JPH10184358A - 水冷式エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で、核沸騰を起こすことなく、し
かもシリンダブロック側の冷却温度が１００℃以上をも
可能として効果的にフリクション低減を行う。 【解決手段】 冷却液通路１１，１２とラジエータ２と
を連接する冷却液戻り通路２９の途中にサーモスタット
バルブ２８とリーク通路３２とを併設する。冷却液に不
凍液などの１００℃よりも高沸点なものを用い、また、
リーク通路３２によりたとえサーモスタットバルブ２８
閉弁時であっても冷却液通路１１，１２内の冷却液が核
沸騰を起こさないための最低限の流量を確保して、冷却
液温度を１００℃以上に保つことを容易とし、効果的に
フリクション低減を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、冷却液通路を２つの異
なる冷却系に分割した水冷式エンジンの冷却装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの冷却に際し、冷却通路
をシリンダヘッド側を冷却する通路とシリンダブロック
側を冷却する通路とに分割し、シリンダヘッド側を低温
で冷却し、シリンダブロック側を高温で冷却するいわゆ
る２系統冷却装置についての提案が数多くなされてい
る。

【０００３】これは、吸気ポートと動弁系とを有するシ
リンダヘッド側の冷却温度を低く保つことにより、混合
気温度を低くして燃料の充填効率を向上させるとともに
ノッキングを抑制し、さらに、潤滑油の温度を低くし運
転領域のほとんどが境界潤滑状態であることから動弁系
のフリクションを低減する一方、クランク，ピストン系
を有するシリンダブロックの冷却温度を高く保つことに
より、クランク，ピストン系の潤滑を向上させてフリク
ションを低減するためである。

【０００４】例えば、特開昭６３−８８２１５号公報、
特開昭６２−２４７１１２号公報には、２個のラジエー
タと２個のウォータポンプとを用いて、シリンダヘッド
を冷却する冷却通路とシリンダブロックを冷却する冷却
通路とをそれぞれ独立して形成する技術が示されてい
る。

【０００５】また、特開昭５９−２１５９１５号公報に
は１個のラジエータと２個のウォータポンプとを用い
て、シリンダヘッドを冷却する冷却通路とシリンダブロ
ックを冷却する冷却通路とをそれぞれ独立して形成する
技術が示されている。

【０００６】さらに、特開昭５８−１６２７１６号公
報、特開昭５７−９７０１４号公報、特開昭５９−２１
３９１８号公報には１個のラジエータと１個のウォータ
ポンプとを用い、上記ウォータポンプからの冷却通路を
分岐して、シリンダヘッドを冷却する冷却通路とシリン
ダヘッドを冷却する冷却通路とをそれぞれ独立して形成
する技術が示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６３−８８２１５号公報、上記特開昭６２−２４７
１１２号公報に示される技術のように２個のラジエータ
と２個のウォータポンプとを用いることは、冷却装置の
構造を複雑にし、コストの高騰につながる。さらに、本
出願人の実験によれば、クランク，ピストン系のフリク
ション低減をより効果的にするためにはシリンダブロッ
ク側の冷却温度は１００℃〜１１０℃の高温であること
が望ましという実験結果を得ているが、上記特開昭６３
−８８２１５号公報に示される技術おいては、シリンダ
ブロック側の冷却温度の上限を１００℃としており、効
果的なフリクション低減を望めない虞がある。

【０００８】また、上記特開昭５９−２１５９１５号公
報に示される技術のように２個のウォータポンプを用い
ることにおいても、上記特開昭６３−８８２１５号公
報、上記特開昭６２−２４７１１２号公報に示される技
術よりは冷却装置の構造が簡素化されるものの、未だそ
の構造は複雑であり、コストの高騰につながる。

【０００９】上記特開昭５８−１６２７１６号公報、上
記特開昭５９−２１３９１８号公報、上記特開昭５７−
９７０１４号公報に示されている冷却装置の構造は簡単
であるが、上記特開昭５８−１６２７１６号公報、上記
特開昭５９−２１３９１８号公報に示される技術では、
上記特開昭６３−８８２１５号公報の技術同様、シリン
ダブロック側の冷却温度の上限を１００℃としており、
クランク，ピストン系のフリクション低減をより効果的
に行うことが困難となる虞がある。さらに、上記特開昭
５８−１６２７１６号公報、上記特開昭５７−９７０１
４号公報に示される技術では、冷態始動時などのシリン
ダブロック側の冷却液温度が低いときは、冷却液温度を
早期に目標温度まで上昇させるためにシリンダブロック
冷却通路を流れる冷却液の流れを遮断しているが、水流
が存在しないとシリンダブロックと冷却液との間での熱
伝達が極端に悪くなり、局部的に加熱された部分は核沸
騰を起こし、発生した気泡により冷却通路内の圧力が急
上昇しシール部分を損傷する等の虞がある。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされてもの
で、簡単な構造で、核沸騰を起こすことなく、しかもシ
リンダブロック側の冷却温度が１００℃以上をも可能と
して効果的にフリクション低減を行うことのできる水冷
式エンジンの冷却装置を提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
よる水冷式エンジンの冷却装置は、エンジン本体を冷却
する冷却液通路を、シリンダヘッド側を低温で冷却する
第１の冷却液通路とシリンダブロック側を高温で冷却す
る第２の冷却液通路との２つの系に分岐する水冷式エン
ジンの冷却装置において、上記第２の冷却液通路下流の
ラジエータに連通する戻り通路の途中に所定の温度で開
閉するサーモスタットバルブとリーク通路とを並設した
ものである。

【００１２】すなわち、請求項１記載の本発明の水冷式
エンジンの冷却装置は、第２の冷却液通路下流にサーモ
スタットバルブとリーク通路とを並設することにより、
たとえ上記サーモスタットバルブが閉弁しているときで
あっても、リーク通路によって、第２の冷却液通路内で
核沸騰が生じないための最低限の流量を確保する。

【００１３】請求項２記載の本発明による水冷式エンジ
ンの冷却装置は、エンジン本体を冷却する冷却液通路
を、シリンダヘッド側を低温で冷却する第１の冷却液通
路とシリンダブロック側を高温で冷却する第２の冷却液
通路との２つの系に分岐する水冷式エンジンの冷却装置
において、上記第１の冷却液通路下流とラジエータの下
側に偏倚した場所に形成された第１の冷却液入口とを第
１の戻り通路を介して連通し、上記第２の冷却液通路下
流と上記ラジエータの上側に偏倚した場所に形成された
第２の冷却液入口とを第２の戻り通路を介して連通し、
上記第２の戻り通路の途中に所定の温度で開閉するサー
モスタットバルブを介装し、上記第２の戻り通路の上記
サーモスタットバルブ上流側と上記第２の戻り通路とを
リーク通路を介して連通したものである。

【００１４】すなわち、請求項２記載の本発明による水
冷式エンジンの冷却装置は、上記第１の冷却液通路から
の冷却液と上記第２の冷却液通路からの冷却液とを異な
る戻り通路を介して上記ラジエータに送ることにより、
上記各冷却液通路を流れる冷却液温度の差別化を容易に
する。また、たとえ上記第２の冷却液通路下流のサーモ
スタットバルブが閉弁しているときであっても、リーク
通路を介して、上記第２の冷却液通路内で核沸騰が生じ
ないための最低限の流量を確保する。

【００１５】請求項３記載の本発明による水冷式エンジ
ンの冷却装置は請求項２記載の水冷式エンジンの冷却装
置において、上記ラジエータの冷却ファンを上記ラジエ
ータの背面の下側に偏倚した位置に配設したものであ
る。

【００１６】すなわち、請求項３記載の本発明による水
冷式エンジンの冷却装置は、請求項２記載の水冷式エン
ジンの冷却装置において、上記ラジエータの背面の下側
に偏倚した位置に配設された冷却ファンによって、上記
第２の冷却液通路から上記ラジエータに送られる冷却液
よりも上記第１の冷却液通路から上記ラジエータに送ら
れる冷却液の方をより強力に冷却する。

【００１７】請求項４記載の本発明による水冷式エンジ
ンの冷却装置は請求項１或いは請求項２記載の水冷式エ
ンジンの冷却装置において、上記エンジン本体を冷却す
る上記第１の冷却液通路と上記第２の冷却液通路とを上
記シリンダブロック内で分岐したものである。

【００１８】すなわち、請求項４記載の本発明による水
冷式エンジンの冷却装置は、請求項１或いは請求項２記
載の水冷式エンジンの冷却装置において、上記第１の冷
却液通路と上記第２の冷却液通路とを上記シリンダブロ
ック内で分岐して、上記第１の冷却液通路を上記シリン
ダブロック途中までシフトすることにより、上記第１の
冷却液通路でシリンダヘッド部分だけを冷却するのでは
なく、シリンダヘッドからシリンダブロック途中までに
かけて形成される燃焼室全体をも低温で冷却可能とし、
混合気の充填効率を向上させる。

【００１９】請求項５記載の本発明による水冷式エンジ
ンの冷却装置は請求項１或いは請求項２記載の水冷式エ
ンジンの冷却装置において、冷却液温度を検出する冷却
液温度センサを上記第１の冷却液通路から流出する冷却
液と上記第２の冷却液通路から流出し上記リーク通路を
通過する冷却液とが合流する場所に臨ませ、上記ラジエ
ータの冷却ファンを上記冷却液温度センサで検出される
冷却液温度が上記第１の冷却液通路の設定温度以上且つ
上記第２の冷却液通路の設定温度以下の所定温度で作動
するよう制御するものである。

【００２０】すなわち、請求項５記載の本発明による水
冷式エンジンの冷却装置は請求項１或いは請求項２記載
の水冷式エンジンの冷却装置において、上記温度センサ
により、上記第１の冷却液通路から流出した冷却液と上
記第２の冷却液通路から流出し上記リーク通路を通過し
た冷却液とが合流する場所の冷却液温度を検出して、こ
の冷却液温度によって上記冷却ファンの作動制御を行う
ことにより、１つの冷却液温度センサで２種類の異なる
液温に対処して上記冷却ファンの作動制御を行う。

【００２１】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図１及び図２に本発明の第１の実施
の形態を示す。

【００２２】図１において符号１は水平対向エンジン本
体であり、符号２はラジエータである。

【００２３】上記エンジン本体１は、このエンジン本体
１の左右のシリンダブロック３，４の外側に、ヘッドガ
スケット５，６を介してシリンダヘッド７，８が取り付
けられている。

【００２４】上記シリンダブロック３，４にはシリンダ
ライナ９，１０が水平に設けられ、その周囲には、冷却
液通路１１，１２が形成されている。

【００２５】さらに、上記冷却液通路１１，１２には、
上記シリンダブロック３，４下側の一側に開口する冷却
液流入口１３，１４が形成されるとともに、上記シリン
ダブロック３，４上側の一側に開口する冷却液吐出口１
５，１６が形成されている。

【００２６】上記シリンダヘッド７，８には、上記シリ
ンダブロック３，４側に開口する冷却液通路１７，１８
が形成され、さらに、上記冷却液通路１７，１８には、
上記シリンダヘッド７，８上側の一側に開口する冷却液
吐出口１９，２０が形成されている。

【００２７】そして、上記冷却液通路１１，１２と上記
冷却液通路１７，１８とは、上記ヘッドガスケット５，
６に形成された連通口２１，２２によって連通されてい
る。

【００２８】上記冷却液流入口１３，１４から流入した
冷却液は、これらの連通口２１，２２の手前で分岐し
て、上記冷却液通路１１，１２を流通する系と、上記冷
却液通路１７，１８を流通する系とを形成するようにな
っている。

【００２９】上記ラジエータ２は、例えば図示しない温
度センサ等から検出される冷却液温度を基に動作する電
動式の冷却ファン２ａを有する周知のラジエータであ
り、このラジエータ２には、冷却液出口２ｂと冷却液入
口２ｃとが形成されている。

【００３０】上記冷却液出口２ｂは、所定の温度（第１
の設定温度ＴSW1）以下で閉弁する第１のサーモスタッ
トバルブ２４が途中に介装された冷却液通路２３によっ
てウォータポンプ２５に接続されており、このウォータ
ポンプ２５は途中で左右に略等しく分岐する冷却液通路
２６によって上記冷却液流入口１３，１４に連通されて
いる。

【００３１】上記冷却液流入口１３，１４から流入し上
記冷却液通路１１，１２を流通した冷却液をシリンダブ
ロック３，４外に排出する上記冷却液吐出口１５，１６
は、これらの冷却液吐出口から吐出される冷却液が合流
する冷却液通路２７を介して冷却液戻り通路２９に連通
されており、さらにこの冷却液戻り通路２９は上記ラジ
エータ２の冷却液入口２ｃに接続されている。

【００３２】上記戻り通路２９には、所定の温度（第２
の設定温度ＴSW2）以下でこの冷却液戻り通路２９の途
中を閉弁し、上記吐出口１５，１６からの冷却液の流れ
を遮断する第２のサーモスタットバルブ２８が介装され
ている。

【００３３】さらに、上記戻り通路２９には、上記第２
のサーモスタットバルブ２８によって冷却液が遮断され
たときであっても、上記第２のサーモスタットバルブ２
８をバイパスし所定の量だけ冷却液をリークするリーク
通路３２が設けられている。

【００３４】尚、上記リーク通路３２を流れる冷却液の
流量は、上記第２のサーモスタットバルブ２８が上記戻
り通路２９を遮断したとき、上記冷却液通路１１，１２
中の冷却液が停滞し核沸騰を起こさないために最低限の
流れを作り出す流量であり、予め実験などによって求め
られている。

【００３５】一方、上記冷却液流入口１３，１４から流
入した後、上記連通口２１，２２を通過して上記冷却液
通路１７，１８を流通した冷却液を吐出する上記冷却液
吐出口１９，２０は、これらの冷却液吐出口１９，２０
から流出した冷却液が合流する冷却液通路３３を介して
連通されると共に、上記冷却液戻り通路２９の上記第２
のサーモスタットバルブ２８下流側に連通されている。

【００３６】さらに、上記冷却液通路３３は、上記第１
のサーモスタットバルブ２４が閉じたとき、上記冷却液
吐出口１５，１６，１９，２０から吐出する冷却液を上
記ラジエータ２を介さずに上記ウォータポンプ２５に連
通するバイパス通路３４に接続されている。

【００３７】ここで、本発明による第１の実施の形態で
は、例えばエチレングルコール（沸点＝１９７℃）等の
水よりも高沸点な液体を冷却液として用いる。

【００３８】尚、上記第１の設定温度ＴWS1とは、上記
第１のサーモスタットバルブ２４がこの第１の設定温度
ＴSW1で開閉することにより上記冷却液通路１７，１８
を流れる冷却液が所定の温度（例えば、６０℃）に保た
れるよう設定された温度であり、上記第２の設定温度と
は、上記第２のサーモスタットバルブ２８がこの第２の
設定温度ＴSW2で開閉することにより上記冷却液通路１
１，１２を流れる冷却液が所定の温度（例えば、１１０
℃）に保たれるよう設定された温度であって、これらの
第１の設定温度ＴSW1、第２の設定温度ＴSW2は予め実験
などにより求められている。勿論、上記第１の設定温度
ＴSW1と上記第２の設定温度ＴSW2との関係は、ＴSW1＜
ＴSW2である。

【００３９】以上の構成による本発明の第１の実施の形
態の動作について以下に説明する。

【００４０】エンジン１始動後、第１のサーモスタット
バルブ２４，第２のサーモスタットバルブ２８の温度が
第１の設定温度ＴSW1以下の低温であるときは、第１の
サーモスタットバルブ２４，第２のサーモスタットバル
ブ２８は閉じており、上記第１のサーモスタットバルブ
２４は冷却液通路２３の途中を遮断するとともに、上記
第２のサーモスタットバルブ２８は冷却液戻り通路２９
の途中を遮断している。

【００４１】このとき、上記ウォータポンプ２５から圧
出された冷却液は、冷却液通路２６で左右に等しく分配
された後、冷却液流入口１３，１４を通って冷却液通路
１１，１２に送られる。

【００４２】上記冷却液流入口１３に送られた冷却液
は、ヘッドガスケット５に形成された連通口２１の手前
で分岐し、上記冷却液通路１１を通過して冷却液吐出口
１５から吐出される冷却液の流れと、冷却液通路１７を
通過して冷却液吐出口１９から吐出される冷却液の流れ
とを生成するが、このとき、上記第２のサーモスタット
バルブ２８が閉じているため、そのほとんどは冷却液吐
出口１９から吐出される。

【００４３】同様に、上記冷却液流入口１４に送られた
冷却液は、連通口２２の手前で上記冷却液通路１２側と
冷却液通路１８側とに分岐するが、そのほとんどは上記
冷却液通路１８を通過した後冷却液吐出口２０から吐出
される。

【００４４】その後、上記冷却液吐出口１９，２０から
吐出された冷却液は、冷却液通路３３、バイパス通路３
４、冷却液通路２３の上記第１のサーモスタットバルブ
２４下流側を通過した後上記ウォータポンプ２５に戻
る。

【００４５】一方、上記冷却液吐出口１５，１６から吐
出された冷却液は、冷却液通路２７、リーク通路３２を
通過した後、上記冷却液通路３３で上記冷却液吐出口１
９，２０から吐出された冷却液と合流し、上記ウォータ
ポンプ２５に戻る（以上の冷却液の流れは図２参照）。

【００４６】このように上記第１のサーモスタットバル
ブ２４，第２のサーモスタットバルブ２８が上記第１の
設定温度ＴSW1以下の冷態時には両者共閉弁状態にあ
り、冷却液はラジエータ２を循環しないため、冷却液の
熱損失が少なく、早期に温度上昇が図れ暖機が速やかに
行われる。

【００４７】また、上記第２のサーモスタットバルブ２
８が閉じているときにも上記リーク通路３２によって上
記冷却液通路１１，１２内の冷却液の最低限の流れは確
保されているので、上記冷却液通路１１，１２内で冷却
液が停滞し部分的に温度が上昇し核沸騰を起こすことが
なく、冷却液通路内の圧力の上昇を有効に回避すること
ができるため、上記ヘッドガスケット５，６等を破損等
から保護することができる。

【００４８】そして、上記第１のサーモスタットバルブ
２４の温度が上昇して上記第１の設定温度ＴSW1を越
え、上記第１のサーモスタットバルブ２４が開弁する
と、上記冷却液吐出口１９，２０から吐出された冷却液
は上記冷却液通路３３を流通した後、上記バイパス通路
３４と冷却液戻り通路２９とに分岐する。

【００４９】上記バイパス通路３４に流れ込んだ冷却液
はそのまま上記ウォータポンプ２５に流れ、一方、冷却
液戻り通路２９に流れ込んだ冷却液は上記ラジエータ２
に流れ込み冷却された後上記ウォータポンプ２５に流れ
る。

【００５０】一方上記冷却液吐出口１５，１６から吐出
された冷却液は、上記冷却液通路２７を介して上記リー
ク通路３２に流れた後、上記冷却液吐出口１９，２０か
らの冷却液と合流する。

【００５１】尚、上記第１のサーモスタットバルブ２４
の温度が上記第１の設定温度ＴSW1を越えた後、再び、
上記第１の設定温度ＴSW1以下となったときは閉弁す
る。

【００５２】そのため、上記第１のサーモスタットバル
ブ２４の温度が上記第１の設定温度ＴSW1付近にあると
きは、上記第１のサーモスタットバルブ２４が開閉し、
上記冷却液通路１７，１８を流れる冷却液が上記ラジエ
ータ２によって適宜冷却されるので、上記冷却液通路１
７，１８の冷却液温度は常に６０℃近辺に保たれる。一
方、上記第２のサーモスタットバルブ２８は閉じたまま
なので、上記冷却液通路１１，１２中の冷却液は加熱さ
れ続ける。

【００５３】その後、上記第２のサーモスタットバルブ
２８の温度が第２の設定温度ＴSW2を越え、上記第２の
サーモスタットバルブ２８が開弁すると上記連通口２
１，２２の手前で上記冷却液通路１１，１２側と上記冷
却液通路１７，１８側とに分岐される冷却液の流量の割
合が変化し、上記冷却液通路１１，１２を流れる冷却液
の流量が増加して上記冷却液通路１１，１２に冷たい冷
却液が流れ込む。

【００５４】そして、上記冷却液吐出口１５，１６から
吐出される冷却液は、上記第２のサーモスタットバルブ
２８を通過した後分岐され、分岐された一方の冷却液は
上記バイパス通路３４を通過して上記ウォータポンプ２
５に流れ、他方は上記冷却液戻り通路２９を通過して上
記ラジエータ２に流入し、このラジエータ２で冷却され
た後、上記ウォータポンプ２５に流れる（図１参照）。

【００５５】尚、上記第２のサーモスタットバルブ２８
の温度が上記第２の設定温度ＴSW2を越えた後、再び、
上記第２の設定温度ＴSW2以下となったときは閉弁す
る。

【００５６】そのため、上記第２のサーモスタットバル
ブ２８は、その温度が上記第２の設定温度ＴSW2付近で
適宜開閉するので上記冷却液通路１１，１２の冷却液温
度は常に１１０℃付近に保たれる。

【００５７】勿論、このときも上記第１のサーモスタッ
トバルブ２４は適宜開閉しており上記冷却液通路１７，
１８の冷却液温度は６０℃付近に保たれている。

【００５８】このように、本実施の形態では、冷却液通
路１１，１２と冷却液通路１７，１８とを単一のラジエ
ータとウォータポンプとに連接して冷却系を形成したの
で、エンジンを高温側と低温側とで冷却する２系統冷却
装置を簡単な構造で構成することができる。

【００５９】さらに、高温側の冷却液温度を制御する上
記第２のサーモスタットバルブ２８に並設して、リーク
通路３２を設けたことにより、上記第２のサーモスタッ
トバルブ２８が完全に閉じたときであっても、冷却液が
核沸騰を起こさないための最低限の流れを確保し、ま
た、冷却液に高沸点の液体（例えばエチレングルコール
等）を使用したので、たとえ高温側の冷却液通路１１，
１２の設定温度を１００℃以上の高温に設定しても冷却
液を核沸騰させることなく暖機し、維持することができ
る。

【００６０】尚、本実施の形態では、上記冷却液通路１
１，１２の冷却液温度を１１０℃に設定し、上記冷却液
通路１７，１８の冷却液温度を６０℃としたが、上記冷
却液通路１１，１２，１７，１８の冷却液温度はこれら
に限らない。

【００６１】また、冷却液として用いる物質もエチレン
グルコールに限ることはなく、沸点が１００℃以上で冷
却液として使用できるものであればよい。

【００６２】また、冷却液通路を２系統に分割してエン
ジンを冷却するものであれば、エンジンの形状は水平対
向式に限らず、また気筒数も何気筒あっても良い。

【００６３】図３に本発明の第２の実施の形態を示す。
本実施の形態では、前記第１の実施の形態で採用した連
通口２１，２２の位置をよりウォータポンプ２５側に近
づけたもので、連通口４２によって前記第１の実施の形
態で採用した冷却液通路１１が、冷却液通路１１ａと冷
却液通路１１ｂとに、連通口４３によって前記第１の実
施の形態で採用した冷却液通路１２が、冷却液通路１２
ａと冷却液通路１２ｂとに分割されている。

【００６４】尚、上記連通口４２，４３は、上記冷却液
流入口１３，１４の近傍に集合して形成された連通口で
あり、上記冷却液流入口１３，１４から流入した冷却液
は、これらの連通口４２，４３で、上記冷却液通路１１
ａ，１２ａ側と、上記冷却液通路１１ｂ，１２ｂ側とに
分岐されるようになっている。

【００６５】さらに、本実施の形態では、ヘッドガスケ
ット５，６に、前記第１の実施の形態で採用した連通口
２１，２２に代えて、連通口４８，４９が複数形成され
ており、これらの連通口によって、冷却液通路１７と上
記冷却液通路１１ａと、及び、冷却液通路１８と上記冷
却液通路１２ａとが連通され、それぞれ一体の冷却系と
なっている（以下、上記冷却液通路１７と上記冷却液通
路１１ａとで形成された一体の冷却系を冷却液通路４４
と呼び、上記冷却液通路１８と上記冷却液通路１２ａと
で形成された一体の冷却系を冷却液通路４５と呼ぶ）。

【００６６】さらに、本実施の形態では、前記第１の実
施の形態で採用した冷却液吐出口１９，２０に代えて、
冷却液吐出口４６，４７がシリンダブロック３，４に形
成されており、上記冷却液吐出口４６，４７によって、
上記冷却液通路４４，４５と冷却液通路３３とが連通さ
れている。

【００６７】以上の構成により本実施の形態では、上記
冷却液流入口１３，１４から流入した冷却液は、上記連
通口４２，４３で上記冷却液通路１１ｂ，１２ｂ側と上
記冷却液通路４４，４５側とに分岐され、上記冷却液通
路１１ｂ，１２ｂを流通した冷却液は冷却液吐出口１
５，１６から冷却液通路２７に流出し、一方、上記冷却
液通路４４，４５を流通した冷却液は、上記冷却液吐出
口４６，４７から冷却液通路３３に流出するようになっ
ている。

【００６８】本実施の形態における第１のサーモスタッ
トバルブ２４，第２のサーモスタットバルブ２８の温度
変化に伴う動作、及び、上記第１のサーモスタットバル
ブ２４，第２の第２のサーモスタットバルブ２８の動作
に伴う冷却液の流れについては、前記第１の実施の形態
と略同様である。

【００６９】本実施の形態では、前記第１の実施の形態
で得られる作用効果に加え、冷却液通路１１ａ，１２ａ
と冷却液通路１７，１８とで形成される冷却液通路４
４，４５によって燃焼室全体を低温で冷却して混合気の
充填効率をより向上させることができるという効果が得
られる。

【００７０】図４、図５に本発明の第３の実施の形態を
示す。本実施の形態では、ラジエータの構造と冷却液戻
り通路との構成が前記第２の実施の形態と異なる。

【００７１】先ず、図５に本実施の形態で採用するラジ
エータ５０の構成について示す。図５に示すとおり、本
実施の形態ではラジエータ５０の一方の側面の中央より
やや下側に偏倚した位置に第１の冷却液入口５１が形成
されているとともに上側に偏倚した位置に第２の冷却液
入口５２が形成されている。また、上記ラジエータ５０
の他方の側面の下側に偏倚した場所には冷却液出口５３
が形成されており、上記冷却液入口５１，５２と上記冷
却液入口５３とは、上記ラジエータ５０の両側面間に複
数形成されたウォータチューブ５６によって連通されて
いる。

【００７２】さらに、上記ラジエータ５０の背面の下側
に偏倚した場所には、例えば図示しない温度センサ等に
よって検出された冷却液温度等を基に制御される電動式
の冷却ファン５４，５５が並列に配設されている。

【００７３】図４に示すとおり、本実施の形態では、前
記第２の実施の形態で採用した冷却液戻り通路２９が、
第１の冷却液戻り通路５７と第２の冷却液戻り通路５８
とに分割されている。

【００７４】そして、上記第２の冷却液戻り通路５８
は、サーモスタットバルブ２８と上記第２の冷却液入口
５２とを連通し、上記第１の冷却液戻り通路５７は、冷
却液通路３３、リーク通路３２と上記第１の冷却液入口
５１とを連通している。

【００７５】また、上記冷却液出口５３は第１のサーモ
スタットバルブ２４に接続されている。

【００７６】本実施の形態における第１のサーモスタッ
トバルブ２４，第２のサーモスタットバルブ２８の温度
変化に伴う動作については、前記第２の実施の形態と略
同様である。

【００７７】また、本実施の形態における上記第１のサ
ーモスタットバルブ２４，第２のサーモスタットバルブ
２８の各開閉状態においての冷却液の循環経路は前記第
２の実施の形態と略同じであるが、前記第２の実施の形
態ではラジエータ２に流入する冷却液は全て冷却液戻り
通路２９を通って供給されるのに対し、本実施の形態で
は、前述の構成からも明らかなように、冷却液通路１１
ｂ，１２ｂからの冷却液であって第２のサーモスタット
バルブ２８を通過する冷却液は、第２の冷却液戻り通路
５８を通って第２の冷却液入口５２からラジエータ５０
に供給され、上記冷却液通路１１ｂ，１２ｂからの冷却
液であってリーク通路３２を通過する冷却液と冷却液通
路４４，４５からの冷却液とは、第１の冷却液戻り通路
５７を通って第１の冷却液入口５１からラジエータ５０
に供給される点が異なる。

【００７８】このように、本実施の形態では、異なる２
つの冷却液戻り通路を設け、異なる温度で制御される冷
却液を、各冷却液通路からの吐出直後に合流させないま
ま上記ラジエータ５０に送ることで、上記冷却液通路１
１ｂ，１２ｂと上記冷却液通路４４，４５との冷却温度
の差別化を容易に実現することができる。

【００７９】また、燃焼室を冷却し、しかも低い設定温
度である上記冷却液通路４４，４５からの冷却液は、第
１の冷却液入口５１から上記ラジエータ５０の下側に送
り、上記ラジエータ５０の下側に偏倚して設けられてい
る冷却ファン５４，５５によって強力に冷却し、一方、
シリンダライナなどを冷却し、しかも高い設定温度であ
る上記冷却液通路１１ｂ，１２ｂからの冷却液は、第２
の冷却液入口５２から上記ラジエータ５０の上側に送り
冷却するので、夫々の設定温度の冷却液を効率よく冷却
することができる。

【００８０】図６〜図８に本発明の第４の実施の形態を
示す。本実施の形態は、前記第３の実施の形態に示した
水冷式エンジンの冷却装置において、ラジエータ５０を
冷却する冷却ファン５４，５５の通電制御を以下に示す
制御装置によって後述するタイミングで行うものであ
る。

【００８１】図７において、符号６１は制御装置であ
り、キースイッチ６２を介してバッテリ６３に接続され
ているとともに、データ線を介して冷却液温度センサ６
０に接続されている。

【００８２】さらに、上記制御装置６１はリレースイッ
チＲＹ１，ＲＹ２に接続されており、上記リレースイッ
チＲＹ１，ＲＹ２は、上記冷却液温度センサ６０で検出
される温度データを基に上記制御装置６１によってＯ
Ｎ、ＯＦＦ制御される。

【００８３】また、上記バッテリ６３と上記冷却ファン
５４，５５とは、上記リレースイッチＲＹ１，ＲＹ２を
介して接続されている。

【００８４】尚、上記冷却液温度センサ６０は、前記第
３の実施の形態に示した水冷式エンジンの冷却装置で採
用した第１の冷却液戻り通路５７上であって、この第１
の冷却液戻り通路５７とリーク通路３２との合流地点付
近に臨まされており、冷却液通路４４，４５から流出し
た冷却液と、リーク通路３２を介して冷却液通路１１
ｂ，１２ｂから流出した冷却液とが合流した直後の冷却
液温度を温度データとして検出する温度センサである
（図６参照）。

【００８５】以下、上記制御装置６１による、上記リレ
ースイッチＲＹ１，ＲＹ２のＯＮ、ＯＦＦ制御について
図８のフローチャートに従って説明する。

【００８６】キースイッチ６２をＯＮして、バッテリ６
３から制御装置６１に電源が投入されると、上記制御装
置６１には、冷却液温度センサ６０で検出された第１の
冷却液戻り通路５７の冷却液温度を示す温度データが入
力される。

【００８７】上記制御装置６１では上記冷却液温度セン
サ６０からの温度信号に基づき冷却液戻り通路５７の冷
却液温度ＴWを算出し、この算出された冷却液温度ＴWは
図８に示す冷却ファン通電制御ルーチンにおいて読み込
まれる。

【００８８】上記冷却ファン通電制御ルーチンでは、ス
テップＳ１で上記冷却液温度ＴWを読み込み予め設定し
た基準値ＴWSRAと比較する。そして、上記冷却液温度Ｔ
Wが上記基準値ＴWSRA以上のときはステップＳ２，Ｓ３
に進み、上記リレースイッチＲＹ１，ＲＹ２をＯＦＦ
し、ルーチンを抜ける。

【００８９】一方、上記ステップＳ１で上記冷却液温度
ＴWが上記基準値ＴWSRAよりも小さいときはステップＳ
４，Ｓ５に進み、上記リレースイッチＲＹ１，ＲＹ２を
ＯＮした後、ルーチンを抜ける。

【００９０】上記リレースイッチＲＹ１，ＲＹ２がＯＦ
Ｆされると上記冷却ファン５４，５５が停止する。一
方、上記リレースイッチＲＹ１，ＲＹ２がＯＮされると
上記冷却ファン５４，５５が動作し、これらの冷却ファ
ンからの送風によって上記ラジエータ５０内の冷却液が
強制冷却される。

【００９１】尚、上記基準値ＴWSRAは、冷却通路４４，
４５を流れる冷却液の設定温度以上、冷却通路１１ｂ，
１２ｂを流れる冷却液の設定温度以下の温度範囲内での
所定の温度に設定される。

【００９２】上述のようにＯＮ、ＯＦＦ制御される上記
冷却ファン５４，５５とサーモスタットバルブ２４，２
８との関係を以下に説明する。

【００９３】上記冷却液通路４４，４５の冷却液温度が
設定値（例えば６０℃）を超えると、サーモスタットバ
ルブ２４が開弁し、第１の冷却液戻り通路５７に液流が
生じる。すると、上記第１の冷却液戻り通路５７に、リ
ーク通路３２からの高温な冷却液と上記冷却液通路４
４，４５からの冷却液とが混合された冷却液が多量に流
れ込む。

【００９４】このとき上記冷却液温度センサ６０で検出
される冷却液の温度は、上記冷却液通路４４，４５で設
定される冷却液温度（６０℃）よりも高温であり、上記
基準値ＴWSRAで示される温度に達している。そのため、
上記サーモスタットバルブ２４の開弁と略同時に上記冷
却ファン５４，５５がＯＮされ、上記第１の冷却液戻り
通路５７を流れる冷却液はラジエータ５０で冷却され
る。

【００９５】その後、上記ラジエータ５０で冷却された
冷却液が上記冷却液通路４４，４５を循環すると、上記
冷却液温度センサ６０で検出される温度は、上記基準値
ＴWSRAで示される温度よりも低くなり、上記冷却ファン
５４，５５はＯＦＦされる。このとき、勿論、上記サー
モスタットバルブ２４は閉弁する。

【００９６】一方、上記冷却液通路１１ｂ，１２ｂの冷
却液温度が設定値（例えば１１０℃）付近まで上昇する
と、上記リーク通路３２を通過する高温な冷却液の熱拡
散によって上記冷却液温度センサ６０付近の冷却液温度
が上昇する。そして、この冷却液温度が上記基準値ＴWS
RAで示される温度よりも高い温度となると、上記冷却フ
ァン５４，５５がＯＮし、上記ラジエータ内の冷却液の
冷却を開始する。

【００９７】また、このとき、たとえ上記冷却液通路４
４，４５を流れる冷却液が低温（６０℃以下）であって
も上記リーク通路３２からの高温な冷却液が加わること
により、上記バイパス通路３４を流れる冷却液は上記サ
ーモスタットバルブ２４開弁温度以上の高温となり開弁
する。

【００９８】その後、上記冷却液通路１１ｂ，１２ｂの
冷却液温度が設定値（１１０℃）を越えると、上記サー
モスタットバルブ２８が開弁し高温な冷却液が上記ラジ
エータ５０に流れ込むが、この時点で上記ラジエータ５
０内の冷却液は上記冷却ファン５４，５５によって予め
冷却されているので、上記冷却液通路４４，４５に循環
する冷却液はたちどころに冷却される。

【００９９】上記ラジエータ５０で冷却された冷却液が
上記冷却液通路１１ｂ，１２ｂを循環すると上記冷却液
温度センサ６０で検出される温度は、上記基準値ＴWSRA
で示される温度よりも低くなり、上記冷却ファン５４，
５５はＯＦＦされる。勿論、このとき上記サーモスタッ
トバルブ２４，２８は閉弁する。

【０１００】このように、本実施の形態では、１つの冷
却液温度センサ６０で２種類の異なる液温に対処して上
記冷却ファン５４，５５のＯＮ、ＯＦＦ制御を行うこと
ができる。

【０１０１】また、本実施の形態では、上記冷却ファン
５４，５５の動作開始温度は、上記第２のサーモスタッ
トバルブ２８の開弁前であり、上記第２のサーモスタッ
トバルブ２８開弁時には上記冷却ファン５４，５５によ
って上記ラジエータ５０は冷却されて冷却能力が高まっ
ているので、速やかに冷却液通路１１ａ，１２ａを冷却
することができる。すなわち、上記第２のサーモスタッ
トバルブ２８の開弁時間が短時間で上記冷却液通路１１
ａ，１２ａの冷却液を熱交換することができるので、上
記第２のサーモスタットバルブ２８が開弁したとき、上
記冷却液通路１１ａ，１２ａから流出される高温な冷却
液による低温な冷却液（冷却液通路４４，４５を流れる
冷却液）に対する熱拡散を最小限にとどめることができ
る。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ラ
ジエータ、ウォータポンプを各１個備えた簡単な構造で
２系統冷却装置を実現することができる。また、第２の
サーモスタットバルブとリーク通路とを並設し、冷却液
に沸点が１００℃以上の高沸点なものを積極的に用いた
ので、たとえ上記第２のサーモスタットバルブが閉弁し
ているときであっても、核沸騰を引き起こすことなくシ
リンダブロック側の冷却液温度を容易に１００℃以上に
保つことができ、その結果効果的にフリクションの低減
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷却装置のブロック図（第１の実施の形態）

【図２】冷却装置のブロック図（第１の実施の形態）

【図３】冷却装置のブロック図（第２の実施の形態）

【図４】冷却装置のブロック図（第３の実施の形態）

【図５】第３の実施の形態によるラジエータの構成図

【図６】冷却装置のブロック図（第４の実施の形態）

【図７】制御装置の回路接続図

【図８】冷却ファン通電制御ルーチン

【符号の説明】 １ エンジン本体 ２ ラジエータ ３，４ シリンダブロック ７，８ シリンダヘッド １１，１２ 冷却液通路（第２の冷却液通路） １７，１８ 冷却液通路（第１の冷却液通路） ２８ 第２のサーモスタットバルブ ２９ 冷却液戻り通路 ３２ リーク通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｐ 11/14 Ｆ０１Ｐ 11/14 Ｅ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン本体を冷却する冷却液通路を、
   シリンダヘッド側を低温で冷却する第１の冷却液通路と
   シリンダブロック側を高温で冷却する第２の冷却液通路
   との２つの系に分岐する水冷式エンジンの冷却装置にお
   いて、 上記第２の冷却液通路下流のラジエータに連通する戻り
   通路の途中に所定の温度で開閉するサーモスタットバル
   ブとリーク通路とを並設したことを特徴とする水冷式エ
   ンジンの冷却装置。
2. 【請求項２】 エンジン本体を冷却する冷却液通路を、
   シリンダヘッド側を低温で冷却する第１の冷却液通路と
   シリンダブロック側を高温で冷却する第２の冷却液通路
   との２つの系に分岐する水冷式エンジンの冷却装置にお
   いて、 上記第１の冷却液通路下流とラジエータの下側に偏倚し
   た場所に形成された第１の冷却液入口とを第１の戻り通
   路を介して連通し、 上記第２の冷却液通路下流と上記ラジエータの上側に偏
   倚した場所に形成された第２の冷却液入口とを第２の戻
   り通路を介して連通し、 上記第２の戻り通路の途中に所定の温度で開閉するサー
   モスタットバルブを介装し、 上記第２の戻り通路の上記サーモスタットバルブ上流側
   と上記第１の戻り通路とをリーク通路を介して連通した
   ことを特徴とする水冷式エンジンの冷却装置。
3. 【請求項３】 上記ラジエータの冷却ファンを上記ラジ
   エータの背面の下側に偏倚した位置に配設したことを特
   徴とする請求項２記載の水冷式エンジンの冷却装置。
4. 【請求項４】 上記エンジン本体を冷却する上記第１の
   冷却液通路と上記第２の冷却液通路とを上記シリンダブ
   ロック内で分岐したことを特徴とする請求項１或いは請
   求項２記載の水冷式エンジンの冷却装置。
5. 【請求項５】 冷却液温度を検出する冷却液温度センサ
   を上記第１の冷却液通路から流出する冷却液と上記第２
   の冷却液通路から流出し上記リーク通路を通過する冷却
   液とが合流する場所に臨ませ、 上記ラジエータの冷却ファンを上記冷却液温度センサで
   検出される冷却液温度が上記第１の冷却液通路の設定温
   度以上且つ上記第２の冷却液通路の設定温度以下の所定
   温度で作動するよう制御することを特徴とする請求項１
   或いは請求項２記載の水冷式エンジンの冷却装置。