JPH10103055A

JPH10103055A - エンジンの冷却装置

Info

Publication number: JPH10103055A
Application number: JP29991496A
Authority: JP
Inventors: Mitsutaka Yamatani; 光隆山谷; Shigeki Nakatani; 茂樹中谷; Masafumi Yamaguchi; 雅史山口; Keiji Araki; 啓二荒木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-04-21
Anticipated expiration: 2016-09-30
Also published as: JP3885260B2

Abstract

(57)【要約】【課題】吸気先行冷却によって耐ノック性の向上を図
りつつ、シリンダヘッド側とシリンダブロック側の温度
差を小さくしてボア変形を抑制する。【解決手段】シリンダブロックをオープン構造とし、
シリンダヘッドのウォータジャケットとシリンダブロッ
クのウォータジャケットをいずれも吸気側８，１１と排
気側９，１２とに区画して、いずれも吸気側ウォータジ
ャケット８，１１から先に冷却水を流通させる。また、
シリンダブロック側は吸気側ウォータジャケット１１の
容積に対して排気側ウォータジャケットの容積１２を小
さくし、シリンダヘッド側は排気側ウォータジャケット
９の容積に対して吸気側ウォータジャケット８の容積を
小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガソリンエンジンの
ノッキングゾーンである吸気側の燃焼室壁を重点的に冷
すよう吸気側を先行冷却するエンジンの冷却装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンエンジンにおいて、排気側の燃
焼室壁は高温で、火炎伝播速度が速いため、ノッキング
が起きにくいのに対して、吸気側の燃焼室壁は、比較的
温度が低く、火炎伝播速度が遅いために、ノッキングが
生じやすいということから、その吸気側のノッキングゾ
ーンを重点的に冷してノッキングが生じないようにする
ことが従来から考えられている。そして、そのように吸
気側のノッキングゾーンを重点的に冷すために、シリン
ダヘッドのウォータジャケットを吸気側と点火プラグホ
ールの周りを含む排気側とに仕切り、吸気側から先に冷
却水を流すようにしたものが知られている。特開平６−
８１６４３号公報には、そのような吸気先行冷却を行う
エンジンの冷却装置であって、シリンダボア間壁面の冷
却効果を高めるため、シリンダボア間に通水管を設け、
その通水管の一端を排気側ウォータジャケット内に配置
し、他端を吸気側ウォータジャケット内に配置したもの
が記載されている。

【０００３】また、特開平７−２５９５５５号公報に記
載されているように、シリンダボアの周りのウォータジ
ャケットを往路冷却水通路と復路冷却水通路とに区画す
るとともに、これら往路冷却水通路と復路冷却水通路と
をシリンダボア間で連通する連通路を設けてボア間の冷
却性を高めシリンダボアの変形を防止するようにしたも
のも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】吸気先行冷却は、吸気
側の燃焼室壁を積極的に冷して耐ノック性を高めるため
の有望な手段であるが、従来の吸気先行冷却の技術は、
シリンダヘッドのノッキングゾーンの冷却とシリンダブ
ロックのノッキングゾーンとの冷却に一体性がなく、シ
リンダヘッド側のノッキングゾーンを重点的に冷却する
のが普通であるため、シリンダヘッド側とシリンダブロ
ック側との温度差が大きくなり、その温度差によるボア
変形等の熱的な歪みが問題となる。

【０００５】したがって、吸気先行冷却によって耐ノッ
ク性の向上を図りつつ、シリンダヘッド側とシリンダブ
ロック側の温度差を小さくしてボア変形を抑制すること
が課題である。本発明はそのような課題を解決すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は、シリンダブ
ロックをオープン構造とし、シリンダヘッドのウォータ
ジャケットとシリンダブロックのウォータジャケットを
いずれも吸気側と排気側とに区画して、いずれも吸気側
ウォータジャケットから先に冷却水を流通させるようエ
ンジンの冷却装置を構成することによって解決できる。

【０００７】このようにしてシリンダヘッドとシリンダ
ブロックを一体的に吸気先行冷却することにより、シリ
ンダヘッド側とシリンダブロック側との温度差が小さく
なる。また、オープンデッキ構造であるため、シリンダ
ボアが上端までウォータジャケットで囲まれていて、シ
リンダボア上端部の昇温が抑制され、温度勾配が小さく
なるとともに、ピストンリングが追従しにくい３次以上
の高次のいびつなボア変形が抑制され、その分、機械抵
抗を小さくでき、燃費あるいは出力の向上を図ることが
できる。

【０００８】また、シリンダブロックは、吸気側ウォー
タジャケットと排気側ウォータジャケットとがシリンダ
ボアおよびシリンダボア間連結部によって区間され、か
つ、気筒列方向両端部において仕切壁により完全に仕切
られたものとするのがよい。

【０００９】シリンダブロックがこのようにシリンダボ
ア間連結部に加えて両端の仕切壁によって仕切られたも
のであると、吸気先行冷却の効果が高まるだけでなく、
ライナ部の剛性が高まり、シール性が向上する。

【００１０】また、冷間時にはシリンダヘッドの吸気側
ウォータジャケットとシリンダブロックの吸気側ウォー
タジャケットの少なくとも一方に対する冷却水の流通を
低減もしくは停止するのがよく、そうすることにより、
エンジン冷機時に未燃焼成分（ＨＣ）の低減を図ること
ができる。

【００１１】また、上記構成の冷却装置においては、シ
リンダブロック側とシリンダヘッド側との間の冷却水の
流れをガスケットの貫通路によって制御するようにでき
る。また、シリンダブロック側は吸気側ウォータジャケ
ットの容積に対して排気側ウォータジャケットの容積を
小さくし、シリンダヘッド側は排気側ウォータジャケッ
トの容積に対して吸気側ウォータジャケットの容積を小
さいするのがよく、そうすることにより、シリンダヘッ
ドのノッキングゾーンを集中的に冷却できるとともに、
吸気側ウォータジャケットと排気側ウォータジャケット
をシリンダヘッド側とシリンダブロック側とのトータル
で断面積差の少ないものとして抵抗を少なくすることが
できる。

【００１２】また、シリンダブロック側は吸気側ウォー
タジャケットに対して排気側ウォータジャケットを浅く
し、シリンダヘッド側は、吸気ポートのポート壁の位置
で区画して、排気側ウォータジャケットが点火プラグホ
ール周りまで拡大されたものとするのがよい。

【００１３】また、ウォータポンプはシリンダブロック
の吸気側ウォータジャケットの出口側に設けるのがよ
い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１１によって本発
明の実施の形態の一例を説明する。

【００１５】図１はエンジン冷却系のシステム図であ
り、図２は吸気側および排気側でシリンダヘッドとシリ
ンダブロックを冷却水が一体性をもって流れる様子を説
明する模式図、図３は高負荷時の冷却水の流れを示す分
解斜視図（ａ）および模式説明図（ｂ）、図４は低負荷
時の冷却水の流れを示す分解斜視図（ａ）および模式説
明図（ｂ）、図５は冷間時の冷却水の流れを示す分解斜
視図（ａ）および模式説明図（ｂ）である。また、図６
はエンジン本体を気筒列方向に直交する面で切って前方
側から見た縦断面図、図７は図６のＡ−Ａ断面図、図８
はシリンダブロックを前方より向かって右側から見た
図、図９はシリンダブロックの平面図、図１０は図８の
Ｃ−Ｃ断面図、図１１は図９のＤ−Ｄ断面図である。

【００１６】図１において、１はエンジンのシリンダヘ
ッドであり、２はシリンダブロックである。シリンダヘ
ッド１はシリンダブロック２の上端に載置されボルトで
連結される。

【００１７】シリンダヘッド１は、平面視にて各気筒の
シリンダボア３の中央部分に点火プラグホール４が設け
られ、また、気筒毎に、点火プラグホール４を挟んで気
筒列方向（図１の上下方向）に直交する方向の一側に吸
気ポート５が二つ設けられ、他側に排気ポート６が二つ
設けられている。なお、図１では一気筒のみ図示してい
るが、このエンジンは直列４気筒で、他の気筒について
も同様の構成である。

【００１８】そして、シリンダヘッド１の内部には、点
火プラグホール４，吸気ポート５および排気ポート６の
周りを囲むよう燃焼室壁に沿って空間が形成され、その
空間が、吸気ポート５のポート壁の位置に設定された仕
切壁７によって、気筒列方向に連通して延びる吸気側ウ
ォータジャケット８と排気側ウォータジャケット９とに
仕切られている。また、各気筒の二つの吸気ポート５，
５間には、排気側ウォータジャケット９の点火プラグホ
ール４付け根部位と吸気側ウォータジャケット８とを連
通する連通路１０が設けられている。

【００１９】また、シリンダブロック２は、各気筒のシ
リンダボア３の周りに、気筒列方向に連通して延びる吸
気側ウォータジャケット１１と排気側ウォータジャケッ
ト１２が区画形成され、かつ、オープンデッキ構造で、
それらウォータジャケット１１，１２は、シリンダヘッ
ド１が連結される上端が開放されている。また、シリン
ダブロック２のシリンダボア３間の上部に連通路１３が
設けられている。

【００２０】そして、これらシリンダヘッド１側および
シリンダブロック２側のウォータジャケット８，９，１
１，１２に冷却水を流通させるための冷却水循環通路と
して、ラジエータ１４の出口とシリンダヘッド１の吸気
側ウォータジャケット８の入口との間をつなぐ冷却水通
路１５が設けられ、シリンダヘッド１の吸気側ウォータ
ジャケット８の出口とシリンダブロック２の吸気側ウォ
ータジャケット１１の入口との間をつなぐ冷却水通路１
６が設けられ、シリンダブロック２の吸気側ウォータジ
ャケット１１の出口とシリンダブロック２の排気側ウォ
ータジャケット１２の入口との間をつなぐ冷却水通路１
７が設けられ、シリンダブロック２の排気側ウォータジ
ャケット１２の出口とシリンダヘッド１の排気側ウォー
タジャケット９の入口との間をつなぐ冷却水通路１８が
設けられ、シリンダヘッド１の排気側ウォータジャケッ
ト９の出口とラジエータ１４の入口との間をつなぐ冷却
水通路１９が設けられている。

【００２１】そして、シリンダブロック２の吸気側ウォ
ータジャケット１１の出口とシリンダブロック２の排気
側ウォータジャケット１２の入口との間をつなぐ冷却水
通路１７の途中にウォータポンプ２０が設けられてい
る。また、シリンダブロック２の吸気側ウォータジャケ
ット１１の出口とシリンダブロック２の排気側ウォータ
ジャケット１２の入口との間をつなぐ冷却水通路１７の
ウォータポンプ２０入口側には、流路切換用のサーモス
タット弁２１が配置され、シリンダヘッド１の排気側ウ
ォータジャケット９の出口とラジエータ１４の入口との
間をつなぐ冷却水通路１９の途中とサーモスタット弁２
１の一方の入口との間に、ボトムバイパス通路２２が配
設されている。サーモスタット弁２１は、水温が所定温
度（８０゜Ｃ〜９０゜Ｃ）に達するまではボトムバイパス
通路２２を開いて、ラジエータ１４を通らないバイパス
経路を形成し、水温が所定温度（８０゜Ｃ〜９０゜Ｃ）に
達すると、ボトムバイパス通路２２を閉じて、ラジエー
タ１４を流れる循環経路を形成する。

【００２２】また、シリンダブロック２の排気側ウォー
タジャケット１２の出口とシリンダヘッド１の排気側ウ
ォータジャケット９の入口との間をつなぐ冷却水通路１
８と、シリンダヘッド１の吸気側ウォータジャケット８
の出口とシリンダブロック２の吸気側ウォータジャケッ
ト１１の入口との間をつなぐ冷却水通路１６との間に、
ラジエータバイパス通路２３が配設され、このラジエー
タバイパス通路２３の途中に、該通路２３を開閉するバ
イパス制御弁２４が設けられている。また、ラジエータ
１４の出口とシリンダヘッド１の吸気側ウォータジャケ
ット８の入口との間をつなぐ冷却水通路１５の途中に
は、該通路１５を流れる冷却水の流量を制御する流量制
御弁２５が設けられている。これらバイパス制御弁２４
と流量制御弁２５は、アクセルに連動し、アクセル開度
が大きくなると流量制御弁２５が開いてバイパス制御弁
２４が閉じ、アクセル開度が小さくなると流量制御弁２
５のが閉じ、あるいは開度が小さくなって、バイパス制
御弁２４が開くよう構成されたものである。

【００２３】シリンダブロック２側は吸気側ウォータジ
ャケット１１の容積に対して排気側ウォータジャケット
の容積１２が小さく、シリンダヘッド１側は排気側ウォ
ータジャケット９の容積に対して吸気側ウォータジャケ
ット８の容積が小さい。そのため、シリンダヘッド１の
ノッキングゾーンが集中的に冷却され、また、吸気側ウ
ォータジャケット８，１１と排気側ウォータジャケット
９，１２がトータルで断面積差の少ないものとなり、抵
抗が小さくなる。そして、図２に示すように、冷却水は
気筒列方向へ流れつつシリンダブロック２側とシリンダ
ヘッド１側との間で途中で部分的に他方側へ流通し、全
体として一体性のある流れとなる。

【００２４】高負荷時（フルロード）の冷却水の基本的
は流れは図３の（ａ）および（ｂ）に示すとおりであ
る。高負荷時には、流量制御弁２５は開き、バイパス制
御弁は閉じる。また、サーモスタット弁２１はラジエー
タ循環側に開いている。このとき、ラジエータ１４で冷
された冷却水は、後端部からシリンダヘッド１の吸気側
ウォータジャケット８に入り、この吸気側ウォータジャ
ケット８内を気筒列方向に前方へ流れて、途中、複数箇
所（図の例では３箇所）から流出し、各冷却水通路１６
を通ってシリンダブロック２側の吸気側ウォータジャケ
ット１１に入る。そして、シリンダブロック２前端部に
形成された冷却水通路１７を通り、サーモスタット弁２
１を経てウォータポンプ２０に入る。そして、ウォータ
ポンプ２０で加圧されて、前端側からシリンダブロック
２の排気側ウォータジャケット１２に入り、この排気側
ウォータジャケット１２内を気筒例方向に後方へ流れ
て、途中、複数箇所から出て、各冷却水通路１８を通っ
てシリンダヘッド１の排気側ウォータジャケット９に入
る。そして、シリンダヘッド１の排気側ウォータジャケ
ット９内を前方へ流れ、前端側の出口から出て冷却水通
路１９を通り、ラジエータ１４へ流れる。高負荷時は、
このようにラジエータ１４を通る冷却水の循環経路が形
成され、シリンダヘッド１側からの吸気先行冷却が行わ
れる。

【００２５】また、低負荷時（パーシャルロード）で暖
機状態のときの冷却水の基本的は流れは図４の（ａ）お
よび（ｂ）に示すとおりである。低負荷時には、流量制
御弁２５は閉じ、あるいは、開度が絞られ、バイパス制
御弁は開く。また、水温が所定温度（８０゜Ｃ〜９０゜
Ｃ）以上の暖機状態では、サーモスタット弁２１はラジ
エータ循環側に開いている。このとき、ウォータポンプ
２０により加圧された冷却水はラジエータバイパス通路
２３へ流れ、ラジエータ１４を迂回してシリンダブロッ
ク２の吸気側ウォータジャケット１１と排気側ウォータ
ジャケット１２を繰り返し流れる。また、流量制御弁２
５が全閉でないときは、冷却水の一部が排気側ウォータ
ジャケット１２から冷却水通路１８を通ってシリンダヘ
ッド１の排気側ウォータジャケット９に入り、前端側の
出口から出て、冷却水通路１９を通りラジエータ１４へ
流れる。そして、ラジエータ１４からシリンダヘッド１
の吸気側ウォータジャケット８に入り、吸気側ウォータ
ジャケット８内を気筒列方向に前方へ流れて、途中、複
数箇所から流出し、各冷却水通路１６を通ってシリンダ
ブロック２側の吸気側ウォータジャケット１１に流れ
る。いずれにしても、低負荷時は、ラジエータバイパス
通路２３を流れてシリンダブロック２側だけを循環する
冷却水の流れが主流である。

【００２６】また、冷間時（暖機前）の冷却水の流れは
図５の（ａ）および（ｂ）に示すとおりである。冷間時
には、バイパス制御弁２４と流量制御弁２５は共に強制
的に閉じられる。また、サーモスタット弁２１はボトム
バイパス通路２２側に開く。このとき、ウォータポンプ
２０により加圧された冷却水はシリンダブロック２の排
気側ウォータジャケット１２から冷却水通路１８を通っ
てシリンダヘッド１の排気側ウォータジャケット９へ流
れ、ラジエータ１４側への冷却水通路１９の途中からボ
トムバイパス通路２３へ流れて、サーモスタット弁２１
を通ってウォータポンプ２０に返る。冷間時に、冷却水
がこのようにラジエータ１４をバイパスして排気側のみ
循環することにより、暖機が促進される。

【００２７】つぎに、シリンダヘッド１およびシリンダ
ブロック２からなるエンジン本体の具体的構造を説明す
る。

【００２８】図６および図７に示すように、シリンダヘ
ッド１は、四つの点火プラグホール４が気筒列方向（図
５の上下方向）に並び、点火プラグホール４を挟んで一
側に配置された吸気ポート５は、４気筒分の全８個が気
筒列方向に並び、他側に配置された排気ポート６は、４
気筒分の全８個がやはり気筒列方向に並んでいる。そし
て、各吸気ポート５の開口部に対応して、吸気側に８個
のバルブガイド穴３１が設けられ、排気側に８個のバル
ブガイド穴３２が設けられ、それぞれ気筒列方向に並ん
でいる。

【００２９】また、シリンダヘッド１には、シリンダブ
ロック２へのボルト連結のため、各シリンダボア間に対
応する部位と気筒列方向両端部に、吸気側と排気側で対
をなす５対の貫通ボルト穴３３が設けられ、それら貫通
ボルト穴３３が吸気側と排気側でそれぞれ気筒列方向に
並んでいる。

【００３０】シリンダヘッド１の下面には各気筒のシリ
ンダボア３に対応する位置に燃焼室凹部３４が形成され
ている。点火プラグホール４，吸気ポート５および排気
ポート６は、気筒毎のこれら燃焼室凹部３４に開口す
る。また、これら燃焼室凹部３４の壁（燃焼室壁）３５
とロアデッキ３６との間に閉じた空間が形成されてい
る。そして、各吸気ポート５のポート壁５ａが連結部３
７により貫通ボルト穴３３のボルトボス部３３ａに連結
されて、これらポート壁５ａとボルトボス部３３ａと連
結部３７により気筒列方向に延びる仕切壁（図１の仕切
壁７ａ）が構成され、それによって、上記空間が吸気ポ
ート５下方の吸気側ウォータジャケット（吸気ポート下
方側ウォータジャケット）８と点火プラグホール４の周
りまで拡大された排気側ウォータジャケット（点火プラ
グホール側ウォータジャケット）９とに仕切られてい
る。

【００３１】各気筒の二つの吸気ポート５，５間で排気
側ウォータジャケット９と吸気側ウォータジャケット８
とを連通する連通路１０は、シリンダヘッド１下面側か
らのドリルによってバルブシート取付部３５ａの近接部
位に形成されたものである。

【００３２】また、シリンダヘッド１には、吸気側ウォ
ータジャケット８の下面に、シリンダブロック２側へ冷
却水を抜く出口穴３８が複数箇所に設けられ、また、排
気側ウォータジャケット９の下面に、シリンダブロック
２側から冷却水を導入する入口穴３９，４０が複数箇所
に設けられている。また、図に現れていないが、シリン
ダヘッド１の後端に、吸気側ウォータジャケット８の入
口と、排気側ウォータジャケット９の出口が形成されて
いる。

【００３３】また、図６および図８〜図１１に示すよう
に、シリンダブロック２は、各気筒のシリンダボア３を
構成するライナ部４１が連結部４２によってサイアミー
ズ型につながっている。そして、そのサイアミーズ型の
ライナ部４１に沿って気筒列方向に吸気側ウォータジャ
ケット１１と排気側ウォータジャケット１２が延びてい
る。また、シリンダブロック２の気筒列方向両端部に
は、ライナ部４１を上記連結部４２と並ぶ中心位置でブ
ロック端壁２ａ，２ｂと連結する連結部４３，４４が設
けられている。このようにライナ部４１が連結部４２に
よってサイアミーズ型に連結され、さらに、両端が連結
部４３，４４によってブロック端壁２ａ，２ｂに連結さ
れたことにより、これらライナ部４１と連結部４２，４
３，４４とで仕切壁（図１の仕切壁７ｂ）が構成され、
吸気側ウォータジャケット１１と排気側ウォータジャケ
ット１２とが完全に仕切られたものとなっている。ただ
し、ライナ部４１を連結する上記連結部４２の上部に
は、排気側上方からのドリルにより連通路１３が形成さ
れている。

【００３４】シリンダブロック２は、オープンデッキ構
造であって、吸気側ウォータジャケット１１と排気側ウ
ォータジャケット１２は上端が完全に開放されている。
また、吸気側および排気側のブロック側壁２ｃ，２ｄに
は、シリンダヘッド１の上記貫通ボルト穴３３に対応す
る位置に、締結ねじ穴４５が形成されている。

【００３５】シリンダブロック２の吸気側ウォータジャ
ケット１１は、シリンダ軸方向にボア高さの略中央部ま
での深さに形成され、吸気側ウォータジャケット１１の
ジャケット底壁１１ａの下方は、吸気側のブロック側壁
２ｃとの間が、気筒列方向に延びる空間４６となってい
る。

【００３６】一方、シリンダブロック２の排気側ウォー
タジャケット１２は、吸気側ウォータジャケット１１よ
りシリンダ軸方向に浅く、吸気側ウォータジャケット１
１に対して容積も小さくされている。また、排気側ウォ
ータジャケット１２のジャケット底壁１２ａの下方は、
排気側のブロック側壁２ｄとの間が空間で、その空間
は、気筒列方向前端側が冷却水循環用のジャケット４７
とされ、残りの部分はブローバイチャンバ４８とされて
いる。そして、シリンダブロック２の気筒列方向前端部
には、吸気側ウォータジャケット１１とジャケット４７
を連通する冷却水通路１７が設けられている。

【００３７】シリンダブロック２の排気側ウォータジャ
ケット１２の下方前端側に形成された上記ジャケット４
７には、ブロック側壁２ｄの穴４９に一方の入口を連通
させるようサーモスタット弁２１が取り付けられてい
る。また、シリンダブロック２には、サーモスタット弁
２１の前方にウォータポンプ２０が取り付けられてい
る。そして、サーモスタット弁２１の出口とウォータポ
ンプ２０の入口とが連通管１７ａによって連通され、ウ
ォータポンプ２０の出口とシリンダブロック２の排気側
ウォータジャケット１２の入口１２ａとが連通管１７ｂ
によって連通されている。これら連通管１７ａ，１７ｂ
は、サーモスタット弁２１の他方の入口に接続されたボ
トムバイパス管２２ａと共にウォータポンプ２０の本体
ケーシング２０ａと一体に形成されたものである。ウォ
ータポンプ２０は、本体ケーシング２０ａと蓋体２０ｂ
からなるポンプ室の内部をインペラ２０ｃが回転するよ
う構成されたものである。

【００３８】図において、５１はブローバイ通路であ
り、５２は潤滑用オイルのメインギャラリであり、５３
はシリンダヘッド１側へのオイル通路、５４はクランク
ジャーナルへのオイル通路、５５はクランク軸である。
また、５６は吸気側ウォータジャケット１１下方の空間
４６の入口である。また、５７，５８，５９は、穴４９
と同様のブロック側壁２ｄの穴である。これらの穴４
９，５８，５９は、ブロック製造時の中子用巾木穴であ
る。サーモスタット弁２１はその内の一つを利用して取
り付けている。

【００３９】シリンダブロック２とシリンダヘッド１の
連結部にはガスケット６０が介設され、ガスケット６０
には、貫通路６０ａが形成されている。シリンダヘッド
１側とシリンダブロック２側の間の冷却水の流量はこの
ガスケット６０の貫通路６０ａによって調整される。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、吸気先行冷却によって
耐ノック性の向上を図りつつ、シリンダヘッド側とシリ
ンダブロック側の温度差を小さくしてボア変形を抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の一例のエンジン冷却系のシステム
図である。

【図２】吸気側および排気側でシリンダヘッドとシリン
ダブロックを冷却水が一体性をもって流れる様子を説明
する模式図である。

【図３】図１の例の高負荷時の冷却水の流れを示す分解
斜視図（ａ）および模式説明図（ｂ）である。

【図４】図１の例の低負荷時の冷却水の流れを示す分解
斜視図（ａ）および模式説明図（ｂ）である。

【図５】図１の例の冷間時の冷却水の流れを示す分解斜
視図（ａ）および模式説明図（ｂ）である。

【図６】図１の例のエンジン本体を気筒列方向に直交す
る面で切って前方側から見た縦断面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。

【図８】図１の例のシリンダブロックを前方より向かっ
て右側から見た図である。

【図９】図８のシリンダブロックの平面図である。

【図１０】図８のＣ−Ｃ断面図である。

【図１１】図９のＤ−Ｄ断面図である。

【符号の説明】

１シリンダヘッド２シリンダブロック３シリンダボア４点火プラグホール５吸気ポート６排気ポート７仕切壁８吸気側ウォータジャケット９排気側ウォータジャケット１１吸気側ウォータジャケット１２排気側ウォータジャケット１４ラジエータ１５，１６，１７，１８，１９冷却水循環通路２０ウォータポンプ２１サーモスタット弁２２ボトムバイパス通路２３ラジエータバイパス通路２４バイパス制御弁２５流量制御弁６０ガスケット６０ａ貫通路

フロントページの続き (72)発明者荒木啓二広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室壁に沿って空間が形成され、該空
間が気筒列方向に連通して延びる吸気側ウォータジャケ
ットと気筒列方向に連通して延びる排気側ウォータジャ
ケットとに区画されたシリンダヘッドを備え、前記吸気
側ウォータジャケットから先に冷却水を流通させるよう
冷却水循環通路が構成されたエンジンにおいて、前記シリンダヘッドを載置連結するシリンダブロックの
シリンダボアの周りに気筒列方向に連通して延びる吸気
側ウォータジャケットと気筒列方向に連通して延びる排
気側ウォータジャケットを区画形成するとともに、前記シリンダブロックのシリンダヘッド連結側の端部を
該シリンダブロックの吸気側および排気側の両ウォータ
ジャケットが開放されたオープンデッキ構造とし、前記シリンダブロックに対しても、吸気側ウォータジャ
ケットから先に冷却水を流通させるよう前記冷却水循環
通路を構成したことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項２】前記シリンダブロックの前記吸気側ウォ
ータジャケットと前記排気側ウォータジャケットとがシ
リンダボアおよびシリンダボア間連結部によって区間さ
れるとともに、気筒列方向両端部において仕切壁により
完全に仕切られた請求項１記載のエンジンの冷却装置。
【請求項３】前記シリンダヘッドの吸気側ウォータジ
ャケットと前記シリンダブロックの吸気側ウォータジャ
ケットの少なくとも一方に対し、冷間時に冷却水の流通
を低減もしくは停止する手段を設けた請求項１記載のエ
ンジンの冷却装置。
【請求項４】前記シリンダブロックと前記シリンダヘ
ッドの連結部にガスケットが設けられ、該ガスケットに
は、前記シリンダヘッドの吸気側ウォータジャケットと
前記シリンダブロックの吸気側ウォータジャケットと連
通してシリンダヘッド側からシリンダブロック側へ冷却
水を流通させるとともにその流量を制御する貫通路と、
前記シリンダブロックの排気側ウォータジャケットと前
記シリンダヘッドの排気側ウォータジャケットとを連通
してシリンダブロック側からシリンダヘッド側へ冷却水
を流通させるとともにその流量を制御する貫通路が設け
られた請求項１記載のエンジンの冷却装置。
【請求項５】前記シリンダブロックの吸気側および排
気側のウォータジャケットは、吸気側ウォータジャケッ
トの容積に対して排気側ウォータジャケットの容積が小
さく、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のウォ
ータジャケットは、排気側ウォータジャケットの容積に
対して吸気側ウォータジャケットの容積が小さい請求項
１記載のエンジンの冷却装置。
【請求項６】前記シリンダブロックの吸気側および排
気側のウォータジャケットは、吸気側ウォータジャケッ
トに対して排気側ウォータジャケットがシリンダ軸方向
に浅く、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側のウ
ォータジャケットは、各気筒の吸気ポートのポート壁の
位置で区画され、排気側ウォータジャケットが点火プラ
グホール周りまで拡大された請求項１記載のエンジンの
冷却装置。
【請求項７】前記シリンダブロックの前記吸気側ウォ
ータジャケットの出口側と前記排気側ウォータジャケッ
トの入口側を連通して冷却水を循環させる冷却水循環通
路にウォータポンプが配設された請求項１記載のエンジ
ンの冷却装置。
【請求項８】燃焼室壁に沿って空間が形成され、該空
間が気筒列方向に連通して延びる吸気側ウォータジャケ
ットと気筒列方向に連通して延びる排気側ウォータジャ
ケットとに区画されたシリンダヘッドを備え、前記吸気
側ウォータジャケットから先に冷却水を流通させるよう
冷却水循環通路が構成されたエンジンにおいて、前記シリンダヘッドを載置連結するシリンダブロックの
シリンダボアの周りに気筒列方向に連通して延びる吸気
側ウォータジャケットと気筒列方向に連通して延びる排
気側ウォータジャケットを区画形成するとともに、前記シリンダブロックのシリンダヘッド連結側の端部を
該シリンダブロックの吸気側および排気側の両ウォータ
ジャケットが開放されたオープンデッキ構造とし、前記シリンダブロックに対し、吸気側ウォータジャケッ
トから先の冷却水を流通させるよう前記冷却水循環通路
を構成し、前記シリンダブロックの吸気側および排気側のウォータ
ジャケットは、吸気側ウォータジャケットの容積に対し
て排気側ウォータジャケットの容積を小さくし、前記シ
リンダヘッドの吸気側および排気側のウォータジャケッ
トは、排気側ウォータジャケットの容積に対して吸気側
ウォータジャケットの容積を小さくし、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドの連結部に
ガスケットを設け、該ガスケットには、前記シリンダヘ
ッドの吸気側ウォータジャケットと前記シリンダブロッ
クの吸気側ウォータジャケットと連通してシリンダヘッ
ド側からシリンダブロック側へ冷却水を流通させるとと
もにその流量を制御する貫通路と、前記シリンダブロッ
クの排気側ウォータジャケットと前記シリンダヘッドの
排気側ウォータジャケットとを連通してシリンダブロッ
ク側からシリンダヘッド側へ冷却水を流通させるととも
にその流量を制御する貫通路を設け、前記シリンダブロックの吸気側および排気側のウォータ
ジャケットは、吸気側ウォータジャケットに対して排気
側ウォータジャケットがシリンダ軸方向に浅くし、前記
シリンダヘッドの吸気側および排気側のウォータジャケ
ットは、各気筒の吸気ポートのポート壁の位置で区画
し、排気側ウォータジャケットを点火プラグホール周り
まで拡大したことを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項９】燃焼室壁に沿って空間が形成され、該空
間が気筒列方向に連通して延びる吸気側ウォータジャケ
ットと気筒列方向に連通して延びる排気側ウォータジャ
ケットとに区画されたシリンダヘッドを備え、前記吸気
側ウォータジャケットから先に冷却水を流通させるよう
冷却水循環通路が構成されたエンジンにおいて、前記シリンダヘッドを載置連結するシリンダブロックの
シリンダボアの周りに気筒列方向に連通して延びる吸気
側ウォータジャケットと気筒列方向に連通して延びる排
気側ウォータジャケットを区画形成するとともに、前記シリンダブロックのシリンダヘッド連結側の端部を
該シリンダブロックの吸気側および排気側の両ウォータ
ジャケットが開放されたオープンデッキ構造とし、前記シリンダブロックに対し、吸気側ウォータジャケッ
トから先の冷却水を流通させるよう前記冷却水循環通路
を構成し、前記シリンダブロックの吸気側および排気側のウォータ
ジャケットは、吸気側ウォータジャケットの容積に対し
て排気側ウォータジャケットの容積を小さくし、前記シ
リンダヘッドの吸気側および排気側のウォータジャケッ
トは、排気側ウォータジャケットの容積に対して吸気側
ウォータジャケットの容積を小さくし、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドの連結部に
ガスケットを設け、該ガスケットには、前記シリンダヘ
ッドの吸気側ウォータジャケットと前記シリンダブロッ
クの吸気側ウォータジャケットと連通してシリンダヘッ
ド側からシリンダブロック側へ冷却水を流通させるとと
もにその流量を制御する貫通路と、前記シリンダブロッ
クの排気側ウォータジャケットと前記シリンダヘッドの
排気側ウォータジャケットとを連通してシリンダブロッ
ク側からシリンダヘッド側へ冷却水を流通させるととも
にその流量を制御する貫通路を設け、前記シリンダブロックの前記吸気側ウォータジャケット
の出口側と前記排気側ウォータジャケットの入口側を連
通して冷却水を循環させる冷却水循環通路にウォータポ
ンプを配設したことを特徴とするエンジンの冷却装置。