JPS60128922A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents
内燃機関の冷却装置Info
- Publication number
- JPS60128922A JPS60128922A JP23515383A JP23515383A JPS60128922A JP S60128922 A JPS60128922 A JP S60128922A JP 23515383 A JP23515383 A JP 23515383A JP 23515383 A JP23515383 A JP 23515383A JP S60128922 A JPS60128922 A JP S60128922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- cylinder
- water
- evaporation
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/22—Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
く技術分野〉
本発明は内燃機関の冷却装置に関する。
〈従来技術〉
従来の内燃機関の冷却装置として、例えｂｉ第１図に示
すようなものがある。これ番ま特公昭５３−８０１２号
公報に記載されてし）るものであって、シリンダヘッド
及びシリンダプロ・ツクを皿むケーシング５１を設けて
、その中に液体（例え番ホ水）を収納してその蒸発領域
５２を形成する一方、蒸発領域５２に通路５３を介して
連導して液体の蒸発しこより生じた蒸気を受け入れ凝縮
せしめて蒸発領域へン皮体状態で還流せしめる熱交換器
５４と、蒸発領域５２に熱交換器藺を通じてのみ連通す
る非凝縮）主力゛ス（例えば空気）を収納した膨張室５
５とを設番すでｔ
すようなものがある。これ番ま特公昭５３−８０１２号
公報に記載されてし）るものであって、シリンダヘッド
及びシリンダプロ・ツクを皿むケーシング５１を設けて
、その中に液体（例え番ホ水）を収納してその蒸発領域
５２を形成する一方、蒸発領域５２に通路５３を介して
連導して液体の蒸発しこより生じた蒸気を受け入れ凝縮
せしめて蒸発領域へン皮体状態で還流せしめる熱交換器
５４と、蒸発領域５２に熱交換器藺を通じてのみ連通す
る非凝縮）主力゛ス（例えば空気）を収納した膨張室５
５とを設番すでｔ
【る。
しかしながら、かかる蒸発冷却方式の冷却装置は、簡易
な構成であるものの、前記液体として水を使用した場合
、蒸気の温度は１００℃以上となるため、シリンダヘッ
ドについてみると高温になりすぎ、ハ、キングを発生し
易くなるばかり力１充填効率が低下するという問題点が
あった。 また、特開昭５７−１４６０１１号公報に示されている
ように、ウォータポンプ、サーモスフ・ノド及びラジェ
ータを用いた通常の冷却方式のもので、シリンダヘッド
とシリンダブロックの冷却系を独立させ、シリンダヘッ
ド側を低温に、シリンダブロック側を高温に制御するよ
うにしたものがあるが、ウォータポンプ及びサーモスタ
ットをそれぞれ２１１１ｉＩ必要とし、コスト高となる
という問題点があった。− 〈発明の目的〉 本発明の叙上の実状に鑑み、通常の瀝却方式と蒸発冷却
方式の利点を活かしつつシリンダへ・ノドとシリンダブ
ロックとを分離冷却する内燃機関の冷却装置を提供する
ことを目的とする。 〈発明の構成〉 このため、本発明は、シリンダヘッドに、ウォータポン
プ、サーモスタット及びラジェータを含む冷却液の循環
通路と接続されるウォータジャケットを形成して、シリ
ンダヘッドの冷却系を構成する一方、このシリンダヘッ
ドの冷却系と独立させて、シリンダブロックに、液体を
収納してその蒸発領域を形成するウォータジャケットを
形成し、更に前記蒸発領域と連通して前記液体の蒸発に
より生じた蒸気を受け入れシリンダヘッドの冷却系の冷
却液の一部と熱交換させることにより蒸気を凝縮せしめ
て前記蒸発領域へ液体状態で還流せしめる熱交換器とを
設けて、シリンダブロックの冷却系を構成するようにし
たものである。 （実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。 第２図及び第３図は一実施例を示している。 図において、１はシリンダヘッド、２はシリンダブロッ
ク、３はピストン、４は燃焼室、５は吸気弁、６は点火
プラグである。 シリンダヘッドｌには燃焼室４壁面を囲むウォータジャ
ケット７を形成しである。そして、ウォータポンプ８の
吐出口をウォータジャケット７の入口部に接続し、ウォ
ータジャケット７の出口部をサーモスタット（感温式流
量制御弁）９を介してラジェータ】０の入口部に接続し
、ラジェータ１０の出口部をウォータポンプ８の吸込口
に接続し、 ７更にサーモスタット９上流からラジェー
タ１Ｏをノくイパスしてウォータポンプ８の吸込口に至
るノ〈イバス路１１を設けである。以上でシリンダへ・
ノド１の冷却系を構成しである。 シリンダブロック２にはシリンダボアを囲むウォータジ
ャケット２を形成しである。このウォータジャケット１
２は上部の環状空間１３と、該環状空間１３から下方に
延びる複数の縦孔１４と、下部おｌ、）て縦孔１４を連
通させる環状連通路１５とからなる。 そして、このウォータシャケ・ノド１２に液体（例えば
水）を収納してその蒸発領域を形成しである。 また、このウォータシャケ・ノド（蒸発領域）１２に連
ねてシリンダヘッド１側にそのウォータジャケット７内
を貫通する通路１６を形成してあり、この通路１６の外
壁にウォータシャケ・ノド７内に同番すて突出するフィ
ン】７を設けて熱交換器１８としである。 また、この通路１６の上端側に膨張室１９を形成しであ
る。ここには非凝縮性ガス（例えば空気）を収納しであ
る。以上でシリンダブロック２の冷却系を構成しである
。 かかる構成によれば、シリンダヘッド１側は通常の冷却
系によりシリンダブロック側とは独立して冷却でき、サ
ーモスタット９により水温を５０〜８０℃の低温に設定
することによって、ノ・７キングの予防と充填効率の向
上とを図ることができ、更にはカムシャフトなどの摩擦
損失や摩耗の低減を図ることができる。 シリンダブロック２側について見ると、シリンダボア壁
面からの熱伝達によってウォータジャケット１２および
縦孔１４内の液体は蒸発し、蒸発によって生じた蒸気は
通路１６を上昇して熱交換器１８へ流れる。そして、熱
交換器１日にてシリンダヘッド１の冷却系の冷却液との
熱交換により蒸気から凝縮熱が奪われ、蒸気は凝縮され
る。凝縮した液体は通路１６の壁に沿って流下し、蒸発
領域であるウォータジャケット１２へ戻る。以−卜が繰
返され、液体の蒸発の際、蒸発熱を奪ってシリンダブロ
ック２を冷却する。尚、膨張室１９には、エンジン組立
時にウォータジャケットにより上部の空間２２．１６に
入ってしまう非凝縮ガスである空気が蒸気圧力によって
圧縮されて封じ込まれ、蒸気圧力によって、熱交換器１
８と接触する蒸気の体積が制御される。。 ここにおいて、シリンダブロック２例の温度は一水の場
合で１００℃程度となり、清漬油の粘性低下によってフ
リクションが低下し、燃費の向上が図れる。また、シリ
ンダヘッドを同時に冷却するのではないので、大量に水
を回す必要がなく、暖機時間を短縮できるばかりか、ウ
ォータシャケ・ノド１２も縦孔１４を設けてこれをつな
げる程度の構造でよいので、シリンダブロック２の剛性
が向上し、低騒音化も可能となる。 また、全体として見てもウォータポンプ８、サーモスタ
ット９等がそれぞれ１個で済み、簡易な構成で分離冷却
が可能となる。 第４図には他の実施例を示す。 この実施例は、シリンダへノド１ （ｉｌｌのウォータ
ジャケット７と連通ずるウォータシャケ・ノド７′をシ
リンダブロック２の上部に燃焼室４を囲んで形成し、シ
リンダブロック２の燃焼室４を囲む部分については通常
の冷却系により冷却するようにしたものである。 第５図には更に他の実施例を示す。 この実施例は、シリンダブロック２のウォータジャケッ
ト（蒸発領域）１２と連通する通路１６、熱交換器１８
及び膨張室１９をシリンダヘッド１とは別体に形成した
ものであり、熱交換器１８にはウォータポンプ８の吐出
口に配管接続される冷却液入口２０と、ラジェータ１０
の入口部でサーモスタットの上流に配管接続される冷却
液出口２１とを設けである。 （発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、シリンダヘッド側
のみ通常の冷却系で冷却するので、水温をシリンダヘッ
ドの冷却に適した低温にセントでき、ノンキングの予防
、充填効率の向上等が可能となり、また、シリンダブロ
ック側は蒸発冷却方式により冷却するので、比較的高温
に保ってフリクションの低下による燃費の向上等を図る
ことが可能となる。そしてこのような分離冷却を一方は
簡易な構成の蒸発冷却方式によって行うので、ウォータ
ポンプ、サーモスタット等を増設する必要がないという
利点もある。
な構成であるものの、前記液体として水を使用した場合
、蒸気の温度は１００℃以上となるため、シリンダヘッ
ドについてみると高温になりすぎ、ハ、キングを発生し
易くなるばかり力１充填効率が低下するという問題点が
あった。 また、特開昭５７−１４６０１１号公報に示されている
ように、ウォータポンプ、サーモスフ・ノド及びラジェ
ータを用いた通常の冷却方式のもので、シリンダヘッド
とシリンダブロックの冷却系を独立させ、シリンダヘッ
ド側を低温に、シリンダブロック側を高温に制御するよ
うにしたものがあるが、ウォータポンプ及びサーモスタ
ットをそれぞれ２１１１ｉＩ必要とし、コスト高となる
という問題点があった。− 〈発明の目的〉 本発明の叙上の実状に鑑み、通常の瀝却方式と蒸発冷却
方式の利点を活かしつつシリンダへ・ノドとシリンダブ
ロックとを分離冷却する内燃機関の冷却装置を提供する
ことを目的とする。 〈発明の構成〉 このため、本発明は、シリンダヘッドに、ウォータポン
プ、サーモスタット及びラジェータを含む冷却液の循環
通路と接続されるウォータジャケットを形成して、シリ
ンダヘッドの冷却系を構成する一方、このシリンダヘッ
ドの冷却系と独立させて、シリンダブロックに、液体を
収納してその蒸発領域を形成するウォータジャケットを
形成し、更に前記蒸発領域と連通して前記液体の蒸発に
より生じた蒸気を受け入れシリンダヘッドの冷却系の冷
却液の一部と熱交換させることにより蒸気を凝縮せしめ
て前記蒸発領域へ液体状態で還流せしめる熱交換器とを
設けて、シリンダブロックの冷却系を構成するようにし
たものである。 （実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。 第２図及び第３図は一実施例を示している。 図において、１はシリンダヘッド、２はシリンダブロッ
ク、３はピストン、４は燃焼室、５は吸気弁、６は点火
プラグである。 シリンダヘッドｌには燃焼室４壁面を囲むウォータジャ
ケット７を形成しである。そして、ウォータポンプ８の
吐出口をウォータジャケット７の入口部に接続し、ウォ
ータジャケット７の出口部をサーモスタット（感温式流
量制御弁）９を介してラジェータ】０の入口部に接続し
、ラジェータ１０の出口部をウォータポンプ８の吸込口
に接続し、 ７更にサーモスタット９上流からラジェー
タ１Ｏをノくイパスしてウォータポンプ８の吸込口に至
るノ〈イバス路１１を設けである。以上でシリンダへ・
ノド１の冷却系を構成しである。 シリンダブロック２にはシリンダボアを囲むウォータジ
ャケット２を形成しである。このウォータジャケット１
２は上部の環状空間１３と、該環状空間１３から下方に
延びる複数の縦孔１４と、下部おｌ、）て縦孔１４を連
通させる環状連通路１５とからなる。 そして、このウォータシャケ・ノド１２に液体（例えば
水）を収納してその蒸発領域を形成しである。 また、このウォータシャケ・ノド（蒸発領域）１２に連
ねてシリンダヘッド１側にそのウォータジャケット７内
を貫通する通路１６を形成してあり、この通路１６の外
壁にウォータシャケ・ノド７内に同番すて突出するフィ
ン】７を設けて熱交換器１８としである。 また、この通路１６の上端側に膨張室１９を形成しであ
る。ここには非凝縮性ガス（例えば空気）を収納しであ
る。以上でシリンダブロック２の冷却系を構成しである
。 かかる構成によれば、シリンダヘッド１側は通常の冷却
系によりシリンダブロック側とは独立して冷却でき、サ
ーモスタット９により水温を５０〜８０℃の低温に設定
することによって、ノ・７キングの予防と充填効率の向
上とを図ることができ、更にはカムシャフトなどの摩擦
損失や摩耗の低減を図ることができる。 シリンダブロック２側について見ると、シリンダボア壁
面からの熱伝達によってウォータジャケット１２および
縦孔１４内の液体は蒸発し、蒸発によって生じた蒸気は
通路１６を上昇して熱交換器１８へ流れる。そして、熱
交換器１日にてシリンダヘッド１の冷却系の冷却液との
熱交換により蒸気から凝縮熱が奪われ、蒸気は凝縮され
る。凝縮した液体は通路１６の壁に沿って流下し、蒸発
領域であるウォータジャケット１２へ戻る。以−卜が繰
返され、液体の蒸発の際、蒸発熱を奪ってシリンダブロ
ック２を冷却する。尚、膨張室１９には、エンジン組立
時にウォータジャケットにより上部の空間２２．１６に
入ってしまう非凝縮ガスである空気が蒸気圧力によって
圧縮されて封じ込まれ、蒸気圧力によって、熱交換器１
８と接触する蒸気の体積が制御される。。 ここにおいて、シリンダブロック２例の温度は一水の場
合で１００℃程度となり、清漬油の粘性低下によってフ
リクションが低下し、燃費の向上が図れる。また、シリ
ンダヘッドを同時に冷却するのではないので、大量に水
を回す必要がなく、暖機時間を短縮できるばかりか、ウ
ォータシャケ・ノド１２も縦孔１４を設けてこれをつな
げる程度の構造でよいので、シリンダブロック２の剛性
が向上し、低騒音化も可能となる。 また、全体として見てもウォータポンプ８、サーモスタ
ット９等がそれぞれ１個で済み、簡易な構成で分離冷却
が可能となる。 第４図には他の実施例を示す。 この実施例は、シリンダへノド１ （ｉｌｌのウォータ
ジャケット７と連通ずるウォータシャケ・ノド７′をシ
リンダブロック２の上部に燃焼室４を囲んで形成し、シ
リンダブロック２の燃焼室４を囲む部分については通常
の冷却系により冷却するようにしたものである。 第５図には更に他の実施例を示す。 この実施例は、シリンダブロック２のウォータジャケッ
ト（蒸発領域）１２と連通する通路１６、熱交換器１８
及び膨張室１９をシリンダヘッド１とは別体に形成した
ものであり、熱交換器１８にはウォータポンプ８の吐出
口に配管接続される冷却液入口２０と、ラジェータ１０
の入口部でサーモスタットの上流に配管接続される冷却
液出口２１とを設けである。 （発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、シリンダヘッド側
のみ通常の冷却系で冷却するので、水温をシリンダヘッ
ドの冷却に適した低温にセントでき、ノンキングの予防
、充填効率の向上等が可能となり、また、シリンダブロ
ック側は蒸発冷却方式により冷却するので、比較的高温
に保ってフリクションの低下による燃費の向上等を図る
ことが可能となる。そしてこのような分離冷却を一方は
簡易な構成の蒸発冷却方式によって行うので、ウォータ
ポンプ、サーモスタット等を増設する必要がないという
利点もある。
第１図は従来例を示すエンジンの断面図、第２図は本発
明の一実施例を示すエンジンの断面図、第３図は第２図
のｍ−ｍ断面図、第４図は他の実施例を示すエンジンの
断面図、第５−図は更に他の実施例を示すエンジンの断
面図である：１・・・シリンダヘッド ２・・・シリン
ダブロック３・・・ピストン ４・・・燃焼室 ７．７
′・・・ウォータジャケソＩ−８・・・ウォータポンプ
９・・・サーモスタット １０・・・ラジェータ １
２・・・ウォータジャケット（蒸発領域）１６・・・通
路１８・・・熱交換器 １９・・・膨張室特許出願人
日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄
明の一実施例を示すエンジンの断面図、第３図は第２図
のｍ−ｍ断面図、第４図は他の実施例を示すエンジンの
断面図、第５−図は更に他の実施例を示すエンジンの断
面図である：１・・・シリンダヘッド ２・・・シリン
ダブロック３・・・ピストン ４・・・燃焼室 ７．７
′・・・ウォータジャケソＩ−８・・・ウォータポンプ
９・・・サーモスタット １０・・・ラジェータ １
２・・・ウォータジャケット（蒸発領域）１６・・・通
路１８・・・熱交換器 １９・・・膨張室特許出願人
日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄
Claims (1)
- シリンダヘッドに、ウォータポンプ、サーモスタット及
びラジェータを含む冷却液の循環通路と接続されるウォ
ータジャケットを形成して、シリンダヘッドの冷却系を
構成する一方、このシリンダヘッドの冷却系と独立させ
て、シリンダブロックに、液体を収納してその蒸発領域
を構成するウオークジャケットを形成し、更に前記蒸発
領域と連通して前記液体の蒸発により生じた蒸気を受け
入れシリンダヘッドの冷却系の冷却液の一部と熱交換さ
せることにより蒸気を凝縮せしめて前記蒸発領域へ液体
状態で還流せしめる熱交換器とを設けて、シリンダブロ
ックの冷却系を構成したことを特徴とする内燃機関の冷
却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23515383A JPS60128922A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 内燃機関の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23515383A JPS60128922A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 内燃機関の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128922A true JPS60128922A (ja) | 1985-07-10 |
Family
ID=16981833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23515383A Pending JPS60128922A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 内燃機関の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128922A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5713820B2 (ja) * | 1973-12-19 | 1982-03-19 |
-
1983
- 1983-12-15 JP JP23515383A patent/JPS60128922A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5713820B2 (ja) * | 1973-12-19 | 1982-03-19 |
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