CN104995383B - 多缸发动机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种多缸发动机的冷却装置，其中，气缸体(3)包括导入部(36)、节流部(42)、以及倾斜部(43)，气缸盖包括缸盖侧排出部。导入部(36)设于气缸列的第一气缸(#1)侧，使冷却液导入到缸体侧水套(33)。节流部(42)设于导入部(36)的近傍，限制从导入部(36)导入的冷却液流往缸体侧水套(33)的进气侧流路(35)。倾斜部(43)设于导入部(36)的近傍，使从导入部(36)导入的冷却液朝向气缸盖侧。缸盖侧排出部设于气缸列的第四气缸(#4)侧，使冷却液从缸盖侧水套排出。在倾斜部(43)的气缸盖侧设有使缸体侧水套(33)与缸盖侧水套彼此连通的连通路。

Description

多缸发动机的冷却装置

技术领域

本发明涉及汽车等的多缸发动机的冷却装置，尤其涉及通过冷却液冷却气缸盖及气缸体的发动机的技术领域。

背景技术

自以往，在汽车等中采用如下的冷却装置：通过使冷却液在发动机内流动来冷却发动机，以使发动机处于合适的温度。

例如，专利文献1中公开了在气缸体的水套内设置隔套的技术。在该隔套的冷却液导入侧，设有将冷却液引导到气缸盖侧的引导倾斜部，在该引导倾斜部的上端部，连续地设置有形成水套的上部流路的流路分离部件。由此，使在水套的上部流路中流动的冷却液的流量及流速增加并使其呈U状流动，从而抑制气缸的上下方向的温度差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4845620号

然而，在发动机的冷机时，使发动机早期暖机的做法，在燃烧性能及排气净化性能方面有利。因此，希望发动机的冷却装置能够有效地实现发动机冷机时的暖机促进。

此外，由于气缸盖接触高温的排气气体，因此在发动机的冷机时也需要冷却。因此，也希望发动机的冷却装置在发动机的冷机时能够有效地实现气缸盖的冷却。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在发动机冷机时能够有效地实现气缸盖的冷却及发动机的暖机促进的用于多缸发动机的冷却装置。

为了达到上述目的，本发明是一种冷却装置，用于多缸发动机，其包括：缸体侧水套，以围着直列设置的多个气缸的缸孔的方式设于气缸体；缸盖侧水套，设于气缸盖；冷却液路径，通过水泵使冷却液经由所述的水套及散热器而循环；其中，所述气缸体包括：导入部，设于气缸列的一端侧，使冷却液导入到所述缸体侧水套；节流部，设于所述导入部的近傍，限制从所述导入部导入的冷却液流往所述缸体侧水套的进气侧流路；倾斜部，在所述缸体侧水套设于所述导入部的近傍，从所述缸体侧水套的下端向气缸轴线方向上方倾斜，以使从所述导入部导入的冷却液朝向气缸盖侧；所述气缸盖包括：缸盖侧排出部，设于气缸列的另一端侧，使冷却液从所述缸盖侧水套排出；在所述倾斜部的气缸盖侧设有使所述缸体侧水套与所述缸盖侧水套彼此连通的连通路。

本发明的上述目的、特征及其他的目的、特征以及优点，基于以下的详细记载和附图图示得以明了。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的冷却装置的简略结构的框图。

图2是所述冷却装置的气缸体的分解立体图。

图3是所述气缸体的俯视图。

图4是所述气缸体的第二气缸的垂直剖面图。

图5是所述气缸体的第四气缸的垂直剖面图。

图6是所述气缸体的立体图。

图7是隔套的进气侧的立体图。

图8是所述隔套的排气侧的立体图。

图9是所述隔套的俯视图。

图10是所述隔套的进气侧的正视图。

图11是所述隔套的排气侧的后视图。

图12是所述隔套的倾斜部侧(一端侧)的侧视图。

图13是所述隔套的引导部侧(另一端侧)的侧视图。

图14是表示基于所述冷却装置的冷却回路控制部的控制方法的流程图。

图15是表示基于所述冷却装置的根据发动机温度的冷却方法的框图。

具体实施方式

以下，参照图1至图15说明本发明所涉及的用于多缸发动机的冷却装置的实施方式。

图1表示本发明的实施方式所涉及的用于多缸发动机2的冷却装置1的简略结构。该多缸发动机2(以下简称为“发动机”)是所谓的横流式直列四缸柴油发动机，其中，四个气缸沿未图示的曲轴方向(在图1中为左右方向)直列设置，进气系统与排气系统彼此设置在气缸盖4的相反侧。该发动机2以气缸列朝车宽方向而其排气系统位于车辆前后方向的后侧且各气缸的气缸轴线朝上下方向的方式搭载在车辆前部所设的发动机室(未图示)内。

发动机2作为其主要构成要素而具有气缸体3、设置在该气缸体3的上侧的气缸盖4。

图1所示的气缸体3是从上方观察时的气缸体，气缸盖4是从下方观察时的气缸盖。因此，气缸体3与气缸盖4之间，进气侧(以“IN”表示)与排气侧(以“EX”)的位置关系互为相反。

气缸体3中设有缸体侧水套33、冷却水(冷却液)W的导入孔(导入部)36、以及缸体侧排出孔(缸体侧排出部)37。气缸盖4中设有缸盖侧水套61、以及缸盖侧排出孔(缸盖侧排出部)62。如后所述，从导入孔36被导入到缸体侧水套33内的冷却水W，从缸体侧排出孔37被排出，从导入孔36被导入到缸盖侧水套61内的冷却水W，从缸盖侧排出孔62被排出。

导入孔36中设有用于将冷却水W供应到所述的缸体侧水套33及缸盖侧水套61内的水泵(WP)5。该水泵5是基于发动机2的旋转而从动地被驱动的泵。

冷却装置1具备冷却水路径(冷却液路径)10，该冷却水路径10用于使冷却水W恰当地经由散热器7等而循环到缸体侧水套33及缸盖侧水套61。冷却水路径10具有第一至第四通道11至14。通过使冷却水W循环到这些第一至第四通道11至14中的任一者来切换冷却水路径10。该冷却水路径10的切换通过ECU100的冷却回路控制部101控制冷却回路切换部6来进行。冷却回路切换部6具有节温器阀6a、以及第一至第三控制阀6b至6d。下面，详细说明这些第一至第四通道11至14。

第一通道11将缸盖侧排出孔62与导入孔36连结。该第一通道11绕过散热器7，另一方面依次经由检测冷却水W的温度的水温传感器102及节温器阀6a。节温器阀6a在第一至第三控制阀6b至6d出了故障而冷却水W的水温为指定值以上时开阀。基于该节温器阀6a，在正常时冷却水W仅循环于第一通道11，而在异常时变为冷却水W还循环于第二通道12的状态，以保护发动机2。水温传感器102设置在缸盖侧排出孔62的近傍。

第二通道12将缸盖侧排出孔62与导入孔36连结。该第二通道12绕过散热器7，另一方面依次经由怠速停止用水泵(WP)21、空调用加热器芯22、EGR冷却器(EGR/C)23、EGR阀(EGR/V)24、以及第一控制阀6b。怠速停止用水泵21在怠速时且发动机2暂时停止之际使冷却水W流往空调用加热器芯22。EGR冷却器23及EGR阀24彼此并列地设置于第二通道12。

第三通道13将缸体侧排出孔37与导入孔36连结。该第三通道13绕过散热器7，另一方面依次经由发动机油冷却器(O/C)25、自动变速器油的热交换器(ATF/W)26、以及第二控制阀6c。发动机机油冷却器25设置于缸体侧排出孔37。

第四通道14将缸盖侧排出孔62与导入孔36连结。该第四通道14依次经由水温传感器102、散热器7、以及第三控制阀6d。

冷却回路控制部101是ECU100内所设的控制部之一。该冷却回路控制部101从水温传感器102、发动机转速传感器103、以及燃料喷射量传感器104输入检测信号，并根据基于发动机转速和燃料喷射量而被判定的发动机2的负荷状态，预测发动机2的缸盖燃烧室壁面温度亦即缸盖温度T，且按照所预测的缸盖温度T来控制第一至第三控制阀6b至6d。有关此点，在后面叙述(参照图14及图15)。

图2是气缸体3的分解立体图，图3是气缸体3的俯视图。气缸体3作为其主要构成要素而具有气缸体主体30和隔套40。衬垫50虽然不是气缸体3的构成要素，但为了方便说明而被记载于图2。

气缸体主体30以直列设置的第一至第四气缸#1至#4的缸孔32的气缸轴线朝上下方向的方式设置。如图2及图3所示，在气缸体主体30的上表面31设置有缸体侧水套33，该缸体侧水套33是围着所述四个缸孔32的环状的凹槽。该缸体侧水套33具有通过气缸体3的排气侧的排气侧流路34和通过气缸3的进气侧的进气侧流路35。

本实施方式中，从进气侧观察气缸体3时，第一气缸#1至第四气缸#4从左到右依次排列。在本实施方式的说明中，将这些第一至第四气缸#1至#4排列的气缸列中的第一气缸#1所处的一侧称作“一端侧”，将第四气缸#4所处的一侧称作“另一端侧”。

另外，在本实施方式的说明中，将形成凹槽亦即缸体侧水套33的排气侧流路34及进气侧流路35的壁面中，位于内侧的侧壁分别称作内壁部34a、35a，将位于外侧的侧壁分别称作外壁部34b、35b(参照图4及图5)。

气缸体主体30中设置有：导入孔(导入部)36，设于气缸列的一端侧，使冷却水W导入到缸体侧水套33；缸体侧排出孔(缸体侧排出部)37，设于进气侧中气缸列的中央部，使冷却水W从缸体侧水套33排出。

此外，在气缸体主体30中设有螺孔38…38，这些螺孔38…38能够与多个缸盖螺栓(未图示)螺合，这些缸盖螺栓是使气缸体3与气缸盖4经由衬垫50彼此结合的螺栓。

衬垫50是通过使多块金属板重叠且在多处被铆接而成一体的金属片衬垫，其整体的形状为与气缸体主体30的上表面31对应的形状。

如图2所示，衬垫50中，在与气缸体主体30的缸孔32对应的位置设有圆孔51…51，在与螺孔38…38对应的位置设有所述的缸盖螺栓的通孔54…54。

另外，衬垫50中设有使缸体侧水套33与缸盖侧水套61(参照图1)彼此连通的多个第一连通孔(连通路)52…52和第二连通孔53…53。第一连通孔52…52设于衬垫50的气缸列的一端侧，第二连通孔53…53分别设于排气侧和进气侧。

在隔着垫圈50而使气缸体3与气缸盖4结合时，基于衬垫50所具有的弹性反弹力，圆孔51…51的周围以及通孔54…54的周围被密封。由此，防止来自各气缸#1至#4的燃烧室的燃烧气体的泄漏以及来自缸体侧水套33及缸盖侧水套61的冷却水W的泄漏等。

另外，如图1所示，气缸盖4中，在气缸列的另一端侧设有使冷却水W从缸盖侧水套61排出的缸盖侧排出孔62。

图4是气缸体3的第二气缸#2的垂直剖面图，图5是气缸体3的第四气缸#4的垂直剖面图。

如图4及图5所示，在缸体侧水套33的内部设置有隔套40。隔套40以其底部与缸体侧水套33的底面接触的方式载置，并且以与缸体侧水套33的内壁部34a、35a及外壁部34b、35b之间设有间隔的方式设置。

隔套40以隔套40的内周面与缸体侧水套33的内壁部34a、35a之间的间隔比较狭窄而且隔套40的外周面与缸体侧水套33的外壁部34b、35b之间的间隔比较宽阔的方式形成。因此，该隔套40的外侧的间隙便成为冷却水W流动的主要流路。另外，在简称为“排气侧流路34”或“进气侧流路35”时，是指该隔套40的外侧的间隙。

如图4及图5所示，缸体侧水套33的排气侧流路34中，比设于隔套40的后述阶部44更上侧的隔套40与外壁部34b之间的间隔相比于其下侧较宽阔，因此，排气侧流路34的气缸轴线方向上侧的流路剖面积大于下侧的流路剖面积。

下面，参照图6至图13，说明隔套40的结构。图6是气缸体3的立体图，图7是从进气侧观察单件的隔套40时的立体图，图8是从排气侧观察单件的隔套40时的立体图，图9是从上方观察单件的隔套40时的俯视图，图10是从进气侧观察单件的隔套40时的正视图，图11是从排气侧观察单件的隔套40时的后视图，图12是从气缸列的一端侧观察单件的隔套40时的侧视图，图13是从气缸列的另一端侧观察单件的隔套40时的侧视图。在这些图中示出了IN(进气侧)及EX(排气侧)的符号，其表示隔套40设置在缸体侧水套33的内部时的朝向。

首先，如图6所示，隔套40具有能够在缸体侧水套33的内部中设置间隔且被收纳的板厚以及具有不从气缸体3的上表面31突出的高度(参照图4及图5)。如图7至图13所示，隔套40主要由与气缸轴线方向大致平行地延伸的俯视呈环状的纵壁部41所构成。

例如，如图7、图9、图10及图12所示，在气缸列的一端侧且进气侧的纵壁部41上，设有从其外周向外侧突出的肋状的节流部42(参照图3)。该节流部42具有上侧节流部42a和下侧节流部42b。上侧节流部42a以突出量大于下侧节流部42b的方式形成。

例如，如图7、图9、图10及图12所示，在气缸列的一端侧的纵壁部41上设有肋状的倾斜部43，该倾斜部43以自进气侧往排气侧从纵壁部41的下端上延至气缸轴线方向的中央的方式顺滑地倾斜(参照图3)。

例如，如图8、图9及图11至图13所示，在排气侧的纵壁部41中的气缸轴线方向的中央设有与所述的倾斜部43的上端部连续地设置的阶部44(参照图3至图5)。基于该结构，在隔套40设置于缸体侧水套33的内部之际，在排气侧流路34中，阶部44的上侧的隔套40与外壁部34b的间隔宽于下侧的隔套40与外壁部34b的间隔。

例如，如图7至图11、以及图13所示，气缸列的另一端侧的纵壁部41上设有肋状的引导部45，该引导部45与所述的阶部44连续地设置，从排气侧绕到进气侧，并且以自排气侧往进气侧进一步上延往气缸盖4侧的方式顺滑地倾斜(参照图3及图5)。

例如，如图7、图9、图10、以及图12所示，在进气侧的纵壁部41的下端设有从其外周向外侧突出的凸缘部46(参照图3及图4)。

例如，如图7、图10、以及图13所示，在气缸列的另一端侧且进气侧的纵壁部41的下端设有用于插入寒冷地域用加热器(未图示)的切口亦即寒冷地域用加热器插入部47。

由于隔套40设置在缸体侧水套33内部，因此其由具备能够承受气缸体3内的高温的耐热性、以及具备不会受冷却水W的水压而发生变形或破损的程度的刚性的树脂形成。作为这样的树脂，例如可列举PA66或PPA等聚酰胺系热塑性树脂、PP等烯烃系热塑性树脂、PPS等聚苯硫醚系热塑性树脂等。可以单独使用上述其中的一种或将两种以上组合来使用。也可根据需要将玻璃纤维等掺合到所述树脂中。这样的树脂制的隔套40例如可以由注塑机等一体成型。

下面，参照如图6至图13，说明隔套40的作用。在这些图中，示出了表示隔套40设置在缸体侧水套33的内部时的冷却水W的流动的箭头。

(1)首先，基于水泵5的工作，冷却水W从气缸体3的导入孔36被导入到缸体侧水套33内。

此时，由于隔套40在缸体侧水套33内以与内壁部34a、35a及外壁部34b、35b之间设有间隔的方式设置(参照图3至图5)，因此，从导入孔36导入的冷却水W直接接触到缸体侧水套33的内壁部34a、35a，从而在该部分抑制气缸局部地成为低温的情况。

另外，如图7所示，从导入孔36导入的冷却水W基于设置在导入孔36近傍的进气侧的节流部42而被限制了往进气侧流路35的流动。因此，冷却水W的大部分流往排气侧流路34。另一方面，由于下侧节流部42b的突出量比上侧节流部42a小，因此，通过更宽阔的下侧节流部42b与外壁部35b之间的间隙的比较少量的冷却水W流到进气侧流路35。

因此，比起进气侧流路35，更多的冷却水W流动到排气侧流路34。因此，能够更大程度地冷却比进气侧更容易升温的排气侧的气缸体3，能够抑制各气缸的进气侧与排气侧的温度差。

(2)其次，流往排气侧流路34的冷却水W，如图6、图7、及图12所示，基于设置在导入孔36近傍的排气侧的倾斜部43，而朝向气缸盖4侧流动。

此处，缸体侧水套33与缸盖侧水套61经由位于衬垫50的一端侧的第一连通孔52而彼此连通。因此，如后所述，基于冷却回路控制部101，而在发动机2的冷机时以冷却水W仅循环于第一通道11的方式来控制时，朝向气缸盖4侧流动的冷却水W便难以流到缸体侧水套33的排气侧流路34，容易经由第一连通孔52而流动到缸盖侧水套61内。

因此，发动机2的冷机时，气缸体3的冷却不会进展，气缸体3的温度逐渐上升，发动机2的暖机被促进。而且，即使在发动机2的冷机时，与高温的排气气体接触的气缸盖4也被冷却。另外，在缸盖侧水套61内流动的冷却水W从设置在气缸盖4的另一端侧的缸盖侧排出孔62排出。

(3)其次，从倾斜部43流往排气侧流路34的冷却水W，如图8及图11所示，较多地流到与倾斜部43的上端部连续地设置的阶部44的上侧，而较小地流到其下侧。这是由于基于所述阶部44，阶部44的上侧的隔套40与外壁部34b之间的间隔宽于阶部44的下侧，因而流路剖面积增大。

因此，能够使在发动机2的实际工作时(即发动机2的暖机后)因高温的排气气体而特别容易升温的气缸体3的排气侧上部比排气侧下部更进一步冷却，从而能够抑制各气缸的上下方向的温度差。

(4)其次，在排气侧流路34中流动的冷却水W基于与阶部44连续地设置且设置在纵壁部41的另一端侧的引导部45，而从排气侧流路34向着进气侧流路35呈U状流动，从而朝向气缸盖4侧。

因此，朝向气缸盖4侧的冷却水W容易经由设置在衬垫50的进气侧的第二连通孔53而流动到缸盖侧水套61内。因此，能够更积极地冷却气缸盖4。

(5)其次，没有经由第二连通孔53而流动到缸盖侧水套61的冷却水W，通过进气侧流路35，从设置在气缸体3的进气侧的气缸列的中央部的缸体侧排出孔37排出。

在冷却水W如上所述般从导入孔36流动至缸体侧排出孔37的期间，冷却水W一边吸收各气缸的热一边使水温逐渐上升。因此，例如第一气缸#1会基于比较低温的冷却水W而使得排气侧的冷却得以进行，与此相对，在进气侧，基于节流部42，冷却水W几乎不流动，从而使冷却不进展。另一方面，例如第四气缸#4的排气侧及进气侧双方被变得比较高温的冷却水W冷却。

因此，将各气缸的排气侧的冷却与进气侧的冷却平均地来进行比较时，即使是位于气缸列的两端的第一气缸#1和第四气缸#4，也同等地被冷却，因此能够抑制各气缸间的温度差。

如上所述，通过抑制各气缸的进气侧与排气侧之间的温度差、各气缸的上下方向的温度差、以及各气缸之间的温度差，能够使气缸整体的温度分布均匀。

(6)通过下侧节流部42b与外壁部35b之间的间隙而流动到进气侧流路35的冷却水W，基于从隔套40的外周向外侧突出的凸缘部46设置在纵壁部41的进气侧部分的下端的情况(参照图4)，从而被该凸缘部46抑制了从隔套40的下端绕到隔套40的内侧(隔套40的内周面与内壁部35a之间)的情况。由此，能够防止气缸的上下方向的温度差的扩大。

(7)由于在隔套40的纵壁部41设有寒冷地域用加热器插入部47，因此基于寒冷地域用加热器插入到该寒冷地域用加热器插入部47中，能够防止缸体侧水套33内的冷却水W冻结。

(8)由于节流部42、倾斜部43、阶部44、引导部45、以及凸缘部46设置在隔套40的纵壁部41的外周，因此，能够容易地与隔套40一体形成。

图14是表示基于冷却回路控制部101的控制方法的流程图，图15是表示基于发动机温度的冷却方法的框图。下面，按图14的流程图，并参照图15对基于冷却回路控制部101的冷却装置1的控制方法进行说明。

首先，在发动机2的冷机时，冷却回路控制部101使全部的控制阀6b至6d闭阀(步骤S1)。此时，如图15(a)所示，冷却水W仅循环于第一通道11。由于在防止局部性的加热的情况下使发动机2暖机，因此，比较少量的冷却水W流到气缸盖4。

其次，冷却回路控制部101判定缸盖温度T(如上所述般根据基于发动机转速和燃料喷射量而被判定的发动机2的负荷状态而被预测发动机2的缸盖燃烧室壁面温度)是否为指定的温度T1(例如150℃)以上(步骤S2)。

在步骤S2中，判定为缸盖温度T是指定的温度T1以上时，冷却回路控制部101使第一控制阀6b开阀(步骤S3)。此时，如图15(b)所示，冷却水W循环于第一通道11和第二通道12。

其次，冷却回路控制部101判定缸盖温度T是否为比所述温度T1高的指定的温度T2(T2＞T1)以上(步骤S4)。

在步骤S4中，判定为缸盖温度T为指定的温度T2以上时，冷却回路控制部101使第二控制阀6c开阀(步骤S5)。此时，如图15(c)所示，冷却水W循环于第一通道11至第三通道13。

其次，冷却回路控制部101判定发动机2是否已完全暖机亦即判定发动机2的暖机是否已完成(步骤S6)。另外，该判定中也可以进行缸盖温度T是否为比所述温度T2高的指定的温度T3(T3＞T2)以上的判定。

在步骤S6中，判定为发动机2已完全暖机时，冷却回路控制部101使第三控制阀6d开阀(步骤S7)。此时，如图15(d)所示，冷却水W循环于第一通道11至第四通道14的全部。

如以上述，冷机运转时基于冷却回路控制部101的控制，第一至第三控制阀6b至6d被闭阀时，冷却水W仅循环于连结缸盖侧排出孔62与导入孔36的第一通道11。此时，冷却水W几乎不流动到缸体侧水套33，因此气缸体3的温度逐渐上升，发动机2的暖机被促进。另一方面，由于冷却水W流动到缸盖侧水套61，因此，即使在冷机运转时也能够促进与高温的排气气体接触的气缸盖4的冷却。

而且，随着发动机温度的上升，基于冷却回路控制部101的控制，第一至第三控制阀6b至6d依次开阀。最初，在第一控制阀6b开阀后，冷却水W还循环到第二通道12。由于该第二通道12不经由散热器7，而且冷却水W几乎不流动到缸体侧水套33，因此，发动机2的暖机继续地被促进。

其次，第二控制阀6c开阀后，冷却水W还循环到第三通道13。由于该第三通道13与气缸体3连接。因此，气缸体3也在一定程度上被冷却。但是，由于第三通道13绕过散热器7，因此发动机2的暖机进一步发展。

最后，第三控制阀6d开阀后，冷却水W还循环到第四通道14。由于该第四通道14与散热器7连接。因此，基于散热器7，冷却水的温度W下降，从而能够使暖机后的发动机2保持于指定温度。

因此，根据基于冷却回路控制部101的冷却装置1的控制方法，通过在冷机运转时使第一至第三控制阀6b至6D闭阀，并且随着发动机温度的上升而使第一至第三控制阀6b至6d依次开阀，从而能够根据发动机2的温度，恰当地冷却各缸及气缸盖4。

另外，由于在暖机途中使第一控制阀6b开阀，从而使冷却水W还循环到经由空调用加热器芯22及EGR冷却器23的第二通道12，因此，能够从暖机途中开始确保暖气性能，并且能够利用EGR冷却器23恰当地冷却EGR气体。

并且，由于在暖机途中使第二控制阀6c开阀，从而使冷却水W还循环到经由发动机油冷却器25及自动变速器油的热交换器26的第三通道13，因此，能够从暖机途中开始冷却发动机油，并且能够恰当地加热变速器油(ATF)。其结果，能够尽早降低变速器油的粘度，尽早降低滑动阻力，从而提高燃料经济性。

以上所说明的本发明总结如下。

本发明是用于多缸发动机2的冷却装置1，其包括：缸体侧水套33，以围着直列设置的多个气缸#1至#4的缸孔32的方式设于气缸体3；缸盖侧水套61，设于气缸盖4；冷却水路径10，通过水泵5使冷却水W经由所述的水套33、61及散热器7而循环；其中，所述气缸体3包括：导入孔36，设于气缸列的一端侧，使冷却水W导入到所述缸体侧水套33；节流部42，设于所述导入孔36的近傍，限制从所述导入孔36导入的冷却水W流往所述缸体侧水套33的进气侧流路35；倾斜部43，设于所述导入孔36的近傍，使从所述导入孔36导入的冷却水W朝向气缸盖4侧；所述气缸盖4包括：缸盖侧排出孔62，设于气缸列的另一端侧，使冷却水W从所述缸盖侧水套61排出；在所述倾斜部43的气缸盖4侧设有使所述缸体侧水套33与所述缸盖侧水套61彼此连通的第一连通孔52…52。

根据该结构，例如在发动机2的冷机时等，能够以冷却水W仅循环于缸盖侧水套61的方式来进行控制。而且在发动机的冷机时如此进行控制的情况下，基于倾斜部43而朝向气缸盖4侧的冷却水W便几乎不流动到缸体侧水套33的排气侧流路34而经由第一连通孔52…52流动到缸盖侧水套61内。因此，在多缸发动机2的冷机时，能够促进与高温的排气气体接触的气缸盖4的冷却，并且能够使气缸体3不被冷却而使温度逐渐上升从而促进发动机2的暖机。由此，能够尽早降低润滑油(变速器油)的粘度，尽早降低滑动阻力，从而提高燃料经济性。

本发明中较为理想的是，在所述缸体侧水套33内设置有隔套40，在该隔套40与所述缸体侧水套33的内壁部34a、35a及外壁部34b、35b之间设有间隔，所述节流部42及所述倾斜部43形成在所述隔套40的外周。

根据该结构，能够抑制因从导入孔36导入的冷却水W直接冷却气缸体导致其局部地处于低温的情况。

而且，能够使节流部42及倾斜部43容易地与隔套40一体形成。

本发明中较为理想的是，所述缸体侧水套33的排气侧流路34以气缸轴线方向的上侧的流路剖面积大于下侧的流路剖面积的方式形成。

根据该结构，能够使在发动机2的实际工作时(即发动机2的暖机后)因高温的排气气体而特别容易升温的气缸体3的排气侧上部比排气侧下部更进一步冷却。因此能够抑制各气缸的上下方向的温度差。

本发明中较为理想的是，在所述隔套40的排气侧部分中，在气缸轴线方向的中央形成有与所述倾斜部43的上端部连续地设置的阶部44，该阶部44的上侧的所述隔套40与所述外壁部34b之间的间隔宽于下侧的所述隔套40与所述外壁部34b之间的间隔。

根据该结构，隔套40的排气侧部分以气缸轴线方向的上侧的隔套40与外壁部34b之间的间隔宽于下侧的隔套40与外壁部34b之间的间隔的方式形成。因此，能够使在发动机2的实际工作时(即发动机2的暖机后)因高温的排气气体而特别容易升温的气缸体3的排气侧上部比排气侧下部更进一步冷却。因此能够实现使各气缸的上下方向的温度差降低的效果。

本发明中较为理想的是，所述节流部42具有从所述隔套40的外周向外侧突出的肋状的上侧节流部42a和下侧节流部42b，所述上侧节流部42a以突出量大于所述下侧节流部42b的突出量的方式形成。

根据该结构，从导入孔36导入的冷却水W大部分流到排气侧流路34，而比较少量的冷却水W经由下侧节流部42b流动到进气侧流路35。因此，比起进气侧流路35，更多的冷却水W流动到排气侧流路34，因而能够更大程度地冷却比进气侧更容易升温的排气侧的气缸体3，能够抑制各气缸的进气侧与排气侧的温度差。

本发明中较为理想的是，在所述隔套40的进气侧部分的下端形成有从所述隔套40的外周向外侧突出的凸缘部46。

根据该结构，能够抑制冷却水W从隔套40的下端绕到隔套40的内侧(隔套40的内周面与内壁部35a之间)的情况，能够防止气缸的上下方向的温度差的扩大。

本发明中较为理想的是，所述气缸体3包括：缸体侧排出孔37，设于进气侧中的气缸列的中央部，使冷却水W从所述缸体侧水套33排出。

根据该结构，由于在气缸体3中设置有使冷却水W从缸体侧水套33的进气侧中的气缸列的中央部排出的缸体侧排出孔37，因此，在缸体侧水套33内流动的冷却水W，便从气缸列的一端侧导入并从排气侧经由气缸列的另一端侧流到进气侧且从进气侧的气缸列的中央部排出为止，一边吸收气缸的热一边使温度逐渐上升。因此，气缸列的一端侧的气缸基于比较低温的冷却水W而被冷却排气侧，与此相对，在进气侧，基于节流部42，冷却水W几乎不流动而使冷却不进展。另一方面，气缸列的另一端侧的气缸基于比较高温的冷却水W而被冷却排气侧及进气侧这两方。因此，若平均地比较各气缸的排气侧的冷却和进气侧的冷却，则气缸列的一端侧的气缸与另一端侧的气缸被同等地冷却。由此，能够抑制各气缸之间的温度差。

本发明并不限定于所例示的实施方式，毋庸置疑，其是可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改良及设计上的变更的。

例如，本实施方式中，使节流部42、倾斜部42、阶部44及引导部45与隔套40一体地形成，但也可以不设置隔套40，而通过该对缸体侧水套33的内部形状进行加工而使之具备这些的部42至45的功能，从而在气缸体3自身上形成这些的部42至45。

此外，本实施方式中，将本发明应用于直列四缸柴油发动机，但是，气缸数只要是复数便可，有多少个都可以。另外，本发明并不限于柴油发动机，其也可以应用于例如汽油发动机。

此外，本实施方式中，在图14的流程图中，冷却回路控制部101利用根据基于发动机转速和燃料喷射量判定的发动机2的负荷状态而被预测的缸盖温度(缸盖燃烧室壁面温度)来作为发动机温度，但也可以取而代之，而利用由水温传感器102测出的冷却水W的温度。

本申请以2013年2月21日提出的日本专利申请2013-031899号为基础，其内容包含在本申请中。

为了表述本发明，在上述说明中，参照附图并通过实施方式恰当且充分地说明了本发明，但应该认识到，只要是本领域技术人员，便能够容易地变更及或改良上述实施方式。因此，只要本领域技术人员所实施的变更形态或改良形态未脱离发明内容部分中所记载的本发明的权利范围，则应该解释为这样的变更形态或改良形态包含在发明内容部分中所记载的本发明的权利范围内。

产业上的可利用性

如上所述，根据本发明，在汽车等的多缸发动机中，能够有效地实现冷机时的气缸盖的冷却及发动机的暖机促进，因此，本发明在这样的发动机的制造产业领域中具有良好的可利用性。

Claims (9)

1.一种冷却装置，用于多缸发动机，其特征在于包括：

缸体侧水套，以围着直列设置的多个气缸的缸孔的方式设于气缸体；

缸盖侧水套，设于气缸盖；

冷却液路径，通过水泵使冷却液经由所述的水套及散热器而循环；其中，

所述气缸体包括：

导入部，设于气缸列的一端侧，使冷却液导入到所述缸体侧水套；

节流部，设于所述导入部的近傍，限制从所述导入部导入的冷却液流往所述缸体侧水套的进气侧流路；

倾斜部，在所述缸体侧水套设于所述导入部的近傍，从所述缸体侧水套的下端向气缸轴线方向上方倾斜，以使从所述导入部导入的冷却液朝向气缸盖侧；

所述气缸盖包括：

缸盖侧排出部，设于气缸列的另一端侧，使冷却液从所述缸盖侧水套排出；

在所述倾斜部的气缸盖侧设有使所述缸体侧水套与所述缸盖侧水套彼此连通的连通路，

所述倾斜部及所述连通路双方设于气缸列的一端侧，

所述倾斜部以冷却液经由所述连通路而流动到所述缸盖侧水套内的方式使冷却液朝向气缸盖侧。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于：

在所述缸体侧水套内设置有隔套，在该隔套与所述缸体侧水套的内壁部及外壁部之间设有间隔，

所述节流部及所述倾斜部形成在所述隔套的外周。

3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于：

所述缸体侧水套的排气侧流路以气缸轴线方向的上侧的流路剖面积大于下侧的流路剖面积的方式形成。

4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于：

在所述隔套的排气侧部分中，在气缸轴线方向的中央形成有与所述倾斜部的上端部连续地设置的阶部，该阶部的上侧的所述隔套与所述外壁部之间的间隔宽于下侧的所述隔套与所述外壁部之间的间隔。

5.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于：

所述节流部具有从所述隔套的外周向外侧突出的肋状的上侧节流部和下侧节流部，所述上侧节流部以突出量大于所述下侧节流部的突出量的方式形成。

6.根据权利要求5所述的冷却装置，其特征在于：

在所述隔套的进气侧部分的下端形成有从所述隔套的外周向外侧突出的凸缘部。

7.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，

所述气缸体包括：

缸体侧排出部，设于进气侧中的气缸列的中央部，使冷却液从所述缸体侧水套排出。

8.根据权利要求7所述的冷却装置，其特征在于还包括：

控制阀，设置在与所述缸体侧排出部连结的冷却液路径，根据发动机温度进行开闭；其中，

在发动机的冷机时，通过所述控制阀关闭冷却液路径，来自导入部的冷却液基于所述倾斜部而朝向气缸盖侧，并从所述连通路流入到所述缸盖侧水套内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却装置，其特征在于：

所述倾斜部在气缸列的一端侧以从进气侧往排气侧向上倾斜的方式形成。