JP5146024B2 - Cooling system - Google Patents
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Description
本発明はエンジンの冷却技術に関するものである。 The present invention relates to engine cooling technology.
水冷エンジンでは、ウォータポンプからシリンダブロック内のウォータジャケット及びシリンダヘッド内のウォータジャケットに冷却水を圧送することでエンジンを冷却している。一般にウォータポンプはシリンダブロックに取り付けられるため、ウォータポンプから圧送される冷却水は、まず、シリンダブロック内のウォータジャケットに供給され、該ウォータジャケットからシリンダヘッドのウォータジャケットに冷却水を導くようにしている。 In a water-cooled engine, the engine is cooled by pumping cooling water from a water pump to a water jacket in a cylinder block and a water jacket in a cylinder head. Since the water pump is generally attached to the cylinder block, the cooling water pumped from the water pump is first supplied to the water jacket in the cylinder block, and the cooling water is guided from the water jacket to the water jacket of the cylinder head. Yes.
一方、シリンダヘッドは燃焼室を形成する関係から高温になり易く、排気ポート周辺においては燃焼ガスの流通により特に高温となる。そこで、シリンダブロックのウォータジャケットからシリンダヘッドの各排気ポート周辺に直通する冷却水通路を設け、排気ポート周辺の冷却性能を向上しようとしたものが提案されている(特許文献1)。
ここで、シリンダブロック及びシリンダヘッドの各ウォータジャケットは、気筒数に比例してその容積が大きくなることから、多気筒エンジンにおいては、各ウォータジャケットを流れるうちに冷却水の水圧が低下し、十分な流量が得られない部位が生じてくる場合がある。流量が低下すると冷却性能も低下し、排気ポート周辺のように特に高温となる部位については、その改善が望まれている。 Here, the volume of each water jacket of the cylinder block and the cylinder head increases in proportion to the number of cylinders. Therefore, in a multi-cylinder engine, the water pressure of the cooling water decreases as it flows through each water jacket. There may be a site where a high flow rate cannot be obtained. When the flow rate is lowered, the cooling performance is also lowered, and it is desired to improve the portion that becomes particularly high in the vicinity of the exhaust port.
排気ポート周辺のように、気筒毎に局所的に高温となる冷却対象部位については、局所的に冷却性能を向上することが望ましく、ウォータポンプの容量を増大して全体的な冷却性能を向上することはコストパフォーマンスの点で不利である。また、特許文献1のように、シリンダブロックのウォータジャケットから、特に高温となる冷却対象部位に直通する冷却水通路を設けた構成においては一定の効果が見込めるが、シリンダブロックのウォータジャケットの少なくとも一部を通過した冷却水であるため、その水圧を十分に確保できない場合がある。
It is desirable to improve the cooling performance locally for the parts to be cooled that are locally high in each cylinder, such as around the exhaust port, and increase the capacity of the water pump to improve the overall cooling performance. This is disadvantageous in terms of cost performance. In addition, as in
本発明の目的は、シリンダヘッド内の気筒毎の冷却対象部位に対して、より高圧な冷却水を局所的に供給することにある。 An object of the present invention is to locally supply higher-pressure cooling water to a portion to be cooled in each cylinder in a cylinder head.
本発明によれば、列状に配置された複数の気筒を有するエンジンの冷却装置において、冷却水を圧送するウォータポンプと、前記エンジンのシリンダブロック内に形成された第1ウォータジャケットと、前記エンジンのシリンダヘッド内に形成され、前記第1ウォータジャケットと接続された第2ウォータジャケットと、前記シリンダヘッド内の各気筒毎の冷却対象部位に、それぞれ前記冷却水を導く複数の供給通路と、気筒列方向に延設され、前記複数の供給通路に接続されて前記供給通路に前記冷却水を導く分配通路と、を備え、前記第1ウォータジャケットの冷却水導入部と、前記分配通路の冷却水導入部とを前記ウォータポンプに対して並列に接続しており、
前記シリンダヘッドが、各気筒毎に2つの排気ポートを有し、
前記冷却対象部位が、前記2つの排気ポート間の壁部であり、
前記第2ウォータジャケットが、前記壁部の周囲に形成され、
前記供給通路は、その一方端部が前記第2ウォータジャケットに開口すると共に、前記一方端部から供給される前記冷却水が前記壁部へ指向するように形成され、
前記分配通路が、前記第1ウォータジャケットの外方において前記シリンダブロック内に形成され、気筒列方向に延びた第1分配通路部と、前記第2ウォータジャケットの外方において前記シリンダヘッド内に形成され、気筒列方向に延設された第2分配通路部と、を有し、
前記複数の供給通路が前記シリンダヘッド内に形成され、
前記第1分配通路部が、前記冷却水導入部を有し、
前記第2分配通路部が、前記複数の供給通路に接続され、
前記第1分配通路部と前記第2分配通路部とが、気筒列方向に離間した複数の冷却水通路部によって接続されていることを特徴とする冷却装置が提供される。
According to the present invention, in a cooling device for an engine having a plurality of cylinders arranged in a row, a water pump that pumps cooling water, a first water jacket formed in a cylinder block of the engine, and the engine A second water jacket formed in the cylinder head and connected to the first water jacket, a plurality of supply passages for guiding the cooling water to cooling target portions of the respective cylinders in the cylinder head, and cylinders A distribution passage that extends in a row direction and is connected to the plurality of supply passages and guides the cooling water to the supply passages, and includes a cooling water introduction portion of the first water jacket, and cooling water of the distribution passages An introduction part is connected in parallel to the water pump ,
The cylinder head has two exhaust ports for each cylinder;
The portion to be cooled is a wall portion between the two exhaust ports;
The second water jacket is formed around the wall;
The supply passage is formed so that one end thereof opens to the second water jacket and the cooling water supplied from the one end is directed to the wall portion,
The distribution passage is formed in the cylinder block on the outside of the first water jacket, and is formed in the cylinder head on the outside of the second water jacket, and a first distribution passage portion extending in the cylinder row direction. And a second distribution passage portion extending in the cylinder row direction,
The plurality of supply passages are formed in the cylinder head;
The first distribution passage section includes the cooling water introduction section;
The second distribution passage portion is connected to the plurality of supply passages;
A cooling device is provided in which the first distribution passage portion and the second distribution passage portion are connected by a plurality of cooling water passage portions spaced in the cylinder row direction .
この冷却装置では、前記複数の供給通路により、シリンダヘッド内の気筒毎の冷却対象部位に局所的に冷却水が供給される。この複数の供給通路には、気筒列方向に延設された前記分配通路から冷却水が導かれる。そして、前記第1ウォータジャケットの冷却水導入部と、前記分配通路の冷却水導入部とを前記ウォータポンプに対して並列に接続したことにより、前記冷却対象部位には、前記第1ウォータジャケットを経由していない、前記ウォータポンプの吐出圧に、より近い水圧の冷却水を供給できる。したがって、シリンダヘッド内の気筒毎の冷却対象部位に対して、より高圧な冷却水を局所的に供給することができる。 In this cooling device, the cooling water is locally supplied to the cooling target portion for each cylinder in the cylinder head through the plurality of supply passages. Cooling water is guided to the plurality of supply passages from the distribution passages extending in the cylinder row direction. And the cooling water introduction part of the first water jacket and the cooling water introduction part of the distribution passage are connected in parallel to the water pump, so that the first water jacket is attached to the part to be cooled. Cooling water having a water pressure closer to the discharge pressure of the water pump that is not routed can be supplied. Therefore, higher-pressure cooling water can be locally supplied to the cooling target portion for each cylinder in the cylinder head.
本発明においては、前記シリンダヘッドが、各気筒毎に2つの排気ポートを有し、前記冷却対象部位が、前記2つの排気ポート間の壁部であるから、特に高温となり易い排気ポート周辺の冷却性能を向上できる。 In the present invention, the cylinder head has two exhaust ports for each cylinder, the object to be cooled is, since Ru wall der between the two exhaust ports, particularly high temperature and becomes prone exhaust port near Cooling performance can be improved.
また、本発明においては、前記第2ウォータジャケットが、前記壁部の周囲に形成され、前記供給通路は、その一方端部が前記第2ウォータジャケットに開口すると共に、前記一方端部から供給される前記冷却水が前記壁部へ指向するように形成されているから、前記一方端部から供給される冷却水と、当該冷却水による、前記第2ウォータジャケット内を流れる冷却水の流動促進とにより、特に高温となり易い排気ポート周辺の冷却性能を向上できる。 Further, in the present invention, the second water jacket is formed around the wall portion, and one end portion of the supply passage opens into the second water jacket and is supplied from the one end portion. wherein from the cooling water that has been formed to direct to the wall portion that, the cooling water supplied from the one end portion, by the cooling water, and glidant of the coolant flowing through the second in the water jacket Thus, it is possible to improve the cooling performance around the exhaust port, which tends to be particularly hot.
また、本発明においては、前記分配通路が、前記第1ウォータジャケットの外方において前記シリンダブロック内に形成され、気筒列方向に延びた第1分配通路部と、前記第2ウォータジャケットの外方において前記シリンダヘッド内に形成され、気筒列方向に延設された第2分配通路部と、を有し、前記複数の供給通路が前記シリンダヘッド内に形成され、前記第1分配通路部が、前記冷却水導入部を有し、前記第2分配通路部が、前記複数の供給通路に接続されているから、しかも、前記第1分配通路部と前記第2分配通路部とが、気筒列方向に離間した複数の冷却水通路部によって接続されているから、シリンダブロック及びシリンダヘッドの構造で前記分配通路及び前記供給通路を構成でき、後付けの配管等が不要となると共に、前記供給通路の通路長をより短くでき、流れの抵抗を減少させて、冷却水の水圧をより高くすることができる。 In the present invention, the distribution passage is formed in the cylinder block outside the first water jacket, and extends in the cylinder row direction, and the outer side of the second water jacket. A second distribution passage portion formed in the cylinder head and extending in the cylinder row direction, wherein the plurality of supply passages are formed in the cylinder head, and the first distribution passage portion is Since it has the cooling water introduction portion and the second distribution passage portion is connected to the plurality of supply passages, the first distribution passage portion and the second distribution passage portion are arranged in the cylinder row direction. Are connected by a plurality of cooling water passage portions spaced apart from each other, so that the distribution passage and the supply passage can be configured by the structure of the cylinder block and the cylinder head, and no retrofitting piping is required. Can shorter path length of the supply path, thereby reducing the flow of resistance, it is possible to increase the pressure of the cooling water.
また、本発明においては、前記第2ウォータジャケットは、前記エンジンの前部側において前記第1ウォータジャケットと少なくとも接続され、前記第2ウォータジャケットを流れる冷却水が、前記エンジンの前部側から後部側へ流れるようにしてもよい。この構成によれば、前記第2ウォータジャケット内の冷却水を、所謂縦流れ方式としながら、各冷却対象部位を効果的に冷却できる。 Further, in the present invention, the second water jacket is at least connected to the first water jacket on the front side of the engine, and the coolant flowing through the second water jacket flows from the front side to the rear side of the engine. You may make it flow to the side. According to this structure, each cooling object site | part can be cooled effectively, making the cooling water in the said 2nd water jacket into what is called a vertical flow system.
また、本発明においては、前記供給通路は、その一方端部が前記第2ウォータジャケットに開口すると共に、前記一方端部から供給される前記冷却水が、前記第2ウォータジャケットを流れる冷却水の流れ方向に指向するように形成されていてもよい。この構成によれば、前記一方端部から供給される冷却水と、当該冷却水による、前記第2ウォータジャケット内を流れる冷却水の流動促進とにより、各冷却対象部位の冷却性能を向上できる。 Further, in the present invention, the supply passage has one end opened to the second water jacket, and the cooling water supplied from the one end is the cooling water flowing through the second water jacket. It may be formed so as to be directed in the flow direction. According to this configuration, the cooling performance of each cooling target portion can be improved by the cooling water supplied from the one end portion and the promotion of the flow of the cooling water flowing through the second water jacket by the cooling water.
また、本発明においては、前記第1ウォータジャケットの冷却水導入部と、前記分配通路の冷却水導入部とを前記ウォータポンプに対して並列に接続する構成例として、前記シリンダブロックが、前記ウォータポンプのインペラを収納する渦室と、前記第1ウォータジャケットの前記冷却水導入部とを接続する第1通路と、前記渦室と、前記分配通路の前記冷却水導入部とを接続する、前記第1通路とは別の第2通路と、を備えた構成、或いは、前記シリンダブロックが、前記ウォータポンプのインペラを収納する渦室に一方端部が接続された冷却水通路を備え、前記第1ウォータジャケットの前記冷却水導入部と、前記分配通路の前記冷却水導入部とが前記冷却水通路に接続されている構成を採用できる。 Further, in the present invention, as a configuration example in which the cooling water introduction portion of the first water jacket and the cooling water introduction portion of the distribution passage are connected in parallel to the water pump, the cylinder block includes the water block. Connecting the vortex chamber that houses the impeller of the pump, the first passage connecting the cooling water introduction portion of the first water jacket, the vortex chamber, and the cooling water introduction portion of the distribution passage, A second passage that is different from the first passage, or the cylinder block includes a cooling water passage having one end connected to a vortex chamber that houses an impeller of the water pump, It is possible to adopt a configuration in which the cooling water introduction portion of one water jacket and the cooling water introduction portion of the distribution passage are connected to the cooling water passage.
以上述べた通り、本発明によれば、後付けの配管等が不要となると共に、冷却水の流れの抵抗を減少させて、シリンダヘッド内の気筒毎の冷却対象部位に対して、より高圧な冷却水を局所的に供給することができる。 As described above, according to the present invention, retrofitting piping or the like is not necessary, and the resistance of the cooling water flow is reduced, so that the cooling target portion for each cylinder in the cylinder head is cooled at a higher pressure. Water can be supplied locally.
以下、本発明の複数種類の参考形態及び実施形態について説明するが、これらは互いに組み合わせることも可能である。 Hereinafter, a plurality of types of reference embodiments and embodiments of the present invention will be described, but these may be combined with each other.
<第1参考形態>
図1は本発明の第1参考形態に係る冷却装置を適用したエンジンAのブロック図である。エンジンAはシリンダブロック10と、シリンダヘッド20とを備える。図1において、実線矢印はシリンダブロック10内及びシリンダヘッド20内等における冷却水の流れ方向を示し、破線矢印はシリンダブロック10とシリンダヘッド20との間の冷却水の流れ方向を示す。
<First Reference Form>
FIG. 1 is a block diagram of an engine A to which a cooling device according to a first reference embodiment of the present invention is applied. The engine A includes a
エンジンAは4つの気筒#1乃至#4が列状に配置された直列4気筒ガソリンエンジンである。本参考形態では直列4気筒ガソリンエンジンを例に挙げるが、気筒数、気筒配置が異なる他の種類のガソリンエンジン或いは、ディーゼルエンジン等の他の種類のエンジンにも本発明は適用可能である。また、エンジンAは、1気筒あたり吸気バルブ、排気バルブをそれぞれ2つ設けたバルブ機構を設けたエンジンである。
Engine A is an in-line four-cylinder gasoline engine in which four
図1乃至図3を参照してシリンダブロック10について説明する。図2は、エンジンAのシリンダブロック10の斜視図、図3(a)は渦室32周辺の破断図、図3(b)は図2の線I−Iに沿うシリンダブロック10の断面図(端面図)である
シリンダブロック10の前部吸気側の取付面10aにはウォータポンプ30が取り付けられている。ウォータポンプ30は不図示のクランク軸から動力が伝達されて駆動される。ウォータポンプ30はシリンダブロック10内に形成された渦室32に収納されるインペラ31を備え、インペラ31の回転により渦室32内の冷却水を、互いに独立した通路13及び14に圧送する。
The
シリンダブロック10内には、気筒#1乃至#4の周囲にウォータジャケット11が形成されている。ウォータジャケット11のエンジンA前部側には、通路13が接続され、ウォータポンプ30からの冷却水が供給される冷却水導入部11aが設けられている。また、ウォータジャケット11のエンジンA前部側端にはシリンダブロック10の上面に開口してシリンダヘッド20へ冷却水を供給するための冷却水排出部11bが形成され、ウォータジャケット11の複数の部位にもまた、シリンダブロック10の上面に開口してシリンダヘッド20へ冷却水を供給するための冷却水排出部11cが形成されている。
In the
図3(a)に示すように、渦室32の近傍にはサーモスタット33(図1)が装着される取付孔33’が形成されている。サーモスタット33は、図1に示すように冷却水の戻り水路50から分岐した戻り水路51と渦室32との間に配置され、エンジンAの冷間時においては、戻り水路50から分岐し、ラジエータ53が設けられている冷却水の戻り水路52と渦室32との接続を遮断し、温間時には戻り水路52と渦室32とを接続する。戻り水路51及び52は本参考形態の場合、外部配管としている。
As shown in FIG. 3A, a mounting
シリンダブロック10内には、ウォータジャケット11の排気側の外方において、気筒列方向に延びる分配通路12が形成されている。分配通路12には、そのエンジンA前部側端部の冷却水導入部12aにおいて通路14が接続され、ウォータポンプ30からの冷却水が供給される。明らかなように、ウォータジャケット11の冷却水導入部11aと、分配通路12の冷却水導入部12aとは、通路13、14を介してウォータポンプ30に対して並列に接続されている。分配通路12には、気筒列方向に離間した複数の供給通路部12bが接続されている。供給通路部12bはシリンダブロック10の上面に開口した縦孔状に形成されている。
In the
次に、図1、図4及び図5を参照してシリンダヘッド20について説明する。図4は、エンジンAのシリンダヘッド20の底面図(下面図)、図5(a)は図4の線II−IIに沿うシリンダヘッド20の断面図(端面図)、図5(b)は図5(a)の線III−IIIに沿うシリンダヘッド20の断面図(端面図)である。なお、図5(b)は基本的に端面図であるが、ウォータジャケット21や供給通路部22内の孔等については図示している。
Next, the
シリンダヘッド20内には、ウォータジャケット21が形成されている。ウォータジャケット21は吸気ポート40、プラグホール41、排気ポート42を形成する壁部の周囲に形成されている。ウォータジャケット21の、エンジンAの前部側端部には、シリンダヘッド20の下面に開口した冷却水導入部21aが形成されている。また、図1に示すようにエンジンAの後部側端部には冷却水排出部21bが形成されている。更に、ウォータジャケット21の複数箇所に、シリンダヘッド20の下面に開口した冷却水導入部21cが形成されている。
A
シリンダブロック10とシリンダヘッド20とを組み付けた状態において、シリンダブロック10の冷却水排出部11bと、シリンダヘッド20の冷却水導入部21aとは接続され、また、シリンダブロック10の各冷却水排出部11cと、これらに対応するシリンダヘッド20の各冷却水導入部21cとが接続される。こうしてウォータジャケット11とウォータジャケット21とは冷却水が流通するように互いに接続されている。
In a state where the
ウォータジャケット21は、そのエンジンAの前部側端部に冷却水導入部21aが形成されているため、ウォータジャケット21中を流れる冷却水の流れ方向は、エンジンAの前部側から後部側へ流れることになる、所謂縦流れ方式である。
Since the
次に、シリンダヘッド20内には、シリンダヘッド20内の各気筒毎の冷却対象部位に、それぞれ冷却水を導く複数の供給通路部22、22aが形成されている。本参考形態の場合、冷却対象部位は図5(b)に示す、排気ポート42間の壁部Wである。
Next, in the
図5(b)に示すように、供給通路部22はシリンダヘッド20の排気側側部から横穴状に形成され、その一方端部はウォータジャケット21に開口しており、その他方端部は不図示のプラグにより封止される。図5(b)に示すように、供給通路部22は壁部Wに指向するように形成されている。とりわけ本参考形態では、ウォータジャケット21内を流れる冷却水の流れ方向(エンジンAの前部側から後部側)へ、供給通路部22から噴出される冷却水が指向するように、気筒列方向に直交する方向からエンジンAの後部側に傾斜した略直線状の横穴として形成されている。
As shown in FIG. 5 (b), the
図5(a)に示すように、供給通路部22aは、その一方端部が供給通路部22に開口しており、その他方端部がシリンダヘッド20の下面に開口している。シリンダブロック10とシリンダヘッド20とを組み付けた状態において、シリンダブロック10の供給通路部12bと、シリンダヘッド20の供給通路部22aとは接続される。
As shown in FIG. 5A, the
係る構成からなるエンジンAにおける冷却水の流れについて図1を参照して説明する。ウォータポンプ30から圧送される冷却水は、通路13を介してウォータジャケット11へ供給され、また、ウォータジャケット11を流通する冷却水は、冷却水排出部11bと冷却水導入部21a並びに冷却水排出部11cと冷却水導入部21cとを介してウォータジャケット21へ供給される。
The flow of the cooling water in the engine A having such a configuration will be described with reference to FIG. The cooling water pumped from the
ウォータポンプ30から圧送される冷却水は、また、通路14を介して分配通路12へ供給される。分配通路12へ供給された冷却水は、供給通路部12b、22a及び22を通って、シリンダヘッド20内の各気筒毎の冷却対象部位である壁部Wへ導かれ、ウォータジャケット21内の冷却水と合流する。
Cooling water pumped from the
ウォータジャケット21内において冷却水は、エンジンAの前部側から後部側へ流れ、冷却水排出部21bから戻り通路50へ排水される。戻り通路50へ排水された冷却水は、戻り通路51又は戻り通路52を経由して、渦室32へ戻り再びウォータポンプ30から圧送される。
In the
本参考形態では、複数の各供給通路を形成する供給通路部12b、22a及び22により、シリンダヘッド20内の気筒毎の冷却対象部位である壁部Wに局所的に冷却水が供給される。この複数の供給通路(12b、22a及び22)には、気筒列方向に延設された分配通路12から冷却水が導かれる。そして、ウォータジャケット11の冷却水導入部11aと、分配通路12の冷却水導入部12aとをウォータポンプ30に対して並列に接続したことにより、壁部Wには、ウォータジャケット11を経由していない、ウォータポンプ30の吐出圧に、より近い水圧の冷却水を供給できる。したがって、シリンダヘッド20内の気筒毎の冷却対象部位である壁部Wに対して、より高圧な冷却水を局所的に供給することができる。また、ウォータジャケット21内の冷却水を、所謂縦流れ方式としながら、各冷却対象部位である壁部Wを効果的に冷却できる。
In this preferred embodiment, the
次に、本参考形態では、冷却対象部位として、排気ポート42間の壁部Wに局所的に冷却水を供給することで、特に高温となり易い排気ポート周辺の冷却性能を向上できる。更に、供給通路部22を、これを流れる冷却水が壁部Wに指向するように形成したので、供給通路部22からの冷却水により冷却効果に加えて、ウォータジャケット21内を流れる壁部W周囲の冷却水の流動促進とにより、特に高温となり易い排気ポート42周辺の冷却性能を向上できる。更に、ウォータジャケット21内を流れる冷却水の流れ方向(エンジンAの前部側から後部側)へ、供給通路部22から噴出される冷却水が指向するよう供給通路部22を、気筒列方向に直交する方向からエンジンAの後部側に傾斜した略直線状の横穴として形成したので、上述したウォータジャケット21内を流れる壁部W周囲の冷却水の流動促進効果が更に高められる。
Then, according to the reference embodiment, as objects to be cooled, the wall W between the
次に、本参考形態では、分配通路12及び供給通路(12b、22a及び22)をシリンダブロック10及びシリンダヘッド20の壁部に設けた通路として形成したので、シリンダブロック10及びシリンダヘッド20の構造でこれらを構成でき、後付けの配管等が不要となる。
Then, in the present reference embodiment, the dispensing
<第2参考形態>
上記第1参考形態では、供給通路部22を、これを流れる冷却水が壁部Wに指向するように形成したが、排気ポート42間の壁部中を通過するように供給通路部22を形成してもよい。図6は本発明の第2参考形態に係る冷却装置を適用した場合のシリンダヘッド20の断面図(端面図)であり、上記第1参考形態における図5(b)に相当する部位の断面図である。なお、同図において上記第1参考形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
<Second Reference Form>
In the first reference embodiment, the
同図の例では、各気筒毎に排気ポート42周囲の壁部を一体に形成し、これらを更に、シリンダヘッド20の排気側側壁と壁部W’を介して一体に形成している。上記第1参考形態の供給通路部22に相当する供給通路部22’は、気筒列方向に略直交する方向に形成されている。
In the example of the figure, a wall portion around the
供給通路部22’はシリンダヘッド20の排気側側部から横穴状に形成され、その一方端部は、壁部W’及び排気ポート42間を略通過してウォータジャケット21に開口しており、その他方端部は不図示のプラグにより封止される。なお、ウォータジャケット21は壁部21’の上方においても気筒列方向に連続している。
The
本参考形態の構成によれば、供給通路部22’を流れる冷却水が排気ポート42間の壁部に直接接触するので、特に高温となり易い排気ポート周辺の冷却性能を向上できる。
According to the configuration of this preferred embodiment, since the cooling water flowing through the supply passage 22 'is in direct contact with the wall portion between the
<第3参考形態>
上記第1参考形態では、渦室32に通路13、14を接続し、これらの通路13、14にウォータジャケット11、分配通路12にそれぞれ接続することで、ウォータジャケット11の冷却水導入部11aと、分配通路12の冷却水導入部12aとをウォータポンプ30に対して並列に接続する構成としたが、並列に接続する形態として他の形態も採用可能である。図7(a)及び(b)は並列接続の他の例を示すシリンダブロック10のブロック図である。
<Third Reference Form>
In the first reference embodiment, the
図7(a)は、1つの通路15を分岐した構成である。通路15の一方端部は渦室32に接続され、互いに分岐した2つの他方端部は、それぞれウォータジャケット11の冷却水導入部11aと、分配通路12の冷却水導入部12aとに接続されている。
FIG. 7A shows a configuration in which one
図7(b)は、1つの通路15’を分岐した構成であるが、分配通路12の冷却水導入部12aに接続される分岐路を、ウォータジャケット11の冷却水導入部11aに接続される分岐路よりも上流側に設定したものであり、分派通路12への冷却水の供給をより効果的に行える。
FIG. 7B shows a configuration in which one
<実施形態>
図8は本発明の実施形態に係る冷却装置を適用したエンジンBのブロック図である。また、図9はエンジンBのシリンダブロック10の斜視図、図10はエンジンBのシリンダヘッド20の底面図(下面図)、図11(a)は図10の線IV−IVに沿うシリンダヘッド20の断面図(端面図)、図11(b)は図11(a)の線V−Vに沿うシリンダヘッド20の断面図(端面図)である。以下、上記第1参考形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を割愛し、異なる構成について説明する。
<Embodiment>
Figure 8 is a block diagram of the applied engine B a cooling device according to the implementation embodiments of the present invention. 9 is a perspective view of the
図8及び図9を参照して、シリンダブロック10には、上記第1参考形態の分配通路12と同様のメイン分配通路部121が形成されており、その冷却水導入部121aが通路14に接続されている。このメイン分配通路部121には、気筒列方向に離間した複数の冷却水通路部121bが接続されている。冷却水通路部121bはシリンダブロック10の上面に開口した縦孔状に形成され、その断面が長円形をなしており、上記第1参考形態の供給通路部12bよりも多くの冷却水が流通可能な大きさになっている。
8 and 9, the
図8、図10及び図11を参照して、シリンダヘッド20内には気筒列方向に延びるサブ分配通路部122が形成されている。サブ分配通路122部はウォータジャケット21の排気側の外方に形成され、エンジンBの後部から横穴状に穿設されている。なお、サブ分配通路部122の、エンジンBの後部側の端部は不図示のプラグにより封止される。
With reference to FIGS. 8, 10, and 11, a
サブ分配通路部122には、気筒列方向に離間した複数の冷却水通路部122aが接続されている。冷却水通路部122aはシリンダヘッド20の下面に開口した縦孔状に形成されている。シリンダブロック10とシリンダヘッド20とを組み付けた状態において、シリンダブロック10の冷却水通路部121bと、シリンダヘッド20の冷却水通路部122aとは接続される。
A plurality of cooling
シリンダヘッド20内には、上記第1参考形態の供給通路部22に相当する供給通路22’が形成されている。供給通路22”はサブ分配通路部122と交差するように形成されている。
In the
係る構成からなるエンジンBにおける冷却水の流れについて図8を参照して説明する。エンジンBの冷却水の流れは、基本的には上記第1参考形態のエンジンAと同様であるが、冷却対象部位である壁部Wへの冷却水の局所的な供給にあたり、本実施形態では、ウォータポンプ30→通路14→メイン分配通路部121→冷却水通路部121b、122a→サブ分配通路部122→供給通路22”という経路で冷却水が流れる。つまり、サブ分配通路部122が介在している。
The flow of the cooling water in the engine B having such a configuration will be described with reference to FIG. The flow of the cooling water of the engine B is basically the same as that of the engine A of the first reference embodiment, but in the local supply of the cooling water to the wall portion W that is the cooling target portion, The cooling water flows through the
本実施形態では、上記第1参考形態と比較して供給通路22”の通路長を短くできるという利点がある。つまり、上記第1参考形態では、分配通路12から、供給通路部12b、22a、22により供給通路を形成したが、この構成の場合、供給通路(12b、22a、22)が相対的に長めとなり、流れの抵抗(通路内壁表面と冷却水との間の抵抗)により冷却水の水圧が下がる場合がある。本実施形態の場合、シリンダヘッド20にサブ分配通路部122に設けて冷却水の分配機能を保持しながら、供給通路22”の通路長を短くでき、流れの抵抗を減少させて、冷却水の水圧をより高くすることができる。
In the present embodiment, there is an advantage that the passage length of the
<第4参考形態>
上記各参考形態及び実施形態では、ウォータポンプ30を吸気側に配置したが、排気側に配置することもできる。また、分配通路12又はメイン分配通路部121を全体的にシリンダブロック10の上面に開口するように構成することもできる。以下、上記第1参考形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を割愛し、異なる構成について説明する。なお、シリンダヘッド20については、上記第1参考形態のシリンダヘッド20と同様の構成のものを想定する。
< 4th reference form>
In each of the above reference embodiments and embodiments, the
図12は本発明の第4参考形態に係る冷却装置を適用したエンジンCのブロック図である。また、図13(a)はエンジンCのシリンダブロック10の斜視図、図13(b)は図13(a)の線VI−VIに沿うシリンダブロック10の断面図(端面図)である。
FIG. 12 is a block diagram of an engine C to which the cooling device according to the fourth embodiment of the present invention is applied. 13A is a perspective view of the
本参考形態では、シリンダブロック10の排気側の側部に取付面10a’が形成され、ウォータポンプ30’がこの取付面10a’に取り付けられる。ウォータポンプ30’は、インペラ31’を収納する渦室32’がシリンダブロック10とは別体の構成となっている。
In this preferred embodiment, the mounting
シリンダブロック10内には、ウォータジャケット11、及び、上記第1参考形態の分配通路12に相当する分配通路12’が形成されている。本参考形態の場合、分配通路12’は、シリンダブロック10の上面に全体的に開口している。ウォータジャケット11及び分配通路12’はやはりウォータポンプ30’に対して並列に接続されており、ウォータジャケット11は、通路13’を介して渦室32’に接続されて冷却水が圧送され、分配通路12’は、通路14’を介して渦室32’に接続されて冷却水が圧送される。本参考形態の場合、サーモスタット33は、シリンダヘッド20のエンジンCの後部側に配設されている。
In the
係る構成からなるエンジンCにおける冷却水の流れについて図12を参照して説明する。エンジンCにおける冷却水の流れは基本的に上記第1参考形態のエンジンAの場合と同様である。つまり、ウォータポンプ30’から圧送される冷却水は、通路13’を介してウォータジャケット11へ供給され、また、ウォータジャケット11を流通する冷却水は、ウォータジャケット21へ供給される。
The flow of the cooling water in the engine C having such a configuration will be described with reference to FIG. The flow of cooling water in the engine C is basically the same as that of the engine A of the first reference embodiment. That is, the cooling water pumped from the
ウォータポンプ30’から圧送される冷却水は、また、通路14’を介して分配通路12’へ供給される。分配通路12へ供給された冷却水は、シリンダヘッド20の供給通路部22a及び22を通って、シリンダヘッド20内の各気筒毎の冷却対象部位へ導かれ、ウォータジャケット21内の冷却水と合流する。
Cooling water pumped from the water pump 30 'is also supplied to the distribution passage 12' via the passage 14 '. The cooling water supplied to the
ウォータジャケット21内において冷却水は、エンジンAの前部側から後部側へ流れ、冷却水排出部21bからサーモスタット33を介して戻り通路51又は戻り通路52を経由して、渦室32’へ戻り再びウォータポンプ30’から圧送される。
In the
本参考形態では、シリンダブロック10の排気側の側部にウォータポンプ30’を設けたので、通路14’を短くでき、分配通路12’中を流れる冷却水をより高圧にすることができる。また、分配通路12’を全体に渡ってシリンダブロック10の上面に開口したので、上記第1参考形態の供給通路部12bが不要となり、加工を簡易化することができる。
In this preferred embodiment, 'is provided with the passage 14' the
<第5参考形態>
上記各参考形態及び実施形態では、分配通路、供給通路ををシリンダブロック10及びシリンダヘッド20の壁部に設けた通路として形成したが、分配通路及び供給通路をシリンダブロック10及びシリンダヘッド20とは別体の部材中に構成し、これを組み付ける構成としてもよい。
< 5th reference form>
In each of the above reference embodiments and embodiments, the distribution passage and the supply passage are formed as passages provided on the walls of the
図14は本発明の第5参考形態に係る冷却装置を適用したエンジンDの説明図である。エンジンDは、上記第4参考形態のエンジンCの構成において、通路14’及び分配通路12’を分離ユニット60中に形成して、シリンダブロック10とは別構成としたものである。分離ユニット60は、図14に示すように、分配通路12’に相当する分配通路12”を備えると共に、供給通路部22の一部である供給通路部22’もその内部に形成したものである。供給通路部22’は、シリンダヘッド20に形成した残りの供給通路部(不図示)に接続される。分離ユニット60は、シリンダヘッド20に固定する。
FIG. 14 is an explanatory view of an engine D to which the cooling device according to the fifth embodiment of the present invention is applied. The engine D is configured differently from the
このように、分配通路及び供給通路をシリンダブロック10及びシリンダヘッド20とは別体の部材中に構成することもできる。
As described above, the distribution passage and the supply passage can be formed in a member separate from the
また、分離ユニット60に相当する部分をシリンダヘッド20に一体的に構成してもよい。
Further, a portion corresponding to the
A〜D エンジン
10 シリンダブロック
10a 取付面
11 ウォータジャケット
11a 冷却水導入部
11b、11c 冷却水排出部
12 分配通路
12a 冷却水導入部
12b 供給通路部
20 シリンダヘッド
21 ウォータジャケット
22 供給通路
30 ウォータポンプ
40 吸気ポート
41 プラグホール
42 排気ポート
A to
Claims (5)
冷却水を圧送するウォータポンプと、
前記エンジンのシリンダブロック内に形成された第1ウォータジャケットと、
前記エンジンのシリンダヘッド内に形成され、前記第1ウォータジャケットと接続された第2ウォータジャケットと、
前記シリンダヘッド内の各気筒毎の冷却対象部位に、それぞれ前記冷却水を導く複数の供給通路と、
気筒列方向に延設され、前記複数の供給通路に接続されて前記供給通路に前記冷却水を導く分配通路と、を備え、
前記第1ウォータジャケットの冷却水導入部と、前記分配通路の冷却水導入部とを前記ウォータポンプに対して並列に接続しており、
前記シリンダヘッドが、各気筒毎に2つの排気ポートを有し、
前記冷却対象部位が、前記2つの排気ポート間の壁部であり、
前記第2ウォータジャケットが、前記壁部の周囲に形成され、
前記供給通路は、その一方端部が前記第2ウォータジャケットに開口すると共に、前記一方端部から供給される前記冷却水が前記壁部へ指向するように形成され、
前記分配通路が、前記第1ウォータジャケットの外方において前記シリンダブロック内に形成され、気筒列方向に延びた第1分配通路部と、前記第2ウォータジャケットの外方において前記シリンダヘッド内に形成され、気筒列方向に延設された第2分配通路部と、を有し、
前記複数の供給通路が前記シリンダヘッド内に形成され、
前記第1分配通路部が、前記冷却水導入部を有し、
前記第2分配通路部が、前記複数の供給通路に接続され、
前記第1分配通路部と前記第2分配通路部とが、気筒列方向に離間した複数の冷却水通路部によって接続されていることを特徴とする冷却装置。 In a cooling device for an engine having a plurality of cylinders arranged in a row,
A water pump that pumps cooling water;
A first water jacket formed in a cylinder block of the engine;
A second water jacket formed in the cylinder head of the engine and connected to the first water jacket;
A plurality of supply passages for guiding the cooling water to the cooling target portion for each cylinder in the cylinder head;
A distribution passage extending in a cylinder row direction, connected to the plurality of supply passages and guiding the cooling water to the supply passages,
A cooling water introduction part of the first water jacket and a cooling water introduction part of the distribution passage are connected in parallel to the water pump ;
The cylinder head has two exhaust ports for each cylinder;
The portion to be cooled is a wall portion between the two exhaust ports;
The second water jacket is formed around the wall;
The supply passage is formed so that one end thereof opens to the second water jacket and the cooling water supplied from the one end is directed to the wall portion,
The distribution passage is formed in the cylinder block on the outside of the first water jacket, and is formed in the cylinder head on the outside of the second water jacket, and a first distribution passage portion extending in the cylinder row direction. And a second distribution passage portion extending in the cylinder row direction,
The plurality of supply passages are formed in the cylinder head;
The first distribution passage section includes the cooling water introduction section;
The second distribution passage portion is connected to the plurality of supply passages;
The cooling device, wherein the first distribution passage portion and the second distribution passage portion are connected by a plurality of cooling water passage portions separated in a cylinder row direction .
前記ウォータポンプのインペラを収納する渦室と、前記第1ウォータジャケットの前記冷却水導入部とを接続する第1通路と、
前記渦室と、前記分配通路の前記冷却水導入部とを接続する、前記第1通路とは別の第2通路と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の冷却装置。 The cylinder block is
A first passage connecting the vortex chamber for storing the impeller of the water pump and the cooling water introducing portion of the first water jacket;
A second passage different from the first passage, connecting the vortex chamber and the cooling water introduction part of the distribution passage;
The cooling device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising:
前記ウォータポンプのインペラを収納する渦室に一方端部が接続された冷却水通路を備え、
前記第1ウォータジャケットの前記冷却水導入部と、前記分配通路の前記冷却水導入部とが前記冷却水通路に接続されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の冷却装置。 The cylinder block is
A cooling water passage having one end connected to a vortex chamber that houses the impeller of the water pump;
The said cooling water introduction part of the said 1st water jacket and the said cooling water introduction part of the said distribution channel are connected to the said cooling water channel, The any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. Cooling system.
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