JP7314781B2 - engine cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの冷却装置に関する。 The present invention relates to an engine cooling device.
従来、シリンダヘッド内に冷却水を流通させる構造として、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載のものは、熱交換器からウォータポンプに冷却水を戻す配管を、排気ガスを浄化する触媒ケースの近傍に配置することにより、配管と触媒ケースとの間で熱交換をしている。これにより、特許文献1に記載のものは、触媒ケースを通過する排気ガスの熱によって冷却水を温めることができ、エンジンの始動後に早期に冷却水を上昇でき、エンジン内部の摩擦損失を低減でき、燃費を向上させることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a structure for circulating cooling water in a cylinder head, the one described in
しかしながら、特許文献1に記載のものは、ウォータポンプに冷却水を戻す配管が円形断面の形状であるため、触媒ケースからの配管への受熱量が少なく、効率よく冷却水を温めることができなかった。
However, in
本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、暖機時間を短縮でき、燃費を向上させることができるエンジンの冷却装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an engine cooling system capable of shortening the warm-up time and improving fuel efficiency.
本発明は、所定の気筒列方向に沿って並んで配置される複数の気筒を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上部に連結されるシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに設けられた排気出口と、前記排気出口に連結されて下方に延びる円筒状の触媒ケースと、前記シリンダブロックの前記排気出口が設けられた側の側面に取付けられるウォータポンプと、ラジエータを迂回する冷却水が常時流通する冷却水戻し通路と、を備えるエンジンの冷却装置であって、前記冷却水戻し通路は、前記触媒ケースの近傍で前記触媒ケースの周壁に沿って湾曲する曲面部を有することを特徴とする。 The present invention is an engine cooling device comprising: a cylinder block having a plurality of cylinders arranged side by side along a predetermined cylinder row direction; a cylinder head connected to an upper portion of the cylinder block; an exhaust outlet provided in the cylinder head; a cylindrical catalyst case connected to the exhaust outlet and extending downward; a water pump attached to a side surface of the cylinder block on the side where the exhaust outlet is provided; and a curved surface portion that curves along the peripheral wall of the catalyst case in the vicinity of the catalyst case.
このように上記の本発明によれば、暖機時間を短縮でき、燃費を向上させることができるエンジンの冷却装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an engine cooling device capable of shortening the warm-up time and improving fuel efficiency.
本発明の一実施の形態に係るエンジンの冷却装置は、所定の気筒列方向に沿って並んで配置される複数の気筒を有するシリンダブロックと、シリンダブロックの上部に連結されるシリンダヘッドと、シリンダヘッドに設けられた排気出口と、排気出口に連結されて下方に延びる円筒状の触媒ケースと、シリンダブロックの排気出口が設けられた側の側面に取付けられるウォータポンプと、ラジエータを迂回する冷却水が常時流通する冷却水戻し通路と、を備えるエンジンの冷却装置であって、冷却水戻し通路は、触媒ケースの近傍で触媒ケースの周壁に沿って湾曲する曲面部を有することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係るエンジンの冷却装置は、暖機時間を短縮でき、燃費を向上させることができる。 An engine cooling device according to an embodiment of the present invention includes: a cylinder block having a plurality of cylinders arranged side by side along a predetermined cylinder row direction; a cylinder head connected to the upper part of the cylinder block; an exhaust outlet provided in the cylinder head; a cylindrical catalyst case connected to the exhaust outlet and extending downward; The water return passage is characterized by having a curved portion curved along the peripheral wall of the catalyst case in the vicinity of the catalyst case. As a result, the engine cooling device according to the embodiment of the present invention can shorten the warm-up time and improve the fuel efficiency.
以下、本発明の一実施例に係るエンジンの冷却装置について、図面を用いて説明する。図1から図4は、本発明の一実施例に係るエンジンの冷却装置を示す図である。図1から図4において、上下前後左右方向は、車両に設置された状態のエンジンの上下前後左右方向とし、前後方向に対して直交する方向が左右方向、エンジンの高さ方向が上下方向である。 An engine cooling device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 are diagrams showing an engine cooling device according to an embodiment of the present invention. 1 to 4, the vertical, front, rear, left, and right directions are the vertical, front, rear, left, and right directions of the engine installed in the vehicle, the horizontal direction is the direction perpendicular to the front-rear direction, and the vertical direction is the height direction of the engine.
まず、構成を説明する。図1において、エンジン1はエンジン本体1Aを備えている。エンジン本体1Aは、シリンダブロック3と、シリンダブロック3の上部に連結されたシリンダヘッド2と、シリンダヘッド2の上部に設けられたヘッドカバー4と、シリンダブロック3の下部に連結されたオイルパン5とを備えている。
First, the configuration will be explained. In FIG. 1, an
図4において、シリンダブロック3には、図示しないピストンを上下動自在に収容する複数(3つ)の気筒7が形成されている。シリンダブロック3には、ピストンの上下運動を回転運動に変換する図示しないクランク軸が収容されており、クランク軸は左右方向に延びている。気筒7は、クランク軸の延伸する左右方向(以下、気筒列方向ともいう)に並んで配置されている。
In FIG. 4, the
シリンダヘッド2の底部には、図示しない複数の燃焼室が設けられている。燃焼室は各気筒7の上部に設けられている。本実施例では、シリンダヘッド2には、3つの燃焼室が左右方向に一列に並んで設けられている。エンジン1は、吸気ポートから取入れた空気と燃料とからなる混合気を図示しない点火プラグによって点火して燃焼させ、燃焼後の排気ガスを排気出口30から排出する。
A plurality of combustion chambers (not shown) are provided at the bottom of the
シリンダヘッド2の後面には図示しない吸気ポートが設けられており、吸気ポートは、空気を取入れて燃焼室に供給する。
An intake port (not shown) is provided on the rear surface of the
図2において、シリンダヘッド2の前面には排気出口30が設けられており、排気出口30からは排気ガスが排出される。
In FIG. 2, an
図1、図2において、排気出口30には触媒ケース10が連結されており、触媒ケース10は下方に延びている。触媒ケース10は、円筒状に形成され、その内部には排気ガスを浄化する触媒を収納している。
1 and 2, the
図4において、シリンダブロック3の内部にはオイル戻し通路53Aが設けられている。オイル戻し通路53Aは、シリンダヘッド2から流下したオイルをオイルパン5に戻している。
4, an
シリンダブロック3の内部には、シリンダ用ウォータジャケット52が設けられている。シリンダ用ウォータジャケット52は、気筒7の周囲に設けられており、シリンダブロック3の外部から導入された冷却水が流通することにより気筒7を冷却する。
A
エンジン1は冷却水戻し通路55を備えており、この冷却水戻し通路55には、図示しないオイルクーラ、ヒータコアまたはEGRクーラ等の熱交換器を通過した冷却水が戻される。冷却水戻し通路55には、図示しないラジエータを迂回する冷却水が常時流通する。
The
図1、図2において、シリンダブロック3の排気出口30が設けられた側の側面には、ウォータポンプ15が取付けられている。ウォータポンプ15は冷却水取入口77を有しており、この冷却水取入口77は、ラジエータを通過して冷却された冷却水を取入れる。また、ウォータポンプ15には、冷却水戻し通路55が連通している。
1 and 2, a
図2、図3において、ウォータポンプ15は、冷却水戻し通路55から導入した冷却水および冷却水取入口77から取入れた冷却水を、シリンダブロック3の冷却水導入口50に導入している。ウォータポンプ15の内部には図示しないサーモスタットが設けられている。サーモスタットの閉弁時は、冷却水戻し通路55の冷却水がウォータポンプ15から冷却水導入口50に導入される。サーモスタットの開弁時は、冷却水戻し通路55の冷却水と、ラジエータを通過して冷却水取入口77から取入れた冷却水との両方がウォータポンプ15から冷却水導入口50に導入される。このように、エンジン1は、エンジン1への冷却水の入口の部分で冷却水の流量を制御する入口制御方式を採用している。
2 and 3, the
図4において、冷却水戻し通路55は、シリンダブロック3の前側の側面と、この側面に取付けられるカバー部材56とによって形成されている。冷却水戻し通路55は曲面部55Aを有しており、この曲面部55Aは、触媒ケース10の近傍で触媒ケース10の周壁10Bに沿って湾曲している。カバー部材56は、曲面部55Aを形成する曲面部形成部56Aを有している。
In FIG. 4, the cooling
シリンダブロック3は、プール部51を有しており、このプール部51は、冷却水導入口50から導入された冷却水を一時貯留してシリンダ用ウォータジャケット52に供給する。図4において、3つの気筒7を、右端部側から#1、#2、#3の記号を付して区別している。プール部51は、気筒列方向の右端部の気筒7(図中、#1と記す)の側方から気筒列方向の中央部の気筒7(図中、#2と記す)の側方にわたって気筒列方向に延在している。
The
図2において、カバー部材56の上下方向の長さは、その背面に形成された冷却水戻し通路55の上下方向の長さと概ね一致している。
In FIG. 2, the vertical length of the
図4において、冷却水戻し通路55は、排気出口30の近傍かつ触媒ケース10の上端10Aの近傍を通過している。ここで、冷却水戻し通路55の内部の冷却水は、冷却水戻し通路55の左端部側を上流端部とし、冷却水戻し通路55の右端部側を下流端部として、左端部側から右端部側に向かって流れるようになっている。
In FIG. 4 , the cooling
冷却水戻し通路55の上流端部は、冷却水を受け入れる冷却水受入口55B(図1参照)を有している。また、冷却水戻し通路55の下流端部は、ウォータポンプ15に冷却水を排出する冷却水排出口55C(図3参照)を有している。
The upstream end of the cooling
冷却水受入口55Bは、触媒ケース10に対してウォータポンプ15と反対側に配置されている。つまり、冷却水受入口55Bとウォータポンプ15とが気筒列方向に触媒ケース10を跨ぐように冷却水戻し通路55が形成されている。
The cooling
シリンダブロック3は、その前側の側面に冷却水導入口50を有しており、この冷却水導入口50は、ウォータポンプ15から冷却水を導入する。冷却水導入口50は、冷却水排出口55Cの上方に配置されている。
The
冷却水戻し通路55の曲面部55Aの上下方向の長さは、冷却水排出口55Cの下端から冷却水導入口50の上端までの長さと略同一となるように設定されている。つまり、曲面部55Aは、触媒ケース10からの受熱量を増やすように、受熱に適した一定の受熱面積を有している。
The vertical length of the
以上説明したように、本実施例では、冷却水戻し通路55は、触媒ケース10の近傍で触媒ケース10の周壁10Bに沿って湾曲する曲面部55Aを有している。
As described above, in this embodiment, the cooling
これにより、触媒ケース10の近傍に配置された冷却水戻し通路55の曲面部55Aによって、触媒ケース10から冷却水戻し通路55への受熱量を増やすことができ、冷却水の温度を早期に上昇させることができる。この結果、暖機時間を短縮でき、燃費を向上させることができる。
As a result, the amount of heat received from the
本実施例では、冷却水戻し通路55は、シリンダブロック3の側面と、この側面に取付けられるカバー部材56とによって形成されており、カバー部材56は、曲面部55Aを形成する曲面部形成部56Aを有している。
In this embodiment, the cooling
これにより、エンジン1がシリンダブロック3と別体のカバー部材56を有するため、カバー部材56の材料の選択の自由度を高めることができ、カバー部材56に曲面部形成部56Aを形成する加工が容易になるので、曲面部55Aを触媒ケース10に最大限近づけることができ、曲面部55Aでの受熱量を増やすことができる。したがって、カバー部材56の加工が容易になるので、カバー部材56にフィン形状部を設けることでさらに曲面部55Aでの受熱量を増やすことができる。
Accordingly, since the
本実施例では、冷却水戻し通路55は、排気出口30の近傍かつ触媒ケース10の上端10Aの近傍を通過している。
In this embodiment, the cooling
これにより、高温の排気ガスが通過する排気出口30の近傍かつ触媒ケース10の上端10Aの近傍を、冷却水戻し通路55が通過しているので、曲面部55Aでの受熱量を増やすことができる。
Since the cooling
本実施例では、冷却水戻し通路55の上流端部は、冷却水を受け入れる冷却水受入口55Bを有し、冷却水戻し通路55の下流端部は、ウォータポンプ15に冷却水を排出する冷却水排出口55Cを有している。また、冷却水受入口55Bは、触媒ケース10に対してウォータポンプ15と反対側に配置されている。
In this embodiment, the upstream end of the cooling
これにより、冷却水受入口55Bとウォータポンプ15とが触媒ケース10を跨ぐように冷却水戻し通路55が形成されるので、冷却水戻し通路55の幅方向の長さを長くすることができ、触媒ケース10からの冷却水戻し通路55への受熱量を増やすことができる。
As a result, the cooling
本実施例では、シリンダブロック3は、冷却水排出口55Cの上方に配置され、ウォータポンプ15から冷却水を導入する冷却水導入口50を有している。また、曲面部55Aの上下方向の長さは、冷却水排出口55Cの下端から冷却水導入口50の上端までの長さと略同一となっている。
In this embodiment, the
このように、曲面部55Aの上下方向の長さが、上下に配置された冷却水導入口50の上端から冷却水排出口55Cの下端までの上下方向の長さと略同一に設定されているので、曲面部55Aが触媒ケース10からの受熱に適した一定の受熱面積を有することになり、曲面部55Aにおける触媒ケース10からの受熱量を増やすことができる。
In this manner, the vertical length of the
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 Although embodiments of the present invention have been disclosed, it will be apparent that modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
1...エンジン、2...シリンダヘッド、3...シリンダブロック、7...気筒、10...触媒ケース、10A...上端、10B...周壁、15...ウォータポンプ、30...排気出口、50...冷却水導入口、55...冷却水戻し通路、55A...曲面部、55B...冷却水受入口、55C...冷却水排出口、56...カバー部材、56A...曲面部形成部 1... Engine, 2... Cylinder head, 3... Cylinder block, 7... Cylinder, 10... Catalyst case, 10A... Upper end, 10B... Surrounding wall, 15... Water pump, 30... Exhaust outlet, 50... Cooling water inlet, 55... Cooling water return passage, 55A... Curved surface, 55B... Cooling water inlet, 55C... Cooling water outlet, 56... Cover member, 56A... Curved surface forming part
Claims (5)
前記シリンダヘッドに設けられた排気出口と、
前記排気出口に連結されて下方に延びる円筒状の触媒ケースと、
前記シリンダブロックの前記排気出口が設けられた側の側面に取付けられるウォータポンプと、
ラジエータを迂回する冷却水が常時流通する冷却水戻し通路と、を備えるエンジンの冷却装置であって、
前記冷却水戻し通路は、前記触媒ケースの近傍で前記触媒ケースの周壁に沿って湾曲する曲面部を有することを特徴とするエンジンの冷却装置。 a cylinder block having a plurality of cylinders arranged side by side along a predetermined cylinder row direction; a cylinder head connected to an upper portion of the cylinder block;
an exhaust outlet provided in the cylinder head;
a cylindrical catalyst case connected to the exhaust outlet and extending downward;
a water pump attached to the side surface of the cylinder block on the side where the exhaust outlet is provided;
A cooling device for an engine, comprising: a cooling water return passage through which cooling water bypasses a radiator;
An engine cooling device, wherein the cooling water return passage has a curved surface portion that curves along the peripheral wall of the catalyst case in the vicinity of the catalyst case.
前記カバー部材は、前記曲面部を形成する曲面部形成部を有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。 the cooling water return passage is formed by a side surface of the cylinder block and a cover member attached to the side surface;
2. The engine cooling device according to claim 1, wherein the cover member has a curved surface portion forming portion that forms the curved surface portion.
前記冷却水戻し通路の下流端部は、前記ウォータポンプに冷却水を排出する冷却水排出口を有し、
前記冷却水受入口は、前記触媒ケースに対して前記ウォータポンプと反対側に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載のエンジンの冷却装置。 The upstream end of the cooling water return passage has a cooling water receiving port for receiving cooling water,
A downstream end of the cooling water return passage has a cooling water outlet for discharging cooling water to the water pump,
4. The engine cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the cooling water receiving port is arranged on a side opposite to the water pump with respect to the catalyst case.
前記曲面部の上下方向の長さは、前記冷却水排出口の下端から前記冷却水導入口の上端までの長さと略同一であ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。 The cylinder block has a cooling water inlet disposed above the cooling water outlet for introducing cooling water from the water pump,
5. The engine cooling device according to claim 4, wherein the vertical length of the curved surface portion is substantially the same as the length from the lower end of the cooling water outlet to the upper end of the cooling water inlet.
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