JP2667012B2 - Engine air cooler - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、エンジンに過給機を付設して高出力機関と
した場合に、該過給機により圧縮高温化された給気を冷
却しシリンダヘッドに供給する空気冷却器に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Industrial application field The present invention cools the supply air compressed and heated by the supercharger when a supercharger is attached to the engine to form a high-power engine. The present invention relates to an air cooler supplied to a cylinder head.
(ロ)従来技術 第4図、第5図、第6図に示す従来技術の図面に基づ
いて説明する。(B) Prior art A description will be given based on the prior art drawings shown in FIGS. 4, 5 and 6. FIG.
第4図は従来の空気冷却器を付設したエンジンの側面
図、第5図は第4図の黒枠部分の温度分布を示した図
面、第6図は従来の空気冷却器の横断面図である。FIG. 4 is a side view of an engine provided with a conventional air cooler, FIG. 5 is a drawing showing a temperature distribution in a black frame portion in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the conventional air cooler. .
エンジンの側面に付設された空気冷却器に、過給機に
より圧縮高温化された給気を送り込む際に、この高温空
気が高温空気供給ダクトから冷却水管(26)と冷却フィ
ン(27)からなる冷却コア(C)内を通過すべく圧送さ
れるのてあるが、冷却コア(C)の部分は空気抵抗が大
きいので、出来るだけ抵抗の少ないサイドメンバー(2
1)(22)と冷却コア(C)の外端面との間を通過しが
ちとなり、この抵抗の少ない部分を通過する空気は高温
のままであるので、第4図、第5図に示す如く、サイド
メンバー(21)(22)の中で、過給機から高温空気供給
ダクト(23)への供給口に最も近い部分のサイドメンバ
ー(21)の部分が特に高温となってしまうという不具合
があったものである。When the compressed air of high temperature compressed by the supercharger is sent to the air cooler attached to the side of the engine, this hot air consists of the cooling water pipe (26) and the cooling fin (27) from the hot air supply duct. It is pumped to pass through the cooling core (C), but since the cooling core (C) has a large air resistance, the side member (2
1) Since air tends to pass between (22) and the outer end face of the cooling core (C), and the air passing through the low resistance portion remains at a high temperature, as shown in FIG. 4 and FIG. In the side members (21) and (22), the portion of the side member (21) closest to the supply port from the turbocharger to the high-temperature air supply duct (23) becomes particularly hot. It was.
この為に、このサイドメンバー(21)(22)の部分に
高温部(H)が出来て、該高温部(H)が膨脹すると、
サイドメンバー(21)(22)が、冷却水管(26)の前後
を拡管固定している前後の管板を、前後に押し拡げるの
で、内部に冷却水が通過していることにより温度が低く
て膨張していない冷却水管と、管板の拡管固着部分で、
冷却水管の折損が発生するという不具合が発生していた
のである。For this reason, a high temperature portion (H) is formed in the side members (21) and (22), and when the high temperature portion (H) expands,
The side members (21) (22) push the tube plates before and after the expansion and fixation of the cooling water pipes (26) forward and backward so that the temperature is low due to the passage of cooling water inside. In the unexpanded cooling water pipe and the expanded pipe fixing part of the tube sheet,
This caused a problem that the cooling water pipe was broken.
また、この熱変形が各接合部の間に介装したパッキン
にへたりを生じせしめ、シール性を低下しエア洩れが発
生するという不具合も発生していたのである。In addition, this thermal deformation causes sagging of the packing interposed between the joints, causing a problem that sealing performance is reduced and air leakage occurs.
また、管板と前部水タンクや後部水タンクとの間に介
装した水洩れ防止パッキンに悪影響を与えていたのであ
る。In addition, the water leakage prevention packing interposed between the tube sheet and the front water tank or the rear water tank was adversely affected.
また、あまりにもサイドメンバーが高温になる為にア
ルミ等のような熱膨張率の大きい素材を使用出来ないと
いう不具合も有ったのである。Also, there was a problem that the side members would become too hot to use materials with a high coefficient of thermal expansion such as aluminum.
以上のようなエンジンの空気冷却器の不具合いを解消
する為に、冷却コアとサイドメンバーとの間に断熱材を
介装した技術が、実開昭56−11325号公報や、特開昭61
−72832号公報の如く公知とされているのであるが、こ
のように冷却コアとサイドメンバーとの間に断熱材を介
装した場合には、該部分の温度上昇を押さえることは可
能であるが、断熱材を相当厚くするか、熱伝動率の非常
に小さい材質を選択する必要があり、コンパクト性、生
産性、技術面から実現が困難である。In order to solve the above problems of the engine air cooler, a technique in which a heat insulating material is interposed between the cooling core and the side member is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-11325 and Japanese Patent Laid-Open No. 61-325.
It is known as in -72832, but when a heat insulating material is interposed between the cooling core and the side member as described above, it is possible to suppress the temperature rise of the portion. However, it is necessary to make the heat insulating material considerably thicker or to select a material having a very small heat transfer coefficient, which is difficult to realize from the viewpoint of compactness, productivity and technology.
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来の技術を更に改良し、断熱材を介装す
るような面倒な構成ではなくて、冷却コアとサイドメン
バーとの間に遮熱プレートを配置することにより、両者
間に空気層を設け、該空気層は単に空気層ではなくて、
冷却コアを通過して冷却後の給気を侵入可能とする通路
を設け、該冷却空気により、高温化しようとするサイド
メンバーを冷却可能としたものである。(C) Problems to be Solved by the Invention The present invention is a further improvement of the conventional technology, and is not a troublesome configuration in which a heat insulating material is interposed, but a heat shield plate between a cooling core and a side member. By arranging, an air layer is provided between the two, and the air layer is not simply an air layer,
A passage is provided to allow the supply of cooled air to pass through the cooling core, and the cooling air can cool the side member to be heated.
これにより上記従来の不具合を解消したものである。 As a result, the above-mentioned conventional problem is solved.
(ニ)問題を解決するための手段 本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成
する為の構成を説明する。(D) Means for Solving the Problems The object of the present invention is as described above, and a configuration for achieving the object will be described below.
前後の管板(28)(29)と冷却水管(26)と冷却フィ
ン(27)とにより冷却コア(C)を構成し、該前後の管
板(28)(29)の間の左右に、サイドメンバー(1)
(2)を嵌装し、前後の管板(28)(29)の前後位置
に、前部水タンク(8)と後部水タンク(9)を固設
し、該前部水タンク(8)と後部水タンク(9)とサイ
ドメンバー(1)(2)により構成した角筒の上下位置
に高温空気供給ダクト(3)と冷却空気供給ダクト
(4)を付設したエンジンの空気冷却器において、冷却
コア(C)とサイドメンバー(1)(2)間に、高温空
気供給ダクト(3)からの吸気の流れを阻止し、かつ冷
却コア(C)とサイドメンバー(1)(2)の間に空気
層(A)を形成する遮熱プレート(5)(7)を配置
し、該遮熱プレート(5)(7)とサイドメンバー
(1)(2)の間に空気層(A)を構成し、該遮熱プレ
ート(5)(7)の上端部を閉鎖し、前記空気層(A)
と冷却空気供給ダクト(4)の吸気通路とを連通したも
のである。A cooling core (C) is constituted by the front and rear tube sheets (28) and (29), the cooling water pipe (26), and the cooling fins (27). Side member (1)
(2) is fitted, and a front water tank (8) and a rear water tank (9) are fixed at front and rear positions of the front and rear tube sheets (28) and (29), and the front water tank (8) is fixed. And an air cooler for an engine in which a high temperature air supply duct (3) and a cooling air supply duct (4) are attached to the upper and lower positions of a rectangular tube formed by a rear water tank (9) and side members (1) and (2), Between the cooling core (C) and the side members (1) and (2), the flow of intake air from the high-temperature air supply duct (3) is prevented, and between the cooling core (C) and the side members (1) and (2). The heat shield plates (5) and (7) for forming the air layer (A) are arranged in the air gap, and the air layer (A) is formed between the heat shield plates (5) and (7) and the side members (1) and (2). The heat shield plates (5) and (7) are closed at their upper ends, and the air layer (A) is closed.
And an intake passage of the cooling air supply duct (4).
(ホ)実施例 本発明の目的・構成は以上の如くであり、次に添付の
図面に示した実施例の構成を説明する。(E) Embodiment The purpose and configuration of the present invention are as described above. Next, the configuration of the embodiment shown in the attached drawings will be described.
第1図は本発明のエンジンの空気冷却器の側面図、第
2図は空気冷却器の分解状態の斜視図、第3図は横断面
図である。FIG. 1 is a side view of an air cooler of an engine of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of an air cooler in an exploded state, and FIG. 3 is a cross-sectional view.
第1図においては、エンジンのシリンダブロックの側
面に空気冷却器を設け、エンジンの他の端部に配置した
過給機(15)より高温給気を高温空気供給ダクト(3)
を介して導入している。In FIG. 1, an air cooler is provided on a side surface of a cylinder block of an engine, and a hot air supply duct (3) is supplied from a supercharger (15) arranged at the other end of the engine.
Has been introduced through.
該空気冷却器内において、冷却コア(C)を通過する
間に冷却された給気が冷却空気供給ダクト(4)を通過
して、シリンダヘッド内に供給されている。In the air cooler, the supply air cooled while passing through the cooling core (C) passes through the cooling air supply duct (4) and is supplied into the cylinder head.
そして、シリンダヘッド内において燃焼後のガスによ
り過給機(15)が回転されて、給気を圧縮供給するので
あるが、該給気の圧縮過程において空気が高温となるの
で、更に冷却して低温空気として押し込むことにより高
過給出力機関とすることが出来るのである。Then, the supercharger (15) is rotated by the gas after combustion in the cylinder head to supply and compress the air supply. However, since the air becomes high temperature in the process of compressing the air supply, it is further cooled. By pushing it in as low-temperature air, a high-supercharged engine can be obtained.
空気冷却器は、冷却コア(C)の前後に、前部水タン
ク(8)と後部水タンク(9)を付設し、冷却コア
(C)の側方で、前部水タンク(8)と後部水タンク
(9)との間にサイドメンバー(1)(2)を嵌装して
いる。The air cooler is provided with a front water tank (8) and a rear water tank (9) before and after the cooling core (C), and at the side of the cooling core (C), with the front water tank (8). Side members (1) and (2) are fitted between the rear water tank (9).
そして、前部水タンク(8)と後部水タンク(9)と
サイドメンバー(1)(2)により構成した角筒の上下
に高温空気供給ダクト(3)と冷却空気供給ダクト
(4)を付設しているのである。Then, a high-temperature air supply duct (3) and a cooling air supply duct (4) are provided above and below a rectangular tube constituted by a front water tank (8), a rear water tank (9), and side members (1) and (2). It is doing.
冷却水は前部水タンク(8)より供給され、冷却コア
(C)を構成する冷却水管(6)内を通過した後に後部
水タンク(9)より排水される。また過給給気は過給機
(15)より高温冷却供給ダクト(3)経て、冷却コア
(C)の間を通過する間に冷却されて冷却空気供給ダク
ト(4)よりシリンダヘッド内に圧送されるのである。The cooling water is supplied from a front water tank (8), and is discharged from a rear water tank (9) after passing through a cooling water pipe (6) constituting a cooling core (C). Further, the supercharged air is cooled from the supercharger (15) through the high-temperature cooling supply duct (3) and passed between the cooling cores (C), and is pressure-fed into the cylinder head from the cooling air supply duct (4). It is done.
次に第2図と第3図において、本発明のエンジンの空
気冷却器の具体的な構成について説明する。Next, a specific configuration of the air cooler of the engine of the present invention will be described with reference to FIGS.
冷却コア(C)の多数本の冷却水管(6)及び冷却フ
ィン(30)と前後の管板(28)(29)と中央のコアステ
ー(14)により構成されている。コアステー(14)も一
枚の厚板により構成されており、該コアステー(14)に
開口された多数の孔内を冷却水管(6)が貫通配置され
ているのである。The cooling core (C) includes a plurality of cooling water pipes (6), cooling fins (30), front and rear tube sheets (28) and (29), and a central core stay (14). The core stay (14) is also formed of a single thick plate, and the cooling water pipe (6) is arranged to penetrate through a large number of holes opened in the core stay (14).
また、コアステー(14)の側面に設けた螺装孔に、ボ
ルト(16)が螺装されてサイドメンバー(1)(2)の
前後中央部をコアステー(14)に固着している。Bolts (16) are screwed into screw holes provided in the side surfaces of the core stay (14), and the front and rear central portions of the side members (1) and (2) are fixed to the core stay (14).
該サイドメンバー(1)(2)をコアステー(14)に
固定する際において本発明の要部である遮熱プレート
(5)(7)を間に介装して固着しているのである。When fixing the side members (1) and (2) to the core stay (14), the heat shield plates (5) and (7), which are essential parts of the present invention, are interposed therebetween and fixed.
また、冷却水管(6)は前後の管板(28)(29)に開
口した孔に対して、内側か管径を拡大することにより管
板(28)(29)の孔に設けた係合溝に拡管部分を押し込
むことにより固着している。Further, the cooling water pipe (6) is provided in the holes formed in the front and rear tube sheets (28) and (29) by increasing the diameter of the inside or the pipe sheet (28) and (29). It is fixed by pushing the expanded part into the groove.
故に、サイドメンバー(1)(2)が高温部(H)と
なり特に膨脹すると、サイドメンバー(1)(2)が管
板(28)(29)を前後に押し広げるので、内部に冷却水
が通過していることにより温度が低く膨脹してない冷却
水管(6)と管板(28)(29)の拡管固着部分で冷却水
管(6)の切損が発生するという不具合が発生するので
ある。Therefore, when the side members (1) and (2) become hot portions (H) and expand in particular, the side members (1) and (2) push the tube sheets (28) and (29) back and forth, so that cooling water is formed inside. Since the cooling water pipe (6) has a low temperature and does not expand due to the passage, the cooling water pipe (6) is cut off at the expanded and fixed portion of the pipe sheets (28) and (29). .
管板(28)と前部水タンク(8)の間には水タンクパ
ッキン(12)が介装され、管板(29)と後部水タンク
(9)との間には水タンクパッキン(13)が介装されて
いる。A water tank packing (12) is interposed between the tube sheet (28) and the front water tank (8), and a water tank packing (13) is provided between the tube sheet (29) and the rear water tank (9). ) Is interposed.
また、前部水タンク(8)と後部水タンク(9)との
間に嵌装されて、前部水タンク(8)の前面と、後部水
タンク(9)の後面から挿入するボルト(33)により固
定されるサイドメンバー(1)(2)は、管板(28)
(29)との間に、エアシールパッキン(18)(19)を介
装し、高温空気供給ダクト(3)から圧送される給気が
洩れることの無いように構成している。A bolt (33) fitted between the front water tank (8) and the rear water tank (9) and inserted from the front surface of the front water tank (8) and the rear surface of the rear water tank (9). The side members (1) and (2) fixed by)
Air seal packings (18) and (19) are interposed between (29) and (29) so that the air supplied from the high-temperature air supply duct (3) is not leaked.
また、左右のサイドメンバー(1)(2)の間には、
棒状のディスタンスピース(10)(10)(11)(11)が
介装されており、該ディスタンスピース(10)(10)
(11)(11)の端部に設けられた螺装孔に対して、サイ
ドメンバー(1)(2)の外部からボルト(17)(17)
…が螺装されている。Also, between the left and right side members (1) and (2),
The rod-shaped distance piece (10) (10) (11) (11) is interposed, and the distance piece (10) (10)
(11) Bolts (17) (17) from the outside of the side members (1) (2) into the screw holes provided at the ends of (11)
... is screwed.
このボルト(17)とディスタンスピース(10)(10)
(11)(11)により、左右のサイドメンバー(1)
(2)の間隔を一定に保ち固定補強を行っているのであ
る。該ボルト(17)も、遮熱プレート(5)(7)を貫
通しているものである。This bolt (17) and distance piece (10) (10)
(11) According to (11), left and right side members (1)
The fixed spacing is maintained while keeping the interval (2) constant. The bolt (17) also penetrates the heat shield plates (5) and (7).
次に第3図において、遮熱プレート(5)(7)の配
置を説明する。Next, the arrangement of the heat shield plates (5) and (7) will be described with reference to FIG.
遮熱プレート(5)(7)は上端を挟持折曲部(5a)
(7a)としており、この部分をサイドメンバー(1)
(2)と高温空気供給ダクト(3)との間に挟持して固
定しているのである。The heat shield plates (5) and (7) are bent at the upper end (5a).
(7a), and this part is the side member (1)
It is sandwiched and fixed between (2) and the hot air supply duct (3).
また、該挟持折曲部(5a)(7a)の部分があるので、
高温空気がこの遮熱プレート(5)(7)の裏側のサイ
ドメンバー(1)(2)との間に出来る空気層(A)を
通過することが出来ないのである。In addition, since there is a portion of the sandwiching bent portion (5a) (7a),
High-temperature air cannot pass through the air layer (A) formed between the heat shield plates (5) and (7) and the side members (1) and (2) on the back side.
しかし、遮熱プレート(5)(7)の下端部(5b)
(7b)はストレート部に構成しており、サイドメンバー
(1)(2)と冷却空気供給ダクト(4)の間において
は挟持していないのである。However, the lower ends (5b) of the heat shield plates (5) and (7)
(7b) is configured as a straight portion, and is not sandwiched between the side members (1) and (2) and the cooling air supply duct (4).
故に、下端部(5b)(7b)の部分においてサイドメン
バー(1)(2)との間に間隙が開放されており、冷却
コア(C)を通過して冷却された給気がこの下端部(5
b)(7b)により構成された開口から空気層(A)の中
に侵入することが出来るのである。Therefore, a gap is opened between the lower members (5b) and (7b) and the side members (1) and (2), and the supply air cooled through the cooling core (C) is supplied to the lower members. (Five
b) It is possible to penetrate into the air layer (A) from the opening constituted by (7b).
特に、シリンダーヘッドへの吸気は順序をおって行わ
れるので、この冷却空気供給ダクト(4)の部分におけ
る給気の流れは前後流れを発生しており、この前後流れ
が空気層(A)での空気流動を可能とし、空気層(A)
を低温状態に保つことが出来るのである。Especially, since the intake air to the cylinder head is carried out in order, the flow of the supply air in the portion of the cooling air supply duct (4) generates a back and forth flow, and this front and back flow is the air layer (A). Air flow (A)
Can be kept at a low temperature.
(ヘ)発明の効果 本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を
奏するものである。(F) Effects of the Invention The present invention is configured as described above, and has the following effects.
第1に、冷却コア(C)とサイドメンバー(1)
(2)の間に、遮熱プレート(5)(7)を配置したこ
とにより、サイドメンバー(1)(2)を高温の過給機
(15)からの吸気に曝すことがなくなり、サイドメンバ
ー(1)(2)の熱膨脹を抑制することが出来たもので
ある。First, cooling core (C) and side member (1)
By arranging the heat shield plates (5) and (7) during (2), the side members (1) and (2) are not exposed to the intake air from the high-temperature supercharger (15), and the side members (1) and (2) are not exposed. (1) The thermal expansion of (2) could be suppressed.
第2に、サイドメンバー(1)(2)と遮熱プレート
(5)(7)との間において、挟持折曲部(5a)(7a)
により高温空気供給ダクト(3)からの高温給気の流れ
を止め、冷却コア(C)を通過した後の、遮熱プレート
(5)(7)の下端部(5b)(7b)より、冷却された吸
気を空気層(A)に導入可能としたことにより空気層
(A)の温度を低くすることができ、サイドメンバー
(1)(2)の高温化を抑制することが出来たものであ
る。Secondly, between the side members (1) (2) and the heat shield plates (5) (7), the sandwiched bent portions (5a) (7a) are provided.
Stops the flow of high temperature air from the high temperature air supply duct (3), and cools it from the lower ends (5b) and (7b) of the heat shield plates (5) and (7) after passing through the cooling core (C). The temperature of the air layer (A) can be lowered by enabling the taken-in air to be introduced into the air layer (A), and the high temperature of the side members (1) and (2) can be suppressed. is there.
第3に、従来のエンジンの空気冷却器の構成および部
品形成を変更することなく、単に、遮熱プレート(5)
(7)を冷却コア(C)とサイドメンバー(1)(2)
との間に介装するだけで、簡単な構造によりサイドメン
バー(1)(2)の高温化を確実に抑制することが可能
となったのである。Third, the heat shield plate (5) is simply changed without changing the configuration and component formation of the conventional air cooler of the engine.
(7) Replace cooling core (C) with side members (1) (2)
It is possible to reliably suppress the temperature rise of the side members (1) and (2) with a simple structure only by interposing between them.
第1図は本発明のエンジンの空気冷却器の側面図、第2
図は空気冷却器の分解状態の斜視図、第3図は横断面
図、第4図は従来の空気冷却器を付設したエンジンの側
面図、第5図は第4図の黒枠部分の温度分布を示した図
面、第6図は従来の空気冷却器の横断面図である。 (A)……空気層 (C)……冷却コア (1)(2)……サイドメンバー (3)……高温空気供給ダクト (4)……冷却空気供給ダクト (5)(7)……遮熱プレート (5a)(7a)……挟持折曲部 (5b)(7b)……下端部 (6)……冷却水管 (8)……前部水タンク (9)……後部水タンクFIG. 1 is a side view of an air cooler of an engine according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of the disassembled state of the air cooler, FIG. 3 is a cross-sectional view, FIG. 4 is a side view of an engine provided with a conventional air cooler, and FIG. 5 is a temperature distribution of a black frame portion in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional air cooler. (A) Air layer (C) Cooling core (1) (2) Side member (3) Hot air supply duct (4) Cooling air supply duct (5) (7) Heat shield plate (5a) (7a)… nipping and bending part (5b) (7b)… bottom part (6)… cooling water pipe (8)… front water tank (9)… rear water tank
Claims (1)
り冷却コアを構成し、該前後の管板の間の左右に、サイ
ドメンバーを嵌装し、前後の管板の前後位置に、前部水
タンクと後部水タンクを固設し、該前部水タンクと後部
水タンクとサイドメンバーにより構成した角筒の上下位
置に、高温空気供給ダクトと冷却空気供給ダクトを付設
したエンジンの空気冷却器において、冷却コアとサイド
メンバー間に、高温空気供給ダクトからの吸気の流れを
阻止し、かつ冷却コアとサイドメンバーの間に空気層を
形成する遮熱プレートを配置し、該遮熱プレートとサイ
ドメンバーの間に空気層を構成し、該遮熱プレートの上
端部を閉鎖し、前記空気層と冷却空気供給ダクトの吸気
通路とを連通したことを特徴とするエンジンの空気冷却
器。1. A cooling core is constituted by front and rear tube sheets, cooling water tubes and cooling fins, side members are fitted on left and right between the front and rear tube sheets, and front and rear portions are provided at front and rear positions of the front and rear tube sheets. An air cooler for an engine, in which a water tank and a rear water tank are fixedly installed, and a high temperature air supply duct and a cooling air supply duct are provided above and below a rectangular tube constituted by the front water tank, the rear water tank and side members. A heat shield plate that blocks the flow of intake air from the high-temperature air supply duct and forms an air layer between the cooling core and the side member, is disposed between the cooling core and the side member; An air cooler for an engine, wherein an air layer is formed between members, an upper end of the heat shield plate is closed, and the air layer communicates with an intake passage of a cooling air supply duct.
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JP1209025A JP2667012B2 (en) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | Engine air cooler |
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JP1209025A JP2667012B2 (en) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | Engine air cooler |
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1989
- 1989-08-11 JP JP1209025A patent/JP2667012B2/en not_active Expired - Fee Related
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