JP2020114998A - 多気筒エンジンの冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダボア壁をより効果的に冷却することのできる多気筒エンジンの冷却構造を提供する。【解決手段】スペーサ３０の周壁のうち少なくとも一部に、第１周壁と、第１周壁の下端から気筒側に突出する段部３５ｂと、段部３５ｂの気筒側の端部から下方に延びる第２周壁とを設け、第１周壁のうち各気筒２のシリンダボア壁２ｅの接続部分２ｆと対向する部分をボア間対応部１３９、隣接する前記ボア間対応部１３９の中央に位置する前記第１周壁をボア中央対応部１３３ｃとしたとき、段部３５ｂを、ボア間対応部１３９から気筒側に突出する部分の突出量ｄ１の方がボア中央対応部１３３ｃから気筒側に突出する部分の突出量ｄ２よりも小さくなるように構成する。【選択図】図１２

Description

本発明は、一列に並ぶ複数の気筒が形成されたシリンダブロックを含むエンジン本体を備え、前記シリンダブロックに前記複数の気筒のシリンダボア壁を囲むブロック外周壁が設けられて、当該ブロック外周壁と前記複数の気筒のシリンダボア壁との間に冷却液が流通するウォータジャケットが区画された多気筒エンジンの冷却構造に関する。

エンジンでは、エンジン本体にシリンダボア壁を囲むようにウォータジャケットを形成し、ウォータジャケットに冷却液を流通させることでエンジン本体を冷却することが行われている。また、シリンダボア壁を囲むスペーサをウォータジャケットに収容し、スペーサによってウォータジャケット内における冷却液の流通経路を区画するようにした構造が知られている。

例えば、特許文献１には、ウォータジャケットにスペーサを収容し、スペーサによって冷却液がウォータジャケットの上部のみを流通するようにした構造が開示されている。具体的には、特許文献１の構造では、ウォータジャケットに冷却液を導入する冷却液導入部がシリンダブロック外周壁に形成され、スペーサが、その上部はシリンダブロック外周壁に近接する一方その下部はシリンダライナに近接するように構成されるとともに、スペーサの上部に、前記冷却液導入部から導入された冷却液をウォータジャケットスペーサの内側に導入する開口部が形成されている。この特許文献１の構造によれば、シリンダライナの上部が効果的に冷却される。

特開２０１５−１９０４０３号公報

混合気が燃焼する燃焼室は、シリンダボア壁の上部あるいはシリンダボア壁の上方に形成されるため、上下方向について、シリンダボア壁はその上部の方が下部よりも高温になりやすい。これより、前記特許文献１の構造によれば、上下方向については、シリンダボア壁を効果的に冷却することができるといえる。しかしながら、シリンダボア壁の温度は、周方向についても不均一となる。具体的には、各気筒のシリンダボア壁の接続部分は、隣接する２つの気筒の燃焼室から燃焼エネルギーが加えられることで、他の部分に比べて高温になりやすい。そのため、シリンダボア壁の接続部分を効果的に冷却することが望まれ、この点において、特許文献１の構造には改善の余地がある。

本発明は、前記の事情に鑑みて成されたものであり、シリンダボア壁をより効果的に冷却することのできる多気筒エンジンの冷却構造を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明は、一列に並ぶ複数の気筒が形成されたシリンダブロックを含むエンジン本体を備え、前記シリンダブロックに前記複数の気筒のシリンダボア壁を囲むブロック外周壁が設けられて、当該ブロック外周壁と前記複数の気筒のシリンダボア壁との間に冷却液が流通するウォータジャケットが区画された多気筒エンジンの冷却構造であって、前記シリンダブロックには、内側を冷却液が流通するウォータジャケットおよび当該ウォータジャケットに冷却液を導入する冷却液導入部が形成されており、前記ウォータジャケットには、複数の気筒のシリンダボア壁を囲む周壁を含むスペーサが収容されており、前記シリンダボア壁の外周面およびこれに対向する前記周壁の内周面は、気筒ごとに、上面視で略円弧状に延びるように形成され、前記周壁のうち少なくとも一部は、その上部を構成する第１周壁と、当該第１周壁の下端から気筒側に突出する段部と、当該段部の気筒側の端部から下方に延びる第２周壁とを有し、前記第１周壁のうち各気筒のシリンダボア壁の接続部分と対向する部分をボア間対応部、隣接する前記ボア間対応部の中央に位置する前記第１周壁をボア中央対応部としたとき、前記段部は、前記ボア間対応部から気筒側に突出する部分の突出量の方が、前記ボア中央対応部から気筒側に突出する部分の突出量よりも小さくなるように形成されている、ことを特徴とする（請求項１）。

本発明によれば、ウォータジャケットの少なくとも一部の上部に、第１周壁とシリンダボア壁と段部とによって、周壁の内周側に流路面積が比較的大きい（第２周壁とシリンダボア壁とにより形成される通路に比べて）通路が形成される。そのため、ウォータジャケットに導入された冷却液の多くをこの通路に流してシリンダボア壁の上部に接触させることができ、燃焼室に近いことで高温になりやすいシリンダボア壁の上部を効果的に冷却することができる。

しかも、本発明では、段部のうちシリンダボア壁の接続部分と対向する部分の突出量が小さく抑えられる。そのため、シリンダボアの接続部分において、第２周壁とシリンダボア壁と隙間ひいてはスペーサ部材とシリンダボア壁との最小隙間を適切に確保しつつ、第１周壁をよりシリンダボアに近い位置に配置して冷却液が通過する位置をよりシリンダボア壁に近づけることができる。従って、シリンダボア壁のうち特に高温になりやすいシリンダボアの接続部分の温度を効果的に低下させることができる。

前記構成において、好ましくは、前記第１周壁は、前記ボア間対応部から反気筒側に延びる部分の曲率の方が、前記ボア中央対応部の曲率よりも小さくなるように形成されている（請求項２）。

この構成によれば、ボア間対応部において冷却液の流れる向きを気筒側に指向させることができ、冷却液とシリンダボアの接続部分とをより確実に接触させることができる。従って、シリンダボアの接続部分をより一層効果的に冷却できる。

前記構成において、好ましくは、前記スペーサは、前記ボア間対応部の外周面に突設された上下方向に延びる補強リブを備える（請求項３）。

この構成によれば、ボア間対応部とシリンダボア壁との離間距離を小さくしつつ、ボア間対応部の変形や損傷等を防止できる。具体的には、前記離間距離が小さくなると、ボア間対応部とシリンダボア壁とを通過する冷却液の流速が早くなりボア間対応部に冷却液から加えられる圧力が増大して、ボア間対応部が変形等するおそれがある。これに対して、前記の補強リブを設けることで、ボア間対応部の剛性を高めることができ、これの変形等を抑制できる。

前記構成において、好ましくは、前記段部の前記第１周壁から気筒側への突出量は、前記ボア中央対応部から前記ボア間対応部に向かって漸減している（請求項４）。

この構成によれば、ボア間対応部に向けて冷却液を円滑に流すことができる。

以上説明したように、本発明によれば、シリンダボア壁をより効果的に冷却することができる。

本発明の実施形態に係るエンジンシステムの全体構成を示す概略図である。 エンジン本体周りを排気側から見た概略斜視図である。 エンジン本体周りを吸気側から見た概略斜視図である。 シリンダブロックとスペーサとを示した概略斜視図である。 シリンダブロックの概略上面図である。 スペーサが収容された状態のシリンダブロックの上面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における概略断面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における概略断面図である。 スペーサの概略斜視図である。 スペーサの排気側の側面図である。 スペーサの吸気側の側面図である。 図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線におけるスペーサの概略断面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線におけるスペーサの概略断面図である。 図７のＸＩＶ−ＸＩＶ線におけるスペーサの概略断面図である。 図７のＸＶ−ＸＶ線におけるスペーサの概略断面図である。 シリンダブロックの冷却液導入部近傍を拡大して示した概略側面図である。 図１０のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線におけるスペーサの概略断面図である。 ウォータジャケットの上部における冷却液の流れを模式的に示した図である。 ウォータジャケットの下部における冷却液の流れを模式的に示した図である。 図１２のうち中央周壁１３０周辺を拡大して示した図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る多気筒エンジンの冷却構造について説明する。

（１）全体構成
図１は、本発明の冷却構造が適用されたエンジンシステムの好ましい実施形態を示す概略図である。エンジンシステム１００は、エンジン本体１と、ウォータポンプ６０と、ラジエータ（ＲＡＤ）６１と、ＡＴＦウォーマ（ＡＴＦ／Ｗ）６２と、オイルクーラ（Ｏ／Ｃ）６３と、ＥＧＲクーラ（ＥＧＲ／Ｃ）６４と、ヒータ６５とを有する。

エンジン本体１は、図１に示すように、所定の方向に並ぶ４つの略円筒状の気筒２を有する直列４気筒の４サイクルエンジンである。エンジン本体１は、車輪の駆動源として車両に搭載される。エンジン本体１は、気筒２が形成されたシリンダブロック３と、シリンダブロック３の上面を覆う状態でシリンダブロック３に締結されるシリンダヘッド４とを備える。気筒２には、不図示のピストンが上下に移動可能に嵌装されており、ピストンの冠面とシリンダヘッド４の底面とによって、内側で混合気が燃焼する燃焼室が区画されている。本実施形態では、少なくとも一部の運転領域で、混合気が自着火する自着火燃焼が実施されるようになっている。なお、図１では、シリンダブロック３とシリンダヘッド４とを、分離した状態で示している。

以下では、シリンダブロック３に形成された４つの気筒２を、それぞれ図１の右側から順に第１気筒２ａ、第２気筒２ｂ、第３気筒２ｃ、第４気筒２ｄという。また、適宜、気筒２の並び方向つまり気筒配列方向を前後方向といい、第１気筒２ａ側を前、第４気筒２ｄ側を後という。なお、図１では、シリンダヘッド４を前後方向についてシリンダブロック３と反対向きとなるように示しており、シリンダヘッド４においては右側が第４気筒２ｄ、左側が第１気筒２ａとなっている。シリンダヘッド４には、気筒２内に吸気を導入するための吸気ポート（不図示）と気筒２から排気ガスを排出するための排気ポート（不図示）とが、気筒２の中心軸を挟んで、気筒配列方向と直交するエンジン本体１の幅方向の一方側と他方側とに分かれて形成されている。以下では、適宜、エンジン本体１の幅方向を左右方向といい、吸気ポートが形成された側を吸気側あるいは左、反対側を排気側あるいは右という。図１等において「ＥＸ」は排気側であることを示し、「ＩＮ」は吸気側であることを示している。

ウォータポンプ６０は、エンジン本体１を冷却するための冷却液を吐出する装置である。シリンダブロック３には、冷却液が流通可能なウォータジャケット２０が形成されており、ウォータポンプ６０はウォータジャケット２０内に冷却液を導入する。

具体的には、シリンダブロック３には、４つの気筒２のシリンダボア壁２ｅを囲むブロック外周壁１０が設けられており、ブロック外周壁１０と各気筒２のシリンダボア壁２ｅとの間にウォータジャケット２０が区画されている。ブロック外周壁１０には、その外周面に開口してウォータジャケット２０と連通する冷却液導入部１５が形成されている。ウォータポンプ６０は冷却液導入部１５と連通する状態でシリンダブロック３に固定されており、ウォータポンプ６０から吐出された冷却液は冷却液導入部１５を介してウォータジャケット２０に導入される。

ラジエータ６１は、冷却液を冷却するための装置であり、内側を流通する冷却液を車両の走行風や冷却ファン等によって冷却する。

ＡＴＦウォーマ６２は、自動変速機９（図２参照）の作動油であるＡＴＦ（ＡＴＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｌｕｉｄ）を温めるための装置である。つまり、本実施形態では、エンジン本体１の回転を車軸等に連結される軸に伝達し且つこの回転数を変換可能な自動変速機９がエンジン本体１に接続されており、ＡＴＦウォーマ６２は自動変速機９内のＡＴＦを温める。ＡＴＦウォーマ６２にはＡＴＦと冷却液とがそれぞれ流通する通路が形成されており、ＡＴＦウォーマ６２内で各通路を流通するＡＴＦと冷却液とが熱交換を行うことでＡＴＦは加熱される。

オイルクーラ６３は、エンジン本体１の各部を潤滑するための潤滑油であるエンジンオイルを冷却するための装置である。オイルクーラ６３にはエンジンオイルと冷却液とがそれぞれ流通する通路が形成されており、オイルクーラ６３内で各通路を流通するエンジンオイルと冷却液とが熱交換を行うことでエンジンオイルが冷却される。

ＥＧＲクーラ６４は、ＥＧＲガスを冷却するための装置である。つまり、本実施形態では、エンジン本体１から排出された排気ガスの一部をエンジン本体１に導入するべく、エンジン本体１に接続された排気通路（不図示）と吸気通路（不図示）とを連通するＥＧＲ通路（不図示）が設けられており、ＥＧＲクーラ６４は、このＥＧＲ通路に設けられている。そして、ＥＧＲクーラ６４は、ＥＧＲ通路を通って吸気（エンジン本体１に導入される吸気）に還流される排気を流通するガスであるＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲクーラ６４にはＥＧＲガスおよび冷却液がそれぞれ流通する通路が形成されており、ＥＧＲクーラ６４内で各通路を流通するＥＧＲガスと冷却液とが熱交換を行うことでＥＧＲガスが冷却される。

ヒータ６５は、車室内等に温かい空気を導入するための暖房用（空調用）のヒータである。ヒータ６５には空気と冷却液とがそれぞれ流通する通路が形成されており、ヒータ６５内で各通路を流通する空気と冷却液とが熱交換を行うことで空気が加熱される。

このように冷却液はエンジン本体１を冷却するとともに各装置において対象流体と熱交換を行うようになっており、エンジンシステム１００には、ウォータポンプ６０とエンジン本体１および各装置との間で冷却液を循環させるための複数の通路が設けられている。具体的には、エンジンシステム１００は、ウォータポンプ６０とラジエータ６１との間で冷却液を循環させる主通路Ｌ１０と、ウォータポンプ６０とＡＴＦウォーマ６２およびオイルクーラ６３との間で冷却液を循環させる第１副通路Ｌ２０と、ウォータポンプ６０とＥＧＲクーラ６４およびヒータ６５との間で冷却液を循環させる第２副通路Ｌ３０とを備える。

主通路Ｌ１０は、冷却液導入部１５、ウォータジャケット２０、シリンダヘッド４に形成された第１ヘッド側ジャケット４ａ、第１ヘッド側ジャケット４ａとラジエータ６１とをつなぐラジエータ導入通路Ｌ１１、ラジエータ６１とウォータポンプ６０とをつなぐラジエータ導出通路Ｌ１２を含む。

第１ヘッド側ジャケット４ａは、シリンダヘッド４の内部に形成された前後方向に延びる通路である。第１ヘッド側ジャケット４ａは、各気筒２の中心付近を通るように形成されている。第１ヘッド側ジャケット４ａの後端部と、ウォータジャケット２０の後端部とは上下方向に連通している。第１ヘッド側ジャケット４ａは、シリンダヘッド４の前端部の吸気側側面に開口しており、この開口部４ｃ（以下、第１ヘッド側導出部４ｃという）にラジエータ導入通路Ｌ１１が接続されている。

主通路Ｌ１０では、ウォータポンプ６０から吐出された冷却液は、冷却液導入部１５を通ってウォータジャケット２０内に流入し、ウォータジャケット２０の後端部から第１ヘッド側ジャケット４ａ内に入った後、第１ヘッド側導出部４ｃを通ってラジエータ導入通路Ｌ１１に流入する。その後、冷却液はラジエータ６１で冷却され、ラジエータ導出通路Ｌ１２を通って再びウォータポンプ６０に戻る。

ラジエータ導出通路Ｌ１２には、ラジエータ導出通路Ｌ１２を開閉する主開閉装置ＴＳ１が設けられている。主開閉装置ＴＳ１は、サーモスタットと開閉バルブとを含む。ラジエータ導出通路Ｌ１２を流通する冷却液の温度が所定の温度未満上のときは、主開閉装置ＴＳ１の開閉バルブは閉弁し、ラジエータ導出通路Ｌ１２ひいては主通路Ｌ１０における冷却液の流通は停止する。一方、ラジエータ導出通路Ｌ１２を流通する冷却液の温度が所定の温度以上のときは、主開閉装置ＴＳ１の開閉バルブは開弁し、ラジエータ導出通路Ｌ１２ひいては主通路Ｌ１０を冷却液が流通可能となる。この所定の温度は、例えば、９５℃程度に設定される。本実施形態では、車両に設けられたＰＣＭ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｏｄｕｌｅ）からの指令に基づいて、前記の所定の温度が変更されるようになっている。なお、ＰＣＭは、エンジンシステム１００の各部を制御するための装置であり、周知のとおり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサである。

第１副通路Ｌ２０は、冷却液導入部１５、ウォータジャケット２０、シリンダブロック３に形成された第１ブロック側導出部１６、第１ブロック側導出部１６とＡＴＦウォーマ６２とをつなぐＡＴＦウォーマ導入通路Ｌ２１、ＡＴＦウォーマ６２とオイルクーラ６３とをつなぐＡＴＦウォーマ導出通路Ｌ２２、オイルクーラ６３とウォータポンプ６０とをつなぐオイルクーラ導出通路Ｌ２３を含む。

第１副通路Ｌ２０では、ウォータポンプ６０から吐出された冷却液は、冷却液導入部１５を通ってウォータジャケット２０内に流入した後、第１ブロック側導出部１６からＡＴＦウォーマ導入通路Ｌ２１に導出される。そして、冷却液は、ＡＴＦウォーマ６２に流入してＡＴＦを加熱した後、ＡＴＦウォーマ導出通路Ｌ２２を通ってオイルクーラ６３に流入する。ＡＴＦを加熱することで降温した冷却液は、オイルクーラ６３にてオイルを冷却し、その後、オイルクーラ導出通路Ｌ２３を通って、ウォータポンプ６０に戻る。

ＡＴＦウォーマ導入通路Ｌ２１には、ＡＴＦウォーマ導入通路Ｌ２１を開閉する第１副開閉装置ＴＳ２が設けられている。第１副開閉装置ＴＳ２は、サーモスタットと開閉バルブとを含む。ＡＴＦウォーマ導入通路Ｌ２１を流通する冷却液の温度が所定の温度未満のときは、第１副開閉装置ＴＳ２の開閉バルブは閉弁し、ＡＴＦウォーマ導入通路Ｌ２１ひいては第１副通路Ｌ２０における冷却液の流通は停止する。一方、ＡＴＦウォーマ導入通路Ｌ２１を流通する冷却液の温度が所定の温度以上のときは、第１副開閉装置ＴＳ２の開閉バルブは開弁し、ＡＴＦウォーマ導入通路Ｌ２１ひいては第１副通路Ｌ２０を冷却液が流通可能となる。この所定の温度は、例えば、６５℃程度に設定されている。

第２副通路Ｌ３０は、冷却液導入部１５、ウォータジャケット２０、シリンダブロック３に形成された第２ブロック側導出部１７、第２ブロック側導出部１７とＥＧＲクーラ６４とをつなぐＥＧＲクーラ導入通路Ｌ３１、ＥＧＲクーラ６４とヒータ６５とをつなぐＥＧＲクーラ導出通路Ｌ３２、シリンダヘッド４に形成された第２ヘッド側ジャケット４ｂとヒータ６５とをつなぐヒータ導出通路Ｌ３３、第２ヘッド側ジャケット４ｂとウォータポンプ６０とをつなぐヘッド導出通路Ｌ３４を含む。

第２ヘッド側ジャケット４ｂは、シリンダヘッド４の内部に形成された前後方向に延びる通路である。第２ヘッド側ジャケット４ｂは、第１ヘッド側ジャケット４ａよりも排気側に位置しており、各気筒２の排気ポート周りを通っている。第２ヘッド側ジャケット４ｂは、シリンダヘッド４の排気側の側面の後端部に開口しており、この開口部４ｄ（以下、ヘッド側導入部４ｄという）にヒータ導出通路Ｌ３３が接続されている。また、第２ヘッド側ジャケット４ｂは、シリンダヘッド４の排気側の側面の前端部に開口しており、この開口部４ｅ（以下、第２ヘッド側導出部４ｅという）とヘッド導出通路Ｌ３４とが接続されている。

第２副通路Ｌ３０では、ウォータポンプ６０から吐出された冷却液は、冷却液導入部１５を通ってウォータジャケット２０内に流入し、その後、第１ブロック側導出部１６からＥＧＲクーラ導入通路Ｌ３１に導出される。そして、冷却液は、ＥＧＲクーラ６４に流入してＥＧＲガスを冷却した後、ＥＧＲクーラ導出通路Ｌ３２を通ってヒータ６５に流入する。ＥＧＲガスを冷却することで昇温した冷却液は、ヒータ６５にて空気を加熱し、その後、ヒータ導出通路Ｌ３３を通って、ヘッド側導入部４ｄを介して第２ヘッド側ジャケット４ｂに流入する。ヒータ６５で空気を加熱することで降温した冷却液は、シリンダヘッド４を冷却しながら第２ヘッド側ジャケット４ｂ内を前方に移動し、第２ヘッド側導出部４ｅおよびヘッド導出通路Ｌ３４を通ってウォータポンプ６０に戻る。

ヘッド導出通路Ｌ３４には、ヘッド導出通路Ｌ３４を開閉する第２副開閉装置ＳＶ１が設けられている。第２副開閉装置ＳＶ１は、ヘッド導出通路Ｌ３４を開閉するソレノイドバルブを含む。このソレノイドバルブの開度は、全閉、全開および全閉と全開との間の中間開度に変更できるようになっており、エンジンの運転状態等に応じてＰＣＭにより変更される。ソレノイドバルブが閉弁すると、ヘッド導出通路Ｌ３４ひいては第２副通路Ｌ３０における冷却液の流通は停止し、ソレノイドバルブが開弁するとヘッド導出通路Ｌ３４ひいては第２副通路Ｌ３０を冷却液が流通可能となる。

本実施形態では、シリンダヘッド４に、第１ヘッド側ジャケット４ａと第２ヘッド側ジャケット４ｂとをつなぐ連絡通路４ｆが設けられており、第１ヘッド側ジャケット４ａ内の一部の冷却液が第２ヘッド側ジャケット４ｂに流入できるようになっている。

ここで、各通路Ｌ１０、Ｌ２０、Ｌ３０はいずれもウォータジャケット２０を含んでいる。しかしながら、後述するように、スペーサ３０によって、ウォータジャケット２０の内部空間は、主通路Ｌ１０の一部を構成する通路と、第１副通路Ｌ２０の一部を構成する通路と、第２副通路Ｌ３０の一部を構成する通路とに区画されている。

（２）エンジン周りの構造
図２は、エンジン本体１周りを排気側から見た概略斜視図である。図３は、エンジン本体１周りを吸気側から見た概略斜視図である。図４は、シリンダブロック３とスペーサ３０とを示した概略斜視図である。図５は、スペーサ３０がウォータジャケット２０に収容されていない状態でのシリンダブロック３の概略上面図である。

エンジン本体１は、シリンダブロック３、シリンダヘッド４に加えて、シリンダヘッド４の上方に設けられたカムシャフト等を覆うヘッドカバー６、各種補機類７およびシリンダヘッド４の下方に設けられたオイルパン５等を備える。自動変速機９は、シリンダブロック３の後方に配置されている。ラジエータ６１は、エンジン本体１の吸気側に配置されている。

図５等に示すように、ブロック外周壁１０は略直方体状であり、ブロック外周壁１０は、排気側において前後方向に延びる排気側壁１１と、吸気側において排気側壁１１と略平行に延びる吸気側壁１２と、排気側壁１１の前端部と吸気側壁１２の前端部とにわたって左右方向に延びる前側壁１３と、排気側壁１１の後端部と吸気側壁１２の後端部とにわたって左右方向に延びる後側壁１４とを備える。

ブロック外周壁１０には、その上面に開口する複数のボルト孔１９が形成されている。これらボルト孔１９には、シリンダブロック３とシリンダヘッド４とを締結するためのヘッドボルトが螺合される。排気側壁１１と吸気側壁１２とには、その前端部、後端部、および隣接する気筒２の間の部分と対向する部分に、それぞれ気筒側に膨出する膨出部１８が形成されており、これら膨出部１８にそれぞれ１つずつボルト孔１９が形成されている。

図３に示すように、ウォータポンプ６０は、ベルト８ａと複数のプーリー８ｂとを介してクランクシャフトと連結されており、クランクシャフトつまりエンジンにより駆動されて冷却液を吐出する。ウォータポンプ６０は、排気側壁１１の前端部に固定されており、冷却液導入部１５は、排気側壁１１の前端部に形成されている。図５等に示すように、冷却液導入部１５は、前後方向について第１気筒２ａの中心よりも前方に位置しており、第１気筒２ａのシリンダボア壁２ｅのうち前側ほど吸気側に位置するように湾曲する部分と対向している。

図３に示すように、第１ヘッド側導出部４ｃはシリンダヘッド４の吸気側の側面の前端部に開口しており、ラジエータ導入通路Ｌ１１は、シリンダヘッド４の吸気側の側面の前端部からラジエータ６１に向かって左方に延びている。ラジエータ導出通路Ｌ１２は、エンジン本体１の前方を通ってラジエータ６１からウォータポンプ６０まで延びている。図２に示すように、主開閉装置ＴＳ１はウォータポンプ６０近傍に設けられている。

図３、図５等に示すように、第１ブロック側導出部１６は吸気側壁１２に形成されている。第１ブロック側導出部１６は第２気筒２ｂと対向する位置に形成されている。ＡＴＦウォーマ６２は、オイルパン５の吸気側部分の後端部に近接して配置されている。ＡＴＦウォーマ導入通路Ｌ２１は、エンジン本体１の吸気側の側面に沿って第１ブロック側導出部１６からＡＴＦウォーマ６２まで延びている。図２に示すように、オイルクーラ６３はシリンダブロック３の排気側の側面の下部に固定されている。ＡＴＦウォーマ導出通路Ｌ２２は、オイルパン５の下方を通ってＡＴＦウォーマ６２からオイルクーラ６３まで延びている。オイルクーラ導出通路Ｌ２３は、オイルクーラ６３から上斜め前方に延びており、その上端においてウォータポンプ６０に接続されている。

図２、図５等に示すように、第２ブロック側導出部１７は排気側壁１１に形成されている。第２ブロック側導出部１７は、第４気筒２ｄと対向する位置に形成されている。ＥＧＲクーラ６４はシリンダブロック３の後方に左右に延びるように配置されている。ＥＧＲクーラ導入通路Ｌ３１は、第２ブロック側導出部１７からＥＧＲクーラ６４の上方を回り込むように延びており、ＥＧＲクーラ６４の下面に接続されている。ＥＧＲクーラ導出通路Ｌ３２はＥＧＲクーラ６４から上方に延びている。図２ではヒータ６５の図示は省略したが、ＥＧＲクーラ導出通路Ｌ３２はヒータ６５まで延びている。ヘッド側導入部４ｄはシリンダヘッド４の排気側の側面の後端部に開口しており、ヒータ導出通路Ｌ３３はヒータ６５からシリンダヘッド４の排気側の側面の後端部まで延びている。第２ヘッド側導出部４ｅは、シリンダヘッド４の排気側の側面の前端部に開口している。ヘッド導出通路Ｌ３４は、シリンダヘッド４の排気側の側面の前端部から右方に延びた後下方に延び、その下端においてウォータポンプ６０に接続されている。第２副開閉装置ＳＶ１は、ヘッド導出通路Ｌ３４の上下方向の中間部分に設けられている。

（３）スペーサおよびウォータジャケットの詳細構造
スペーサ３０およびウォータジャケット２０の詳細構造について説明する。

図６は、図５に対応する図であって、ウォータジャケット２０にスペーサ３０が収容された状態のシリンダブロック３の概略上面図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線における概略断面図である。図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における概略断面図である。図９は、スペーサ３０の概略斜視図である。図１０は、スペーサ３０の排気側の側面図であり、図１１は、スペーサ３０の吸気側の側面図である。図１２は、図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線におけるスペーサ３０の概略断面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線におけるスペーサ３０概略断面図である。図１４は、図７のＸＩＶ−ＸＩＶ線における概略断面図である。図１５は、図７のＸＶ−ＸＶ線における概略断面図である。

スペーサ３０は、ウォータジャケット２０の底面と当接する状態でウォータジャケット２０内に収容されている。スペーサ３０は、例えば、シリンダブロック３の素材（例えばアルミニウム合金）よりも熱伝導率が小さい素材（例えば合成樹脂）で構成されている。

スペーサ３０は、各気筒２のシリンダボア壁２ｅの外周全体を囲み、ウォータジャケット２０の内側空間を気筒側と反気筒側とに区画する周壁３１を備える。シリンダボア壁２ｅおよびスペーサ３０の周壁３１は、各気筒２に沿って上面視で略円弧状に延びている。隣接する気筒２のシリンダボア壁２ｅどうしはつながっており、シリンダボア壁２ｅおよび周壁３１は、上面視で４つの円が若干オーバーラップしてつながり、このオーバーラップ部分が除去されたような形状を呈している。以下では、適宜、隣接する気筒２のシリンダボア壁２ｅの接続部分を、ボア間部２ｆという。周壁３１は、ウォータジャケット２０の深さと同程度の高さを有している。これに伴い、ウォータジャケット２０のほぼ全体が周壁３１により気筒側と反気筒側とに区画されている。

第１気筒２ａのシリンダボア壁２ｅと対向する周壁３１には、周壁３１を貫通する貫通孔からなる一対の第１案内部３８が形成されている。これら第１案内部３８は左右方向について相対向している。各第１案内部３８は、第１気筒２ａの後部と対向しており、前後方向について第１気筒２ａの中心よりも後方の位置から第１気筒２の後端よりもわずかに前方の位置まで延びている。

第４気筒２ｄのシリンダボア壁２ｅと対向する周壁３１にも、周壁３１を貫通する貫通孔である一対の第２案内部３９が形成されている。これら第２案内部３９は、第４気筒２ｄの中心付近と対向しており、左右方向について相対向している。各第２案内部３９は、前後方向について第４気筒２ｄの中心と第４気筒２ｄの前端との中間位置から第４気筒２ｄの中心と後端との中間位置まで延びている。周壁３１の気筒側の空間と反気筒側の空間とは、これら案内部３８、３９を介して連通している。

以下では、適宜、吸気側の第１案内部３８を吸気側第１案内部３８ｉといい、排気側の第１案内部３８を排気側第１案内部３８ｅといい、吸気側の第２案内部３９を吸気側第２案内部３９ｉといい、排気側の第２案内部３９を排気側第２案内部３９ｅという。

（分割壁）
スペーサ３０は、周壁３１を上下に区画する分割壁３５を備える。分割壁３５によって、周壁３１は、全周にわたって上側に位置する上側周壁３２と下側に位置する下側周壁３３とに区画されている。

分割壁３５は、中間フランジ３５ａと段部３５ｂとによって構成されている。

具体的には、周壁３１には、その外周面の上下方向の中間位置から反気筒側に突出する中間フランジ３５ａが形成されている。中間フランジ３５ａは周壁３１の全周にわたって形成されている。図７、図８に示すように、中間フランジ３５ａは、ブロック外周壁１０近傍まで突出している。これより、周壁３１とブロック外周壁１０との間の空間、つまり、ウォータジャケット２０のうち周壁３１の外周側の空間は、周壁３１の全周にわたって概ね中間フランジ３５ａよりも上側の空間と下側の空間とに区画されている。

また、周壁３１のうち第１案内部３８の後端から第２案内部３９の前端までの部分は、吸気側と排気側とのいずれにおいても、下側の方が上側よりも気筒側に位置するように構成されており、この部分の上下方向の中間位置には上側部分の下端から気筒側に突出する段部３５ｂが形成されている。中間フランジ３５ａと段部３５ｂとは同じ高さ位置に設けられており、周壁３１のうち第１案内部３８の後端から第２案内部３９の前端までの部分では、これら中間フランジ３５ａと段部３５ｂとによって周壁３１が上側周壁３２と下側周壁３３とに区画されている。以下では、適宜、周壁３１のうち吸気側第１案内部３８ｉの後端から吸気側第２案内部３９ｉの前端までの部分と、排気側第１案内部３８ｅの後端から排気側第２案内部３９ｅの前端までの部分とをまとめて中央周壁１３０という。なお、この中央周壁１３０の上側周壁３２つまり中央周壁１３０の分割壁３５よりも上側の部分が、請求項の「第１周壁」に相当し、中央周壁１３０の下側周壁３３つまり中央周壁１３０の分割壁３５よりも下側の部分が、請求項の「第２周壁」に相当する。

図７等に示すように、段部３５ｂは、シリンダボア壁２ｅの近傍まで突出している。これより、中央周壁１３０とシリンダボア壁２ｅと間の空間、つまり、ウォータジャケット２０のうち中央周壁１３０の内周側の空間は、概ね中央周壁１３０の全周にわたって段部３５ｂよりも上側の空間と下側の空間とに区画されている。

中間フランジ３５ａと段部３５ｂとは、各案内部３８、３９においてつながっており、これら案内部３８、３９の下面を構成している。つまり、各案内部３８、３９は、周壁３１のうち中間フランジ３５ａおよび段部３５ｂよりも上側の部分を構成する上側周壁３２に形成されており、中間フランジ３５ａと段部３５ｂから上方に開口している。

周壁３１のうち第１案内部３８の前端から前方の部分、つまり、周壁３１の前端を通り吸気側第１案内部３８ｉの前端と排気側第１案内部３８ｅの前端とにわたって延びる部分（以下、適宜、この部分を前側周壁１４０という）には、段部３５ｂは形成されておらず、この前側周壁１４０では、中間フランジ３５ａのみによって、周壁３１が上側周壁３２と下側周壁３３とに区画されている。つまり、この部分の内周面は上下に区画されておらず外周面のみが中間フランジ３５ａによって上下に区画されている。これより、図８に示すように、前側周壁１４０が設けられた領域では、シリンダボア壁２ｅと周壁３１との間の空間つまり周壁３１の内周側の空間は上下に区画されず、周壁３１とブロック外周壁１０との間の空間つまり周壁３１の外周側の空間のみが中間フランジ３５ａによって上下に区画されている。

同様に、周壁３１のうち第２案内部３８の後端から後側の部分、つまり、周壁３１の後端を通り吸気側第２案内部３９ｉの後端と排気側第２案内部３９ｅの後端とにわたって延びる部分（以下、適宜、この部分を後側周壁１５０という）にも、段部３５ｂは形成されておらず、後側周壁１５０部分でも、中間フランジ３５ａのみによって周壁３１は上側周壁３２と下側周壁３３とに区画されている。そして、後側周壁１５０が設けられた領域においても、シリンダボア壁２ｅと周壁３１との間の空間つまり周壁３１の内周側の空間は上下に区画されず、周壁３１とブロック外周壁１０との間の空間つまり周壁３１の外周側の空間のみが中間フランジ３５ａによって上下に区画されている。

ここで、図１５に示すように、下側周壁３３はその全周にわたってシリンダボア壁２ｅに近接している。具体的には、周壁３１の全周にわたって、下側周壁３３とブロック外周壁１０との隙間寸法は、下側周壁３３とシリンダボア壁２ｅとの隙間寸法よりも大きくなっている。これに伴い、ウォータジャケット２０の下部（分割壁３５よりも下方の空間）には、反気筒側に、気筒側よりも流路面積の大きい通路が形成されている。

一方、図１４に示すように、中央周壁１３０の上側周壁３２はブロック外周壁１０に近接し、前側周壁１４０および後側周壁１５０の各上側周壁３２はシリンダボア壁２ｅに近接している。具体的には、前側周壁１４０の上側周壁３２とブロック外周壁１０との隙間寸法は前側周壁１４０の上側周壁３２とシリンダボア壁２ｅとの隙間寸法よりも大きく、後側周壁１５０の上側周壁３２とブロック外周壁１０との隙間寸法は後側周壁１５０の上側周壁３２とシリンダボア壁２ｅとの隙間寸法よりも大きい。一方で、中央周壁１３０の上側周壁３２とブロック外周壁１０との隙間寸法は中央周壁１３０の上側周壁３２とシリンダボア壁２ｅとの隙間寸法よりも小さい。これに伴い、ウォータジャケット２０の上部（分割壁３５よりも上方の空間）のうち前側周壁１４０と後側周壁１５０が設けられた領域では、反気筒側に、気筒側よりも流路面積の大きい通路が形成され、ウォータジャケット２０の上部のうち中央周壁１３０が設けられた領域では、気筒側に、反気筒側よりも流路面積の大きい通路が形成されている。

ここで、中央周壁１３０は、第１気筒２ａの後部から第４気筒２ｄの前部まで延びており、シリンダボア壁２ｅの各ボア間部２ｆは中央周壁１３０と対向している。これより、ウォータジャケット２０のうち各ボア間部２ｆの上部と対向する領域には、気筒側に反気筒側よりも流通面積の大きい通路が形成されていることになる。

（分配壁）
周壁３１の排気側の外周面には、上下方向に延び、且つ、反気筒側に突出する（つまり、ブロック外周壁１０に向かって突出する）分配壁３６が設けられている。図９等に示すように、分配壁３６は、排気側第１案内部３８ｅよりも前側に位置している。本実施形態では、分配壁３６は、前後方向について第１気筒２ａの中心よりもわずかに前側に位置している。中間フランジ３５ａは、分配壁３６を上下に分割するように周壁３１の周方向に延びており、分配壁３６は、中間フランジ３５ａから上方に延びる上側分配壁３６ａと、中間フランジ３５ａから下方に延びる下側分配壁３６ｂとで構成されている。

図１６は、シリンダブロック３の排気側の前端部を拡大して示した図である。図１６に示すように、分配壁３６と冷却液導入部１５とは対向しており、冷却液導入部１５の外側から見て、分配壁３６は冷却液導入部１５の前後方向の中間位置を上下方向に延びている。中間フランジ３５ａのうち冷却液導入部１５と対向する部分は、冷却液導入部１５の下端と上端との間に位置している。これに伴い、冷却液導入部１５のブロック外周壁１０側の開口部と周壁３１との間の空間は、中間フランジ３５ａの上方且つ上側分配壁３６ａの前方に位置する第１流入部Ａ１と、中間フランジ３５ａの上方且つ上側分配壁３６ａの後方に位置する第２流入部Ａ２と、中間フランジ３５ａの下方且つ下側分配壁３６ｂの前方に位置する第３流入部Ａ３と、中間フランジ３５ａの下方且つ下側分配壁３６ｂの後方に位置する第４流入部Ａ４との４つの空間に区画されている。

冷却液導入部１５を通じて周壁３１をみたときの各流入部Ａ１〜Ａ４の面積、詳細には、冷却液導入部１５のブロック外周壁側の開口縁と、中間フランジ３５ａおよび分配壁３６の反気筒側の縁とによって区画される各面積は、次のように設定されている。第１流入部Ａ１の面積と第２流入部Ａ２の面積とはほぼ同等に設定されている。これら第１、第２流入部Ａ１、Ａ２の面積は、第３、第４流入部Ａ３、Ａ４の面積よりも大きくされている。第３流入部Ａ３の面積は、第４流入部Ａ４の面積よりも小さくされている。例えば、第３流入部Ａ３の面積は、第４流入部Ａ４の面積のおよそ半分に設定されている。

（中央周壁の詳細）
図２０は、図１２のうち中央周壁１３０周辺を拡大して示した図である。

前記のように、周壁３１は気筒２に沿って上面視界で略円弧状に延びている。また、中央周壁１３０は、第１気筒２ａの後端よりも前方の位置から、第４気筒２ｄの前端よりも後方の位置まで延びている。これに伴い、中央周壁１３０の上側周壁３２は、３つのボア間部２ｆとそれぞれ対向するボア間対応部１３９と、ボア間対応部１３９から前方および後方に向かって反気筒側に膨出するように湾曲する部分とで構成されている。中央周壁１３０のうちボア間対応部１３９間にわたって延びる部分は上面視で略半円状を有しており、以下では、適宜、この部分を湾曲部１３２という。

湾曲部１３２は、前記のように全体として略半円状となっているが、その周方向の曲率は一定ではなく、ボア間対応部１３９に近い部分の方が遠い部分よりも曲率が大きく（曲率半径が小さく）なるように構成されている。

具体的には、本実施形態では、湾曲部１３２は、概ね、曲率が相違する第１部位１３３と一対の第２部位１３４と一対の第３部位１３５とで構成されている。

第１部位１３３は、隣り合うボア間対応部１３９の中央に位置する部分であるボア中央対応部１３３ｃから前方および後方に延びる部分である。第１部位１３３は、上面視で、円弧状を有している。詳細には、第１部位１３３は、対向する気筒２の中心を通り左右方向に延びる平面上に中心が位置する円に沿って延びている。

第３部位１３５は、各ボア間対応部１３９から延びる部分である。第３部位１３５も、上面視で、円弧状を有している。詳細には、ボア間対応部１３９から前方に延びる第３部位１３５は、第３部位１３５よりも前方且つ気筒側に中心が位置する円に沿って延びており、ボア間対応部１３９から後方に延びる第３部位１３５は、第３部位１３５よりも後側且つ気筒側に中心が位置する円に沿って延びている。そして、第３部位１３５の曲率は、第１部位１３３の曲率よりも大きい値に設定されている。

第２部位１３４は、第１部位１３３の端部と第３部位１３５の端部とにわたって延びる部分である。本実施形態では、第２部位１３４は、上面視で直線状に延びている。つまり、ボア間対応部１３９から前方に延びる第３部位１３５から前方に延びる第２部位１３４は、前側ほど反気筒側に位置するように直線で延びており、ボア間対応部１３９から後方に延びる第３部位１３５から後方に延びる第２部位１３４は、後側ほど反気筒側に位置するように直線で延びている。第２部位１３４の曲率は、直線であることから０である。

このように、本実施形態では、湾曲部１３２のうち第３部位１３５の曲率が最も大きくなっており、ボア間対応部１３９がより気筒２側に張り出すように構成されている。

また、ボア間対応部１３９どうしの間の部分において、段部３５ｂの気筒側への突出量は、ボア間対応部１３９からの突出量ｄ１の方が、ボア中央対応部１３３ｃからの突出量ｄ２よりも小さくなっている。

本実施形態では、図２０に示すように、ボア間対応部１３９どうしの間の部分において、段部３５ｂの気筒２側への突出量は、ボア中央対応部１３３ｃからボア間対応部１３９に向かって漸減している。そして、これに伴い、本実施形態では、段部３５ｂの気筒側の端部すなわち周壁３１の気筒側の端面から上側周壁３２までの離間距離が、ボア間対応部１３９において最も短くなっている。つまり、本実施形態では、前記のように、中央周壁１３０の上側周壁３２がボア間対応部１３９に向かって曲率が小さくなるように構成される一方で、中央周壁１３０の下側周壁３３のボア間対応部１３９間の部分の曲率がほぼ一定とされている。

なお、中央周壁１３０のうち第１気筒２ａを囲む部分は、前記の湾曲部１３２の途中で途切れている。具体的には、第１気筒２ａと第２気筒２ｂのボア間部２ｆと対向するボア間対応部１３９から前方には、前記のように構成された第３部位１３５が延び、この第３部位１３５から前方に前記のように構成された第２部位１３４が延びている。そして、この第２部位１３４から前方に、前記のように構成された第１部位１３３の一部が延びている。また、中央周壁１３０のうち第４気筒２ｄを囲む部分は、第２部位１３４の途中で途切れている。具体的には、第３気筒２ｂと第４気筒２ｄのボア間部２ｆと対向するボア間対応部１３９から後方には、前記のように構成された第３部位１３５が延び、この第３部位１３５から後方に前記のように構成された第２部位１３４の一部が延びている。

（リブ）
図１２、図１３等に示すように、周壁３１の内周面には、気筒側に突出する複数のリブが設けられている。

周壁３１には、気筒２ａ〜２ｄごとに、気筒２の中心を挟んで相対向する一対の上下方向に延びるリブ５１ａ〜５１ｄが設けられている。つまり、周壁３１には、各気筒２ａ〜２ｄの中心を通って左右方向に延びる平面上に左右一対のリブ５１が設けられている。なお、図１３は周壁３１の吸気側の内周面を示した図であり、周壁３１の排気側の内周面の図示は省略しているが、吸気側の内周面と排気側の内周面とはほぼ同じ構造を有しており、吸気側のリブ５１ａ〜５１ｄとこれと対をなす排気側のリブ５１ａ〜５１ｄの構造は同じである。

第１気筒２ａの中心を通って左右方向に延びる平面上に設けられた左右一対の第１リブ５１ａは、前側周壁１４０の上端から下端まで延びている。

第２気筒２ｂ、第３気筒２ｃおよび第４気筒２ｄにそれぞれ対応する前記のリブである第２リブ５１ｂ、第３リブ５１ｃ、第４リブ５１ｄはそれぞれ下側周壁３３の上端から下方に延びている。本実施形態では、これら第２〜第４リブ５１ｂ〜５１ｃは下側周壁３３の上端から下端まで延びており、第４気筒２ｄに対応する第４リブ５１ｄは、第２案内部３９の下縁から下方に延びている。

また、周壁３１には、その前端部と後端部とにも上下方向に延びるリブ５１が設けられている。つまり、第１気筒２ａを囲む周壁３１（前側周壁１４０）の前端部には第５リブ５１ｅが設けられ、第４気筒２ｄを囲む周壁３１（後側周壁１５０）の後端部には第６リブ５１ｆが設けられている。図１０のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線を通る断面図である図１７、図１２等に示すように、第５リブ５１ｅおよび第６リブ５１ｆは、周壁３１の上端から下端まで延びている。

（フランジ）
スペーサ３０は、前記の中間フランジ３５ａの他にも複数のフランジを備える。

スペーサ３０は、各第２案内部３９の上方の開口縁および上側周壁３２の一部をそれぞれ構成する第２フランジ４２を備える。各第２フランジ４２は、各第２案内部３９の前端から後端よりもわずかに後方の位置まで延びている。図６に示すように、各第２フランジ４２は、上面視でブロック外周壁１０近傍からシリンダボア壁２ｅ近傍まで延びており、各第２案内部３８が形成された領域のブロック外周壁１０とシリンダボア壁２ｅとの間の隙間の上部のほぼ全体を覆っている。

スペーサ３０は、上側周壁３２のうち各第１案内部３８が形成された部分の上端からそれぞれ反気筒側に突出する一対の第１フランジ４１を備える。第１フランジ４１は、前後方向について第１案内部３８の全体にわたって延びている。換言すると、第１フランジ４１は、前後方向について、前側周壁１４０の後縁と中央周壁１３０の前縁とにわたって延びている。

スペーサ３０は、前側周壁１４０の上端から反気筒側に突出する第３フランジ４３を備える。第３フランジ４３は、前後方向について冷却液導入部１５の後端と同じ位置から前側回りで吸気側第１案内部３８ｉの前端まで延びている。

吸気側第１案内部３８ｉに対応する吸気側の第１フランジ４１は、第３フランジ４３の吸気側の後端部からこれに連続して後方に延びている。排気側第１案内部３８ｅに対応する排気側の第１フランジ４１は第３フランジ４３の排気側の後端部からわずかに後方に離間した位置から後方に延びている。

このようにして、本実施形態では、第１気筒２ａを囲む周壁３１の上端のほぼ全周にわたって反気筒側に突出するフランジが設けられている。図６等に示すように、このフランジ（各第１フランジ４１および第３フランジ４３）は、その全体がブロック外周壁１０近傍まで延びている。これより、第１気筒２ａを囲む周壁３１とブロック外周壁１０との間の空間であって前側周壁１４０とブロック外周壁１０との間の空間を含む空間の上方は、そのほぼ全体がフランジにより覆われることになる。

ここで、前記のように、排気側壁１１と吸気側壁１２の各前端部には膨出部１８が形成されている。これに対応して、本実施形態では、第３フランジ４３の前端部の排気側の端部は、上面視で、排気側壁１１の前端部の膨出部（以下、適宜、排気側第１膨出部という）１８ｅに沿って気筒側に凹むように湾曲しており、排気側第１膨出部１８ｅを囲む形状を呈している。また、第３フランジ４３の前端部の吸気側の端部は、上面視で、吸気側壁１２の前端部の膨出部（以下、適宜、吸気側第１膨出部という）１８ｉに沿って気筒側に凹むように湾曲しており、吸気側第１膨出部１８ｉを囲む形状を有している。

第３フランジ４３の前端部であって第３フランジ４３のうちの前側壁１３に沿って左右方向に延びる部分の上面には、上方に膨出する規制部４３ａが複数設けられている。これら規制部４３ａは、それぞれ前後方向に延びており、左右方向について互いに平行に配設されている。規制部４３ａは、第３フランジ４３の前端部の上面の前後方向全体にわたって延びている。

図９等に示すように、スペーサ３０は、上下方向に延びて上側周壁３２の後端部から後方に突出する第４フランジ４４を備える。第４フランジ４４は上側周壁３２の上端から中間フランジ３５ａまで延びている。図９等に示すように、スペーサ３０は、周壁３１の周方向に延びて周壁３１の下端および下端からわずかに上方の部分から反気筒側に突出する第５フランジ４５および第６フランジ４６を備える。これら第５、第６フランジ４５、４６は、周壁３１の全周にわたって設けられている。

図１１、図１５等に示すように、スペーサ３０は、下側周壁３３の第２気筒２ｂを囲む部分の吸気側の外周面から反気筒側に突出する第１規制フランジ４７を備える。第１規制フランジ４７は中間フランジ３５ａと第５フランジ４６とにわたって上下方向に延びている。第１ブロック側導出部１６は、下側周壁３３と対向する位置に設けられている。第１規制フランジ４７は、第１ブロック側導出部１６よりも後方に設けられている。

図１０、図１５等に示すように、スペーサ３０は、下側周壁３３の第４気筒２ｄを囲む部分の排気側の外周面から反気筒側に突出する第２規制フランジ４８を備える。第２規制フランジ４８は中間フランジ３５ａと第５フランジ４５とにわたって上下方向に延びている。第２ブロック側導出部１７は、下側周壁３３と対向する位置に設けられている。第２規制フランジ４８は、第２ブロック側導出部１７よりも後方に設けられている。

また、図９、図１２等に示すように、スペーサ３０は、上側周壁３２のうち各ボア間部２ｆと対向する部分つまり前記のボア間対応部１３９の外周面においてそれぞれ上下方向に延びて上側周壁３２の外周面から反気筒側に突出する補強リブ５２を備える。各補強リブ５２は、上側周壁３２の上端付近から中間フランジ３５ａまで延びている。

（４）ウォータジャケット内の冷却液の流れ
ウォータジャケット２０内での冷却液の流れについて説明する。図１８は、ウォータジャケット２０の上部空間（ウォータジャケット２０のうちの分割壁３５よりも上方の空間）の流れ、図１９は、ウォータジャケット２０の下部空間（ウォータジャケット２０のうち分割壁３５よりも下方の空間）の流れをそれぞれ模式的に示した図である。

ウォータポンプ６０から吐出された冷却液は冷却液導入部１５を通ってウォータジャケット２０内に導入される。このとき、冷却液は、第１流入部Ａ１〜第４流入部Ａ４のそれぞれに分かれて流入する。各流入部Ａ１〜Ａ４に流入した冷却液はそれぞれ次のように流れる。

（第１流入部Ａ１および第２流入部Ａ２に流入した冷却液）
中間フランジ３５ａの上方に区画された第１流入部Ａ１に流入した冷却液は、ウォータジャケット２０の上部空間を流通する。

第１流入部Ａ１に流入した冷却液は、まず、中間フランジ３５ａよりも上側の周壁３１つまり上側周壁３２とブロック外周壁１０との間に区画された通路のうち、前側回りで第１流入部Ａ１から吸気側第１案内部３８ｉまで延びる部分（以下、適宜、第１上側通路２１ｕという）を通り、吸気側第１案内部３８ｉに移動する。

吸気側第１案内部３８ｉにおいて、中間フランジ３５ａと段部３５ｂとはつながっている。吸気側第１案内部３８ｉから後方の領域では、段部３５ｂによって周壁３１の内周側の空間が上下に区画されている。また、この領域の段部３５ｂよりも上方では、中央周壁１３０の上側周壁３２によって気筒側に反気筒側よりも流路面積の大きい通路が区画されている。これより、吸気側第１案内部３８ｉに到達した冷却液のほとんどは、段部３５ｂよりも上方で且つ流路面積が大きい気筒側の通路、つまり、中央周壁１３０の上側周壁３２の吸気側部分とシリンダボア壁２ｅとの間に区画された通路（以下、適宜、第２上側通路２２ｕという）に流入する。そして、冷却液は、第２上側通路２２ｕを後方に移動して、吸気側第２案内部３９ｉに移動する。

吸気側第２案内部３９ｉにおいて、段部３５ｂと中間フランジ３５ａとはつながっている。吸気側第２案内部３９ｉから後方の領域では、中間フランジ３５ａによって周壁３１の外周側の空間が上下に区画されている。また、この領域の中間フランジ３５ａよりも上方では、後側周壁１５０によって反気筒側に気筒側よりも流路面積の大きい通路が区画されている。これより、吸気側第２案内部３９ｉに到達した冷却液のほとんどは、中間フランジ３５ａよりも上方で且つ流路面積が大きい反気筒側の通路、つまり、後側周壁１５０の上側周壁３２とシリンダボア壁２ｅとの間に区画された通路（以下、適宜、第３上側通路２３ｕという）に流入する。第３上側通路２３ｕは、前記の第１ヘッド側ジャケット４ａと連通しており、第３上側通路２３ｕに到達した冷却液は第１ヘッド側ジャケット４ａに流入する。

中間フランジ３５ａの上方に形成された第２流入部Ａ２に流入した冷却液も、ウォータジャケット２０の上部空間を流通する。

第２流入部Ａ２に流入した冷却液は、まず、中間フランジ３５ａよりも上側の周壁３１つまり上側周壁３２とブロック外周壁１０との間に区画された通路のうち第２流入部Ａ２から後方に延びる部分（以下、適宜、第４上側通路２４ｕという）を通り、排気側第１案内部３８ｅに向かう。

排気側第１案内部３８ｅにおいても、中間フランジ３５ａと段部３５ｂとはつながっている。また、排気側第１案内部３８ｅから後方の領域でも、段部３５ｂによって周壁３１の内周側の空間が上下に区画されるとともに、その上部空間において、中央周壁１３０の上側周壁３２によって気筒側に反気筒側よりも流路面積の大きい通路が区画されている。これより、吸気側と同様に、排気側第１案内部３８ｅに到達した冷却液のほとんどは、段部３５ｂよりも上方で且つ流路面積が大きい気筒側の通路、つまり、中央周壁１３０の上側周壁３２の排気側の部分とシリンダボア壁２ｅとの間に区画された通路（以下、適宜、第５上側通路２５ｕという）に流入する。そして、冷却液は、第５上側通路２５ｕ内を後方に移動して、排気側第２案内部３９ｅに到達する。吸気側と同様に、排気側第２案内部３９ｅに到達した冷却液のほとんどは、気筒側よりも流路面積が大きい反気筒側の通路、つまり、前記の第３上側通路２３ｕに流入し、その後、第１ヘッド側ジャケット４ａに流入する。

なお、第３上側通路２３ｕは、第４フランジ４４によって吸気側と排気側とに区画されており、第１流入部Ａ１から流れてきた冷却液は第３上側通路２３ｕの吸気側部分において第１ヘッド側ジャケット４ａに流入し、第２流入部Ａ２から流れてきた冷却液は第３上側通路２３ｕの排気側部分において第１ヘッド側ジャケット４ａに流入する。

このように、第１流入部Ａ１および第２流入部Ａ２に流入した冷却液は、上側周壁３２に沿う通路、つまり、ウォータジャケット２０のうち分割壁３５よりも上側に区画された通路を通って第１ヘッド側ジャケット４ａに導入されるようになっており、これら第１流入部Ａ１および第２流入部Ａ２に流入した冷却液が通過する前記の第１〜第５上側通路２５ｕおよび各案内部３８、３９が、前記の主通路Ｌ１０のうちのウォータジャケット２０に形成された部分を構成する。以下では、適宜、このウォータジャケット２０の内側空間のうち分割壁３５よりも上側に区画された空間を、上側通路２０ｕという。

前記のように、上側通路２０ｕにおいて、前側周壁１４０および後側周壁１５０に沿う部分では冷却液は周壁３１の外周側を通り、中央周壁１３０に沿う部分では冷却液は周壁３１の内周側を通るようになっている。これより、第１気筒２ａの前側部分および第４気筒２ｄの後側部分では冷却液はシリンダボア壁２ｅに直接接触しない一方、各ボア間部２ｆの上部と、第２気筒２ｂおよび第３気筒２ｃのシリンダボア壁２ｅの上部には冷却液が直接接触することになる。

本実施形態では、第３フランジ４３、第１リブ５１ｄ、第５リブ５１ｅによって、第１気筒２ａの前側部分のシリンダボア壁２ｅと冷却液との直接接触が確実に回避されるようになっている。

具体的には、第１、第２流入部Ａ１、Ａ２に流入した冷却液の一部の流れ方向は、これら流入部Ａ１，Ａ２と対向する前側周壁１４０との衝突に伴って上向きになる。これに対して、本実施形態では、前記のように、冷却液導入部１５と前側周壁１４０との間の空間の上方が第３フランジ４３によって覆われている。そのため、第１、第２流入部Ａ１、Ａ２付近において冷却液が前側周壁１４０の上端を超えて前側周壁１４０の内周側に流れ込むことが防止され、冷却液が第１気筒２ａの前側部分のシリンダボア壁２ｅと直接接触するのが回避される。

また、前側周壁１４０に沿う第１上側通路２１ｕでは、排気側第１膨出部１８ｅおよび吸気側第１膨出部１８ｉによってその流路面積が小さくなっていることで、冷却液導入部１５から第１流入部Ａ１に勢いよく流入した冷却液の速度がこれら第１膨出部１８ｅ、１８ｉの通過時にさらに高められる。これより、これら第１膨出部１８ｅ、１８ｉの下流側において冷却液の流れが乱流となり、一部の冷却液の流れ方向は上向きになる。これに対して、本実施形態では、これら第１膨出部１８ｅ、１８ｉの下流側においても、前側周壁１４０とブロック外周壁１０との間の空間の上方が第３フランジ４３によって覆われている。そのため、第３フランジ４３によって、冷却液が前側周壁１４０の上端を超えて前側周壁１４０よりも気筒側の空間に流れ込むのが回避される。

また、冷却液の一部が、各第１案内部３８を通過した後に前方に向かい、前側周壁１４０とシリンダボア壁２ｅと間の隙間に入り込むおそれもある。これに対して、本実施形態では、第１リブ５１ａ、第５リブ５１ｅによって前側周壁１４０の内周面が周方向に分断されている。つまり、第１リブ５１ａ、第５リブ５１ｅが設けられることで、前側周壁１４０の内周面が連続する周面とならないように構成されている。そのため、前側周壁１４０の内周面に沿うような冷却液の流れが形成されるのが防止され、各第１案内部３８に到達した冷却液の一部が前側周壁１４０の内周側に入り込むのも回避される。

また、本実施形態では、第６リブ５１ｆによって、第４気筒２ｄの後側部分のシリンダボア壁２ｅと冷却液との直接接触が確実に回避されるようになっている。

具体的には、前記の第５リブ５１ｅと同様に、後側周壁１５０の内周面は、第６リブ５１ｆによって分断されている。これより、後側周壁１５０の内周面に沿う冷却液の流れが形成されるのが防止され、第２案内部３９を通過した冷却液の一部が後側周壁１５０の内周側に入り込んで第４気筒２ｄのシリンダボア壁２ｅと直接接触するのが回避される。

また、本実施形態では、第２〜第４リブ５１ｂ〜５１ｄによって、第２上側通路２２ｕおよび第５上側通路２５ｕを流通している冷却液が段部３５ｂよりも下方に漏れるのが回避されるようになっている。

具体的には、第２上側通路２２ｕの下方の下側周壁３３の内周面が仮に連続している場合、図１３の破線に示すように、この内周面に沿う流れが形成されてしまい、この流れに乗って冷却液が第２上側通路２２ｕから下方に漏えいしやすい。これに対して、第２上側通路２２ｕの下方の下側周壁３３、つまり、第２〜第４気筒２ｂ〜２ｄに対向する下側周壁３３の内周面が、第２〜第４リブ５１ｂ〜５１ｄによって分断されていることで、前記の流れが形成されるのが回避されるようになっている。従って、第２上側通路２２ｕ内の冷却液が下方に漏えいするのが回避される。同様に、第５上側通路２５ｕにおいても、排気側の第２〜第４リブ５１ｂ〜５１ｄによって第５上側通路２５ｕの下方の下側周壁３３の内周面が分断されていることで、この内周面に沿う流れが形成されるのが防止されて第５上側通路２５ｕを流通する冷却液が下方に漏えいするのが回避される。

（第３流入部Ａ３に流入した冷却液）
中間フランジ３５ａの下方に形成された第３流入部Ａ３に流入した冷却液は、ウォータジャケット２０の下部空間を流通する。

第３流入部Ａ３に流入した冷却液は、中間フランジ３５ａよりも下側の周壁３１つまり下側周壁３３とブロック外周壁１０との間に区画された通路を通り、第３流入部Ａ３から前方に移動した後、吸気側に回り込む。吸気側に回り込んだ冷却液は、吸気側の下側周壁３３とブロック外周壁１０との間に区画された通路を通り、後方に移動する。前記のように、下側周壁３３の吸気側の側面には、第１ブロック側導出部１６よりも後方に、第１規制フランジ４７が設けられている。そのため、冷却液は、第１規制フランジ４７によってこれよりも後方への移動が規制され、第１ブロック側導出部１６内に導入される。そして、冷却液は、第１ブロック側導出部１６を通ってウォータジャケット２０の外部に導出される。

このように、第３流入部Ａ３に流入した冷却液は第１ブロック側導出部１６に導出されるようになっており、下側周壁３３とブロック外周壁１０との間、且つ、第３流入部Ａ３と第１規制フランジ４７との間の部分であって周壁３１の前側を通る通路（以下、適宜、第１下側通路２１ｄという）が、第１副通路Ｌ２０の一部を構成する。

（第４流入部Ａ３）
中間フランジ３５ａの下方に形成された第４流入部Ａ４に流入した冷却液は、ウォータジャケット２０の下部空間を流通する。

第４流入部Ａ４に流入した冷却液は、中間フランジ３５ａよりも下側の周壁３１つまり下側周壁３３とブロック外周壁１０との間に区画された通路を通り、後方に移動する。前記のように、下側周壁３３の排気側の側面には、第２ブロック側導出部１７よりも後方となる位置に、第２規制フランジ４８が設けられている。そのため、冷却液は、第２規制フランジ４８によってこれよりも後方への移動が規制され、第２ブロック側導出部１７内に導入される。そして、冷却液は、第２ブロック側導出部１７を通ってウォータジャケット２０の外部に導出される。

このように、第４流入部Ａ４に流入した冷却液は第２ブロック側導出部１７に導出されるようになっており、下側周壁３３とブロック外周壁１０との間、且つ、第４流入部Ａ４と第２規制フランジ４８との間の部分であって周壁３１の排気側に沿う通路（以下、適宜、第２下側通路２２ｄという）が、第２副通路Ｌ２０の一部を構成する。

（５）作用等
以上のように、本実施形態では、周壁３１と分割壁３５とによって、ウォータジャケット２０の内側空間に、冷却液が流通する通路として、上部に位置する上側通路２０ｕと下部にそれぞれ位置する各下側通路２１ｄ、２２ｄとが形成されている。そして、中央周壁１３０において、上側周壁３２とシリンダボア壁２ｅとの間の流路面積の方が上側周壁３２とブロック外周壁１０との間の流路面積よりも大きくされたことで、上側周壁３２とシリンダボア壁２ｅとの間に区画された第２上側通路２０ｕが上側通路２０ｕの一部を構成して、第２、第３気筒２ｂ、２ｃのシリンダボア壁２ｅの上部およびボア間部２ｆの上部と冷却液とが直接接触するように構成されている。一方で、各下側通路２１ｄ、２２ｄは各気筒２のシリンダボア壁２ｅと冷却液とが直接接触しないように構成されている。さらに、上側通路２０ｕが、第１気筒２ａの前側部分および第４気筒２ｄの後側部分と冷却液とが直接接触しないように構成されている。

これより、両隣に他の気筒が存在することで高温になりやすい第２、第３気筒２ｂ、２ｃのシリンダボア壁２ｅおよび２つの気筒から燃焼エネルギーを受けることで高温になりやすいボア間部２ｆのうちの、燃焼室に近いことで特に高温になりやすい上部を、冷却液との直接接触によって確実に冷却することができる。そして、その他の比較的低温に維持されやすい部分、具体的には、第１気筒２ａのシリンダボア壁２ｅの前側部分、第４気筒２ｄのシリンダボア壁２ｅの後側部分、および、各気筒２ａ〜２ｄのシリンダボア壁２ｅの下部が、冷却液との直接接触によって過度に冷却されるのを回避できる。従って、各気筒２ａ〜２ｄの燃焼室の温度をそれぞれ適切な温度にすることができる。特に、本実施形態では、前記のように、燃焼室で自着火燃焼が行われるようになっている。そのため、シリンダボア壁２ｅが過度に冷却されると燃焼室内の温度が低くなりすぎて自着火燃焼が安定して生じないおそれがある。これに対して、前記のように、シリンダボア壁２ｅが過度に冷却されるのが回避されることで、自着火燃焼の安定性を高めることができる。

しかも、本実施形態では、段部３５ｂのうち前記のボア間対応部１３９から気筒側へ突出する部分の突出量の方が、段部３５ｂのうち前記のボア中央対応部１３３ｃの突出量より小さくなるように形成されている。

そのため、ボア間部２ｆと対向する部分において、下側周壁３３とシリンダボア壁２ｅとの間に適切な隙間を設けてスペーサ３０の組み付け性やスペーサ３０の信頼性を良好にしつつ、上側周壁３２をよりボア間部２ｆに近づけることができる。そして、上側周壁３２をボア間部２ｆにより近づけることができることで、シリンダボア壁２ｅの上部のうち特に高温になりやすいボア間部２ｆと冷却液との接触を促進してボア間部２ｆの温度を効果的に低下させることができる。また、ボア間部２ｆ通過時の冷却液の流速を速くすることができ、これによっても、ボア間部２ｆの温度を効果的に低下させることができる。

さらに、本実施形態では、中央周壁１３０の上側周壁３２において、ボア間対応部１３９から反気筒側に延びる部分つまり前記の第３部位１３５の曲率の方が、ボア中央対応部１３３ｃおよび第１部位１３３の曲率よりも小さくなるように形成されている。そのため、ボア間対応部１３９において冷却液の流れる向きをより気筒側に指向させることができ、冷却液とボア間部２ｆとの接触をより促進することができる。従って、ボア間部２ｆをより一層効果的に冷却できる。

また、本実施形態では、段部３５ｂの気筒側への突出量が、ボア中央対応部１３３ｃからボア間対応部１３９に向かって漸減しており、ボア中央対応部１３３ｃからボア間対応部１３９に向けて冷却液が流通する通路の流路面積が漸減している。そのため、ボア中央対応部１３３ｃからボア間対応部１３９に向けて冷却液を円滑に流すことができる。そして、これより、ボア間対応部１３９とボア間部２ｆとの間の流路面積の小さい部分にも冷却液を適切に流すことができる。

また、本実施形態では、上側周壁３２のうち各ボア間部２ｆと対向する部分に、上下方向に延びて反気筒側に突出する補強リブ５２がそれぞれ設けられている。そのため、各ボア間対応部１３９の剛性を高めて、前記のように、冷却液が高速で通過することで冷却液から高い圧力が加えられる各ボア間対応部１３９の変形等を抑制できる。

（６）変形例
前記実施形態では、燃焼室で自着火燃焼が実施される場合について説明したが、燃焼室で実施される燃焼の形態はこれに限らない。また、気筒数は前記に限らない。

１ エンジン本体
２ 気筒
２ｅ シリンダボア壁
３ シリンダブロック
１０ ブロック外周壁
１５ 冷却液導入部
２０ ウォータジャケット
３０ スペーサ
３１ 周壁
３５ａ 段部
５２ 補強リブ
６０ ウォータポンプ
１３０ 中央周壁
１３３ｃ ボア中央対応部
１３９ ボア間対応部

Claims (4)

1. 一列に並ぶ複数の気筒が形成されたシリンダブロックを含むエンジン本体を備え、前記シリンダブロックに前記複数の気筒のシリンダボア壁を囲むブロック外周壁が設けられて、当該ブロック外周壁と前記複数の気筒のシリンダボア壁との間に冷却液が流通するウォータジャケットが区画された多気筒エンジンの冷却構造であって、
   前記シリンダブロックには、内側を冷却液が流通するウォータジャケットおよび当該ウォータジャケットに冷却液を導入する冷却液導入部が形成されており、
   前記ウォータジャケットには、複数の気筒のシリンダボア壁を囲む周壁を含むスペーサが収容されており、
   前記シリンダボア壁の外周面およびこれに対向する前記周壁の内周面は、気筒ごとに、上面視で略円弧状に延びるように形成され、
   前記周壁のうち少なくとも一部は、その上部を構成する第１周壁と、当該第１周壁の下端から気筒側に突出する段部と、当該段部の気筒側の端部から下方に延びる第２周壁とを有し、
   前記第１周壁のうち各気筒のシリンダボア壁の接続部分と対向する部分をボア間対応部、隣接する前記ボア間対応部の中央に位置する前記第１周壁をボア中央対応部としたとき、前記段部は、前記ボア間対応部から気筒側に突出する部分の突出量の方が、前記ボア中央対応部から気筒側に突出する部分の突出量よりも小さくなるように形成されている、ことを特徴とする多気筒エンジンの冷却構造。
2. 請求項１に記載の多気筒エンジンの冷却構造において、
   前記第１周壁は、前記ボア間対応部から反気筒側に延びる部分の曲率の方が、前記ボア中央対応部の曲率よりも小さくなるように形成されている、ことを特徴とする多気筒エンジンの冷却構造。
3. 請求項１または２に記載の多気筒エンジンの冷却構造において、
   前記スペーサは、前記ボア間対応部の外周面に突設された上下方向に延びる補強リブを備える、ことを特徴とする多気筒エンジンの冷却構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の多気筒エンジンの冷却構造において、
   前記段部の前記第１周壁から気筒側への突出量は、前記ボア中央対応部から前記ボア間対応部に向かって漸減している、ことを特徴とする多気筒エンジンの冷却構造。

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