JP2524876B2 - Cylinder head liquid cooling device for sub-chamber engine - Google Patents

Cylinder head liquid cooling device for sub-chamber engine

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JP2524876B2
JP2524876B2 JP2244647A JP24464790A JP2524876B2 JP 2524876 B2 JP2524876 B2 JP 2524876B2 JP 2244647 A JP2244647 A JP 2244647A JP 24464790 A JP24464790 A JP 24464790A JP 2524876 B2 JP2524876 B2 JP 2524876B2
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sub
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、燃焼騒音が小さく燃料排ガスがクリーンな
副室式エンジンにおいて、シリンダヘッドの副室の周囲
の部分を強力に冷却するとともに、シリンダヘッドの重
量を軽量にした副室式エンジンのシリンダヘッド液冷装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention is a sub-chamber engine with low combustion noise and clean fuel exhaust gas. The present invention relates to a cylinder head liquid cooling device for a sub-chamber engine with a lightweight head.

《従来の技術》 従来、ディーゼルエンジンのシリンダヘッド液冷装置
としては、例えば、実開昭59-88214号公報に開示されて
いるように、直接噴射式エンジンのシリンダヘッドの肉
壁内全域に亘ってオイルジャケットを形成し、オイルを
循環させてシリンダヘッド全体を液冷するものがある。
<Prior Art> Conventionally, as a cylinder head liquid cooling device for a diesel engine, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. Sho 59-88214, a cylinder head of a direct injection type engine has an entire wall surface of a cylinder head. There is one that forms an oil jacket and circulates oil to liquid-cool the entire cylinder head.

この従来の直接噴射式エンジンのシリンダヘッド油冷
装置では、シリンダヘッド内全域に形成したオイルジャ
ケットの上下方向中央部に開口した出口をオイルクーラ
を介してオイルジャケットの入口に連通させ、オイルク
ーラで冷却された冷却油がオイルジャケットに循環され
るように成っており、オイルクーラは、冷却ファンで圧
送される冷却風で冷却されるように成っている。
In this conventional cylinder head oil cooling device for a direct injection engine, an outlet that opens in the vertical center of an oil jacket formed in the entire cylinder head is connected to the inlet of the oil jacket via an oil cooler, and the oil cooler is used. Cooled cooling oil is circulated in an oil jacket, and the oil cooler is cooled by cooling air that is pressure-fed by a cooling fan.

しかしこの従来例では、冷却油がシリンダヘッド全体
から熱を吸収するので、冷却油に吸収される熱量が多く
なり、多量の冷却油が必要となる。このため、シリンダ
ヘッドの重量が大きくなるうえ、シリンダヘッド冷却用
の油を冷却するオイルクーラの能力を大きくする必要が
あり、大型化する問題がある。
However, in this conventional example, since the cooling oil absorbs heat from the entire cylinder head, the amount of heat absorbed by the cooling oil increases and a large amount of cooling oil is required. Therefore, the weight of the cylinder head is increased, and the capacity of the oil cooler for cooling the oil for cooling the cylinder head needs to be increased, which causes a problem of increase in size.

また、冷却油量が多いうえ、シリンダヘッドの全域に
亘ってオイルジャケットを形成し、このオイルジャケッ
トの上下方向中央部に形成した出口をオイルクーラに連
通させていることから、オイルジャケット内での冷却油
が自然対流を起こし、円滑に循環しなくなるうえ、高温
になった冷却油がオイルジャケット内に滞留する問題が
ある。
Also, in addition to the large amount of cooling oil, an oil jacket is formed over the entire area of the cylinder head, and the outlet formed at the center of the oil jacket in the vertical direction is in communication with the oil cooler. There is a problem that the cooling oil causes natural convection and cannot circulate smoothly, and that the cooling oil having a high temperature stays in the oil jacket.

一方、直接噴射式エンジンに比べて、燃焼騒音が小さ
く、燃焼排ガスがクリーンな副室式エンジンにおいて
は、従来のシリンダヘッド液冷却装置として、実公昭53
-51956号公報に開示されているものがある。
On the other hand, in a sub-chamber engine that produces less combustion noise and produces cleaner combustion exhaust gas than a direct injection engine, a conventional cylinder head liquid cooling device is used.
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 51956.

この従来の副室式エンジンのシリンダヘッド液例装置
では、シリンダヘッドのシリンダ側肉壁内に冷却液通路
が形成され、シリンダヘッド内通路の入口に冷却液が供
給されるとともに、通路の出口がシリンダ内通路に連通
されて冷却液が循環されており、シリンダヘットの副室
やその他の部分は空冷により冷却されている。
In this conventional cylinder head fluid example device for a sub-chamber engine, a coolant passage is formed in the cylinder side wall of the cylinder head, the coolant is supplied to the inlet of the cylinder head passage, and the outlet of the passage is The cooling liquid is circulated in communication with the in-cylinder passage, and the sub chamber of the cylinder head and other parts are cooled by air cooling.

《発明が解決しようとする問題点》 しかしながら、上記従来の副室式エンジンのシリンダ
ヘッド液冷却装置では、シリンダヘッドのシリンダ側肉
壁部しか冷却されず、特に、熱負荷の高い副室の周囲の
肉壁部分は空冷のみによるので、冷却が不充分となって
過熱してしまう。しかも、このシリンダヘッド液冷装置
は、熱負荷の高い副室等の近傍部を通過する冷却液通路
を形成したものであって、副室の周囲に冷却液ジャケッ
トを形成したものでなく、副室で発生した高熱を速やか
に吸収できない。このため、シリンダヘッドの熱応力が
大きくなって亀裂が発生し易く、耐久性に劣る問題があ
る。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the above-described conventional cylinder head liquid cooling device for a sub-chamber engine, only the cylinder side wall of the cylinder head is cooled, and in particular, around the sub-chamber with a high heat load. Since the meat wall part is only air-cooled, the cooling becomes insufficient and it overheats. Moreover, this cylinder head liquid cooling device is one in which a cooling liquid passage that passes through the vicinity of a sub chamber having a high heat load is formed, and a cooling liquid jacket is not formed around the sub chamber. The high heat generated in the room cannot be absorbed promptly. For this reason, the thermal stress of the cylinder head increases and cracks are likely to occur, resulting in poor durability.

また、副室周囲の過熱により熱歪みが発生して、シリ
ンダブロックとの接合面からガス洩れを生ずるという問
題がある。
Further, there is a problem that thermal distortion occurs due to overheating around the sub chamber, and gas leaks from the joint surface with the cylinder block.

本発明は、上記の事情を考慮してなされものであっ
て、燃焼騒音が小さく、燃焼排ガスがクリーンな副室式
エンジンにおいて、小型軽量でしかも冷却性能が十分に
高い副室式エンジンのシリンダヘッド液冷装置を提供す
ることを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a cylinder head of a sub-compartment type engine that is small in size, light in weight, and has sufficiently high cooling performance in a sub-compartment type engine with low combustion noise and clean combustion exhaust gas. An object of the present invention is to provide a liquid cooling device.

《問題点を解決するための手段》 本発明は、上記目的を達成するために、エンジン1の
シリンダヘッド8に形成した副室22の周囲に冷却液ジャ
ケット9を形成するとともに、シリンダヘッド8の副室
22の周囲以外の部分に冷却風を通過させる冷却風路32を
形成し、上記エンジン1に冷却ファン30と導風ケース31
とを配置して、冷却ファン30で起こした冷却風を導風ケ
ース31により上記冷却風路32に案内するように構成する
一方、上記冷却液ジャケット9の入口9aを冷却液ジャケ
ット9の下部に開口するとともに、その出口10を冷却液
ジャケット9の上部に形成し、この冷却液ジャケット9
の出口10を冷却液クーラ11を介して冷却液ジャケット9
の入口9aに連通させたことを特徴とするものである。
<< Means for Solving the Problems >> In order to achieve the above object, the present invention forms a cooling liquid jacket 9 around the sub chamber 22 formed in the cylinder head 8 of the engine 1 and Vice room
A cooling air passage 32 for allowing cooling air to pass is formed in a portion other than the periphery of 22 and the cooling fan 30 and the air guide case 31 are provided in the engine 1.
Are arranged so that the cooling air generated by the cooling fan 30 is guided to the cooling air passage 32 by the air guide case 31, while the inlet 9a of the cooling liquid jacket 9 is located below the cooling liquid jacket 9. While opening, the outlet 10 is formed in the upper part of the cooling liquid jacket 9,
The outlet 10 of the cooling liquid cooler 11 through the cooling liquid jacket 9
It is characterized in that it is communicated with the entrance 9a.

《作用》 上記の構成によれば、冷却液が副室22の周囲に形成さ
れた冷却液ジャケット9を循環するので、特に熱負荷の
高い副室22が冷却液によって周囲から強力に冷却され、
過熱することがない。この結果、シリンダヘッド8は熱
応力が小さくなり、亀裂が発生し難いうえ、熱歪みが殆
どなく、シリンダブロック17との接合面からのガス洩れ
を生ずることもない。
<< Operation >> According to the above configuration, since the cooling liquid circulates in the cooling liquid jacket 9 formed around the sub chamber 22, the sub chamber 22 having a particularly high heat load is strongly cooled from the surroundings by the cooling liquid.
Never overheat. As a result, the thermal stress in the cylinder head 8 is reduced, cracks are less likely to occur, there is almost no thermal strain, and gas leakage from the joint surface with the cylinder block 17 does not occur.

また、シリンダヘッド8の副室22の周囲以外の部分に
は、冷却ファン30の起こす冷却風が導風ケース31に案内
されて供給され、冷却風路32内を通過する冷却風により
この部分が空冷される。従って、シリンダヘッド8の冷
却において、冷却液は、特に高温となる副室22を周囲か
ら強力に冷却しながらも、シリンダヘッド8全体を液冷
する場合に比べて吸収熱量がはるかに少ない。この結
果、シリンダヘッド8の冷却に必要な冷却液量が少なく
と済み、しかも、冷却液クーラ11を小型化することがで
きる。
The cooling air generated by the cooling fan 30 is supplied to the portion of the cylinder head 8 other than the periphery of the sub chamber 22 while being guided by the air guide case 31, and this portion is cooled by the cooling air passing through the cooling air passage 32. Air cooled. Therefore, in cooling the cylinder head 8, the amount of absorbed heat of the cooling liquid is much smaller than that in the case where the entire cylinder head 8 is liquid-cooled while strongly cooling the sub-chamber 22 which is particularly high in temperature from the surroundings. As a result, the amount of cooling liquid required for cooling the cylinder head 8 can be reduced, and the cooling liquid cooler 11 can be downsized.

加えて、冷却液ジャケット9の入口9aは冷却液ジャケ
ット9の下部に開口され、その出口10は冷却液ジャケッ
ト9の上部に形成されており、この出口10がオイルクー
ラに連通されていることから、熱負荷の高い副室22で加
熱された冷却液は自然対流の作用により冷却液ジャケッ
ト9内を上昇し、高温になった冷却液が冷却液ジャケッ
ト9内で滞留することなく、冷却液クーラ11側へ円滑に
流出する。
In addition, the inlet 9a of the cooling liquid jacket 9 is opened in the lower portion of the cooling liquid jacket 9, and its outlet 10 is formed in the upper portion of the cooling liquid jacket 9, and this outlet 10 is connected to the oil cooler. The cooling liquid heated in the sub chamber 22 having a high heat load rises in the cooling liquid jacket 9 by the action of natural convection, and the cooling liquid having a high temperature does not stay in the cooling liquid jacket 9 and the cooling liquid cooler It flows smoothly to the 11 side.

また、副室22の周囲には冷却液ジャケット9が形成さ
れているので、例えば寒冷期等のエンジン冷始動時に副
室22の燃焼熱で冷却液ジャケット9内の冷却液が加熱さ
れる。この結果、副室22は冷却液ジャケット9内の冷却
液で保熱されるとともに、過剰に低温の冷却風で直接冷
却されず、過冷却となることが防止される。
Further, since the cooling liquid jacket 9 is formed around the sub chamber 22, the cooling liquid in the cooling liquid jacket 9 is heated by the combustion heat of the sub chamber 22 at the time of cold start of the engine, for example, in the cold season. As a result, the sub-chamber 22 is kept warm by the cooling liquid in the cooling liquid jacket 9 and is not directly cooled by the excessively low temperature cooling air, so that it is prevented from being overcooled.

《実施例》 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。<< Example >> Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.

第1図は本発明の一実施例を適用した副室式ディーゼ
ルエンジンの要部の縦断背面図であり、第2図はそのシ
リンダヘッドの横断平面図であり、第3図は上記エンジ
ンの縦断側面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional rear view of a main part of a sub-chamber diesel engine to which an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a cross-sectional plan view of a cylinder head thereof, and FIG. 3 is a vertical sectional view of the engine. It is a side view.

第3図に示すように、このエンジン1のクランクケー
ス2の後端壁2aには、該クランクケース2の底部で形成
されるオイルパン3の内部からオイルフィルタ4を介し
て潤滑油を汲み上げるオイル供給ポンプ5が組付けられ
ている。このオイル供給ポンプ5から吐出される潤滑油
は、潤滑油供給路6を経てエンジン1の潤滑を必要とす
る各部分に圧送されるとともに、この潤滑油供給路6の
途中から分岐された冷却油供給路7を介して、シリンダ
ヘッド8内に形成された冷却液ジャケット(オイルジャ
ケット)9に冷却液として供給される(第1図、第2図
参照)。
As shown in FIG. 3, on the rear end wall 2a of the crankcase 2 of the engine 1, an oil is pumped up from the inside of an oil pan 3 formed at the bottom of the crankcase 2 through an oil filter 4. A supply pump 5 is attached. The lubricating oil discharged from the oil supply pump 5 is pressure-fed to each portion of the engine 1 that requires lubrication through the lubricating oil supply passage 6, and the cooling oil branched from the middle of the lubricating oil supply passage 6 Through the supply path 7, it is supplied as a cooling liquid to a cooling liquid jacket (oil jacket) 9 formed in the cylinder head 8 (see FIGS. 1 and 2).

そして、このオイルジャケット9の出口10にはオイル
クーラ11の入口12が接続され、オイルクーラ11の出口13
はプッシュロッド挿通室14を介してオイルパン3に連通
されている。
The outlet 12 of the oil jacket 9 is connected to the inlet 12 of the oil cooler 11, and the outlet 13 of the oil cooler 11 is connected.
Is communicated with the oil pan 3 via the push rod insertion chamber 14.

上記冷却油供給路7は、順に連通する入口通路15と、
シリンダ用オイルジャケット16と、導入通路18とで構成
される。上記入口通路15の始端部は潤滑油供給路6の途
中に分岐接続され、その終端部はシリンダ用オイルジャ
ケット16の底部に接続されている。シリンダ用オイルジ
ャケット16は、シリンダ17aとプッシュロッド挿通室14
との間に形成され、その上端はシリンダブロック17とシ
リンダヘッド8との接合面で開口されている。上記導入
通路18の始端はシリンダ用オイルジャケット16の上端開
口に臨んで開口され、その終端はオイルジャケット9の
下部に形成された入口9aに連通されている。この導入通
路18の途中の部分は、シリンダ用オイルジャケット16
と、シリンダヘッド8のシリンダブロック側の壁面(下
壁)8aに沿って吸気弁孔19と排気弁孔20との間の弁間部
分21を通るように形成されている。
The cooling oil supply passage 7 is connected to an inlet passage 15 that communicates in order,
It is composed of a cylinder oil jacket 16 and an introduction passage 18. A starting end portion of the inlet passage 15 is branched and connected in the middle of the lubricating oil supply passage 6, and an end portion thereof is connected to a bottom portion of the cylinder oil jacket 16. Cylinder oil jacket 16 includes cylinder 17a and push rod insertion chamber 14
Is formed between the cylinder block 17 and the cylinder head 8, and the upper end thereof is opened at the joint surface between the cylinder block 17 and the cylinder head 8. The start end of the introduction passage 18 is opened to face the upper end opening of the cylinder oil jacket 16, and the end thereof is communicated with the inlet 9a formed in the lower portion of the oil jacket 9. The middle portion of the introduction passage 18 is the cylinder oil jacket 16
Is formed so as to pass through the valve-to-valve portion 21 between the intake valve hole 19 and the exhaust valve hole 20 along the wall surface (lower wall) 8a of the cylinder head 8 on the cylinder block side.

ところで、上記シリンダヘッド8には、クランク軸23
の軸心方向に並べて形成された吸気弁孔19及び排気弁孔
20と、吸気弁孔19に連通する吸気ポート24と、排気弁孔
20に連通する排気ポート25と、吸気弁孔19及び排気弁孔
20の一横側方に配置された副室22と、吸気弁孔19及び排
気弁孔20の他横側方に配置されたプッシュロッド挿通室
14とが設けられている。上記オイルジャケット9は、副
室22の周囲に形成され、前側を吸気ポート24の周壁で、
右側を吸気ポート24の周壁及び排気ポート25の周壁で、
後側を区隔壁26でそれぞれ区画されている。また、オイ
ルジャケット9の左側は、吸気管27の取付部28に連設さ
れた蓋29により区画される。このオイルジャケット9の
出口10は、オイルジャケット9内の上部に開口されてい
る。
By the way, the cylinder head 8 has a crankshaft 23
Intake valve hole 19 and exhaust valve hole formed side by side in the axial direction of the
20, an intake port 24 communicating with the intake valve hole 19, and an exhaust valve hole
Exhaust port 25 communicating with 20, intake valve hole 19 and exhaust valve hole
A sub-chamber 22 arranged on one lateral side of 20 and a push rod insertion chamber arranged on the other lateral side of intake valve hole 19 and exhaust valve hole 20.
14 and are provided. The oil jacket 9 is formed around the sub-chamber 22, and the front side is the peripheral wall of the intake port 24.
The right side is the peripheral wall of the intake port 24 and the peripheral wall of the exhaust port 25,
The rear side is partitioned by partition walls 26. Further, the left side of the oil jacket 9 is defined by a lid 29 that is connected to a mounting portion 28 of the intake pipe 27. The outlet 10 of the oil jacket 9 is opened in the upper part inside the oil jacket 9.

また、このエンジン1のクランクケース2の前端壁2b
の前側にはクランク軸23の前端部が突出させてあり、こ
のクランク軸23の前端部に冷却ファン30が固定される。
この冷却ファン30が起こす冷却風をシリンダブロック1
7、シリンダヘッド8及びオイルクーラ11に案内する導
風ケース31はクランクケース2の前側に固定されてい
る。
In addition, the front end wall 2b of the crankcase 2 of the engine 1
The front end of the crank shaft 23 is projected on the front side of the cooling fan 30, and the cooling fan 30 is fixed to the front end of the crank shaft 23.
The cooling air generated by this cooling fan 30 is applied to the cylinder block 1
The air guide case 31 guiding the cylinder head 8 and the oil cooler 11 is fixed to the front side of the crank case 2.

シリンダヘッド8の副室22の周囲以外の部分には冷却
風を通過させる冷却風路32が形成される。この冷却風路
32は吸気ポート24及び排気ポート25の両周壁とプッシュ
ロッド挿通室14との間に形成され、上記導風ケース31に
より案内されて来た冷却風が、冷却風路32を通って前方
から後方に流れる間に、吸気ポート24及び排気ポート25
の両周壁と接触するように形成されている。
A cooling air passage 32 for passing cooling air is formed in a portion of the cylinder head 8 other than the periphery of the sub chamber 22. This cooling air passage
32 is formed between the peripheral walls of the intake port 24 and the exhaust port 25 and the push rod insertion chamber 14, and the cooling air guided by the air guide case 31 passes from the front to the rear through the cooling air passage 32. Intake port 24 and exhaust port 25 while flowing to
Are formed so as to be in contact with both peripheral walls of the.

上記の構成において、一方では、オイルパン3内の潤
滑油が、オイル供給ポンプ5により汲み出され、その一
部分が潤滑油供給路6の一部分及び冷却油供給路7を経
由してオイルジャケット9に供給される。潤滑油は冷却
油供給路7のシリンダ用オイルジャケット16を上昇する
間にシリンダ17aの周囲のうち、比較的熱が蓄積され易
いシリンダ17aとプッシュロッド挿通室14との間の肉壁
部を冷却し、また、導入通路18を通過する間に弁間部分
21を強力に冷却する。そして、オイルジャケット9に入
った潤滑油は、副室22を周囲から強力に冷却した後オイ
ルクーラ11に送られ、オイルクーラ11を通過する間に冷
却された後、プッシュロッド挿通室14を通ってオイルパ
ン3に戻される。
In the above configuration, on the other hand, the lubricating oil in the oil pan 3 is pumped out by the oil supply pump 5, and a part of the lubricating oil is supplied to the oil jacket 9 via a part of the lubricating oil supply passage 6 and the cooling oil supply passage 7. Supplied. The lubricating oil cools the wall of the cylinder 17a between the cylinder 17a and the push rod insertion chamber 14 where heat is relatively likely to accumulate, while the lubricating oil is rising in the cylinder oil jacket 16 of the cooling oil supply passage 7. In addition, while passing through the introduction passage 18, the intervalve portion
21 is cooled strongly. Then, the lubricating oil that has entered the oil jacket 9 is sent to the oil cooler 11 after cooling the sub-chamber 22 strongly from the surroundings, is cooled while passing through the oil cooler 11, and then passes through the push rod insertion chamber 14. Returned to the oil pan 3.

他方では、冷却ファン30が起こした冷却風が導風ケー
ス31により、シリンダブロック17の前面、シリンダヘッ
ド8の前面及びオイルクーラ11に案内される。シリンダ
ブロック17の前面に案内された冷却風はシリンダブロッ
ク17の周面に接触してシリンダブロック17を全体的に冷
却し、シリンダヘッド8の前面に案内された冷却風はシ
リンダヘッド8の冷却風路32を通り吸気ポート24及び排
気ポート25の各周壁に接触してこれらを冷却する。ま
た、オイルクーラ11に案内された冷却風はオイルクーラ
11を下から上に吹き抜けてオイルクーラ11内を循環する
潤滑油を冷却する。
On the other hand, the cooling air generated by the cooling fan 30 is guided by the wind guide case 31 to the front surface of the cylinder block 17, the front surface of the cylinder head 8 and the oil cooler 11. The cooling air guided to the front surface of the cylinder block 17 contacts the peripheral surface of the cylinder block 17 to cool the entire cylinder block 17, and the cooling air guided to the front surface of the cylinder head 8 cools the cooling air of the cylinder head 8. It passes through the passage 32 and comes into contact with the peripheral walls of the intake port 24 and the exhaust port 25 to cool them. Also, the cooling air guided by the oil cooler 11 is
Cooling the lubricating oil that circulates in the oil cooler 11 by blowing through 11 from the bottom to the top.

このように、シリンダヘッド8の副室22の周囲にオイ
ルジャケット9を形成し、このオイルジャケット9を潤
滑油が循環しているので、特に高温になり易い副室22の
周囲は強力に冷却され、過熱されることがない。このた
め、シリンダヘッド8は熱応力が小さくなり、亀裂が発
生し難いうえ、熱歪みが殆ど生じない。
In this way, the oil jacket 9 is formed around the sub chamber 22 of the cylinder head 8 and the lubricating oil circulates in the oil jacket 9. Therefore, the periphery of the sub chamber 22 which is apt to reach a high temperature is strongly cooled. , Never overheated. For this reason, the cylinder head 8 has small thermal stress, cracks hardly occur, and thermal strain hardly occurs.

一方、シリンダヘッド8の副室22の周囲以外の部分は
冷却風路32内を通過する冷却風で空冷されるので、オイ
ルジャケット9を循環する潤滑油は副室22の周囲の部分
の熱を吸収するだけであり、潤滑油が吸収する熱量はシ
リンダヘッド8全体を液冷する場合に比べてはるかに少
ない。
On the other hand, since the portion of the cylinder head 8 other than the surroundings of the sub chamber 22 is air-cooled by the cooling air passing through the cooling air passage 32, the lubricating oil circulating in the oil jacket 9 does not heat the portion around the sub chamber 22. The amount of heat absorbed by the lubricating oil is much smaller than when the entire cylinder head 8 is liquid-cooled.

この結果、シリンダヘッド8の冷却に必要な冷却用潤滑
油の油量が少なくて済み、シリンダヘッド8を軽量化す
ることができるうえ、オイルパン3の容積を小さくして
エンジン1を小型化することができる。しかも、潤滑油
の吸収する熱量が少ないことから、オイルクーラ11を小
型化することができる。
As a result, the amount of the lubricating oil for cooling required for cooling the cylinder head 8 is small, the cylinder head 8 can be made lighter, and the volume of the oil pan 3 can be made smaller to downsize the engine 1. be able to. Moreover, since the amount of heat absorbed by the lubricating oil is small, the oil cooler 11 can be downsized.

また、オイルジャケット9内の潤滑油は、熱負荷の高
い副室22により加熱され、しかもオイルジャケット9の
容積が小さいことから、速やかに高温となり易い。しか
し、潤滑油がオイルジャケット9内に下部の入口9aから
入り、オイルジャケット9の上部の出口10からオイルジ
ャケット9外に出るようにしてあるので、高温となった
潤滑油は自然対流の作用によりオイルジャケット9内を
上昇し、オイルジャケット9内で滞留することなくオイ
ルクーラ11側へ円滑に流出する。この結果、オイルジャ
ケット9内の潤滑油による冷却効果は損なわれることが
なく、副室22を一層強力に冷却できることになる。
Further, the lubricating oil in the oil jacket 9 is heated by the sub chamber 22 having a high heat load, and since the volume of the oil jacket 9 is small, the lubricating oil is likely to quickly reach a high temperature. However, since the lubricating oil enters the oil jacket 9 through the lower inlet 9a and exits through the upper outlet 10 of the oil jacket 9 to the outside of the oil jacket 9, the lubricating oil heated to a high temperature is affected by natural convection. The oil rises in the oil jacket 9 and smoothly flows out to the oil cooler 11 side without staying in the oil jacket 9. As a result, the cooling effect of the lubricating oil in the oil jacket 9 is not impaired, and the sub chamber 22 can be cooled more strongly.

また、副室22の周囲にはオイルジャケット9が形成さ
れているので、例えば寒冷期の冷始動時に副室22の燃焼
熱でオイルジャケット9内の潤滑油が加熱される。この
結果、副室22はオイルジャケット9内の潤滑油で保熱さ
れるとともに、過剰に低温の冷却風で直接冷却されるこ
とがなく、過冷却状態になることが防止されるので、エ
ンジンの始動後の暖機時間を短くすることができ、速や
かに稼動運転に入ることができる。
Further, since the oil jacket 9 is formed around the sub chamber 22, the lubricating oil in the oil jacket 9 is heated by the combustion heat of the sub chamber 22 at the time of cold start in the cold season, for example. As a result, the sub-chamber 22 is kept warm by the lubricating oil in the oil jacket 9 and is not directly cooled by the excessively low temperature cooling air, so that it is prevented from becoming a supercooled state, so that the engine is started. The subsequent warm-up time can be shortened and the operation can be started immediately.

また、冷却風路32は吸気ポート24と排気ポート25の周
囲壁に冷却風を接触させるように形成されているので、
冷却風が吸気ポート24に接触してその内部を流れる吸気
を冷却し、排気ポート25に接触して排気ポート25を冷却
する。この結果、排気ポート25から吸気ポート24への伝
熱が抑制されて、吸気が排気熱で加熱されることが抑制
され、吸気が冷涼に保持されて、充填効率が高められ、
エンジンの出力が高められる。
Further, since the cooling air passage 32 is formed so that the cooling air comes into contact with the peripheral walls of the intake port 24 and the exhaust port 25,
The cooling air comes into contact with the intake port 24 to cool the intake air flowing therein, and comes into contact with the exhaust port 25 to cool the exhaust port 25. As a result, the heat transfer from the exhaust port 25 to the intake port 24 is suppressed, the intake air is suppressed from being heated by the exhaust heat, the intake air is kept cool, and the filling efficiency is increased.
The engine output is increased.

尚、冷却液ジャケット9と冷却液クーラ11を結ぶ冷却
液系統は、エンジン1の潤滑油系統から独立して設ける
ことも可能であるが、本実施例では、冷却液系統をエン
ジン1の潤滑油系統から分岐し、エンジン1の潤滑油を
シリンダヘッド8の液冷に利用しているので、エンジン
全体の構成が簡単である。
The cooling liquid system connecting the cooling liquid jacket 9 and the cooling liquid cooler 11 can be provided independently of the lubricating oil system of the engine 1, but in the present embodiment, the cooling liquid system is the lubricating oil of the engine 1. Since the system is branched and the lubricating oil of the engine 1 is used for liquid cooling of the cylinder head 8, the configuration of the entire engine is simple.

《発明の効果》 本発明は、上記のように構成され、作用することか
ら、次の効果を奏する。
<< Effects of the Invention >> The present invention has the following effects because it is configured and operates as described above.

(イ) 冷却液ジャケット内を通過する冷却液は、特に
高温となる副室を周囲から強力に冷却するものでありな
がら、この副室の周囲の熱を吸収するだけであるので、
吸収する熱量がシリンダヘッド全体を冷却する場合に比
べてはるかに少ない。
(B) Since the cooling liquid passing through the cooling liquid jacket strongly cools the sub-chamber, which has a particularly high temperature, from the surroundings, it only absorbs the heat around the sub-chamber.
The amount of heat absorbed is much less than when cooling the entire cylinder head.

この結果、シリンダヘッドの冷却に必要な冷却液量を
少なくて済み、シリンダヘッドを軽量化できるうえ、冷
却液クーラを小型化することができ、エンジン全体を小
型化することができる。
As a result, the amount of cooling liquid required for cooling the cylinder head can be reduced, the weight of the cylinder head can be reduced, the cooling liquid cooler can be downsized, and the entire engine can be downsized.

(ロ) 冷却液ジャケットの入口を冷却液ジャケットの
下部に開口するとともに、その出口を冷却液ジャケット
の上部に形成し、冷却液ジャケットの出口を冷却液クー
ラに連通していることから、熱負荷の高い副室で加熱さ
れた冷却液を自然対流の作用により冷却液ジャケット内
で上昇させ、高温となった冷却液を、冷却液ジャケット
内で滞留させることなく、冷却液クーラ側へ円滑に流出
できる。
(B) Since the inlet of the cooling liquid jacket is opened in the lower part of the cooling liquid jacket, the outlet is formed in the upper part of the cooling liquid jacket, and the outlet of the cooling liquid jacket is in communication with the cooling liquid cooler. The cooling liquid heated in the high-temperature sub chamber rises in the cooling liquid jacket by the action of natural convection, and the high temperature cooling liquid smoothly flows out to the cooling liquid cooler side without staying in the cooling liquid jacket. it can.

この結果、少ない冷却液量で熱負荷の高い副室を冷却
するものでありながら、冷却液ジャケット内での滞留に
より生じる冷却効率の低下を防止して、シリンダヘッド
を強力に冷却することができる。
As a result, while cooling the sub chamber having a high heat load with a small amount of cooling liquid, it is possible to prevent the decrease in cooling efficiency caused by staying in the cooling liquid jacket and strongly cool the cylinder head. .

(ハ) 冷却液量を少なくしたものでありながら、副室
の周囲に冷却液ジャケットを形成してあるので、特に熱
負荷の高い副室を周囲から冷却液によって強力に冷却で
き、過熱させることがない。
(C) Since the cooling liquid jacket is formed around the sub-chamber while the amount of cooling liquid is small, it is possible to strongly cool the sub-chamber with a particularly high heat load from the surroundings by the cooling liquid, and to overheat it. There is no.

この結果、シリンダヘッドは熱応力が小さくなり、亀
裂が発生し難く、耐久性に優れるうえ、熱歪みが殆どな
いので、シリンダブロックとの接合面からガス洩れを発
生せず、出力低下を防止できる。
As a result, the cylinder head has less thermal stress, is less likely to crack, has excellent durability, and has almost no thermal strain, so gas leakage does not occur from the joint surface with the cylinder block, and output reduction can be prevented. .

(ニ) しかも副室の周囲には小容量の冷却液ジャケツ
トが形成されているで、例えば寒冷期等のエンジン冷始
動時に副室の燃焼熱で冷却液ジャケット内の冷却液が速
やかに加熱される。従って、冷却液量が少なくても、低
温の冷却風による副室の直接冷却をなくすとともに冷却
液ジャケット内の冷却液で副室を保熱でき、副室が過冷
却となることを防止できる。
(D) Moreover, since a small-capacity cooling liquid jacket is formed around the sub-chamber, the cooling liquid in the cooling liquid jacket is rapidly heated by the combustion heat of the sub-chamber during engine cold start, for example, during the cold season. It Therefore, even if the amount of the cooling liquid is small, direct cooling of the sub-chamber by low-temperature cooling air can be eliminated, and the sub-chamber can be kept warm by the cooling liquid in the cooling liquid jacket, thereby preventing the sub-chamber from being overcooled.

この結果、エンジンの始動後の暖機時間を短くして、
速やかに稼動運転に入ることができる。
As a result, shorten the warm-up time after starting the engine,
The operation can be started promptly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を適用した副室式デイーゼル
エンジンの要部の縦断背面図であり、第2図はそのシリ
ンダヘッドの横断平面図であり、第3図は上記エンジン
の縦断側面図である。 1……エンジン、8……シリンダヘッド、9……冷却液
ジャケット、9a……冷却液ジャケットの入口、10……冷
却液ジャケットの出口、11……冷却液クーラ、22……副
室、30……冷却ファン、31……導風ケース、32……冷却
風路。
FIG. 1 is a vertical sectional rear view of a main part of a sub-chamber type diesel engine to which an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a cross-sectional plan view of a cylinder head thereof, and FIG. 3 is a vertical sectional view of the engine. It is a side view. 1 ... Engine, 8 ... Cylinder head, 9 ... Coolant jacket, 9a ... Coolant jacket inlet, 10 ... Coolant jacket outlet, 11 ... Coolant cooler, 22 ... Subchamber, 30 …… Cooling fan, 31 …… Wind guide case, 32 …… Cooling air passage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02F 1/36 F02F 1/36 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display area F02F 1/36 F02F 1/36 A

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジン(1)のシリンダヘッド(8)に
形成した副室(22)の周囲に冷却液ジャケット(9)を
形成するとともに、シリンダヘッド(8)の副室(22)
の周囲以外の部分に冷却風を通過させる冷却風路(32)
を形成し、 上記エンジン(1)に冷却ファン(30)と導風ケース
(31)とを配置して、冷却ファン(30)で起こした冷却
風を導風ケース(31)により上記冷却風路(32)に案内
するように構成する一方、 上記冷却液ジャケット(9)の入口(9a)を冷却液ジャ
ケット(9)の下部に開口するとともに、その出口(1
0)を冷却液ジャケット(9)の上部に形成し、 この冷却液ジャケット(9)の出口(10)を冷却液クー
ラ(11)を介して冷却液ジャケット(9)の入口(9a)
に連通させたことを特徴とする副室式エンジンのシリン
ダヘッド液冷装置。
1. A cooling liquid jacket (9) is formed around a sub-chamber (22) formed in a cylinder head (8) of an engine (1), and the sub-chamber (22) of the cylinder head (8) is formed.
Cooling air passages (32) that allow cooling air to pass through parts other than around the
The cooling fan (30) and the air guide case (31) are arranged in the engine (1), and the cooling air generated by the cooling fan (30) is transferred to the cooling air passage by the air guide case (31). While being configured to guide to the (32), the inlet (9a) of the cooling liquid jacket (9) is opened to the lower part of the cooling liquid jacket (9) and the outlet (1
0) is formed in the upper part of the cooling liquid jacket (9), and the outlet (10) of this cooling liquid jacket (9) is introduced through the cooling liquid cooler (11) into the inlet (9a) of the cooling liquid jacket (9).
Cylinder head liquid cooling device for a sub-chamber engine, which is characterized by being communicated with.
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