JPH0140218B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関の冷却装置、詳しくは、エン
ジン各部を適当な温度に保つて正常な運転ができ
るようにするための内燃機関の冷却装置の改良に
関する。

（従来技術） 一般に、内燃機関の運転中燃焼室内は2000℃以
上の高温になり、この熱が内燃機関全体に伝達さ
れるとシリンダ、シリンダヘツド、ピストン等の
機構に不具合が生じ、運転不能を来たすことにな
る。このような事態を防止するために内燃機関に
は冷却装置が設けられている。このような内燃機
関の冷却装置としては従来第１図第２図に示すよ
うなものがあつた（実公昭54−13443号公報）。

第１図において、１はシリンダブロツクであ
り、このシリンダブロツク１の側部でありかつそ
の上部にはシリンダ列方向に沿つて冷却水分配通
路２が形成されている。図外のウオータポンプか
ら吐出された冷却水はその冷却水分配通路２内に
流入し、さらにシリンダブロツク１に形成された
ウオータジヤケツト３に供給される。このように
冷却水が冷却水分配通路２を通つてシリンダブロ
ツク１のウオータジヤケツト３に流入することに
より、冷却水は各シリンダ近傍のウオータジヤケ
ツト３に略同時に供給されることができ、シリン
ダ列方向の温度勾配を少なくすることができる。
シリンダブロツク１のウオータジヤケツト３に供
給された冷却水はシリンダヘツド４のウオータジ
ヤケツト５と連通する連通孔７を通過してウオー
タジヤケツト５に流入する。吸気ポート９と排気
ポート１０との間のウオータジヤケツト５には、
シリンダ列方向に縦貫する中央水路１１が形成さ
れている。シリンダヘツド４のウオータジヤケツ
ト５に流入した冷却水は、第２図に矢印で示すよ
うに、ウオータジヤケツト５内を流れてシリンダ
ヘツド４を冷却した後、出口８から流出する。

しかしながら、このような従来の内燃機関の冷
却装置のシリンダヘツド４のウオータジヤケツト
５にあつては、出口８がウオータジヤケツト５の
一端部に一箇所しかなかつたため、ウオータジヤ
ケツト５内の冷却水がこの出口８に集中し、ウオ
ータジヤケツト５内にはシリンダ列方向に従貫し
て冷却水の流れが形成される。このとき、冷却水
の一部は中央水路１１内を縦貫して通過する。こ
のため、ウオータジヤケツト５内の上流側シリン
ダ部と下流側シリンダ部との間の冷却が不均一と
なつて温度勾配が発生し、最下流シリンダ部１３
が最も高い温度になる。エンジンの回転数、吸気
量、点火時期等の最大負荷条件はシリンダ部の温
度により左右され、温度が高くなりすぎるとノツ
キング等の不具合が生じる。このシリンダ部の温
度は最下流シリンダ部１３の温度を基準に決定さ
れるため、より低い温度の他の上流側シリンダ部
では最大負荷条件をもつと高くできるのに最下流
シリンダ部１３に合わさざるを得ず、エンジンの
能力を充分生かすことができないという問題点が
あつた。

（発明の目的） そこで本発明は、冷却水分配通路を備えた内燃
機関の冷却装置において、シリンダヘツドの側部
であつて冷却水分配通路の反対側にシリンダ列方
向に沿つて冷却水戻り通路を設け、シリンダブロ
ツクとシリンダヘツドのウオータジヤケツトを連
通する連通孔の開口面積を冷却水分配通路側より
も冷却水戻り通路側の方を小さくし、シリンダヘ
ツドのウオータジヤケツト内の冷却水が冷却水分
配通路から冷却水戻り通路側に向かつて流れるよ
うにすることにより、シリンダ列方向に温度勾配
が発生しないようにしてエンジンの能力を充分に
生かすことを目的とする。

（発明の構成） 本発明に係る内燃機関の冷却装置は、シリンダ
ブロツクの側上部にシリンダ列方向に沿つて形成
されたウオータポンプから吐出される冷却水をシ
リンダブロツクのウオータジヤケツトに供給する
冷却水分配通路と、前記シリンダブロツクのウオ
ータジヤケツトとシリンダヘツドのウオータジヤ
ケツトとを連通する連通孔と、を備え、前記シリ
ンダヘツドの側部であつて前記冷却水分配通路と
反対側にシリンダ列方向に沿つて形成されシリン
ダヘツドのウオータジヤケツトから吐出される冷
却水をウオータポンプに戻す冷却水戻り通路を設
け、前記連通孔の開口面積を前記冷却水分配通路
側よりも冷却水戻り通路側の方を小さくし、前記
シリンダヘツドのウオータジヤケツト内の冷却水
が前記冷却水分配通路側から前記冷却水戻り通路
側に向かつて流れるようにした構成としている。

このような構成すなわち技術的手段によれば、
冷却水分配通路側の連通孔からシリンダヘツドの
ウオータジヤケツトに流入する冷却水の分量は冷
却水戻り通路側の連通孔から流入する冷却水より
も多くなり、冷却水は必然的に冷却水分配通路側
から冷却水戻り通路側に向かつて流れる傾向が生
ずる。そしてこの冷却水はシリンダヘツドの側部
に形成された冷却水戻り通路に略同時に流入した
後、出口から流出する。このように、シリンダヘ
ツドのウオータジヤケツト内の冷却水は冷却水分
配通路側から冷却水戻り通路側に向かつて流れる
ことになり、従来のようにシリンダ列方向にわた
つて温度勾配が発生することはない。このため、
各シリンダ部はそれぞれ略均一温度となり、この
温度を基準にエンジンの回転数、吸気量、点化時
期等の最大負荷条件を決定することになる。この
均一温度は従来のシリンダ列方向の最下流シリン
ダ部の温度よりも低くすることができるため、ノ
ツキング等の不具合が従来より生じにくくなり、
エンジンの最大負荷条件を従来より高くしてエン
ジンの能力を充分に生かすことが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第３〜６図は本発明に係る内燃機関の冷却装
置の一実施例を示す図である。

第３図において、２１はシリンダブロツクであ
り、このシリンダブロツク２１の側部でありかつ
その上部にはシリンダ列方向に沿つて冷却水分配
通路２２が形成されている。シリンダブロツク２
１の内部にはシリンダ２０が形成されており、こ
のシリンダ２０の周囲にはシリンダ２０を冷却す
るためのウオータジヤケツト２３が形成されてい
る。ウオータジヤケツト２３は前記冷却水分配通
路２２と連通しており、冷却水分配通路２２は、
図外のウオータポンプから吐出された冷却水を一
度貯留したあとシリンダブロツク２１のウオータ
ジヤケツト２３に供給できるようになつている。
シリンダブロツク２１の上端にはシリンダヘツド
２４が連結しており、シリンダブロツク２１のシ
リンダ２０とともに内部に燃焼室２６を形成して
いる。シリンダヘツド２４の冷却水分配通路２２
と反対側には燃焼室２６に空気を供給する吸気ポ
ート２９が、そして、シリンダヘツド２４の冷却
水分配通路２２側には燃焼室２６からの排気を排
出する排気ポート３０が形成されている。シリン
ダヘツド２４の燃焼室２６、吸気ポート２９およ
び排気ポート３０の周囲にはウオータジヤケツト
２５が形成されており、このウオータジヤケツト
２５は冷却水分配通路２２側の連通孔１７および
冷却水分配通路２２と反対側の連通孔１８を介し
てシリンダブロツク２１のウオータジヤケツト２
３と連通している。そして、連通孔１７の開口面
積は、第４図に示すように、連通孔１８の開口面
積より大きく形成されている。吸気ポート２９と
排気ポート３０との間にウオータジヤケツト２５
には、第３図に示すように、シリンダ列方向に縦
貫する中央水路３１が形成さており、さらにこの
中央水路３１にはその開口面積を縮小せしめる狭
隘部３１ａが形成されている。シリンダヘツド２
４の側部であつて冷却水分配通路２２と反対側に
はシリンダ列方向に沿つて冷却水戻り通路２７が
形成されており、この冷却水戻り通路２７は第４
図に示すようにシリンダヘツド２４のウオータジ
ヤケツト２５と連通している。同図において、冷
却水戻り通路２７の一端部には出口２８が形成さ
れており、シリンダヘツド２４のウオータジヤケ
ツト２５から吐出される冷却水をその出口２８を
通つて図外のウオータポンプに戻すようになつて
いる。

次に作用を説明する。図外のウオータポンプか
ら吐出された冷却水はまず冷却水分配通路２２内
に流入して貯留され、さらにシリンダブロツク２
１のウオータジヤケツト２３に供給される。この
ように冷却水が冷却水分配通路２２を通つてシリ
ンダブロツク２１のウオータジヤケツト２３に流
入することにより、冷却水は各シリンダ近傍のウ
オータジヤケツト２３に略同時に供給されること
ができ、シリンダ列方向の温度勾配を少なくする
ことができる。シリンダブロツク２１のウオータ
ジヤケツト２３に供給された冷却水はその供給圧
力により連通孔１７，１８を通過してシリンダヘ
ツド２４のウオータジヤケツト２５に流入する。
連通孔１７の開口面積は連通孔１８の開口面積よ
り大きいため、連通孔１７からウオータジヤケツ
ト２５に流入する冷却水の方が連通孔１８から流
入する冷却水よりその分量がはるかに多い。した
がつて、シリンダブロツク２１のウオータジヤケ
ツト２３に流入した冷却水は大部分が連通孔１７
を通過してシリンダヘツド２４のウオータジヤケ
ツト２５に流入し、ウオータジヤケツト２３に流
入した残りの冷却水はシリンダ２０の周囲を冷却
した後連通孔１８を通過してシリンダヘツド２４
のウオータジヤケツト２５に流入する。ウオータ
ジヤケツト２５内に流入した冷却水は、中央水路
３１に入り込んで通過しようとしてもそこに形成
された狭隘部３１ａのためにその通過が阻害され
る。これらのことから、冷却水は必然的に冷却水
分配通路２２側から冷却水戻り通路２７側に向か
つて流れる傾向が生ずる（第４図中矢印は冷却水
の流れ方向を示す。）。このようにシリンダ列方向
と略直角に交叉する方向に流れる冷却水は、各シ
リンダ部分において略同時に冷却水戻り通路２７
に流入し、その後出口２８から図外のウオータポ
ンプに向かつて流出する。このようにして、シリ
ンダヘツド２４のウオータジヤケツト２５内の冷
却水は冷却水分配通路２２側から冷却水戻り通路
２７側に向かつて流れることになり、シリンダヘ
ツド２４において従来のようにシリンダ列方向に
わたつて温度勾配が発生することを防止すること
ができる。このため、各シリンダ部はそれぞれ略
均一温度となり、この温度を基準にエンジンの回
転数、吸気量、点火時期等の最大負荷条件を決定
することになる。この均一温度は従来のシリンダ
列方向の最下流シリンダ部の温度よりも低くなる
ため、ノツキング等の不具合が従来より生じにく
くなり、エンジンの最大負荷条件を従来より高く
してエンジンの能力を充分に生かすことができ
る。

また、この実施例においては、冷却水分配通路
２２が排気ポート３０側に形成されているため、
高温となつている排気ポート３０を有効に冷却す
ることかできる。さらに、従来は吸気ポート側の
水まわりがよくなかつたために吸気ポート側の燃
焼室壁の冷却が効果的でなかつたが、この実施例
においては吸気ポート２９側に冷却水戻り通路２
７を形成したために吸気ポート２９側の燃焼室２
６の壁の冷却が有効に行われるようになつた。ま
た、連通孔１８の開口面積が小さいためにウオー
タジヤケツト２３内の冷却水の一部がシリンダヘ
ツド２４のウオータジヤケツト２５に流入しにく
くなるため、従来のようなシリンダブロツク２１
の冷し過ぎがなくなつてシリンダ２０と図外のピ
ストンとの間の摩擦係数が低減されるため、燃費
が向上して出力が増大される。

なお、冷却水分配通路２２側の連通孔１７と冷
却水戻り通路２７側の連通孔１８の開口面積の大
小は、シリンダブロツク２１、シリンダヘツド２
４、あるいはその間に介装されるヘツドガスケツ
トのいずれに形成した孔で調整してもよく、ま
た、連通孔１７と連通孔１８の数を変えることに
より行つてもよい。又、中央水路３１には狭隘部
３１ａがあるので冷却水が効果的に冷却水分配通
路２２から冷却水戻り通路２７に流れる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明によれば、シ
リンダヘツドのシリンダ列方向の温度勾配の発生
を防止してエンジンの能力を充分に生かすことが
できる。

また、前記実施例によれば、排気ポートおよび
吸気ポート側の燃焼室壁の冷却を従来よりも有効
に行うことができるとともに、シリンダブロツク
の冷し過ぎを防止してシリンダとピストンとの間
の摩擦係数が低減され、燃費が向上して出力が増
大される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関の冷却装置を示す断面
側面図、第２図は第１図における−矢視断面
図、第３図は本発明に係る内燃機関の冷却装置の
一実施例を示す断面側面図、第４図は第３図にお
ける−断面図、第５図は第３図における矢
視図、第６図は連通孔の開口面積を冷却水分配通
路側と冷却水戻り通路側とで変えたヘツドガスケ
ツトの平面図である。 １７，１８……連通孔、２０……シリンダ、２
１……シリンダブロツク、２２……冷却水分配通
路、２３……ウオータジヤケツト、２４……シリ
ンダヘツド、２５……ウオータジヤケツト、２７
……冷却水戻り通路、３１……中央水路、３１ａ
……狭隘部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダブロツクの側上部にシリンダ列方向
   に沿つて形成されウオータポンプから吐出される
   冷却水をシリンダブロツクのウオータジヤケツト
   に供給する冷却水分配通路と、前記シリンダブロ
   ツクのウオータジヤケツトとシリンダヘツドのウ
   オータジヤケツトとを連通する連通孔と、を備え
   た内燃機関の冷却装置において、前記シリンダヘ
   ツドの側部であつて前記冷却水分配通路と反対側
   にシリンダ列方向に沿つて形成されシリンダヘツ
   ドのウオータジヤケツトから吐出される冷却水を
   ウオータポンプに戻す冷却水戻り通路を設け、前
   記連通孔の開口面積を前記冷却水分配通路側より
   も冷却水戻り通路側の方を小さくしたことを特徴
   とする内燃機関の冷却装置。