JP2007085264A - 並列多気筒エンジンの冷却水通路 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンのコンパクト化を図りながら各シリンダボアに冷たい冷却水を導入可能な並列多気筒エンジンの冷却水通路を提供するにある。
【解決手段】シリンダブロック２０内に複数のシリンダボア５５が並設され、各シリンダボア５５の周囲に冷却水通路５６が形成されると共に、この冷却水通路５６の外方にシリンダボア５５の配列方向に延びる冷却水バイパス通路５７が形成された並列多気筒の水冷エンジンにおいて、シリンダボア５５間にシリンダ締結具挿通用のボス５９ａを形成すると共に、これらのボス５９ａ毎にリブ状のガイド部６０を一体に形成して冷却水バイパス通路５７を構成したものである。
【選択図】 図６

Description

本発明は、並列多気筒エンジンの冷却水通路に関する。

自動二輪車等に搭載されるエンジンの冷却方法としては、例えばシリンダブロック内に設けられたシリンダボアの周囲に冷却水通路（ウォータジャケット）を形成し、冷却水入口から導入した冷却水を各気筒の周りに順番に流していく方式が一般的であった。しかし、この場合冷却水入口から遠い気筒ほど冷却水の水温が上昇してしまい、シリンダブロックを均等に冷却できないため、冷却水をシリンダボアの配列方向に分配する通路や冷却水分配室を備えたものが考案されている（例えば特許文献１および２参照）。
特開２００２−２７６３６１号公報 特開２００４−０９２４２２号公報

しかしながら、特許文献１記載の冷却水分配通路はシリンダブロックの外に膨出しており、余分なスペースが必要となってエンジン周りのコンパクト化の妨げになる。また、冷却水分配通路からウォータジャケットへの連通孔が分配通路に対して直交しているので、各シリンダボアへの冷却水が均等に流入し難い。

一方、特許文献２記載の冷却水分配室もシリンダブロックの外に膨出している。また、各シリンダボア間にヘッドボルト挿通用のボスとオイル戻し用通路とを一体形成した部材が介在しているため、冷却水の流れが阻害される虞がある。

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、エンジンのコンパクト化を図りながら各シリンダボアに冷たい冷却水を導入可能な並列多気筒エンジンの冷却水通路を提供することを目的とする。

本発明に係る並列多気筒エンジンの冷却水通路は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、シリンダブロック内に複数のシリンダボアが並設され、各シリンダボアの周囲に冷却水通路が形成されると共に、この冷却水通路の外方に上記シリンダボアの配列方向に延びる冷却水バイパス通路が形成された並列多気筒の水冷エンジンにおいて、上記シリンダボア間にシリンダ締結具挿通用のボスを形成すると共に、これらのボス毎にリブ状のガイド部を一体に形成して上記冷却水バイパス通路を構成したものである。

また、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、上記ガイド部を上記シリンダボアの配列方向に沿って上記シリンダ締結具挿通用ボスから冷却水の流れ方向上流側に向かって延設したものである。

さらに、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、上記ガイド部を、このガイド部に対向する上記シリンダボアの少なくともシリンダボア配列方向中間点に達するまで延設したものである。

さらにまた、上述した課題を解決するために、請求項４に記載したように、冷却水通路にシリンダボア配列方向と直交する方向から冷却水を供給する位置に冷却水入口を配置し、この冷却水入口近傍に冷却水をシリンダボア配列方向の両側に向けて分岐する分岐部を設けたものである。

そして、上述した課題を解決するために、請求項５に記載したように、シリンダ締結具挿通用のボスにオイル戻し通路を一体に形成し、このシリンダ締結具挿通用ボスを上記分岐部として利用したものである。

そしてまた、上述した課題を解決するために、請求項６に記載したように、上記冷却水入口、分岐部およびガイド部を上記シリンダブロック内の各シリンダボアより排気系装置が装着される側に配設したものである。

本発明に係る並列多気筒エンジンの冷却水通路によれば、エンジンの大型化を伴うことなく各シリンダボアへの冷却水の導入路を大きく確保でき、各シリンダボアへ冷たい冷却水を導入可能となる。

また、冷却水は冷却水通路およびバイパス通路を少ない抵抗で滑らかに案内される。さらに、シリンダボア配列方向の両側に向けての冷却水の分岐が確実になり、エンジンの冷却が均等になる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この発明を適用した自動二輪車の一例を示す左側面図である。図１に示すように、この自動二輪車１は車体フレーム２を有し、その前端部にヘッドパイプ３が設けられる。ヘッドパイプ３には図示しないフロントクッションユニットを内装し、前輪４を回動自在に支持する左右一対のフロントフォーク５やハンドルバー６等から構成されるステアリング機構７が設けられ、ハンドルバー６により前輪４が左右に回動自在に操舵される。

車体フレーム２は、例えばツインチューブ型のもので、主に上記ヘッドパイプ３と、このヘッドパイプ３の直後で左右方向に拡開された後、互いに平行に一旦後斜下方に延び、その後部で下方に向かって延びる左右一対の主フレーム８と、主フレーム８の後側折曲部に取り付けられ、後方に向かって延出される左右一対のシートレール９とから構成される。

主フレーム８の前側上方には燃料タンク１０が配置され、シートレール９の上方には運転者用シート１１が着脱自在に配置される。また、主フレーム８の後端部近傍にはピボット部１２が形成されてこれらのピボット部１２間にスイングアーム１３の前端がスイング自在に枢着されると共に、このスイングアーム１３の後端に後輪１４が回動自在に軸支される。さらに、このスイングアーム１３はその基端部がリヤクッションユニット１５およびリンク部材１６を介して車体フレーム２に上下にクッション自在に支持される。そして、これらのスイングアーム１３、リヤクッションユニット１５およびリンク部材１６によって後輪懸架装置１７を構成する。

車体中央部の主フレーム８下部、燃料タンク１０下方にはエンジン１８が搭載される。図２はこのエンジン１８の拡大左側面図である。また、図３はこのエンジン１８の拡大右側面図である。図２および図３に示すように、エンジン１８は例えば並列４気筒の水冷４サイクル形式のものであり、主に上下方向に分割可能なエンジンケース１９ａ，１９ｂと、上側のエンジンケース１９ａの前上部にこのエンジンケース１９ａと一体に形成された、前傾したシリンダブロック２０と、このシリンダブロック２０の上部に配置されるシリンダヘッド２１と、シリンダヘッド２１の上部に配置されるヘッドカバー２２と、下側エンジンケース１９ｂの下部に設けられたオイルパン２３とから構成される。

図１に示すように、シリンダヘッド２１の後ろ側には吸気系装置を構成する例えばスロットルボディ２４が略上方に向かって接続され、その上流側にエアクリーナ２５が配置される。一方、シリンダヘッド２１の前側に設けられる排気口（図示せず）には排気系装置を構成するエキゾーストパイプ２６が接続され、その下流側に排気膨張室２７が配置される。エキゾーストパイプ２６は、シリンダヘッド２１の前側から前斜め下方に導出されて一旦下方に延びてから後方に湾曲し、エンジンケース１９ａ，１９ｂの下方で排気膨張室２７に繋がる。

ところで、この自動二輪車１は車体前半部が樹脂製の流線形のフロントカウリング２８で覆われており、走行中の空気抵抗低減と、走行風圧からのライダ（図示せず）の保護とが図られている。また、運転者用シート１１の下側部から後方にかけてはリヤカウリング２９によって覆われ、リヤカウリング２９の後上部には同乗者用シート３０が、リヤカウリング２９の後下部にはリヤフェンダ３１がそれぞれ設けられる。なお、フロントカウリング２８等のカバー類は例えば合成樹脂等の材料で成形される。

上述したように、このエンジン１８は水冷式であり、エンジン冷却装置３２が備えられる。図４はこのエンジン冷却装置３２の平面図であり、図５はこのエンジン冷却装置３２の正面図である。図２〜図５に示すように、エンジン冷却装置３２は主にウォータポンプ３３と、ラジエター３４と、冷却水配管３５〜４０とから構成されており、ウォータポンプ３３によってエンジン１８を構成するシリンダブロック２０やシリンダヘッド２１内の冷却水通路（後述）に冷却水を圧送してエンジン１８各部を冷却し、その後高温となった冷却水をラジエター３４に導いて冷却して再びエンジン１８に送るように冷却水の循環系統が構成される。

具体的には、ウォータポンプ３３が下側エンジンケース１９ｂの左右方向一側面、本実施形態においては左側面に配置されると共に、シリンダブロック２０の前側、すなわち排気系装置を構成するエキゾーストパイプ２６が接続される側にはシリンダブロック２０やシリンダヘッド２１内の冷却水通路に繋がる冷却水入口４１が一側方、本実施形態においては車両の進行方向に向かって左側にオフセットした状態で開口され（図５参照）、この冷却水入口４１を着脱可能に覆うコネクタ４２とウォータポンプ３３の冷却水吐出口４３とがシリンダインレットホース３５によって接続される。

また、シリンダヘッド２１の後には冷却水出口４４が設けられ、サーモスタット（図示せず）を内装したサーモスタットカバー４５によって着脱可能に覆われると共に、サーモスタットの下流側と、エンジン１８を構成するシリンダブロック２０やシリンダヘッド２１の前方に配置されたラジエター３４の冷却水導入口４６とがラジエターインレットホース３６によって接続される。

さらに、ラジエター３４の冷却水導出口４７とウォータポンプ３３の冷却水導入口４８とがラジエターアウトレットホース３７によって接続されると共に、サーモスタットの上流側から延びるバイパスホース３８が、ラジエター３４の冷却水導出口４７より上流側（上方側）に接続される。

一方、このエンジン１８には潤滑オイルを冷却する目的で水冷式のオイルクーラ４９が備えられる。この水冷式オイルクーラ４９は、下側エンジンケース１９ｂの前面に、潤滑装置を構成するオイルフィルタ５０と共に左右方向に配置される。

また、シリンダブロック２０の前側に設けられた冷却水入口４１を着脱可能に覆うコネクタ４２には分岐接続部５１が設けられ、この分岐接続部５１とオイルクーラ４９の上側側面に設けられた冷却水導入口５２とがオイルクーラインレットホース３９によって接続される。さらに、オイルクーラ４９の、ウォータポンプ３３が配置された側とは反対側の側面、本実施形態においては右側面には冷却水出口５３が設けられ、ラジエター３４の冷却水導入口４６近傍にオイルクーラアウトレットホース４０を介して接続される。なお、ラジエター３４の右前方にはリザーバタンク５４が配設される。

図６は、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図、すなわちシリンダブロック２０の平断面図である。図６に示すように、シリンダブロック２０内には四つのシリンダボア５５（気筒）が車幅方向に並設される。また、各シリンダボア５５の周囲には前述した冷却水通路５６が形成され、上記冷却水入口４１に繋がる。

また、シリンダブロック２０内の冷却水通路５６の外方、本実施形態においては各シリンダボア５５より前側、すなわち排気系装置を構成するエキゾーストパイプ２６が接続される側にはシリンダボア５５の配列方向に延びる冷却水バイパス通路５７が形成され、シリンダボア５５周りの冷却水通路５６同様冷却水入口４１に繋がる。

さらに、各シリンダボア５５間の前後にはシリンダ締結具であるヘッドボルト（図示せず）挿通用のボス５８，５９が形成される。シリンダボア５５より後側、すなわち吸気系装置を構成するスロットルボディ２４が接続される側のボス５８はシリンダブロック２０壁と一体に形成される一方、シリンダボア５５より前側、すなわち排気系装置を構成するエキゾーストパイプ２６が接続される側のボス５９（５９ａ，５９ｂ，５９ｃ）のうち５９ａはシリンダボア５５周りの冷却水通路５６と冷却水バイパス通路５７との間のスペースに配置される。

また、これらの排気系側ボス５９ａ毎にはリブ状のガイド部６０が一体に形成される。これらのガイド部６０はシリンダボア５５の配列方向に沿って排気系側ボス５９ａから冷却水の流れ方向上流側に向かって、ガイド部６０に対向するシリンダボア５５の少なくともシリンダボア５５配列方向中間点（各シリンダボア５５の左右方向、すなわち車幅方向略中央近傍）に達するまで延設される。

一方、上記冷却水入口４１は、隣り合うシリンダボア５５の間隙に対向して、冷却水通路５６にシリンダボア５５配列方向と直交する方向から冷却水を供給する位置に配置される。また、この冷却水入口４１近傍に冷却水をシリンダボア５５配列方向の両側に向けて分岐する分岐部６１が設けられる。そして、この分岐部６１はヘッドボルト挿通用のボス５９ｂを兼ねると共に、この分岐部６１にはオイル戻し通路６３が一体に形成される。

次に、本実施形態の作用について説明する。

エンジン１８が始動するとウォータポンプ３３が駆動され、シリンダインレットホース３５を介して冷却水が冷却水入口４１からシリンダブロック２０内に圧送される。シリンダブロック２０内に導かれた冷却水は分岐部６１によってシリンダボア５５配列方向の両側（左右方向の両側）に向けて分岐され、冷却水の一部はそのまま直接各シリンダボア５５の周囲に形成された冷却水通路５６に導かれると共に、残りは排気系装置２６側に配置されたヘッドボルト挿通用のボス５９ａに一体に形成されたリブ状のガイド部６０によって冷却水バイパス通路５７に導かれ、冷却水入口４１から遠いシリンダボア５５の冷却水通路５６に積極的に冷却水を導く。そして、各シリンダボア５５を冷却した冷却水はシリンダヘッド２１に形成されたシリンダヘッド２１冷却用の冷却水通路（図示せず）に導かれ、最後に冷却水出口４４から排出されてラジエター３４に送られる。

シリンダ締結用のヘッドボルト挿通用ボス５９ａにガイド部６０を一体に形成したことにより、バイパス通路５７を確実に構成でき、またバイパス通路５７内の凹凸形状を削減できる。その結果、シリンダブロック２０の大型化を伴うことなく各シリンダボア５５への冷却水の導入路を大きく確保でき、各シリンダボア５５へ冷たい冷却水を導入可能となる。

さらに、ガイド部６０をシリンダボア５５の配列方向に沿って排気系側ボス５９ａから冷却水の流れ方向上流側に向かって延設したことにより、リブ状のガイド部６０は冷却水がその流れ方向下流側に導かれるに従がって厚さを増してくる。その結果、冷却水は冷却水通路５６およびバイパス通路５７を少ない抵抗で滑らかに案内される。また、ガイド部６０に対向するシリンダボア５５の外形に沿わせて、冷却水通路５６を形成できる。

さらに、ガイド部６０を、このガイド部６０に対向するシリンダボア５５の少なくともシリンダボア５５配列方向中間点に達するまで延設したことにより、冷却水の流れ方向下流側に位置するシリンダボア５５に対し、冷たいままの冷却水を確実に送ることができる。

さらにまた、上記冷却水入口４１を、隣り合うシリンダボア５５の間隙に対向して、冷却水通路５６にシリンダボア５５配列方向と直交する方向から冷却水を供給する位置に配置し、この冷却水入口４１近傍に冷却水をシリンダボア５５配列方向の両側に向けて分岐する分岐部６１を設けたことにより、シリンダボア５５配列方向の両側に向けての冷却水の分岐が確実になる。

ところで、ヘッドボルト挿通用のボス５９ｂにオイル戻し通路６３を一体に形成するとボス５９ｂの断面積が増して流路面積が低減し、上述した冷却水のガイド部６０として利用するには好ましくないが、本願発明のようにオイル戻し通路６３が一体に形成されたヘッドボルト挿通用のボス５９ｂを、シリンダボア５５配列方向の両側に向けて冷却水を分岐する分岐部６１として利用するのであれば、冷却水の分岐が確実となるので好都合である。

さらに、冷却水入口４１、分岐部６１およびガイド部６０をシリンダブロック２０内の各シリンダボア５５より前側、すなわち排気系装置（例えばエキゾーストパイプ２６）が装着される側に配設したことにより、高温の排気ガスが放出される排気系装置に近接した位置に冷却水を最初に導入できる。その結果、冷却水がより低温のうちに高温部を冷却することが可能になる。

本発明に係る並列多気筒エンジンの冷却水通路の一実施形態を示す自動二輪車の左側面図。 エンジンの拡大左側面図。 エンジンの拡大右側面図。 エンジン冷却装置の平面図。 エンジン冷却装置の正面図。 図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。

符号の説明

１８ 並列多気筒水冷エンジン
２０ シリンダブロック
２６ エキゾーストパイプ（排気系装置）
４１ 冷却水入口
５５ シリンダボア
５６ 冷却水通路
５７ 冷却水バイパス通路
５９ 排気系装置側のヘッドボルト（シリンダ締結具）挿通用のボス
６０ ガイド部
６１ 分岐部（ヘッドボルト（シリンダ締結具）挿通用のボス（５９ｂ）を兼ねる）
６３ オイル戻し通路

Claims (6)

1. シリンダブロック内に複数のシリンダボアが並設され、各シリンダボアの周囲に冷却水通路が形成されると共に、この冷却水通路の外方に上記シリンダボアの配列方向に延びる冷却水バイパス通路が形成された並列多気筒の水冷エンジンにおいて、上記シリンダボア間にシリンダ締結具挿通用のボスを形成すると共に、これらのボス毎にリブ状のガイド部を一体に形成して上記冷却水バイパス通路を構成したことを特徴とする並列多気筒エンジンの冷却水通路。
2. 上記ガイド部を上記シリンダボアの配列方向に沿って上記シリンダ締結具挿通用ボスから冷却水の流れ方向上流側に向かって延設した請求項１記載の並列多気筒エンジンの冷却水通路。
3. 上記ガイド部を、このガイド部に対向する上記シリンダボアの少なくともシリンダボア配列方向中間点に達するまで延設した請求項２記載の並列多気筒エンジンの冷却水通路。
4. 冷却水通路にシリンダボア配列方向と直交する方向から冷却水を供給する位置に冷却水入口を配置し、この冷却水入口近傍に冷却水をシリンダボア配列方向の両側に向けて分岐する分岐部を設けた請求項１記載の並列多気筒エンジンの冷却水通路。
5. シリンダ締結具挿通用のボスにオイル戻し通路を一体に形成し、このシリンダ締結具挿通用ボスを上記分岐部として利用した請求項４記載の並列多気筒エンジンの冷却水通路。
6. 上記冷却水入口、分岐部およびガイド部を上記シリンダブロック内の各シリンダボアより排気系装置が装着される側に配設した請求項４または５記載の並列多気筒エンジンの冷却水通路。

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