專利名稱：廢氣再循環(huán)及油的冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水來冷卻EGR(廢氣再循環(huán))氣體及潤滑油的水冷式EGR及油的冷卻裝置。
由圖8可知用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水來水冷EGR氣體，從而使氣體密度上升、提高EGR率的EGR冷卻器。
該EGR冷卻器a具有介于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系(排氣歧管)與吸氣系(進(jìn)氣歧管)之間的圓筒狀殼體b；在殼體b內(nèi)將氣體入口室c、冷卻水室d以及出口室e三部分隔開的隔開壁f、f；連接各隔開壁f、f且容納在冷卻水室d內(nèi)的多個(gè)熱交換管g；將發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水的一部分導(dǎo)入冷卻水室d內(nèi)的冷卻水入口h；從冷卻水室d內(nèi)排出冷卻水的冷卻水出口i；以及將由加熱的冷卻水所產(chǎn)生的空氣從冷卻水室內(nèi)取出的空氣取出口j。
采用該EGR冷卻器a，在從排氣歧管排出的廢氣(高溫)的一部分作為EGR氣體回流到進(jìn)氣歧管內(nèi)時(shí)，流過殼體b的熱交換管g內(nèi)的高溫EGR氣體由于被流過冷卻水室d內(nèi)的冷卻水冷卻，因此氣體的密度變高從而提高EGR率。
但是，上述EGR冷卻器a由于設(shè)置在排氣歧管與進(jìn)氣歧管之間，必須設(shè)置在該歧管附近的缸蓋周圍的有限的空間內(nèi)。然而，該部位除了發(fā)動(dòng)機(jī)罩外，還具有車輛側(cè)的許多構(gòu)造物，因此實(shí)際上由于空間方面的問題而不能設(shè)置。
而且，來自發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水一旦被取出并導(dǎo)入EGR冷卻器a內(nèi)，為使其再次返回到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，所以必須具有分別連接冷卻水入口h、冷卻水出口i及發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水用配管以及連接到空氣取出口j的空氣用配管。因此，各配管由于發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)而被激振且可能發(fā)生振動(dòng)龜裂，各配管不得不用托架等固定到發(fā)動(dòng)機(jī)上，以確保龜裂耐久性。
此外，圖8的EGR冷卻器a由于被設(shè)計(jì)成與冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑油的油冷卻器全然無關(guān)，因此在低溫起動(dòng)時(shí)不能用EGR氣體來加熱粘度低的潤滑油。即，針對(duì)于在低溫起動(dòng)時(shí)由EGR氣體來加熱潤滑油、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性、降低油泵的摩擦方面，仍具有改善的余地。
考慮上述情況的本發(fā)明的目的是提供一種EGR及油的冷卻裝置，其能減小設(shè)置空間，具有良好的振動(dòng)耐久性并能加熱低溫起動(dòng)時(shí)的潤滑油。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種EGR及油的冷卻裝置，其特征是具有直接安裝在汽缸體上、且用于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水流入流出的冷卻器容納部；容納在該冷卻器容納部內(nèi)、于內(nèi)部流動(dòng)EGR氣體的EGR熱交換器；與該EGR熱交換器鄰接并容納在上述冷卻器容納部內(nèi)、用于在內(nèi)部流動(dòng)潤滑油的油熱交換器。
所述的EGR及油熱交換器，其特征是上述冷卻器容納部由使水套的一部分露出于汽缸體而形成的開口部、與為覆蓋該開口部而安裝的蓋部構(gòu)成；上述EGR熱交換器與油熱交換器鄰接地容納在該蓋部內(nèi)。
本發(fā)明的EGR及油的冷卻裝置具有直接安裝在汽缸體上、且用于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水流入流出的冷卻器容納部；容納在該冷卻器容納部內(nèi)、于內(nèi)部流動(dòng)EGR氣體的EGR熱交換器；與該EGR熱交換器鄰接并容納在上述冷卻器容納部內(nèi)、于內(nèi)部流動(dòng)潤滑油的油熱交換器。
按照本發(fā)明，因?yàn)橹苯佑诶鋮s器容納部安裝汽缸體，并且發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水流入流出其內(nèi)部，且將容納在該冷卻器容納部內(nèi)的EGR熱交換器及油熱交換器浸漬到冷卻水中，因此不需要用于將發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水導(dǎo)入冷卻器容納部內(nèi)的配管，提高了振動(dòng)耐久性并減小了設(shè)置空間。
此外，由于EGR熱交換器與油熱交換器鄰接地配置，因此在低溫起動(dòng)時(shí)，流過EGR熱交換器內(nèi)的高溫EGR的熱量通過冷卻水而傳遞到流過油熱交換器內(nèi)的低溫的潤滑油，從而加熱潤滑油。此外，冷卻器容納部內(nèi)的冷卻水加熱所產(chǎn)生的空氣經(jīng)由汽缸體而向汽缸蓋逃逸，因此不需要取出空氣用的配管。
上述冷卻器容納部雖然是由使水套的一部分露出于汽缸體而形成的開口部與為覆蓋該開口部而安裝的蓋部構(gòu)成的，但上述EGR熱交換器與油熱交換器也可鄰接地容納在該蓋部內(nèi)。
這樣，由于在汽缸體上所形成的僅1個(gè)開口部為EGR熱交換器與油熱交換器所共用，因此可以將汽缸體剛性的降低抑制到最小的限度。由此可抑制噪聲的惡化，進(jìn)而抑制由振動(dòng)引起的耐久性的惡化。
本發(fā)明的效果采用以上說明的本發(fā)明的EGR及油的冷卻裝置，可減小設(shè)置空間，發(fā)揮振動(dòng)耐久性優(yōu)良、在低溫起動(dòng)時(shí)能加熱潤滑油等效果。
下面根據(jù)


本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的EGR及油的冷卻裝置的系統(tǒng)整體的概略圖；圖2是上述EGR及油的冷卻裝置的斷面圖；圖3是圖2的Ⅲ-Ⅲ線方向的視圖；圖4是圖2的Ⅳ-Ⅳ線方向的視圖；圖5是圖3的Ⅴ-Ⅴ線方向的斷面圖；圖6是圖3的Ⅵ-Ⅵ線方向的斷面圖；圖7是表示向上述EGR及油的冷卻裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體上的安裝的樣子的斜視圖；圖8是表示以往例子的EGR冷卻器的概略圖。
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的EGR及油的冷卻裝置1的系統(tǒng)整體的概略圖；圖2是上述EGR及油的冷卻裝置1的斷面圖；圖3是圖2的Ⅲ-Ⅲ線方向的視圖；圖4是圖2的Ⅳ-Ⅳ線方向的視圖；圖5是圖3的Ⅴ-Ⅴ線方向的斷面圖；圖6是圖3的Ⅵ-Ⅵ線方向的斷面圖；圖7是表示向上述EGR及油的冷卻裝置1的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體上的安裝的樣子的斜視圖。圖1與圖7的發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)雖然不同，但本質(zhì)上并無相異。
如圖1所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)2的汽缸體3內(nèi)，圍繞汽缸孔4設(shè)置冷卻水流過的水套5。水套5內(nèi)的冷卻水從通路6取出，由散熱器7冷卻，由水泵8加壓，再返回到水套5內(nèi)。在通路6內(nèi)設(shè)置恒溫器9。恒溫器9在冷卻水的水溫低于給定值時(shí)將冷卻水繞過散熱器7導(dǎo)入水泵8內(nèi)，當(dāng)冷卻水的水溫高于給定值時(shí)將冷卻水經(jīng)散熱器7導(dǎo)入水泵8內(nèi)。
在汽缸體3的側(cè)部直接安裝冷卻水流入流出的冷卻器容納部10。如圖7所示，該冷卻器容納部10由使水套的一部分露出于汽缸體3的側(cè)部上而形成的開口部11、為覆蓋該開口部11而安裝并由螺釘12固定的蓋部13構(gòu)成。在蓋部13內(nèi)充滿水套5的冷卻水。如圖1所示，蓋部13內(nèi)的冷卻水隨著水套5內(nèi)的冷卻水的流動(dòng)而流過蓋部13內(nèi)。如圖4所示，在蓋部13的開口14的周圍，設(shè)置有防止冷卻水泄漏的環(huán)狀墊圈15。
如圖1及2所示，蓋部13由在發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向長而在寬度方向薄的油冷卻器部13a和在軸向短而在寬度方向厚的EGR冷卻器部13b疊層而構(gòu)成。在油冷卻器部13a內(nèi)，容納有內(nèi)部流動(dòng)潤滑油的油熱交換器15；在EGR冷卻器部13b內(nèi)，容納有內(nèi)部流動(dòng)EGR氣體的EGR熱交換器16。圖中所示的是相對(duì)于汽缸體3將油冷卻器部13a配置在內(nèi)側(cè)，而EGR冷卻器部13b配置在外側(cè)的情況，但也可相反地配置。
如圖1及如2所示，油熱交換器15由多個(gè)疊層的油中空薄板體17、連通各油中空薄板體17的一端部而被設(shè)置的油入口接頭18、連通各油中空薄板體17的另一端部而被設(shè)置的油出口接頭19構(gòu)成。在各油中空薄板體17內(nèi)設(shè)有多個(gè)熱交換散熱片20。這樣的油中空薄板體17、油入口接頭18及油出口接頭19被浸漬在流過蓋部13內(nèi)的冷卻水中。此外，熱交換器15不限于這樣的疊層型的，也可以是圖8所示的多管型的類型。
如圖1所示，向油入口接頭18內(nèi)導(dǎo)入由油泵21加壓的潤滑油。詳細(xì)地說，由油泵21加壓的潤滑油從汽缸體3內(nèi)通過設(shè)置在如圖4所示的蓋部13里面的油入口22而被導(dǎo)入蓋部13內(nèi)，到達(dá)如圖2所示的油入口通路24內(nèi)。而且，從油入口通路24導(dǎo)入油入口接頭18，通過各油中空薄板體17到達(dá)油出口接頭19。此后，潤滑油通過油出口通路25，從如圖4所示的油出口27返回到汽缸體3內(nèi)。
最后，返回到汽缸體3內(nèi)的潤滑油如圖1所示向發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的各潤滑部30給油，落下到汽缸體3下方的油盤31上，再由油泵21吸引、加壓而導(dǎo)入油熱交換器15內(nèi)。如圖4所示在油出口27的周圍，設(shè)有防止?jié)櫥托孤┑沫h(huán)狀墊圈28。
如圖1、2及5所示，EGR熱交換器16由多個(gè)疊層的EGR中空薄板體32、連通各EGR中空薄板體32的一端部地設(shè)置的EGR入口接頭33、連通各EGR中空薄板體32的另一端部地設(shè)置的EGR出口接頭34構(gòu)成，該EGR中空薄板體32在蓋部13的EGR冷卻器部13b內(nèi)，使其與油熱交換器15鄰接地被收容。在各EGR中空薄板體32上設(shè)有多個(gè)熱交換散熱片35。該EGR中空薄板體32、EGR入口接頭33及EGR出口接頭34被浸漬到流過蓋部13內(nèi)的冷卻水中。EGR熱交換器16不限于該疊層型，也可以是圖8所示的多管型類型。
如圖1及2所示，通過EGR入口通路36將從發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系(排氣歧管)取出的廢氣的一部分作為EGR氣體導(dǎo)入EGR入口接頭33。導(dǎo)入EGR入口接頭33內(nèi)的EGR氣體通過各EGR中空薄板體32，由此時(shí)流過蓋部13內(nèi)的冷卻水冷卻，在氣體密度變高后達(dá)到EGR出口接頭34處，然后，從EGR出口通路37排出，導(dǎo)入如圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣系(吸氣歧管38)。這樣，EGR率被提高了。
下面描述以上構(gòu)成的該實(shí)施例的作用。
根據(jù)該實(shí)施例的“EGR及油的冷卻裝置”，如圖1及圖7所示，由于將蓋部13直接安裝在汽缸體3的開口部11上，并在其內(nèi)部構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水流入流出的冷卻器容納部10，而且將容納在該冷卻器容納部10內(nèi)的EGR熱交換器16及油熱交換器15浸漬到冷卻水中，因此不需要用于將發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水導(dǎo)入冷卻器容納部10內(nèi)的專用配管以及用于將冷卻器容納部10內(nèi)的冷卻水返回到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的專用配管。
因此，避免了各配管由于發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)而造成的振動(dòng)耐久性的惡化，提高了振動(dòng)耐久性。此外，由于不需要配管，因此“EGR及油的冷卻裝置1”可以與汽缸體3一體化，在設(shè)置于狹窄的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的空間方面有利。而且，由于不需要配管，故冷卻水不會(huì)受到配管的影響，而是直接作用到各熱交換器15、16上，因此提高了由冷卻水對(duì)各熱交換器15、16的冷卻效率。再者，由于沒有配管，因此避免了圖8所示的EGR冷卻器a中在配管閉塞時(shí)冷卻水在殼體b內(nèi)產(chǎn)生沸騰的空化現(xiàn)象。
此外，如圖1及2所示，由于EGR熱交換器16與油熱交換器15是鄰接地配置在蓋部13內(nèi)，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)低溫起動(dòng)時(shí)，流過EGR熱交換器16內(nèi)的高溫EGR的熱量通過冷卻水而傳遞到流過油熱交換器15內(nèi)的低溫的潤滑油，從而加熱潤滑油。這樣，當(dāng)?shù)蜏仄饎?dòng)時(shí)，高粘度的潤滑油由EGR氣體加熱而降低粘度，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能并且減小油泵的摩擦。此外，在低溫起動(dòng)時(shí)，冷卻水由于根據(jù)圖1所示的恒溫器9而繞過散熱器7，因此不會(huì)被散熱器7冷卻，可充分發(fā)揮作為加熱潤滑油的介質(zhì)的功能。
而且，蓋部13內(nèi)的冷卻水因加熱而產(chǎn)生的空氣，由于經(jīng)由汽缸體3內(nèi)的水套5而向汽缸蓋逃逸，因此不必設(shè)置在圖8類型中所必需的空氣取出用配管j。即，由蓋部13內(nèi)的冷卻水所產(chǎn)生的空氣被傳輸?shù)綀D5中蓋部13的內(nèi)側(cè)天井面39的斜面部分，通過圖7所示的汽缸體3的開口部11而向缸蓋逃逸。這樣，由于不需要空氣取出用的配管以及上述的冷卻水用配管，因此可獲得十分低的成本。
而且，按照該實(shí)施例的“EGR及油的冷卻裝置1”，如圖7所示，由于冷卻器容納部10由使水套的一部分在汽缸體3上露出而形成的開口部11、為覆蓋開口部11而安裝的蓋部13構(gòu)成，使EGR熱交換器16與油熱交換器15鄰接地容納在蓋部13內(nèi)，因此蓋部13為EGR熱交換器16與油熱交換器15所共用，從而獲得成本的降低。即，可獲得比將各熱交換器15、16分別配置在汽缸體3的各個(gè)部位，且分別用各個(gè)蓋來覆蓋的類型要低的成本。
而且，該結(jié)構(gòu)由于將在汽缸體3上開口形成的僅1個(gè)開口部11共用于EGR熱交換器16及油熱交換器15，因此可將汽缸體3的剛性的降低抑制到最小的限度。即，與將各熱交換器15、16分別設(shè)置在汽缸體3的各個(gè)部位而在汽缸體3上設(shè)有2個(gè)開口部的類型相比，可以抑制剛性的降低。這樣，由于可以將汽缸體3的剛性的降低抑制到最小限度，因此可以抑制由汽缸體3的振動(dòng)引起的噪聲惡化，進(jìn)而抑制由振動(dòng)引起的耐久性惡化。
采用以上說明的本發(fā)明的EGR及油的冷卻裝置，可減小設(shè)置空間，發(fā)揮振動(dòng)耐久性優(yōu)良、在低溫起動(dòng)時(shí)能加熱潤滑油等效果。
權(quán)利要求
1.一種EGR及油的冷卻裝置，其特征是具有直接安裝在汽缸體上、且用于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水流入流出的冷卻器容納部；容納在該冷卻器容納部內(nèi)、于內(nèi)部流動(dòng)EGR氣體的EGR熱交換器；與該EGR熱交換器鄰接并容納在上述冷卻器容納部內(nèi)、用于在內(nèi)部流動(dòng)潤滑油的油熱交換器。
2.如權(quán)利要求1所述的EGR及油熱交換器，其特征是上述冷卻器容納部由使水套的一部分露出于汽缸體而形成的開口部、與為覆蓋該開口部而安裝的蓋部構(gòu)成；上述EGR熱交換器與油熱交換器鄰接地容納在該蓋部內(nèi)。
全文摘要
一種EGR及油的冷卻裝置,冷卻器容納部直接安裝在汽缸體上,發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水流入流出其內(nèi)部,且鄰接地容納在該冷卻器容納部內(nèi)的EGR熱交換器及油熱交換器浸漬到冷卻水中,因此不需將發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水導(dǎo)入冷卻器容納部內(nèi)的冷卻水用配管,可提高振動(dòng)耐久性并減小設(shè)置空間。且因EGR熱交換器與油熱交換器鄰接,則在低溫起動(dòng)時(shí)流過EGR熱交換器內(nèi)的高溫的EGR氣體的熱量經(jīng)冷卻水傳遞到流過油熱交換器內(nèi)的潤滑油,加熱潤滑油,提高低溫起動(dòng)性能。
文檔編號(hào)F02M25/07GK1296117SQ00124548
公開日2001年5月23日 申請(qǐng)日期2000年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月10日
發(fā)明者長田英樹 申請(qǐng)人:五十鈴自動(dòng)車株式會(huì)社