JP2008064054A - シリンダブロックおよび内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】各部における温度差を好適に低減することのできるシリンダブロック、およびこれを用いて好適な内燃機関を提供する。
【解決手段】内燃機関１０のシリンダブロック１３には、シリンダボア１１の周囲に、冷却水を循環させるウォータジャケット２３が形成される。シリンダブロック１３には、ウォータジャケット２３の外部から内部に冷却水を導入する導入通路２７が形成される。ウォータジャケット２３の内部にはシリンダボア１１の周囲において延びるスペーサ３０が設けられる。シリンダブロック１３における上記導入通路２７の開口部２７ａが形成された開口側部分ではスペーサ３０の内壁面とシリンダボア１１の外壁面とが接触するとともに、シリンダボア１１を基準として前記開口側部分と反対側の反開口側部分ではスペーサ３０の内壁面とシリンダボア１１の外壁面とが接触しない状態で、スペーサ３０が配設される。
【選択図】図７

Description

本発明は、冷却水の流路を定めるスペーサがウォータジャケットの内部に設けられたシリンダブロックおよび内燃機関に関するものである。

一般に、内燃機関はシリンダボアの形成されたシリンダブロックを備えており、このシリンダブロックの内部にはシリンダボアの周囲を囲む形状のウォータジャケットが形成されている。シリンダブロックにはウォータジャケットの内部と外部とを繋ぐ導入通路が形成されており、この導入通路を介してウォータジャケットの内部に冷却水が導入される。そして、ウォータジャケットの内部を流れる冷却水と同ウォータジャケットの壁面との熱交換を通じて内燃機関が冷却される。

ここで、ウォータジャケット内部にあっては、冷却水の流れ方向における上流側において熱交換が行われた後の冷却水が下流側に流れ込むようになっている。そのため、冷却水の流れ方向下流側にあたる部分の冷却効率が低くなり易く、同上流側にあたる部分の温度が該下流側にあたる部分の温度よりも低くなるといったようにシリンダブロックの各部に温度差が生じやすい。そして、そうした温度差は、シリンダボアの不要な変形を招くなど、フリクション増大の一因となるために好ましくない。

そのため従来、例えば特許文献１に見られるように、ウォータジャケットの内部にスペーサを設けることが提案されている。
この特許文献１には、ウォータジャケットの内部をシリンダボア側とシリンダブロック外壁側とに仕切る形状のスペーサを設けるとともに、同スペーサの内壁にシリンダボア外壁との間隙において冷却水の流れを絞るための複数のリブを突設し、それらリブの幅を上流側ほど大きく設定することが提案されている。このシリンダブロックでは、冷却水の流れ方向上流側にあたる部分ほど、リブによる絞り効果が大きいことから冷却水の流速が低くなり、冷却水による冷却効果が小さくなる。こうした構成を採用してシリンダブロックの各部における冷却効率を調整することによって、同シリンダブロックの各部における温度差の低減を図ることは可能になる。
特開２００６−９０１９６号公報

上記特許文献１に記載のシリンダブロックでは、ウォータジャケット内の各部における冷却水の流速を相違させることによって、シリンダブロックの各部における温度差の低減を図ることは可能になる。

ただし、このシリンダブロックも、ウォータジャケット内部における冷却水の流れ方向上流側の部分において熱交換が行われた後の冷却水が同流れ方向下流側の部分に流れ込む構造であり、該下流側における冷却効率が上記上流側の部分における熱交換の状況に依存する構造である。

したがって上記シリンダブロックでは、その上記上流側にあたる部分と下流側にあたる部分との間で生じる温度差を低減するのには限界があり、その温度差の低減を図る上では改善の余地があると云える。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、各部における温度差を好適に低減することのできるシリンダブロック、およびこれを用いて好適な内燃機関を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、冷却水を循環させるウォータジャケットがシリンダボアの周囲に形成されるとともに前記ウォータジャケットの外部から内部に冷却水を導入する導入通路が形成され、前記シリンダボアの周囲において延びるスペーサが前記ウォータジャケットの内部に設けられるシリンダブロックにあって、前記導入通路の前記ウォータジャケット側の開口部が形成された開口側部分では前記スペーサの内壁面と前記シリンダボアの外壁面とが接触するとともに、前記シリンダボアを基準として前記開口側部分と反対側の反開口側部分では前記スペーサの内壁面と前記シリンダボアの外壁面とが接触しない状態で、前記スペーサが配設されることをその要旨とする。

上記構成によれば、シリンダブロックの開口側部分、すなわちウォータジャケットの内部に冷却水が導入される側の部分であって同ウォータジャケット内部を流れる冷却水の温度が低い部分においては、シリンダボア外壁面とスペーサの内壁面とが接触した状態になるためにそれらシリンダボア外壁面およびスペーサの内壁面の間隙を小さくすることができ、同間隙を通過してシリンダボアの外壁面に当接する冷却水の量を少なくすることができる。しかも、シリンダブロックの反開口側部分、すなわちウォータジャケット内部を流れる冷却水の温度が比較的高い部分においては、シリンダボア外壁面とスペーサの内壁面とが接触しない状態になるためにそれらシリンダボア外壁面およびスペーサの内壁面の間隙を大きくすることができ、同間隙を介して多量の冷却水をシリンダボアの外壁面に当接させることができる。したがって、ウォータジャケット内部を流れる冷却水の温度が低い開口側部分においては冷却水による冷却効果を小さくするとともに、冷却水の温度が比較的高い反開口側部分においては同冷却効果を大きくするといったように冷却水の流通態様を設定することができ、シリンダブロックの各部における温度差を好適に低減することができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシリンダブロックにおいて、前記導入通路が複数形成されてなることをその要旨とする。
複数の導入通路が形成される構成では、異なる複数の位置において低温の冷却水がウォータジャケットの内部に導入されて、上記シリンダブロックの開口側部分を流れる冷却水の温度が比較的広い範囲にわたって低くなるために、同シリンダブロックの開口側部分の冷却効果が過度に大きくなり易い。この点、上記構成によれば、そうした構成のシリンダブロックにあって、開口側部分および反開口側部分の温度差を好適に低減することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のシリンダブロックにおいて、前記スペーサは、その外壁面の前記開口部に対向する部分より機関燃焼室から遠い側の位置に鍔部が突設されてなることをその要旨とする。

上記構成によれば、ウォータジャケット内に流入した直後の冷却水流れのうち、機関燃焼室から遠い側に向かう流れが鍔部によって遮られるようになる。そのため、ウォータジャケット内に流入した冷却水がスペーサの上記機関燃焼室から遠い側の端部を超えて、シリンダボアの外壁面に当接することや同外壁面とスペーサの内壁面との間隙に流入することを抑制することができる。これにより、シリンダブロックの開口側部分が過度に冷却されることを好適に抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、前記スペーサは、その内壁面から突出する形状の凸部が前記反開口側部分に配設される位置に形成されてなることをその要旨とする。

上記構成によれば、仮に振動などに伴ってスペーサが上記開口側部分に向けて移動した場合であっても、シリンダブロックの反開口側部分において、スペーサに形成された凸部の突端がシリンダボア外壁面に当接するようになる。そのため、シリンダブロックの反開口側部分におけるシリンダボア外壁面とスペーサ内壁面との間隙を確保するとともに、同シリンダブロックの開口側部分における上記間隙が大きくなることを抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、前記スペーサは、前記シリンダボアの周囲を囲む形状に形成されてなることをその要旨とする。

上記構成によれば、スペーサによって、ウォータジャケット内部におけるシリンダボア側とシリンダブロックの外壁側とをシリンダボアの周囲全体において仕切ることができる。そのため、開口側部分におけるシリンダボア外壁面とスペーサ内壁面との間隙に冷却水が流入することを的確に抑制することができ、シリンダブロックの開口側部分が過度に冷却されることを好適に抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシリンダブロックを具備し、前記シリンダブロックは、その前記開口側部分が前記反開口側部分より鉛直方向における上方位置になるように配設されてなることをその要旨とする。

上記構成では、スペーサの自重が、シリンダブロックの開口側部分においてはスペーサ自身をシリンダボアの外壁面に押し付ける方向に作用し、シリンダブロックの反開口側部分においてはスペーサ自身をシリンダボアの外壁面から離間させる方向に作用する。したがって上記構成によれば、スペーサの内壁面とシリンダボアの外壁面とがシリンダブロックの開口側部分では接触するとともに同シリンダブロックの反開口側部分では接触しない状態となるように、スペーサの自重を利用して同スペーサを配設することができるようになる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関において、前記シリンダボアがＶ字状に配設されたＶ型のボア配列のものであり、前記シリンダブロックは、両バンクの谷間側にあたる部分が前記開口側部分であって、前記シリンダボアを基準として前記両バンクの前記谷間側の部分とは反対側にあたる部分が前記反開口側部分であることをその要旨とする。

上記構成によれば、Ｖ型内燃機関の両バンクに対してそれぞれ、スペーサの内壁面とシリンダボアの外壁面とがシリンダブロックの開口側部分では接触するとともに同シリンダブロックの反開口側部分では接触しない状態となるように、スペーサの自重を利用して同スペーサを配設することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の内燃機関または請求項１〜５のいずれか一項に記載のシリンダブロックを具備した内燃機関において、冷却水を圧送するウォータポンプが設けられてなり、同ウォータポンプがシリンダヘッド内部の冷却水通路と前記ウォータジャケットとに対して各別の経路で連通されてなることをその要旨とする。

一般に、シリンダヘッド内部に形成された冷却水通路と前記ウォータジャケットとに対してウォータポンプが各別の経路で連通される内燃機関にあっては、同一の経路で連通される内燃機関、すなわちシリンダヘッド内部の冷却水通路に供給される冷却水の全てがウォータジャケットを通過する内燃機関と比べて、ウォータジャケット内部を流れる冷却水の単位時間当たりの流量が少ない。そのため、シリンダブロックの開口側部分と反開口側部分との間における冷却効果の差が大きくなり易く、それら開口側部分および反開口側部分の温度差も大きくなり易い。

この点、上記構成によれば、そうした内燃機関にあって、シリンダブロックの開口側部分および反開口側部分の温度差を好適に低減することができるようになる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態について説明する。
図１に、本実施の形態にかかる内燃機関の概略構成を示す。
同図１に示すように、本実施の形態にかかる内燃機関１０は、複数（本実施の形態では４つ）のシリンダボア１１が形成されたバンクＶを二つ備えて、それらバンクＶが所定の開き角（本実施の形態では「９０°」）をもってＶ字状に配置されたＶ型の内燃機関である。

この内燃機関１０は、シリンダヘッド１２、シリンダブロック１３、およびロアケース１４を備えている。シリンダヘッド１２は各バンクＶの上部を構成するものであり、シリンダブロック１３は各バンクＶの下部およびクランクケース上部が一体形成されたものである。また、ロアケース１４は内燃機関１０のクランクケース下部を構成するものである。

シリンダブロック１３には上記シリンダボア１１が形成されており、シリンダボア１１の内部にはピストン１５が往復移動可能に設けられている。内燃機関１０の内部には、上記シリンダボア１１とシリンダヘッド１２とピストン１５とによって燃焼室１６が区画形成されている。

シリンダヘッド１２には、上記燃焼室１６と吸気通路１７とを連通する吸気ポート１８と、同燃焼室１６と排気通路１９とを連通する排気ポート２０とがそれぞれ形成されている。また、シリンダヘッド１２には、吸気ポート１８を開閉するための吸気バルブ２１と排気ポート２０を開閉するための排気バルブ２２とが設けられている。

本実施の形態にかかる内燃機関１０では、両バンクＶの谷間側の部分にそれぞれ吸気ポート１８が形成されており、シリンダボア１１を基準として両バンクＶの谷間側の部分と反対側の部分にそれぞれ排気ポート２０が形成されている。また、上記内燃機関１０は、各バンクＶの吸気ポート１８側の部分が排気ポート２０側の部分より鉛直方向における上方位置になるように配置されている。

シリンダブロック１３の内部にはウォータジャケット２３が形成されており、同ウォータジャケット２３は上記シリンダボア１１の周囲において延びる形状に形成されている。ウォータジャケット２３の内部には、ラジエータ２４を通じて冷却された後にウォータポンプ２５によって圧送された冷却水が供給されて循環している。そして、その冷却水とシリンダブロック１３との熱交換を通じて同シリンダブロック１３（特に、そのシリンダボア１１の周辺部分）が冷却されている。

シリンダヘッド１２の内部には冷却水通路２６が形成されている。この冷却水通路２６の内部にも、上記ウォータポンプ２５によって圧送された冷却水が供給されて循環している。そして、その冷却水とシリンダヘッド１２との熱交換を通じて同シリンダヘッド１２が冷却される。なお冷却水通路２６は、燃焼室１６や吸気ポート１８、並びに排気ポート２０の周辺を冷却するべく、それらの周囲において延びるように形成されている。

本実施の形態にかかる内燃機関１０では、上記ウォータジャケット２３およびウォータポンプ２５が連通される経路と、上記冷却水通路２６およびウォータポンプ２５が連通される経路とが異なる。具体的には、ウォータジャケット２３の内部にはシリンダブロック１３に形成された導入通路２７を通じて冷却水が導入されるのに対して、冷却水通路２６の内部には、後述するバイパス通路を通じて冷却水が導入される。

なお、上記ウォータジャケット２３と上記冷却水通路２６とはシリンダヘッド１２とシリンダブロック１３との合わせ面において連通しており、導入通路２７を通じてウォータジャケット２３内部に導入された冷却水は、同ウォータジャケット２３を通過した後に、冷却水通路２６に流入するようになっている。また、シリンダヘッド１２における両バンクＶの谷間側の部分には冷却水通路２６の内部と外部とを繋ぐ排出通路２８が形成されており、この排出通路２８はラジエータ２４に連通されている。そして、ウォータジャケット２３および冷却水通路２６を通過した冷却水は、上記排出通路２８を介してラジエータ２４に戻されるようになっている。

ウォータジャケット２３の内部には、冷却水の流れを整えるためのスペーサ３０が設けられている。
以下、内燃機関１０の冷却構造について詳細に説明する。

なお、内燃機関１０の両バンクＶの基本構造は同一であるため、以下では一方のバンクＶについてのみ説明する。
図２に、シリンダブロック１３のバンクＶを構成する部分を谷間側から見た構造を示す。

同図２に示すように、バンクＶには上記導入通路２７が複数形成されている。具体的には、それら導入通路２７が、複数のシリンダボア１１（本実施の形態では、バンクＶにおける１つのシリンダボア１１を除く３つのシリンダボア１１）に対応する位置にそれぞれ形成されている。

また、バンクＶには前記バイパス通路２９が形成されている。このバイパス通路２９は、両バンクＶの谷間側の部分および上記シリンダヘッド１２側の端部においてそれぞれ開口している。このバイパス通路２９を通じてシリンダヘッド１２の冷却水通路２６に冷却水が供給される。

図３に、シリンダブロック１３のバンクＶを構成する部分をシリンダヘッド１２側から見た構造を示す。
同図３に示すように、上記スペーサ３０としては、同一のバンクＶの全てのシリンダボア１１の周囲を囲むように延びる形状のものが設けられる。スペーサ３０の内壁面はこれに対向するシリンダボア１１の外壁面に沿う方向に延びる形状であって、同外壁面よりも一回り大きい形状に形成されている。また、上記導入通路２７は、その上記ウォータジャケット２３側の開口部２７ａの形成位置がバンクＶにおける吸気ポート１８側の部分になるように延設されている。

図４に、スペーサ３０をシリンダヘッド１２側から見た構造を示す。
同図４に示すように、スペーサ３０の内壁面には同内壁面から突出する形状の複数の凸部３１が形成されている。この凸部３１は、スペーサ３０の上記バンクＶの排気ポート２０側の部分に対応する位置に形成されている。すなわち凸部３１は、バンクＶにおける上記開口部２７ａが形成された部分を開口側部分とすると、シリンダボア１１を基準として上記開口側部分と反対側の部分（反開口側部分）に形成されている。また、凸部３１は複数のシリンダボア１１（本実施の形態では、全てのシリンダボア１１）の外壁面に対向する位置に一つずつ形成されている。

また、スペーサ３０の外壁面には複数の鍔部３２が突設されている。この鍔部３２は、スペーサ３０の上記シリンダブロック１３の開口側部分に対応する位置であって、複数のシリンダボア１１（本実施の形態では、全てのシリンダボア１１）に対応する位置にそれぞれ形成されている。

図５に、スペーサ３０を図４の矢印Ａ方向から見た構造を示す。
同図５に示すように、上記鍔部３２は、スペーサ３０における上記導入通路２７のウォータジャケット２３側の開口部２７ａ（図３参照）に対向する部分（同図中に破線で示す部分）より燃焼室１６から遠い側（同図中の下方側）の端部に形成されている。

また、スペーサ３０の前記開口側部分に配設される部分は、シリンダボア１１の外壁面のほぼ全体を覆う形状となるように、同シリンダボア１１の中心軸方向（同図中の上下方向）における幅が広く設定されている。

図６に、スペーサ３０の図４のＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示す。
同図６に示すように、スペーサ３０の前記反開口側部分に配設される部分は、シリンダボア１１の中心軸方向における幅が狭く設定されている。そのためウォータジャケット２３の上記反開口側部分は、スペーサ３０の外周側を流れる冷却水が同スペーサ３０の内周側に流入し易い構造、言い換えれば、シリンダボア１１の外壁面に冷却水が接し易い構造になっている。

以下、上述した冷却構造を採用することによる作用について説明する。
図７に、シリンダボア１１周辺における冷却水の流通態様を模式的に示す。なお、同図７中の矢印は冷却水の流れ方向を示している。

図７に示すように、内燃機関１０では、各バンクＶにおいて、シリンダブロック１３の開口側部分が反開口側部分より鉛直方向における上方に位置している。そのため、ウォータジャケット２３内部に設けられるスペーサ３０の自重が、シリンダブロック１３の開口側部分においてはスペーサ３０自身をシリンダボア１１の外壁面に押し付ける方向に作用し、シリンダブロック１３の反開口側部分においてはスペーサ３０自身をシリンダボア１１の外壁面から離間させる方向に作用する。これにより、スペーサ３０の内壁面とシリンダボア１１の外壁面とがシリンダブロック１３の開口側部分では接触した状態になる一方、同シリンダブロック１３の反開口側部分では接触しない状態になる。また、上記シリンダブロック１３の開口側部分には導入通路２７の開口部２７ａが形成されているために、同開口側部分においては、導入通路２７を通じてウォータジャケット２３内部に流入する冷却水の流れがスペーサ３０をシリンダボア１１の外壁面に押し付けるように作用している。

そのため、シリンダブロック１３の開口側部分、すなわちウォータジャケット２３内部に冷却水が導入される側の部分であって同ウォータジャケット２３の内部を流れる冷却水の温度が低い部分においては、シリンダボア１１の外壁面とスペーサ３０の内壁面との間隙がごく小さくなり、同間隙を冷却水がほとんど通過しない。一方、シリンダブロック１３の反開口側部分、すなわちウォータジャケット２３内部を流れる冷却水の温度が比較的高い部分においては、シリンダボア１１の外壁面とスペーサ３０の内壁面との間隙が大きいために、同間隙を介して多量の冷却水がシリンダボア１１の外壁面に当接する。

このように、ウォータジャケット２３の内部を流れる冷却水の温度が低い開口側部分においては冷却水による冷却効果を小さくするとともに、冷却水の温度が比較的高い反開口側部分においては同冷却効果を大きくするといったように冷却水の流通態様を設定することができる。したがって、シリンダブロック１３の開口側部分および反開口側部分の温度差を低減することができる。

また、スペーサ３０には鍔部３２が形成されているために、この鍔部３２により、導入通路２７を通じてウォータジャケット２３内に流入した直後の冷却水流れのうちの燃焼室１６から離間する方向に向かう流れが遮られるようになる。そのため、ウォータジャケット２３内に流入した冷却水がスペーサ３０の上記燃焼室１６から遠い側の端部を超えて、シリンダボア１１の外壁面に当接することや同外壁面とスペーサ３０の内壁面との間隙に流入することを抑制することができる。これにより、シリンダブロック１３の開口側部分が過度に冷却されることを好適に抑制することができる。

ところで、スペーサとして上記シリンダブロック１３の開口側部分に配設される部分あるいは同部分に近い部分の一部が途切れたものが用いられると、これによって内燃機関１０は、シリンダボア１１の外壁面とスペーサ３０の内壁面との間隙に上記スペーサ３０の途切れた部分から冷却水が流入しやすい構造になってしまう。

本実施の形態では、シリンダボア１１の周囲を囲む形状のスペーサ３０が設けられており、このスペーサ３０によって、ウォータジャケット２３内部におけるシリンダボア１１側とシリンダブロック１３の外壁側とが同シリンダボア１１の周囲全体において仕切られている。このように、本実施の形態のスペーサ３０には上述した途切れた部分がないために、シリンダブロック１３の開口側部分におけるシリンダボア１１の外壁面とスペーサ３０の内壁面との間隙への冷却水の流入が的確に抑制される。

また、スペーサ３０には、その前記反開口側部分に配設される位置の内壁面に凸部３１が形成されている。そのため、仮に内燃機関１０の振動などに伴ってスペーサ３０が前記開口側部分に向けて一時的に移動した場合であっても、スペーサ３０の凸部３１の突端がシリンダボア１１の外壁面に当接するようになり、同外壁面にスペーサ３０の内壁面が接触することが回避される。したがって、シリンダブロック１３の反開口側部分におけるシリンダボア１１の外壁面とスペーサ３０の内壁面との間隙が確保されるとともに、同シリンダブロック１３の開口側部分におけるシリンダボア１１の外壁面とスペーサ３０の内壁面との間隙が大きくなることが抑制されるようになる。

また内燃機関１０は、ウォータポンプ２５によって圧送される比較的低温の冷却水が、異なる位置に形成された複数の導入通路２７を介してウォータジャケット２３の外部から内部に直接導入される構造である。そのため内燃機関１０は、ウォータジャケット２３の上記シリンダブロック１３の開口側部分に形成された部分を流通する冷却水の温度が比較的広い範囲にわたって低くなる構造であり、シリンダブロック１３の開口側部分の冷却効果がより大きくなり易い構造であると云える。

さらに、内燃機関１０では冷却水通路２６とウォータジャケット２３とに対してウォータポンプ２５が各別の経路で連通されるために、同一の経路で連通される内燃機関、すなわち冷却水通路２６に供給される冷却水の全てがウォータジャケット２３を通過する内燃機関と比べて、ウォータジャケット２３内部を流れる冷却水の単位時間当たりの流量が少ない。そのため、シリンダブロック１３の開口側部分と反開口側部分との間における冷却効果の差が大きくなり易く、それら開口側部分および反開口側部分の温度差も大きくなり易い。

本実施の形態では、そうした内燃機関１０にあって、シリンダブロック１３の開口側部分および反開口側部分の温度差を好適に低減することができるようになる。
図８に、一方のバンクＶに形成される各シリンダボア１１に対応する部分において各別にシリンダブロック１３の開口側部分の温度と反開口側部分の温度とを測定した結果を示す。

なお、同図中の実線は本実施の形態にかかる内燃機関１０について測定した結果を示しており、同図中の一点鎖線は上記スペーサ３０が設けられない内燃機関について測定した結果を従来例として示している。

図８から明らかなように、本実施の形態にかかる内燃機関１０では、従来例と比較して、シリンダブロック１３の開口側部分の温度が高くなるものの、同シリンダブロック１３の反開口側部分の温度が低くなる。そして各シリンダボア１１に対応する部分についてみると、シリンダブロック１３の開口側部分と反開口側部分との温度差はいずれも小さくなる。またシリンダブロック１３全体についてみても、その開口側部分と反開口側部分との温度差が小さくなる。このように内燃機関１０では、従来例と比較して、シリンダブロック１３の各部における温度差が低減される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）シリンダブロック１３の開口側部分ではスペーサ３０の内壁面とシリンダボア１１の外壁面とが接触するとともに同シリンダブロック１３の反開口側部分ではスペーサ３０の内壁面とシリンダボア１１の外壁面とが接触しない状態で、同スペーサ３０を配設するようにした。そのため、ウォータジャケット２３の内部を流れる冷却水の温度が低い開口側部分においては冷却水による冷却効果を小さくするとともに、冷却水の温度が比較的高い反開口側部分においては同冷却効果を大きくするといったように冷却水の流通態様を設定することができる。したがって、シリンダブロック１３の開口側部分および反開口側部分の温度差を低減することができる。

（２）複数の導入通路２７が形成されているためにシリンダブロック１３の開口側部分の冷却効果が過度に大きくなり易い内燃機関１０にあって、シリンダブロック１３の開口側部分および反開口側部分の温度差を好適に低減することができるようになる。

（３）スペーサ３０の外壁面にあって前記開口部２７ａに対向する部分より燃焼室１６から遠い側の位置に鍔部３２を突設した。そのため、ウォータジャケット２３内に流入した冷却水がスペーサ３０の上記燃焼室１６から遠い側の端部を超えて、シリンダボア１１の外壁面に当接することや同外壁面とスペーサ３０の内壁面との間隙に流入することを抑制することができる。これにより、シリンダブロック１３の開口側部分が過度に冷却されることを好適に抑制することができる。

（４）スペーサ３０の内壁面の前記反開口側部分に配設される位置に、同内壁面から突出する形状の凸部３１を形成した。そのため、シリンダブロック１３の反開口側部分におけるシリンダボア１１の外壁面とスペーサ３０の内壁面との間隙を確保するとともに、同シリンダブロック１３の開口側部分における上記間隙が大きくなることを抑制することができる。

（５）スペーサ３０をシリンダボア１１の周囲を囲む形状に形成した。そのため、シリンダブロック１３の開口側部分におけるシリンダボア１１の外壁面とスペーサ３０の内壁面との間隙に冷却水が流入することを的確に抑制することができ、同シリンダブロック１３の開口側部分および反開口側部分の温度差を的確に低減することができるようになる。

（６）シリンダブロック１３を、その開口側部分が反開口側部分より鉛直方向における上方位置になるように配設した。そのため、スペーサ３０の内壁面とシリンダボア１１の外壁面とがシリンダブロック１３の開口側部分では接触するとともに同シリンダブロック１３の反開口側部分では接触しない状態となるように、スペーサ３０の自重を利用して同スペーサ３０を配設することができるようになる。

（７）両バンクＶの谷間側にあたる部分をシリンダブロック１３の開口側部分とし、シリンダボア１１を基準として両バンクＶの谷間側の部分とは反対側にあたる部分をシリンダブロック１３の反開口側部分とした。そのため、両バンクＶに対してそれぞれ、スペーサ３０の内壁面とシリンダボア１１の外壁面とがシリンダブロック１３の開口側部分では接触するとともに同シリンダブロック１３の反開口側部分では接触しない状態となるように、スペーサ３０の自重を利用して同スペーサ３０を配設することができる。

（８）冷却水通路２６とウォータジャケット２３とに対してウォータポンプ２５が各別の経路で連通されているためにシリンダブロック１３の開口側部分および反開口側部分の温度差が大きくなり易い内燃機関１０にあって、同温度差を好適に低減することができるようになる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・スペーサ３０における凸部３１の形成位置や形成個数は、シリンダブロック１３の反開口側部分に配設される位置に凸部３１が形成されるのであれば、任意に変更可能である。また凸部３１を省略してもよい。

・スペーサ３０における鍔部３２の形成位置は、スペーサ３０における燃焼室１６から遠い側の端部に限らず、導入通路２７の上記ウォータジャケット２３側の開口部２７ａに対向する部分より燃焼室１６から遠い側の位置であれば、適宜変更することができる。また、複数のシリンダボア１１に対応する位置にそれぞれ鍔部３２を形成する必要はなく、例えば複数のシリンダボア１１の外壁面にわたって延びる形状の鍔部を形成するようにしてもよい。要は、鍔部によって、各導入通路２７を通じてウォータジャケット２３内に流入した直後の冷却水流れのうちの燃焼室１６から離間する方向に向かう流れを遮ることができればよい。また、鍔部を省略することも可能である。

・スペーサ３０として、シリンダボア１１の周囲を囲む形状のものを設ける必要はなく、シリンダボア１１の周囲方向においてその一部が途切れた形状のものを設けるようにしてもよい。

・ウォータジャケット２３の内部にスペーサ３０を圧入することによって、同ウォータジャケット２３の内部にスペーサ３０を配設して固定するようにしてもよい。こうした構成は、スペーサ３０の内壁面や外壁面、あるいはウォータジャケット２３の壁面に新たな凸部を設けることによって実現することができる。

・本発明は、導入通路２７が一つのみ形成された内燃機関や、導入通路２７が前記シリンダブロック１３の排気ポート２０側の部分に形成された内燃機関にも適用することができる。

・ウォータジャケット２３の内部においてスペーサ３０の配設位置が固定されている内燃機関であれば、シリンダブロックの開口側部分が反開口側部分より鉛直方向における下方位置になるように配設された内燃機関や、シリンダブロックの開口側部分と反開口側部分とが鉛直方向において等しい高さとなるように配設された内燃機関にも本発明は適用可能である。また、そうした内燃機関であれば、両バンクの谷間側の部分がシリンダブロックの反開口側部分であってシリンダボアを基準として上記谷間側の部分と反対側の部分が開口側部分である内燃機関にも、本発明を適用することができる。

・シリンダヘッド内部の冷却水通路に供給される冷却水の全てがウォータジャケットを通過する構造の内燃機関、言い換えれば、ウォータジャケットと冷却水通路とに対してウォータポンプが同一の経路で連通される構造の内燃機関にも、本発明は適用可能である。

・本発明は、例えば各シリンダボア１１が直線状に並ぶように配設された直列型のボア配列の内燃機関など、Ｖ型のボア配列以外のボア配列の内燃機関にも適用することができる。また、１気筒〜７気筒、あるいは９気筒以上の内燃機関にも、本発明は適用可能である。

本発明を具体化した一実施の形態にかかる内燃機関の概略構成を示す略図。 シリンダブロックのバンクを構成する部分を両バンクの谷間側から見た構造を示す図。 シリンダブロックのバンクを構成する部分をシリンダヘッド側から見た構造を示す図。 スペーサをシリンダヘッド側から見た構造を示す図。 スペーサを図４の矢印Ａ方向から見た構造を示す図。 スペーサの図４のＢ−Ｂ線に沿った断面構造を示す断面図。 シリンダボア周辺における冷却水の流通態様を模式的に示す略図。 シリンダブロックの開口側部分の温度と反開口側部分の温度とを測定した結果を示す略図。

符号の説明

１０…内燃機関、１１…シリンダボア、１２…シリンダヘッド、１３…シリンダブロック、１４…ロアケース、１５…ピストン、１６…燃焼室、１７…吸気通路、１８…吸気ポート、１９…排気通路、２０…排気ポート、２１…吸気バルブ、２２…排気バルブ、２３…ウォータジャケット、２４…ラジエータ、２５…ウォータポンプ、２６…冷却水通路、２７…導入通路、２７ａ…開口部、２８…排出通路、２９…バイパス通路、３０…スペーサ、３１…凸部、３２…鍔部。

Claims (8)

1. 冷却水を循環させるウォータジャケットがシリンダボアの周囲に形成されるとともに前記ウォータジャケットの外部から内部に冷却水を導入する導入通路が形成され、前記シリンダボアの周囲において延びるスペーサが前記ウォータジャケットの内部に設けられるシリンダブロックにあって、
   前記導入通路の前記ウォータジャケット側の開口部が形成された開口側部分では前記スペーサの内壁面と前記シリンダボアの外壁面とが接触するとともに、前記シリンダボアを基準として前記開口側部分と反対側の反開口側部分では前記スペーサの内壁面と前記シリンダボアの外壁面とが接触しない状態で、前記スペーサが配設される
   ことを特徴とするシリンダブロック。
2. 請求項１に記載のシリンダブロックにおいて、
   前記導入通路が複数形成されてなる
   ことを特徴とするシリンダブロック。
3. 請求項１または２に記載のシリンダブロックにおいて、
   前記スペーサは、その外壁面の前記開口部に対向する部分より機関燃焼室から遠い側の位置に鍔部が突設されてなる
   ことを特徴とするシリンダブロック。
4. 前記スペーサは、その内壁面から突出する形状の凸部が前記反開口側部分に配設される位置に形成されてなる
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のシリンダブロック。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のシリンダブロックにおいて、
   前記スペーサは、前記シリンダボアの周囲を囲む形状に形成されてなる
   ことを特徴とするシリンダブロック。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のシリンダブロックを具備し、
   前記シリンダブロックは、その前記開口側部分が前記反開口側部分より鉛直方向における上方位置になるように配設されてなる
   ことを特徴とする内燃機関。
7. 前記シリンダボアがＶ字状に配設されたＶ型のボア配列のものであり、
   前記シリンダブロックは、両バンクの谷間側にあたる部分が前記開口側部分であって、前記シリンダボアを基準として前記両バンクの前記谷間側の部分とは反対側にあたる部分が前記反開口側部分である
   請求項６に記載の内燃機関。
8. 請求項６または７に記載の内燃機関または請求項１〜５のいずれか一項に記載のシリンダブロックを具備した内燃機関において、
   冷却水を圧送するウォータポンプが設けられてなり、
   同ウォータポンプがシリンダヘッド内部の冷却水通路と前記ウォータジャケットとに対して各別の経路で連通されてなる
   ことを特徴とする内燃機関。

Images