方向に変位して配置される排気循環バルブと、
前記排気循環通路上に配置され、前記排気循環通路を流れる排気循環ガスを冷却液によって冷却する冷却装置と、
を備え、
前記クランク軸延設方向に沿って、前記排気循環バルブと前記冷却装置と前記排気浄化装置の順に並んで配置され、
前記冷却装置の一方側は、前記排気浄化装置と前記シリンダブロックの間に配置され、他方側は、前記過給機の下方が前記排気循環バルブと前記排気浄化装置との間となる前記過給機と、前記排気浄化装置と、前記排気循環バルブと、に囲まれる空間に配置される、
内燃機関。
An internal combustion engine mounted on a vehicle,
a cylinder block in which a cylinder is formed and which holds a crankshaft;
an intake passage for supplying intake air to the cylinder;
a supercharger that supercharges the intake air flowing through the intake passage;
an exhaust gas purification device disposed displaced in an extension direction of the crankshaft with respect to the turbocharger and extending in an extension direction of the cylinder;
an exhaust gas recirculation passage connected to the intake passage downstream of the exhaust gas purification device;
an exhaust gas recirculation valve disposed in the exhaust gas recirculation passage and displaced in an extension direction of the crankshaft with respect to the exhaust gas purification device;
a cooling device disposed in the exhaust gas recirculation passage and configured to cool the exhaust gas recirculation gas flowing through the exhaust gas recirculation passage with a cooling liquid;
Equipped with
the exhaust gas recirculation valve, the cooling device, and the exhaust gas purification device are arranged in this order along the crankshaft extension direction,
one side of the cooling device is disposed between the exhaust gas purification device and the cylinder block, and the other side is disposed in a space surrounded by the turbocharger, the exhaust gas purification device, and the exhaust gas recirculation valve, with a lower side of the turbocharger being between the exhaust gas recirculation valve and the exhaust gas purification device;
Internal combustion engine.
記車両の動力伝達装置が前記冷却装置の下方に配置される、
請求項1に記載の内燃機関。
a power transmission device of the vehicle is disposed below the cooling device;
2. The internal combustion engine of claim 1.
前記冷却装置は、前記排気浄化装置に近づくにつれて前記シリンダブロックに近づくように傾斜して配置される、
請求項1または2に記載の内燃機関。
The cooling device is disposed at an incline so as to approach the cylinder block as it approaches the exhaust purification device.
3. An internal combustion engine according to claim 1 or 2.
前記冷却装置に冷却液を供給する冷却液供給通路をさらに備え、
前記冷却液供給通路は、前記排気浄化装置と前記冷却装置との間を通過する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の内燃機関。
a cooling liquid supply passage for supplying a cooling liquid to the cooling device;
the coolant supply passage passes between the exhaust gas purification device and the cooling device;
An internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
前記排気循環通路は、前記吸気通路から前記排気浄化装置に近づくにつれて下方に傾斜して配置される、
請求項1から4のいずれか1項に記載の内燃機関。
The exhaust gas recirculation passage is disposed so as to be inclined downward from the intake passage toward the exhaust gas purification device.
An internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
前記車両は前記車両の室内を温めるヒータ装置を有し、
前記冷却液は前記冷却装置を通過した後、前記ヒータ装置に流れる、
請求項から5のいずれか1項に記載の内燃機関。
the vehicle has a heater device for heating an interior of the vehicle,
The cooling liquid flows through the cooling device and then flows to the heater device.
6. An internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5.
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