JP2870393B2 - サーモスタット弁装置 - Google Patents

サーモスタット弁装置

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JP2870393B2
JP2870393B2 JP32480193A JP32480193A JP2870393B2 JP 2870393 B2 JP2870393 B2 JP 2870393B2 JP 32480193 A JP32480193 A JP 32480193A JP 32480193 A JP32480193 A JP 32480193A JP 2870393 B2 JP2870393 B2 JP 2870393B2
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cooling water
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thermostat
valve
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弘 岡田
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの冷却系に
設けるサーモスタット弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンのシリンダヘッド、シリンダブ
ロックに冷却水を循環する冷却装置は、サーモスタット
弁を設けている。
【0003】この場合、ラジエータに導入する冷却水量
を制御するものに、その入口通路等に複数のサーモスタ
ット弁を配置したものがある(実開平1ー65993号
公報等参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような装置は、サ
ーモスタット弁が開いていないときに感温部を通過した
冷却水を直接ウォータポンプ側に戻す流路を形成するこ
とになる。
【0005】しかしながら、この従来のものは、複数の
サーモスタット弁の感温部を通路の中心に順に配置して
いるため、良好な開閉動作を得にくい。
【0006】即ち、感温部が通路の中心にあると、冷却
水の流れに対して、下流のものが冷却水温を感知しにく
く、開弁が遅れたりする。
【0007】一方、複数のサーモスタット弁を設けた場
合、開弁温度を変えることで、冷却水量を細かく制御す
ることが可能になるが、冷却水温を感知しにくいので
は、正確な開閉制御を行えない。
【0008】この発明は、このような問題点を解決する
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数のサー
モスタット弁を第1の冷却水の通路に開弁温度の低い順
に配置しており、この第1の通路に接続する第2の通路
の冷却水の流れを制御するサーモスタット弁装置であっ
て、各サーモスタット弁の感温部中央を第1の通路中心
とオフセット、もしくは各サーモスタット弁の感温部中
央を結ぶ線を第1の通路中心と斜向させて配置する。
【0010】
【作用】したがって、第1の通路を流れる冷却水が、上
流の開弁温度の低いサーモスタット弁の感温部ならびに
下流のサーモスタット弁の感温部に十分に当たり、これ
により各サーモスタット弁が冷却水温を的確に感知し
て、開弁温度通りに応答良く的確に開閉する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0012】図1はV型6気筒エンジンの平面図、図2
〜図4はその冷却経路図である。エンジン20の右バン
ク22はエンジン前側(車両前方側)に、左バンク21
はエンジン後側にバンクオフセットされている。
【0013】エンジン20の前端側に設置されたウォー
タポンプ23の吐出側が、バンク中心からシリンダブロ
ック24の左右のバンク21,22に形成された冷却水
通路25,26の入口部27,28および左右のシリン
ダヘッド29,30に形成された冷却水通路31,32
の入口部33,34に接続される。
【0014】シリンダブロック24の冷却水通路25,
26は、各シリンダ35の回りを通って、ブロック後部
の出口部36にて合流される。
【0015】シリンダヘッド29,30の冷却水通路3
1,32は、各燃焼室、吸気ポート、排気ポート等の間
を通って、ヘッド後部に出口部37,38が形成され
る。
【0016】このシリンダヘッド29,30の冷却水通
路31,32の出口部37,38に第1の冷却水戻し通
路39が接続される。
【0017】第1の冷却水戻し通路39は、エンジン後
側にバンクオフセットされている左バンク21のシリン
ダヘッド29の冷却水通路31の出口部37側からすぐ
にバンク中心側に曲げられ、エンジン前側にバンクオフ
セットされている右バンク22のシリンダヘッド30の
冷却水通路32の出口部38側に延設されて、その出口
部38を合流させるように形成される。
【0018】この第1の冷却水戻し通路39の通路面積
は、上流になる冷却水通路31の出口部37側を小さ
く、徐々に内側(エンジン側)に拡げて、シリンダヘッ
ド29の位置を外れた下流を大きくするように形成され
る。図5に第1の冷却水戻し通路39の構造を示す。
【0019】第1の冷却水戻し通路39の下流は、右バ
ンク22に沿ってエンジン前側に延設されて、ウォータ
ポンプ23の吸込側におよびエンジン前側に設置された
ラジエータ40の入口通路55に接続され、ラジエータ
40の出口通路56はウォータポンプ23の吸込側に接
続される。
【0020】一方、シリンダブロック24の冷却水通路
25,26の出口部36に第2の冷却水戻し通路41が
接続され、この第2の冷却水戻し通路41が第1の冷却
水戻し通路39に、シリンダヘッド29,30の冷却水
通路31,32の出口部37,38の間にて合流され
る。
【0021】この合流部42にサーモスタット弁装置4
3が介装される。図5〜図9にその合流部42およびサ
ーモスタット弁装置43の構造を示す。
【0022】合流部42の第1の冷却水戻し通路39に
は、通路39がエンジン側に拡張されて中心がオフセッ
トされた所定の容積部44が形成され、この容積部44
の上面に開口部が設けられる。この開口部に管口45を
設けたカバー46が取付けられ、その管口45に第2の
冷却水戻し通路41が接続される。
【0023】サーモスタット弁装置43には、第1のサ
ーモスタット弁47と第2のサーモスタット弁48が支
持枠49に組付けられており、それぞれワックスが充填
されたワックスケース50と、ピストン51と、ワック
スケース50に一体のバルブ52と、スプリング53と
から構成される。
【0024】このサーモスタット弁47,48は、感温
部となるワックスケース50側が第1の冷却水戻し通路
39の容積部44内に挿入され、弁装置43の支持枠4
9のフランジ部54が容積部44の開口部周縁にあてが
われて、カバー46が取付けられることで、固定され
る。
【0025】中心が第1の冷却水戻し通路39とオフセ
ットされた容積部44に収装されることで、各サーモス
タット弁47,48の感温部50中央つまりワックスケ
ース50中央が第1の冷却水戻し通路39の中心とオフ
セットされて配置される。この場合、ワックスケース5
0の半径以上、オフセットさせる。また、ワックスケー
ス50は通路39の中心より上方にあって良い。
【0026】サーモスタット弁47は、第1の冷却水戻
し通路39を流れる冷却水温が所定温度(後述のラジエ
ータ用サーモスタット弁57の開弁温度よりも高い温
度)に達すると、ワックスケース50内のワックスが膨
張を始め、先端を押えられたピストン51がスプリング
53に抗してワックスケース50を押し下げることで、
バルブ52が開かれる。サーモスタット弁48は、セー
フティ用で、冷却水温がサーモスタット弁47の開弁温
度よりも高い所定上限温度にまで上昇した場合、バルブ
52が開かれる。
【0027】この開弁温度の低い第1のサーモスタット
弁47は、開弁温度の高い第2のサーモスタット弁48
に対して、第1の冷却水戻し通路39の上流側(シリン
ダヘッド29側)に配置される。
【0028】前記ウォータポンプ23の吸込側に接続さ
れるラジエータ40の出口通路56にはサーモスタット
弁57が介装され、ウォータポンプ23の吸込側の冷却
水温が基準温度(例えば82℃)以下のときは出口通路
56が閉じられ、基準温度に達すると出口通路56が開
かれる。
【0029】なお、58は車室ヒータ用のラインを、5
9はオイルクーラ用のラインを示す。
【0030】このような構成により、第1の冷却水戻し
通路39に感温部50を配置したサーモスタット弁4
7,48は、シリンダヘッド29の冷却水通路31から
第1の冷却水戻し通路39を流れる冷却水温を感知して
開くと、第2の冷却水戻し通路41を第1の冷却水戻し
通路39に開通するが、各サーモスタット弁47,48
の感温部50が通路39の中心とオフセットされて配置
されているため、上流側にある感温部50ならびに下流
側にある感温部50に冷却水が十分に当たり、このため
各サーモスタット弁47,48により冷却水温が的確に
感知される。
【0031】したがって、従来のように開弁が遅れたり
することはなく、冷却水温が開弁温度になると、該当す
るサーモスタット弁が応答良く的確に開弁され、冷却水
温が下がると、同様に的確に閉弁される。
【0032】これにより、複数設けた開弁温度の異なる
サーモスタット弁47,48によって、良好な、要求に
合った開閉制御が可能になる。また、開弁温度の低いサ
ーモスタット弁47を上流側に配置しているため、第2
の冷却水戻し通路41の開通、遮断を確実に行える。
【0033】なお、サーモスタット弁47,48を収装
する容積部44をエンジン側に拡張してオフセットする
ため、エンジン外方に突出することはない。
【0034】一方、サーモスタット弁47,48が第2
の冷却水戻し通路41の冷却水の流れを制御すること
で、シリンダブロック24の良好な温度制御を行える。
【0035】即ち、エンジンの冷間時のように冷却水温
が低いときは、第1、第2の冷却水戻し通路39、41
の合流部42のサーモスタット弁47,48ならびにラ
ジエータ40の出口通路56のサーモスタット弁57が
閉じている。
【0036】この際、ウォータポンプ23から吐出され
た冷却水は、左右のシリンダヘッド29,30の冷却水
通路31,32を流れ、第1の冷却水戻し通路39を通
ってウォータポンプ23に循環されると共に、シリンダ
ブロック24の冷却水通路25,26の冷却水の流れは
遮断される。このため、シリンダブロック24内の温度
が速やかに上昇する。
【0037】この第1の冷却水戻し通路39内を通る冷
却水温が所定温度に達すると、第2の冷却水戻し通路4
1の合流部42のサーモスタット弁47が開かれるが、
これより低い温度のときにラジエータ40の出口通路5
6のサーモスタット弁57が開かれ、冷却水がラジエー
タ40を通って冷却される。
【0038】これにより、シリンダヘッド29,30が
的確に冷却される一方、シリンダブロック24が過冷さ
れることがなく、シリンダブロック24内の温度が要求
温度に保たれる。
【0039】そして、シリンダヘッド29の冷却水通路
31を流れ、第1の冷却水戻し通路39内を通る冷却水
温が所定温度に達すると、第2の冷却水戻し通路41の
合流部42のサーモスタット弁47が開かれて、第2の
冷却水戻し通路41が第1の冷却水戻し通路39に開通
され、ウォータポンプ23からの冷却水がシリンダブロ
ック24の冷却水通路25,26にも流通される。
【0040】したがって、高い暖機性能が確保される一
方、シリンダブロック24内の温度が適正温度に保たれ
ることで、ピストンとのフリクション十分に低減される
と共に、良好な燃焼性が得られ、燃費向上およびエミッ
ションの低減が図れる。
【0041】また、シリンダヘッド29の冷却後の冷却
水温が所定温度以上になれば、シリンダブロック24の
冷却が行われ、このためシリンダライナ等の温度が上昇
しすぎることはなく、高い信頼性が確保される。冷却水
温が所定上限温度にまで上昇した場合、サーモスタット
弁48も開かれ、高い安全性が得られる。
【0042】図10にサーモスタット弁47,48,5
7の開状態のときの各部の冷却水の循環流量を示す。右
のシリンダヘッド30の冷却水量が左のシリンダヘッド
29よりも多いのは、第1の冷却水戻し通路39の戻り
抵抗が大きいことによる。また、シリンダブロック24
の冷却水を遮断すれば、その分シリンダヘッド29,3
0の冷却水量が増える。
【0043】なお、各サーモスタット弁47,48の感
温部50を通路39の中心とオフセットする代わりに、
各サーモスタット弁47,48の感温部50中央を結ぶ
線を通路39の中心と斜向させて配置するようにしても
良い。この場合には、図11のようにサーモスタット弁
47,48を収装する容積部44を通路39の中心に対
して傾けて設けることででき、この配置にすると、各サ
ーモスタット弁47,48の感温部50に冷却水が一層
良く当たる。
【0044】
【発明の効果】以上のようにこの発明は、複数のサーモ
スタット弁を第1の冷却水の通路に開弁温度の低い順に
配置しており、この第1の通路に接続する第2の通路の
冷却水の流れを制御するサーモスタット弁装置であっ
て、各サーモスタット弁の感温部中央を第1の通路中心
とオフセット、もしくは各サーモスタット弁の感温部中
央を結ぶ線を第1の通路中心と斜向させて配置したの
で、第1の通路を流れる冷却水が各サーモスタット弁の
感温部に十分に当たり、したがって各サーモスタット弁
が応答良く開閉すると共に、複数の弁による的確な開閉
制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のエンジンの平面図である。
【図2】実施例の冷却経路図である。
【図3】エンジン前側の冷却経路図である。
【図4】エンジン後側の冷却経路図である。
【図5】第1の冷却水戻し通路の平面図である。
【図6】合流部のカバーの平面図である。
【図7】サーモスタット弁を合流部に組み込んだ平面図
である。
【図8】図7のA−A線断面図である。
【図9】図7のB−B線断面図である。
【図10】流量特性図である。
【図11】別の実施例の容積部分の平面図である。
【符号の説明】
20 エンジン 21 左バンク 22 右バンク 23 ウォータポンプ 24 シリンダブロック 25,26 冷却水通路 29,30 シリンダヘッド 31,32 冷却水通路 36〜38 出口部 39 第1の冷却水戻し通路 40 ラジエータ 41 第2の冷却水戻し通路 42 合流部 43 サーモスタット弁装置 44 容積部 46 カバー 47 第1のサーモスタット弁 48 第2のサーモスタット弁 50 ワックスケース

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のサーモスタット弁を第1の冷却水
    の通路に開弁温度の低い順に配置しており、この第1の
    通路に接続する第2の通路の冷却水の流れを制御するサ
    ーモスタット弁装置であって、各サーモスタット弁の感
    温部中央が第1の通路中心とオフセット、もしくは各サ
    ーモスタット弁の感温部中央を結ぶ線が第1の通路中心
    と斜向していることを特徴とするサーモスタット弁装
    置。
JP32480193A 1993-12-22 1993-12-22 サーモスタット弁装置 Expired - Lifetime JP2870393B2 (ja)

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US08/357,293 US5497734A (en) 1993-12-22 1994-12-13 Cooling system for liquid-cooled engine

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CN106523125B (zh) * 2016-11-01 2021-04-23 黄山南风汽车零部件有限公司 一种汽车发动机冷却水循环节温器
CN111636960B (zh) * 2020-05-21 2022-07-08 安徽航瑞航空动力装备有限公司 发动机温控装置及具有其的发动机

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