JP2508294Y2 - 強制循環水冷式エンジン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、強制循環水冷式エンジンに係り、詳しくは
強制循環水冷式エンジンの冷却水をシリンダジャケット
からヘッドジャケット・サーモスタットバルブ・ラジエ
ータ及びウォータポンプに順に通してシリンダジャケッ
トに循環させるように構成し、エンジンの排気ポートに
プレマフラを介してマフラを接続し、プレマフラの外周
にプレマフラジャケットを形成し、プレマフラジャケッ
ト内の冷却水でプレマフラを冷却するように構成した強
制循環水冷式エンジンに関する。

〈従来の技術〉 従来、上記エンジンにおいては、プレマフラを冷却す
る冷却水はシリンダジャケット及びヘッドジャケットの
冷却水循環系とは別の循環系として専用のポンプで強制
循環されていた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記強制循環水冷式エンジンにおいては、エンジン始
動直後の冷却水温度が低い間はサーモスタットバルブが
閉じてラジエータへの冷却水循環が阻止され、シリンダ
ジャケット及びヘッドジャケットの間で冷却水が循環さ
れ、もってシリンダ及びシリンダヘッドの昇温が早めら
れるのであるが、冷却水温度が設定値以上に上昇してサ
ーモスタットバルブが開くと、ラジエータ内の冷水がシ
リンダジャケットに送り込まれてシリンダが急冷され、
ピストンの焼付きを生じることがある。

本考案は、プレマフラの冷却系を合理的に利用するこ
とで、エンジン始動後の暖機促進を図るとともに、サー
モスタットバルブ開放後のシリンダ急冷を防止してエン
ジン始動性能を高めることを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本考案においては、前述し
た構成の強制循環水冷式エンジンにおいて、プレマフラ
ジャケットの入口をヘッドジャケットに連通するととも
に、その出口をウォータポンプの吸入室に連通させ、 プレマフラ（10）内の膨張室（13）の排気入口（12）
をシリンダヘッド（８）の排気ポート（９）に直接連通
させるとともに、このプレマフラ（10）内の膨張室（1
3）内に多孔仕切板壁（14）を中仕切り状に設けて構成
した事を特徴とする。

〈作用〉 上記構成によると、エンジン始動直後はサーモスタッ
トバルブが閉じているので、シリンダジャケットから、
ヘッドジャケット、ウォータポンプを経たのち再びシリ
ンダジャケットに戻る従来どうりの冷却水強制循環が行
われるとともに、ヘッドジャケットからプレマフラジャ
ケットに導出された冷却水がプレマフラで吸熱昇温した
のちウォータポンプによってシリンダジャケット及びヘ
ッドジャケットに循環される。

プレマフラ内の膨張室は、消音作用をさせるために比
較的大きな容積を有し、ここを通過する排気の熱保有量
が大きい。しかも、その膨張室の大きさに比例して、プ
レマフラジャケットへの熱伝導面積も大きくできる。こ
れにより、プレマフラジャケット内で冷却水が排気熱を
吸収する吸熱量が大きい。

そのうえ、プレマフラ内の膨張室内に多孔仕切板壁が
設けられているため、これよりも上流側の膨張室部分の
内圧が高くなり、排気の熱保有量が更に大きくなるとと
もに、プレマフラジャケットへの熱伝達率が高まる。こ
れにより、プレマフラジャケット内で冷却水が排気熱を
吸収する吸熱量が更に大きくなる。

これにより、シリンダ及びシリンダヘッドを急速に加
温する。

又、冷却水温度が高まってサーモスタットバルブが開
くと、ウォータポンプによってラジエータ内の冷却水が
吸引されてシリンダジャケットに送り込まれるが、この
ときプレマフラジャケットからの温水もウォータポンプ
に吸入されてラジエータからの冷却水に混合されてシリ
ンダジャケットに流入する。

〈実施例〉 第１図に本考案に係る強制循環水冷式エンジンの側面
が示される。

エンジン本体１の前部にはラジエータ２、冷却ファン
３が配置されるとともに、冷却ファン３と同軸上で駆動
されるウォータポンプ４が備えられ、エンジン本体１の
シリンダジャケット５からヘッドジャケット６に流入し
た冷却水をサーモスタットバルブ７を経てラジエータ２
の上部に導き、ラジエータ２の下部からウォータポンプ
４で吸引して再びシリンダジャケット５に送り込む強制
循環冷却系が構成されている。

エンジン本体１のシリンダヘッド８の一側面には複数
の排気ポート９が開口されるとともに、各排気ポート９
からの排ガスをプレマフラ10で集めたのちマフラ11に導
くよう構成されている。

前記プレマフラ10は、シリンダヘッド８への取付面に
全排気ポート９に亘る横長の排気入口12を備えるととも
に、この排気入口12を排気ポート９に直接連通させる。

膨張室13の内部に多孔仕切板壁14を中仕切り状に備
え、かつ、膨張室13の周囲にプレマフラジャケット15が
形成されている。そして、このプレマフラジャケット15
の下部に設けられた入口16がヘッドジャケット６に連通
されるとともに、プレマフラジャケット15の上部に設け
た出口17とウォータポンプ４の吸入室18とがパイプ19に
よって連通接続されている。

上記構成によると、エンジン始動直後の暖機運転中は
サーモスタットバルブ７が閉じ、エンジン冷却水はラジ
エータ２に流入することなくウォータポンプ４によって
シリンダジャケット５とヘッドジャケット６との間で強
制循環されるとともに、一部の冷却水はプレマフラジャ
ケット15を経て循環され、プレマフラ10で加温された温
水が循環されることでシリンダ及びシリンダヘッド８が
急速に加温される。

又、冷却水温度が設定値以上に上昇して、サーモスタ
ットバルブ７が開くとラジエータ２を介した冷却水循環
が始まるが、この場合、ラジエータ２内に貯まっていた
冷水がウォータポンプ４に吸入されるとき、プレマフラ
ジャケット15からの温水と混合されて温水となり、シリ
ンダジャケット５に送られることになる。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案は次のような効果が得られ
る。

（Ａ）エンジンの暖機運転時間の大幅短縮 エンジンの冷始動後の暖機運転時には、冷却水は、ヘ
ッドジャケットからプレマフラジャケットを経てシリン
ダジャケットへと循環し、プレマフラジャケットで排気
の熱を吸収することにより、エンジンの暖機を促進す
る。

このプレマフラジャケット内では、次の（イ）〜
（ニ）の作用の組合せにより、冷却水が排気熱を吸収す
る吸熱量が大きくなるため、エンジンの暖機促進作用を
充分に高めて、エンジンの暖機運転時間を大幅に短縮で
きるのである。

（イ）プレマフラ内の膨張室は、消音作用をさせるため
に比較的大きな容積を有し、排気の収容量が多いため、
排気熱の保有量が大きい。

（ロ）プレマフラの膨張室の大きさに比例して、プレマ
フラジャケットへの熱伝導面積も大きくなる。

（ハ）プレマフラ内の膨張室内に多孔仕切板壁が設けら
れているため、これよりも上流側の膨張室部分の内圧が
高くなり、排気の収容量が更に多くなって、排気熱の保
有量が一層大きくなる。

（ニ）その上流側の膨張室部分の内圧が高くなるため、
その室周壁への排気の接触率が高まり、プレマフラジャ
ケットへの熱伝達率が高まる。

（Ｂ）サーモスタットバルブの開弁直後のピストン焼付
きの強力防止 エンジンが冷始動後に充分に暖まって、サーモスタッ
トバルブが開弁した直後において、ラジエータからの冷
水とプレマフラジャケットからの温水とがウォータポン
プ内で混合されて、シリンダジャケットへ圧送される。

プレマフラジャケットからの温水は、上記（イ）〜
（ニ）の作用の組合せにより、吸熱量が大きいため、ラ
ジエータからの冷水を充分高く温度上昇させるので、ラ
ジエータからの冷水でシリンダジャケットが急冷されて
ピストンが焼付くことを、強力に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る強制循環水冷式エンジンの一部を
切欠いた側面図、第２図は要部の縦断正面図である。 ２……ラジエータ、４……ウォータポンプ、５……シリ
ンダジャケット、６……ヘッドジャケット、７……サー
モスタットバルブ、９……排気ポート、10……プレマフ
ラ、11……マフラ、12……排気入口、13……膨張室、14
……多孔仕切板壁、15……プレマフラジャケット、16…
…入口、17……出口、18……吸入室。

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭49−29330（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−310（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】強制循環水冷式エンジンの冷却水をシリン
   ダジャケット（５）からヘッドジャケット（６）・サー
   モスタットバルブ（７）・ラジエータ（２）及びウォー
   タポンプ（４）に順に通してシリンダジャケット（５）
   に循環させるように構成し、 エンジンの排気ポート（９）にプレマフラ（10）を介し
   てマフラ（11）を接続し、プレマフラ（10）の外周にプ
   レマフラジャケット（15）を形成し、プレマフラジャケ
   ット（15）内の冷却水でプレマフラ（10）を冷却するよ
   うに構成した 強制循環水冷式エンジンにおいて、 プレマフラジャケット（15）の入口（16）をヘッドジャ
   ケット（６）に連通するとともに、その出口（17）をウ
   ォータポンプ（４）の吸入室（18）に連通させ、 プレマフラ（10）内の膨張室（13）の排気入口（12）を
   シリンダヘッド（８）の排気ポート（９）に直接連通さ
   せるとともに、このプレマフラ（10）内の膨張室（13）
   内に多孔仕切板壁（14）を中仕切り状に設けて構成した
   事を特徴とする強制循環水冷式エンジン。