JP2626972B2 - Partial liquid cooling system for overhead valve type forced air cooling engine - Google Patents
Partial liquid cooling system for overhead valve type forced air cooling engineInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、頭上弁式強制空冷
エンジンの部分液冷装置に関し、詳しくは、ヘッドブロ
ック及びシリンダブロックの熱歪を防止し、このような
熱歪による性能や耐久性の低下を防止できるようにする
ものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a partial liquid cooling system for an overhead valve type forced air cooling engine, and more particularly, to a head block and a cylinder block for preventing thermal distortion, and for improving performance and durability due to such thermal distortion. It relates to a device capable of preventing a decrease.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、比較的安価な強制空冷エンジンと
してはシリンダヘッドの形状を比較的単純にできる側弁
式エンジンが主流を占めているが、今日では高出力化を
図るために頭上弁式エンジンが多く見られるようになっ
てきた。2. Description of the Related Art Conventionally, as a relatively inexpensive forced air-cooled engine, a side valve type engine which can make the shape of a cylinder head relatively simple has predominantly used. Many engines have come to be seen.
【0003】一般に、頭上弁式強制空冷エンジンでは、
シリンダヘッドに吸気弁座、排気弁座、吸気ポート、排
気ポート等が形成され、シリンダヘッドの形状が側弁式
エンジンよりも複雑になっている。また、このような頭
上弁式強制空冷エンジンの多くは低価格化を図るととも
に、エンジンの全高を低くするために、クランクケース
内に動弁カムを配置し、シリンダの側方に配置したタペ
ット及びプッシュロッドとヘッドブロックに枢支したロ
ッカーアームを介して吸気弁や排気弁を開弁駆動するよ
うに構成される。この場合、エンジンの小型化を図るた
めに、シリンダの片側に隔壁を間に置いてプッシュロッ
ドを挿通するプッシュロッド室が形成され、冷却風はプ
ッシュロッド室のシリンダと反対側の壁の外表面に接触
するように構成されるのが通例である。[0003] Generally, in an overhead valve type forced air cooling engine,
An intake valve seat, an exhaust valve seat, an intake port, an exhaust port, and the like are formed in the cylinder head, and the shape of the cylinder head is more complicated than that of the side valve type engine. In addition, in order to reduce the price of many of such overhead valve type forced air cooling engines, and to reduce the overall height of the engine, a valve operating cam is disposed in a crankcase, and a tappet and a tappet disposed on the side of the cylinder are provided. The intake valve and the exhaust valve are driven to open via a push rod and a rocker arm pivotally supported by the head block. In this case, in order to reduce the size of the engine, a push rod chamber is formed on one side of the cylinder with a partition wall interposed therebetween, through which the push rod is inserted. Cooling air is applied to the outer surface of the wall of the push rod chamber on the side opposite to the cylinder. Is typically configured to contact
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、シリン
ダヘッドの形状が複雑な頭上弁式強制空冷エンジンでは
冷却風を均等に供給することが困難であり、ヘッドブロ
ックの温度分布が不均一になってヘッドブロックに熱歪
が発生し、このような熱歪によってエンジンの性能や耐
久性が低下する虞れがある。また、シリンダとプッシュ
ロッド室を区画する隔壁はシリンダ内の高温に直接曝さ
れる一方、プッシュロッド室によって冷却風から隔離さ
れているので、シリンダの他の部分よりも強く加熱され
るうえ、冷却風による冷却が得られず、高温化してシリ
ンダの周方向の熱分布が不均一になってシリンダブロッ
クに熱歪が発生することになる。このシリンダブロック
の熱歪は、ヘッドブロックの熱歪と同様にエンジンの性
能や耐久性を低下させる虞れがある。As described above, in an overhead valve type forced air cooling engine having a complicated cylinder head shape, it is difficult to supply cooling air uniformly, and the temperature distribution of the head block becomes uneven. As a result, thermal distortion occurs in the head block, and there is a possibility that the performance and durability of the engine may be reduced by such thermal distortion. In addition, the partition that separates the cylinder and the push rod chamber is directly exposed to the high temperature inside the cylinder, and is isolated from the cooling air by the push rod chamber. Cooling by the wind is not obtained, the temperature rises, the heat distribution in the circumferential direction of the cylinder becomes uneven, and thermal distortion occurs in the cylinder block. The thermal strain of the cylinder block may reduce the performance and durability of the engine similarly to the thermal strain of the head block.
【0005】空冷エンジンのヘッドブロックの熱分布を
均一化させる従来技術としては、例えば、特開昭57−
81113号公報に示すように、ヘッドブロック内に冷
却液ジャケットを形成して、このジャケットに冷却用の
潤滑油ポンプによって潤滑油を循環させ、ヘッドブロッ
クの温度分布を均一化させるものが知られている。この
ようにヘッドブロック内に冷却液ジャケットを形成した
部分油冷式の空冷エンジンでは、ヘッドブロックの熱歪
による性能や耐久性に対する悪影響をなくすことは可能
であるが、シリンダブロックの熱分布の不均一によるシ
リンダの熱歪を防止することはできない。As a prior art for making the heat distribution of the head block of an air-cooled engine uniform, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
As disclosed in JP-A-81113, a cooling liquid jacket is formed in a head block, and lubricating oil is circulated in the jacket by a cooling lubricating oil pump to make the temperature distribution of the head block uniform. I have. In such a partially oil-cooled air-cooled engine in which the coolant jacket is formed in the head block, it is possible to eliminate the adverse effect on the performance and durability due to the heat distortion of the head block, but the heat distribution of the cylinder block is not improved. Thermal distortion of the cylinder due to uniformity cannot be prevented.
【0006】一方、シリンダブロックの熱分布を均一化
させる従来技術としては、例えば、特開昭56−476
21号公報に示すように、自然対流する潤滑油によっ
て、シリンダブロックの高温部を部分冷却することが知
られている。この従来技術を利用して、プッシュロッド
室を水平シリンダの下側に配置し、クランクルーム底部
に形成されたオイルパンとこのプッシュロッド室とを連
通させてシリンダとプッシュロッド室の間の隔壁を冷却
することは可能である。しかし、この場合には、プッシ
ュロッドがシリンダの下側を通過し、吸気口及び排気口
ができるだけ大きい開口面積を得るようにシリンダの中
央部に水平方向に並べて配置されるので、ロッカーアー
ムの枢支軸がヘッドブロックの下半部分に配置され、副
室、吸気ポート及び排気ポート等はシリンダヘッドの中
央部よりも上側に配置されるのが通例である。これに対
して、オイルパンの潤滑油面はシリンダの下周縁より低
く設定されるのが通例であるから、自然対流する潤滑油
によってヘッドブロックの高温部を冷却することはでき
ない。シリンダが水平でない、傾斜シリンダエンジンや
縦型エンジンではヘッドブロックの高温部だけでなく、
シリンダとプッシュロッド室との隔壁を冷却することも
出来なくなる。On the other hand, as a prior art for making the heat distribution of the cylinder block uniform, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 21, it is known that a high-temperature portion of a cylinder block is partially cooled by lubricating oil flowing naturally. Utilizing this conventional technique, the push rod chamber is arranged below the horizontal cylinder, and the oil pan formed at the bottom of the crank room and the push rod chamber are communicated to form a partition between the cylinder and the push rod chamber. It is possible to cool. However, in this case, the push rod passes under the cylinder, and the intake port and the exhaust port are arranged horizontally in the center of the cylinder so as to obtain the largest possible opening area. The support shaft is arranged in the lower half of the head block, and the sub-chamber, the intake port, the exhaust port and the like are usually arranged above the center of the cylinder head. On the other hand, since the lubricating oil level of the oil pan is generally set lower than the lower peripheral edge of the cylinder, the high-temperature portion of the head block cannot be cooled by the lubricating oil flowing naturally. In tilted cylinder engines and vertical engines where the cylinders are not horizontal, not only the hot parts of the head block,
The partition between the cylinder and the push rod chamber cannot be cooled.
【0007】例えば、特開昭54−16040号公報に
示すように、ヘッドブロック及びシリンダブロックを全
体的に潤滑油で冷却してヘッドブロック及びシリンダブ
ロックの熱分布の均一化を図ろうとする従来技術も知ら
れているが、このように全油冷式エンジンにすると相当
多量の潤滑油を必要とし、また、小型及び軽量化を図る
上で不利になる。この点は、例えば、特開昭59−58
26号公報に示すように、シリンダブロックを全部潤滑
油で油冷し、ヘッドブロックを水冷にする場合でも、冷
却用の潤滑油と冷却水とを合計した冷却液の総量が多く
なるので、同じである。For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-16040, the head block and the cylinder block are entirely cooled with lubricating oil to make the heat distribution of the head block and the cylinder block uniform. However, such an all-oil-cooled engine requires a considerably large amount of lubricating oil, and is disadvantageous in reducing the size and weight. This point is described, for example, in JP-A-59-58.
As shown in Japanese Patent Publication No. 26, even when the entire cylinder block is oil-cooled with lubricating oil and the head block is water-cooled, the total amount of cooling liquid, which is the sum of cooling lubricating oil and cooling water, increases. It is.
【0008】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
ものであって、比較的少量の冷却液を用いてヘッドブロ
ック及びシリンダブロックの熱歪の発生を防止できるよ
うに構成された頭上弁式強制空冷エンジンの部分液冷装
置を提供することを課題とするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an overhead valve configured to prevent generation of thermal distortion of a head block and a cylinder block using a relatively small amount of coolant. It is an object of the present invention to provide a partial liquid cooling device for a forced air cooling engine.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、例えば図1から図5に示すように、次の
ように構成したことを特徴とする。即ち、頭上弁式強制
空冷エンジンのヘッドブロック(3)の少なくとも比較的
高温になる高温部(28)の周囲に冷却液ヘッドジャケット
(33)を形成し、このヘッドブロック(3)の下面に接合さ
れるシリンダブロック(2)のシリンダ(24)とプッシュロ
ッド室(18)とを区画する隔壁(16)に冷却液サイドジャケ
ット(17)を形成し、冷却液サイドジャケット(17)から冷
却液ヘッドジャケット(33)を経て再度冷却液サイドジャ
ケット(17)に至る、冷却液を循環させるための循環経路
を形成し、この冷却液の循環経路中の、冷却液ヘッドジ
ャケット(33)から冷却液サイドジャケット(17)に至る間
に、冷却液を冷却する冷却手段(12・35)を設けたことを
特徴とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized in that it is configured as follows, for example, as shown in FIGS. That is, a coolant head jacket is provided around at least a relatively high temperature portion (28) of the head block (3) of the overhead valve type forced air cooling engine.
(33), a partition wall (16) for partitioning the cylinder (24) of the cylinder block (2) joined to the lower surface of the head block (3) and the push rod chamber (18). 17) and form a circulation path for circulating the cooling liquid from the cooling liquid side jacket (17) to the cooling liquid side jacket (17) again through the cooling liquid head jacket (33). And a cooling means (12, 35) for cooling the coolant in the circulation path between the coolant head jacket (33) and the coolant side jacket (17).
【0010】ヘッドブロックの高温部とは、シリンダブ
ロックよりも更に高温となる部分をいい、例えば排気弁
座、排気ポートの周壁、副室式エンジンの副室の周壁
等、高温に曝されて加熱され易い部分を挙げることがで
きるが、これ以外に、例えば、吸気ポートと排気ポート
の間の肉壁等、冷却風が他の部材に邪魔されて到達しに
くい部分や、加熱され易くかつ冷却されにくい部分な
ど、要するに強制空冷のみによっては他の部分よりも高
温になる部分が全て含まれる。[0010] The high temperature portion of the head block is a portion at which the temperature becomes higher than that of the cylinder block. Other than this, for example, a wall that is difficult to reach because cooling air is obstructed by other members, such as a wall between an intake port and an exhaust port, and that is easily heated and cooled. In other words, it includes all parts that are higher in temperature than other parts, such as difficult parts, only by forced air cooling.
【0011】又、冷却液としては、エンジンの潤滑系か
ら分配される潤滑油を使用することが可能であり、ま
た、エンジンの潤滑系から独立して循環される油、水、
エチレングリコール水溶液(不凍液)、その他の熱媒体を
使用することが可能である。更に、冷却液の循環は自然
対流を利用してもよく、ポンプを使用して強制循環させ
てもよい。また、冷却手段としては、ラジエータ、オイ
ルクーラ等の熱交換器を使用してもよく、また、例え
ば、オイルパンのように多量の冷却液に加熱された冷却
液を自然拡散させて熱を放散させるものを使用してもよ
い。As the coolant, lubricating oil distributed from the lubrication system of the engine can be used, and oil, water, and the like circulated independently from the lubrication system of the engine can be used.
Ethylene glycol aqueous solution (antifreeze) or other heat medium can be used. Further, the circulation of the cooling liquid may utilize natural convection, or may be forcedly circulated using a pump. As a cooling means, a heat exchanger such as a radiator or an oil cooler may be used.For example, heat is naturally diffused by a large amount of coolant such as an oil pan to dissipate heat. What causes them to be used may be used.
【0012】[0012]
【作用】上記のように構成された頭上弁式強制空冷エン
ジンの部分液冷装置によれば、冷却液が冷却液サイドジ
ャケット(17)を通る間にシリンダ(24)とプッシュロッド
室(18)との間の隔壁(16)を冷却し、次いで、冷却液ヘッ
ドジャケット(33)に導かれてさらに高温となっているヘ
ッドブロック(3)の高温部(28)を冷却する。このとき、
冷却液は冷却液サイドジャケット(17)を通過する際に熱
交換により温度上昇しているが、ヘッドブロック(3)の
高温部(28)の方が高温であるので、この高温部(28)が昇
温した冷却液により充分に冷却され、ヘッドブロック
(3)の熱歪の発生が防止される。According to the partial liquid cooling device of the overhead valve type forced air cooling engine configured as described above, the cylinder (24) and the push rod chamber (18) are formed while the coolant passes through the coolant side jacket (17). Is cooled, and then the high-temperature portion (28) of the head block (3), which is guided to the coolant head jacket (33) and has a higher temperature, is cooled. At this time,
The temperature of the coolant rises due to heat exchange when passing through the coolant side jacket (17). However, since the high temperature part (28) of the head block (3) is higher in temperature, this high temperature part (28) Is sufficiently cooled by the heated coolant, and the head block
(3) The occurrence of thermal distortion is prevented.
【0013】冷却液ヘッドジャケット(33)を通過してさ
らに高温となった冷却液は、冷却手段(12・35)で冷却さ
れた後、再度冷却液サイドジャケット(17)へと循環され
る。このため、冷却液サイドジャケット(17)に導かれる
冷却液は常に低温となっており、シリンダブロック(2)
の上記隔壁(16)は充分に冷却され、シリンダ(24)の周壁
の温度分布が均一化されて熱歪の発生が防止される。The coolant that has passed through the coolant head jacket (33) and has become even hotter is cooled by the cooling means (12 and 35), and then circulated again to the coolant side jacket (17). For this reason, the cooling liquid guided to the cooling liquid side jacket (17) is always at a low temperature, and the cylinder block (2)
The partition (16) is sufficiently cooled, the temperature distribution on the peripheral wall of the cylinder (24) is made uniform, and the occurrence of thermal distortion is prevented.
【0014】しかも、エンジンの冷却を全部液冷式にせ
ず、基本的には強制空冷し、特に、強制空冷では充分に
冷却できない高温部のみを液冷にするので、冷却液は比
較的少量で済む。Further, the cooling of the engine is not entirely liquid-cooled, but is basically performed by forced air cooling. In particular, only the high-temperature part which cannot be sufficiently cooled by forced air cooling is liquid-cooled. I'm done.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて述べる。図1は本発明の一実施の形態を適用
した縦型頭上弁強制空冷副室式ディーゼルエンジンのヘ
ッドブロック及びシリンダブロックの縦断背面図であ
り、図2はそのエンジンの背面図、図3は図1のA−A
線横断平面図、図4はそのシリンダブロックの平面図、
図5はそのエンジンの縦断側面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical rear view of a head block and a cylinder block of a vertical overhead valve forced air-cooled sub-chamber diesel engine to which an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a rear view of the engine, and FIG. AA of 1
FIG. 4 is a plan view of the cylinder block,
FIG. 5 is a vertical sectional side view of the engine.
【0016】この縦型頭上弁強制空冷副室式ディーゼル
エンジンはアルミニウム合金製の一体鋳造されたクラン
クケース(1)及びシリンダブロック(2)を備え、その上
側にアルミニウム合金製のヘッドブロック(3)が結合さ
れる。クランクケース(1)内にはクランク軸(4)、バラ
ンサ軸(5)、動弁カム軸(6)がそれぞれ枢支されてい
る。上記クランク軸(4)の前端部(4a)はクランクケース
(1)の前方に突出させてあり、このクランク軸(4)の前
端部(4a)に冷却ファン(7)が固定される。この冷却ファ
ン(7)及びエンジンの前面は導風ケース(8)で覆われ、
導風ケース(8)の前部に形成された吸風口(9)から冷却
ファン(7)が吸入した大気は冷却風として導風ケース
(8)に案内されてエンジンのシリンダブロック(2)及び
ヘッドブロック(3)に供給される。This vertical overhead valve forced air-cooled subchamber diesel engine comprises an aluminum alloy integrally cast crankcase (1) and a cylinder block (2), and an aluminum alloy head block (3) on the upper side thereof. Are combined. A crankshaft (4), a balancer shaft (5), and a valve gear camshaft (6) are pivotally supported in the crankcase (1). The front end (4a) of the crankshaft (4) is a crankcase
A cooling fan (7) is fixed to the front end (4a) of the crankshaft (4). The cooling fan (7) and the front of the engine are covered with a wind guide case (8),
The air taken in by the cooling fan (7) from the air inlet (9) formed in the front part of the wind guide case (8) is used as cooling air as a wind guide case.
It is guided to (8) and supplied to the cylinder block (2) and the head block (3) of the engine.
【0017】また、クランクケース1の後壁(1a)にはト
ロコイド型の潤滑油ポンプ(10)が組み込まれる。この潤
滑油ポンプ(10)はギヤ装置(11)を介してクランク軸(4)
に連動され、クランクケース(1)の底部に形成されたオ
イルパン(12)からオイルストレーナ(13)を介して潤滑油
を汲み上げ、クランク軸(4)等の内部に形成された潤滑
油供給路(14)を介してエンジンの各部に潤滑油を供給す
るように構成されている。A trochoidal lubricating oil pump (10) is incorporated in the rear wall (1a) of the crankcase 1. This lubricating oil pump (10) is connected to a crankshaft (4) via a gear device (11).
The lubricating oil is pumped via an oil strainer (13) from an oil pan (12) formed at the bottom of the crankcase (1), and a lubricating oil supply passage formed inside the crankshaft (4) It is configured to supply lubricating oil to each part of the engine via (14).
【0018】この潤滑油供給路(14)の途中から冷却油往
路(15)が分岐され、この冷却油往路(15)は、クランクケ
ース(1)の後壁(1a)内を通り、シリンダブロック(2)の
片側の下部に導かれる。シリンダブロック(2)の片側の
肉壁の内部には上下方向に延びるプッシュロッド室(18)
が形成され、このプッシュロッド室(18)とシリンダ(24)
とを区画する隔壁(16)の内部に、上下方向に延び、シリ
ンダブロック(2)の上端面に開口された冷却液サイドジ
ャケット(17)が形成されている。この冷却液サイドジャ
ケット(17)の下部はリリーフ弁(19)を介して冷却油往路
(15)に連通される。冷却油サイドジャケット(17)のシリ
ンダ(24)周方向の幅はプッシュロッド室(18)のそれより
も若干狭く形成されている。A cooling oil forward path (15) branches off in the middle of the lubricating oil supply path (14), and the cooling oil forward path (15) passes through the inside of the rear wall (1a) of the crankcase (1) and passes through the cylinder block. It is led to the lower part on one side of (2). A push rod chamber (18) extending vertically extends inside the wall on one side of the cylinder block (2).
A push rod chamber (18) and a cylinder (24) are formed.
A liquid coolant side jacket (17) is formed inside a partition (16) that separates the coolant and extends vertically and is opened at the upper end surface of the cylinder block (2). The lower part of this coolant side jacket (17) is through the relief valve (19)
(15). The width of the cooling oil side jacket (17) in the circumferential direction of the cylinder (24) is formed to be slightly smaller than that of the push rod chamber (18).
【0019】プッシュロッド室(18)には、動弁カム軸
(6)のカム(20)に従って上下動する一対のタペット(21)
の上部と、各タペット(21)の上端に当接され、各タペッ
ト(21)に追随して上下動するプッシュロッド(22)が挿通
される。上記プッシュロッド室(18)の底壁にはクランク
ケース(1)に連通する油戻し穴(23)が形成されている。
尚、シリンダブロック(2)の前側部には、クランクケー
ス(1)内のクランクルーム(39)とヘッドカバー(25)内の
ロッカーアーム室(26)とを連通する油戻し穴兼ブレザ通
路(27)が形成されている。The push rod chamber (18) has a valve operating camshaft.
A pair of tappets (21) that move up and down according to the cam (20) of (6)
A push rod (22) which is in contact with the upper part of the tappet and the upper end of each tappet (21) and moves up and down following each tappet (21) is inserted. An oil return hole (23) communicating with the crankcase (1) is formed in the bottom wall of the push rod chamber (18).
The front side of the cylinder block (2) is provided with an oil return hole and a breather passage (27) communicating the crank room (39) in the crank case (1) with the rocker arm chamber (26) in the head cover (25). ) Is formed.
【0020】シリンダブロック(2)の上側に固定される
ヘッドブロック(3)には、副室(28)、吸気弁座(29)、排
気弁座(30)、吸気ポート(31)及び排気ポート(32)が形成
される。副室(28)はシリンダ(24)中心に対して右方(図
1上では左方、図3上では下方)に偏心し、かつ、シリ
ンダ(24)中心に対して若干後方(図3上では左方)に偏
心した位置に配置され、吸気弁座(29)と排気弁座(30)は
シリンダ(24)の左右方向の中心線上に前後に並べて配置
されている。吸気ポート(31)は吸気弁座(29)から副室(2
8)の前方を横切ってヘッドブロック(3)の右側面に導出
され、排気ポート(32)は排気弁座(30)から後方に延びて
いる。The head block (3) fixed above the cylinder block (2) includes a sub chamber (28), an intake valve seat (29), an exhaust valve seat (30), an intake port (31) and an exhaust port. (32) is formed. The sub-chamber (28) is eccentric to the right (left in FIG. 1, downward in FIG. 3) with respect to the center of the cylinder (24), and slightly behind (center in FIG. 3) with respect to the center of the cylinder (24). (In the left side), the intake valve seat (29) and the exhaust valve seat (30) are arranged side by side on the left-right center line of the cylinder (24). The intake port (31) extends from the intake valve seat (29) to the sub-chamber (2
The exhaust port (32) extends rearward from the exhaust valve seat (30) to the right side of the head block (3) across the front of (8).
【0021】このヘッドブロック(3)の副室(28)の周囲
には、これと排気ポート(32)の始端部及び吸気ポート(3
1)の周壁に至る範囲にわたって冷却液ヘッドジャケット
(33)が形成される。この冷却液ヘッドジャケット(33)は
冷却液サイドジャケット(17)に対向して開口し、吸気ポ
ート(31)と排気ポート(32)との間の肉壁部を通る冷却油
導入路(34)を介して冷却液サイドジャケット(17)に連通
される一方、必要に応じて設けられたオイルクーラ(35)
を介して、プッシュロッド室(18)に対向して開口する冷
却油導出路(36)に接続されている。このオイルクーラ(3
5)は、必要に応じて、冷却ファン(7)から供給され、導
風ケース(8)により案内される冷却風の一部分によって
冷却される。Around the sub-chamber (28) of the head block (3), the start end of the exhaust port (32) and the intake port (3)
1) Coolant head jacket over the range up to the peripheral wall
(33) is formed. The cooling liquid head jacket (33) is opened to face the cooling liquid side jacket (17), and a cooling oil introduction path (34) passing through a wall portion between the intake port (31) and the exhaust port (32). The oil cooler (35) is connected to the coolant side jacket (17) through the
Is connected to a cooling oil outlet passage (36) which is open to face the push rod chamber (18). This oil cooler (3
5) is supplied from a cooling fan (7) as required, and is cooled by a part of the cooling air guided by a baffle case (8).
【0022】尚、潤滑油の総量が充分多く、加熱された
潤滑油がオイルパン(12)内で速やかに他の潤滑油と混合
されて充分冷却される場合等には、潤滑油の熱による劣
化を充分長期間にわたって防止できるので、このオイル
クーラ(35)は省略することができる。又、このヘッドブ
ロック(3)の比較的低温の部分、即ち、冷却風路(37)の
冷却風によく接触する吸気ポート(31)の周壁前部、排気
ポート(32)の周壁、主燃焼室(38)の上壁等は冷却ファン
(7)から供給され、導風ケース(8)により案内される冷
却風によって強制空冷される。When the total amount of the lubricating oil is sufficiently large and the heated lubricating oil is quickly mixed with another lubricating oil in the oil pan (12) and cooled sufficiently, the heat generated by the lubricating oil is Since the deterioration can be prevented for a sufficiently long period, the oil cooler (35) can be omitted. Also, the relatively low temperature portion of the head block (3), namely, the front wall of the intake port (31), which is in good contact with the cooling air in the cooling air passage (37), the peripheral wall of the exhaust port (32), and the main combustion The upper wall of the room (38) is a cooling fan
It is forcibly air-cooled by cooling air supplied from (7) and guided by a baffle case (8).
【0023】上記の構成において、ヘッドブロック(3)
及びシリンダブロック(2)の全体としては冷却ファン
(7)により供給され、導風ケース(8)により案内された
冷却風により強制空冷されているが、上記隔壁(16)側に
おいては、シリンダ(24)の内周面とシリンダブロック
(2)の外表面との距離が大きく、厚肉部を形成するため
に蓄熱され易い。又、この隔壁(16)はプッシュロッド室
(18)によって冷却風路から隔離されているので、冷却風
によって冷却されない。従って、この隔壁(16)は、強制
空冷のみによる冷却方式では本質的に高温部を構成する
ことになり、シリンダ(24)の周方向の温度分布が不均一
になる。In the above configuration, the head block (3)
And the cooling fan as a whole of the cylinder block (2)
(7), and is forcibly air-cooled by the cooling air guided by the baffle case (8). On the partition (16) side, the inner peripheral surface of the cylinder (24) and the cylinder block
(2) The distance from the outer surface is large, and heat is easily stored to form a thick portion. This partition (16) is a push rod chamber.
Since it is isolated from the cooling air path by (18), it is not cooled by the cooling air. Therefore, the partition wall (16) essentially constitutes a high-temperature portion in a cooling method using only forced air cooling, and the circumferential temperature distribution of the cylinder (24) becomes non-uniform.
【0024】しかしながら、この高温部である隔壁(16)
の高温化は潤滑油で冷却することによって防止される。
即ち、オイルパン(12)内の潤滑油はオイルストレーナ(1
3)で濾過された後、潤滑油ポンプ(10)によって、一方で
は潤滑油供給路(14)を介してエンジンの各部に供給さ
れ、他方では冷却油往路(15)を通って隔壁(16)に形成し
た冷却液サイドジャケット(17)に導かれる。そして、冷
却液サイドジャケット(17)を通る間に隔壁(16)の蓄熱を
奪ってこれを冷却する。このようにして隔壁(16)の蓄熱
を潤滑油に吸収させて取り除くことにより隔壁(16)の高
温化が防止され、シリンダ(24)の周方向の温度分布が均
一に保持されることになる。かくして、シリンダブロッ
ク(2)の熱歪の発生が防止され、シリンダブロック(2)
の熱歪による出力や耐久性の低下が防止される。However, the partition wall (16),
Is prevented by cooling with lubricating oil.
That is, the lubricating oil in the oil pan (12) is
After being filtered in 3), it is supplied to each part of the engine via a lubricating oil supply path (14) by a lubricating oil pump (10), and on the other hand, through a cooling oil forward path (15) to a partition (16). The cooling liquid is guided to the side jacket (17) formed in the cooling liquid. Then, while passing through the coolant side jacket (17), the heat storage of the partition wall (16) is taken to cool it. In this way, the heat stored in the partition (16) is absorbed and removed by the lubricating oil, so that the partition (16) is prevented from becoming hot, and the circumferential temperature distribution of the cylinder (24) is uniformly maintained. . Thus, the occurrence of thermal distortion of the cylinder block (2) is prevented, and the cylinder block (2)
Of the output and durability due to the thermal distortion of the substrate.
【0025】更に、冷却液サイドジャケット(17)から冷
却油導入路(34)を経て冷却液ヘッドジャケット(33)に導
かれた潤滑油は、冷却油導入路(34)や冷却液ヘッドジャ
ケット(33)を通過する間に吸気ポート(31)と排気ポート
(32)との間の肉壁部や副室(28)の周壁から熱を吸収して
これらの部分の高温化を防止する一方、吸気ポート(31)
の周壁を介して吸気を冷却する。これにより、ヘッドブ
ロック(3)の熱分布が均一化され、ヘッドブロック(3)
の熱歪の発生や、ヘッドブロック(3)の熱歪による出力
や耐久性の低下が防止される一方、吸気充填効率が高め
られるのである。Further, the lubricating oil guided from the coolant side jacket (17) to the coolant head jacket (33) via the coolant oil introduction path (34) is supplied to the coolant introduction path (34) and the coolant head jacket (33). 33) While passing through the intake port (31) and the exhaust port
(32) absorbs heat from the wall and the peripheral wall of the sub chamber (28) to prevent the temperature of these parts from rising, while the intake port (31)
Cools the intake air through the peripheral wall of. Thereby, the heat distribution of the head block (3) is made uniform and the head block (3)
This prevents the occurrence of thermal distortion and the reduction in output and durability due to the thermal distortion of the head block (3), while improving the intake charging efficiency.
【0026】上記実施の形態では、エンジンの潤滑油を
冷却液として使用し、かつ、その冷却液をエンジン各部
に潤滑油を送る潤滑油ポンプ(10)によって強制循環させ
ているので、クランクケース(1)に冷却油往路(15)を形
成し、シリンダブロック(2)に冷却液サイドジャケット
(17)を形成し、ヘッドブロック(3)に冷却液ヘッドジャ
ケット(33)、冷却油導入路(34)及び冷却油導出路(36)を
形成するだけで済み、必要に応じて設けられるリリーフ
弁(19)やオイルクーラ(35)を含めても、構成が簡単で安
価に実施できる。In the above embodiment, the lubricating oil of the engine is used as the cooling fluid, and the cooling fluid is forcibly circulated by the lubricating oil pump (10) for sending the lubricating oil to each part of the engine. 1) Form a cooling oil forward path (15), and a cylinder block (2) with a coolant side jacket
(17), and only the coolant head jacket (33), cooling oil introduction path (34) and cooling oil outlet path (36) need to be formed in the head block (3). Even if the valve (19) and the oil cooler (35) are included, the configuration is simple and can be implemented at low cost.
【0027】尚、ヘッドブロック(3)を、例えば、直噴
型ディーゼルエンジンのヘッドブロックのように、強制
空冷だけで熱歪を生ずることなく冷却できるようなヘッ
ドブロックに交換して、少量の冷却液によりシリンダブ
ロック(2)のみの熱歪の発生を防止するように構成する
ことも可能である。この場合には、ヘッドブロックには
冷却液ヘッドジャケット、冷却油導入路及び冷却油導出
路を形成せずに、例えば、シリンダブロック(2)の上端
面、或いはヘッドブロックの下端面に冷却液サイドジャ
ケット(17)とプッシュロッド室(18)とを連通させる凹部
を形成したり、ヘッドブロックとシリンダブロック(2)
との間に挿入されるガスケットの一部分に冷却液サイド
ジャケット(17)とプッシュロッド室(18)とを連通させる
切除部を形成すればよい。このようにヘッドブロックを
組変えるだけで、冷却系の異なる複数種類のエンジンを
構成することができ、ヘッドブロック以外の部品を共通
化してコストダウンを図ることが可能である。The head block (3) is replaced with a head block which can be cooled without heat distortion by only forced air cooling, for example, like a head block of a direct injection diesel engine, and a small amount of cooling is performed. It is also possible to employ a configuration in which the liquid prevents thermal strain only in the cylinder block (2). In this case, the head block is not provided with a coolant head jacket, a cooling oil introduction passage and a cooling oil outlet passage. A recess for communicating the jacket (17) with the push rod chamber (18) may be formed, or a head block and a cylinder block (2) may be formed.
A cutout may be formed in a part of the gasket inserted between the gasket and the gasket to connect the coolant side jacket (17) and the push rod chamber (18). In this way, by simply changing the head block, a plurality of types of engines having different cooling systems can be configured, and parts other than the head block can be used in common to reduce costs.
【0028】上記の実施の形態では、潤滑油が強制循環
されているが、理論的には潤滑油をこれの自然対流力を
利用して循環させることも可能である。また、冷却液は
エンジンの潤滑系から分配される潤滑油に限定されるも
のではなく、潤滑系とは独立して循環する油、水、ある
いはエチレングリコール水溶液等の他の熱媒体で構成し
てもよい。In the above-described embodiment, the lubricating oil is forcibly circulated, but it is theoretically possible to circulate the lubricating oil by utilizing its natural convection force. The coolant is not limited to the lubricating oil distributed from the lubrication system of the engine, but may be composed of oil, water, or another heat medium such as an ethylene glycol aqueous solution circulating independently of the lubrication system. Is also good.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上のように、本発明の頭上弁式強制空
冷エンジンの部分液冷装置によれば、シリンダブロック
の高温部となるシリンダ・プッシュロッド室間の隔壁
や、ヘッドブロックの高温部を冷却液で強力に冷却する
ことにより、ヘッドブロック及びシリンダブロックの熱
分布を均一化させて熱歪の発生を防止でき、このような
熱歪による出力や耐久性の低下を防止できる。As described above, according to the partial liquid cooling system of the overhead valve type forced air cooling engine of the present invention, the partition wall between the cylinder and the push rod chamber, which is the high temperature portion of the cylinder block, and the high temperature portion of the head block. Is cooled strongly with a cooling liquid, so that the heat distribution of the head block and the cylinder block can be made uniform to prevent the occurrence of thermal distortion, and to prevent the output and durability from being reduced due to such thermal distortion.
【0030】しかも、エンジンの大部分は強制空冷によ
り冷却し、液冷は部分的であるので、冷却液量を比較的
少量にすることができ、エンジンの小型化及び軽量化を
図る上で有利であるうえ、冷却手段で低温となった冷却
液によりシリンダブロックの隔壁を冷却した後、この冷
却液でより高温のヘッドブロックの高温部を冷却するこ
とから、シリンダブロック及びヘッドブロックをともに
効率よく冷却して熱分布を均一化することができる。Furthermore, since most of the engine is cooled by forced air cooling and liquid cooling is partial, the amount of cooling liquid can be made relatively small, which is advantageous in reducing the size and weight of the engine. In addition, since the partition wall of the cylinder block is cooled by the cooling liquid having a low temperature by the cooling means, and the high temperature part of the higher temperature head block is cooled by the cooling liquid, both the cylinder block and the head block can be efficiently cooled. Cooling can make the heat distribution uniform.
【図1】本発明の一実施の形態を適用した縦型頭上弁強
制空冷副室式ディーゼルエンジンのヘッドブロック及び
シリンダブロックの縦断背面図である。FIG. 1 is a vertical rear view of a head block and a cylinder block of a vertical overhead valve forced air-cooled sub-chamber diesel engine to which an embodiment of the present invention is applied.
【図2】同エンジンの背面図である。FIG. 2 is a rear view of the engine.
【図3】図1のA−A線横断平面図である。FIG. 3 is a plan view taken along line AA of FIG. 1;
【図4】同エンジンのシリンダブロックの平面図であ
る。FIG. 4 is a plan view of a cylinder block of the engine.
【図5】同エンジンの縦断側面図である。FIG. 5 is a vertical sectional side view of the engine.
2…シリンダブロック、 3…ヘッドブロック、 12…冷却手段(オイルパン)、 16…隔壁、 17…冷却液サイドジャケット、 18…プッシュロッド室、 24…シリンダ、 28…ヘッドブロックの高温部、 33…冷却液ヘッドジャケット、 35…冷却手段(オイルクーラ)。 2: Cylinder block, 3: Head block, 12: Cooling means (oil pan), 16: Partition wall, 17: Coolant side jacket, 18: Push rod chamber, 24: Cylinder, 28: High temperature part of the head block, 33: Coolant head jacket, 35 ... cooling means (oil cooler).
Claims (1)
ック(3)の少なくとも比較的高温になる高温部(28)の周
囲に冷却液ヘッドジャケット(33)を形成し、 このヘッドブロック(3)の下面に接合されるシリンダブ
ロック(2)のシリンダ(24)とプッシュロッド室(18)とを
区画する隔壁(16)に冷却液サイドジャケット(17)を形成
し、 冷却液サイドジャケット(17)から冷却液ヘッドジャケッ
ト(33)を経て再度冷却液サイドジャケット(17)に至る、
冷却液を循環させるための循環経路を形成し、 この冷却液の循環経路中の、冷却液ヘッドジャケット(3
3)から冷却液サイドジャケット(17)に至る間に、冷却液
を冷却する冷却手段(12・35)を設けたことを特徴とす
る、頭上弁式強制空冷エンジンの部分液冷装置。1. A cooling liquid head jacket (33) is formed at least around a high temperature portion (28) of a head block (3) of an overhead valve type forced air cooling engine where a temperature is relatively high. A coolant side jacket (17) is formed on a partition (16) that partitions the cylinder (24) of the cylinder block (2) and the push rod chamber (18) joined to the lower surface. Through the coolant head jacket (33) again to the coolant side jacket (17),
A circulation path for circulating the coolant is formed, and a coolant head jacket (3
A partial liquid cooling device for an overhead valve type forced air cooling engine, comprising cooling means (12, 35) for cooling the cooling liquid between 3) and the cooling liquid side jacket (17).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24731595A JP2626972B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Partial liquid cooling system for overhead valve type forced air cooling engine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP24731595A JP2626972B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Partial liquid cooling system for overhead valve type forced air cooling engine |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61207373A Division JP2553842B2 (en) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | Partial liquid cooling system for overhead valve type forced air cooling engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08170533A JPH08170533A (en) | 1996-07-02 |
JP2626972B2 true JP2626972B2 (en) | 1997-07-02 |
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JP3374675B2 (en) * | 1996-10-25 | 2003-02-10 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid vehicle and engine start control method |
WO2016002428A1 (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | ヤマハ発動機株式会社 | Air-cooled single-cylinder engine, and saddled vehicle |
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1995
- 1995-09-26 JP JP24731595A patent/JP2626972B2/en not_active Expired - Fee Related
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