JP2017066929A - Cooling structure of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and surely dispose a bypass water jacket bypassing a cylinder block in compact.SOLUTION: In a combustion chamber peripheral water jacket (hereinafter, WJ) 112, cooling liquid supplied from a water pump 200 connected to a main cooling liquid inlet 110 disposed at one end side in a crank axial direction, flows toward the other end side in a crank axial direction, and in a head WJ116 communicated with the combustion chamber peripheral WJ at the other end side of the crank axial direction, the cooling water flows toward its one end side. An engine 100 includes a bypass WJ 113 for bypassing the combustion chamber peripheral WJ, and the cooling liquid is directly supplied from the water pump to a sub-cooling liquid inlet 111 disposed at its upstream end portion in the bypass WJ. A downstream end portion of the combustion chamber peripheral WJ is provided with a confluent portion 114 communicated with the downstream end portion of the bypass WJ.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関の冷却構造に関する。   The present invention relates to a cooling structure for an internal combustion engine.

液冷式の内燃機関(以下、エンジンと呼ぶ。)は、その部位によって発生する熱量が大きく異なるため、シリンダブロックと比べて高温になり易いシリンダヘッドを積極的に冷やす一方、シリンダブロックは冷やしすぎないようにする温度管理が必要である。こうすることにより、エンジンを適温に維持することができ、燃焼の安定性とエンジンの構造体の信頼性とを高めることができる。   A liquid-cooled internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) generates a large amount of heat depending on its location, so it actively cools the cylinder head, which tends to be hotter than the cylinder block, while the cylinder block is too cold. It is necessary to manage the temperature so that it does not exist. By doing so, the engine can be maintained at an appropriate temperature, and the stability of combustion and the reliability of the engine structure can be improved.

具体的には、エンジンの構造体の温度は、該構造体の内部に設けられたウォータジャケットを流れる冷却液の流量、流速及び液温(壁温との温度差)によって制御されており、例えば、シリンダヘッドを積極的に冷やすには、大流量の冷却液が必要となる。   Specifically, the temperature of the engine structure is controlled by the flow rate of the coolant flowing through the water jacket provided inside the structure, the flow velocity, and the liquid temperature (temperature difference from the wall temperature). In order to actively cool the cylinder head, a large flow rate of coolant is required.

しかしながら、エンジンの冷却構造は、一般に、冷却液がシリンダブロック内のウォータジャケットと、シリンダヘッドのウォータジャケットとが連通する構造を採り、シリンダヘッドのウォータジャケットの要求流量を通水すると、シリンダブロックは過冷却となるおそれがある。また、シリンダブロックにとっては、余分な冷却液を流すことによる圧損の増大にもつながる。   However, the cooling structure of the engine generally employs a structure in which the coolant is connected to the water jacket in the cylinder block and the water jacket of the cylinder head. There is a risk of overcooling. In addition, for the cylinder block, it leads to an increase in pressure loss due to the flow of excess coolant.

そこで、特許文献1には、シリンダブロックの外側面より外方向に、ウォータポンプから吐出された冷却水をブロックウォータジャケットを介さずに、シリンダヘッドの排気側の側方部分からシリンダヘッドウォータジャケットに導入するための冷却液供給配管を設け、ウォータポンプからの吐出直後の温度が低い冷却液によって、シリンダヘッド部分を有効に冷却する冷却構造が開示されている。   Therefore, in Patent Document 1, the cooling water discharged from the water pump is directed outward from the outer surface of the cylinder block to the cylinder head water jacket from the side portion on the exhaust side of the cylinder head without passing through the block water jacket. A cooling structure is disclosed in which a coolant supply pipe for introduction is provided and the cylinder head portion is effectively cooled by a coolant having a low temperature immediately after discharge from the water pump.

実開昭62−52220号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-52220

しかしながら、従来技術は、構造体の外側面に冷却液供給配管をバイパスとして設けており、該冷却液供給配管とシリンダヘッドとの接続部のシール性を確保する必要性が生じると共に、該冷却液供給配管を排気マニホールド等と干渉せずにシリンダヘッドに組み付けるために、シリンダヘッドの排気側の側方部に側方延設部を形成しており、構造体の寸法(外寸)及び重量が増大するという問題がある。   However, according to the conventional technology, a coolant supply pipe is provided as a bypass on the outer surface of the structure, and there is a need to ensure the sealing performance of the connection portion between the coolant supply pipe and the cylinder head. In order to assemble the supply pipe to the cylinder head without interfering with the exhaust manifold, etc., a side extending portion is formed on the side of the exhaust side of the cylinder head, which increases the size (outside dimension) and weight of the structure. There is a problem.

本発明は、かかる点に鑑み、その課題とするところは、シリンダブロックを迂回するバイパスウォータジャケットを簡単な構造で、さらにはコンパクトに配設できるようにすることにある。   In view of such a point, the present invention has an object to provide a bypass water jacket that bypasses the cylinder block with a simple structure and more compactly.

上記の課題を解決するため、本発明は、シリンダブロックウォータジャケット(以下、燃焼室周囲ウォータジャケット)にバイパスウォータジャケットを設け、該バイパスウォータジャケットの下流端部を燃焼室周囲ウォータジャケットの下流端部と接続する構成とすることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a bypass water jacket in a cylinder block water jacket (hereinafter referred to as a combustion chamber surrounding water jacket), and the downstream end of the bypass water jacket is connected to the downstream end of the combustion chamber surrounding water jacket. It is the structure connected with.

具体的には、本発明は、内燃機関の冷却構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。   Specifically, the present invention is directed to a cooling structure for an internal combustion engine, and has taken the following solutions.

すなわち、第1の発明は、シリンダブロックの燃焼室の周囲を囲むように設けられた燃焼室周囲ウォータジャケットと、シリンダヘッド内に設けられたヘッドウォータジャケットとを備えた内燃機関の冷却構造を対象とし、燃焼室周囲ウォータジャケットは、内燃機関のクランク軸方向の一端側に設けられた主冷却液入口と接続された冷却液供給手段により供給される冷却液がクランク軸方向の他端側に向かって流れる縦流型のウォータジャケットであり、ヘッドウォータジャケットは、燃焼室周囲ウォータジャケットとクランク軸方向の他端側で連通し、クランク軸方向の一端側に向かって冷却液が流れる縦流型のウォータジャケットであり、内燃機関は、冷却液が燃焼室周囲ウォータジャケットを迂回するためのバイパスウォータジャケットをさらに備え、バイパスウォータジャケットは、該バイパスウォータジャケットの上流端部に設けられた副冷却液入口に、冷却液供給手段から冷却液が直接に供給され、燃焼室周囲ウォータジャケットの下流端部には、前記バイパスウォータジャケットの下流端部と連通する合流部が設けられているものである。   That is, the first invention is directed to a cooling structure for an internal combustion engine including a combustion chamber surrounding water jacket provided so as to surround the periphery of the combustion chamber of the cylinder block, and a head water jacket provided in the cylinder head. The water jacket around the combustion chamber is directed toward the other end side in the crankshaft direction by the coolant supplied by the coolant supply means connected to the main coolant inlet provided at one end side in the crankshaft direction of the internal combustion engine. The head water jacket communicates with the water jacket around the combustion chamber on the other end side in the crankshaft direction, and the coolant flows in the longitudinal direction toward one end side in the crankshaft direction. The internal combustion engine is a water jacket that bypasses the water jacket around the combustion chamber. The bypass water jacket is further supplied with a coolant directly from a coolant supply means to a sub-coolant inlet provided at an upstream end of the bypass water jacket, and a downstream end of the water jacket around the combustion chamber. Is provided with a junction that communicates with the downstream end of the bypass water jacket.

これによれば、バイパスウォータジャケットは、排気ポート、吸気ポート、点火プラグ及び燃料噴射装置等が設けられるシリンダヘッド部分と接続される構成ではなく、燃焼室周囲ウォータジャケットの下流端部と連通させることにより、上記の部位及び装置を容易に避けることができる。従って、燃焼室周囲ウォータジャケットをバイパスしつつ簡単な構造で且つコンパクトにバイパスウォータジャケットを連通させることができる。   According to this, the bypass water jacket is not connected to the cylinder head portion where the exhaust port, the intake port, the spark plug, the fuel injection device and the like are provided, but is communicated with the downstream end portion of the combustion chamber surrounding water jacket. Therefore, the above-mentioned part and device can be easily avoided. Therefore, the bypass water jacket can be communicated with a simple structure and compactly while bypassing the water jacket around the combustion chamber.

第2の発明は、上記第1の発明において、燃焼室周囲ウォータジャケットには、該燃焼室周囲ウォータジャケットを燃焼室側ウォータジャケットと反燃焼室側ウォータジャケットとに区画するウォータジャケットスペーサが配設され、合流部は、反燃焼室側ウォータジャケットと連通しているものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the water jacket spacer that partitions the combustion chamber peripheral water jacket into a combustion chamber side water jacket and an anti-combustion chamber side water jacket is disposed in the combustion chamber peripheral water jacket. The junction is in communication with the anti-combustion chamber side water jacket.

これによれば、燃焼室周囲ウォータジャケットとバイパスウォータジャケットとの合流部を反燃焼室側ウォータジャケットに連通させることにより、燃焼室周囲ウォータジャケットの下流部においても、バイパスウォータジャケットから合流した冷却液によるシリンダブロックの燃焼室壁の過冷却を防止することができる。   According to this, the coolant that merges from the bypass water jacket also in the downstream portion of the combustion chamber peripheral water jacket by connecting the merge portion of the combustion chamber peripheral water jacket and the bypass water jacket to the anti-combustion chamber side water jacket. It is possible to prevent overcooling of the combustion chamber wall of the cylinder block.

第3の発明は、上記第1又は第2の発明において、バイパスウォータジャケットは、シリンダブロックにおける燃焼室周囲ウォータジャケットのエンジン上下方向の下端部よりも下側に一体に成型されているものである。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the bypass water jacket is integrally formed below a lower end portion in the engine vertical direction of the combustion chamber surrounding water jacket in the cylinder block. .

これによれば、バイパスウォータジャケットを、シリンダブロックにおける燃焼室周囲ウォータジャケットの下方に一体成型しているため、別体成型した場合に課題となる接続部のシール性の確保を不要とすることができる。   According to this, since the bypass water jacket is integrally formed below the combustion chamber surrounding water jacket in the cylinder block, it is not necessary to ensure the sealing performance of the connecting portion which is a problem when separately molded. it can.

第4の発明は、上記第3の発明において、バイパスウォータジャケットは、副冷却液入口からシリンダブロックのクランク軸方向に略直管状に延び、シリンダブロックのシリンダライナの下端部よりも下側に設けられているものである。   In a fourth aspect based on the third aspect, the bypass water jacket extends from the auxiliary coolant inlet in a substantially straight tube shape in the direction of the crankshaft of the cylinder block, and is provided below the lower end of the cylinder liner of the cylinder block. It is what has been.

これによれば、シリンダヘッドとシリンダブロックとをボルトにより締結する際に、バイパスウォータジャケットがシリンダブロックのシリンダライナの下端部よりも下側に設けられているため、バイパスウォータジャケットを構成する筒状部がシリンダライナの下側で梁として作用するので、ボルトの引張力によるシリンダライナの変形を防止することができる。   According to this, when the cylinder head and the cylinder block are fastened with bolts, the bypass water jacket is provided below the lower end portion of the cylinder liner of the cylinder block. Since the portion acts as a beam below the cylinder liner, deformation of the cylinder liner due to the tensile force of the bolt can be prevented.

第5の発明は、上記第1から第4の発明において、主冷却液入口には、冷却液が所定温度以上又は所定圧力以上であるときに冷却液を通過可能な弁構造が設けられ、副冷却液入口は、冷却液の温度及び圧力に拘わらず、冷却液を流通可能とするものである。   In a fifth aspect based on the first to fourth aspects, the main coolant inlet is provided with a valve structure capable of passing the coolant when the coolant is at a predetermined temperature or higher or at a predetermined pressure. The coolant inlet allows the coolant to flow regardless of the temperature and pressure of the coolant.

これによれば、例えば、エンジンの暖機途上においては、シリンダブロック内の冷却液の流通を停止させて、該シリンダブロックの過冷却を防止できる一方、比較的に昇温が速いシリンダヘッドの燃焼室壁はバイパスウォータジャケットから流入させた冷却液によって該壁温の過上昇を防止することができる。   According to this, for example, while the engine is warming up, the coolant flow in the cylinder block can be stopped to prevent overcooling of the cylinder block, while the combustion of the cylinder head whose temperature rises relatively fast The chamber wall can be prevented from excessively rising due to the coolant introduced from the bypass water jacket.

本発明に係る内燃機関の冷却構造よれば、シリンダブロックを迂回するバイパスウォータジャケットを簡単な構造で、さらにはコンパクトに配設することができる。   According to the cooling structure for an internal combustion engine according to the present invention, the bypass water jacket that bypasses the cylinder block can be arranged with a simple structure and more compactly.

図1は本発明の一実施形態に係る内燃機関の冷却構造を示す模式的な斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a cooling structure for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 図2は本発明の一実施形態に係る内燃機関を構成するシリンダブロックにおける燃焼室周囲ウォータジャケットとバイパスウォータジャケットとの合流部を示す断面斜視図である。FIG. 2 is a cross-sectional perspective view showing a joining portion of the combustion chamber surrounding water jacket and the bypass water jacket in the cylinder block constituting the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図3は本発明の一実施形態に係る燃焼室周囲ウォータジャケットに挿入されるウォータジャケットスペーサを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a water jacket spacer inserted into the combustion chamber peripheral water jacket according to the embodiment of the present invention. 図4は本発明の一実施形態に係る内燃機関を構成するシリンダブロックの冷却構造を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a cooling structure of the cylinder block constituting the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention. 図5は図4のV−V線における断面斜視図である。FIG. 5 is a cross-sectional perspective view taken along line VV in FIG. 図6は本発明の一実施形態に係る内燃機関を構成するシリンダブロックの冷却構造を示すクランク軸に垂直な方向の断面図である。FIG. 6 is a sectional view in the direction perpendicular to the crankshaft showing the cooling structure of the cylinder block constituting the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図7は本発明の一実施形態に係る内燃機関の冷却構造における冷却液の流路とその制御の一例を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing an example of a coolant flow path and its control in the internal combustion engine cooling structure according to the embodiment of the present invention. 図8は本発明の一実施形態に係る内燃機関の冷却構造における冷却液の流路とその制御の一変形例を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic view showing a modification of the coolant flow path and its control in the internal combustion engine cooling structure according to the embodiment of the present invention.

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。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、その適用物又はその用途を制限することを意図しない。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is not intended to limit the invention, its application, or its application.

(一実施形態)
本発明の一実施形態に係る内燃機関(以下、エンジンと呼ぶ。)の冷却構造について図面を参照しながら説明する。
(One embodiment)
A cooling structure of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本実施形態に係るエンジンの冷却構造を示す模式的な斜視図である。図1に示すエンジンは、例えば、車両に搭載される多気筒直列エンジン100である。図1に示すように、エンジン100は、気筒部を構成するシリンダブロック120と、該シリンダブロック120の上に固持、例えばボルト締結され、各気筒の燃焼室を構成するシリンダヘッド130とを有する。シリンダブロック120の気筒列に平行なクランク軸方向の一方の側端部には、エンジン冷却用の冷却液を強制的に循環させるウォータポンプ200が配設されている。ウォータポンプ200は、図示しないクランク軸の回転力をベルトを介してウォータポンプ駆動軸に伝えることで駆動され、冷却液は、ウォータポンプ200のポンプ入口200aからウォータポンプ200に導入され、該ウォータポンプ200によって圧送された冷却液は、シリンダブロック120の相対的に上側に設けられた主冷却液入口110と、シリンダブロック120の相対的に下側に設けられた副冷却液入口111とに直接に導入される。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing an engine cooling structure according to this embodiment. The engine shown in FIG. 1 is, for example, a multi-cylinder in-line engine 100 mounted on a vehicle. As shown in FIG. 1, the engine 100 includes a cylinder block 120 that constitutes a cylinder portion, and a cylinder head 130 that is fixed on the cylinder block 120, for example, is bolted and constitutes a combustion chamber of each cylinder. A water pump 200 that forcibly circulates coolant for cooling the engine is disposed at one side end in the crankshaft direction parallel to the cylinder rows of the cylinder block 120. The water pump 200 is driven by transmitting the rotational force of a crankshaft (not shown) to the water pump drive shaft via a belt, and the coolant is introduced into the water pump 200 from the pump inlet 200a of the water pump 200, and the water pump 200 The coolant pumped by 200 is directly supplied to the main coolant inlet 110 provided on the relatively upper side of the cylinder block 120 and the sub-coolant inlet 111 provided on the relatively lower side of the cylinder block 120. be introduced.

主冷却液入口110は、シリンダブロック120のメイン流路である燃焼室周囲ウォータジャケット112と接続され、副冷却液入口111は、シリンダブロック120のバイパス流路であるバイパスウォータジャケット113と接続される。バイパスウォータジャケット113の下流端には、燃焼室周囲ウォータジャケット112の下流端と連通する合流部114が設けられ、バイパスウォータジャケット113に導入された冷却液は、全て燃焼室周囲ウォータジャケット112に導入されるようになっている。合流部114で合流した冷却液は、該合流部114よりもエンジン100内の冷却液流れ方向下流側に設けられたヘッドウォータジャケット入口115に導入される。本実施形態に係るヘッドウォータジャケット116は、燃焼室周囲ウォータジャケット112及びバイパスウォータジャケット113を通過した冷却液がシリンダヘッド130内をクランク軸方向に通過するように形成されている。ヘッドウォータジャケット入口115は、ヘッドウォータジャケット116におけるエンジン100の上下方向下端部であって、燃焼室周囲ウォータジャケット112の下流端部、すなわち反ウォータポンプ側端部で且つエンジン上下方向上端部と接続するように設けられている。   The main coolant inlet 110 is connected to a combustion chamber surrounding water jacket 112 that is a main flow path of the cylinder block 120, and the sub-coolant inlet 111 is connected to a bypass water jacket 113 that is a bypass flow path of the cylinder block 120. . At the downstream end of the bypass water jacket 113, a merging portion 114 communicating with the downstream end of the combustion chamber peripheral water jacket 112 is provided, and all of the coolant introduced into the bypass water jacket 113 is introduced into the combustion chamber peripheral water jacket 112. It has come to be. The coolant that has joined at the joining portion 114 is introduced into a headwater jacket inlet 115 that is provided downstream of the joining portion 114 in the coolant flow direction in the engine 100. The head water jacket 116 according to the present embodiment is formed so that the coolant that has passed through the combustion chamber peripheral water jacket 112 and the bypass water jacket 113 passes through the cylinder head 130 in the crankshaft direction. The head water jacket inlet 115 is the lower end in the vertical direction of the engine 100 in the head water jacket 116 and is connected to the downstream end of the combustion chamber surrounding water jacket 112, that is, the end on the side opposite to the water pump and the upper end in the vertical direction of the engine. It is provided to do.

このように、本実施形態においては、燃焼室周囲ウォータジャケット112は、シリンダブロック120のクランク軸方向の一端側に設けられた主冷却液入口110にウォータポンプ200から供給される冷却液が燃焼室周囲ウォータジャケット112内を主冷却液入口110を通過した後、すぐにエンジン100の吸気側及び排気側に分流され、その後、クランク軸方向の他端側に向かって流れる縦流型のウォータジャケットである。   As described above, in the present embodiment, the combustion chamber peripheral water jacket 112 is configured such that the coolant supplied from the water pump 200 to the main coolant inlet 110 provided on one end side in the crankshaft direction of the cylinder block 120 receives the combustion chamber. After passing through the main coolant inlet 110 through the surrounding water jacket 112, it is immediately divided into the intake side and the exhaust side of the engine 100, and then flows into the other end side in the crankshaft direction. is there.

図2に、エンジン100のシリンダブロック120における燃焼室周囲ウォータジャケット112とバイパスウォータジャケット113との合流部114の断面斜視図を示す。図2に示すように、合流部114の直上には、シリンダライナ118に沿った燃焼室周囲ウォータジャケット112が配設されている。さらに、本実施形態の特徴として、燃焼室周囲ウォータジャケット112には、図3に示すウォータジャケットスペーサ300が挿入されている。   FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of a junction 114 between the combustion chamber surrounding water jacket 112 and the bypass water jacket 113 in the cylinder block 120 of the engine 100. As shown in FIG. 2, a combustion chamber peripheral water jacket 112 along the cylinder liner 118 is disposed immediately above the merge portion 114. Further, as a feature of the present embodiment, a water jacket spacer 300 shown in FIG. 3 is inserted into the combustion chamber surrounding water jacket 112.

図2及び図3に示すように、本実施形態に係るウォータジャケットスペーサ300は、その側面の上下方向中央部より上側に屈曲部である仕切部300cを設けている。仕切部300cの上側を、シリンダライナ118との間に空隙を設けたスペーサ上部300aとし、該仕切部300cの下側を、シリンダライナ118との間に空隙をほぼ設けないスペーサ下部300bとしている。このように、燃焼室周囲ウォータジャケット112は、ウォータジャケットスペーサ300の仕切部300cによって、上部は燃焼室側ウォータジャケット112aに、また、下部はシリンダライナ118に対して反対側の反燃焼室側ウォータジャケット112bに区画される。反燃焼室側ウォータジャケット112bを設けることで、シリンダライナ118の上部と比べて高温になりにくいシリンダライナ118の下部の過冷却を防止でき、該シリンダライナ118の上下温度差を小さくすることができる。なお、本実施形態に係るウォータジャケットスペーサ300の材質は樹脂であるが、燃焼室周囲ウォータジャケット112を燃焼室側ウォータジャケット112aと反燃焼室側ウォータジャケット112bとに区画するという機能を満足するものであれば材質を金属等に置き換えてもよい。さらに、燃焼室周囲ウォータジャケット112とバイパスウォータジャケット113との合流部114は、反燃焼室側ウォータジャケット112bと主に(実質的に)連通する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the water jacket spacer 300 according to the present embodiment is provided with a partition part 300 c that is a bent part above the center part in the vertical direction of the side surface. The upper part of the partition part 300c is a spacer upper part 300a provided with a gap with the cylinder liner 118, and the lower part of the partition part 300c is a spacer lower part 300b with substantially no gap between the cylinder liner 118. Thus, the combustion chamber peripheral water jacket 112 is divided into the combustion chamber side water jacket 112a by the partitioning portion 300c of the water jacket spacer 300 and the lower portion is the counter combustion chamber side water jacket opposite to the cylinder liner 118. It is partitioned into a jacket 112b. By providing the anti-combustion chamber side water jacket 112b, it is possible to prevent overcooling of the lower portion of the cylinder liner 118, which is less likely to be hot than the upper portion of the cylinder liner 118, and to reduce the vertical temperature difference of the cylinder liner 118. . The material of the water jacket spacer 300 according to the present embodiment is resin, but satisfies the function of partitioning the combustion chamber surrounding water jacket 112 into the combustion chamber side water jacket 112a and the anti-combustion chamber side water jacket 112b. If so, the material may be replaced with metal or the like. Further, the junction 114 between the combustion chamber peripheral water jacket 112 and the bypass water jacket 113 communicates mainly (substantially) with the anti-combustion chamber side water jacket 112b.

このように、燃焼室周囲ウォータジャケット112の下流部においては、バイパスウォータジャケット113から合流した冷却液が、反燃焼室側ウォータジャケット112bを流通することにより、シリンダライナ118の過冷却をより抑制することができる。   In this manner, in the downstream portion of the combustion chamber surrounding water jacket 112, the coolant that has joined from the bypass water jacket 113 flows through the anti-combustion chamber side water jacket 112b, thereby further suppressing the overcooling of the cylinder liner 118. be able to.

なお、ウォータジャケットスペーサ300の高さは、燃焼室周囲ウォータジャケット112の深さとほぼ同等に設定している。このようにすると、燃焼室側ウォータジャケット112aと反燃焼室側ウォータジャケット112bとを明確に区画することができる。   The height of the water jacket spacer 300 is set substantially equal to the depth of the combustion chamber surrounding water jacket 112. In this way, the combustion chamber side water jacket 112a and the anti-combustion chamber side water jacket 112b can be clearly defined.

図4にシリンダブロック120の斜視図を示し、図5に図4のV−V線における断面斜視図を示す。図5に示すように、本実施形態に係るバイパスウォータジャケット113は、シリンダブロック120における燃焼室周囲ウォータジャケット112のエンジン上下方向の下端部112Aよりも下側でシリンダブロック120に一体成型されている。   FIG. 4 is a perspective view of the cylinder block 120, and FIG. 5 is a cross-sectional perspective view taken along the line VV of FIG. As shown in FIG. 5, the bypass water jacket 113 according to the present embodiment is integrally formed with the cylinder block 120 below the lower end portion 112 </ b> A in the engine vertical direction of the combustion chamber surrounding water jacket 112 in the cylinder block 120. .

このようにすると、バイパスウォータジャケット112をシリンダブロック120と別体成型した場合に課題となる接続部のシール性の確保が不要となる。   If it does in this way, ensuring of the sealing performance of the connection part which becomes a subject when the bypass water jacket 112 is molded separately from the cylinder block 120 becomes unnecessary.

なお、バイパスウォータジャケット113における副冷却液入口111と合流部114とを結ぶ配設方向は、クランク軸方向に対して平行又はほぼ平行に形成されている。但し、必ずしも平行又はほぼ平行に設ける必要はなく、バイパスウォータジャケット113内に流入したエアを確実にエンジン100の外部に導くために、副冷却液入口111側又はその反対側に傾けて形成してもよい。   Note that the disposition direction connecting the sub-cooling liquid inlet 111 and the merging portion 114 in the bypass water jacket 113 is formed in parallel or substantially parallel to the crankshaft direction. However, it is not always necessary to provide parallel or substantially parallel, and in order to reliably guide the air flowing into the bypass water jacket 113 to the outside of the engine 100, it is formed to be inclined to the auxiliary coolant inlet 111 side or the opposite side. Also good.

また、図5に示す、バイパスウォータジャケット113における副冷却液入口111と反対側の端部には、貫通部113aがある。本実施形態において、シリンダブロック120は鋳造成型され、該貫通部113aは、シリンダブロック120を形成する際に、バイパスウォータジャケット113も併せて一体成型するための型を抜くことによってできる。従って、エンジンを組み立てる際には、冷却液が貫通部113aから漏れないように該貫通部113aをキャップ材等の封止材によって封止する。   In addition, a through-hole 113a is provided at the end of the bypass water jacket 113 opposite to the sub-cooling liquid inlet 111 shown in FIG. In the present embodiment, the cylinder block 120 is cast and the through portion 113a can be formed by removing a mold for integrally molding the bypass water jacket 113 together with the cylinder block 120. Therefore, when the engine is assembled, the through-hole 113a is sealed with a sealing material such as a cap material so that the coolant does not leak from the through-hole 113a.

図6は、シリンダブロック120におけるクランク軸121に垂直な方向の断面構成を表しており、副冷却液入口111側から見た図である。図6に示すように、本実施形態に係るバイパスウォータジャケット113は、シリンダブロック120のクランク軸方向に略直管状に延びている。さらに、シリンダブロック120のシリンダライナ118の下端部よりもほぼ下側、すなわち、シリンダライナ118とクランクケース120bとの境界部に設けられている。   FIG. 6 shows a cross-sectional configuration in the direction perpendicular to the crankshaft 121 in the cylinder block 120 and is a view seen from the sub-cooling liquid inlet 111 side. As shown in FIG. 6, the bypass water jacket 113 according to this embodiment extends in a substantially straight tube shape in the crankshaft direction of the cylinder block 120. Further, the cylinder block 120 is provided substantially below the lower end portion of the cylinder liner 118, that is, at the boundary between the cylinder liner 118 and the crankcase 120b.

このようにすると、シリンダヘッド130とシリンダブロック120とを、図4及び図5に示す複数のボルト穴でボルトによりシリンダヘッド130方向に引張り力が働くようにして締結する際に、クランク軸方向に延び且つバイパスウォータジャケット113を構成する筒状部が、シリンダライナ118の下側で梁として作用する。その結果、各ボルトの引張力によるシリンダライナ118の下部の変形を、梁として作用するバイパスウォータジャケット113の構成部材によって防止することができる。   In this way, when the cylinder head 130 and the cylinder block 120 are fastened together with a plurality of bolt holes shown in FIGS. A cylindrical portion extending and constituting the bypass water jacket 113 acts as a beam below the cylinder liner 118. As a result, deformation of the lower portion of the cylinder liner 118 due to the tensile force of each bolt can be prevented by the constituent members of the bypass water jacket 113 acting as a beam.

(冷却液の流路とその制御)
以下に、本実施形態に係るエンジンに冷却液の流路とその制御について図7を参照しながら説明する。図7は本実施形態に係るエンジンの冷却液の流路を模式的に表している。図7に示すように、例えば、エンジンの始動と同時にウォータポンプ200が作動し、シリンダブロック120に設けられた燃焼室周囲ウォータジャケット112とバイパスウォータジャケット113とに冷却液が導通する。これらの冷却液は、燃焼室周囲ウォータジャケット112とバイパスウォータジャケット113との合流部114で合流して、シリンダヘッド130に設けられたヘッドウォータジャケット116に導通する。エンジン100の内部で該エンジン100から熱を奪って高温になり、ヘッドウォータジャケット116から排出された冷却液は、ラジエータ350で外気との熱交換により冷却されてウォータポンプ200に再導入される。なお、ラジエータ350には、冷却液の温度が所定の温度に達していない場合に該ラジエータ350をバイパスするバイパス流路を設けてもよい。
(Cooling liquid flow path and its control)
Below, the flow path and control of the coolant in the engine according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 schematically shows the coolant flow path of the engine according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, for example, the water pump 200 is activated simultaneously with the start of the engine, and the coolant is conducted to the combustion chamber surrounding water jacket 112 and the bypass water jacket 113 provided in the cylinder block 120. These coolants merge at a junction 114 between the combustion chamber peripheral water jacket 112 and the bypass water jacket 113 and are conducted to a head water jacket 116 provided in the cylinder head 130. The cooling fluid discharged from the head water jacket 116 is cooled by taking heat from the engine 100 inside the engine 100 and is re-introduced into the water pump 200 by the heat exchange with the outside air by the radiator 350. Note that the radiator 350 may be provided with a bypass flow path that bypasses the radiator 350 when the temperature of the coolant does not reach a predetermined temperature.

ここで、燃焼室周囲ウォータジャケット112とバイパスウォータジャケット113とを導通する冷却液の比率は、エンジンの特性に応じて適当に設定すれば良く、特に限定されない。一例として、燃焼室周囲ウォータジャケット112における冷却液の導通量を約60%から70%とし、バイパスウォータジャケット113の冷却液の導通量を約40%から30%とする等がある。   Here, the ratio of the coolant that conducts between the combustion chamber peripheral water jacket 112 and the bypass water jacket 113 may be appropriately set according to the characteristics of the engine, and is not particularly limited. As an example, the conduction amount of the coolant in the combustion chamber surrounding water jacket 112 is about 60% to 70%, and the conduction amount of the coolant in the bypass water jacket 113 is about 40% to 30%.

(冷却液の流路とその制御の一変形例)
図8に冷却液の流路とその制御の一変形例を示す。図8に示すように、主冷却液入口110には、冷却液が所定温度以上又は所定圧力以上である場合に、冷却液を通過可能とするバルブ(弁構造)120cを設けてもよい。これに対し、副冷却液入口111は、冷却液の温度及び圧力に拘わらず、冷却液を流通可能とする。
(Cooling liquid flow path and one variation of its control)
FIG. 8 shows a modification of the coolant flow path and its control. As shown in FIG. 8, the main coolant inlet 110 may be provided with a valve (valve structure) 120c that allows the coolant to pass when the coolant is at a predetermined temperature or higher or at a predetermined pressure or higher. In contrast, the auxiliary coolant inlet 111 allows the coolant to flow regardless of the temperature and pressure of the coolant.

このようにすると、エンジンの始動直後等の、暖機途上においては、燃焼室周囲ウォータジャケット112、すなわち、シリンダブロック120内の冷却液の流通を停止させることができる。これにより、シリンダブロック120の過冷却を防止できる一方、比較的に昇温が速いヘッドウォータジャケット116、すなわち、シリンダヘッド130内の燃焼室壁は、バイパスウォータジャケット113から流入した冷却液によって、該燃焼室壁温の過上昇を防止することができる。   In this way, the flow of the coolant in the combustion chamber surrounding water jacket 112, that is, the cylinder block 120, can be stopped during the warm-up process such as immediately after the engine is started. As a result, overcooling of the cylinder block 120 can be prevented, while the head water jacket 116 having a relatively high temperature rise, that is, the combustion chamber wall in the cylinder head 130 is cooled by the coolant flowing in from the bypass water jacket 113. An excessive increase in the combustion chamber wall temperature can be prevented.

本発明に係る内燃機関(エンジン)の冷却構造は、シリンダブロックを迂回するバイパスウォータジャケットが必要な用途等に適用することができる。   The cooling structure for an internal combustion engine (engine) according to the present invention can be applied to applications that require a bypass water jacket that bypasses the cylinder block.

100 エンジン(内燃機関)
110 主冷却液入口
111 副冷却液入口
112 燃焼室周囲ウォータジャケット
112A 燃焼室周囲ウォータジャケットの下端部
112a 燃焼室側ウォータジャケット
112b 反燃焼室側ウォータジャケット
113 バイパスウォータジャケット
113a 貫通部
114 合流部
115 ヘッドウォータジャケット入口
116 ヘッドウォータジャケット
117 ヘッドウォータジャケット出口
118 シリンダライナ
120 シリンダブロック
120a ヘッドボルト穴
120b クランクケース
120c バルブ(弁構造)
121 クランク軸
200 ウォータポンプ(冷却液供給手段)
200a ポンプ入口
300 ウォータジャケットスペーサ
300a スペーサ上部
300b スペーサ下部
300c 仕切部
100 engine (internal combustion engine)
110 Main coolant inlet 111 Sub-coolant inlet 112 Combustion chamber surrounding water jacket 112A Lower end portion 112a of combustion chamber surrounding water jacket 112a Combustion chamber side water jacket 112b Anti-combustion chamber side water jacket 113 Bypass water jacket 113a Through portion 114 Merge portion 115 Head Water jacket inlet 116 Head water jacket 117 Head water jacket outlet 118 Cylinder liner 120 Cylinder block 120a Head bolt hole 120b Crankcase 120c Valve (valve structure)
121 Crankshaft 200 Water pump (coolant supply means)
200a Pump inlet 300 Water jacket spacer 300a Spacer upper part 300b Spacer lower part 300c Partition part

Claims (5)

シリンダブロックの燃焼室の周囲を囲むように設けられた燃焼室周囲ウォータジャケットと、シリンダヘッド内に設けられたヘッドウォータジャケットとを備えた内燃機関の冷却構造であって、
前記燃焼室周囲ウォータジャケットは、前記内燃機関のクランク軸方向の一端側に設けられた主冷却液入口と接続された冷却液供給手段により供給される冷却液がクランク軸方向の他端側に向かって流れる縦流型のウォータジャケットであり、
前記ヘッドウォータジャケットは、前記燃焼室周囲ウォータジャケットとクランク軸方向の前記他端側で連通し、クランク軸方向の前記一端側に向かって冷却液が流れる縦流型のウォータジャケットであり、
前記内燃機関は、冷却液が前記燃焼室周囲ウォータジャケットを迂回するためのバイパスウォータジャケットをさらに備え、
前記バイパスウォータジャケットは、該バイパスウォータジャケットの上流端部に設けられた副冷却液入口に、前記冷却液供給手段から冷却液が直接に供給され、
前記燃焼室周囲ウォータジャケットの下流端部には、前記バイパスウォータジャケットの下流端部と連通する合流部が設けられていることを特徴とする内燃機関の冷却構造。
A cooling structure for an internal combustion engine, comprising a combustion chamber surrounding water jacket provided so as to surround the combustion chamber of the cylinder block, and a head water jacket provided in the cylinder head,
The water jacket around the combustion chamber has a coolant supplied by a coolant supply means connected to a main coolant inlet provided at one end in the crankshaft direction of the internal combustion engine toward the other end in the crankshaft direction. Is a vertical flow type water jacket
The head water jacket is a longitudinal water jacket that communicates with the combustion chamber surrounding water jacket on the other end side in the crankshaft direction and in which coolant flows toward the one end side in the crankshaft direction.
The internal combustion engine further includes a bypass water jacket for the coolant to bypass the combustion chamber surrounding water jacket,
The bypass water jacket is directly supplied with the coolant from the coolant supply means to the sub-coolant inlet provided at the upstream end of the bypass water jacket,
A cooling structure for an internal combustion engine, characterized in that a merging portion communicating with the downstream end portion of the bypass water jacket is provided at a downstream end portion of the combustion chamber surrounding water jacket.
前記燃焼室周囲ウォータジャケットには、該燃焼室周囲ウォータジャケットを燃焼室側ウォータジャケットと反燃焼室側ウォータジャケットとに区画するウォータジャケットスペーサが配設され、
前記合流部は、前記反燃焼室側ウォータジャケットと連通していることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の冷却構造。
The combustion chamber peripheral water jacket is provided with a water jacket spacer that partitions the combustion chamber peripheral water jacket into a combustion chamber side water jacket and an anti-combustion chamber side water jacket,
The cooling structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the merging portion communicates with the anti-combustion chamber side water jacket.
前記バイパスウォータジャケットは、前記シリンダブロックにおける前記燃焼室周囲ウォータジャケットのエンジン上下方向の下端部よりも下側に一体に成型されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の冷却構造。   3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the bypass water jacket is integrally formed below a lower end portion in the engine vertical direction of the combustion chamber surrounding water jacket in the cylinder block. 4. Cooling structure. 前記バイパスウォータジャケットは、前記副冷却液入口から前記シリンダブロックのクランク軸方向に略直管状に延び、前記シリンダブロックのシリンダライナの下端部よりも下側に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の冷却構造。   The bypass water jacket extends in a substantially straight tube shape from the auxiliary coolant inlet in the crankshaft direction of the cylinder block, and is provided below a lower end portion of a cylinder liner of the cylinder block. Item 4. A cooling structure for an internal combustion engine according to Item 3. 前記主冷却液入口には、前記冷却液が所定温度以上又は所定圧力以上であるときに、冷却液を通過可能な弁構造が設けられ、
前記副冷却液入口は、冷却液の温度及び圧力に拘わらず、冷却液が流通可能であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の内燃機関の冷却構造。
The main coolant inlet is provided with a valve structure capable of passing the coolant when the coolant is at a predetermined temperature or higher or a predetermined pressure or higher,
The cooling structure for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the auxiliary coolant inlet allows the coolant to flow regardless of the temperature and pressure of the coolant.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114439604A (en) * 2020-11-06 2022-05-06 上海汽车集团股份有限公司 Heat conduction system of combustion chamber and engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04231655A (en) * 1990-06-02 1992-08-20 Jaguar Cars Ltd Engine cooling device
JP2006207459A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Toyota Motor Corp Cooling structure of internal combustion engine and waterway forming member
JP2010209882A (en) * 2009-03-12 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd Internal combustion engine
JP2012184677A (en) * 2011-03-03 2012-09-27 Toyota Motor Corp Engine
JP2015108346A (en) * 2013-12-05 2015-06-11 マツダ株式会社 Multicylinder engine cooling structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04231655A (en) * 1990-06-02 1992-08-20 Jaguar Cars Ltd Engine cooling device
JP2006207459A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Toyota Motor Corp Cooling structure of internal combustion engine and waterway forming member
JP2010209882A (en) * 2009-03-12 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd Internal combustion engine
JP2012184677A (en) * 2011-03-03 2012-09-27 Toyota Motor Corp Engine
JP2015108346A (en) * 2013-12-05 2015-06-11 マツダ株式会社 Multicylinder engine cooling structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114439604A (en) * 2020-11-06 2022-05-06 上海汽车集团股份有限公司 Heat conduction system of combustion chamber and engine

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