CN108138687B - 水冷式发动机的冷却构造 - Google Patents
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Abstract
来自冷却水泵的冷却水被从形成于气缸体的内部的气缸体侧水套供给到形成于气缸盖的内部的气缸盖侧水套,对气缸体和气缸盖进行冷却。具有穿过相邻的两个气缸筒之间的至少一个冷却水通路,冷却水通路的入口端与气缸体侧水套的排气侧连通,冷却水通路的出口端与气缸盖侧水套连通,因此,通过使在气缸体侧水套的排气侧流动的冷却水经由冷却水通路向气缸盖侧水套流动,在气缸筒之间的冷却效果的基础上,相比于使冷却水通路的入口端与气缸体侧水套的进气侧连通的情况,防止了高温的气缸体侧水套的排气侧处的冷却水的滞留,从而提高了气缸体的冷却效果。
Description
技术领域
本发明涉及水冷式发动机的冷却构造,在气缸体的内部形成有由多个气缸筒构成的气缸筒列和包围所述气缸筒列的周围的气缸体侧水套,通过冷却水泵从所述气缸体侧水套向形成于气缸盖的内部的气缸盖侧水套供给冷却水。
背景技术
在该水冷式发动机的冷却构造中,通过下述专利文献1而公知了以下结构:在相邻的气缸筒之间形成冷却水通路,使冷却水通路的一端侧与气缸体侧水套的进气侧连通,并且使作为冷却水通路的终端的另一端侧与气缸盖侧水套连通,通过将气缸体侧水套的进气侧的比较低温的冷却水供给到冷却水通路,提高了容易变得高温的相邻的气缸筒之间的冷却效果。
此外,通过下述专利文献2而公知了以下结构:在相邻的气缸筒之间形成冷却水通路,使冷却水通路的一端侧与气缸体侧水套的进气侧和排气侧中的一方连通,并且使作为冷却水通路的终端的另一端侧与气缸盖侧水套的进气侧和排气侧中的另一方连通,通过在冷却水通路中流动的冷却水来提高容易变得高温的相邻的气缸筒之间的冷却效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第2882496号公报
专利文献2:美国专利第US9068496B2号公报
发明内容
发明要解决的课题
另外,在从设置于气缸体侧水套的进气侧的冷却水入口供给的冷却水向气缸体侧水套的排气侧流动的情况下,在距冷却水入口较远的气缸体侧水套的排气侧,冷却水的流动可能停滞而导致冷却效果下降。但是,上述专利文献1所记载的发明存在如下问题:由于使气缸体侧水套的进气侧的冷却水向冷却水通路流动,因此,无法消除气缸体侧水套的排气侧的冷却水的滞留,无法有效地对容易变得高温的气缸体的排气侧进行冷却。而且,上述专利文献2所记载的发明存在如下问题:由于气缸体的进气侧和排气侧与冷却水通路的入口侧和出口侧的关系未确定,因此,无法将气缸体侧水套的进气侧和排气侧的冷却水的温度差应用于提高冷却性能。
此外,在上述专利文献1所记载的发明中,使冷却水通路的冷却水向气缸盖侧水套流动,但不确定冷却水通路与气缸盖侧水套的哪个部分连接,因此,可能无法将冷却水通路的冷却水主动地吸到气缸盖侧水套中,从而无法充分发挥冷却水通路的效果。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提高设置于发动机的相邻的气缸筒之间的冷却水通路所实现的冷却效果。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的,根据本发明,提出一种水冷式发动机的冷却构造,在气缸体的内部形成有由多个气缸筒构成的气缸筒列和包围所述气缸筒列的周围的气缸体侧水套,通过冷却水泵从所述气缸体侧水套向形成于气缸盖的内部的气缸盖侧水套供给冷却水,该水冷式发动机的冷却构造的第1特征在于,该水冷式发动机的冷却构造具有穿过相邻的两个气缸筒之间的至少一个冷却水通路,所述冷却水通路的入口端与所述气缸体侧水套的排气侧连通,所述冷却水通路的出口端与所述气缸盖侧水套连通。
此外,根据本发明,提出一种水冷式发动机的冷却构造,在所述第1特征的基础上,其第2特征在于,在所述气缸盖侧水套的进气侧设置有气缸盖侧冷却水入口,来自所述冷却水泵的冷却水的一部分不经由所述气缸体侧水套而被供给到所述气缸盖侧冷却水入口,所述冷却水通路的出口端在所述气缸盖侧冷却水入口的附近与所述气缸盖侧水套连通。
此外,根据本发明,提出一种水冷式发动机的冷却构造,在所述第2特征的基础上,其第3特征在于,在所述气缸体的进气侧设置有副水套,所述副水套与所述气缸体侧水套的气缸体侧冷却水入口和所述气缸盖侧冷却水入口分别连通,在所述副水套与所述气缸体侧冷却水入口之间配置有在低温时关闭的热敏阀。
此外,根据本发明,提出一种水冷式发动机的冷却构造,在气缸体的内部形成有由多个气缸筒构成的气缸筒列和包围所述气缸筒列的周围的气缸体侧水套,通过冷却水泵从所述气缸体侧水套向形成于气缸盖的内部的气缸盖侧水套供给冷却水,该水冷式发动机的冷却构造的第4特征在于,该水冷式发动机的冷却构造具有穿过相邻的两个气缸筒之间的至少一个冷却水通路,所述冷却水通路的入口端与所述气缸体侧水套的进气侧和排气侧中的一方连通,所述冷却水通路的出口端与所述气缸盖侧水套的进气侧和排气侧中的另一方连通,来自所述冷却水泵的冷却水的一部分被供给到所述气缸体侧水套的进气侧和排气侧中的另一方,来自所述冷却水泵的冷却水的另一部分不经由所述气缸体侧水套而被供给到所述气缸盖侧水套的进气侧和排气侧中的另一方。
此外,根据本发明,提出一种水冷式发动机的冷却构造,在所述第4特征的基础上,其第5特征在于,在所述气缸盖侧水套上设置有气缸盖侧冷却水入口,来自所述冷却水泵的冷却水的一部分不经由所述气缸体侧水套而被供给到所述气缸盖侧冷却水入口,所述冷却水通路的出口端在所述气缸盖侧冷却水入口的附近与所述气缸盖侧水套连通。
此外,根据本发明,提出一种水冷式发动机的冷却构造,在所述第5特征的基础上,其第6特征在于,在所述气缸体的进气侧和排气侧中的另一方设置有副水套,所述副水套与所述气缸体侧水套的气缸体侧冷却水入口和所述气缸盖侧冷却水入口分别连通,在所述副水套与所述气缸体侧冷却水入口之间配置有在低温时关闭的热敏阀。
此外,根据本发明,提出一种水冷式发动机的冷却构造,在所述第3或者第6特征的基础上,其第7特征在于,该水冷式发动机的冷却构造具有从所述副水套向所述气缸盖侧水套供给冷却水的多个第1连通孔,所述多个第1连通孔的大小根据所述副水套距冷却水导入口的距离而变化。
此外,根据本发明,提出一种水冷式发动机的冷却构造,在所述第3或者第6特征的基础上,其第8特征在于,该水冷式发动机的冷却构造具有从所述气缸体侧水套向所述气缸盖侧水套供给冷却水的单一的第2连通孔。
此外,根据本发明,提出一种水冷式发动机的冷却构造,在所述第8特征的基础上,其第9特征在于,在形成于所述气缸体侧冷却水入口与所述第2连通孔之间的所述气缸体侧水套的两个冷却水流路中的较短的冷却水流路上,配置有阻碍冷却水的流动的分隔部件。
发明效果
根据本发明的第1特征,来自冷却水泵的冷却水被从形成于气缸体的内部的气缸体侧水套供给到形成于气缸盖的内部的气缸盖侧水套,对气缸体和气缸盖进行冷却。具有穿过相邻的两个气缸筒之间的至少一个冷却水通路,冷却水通路的入口端与气缸体侧水套的排气侧连通,冷却水通路的出口端与气缸盖侧水套连通,因此,通过使在气缸体侧水套的排气侧流动的冷却水经由冷却水通路向气缸盖侧水套流动,在气缸筒之间的冷却效果的基础上,相比于使冷却水通路的入口端与气缸体侧水套的进气侧连通的情况,能够防止高温的气缸体侧水套的排气侧的冷却水的滞留,从而能够提高气缸体的冷却效果。
此外,根据本发明的第2特征,在气缸盖侧水套的进气侧设置有气缸盖侧冷却水入口,来自冷却水泵的冷却水的一部分不经由气缸体侧水套而被供给到气缸盖侧冷却水入口,冷却水通路的出口端在气缸盖侧冷却水入口的附近与气缸盖侧水套连通,因此,能够通过不经由气缸体侧水套而供给到气缸盖侧水套的流速快的冷却水所产生的较大的负压,将冷却水通路的冷却水高效地吸起。
此外,根据本发明的第3特征,在气缸体的进气侧设置有副水套,副水套与气缸体侧水套的气缸体侧冷却水入口和气缸盖侧冷却水入口分别连通,在副水套与气缸体侧冷却水入口之间配置有在低温时关闭的热敏阀,因此,在低温时将热敏阀关闭而阻止冷却水供给向气缸体侧水套,由此,能够迅速完成发动机的暖机运转。
此外,根据本发明的第4特征,来自冷却水泵的冷却水从形成于气缸体的内部的气缸体侧水套被供给到形成于气缸盖的内部的气缸盖侧水套,对气缸体和气缸盖进行冷却。具有穿过相邻的两个气缸筒之间的至少一个冷却水通路,冷却水通路的入口端与气缸体侧水套的进气侧和排气侧中的一方连通,冷却水通路的出口端与气缸盖侧水套的进气侧和排气侧中的另一方连通,来自冷却水泵的冷却水的一部分被供给到气缸体侧水套的进气侧和排气侧中的另一方,来自冷却水泵的冷却水的另一部分不经由气缸体侧水套而被供给到气缸盖侧水套的进气侧和排气侧中的另一方,因此,借助于被直接供给来自冷却水泵的冷却水的气缸盖侧水套的进气侧和排气侧中的另一方产生的足够大的负压,将在气缸体侧水套中从进气侧和排气侧中的另一方到一方流动了较长距离而变得高温的冷却水,经由冷却水通路吸起到气缸盖侧水套中,由此,在气缸筒之间的冷却效果的基础上,能够防止气缸体侧水套的进气侧和排气侧中的一方处的高温的冷却水的滞留,从而提高气缸体的冷却效果。
此外,根据本发明的第5特征,在气缸盖侧水套上设置有气缸盖侧冷却水入口,来自冷却水泵的冷却水的一部分不经由气缸体侧水套而被供给到所述气缸盖侧冷却水入口,冷却水通路的出口端在气缸盖侧冷却水入口的附近与气缸盖侧水套连通,因此,能够通过不经由气缸体侧水套而供给到气缸盖侧水套的流速快的冷却水所产生的较大的负压,将冷却水通路的冷却水高效地吸起。
此外,根据本发明的第6特征,在气缸体的进气侧和排气侧中的另一方设置有副水套,副水套与气缸体侧水套的气缸体侧冷却水入口和气缸盖侧冷却水入口分别连通,在副水套与气缸体侧冷却水入口之间配置有在低温时关闭的热敏阀,因此,在低温时将热敏阀关闭而阻止冷却水供给向气缸体侧水套,由此,能够迅速结束发动机的暖机运转。
此外,根据本发明的第7特征,具有从副水套向气缸盖侧水套供给冷却水的多个第1连通孔,多个第1连通孔的大小根据副水套距冷却水导入口的距离而变化,因此,能够使通过多个第1连通孔而供给到气缸盖侧水套的冷却水的流量均一化而提高冷却效果。
此外,根据本发明的第8特征,具有从气缸体侧水套向气缸盖侧水套供给冷却水的单一的第2连通孔,因此,从气缸体侧冷却水入口供给到气缸体侧水套的冷却水能够不经由第2连通孔而到达气缸体侧水套的所有部位,能够有效地对气缸体整体进行冷却。
此外,根据本发明的第9特征,在形成于气缸体侧冷却水入口与第2连通孔之间的气缸体侧水套的两个冷却水流路中的较短的冷却水流路上,配置有阻碍冷却水的流动的分隔部件,因此,通过分隔部件阻止了从气缸体侧冷却水入口供给的冷却水使较短的冷却水通路短路而难以流向较长的冷却水通路,从而能够向两个冷却水流路适当地分配冷却水。
另外,实施方式的冷却水入口11b与本发明的气缸体侧冷却水入口对应,实施方式的第1冷却水入口13a、13b、13c与本发明的气缸盖侧冷却水入口对应,实施方式的气缸盖侧下部水套15与本发明的气缸盖侧水套对应。
附图说明
图1是示出气缸体和气缸盖的水套(型芯)的形状和冷却水的流动的图。(第1实施方式)
图2是示出气缸体的顶面、衬垫和气缸盖的下表面的图(沿图1的箭头2A方向、箭头2B方向以及箭头2C方向的视图)。(第1实施方式)
图3是从排气侧观察气缸盖的水套的图(沿图1的箭头3方向的视图)。(第1实施方式)
图4是气缸盖的水套的俯视图(沿图3的箭头4方向的视图)。(第1实施方式)
图5是气缸盖的水套的俯视图(沿图3的箭头5方向的视图)。(第1实施方式)
图6是示出气缸盖侧下部水套的上表面和气缸盖侧上部水套的下表面的图。(第1实施方式)
图7是气缸体的排气侧的侧视图(沿图1的箭头7方向的视图)。(第1实施方式)
图8是沿图7的8-8线的剖视图。(第1实施方式)
图9是沿图7的9-9线的剖视图。(第1实施方式)
图10是沿图7的10-10线的剖视图。(第1实施方式)
标号说明
11:气缸体;
11a:冷却水导入口;
11b:冷却水入口(气缸体侧冷却水入口);
11d:冷却水通路;
12a:第1连通孔;
12b:第1连通孔;
12c:第1连通孔;
12d:第2连通孔;
13:气缸盖;
13a:第1冷却水入口(气缸盖侧冷却水入口);
13b:第1冷却水入口(气缸盖侧冷却水入口);
13c:第1冷却水入口(气缸盖侧冷却水入口);
14:气缸体侧水套;
15:气缸盖侧下部水套(气缸盖侧水套);
17:副水套;
18:冷却水泵;
19:热敏阀;
20:分隔部件。
具体实施方式
以下,根据图1~图10对本发明的实施方式进行说明。另外,关于本说明书中的上下方向,与发动机的搭载姿态无关地,将气缸轴线方向上的气缸体侧定义为下方,将气缸轴线方向上的气缸盖侧定义为上方。
第1实施方式
如图1和图2所示,水冷式的直列3气缸发动机具有:气缸体11;以及气缸盖13,其底面隔着衬垫12而与气缸体11的顶面结合。气缸体11具有包围沿着气缸排列线直列配置的3个气缸筒的周围的气缸体侧水套14,此外,气缸盖13具有夹着排气歧管(未图示)而上下重合的气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16。在图1的左上侧部分分别示出了在气缸盖13的内部仅描绘了气缸盖侧下部水套15的状态以及在气缸盖13的内部仅描绘了气缸盖侧上部水套16的状态。另外,各附图中的水套的形状也是通过铸造来形成该水套的型芯的形状。
在气缸体11的进气侧形成有沿气缸排列线方向延伸的副水套17,在其一端侧(#1气缸侧)形成有从冷却水泵18供给冷却水的冷却水导入口11a。气缸体侧水套14在#2气缸的气缸筒的进气侧具有冷却水入口11b,该冷却水入口11b与副水套17经由热敏阀19而连接。热敏阀19根据冷却水的温度而自动地开闭,热敏阀19在低温时关闭而切断冷却水向气缸体侧水套14的供给,从而促进发动机的暖机,热敏阀19在高温时打开而允许冷却水向气缸体侧水套14供给,从而促进发动机的冷却。
气缸体侧水套14在其另一端侧(#3气缸侧)具有向气缸盖侧下部水套15排出冷却水的冷却水出口11c。因此,在使供给到气缸体侧水套14的冷却水入口11b的冷却水朝向冷却水出口11c流动的冷却水的流路中,存在短流路和长流路,该短流路在图2(A)中在气缸体侧水套14的进气侧部分的一半逆时针流动而到达冷却水出口11c,该长流路在气缸体侧水套14的进气侧部分的另一半和排气侧部分的全部顺时针流动而到达冷却水出口11c。而且,在短流路中安装有将气缸体侧水套14的一部分分隔开来抑制冷却水的流动的分隔部件20。
这样,由于仅设置有1个将冷却水从气缸体侧水套14供给到气缸盖侧下部水套15的冷却水出口11c,因此,从冷却水入口11b供给到气缸体侧水套14的冷却水能够不经由冷却水出口11c而到达气缸体侧水套14的全部位置,能够有效地对气缸体11整体进行冷却。
此外,当假定不存在分隔部件20时,从冷却水入口11b供给到气缸体侧水套14的冷却水的大部分在短流路中流动而到达冷却水出口11c,因此,在长流路中流动的冷却水的流量变小,可能无法充分地对高温的气缸体11的排气侧进行冷却。但是,根据本实施方式,由于在短流路中安装分隔部件20来限制冷却水的流量,因此,能够使在长流路中流动的冷却水的流量增加,能够促进高温的气缸体11的排气侧的冷却。
在气缸体11的顶面上形成有沿着穿过3个气缸筒之间的方向延伸的2个槽状的冷却水通路11d、11d。冷却水通路11d、11d的入口侧与气缸体侧水套14的排气侧连通,冷却水通路11d、11d的出口侧在气缸体侧水套14的进气侧的附近终止。
在衬垫12上形成有3个第1连通孔12a、12b、12c、1个第2连通孔12d以及2个第3连通孔12e、12e。此外,在气缸盖13的底面分别形成有与气缸盖侧下部水套15连通的3个第1冷却水入口13a、13b、13c、1个第2冷却水入口13d以及2个第3冷却水入口13e、13e。
气缸体11的副水套17经衬垫12的3个第1连通孔12a、12b、12c而与气缸盖侧下部水套15的3个第1冷却水入口13a、13b、13c连通。此时,衬垫12的3个第1连通孔12a、12b、12c中的离副水套17的冷却水导入口11a最近的第1连通孔12a具有最小的开口面积,离副水套17的冷却水导入口11a最远的第1连通孔12c具有最大的开口面积,与副水套17的冷却水导入口11a的距离中等的第1连通孔12b具有中等的开口面积。
如果假定衬垫12的3个第1连通孔12a、12b、12c的开口面积相同的话,则通过离副水套17的冷却水导入口11a最近的第1连通孔12a的冷却水的流量变多,通过离副水套17的冷却水导入口11a最远的第1连通孔12c的冷却水的流量变少,但通过使3个第1连通孔12a、12b、12c的开口面积根据与副水套17的冷却水导入口11a的距离而改变,能够向气缸盖侧下部水套15的3个第1冷却水入口13a、13b、13c均等地供给冷却水。
气缸体侧水套14的冷却水出口11c经衬垫12的第2连通孔12d而与气缸盖侧下部水套15的第2冷却水入口13d连通。而且,形成于气缸体11的顶面的2个冷却水通路11d、11d的成为终端的进气侧的端部经衬垫12的第3连通孔12e、12e而与气缸盖侧下部水套15的2个第3冷却水入口13e、13e连通。另外,当热敏阀19打开时,从副水套17不经由气缸体侧水套14而直接供给到气缸盖侧下部水套15的冷却水的流量是全部流量的大约70%,从副水套17经由气缸体侧水套14供给到气缸盖侧下部水套15的冷却水的流量是全部流量的大约30%。
接下来,根据图3~图10对气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16的构造进行说明。
气缸盖侧上部水套16是气缸盖侧下部水套15的大约一半的大小,该气缸盖侧上部水套16配置于气缸盖侧下部水套15的排气侧的上方。
气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16具有朝向它们的外侧突出的6个芯头部21~26。芯头部21~26是用于在铸造气缸盖13时将砂制的型芯保持于模具的内部的突起,该砂制的型芯用于在气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16上进行铸孔,当在铸造后将型芯排出时,芯头部21~26成为构成气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16的一部分的开口部。由于芯头部21~26的末端在气缸盖13的表面开口,因此,为了防止冷却水从该部分泄漏,所述末端通过塞子27…(参照图7~图10)而被封闭。
如图7和图8所示,在芯头部22的内部,气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16通过脱气孔13f而连通。脱气孔13f是通过将钻头从作为空间的芯头部23的开口部沿水平方向插入而加工出来的。这样,通过利用芯头部22对脱气孔13f进行钻孔加工,防止了在气缸盖13上形成不需要的钻孔,不需要用于塞住该钻孔的工序,脱气孔13f的加工变得容易。
如图4和图9所示,在芯头部23的内部,气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16经由第1连通部13g而连通。此外,如图4和图10所示,在芯头部24的内部,气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16经由第2连通部13h而连通。
对照作为都是从排气侧观察到的图的图3和图7可知,排气歧管的排气集合部28从气缸盖侧下部水套15的排气侧的上表面的凹部15a与气缸盖侧上部水套16的排气侧的下表面的凹部16a之间延伸到外部。相对于排气集合部28,在气缸排列线方向的#3气缸侧,形成有脱气孔13f的芯头部22位于与排气集合部28相邻的位置,相对于排气集合部28,在气缸排列线方向的#1气缸侧,形成有第1连通部13g的芯头部23位于与排气集合部28相邻的位置,而且,相对于芯头部23,在气缸排列线方向的#1气缸侧,形成有第2连通部13h的芯头部24位于与芯头部23相邻的位置。
相对于气缸盖侧下部水套15的凹部15a,位于该凹部15a的两侧的芯头部22(脱气孔13f)和芯头部23(第1连通部13g)处于较高的位置,因此,气缸盖侧下部水套15的排气侧的冷却水的流路以如下方式弯曲:在朝向脱气孔13f上升之后朝向凹部15a的下方下降,进一步从凹部15a的下方朝向第1连通部13g再次上升。
在气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16的与芯头部23相邻的部分,形成有朝向外侧呈三角形状膨出的容积扩大部15b、16b(参照图3~图5)。此外,在冷却水的流路从气缸盖侧下部水套15的设置有脱气孔13f的位置朝向凹部15a的下方急剧下降的部分,形成有以流路截面积变小的方式收缩的收缩部15c(参照图3)。
接下来,对具有上述结构的本发明的实施方式的作用进行说明。
从冷却水泵18供给到气缸体11的副水套17的冷却水从副水套17通过热敏阀19而被供给到气缸体侧水套14的进气侧的冷却水入口11b,在冷却水入口11b中分支成两个方向的冷却水在气缸体侧水套14的内部朝着顺时针方向和逆时针方向流动并在冷却水出口11c处汇流,然后,通过衬垫12的第2连通孔12d而被供给到气缸盖侧下部水套15的#3气缸侧。
此外,在副水套17的内部从#1气缸侧朝向#3气缸侧流动的冷却水通过衬垫12的第1连通孔12a、12b、12c和气缸盖13的第1冷却水入口13a、13b、13c而被供给到气缸盖侧下部水套15的进气侧,并从该处在气缸盖侧下部水套15的内部朝向排气侧流动。
入口端与气缸体侧水套14的排气侧连通的2个冷却水通路11d、11d的终端的出口端经由衬垫12的第3连通孔12e、12e和气缸盖13的第3冷却水入口13e、13e而与气缸盖侧下部水套15连通,并且,当从气缸盖13的第1冷却水入口13a、13b、13c观察时,气缸盖13的第3冷却水入口13e、13e位于冷却水的流动方向的正下游,因此,冷却水以很快的流速通过第3冷却水入口13e、13e之上从而产生大的负压。
其结果为,通过在第3冷却水入口13e、13e产生的负压,气缸体侧水套14的排气侧的高温的冷却水通过2个冷却水通路11d、11d而被吸到气缸盖侧下部水套15中,气缸体侧水套14的排气侧的冷却水的滞留被消除,由此,能够有效地对比气缸体11的进气侧温度高的气缸体11的排气侧进行冷却。
从副水套17不经由气缸体侧水套14而直接流入到气缸盖侧下部水套15的3个第1冷却水入口13a、13b、13c的冷却水以分别在燃烧室的周围迂回的方式分支为二股而从进气侧流动向排气侧。另一方面,从位于气缸体侧水套14的#3气缸侧的冷却水出口11c供给到气缸盖13的第2冷却水入口13d的冷却水向#1气缸侧流动,并与从副水套17直接流入到气缸盖侧下部水套15的冷却水汇流,并且同时朝向第1连通部13g和第2连通部13h在气缸盖侧下部水套15的排气侧向#1气缸侧流动。而且,从气缸盖侧下部水套15通过第1连通部13g和第2连通部13h流入到气缸盖侧上部水套16的冷却水在气缸盖侧上部水套16中从#1气缸侧流向#3气缸侧后,从气缸盖13的冷却水排出口13i朝向未图示的散热器排出。
由于以将气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16短路的方式设置有脱气孔13f,因此,在气缸盖侧下部水套15中流动的冷却水所包含的气泡通过脱气孔13f而排出到气缸盖侧上部水套16,能够防止气泡滞留在气缸盖侧下部水套15中。
由图3可知,脱气孔13f设置于气缸盖侧下部水套15的最高的位置,并且气缸盖侧下部水套15的凹部15a位于脱气孔13f的冷却水的流动方向下游侧,因此,在气缸盖侧下部水套15的排气侧从#3气缸侧向#1气缸侧流动的冷却水的流路在朝向脱气孔13f急剧上升之后急剧下降,然后,再次急剧上升。其结果为,气泡容易聚集在脱气孔13f的下方,滞留的气泡经脱气孔13f而被从气缸盖侧下部水套15顺畅地排出到气缸盖侧上部水套16。
此外,在气缸盖侧下部水套15的排气侧,在设置有脱气孔13f的部分与排气集合部28的下方之间,形成有流路截面积缩小的收缩部15c(参照图3),因此,通过收缩部使排气集合部28的附近的冷却水的流速增加,由此,能够提高高温的排气集合部28的冷却效果。
通过了凹部15a的下方的冷却水从气缸盖侧下部水套15通过第1连通部13g和第2连通部13h而被供给到气缸盖侧上部水套16,但相比于冷却水的流动方向下游侧的第2连通部13h而言,冷却水的流动方向上游侧的第1连通部13g将来自气缸盖侧下部水套15的多个流路的冷却水聚集,因此,在第1连通部13g的附近,冷却水的流动停滞,第1连通部13g的上游侧的流路的冷却水的流速可能比第2连通部13h的上游侧的流路的冷却水的流速慢。
但是,根据本实施方式,由于在上游侧的第1连通部13g的附近设置了将冷却水的流路的容积扩大的容积扩大部15b、16b(参照图3~图5),因此,通过该容积扩大部15b、16b消除了第1连通部13g的附近的冷却水的流动的停滞,能够使足够量的冷却水通过第1连通部13g。其结果为,防止了第1连通部13g的上游侧的流路的冷却水的流速下降,在气缸盖侧下部水套15的各流路中流动的冷却水的流速均一化,从而冷却性能得以提高。
此外,在气缸盖侧下部水套15的凹部15a的下方,冷却水的流路临时急剧下降后又急剧上升,因此,存在冷却水的顺畅流动被阻碍的担忧,但由于在凹部15a的冷却水的流动方向下游侧形成有将流路的容积扩大的容积扩大部15b、16b,因此,冷却水能够顺畅地通过气缸盖侧下部水套15的凹部15a的下方,能够有效地对高温的排气集合部28进行冷却。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。
例如,实施方式的发动机是直列3气缸发动机,但发动机的气缸的数量和排列不限于实施方式。
此外,在实施方式中,使冷却水通路11d的入口端与气缸体侧水套14的排气侧连通,使出口端与气缸盖侧下部水套15的进气侧连通,但在权利要求4的发明中,可以使该连通关系相反,使冷却水通路11d的入口端与气缸体侧水套14的进气侧连通,使出口端与气缸盖侧下部水套15的排气侧连通。
此外,在实施方式中,气缸盖侧水套具有气缸盖侧下部水套15和气缸盖侧上部水套16,但气缸盖侧上部水套16并不是必须的。
Claims (9)
1.一种水冷式发动机的冷却构造,在气缸体(11)的内部形成有由多个气缸筒构成的气缸筒列和包围所述气缸筒列的周围的气缸体侧水套(14),通过冷却水泵(18)从所述气缸体侧水套(14)向形成于气缸盖(13)的内部的气缸盖侧水套(15)供给冷却水,该水冷式发动机的冷却构造的特征在于,
该水冷式发动机的冷却构造具有穿过相邻的两个气缸筒之间的至少一个冷却水通路(11d),所述冷却水通路(11d)的入口端与所述气缸体侧水套(14)的排气侧连通,所述冷却水通路(11d)的出口端与所述气缸盖侧水套(15)连通。
2.根据权利要求1所述的水冷式发动机的冷却构造,其特征在于,
在所述气缸盖侧水套(15)的进气侧设置有气缸盖侧冷却水入口(13a、13b、13c),来自所述冷却水泵(18)的冷却水的一部分不经由所述气缸体侧水套(14)而供给到所述气缸盖侧冷却水入口(13a、13b、13c),所述冷却水通路(11d)的出口端在所述气缸盖侧冷却水入口(13a、13b、13c)的附近与所述气缸盖侧水套(15)连通。
3.根据权利要求2所述的水冷式发动机的冷却构造,其特征在于,
在所述气缸体(11)的进气侧设置有副水套(17),所述副水套(17)与所述气缸体侧水套(14)的气缸体侧冷却水入口(11b)和所述气缸盖侧冷却水入口(13a、13b、13c)分别连通,在所述副水套(17)与所述气缸体侧冷却水入口(11b)之间配置有在低温时关闭的热敏阀(19)。
4.一种水冷式发动机的冷却构造,在气缸体(11)的内部形成有由多个气缸筒构成的气缸筒列和包围所述气缸筒列的周围的气缸体侧水套(14),通过冷却水泵(18)从所述气缸体侧水套(14)向形成于气缸盖(13)的内部的气缸盖侧水套(15)供给冷却水,所述气缸体侧水套(14)的进气侧与所述气缸盖侧水套(15)的进气侧是同一侧,所述气缸体侧水套(14)的排气侧与所述气缸盖侧水套(15)的排气侧是同一侧,该水冷式发动机的冷却构造的特征在于,
该水冷式发动机的冷却构造具有穿过相邻的两个气缸筒之间的至少一个冷却水通路(11d),所述冷却水通路(11d)的入口端与所述气缸体侧水套(14)的进气侧和排气侧中的一方连通,所述冷却水通路(11d)的出口端与所述气缸盖侧水套(15)的进气侧和排气侧中的另一方连通,来自所述冷却水泵(18)的冷却水的一部分被供给到所述气缸体侧水套(14)的进气侧和排气侧中的另一方,来自所述冷却水泵(18)的冷却水的另一部分不经由所述气缸体侧水套(14)而被供给到所述气缸盖侧水套(15)的进气侧和排气侧中的另一方。
5.根据权利要求4所述的水冷式发动机的冷却构造,其特征在于,
在所述气缸盖侧水套(15)上设置有气缸盖侧冷却水入口(13a、13b、13c),来自所述冷却水泵(18)的冷却水的一部分不经由所述气缸体侧水套(14)而被供给到该气缸盖侧冷却水入口(13a、13b、13c),所述冷却水通路(11d)的出口端在所述气缸盖侧冷却水入口(13a、13b、13c)的附近处与所述气缸盖侧水套(15)连通。
6.根据权利要求5所述的水冷式发动机的冷却构造,其特征在于,
在所述气缸体(11)的进气侧设置有副水套(17),所述副水套(17)与所述气缸体侧水套(14)的气缸体侧冷却水入口(11b)和所述气缸盖侧冷却水入口(13a、13b、13c)分别连通,在所述副水套(17)与所述气缸体侧冷却水入口(11b)之间配置有在低温时关闭的热敏阀(19)。
7.根据权利要求3或6所述的水冷式发动机的冷却构造,其特征在于,
该水冷式发动机的冷却构造具有从所述副水套(17)向所述气缸盖侧水套(15)供给冷却水的多个第1连通孔(12a~12c),所述多个第1连通孔(12a~12c)的大小根据所述副水套(17)距冷却水导入口(11a)的距离而变化。
8.根据权利要求3或6所述的水冷式发动机的冷却构造,其特征在于,
该水冷式发动机的冷却构造具有从所述气缸体侧水套(14)向所述气缸盖侧水套(15)供给冷却水的单一的第2连通孔(12d)。
9.根据权利要求8所述的水冷式发动机的冷却构造,其特征在于,
在形成于所述气缸体侧冷却水入口(11b)与所述第2连通孔(12d)之间的所述气缸体侧水套(14)的两个冷却水流路中的较短的冷却水流路上,配置有阻碍冷却水的流动的分隔部件(20)。
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