JP2019070370A - シリンダヘッドの冷却装置 - Google Patents
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Abstract
Description
<構成の説明>
図1は、実施の形態1におけるシリンダヘッドの冷却装置のブロック図である。シリンダヘッドの冷却装置1はエンジン2内のシリンダヘッドを冷却する。エンジンは、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンのいずれであってもよい。シリンダヘッドの冷却装置1は、ウォーターポンプ2を有する。
低負荷運転時には、図5で示すように第二流路102に多くの冷却水が流れるように、制御弁30の回動位置が決定される。その結果、第一流路101での流速が小さくなる。流体の流速と圧力損失とは関連し、ダルシーワイスバッハの式により圧力損失は流速の2乗に比例する。高温部15付近では第一流路101は狭路となっており、この部分での流速を低下させることで、圧力損失を効果的に減少させることができる。ウォーターポンプ2が機械式、すなわちウォーターポンプ2の羽根車がエンジンの出力軸と接続されてエンジンの回転数に応じてウォーターポンプ2の吐出能力が決定される場合には、第一流路101での圧力損失が低減させると、ウォーターポンプ2を駆動させるために必要なトルクが低下するため、エンジンの出力のうち、ウォーターポンプ2で消費される割合が小さくなる。その結果、燃費を向上させることができる。ウォーターポンプ2が電動式、すなわちウォーターポンプ2の羽根車がモータによって駆動される場合には、圧力損失が低減すれば、モータの回転数を低下させても十分な量の冷却水を循環させることができる。その結果、ウォーターポンプ2の仕事を減らすことができ、燃費を向上させることができる。
図7は、実施の形態2におけるシリンダヘッドの冷却装置の平面図である。図7で示すように、実施の形態2に従ったシリンダヘッドの冷却装置1では、アクチュエータ20が設けられている位置が実施の形態1と異なる。実施の形態2では、アクチュエータ20は電動式であり、ロッド21を回転させることが可能である点で、実施の形態1に従った冷却装置1と異なる。
図8は、実施の形態3に従ったシリンダヘッドの冷却装置で用いられる制御弁の斜視図である。図8で示すように実施の形態1に従った制御弁30はシャフト23に固定されており、シャフト23とともに矢印24で示す方向に回動する。シャフト23は支持部32により支持される。支持部32の孔32aに制御弁30が嵌り合う。支持部32は板状であり、その端部においてシャフト23および制御弁30を回動可能に支持している。シャフト23を回動可能に支持する構造としては、たとえば支持部32の長手方向の両端部にC形状の凹部を設け、その凹部を広げてシャフト23を凹部に嵌合させたのち、凹部を狭める構造を採用することが可能である。
Claims (5)
- エンジンの一部を構成するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに設けられて、少なくとも一つの排気弁近傍の高温部を冷却するように冷却水が流れる第一流路と、
前記シリンダヘッドに設けられて、上流側および下流側で前記第一流路と接続され、前記高温部を迂回するように冷却水が流れる第二流路と、
前記第一流路と前記第二流路との入口側に設けられて前記第一流路および前記第二流路に流れる冷却水の流量を調整する制御弁と、
前記第一流路の壁面を構成し、前記高温部に近づくように傾斜することで冷却水を前記高温部に衝突させる傾斜面とを備え、
前記制御弁は、前記エンジンが高負荷運転時には閉弁して前記第一流路に流れる冷却水の流量を低負荷運転時よりも増大させるとともに、前記エンジンが低負荷運転時には開弁して前記第二流路に流れる冷却水の流量を高負荷運転時よりも増大させる、シリンダヘッドの冷却装置。 - 前記シリンダヘッドに冷却水を供給するウォーターポンプをさらに備え、前記エンジンを第一負荷での運転している時の前記第一流路および前記第二流路の冷却水の流量をQL1およびQL2とし、前記第一負荷よりも大きい第二負荷で運転している時の前記第一流路および前記第二流路の冷却水の流量をQH1およびQH2とするとQL1/QL2<QH1/QH2となり、かつ、前記ウォーターポンプから冷却水が送られる間は前記第一流路に冷却水が流れるように、前記制御弁の開度が制御される、請求項1に記載のシリンダヘッドの冷却装置。
- 2つの前記排気弁の間に前記第一流路が設けられる、請求項1または2に記載のシリンダヘッドの冷却装置。
- 前記第一流路の断面積が前記高温部に近づくにつれて小さくなる、請求項1から3のいずれか1項に記載のシリンダヘッドの冷却装置。
- シリンダブロックと、前記シリンダヘッドと前記シリンダブロックとの間に挟まれて前記制御弁を保持する保持部とをさらに備える、請求項1から4のいずれか1項に記載のシリンダヘッドの冷却装置。
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