JPH07109952A - Cylinder block of water-cooled type internal combustion engine - Google Patents
Cylinder block of water-cooled type internal combustion engineInfo
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- JPH07109952A JPH07109952A JP6013664A JP1366494A JPH07109952A JP H07109952 A JPH07109952 A JP H07109952A JP 6013664 A JP6013664 A JP 6013664A JP 1366494 A JP1366494 A JP 1366494A JP H07109952 A JPH07109952 A JP H07109952A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、水冷式内燃機関のシリ
ンダブロックにおいて冷却水の流れに方向付けを行う改
良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement for directing the flow of cooling water in a cylinder block of a water-cooled internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の水冷式内燃機関のシリンダブロッ
クとして、例えば図１７、図１８、図１９に示すような
ものがあるこれについて説明すると、シリンダブロック
１は隣り合うシリンダ壁２が互いに接合し、隣り合うシ
リンダ壁２の間に両者に挟まれて凹状に窪む接合凹部６
を有する、いわゆるサイアミーズ式のものとなってお
り、各シリンダ壁２を可能な限り近接させて、機関全長
を小さくしている。2. Description of the Related Art As a conventional cylinder block for a water-cooled internal combustion engine, there are cylinder blocks as shown in FIGS. 17, 18 and 19, for example. The cylinder block 1 has adjacent cylinder walls 2 joined together. , A joint recess 6 which is sandwiched between the adjacent cylinder walls 2 and is recessed in a concave shape.
Which is a so-called Siamese type, in which the cylinder walls 2 are arranged as close to each other as possible to reduce the overall length of the engine.
【０００３】ウォータポンプから送られる冷却水が、ウ
ォータジャケット３の前端部に設けられる入口５から流
入し、各シリンダ壁２２のまわりを図中矢印で示すよう
に流れて、ウォータジャケット３の後端部に設けられた
出口９から排出され、各シリンダ壁２の熱を持ち去るよ
うになっている。Cooling water sent from the water pump flows in from an inlet 5 provided at the front end of the water jacket 3 and flows around each cylinder wall 22 as shown by arrows in the figure, so that the rear end of the water jacket 3 is reached. The heat is discharged from the outlets 9 provided in the section and carries away the heat of each cylinder wall 2.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のサイアミーズ式シリンダブロック１にあって
は、隣り合うシリンダ壁２の間に両者に挟まれて凹状に
窪む接合凹部６を有しているため、ウォータジャケット
３において接合凹部６に面する部分で冷却水の流速が著
しく低下する淀みが生じる。However, in the conventional Siamese type cylinder block 1 as described above, there is a joint recess 6 which is sandwiched between the adjacent cylinder walls 2 and is recessed in a concave shape. Therefore, stagnation occurs in which the flow velocity of the cooling water is remarkably reduced at the portion of the water jacket 3 which faces the joint recess 6.
【０００５】図２０のａ，ｂ図は、ウォータジャケット
３における冷却水の流速および熱伝達率をそれぞれ解析
したシミュレーションデータを示しているが、接合凹部
６の壁面に沿って流れる冷却水速度が低下し、接合凹部
６から冷却水への放熱が悪化することがわかる。この結
果、隣り合うシリンダ壁２の接合部７の温度がシリンダ
壁２の他の部位より高くなり、ノッキングが発生する原
因になったり、シリンダボアの変形を来す可能性があ
る。20A and 20B show simulation data obtained by analyzing the flow velocity and the heat transfer coefficient of the cooling water in the water jacket 3, respectively, but the cooling water velocity flowing along the wall surface of the joint recess 6 decreases. However, it can be seen that the heat radiation from the joint recess 6 to the cooling water deteriorates. As a result, the temperature of the joint portion 7 of the adjacent cylinder walls 2 becomes higher than that of other portions of the cylinder wall 2, which may cause knocking or deformation of the cylinder bore.
【０００６】この対策として従来から、シリンダブロッ
ク１をウォータジャケット３の通路幅Ｌ2をその途中で
大きく絞る構造を設けて、接合凹部に沿って流れる冷却
水の流速を高めるものがある(特開平４−１３６４６１
号公報、参照)。As a countermeasure against this, conventionally, there is a structure in which the passage width L 2 of the water jacket 3 in the cylinder block 1 is greatly narrowed in the middle thereof to increase the flow velocity of the cooling water flowing along the joint concave portion (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-1999) 4-136461
Gazette, reference).
【０００７】しかしながらこの場合、ウォータジャケッ
ト３の流路断面積が急激に変化することにより通水抵抗
が増えて、ウォータポンプの駆動損失が増えるという問
題点がある。However, in this case, there is a problem in that the water passage resistance of the water jacket 3 is increased due to the abrupt change of the flow passage cross-sectional area of the water jacket 3 and the drive loss of the water pump is increased.
【０００８】また、シリンダブロック１の鋳造時にウォ
ータジャケット３を形成する中子の肉厚が局部的に小さ
くなるため、中子に生じる円周方向の曲げ応力により中
子が破損する可能性があり、生産性の悪化を来すという
問題点がある。Further, since the thickness of the core forming the water jacket 3 is locally reduced when the cylinder block 1 is cast, there is a possibility that the core will be damaged by the circumferential bending stress generated in the core. However, there is a problem that productivity is deteriorated.
【０００９】本発明は上記の問題点に着目し、サイアミ
ーズ式シリンダブロックの冷却性を高めることを目的と
する。It is an object of the present invention to improve the cooling performance of a Siamese type cylinder block, focusing on the above problems.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
シリンダ列方向に隣り合うシリンダ壁が互いに接合し、
隣り合うシリンダ壁の間に挟まれて凹状に窪む接合凹部
を有し、これらシリンダ壁の外側に冷却水が循環するウ
ォータジャケットを画成するウォータジャケット壁を設
ける水冷式内燃機関のシリンダブロックにおいて、ウォ
ータジャケット内のシリンダ中心軸の略側方に配置され
るガイドリブを設け、ガイドリブはその上流側端部をウ
ォータジャケットの上下方向の略中央部に配置するとと
もに、その上流側端部から下流側端部にかけてウォータ
ジャケットの上下方向に連続して拡がる形状とする。The invention according to claim 1 is
Cylinder walls adjacent in the cylinder row direction are joined to each other,
In a cylinder block of a water-cooled internal combustion engine, a water-jacketed wall having a joining recessed portion sandwiched between adjacent cylinder walls, the water-jacketing wall defining a water jacket through which cooling water circulates is provided outside the cylinder walls. , A guide rib is provided in the water jacket substantially on the side of the cylinder center axis, and the guide rib has its upstream end located substantially vertically in the center of the water jacket, and from the upstream end to the downstream side. The shape is such that it extends continuously in the vertical direction of the water jacket toward the end.
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ガイドリブをウォータジャケットの上流側
に向けてＶ字状に突出させる。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the guide rib is projected in a V shape toward the upstream side of the water jacket.
【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ガイドリブをウォータジャケットの上流側
に向けて半円弧形に突出させる。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the guide rib is projected in a semi-circular shape toward the upstream side of the water jacket.
【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１から３の
いずれか１つに記載の発明において、ガイドリブをウォ
ータジャケット壁からシリンダ壁に向けて隆起させ、ガ
イドリブとシリンダ壁の間に間隙を形成する。According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the guide rib is raised from the water jacket wall toward the cylinder wall, and a gap is provided between the guide rib and the cylinder wall. Form.
【００１４】請求項５記載の発明は、請求項１から４の
いずれか１つに記載の発明において、ガイドリブの上下
方向について略中央部に、冷却水を流通させる切欠きを
形成する。According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, a notch for circulating cooling water is formed in a substantially central portion of the guide rib in a vertical direction.
【００１５】[0015]
【作用】請求項１記載の発明は、ウォータジャケット内
のシリンダ中心軸の略側方に配置されるガイドリブを設
け、ガイドリブはその上流側端部をウォータジャケット
の上下方向の略中央部に配置するとともに、その上流側
端部から下流側端部にかけてウォータジャケットの上下
方向に連続して拡がる形状とすることにより、ウォータ
ジャケットを流れる冷却水は接合凹部に面して旋回する
渦流が生起されるため、接合凹部に沿って流れる冷却水
の流速を高められる。According to the first aspect of the present invention, the guide rib is provided in the water jacket substantially laterally of the cylinder center axis, and the upstream end of the guide rib is located substantially vertically in the center of the water jacket. At the same time, since the cooling water flowing in the water jacket is swirled to face the joint recess, a swirling flow is generated because the cooling water flowing in the water jacket continuously extends in the vertical direction from the upstream end to the downstream end. The flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess can be increased.
【００１６】このようにして、接合凹部に沿って流れる
冷却水の流速を高めることにより、接合凹部から冷却水
への放熱が促され、シリンダ壁の温度分布を均一化する
ことができる。この結果、ノッキングを防止するととも
に、シリンダボアの変形を来すことを抑制し、ピストン
隙間を均一にして、ピストンのフリクションを低減し、
オイル消費を抑えられる。In this way, by increasing the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess, heat dissipation from the joint recess to the cooling water is promoted and the temperature distribution of the cylinder wall can be made uniform. As a result, knocking is prevented, deformation of the cylinder bore is suppressed, the piston gap is made uniform, and piston friction is reduced.
Oil consumption can be suppressed.
【００１７】請求項２記載の発明は、ウォータジャケッ
トの上流側に向けてＶ字状に突出するガイドリブによ
り、ウォータジャケットを流れる冷却水に接合凹部に面
して互いに対向して旋回する一対の渦流を生起し、接合
凹部に沿って流れる冷却水の流速を高められる。According to the second aspect of the present invention, the pair of vortexes that swirl the cooling water flowing through the water jacket, facing the joint recess, and facing each other, by the guide rib projecting in a V shape toward the upstream side of the water jacket. And the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess can be increased.
【００１８】請求項３記載の発明は、ウォータジャケッ
トの上流側に向けて半円弧形に突出するガイドリブによ
り、ウォータジャケットを流れる冷却水に接合凹部に面
して互いに対向して旋回する一対の渦流を生起し、接合
凹部に沿って流れる冷却水の流速を高められる。According to the third aspect of the present invention, the guide ribs projecting in the shape of a semicircle toward the upstream side of the water jacket face the joint recess to the cooling water flowing through the water jacket, and the pair of swirls face each other. A swirl is generated, and the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess can be increased.
【００１９】請求項４記載の発明は、ガイドリブとシリ
ンダ壁の間に間隙を形成することにより、シリンダブロ
ックの鋳造時にシリンダ壁のガイドリブに対峙する部位
が過冷却されることが防止され、生産性を高められる。According to the fourth aspect of the present invention, by forming a gap between the guide rib and the cylinder wall, it is possible to prevent the portion of the cylinder wall facing the guide rib from being overcooled during casting, thereby improving productivity. Can be increased.
【００２０】請求項５記載の発明は、ウォータジャケッ
トを流れる冷却水がガイドリブの上下方向について略中
央部に開口した切欠きを流通するため、ガイドリブを介
して接合凹部に面して旋回する渦流が生起される作用を
損なわずに、ウォータジャケットの流路断面積の変化を
少なくして、ガイドリブが冷却水の流れに付与する通水
抵抗を低減することができる。According to the fifth aspect of the present invention, the cooling water flowing through the water jacket flows through the notch opened in the substantially central portion in the up-down direction of the guide rib, so that the swirling flow swirling through the guide rib and facing the joint recess is formed. It is possible to reduce the change in the flow passage cross-sectional area of the water jacket and reduce the water flow resistance imparted to the flow of the cooling water by the guide ribs without impairing the action caused.
【００２１】[0021]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００２２】図２に示すように、シリンダブロック１は
直列に並ぶ４つのシリンダ壁２を備える。シリンダブロ
ック１は隣り合うシリンダ壁２どうしが互いに接合す
る、いわゆるサイアミーズ式のものとなっており、各シ
リンダ壁２を可能な限り近接させて、機関全長を小さく
している。なお、図中８はオイル落とし穴である。As shown in FIG. 2, the cylinder block 1 has four cylinder walls 2 arranged in series. The cylinder block 1 is of a so-called Siamese type in which adjacent cylinder walls 2 are joined to each other, and the cylinder walls 2 are arranged as close to each other as possible to reduce the overall length of the engine. In the figure, 8 is an oil trap.
【００２３】シリンダブロック１は、各シリンダ壁２の
まわりに冷却水を循環させるウォータジャケット３が設
けられる。シリンダブロック１は、各シリンダ壁２との
間にウォータジャケット３を画成するウォータジャケッ
ト壁４を有する。The cylinder block 1 is provided with a water jacket 3 for circulating cooling water around each cylinder wall 2. The cylinder block 1 has a water jacket wall 4 that defines a water jacket 3 with each cylinder wall 2.
【００２４】ウォータジャケット壁４は大略各シリンダ
壁２に沿って湾曲し、その前端に入口５が形成され、そ
の後端に出口９が形成される。ウォータポンプから送ら
れる冷却水は、入口５からウォータジャケット３に流入
し、ウォータジャケット３内において気筒列方向（後
方）に流れて出口９から排出され、図示しないラジエー
タ等を経て循環するようになっている。The water jacket wall 4 is curved substantially along each cylinder wall 2 and has an inlet 5 formed at its front end and an outlet 9 formed at its rear end. The cooling water sent from the water pump flows into the water jacket 3 through the inlet 5, flows in the cylinder row direction (rearward) in the water jacket 3, is discharged through the outlet 9, and circulates through a radiator or the like (not shown). ing.
【００２５】サイアミーズ式のシリンダブロック１は、
隣り合う各シリンダ壁２の間にウォータジャケット３に
面して凹状に窪む接合凹部６を有している。The Siamese type cylinder block 1 is
Between adjacent cylinder walls 2, there is a joint recess 6 facing the water jacket 3 and recessed in a concave shape.
【００２６】そして本発明の要旨とするところである
が、図３にも示すように、ウォータジャケット３を流れ
る冷却水に各接合凹部６に面して旋回する一対の渦流を
生起するガイドリブ１０がシリンダ中心軸の略側方に位
置して設けられる。As the gist of the present invention, as shown in FIG. 3, the guide ribs 10 which generate a pair of swirl flow in the cooling water flowing through the water jacket 3 so as to swirl toward the respective joint recesses 6 are provided in the cylinder. It is provided at a position substantially lateral to the central axis.
【００２７】ガイドリブ１０はウォータジャケット３の
上流側に向けてＶ字状に突出し、ウォータジャケット３
の上下方向について中央部に配置される上流側端部１１
と、上流側端部１１から２つの下流側端部１２ａ，１３
ａに向けて傾斜する上辺部１２と下辺部１３を有する。The guide rib 10 projects in a V shape toward the upstream side of the water jacket 3 and
Upstream side end portion 11 arranged in the central portion in the vertical direction of the
From the upstream end 11 to the two downstream ends 12a, 13
It has an upper side portion 12 and a lower side portion 13 which are inclined toward a.
【００２８】図４にも示すように、ガイドリブ１０はシ
リンダ壁２とウォータジャケット壁４の間に渡って一体
形成される。As shown in FIG. 4, the guide rib 10 is formed integrally between the cylinder wall 2 and the water jacket wall 4.
【００２９】以上のように構成され、次に作用について
説明する。With the above construction, the operation will be described.
【００３０】入口５からウォータジャケット３に流入し
た冷却水は、ウォータジャケット３内において気筒列方
向に流れ、各シリンダ壁２の熱を吸収しつつ、出口９か
ら排出される。The cooling water flowing from the inlet 5 into the water jacket 3 flows in the cylinder row direction in the water jacket 3, absorbs the heat of each cylinder wall 2, and is discharged from the outlet 9.
【００３１】ウォータジャケット３の接合凹部６より上
流側にＶ字状のガイドリブ１０が配設されることによ
り、ウォータジャケット３を流れる冷却水は、図１、図
３に矢印で示すように、各接合凹部６に面して互いに対
向して旋回する一対の渦流が生起される。By disposing the V-shaped guide ribs 10 on the upstream side of the joint recess 6 of the water jacket 3, the cooling water flowing through the water jacket 3 can be supplied to each of the cooling waters as shown by arrows in FIGS. A pair of vortexes facing each other and swirling facing each other are generated.
【００３２】すなわち、ウォータジャケット３を流れる
冷却水のうち、ガイドリブ１０の上辺部１２に沿って上
方に向けられた後にウォータジャケット上壁部１５に当
たることにより接合凹部６に沿って下降する一方、ガイ
ドリブ１０の下辺部１３に沿って下方に向けられた後に
ウォータジャケット下壁部１６に当たることにより接合
凹部６に沿って上昇する。このようにガイドリブ１０を
介して分流した冷却水の流れは、接合凹部６の中央部で
互いに当たってガイドリブ１０の背後に向けて逆流する
ことにより２つの渦流が生起される。That is, among the cooling water flowing through the water jacket 3, the cooling water is directed upward along the upper side portion 12 of the guide rib 10 and then hits the water jacket upper wall portion 15 to descend along the joint recess 6, while the guide rib After being directed downwards along the lower side portion 13 of the 10, the lower portion 16 of the water jacket hits the lower wall portion 16 of the water jacket 10 to ascend along the joint recess 6. In this way, the flows of the cooling water split via the guide ribs 10 collide with each other in the central portion of the joint recess 6 and flow backward toward the back of the guide ribs 10, so that two vortexes are generated.
【００３３】図５のａ図は、ウォータジャケット３を流
れる冷却水の流速を解析したシミュレーションデータを
示すが、ガイドリブ１０によって生起される冷却水の渦
流により、接合凹部６に沿って流れる冷却水の流速が高
められることがわかる。FIG. 5A shows simulation data in which the flow velocity of the cooling water flowing through the water jacket 3 is analyzed. The vortex of the cooling water generated by the guide ribs 10 causes the cooling water flowing along the joint recess 6 to flow. It can be seen that the flow velocity is increased.
【００３４】図５のｂ図は、ウォータジャケット３にお
ける熱伝達率を解析したシミュレーションデータを示す
が、ガイドリブ１０によって接合凹部６から冷却水への
放熱が促されることがわかる。接合凹部６から冷却水へ
の放熱量が増やされることにより、隣り合うシリンダ壁
２の接合部７の温度がシリンダ壁２の他の部位より高く
なることを抑制し、シリンダ壁２の温度分布を均一にし
て、ノッキングの発生を抑えられるとともに、シリンダ
壁２の変形を来すことを抑制し、ピストン隙間を均一に
して、フリクションを低減し、オイル消費を小さく抑え
られる。FIG. 5B shows simulation data in which the heat transfer coefficient in the water jacket 3 is analyzed, and it can be seen that the guide rib 10 promotes heat dissipation from the joint recess 6 to the cooling water. By increasing the amount of heat radiation from the joint recess 6 to the cooling water, it is possible to prevent the temperature of the joint 7 of the adjacent cylinder walls 2 from becoming higher than that of other portions of the cylinder wall 2, and to improve the temperature distribution of the cylinder wall 2. It is possible to suppress the occurrence of knocking by making it uniform, suppress the deformation of the cylinder wall 2, make the piston gap uniform, reduce friction, and suppress oil consumption to be small.
【００３５】図６のａ，ｂ図はガイドリブ１０を小さく
した場合の流速および熱伝達率をそれぞれ解析したシミ
ュレーションデータを示しているが、ガイドリブ１０の
小型化に伴って接合凹部６の上下部分で流速および熱伝
達率が共に低下する傾向がある。FIGS. 6A and 6B show simulation data obtained by analyzing the flow velocity and the heat transfer coefficient when the guide rib 10 is made small. Both flow rate and heat transfer rate tend to decrease.
【００３６】また、シリンダブロック１は前記従来装置
のようにウォータジャケット３の通路幅Ｌ1をその途中
で大きく絞ることがないため、通水抵抗を抑えられると
ともに、シリンダブロック１の鋳造時にウォータジャケ
ット３を形成する中子の肉厚が局部的に小さくなること
が避けられ、中子に生じる円周方向の曲げ応力に対する
断面係数を十分に確保して、中子が破損することを防止
でき、生産性を高められる。Further, in the cylinder block 1, unlike the above-mentioned conventional apparatus, the passage width L 1 of the water jacket 3 is not greatly narrowed in the middle thereof, so that the water resistance can be suppressed and the water jacket can be cast when the cylinder block 1 is cast. It is possible to prevent the thickness of the core forming 3 from being locally reduced, to secure a sufficient cross-sectional modulus against the bending stress in the circumferential direction generated in the core, and to prevent the core from being damaged. You can increase productivity.
【００３７】次に、図７のａ，ｂ図は、他の実施例とし
て、ガイドリブ１７をウォータジャケット３の上流側に
向けて半円弧形に突出させた構造について、流速および
熱伝達率をそれぞれ解析したシミュレーションデータを
示しているが、ガイドリブ１７によって生起される冷却
水の渦流により、接合凹部６に沿って流れる冷却水の流
速が高められるとともに、接合凹部６から冷却水への放
熱が促されることがわかる。Next, FIGS. 7A and 7B show, as another embodiment, the flow velocity and the heat transfer coefficient of a structure in which the guide rib 17 is projected in a semi-arcuate shape toward the upstream side of the water jacket 3. The simulation data analyzed respectively are shown, but the swirling flow of the cooling water generated by the guide ribs 17 increases the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess 6 and promotes heat radiation from the joint recess 6 to the cooling water. You can see that
【００３８】これに対して、図８のａ，ｂ図はガイドリ
ブ１８を本発明と異なり円柱形に形成した構造につい
て、流速および熱伝達率をそれぞれ解析したシミュレー
ションデータを示しているが、円柱形のガイドリブ１８
によっては冷却水の渦流が効果的に生起されないため、
接合凹部６に沿って流れる冷却水の流速が高められず、
接合凹部６から冷却水への放熱が悪化することがわか
る。なお、ウォータジャケットに円柱形の物体を介装す
る構造については、実開昭５６−１０１４４２号公報と
して開示されている。On the other hand, FIGS. 8A and 8B show simulation data in which the flow velocity and the heat transfer coefficient are respectively analyzed for the structure in which the guide rib 18 is formed in a cylindrical shape unlike the present invention. Guide rib 18
In some cases, the swirling flow of cooling water is not effectively generated,
The flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess 6 cannot be increased,
It can be seen that the heat radiation from the joint recess 6 to the cooling water deteriorates. A structure in which a cylindrical object is interposed in the water jacket is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-101442.
【００３９】次に、図９、図１０に示した他の実施例
は、Ｖ字状のガイドリブ２０がウォータジャケット壁４
から隆起して一体形成され、ガイドリブ２０とシリンダ
壁２の間に間隙２１が空けられるものである。なお、図
２、図３との対応部分には同一符号を付して示すことに
する。Next, in another embodiment shown in FIGS. 9 and 10, the V-shaped guide rib 20 is used for the water jacket wall 4.
Is formed integrally with the guide rib 20 and the cylinder wall 2, and a gap 21 is formed between the guide rib 20 and the cylinder wall 2. The parts corresponding to those in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals.
【００４０】この場合、鋳造時にシリンダ壁２のガイド
リブ２０に対峙する部位が過冷却されることが防止さ
れ、生産性を高められる。In this case, it is possible to prevent the portion of the cylinder wall 2 facing the guide rib 20 from being overcooled during casting, and to improve the productivity.
【００４１】次に、図１１、図１２に示した他の実施例
は、ウォータジャケット壁４に空けられた鋳砂抜き穴２
５を封止するプラグ２６にＶ字状のガイドリブ２７が形
成されるものである。なお、図４との対応部分には同一
符号を付して示すことにする。Next, in another embodiment shown in FIGS. 11 and 12, the sand removing hole 2 is formed in the water jacket wall 4.
A V-shaped guide rib 27 is formed on the plug 26 that seals the plug 5. The parts corresponding to those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals.
【００４２】この場合、ガイドリブ２７を設けるにあた
って、ウォータジャケット３を成型する中子の形状変更
が不要となる。また、中子の形状を簡素化することによ
り中子の強度も高められる。In this case, when the guide rib 27 is provided, it is not necessary to change the shape of the core for molding the water jacket 3. Further, the strength of the core can be increased by simplifying the shape of the core.
【００４３】次に、図１３、図１４に示した他の実施例
は、ガイドリブ３０の上下方向について中央部に、冷却
水を流通させる切欠き３１が形成されるものである。な
お、図１、図３との対応部分には同一符号を付して示す
ことにする。Next, in another embodiment shown in FIGS. 13 and 14, a notch 31 for circulating cooling water is formed in the center of the guide rib 30 in the vertical direction. The parts corresponding to those in FIGS. 1 and 3 are designated by the same reference numerals.
【００４４】ガイドリブ３０は切欠き３１から下流側に
向けて上下方向に傾斜して直線的に延びる上辺部３２と
下辺部３３を有する。ガイドリブ３０はシリンダ壁２と
ウォータジャケット壁４の間に渡って一体形成される。The guide rib 30 has an upper side portion 32 and a lower side portion 33 that linearly incline vertically from the notch 31 toward the downstream side. The guide rib 30 is integrally formed across the cylinder wall 2 and the water jacket wall 4.
【００４５】この場合、ウォータジャケット３を流れる
冷却水がガイドリブ３０の中央部に開口した切欠き３１
を流通するため、ウォータジャケット３の流路断面積の
変化が少なくなる。すなわち、図１５に示すように、ウ
ォータジャケット３の流路巾は、ガイドリブ３０が設け
られていない部位でＡ1となるのに対して、ガイドリブ
３０が設けられている部位で上辺部３２と下辺部３３の
巾だけが減らされて、その上流端部でＡ1＋Ａ2＋Ａ3、
その下流端部でＡ4＋Ａ5＋Ａ6となり、Ａ1とほぼ等しく
なる。このようにウォータジャケット３の流路断面積の
変化が少ないことにより、ガイドリブ３０が冷却水の流
れに付与する通水抵抗を小さく抑えられ、ウォータポン
プの駆動損失が少なく、燃費の低減がはかれる。In this case, the cooling water flowing through the water jacket 3 has a notch 31 opened at the center of the guide rib 30.
As a result, the change in the flow passage cross-sectional area of the water jacket 3 is reduced. That is, as shown in FIG. 15, the flow passage width of the water jacket 3 is A 1 at the portion where the guide rib 30 is not provided, whereas the flow passage width is at the upper side portion 32 and the lower side at the portion where the guide rib 30 is provided. Only the width of the portion 33 is reduced so that A 1 + A 2 + A 3 at its upstream end,
Next A 4 + A 5 + A 6 at its downstream end, approximately equal to A 1. Since the flow passage cross-sectional area of the water jacket 3 is small in this way, the water resistance that the guide ribs 30 impart to the flow of the cooling water can be suppressed to be small, the driving loss of the water pump is small, and the fuel consumption can be reduced.
【００４６】また、図１６に示すように、ガイドリブ４
０の切欠き４１を挟んで上下方向に延びる上辺部４２と
下辺部４３を弓形に湾曲して形成することにより、冷却
水は図中矢印で示すように上辺部４２と下辺部４３に沿
って上下方向に向かう速度成分が強くなり、ガイドリブ
４０の背後、すなわち接合凹部６の付近に強い渦流を生
起することができる。Also, as shown in FIG. 16, the guide ribs 4
By forming the upper side portion 42 and the lower side portion 43 that extend in the vertical direction with the notch 41 of 0 between them in a bow shape, the cooling water is formed along the upper side portion 42 and the lower side portion 43 as indicated by arrows in the figure. The velocity component moving in the vertical direction becomes strong, and a strong vortex can be generated behind the guide rib 40, that is, near the joint recess 6.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、シリンダ列方向に隣り合うシリンダ壁が互いに接合
し、隣り合うシリンダ壁の間に挟まれて凹状に窪む接合
凹部を有し、これらシリンダ壁の外側に冷却水が循環す
るウォータジャケットを画成するウォータジャケット壁
を設ける水冷式内燃機関のシリンダブロックにおいて、
ウォータジャケット内のシリンダ中心軸の略側方に配置
されるガイドリブを設け、ガイドリブはその上流側端部
をウォータジャケットの上下方向の略中央部に配置する
とともに、その上流側端部から下流側端部にかけてウォ
ータジャケットの上下方向に連続して拡がる形状とした
ため、接合凹部に沿って流れる冷却水の流速を高めて、
接合凹部から冷却水への放熱を促し、シリンダ壁の温度
分布を均一化することができる。この結果、ノッキング
の発生を防止して機関出力の向上がはかれるとともに、
シリンダボアの変形を来すことを抑制し、ピストン隙間
を均一にして、ピストンのフリクションを低減し、オイ
ル消費を抑えられる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the cylinder walls adjacent to each other in the cylinder row direction are joined to each other, and the joint walls are sandwiched between the adjacent cylinder walls to have a concave recess. In a cylinder block of a water-cooled internal combustion engine, a water jacket wall that defines a water jacket in which cooling water circulates is provided outside these cylinder walls,
A guide rib is provided in the water jacket approximately on the side of the cylinder center axis.The guide rib has its upstream end located approximately in the vertical center of the water jacket, and its upstream end to the downstream end. Since it has a shape that continuously extends in the vertical direction of the water jacket over the part, the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess is increased,
It is possible to promote heat dissipation from the joint recess to the cooling water and make the temperature distribution on the cylinder wall uniform. As a result, the occurrence of knocking is prevented and the engine output is improved,
The deformation of the cylinder bore is suppressed, the piston gap is made uniform, the friction of the piston is reduced, and the oil consumption is suppressed.
【００４８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ガイドリブをウォータジャケットの上流側
に向けてＶ字状に突出させたため、ウォータジャケット
を流れる冷却水に接合凹部に面して互いに対向して旋回
する一対の渦流を生起し、接合凹部に沿って流れる冷却
水の流速を有効に高められる。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the guide rib is projected in a V shape toward the upstream side of the water jacket, so that the cooling water flowing through the water jacket faces the joint recess. A pair of vortexes that swirl to face each other are generated, and the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess can be effectively increased.
【００４９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、ガイドリブをウォータジャケットの上流側
に向けて半円弧形に突出させたため、ウォータジャケッ
トを流れる冷却水に接合凹部に面して互いに対向して旋
回する一対の渦流を生起し、接合凹部に沿って流れる冷
却水の流速を有効に高められる。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, since the guide rib is projected in a semi-circular shape toward the upstream side of the water jacket, the joint recess is exposed to the cooling water flowing through the water jacket. A pair of vortexes that swirl in opposition to each other are generated, and the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess can be effectively increased.
【００５０】請求項４記載の発明は、請求項１から３の
いずれか１つに記載の発明において、ガイドリブをウォ
ータジャケット壁からシリンダ壁に向けて隆起させ、ガ
イドリブとシリンダ壁の間に間隙を形成したため、シリ
ンダブロックの鋳造時にシリンダ壁のガイドリブに対峙
する部位が過冷却されることが防止され、品質の向上が
はかられるとともに、生産性を高められる。According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the guide rib is raised from the water jacket wall toward the cylinder wall, and a gap is provided between the guide rib and the cylinder wall. Since it is formed, it is possible to prevent the portion of the cylinder wall facing the guide ribs from being supercooled during casting of the cylinder block, which improves quality and improves productivity.
【００５１】請求項５記載の発明は、請求項１から４の
いずれか１つに記載の発明において、ガイドリブの上下
方向について略中央部に、冷却水を流通させる切欠きを
形成したため、ガイドリブを介して接合凹部に面して旋
回する渦流が生起される作用を損なわずに、ウォータジ
ャケットの流路断面積の変化を少なくして、ガイドリブ
が冷却水の流れに付与する通水抵抗を小さく抑えられ、
ウォータポンプの駆動損失が少なく、燃費の低減がはか
れる。According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, a guide rib is formed because a notch for circulating cooling water is formed at a substantially central portion in the vertical direction of the guide rib. The flow resistance of the guide ribs to the flow of cooling water is kept small by reducing the change in the flow passage cross-sectional area of the water jacket without impairing the action of swirling flow that swirls toward the joint recess via The
The driving loss of the water pump is small and the fuel consumption is reduced.
【図１】本発明の実施例を示すシリンダブロックの斜視
図。FIG. 1 is a perspective view of a cylinder block showing an embodiment of the present invention.
【図２】同じくシリンダブロックの断面図。FIG. 2 is a sectional view of the cylinder block.
【図３】同じく図２のＡ−Ａ線に沿うシリンダブロック
の断面図。FIG. 3 is a sectional view of the cylinder block along the line AA of FIG.
【図４】同じく図２のＢ−Ｂ線に沿うシリンダブロック
の断面図。4 is a sectional view of the cylinder block, which is also taken along the line BB of FIG.
【図５】同じくウォータジャケットにおける冷却水の流
速の分布図および熱伝達率の分布図。FIG. 5 is a distribution diagram of the flow velocity of the cooling water and a distribution diagram of the heat transfer coefficient in the water jacket.
【図６】他の実施例としてガイドリブを小型化した場合
のウォータジャケットにおける冷却水の流速の分布図お
よび熱伝達率の分布図。FIG. 6 is a distribution diagram of the flow rate of cooling water and a distribution diagram of the heat transfer coefficient in the water jacket when the guide ribs are miniaturized as another embodiment.
【図７】さらに他の実施例としてガイドリブを半円弧形
に形成した場合のウォータジャケットにおける冷却水の
流速の分布図および熱伝達率の分布図。FIG. 7 is a distribution diagram of the flow rate of cooling water and a distribution diagram of the heat transfer coefficient in the water jacket when the guide rib is formed in a semi-arcuate shape as yet another embodiment.
【図８】比較例としてガイドリブを円柱形に形成した場
合のウォータジャケットにおける冷却水の流速の分布図
および熱伝達率の分布図。FIG. 8 is a distribution diagram of a flow rate of cooling water and a distribution diagram of a heat transfer coefficient in a water jacket when a guide rib is formed in a cylindrical shape as a comparative example.
【図９】さらに他の実施例を示すシリンダブロックの断
面図。FIG. 9 is a sectional view of a cylinder block showing still another embodiment.
【図１０】同じく図９のＡ−Ａ線に沿うシリンダブロッ
クの断面図。FIG. 10 is a sectional view of the cylinder block, which is also taken along the line AA in FIG. 9.
【図１１】同じく図９のＢ−Ｂ線に沿うシリンダブロッ
クの断面図。FIG. 11 is a sectional view of the cylinder block along the line BB of FIG.
【図１２】同じくウォータジャケットにおける冷却水の
流速の分布図および熱伝達率の分布図。FIG. 12 is a distribution diagram of the flow velocity of the cooling water and a distribution diagram of the heat transfer coefficient in the water jacket.
【図１３】さらに他の実施例を示すシリンダブロックの
斜視図。FIG. 13 is a perspective view of a cylinder block showing still another embodiment.
【図１４】同じくシリンダブロックの断面図。FIG. 14 is a sectional view of the cylinder block.
【図１５】同じくガイドリブおよびウォータジャケット
等の側面図。FIG. 15 is a side view of the guide rib and the water jacket.
【図１６】さらに他の実施例を示すガイドリブおよびウ
ォータジャケット等の側面図。FIG. 16 is a side view of a guide rib, a water jacket and the like showing still another embodiment.
【図１７】従来例を示すシリンダブロックの断面図。FIG. 17 is a sectional view of a cylinder block showing a conventional example.
【図１８】同じく図１３のＡ−Ａ線に沿うシリンダブロ
ックの断面図。FIG. 18 is a sectional view of the cylinder block taken along the line AA of FIG.
【図１９】同じく図１３のＢ−Ｂ線に沿うシリンダブロ
ックの断面図。FIG. 19 is a sectional view of the cylinder block taken along the line BB of FIG.
【図２０】同じくウォータジャケットにおける冷却水の
流速の分布図および熱伝達率の分布図。FIG. 20 is a distribution diagram of the flow velocity of the cooling water and a distribution diagram of the heat transfer coefficient in the water jacket.
１ シリンダブロック ２ シリンダ壁 ３ ウォータジャケット ４ ウォータジャケット壁 ６ 接合凹部 １０ ガイドリブ １１ 上流側端部 １２ａ 下流側端部 １３ａ 下流側端部 １７ ガイドリブ ２０ ガイドリブ ２７ ガイドリブ ３０ ガイドリブ ３１ 切欠き ４０ ガイドリブ ４１ 切欠き 1 Cylinder Block 2 Cylinder Wall 3 Water Jacket 4 Water Jacket Wall 6 Joining Recess 10 Guide Rib 11 Upstream End 12a Downstream End 13a Downstream End 17 Guide Rib 20 Guide Rib 27 Guide Rib 30 Guide Rib 31 Notch 40 Guide Rib 41 Notch
Claims (5)
互いに接合し、隣り合うシリンダ壁の間に挟まれて凹状
に窪む接合凹部を有し、 これらシリンダ壁の外側に冷却水が循環するウォータジ
ャケットを画成するウォータジャケット壁を設ける水冷
式内燃機関のシリンダブロックにおいて、 ウォータジャケット内のシリンダ中心軸の略側方に配置
されるガイドリブを設け、 ガイドリブはその上流側端部をウォータジャケットの上
下方向の略中央部に配置するとともに、その上流側端部
から下流側端部にかけてウォータジャケットの上下方向
に連続して拡がる形状としたことを特徴とする水冷式内
燃機関のシリンダブロック。1. A water wall in which cylinder walls adjacent to each other in the cylinder row direction are joined to each other, and a joining recessed portion which is sandwiched between the adjacent cylinder walls and is recessed in a concave shape is provided, and cooling water circulates outside these cylinder walls. In a cylinder block of a water-cooled internal combustion engine that is provided with a water jacket wall that defines a jacket, a guide rib that is arranged approximately on the side of the cylinder center axis in the water jacket is provided, and the guide rib has its upstream end portion above and below the water jacket. A cylinder block for a water-cooled internal combustion engine, wherein the cylinder block is arranged substantially at the center of the water jacket and has a shape that continuously extends in the vertical direction of the water jacket from its upstream end to its downstream end.
側に向けてＶ字状に突出させたことを特徴とする請求項
１記載の水冷式内燃機関のシリンダブロック。2. The cylinder block for a water-cooled internal combustion engine according to claim 1, wherein the guide rib is projected in a V shape toward the upstream side of the water jacket.
側に向けて半円弧形に突出させたことを特徴とする請求
項１記載の水冷式内燃機関のシリンダブロック。3. A cylinder block for a water-cooled internal combustion engine according to claim 1, wherein the guide rib is projected in a semi-circular shape toward the upstream side of the water jacket.
シリンダ壁に向けて隆起させ、ガイドリブとシリンダ壁
の間に間隙を形成したことを特徴とする請求項１から３
のいずれか１つに記載の水冷式内燃機関のシリンダブロ
ック。4. The guide rib is raised from the water jacket wall toward the cylinder wall to form a gap between the guide rib and the cylinder wall.
2. A cylinder block for a water-cooled internal combustion engine according to claim 1.
に、冷却水を流通させる切欠きを形成したことを特徴と
する請求項１から４のいずれか１つに記載の水冷式内燃
機関のシリンダブロック。5. A cylinder block for a water-cooled internal combustion engine according to claim 1, wherein a notch through which cooling water flows is formed in a substantially central portion of the guide rib in the vertical direction. .
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|---|---|---|---|
| JP6013664A JP3052721B2 (en) | 1993-08-20 | 1994-02-07 | Cylinder block for water-cooled internal combustion engine |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2869356A1 (en) * | 2004-04-26 | 2005-10-28 | Renault Sas | ENGINE COOLING PIPE |
| JP2010014067A (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Toyota Motor Corp | Cylinder block for internal combustion engine |
| JP2010071137A (en) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Toyota Motor Corp | Cylinder block of closed deck type |
| CN102287251A (en) * | 2010-06-16 | 2011-12-21 | 丰田自动车株式会社 | Exhaust gas cooling adapter |
| JP2015140684A (en) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | トヨタ自動車株式会社 | cylinder head |
-
1994
- 1994-02-07 JP JP6013664A patent/JP3052721B2/en not_active Expired - Fee Related
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