JPH0730906Y2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、複数の気筒列を備えた多気筒エンジンの冷却
装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に水冷式エンジンの冷却装置においては、冷却水注
入口を全冷却水流通経路中の最高位置に配置する必要が
ある。そして、従来のエンジンにおいては、通常ラジエ
ータの上端部が冷却水流通経路の最高位置となるので、
冷却水注入口がラジエータの上端部に設けられていた。

しかしながら、近年車両の低ボンネット化が求められ、
このように低ボンネット化された車両においては、とく
に車両前端部近傍でボンネットが低くなるので、通常車
両の前端部に配置されるラジエータの高さを低減せざる
をえない。このため、ラジエータの上端部が冷却水流通
経路中の最高位置とならないようなケースが生じ、この
ような場合にはラジエータの上端部に冷却水注入口を配
置することができない。かといって、ラジエータ上端部
が冷却水流通経路の最高位置となるような範囲内でラジ
エータの高さを低減したのでは、十分に車両の低ボンネ
ット化を図ることができない。

そこで、ラジエータとエンジンのウォータジャケットと
を連通する冷却水通路に冷却水注入口を設けたエンジン
の冷却装置が提案されている（例えば、特開昭58−2103
14号公報参照）。

なおこの場合、冷却水通路の冷却水注入口が配置される
部分が、冷却水流通経路の最高位置となるようにしなけ
ればならないのはもちろんである。このような冷却装置
では、ラジエータの上端部を冷却水流通経路の最高位置
に配置する必要がないので、ラジエータの高さを十分に
低減することができ、有効に車両の低ボンネット化を図
ることができる。

ところで一方、Ｖ型エンジン等、複数のバンク（気筒
列）を備えた水冷式多気筒エンジン（以下、このような
エンジンをＶ型エンジン等と総称する）においては、通
常各バンク毎にウォータジャケットが設けられる。そし
て、各バンクのウォータジャケット内の冷却水を排出す
る各冷却水出口通路は集合部で１つの共通冷却水出口通
路に集合され、この共通冷却水出口通路がラジエータに
接続される（例えば、特開昭62−91615号公報参照）。
ここにおいて、各バンクの冷却水出口通路は、全気筒を
直列配置した普通の直列気筒エンジン（単一バンク）の
冷却水出口通路に比べて径が小さく設定される。けだ
し、各バンクから排出される冷却水は全ウォータジャケ
ットから排出される冷却水の約1/2となるので、その通
路断面積が、全ウォータジャケットの冷却水が１つの冷
却水出口通路を通して排出される直列気筒エンジンの場
合に比べて約1/2ですむからである。

［考案が解決しようとする課題］ このようなＶ型エンジン等においても、通常冷却水注入
口がラジエータ上端部に配置されるか、あるいは低ボン
ネット化を図るために共通冷却水出口通路に配置される
かのずれかであるが、いずれにしても、水抜き後に冷却
水注入口から冷却装置に冷却水を注入するときには、冷
却水が共通冷却水出口通路から、各バンクの冷却水出口
通路に分かれて各バンクのウォータジャケットに流入す
る。ところが前記したとおり、各バンクの冷却水出口通
路は、通路断面積が比較的小さく設定されているので、
比較的狭い冷却水出口通路内でウォータジャケットに流
入する冷却水とウォータジャケットから抜けるエアとが
干渉し合ってウォータジャケット内のエアがなかなか抜
けず、このためウォータジャケットへの冷却水の充填に
時間がかかるといった問題がある。

そこで、各バンクの冷却水出口通路の径を大きくすると
いった対応策が考えられるが、このようにするとコスト
性のエンジンまわりのスペース性とが悪くなるといった
問題がある。また、各バンクのウォータジャケットにエ
ア抜きを設けるといった対応策が考えられるが、このよ
うにすると部品点数が増え、組付性とコスト性とが悪く
なるといった問題がある。

本考案は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、複数の気筒列を備えた多気筒エンジンにおいて、車
両の低ボンネット化に有効に対応できるとともに、冷却
水注入時においてウォータジャケット内のエアを速やか
に抜くことができ注水性の向上を図ることができる、簡
素かつ低コストのエンジンの冷却装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上記の目的を達するため、複数の気筒列を備
え、各気筒列毎にウォータジャケットが設けられた多気
筒エンジンの冷却装置において、上記各ウォータジャケ
ットが、シリンダブロック内に形成された部分で互いに
連通させられ、各気筒列のウォータジャケット内の冷却
水を排出する各冷却水出口通路の集合部が、エンジン幅
方向にみて中央位置からいずれか１つの気筒列側に偏っ
た位置に形成され、上記集合部に共通の冷却水出口通路
が接続され、上記集合部と、上記共通の冷却水出口通路
の上流部のいずれか一方に、冷却水を流入させる冷却水
注入口が開口されていることを特徴とするエンジンの冷
却装置を提供する。

［考案の作用・効果］ 本考案によれば、冷却水注入口が、集合部と、共通の冷
却水出口通路の上流部のいずれか一方に設けられるの
で、ラジエータ上端部を冷却水流通経路の最高位置に配
置しなくてもよい。したがって、ラジエータの高さを十
分に低減することができる。

そして、例えば複数の気筒列を備えたエンジンの典型で
あるＶ型エンジンを例にとれば、エンジン幅方向にみて
中央位置から一方のバンク（以下、これを第１バンクと
いい、もう一方のバンクを第２バンクという）側に偏っ
た位置すなわちオフセットした位置において冷却水出口
通路に冷却水を注入することができるので、冷却水注入
時には実質的に全部の冷却水が第１バンク側のウォータ
ジャケットに流入する。このとき、両バンクのウォータ
ジャケットが下部で連通しているので、第１バンクのウ
ォータジャケットに冷却水が流入すると、これに対応す
る体積のエアが第２バンク側のウォータジャケットと冷
却水出口通路（冷却水が流れていない）とを通して速や
かに大気中に排出される。したがって、冷却水注入口か
ら注入される冷却水が、エアと干渉し合うことなく速や
かに第１バンク側のウォータジャケットに流入する。そ
して、第１バンク側のウォータジャケットに流入した冷
却水は、両ウォータジャケットの連通部を通して第２バ
ンク側のウォータジャケットに流入し、さらにラジエー
タ等その他の冷却水流通経路に流入する。

したがって、冷却水注入口を第１バンク側にオフセット
させて集合部または共通の冷却水出口通路に配置するだ
けの簡単な構成で、有効に車両の低ボンネット化と冷却
装置の注水性の向上とを図ることができる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を具体的に説明する。

第１図〜第３図に示すように、横置搭載型６気筒Ｖ型エ
ンジンVEには、エンジンVEの長手方向に伸長する第１バ
ンクＰと第２バンクＱとが設けられ、第１バンクＰには
エンジンVEのフロント側からリヤ側に向かって順に第1,
第3,第５気筒♯1,♯3,♯５が配置され、第２バンクＱに
はフロント側からリヤ側に向かって順に第2,第4,第６気
筒♯2,♯4,♯６が配置されている。なお、第1,第２バン
クP,Qは本願請求項１に記載された気筒列に相当する。

上記エンジンVEを冷却するために冷却装置CSが設けられ
ている。この冷却装置CSは、ウォータポンプ１から吐出
された冷却水を第１バンクＰ側と第２バンクＱ側とに夫
々個別的に供給した後、第１バンクＰ側では冷却水を順
に第１シリンダブロック2pのウォータジャケット（図示
せず）内と第１シリンダヘッド3pのウォータジャケット
（図示せず）内とを流通させて第１冷却水出口通路4pに
排出し、一方第２バンクＱ側では冷却水を順に第２シリ
ンダブロック2qのウォータジャケット（図示せず）内と
第２シリンダヘッド3qのウォータジャケット（図示せ
ず）内とを連通させて第２冷却水出口通路4qに排出し、
昇温されたこれらの冷却水をさらに第1,第２冷却水出口
通路4p,4qが集合された共通冷却水出口通路４を通して
ラジエータ５に導入して冷却し、この冷却された冷却水
を順に冷却水戻り通路６とサーモスタット７とサクショ
ン通路８とを通してウォータポンプ１に戻すような基本
構成となっている。そして、冷却水温度が低いときには
エンジンVEの過冷却を防止するために、第1,第２冷却水
出口通路4p,4q内の冷却水が、ラジエータ５をバイパス
するボトムバイパス通路９とサーモスタット７とを通し
てサクション通路８に案内されるようになっており、こ
のボトムバイパス通路９内の冷却水の一部はヒータ用冷
却水供給通路11を通して車室内のヒータ（図示せず）に
供給され、このヒータから排出される冷却水はヒータ用
冷却水戻り通路12を通してサクション通路８に戻される
ようになっている。

以下、冷却装置CSの各部の構成と作用とについて説明す
る。

クランク軸（図示せず）によって回転駆動されるウォー
タポンプ１は、エンジン幅方向にみて両バンクP,Qのほ
ぼ中央位置において、エンジンVEのフロント側端部に配
置されている。そして、第1,第２シリンダブロック2p,2
qのフロント側端部には、夫々第1,第２冷却水入口16p,1
6qが設けられ、これらの第1,第２冷却水入口16p,16q
は、夫々第1,第２冷却水供給通路17p,17qを介してウォ
ータポンプ１の吐出口と接続されている。一方、フロン
ト側端部近傍において第1,第２シリンダヘッド3p,3qの
内側側面には、夫々冷却水出口18p,18qが設けられ、こ
れらの冷却水出口18p,18qには夫々第1,第２冷却水出口
通路4p,4qが接続されている。

そして、エンジンVE内の冷却水の主な流れは、ウォータ
ポンプ１から吐出された冷却水が、エンジンVEのフロン
ト側端部に配置された第1,第２冷却水入口16p,16qから
第1,第２シリンダブロック2p,2qのウォータジャケット
内に流入してリヤ側に向かって流れ、リヤ側端部近傍で
第1,第２シリンダヘッド3p,3qのウォータジャケット内
に流入した後フロント側に向かって流れ、フロント側端
部近傍に配置された第1,第２冷却水出口18p,18qから流
出するといった、いわゆるターンフローとなっている。
このように、シリンダブロック側とシリンダヘッド側と
では冷却水の流れ方向が逆向きとなっているので、各気
筒♯１〜♯６の冷却が均一化され、各気筒♯１〜♯６の
出力が均一化される。

第１冷却水出口通路4pと第２冷却水出口通路4qとは第1,
第２冷却水出口18p,18qより上方の集合部21で集合され
共通冷却水出口通路４に接続されている。そして、第２
バンクＱ側にオフセットして第２冷却水出口通路4qに冷
却水を注入できるようにして、集合部21の上面壁に冷却
水注入口13が設けられ、この冷却水注入口13はキャップ
22で開閉できるようになっている。集合部21は、その冷
却水注入口13が設けられた部分が、全冷却水流通経路の
最高位置となるように配置されている。したがって、重
力により自然に全冷却水流通経路に冷却水を注入できる
ようになっている。また、ラジエータ５に冷却水注入口
を設けていないので、ラジエータ５の上端部を冷却水流
通経路の最高位置に配置する必要がない。したがって、
ラジエータ５の高さを十分に低減して、有効に車両を低
ボンネット化することができる。なお、本実施例では冷
却水注入口13を集合部21に配置しているが、冷却水注入
口13を共通冷却水出口通路４に配置してもよい。

前述したとおり、冷却水注入嘴13が、第２バンクＱ側に
オフセットして第２冷却水出口通路4qに冷却水を注入で
きるようになっているので、水抜き後に冷却水注入口13
から冷却水を注入する場合、大半の冷却水が第２冷却水
出口通路4qと第２冷却水出口18qとを通して第２シリン
ダヘッド3qのウォータジャケットに流入することにな
る。そして、第１シリンダブロック2pのウォータジャケ
ットと第２シリンダブロック2qのウォータジャケットと
は下部で連通しているので、第２シリンダヘッド3qのウ
ォータジャケットに流入した冷却水はこの後順に、第２
シリンダブロック2qのウォータジャケットと、第１シリ
ンダブロック2pのウォータジャケットと、第１シリンダ
ヘッド3pのウォータジャケットとに流入し、この後さら
にラジエータ５とサクション通路８とボトムバイパス９
とに流入し、全冷却水流通経路に冷却水が満たされるよ
うになっている。

ここにおいて、第２シリンダヘッド3qのウォータジャケ
ットに冷却水が流入すると、これに対応する体積のエア
が順に、第２シリンダブロック2qのウォータジャケット
と、第１シリンダブロック2pのウォータジャケットと、
第１シリンダヘッド3pのウォータジャケットと、実質的
に冷却水が流れていない第１冷却水出口通路4pとを通し
て冷却水注入口13から大気中に排出される。したがっ
て、冷却水注入口13から第２シリンダヘッド3qのウォー
タジャケットに流入する冷却水が、比較的径の小さい第
２冷却水出口通路4q内でエアと干渉し合わない。したが
って、冷却水が速やかに第２シリンダヘッド3qのウォー
タジャケットに流入し、この後冷却水が速やかに前記し
た順で全冷却水流入経路に満たされる。このように、冷
却水注入口13を第２バンクＱ側にオフセットさせて集合
部21（共通冷却水出口通路４でもよい）に配置するだけ
の簡単な構成で、冷却装置CSの注水性を向上させること
ができる。

共通冷却水出口通路４は、集合部21との接続部からゆる
やかに下降しながらラジエータ５側に向かってほぼエン
ジンVEの幅方向に伸長し、その下流側端部がラジエータ
５の入口側タンク24の上端部近傍に設けられた冷却水導
入口25に接続されている。

ラジエータ５は、その前側からみてラジエータ本体部26
の左右の端部に、夫々入口側タンク24と出口側タンク27
とが配置されるいわゆるクロスフロータイプとなってい
る。このように、ラジエータ５をクロスフロータイプと
しているので、ラジエータ本体部26の冷却面積を十分に
確保しつつその全高が低減されている。なお、ラジエー
タ５は、その全高をさらに低減するために、上端部をや
や後方（エンジンVE側）に傾斜させて配置されている。
このようにラジエータ５の全高が低減されるので、有効
に車両を低ボンネット化することができる。

ラジエータ５の出口側タンク27の下側部近傍には冷却水
排出口28が設けられ、この冷却水排出口28には冷却水戻
り通路６の上流側端部が接続されている。そして、冷却
水戻り通路６の下流側端部は、第1,第２シリンダブロッ
ク2p,2qのリヤ側端部の上部に固定されるサーモスタッ
ト７に接続され、このサーモスタット７には、さらにサ
クション通路８の上流側端部とボトムバイパス通路９の
下流側端部とが接続されている。サーモスタット７は一
般に用いられる普通のサーモスタットであるので詳しく
説明は省略するが、冷却水温度の高低に応じて伸縮する
ワックスペレットを内蔵しており、冷却水温度が高いと
きにはワックスペレットが伸長して冷却水戻り通路６を
開いて冷却水戻り通路６内の冷却水をサクション通路８
に流入させる一方、ボトムバイパス通路９を閉じるよう
になっている。また冷却水温度が低いときにはワックス
ペレットが収縮してボトムバイパス通路９を開いてボト
ムバイパス通路９内の冷却水をサクション通路８に流入
させる一方、冷却水戻り通路６を閉じるようになってい
る。

サクション通路８は、第1,第２バンクP,Q間に形成され
るＶ字状空間部においてシリンダブロック2p,2qの上面
に当接して配置され、サーモスタット７との接続部から
エンジンVEの長手方向フロント側に向かってに伸長して
その下流側端部がウォータポンプ１の吸込口に接続され
ている。また、ボトムバイパス通路９は、Ｖ字状空間部
においてサクション通路８の上側にこれに沿って配置さ
れている。このように、サクション通路８とボトムバイ
パス通路９とが、従来は死空間となっていたＶ字状空間
部に配置されているので、冷却装置CSをコンパクト化す
ることができる。

以上、本考案によれば、車両の低ボンネット化と、冷却
装置の注水性の向上と、冷却装置のコンパクト化とを図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案にかかる冷却装置を備えた横置搭載型
６気筒Ｖ型エンジンの正面立面説明図である。 第２図は、第１図に示すエンジンと冷却装置の平面説明
図である。 第３図は、第１図に示すエンジンと冷却装置の側面立面
説明図である。 VE…エンジン、CS…冷却装置、Ｐ…第１バンク、Ｑ…第
２バンク、♯１〜♯６…第１〜第６気筒、１…ウォータ
ポンプ、2p,2q…第1,第２シリンダブロック、3p,3q…第
1,第２シリンダヘッド、４…共通冷却水出口通路、4p,4
q…第1,第２冷却水出口通路、５…ラジエータ、６…冷
却水戻り通路、７…サーモスタット、８…サクション通
路、９…ボトムバイパス通路、13…冷却水注入口、21…
集合部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の気筒列を備え、各気筒列毎にウォー
   タジャケットが設けられた多気筒エンジンの冷却装置に
   おいて、 上記各ウォータジャケットが、シリンダブロック内に形
   成された部分で互いに連通させられ、 各気筒列のウォータジャケット内の冷却水を排出する各
   冷却水出口通路の集合部が、エンジン幅方向にみて中央
   位置からいずれか１つの気筒列側に偏った位置に形成さ
   れ、 上記集合部に共通の冷却水出口通路が接続され、 上記集合部と、上記共通の冷却水出口通路の上流部のい
   ずれか一方に、冷却水を流入させる冷却水注入口が開口
   されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。