JPH0196420A - 断熱エンジンの冷却装置 - Google Patents
断熱エンジンの冷却装置Info
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- JPH0196420A JPH0196420A JP62253567A JP25356787A JPH0196420A JP H0196420 A JPH0196420 A JP H0196420A JP 62253567 A JP62253567 A JP 62253567A JP 25356787 A JP25356787 A JP 25356787A JP H0196420 A JPH0196420 A JP H0196420A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、セラミック材料から成る断熱エンジンの冷
却装置に関する。
却装置に関する。
従来、エンジンの冷却装置に関しては、シリンダヘッド
及びシリンダライナの上部は勿論のこと、ピストンが往
復動するシリンダライナの下部のシリンダボディにも冷
却室即ち水ジャケットが形成されているのが一般的であ
る。ところで、実開昭６１−１４７１５号公報には、セ
ラミック部材によって形成された断熱構造の燃焼室を有
した断熱エンジンのシリンダヘッド本体内の排気弁の周
囲に形成された腔室内に排気弁の機能を維持するために
所定エンジン特性値以上において制■自在に冷却媒体を
供給する断熱エンジン用シリンダヘッドの冷却装置が開
示されている。該ａ熱エンジン用シリンダヘッドの冷却
装置は、ヘッドプレート上に組合わされた金属製シリン
ダヘッド本体内の少なくとも排気弁の周囲に形成された
腔室内にエンジンの排気温度、回転数、ブースト圧等に
応じて冷却媒体を供給する冷却媒体の制御手段を具備し
たものである。また、特開昭５７−１９１４１４号公報
には、ウォータポンプをエンジン回転に対して独立的に
駆動制御できる駆動装置と、エンジン温度を検出する温
度センサーと、該温度センサーの出力を受けてエンジン
温度が安定温度より設定値以上高い時、ウォータポンプ
回転数を増大させるように前記駆動装置を制御する制御
装置とを設けたエンジンのウォータポンプ制御装置が開
示されている。
及びシリンダライナの上部は勿論のこと、ピストンが往
復動するシリンダライナの下部のシリンダボディにも冷
却室即ち水ジャケットが形成されているのが一般的であ
る。ところで、実開昭６１−１４７１５号公報には、セ
ラミック部材によって形成された断熱構造の燃焼室を有
した断熱エンジンのシリンダヘッド本体内の排気弁の周
囲に形成された腔室内に排気弁の機能を維持するために
所定エンジン特性値以上において制■自在に冷却媒体を
供給する断熱エンジン用シリンダヘッドの冷却装置が開
示されている。該ａ熱エンジン用シリンダヘッドの冷却
装置は、ヘッドプレート上に組合わされた金属製シリン
ダヘッド本体内の少なくとも排気弁の周囲に形成された
腔室内にエンジンの排気温度、回転数、ブースト圧等に
応じて冷却媒体を供給する冷却媒体の制御手段を具備し
たものである。また、特開昭５７−１９１４１４号公報
には、ウォータポンプをエンジン回転に対して独立的に
駆動制御できる駆動装置と、エンジン温度を検出する温
度センサーと、該温度センサーの出力を受けてエンジン
温度が安定温度より設定値以上高い時、ウォータポンプ
回転数を増大させるように前記駆動装置を制御する制御
装置とを設けたエンジンのウォータポンプ制御装置が開
示されている。
しかしながら、往復動エンジンの冷却装置に関しては、
シリンダヘッド、シリンダライナの上部及びシリンダラ
イナの下部のシリンダボディに冷却室を形成したものに
ついては、冷却室が占めるスペースは大きくなり、その
ため軽量化、低コスト化、或いはエンジンを暖機するの
に、冷却水が多いためそれだけ長時間を要するという問
題点を有している。また、上記のようなセラミック材料
を断熱材又は耐熱材としてピストンへノド、シリンダヘ
ッド、シリンダライナ、パルプ等のエンジン部材に利用
する断熱エンジンにおいて、断熱特性を十分に得ること
は極めて困難なことである。
シリンダヘッド、シリンダライナの上部及びシリンダラ
イナの下部のシリンダボディに冷却室を形成したものに
ついては、冷却室が占めるスペースは大きくなり、その
ため軽量化、低コスト化、或いはエンジンを暖機するの
に、冷却水が多いためそれだけ長時間を要するという問
題点を有している。また、上記のようなセラミック材料
を断熱材又は耐熱材としてピストンへノド、シリンダヘ
ッド、シリンダライナ、パルプ等のエンジン部材に利用
する断熱エンジンにおいて、断熱特性を十分に得ること
は極めて困難なことである。
更に、セラミック材料が燃焼室側の高温に晒される状態
であり、そのため熱ショックを受け、セラミック材料の
強度上の問題がある。また、断熱のため壁面のセラミッ
ク材料の肉厚を厚く構成すると、熱容量が大きくなり、
吸入工程時に吸入空気が燃焼室から多く受熱して高温に
なり、吸入効率が低下して空気が吸入されなくなるとい
う現象が生じる反面、膨張工程では断熱性を向上させな
ければならないという問題がある。ところで、前掲実開
昭６１−１４７１５号公報に開示された断熱エンジン用
シリンダヘッドの冷却装置については、上記と同様な問
題点を有している。
であり、そのため熱ショックを受け、セラミック材料の
強度上の問題がある。また、断熱のため壁面のセラミッ
ク材料の肉厚を厚く構成すると、熱容量が大きくなり、
吸入工程時に吸入空気が燃焼室から多く受熱して高温に
なり、吸入効率が低下して空気が吸入されなくなるとい
う現象が生じる反面、膨張工程では断熱性を向上させな
ければならないという問題がある。ところで、前掲実開
昭６１−１４７１５号公報に開示された断熱エンジン用
シリンダヘッドの冷却装置については、上記と同様な問
題点を有している。
この発明の目的は、上記の問題点を解消することであり
、往復動エンジンの熱発生については、クランクアング
ルでトップデッドセンタ（ＴＤＣ）後、約７０°位で完
了するものであり、その期間でのシリンダ内即ち燃焼室
のガスは高温高圧であるため、熱伝導量が多く、それ以
後の熱伝導量は全体の約３０％位であることに着眼し、
高度の断熱性を得ると共に、エンジンの断熱性、耐変形
性、耐焼付性等を向上させ、それに応じてエンジンの冷
却を必要最小限にし、断熱構造を少なく構成して吸入効
率の低下を防止し、エンジンそのもの小型軽量化を図り
且つ加工性を向上させると共に、大幅コストダウンを図
り、更にエンジンの暖機性を向上させ、しかも冷却の必
要部位を冷却水をスムースに流すことによって極めて有
効に且つ迅速に冷却し、水ポンプを小型化することがで
き、しかも該電動式水ポンプをエネルギー回収装置で得
た電力によってエンジンの駆動とは独立して制御するこ
とができる断熱エンジンの冷却装置を提供することであ
る。
、往復動エンジンの熱発生については、クランクアング
ルでトップデッドセンタ（ＴＤＣ）後、約７０°位で完
了するものであり、その期間でのシリンダ内即ち燃焼室
のガスは高温高圧であるため、熱伝導量が多く、それ以
後の熱伝導量は全体の約３０％位であることに着眼し、
高度の断熱性を得ると共に、エンジンの断熱性、耐変形
性、耐焼付性等を向上させ、それに応じてエンジンの冷
却を必要最小限にし、断熱構造を少なく構成して吸入効
率の低下を防止し、エンジンそのもの小型軽量化を図り
且つ加工性を向上させると共に、大幅コストダウンを図
り、更にエンジンの暖機性を向上させ、しかも冷却の必
要部位を冷却水をスムースに流すことによって極めて有
効に且つ迅速に冷却し、水ポンプを小型化することがで
き、しかも該電動式水ポンプをエネルギー回収装置で得
た電力によってエンジンの駆動とは独立して制御するこ
とができる断熱エンジンの冷却装置を提供することであ
る。
この発明は、上記の問題点を解消し、上記の目的を達成
するために、次のように構成されている。
するために、次のように構成されている。
即ち、この発明は、シリンダライナ上部とシリンダヘッ
ドのみを冷却する水ジャケットを設け、前記水ジャケッ
トとラジェータ間に冷却水を循環させる電動式水ポンプ
を前記シリンダヘッドに設けた温度センサーの信号に応
答して制御したことを特徴とする断熱エンジンの冷却装
置に関し、更に具体的に詳述すると、前記水ジャケット
を循環する冷却水の人口と出口とが一方向になるように
上下二段に構成したことを特徴とする断熱エンジンの冷
却装置に関する。
ドのみを冷却する水ジャケットを設け、前記水ジャケッ
トとラジェータ間に冷却水を循環させる電動式水ポンプ
を前記シリンダヘッドに設けた温度センサーの信号に応
答して制御したことを特徴とする断熱エンジンの冷却装
置に関し、更に具体的に詳述すると、前記水ジャケット
を循環する冷却水の人口と出口とが一方向になるように
上下二段に構成したことを特徴とする断熱エンジンの冷
却装置に関する。
この発明による断熱エンジンの冷却装置は、以上のよう
に構成されており、次のように作用する。
に構成されており、次のように作用する。
即ち、この発明は、シリンダライナ上部とシリンダヘッ
ドのみを冷却するように水ジャケットを設けたので、熱
発生の多いピストンのトップデッドセンター付近の高温
部を冷却でき、また断熱材、断熱空気等の断熱機能を備
えた前記ピストンを組み合わせることによって、高熱量
は前記ピストンを通ってピストンスカート側に移らない
ので、前記ピストンスカート部の温度は低温に保たれシ
リンダ外周部を冷却する必要がなく、該シリンダ外周部
の水ジャケットは不要になる。しかも、冷却の必要箇所
が限定され且つ水ジャケットを冷却水の流れに対して低
抵抗の単純な形状に構成できるため、冷却水の温度制御
を的確に且つきめ細かく行うことができると共に、小型
の電動式水ポンプで済み、しかも水ポンプの駆動源を工
矛ルギー回収開面で得た電力等を利用できるので、冷却
水の循環流量を温度センサーの信号に応じてエンジンの
駆動とは独立して自由に制御することができる。
ドのみを冷却するように水ジャケットを設けたので、熱
発生の多いピストンのトップデッドセンター付近の高温
部を冷却でき、また断熱材、断熱空気等の断熱機能を備
えた前記ピストンを組み合わせることによって、高熱量
は前記ピストンを通ってピストンスカート側に移らない
ので、前記ピストンスカート部の温度は低温に保たれシ
リンダ外周部を冷却する必要がなく、該シリンダ外周部
の水ジャケットは不要になる。しかも、冷却の必要箇所
が限定され且つ水ジャケットを冷却水の流れに対して低
抵抗の単純な形状に構成できるため、冷却水の温度制御
を的確に且つきめ細かく行うことができると共に、小型
の電動式水ポンプで済み、しかも水ポンプの駆動源を工
矛ルギー回収開面で得た電力等を利用できるので、冷却
水の循環流量を温度センサーの信号に応じてエンジンの
駆動とは独立して自由に制御することができる。
また、前記水ジャケットを循環する冷却水の入口と出口
とが一方向になるように上下二段に構成した場合には、
配管を一方に集め、配管が簡単になり、レイアウト上の
自由度が向上できる。
とが一方向になるように上下二段に構成した場合には、
配管を一方に集め、配管が簡単になり、レイアウト上の
自由度が向上できる。
［実施例〕
以下、図面を参照して、この発明による断熱エンジンの
冷却装置の実施例を詳述する。
冷却装置の実施例を詳述する。
第１図において、この発明の一実施例である断熱エンジ
ンの冷却装置が符号ｌＯによって全体的に示されている
。この断熱エンジンの冷却装置１０を備えた断熱エンジ
ンは、主として、シリンダへラド１、シリンダライナ上
部７、シリンダブロックであるシリンダボディに嵌合す
るシリンダライナ３、並びにセラミツ、り製のピストン
ヘッド４、ピストンスカート８及び断熱材９から成るピ
ストン５から構成されている。シリンダライナ上部７は
シリンダライナ３の上方部にガスケントを介して位置し
ている。図では、シリンダライナ上部７とシリンダヘッ
ド１とは、同一構造体で構成して一体に製作されている
。シリンダライナ上部７は、例えば、鋳鉄等の金属で構
成されているが、水ジャケット２によって外壁を冷却し
ているので熱影古による問題は生じない。このシリンダ
ライナ上部７の外側のシリンダヘッド１には、エンジン
の燃焼室１１に面する部分を冷却するため、水ジャケッ
ト２が形成されている。このように、シリンダヘッド１
と上部に位置するシリンダライナ上部７のみに対して水
ジャケット２を設けるように構成したので、水ジヤケツ
ト２自体の形状を極めてＦＪ潔な構造に形成でき、冷却
水の流れ抵抗を小さくするように構成することができ゛
る。それ故に、冷却水を循環させる電動式水ポンプの容
量も小さく構成することができる。また、シリンダヘッ
ド１には、温度センサー１６が取付けられている。
ンの冷却装置が符号ｌＯによって全体的に示されている
。この断熱エンジンの冷却装置１０を備えた断熱エンジ
ンは、主として、シリンダへラド１、シリンダライナ上
部７、シリンダブロックであるシリンダボディに嵌合す
るシリンダライナ３、並びにセラミツ、り製のピストン
ヘッド４、ピストンスカート８及び断熱材９から成るピ
ストン５から構成されている。シリンダライナ上部７は
シリンダライナ３の上方部にガスケントを介して位置し
ている。図では、シリンダライナ上部７とシリンダヘッ
ド１とは、同一構造体で構成して一体に製作されている
。シリンダライナ上部７は、例えば、鋳鉄等の金属で構
成されているが、水ジャケット２によって外壁を冷却し
ているので熱影古による問題は生じない。このシリンダ
ライナ上部７の外側のシリンダヘッド１には、エンジン
の燃焼室１１に面する部分を冷却するため、水ジャケッ
ト２が形成されている。このように、シリンダヘッド１
と上部に位置するシリンダライナ上部７のみに対して水
ジャケット２を設けるように構成したので、水ジヤケツ
ト２自体の形状を極めてＦＪ潔な構造に形成でき、冷却
水の流れ抵抗を小さくするように構成することができ゛
る。それ故に、冷却水を循環させる電動式水ポンプの容
量も小さく構成することができる。また、シリンダヘッ
ド１には、温度センサー１６が取付けられている。
この温度センサー１６による温度測定場所即ち温度セン
サー１６の設置場所については、吸排気パルプ１２のバ
ルブシート１７の間等の最も熱負荷の過酷な部位の温度
を測定するように設定することが好ましいが、場合によ
っては、冷却水温を直接測定するように設置してもよい
ことは勿論である。更に、ピストン５が往復動するシリ
ンダライナ３については、ピストン５を断熱材９を用い
て構成しているので、それほど高温にならないので、シ
リンダライナ３の外周に位置するシリンダボディについ
ては、水ジャケットを設ける必要はな（、また空冷のフ
ィン等も設ける必要もない、従って、シリンダボディの
製作に当たって水ジヤケツト用の中子を廃止でき、極め
て加工性が容易になり、重量の低減、大幅なコストダウ
ンを図ることができる。また、ピストン５については、
エンジンの燃焼室１１側に面するピストンヘッド４を窒
化珪素、炭化珪素等のセラミック材料で構成し、該ピス
トンヘッド４をセラミック材料から成る断熱材９等を介
してピストンスカート８に取付けている。
サー１６の設置場所については、吸排気パルプ１２のバ
ルブシート１７の間等の最も熱負荷の過酷な部位の温度
を測定するように設定することが好ましいが、場合によ
っては、冷却水温を直接測定するように設置してもよい
ことは勿論である。更に、ピストン５が往復動するシリ
ンダライナ３については、ピストン５を断熱材９を用い
て構成しているので、それほど高温にならないので、シ
リンダライナ３の外周に位置するシリンダボディについ
ては、水ジャケットを設ける必要はな（、また空冷のフ
ィン等も設ける必要もない、従って、シリンダボディの
製作に当たって水ジヤケツト用の中子を廃止でき、極め
て加工性が容易になり、重量の低減、大幅なコストダウ
ンを図ることができる。また、ピストン５については、
エンジンの燃焼室１１側に面するピストンヘッド４を窒
化珪素、炭化珪素等のセラミック材料で構成し、該ピス
トンヘッド４をセラミック材料から成る断熱材９等を介
してピストンスカート８に取付けている。
従って、セラミック製のピストンヘッド４及びセラミッ
ク材料等の断熱材９によって、燃焼室ｌｌ内の熱流即ち
熱が下部シリンダライナ側に伝導されるごとを防止でき
る。なお、燃焼室１１については、例えば、ピストンヘ
ッド側を図に示すように凹ませて形成してもよく、又は
シリンダライナ上部を段付きに形成しても“よく、或い
はディーゼルエンジンの場合は燃料噴射ノズル６との関
係でシリンダヘッドを半径方向外向きに立ち上がらせて
シリンダライナ上部７の内周面近傍に形成してもよいこ
とは勿論である。また、ピストン５の別の例として、ピ
ストン５における燃焼室ｌｌ側を平らな面即ちフラット
な面に形成したセラミック材料を有するピストンヘッド
を、ピストンスカートに断熱材を介して配置することも
できる。この場合には、ピストンヘッド４のセラミック
材料部分は、窒化珪素、炭化珪素等のセラミック材料で
薄肉に製作し、その部分の熱容量を小さくするように構
成してもよい。また、ピストンヘッド４がフラットな面
を構成するのに対応して、シリンダヘッドをシリンダ中
心部が低く且つシリンダヘッド外周部が高い形状の燃焼
室１１を形成するように構成することもできる。更に、
ピストンヘッド４とピストンスカート８との間に位置す
る断熱材９については、チタン酸カリウム、チタン酸カ
リウムウィスカー、ジルコニアファイバ、アルミナファ
イバ等の材料から構成でき、断熱機能を果たすと共に、
爆発時に作用する圧力を受は止める構造材としても機能
させることができる。
ク材料等の断熱材９によって、燃焼室ｌｌ内の熱流即ち
熱が下部シリンダライナ側に伝導されるごとを防止でき
る。なお、燃焼室１１については、例えば、ピストンヘ
ッド側を図に示すように凹ませて形成してもよく、又は
シリンダライナ上部を段付きに形成しても“よく、或い
はディーゼルエンジンの場合は燃料噴射ノズル６との関
係でシリンダヘッドを半径方向外向きに立ち上がらせて
シリンダライナ上部７の内周面近傍に形成してもよいこ
とは勿論である。また、ピストン５の別の例として、ピ
ストン５における燃焼室ｌｌ側を平らな面即ちフラット
な面に形成したセラミック材料を有するピストンヘッド
を、ピストンスカートに断熱材を介して配置することも
できる。この場合には、ピストンヘッド４のセラミック
材料部分は、窒化珪素、炭化珪素等のセラミック材料で
薄肉に製作し、その部分の熱容量を小さくするように構
成してもよい。また、ピストンヘッド４がフラットな面
を構成するのに対応して、シリンダヘッドをシリンダ中
心部が低く且つシリンダヘッド外周部が高い形状の燃焼
室１１を形成するように構成することもできる。更に、
ピストンヘッド４とピストンスカート８との間に位置す
る断熱材９については、チタン酸カリウム、チタン酸カ
リウムウィスカー、ジルコニアファイバ、アルミナファ
イバ等の材料から構成でき、断熱機能を果たすと共に、
爆発時に作用する圧力を受は止める構造材としても機能
させることができる。
次に、第２図を参照して、この発明による断熱エンジン
の冷却装置１０の冷却系について説明すると共に、水ジ
ャケットの別の例について説明する。第２図はこの発明
による断熱エンジンの冷却装置の冷却系の原理を説明す
るための概略図である。図において、図の簡単化のため
吸排気パルプ及びそれらのバルブシートについては省略
している。シリンダヘッド１及びシリンダライナ上部７
に対して設けられた水ジャケット２を上下二段に区分し
て形成し、水ジヤケツト上段２Ｂと水ジヤケツト下段２
Ａとを鋳物で形成した仕切壁１８によって区分している
。水ジャケット２の入口１９と出口２０は一方向に集め
て設けられ、水ジャケット２を循還する冷却水は矢印で
示す方向に流れるように、入口１９は水ジヤケツト下段
２Ａに形成され、出口２０は水ジヤケツト上段２Ｂに形
成されている。この構造によって水ジヤケツト２自体を
コンパクトに形成することができると共に、配管を短く
且つ簡単化することができ、配管そのもの及び他の部品
のレイアウト上の自由度が向上される。この場合に、水
ジャケット２への冷却水の入口と出口とを逆に設けても
よいことは勿論である。図では、温度センサー１６は、
冷却水温を測定するように水ジヤケツト下段２Ａに設置
されているが、吸排気バルブのバルブシートの間に設置
してもよいことは勿論である。冷却水が水ジャケット２
とラジェータ１４とを循環するように、冷却水が水ジャ
ケット２とは管路２１，２２によって連絡され、管路２
２中には電動式のウオークポンプ即ち水ポンプ１３が設
置されている。即ち、この水ポンプ１３は、エンジンの
駆動とは独立して駆動できる電動タイプに構成されてい
る。水ポンプ１３を駆動する電力は、例えば、断熱エン
ジンに設けられたエネルギー回収装置で得た電力を一旦
バソテリに蓄電するが、その蓄電された電力等を利用す
ることができる。また、水ポンプ１３は、温度センサー
１６の信号を受けてコントローラ１５によって制御され
る。即ち、水ポンプ１３を駆動する制御については、温
度センサー１６によって測定されたシリンダヘッド１の
温度或いは冷却水の温度が高温時には循環する冷却水の
流量を増大させ、また、低温時には循環する冷却水の流
量を減少させるように行う。それ故に、水ポンプ１３の
駆動を、エンジンの駆動とは独立して行うので、エンジ
ンの駆動状態とは無関係に冷却水の流量を自由にコント
ロールすることができる。
の冷却装置１０の冷却系について説明すると共に、水ジ
ャケットの別の例について説明する。第２図はこの発明
による断熱エンジンの冷却装置の冷却系の原理を説明す
るための概略図である。図において、図の簡単化のため
吸排気パルプ及びそれらのバルブシートについては省略
している。シリンダヘッド１及びシリンダライナ上部７
に対して設けられた水ジャケット２を上下二段に区分し
て形成し、水ジヤケツト上段２Ｂと水ジヤケツト下段２
Ａとを鋳物で形成した仕切壁１８によって区分している
。水ジャケット２の入口１９と出口２０は一方向に集め
て設けられ、水ジャケット２を循還する冷却水は矢印で
示す方向に流れるように、入口１９は水ジヤケツト下段
２Ａに形成され、出口２０は水ジヤケツト上段２Ｂに形
成されている。この構造によって水ジヤケツト２自体を
コンパクトに形成することができると共に、配管を短く
且つ簡単化することができ、配管そのもの及び他の部品
のレイアウト上の自由度が向上される。この場合に、水
ジャケット２への冷却水の入口と出口とを逆に設けても
よいことは勿論である。図では、温度センサー１６は、
冷却水温を測定するように水ジヤケツト下段２Ａに設置
されているが、吸排気バルブのバルブシートの間に設置
してもよいことは勿論である。冷却水が水ジャケット２
とラジェータ１４とを循環するように、冷却水が水ジャ
ケット２とは管路２１，２２によって連絡され、管路２
２中には電動式のウオークポンプ即ち水ポンプ１３が設
置されている。即ち、この水ポンプ１３は、エンジンの
駆動とは独立して駆動できる電動タイプに構成されてい
る。水ポンプ１３を駆動する電力は、例えば、断熱エン
ジンに設けられたエネルギー回収装置で得た電力を一旦
バソテリに蓄電するが、その蓄電された電力等を利用す
ることができる。また、水ポンプ１３は、温度センサー
１６の信号を受けてコントローラ１５によって制御され
る。即ち、水ポンプ１３を駆動する制御については、温
度センサー１６によって測定されたシリンダヘッド１の
温度或いは冷却水の温度が高温時には循環する冷却水の
流量を増大させ、また、低温時には循環する冷却水の流
量を減少させるように行う。それ故に、水ポンプ１３の
駆動を、エンジンの駆動とは独立して行うので、エンジ
ンの駆動状態とは無関係に冷却水の流量を自由にコント
ロールすることができる。
従って、エンジンの冷却のために必要なＷＡ！！３損失
を最小限に止めることができる。
を最小限に止めることができる。
この発明による断熱エンジンの冷却装置は、以上のよう
に構成されているので、次のような特有の効果を奏する
。即ち、この発明は・、シリンダライナ上部とシリンダ
ヘッドのみを冷却する水ジャケットを設け、前記水ジャ
ケットとラジェータ間に冷却水を循環させる電動式水ポ
ンプを前記シリンダヘッドに設けた温度センサーの信号
に応答して制御したので、熱発生の多いピストンのトフ
プデットセンター付近の高温部を冷却でき、断熱機能を
備えた前記ピストンを組み合わせることによって、高熱
量は前記ピストンを通ってピストンスカート側に移らず
、断熱機能を有するピストンによってピストンスカート
部の温度は低温に保たれシリンダ外周部を冷却する必要
がなく、該シリンダ外周部の水ジャケットは不要になる
と共に、シリンダを小型で且つ軽量に構成できる。しか
も、エンジンに対して冷却の必要箇所が限定され且つ水
ジヤケツト自体の通路を冷却水がスムースに流れる単純
な形状に構成でき、冷却水の流れ抵抗も小さくなり、し
かも水ジャケットを小さく水量が少なくなるように構成
でき、冷却水を循環させる水ポンプを小型に構成できる
と共に、冷却水は迅速に且つスムースに流れてエンジン
の高温となる部分を直ちに冷却し、また冷却水は少ない
ため所定温度にまで直ちに上昇するので、冷却水を使用
する暖機システムではエンジンの暖機性を向上させるこ
とができ、更にエンジンそのものの低コスト化を図るこ
とができる。更に、前記水ポンプをエンジンの駆動とは
独立した電動式に構成することによって冷却水の温度制
御を的確に且つきめ細かく行うことができ、エンジンの
過冷却を防止することができる。また、前記水ポンプの
駆動源を断熱エンジンに設けたエネルギー回収装置で得
た電力等を利用できるので、冷却水の循環流量を前記温
度センサーの信号に応じてエンジンの駆動とは独立して
自由に制御することができる。更に、シリンダライナ下
部側即ち下部ライナ側に燃焼室の熱が流れることを防止
し、シリンダには水ジャケットを設ける必要がないので
、シリンダボディの水ジヤケツト用中子が廃止でき、シ
リンダ自体の重量を低減でき、加工性が容易となり、大
幅コストダウンを回ると共に、ピストンとシリンダとの
間の高温摺動での耐焼付性の向上を図ることができる。
に構成されているので、次のような特有の効果を奏する
。即ち、この発明は・、シリンダライナ上部とシリンダ
ヘッドのみを冷却する水ジャケットを設け、前記水ジャ
ケットとラジェータ間に冷却水を循環させる電動式水ポ
ンプを前記シリンダヘッドに設けた温度センサーの信号
に応答して制御したので、熱発生の多いピストンのトフ
プデットセンター付近の高温部を冷却でき、断熱機能を
備えた前記ピストンを組み合わせることによって、高熱
量は前記ピストンを通ってピストンスカート側に移らず
、断熱機能を有するピストンによってピストンスカート
部の温度は低温に保たれシリンダ外周部を冷却する必要
がなく、該シリンダ外周部の水ジャケットは不要になる
と共に、シリンダを小型で且つ軽量に構成できる。しか
も、エンジンに対して冷却の必要箇所が限定され且つ水
ジヤケツト自体の通路を冷却水がスムースに流れる単純
な形状に構成でき、冷却水の流れ抵抗も小さくなり、し
かも水ジャケットを小さく水量が少なくなるように構成
でき、冷却水を循環させる水ポンプを小型に構成できる
と共に、冷却水は迅速に且つスムースに流れてエンジン
の高温となる部分を直ちに冷却し、また冷却水は少ない
ため所定温度にまで直ちに上昇するので、冷却水を使用
する暖機システムではエンジンの暖機性を向上させるこ
とができ、更にエンジンそのものの低コスト化を図るこ
とができる。更に、前記水ポンプをエンジンの駆動とは
独立した電動式に構成することによって冷却水の温度制
御を的確に且つきめ細かく行うことができ、エンジンの
過冷却を防止することができる。また、前記水ポンプの
駆動源を断熱エンジンに設けたエネルギー回収装置で得
た電力等を利用できるので、冷却水の循環流量を前記温
度センサーの信号に応じてエンジンの駆動とは独立して
自由に制御することができる。更に、シリンダライナ下
部側即ち下部ライナ側に燃焼室の熱が流れることを防止
し、シリンダには水ジャケットを設ける必要がないので
、シリンダボディの水ジヤケツト用中子が廃止でき、シ
リンダ自体の重量を低減でき、加工性が容易となり、大
幅コストダウンを回ると共に、ピストンとシリンダとの
間の高温摺動での耐焼付性の向上を図ることができる。
また、前記水ジャケットを循環する冷却水の入口と出口
とが一方向になるように上下二段に構成した場合には、
冷却水用の配管を一方に集め、配管が短く簡単になり、
配管そのもの及び他の部品のレイアウト上の自由度が向
上できる。
とが一方向になるように上下二段に構成した場合には、
冷却水用の配管を一方に集め、配管が短く簡単になり、
配管そのもの及び他の部品のレイアウト上の自由度が向
上できる。
第１図はこの発明による断熱エンジンの冷却装置の一実
施例を示す断面図、及び第２図はこの発明による断熱エ
ンジンの冷却装置における水ジャケットの別の構造を備
えた冷却系の原理を説明する概略図である。 １・−・・・・・シリンダヘッド、２．２Ａ、２Ｂ−・
・・・−水ジャケント、３−・・−シリンダライナ、４
−・−・ピストンヘッド、５−・−・・・−ピストン、
７−−−−−シリンダライチ上部、８・−・−ピストン
スカート、９−−−一断熱材、１０−−−−−・断熱エ
ンジンの冷却装置、１１−−−−−−−燃焼室、１３・
−−−−−一電動式水ポンプ、１４−−−−ラジェータ
、１５・−・−・コントローラ、１６・−一一一温度セ
ンサー、１８・・・・・−・仕切壁、１９・−・・・・
・入口、２０−・・−出口。 特許出願人 いす＼自動車株式会社 代理人 弁理士 尾 仲 −家 弟 １ 図 第 ２ 図
施例を示す断面図、及び第２図はこの発明による断熱エ
ンジンの冷却装置における水ジャケットの別の構造を備
えた冷却系の原理を説明する概略図である。 １・−・・・・・シリンダヘッド、２．２Ａ、２Ｂ−・
・・・−水ジャケント、３−・・−シリンダライナ、４
−・−・ピストンヘッド、５−・−・・・−ピストン、
７−−−−−シリンダライチ上部、８・−・−ピストン
スカート、９−−−一断熱材、１０−−−−−・断熱エ
ンジンの冷却装置、１１−−−−−−−燃焼室、１３・
−−−−−一電動式水ポンプ、１４−−−−ラジェータ
、１５・−・−・コントローラ、１６・−一一一温度セ
ンサー、１８・・・・・−・仕切壁、１９・−・・・・
・入口、２０−・・−出口。 特許出願人 いす＼自動車株式会社 代理人 弁理士 尾 仲 −家 弟 １ 図 第 ２ 図
Claims (2)
- （１）シリンダライナ上部とシリンダヘッドのみを冷却
する水ジャケットを設け、冷却水を循環させる電動式水
ポンプを前記シリンダヘッドに設けた温度センサーの信
号に応答して制御したことを特徴とする断熱エンジンの
冷却装置。 - （２）前記水ジャケットを循環する冷却水の入口と出口
とが一方向になるように上下二段に構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載の断熱エンジンの冷
却装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62253567A JPH0196420A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 断熱エンジンの冷却装置 |
| DE8888306203T DE3875292T2 (de) | 1987-07-11 | 1988-07-07 | Kuehlungsanlage fuer eine waermeisolierte brennkraftmaschine. |
| DE198888306203T DE299679T1 (de) | 1987-07-11 | 1988-07-07 | Kuehlungsanlage fuer eine waermeisolierte brennkraftmaschine. |
| EP88306203A EP0299679B1 (en) | 1987-07-11 | 1988-07-07 | Cooling system for heat insulating engine |
| CA000571572A CA1330642C (en) | 1987-07-11 | 1988-07-08 | Cooling system for heat insulating engine |
| US07/217,267 US4911109A (en) | 1987-07-11 | 1988-07-11 | Cooling system for heat insulating engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62253567A JPH0196420A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 断熱エンジンの冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196420A true JPH0196420A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17253164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62253567A Pending JPH0196420A (ja) | 1987-07-11 | 1987-10-09 | 断熱エンジンの冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0196420A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10240712A1 (de) * | 2002-09-04 | 2004-03-18 | Robert Bosch Gmbh | System und Verfahren zur Regulierung des Wärmehaushalts eines Fahrzeugs |
| JP2007016718A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Toyota Motor Corp | エンジンの冷却装置 |
| US7191740B2 (en) * | 2001-11-02 | 2007-03-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| GB2526792A (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-09 | Jaguar Land Rover Ltd | Method of determining the temperature of a cylinder head |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57171022A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-21 | Mazda Motor Corp | Controlling device of water pump of engine |
| JPS6259716B2 (ja) * | 1979-08-31 | 1987-12-12 | Biseibutsu Kagaku Kenkyukai |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP62253567A patent/JPH0196420A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6259716B2 (ja) * | 1979-08-31 | 1987-12-12 | Biseibutsu Kagaku Kenkyukai | |
| JPS57171022A (en) * | 1981-04-15 | 1982-10-21 | Mazda Motor Corp | Controlling device of water pump of engine |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7191740B2 (en) * | 2001-11-02 | 2007-03-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| DE10240712A1 (de) * | 2002-09-04 | 2004-03-18 | Robert Bosch Gmbh | System und Verfahren zur Regulierung des Wärmehaushalts eines Fahrzeugs |
| JP2007016718A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Toyota Motor Corp | エンジンの冷却装置 |
| GB2526792A (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-09 | Jaguar Land Rover Ltd | Method of determining the temperature of a cylinder head |
| GB2526792B (en) * | 2014-06-02 | 2017-06-07 | Jaguar Land Rover Ltd | Method of controlling a coolant pump in an internal combustion engine |
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