JPS60128924A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

内燃機関の冷却装置

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JPS60128924A
JPS60128924A JP23515483A JP23515483A JPS60128924A JP S60128924 A JPS60128924 A JP S60128924A JP 23515483 A JP23515483 A JP 23515483A JP 23515483 A JP23515483 A JP 23515483A JP S60128924 A JPS60128924 A JP S60128924A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
cooling water
cylinder head
thermostat
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP23515483A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Nanun
南雲 慎一
Yoshifumi Hase
長谷 好文
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60128924A publication Critical patent/JPS60128924A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/0408Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0426Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
    • F28D1/0443Combination of units extending one beside or one above the other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2070/00Details
    • F01P2070/06Using intake pressure as actuating fluid

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。

Description

【発明の詳細な説明】 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、シリンダヘッドの冷
却系とシリンダブロックの冷却系とを独立させ、それぞ
れのサーモスタットにより、シリンダヘッド例の冷却水
温度を低温に制御してノッキングの抑制並びに充填効率
の向上を図り、シリンダブロック側の冷却水温度を高温
に制御して潤滑油温度を上昇させその粘性を低下させて
摩擦力の低減を図るようにしたものがある(特開昭57
−93620号公報、同97014号公報、同1460
11号公報等参@)。
しかしながら1.このような従来の内燃機関の冷却装置
にあっては、シリンダヘッド例の冷却水温度を常に低温
に制御するために、ラジェータに多量に冷却水を流さね
ばならず、流速が大となって、ラジェータ通過後の水温
低下量が少なくなってしまい、全開加速時のノッキング
の抑制や充填効率の向上が充分でないという問題点があ
った。また、シリンダヘッドが常に低温に維持されるた
め、ノッキングの抑制や充填効率の向上が要求されない
部分負荷時において、燃料の気化や混合気の加熱が行わ
れず、燃焼が悪化して、機関の安定度や燃費が悪化する
という問題点があった。
〈発明の目的〉 本発明はこのような従来の問題点に鑑み、シリンダへフ
ードとシリンダブロックとを分離してそれぞれ別個の冷
却水温度に制御するのみならず、シリンダヘッド側の冷
却水温度を機関運転条件に応じて最適に制御することを
目的とする。
(発明の構成ン このため、本発明は、シリンダヘッドの冷却系とシリン
ダブロックの冷却系とを独立させて、それぞれの冷却系
の冷却水通路に冷却水温度に応してラジェータに流れる
冷却水の流量を制御するサーモスタットを介装し、シリ
ンダヘッドの冷却系のサーモスタットに少なくとも機関
の負荷に応じてサーモスタットの開弁温度を変化させる
装置を設けたものである。
〈実施例〉 以下に第1図〜第3図に示す一実施例を説明する。
第1図において、1はシリンダヘッド、2はシリンダブ
ロックである。
シリンダへノド1の冷却系について説明すると、シリン
ダへノド1のウォータジャケットの入口部にウォータポ
ンプ3の吐出口を接続し、該ウォータジャケットの出口
部をサーモスタット4を介し管路5により大容量の第1
ラジエータ6の入口部6aに接続しである。そして、第
1ラジエータ6の轡口部6bを管路7によりウォータポ
ンプ3の吸込口に接続しである。そしてまた、サーモス
タット4の上流側近傍から第1ラジエータ6をバイパス
して管路7に合流するバイパス管路8を設けである。こ
こにおいて、サーモスタット4は、冷却水温度に応じて
弁開度を調整することにより第1ラジエータ6へ流れる
流量を制御し、もって冷却水温度を制御するものである
が、これには後述する開弁温度制御装置としてのダイア
フラム装置9を付設しである。
シリンダブロック2の冷却系について説明すると、シリ
ンダブロック2のウォータジャケットの入口部にウォー
タポンプ10の吐出口を接続し、該ウォータジャケット
の出口部をサーモスタット11を介し管路12により第
2ラジエータ13の入口部13aに接続しである。そし
て、第2ラジエータ13の出口部13bを管路14によ
りウォータポンプ10の吸込口に接続しである。そして
また、サーモスタット11の上流側近傍から第2ラジエ
ータ13をバイパスして管路14に合流するバイパス管
路15を設けである。ここにおいて、サーモスタット1
1は、冷却水温度に応じて弁開度を調整することにより
第2ラジエータ13へ流れる流量を制御し、もって冷却
水温度をほぼ一定値に制御するものであり、具体的には
冷却水温度を90℃程度の比較的高温に制御するもので
ある。
尚、第1ラジエータ6と第2ラジエータ13とは一体型
で上下に配置され、第2図に示すように、隔壁16を介
して隔てられているが、該隔壁16には小孔17が設け
られている。18はラジェータキャンプである。
次にダイアフラム装置9付のサーモスタット4について
第3図によって説明する。
サーモスタット4は、入口側ハウジング21及び出口側
ハウジング22内に配置されており、ランクスケース2
3内のワックスが冷却水温度の上昇により固体から液体
への相変化を起して膨張するとピストンUが突出するよ
うになっている。但し、ピストン24はピストン座部を
介してハウジング22に固定されており、冷却水温度の
上昇によりワックスケース詔が図で下方に移動するよう
になっている。
ワックスケース詔の周囲にはリテーナ26を介して弁体
27を固定し、ハウジング21.22間にシール部材2
8と共に挾込んで固定したステー29とリテーナ26と
の間にスプリング30を介装して、弁体27を後述する
弁座31に着座させるよう図で上方に付勢しである。
弁座31はステー32を介してダイアフラム装置9のロ
ッド33に連結し、弁体27と同一方向に移動自在に設
biである。そして、弁座31とハウジング21゜22
との間には入口側ハウジング21内の圧力(ウォータポ
ンプ3の吐出圧)に応動するベロフラム34を介装しで
ある。具体的には、弁座31とベロフラムガイド35と
の間にベロフラム34の内周を挾み、ステー32と共に
ボルト36にて連結し、ベロフラム34の外周はステー
29及びシール部材28と共にハくジング21.22間
に挾んで固定しである。
ダイアフラム装置9はダイアフラム37によりメ気室3
8と負圧室39とに画成され、大気宇38は開R40を
介して常時大気に開放されている。負圧室3・にはスプ
リング4Iが収納されると共に、負圧通斃42を介して
機関の吸入負圧が導入されるようになっている。したが
って、吸入負圧が減少するに伴いスプリング41によっ
てダイアフラム37と共にロッド33が図で上方へ移動
し、ステー32番介して弁座31が図で上方へ移動する
ようになっている。
尚、43はロッド33の最大上昇位置を規制するストッ
パ、44はロッド33の移動にあわせて伸縮するベロー
ズ状シール部材である。また、45は入口側ハウジング
21に設けられ第1ラジエーク6をバイパスしてウォー
タポンプ3の吸込側に連通させるバイパス口である。
次に作用を説明する。
シリンダヘッド1の冷却系についてみると、サーモスタ
ット4は、冷却水温度が低い時には弁体27がスプーリ
ング3Oにより付勢されて弁座31に着座しており、冷
却水温度が上昇すると、ランクスケース23内のワック
スの膨張により、ワックスケース23が下方に移動して
弁体27が弁座31から離れて) 開弁する。すると、
今まで第1ラジエータ6への流れが阻止されていた冷却
水が第1ラジエータ6に送られ、これにより冷却水温度
が低下せしめられる。このようにして冷却水温度が制御
されるわけである。
ここにおいて、機関の低負荷時は吸入負圧が大であるか
ら、ダイアフラム装置9のダイアフラム37によりロッ
ド33が下方に移動し、ステー32を介して弁座31が
下方に移動する。よって、冷却水温度がある程度上昇し
て、弁体27が下方に移動しても、これに追従して弁座
31が下方に移動するので、閉弁状態に保たれる。
また、機関の高負荷時は吸入負圧が小であるから、ダイ
アフラム装置9のダイアフラム37によりロッド33が
上方に移動し、ステー32を介して弁座3Iが上方に移
動する。よって、冷却水温度の上昇により弁体27がわ
ずかでも下方に移動すれば、開弁状態となる。
したがって、機関の負荷に応じてサーモスタット4の開
弁温度が変化し、低負荷時には開弁温度が高めに、高負
荷時には開弁温度が低めに設定される。
これにより、低負荷時には冷却水温度が高温、例えば8
0℃に制御され、高負荷時には冷却水温度が低温、例え
ば50℃に制御される。
このようにしたのは、ノッキングは加速後のしばらくの
間に起きるので、この間に極めて低温の冷却水を機関の
シリンダヘッド1に送るべく、高負荷時に冷却水温度を
高温に制御するためであり、また、ノッキングの抑制や
興填効率の向上が要求されない部分負荷時には燃料の気
化や混合気の加熱による燃焼の改善を図るべく、低負荷
時に冷却水温度を低温に制御するためである。
また、この例では、入口側ハウジング21内の圧力すな
わちうオータボンブ3の吐出圧がベロフラム34に作用
して弁座31を押上げる方向に働(から、高回転時はど
弁開度が増大し、第1ラジエータ6に流れる流量が増加
するようになっている。
一方、シリンダブロック2の冷却系についてみると、こ
れは通常のサーモスタット11を用い、その開弁温度を
高めに設定して、冷却水温度をシリンダヘッド1側より
も高温、例えば90℃に制御するので、潤滑油温度を上
昇させ、その粘性を低下させて、フリクシジンを低減し
、もって出力性能を向上させることができる。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、シリンダヘッドの
冷却系とシリンダブロックの冷却系とを独立させたから
、シリンダヘッド側を低温に制御して、ノンキングの抑
制と充填効率の向上とを図ることが可能になると共に、
シリンダブロック側を高温に制御して、摩擦力の低減を
図ることが可能となる。そして、シリンダヘッド側につ
いては、サーモスタットの開弁温度を少なくとも機関の
負荷に応じて変化させるようにしたから、高負荷時にお
いて冷却水温度を極めて低温に制御して、ノソキングの
抑制等を効果的に達成することができ、低負荷時におい
てはやや高温に制御して、燃料の気化や混合気の加熱を
促進することにより燃焼を改善し機関の安定度を向上さ
せることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す冷却系の構成図、第2
図は第1図中のラジェータの概略図、第3図は第1図中
のダイアフラム装置付のサーモスタットの詳細断面図で
ある。 1・・・シリンダへノド 2・・・シリンダブロック3
・・・ウオークポンプ 4・・・サーモスタット6・・
・第1ラジエータ 9・・・ダイアフラム装置IO・・
・ウォータポンプ 11・・・サーモスタット13・・
・第2ラジエータ 23・・・ワックスケース24・・
・ピストン 25・・・ピストン座27・・・弁体31
・・・弁座 32・・・ステー 33・・・ロット 3
4・・・ベロフラム 37・・・ダイアフラム 39・
・・負圧室44・・・ヘローズ状シール部材 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)

    【特許請求の範囲】
  1. シリンダヘッドの冷却系とシリンダブロックの冷却系と
    を独立させて、それぞれの冷却系の冷却水通路に冷却水
    温度に応じてラジェータに流れる冷却水の流1を制御す
    るサーモスタンドを介装し、シリンダヘッドの冷却系の
    サーモスタンドに少なくとも機関の負荷に応じてサーモ
    スタットの開弁温度を変化させる装置を設けたことを特
    徴とする内燃機関の冷却装置。
JP23515483A 1983-12-15 1983-12-15 内燃機関の冷却装置 Pending JPS60128924A (ja)

Priority Applications (1)

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JP23515483A JPS60128924A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 内燃機関の冷却装置

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JP23515483A JPS60128924A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 内燃機関の冷却装置

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JPS60128924A true JPS60128924A (ja) 1985-07-10

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