JPH04353244A - 内燃機関の冷却構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の冷却構造に係
り、特に内燃機関内を冷却水が循環することにより該内
燃機関の冷却を行う構成の内燃機関の冷却構造に関する
。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両搭載用の内燃機関（エンジン
）は、シリンダブロック上にヘッドガスケットを介して
シリンダヘッドが設けられた構成となっている。このシ
リンダブロック及びシリンダヘッドには冷却水が通る冷
却水路が形成されており、エンジン内を流れる際、冷却
水はシリンダブロックの冷却水路とシリンダヘッドの冷
却水路との間で流れる構成とされている。このため、シ
リンダブロックとシリンダヘッドとの間に介装されるヘ
ッドガスケットには、シリンダブロックの冷却水路とシ
リンダヘッドの冷却水路を上下に連通する通過孔が形成
されている。上記冷却構造において、冷却水はウォータ
ポンプに付勢されてエンジン内を循環しエンジンを冷却
し、またエンジンを冷却して温度が上昇した冷却水はラ
ジエータに導入され冷却される。

【０００３】一方、シリンダブロックにおける冷却水路
の配設位置について注目すると、従来のエンジンでは、
シリンダの外周位置で、かつシリンダブロックの外壁近
傍位置に冷却水路を設けたものが一般的であった。しか
るに、シリンダブロックにおいて熱がこもりやすい位置
は、隣接するシリンダの間の位置である。

【０００４】よって、上記した通常設けられている冷却
水路に加え、ヘッドガスケットのシリンダ間に対応する
位置に給水孔を設け、この給水孔内に冷却水を導入する
ことによりシリンダ間の冷却を行う構成としたエンジン
が提案されている（実開昭６３−１１９８５０号公報）
。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
に給水孔をヘッドガスケットのシリンダ間に対応する位
置に形成した構成では、シリンダ間は狭所であるため冷
却水が淀みやすく、十分な冷却を行うことができないと
いう問題点があった。

【０００６】また、冷却水が流れるのはヘッドガスケッ
トに形成された給水孔内のみであり、冷却水路のように
シリンダブロックを上下に貫通して冷却水が流れる構成
ではないため、これによってもシリンダ間の十分な冷却
を行うことができなかった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、シリンダ間における冷却を効率よく行いうる内燃
機関の冷却構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、外壁部近傍に設けられた第１の冷却水
路と、隣接するシリンダ間に設けられた第２の冷却水路
とを有するシリンダブロックの上部に、ヘッドガスケッ
トを介在させてシリンダヘッドを取りつけた構造を有し
、上記第１の冷却水路及び第２の冷却水路を流れる冷却
水がシリンダヘッドに設けられた冷却水路に供給される
よう構成された内燃機関の冷却構造において、上記ヘッ
ドガスケットに、第１の冷却水路と第２の冷却水路を連
通するスリットを設けたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】狭所であるシリンダ間に設けられた第２の冷却
水路を流れる冷却水の流速に比べて、配設位置に自由度
のある第１の冷却水路を流れる冷却水の流速は速い。よ
って、上記の内燃機関の冷却構造によれば、第１の冷却
水路を流れる冷却水はスリットを介して第２の冷却水路
に流入する。速い流速で第１の冷却水路より第２の冷却
水路に流入した冷却水は、第２の冷却水路内の冷却水を
付勢し、この冷却水に強制的に流れを発生させる。これ
により、第２の冷却水路内においても冷却水の流れは円
滑に流れ、シリンダ間における冷却を効率よく行うこと
ができる。また、第２の冷却水路流れる冷却水は、シリ
ンダヘッドのシリンダ間に設けられた冷却水路に供給さ
れるため、従来構成では冷却を行うことが困難であった
シリンダヘッドのシリンダ間における冷却を行うことが
できる。

【００１０】

【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図３は本発明である内燃機関の冷却構造の一実施
例を適用してなるエンジン１（本実施例では４気筒エン
ジンを例に挙げて説明する）の要部斜視図である。

【００１１】同図において、２はシリンダブロックであ
り、４本のシリンダ３ａ〜３ｄが形成されると共に、内
部にはクランクシャフト，ピストン等（図示せず）が配
設される。また、図中４はシリンダヘッドであり、各シ
リンダ３ａ〜３ｄに対応して吸気ポート及び排気ポート
が形成されると共に、その内部には吸気及び排気バルブ
，各バルブを駆動するカムシャフト等（図示せず）が配
設される。

【００１２】エンジン１は、シリンダブロック２の上部
にヘッドガスケット５を介在させてシリンダヘッド４を
組付けることにより構成される。ヘッドガスケット５は
、例えば石綿を銅により強化した構成を有し、シリンダ
ブロック２とシリンダヘッド４の接合部分におけるシー
ル性を向上させるために配設されるものである。尚、６
はシリンダヘッドカバーである。

【００１３】続いて、シリンダブロック２及びシリンダ
ヘッド４に形成された冷却水路について説明する。

【００１４】図４はシリンダブロック２のシリンダヘッ
ド４との接合面２ａを示している。同図において、矢印
Ａで示す側はインテーク側であり、また矢印Ｂで示すの
はエキゾースト側である。接合面２ａには、前記したシ
リンダ３ａ〜３ｄが開口すると共に、本発明の要部を構
成する冷却水路７ａ〜７ｄ，８ａ〜８ｅ，９ａ〜９ｄ，
１０ａ〜１０ｅが形成されている（各冷却水路を梨地で
示す）。冷却水路７ａ〜７ｄ，８ａ〜８ｅはシリンダブ
ロック２のインテーク側に形成されており、また冷却水
路９ａ〜９ｃ，１０ａ〜１０ｄはシリンダブロック２の
エキゾースト側に形成されている。

【００１５】各冷却水路７ａ〜７ｄ，８ａ〜８ｅ，９ａ
〜９ｄ，１０ａ〜１０ｅには、図示しないウォータポン
プにより付勢された冷却水が流れるよう構成されており
、各冷却水路７ａ〜７ｄ，８ａ〜８ｅ，９ａ〜９ｄ，１
０ａ〜１０ｅにおいて冷却水は図の紙面に対して下から
上方に向けシリンダブロック２内を流れるよう構成され
ている。尚、本発明の冷却構造は、エンジン１のインテ
ーク側に形成される冷却水路７ａ〜７ｄ，８ａ〜８ｅに
配設されるため、以下の説明では冷却水路７ａ〜７ｄ，
８ａ〜８ｅについてのみ説明する。

【００１６】冷却水路７ａ〜７ｄ（以下、この冷却水路
を外壁側冷却水路という）は、シリンダ３ａ〜３ｄの外
周位置で、かつシリンダブロック２の外壁２ｂ近傍位置
に形成されている。これに対して、冷却水路８ａ〜８ｅ
（以下、この冷却水路をボア側冷却水路という）は、相
隣接するシリンダの間の位置に形成されている。前記し
たように、このシリンダ間の位置はエンジン１において
熱がこもりやすい位置であるため、この位置にボア側冷
却水路８ａ〜８ｅを形成することにより、エンジン１の
冷却効率を向上させる事が出来る。

【００１７】上記のようにエンジンブロック２のインテ
ーク側には、外壁側冷却水路７ａ〜７ｄ及びボア側冷却
水路８ａ〜８ｅが形成されるが、外壁側冷却水路７ａ〜
７ｄは比較的形成位置に自由度のある位置に形成されて
いるため、冷却水の流体抵抗を小さく形成することがで
きる。このため。外壁側冷却水路７ａ〜７ｄ内を冷却水
は速い流速で進行する。これに対して、ボア側冷却水路
８ａ〜８ｅが形成さている位置は、シリンダ間の狭い位
置であり小さな水路断面積しか取れないため、冷却水の
流体抵抗は大きくなり、冷却水の流速は遅くなってしま
う。本発明は、このボア側冷却水路８ａ〜８ｅ内の冷却
水を強制的に流すよう構成したことを特徴とするもので
あるが、その詳細は後述するヘッドガスケット５の説明
において行うものとする。尚、図４において、１１で示
す複数の孔は、シリンダヘッド４をシリンダブロック２
に組付けるボルトが締結されるネジ孔である。

【００１８】続いてシリンダヘッド４に形成されている
冷却水路について説明する。図５はシリンダヘッド４の
シリンダブロック２との接合面４ａを示している。尚、
同図においても、矢印Ａで示す側はインテーク側であり
、また矢印Ｂで示すのはエキゾースト側である。

【００１９】接合面４ａには、吸気バルブ１２ａ〜１２
ｄ及び排気バルブ１３ａ〜１３ｄ等が覗視した燃焼室１
４ａ〜１４ｄが形成されると共に、冷却水路１５ａ〜１
５ｄ，１６ａ〜１６ｅ，１７ａ〜１７ｅ，１８ａ〜１８
ｄが形成されている（各冷却水路を梨地で示す）。この
各冷却水路の内、インテーク側の外壁近傍に形成された
冷却水路１５ａ〜１５ｄ（外壁側冷却水路という）は、
シリンダブロック２に形成された外壁側冷却水路７ａ〜
７ｄと対応しており、同様に、各燃焼室間に形成された
冷却水路１６ａ〜１６ｅ（ボア側冷却水路という）はボ
ア側冷却水路８ａ〜８ｅと、冷却水路９ａ〜９ｄは冷却
水路１７ａ〜１７ｄと、冷却水路９ａ〜９ｄは冷却水路
１８ａ〜１８ｅと夫々対応するよう構成されている。従
って、シリンダブロック２の上部にシリンダヘッド４が
組付けられた際、上記各対応する冷却水路は夫々連通す
る構成となっている。

【００２０】また、従来構成では、シリンダヘッド４の
各燃焼室間の位置（シリンダブロック２におけるシリン
ダ間の位置に対応）に冷却水路は形成されておらず、ま
たこの位置は熱がこもりやすい位置であるため、エンジ
ン１の冷却を有効に行うことができなかった。しかるに
、本願実施例では、この各燃焼室間の位置にボア側冷却
水路１６ａ〜１６ｅを設けることにより、エンジン１の
冷却効率を向上させることができる。尚、図中１９はシ
リンダブロック２とシリンダヘッド４とを締結するボル
トが貫通する貫通孔であり、ネジ孔１１と対応して形成
されている。

【００２１】次にヘッドガスケット５について図６を用
いて説明する。ヘッドガスケット５には、シリンダ３ａ
〜３ｄと対応する位置に形成されたシリンダ用孔２０ａ
〜２０ｄ、シリンダブロック２及びシリンダヘッド４の
エキゾースト側に形成された冷却水路９ａ〜９ｄ，１０
ａ〜１０ｅ，１７ａ〜１７ｄ，１８ａ〜１８ｅに対応す
る位置に形成された連通孔２１ａ〜２１ｊ、及び本発明
の特徴となるスリット２２ａ〜２２ｄが形成されている
。尚、２３ａ〜２３ｇはシリンダブロック２とシリンダ
ヘッド４とを締結するボルトが貫通する貫通孔である。

【００２２】スリット２２ａは、一端がシリンダブロッ
ク２及びシリンダヘッド４に形成された外壁側冷却水路
７ａ，１５ａと連通し、他端がシリンダブロック２及び
シリンダヘッド４に形成されたボア側冷却水路８ａ，１
６ａと連通するよう構成されている。また同様に、スリ
ット２２ｂは、一端が外壁側冷却水路７ｂ，１５ｂと連
通し、他端がボア側冷却水路８ｂ，１６ｂと連通するよ
う構成され、スリット２２ｃは、一端が外壁側冷却水路
７ｃ，１５ｃと連通し、他端がボア側冷却水路８ｄ，１
６ｄと連通するよう構成され、更に、スリット２２ｄは
、一端が外壁側冷却水路７ｄ，１５ｄと連通し、他端が
ボア側冷却水路８ｄ，１６ｄと連通するよう構成されて
いる。

【００２３】上記ヘッドガスケット５は、前記したよう
に石綿を銅により強化した構成を有し、シリンダブロッ
ク２とシリンダヘッド４との間に介装されるものである
。このこのヘッドガスケット５は、所定の厚さを有し、
シリンダヘッド４がシリンダブロック２に組付けられた
状態において、スリット２２ａ〜２２ｄによりシリンダ
ブロック２とシリンダヘッド４との間には冷却水が通過
できる流路が形成される。

【００２４】図１はシリンダブロック２，シリンダヘッ
ド４，ヘッドガスケット５を組付けた状態の接合面２ａ
，４ａを平面的に透視して見た状態を示している。同図
に示されるように、ヘッドガスケット５に形成されたス
リット２２ａ〜２２ｄは、外壁側冷却水路７ａ，１５ａ
とボア側冷却水路８ａ，１６ａ、外壁側冷却水路７ｂ，
１５ｂとボア側冷却水路８ｂ，１６ｂ、外壁側冷却水路
７ｃ，１５ｃとボア側冷却水路８ｄ，１６ｄ、及び外壁
側冷却水路７ｄ，１５ｄとボア側冷却水路８ｄ，１６ｄ
を連通する連通路として機能する。

【００２５】図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面
を示しており、同図を用いて、上記のようにヘッドガス
ケット５にスリット２２ａ〜２２ｄを形成した場合にお
ける冷却水の流れについて説明する。

【００２６】外壁側冷却水路７ｄを流れる冷却水は、前
記したように比較的形成位置に自由度のある位置に形成
されているため冷却水の流体抵抗を小さくすることがで
き、よってその流速は速い。従って、外壁側冷却水路７
ｄを図中矢印で示すように上方に向け流れる冷却水は、
外壁側冷却水路７ｄに接続されているスリット２２ｄに
流入し、ボア側冷却水路８ｄに流入する。冷却水が外壁
側冷却水路７ｄからスリット２２ｄに流入する際、その
流路は絞られるため冷却水の流速は一層速くなる。

【００２７】一方、ボア側冷却水路８ｄが形成さている
位置は、シリンダ間の狭い位置であり小さな水路断面積
しか取れないため、冷却水の流体抵抗は大きくなり、冷
却水の流速は遅くなり淀みやすいことは前記した通りで
ある。このように、冷却水が淀んだ状態のボア側冷却水
路８ｄに対し、スリット２２ｄから速い流速の冷却水が
流入することにより、この流速の速い冷却水による所謂
吸い出し効果によりボア側冷却水路８ｄ内の冷却水は図
中矢印で示す如くボア側冷却水路１６ｄ内に流入してゆ
く。これにより、ボア側冷却水路８ｄ内の冷却水は強制
的にボア側冷却水路１６ｄに流入してゆき、ボア側冷却
水路８ｄ内で冷却水が淀むようなことはなく、エンジン
１において熱がこもりやすいシリンダ間における冷却を
効率良く行うことができる。また、スリット２２ｄの形
状は容易に変更することができるため、外壁側冷却水路
７ｄを流れる冷却水の流速、ボア側冷却水路８ｄ，ボア
側冷却水路１６ｄの断面積等に応じてスリット２２ｄの
形状を適宜変更することにより、最も効果的な冷却水の
流れを設定することができる。また、ボア側冷却水路８
ｄに溜まったエアをスリット２２ｄを介してボア側冷却
水路１６ｄへ送り出すことができ、エア抜きとしての効
果もある。

【００２８】尚、上記した実施例ではスリット２２ａ〜
２２ｄをエンジン１のインテーク側のみに配設した構成
を示した。これは、インテーク側が熱せられると、シリ
ンダ内に吸入される混合気が膨張してしまい、シリンダ
への混合気の充填効率が低下してしまうためであり、よ
ってインテーク側を冷却することにより燃料の充填効率
を向上を図っている。しかるに、スリット２２ａ〜２２
ｄの形成位置はインテーク側に限定されるものではなく
、エキゾースト側に配設してもよいことは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、第１の冷却
水路を流れる流速の速い冷却水はスリットを通り第２の
冷却水路に流入し、第２の冷却水路内の冷却水を付勢し
てこの冷却水に強制的に流れを発生させるため、第２の
冷却水路内においても冷却水は円滑に流れシリンダ間に
おける冷却を効率よく行うことができる等の特長を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である内燃機関の冷却構造を
適用したエンジンを示す図である。

【図２】本発明の一実施例である内燃機関の冷却構造に
おける冷却水の流れを説明するための図である。

【図３】本発明の一実施例である内燃機関の冷却構造を
適用したエンジンの全体構成を説明するための図である
。

【図４】シリンダブロックの平面図である。

【図５】シリンダヘッドの平面図である。

【図６】ヘッドガスケットの平面図である。

【符号の説明】

１　　エンジン ２　　シリンダブロック ２ａ，４ａ　　接合面 ３ａ〜３ｄ　　シリンダ ４　　シリンダヘッド ５　　ヘッドガスケット ７ａ〜７ｄ，１５ａ〜１５ｄ　　外壁側冷却水路８ａ〜
８ｅ，１６ａ〜１６ｅ　　ボア側冷却水路９ａ〜９ｄ，
１０ａ〜１０ｅ，１７ａ〜１７ｄ，１８ａ〜１８ｅ　　
冷却水路 １１　　ネジ孔 １２ａ〜１２ｄ　　吸気バルブ １３ａ〜１３ｄ　　排気バルブ １４ａ〜１４ｄ　　燃焼室 ２０ａ〜２０ｄ　　シリンダ用孔 ２１ａ〜２１ｊ　　連通孔 ２２ａ〜２２ｄ　　スリット ２３ａ〜２３ｈ　　貫通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　外壁部近傍に設けられた第１の冷却水
   路と、隣接するシリンダ間に設けられた第２の冷却水路
   とを有するシリンダブロックの上部に、ヘッドガスケッ
   トを介在させてシリンダヘッドを取りつけた構造を有し
   、該第１の冷却水路及び第２の冷却水路を流れる冷却水
   が該シリンダヘッドに設けられた冷却水路に供給される
   よう構成された内燃機関の冷却構造であって、該ヘッド
   ガスケットに、該第１の冷却水路と該第２の冷却水路を
   連通するスリットを設けたことを特徴とする内燃機関の
   冷却構造。