JP5811575B2 - 内燃機関の冷却システム、並びに同冷却システムを備えた内燃機関 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明は、ラジエータを迂回するバイパス通路と、ラジエータからウォータポンプに冷却液を還流する通路を開閉するサーモスタットバルブとを備え、冷却液の温度が低いときに前記サーモスタットバルブによって前記ラジエータを通じての冷却液の循環が停止される内燃機関の冷却システムであり、前記サーモスタットバルブが、前記ラジエータから前記ウォータポンプに冷却液を還流する通路を開閉するトップ側バルブと、同トップ側バルブの開弁量が大きくなるほど開弁量が小さくなるボトム側バルブとを備えたボトムバイパス型サーモスタットバルブであるとともに、前記バイパス通路として、前記ラジエータに冷却液を供給する通路から分岐する第1バイパス通路と、内燃機関のウォータジャケットから延びて前記第1バイパス通路に合流する第2バイパス通路とを備え、第1バイパス通路と第2バイパス通路が合流している集合部が前記ボトム側バルブを介して前記ウォータポンプに接続されており、前記第2バイパス通路は、前記トップ側バルブが開弁し且つ前記ボトム側バルブが閉弁しているときには、前記ラジエータに冷却液を供給する通路からの前記第1バイパス通路の分岐部よりも前記集合部における冷却液の圧力が高くなる流量特性を有するものであり、前記分岐部と前記集合部との間の冷却液の通路が、前記集合部と前記ボトム側バルブとの間の冷却液の通路よりも長いことをその要旨とする。
そして、トップ側バルブが開弁しており、ボトム側バルブは閉弁しているときには、サーモスタットバルブを介してラジエータ側からウォータポンプに向かって冷却液が流れている一方で、ボトム側バルブが閉弁しているため、ラジエータに冷却液を供給する通路内の圧力が低くなる一方、集合部内の圧力が高くなる。その結果、集合部内の冷却液は第1バイパス通路を通じてラジエータに冷却液を供給する通路に流れ込むようになる。
図1に示されるように内燃機関のウォータジャケット10には主循環通路21が接続されている。図1の左側に示されるように主循環通路21の途中にはラジエータ20とウォータポンプ30が設けられており、ウォータポンプ30が駆動されることによって冷却液がウォータジャケット10とラジエータ20との間を循環するようになっている。すなわち、ウォータジャケット10内を通過して内燃機関の熱を奪うことにより暖められた冷却液はこの主循環通路21を通じてラジエータ20に導入され、同ラジエータ20を通過する間に放熱して冷却されたあと、ウォータジャケット10に戻される。
サーモスタットバルブ40のホルダ41は、主循環通路21をはじめとする各通路が接続されているハウジングに固定されている。ホルダ41の内部には感温部42が収容されている。感温部42には板状の弁体43aが固定されており、ホルダ41の一部を構成するシート部43bとこの弁体43aとによりトップ側バルブ43が構成されている。シート部43bには図示しない貫通孔が形成されており、図2に示されるようにシート部43bに弁体43aが当接している場合にはこの貫通孔が弁体43aによって閉塞され、トップ側バルブ43が閉弁された状態となる。
次に上記のように配設されたサーモスタットバルブ40を介して各通路が接続されている本実施形態にかかる内燃機関の冷却システムの作用について説明する。
(1)トップ側バルブ43が閉弁している一方、ボトム側バルブ46が開弁してラジエータ20を迂回させて冷却液を循環させているときと、トップ側バルブ43が開弁している一方、ボトム側バルブ46が閉弁してラジエータ20を通じて冷却液を循環させているときとで第1バイパス通路51内を流れる冷却液の流れの方向が反転するようになる。
・上記実施形態では、ボトム側バルブ46のシート部46bに溝56を設け、この溝56を連通路とする構成を例示したが、こうした構成に替えてボトム側バルブ46の弁体46aに溝を設け、これを連通路とする構成を採用することもできる。
・また、連通路の具体的な構成としては、上記実施形態のように溝を形成する構成以外に、弁体46aを貫通する孔を設ける構成や、弁体46aを迂回するようにハウジングに連通孔を形成する構成などを採用することもできる。
・さらに、還流通路54をブロック側ウォータジャケット11ではなくヘッド側ウォータジャケット12に接続する構成を採用することもできる。
Claims (7)
- ラジエータを迂回するバイパス通路と、ラジエータからウォータポンプに冷却液を還流する通路を開閉するサーモスタットバルブとを備え、冷却液の温度が低いときに前記サーモスタットバルブによって前記ラジエータを通じての冷却液の循環が停止される内燃機関の冷却システムであり、
前記サーモスタットバルブが、前記ラジエータから前記ウォータポンプに冷却液を還流する通路を開閉するトップ側バルブと、同トップ側バルブの開弁量が大きくなるほど開弁量が小さくなるボトム側バルブとを備えたボトムバイパス型サーモスタットバルブであるとともに、
前記バイパス通路として、前記ラジエータに冷却液を供給する通路から分岐する第1バイパス通路と、内燃機関のウォータジャケットから延びて前記第1バイパス通路に合流する第2バイパス通路とを備え、第1バイパス通路と第2バイパス通路が合流している集合部が前記ボトム側バルブを介して前記ウォータポンプに接続されており、
前記第2バイパス通路は、前記トップ側バルブが開弁し且つ前記ボトム側バルブが閉弁しているときには、前記ラジエータに冷却液を供給する通路からの前記第1バイパス通路の分岐部よりも前記集合部における冷却液の圧力が高くなる流量特性を有するものであり、
前記分岐部と前記集合部との間の冷却液の通路が、前記集合部と前記ボトム側バルブとの間の冷却液の通路よりも長い
ことを特徴とする内燃機関の冷却システム。 - 請求項1に記載の内燃機関の冷却システムにおいて、
前記ラジエータに冷却液を供給する通路が、内燃機関のシリンダヘッド内に形成されたウォータジャケットに接続されている
ことを特徴とする内燃機関の冷却システム。 - 請求項1または請求項2に記載の内燃機関の冷却システムにおいて、
前記第2バイパス通路が、内燃機関のシリンダヘッド内に形成されたウォータジャケットに接続されている
ことを特徴とする内燃機関の冷却システム。 - 請求項3に記載の内燃機関の冷却システムにおいて、
前記ボトム側バルブのシート部には、同ボトム側バルブの閉弁時にも前記集合部内の冷却液の一部を前記サーモスタットバルブの感温部に導くことができるように連通路が設けられている
ことを特徴とする内燃機関の冷却システム。 - 請求項3に記載の内燃機関の冷却システムにおいて、
前記ボトム側バルブの弁体には、同ボトム側バルブの閉弁時にも前記集合部内の冷却液の一部を前記サーモスタットバルブの感温部に導くことができるように連通路が設けられている
ことを特徴とする内燃機関の冷却システム。 - 請求項4または5に記載の内燃機関の冷却システムにおいて、
前記連通路が溝である
ことを特徴とする内燃機関の冷却システム。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の冷却システムを備えた内燃機関。
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