JP2005337140A - Cooling water passage structure for engine - Google Patents

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JP2005337140A JP2004158111A JP2004158111A JP2005337140A JP 2005337140 A JP2005337140 A JP 2005337140A JP 2004158111 A JP2004158111 A JP 2004158111A JP 2004158111 A JP2004158111 A JP 2004158111A JP 2005337140 A JP2005337140 A JP 2005337140A
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Tomoki Nishino
知樹 西野
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Mitsubishi Motors Corp
三菱自動車工業株式会社
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling water passage structure for an engine capable of suppressing liner deformation which is easily produced by bolt fastening with a cylinder head and preventing overcooling by cooling water by optimizing depth of the cooling jacket of a cylinder block.
SOLUTION: The cylinder block 2 including a cylinder S having a piston 7 slidably stored therein, the cooling jacket 19 formed around the cylinder, and head bolts threadedly engaged in head bolt holes 18 formed on an outside of the cooling jacket of the cylinder block 2 are provided. The cooling jacket 19 is formed to get the deepest part e3 at a part on a position on a line connecting a head bolt axis Ob and a cylinder axis Os.
COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、シリンダヘッドとシリンダブロックとがボルト締結されたエンジンに設けられ、シリンダブロックに冷却水の循環する冷却ジャケットを設けると共にその外側にボルト穴が位置するエンジンの冷却水通路構造に関する。 The present invention includes a cylinder head and a cylinder block is provided in the engine that has been bolted to a cooling water passage structure for an engine in which the bolt holes are located on the outer side provided with a cooling jacket for circulating cooling water to the cylinder block.

多気筒エンジンはシリンダブロック及びシリンダヘッド内にそれぞれ冷却ジャケットを設け、エンジンの発生する燃焼熱を冷却ジャケット内を循環する冷却水で吸収し、これをラジエータ側で大気に放出する冷却装置を備える。 Multi-cylinder engine is provided with a respective cooling jacket in the cylinder block and the cylinder head, to absorb the combustion heat generated by the engine to the cooling water circulating through the cooling jacket, which comprises a cooling device for releasing to the atmosphere by the radiator side. このような冷却装置を備えるエンジンのシリンダブロックの冷却に当たっては気筒毎の温度格差、ライナ深さ、ライナ周方向の温度格差をそれぞれ抑制し、ライナ全周にわたり均一な温度分布となることが基本的に要求される。 Such cooling device temperature difference for each cylinder when the cooling of the cylinder block of the engine with a liner depth to suppress respective temperature gap between the liner circumferentially, it is basically a uniform temperature distribution over the entire circumference liner is required to. 一方、フリクションの観点から言えば、シリンダブロックは温度がそこそこ高いほうがよく、更に、出力の観点からは低いほうが良い。 On the other hand, from the viewpoint of friction, the cylinder block may prefer temperatures modestly higher, further, lower the better in terms of output.

ところで、ライナ下部の温度を低くしても、充填効率や吸入空気温度低下にはほとんど効かないため、ライナ下部温度は高めに保ちたい。 Incidentally, since the by lowering the temperature of the liner lower portion, not effective little to charging efficiency and the intake air temperature decreases, the liner lower temperatures want to keep the increase. また、シリンダブロックのライナに達する熱は上側ほど高く、下側ほど低いため、ライナ下部はさほど冷却を必要としないことより、冷却ジャケットの深さは適度に浅くして良いみなされる。 The heat reaching the liner of the cylinder block as the upper high and low as the lower side, from the liner lower portion does not require much cooling, the depth of the cooling jacket is considered good moderately shallow.

ところで、シリンダヘッドとシリンダブロックとの結合剛性の向上のために、ヘッドボルトの螺子部と螺合するシリンダブロックに設けたボルト螺子穴はシリンダブロック下方のバルクヘッドに設けることが好ましい。 Meanwhile, in order to improve the coupling rigidity between the cylinder head and the cylinder block, a bolt screw hole provided in the cylinder block to be screwed with the screw portion of the head bolt it is preferably provided in the cylinder block below the bulkhead. このようにした場合、シリンダブロックのトップデッキ面全体を持ち上げ、これとガスケットを介し対向するシリンダヘッドの下壁とのシール性を確保する上で有効なためである。 In such a case, lift the entire top deck surface of the cylinder block, in order on a valid to ensure sealing of the lower wall of the opposing cylinder head through which the gasket. しかし、このような構造は他の設計要件が加わることで、必ずしも有効な構造として採用し難く、通常は、可能な限りバルクヘッドに接近させるが、結局、シリンダライナの深さのほぼ中間位置ぐらいに位置することとなり易い。 However, such a structure that the joining of other design requirements, always difficult to employ as a valid structure, usually is brought close to the bulkhead as possible, after all, about a substantially intermediate position in the depth of the cylinder liner It tends to be positioned in.

このようなシリンダブロックではそのボルト螺子穴にシリンダヘッドボルトの螺子部が螺合する際、ボルト軸力により多大な応力が発生し、シリンダブロック上部、特に、トップデッキ面近傍のボアに変形が生じ、これがボア内側のシリンダライナにも変形を生じさせることとなる。 When the threaded portion of such a cylinder block cylinder head bolt to the bolt screw hole screwed, great stress is generated by a bolt axial force, the cylinder block upper, in particular, it is deformed in the top deck surface vicinity of the bore caused This is to cause deformation in a bore inside the cylinder liner. このようなシリンダライナの変形はピストンリングやオイルリングの追従性悪化という問題を生じ、ライナの偏磨耗を招くという問題を生じている。 Such deformation of the cylinder liner is caused the problem of follow-up deterioration of the piston ring and oil ring has arisen a problem that leads to uneven wear of the liner.

そこで、特開平11−6462号公報(特許文献1)の技術では、冷却ジャケットをボルト螺子穴より深くして、冷却ジャケットの低壁に歪集中部を設け、ボルト螺子穴のボス部側よりシリンダライナに向かう変形を歪集中部が遮断し、シリンダライナの変形を防止している。 Therefore, in the technique of JP-A-11-6462 (Patent Document 1), a cooling jacket and deeper than the bolt screw hole, the strain concentration portion provided in the lower wall of the cooling jacket, the cylinder from the boss portion of the bolt screw holes deformation toward the liner cut off the strain concentration portions, thereby preventing the deformation of the cylinder liner.

更に、特開平7−127519号公報(特許文献2)にはスラスト側とアンチスラスト側の部分の冷却ジャケットを浅底部としたものを開示している。 Further, in JP-A 7-127519 (Patent Document 2) discloses a material obtained by the cooling jacket portions of the thrust side and the anti-thrust side and shallow bottom.

特開平11−6462号公報 JP 11-6462 discloses 特開平7−127519号公報 JP-7-127519 discloses

しかし、特許文献1の技術の場合、歪集中部が肉薄となるような特殊構造を必要とするし、冷却ジャケットの全周がボルト螺子穴より深く、ライナの過冷却を招くという可能性がある。 However, if the technique of Patent Document 1, to tectonic unit requires special structure such that thin, the entire circumference of the cooling jacket deeper than the bolt screw hole, there is a possibility of causing excessive cooling of the liner . 特許文献2の技術の場合、アンチスラスト側もしくはスラスト側に設けられた浅底部によってボルト締結時の応力がシリンダライナに伝わり易く、シリンダボアの変形を防止できないし、不必要に深底部を設けているので、最適なシリンダブロック冷却を得ることも出来ない。 For the technique of Patent Document 2, the stress at the time of bolt fastening is easily transmitted to the cylinder liner by shallow bottom portion provided on the anti-thrust side or thrust side, do not prevent the deformation of the cylinder bore, it is unnecessarily provided deep bottom so it can not be optimal cylinder block cooling.

このように、従来のシリンダブロックでは、ボルト螺子穴のボス部が冷却ジャケットの深さより浅い場合、冷却ジャケットの外側に位置するボス部の変形は冷却ジャケットに干渉されて防止される。 Thus, in the conventional cylinder block, when the boss portion of the bolt screw holes are shallower than the depth of the cooling jacket, the deformation of the boss portion located on the outer side of the cooling jacket is prevented is interference to the cooling jacket. しかし、上述の最適なシリンダブロック冷却を勘案した場合、冷却ジャケット深さがむやみに深いため、不要にライナ下部を冷却してフリクション増加を招く傾向にある。 However, when considering the optimum cylinder block cooling described above, since the unnecessarily deep cooling jacket depth, they tend to lead to friction increased unnecessarily cool the liner lower portion. 即ち、従来のシリンダブロックではその冷却ジャケットの形状設定にあたって、ライナ変形防止と過冷却防止のバランスを採ることが困難であった。 That is, in the conventional cylinder block when shape setting of the cooling jacket, it is difficult to take a balance between prevention and supercooling prevention liner deformation.

本発明は、以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、シリンダブロックの冷却ジャケットの深さの適正化を図り、シリンダヘッドとのボルト締結により生じ易いライナ変形を抑えることと、冷却ジャケットの冷却水による過冷却を防止することとの両立を図れるエンジンの冷却水通路構造を提供することにある。 The present invention has been made based on the above-described problems, it is an object, it aims to optimize the depth of the cooling jacket of the cylinder block, to suppress easy liner deformation caused by bolting the cylinder head If, and to provide a cooling water passage structure for an engine that attained a compatibility between preventing excessive cooling by the cooling water of the cooling jacket.

この発明の請求項1に係るエンジンの冷却水通路構造は、ピストンが摺動可能に収容されるシリンダを有するシリンダブロックと、上記シリンダ周りに形成される冷却ジャケットと、上記シリンダブロックの冷却ジャケット外側に形成されたヘッドボルト穴に螺合されるヘッドボルトとを備え、上記冷却ジャケットは上記ヘッドボルト軸中心と上記シリンダ軸中心を結んだ線上に位置する箇所において最深部を得るように形成されることを特徴とする。 Cooling water passage structure for an engine according to claim 1 of the present invention comprises a cylinder block having a cylinder in which the piston is slidably housed, the cooling jacket formed around the cylinder, the cooling jacket outside the cylinder block and a head bolt to be screwed to form a head bolt hole was in, the cooling jacket is formed so as to obtain the deepest at the point located on a line connecting the head bolt shaft center and the cylinder axis center it is characterized in.

請求項2の発明は、請求項1記載のエンジンの冷却水通路構造において、上記冷却ジャケットは上記最深部を含む深底部を有し、該深底部は上記ヘッドボルト軸中心と上記シリンダ周面の接線を結んだ範囲内に形成されることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, in the cooling water passage structure according to claim 1, wherein the engine, the cooling jacket has a deep portion including the deepest portion, the deep bottom the head bolt shaft center and the cylinder peripheral surface characterized in that it is formed in a range connecting the tangent.

請求項3の発明は、請求項2記載のエンジンの冷却水通路構造において、上記深底部よりも浅底に形成された浅底部を有し、該浅底部と上記最深部は同最深部を除く上記深底部を斜面によって形成することにより滑らかに繋がるように形成されることを特徴とする。 A third aspect of the present invention, in the cooling water passage structure according to claim 2, wherein the engine has a shallow bottom portion formed in a shallow than the depth bottom, shallow bottom portion and the deepest portion excluding the deepest portion characterized in that it is formed so as to be connected smoothly by forming the inclined surface the deep bottom.

請求項4の発明は、請求項1記載のエンジンの冷却水通路構造において、上記冷却ジャケットの最深部はピストン作動範囲と同等に形成されることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention, in the cooling water passage structure according to claim 1, wherein the engine, the deepest portion of the cooling jacket is characterized in that it is formed equal to the piston operating range.

この発明によれば、ボルト締結時にボルトからボアヘ最も応力が伝わりやすく最もボアが変形し易いボルト穴の箇所の冷却ジャケットの深さを他の箇所に比べて深くしたので、エンジンの過冷却を防止しつつ、ボルト軸力によるシリンダライナの変形を防止することができる。 According to the present invention, since the deep than the cooling depth of jacket portions of easily bolt holes most bore deformation Boahe most stress is easily transmitted from the bolt when the bolt fastening elsewhere, preventing supercooling of the engine and while it is possible to prevent deformation of the cylinder liner due to the bolt axial force.

更に、冷却ジャケット全体を深くつくり、不要にライナ下部を過冷却することによるフリクション増大を防止しながら、ヘッドボルト締結時のシリンダライナに伝わる応力を低減でき、より一層ボルト軸力によるシリンダライナの変形を効果的に防止できる。 Furthermore, it makes deeper the entire cooling jacket, unnecessarily while preventing friction increase due to supercooling the liner lower portion, can reduce the stress transmitted to the cylinder liner at the head bolt fastening, more deformation of the cylinder liner due to the bolt axial force It can be effectively prevented.

更に、冷却ジャケットの製造の容易化、及び、ボアに伝達される応力がほぼ一定となるようにするために、浅底部と深底部は斜面によって滑らかに繋がるように形成されるので、砂中子、金型による冷却ジャケット造型の容易化を図れる。 Furthermore, facilitation of manufacture of the cooling jacket, and, in order to stress transmitted to the bore to be substantially constant, since the shallow bottom part and a deep bottom portion is formed so as to be connected smoothly by the slope, the sand core , thereby to facilitate the cooling jacket molding using a mold.

更に、最深部を少なくともピストンストロークの範囲と同等に形成することによりボアの変形によるピストンリングやオイルリングの追従性悪化という問題が解消され、しかも、ライナ下部の過冷却を防止できるので温度低下によるフリクションの増大を防止できる。 Furthermore, in accordance with at least a problem that follow deterioration of the piston ring and oil ring according to the bore deformation by forming the equivalent range of the piston stroke is eliminated, moreover, a temperature drop can be prevented supercooling of the liner lower the deepest the increase of the friction can be prevented. さらに、ピストン位置が下方になる程筒内圧は低下するため燃焼ガスの吹き抜け量を低減できる。 Furthermore, extent cylinder pressure piston position is below can reduce the blow quantity of the combustion gas to decrease.

図1乃至3にはこの発明の一実施形態としてのエンジンの冷却水通路構造が適用された多気筒エンジンを示した。 The cooling water passage structure for an engine according to an embodiment of the present invention showed a multi-cylinder engine, which is applied in FIGS. 1-3.
この多気筒エンジン(以後単にエンジンと記す)Eのエンジン本体1は複数のシリンダSを直列に有するシリンダブロック2とその上側にヘッドボルト(以後単にボルト3と記す)で一体的に締結されたシリンダヘッド4及びヘッドカバー5と、シリンダブロック2の下側に一体結合されるクランクケース10と、オイルパン6とを有する。 The multi-cylinder engine (hereinafter simply referred to as engine) E of the engine body 1 includes a plurality of cylinders which are fastened integrally with the cylinder S in the cylinder block 2 and the head bolt on its upper side with a series (hereinafter simply referred to as a bolt 3) a head 4 and the head cover 5, a crankcase 10 which is integrally coupled to the lower side of the cylinder block 2, and an oil pan 6. エンジンEは同一形状のシリンダSをエンジン長手方向Xに4つ有し、各シリンダS内にはピストン7が上下摺動可能に配備され、シリンダライナ8、ピストン7、シリンダヘッド4の下壁9間に燃焼室Cが容積可変な状態で形成されている。 Engine E has four cylinders S of the same shape in the engine longitudinal direction X, is in each cylinder S pistons 7 are provided movable vertically slidable, a cylinder liner 8, the piston 7 under the cylinder head 4 wall 9 combustion chamber C is formed by a variable volume state during.

シリンダブロック2とその上側のシリンダヘッド4との間にはガスケット11が配備され、両者は複数のヘッドボルト3の締付によってシリンダブロック2の上壁201u(トップデッキ)とシリンダヘッド4のヘッド下壁9とがガスケット11を挟持した状態で強固に一体結合されている。 Between the cylinder block 2 and its upper cylinder head 4 is the gasket 11 is deployed, both the upper wall 201u (top deck) of the cylinder block 2 by tightening a plurality of head bolt 3 and the head of a cylinder head 4 are firmly integrally coupled in the wall 9 is sandwiching the gasket 11.

シリンダヘッド4はシリンダブロック2の上壁201u(図2、図3参照)にガスケット11を介し圧接され各シリンダ対向部aが形成されるヘッド下壁9と、その上側のヘッド冷却ジャケット13と、その上側で動弁系収容空間14の低壁となるヘッド中間壁15とそれらの前後左右を囲む外周壁16とを備える。 Of the upper wall 201u cylinder head 4 a cylinder block 2 (see FIGS. 2 and 3) and head lower wall 9 of the cylinder facing portions a is pressed against a gasket 11 is formed, the head cooling jacket 13 of the upper, comprising a head intermediate wall 15 serving as a low wall of valve system housing space 14 at its upper side and the outer peripheral wall 16 surrounding the left and right front and rear thereof.

図4に示すように、シリンダヘッド4の各シリンダ対向部aの外周回りには、ほぼ所定間隔を介してヘッドボルト3が嵌挿されるボルト貫通穴17が形成される。 As shown in FIG. 4, on the outer periphery around each cylinder facing portions a of the cylinder head 4, a bolt through hole 17 which the head bolt 3 is inserted substantially through a predetermined distance is formed. 各ボルト貫通穴17はシリンダブロック2の上壁201u(トップデッキ)のボルト穴18(図5参照)に対向するように形成されている。 Each bolt through holes 17 are formed so as to face the bolt hole 18 (see FIG. 5) of the upper wall 201u cylinder block 2 (top deck). これによりヘッドボルト3はボルト貫通穴17、ガスケット11の不図示の貫通穴、ボルト穴18に順次差し込まれ、ボルト穴18の螺子部(図6参照)に螺着され、シリンダヘッド4をシリンダブロック2に締結するように構成されている。 Thus head bolt 3 bolt through holes 17, through holes (not shown) of the gasket 11 are sequentially inserted into the bolt hole 18, it is screwed to the screw portion of the bolt hole 18 (see FIG. 6), a cylinder head 4 a cylinder block It is configured so as to conclude the 2.

シリンダブロック2は図1、図5においてシリンダ長手方向Xに沿って等間隔で直列状に4つのシリンダSを配設され、シリンダSの外周回りを順次連続的に覆う冷却ジャケット19が形成され、更に、その冷却ジャケット19の外側が外壁21で覆われている。 Cylinder block 2 is 1, is arranged with four cylinders S in series form at equal intervals along the cylinder longitudinal direction X in FIG. 5, a cooling jacket 19 which sequentially continuously covers the outer periphery around the cylinder S is formed, Furthermore, outside of the cooling jacket 19 is covered by the outer wall 21. しかも、冷却ジャケット19はシリンダブロック2の長手方向Xの一端に不図示のウオーターポンプからの冷却水を流入させる流入口20(図1参照)が形成され、更に、冷却水をシリンダヘッド4側のウオータージャケット13に流動させるよう上壁201u(トップデッキ)に連続する開口(図5参照)を有する。 Moreover, the cooling jacket 19 of the cylinder block 2 a longitudinal direction X of one end to the inlet 20 for flowing cooling water from water pump (not shown) (see FIG. 1) is formed, further, the cooling water in the cylinder head 4 side has an opening (see FIG. 5) that is continuous with the upper wall 201u (top deck) so as to flow in the water jacket 13. なお、この開口はシリンダヘッド4側の複数の連通口22(図4参照)を通して冷却ジャケット13に連通している。 Incidentally, this opening communicates with a cooling jacket 13 through a plurality of communication ports 22 of the cylinder head 4 side (see FIG. 4).

シリンダブロック2はアルミニウム合金製とされるが、ピストン7との間の耐摩耗性を向上させるため、ブロック主部201の鋳造時に鋼合金(鋳鉄等でもよい)による別体のシリンダライナ8がシリンダブロック2に鋳ぐるみ処理される。 Cylinder block 2 but is made of an aluminum alloy, to improve the wear resistance between the piston 7, separate the cylinder liner 8 according to the steel alloy (or a cast iron, etc.) during casting of the block main portion 201 is a cylinder is casting-processed block 2. シリンダブロック2はブロック主部201と、同ブロック主部201に鋳込まれる4つのシリンダライナ8と、各シリンダSの外周部分に形成される冷却ジャケット19と、ブロック主部201の下部をなすスカート部202とが一体的に鋳造されている。 Skirt forming the cylinder block 2 and the block main portion 201, and four cylinder liner 8 that is cast in the block main portion 201, a cooling jacket 19 which is formed at the periphery of the cylinders S, the lower portion of the block main portion 201 parts 202 and are integrally cast.

シリンダライナ8はシリンダブロック2の上壁201u(トップデッキ)側の段部Jに係合する鍔部801を設け、外表面全域がシリンダボア部bに鋳込まれた状態で一体鋳造される。 Cylinder liner 8 a flange portion 801 which engages with the stepped portion J of the upper wall 201u (top deck) of the cylinder block 2 is provided, the outer entire surface is integrally cast in the state of being cast into the cylinder bore portion b.
図1に示すように、ブロック主部201はそのエンジン長手方向Xに沿って連続形成されるシリンダボア部bの外側を冷却ジャケット19で覆い、更にその外側全域を外壁部21により覆うように形成される。 As shown in FIG. 1, the block main portion 201 covers the outside of the cylinder bore portion b which is continuously formed along the engine longitudinal direction X by a cooling jacket 19, it is formed so as to cover the outer entire by the outer wall portion 21 that. 更に、図2に示すように、冷却ジャケット19の上部は上壁201u(トップデッキ)で、下部はジャケット下壁201dで覆われる。 Furthermore, as shown in FIG. 2, the top of the cooling jacket 19 in the upper wall 201u (top deck), the lower is jacketed lower wall 201d.

図5、図6に示すように、シリンダブロック2の外壁部21には各シリンダのシリンダ周方向に沿って複数のボルト穴18が所定縦長さh1で形成され、各ボルト穴18の周縁近傍のボス域25が冷却ジャケット19側に突き出すよう形成され、この部位の剛性強化が図られている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the outer wall 21 of the cylinder block 2 a plurality of bolt holes 18 along the cylinder circumferential direction of the cylinders is formed at a predetermined vertical length h1, of the vicinity of the periphery of the bolt hole 18 boss region 25 is formed so as to protrude to the cooling jacket 19 side, the rigidity strengthening this region is achieved.

図5、図6に示すように、シリンダブロック2の冷却ジャケット19はそのジャケット下壁201dの縦方向Zでの深さが冷却ジャケット19の長手方向(エンジン長手方向X)に沿って変化して形成される。 As shown in FIGS. 5 and 6, the cooling jacket 19 of the cylinder block 2 are changed depth in the longitudinal direction Z of the jacket lower wall 201d is along the longitudinal direction (the engine longitudinal direction X) of the cooling jacket 19 It is formed. 即ち、冷却ジャケット19の深さは比較的浅い深さHaの浅底部e1と、深さHaより連続的に大きく成る、即ち、比較的深い傾斜壁を有する深底部e2と、深底部e2内で特に深い深さHcの最深部e3及びその間の隆起部e4を下記のように設定している。 That is, the depth of the cooling jacket 19 and the shallow bottom portion e1 of the relatively shallow depth Ha, continuously than the depth Ha increases, i.e., a deep bottom e2 having a relatively deep inclined wall, within the deep bottom e2 especially deep depth Hc of the deepest e3 and between the ridges e4 are set as follows.

即ち、図5に示すように、冷却ジャケット19はその平面視において、各シリンダSの外周のボルト穴18のヘッドボルト軸中心Obと、これが対向するシリンダSのシリンダ軸中心Osを結ぶ直線m上に冷却ジャケット19の最深部e3が所定幅で形成される。 That is, as shown in FIG. 5, the cooling jacket 19 in a plan view, a head bolt shaft center Ob of the bolt holes 18 of the outer periphery of each cylinder S, which is on the straight line m connecting the cylinder axis center Os of the cylinder S which faces deepest e3 of the cooling jacket 19 is formed with a predetermined width.

更に、図5に示すように、深底部e2はヘッドボルト軸中心Obとシリンダ周面の接線nを結んだ範囲内(図5に複数の縦線で覆った領域)に形成される。 Furthermore, as shown in FIG. 5, the deep bottom e2 is formed within connecting the tangent n of the head bolt axis center Ob and the cylinder peripheral surface (area covered by a plurality of vertical lines in FIG. 5). この領域でシリンダライナ8はボス域25と対向しているが、この対向部分に深底部e2が形成されているため、ヘッドボルト3の締結によりボス域25にボア中心方向に向けての応力が発生する場合、ボス域25がボア部b側に対して変位してもその変位は深底部e2で吸収され、ボア部b側のシリンダライナ8に加わらず、ヘッドボルト締結時のシリンダライナの変形を効果的に防止できる。 Although the cylinder liner 8 faces the boss region 25 in this region, stress in the order opposite portion deep bottom e2 is formed, the boss region 25 by engagement of the head bolt 3 towards the bore center direction when that occurs, the displacement also boss region 25 is displaced with respect to the bore portion b side is absorbed by the deep bottom e2, not applied to the cylinder liner 8 of the bore b side, deformation of the cylinder liner at the head bolt It can be effectively prevented.

しかも、ここでの深底部e2はその中間部に深さHcの最深部e3を備える。 Moreover, deep bottom e2 here comprises a deepest e3 depth Hc in the middle portion. 各最深部e3は上述のように、ヘッドボルト軸中心Obとシリンダ軸中心Osを結ぶ直線m上に位置し、ヘッドボルト締結時に最もボス域25がボア部b側に変位する可能性の大きい部位であり、特に、深さが大きく設定されることで、シリンダライナの変形をより効果的に防止している。 Each deepest portions e3, as described above, located on the straight line m connecting the head bolt axis center Ob and the cylinder shaft center Os, a large portion of the possibly most boss region 25 at the head bolt fastening is displaced in the bore b side , and particularly, that the depth is greater, and more effectively prevent deformation of the cylinder liner.

更に、ここでは深底部e2間に突き出し量tの隆起部e4を設けた。 Moreover, here it is provided a raised portion e4 protruding amount t between the deep bottom e2. このように隆起部e4を設けることで、深底部e2の全域における応力の分布が均一化されるようにしており、これにより各ボス域25の変形を抑制し、シリンダライナの変形をより一層効果的に防止している。 By providing the ridge e4, and so the distribution of stress in the entire region of the deep portion e2 is made uniform, thereby suppressing deformation of the bosses zone 25, more effectively the deformation of the cylinder liner It has been prevented.

ここでは気筒列中間部に位置する深底部e2が中間部に一対の最深部e3を設けているが、場合により、これら一対の最深部e3を一体化させて、構成の簡素化を図ってもよい。 Here the deep bottom e2 located cylinder row intermediate portion is provided with a pair of deepest e3 in the intermediate portion, but optionally, the pair of unites the deepest e3, even achieves a simplified structure good.
なお、接線nに代えて、ヘッドボルト3の周面とシリンダライナ8の周面との接線n'(図5の左端部に表示する)の範囲内に深底部e2を設定しても、ほぼ同様の作用、効果が得られる。 Instead of the tangent n, it is set deep bottom e2 within the tangent n the circumferential surface and the circumferential surface of the cylinder liner 8 of the head bolt 3 '(displayed on the left end portion of FIG. 5), substantially similar operations, and effects.

更に、浅底部e1の縦方向Zでの深さHaはボルト穴18の縦長さh1より短くしている。 Furthermore, the depth in the longitudinal direction Z of the shallow bottom portion e1 Ha is shorter than longitudinal length h1 of the bolt hole 18. これによってシリンダ下部の過冷却を防止できる。 This can prevent the excessive cooling of the cylinder bottom.
傾斜壁を有する深底部e2の深さHbは変化しており、ボス部25の縦長さh1より短い上部位より大きな下部位にわたり変化するよう設定される。 Depth Hb of the deep bottom e2 having inclined walls is changing, is set so as to vary over a large bottom of a shorter upper position than the vertical length h1 of the boss portion 25. これにより、互いに隣り合う浅底部e1と深底部e2とを連続するように形成でき、互いが滑らかに繋がるように形成される。 This can formed continuous and shallow bottom part e1 and the deep bottom e2 adjacent to each other, are formed so that their leads smoothly.
しかも、深底部e2はその中間部に深さHcの最深部e3を備え、ボス部25に対し十分に縦方向に大きな深さHcの冷却ジャケット19を対向配備している。 Moreover, the deep bottom e2 has a deepest e3 depth Hc in the middle portion is opposed deploy a cooling jacket 19 of large depth Hc sufficiently in the vertical direction relative to the boss portion 25. 最深部e3の深さHcはピストン作動範囲Sp(図2参照)とほぼ同等に形成される。 Depth Hc of the deepest e3 is almost equally formed with piston operating range Sp (see FIG. 2).

このように、ここでは最深部e3の深さHcを少なくともピストン作動範囲Spと同等若しくはそれよりも若干深く形成しており、この深さHcをシリンダライナ8の長さと同等長さとしてしまうことはない。 Thus, here forms deep slightly depth Hc of the deepest e3 least piston operating range Sp and equal to or more also, that the depth Hc resulting in a length equal to the length of the cylinder liner 8 Absent. これにより、シリンダボア部bのシリンダライナ8の変形によるピストンリングやオイルリングの追従性悪化という問題が解消できる。 Thus, deformation problem that follow deterioration of the piston ring and oil ring according to the cylinder liner 8 of the cylinder bore portion b can be solved. しかも、同値が過度に大きくならない範囲に設定されるため、ライナ下部の過冷却を防止できるので温度低下によるフリクションの増大を防止できる。 Moreover, since the equivalence is set in a range not excessively large, the increase in friction due to a temperature drop can be prevented because it prevents over cooling of the liner lower portion.

このようなエンジンの冷却水通路構造が適用されたエンジンEでは、そのエンジンEの組み付け時に、シリンダヘッド4側のボルト貫通穴17より不図示のガスケット貫通穴を経てシリンダブロック2側のボルト穴18にボルト3を挿通させ、ボルト穴内の螺子部にボルト3を所定の締結トルクで締結処理することでシリンダヘッド4をシリンダブロック2に締結させる。 In such engines the engine cooling water passage structure is applied to E, during assembly of the engine E, a cylinder block 2 side of the bolt hole 18 through the gasket through holes (not shown) from the bolt through holes 17 of the cylinder head 4 side the bolts 3 are inserted, is fastened to the cylinder head 4 to the cylinder block 2 by engaging process the screw portion of the bolt hole a bolt 3 with a predetermined fastening torque.

この際、締結トルクを受けたボルト穴18のボス域25及びその近傍の外壁部21が変形を生じるが、ボス域25とシリンダボア部bを接続するジャケット下壁201dはその深底部e2及び最深部e3により上下に十分に離れ、左右近傍の深底部e2の傾斜部位とも十分に離れている。 At this time, although the boss region 25 and the outer wall 21 of the vicinity of the bolt hole 18 which receives the fastening torque deformed, jacket lower wall 201d that connects the boss region 25 and the cylinder bore portion b thereof deep bottom e2 and the deepest portion e3 by sufficiently apart vertically, with the inclined portions of the right and left near the deep bottom portion e2 are sufficiently separated. このため、ボス域25側の変形のみが生じるがこれは冷却ジャケット19の空間で吸収され、冷却ジャケット19の内側のシリンダボア部bのシリンダライナ8側の変形を招くということを確実に防止できる。 Therefore, only the deformation of the boss region 25 side occurs which is absorbed in the space of the cooling jacket 19, can be reliably prevented that leads to the inside of the cylinder liner 8 side of the deformation of the cylinder bore portion b of the cooling jacket 19.

このように、ボルト締結の際、通常は、ボス域25側よりシリンダボア部b側ヘ応力が伝わりやすいのであるが、この箇所の冷却ジャケット19の深さHcを他の箇所に比べて深くしたので、効果的にシリンダボア部bの変形を防止できる。 Thus, when the bolt, usually, although easy to propagate the bore portion b Gawahe stress than the boss region 25 side, so deeply than the depth Hc of the cooling jacket 19 of the locations elsewhere , can be effectively prevent deformation of the cylinder bore portion b.
次に、エンジンの冷却水通路構造が適用されたエンジンの駆動時において、冷却水がシリンダブロック2の冷却ジャケット19を流動するとする。 Then, at the time of driving of an engine cooling water passage structure for an engine is applied, the cooling water flowing through the cooling jacket 19 of the cylinder block 2. この場合、浅底部e1では冷却水によるシリンダ上部が積極的に冷却され、深底部e2では冷却水が滞留するためシリンダ下部の冷却は抑制され、過冷却を防止してピストン7とシリンダライナ8とを適度に加熱保持して両者間での温度低下によるフリクションの増大を防止し、適正な油膜を確保でき、シリンダライナ8の内壁間のガス、潤滑油のシール性を改善できる。 In this case, the cylinder top of the cooling water in the shallow part e1 is actively cooled, cooling of the cylinder bottom for the deep bottom e2 coolant stagnates is suppressed, the piston 7 and the cylinder liner 8 to prevent supercooling the preventing an increase in friction due to temperature drop between them to hold moderately heated, can ensure proper oil film, can improve gas between the inner wall of the cylinder liner 8, the sealing of the lubricating oil.

即ち、従来のように、冷却ジャケット全体を深くつくり、不要にライナ下部を過冷却することを本発明では抑制しており、これによりフリクション増大を防止しながら、ボルト3の締結時の応力によるシリンダライナ8の変位を効果的に防止できる。 That is, as in the prior art, make deeper the entire cooling jacket, which inhibited the unnecessarily the present invention to supercooling the liner lower portion, thereby while preventing friction increase, the cylinder due to engagement at the stress of the bolt 3 displacement of the liner 8 can be effectively prevented.
更に、燃焼室ではピストン位置が下方になる程、筒内圧が低下する傾向にあるため、燃焼ガスの吹き抜け量を低減できる。 Further, in the combustion chamber higher the piston position becomes lower, since there is a tendency that the cylinder pressure is reduced, thereby reducing bleed emissions of combustion gases.

更に、浅底部e1と深底部e2は急激に変化すると深底部e2の冷却水の循環が悪化するが、本発明では深底部e2には高い冷却性能を要求していないため、急激に変化しても問題はない。 Furthermore, although the shallow bottom portion e1 and deep bottom e2 is rapidly changing the circulation of the cooling water of the deep bottom e2 is deteriorated, in the present invention because it does not require a high cooling performance in the deep bottom e2, rapidly changing there is no problem. しかしながら、浅底部e1と深底部e2が急激に変化すると冷却ジャケット19の造形時に中子や金型の抜き勾配を確保することが困難となる可能性があり、さらには、ボルト締結時にボアに伝達される応力が急激に変化する場合があるので、冷却ジャケット19の製造の容易化、及び、ボアに伝達される応力をほぼ一定とするために、浅底部e1と深底部e2を傾斜面の深底部e2によって滑らかに繋がるように形成している。 However, there is a possibility that it becomes difficult to secure a draft of the core or mold during shaping of the cooling jacket 19 and the shallow bottom portion e1 and deep bottom e2 changes rapidly, further, transmitted to the bore during bolting because it may stresses abruptly changes, facilitating the manufacture of the cooling jacket 19, and, in order to substantially a constant stress transmitted into the bore, the depth of the inclined surface of the shallow bottom portion e1 and deep bottom e2 It is formed so as to be connected smoothly by a bottom e2.

上述のところにおいて、シリンダライナの取り付け方法は鋳込みとしたが、圧入等の従来から実施されている方法、更にはライナレスシリンダブロックに対しても適応できる。 In place of the above, a method of attaching the cylinder liner was cast, the method being performed by a conventional press fitting or the like, and further can be adapted also for linerless cylinder block.

上述のところにおいて、本発明のエンジンは複数のシリンダSを直列に有するものとしたが、V型エンジン、更には単気筒エンジンにも同様に有効利用できる。 In place of the above, the engine of the present invention has been to have a plurality of cylinders S in series, V-type engine, more equally effectively utilized in the single-cylinder engine.

本発明の一実施形態としてのエンジンの冷却水通路構造が適用されたエンジンの概略側面図である。 Is a schematic side view of a cooling water passage structure has been applied engine engine as an embodiment of the present invention. は図1のエンジンのA−A線位置での部分切欠断面図である。 Is a partially cutaway sectional view taken along the line A-A position of the engine 1. は図1のエンジンのB−B線位置での部分切欠断面図である。 Is a partially cutaway sectional view taken along the line B-B position of the engine 1. 図1のエンジンのシリンダヘッドの底面図である。 It is a bottom view of a cylinder head of the engine 1. 図1のエンジンのシリンダブロックの上壁面図である。 A top wall view of a cylinder block of the engine 1. 図1のエンジンのシリンダブロックのジャケット下壁部の形状説明図である。 A shape explanatory view of the jacket lower wall portion of the cylinder block of the engine 1.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 エンジン本体 2 シリンダブロック 3 ボルトシリンダヘッド4 1 engine body 2 cylinder block 3 volts cylinder head 4
7 ピストン 18 ボルト穴 201u シリンダブロックの上壁 201d ジャケット下壁 25 ボス域 e1 浅底部 e2 深底部 e3 最深部 e4 隆起部 h1 ボルト穴の縦長さ E エンジン Hc 最深部の深さ Ob ヘッドボルト軸中心 Os シリンダ軸中心 S シリンダ Sp ピストン作動範囲 X 前後方向 Y 車幅方向 7 the piston 18 bolt hole 201u upper wall 201d jacket lower wall of the cylinder block 25 boss region e1 shallow bottom e2 deep bottom e3 of longitudinal length E engine Hc deepest portion of the deepest e4 ridges h1 bolt hole depth Ob head bolt shaft center Os cylinder axis center S cylinder Sp piston operating range X longitudinal direction Y in the vehicle width direction

Claims (4)

  1. ピストンが摺動可能に収容されるシリンダを有するシリンダブロックと、 A cylinder block having a cylinder in which the piston is slidably housed,
    上記シリンダ周りに形成される冷却ジャケットと、 A cooling jacket formed around the cylinder,
    上記シリンダブロックの冷却ジャケット外側に形成されたヘッドボルト穴に螺合されるヘッドボルトとを備え、 And a head bolt to be screwed into the head bolt hole formed in the cooling jacket outside of the cylinder block,
    上記冷却ジャケットは上記ヘッドボルト軸中心と上記シリンダ軸中心を結んだ線上に位置する箇所において最深部を得るように形成されることを特徴とするエンジンの冷却水通路構造。 The cooling jacket cooling water passage structure for an engine, characterized in that it is formed so as to obtain the deepest at the point located on a line connecting the head bolt shaft center and the cylinder axis.
  2. 請求項1記載のエンジンの冷却水通路構造において、 In the cooling water passage structure according to claim 1, wherein the engine,
    上記冷却ジャケットは上記最深部を含む深底部を有し、 The cooling jacket has a deep portion including the deepest portion,
    該深底部は上記ヘッドボルト軸中心と上記シリンダ周面の接線を結んだ範囲内に形成されることを特徴とするエンジンの冷却水通路構造。 The deep bottom cooling water passage structure for an engine, characterized in that it is formed in a range connecting the tangents of the head bolt shaft center and the cylinder peripheral surface.
  3. 請求項2記載のエンジンの冷却水通路構造において、 In the cooling water passage structure according to claim 2, wherein the engine,
    上記深底部よりも浅底に形成された浅底部を有し、 Has a shallow bottom portion formed in a shallow than the deep bottom portion,
    該浅底部と上記最深部は同最深部を除く上記深底部を斜面によって形成することにより滑らかに繋がるように形成されることを特徴とするエンジンの冷却水通路構造。 The cooling water passage structure for an engine, characterized by being formed so as to be connected smoothly by the shallow bottom portion and the deepest portion is formed by the inclined surface the deep bottom excluding the same deepest portion.
  4. 請求項1記載のエンジンの冷却水通路構造において、 In the cooling water passage structure according to claim 1, wherein the engine,
    上記冷却ジャケットの最深部はピストン作動範囲と同等に形成されることを特徴とするエンジンの冷却水通路構造。 The cooling water passage structure for an engine, wherein the deepest portion of the cooling jacket is formed equal to the piston operating range.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008150960A (en) * 2006-12-14 2008-07-03 Daihatsu Motor Co Ltd Cylinder block for multi-cylinder internal combustion engine
WO2008114693A1 (en) 2007-03-16 2008-09-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cylinder block
EP2131031A1 (en) * 2007-04-05 2009-12-09 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Engine
JP2011132851A (en) * 2009-12-24 2011-07-07 Fuji Heavy Ind Ltd Cylinder block structure
WO2015159696A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-22 日産自動車株式会社 Cylinder block
CN106014668A (en) * 2016-08-03 2016-10-12 安徽江淮汽车股份有限公司 Engine and cylinder water jacket thereof
WO2016179618A1 (en) * 2015-05-12 2016-11-17 Avl List Gmbh Liquid-cooled internal combustion engine

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008150960A (en) * 2006-12-14 2008-07-03 Daihatsu Motor Co Ltd Cylinder block for multi-cylinder internal combustion engine
JP4707648B2 (en) * 2006-12-14 2011-06-22 ダイハツ工業株式会社 Multi-cylinder internal combustion engine cylinder block
WO2008114693A1 (en) 2007-03-16 2008-09-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cylinder block
EP2131030A4 (en) * 2007-03-16 2013-01-02 Toyota Motor Co Ltd Cylinder block
EP2131030A1 (en) * 2007-03-16 2009-12-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cylinder block
US8256389B2 (en) 2007-03-16 2012-09-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cylinder block
EP2131031A4 (en) * 2007-04-05 2013-01-02 Yamaha Motor Co Ltd Engine
EP2131031A1 (en) * 2007-04-05 2009-12-09 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Engine
JP2011132851A (en) * 2009-12-24 2011-07-07 Fuji Heavy Ind Ltd Cylinder block structure
WO2015159696A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-22 日産自動車株式会社 Cylinder block
WO2016179618A1 (en) * 2015-05-12 2016-11-17 Avl List Gmbh Liquid-cooled internal combustion engine
CN106014668A (en) * 2016-08-03 2016-10-12 安徽江淮汽车股份有限公司 Engine and cylinder water jacket thereof

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