JP2009257107A

JP2009257107A - Cylinder block cooling structure

Info

Publication number: JP2009257107A
Application number: JP2008104146A
Authority: JP
Inventors: Tomoshi Magai; 知志眞貝
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2009-11-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder block cooling structure capable of preventing the deterioration in circularity of a cylinder bore lower part when actually operating an engine, by restraining bore deformation caused when actually operating the engine, without increasing a process when processing a cylinder block. <P>SOLUTION: By forming a spacer 17 arranged in a bottom part of a water jacket 6 so as to check a flow of cooling water in the bottom part in the water jacket 6 of a phase corresponding to a bolt fastening part 10 by a head bolt 11, a cooling quantity of a cylinder bore 4 in a phase corresponding to the bolt fastening part 10 by the head bolt 11, is relatively reduced more than a cooling quantity of the cylinder bore 4 in a phase corresponding to a part except for the bolt fastening part 10 by the head bolt 11. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば自動車エンジン等の内燃機関を構成するシリンダブロックの冷却構造に関し、詳しくは、シリンダブロックに形成されるウォータジャケットによる冷却技術に関する。 The present invention relates to a cooling structure for a cylinder block constituting an internal combustion engine such as an automobile engine, and more particularly to a cooling technique using a water jacket formed in the cylinder block.

例えば自動車エンジン等の内燃機関を構成するシリンダブロックにおいては、その一般的な構成として、ピストンを摺動可能に内装する円柱状の孔部であるシリンダボアと、このシリンダボアが開口する面であってシリンダヘッドが組み付けられるシリンダヘッド取付面（以下単に「ヘッド取付面」という。）とが備えられる。そして、ヘッド取付面に対するシリンダヘッドの組付けに際しては、ボルト等の締結具（ヘッドボルト）が用いられる。つまり、ヘッドボルトが、シリンダヘッドを貫通するとともにシリンダブロックに設けられる雌ねじ部分となるヘッドボルト穴に螺挿されることにより、シリンダヘッドがシリンダブロックに対して締結固定される。 For example, in a cylinder block that constitutes an internal combustion engine such as an automobile engine, as a general configuration, a cylinder bore that is a cylindrical hole portion in which a piston is slidably housed, and a surface on which the cylinder bore opens and a cylinder And a cylinder head mounting surface (hereinafter simply referred to as “head mounting surface”) on which the head is assembled. When the cylinder head is assembled to the head mounting surface, a fastener (head bolt) such as a bolt is used. That is, the cylinder head is fastened and fixed to the cylinder block by screwing the head bolt into the head bolt hole that penetrates the cylinder head and becomes an internal thread portion provided in the cylinder block.

このシリンダヘッドのシリンダブロックに対する固定に際してヘッドボルトが螺挿されるヘッドボルト穴は、ヘッド取付面においてシリンダボアの周囲に設けられる。具体的には、シリンダボアの周囲において略等間隔で４個設けられる構成がある。つまりこの場合、例えば、自動車等に搭載される直列４気筒エンジンにおいては、一列に並んだ状態となる４個のシリンダボアに対し、隣り合うシリンダボア間において２個のヘッドボルト穴が共用されることにより、計１０個のヘッドボルト穴が設けられることとなる（図１参照）。 A head bolt hole into which the head bolt is screwed when the cylinder head is fixed to the cylinder block is provided around the cylinder bore on the head mounting surface. Specifically, there is a configuration in which four are provided at substantially equal intervals around the cylinder bore. That is, in this case, for example, in an in-line four-cylinder engine mounted on an automobile or the like, two head bolt holes are shared between adjacent cylinder bores for four cylinder bores arranged in a line. A total of 10 head bolt holes will be provided (see FIG. 1).

このような構成においては、シリンダブロックに対するシリンダヘッドの組付け時、およびシリンダブロックが用いられて構成されるエンジンの実働時に、シリンダボアの変形（ボア変形）が生じ、シリンダボアの真円度が悪化することが問題となっている。
これらのボア変形について、図１１を用いて具体的に説明する。図１１はシリンダボアに対するボルト締結部の配置、及び、従来のヘッドボルト穴の雌ねじ深さ付近のボア変形を示す模式図であり、（ａ）は単品状態（非組付状態）を示す図、（ｂ）は組付け時のボア変形を示す図、（ｃ）はエンジン実働時のボア変形を示す図である。 In such a configuration, deformation of the cylinder bore (bore deformation) occurs when the cylinder head is assembled to the cylinder block and when the engine configured by using the cylinder block is operated, and the roundness of the cylinder bore is deteriorated. Is a problem.
These bore deformations will be specifically described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic diagram showing the arrangement of the bolt fastening portion with respect to the cylinder bore and the bore deformation in the vicinity of the female thread depth of the conventional head bolt hole, and (a) is a diagram showing a single product state (non-assembled state). b) is a diagram showing bore deformation during assembly, and (c) is a diagram showing bore deformation during engine operation.

図１１に示すように、シリンダヘッドをシリンダブロックに固定するボルト締結部の、シリンダボアに対する配置例として、一つのシリンダボア１０４に対し、ボルト締結部１１０がシリンダボア１０４の周囲において略等間隔で４箇所設けられる構成がある。各ボルト締結部１１０においては、シリンダブロックに形成されるヘッドボルト穴１１２にヘッドボルト１１１が螺挿される状態となる。 As shown in FIG. 11, as an example of arrangement of the bolt fastening portion for fixing the cylinder head to the cylinder block with respect to the cylinder bore, four bolt fastening portions 110 are provided at substantially equal intervals around the cylinder bore 104 with respect to one cylinder bore 104. There is a configuration that can be. In each bolt fastening part 110, the head bolt 111 is screwed into the head bolt hole 112 formed in the cylinder block.

図１１（ａ）に示す単品状態は、ヘッドボルト穴１１２に螺挿されるヘッドボルト１１１の締付けによる、シリンダヘッドの固定が未だ行われていない状態である。即ち、ヘッドボルト１１１による締付け力（締結力）がシリンダブロックに対して加わっていないため、その締付け力が作用することによるシリンダブロックの変形が生じることはなく、シリンダボア１０４は変形をともなわない真円状態となる。 The single product state shown in FIG. 11A is a state where the cylinder head is not yet fixed by tightening the head bolt 111 screwed into the head bolt hole 112. That is, since the tightening force (fastening force) by the head bolt 111 is not applied to the cylinder block, the cylinder block 104 does not deform due to the tightening force acting, and the cylinder bore 104 does not deform. It becomes a state.

図１１（ｂ）に示す組付け時においては、ヘッドボルト１１１が締め付けられることによりシリンダヘッドがシリンダブロックに対して締結固定される。この際、ヘッドボルト１１１による締付け力（図１１（ｂ）における矢印Ｆ）がシリンダブロックに作用し、この締付け力Ｆがシリンダブロックに変形を生じさせ、ボア変形が生じる。このシリンダヘッドの組付け時に発生するボア変形（以下「組付け変形」という）は、ヘッドボルト１１１の締付けによってボア上面（ヘッド取付面におけるシリンダボア１０４の周縁部）が強く押し付けられることにより生じる。 At the time of assembly shown in FIG. 11B, the cylinder head is fastened and fixed to the cylinder block by tightening the head bolt 111. At this time, the tightening force (arrow F in FIG. 11B) by the head bolt 111 acts on the cylinder block, and this tightening force F causes the cylinder block to be deformed, resulting in bore deformation. The bore deformation (hereinafter referred to as “assembly deformation”) that occurs when the cylinder head is assembled is caused by strongly pressing the upper surface of the bore (the peripheral edge of the cylinder bore 104 on the head mounting surface) by tightening the head bolt 111.

したがって、特に強く押し付けられることとなるボルト周りで変形が大きくなり、本例のようにボルト締結部１１０がシリンダボア１０４の周囲において略等間隔で４箇所設けられる構成においては、シリンダボア１０４において、ボルト締結部１１０に対応する位相（以下「ボルト位相」という）の部分が内側に窄むような変形が、換言すれば、相対的に内側に膨出するような変形が生じる。結果として、組付け変形は、図１１（ｂ）に示すように、平面視において円形であったシリンダボア１０４が、ヘッドボルト穴１１２の雌ねじ深さ付近において特に顕著に十字形となるような変形（いわゆる４次変形）となる。 Therefore, the deformation is increased around the bolt that is particularly strongly pressed, and in the configuration in which the bolt fastening portions 110 are provided at approximately four intervals around the cylinder bore 104 as in this example, the bolt fastening is performed at the cylinder bore 104. Deformation in which a phase corresponding to the portion 110 (hereinafter referred to as “volt phase”) squeezes inward, in other words, deformation that bulges inward relatively occurs. As a result, as shown in FIG. 11B, the assembly deformation is such that the cylinder bore 104 that is circular in plan view becomes a particularly cruciform shape in the vicinity of the female screw depth of the head bolt hole 112 ( So-called fourth order deformation).

また、前記の如くヘッドボルト１１１によってシリンダヘッドが組み付けられたシリンダブロックが用いられて構成されるエンジンの実働時においては、前述のような組付け変形に加え、エンジンの熱膨張や熱歪み等の熱負荷（熱応力）によって生じるボア変形（以下「熱変形」という。）がある。 Further, in the actual operation of the engine configured by using the cylinder block in which the cylinder head is assembled by the head bolt 111 as described above, in addition to the above-described assembly deformation, the engine thermal expansion, thermal distortion, etc. There is bore deformation (hereinafter referred to as “thermal deformation”) caused by a thermal load (thermal stress).

図１１（ｃ）に示すように、エンジンの実働時においては、シリンダブロックは温度上昇し、シリンダボアは図１１（ｃ）の点線で示す組付け時の形状よりも周方向に膨張する。図１１（ｃ）においては、ボルト位相における変形は矢印Ｐ０で、ボルト位相以外における変形は矢印Ｑ０で示している。 As shown in FIG. 11C, when the engine is actually operating, the temperature of the cylinder block rises, and the cylinder bore expands in the circumferential direction as compared with the assembled shape shown by the dotted line in FIG. In FIG. 11C, the deformation at the bolt phase is indicated by an arrow P0, and the deformation at other than the bolt phase is indicated by an arrow Q0.

上記のようなボア変形は、シリンダボアの真円度を悪化させることとなる。そして、組付け変形を含むエンジン実働時の熱変形によるシリンダボアの真円度の悪化は、シリンダボアにおけるピストンの摺動にともなうフリクション（摺動抵抗）の増大を招く。フリクションの増大は、内燃機関の出力の制限や燃費の悪化等の原因となる。 The bore deformation as described above deteriorates the roundness of the cylinder bore. Deterioration of the roundness of the cylinder bore due to thermal deformation during engine operation including assembly deformation causes an increase in friction (sliding resistance) due to sliding of the piston in the cylinder bore. The increase in friction causes the output of the internal combustion engine to be limited and the fuel consumption to deteriorate.

つまり、ピストンにはシリンダボアに対して摺接するピストンリングが装着されるところ、シリンダボアの真円度が悪化すると、シリンダボアにおいて真円から大径に変形する部分（拡径する部分）ではピストンリングによるシール性が低下し、浸出によるエンジンオイル消費やブローバイガスが増大する。こうした状況は、ピストンリングの張力（拡がろうとする力）を大きくし（高張力化し）、シリンダボアの大径に変化する部分でもピストンリングによる最低限の押付け力を確保することで避けることができる。しかし、ピストンリングの高張力化は、シリンダボアにおける全体的なフリクションの増大を招く。 In other words, when a piston ring that slides against the cylinder bore is attached to the piston, when the roundness of the cylinder bore deteriorates, the portion that deforms from a perfect circle to a large diameter (expanded portion) in the cylinder bore is sealed by the piston ring. The engine oil consumption and blow-by gas increase due to leaching. Such a situation can be avoided by increasing the tension of the piston ring (the force to spread) (increasing the tension) and ensuring a minimum pressing force by the piston ring even at the part where the cylinder bore changes to a large diameter. . However, increasing the tension of the piston ring causes an increase in overall friction in the cylinder bore.

そこで、前述のような問題を引き起こす原因となる、ボア変形を抑制するための技術として、例えば特許文献１に記載されている技術がある。
本文献には、シリンダブロックのヘッドボルトねじ穴近傍の肉厚を、他の部分よりも薄肉にする方法が開示されている。つまり、ヘッドボルトねじ穴近傍を薄肉とすることで、ヘッドボルト締結時にシリンダボアがヘッドボルトの位相に変形しやすくなり、他の部分の変形による真円度の悪化を防ぐという効果が得られる。 Therefore, as a technique for suppressing the bore deformation that causes the above-described problems, there is a technique described in Patent Document 1, for example.
This document discloses a method of making the thickness of the cylinder block near the head bolt screw hole thinner than other portions. That is, by thinning the vicinity of the head bolt screw hole, the cylinder bore is easily deformed to the phase of the head bolt when the head bolt is fastened, and the effect of preventing the roundness from being deteriorated due to deformation of other portions can be obtained.

また、シリンダボアの温度を均一に調節するための技術として、例えば特許文献２に記載されている技術がある。
本文献には、シリンダブロックに形成されたウォータジャケット内の底部にスペーサを配設し、冷却水の流れ方を調節する方法が開示されている。つまり、ウォータジャケットの底部のように、上部と比較して温度が上がりにくい部分にスペーサを配設することにより、温度が上がりやすい上部との温度差を少なくする効果が得られる。 Further, as a technique for uniformly adjusting the temperature of the cylinder bore, there is a technique described in Patent Document 2, for example.
This document discloses a method in which a spacer is disposed at the bottom of a water jacket formed in a cylinder block to adjust the flow of cooling water. That is, an effect of reducing the temperature difference from the upper portion where the temperature is likely to rise can be obtained by arranging the spacer in a portion where the temperature is difficult to rise compared to the upper portion, such as the bottom portion of the water jacket.

しかし、特許文献１に開示されている内容の技術では、シリンダブロックにおけるシリンダボアについて所定の真円度を得るための加工に際し、シリンダブロックの肉厚を薄くする工程が別途必要となる。加工工程が増加することはコスト増につながり、量産性の向上を図るうえで好ましくない。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 requires an additional step of reducing the thickness of the cylinder block when processing the cylinder bore in the cylinder block to obtain a predetermined roundness. An increase in the number of processing steps leads to an increase in cost, which is not preferable for improving mass productivity.

また、特許文献２に開示されている内容の技術では、シリンダボアの周方向の温度差を低減させる方法が詳細に記載されておらず、特にボア変形が大きくなるウォータジャケット底部でシリンダボアの真円度を得るための具体的な技術は開示されていない。
実開平５−１２６４６号公報特開２００２−１３４４０号公報 Further, in the technology disclosed in Patent Document 2, a method for reducing the temperature difference in the circumferential direction of the cylinder bore is not described in detail, and the roundness of the cylinder bore is particularly low at the bottom of the water jacket where the bore deformation is large. No specific technique for obtaining the above is disclosed.
Japanese Utility Model Publication No. 5-12646 JP 2002-13440 A

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、シリンダブロックの加工に際して工程の増加をともなうことなく、エンジン実働時に生じるボア変形を抑制することができ、エンジン実働時におけるシリンダボア下部の真円度の悪化を防止することができるシリンダブロックの冷却構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the problem to be solved is that the bore deformation that occurs during engine operation is not accompanied by an increase in the number of processes when machining the cylinder block. An object of the present invention is to provide a cooling structure for a cylinder block that can be suppressed and can prevent deterioration of the roundness of the lower part of the cylinder bore during actual operation of the engine.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.

即ち、請求項１においては、締結部材によってシリンダヘッドが固定されるシリンダヘッド取付面と、該シリンダヘッド取付面に円柱状に開口されるシリンダボアと、該シリンダボアの周囲に溝状に形成されるウォータジャケットと、を備えるシリンダブロックの冷却構造であって、前記ウォータジャケットの底部において、前記締結部材による締結部に対応する位相におけるシリンダボアの冷却量を、前記締結部材による締結部以外に対応する位相におけるシリンダボア冷却量よりも、相対的に小さくする部材を、前記ウォータジャケット内に設けたものである。 That is, in claim 1, a cylinder head mounting surface to which the cylinder head is fixed by a fastening member, a cylinder bore opened in a cylindrical shape on the cylinder head mounting surface, and a water formed in a groove shape around the cylinder bore A cooling structure of a cylinder block comprising a jacket, wherein a cooling amount of the cylinder bore in a phase corresponding to a fastening portion by the fastening member is in a phase corresponding to a portion other than the fastening portion by the fastening member at a bottom portion of the water jacket. A member that is relatively smaller than the cylinder bore cooling amount is provided in the water jacket.

請求項２においては、前記部材は、前記ウォータジャケット内の底部における少なくとも内側で、前記締結部材による締結部に対応する位相に配設されるスペーサであり、該スペーサは、前記締結部材による締結部に対応する位相の、ウォータジャケット内の底部における少なくとも内側で、冷却水の流れを阻止するように形成されるものである。 In Claim 2, The said member is a spacer arrange | positioned in the phase corresponding to the fastening part by the said fastening member at least inside the bottom part in the said water jacket, This spacer is a fastening part by the said fastening member. Is formed so as to block the flow of cooling water at least inside the bottom of the water jacket.

請求項３においては、前記部材は、前記ウォータジャケット内の底部の外側で、前記締結部材による締結部以外に対応する位相に配設されるスペーサであり、該スペーサは、前記締結部材による締結部以外に対応する位相の、ウォータジャケット内の底部における冷却水の流速を、前記締結部材による締結部に対応する位相の、ウォータジャケット内の底部における冷却水の流速よりも上げるように形成されるものである。 In Claim 3, The said member is a spacer arrange | positioned in the phase corresponding to other than the fastening part by the said fastening member on the outer side of the bottom part in the said water jacket, This spacer is a fastening part by the said fastening member. The flow rate of the cooling water at the bottom of the water jacket in a phase corresponding to other than that is formed to be higher than the flow rate of the cooling water at the bottom of the water jacket at a phase corresponding to the fastening portion by the fastening member. It is.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明によれば、シリンダブロックの加工に際して工程の増加をともなうことなく、エンジン実働時に生じるボア変形を抑制することができるとともに、エンジン実働時におけるシリンダボア下部の真円度の悪化を防止することにより、内燃機関の出力の制限や燃費の悪化を防ぐことができる。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
That is, according to the present invention, it is possible to suppress the deformation of the bore that occurs during engine operation without increasing the number of processes when processing the cylinder block, and to prevent the roundness of the lower portion of the cylinder bore from deteriorating during engine operation. Thus, it is possible to prevent the output of the internal combustion engine from being limited and the fuel consumption from being deteriorated.

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１はシリンダブロック全体の平面図である。
図２は本発明の実施例１に係るシリンダブロックの、ウォータジャケット底部における水平断面図である。
図３（ａ）は図２におけるＡ１−Ａ１線断面図、（ｂ）は図２におけるＢ１−Ｂ１線断面図である。
図４は本発明の実施例１に係るボア変形を示す模式図である。
図５は本発明の実施例２に係るシリンダブロックの、ウォータジャケット底部における水平断面図である。
図６（ａ）は図５におけるＡ２−Ａ２線断面図、（ｂ）は図５におけるＢ２−Ｂ２線断面図である。
図７は本発明の実施例２に係るボア変形を示す模式図である。
図８は本発明の実施例３に係るシリンダブロックの、ウォータジャケット底部における水平断面図である。
図９（ａ）は図８におけるＡ３−Ａ３線断面図、（ｂ）は図８におけるＢ３−Ｂ３線断面図である。
図１０は本発明の実施例３に係るボア変形を示す模式図である。
図１１はシリンダボアに対するボルト締結部の配置および従来のボア変形を示す模式図である。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。 Next, embodiments of the invention will be described.
FIG. 1 is a plan view of the entire cylinder block.
FIG. 2 is a horizontal sectional view of the bottom of the water jacket of the cylinder block according to the first embodiment of the present invention.
3A is a cross-sectional view taken along line A1-A1 in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line B1-B1 in FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram showing bore deformation according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a horizontal sectional view of the bottom of the water jacket of the cylinder block according to the second embodiment of the present invention.
6A is a cross-sectional view taken along line A2-A2 in FIG. 5, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line B2-B2 in FIG.
FIG. 7 is a schematic diagram showing bore deformation according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a horizontal sectional view of the bottom of the water jacket of the cylinder block according to the third embodiment of the present invention.
9A is a cross-sectional view taken along line A3-A3 in FIG. 8, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line B3-B3 in FIG.
FIG. 10 is a schematic diagram showing bore deformation according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram showing the arrangement of bolt fastening portions with respect to the cylinder bore and conventional bore deformation.
It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the following examples, but broadly covers the entire scope of the technical idea that the present invention truly intends, as will be apparent from the matters described in the present specification and drawings. It extends.

［シリンダブロック１の構成］
まず、図１〜図３を用いて、本発明のシリンダブロック冷却構造が適用されるシリンダブロック１の全体的な構成について説明する。
シリンダブロック１は、その本体がアルミニウムを材料として構成され、締結部材としてのヘッドボルト１１によってシリンダヘッド２が固定されるシリンダヘッド取付面（以下「ヘッド取付面」という。）３と、該ヘッド取付面３に円柱状に開口されるシリンダボア４と、このシリンダボア４を囲む壁状部分であるシリンダ部５を介してシリンダボア４の周囲に溝状に形成されるウォータジャケット６と、を有する。 [Configuration of cylinder block 1]
First, the overall configuration of the cylinder block 1 to which the cylinder block cooling structure of the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
The cylinder block 1 is made of aluminum as a material, and a cylinder head mounting surface (hereinafter referred to as “head mounting surface”) 3 to which the cylinder head 2 is fixed by a head bolt 11 as a fastening member, and the head mounting. A cylinder bore 4 that is opened in a cylindrical shape on the surface 3, and a water jacket 6 that is formed in a groove shape around the cylinder bore 4 via a cylinder portion 5 that is a wall-like portion surrounding the cylinder bore 4.

前記シリンダブロック１は、例えば図１に示す直列４気筒エンジン等のような多気筒エンジンを構成するものであり、シリンダボア４を複数（４気筒の場合は４個）備え、これらは中心軸方向が平行となるように隣り合う状態で一列に配設される。なお、本実施例において前記シリンダボア４は直列に４箇所配設されているが、その数は３箇所以下又は５箇所以上でもよく、本実施例に限定されるものではない。 The cylinder block 1 constitutes a multi-cylinder engine such as an in-line four-cylinder engine shown in FIG. 1, for example, and includes a plurality of cylinder bores 4 (four in the case of four cylinders), which have a central axis direction. They are arranged in a row so as to be parallel to each other. In the present embodiment, four cylinder bores 4 are arranged in series, but the number thereof may be three or less or five or more, and is not limited to the present embodiment.

ヘッド取付面３は、シリンダブロック１の一側において平面として形成されるシール面であり、このヘッド取付面３に、ガスケットを介する等してシリンダヘッド２が組み付けられる。図２に示すように、ヘッド取付面３に対するシリンダヘッド２の組付けに際しては、前記のとおり締結部材としてヘッドボルト１１が用いられる。つまり、ヘッドボルト１１が、シリンダヘッド２を貫通するとともにシリンダブロック１に設けられる雌ねじ部分となるヘッドボルト穴１２に螺挿されることにより、シリンダヘッド２がシリンダブロック１に対して締結固定される。 The head mounting surface 3 is a sealing surface formed as a flat surface on one side of the cylinder block 1, and the cylinder head 2 is assembled to the head mounting surface 3 through a gasket or the like. As shown in FIG. 2, when the cylinder head 2 is assembled to the head mounting surface 3, the head bolt 11 is used as the fastening member as described above. That is, the head bolt 11 passes through the cylinder head 2 and is screwed into the head bolt hole 12 serving as a female screw portion provided in the cylinder block 1, whereby the cylinder head 2 is fastened and fixed to the cylinder block 1.

また、シリンダブロック１におけるヘッド取付面３と反対側には、図示せぬオイルパンが取り付けられる。以下、シリンダブロック１において、シリンダヘッド２が組み付けられる側を「上」とし、その反対側を「下」とする。そして、図１に示すように、シリンダボア４が並ぶ長手方向の一方（図１に示す上側）を前方向とし、反対方向の一方（図１に示す下側）を後方向とする。さらに、本実施例においては前方向に向かって左側方をスラスト方向、右側方を反スラスト方向とするが、該スラスト・反スラスト方向については、本実施例と逆に設定されるものでも良い。 An oil pan (not shown) is attached to the cylinder block 1 on the side opposite to the head attachment surface 3. Hereinafter, in the cylinder block 1, the side on which the cylinder head 2 is assembled is referred to as “upper”, and the opposite side is referred to as “lower”. As shown in FIG. 1, one of the longitudinal directions in which the cylinder bores 4 are arranged (the upper side shown in FIG. 1) is the front direction, and one of the opposite directions (the lower side shown in FIG. 1) is the rear direction. Furthermore, in this embodiment, the left side toward the front is the thrust direction, and the right side is the anti-thrust direction. However, the thrust / anti-thrust direction may be set opposite to that of the present embodiment.

前記シリンダヘッド２をシリンダブロック１に対して固定するための締結部としてのボルト締結部１０、つまりヘッドボルト１１が螺挿されるヘッドボルト穴１２は、ヘッド取付面３においてシリンダボア４の周囲に設けられる。本実施例では、図１及び図２に示すように、シリンダボア４の周囲において略等間隔で４個設けられる。また、隣り合うシリンダボア４間においては２個のヘッドボルト穴１２が共用される。つまりこの場合、例えば、直列４気筒エンジンを構成するシリンダブロックにおいては、一列に並んだ状態となる４個のシリンダボア４に対し、計１０個のヘッドボルト穴１２が設けられることとなる。 A bolt fastening portion 10 as a fastening portion for fixing the cylinder head 2 to the cylinder block 1, that is, a head bolt hole 12 into which the head bolt 11 is screwed, is provided around the cylinder bore 4 on the head mounting surface 3. . In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, four cylinders are provided around the cylinder bore 4 at substantially equal intervals. Further, two head bolt holes 12 are shared between adjacent cylinder bores 4. That is, in this case, for example, in a cylinder block constituting an in-line four-cylinder engine, a total of ten head bolt holes 12 are provided for four cylinder bores 4 arranged in a line.

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、シリンダボア４は、その中心軸方向を上下方向とし、前記のとおり複数配設される。シリンダボア４に内装されるピストン７には、ピストンリング８が装着される。ピストン７は、ピストンリング８を介してシリンダボア４内を上下方向に往復摺動する。 As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), a plurality of cylinder bores 4 are arranged as described above with the central axis direction as the vertical direction. A piston ring 8 is attached to the piston 7 housed in the cylinder bore 4. The piston 7 slides back and forth in the cylinder bore 4 through the piston ring 8 in the vertical direction.

各シリンダボア４におけるピストン７よりも上側の空間は、燃料および空気の混合気を燃焼するための燃焼室の一部を構成する。シリンダボア４は、前記混合気や燃焼によって生じたガスの機密を保つため、ホーニング加工等の仕上げ加工により、所定の真円度を有する円筒面に形成される。即ち、シリンダブロック１が用いられて製造されるエンジンの実動時には、前記燃焼室における混合気の爆発・燃焼によりピストン７が往復摺動し、これにより、ピストン７とコンロッド（連接棒）を介して連結されるクランク軸（出力軸）が回転する。 The space above the piston 7 in each cylinder bore 4 constitutes a part of a combustion chamber for burning a fuel / air mixture. The cylinder bore 4 is formed on a cylindrical surface having a predetermined roundness by a finishing process such as a honing process in order to keep the air-fuel mixture and gas generated by combustion confidential. That is, during the actual operation of the engine manufactured using the cylinder block 1, the piston 7 reciprocates and slides due to the explosion / combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber, whereby the piston 7 and the connecting rod (connecting rod) are interposed. The connected crankshaft (output shaft) rotates.

ウォータジャケット６は、冷却水６ａの通路であり、シリンダブロック１の鋳造に際して複数のシリンダボア４を取り囲むように形成される。ウォータジャケット６は、シリンダボア４に対してシリンダ部５を介して設けられる。
シリンダ部５は、シリンダボア４を取り囲むように形成される円筒状の壁状部分であり、図１に示すように、隣り合うシリンダボア４に対しては円筒状の部分が繋がった状態となる。 The water jacket 6 is a passage for the cooling water 6 a and is formed so as to surround the plurality of cylinder bores 4 when the cylinder block 1 is cast. The water jacket 6 is provided to the cylinder bore 4 via the cylinder portion 5.
The cylinder part 5 is a cylindrical wall-shaped part formed so as to surround the cylinder bore 4, and the cylindrical part is connected to the adjacent cylinder bores 4 as shown in FIG.

即ち、ウォータジャケット６は、シリンダ部５の外周面と、これに対向するように形成される外周壁面とにより、ヘッド取付面３側に開口するように形成される。つまり、本実施例のシリンダブロック１は、ウォータジャケット６がヘッド取付面３側に開放されているオープンデッキ型の構造となっている。このウォータジャケット６により、シリンダ部５を介してシリンダボア４等が冷却される。 That is, the water jacket 6 is formed so as to open to the head mounting surface 3 side by the outer peripheral surface of the cylinder portion 5 and the outer peripheral wall surface formed so as to oppose the water jacket 6. That is, the cylinder block 1 of this embodiment has an open deck type structure in which the water jacket 6 is opened to the head mounting surface 3 side. The water jacket 6 cools the cylinder bore 4 and the like through the cylinder portion 5.

［シリンダブロック冷却構造の実施例１］
次に、図２〜図４を用いて、実施例１に係るシリンダブロック冷却構造について説明する。
本実施例のシリンダブロック１においては、前記ウォータジャケット６内の底部における内側で、前記ヘッドボルト１１によるボルト締結部１０に対応する位相にスペーサ１７が配設され、該スペーサ１７は、前記ヘッドボルト１１によるボルト締結部１０に対応する位相の、ウォータジャケット６内の底部における内側で、冷却水６ａの流れを阻止するように形成される。 [Example 1 of Cylinder Block Cooling Structure]
Next, the cylinder block cooling structure according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
In the cylinder block 1 of the present embodiment, a spacer 17 is disposed in a phase corresponding to the bolt fastening portion 10 by the head bolt 11 inside the bottom portion in the water jacket 6, and the spacer 17 is the head bolt. 11 is formed so as to prevent the flow of the cooling water 6a on the inner side of the bottom portion in the water jacket 6 in a phase corresponding to the bolt fastening portion 10.

ここで、シリンダボア４の円周形状に対する「位相」とは、次のとおりである。即ち、円柱状の孔部であるシリンダボア４は、その中心軸方向視で円周形状となる。このシリンダボア４の円周形状に対しては、中心軸の位置を中心とした円周上における角度が定まる。この角度（角度範囲）が、シリンダボア４の円周形状に対する「位相」となる。 Here, the “phase” with respect to the circumferential shape of the cylinder bore 4 is as follows. That is, the cylinder bore 4, which is a cylindrical hole, has a circumferential shape when viewed in the central axis direction. With respect to the circumferential shape of the cylinder bore 4, an angle on the circumference around the position of the central axis is determined. This angle (angle range) is a “phase” with respect to the circumferential shape of the cylinder bore 4.

したがって、シリンダボア４の円周形状に対してヘッドボルト１１によるボルト締結部１０に対応する位相とは、図２に示すように、シリンダボア４が円周形状となるその中心軸方向視において、中心軸の位置Ｃを中心とする円周上における角度について、中心（位置Ｃ）からボルト締結部１０およびその近傍部分を含む方向の所定の角度範囲α１となる。
そして、シリンダボア４の円周形状に対してヘッドボルト１１によるボルト締結部１０以外に対応する位相とは、同じく図２に示すように、中心（位置Ｃ）からボルト締結部１０およびその近傍部分を含まない方向の所定の角度範囲β１となるのである。換言すれば、シリンダボア４に対して前後方向、及びスラスト・反スラスト方向の所定の角度範囲となるのである。 Accordingly, the phase corresponding to the bolt fastening portion 10 by the head bolt 11 with respect to the circumferential shape of the cylinder bore 4 is the center axis in the direction of the central axis in which the cylinder bore 4 has a circumferential shape as shown in FIG. The angle on the circumference centered at the position C is a predetermined angle range α1 in the direction including the bolt fastening portion 10 and the vicinity thereof from the center (position C).
The phase other than the bolt fastening portion 10 by the head bolt 11 with respect to the circumferential shape of the cylinder bore 4 means that the bolt fastening portion 10 and the vicinity thereof are located from the center (position C) as shown in FIG. This is a predetermined angle range β1 in a direction that does not include. In other words, a predetermined angular range in the front-rear direction and the thrust / anti-thrust direction with respect to the cylinder bore 4 is obtained.

本実施例のように、ボルト締結部１０がシリンダボア４の周囲において略等間隔で４個設けられる構成においては、前記のようなボルト締結部１０に対応する位相（角度範囲α１）が、各シリンダボア４のそれぞれについて４箇所存在することとなる。また、ボルト締結部１０以外に対応する位相（角度範囲β１）も、理論上は同じく４箇所存在するが、図２に示すように、隣接するシリンダボア４の間においてはウォータジャケット６が介在しない。このため、実質的には、隣に他のシリンダボア４が存在しない部分の数だけ、即ちシリンダブロック１の前後端に位置するシリンダボア４であれば３箇所、前後を他のシリンダボア４に挟まれたシリンダボア４であればスラスト方向及び反スラスト方向に２箇所存在することとなる。
以下では、シリンダボア４の円周形状に対してヘッドボルト１１によるボルト締結部１０に対応する位相（角度範囲α１）を「ボルト位相」とし、ボルト締結部１０以外に対応する位相（角度範囲β１）を「非ボルト位相」とする。 In the configuration in which four bolt fastening portions 10 are provided at substantially equal intervals around the cylinder bore 4 as in the present embodiment, the phase (angle range α1) corresponding to the bolt fastening portion 10 as described above has each cylinder bore. There will be four locations for each of the four. There are also four theoretically corresponding phases (angle range β1) other than the bolt fastening portion 10, but the water jacket 6 is not interposed between the adjacent cylinder bores 4 as shown in FIG. For this reason, the front and rear are sandwiched between the other cylinder bores 4 in the number of portions where the other cylinder bores 4 do not exist next to each other, that is, the cylinder bores 4 positioned at the front and rear ends of the cylinder block 1. In the case of the cylinder bore 4, there are two locations in the thrust direction and the anti-thrust direction.
Hereinafter, the phase (angle range α1) corresponding to the bolt fastening portion 10 by the head bolt 11 with respect to the circumferential shape of the cylinder bore 4 will be referred to as “bolt phase”, and the phase corresponding to other than the bolt fastening portion 10 (angle range β1). Is “non-volt phase”.

スペーサ１７は、ウォータジャケット６内のスペースを部分的に埋め、シリンダ部５に冷却水６ａが当たる面積や強さを調整して、シリンダ部５の壁の温度を均一化するように働く。たとえば、上下方向には、シリンダ部５の上部の方が燃焼室からの熱で温度が上がるので、スペーサ１７でシリンダ部５の下部を覆って冷却水６ａがシリンダ部５の上部を選択的に強く冷却するようにするのである。 The spacer 17 partially fills the space in the water jacket 6 and adjusts the area and strength with which the cooling water 6a hits the cylinder portion 5 to make the temperature of the wall of the cylinder portion 5 uniform. For example, in the vertical direction, the temperature of the upper part of the cylinder part 5 rises due to heat from the combustion chamber, so that the cooling water 6a selectively covers the upper part of the cylinder part 5 with the spacer 17 covering the lower part of the cylinder part 5. It should be cooled strongly.

スペーサ１７はシリンダブロック１と別体に形成されて、ウォータジャケット６内に配置されることが望ましい。その理由は、別体形成にすることにより、シリンダブロック１の鋳造における型構造の自由度が上がり、また生産性が上がり、またシリンダヘッド２締結時のシリンダブロック１外壁の変形がシリンダボア４に悪影響を及ぼさなくなる、等である。ただし、スペーサ１７はシリンダブロック１と一体に形成されてもよい。 The spacer 17 is preferably formed separately from the cylinder block 1 and disposed in the water jacket 6. The reason for this is that by forming a separate body, the degree of freedom of the mold structure in casting of the cylinder block 1 is increased, the productivity is increased, and the deformation of the outer wall of the cylinder block 1 when the cylinder head 2 is fastened adversely affects the cylinder bore 4. And so on. However, the spacer 17 may be formed integrally with the cylinder block 1.

また、スペーサ１７の材質は、金属、樹脂、ゴム、スポンジ等、任意であるが、燃焼室からの熱を利用するという観点からは、断熱性の高い素材であることが望ましい。そして、シリンダヘッド２とのボルト締結時にシリンダブロック１の外壁の変形がシリンダボア４に影響しないようにする観点からは、外力が加わった時に自身が変形して吸収できるものであることが望ましい。さらに、ウォータジャケット６内への配置の簡便性という観点からは、各スペーサ１７相互については連続的・一体的に形成されることが望ましい。 The material of the spacer 17 is arbitrary such as metal, resin, rubber, sponge, etc., but from the viewpoint of using heat from the combustion chamber, a material with high heat insulation is desirable. From the viewpoint of preventing the deformation of the outer wall of the cylinder block 1 from affecting the cylinder bore 4 when the bolt is fastened to the cylinder head 2, it is desirable that it can be deformed and absorbed when an external force is applied. Further, from the viewpoint of easy arrangement in the water jacket 6, it is desirable that the spacers 17 are formed continuously and integrally with each other.

本実施例においては、図２及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ウォータジャケット６内の底部における内側で、前記ボルト位相の部分に前記スペーサ１７が設けられる。
即ち、ウォータジャケット６の底部の内側において、前記ボルト位相（角度範囲α１）の部分にはスペーサ１７が配設されて冷却水６ａの流れが低減するのに対して、前記非ボルト位相（角度範囲β１）にはスペーサ１７が配設されないため冷却水６ａが円滑に流れることにより、前記ボルト位相のシリンダ部５の冷却が抑制され、前記非ボルト位相のシリンダ部５の冷却が促進されるようにしているのである。 In this embodiment, as shown in FIGS. 2, 3 (a), and 3 (b), the spacer 17 is provided in the bolt phase portion inside the bottom of the water jacket 6.
That is, on the inner side of the bottom of the water jacket 6, a spacer 17 is disposed in the bolt phase (angle range α1) portion to reduce the flow of the cooling water 6a, whereas the non-bolt phase (angle range). Since the spacer 17 is not provided in β1), the cooling water 6a flows smoothly, so that the cooling of the cylinder part 5 in the bolt phase is suppressed and the cooling of the cylinder part 5 in the non-bolt phase is promoted. -ing

このように構成することにより、前記ウォータジャケット６の底部において、前記ボルト位相のシリンダ部５が前記非ボルト位相のシリンダ部５に対して相対的に高温となり、前記ボルト位相における、熱膨張によるシリンダボア変形量が、前記非ボルト位相における、熱膨張によるシリンダボア変形量よりも大きくなる。
具体的には、前記ボルト位相のシリンダ部５の冷却が抑制され、非ボルト位相のシリンダ部５に対して相対的に高温になることにより、図４に示すように、非ボルト位相におけるボア変形Ｑ１に対し、ボルト位相におけるボア変形Ｐ１が大きくなり、組付け変形時のボルト位相における変形を相殺することができる。即ち、エンジン実働時におけるシリンダボア４の真円度の悪化を防止することができるのである。 With this configuration, at the bottom of the water jacket 6, the cylinder portion 5 of the bolt phase becomes relatively high with respect to the cylinder portion 5 of the non-bolt phase, and the cylinder bore due to thermal expansion in the bolt phase. The deformation amount is larger than the cylinder bore deformation amount due to thermal expansion in the non-bolt phase.
Specifically, the cooling of the cylinder portion 5 in the bolt phase is suppressed, and the bore deformation in the non-bolt phase is performed as shown in FIG. The bore deformation P1 in the bolt phase is larger than Q1, and the deformation in the bolt phase at the time of assembly deformation can be offset. That is, it is possible to prevent the roundness of the cylinder bore 4 from being deteriorated during actual operation of the engine.

このように、組付け時の４次変形及び熱膨張によるボア４次変形が顕著に発生するヘッドボルト１１の下端より下側であるシリンダボア４の下部、即ちウォータジャケット６の底部において、前記ウォータジャケット６内の底部の内側に配設されるスペーサ１７を、前記ボルト位相のシリンダボア４の冷却を妨げるように形成することにより、つまり、前記ボルト位相におけるウォータジャケット６内の底部の内側にスペーサ１７を配置することにより、該ボルト位相におけるウォータジャケット６内の底部に冷却水６ａが流れにくいように構成している。 As described above, the water jacket is formed at the lower portion of the cylinder bore 4 below the lower end of the head bolt 11 where the quaternary deformation during assembly and the quaternary deformation due to thermal expansion occur, that is, at the bottom of the water jacket 6. 6 is formed so as to prevent cooling of the cylinder bore 4 in the bolt phase, that is, the spacer 17 is provided on the inner side of the bottom in the water jacket 6 in the bolt phase. By arrange | positioning, it is comprised so that the cooling water 6a may not flow easily into the bottom part in the water jacket 6 in this bolt phase.

これにより、ボルト位相におけるウォータジャケット６内底部のシリンダボア４の冷却量が、非ボルト位相におけるウォータジャケット６内底部のシリンダボア４の冷却量よりも小さくなる。即ち、ボルト位相におけるウォータジャケット６内底部の温度が、非ボルト位相におけるウォータジャケット６内底部の温度に対して相対的に高くなるため、該ボルト位相における熱膨張によるシリンダボア４の変形量が、前記非ボルト位相における熱膨張によるシリンダボア４の変形量よりも大きくなるのである。 Thereby, the cooling amount of the cylinder bore 4 in the inner bottom portion of the water jacket 6 in the bolt phase is smaller than the cooling amount of the cylinder bore 4 in the inner bottom portion of the water jacket 6 in the non-bolt phase. That is, since the temperature of the inner bottom portion of the water jacket 6 in the bolt phase is relatively higher than the temperature of the inner bottom portion of the water jacket 6 in the non-bolt phase, the deformation amount of the cylinder bore 4 due to thermal expansion in the bolt phase is This is larger than the deformation amount of the cylinder bore 4 due to thermal expansion in the non-volt phase.

従って、シリンダブロック１の加工に際して工程の増加をともなうことなく、エンジン実働時に生じるボア変形を抑制することができる。即ち、エンジン実働時の熱変形によるシリンダボア４のウォータジャケット６底部の４次真円度の悪化を防ぎ、シリンダボア４におけるピストン７の摺動にともなうフリクション（摺動抵抗）を低減させることにより、内燃機関の出力の制限や燃費の悪化を防ぐことができるのである。 Accordingly, it is possible to suppress bore deformation that occurs during engine operation without increasing the number of processes when processing the cylinder block 1. That is, the deterioration of the fourth roundness of the bottom of the water jacket 6 of the cylinder bore 4 due to thermal deformation during actual operation of the engine is prevented, and the friction (sliding resistance) associated with the sliding of the piston 7 in the cylinder bore 4 is reduced. It is possible to prevent engine output limitations and fuel consumption deterioration.

なお、本実施例において前記スペーサ１７は、ウォータジャケット６内の底部における内側だけでなく、前記ヘッドボルト１１によるボルト締結部１０に対応する位相の、ウォータジャケット６内の底部に配設する構成にもできる。即ち、前記ヘッドボルト１１によるボルト締結部１０に対応する位相の冷却水６ａの流れを完全に阻止するように構成するのである。 In the present embodiment, the spacer 17 is arranged not only on the inner side at the bottom of the water jacket 6 but also on the bottom of the water jacket 6 in a phase corresponding to the bolt fastening portion 10 by the head bolt 11. You can also. That is, the flow of the cooling water 6a having the phase corresponding to the bolt fastening portion 10 by the head bolt 11 is completely blocked.

上記のように構成することにより、ウォータジャケット６の底部の内側において、前記ボルト位相（角度範囲α１）の部分にはスペーサ１７が配設されて冷却水６ａの流れが阻止されるのに対して、前記非ボルト位相（角度範囲β１）にはスペーサ１７が配設されないため冷却水６ａが流れることにより、前記ボルト位相のシリンダ部５の冷却が行われず、前記非ボルト位相のシリンダ部５のみの冷却が行われるのである。 By configuring as described above, the spacer 17 is disposed in the portion of the bolt phase (angle range α1) inside the bottom of the water jacket 6 to prevent the flow of the cooling water 6a. Since the spacer 17 is not disposed in the non-bolt phase (angle range β1), the cooling water 6a flows, so that the cylinder portion 5 in the bolt phase is not cooled, and only the cylinder portion 5 in the non-bolt phase. Cooling takes place.

これにより、前記ウォータジャケット６の底部において、前記ボルト位相のシリンダ部５が前記非ボルト位相のシリンダ部５に対して相対的により高温となり、前記ボルト位相における、熱膨張によるシリンダボア変形量が、前記非ボルト位相における、熱膨張によるシリンダボア変形量よりもより大きくすることができるのである。即ち、エンジン実働時におけるシリンダボア４の真円度の悪化をより効果的に防止することができるのである。 Thus, at the bottom of the water jacket 6, the cylinder portion 5 of the bolt phase is relatively hot relative to the cylinder portion 5 of the non-bolt phase, and the cylinder bore deformation amount due to thermal expansion in the bolt phase is It can be made larger than the cylinder bore deformation amount due to thermal expansion in the non-bolt phase. That is, it is possible to more effectively prevent the roundness of the cylinder bore 4 from being deteriorated during actual operation of the engine.

［シリンダブロック冷却構造の実施例２］
次に、図５〜図７を用いて、実施例２に係るシリンダブロック冷却構造について説明する。なお、以下に説明するシリンダブロック冷却構造の各実施例に関して、既述の実施例と共通する部分については、同符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施例のシリンダブロック１においては、前記ウォータジャケット６内の底部の外側で、前記ヘッドボルト１１によるボルト締結部１０以外に対応する位相にスペーサ２７が配設され、該スペーサ２７は、前記ヘッドボルト１１によるボルト締結部１０以外に対応する位相の、ウォータジャケット６内の底部における冷却水６ａの流速を、前記ボルト締結部１０に対応する位相の、ウォータジャケット６内の底部における冷却水６ａの流速よりも上げるように形成される。 [Example 2 of Cylinder Block Cooling Structure]
Next, the cylinder block cooling structure according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, regarding each embodiment of the cylinder block cooling structure described below, portions common to the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
In the cylinder block 1 of the present embodiment, a spacer 27 is disposed outside the bottom portion in the water jacket 6 at a phase corresponding to a portion other than the bolt fastening portion 10 by the head bolt 11. The flow rate of the cooling water 6a at the bottom in the water jacket 6 in a phase corresponding to a portion other than the bolt fastening portion 10 by the bolt 11 is the same as the flow rate of the cooling water 6a in the bottom in the water jacket 6 at the phase corresponding to the bolt fastening portion 10. It is formed so as to be higher than the flow rate.

具体的には、図５及び図６（ａ）、（ｂ）に示すように、前記非ボルト位相の部分で、前記ウォータジャケット６内の底部の外側のみに、前記スペーサ２７が設けられるのである。
即ち、ウォータジャケット６の底部の外側において、前記非ボルト位相（角度範囲β２）の部分にスペーサ２７が配設され、前記ボルト位相（角度範囲α２）にはスペーサ２７が配設されないことにより、前記非ボルト位相の冷却水６ａの経路がボルト位相よりも相対的に狭くなる。これにより、非ボルト位相の冷却水６ａの流速をボルト位相より上げることで、該非ボルト位相のシリンダ部５の冷却をボルト位相に比較して促進しているのである。 Specifically, as shown in FIGS. 5 and 6A and 6B, the spacer 27 is provided only on the outside of the bottom of the water jacket 6 in the non-bolt phase portion. .
That is, on the outside of the bottom of the water jacket 6, a spacer 27 is disposed in the portion of the non-bolt phase (angle range β2), and no spacer 27 is disposed in the bolt phase (angle range α2). The path of the cooling water 6a having a non-volt phase is relatively narrower than the bolt phase. Thereby, the cooling of the cylinder part 5 of the non-bolt phase is promoted compared to the bolt phase by raising the flow rate of the cooling water 6a of the non-bolt phase from the bolt phase.

このように構成することにより、前記ウォータジャケット６の底部において、前記ボルト位相における、熱膨張によるシリンダボア変形量が、前記非ボルト位相における、熱膨張によるシリンダボア変形量よりも大きくなる。
具体的には、前記非ボルト位相のシリンダ部５の冷却がボルト位相の冷却に比較して促進されることにより、図７に示すように、ボルト位相におけるボア変形Ｐ２に対し、非ボルト位相におけるボア変形Ｑ２が小さくなり、組付け変形時のボルト位相における変形を相殺することができる。即ち、エンジン実働時におけるシリンダボア４の真円度の悪化を防止することができるのである。 With this configuration, the cylinder bore deformation amount due to thermal expansion in the bolt phase at the bottom of the water jacket 6 is larger than the cylinder bore deformation amount due to thermal expansion in the non-bolt phase.
Specifically, the cooling of the cylinder portion 5 in the non-bolt phase is promoted as compared with the cooling in the bolt phase, so that the bore deformation P2 in the bolt phase is changed in the non-bolt phase as shown in FIG. The bore deformation Q2 is reduced, and the deformation in the bolt phase at the time of assembly deformation can be canceled. That is, it is possible to prevent the roundness of the cylinder bore 4 from being deteriorated during actual operation of the engine.

このように、組付け時の変形及び熱膨張によるボア変形が顕著に発生するヘッドボルト１１の下端より下側であるシリンダボア４の下部、即ちウォータジャケット６の底部において、前記ウォータジャケット６内の底部の外側に配設されるスペーサ２７を、前記非ボルト位相のシリンダボア４の冷却を促進するように形成することにより、つまり、前記非ボルト位相におけるウォータジャケット６内の底部にスペーサ２７を配置することにより、該非ボルト位相のウォータジャケット６内の底部における冷却水６ａの流速をボルト位相より上げるように構成している。 In this way, the bottom of the water jacket 6 at the bottom of the cylinder bore 4, that is, the bottom of the water jacket 6 below the lower end of the head bolt 11 in which the deformation at the time of assembly and the deformation of the bore due to thermal expansion occur remarkably. Is formed so as to promote cooling of the cylinder bore 4 in the non-bolt phase, that is, the spacer 27 is arranged at the bottom in the water jacket 6 in the non-bolt phase. Thus, the flow rate of the cooling water 6a at the bottom of the water jacket 6 in the non-bolt phase is configured to be higher than the bolt phase.

従って、シリンダブロック１の加工に際して工程の増加をともなうことなく、エンジン実働時に生じるボア変形を抑制することができる。即ち、エンジン実働時の熱変形によるシリンダボア４の真円度の悪化を防ぎ、シリンダボア４におけるピストン７の摺動にともなうフリクション（摺動抵抗）を低減させることにより、内燃機関の出力の制限や燃費の悪化を防ぐことができるのである。 Accordingly, it is possible to suppress bore deformation that occurs during engine operation without increasing the number of processes when processing the cylinder block 1. That is, the deterioration of the roundness of the cylinder bore 4 due to thermal deformation during actual operation of the engine is prevented, and the friction (sliding resistance) due to the sliding of the piston 7 in the cylinder bore 4 is reduced, thereby limiting the output of the internal combustion engine and fuel consumption. It is possible to prevent the deterioration.

［シリンダブロック冷却構造の実施例３］
次に、図８〜図１０を用いて、実施例３に係るシリンダブロック冷却構造について説明する。
本実施例のシリンダブロック１においては、前記ウォータジャケット６内の底部に配設されるスペーサ３７を備え、該スペーサ３７は、前記ヘッドボルト１１によるボルト締結部１０に対応する位相の、ウォータジャケット６内の底部において冷却水６ａの流れを阻止するとともに、前記ヘッドボルト１１によるボルト締結部１０以外に対応する位相の、ウォータジャケット６内の底部における冷却水６ａの流速を、前記ボルト締結部１０に対応する位相の、ウォータジャケット６内の底部における冷却水６ａの流速よりも相対的に上げるように形成される。 [Example 3 of Cylinder Block Cooling Structure]
Next, the cylinder block cooling structure according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
The cylinder block 1 of this embodiment includes a spacer 37 disposed at the bottom of the water jacket 6, and the spacer 37 has a phase corresponding to the bolt fastening portion 10 by the head bolt 11. The flow of the cooling water 6a at the bottom of the water jacket 6 is blocked at the bottom, and the flow rate of the cooling water 6a at the bottom of the water jacket 6 in a phase other than the bolt fastening 10 by the head bolt 11 is applied to the bolt fastening 10. The corresponding phase is formed so as to be relatively higher than the flow velocity of the cooling water 6 a at the bottom in the water jacket 6.

具体的には、図８及び図９（ａ）、（ｂ）に示すように、前記ボルト位相の部分は前記ウォータジャケット６内の底部に、前記非ボルト位相の部分は前記ウォータジャケット６内の底部の外側に配設されるように、前記スペーサ３７が形成されるのである。
即ち、ウォータジャケット６の底部において、前記ボルト位相（角度範囲α３）の部分にスペーサ３７を配設するとともに、ウォータジャケット６の底部の外側で前記非ボルト位相（角度範囲β３）の部分にスペーサ３７を配設して、前記ボルト位相の部分の底部に冷却水６ａが流れないように構成するとともに、前記非ボルト位相の部分の底部においては冷却水６ａが流れるように構成している。即ち、前記非ボルト位相の部分の底部においては冷却水６ａの流速を前記ボルト締結部１０に対応する位相よりも相対的に上げるように構成しているのである。 Specifically, as shown in FIGS. 8 and 9A and 9B, the bolt phase portion is in the bottom of the water jacket 6, and the non-bolt phase portion is in the water jacket 6. The spacer 37 is formed so as to be disposed outside the bottom portion.
That is, a spacer 37 is disposed in the bottom portion of the water jacket 6 at the bolt phase (angle range α3), and the spacer 37 is disposed outside the bottom portion of the water jacket 6 in the non-bolt phase (angle range β3) portion. The cooling water 6a does not flow at the bottom of the bolt phase portion, and the cooling water 6a flows at the bottom of the non-bolt phase portion. That is, at the bottom of the non-bolt phase portion, the flow rate of the cooling water 6a is configured to be relatively higher than the phase corresponding to the bolt fastening portion 10.

これにより、ボルト位相におけるウォータジャケット６内底部のシリンダボア４の冷却量が、非ボルト位相におけるウォータジャケット６内底部のシリンダボア４の冷却量よりも小さくなり、ボルト位相におけるウォータジャケット６内底部の温度が、非ボルト位相におけるウォータジャケット６内底部の温度に対して相対的に高くなる。 As a result, the cooling amount of the cylinder bore 4 in the inner bottom portion of the water jacket 6 in the bolt phase becomes smaller than the cooling amount of the cylinder bore 4 in the inner bottom portion of the water jacket 6 in the non-bolt phase, and the temperature of the inner bottom portion of the water jacket 6 in the bolt phase. The temperature becomes relatively higher with respect to the temperature of the inner bottom portion of the water jacket 6 in the non-volt phase.

従って、前記ウォータジャケット６の底部において、前記ボルト位相における、熱膨張によるシリンダボア変形量が、前記非ボルト位相における、熱膨張によるシリンダボア変形量よりも大きくなる。
具体的には、前記ボルト位相のシリンダ部５の冷却が行われず、前記非ボルト位相のシリンダ部５の冷却が促進されることにより、図１０に示すように、ボルト位相におけるボア変形Ｐ３がより大きくなるとともに、非ボルト位相におけるボア変形Ｑ３がより小さくなり、組付け変形時のボルト位相における変形をさらに相殺することができる。即ち、エンジン実働時におけるシリンダボア４の真円度の悪化をより防止することができるのである。 Accordingly, at the bottom of the water jacket 6, the cylinder bore deformation amount due to thermal expansion in the bolt phase is larger than the cylinder bore deformation amount due to thermal expansion in the non-bolt phase.
Specifically, the cooling of the cylinder part 5 in the bolt phase is not performed, and the cooling of the cylinder part 5 in the non-bolt phase is promoted, so that the bore deformation P3 in the bolt phase is further improved as shown in FIG. As it becomes larger, the bore deformation Q3 in the non-bolt phase becomes smaller, and the deformation in the bolt phase during assembly deformation can be further offset. That is, it is possible to further prevent deterioration of the roundness of the cylinder bore 4 during actual operation of the engine.

このように、組付け時の変形及び熱膨張によるボア変形が顕著に発生するヘッドボルト１１の下端より下側であるシリンダボア４の下部、即ちウォータジャケット６の底部において、前記ウォータジャケット６内の底部に配設されるスペーサ３７を、ボルト位相のウォータジャケット６内の底部において冷却水６ａの流れを阻止するとともに、非ボルト位相のウォータジャケット６内の底部において冷却水６ａの流速を上げるように形成して、つまり、前記ボルト位相のシリンダボア４の冷却を妨げるとともに、前記非ボルト位相のシリンダボア４の冷却を促進するように形成することにより、該ボルト位相における熱膨張によるシリンダボア４の変形量が、前記非ボルト位相における熱膨張によるシリンダボア４の変形量よりも大きくなる。 In this way, the bottom of the water jacket 6 at the bottom of the cylinder bore 4, that is, the bottom of the water jacket 6 below the lower end of the head bolt 11 in which the deformation at the time of assembly and the deformation of the bore due to thermal expansion occur remarkably. The spacer 37 is formed so as to block the flow of the cooling water 6a at the bottom of the bolt-phase water jacket 6 and to increase the flow rate of the cooling water 6a at the bottom of the non-bolt-phase water jacket 6. That is, by preventing the cooling of the cylinder bore 4 in the bolt phase and promoting the cooling of the cylinder bore 4 in the non-bolt phase, the amount of deformation of the cylinder bore 4 due to thermal expansion in the bolt phase is It becomes larger than the deformation amount of the cylinder bore 4 due to thermal expansion in the non-bolt phase.

従って、シリンダブロック１の加工に際して工程の増加をともなうことなく、エンジン実働時に生じるボア変形をさらに抑制することができる。即ち、エンジン実働時の熱変形によるシリンダボア４の真円度の悪化を防ぎ、シリンダボア４におけるピストン７の摺動にともなうフリクション（摺動抵抗）をより低減させることにより、内燃機関の出力の制限や燃費の悪化をさらに防ぐことができるのである。 Therefore, it is possible to further suppress the bore deformation that occurs during engine operation without increasing the number of processes when processing the cylinder block 1. That is, the deterioration of the roundness of the cylinder bore 4 due to thermal deformation during engine operation is prevented, and the friction (sliding resistance) associated with the sliding of the piston 7 in the cylinder bore 4 is further reduced, thereby limiting the output of the internal combustion engine. This can further prevent deterioration of fuel consumption.

シリンダブロック全体の平面図。The top view of the whole cylinder block. 本発明の実施例１に係るシリンダブロックの、ウォータジャケット底部における水平断面図。The horizontal sectional view in the water jacket bottom part of the cylinder block which concerns on Example 1 of this invention. （ａ）は図２におけるＡ１−Ａ１線断面図、（ｂ）は図２におけるＢ１−Ｂ１線断面図。(A) is the sectional view on the A1-A1 line in FIG. 2, (b) is the sectional view on the B1-B1 line in FIG. 本発明の実施例１に係るボア変形を示す模式図。The schematic diagram which shows the bore deformation | transformation which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例２に係るシリンダブロックの、ウォータジャケット底部における水平断面図。The horizontal cross section in the water jacket bottom part of the cylinder block which concerns on Example 2 of this invention. （ａ）は図５におけるＡ２−Ａ２線断面図、（ｂ）は図５におけるＢ２−Ｂ２線断面図。(A) is the sectional view on the A2-A2 line in FIG. 5, (b) is the sectional view on the B2-B2 line in FIG. 本発明の実施例２に係るボア変形を示す模式図。The schematic diagram which shows the bore deformation | transformation which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係るシリンダブロックの、ウォータジャケット底部における水平断面図。The horizontal cross section in the water jacket bottom part of the cylinder block which concerns on Example 3 of this invention. （ａ）は図８におけるＡ３−Ａ３線断面図、（ｂ）は図８におけるＢ３−Ｂ３線断面図。(A) is the sectional view on the A3-A3 line in FIG. 8, (b) is the sectional view on the B3-B3 line in FIG. 本発明の実施例３に係るボア変形を示す模式図。The schematic diagram which shows the bore deformation | transformation which concerns on Example 3 of this invention. シリンダボアに対するボルト締結部の配置および従来のボア変形を示す模式図。The schematic diagram which shows arrangement | positioning of the bolt fastening part with respect to a cylinder bore, and the conventional bore deformation | transformation.

Explanation of symbols

１シリンダブロック
２シリンダヘッド
３ヘッド取付面（シリンダヘッド取付面）
４シリンダボア
５シリンダ部
６ウォータジャケット
７ピストン
１０ボルト締結部（締結部）
１１ヘッドボルト（締結部材）
１７スペーサ 1 Cylinder block 2 Cylinder head 3 Head mounting surface (Cylinder head mounting surface)
4 Cylinder bore 5 Cylinder part 6 Water jacket 7 Piston 10 Bolt fastening part (fastening part)
11 Head bolt (fastening member)
17 Spacer

Claims

A cylinder head mounting surface to which the cylinder head is fixed by a fastening member;
A cylinder bore opened in a cylindrical shape on the cylinder head mounting surface;
A water jacket formed in a groove shape around the cylinder bore;
A cooling structure for a cylinder block comprising:
At the bottom of the water jacket,
The amount of cooling of the cylinder bore in the phase corresponding to the fastening portion by the fastening member,
Than the cooling amount of the cylinder bore in the phase corresponding to other than the fastening part by the fastening member,
A relatively small member
Provided in the water jacket,
A cylinder block cooling structure characterized by the above.

The member is
A spacer disposed at a phase corresponding to a fastening portion by the fastening member at least inside the bottom portion in the water jacket;
The spacer is formed to block the flow of cooling water at least inside the bottom of the water jacket in a phase corresponding to the fastening portion by the fastening member.
The cylinder block cooling structure according to claim 1, wherein:

The member is
A spacer disposed outside the bottom of the water jacket and in a phase corresponding to a portion other than the fastening portion by the fastening member;
The spacer has a flow rate of cooling water at a bottom portion in the water jacket of a phase corresponding to a portion other than the fastening portion by the fastening member, and a cooling water flow rate at a bottom portion in the water jacket of a phase corresponding to the fastening portion by the fastening member. Formed to be higher than the flow rate,
The cylinder block cooling structure according to claim 1, wherein the cylinder block cooling structure is provided.