JPH05272401A

JPH05272401A - エンジンの冷却構造

Info

Publication number: JPH05272401A
Application number: JP7077092A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Inoue; 康井上
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1993-10-19

Abstract

(57)【要約】【目的】充填効率および耐ノッキング性を高めつつ、
シリンダボア間を十分に冷却することができる簡素な構
造のエンジンの冷却構造を提供する。【構成】エンジンＶＥにシリンダヘッド冷却水通路と
シリンダブロック冷却水通路とが設けられ、ウォータポ
ンプ７から吐出された冷却水が、シリンダヘッド４側、
シリンダブロック３側の順に流れる。そして、シリンダ
ヘッド４側では、冷却水が吸気側から排気側に向かって
シリンダヘッド幅方向に流れ、吸気ポートが効果的に冷
却され、充填効率および耐ノッキング性が高められる。
さらに、シリンダブロック３側では、冷却水が排気側か
ら吸気側に向かってシリンダブロック幅方向に流れ、シ
リンダボア間が効果的に冷却され、エンジンＶＥの信頼
性が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの冷却構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンには、これを
耐熱限界温度以下に保持するために冷却装置が設けられ
るが、水冷式エンジンの冷却装置においては、シリンダ
ヘッドとシリンダブロックとに夫々冷却水通路が設けら
れ、これらの冷却水通路に冷却水が供給され、これによ
ってエンジンが冷却されるようになっている。そして、
従来のエンジンにおいては、普通、ウォータポンプがシ
リンダブロック側に配置され、またシリンダブロックの
シリンダボア間の熱負荷がとくに高くなる関係上、ウォ
ータポンプから吐出された低温の冷却水が、まずシリン
ダブロック冷却水通路に供給され、シリンダブロック冷
却水通路から排出された冷却水が、シリンダヘッド冷却
水通路に案内されるようになっている。

【０００３】他方、近年、エンジン出力および燃費性能
の向上を図るために、圧縮比を高めたいといった要求が
強くなっているが、圧縮比を高めるとノッキングが起こ
りやすくなる。しかしながら、一般に、燃焼室に吸入さ
れるエアの温度を低くすればノッキングの発生を抑制す
ることができるといった事実が知られている。そこで、
かかる事実に着目して、ウォータポンプから吐出された
低温の冷却水を、まずシリンダヘッド冷却水通路に供給
するようにして吸気ポートの冷却を促進し、吸入される
エアの温度を低下させて充填効率と耐ノッキング性とを
高めるようにしたエンジンの冷却構造が提案されている
(例えば、実開昭６０−８１２５５号公報参照)。なお、
かかる冷却構造では、シリンダヘッド冷却水通路から排
出された冷却水がシリンダブロック冷却水通路に案内さ
れるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、冷却水を、シリンダヘッド冷却水通路、シリンダ
ブロック冷却水通路の順に流すと、シリンダブロック冷
却水通路に流入する冷却水の温度が高くなるので、熱負
荷の高いシリンダブロックのシリンダボア間が十分には
冷却されず、シリンダボアに熱変形が生じるおそれがあ
るといった問題がある。また、かかる従来の冷却構造で
は、例えば前記の実開昭６０−８１２５５号公報にも開
示されているように、冷却水をウォータポンプからシリ
ンダヘッド冷却水通路まで案内する冷却水通路をエンジ
ン外に設ける必要があるので、冷却構造が大型化・複雑
化するといった問題がある。

【０００５】ところで、近年、エンジンの全長を短縮す
るためにＶ型エンジンが普及しつつあるが、Ｖ型エンジ
ンが車両に横置き搭載された場合、車両後側に配置され
たバンク(後側バンク)では、走行風の当たりが悪いので
冷却性が悪くなるといった問題がある。これを改善すべ
く、Ｖ型エンジンが横置き搭載された車両において、ウ
ォータポンプから吐出された低温の冷却水をまず後側バ
ンクに供給し、この後側バンクから排出された冷却水を
前側バンクに案内するようにした冷却構造が提案されて
いるが(特開昭６０−２２０１８号公報参照)、かかる冷
却構造では、後側バンクの冷却性は良くなるものの、か
えって前側バンクの冷却性が悪くなって両バンクの冷却
性にアンバランスが生じてしまうおそれがある。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、吸気ポートまわりを有効に
冷却して充填効率と耐ノッキング性とを高めつつ、シリ
ンダボア間を十分に冷却することができ、かつエンジン
が横置き搭載式Ｖ型である場合には、両バンクを均等か
つ有効に冷却することができる簡素な構造のエンジンの
冷却構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、シリンダヘッド内に形成されるシリ
ンダヘッド冷却水通路と、シリンダブロック内に形成さ
れるシリンダブロック冷却水通路と、両冷却水通路に冷
却水を供給するウォータポンプとを備えたエンジンの冷
却構造において、ウォータポンプがシリンダブロック側
に配置されていて、ウォータポンプから吐出された冷却
水をシリンダヘッド冷却水通路に導入する冷却水導入手
段がシリンダブロック内に設けられ、かつシリンダヘッ
ド冷却水通路から排出される冷却水をシリンダブロック
冷却水通路に案内する冷却水案内手段が設けられている
ことを特徴とするエンジンの冷却構造を提供する。

【０００８】第２の発明は、第１の発明にかかるエンジ
ンの冷却構造において、シリンダヘッド冷却水通路内の
冷却水に吸気側から排気側に向かうシリンダヘッド幅方
向の流れを生じさせる冷却水整流手段が設けられている
ことを特徴とするエンジンの冷却構造を提供する。

【０００９】第３の発明は、第１の発明にかかるエンジ
ンの冷却構造において、シリンダブロック冷却水通路内
の冷却水に排気側から吸気側に向かうシリンダブロック
幅方向の流れを生じさせる冷却水流れ規制手段が設けら
れていることを特徴とするエンジンの冷却構造を提供す
る。

【００１０】第４の発明は、第１の発明にかかるエンジ
ンの冷却構造において、エンジンが横置き搭載式Ｖ型エ
ンジンであって、車両後側に配置されるバンク側には、
ウォータポンプからシリンダブロック内に供給された冷
却水の一部を、直接シリンダブロック冷却水通路に流入
させてシリンダブロック冷却水通路内を循環させる冷却
水循環手段が設けられていることを特徴とするエンジン
の冷却構造を提供する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１に示すように、横置き搭載式Ｖ型６気筒エンジンＶ
Ｅには、車両後側に配置されたリヤバンク１と、車両前
側に配置されたフロントバンク２とが設けられている。
ここで、リヤバンク１側には第１,第３,第５気筒＃１,
＃３,＃５が配置され、フロントバンク２側には第２,第
４,第６気筒＃２,＃４,＃６が配置されている。そし
て、エンジンＶＥのシリンダブロック３の上端部には、
バンク毎に夫々ガスケット(図示せず)を介してシリンダ
ヘッド４が締結されている。なお、シリンダブロック３
の下端部にはオイルパン５が取り付けられている。

【００１２】エンジンＶＥを冷却するために冷却装置Ｃ
が設けられ、この冷却装置Ｃにはクランク軸６によって
回転駆動されるウォータポンプ７が設けられている。な
お、ウォータポンプ７は、シリンダブロック３の前端部
(気筒配列方向第１気筒側端部)の、エンジン幅方向ほぼ
中央部に配置されている。この冷却装置Ｃは、エンジン
外においては、エンジンＶＥから排出された高温の冷却
水を、冷却水送り通路８を通してラジエータ９に送り、
このラジエータ９で冷却した後、冷却水戻し通路１０を
通してエンジンＶＥに戻すようになっている。ここで、
冷却水戻し通路１０には、冷却水の温度を所定値に保持
するためのサーモスタット１１が介設されている。ま
た、冷却水戻し通路１０の最も高い位置には、冷却水を
注入するための冷却水注入部１２が設けられている。な
お、余剰の冷却水は、チューブ１４を通して冷却水タン
ク１３に流入するようになっている。

【００１３】また、冷却装置Ｃは、エンジン内において
は、両バンクとも、基本的には、冷却水を、シリンダヘ
ッド冷却水通路２４の吸気側部分２４a→シリンダヘッ
ド冷却水通路２４の排気側部分２４b→シリンダブロッ
ク冷却水通路４１(４９)の排気側部分４１a(４９a)→シ
リンダブロック冷却水通路４１(４９)の吸気側部分４１
a(４９a)の順に流すようになっている(図５,図７参
照)。ただし、車両後側に配置されるリヤバンク１側で
は、走行風が当たりにくく、したがってもともと冷却性
が悪いので、この分をカバーして両バンク１,２の冷却
性をほぼ均等化できるように、ウォータポンプ７からシ
リンダブロック冷却水通路４１に直接冷却水を供給する
ようにしている。以下、エンジンＶＥ内に、かかる冷却
水流れを生じさせる具体的な仕組みについて詳細に説明
する。

【００１４】図２〜図４に示すように、シリンダブロッ
ク幅方向のほぼ中央部で、かつシリンダブロック３のリ
ヤバンク側の部分３aとフロントバンク側の部分３bとの
間に形成された平坦部３cのやや下方となる位置におい
て、シリンダブロック３の前端部には、ウォータポンプ
７(図１参照)の一部をなすウォータポンプケース７aが
設けられている。このウォータポンプケース７a内に
は、略円柱形のポンプ室１５が形成され、このポンプ室
１５の下部には、リヤバンク１に冷却水を供給するため
のリヤ冷却水吐出通路１６が接続されている。このリヤ
冷却水吐出通路１６の下流端１７は、リヤバンク側のシ
リンダブロック冷却水通路４１に開口し、シリンダブロ
ック冷却水通路４１に直接冷却水を流入させるようにな
っている。そして、リヤ冷却水吐出通路１６の途中から
分岐する分岐冷却水吐出通路１８が設けられ、この分岐
冷却水吐出通路１８の下流端１９は、リヤバンク側のシ
リンダヘッド冷却水通路２４の吸気側の部分２４a(図５
参照)に冷却水を供給する冷却水導入通路２０に接続さ
れている。

【００１５】また、ポンプ室１５の上部には、フロント
バンク２に冷却水を供給するためのフロント冷却水吐出
通路２１が接続され、このフロント冷却水吐出通路２１
の下流端２２は、フロントバンク側のシリンダヘッド冷
却水通路２４の吸気側の部分２４a(図５参照)に冷却水
を供給する冷却水導入通路２３に接続されている。この
ように、シリンダヘッド冷却水通路２４に冷却水を供給
する冷却水導入通路２０,２３がシリンダブロック３内
に形成されているので、冷却装置Ｃが簡素な構造とな
る。なお、リヤ冷却水吐出通路１６は請求項４に記載さ
れた「冷却水循環手段」に相当し、冷却水導入通路２０,
２３は請求項１に記載された「冷却水導入手段」に相当す
る。

【００１６】以下、図５を参照しつつ、フロントバンク
側のシリンダヘッド４の構造を説明する。なお、図示し
ていないが、リヤバンク側のシリンダヘッドも実質的に
は同一構成となっている。図５に示すように、シリンダ
ヘッド４においては、各気筒毎に、２つの吸気ポート２
５と、２つの排気ポート２６と、１つのプラグホール２
７とが設けられている。ここで、平面的な位置関係にお
いては、プラグホール２７は気筒のほぼ中心部において
シリンダヘッド下面に開口し、吸気ポート２５は気筒の
吸気側半部においてシリンダヘッド下面に開口し、排気
ポート１５は気筒の排気側半部においてシリンダヘッド
下面に開口している。

【００１７】シリンダヘッド４内には、シリンダヘッド
冷却水通路２４が設けられている。そして、このシリン
ダヘッド冷却水通路２４の幅方向中央部には、シリンダ
ヘッド長手方向に広がり面をもつ複数の仕切板２８が設
けられている。これらの仕切板２８は、シリンダヘッド
冷却水通路２４内の冷却水に、吸気側から排気側に向か
うシリンダヘッド幅方向の流れを生じさせる。すなわ
ち、冷却水は、冷却水導入通路２３(図２参照)を通し
て、矢印Ｘ₁で示すようにシリンダヘッド冷却水通路２
４の吸気側部分２４aに供給される。そして、この冷却
水は、基本的には、仕切板２８が設けられているので、
矢印Ｘ₂,Ｘ₃で示すように吸気側部分２４aをシリンダヘ
ッド長手方向に流れる。しかしながら、仕切板２８が設
けられていない部分では、冷却水が排気側部分２４bに
流入し、この流れは矢印Ｘ₄,Ｘ₅,Ｘ₆で示すように、吸
気側から排気側に向かうシリンダヘッド幅方向の流れと
なる。したがって、各吸気ポート２５が、ウォータポン
プ７から吐出された低温の冷却水によって冷却されるの
で、吸気ポート２５内を流れるエアが効果的に冷却さ
れ、充填効率と耐ノッキング性とが高められる。したが
って、圧縮比を高めることができ、エンジン出力と燃費
性能とが高められる。また、熱負荷の高いプラグホール
２７まわりも効果的に冷却される。なお、仕切板２８
は、請求項２に記載された「冷却水整流手段」に相当す
る。

【００１８】シリンダヘッド４の排気側の端部付近に
は、シリンダヘッド冷却水通路２４の排気側部分２４b
の冷却水を、後で説明するシリンダブロック冷却水通路
４９の排気側部分４９aに案内するための多数の冷却水
案内通路３２,３３が設けられている。ここで、冷却水
案内通路３２はその下端部がシリンダブロック冷却水通
路４９の排気側部分４９aのシリンダボア間の部分に開
口するように形成され、冷却水案内通路３３はその下端
部がシリンダブロック冷却水通路４９の排気側部分４９
aのシリンダボア間外の部分に開口するように形成され
ている(図７参照)。なお、冷却水案内通路３２,３３
は、請求項１に記載された「冷却水案内手段」に相当す
る。なお、参考として図６に示すように、従来のシリン
ダヘッド４'では、本実施例のような仕切板２８および
シリンダボア間に通じる冷却水案内通路３２は設けられ
ていない。

【００１９】図７に示すように、リヤバンク１のシリン
ダブロック冷却水通路４１は、シリンダ列の周囲を取り
巻くような形状に形成され、基本的には、シリンダ列方
向両端部付近を除けば排気側部分４１aと吸気側部分４
１bとは仕切られている。そして、第１,第３気筒＃１,
＃３のシリンダボア間には、該シリンダボア間を有効に
冷却するために、排気側部分４１aと吸気側部分４１bと
を連通させるボア間冷却水通路４２が形成されている。
同様に、第３,第５気筒＃３,＃５のシリンダボア間にも
ボア間冷却水通路４３が形成されている。また、シリン
ダブロック冷却水通路４１の排気側部分４１bには、冷
却水をエンジン外に排出するための複数の冷却水排出口
４４〜４６が設けられている。

【００２０】ここで、シリンダヘッド冷却水通路２４の
排気側部分２４bから排出された冷却水は、各冷却水案
内通路３２,３３を通して、シリンダブロック冷却水通
路４１の排気側部分４１aに流入する。そして、前記し
たとおり排気側部分４１bに冷却水排出口４４〜４６が
設けられているので、シリンダブロック冷却水通路４１
内においては、冷却水は、シリンダブロック冷却水通路
４１の気筒列方向両端部と両ボア間冷却水通路４２,４
３を通して、排気側部分４１aから吸気側部分４１bに向
かってシリンダブロック幅方向に流れる。このように、
ボア間冷却水通路４２,４３内を冷却水が流通するの
で、熱負荷の高いシリンダボア間が効果的に冷却され、
シリンダボアの熱変形等が防止され、エンジンＶＥの信
頼性が高められる。

【００２１】また、シリンダブロック冷却水通路４１へ
は、ウォータポンプ７から吐出された冷却水が、リヤ冷
却水吐出通路１６を通して、矢印Ｙで示すように直接供
給される。このようにウォータポンプ７から直接的に供
給された冷却水は、シリンダブロック冷却水通路４１内
を循環する流れを形成するので、走行風が当たりにく
く、したがってもともと冷却性が悪いリヤバンク１が有
効に冷却される。

【００２２】フロントバンク２側でも、リヤバンク１側
と同様に、排気側部分４９aと吸気側部分４９bとからな
るシリンダブロック冷却水通路４９と、ボア間冷却水通
路５０,５１と、冷却水排出口５２〜５４とが設けられ
ている。ただし、ウォータポンプ７から、シリンダブロ
ック冷却水通路４９へは直接的には冷却水が供給されな
い。このため、リヤバンク１とフロントバンク２の冷却
性能がほぼ均等化される。なお、ボア間冷却水通路４
２,４３,５０,５１は請求項３に記載された「冷却水流れ
規制手段」に相当する。

【００２３】このように、本実施例によれば、シリンダ
ヘッド４の吸気側部分したがって吸気ポート２５が有効
に冷却されるので、燃焼室に吸入されるエアの温度が低
くなり、耐ノッキング性が高められる。このため圧縮比
を高めることができ、また充填効率が高められるので、
エンジン出力および燃費性能が高められる。また、熱負
荷の高いシリンダボア間が有効に冷却されるので、シリ
ンダボアの熱変形等が起こらず、エンジンの信頼性が高
められる。かつ、走行風の当たりにくいリヤバンク１の
シリンダブロック冷却水通路４１に、ウォータポンプ７
から直接冷却水が供給されるので、リヤバンク１が確実
に冷却される。さらに、ウォータポンプ７からシリンダ
ヘッド冷却水通路２４へ冷却水を供給する冷却水導入通
路２０,２３がシリンダブロック３内に形成されるの
で、冷却装置Ｃが簡素化ないしコンパクト化される。

【００２４】

【発明の作用・効果】第１の発明によれば、ウォータポ
ンプからシリンダヘッド冷却水通路に冷却水を供給する
冷却水導入手段がシリンダブロック内に形成されるの
で、冷却構造が簡素化ないしコンパクト化される。ま
た、ウォータポンプから吐出された低温の冷却水が、先
にシリンダヘッド側を冷却するので、吸気ポートが有効
に冷却され、燃焼室に吸入されるエアの温度が低くな
り、充填効率および耐ノッキング性が高められ、圧縮比
を高めることが可能となり、エンジン出力と燃費性能と
が高められる。

【００２５】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、シリンダヘ
ッド冷却水通路内で、冷却水が吸気側から排気側に向か
ってシリンダヘッド幅方向に流れるので、吸気ポートが
一層有効に冷却され、充填効率と耐ノッキング性とが高
められる。

【００２６】第３の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、シリンダブ
ロック冷却水通路内で、冷却水が排気側から吸気側に向
かってシリンダブロック幅方向に流れるので、熱負荷の
高いシリンダボア間が効果的に冷却され、エンジンの信
頼性が高められる。

【００２７】第４の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、車両後側に
配置されるバンクのシリンダブロック冷却水通路に、ウ
ォータポンプから直接的に冷却水が供給されるので、走
行風の当たりにくい車両後側バンクが確実に冷却され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる冷却構造を備えたエンジンの
斜視図である。

【図２】シリンダブロックの正面立面説明図である。

【図３】シリンダブロックのリヤバンク側前端部の平
面説明図である。

【図４】シリンダブロックのフロントバンク側前端部
の平面説明図である。

【図５】シリンダヘッドの平面説明図である。

【図６】従来のエンジンのシリンダヘッドの平面説明
図である。

【図７】シリンダブロックの平面説明図である。

【符号の説明】

ＶＥ…エンジンＣ…冷却装置１…リヤバンク２…フロントバンク３…シリンダブロック４…シリンダヘッド７…ウォータポンプ１６…リヤ冷却水吐出通路２０,２３…冷却水導入通路２４…シリンダヘッド冷却水通路２８…仕切板３２,３３…冷却水案内通路４１,４９…シリンダブロック冷却水通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッド内に形成されるシリンダ
ヘッド冷却水通路と、シリンダブロック内に形成される
シリンダブロック冷却水通路と、両冷却水通路に冷却水
を供給するウォータポンプとを備えたエンジンの冷却構
造において、ウォータポンプがシリンダブロック側に配置されてい
て、ウォータポンプから吐出された冷却水をシリンダヘ
ッド冷却水通路に導入する冷却水導入手段がシリンダブ
ロック内に設けられ、かつシリンダヘッド冷却水通路か
ら排出される冷却水をシリンダブロック冷却水通路に案
内する冷却水案内手段が設けられていることを特徴とす
るエンジンの冷却構造。
【請求項２】請求項１に記載されたエンジンの冷却構
造において、シリンダヘッド冷却水通路内の冷却水に吸気側から排気
側に向かうシリンダヘッド幅方向の流れを生じさせる冷
却水整流手段が設けられていることを特徴とするエンジ
ンの冷却構造。
【請求項３】請求項１に記載されたエンジンの冷却構
造において、シリンダブロック冷却水通路内の冷却水に排気側から吸
気側に向かうシリンダブロック幅方向の流れを生じさせ
る冷却水流れ規制手段が設けられていることを特徴とす
るエンジンの冷却構造。
【請求項４】請求項１に記載されたエンジンの冷却構
造において、エンジンが横置き搭載式Ｖ型エンジンであって、車両後
側に配置されるバンク側には、ウォータポンプからシリ
ンダブロック内に供給された冷却水の一部を、直接シリ
ンダブロック冷却水通路に流入させてシリンダブロック
冷却水通路内を循環させる冷却水循環手段が設けられて
いることを特徴とするエンジンの冷却構造。