JP2006144675A - Temperature regulating device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、一般的には、内燃機関の温度調整装置に関し、より特定的には、ウォータジャケット内にスペーサが設けられた内燃機関の温度調整装置に関する。 The present invention generally relates to a temperature adjusting device for an internal combustion engine, and more particularly to a temperature adjusting device for an internal combustion engine in which a spacer is provided in a water jacket.
従来の内燃機関の温度調整装置に関して、たとえば、特開平5−195860号公報には、ウォータジャケットの水温上昇を速やかに行ない、暖房効果を向上させることを目的としたウォータジャケット容量可変装置が開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示された容量可変装置では、シリンダブロック内のウォータジャケットに、冷却水容量を変化させるための可動隔壁が設けられている。 With respect to a conventional temperature control device for an internal combustion engine, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-195860 discloses a water jacket capacity variable device for quickly increasing the water temperature of the water jacket and improving the heating effect. (Patent Document 1). In the capacity variable device disclosed in Patent Document 1, a water partition in a cylinder block is provided with a movable partition wall for changing the cooling water capacity.
また、特開平4−325711号公報には、シリンダの冷却性能の改善を目的とした内燃機関の冷却装置が開示されている(特許文献2)。特許文献2に開示された冷却装置は、シリンダ周りのウォータジャケット内に設けられ、伸縮自在なベローズに接続された隔壁を備える。ベローズを伸縮させて隔壁をシリンダ軸方向に移動させることによって、ウォータジャケットから冷却水を排出する。
エンジンで発生する熱は、ウォータジャケット内で循環される冷却水に回収され、ヒータを用いた暖房等に利用されている。しかしながら近年、エンジンの燃焼効率が向上するのに伴い、冷却水の温度を十分に上昇させることが難しくなっている。このため、エンジン始動直後は、ヒータがなかなか暖まらなかったり、冷寒地で十分なヒータ性能を確保できなかったりすることが懸念される。このような問題に対して、補助用の電気ヒータを別途、設けるなどの手段も考えられるが、この場合、燃費の悪化や製造コストの増大を招くことになる。 The heat generated in the engine is collected in cooling water circulated in the water jacket and used for heating using a heater. However, in recent years, as the combustion efficiency of the engine has improved, it has become difficult to sufficiently raise the temperature of the cooling water. For this reason, there is a concern that the heater does not readily warm immediately after the engine is started or that sufficient heater performance cannot be ensured in a cold region. In order to solve such a problem, a means for providing an auxiliary electric heater may be considered. However, in this case, the fuel consumption is deteriorated and the manufacturing cost is increased.
一方、上述の特許文献1では、可動隔壁を移動させ、ウォータジャケット内の冷却水容量を減少させることで、水温を速やかに上昇させようとしている。しかしこの場合、冷却水容量の増減を伴うため、冷却水を循環させる経路上に、リザーブタンクを設ける必要が生じる。特許文献1では、冷却水の増減は、ラジエータ用リザーブタンクにより補うとされているが、ウォータジャケット内で生じる冷却水の増減を、ラジエータ用リザーブタンクの容量で全て吸収することは難しい。リザーブタンクを新たに設けた場合、エンジン冷却系の部品点数が増え、製造コストが増大するという問題が発生する。また、隔壁の移動によって、冷却水をウォータジャケットから排出させる特許文献2に開示された冷却装置でも、同様の問題が発生する。 On the other hand, in Patent Document 1 described above, the water temperature is quickly increased by moving the movable partition wall and reducing the cooling water capacity in the water jacket. However, in this case, since the cooling water capacity is increased or decreased, it is necessary to provide a reserve tank on the path for circulating the cooling water. In Patent Document 1, the increase or decrease in the cooling water is compensated by the reserve tank for the radiator, but it is difficult to absorb all the increase or decrease in the cooling water generated in the water jacket with the capacity of the reserve tank for the radiator. When a reserve tank is newly provided, the number of parts of the engine cooling system increases, resulting in an increase in manufacturing cost. Further, the same problem occurs in the cooling device disclosed in Patent Document 2 in which cooling water is discharged from the water jacket by the movement of the partition walls.
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、簡易な構成で、冷却水に回収される熱量を幅広くコントロールできる内燃機関の温度調整装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and to provide a temperature control device for an internal combustion engine that can control the amount of heat recovered in cooling water with a simple configuration.
この発明に従った内燃機関の温度調整装置は、ボア壁の周囲にウォータジャケットが形成されたシリンダブロックと、ウォータジャケット内に配置され、ボア壁と隣り合うウォータジャケット内の位置に可変空間を形成するウォータジャケットスペーサと、ウォータジャケットの容積を保持したまま、可変空間の容積が変化するように、ウォータジャケットスペーサを移動させるアクチュエータとを備える。 An internal combustion engine temperature control device according to the present invention includes a cylinder block in which a water jacket is formed around a bore wall, and a variable space formed in a position in the water jacket adjacent to the bore wall. And an actuator that moves the water jacket spacer so that the volume of the variable space changes while maintaining the volume of the water jacket.
このように構成された内燃機関の温度調整装置によれば、ウォータジャケット内にウォータジャケットスペーサを設けることによって、そのウォータジャケットスペーサの分だけウォータジャケットの断面積が小さくなる。このため、ウォータジャケットに流れる冷却水の流速を大きくすることができる。また、アクチュエータによりウォータジャケットスペーサを移動させ、可変空間の容積を大きくすることで、より多くの冷却水を、ボア壁に隣り合う位置に導くことができる。これにより、ボア壁周辺から冷却水に回収する熱量を大幅に増大させることができる。また反対に、ウォータジャケットスペーサを、可変空間の容積が小さくなる方向に移動させると、ボア壁に隣り合う位置で冷却水の流れが妨げられる。したがって、この場合、ボア壁周辺から冷却水に回収する熱量を減少させることができる。 According to the temperature control device for an internal combustion engine configured as described above, by providing the water jacket spacer in the water jacket, the cross-sectional area of the water jacket is reduced by the amount of the water jacket spacer. For this reason, the flow velocity of the cooling water flowing through the water jacket can be increased. Further, by moving the water jacket spacer by the actuator and increasing the volume of the variable space, more cooling water can be guided to a position adjacent to the bore wall. Thereby, the amount of heat recovered from the periphery of the bore wall into the cooling water can be greatly increased. On the other hand, when the water jacket spacer is moved in the direction in which the volume of the variable space is reduced, the flow of the cooling water is prevented at a position adjacent to the bore wall. Therefore, in this case, the amount of heat recovered from the periphery of the bore wall into the cooling water can be reduced.
また、アクチュエータは、ウォータジャケットの容積を保持したままウォータジャケットスペーサを移動させる。このため、ウォータジャケットに流れる冷却水の量は、ウォータジャケットスペーサの移動によって変化せず、冷却水を蓄えるためのリザーブタンクを設ける必要がない。したがって、本発明によれば、簡易な構成で、内燃機関から冷却水に回収する熱量を幅広くコントロールすることができる。 The actuator moves the water jacket spacer while maintaining the volume of the water jacket. For this reason, the amount of cooling water flowing through the water jacket does not change due to the movement of the water jacket spacer, and there is no need to provide a reserve tank for storing the cooling water. Therefore, according to the present invention, it is possible to widely control the amount of heat recovered from the internal combustion engine to the cooling water with a simple configuration.
また、シリンダブロックは、可変空間を挟んでウォータジャケットスペーサに向い合う側壁を有する。好ましくは、アクチュエータは、ウォータジャケットスペーサから側壁までの距離が変化するように、ウォータジャケットスペーサを移動させる。このように構成された内燃機関の温度調整装置によれば、ウォータジャケットスペーサの移動時に、ボア壁と隣り合う位置に流れる冷却水の量を、効果的に増減させることができる。これにより、冷却水に回収される熱量を、より広い範囲でコントロールすることができる。 The cylinder block has a side wall facing the water jacket spacer across the variable space. Preferably, the actuator moves the water jacket spacer so that the distance from the water jacket spacer to the side wall changes. According to the temperature control device for an internal combustion engine configured as described above, the amount of cooling water flowing to a position adjacent to the bore wall can be effectively increased or decreased when the water jacket spacer moves. Thereby, the amount of heat recovered in the cooling water can be controlled in a wider range.
また好ましくは、アクチュエータは、ウォータジャケットスペーサと側壁とが接触しない状態が保持されるように、ウォータジャケットスペーサを移動させる。このように構成された内燃機関の温度調整装置によれば、ウォータジャケットスペーサが、可変空間の容積が小さくなる位置に位置決めされた場合であっても、ボア壁と隣り合う位置に冷却水を流すための可変空間を確保することができる。これにより、ボア壁の過度な温度上昇を防止することができる。 Preferably, the actuator moves the water jacket spacer so that the water jacket spacer and the side wall are not in contact with each other. According to the temperature control device for an internal combustion engine configured as described above, even when the water jacket spacer is positioned at a position where the volume of the variable space becomes small, the cooling water is allowed to flow to a position adjacent to the bore wall. Therefore, a variable space can be secured. Thereby, the excessive temperature rise of a bore wall can be prevented.
また好ましくは、ウォータジャケットに流れる冷却水から廃熱回収を積極的に行なう時、アクチュエータは、可変空間の容積が大きくなる方向にウォータジャケットスペーサを移動させる。このように構成された内燃機関の温度調整装置によれば、冷却水に回収する熱量を増大させることで、冷却水を介して行なう廃熱回収を積極的に行なうことができる。 Preferably, when the waste heat is positively recovered from the cooling water flowing in the water jacket, the actuator moves the water jacket spacer in a direction in which the volume of the variable space is increased. According to the temperature control device for an internal combustion engine configured as described above, the waste heat recovery performed through the cooling water can be actively performed by increasing the amount of heat recovered in the cooling water.
また好ましくは、廃熱回収を積極的に行なう時は、内燃機関の暖機途上の間を含む。なお、暖機途上の間とは、冷却水が、一定推移する所定の温度まで上昇するまでの間を指す。このように構成された内燃機関の温度調整装置によれば、冷却水と熱交換を行なうヒータの暖房性能を早期に確保することができる。 In addition, preferably, when the waste heat recovery is positively performed, it includes during the warm-up of the internal combustion engine. The term “while warming up” refers to the time until the cooling water rises to a predetermined temperature at a constant transition. According to the temperature control apparatus for an internal combustion engine configured as described above, the heating performance of the heater that exchanges heat with the cooling water can be secured at an early stage.
また好ましくは、廃熱回収を積極的に行なう時は、暖房要求が高い時を含む。このように構成された内燃機関の温度調整装置によれば、冷寒地にある場合等、暖房要求が高い場合に、ヒータの暖房性能を十分に向上させることができる。 Preferably, when the waste heat recovery is positively performed, the time when the heating requirement is high is included. According to the temperature adjustment device for an internal combustion engine configured as described above, the heating performance of the heater can be sufficiently improved when the heating requirement is high, such as when the engine is in a cold region.
また好ましくは、アクチュエータは、内燃機関の暖機後であって、かつ暖房要求が存在しない時は、可変空間の容積が小さくなる方向にウォータジャケットスペーサを移動させる。このように構成された内燃機関の温度調整装置によれば、冷却水に回収される熱量を小さくすることで、ボア壁の温度を上昇させることができる。これにより、ボア壁に付着する潤滑油の粘度を小さくし、ボア壁とピストンとの間の摺動抵抗を低減させることができる。 Preferably, the actuator moves the water jacket spacer in a direction in which the volume of the variable space decreases when the internal combustion engine is warmed up and there is no heating requirement. According to the temperature control device for an internal combustion engine configured as described above, the temperature of the bore wall can be increased by reducing the amount of heat recovered in the cooling water. Thereby, the viscosity of the lubricating oil adhering to the bore wall can be reduced, and the sliding resistance between the bore wall and the piston can be reduced.
以上説明したように、この発明に従えば、簡易な構成で、冷却水に回収される熱量を幅広くコントロールできる内燃機関の温度調整装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a temperature adjusting device for an internal combustion engine capable of widely controlling the amount of heat recovered in the cooling water with a simple configuration.
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の実施の形態における温度調整装置が搭載されたエンジンの冷却系を示す斜視図である。図1を参照して、車両用のエンジン10は、V字状に配置された左バンクおよび右バンクを備えるV型多気筒エンジンである。なお、本実施の形態では、左バンクに搭載された温度調整装置の構造について説明を行なうが、右バンクにも同様の構造を備える温度調整装置が搭載されている。
FIG. 1 is a perspective view showing a cooling system of an engine equipped with a temperature adjusting device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a
エンジン10は、シリンダブロック12と、シリンダブロック12に組み付けられたシリンダヘッド11とを備える。シリンダブロック12には、ピストンが嵌装されるシリンダ(#2)102、シリンダ(♯4)104およびシリンダ(♯6)106が並んで形成されている。これらのシリンダとシリンダヘッド11とに囲まれた位置には、燃焼室が形成されており、シリンダヘッド11には、この燃焼室に連通する吸気ポートおよび排気ポートが形成されている。エンジン10には、冷却水が強制循環されるウォータジャケットが形成されている。
The
ウォータジャケットは、シリンダブロック12に形成されたシリンダの周囲を通り、さらに、シリンダヘッド11に形成された吸気ポートおよび排気ポートの近傍を通るように形成されている。ウォータジャケットは、ホースを介してラジエータ13に接続されている。ウォータジャケットには、ラジエータ13から冷却水が供給され、その冷却水は、エンジン10を冷却する。冷却水の一部は、エンジン10からヒータ14に導かれ、そこで、エンジン10から回収された熱が、車内暖房に利用される。
The water jacket is formed so as to pass around the cylinder formed in the
図2は、本実施の形態におけるエンジンの温度調整装置を示す平面図である。図中には、図1中のII−II線上から見たシリンダブロックが示されている。図3は、図2中のIII−III線上に沿った温度調整装置の断面図である。 FIG. 2 is a plan view showing an engine temperature adjusting device in the present embodiment. In the figure, a cylinder block viewed from the line II-II in FIG. 1 is shown. FIG. 3 is a cross-sectional view of the temperature adjusting device taken along line III-III in FIG.
図2および図3を参照して、シリンダブロック12は、シリンダライナ24が設けられたシリンダボア部22と、シリンダボア部22を取り囲むように形成されたウォータジャケット21と、ウォータジャケット21の周りに位置し、シリンダボア部22と一体に形成されたシリンダブロックベース部23とから構成されている。シリンダライナ24は、筒状に延在するボア壁110を有し、ボア壁110に囲まれた位置には、シリンダ102、104および106が形成されている。本実施の形態では、シリンダブロック12は、アルミニウム合金から形成されており、シリンダライナ24は、鉄合金から形成されている。
Referring to FIGS. 2 and 3,
ウォータジャケット21は、シリンダブロック12の頂面12a側に開口し、頂面12aから所定の深さまで達する凹形状を有する。頂面12aには、ガスケットを介してシリンダヘッド11が取り付けられる。ウォータジャケット21は、頂面12a側から見て、シリンダ102、104および106の周りを囲むように、シリンダボア部22の周縁に沿って延びている。ウォータジャケット21は、シリンダボア部22を挟んでボア壁110の裏側で延在する内壁12pと、内壁12pと所定の間隔を隔てて向い合う外壁12qとの間に形成されている。
The
ウォータジャケット21には、ウォータジャケットスペーサ25が収容されている。ウォータジャケットスペーサ25は、ウォータジャケット21の深さより小さい長さで形成されており、頂面12aに相対的に近いウォータジャケット21の上部よりも、頂面12aに相対的に遠いウォータジャケット21の底部に寄った位置に、設けられている。ウォータジャケットスペーサ25は、頂面12a側から見て、ウォータジャケット21と同じように延びて形成されている。
A
ウォータジャケットスペーサ25は、吸気側12i(シリンダヘッド11に吸気ポートが形成された側)に位置するウォータジャケットスペーサ25nと、排気側12e(シリンダヘッド11に排気ポートが形成された側)に位置するウォータジャケットスペーサ25mとから構成されている。ウォータジャケットスペーサ25nおよび25mは、それぞれの端部が互いに向い合う位置で、隙間27が形成されるように設けられている。隙間27は、後に説明するウォータジャケットスペーサ25の移動時に、ウォータジャケットスペーサ25nとウォータジャケットスペーサ25mとが干渉しないように設けられている。なお、本実施の形態では、ウォータジャケットスペーサ25が、隙間27を除いてシリンダボア部22の全周に渡って形成されているが、シリンダボア部22の周縁の一部の範囲にのみ形成されていても良く、シリンダボア部22の周縁に沿って所定の間隔ごとに形成されていても良い。
The
ウォータジャケットスペーサ25は、内壁12pと外壁12qとの間の距離、つまりウォータジャケット21の幅よりも、小さい幅で形成されている。ウォータジャケット21の幅は、たとえば、10mmであり、ウォータジャケットスペーサ25の幅は、たとえば、5mmである。ウォータジャケットスペーサ25は、内壁12pおよび外壁12qの双方から距離を隔てた位置に、位置決めされている。
The
ウォータジャケットスペーサ25の材質として、たとえば、軽量で、組み付けに必要な強度を有する樹脂を選択することができる。この場合、ウォータジャケットスペーサ25の製法は、形状の自由度および量産性の観点から、金型射出成形が好ましい。このような樹脂としては、ブロック内での使用環境(耐高温性、耐クーラント性、耐水性、耐磨耗性)を考慮して、ガラス強化の芳香族ナイロンが挙げられる。なお、ウォータジャケットスペーサ25の材質は、樹脂に限定されず、アルミニウム、鋳鉄、その他の非金属材料または無機材料などを選択することができる。
As a material of the
シリンダブロック12の外側には、吸気側12iおよび排気側12eのそれぞれに位置して、駆動軸31sを有するアクチュエータ31および32が複数、配置されている。駆動軸31sは、アクチュエータ31および32から、シリンダブロックベース部23を貫通して、ウォータジャケット21にまで達している。ウォータジャケット21で、アクチュエータ31の駆動軸31sは、ウォータジャケットスペーサ25nに接続されており、アクチュエータ32の駆動軸31sは、ウォータジャケットスペーサ25mに接続されている。なお、図示されていないが、駆動軸31sの外周面には、シリンダブロックベース部23を貫通する部分に位置して、シールリングが設けられている。このシールリングによって、冷却水がウォータジャケット21から漏れることを防止している。
On the outside of the
アクチュエータ31および32を駆動させると、駆動軸31sが、その軸方向である矢印201に示す方向に移動する。これにより、ウォータジャケットスペーサ25nおよび25mが、ウォータジャケット21内で移動する。アクチュエータ31および32は、油圧シリンダであっても良いし、モータと、モータの回転運動を駆動軸31sの直線運動に変換する機構との組み合わせであっても良い。また、アクチュエータ31および32は、シリンダブロック12に内蔵されるように構成されていても良い。
When the
図4は、ウォータジャケットスペーサがウォータジャケットの外壁側に位置決めされた状態を示す温度調整装置の断面図である。これに対して、図3には、ウォータジャケットスペーサ25がウォータジャケット21の内壁12p側に位置決めされた状態の温度調整装置が示されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the temperature adjusting device showing a state where the water jacket spacer is positioned on the outer wall side of the water jacket. On the other hand, FIG. 3 shows the temperature adjusting device in a state where the
図3および図4を参照して、ウォータジャケットスペーサ25は、内壁12pと向い合う表面25aを有する。内壁12pと表面25aとの間には、可変空間28が形成されている。可変空間28は、ボア壁110に隣り合う位置で、シリンダボア部22に沿って形成されている。シリンダ104に嵌装されたピストン41には、ピストンリング42が複数本、取り付けられている。ピストン41は、ボア壁110に付着するオイル膜にピストンリング42を接触させながら、シリンダ104内で往復運動する。
3 and 4, the
アクチュエータ31および32は、表面25aと内壁12pとの間の距離が変化するように、ウォータジャケットスペーサ25を移動させる。ウォータジャケットスペーサ25は、ボア壁110が筒状に延在する方向、つまり、ピストン41が往復運動する方向の直交方向に移動する。ウォータジャケットスペーサ25は、内壁12pと外壁12qとの間で移動する。ウォータジャケットスペーサ25を、表面25aと内壁12pとの間の距離が小さくなるように移動させ、ウォータジャケット21内の内壁12p側に寄った位置に位置決めすると、可変空間28の容積が小さくなる。これに対して、ウォータジャケットスペーサ25を、表面25aと内壁12pとの間の距離が大きくなるように移動させ、ウォータジャケット21内の外壁12q側に寄った位置に位置決めすると、可変空間28の容積が大きくなる。ウォータジャケットスペーサ25の移動時、ウォータジャケット21の容積は、一定に維持される。
The
図5は、図2中のウォータジャケット内を循環する冷却水の流れを示す模式図である。図中では、図2中のウォータジャケットスペーサ25が省略されて描かれている。図2および図5を参照して、シリンダブロックベース部23には、フロント側12fに近い排気側12eに位置して、ウォータジャケット21に連通する冷却水供給孔51が形成されている。シリンダブロック12とシリンダヘッド11との間に配置されるガスケットには、フロント側12fに位置して、ウォータジャケット21と、シリンダヘッド11に形成されたウォータジャケットとの間を連通させるガスケット孔52が形成されている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the flow of cooling water circulating in the water jacket in FIG. In the drawing, the
冷却水供給孔51からウォータジャケット21に供給された冷却水は、その一部が、フロント側12fを通って直接、ガスケット孔52へと流れる。残る部分は、まず、排気側12eを流れて、リア側12rへと向かう。さらに、リア側12rでUターンして、吸気側12iを流れ、フロント側12fのガスケット孔52へと向かう。冷却水は、この間、燃焼室内の燃焼ガスの爆発により温度上昇したシリンダボア部22から熱を吸収し、シリンダブロック12を冷却する。このとき、ウォータジャケット21内に配置されたウォータジャケットスペーサ25により、冷却水の流れる流路の断面積は、小さくなっている。このため、ウォータジャケットスペーサ25を設けない場合と比較して、冷却水の流速が大きくなり、結果、シリンダブロック12から吸収する熱量を増大させることができる。なお、冷却水の流れは、冷却水供給孔51やガスケット孔52を設ける位置によって変化し、上述の流れに限定されない。
A part of the cooling water supplied from the cooling
続いて、ウォータジャケットスペーサ25の移動と、シリンダボア部22から冷却水に回収される熱量との関係について、説明を行なう。
Next, the relationship between the movement of the
図3を参照して、アクチュエータ32により、ウォータジャケットスペーサ25を内壁12p側に寄った位置まで移動させると、可変空間28の容積が小さくなるため、冷却水は、シリンダブロックベース部23とウォータジャケットスペーサ25との間の空間に導かれる。このため、ボア壁110に隣り合う位置に流れる冷却水の量が少なくなり、シリンダボア部22から冷却水に回収される熱量が、抑制される。図4を参照して、一方、ウォータジャケットスペーサ25を外壁12q側に寄った位置まで移動させると、可変空間28の容積が大きくなるため、より多くの冷却水が、ボア壁110に隣り合う位置に流れる。このため、シリンダボア部22から冷却水に回収される熱量が、増大する。
Referring to FIG. 3, when the
図6は、ウォータジャケットスペーサを移動させるタイミングを示す図である。図6を参照して、まず、エンジン10の暖機中には、ウォータジャケットスペーサ25を外壁12q側に寄った位置に移動させる。これにより、ヒータ14に送られる冷却水の温度を短時間で上昇させ、暖房性能を早期に向上させることができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating timing for moving the water jacket spacer. Referring to FIG. 6, first, during warming up of
次に、サーモスタットが作動し、冷却水がラジエータに供給されるようになれば、ウォータジャケットスペーサ25を内壁12p側に寄った位置に移動させる。このとき、冷却水に回収される熱量は、小さくなり、シリンダボア部22の温度が上昇する。これにより、ボア壁110に付着するオイル膜の温度が高くなり、ピストン41の摺動抵抗を低減させることができる。この際、可変空間28の容積が0とならないように、表面25aと内壁12pとの間に隙間が確保されていることが好ましい。この場合、シリンダボア部22の過剰な温度上昇を防止できる。
Next, when the thermostat is activated and cooling water is supplied to the radiator, the
なお、本実施の形態では、ウォータジャケットスペーサ25が、ウォータジャケット21の底部に寄った位置に設けられている。このため、ウォータジャケットスペーサ25を内壁12p側に寄った位置に移動させた時に、燃焼室に近く、相対的に高い温度になるピストン41の上死点側で、冷却効果を高く維持して、その位置で過剰な温度上昇が生じることを防止できる。また、燃焼室から離れて位置し、相対的に低い温度になるピストン41の下死点側で、ウォータジャケットスペーサ25の働きにより、冷却効果を抑制することができる。これにより、ボア壁110の温度分布を均一化し、ピストン41の摺動抵抗を低減を通じて燃費の向上を図ることができる。
In the present embodiment, the
また、エンジン10が搭載された車両が冷寒地を走行している場合などには、ウォータジャケットスペーサ25を外壁12q側に寄った位置に移動させ、暖房性能を確保すればよい。この場合、たとえば、ヒータ直後に配置された温度センサで、温風の温度を測定する。測定された温度を、エアコンコンピューターに入力し、その温度とエアコンに設定されている温度と比較して、暖房性能が十分か否かを判断する。暖房性能が足りていないと判断された場合、ウォータジャケットスペーサ25を外壁12q側に寄った位置に移動させる。なお、以上に説明したウォータジャケットスペーサ25を移動させるタイミングは、一例であり、その時々の状況に応じて適当なタイミングで移動させることが可能である。
Further, when the vehicle on which the
この発明の実施の形態における内燃機関としてのエンジン10の温度調整装置は、ボア壁110の周囲にウォータジャケット21が形成されたシリンダブロック12と、ウォータジャケット21内に配置され、ボア壁110と隣り合うウォータジャケット21内の位置に可変空間28を形成するウォータジャケットスペーサ25と、ウォータジャケット21の容積を保持したまま、可変空間28の容積が変化するように、ウォータジャケットスペーサ25を移動させるアクチュエータ31および32とを備える。
The temperature control device for an
このように構成された、この発明の実施の形態におけるエンジン10の温度調整装置によれば、ウォータジャケットスペーサ25を所定の方向に移動させることによって、エンジン10からウォータジャケット21内の冷却水に回収する熱量を増大させ、ヒータ14による暖房効果を十分に向上させることができる。また、ウォータジャケットスペーサ25の移動時、ウォータジャケット21の容積が変化しないため、ウォータジャケット21から押し出された冷却水を蓄えるリザーブタンクを別途、設ける必要がない。また、ウォータジャケット21内の冷却水容量が増大して、その時に冷却水の圧力が下がるということがないため、冷却水が沸騰しやすくなったり、ウォータポンプでキャビテーションが発生するおそれがない。このため、エンジン10の冷却系を、低コストで、信頼性の高い構造に維持したまま、暖房性能の向上を図ることができる。
According to the temperature adjustment device for the
なお、この発明が適用されるエンジンとしては、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンがあり、エンジンの型式としては、V型の他、直列型、W型、水平対向型などのさまざまな型式がある。 The engine to which the present invention is applied includes a gasoline engine and a diesel engine. There are various types of engines such as a series type, a W type, and a horizontally opposed type in addition to a V type.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 エンジン、12 シリンダブロック、12p 内壁、21 ウォータジャケット、25 ウォータジャケットスペーサ、28 可変空間、31,32 アクチュエータ、110 ボア壁。 10 engine, 12 cylinder block, 12p inner wall, 21 water jacket, 25 water jacket spacer, 28 variable space, 31, 32 actuator, 110 bore wall.
Claims (7)
前記ウォータジャケット内に配置され、前記ボア壁と隣り合う前記ウォータジャケット内の位置に可変空間を形成するウォータジャケットスペーサと、
前記ウォータジャケットの容積を保持したまま、前記可変空間の容積が変化するように、前記ウォータジャケットスペーサを移動させるアクチュエータとを備える、内燃機関の温度調整装置。 A cylinder block with a water jacket formed around the bore wall;
A water jacket spacer disposed in the water jacket and forming a variable space at a position in the water jacket adjacent to the bore wall;
An internal combustion engine temperature control device comprising: an actuator that moves the water jacket spacer so that the volume of the variable space changes while maintaining the volume of the water jacket.
前記アクチュエータは、前記ウォータジャケットスペーサから前記側壁までの距離が変化するように、前記ウォータジャケットスペーサを移動させる、請求項1に記載の内燃機関の温度調整装置。 The cylinder block has a side wall facing the water jacket spacer across the variable space,
2. The temperature adjustment device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the actuator moves the water jacket spacer so that a distance from the water jacket spacer to the side wall changes.
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---|---|---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR3012530A1 (en) * | 2013-10-29 | 2015-05-01 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | CYLINDER CASTER WITH THERMAL TRANSFER OPTIMIZATION DEVICE |
JP2017141796A (en) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 株式会社豊田自動織機 | Temperature control device of internal combustion engine |
CN114810315A (en) * | 2022-05-13 | 2022-07-29 | 中国第一汽车股份有限公司 | Water jacket flow channel structure, temperature control method and engine |
-
2004
- 2004-11-19 JP JP2004336439A patent/JP2006144675A/en not_active Withdrawn
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JP2017141796A (en) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 株式会社豊田自動織機 | Temperature control device of internal combustion engine |
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