JP5342268B2 - Ｖ型エンジンの冷却水分配構造 - Google Patents

Description

本発明は、Ｖ型エンジンの冷却水分配構造、特に、一対のバンク間に設けられて各バンクに効率よく冷却水を分配供給する冷却水分配構造に関する。

従来、Ｖ型エンジンにおいて、一対のバンク間に設けられて、ウオータポンプから圧送される冷却水を一対のバンクに分配供給するようにした、冷却水の分配構造は公知（後記特許文献１参照）である。

ところで、特許文献１に開示される冷却水の分配構造は、Ｖバンクを仕切る隔壁部に連通口３５を開口し、ウオータポンプからの吐出される冷却水を単一のポンプ吐出口１６から左右バンク２，３の各主通路６，７に分流するようにされている。

特開平２−１７３３１４号公報

ところが、前記特許文献１のものでは、ポンプ吐出口から吐出される冷却水が連通口を通過する際に、絞り抵抗をうけて大きな圧損が発生するという問題があり、また連通口は、左右バンクの長手方向に延びる隔壁部に開口されていることから、一方のバンクのウオータジャケットには連通口を通過しない冷却水が、他方のバンクのウオータジャケットには連通口を通過した冷却水が流れることになり、左右のバンクへの冷却水の分配制御が難しいという問題もある。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、ウオータポンプからの冷却水を圧損少なくして一対のバンクに分配供給でき、さらに一対のバンクへの冷却水の分配制御がし易い、新規なＶ型エンジンの冷却水分配構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、Ｖ型に形成される一対のバンク間のＶ空間に設けられ、ウオータポンプにより圧送される冷却水を一対のバンクのウオータジャケットに分配供給する、Ｖ型エンジンの冷却水分配構造であって、
一対のバンクの長手方向に沿って設けられ、ウオータポンプの吐出側に連通される導入通路と、導入通路に対して交叉して配置されて該導入通路の下流側端部と一対のバンクの各ウオータジャケットの入口とを連通する導出通路とよりＴ字状に構成され、前記導出通路は、クランク軸の軸方向に互いにオフセットして前記一対のバンクの各ウオータジャケットにそれぞれ連通する一方および他方の導出部と、該導出部の上流側をそれぞれ連通させる屈曲部とを備え、該屈曲部は、前記導入通路の下流側開口端が対向する傾斜面を有することを特徴としている。

上記目的を達成するために、請求項２の発明は、前記請求項１のものにおいて、前記一対のバンクの各シリンダ列は、クランク軸の軸方向にオフセットしており、前記一方および他方の導出部は、シリンダ列のオフセットに対応して互いにオフセットしていることを特徴としている。

上記目的を達成するために、請求項３の発明は、前記請求項１または２のものにおいて、前記導入通路の前記導出通路への下流側開口端の少なくとも一部は、前記導出通路の、導出部と屈曲部との接続角部に対向していることを特徴としている。

請求項各項の発明によれば、冷却水の導入通路と導出通路とよりなる冷却水分配通路を通して一対のバンクに分配供給することにより、一対のバンクへの冷却水の分配を圧損少なくスムースに行うことができる。

請求項２の発明によれば、一対のバンクに対照的に開口したウオータジャケットの入口に、冷却水を供給することができ、それらのバンクのウオータジャケットに同じ形態で冷却水を供給することができ、両バンクを効率よく冷却することができる。

請求項３の発明によれば、冷却水分配通路を流れる冷却水の一対のバンクへの分配供給を、迅速、かつスムースに行うことができる。

本発明冷却水分配構造を備えたＶ型エンジンのＶバンク部の斜視図 図１の２線矢視図 図２の３矢視仮想線囲い部分の拡大図 Ｖ型エンジンの冷却水の流れを示す流れ系統図 一対のバンクへの冷却水の分配経路を示す、冷却水の導入通路と導出通路の概略図 本発明の変形例で、図５に対応する図

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

この実施例は、本発明冷却水分配構造を、自動車用６気筒Ｖ型エンジンに実施した場合であって、図１〜３において、自動車に縦置き（エンジンのクランク軸が車体の前後方向に指向）搭載される６気筒Ｖ型エンジンＥのエンジンブロック１は、Ｖ空間Ｖを挟んで左右に対向配置される、対をなす左右バンクＢＬ，ＢＲを備える。左右バンクＢＬ，ＢＲは、Ｖ字状に形成される左右シリンダブロック２Ｌ，２Ｒの傾斜デッキ面３，３にそれぞれ左右シリンダヘッド（図示せず）が接合され、左右シリンダブロック２Ｌ，２Ｒの下面にクランクケース４が連設され、クランクケース４にクランク軸５が回転自在に軸架される。左右バンクＢＬ，ＢＲの左右シリンダブロック２Ｌ，２Ｒには、それぞれピストン（図示せず）が摺動自在に嵌合される３つのシリンダ６が直列されて、これらのシリンダ６の外周には、それらを取り囲むようにウオータジャケット７が形成されている。

左右バンクＢＬ，ＢＲのシリンダ列６・・は、Ｖ型エンジンの構造（左右バンクＢＬ，ＢＲのピストンがコンロッドを介して一本のクランク軸に連結される）上、エンジンブロックの前後方向、すなわちクランク軸５の軸方向に若干オフセットされており、左右シリンダ列６・・の前端間には、クランク軸５方向にオフセットスペースＯｆ（図２参照）が形成される。

左右バンクＢＬ，ＢＲの前部には、Ｖ空間Ｖを横切るようにポンプブラケット１０が一体に形成されており、そのポンプブラケット１０には、ウオータジャケット７に冷却水を供給するウォータポンプＷＰが支持されており、このウオータポンプＷＰは、Ｖ空間Ｖの前部に配置される。ウォータポンプＷＰは、通常のようにクランク軸５により調時伝動機構１１を介して駆動される。また、ウオータポンプＷＰ上には、サーモスタットＴＨが支持される。

図３に示すように、Ｖ空間Ｖの前部のエンジンブロック１には、ウオータポンプＷＰの吸込ポートに連なる冷却水の戻り通路１５およびウオータポンプＷＰの吐出ポートに連なる冷却水の導入通路１６が、Ｖ空間Ｖの長手方向（クランク軸５方向）に沿って相互に略平行に形成されている。

Ｖ空間Ｖの前部には、右バンクＢＲに偏らせて上流水路１７が形成されている。この上流水路１７はＶ空間Ｖの長手方向を横切る方向に延びていて、前記冷却水の戻り通路１５に連通される共にサーモスタットＴＨを介してラジエータＲＡの出口に接続されるメイン冷却通路１８に連通されており、図４に示すように、サーモスタットＴＨの開通時（エンジンの暖機完了後の運転時）に、ラジエータＲＡの出口からの冷却水が、サーモスタットＴＨ→上流水路１７→冷却水の戻り通路１５を通してウオータポンプＷＰの吸込側に還流するようにされている。

また、ＶバンクＶの前部には、前記上流水路１７の後側に隣接して冷却水の導出通路２０が並設されている。この導出通路２０は、Ｖ空間Ｖの長手方向を横切る方向、すなわち前記冷却水の導入通路１６と交叉する方向に延びており、冷却水導入通路１６と冷却水導出通路２０とで、平面視Ｔ字状の冷却分配通路Ｐｄが形成され、この冷却分配通路Ｐｄの左右両端の下流側端部は左右バンクＢＬ，ＢＲのウオータジャケット７の入口７ｉ，７ｉにそれぞれ連通している。

ところで、前記冷却水分配路Ｐｄは、ウオータポンプＷＰからの冷却水を圧損少なくスムースに左右バンクＢＬ、ＢＲのウオータジャケット７に分配供給するように構成されているものであり、以下に、この冷却水分配通路Ｐｄの構造をさらに詳しく説明する。

この冷却水分配通路Ｐｄの導出通路２０は、左右バンクＢＬ，ＢＲの長手方向（シリンダ列６・・の配列方向）、すなわちクランク軸５の軸方向に対して交叉する方向に延びて、同方向にクランク状に屈曲形成されていて、対をなす、左右導出部２１Ｌ，２１Ｒと、それらの導出部２１Ｌ，２１Ｒと相互に連通接続する屈曲部２２とより構成され、前記左右導出部２１Ｌ，２１Ｒは、それらの軸線Ｌ１ｌ，Ｌ１ｒが、互いに平行であり、かつクランク軸５の軸方向にオフセットして設けられている。一方、前記屈曲部２２は、その軸線Ｌ２が前記左右導出部２１Ｌ，２１Ｒの軸線Ｌ１ｌ，Ｌ１ｒに対して傾斜して設けられ、その両端の下流側が左右導出部２１Ｌ，２１Ｒの上流側にクランク状に接続されており、それらは、導出通路２０の内方に向かって凸状の接続角部ｃ′およびその外方に向かって凸状の接続角部ｃ″により滑らかに接続される。

しかして、図２に示すように、左右バンクＢＬ，ＢＲの左右シリンダ列６・・は、前述のようにクランク軸５方向にオフセットしており、このオフセットに対応して、前記導出通路２０の左右導出部２１Ｌ，２１Ｒがオフセットされる。また、ウオータジャケット７の入口７ｉ，７ｉは、左右導出部２１Ｌ，２１Ｒと略同径（図３参照）であり、流れが絞られないため、冷却水が左右導出部２１Ｌ，２１Ｒから、ウオータジャケット７の入口７ｉ，７ｉへ圧損なく流れる。

図３、５に示すように、前記導水通路２０の屈曲部２２には、前記導入通路１６の下流側端部が連通接続され、この導入通路１６には、前記導出通路２０の内方に向かって凸状（導出通路２０内へ窪む）の接触角部ｃ′が相対向しており、導入通路１６の延長線上にその接続角部ｃ′が位置している。

図２，３に示すように、導出通路２０の屈曲部２２は、左右バンクＢＬ，ＢＲの略中央に位置しており、この屈曲部２２に、左バンクＢＬに偏って設けられる前記導入通路１６の下流側端部が連通接続され、この下流側端部に、導出通路２０の内方に向かって凸状の接触角部ｃ′が相対向している。また、屈曲部２２の傾斜面に前記導入通路１６の下流側開口端が対向している。そして、ウオータポンプＷＰからの冷却水は、導入通路１６から導出通路２０を通って左右のＶバンクＢＬ，ＢＲのウオータジャケット７に供給される。

しかして、導出通路２０に流入した冷却水は、その屈曲部２２の傾斜面に当たって、流れが絞られることなく偏向して流れるため、圧損少なく導出通路２０内を流れ、左右導出部２１Ｌ，２１Ｒへと分流される。この場合に、導入通路１６から左導出部２１Ｌへ流れる冷却水は、屈曲部２２で略直角に急峻に反転して流れて流動圧が減ずるのに対し、導入通路１６から右導出部２１Ｒへ流れる冷却水は屈曲部２２の傾斜面に案内されて鈍角に緩慢に方向変換して流れて流動圧が減ずることがないことから、右バンクＢＲへ分配する冷却水の流量を、左バンクＢＬへ分配する冷却水の流量よりも多くすることができる。

つぎに、図４を参照して、この実施例の冷却水の流れ過程について説明する。

エンジンＥの暖機運転完了後において、ラジエータＲＡからの冷却水は、開通状態のサーモスタットＴＨ（図４実線位置）を経てウオータポンプＷＰに吸い込まれ、そこからエンジンブロック１へと圧送される。エンジンブロック１内に流入した冷却水は、導入通路１６と導出通路２０とよりなる平面視Ｔ字状の冷却水分配通路Ｐｄへと流れる。冷却水分配通路Ｐｄ内では、前述のように、冷却水は左右に分流されて、左右バンクＢＬ，ＢＲのウオータジャケット７へ分配され、左右バンクＢＦ，ＢＲのシリンダブロック、シリンダヘッドなどの各被冷却箇所を冷却したのち、ラジエータＲＡへと戻される。この実施例では、右バンクＢＲの冷却回路に、補機Ａの冷却回路が接続されているので、前記冷却水分配通路Ｐｄにて右バンクＢＲに供給される冷却水の流量は、左バンクＢＬのそれよりも多くなるように制御される。

なお、エンジンＥに始動時、暖機運転時には、サーモスタットＴＨは遮断され（図４鎖線位置）、エンジンブロック１からの冷却水は、戻り通路９よりバイパス通路１９を通りラジエータＲＡを経ることなく、ウオータポンプＷＰに戻される。

図６には、本発明の変形例が示される。

この変形例は、冷却水分配通路Ｐｄによる、左バンクＢＬへの冷却水の分配流量を右バンクＢＲへの冷却水の分配流量よりも多くした場合であって、導入通路１６から右導出部２１Ｒへ流れる冷却水は、屈曲部２２で略直角に急峻に反転して流れて流動圧が減ずるのに対し、導入通路１６から左導出部２１Ｌへ流れる冷却水は屈曲部２２の傾斜面に案内されて鈍角に緩慢に方向変換して流れて流動圧が減ずることがないので、左バンクＢＬへ分配する冷却水の流量を、右バンクＢＲへ分配する冷却水の流量よりも多くすることができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。

前記屈曲部の傾斜角度を変更してもよい。また、前記実施例では、本発明を自動車に縦置きされるＶ型６気筒エンジンに本発明冷却装置を適用した場合を説明したが、これをＶ型８気筒エンジンなどの他のＶ型多気筒エンジンにも実施できることは勿論である。

５・・・・・・・・クランク軸
６・・・・・・・・シリンダ列
７・・・・・・・・ウオータジャケット
１６・・・・・・・・導入通路
２０・・・・・・・・導出通路
２１Ｌ・・・・・・・一方の導出部（左導出部）
２１Ｒ・・・・・・・他方の導出部（右導出部）
２２・・・・・・・・屈曲部
ＢＬ，ＢＲ・・・・・一対のバンク
Ｖ・・・・・・・・Ｖ空間
ＷＰ・・・・・・・・ウオータポンプ
Ｌ１ｌ，Ｌ１ｒ・・・導出部の軸線
Ｌ２・・・・・・・・屈曲部の軸線

Claims (3)

1. Ｖ型に形成される一対のバンク（ＢＬ，ＢＲ）間のＶ空間（Ｖ）に設けられ、ウオータポンプ（ＷＰ）により圧送される冷却水を一対のバンク（ＢＬ，ＢＲ）のウオータジャケット（７）に分配供給する、Ｖ型エンジンの冷却水分配構造であって、
   一対のバンク（ＢＬ，ＢＲ）の長手方向に沿って設けられ、ウオータポンプ（ＷＰ）の吐出側に連通される導入通路（１６）と、導入通路（１６）に対して交叉して配置されて該導入通路（１６）の下流側端部と一対のバンク（ＢＬ，ＢＲ）の各ウオータジャケット（７）の入口（７ｉ）とを連通する導出通路（２０）とよりＴ字状に構成され、前記導出通路（２０）は、クランク軸（５）の軸方向に互いにオフセットして前記一対のバンク（ＢＬ，ＢＲ）の各ウオータジャケット（７）にそれぞれ連通する一方および他方の導出部（２１Ｌ，２１Ｒ）と、該導出部（２１Ｌ，２１Ｒ）の上流側をそれぞれ連通させる屈曲部（２２）とを備え、該屈曲部（２２）は、前記導入通路（１６）の下流側開口端が対向する傾斜面を有することを特徴とする、Ｖ型エンジンの冷却水分配構造。
2. 前記一対のバンク（ＢＬ，ＢＲ）の各シリンダ列（６・・）は、クランク軸（５）の軸方向にオフセットしており、前記一方および他方の導出部（２１Ｌ，２１Ｒ）は、シリンダ列（６・・）のオフセットに対応して互いにオフセットしていることを特徴とする、前記請求項１記載のＶ型エンジンの冷却水分配構造。
3. 前記導入通路（１６）の前記導出通路（２０）への下流側開口端の少なくとも一部は、導出部（２０）と屈曲部（２２）との接続角部に対向していることを特徴とする、前記請求項１または２記載のＶ型エンジンの冷却水分配構造。

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