JP2021001589A - Water cooled engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水冷エンジンに関し、詳しくは、エンジン低回転時の馬力ロスを少なくできると共に、低回転高負荷時に高出力が得られる水冷エンジンに関する。 The present invention relates to a water-cooled engine, and more particularly to a water-cooled engine capable of reducing horsepower loss at low engine speeds and obtaining high output at low speeds and high load.
従来、水ポンプと、燃焼室周りの冷却水ジャケットを備え、水ポンプと冷却水ジャケットの相互間でエンジン冷却水が循環するように構成され、水ポンプは、ポンプハウジングと、ポンプハウジング内に挿入された回転軸と、ポンプハウジング内で回転軸に取り付けられたインペラを備えた水冷エンジンがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a water pump and a cooling water jacket around the combustion chamber are provided, and the engine cooling water is configured to circulate between the water pump and the cooling water jacket. The water pump is inserted into the pump housing and the pump housing. There is a water-cooled engine having a rotating shaft and an impeller attached to the rotating shaft in the pump housing (see, for example, Patent Document 1).
《問題点1》エンジン低回転時の馬力ロスが多くなるおそれがある。
特許文献1のエンジンでは、インペラの羽根が回転軸と平行な起立姿勢でベースプレートに固定されている。このエンジンでは、エンジン低回転時に、起立姿勢の羽根にエンジン冷却水の大きな圧送抵抗がかかり、馬力ロスが多くなるおそれがある。
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In the engine of
《問題点2》低回転高負荷時に高出力が得られないおそれがある。
特許文献1のエンジンでは、ピストンの遅い昇降で、燃焼室からの放熱時間が長くなる低回転高負荷時に、冷却水ジャケットに圧送される多くの冷却水で、燃焼室からの放熱が過剰になり、不安定な燃焼で、高出力が得られないおそれがある。
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In the engine of
本発明の課題は、エンジン低回転時の馬力ロスを少なくできると共に、低回転高負荷時に高出力が得られる水冷エンジンを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a water-cooled engine capable of reducing horsepower loss at low engine speeds and obtaining high output at low speeds and high load.
本願発明の主要な構成は、次の通りである。
図2に例示するように、水ポンプ(1)と、燃焼室(2)周りの冷却水ジャケット(3)を備え、水ポンプ(1)と冷却水ジャケット(3)の相互間でエンジン冷却水(4)が循環するように構成され、
水ポンプ(1)は、ポンプハウジング(5)と、ポンプハウジング(5)内に挿入された回転軸(6)と、ポンプハウジング(5)内で回転軸(6)に取り付けられたインペラ(7)を備え、
図1(B)に例示するように、エンジン低回転時には、付勢手段(11)の付勢力(11a)と羽根(9)にかかる遠心力(9a)に基づく不釣合い力(16)で、羽根(9)が倒伏姿勢(12)となり、
エンジン高回転時には、上記不釣合い力(16)で、倒伏姿勢(12)の羽根(9)が回転軸(6)と平行な方向に沿う起立姿勢(13)に近づくように構成されている、ことを特徴とする水冷エンジン。
The main configurations of the present invention are as follows.
As illustrated in FIG. 2, a water pump (1) and a cooling water jacket (3) around a combustion chamber (2) are provided, and engine cooling water is provided between the water pump (1) and the cooling water jacket (3). (4) is configured to circulate,
The water pump (1) includes a pump housing (5), a rotating shaft (6) inserted in the pump housing (5), and an impeller (7) attached to the rotating shaft (6) in the pump housing (5). )
As illustrated in FIG. 1 (B), when the engine speed is low, the unbalanced force (16) based on the urging force (11a) of the urging means (11) and the centrifugal force (9a) applied to the blades (9). The wings (9) are in the prone position (12).
At high engine speed, the disproportionate force (16) causes the blades (9) in the lying position (12) to approach the standing position (13) along the direction parallel to the rotation axis (6). A water-cooled engine that features that.
本願発明は、次の効果を奏する。
《効果1》エンジン低回転時の馬力ロスを少なくできる。
このエンジンでは、エンジン低回転時には、図1(B)に例示する羽根(9)が倒伏姿勢(12)になるため、羽根(9)にかかるエンジン冷却水(4)の圧送抵抗が小さくなり、馬力ロスを少なくできる。
The invention of the present application has the following effects.
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In this engine, when the engine speed is low, the blades (9) illustrated in FIG. 1 (B) are in the inverted posture (12), so that the pumping resistance of the engine cooling water (4) applied to the blades (9) is reduced. Horsepower loss can be reduced.
《効果2》低回転高負荷時に高出力が得られる。
このエンジンでは、低回転高負荷時に、図1(B)に例示する羽根(9)が倒伏姿勢(12)になり、図2に例示する冷却水ジャケット(3)へのエンジン冷却水(4)の圧送量が少なくなるため、遅いピストン(14)の昇降で、燃焼室(2)からの放熱時間が長くなる低回転高負荷時でも、燃焼室(2)からの放熱量が少なくなり、安定した燃焼で、高出力が得られる。
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In this engine, at low rotation and high load, the blades (9) illustrated in FIG. 1 (B) are in the inverted posture (12), and the engine cooling water (4) to the cooling water jacket (3) illustrated in FIG. Since the pumping amount of the engine is reduced, the heat radiation time from the combustion chamber (2) becomes longer due to the slow movement of the piston (14). Even at low rotation and high load, the heat radiation amount from the combustion chamber (2) is reduced and stable. High output can be obtained by combustion.
《効果3》エンジン高回転時には適正な冷却性能が得られる。
このエンジンでは、発熱量が増加するエンジン高回転時には、図1(B)に例示する倒伏姿勢(12)の羽根(9)が起立姿勢(13)に近づき、図2に例示する冷却水ジャケット(3)へのエンジン冷却水(4)の圧送量が多くなり、適正なエンジン冷却性能が得られる。
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In this engine, the blades (9) in the lying posture (12) illustrated in FIG. 1 (B) approach the standing posture (13) at high engine speeds where the calorific value increases, and the cooling water jacket (exemplified in FIG. 2) is used. The amount of pumped engine cooling water (4) to 3) is increased, and appropriate engine cooling performance can be obtained.
図1〜図4は本発明の実施形態に係る水冷エンジンを説明する図で、この実施形態では、水冷の立形直列多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。 1 to 4 are views for explaining a water-cooled engine according to an embodiment of the present invention, and in this embodiment, a water-cooled vertical in-line multi-cylinder diesel engine will be described.
図3に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(17)と、シリンダブロック(17)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(18)と、シリンダヘッド(18)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(19)と、シリンダブロック(17)のクランクケース(20)内に架設されたクランク軸(10)と、クランク軸(10)の架設方向を前後方向とし、その一方を前として、シリンダブロック(17)の前部に組み付けられた水ポンプ(1)と、水ポンプ(1)の前部に組み付けられたエンジン冷却ファン(21)と、エンジン冷却ファン(21)の前方に配置されたラジエータ(22)と、シリンダブロック(17)の後部に配置されたフライホイール(23)と、シリンダブロック(17)の下部に組み付けられたオイルパン(24)を備えている。 As shown in FIG. 3, this engine includes a cylinder block (17), a cylinder head (18) assembled on the upper part of the cylinder block (17), and a cylinder head cover (18) assembled on the upper part of the cylinder head (18). 19), the crankshaft (10) erected in the crankcase (20) of the cylinder block (17), and the crankshaft (10) erected in the front-rear direction, with one of them in front of the cylinder block (17). ), The engine cooling fan (21) assembled to the front of the water pump (1), and the radiator (22) arranged in front of the engine cooling fan (21). ), A fly wheel (23) arranged at the rear of the cylinder block (17), and an oil pan (24) assembled at the bottom of the cylinder block (17).
このエンジンは、水冷装置を備えている。
図3に示すように、水冷装置は、水ポンプ(1)と、水ポンプ(1)のエンジン冷却水(4)が圧送される冷却水ジャケット(3)と、冷却水ジャケット(3)のエンジン冷却水(4)を導出するサーモスタット収容管(25)と、サーモスタット収容管(25)に収容されたサーモスタット(26)と、ラジエータ(22)を備えている。サーモスタット(26)は、冷却水ジャケット(3)のエンジン冷却水(4)の水温が低い場合には、冷却水ジャケット(3)のエンジン冷却水(4)を水ポンプ(1)に戻し、水温が高い場合には、冷却水ジャケット(3)のエンジン冷却水(4)をラジエータ(22)に導出する。
This engine is equipped with a water cooling system.
As shown in FIG. 3, the water cooling device includes a water pump (1), a cooling water jacket (3) to which the engine cooling water (4) of the water pump (1) is pumped, and an engine of the cooling water jacket (3). It includes a thermostat accommodating pipe (25) for leading out the cooling water (4), a thermostat (26) accommodating in the thermostat accommodating pipe (25), and a radiator (22). When the water temperature of the engine cooling water (4) of the cooling water jacket (3) is low, the thermostat (26) returns the engine cooling water (4) of the cooling water jacket (3) to the water pump (1) to change the water temperature. When is high, the engine cooling water (4) of the cooling water jacket (3) is led out to the radiator (22).
図2に示すように、冷却水ジャケット(3)は、シリンダブロック(17)内に設けられたシリンダジャケット(3a)と、シリンダヘッド(18)内に設けられたヘッドジャケット(3b)を備え、水ポンプ(1)から圧送されたエンジン冷却水(4)は、シリンダジャケット(3a)からヘッドジャケット(3b)を介してサーモスタット収容管(25)に流入する。 As shown in FIG. 2, the cooling water jacket (3) includes a cylinder jacket (3a) provided in the cylinder block (17) and a head jacket (3b) provided in the cylinder head (18). The engine cooling water (4) pumped from the water pump (1) flows from the cylinder jacket (3a) to the thermostat accommodating pipe (25) via the head jacket (3b).
図2に示すように、このエンジンでは、水ポンプ(1)と、燃焼室(2)周りの冷却水ジャケット(3)を備え、水ポンプ(1)と冷却水ジャケット(3)の相互間でエンジン冷却水(4)が循環するように構成されている。
水ポンプ(1)は、ポンプハウジング(5)と、ポンプハウジング(5)内に挿入された回転軸(6)と、ポンプハウジング(5)内で回転軸(6)に取り付けられたインペラ(7)を備えている。
インペラ(7)は、回転軸(6)に直交する姿勢で取り付けられたベースプレート(8)と、ベースプレート(8)に設けられた羽根(9)を備え、インペラ(7)が図3に示すクランク軸(10)で駆動され、図2に示すように、エンジン冷却水(4)が羽根(9)でインペラ(7)の遠心方向に圧送されるように構成されている。
As shown in FIG. 2, this engine includes a water pump (1) and a cooling water jacket (3) around the combustion chamber (2), between the water pump (1) and the cooling water jacket (3). The engine cooling water (4) is configured to circulate.
The water pump (1) includes a pump housing (5), a rotating shaft (6) inserted in the pump housing (5), and an impeller (7) attached to the rotating shaft (6) in the pump housing (5). ) Is provided.
The impeller (7) includes a base plate (8) mounted in a posture orthogonal to the rotation axis (6) and blades (9) provided on the base plate (8), and the impeller (7) is a crank shown in FIG. It is driven by the shaft (10), and as shown in FIG. 2, the engine cooling water (4) is configured to be pumped by the blades (9) in the centrifugal direction of the impeller (7).
図1(B)に示すように、羽根(9)は、ベースプレート(8)に起伏自在に取り付けられ、付勢手段(11)の付勢力(11a)で倒伏姿勢に付勢されている。
図1(B)に示すように、エンジン低回転時には、付勢手段(11)の付勢力(11a)と羽根(9)にかかる遠心力(9a)に基づく不釣合い力(16)で、羽根(9)が倒伏姿勢(12)にされる。この不釣合い力(16)は、付勢手段(11)の付勢力(11a)と羽根(9)にかかる遠心力(9a)に基づく不釣合いモーメントを発生させ、羽根(9)を倒伏姿勢(12)にする。
エンジン高回転時には、上記不釣合い力(16)で、倒伏姿勢(12)の羽根(9)が回転軸(6)と平行な方向に沿う起立姿勢(13)に近づくように構成されている。
As shown in FIG. 1 (B), the blades (9) are attached to the base plate (8) in an undulating manner, and are urged in a prone position by the urging force (11a) of the urging means (11).
As shown in FIG. 1 (B), when the engine speed is low, the blades have an unbalanced force (16) based on the urging force (11a) of the urging means (11) and the centrifugal force (9a) applied to the blades (9). (9) is placed in the prone position (12). This unbalanced force (16) generates an unbalanced moment based on the urging force (11a) of the urging means (11) and the centrifugal force (9a) applied to the blade (9), and causes the blade (9) to lie down (9). 12).
When the engine is rotating at high speed, the disproportionate force (16) causes the blades (9) in the lying posture (12) to approach the standing posture (13) along the direction parallel to the rotation axis (6).
このエンジンでは、エンジン低回転時には、図1(B)に示す羽根(9)が倒伏姿勢(12)になるため、羽根(9)にかかるエンジン冷却水(4)の圧送抵抗が小さくなり、馬力ロスを少なくできる。 In this engine, when the engine speed is low, the blades (9) shown in FIG. 1 (B) are in the inverted posture (12), so that the pumping resistance of the engine cooling water (4) applied to the blades (9) is reduced and the horsepower is reduced. You can reduce the loss.
また、このエンジンでは、低回転高負荷時に、図1(B)に示す羽根(9)が倒伏姿勢(12)になり、図2に示す冷却水ジャケット(3)へのエンジン冷却水(4)の圧送量が少なくなるため、遅いピストン(14)の昇降で、燃焼室(2)からの放熱時間が長くなる低回転高負荷時でも、燃焼室(2)からの放熱量が少なくなり、安定した燃焼で、高出力が得られる。 Further, in this engine, at the time of low rotation and high load, the blades (9) shown in FIG. 1 (B) are in the inverted posture (12), and the engine cooling water (4) to the cooling water jacket (3) shown in FIG. Since the pumping amount of the engine is reduced, the heat radiation time from the combustion chamber (2) becomes longer due to the slow movement of the piston (14). Even at low rotation and high load, the heat radiation amount from the combustion chamber (2) is reduced and stable. High output can be obtained by combustion.
また、このエンジンでは、発熱量が増加するエンジン高回転時には、図1(B)に示す倒伏姿勢(12)の羽根(9)が起立姿勢(13)に近づき、図2に示す冷却水ジャケット(3)へのエンジン冷却水(4)の圧送量が多くなり、適正なエンジン冷却性能が得られる。 Further, in this engine, the blades (9) of the lying posture (12) shown in FIG. 1 (B) approach the standing posture (13) at the time of high rotation of the engine where the calorific value increases, and the cooling water jacket (cooling water jacket) shown in FIG. The amount of pumped engine cooling water (4) to 3) is increased, and appropriate engine cooling performance can be obtained.
図1(B)に示すように、羽根(9)は被係止部(15)を備え、所定回転数を超えるエンジン高回転時に、ベースプレート(8)に被係止部(15)が係止され、羽根(9)が起立姿勢(13)を維持するように構成されている。 As shown in FIG. 1 (B), the blade (9) is provided with a locked portion (15), and the locked portion (15) is locked to the base plate (8) when the engine speed exceeds a predetermined number of revolutions. The blades (9) are configured to maintain an upright posture (13).
このエンジンでは、所定回転数を超えるエンジン高回転時に、図1(B)に示すベースプレート(8)に被係止部(15)が係止されるため、羽根(9)がふらつかず、エンジン冷却水(4)の脈動が起こり難く、エンジン高回転時の図2に示す水ポンプ(1)のポンプ効率を高くできる。 In this engine, when the engine speed exceeds a predetermined number of revolutions, the locked portion (15) is locked to the base plate (8) shown in FIG. 1 (B), so that the blades (9) do not sway and the engine is cooled. The pulsation of the water (4) is unlikely to occur, and the pump efficiency of the water pump (1) shown in FIG. 2 at high engine speed can be increased.
図2に示すように、ポンプハウジング(5)は、フロントハウジング(5a)と、このフロントハウジング(5a)を後側から覆うリアハウジング(5b)を備え、フロントハウジング(5a)は、軸受けボス(5c)と、ラジエータ(22)からエンジン冷却水(4)を導入する冷却水導入パイプ(5d)と、サーモスタット収容管(25)のエンジン冷却水(4)がラジエータ(22)を迂回して水ポンプ(1)にバイパスする冷却水バイパスパイプ(5e)を備え、リアハウジング(5b)は、冷却水ジャケット(3)にエンジン冷却水(4)を導出する冷却水導出通路(5f)を備えている。 As shown in FIG. 2, the pump housing (5) includes a front housing (5a) and a rear housing (5b) that covers the front housing (5a) from the rear side, and the front housing (5a) is a bearing boss (5a). 5c), the cooling water introduction pipe (5d) that introduces the engine cooling water (4) from the radiator (22), and the engine cooling water (4) of the thermostat accommodating pipe (25) bypass the radiator (22). The pump (1) is provided with a cooling water bypass pipe (5e) that bypasses, and the rear housing (5b) is provided with a cooling water jacket (3) provided with a cooling water outlet passage (5f) for guiding the engine cooling water (4). There is.
フロントハウジング(5a)の軸受けボス(5c)に軸受け(27)が収容され、軸受け(27)で軸受けされた回転軸(6)がポンプハウジング(5)内に挿入され、回転軸(6)の前端部に入力プーリ(28)とエンジン冷却ファン(21)が取り付けられ、リアハウジング(5b)内で回転軸(6)の後端部にインペラ(7)が取り付けられ、回転軸(6)はフロントハウジング(5a)内のメカニカルシール(29)で水密にシールされている。 The bearing (27) is housed in the bearing boss (5c) of the front housing (5a), and the rotating shaft (6) supported by the bearing (27) is inserted into the pump housing (5) to form the rotating shaft (6). An input pulley (28) and an engine cooling fan (21) are attached to the front end, an impeller (7) is attached to the rear end of the rotating shaft (6) in the rear housing (5b), and the rotating shaft (6) is It is watertightly sealed with a mechanical seal (29) in the front housing (5a).
図1(A)に示すように、インペラ(7)は、ベースプレート(8)と、6枚の羽根(9)と、付勢手段(11)を備えている。
ベースプレート(8)は、図1(A)(B)に示す平坦なプレート本体(8a)の中央から直角方向に隆起したプレートボス(8b)と、図1(B)に示すプレート本体(8a)の周縁から直角方向に起立した起立片(8c)と、起立片(8c)に固定された枢軸支持ボス(8d)と、枢軸支持ボス(8d)に内嵌支持された枢軸(8e)を備えている。
As shown in FIG. 1 (A), the impeller (7) includes a base plate (8), six blades (9), and an urging means (11).
The base plate (8) has a plate boss (8b) raised in a direction perpendicular to the center of the flat plate body (8a) shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), and a plate body (8a) shown in FIG. 1 (B). It is provided with an upright piece (8c) standing upright from the peripheral edge of the above, a pivot support boss (8d) fixed to the upright piece (8c), and a pivot (8e) internally supported by the pivot support boss (8d). ing.
羽根(9)は、基端に取り付けられた遊嵌ボス(9b)と、遊嵌ボス(9b)に取り付けられた被係止部(15)を備え、遊嵌ボス(9b)がベースプレート(8)の枢軸(8e)に遊嵌され、先端部を揺動自由端として、ベースプレート(8)に起伏自在に取り付けられ、被係止部(15)がベースプレート(8)の起立片(8c)に係止されることにより、羽根(9)の起立姿勢(13)が維持される。
付勢手段(11)は引きばねで、プレート本体(8a)と羽根(9)の間に架設されている。
The blade (9) includes a loose fitting boss (9b) attached to the base end and a locked portion (15) attached to the loose fitting boss (9b), and the loose fitting boss (9b) is a base plate (8). ) Is loosely fitted to the pivot (8e), and is undulatingly attached to the base plate (8) with the tip end as a swingable free end, and the locked portion (15) is attached to the upright piece (8c) of the base plate (8). By being locked, the standing posture (13) of the blade (9) is maintained.
The urging means (11) is a pull spring, which is erected between the plate body (8a) and the blade (9).
図1(A)に示すように、インペラ(7)は、前側から見て矢印(7a)のように時計周り方向に回転し、図2に示すエンジン冷却水(4)をインペラ(7)の遠心方向に圧送する。図3に示すように、インペラ(7)は、クランク軸(10)からファンベルト(30)を介して駆動される。 As shown in FIG. 1 (A), the impeller (7) rotates clockwise as shown by the arrow (7a) when viewed from the front side, and the engine cooling water (4) shown in FIG. 2 is applied to the impeller (7). Pump in the centrifugal direction. As shown in FIG. 3, the impeller (7) is driven from the crankshaft (10) via the fan belt (30).
図1(A)(B)に示すインペラ(7)を構成するベースプレート(8)と羽根(9)の表面に撥水被膜が形成されている。
このため、撥水皮膜で、インペラ(7)に対するエンジン冷却水(4)の流水抵抗が軽減され、ポンプ効率が高くなる。
また、流水抵抗が軽減されたインペラ(7)は、振動が低減され、ポンプ騒音が低下する。
撥水皮膜としてはフッ素樹脂皮膜を用いることができる。
A water-repellent coating is formed on the surfaces of the base plate (8) and the blades (9) constituting the impeller (7) shown in FIGS. 1A and 1B.
Therefore, the water-repellent film reduces the flow resistance of the engine cooling water (4) to the impeller (7) and increases the pump efficiency.
Further, the impeller (7) having reduced water flow resistance has reduced vibration and pump noise.
A fluororesin film can be used as the water-repellent film.
インペラ(7)の表面は低摩擦面とされていてもよい。
この場合も、撥水皮膜と同様、低摩擦面で、インペラ(7)に対するエンジン冷却水(4)の摩擦抵抗が軽減され、ポンプ効率が高くなる。
また、エンジン冷却水(4)の摩擦抵抗が軽減されたインペラ(7)は、振動が低減され、ポンプ騒音が低下する。
The surface of the impeller (7) may be a low friction surface.
In this case as well, the frictional resistance of the engine cooling water (4) with respect to the impeller (7) is reduced on the low friction surface as in the case of the water repellent film, and the pump efficiency is increased.
Further, the impeller (7) in which the frictional resistance of the engine cooling water (4) is reduced has reduced vibration and pump noise.
低摩擦面の具体例としては、ガラスコート、金属の鏡面仕上げ面、図4(C)に示す低摩擦皮膜(33)等がある。
低摩擦皮膜(33)についは、後述する。
Specific examples of the low friction surface include a glass coat, a metal mirror-finished surface, and a low friction film (33) shown in FIG. 4C.
The low friction film (33) will be described later.
図4(A)(B)に示すように、水ポンプ(1)のポンプハウジング(5)を構成するフロントハウジング(5a)は、フロントハウジング(5a)の表面と軸受けボス(5c)の周面の隅角部(5h)に沿って隆起する放熱フィン(5g)を備えている。
このため、放熱フィン(5g)による放熱で、図2に示すエンジン冷却水(4)と軸受け(27)の冷却効率を高めることができる。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the front housing (5a) constituting the pump housing (5) of the water pump (1) has a surface of the front housing (5a) and a peripheral surface of the bearing boss (5c). It is provided with a heat radiation fin (5 g) that rises along the corner portion (5 h) of the.
Therefore, the cooling efficiency of the engine cooling water (4) and the bearing (27) shown in FIG. 2 can be improved by the heat radiated by the heat radiating fins (5 g).
図4(B)に示す放熱フィン(5g)は、軸受けボス(5c)の周面からフロントハウジング(5a)の表面に沿って、図4(A)に示すように放射状に複数形成されている。
このため、図4(A)に示すフロントハウジング(5a)の剛性が複数の放熱フィン(5g)で高まり、振動が低減され、ポンプ騒音が低下する。
また、図2,図4(A)に示す軸受けボス(5c)から漏れたエンジン冷却水(4)が図4(A)に示す複数の放熱フィン(5g)の案内で、放射状に分散され、漏れたエンジン冷却水(4)による水ポンプ(1)周辺部の集中的な汚染を避けることができる。
A plurality of heat radiation fins (5 g) shown in FIG. 4 (B) are formed radially from the peripheral surface of the bearing boss (5c) along the surface of the front housing (5a) as shown in FIG. 4 (A). ..
Therefore, the rigidity of the front housing (5a) shown in FIG. 4A is increased by the plurality of heat radiation fins (5g), vibration is reduced, and pump noise is reduced.
Further, the engine cooling water (4) leaking from the bearing boss (5c) shown in FIGS. 2 and 4A is radially dispersed by the guidance of the plurality of heat radiation fins (5g) shown in FIG. 4A. Concentrated contamination around the water pump (1) by the leaked engine cooling water (4) can be avoided.
図4(C)に示す低摩擦皮膜(33)は、固体潤滑剤を含む樹脂、フッ素樹脂、ダイヤモンドライクカーボン、二硫化モリブデン、グラファイト、リン酸マンガン塩、クロムから選択される素材の皮膜で形成されている。このため、表面処理加工で低摩擦皮膜(33)を簡単に形成することができる。 The low friction film (33) shown in FIG. 4 (C) is formed of a film of a material selected from a resin containing a solid lubricant, a fluororesin, a diamond-like carbon, molybdenum disulfide, graphite, a manganate phosphate salt, and chromium. Has been done. Therefore, the low friction film (33) can be easily formed by surface treatment.
固体潤滑剤には、遷移金属酸化物、グラファイト等の無機固体潤滑剤を挙げることができる。
樹脂には、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等を挙げることができる。
Examples of the solid lubricant include inorganic solid lubricants such as transition metal oxides and graphite.
Examples of the resin include polyamide resin, epoxy resin, phenol resin, silicone resin, and polyimide resin.
図4(C)に示すように、複数の低摩擦皮膜(33)(33)は斑点状に分散して配置され、皮膜間溝(34)は網目状に形成されている。
複数の低摩擦皮膜(33)(33)は、いずれも正六角形状に形成されている。
複数の低摩擦皮膜(33)(33)は、正六角形状に限らず、各種多角形状、円形状であってもよい。
インペラ(7)が 図4(C)の左側の矢印(7a)の方向に回転すると、エンジン冷却水(4)は、皮膜間溝(34)内を矢印(4a)のように流れる。
As shown in FIG. 4C, the plurality of low friction coatings (33) and (33) are dispersed and arranged in a spot shape, and the interfilm groove (34) is formed in a mesh shape.
The plurality of low friction coatings (33) and (33) are all formed in a regular hexagonal shape.
The plurality of low friction coatings (33) and (33) are not limited to the regular hexagonal shape, but may have various polygonal shapes and circular shapes.
When the impeller (7) rotates in the direction of the arrow (7a) on the left side of FIG. 4 (C), the engine cooling water (4) flows in the interfilm groove (34) as shown by the arrow (4a).
(1)…水ポンプ、(2)…燃焼室、(3)…冷却水ジャケット、(4)…エンジン冷却水、(5)…ポンプハウジング、(6)…回転軸、(7)…インペラ、(8)…ベースプレート、(9)…羽根、(9a)…遠心力、(10)…クランク軸、(11)…付勢手段、(11a)…付勢力、(12)…倒伏姿勢、(13)…起立姿勢、(15)…被係止部、(16)…不釣合い力。 (1) ... water pump, (2) ... combustion chamber, (3) ... cooling water jacket, (4) ... engine cooling water, (5) ... pump housing, (6) ... rotary shaft, (7) ... impeller, (8) ... base plate, (9) ... blade, (9a) ... centrifugal force, (10) ... crankshaft, (11) ... urging means, (11a) ... urging force, (12) ... lying posture, (13) ) ... Standing posture, (15) ... Locked part, (16) ... Disproportionate force.
Claims (2)
水ポンプ(1)は、ポンプハウジング(5)と、ポンプハウジング(5)内に挿入された回転軸(6)と、ポンプハウジング(5)内で回転軸(6)に取り付けられたインペラ(7)を備え、
インペラ(7)は、回転軸(6)に直交する姿勢で取り付けられたベースプレート(8)と、ベースプレート(8)に設けられた羽根(9)を備え、インペラ(7)がクランク軸(10)で駆動され、エンジン冷却水(4)が羽根(9)でインペラ(7)の遠心方向に圧送されるように構成され、
羽根(9)は、ベースプレート(8)に起伏自在に取り付けられ、付勢手段(11)の付勢力(11a)で倒伏姿勢に付勢され、
エンジン低回転時には、付勢手段(11)の付勢力(11a)と羽根(9)にかかる遠心力(9a)に基づく不釣合い力(16)で、羽根(9)が倒伏姿勢(12)になり、
エンジン高回転時には、上記不釣合い力(16)で、倒伏姿勢(12)の羽根(9)が回転軸(6)と平行な方向に沿う起立姿勢(13)に近づくように構成されている、ことを特徴とする水冷エンジン。 A water pump (1) and a cooling water jacket (3) around the combustion chamber (2) are provided so that the engine cooling water (4) circulates between the water pump (1) and the cooling water jacket (3). Configured
The water pump (1) includes a pump housing (5), a rotating shaft (6) inserted in the pump housing (5), and an impeller (7) attached to the rotating shaft (6) in the pump housing (5). )
The impeller (7) includes a base plate (8) mounted in a posture orthogonal to the rotation axis (6) and blades (9) provided on the base plate (8), and the impeller (7) is a crankshaft (10). The engine cooling water (4) is configured to be pumped by the blades (9) in the centrifugal direction of the impeller (7).
The blades (9) are undulatingly attached to the base plate (8), and are urged in a prone position by the urging force (11a) of the urging means (11).
When the engine speed is low, the blades (9) are placed in the prone position (12) due to the unbalanced force (16) based on the urging force (11a) of the urging means (11) and the centrifugal force (9a) applied to the blades (9). Become
At high engine speed, the disproportionate force (16) causes the blades (9) in the lying position (12) to approach the standing position (13) along the direction parallel to the rotation axis (6). A water-cooled engine that features that.
羽根(9)は被係止部(15)を備え、所定回転数を超えるエンジン高回転時に、ベースプレート(8)に被係止部(15)が係止され、羽根(9)が起立姿勢(13)を維持するように構成されている、ことを特徴とする水冷エンジンの水ポンプ。 In the engine according to claim 1,
The blade (9) is provided with a locked portion (15), and when the engine speed exceeds a predetermined rotation speed, the locked portion (15) is locked to the base plate (8), and the blade (9) is in an upright posture (9). A water pump for a water-cooled engine, characterized in that it is configured to maintain 13).
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