JP2010096138A - Cooling device for engine - Google Patents

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Hirotaka Tamasato
裕孝 玉里
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device cooling an engine by circulating a cooling liquid. <P>SOLUTION: The cooling device includes a manifold bypass path 25 putting a cooling liquid jacket 17 of an exhaust manifold between a delivery port of a pump 16 and an inlet port of an engine body 10 and bypassing the cooling liquid jacket 17 of the exhaust manifold. A valve means 18 operating to make the cooling liquid flow to the cooling liquid jacket 17 at least when the cooling of the exhaust manifold is demanded is disposed between the delivery port of the pump 13 and an inlet of the cooling liquid jacket 17. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷却液を循環させることによってエンジンの冷却を行う冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device that cools an engine by circulating a coolant.

従来より、この種のエンジンの冷却装置として、例えば特許文献1には、エンジン本体と、ラジエータと、の間で冷却液を循環させる冷却装置が開示されている。この特許文献1に開示された冷却装置ではさらに、排気マニホールドを、その内部に冷却液ジャケットを形成したいわゆる水冷排気マニホールドとしており、エンジン本体の途中から分岐させた冷却液通路を前記排気マニホールドの冷却液ジャケットに接続させることで、冷却液ジャケットに冷却液を流して排気マニホールドの冷却を行うようにしている。ここで、この特許文献1の冷却装置では、エンジンの運転中は、排気マニホールド内の冷却液ジャケットに対して冷却液が常時供給されるように構成されている。
特開平6−241044号公報
Conventionally, as a cooling device for this type of engine, for example, Patent Document 1 discloses a cooling device that circulates a coolant between an engine body and a radiator. In the cooling device disclosed in Patent Document 1, the exhaust manifold is a so-called water-cooled exhaust manifold in which a coolant jacket is formed, and a coolant passage branched from the middle of the engine body is used to cool the exhaust manifold. By connecting to the liquid jacket, the exhaust manifold is cooled by flowing the cooling liquid through the cooling liquid jacket. Here, the cooling device disclosed in Patent Document 1 is configured such that the coolant is always supplied to the coolant jacket in the exhaust manifold during the operation of the engine.
JP-A-6-241044

しかしながら、エンジンの例えば全負荷運転時等においては、排気マニホールドの冷却を行うことが望まれるが、エンジンの冷間始動時においては、触媒温度を早期に高めるべく、排気温度を早期に高めることが望ましい。そのため、排気マニホールドの冷却を行わないことが好ましいが、前記特許文献1に開示された冷却装置では、前述したように、エンジンの運転中は、排気マニホールドの冷却液ジャケットに対して冷却液が常時供給されるため、冷間始動時においても、排気マニホールドが冷却されてしまうという不都合がある。   However, it is desirable to cool the exhaust manifold when the engine is at full load, for example. However, when the engine is cold started, the exhaust temperature must be increased early in order to increase the catalyst temperature early. desirable. For this reason, it is preferable not to cool the exhaust manifold. However, in the cooling device disclosed in Patent Document 1, as described above, during the operation of the engine, the coolant is always supplied to the coolant jacket of the exhaust manifold. Since it is supplied, there is a disadvantage that the exhaust manifold is cooled even during cold start.

本発明は、か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、排気マニホールドの冷却を効率的に行うようにすることにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to efficiently cool the exhaust manifold.

本発明は、ラジエータとエンジン本体との間に排気マニホールドの冷却液ジャケットを介設すると共に、排気マニホールドの冷却が要求されるときに、その冷却液ジャケットに冷却液を流通させるよう動作する弁手段を、当該冷却液ジャケットの上流側に配置するようにした。   The present invention provides a valve means for interposing a coolant jacket of an exhaust manifold between a radiator and an engine body, and operating the coolant to flow through the coolant jacket when cooling of the exhaust manifold is required. Was placed upstream of the coolant jacket.

具体的に、本発明の一側面によると、エンジンの冷却装置は、冷却液が流れる流路が流入口及び流出口の間を互いに連結するようにその内部に形成されたエンジン本体と、前記エンジン本体の流入口側に設けられかつ、その駆動によって吸込口から吸い込んだ前記冷却液を吐出口から吐出するポンプと、前記エンジン本体の前記流出口と前記ポンプの前記吸込口とを互いに連結する経路であって、その途中にラジエータが介設されたラジエータ経路と、前記エンジン本体の前記流出口と前記ポンプの前記吸込口とを互いに連結すると共に、前記ラジエータをバイパスするラジエータバイパス経路と、前記エンジン本体の排気側に対して取り付けられる排気マニホールドと、を備える。   Specifically, according to one aspect of the present invention, an engine cooling device includes an engine body formed therein so that a flow path through which a coolant flows is connected between an inlet and an outlet, and the engine A pump that is provided on the inlet side of the main body and that discharges the cooling liquid sucked from the suction port by its drive from the discharge port, and a path that connects the outlet port of the engine body and the suction port of the pump to each other A radiator passage in which a radiator is interposed, a radiator bypass passage that connects the outlet of the engine body and the suction port of the pump to each other, and bypasses the radiator; An exhaust manifold attached to the exhaust side of the main body.

そして、前記排気マニホールドの内部に、当該排気マニホールドを冷却するように前記冷却液が流れる冷却液ジャケットを形成し、前記排気マニホールドの前記冷却液ジャケットを、前記ポンプの前記吐出口と前記エンジン本体の前記流入口との間に介設する。   Then, a coolant jacket through which the coolant flows so as to cool the exhaust manifold is formed inside the exhaust manifold, and the coolant jacket of the exhaust manifold is connected to the discharge port of the pump and the engine body. It is interposed between the inlets.

前記冷却装置は、前記ポンプの前記吐出口と前記エンジン本体の前記流入口とを互いに連結すると共に、前記冷却液ジャケットをバイパスするマニホールドバイパス経路をさらに備えるようにして、前記ポンプの吐出口と前記冷却液ジャケットの入口との間に、少なくとも前記排気マニホールドの冷却が要求されるときに当該冷却液ジャケットに冷却液を流通させるよう動作する弁手段を介設する。   The cooling device connects the discharge port of the pump and the inflow port of the engine body to each other, and further includes a manifold bypass path that bypasses the coolant jacket. Between the inlet of the coolant jacket, there is provided valve means that operates to circulate the coolant through the coolant jacket when cooling of the exhaust manifold is required at least.

この構成によると、排気マニホールドの冷却液ジャケットに対しては、エンジン本体に流入する前の、相対的に低温の冷却液が流れることになり、排気マニホールドが効果的に冷却される。   According to this configuration, a relatively low temperature coolant before flowing into the engine body flows to the coolant jacket of the exhaust manifold, and the exhaust manifold is effectively cooled.

特に、ポンプの吐出口と前記冷却液ジャケットの入口との間に弁手段を介設して、その弁手段により、少なくとも前記排気マニホールドの冷却が要求されるときに当該冷却液ジャケットに冷却液を流通させることにより、必要時に排気マニホールドが冷却されるようになる。   In particular, a valve means is interposed between the discharge port of the pump and the inlet of the cooling liquid jacket, and when the cooling of the exhaust manifold is required by the valve means, the cooling liquid is supplied to the cooling liquid jacket. By circulating, the exhaust manifold is cooled when necessary.

前記弁手段は、前記排気マニホールドの冷却が要求されていないときには、前記冷却液ジャケットへの冷却液の流通を制限するように構成することが好ましい。   The valve means is preferably configured to limit the flow of the coolant to the coolant jacket when cooling of the exhaust manifold is not required.

ここで、冷却液の流通の制限には、冷却液の流通を遮断することの他に、冷却液の流量を低減することも含まれる。   Here, the restriction on the flow of the coolant includes reducing the flow rate of the coolant in addition to blocking the flow of the coolant.

こうすることで、例えば冷間始動時のような排気マニホールドの冷却が要求されていないときには、弁手段によって冷却液ジャケットへの冷却液の流通が制限されるため、排気マニホールドが無駄に冷却されることがなくなり、例えば排気温度の低下を抑制して、触媒温度を早期に高めることが可能になる。   By doing so, for example, when cooling of the exhaust manifold is not required, such as during cold start, the flow of the coolant to the coolant jacket is limited by the valve means, so that the exhaust manifold is cooled wastefully. For example, the catalyst temperature can be increased early by suppressing a decrease in the exhaust gas temperature.

前記冷却装置は、前記ポンプの前記吸込口側、前記ラジエータ経路の下流端、及び前記ラジエータバイパス経路の下流端の間に介設されるサーモスタット弁をさらに備え、前記サーモスタット弁を、前記冷却液の温度が所定温度以下のときには、前記ラジエータバイパス経路側を開にしかつ前記ラジエータ経路を閉にする一方、前記冷却液の温度が前記所定温度よりも高くなったときには、前記ラジエータバイパス経路側を閉にしかつ前記ラジエータ経路を開にするように構成し、前記弁手段は、前記所定温度よりも低い温度で、前記排気マニホールドの冷却液ジャケットに冷却液を流通させるように動作する、としてもよい。   The cooling device further includes a thermostat valve interposed between the suction port side of the pump, a downstream end of the radiator path, and a downstream end of the radiator bypass path, and the thermostat valve When the temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, the radiator bypass path side is opened and the radiator path is closed, and when the coolant temperature is higher than the predetermined temperature, the radiator bypass path side is closed. In addition, the radiator path may be configured to be opened, and the valve means may operate so as to circulate the coolant through the coolant jacket of the exhaust manifold at a temperature lower than the predetermined temperature.

冷却液の温度が所定温度以下のエンジン本体の暖機中は、サーモスタット弁によってラジエータをバイパスして冷却液が流れるため、エンジンの暖機を速やかに行うことができる一方で、冷却液の温度が所定温度よりも高いエンジン本体の通常運転中は、サーモスタット弁によって、エンジン本体とラジエータとの間で冷却液を循環させることで、エンジン本体が効果的に冷却される。   During the warming-up of the engine body whose cooling liquid temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the coolant flows by bypassing the radiator by the thermostat valve, so that the engine can be warmed up quickly while the temperature of the cooling liquid During normal operation of the engine body higher than the predetermined temperature, the engine body is effectively cooled by circulating the coolant between the engine body and the radiator by the thermostat valve.

これに対し、排気マニホールドは、外部への放熱性が相対的に悪いため、エンジン本体よりも高温になる場合があることから、前記サーモスタット弁が作動する所定温度よりも低い温度で、弁手段により、冷却液ジャケットに冷却液を供給する。こうすることで、排気マニホールドにおける冷却液ジャケットで冷却液が沸騰してしまうことが未然に防止される。   On the other hand, since the exhaust manifold has a relatively poor heat dissipation to the outside, the exhaust manifold may be hotter than the engine body, so the valve means is used at a temperature lower than a predetermined temperature at which the thermostat valve operates. Then, supply the coolant to the coolant jacket. By doing so, it is possible to prevent the coolant from boiling in the coolant jacket in the exhaust manifold.

前記弁手段は、前記ポンプの前記吐出口側、前記冷却液ジャケットの前記入口側、及び前記マニホールドバイパス経路の上流端の間に介設される弁であって、前記エンジン本体に流入する冷却液の温度に応じて開閉動作する第2のサーモスタット弁である、としてもよい。   The valve means is a valve interposed between the discharge port side of the pump, the inlet side of the coolant jacket, and an upstream end of the manifold bypass path, and the coolant flowing into the engine body It is good also as a 2nd thermostat valve which opens and closes according to this temperature.

こうすることで、簡易な構成によって、冷却必要時には排気マニホールドに冷却液が供給される。   By doing so, the cooling fluid is supplied to the exhaust manifold with a simple configuration when cooling is necessary.

また、これとは異なり、前記弁手段は、前記冷却液ジャケット内の冷却液の温度を検出する液温センサの検出値に基づいて動作する制御弁である、としてもよい。   Alternatively, the valve means may be a control valve that operates based on a detection value of a liquid temperature sensor that detects the temperature of the coolant in the coolant jacket.

こうすることで、より精度良く、冷却必要時には排気マニホールドに冷却液が供給される。   By doing so, the coolant is supplied to the exhaust manifold more accurately and when cooling is necessary.

以上説明したように、本発明によると、ポンプの吐出口と冷却液ジャケットの入口との間に介設した弁手段によって、少なくとも排気マニホールドの冷却が要求されるときには、その冷却液ジャケットに、エンジン本体に流入する前の相対的に低温の冷却液が供給されるため、冷却必要時に、排気マニホールドを効果的に冷却することができる。   As described above, according to the present invention, when the cooling of the exhaust manifold is required at least by the valve means interposed between the discharge port of the pump and the inlet of the coolant jacket, Since a relatively low-temperature coolant before flowing into the main body is supplied, the exhaust manifold can be effectively cooled when cooling is necessary.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、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の冷却装置1の構成を示すブロック図であり、同図において、11はシリンダブロック、12はシリンダブロック11の上側に配設されるシリンダヘッドであり、シリンダブロック11とシリンダヘッド12とを含んでエンジン本体10が構成される。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an engine cooling device 1 according to an embodiment of the present invention, in which 11 is a cylinder block, and 12 is a cylinder head disposed above the cylinder block 11. The engine body 10 includes the cylinder block 11 and the cylinder head 12.

エンジン本体10の内部には、図示は省略するが、冷却液が流れる通路(冷却液ジャケット)が形成されている。この冷却液ジャケットの流入口は、シリンダブロック11に設けられている。冷却液ジャケットの流入口側にはポンプ(ウォータポンプ)13が配設されており、そのポンプ13の吐出口が冷却液ジャケットの流入口に接続される。ポンプ13は、クランクシャフト(図示省略)に対して駆動連結されて、そのクランクシャフトによって駆動される。ポンプ13の駆動によって、冷却液が流入口を通じてエンジン本体10の冷却液ジャケットに供給される。   Although not shown, a passage (coolant jacket) through which coolant flows is formed inside the engine body 10. The inlet of the coolant jacket is provided in the cylinder block 11. A pump (water pump) 13 is disposed on the inlet side of the coolant jacket, and the discharge port of the pump 13 is connected to the inlet of the coolant jacket. The pump 13 is drivingly connected to a crankshaft (not shown) and is driven by the crankshaft. By driving the pump 13, the coolant is supplied to the coolant jacket of the engine body 10 through the inlet.

エンジン本体10の冷却液ジャケットは、その内部において、シリンダブロック12からシリンダヘッド12へと繋がっており、冷却液ジャケットの流出口はシリンダヘッド12に設けられている。冷却液ジャケットの流出口は、エンジン本体10を通過後の相対的に高温の冷却液が流れる高温側流路21を介してラジエータ14に接続されており、そのラジエータ14の下流側は、ラジエータ14を通過後の相対的に低温の冷却液が流れる低温側流路22を介して、ポンプ13の吸込口に接続されている。   The coolant jacket of the engine body 10 is connected from the cylinder block 12 to the cylinder head 12 inside, and the outlet of the coolant jacket is provided in the cylinder head 12. The outlet of the coolant jacket is connected to the radiator 14 via a high-temperature channel 21 through which a relatively high-temperature coolant flows after passing through the engine body 10, and the downstream side of the radiator 14 is connected to the radiator 14. The refrigerant is connected to the suction port of the pump 13 via a low-temperature side passage 22 through which a relatively low-temperature coolant flows after passing through.

そうして、ラジエータ14とポンプ13との間にサーモスタット弁15が介設されており、ラジエータ14は、サーモスタット弁15の第1の流入ポートに、ポンプ13は、サーモスタット弁15の流出ポートにそれぞれ接続されている。   Thus, a thermostat valve 15 is interposed between the radiator 14 and the pump 13. The radiator 14 is connected to the first inflow port of the thermostat valve 15, and the pump 13 is connected to the outflow port of the thermostat valve 15. It is connected.

高温側流路21及び低温側流路22によって、エンジン本体10の流出口とポンプ13の吸込口とを互いに連結する経路であって、その途中にラジエータ14が介設されたラジエータ経路20が構成されることになる。   A high-temperature channel 21 and a low-temperature channel 22 connect the outlet of the engine body 10 and the suction port of the pump 13 to each other, and a radiator channel 20 is provided in which a radiator 14 is interposed. Will be.

前記高温側流路21は、ラジエータ14の上流側で分岐しており、この分岐した流路はサーモスタット弁15の第2の流入ポートに接続されている。この分岐流路によって、エンジン本体10の流出口とポンプ13の吸込口とを互いに連結すると共に、ラジエータ14をバイパスするラジエータバイパス経路23が構成される。   The high temperature side channel 21 is branched on the upstream side of the radiator 14, and the branched channel is connected to the second inflow port of the thermostat valve 15. The branch flow path forms a radiator bypass path 23 that connects the outlet of the engine body 10 and the suction port of the pump 13 to each other and bypasses the radiator 14.

サーモスタット弁15は、図示は省略するが、公知のワックス型であって、冷却水温度が所定温度以下のときにはワックスが収縮してスプリングの付勢力により、弁体がスプリングの軸方向に移動して第1の流入ポートを閉じると共に第2の流入ポートを開く。これによって、ラジエータバイパス経路23側をポンプ13に連通させる。一方、冷却水温度が所定温度よりも高くなると、ワックスの膨張によって弁体がスプリングの軸方向に移動して第1の流入ポートを開くと共に、第2の流入ポートを閉じる。これによって、ラジエータ経路20側をポンプ13に連通させる。こうして上記サーモスタット弁15は、冷却水温度に応じて第1及び第2の流入ポートを択一的に開弁する。   Although not shown, the thermostat valve 15 is a known wax type. When the cooling water temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, the wax contracts, and the urging force of the spring moves the valve body in the axial direction of the spring. The first inflow port is closed and the second inflow port is opened. Thus, the radiator bypass path 23 side is communicated with the pump 13. On the other hand, when the cooling water temperature becomes higher than a predetermined temperature, the valve body moves in the axial direction of the spring due to the expansion of the wax to open the first inflow port and close the second inflow port. Thus, the radiator path 20 side is communicated with the pump 13. Thus, the thermostat valve 15 selectively opens the first and second inflow ports according to the coolant temperature.

また、高温側流路21に対して並列にヒータ経路24が設けられており、このヒータ経路24には、車室空調用のヒータ16が介設されている。   In addition, a heater path 24 is provided in parallel to the high temperature side flow path 21, and a heater 16 for vehicle compartment air conditioning is interposed in the heater path 24.

そうして、エンジン本体10の排気側には、各気筒内の既燃ガスを排出するための排気マニホールドが取り付けられている。この排気マニホールドには、図示は省略するが、その内部に当該排気マニホールドを冷却するための冷却液が流れる冷却液ジャケット17が形成されている。つまりこの排気マニホールドは、水冷排気マニホールドである。   Thus, an exhaust manifold for discharging burned gas in each cylinder is attached to the exhaust side of the engine body 10. Although not shown in the drawing, the exhaust manifold is formed with a coolant jacket 17 through which coolant for cooling the exhaust manifold flows. That is, this exhaust manifold is a water-cooled exhaust manifold.

この冷却液ジャケット17は、ポンプ13の吐出口とエンジン本体10の冷却液ジャケットの流入口との間に介設されている。つまり、排気マニホールドの冷却液ジャケット17の流入口は、ポンプ13の吐出口に接続されると共に、その流出口は、エンジン本体10の冷却液ジャケットの流入口に接続されている。   The coolant jacket 17 is interposed between the discharge port of the pump 13 and the inlet of the coolant jacket of the engine body 10. That is, the inlet of the coolant jacket 17 of the exhaust manifold is connected to the discharge port of the pump 13, and the outlet thereof is connected to the inlet of the coolant jacket of the engine body 10.

ポンプ13の吐出口とエンジン本体10の冷却液ジャケットの流入口との間にはまた、排気マニホールドの冷却液ジャケット17をバイパスするように、マニホールドバイパス経路25が設けられていると共に、そのマニホールドバイパス経路25の分岐位置よりも下流側(排気マニホールドの冷却液ジャケット17側)に、開閉弁18が介設されている。この開閉弁18は、排気マニホールドの冷却液ジャケット17内の冷却液の温度を検出する液温センサ19の検出値に応じて開閉制御されるように構成されている(図1の破線参照)。ここで、この開閉弁18は、前記サーモスタット弁15の動作温度である所定温度T1よりも低い第2所定温度T2で開弁するように制御される。この第2所定温度T2は、排気マニホールドの冷却液ジャケット17内において冷却液が沸騰しない程度の温度として適宜設定すればよい。   A manifold bypass path 25 is also provided between the discharge port of the pump 13 and the inlet of the coolant jacket of the engine body 10 so as to bypass the coolant jacket 17 of the exhaust manifold. An on-off valve 18 is interposed downstream of the branch position of the path 25 (on the coolant manifold 17 side of the exhaust manifold). The on-off valve 18 is configured to be controlled to open and close according to a detection value of a liquid temperature sensor 19 that detects the temperature of the coolant in the coolant jacket 17 of the exhaust manifold (see the broken line in FIG. 1). Here, the on-off valve 18 is controlled to open at a second predetermined temperature T2 that is lower than the predetermined temperature T1 that is the operating temperature of the thermostat valve 15. The second predetermined temperature T2 may be appropriately set as a temperature at which the coolant does not boil in the coolant jacket 17 of the exhaust manifold.

以上の構成のエンジンの冷却装置1の動作について説明すると、先ず、エンジン本体10の始動時等の冷却液の温度が所定温度以下のときには、サーモスタット弁15によってラジエータバイパス経路23がポンプ13に連通し、ラジエータ経路20側が遮断されるため、ポンプ13の駆動によって、エンジン本体10に流入した冷却液は、エンジン本体10、ラジエータバイパス経路23及びサーモスタット弁15を順に通ってポンプ13に戻る。こうして、冷却液がラジエータ14を通らないことにより、冷却液が早期に昇温しエンジン本体10が早期に暖まる。尚、エンジン本体10から流出した冷却液の一部はヒータ16を通る。   The operation of the engine cooling device 1 having the above configuration will be described. First, when the temperature of the coolant at the time of starting the engine body 10 is equal to or lower than a predetermined temperature, the radiator bypass path 23 is communicated with the pump 13 by the thermostat valve 15. Since the radiator path 20 side is cut off, the coolant flowing into the engine body 10 by driving the pump 13 returns to the pump 13 through the engine body 10, the radiator bypass path 23, and the thermostat valve 15 in order. Thus, since the coolant does not pass through the radiator 14, the temperature of the coolant increases quickly, and the engine body 10 is warmed quickly. A part of the coolant flowing out from the engine body 10 passes through the heater 16.

また、排気マニホールドの冷却液ジャケット17内の冷却液の温度が比較的低いことにより、開閉弁18は閉弁され、これにより、ポンプ13から吐出された冷却液は、マニホールドバイパス経路25を通ってエンジン本体10に流れる。従って、冷却液が排気マニホールドの冷却液ジャケット17を通らないことにより、排気温度が低下してしまうことが防止され、図示は省略するが、排気側に設けられた触媒の温度を早期に高めることができる。これによって、エミッション性を向上させることができる。   Further, since the temperature of the coolant in the coolant jacket 17 of the exhaust manifold is relatively low, the on-off valve 18 is closed, so that the coolant discharged from the pump 13 passes through the manifold bypass path 25. It flows to the engine body 10. Accordingly, the exhaust temperature is prevented from lowering by preventing the coolant from passing through the coolant jacket 17 of the exhaust manifold, and although not shown, the temperature of the catalyst provided on the exhaust side is increased early. Can do. Thereby, the emission property can be improved.

そうして、エンジン本体10の暖機に伴い冷却液の温度が次第に高くなる。ここで、排気マニホールドの冷却液ジャケット17には冷却液が供給されていないが、そこに溜まっている冷却液の温度も次第に上昇することになり、液温センサ19によって、冷却液の温度が、前述した第2所定温度T2以上になったことが検出されたときには、開閉弁18が開弁される。これによって、ポンプ13から吐出された冷却液の一部は、前記と同様にマニホールドバイパス経路25を通ってエンジン本体10に流れる一方、冷却液の一部は、排気マニホールドの冷却液ジャケット17に流れる。そうして、そこにおいて排気マニホールドを冷却した後に、エンジン本体10へと流れる。   Then, as the engine body 10 is warmed up, the temperature of the coolant gradually increases. Here, the coolant is not supplied to the coolant jacket 17 of the exhaust manifold, but the temperature of the coolant accumulated therein gradually increases, and the temperature of the coolant is increased by the liquid temperature sensor 19. When it is detected that the temperature is equal to or higher than the second predetermined temperature T2, the on-off valve 18 is opened. As a result, a part of the coolant discharged from the pump 13 flows through the manifold bypass passage 25 to the engine body 10 as described above, while a part of the coolant flows into the coolant jacket 17 of the exhaust manifold. . Thus, after cooling the exhaust manifold there, it flows to the engine body 10.

また、冷却液の温度がさらに上昇して、前述した所定温度T1(所定温度T1>第2所定温度T2)以上になったときには、サーモスタット弁15によって、ラジエータ経路20がポンプ13に連通し、ラジエータバイパス経路23側が遮断される。このため、エンジン本体10を通過した冷却液はラジエータ14に供給され、そこにおいて熱交換されることにより温度が低下した冷却液が、排気マニホールドの冷却液ジャケット17及びエンジン本体10にそれぞれ供給される。こうして、排気マニホールド及びエンジン本体10の冷却が効果的に行われる。   When the temperature of the coolant further rises and becomes equal to or higher than the predetermined temperature T1 (predetermined temperature T1> second predetermined temperature T2), the thermostat valve 15 causes the radiator path 20 to communicate with the pump 13 and the radiator. The bypass path 23 side is blocked. Therefore, the coolant that has passed through the engine body 10 is supplied to the radiator 14, and the coolant whose temperature has been reduced by heat exchange there is supplied to the coolant jacket 17 of the exhaust manifold and the engine body 10, respectively. . Thus, the exhaust manifold and the engine body 10 are effectively cooled.

このように、この冷却装置1では、エンジン本体10よりも上流側の、相対的に温度の低い冷却液を排気マニホールドの冷却液ジャケット17に供給するため、排気マニホールドの冷却を効率的に行うことが可能になる。特に排気マニホールドは、図示は省略するが、シリンダヘッド12に例えば一列に並んで設けられた排気ポートに対し、千鳥状に締結ボルトが配置されてエンジン本体10に取り付けられることから、排気ポートの一つ一つについて、その周囲を囲むように冷却液ジャケット17を設けることが困難な場合が多く、排気マニホールドの冷却効率が低下する虞があるところ、エンジン本体10に供給する前の、相対的に温度の低い冷却液を排気マニホールドの冷却液ジャケット17に供給することによって、排気マニホールドを効率的に冷却することができるようになる。   In this way, in this cooling device 1, since the coolant having a relatively low temperature upstream of the engine body 10 is supplied to the coolant jacket 17 of the exhaust manifold, the exhaust manifold is efficiently cooled. Is possible. In particular, although the exhaust manifold is not shown in the drawing, a fastening bolt is arranged in a staggered manner on the cylinder head 12 in, for example, a line arranged in a line, and is attached to the engine body 10. For each one, it is often difficult to provide the coolant jacket 17 so as to surround the periphery thereof, and there is a possibility that the cooling efficiency of the exhaust manifold may be lowered. By supplying the coolant having a low temperature to the coolant jacket 17 of the exhaust manifold, the exhaust manifold can be efficiently cooled.

また、排気マニホールドの冷却液ジャケット17よりも上流側に開閉弁18を設け、その開閉弁18の制御により、排気マニホールドの冷却が要求されるときには、その排気マニホールドの冷却液ジャケット17に冷却液を供給する一方、排気マニホールドの冷却が要求されないときには、排気マニホールドの冷却液ジャケット17に冷却液を供給しないことによって、例えば冷間始動時等においては、排気温度を高めて触媒温度を早期に上昇させることができる。   Further, an on-off valve 18 is provided upstream of the coolant manifold 17 of the exhaust manifold. When the exhaust manifold is required to be cooled by the control of the on-off valve 18, the coolant is supplied to the coolant jacket 17 of the exhaust manifold. On the other hand, when cooling of the exhaust manifold is not required, by not supplying the coolant to the coolant jacket 17 of the exhaust manifold, for example, at the time of cold start, the exhaust temperature is raised and the catalyst temperature is raised early. be able to.

また特に、排気マニホールドの温度は、エンジン本体10に比べて高温になり易いものの、開閉弁18の動作温度を、サーモスタット弁15の動作温度よりも低い温度に設定することで、排気マニホールドの冷却が比較的早いタイミングで開始されることになり、排気マニホールドの冷却液ジャケット17内において冷却液が沸騰してしまうことを未然に防止することができる。   In particular, although the temperature of the exhaust manifold tends to be higher than that of the engine body 10, the exhaust manifold can be cooled by setting the operating temperature of the on-off valve 18 to be lower than the operating temperature of the thermostat valve 15. It is started at a relatively early timing, and it is possible to prevent the coolant from boiling in the coolant jacket 17 of the exhaust manifold.

尚、前記の実施形態では、マニホールドバイパス経路25の分岐位置よりも排気マニホールド側に制御開閉弁18を設けるようにしているが、例えば図1において仮想的に示すように、この開閉弁18に代えて、ポンプ13の吐出口と、排気マニホールドの冷却液ジャケット17の入口と、マニホールドバイパス経路25の上流端と間に、第2のサーモスタット弁18’を介設するようにしてもよい。この第2のサーモスタット弁18’もまたワックス型として、冷間始動後にラジエータバイパス経路23を通ってポンプ13に戻る冷却液の温度が所定温度以下のときには、排気マニホールドの冷却液ジャケット17側を閉じかつ、マニホールドバイパス経路25側を開ける一方、該冷却液の温度が所定温度よりも高くなったときには、排気マニホールドの冷却液ジャケット17側を開けかつ、マニホールドバイパス経路25側を閉じるようにすればよい。   In the above embodiment, the control opening / closing valve 18 is provided on the exhaust manifold side of the branch position of the manifold bypass path 25. However, for example, as shown virtually in FIG. In addition, a second thermostat valve 18 ′ may be interposed between the discharge port of the pump 13, the inlet of the coolant jacket 17 of the exhaust manifold, and the upstream end of the manifold bypass path 25. This second thermostat valve 18 'is also of a wax type, and when the temperature of the coolant returning to the pump 13 through the radiator bypass path 23 after the cold start is below a predetermined temperature, the coolant jacket 17 side of the exhaust manifold is closed. And while the manifold bypass path 25 side is opened, when the temperature of the coolant becomes higher than a predetermined temperature, the coolant jacket 17 side of the exhaust manifold is opened and the manifold bypass path 25 side is closed. .

また、前記のサーモスタット弁15におけるワックスとは組成の異なるワックスとすることによって、第2のサーモスタット弁18’の動作温度を、前記のサーモスタット弁15の動作温度よりも低くすることが、冷却液の沸騰を回避する上で好ましい。   In addition, by using a wax having a different composition from the wax in the thermostat valve 15, the operating temperature of the second thermostat valve 18 ′ can be made lower than the operating temperature of the thermostat valve 15. It is preferable in avoiding boiling.

こうしたサーモスタット弁18’を採用することによって、液温センサ19を省略することができる。   By adopting such a thermostat valve 18 ', the liquid temperature sensor 19 can be omitted.

以上説明したように、本発明は、冷却必要時に排気マニホールドの冷却を効率的に行うことができるから、いわゆる水冷排気マニホールドを備えたエンジンの冷却装置として有用である。   As described above, the present invention can efficiently cool the exhaust manifold when cooling is necessary, and is therefore useful as a cooling device for an engine equipped with a so-called water-cooled exhaust manifold.

本発明の実施形態に係るエンジンの冷却装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cooling device of the engine which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 冷却装置
10 エンジン本体
13 ポンプ
14 ラジエータ
15 サーモスタット弁
17 排気マニホールドの冷却液ジャケット
18 開閉弁(制御弁)
18’ 第2のサーモスタット弁(弁手段)
20 ラジエータ経路
23 ラジエータバイパス経路
25 マニホールドバイパス経路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooling device 10 Engine main body 13 Pump 14 Radiator 15 Thermostat valve 17 Coolant jacket 18 of exhaust manifold Open / close valve (control valve)
18 'second thermostat valve (valve means)
20 Radiator path 23 Radiator bypass path 25 Manifold bypass path

Claims (5)

冷却液が流れる流路が流入口及び流出口の間を互いに連結するようにその内部に形成されたエンジン本体と、
前記エンジン本体の流入口側に設けられかつ、その駆動によって吸込口から吸い込んだ前記冷却液を吐出口から吐出するポンプと、
前記エンジン本体の前記流出口と前記ポンプの前記吸込口とを互いに連結する経路であって、その途中にラジエータが介設されたラジエータ経路と、
前記エンジン本体の前記流出口と前記ポンプの前記吸込口とを互いに連結すると共に、前記ラジエータをバイパスするラジエータバイパス経路と、
前記エンジン本体の排気側に対して取り付けられる排気マニホールドと、を備え、
前記排気マニホールドの内部には、当該排気マニホールドを冷却するように前記冷却液が流れる冷却液ジャケットが形成され、
前記排気マニホールドの前記冷却液ジャケットは、前記ポンプの前記吐出口と前記エンジン本体の前記流入口との間に介設されており、
前記ポンプの前記吐出口と前記エンジン本体の前記流入口とを互いに連結すると共に、前記冷却液ジャケットをバイパスするマニホールドバイパス経路をさらに備え、
前記ポンプの吐出口と前記冷却液ジャケットの入口との間には、少なくとも前記排気マニホールドの冷却が要求されるときに当該冷却液ジャケットに冷却液を流通させるよう動作する弁手段が介設されているエンジンの冷却装置。
An engine body formed therein so that a flow path through which the coolant flows connects the inlet and the outlet to each other;
A pump that is provided on the inlet side of the engine body and that discharges the cooling liquid sucked from the suction port by its drive;
A path connecting the outlet of the engine body and the suction port of the pump to each other, a radiator path having a radiator interposed in the middle thereof;
A radiator bypass path for connecting the outlet of the engine body and the suction port of the pump to each other and bypassing the radiator;
An exhaust manifold attached to the exhaust side of the engine body,
Inside the exhaust manifold is formed a coolant jacket through which the coolant flows to cool the exhaust manifold,
The coolant jacket of the exhaust manifold is interposed between the discharge port of the pump and the inflow port of the engine body,
The discharge port of the pump and the inflow port of the engine body are connected to each other, and further includes a manifold bypass path that bypasses the coolant jacket,
Between the discharge port of the pump and the inlet of the coolant jacket, there is provided valve means for operating the coolant to flow through the coolant jacket at least when cooling of the exhaust manifold is required. Engine cooling system.
請求項1に記載のエンジンの冷却装置において、
前記弁手段は、前記排気マニホールドの冷却が要求されていないときには、前記冷却液ジャケットへの冷却液の流通を制限するように構成されているエンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 1,
The engine cooling device is configured to limit the flow of the coolant to the coolant jacket when the exhaust manifold is not required to be cooled.
請求項1又は2に記載のエンジンの冷却装置において、
前記ポンプの前記吸込口側、前記ラジエータ経路の下流端、及び前記ラジエータバイパス経路の下流端の間に介設されるサーモスタット弁をさらに備え、
前記サーモスタット弁は、前記冷却液の温度が所定温度以下のときには、前記ラジエータバイパス経路側を開にしかつ前記ラジエータ経路を閉にする一方、前記冷却液の温度が前記所定温度よりも高くなったときには、前記ラジエータバイパス経路側を閉にしかつ前記ラジエータ経路を開にするように構成され、
前記弁手段は、前記所定温度よりも低い温度で、前記排気マニホールドの冷却液ジャケットに冷却液を流通させるように動作するエンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 1 or 2,
A thermostat valve interposed between the suction port side of the pump, the downstream end of the radiator path, and the downstream end of the radiator bypass path;
The thermostat valve opens the radiator bypass path side and closes the radiator path when the temperature of the coolant is lower than a predetermined temperature, and when the temperature of the coolant becomes higher than the predetermined temperature. , Configured to close the radiator bypass path side and open the radiator path,
The engine is a cooling device for an engine that operates so as to circulate a coolant through a coolant jacket of the exhaust manifold at a temperature lower than the predetermined temperature.
請求項3に記載のエンジンの冷却装置において、
前記弁手段は、前記ポンプの前記吐出口側、前記冷却液ジャケットの前記入口側、及び前記マニホールドバイパス経路の上流端の間に介設される弁であって、前記エンジン本体に流入する冷却液の温度に応じて開閉動作する第2のサーモスタット弁であるエンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 3.
The valve means is a valve interposed between the discharge port side of the pump, the inlet side of the coolant jacket, and an upstream end of the manifold bypass path, and is a coolant flowing into the engine body The engine cooling device which is a second thermostat valve that opens and closes according to the temperature of the engine.
請求項3に記載のエンジンの冷却装置において、
前記弁手段は、前記冷却液ジャケット内の冷却液の温度を検出する液温センサの検出値に基づいて動作する制御弁であるエンジンの冷却装置。
The engine cooling device according to claim 3.
The engine cooling apparatus, wherein the valve means is a control valve that operates based on a detection value of a liquid temperature sensor that detects a temperature of the cooling liquid in the cooling liquid jacket.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102431414A (en) * 2011-11-17 2012-05-02 奇瑞汽车股份有限公司 Heating system adopting waste heat of automobile exhaust
CN107035505A (en) * 2015-09-16 2017-08-11 丰田自动车株式会社 Engine-cooling system
CN110307073A (en) * 2018-03-20 2019-10-08 丰田自动车株式会社 The cooling equipment of engine
CN114233455A (en) * 2021-12-30 2022-03-25 潍柴动力股份有限公司 Water jacket exhaust pipe and engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102431414A (en) * 2011-11-17 2012-05-02 奇瑞汽车股份有限公司 Heating system adopting waste heat of automobile exhaust
CN107035505A (en) * 2015-09-16 2017-08-11 丰田自动车株式会社 Engine-cooling system
CN110307073A (en) * 2018-03-20 2019-10-08 丰田自动车株式会社 The cooling equipment of engine
CN110307073B (en) * 2018-03-20 2021-05-04 丰田自动车株式会社 Cooling apparatus for engine
CN114233455A (en) * 2021-12-30 2022-03-25 潍柴动力股份有限公司 Water jacket exhaust pipe and engine

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