JPH04362256A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents
内燃機関の冷却装置Info
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- JPH04362256A JPH04362256A JP3138004A JP13800491A JPH04362256A JP H04362256 A JPH04362256 A JP H04362256A JP 3138004 A JP3138004 A JP 3138004A JP 13800491 A JP13800491 A JP 13800491A JP H04362256 A JPH04362256 A JP H04362256A
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- cylinder liner
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 68
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- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 30
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads having cooling means
- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/14—Cylinders with means for directing, guiding or distributing liquid stream
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のシリンダを冷
却する内燃機関の冷却装置に関する。
却する内燃機関の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より実開昭 ６３−１６８２４２号
に記載の如く、シリンダライナ外周に螺旋状又は環状の
冷却溝を設けて冷媒を流し、内燃機関の冷却を行う冷却
装置がある。
に記載の如く、シリンダライナ外周に螺旋状又は環状の
冷却溝を設けて冷媒を流し、内燃機関の冷却を行う冷却
装置がある。
【０００３】図７（Ａ）は従来の内燃機関の冷却装置の
一例の平面図、同図（Ｂ）は図７（Ａ）中ＶＩＩｂ−Ｖ
ＩＩｂ線に沿う断面図、同図（Ｃ）は図７（Ａ）中ＶＩ
Ｉｃ−ＶＩＩｃ線に沿う断面図を示す。
一例の平面図、同図（Ｂ）は図７（Ａ）中ＶＩＩｂ−Ｖ
ＩＩｂ線に沿う断面図、同図（Ｃ）は図７（Ａ）中ＶＩ
Ｉｃ−ＶＩＩｃ線に沿う断面図を示す。
【０００４】同図中、シリンダライナ１の外周には複数
の環状の冷却溝２が形成され、シリンダブロック３に嵌
装された状態では、シリンダブロック３のボア部内周面
３ａとの間に冷媒通路４が構成されている。また、全て
の冷媒通路４は、シリンダライナ１及びシリンダブロッ
ク３の両方に跨がって軸方向に形成された連通路５，６
により連通されている。これら連通路５，６夫々は同一
断面積で形成されていいる。一方の連通路５の下端部に
は、シリンダブロック３に形成された流入管７が接続さ
れ、また他方の連通路６の上端部には流出管８が接続さ
れている。
の環状の冷却溝２が形成され、シリンダブロック３に嵌
装された状態では、シリンダブロック３のボア部内周面
３ａとの間に冷媒通路４が構成されている。また、全て
の冷媒通路４は、シリンダライナ１及びシリンダブロッ
ク３の両方に跨がって軸方向に形成された連通路５，６
により連通されている。これら連通路５，６夫々は同一
断面積で形成されていいる。一方の連通路５の下端部に
は、シリンダブロック３に形成された流入管７が接続さ
れ、また他方の連通路６の上端部には流出管８が接続さ
れている。
【０００５】冷媒は流入管７から流入し、連通路５を通
って各冷媒通路４に分配され、シリンダライナ１の熱を
吸収した後、連通路６に集められ、そして流出管８から
排出される。
って各冷媒通路４に分配され、シリンダライナ１の熱を
吸収した後、連通路６に集められ、そして流出管８から
排出される。
【０００６】図７に示すような構成の冷却装置では、冷
媒の流入部から流出部に至るまで一本の螺旋状の冷却溝
で形成された構成の冷却装置に比べて圧力損失が小さく
なり、冷媒の循環ポンプの出力を小さく設定することが
できる。
媒の流入部から流出部に至るまで一本の螺旋状の冷却溝
で形成された構成の冷却装置に比べて圧力損失が小さく
なり、冷媒の循環ポンプの出力を小さく設定することが
できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図８は図７に示す従来
の冷却装置における各冷媒通路４のシリンダライナ１の
軸方向の位置Ｚと、各冷媒通路４を流れる冷媒の流速Ｓ
、即ち冷媒のシリンダライナ壁面からの熱伝達率との関
係を表したグラフである。
の冷却装置における各冷媒通路４のシリンダライナ１の
軸方向の位置Ｚと、各冷媒通路４を流れる冷媒の流速Ｓ
、即ち冷媒のシリンダライナ壁面からの熱伝達率との関
係を表したグラフである。
【０００８】同図中点線Ａは、連通路５，６の径寸法を
十分に大きくした場合の各冷媒通路４の流速分布を示し
、曲線Ｂは、連通路５，６の径寸法を細く形成した場合
の各冷媒通路４の流速分布を示す。連通路５，６の径寸
法を十分に大きくすると、冷媒が連通路５，６を流れる
際に圧力損失がほとんど発生せず、よって、各冷媒通路
４内の流速は、同図中点線Ａで示すようにシリンダライ
ナの軸方向において一定となる。逆に連通路５，６の径
寸法を細くした場合には、連通路５，６を流れる冷媒に
圧力損失が発生するため、各冷媒通路４内の流速は、同
図中曲線Ｂで示すように、シリンダライナ１の上下端部
に近いほど速まり、中央部近辺では低下するという流速
分布となる。
十分に大きくした場合の各冷媒通路４の流速分布を示し
、曲線Ｂは、連通路５，６の径寸法を細く形成した場合
の各冷媒通路４の流速分布を示す。連通路５，６の径寸
法を十分に大きくすると、冷媒が連通路５，６を流れる
際に圧力損失がほとんど発生せず、よって、各冷媒通路
４内の流速は、同図中点線Ａで示すようにシリンダライ
ナの軸方向において一定となる。逆に連通路５，６の径
寸法を細くした場合には、連通路５，６を流れる冷媒に
圧力損失が発生するため、各冷媒通路４内の流速は、同
図中曲線Ｂで示すように、シリンダライナ１の上下端部
に近いほど速まり、中央部近辺では低下するという流速
分布となる。
【０００９】また、図９はエンジン運転時のシリンダラ
イナの軸方向の位置Ｚと、燃焼室からシリンダライナへ
の入熱量Ｑの一般的な関係を表したグラフである。同図
中曲線Ｃで示すように、上記関係は一般的に燃焼室に近
いシリンダライナ上部ほど入熱量が多く、燃焼室から離
れた下部ほど入熱量が少ない滑らかな曲線の傾向を示す
。
イナの軸方向の位置Ｚと、燃焼室からシリンダライナへ
の入熱量Ｑの一般的な関係を表したグラフである。同図
中曲線Ｃで示すように、上記関係は一般的に燃焼室に近
いシリンダライナ上部ほど入熱量が多く、燃焼室から離
れた下部ほど入熱量が少ない滑らかな曲線の傾向を示す
。
【００１０】シリンダライナの周囲に冷媒を循環させて
シリンダライナの冷却を行う場合、エンジンの小型化や
省力化の観点より、例えば熱伝達率や伝熱面積の改善を
図り、少ない冷媒流量で冷却の過不足のない効率の良い
冷却を行うことが重要である。しかしながら、図７に示
す従来の冷却装置９の場合、連通路５，６の径寸法を変
化させても図８に示す冷媒の流速分布Ｓ、即ち熱伝達率
の分布は、図９に示す入熱量Ｑの分布と一致せず、シリ
ンダライナ１の入熱量に対応した冷却をすることができ
ない。このため、シリンダライナ１の軸方向において、
一方では流速が遅すぎて冷却不足が生じ冷媒の沸騰が発
生したり、また他方では過冷却状態となる等の問題が発
生し、上述した効率の良い冷却を行うことができない。
シリンダライナの冷却を行う場合、エンジンの小型化や
省力化の観点より、例えば熱伝達率や伝熱面積の改善を
図り、少ない冷媒流量で冷却の過不足のない効率の良い
冷却を行うことが重要である。しかしながら、図７に示
す従来の冷却装置９の場合、連通路５，６の径寸法を変
化させても図８に示す冷媒の流速分布Ｓ、即ち熱伝達率
の分布は、図９に示す入熱量Ｑの分布と一致せず、シリ
ンダライナ１の入熱量に対応した冷却をすることができ
ない。このため、シリンダライナ１の軸方向において、
一方では流速が遅すぎて冷却不足が生じ冷媒の沸騰が発
生したり、また他方では過冷却状態となる等の問題が発
生し、上述した効率の良い冷却を行うことができない。
【００１１】そこで本発明は上記課題に鑑みなされたも
ので、燃焼室に近いシリンダライナの上部の冷媒通路を
経由する冷媒の流路ほど流路の圧力損失を小さくするこ
とにより、シリンダライナの軸方向における入熱量の分
布に対応させてシリンダライナを冷却し、冷却効率を向
上せしめた内燃機関の冷却装置を提供することを目的と
する。
ので、燃焼室に近いシリンダライナの上部の冷媒通路を
経由する冷媒の流路ほど流路の圧力損失を小さくするこ
とにより、シリンダライナの軸方向における入熱量の分
布に対応させてシリンダライナを冷却し、冷却効率を向
上せしめた内燃機関の冷却装置を提供することを目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シリンダライナの外周に周方向に沿って環
状に形成されると共に、前記シリンダライナの軸方向に
複数段設けられた冷媒を案内する冷媒通路と、前記複数
段の冷媒通路夫々に連通すると共に、前記冷媒の流入管
が接続され、該流入管からの前記冷媒を前記複数段の冷
媒通路夫々に分配する第１の連通路と、前記複数段の冷
媒通路夫々に連通すると共に、前記冷媒の流出管が接続
され、前記複数段の冷媒通路夫々からの前記冷媒を集合
させ、前記流出管に排出する第２の連通路とを設けた内
燃機関の冷却装置において、前記冷媒が流れる際の圧力
損失は、前記シリンダライナの燃焼室に近い冷媒通路を
有する流路であるほど小となる構成とした。
に本発明は、シリンダライナの外周に周方向に沿って環
状に形成されると共に、前記シリンダライナの軸方向に
複数段設けられた冷媒を案内する冷媒通路と、前記複数
段の冷媒通路夫々に連通すると共に、前記冷媒の流入管
が接続され、該流入管からの前記冷媒を前記複数段の冷
媒通路夫々に分配する第１の連通路と、前記複数段の冷
媒通路夫々に連通すると共に、前記冷媒の流出管が接続
され、前記複数段の冷媒通路夫々からの前記冷媒を集合
させ、前記流出管に排出する第２の連通路とを設けた内
燃機関の冷却装置において、前記冷媒が流れる際の圧力
損失は、前記シリンダライナの燃焼室に近い冷媒通路を
有する流路であるほど小となる構成とした。
【００１３】
【作用】流入管から第１の連通路、冷媒通路、第２の連
通路を通り、流出管に至るまでの一連の流路を冷媒が流
れる際の圧力損失が、シリンダライナの燃焼室に近い冷
媒通路を有する流路であるほど小となる構成としたこと
により、シリンダライナの燃焼室に近い冷媒通路ほど冷
媒通路を流れる冷媒の流速が速くなる。このため、冷却
装置の冷却能力の分布は、シリンダライナの燃焼室に近
い側ほど高く、また燃焼室から離れた側ほど低くなった
分布となり、よってその分布は、燃焼室に近い側ほど入
熱量が大きく、燃焼室より離れた側ほど入熱量が小さい
シリンダライナの軸方向の入熱量の分布に対応する。
通路を通り、流出管に至るまでの一連の流路を冷媒が流
れる際の圧力損失が、シリンダライナの燃焼室に近い冷
媒通路を有する流路であるほど小となる構成としたこと
により、シリンダライナの燃焼室に近い冷媒通路ほど冷
媒通路を流れる冷媒の流速が速くなる。このため、冷却
装置の冷却能力の分布は、シリンダライナの燃焼室に近
い側ほど高く、また燃焼室から離れた側ほど低くなった
分布となり、よってその分布は、燃焼室に近い側ほど入
熱量が大きく、燃焼室より離れた側ほど入熱量が小さい
シリンダライナの軸方向の入熱量の分布に対応する。
【００１４】
【実施例】図１（Ａ）は本発明になる内燃機関の冷却装
置の第１実施例の平面図、同図（Ｂ）は図１（Ａ）中Ｉ
ｂ−Ｉｂ線に沿う断面図、同図（Ｃ）は図１（Ａ）中Ｉ
ｃ−Ｉｃ線に沿う断面図を示す。
置の第１実施例の平面図、同図（Ｂ）は図１（Ａ）中Ｉ
ｂ−Ｉｂ線に沿う断面図、同図（Ｃ）は図１（Ａ）中Ｉ
ｃ−Ｉｃ線に沿う断面図を示す。
【００１５】同図中、本第１実施例の冷却装置１０は、
従来の冷却装置９と大略同一構成であり、シリンダライ
ナ１１の外周には、複数の環状の冷却溝１２が形成され
、シリンダブロック１３のボア部内周面１３ａとの間に
複数の冷媒通路１４が構成されている。また、全ての冷
媒通路１４は、シリンダライナ１１及びシリンダブロッ
ク１３の両方に跨がって軸方向に形成された連通路１５
，１６により連通されている。一方の連通路１５の下端
部には、シリンダブロック１３に形成された流入管１７
が接続され、また他方の連通路１６の上端部には流出管
１８が接続されている。冷媒は流入管１７から流入し、
連通路１５を通って各冷媒通路１４に分配され、シリン
ダライナ１１の熱を吸収した後、連通路１６に集められ
て流出管１８から排出される。
従来の冷却装置９と大略同一構成であり、シリンダライ
ナ１１の外周には、複数の環状の冷却溝１２が形成され
、シリンダブロック１３のボア部内周面１３ａとの間に
複数の冷媒通路１４が構成されている。また、全ての冷
媒通路１４は、シリンダライナ１１及びシリンダブロッ
ク１３の両方に跨がって軸方向に形成された連通路１５
，１６により連通されている。一方の連通路１５の下端
部には、シリンダブロック１３に形成された流入管１７
が接続され、また他方の連通路１６の上端部には流出管
１８が接続されている。冷媒は流入管１７から流入し、
連通路１５を通って各冷媒通路１４に分配され、シリン
ダライナ１１の熱を吸収した後、連通路１６に集められ
て流出管１８から排出される。
【００１６】本第１実施例の冷却装置１０では、入口側
の連通路１５の内部での圧力損失が各冷媒通路１４の圧
力損失より十分に小さくなるように、連通路１５の断面
積を十分に大きくとっている。これによって、冷媒が流
入管１７から連通溝１５の上端まで流れる際の圧力損失
は殆ど０（ゼロ）に等しくなる。
の連通路１５の内部での圧力損失が各冷媒通路１４の圧
力損失より十分に小さくなるように、連通路１５の断面
積を十分に大きくとっている。これによって、冷媒が流
入管１７から連通溝１５の上端まで流れる際の圧力損失
は殆ど０（ゼロ）に等しくなる。
【００１７】また、出口側の連通路１６の断面積は、逆
に小さく形成されており、最下部の冷媒通路１４と連通
路１６との接続点１６ａから、連通路１６と流出管１８
との接続点１６ｂに至までの間を冷媒が流れる最に、後
述する適当な圧力損失が発生するように構成されている
。
に小さく形成されており、最下部の冷媒通路１４と連通
路１６との接続点１６ａから、連通路１６と流出管１８
との接続点１６ｂに至までの間を冷媒が流れる最に、後
述する適当な圧力損失が発生するように構成されている
。
【００１８】図２は図１中、連通路１６の上記接続点１
６ａ，１６ｂ間における配管抵抗Ｒ及び圧力損失Ｍを示
したグラフである。
６ａ，１６ｂ間における配管抵抗Ｒ及び圧力損失Ｍを示
したグラフである。
【００１９】冷媒は上記の如く各冷媒通路１４から連通
路１６に流入し、流出管１８から排出されるため、連通
路１６を流れる冷媒は流出管１８に近づくにつれて流量
が増し、よって流速も速くなる。ここで、一般に直線管
の配管抵抗は流体の流速の２乗に比例するため、連通路
１６の配管抵抗Ｒは、大略、同図に曲線Ｄで示すような
２乗カーブとなる。
路１６に流入し、流出管１８から排出されるため、連通
路１６を流れる冷媒は流出管１８に近づくにつれて流量
が増し、よって流速も速くなる。ここで、一般に直線管
の配管抵抗は流体の流速の２乗に比例するため、連通路
１６の配管抵抗Ｒは、大略、同図に曲線Ｄで示すような
２乗カーブとなる。
【００２０】そして、連通路１６内を流れる冷媒の圧力
損失は、曲線Ｄの下部の面積Ｍで表される。このため、
例えば連通路１６の中間の冷媒通路１４−１から連通路
１６に流入した冷媒は、流出管１８までの間に、図中、
面積Ｍ２ （格子模様で示す）でしめされる圧力損失を
受けることになる。これに対して、最下部の冷媒通路１
４−０から連通路１６に流入した冷媒は、図中、面積Ｍ
１ （梨地で示す）と、面積Ｍ２ の両方を加えた分の
圧力損失を受けて流出管１８まで流れることになる。こ
のように、シリンダライナ１１の軸方向に複数段設けら
れた各冷媒通路１４の連通路１６との接続点から上記接
続点１６ｂまでに冷媒が受ける圧力損失は、シリンダラ
イナ１１の上部の冷媒通路１４ほど少なくなる。
損失は、曲線Ｄの下部の面積Ｍで表される。このため、
例えば連通路１６の中間の冷媒通路１４−１から連通路
１６に流入した冷媒は、流出管１８までの間に、図中、
面積Ｍ２ （格子模様で示す）でしめされる圧力損失を
受けることになる。これに対して、最下部の冷媒通路１
４−０から連通路１６に流入した冷媒は、図中、面積Ｍ
１ （梨地で示す）と、面積Ｍ２ の両方を加えた分の
圧力損失を受けて流出管１８まで流れることになる。こ
のように、シリンダライナ１１の軸方向に複数段設けら
れた各冷媒通路１４の連通路１６との接続点から上記接
続点１６ｂまでに冷媒が受ける圧力損失は、シリンダラ
イナ１１の上部の冷媒通路１４ほど少なくなる。
【００２１】ここで、冷却装置１０においては、各冷媒
通路１４は全て同一形状で形成されているため、各冷媒
通路１４の圧力損失は全て同一であり、また、連通路１
５においては、上記の如く圧力損失は殆ど０（ゼロ）と
することができる。このため、本実施例の冷却装置１０
において、流入管１７、連通路１５、各冷媒通路１４、
連通路１６、流出管１８による一連の流路を冷媒が流れ
る場合、冷媒が受ける圧力損失は、上記出口側の連通路
１６内で受ける圧力損失に対応する。即ち、シリンダラ
イナ１１の上部の冷媒通路１４ほど冷媒は流れやすくな
り、逆に下部の冷媒通路１４ほど冷媒は流れ難くなる。 従って、シリンダライナ１１の軸方向における各冷媒通
路１４内の流速Ｓ、即ち冷媒の熱伝達率の分布は、図３
に曲線Ｅ１ で示すようにシリンダライナ１１の上部ほ
ど良好となり、図９に示したシリンダライナの入熱量の
分布に対応するようになる。
通路１４は全て同一形状で形成されているため、各冷媒
通路１４の圧力損失は全て同一であり、また、連通路１
５においては、上記の如く圧力損失は殆ど０（ゼロ）と
することができる。このため、本実施例の冷却装置１０
において、流入管１７、連通路１５、各冷媒通路１４、
連通路１６、流出管１８による一連の流路を冷媒が流れ
る場合、冷媒が受ける圧力損失は、上記出口側の連通路
１６内で受ける圧力損失に対応する。即ち、シリンダラ
イナ１１の上部の冷媒通路１４ほど冷媒は流れやすくな
り、逆に下部の冷媒通路１４ほど冷媒は流れ難くなる。 従って、シリンダライナ１１の軸方向における各冷媒通
路１４内の流速Ｓ、即ち冷媒の熱伝達率の分布は、図３
に曲線Ｅ１ で示すようにシリンダライナ１１の上部ほ
ど良好となり、図９に示したシリンダライナの入熱量の
分布に対応するようになる。
【００２２】このように、本第１実施例の冷却装置１０
では、出口側の連通路１６を細く形成して、冷媒が連通
路１６内を流れる際に、冷媒に適当な圧力損失を与える
ように構成することにより、図３に曲線Ｅ１ で示すよ
うに、各冷媒通路１４の流速分布をシリンダライナの入
熱量の分布に対応させることができる。その結果、シリ
ンダライナの過冷却、又は冷却不足による沸騰の発生を
防止して、効率の良いシリンダライナの冷却を行うこと
ができ、内燃機関における冷媒の循環ポンプを最小とす
ることができる。
では、出口側の連通路１６を細く形成して、冷媒が連通
路１６内を流れる際に、冷媒に適当な圧力損失を与える
ように構成することにより、図３に曲線Ｅ１ で示すよ
うに、各冷媒通路１４の流速分布をシリンダライナの入
熱量の分布に対応させることができる。その結果、シリ
ンダライナの過冷却、又は冷却不足による沸騰の発生を
防止して、効率の良いシリンダライナの冷却を行うこと
ができ、内燃機関における冷媒の循環ポンプを最小とす
ることができる。
【００２３】図４（Ａ）は本発明になる内燃機関の冷却
装置の第２実施例の平面図、同図（Ｂ）は図４（Ａ）中
ＩＶｂ−ＩＶｂ 線に沿う断面図、同図（Ｃ）は図４
（Ａ）中 ＩＶｃ−ＩＶｃ 線に沿う断面図を示す。
装置の第２実施例の平面図、同図（Ｂ）は図４（Ａ）中
ＩＶｂ−ＩＶｂ 線に沿う断面図、同図（Ｃ）は図４
（Ａ）中 ＩＶｃ−ＩＶｃ 線に沿う断面図を示す。
【００２４】同図に示す冷却装置２０は、冷媒の入口で
ある流入管２２が入口側の連通路２１の上端部に接続さ
れている以外は、全て上記第１実施例の冷却装置１０と
同一構成である。よって、図１に示す構成部分と対応す
る部分には同一符号を付してその説明を省略する。
ある流入管２２が入口側の連通路２１の上端部に接続さ
れている以外は、全て上記第１実施例の冷却装置１０と
同一構成である。よって、図１に示す構成部分と対応す
る部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２５】冷却装置２０の入口側の連通路２１は、上
記冷却装置１０の連通路１５と同様、その断面積は、内
部での圧力損失が各冷媒通路１４の圧力損失より十分に
小さくなるように十分大きくされ、よって、冷媒が流入
管２２から連通溝２１の下端まで流れる際の圧力損失は
殆ど０（ゼロ）に等しくなる。
記冷却装置１０の連通路１５と同様、その断面積は、内
部での圧力損失が各冷媒通路１４の圧力損失より十分に
小さくなるように十分大きくされ、よって、冷媒が流入
管２２から連通溝２１の下端まで流れる際の圧力損失は
殆ど０（ゼロ）に等しくなる。
【００２６】このため、本第２実施例の冷却装置２０に
おいても、第１実施例の冷却装置１０と同様に、流入管
２２、連通路２１、各冷媒通路１４、連通路１６、流出
管１８による一連の流路を冷媒が流れる場合、冷媒が受
ける圧力損失は、第１実施例で説明した出口側の連通路
１６内で受ける圧力損失に対応し、冷媒はシリンダライ
ナ１１の上部の冷媒通路１４ほど流れやすくなる。従っ
て、本第２実施例の冷却装置２０においても、シリンダ
ライナ１１の軸方向における各冷媒通路１４内の流速Ｓ
、即ち冷媒の熱伝達率の分布はシリンダライナ１１の上
部ほど良好となり、図９に示したシリンダライナの入熱
量の分布に対応し、第１実施例の冷却装置１０同様の効
果を得ることができる。
おいても、第１実施例の冷却装置１０と同様に、流入管
２２、連通路２１、各冷媒通路１４、連通路１６、流出
管１８による一連の流路を冷媒が流れる場合、冷媒が受
ける圧力損失は、第１実施例で説明した出口側の連通路
１６内で受ける圧力損失に対応し、冷媒はシリンダライ
ナ１１の上部の冷媒通路１４ほど流れやすくなる。従っ
て、本第２実施例の冷却装置２０においても、シリンダ
ライナ１１の軸方向における各冷媒通路１４内の流速Ｓ
、即ち冷媒の熱伝達率の分布はシリンダライナ１１の上
部ほど良好となり、図９に示したシリンダライナの入熱
量の分布に対応し、第１実施例の冷却装置１０同様の効
果を得ることができる。
【００２７】しかしながら、冷却装置２０の場合、流入
管２２から最上部の冷媒通路１４へ流れる冷媒は、図４
（Ｂ）に示す角部２１ａによる配管抵抗を受けることが
ないため、最上部の冷媒通路１４への冷媒の流入は、上
記冷却装置１０に比べて更に流れやすくなり、また、最
下部の冷媒通路１４へ流れる冷媒は、連通路２１の端部
２１ｂの部分で曲折されるため、冷却装置１０に比べて
流れ難くい構造となっている。このため、冷却装置２０
では、図３に曲線Ｅ２ で示すように、シリンダライナ
の上部の冷媒通路１４ほど流速Ｓ、即ち熱伝達率が大き
くなるという、第１実施例の冷却装置１０にて上述した
本発明による効果の傾向は、上記冷却装置１０に比べて
更に強いものとなる。
管２２から最上部の冷媒通路１４へ流れる冷媒は、図４
（Ｂ）に示す角部２１ａによる配管抵抗を受けることが
ないため、最上部の冷媒通路１４への冷媒の流入は、上
記冷却装置１０に比べて更に流れやすくなり、また、最
下部の冷媒通路１４へ流れる冷媒は、連通路２１の端部
２１ｂの部分で曲折されるため、冷却装置１０に比べて
流れ難くい構造となっている。このため、冷却装置２０
では、図３に曲線Ｅ２ で示すように、シリンダライナ
の上部の冷媒通路１４ほど流速Ｓ、即ち熱伝達率が大き
くなるという、第１実施例の冷却装置１０にて上述した
本発明による効果の傾向は、上記冷却装置１０に比べて
更に強いものとなる。
【００２８】図５（Ａ）は本発明になる内燃機関の冷却
装置の第３実施例の平面図、同図（Ｂ）は図５（Ａ）中
Ｖｂ−Ｖｂ線に沿う断面図、同図（Ｃ）は図５（Ａ）中
Ｖｃ−Ｖｃ線に沿う断面図を示す。
装置の第３実施例の平面図、同図（Ｂ）は図５（Ａ）中
Ｖｂ−Ｖｂ線に沿う断面図、同図（Ｃ）は図５（Ａ）中
Ｖｃ−Ｖｃ線に沿う断面図を示す。
【００２９】同図に示す冷却装置３０は、シリンダライ
ナ３１とシリンダブロック３２に跨がって形成された連
通路３３，３４の断面積以外は、全て上記第２実施例の
冷却装置２０と同一構成である。よって、図４に示す構
成部分と対応する部分には同一符号を付してその説明を
省略する。
ナ３１とシリンダブロック３２に跨がって形成された連
通路３３，３４の断面積以外は、全て上記第２実施例の
冷却装置２０と同一構成である。よって、図４に示す構
成部分と対応する部分には同一符号を付してその説明を
省略する。
【００３０】冷却装置３０では、入口、及び出口側の連
通路３３，３４とも、同一断面積で形成されており、更
に両連通路３３，３４とも、連通路３３，３４に冷媒を
流した場合、第１実施例の出口側の連通路１６と同様に
適当な圧力損失が発生するように若干細い形状とされて
いる。
通路３３，３４とも、同一断面積で形成されており、更
に両連通路３３，３４とも、連通路３３，３４に冷媒を
流した場合、第１実施例の出口側の連通路１６と同様に
適当な圧力損失が発生するように若干細い形状とされて
いる。
【００３１】このように連通路３３，３４を形成した場
合、冷媒が連通路３３内を流れて各冷媒通路１４に分配
される過程と、各冷媒通路１４から集められた冷媒が連
通路３４内を流れる両方の過程において冷媒は圧力損失
を受ける。従って、冷却装置３０においても、上記冷却
装置２０同様、冷媒が流入管２２から流出管１８まで流
れる上記一連の流路では、シリンダライナ３１の上部の
冷媒通路１４を通る流路ほど圧力損失が小さく冷媒は流
れやすくなり、シリンダライナ３１の下部の冷媒通路１
４を通る流路ほど圧力損失が大きくなり冷媒は流れにく
くなる。
合、冷媒が連通路３３内を流れて各冷媒通路１４に分配
される過程と、各冷媒通路１４から集められた冷媒が連
通路３４内を流れる両方の過程において冷媒は圧力損失
を受ける。従って、冷却装置３０においても、上記冷却
装置２０同様、冷媒が流入管２２から流出管１８まで流
れる上記一連の流路では、シリンダライナ３１の上部の
冷媒通路１４を通る流路ほど圧力損失が小さく冷媒は流
れやすくなり、シリンダライナ３１の下部の冷媒通路１
４を通る流路ほど圧力損失が大きくなり冷媒は流れにく
くなる。
【００３２】ここで、冷却装置３０では、流入管２２が
連通路３３の上端部に接続されているため、第２実施例
の冷却装置２０において説明したように、冷媒は図５（
Ｂ）に示す角部３３ａによる配管抵抗を受けることなく
最上部近傍の冷媒通路１４に流れやすくなる。また、冷
媒は上記の如く、入口、出口側両方の連通路３３，３４
において圧力損失を受けるため、冷媒がシリンダライナ
３１の上部の冷媒通路１４ほど流れやすくなる傾向は上
記冷却装置１０よりも強くなる。従って、冷却装置３０
では、上記２つの作用が加わることにより、シリンダラ
イナ３１の軸方向における冷媒の流速Ｓ、即ち熱伝達率
の分布は、図６に曲線Ｅ３ で示すように、第２実施例
の冷却装置２０の分布（曲線Ｅ２ で示す）に比べて、
シリンダライナ３１の上下部間における差が大とされた
傾向となる。
連通路３３の上端部に接続されているため、第２実施例
の冷却装置２０において説明したように、冷媒は図５（
Ｂ）に示す角部３３ａによる配管抵抗を受けることなく
最上部近傍の冷媒通路１４に流れやすくなる。また、冷
媒は上記の如く、入口、出口側両方の連通路３３，３４
において圧力損失を受けるため、冷媒がシリンダライナ
３１の上部の冷媒通路１４ほど流れやすくなる傾向は上
記冷却装置１０よりも強くなる。従って、冷却装置３０
では、上記２つの作用が加わることにより、シリンダラ
イナ３１の軸方向における冷媒の流速Ｓ、即ち熱伝達率
の分布は、図６に曲線Ｅ３ で示すように、第２実施例
の冷却装置２０の分布（曲線Ｅ２ で示す）に比べて、
シリンダライナ３１の上下部間における差が大とされた
傾向となる。
【００３３】このように、本第３実施例の冷却装置３０
においても、シリンダライナ３１の軸方向における各冷
媒通路１４内の流速Ｓ、即ち冷媒の熱伝達率の分布は、
シリンダライナ３１の上下部間において差が大きくなる
ものの、シリンダライナ３１の上部ほど良好となる傾向
となる。よって、冷却装置３０においても、図９に示し
たシリンダライナの入熱量の分布に対応し、第１実施例
の冷却装置１０と同様の効果を得ることができる。
においても、シリンダライナ３１の軸方向における各冷
媒通路１４内の流速Ｓ、即ち冷媒の熱伝達率の分布は、
シリンダライナ３１の上下部間において差が大きくなる
ものの、シリンダライナ３１の上部ほど良好となる傾向
となる。よって、冷却装置３０においても、図９に示し
たシリンダライナの入熱量の分布に対応し、第１実施例
の冷却装置１０と同様の効果を得ることができる。
【００３４】また、連通路３３，３４両方の断面積を従
来の如く十分に大きくすると、図６中点線Ｆで示すよう
に、各冷媒通路１４における流速Ｓは一定となる。従っ
て、冷却装置３０においては、連通路３３，３４の断面
積を大小調整することにより、上記曲線Ｅ３ から点線
Ｆに至るまでの間の形状の冷媒の流速分布も構成するこ
とができる。
来の如く十分に大きくすると、図６中点線Ｆで示すよう
に、各冷媒通路１４における流速Ｓは一定となる。従っ
て、冷却装置３０においては、連通路３３，３４の断面
積を大小調整することにより、上記曲線Ｅ３ から点線
Ｆに至るまでの間の形状の冷媒の流速分布も構成するこ
とができる。
【００３５】以上の如く第１乃至第３実施例の冷却装置
１０，２０，３０によれば、シリンダライナの上部の冷
媒通路１４ほど流速が速くなり、冷却能力が高まる。従
って、シリンダライナの冷却能力を図９に示すシリンダ
ライナへの入熱量の分布に一致させることができる。ま
た、図３、及び図６に示された曲線Ｅ１ 〜Ｅ３ 、更
に冷却装置３０において上述したＥ３ から点線Ｆの間
に形成される曲線のように、流入管の取付位置や連通路
の断面積を変えることにより、シリンダライナの冷却能
力の分布をいろいろな形状とすることができ、冷却装置
を、入熱量の分布の異なる多種類のエンジンに対応させ
ることができる。
１０，２０，３０によれば、シリンダライナの上部の冷
媒通路１４ほど流速が速くなり、冷却能力が高まる。従
って、シリンダライナの冷却能力を図９に示すシリンダ
ライナへの入熱量の分布に一致させることができる。ま
た、図３、及び図６に示された曲線Ｅ１ 〜Ｅ３ 、更
に冷却装置３０において上述したＥ３ から点線Ｆの間
に形成される曲線のように、流入管の取付位置や連通路
の断面積を変えることにより、シリンダライナの冷却能
力の分布をいろいろな形状とすることができ、冷却装置
を、入熱量の分布の異なる多種類のエンジンに対応させ
ることができる。
【００３６】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、シリンダラ
イナの燃焼室に近い側の冷媒通路ほど冷媒通路を流れる
冷媒の流速、即ち冷却能力が高くなるため、燃焼室に近
い側ほど入熱量が大きく、燃焼室より離れた側ほど入熱
量が小さいシリンダライナの軸方向における入熱量の分
布に対応したシリンダライナの冷却を行うことができる
。
イナの燃焼室に近い側の冷媒通路ほど冷媒通路を流れる
冷媒の流速、即ち冷却能力が高くなるため、燃焼室に近
い側ほど入熱量が大きく、燃焼室より離れた側ほど入熱
量が小さいシリンダライナの軸方向における入熱量の分
布に対応したシリンダライナの冷却を行うことができる
。
【００３７】その結果、最小の冷媒の循環ポンプで、シ
リンダライナの過冷却、又は冷却不足による沸騰の発生
を防止しうる効率の良いシリンダライナの冷却を行うこ
とができ、内燃機関、及び内燃機関関連設備の省力化、
小型化に寄与するところが大きい。
リンダライナの過冷却、又は冷却不足による沸騰の発生
を防止しうる効率の良いシリンダライナの冷却を行うこ
とができ、内燃機関、及び内燃機関関連設備の省力化、
小型化に寄与するところが大きい。
【図１】本発明になる内燃機関の冷却装置の第１実施例
の構造図である。
の構造図である。
【図２】図１における出口側の連通路における配管抵抗
及び圧力損失を示したグラフである。
及び圧力損失を示したグラフである。
【図３】本発明の冷却装置の第１実施例及び第２実施例
における冷媒の流速分布を示すグラフである。
における冷媒の流速分布を示すグラフである。
【図４】本発明になる内燃機関の冷却装置の第２実施例
の構造図である。
の構造図である。
【図５】本発明になる内燃機関の冷却装置の第３実施例
の構造図である。
の構造図である。
【図６】本発明の冷却装置の第３実施例における冷媒の
流速分布を示すグラフである。
流速分布を示すグラフである。
【図７】従来の内燃機関の冷却装置の一例の構造図であ
る。
る。
【図８】図７に示す従来の冷却装置における冷媒の流速
分布を示すグラフである。
分布を示すグラフである。
【図９】エンジン運転時におけるシリンダライナへの入
熱量の一般的な分布を示すグラフである。
熱量の一般的な分布を示すグラフである。
１０，２０，３０，冷却装置
１１，３１ シリンダライナ
１２ 冷却溝
１３，３２ シリンダブロック
１３ａ ボア部内周面
１４，１４−０，１４−１ 冷媒通路１５，１６，２
１，３３，３４ 連通路１６ａ，１６ｂ 接続部 １７，２２ 流入管 １８ 流出管 ２１ａ，３３ａ 角部 ２１ｂ，３３ｂ 端部
１，３３，３４ 連通路１６ａ，１６ｂ 接続部 １７，２２ 流入管 １８ 流出管 ２１ａ，３３ａ 角部 ２１ｂ，３３ｂ 端部
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダライナの外周に周方向に沿っ
て環状に形成されると共に、前記シリンダライナの軸方
向に複数段設けられた冷媒を案内する冷媒通路と、前記
複数段の冷媒通路夫々に連通すると共に、前記冷媒の流
入管が接続され、該流入管からの前記冷媒を前記複数段
の冷媒通路夫々に分配する第１の連通路と、前記複数段
の冷媒通路夫々に連通すると共に、前記冷媒の流出管が
接続され、前記複数段の冷媒通路夫々からの前記冷媒を
集合させ、前記流出管に排出する第２の連通路とを設け
た内燃機関の冷却装置において、前記冷媒が流れる際の
圧力損失は、前記シリンダライナの燃焼室に近い冷媒通
路を有する流路であるほど小となる構成としたことを特
徴とする内燃機関の冷却装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3138004A JP2780518B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 内燃機関の冷却装置 |
| US07/893,087 US5211137A (en) | 1991-06-10 | 1992-06-03 | Cooling system for a cylinder of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3138004A JP2780518B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 内燃機関の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362256A true JPH04362256A (ja) | 1992-12-15 |
| JP2780518B2 JP2780518B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=15211813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3138004A Expired - Lifetime JP2780518B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | 内燃機関の冷却装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5211137A (ja) |
| JP (1) | JP2780518B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5746161A (en) * | 1995-07-05 | 1998-05-05 | Ford Motor Company | Engine cylinder block cooling passage |
| US5979374A (en) * | 1998-06-12 | 1999-11-09 | Cummins Engine Company, Inc. | Control cooled cylinder liner |
| JP4182571B2 (ja) * | 1998-10-21 | 2008-11-19 | 東栄技工株式会社 | シリンダカバ−のボア−ク−ル穴部補修方法 |
| DE102016100411A1 (de) * | 2016-01-12 | 2017-07-13 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Hubkolbenvorrichtung sowie Brennkraftmaschine mit einer solchen Hubkolbenvorrichtung |
| DE102016125619A1 (de) | 2016-12-23 | 2018-06-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Zylindergehäuse, Verfahren zur Herstellung eines Zylindergehäuses und Gießkern |
| DE102019123878B3 (de) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine |
| US11549459B2 (en) * | 2020-02-14 | 2023-01-10 | Caterpillar Inc. | Internal combustion engine with dual-channel cylinder liner cooling |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04111542U (ja) * | 1991-03-14 | 1992-09-28 | 帝国ピストンリング株式会社 | シリンダライナ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2078499A (en) * | 1928-09-01 | 1937-04-27 | Spontan Ab | Cooling system for internal combustion engines |
| JPS63168242A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-12 | Takuo Chimura | 線材加工装置に付設する不良品排除装置 |
| JPH01212625A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Yamaha Motor Co Ltd | 車輌のクルーズコントロールリセット装置 |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP3138004A patent/JP2780518B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-06-03 US US07/893,087 patent/US5211137A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04111542U (ja) * | 1991-03-14 | 1992-09-28 | 帝国ピストンリング株式会社 | シリンダライナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2780518B2 (ja) | 1998-07-30 |
| US5211137A (en) | 1993-05-18 |
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