JP2002303137A - Cooling structure for cylinder block - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のシリン
ダブロックの冷却構造に関する。The present invention relates to a cooling structure for a cylinder block of an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】内燃機関のシリンダブロックには、シリ
ンダボアまわりにエンジン冷却水が循環するウォータジ
ャケットが形成されており、そこに冷却水を循環させて
エンジンを冷却している。シリンダボア壁温は、燃焼室
付近となる上部が高く、クランク室に連なる下部は比較
的低いので、シリンダボア高さ方向壁温の勾配を平滑化
するには、ウォータジャケット内を流れる冷却水量をボ
ア高さ方向で変化させ、上部側は多く流れ、下部側は少
なく流れるように、たとえば、実開昭５７−４３３３８
号公報に開示されているように、あるいは図１５に示す
ように、シリンダブロック１のウォータジャケット２内
に、該ウォータジャケット内流路の一部を占めるスペー
サ（充填部材）３を配置することがある。2. Description of the Related Art A water jacket for circulating engine cooling water is formed around a cylinder bore in a cylinder block of an internal combustion engine, and cooling water is circulated there to cool the engine. Since the cylinder bore wall temperature is high in the upper part near the combustion chamber and relatively low in the lower part connected to the crankcase, to smooth the gradient of the wall temperature in the cylinder bore height direction, the amount of cooling water flowing through the water jacket must be increased. So that the upper part flows more and the lower part flows less.
As shown in FIG. 1 or as shown in FIG. 15, a spacer (filling member) 3 occupying a part of the flow path in the water jacket is arranged in the water jacket 2 of the cylinder block 1. is there.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、ウォータジャ
ケットスペーサの装着により、図１６でスペーサ無しの
場合（白丸をつらねた線）の温度分布が、スペーサ付き
の場合（黒丸をつらねた線）の温度分布に示すようにな
り、とくにエンジン高回転時（たとえば、３０００ｒｐ
ｍ以上）に、ボア下部の冷却不足、ボア下部の壁温の過
上昇が生じるという課題がある。ボア下部の冷却不足が
生じると、オイル消費の悪化、オイルの劣化、ピストン
耐焼きつき性の悪化などの問題が生じる。本発明の目的
は、シリンダブロックウォータジャケット内にスペーサ
を配置したシリンダブロックの冷却構造において、エン
ジン高回転時のボア下部の冷却不足を解消できるシリン
ダブロックの冷却構造を提供することにある。However, due to the attachment of the water jacket spacer, the temperature distribution in FIG. 16 when there is no spacer (solid line with white circles) is lower than that in the case with spacers (solid line with black circles). Distribution, especially at high engine speeds (for example, 3000 rpm).
m or more), there is a problem that insufficient cooling at the lower portion of the bore and excessive rise of the wall temperature at the lower portion of the bore occur. Insufficient cooling of the lower part of the bore causes problems such as deterioration of oil consumption, deterioration of oil, and deterioration of piston seizure resistance. It is an object of the present invention to provide a cylinder block cooling structure in which spacers are arranged in a cylinder block water jacket, which can eliminate insufficient cooling of a lower portion of a bore at the time of high engine rotation.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。シリンダブロックのシリンダボ
アまわりに形成されたウォータジャケット内に該ウォー
タジャケット内流路の一部を占めるスペーサを配置した
シリンダブロックの冷却構造であって、前記シリンダブ
ロックのウォータジャケット内で前記スペーサの下方に
冷却水通路を設けるとともに該冷却水通路に該冷却水通
路を開閉する開閉機構を設け、エンジン回転数またはエ
ンジン回転数と相関関係のあるパラメータに応じて前記
冷却水通路の開閉機構を開閉させたシリンダブロックの
冷却構造。The present invention to achieve the above object is as follows. A cooling structure for a cylinder block in which a spacer occupying a part of the flow path in the water jacket is disposed in a water jacket formed around a cylinder bore of the cylinder block, and the cooling structure is provided below the spacer in the water jacket of the cylinder block. A cooling water passage is provided and an opening and closing mechanism for opening and closing the cooling water passage is provided in the cooling water passage, and the opening and closing mechanism for the cooling water passage is opened and closed according to an engine speed or a parameter correlated with the engine speed. Cylinder block cooling structure.
【０００５】本発明のシリンダブロックの冷却構造で
は、ウォータジャケット内のスペーサの下方に冷却水通
路を設けるとともに該冷却水通路に開閉機構を設け、エ
ンジン回転数またはエンジン回転数と相関関係のあるパ
ラメータに応じて開閉機構を開閉させたので、エンジン
回転数に応じてボア穴周囲下部を冷却できる。そして、
エンジン高回転時にスペーサ下方の冷却水通路に冷却水
を流すことにより、エンジン高回転時のボア下部の冷却
不足を解消できる。また、ボア上部は内燃機関の爆発工
程の燃焼熱により昇温するが、エンジンシリンダボア下
部はピストンとシリンダボア壁との摺動摩擦熱にて昇温
するため、摺動摩擦に関連をもつエンジン回転数に応じ
て開閉機構を開閉することにより、ボア下部の的確な冷
却が実現できる。In the cooling structure of the cylinder block according to the present invention, a cooling water passage is provided below the spacer in the water jacket and an opening / closing mechanism is provided in the cooling water passage so that the engine speed or a parameter correlated with the engine speed is provided. The opening / closing mechanism is opened and closed according to the rotation speed, so that the lower portion around the bore hole can be cooled according to the engine speed. And
By flowing the cooling water through the cooling water passage below the spacer at the time of high engine speed, insufficient cooling of the lower portion of the bore at the time of high engine speed can be solved. The upper part of the bore is heated by the combustion heat of the explosion process of the internal combustion engine, but the lower part of the engine cylinder bore is heated by the sliding friction heat between the piston and the cylinder bore wall. By opening / closing the opening / closing mechanism, accurate cooling of the lower part of the bore can be realized.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下に、本発明実施例のシリンダ
ブロックの冷却構造を図１〜図１４を参照して、説明す
る。図１〜図３に示すように、本発明実施例のシリンダ
ブロックの冷却構造は、シリンダブロック１１のシリン
ダボアまわりに形成されたウォータジャケット１２内に
該ウォータジャケット１２内流路の一部を占めるスペー
サ１３を配置したシリンダブロックの冷却構造であっ
て、シリンダブロックのウォータジャケット１２内でス
ペーサ１３の下方に冷却水通路１４を設けるとともに冷
却水通路１４に冷却水通路１４を開閉する開閉機構（以
下、開閉弁ともいう）１５を設け、エンジン回転数また
はエンジン回転数と相関関係のあるパラメータに応じて
冷却水通路の開閉弁１５を開閉させたシリンダブロック
の冷却構造からなる。開閉弁１５は、望ましくは冷却水
通路１４の入口に設けられるが、冷却水通路１４に設け
られれば入口以外であってもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cooling structure for a cylinder block according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 3, the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention includes a spacer occupying a part of a flow path in the water jacket 12 in a water jacket 12 formed around a cylinder bore of a cylinder block 11. 13 is a cooling structure of a cylinder block in which a cooling water passage 14 is provided below a spacer 13 in a water jacket 12 of the cylinder block and an opening / closing mechanism (hereinafter, referred to as a cooling water passage 14) is provided in the cooling water passage 14. A cooling structure of a cylinder block in which an on-off valve 15 is provided and the on-off valve 15 of the cooling water passage is opened and closed according to the engine speed or a parameter correlated with the engine speed. The on-off valve 15 is desirably provided at the inlet of the cooling water passage 14, but may be other than the inlet as long as it is provided in the cooling water passage 14.
【０００７】ウォータジャケット１２はシリンダブロッ
ク１１の上面に開放しており、シリンダブロック１１は
オープンデッキ構造となっている。ウォータジャケット
１２は、鋳造時にウォータジャケットが鋳抜きできるよ
うに、断面が上下方向に等幅かあるいは上に向かって幅
が拡がる構造となっている。ウォータジャケット１２は
多気筒の全ボアのまわりに連なっており、それに合わせ
てスペーサ１３も全ボアのまわりに連なっている。The water jacket 12 is open to the upper surface of the cylinder block 11, and the cylinder block 11 has an open deck structure. The water jacket 12 has a structure in which the cross section has the same width in the vertical direction or the width increases upward so that the water jacket can be cast out during casting. The water jacket 12 extends around all the bores of the multi-cylinder, and the spacer 13 also extends around all the bores.
【０００８】ウォータジャケット１２内流路は、スペー
サ１３を挿入することにより、スペーサ１３の上方の冷
却水通路１６と、スペーサの下方の冷却水通路１４とが
形成される。スペーサ１３は樹脂またはゴムなどからな
る。エンジンで駆動されるウォータポンプ１７から流入
したエンジン冷却水はシリンダブロック内ウォータジャ
ケット１２に流入し、開閉弁１５が閉じている時は、図
１に示すように、全量がスペーサ１３の上方の冷却水通
路１６に流れ、開閉弁１５が開いている時は、図２に示
すように、一部がスペーサ１３の上方の冷却水通路１６
に流れる。残りはスペーサ１３の下方の冷却水通路１４
に流れる。冷却水はシリンダブロックからシリンダヘッ
ドへと流れ、エンジンから伝熱を受け冷却水温が昇温し
た後、ラジエータに流れて空気冷却され、再びウォータ
ポンプに流入される。The cooling water passage 16 above the spacer 13 and the cooling water passage 14 below the spacer 13 are formed in the flow passage in the water jacket 12 by inserting the spacer 13. The spacer 13 is made of resin or rubber. The engine coolant flowing from the water pump 17 driven by the engine flows into the water jacket 12 in the cylinder block, and when the on-off valve 15 is closed, as shown in FIG. When the gas flows into the water passage 16 and the on-off valve 15 is open, as shown in FIG.
Flows to The rest is the cooling water passage 14 below the spacer 13
Flows to The cooling water flows from the cylinder block to the cylinder head, receives heat from the engine, raises the temperature of the cooling water, flows into a radiator, is air-cooled, and flows into the water pump again.
【０００９】図３に示すように、冷却水通路１４に設け
た開閉弁１５は、エンジン回転数またはエンジン回転数
と相関関係のあるパラメータに応じて開閉される。制御
参照値は、主に、エンジン回転数Ｎｅであるが、エンジ
ン回転数と相関関係のある他のパラメータでもよい。例
えばエンジン回転数と相関関係のあるパラメータとして
は、冷却水水圧Ｐｗ、ボア下部冷却水水温Ｔｗ、ボア下
部壁音Ｔｂ、油圧Ｐｏなどがある。冷却水通路１４の開
閉弁１５としては、 水圧駆動バルブ（たとえば、図１０、図１１、図１
２に示すもの） サーモワックス駆動バルブ（たとえば、図１３に示
すもの） 油圧でバルブを駆動するもの（たとえば、図１４に
示すもの） 電気的にバルブを駆動するもの（たとえば、モータ
ー駆動、電磁石など）等がある。As shown in FIG. 3, the on-off valve 15 provided in the cooling water passage 14 is opened and closed according to the engine speed or a parameter correlated with the engine speed. The control reference value is mainly the engine speed Ne, but may be another parameter having a correlation with the engine speed. For example, parameters having a correlation with the engine speed include a cooling water pressure Pw, a bore lower cooling water temperature Tw, a bore lower wall sound Tb, and a hydraulic pressure Po. As the on-off valve 15 of the cooling water passage 14, a hydraulic drive valve (for example, FIG. 10, FIG. 11, FIG.
2) Thermo-wax drive valve (for example, shown in FIG. 13) Driving valve by hydraulic pressure (for example, shown in FIG. 14) Electrically driving valve (for example, motor drive, electromagnet, etc.) ) And so on.
【００１０】制御参照値がエンジン回転数Ｎｅの場合
は、ボア下部壁温はピストン摺動摩擦熱で上がるため、
図４に示すように、ステップ１０１でエンジン回転数が
所定の設定値Ｎ1 を越えた時に、ステップ１０２に進ん
で開閉弁１５を開にし、スペーサ下方の冷却水通路１４
に冷却水を流すようにする。制御参照値が冷却水水圧Ｐ
ｗの場合は、エンジン回転数の上昇とともにエンジン冷
却水圧力も上がるため、図５に示すように、ステップ２
０１で冷却水水圧が所定の設定値Ｐ1 を越えた時に、ス
テップ２０２に進んで開閉弁１５を開にし、スペーサ下
方の冷却水通路１４に冷却水を流すようにする。When the control reference value is the engine speed Ne, the lower wall temperature of the bore rises due to the frictional heat of the piston sliding.
As shown in FIG. 4, when the engine speed exceeds a predetermined set value N 1 in step 101, on-off valve 15 proceeds to step 102 to open, the spacer lower cooling water passage 14
Allow cooling water to flow through. Control reference value is cooling water pressure P
In the case of w, since the engine cooling water pressure increases as the engine speed increases, as shown in FIG.
When the cooling water pressure exceeds a predetermined set value P 1 at 01, on-off valve 15 proceeds to step 202 to open, the cooling water passage 14 of the spacer downward to flow cooling water.
【００１１】制御参照値が油圧Ｐｏの場合は、エンジン
回転数の上昇とともに油圧も上がるため、図６に示すよ
うに、ステップ３０１で油圧が所定の設定値Ｐ2 を越え
た時に、ステップ３０２に進んで開閉弁１５を開にし、
スペーサ下方の冷却水通路１４に冷却水を流すようにす
る。制御参照値がボア下部水温Ｔｗの場合は、エンジン
回転数の上昇とともにボア下部水温も上がるため、図７
に示すように、ステップ４０１でボア下部水温が所定の
設定値Ｔ1 を越えた時に、ステップ４０２に進んで開閉
弁１５を開にし、スペーサ下方の冷却水通路１４に冷却
水を流すようにする。[0011] When the control reference value of the hydraulic Po, since also increases the hydraulic pressure with increase in the engine speed, as shown in FIG. 6, when the hydraulic pressure exceeds a predetermined set value P 2 in step 301, to step 302 Proceed to open the on-off valve 15,
The cooling water is caused to flow through the cooling water passage 14 below the spacer. When the control reference value is the lower bore water temperature Tw, the lower bore water temperature increases as the engine speed increases.
As shown in, when the bore lower water temperature exceeds a predetermined set value T 1 in step 401, on-off valve 15 proceeds to step 402 to open, the cooling water passage 14 of the spacer downward to flow cooling water .
【００１２】制御参照値がボア下部壁温Ｔｂの場合は、
エンジン回転数の上昇とともにボア下部壁温も上がるた
め、図８に示すように、ステップ５０１でボア下部壁温
が所定の設定値Ｔ2 を越えた時に、ステップ５０２に進
んで開閉弁１５を開にし、スペーサ下方の冷却水通路１
４に冷却水を流すようにする。制御参照値が各パラメー
タの組み合わせ（たとえば、ボア下部水温Ｔｗと冷却水
水圧Ｐｗとの組み合わせ）である場合は、図９に示すよ
うに、ステップ６０１、６０２で各々のパラメータＴ
ｗ、Ｐｗを所定値Ｔ1 、Ｐ1 と比較し、ＡＮＤ回路で結
び、両者がともにＨｉｇｈとなった場合にステップ６０
３に進んで開閉弁１５を開にし、スペーサ下方の冷却水
通路１４に冷却水を流すようにする。エンジン始動直後
など、エンジンが冷えていてエンジン回転数が上昇して
もボア壁温が上がらない場合は、複数のパラメータを組
み合わせることによって、さらに適切に温度上昇させる
ことができる。When the control reference value is the bore lower wall temperature Tb,
Since with increasing engine speed increases even bore bottom wall temperature, as shown in FIG. 8, when the bore lower wall temperature exceeds a predetermined set value T 2 at step 501, the opening and closing valve 15 opens the flow advances to step 502 And the cooling water passage 1 below the spacer
Flow cooling water through 4. When the control reference value is a combination of the parameters (for example, a combination of the bore lower water temperature Tw and the cooling water pressure Pw), as shown in FIG.
w and Pw are compared with predetermined values T 1 and P 1 , connected by an AND circuit, and if both are high, step 60
Proceeding to 3, the on-off valve 15 is opened, and the cooling water is caused to flow into the cooling water passage 14 below the spacer. If the bore wall temperature does not rise even when the engine is cold and the engine speed increases, such as immediately after starting the engine, the temperature can be raised more appropriately by combining a plurality of parameters.
【００１３】開閉弁１５の構成はつぎの通りである。開
閉弁１５が水圧駆動バルブの場合は、図１０に示すよう
に、所定圧力Ｐ1 を越えた時に変形して開き材料にゴム
板等をバルブとして利用する。この場合、制御参照値と
しての水圧でバルブの開閉を制御することができ、構造
も単純である。図１１は開閉弁１５が水圧駆動バルブか
らなる場合の他の実施の形態を示している。図１１の例
では、スペーサ下方の冷却水通路１４の他にバイパス通
路１４１が形成され、冷却水通路１４には、内部通路１
５２が形成されたバルブ１５１が設けられ、バルブ１５
１はばね１７によって図中左方に付勢されている。本実
施例において、エンジン冷却水の水圧が所定圧力Ｐ1 以
下では、冷却水通路１４とバイパス通路１４１との連通
を遮断し（図１１の（Ａ））、エンジン冷却水の水圧が
所定圧力Ｐ1 を越えるとバルブ１５１が図中右方に動作
し、冷却水通路１４とバイパス通路１４１とを内部通路
１５１を介して連通し、スペーサ下方の冷却水通路１４
に冷却水を供給する（図１１の（Ｂ））。図１２は開閉
弁１５が水圧駆動バルブからなる場合のさらに他の実施
の形態を示している。図１２の例では、エンジン冷却水
の水圧が所定圧力Ｐ1 以下では、ばね１７によって回転
バルブ１５が支点１８まわりに図で上方に押されて冷却
水通路１４を閉じ、エンジン冷却水の水圧が所定圧力Ｐ
1 を越えると回転バルブ１５が支点１８まわりに図で下
方に押されて冷却水通路１４を開にする。The structure of the on-off valve 15 is as follows. If off valve 15 is hydraulically actuated valve, as shown in FIG. 10, utilizes a rubber plate or the like as a valve to deform to open material when it exceeds a predetermined pressure P 1. In this case, the opening and closing of the valve can be controlled by the water pressure as the control reference value, and the structure is simple. FIG. 11 shows another embodiment in which the on-off valve 15 comprises a hydraulic drive valve. In the example of FIG. 11, a bypass passage 141 is formed in addition to the cooling water passage 14 below the spacer.
52 is formed, and the valve 151 is provided.
1 is urged leftward in the figure by a spring 17. In the present embodiment, at pressure of the engine cooling water is a predetermined pressure P 1 or less, and cuts off the communication between the cooling water passage 14 and the bypass passage 141 ((A) in FIG. 11), the predetermined pressure of the engine cooling water pressure P When the pressure exceeds 1 , the valve 151 operates to the right in the figure to connect the cooling water passage 14 and the bypass passage 141 via the internal passage 151, and the cooling water passage 14 below the spacer.
(See FIG. 11 (B)). FIG. 12 shows still another embodiment in which the on-off valve 15 comprises a hydraulic drive valve. In the example of FIG. 12, when the water pressure of the engine cooling water is equal to or lower than the predetermined pressure P 1 , the rotary valve 15 is pushed upward in the figure around the fulcrum 18 by the spring 17 to close the cooling water passage 14, and the water pressure of the engine cooling water is reduced. Predetermined pressure P
When it exceeds 1 , the rotary valve 15 is pushed downward in the figure around the fulcrum 18 to open the cooling water passage 14.
【００１４】開閉弁１５がサーモワックス駆動バルブの
場合は、図１３に示すように、サーモワックス１９がエ
ンジン水温またはシリンダブロック壁温を感知して膨張
・収縮し、バルブ１５を図で左右に動かして、冷却水通
路１４を開閉する。水温Ｔｗまたは壁温Ｔｂが、それぞ
れの所定値Ｔ1 、Ｔ2 を越えるとサーモワックス１９が
膨張してバルブ１５を軸２０に沿って図で右に動かし、
冷却水通路１４を開にする。エンジン水温Ｔｗまたはシ
リンダブロック壁温Ｔｂが、それぞれの所定値Ｔ1 、Ｔ
2 以下の場合はサーモワックス１９が収縮してバルブ１
５を軸２０に沿って図で左に動かし、冷却水通路１４を
閉じる。When the on-off valve 15 is a thermo-wax drive valve, as shown in FIG. 13, the thermo-wax 19 expands and contracts by sensing the engine water temperature or the cylinder block wall temperature, and moves the valve 15 right and left in the figure. Then, the cooling water passage 14 is opened and closed. When the water temperature Tw or the wall temperature Tb exceeds the respective predetermined values T 1 and T 2 , the thermowax 19 expands and moves the valve 15 to the right along the axis 20 in the figure,
The cooling water passage 14 is opened. When the engine coolant temperature Tw or the cylinder block wall temperature Tb is set to a predetermined value T 1 , T
If less than 2 , the thermo wax 19 shrinks and the valve 1
5 is moved to the left along the axis 20 in the figure to close the cooling water passage 14.
【００１５】開閉弁１５が潤滑油の油圧で駆動されるバ
ルブの場合は、図１４に示すように、油圧Ｐｏが所定圧
力Ｐ2 を越えると、油圧制御バルブ２１が開となってオ
イルがチャンバ２２に入りピストン２３を図で右方向に
押圧し、冷却水通路１４を開にする。油圧Ｐｏが所定圧
力Ｐ2 以下の時は、油圧制御バルブ２１が閉となって、
チャンバ２２の圧力が低下しピストン２３をばね２４に
よって図で左方向に動かし、冷却水通路１４を閉にす
る。[0015] When closing valve 15 is a valve driven by hydraulic pressure of the lubricating oil, as shown in FIG. 14, the oil pressure Po exceeds the predetermined pressure P 2, the oil is the oil pressure control valve 21 is opened the chamber The cooling water passage 14 is opened by entering the piston 22 and pressing the piston 23 rightward in the figure. When the hydraulic pressure Po is at a predetermined pressure P 2 below, the hydraulic control valve 21 is in the closed,
The pressure in the chamber 22 is reduced, and the piston 23 is moved leftward in the figure by the spring 24 to close the cooling water passage 14.
【００１６】つぎに、本発明実施例のシリンダブロック
の冷却構造の作用を説明する。本発明のシリンダブロッ
クの冷却構造では、ウォータジャケット１２内でスペー
サ１３の下方に冷却水通路１４を設けるとともに該冷却
水通路１４に開閉弁１５を設け、エンジン回転数または
エンジン回転数と相関関係のあるパラメータに応じて開
閉弁１５を開閉させたので、エンジン回転数に応じてシ
リンダボア周囲下部を適切に冷却できる。とくに、エン
ジン高回転時にスペーサ１３下方の冷却水通路１４に冷
却水を多く流すことにより、エンジン高回転時にピスト
ン摺動摩擦によって温度が上がるボア下部を適切に冷却
でき、エンジン高回転時のボア下部の冷却不足を解消で
きる。Next, the operation of the cylinder block cooling structure according to the embodiment of the present invention will be described. In the cooling structure of the cylinder block of the present invention, a cooling water passage 14 is provided below the spacer 13 in the water jacket 12 and an opening / closing valve 15 is provided in the cooling water passage 14 so that the engine speed or a correlation with the engine speed is provided. Since the on-off valve 15 is opened and closed according to a certain parameter, the lower portion around the cylinder bore can be appropriately cooled according to the engine speed. In particular, by flowing a large amount of cooling water into the cooling water passage 14 below the spacer 13 when the engine is running at high speed, the lower portion of the bore, whose temperature rises due to the sliding friction of the piston when the engine is running at high speed, can be appropriately cooled. Insufficient cooling can be eliminated.
【００１７】また、ボア上部は内燃機関の爆発工程の燃
焼熱にて昇温するが、下部はピストンとボア壁との摺動
摩擦熱にて昇温するため、摺動摩擦と関連をもつエンジ
ン回転数またはエンジン回転数と相関関係のあるパラメ
ータに応じて開閉弁１５を開閉させたので、シリンダボ
ア下部の的確な冷却が実現できる。シリンダボア下部の
冷却不足が生じると、オイル消費の増加、オイルの劣
化、ピストン耐焼き付き性の悪化などの問題が生じる
が、これらの問題を防止できる。The upper part of the bore is heated by the combustion heat of the explosion process of the internal combustion engine, but the lower part is heated by the sliding friction heat between the piston and the bore wall. Alternatively, since the on-off valve 15 is opened and closed according to a parameter having a correlation with the engine speed, accurate cooling of the lower portion of the cylinder bore can be realized. Insufficient cooling of the lower portion of the cylinder bore causes problems such as an increase in oil consumption, deterioration of oil, and deterioration of piston seizure resistance, but these problems can be prevented.
【００１８】[0018]
【発明の効果】請求項１のシリンダブロックの冷却構造
によれば、ウォータジャケット内のスペーサの下方に冷
却水通路を設けるとともに該冷却水通路に開閉機構を設
け、エンジン回転数またはエンジン回転数と相関関係の
あるパラメータに応じて開閉機構を開閉させたので、エ
ンジン回転数に応じてボア穴周囲下部を冷却できる。そ
して、エンジン高回転時にスペーサ下方の冷却水通路に
冷却水を流すことにより、エンジン高回転時のボア下部
の冷却不足を解消できる。また、エンジンシリンダボア
下部はピストンとシリンダボア壁との摺動摩擦熱にて昇
温するため、摺動摩擦に関連をもつエンジン回転数に応
じて開閉機構を開閉させることにより、ボア下部の的確
な冷却が実現できる。According to the cooling structure for a cylinder block of the present invention, a cooling water passage is provided below the spacer in the water jacket, and an opening / closing mechanism is provided in the cooling water passage. Since the opening / closing mechanism is opened / closed according to the correlated parameters, the lower portion around the bore hole can be cooled according to the engine speed. Then, by flowing the cooling water through the cooling water passage below the spacer at the time of high engine rotation, insufficient cooling of the lower portion of the bore at the time of high engine rotation can be solved. In addition, since the temperature of the lower part of the engine cylinder bore rises due to the sliding friction heat between the piston and the cylinder bore wall, accurate cooling of the lower part of the bore is realized by opening and closing the opening and closing mechanism according to the engine speed related to sliding friction it can.
【図１】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷却
構造における側面図である。FIG. 1 is a side view of a cooling structure of a cylinder block according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷却
構造における側面図である。FIG. 2 is a side view of the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷却
構造の、制御参照値と開閉弁のとり得る組み合わせを示
す制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram showing possible combinations of a control reference value and an on-off valve in the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷却
構造の、制御参照値がエンジン回転数である場合の、開
閉機構の開閉制御のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of the opening / closing control of the opening / closing mechanism when the control reference value is the engine speed in the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention;
【図５】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷却
構造の、制御参照値がエンジン冷却水の圧力である場合
の、開閉弁の開閉制御のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of the opening / closing control of the on-off valve when the control reference value is the pressure of the engine cooling water in the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷却
構造の、制御参照値がエンジン潤滑油の油圧である場合
の、開閉弁の開閉制御のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of the opening / closing control of the on-off valve when the control reference value is the oil pressure of the engine lubricating oil in the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷却
構造の、制御参照値がボア下部水温である場合の、開閉
弁の開閉制御のフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart of the opening / closing control of the on-off valve when the control reference value is the bore lower water temperature in the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷却
構造の、制御参照値がボア下部壁温である場合の、開閉
弁の開閉制御のフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart of the opening / closing control of the on-off valve when the control reference value is the bore lower wall temperature in the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷却
構造の、制御参照値が複数のパラメータの組み合わせで
ある場合の、開閉弁の開閉制御のフローチャートであ
る。FIG. 9 is a flowchart of the opening / closing control of the on-off valve when the control reference value is a combination of a plurality of parameters in the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷
却構造の、開閉弁が水圧駆動式バルブである場合の、側
面図である。FIG. 10 is a side view of the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention, in which the on-off valve is a hydraulically driven valve.
【図１１】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷
却構造の、開閉弁がもう一例の水圧駆動式バルブである
場合の、側面図である。FIG. 11 is a side view of the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention, in which the on-off valve is another example of a hydraulically driven valve.
【図１２】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷
却構造の、開閉弁がさらにもう一例の水圧駆動式バルブ
である場合の、側面図である。FIG. 12 is a side view of the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention, in which the opening / closing valve is still another example of the hydraulic drive valve.
【図１３】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷
却構造の、開閉弁がサーモワックス付きバルブである場
合の、断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention when the on-off valve is a valve with thermowax.
【図１４】本発明の実施の形態のシリンダブロックの冷
却構造の、開閉弁が油圧駆動バルブである場合の、断面
図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of the cooling structure of the cylinder block according to the embodiment of the present invention when the on-off valve is a hydraulically driven valve.
【図１５】従来のシリンダブロックの冷却構造の、スペ
ーサ組み付け後の、断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of a conventional cylinder block cooling structure after a spacer is assembled.
【図１６】従来のシリンダブロックの冷却構造の、エン
ジン高回転時の、ボア壁温の分布図（黒丸を連ねた線が
スペーサ付き、白丸を連ねた線がスペーサ無しの場合）
である。FIG. 16 is a distribution diagram of a bore wall temperature of the conventional cylinder block cooling structure at the time of high engine rotation (in a case where a line connecting black circles has a spacer, and a line connecting white circles has no spacer).
It is.
１１ シリンダブロック １２ ウォータジャケット １３ スペーサ １４ （スペーサ下方の）冷却水通路 １５ 開閉弁 １６ （スペーサ上方の）冷却水通路 １７ ばね １８ （回動の）支点 １９ サーモワックス ２０ 軸 ２１ 油圧制御バルブ ２２ チャンバ ２３ ピストン ２４ ばね Reference Signs List 11 Cylinder block 12 Water jacket 13 Spacer 14 Cooling water passage (below spacer) 15 Open / close valve 16 Cooling water passage (above spacer) 17 Spring 18 (Rotating) fulcrum 19 Thermo wax 20 Shaft 21 Hydraulic control valve 22 Chamber 23 Piston 24 spring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松谷 隆司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 新保 善一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岡崎 義路 岡山県赤磐郡赤坂町大苅田 内山工業株式 会社内 (72)発明者 塩沢 健 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛 三工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G024 AA21 CA05 CA11 CA26 DA18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Matsuya 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation (72) Inventor Zenichi Shinbo 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Yoshiji Okazaki Okada-Uchiyama, Akasaka-gun, Akaiwa-gun, Okayama Pref. 3G024 AA21 CA05 CA11 CA26 DA18
Claims (1)
に形成されたウォータジャケット内に該ウォータジャケ
ット内流路の一部を占めるスペーサを配置したシリンダ
ブロックの冷却構造であって、前記シリンダブロックの
ウォータジャケット内で前記スペーサの下方に冷却水通
路を設けるとともに該冷却水通路に該冷却水通路を開閉
する開閉機構を設け、エンジン回転数またはエンジン回
転数と相関関係のあるパラメータに応じて前記冷却水通
路の開閉機構を開閉させたシリンダブロックの冷却構
造。1. A cooling structure for a cylinder block in which a spacer occupying a part of a flow path in the water jacket is arranged in a water jacket formed around a cylinder bore of the cylinder block. A cooling water passage is provided below the spacer, and an opening and closing mechanism for opening and closing the cooling water passage is provided in the cooling water passage, and the cooling water passage is opened and closed according to an engine speed or a parameter correlated with the engine speed. Cylinder block cooling structure with opening and closing mechanism.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001109438A JP2002303137A (en) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Cooling structure for cylinder block |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002303137A true JP2002303137A (en) | 2002-10-18 |
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ID=18961379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001109438A Pending JP2002303137A (en) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Cooling structure for cylinder block |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002303137A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1316156C (en) * | 2003-09-29 | 2007-05-16 | 内山工业株式会社 | Production method of water jacket spacer |
| JP2013234605A (en) * | 2012-05-09 | 2013-11-21 | Nissan Motor Co Ltd | Control device and control method for engine cooling system |
| JP2014092031A (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-19 | Toyota Motor Corp | Cooling path switching device of internal combustion engine |
-
2001
- 2001-04-09 JP JP2001109438A patent/JP2002303137A/en active Pending
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| CN1316156C (en) * | 2003-09-29 | 2007-05-16 | 内山工业株式会社 | Production method of water jacket spacer |
| JP2013234605A (en) * | 2012-05-09 | 2013-11-21 | Nissan Motor Co Ltd | Control device and control method for engine cooling system |
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