JPS593144Y2 - 過給デイゼルエンジンの吸気冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は過給機を具えたデイゼルエンジンの吸気冷却
装置に関する。

一般に過給デイゼルエンジンでは過給機により過給され
た吸気温度がある限度内において低い程燃料消費量は低
下する。

このため従来では吸気をアフタクーラで冷却しているが
、冷却効率を高めるためにエンジン冷却系のラジェータ
と独立させて、アフタクーラ用のラジェータを設けた２
ラジ工−タ１ポンプ式の冷却装置もすでに採用されてい
る。

しかし上記従来の冷却装置では、エンジンの負荷が小さ
く、エンジンより冷却水に放出される熱量が少ない場合
、アフタクーラへ循環するエンジン冷却用水より低い温
度の冷却水がエンジン冷却水に合流すると、エンジン冷
却水の温度がさらに低下してエンジンが適冷状態になる
不具合があった。

この考案はかかる不具合を改善する目的でなされたもの
で、第２ラジエータ側の流量をアフタクーラ出口冷却水
の温度により制御するようにした過給デイゼルエンジン
の冷却装置を提供して、低負荷時における過冷却を防止
しようとするものである。

以下この考案を図示の一実施例について詳述する。

第１図は２ラジ工−タ１ポンプ式の冷却系を示すもので
、この図において１はデイゼルエンジン、２は該テ゛イ
ゼルエンジン１を過給するための遠心過給機で、デイゼ
ルエンジン１より排出される排気により回転されるター
ビン２ａと、該タービン２ａに連動するコンプレッサ２
ｂとよりなる。

コンプレッサ２ｂにより加圧された吸気はアフタクーラ
３により冷却されてデイゼルエンジン１の燃焼室１ａへ
吸入される。

４は冷却水ポンプで、このポンプ４より吐出された冷却
水はデイゼルエンジン１のウォータジャケット１ｂ内を
通って燃焼室１ａの周囲を冷却し、さらにエンジンサー
モスタット５及び第１ラジエータ６を通過して、再び冷
却水ポンプ４へと循環し、ウォータジャケラ）ｌｂ内を
通過してきた冷却水が設定温度より低い場合は、これを
上記エンジンサーモスタット５の感熱部５ａが検出して
１．バイパス管路８により第１ラジエータ６をバイパス
して直接冷却水ポンプ４へ流入させる。

また冷却水ポンプ４の吐出水の一部は管路９より第１サ
ーモスタツト１０及び第２サーモスタツト１１を経て第
２ラジエータ１２へ流入し、ここで放熱された後、さら
に管路１３を経て上記アフタクーラ３へと流入して吸気
を冷却するようになっている。

アフタクーラ３を通過した冷却水は戻り側管路１４を経
て、上記ウォータジャケラＨｂの流出水と合流し、エン
ジンサーモスタツＩ−５及び第１ラジエータ６を経て再
び冷却水ポンプ４へ循環されると共に、上記第１サーモ
スタツト１０の感熱部１０ａは第１サーモスタツトのバ
ルブ本体１０ｂ内を流通する冷却水の水温を検出し、も
しこれが設定値より低い場合はバイパス管路１５を経て
管路１３へ冷却水をバイパスさせる。

さらに第２サーモスタツト１１は感熱部１１ａをアフタ
クーラ３からの戻り側管路１４内に位置していて、この
管路１４を流通する冷却水の温度が設定値より低い場合
は、逆止弁１６を有するバイパス管路１７を経て管路ヘ
バイパスさせる。

そして上記第１サーモスタツト１０は従来の構成のもの
が使用され、第２サーモスタツト１１には新たな構成の
ものが使用され上第３図に示すブロック１８内に組込ま
れている。

すなわち第１サーモスタツト１０は第４図に示すように
上面が開口したバルブ本体１０ ｂと、底面が開口した
筒状の可動部１０Ｃを有しており、上記可動部１０Ｃは
コイルばね１０ｅにより閉鎖方向に付勢−されている。

またバルブ本体１０ ｂの頂部には感熱部１０ａが設け
られていて、この感熱部１０ａが熱を検出すると、コイ
ルばね１０ｅに抗して可動部１０Ｃが押下げられ、バル
ブ本体１０ｂと接する可動部１０Ｃの開口縁が開放され
るようになっている。

一方第２サ一モスタツト１１は第２図に示すようにバル
ブ本体１１ｂの下部に、底部が開口した筒状の可動部１
１ Ｃを有している。

バルブ本体１１ｂは上面が隔壁１１ｄにより閉塞されて
いて、この隔壁１１ ｄによってバルブ本体１１ ｂ頂
部に設けられた感熱部１１ａとバルブ本体１１ ｂが分
離されている。

またバルブ本体１１ ｂ内には可動部１１ Ｃを閉鎖方
向へ付勢するコイルばね１１ ｅが収容されていると共
に、可動部１１ Ｃは感熱部１１ａが検出した熱により
軸線方向に押下げられて、バルブ本体１１ｂと接する開
口縁が開放されるようになっている。

そしてこれら第１及び第２サーモスタツト１０、１１は
次のように作用する。

すなわち冷却水ポンプ４より吐出された冷却水の一部は
管路９を経てブロック１８の流入口１８ ａへ流入し、
第１サーモスタツト１０の感熱部１０ａへ達する。

流入した冷却水温度が設定値より低い場合は、可動部ｉ
ｏｃは閉鎖されているため、バルブ本体１０ｂの開口よ
りバルブ本体１０ｂ内に流入した冷却水は、可動部１０
Ｃの底部開口よりバイパス管路１５へ流入し、さらにバ
イパス管路１５を経てアフタクーラ３へ達し、吸気を冷
却するが、もし設定値より高くなることこれを感熱部１
０ ａが感知して可動部１０ Ｃを押し下げ、冷却水を
通路１８ ｂ側へ流入させると共に、可動部１０Ｃの底
面が着座したところでバイパス通路１５が閉鎖され、冷
却水は全量通路１８ ｂより第２サーモスタツト１１側
へ達する。

一方第２サーモスタット１１は感熱部１１ ａをアフタ
クーラ３の戻り側管路１４内に位置している。

すなわちアフタクーラ３の戻り側管路１４の水温は入口
側管路１３の水温より高く、その差はアフタクーラ３で
空気により取り去る熱量に比例する。

また過給機２の吐出空気温度が大きい程高くなることか
ら、高負荷運転時程高くなる。

そこで、アフタクーラ３の戻り側管路１４を流れる冷却
水の温度が低い低負荷時には、第２サーモスタツト１１
の可動部１１ Ｃを閉鎖させる。

これによって通路１８ ｂの冷却水はバイパス出口１８
Ｃよりバイパス管路１７を経て管路１３へ達し、アフタ
クーラ３へ流入するようになり、低負荷時には第２ラジ
エータ１２により冷却水が放熱されないため、アフタク
ーラ３の冷却能力も小さくなる。

一方エンジン１が高負荷運転に入ると、これに伴い過給
機２より排出される吸気温度も高くなってアフタクーラ
３の戻り側管路１４を流通する冷却水温度も高くなる。

これを第２サーモスタット１１の感熱部１１ ａを感知
して可動部１１Ｃを開放するため、いままでバイパス管
路１７へ流れていた冷却水が、流出口１８ｄより第２ラ
ジエータ１２へと流入し、第２ラジエータ１２で放熱さ
れた冷却水は管路１３を通ってアフタクーラ３へ流入す
るようになる。

このようにしてアフタクーラ３の戻り側管路１４を流通
する冷却水温度をサーモスタット１１によって一定温に
なるよう制御することによって、負荷の大きい時はアフ
タクーラ３の入口管路１３を流通する冷却水温度が負荷
の小さい時より低下し、負荷の大きい時程アフタクーラ
３の能力を大きくすることができる。

これによってエンジン１の低負荷運転時にはアフタクー
ラ３の冷却能力を小さくして、給気の過冷却を防止し、
また高負荷運転時には逆にアフタクーラ３の冷却能力を
増大して吸気温度を低くすることにより、ＮＯｘの減少
やシリンダヘッド及び吸排気弁などの熱負荷を低減する
ことができる。

なおエンジン１の負荷に応じてアフタクーラ３の冷却能
力を制御する上で第１サーモスタツト１０は特に必要で
はないので省略してもよい。

この考案は以上詳述したように、エンジンの負荷に応じ
て変化するアフタクーラ戻り側管路内の温度を第２サー
モスタツトの感熱部で検知し、この温度が予め設定され
た温度に達すると、いままで第２ラジエータをバイパス
させていた冷却水を第２ラジエータに流入して放熱させ
た後、上記アフタクーラへ流入させるようにしたことか
ら、吸気を冷却するアフタクーラの能力をエンジン低負
荷時には小さく、また高負荷時には大きくなるように制
御できる。

これによってエンジンの低負荷時には吸気温度を十分高
くできることから、未燃焼による白煙や炭化水素の発生
を少なくできる。

また高負荷時には吸気温度を十分低くして、窒素酸化物
の発生を少なくできると共に、燃焼室に接するシリンダ
ヘッドや吸排気弁、ピストンなどの熱負荷も低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示し、第１図は回路図、第
２図は第２サーモスタツトの一部切欠正面図、第３図は
各サーモスタットの配置を示す断面図、第４図は第１サ
ーモスタツトの一部切欠正面図で゛ある。 １はテ゛イゼルエンジン、３はアフタクーラ、４は冷却
水ポンプ、６は第１ラジエータ、１０は第１サーモスタ
ツト、１１は第２サーモスタツト、１１ ａは感熱部、
１２は第２ラジエータ、１４は戻り側管路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 冷却水ポンプ４より吐出された冷却水をデイゼルエンジ
   ン１へ循環してエンジン１を冷却した後、第１ラジエー
   タ６で放熱すると共に、冷却水ポンプ４の吐出水の一部
   を第２ラジエータ１２を介してアフタクーラ３へ循環し
   て吸気を冷却するものにおいて、上記冷却水ポンプ４の
   吐出側と第２ラジエータ１２の間に、感熱部１１ ａを
   アフタクーラ３の戻り側管路１４内に設けた第２サーモ
   スタツト１１を介在させて、アフタクーラ３の出口側温
   度により第２ラジエータ１２の流量を制御してなる過給
   デイゼルエンジンの吸気冷却装置。