JP2003193836A - エンジンの冷却装置 - Google Patents
エンジンの冷却装置Info
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- JP2003193836A JP2003193836A JP2001391767A JP2001391767A JP2003193836A JP 2003193836 A JP2003193836 A JP 2003193836A JP 2001391767 A JP2001391767 A JP 2001391767A JP 2001391767 A JP2001391767 A JP 2001391767A JP 2003193836 A JP2003193836 A JP 2003193836A
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Abstract
路とシリンダブロック冷却用の冷却水通路とが分離して
形成されたエンジンの冷却装置に関し、シリンダブロッ
クのボア間を効果的に冷却できるようにすることを目的
とする。 【解決手段】 シリンダヘッド1冷却用の冷却水通路と
シリンダブロック2冷却用の冷却水通路とを分離して形
成するとともに、シリンダヘッド1冷却用の冷却水通路
を吸気系の冷却水通路11と排気系の冷却水通路12と
に分離する。そして、更に、この吸気系の冷却水通路1
1と排気系の冷却水通路12とを連通するボア間冷却水
通路6を形成し、吸気系の冷却水通路11を流れる低温
の冷却水をこのボア間冷却水通路6へ一部分岐させてシ
リンダブロック2のボア間を冷却するようにする。
Description
却用の冷却水通路とシリンダブロック冷却用の冷却水通
路とが分離して形成されたエンジンの冷却装置に関す
る。
却水をラジエータに循環させて冷却し、シリンダの過度
な温度上昇を抑えてエンジン出力を適正に保持する機能
や、排気温度を調節しエンジンの排気通路に付設された
触媒を活性温度に保って排気浄化性能を保持する機能等
を有している。
に、MBTが比較的とりやすい低負荷時には、フリクシ
ョンロスを減らして燃費を向上させるため比較的高温に
保つのが好ましいが、エンジン出力向上の観点からは、
吸気の体積効率向上とノッキング抑制のため比較的低温
に保つことが好ましい。このような相反する要求を両立
させるものとして、シリンダヘッドの冷却水通路とシリ
ンダブロックの冷却水通路とをガスケットにより分離し
た冷却装置が知られている。
ンダヘッドの吸気系の冷却水通路へ導入され、吸気系を
比較的低温の冷却水によって十分冷却した後、ウォータ
ポンプによってシリンダブロックの冷却水通路へ導入さ
れる。そして、シリンダブロックを通って高温になった
冷却水はシリンダヘッドの排気系の冷却水通路へ導入さ
れた後、温度制御されて再度吸気系の冷却水通路へ循環
されるようになっている。
却水通路には比較的低温の冷却水が流入し吸気系を積極
的に先行冷却するため、排気行程において排出しきれな
かった燃え残りのガスが異常着火することを防ぎ、ノッ
キングの発生を防止することができる。また、吸気系が
十分冷却されることで吸気の体積効率を向上させること
ができる。
比較的高温の冷却水が流入し、フリクションロスを減ら
して燃費を向上させることができる。さらに、シリンダ
ヘッドの排気系の冷却水通路にはシリンダブロックを通
って高温になった冷却水が流入するので、排気温度が大
きく低下して触媒の排気浄化性能が大きく損なわれるこ
とが防止されるのである。
来技術では、それまでシリンダブロックからシリンダヘ
ッドへの冷却水の流れによって冷却していたシリンダブ
ロック気筒間(ボア間)がガスケットによって分離され
た構造であるため、ボア間が冷却不足となっている。そ
のため、ボア間の温度が高温となりノッキング抑制効果
が阻害されてシリンダヘッドを低水温化させた効果が目
減りする虞がある。
ので、シリンダブロックのボア間を効果的に冷却できる
ようにした、エンジンの冷却装置を提供することを目的
とする。
数のシリンダボアが直列に形成されたエンジンを冷却す
るものであり、上記目的を達成するために、シリンダヘ
ッド冷却用の冷却水通路とシリンダブロック冷却用の冷
却水通路とを分離して形成するとともに、シリンダヘッ
ド冷却用の冷却水通路を吸気系の冷却水通路と排気系の
冷却水通路とに分離する。そして、更に、この吸気系の
冷却水通路と排気系の冷却水通路とを連通するボア間冷
却水通路を形成し、吸気系の冷却水通路を流れる低温の
冷却水をこのボア間冷却水通路へ一部分岐させてシリン
ダブロックのボア間を冷却するようにする(請求項
1)。
ロックに形成するようにしてもよい(請求項2)。ま
た、シリンダブロックにボア間冷却水通路とは分離され
たシリンダブロック冷却水通路を設け、シリンダボアの
外周部を冷却するようにしてもよい(請求項3)。
た冷却水は吸気系の冷却水通路に流入した後、シリンダ
ブロック冷却水通路に排出されて排気系の冷却水通路に
流入し、ラジエータに循環するようにすることが好まし
い(請求項4)。また、互いに連通するシリンダヘッド
冷却用のシリンダヘッド冷却水通路とシリンダブロック
のボア間を冷却するためのボア間冷却水通路とを形成
し、これらの冷却水通路とは分離してシリンダブロック
冷却用のシリンダブロック冷却水通路を設けてもよい。
これにより、シリンダヘッドを冷却するための低温の冷
却水が一部ボア間冷却水通路へ分岐し、ボア間が効果的
に冷却される(請求項5)。
施形態としてのエンジンの冷却装置について説明する
と、図1はその全体構成を示す模式図であり、図2,図
3はいずれもその要部を拡大して示す図である。また、
図4は本冷却装置の他の構成を示す図であり、図1に対
応する図である。
すように、複数のシリンダボア21が直列に形成された
多気筒エンジンに設けられたものであり、従来のものと
同様に、シリンダヘッド1の冷却水通路とシリンダブロ
ック2の冷却水通路とが分離されるとともに、シリンダ
ヘッド1の冷却水通路が吸気系の冷却水通路11と排気
系の冷却水通路12とに分離された構造となっている。
そして、本冷却装置では、このような構成に加えて更に
ボア間冷却水通路6が形成され、吸気系の冷却水通路1
1と排気系の冷却水通路12との間にウォータポンプ3
が配置された構成となっている。
水通路11を流れる冷却水を一部シリンダブロック2側
に分岐させてシリンダボア21間を冷却しうるようにし
たものであり、シリンダブロック2内にシリンダブロッ
ク冷却水通路22とは分離して設けられている。このボ
ア間冷却水通路6は、図2に示すように、キリ穴加工等
によりシリンダブロック2内にシリンダブロック冷却水
通路22とは分離して形成されている。また、ボア間冷
却水通路6は、流入部61及び流出部62を介してそれ
ぞれ吸気系の冷却水通路11と排気系の冷却水通路12
とを連通しており、通路6内には吸気系の冷却水通路1
1内を流れる冷却水と排気系の冷却水通路12を流れる
冷却水との圧力差及び温度差により、流入部61から流
出部62へ向かう水流が発生するようになっている。
ウォータポンプ3で加圧された低温の冷却水はボア間冷
却水通路6内で温められた冷却水よりも水圧及び密度が
高いため、ボア間冷却水通路6内を通って高温になった
冷却水は流入部61から流入した低温の冷却水によって
流出部62側へ押し出される。これにより、ボア間冷却
水通路6内には常に低温の冷却水が流れ、ボア間を効果
的に冷却しうるようになっている。
水の流れを促進させてボア間の冷却効果を高めるため
に、流入部61付近に水流れ制御板等を設置してもよ
い。ここで、本実施形態における冷却水の流路について
説明すると、吸気系の冷却水通路11の上流側には所定
水温以上になると開くサーモスタット5が設けられてお
り、高水温時にはこのサーモスタット5が開弁すること
により、排気系の冷却水通路12から吸気系の冷却水通
路11への流路が断たれ、吸気系の冷却水通路11には
ラジエータ4で冷却された冷却水が流入するようになっ
ている。また、低水温時には、サーモスタット5が閉弁
することにより吸気系の冷却水通路11とラジエータ4
との間の流路が断たれ、排気系の冷却水通路12からの
冷却水がラジエータ4を介さずに流入するようになって
いる。
はウォータポンプ3が設けられており、排気系の冷却水
通路12から排出された冷却水はこのウォータポンプ3
により吸気系の冷却水通路11へ圧送されてから、シリ
ンダブロック2内のシリンダブロック冷却水通路22に
供給され、排気系の冷却水通路12に導入されるように
なっている。また、このウォータポンプ3の作用により
吸気系の冷却水通路11を流れる冷却水と排気系の冷却
水通路12を流れる冷却水との間には水圧差が生じ、吸
気系の冷却水通路11内を流れる高圧の冷却水が一部ボ
ア間冷却水通路6を介して排気系の冷却水通路12に流
れるようになっているのである。
冷却水温度を最適に制御すべくコントローラ10が設け
られており、このコントローラ10によりラジエータ4
の作動が制御されるようになっている。このコントロー
ラ10には、アクセル開度センサ33が接続されエンジ
ンの負荷が検出されるようになっている。
ァンの作動を停止して排気系の冷却水通路12から排出
された冷却水をそのまま吸気系の冷却水通路11へ循環
させ、フリクションロスを減らして燃費を向上させるよ
うになっている。一方、高負荷時には、排気系の冷却水
通路12から吸気系の冷却水通路11への流路を断ち、
ラジエータ4のファンを作動して排気系の冷却水通路1
2から排出された高温の冷却水を冷却して吸気系の冷却
水通路11へ循環させ、吸気の体積効率を上げるととも
にノッキングを抑制するようになっている。
却装置は、上述のように構成されているので、低負荷時
には、ラジエータ4のファンの作動が禁止されて吸気系
の冷却水通路11に比較的高温の冷却水が、ウォータポ
ンプ3によって圧送される。また、この吸気系の冷却水
通路11の冷却水はシリンダブロック2へ導入されると
ともに、一部は通路中に設けられた流入部61からボア
間冷却通路6に流入し、流出部62から排気系の冷却水
通路12へ排出される。そして、シリンダブロック冷却
通路22から排気系の冷却通路12へ排出された冷却水
と合流し、ラジエータ4によって冷却されることなくそ
のまま吸気側の冷却水通路11へ循環される。
ンダボア21間が過冷却されることがなく、フリクショ
ンロスの低減により燃費を向上させることができるとと
もに、排気温度が過度に低くなることがなく、触媒の排
気浄化機能を有効に発揮することができる。逆に、高負
荷時には、ラジエータ4によって冷却された低温の冷却
水は、まず、吸気系の冷却水通路11に導入され吸気系
を先行冷却する。そして、冷却水はこの吸気系の冷却水
通路11から低温のままシリンダブロック冷却水通路2
2とボア間冷却水通路6へ分岐して、それぞれシリンダ
ボア21の外周部及びボア間を冷却し、排気系の冷却水
通路12へ排出される。これにより、エンジンは吸気
系,シリンダブロック,排気系の順に冷却されることと
なり、冷却水の冷却効果を最大限発揮することができ
る。
を冷却することができ、吸気の体積効率を向上させるこ
とができる。また、吸気系の冷却水通路11を流れる冷
却水が低温のままシリンダブロック冷却水通路22及び
ボア間冷却水通路6に導入されるため、シリンダボア2
1の外周部及びボア間を効果的に冷却することができ、
シリンダの溶損やノッキングの発生を防止することがで
きるのである。
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施することができる。例えば、ボア間冷却水
通路はキリ穴加工によらず種々の手法によって形成する
ことができ、図3に示すように、スリット加工等によっ
て通路を形成し、通路幅を広げてボア間の冷却効率を高
めるようにしてもよい。
冷却水通路12とを完全には分離せず、これらを仕切る
仕切り壁40に連通孔を開けて一部連通させるようにし
てもよい。また、図4に示すように、ウォータポンプ3
を吸気系の冷却水通路11とシリンダブロック冷却水通
路22との間、或いは、シリンダブロック冷却水通路2
2と排気系の冷却水通路12との間に設けて、排気系の
冷却水通路12を流れる冷却水の水圧が吸気系の冷却水
通路11を流れる冷却水の水圧よりも高くなるように構
成してもよい。この場合、ボア間冷却水通路6内には排
気系の冷却水通路12から吸気系の冷却水通路11へ向
かう水流が発生し、排気系の冷却水通路12を流れる冷
却水は一部ボア間冷却水通路6へ分岐し、ボア21間を
冷却した後、吸気系の冷却水通路11へ排出される。こ
れにより、ボア間冷却水通路6内の冷却水の流れが滞っ
て、ボア21間が過熱状態となることが防止される。
ボア間冷却水通路により従来冷却不足となっていたシリ
ンダブロックのボア間を冷却することができるととも
に、シリンダヘッドを冷却するための低温の冷却水によ
ってボア間が効果的に冷却されるため、シリンダブロッ
クの冷却効率を高めることができる(請求項1,5)。
ロックに形成することでボア間が効果的に冷却され、冷
却効率を更に高めることができる(請求項2)。また、
シリンダブロック冷却水通路によってシリンダボアの外
周部を冷却するようにすることで、シリンダボアがボア
間及び外周部共に十分冷却され冷却効率が高まるととも
に、ボア間冷却水通路とシリンダブロック冷却水通路と
が分離しているため、ボア間の冷却がシリンダブロック
内の冷却温度に影響されることがなく、ボア間冷却の効
果をより一層高めることができる(請求項3)。
た冷却水を、吸気系の冷却水通路,シリンダブロック冷
却水通路,排気系の冷却水通路の順に流通させてラジエ
ータに循環させることで、最も低温の冷却水が吸気系を
冷却することができ、吸気の体積効率を向上させること
ができる。また、これにより、冷却水を低温のままシリ
ンダブロック冷却水通路に導入できるとともに、吸気系
の冷却水通路を流れる最も低温の冷却水は一部ボア間冷
却水通路へ導入されシリンダブロックが効果的に冷却さ
れるため、冷却水の冷却効果を最大限発揮させることが
できる(請求項4)。
置の全体構成を示す模式図である。
置の要部を拡大して示す図である。
置の他の構成を示す模式図であり、図2に対応する図で
ある。
置の他の構成を示す模式図であり、図1に対応する図で
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 吸気系の冷却水通路と排気系の冷却水通
路とが互いに分離して形成されているシリンダヘッド
と、 複数のシリンダボアが直列に形成されたシリンダブロッ
クとを有するエンジンを冷却する冷却装置であって、 上記吸気系の冷却水通路と上記排気系の冷却水通路とを
連通するとともに、上記シリンダブロックのボア間を冷
却するボア間冷却水通路をそなえることを特徴とする、
エンジンの冷却装置。 - 【請求項2】 上記ボア間冷却水通路が上記シリンダブ
ロックに形成されたことを特徴とする、請求項1記載の
エンジンの冷却装置。 - 【請求項3】 上記シリンダブロックに形成されたシリ
ンダブロック冷却水通路を更にそなえ、 上記ボア間冷却水通路が上記シリンダブロック冷却水通
路と分離して形成されたことを特徴とする、請求項1又
は2記載のエンジンの冷却装置。 - 【請求項4】 上記吸気系の冷却水通路には上記エンジ
ンのラジエータで冷却された冷却水が流入し、 上記シリンダブロック冷却水通路には上記吸気系の冷却
水通路から排出された冷却水が流入し、 上記排気系の冷却水通路には上記シリンダブロック冷却
水通路から排出された冷却水が流入し、 上記エンジンのラジエータには上記排気系の冷却水通路
から排出された冷却水が流入することを特徴とする、請
求項3記載のエンジンの冷却装置。 - 【請求項5】 複数のシリンダボアが直列に形成された
シリンダブロックを有するエンジンの冷却装置であっ
て、 シリンダヘッドを冷却するためのシリンダヘッド冷却水
通路と、 上記シリンダヘッド冷却水通路とは分離して設けられ、
上記シリンダブロックを冷却するためのシリンダブロッ
ク冷却水通路と、 上記シリンダボア間を冷却するためのボア間冷却水通路
とをそなえ、 上記ボア間冷却水通路が、上記シリンダヘッド冷却水通
路に連通するとともに、上記シリンダブロック冷却水通
路とは分離して設けられたことを特徴とする、エンジン
の冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001391767A JP3991676B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | エンジンの冷却装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001391767A JP3991676B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | エンジンの冷却装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003193836A true JP2003193836A (ja) | 2003-07-09 |
JP3991676B2 JP3991676B2 (ja) | 2007-10-17 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1752643A1 (de) * | 2005-08-08 | 2007-02-14 | Bayerische Motorenwerke Aktiengesellschaft | Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Zylindern |
FR2916233A1 (fr) * | 2007-05-14 | 2008-11-21 | Renault Sas | Moteur de vehicule automobile comportant un circuit de refroidissement innovant |
US9562492B2 (en) | 2013-01-31 | 2017-02-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
EP3342999A1 (en) | 2016-12-28 | 2018-07-04 | Kubota Corporation | Cooling structure of water-cooled engine |
-
2001
- 2001-12-25 JP JP2001391767A patent/JP3991676B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2008142325A2 (fr) * | 2007-05-14 | 2008-11-27 | Renault S.A.S. | Moteur de vehicule automobile comportant un circuit de refroidissement innovant |
WO2008142325A3 (fr) * | 2007-05-14 | 2009-01-15 | Renault Sa | Moteur de vehicule automobile comportant un circuit de refroidissement innovant |
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EP3342999A1 (en) | 2016-12-28 | 2018-07-04 | Kubota Corporation | Cooling structure of water-cooled engine |
KR20180077012A (ko) | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 가부시끼 가이샤 구보다 | 수냉 엔진의 냉각 구조 |
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---|---|
JP3991676B2 (ja) | 2007-10-17 |
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