JP2921954B2 - エンジンのブロック構造 - Google Patents
エンジンのブロック構造Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads having cooling means
- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/108—Siamese-type cylinders, i.e. cylinders cast together
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1812—Number of cylinders three
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、ライナー部の外周に沿って冷却水通路が形
成されたエンジンのブロック構造に関し、とりわけ、ラ
イナー部外周の熱伝達率を全周に亘って均一化し得るエ
ンジンのブロック構造に関する。
成されたエンジンのブロック構造に関し、とりわけ、ラ
イナー部外周の熱伝達率を全周に亘って均一化し得るエ
ンジンのブロック構造に関する。
《従来の技術》 水冷式のエンジンにあっては、シリンダブロックに形
成された冷却水通路に冷却水を流通させることにより、
エンジンの冷却が行われるようになっている（特公昭62
−33424号公報参照）。
成された冷却水通路に冷却水を流通させることにより、
エンジンの冷却が行われるようになっている（特公昭62
−33424号公報参照）。
即ち、エンジンで発生された熱を前記冷却水に伝達す
ることにより、エンジン自体の冷却が行われる一方、熱
伝達された冷却水はラジエーターに送られて放熱された
後、再度、シリンダブロックの冷却水通路に循環される
ようになっている。
ることにより、エンジン自体の冷却が行われる一方、熱
伝達された冷却水はラジエーターに送られて放熱された
後、再度、シリンダブロックの冷却水通路に循環される
ようになっている。
前記冷却水通路は、特に、熱発生源となるライナー部
の外周に沿って形成されており、一般の多気筒エンジン
では第４図に示すように、並設された複数のライナー部
1,1…の外周を波型状に取り巻いて、前記冷却水通路２
が形成されている。
の外周に沿って形成されており、一般の多気筒エンジン
では第４図に示すように、並設された複数のライナー部
1,1…の外周を波型状に取り巻いて、前記冷却水通路２
が形成されている。
尚、前記冷却水は、冷却水通路２の入口2aと出口2bと
の間を矢印に示すように流通される。
の間を矢印に示すように流通される。
《発明が解決しようとする課題》 しかしながら、かかる従来のエンジンのブロック構造
にあっては、上述したように冷却水通路２がライナー部
1,1…の外周に波型状に形成されるため、各ライナー部
1,1…間の部分で冷却水通路２が鋭角状に折れ曲がって
しまう。
にあっては、上述したように冷却水通路２がライナー部
1,1…の外周に波型状に形成されるため、各ライナー部
1,1…間の部分で冷却水通路２が鋭角状に折れ曲がって
しまう。
従って、第５図のシミュレーション解析図に示すよう
に、前記折れ曲り部分2cで冷却水の澱みが発生される。
に、前記折れ曲り部分2cで冷却水の澱みが発生される。
尚、前記シミュレーション解析図では１つの線の長さ
が、速度の大きさを表している。
が、速度の大きさを表している。
このため、第６図，第７図に示すようにライナー部1,
1…の周縁部で局部的に、ライナー部１から冷却水への
熱伝達率に大きなバラツキが生じてしまう。
1…の周縁部で局部的に、ライナー部１から冷却水への
熱伝達率に大きなバラツキが生じてしまう。
即ち、第６図はかかる熱伝達率のバラツキ状態を示す
要部断面図、第７図はライナー部１の各部における熱伝
達率の変化特性を示し、澱みが発生される前記折れ曲り
部分2cに対応するＡ部では熱伝達率が著しく悪化される
ため、ライナー壁温が以上に高くなっている（図中網目
状部分で示す）。
要部断面図、第７図はライナー部１の各部における熱伝
達率の変化特性を示し、澱みが発生される前記折れ曲り
部分2cに対応するＡ部では熱伝達率が著しく悪化される
ため、ライナー壁温が以上に高くなっている（図中網目
状部分で示す）。
また、前記Ａ部の後に続く各ライナー部1,1…の全面
部、つまり、気筒が配列される方向に対して角度が35゜
〜60゜の位置となるＢ部では、前気筒から気筒間を通過
して流れてきた冷却水が直接ライナー部１に当たり、こ
の部分では流速が速くて熱伝達率も良いため冷却が促進
され、低温になっている（図中梨地状部分で示す）。
部、つまり、気筒が配列される方向に対して角度が35゜
〜60゜の位置となるＢ部では、前気筒から気筒間を通過
して流れてきた冷却水が直接ライナー部１に当たり、こ
の部分では流速が速くて熱伝達率も良いため冷却が促進
され、低温になっている（図中梨地状部分で示す）。
従って、このようにライナー部1,1…の各部において
極端な温度差が現れると、ライナー部1,1…に膨脹ひず
みが生じて、クラックの発生原因になってしまうという
課題があった。
極端な温度差が現れると、ライナー部1,1…に膨脹ひず
みが生じて、クラックの発生原因になってしまうという
課題があった。
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、ライナ
ー部外周の熱伝達率をその全周において均一化すること
により、膨脹ひずみの発生を抑制し得るようにしたエン
ジンのブロック構造を提供することを目的とする。
ー部外周の熱伝達率をその全周において均一化すること
により、膨脹ひずみの発生を抑制し得るようにしたエン
ジンのブロック構造を提供することを目的とする。
《課題を解決するための手段》 かかる目的を達成するために本発明は、ライナー部の
外周に沿って冷却水通路が形成されたエンジンのブロッ
ク構造において、この冷却水通路に、ライナー部外周の
冷却水の流れをボア間に指向させて全周に亘って略均一
化させるための整流部を設け、該整流部は、前記ライナ
ー部の熱伝達率の高い部分に、気筒列方向において、ボ
ア間から冷却水の後流側に向かって冷却水通路に突出
し、冷却水の前流側の突出量が多く、後流側に向かって
徐々に突出量が少なくなり、ライナー壁面に滑らかに連
続されるよう突出する先端縁がライナー壁の接線を成す
ように形成することにより構成する。
外周に沿って冷却水通路が形成されたエンジンのブロッ
ク構造において、この冷却水通路に、ライナー部外周の
冷却水の流れをボア間に指向させて全周に亘って略均一
化させるための整流部を設け、該整流部は、前記ライナ
ー部の熱伝達率の高い部分に、気筒列方向において、ボ
ア間から冷却水の後流側に向かって冷却水通路に突出
し、冷却水の前流側の突出量が多く、後流側に向かって
徐々に突出量が少なくなり、ライナー壁面に滑らかに連
続されるよう突出する先端縁がライナー壁の接線を成す
ように形成することにより構成する。
また、前記整流部は、ライナー部の上端部のみに設け
る構造とすることができる。
る構造とすることができる。
《作用》 上記構成に係る本発明のエンジンのブロック構造によ
れば、ライナー部外周を取り巻く冷却水通路に、ライナ
ー部外周の冷却水流れをボア間に指向させて全周に亘っ
て略均一化するための整流部が、前記ライナー部の熱伝
達率の高い部分に、冷却水通路の壁面から突出され、さ
らに、ボア間から後流側に向かって突出量が徐々に少な
くなり、その先端縁がライナー壁の接線を成すように形
成したので、冷却水をスムーズに大きな流速で分流させ
て冷却効果を向上させることができると共に、ライナー
部外周の熱伝達率がその全周で略均等化され、ライナー
部の膨脹ひずみを著しく低減できるようになる。また、
ライナー部の熱伝達率の高い部分が整流部により覆われ
ることになるので、この部分の熱伝達を低下させて、そ
の周縁の熱伝達率の低い部分と均等化させることができ
る。
れば、ライナー部外周を取り巻く冷却水通路に、ライナ
ー部外周の冷却水流れをボア間に指向させて全周に亘っ
て略均一化するための整流部が、前記ライナー部の熱伝
達率の高い部分に、冷却水通路の壁面から突出され、さ
らに、ボア間から後流側に向かって突出量が徐々に少な
くなり、その先端縁がライナー壁の接線を成すように形
成したので、冷却水をスムーズに大きな流速で分流させ
て冷却効果を向上させることができると共に、ライナー
部外周の熱伝達率がその全周で略均等化され、ライナー
部の膨脹ひずみを著しく低減できるようになる。また、
ライナー部の熱伝達率の高い部分が整流部により覆われ
ることになるので、この部分の熱伝達を低下させて、そ
の周縁の熱伝達率の低い部分と均等化させることができ
る。
また、前記整流部をライナー部の上端部のみに設ける
構造にすれば、特に、高温となる燃焼室の着火部分近傍
における熱伝達率の均等化を図ることができる一方、他
の部分では整流部を設けることによる流通抵抗の増大を
防止して、全体的に冷却水流を十分に確保することがで
きる。
構造にすれば、特に、高温となる燃焼室の着火部分近傍
における熱伝達率の均等化を図ることができる一方、他
の部分では整流部を設けることによる流通抵抗の増大を
防止して、全体的に冷却水流を十分に確保することがで
きる。
《実施例》 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す
る。
る。
即ち、第１図は本発明にかかるエンジンのブロック構
造の第１実施例を示す要部拡大断面で、10はシリンダブ
ロック、12,12…はライナー部、14は冷却水通路で、こ
の冷却水通路14は従来に示したと同様に、多気筒として
形成されたライナー部12,12…の外周に沿って波型状に
形成されている。
造の第１実施例を示す要部拡大断面で、10はシリンダブ
ロック、12,12…はライナー部、14は冷却水通路で、こ
の冷却水通路14は従来に示したと同様に、多気筒として
形成されたライナー部12,12…の外周に沿って波型状に
形成されている。
従って、前記ライナー部12,12…間においては、ボア
間に位置して鋭角状の折れ曲り部分12aが前記冷却水通
路14に形成されることになる。
間に位置して鋭角状の折れ曲り部分12aが前記冷却水通
路14に形成されることになる。
そして、前記冷却水通路14内の冷却水は、図中矢印で
示すように左側から右側に向かって流通される。
示すように左側から右側に向かって流通される。
ここで、本実施例では各ライナー部12,12…の熱伝達
率が高くなる前面部、つまり、気筒が配列される方向に
対して角度が25゜〜60゜の位置となるＢ部分に対応する
冷却水通路14に、この冷却水通路14の壁面14aから整流
部16を厚肉状に突出して設けてある。
率が高くなる前面部、つまり、気筒が配列される方向に
対して角度が25゜〜60゜の位置となるＢ部分に対応する
冷却水通路14に、この冷却水通路14の壁面14aから整流
部16を厚肉状に突出して設けてある。
前記整流部16は、冷却水の前流側に向かって肉厚を厚
くし、かつ、その後流側では徐々に薄肉化されて前記壁
面14aに滑らかに連続され、その先端縁がライナー壁の
接線を成すように形成される。
くし、かつ、その後流側では徐々に薄肉化されて前記壁
面14aに滑らかに連続され、その先端縁がライナー壁の
接線を成すように形成される。
従って、前記整流部16が形成されたことにより、冷却
水通路14は、前流側のライナー部12から、後流側に隣接
するライナー部12の外周に連通される本流部分14bと、
前記ボア間の折れ曲り部分12aの先端に続く袋部分14cと
に分岐される。
水通路14は、前流側のライナー部12から、後流側に隣接
するライナー部12の外周に連通される本流部分14bと、
前記ボア間の折れ曲り部分12aの先端に続く袋部分14cと
に分岐される。
このとき、前記本流部分14aの通路幅ｂと前記袋部分1
4cの通路幅ａは、それぞれ冷却水通路14の一般部分の幅
Ｈと略等しくなるように設定される。
4cの通路幅ａは、それぞれ冷却水通路14の一般部分の幅
Ｈと略等しくなるように設定される。
尚、前記整流部16は図示省略した図中下端部にも、中
心線Ｃに対して対称にそれぞれ設けられる。
心線Ｃに対して対称にそれぞれ設けられる。
以上の構成によりこの第１実施例のブロック構造にあ
っては、冷却水通路14を図中左方から流入した冷却水
は、ライナー部12,12…間に至ると、整流部16によって
分岐された本流部分14bと袋部分14cとに分流される。
っては、冷却水通路14を図中左方から流入した冷却水
は、ライナー部12,12…間に至ると、整流部16によって
分岐された本流部分14bと袋部分14cとに分流される。
従って、前記袋部分14cにも積極的に冷却水が分流さ
れるため、第２図のシミュレーション解析図に示すよう
に、折れ曲り部分12aの先端部にも冷却水の比較的大き
な流速が発生され、ライナー部12,12…間のＡ部の熱伝
達率を大幅に向上させることができる。
れるため、第２図のシミュレーション解析図に示すよう
に、折れ曲り部分12aの先端部にも冷却水の比較的大き
な流速が発生され、ライナー部12,12…間のＡ部の熱伝
達率を大幅に向上させることができる。
勿論、前記本流部分14bには十分に大きな冷却水の流
速を発生でき、この本流部分14bを通過した冷却水は冷
却水通路14の後流側へと流出される。
速を発生でき、この本流部分14bを通過した冷却水は冷
却水通路14の後流側へと流出される。
また、前記整流部16は各ライナー部12,12…の熱伝達
率が高くなる前面部（Ｂ部）に、冷却水通路14の壁面14
aから突出すると共に、ボア間から後流側に向かって突
出量が徐々に少なくなり、その先端縁がライナー12壁の
接線を成すように設けられているため、結果的に前記Ｂ
部を整流部16によって覆うことになる。
率が高くなる前面部（Ｂ部）に、冷却水通路14の壁面14
aから突出すると共に、ボア間から後流側に向かって突
出量が徐々に少なくなり、その先端縁がライナー12壁の
接線を成すように設けられているため、結果的に前記Ｂ
部を整流部16によって覆うことになる。
従って、前記Ｂ部に冷却水が直接接触されるのを防止
できるため、当該部分の熱伝達率を低下することができ
る。
できるため、当該部分の熱伝達率を低下することができ
る。
このため、前記Ａ部の熱伝達率を向上できることと、
前記Ｂ部の熱伝達率を低下できることと相俟って、これ
らＡ部とＢ部との間の温度差を少なくでき、延いては、
膨張ひずみを著しく減少してクラックの発生を防止する
ことができる。
前記Ｂ部の熱伝達率を低下できることと相俟って、これ
らＡ部とＢ部との間の温度差を少なくでき、延いては、
膨張ひずみを著しく減少してクラックの発生を防止する
ことができる。
第３図は上記実施例の冷却水通路14の入口14d側端部
を示したもので、この入口14dに対向するライナー部12
の前部に整流部20を突設してある。
を示したもので、この入口14dに対向するライナー部12
の前部に整流部20を突設してある。
前記整流部20は入口14dの中心部に向かって尖端が突
設する略三角形状断面をしており、この入口14dから流
入された冷却水は、前記整流部20の尖端で分岐されて両
側に分流されるようになっている。
設する略三角形状断面をしており、この入口14dから流
入された冷却水は、前記整流部20の尖端で分岐されて両
側に分流されるようになっている。
即ち、ライナー部12が前記入口14dに対向する部分は
冷却水がまともに衝突して、最も熱伝達率の著しく高い
部分となっているが、この部分にも整流部20が設けられ
て熱伝達率を低下させており、その周縁部分との温度差
を少なくして、膨脹ひずみの発生防止を図っている。
冷却水がまともに衝突して、最も熱伝達率の著しく高い
部分となっているが、この部分にも整流部20が設けられ
て熱伝達率を低下させており、その周縁部分との温度差
を少なくして、膨脹ひずみの発生防止を図っている。
《発明の効果》 以上説明したように本発明の請求項１に示すエンジン
のブロック構造にあっては、ライナー部外周を取り巻く
冷却水通路に整流部を設けて、ライナー部外周の冷却水
流れを全周に亘って略均一化するようにしたので、ライ
ナー部外周の熱伝達率をその全周にわたって略均等化さ
せ得、ライナー部の膨脹ひずみを著しく低減させてクラ
ックの発生を防止することができるようになる。また、
前記整流部は、ライナー部の熱伝達率の高い部分に、冷
却水通路の冷却水通路の壁面から突出され、さらに、ボ
ア間から後流側に向かって突出量が徐々に少なくなり、
その先端縁がライナー壁の接線を成すように形成したの
で、冷却水をスムーズに大きな流速で分流させて冷却効
果を向上させることができると共に当該部分の熱伝達を
低下させてその周縁の熱伝達率の低い部分と均等化させ
ることができ、ライナー部に発生される膨脹ひずみを著
しく低減させることができる。
のブロック構造にあっては、ライナー部外周を取り巻く
冷却水通路に整流部を設けて、ライナー部外周の冷却水
流れを全周に亘って略均一化するようにしたので、ライ
ナー部外周の熱伝達率をその全周にわたって略均等化さ
せ得、ライナー部の膨脹ひずみを著しく低減させてクラ
ックの発生を防止することができるようになる。また、
前記整流部は、ライナー部の熱伝達率の高い部分に、冷
却水通路の冷却水通路の壁面から突出され、さらに、ボ
ア間から後流側に向かって突出量が徐々に少なくなり、
その先端縁がライナー壁の接線を成すように形成したの
で、冷却水をスムーズに大きな流速で分流させて冷却効
果を向上させることができると共に当該部分の熱伝達を
低下させてその周縁の熱伝達率の低い部分と均等化させ
ることができ、ライナー部に発生される膨脹ひずみを著
しく低減させることができる。
また、本発明の請求項２にあっては、前記整流部をラ
イナー部の上端部のみに設けたので、特に、高温となる
燃焼室の着火点近傍部分における熱伝達率と他の部分に
おける熱伝達率との均等化を図れるばかりか、その他の
部分における流通抵抗の増大を防止し得、後流側へ供給
される冷却水の流量および流速を十分に確保することが
できるという各種優れた効果を奏する。
イナー部の上端部のみに設けたので、特に、高温となる
燃焼室の着火点近傍部分における熱伝達率と他の部分に
おける熱伝達率との均等化を図れるばかりか、その他の
部分における流通抵抗の増大を防止し得、後流側へ供給
される冷却水の流量および流速を十分に確保することが
できるという各種優れた効果を奏する。
第１図は本発明の第１実施例を示す要部断面平面図、第
２図は本発明の第１実施例における冷却水の流速分布状
態を示すシミュレーション解析図、第３図は本発明の第
１実施例におけるの冷却水通路の入口側端部断面平面
図、第４図は従来のブロック構造を示す断面平面図、第
５図は従来における冷却水の流速分布状態を示すシミュ
レーション解析図、第６図は従来のブロック構造におけ
る温度分布状態を示す説明図、第７図は従来のブロック
構造においてライナー部の温度分布特性図である。 10……シリンダブロック 12……ライナー部 14……冷却水通路 14a……壁面 16,20,30……整流部
２図は本発明の第１実施例における冷却水の流速分布状
態を示すシミュレーション解析図、第３図は本発明の第
１実施例におけるの冷却水通路の入口側端部断面平面
図、第４図は従来のブロック構造を示す断面平面図、第
５図は従来における冷却水の流速分布状態を示すシミュ
レーション解析図、第６図は従来のブロック構造におけ
る温度分布状態を示す説明図、第７図は従来のブロック
構造においてライナー部の温度分布特性図である。 10……シリンダブロック 12……ライナー部 14……冷却水通路 14a……壁面 16,20,30……整流部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平１−173332（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−173651（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−25037（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−127852（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−93344（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02F 1/14 F02F 1/10 F01P 3/02
Claims (2)
- 【請求項１】ライナー部の外周に沿って冷却水通路が形
成されたエンジンのブロック構造において、 前記冷却水通路に、ライナー部外周の冷却水の流れをボ
ア間に指向させて全周に亘って略均一化させるための整
流部を設け、該整流部は前記ライナー部の熱伝達率の高
い部分に、気筒列方向において、ボア間から冷却水の後
流側に向かって冷却水路に突出し、冷却水の前流側の突
出量が多く、後流側に向かって徐々に突出量が少なくな
り、ライナー壁面に滑らかに連続されるよう突出する先
端縁がライナー壁の接線を成すように形成したことを特
徴とするエンジンのブロック構造。 - 【請求項２】前記整流部は、ライナー部の上端部のみに
設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブ
ロック構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257001A JP2921954B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | エンジンのブロック構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257001A JP2921954B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | エンジンのブロック構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04136461A JPH04136461A (ja) | 1992-05-11 |
| JP2921954B2 true JP2921954B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=17300346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2257001A Expired - Fee Related JP2921954B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | エンジンのブロック構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2921954B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5542381A (en) * | 1994-02-07 | 1996-08-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cylinder block for liquid-cooled engine |
| US7032547B2 (en) | 2004-04-22 | 2006-04-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Cylinder block cooling arrangement for multi-cylinder internal combustion engine |
| JP6742901B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2020-08-19 | 株式会社クボタ | 水冷エンジンの冷却構造 |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2257001A patent/JP2921954B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04136461A (ja) | 1992-05-11 |
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