JP4267349B2

JP4267349B2 - Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4267349B2
Application number: JP2003067916A
Authority: JP
Inventors: 乙弘渡辺; 純一中出
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2023-03-13
Also published as: TWI237674B; CN1530531B; CN1530531A; JP2004278342A; TW200427920A; CN1932275B; CN1932275A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関の排気還流装置に関し、より詳しくは、内燃機関の排気系から排気を取り出して吸気系にＥＧＲガスとして還流させるＥＧＲ取り出し管の配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気還流装置において、上記したＥＧＲ取り出し管の構造としては、以下の特許文献１，２に記載のものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−１７５４４９号公報
【特許文献２】
特開２００２−１８０９１２号公報
【０００４】
特許文献１に記載の内燃機関の排気還流装置にあっては、内燃機関の排気系に設けられた触媒装置の下流において排気を取り出してその吸気系にＥＧＲガスとして還流させるＥＧＲ取り出し管であって、ＥＧＲガスを冷却するべく、機関冷却水で冷却（放熱）する冷却器を備えたものが開示される。
【０００５】
特許文献２に記載の内燃機関の排気還流装置においては、同様のＥＧＲ取り出し管であって、排気マニホルドを内燃機関の本体にフランジを介して取り付けると共に、ＥＧＲ取り出し管をそのフランジと同一面上に形成された別のフランジを介して内燃機関の本体に接続するようにしたものが開示される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この種の内燃機関の排気還流装置にあっては、機関の振動が伝達されることからＥＧＲ取り出し管は可能な限り高い剛性を備えるのが望ましい。しかしながら、上記した特許文献１，２に記載の技術は、その点に関して何ら開示するものではなかった。
【０００８】
さらに、走行時においてＥＧＲ取り出し管は高温になることから、その放熱を図ることが望ましい。しかしながら、上記した特許文献１，２に記載の技術は、その点に関しても何ら開示するものではなかった。
【０００９】
従って、この発明の目的は上記した不具合を解消し、ＥＧＲガスを還流させるＥＧＲ取り出し管の剛性を高めると共に、ＥＧＲ取り出し管の放熱を図るようにした内燃機関の排気還流装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１項にあっては、内燃機関の排気系にＥＧＲ取り出し管を接続し、排気を取り出して前記内燃機関の吸気系にＥＧＲガスとして還流させる内燃機関の排気還流装置において、前記排気系は前記内燃機関の本体にフランジを介して取り付けられる排気マニホルドと前記排気マニホルドの下流に配置される排気管とからなり、前記ＥＧＲ取り出し管の一端を前記排気管に接続する一方、他端を前記フランジを介して前記内燃機関に接続し、前記ＥＧＲ取り出し管に前記ＥＧＲガスの放熱を促進するコルゲート状部を形成し、前記ＥＧＲ取り出し管と前記フランジの間に架橋されると共に、前記フランジと一体的に形成されるステーを備えると共に、前記ステーを前記コルゲート状部よりも前記排気系から前記吸気系に流れる排気の流れにおいて下流で前記ＥＧＲ取り出し管に取り付けるように構成した。
【００１３】
排気系は内燃機関の本体にフランジを介して取り付けられる排気マニホルドと排気マニホルドの下流に配置される排気管とからなり、ＥＧＲ取り出し管の一端を排気管に接続する一方、他端をフランジを介して内燃機関に接続し、ＥＧＲ取り出し管にＥＧＲガスの放熱を促進するコルゲート状部を形成し、ＥＧＲ取り出し管とフランジの間に架橋されると共に、フランジと一体的に形成されるステーを備えると共に、ステーをコルゲート状部よりも排気系から吸気系に流れる排気の流れにおいて下流でＥＧＲ取り出し管に取り付けるように構成したので、ステーによってＥＧＲ取り出し管の剛性を高めることができると共に、ステーを介した熱伝導によってＥＧＲ取り出し管の熱をフランジに伝達する、あるいは大気中に放熱することができる。また、ステーを短縮することができ、結果としてＥＧＲ取り出し管の剛性も高めることができる。
【００１５】
また、フランジとステーを一体的に形成するように構成したので、上記の効果に加え、部品点数と組み付け工数を削減することができる。
【００１６】
請求項２項にあっては、前記ステーは前記フランジに溶接され、よって前記フランジとステーを一体的に形成するように構成した。
【００１７】
ステーはフランジに溶接され、よってフランジとステーを一体的に形成するように構成したので、上記と同様、部品点数と組み付け工数を削減することができる。
【００１８】
請求項３項にあっては、前記ステーは前記フランジに溶接されて前記フランジとステーを一体的に形成すると共に、前記ＥＧＲ取り出し管は、前記フランジに設けられた孔に先端が挿入され、そこに溶接されて前記フランジに取り付けられるように構成した。
【００１９】
ステーはフランジに溶接されてフランジとステーを一体的に形成すると共に、ＥＧＲ取り出し管は、フランジに設けられた孔に先端が挿入され、溶接されてフランジに取り付けられるように構成したので、上記と同様、部品点数と組み付け工数を削減することができる。
【００２０】
請求項４項にあっては、前記ＥＧＲ取り出し管は、前記内燃機関の本体との接続部位に至るまでの径が、その接続部位の径よりも大きくなるように構成した。
【００２１】
ＥＧＲ取り出し管は、内燃機関の本体との接続部位に至るまでの径が、その接続部位の径よりも大きくなるように構成したので、ＥＧＲ取り出し管の接続部位に至るまでの部位の外気と接する表面積が増加させられ、ＥＧＲ取り出し管の内部を通るＥＧＲガスを放熱（冷却）することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の一つの実施の形態に係る内燃機関の排気還流装置について説明する。
【００２３】
図１は、この実施の形態に係る内燃機関の排気還流装置を車両に搭載した状態で示す説明斜視図であり、図２は内燃機関に取り付けた状態で示す説明斜視図であり、図３は排気マニホルドと共に示す説明斜視図である。さらに、図４は図３に示す部位の部分断面図であり、図５はその側面図である。
【００２４】
図１から図５を参照して説明すると、符合１０は内燃機関（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０は、火花点火式直列４気筒４サイクルのＳＯＨＣエンジンからなり、車両１２のエンジンルーム１２ａ内に、車両の長手方向に対して横向きとなるように配置される。
【００２５】
図２に良く示す如く、エンジン１０の付近にはＡＣＧ（オルタネータ）１４およびエアコンディショナ（図示せず）のコンプレッサ１６が配置される。これらの補機は、エンジン１０の回転によって駆動される。尚、図示の簡略化のため、図１においてエンジン１０以外の部材の図示を省略すると共に、図１などにおいてエンジン１０を模式的に示すようにした。
【００２６】
エンジン１０にあっては、エアクリーナ（図示せず）から取り入れられた空気は吸気管（図示せず）を流れ、スロットルバルブ（図示せず）で調量されて吸気マニホルドを経て各気筒の吸気ポート（図示せず）に至り、そこでインジェクタ（図示せず）でガソリン燃料を噴射される（図１などで、吸気管および吸気マニホルドなどが配置される吸気側を符号１８で示す）。
【００２７】
よって生じた混合気は吸気バルブ（図示せず）が開放されるときに燃焼室（図示せず）に流入し、点火されて燃焼し、燃焼で生じた排気（排ガス）は排気バルブ（図示せず）が開放されるとき、排気マニホルド２０を流れる。排気マニホルド２０の下流（直下）には触媒装置２２が設けられ、排気はそこで有害成分が除去された後、排気管２４を通って外部に排出される。
【００２８】
排気マニホルド２０は、図３に良く示す如く、その上流端にはフランジ２０ａが形成され、図２に示すようにフランジ２０ａを介してエンジン１０の本体１０ａ、より詳しくはシリンダヘッドに取り付けられる。より具体的には、図３に示す如く、排気マニホルド２０は、フランジ２０ａに穿設された孔にボルト２６を通し、ガスケット３０を挟んでエンジン本体１０ａの壁面に穿設されたボルト挿通孔（図示せず）に止めることで取り付けられる。
【００２９】
図５などに良く示す如く、エンジン１０の、排気マニホルド２０と排気管２４からなる排気系に設けられる触媒装置２２は、円筒状のケース２２ａと、その内部に気密に収容される触媒床２２ｂとからなる。触媒床２２ｂは、三元型の触媒からなる。
【００３０】
触媒床２２ｂとケース２２ａの内面の間には断熱材（図示せず）が収納され、エンジン１０の始動時の触媒床２２ｂの昇温を促進する。図３および図４に示す如く、ケース２２ａはブラケット２２ｃによってエンジン本体１０ａにボルト止めされる。詳細な図示は省略するが、ブラケット２２ｃはケース２２ａの背面に溶接されると共に、ブラケット２２ｃに穿設された孔にボルト２６を通して本体壁面に穿設されたボルト挿通孔に止められ、よって触媒装置２２をエンジン本体１０ａに固定するように構成される。
【００３１】
触媒装置２２のケース２２ａの下流には排気管２４が接続される。排気管２４には触媒装置２２の直下から徐々に縮径するテーパ状部２４ａが形成される。排気管２４は、図２などに良く示すようにＡＣＧ１４およびエアコンディショナのコンプレッサ１６からなる補機から離間する方向に曲がりながら延びるように構成される。排気管２４は、フランジ２４ｂを介してさらに下流の排気管に接続される。
【００３２】
排気管２４のテーパ状部２４ａには、排気を取り出してエンジン１０の、吸気管と吸気マニホルドからなる吸気系にＥＧＲガスとして還流させるＥＧＲ取り出し管３２が接続される。即ち、テーパ状部２４ａは穿設され、そこにＥＧＲ取出し管３２が挿入され、溶接されて固定される。このように、排気管２４は曲げられながら触媒装置２２に接続されると共に、ＥＧＲ取り出し管３２は排気管２４の曲げ方向側において接続される。またＥＧＲ取り出し管３２は、触媒装置２２に対し、ＡＣＧ１４などの補機の反対側で接続される。
【００３３】
ＥＧＲ取り出し管３２には途中にコルゲート状部３２ａが形成される。コルゲート状部３２ａは図示のような凹凸形状とされることで外気と接触する表面積が増加させられ、ＥＧＲ取り出し管３２の内部を通る排気（ＥＧＲガス）の放熱（冷却）を促進する。
【００３４】
ＥＧＲ取り出し管３２は、他端側において、触媒装置２２の下流位置から延び、前記したフランジ２０ａを介してエンジン本体１０ａに接続される。即ち、ＥＧＲ取り出し管３２は、図６に示す如く、フランジ２０ａに穿設された孔２０ａ１に先端３２ｂが挿入され、そこに溶接されてフランジ２０ａに取り付けられ、次いで、図３に示す如く、そのフランジ２０ａに穿設された孔にボルト２６を通し、エンジン本体１０ａの壁面に穿設されたボルト挿通孔に止めることで接続される。
【００３５】
ＥＧＲ取り出し管３２とフランジ２０ａの間にはステー３２ｃが架橋され、ＥＧＲ取り出し管３２はステー３２ｃを介してフランジ２０ａに接続されるように構成される（図３でステー３２ｃの図示省略）。ステー３２ｃは、コルゲート状部３２ａよりも下流（排気系から吸気系に流れるＥＧＲガスの流れにおいて）でＥＧＲ取り出し管３２に取り付けられる。ステー３２ｃはフランジ２０ａに溶接されて接合され、よってフランジ２０ａとステー３２ｃは一体的に形成される。
【００３６】
ＥＧＲ取り出し管３２は、図６に示す如く、フランジ２０ａに取り付けられる部位において先端３２ｂが縮径される。即ち、ＥＧＲ取り出し管３２は、エンジン本体１０ａとの接続部位に至るまでの径（内径ｄ１）が、その接続部位の径（内径ｄ２）よりも大きくなるように構成される。それによって、接続部位に至るまでの部位の外気と接する表面積が増加させられ、同様にＥＧＲ取り出し管３２の内部を通るＥＧＲガスを放熱（冷却）することができる。
【００３７】
図７に示す如く、ＥＧＲ取り出し管３２は、エンジン本体１０ａに接続された後、エンジン本体１０ａを構成するシリンダヘッド内に形成されたヘッド内通路１０ａ１を介してＥＧＲバルブ３６に接続され、ＥＧＲバルブ３６によってＥＧＲガスの流量が調節される。ＥＧＲバルブ３６は第２のヘッド内通路１０ａ２を介して吸気側１８と接続される。それによって、ＥＧＲガスは、ヘッド内通路１０ａ１、ＥＧＲバルブ３６、第２のヘッド内通路１０ａ２と流れ、吸気マニホルドに還流される。図に示す如く、第２のヘッド内通路１０ａ２の付近にはエンジン冷却水通路１０ａ３が形成され、ＥＧＲガスを放熱（冷却）する。
【００３８】
図１に示す如く、この実施の形態に係る排気還流装置において、排気マニホルド２０は車両１２の前方に位置し、触媒装置２２も同様に前方に位置することから、走行時、フロントグリル１２ｂから走行風が進入する。フロントグリル１２ｂの後方にラジエータ３８が配置される。ラジエータ３８はコアやファンなどの通気抵抗が大きいため、走行風がラジエータ３８を通過して触媒装置２２に到達することは少ないが、それ以外の走行風は図示しないその外の搭載部品群の間を縫って触媒装置２２に突き当たり、触媒装置２２を冷却する。
【００３９】
この実施の形態に係るエンジンの排気還流装置は、上記の如く、エンジン（内燃機関）１０の排気系に設けられた触媒装置２２の下流にＥＧＲ取り出し管３２を接続し、排気を取り出してエンジン（内燃機関）１０の吸気系にＥＧＲガスとして還流させるエンジン（内燃機関）の排気還流装置において、触媒装置２２の下流に排気管２４を曲げながら接続すると共に、ＥＧＲ取り出し管３２を、排気管２４の曲げ方向側において接続するように構成したので、ＥＧＲ取り出し管３２の長さをその分だけ短縮できて剛性を高めることができ。また、それによって、ＥＧＲ取り出し管３２は突出することがないので、排気系の省スペース化を図ることができる。
【００４０】
また、ＥＧＲ取り出し管３２を、触媒装置２２に対し、エンジン（内燃機関）１０で駆動される補機の反対側で接続、換言すれば、触媒装置２２を挟んで補機側と反対側で接続したので、剛性の向上と排気系の省スペース化に加え、ＥＧＲ取り出し管３２からの放熱が、ＡＣＧ（オルタネータ）１４、エアコンディショナのコンプレッサ１６などのエンジン１０によって駆動される補機に与える影響を低減することができる。また、補機が配置される側はスペースが一層制約されるが、そのような位置を避けることによって、ＥＧＲ取り出し管３２を適正に配置することができる。
【００４１】
また、排気系はエンジン１０の本体にフランジ２０ａを介して取り付けられる排気マニホルド２０を備えると共に、ＥＧＲ取り出し管３２を、ステー３２ｃを介してフランジ２０ａに接続するように構成したので、ステー３２ｃによってＥＧＲ取り出し管３２の剛性を一層高めることができると共に、ステー３２ｃを介した熱伝導によってＥＧＲ取り出し管３２の熱をフランジ２０ａに伝達する、あるいは大気中に放熱することができる。
【００４４】
尚、上記において、触媒装置２２の構成は図示のものに限られるものではなく、どのような構成であっても良い。
【００４５】
尚、この発明は、エンジン１０のクランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用のエンジンにも適用が可能である。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、ステーによってＥＧＲ取り出し管の剛性を高めることができると共に、ステーを介した熱伝導によってＥＧＲ取り出し管の熱をフランジに伝達する、あるいは大気中に放熱することができる。また、ステーを短縮することができ、結果としてＥＧＲ取り出し管の剛性も高めることができる。
【００４７】
また、前記した効果に加え、部品点数と組み付け工数を削減することができる。
【００４８】
請求項２項にあっては、上記と同様、部品点数と組み付け工数を削減することができる。
【００４９】
請求項３項にあっては、上記と同様、部品点数と組み付け工数を削減することができる。
【００５０】
請求項４項にあっては、ＥＧＲ取り出し管の接続部位に至るまでの部位の外気と接する表面積が増加させられ、ＥＧＲ取り出し管の内部を通るＥＧＲガスを放熱（冷却）することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る内燃機関の排気還流装置を車両に搭載した状態で示す説明斜視図である。
【図２】図１に示す排気還流装置を内燃機関に取り付けた状態で示す説明斜視図である。
【図３】図１に示す排気還流装置を、排気マニホルドと共に示す説明斜視図である。
【図４】図３に示す排気還流装置の部分断面図である。
【図５】図３に示す排気還流装置の側面図である。
【図６】図４に示す排気還流装置の部分拡大断面図である。
【図７】図２に模式的に示すシリンダヘッドの縦断面図である。
【符号の説明】
１０エンジン（内燃機関）
１２車両
１４ＡＣＧ（補機）
１６エアコンディショナのコンプレッサ（補機）
１８吸気側
２０排気マニホルド（排気系）
２０ａフランジ
２２触媒装置
２４排気管（排気系）
３２ＥＧＲ取り出し管
３２ａコルゲート状部
３２ｃステー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, and more particularly to an arrangement structure of an EGR extraction pipe that extracts exhaust gas from an exhaust system of the internal combustion engine and recirculates the exhaust gas to the intake system as EGR gas.
[0002]
[Prior art]
In the exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine, those described in the following Patent Documents 1 and 2 are known as the structure of the EGR take-out pipe described above.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-4-175449 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-180912
The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine described in Patent Document 1 is an EGR take-out pipe that takes out exhaust gas downstream of a catalyst device provided in the exhaust system of the internal combustion engine and recirculates the exhaust gas as EGR gas to the intake system. In order to cool the EGR gas, the one provided with a cooler that cools (dissipates heat) with engine coolant is disclosed.
[0005]
In the exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine described in Patent Document 2, the same EGR take-out pipe is attached to the main body of the internal combustion engine via a flange, and the EGR take-out pipe is flush with the flange. An apparatus that is connected to a main body of an internal combustion engine through another formed flange is disclosed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the exhaust gas recirculation system of this type of internal combustion engine, EGR extraction pipe from the vibration is transmitted agencies have to desired be provided with high rigidity as possible. However, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 have not been disclosed at all in that respect.
[0008]
Furthermore, EGR extraction pipe during run line from becoming a high temperature, it is desirable to reduce the heat radiation. However, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 have not been disclosed at all in that respect.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that solves the above-described problems, increases the rigidity of the EGR take-out pipe that recirculates the EGR gas, and radiates heat from the EGR take-out pipe. .
[0012]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, in the one of claims connects the E GR extraction pipe in an exhaust system of an internal combustion engine, the internal combustion engine is recirculated as EGR gas to the intake system of the internal combustion engine is taken out of the exhaust In the exhaust gas recirculation apparatus, the exhaust system includes an exhaust manifold attached to a main body of the internal combustion engine via a flange and an exhaust pipe disposed downstream of the exhaust manifold, and one end of the EGR take-out pipe is connected to the exhaust pipe. The other end is connected to the internal combustion engine via the flange, and a corrugated portion that promotes heat dissipation of the EGR gas is formed in the EGR take-out pipe, and between the EGR take-out pipe and the flange The stay includes a stay formed integrally with the flange and is bridged from the exhaust system rather than the corrugated portion. The exhaust gas flowing through the intake system is attached to the EGR take-out pipe downstream.
[0013]
The exhaust system consists of an exhaust manifold attached to the body of the internal combustion engine via a flange and an exhaust pipe disposed downstream of the exhaust manifold. One end of the EGR take-out pipe is connected to the exhaust pipe, and the other end is connected via the flange . connected to an internal combustion engine Te, to form a corrugated portion that promotes heat radiation of the EGR gas in the EGR extraction tube, with the bridge between the EGR extraction tube and the flange, provided with a flange and a stay integrally formed Since the stay is attached to the EGR take-out pipe downstream in the flow of exhaust flowing from the exhaust system to the intake system rather than the corrugated portion , the stay can increase the rigidity of the EGR take-out pipe and The heat of the EGR take-out pipe can be transferred to the flange by heat conduction or can be dissipated to the atmosphere. . Further, the stay can be shortened, and as a result, the rigidity of the EGR take-out pipe can be increased.
[0015]
Further, since the flange and the stay are integrally formed, in addition to the above effects, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, the stay is welded to the flange, so that the flange and the stay are integrally formed.
[0017]
Since the stay is welded to the flange, and thus the flange and the stay are integrally formed, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced as described above.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, the stay is welded to the flange to integrally form the flange and the stay, and the tip of the EGR take-out pipe is inserted into a hole provided in the flange. To be attached to the flange.
[0019]
The stay is welded to the flange to integrally form the flange and the stay, and the EGR take-out pipe is configured to be inserted into the hole provided in the flange and welded to be attached to the flange. Similarly, the number of parts and assembly man-hours can be reduced.
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, the EGR take-out pipe is configured such that the diameter to reach the connection portion with the main body of the internal combustion engine is larger than the diameter of the connection portion.
[0021]
Since the EGR take-out pipe is configured such that the diameter of the EGR take-out pipe reaches the connection portion with the main body of the internal combustion engine is larger than the diameter of the connection portion. The surface area is increased, and the EGR gas passing through the inside of the EGR take-out pipe can be radiated (cooled).
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0023]
FIG. 1 is an explanatory perspective view showing an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to this embodiment mounted on a vehicle, FIG. 2 is an explanatory perspective view showing the state attached to the internal combustion engine, and FIG. It is an explanatory perspective view shown with an exhaust manifold. 4 is a partial cross-sectional view of the portion shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a side view thereof.
[0024]
Referring to FIGS. 1 to 5, reference numeral 10 indicates an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”). The engine 10 is a spark ignition type in-line four-cylinder four-cycle SOHC engine, and is disposed in the engine room 12a of the vehicle 12 so as to be transverse to the longitudinal direction of the vehicle.
[0025]
As well shown in FIG. 2, an ACG (alternator) 14 and an air conditioner (not shown) compressor 16 are arranged in the vicinity of the engine 10. These auxiliary machines are driven by the rotation of the engine 10. For simplification of illustration, members other than the engine 10 are not shown in FIG. 1, and the engine 10 is schematically shown in FIG.
[0026]
In the engine 10, air taken from an air cleaner (not shown) flows through an intake pipe (not shown), is metered by a throttle valve (not shown), passes through an intake manifold, and is an intake port of each cylinder. (Not shown), where gasoline fuel is injected by an injector (not shown) (in FIG. 1 and the like, the intake side where the intake pipe and the intake manifold are arranged is indicated by reference numeral 18).
[0027]
Thus, the generated air-fuel mixture flows into a combustion chamber (not shown) when an intake valve (not shown) is opened, and is ignited and burned. Exhaust gas (exhaust gas) generated by the combustion is an exhaust valve (not shown). ) Flows through the exhaust manifold 20. A catalytic device 22 is provided downstream (directly below) the exhaust manifold 20, and after exhausting harmful components, the exhaust gas is discharged to the outside through the exhaust pipe 24.
[0028]
As shown in FIG. 3, the exhaust manifold 20 has a flange 20a formed at the upstream end thereof, and is attached to the main body 10a of the engine 10 through the flange 20a, more specifically, to the cylinder head, as shown in FIG. More specifically, as shown in FIG. 3, the exhaust manifold 20 has a bolt insertion hole (perforated in the wall surface of the engine body 10a with the gasket 30 interposed between the bolt 26 through a hole formed in the flange 20a. It is attached by stopping at (not shown).
[0029]
As clearly shown in FIG. 5 and the like, the catalyst device 22 provided in the exhaust system of the engine 10 including the exhaust manifold 20 and the exhaust pipe 24 includes a cylindrical case 22a and a catalyst bed 22b that is airtightly accommodated therein. Consists of. The catalyst bed 22b is made of a ternary catalyst.
[0030]
A heat insulating material (not shown) is accommodated between the catalyst bed 22b and the inner surface of the case 22a to promote the temperature rise of the catalyst bed 22b when the engine 10 is started. As shown in FIGS. 3 and 4, the case 22a is bolted to the engine body 10a by a bracket 22c. Although not shown in detail, the bracket 22c is welded to the back surface of the case 22a, and is stopped by a bolt insertion hole drilled in the wall of the main body through a bolt 26 in a hole drilled in the bracket 22c. It is comprised so that 22 may be fixed to the engine main body 10a.
[0031]
An exhaust pipe 24 is connected downstream of the case 22 a of the catalyst device 22. The exhaust pipe 24 is formed with a tapered portion 24 a that gradually decreases in diameter from directly below the catalyst device 22. As shown well in FIG. 2 and the like, the exhaust pipe 24 is configured to extend while bending in a direction away from an auxiliary machine including the ACG 14 and the compressor 16 of the air conditioner. The exhaust pipe 24 is connected to a further downstream exhaust pipe via a flange 24b.
[0032]
Connected to the tapered portion 24 a of the exhaust pipe 24 is an EGR extraction pipe 32 that extracts exhaust gas and recirculates it as EGR gas to the intake system of the engine 10 including an intake pipe and an intake manifold. That is, the tapered portion 24a is drilled, and the EGR take-out pipe 32 is inserted therein and welded and fixed. Thus, the exhaust pipe 24 is connected to the catalyst device 22 while being bent, and the EGR take-out pipe 32 is connected on the bending direction side of the exhaust pipe 24. Further, the EGR take-out pipe 32 is connected to the catalyst device 22 on the opposite side of the auxiliary machine such as the ACG 14.
[0033]
A corrugated portion 32 a is formed in the EGR take-out pipe 32 in the middle. Since the corrugated portion 32a has an uneven shape as shown in the drawing, the surface area in contact with the outside air is increased, and heat dissipation (cooling) of exhaust gas (EGR gas) passing through the inside of the EGR take-out pipe 32 is promoted.
[0034]
The EGR take-out pipe 32 extends from the downstream position of the catalyst device 22 on the other end side, and is connected to the engine main body 10a via the flange 20a. That is, as shown in FIG. 6, the EGR take-out pipe 32 has a tip 32b inserted into a hole 20a1 formed in the flange 20a, welded thereto, and attached to the flange 20a, and then, as shown in FIG. The bolts 26 are passed through the holes drilled in the flange 20a and are connected to the bolts through-holes drilled in the wall surface of the engine body 10a.
[0035]
A stay 32c is bridged between the EGR take-out pipe 32 and the flange 20a, and the EGR take-out pipe 32 is configured to be connected to the flange 20a through the stay 32c (illustration of the stay 32c is omitted in FIG. 3). The stay 32c is attached to the EGR take-out pipe 32 downstream of the corrugated portion 32a (in the flow of EGR gas flowing from the exhaust system to the intake system). The stay 32c is welded and joined to the flange 20a, so that the flange 20a and the stay 32c are integrally formed.
[0036]
As shown in FIG. 6, the tip end 32b of the EGR take-out pipe 32 is reduced in diameter at a portion attached to the flange 20a. That is, the EGR take-out pipe 32 is configured such that the diameter (inner diameter d1) up to the connection portion with the engine body 10a is larger than the diameter (inner diameter d2) of the connection portion. As a result, the surface area in contact with the outside air up to the connection site is increased, and the EGR gas passing through the EGR take-out pipe 32 can be radiated (cooled) in the same manner.
[0037]
As shown in FIG. 7, after the EGR take-out pipe 32 is connected to the engine main body 10a, it is connected to the EGR valve 36 via a head internal passage 10a1 formed in the cylinder head constituting the engine main body 10a. 36 adjusts the flow rate of the EGR gas. The EGR valve 36 is connected to the intake side 18 via the second in-head passage 10a2. As a result, the EGR gas flows through the in-head passage 10a1, the EGR valve 36, and the second in-head passage 10a2, and is returned to the intake manifold. As shown in the drawing, an engine cooling water passage 10a3 is formed in the vicinity of the second in-head passage 10a2, and radiates (cools) the EGR gas.
[0038]
As shown in FIG. 1, in the exhaust gas recirculation apparatus according to this embodiment, the exhaust manifold 20 is located in front of the vehicle 12, and the catalyst device 22 is also located in front. Wind enters. A radiator 38 is disposed behind the front grill 12b. Since the radiator 38 has a large ventilation resistance such as a core or a fan, the traveling wind rarely passes through the radiator 38 and reaches the catalyst device 22, but the other traveling wind is not between the other mounted components (not shown). And the catalyst device 22 is cooled down.
[0039]
As described above, the exhaust gas recirculation device for an engine according to this embodiment is connected to the EGR take-out pipe 32 downstream of the catalyst device 22 provided in the exhaust system of the engine (internal combustion engine) 10 to take out the exhaust gas to the engine ( In an exhaust gas recirculation device of an engine (internal combustion engine) that recirculates as an EGR gas to an intake system of an internal combustion engine) 10, an exhaust pipe 24 is bent and connected downstream of the catalyst device 22, and an EGR take-out pipe 32 is connected to the exhaust pipe 24. Since the connection is made on the bending direction side, the length of the EGR take-out pipe 32 can be shortened by that much and the rigidity can be increased. In addition, since the EGR take-out pipe 32 does not protrude, space saving of the exhaust system can be achieved.
[0040]
Further, the EGR take-out pipe 32 is connected to the catalyst device 22 on the opposite side of the auxiliary device driven by the engine (internal combustion engine) 10, in other words, connected on the opposite side of the auxiliary device side with the catalyst device 22 interposed therebetween. Therefore, in addition to the improvement of rigidity and space saving of the exhaust system, the influence of heat radiation from the EGR take-out pipe 32 on the auxiliary machines driven by the engine 10 such as the ACG (alternator) 14 and the compressor 16 of the air conditioner. Can be reduced. Further, although the space on the side where the auxiliary machine is arranged is further restricted, the EGR take-out pipe 32 can be properly arranged by avoiding such a position.
[0041]
Further, the exhaust system includes the exhaust manifold 20 attached to the main body of the engine 10 via the flange 20a, and the EGR take-out pipe 32 is connected to the flange 20a via the stay 32c. The rigidity of the take-out pipe 32 can be further increased, and the heat of the EGR take-out pipe 32 can be transmitted to the flange 20a by heat conduction through the stay 32c or can be radiated to the atmosphere.
[0044]
In the above, the configuration of the catalyst device 22 is not limited to the illustrated one, and any configuration may be used.
[0045]
The present invention can also be applied to an engine for a marine vessel propulsion device such as an outboard motor having the crankshaft of the engine 10 as a vertical direction.
[0046]
【The invention's effect】
According to the first aspect, the rigidity of the EGR take-out pipe can be increased by the stay, and the heat of the EGR take-out pipe can be transmitted to the flange by the heat conduction through the stay or can be radiated to the atmosphere. . Further, the stay can be shortened, and as a result, the rigidity of the EGR take-out pipe can be increased.
[0047]
In addition to the effects described above, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced.
[0048]
In the second aspect , the number of parts and the number of assembling steps can be reduced as described above.
[0049]
In the third aspect , the number of parts and the number of assembling steps can be reduced as described above.
[0050]
According to the fourth aspect of the present invention, the surface area in contact with the outside air up to the connection part of the EGR take-out pipe is increased, and the EGR gas passing through the inside of the EGR take-out pipe can be radiated (cooled).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory perspective view showing an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention mounted on a vehicle.
2 is an explanatory perspective view showing the exhaust gas recirculation device shown in FIG. 1 attached to an internal combustion engine. FIG.
FIG. 3 is an explanatory perspective view showing the exhaust gas recirculation device shown in FIG. 1 together with an exhaust manifold.
4 is a partial cross-sectional view of the exhaust gas recirculation device shown in FIG.
FIG. 5 is a side view of the exhaust gas recirculation device shown in FIG.
6 is a partially enlarged cross-sectional view of the exhaust gas recirculation device shown in FIG.
7 is a longitudinal sectional view of the cylinder head schematically shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Engine (Internal combustion engine)
12 Vehicle 14 ACG (auxiliary machine)
16 Air conditioner compressor (auxiliary machine)
18 Intake side 20 Exhaust manifold (exhaust system)
20a Flange 22 Catalytic device 24 Exhaust pipe (exhaust system)
32 EGR take-out pipe 32a Corrugated portion 32c Stay

Claims

In an exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine, an EGR take-out pipe is connected to an exhaust system of the internal combustion engine, and exhaust gas is taken out and recirculated as EGR gas to the intake system of the internal combustion engine. The exhaust system has a flange on the body of the internal combustion engine. And an exhaust pipe disposed downstream of the exhaust manifold. One end of the EGR take-out pipe is connected to the exhaust pipe, and the other end is connected to the internal combustion engine via the flange. A corrugated portion that promotes heat dissipation of the EGR gas is formed in the EGR take-out pipe, and a bridge that is bridged between the EGR take-out pipe and the flange is provided integrally with the flange. The EGR intake downstream of the corrugated portion in the exhaust flow flowing from the exhaust system to the intake system. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, which is attached to a discharge pipe.

2. The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the stay is welded to the flange, and thus the flange and the stay are integrally formed.

The stay is welded to the flange to integrally form the flange and the stay, and the tip of the EGR take-out pipe is inserted into a hole provided in the flange and welded thereto and attached to the flange. The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 1.

4. The internal combustion engine according to claim 3 , wherein the EGR take-out pipe is configured such that a diameter of the EGR take-out pipe reaching a connection site with the main body of the internal combustion engine is larger than a diameter of the connection site. Exhaust gas recirculation device.