JPH10317963A - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車用エンジンのラジエータの冷却効
率を向上させ、低速走行から高速走行まで、良好な冷却
ができるようにする。 【解決手段】 ラジエータ４の後部に冷却ファン７を配
設するとともに、この冷却ファン７の外周とラジエータ
４の外周とをファンシュラウド５で覆ったものにおい
て、ファンシュラウド５に開口部５ａを設け、この開口
部５ａに、走行風圧に応じて開口面積が変わる弾性材か
らなるリードバルブ８を取付け、このリードバルブ８の
後方に、その動きの最終位置を規制するストッパ１０を
設けた。リードバルブ８は、自動車の高速走行時に風圧
で開いて開口部５ａの開口面積を大きくし、低速走行時
あるいは停止時には閉じる。これにより、高速走行時も
低速走行時も必要なラジエータ通過風量を確保すること
ができる。リードバルブ８の後方に設けたストッパ１０
はリードバルブの反り過ぎによる損傷を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車体の前方にラジ
エータを置き、その後方にエンジンを配設した自動車に
適用するエンジンの冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水冷エンジンを搭載した自動車のうち、
乗用車のように車体の前方にラジエータを置き、その後
方にエンジンを配設したものでは、自動車が走行したと
きに前方から受ける走行風をラジエータに通し、エンジ
ン冷却水の冷却を行うようにしてある。そして自動車が
停止しているとき、あるいは低速走行時のように十分な
走行風が得られないときには、ラジエータの背部（後
部）に配設した冷却ファンの回転によって前方から後方
に向かう風を起こして冷却効果を維持するようにしてあ
る。

【０００３】冷却ファンを作動させてラジエータを効率
よく冷却するには、冷却ファンが起こす風をラジエータ
側に導いて他に逃げないようにするのがよいことから、
ラジエータの後面から冷却ファンに至る部分にファンシ
ュラウド（導風器）を設けることが行われる。なお、フ
ァンシュラウドを設けた先行技術としては、実開昭５９
−１８２８号公報、実開昭６０−１９７２４号公報なら
びに特開昭６０−９８１１９号公報等に開示されたもの
がある。

【０００４】上記先行技術のうち、実開昭５９−１８２
８号公報のものは、エンジンのクランク軸に取付けた冷
却ファンからシリンダに至る部分をファンカバーで覆っ
たものであり、実開昭６０−１９７２４号公報のもの
は、ラジエータのコア部の外周と背部をファンシュラウ
ドで覆うようにしたものである。そして特開昭６０−９
８１１９号公報のものは、ラジエータの後部に近接して
配設された冷却ファンの外周をファンシュラウドで覆っ
たものであるが、とくに冷却ファンを２個以上設けたも
のについての構造である。

【０００５】図４に示すものは本発明を適用する自動車
である。この自動車１は、エンジンルーム２が乗員室３
の前部に位置する形式のものである。この自動車１で
は、エンジンルーム２の前の方にラジエータ４とファン
シュラウド５が設けられている。ラジエータ４をこの位
置に設けたことにより、自動車１が走行すると、前方か
らの走行風はグリル６を通過してラジエータ４に当り、
このラジエータ４のコアを通過するとき熱交換によって
冷却水の温度を下げる。

【０００６】このように前方から受ける走行風で冷却水
の温度を下げる形式の自動車にあっては、ラジエータ４
を通過する風の量が冷却性能に大きく影響するため、図
４に示したもののように、ラジエータ４を車体の前部に
搭載し、走行時に十分な風量が得られるようにしてあ
る。しかしながらこのような構造としても、車両の停止
時や低速走行時には十分な走行風が得られないため、図
５に示すようにラジエータ４の後部に近接して設けた冷
却ファン７によって風量を確保するのであり、この冷却
ファン７を十分に機能させるために、ファンシュラウド
５でラジエータ４と冷却ファン７を覆うのである。

【０００７】図６と図７は、図５に示したものの走行風
の流れ状況を自動車１が高速走行しているときと低速走
行しているときについて示すものである。図６に示す高
速走行時では、ラジエータ４の前方から大量の走行風
（ラジエータ４の前方からの大きい矢印）を受けるが、
その一部はファンシュラウド５が風の流れの抵抗となる
ために弱まってしまって効率が低下する。同じ構造でも
図７に示す低速走行時には、少量の走行風（ラジエータ
４の前方からの小さい矢印）をファンシュラウド５がま
とめることになるので、効率がよいことになる。

【０００８】そこで図８に示すように、ファンシュラウ
ド５の一部に開口部５ａを設け、高速走行時には、前方
から受ける走行風の一部をこの開口部５ａから逃がすよ
うにすることを考えた。このように開口部５ａを設けれ
ば、高速走行時には前方からの走行風の一部がこの開口
部５ａから抜けるので、図６に示したもののような弊害
は生じない。しかしながら低速走行時においては、冷却
ファン７の作用でファンシュラウド５の内部が負圧状態
になり、図９に示すように開口部５ａからエンジンルー
ム内の空気を吸い込んでしまうことになる。このためラ
ジエータ４の通過風が減少する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この点において前掲の
先行技術を考察すると、それぞれ具体的な構造が相違す
ることから、本発明の解決課題を解消することはできな
い。本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、車両
の高速走行時と低速走行時の両状況下において走行風を
有効に利用できるようにした、エンジンの冷却装置を提
供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、請求項１に記載された発明に
おいては、ラジエータの後部に冷却ファンを配設すると
ともに、該冷却ファンの外周とラジエータの外周とをフ
ァンシュラウドで覆ったエンジンの冷却装置において、
前記ファンシュラウドに開口部を設け、該開口部に、走
行風圧に応じて開口面積が変わる弾性材からなるリード
バルブを取付け、該リードバルブの後方に、その動きの
最終位置を規制するストッパを設けたことを特徴とす
る。

【００１１】また請求項２に記載された発明において
は、請求項１に記載されたものにおいて、前記冷却ファ
ンをエンジンのエキゾーストマニホールドの斜め前方に
位置させ、該エキゾーストマニホールドの前方に位置す
るファンシュラウドに開口部を設けてリードバルブを取
付けたことを特徴とする。

【００１２】開口部に、走行風圧に応じて開口面積が変
わる弾性材からなるリードバルブを取付けたことによ
り、高速走行により走行風圧が高くなったときにはリー
ドバルブが開いて開口部から後方に流れる。また、低速
走行で走行風圧が小さいときにはリードバルブは開か
ず、走行風のすべてはラジエータを通過する。リードバ
ルブの後方に設けたストッパにより、リードバルブが限
界を越えて開かないのでリードバルブが損傷することが
ない。

【００１３】冷却ファンをエンジンのエキゾーストマニ
ホールドの斜め前方に位置させ、このエキゾーストマニ
ホールドの前方に位置するファンシュラウドに開口部を
設けてリードバルブを取付けたことにより、リードバル
ブが開いて走行風の一部がこの開口部を抜けるとき、そ
の風はエキゾーストマニホールドに当たることになる。
この風でエキゾーストマニホールドが冷却される。

【００１４】エキゾーストマニホールドは鋳鉄製あるい
は板金製であるが、ここを通る排気ガスの温度は８００
℃を越える高温であるため、高温に対して耐久性を有す
る材料が要求されるが、上記構成のように走行風で冷却
されるようにすれば、高温に対する耐久性を高めること
ができることになる。

【００１５】一般にクリアランスの関係で冷却ファンの
直後方にエキゾーストマニホールドを配置することは難
しいが、本発明によれば開口部を通る風でエキゾースト
マニホールドの冷却ができることになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
について説明する。ラジエータ４の後部には冷却ファン
７が近接して設けられており、ラジエータ４の外周後部
と冷却ファン７の外周はファンシュラウド５で覆われて
いる。このファンシュラウド５の一部には、図１および
図３に示すように開口部５ａが設けられており、この開
口部５ａに、走行風圧に応じて開口面積が変わる弾性材
からなるリードバルブ８の基端がリベット９によって取
付けられている。図示するものでは、リードバルブ８は
４枚である。

【００１７】リードバルブ８は、リベット９でファンシ
ュラウド５に固定された部分の他側が反るように開いて
開口面積が変わることになる。リードバルブ８の後方に
は、ファンシュラウド５と一体成形で形成されたストッ
パ１０が設けられ、リードバルブ８の動きの最終位置を
規制し、リードバルブ８が限界以上に反るのを防止する
ようにしてある。

【００１８】上記のようにラジエータ４の後部には冷却
ファン７が設けられ、ラジエータ４の前方から吸入した
空気を後方に流して冷却効果を高めるが、本発明にあっ
ては図２に示すように、この冷却ファン７をエンジン１
１のエキゾーストマニホールド１２の斜め前方に位置さ
せ、ファンシュラウド５のうちのエキゾーストマニホー
ルド１２の前方に位置する部分に開口部５ａを設けてあ
る。

【００１９】これによって高速走行時には、前方から受
ける走行風の一部は冷却ファン７の方には行かず、リー
ドバルブ８を押し開いて開口部５ａからエンジンルーム
２内に抜けることになる。この風は図２および図１０に
矢印ａで示すように流れてエキゾーストマニホールド１
２に当りこれを冷却する。高速走行時に受ける大量の走
行風のうちの一部が開口部５ａから抜けることにより、
図６について説明したもののように、ファンシュラウド
５が風の抵抗となるために弱まってしまって効率が低下
するというようなことが生じない。

【００２０】自動車１の低速走行時あるいは停止時に
は、前方から吸入される空気流（風）の風圧が小さくあ
るいは無であるので、図１１に示すように、リードバル
ブ８はその弾性によってファンシュラウド５の開口部５
ａを閉じることになる。これにより、前方から吸入され
た空気は、すべて冷却ファン７を通過してラジエータ４
の熱交換に寄与する。

【００２１】図１２は図５に示した従来構造のものにつ
いて、また図１３は図８と図９で説明した改良案のもの
について、さらに図１４は図１に示した本発明のものに
ついての車速−風量関係図である。図１２においては
従来のものの冷却ファンによる風量を、は走行風を示
し、はとの合成風（ラジエータを通過する総風
量。以下、同じ）を示す。冷却ファンによる風量は車
速に関係されないが、走行風は車速に比例して変化す
る。

【００２２】図１３においては冷却ファンによる風量
を、は走行風を示し、はとの合成風を示す。こ
の特性図において冷却ファンによる風量が図１２のも
のより低いレベルなのは、ファンシュラウド５の開口部
５ａが常時開いており、前方からの空気流の一部がこの
開口部５ａから抜けるからである。

【００２３】図１に示す本発明のものは、ファンシュラ
ウド５の開口部５ａがリードバルブ８によって開いたり
閉じたりすることから、図１４に示すようにないし
のすべての線が現れる。この図においては、冷却ファン
７による風量と走行風との合成風と、合成風が交差
する点Ｘがある。これは、低速走行時には＞であ
り、点Ｘで等しく、それを越えると＜となるからで
ある。本発明では、Ｘ点以下の車速でリードバルブ８を
閉じて図５（図１２）の状態にし、Ｘ点以上の車速でリ
ードバルブ８を開いて図８，９（図１３）の状態とする
のである。

【００２４】このようにファンシュラウド５に開口部５
ａを設け、ここにリードバルブ８を設けたことにより、
低速走行時の冷却ファン７による風量を確保しつつ、高
速走行時には十分な風量を得ることができることにな
る。

【００２５】以上説明した実施の形態では、リードバル
ブ８の限界以上の反りを規制するためのストッパ１０を
ファンシュラウド５と一体成形で形成したが、本発明は
これに限られるものではなく、ストッパ１０とファンシ
ュラウド５を別体に形成して適当な手段で結合するよう
にしてもよいものである。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、ファンシ
ュラウドに開口部を設け、この開口部にリードバルブを
取付けたエンジンの冷却装置であるから、自動車の走行
速度に応じて開閉するリードバルブの作用で、低速走行
時と高速走行時の両条件下において必要なラジエータ通
過風量を確保することができる。これによりエンジンの
冷却性能が向上する。そして走行中に前方からの走行風
でリードバルブが開いたときには、その風がエンジンル
ーム内を冷却する。開口部をエキゾーストマニホールド
の前部に設けることにより、もっとも高温となるエキゾ
ーストマニホールドの冷却をすることができる。リード
バルブの後部にストッパを設けたことにより、前方から
受ける風圧が高いときでもリードバルブを損傷すること
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の斜視図である。

【図２】図１のものを設ける位置を示すエンジンルーム
の平面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う部分の断面図である。

【図４】ラジエータとファンシュラウドの位置を示す自
動車の平面図である。

【図５】従来のラジエータとファンシュラウドを示す斜
視図である。

【図６】図５のものの高速走行時の風の流れを示す説明
図である。

【図７】図５のものの低速走行時の風の流れを示す説明
図である。

【図８】図６、図７のものの改良案における高速走行時
の風の流れを示す説明図である。

【図９】図６、図７のものの改良案における低速走行時
の風の流れを示す説明図である。

【図１０】図１のものの高速走行時の風の流れを示す説
明図である。

【図１１】図１のものの低速走行時の風の流れを示す説
明図である。

【図１２】図５に示す従来のものの車速−風量関係図で
ある。

【図１３】図８、図９に示すものの車速−風量関係図で
ある。

【図１４】図１に示す本発明のものの車速−風量関係図
である。

【符号の説明】

１ 自動車 ４ ラジエータ ５ ファンシュラウド ５ａ 開口部 ７ 冷却ファン ８ リードバルブ １０ ストッパ １１ エンジン １２ エキゾーストマニホールド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラジエータの後部に冷却ファンを配設す
   るとともに、該冷却ファンの外周とラジエータの外周と
   をファンシュラウドで覆ったエンジンの冷却装置におい
   て、前記ファンシュラウドに開口部を設け、該開口部
   に、走行風圧に応じて開口面積が変わる弾性材からなる
   リードバルブを取付け、該リードバルブの後方に、その
   動きの最終位置を規制するストッパを設けたことを特徴
   とするエンジンの冷却装置。
2. 【請求項２】 前記冷却ファンをエンジンのエキゾース
   トマニホールドの斜め前方に位置させ、該エキゾースト
   マニホールドの前方に位置するファンシュラウドに開口
   部を設けてリードバルブを取付けたことを特徴とする請
   求項１に記載のエンジンの冷却装置。