JP2019015284A - エンジンの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のシリンダボアの間での周囲壁の壁面の温度バラツキを抑制することができるエンジンの冷却構造を提供する。【解決手段】エンジンの冷却構造において、Ｘ方向に配列された４つのシリンダボアの周囲を囲むシリンダライナの外周を囲むシリンダボア壁１１の外周面に面するようにシリンダブロック１ａに形成されたブロックウォータージャケット１２と、ブロックウォータージャケット１２内に挿入されたウォータージャケットスペーサ３０と、ブロックウォータージャケット１２に連通するようにシリンダブロック１ａに形成された導入口１３と、を備える。シリンダボア壁１１の外周面とウォータージャケットスペーサ３０の内周面との間の隙間は、導入口１３が接続された部分（矢印Ａで指し示す部分）で、冷却液の流れ方向の下流側に離間した部分（矢印Ｂで指し示す部分）よりも相対的に狭くなっている。【選択図】図４

Description

本発明は、エンジンの冷却構造に関し、特にシリンダブロック内における冷却液の流れを制御するための技術に関する。

従来から、自動車等のエンジンでは、シリンダブロック及びシリンダヘッドに設けたウォータージャケットに対して冷却液を循環させ、これによりエンジンにおけるシリンダボア壁面等の温度管理がなされている。

特許文献１には、ウォータージャケット内にウォータージャケットスペーサを挿入することによって、ボア上部とボア下部との間での冷却液の流路幅を調節する技術が開示されている。具体的に特許文献１に開示の技術では、ウォータージャケットスペーサの挿入によって、ボア上部では流路幅を相対的に広くして冷却を促進し、ボア下部では流路幅を相対的に狭くして過剰な冷却を抑制しようとしている。

特開２００２−３０９８９号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、複数のシリンダボアの間での周囲壁の壁面の温度管理を適切に行うことが困難であり、気筒間での発生トルクのバラツキを生じることが懸念される。具体的には、上記特許文献１に開示の技術では、各シリンダボアの周囲壁の壁面の温度管理がなされているだけであり、複数のシリンダボアの間での周囲壁の壁面の温度バラツキについては抑制することが困難である。

ここで、ウォータージャケットを流れる冷却液は、上流から下流に進むにつれて流速及び冷却液温度が変化し、複数のシリンダボアの間での周囲壁の壁面の温度バラツキを抑制するためには改善の余地がある。

本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、複数のシリンダボアの間での周囲壁の壁面の温度バラツキを抑制することができるエンジンの冷却構造を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、複数のシリンダボアが直列配置されたエンジンの冷却構造において、前記複数のシリンダボアの周囲を囲んで形成された周囲壁と、前記周囲壁を囲んでシリンダブロックに形成されたブロックウォータージャケットと、前記ブロックウォータージャケット内に挿入され、前記周囲壁の外周面との間に隙間を形成するウォータージャケットスペーサと、冷却液を前記ブロックウォータージャケットに導入するための導入部と、を備え、前記隙間は、前記ブロックウォータージャケットにおける前記導入部が設けられた部分、又は、当該部分よりも前記冷却液の流れ方向下流側の部分であって、且つ、前記ウォータージャケットスペーサが最も近くに位置する部分である導入側部分が、当該導入側部分から前記冷却液の流れ方向下流側に離間した離間部分よりも相対的に狭くなっている。

上記態様では、導入側部分の上記隙間を相対的に狭くしているので、導入部から導入された冷却液が最初に通過する導入側部分での過冷却を抑制することができる。即ち、上記態様では、導入側部分での冷却液の流速を高くすることにより、当該部分での周囲壁に対する冷却液の接触時間を短くし、これにより過冷却を抑制することができる。

また、上記態様では、冷却液の流れ方向の下流側である離間部分では、上記隙間を相対的に広くすることにより、冷却を促進することができる。即ち、離間部分では、当該部分での周囲壁に対する冷却液の接触時間を長くし、これにより冷却の促進を図ることができる。

従って、上記態様では、複数のシリンダボアの間での周囲壁の壁面の温度バラツキを抑制することができる。

なお、上記態様において、「隙間」は、シリンダボアの中心軸に対して直交する方向における、周囲壁の外周面とウォータージャケットスペーサの内周面との間の隙間である。以下、同様である。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記ブロックウォータージャケットに連通し、当該ブロックウォータージャケットから前記冷却液を排出するための部分である排出部を更に備える。

また、本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記複数のシリンダボアの配列方向において、前記導入部は一端側に配された前記シリンダボアに対応する部分に設けられ、前記排出部は他端側に配された前記シリンダボアに対応する部分に設けられている。

上記態様では、導入部がシリンダボアの配列方向における一端側の部分に設けられ、排出部が他端側の部分に設けられているので、ブロックウォータージャケットに導入された冷却液はシリンダボアの配列方向に流れる。そして、上述のように、冷却液の流れ方向において、導入側部分と離間部分とで上記隙間が調整されることにより、複数のシリンダボアの間での冷却性能差を低減することができる。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記ブロックウォータージャケットは、前記シリンダブロックにおける吸気側の部分を前記シリンダボアの配列方向に延びる吸気側ウォータージャケットと、前記シリンダブロックにおける排気側の部分を前記シリンダボアの配列方向に延びる排気側ウォータージャケットと、を有し、前記吸気側ウォータージャケットと前記排気側ウォータージャケットとは、前記シリンダブロックにおける、前記シリンダボアの配列方向の前記一端側に配された前記シリンダボアの外側で連続している。

上記態様では、ブロックウォータージャケットが吸気側ウォータージャケットと排気側ウォータージャケットとを有し、シリンダブロックにおける、互いに上記配列方向の一端側に配されたシリンダボアの外側で連続されているので、ブロックウォータージャケットに導入された冷却液は、吸気側ウォータージャケットと排気側ウォータージャケットとを並行して流れることになる。よって、上記態様では、シリンダブロックにおける吸気側と排気側との冷却性能差を小さく抑えながら周囲壁の壁面を冷却することが可能となる。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記隙間は、前記シリンダボアの配列方向の前記一端側に配された前記シリンダボアに対応する部分が、前記一端側に配された前記シリンダボアを除く残りの前記シリンダボアに対応する部分よりも相対的に狭くなっている。

上記態様では、一端側に配されたシリンダボア（最上流側のシリンダボア）に対応する上記隙間を相対的に狭くしているので、当該シリンダボアの周囲を囲む周囲壁の壁面の過冷却を抑制することができる。そして、残りのシリンダボアに対応する上記隙間については、相対的に広くしているので、エンジンの運転状態が高負荷域に入ったような場合（例えば、運転者が急にアクセルを踏み込んだような場合）に即座に周囲壁の壁面の冷却を行い、ノッキング等の異常燃焼の発生を抑制することができる。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記導入部は、前記シリンダブロックの側壁外面から設けられ、前記吸気側ウォータージャケット又は前記排気側ウォータージャケットに接続されている。

上記態様では、吸気側ウォータージャケット又は排気側ウォータージャケットの一方に対して導入部が接続されているので、吸気側ウォータージャケットと排気側ウォータージャケットとで冷却液の圧力差を作り出すことが可能となる。このため、最上流のシリンダボアに対応する部分においても、冷却液の強い流れを形成することができ、冷却性能の確保が可能である。これより、高負荷運転時において、最上流のシリンダボアの周囲壁の壁面の冷却性能を高くすることが可能である。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記ウォータージャケットスペーサは、前記周囲壁の外周面に相対的に寄った内寄り部と、相対的に離間した外寄り部と、が一体に形成されているとともに、前記内寄り部において、前記ウォータージャケットスペーサの内外を連通する連通部が設けられており、前記内寄り部が配された部分では、前記隙間が相対的に狭くなっており、前記外寄り部が配された部分では、前記隙間が相対的に広くなっており、前記連通部は、前記冷却液を前記内寄り部の外側から前記外寄り部の内側へと流入させるための孔部であって、前記シリンダボアの配列方向における隣接する前記シリンダボア間の部分を除き設けられている。

上記態様では、シリンダブロックをその配列方向に見た場合に、隣接するシリンダボアとシリンダボアとの間に相当する部分を除いて連通部を設けることとしているので、内寄り部の外側から外寄り部の内側へ冷却液をスムーズに流入させることができ、最上流のシリンダボアに対応する周囲壁の壁面の冷却性能を高くするのに優位となる。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記隙間は、前記ブロックウォータージャケットにおける前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアに対応する部分が、前記離間部分よりも相対的に狭くなっている。

上記態様では、ブロックウォータージャケットにおける、排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアに対応する部分が、離間部分よりも相対的に隙間が狭くなっているので、排出部に流れ込む際の冷却液の流速を高くすることができる。よって、上記態様では、シリンダブロックにおける吸気側及び排気側の両流路を流れてきた冷却液が排出部に流れ込む際の流速によって、排出部近傍のシリンダボアの過冷却を抑制することができる。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記ウォータージャケットスペーサは、前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアに対応する領域に、当該ウォータージャケットスペーサの内外を連通する第２連通部を有する。

上記態様では、第２連通部を介して冷却液をブロックウォータージャケットにおけるウォータージャケットスペーサよりも外周側に導出することができる。よって、上記態様では、周囲壁に接触する冷却液の量を相対的に少なくし、前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアの過冷却を抑制することができる。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアに対して、気筒軸方向からの平面視で前記複数のシリンダボアの配列方向に直交する方向にボア中心線を引く場合に、前記第２連通部は、前記ウォータージャケットスペーサにおける前記ボア中心線が交差する箇所を含む領域に設けられている。

上記態様では、第２連通部がウォータージャケットスペーサにおけるボア中心線が交差する箇所を含む領域に設けられているので、ボア接線方向の成分を有する冷却液の流れを利用して、スムーズに冷却液を上記外周側に導出することができる。よって、上記態様では、より効果的に、前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアの過冷却を抑制することができる。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記ブロックウォータージャケット内における前記ウォータージャケットスペーサよりも外周側での前記冷却液の流路の断面積は、前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアに対応する領域が、当該領域よりも前記冷却液の流れ方向上流側に隣接するシリンダボアに対応する領域よりも広い。

上記態様では、上記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアに対応する領域における上記外周側での冷却液の流路の断面積を、当該領域よりも前記冷却液の流れ方向上流側に隣接するシリンダボアに対応する領域よりも広くしているので、冷却液をスムーズな流れを以って第２連通部から上記外周部へと導出させることができる。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記隙間が相対的に広い部分では、前記シリンダボアの中心軸に沿う方向において、下部の方が上部よりも相対的に前記隙間が狭くなっている。

上記態様では、冷却液の流れ方向で相対的に上記隙間が広い部分（離間部分）において、下部の上記隙間を上部よりも相対的に狭くしているので、下部の保温性能を高め、冷間時における周囲壁の壁面の昇温の促進を図ることができる。ここで、シリンダボアの下部は、高負荷運転時においても、上部に比べて周囲壁の壁面の温度が上昇し難い。このため、上記のように、下部の上記隙間を相対的に狭くすることにより保温性能を高めることとするものである。

本発明の別態様は、上記のエンジンの冷却構造であって、前記ウォータージャケットスペーサは、前記ブロックウォータージャケットにおける前記冷却液の流れ方向に沿う全領域に亘り挿入されている。

上記態様では、ブロックウォータージャケットにおける冷却液の流れ方向に沿う全領域にウォータージャケットスペーサが挿入されていることとしているので、周囲壁に接触する冷却液の流速及び流量を上記全領域に亘って制御することができる。よって、上記態様では、複数のシリンダボアに対して、それぞれに適切な冷却制御を行うことができる。

上記の各態様に係るエンジンの冷却構造では、複数のシリンダボアの間での周囲壁の壁面の温度バラツキを抑制することができる。

実施形態１に係るエンジンの冷却回路の概要を示す模式図である。 エンジン本体のシリンダブロックとウォータージャケットスペーサとを示す模式展開斜視図である。 ウォータージャケットスペーサの構成を示す模式斜視図である。 シリンダブロックに対してウォータージャケットスペーサを組み付けた状態を示す模式斜視図である。 図４のＶ−Ｖ断面を示す図であって、冷却液の導入口部分でのウォータージャケットスペーサの構成を示す模式断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ断面を示す図であって、連通部が設けられた部分でのウォータージャケットスペーサの構成を示す模式断面図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示す図であって、ボア間部及びボア間上部が設けられた部分でのウォータージャケットスペーサの構成を示す模式断面図である。 シリンダブロックでの冷却液の流れを示す模式図である。 ウォータージャケットスペーサに対する冷却液の流れを示す模式図である。 実施形態２に係るシリンダブロックでの冷却液の流れを示す模式図である。 実施形態３に係るウォータージャケットスペーサの構成を示す模式斜視図である。 シリンダブロックに対してウォータージャケットスペーサを組み付けた状態を示す模式平面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面を示す図であって、ウォータージャケットスペーサにおける第２連通部が設けられた部分の構成を示す模式断面図である。 （ａ）は、図１２の矢印Ｆで指し示す部分を示す模式断面図であり、（ｂ）は、図１２の矢印Ｄで指し示す部分を示す模式断面図である。 ウォータージャケットスペーサに対する冷却液の流れを示す模式図である。

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

［実施形態１］
１．冷却回路
本実施形態に係るエンジンの冷却システムの概要について、図１を用い説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るエンジンは、エンジン本体１と、冷却システム２と、を有する。エンジン本体１は、シリンダブロック１ａとシリンダヘッド１ｂとを有する。本実施形態では、エンジン本体１の一例として、直列４気筒のガソリンエンジンを採用している。

シリンダブロック１ａには、シリンダボア１０ａ〜１０ｄに対応してシリンダライナが形成されている。さらに、シリンダライナの外周にはシリンダボア壁（周囲壁）１１が形成され、さらにシリンダボア壁１１の周囲を囲むように冷却液の流通路であるブロックウォータージャケット１２が設けられている。

ここで、図１においては、“ＥＸ”と表記した側がシリンダブロック１ａの排気側、“ＩＮ”と表記した側がシリンダブロック１ａの吸気側としている。そして、ブロックウォータージャケット１２は、シリンダブロック１ａの吸気側に設けられた吸気側ウォータージャケット１２ｂと、シリンダブロック１ａの排気側に設けられた排気側ウォータージャケット１２ａと、を有している。吸気側ウォータージャケット１２ｂと排気側ウォータージャケット１２ａとは、気筒列方向の一端部と他端部で互いに連続している。

冷却システム２は、可変ウォーターポンプ２０と、ラジエータ２１と、冷却液流路ＦＬ_１〜ＦＬ_１６と、を有する。可変ウォーターポンプ２０とブロックウォータージャケット１２の排気側ウォータージャケット１２ａとは、冷却液流路ＦＬ_１で接続されており、冷却液流路ＦＬ_１は、排気側ウォータージャケット１２ａに対して冷却液を導入するための導入部である。

冷却液流路ＦＬ_２は、冷却液流路ＦＬ_１を通り導入された冷却液が、排気側ウォータージャケット１２ａ内を流れる流路であり、冷却液流路ＦＬ_７との接続部分（排出部）まで気筒列方向に沿って延びている。

冷却液流路ＦＬ_３は、吸気側ウォータージャケット１２ｂ内を冷却液が流れる流路であり、冷却液流路ＦＬ_２と並行するように、冷却液流路ＦＬ_７との接続部分（排出部）まで気筒列方向に沿って延びている。

冷却液流路ＦＬ_２と冷却液流路ＦＬ_３とは、＃１気筒のシリンダボア１０ａの外周部で連続しており、冷却液流路ＦＬ_２及び冷却液流路ＦＬ_３を流れる冷却液は、＃１気筒側から＃４気筒側に向けてそれぞれ流れる。

冷却液流路ＦＬ_４は、冷却液流路ＦＬ_２の途中の部分から分岐し、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）クーラ２２に接続されている。なお、本実施形態では、冷却液流路ＦＬ_２からの冷却液流路ＦＬ_４の分岐を、一例として＃４気筒に対応する部分に設けている。また、後述するが、冷却液流路ＦＬ_４は、シリンダボア１０ａ〜１０ｄの下部に沿って流通した冷却液を流す流路であり、シリンダブロック１ａからの受熱が相対的に少ない冷却液をＥＧＲクーラ２２に送ることができるようになっている。よって、本実施形態に係るエンジンでは、ＥＧＲクーラ２２に導入される冷却液とＥＧＲクーラ２２に導入される排気ガスとの温度差を大きく確保できるので、ＥＧＲクーラ２２の冷却効率を高めることができる。

冷却液流路ＦＬ_５は、冷却液流路ＦＬ_３の途中の部分から分岐し、自動変速機オイル熱交換器２６に接続されている。冷却液流路ＦＬ_５には、逆止弁２８が介挿されている。本実施形態では、冷却液流路ＦＬ_３からの冷却液流路ＦＬ_５の分岐を、一例として＃２気筒に対応する部分からとしている。

冷却液流路ＦＬ_６は、自動変速機オイル熱交換器２６と可変ウォーターポンプ２０とを接続する。そして、冷却液流路ＦＬ_６は、途中の部分でオイルクーラ２７を経由している。このため、自動変速機オイル熱交換器２６から排出された冷却液は、エンジンオイルの冷却を行った後に可変ウォーターポンプ２０に戻される。

冷却液流路ＦＬ_７は、シリンダブロック１ａから排出された冷却液をシリンダヘッド１ｂに導くための流路である。換言すると、冷却液流路ＦＬ_７は、シリンダブロック１ａに設けられた冷却液流路ＦＬ_２及び冷却液流路ＦＬ_３と、シリンダヘッド１ｂに設けられた冷却液流路ＦＬ_８と、を接続するための流路である。

冷却液流路ＦＬ_９は、冷却液流路ＦＬ_８の途中の部分から分岐された流路であり、冷却液の一部をエアバイパスバルブ２４に導くための流路である。なお、エアバイパスバルブ２４は、エンジンのスーパーチャージャ（不図示）をバイパスするように構成されたエアバイパス通路でのエア流量を制御するためのバルブである。本実施形態において、エアバイパスバルブ２４は、エンジンルーム内において、車両前後方向におけるシリンダブロックよりも前方側に配置されている。

冷却液流路ＦＬ_９を流れる冷却液は、シリンダブロック１ａ内のブロックウォータージャケット１２で受熱することで加温されている。このため、冷却液流路ＦＬ_９を流れる冷却液は、温度がある程度上昇した状態となっており、シリンダブロックよりも車両前後方向の前方側に配置されたエアバイパスバルブ２４が走行風により凍結することを防止できるように供給される。

冷却液流路ＦＬ_９は、一端が冷却液流路ＦＬ_１０に接続されている。冷却液流路ＦＬ_１０は、他端がシリンダヘッド１ｂにおける排気ポート近傍部分に設けられた冷却液流路ＦＬ_１３に接続されている。冷却液流路ＦＬ_１０は、エンジンルーム内において、車両前後方向におけるシリンダブロック１ａよりも前方側に配置されたエレキスロットルバルブ２５を経由するように設けられている。冷却液流路ＦＬ_１０を流れる冷却液についても、温度がある程度上昇した状態となっており、上述したエアバイパスバルブ２４と同様に、エレキスロットルバルブ２５の凍結防止のために供給される。

冷却液流路ＦＬ_１１は、ＥＧＲクーラ２２とヒータ２３とを接続する流路である。このため、ヒータ２３には、ＥＧＲクーラ２２で排気ガスと熱交換することで温度が上昇した冷却液が送られる。

冷却液流路ＦＬ_１２は、ヒータ２３で熱が奪われて温度が低下した冷却液を、シリンダヘッド１ｂにおける排気ポート近傍の冷却液流路ＦＬ_１３に供給するための流路である。冷却液流路ＦＬ_１２を流れる冷却液は、上述のように、ヒータ２３で熱が奪われて温度が低下しているので、シリンダヘッド１ｂにおける排気ポート近傍を冷却することができる。

なお、ヒータ２３の作動が制限されるレベルのエンジン冷間時においては、ＥＧＲクーラ２２で温められた冷却液が冷却液流路ＦＬ_１２を通り、ヒータ２３で熱が奪われないままシリンダヘッド１ｂの排気ポート近傍に送られる。このため、ＥＧＲクーラ２２で温められた冷却液により、シリンダヘッド１ｂの排気ポートが保温又は温度低下が抑制されることとなり、触媒（不図示）に高温の排気ガスを供給することができ、エミッション性能が確保できる。

冷却液流路ＦＬ_１３は、シリンダヘッド１ｂの排気ポート近傍を＃４気筒側から＃１気筒側に向けて延びている。そして、冷却液流路ＦＬ_１３は、冷却液流路ＦＬ_１４及び冷却液流路ＦＬ_１６に接続されている。冷却液流路ＦＬ_１３を流れる冷却液は、シリンダヘッド１ｂの排気ポート近傍の熱を奪いながら下流側へと導かれる。ただし、上述のように、ヒータ２３の作動が制限されるレベルのエンジン冷間時においては、ＥＧＲクーラ２２を通過することで温められた冷却液により、シリンダヘッド１ｂの排気ポートが保温される。

冷却液流路ＦＬ_１４は、冷却液流路ＦＬ_１６を介して冷却液流路ＦＬ_８及び冷却液流路ＦＬ_１３と可変ウォーターポンプ２０とを接続する流路である。

なお、冷却液流路ＦＬ_１４は、冷却液流路ＦＬ_８との接続部分で分岐されており、もう一方の端部でラジエータ２１にも接続されている。冷却液流路ＦＬ_１５は、逆止弁２９を介してラジエータ２１と可変ウォーターポンプ２０とを接続する。

冷却液流路ＦＬ_１６は、シリンダヘッド１ｂにおける排気ポート近傍の冷却液流路ＦＬ_１３を流れてきた冷却液、及び冷却液流路ＦＬ_８を流れてきた冷却液の一部が、ラジエータ２１を経由せず可変ウォーターポンプ２０に戻されるための流路である。

２．シリンダブロック１ａにおける冷却構造
シリンダブロック１ａにおける冷却構造について、図２を用い説明する。図２は、エンジン本体１のシリンダブロック１ａとウォータージャケットスペーサ３０とを示す模式展開斜視図である。なお、図２においては、Ｘ方向右側がエンジン本体１の＃１気筒側であり、Ｘ方向左側がエンジン本体１の＃４気筒側である。

図２に示すように、本実施形態に係るエンジン本体１のシリンダブロック１ａには、シリンダボア１０ａ〜１０ｄを囲むシリンダライナが嵌め込まれている。そして、シリンダライナの外周のシリンダボア壁１１の外周面に面する状態でブロックウォータージャケット１２が設けられている。

シリンダブロック１ａにおけるＹ方向手前の側壁（排気側の側壁）には、導入口１３と取出口１４が開けられている。導入口１３及び取出口１４は、それぞれブロックウォータージャケット１２に連通している。なお、導入口１３は、図１の冷却液流路ＦＬ_１中に含まれ、取出口１４は、冷却液流路ＦＬ_４中に含まれる。

また、図２では、図示を省略しているが、シリンダブロック１ａにおけるＹ方向奥側の側壁（吸気側の側壁）には、冷却液流路ＦＬ_５中に含まれる取出口が開けられている。

ここで、導入口１３は、Ｘ方向右側の＃１気筒に対応する部分に開けられている。これにより、導入口１３からの冷却液は、ブロックウォータージャケット１２の＃１気筒に対応する部分に導入される。

一方、取出口１４は、Ｘ方向左側の＃４気筒に対応する部分に開けられている。これにより、ブロックウォータージャケット１２を流れる冷却液の一部は、＃４気筒に対応する部分から取出口１４を通り冷却液流路ＦＬ_４に取り出される。

ウォータージャケットスペーサ３０は、樹脂製のスペーサ部材であって、ブロックウォータージャケット１２に挿入されている。ウォータージャケットスペーサ３０は、ブロックウォータージャケット１２へ挿入された状態において、Ｚ方向の上端辺がシリンダブロック１ａの上面と略同じ高さレベルとなる。

また、ウォータージャケットスペーサ３０の下端辺は、ブロックウォータージャケット１２の底部に当接するか近接する状態となっている。

３．ウォータージャケットスペーサ３０の構成
ウォータージャケットスペーサ３０の構成について、図３を用い説明する。図３は、ウォータージャケットスペーサ３０の構成を示す模式斜視図である。

図３に示すように、ウォータージャケットスペーサ３０は、４つのシリンダボア１０ａ〜１０ｄにそれぞれ対応する４つの筒部を有する。Ｘ方向の右側から順に＃１気筒のシリンダボア１０ａ、＃２気筒のシリンダボア１０ｂ、＃３気筒のシリンダボア１０ｃ、＃４気筒のシリンダボア１０ｄにそれぞれ対応している。

ウォータージャケットスペーサ３０は、Ｚ方向の上部が＃１ボア上部３０ａ、＃２ボア上部３０ｂ、＃３ボア上部３０ｃ、＃４ボア上部３０ｄとなっており、Ｚ方向の下部が＃１ボア下部３０ｇ、＃２ボア下部３０ｈ、＃３ボア下部３０ｉ、＃４ボア下部３０ｊとなっている。＃１〜４ボア上部３０ａ〜３０ｄと＃１〜＃４ボア下部３０ｇ〜３０ｊとの間には、ウォータージャケットスペーサ３０の側壁に対して外向きに凸のリブ部が設けられている。

＃１ボア上部３０ａには、Ｙ方向手前側に連通部３０ｅが設けられ、Ｙ方向奥側に連通部３０ｆが設けられている。連通部３０ｅ，３０ｆは、＃１ボア上部３０ａの各壁部を内外に挿通する孔部である。本実施形態では、連通部３０ｅ，３０ｆは、＃１ボア上部３０ａにおける＃２ボア上部３０ｂ側に寄った部分に設けられている。

また、連通部３０ｅと連通部３０ｆとは、Ｙ方向に重複する位置に設けられている。

ウォータージャケットスペーサ３０において、シリンダボア１０ａ〜１０ｄの間に相当する部分は、それぞれ外面側が曲面であるボア間部３０ｏ〜３０ｑが設けられている。ボア間部３０ｏ〜３０ｑの各内面側は、Ｚ方向の上部が棚状の棚部３０ｋ〜３０ｍが設けられている。

ウォータージャケットスペーサ３０におけるＸ方向の左端部には、ブロックウォータージャケット１２内を流れてきた冷却液をシリンダヘッド１ｂ側に排出する部分である排出部３０ｎが設けられている。本実施形態では、排出部３０ｎは、Ｙ方向に並ぶ状態で２つ設けられている。Ｙ方向に２つ並ぶ排出部３０ｎの相互間には、Ｘ方向内向きに突出し、Ｚ方向に延びるリブ部３０ｔが設けられている。

なお、図３では、Ｙ方向手前側が排気側ウォータージャケット１２ａに挿入される部分であり、Ｙ方向奥側が吸気側ウォータージャケット１２ｂに挿入される部分である。

ウォータージャケットスペーサ３０をＹ方向からの側面視する場合に、＃１ボア上部３０ａの高さをＷ_３０ａ、＃２ボア上部３０ｂの高さをＷ_３０ｂ、＃３ボア上部３０ｃの高さをＷ_３０ｃ、＃４ボア上部３０ｄの高さをＷ_３０ｄとするとき、次の関係を満足する。

［数１］Ｗ_３０ａ＞Ｗ_３０ｂ＞Ｗ_３０ｃ＞Ｗ_３０ｄ
なお、本実施形態において＃１〜＃４ボア上部３０ａ〜３０ｄの高さＷ_３０ａ〜Ｗ_３０ｄは、隣り合うボア上部３０ａ〜３０ｄ間で段差を以って変化するのではなく、Ｘ方向右側からＸ方向左側にゆくにしたがって漸減するように設定されている。

４．ウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間
シリンダブロック１ａにおけるブロックウォータージャケット１２に対してウォータージャケットスペーサ３０を挿入した状態での、ウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間について、図４から図７を用い説明する。図４は、ブロックウォータージャケット１２に対してウォータージャケットスペーサ３０を挿入した状態でシリンダブロック１ａを斜め上方から見た模式斜視図であり、図５から図７は、図４の各断面図である。

図４に示すように、シリンダブロック１ａを＃１気筒のシリンダボア１０ａに対応する領域ＡＲ_１と、＃２〜４気筒のシリンダボア１０ｂ〜１０ｄに対応する領域ＡＲ_２とに分けて考えるとき、領域ＡＲ_１におけるウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間（矢印Ａで指し示す隙間であって、図５中に示す隙間Ｇ_Ａ）は、領域ＡＲ_２における隙間（矢印Ｂで指し示す隙間であって、図７中に示す隙間Ｇ_Ｂ）よりも相対的に狭くなっている。

ここで、ブロックウォータージャケット１２に対しては、導入口１３に続く導入部から導入されることになり、当該導入部が接続される領域ＡＲ_１の隙間（図５中に示す隙間Ｇ_Ａ）が、導入部から冷却液の流れ方向下流側に離間した領域ＡＲ_２の隙間（図７中に示す隙間Ｇ_Ｂ）よりも狭くなっている。

なお、本実施形態では、先ず排気側ウォータージャケット１２ａに対して冷却液が導入されるが、当該導入された冷却液は、＃１気筒のシリンダボア１０ａの外周を回り込んで吸気側ウォータージャケットにも流れ込む。このため、排気側だけでなく、吸気側においても、領域ＡＲ_１におけるウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間は、領域ＡＲ_２における隙間よりも相対的に狭くなっている。

図５に示すように、導入部が接続された部分での断面において、ウォータージャケットスペーサ３０における＃１ボア上部３０ａ及び＃１ボア下部３０ｇの各壁部は、ブロックウォータージャケット１２内のシリンダボア壁１１の外周面側に寄った位置に配されている。これにより、図５に示す部分を含む領域ＡＲ_１では、ウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間が相対的に狭くなっている。

なお、ブロックウォータージャケット１２内における＃１ボア上部３０ａ及び＃１ボア下部３０ｇの各壁部のＹ方向位置は、リブ部３０ｒにより外寄りに移動しないように規制されている。

また、Ｚ方向において、リブ部３０ｒは、導入部の中程に設けられているので、導入部から導入された冷却液は、＃１ボア上部３０ａと＃１ボア下部とに分配されるようになっている。

図６に示すように、連通部３０ｅ，３０ｆが設けられた部分での断面でも、ウォータージャケットスペーサ３０における＃１ボア下部３０ｇの壁部は、ブロックウォータージャケット１２内のシリンダボア壁１１の外周面側に寄った内寄りの位置に配されている。即ち、連通部３０ｅ，３０ｆが設けられた部分においても、ウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間が相対的に狭くなっている。

なお、ブロックウォータージャケット１２内の冷却液は、ウォータージャケットスペーサ３０に設けられた連通部３０ｅ，３０ｆを通り、ウォータージャケットスペーサ３０の壁部よりも外周側の部分から、内周側の部分に流入することとなる。

図７に示すように、シリンダボアとシリンダボアとの間に対応する部分では、ウォータージャケットスペーサ３０におけるボア間上部３０ｓの壁部は、ブロックウォータージャケット１２内のシリンダボア壁１１の外周面から外側に離れた外寄りの位置に配されている。

一方、Ｚ方向下部のボア間部３０ｏの壁部は、ブロックウォータージャケット１２内のシリンダボア壁１１の外周面側に寄った内寄りの位置に配されている。そして、ボア間上部３０ｓとボア間部３０ｏとの間の部分に、上述の棚部３０ｋが形成されることとなっている。

なお、図７では、シリンダボアとシリンダボアとの間に対応する部分を示したが、領域ＡＲ_２においては、＃２〜＃４気筒の各シリンダボア１０ｂ〜１０ｄに対応する部分についても、図７に示した構成と同様の構成を有する。

５．シリンダブロック１ａのブロックウォータージャケット１２内での冷却液の流れ
シリンダブロック１ａのブロックウォータージャケット１２内での冷却液の流れについて、図８及び図９を用い説明する。図８は、シリンダブロック１ａのブロックウォータージャケット１２内での冷却液の流れを模式的に示す模式図であり、図９は、ウォータージャケットスペーサ３０に対する冷却液の流れを示す模式図である。

図８に示すように、可変ウォーターポンプ２０から冷却液流路ＦＬ_１を通り送られてきた冷却液は、導入口１３から導入部を通り排気側ウォータージャケット１２ａの＃１気筒のシリンダボア１０ａに対応する部分に導入される。排気側ウォータージャケット１２ａに導入された冷却液は、Ｘ方向の左側（＃４気筒のシリンダボア１０ｄ側）に向けての流れ（冷却液流路ＦＬ_２での流れ）と、シリンダボア壁１１の外周側を回り込み吸気側ウォータージャケット１２ｂに流れ込む流れとに分配される。吸気側ウォータージャケット１２ｂに流れ込んだ冷却液は、Ｘ方向左側（＃４気筒のシリンダボア１０ｄ側）に向けての流れ（冷却液流路ＦＬ_３での流れ）となる。

冷却液流路ＦＬ_２を流れる冷却液の一部は、取出口１４から冷却液流路ＦＬ_４に導出される。また、図８では図示を省略しているが、冷却液流路ＦＬ_３を流れる冷却液の一部は、冷却液流路ＦＬ_５に導出される。

冷却液流路ＦＬ_２及び冷却液流路ＦＬ_３をＸ方向左側端部（気筒列方向の端部）まで流れた冷却液は、冷却液流路ＦＬ_７を通りシリンダヘッド１ｂへと送られる。なお、図９に示すように、冷却液流路ＦＬ_２から冷却液流路ＦＬ_７へ導出される冷却液と、冷却液流路ＦＬ_３から冷却液流路ＦＬ_７へ導出される冷却液と、はウォータージャケットスペーサ３０のリブ部３０ｔにより整流され、スムーズな流れが形成される。

図９に示すように、ブロックウォータージャケット１２内における冷却液の流れを、ウォータージャケットスペーサ３０を基準としてみるとき、可変ウォーターポンプ２０から送られてきた冷却液は、ウォータージャケットスペーサ３０における＃１気筒のシリンダボア１０ａに対応する＃１ボア上部３０ａ及び＃１ボア下部３０ｇに向けて導入される。＃１ボア上部３０ａに向けて導入された冷却液は、Ｘ方向の左右に分配され、右側に流れた冷却液は、ウォータージャケットスペーサ３０の＃１ボア上部３０ａの外周面に沿って吸気側へと流れる。

なお、＃１ボア下部３０ｇに向けて導入された冷却液の一部についても、ウォータージャケットスペーサ３０の＃１ボア下部３０ｇの外周面に沿って吸気側へと流れる。

一方、左側に流れた冷却液は、連通部３０ｅを通り、ウォータージャケットスペーサ３０の内側（ウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との間）に導かれる。そして、冷却液は、ウォータージャケットスペーサ３０の内側の冷却液流路ＦＬ_２１をＸ方向左側へと導かれ、シリンダヘッド１ｂへと送られる。

＃１ボア下部３０ｇに向けて導入された冷却液は、ウォータージャケットスペーサ３０の外側の冷却液流路ＦＬ_２２をＸ方向左側へと導かれ、取出口１４からＥＧＲクーラ２２に取り出される。

本実施形態では、冷却液流路ＦＬ_２１と冷却液流路ＦＬ_２２とを纏めて、冷却液流路ＦＬ_２と呼んでいる。

吸気側に回り込んだ冷却液は、冷却液流路ＦＬ_３１と冷却液流路ＦＬ_３２とをＸ方向左側へと導かれ、シリンダヘッド１ｂへと送られる。本実施形態では、冷却液流路ＦＬ_３１と冷却液流路ＦＬ_３２とを纏めて、冷却液流路ＦＬ_３と呼んでいる。

吸気側において、冷却液流路ＦＬ_３１を流れる冷却液は、連通部３０ｆを通り、ウォータージャケットスペーサ３０の内側（ウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との間）に導かれる。そして、Ｘ方向左側（気筒列方向の端部）に導かれる。

冷却液流路ＦＬ_３２を流れる冷却液は、ウォータージャケットスペーサ３０の外側に沿ってＸ方向左側（気筒列方向の端部）に導かれる。この際、冷却液流路ＦＬ_３２を流れる冷却液の一部は、オイルクーラ２７へと取り出される。

６．効果
本実施形態では、図４を用い説明したように、導入側部分である領域ＡＲ_１におけるウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間を、離間部分である領域ＡＲ_２に対して相対的に狭くしているので、導入口１３から導入部を介して導入された冷却液が最初に流通する＃１気筒のシリンダボア１０ａの過冷却を抑制することができる。即ち、本実施形態では、領域ＡＲ_１におけるウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との間の隙間を領域ＡＲ_２に対して相対的に狭くしているので、隙間に流入する冷却液の流量を少なくして冷却液の流速を弱め、領域ＡＲ_１での冷却液の流速を低くすることができ、当該部分でのシリンダボア１０ａの周囲壁（シリンダボア壁１１の外周面）に対する冷却液の熱伝達率を小さくし、これにより＃１気筒のシリンダボア１０ａの壁部の過冷却を抑制することができる。

また、本実施形態では、導入部との接続部分から冷却液の流れ方向の下流側に離間した領域ＡＲ_２では、ウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間を相対的に広くすることにより、冷却を促進することができる。即ち、離間部分である領域ＡＲ_２では、ウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との間の隙間に流入する冷却液の流量を相対的に多く確保して冷却液の流速を高め、当該部分でのシリンダボア１０ｂ〜１０ｄのシリンダボア壁１１の外周面に対する冷却液の熱伝達率を大きくし、これにより＃２、＃３、＃４気筒を適切に冷却することができる。

従って、本実施形態では、＃１〜＃４気筒間でのシリンダボア壁１１の壁面の温度バラツキを抑制することができる。

本実施形態では、冷却液の導入部が＃１気筒のシリンダボア１０ａに対応する部分に設けられ、排出部３０ｎがブロックウォータージャケット１２の＃４気筒側に対応する位置に設けられているので、ブロックウォータージャケット１２に導入された冷却液は気筒列方向（Ｘ方向）に流れる。そして、上述のように、冷却液の流れ方向において、ウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間が調整されることにより、＃１〜＃４気筒に対応する各シリンダボア１０ａ〜１０ｄ間での冷却性能差を低減することができる。

本実施形態では、図１等を用い説明したように、冷却液の導入部が＃１気筒のシリンダボア１０ａに対応する部分に設けられ、排出部３０ｎがブロックウォータージャケット１２の＃４気筒側に対応する位置に設けられていることに加えて、ブロックウォータージャケット１２が吸気側ウォータージャケット１２ｂと排気側ウォータージャケット１２ａとを有し、互いに＃１気筒側のシリンダボア１０ａの外側で連続されているので、ブロックウォータージャケット１２に導入された冷却液は、吸気側ウォータージャケット１２ｂと排気側ウォータージャケット１２ａとをＸ方向に向けて並行して流れることになる。よって、本実施形態では、シリンダブロック１ａにおける吸気側と排気側との冷却性能差を小さく抑えながら各シリンダボア壁１１の壁面を冷却することが可能となる。

本実施形態では、領域ＡＲ_１におけるウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間を相対的に狭くしているので、＃１気筒のシリンダボア壁１１の壁面の過冷却を抑制することができる。そして、領域ＡＲ_２におけるウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間については、相対的に広くしているので、エンジンの運転状態が高負荷域に入ったような場合（例えば、運転者が急にアクセルを踏み込んだような場合）に可変ウォーターポンプ２０の冷却液吐出量を大きくして、導入部から流入する冷却液の流量を大きくすることで、即座にシリンダボア壁１１の壁面の冷却を行い、ノッキング等の異常燃焼の発生を抑制することができる。

本実施形態では、排気側ウォータージャケット１２ａに対して導入部（導入口１３に続く部分）が接続されているので、吸気側ウォータージャケット１２ｂと排気側ウォータージャケット１２ａとで冷却液の圧力差を作り出すことが可能となる。即ち、排気側ウォータージャケット１２ａの方が吸気側ウォータージャケット１２ｂよりも相対的に冷却液の圧力が高くなる。このため、高負荷運転時のようにシリンダボアが高温になる場合には、可変ウォーターポンプ２０の吐出量を大きくして導入部から流入する冷却液の量を増やすことで、＃１気筒におけるシリンダボア１０ａに対応する部分においても、排気側ウォータージャケット１２ａから吸気側ウォータージャケット１２ｂに向かう強い冷却液の流れを形成することができ、必要に応じた冷却性能の確保が可能となる。これより、高負荷運転時において、＃１気筒のシリンダボア壁１１の壁面の冷却性能を高くすることが可能である。

本実施形態では、隣接するシリンダボア１０ａとシリンダボア１０ｂとのボア間（各シリンダボアの連結部）に相当する部分を除く箇所、具体的には、ウォータージャケットスペーサ３０の気筒列方向におけるシリンダボア１０ａとシリンダボア１０ｂとのボア間とシリンダボア１０ａのボア中心との間に対応する箇所に連通部３０ｅ，３０ｆを設けることとしているので、ウォータージャケットスペーサ３０における内寄りの部分（壁部がシリンダボア壁１１の外周壁側に寄った部分）の外側（外周面）から外寄りの部分（壁部がシリンダボア壁１１の外周壁から離間した部分）の内側（内周面）へ冷却液をスムーズに流入させることができ、＃２気筒において、気筒列方向における＃１気筒寄りの部分も確実に冷却させることができるので、シリンダボア壁１１の壁面の冷却性能を高くするのに優位となる。加えて、ウォータージャケットスペーサ３０の気筒列方向におけるシリンダボア１０ａとシリンダボア１０ｂとのボア間とシリンダボア１０ａのボア中心との間に対応する箇所に連通部３０ｅ，３０ｆを設けたことで、連通部３０ｅ，３０ｆから流入した冷却液をシリンダボア１０ａとシリンダボア１０ｂとのボア間に当てることができ、比較的温度上昇し易いボア間の冷却性能を確保することができる。

本実施形態では、図７を用い説明したように、領域ＡＲ_２において、Ｚ方向下部のウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間を、上部よりも相対的に狭くしているので、上部に比べて温度上昇し難い下部の保温性能を高め、冷間時におけるシリンダボア壁１１の壁面の昇温の促進を図ることができる。ここで、シリンダボア１０ａ〜１０ｄの下部は、高負荷運転時においても、上部に比べてシリンダボア壁１１の壁面の温度が上昇し難い。このため、上記のように、Ｚ方向下部のウォータージャケットスペーサ３０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間を相対的に狭くすることにより保温性能を高めても信頼性を確保することができる。

［実施形態２］
実施形態２に係るエンジンの冷却構造について、図１０を用い説明する。図１０では、エンジン本体４のシリンダブロック４ａにおいて、ブロックウォータージャケット４２ａ，４２ｂにおける冷却液の流れを模式的に示す。なお、本実施形態において、図示及び説明を省略する構成については、上記実施形態１と同様の構成を採用している。

図１０に示すように、エンジン本体４は、上記実施形態１のエンジン本体１と同様に、Ｘ方向に直列に配置された＃１〜＃４気筒を備える。シリンダブロック４ａには、各気筒に対応してシリンダボアが形成されている。

シリンダブロック４ａには、各シリンダボアを囲むようにシリンダライナが嵌め込まれており、シリンダライナの外周のシリンダボア壁４１の外周を囲むようにブロックウォータージャケット４２ａ，４２ｂが形成されている。排気側に設けられたウォータージャケットが排気側ウォータージャケット４２ａであり、吸気側に設けられたウォータージャケットが吸気側ウォータージャケット４２ｂである。

本実施形態では、可変ウォーターポンプから送られてきた冷却液が、冷却液流路ＦＬ_４１を介して導入口４３から排気側ウォータージャケット４２ａに導入される。また、シリンダブロック４ａの側壁には、冷却液の一部をＥＧＲクーラへ送るための取出口４４と、冷却液の一部を自動変速機オイル用熱交換器に送るための取出口（不図示）と、が設けられている。取出口４４には、冷却液流路ＦＬ_４４が接続され、自動変速機オイル用熱交換器へ冷却液を送るために取出口にも、冷却液流路が接続されている。

本実施形態に係るシリンダブロック４ａのブロックウォータージャケット４２ａ，４２ｂにも、ウォータージャケットスペーサ５０が挿入されている。ウォータージャケットスペーサ５０の構成は、図３を用い説明したウォータージャケットスペーサ３０と同様である。

本実施形態においても、＃１気筒のシリンダボアに対応する部分における、ウォータージャケットスペーサ５０とシリンダボア壁４１の外周面との隙間が、＃２〜＃４気筒のシリンダボアに対応する部分における隙間よりも相対的に狭くなっている。

本実施形態に係るブロックウォータージャケット４２ａ，４２ｂでの冷却液の流れは、導入口４３から導入部を経て排気側ウォータージャケット４２ａに導入された冷却液が、Ｘ方向の左右に分配される。Ｘ方向左側に分配された冷却液は、一部が取出口４４から冷却液流路ＦＬ_４４に取り出され、残りが冷却液流路ＦＬ_４２から吸気側ウォータージャケット４２ｂの冷却液流路ＦＬ_４３へと導かれる。

導入された冷却液の内、Ｘ方向右側に分配された冷却液は、冷却液流路ＦＬ_４７を介してシリンダヘッドへと送られる。また、吸気側ウォータージャケット４２ｂの冷却液流路ＦＬ_４３をＸ方向右側に向けて送られてきた冷却液も、冷却液流路ＦＬ_４７を介してシリンダヘッドへと送られる。

即ち、本実施形態に係るシリンダブロック４ａでは、排気側ウォータージャケット４２ａの冷却液流路ＦＬ_４２を流れる冷却液と、吸気側ウォータージャケット４２ｂの冷却液流路ＦＬ_４３を流れる冷却液とは、Ｘ方向において逆向きに流れることとなる。

本実施形態に係るエンジンの冷却構造においても、＃１気筒に対応する領域におけるウォータージャケットスペーサ５０とシリンダボア壁４１の外周面との隙間を＃２〜＃４気筒に対応する領域に対して相対的に狭くしているので、＃１〜＃４気筒間でのシリンダボア壁４１の壁面の温度バラツキを抑制することができる。

また、本実施形態に係るエンジンの冷却構造は、上記実施形態１の冷却構造が奏する他の効果についても同様に奏することができる。

［実施形態３］
実施形態３に係るエンジンの冷却構造について、図１１から図１５を用い説明する。図１１は、本実施形態に係るウォータージャケットスペーサ６０の構成を示す模式斜視図であり、図１２は、シリンダブロック１ａに対してウォータージャケットスペーサ６０を組み付けた状態を示す模式平面図であり、図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面を示す図であって、ウォータージャケットスペーサ６０における第２連通部６０ｕ，６０ｖが設けられた部分の構成を示す模式断面図である。また、図１４（ａ）は、図１２の矢印Ｆで指し示す部分を示す模式断面図であり、図１４（ｂ）は、図１２の矢印Ｄで指し示す部分を示す模式断面図であり、図１５は、ウォータージャケットスペーサ６０に対する冷却液の流れを示す模式図である。

先ず、本実施形態に係るウォータージャケットスペーサ６０も、樹脂材料を用い一体成型されたものである。また、図１１に示すように、ウォータージャケットスペーサ６０も、４つのシリンダボア１０ａ〜１０ｄにそれぞれ対応する４つの筒部を有する。

ウォータージャケットスペーサ６０は、＃１ボア上部６０ａ、＃２ボア上部６０ｂ、＃３ボア上部６０ｃ、＃４ボア上部６０ｄ、連通部６０ｅ，６０ｆ、＃１ボア下部６０ｇ、＃２ボア下部６０ｈ、＃３ボア下部６０ｉ、＃４ボア下部６０ｊ、ボア間部６０ｋ〜６０ｌ、排出部６０ｎ、及びリブ部６０ｔを有する。これらの構成部位については、上記実施形態１に係るウォータージャケットスペーサ３０と略同じであるので、重ねての説明を省略する。

なお、本実施形態に係るウォータージャケットスペーサ６０では、リブ部６０ｔがＸ方向内側に向けて突設されている。

図１１に示すように、ウォータージャケットスペーサ６０では、＃４気筒のシリンダボア１０ｄに対応する領域に、ウォータージャケットスペーサ６０の内外（内周側と外周側）を連通する第２連通部６０ｕ，６０ｖが設けられている。

ここで、＃４気筒のシリンダボア１０ｄの径方向中心からＹ方向に延びる仮想線（ボア中心線）Ａｘ_４を引くとき、第２連通部６０ｕ，６０ｖは、仮想線Ａｘ_４が交差する箇所とＸ方向の前後を含む領域に開設されている。

次に、図１２に示すように、ウォータージャケットスペーサ６０は、シリンダブロック１ａにおけるブロックウォータージャケット１２ａ，１２ｂに対して、冷却液の流れ方向における全領域に亘る状態で挿入されている。なお、シリンダブロック１ａの構造については、上記実施形態１と同じであって、＃１気筒のシリンダボアに対応する排気側ウォータージャケット１２ａに対して冷却液が導入され、導入された冷却液は、ブロックウォータージャケット１２ａ，１２ｂを通った後、＃４気筒のシリンダボアの周囲の領域の内、Ｘ方向左側の部分からシリンダヘッド１ｂへと排出される。

ここで、本実施形態においても、排出時における冷却液は、ウォータージャケットスペーサ６０に設けられたリブ部６０ｔにより整流され、スムーズな流れを以ってシリンダヘッド１ｂへと排出される。

図１１に示すように、ウォータージャケットスペーサ６０とシリンダボア壁１１の外周面との隙間は、矢印Ｃで指し示す領域が、矢印Ｄで指し示す領域よりも相対的に狭くなっている。これについては、上記実施形態１と同じである。

上述のように、本実施形態では、矢印Ｅで指し示す領域において、ウォータージャケットスペーサ６０に第２連通部６０ｕが設けられている。なお、図１２では、特に矢印で指し示していないが、矢印Ｅで指し示した領域に対してＹ方向の反対側（吸気側）にも第２連通部６０ｖが設けられている。

図１３に示すように、第２連通部６０ｕ，６０ｖは、ウォータージャケットスペーサ６０におけるＺ方向上部に設けられており（矢印Ｈ_１，Ｈ_２で指し示す部分）、当該第２連通部６０ｕ，６０ｖを通り、冷却液がウォータージャケットスペーサ６０の内周側から外周側へと導かれる。

なお、第２連通部６０ｕ，６０ｖを通る冷却液は、導入口１３から排出部６０ｎへと導かれる冷却液であって、取出口１４へと導かれる冷却液については、ほとんど第２連通部６０ｕ，６０ｖを通らないようになっている。

次に、図１４（ａ）に示すように、図１２の矢印Ｆで指し示す部分においては、冷却液の流路におけるウォータージャケットスペーサ６０よりも外周側の部分の幅はＧ_Ｆ１であり、内周側の部分の幅はＧ_Ｆ２である。矢印Ｆの部分（＃４気筒のシリンダボアに対応する部分）では、ウォータージャケットスペーサ６０の＃４ボア上部６０ｄがシリンダボア壁１１側に寄って配されているので、幅Ｇ_Ｆ１と幅Ｇ_Ｆ２とは、次の関係を満たす。

［数２］Ｇ_Ｆ１＞Ｇ_Ｆ２
一方、図１４（ｂ）に示すように、図１２の矢印Ｄで指し示す部分（離間部分）においては、冷却液の流路におけるウォータージャケットスペーサ６０よりも外周側の部分の幅はＧ_Ｄ１であり、内周側の部分の幅はＧ_Ｄ２である。矢印Ｄの部分（＃２，３気筒のシリンダボアに対応する部分）では、ウォータージャケットスペーサ６０の＃３ボア上部６０ｃがシリンダボア壁１１から遠ざかって（外寄りに）配されているので、幅Ｇ_Ｄ１と幅Ｇ_Ｄ２とは、次の関係を満たす。

［数３］Ｇ_Ｄ１＜Ｇ_Ｄ２
また、矢印Ｆで指し示す部分と矢印Ｄで指し示す部分（離間部分）とを比較するとき、次の関係を満たす。

［数４］Ｇ_Ｆ１＞Ｇ_Ｄ１
［数５］Ｇ_Ｆ２＜Ｇ_Ｄ２
上記の［数２］〜［数５］を総合的に考えるとき、矢印Ｆで指し示す部分におけるウォータージャケットスペーサ６０の＃４ボア上部６０ｄよりも外周側での冷却液の流路断面積ＳＰ_Ｆと、矢印Ｄで指し示す部分におけるウォータージャケットスペーサ６０の＃３ボア上部６０ｃよりも外周側での冷却液の流路断面積ＳＰ_Ｄと、は次の関係を満たす。

［数６］ＳＰ_Ｆ＞ＳＰ_Ｄ
図１５に示すように、本実施形態においても、ブロックウォータージャケット１２内における冷却液の流れを、ウォータージャケットスペーサ６０を基準としてみるとき、可変ウォーターポンプ２０から送られてきた冷却液は、ウォータージャケットスペーサ６０における＃１気筒のシリンダボア１０ａに対応する＃１ボア上部６０ａに向けて導入される。＃１ボア上部６０ａに向けて導入された冷却液は、Ｘ方向の左右に分配され、右側に流れた冷却液は、ウォータージャケットスペーサ６０の＃１ボア上部６０ａの外周面に沿って吸気側へと流れる。

一方、左側に流れた冷却液は、冷却液流路ＦＬ_５１から連通部６０ｅを通り、ウォータージャケットスペーサ６０の内側（ウォータージャケットスペーサ６０とシリンダボア壁１１の外周面との間）に導かれる。そして、冷却液は、ウォータージャケットスペーサ６０の内側の冷却液流路ＦＬ_５３をＸ方向左側へと導かれ、第２連通部６０ｕに到達する。

そして、冷却液は、第２連通路６０ｕを通り、ウォータージャケットスペーサ６０の外側（ウォータージャケットスペーサ６０の外周側）に導かれ、シリンダヘッド１ｂへと送られる。

吸気側に回り込んだ冷却液は、冷却液流路ＦＬ_５２から連通部６０ｆへと導かれる。連通部６０ｆを通り、冷却液流路ＦＬ_３２とをＸ方向左側へと導かれ、ウォータージャケットスペーサ６０の内側（ウォータージャケットスペーサ６０とシリンダボア壁１１の外周面との間）の冷却液流路ＦＬ_５４に導かれ、第２連通部６０ｖへと到達する。

冷却液は、第２連通路６０ｖを通り、ウォータージャケットスペーサ６０の外側（ウォータージャケットスペーサ６０の外周側）に導かれる。排気側及び吸気側の各冷却液流路ＦＬ５５，ＦＬ５６を導かれた冷却液は、冷却液流路ＦＬ_５７を通りシリンダヘッド１ｂへと送られる。

なお、図１５では、＃１ボア下部６０ｇ、＃２ボア下部６０ｈ、＃３ボア下部６０ｉ、＃４ボア下部６０ｊに導かれた冷却液の流れについての説明を省略したが、上記実施形態１と同じである。また、冷却液流路ＦＬ_５を通り、自動変速機オイル熱交換器２６に導かれる冷却液の流れについても、上記実施形態１と同じである（図９を参照）。

以上のような構成を有する本実施形態に係るエンジンの冷却構造は、上記実施形態１に係るエンジンの冷却構造が奏する効果に加えて、次のような効果を奏することができる。

本実施形態に係るエンジンの冷却構造では、ウォータージャケットスペーサ６０とシリンダボア壁１１の外周面との間の隙間を、上記［数５］のように、＃４気筒のシリンダボア１０ｄに対応する部分（矢印Ｆで指し示す部分）が、＃３気筒のシリンダボア１０ｃに対応する部分（離間部分）よりも相対的に狭くなっている。これより、本実施形態に係るエンジンの冷却構造では、排出部６０ｎに流れ込む際の冷却液の流速を高くすることができ、シリンダブロック１ａにおける吸気側及び排気側の両流路ＦＬ_５１〜ＦＬ_５６を流れてきた冷却液が排出部６０ｎに流れ込む際の流速によって、＃４気筒のシリンダボア１０ｄの過冷却を抑制することができる。

また、本実施形態に係るウォータージャケットスペーサ６０では、＃４気筒のシリンダボア１０ｄに対応する領域（矢印Ｅで指し示す領域）に、当該ウォータージャケットスペーサ６０の内外を連通する第２連通部６０ｕ，６０ｖを有する。これより、第２連通部６０ｕ，６０ｖを介して冷却液をブロックウォータージャケット１２ａ，１２ｂにおけるウォータージャケットスペーサ６０よりも外周側に導出することができ、シリンダボア壁１１に接触する冷却液の量を相対的に少なくし、＃４気筒のシリンダボア１０ｄの過冷却を抑制することができる。

また、本実施形態に係るウォータージャケットスペーサ６０では、＃４気筒のシリンダボア１０ｄに対して、Ｚ方向からの平面視で複数のシリンダボア１０ａ〜１０ｄの配列方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）にボア中心線（仮想線Ａｘ_４）を引く場合に、第２連通部６０ｕ，６０ｖは、ウォータージャケットスペーサ６０におけるボア中心線（仮想線Ａｘ_４）が交差する箇所を含む領域に設けられている。これより、本実施形態では、ボア接線方向の成分を有する冷却液の流れを利用して、スムーズに冷却液を上記外周側に導出することができる。よって、上記態様では、より効果的に、前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアの過冷却を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記［数６］のように、ブロックウォータージャケット１２ａ，１２ｂ内におけるウォータージャケットスペーサ６０よりも外周側での冷却液の流路の断面積を、＃４気筒のシリンダボア１０ｄに対応する領域が、＃３気筒のシリンダボア１０ｃに対応する領域よりも広くなるようになっている。これより、本実施形態では、冷却液をスムーズな流れを以って第２連通部６０ｕ，６０ｖからウォータージャケットスペーサ６０の外周部へと導出させることができる。

［変形例］
上記実施形態１、上記実施形態２、及び上記実施形態３では、ウォータージャケットスペーサ３０，５０，６０の形態により、気筒列方向におけるウォータージャケットスペーサ３０，５０，６０とシリンダボア壁１１，４１の外周面との隙間を調整することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、シリンダボア壁１１，４１の厚みなどにより、ウォータージャケットスペーサとシリンダボア壁の外周面との隙間を調整することも可能である。また、ブロックウォータージャケットの外周壁面を加工することによっても、ウォータージャケットスペーサとシリンダボア壁の外周面との隙間を調整することも可能である。

上記実施形態１、上記実施形態２、及び上記実施形態３では、領域ＡＲ_２において、Ｚ方向の上下でウォータージャケットスペーサ３０，５０，６０とシリンダボア１１，４１の外周面との隙間を調整することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、Ｚ方向の上下で略均一な隙間とすることも可能である。

上記実施形態１では、ウォータージャケットスペーサ３０における＃１〜＃４ボア上部３０ａ〜３０ｄの高さＷ_３０ａ〜Ｗ_３０ｄを上記［数１］のように気筒列方向に漸次変化させる構成としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ボア上部の高さを気筒列方向に略同一とすることもできる。

ただし、上記実施形態１のように、＃１〜＃４ボア上部３０ａ〜３０ｄの高さＷ_３０ａ〜Ｗ_３０ｄを気筒列方向に漸次変化させるようにすれば、冷却液流路ＦＬ_２１を流れる冷却液が、＃１気筒側から＃４気筒側へと進むに従ってＺ方向上方へと導かれ、シリンダヘッド１ｂへスムーズに冷却液を送るのに優位である。

上記実施形態１、上記実施形態２、及び上記実施形態３では、ウォータージャケットスペーサ３０，５０，６０を一体形成したものを採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、２以上の要素の組み合わせを以ってウォータージャケットスペーサを構成することとしてもよい。上記実施形態１に係るウォータージャケットスペーサの形態の場合、領域ＡＲ_１に対応する部分と、領域ＡＲ_２に対応する部分とを別の部品として構成することなどが可能である。

上記実施形態１、上記実施形態２、及び上記実施形態３では、エンジン本体１，４における排気側の側壁に導入口１３，４３を開け、排気側ウォータージャケット１２ａ，４２ａに対して導入部を接続することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、エンジン本体の吸気側の側壁に導入口を開け、吸気側ウォータージャケットに対して導入部を接続することとしてもよい。

上記実施形態１、上記実施形態２、及び上記実施形態３では、エンジン本体１，４として直列４気筒のガソリンエンジンを一例として採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、２気筒あるいは３気筒、あるいは５気筒以上のエンジンを採用することもできる。また、複数の気筒が直列配置されてなる部分を備えていればよく、例えば、Ｖ型やＷ型の４気筒以上のエンジン等を採用することもできる。

上記実施形態１、上記実施形態２、及び上記実施形態３では、シリンダブロック１ａ，４ａにシリンダライナを嵌め込んだ構成を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。シリンダブロックに直接シリンダボアが設けられた構成のエンジンを採用することもできる。

上記実施形態１、上記実施形態２、及び上記実施形態３では、ブロックウォータージャケット１２，４２ａ，４２ｂにおける冷却液の流れ方向の全領域に亘りウォータージャケットスペーサ３０，５０，６０を挿入することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、排気側ウォータージャケット１２ａ，４２ａあるいは吸気側ウォータージャケット１２ｂ，４２ｂにだけウォータージャケットスペーサを挿入することともできるし、排気側ウォータージャケット１２ａ，４２ａの一部領域あるいは吸気側ウォータージャケット１２ｂ，４２ｂの一部領域にだけウォータージャケットスペーサを挿入することともできる。

１，４ エンジン本体
１ａ，４ａ シリンダブロック
２ 冷却システム
１１ シリンダボア壁
１２ ブロックウォータージャケット
１２ａ，４２ａ 排気側ウォータージャケット
１２ｂ，４２ｂ 吸気側ウォータージャケット
１３ 導入口
３０，５０，６０ ウォータージャケットスペーサ
３０ｎ 排出部
３０ｔ，６０ｔ リブ部
６０ｕ，６０ｖ 第２連通部

Claims (13)

1. 複数のシリンダボアが直列配置されたエンジンの冷却構造において、
   前記複数のシリンダボアの周囲を囲んで形成された周囲壁と、
   前記周囲壁を囲んでシリンダブロックに形成されたブロックウォータージャケットと、
   前記ブロックウォータージャケット内に挿入され、前記周囲壁の外周面との間に隙間を形成するウォータージャケットスペーサと、
   冷却液を前記ブロックウォータージャケットに導入するための導入部と、
   を備え、
   前記隙間は、前記ブロックウォータージャケットにおける前記導入部が設けられた部分、又は、当該部分よりも前記冷却液の流れ方向下流側の部分であって、且つ、前記ウォータージャケットスペーサが最も近くに位置する部分である導入側部分が、当該導入側部分から前記冷却液の流れ方向下流側に離間した離間部分よりも相対的に狭くなっている、
   エンジンの冷却構造。
2. 請求項１に記載のエンジンの冷却構造であって、
   前記ブロックウォータージャケットに連通し、当該ブロックウォータージャケットから前記冷却液を排出するための部分である排出部を更に備える、
   エンジンの冷却構造。
3. 請求項２に記載のエンジンの冷却構造であって、
   前記複数のシリンダボアの配列方向において、前記導入部は一端側に配された前記シリンダボアに対応する部分に設けられ、前記排出部は他端側に配された前記シリンダボアに対応する部分に設けられている、
   エンジンの冷却構造。
4. 請求項３に記載のエンジンの冷却構造であって、
   前記ブロックウォータージャケットは、前記シリンダブロックにおける吸気側の部分を前記シリンダボアの配列方向に延びる吸気側ウォータージャケットと、前記シリンダブロックにおける排気側の部分を前記シリンダボアの配列方向に延びる排気側ウォータージャケットと、を有し、
   前記吸気側ウォータージャケットと前記排気側ウォータージャケットとは、前記シリンダブロックにおける、前記シリンダボアの配列方向の前記一端側に配された前記シリンダボアの外側で連続している、
   エンジンの冷却構造。
5. 請求項４に記載のエンジンの冷却構造であって、
   前記隙間は、前記シリンダボアの配列方向の前記一端側に配された前記シリンダボアに対応する部分が、前記一端側に配された前記シリンダボアを除く残りの前記シリンダボアに対応する部分よりも相対的に狭くなっている、
   エンジンの冷却構造。
6. 請求項４又は請求項５に記載のエンジンの冷却構造であって、
   前記導入部は、前記シリンダブロックの側壁外面から設けられ、前記吸気側ウォータージャケット又は前記排気側ウォータージャケットに接続されている、
   エンジンの冷却構造。
7. 請求項６に記載のエンジンの冷却構造であって、
   前記ウォータージャケットスペーサは、前記周囲壁の外周面に相対的に寄った内寄り部と、相対的に離間した外寄り部と、が一体に形成されているとともに、前記内寄り部において、前記ウォータージャケットスペーサの内外を連通する連通部が設けられており、
   前記内寄り部が配された部分では、前記隙間が相対的に狭くなっており、前記外寄り部が配された部分では、前記隙間が相対的に広くなっており、
   前記連通部は、前記冷却液を前記内寄り部の外側から前記外寄り部の内側へと流入させるための孔部であって、前記シリンダボアの配列方向における隣接する前記シリンダボア間の部分を除き設けられている、
   エンジンの冷却構造。
8. 請求項２に記載のエンジンの冷却構造であって、
   前記隙間は、前記ブロックウォータージャケットにおける前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアに対応する部分が、前記離間部分よりも相対的に狭くなっている、
   エンジンの冷却構造。
9. 請求項８に記載のエンジンの冷却構造であって、
   前記ウォータージャケットスペーサは、前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアに対応する領域に、当該ウォータージャケットスペーサの内外を連通する第２連通部を有する、
   エンジンの冷却構造。
10. 請求項９に記載のエンジンの冷却構造であって、
    前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアに対して、気筒軸方向からの平面視で前記複数のシリンダボアの配列方向に直交する方向にボア中心線を引く場合に、
    前記第２連通部は、前記ウォータージャケットスペーサにおける前記ボア中心線が交差する箇所を含む領域に設けられている、
    エンジンの冷却構造。
11. 請求項９又は請求項１０に記載のエンジンの冷却構造であって、
    前記ブロックウォータージャケット内における前記ウォータージャケットスペーサよりも外周側での前記冷却液の流路の断面積は、前記排出部が設けられた部分に最も近いシリンダボアに対応する領域が、当該領域よりも前記冷却液の流れ方向上流側に隣接するシリンダボアに対応する領域よりも広い、
    エンジンの冷却構造。
12. 請求項１から請求項１１の何れかに記載のエンジンの冷却構造であって、
    前記隙間が相対的に広い前記離間部分では、前記シリンダボアの中心軸に沿う方向において、下部の方が上部よりも相対的に前記隙間が狭くなっている、
    エンジンの冷却構造。
13. 請求項１から請求項１２の何れかに記載のエンジンの冷却構造であって、
    前記ウォータージャケットスペーサは、前記ブロックウォータージャケットにおける前記冷却液の流れ方向に沿う全領域に亘り挿入されている、
    エンジンの冷却構造。

Images