JP2689203B2 - 内燃機関の冷却システム - Google Patents
内燃機関の冷却システムInfo
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- JP2689203B2 JP2689203B2 JP26402792A JP26402792A JP2689203B2 JP 2689203 B2 JP2689203 B2 JP 2689203B2 JP 26402792 A JP26402792 A JP 26402792A JP 26402792 A JP26402792 A JP 26402792A JP 2689203 B2 JP2689203 B2 JP 2689203B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の冷却システム
に関し、特にサーモスタットを有する自動車用内燃機関
の冷却システムにおいて，冷態時における機関とラジエ
ータとの間の冷却水の流路の制御に関するものである。
に関し、特にサーモスタットを有する自動車用内燃機関
の冷却システムにおいて，冷態時における機関とラジエ
ータとの間の冷却水の流路の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関の冷却システムは，図１
に示すようにエンジンのウォータジャケット４の流出口
５とラジエータ１１の流入口１２間の第１水路６と，ラ
ジエータの流出口１３からサーモスタット・ハウジング
８，ウォータポンプ９を経てウオータジャケット４の流
入口１０に至る第２水路１４と，第１水路及び第２水路
間を連通する第１バイパス水路７とよりなる。第１バイ
パス水路を開閉するバイパス弁２及び第２水路を開閉す
る主弁３を有するバイパス型サーモスタット１はサーモ
スタットキャップ１６によってサーモスタット・ハウジ
ング８内に固定される。従って、第１バイパス水路７は
バイパス孔１８でサーモスタット・ハウジング８内に連
通している。尚，図に於いてＡ’はサーモスタット・ハ
ウジング８内，Ｂ’はサーモスタット・キャップ１６内
に近接する部位の水温の測定点，Ｃは流量の測定点であ
る。
に示すようにエンジンのウォータジャケット４の流出口
５とラジエータ１１の流入口１２間の第１水路６と，ラ
ジエータの流出口１３からサーモスタット・ハウジング
８，ウォータポンプ９を経てウオータジャケット４の流
入口１０に至る第２水路１４と，第１水路及び第２水路
間を連通する第１バイパス水路７とよりなる。第１バイ
パス水路を開閉するバイパス弁２及び第２水路を開閉す
る主弁３を有するバイパス型サーモスタット１はサーモ
スタットキャップ１６によってサーモスタット・ハウジ
ング８内に固定される。従って、第１バイパス水路７は
バイパス孔１８でサーモスタット・ハウジング８内に連
通している。尚，図に於いてＡ’はサーモスタット・ハ
ウジング８内，Ｂ’はサーモスタット・キャップ１６内
に近接する部位の水温の測定点，Ｃは流量の測定点であ
る。
【０００３】エンジンの冷態時，即ち，バイパス型サー
モスタット１のバイパス弁２は全開し，これと一体の主
弁３は閉弁しているのでウオータジャケット４の流出口
５からの冷却水はラジエータ１１を環流出来ず，第１水
路６の分岐点Ｊから第１バイパス水路７→サーモスタッ
ト・ハウジング８→ウオータ・ポンプ９→ウオータジャ
ケット４の流入口１０へと矢印の様に短絡環流する。従
ってサーモスタット・ハウジング８内の水温の上昇は早
くなる。
モスタット１のバイパス弁２は全開し，これと一体の主
弁３は閉弁しているのでウオータジャケット４の流出口
５からの冷却水はラジエータ１１を環流出来ず，第１水
路６の分岐点Ｊから第１バイパス水路７→サーモスタッ
ト・ハウジング８→ウオータ・ポンプ９→ウオータジャ
ケット４の流入口１０へと矢印の様に短絡環流する。従
ってサーモスタット・ハウジング８内の水温の上昇は早
くなる。
【０００４】然し，ラジエータ１１とサーモスタット・
キャップ１６内の冷却水は流れないで滞留しているから
水温の上昇率は低く，図２に示す自記記録で明らかなよ
うに，サーモスタット・ハウジング８内の測定点Ａ’に
おける水温Ａがバイパス型サーモスタット１の主弁３の
開弁温度８５℃になっても，第２水路１４の図示測定点
Ｂ’の水温Ｂは５６℃になるに過ぎず，その差は２９℃
である。サーモスタット１の主弁３が開弁する瞬間，ラ
ジエータ１１の下部からの低温冷却水が流入するため，
Ｂの水温は更に２０℃下がり，結局，サーモスタット・
ハウジング８内の水温Ａとの差は４９℃に拡大する。
キャップ１６内の冷却水は流れないで滞留しているから
水温の上昇率は低く，図２に示す自記記録で明らかなよ
うに，サーモスタット・ハウジング８内の測定点Ａ’に
おける水温Ａがバイパス型サーモスタット１の主弁３の
開弁温度８５℃になっても，第２水路１４の図示測定点
Ｂ’の水温Ｂは５６℃になるに過ぎず，その差は２９℃
である。サーモスタット１の主弁３が開弁する瞬間，ラ
ジエータ１１の下部からの低温冷却水が流入するため，
Ｂの水温は更に２０℃下がり，結局，サーモスタット・
ハウジング８内の水温Ａとの差は４９℃に拡大する。
【０００５】サーモスタット１の熱応答は冷却水の熱応
答よりかなり遅れる。従って，主弁３は水温が規定の開
弁温度よりかなり高くなってから弁を開らく。同様に，
水温が規定の閉弁温度よりかなり下がってから弁を閉じ
る。此の主弁３の開閉初期に大きな熱オーバシュートの
ピークが発生し，又，主弁が閉じた時，主弁の上流側に
サージ圧のピークが発生する。そしてこれ等は次第に減
衰し，主弁３の開きが増すと共にやがて消滅する。この
間の経緯は図２の自記記録で明らかである。
答よりかなり遅れる。従って，主弁３は水温が規定の開
弁温度よりかなり高くなってから弁を開らく。同様に，
水温が規定の閉弁温度よりかなり下がってから弁を閉じ
る。此の主弁３の開閉初期に大きな熱オーバシュートの
ピークが発生し，又，主弁が閉じた時，主弁の上流側に
サージ圧のピークが発生する。そしてこれ等は次第に減
衰し，主弁３の開きが増すと共にやがて消滅する。この
間の経緯は図２の自記記録で明らかである。
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】この熱オーバ・シュー
トのピークによって，シリンダ・ブロック，シリンダ・
ヘッドに亀裂が発生することがあり，又サージ圧のピー
クによってサーモスタット１，ラジエータ１１，ウォー
タポンプ９の寿命を縮める。又，主弁３の開弁直後の冷
却水温の異常な低下はシリンダ内の不完全燃焼を誘発
し，有害排気物の発生を多くし，更に燃料消費量を増
す。
トのピークによって，シリンダ・ブロック，シリンダ・
ヘッドに亀裂が発生することがあり，又サージ圧のピー
クによってサーモスタット１，ラジエータ１１，ウォー
タポンプ９の寿命を縮める。又，主弁３の開弁直後の冷
却水温の異常な低下はシリンダ内の不完全燃焼を誘発
し，有害排気物の発生を多くし，更に燃料消費量を増
す。
【０００７】以上の諸々のトラブルの原因は，サーモス
タット・ハウジング８内の水温Ａと，第２水路１４の図
示測定点Ｂ’の水温Ｂの間の大きな水温の差にある。従
って，その差を無くすることが課題解決の決め手にな
る。
タット・ハウジング８内の水温Ａと，第２水路１４の図
示測定点Ｂ’の水温Ｂの間の大きな水温の差にある。従
って，その差を無くすることが課題解決の決め手にな
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、サーモスタッ
ト１の主弁３上流のサーモスタット・キャップ１６の分
岐点Ｊ−１と，第１バイパス水路７の合流点Ｊ−２間を
第２バイパス水路１５ａで連通したことを特徴とする。
ト１の主弁３上流のサーモスタット・キャップ１６の分
岐点Ｊ−１と，第１バイパス水路７の合流点Ｊ−２間を
第２バイパス水路１５ａで連通したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の構成に依れば，エンジンの冷態時，即
ち，バイパス型サーモスタット１のバイパス弁２が開い
ている期間中，第２バイパス水路１５ａによって冷却水
の一部はラジエータ１１内を環流する。即ち，ウォータ
ジャケット４からの高温の冷却水は分岐点Ｊで２方向に
別れ，一方は直接従来の第１バイパス水路７へ，他方は
ラジエータ１１内を通過して第２バイパス水路１５ａを
経て第１バイパス水路７と合流して環流し続ける。この
時，ラジエータ１１内を通る流量は毎分１１．５リッタ
の少量に過ぎない。この少量の流量がラジエータ１１内
を環流することによって，従来のＡ，Ｂ間の水温の差４
９℃が本発明によって１℃になり，主弁の開弁直後に発
生する熱オーバシュート及びサージ圧現象は完全に消え
る。
ち，バイパス型サーモスタット１のバイパス弁２が開い
ている期間中，第２バイパス水路１５ａによって冷却水
の一部はラジエータ１１内を環流する。即ち，ウォータ
ジャケット４からの高温の冷却水は分岐点Ｊで２方向に
別れ，一方は直接従来の第１バイパス水路７へ，他方は
ラジエータ１１内を通過して第２バイパス水路１５ａを
経て第１バイパス水路７と合流して環流し続ける。この
時，ラジエータ１１内を通る流量は毎分１１．５リッタ
の少量に過ぎない。この少量の流量がラジエータ１１内
を環流することによって，従来のＡ，Ｂ間の水温の差４
９℃が本発明によって１℃になり，主弁の開弁直後に発
生する熱オーバシュート及びサージ圧現象は完全に消え
る。
【００１０】
【実施例】以下図３を参照して本発明の実施例を説明す
る。図において図１と同一部分は同一符号で示し説明を
消略する。本実施例では，バイパス型サーモスタット１
の主弁３から上流のサーモスタット・キャップの分岐点
Ｊ−１の開口１６ａと，第１バイパス水路７の合流点Ｊ
−２とを第２バイパス水路１５ａで連通させる。実施例
において第１水路６及びラジエータ１１とサーモスタッ
ト・キャップ１６間の第２水路１４は共に内径を２４ｍ
ｍとし，第１バイパス水路７及び第２バイパス水路１５
ａの内径を夫々１０ｍｍとする。
る。図において図１と同一部分は同一符号で示し説明を
消略する。本実施例では，バイパス型サーモスタット１
の主弁３から上流のサーモスタット・キャップの分岐点
Ｊ−１の開口１６ａと，第１バイパス水路７の合流点Ｊ
−２とを第２バイパス水路１５ａで連通させる。実施例
において第１水路６及びラジエータ１１とサーモスタッ
ト・キャップ１６間の第２水路１４は共に内径を２４ｍ
ｍとし，第１バイパス水路７及び第２バイパス水路１５
ａの内径を夫々１０ｍｍとする。
【００１１】バイパス型サーモンタット１のバイパス弁
２が開いている期間は，図４の自記記録で明らかな様に
Ａ，Ｂ間の温度差は起点の７５℃から１℃巾を保持す
る。この間，主弁３が開くが，水温Ｂの低下も熱オーバ
シュートも完全に発生しない。熱オーバシュートが発生
しないからサージ圧も無い。この期間，ラジエータ１１
内を流れる流量は一定で毎分１１．５リッタに過ぎな
い。
２が開いている期間は，図４の自記記録で明らかな様に
Ａ，Ｂ間の温度差は起点の７５℃から１℃巾を保持す
る。この間，主弁３が開くが，水温Ｂの低下も熱オーバ
シュートも完全に発生しない。熱オーバシュートが発生
しないからサージ圧も無い。この期間，ラジエータ１１
内を流れる流量は一定で毎分１１．５リッタに過ぎな
い。
【００１２】そして主弁３が開き始め，その開きを増す
につれ流量は増え，バイパス弁２がバイパス孔１８を閉
ざす瞬間，第１と第２のバイパス水路の環流は同時に停
止する。この時の流量は３０リッタで，Ａ，Ｂ間の温度
差はゼロになる。以後冷却水はウォータジャケット４の
流出口５→ラジエータ１１→サーモスタット・キャップ
１６→サーモスタット・ハウジング８→ウオータ・ポン
プ９→ウォーダジャケットの流入口１０へと主回路を環
流し，やがて流量は毎分６０リッタになる。
につれ流量は増え，バイパス弁２がバイパス孔１８を閉
ざす瞬間，第１と第２のバイパス水路の環流は同時に停
止する。この時の流量は３０リッタで，Ａ，Ｂ間の温度
差はゼロになる。以後冷却水はウォータジャケット４の
流出口５→ラジエータ１１→サーモスタット・キャップ
１６→サーモスタット・ハウジング８→ウオータ・ポン
プ９→ウォーダジャケットの流入口１０へと主回路を環
流し，やがて流量は毎分６０リッタになる。
【００１３】バイパス弁２が開いている期間中，ラジエ
ータ１１に冷却水を一部環流し続けるのであるが，水温
７５℃を起点として，バイパス・バルブ２がバイパス孔
１８を完全に閉ざす迄の時間は、約１６分で従来の図２
と殆ど変わらない。
ータ１１に冷却水を一部環流し続けるのであるが，水温
７５℃を起点として，バイパス・バルブ２がバイパス孔
１８を完全に閉ざす迄の時間は、約１６分で従来の図２
と殆ど変わらない。
【００１４】図３のバイパス型サーモスタット１は下向
きであるが冷却水がラジエータ１１内を強制環流するか
ら，上向きでも，横向きでも同様の効果が得られる。
きであるが冷却水がラジエータ１１内を強制環流するか
ら，上向きでも，横向きでも同様の効果が得られる。
【００１５】本発明は，Ａ，Ｂ間の温度差を１℃に小さ
くするが，更にその差を縮めることも容易である。例え
ば，第２バイパス水路１５の内径１０ｍｍを１１ｍｍに
して流動抵抗を減らすと図５に示す様にその差は０．７
ｍｍになる。内径が増した分ラジエータを環流する流量
は毎分１１．５リッタが，毎分１３．５リッタに増え
る。
くするが，更にその差を縮めることも容易である。例え
ば，第２バイパス水路１５の内径１０ｍｍを１１ｍｍに
して流動抵抗を減らすと図５に示す様にその差は０．７
ｍｍになる。内径が増した分ラジエータを環流する流量
は毎分１１．５リッタが，毎分１３．５リッタに増え
る。
【００１６】何れにしても本発明では，バイパス弁２が
開いている期間中，Ａ，Ｂ間の水温の差は１℃前後で、
主弁３が開閉しても全く変化は無く，熱オーバシュー
ト，サージ圧現象は完全に姿を消した。従来の図２と，
本発明の図５を比較すればその差がいかに大きいかが分
かる。
開いている期間中，Ａ，Ｂ間の水温の差は１℃前後で、
主弁３が開閉しても全く変化は無く，熱オーバシュー
ト，サージ圧現象は完全に姿を消した。従来の図２と，
本発明の図５を比較すればその差がいかに大きいかが分
かる。
【００１７】
【発明の効果】従って，シリンダ・ブロック，シリンタ
・ヘッドに亀裂が発生することは無く，又，サーモスタ
ット，ラジエータ，ウォータポンプの寿命は増し，シリ
ンダ内の完全燃焼にも貢献し，有害排気物の発生は減
り，燃費の節約もあり，更にエンジンの寿命を増す。そ
の効果は顕著である。
・ヘッドに亀裂が発生することは無く，又，サーモスタ
ット，ラジエータ，ウォータポンプの寿命は増し，シリ
ンダ内の完全燃焼にも貢献し，有害排気物の発生は減
り，燃費の節約もあり，更にエンジンの寿命を増す。そ
の効果は顕著である。
【図１】 従来の内燃機関の冷却システムを示す
【図２】 図１の流量，温度，時間の測定値の記録を示
す
す
【図３】 本発明の内燃機関の冷却システムを示す
【図４】 図３の流量，温度，時間の測定値の記録を示
す
す
【図５】 図３の他の実施例の流量，温度，時間の測定
値の記録を示す
値の記録を示す
１ バイパス型サーモスタット ８ サーモスタット
・ハウジング ２ バイパス弁 １１ ラジエータ ３ 主弁 １４ 第２水路 ６ 第１水路 １５ 第２バイパス水
路 ７ 第１バイパス水路 １６ サーモスタット
・キャップ
・ハウジング ２ バイパス弁 １１ ラジエータ ３ 主弁 １４ 第２水路 ６ 第１水路 １５ 第２バイパス水
路 ７ 第１バイパス水路 １６ サーモスタット
・キャップ
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンのウォータジャケットの流出口
とラジエータの流入口間の第１水路と，ラジエータの流
出口とサーモスタット・キャップ，サーモスタット・ハ
ウジング，ウォータポンプを経てウォータジャケットの
流入口間に至る第２水路と，第１水路及び第２水路間を
連通する第１バイパス水路と，第１バイパス水路を開閉
するバイパス弁と第２水路を開閉する主弁とを有するサ
ーモスタットからなる内燃機関の冷却システムに於い
て， サーモスタットの主弁から上流側のサーモスタット・キ
ャップの分岐点と，第１バイパス水路の合流点とを連通
する第２バイパス水路を設け，サーモスタットのバイパ
ス弁が開いている期間中，冷却水がサーモスタット・キ
ャップの分岐点から第２バイパス水路を通って第１バイ
パス水路に合流し，冷却水の一部がラジエー内を環流し
続けることを特徴とする内燃機関の冷却システム。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26402792A JP2689203B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 内燃機関の冷却システム |
| US07/989,524 US5275231A (en) | 1992-07-28 | 1992-12-11 | Cooling system for an automotive engine |
| CA 2085209 CA2085209C (en) | 1992-07-28 | 1992-12-11 | Cooling system for an automotive engine |
| AU30101/92A AU651507B2 (en) | 1992-07-28 | 1992-12-14 | Cooling system for an automotive engine |
| TW081110319A TW267205B (ja) | 1992-07-28 | 1992-12-23 | |
| CN92115160A CN1081741A (zh) | 1992-07-28 | 1992-12-26 | 汽车发动机冷却系统 |
| EP93100897A EP0580934B1 (en) | 1992-07-28 | 1993-01-21 | Cooling system for an automotive engine |
| DE69305446T DE69305446T2 (de) | 1992-07-28 | 1993-01-21 | Kühlanlage für Kraftwagenbrennkraftmaschine |
| KR1019930000966A KR960012137B1 (ko) | 1992-07-28 | 1993-01-27 | 자동차용 내연기관의 냉각 장치 |
| RU9393004460A RU2055993C1 (ru) | 1992-07-28 | 1993-02-19 | Система охлаждения для автомобильного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26402792A JP2689203B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 内燃機関の冷却システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666142A JPH0666142A (ja) | 1994-03-08 |
| JP2689203B2 true JP2689203B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=17397538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26402792A Expired - Lifetime JP2689203B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-08-21 | 内燃機関の冷却システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689203B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP26402792A patent/JP2689203B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0666142A (ja) | 1994-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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