JP6634739B2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents
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Description
シリンダブロックに形成されるウォータジャケットの出口から排出される冷却水を前記ウォータジャケットの入口に循環させる循環通路と、
前記循環通路に前記冷却水を循環させるウォータポンプと、
前記循環通路に設けられ、ラジエータからの冷却水を循環及び遮断するサーモスタットと、
前記サーモスタットを内蔵するサーモハウジングと、を備えるエンジンの冷却装置において、
前記サーモハウジングは、
前記冷却水の入口となる入口部と、
前記ウォータジャケットの入口に連結されると共に、前記冷却水の出口となる出口部と、
前記入口部の前記冷却水を、前記ウォータポンプを介して前記出口部に導くポンプ経由通路と、
前記ポンプ経由通路とは別にサーモハウジングの内部に形成され、前記出口部と前記入口部とを連通するショートカット通路と、
前記ショートカット通路による前記出口部と前記入口部との連通状態を切り替える流路切替弁と、を有する。
前記流路切替弁は、前記冷却水の温度が所定温度より低い場合には前記ショートカット通路を開通し、前記冷却水の温度が前記所定温度以上の場合には、前記ショートカット通路を閉鎖することを特徴とする。
上記(2)の構成によれば、例えばエンジンの暖機運転が必要と判断される場合など、冷却水の温度が所定温度より低い場合にはショートカット通路は開放され、所定温度以上の場合にはショートカット通路は閉鎖される。これによって、サーモハウジングの内部において冷却水が循環する際に、冷却水がウォータジャケットに一旦出されることはないため、シリンダブロックの通過によるシリンダブロックからの熱の持ち出しを回避することができ、エンジンの暖機をより促進することができる。また、適量の冷却水が、サーモハウジングの内部においてショートカット通路を用いて循環可能であるため、ウォータポンプが機械駆動式の場合には、機械駆動式のウォータポンプを空回りさせることなく、エンジンの暖機を促進することができる。
前記ショートカット通路を形成する前記サーモハウジングの外壁面と前記シリンダブロックの外壁面との間には空間部が形成される。
上記(3)の構成によれば、シリンダブロックとサーモハウジングとの間に形成される空間部によって、空気層が形成される。このため、サーモハウジングによってシリンダブロックの外壁面積の増大させることが回避され、シリンダブロックの外壁からの放熱を抑制し、暖機の促進を図ることができる。
前記ポンプ経由通路は、
前記入口部と前記ウォータポンプの流入口とを連通する流入通路と、
前記ウォータポンプの吐出口と前記出口部とを連通する流出通路と、を有し、
前記ウォータジャケットの入口に前記サーモハウジングが取り付けられた状態において、
前記流出通路は前記シリンダブロックの気筒列方向に前記冷却水を流すように形成されると共に、
前記流出通路、前記出口部、前記ショートカット通路の順に前記気筒列方向に並んで配置される。
前記循環通路は、
前記ウォータジャケットの第1出口から流出する前記冷却水を、ラジエータを経由して循環させるためのラジエータ経由通路と、
前記ウォータジャケットの第2出口から流出する前記冷却水を、車室内ヒータを経由して循環させるためのヒータ経由通路と、を含み、
前記サーモハウジングの前記入口部は、
前記サーモスタットの感温部が収容される感温部収納室と、
前記ラジエータ経由通路が前記感温部収納室と連結される部位に設けられると共に、前記感温部によって可動する前記サーモスタットの弁体によって開閉される弁座部と、
前記ヒータ経由通路が連結されると共に、前記ヒータ経由通路と前記感温部収納室とを連通する接続部と、
を含み、
前記感温部収納室にそれぞれ開口する前記接続部の開口と前記ポンプ経由通路の前記流入通路の開口とは、前記感温部収納室を挟んで互いに対向する。
前記ヒータ経由通路とは別に、前記ウォータジャケットの内部の冷却水を前記感温部収納室へ導くリターン通路を、さらに備え、
前記ウォータジャケットは、前記シリンダブロックに搭載されるシリンダヘッドを通過した後の前記冷却水を前記ウォータジャケットの出口に導く冷却水回収路を有し、
前記リターン通路は、前記冷却水回収路と前記感温部収納室とを連結する。
上記(6)の構成によれば、リターン通路は、ヒータ経由通路とは別に設けられており、ウォータジャケットが有する冷却水回収路を流れるエンジン冷却後の冷却水はリターン通路を介してサーモハウジングの感温部収納室に導かれる。このため、サーモスタットおよび流路切替弁は、エンジンの温度をより適切に感知することができ、ショートカット通路の開閉や循環通路の切り替えを、エンジンの温度に応じて適切に行うことができる。
前記ウォータジャケットの入口から流入した冷却水は、前記シリンダブロックの排気側を冷却した後にシリンダヘッドへ上昇し、前記シリンダヘッドを冷却した後に前記シリンダブロックの吸気側に下降して、前記冷却水回収路を経由して前記ウォータジャケットの出口から排出されるよう構成されており、
前記サーモハウジングは前記シリンダブロックの吸気側に取り付けられる。
上記(7)の構成によれば、サーモハウジングの入口部には、リターン通路によって、シリンダブロックの吸気側に形成された冷却水回収路を流れるエンジン冷却後の冷却水が導かれる。このため、サーモスタットおよび流路切替弁がエンジンの温度をより適切に感知することができる。また、サーモハウジングおよび冷却水回収路は、両方とも、シリンダブロックの吸気側に取り付けられている。このためリターン通路の通路長を短く設定することができ、限られたエンジンルーム内におけるリターン通路の設置を容易にすることができる。
前記ウォータジャケットの入口は、前記シリンダブロックの気筒列方向における前記シリンダブロックの一方の端部の吸気側の外壁に設けられており、
前記ウォータジャケットの第1出口は、気筒列方向における前記シリンダブロックの他方の端部の吸気側の外壁に設けられており、
前記ウォータジャケットの第2出口は、気筒列方向における前記シリンダブロックの他方の端部の排気側の外壁に設けられており、
前記ウォータジャケットの内部には、
前記シリンダブロックの前記一方の端部に最も近い気筒の周囲において、前記ウォータジャケットの入口と前記ウォータジャケットの吸気側との間を隔絶する第1スペーサと、
前記シリンダブロックの前記他方の端部に最も近い気筒の周囲において、前記第1出口と前記第2出口とを隔絶する第2スペーサと、が設けられており、
前記冷却水回収路は、前記第1スペーサと前記第2スペーサとによって吸気側に区画された前記ウォータジャケットの領域からなる。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
2 シリンダブロック
21 シリンダ(気筒)
22 シリンダ(シリンダボア)の壁面
24 シール部材
26 外壁面
27 シリンダブロックの端部
27a 一方の端部
27b 他方の端部
3 ウォータジャケット
31 ウォータジャケットの出口
31a 第1出口
31b 第2出口
32 ウォータジャケットの入口
34 冷却水回収路
36 スペーサ
36a 第1スペーサ
36b 第2スペーサ
4 循環通路
41 ラジエータ経由通路
42 ヒータ経由通路
43 ラジエータ
44 ヒータ
45 EGRクーラ
5 ウォータポンプ
51 流入口
52 吐出口
53 羽根車(インペラ)
6 サーモハウジング
61s ショートカット通路を形成するサーモハウジングの外壁面
61p 流出通路を形成するサーモハウジングの外壁面
62 入口部
62r 感温部収納室
62s 弁座部
62i 接続部
63 出口部
63r 中継部
63b ブロック結合部
64 ポンプ経由通路
64i 流入通路
64o 流出通路
65 ショートカット通路
65r 切替弁収納室
65s 弁座部
65i 感温部導入路
65o 入口部連通路
7 サーモスタット
71 感温部
72 弁体
8 流路切替弁
81 感温部
82 弁体
9 リターン通路
D 気筒列方向
S 空間部
L 距離
Si 吸気側
Se 排気側
Claims (8)
- シリンダブロックに形成されるウォータジャケットの出口から排出される冷却水を前記ウォータジャケットの入口に循環させる循環通路と、
前記循環通路に前記冷却水を循環させるウォータポンプと、
前記循環通路に設けられ、ラジエータからの冷却水を循環及び遮断するサーモスタットと、
前記サーモスタットを内蔵するサーモハウジングと、を備えるエンジンの冷却装置において、
前記サーモハウジングは、
前記冷却水の入口となる入口部と、
前記ウォータジャケットの入口に連結されると共に、前記冷却水の出口となる出口部と、
前記入口部の前記冷却水を、前記ウォータポンプを介して前記出口部に導くポンプ経由通路と、
前記ポンプ経由通路とは別にサーモハウジングの内部に形成され、前記出口部と前記入口部とを連通するショートカット通路と、
前記ショートカット通路による前記出口部と前記入口部との連通状態を切り替える流路切替弁と、を有し、
前記ポンプ経由通路は、
前記入口部と前記ウォータポンプの流入口とを連通する流入通路と、
前記ウォータポンプの吐出口と前記出口部とを連通する流出通路と、を有し、
前記出口部は、
前記流出通路と前記ショートカット通路とを直線状に連結する中継部と、
前記ウォータジャケットの入口に連結され前記中継部と直交する方向に前記冷却水を導く結合部と、を有することを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 前記流路切替弁は、前記冷却水の温度が所定温度より低い場合には前記ショートカット通路を開通し、前記冷却水の温度が前記所定温度以上の場合には、前記ショートカット通路を閉鎖する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。
- 前記ショートカット通路を形成する前記サーモハウジングの外壁面と前記シリンダブロックの外壁面との間には空間部が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの冷却装置。
- 前記ウォータジャケットの入口に前記サーモハウジングが取り付けられた状態において、
前記流出通路は前記シリンダブロックの気筒列方向に前記冷却水を流すように形成されると共に、
前記流出通路、前記出口部、前記ショートカット通路の順に前記気筒列方向に並んで配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のエンジンの冷却装置。 - 前記循環通路は、
前記ウォータジャケットの第1出口から流出する前記冷却水を、ラジエータを経由して循環させるためのラジエータ経由通路と、
前記ウォータジャケットの第2出口から流出する前記冷却水を、車室内ヒータを経由して循環させるためのヒータ経由通路と、を含み、
前記サーモハウジングの前記入口部は、
前記サーモスタットの感温部が収容される感温部収納室と、
前記ラジエータ経由通路が前記感温部収納室と連結される部位に設けられると共に、前記感温部によって可動する前記サーモスタットの弁体によって開閉される弁座部と、
前記ヒータ経由通路が連結されると共に、前記ヒータ経由通路と前記感温部収納室とを連通する接続部と、
を含み、
前記感温部収納室にそれぞれ開口する前記接続部の開口と前記ポンプ経由通路の前記流入通路の開口とは、前記感温部収納室を挟んで互いに対向することを特徴とする請求項4に記載のエンジンの冷却装置。 - 前記ヒータ経由通路とは別に、前記ウォータジャケットの内部の冷却水を前記感温部収納室へ導くリターン通路を、さらに備え、
前記ウォータジャケットは、前記シリンダブロックに搭載されるシリンダヘッドを通過した後の前記冷却水を前記ウォータジャケットの出口に導く冷却水回収路を有し、
前記リターン通路は、前記冷却水回収路と前記感温部収納室とを連結する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。 - 前記ウォータジャケットの入口から流入した冷却水は、前記シリンダブロックの排気側を冷却した後にシリンダヘッドへ上昇し、前記シリンダヘッドを冷却した後に前記シリンダブロックの吸気側に下降して、前記冷却水回収路を経由して前記ウォータジャケットの出口から排出されるよう構成されており、
前記サーモハウジングは前記シリンダブロックの吸気側に取り付けられることを特徴とする請求項6に記載のエンジンの冷却装置。 - 前記ウォータジャケットの入口は、前記シリンダブロックの気筒列方向における前記シリンダブロックの一方の端部の吸気側の外壁に設けられており、
前記ウォータジャケットの第1出口は、気筒列方向における前記シリンダブロックの他方の端部の吸気側の外壁に設けられており、
前記ウォータジャケットの第2出口は、気筒列方向における前記シリンダブロックの他方の端部の排気側の外壁に設けられており、
前記ウォータジャケットの内部には、
前記シリンダブロックの前記一方の端部に最も近い気筒の周囲において、前記ウォータジャケットの入口と前記ウォータジャケットの吸気側との間を隔絶する第1スペーサと、
前記シリンダブロックの前記他方の端部に最も近い気筒の周囲において、前記第1出口と前記第2出口とを隔絶する第2スペーサと、が設けられており、
前記冷却水回収路は、前記第1スペーサと前記第2スペーサとによって吸気側に区画された前記ウォータジャケットの領域からなることを特徴とする請求項6または7に記載のエンジンの冷却装置。
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JP2015167032A JP6634739B2 (ja) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | エンジンの冷却装置 |
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