JP2007064143A

JP2007064143A - Cylinder head of liquid-cooled internal combustion engine

Info

Publication number: JP2007064143A
Application number: JP2005253406A
Authority: JP
Inventors: Naohisa Kono; 直久河野
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2005-09-01
Filing date: 2005-09-01
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2025-09-01
Also published as: JP4623581B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve heating performance by a heater core 18 in a cylinder head of a liquid-cooled internal combustion engine comprising on one side face 4c a cooling-liquid outlet port 11 to a radiator 10, a return port 12 of the cooling liquid from the radiator, and a cooling-liquid supply port 19 to the heater core 18 for a car heater. <P>SOLUTION: The cooling-liquid supply port 19 to the heater core 8 is positioned lower than the cooling-liquid outlet port 11 to the radiator 10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は，液冷式の内燃機関において，冷却液ジャケットを備えるとともに，この冷却液ジャケットとラジエータ及びヒータコアとに対する冷却液ポートを備えて成るシリンダヘッドに関するもである。 The present invention relates to a cylinder head having a coolant jacket and a coolant port for the coolant jacket, radiator and heater core in a liquid-cooled internal combustion engine.

先行技術としての特許文献１には，液冷式の内燃機関において，内部に冷却液ジャケットを形成して成るシリンダヘッドにおける一つの側面に，前記冷却液ジャケットにおいて暖められた冷却液をラジエータに排出するようにした冷却液アウトレットポート，前記ラジエータに冷やされた冷却液を前記冷却液ジャケットに戻すようにした冷却液戻りポート，及び冷却液ジャケットにおいて暖められた冷却液をカーヒータ用のヒータコアに供給するようにした冷却液供給ポートを設けるという構成が記載されている。
特開２００２−３３９７４９号公報 In Patent Document 1 as a prior art, in a liquid-cooled internal combustion engine, a coolant heated in the coolant jacket is discharged to a radiator on one side of a cylinder head formed with a coolant jacket inside. A coolant outlet port configured to perform cooling, a coolant return port configured to return the coolant cooled by the radiator to the coolant jacket, and a coolant heated in the coolant jacket to a heater core for a car heater A configuration is described in which a coolant supply port is provided.
JP 2002-39749 A

ところで，前記した構成において，シリンダヘッドの冷却液ジャケットにおける冷却液がラジエータとの間を循環するとき，この循環する冷却液に含まれる空気は，ラジエータの箇所において冷却液より逐次分離される。 By the way, in the configuration described above, when the coolant in the coolant jacket of the cylinder head circulates between the radiator and the radiator, the air contained in the circulating coolant is sequentially separated from the coolant at the location of the radiator.

しかし，前記先行技術においては，シリンダヘッドからラジエータへの冷却液アウレットポートと，シリンダヘッドからヒータコアへの冷却液供給ポートとを，同じ高さ位置に並べて設けるという構成にしていることにより，前記ヒータコアには，冷却液と一緒に多量の空気が送られることになるから，このヒータコアにおける暖房性能が低下するばかりか，騒音を発生するという問題があった。 However, in the prior art, the coolant core outlet port from the cylinder head to the radiator and the coolant supply port from the cylinder head to the heater core are arranged side by side at the same height position, so that the heater core is provided. In this case, a large amount of air is sent together with the coolant, so that not only the heating performance of the heater core is deteriorated but also noise is generated.

本発明は，この問題を解消したシリンダヘッドを提供することを技術的課題とするものである。 An object of the present invention is to provide a cylinder head that solves this problem.

この技術的課題を達成するため本発明は，
「一つの側面に，ラジエータへの冷却液アウトレットポートと，カーヒータ用ヒータコアへの冷却液供給ポートとを開口して成る液冷式内燃機関におけるシリンダヘッドにおいて，
前記ヒータコアへの冷却液供給ポートを，前記ラジエータへの冷却液アウトレットポートより低い高さの部位に位置する。」
ことを特徴としている。 In order to achieve this technical problem, the present invention
“In one side, in a cylinder head in a liquid-cooled internal combustion engine having an opening for a coolant outlet port to a radiator and a coolant supply port to a heater core for a car heater,
The coolant supply port to the heater core is located at a lower height than the coolant outlet port to the radiator. "
It is characterized by that.

シリンダヘッドの冷却液ジャケット内における冷却液に含まれる空気は，冷却液の液面に浮上するから，前記したように，ヒータコアへの冷却液供給ポートを，ラジエータへの冷却液アウトレットポートより低い高さの部位に位置するという構成にすることにより，前記冷却液がラジエータとの間を循環する場合，及びラジエータとの間を循環しない場合のいずれの場合においても，前記ヒータコアへの冷却液供給ポートに冷却液と一緒に空気が吸い込まれることを確実に低減できるから，前記ヒータコアにおける暖房性能を高い値に保持できるとともに，このヒータコアに騒音が発生することを回避できる。 Since the air contained in the coolant in the coolant jacket of the cylinder head floats up to the coolant surface, the coolant supply port to the heater core is lower than the coolant outlet port to the radiator as described above. In this case, the coolant supply port to the heater core can be used regardless of whether the coolant circulates between the radiator and the radiator. In addition, since it is possible to reliably reduce the intake of air together with the coolant, it is possible to maintain the heating performance of the heater core at a high value and to prevent the heater core from generating noise.

以下，本発明の実施の形態を，図１〜図３の図面について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

この図において，符号１は，車両におけるエンジンルーム（図示せず）に搭載した多気筒内燃機関を示し，この多気筒内燃機関１は，冷却液ジャケット３を有するシリンダブロック２の上面に，シリンダヘッド４を，その間にシール用のガスケット５を挟んで締結したものに構成されている。 In this figure, reference numeral 1 denotes a multi-cylinder internal combustion engine mounted in an engine room (not shown) in the vehicle. 4 is constituted by fastening with a gasket 5 for sealing therebetween.

前記シリンダヘッド４には，各気筒への吸気弁付き吸気ポート６が，シリンダヘッド４における一方の長手側面４ａに開口するように形成されていると共に，各気筒からの排気弁付き排気ポート７が他方の長手側面４ｂに開口するように形成されている。 The cylinder head 4 is formed with an intake port 6 with an intake valve for each cylinder so as to open to one longitudinal side surface 4a of the cylinder head 4, and an exhaust port 7 with an exhaust valve from each cylinder. It is formed so as to open to the other longitudinal side surface 4b.

前記シリンダヘッド４における内部には，前記排気ポート７側の部分に，前記シリンダブロック２における冷却液ジャケット３に各気筒の箇所において連通する冷却液ジャケット８が気筒列の方向に延びるように形成されているとともに，前記吸気ポート６側の部分に，ジャケット通路９が気筒列の方向に延びるように形成されている。 Inside the cylinder head 4, a coolant jacket 8 that communicates with the coolant jacket 3 in the cylinder block 2 at the location of each cylinder is formed in the portion on the exhaust port 7 side so as to extend in the direction of the cylinder row. In addition, a jacket passage 9 is formed in the portion on the intake port 6 side so as to extend in the direction of the cylinder row.

また，前記シリンダヘッド４における長手方向の一端における側面４ｃには，図２に示すように，前記冷却液ジャケット８からエンジンルーム（図示せず）内等に設置したラジエータ１０への冷却液アウトレットポート１１と，前記ラジエータ１０から前記ジャケット通路９の一端への冷却液戻りポート１２とが穿設されている。 Further, as shown in FIG. 2, a side surface 4c at one end in the longitudinal direction of the cylinder head 4 has a coolant outlet port from the coolant jacket 8 to a radiator 10 installed in an engine room (not shown) or the like. 11 and a coolant return port 12 from the radiator 10 to one end of the jacket passage 9 are formed.

また，前記シリンダヘッド４の内部には，前記冷却液ジャケット８と前記ジャケット通路９の一端とを連通する連通孔１３が，前記冷却液戻りポート１２に対向する部位に穿設され，この連通孔１３と前記冷却液冷却液戻りポート１２との間に形成したサーモスタット弁室１４内には，冷却液の温度が低いとき冷却液戻りポート１２を閉じて連通孔１３を開き，冷却液の温度が高くなると連通孔１３を閉じて冷却液戻りポート１２を開くように作動するサーモスタット弁１５が着脱自在に設けられている。 Further, a communication hole 13 for communicating the coolant jacket 8 and one end of the jacket passage 9 is formed in the cylinder head 4 at a portion facing the coolant return port 12. In the thermostat valve chamber 14 formed between the coolant 13 and the coolant return port 12, the coolant return port 12 is closed and the communication hole 13 is opened when the coolant temperature is low. A thermostat valve 15 that operates to close the communication hole 13 and open the coolant return port 12 when it becomes higher is provided detachably.

一方，前記シリンダヘッド４における長手方向の他端部には，前記ジャケット通路９の他端からの冷却液出口１６が穿設され，この冷却液出口１６から排出された冷却液は，前記シリンダブロック２側に設けられている冷却液ポンプ１７にて，前記シリンダブロック２における冷却液ジャケット３に送られ，この冷却液ジャケット３から前記シリンダヘッド４における冷却液ジャケット８に流出するように構成されている。 On the other hand, the other end of the cylinder head 4 in the longitudinal direction is provided with a coolant outlet 16 from the other end of the jacket passage 9, and the coolant discharged from the coolant outlet 16 passes through the cylinder block. The coolant pump 17 provided on the second side is sent to the coolant jacket 3 in the cylinder block 2 and flows out from the coolant jacket 3 to the coolant jacket 8 in the cylinder head 4. Yes.

そして，前記シリンダヘッド４における側面４ｃに，前記冷却液ジャケット８から車両におけるカーヒータ用ヒータコア１８への冷却液供給ポート１９と，前記ヒータコア１８から前記ジャケット通路９への冷却液戻りポート２０とを設けるにおいて，前記ヒータコア１８への冷却液供給ポート１９を，図３に示すように，前記ラジエータ１０への冷却液アウトレットポート１１より適宜寸法Ｈだけ低い高さの部位に位置するという構成にする。 The side surface 4c of the cylinder head 4 is provided with a coolant supply port 19 from the coolant jacket 8 to the car heater heater core 18 in the vehicle, and a coolant return port 20 from the heater core 18 to the jacket passage 9. 3, the coolant supply port 19 to the heater core 18 is positioned at a height appropriately lower than the coolant outlet port 11 to the radiator 10 by a dimension H as shown in FIG. 3.

この構成において，ラジエータ１０にて冷却された冷却液は，当該冷却液が所定の温度まで高くなった状態において，前記ジャケット通路９の一端に，サーモスタット弁１５にて開いている冷却液戻りポート１２から供給され，このジャケット通路９内を気筒列の方向に流れたのち，その他端における冷却液出口１６から冷却液ポンプ１７にてシリンダブロック２の冷却液ジャケット３を経てシリンダヘッド４における通常の冷却液ジャケット８に導入され，次いで，シリンダヘッド４における冷却液アウトレットポート１１から前記ラジエータ１０に戻るという循環を行うことになるから，内燃機関１を吸気先行冷却方式によって冷却することができる。 In this configuration, the coolant cooled by the radiator 10 is supplied to the coolant return port 12 opened by the thermostat valve 15 at one end of the jacket passage 9 in a state where the coolant reaches a predetermined temperature. After flowing through the jacket passage 9 in the direction of the cylinder row, normal cooling of the cylinder head 4 through the coolant jacket 3 of the cylinder block 2 is performed by the coolant pump 17 from the coolant outlet 16 at the other end. Since the refrigerant is introduced into the liquid jacket 8 and then returned to the radiator 10 from the coolant outlet port 11 in the cylinder head 4, the internal combustion engine 1 can be cooled by the intake precooling system.

一方，前記冷却液ジャケット８において暖められた冷却液の一部は，冷却液供給ポート１９からカーヒータ用ヒータコア１８に供給されたのち，このヒータコア１８から冷却液戻りポート２０を経て前記ジャケット通路９に戻るように循環するから車両における車内を暖房することができる。 On the other hand, a part of the coolant warmed in the coolant jacket 8 is supplied from the coolant supply port 19 to the heater core 18 for the car heater, and then passes from the heater core 18 to the jacket passage 9 via the coolant return port 20. Since it circulates back, the interior of the vehicle can be heated.

そして，前記冷却液の温度が低くて，前記サーモスタット弁１５が，冷却液戻りポート１２を閉じて連通孔１３を開いているとき，前記冷却液ジャケット８において暖められた冷却液は，前記連通孔１３及びヒータコア１８を経て前記ジャケット通路９に戻るという循環を行う。 When the temperature of the coolant is low and the thermostat valve 15 closes the coolant return port 12 and opens the communication hole 13, the coolant warmed in the coolant jacket 8 is transferred to the communication hole. 13 and the heater core 18 are circulated to return to the jacket passage 9.

前記冷却液ジャケット８からラジエータ１０への冷却液アウトレットポート１１は，前記ヒータコア１８への冷却液供給ポート１９より高い部位に位置していることにより，この冷却液アウトレットポート１１には，空気を多く含んだ状態の冷却液が流入する一方，前記ヒータコア１８への冷却液供給ポート１９は，前記ラジエータ１０への冷却液アウトレットポート１１より高い部位に位置していることにより，この冷却液供給ポート１９には，空気の少ない冷却液が流入するから，前記冷却液供給ポート１９に冷却液と一緒に空気が吸い込まれることを確実に低減できる。 Since the coolant outlet port 11 from the coolant jacket 8 to the radiator 10 is positioned higher than the coolant supply port 19 to the heater core 18, the coolant outlet port 11 has a large amount of air. While the contained coolant flows, the coolant supply port 19 to the heater core 18 is positioned higher than the coolant outlet port 11 to the radiator 10. In this case, since the coolant with less air flows in, it is possible to reliably reduce the intake of air together with the coolant into the coolant supply port 19.

この場合，前記ヒータコア１８への冷却液供給ポート１９を，図示のように，シリンダヘッド４における下面に近接した部位，つまり，冷却液ジャケット８における内底面に設けることにより，ヒータコア１８により高い温度の冷却液を供給できるから，暖房性能を向上できる。 In this case, as shown in the figure, the coolant supply port 19 to the heater core 18 is provided at a position close to the lower surface of the cylinder head 4, that is, the inner bottom surface of the coolant jacket 8. Since the coolant can be supplied, the heating performance can be improved.

また，内燃機関１を，車両におけるエンジンルーム内に，例えば特開２００１−１０７７２９号公報等に記載されているように，そのクランク軸の方向から見て（図１），シリンダ軸線２１を水平面に対して適宜角度だけ傾斜（スラント）して搭載する場合においては，この傾斜（スラント）した状態においても，前記ヒータコア１８への冷却液供給ポート１９を，前記ラジエータ１０への冷却液アウトレットポート１１より低い高さの部位に位置するという構成にすることにより，前記同様に効果を得ることができる。 Further, when the internal combustion engine 1 is viewed from the direction of its crankshaft (FIG. 1), for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-107729, etc. In the case of mounting at an appropriate angle (slant), the coolant supply port 19 to the heater core 18 is connected from the coolant outlet port 11 to the radiator 10 even in the state of being inclined (slant). By adopting a configuration in which it is located at a low height, the same effect as described above can be obtained.

なお，前記図示した実施の形態においては，連通孔１３を，サーモスタット弁１５にて開閉する場合であったが，この連通孔１３に対して，当該連通孔１３の前後に，冷却液ジャケット８側の圧力がジャケット通路９側の圧力よりも高くなるというように，一定以上の圧力差ができたときにおいて開くようにした開閉弁を設けるという構成にすることができる。 In the illustrated embodiment, the communication hole 13 is opened and closed by the thermostat valve 15. However, the coolant jacket 8 side is provided before and after the communication hole 13 with respect to the communication hole 13. An opening / closing valve can be provided that is opened when a pressure difference of a certain level or more is produced, such that the pressure of the valve becomes higher than the pressure on the jacket passage 9 side.

また，前記ラジエータ１０への冷却液アウトレットポート１１と，前記ヒータコア１８への冷却液供給ポート１９との高さ方向の間の部位には，温度センサー２１を設けており，この高さの間に設けた温度センサー２１は，冷却液における温度を，当該冷却液が冷却液アウトレットポート１１から流出する場合と，冷却液供給ポート１９から流出する場合の両方について正確に検出することができる。 Further, a temperature sensor 21 is provided at a position between the coolant outlet port 11 to the radiator 10 and the coolant supply port 19 to the heater core 18 in the height direction. The provided temperature sensor 21 can accurately detect the temperature of the coolant both when the coolant flows out of the coolant outlet port 11 and when it flows out of the coolant supply port 19.

実施の形態による内燃機関の一部切欠縦断正面図である。1 is a partially cut longitudinal front view of an internal combustion engine according to an embodiment. 図１のII−II視平断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1. 図２のIII −III 視側面図である。FIG. 3 is a side view taken along line III-III in FIG. 2.

Explanation of symbols

１内燃機関
２シリンダブロック
３冷却液ジャケット
４シリンダヘッド
６吸気ポート
７排気ポート
８冷却液ジャケット
９ジャケット通路
１０ラジエータ
１１冷却液アウトレットポート
１２冷却液戻りポート
１３連通孔
１５サーモスタット弁
１８ヒータコア
１９冷却液供給ポート
２０冷却液戻りポート
２１温度センサー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cylinder block 3 Coolant jacket 4 Cylinder head 6 Intake port 7 Exhaust port 8 Coolant jacket 9 Jacket passage 10 Radiator 11 Coolant outlet port 12 Coolant return port 13 Communication hole 15 Thermostat valve 18 Heater core 19 Coolant supply Port 20 Coolant return port 21 Temperature sensor

Claims

In one aspect, in a cylinder head in a liquid-cooled internal combustion engine, in which a coolant outlet port to a radiator and a coolant supply port to a heater core for a car heater are opened,
A cylinder head in a liquid-cooled internal combustion engine, wherein the coolant supply port to the heater core is located at a lower height than the coolant outlet port to the radiator.