DE112015007045T5

DE112015007045T5 - Kühlstruktur eines wassergekühlten motors

Info

Publication number: DE112015007045T5
Application number: DE112015007045.1T
Authority: DE
Inventors: John Van Gerven; Rüdiger Beykirch; Peter Laaf; Kazunari Furukawa
Original assignee: FEV GmbH; Honda Motor Co Ltd
Current assignee: FEV Europe GmbH; Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2035-10-24
Also published as: CN108138687A; JPWO2017068732A1; CN108138687B; WO2017068732A1; DE112015007045B4; JP6475360B2

Abstract

Kühlwasser von einer Kühlwasserpumpe wird von dem im Inneren des Zylinderblocks ausgebildeten Zylinderblock-seitigen Wassermantel dem im Inneren des Zylinderkopfs ausgebildeten Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zugeführt, um hierdurch den Zylinderblock und den Zylinderkopf zu kühlen. Die Anordnung enthält zumindest einen Kühlwasserkanal, der zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen quert, und da das Einlassende des Kühlwasserkanals mit der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, und das Auslassende des Kühlwasserkanals mit dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel in Verbindung steht, ist es zusätzlich dazu, für eine Kühlung zwischen den Zylinderbohrungen zu sorgen, möglich, indem das Kühlwasser an der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels durch den Zylinderkopf-seitigen Wassermantel über den Kühlwasserkanal geleitet wird, zu verhindern, dass Kühlwasser an der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels, die eine hohe Temperatur erlangt, stagniert, im Vergleich zu einem Fall, in dem das Einlassende des Kühlwasserkanals mit der Lufteinlassseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, um hierdurch den Kühleffekt des Zylinderblocks zu verbessern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors, in der eine Zylinderbohrungsreihe, die eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen enthält, und ein Zylinderblock-seitiger Wassermantel, der einen Umfang der Zylinderbohrungsreihe umgibt, im Inneren eines Zylinderblocks ausgebildet sind, und Kühlwasser durch eine Kühlwasserpumpe von dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel einem im Inneren eines Zylinderkopfs ausgebildeten Zylinderkopf-seitigen Wassermantels zugeführt wird.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Aus dem folgenden Patentdokument 1 ist eine solche Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors bekannt, in der ein Kühlwasserkanal zwischen benachbarten Zylinderbohrungen ausgebildet ist, eine Endseite des Kühlwasserkanals mit der Lufteinlassseite eines Zylinderblock-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, die andere, blockierte Endseite des Kühlwasserkanals mit einem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel in Verbindung steht, und relativ kaltes Kühlwasser an der Lufteinlassseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels dem Kühlwasserkanal zugeführt wird, um hierdurch den Kühleffekt in einem Teil zwischen den benachbarten Zylinderbohrungen, das leicht eine hohe Temperatur erlangt, zu verbessern.
Ferner ist aus dem folgenden Patentdokument 2 eine Anordnung bekannt, in der ein Kühlwasserkanal zwischen benachbarten Zylinderbohrungen ausgebildet ist, eine Endseite des Kühlwasserkanals mit einer der Lufteinlassseite und der Abgasseite eines Zylinderblock-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, die andere blockierte Endseite des Kühlwasserkanals mit der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite eines Zylinderkopf-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, und der Kühleffekt eines Teils zwischen benachbarten Zylinderbohrungen, das leicht eine hohe Temperatur erlangt, verbessert wird, indem Kühlwasser durch den Kühlwasserkanal hindurchfließt.
VERWANDTE TECHNISCHE DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 2882496
Patentdokument 2: US-Patent Nr. 9 068 496 B2

ABRISS DER ERFINDUNG VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Wenn Kühlwasser, das von dem Kühlwassereinlass her zugeführt wird, der an der Lufteinlassseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels vorgesehen ist, zur Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels geleitet wird, besteht eine Möglichkeit, dass der Kühlwasserfluss auf der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels, die von dem Kühlwassereinlass entfernt ist, stagniert, und der Kühleffekt schlechter wird. Jedoch hat die im obigen Patentdokument 1 beschriebene Erfindung das Problem darin, dass, weil Kühlwasser an der Lufteinlassseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels durch den Kühlwasserkanal geleitet wird, das Stagnieren des Kühlwassers an der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels nicht beseitigt werden kann, und die Abgasseite des Zylinderblocks, die leicht eine hohe Temperatur erlangt, nicht effektiv gekühlt werden kann. Ferner hat die oben in Patentdokument 2 beschriebene Erfindung das Problem, dass, weil die Beziehung zwischen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderblocks sowie der Einlasseite und der Auslassseite des Kühlwasserkanals nicht spezifiziert ist, der Temperaturunterschied des Kühlwassers zwischen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels nicht zur Verbesserung der Kühlleistung genutzt werden kann.
Obwohl darüber hinaus in der oben in Patentdokument 1 beschriebenen Erfindung Kühlwasser im Kühlwasserkanal durch den Zylinderkopf-seitigen Wassermantel geleitet wird, kann, da nicht spezifiziert ist, mit welchem Teil des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels der Kühlwasserkanal verbunden ist, Kühlwasser in dem Kühlwasserkanal nicht aktiv zu dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel hochgesaugt werden, und daher besteht die Möglichkeit, dass sich der Effekt des Kühlwasserkanals nicht vollständig erzielen lässt.
Die vorliegende Erfindung ist im Lichte der obigen Umstände gemacht worden, und ihre Aufgabe ist es, den Kühleffekt aufgrund eines Kühlwasserkanals zu verbessern, der zwischen benachbarten Zylinderbohrungen eines Motors vorgesehen ist.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors angegeben, in der eine Zylinderbohrungsreihe, die eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen aufweist, und ein Zylinderblock-seitiger Wassermantel, der eine Umgebung der Zylinderblock-Bohrungsreihe umgibt, im Inneren eines Zylinderblocks ausgebildet sind, und Kühlwasser durch eine Kühlwasserpumpe von dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel einem im Inneren eines Zylinderkopfs ausgebildeten Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zugeführt wird, wobei die Struktur zumindest einen Kühlwasserkanal aufweist, der zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen quert, wobei ein Einlassende des Kühlwasserkanals mit einer Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, und ein Auslassende des Kühlwasserkanals mit dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel in Verbindung steht.
Ferner ist, gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten Aspekt, ein Zylinderkopf-seitiger Kühlwassereinlass, dem ein Teil des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel hindurchzugehen, an einer Lufteinlassseite des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels vorgesehen, wobei das Auslassende des Kühlwasserkanals mit dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel in der Nähe des Zylinderkopf-seitigen Kühlwassereinlasses in Verbindung steht.
Ferner ist, gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum zweiten Aspekt, ein Teil-Wassermantel an der Lufteinlassseite des Zylinderblocks vorgesehen, wobei der Teil-Wassermantel mit jedem des Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlasses des Zylinderblock-seitigen Wassermantels und des Zylinderkopf-seitigen Kühlwassereinlasses in Verbindung steht, und ein Thermoventil, das bei niedriger Temperatur schließt, zwischen dem Teil-Wassermantel und dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass angeordnet ist.
Darüber hinaus wird, gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors angegeben, in der eine Zylinderbohrungsreihe, die eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen aufweist, und ein Zylinderblock-seitiger Wassermantel, der eine Umgebung der Zylinderblock-Bohrungsreihe umgibt, im Inneren eines Zylinderblocks ausgebildet sind, und Kühlwasser durch eine Kühlwasserpumpe von dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel einem im Inneren eines Zylinderkopfs ausgebildeten Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zugeführt wird, wobei die Struktur zumindest einen Kühlwasserkanal aufweist, der zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen quert, wobei ein Einlassende des Kühlwasserkanals mit einer von einer Lufteinlassseite und einer Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, ein Auslassende des Kühlwasserkanals mit der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, ein Teil des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels zugeführt wird, und ein anderes Teil des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel hindurchzugehen.
Ferner ist, gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum vierten Aspekt, ein Zylinderkopf-seitiger Kühlwassereinlass dem Teil des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel hindurchzugehen, in dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel vorgesehen, wobei das Auslassende des Kühlwasserkanals mit dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel in der Nähe des Zylinderkopf-seitigen Kühlwassereinlasses in Verbindung steht.
Ferner ist, gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum fünften Aspekt, ein Teil-Wassermantel an der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderblocks vorgesehen, wobei der Teil-Wassermantel mit jedem des Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlasses des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels und des Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlasses in Verbindung steht, und ein Thermoventil, das bei niedriger Temperatur schließt, zwischen dem Teil-Wassermantel und dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass angeordnet ist.
Ferner enthält, gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum dritten oder sechsten Aspekt, die Struktur eine Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern, um Kühlwasser von dem Teil-Wassermantel dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zuzuführen, wobei sich eine Größe der Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern gemäß einem Abstand von dem Kühlwassereinlass des Teil-Wassermantels ändert.
Ferner enthält, gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum dritten oder sechsten Aspekt, die Struktur ein einzelnes zweites Verbindungsloch, um Kühlwasser von dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zuzuführen.
Ferner ist gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum achten Aspekt, ein Trennelement zum Verhindern des Kühlwasserflusses in einem kürzeren Kühlwasserströmungsweg von zwei Kühlwasserströmungswegen des Zylinderblock-seitigen Wassermantels angeordnet, die zwischen dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass und dem zweiten Verbindungsloch ausgebildet sind.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird Kühlwasser von der Kühlwasserpumpe von dem im Inneren des Zylinderkopfs ausgebildeten Zylinderblock-seitigen Wassermantel dem im Inneren des Zylinderkopfs ausgebildeten Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zugeführt, um hierdurch den Zylinderblock und den Zylinderkopf zu kühlen. Die Anordnung enthält zumindest einen Kühlwasserkanal, der zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen quert, und da das Einlassende des Kühlwasserkanals mit der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, und das Auslassende des Kühlwasserkanals mit dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel in Verbindung steht, ist es zusätzlich dazu, für den Kühleffekt zwischen den Zylinderbohrung zu sorgen, möglich, indem der Kühlwasserfluss an der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels über den Kühlwasserkanal durch den Zylinderkopf-seitigen Wassermantel geleitet wird, ein Stagnieren des Kühlwassers an der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels zu verhindern, der eine hohe Temperatur erlangt, im Vergleich zu einem Fall, in dem das Einlassende des Kühlwasserkanals mit der Lufteinlassseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, um hierdurch den Kühleffekt des Zylinderblocks zu verbessern.
Da ferner gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Zylinderkopf-seitige Kühlwassereinlass, dem ein Teil des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel hindurchzugehen, an der Lufteinlassseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels vorgesehen ist, und das Auslassende des Kühlwasserkanals mit dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel in der Nähe des Zylinderkopf-seitigen Kühlwassereinlasses in Verbindung steht, ist es möglich, Kühlwasser in dem Kühlwasserkanal durch einen starken Unterdruck effizient anzusaugen, der durch das rasch fließende Kühlwasser erzeugt wird, das dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel hindurchzugehen.
Weil darüber hinaus gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Teil-Wassermantel an der Lufteinlassseite des Zylinderblocks vorgesehen ist, wobei der Teil-Wassermantel mit jeweils dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass des Zylinderblock-seitigen Wassermantels und dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel in Verbindung steht, und das Thermoventil, das schließt, wenn die Temperatur niedrig ist, zwischen dem Teil-Wassermantel und dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass angeordnet ist, ist es möglich, das Aufwärmen des Motors rasch abzuschließen, indem das Thermoventil geschlossen wird, wenn die Temperatur niedrig ist, um hierdurch die Zufuhr des Kühlwassers zu dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel zu verhindern.
Ferner wird gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung Kühlwasser von der Kühlwasserpumpe von dem im Inneren Zylinderblocks ausgebildeten Zylinderblock-seitigen Wassermantel dem im Inneren des Zylinderkopfs ausgebildeten Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zugeführt, um hierdurch den Zylinderblock und den Zylinderkopf zu kühlen. Da zumindest ein Kühlwasserkanal vorgesehen ist, der zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen quert, wobei das Einlassende des Kühlwasserkanals mit einer von der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, das Auslassende des Kühlwasserkanals mit der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels in Verbindung steht, ein Teil des Kühlwasser von der Kühlwasserpumpe der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels zugeführt wird, und ein anderes Teil des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel hindurchzugehen, ist es, zusätzlich zu dem Effekt, für eine Kühlung zwischen den Zylinderbohrungen zu sorgen, möglich, durch Ansaugen in den Zylinderkopf-seitigen Wassermantel über den Kühlwasserkanal Kühlwasser, das durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel über eine lange Strecke von der anderen zu der einen der Lufteinlassseite und der Abgasseite geflossen ist, und eine hohe Temperatur erlangt hat, durch einen ausreichend starken Unterdruck, der in der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels erzeugt wird, dem Kühlwasser von der Kühlwasserpumpe direkt zugeführt wird, ein Stagnieren von heißem Kühlwasser an der einen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels zu verhindern, um hierdurch den Kühleffekt des Zylinderblocks zu verbessern.
Weil darüber hinaus gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, der Zylinderkopf-seitige Kühlwassereinlass, dem ein Teil des Kühlwassers von der Kühlwasser zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel hindurchzugehen, in dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel vorgesehen ist, und das Auslassende des Kühlwasserkanals mit dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel in der Nähe des Zylinderkopf-seitigen Kühlwassereinlasses in Verbindung steht, ist es möglich, Kühlwasser in dem Kühlwasserkanal durch einen starken Unterdruck effizient anzusaugen, der durch das rasch fließende Kühlwasser erzeugt wird, das dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel hindurchzugehen.
Weil ferner gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Teil-Wassermantel an der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderblocks vorgesehen ist, wobei der Teil-Wassermantel mit jeweils dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass des Zylinderblock-seitigen Wassermantels und dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel in Verbindung steht, und das Thermoventil, das schließt, wenn die Temperatur niedrig ist, zwischen dem Teil-Wassermantel und dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass angeordnet ist, ist es möglich, das Aufwärmen des Motors rasch abzuschließen, indem das Thermoventil geschlossen wird, wenn die Temperatur niedrig ist, um hierdurch die Zufuhr des Kühlwassers zu dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel zu verhindern.
Weil darüber hinaus gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern zum Zuführen von Kühlwasser von dem Teil-Wassermantel zu dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel vorgesehen sind, und die Größe der Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern sich gemäß dem Abstand von dem Kühlwassereinlass des Teil-Wassermantels verändert, ist es möglich, die Strömungsrate des Kühlwassers, das durch die Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern hindurchtritt und dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zugeführt wird, gleichmäßig zu machen, um hierdurch den Kühleffekt zu verbessern.
Weil ferner gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Anordnung das einzelne zweite Verbindungsloch enthält, um Kühlwasser von dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel zuzuführen, wird es möglich, dass das Kühlwasser, das von dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass zu dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel zugeführt wird, alle Teile des Zylinderblock-seitigen Wassermantels erreicht, ohne durch das zweite Verbindungsloch hindurchzugehen, um hierdurch zu ermöglichen, dass der gesamte Zylinderblock effektiv gekühlt wird.
Weil darüber hinaus gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung das Trennelement zum Verhindern des Kühlwasserflusses in dem kürzeren Kühlwasserströmungsweg der zwei Kühlwasserströmungswege des Zylinderblock-seitigen Wassermantels angeordnet ist, die zwischen dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass und dem zweiten Verbindungsloch ausgebildet sind, ist es mit dem Trennelement möglich, zu verhindern, dass Kühlwasser, das von dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass zugeführt wird, durch den kürzeren Kühlwasserkanal kurzgeschlossen wird, wodurch ihm erschwert wird, in dem längeren Kühlwasserkanal zu fließen, wodurch es möglich wird, dass Kühlwasser zwischen den zwei Kühlwasserströmungswegen geeignet verteilt werden.
Ein Kühlwassereinlass 11b der Ausführung entspricht dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass der vorliegenden Erfindung, erste Kühlwassereinlässe 13a, 13b und 13c der Ausführung entsprechen dem Zylinderkopf-seitigen Kühlwassereinlass der vorliegenden Erfindung, und ein Zylinderkopf-seitiger unterer Wassermantel 15 der Ausführung entspricht dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel der vorliegenden Erfindung.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das die Form eines Wassermantels (Kerns) eines Zylinderblocks und eines Zylinderkopfs, und den Kühlwasserfluss zeigt. (erste Ausführung)
2 ist ein Diagramm, das eine Oberseite des Zylinderkopfs, eine Dichtung und eine Unterseite des Zylinderkopfs zeigt (Ansichten in Richtung von Pfeil 2A, Richtung von Pfeil 2B und Richtung von Pfeil 2C in 1). (erste Ausführung)
3 ist eine Ansicht des Wassermantels des Zylinderkopfs von der Abgasseite (Ansicht in Richtung von Pfeil 3 in 1). (erste Ausführung)
4 ist eine Draufsicht des Wassermantels des Zylinderkopfs (Blick in Richtung von Pfeil 4 in 3). (erste Ausführung)
5 ist eine Draufsicht des Wassermantels des Zylinderkopfs (Blick in Richtung von Pfeil 5 in 3). (erste Ausführung)
6 ist eine Ansicht, die eine Oberseite eines Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels und einer Unterseite eines Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantels zeigt. (erste Ausführung)
7 ist eine Seitenansicht der Abgasseite des Zylinderblocks (Blick in der Richtung von Pfeil 7 in 1). (erste Ausführung)
8 ist eine Schnittansicht entlang Linie 8-8 in 7. (erste Ausführung)
9 ist eine Schnittansicht entlang Linie 9-9 in 7. (erste Ausführung)
10 ist eine Schnittansicht entlang Linie 10-10 in 7. (erste Ausführung)

Bezugszeichenliste

11: Zylinderblock
11a: Kühlwassereinlass
11b: Kühlwassereinlass (Zylinderblock-seitiger Kühlwassereinlass)
11d: Kühlwasserkanal
12a: erstes Verbindungsloch
12b: erstes Verbindungsloch
12c: erstes Verbindungsloch
12d: zweites Verbindungsloch
13: Zylinderkopf
13a: erster Kühlwassereinlass (Zylinderkopf-seitiger Kühlwassereinlass)
13b: erster Kühlwassereinlass (Zylinderkopf-seitiger Kühlwassereinlass)
13c: erster Kühlwassereinlass (Zylinderkopf-seitiger Kühlwassereinlass)
14: Zylinderblock-seitiger Wassermantel
15: Zylinderkopf-seitiger unterer Wassermantel (Zylinderkopf-seitiger Wassermantel)
17: Teil-Wassermantel
18: Kühlwasserpumpe
19: Thermoventil
20: Trennelement

ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 1 bis 10 erläutert. Die vertikale Richtung, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist eine Zylinderachsrichtung, unabhängig von der Lage, in der der Motor angebracht ist, und ist definiert mit der Zylinderblockseite nach unten und der Zylinderkopfseite nach oben.
ERSTE AUSFÜHRUNG
Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält ein wassergekühlter Reihen-Drei-Zylinder-Motor einen Zylinderblock 11 sowie einen Zylinderkopf 13, dessen Unterseite mit einer Oberseite des Zylinderblocks 11, mit einer dazwischen eingefügten Dichtung 12, verbunden ist. Der Zylinderblock 11 enthält einen Zylinderblock-seitigen Wassermantel 14, der drei Zylinderbohrungen umgibt, die entlang der Zylinderlinie in Reihe angeordnet sind), und der Zylinderkopf 13 enthält einen Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 und einen Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantel 16, die in vertikaler Richtung mit einem dazwischen eingefügten Abgaskrümmer (nicht dargestellt) übereinander angeordnet sind. Im oberen linken Abschnitt von 1 sind separat gezeigt ein Zustand, in dem nur der Zylinderkopf-seitige Wassermantel 15 im Inneren des Zylinderkopfs 13 gezeigt ist, und ein Zustand, in dem nur der Zylinderkopf-seitige obere Wassermantel 16 im Inneren des Zylinderkopfs 13 gezeigt ist. Die Form des Wassermantels in jeder Figur ist auch die Form eines Kerns zum Gießen des Wassermantels.
An der Lufteinlassseite des Zylinderblocks 11 ist ein Teil-Wassermantel 17 ausgebildet, der sich in der Zylinderreihenrichtung erstreckt, und an dessen einer Endseite (der Seite des Zylinders #1) ist ein Kühlwassereinlass 11a ausgebildet, dem Kühlwasser von einer Kühlwasserpumpe 18 zugeführt wird. Der Zylinderblock-seitige Wassermantel 15 enthält einen Kühlwassereinlass 11b an der Lufteinlassseite der Zylinderbohrung des Zylinders #2, und der Kühlwassereinlass 11b und der Teil-Wassermantel 17 sind über ein Thermoventil 19 verbunden. Das Thermoventil 19 öffnet und schließt automatisch gemäß der Temperatur des Kühlwassers; es schließt bei niedriger Temperatur, um das Aufwärmen des Motors zu begünstigen, indem die Kühlwasserzufuhr zu dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel 15 unterbrochen wird, und es öffnet bei hoher Temperatur, um die Kühlung des Motors zu begünstigen, indem das Kühlwasser zu dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel 15 gelassen wird.
Der Zylinderblock-seitige Wassermantel 14 enthält an der anderen Endseite (der Seite des Zylinders #3) einen Kühlwasserauslass 11c, der Kühlwasser zu dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 hin abführt. Daher enthält der Strömungsweg, über den das Kühlwasser, das dem Kühlwassereinlass 11b des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 zugeführt worden ist, zu dem Kühlwasserauslass 11c fließt, einen kurzen Strömungsweg, der den Kühlwasserauslass 11c erreicht, nachdem er im Gegenuhrzeigersinn um eine Hälfte des Lufteinlass-seitigen Abschnitts des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 in 2 (A) geflossen ist, und einen langen Strömungsweg, der den Kühlwasserauslass 11c erreicht, nachdem er im Uhrzeigersinn um die andere Hälfte des Lufteinlass-seitigen Abschnitts und den gesamten Abgasseitigen Abschnitt des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 geflossen ist. Der kürzere Strömungsweg ist mit einem Trennelement 20 ausgestattet, das den Zylinderblock-seitigen Wassermantel 14 unterteilt und die Strömung des Kühlwassers begrenzt.
Da auf diese Weise nur ein Kühlwasserauslass 11c, der Kühlwasser von dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel 14 dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel 15 zuführt, vorgesehen ist, kann Kühlwasser, das von dem Kühlwassereinlass 11b zu dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel 14 geleitet worden ist, alle Teile des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 erreichen, ohne durch den Kühlwasserauslass 11c hindurchzugehen, und kann der gesamte Zylinderblock 11 effizient gekühlt werden.
Ferner würde, wenn das Trennelement 20 nicht existieren würde, der Großteil des Kühlwassers, der von dem Kühlwassereinlass 11b dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel 14 zugeführt worden ist, durch den kürzeren Strömungsweg fließen und den Kühlwasserauslass 11c erreichen, und die Strömungsrate des durch den längeren Strömungsweg fließenden Kühlwassers würde klein werden, und daher würde die Abgasseite des Zylinderblocks 11, die eine hohe Temperatur erlangt, möglicherweise nicht effizient gekühlt. Da jedoch gemäß der vorliegenden Ausführung der kürzere Strömungsweg mit dem Trennelement 20 ausgestattet ist, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu begrenzen, lässt sich die Strömungsrate des durch den längeren Strömungsweg fließenden Kühlwassers erhöhen, um hierdurch die Kühlung der Abgasseite des Zylinderblocks 111, die eine hohe Temperatur erlangt, zu begünstigen.
In der Oberseite des Zylinderblocks 11 sind zwei nutförmige Kühlwasserkanäle 11d und 11d ausgebildet, die sich in einer Richtung erstrecken, welche zwischen den drei Zylinderbohrungen quert. Die Einlassseite der Kühlwasserkanäle 11d und 11d steht mit der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 in Verbindung, und die Auslassseite der Kühlwasserkanäle 11d und 11d ist in der Nähe der Lufteinlassseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 blockiert.
In der Dichtung 12 sind drei erste Verbindungslöcher 12a, 12b und 12c ausgebildet, ein zweites Verbindungsloch 12d und zwei dritte Verbindungslöcher 12e und 12e. Ferner sind in der Unterseite des Zylinderkopfs 13 drei erste Kühlwassereinlässe 13a, 13b und 13c ausgebildet, ein zweiter Kühlwassereinlass 13d und zwei dritte Kühlwassereinlässe 13e und 13e, die jeweils mit dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 in Verbindung stehen.
Der Teil-Wassermantel 17 des Zylinderkopfs 11 steht mit den drei ersten Kühlwassereinlässen 13a, 13b und 13c des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 über die drei ersten Verbindungslöcher 12a, 12b und 12c der Dichtung 12 in Verbindung. In dieser Anordnung hat, in Bezug auf die drei ersten Verbindungslöcher 12a, 12b und 12c der Dichtung 12, das erste Verbindungsloch 12a, das dem Kühlwassereinlass 11a des Teil-Wassermantels 17 am nächsten ist, die kleinste Öffnungsfläche, hat das erste Verbindungsloch 12c, das von dem Kühlwassereinlass 11a des Teil-Wassermantels 17 am weitesten entfernt ist, die größte Öffnungsfläche, und hat das erste Verbindungsloch 12b des Teil-Wassermantels 17, das einen mittleren Abstand von dem Kühlwassereinlass 11a hat, eine dazwischen liegende Öffnungsfläche.
Wenn die Öffnungsflächen der drei ersten Verbindungslöcher 12a, 12b und 12c der Dichtung 12 identisch wären, dann würde die Strömungsrate des Kühlwassers, das durch das erste Verbindungsloch 12a fließt, das dem Kühlwassereinlass 11a des Teil-Wassermantels 17 am nächsten ist, hoch werden, und würde die Strömungsrate des Kühlwassers, das durch das erste Verbindungsloch 12c fließt, das von dem Kühlwassereinlass 11a des Teil-Wassermantels 17 am weitesten entfernt ist, klein werden; eine Änderung der Öffnungsfläche der drei ersten Verbindungslöcher 12a, 12b und 12c gemäß dem Abstand von dem Kühlwassereinlass 11a des Teil-Wassermantels 17 ermöglicht, dass das Kühlwasser den drei ersten Kühlwassereinlässen 13a, 13b und 13c des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 gleichmäßig zugeführt wird.
Der Kühlwasserauslass 11c des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 steht mit dem zweiten Kühlwassereinlass 13d des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 über das zweite Verbindungsloch 12d der Dichtung 12 in Verbindung. Die blockierten Endteile an der Lufteinlassseite der zwei Kühlwasserkanäle 11d und 11d, die in der Oberseite des Zylinderblocks 11 ausgebildet sind, stehen mit den zwei dritten Kühlwassereinlässen 13e und 13e des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 über die dritten Verbindungslöcher 12e und 12e der Dichtung 12 in Verbindung. Wenn das Thermoventil 19 geöffnet wird, beträgt die Strömungsrate des Kühlwassers, das von dem Teil-Wassermantel 17 direkt dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel 14 hindurchzugehen, etwa 70% der gesamten Strömungsrate, und beträgt die Strömungsrate des Kühlwassers, das von dem Teil-Wassermantel 17 dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 über den Zylinderblock-seitigen Wassermantel 14 zugeführt wird, etwa 30% der gesamten Strömungsrate.
Die Struktur des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 und des Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantels 16 wird nun in Bezug auf 3 bis 10 erläutert.
Der Zylinderkopf-seitige obere Wassermantel 16 hat eine Größe, die etwa die Hälfte von jener des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 beträgt, und ist über der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 angeordnet.
Der Zylinderkopf-seitige untere Wassermantel 15 und der Zylinderkopf-seitige obere Wassermantel 16 enthalten sechs Kernmarkenteile 21 bis 26, die nach außen vorstehen. Die Kernmarkenteile 21 bis 26 sind Vorsprünge, um im Inneren einer Gießform einen aus Sand hergestellten Kern zu halten, um den Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 und den Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantel 16 einzugießen, wenn der Zylinderkopf 13 gegossen wird. Wenn der Kern nach dem Gießen entfernt wird, werden die Kernmarkenteile 21 bis 26 zu Öffnungen, welche Teile des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 und des Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantels 16 bilden. Da sich die Enden der Kernmarkenteile 21 bis 26 an der Oberseite des Zylinderkopfs 13 öffnen, werden sie durch Stopfen 27 blockiert, um zu verhindern, dass Kühlwasser durch diese Teile hinaus austritt (siehe 7 bis 10).
Wie in 7 und 8 gezeigt, stehen im Inneren des Kernmarkenteils 22 der Zylinderkopf-seitige untere Wassermantel und der Zylinderkopf-seitige obere Wassermantel 16 über ein Lüftungsloch 16f miteinander in Verbindung. Das Lüftungsloch 13f wird hergestellt, indem ein Bohrer in der horizontalen Richtung von der Öffnung des Kernmarkenteils 23 aus, die ein Raum ist, eingesetzt wird. Auf diese Weise verhindert das Bohren des Lüftungslochs 13f unter Verwendung des Kernmarkenteils 22, dass ein unnötiges Bohrloch in dem Zylinderkopf 13 ausgebildet werden muss, wird ein Schritt zum Blockieren des Bohrlochs unnötig, und wird die Herstellung des Lüftungslochs 13f einfach.
Wie in 4 und 9 gezeigt, stehen im Innenraum des Kernmarkenteil 23 der Zylinderkopf-seitige untere Wassermantel 15 und der Zylinderkopf-seitige obere Wassermantel 16 über einen ersten Verbindungsabschnitt 13g miteinander in Verbindung. Ferner stehen, wie in 4 und 10 gezeigt, im Inneren des Kernmarkenteils 24, der Zylinderkopf-seitige untere Wassermantel 15 und der Zylinderkopf-seitige obere Wassermantel 16 über einen zweiten Verbindungsabschnitt 13h miteinander in Verbindung.
Wie aus dem Vergleich von 3 mit 7 ersichtlich, die beide Ansichten von der Abgasseite her sind, erstreckt sich eine Abgasanordnung 48 des Auspuffkrümmers von zwischen einem Vertiefungsabschnitt 15a an der Oberseite der an der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 und einem Vertiefungsabschnitt 16a an einer Unterseite an der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantels 16 nach außen. Das Kernmarkenteil 22, in dem das Lüftungsloch 13f ausgebildet ist, ist benachbart der Abgasanordnung 28 an der Seite des Zylinders #3 in der Zylinderreihenrichtung angeordnet, ist das Kernmarkenteil 23, in dem der erste Verbindungsabschnitt 13g ausgebildet ist, benachbart der Abgasanordnung 28 an der Seite des Zylinders #1 in der Zylinderreihenrichtung angeordnet, und ist ferner das Kernmarkenteil 24, in dem der zweite Verbindungsabschnitt 13h ausgebildet ist, benachbart dem Kernmarkenteil 23 an der Seite des Zylinders #1 in der Zylinderreihenrichtung angeordnet.
Da das Kernmarkenteil 22 (das Lüftungsloch 13f) und das Kernmarkenteil 23 (der erste Verbindungsabschnitt 13g), die an entgegengesetzten Seiten des Vertiefungsabschnitts 15a angeordnet sind, eine hohe Position in Bezug auf den Vertiefungsabschnitt 15a des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 haben, ist der Strömungsweg für das Kühlwasser an der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 so geknickt, dass er zu dem Lüftungsloch 13f hin ansteigt, dann nach unter den Vertiefungsabschnitt 15a hin abfällt und ferner von unter dem Vertiefungsabschnitt 15a zu dem ersten Verbindungsabschnitt 13g hin erneut ansteigt.
Volumenerweiterungsabschnitte 15b und 16b (siehe 3 und 5), die dreieckig nach außen vorstehen, sind an dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 und dem Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantel 16 benachbart dem Kernmarkenteil 23 ausgebildet. Ferner ist ein Verengungsabschnitt 15c (siehe 3), der zu einer kleinen Strömungsweg-Querschnittsfläche verengt ist, in einem Abschnitt von der Position des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 weg, wo das Lüftungsloch 13f vorgesehen ist, zu der Position, wo der Strömungsweg für Kühlwasser unter dem Vertiefungsabschnitt 15a hin steil abfallt, ausgebildet.
Nun wird der Betrieb der Ausführungen der vorliegenden Erfindung mit der obigen Anordnung erläutert.
Kühlwasser, das von der Kühlwasserpumpe 18 dem Teil-Wassermantel 17 des Zylinderblocks 11 zugeführt worden ist, strömt von dem Teil-Wassermantel 17 durch das Thermoventil 19 und wird dem Kühlwassereinlass 11b an der Lufteinlassseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 zugeführt. Kühlwasser, das an dem Kühlwassereinlass 11b in zwei Richtungen abzweigt, fließt durch den Innenraum des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 in Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigerrichtungen, wird am Kühlwasserauslass 11c vereinigt, strömt dann durch das zweite Verbindungsloch 12d der Dichtung 12 und wird auf der Zylinder #3-Seite des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 zugeführt.
Ferner strömt Kühlwasser, das durch den Innenraum des Teil-Wassermantels 17 von der Seite des Zylinders #1 zu der Seite des Zylinders #3 fließt, durch die ersten Verbindungslöcher 12a, 12b und 12c der Dichtung 12 und die ersten Kühlwassereinlässe 13a, 13b und 13c des Zylinderkopfs 13, wird der Lufteinlassseite des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 zugeführt und fließt von dort durch den Innenraum des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 zur Abgasseite hin.
Die blockierten Auslassenden der Kühlwasserkanäle 11d und 11d, deren Einlassenden mit der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 in Verbindung stehen, sind mit dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 über die dritten Verbindungslöcher 12e und 12e der Dichtung 12 und die dritten Kühlwassereinlässe 13e und 13e des Zylinderkopfs 13 verbunden. Die dritten Kühlwassereinlässe 13e und 13e des Zylinderkopfs 13 sind unmittelbar stromab in der Strömungsrichtung des Kühlwassers angeordnet, bei Betrachtung von den ersten Kühlwassereinlässen 13a, 13b und 13c des Zylinderkopfs 13 aus, und daher strömt das Kühlwasser über die dritten Kühlwassereinlässe 13e und 13e mit hoher Strömungsgeschwindigkeit, und erzeugt daher einen starken Unterdruck.
Infolge des in den dritten Kühlwassereinlässen 13e und 13e erzeugten Unterdrucks wird heißes Kühlwasser an der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 durch die zwei Kühlwasserkanäle 11d und 11d zu dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 hochgesaugt. Hierdurch wird verhindert, dass Kühlwasser an der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 stehenbleibt, und es wird möglich, die Abgasseite des Zylinderblocks 11, die im Vergleich zur Lufteinlassseite des Zylinderblocks 11 eine hohe Temperatur erlangt, effizient zu kühlen.
Kühlwasser, das von dem Teil-Wassermantel 17 direkt in die drei ersten Kühlwassereinlässe 13a, 13b und 13c des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 geflossen ist, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel 14 zu gehen, verzweigt sich in zwei Richtungen, so dass es um den Bereich jeder Brennkammer herum geht und von der Lufteinlassseite zur Abgasseite fließt. Andererseits fließt Kühlwasser, das von dem am Zylinder #3 des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 angeordneten Kühlwasserauslass 11c dem zweiten Kühlwassereinlass 13d des Zylinderkopfs 13 zugeführt wird, zur Seite des Zylinders #1 und fließt, während es mit dem Kühlwasser vereinigt wird, das von dem Teil-Wassermantel 17 direkt zu dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 geflossen ist, zur Seite des Zylinders #1 an der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 zu dem ersten Verbindungsabschnitt 13 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 13h. Kühlwasser, das von dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 durch den ersten Verbindungsabschnitt 13g und den zweiten Verbindungsabschnitt 13h in den Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantel 16 geflossen ist, fließt durch den Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantel 16 von der Seite des Zylinders #1 zur Seite des Zylinders #3 und wird dann über eine Kühlwasserauslassöffnung 13i des Zylinderkopfs 13 zu einem nicht dargestellten Kühler abgeführt.
Da das Lüftungsloch 13f so angeordnet ist, dass es den Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 und den Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantel 16 kurzschließt, treten Blasen, die im durch den Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 fließenden Kühlwasser enthalten sind, durch das Lüftungsloch 13f hindurch und werden zu dem Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantel 16 abgeführt, wodurch verhindert wird, dass Blasen in dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 stehenbleiben.
Da, wie aus 3 ersichtlich, das Lüftungsloch 13f an der höchsten Position des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 angeordnet ist, und der Vertiefungsabschnitt 15a des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 an der in der Strömungsrichtung des Kühlwassers stromabwärtigen Seite des Lüftungslochs 13f angeordnet ist, fällt der Strömungsweg für das Kühlwasser, das durch die Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 von der Seite des Zylinders #3 zu der Seite des Zylinders #1 fließt, steil ab, nachdem er zu dem Lüftungsloch 13f steil angestiegen ist, und steigt dann erneut stark an. Im Ergebnis sammeln sich Blasen problemlos unter dem Lüftungsloch 13f an, und Blasen, die stehengeblieben sind, werden von dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 zu dem Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantel 16 über das Lüftungsloch 13f glattgängig abgeführt.
Da ferner der Verengungsabschnitt 15c, wo die Strömungswegquerschnittsfläche abnimmt (siehe 3), an der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 zwischen einem Teil, wo das Lüftungsloch 13f vorgesehen ist, und einem Teil unter der Abgasanordnung 28 ausgebildet ist, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers in der Nähe der Abgasanordnung 28 durch den Verengungsabschnitt zu, wodurch der Effekt der Kühlung der Abgasanordnung 28, die eine hohe Temperatur einnimmt, verbessert wird.
Kühlwasser, das unter dem Vertiefungsabschnitt 15a hindurchtritt, strömt von dem Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 durch den ersten Verbindungsabschnitt 13g und den zweiten Verbindungsabschnitt 13h, und wird dem Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantel 16 zugeführt. Da der erste Verbindungsabschnitt 13g an der in der Strömungsrichtung des Kühlwassers stromaufwärtigen Seite Kühlwasser von einer großen Anzahl von Strömungswegen des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 aufnimmt, im Vergleich zu dem zweiten Verbindungsabschnitt 13h an der stromabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung des Kühlwassers, stagniert die Kühlwasserströmung in der Nähe des ersten Verbindungsabschnitts 13g, und daher besteht eine Möglichkeit, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers in dem Strömungsweg an der stromaufwärtigen Seite des ersten Verbindungsabschnitts 13g kleiner wird als die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers im Strömungsweg an der stromaufwärtigen Seite des zweiten Verbindungsabschnitts 13h.
Da jedoch gemäß der vorliegenden Ausführung die Volumenerweiterungsabschnitte 15b und 16b (siehe 3 bis 5), die das Volumen des Kühlwasserströmungswegs vergrößern, in der Nähe des ersten Verbindungsabschnitts 13g an der stromaufwärtigen Seite vorgesehen sind, wird das Stagnieren der Kühlwasserströmung in der Nähe des ersten Verbindungsabschnitts 13g durch die Volumenerweiterungsabschnitte 15b und 16b vermieden, und kann eine ausreichende Kühlwassermenge durch den ersten Verbindungsabschnitt 13g fließen. Im Ergebnis wird eine etwaige Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers in dem Strömungsweg an der stromaufwärtigen Seite des ersten Verbindungsabschnitts 13g verhindert, und wird die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers, das durch jeden Strömungsweg des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 hindurchfließt, gleichmäßig gemacht, wodurch die Kühlleistung verbessert wird.
Da ferner der Strömungsweg für das Kühlwasser nach dem ersten steilen Abstieg dann unter dem Vertiefungsabschnitt 15a des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 steil ansteigt, besteht eine Möglichkeit, dass der glatte Kühlwasserfluss beeinträchtigt wird, aber da die Volumenerweiterungsabschnitte 15b und 16b, die das Volumen des Strömungswegs vergrößern, an der in der Richtung des Kühlwasserflusses stromabwärtigen Seite des Vertiefungsabschnitts 15a ausgebildet sind, kann das Kühlwasser glattgängig unter den Vertiefungsabschnitt 15a des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 fließen, um hierdurch die Abgasanordnung 15, die eine hohe Temperatur hat, effizient zu kühlen.
Oben ist eine Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert worden, aber die vorliegende Erfindung kann auf zahlreichen Wegen modifiziert werden, solange die Modifikationen nicht von ihrer Idee und von ihrem Umfang abweichen.
Zum Beispiel ist der Motor der Ausführung ein Reihen-Drei-ZylinderMotor, aber die Anzahl und die Anordnung der Zylinder des Motors sind nicht auf jene der Ausführung beschränkt.
In der Ausführung wird das Einlassende des Kühlwasserkanals 11d mit der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 in Verbindung gebracht, und wird das Auslassende mit der Lufteinlassseite des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 in Verbindung gebracht, aber in der Erfindung von Anspruch 4 ist die Verbindungsbeziehung umgekehrt, und das Einlassende des Kühlwasserkanals 11d wird mit der Lufteinlassseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels 14 in Verbindung gebracht, und das Auslassende wird mit der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantels 15 in Verbindung gebracht.
Ferner enthält in der Ausführung der Zylinderkopf-seitige Wassermantel den Zylinderkopf-seitigen unteren Wassermantel 15 und den Zylinderkopf-seitigen oberen Wassermantel 16, aber der Zylinderkopf-seitige obere Wassermantel 16 ist nicht immer erforderlich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2882496 [0003]
US 9068496 B2 [0003]

Claims

Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors, in der eine Zylinderbohrungsreihe, die eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen aufweist, und ein Zylinderblock-seitiger Wassermantel (14), der eine Umgebung der Zylinderblock-Bohrungsreihe umgibt, im Inneren eines Zylinderblocks (11) ausgebildet sind, und Kühlwasser durch eine Kühlwasserpumpe (18) von dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel (14) einem im Inneren eines Zylinderkopfs (13) ausgebildeten Zylinderkopf-seitigen Wassermantel (15) zugeführt wird, wobei die Struktur zumindest einen Kühlwasserkanal (11d) aufweist, der zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen quert, wobei ein Einlassende des Kühlwasserkanals (11d) mit einer Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels (14) in Verbindung steht, und ein Auslassende des Kühlwasserkanals (11d) mit dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel (15) in Verbindung steht.
Die Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors nach Anspruch 1, wobei ein Zylinderkopf-seitiger Kühlwassereinlass (13a, 13b, 13c) dem ein Teil des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe (18) zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel (14) hindurchzugehen, an einer Lufteinlassseite des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels (15) vorgesehen ist, und das Auslassende des Kühlwasserkanals (11d) mit dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel (15) in der Nähe des Zylinderkopf-seitigen Kühlwassereinlasses (13a, 13b, 13c) in Verbindung steht.
Die Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors nach Anspruch 2, wobei ein Teil-Wassermantel (17) an der Lufteinlassseite des Zylinderblocks (11) vorgesehen ist, wobei der Teil-Wassermantel (17) mit jedem des Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlasses (11b) des Zylinderblock-seitigen Wassermantels (14) und des Zylinderkopf-seitigen Kühlwassereinlasses (13a, 13b, 13c) in Verbindung steht, und ein Thermoventil (19), das bei niedriger Temperatur schließt, zwischen dem Teil-Wassermantel (17) und dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass (11b) angeordnet ist.
Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors, in der eine Zylinderbohrungsreihe, die eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen aufweist, und ein Zylinderblock-seitiger Wassermantel (14), der eine Umgebung der Zylinderblock-Bohrungsreihe umgibt, im Inneren eines Zylinderblocks (11) ausgebildet sind, und Kühlwasser durch eine Kühlwasserpumpe (18) von dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel (14) einem im Inneren eines Zylinderkopfs (13) ausgebildeten Zylinderkopf-seitigen Wassermantel (15) zugeführt wird, wobei die Struktur zumindest einen Kühlwasserkanal (11d) aufweist, der zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen quert, wobei ein Einlassende des Kühlwasserkanals (11d) mit einer von einer Lufteinlassseite und einer Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels (14) in Verbindung steht, ein Auslassende des Kühlwasserkanals (11d) mit der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels (15) in Verbindung steht, ein Teil des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe (18) der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderblock-seitigen Wassermantels (15) zugeführt wird, und ein anderes Teil des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe (18) der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderkopf-seitigen Wassermantels (15) zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel (14) hindurchzugehen.
Die Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors nach Anspruch 4, wobei ein Zylinderkopf-seitiger Kühlwassereinlass (13a, 13b, 13c), dem ein Teil des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe (18) zugeführt wird, ohne durch den Zylinderblock-seitigen Wassermantel (14) hindurchzugehen, in dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel (15) vorgesehen ist, und das Auslassende des Kühlwasserkanals (11d) mit dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel (15) in der Nähe des Zylinderkopf-seitigen Kühlwassereinlasses (13a, 13b, 13c) in Verbindung steht.
Die Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors nach Anspruch 5, wobei ein Teil-Wassermantel (17) an der anderen der Lufteinlassseite und der Abgasseite des Zylinderblocks (11) vorgesehen ist, wobei der Teil-Wassermantel (17) mit jedem des Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlasses (11b) des Zylinderblock-seitigen Wassermantels (14) und des Zylinderkopf-seitigen Kühlwassereinlasses (13a, 13b, 13c) in Verbindung steht, und ein Thermoventil (19), das bei niedriger Temperatur schließt, zwischen dem Teil-Wassermantel (17) und dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass (11b) angeordnet ist.
Die Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors nach Anspruch 3 oder Anspruch 6, die eine Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern (12a bis 12c) aufweist, um Kühlwasser von dem Teil-Wassermantel (17) dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel (15) zuzuführen, und eine Größe der Mehrzahl von ersten Verbindungslöchern (12a bis 12c) sich gemäß einem Abstand von dem Kühlwassereinlass (11a) des Teil-Wassermantels (17) ändert.
Die Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors nach Anspruch 3 oder Anspruch 6, die ein einzelnes zweites Verbindungsloch (12d) aufweist, um Kühlwasser von dem Zylinderblock-seitigen Wassermantel (14) dem Zylinderkopf-seitigen Wassermantel (15) zuzuführen.
Die Kühlstruktur eines wassergekühlten Motors nach Anspruch 8, wobei ein Trennelement (20) zum Verhindern des Kühlwasserflusses in einem kürzeren Kühlwasserströmungsweg von zwei Kühlwasserströmungswegen des Zylinderblock-seitigen Wassermantels (14) angeordnet ist, die zwischen dem Zylinderblock-seitigen Kühlwassereinlass (11b) und dem zweiten Verbindungsloch (12d) ausgebildet sind.