JPH0988595A - 自動車用エンジンの水冷装置 - Google Patents
自動車用エンジンの水冷装置Info
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- JPH0988595A JPH0988595A JP7274765A JP27476595A JPH0988595A JP H0988595 A JPH0988595 A JP H0988595A JP 7274765 A JP7274765 A JP 7274765A JP 27476595 A JP27476595 A JP 27476595A JP H0988595 A JPH0988595 A JP H0988595A
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- gas
- gas turbine
- engine
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギー効率が良好で，設置場所の自由度
が大きく，冷却水のシールを簡便に行うことのできる自
動車エンジンの水冷装置の提供。 【解決手段】 渦巻式ウォーターポンプ１０と，エンジ
ン８の排気ガス６２を取り入れてウォーターポンプ１０
を駆動するガスタービンシステム２０とを有する自動車
用エンジンの水冷装置１である。ガスタービンシステム
２０は，エンジン８の排気ガス６２を取り入れるガス供
給部と，排気ガス６２の量を調節する供給量調節手段
と，羽根車２１１を回転するガスタービン２１と，冷却
水６１の温度を検知する温度センサ２２と，制御手段３
０とを設けることが好ましい。
が大きく，冷却水のシールを簡便に行うことのできる自
動車エンジンの水冷装置の提供。 【解決手段】 渦巻式ウォーターポンプ１０と，エンジ
ン８の排気ガス６２を取り入れてウォーターポンプ１０
を駆動するガスタービンシステム２０とを有する自動車
用エンジンの水冷装置１である。ガスタービンシステム
２０は，エンジン８の排気ガス６２を取り入れるガス供
給部と，排気ガス６２の量を調節する供給量調節手段
と，羽根車２１１を回転するガスタービン２１と，冷却
水６１の温度を検知する温度センサ２２と，制御手段３
０とを設けることが好ましい。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，自動車用エンジンの水冷装置に
関するものであり，特に，エネルギー効率が良好で，且
つウォーターポンプと駆動装置との間のシールが簡便な
水冷装置に関する。
関するものであり，特に，エネルギー効率が良好で，且
つウォーターポンプと駆動装置との間のシールが簡便な
水冷装置に関する。
【０００２】
【従来技術】自動車用エンジンの冷却方式には，熱をエ
ンジンの燃焼室の表面から液体に伝達し，放熱器（ラジ
エータ）を介して外気に放出する水冷式があり，冷却媒
体として水，ＬＬＣ（Ｌｏｎｇ Ｌｉｆｅ Ｃｏｏｌａ
ｎｔ）等（以下単に冷却水という）が用いられている。
冷却水は，ウォーターポンプによって循環されており，
ウォーターポンプ９は，図５に示すように，ベルト９９
１とプーリ９９２を介してエンジン８によって駆動され
ている。
ンジンの燃焼室の表面から液体に伝達し，放熱器（ラジ
エータ）を介して外気に放出する水冷式があり，冷却媒
体として水，ＬＬＣ（Ｌｏｎｇ Ｌｉｆｅ Ｃｏｏｌａ
ｎｔ）等（以下単に冷却水という）が用いられている。
冷却水は，ウォーターポンプによって循環されており，
ウォーターポンプ９は，図５に示すように，ベルト９９
１とプーリ９９２を介してエンジン８によって駆動され
ている。
【０００３】即ち，プーリ９９２の回転軸９９３は，ウ
ォーターポンプ９の回転軸９１に一体的に連結されてお
り，回転軸９１には冷却水６１に遠心力を与えて循環さ
せるインペラ９２が固定されている。同図において符号
９０はウォーターポンプ９のボディ，符号９３は回転軸
９９３，９１を支持するベアリングである。そして，ベ
アリング９３のある大気室９０１内に冷却水６１が浸入
するのを防止する為にメカニカルシール９４が設けられ
ている。
ォーターポンプ９の回転軸９１に一体的に連結されてお
り，回転軸９１には冷却水６１に遠心力を与えて循環さ
せるインペラ９２が固定されている。同図において符号
９０はウォーターポンプ９のボディ，符号９３は回転軸
９９３，９１を支持するベアリングである。そして，ベ
アリング９３のある大気室９０１内に冷却水６１が浸入
するのを防止する為にメカニカルシール９４が設けられ
ている。
【０００４】メカニカルシール９４は一般に，図６に示
すように，インペラ９２に当接するフローティングシー
ト９４１，カーボンシールリング９４２，スプリング９
４３，シャフトシール９４４等によって構成されてお
り，慴動する面には，水潤滑性に優れた材質が用いられ
ている。そして，大気室９０１には，蒸気が軸受部に凝
結するのを防止するために蒸気抜きの穴９０２が設けら
れている。
すように，インペラ９２に当接するフローティングシー
ト９４１，カーボンシールリング９４２，スプリング９
４３，シャフトシール９４４等によって構成されてお
り，慴動する面には，水潤滑性に優れた材質が用いられ
ている。そして，大気室９０１には，蒸気が軸受部に凝
結するのを防止するために蒸気抜きの穴９０２が設けら
れている。
【０００５】
【解決しようとする課題】しかしながら，従来の上記ウ
ォーターポンプ９には，次のような問題点がある。第一
点は，ウォーターポンプ９をエンジン８の動力によって
駆動するため，ウォーターポンプ９がエンジン８の負荷
となりエネルギー効率（燃費）を低下させることであ
る。第二点は，メカニカルシール９４から異音が発生し
易く，また少量の水漏れは避けがたいことである。即
ち，回転数の変化幅が大きい自動車用のエンジンでは，
回転数が低下しシールの慴動速度が低下すると，潤滑膜
が薄くなりスティックスリップ現象による異音が発生し
易くなる。その為，これを低減するために，通常の回転
速度において慴動面から僅かな蒸気漏れを許容するよう
に構成されており，その結果，水漏れが生じやすくな
る。
ォーターポンプ９には，次のような問題点がある。第一
点は，ウォーターポンプ９をエンジン８の動力によって
駆動するため，ウォーターポンプ９がエンジン８の負荷
となりエネルギー効率（燃費）を低下させることであ
る。第二点は，メカニカルシール９４から異音が発生し
易く，また少量の水漏れは避けがたいことである。即
ち，回転数の変化幅が大きい自動車用のエンジンでは，
回転数が低下しシールの慴動速度が低下すると，潤滑膜
が薄くなりスティックスリップ現象による異音が発生し
易くなる。その為，これを低減するために，通常の回転
速度において慴動面から僅かな蒸気漏れを許容するよう
に構成されており，その結果，水漏れが生じやすくな
る。
【０００６】また，ウォーターポンプは，エンジンのク
ランクシャフトから直接に動力の供給をうけており，設
置場所の制約が大きく限られたスペース内に設置しなけ
ればならないという問題がある。本発明は，かかる従来
の問題点に鑑みてなされたものであり，エネルギー効率
が良好で，且つ設置場所の自由度が大きく，ウォーター
ポンプと駆動装置との間のシールを簡便に行うことので
きる自動車エンジンの水冷装置を提供しようとするもの
である。
ランクシャフトから直接に動力の供給をうけており，設
置場所の制約が大きく限られたスペース内に設置しなけ
ればならないという問題がある。本発明は，かかる従来
の問題点に鑑みてなされたものであり，エネルギー効率
が良好で，且つ設置場所の自由度が大きく，ウォーター
ポンプと駆動装置との間のシールを簡便に行うことので
きる自動車エンジンの水冷装置を提供しようとするもの
である。
【０００７】
【課題の解決手段】本発明は，冷却水を循環させる渦巻
式ウォーターポンプと，エンジンの排気ガスを取り入れ
て上記ウォーターポンプを駆動するガスタービンシステ
ムとを有する自動車用エンジンの水冷装置にある。本発
明において最も注目すべきことは，ウォーターポンプが
ガスタービンシステムによって駆動されており，このガ
スタービンシステムは，エンジンの排気ガスを利用して
いることである。
式ウォーターポンプと，エンジンの排気ガスを取り入れ
て上記ウォーターポンプを駆動するガスタービンシステ
ムとを有する自動車用エンジンの水冷装置にある。本発
明において最も注目すべきことは，ウォーターポンプが
ガスタービンシステムによって駆動されており，このガ
スタービンシステムは，エンジンの排気ガスを利用して
いることである。
【０００８】その結果，本発明にかかる水冷装置は，エ
ンジンの余熱を利用することからエンジンの負荷を軽減
し，エネルギーの利用効率を向上させることができ，ま
た排気の熱エネルギーを有効に利用し，また排気ガスの
大気への熱放散を低下させることが出来る。また，ウォ
ーターポンプがガスタービンシステムによって駆動され
ることから，ウォーターポンプとガスタービンとの間の
シール性が弱くても殆ど問題が生じなくなる。
ンジンの余熱を利用することからエンジンの負荷を軽減
し，エネルギーの利用効率を向上させることができ，ま
た排気の熱エネルギーを有効に利用し，また排気ガスの
大気への熱放散を低下させることが出来る。また，ウォ
ーターポンプがガスタービンシステムによって駆動され
ることから，ウォーターポンプとガスタービンとの間の
シール性が弱くても殆ど問題が生じなくなる。
【０００９】即ち，冷却水や蒸気がガスタービン側に漏
洩しても，蒸気となって排気とともに排出され，ウォー
ターポンプの駆動部などが水に濡れるという不具合は生
じない。また，ガスタービンシステムは，配管などによ
って排気ガスを流通させることが出来るから，設置場所
の制約が少なく，設置の自由度が大きいという利点があ
る。
洩しても，蒸気となって排気とともに排出され，ウォー
ターポンプの駆動部などが水に濡れるという不具合は生
じない。また，ガスタービンシステムは，配管などによ
って排気ガスを流通させることが出来るから，設置場所
の制約が少なく，設置の自由度が大きいという利点があ
る。
【００１０】なお，上記ガスタービンシステムは，特に
ガスタービンの出力を調整することなくエンジン運転状
態に任せて運転する方式があり，この方式はガスタービ
ンシステムの全体の構成が簡素になる。一方，このよう
な方式とは異なり，請求項２記載のように，ガスタービ
ンシステムに対して，エンジンの排気ガスを取り入れる
ガス供給部と，ガス供給部に取り入れる排気ガスの量を
調節する供給量調節手段と，上記ガス供給部から排気ガ
スの供給を受けて羽根車を回転するガスタービンと，冷
却水の温度を検知する温度センサと，上記供給量調節手
段及び温度センサに接続された制御手段とを設け，上記
制御手段は上記温度センサの出力信号に対応して上記供
給量調節手段を操作しガスタービンの出力を制御するよ
うに構成することが出来る。
ガスタービンの出力を調整することなくエンジン運転状
態に任せて運転する方式があり，この方式はガスタービ
ンシステムの全体の構成が簡素になる。一方，このよう
な方式とは異なり，請求項２記載のように，ガスタービ
ンシステムに対して，エンジンの排気ガスを取り入れる
ガス供給部と，ガス供給部に取り入れる排気ガスの量を
調節する供給量調節手段と，上記ガス供給部から排気ガ
スの供給を受けて羽根車を回転するガスタービンと，冷
却水の温度を検知する温度センサと，上記供給量調節手
段及び温度センサに接続された制御手段とを設け，上記
制御手段は上記温度センサの出力信号に対応して上記供
給量調節手段を操作しガスタービンの出力を制御するよ
うに構成することが出来る。
【００１１】このように構成することにより，ウォータ
ーポンプの出力を変更することが可能となり，冷却水の
温度に合わせて水冷装置をより適切に作動させることが
可能となる。即ち，温度が高い場合には，ウォーターポ
ンプの出力を大きくして冷却を促進し，温度が低い場合
にはウォーターポンプの出力を抑制し，過冷却などを防
止することが出来る。
ーポンプの出力を変更することが可能となり，冷却水の
温度に合わせて水冷装置をより適切に作動させることが
可能となる。即ち，温度が高い場合には，ウォーターポ
ンプの出力を大きくして冷却を促進し，温度が低い場合
にはウォーターポンプの出力を抑制し，過冷却などを防
止することが出来る。
【００１２】また，ウォーターポンプを過剰なスピード
で回転させ，これによって機械的なロスや水抵抗のロス
を増大させるという不具合も無くすることが出来る。即
ち，従来の水冷装置では，エンジンによって駆動される
ことから，エンジンの回転数が大きい場合には，図４に
示すように，冷却のために適切な水流量Ｑｏよりも流量
が大きくなり，エンジンの負担が増えると共に機械的な
ロスや水抵抗のロスが増えるという現象が避けられなか
った。また，冷却水の温度が非常に低い場合にも水流量
が零とならないから過冷却の不具合も生じていた。しか
しながら，排気ガス流量を調整しガスタービンの出力を
調整することにより，これらの不具合を回避することが
可能となる。
で回転させ，これによって機械的なロスや水抵抗のロス
を増大させるという不具合も無くすることが出来る。即
ち，従来の水冷装置では，エンジンによって駆動される
ことから，エンジンの回転数が大きい場合には，図４に
示すように，冷却のために適切な水流量Ｑｏよりも流量
が大きくなり，エンジンの負担が増えると共に機械的な
ロスや水抵抗のロスが増えるという現象が避けられなか
った。また，冷却水の温度が非常に低い場合にも水流量
が零とならないから過冷却の不具合も生じていた。しか
しながら，排気ガス流量を調整しガスタービンの出力を
調整することにより，これらの不具合を回避することが
可能となる。
【００１３】また，上記請求項１または請求項２の発明
において，請求項３に記載のように，ガスタービンの回
転軸とウォーターポンプの回転軸とを一体的に連結し，
ウォーターポンプとガスタービンとの間には熱伝達を抑
制する断熱部材が設けるように構成すると好適である。
回転軸を一体にすることにより動力を伝達する部分の構
成が簡素となり，また，両部材の間に断熱部材が設けら
れているから，ウォーターポンプの冷却水がガスタービ
ンによって暖められる不具合が抑制され，また，ガスタ
ービンがウォーターポンプ側から冷やされて出力が低下
する不具合が抑制されるからである。
において，請求項３に記載のように，ガスタービンの回
転軸とウォーターポンプの回転軸とを一体的に連結し，
ウォーターポンプとガスタービンとの間には熱伝達を抑
制する断熱部材が設けるように構成すると好適である。
回転軸を一体にすることにより動力を伝達する部分の構
成が簡素となり，また，両部材の間に断熱部材が設けら
れているから，ウォーターポンプの冷却水がガスタービ
ンによって暖められる不具合が抑制され，また，ガスタ
ービンがウォーターポンプ側から冷やされて出力が低下
する不具合が抑制されるからである。
【００１４】なお，上記請求項２記載のガス供給部及び
供給量調節手段には，例えば，請求項４記載のように，
ガス供給部には，エキゾーストマニホールドに連結され
た排気ガスの分岐流路があり，供給量調整手段には上記
分岐流路に設けた流量調節弁がある。そして，上記流量
調節弁によってガスタービンに対するガスの供給量をコ
ントロールする。
供給量調節手段には，例えば，請求項４記載のように，
ガス供給部には，エキゾーストマニホールドに連結され
た排気ガスの分岐流路があり，供給量調整手段には上記
分岐流路に設けた流量調節弁がある。そして，上記流量
調節弁によってガスタービンに対するガスの供給量をコ
ントロールする。
【００１５】また，上記ガス供給部及び供給量調節手段
の他の例として，請求項５記載のように，ガス供給部
は，エキゾーストマニホールドに連結された排気ガスの
分岐流路であって且つ別個の気筒の排気口に連結される
複数の気筒連結管を設けたものがあり，供給量調節手段
は，上記ガス供給部の異なる気筒連結管に配置された複
数の開閉弁からなるものがある。この場合には，上記複
数の開閉弁のうち何個を開弁するかによって，排気ガス
の供給量を段階的に変化させることが出来る。なお，温
度センサについては，他の用途に用いるものを共用する
ことが可能である。
の他の例として，請求項５記載のように，ガス供給部
は，エキゾーストマニホールドに連結された排気ガスの
分岐流路であって且つ別個の気筒の排気口に連結される
複数の気筒連結管を設けたものがあり，供給量調節手段
は，上記ガス供給部の異なる気筒連結管に配置された複
数の開閉弁からなるものがある。この場合には，上記複
数の開閉弁のうち何個を開弁するかによって，排気ガス
の供給量を段階的に変化させることが出来る。なお，温
度センサについては，他の用途に用いるものを共用する
ことが可能である。
【００１６】
実施形態例 本例は，図１に示すように，冷却水６１を循環させる渦
巻式ウォーターポンプ１０と，エンジン８の排気ガス６
２を取り入れてウォーターポンプ１０を駆動するガスタ
ービンシステム２０とを有する自動車用エンジンの水冷
装置１である。ガスタービンシステム２０は，エンジン
８の排気ガス６２を取り入れるガス供給部２３と，ガス
供給部２３に取り入れる排気ガス６２の量を調節する供
給量調節手段としての開閉弁２４１〜２４４と，上記ガ
ス供給部から排気ガス６２の供給を受けて羽根車２１１
を回転するガスタービン２１と，冷却水６１の温度を検
知する温度センサ２２と，上記供給量調節手段及び温度
センサ２２に接続された制御手段３０とを有している
（同図において２点鎖線は電気配線を示す）。制御手段
３０は，温度センサ２２の出力信号に応じて上記供給量
調節手段を操作しガスタービン２１の出力を制御する。
巻式ウォーターポンプ１０と，エンジン８の排気ガス６
２を取り入れてウォーターポンプ１０を駆動するガスタ
ービンシステム２０とを有する自動車用エンジンの水冷
装置１である。ガスタービンシステム２０は，エンジン
８の排気ガス６２を取り入れるガス供給部２３と，ガス
供給部２３に取り入れる排気ガス６２の量を調節する供
給量調節手段としての開閉弁２４１〜２４４と，上記ガ
ス供給部から排気ガス６２の供給を受けて羽根車２１１
を回転するガスタービン２１と，冷却水６１の温度を検
知する温度センサ２２と，上記供給量調節手段及び温度
センサ２２に接続された制御手段３０とを有している
（同図において２点鎖線は電気配線を示す）。制御手段
３０は，温度センサ２２の出力信号に応じて上記供給量
調節手段を操作しガスタービン２１の出力を制御する。
【００１７】ガスタービン２１の回転軸２９とウォータ
ーポンプ１０の回転軸２９とは一体に連結されており，
ウォーターポンプ１０とガスタービン２１との間には熱
伝達を抑制する断熱部材２８が設けられている。ガス供
給部２３は，エキゾーストマニホールド８１に連結され
た排気ガス６２の分岐流路２３０であり，別個の気筒の
排気口に連結される複数の気筒連結管を有している。そ
して，上記供給量調節手段は，異なる気筒連結管に配置
された複数の開閉弁２４１〜２４４である。
ーポンプ１０の回転軸２９とは一体に連結されており，
ウォーターポンプ１０とガスタービン２１との間には熱
伝達を抑制する断熱部材２８が設けられている。ガス供
給部２３は，エキゾーストマニホールド８１に連結され
た排気ガス６２の分岐流路２３０であり，別個の気筒の
排気口に連結される複数の気筒連結管を有している。そ
して，上記供給量調節手段は，異なる気筒連結管に配置
された複数の開閉弁２４１〜２４４である。
【００１８】以下，それぞれについて説明を補足する。
ウォーターポンプ１０は，インペラ１１を回転させて冷
却水６１を圧送する渦巻きポンプである。エンジン８を
冷却した冷却水６１は，ラジエータ８３で冷却されて再
びウォーターポンプ１０に流入する。一方，排気ガス６
２の殆どは，エキゾーストマニホールド８１から排気管
８２を経て排出されるが，排気ガス６２の一部は，分岐
流路２３０からガスタービン２１に流入しガスタービン
２１を回転駆動したのち排出される。図１において，符
号８２１は排気ガス制御バルブである。
ウォーターポンプ１０は，インペラ１１を回転させて冷
却水６１を圧送する渦巻きポンプである。エンジン８を
冷却した冷却水６１は，ラジエータ８３で冷却されて再
びウォーターポンプ１０に流入する。一方，排気ガス６
２の殆どは，エキゾーストマニホールド８１から排気管
８２を経て排出されるが，排気ガス６２の一部は，分岐
流路２３０からガスタービン２１に流入しガスタービン
２１を回転駆動したのち排出される。図１において，符
号８２１は排気ガス制御バルブである。
【００１９】ガスタービン２１の回転軸２９は，ウォー
ターポンプ１０の回転軸２９と一体に形成されており，
回転軸２９はメタル軸受２７に支持されている。メタル
軸受２７は，鉄系の素材を主な構成要素とする焼結材か
らなる。また，両部材１０，２１の間には，排気ガス６
２をシールするメタルシール２６と，冷却水６１をシー
ルするシール部材２５とが設けられている。
ターポンプ１０の回転軸２９と一体に形成されており，
回転軸２９はメタル軸受２７に支持されている。メタル
軸受２７は，鉄系の素材を主な構成要素とする焼結材か
らなる。また，両部材１０，２１の間には，排気ガス６
２をシールするメタルシール２６と，冷却水６１をシー
ルするシール部材２５とが設けられている。
【００２０】そして，開閉弁２４１〜２４４は，制御手
段３０の指令により別個に開閉させることが出来る。そ
の結果，排気ガス６２の流量は４段階に変化し，一定の
時刻におけるガスタービン２１の出力及び冷却水６１の
流量を，図２の実線４１に示すように，段階的に変化さ
せることが出来る（同図においてＶ1 〜Ｖ4 は開閉弁を
示す）。更に，開閉弁２４１〜２４４を開閉する時間の
長さを変えることにより，一定時間長における平均流量
を例えば図２の鎖線４２のように連続的に変化させるこ
とが出来る。
段３０の指令により別個に開閉させることが出来る。そ
の結果，排気ガス６２の流量は４段階に変化し，一定の
時刻におけるガスタービン２１の出力及び冷却水６１の
流量を，図２の実線４１に示すように，段階的に変化さ
せることが出来る（同図においてＶ1 〜Ｖ4 は開閉弁を
示す）。更に，開閉弁２４１〜２４４を開閉する時間の
長さを変えることにより，一定時間長における平均流量
を例えば図２の鎖線４２のように連続的に変化させるこ
とが出来る。
【００２１】そして，制御手段３０は，温度センサ２２
の出力信号から冷却水６１の水温を検知し，水温に対応
して開閉弁２４１〜２４４を操作し，冷却水６１の流量
を適切な値に制御する。例えば，図３に示すように，水
温が所定値Ｔｏ以下のときには，冷却水６１の流量を零
にして，過冷却を防止することができ，また，図２に示
すように冷却水６１の流量の上限を一定値Ｑｍに制限し
て，機械的なロスや水抵抗のロスが過剰にならないよう
にすることが出来る。
の出力信号から冷却水６１の水温を検知し，水温に対応
して開閉弁２４１〜２４４を操作し，冷却水６１の流量
を適切な値に制御する。例えば，図３に示すように，水
温が所定値Ｔｏ以下のときには，冷却水６１の流量を零
にして，過冷却を防止することができ，また，図２に示
すように冷却水６１の流量の上限を一定値Ｑｍに制限し
て，機械的なロスや水抵抗のロスが過剰にならないよう
にすることが出来る。
【００２２】また，本例の水冷装置１は，エンジン８の
排気ガス６２を利用しエンジン８の機械的出力を利用し
ないから，エンジンの負荷を軽減し，エネルギーの利用
効率を向上させることができる。また，ウォーターポン
プ１０はガスタービンシステム２０によって駆動される
から，ウォーターポンプ１０とガスタービン２１との間
のシール性は低くてもよい。即ち，冷却水や蒸気がガス
タービン２１側に漏洩しても，蒸気となって排気６２と
ともに排出され，ウォーターポンプ１０の駆動部が水に
濡れるという従来装置における不具合は生じない。ま
た，ガスタービンシステム２０は，配管などによって排
気ガス６２を任意の位置に導入することが出来るから，
設置場所の制約が少ない。
排気ガス６２を利用しエンジン８の機械的出力を利用し
ないから，エンジンの負荷を軽減し，エネルギーの利用
効率を向上させることができる。また，ウォーターポン
プ１０はガスタービンシステム２０によって駆動される
から，ウォーターポンプ１０とガスタービン２１との間
のシール性は低くてもよい。即ち，冷却水や蒸気がガス
タービン２１側に漏洩しても，蒸気となって排気６２と
ともに排出され，ウォーターポンプ１０の駆動部が水に
濡れるという従来装置における不具合は生じない。ま
た，ガスタービンシステム２０は，配管などによって排
気ガス６２を任意の位置に導入することが出来るから，
設置場所の制約が少ない。
【００２３】
【発明の効果】上記のように，本発明によれば，エネル
ギー効率が良好で，設置場所の自由度が大きく，ウォー
ターポンプと駆動装置との間のシールを簡便に行うこと
のできる自動車エンジンの水冷装置を得ることが出来
る。
ギー効率が良好で，設置場所の自由度が大きく，ウォー
ターポンプと駆動装置との間のシールを簡便に行うこと
のできる自動車エンジンの水冷装置を得ることが出来
る。
【図１】実施形態例の水冷装置のシステム構成図。
【図２】開閉弁の開弁数と冷却水の流量の変化を示す図
（但しエンジン排気量＝一定）。
（但しエンジン排気量＝一定）。
【図３】実施形態例の水冷装置における冷却水流量と水
温の関係を示す図。
温の関係を示す図。
【図４】従来の水冷装置におけるエンジン回転数と冷却
水流量との関係を示す図。
水流量との関係を示す図。
【図５】従来の水冷装置の断面図。
【図６】図５のメカニカルシール部の拡大図。
１．．．水冷装置， １０．．．ウォーターポンプ， ２０．．．ガスタービンシステム， ２１．．．ガスタービン， ２１１．．．羽根車， ２２．．．温度センサ， ３０．．．制御手段， ６１．．．冷却水， ６２．．．排気ガス， ８．．．エンジン，
Claims (5)
- 【請求項１】 冷却水を循環させる渦巻式ウォーターポ
ンプと，エンジンの排気ガスを取り入れて上記ウォータ
ーポンプを駆動するガスタービンシステムとを有する自
動車用エンジンの水冷装置。 - 【請求項２】 請求項１において，前記ガスタービンシ
ステムは，エンジンの排気ガスを取り入れるガス供給部
と，ガス供給部に取り入れる排気ガスの量を調節する供
給量調節手段と，上記ガス供給部から排気ガスの供給を
受けて羽根車を回転するガスタービンと，冷却水の温度
を検知する温度センサと，上記供給量調節手段及び温度
センサに接続された制御手段とを有しており，上記制御
手段は，上記温度センサの出力信号に対応して上記供給
量調節手段を操作しガスタービンの出力を制御すること
を特徴とする自動車用エンジンの水冷装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において，前記
ガスタービンの回転軸とウォーターポンプの回転軸とは
一体的に連結されており，上記ウォーターポンプとガス
タービンとの間には熱伝達を抑制する断熱部材が設けら
れていることを特徴とする自動車用エンジンの水冷装
置。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３において，前記
ガス供給部は，エキゾーストマニホールドに連結された
排気ガスの分岐流路であり，前記供給量調節手段は，上
記分岐流路に設けた流量調節弁であることを特徴とする
自動車用エンジンの水冷装置。 - 【請求項５】 請求項２または請求項３において，前記
ガス供給部は，エキゾーストマニホールドに連結された
排気ガスの分岐流路であり，別個の気筒の排気口に連結
される複数の気筒連結管を有しており，前記供給量調節
手段は，異なる気筒連結管に配置された複数の開閉弁で
あることを特徴とする自動車用エンジンの水冷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27476595A JP3651083B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 自動車用エンジンの水冷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27476595A JP3651083B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 自動車用エンジンの水冷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0988595A true JPH0988595A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3651083B2 JP3651083B2 (ja) | 2005-05-25 |
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ID=17546270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27476595A Expired - Fee Related JP3651083B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 自動車用エンジンの水冷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3651083B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010133640A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Toyota Industries Corp | 沸騰冷却装置 |
| CN102226423A (zh) * | 2011-04-26 | 2011-10-26 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种新型的发动机冷却系统 |
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| CN103201475A (zh) * | 2010-09-07 | 2013-07-10 | 皮尔伯格泵技术有限责任公司 | 机械式冷却剂泵 |
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| DE102016202217A1 (de) * | 2016-02-15 | 2017-08-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kraftfahrzeug mit einer Kühlmittelpumpe und Kühlmittelpumpeneinheit |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP27476595A patent/JP3651083B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2012085837A1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | Vincenzo Rossiello | A device for displacing a cooling liquid. |
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| WO2013190417A1 (en) | 2012-06-20 | 2013-12-27 | Vincenzo Rossiello | An apparatus for circulating a cooling liquid |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3651083B2 (ja) | 2005-05-25 |
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