JP2005214064A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 エンジンを冷機状態から暖機する際の暖機性能を向上すると共に、摺動抵抗を低減し、安定したエンジンの温度制御を行うことのできるエンジンの冷却装置を提供する。
【解決手段】 冷却水をシリンダヘッド3の循環水路5に吐出するウォーターポンプ14と、前記シリンダヘッド3の循環水路5の流出口から前記ウォーターポンプ14の吸込み口に接続された第一流水路10と、感温部21で検出した冷却水温度によりバルブ部22を開閉動作するサーモスタットバルブ20と、前記サーモスタットバルブ20のバルブ部22およびラジエータ13を介装して、前記シリンダブロック4の循環水路6の流出口から前記ウォーターポンプ14の吸込み口に接続された第二流水路11とを備え、前記サーモスタットバルブ20の感温部21が前記第一流水路10に設けられ、前記感温部21が検出した冷却水の温度により、前記サーモスタットバルブ22が開閉動作し、前記第二流水路11の開閉制御を行う。
【選択図】 図1
【解決手段】 冷却水をシリンダヘッド3の循環水路5に吐出するウォーターポンプ14と、前記シリンダヘッド3の循環水路5の流出口から前記ウォーターポンプ14の吸込み口に接続された第一流水路10と、感温部21で検出した冷却水温度によりバルブ部22を開閉動作するサーモスタットバルブ20と、前記サーモスタットバルブ20のバルブ部22およびラジエータ13を介装して、前記シリンダブロック4の循環水路6の流出口から前記ウォーターポンプ14の吸込み口に接続された第二流水路11とを備え、前記サーモスタットバルブ20の感温部21が前記第一流水路10に設けられ、前記感温部21が検出した冷却水の温度により、前記サーモスタットバルブ22が開閉動作し、前記第二流水路11の開閉制御を行う。
【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば、自動車等に使用される内燃機関に冷却水を循環させることにより内燃機関の温度を制御する内燃機関の冷却装置に関する。
従来、内燃機関(以下、エンジンと呼ぶ)の冷却装置として図9に示す構造のものがある。図9に示す冷却装置は、エンジンのシリンダ50がシリンダヘッド51とシリンダブロック52とで構成され、夫々に冷却水の循環水路となるウォータージャケット53、54が形成されている。さらに前記ウォータージャケット53、54は連通孔54aにより相互に連通されている。
また、シリンダブロック52側(以下、ブロック側と呼ぶ)のウォータージャケット54には、ウォーターポンプ55が接続されており、ウォーターポンプ55から吐出された冷却水は、ウォータージャケット54を通って前記連通孔54aからシリンダヘッド51側(以下、ヘッド側と呼ぶ)のウォータージャケット53を流れるように構成されている。
また、シリンダブロック52側(以下、ブロック側と呼ぶ)のウォータージャケット54には、ウォーターポンプ55が接続されており、ウォーターポンプ55から吐出された冷却水は、ウォータージャケット54を通って前記連通孔54aからシリンダヘッド51側(以下、ヘッド側と呼ぶ)のウォータージャケット53を流れるように構成されている。
また、ヘッド側のウォータージャケット53の流出口53aには、サーモスタットバルブ56が介装されている。このサーモスタットバルブ56は、ラジエータ57への冷却水通路58と、ラジエータ57を迂回するバイパス通路59との切り換えを、冷却水温度にしたがって行うバルブである。
さらに、この従来の冷却装置においては、車室内の空気を加熱するためのヒータ49を備える。このヒータ49には、ヘッド側のウォータージャケット53の流出口53aから分岐形成された冷却水通路47を介し、冷却水が供給される。そして、ヒータ49において冷却水が放熱され、冷却水は通路48を介してウォーターポンプ55に循環するようになされている。
さらに、この従来の冷却装置においては、車室内の空気を加熱するためのヒータ49を備える。このヒータ49には、ヘッド側のウォータージャケット53の流出口53aから分岐形成された冷却水通路47を介し、冷却水が供給される。そして、ヒータ49において冷却水が放熱され、冷却水は通路48を介してウォーターポンプ55に循環するようになされている。
このような構成の冷却装置において、冷機状態から暖機する際には、冷却水通路58が閉じられ、冷却水のラジエータ57への循環を断って、バイパス通路59を冷却水が循環するようにし、暖機を早めるようになされている。
一方、暖機後に冷機する際には、バイパス通路59を閉じる一方、冷却水通路58を開くことにより、ウォータージャケット53、54を通過した冷却水をラジエータ57に循環させ、ラジエータ57による放熱を行い、冷機を早めるようになされている。
一方、暖機後に冷機する際には、バイパス通路59を閉じる一方、冷却水通路58を開くことにより、ウォータージャケット53、54を通過した冷却水をラジエータ57に循環させ、ラジエータ57による放熱を行い、冷機を早めるようになされている。
ところで、図9に示す冷却装置にあっては、暖機時においてラジエータ57を迂回するバイパス通路59以外に、車室内空気を加熱するヒータ49に冷却水を流すため、放熱量が大きくなり暖機時間が増加するという課題があった。また、暖機の際に冷却水がブロック側からヘッド側へ流れるために、ブロック側のボア内壁温を早く高温に設定することができなかった。これにより、暖機時のフリクション(摺動抵抗)低減が十分に得られず、燃費効率が低下するという課題があった。
さらに、図示しないが、サーモスタットバルブをエンジンの入口側に備える冷却装置では、高負荷時において必要な冷却水量を確保できるように、サーモスタットバルブが開く温度の設定がなされる。しかしながら、その温度設定では、低負荷時において冷却水温度が低くなりすぎるため、フリクションが大きくなり、燃費効率が低下するという課題があった。
このような課題に対し、特許文献1(特許第3175506号公報)には、暖機時に高いブロックボア内壁温を維持することのできる冷却装置が開示されている。この特許文献1に開示された冷却装置のシステム構成図を図10に示す。なお、図10において、図9と同じ部材については同じ符号で示し、その詳細な説明は省略する。
図10において、エンジンのシリンダ70がシリンダヘッド71とシリンダブロック72とで構成され、夫々に冷却水の循環水路となるウォータージャケット73、74が形成されている。さらに前記ウォータージャケット73、74は連通孔74aにより相互に連通されている。
図10において、エンジンのシリンダ70がシリンダヘッド71とシリンダブロック72とで構成され、夫々に冷却水の循環水路となるウォータージャケット73、74が形成されている。さらに前記ウォータージャケット73、74は連通孔74aにより相互に連通されている。
前記シリンダヘッド71側(以下、ヘッド側と呼ぶ)のウォータージャケット73には、ウォーターポンプ55から吐出された冷却水が流入する流入口73aが形成されている。また、前記ウォータージャケット73には流出口73bが形成され、この流出口73bは、ラジエータ57を迂回するバイパス通路60によってウォーターポンプ55の吸込側に接続されている。さらに、ラジエータ57の出口側57bに接続される冷却水通路61は、前記バイパス通路60と合流して、ウォーターポンプ55の吸込側に接続されている。
また、シリンダブロック72側(以下、ブロック側と呼ぶ)のウォータージャケット74の流出口74bと、ラジエータ57の入口57aとの間には、サーモスタットバルブ65が介装してある。このサーモスタットバルブ65は、冷却水温度に感応して、冷却水通路62を低温時には閉じ、高温時には開くように構成されている。
このように構成された冷却装置においては、冷機状態から暖機する際には、冷却水通路62がサーモスタットバルブ65によって閉じられると、ブロック側のウォータージャケット74に入り込んだ冷却水の出口が堰き止められる。これにより、冷却水はブロック側のウォータージャケット74を通過することができず、ラジエータ57における冷却水の循環も停止される。そして、ヘッド側のウォータージャケット73を通過した冷却水は、ブロック側のウォータージャケット74に入り込まずに、ラジエータ57を迂回するバイパス通路60を通ってウォーターポンプ55に循環するようになされている。すなわち、ブロック側のウォータージャケット74内では、冷却水が循環されることなく滞留するため、ブロック側のボア内壁温の昇温が早まり、暖機時のフリクションを低減するようになされている。
このように構成された冷却装置においては、冷機状態から暖機する際には、冷却水通路62がサーモスタットバルブ65によって閉じられると、ブロック側のウォータージャケット74に入り込んだ冷却水の出口が堰き止められる。これにより、冷却水はブロック側のウォータージャケット74を通過することができず、ラジエータ57における冷却水の循環も停止される。そして、ヘッド側のウォータージャケット73を通過した冷却水は、ブロック側のウォータージャケット74に入り込まずに、ラジエータ57を迂回するバイパス通路60を通ってウォーターポンプ55に循環するようになされている。すなわち、ブロック側のウォータージャケット74内では、冷却水が循環されることなく滞留するため、ブロック側のボア内壁温の昇温が早まり、暖機時のフリクションを低減するようになされている。
一方、暖機後には、冷却水通路62がサーモスタットバルブ65により開かれ、ヘッド側のウォータージャケット73からブロック側のウォータージャケット74に入り込んだ冷却水が、ラジエータ57において放熱され、ウォーターポンプ55に循環するようになされている。
このように、特許文献1に開示された冷却装置においては、サーモスタットバルブ65がブロック側のウォータージャケット74における冷却水の温度を検出することにより、ブロックのボア内壁温を適正に制御することができる。
このように、特許文献1に開示された冷却装置においては、サーモスタットバルブ65がブロック側のウォータージャケット74における冷却水の温度を検出することにより、ブロックのボア内壁温を適正に制御することができる。
ところで、特許文献1に示された冷却装置においては、サーモスタットバルブ65はブロック側のウォータージャケット74の流出口74b付近に設けられている。しかも、この冷却装置にあっては、暖機時にブロック側のウォータージャケット74に冷却水が滞留しているため、安定してシリンダ内の冷却水温度を精度よく検出することができなかった。すなわち、特許文献1に開示される冷却装置の構成にあっては、シリンダ内の冷却水に対するサーモスタットバルブ65の感温精度が悪く、この構成では冷却水の温度制御を安定して行うことが出来ない虞があった。
また、従来の冷却装置の構成においては、暖機する際にラジエータを迂回するバイパス通路59、60(図9、図10)が設けられている。しかしながら、このバイパス通路を形成する導管から、エンジン本体や外気に触れることによって、昇温した冷却水が放熱され、暖機効率が低下するという課題があった。
さらに、図9に示す構成においては、ヒータ49用の冷却水通路47、48が設けられ、車室内での十分な暖房性能を得るように、多くの冷却水が前記冷却水通路47、48に流される。しかしながら、冷却水通路47、48に流された冷却水の熱がヒータ49で放熱されるため、エンジンの暖機性能がより低下するという問題もあった。
さらに、図9に示す構成においては、ヒータ49用の冷却水通路47、48が設けられ、車室内での十分な暖房性能を得るように、多くの冷却水が前記冷却水通路47、48に流される。しかしながら、冷却水通路47、48に流された冷却水の熱がヒータ49で放熱されるため、エンジンの暖機性能がより低下するという問題もあった。
本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、内燃機関(エンジン)を冷機状態から暖機する際の暖機性能を向上すると共に、暖機時および冷機時におけるフリクションを低減し、燃費性能の向上、燃焼効率の向上、エミッションの低減等の効果を得ることのできる内燃機関の冷却装置を提供することを目的とする。
加えて、安定した内燃機関の温度制御を行うと共に、車室内におけるヒータ性能を向上することのできる内燃機関の冷却装置を提供することを目的とする。
加えて、安定した内燃機関の温度制御を行うと共に、車室内におけるヒータ性能を向上することのできる内燃機関の冷却装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかる内燃機関(エンジン)の冷却装置は、相互に連通する循環水路が形成された、内燃機関のシリンダヘッド及びシリンダブロックを具備し、ラジエータによって放熱した冷却水を循環させることによりシリンダ内を冷却する内燃機関の冷却装置であって、冷却水を前記シリンダヘッドの循環水路に吐出するウォーターポンプと、前記シリンダヘッドの循環水路の流出口から前記ウォーターポンプの吸込み口に接続された第一流水路と、感温部で検出した冷却水温度によりバルブ部を開閉動作するサーモスタットバルブと、前記サーモスタットバルブのバルブ部および前記ラジエータを介装して、前記シリンダブロックの循環水路の流出口から前記ウォーターポンプの吸込み口に接続された第二流水路とを備え、前記サーモスタットバルブの感温部が前記第一流水路に設けられ、前記感温部が検出した冷却水の温度により、前記サーモスタットバルブが開閉動作し、前記第二流水路の開閉制御を行うことに特徴を有する。
なお、前記サーモスタットバルブは、所定の温度に対して、前記感温部の検出温度が高温の場合には前記第二流水路を開き、前記検出温度が低温の場合には前記第二流水路を閉じることが望ましい。
なお、前記サーモスタットバルブは、所定の温度に対して、前記感温部の検出温度が高温の場合には前記第二流水路を開き、前記検出温度が低温の場合には前記第二流水路を閉じることが望ましい。
このように構成することによって、従来のバイパス通路が必要無くなり、冷却水は第一流水路のみを循環するため、暖機を早めることができる。また、そのとき、シリンダ内において、冷却水はブロック側に入り込まずにヘッド側の循環水路を流れるため、ヘッド側のみを均一な温度にしやすく、ヘッド側の暖機性能を向上することができる。このため、暖機時のフリクションが低減され、燃費効率を向上することができる。
また、サーモスタットバルブの感温部は、ヘッド側の循環水路から常時供給される冷却水の温度を検出するため、シリンダ内の冷却水温度を常に高精度に検出することができ、内燃機関の温度制御を適正に行うことができる。
一方、暖機状態から冷機する際、つまり冷却水が所定の温度を超えた場合には、ヘッド側で暖められた冷却水がブロック側へ流れるため、シリンダブロックが高温度となり、摺動抵抗が低減し、その結果、燃費性能が向上する。また、ラジエータにより放熱された冷却水がヘッド側からブロック側へ循環するため、早期にシリンダヘッドを冷却でき、ノッキングを抑制することができる。
一方、暖機状態から冷機する際、つまり冷却水が所定の温度を超えた場合には、ヘッド側で暖められた冷却水がブロック側へ流れるため、シリンダブロックが高温度となり、摺動抵抗が低減し、その結果、燃費性能が向上する。また、ラジエータにより放熱された冷却水がヘッド側からブロック側へ循環するため、早期にシリンダヘッドを冷却でき、ノッキングを抑制することができる。
また、前記第一流水路内において、前記感温部よりも下流側に、車室内空気を加熱するヒータ手段をさらに備えることが望ましい。
このように構成し、単にラジエータを迂回する従来のバイパス通路を廃止することによって、暖機をより早めることができると共に、無駄な放熱を低減することができ、暖機効率を向上することができる。また、ヒータ手段の放熱状態に関わらずヘッド側の出口水温を感温でき、高精度に水温制御することができる。
このように構成し、単にラジエータを迂回する従来のバイパス通路を廃止することによって、暖機をより早めることができると共に、無駄な放熱を低減することができ、暖機効率を向上することができる。また、ヒータ手段の放熱状態に関わらずヘッド側の出口水温を感温でき、高精度に水温制御することができる。
本発明によれば、内燃機関(エンジン)を冷機状態から暖機する際の暖機性能を向上すると共に、暖機時および冷機時におけるフリクション(摺動抵抗)を低減し、燃費性能の向上、燃焼効率の向上、エミッションの低減等の効果を得ることのできる内燃機関の冷却装置を提供することができる。
また、この冷却装置によれば、従来用いたバイパス通路を廃止したことにより、冷却水系全体の冷却水量、通水抵抗を低減することができると共に、ヒータ手段へ流れる冷却水量が多くなるため、車室内を加熱する性能(ヒータ性能)を大幅に向上することができる。
また、この冷却装置によれば、従来用いたバイパス通路を廃止したことにより、冷却水系全体の冷却水量、通水抵抗を低減することができると共に、ヒータ手段へ流れる冷却水量が多くなるため、車室内を加熱する性能(ヒータ性能)を大幅に向上することができる。
以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に基づいて説明する。図1は、本発明に係る内燃機関(エンジン)の冷却装置の全体構成を示すブロック図であって、且つ、エンジンを冷機状態から暖機する際の冷却水の流れを示している。また、図2は、図1のエンジンにおいて、エンジンを暖機状態から冷機する際の冷却水の流れを示す図である。また図3は、図1の冷却装置が備えるサーモスタットバルブの構成を示す断面図である。
図1に示すエンジンの冷却装置1は、冷却水の循環水路が周囲に形成されたシリンダ2を具備している。このシリンダ2は、シリンダヘッド3とシリンダブロック4とで構成され、シリンダヘッド3側(以下、ヘッド側と呼ぶ)には前記循環水路であるウォータージャケット5が形成され、シリンダブロック4側(以下、ブロック側と呼ぶ)にはウォータージャケット6が形成されている。また、前記ウォータージャケット5とウォータージャケット6とは、連通孔7により連通しており、例えばヘッド側の冷却水が前記連通孔7からブロック側に流れ得る構成となっている。
また、この冷却装置1は、ヘッド側のウォータージャケット5に対し、冷却水を吐出するウォーターポンプ14と、ブロック側のウォータージャケット6の流出口6a付近に設けられたサーモスタットバルブ20とを備える。なお、前記サーモスタットバルブ20は、冷却水の温度を検出する感温部21と、前記感温部21が検出した温度にしたがって前記流出口6aに対して開閉動作するバルブ部22とを有している。
また、ヘッド側のウォータージャケット5の流出口5aから、前記ウォーターポンプ14の吸込み口14bに対し、冷却水の第一流水路10が設けられ、この第一流水路10には、冷却水の上流から順に、前記サーモスタットバルブ20が有する感温部21と、車室内空気を加熱するヒータ12(ヒータ手段)とが介装されている。
さらに、前記ブロック側の流出口6aから前記ウォーターポンプ14の吸込み口14aには、冷却水を放熱するラジエータ13を介装する冷却水の第二流水路11が設けられている。すなわち、前記第二流水路11には、前記サーモスタットバルブ20のバルブ部22と、前記ラジエータ13とが介装されている。
さらに、前記ブロック側の流出口6aから前記ウォーターポンプ14の吸込み口14aには、冷却水を放熱するラジエータ13を介装する冷却水の第二流水路11が設けられている。すなわち、前記第二流水路11には、前記サーモスタットバルブ20のバルブ部22と、前記ラジエータ13とが介装されている。
ここで、前記サーモスタットバルブ20について、図3に基づき詳しく説明する。図3に示すサーモスタットバルブ20は、その感温部21が前記第一流水路10に対し固定され、設置されている。ピストンガイド26は、エレメントガイド27によって第一流水路10および第二流水路11を形成する導管部材28に対し固定されている。また、固定された前記ピストンガイド26に対し、その下方に突出したピストン24が設けられ、このピストン24が上下摺動するように構成されている。
また、バルブ部22においては、前記第二流水路11の入口に弁座11aが形成される一方、前記ピストン24には前記弁座11aに対する弁体25が設けられ、前記ピストン24の摺動動作に応じて弁の開閉動作を行うようになされている。さらに、前記ピストン24の下部にはスプリング受け部29が形成され、このスプリング受け部29と前記弁体25との間にスプリング23が設置されている。すなわち、弁体25の下部には前記スプリング23が当接しており、スプリング23の弾発力が閉弁する方向に加えられている。尚、スプリング受け部29は、導管部材28に取り付け固定されている。
また、前記感温部21内には、熱膨張体であるワックス(図示せず)が封入されており、このワックスの体積変化によってピストン24が上下摺動するようになされている。
すなわち、第一流水路10を流れる冷却水の温度を感温部21により感温し、冷却水の温度が所定の温度に対し、より高温の場合には、前記ワックスが膨張するため、前記ピストン24が下方に押し下げられ、弁座11aに対して弁体25が開くようになされている。一方、冷却水の温度が所定の温度に対し、より低温の場合には、前記ワックスが収縮し、前記スプリング23の弾発力によりピストン24がピストンガイド26内に押し戻され、弁座11aに対し弁体25が閉弁するようになされている。
すなわち、第一流水路10を流れる冷却水の温度を感温部21により感温し、冷却水の温度が所定の温度に対し、より高温の場合には、前記ワックスが膨張するため、前記ピストン24が下方に押し下げられ、弁座11aに対して弁体25が開くようになされている。一方、冷却水の温度が所定の温度に対し、より低温の場合には、前記ワックスが収縮し、前記スプリング23の弾発力によりピストン24がピストンガイド26内に押し戻され、弁座11aに対し弁体25が閉弁するようになされている。
このように構成された冷却装置1において、エンジンが冷機状態の場合、冷却水の温度が低いために、図1に示すようにサーモスタットバルブ20のバルブ部22は、閉弁した状態となっている。すなわち、ラジエータ13が介装された第二流水路11の入口が閉じられるため、ブロック側のウォータージャケット6における冷却水が堰き止められる。したがって、ウォーターポンプ14から吐出された冷却水は、ヘッド側のウォータージャケット5を流れ、ブロック側のウォータージャケット6には入り込まずに、第一流水路10を通過して前記ウォーターポンプ14に循環する。その際、冷却水はサーモスタットバルブ20の感温部21およびヒータ12を通り、ウォーターポンプ14に循環するため、最小限の放熱だけでエンジンの暖機を速めるようになされている。
また、図1に矢印で示すように、シリンダ2内において、冷却水はヘッド側のウォータージャケット5のみを流れる。このため、ヘッド側の昇温が早まり暖機時間が短くなるので、冷却水全体をより早く高水温にすることができる。なお、第一流水路10にはヘッド側のウォータージャケット5から常時冷却水が供給されるため、サーモスタットバルブ20の感温部21においては常にヘッド側の冷却水の温度を高精度に検出し、冷却水を高水温に保つようになされている。
一方、サーモスタットバルブ20の感温部21が、冷却水の温度が所定温度まで昇温したのを検出すると、バルブ部22が開弁する。このため、図2に示すように、ウォーターポンプ14から吐出された冷却水は、先ずヘッド側のウォータージャケット5を流れ、連通孔7からブロック側のウォータージャケット6に入り込み、流出口6aから第二流水路11へと流れる。第二流水路11においては、冷却水はラジエータ13によって放熱され、ウォーターポンプ14の吸込み口14aに循環する。なお、第一流水路10には、暖機する場合と同様に、ヘッド側のウォータージャケット5から常時、冷却水が供給されるため、サーモスタットバルブ20の感温部21においては、常にシリンダ内の冷却水の温度を高精度に検出するようになされている。
さらに、冷却水はヘッド側で暖められてからブロック側に流れるため、ブロック側が高温となり、フリクションが低減し、燃費性能が向上する。さらにラジエータ13からの冷却水をヘッド側に戻すため、ヘッド側を早く冷却することができ、ノッキングを抑制することができる。また、ブロック側の高温化により、燃焼効率の向上によるエミッション低減の効果を得ることができる。
以上説明した一実施の形態によれば、冷機状態から暖機する際には、冷却水はラジエータ13を通らずに、車室内空気を加熱するヒータ12を通り循環するため、車室内空気を加熱するヒータ性能を向上することができる。
また、シリンダ2内において、冷却水はブロック側に入り込まずにヘッド側のウォータージャケット5のみを流れるため、ヘッド側の昇温が早まり暖機時間が短くなるので冷却水全体をより早く高水温にすることができる。これにより、暖機時のフリクションが低減されて燃費効率が向上し、燃焼効率の向上によりエミッションを低減することができる。
また、サーモスタットバルブ20の感温部21は、ヘッド側のウォータージャケット5から常時供給される冷却水の温度を検出するため、シリンダ内の冷却水温度を常に高精度に検出し、高水温に保つようになされている。これにより、エンジンの温度制御を適正に行うことができる。
また、シリンダ2内において、冷却水はブロック側に入り込まずにヘッド側のウォータージャケット5のみを流れるため、ヘッド側の昇温が早まり暖機時間が短くなるので冷却水全体をより早く高水温にすることができる。これにより、暖機時のフリクションが低減されて燃費効率が向上し、燃焼効率の向上によりエミッションを低減することができる。
また、サーモスタットバルブ20の感温部21は、ヘッド側のウォータージャケット5から常時供給される冷却水の温度を検出するため、シリンダ内の冷却水温度を常に高精度に検出し、高水温に保つようになされている。これにより、エンジンの温度制御を適正に行うことができる。
さらに、暖機する際に、単にラジエータを迂回するバイパス通路に冷却水を流す従来の構成に対し、本実施の形態にあっては、前記のようなバイパス通路を廃止し、ウォーターポンプ14に冷却水を循環する第一流水路10にヒータ12を設けている。これにより、従来よりも冷却水通路を減らすことができるため、無駄な放熱を低減することができ、暖機性能を向上することができる。
一方、暖機状態から冷機する際、つまり冷却水が所定の温度を超えた場合には、ヘッド側で暖められた冷却水がブロック側へ流れるため、シリンダブロック4が高温度となり、摺動抵抗が低減し、その結果、燃費性能が向上する。また、ラジエータ13により放熱された冷却水がヘッド側からブロック側へ循環するため、早期にシリンダヘッド3を冷却でき、ノッキングを抑制することができる。
一方、暖機状態から冷機する際、つまり冷却水が所定の温度を超えた場合には、ヘッド側で暖められた冷却水がブロック側へ流れるため、シリンダブロック4が高温度となり、摺動抵抗が低減し、その結果、燃費性能が向上する。また、ラジエータ13により放熱された冷却水がヘッド側からブロック側へ循環するため、早期にシリンダヘッド3を冷却でき、ノッキングを抑制することができる。
なお、前記一実施の形態に示した構成において、シリンダ2と第一流水路10及び第二流水路11とは一つのエンジン筐体に収容されるものに限定されないが、前記構成をエンジン筐体内に収容する場合には、流水路の配管等を省略でき、省スペース化することができる。その場合には、例えば、図4に示すような導管部材28にサーモスタット装置20を取り付けることができるが、この場合においても、サーモスタットバルブ20の感温部21を第一流水路10に、バルブ部22を第二流水路11に設置する必要がある。
なお、図4においては、サーモスタットバルブ20の感温部21を第一流水路10に、バルブ部22を第二流水路11に設置することにより、導管部材28にサーモスタット装置20を取り付けることができるので、配管等を省略することができる。
なお、図4においては、サーモスタットバルブ20の感温部21を第一流水路10に、バルブ部22を第二流水路11に設置することにより、導管部材28にサーモスタット装置20を取り付けることができるので、配管等を省略することができる。
また、前記サーモスタットバルブ20を第一流水路10および第二流水路11に対して組み込む作業は、例えば図5に示す構成により行うことができる。このサーモスタットバルブ20の組み込み作業は、第一流水路10および第二流水路11を一体形成している導管部材28を取り付ける前に行なわれる。すなわち、サーモスタットバルブ20の組み込み前には、第二流水路11の流入口11bは開放された状態となっている。また、第一流水路10の上部には、蓋部30と係止可能に形成された孔10aが形成され、前記蓋部30はOリング31を介して前記孔10aに密着状態で強固に係止される。なお、この係止の手段は、例えば、溶着あるいは融着による手段でもよく、係止することができれば、どのような手段でもよい。
このような構成において、サーモスタットバルブ20を組み込む作業は、エレメントガイド27を第二流水路11の流入口11bから挿入し導管部材28に係止する工程と、バルブ部22を前記流入口11bから挿入しスプリング受け部29により前記流入口11bに係止する工程と、前記孔10aから感温部21等を挿入し嵌め込む工程と、蓋部30を前記孔10aに係止し装着する工程により行うことができる。
あるいは、前記サーモスタットバルブ20の組み込み作業は、図6に示す構成により行なってもよい。図6においては、第一流水路10と、第二流水路11とは、夫々別体として形成される。第一流水路10の下部、および第二流水路11の上部には、夫々孔10cおよび11dが形成されている。そして、前記孔10cの周縁には係止部10bが形成され、一方、前記孔11dの周縁には係止部11cが形成されている。前記係止部10bと係止部11cとは、Oリング32を介して強固に係止するように構成されている。
このような構成において、サーモスタットバルブ20を組み込む作業は、バルブ部22を第二流水路11の流入口11bから挿入し、スプリング受け部29により前記流入口11bに係止する工程と、前記孔10cあるいは孔11dから感温部21等を挿入し嵌め込む工程と、第一流水路10と第二流水路11とを係止する工程とにより行うことができる。
なお、図5および図6に示した構成は、夫々一例を示すものであって、サーモスタットバルブ20の感温部21を第一流水路10に、バルブ部22を第二流水路11に設置可能な構成であればよい。
なお、図5および図6に示した構成は、夫々一例を示すものであって、サーモスタットバルブ20の感温部21を第一流水路10に、バルブ部22を第二流水路11に設置可能な構成であればよい。
また、前記実施の形態においては、サーモスタットバルブ20をウォータージャケット5、6の流出口5a、6a付近に設けた例を示したが、図7に示すようにウォーターポンプ14の手前に設けてもよい。すなわち、その場合には、第二流水路11においてラジエータ13を通過し、放熱された冷却水のシリンダへの供給が制御される。
また、図8に示すように、冷却水の流れる方向に対し、サーモスタットバルブ20のバルブ部22の開閉作動方向が、図1、図2とは逆方向となるように設置してもよい。さらには、ウォーターポンプをヘッド部に直接設けてもよい。
以上のように、図1乃至図3に示した構成に限らず、図4乃至図8に示した構成を用いても、前記した一実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、図8に示すように、冷却水の流れる方向に対し、サーモスタットバルブ20のバルブ部22の開閉作動方向が、図1、図2とは逆方向となるように設置してもよい。さらには、ウォーターポンプをヘッド部に直接設けてもよい。
以上のように、図1乃至図3に示した構成に限らず、図4乃至図8に示した構成を用いても、前記した一実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、前記した実施の形態においては、ラジエータ13が介装された第二流水路11の管径に対して、サーモスタットバルブ20の感温部21が介装された第一流水路10の管径は小さく形成されることが好ましい。すなわち、このように形成されることにより、冷機する場合よりも暖機する場合のほうが、ウォーターポンプ14から吐出される冷却水量が少なくなり、暖機および冷機を夫々効率的に行うことができる。
本発明は、例えば、自動車等に使用されるエンジンの冷却水温度を可変制御する冷却水温度制御系において好適に用いることができる。
1 冷却装置
2 シリンダ
3 シリンダヘッド
4 シリンダブロック
5 ウォータージャケット(循環水路)
6 ウォータージャケット(循環水路)
10 第一流水路
11 第二流水路
12 ヒータ
13 ラジエータ
14 ウォーターポンプ
20 サーモスタットバルブ
21 感温部
22 バルブ部
2 シリンダ
3 シリンダヘッド
4 シリンダブロック
5 ウォータージャケット(循環水路)
6 ウォータージャケット(循環水路)
10 第一流水路
11 第二流水路
12 ヒータ
13 ラジエータ
14 ウォーターポンプ
20 サーモスタットバルブ
21 感温部
22 バルブ部
Claims (3)
- 相互に連通する循環水路が形成された、内燃機関のシリンダヘッド及びシリンダブロックを具備し、ラジエータによって放熱した冷却水を循環させることによりシリンダ内を冷却する内燃機関の冷却装置であって、
冷却水を前記シリンダヘッドの循環水路に吐出するウォーターポンプと、前記シリンダヘッドの循環水路の流出口から前記ウォーターポンプの吸込み口に接続された第一流水路と、感温部で検出した冷却水温度によりバルブ部を開閉動作するサーモスタットバルブと、前記サーモスタットバルブのバルブ部および前記ラジエータを介装して、前記シリンダブロックの循環水路の流出口から前記ウォーターポンプの吸込み口に接続された第二流水路とを備え、
前記サーモスタットバルブの感温部が前記第一流水路に設けられ、前記感温部が検出した冷却水の温度により、前記サーモスタットバルブが開閉動作し、前記第二流水路の開閉制御を行うことを特徴とする内燃機関の冷却装置。 - 前記サーモスタットバルブは、所定の温度に対して、前記感温部の検出温度が高温の場合には前記第二流水路を開き、前記検出温度が低温の場合には前記第二流水路を閉じることを特徴とする請求項1に記載された内燃機関の冷却装置。
- 前記第一流水路内において、前記感温部よりも下流側に、車室内空気を加熱するヒータ手段をさらに備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された内燃機関の冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004021140A JP2005214064A (ja) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | 内燃機関の冷却装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012031736A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Daihatsu Motor Co Ltd | エンジン冷却系システム |
JP2019194476A (ja) * | 2018-05-04 | 2019-11-07 | イエフペ エネルジ ヌヴェルIfp Energies Nouvelles | ランキンサイクルの閉ループを含む2つのサーモスタットを備えたエンジン冷却システム |
-
2004
- 2004-01-29 JP JP2004021140A patent/JP2005214064A/ja active Pending
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