JP2007291916A - Cooling device for engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure cooling performance and reliability of an engine while improving fuel economy by efficiently reducing thermal load of the engine with a small cooling water quantity with devising a structure of water jackets in a cylinder block and a cylinder head. <P>SOLUTION: The water jackets 15 are provided in an intake side and an exhaust side of a cylinder bore 1a respectively in the cylinder block 1. Each water jacket 15 is divided into an upper part 15a and a lower part 15b by a partition wall 16 and a communication path 17 establishing communication between the lower part 15b of the water jacket in the intake side and the upper part 15a of the water jacket 15 in the exhaust side is provided between cylinder bores. Communication holes 21a, as cooling water channels making the upper part 15a communicate with the water jacket 21 of the cylinder head 2 are provided in an exhaust side valve bridge part 2d of the cylinder head 2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンの冷却装置に関するものである。   The present invention relates to an engine cooling apparatus.

従来より、エンジンを冷却するための冷却装置として、シリンダブロック及びシリンダヘッドの内部にそれぞれウォータージャケットと呼ばれる冷却水の流通路を形成し、シリンダブロック内のウォータージャケット(以下、シリンダブロックウォータージャケット)からシリンダヘッド内のウォータージャケット(以下、シリンダヘッドウォータージャケット)へ冷却水を流すことで、該シリンダブロック及びシリンダヘッドを内部から冷却するものが知られている。この場合、冷却水は、シリンダヘッド及びシリンダブロックのウォータジャケット内を流通することで、熱交換によりシリンダヘッド及びシリンダブロックから熱量を受け取って、ラジエータや車室内を暖めるためのキャビンヒータと熱交換して冷却水の熱量を放出するようにしている。   Conventionally, as a cooling device for cooling an engine, a cooling water flow passage called a water jacket is formed in each of a cylinder block and a cylinder head, and a water jacket (hereinafter referred to as a cylinder block water jacket) in the cylinder block is used. It is known to cool the cylinder block and the cylinder head from the inside by flowing cooling water to a water jacket in the cylinder head (hereinafter referred to as a cylinder head water jacket). In this case, the coolant flows through the water jacket of the cylinder head and cylinder block, receives heat from the cylinder head and cylinder block by heat exchange, and exchanges heat with the cabin heater for heating the radiator and the vehicle interior. The heat quantity of cooling water is released.

ここで、一般的に、エンジンで熱負荷の高い部分は、上記シリンダブロックにおけるシリンダボア同士の間(以下、シリンダボア間ともいう)や上記シリンダヘッドの排気ポート周辺、特に4バルブエンジンの場合には2つの排気バルブ孔の間に位置するバルブブリッジ部などである。特に、後者のシリンダヘッド排気側のバルブブリッジ部の熱負荷が高いため、この排気側のバルブブリッジ部を冷却すべく、例えば特許文献1に開示されるように、シリンダブロックからシリンダヘッドへ冷却水を流すとともに、該シリンダヘッド内に、バルブブリッジ部へ冷却水を流すような流路が形成されたものが知られている。これにより、バルブブリッジ部を直接冷却することができ、シリンダヘッドの熱負荷を低減できるようになっている。   Here, in general, the portion of the engine where the heat load is high is 2 between cylinder bores in the cylinder block (hereinafter also referred to as between the cylinder bores), around the exhaust port of the cylinder head, particularly in the case of a 4-valve engine. For example, a valve bridge portion positioned between two exhaust valve holes. In particular, since the latter has a high thermal load on the valve bridge portion on the exhaust side of the cylinder head, cooling water from the cylinder block to the cylinder head is disclosed, for example, as disclosed in Patent Document 1, in order to cool the valve bridge portion on the exhaust side. And a flow path is formed in the cylinder head to flow cooling water to the valve bridge portion. Thereby, a valve bridge part can be cooled directly and the thermal load of a cylinder head can be reduced.

なお、上記シリンダブロック及びシリンダヘッドのウォータージャケットに供給される冷却水は、一般的に、エンジン回転によって動作するウォーターポンプから送出されるようになっている。
特開2005−69095号公報
The cooling water supplied to the cylinder block and the water jacket of the cylinder head is generally sent from a water pump that operates by engine rotation.
JP 2005-69095 A

ところで、上述のように、上記シリンダブロック及びシリンダヘッド内のウォータージャケットに冷却水を送出するウォーターポンプは、エンジン回転に連動して動作するため、エンジンの負荷になって燃費に大きな影響を及ぼすことになる。そのため、上記ウォーターポンプの容量を小さくしたり、エンジン回転により動作する機械式ポンプではなく電動式ポンプにしたりする等、エンジンの負荷を低減することによって燃費の改善を図ることが考えられている。   By the way, as described above, the water pump for sending the cooling water to the water jacket in the cylinder block and the cylinder head operates in conjunction with the engine rotation. become. For this reason, it has been considered to improve fuel consumption by reducing the load on the engine, such as reducing the capacity of the water pump or using an electric pump instead of a mechanical pump that operates by engine rotation.

しかしながら、このように、シリンダブロック及びシリンダヘッドのウォータージャケットへ冷却水を供給するためのウォーターポンプの容量を小さくしたり、相対的に吐出量の少ない電動ポンプに変更したりすると、該シリンダブロックのシリンダボア間やシリンダヘッドの排気側バルブブリッジ部など熱負荷の高い部分に十分な冷却水が供給されずに、温度が高くなって、信頼性の低下を招くおそれがある。   However, if the capacity of the water pump for supplying cooling water to the water jacket of the cylinder block and the cylinder head is reduced or the electric pump with a relatively small discharge amount is changed, the cylinder block Sufficient cooling water is not supplied to portions with high heat loads such as between the cylinder bores and the exhaust side valve bridge portion of the cylinder head, resulting in a high temperature and a decrease in reliability.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シリンダブロック及びシリンダヘッド内のウォータージャケットの構成に工夫を凝らして、少ない冷却水量でもエンジンの熱負荷を効率良く低減することにより、燃費の向上を図りつつ、エンジンの冷却性能及び信頼性を確保することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to devise the structure of the water jacket in the cylinder block and the cylinder head so that the engine heat load can be efficiently reduced even with a small amount of cooling water. By reducing it well, it is to ensure the cooling performance and reliability of the engine while improving the fuel efficiency.

上記目的を達成するために、本発明に係るエンジンの冷却装置では、シリンダブロックの排気側及び吸気側に位置するシリンダブロックウォータージャケットをそれぞれ上部及び下部に分けて、該シリンダブロックにおけるシリンダボア同士の間に、吸気側のシリンダブロックウォータージャケットの下部と排気側のシリンダブロックウォータージャケットの上部とを連通させる連通路を設けるとともに、シリンダヘッドには、上記排気側シリンダブロックウォータージャケットの上部から排気バルブ孔間のバルブブリッジ部に冷却水が流れるような冷却水流路を設けた。   In order to achieve the above object, in the engine cooling apparatus according to the present invention, the cylinder block water jacket located on the exhaust side and the intake side of the cylinder block is divided into an upper part and a lower part, and the cylinder bores in the cylinder block are separated from each other. In addition, a communication passage is provided to communicate between the lower part of the intake side cylinder block water jacket and the upper part of the exhaust side cylinder block water jacket, and the cylinder head is connected to the exhaust valve hole from the upper part of the exhaust side cylinder block water jacket. A cooling water flow path for cooling water to flow through the valve bridge was provided.

具体的には、請求項1の発明は、複数のシリンダを形成するシリンダヘッド及びシリンダブロックの内部にそれぞれ設けられたウォータージャケットのうち、該シリンダブロックのシリンダライナ周りを冷却するためのシリンダブロックウォータージャケットを、上部及び下部からなる分割構造としたエンジンの冷却装置を対象とする。   Specifically, the invention of claim 1 is directed to a cylinder block water for cooling around the cylinder liner of the cylinder block of a water jacket provided in each of a cylinder head and a cylinder block forming a plurality of cylinders. An engine cooling apparatus having a jacket having a divided structure composed of an upper part and a lower part is an object.

そして、上記シリンダブロックウォータージャケットは、上記シリンダブロックにおいて上記シリンダの一部を構成するシリンダボアの吸気側及び排気側にそれぞれ設けられており、上記シリンダブロックにおけるシリンダボア同士の間には、上記吸気側のウォータージャケットの下部を排気側のウォータージャケットの上部に連通させる連通路が設けられていて、上記シリンダヘッドには、上記排気側のウォータージャケットの上部から排気バルブ孔間のバルブブリッジ部へ冷却水を流すための冷却水流路が設けられているものとする。   The cylinder block water jacket is provided on each of an intake side and an exhaust side of a cylinder bore constituting a part of the cylinder in the cylinder block, and between the cylinder bores in the cylinder block, the intake side A communication passage is provided for communicating the lower part of the water jacket with the upper part of the water jacket on the exhaust side, and cooling water is supplied to the cylinder head from the upper part of the water jacket on the exhaust side to the valve bridge portion between the exhaust valve holes. It is assumed that a cooling water flow path for flowing is provided.

この構成により、シリンダブロックにおいてシリンダボアの吸気側及び排気側にそれぞれ設けられたシリンダブロックウォータージャケットは、上部及び下部に分割されて、吸気側のシリンダブロックウォータージャケットの下部と排気側のシリンダブロックウォータージャケットの上部とが連通路によって連通されるため、該連通路を介して吸気側のシリンダブロックウォータージャケットの下部から排気側のシリンダブロックウォータージャケットの上部に冷却水を流すことができ、熱負荷の高い排気側を内部から確実に冷却することができる。   With this configuration, the cylinder block water jacket provided on the intake side and the exhaust side of the cylinder bore in the cylinder block is divided into an upper part and a lower part, and the lower part of the cylinder block water jacket on the intake side and the cylinder block water jacket on the exhaust side are divided. Since the upper part of the cylinder is communicated by a communication path, the cooling water can flow from the lower part of the intake side cylinder block water jacket to the upper part of the exhaust side cylinder block water jacket via the communication path, and the heat load is high. The exhaust side can be reliably cooled from the inside.

そして、シリンダヘッドには、上記排気側のウォータージャケットの上部からバルブブリッジ部へ冷却水を流すための冷却水流路が形成されているため、この冷却水流路によって、排気側ウォータージャケット内の冷却水を、最も熱負荷の高いシリンダヘッドのバルブブリッジ部に流すことができ、エンジンの熱負荷を効率良く低減することができる。   The cylinder head is formed with a cooling water passage for flowing cooling water from the upper part of the water jacket on the exhaust side to the valve bridge portion. By this cooling water passage, the cooling water in the exhaust side water jacket is formed. Can flow through the valve bridge portion of the cylinder head having the highest thermal load, and the thermal load of the engine can be efficiently reduced.

また、上記連通路は、上記シリンダブロックにおいてシリンダを構成するシリンダボア同士の間に設けられるため、該連通路を流れる冷却水によって、シリンダブロックで比較的熱負荷の高いシリンダボア間を効率良く冷却することができる。   Further, since the communication path is provided between the cylinder bores constituting the cylinder in the cylinder block, the cylinder block efficiently cools between the cylinder bores having a relatively high heat load by the cooling water flowing through the communication path. Can do.

したがって、上述のような構成にすることで、少ない冷却水量でも、比較的熱負荷の高いシリンダブロック排気側、シリンダヘッドのバルブブリッジ部及びシリンダブロックのシリンダボア間を効率良く冷却できるため、冷却水の低流量によって冷間時の放熱量の抑制を図りつつ、エンジン高温時には効率良く熱負荷を低減することができる。   Therefore, with the configuration as described above, even between a small amount of cooling water, it is possible to efficiently cool the cylinder block exhaust side, the valve bridge portion of the cylinder head, and the cylinder bore of the cylinder block with a relatively high heat load. The heat load can be efficiently reduced when the engine temperature is high, while suppressing the amount of heat released during cold by the low flow rate.

また、上述のような構成にすることで、エンジン全体の冷却性能を大きく悪化させることなく、冷却水の水量を減少させることが可能になるため、ウォーターポンプの容量を小さくすることができ、燃費の向上を図れる。これにより、上記ウォーターポンプをエンジン回転により駆動する機械式ポンプではなく、比較的吐出量は少ないがエンジンにほとんど負荷のかからない電動ポンプにすることも可能になるため、さらなる燃費の向上も可能となる。   In addition, with the configuration as described above, the amount of cooling water can be reduced without greatly degrading the cooling performance of the entire engine, so the capacity of the water pump can be reduced, and fuel consumption can be reduced. Can be improved. As a result, the water pump is not a mechanical pump that is driven by engine rotation, but can be an electric pump that has a relatively small discharge amount but does not place a heavy load on the engine, thereby further improving fuel efficiency. .

上述の構成において、上記シリンダブロックウォータージャケットの下部は、上部よりも幅が広いのが好ましい(請求項2の発明)。これにより、シリンダブロックウォータージャケットの下部における冷却水の流動抵抗を低減できるため、冷却水の流通路全体の抵抗を低減することができ、ウォーターポンプのさらなる小型化等が可能になり、燃費をさらに向上することができる。しかも、シリンダブロックウォータージャケットの上部の幅は下部よりも狭くなるため、該上部内を流れる冷却水の流速を速めることができ、これにより、シリンダブロック上部、特に連通路を介して吸気側のウォータージャケットの下部から冷却水の流入する排気側ウォータージャケットの上部周辺を効果的に冷却することができる。   In the above-described configuration, the lower portion of the cylinder block water jacket is preferably wider than the upper portion (the invention of claim 2). As a result, the flow resistance of the cooling water in the lower part of the cylinder block water jacket can be reduced, so that the resistance of the entire flow path of the cooling water can be reduced, the water pump can be further reduced in size, and the fuel consumption is further improved. Can be improved. Moreover, since the width of the upper part of the cylinder block water jacket is narrower than that of the lower part, the flow rate of the cooling water flowing in the upper part can be increased. The upper periphery of the exhaust side water jacket into which cooling water flows from the lower part of the jacket can be effectively cooled.

また、上記シリンダブロックにおけるシリンダボア同士の間には、上記吸気側及び排気側のウォータージャケットにおいてそれぞれ上部と下部とを連通させる連通孔が設けられているものとする(請求項3の発明)。このように、シリンダブロックのシリンダボア同士の間にウォータージャケットの上部と下部とを連通する連通孔を設けることで、該連通孔内を流通する冷却水によってシリンダブロックにおいて最も熱負荷の高いシリンダボア間を効率良く冷却することができ、エンジンの熱負荷を低減することができる。   Further, between the cylinder bores in the cylinder block, there is provided a communication hole for communicating the upper part and the lower part in the water jacket on the intake side and the exhaust side, respectively (invention of claim 3). Thus, by providing a communication hole that connects the upper and lower portions of the water jacket between the cylinder bores of the cylinder block, the cooling water flowing through the communication hole allows the cylinder block with the highest thermal load to pass between the cylinder bores. Cooling can be performed efficiently, and the engine heat load can be reduced.

さらに、上記シリンダブロックウォータージャケットの下部は、該ウォータージャケット内に冷却水を送出するウォーターポンプに近い部分のほうが遠い部分よりも幅が広いのが好ましい(請求項4の発明)。これにより、ウォーターポンプからシリンダブロックウォータージャケットへ冷却水を送出する場合の該ウォータージャケット内の流動抵抗を低減することができるから、吐出量の少ないポンプであっても、シリンダヘッド及びシリンダブロックのウォータージャケット内に効率良く冷却水を流すことができ、該シリンダヘッド及びシリンダブロックを内部から冷却することができる。   Furthermore, it is preferable that the lower part of the cylinder block water jacket is wider at the part closer to the water pump for sending the cooling water into the water jacket than at the part farther away (invention of claim 4). As a result, the flow resistance in the water jacket when the cooling water is sent from the water pump to the cylinder block water jacket can be reduced. Cooling water can be efficiently flowed into the jacket, and the cylinder head and the cylinder block can be cooled from the inside.

本発明によれば、シリンダブロックにおいてシリンダボアの吸気側及び排気側に設けられたシリンダブロックウォータージャケットを上下に分割し、該シリンダブロックにおけるシリンダボア同士の間に、吸気側のシリンダブロックウォータージャケット下部と排気側のシリンダブロックウォータージャケット上部とを連通する連通路を設けたため、該連通路内を吸気側から排気側へ冷却水を流して比較的熱負荷の高いシリンダボア間を効率良く冷却するとともに、排気側に多くの冷却水を流すことが可能になる。そして、シリンダヘッド内に上記排気側のシリンダウォータージャケット上部からバルブブリッジ部に冷却水を流すための冷却水流路を設けることで、最も熱負荷の高いバルブブリッジ部を冷却水によって効率良く冷却することができる。これにより、少ない冷却水量でも、熱負荷の高い部分を優先的に冷却することができ、エンジン全体の熱負荷を効果的に低減できるので、エンジンの信頼性及び冷却性能を確保しつつ、少ない吐出量のポンプを使用することにより燃費の向上を図れる。また、上述のような構成にすることで、冷却水量を少なくできるため、冷間時の放熱量の抑制を図りつつ、エンジン高温時には熱負荷を効率良く低減することができる。   According to the present invention, the cylinder block water jacket provided on the intake side and the exhaust side of the cylinder bore in the cylinder block is divided into upper and lower parts, and the lower part of the intake side cylinder block water jacket and the exhaust are disposed between the cylinder bores in the cylinder block. Since a communication passage that communicates with the upper cylinder block water jacket is provided, cooling water flows through the communication passage from the intake side to the exhaust side to efficiently cool between the cylinder bores having a relatively high heat load. It becomes possible to flow a lot of cooling water. And, by providing a cooling water flow path in the cylinder head for flowing the cooling water from the upper part of the cylinder water jacket on the exhaust side to the valve bridge part, the valve bridge part with the highest heat load can be efficiently cooled by the cooling water. Can do. As a result, even with a small amount of cooling water, it is possible to preferentially cool the portion with high heat load and effectively reduce the heat load of the entire engine, so that less discharge is ensured while ensuring the reliability and cooling performance of the engine. Fuel consumption can be improved by using an amount of pump. Moreover, since the amount of cooling water can be reduced by adopting the above-described configuration, it is possible to efficiently reduce the heat load at the time of high engine temperature while suppressing the amount of heat released during cold.

また、上記シリンダブロックウォータージャケットの上部と下部とを連通させる連通孔をシリンダボア間に設けることで、シリンダブロックで最も熱負荷の高いシリンダボア間を効果的に冷却することができ、少ない冷却水量でもエンジンの熱負荷をより効率良く低減できる。   Also, by providing a communication hole between the cylinder bores that allows the upper and lower parts of the cylinder block water jacket to communicate with each other, it is possible to effectively cool between the cylinder bores with the highest heat load in the cylinder block, and the engine can be used even with a small amount of cooling water. The heat load can be reduced more efficiently.

さらに、上記シリンダブロックウォータージャケットの下部の幅を上部よりも広くしたり、ウォーターポンプに近い下部の幅を、遠い部分よりも広くしたりすることで、全体の流動抵抗を低減することができ、ポンプの小型化若しくは電動化によって燃費をさらに向上することができる。   Furthermore, by making the width of the lower part of the cylinder block water jacket wider than the upper part, or making the width of the lower part close to the water pump wider than the far part, the overall flow resistance can be reduced, Fuel consumption can be further improved by downsizing or electrification of the pump.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.

図1は、本発明の実施形態に係るエンジンE全体の概略斜視図を示し、図2はシリンダブロック1の上面図を示し、図3a、図3b及び図4は、それぞれ、エンジンEを図2におけるIIIa−IIIa線、IIIb−IIIb線及びIV−IV線で切断した場合の断面図を示す。   FIG. 1 is a schematic perspective view of an entire engine E according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view of a cylinder block 1, and FIGS. 3a, 3b, and 4 show the engine E in FIG. Sectional drawing at the time of cutting | disconnecting by the IIIa-IIIa line | wire, IIIb-IIIb line | wire, and IV-IV line | wire in FIG.

この実施形態において、エンジンEは、4つの気筒11,11,…がクランク軸(図示省略)の軸方向(図1において紙面左右方向)に沿って直列に並ぶように設けられた直列4気筒エンジンである。また、このエンジンEは、アルミニウム合金製のシリンダブロック1と該シリンダブロック1の上側に組み付けられる同じくアルミニウム合金製のシリンダヘッド2とにより構成されており、該シリンダブロック1とシリンダヘッド2とにより形成される上記気筒11,11,…内でピストン(図示省略)が上下動するように構成されている。なお、図1において、上記シリンダヘッド2の上側には、シリンダヘッドカバー30が取り付けられている。   In this embodiment, the engine E is an in-line four-cylinder engine in which four cylinders 11, 11,... Are arranged in series along the axial direction of the crankshaft (not shown) (the left-right direction in FIG. 1). It is. The engine E is composed of an aluminum alloy cylinder block 1 and a cylinder head 2 made of the same aluminum alloy that is assembled to the upper side of the cylinder block 1. The engine E is formed by the cylinder block 1 and the cylinder head 2. In the cylinders 11, 11,..., Pistons (not shown) are configured to move up and down. In FIG. 1, a cylinder head cover 30 is attached above the cylinder head 2.

上記エンジンEは、車両前部に設けられたエンジンルーム内に、クランク軸が車幅方向に向かって延びるように横置き搭載されるもので、図1に示すように、エンジンEの左側(図1において紙面手前側)には、各気筒11内に吸気を導入するための吸気マニホールド40が配設されている。この吸気マニホールド40は、4本の分岐管を有していて、特に図示しないが、各分岐管が上記エンジンE内の各気筒11にそれぞれ連通している。一方、上記エンジンEの右側(図1において紙面奥側)には、排気系(排気マニホールド等、図示省略)が設けられている。   The engine E is mounted horizontally in an engine room provided at the front of the vehicle so that the crankshaft extends in the vehicle width direction. As shown in FIG. 1, an intake manifold 40 for introducing intake air into each cylinder 11 is disposed. The intake manifold 40 has four branch pipes, and each branch pipe communicates with each cylinder 11 in the engine E, although not particularly shown. On the other hand, an exhaust system (exhaust manifold, etc., not shown) is provided on the right side of the engine E (the back side in FIG. 1).

また、上記エンジンEの左前側(図1において紙面手前左側)には、後述するように、上記シリンダブロック1及びシリンダヘッド2に形成されたウォータージャケット15,21内に冷却水を送出するためのウォーターポンプ7が配設されている。なお、このウォーターポンプ7は、シリンダブロック1のエンジン前側に設けられたクランクプーリ50を介してクランク軸(図示省略)により駆動される。   Further, on the left front side of the engine E (the front left side in FIG. 1), cooling water is sent into water jackets 15 and 21 formed in the cylinder block 1 and the cylinder head 2 as will be described later. A water pump 7 is provided. The water pump 7 is driven by a crankshaft (not shown) via a crank pulley 50 provided on the engine front side of the cylinder block 1.

上記シリンダブロック1は、図2に示すように、概略直方体形状のブロック材の上面に、エンジンEの複数の気筒11,11,…の一部を構成するシリンダボア1a,1a,…が直列に並んで開口するように形成されたもので、各気筒11の内周面上(シリンダボア1aの内周面上)に配設されるシリンダライナ12の周辺を冷却するように、該シリンダボア1a,1a,…の吸気側及び排気側に冷却水の流通路としての空洞部15,15(シリンダブロックウォータージャケット、以下、ウォータージャケットとも呼ぶ)が形成されている(図3〜図6参照)。   As shown in FIG. 2, the cylinder block 1 has cylinder bores 1a, 1a,... Constituting a part of the plurality of cylinders 11, 11,. The cylinder bores 1a, 1a, 1a, 1a, 1a, 1b, 2c are formed so as to cool the periphery of the cylinder liner 12 disposed on the inner peripheral surface of each cylinder 11 (on the inner peripheral surface of the cylinder bore 1a). Cavities 15 and 15 (cylinder block water jackets, hereinafter also referred to as water jackets) are formed on the intake side and the exhaust side of... (See FIGS. 3 to 6).

また、上記シリンダブロック1において、気筒列方向(シリンダ列方向)の両端部及びシリンダボア間のそれぞれ吸気側及び排気側には、シリンダヘッド2とボルト締結するためのボルトが螺合されるボルト穴1b,1b,…が形成されている。さらに、該ボルト穴1b,1b,…よりもシリンダブロック1の吸気側外方及び排気側外方の位置には、それぞれ、エンジンEの圧縮・燃焼行程で燃焼室からクランク室に漏れ出たガスを吸気系に戻すためのブローバイ通路1c,1c,…が設けられている。   Further, in the cylinder block 1, bolt holes 1 b into which bolts for fastening bolts to the cylinder head 2 are screwed on both ends in the cylinder row direction (cylinder row direction) and between the cylinder bores, respectively. , 1b,... Are formed. Further, the gas leaked from the combustion chamber to the crank chamber in the compression / combustion stroke of the engine E at positions outside the bolt holes 1b, 1b,. Are provided for returning the air to the intake system.

上記ウォータージャケット15,15は、図2〜図4に示すように、シリンダボア1a,1a,…の側面に沿って、シリンダブロック内部の吸気側及び排気側に冷却水を流すための流通路であり、上記シリンダブロック1のブロック上面で上方に向かって開口する溝状に形成されている。そして、上記各ウォータージャケット15には、該ウォータージャケット15を上下2つの空間に区画するための仕切壁16が設けられている(図3a、図3b参照)。すなわち、この仕切壁16は、上記各ウォータージャケット15内部を気筒列方向に延びるように設けられていて、これにより、該ウォータージャケット15は上部15aと下部15bとに分けられている。   The water jackets 15 and 15 are flow passages for flowing cooling water to the intake side and the exhaust side inside the cylinder block along the side surfaces of the cylinder bores 1a, 1a,... As shown in FIGS. The upper surface of the cylinder block 1 is formed in a groove shape that opens upward. Each of the water jackets 15 is provided with a partition wall 16 for partitioning the water jacket 15 into two upper and lower spaces (see FIGS. 3a and 3b). That is, the partition wall 16 is provided so as to extend inside the water jackets 15 in the cylinder row direction, whereby the water jacket 15 is divided into an upper part 15a and a lower part 15b.

上記ウォータージャケット15の上部15aと下部15bとは、図2及び図4に示すように、上記シリンダブロック1において各シリンダボア1aの気筒列方向(シリンダ列方向)の一方の端部側(エンジン後側)に設けられたブロック連通孔15c,15c,…によって互いに連通されていて、図5及び図6に示すように、エンジン前側に設けられた上記ウォーターポンプ7からエンジン後方側へ吐出される冷却水は、シリンダブロックのエンジン前側で吸気側と排気側とに分かれて上記下部15b内に流れ込んだ後、上記ブロック連通孔15c,15c,…を介して上部15a内へ流れるようになっている(図4〜図6中の矢印参照)。つまり、上記上部15a内には、図2にも示すように、シリンダボア間に位置するブロック連通孔15c,15c,…を介して下部15bから冷却水が各気筒の周囲に並列に流れることになるため、該ブロック連通孔15c,15c,…を通過する際の冷却水の流速を均一化することができ、シリンダブロック1において最も熱負荷の高いシリンダボア間を効率良く冷却することができる。   As shown in FIGS. 2 and 4, the upper portion 15 a and the lower portion 15 b of the water jacket 15 are arranged at one end side (engine rear side) of each cylinder bore 1 a in the cylinder row direction (cylinder row direction) in the cylinder block 1. Are connected to each other through block communication holes 15c, 15c,..., And are discharged from the water pump 7 provided on the front side of the engine to the rear side of the engine as shown in FIGS. Is divided into an intake side and an exhaust side on the engine front side of the cylinder block and flows into the lower portion 15b, and then flows into the upper portion 15a through the block communication holes 15c, 15c,. 4 to 6). That is, in the upper portion 15a, as shown in FIG. 2, the cooling water flows in parallel around the cylinders from the lower portion 15b through the block communication holes 15c, 15c,. Therefore, the flow rate of the cooling water when passing through the block communication holes 15c, 15c,... Can be made uniform, and the cylinder bores with the highest heat load in the cylinder block 1 can be efficiently cooled.

ここで、上記ウォータージャケット15は、図3a、図3b及び図4に示すように、仕切壁16によって下部15bのほうが上部15aよりも高さ寸法が大きくなるように区画されているとともに、該下部15bの幅寸法は上部15aよりも大きくなるように形成されている。このように、ウォータージャケット15の上部15aよりも下部15bの幅を広くすることで該下部15bの冷却水の流動抵抗を低減しつつ、下部15bよりも幅の狭い上部15a内を流れる冷却水の流速を該下部15b内の冷却水の流速よりも速めることができる。   Here, as shown in FIGS. 3a, 3b, and 4, the water jacket 15 is partitioned by the partition wall 16 so that the lower portion 15b is larger in height than the upper portion 15a. The width dimension of 15b is formed to be larger than that of the upper part 15a. In this way, the width of the lower portion 15b is made wider than the upper portion 15a of the water jacket 15, thereby reducing the flow resistance of the cooling water in the lower portion 15b, and the cooling water flowing in the upper portion 15a having a narrower width than the lower portion 15b. The flow rate can be made faster than the cooling water flow rate in the lower part 15b.

したがって、上述の構成により、冷却水の流路全体の流動抵抗を低減しつつ、後述するように上部15aに連通しているシリンダヘッド2のウォータージャケット21にも流速の速い冷却水を供給できるようになるため、冷却水を吐出するウォーターポンプ7をより小型のものにできるとともに、冷却水の水量が少なくてもシリンダブロック1の上部及びシリンダヘッド2を内部から効率良く冷却することができる。   Therefore, with the above-described configuration, it is possible to supply cooling water having a high flow rate to the water jacket 21 of the cylinder head 2 communicating with the upper portion 15a as described later while reducing the flow resistance of the entire cooling water flow path. Therefore, the water pump 7 for discharging the cooling water can be made smaller, and the upper part of the cylinder block 1 and the cylinder head 2 can be efficiently cooled from the inside even if the amount of the cooling water is small.

また、図2及び図4に示すように、上記シリンダブロック1には、吸気側及び排気側のウォータージャケット15,15において、吸気側のウォータージャケット15の下部15bが排気側のウォータージャケット15の上部15aに連通するようなクロスドリルと呼ばれる連通路17がシリンダボア間に設けられている。この連通路17を設けることにより、排気側のウォータージャケット15の上部15aには、その下部15bからだけでなく、吸気側のウォータージャケット15の下部15bからも冷却水が供給されることになる。   As shown in FIGS. 2 and 4, the cylinder block 1 includes a lower portion 15b of the intake-side water jacket 15 and an upper portion of the exhaust-side water jacket 15 in the intake-side and exhaust-side water jackets 15 and 15. A communication passage 17 called a cross drill that communicates with 15a is provided between the cylinder bores. By providing the communication passage 17, the cooling water is supplied to the upper portion 15a of the water jacket 15 on the exhaust side not only from the lower portion 15b but also from the lower portion 15b of the water jacket 15 on the intake side.

これにより、より多くの冷却水が排気側のウォータージャケット15の上部15a内に流れることになるため、比較的熱負荷の高いシリンダブロック1の排気側だけでなく、後述するように熱負荷の高い排気側のシリンダヘッド2をより効果的に冷却することができる。さらに、上記連通路17をシリンダブロック1のシリンダボア間に設けることで、該シリンダブロック1において最も温度の高いシリンダボア間を該連通路17内を流れる冷却水によって冷却することができ、エンジンE全体の熱負荷を効率良く低減することができる。   As a result, more cooling water flows into the upper portion 15a of the water jacket 15 on the exhaust side, so that not only the exhaust side of the cylinder block 1 having a relatively high heat load but also a high heat load as will be described later. The cylinder head 2 on the exhaust side can be cooled more effectively. Further, by providing the communication passage 17 between the cylinder bores of the cylinder block 1, the cylinder bore having the highest temperature in the cylinder block 1 can be cooled by the cooling water flowing in the communication passage 17, and the entire engine E can be cooled. The heat load can be reduced efficiently.

上記ウォータージャケット15の下部15bは、図5及び図6に示すように、シリンダブロック1の気筒列方向に延びて、シリンダボア1a,1a,…の排気側及び吸気側にそれぞれ一つの大きな空間を形成している一方、上部15aは、図2に示すように、各シリンダボア1aに対応して区画されている。すなわち、上記ウォータージャケット15の上部15aは、シリンダボア1a,1a,…毎に排気側及び吸気側の流路15d,15e,…がそれぞれ独立して形成されるように、シリンダブロック1のシリンダボア間に設けられた仕切壁1d,1d,…によって仕切られている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the lower portion 15b of the water jacket 15 extends in the cylinder row direction of the cylinder block 1 to form one large space on the exhaust side and the intake side of the cylinder bores 1a, 1a,. On the other hand, the upper portion 15a is partitioned corresponding to each cylinder bore 1a, as shown in FIG. That is, the upper portion 15a of the water jacket 15 is provided between the cylinder bores of the cylinder block 1 so that the exhaust side and intake side flow passages 15d, 15e,... Are formed independently for each cylinder bore 1a, 1a,. It is partitioned off by the provided partition walls 1d, 1d,.

なお、図1に示すように、本実施形態では、上記ウォータージャケット15の上部15aの気筒列方向両端部では、排気側及び吸気側が一つの流路によって構成されているが、この限りではなく、この気筒列方向両端部でも上部15aの排気側及び吸気側を上記仕切壁1dによって区画するようにしてもよい。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the exhaust side and the intake side are configured by one flow path at both ends in the cylinder row direction of the upper portion 15a of the water jacket 15, but this is not restrictive. The exhaust side and intake side of the upper portion 15a may be partitioned by the partition wall 1d at both ends in the cylinder row direction.

以上より、上記シリンダブロック1におけるウォータージャケット15の上部15aには、シリンダボア1a毎に吸気側流通路15d,15d,…及び排気側流通路15e,15e,…が形成されることになる。そして、各吸気側流通路15d及び排気側流通路15eには、それぞれ、上記ウォータージャケット15の上部15aと下部15bとを連通させるための上記ブロック連通孔15cが形成されている(気筒列方向両端部のうちエンジン後側の端部では、吸気側流通路15dと排気側流通路15eとが繋がって一つの流路になっているため、ブロック連通孔15cは一つ)ため、各流路15d,15e,…に流れ込む冷却水が合流することはなく、合流によって冷却水の流速が低下して澱むこともないため、シリンダブロック1の上部及びシリンダヘッド2を効率良く冷却することができる。   As described above, the intake side flow passages 15d, 15d,... And the exhaust side flow passages 15e, 15e,... Are formed in the upper portion 15a of the water jacket 15 in the cylinder block 1 for each cylinder bore 1a. The intake side flow passages 15d and the exhaust side flow passages 15e are respectively formed with the block communication holes 15c for communicating the upper portion 15a and the lower portion 15b of the water jacket 15 (both ends in the cylinder row direction). Since the intake side flow passage 15d and the exhaust side flow passage 15e are connected to form a single flow path at the end portion on the rear side of the engine, one block communication hole 15c). , 15e,..., 15e,... Do not merge, and the flow rate of the cooling water does not decrease due to the merge, so that the upper part of the cylinder block 1 and the cylinder head 2 can be efficiently cooled.

ここで、上述のように上下2つの空間に区画されたウォータージャケット15を有するシリンダブロック1を製造する方法としては、低圧鋳造若しくはダイカストの2つの鋳造方法が考えられる。前者の低圧鋳造では、低圧で鋳型内に注湯されるため、中子の使用が可能であり、上記シリンダブロック1のウォータージャケット15のうち、上部15aをシリンダブロック1形成用の上型によって形成する一方、下部15bを中子によって形成する。そして、この低圧鋳造の場合には、上記中子を支持するために、シリンダブロック1の側方(エンジン側方)及び前後(エンジン前側、後側)位置に幅木を設ける。これにより、上下2つの空間に区画されたウォータージャケット15を有するシリンダブロック1を容易に一体で製作することができる。   Here, as a method of manufacturing the cylinder block 1 having the water jacket 15 divided into two upper and lower spaces as described above, two casting methods of low pressure casting or die casting are conceivable. In the former low pressure casting, since the molten metal is poured into the mold at a low pressure, a core can be used, and the upper portion 15a of the water jacket 15 of the cylinder block 1 is formed by the upper die for forming the cylinder block 1. On the other hand, the lower part 15b is formed by a core. In the case of this low pressure casting, in order to support the above-mentioned core, baseboards are provided at the side (engine side) and front and rear (engine front side, rear side) positions of the cylinder block 1. Thereby, the cylinder block 1 having the water jacket 15 partitioned into two upper and lower spaces can be easily manufactured integrally.

一方、上記後者のダイカストは、精密な金型に溶融金属を高圧で圧入する方法であり、上述の低圧鋳造のように中子を用いてウォータージャケット15の下部15bを形成できないため、図8に示すように、シリンダブロック1のエンジン左側及び右側の側面(図8における紙面左右側)に、それぞれ、気筒列方向(エンジン前後方向)に延びる溝部1e,1eを一体形成し、これらの溝部1e,1eをシリンダブロック1側面にボルト締めされるカバー13,13によって覆うことで、上記下部15bを形成するようにしている。このようにダイカストによって鋳造した場合には、金型によりシリンダブロック1を大量に生産可能なため、シリンダブロック1の生産性を向上することができる。   On the other hand, the latter die casting is a method in which molten metal is press-fitted into a precise mold at a high pressure, and the lower portion 15b of the water jacket 15 cannot be formed using a core as in the low-pressure casting described above. As shown, groove portions 1e and 1e extending in the cylinder row direction (engine longitudinal direction) are integrally formed on the left and right side surfaces (left and right sides in FIG. 8) of the cylinder block 1, respectively. The lower part 15b is formed by covering 1e with covers 13 and 13 which are bolted to the side of the cylinder block 1. In this way, when casting is performed by die casting, the cylinder block 1 can be produced in large quantities using a mold, so that the productivity of the cylinder block 1 can be improved.

上記シリンダヘッド2は、シリンダブロック1の上側に取り付けられるアルミニウム合金製の部材で、下面には燃焼室3の一部を構成する空間が、内部には、該燃焼室3と吸気管及び排気管(図示省略)とを連通させる吸気ポート4及び排気ポート5(図5及び図6参照)や、燃焼室3内のガスに点火するための点火プラグ6(図3a、図3b参照)の配置スペースなどが、設けられている。   The cylinder head 2 is a member made of an aluminum alloy that is attached to the upper side of the cylinder block 1, and a space constituting a part of the combustion chamber 3 is formed on the lower surface, and the combustion chamber 3, the intake pipe and the exhaust pipe are provided inside. Arrangement space for an intake port 4 and an exhaust port 5 (see FIGS. 5 and 6) that communicate with (not shown) and a spark plug 6 (see FIGS. 3a and 3b) for igniting the gas in the combustion chamber 3 Etc. are provided.

また、上記シリンダヘッド2の内部には、図3a、図3b、図5及び図6に示すように、吸気ポート4及び排気ポート5の周辺を冷却するための冷却水の流路としての空洞部21(シリンダヘッドウォータージャケット、以下、ウォータージャケットとも呼ぶ)が形成されている。さらに、このシリンダヘッド2には、上記ウォータージャケット21を上記シリンダブロック1に形成されたウォータージャケット15の上部15aに連通させるように、複数の連通孔21a,21a,…が形成されている。   Further, inside the cylinder head 2, as shown in FIGS. 3 a, 3 b, 5, and 6, there is a cavity as a cooling water flow path for cooling the periphery of the intake port 4 and the exhaust port 5. 21 (cylinder head water jacket, hereinafter also referred to as a water jacket) is formed. Further, the cylinder head 2 is formed with a plurality of communication holes 21a, 21a,... So that the water jacket 21 communicates with an upper portion 15a of the water jacket 15 formed in the cylinder block 1.

具体的には、これらの連通孔21a,21a,…は、上記シリンダブロック1のウォータージャケット15の上部15aに対して、図2に示すように、上面視で、各シリンダボア1aの吸気側では、上記ブロック連通孔15cとはシリンダボア1aの気筒列方向反対側の端部に形成される一方、各シリンダボア1aの排気側では、気筒列方向のシリンダボア中央付近に形成されている。なお、図2に示すように、上記連通孔21aは、上述以外にも、気筒列方向の他方の端部側(エンジン前側)にも設けられていて、エンジン前側に位置するシリンダボア1aの吸気側及び排気側を流れた冷却水のうち、該吸気側及び排気側の連通孔21a,21a,…からシリンダヘッド2側へ流れなかった残りの冷却水を該シリンダヘッド2側へ確実に流すように構成されている。   Specifically, these communication holes 21a, 21a,... Are formed on the intake side of each cylinder bore 1a in the top view as shown in FIG. 2 with respect to the upper portion 15a of the water jacket 15 of the cylinder block 1. The block communication hole 15c is formed at the end of the cylinder bore 1a opposite to the cylinder row direction, and on the exhaust side of each cylinder bore 1a, it is formed near the center of the cylinder bore in the cylinder row direction. As shown in FIG. 2, the communication hole 21a is also provided on the other end side (the engine front side) in the cylinder row direction in addition to the above, and is on the intake side of the cylinder bore 1a located on the engine front side. In addition, among the cooling water that has flowed through the exhaust side, the remaining cooling water that has not flowed to the cylinder head 2 side through the communication holes 21a, 21a,. It is configured.

これにより、上記シリンダブロック1のウォータージャケット15の上部15a内を流れる冷却水は、各シリンダボア1aの吸気側では、該各シリンダボア1aの吸気側部分に沿って周方向全体に流れる一方、各シリンダボア1aの排気側では、該各シリンダボア1aの排気側部分に沿って周方向に当該部分の約半分の範囲を流れて、上記シリンダヘッド2のウォータージャケット21内へ流れることになる。   As a result, the cooling water flowing in the upper portion 15a of the water jacket 15 of the cylinder block 1 flows in the entire circumferential direction along the intake side portion of each cylinder bore 1a on the intake side of each cylinder bore 1a. On the exhaust side of the cylinder head 2, the exhaust gas flows along the exhaust side portion of each cylinder bore 1 a in the circumferential direction about half of the portion and flows into the water jacket 21 of the cylinder head 2.

したがって、上述のような構成にすることで、シリンダブロック1の吸気側は冷却水によって十分に冷却されるため、燃焼室内において火炎伝播の遅い吸気側で異常燃焼が生じるのを防止することができ、ノッキングの発生を抑制することができる。   Therefore, by adopting the above-described configuration, the intake side of the cylinder block 1 is sufficiently cooled by the cooling water, so that abnormal combustion can be prevented from occurring on the intake side where the flame propagation is slow in the combustion chamber. The occurrence of knocking can be suppressed.

また、上述の構成により、シリンダブロック1の排気側は吸気側よりも冷却水が上部15aを流れる距離が短く、吸気側よりも早くシリンダヘッド2側に冷却水を供給することになるため、該シリンダヘッド2を内部から効果的に冷却することができる。   Further, with the above-described configuration, the exhaust side of the cylinder block 1 has a shorter distance through which the coolant flows through the upper portion 15a than the intake side, and the coolant is supplied to the cylinder head 2 side earlier than the intake side. The cylinder head 2 can be effectively cooled from the inside.

ここで、上記エンジンEは、一つの気筒の吸気ポート4及び排気ポート5に対して、吸気バルブ及び排気バルブ(図示省略)が2つずつ設けられた4バルブエンジンであり、図7に示すように、上記シリンダヘッド2には、1つの気筒に対してその吸気側及び排気側にそれぞれバルブ孔2a,2a,2b,2bが2つずつ形成されている。   Here, the engine E is a four-valve engine in which two intake valves and two exhaust valves (not shown) are provided for the intake port 4 and the exhaust port 5 of one cylinder, as shown in FIG. The cylinder head 2 is formed with two valve holes 2a, 2a, 2b, 2b on the intake side and the exhaust side of one cylinder.

そのため、上記シリンダヘッド2の吸気側及び排気側には、上記バルブ孔2a,2a,2b,2bの間の部分、すなわちバルブブリッジ部2c,2dが形成されている。これらのバルブブリッジ部2c,2dは、上記ポート4,5の熱によって高温になりやすく、特に、高温のガスが流れる排気側では、バルブブリッジ部2dの熱負荷が最も高くなるため、冷却水によって該バルブブリッジ部2dを十分に冷却する必要がある。   Therefore, portions between the valve holes 2a, 2a, 2b, 2b, that is, valve bridge portions 2c, 2d are formed on the intake side and the exhaust side of the cylinder head 2. These valve bridge portions 2c and 2d are likely to become high temperature due to the heat of the ports 4 and 5, and particularly on the exhaust side through which high-temperature gas flows, the heat load on the valve bridge portion 2d is the highest. It is necessary to sufficiently cool the valve bridge portion 2d.

そこで、上記ウォータージャケット21の連通孔21a,21a,…のうち、各気筒の排気側に位置する連通孔21a(冷却水流路)を上記バルブブリッジ部2dに設けることで、シリンダブロック1のウォータージャケット上部15aから最も熱負荷の高い該バルブブリッジ部2dに冷却水が直接、供給されるようにした。すなわち、上記シリンダヘッド2におけるバルブブリッジ部2dの内部には、上述のように、上記シリンダブロック1のウォータージャケット15の上部15aにおいて各気筒の排気側の周方向約半分の位置まで流れた冷却水を流すための連通孔21aが形成されており、これにより、該バルブブリッジ部2dを優先的に冷却することができ、効率良くエンジンを冷却することができる。なお、上記図7において、符号2eは、点火プラグ6の配置されるプラグボス部である。   .. Of the water jacket 21 is provided in the valve bridge portion 2d with a communication hole 21a (cooling water flow path) located on the exhaust side of each cylinder. Cooling water is directly supplied from the upper portion 15a to the valve bridge portion 2d having the highest heat load. That is, inside the valve bridge portion 2d of the cylinder head 2, as described above, the cooling water that has flowed to the half of the circumferential direction on the exhaust side of each cylinder in the upper portion 15a of the water jacket 15 of the cylinder block 1 is provided. As a result, the valve bridge portion 2d can be preferentially cooled, and the engine can be cooled efficiently. In FIG. 7, reference numeral 2e denotes a plug boss portion where the spark plug 6 is disposed.

ここで、図3a、図3b及び図4に示すように、上記シリンダブロック1と上記シリンダヘッド2との間には、金属製のガスケット8が挟持されている。当然のことながら、このガスケット8にも、上記シリンダブロック1のウォータージャケット15の上部15aに上記シリンダヘッド2のウォータージャケット21を連通させるための連通孔21a,21a,…やボルト穴1b,1b,…、ブローバイ通路1c,1c,…等に対応して、貫通孔が形成されている。   Here, as shown in FIGS. 3 a, 3 b and 4, a metal gasket 8 is sandwiched between the cylinder block 1 and the cylinder head 2. As a matter of course, the gasket 8 also has communication holes 21a, 21a,... For connecting the water jacket 21 of the cylinder head 2 to the upper portion 15a of the water jacket 15 of the cylinder block 1 and bolt holes 1b, 1b, ..., through holes are formed corresponding to the blow-by passages 1c, 1c,.

以上の構成より、シリンダブロック1内のシリンダボア吸気側及び排気側にそれぞれ形成されたウォータージャケット15,15は、仕切壁16,16によって上下2つの空間に区画され、吸気側のウォータージャケット15の下部15bと排気側のウォータージャケット15の上部15aとは、シリンダボア間に設けられた連通路17によって連通するため、該排気側のウォータージャケット15の上部15aに多くの冷却水を流すことができ、比較的熱負荷の高い排気側を効果的に冷却することができる。しかも、上記連通路17は、シリンダブロック1のシリンダボア間に設けられるため、該シリンダブロック1で最も熱負荷の高いシリンダボア間を効率良く冷却して、エンジン全体の熱負荷を低減することができる。   With the above configuration, the water jackets 15, 15 formed on the cylinder bore intake side and the exhaust side in the cylinder block 1 are partitioned into two upper and lower spaces by the partition walls 16, 16, and the lower part of the water jacket 15 on the intake side 15b and the upper portion 15a of the water jacket 15 on the exhaust side communicate with each other through a communication passage 17 provided between the cylinder bores, so that a large amount of cooling water can flow through the upper portion 15a of the water jacket 15 on the exhaust side. The exhaust side with a high dynamic heat load can be effectively cooled. In addition, since the communication path 17 is provided between the cylinder bores of the cylinder block 1, it is possible to efficiently cool between the cylinder bores having the highest heat load in the cylinder block 1 to reduce the heat load of the entire engine.

また、シリンダブロック1におけるウォータージャケット15の上部15aとシリンダヘッド2内のウォータージャケット21とは連通孔21a,21a,…によって連通するように構成されていて、排気側に位置する連通孔21aは、シリンダヘッド2で最も熱負荷の高い排気バルブ孔2b,2bの間の部分、すなわちバルブブリッジ部2dに設けられているため、上述のように排気側に多く集められた冷却水を該連通孔21a内に流すことで、排気側のバルブブリッジ部2dを内部から効果的に冷却することができ、エンジンの熱負荷を効率良く低減することができる。   Further, the upper portion 15a of the water jacket 15 in the cylinder block 1 and the water jacket 21 in the cylinder head 2 are configured to communicate with each other through communication holes 21a, 21a,... Since the cylinder head 2 is provided in the portion between the exhaust valve holes 2b and 2b having the highest heat load, that is, the valve bridge portion 2d, the coolant collected in the exhaust side as described above is caused to flow into the communication hole 21a. By flowing in, the valve bridge portion 2d on the exhaust side can be effectively cooled from the inside, and the thermal load of the engine can be efficiently reduced.

特に、上述の実施形態において、上記連通孔21a,21a,…は、シリンダボア1aの吸気側では、ウォータージャケット15の上部15aと下部15bとを連通する上記連通孔15cに対してシリンダボア1aのシリンダ列方向反対側に設けられている一方、シリンダボア1aの排気側では、シリンダ列方向のシリンダボア中央付近に設けられているため、吸気側ではシリンダブロック1の各シリンダボア1aまわり全体に冷却水が流れ、比較的温度の高い排気側では、シリンダヘッド2に対して吸気側よりも早めに冷却水が供給されるようになっている。これにより、各シリンダボア1aの吸気側ではシリンダブロック1を十分に冷却して、ノッキングの発生を抑えることができる一方、排気側では、多量の冷却水を早めにシリンダヘッド2に流して該シリンダヘッド2を効果的に冷却することができる。   In particular, in the above-described embodiment, the communication holes 21a, 21a,... Are arranged on the intake side of the cylinder bore 1a in the cylinder row of the cylinder bore 1a with respect to the communication holes 15c communicating the upper portion 15a and the lower portion 15b of the water jacket 15. On the other hand, on the exhaust side of the cylinder bore 1a, it is provided near the center of the cylinder bore in the cylinder row direction. Therefore, on the intake side, cooling water flows around each cylinder bore 1a of the cylinder block 1 for comparison. On the exhaust side where the target temperature is high, the cooling water is supplied to the cylinder head 2 earlier than the intake side. As a result, the cylinder block 1 can be sufficiently cooled on the intake side of each cylinder bore 1a to suppress the occurrence of knocking. On the exhaust side, a large amount of cooling water is allowed to flow through the cylinder head 2 early. 2 can be effectively cooled.

また、シリンダブロック1における吸気側及び排気側のウォータージャケット15,15の上部15a,15aと下部15b,15bとは、上記連通路17以外にも、シリンダボア間に形成されたブロック連通孔15c,15c,…によって連通しており、該連通孔15c,15c,…を介して冷却水は下部15bから上部15aへ流れるため、シリンダブロック1及びシリンダヘッド2全体を内部から冷却することができる。しかも、上記ブロック連通孔15c,15c,…は、比較的高温になるシリンダボア間に設けられているため、該シリンダボア間を冷却水によって冷却することができる。さらに、シリンダボア1a毎に上記ブロック連通孔15c,15c,…を介して該ボア1a周辺に下部15bから上部15aへ冷却水が流れるように構成されているため、該ブロック連通孔15c,15c,…を通過する際の冷却水の流速を均一化でき、上記シリンダボア間を確実に冷却することができる。   Further, the upper and lower portions 15a and 15a and the lower portions 15b and 15b of the water jackets 15 and 15 on the intake side and the exhaust side in the cylinder block 1 have block communication holes 15c and 15c formed between the cylinder bores in addition to the communication path 17. The cooling water flows from the lower part 15b to the upper part 15a through the communication holes 15c, 15c, ..., so that the entire cylinder block 1 and the cylinder head 2 can be cooled from the inside. In addition, since the block communication holes 15c, 15c,... Are provided between the cylinder bores that become relatively high in temperature, the space between the cylinder bores can be cooled with cooling water. Further, since the cooling water flows from the lower portion 15b to the upper portion 15a around the bore 1a via the block communication holes 15c, 15c,... For each cylinder bore 1a, the block communication holes 15c, 15c,. The flow rate of the cooling water when passing through can be made uniform, and the space between the cylinder bores can be reliably cooled.

このように、比較的熱負荷の高い部分に優先的に冷却水が流れるように構成することで、冷却水の水量が少ない場合でも、当該熱負荷の高い部分を優先的に冷却できるため、ウォーターポンプ7の容量小型化若しくは電動化による燃費の向上と、エンジンEの冷却性能の悪化防止による信頼性の確保との両立を図れる。   In this way, by configuring the cooling water to flow preferentially to a portion having a relatively high heat load, even when the amount of cooling water is small, the portion having a high heat load can be preferentially cooled. It is possible to achieve both improvement in fuel efficiency by reducing the capacity of the pump 7 or electrification and ensuring reliability by preventing deterioration of the cooling performance of the engine E.

また、上記シリンダブロック1のウォータージャケット15の下部15bは、上部15aよりも幅が広くなるように形成されているため、該下部15b内の冷却水の流動抵抗を低減することができるとともに、比較的幅の狭い上記上部15a内の冷却水の流速を増大させることができ、該上部15aに連通するシリンダヘッド2内部を効果的に冷却することができる。さらに、上記下部15bにおいて、ウォーターポンプ7に近い側(フロント側気筒の近傍)の幅Wf(図3a参照)を、遠い側(リア側気筒の近傍)の幅Wr(図3b参照)よりも広くなるように形成することによっても、該下部15b内の冷却水の流動抵抗を低減することができる。このように、ウォータージャケット15内の冷却水の流動抵抗を低減することで、冷却水の流路全体の流動抵抗を低減することができ、これにより、上記ウォーターポンプ7の容量をさらに小さくしてエンジンの負荷を軽減でき、さらなる燃費の向上を図れる。   Further, since the lower portion 15b of the water jacket 15 of the cylinder block 1 is formed to be wider than the upper portion 15a, the flow resistance of the cooling water in the lower portion 15b can be reduced, and the comparison is made. The flow rate of the cooling water in the upper portion 15a having a narrow target width can be increased, and the inside of the cylinder head 2 communicating with the upper portion 15a can be effectively cooled. Further, in the lower portion 15b, the width Wf (see FIG. 3a) on the side closer to the water pump 7 (see the vicinity of the front cylinder) is wider than the width Wr (see FIG. 3b) on the far side (in the vicinity of the rear cylinder). The flow resistance of the cooling water in the lower part 15b can also be reduced by forming it as described above. Thus, by reducing the flow resistance of the cooling water in the water jacket 15, the flow resistance of the entire flow path of the cooling water can be reduced, thereby further reducing the capacity of the water pump 7. Engine load can be reduced, and fuel consumption can be further improved.

(その他の実施形態)
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、シリンダブロック1のウォータージャケット15の上部15aとシリンダヘッド2のウォータージャケット21とを連通させるように該シリンダヘッド2に形成される連通孔21a,21a,…のうち、排気側に位置する連通孔21a,21a,…を気筒列方向のシリンダボア中央付近に設けるようにしている(図2参照)が、この限りではなく、吸気側の連通孔21a,21a,…と同様、シリンダブロックウォータージャケット15の上部15aと下部15bとを連通するブロック連通孔15c,15c,…に対してシリンダボア1aの気筒列方向反対側に設けてもよい。
(Other embodiments)
The configuration of the present invention is not limited to the above embodiment, but includes various other configurations. That is, in the above embodiment, the exhaust holes 21a, 21a,... Formed in the cylinder head 2 so as to communicate the upper portion 15a of the water jacket 15 of the cylinder block 1 and the water jacket 21 of the cylinder head 2 are exhausted. Are arranged near the center of the cylinder bore in the cylinder row direction (see FIG. 2). However, the present invention is not limited to this, The cylinder bore 1a may be provided on the opposite side of the cylinder bore 1a in the cylinder row direction with respect to the block communication holes 15c, 15c,... Communicating with the upper portion 15a and the lower portion 15b of the cylinder block water jacket 15.

また、上記実施形態では、4つの気筒が直列に並んだ直列4気筒のエンジンに適用しているが、この限りではなく、例えば6気筒や8気筒など、4気筒よりも気筒数の多いエンジンに適用してもよい。   In the above embodiment, the present invention is applied to an in-line four-cylinder engine in which four cylinders are arranged in series. However, the present invention is not limited to this. For example, an engine having a larger number of cylinders than four cylinders, such as six cylinders and eight cylinders. You may apply.

以上説明したように、本発明におけるエンジンの冷却装置は、シリンダブロックの吸気側及び排気側に位置するウォータージャケットを上下に分割して、吸気側のウォータージャケットの下部と排気側のウォータージャケットの上部とを連通する連通路をシリンダボア間に設けたことにより、少ない冷却水量でも熱負荷の高い排気側を効率良く冷却することができ、燃費の向上とエンジンの信頼性確保との両立を図れるから、例えば低燃費で運転するエンジンに特に有用である。   As described above, the engine cooling apparatus according to the present invention divides the water jacket located on the intake side and the exhaust side of the cylinder block into upper and lower parts, and the lower part of the intake side water jacket and the upper part of the exhaust side water jacket. By providing a communication passage that communicates with the cylinder bore, the exhaust side with a high heat load can be efficiently cooled even with a small amount of cooling water, and it is possible to achieve both improvement in fuel efficiency and ensuring engine reliability. For example, it is particularly useful for an engine that operates with low fuel consumption.

本発明の実施形態に係るエンジンの概略構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. シリンダブロックの上面図である。It is a top view of a cylinder block. 図1におけるIIIa−IIIa線断面図である。It is the IIIa-IIIa sectional view taken on the line in FIG. 図1におけるIIIb−IIIb線断面図である。It is the IIIb-IIIb sectional view taken on the line in FIG. 図1におけるIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line in FIG. 図1におけるVa−Va線部分断面図(シリンダブロックのみ、シリンダヘッドはVb−Vb線における断面図)である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along the line Va-Va in FIG. 1 (only the cylinder block, and the cylinder head is a cross-sectional view taken along the line Vb-Vb). 図1におけるVIa−VIa線部分断面図(シリンダブロックのみ、シリンダヘッドはVIb−VIb線における断面図)である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line VIa-VIa in FIG. 1 (only the cylinder block, and the cylinder head is a cross-sectional view taken along line VIb-VIb). 図3a(図3b)におけるVII-VII線断面図である。It is the VII-VII line sectional view in Drawing 3a (Drawing 3b). シリンダブロックをダイカストで製造した場合の図3a(図3b)相当図である。It is a figure equivalent to Drawing 3a (Drawing 3b) at the time of manufacturing a cylinder block by die casting.

符号の説明Explanation of symbols

E エンジン
1 シリンダブロック
1a シリンダボア
1d 仕切壁
2 シリンダヘッド
2a 吸気側バルブ孔
2b 排気側バルブ孔(排気バルブ孔)
2c 吸気側バルブブリッジ部
2d 排気側バルブブリッジ部(バルブブリッジ部)
7 ウォーターポンプ
11 気筒(シリンダ)
12 シリンダライナ
15 空洞部(シリンダブロックウォータージャケット)
15a 上部
15b 下部
15c ブロック連通孔
17 連通路
21 空洞部(シリンダヘッドウォータージャケット)
21a 連通孔(冷却水流路)
E Engine 1 Cylinder block 1a Cylinder bore 1d Partition wall 2 Cylinder head 2a Intake side valve hole 2b Exhaust side valve hole (exhaust valve hole)
2c Intake side valve bridge 2d Exhaust side valve bridge (valve bridge)
7 Water pump 11 cylinder (cylinder)
12 Cylinder liner 15 Cavity (Cylinder block water jacket)
15a Upper part 15b Lower part 15c Block communication hole 17 Communication path 21 Hollow part (cylinder head water jacket)
21a Communication hole (cooling water flow path)

Claims (4)

複数のシリンダを形成するシリンダヘッド及びシリンダブロックの内部にそれぞれ設けられたウォータージャケットのうち、該シリンダブロックのシリンダライナ周りを冷却するためのシリンダブロックウォータージャケットを、上部及び下部からなる分割構造としたエンジンの冷却装置であって、
上記シリンダブロックウォータージャケットは、上記シリンダブロックにおいて上記シリンダの一部を構成するシリンダボアの吸気側及び排気側にそれぞれ設けられており、
上記シリンダブロックにおけるシリンダボア同士の間には、上記吸気側のウォータージャケットの下部を排気側のウォータージャケットの上部に連通させる連通路が設けられていて、
上記シリンダヘッドには、上記排気側のウォータージャケットの上部から排気バルブ孔間のバルブブリッジ部へ冷却水を流すための冷却水流路が設けられていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
Of the water jackets provided inside the cylinder head and the cylinder block that form a plurality of cylinders, the cylinder block water jacket for cooling around the cylinder liner of the cylinder block is divided into an upper part and a lower part. An engine cooling device,
The cylinder block water jacket is provided on each of an intake side and an exhaust side of a cylinder bore constituting a part of the cylinder in the cylinder block,
Between the cylinder bores in the cylinder block, a communication passage is provided for communicating the lower part of the water jacket on the intake side with the upper part of the water jacket on the exhaust side,
The engine cooling apparatus according to claim 1, wherein the cylinder head is provided with a cooling water passage for flowing cooling water from an upper portion of the water jacket on the exhaust side to a valve bridge portion between the exhaust valve holes.
請求項1において、
上記シリンダブロックウォータージャケットの下部は、上部よりも幅が広いことを特徴とするエンジンの冷却装置。
In claim 1,
An engine cooling apparatus characterized in that the lower part of the cylinder block water jacket is wider than the upper part.
請求項1または2のいずれか一つにおいて、
上記シリンダブロックにおけるシリンダボア同士の間には、上記吸気側及び排気側のシリンダブロックウォータージャケットにおいてそれぞれ上部と下部とを連通させる連通孔が設けられていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
In any one of Claim 1 or 2,
A cooling device for an engine, characterized in that communication holes are provided between the cylinder bores in the cylinder block so as to communicate the upper part and the lower part of the cylinder block water jacket on the intake side and the exhaust side, respectively.
請求項1〜3のいずれか一つにおいて、
上記シリンダブロックウォータージャケットの下部は、該ウォータージャケット内に冷却水を送出するウォーターポンプに近い部分のほうが遠い部分よりも幅が広いことを特徴とするエンジンの冷却装置。
In any one of Claims 1-3,
The engine cooling apparatus according to claim 1, wherein a lower portion of the cylinder block water jacket is wider at a portion closer to a water pump for sending cooling water into the water jacket than at a far portion.
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