JP4770815B2 - エンジンの２系統式冷却装置 - Google Patents

Description

本発明はエンジンの２系統式冷却装置に関し、特に、冷却水温度に応じて冷却水のシリンダブロックへの流れを選択的に切り換えるエンジンの２系統式冷却装置に関する。

特許文献１に示されているように、エンジンの運転状況に応じて、冷間時からの暖機時間を短縮するため、シリンダブロックのウォータジャケットを通る温間時冷却通路と、シリンダブロックのウォータジャケットをバイパスする冷間時バイパス通路を通る冷間時バイパス通路とを有する２系統式冷却装置が知られている。そのような２系統式冷却装置では、各通路の切り換え動作をサーモスタット弁で行っている。
特開２００４−５２７５２号公報

上記先行技術によれば、冷間時に冷却水がシリンダブロックのウォータジャケットをバイパスすることで早期暖機を図ることができるが、冷間時バイパス通路からシリンダヘッドの一端側に冷却水が供給され、気筒列方向に流れてシリンダヘッドの他端側から排出される。

ところで、一般にシリンダヘッドのウォータジャケットは、点火プラグボスを挟んで吸気ポート壁と排気ポート壁とが気筒列方向に多数並んでおり、上記先行技術のものでは、該ウォータジャケットに流入した冷却水は排気側で熱吸収してもその熱を吸気側に有効に作用させにくく、エンジン内外で循環を繰り返して次第に温度が上昇しない限り、吸気ポート内の吸気を加温することができず、迅速な燃焼安定化を図るという意味では、改善の余地がある。

本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、早期暖機を図りつつ、迅速な燃焼安定化を図ることのできるエンジンの２系統式冷却装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために本発明は、冷却水を供給するウォータポンプと、列方向に並ぶ複数の気筒を区画するシリンダヘッドおよびシリンダブロックにそれぞれ形成され、前記ウォータポンプに供給された冷却水を循環させるウォータジャケットと、前記シリンダヘッドのウォータジャケットとシリンダブロックのウォータジャケットとをエンジンの前端部側で連通する温間時冷却通路と、前記シリンダブロックのウォータジャケットをバイパスする冷間時バイパス通路と、前記シリンダヘッドのウォータジャケットを経由した冷却水を流通させて該冷却水の熱を放出するラジエータと、前記シリンダヘッドのウォータジャケットを経由した冷却水が、所定の温間設定温度未満では前記ラジエータをバイパスして前記ウォータポンプに循環するとともに、前記温間設定温度以上では前記ラジエータを経由して前記ウォータポンプに循環するように当該冷却水の経路を切り換える主サーモスタット弁と、前記ウォータポンプに供給された冷却水が、所定の冷間設定温度未満では前記冷間時バイパス通路を経由して前記シリンダヘッドのウォータジャケットに流通するとともに、前記冷間設定温度以上では前記シリンダブロックのウォータジャケットから前記温間時冷却通路を経由して前記シリンダヘッドのウォータジャケットを流通するように当該冷却水の経路を切り換える副サーモスタット弁とを備えたエンジンの２系統式冷却装置において、前記シリンダヘッドのウォータジャケットに気筒列方向の複数部位で連通し、且つ当該シリンダヘッドが区画している気筒列の排気側部分に沿って各気筒の列方向に延びるチェンバを形成し、前記冷間時バイパス通路を前記チェンバに連通し、前記冷間設定温度は、前記温間設定温度以下に設定されていることを特徴とするエンジンの２系統式冷却装置である。この態様では、所定の冷間設定温度未満では、ウォータポンプからの冷却水がシリンダブロックをバイパスしてシリンダヘッドに循環し、ラジエータをバイパスしてウォータポンプに環流されることにより、シリンダブロックを保温する効果が得られ、エンジンの早期暖機が図られるとともに、冷間設定温度以上では、シリンダブロックにも冷却水が循環してエンジンが冷却される。さらに、温間設定温度以上になると、シリンダヘッドに循環した冷却水がラジエータにも循環する。ここで、シリンダヘッドのウォータジャケットには、排気側で気筒列方向に延びるチェンバが形成されているとともに、チェンバには冷間時バイパス通路が形成されているので、冷間時においては、冷却水がシリンダブロックをバイパスすることによるシリンダブロックの保温効果と、冷却水がシリンダヘッドのウォータジャケットに対し排気側部分に沿って設けられたチャンバから吸気側に指向しながら流入することで、吸気温度の加温、ひいては迅速な燃焼安定化を図る効果とを発揮することができるとともに、所定の冷間設定温度以上に温度が昇温した後は、チェンバにより多くの冷却水を循環させることができるので、過度な昇温を抑制し、迅速にエンジンを冷却することができる。

好ましい態様において、前記前記冷間設定温度は、前記温間設定温度よりも低く設定されている。この態様では、冷却水が所定の温間設定温度以上に達するまでは主サーモスタット弁が開かないので、副サーモスタット弁によるシリンダブロックの保温効果を維持して早期暖機を図ることができる。

好ましい態様において、前記主サーモスタット弁の温度に対する開度の勾配は、前記副サーモスタット弁の温度に対する開度の勾配よりも大きく設定されている。この態様では、早期暖機が必要な温度領域では、副サーモスタット弁が緩やかに切り替わるので、低温域でのシリンダブロックの保温効果を広い温度領域で確保することができるとともに、高温側では冷却水が速やかにラジエータに供給されることにより、より迅速な冷却効果を得ることができる。

好ましい態様において、前記副サーモスタット弁のバルブハウジングは、前記ウォータポンプのボディと一体的に形成されており、前記ウォータポンプは、前記シリンダブロックの側壁に固定されており、前記冷間時バイパス通路は、当該シリンダヘッドとシリンダブロックとの合わせ面に開く竪経路を含むものである。この態様では、配管を要することなくウォータポンプからシリンダヘッドのウォータジャケットにバイパス経路を構成することができるので、エンジン側面の構造をシンプルに構成することができる。

以上説明したように、本発明は、冷間時においては、冷却水がシリンダブロックをバイパスすることによるシリンダブロックの保温効果と、冷却水がシリンダヘッドのウォータジャケットに対し排気側部分に沿って設けられたチャンバから吸気側に指向しながら流入することで、吸気温度の加温、ひいては迅速な燃焼安定化を図る効果とを発揮することができるとともに、所定の冷間設定温度以上に温度が昇温した後は、チェンバにより多くの冷却水を循環させて、過度な昇温を抑制し、迅速にエンジンを冷却することができるので、早期暖機を図りつつ、迅速な燃焼安定化を図ることができるという顕著な効果を奏する。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る冷却装置の配管図であり、（Ａ）は冷間時、（Ｂ）は温間時を示している。

まず、図１（Ａ）（Ｂ）を参照して、本実施形態に係る冷却装置は、エンジンのシリンダヘッド１と、シリンダブロック２とにそれぞれ形成されたウォータジャケット１ａ、２ａと、シリンダヘッド１のウォータジャケット１ａの出口に設けられた主バルブ装置３と、シリンダブロック２のウォータジャケット２ａの入口に設けられた副バルブ装置４と、この副バルブ装置４とユニット化されたウォータポンプ５と、主バルブ装置３に接続されたラジエータ６と、主バルブ装置３からウォータポンプ５に還流する通路７に並列に接続されたオイルクーラ８およびオイルクーラ８と直列に接続されたヒータ９とを備えている（図７参照）。

図２は、図１の冷却装置を実装した本実施形態に係るエンジンの正面略図である。

図２を参照して、同エンジン１０は、そのクランクシャフト１１の前端部に出力スプロケット１２を有しており、図略のチェーンを介して、複数の補機（シリンダブロック２の左右に配置されたウォータポンプ５、空調用コンプレッサ１５等）がこの出力スプロケット１２によって駆動されるようになっている。また、エンジン１０には、当該エンジン１０の前端側にアイドラプーリ１４や、エンジン１０の後部側側部に配置されたＥＧＲ弁１７も備えている。

図３は、本発明の実施形態に係るシリンダヘッドの吸気側側面図であり、図４は、図３のIV−IV矢視断面図、図５は、図３のV−V矢視断面図である。

図３から図５を参照して、シリンダヘッド１は、４気筒４サイクルエンジンに適合するように鋳造されたものであり、前後（長手）方向に並ぶ４つの気筒のそれぞれに吸気ポート１ｂと排気ポート１ｃとがそれぞれ２個ずつ形成されている。

ウォータジャケット１ａは、各気筒の周囲に形成されている。このウォータジャケット１ａの排気側には、前後（長手）方向に延び、各気筒部位と複数箇所で連通するチェンバ１ｄが形成されている。チェンバ１ｄは、高温になりがちな排気側をより多くの冷却水で冷却し得るように形成されたものである。また、ウォータジャケット１ａは、各気筒を囲むように連通している。この結果、後述するように冷間時に冷却水がチェンバ１ｄを経由してウォータジャケット１ａに供給された際、冷却水は、シリンダヘッド１の長手方向並びに幅方向に流れてシリンダヘッド１の熱を吸収し、主バルブ装置３から排出されることになる。

シリンダヘッド１の前端部側には、ウォータジャケット１ａの前端部を直下のシリンダブロック２のウォータジャケット２ａと連通する連通路１ｅが形成されている。

図６は、本発明の実施形態に係るエンジンの平面略図であり、図７は、本発明の実施の形態に係るエンジンの背面図、図８は、図７のVIII−VIII矢視断面図、図９は、図７のIX−IX矢視断面図である。

図６〜図９を参照して、エンジン１０の後端部には、シリンダヘッド１のウォータジャケット１ａと連通する主バルブ装置３が配置されている。主バルブ装置３は、シリンダヘッド１に固定されるボディ３ａと、ボディ３ａに固定されるカバー３ｂと、ボディ３ａに内蔵されたサーモスタット弁２０とを備えている。

ボディ３ａは、シリンダヘッド１のウォータジャケット１ａと連通する連通室３ｄを区画する中空体であり、連通室３ｄは、ラジエータ６に冷却水を循環させるアッパホース６ａと接続されている。また、本実施形態において、連通室３ｄには、主バルブ装置３からウォータポンプ５に還流する通路７（図１参照）が接続されている。他方、カバー３ｂは、ラジエータ６から冷却水を還流させる循環室３ｅを区画する中空体であり、循環室３ｅは、サーモスタット弁２０によって連通室３ｄとの開閉が制御されるようになっている。循環室３ｅには、ラジエータ６からの冷却水を還流させるロアホース６ｂが接続されている。

サーモスタット弁２０は、周知のワックスタイプのものであり、ボディ３ａとカバー３ｂとに挟持されたフランジ付ホルダ２１と、このフランジ付ホルダ２１に内蔵されるスリーブ状の感温部２２と、この感温部２２に同心且つ摺動自在に設けられたピストン２３とを有している。感温部２２には、図略のワックスが充填されており、その熱膨張によってピストン２３を押し出すように構成されている。ピストン２３は、その基端部が感温部２２内に挿入されているとともに、自由端部がフランジ付ホルダ２１に固定されている。従って、感温部２２のワックスが膨張して力を受けると、その反力で感温部２２が自由端部から離反する方向（図８、図９において、図の右側）に移動することになる。

さらに感温部２２の一端側（図８、図９の左側）に延設されたスリーブ２２ａには、フランジ付ホルダ２１に形成された連通孔を開閉する主弁２４が固定されている。主弁２４とフランジ付ホルダ２１との間には、第１のコイルスプリング２５が介装されており、主弁２４は、この第１のコイルスプリング２５によってフランジ付ホルダ２１の連通孔を閉じる方向に付勢されている。そして、第１のコイルスプリング２５のスプリング係数は、冷却水が所定の温間設定温度（例えば８８℃）Ｔｗ未満では、感温部２２のワックス膨張による付勢力に打ち勝って主弁２４がフランジ付ホルダ２１の連通孔を閉じ、温間設定温度Ｔｗ以上では、感温部２２のワックス膨張による付勢力によって徐々に連通孔を開き、所定の全開温度（例えば９４℃）Ｔｗｗで全開になるように構成されている。他方、本実施形態では、主弁２４の閉弁領域（Ｔ＜Ｔｗ）において、循環室３ｅの水圧が高まった場合（例えば、エンジン回転速度が５０００ｒｐｍ以上のとき）には、主弁２４が第１のコイルスプリング２５の付勢力に抗して循環室３ｅを連通室３ｄと連通するようにリリーフ圧が設定されている。

感温部２２の主弁２４と反対側には、開閉弁２６が第２のコイルスプリング２７を介して弾性的に取り付けられている。この開閉弁２６は、感温部２２の変位に伴い、連通室３ｄとウォータジャケット１ａとの間の連通孔を弾性的に閉塞するものである。

この主バルブ装置３により、図１（Ａ）に示すように、冷間時（暖機時）においては、サーモスタット弁２０が連通室３ｄと循環室３ｅとを遮断するため、ラジエータ６に冷却水が流れなくなる。従って、ウォータジャケット１ａから流れ出た冷却水は、通路７を経由してウォータポンプ５に還流する。他方、図１（Ｂ）に示すように、温間時においては、サーモスタット弁２０が連通室３ｄと循環室３ｅとを連通するため、ラジエータ６に冷却水が循環するようになる。そして、ラジエータ６からロアホース６ｂを経て循環室３ｅに還流した冷却水は、連通室３ｄから通路７を経由してウォータポンプ５に還流する。

図１０は、本発明の実施形態に係るエンジンの右側面図であり、図１１は、図１０のXI−XI矢視断面図、図１２は、図１０のXII−XII矢視断面図（冷間時）、図１３は、図１０のXII−XII矢視断面図（温間時）である。

次に、図１、図１０、および図１１を参照して、シリンダブロック２のウォータジャケット２ａは、気筒の周囲を取り巻いて当該シリンダブロック２の長手方向に延びる平面形状を有している。そして、シリンダブロック２の前端部側には、ウォータジャケット２ａの前端部を真上のウォータジャケット１ａの連通路１ｅと連通する連通路２ｅが形成されている。

シリンダブロック２の排気側一側部には、シリンダブロック２のウォータジャケット２ａをバイパスする竪経路２ｃが形成されている。竪経路２ｃは、シリンダヘッド１とシリンダブロック２の前端側（気筒列方向一端側）において、図１１に示すように、シリンダヘッド１とシリンダブロック２との合わせ面に開く有底の穴によって具体化されており、シリンダヘッド１とシリンダブロック２との間には、竪経路２ｃの周囲をシールする、ビードを周囲に有する孔を形成した板金製のヘッドガスケット２ｄが配置されている。本実施形態において、竪経路２ｃは、シリンダヘッド１のウォータジャケット１ａと連通するチェンバ１ｄと連通している。

図１０を参照して、ウォータポンプ５は、クランクシャフト１１の出力スプロケット１２に連結されるプーリ５ａと、このプーリ５ａに駆動されるインペラ（図示せず）を囲繞するボディ５ｂと、このボディ５ｂの前端部を覆うカバー５ｃとを有している。ボディ５ｂおよびカバー５ｃは、ボルト５ｄでシリンダブロック２の右側壁に固定されている。ボディ５ｂには、主バルブ装置３の連通室３ｄから吐出された冷却水をウォータポンプ５に戻す通路７が接続されており、この通路７からウォータポンプ５に戻された冷却水は、上記インペラによってウォータポンプ５に一体的に付設された副バルブ装置４に送給されるようになっている。

図１２および図１３を参照して、本実施形態において、ウォータポンプ５から供給される冷却水の流れをウォータジャケット２ａと竪経路２ｃとで切り換えるために、ウォータポンプ５のボディ５ｂには、副バルブ装置４がユニット化されている。

副バルブ装置４は、ウォータポンプ５のボディ５ｂに一体形成されてシリンダブロック２に固定されるバルブハウジング４ａと、バルブハウジング４ａに内蔵されたサーモスタット弁３０とを備えている。バルブハウジング４ａは、シリンダブロック２のウォータジャケット２ａに形成されて温間時冷却通路の要部をなす導入開口部２ｆと連通する合流部としての連通室４ｂを区画する中空体である。連通室４ｂには、シリンダブロック２の竪経路２ｃと連通するバイパス経路４ｃが形成されており、このバイパス経路４ｃと竪経路２ｃとによって、副バルブ装置４のバルブハウジング４ａは、シリンダブロック２のウォータジャケット２ａをバイパスしてウォータポンプ５から供給された冷却水をシリンダヘッド１のウォータジャケット１ａにバイパスさせる冷間時バイパス通路を構成しているとともに、この冷間時バイパス通路（バイパス経路４ｃと竪経路２ｃ）と温間時冷却通路としての導入開口部２ｆとが合流する合流部を構成している。

サーモスタット弁３０は、主バルブ装置３のサーモスタット弁２０と同様のワックスタイプのものであり、ホルダ３１、感温部３２、ピストン３３、感温部３２のスリーブ３２ａに固定されてウォータジャケット２ａの導入開口部２ｆを開閉する主弁３４、第１のコイルスプリング３５、バイパス経路４ｃを開閉するバイパス弁３６、第２のコイルスプリング３７を備えている。これらは原理的には、主バルブ装置３の対応する要素部材と同等のものであるが、副バルブ装置４における感温部３２は、所定の冷間設定温度（例えば、７５℃）Ｔｃ未満では、第１のコイルスプリング３５がワックス膨張による付勢力に打ち勝って主弁３４が導入開口部２ｆを閉じ、所定の全開温度（例えば８５℃）Ｔｃｗで全開になるように構成されている点が異なっている。

さらに本実施形態においては、サーモスタット弁３０を保持するために、図１４に示す略環状のフランジ板３８が採用されている。

図１４は、本実施形態に係るフランジ板の正面図である。

図１２〜図１４を参照して、フランジ板３８の中央部には、ホルダ３１が固定され、サーモスタット弁３０の主弁３４は、フランジ板３８の中央部に形成された連通孔３８ａを開閉する構成になっている。

フランジ板３８の一直径Ｄ方向には、該直径Ｄ方向に膨出する膨出部３８ｂ、３８ｃが延設されており、これら膨出部３８ｂ、３８ｃが組付時にシリンダブロック２とバルブハウジング４ａとの間に挟圧されることにより、エンジン１０に止定されるようになっている。さらに、フランジ板３８のシリンダブロック２側の面には、この一直径Ｄ方向に沿って主弁３４の両側に配設された圧力リリーフ弁４０と水温センサ４１とが固定されている。

図１２および図１３に示すように、圧力リリーフ弁４０は、ボール状の弁体４０ａをコイルスプリング４０ｂで付勢するチェック弁で具体化されたものであり、主弁３４の閉弁領域（Ｔ＜Ｔｃ）において、連通室４ｂの水圧が高まった場合（例えば、エンジン回転速度が４０００ｒｐｍ以上のとき）には、主弁３４が第１のコイルスプリング３５の付勢力に抗して連通室４ｂをウォータジャケット２ａと連通するようにリリーフ圧が設定されている。

また、水温センサ４１は、図略のエンジン制御ユニットと接続されて、このエンジン制御ユニットに水温の検出信号を出力するものであり、フェールセーフ上の情報として利用される。

組付時において、圧力リリーフ弁４０と水温センサ４１とは、サーモスタット弁３０の主弁３４を挟んでエンジン１０の前後に並ぶようにレイアウトされる。さらに、シリンダブロック２のウォータジャケット２ａをシリンダヘッド１のウォータジャケット１ａに連通する連通路１ｅが、当該ウォータジャケット１ａの前端に形成されていることから、水温センサ４１は、エンジン１０の後部側に配置される。これにより、図１３に示すように、主弁３４が開いた際、ウォータポンプ５からの冷却水の主流は、矢印ＡＷに示すように、主弁３４から前方に向かうことになるのに対し、水温センサ４１は、この主流ＡＷの上流側に外れた位置、すなわち主流と反対側の位置にレイアウトされることになる。この結果、主流ＡＷによる影響が可及的に抑制された状態でウォータジャケット２ａ内の冷却水の温度を検出することが可能になっている。

図１４を参照して、本実施形態において、フランジ板３８には、組付時において、フランジ板３８の最上部に位置する絞り通路３８ｄが形成されており、常時、主弁３４が開いたときの１％−２％の冷却水が連通室４ｂから導入開口部２ｆ内に流れるのを許容している。この絞り通路３８ｄは、サーモスタット弁３０の故障時に、連通室４ｂからシリンダブロック２のウォータジャケット２ａへの最低限の流れを確保する。

このような副バルブ装置４により、図１（Ａ）に示すように、冷間時（暖機時）においては、サーモスタット弁３０が連通室４ｂと導入開口部２ｆとを遮断するため、シリンダブロック２のウォータジャケット２ａには冷却水が流れなくなり、ウォータポンプ５から供給された冷却水は、バイパス経路４ｃを経由してシリンダヘッド１のウォータジャケット１ａに直接供給される一方、図１（Ｂ）に示すように、温間時においては、サーモスタット弁３０が連通室４ｂと導入開口部２ｆとを連通してバイパス経路４ｃを閉塞するため、ウォータジャケット２ａに冷却水が循環するようになる。

なお、図１２、図１３において、２ｇは、シリンダヘッド１をシリンダブロック２に締結するボルト１８を螺合させるねじ孔である。

図１５は、本実施形態に係る各サーモスタット弁２０、３０の主弁２４、３４の開弁条件を示す温度と開度との関係図である。

図１、図１２、図１３、および図１５を参照して、上述した実施形態では、所定の冷間設定温度Ｔｃ未満では、図１（Ａ）に示すように、ウォータポンプ５からの冷却水がシリンダブロック２をバイパスして竪経路２ｃからシリンダヘッド１に循環し、ラジエータ６をバイパスしてウォータポンプ５に環流されることにより、シリンダブロック２を保温する効果が得られ、エンジン１０の早期暖機が図られる。冷却水の温度Ｔが上昇するに連れて、サーモスタット弁３４の弁開度θは比例的に大きくなり、バイパス弁３７の弁開度は比例的に小さくなる。これにより、冷間設定温度Ｔｃ以上では、シリンダブロック２にも冷却水が循環してエンジン１０が冷却される。さらに、温間設定温度Ｔｗ以上になると、サーモスタット弁２０の主弁２４も開くので、シリンダヘッド１に循環した冷却水がラジエータ６にも循環する。

ここで、本実施形態においては、シリンダヘッド１のウォータジャケット１ａには、排気側で気筒列方向に延びるチェンバ１ｄが気筒列方向の複数箇所で連通するように形成されているとともに、チェンバ１ｄには冷間時バイパス通路としての竪経路２ｃが形成されているので、冷間時においては、冷却水がシリンダブロック１のウォータジャケット１ａをバイパスすることによるシリンダブロック１の保温効果と、冷却水がシリンダヘッド１のウォータジャケット１ａに対し排気側部分に沿って設けられたチャンバ１ｄから吸気側に指向しながら流入することで、吸気温度の加温、ひいては迅速な燃焼安定化を図る効果とを発揮することができるとともに、所定の冷間設定温度Ｔｃ以上に温度が昇温した後は、チェンバ１ｄにより多くの冷却水を循環させることができるので、過度な昇温を抑制し、迅速にエンジン１０を冷却することができる。

また本実施形態では、図１５に示したように、主サーモスタット弁２０および副サーモスタット弁３０が直列的に開閉するように冷間設定温度Ｔｃおよび温間設定温度Ｔｗが設定されている。このため本実施形態では、冷却水が所定の温間設定温度Ｔｗ以上に達するまでは主サーモスタット弁２０が開かないので、副サーモスタット弁３０によるシリンダブロック２の保温効果を維持して早期暖機を図ることができる。

また本実施形態では、主サーモスタット弁２０の温度に対する開度の勾配（Δθ／ΔＴ）は、副サーモスタット弁３０の温度に対する開度の勾配（Δθ／ΔＴ）よりも大きく設定されている。このため本実施形態では、早期暖機が必要な温度領域では、副サーモスタット弁３０が緩やかに切り替わるので、低温域でのシリンダブロック２の保温効果を広い温度領域で確保することができるとともに、高温側では冷却水が速やかにラジエータ６に供給されることにより、より迅速な冷却効果を得ることができる。

また本実施形態では、副サーモスタット弁３０のバルブハウジングは、ウォータポンプ５のボディと一体的に形成されており、ウォータポンプ５は、シリンダブロック２の側壁に固定されており、冷間時バイパス通路は、当該シリンダヘッド１とシリンダブロック２との合わせ面に開く竪経路２ｃを含むものである。このため本実施形態では、配管を要することなくウォータポンプ５からシリンダヘッド１のウォータジャケット１ａにバイパス経路を構成することができるので、エンジン１０側面の構造をシンプルに構成することができる。

本発明の実施の一形態に係る冷却装置の配管図であり、（Ａ）は冷間時、（Ｂ）は温間時を示している。 図１の冷却装置を実装した本実施形態に係るエンジンの正面略図である。 本発明の実施形態に係るシリンダヘッドの吸気側側面図である。 図３のIV−IV矢視断面図である。 図３のV−V矢視断面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの平面略図である。 本発明の実施の形態に係るエンジンの背面図である。 図６のVIII−VIII矢視断面図である。 図７のIX−IX矢視断面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの右側面図である。 図１０のXI−XI矢視断面図である。 図１０のXII−XII矢視断面図（冷間時）である。 図１０のXII−XII矢視断面図（温間時）である。 本実施形態に係るフランジ板の正面図である。 本実施形態に係る各サーモスタット弁の主弁の開弁条件を示す温度と開度との関係図である。

符号の説明

１ シリンダヘッド
１ａ ウォータジャケット
１ｅ 連通路（温間時冷却通路の一例）
２ シリンダブロック
２ａ ウォータジャケット
２ｃ 竪経路（冷間時バイパス通路の一例）
３ 主バルブ装置
４ 副バルブ装置
４ａ バルブハウジング
４ｂ 連通室（合流部の一例）
４ｃ バイパス経路（冷間時バイパス通路の一例）
５ ウォータポンプ
５ｂ ボディ
６ ラジエータ
１０ エンジン
２０ サーモスタット弁（主サーモスタット弁の一例）
３０ サーモスタット弁（副サーモスタット弁の一例）
Ｔｃ 冷間設定温度
Ｔｗ 温間設定温度

Claims (4)

1. 冷却水を供給するウォータポンプと、
   列方向に並ぶ複数の気筒を区画するシリンダヘッドおよびシリンダブロックにそれぞれ形成され、前記ウォータポンプに供給された冷却水を循環させるウォータジャケットと、
   前記シリンダヘッドのウォータジャケットとシリンダブロックのウォータジャケットとをエンジンの前端部側で連通する温間時冷却通路と、
   前記シリンダブロックのウォータジャケットをバイパスする冷間時バイパス通路と、
   前記シリンダヘッドのウォータジャケットを経由した冷却水を流通させて該冷却水の熱を放出するラジエータと、
   前記シリンダヘッドのウォータジャケットを経由した冷却水が、所定の温間設定温度未満では前記ラジエータをバイパスして前記ウォータポンプに循環するとともに、前記温間設定温度以上では前記ラジエータを経由して前記ウォータポンプに循環するように当該冷却水の経路を切り換える主サーモスタット弁と、
   前記ウォータポンプに供給された冷却水が、所定の冷間設定温度未満では前記冷間時バイパス通路を経由して前記シリンダヘッドのウォータジャケットに流通するとともに、前記冷間設定温度以上では前記シリンダブロックのウォータジャケットから前記温間時冷却通路を経由して前記シリンダヘッドのウォータジャケットを流通するように当該冷却水の経路を切り換える副サーモスタット弁と
   を備えたエンジンの２系統式冷却装置において、
   前記シリンダヘッドのウォータジャケットに気筒列方向の複数部位で連通し、且つ当該シリンダヘッドが区画している気筒列の排気側部分に沿って各気筒の列方向に延びるチェンバを形成し、
   前記冷間時バイパス通路を前記チェンバに連通し、
   前記冷間設定温度は、前記温間設定温度以下に設定されている
   ことを特徴とするエンジンの２系統式冷却装置。
2. 請求項１記載のエンジンの２系統式冷却装置において、
   前記前記冷間設定温度は、前記温間設定温度よりも低く設定されている
   ことを特徴とするエンジンの２系統式冷却装置。
3. 請求項２記載のエンジンの２系統式冷却装置において、
   前記主サーモスタット弁の温度に対する開度の勾配は、前記副サーモスタット弁の温度に対する開度の勾配よりも大きく設定されている
   ことを特徴とするエンジンの２系統式冷却装置。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載のエンジンの２系統式冷却装置において、
   前記副サーモスタット弁のバルブハウジングは、前記ウォータポンプのボディと一体的に形成されており、
   前記ウォータポンプは、前記シリンダブロックの側壁に固定されており、
   前記冷間時バイパス通路は、当該シリンダヘッドとシリンダブロックとの合わせ面に開く竪経路を含むものである
   ことを特徴とするエンジンの２系統式冷却装置。

Images