JP2013160126A - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2013160126A
JP2013160126A JP2012022195A JP2012022195A JP2013160126A JP 2013160126 A JP2013160126 A JP 2013160126A JP 2012022195 A JP2012022195 A JP 2012022195A JP 2012022195 A JP2012022195 A JP 2012022195A JP 2013160126 A JP2013160126 A JP 2013160126A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchange
exchange member
upper deck
lubricating oil
cylinder head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012022195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadayoshi Nakase
忠義 中瀬
Mitsunori Uchida
光宣 内田
Tetsuya Manda
哲也 萬田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc, Toyota Motor Corp filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP2012022195A priority Critical patent/JP2013160126A/en
Publication of JP2013160126A publication Critical patent/JP2013160126A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine capable of cooling lubricating oil staying on an upper deck.SOLUTION: A cylinder head 30 is installed in a cylinder block 11 with bolts 60. Heat exchange members 70 for exchanging heat with lubricating oil staying on the upper deck 50 of the cylinder head 30 are co-fastened to the cylinder head 30 by the bolts 60.

Description

本発明は、シリンダヘッドのアッパーデッキに滞留する潤滑油と熱交換する熱交換部材を備えた内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine including a heat exchange member that exchanges heat with lubricating oil staying in an upper deck of a cylinder head.

従来、この種の内燃機関として、例えば特許文献1に記載の内燃機関が提案されている。この内燃機関のシリンダヘッドには、そのアッパーデッキ上に、複数のフィンが同シリンダヘッドに一体的に設けられている。これにより、アッパーデッキの放熱面積が拡大され、該アッパーデッキ上に滞留する潤滑油の冷却効率が高められることとなる。   Conventionally, as this type of internal combustion engine, for example, an internal combustion engine described in Patent Document 1 has been proposed. In the cylinder head of this internal combustion engine, a plurality of fins are integrally provided on the cylinder head on the upper deck. As a result, the heat dissipation area of the upper deck is expanded, and the cooling efficiency of the lubricating oil staying on the upper deck is increased.

特開2003−343346号公報JP 2003-343346 A

しかしながら、こうしたフィンをシリンダヘッドに一体的に設ける構成では、そのフィン周囲の湯回り性や内燃機関に要求される放熱特性等々を考慮しつつ、シリンダヘッドの鋳型を都度設計することが余儀なくされるため、大幅な製造コストの増大を招くこととなる。   However, in the configuration in which such a fin is provided integrally with the cylinder head, it is necessary to design the mold of the cylinder head each time in consideration of the hot water around the fin, the heat radiation characteristics required for the internal combustion engine, and the like. Therefore, a significant increase in manufacturing cost is caused.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、シリンダヘッドの形状を変更することなく簡易な構成をもって、アッパーデッキ上に滞留する潤滑油を冷却することができる内燃機関を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can cool the lubricating oil staying on the upper deck with a simple configuration without changing the shape of the cylinder head.

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記載する。
請求項1に記載の発明は、シリンダヘッドがボルトによりシリンダブロックに組み付けられてなる内燃機関において、前記シリンダヘッドのアッパーデッキ上に滞留する潤滑油と熱交換する熱交換部材が前記ボルトによって前記シリンダヘッドに共締めされていることを要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
According to the first aspect of the present invention, in the internal combustion engine in which the cylinder head is assembled to the cylinder block with the bolt, the heat exchange member that exchanges heat with the lubricating oil staying on the upper deck of the cylinder head is used for the cylinder by the bolt. The gist is that it is fastened to the head.

上記構成によれば、熱交換部材は、シリンダブロックにシリンダヘッドを組み付けるためのボルトによって同シリンダヘッドに共締めされた状態で、アッパーデッキ上に設けられている。したがって、この熱交換部材とアッパーデッキ上に滞留する潤滑油との熱交換を通じて同潤滑油を冷却することができる。また、シリンダヘッドをシリンダブロックに組み付けるためのボルトを用いて熱交換部材をシリンダヘッドに取り付けるようにしているため、取り付け専用のボルトを別途設けたり、シリンダヘッドにボルト用の穴を新たに設けたりする必要もない。したがって、シリンダヘッドの形状を変更することなく簡易な構成をもってアッパーデッキ上に滞留する潤滑油を冷却することができる。   According to the said structure, the heat exchange member is provided on the upper deck in the state fastened together by the cylinder head with the volt | bolt for assembling a cylinder head to a cylinder block. Therefore, the lubricating oil can be cooled through heat exchange between the heat exchange member and the lubricating oil staying on the upper deck. In addition, since the heat exchange member is attached to the cylinder head using bolts for assembling the cylinder head to the cylinder block, a dedicated bolt for installation or a new hole for bolts may be provided in the cylinder head. There is no need to do. Therefore, the lubricating oil staying on the upper deck can be cooled with a simple configuration without changing the shape of the cylinder head.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関において、前記熱交換部材が共締めされるボルトの軸部は、前記シリンダヘッドのウォータジャケットと燃焼室との間に位置することを要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the first aspect, the shaft portion of the bolt to which the heat exchange member is fastened is located between the water jacket and the combustion chamber of the cylinder head. Is the gist.

上記構成によれば、シリンダヘッドのウォータジャケットを流通する冷却水によって、シリンダヘッドにおけるボルトの周辺及びボルトの軸部が冷却される。ここで、このウォータジャケットは、ボルトの軸部と燃焼室との間にこれが配置された場合と比較して燃焼室からの距離が長くなるため、これを流通する冷却水は、燃焼室の燃焼熱の影響を受けにくく、その温度が比較的低温に維持される。そして、こうした冷却水によってボルトの軸部が冷却されるため、該ボルトに接触する熱交換部材の温度上昇を効果的に抑制することができ、アッパーデッキ上に滞留する潤滑油の冷却効率を向上させることができるようになる。   According to the above configuration, the periphery of the bolt in the cylinder head and the shaft portion of the bolt are cooled by the cooling water flowing through the water jacket of the cylinder head. Here, the water jacket has a longer distance from the combustion chamber as compared with the case where the water jacket is disposed between the shaft portion of the bolt and the combustion chamber. It is not easily affected by heat and its temperature is maintained at a relatively low temperature. And since the axial part of a volt | bolt is cooled by such cooling water, the temperature rise of the heat exchange member which contacts this volt | bolt can be suppressed effectively, and the cooling efficiency of the lubricating oil stagnating on an upper deck is improved. To be able to.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の内燃機関において、前記熱交換部材は、その裏面が前記アッパーデッキに面接触する状態と同裏面が前記アッパーデッキから離間する状態とに温度に応じてその形状が変化する形状記憶合金性の板材によって構成され、当該熱交換部材の縁部は、同熱交換部材が高温になるほど前記アッパーデッキから離れる方向に変位することを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the first or second aspect, the heat exchange member has a state in which the back surface thereof is in surface contact with the upper deck and the back surface is separated from the upper deck. It is configured by a shape memory alloy plate that changes its shape according to temperature, and the edge of the heat exchange member is displaced in a direction away from the upper deck as the heat exchange member becomes hot. The gist.

上記構成によれば、潤滑油との熱交換を通じて熱交換部材の温度が高くなると、その形状記憶特性に基づいて熱交換部材の縁部がアッパーデッキから離れる方向に変位し、熱交換部材の裏面とアッパーデッキとの間に隙間が形成されるようになる。そして、この隙間に潤滑油が流入し、熱交換部材の裏面にも潤滑油が接触するようになる。その結果、熱交換部材における潤滑油との接触面積が拡大し、潤滑油を効果的に冷却することができるようになる。一方、潤滑油の温度が低く、熱交換部材の温度も低いときには、その形状記憶特性に基づいて熱交換部材の裏面がアッパーデッキに面接触するようになるため、こうした隙間が形成されず、熱交換部材の裏面と潤滑油との間での熱交換がなされることもない。その結果、機関冷間時等において潤滑油が不必要に冷却されることを抑制することができる。   According to the above configuration, when the temperature of the heat exchange member becomes high through heat exchange with the lubricating oil, the edge of the heat exchange member is displaced in a direction away from the upper deck based on its shape memory characteristics, and the back surface of the heat exchange member A gap is formed between the upper deck and the upper deck. Then, the lubricating oil flows into this gap, and the lubricating oil comes into contact with the back surface of the heat exchange member. As a result, the contact area of the heat exchange member with the lubricating oil is increased, and the lubricating oil can be effectively cooled. On the other hand, when the temperature of the lubricating oil is low and the temperature of the heat exchanging member is also low, the back surface of the heat exchanging member comes into surface contact with the upper deck based on its shape memory characteristics. There is no heat exchange between the back surface of the replacement member and the lubricating oil. As a result, it is possible to suppress unnecessary cooling of the lubricating oil when the engine is cold.

請求項4に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の内燃機関において、前記熱交換部材は板材によって構成され、当該熱交換部材と前記アッパーデッキとの間には、温度が高温になるほど伸張する伸縮部が設けられており、前記熱交換部材の縁部は、潤滑油の温度上昇に伴う前記伸縮部の伸張によって前記アッパーデッキから離れる方向に変位することを要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the first or second aspect, the heat exchange member is formed of a plate material, and a temperature is high between the heat exchange member and the upper deck. An expansion / contraction part is provided that extends to the extent that the edge of the heat exchange member is displaced in a direction away from the upper deck due to the expansion of the expansion / contraction part as the temperature of the lubricating oil rises.

上記構成によれば、潤滑油の温度が高くなると、伸縮部の伸張によって、熱交換部材の縁部がアッパーデッキから離れる方向に変位する。すると、熱交換部材とアッパーデッキとの間に隙間が形成されるようになる。そして、この隙間に潤滑油が流入し、熱交換部材の裏面にも潤滑油が接触するようになる。その結果、熱交換部材における潤滑油との接触面積が拡大し、潤滑油を効果的に冷却することができるようになる。一方、潤滑油の温度が低いときには、伸縮部の収縮によって、熱交換部材の裏面がアッパーデッキに面接触している。そのため、こうした隙間が形成されず、熱交換部材の裏面と潤滑油との間での熱交換がなされることもない。その結果、機関冷間時等において潤滑油が不必要に冷却されることを抑制することができる。   According to the said structure, when the temperature of lubricating oil becomes high, the edge part of a heat exchange member will be displaced to the direction away from an upper deck by expansion | extension of an expansion-contraction part. As a result, a gap is formed between the heat exchange member and the upper deck. Then, the lubricating oil flows into this gap, and the lubricating oil comes into contact with the back surface of the heat exchange member. As a result, the contact area of the heat exchange member with the lubricating oil is increased, and the lubricating oil can be effectively cooled. On the other hand, when the temperature of the lubricating oil is low, the back surface of the heat exchange member is in surface contact with the upper deck due to contraction of the expansion / contraction part. Therefore, such a gap is not formed, and heat exchange between the back surface of the heat exchange member and the lubricating oil is not performed. As a result, it is possible to suppress unnecessary cooling of the lubricating oil when the engine is cold.

本発明にかかる一実施形態の内燃機関の断面図。1 is a cross-sectional view of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 図1における2−2線で切断されたシリンダヘッドを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the cylinder head cut | disconnected by the 2-2 line in FIG. 熱交換部材の斜視図。The perspective view of a heat exchange member. 内燃機関の各位置における潤滑油の温度を示すグラフ。The graph which shows the temperature of the lubricating oil in each position of an internal combustion engine. (a)(b)は別の実施形態において熱交換部材が変形する様子を模式的に示す断面図。(A) (b) is sectional drawing which shows typically a mode that a heat exchange member deform | transforms in another embodiment. 他の実施形態における内燃機関の一部を拡大して模式的に示す断面図。Sectional drawing which expands and schematically shows a part of internal combustion engine in other embodiment. 他の実施形態における熱交換部材を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the heat exchange member in other embodiment. 他の実施形態における熱交換部材を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the heat exchange member in other embodiment.

以下、本発明の内燃機関を具体化した一実施形態を図1〜図4に従って説明する。
図1に示すように、内燃機関10のシリンダブロック11には、ピストン12を収容するシリンダ13が複数設けられている(図1はその一つを示す)。シリンダブロック11において各シリンダ13の周囲にはこれらシリンダ13を囲むようにして冷却水が流通するウォータジャケット14が形成されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment embodying an internal combustion engine of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the cylinder block 11 of the internal combustion engine 10 is provided with a plurality of cylinders 13 for accommodating the pistons 12 (FIG. 1 shows one of them). In the cylinder block 11, a water jacket 14 through which cooling water flows is formed around each cylinder 13 so as to surround the cylinders 13.

また、シリンダブロック11の下部に組み付けられたオイルパンには、内燃機関10の各部位に供給される潤滑油が貯留されている。
一方、シリンダブロック11の上部には、複数本のボルト60を用いてシリンダヘッド30が組み付けられている。そして、シリンダヘッド30、シリンダブロック11のシリンダ13及びピストン12により、吸気通路31を通じて流入した吸気及びインジェクタから噴射された燃料からなる混合気を燃焼させるための燃焼室32が区画形成されている。
The oil pan assembled to the lower part of the cylinder block 11 stores lubricating oil supplied to each part of the internal combustion engine 10.
On the other hand, the cylinder head 30 is assembled to the upper part of the cylinder block 11 using a plurality of bolts 60. The cylinder head 30, the cylinder 13 of the cylinder block 11, and the piston 12 define a combustion chamber 32 for combusting an air-fuel mixture composed of intake air that has flowed through the intake passage 31 and fuel injected from the injector.

また、シリンダヘッド30の上部には、ヘッドカバー33が組み付けられている。その他、シリンダヘッド30とヘッドカバー33とによって囲まれる空間34内には、吸気通路31の吸気口31aを開閉する吸気弁35を往復駆動する吸気弁駆動機構36と、排気通路37の排気口37aを開閉する排気弁38を往復駆動する排気弁駆動機構39とが設けられている。   A head cover 33 is assembled on the upper portion of the cylinder head 30. In addition, in a space 34 surrounded by the cylinder head 30 and the head cover 33, an intake valve drive mechanism 36 that reciprocates an intake valve 35 that opens and closes an intake port 31a of the intake passage 31 and an exhaust port 37a of the exhaust passage 37 are provided. An exhaust valve drive mechanism 39 that reciprocates the exhaust valve 38 that opens and closes is provided.

また、本実施形態の内燃機関10には、オイルパンに貯留される潤滑油を汲み上げ、その潤滑油を吸気弁駆動機構36や排気弁駆動機構39といった内燃機関10の各潤滑部位に供給するオイルポンプが設けられている。吸気弁駆動機構36及び排気弁駆動機構39に供給された潤滑油は、これら各機構36,39の潤滑に供された後、シリンダヘッド30のアッパーデッキ50上に滞留する。図2に示されるように、シリンダヘッド30には、アッパーデッキ50に開口する戻し油路51が形成されている。アッパーデッキ50上に滞留した潤滑油はこの戻し油路51を通じてオイルパンに戻される。なお、図2では、吸気弁駆動機構36及び排気弁駆動機構39の図示を割愛している。   Further, the internal combustion engine 10 of the present embodiment pumps up the lubricating oil stored in the oil pan and supplies the lubricating oil to each lubricating portion of the internal combustion engine 10 such as the intake valve drive mechanism 36 and the exhaust valve drive mechanism 39. A pump is provided. Lubricating oil supplied to the intake valve driving mechanism 36 and the exhaust valve driving mechanism 39 stays on the upper deck 50 of the cylinder head 30 after being lubricated by the mechanisms 36 and 39. As shown in FIG. 2, a return oil passage 51 that opens to the upper deck 50 is formed in the cylinder head 30. The lubricating oil staying on the upper deck 50 is returned to the oil pan through the return oil passage 51. In FIG. 2, illustration of the intake valve drive mechanism 36 and the exhaust valve drive mechanism 39 is omitted.

図1に示すように、シリンダヘッド30には、各ボルト60の軸部61を包囲するようにウォータジャケット65が形成されている。すなわち、ボルト60の軸部61が燃焼室32とウォータジャケット65との間に位置しており、軸部61は区画壁66を介してウォータジャケット65と隣接している。   As shown in FIG. 1, the water jacket 65 is formed in the cylinder head 30 so as to surround the shaft portion 61 of each bolt 60. That is, the shaft portion 61 of the bolt 60 is positioned between the combustion chamber 32 and the water jacket 65, and the shaft portion 61 is adjacent to the water jacket 65 through the partition wall 66.

また、シリンダヘッド30のアッパーデッキ50上には、アッパーデッキ50上に一時的に滞留する潤滑油を冷却するための複数の熱交換部材70が設けられている。これら各熱交換部材70は、熱伝導性の高い板材(例えば、銅などの金属板)によって構成されている。こうした熱交換部材70は、上述したシリンダヘッド組み付け用のボルト60によってシリンダヘッド30に共締めされている。   Further, on the upper deck 50 of the cylinder head 30, a plurality of heat exchanging members 70 for cooling the lubricating oil temporarily staying on the upper deck 50 are provided. Each of these heat exchange members 70 is configured by a plate material having high thermal conductivity (for example, a metal plate such as copper). Such a heat exchange member 70 is fastened to the cylinder head 30 together with the above-described bolt 60 for assembling the cylinder head.

図2及び図3に示すように、熱交換部材70には貫通孔71bが形成されている。この貫通孔71b内にボルト60の軸部61を挿通させた状態でシリンダヘッド30が同ボルト60によってシリンダブロック11に組み付けられる。その結果、熱交換部材70はその表面71aがボルト60の頭部62に圧接するとともに、その裏面71cがアッパーデッキ50に密接することとなる。   As shown in FIGS. 2 and 3, a through hole 71 b is formed in the heat exchange member 70. The cylinder head 30 is assembled to the cylinder block 11 by the bolt 60 in a state where the shaft portion 61 of the bolt 60 is inserted into the through hole 71b. As a result, the surface 71 a of the heat exchange member 70 is in pressure contact with the head portion 62 of the bolt 60, and the back surface 71 c is in close contact with the upper deck 50.

また、熱交換部材70には、その端部に短冊状をなす複数の放熱部72が形成されている。これら放熱部72がアッパーデッキ50の内側に突出するように、熱交換部材70はボルト60によって共締めされる。各放熱部72は、基端で折り曲げられていない放熱部72Aと、基端で折り曲げられた放熱部72Bとを有している。そして、放熱部72Aと放熱部72Bとが、幅方向に交互に配置されている。   The heat exchanging member 70 is formed with a plurality of heat dissipating portions 72 in the form of strips at the ends thereof. The heat exchanging members 70 are fastened together with bolts 60 so that the heat radiating portions 72 protrude inside the upper deck 50. Each heat dissipating part 72 has a heat dissipating part 72A that is not bent at the base end and a heat dissipating part 72B that is bent at the base end. The heat radiating portions 72A and the heat radiating portions 72B are alternately arranged in the width direction.

次に、アッパーデッキ50上で潤滑油を冷却させる際の作用について説明する。なお、図4は、内燃機関10内における各位置P1,P2,P3,P4での潤滑油の温度を示すグラフである。そして、第1の位置P1は、オイルポンプから供給された潤滑油が流動するオイル通路である所謂メインギャラリ内であり、第2の位置P2は当該メインギャラリのアッパーデッキ50側への出口近傍である。また、第3の位置P3は戻し油路51におけるアッパーデッキ50側の開口近傍であり、第4の位置P4はオイルパン内である。   Next, the operation when the lubricating oil is cooled on the upper deck 50 will be described. FIG. 4 is a graph showing the temperature of the lubricating oil at each position P1, P2, P3, P4 in the internal combustion engine 10. The first position P1 is in a so-called main gallery that is an oil passage through which the lubricating oil supplied from the oil pump flows, and the second position P2 is in the vicinity of the outlet of the main gallery to the upper deck 50 side. is there. The third position P3 is in the vicinity of the opening on the upper deck 50 side in the return oil passage 51, and the fourth position P4 is in the oil pan.

アッパーデッキ50上に滞留する潤滑油は、アッパーデッキ50上に設けられる各熱交換部材70によって冷却される。すなわち、これら各熱交換部材70は放熱部72Aと放熱部72Bとを交互に配置した構成となっているため、熱交換部材70におけるアッパーデッキ50上での潤滑油との接触面積が広くなる。これにより、潤滑油は、熱交換部材70によって効率良く冷却される。   The lubricating oil staying on the upper deck 50 is cooled by each heat exchange member 70 provided on the upper deck 50. That is, since each of the heat exchange members 70 has a configuration in which the heat radiating portions 72A and the heat radiating portions 72B are alternately arranged, the contact area of the heat exchange member 70 with the lubricating oil on the upper deck 50 is widened. Thereby, the lubricating oil is efficiently cooled by the heat exchange member 70.

また、シリンダヘッド30内には、ボルト60の軸部61の近傍を通るようにウォータジャケット65が設けられている。そのため、このウォータジャケット65を設けない場合と比較して、シリンダヘッド30の温度は低くなると共に、区画壁66を介してウォータジャケット65に隣接するボルト60の軸部61の温度もまた低くなる。その結果、ボルト60の頭部62が圧接される熱交換部材70の温度もまた低くなる。このように温度が低下したシリンダヘッド30のアッパーデッキ50、ボルト60の頭部62及び熱交換部材70に潤滑油が触れることにより、潤滑油がアッパーデッキ50上で効率良く冷却される。   A water jacket 65 is provided in the cylinder head 30 so as to pass near the shaft portion 61 of the bolt 60. Therefore, as compared with the case where the water jacket 65 is not provided, the temperature of the cylinder head 30 is lowered, and the temperature of the shaft portion 61 of the bolt 60 adjacent to the water jacket 65 via the partition wall 66 is also lowered. As a result, the temperature of the heat exchange member 70 to which the head portion 62 of the bolt 60 is pressed is also lowered. Thus, the lubricating oil is efficiently cooled on the upper deck 50 by the lubricating oil coming into contact with the upper deck 50 of the cylinder head 30, the head 62 of the bolt 60 and the heat exchange member 70 whose temperature has decreased.

このようにアッパーデッキ50上で冷却された潤滑油が、戻し油路51を通じてオイルパンに戻される。そして、オイルパンからは、オイルポンプによって、吸気弁駆動機構36や排気弁駆動機構39といった内燃機関10の各潤滑部位に潤滑油が供給される。その結果、図4からも明らかなように、熱交換部材70を設けない場合と比較して、内燃機関10を循環する潤滑油の温度が低くなる。   The lubricating oil thus cooled on the upper deck 50 is returned to the oil pan through the return oil passage 51. From the oil pan, lubricating oil is supplied to each lubricating part of the internal combustion engine 10 such as the intake valve drive mechanism 36 and the exhaust valve drive mechanism 39 by an oil pump. As a result, as is clear from FIG. 4, the temperature of the lubricating oil circulating in the internal combustion engine 10 becomes lower than when the heat exchange member 70 is not provided.

以上説明したように、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)熱交換部材70は、シリンダブロック11にシリンダヘッド30を組み付けるためのボルト60によってシリンダヘッド30に共締めされた状態で、アッパーデッキ50上に設けられている。したがって、この熱交換部材70とアッパーデッキ50上に滞留する潤滑油との熱交換を通じて同潤滑油を冷却することができる。また、シリンダヘッド30をシリンダブロック11に組み付けるためのボルト60を用いて熱交換部材70をシリンダヘッド30に取り付けるようにしているため、取り付け専用のボルトを別途設けたり、シリンダヘッド30にボルト用の穴を新たに設けたりする必要もない。したがって、シリンダヘッド30の形状を変更することなく簡易な構成をもってアッパーデッキ50上に滞留する潤滑油を冷却することができる。
As described above, in the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The heat exchange member 70 is provided on the upper deck 50 in a state where the heat exchange member 70 is fastened together with the cylinder head 30 by a bolt 60 for assembling the cylinder head 30 to the cylinder block 11. Therefore, the lubricating oil can be cooled through heat exchange between the heat exchanging member 70 and the lubricating oil staying on the upper deck 50. Further, since the heat exchange member 70 is attached to the cylinder head 30 by using the bolt 60 for assembling the cylinder head 30 to the cylinder block 11, a bolt for exclusive use may be provided separately, or a bolt for the bolt may be provided on the cylinder head 30. There is no need to create new holes. Therefore, the lubricating oil staying on the upper deck 50 can be cooled with a simple configuration without changing the shape of the cylinder head 30.

(2)ウォータジャケット65を流通する冷却水によって、シリンダヘッド30におけるボルト60の周辺及びボルト60の軸部61が冷却される。ここで、ウォータジャケット65と燃焼室との距離が、燃焼室32とボルト60の軸部61との間に設けた場合と比較して長くなるため、ウォータジャケット65を流通する冷却水は、燃焼室32の燃焼熱の影響を受けにくく、その温度が比較的低温で維持される。そして、こうした冷却水によってボルト60の軸部61が冷却されるため、ボルト60に接触する熱交換部材70の温度上昇を効果的に抑制することができ、アッパーデッキ50上に滞留する潤滑油の冷却効率を向上させることができるようになる。   (2) The periphery of the bolt 60 and the shaft portion 61 of the bolt 60 in the cylinder head 30 are cooled by the cooling water flowing through the water jacket 65. Here, since the distance between the water jacket 65 and the combustion chamber is longer than that provided between the combustion chamber 32 and the shaft portion 61 of the bolt 60, the cooling water flowing through the water jacket 65 is combusted. The chamber 32 is hardly affected by the combustion heat, and the temperature is maintained at a relatively low temperature. And since the axial part 61 of the volt | bolt 60 is cooled by such cooling water, the temperature rise of the heat exchange member 70 which contacts the volt | bolt 60 can be suppressed effectively, and the lubricating oil which retains on the upper deck 50 can be suppressed. Cooling efficiency can be improved.

また、燃焼室32と軸部61との間隔は狭いため、燃焼室32と軸部61との間にウォータジャケット65を設けたとしても、その流路断面積が狭くなり、冷却水の流通量が少なくなる。これに対し、本実施形態では、ウォータジャケット65は、同ウォータジャケット65と燃焼室32との間にボルト60の軸部61が介在するように形成されている。そのため、ウォータジャケット65の通路断面積を広くすることができ、冷却水の流通量が多くなる分、ボルト60が効率良く冷却される。したがって、ボルト60に接触する熱交換部材70の温度上昇を効果的に抑制することができ、アッパーデッキ50上に滞留する潤滑油の冷却効率を向上させることができるようになる。   Further, since the interval between the combustion chamber 32 and the shaft portion 61 is narrow, even if the water jacket 65 is provided between the combustion chamber 32 and the shaft portion 61, the flow passage cross-sectional area becomes narrow, and the circulation amount of the cooling water Less. In contrast, in the present embodiment, the water jacket 65 is formed such that the shaft portion 61 of the bolt 60 is interposed between the water jacket 65 and the combustion chamber 32. Therefore, the passage cross-sectional area of the water jacket 65 can be widened, and the bolt 60 is efficiently cooled by the amount of circulation of the cooling water. Therefore, the temperature increase of the heat exchange member 70 that contacts the bolt 60 can be effectively suppressed, and the cooling efficiency of the lubricating oil staying on the upper deck 50 can be improved.

なお、実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・熱交換部材70を、その裏面がアッパーデッキ50に面接触する状態と同裏面がアッパーデッキ50から離間する状態とに温度に応じてその形状が変化する形状記憶合金性の板材によって構成してもよい。この場合、図5(a)(b)に示すように、熱交換部材70の温度が低い場合、熱交換部材70の放熱部72の裏面72aは、アッパーデッキ50に面接触する。一方、熱交換部材70の温度が高くなると、その形状記憶特性に基づいて、放熱部72は、熱交換部材の縁部である先端72bがアッパーデッキ50から離れるように変形する。その結果、放熱部72の裏面72aとアッパーデッキ50との間には、潤滑油が流入するような隙間Sが形成され、該隙間S内に潤滑油が流入するようになる。そのため、熱交換部材70における潤滑油との接触面積が広くなり、潤滑油を効率よく冷却できるようになる。
The embodiment may be changed to another embodiment as described below.
The heat exchange member 70 is made of a shape memory alloy plate material whose shape changes depending on the temperature between a state in which the back surface is in surface contact with the upper deck 50 and a state in which the back surface is separated from the upper deck 50. Also good. In this case, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the temperature of the heat exchange member 70 is low, the back surface 72 a of the heat radiating portion 72 of the heat exchange member 70 is in surface contact with the upper deck 50. On the other hand, when the temperature of the heat exchange member 70 increases, the heat radiating portion 72 is deformed so that the tip 72b, which is the edge of the heat exchange member, is separated from the upper deck 50 based on the shape memory characteristics. As a result, a gap S is formed between the back surface 72a of the heat radiating portion 72 and the upper deck 50 so that the lubricating oil flows in, and the lubricating oil flows into the gap S. For this reason, the contact area of the heat exchange member 70 with the lubricating oil is increased, and the lubricating oil can be efficiently cooled.

また、潤滑油の温度が低く、熱交換部材70の温度も低いときには、その形状記憶特性に基づいて、熱交換部材70の放熱部72の裏面72aがアッパーデッキ50に面接触するようになる。そのため、上記のような隙間Sが形成されず、放熱部72の裏面72aと潤滑油との間での熱交換がなされることもない。その結果、機関冷間時等において潤滑油が不必要に冷却されることを抑制することができる。   Further, when the temperature of the lubricating oil is low and the temperature of the heat exchange member 70 is also low, the back surface 72a of the heat radiating portion 72 of the heat exchange member 70 comes into surface contact with the upper deck 50 based on its shape memory characteristics. Therefore, the gap S as described above is not formed, and heat exchange between the back surface 72a of the heat radiating portion 72 and the lubricating oil is not performed. As a result, it is possible to suppress unnecessary cooling of the lubricating oil when the engine is cold.

また、図6に示すように、熱交換部材70の放熱部72とアッパーデッキ50との間には、高温になると伸張する一方で低温になると収縮する伸縮部80を設けてもよい。こうした伸縮部80としては、高温になるほど体積膨張するサーモワックスを備えたものが挙げられる。このように構成しても、図5(a)(b)で示した他の実施形態と同等の作用・効果を得ることができる。   In addition, as shown in FIG. 6, an expansion / contraction portion 80 that expands at a high temperature but contracts at a low temperature may be provided between the heat radiating portion 72 of the heat exchange member 70 and the upper deck 50. Examples of such a stretchable part 80 include those provided with a thermo wax that expands in volume as the temperature rises. Even if comprised in this way, the effect | action and effect equivalent to other embodiment shown by Fig.5 (a) (b) can be acquired.

・熱交換部材70は、図7に示すように、その一部がシリンダヘッド30の外部に位置する構成であってもよい。この場合、シリンダヘッド30には、内外を連通する連通孔85を設け、該連通孔85内を熱交換部材70が挿通することになる。このように構成すると、熱交換部材70は、シリンダヘッド30外の空気によっても冷却される分、潤滑油の冷却効率を向上させることが可能となる。   As shown in FIG. 7, the heat exchange member 70 may be configured such that a part thereof is located outside the cylinder head 30. In this case, the cylinder head 30 is provided with a communication hole 85 communicating between the inside and the outside, and the heat exchange member 70 is inserted through the communication hole 85. If comprised in this way, the heat exchange member 70 can improve the cooling efficiency of lubricating oil by the part cooled by the air outside the cylinder head 30.

・図8に示すように、熱交換部材90は、2以上のボルト60によってシリンダヘッド30に固定される構成であってもよい。この場合、互いに隣り合うボルト60同士の間に位置する連結部91とアッパーデッキ50との間には、潤滑油の流入を許容する隙間を介在させることが好ましい。この場合、当該隙間内に潤滑油が流入することにより、熱交換部材90における潤滑油との接触面積が広くなり、潤滑油の冷却効率のさらなる向上が期待できる。   As shown in FIG. 8, the heat exchange member 90 may be configured to be fixed to the cylinder head 30 by two or more bolts 60. In this case, it is preferable that a gap allowing the inflow of lubricating oil is interposed between the connecting portion 91 located between the adjacent bolts 60 and the upper deck 50. In this case, when the lubricating oil flows into the gap, the contact area between the heat exchange member 90 and the lubricating oil is increased, and further improvement in the cooling efficiency of the lubricating oil can be expected.

また、連結部91を有する熱交換部材90は、連結部91から突出する放熱部を設けた構成であってもよい。
・熱交換部材70,90に、突起やディンプルを設けた構成であってもよい。このように構成しても、熱交換部材70,90における潤滑油との接触面積を広くすることができる。また、上記のように突起やディンプルを設けた場合には、短冊状の放熱部72(72A,72B)を設けなくてもよい。
Further, the heat exchanging member 90 having the connecting portion 91 may have a configuration in which a heat radiating portion protruding from the connecting portion 91 is provided.
The heat exchange members 70 and 90 may be provided with protrusions and dimples. Even if comprised in this way, the contact area with the lubricating oil in the heat exchange members 70 and 90 can be widened. In addition, when the protrusions and the dimples are provided as described above, the strip-shaped heat radiation portion 72 (72A, 72B) may not be provided.

10…内燃機関、11…シリンダブロック、30…シリンダヘッド、32…燃焼室、50…アッパーデッキ、60…ボルト、61…軸部、65…ウォータジャケット、70,90…熱交換部材、72b…熱交換部材の縁部としての放熱部の先端、80…伸縮部、S…隙間。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Cylinder block, 30 ... Cylinder head, 32 ... Combustion chamber, 50 ... Upper deck, 60 ... Bolt, 61 ... Shaft part, 65 ... Water jacket, 70, 90 ... Heat exchange member, 72b ... Heat The tip of the heat dissipating part as the edge of the replacement member, 80 ... expansion and contraction part, S ... gap.

Claims (4)

シリンダヘッドがボルトによりシリンダブロックに組み付けられてなる内燃機関において、
前記シリンダヘッドのアッパーデッキ上に滞留する潤滑油と熱交換する熱交換部材が前記ボルトによって前記シリンダヘッドに共締めされていることを特徴とする内燃機関。
In an internal combustion engine in which a cylinder head is assembled to a cylinder block with bolts,
An internal combustion engine characterized in that a heat exchange member that exchanges heat with lubricating oil staying on the upper deck of the cylinder head is fastened together with the cylinder head by the bolt.
前記熱交換部材が共締めされるボルトの軸部は、前記シリンダヘッドのウォータジャケットと燃焼室との間に位置する請求項1に記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 1, wherein a shaft portion of a bolt to which the heat exchange member is fastened is located between a water jacket and a combustion chamber of the cylinder head. 前記熱交換部材は、その裏面が前記アッパーデッキに面接触する状態と同裏面が前記アッパーデッキから離間する状態とに温度に応じてその形状が変化する形状記憶合金性の板材によって構成され、
当該熱交換部材の縁部は、同熱交換部材が高温になるほど前記アッパーデッキから離れる方向に変位する請求項1又は請求項2に記載の内燃機関。
The heat exchange member is configured by a shape memory alloy plate material whose shape changes depending on temperature between a state in which the back surface is in surface contact with the upper deck and a state in which the back surface is separated from the upper deck,
3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the edge of the heat exchange member is displaced in a direction away from the upper deck as the temperature of the heat exchange member becomes higher.
前記熱交換部材は板材によって構成され、
当該熱交換部材と前記アッパーデッキとの間には、温度が高温になるほど伸張する伸縮部が設けられており、
前記熱交換部材の縁部は、潤滑油の温度上昇に伴う前記伸縮部の伸張によって前記アッパーデッキから離れる方向に変位する請求項1又は請求項2に記載の内燃機関。
The heat exchange member is constituted by a plate material,
Between the heat exchange member and the upper deck, an expansion / contraction part that extends as the temperature becomes higher is provided,
3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein an edge portion of the heat exchange member is displaced in a direction away from the upper deck by extension of the expansion / contraction portion accompanying a rise in temperature of the lubricating oil.
JP2012022195A 2012-02-03 2012-02-03 Internal combustion engine Pending JP2013160126A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012022195A JP2013160126A (en) 2012-02-03 2012-02-03 Internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012022195A JP2013160126A (en) 2012-02-03 2012-02-03 Internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013160126A true JP2013160126A (en) 2013-08-19

Family

ID=49172589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012022195A Pending JP2013160126A (en) 2012-02-03 2012-02-03 Internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013160126A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115263591A (en) * 2022-08-22 2022-11-01 义乌吉利动力总成有限公司 Engine and vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115263591A (en) * 2022-08-22 2022-11-01 义乌吉利动力总成有限公司 Engine and vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5063449B2 (en) Water jacket spacer
US10378419B2 (en) Water jacket spacer
JP5175808B2 (en) Internal combustion engine cooling structure
US20190186333A1 (en) Engine cooling system for vehicle
JP4356690B2 (en) Water jacket spacer
JP2008045417A (en) Cylinder head and internal combustion engine having this cylinder head
JP6455136B2 (en) Cylinder block
JP5155227B2 (en) Internal combustion engine
JP2013160126A (en) Internal combustion engine
JP4279760B2 (en) Cooling device for internal combustion engine
US6289855B1 (en) Engine block for internal combustion engine
JP2012036815A (en) Coolant water passage structure of internal combustion engine
JP5724299B2 (en) Cylinder block oil cooler mounting structure
KR101316241B1 (en) Cooling arrangement of cylinder block in engine
KR102335493B1 (en) Water jacket for engine
JP2023101122A (en) Cooling structure for internal combustion engine
JP4276128B2 (en) Cylinder liner cooling structure
JP2010144587A (en) Cylinder block
JP2019190373A (en) Internal combustion engine
JP4402017B2 (en) Cylinder block
CN113623058A (en) Water-cooled engine
JP6764449B2 (en) Water-cooled engine
JP2016156363A (en) Internal combustion engine
GB2426553A (en) Stirling machine cooling circuit
KR20080052999A (en) Water jacket structure of cylinder block