JP4517844B2

JP4517844B2 - エンジンの冷却装置

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Publication number: JP4517844B2
Application number: JP2004358622A
Authority: JP
Inventors: 孝至猪飼
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Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2010-08-04
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Description

本発明は、エンジンの冷却装置に関し、特に、暖機時にラジエータを介するエンジンへの冷却水循環を抑制する手段を備えたエンジンの冷却装置に関する。

エンジンのウォータジャケットをラジエータに接続する循環通路にウォータポンプを配設しエンジン暖機後の温間時にラジエータで放熱し低温となった冷却水をウォータジャケットに供給してエンジンを冷却するとともに、エンジン温度が低い冷間始動時にはサーモスタットバルブにより冷却水のラジエータへの循環を停止して暖機を促進するエンジンの冷却装置が従来から知られており、そうしたエンジンの冷却装置において、ウォータジャケットに冷却水を供給するウォータポンプとしては、ベルトを介しエンジンのクランク軸により回転駆動する機械駆動式のウォータポンプ（所謂メカニカルウォータポンプ）が一般に使用されている。そして、直列多気筒エンジンにおいてそうした機械駆動式のウォータポンプを使用した冷却装置として、シリンダブロックの前側（気筒列方向前端側）で気筒列中心からオフセットした側方部に機械駆動式のウォータポンプを内蔵するウォータポンプハウジングを形成し、シリンダブロックの前側の一側方部でウォータポンプハウジングとシリンダブロックのウォータジャケットとの間にウォータポンプの吐出通路からの冷却水をウォータジャケットに導入するインレット通路を形成するとともに、ウォータポンプに隣接したシリンダブロック側面部にラジエータ循環通路をエンジン低温時に閉じるサーモスタットバルブを配設するサーモスタットハウジングを形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、そうしたエンジンの冷却装置において、ラジエータを迂回するバイパス通路を設けて、暖機時にラジエータ循環通路を閉じバイパス通路を介してエンジンのウォータジャケットに冷却水を循環させ、また極冷間時にはバイパス通路も閉じてエンジンへの冷却水循環を停止するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。

さらに、吸気ポートと排気ポートとがシリンダヘッドの気筒列中心を挟んで互いに反対側の側面に開口するクロスフロータイプのエンジンのシリンダブロック内冷却水通路の構成として、シリンダブロックのウォータジャケットが気筒列方向一端側で導入された冷却水をシリンダブロックの片側の側面に沿って気筒列方向他端側まで導き他端側でＵターンしてシリンダブロックの反対側の側面に沿い一端側に至る所謂Ｕターン冷却水通路としたものも従来から知られている（例えば、特許文献３参照。）。

特開２００２−１１５６００号公報特開昭５２−１４１４２号公報特開昭５５−６６６１２号公報

エンジンの冷間始動時にはラジエータ循環通路を閉じて暖機を促進することが要求され、また、特に極冷間時にはエンジンへの冷却水循環自体を停止あるいは抑制することが要求される。しかしながら、従来のエンジンの冷却装置の構成でエンジンへの冷却水循環を停止あるいは抑制するため、バイパス通路にバルブを設けて、エンジンからバイパス通路への冷却水の流量を絞っていくと、ウォータポンプが空回りして内圧上昇やポンプ駆動抵抗増等の問題が発生する。ウォ-タポンプが電動ポンプであればポンプを制御できるが、ベルトを介しエンジンのクランク軸により回転駆動する機械駆動式のウォータポンプの場合こうした問題が避けられない。一方、電動ポンプは高価である。

そこで、エンジン低温時にエンジンへの冷却水循環を停止あるいは抑制する手段として、ウォータポンプの吐出側と流入側をショートカット通路によって連結し、該ショートカット通路にエンジン低温時に開くショートカット開閉弁を配設することが考えられる。しかし、そうするためには、ショートカット通路を現状のエンジンの構成に大幅に変更することなく如何にシンプルに構成するかが課題となる。

本発明はこうした課題を解決するもので、メカニカルポンプを使用するエンジンの冷却装置において、暖機のためのショートカット通路をエンジンの構成を大幅に変更することなくシンプルに構成することを目的とする。

本発明は上記課題を請求項１〜６記載の構成により解決するものである。

請求項１に係るエンジンの冷却装置は、直列多気筒エンジンのシリンダブロックの気筒列方向一端側且つ気筒列中心からオフセットした一側方部に機械駆動式のウォータポンプを内蔵するウォータポンプハウジングを形成し、該シリンダブロックの前記一端側且つ一側方部で前記ウォータポンプハウジングと前記シリンダブロックのウォータジャケットとの間に前記ウォータポンプの吐出通路からの冷却水を前記ウォータジャケットに導入するインレット通路を形成するとともに、前記ウォータポンプに隣接したシリンダブロック側面部に前記ウォータジャケットを流れた冷却水をラジエータを通して該ウォータポンプの流入通路に循環させるラジエータ循環通路をエンジン低温時に閉じるサーモスタットバルブを配設するサーモスタットハウジングを形成したエンジンの冷却装置において、前記サーモスタットハウジングに隣接したシリンダブロックのウォータジャケットと前記ウォータポンプの流入通路とを前記サーモスタットバルブを迂回し前記サーモスタットハウジング内を介して前記ウォータポンプの流入通路に連結するショートカット通路を形成し、該ショートカット通路にエンジン低温時に開き高温時に閉じるショートカット開閉弁を配設したことを特徴とする。

このようにシリンダブロックの一端側且つ一側方部に形成したウォータポンプハウジングとシリンダブロックのウォータジャケットとの間にウォータポンプのインレット通路を形成するとともに、ウォータポンプに隣接したシリンダブロック側面部にサーモスタットハウジングを形成したものにおいて、サーモスタットハウジングに隣接したシリンダブロックのウォータジャケットとウォータポンプの流入通路とをサーモスタットバルブを迂回しサーモスタットハウジング内を介してウォータポンプの流入通路に連結するよう暖機のためのショートカット通路を形成することができ、そうすることで、メカニカルポンプを使用するエンジンの冷却装置において、暖機のためのショートカット通路をエンジンの構成を大幅に変更することなくシンプルに構成できる。そして、そのショートカット通路に配設したショートカット開閉弁をエンジン低温時に開くことで、ウォータポンプを空回りさせることなくエンジンへの冷却水循環を停止あるいは抑制することができ、内圧上昇やポンプ駆動抵抗増等の問題の発生を回避することができる。

請求項２に係るエンジンの冷却装置は、請求項１に係る上記エンジンの冷却装置において、当該エンジンのウォータジャケットと前記ウォータポンプの流入通路とを前記サーモスタットバルブを迂回し前記サーモスタットハウジング内を介して連結し途中に車室内ヒータが配設されるヒータ熱源用冷却水のリターン通路と当該エンジンのウォータジャケットと前記ウォータポンプの流入通路とを前記サーモスタットバルブを迂回し前記サーモスタットハウジング内を介して連結し途中にエンジン潤滑油を冷却水と熱交換させる熱交換器が配設されるラジエータバイパス通路とを設け、これらリターン通路およびラジエータバイパス通路にエンジン低温時に通路を絞るバルブを配設したことを特徴とする。

この場合、エンジン低温時にリターン通路およびラジエータバイパス通路のバルブを絞ることにより、極冷間時の暖機を一層促進することができる。

請求項３に係るエンジンの冷却装置は、請求項１に係る上記エンジンの冷却装置において、当該エンジンは吸気ポートと排気ポートとがシリンダヘッドの気筒列中心を挟んで互いに反対側の側面に開口するクロスフロータイプのエンジンで、前記ウォータポンプハウジングが前記気筒列方向一端側で吸気側の側方部に形成され、前記シリンダブロックのウォータジャケットが該シリンダブロックの前記気筒列方向一端側で前記インレット通路から導入された冷却水を排気側の側面に沿って気筒列方向他端側まで導き該他端側の最端部の気筒周辺を廻って該シリンダブロックの吸気側の側面に沿い前記一端側に至って該一端側の連通路を介しシリンダヘッドのウォータジャケットに導出する冷却水通路を構成し、該シリンダブロックのウォータジャケット内に前記一端側の連通路に開口する前記冷却水通路の終端部を画成し該終端部と該ウォータジャケットの前記インレット通路が開口する始端部とを仕切る仕切壁が前記ウォータポンプハウジングに隣接して吸気側の前記ウォータジャケットの前記気筒列方向一端側の最端部の気筒の側方に形成され、前記ショートカット通路が前記ウォータジャケットの前記仕切壁のインレット通路側に開口したことを特徴とする。

この場合、排気側先行のＵターン冷却によりシリンダブロックの排気側の冷却性を確保しつつ冷間時のブロック循環水量を低減できる。

請求項４に係るエンジンに冷却装置は、請求項１に係る上記エンジンの冷却装置において、当該エンジンは吸気ポートと排気ポートとがシリンダヘッドの気筒列中心を挟んで互いに反対側の側面に開口するクロスフロータイプのエンジンで、前記ウォータポンプハウジングが前記気筒列方向一端側で吸気側の側方部に形成され、前記シリンダブロックのウォータジャケットが該シリンダブロックの前記気筒列方向一端側で前記インレット通路から導入された冷却水を吸気側の側面に沿って気筒列方向他端側まで導き該他端側の最端部の気筒周辺を廻って該シリンダブロックの排気側の側面に沿い前記一端側に至って該一端側の連通路を介しシリンダヘッドのウォータジャケットに導出する冷却水通路を構成し、該シリンダブロックのウォータジャケット内に前記一端側の連通路に開口する前記冷却水通路の終端部を画成し該終端部と該ウォータジャケットの前記インレット通路が開口する始端部とを仕切る仕切壁が前記ウォータジャケットの前記気筒列方向一端側の最端部の気筒の近傍に形成され、前記ショートカット通路が吸気側の前記ウォータジャケットの前記気筒列方向一端側の最端部の気筒の側方に開口したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却装置。

この場合は吸気側先行のＵターン冷却で、ウォータジャケットに循環する水量をある程度多めに設定して排気側の冷却性を確保し、シリンダヘッド端部のよどみを防止しつつショートカット水量を確保してウォータポンプの空回りを防止できる。

請求項５に係るエンジンの冷却装置は、請求項１に係る上記エンジンの冷却装置において、当該エンジンのウォータジャケットと前記ウォータポンプの流入通路とを前記サーモスタットバルブを迂回し前記サーモスタットハウジング内を介して連結し途中にエンジン潤滑油を冷却水と熱交換させる熱交換器が配設されるラジエータバイパス通路を設け、前記ショートカット通路に前記ショートカット開閉弁を迂回し前記サーモスタットハウジング内を介して前記ウォータポンプの流入通路に接続するバイパス通路を形成し、該バイパス通路に圧力リリーフ弁を配設したことを特徴とする。

この場合、ラジエータバイパス通路に熱交換器を配設することにより配管を簡略化でき、また、圧力リリーフ弁を設けたことによりエンジン回転上昇に伴う水圧上昇を抑制して配管用のホース類の抜けを防止することができる。

請求項６に係るエンジンの冷却装置は、請求項５に係る上記エンジンの冷却装置において、前記圧力リリーフ弁を前記サーモスタットバルブのラジエータ通路開閉弁部の反対側に一体形成したことを特徴とする。

圧力リリーフ弁はこのようにサーモスタットバルブのラジエータ通路開閉弁部の反対側に一体形成することができる。この場合、既存サーモスタットバルブの部分的改良で対応でき、リリーフ弁の設置が容易となる。

以上のとおり、本発明によれば、メカニカルポンプを使用するエンジンの冷却装置において暖機のためのショートカット通路をエンジンの構成を大幅に変更することなくシンプルに構成することができる。そして、ショートカット通路に配設したショートカット開閉弁をエンジン低温時に開くことでウォータポンプを空回りさせることなくエンジンへの冷却水循環を停止あるいは抑制することができ、内圧上昇やポンプ駆動抵抗増等の問題の発生を回避することができる。

また、エンジン低温時にリターン通路およびラジエータバイパス通路のバルブを絞ることで極冷間時の暖機を一層促進するようにできる。

また、排気側先行のＵターン冷却としてシリンダブロックの排気側の冷却性を確保しつつ冷間時のブロック循環水量を低減するようにできる。

また、吸気側先行のＵターン冷却とし、ウォータジャケットに循環する水量をある程度多めに設定して排気側の冷却性を確保し、シリンダヘッド端部のよどみを防止しつつショートカット水量を確保してウォータポンプの空回りを防止するようにできる。

また、ラジエータバイパス通路に熱交換器を配設することにより配管を簡略化するとともに、圧力リリーフ弁によりエンジン回転上昇に伴う水圧上昇を抑制して配管用のホース類の抜けを防止するようにできる。

また、圧力リリーフ弁をサーモスタットバルブのラジエータ通路開閉弁部の反対側に一体形成することでリリーフ弁の設置を容易なものとすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
図１〜図３に本発明の第１の実施の形態を示す。図１はエンジンの冷却装置の模式図、図２はシリンダブロック前端一側方部の横断面図、図３はサーモスタットバルブ配設部の縦断面図である。

この実施の形態のエンジンは、直列４気筒で、シリンダブロック１０に直列配置で形成された四つの気筒＃１〜＃４のそれぞれに対し、シリンダヘッド２０に吸気ポート２１と排気ポート２２が二つずつ形成され、それら吸気ポート２１と排気ポート２２とが気筒列中心を挟んでシリンダヘッド２０の互いに反対側の側面に開口している。このエンジンは、排気側すなわち排気ポート２２が開口する側がスラスト側で、吸気側すなわち吸気ポート２１が開口する側が反スラスト側となる方向にクランク軸（図示せず）が回転する。

また、シリンダブロック１０には、四つの気筒＃１〜＃４の周囲を環状に取り囲むウォータジャケット１１が形成されている。そして、シリンダブロック１０には前端側（図１で左端側）且つ吸気側の側方部に機械駆動式のウォータポンプを内蔵するウォータポンプハウジング１２が形成され、シリンダブロック１０の前端側且つ吸気側の側方部でウォータポンプハウジング１２とウォータジャケット１１との間に、ウォータポンプ（図示せず）の吐出通路からの冷却水をウォータジャケット１１に導入するインレット通路１３が形成されている。

そして、この実施の形態では、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１は、図１に示すように前端側のインレット通路１３から導入された冷却水を排気側の側面に沿って後端側まで導き後端側の最端部の気筒＃４周辺を廻ってシリンダブロック１０の吸気側の側面に沿い前端側に至って前端側の連通路１４Ａを介しシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に導出する排気側先行のＵターン方式の冷却水通路を構成するもので、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１内に前端側の連通路１４Ａに開口する冷却水通路の終端部を画成するとともにこの終端部とウォータジャケット１１のインレット通路１３が開口する始端部とを仕切る仕切壁１５が、ウォータポンプハウジング１２に隣接して吸気側のウォータジャケット１１の前端側の最端部の気筒＃１の側方に形成されている。なお、図示の連通路１４Ａは、実際にはシリンダヘッドガスケット（図示せず）に設けられる孔を模式的に示したものである。これと略同等の大きさの連通路がシリンダブロック１０のトップデッキ（図示せず）に設けられている。

また、シリンダブロック１０には、トップデッキ（図示せず）に、上記前端側終端部の連通路１４Ａに加えて、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１をシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に連通させるよう排気側の上流部３箇所に連通路１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが形成されている。なお、図示の連通路１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄは、実際にはシリンダヘッドガスケット（図示せず）に設けられる孔を模式的に示したものである。これと略同等の大きさの連通路がシリンダブロック１０のトップデッキ（図示せず）に設けられている。また、これら連通路１４Ａ〜１４Ｄに加えて、トップデッキには複数箇所にシリンダブロック１０のウォータジャケット１１をシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に連通させるよう連通路１４Ａ〜１４Ｄと比較して開口面積の小さいガス抜き孔１６が分散して複数形成されている。なお、図示のガス抜き孔１６は、実際には、シリンダヘッドガスケット（図示せず）に設けられる孔を模式的に示したものである。トップデッキにはこれより大きい孔が元々は鋳造時のウォータジャケット用中子支え用として設けられる。それら中子支え用の孔に対応して開口面積の小さい孔をシリンダヘッドガスケット（図示せず）に設けることによりガス抜き孔１６を構成しているのである。これらのガス抜き孔１６は鋳造時のガス溜まり防止用であるが、シリンダブロック１０のトップデッキに形成された中子支え用孔部に溜まるエアをウォータジャケット１１からシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３へ冷却水とともに導出するエア抜き用としての連通路も兼ねる。

そして、シリンダブロック１０には吸気側のウォータポンプハウジング１２に隣接した側面部にサーモスタットバルブ４０を配設するサーモスタットハウジング１７が形成されている。

そして、シリンダヘッド２０のウォータジャケット出口２４とサーモスタットバルブ４０との間に、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１を経てシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に流れた冷却水をラジエータ３１に循環させ、サーモスタットバルブ４０を介してウォータポンプの流入通路に循環させるラジエータ循環通路３２が形成されている。

また、シリンダヘッド２０のウォータジャケット出口２４とサーモスタットハウジング１７との間には、サーモスタットバルブ４０を迂回してウォータポンプの流入通路につながる配置で、途中に車室内ヒータ３３を配設したヒータ熱源用冷却水のリターン通路３４が形成され、また、冷間始動時にエンジンオイルやＡＴ用オイルであるＡＴＦを早期に暖機するためエンジンを冷却した冷却水と熱交換させて暖めるオイルクーラ３５（エンジン潤滑油を冷却水と熱交換させる熱交換器）とＡＴＦウォーマ３６を配設したラジエータバイパス通路３７が形成されている。この場合、ＡＴＦの方がエンジン潤滑油よりも要求温度が高いため、ＡＴＦウォーマ３６をオイルクーラ３５よりも上流側に配置している。これらオイルクーラ３５やＡＴＦウォーマ３６は、温間時にはクーラとして機能する。そして、リターン通路３４およびラジエータバイパス通路３７には、上流側にエンジン低温時に通路を絞るバルブ３８が配設されている。

そして、シリンダブロック１０には、ウォータジャケット１１のサーモスタットハウジング１７に隣接した部位とウォータポンプの流入通路とをサーモスタットバルブ４０を迂回しサーモスタットハウジング１７内を介してウォータポンプの流入通路に連結するよう、図２に示すようにサーモスタットハウジング１７とウォータジャケット１１との間の肉盛り部をラジエータ循環通路３２側の開口部側から貫通しウォータジャケット１１の仕切壁１５のインレット通路１３側に開口する第１通路部１８ａとこの第１通路部１８ａに連通するよう肉盛り部の上方から設けられた第２通路部１８ｂと（図２では第２連通部１８ａの部分のみ垂直断面で示している。）、この第２通路部をラジエータバイパス通路３７の下流部に連結する連結通路部１８ｃとで構成されるショートカット通路１８が設けられている。そして、ショートカット通路１８の途中にエンジン低温時に開き高温時に閉じるショートカット開閉弁１９が配設されている。

サーモスタットバルブ４０は、サーモスタットハウジング１７のラジエータ循環通路３２側の開口部を開閉するラジエータ通路開閉弁部４１と、ショートカット通路１８の第１通路部１８ａ側の開口部をスプリング付勢により常時は閉鎖しショートカット通路１８内の圧力が異常に高くなったときに該開口部を開く圧力リリーフ弁４２とが一体形成されたものである。圧力リリーフ弁４２が開くと、ショートカット開閉弁１９を迂回し直接サーモスタットハウジング１７内を介してウォータポンプの流入通路に接続するバイパス通路が形成される。

この実施の形態では、エンジン暖機後の温間時にはサーモスタットバルブ４０のラジエータ通路開閉弁部４１が開き、ラジエータ３１で冷却された冷却水がウォータポンプの流入通路に吸い込まれ、インレット通路１３を経てシリンダブロック１０のウォータジャケット１１の排気側に送り込まれ、一部は上流側の連通路１４Ｂ〜１４Ｄからシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に流れる。そして、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１の排気側に送り込まれた冷却水は、排気側をシリンダブロック１０の後端側へ流れ、後端部でＵターンして吸気側に入り、吸気側を前端側に向けて流れ、仕切壁１５で画成された終端部の連通路１４Ａからシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に上がる。そして、シリンダヘッド２０のウォータジャケット２３では、上流側の連通路１４Ｂ〜１４Ｄから送り込まれた冷却水と終端部の連通路１４Ａから送り込まれた冷却水が排気側と吸気側をそれぞれ軸流方式で後端側へ流れ、ウォータジャケット出口２４から排出されて、ラジエータ循環通路３２を介しウォータポンプの流入通路へ循環する。また、このときリターン通路３４とラジエータバイパス通路３７のバルブ３８が開いて、ウォータジャケット出口２４から排出された冷却水はリターン通路３４およびラジエータバイパス通路３７にも流れ、サーモスタットハウジング１７を介しウォータポンプの流入通路へ循環する。

また、冷間時には、サーモスタットバルブ４０のラジエータ通路開閉弁部４１が閉じ、ショートカット開閉弁１９が開く。そして、リターン通路３４とラジエータバイパス通路３７のバルブ３８が絞られる。それにより、冷却水のラジエータ３１への循環は停止し、冷却水は大部分がウォータポンプの吐出通路からショートカット通路１８を介して流入通路に流れる。また、冷却水の一部（微量）がシリンダブロック１０およびシリンダヘッドのウォータジャケット１１，２３に流れ、リターン通路３４とラジエータバイパス通路３７を経て循環する。このように暖機時に冷却水をショートカット通路１８に流すことで、ウォータポンプの空回りがなくなる。

（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態を示すエンジンの冷却装置の模式図である。

この実施の形態は、第１の実施の形態と同様、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１が排気側先行のＵターン方式の冷却水通路を構成するものであり、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１をシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に連通させる連通路１４Ａ〜１４Ｄの開口面積を小さくすることで、冷間時にショートカット通路１８を介するバイパス流量を増やし、ウォータジャケット１１，２３への冷却水の流れを微量にできるよう構成し、第１の実施の形態の場合のリターン通路３４およびラジエータバイパス通路３７を絞るバルブ３８は廃止している。その他の構成および作用効果は第１の実施の形態と同様である。

（第３の実施の形態）
図５は本発明の第３の実施の形態を示すエンジンの冷却装置の模式図である。

この実施の形態は、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１がインレット通路１３から導入された冷却水をシリンダブロック１０の吸気側の側面に沿って後端側まで導き後端側の最端部の気筒＃４周辺を廻ってシリンダブロック１０の排気側の側面に沿い前端側に至って連通路１４Ｄを介しシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に導出する吸気側先行のＵターン方式の冷却水通路を構成するもので、この冷却水通路の終端部を画成し該終端部とウォータジャケット１１のインレット通路１３が開口する始端部とを仕切るよう、ウォータジャケット１１の最前部から２番目に気筒♯２の周辺の最前部の気筒♯１に近い位置に
仕切壁１５が形成されている。その他の構成は第２の実施の形態と同様である。

この場合も、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１をシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に連通させる連通路１４Ａ〜１４Ｄの開口面積を小さくすることで、冷間時にショートカット通路１８を介するバイパス流量を増やし、ウォータジャケット１１，２３への冷却水の流れを微量にできる。したがって、第１の実施の形態の場合のリターン通路３４およびラジエータバイパス通路３７を絞るバルブ３８は廃止している。

この実施の形態では、インレット通路１３に送り出された冷却水はシリンダブロック１０のウォータジャケット１１の吸気側に送り込まれ、一部は終端部以外の連通路１４Ａ〜１４Ｃからシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に流れる。そして、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１の吸気側に送り込まれた冷却水は、吸気側をシリンダブロック１０の後端側へ流れ、後端部でＵターンして排気側に入り、排気側を前端側に向けて流れ、仕切壁１５で画成された終端部の連通路１４Ｄからシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に上がる。そして、シリンダヘッド２０のウォータジャケット２３では、排気側に位置する三つの連通路１４Ｂ〜１４Ｄから送り込まれた冷却水が排気側、吸気側に位置する連通路１４Ａから送り込まれた冷却水が吸気側をそれぞれ軸流方式で後端側へ流れる。

この実施の形態では、連通路１４Ａ〜１４Ｄの開口面積を小さめにし、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１に循環する水量をある程度多めに設定することでシリンダブロック１０の排気側の冷却性を確保でき、また、シリンダヘッド２０のウォータジャケット２３は特に排気側を重点的に冷却しつつヘッド端部のよどみを防止することできる。

（第４の実施の形態）
図６は本発明の第４の実施の形態を示すエンジンの冷却装置の模式図である。

この実施の形態は、第３の実施の形態と同様、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１が吸気側先行のＵターン方式の冷却水通路を構成するものであり、仕切壁１５をウォータジャケット１１の最前部の気筒♯１の周辺で最前端側の位置に形成している。そして、吸気側の連通路１４Ａの開口面積を第３の実施の形態の場合より大きくしている。

この場合、シリンダブロック１０のウォータジャケット１１の吸気側に送り込まれた冷却水は、吸気側を流れ、Ｕターンして排気側を流れ、最前端に位置する仕切壁１５の手前の連通路１４Ｂからシリンダヘッド２０のウォータジャケット２３に上がる。その他の構成および作用効果は第３の実施の形態と同様で、やはりシリンダブロック１０の排気側の冷却性を確保でき、また、シリンダヘッド２０のウォータジャケット２３の排気側を重点的に冷却しつつヘッド端部のよどみを防止することできる。

本発明の第１の実施の形態を示すエンジンの冷却装置の模式図である。本発明の第１の実施の形態におけるシリンダブロック前端一側方部の横断面図である。本発明の第１の実施の形態におけるサーモスタットバルブ配設部の縦断面図である。本発明の第２の実施の形態を示すエンジンの冷却装置の模式図である。本発明の第３の実施の形態を示すエンジンの冷却装置の模式図である。本発明の第４の実施の形態を示すエンジンの冷却装置の模式図である。

符号の説明

１０シリンダブロック
１１シリンダブロックのウォータジャケット
１２ウォータポンプハウジング
１３インレット通路
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ連通路
１５仕切壁
１６ガス抜き孔
１７サーモスタットハウジング
１８ショートカット通路
１８ａ第１通路部
１８ｂ第２通路部
１８ｃ連結通路部
１９ショートカット開閉弁
２０シリンダヘッド
２１吸気ポート
２２排気ポート
２３シリンダヘッドのウォータジャケット
３１ラジエータ
３２ラジエータ循環通路
３３車室内ヒータ
３４リターン通路
３５オイルクーラ
３６ＡＴＦウォーマ
３７ラジエータバイパス通路
３８バルブ
４０サーモスタットバルブ
４１ラジエータ通路開閉弁部
４２圧力リリーフ弁
＃１，＃２，＃３，＃４気筒

Claims

直列多気筒エンジンのシリンダブロックの気筒列方向一端側且つ気筒列中心からオフセットした一側方部に機械駆動式のウォータポンプを内蔵するウォータポンプハウジングを形成し、該シリンダブロックの前記一端側且つ一側方部で前記ウォータポンプハウジングと前記シリンダブロックのウォータジャケットとの間に前記ウォータポンプの吐出通路からの冷却水を前記ウォータジャケットに導入するインレット通路を形成するとともに、前記ウォータポンプに隣接したシリンダブロック側面部に前記ウォータジャケットを流れた冷却水をラジエータを通して該ウォータポンプの流入通路に循環させるラジエータ循環通路をエンジン低温時に閉じるサーモスタットバルブを配設するサーモスタットハウジングを形成したエンジンの冷却装置において、
前記サーモスタットハウジングに隣接したシリンダブロックのウォータジャケットと前記ウォータポンプの流入通路とを前記サーモスタットバルブを迂回し前記サーモスタットハウジング内を介して前記ウォータポンプの流入通路に連結するショートカット通路を形成し、該ショートカット通路にエンジン低温時に開き高温に閉じるショートカット開閉弁を配設したことを特徴とするエンジンの冷却装置。
当該エンジンのウォータジャケットと前記ウォータポンプの流入通路とを前記サーモスタットバルブを迂回し前記サーモスタットハウジング内を介して連結し途中に車室内ヒータが配設されるヒータ熱源用冷却水のリターン通路と当該エンジンのウォータジャケットと前記ウォータポンプの流入通路とを前記サーモスタットバルブを迂回し前記サーモスタットハウジング内を介して連結し途中にエンジン潤滑油を冷却水と熱交換させる熱交換器が配設されるラジエータバイパス通路とを設け、これらリターン通路およびラジエータバイパス通路にエンジン低温時に通路を絞るバルブを配設したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却装置。
当該エンジンは吸気ポートと排気ポートとがシリンダヘッドの気筒列中心を挟んで互いに反対側の側面に開口するクロスフロータイプのエンジンで、前記ウォータポンプハウジングが前記気筒列方向一端側で吸気側の側方部に形成され、前記シリンダブロックのウォータジャケットが該シリンダブロックの前記気筒列方向一端側で前記インレット通路から導入された冷却水を排気側の側面に沿って気筒列方向他端側まで導き該他端側の最端部の気筒周辺を廻って該シリンダブロックの吸気側の側面に沿い前記一端側に至って該一端側の連通路を介しシリンダヘッドのウォータジャケットに導出する冷却水通路を構成し、
該シリンダブロックのウォータジャケット内に前記一端側の連通路に開口する前記冷却水通路の終端部を画成し該終端部と該ウォータジャケットの前記インレット通路が開口する始端部とを仕切る仕切壁が前記ウォータポンプハウジングに隣接して吸気側の前記ウォータジャケットの前記気筒列方向一端側の最端部の気筒の側方に形成され、前記ショートカット通路が前記ウォータジャケットの前記仕切壁のインレット通路側に開口したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却装置。
当該エンジンは吸気ポートと排気ポートとがシリンダヘッドの気筒列中心を挟んで互いに反対側の側面に開口するクロスフロータイプのエンジンで、前記ウォータポンプハウジングが前記気筒列方向一端側で吸気側の側方部に形成され、前記シリンダブロックのウォータジャケットが該シリンダブロックの前記気筒列方向一端側で前記インレット通路から導入された冷却水を吸気側の側面に沿って気筒列方向他端側まで導き該他端側の最端部の気筒周辺を廻って該シリンダブロックの排気側の側面に沿い前記一端側に至って該一端側の連通路を介しシリンダヘッドのウォータジャケットに導出する冷却水通路を構成し、
該シリンダブロックのウォータジャケット内に前記一端側の連通路に開口する前記冷却水通路の終端部を画成し該終端部と該ウォータジャケットの前記インレット通路が開口する始端部とを仕切る仕切壁が前記ウォータジャケットの前記気筒列方向一端側の最端部の気筒の近傍に形成され、前記ショートカット通路が吸気側の前記ウォータジャケットの前記気筒列方向一端側の最端部の気筒の側方に開口したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却装置。
当該エンジンのウォータジャケットと前記ウォータポンプの流入通路とを前記サーモスタットバルブを迂回し前記サーモスタットハウジング内を介して連結し途中にエンジン潤滑油を冷却水と熱交換させる熱交換器が配設されるラジエータバイパス通路を設け、前記ショートカット通路に前記ショートカット開閉弁を迂回し前記サーモスタットハウジング内を介して前記ウォータポンプの流入通路に接続するバイパス通路を形成し、該バイパス通路に圧力リリーフ弁を配設したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの冷却装置。
前記圧力リリーフ弁を前記サーモスタットバルブのラジエータ通路開閉弁部の反対側に一体形成したことを特徴とする請求項５に記載のエンジンの冷却装置。