JPS6029634Y2

JPS6029634Y2 - 空気冷却器付デイ−ゼル機関の温度調節装置

Info

Publication number: JPS6029634Y2
Application number: JP2377080U
Authority: JP
Inventors: 友士山手; 秀男桜井
Original assignee: ダイハツデイ−ゼル株式会社
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1985-09-06
Also published as: JPS56127332U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は空気冷却器付ディーゼル機関の給気温度なら
びに潤滑油温度の調節装置の改良に関する。

従来、この種機関は高負荷域で給気温度および潤滑油温
度の設定値を満足させると、低負荷域（過給気出口の給
気温度が設定値よりも低い場合）においてはそれらの温
度が設定値まで上昇せず、特に給気温度（空気冷却器出
口）が４０℃以下の場合、燃焼不良およびシリンダライ
チ、ピストンリングの異常摩耗等の弊害が生じ、従って
、低負荷域での温度アップが要求されていた。

従来、この様な場合、この出願人がさきに提供している
もので、空気冷却器への冷却水量をコントロールする装
置（実開昭５３−１２９７３２号）があるが、この温度
調節弁装置は、低負荷域では切替弁により作動油圧をド
レインして作動しないようにして、冷却水が全量空気冷
却器を通るようにしていたため、第４図において、空気
冷却器入口の給気温を曲線ａ１空気冷却器出口の給気温
を曲線ｂ１室温を曲線ｃ１冷却水温をｄで示すように、
たとえ、空気冷却器への冷却水（水温ｄ）の通水を止め
ても、低負荷域では、空気冷却器入口の空気温度即ち給
気温ａが設定値以下のため、機関への給気温度（空気冷
却器出口の給気温ｂ）のアップは望めなかった。

また、潤滑油冷却器にも潤滑油回路途上に温度調節弁を
設けているが、熱負荷が小さく設定値まで上昇しない欠
点があった。

この考案の目的は、熱源としてのディーゼル機関を利用
して低負荷域で供給空気温度を上昇せしめることにより
、熱焼不良を防止し得る空気冷却器付ディーゼル機関の
温度調節装置を提供することである。

この考案は、′ディーゼル機関１２の冷却水出口に清水
冷却器７の入口と清水冷却用温度調節弁２の高温水入口
ポート３７を接続すると共に、上記清水冷却器７の出口
に清水冷却用温度調節弁２の低温水入口ポート３８を接
続し、上記清水冷却用温度調節弁２の出口ポートに空気
冷却器８の冷却水の入口を接続すると共に、上記空気冷
却器８の冷却水の出口にディーゼル機関の冷却水の入口
を接続し、さらに、上記清水冷却用温度調節弁２の出口
と空気冷却器８の冷却水の入口との間に、低負荷域に切
替作動して清水冷却用温度調節弁２に作用させる油圧を
制御して清水冷却用温度調節弁２を切替作動させて清水
冷却用温度調節弁２の出口の冷却水の温度を一定の高温
度に制御する低負荷用温度センサー３と、高負荷時に切
替作動して清水冷却用温度調節弁２に作用させる油圧を
制御して清水冷却用温度調節弁２を切替作動させて清水
冷却用温度調節弁２の出口の冷却水の温度を上記一定の
高温度よりも低温度に制御する高負荷用温度センサー３
を設け、さらに、上記空気冷却器８の空気の入口管２６
に取り付けた切替弁用温度スイッチ６の所定温度をしき
い値としての高負荷または低負荷に対応するオン・オフ
動作で指令を受けて高負荷用温度センサー３または低負
荷用温度センサー４の選択的に作動させる電磁油圧切替
弁５を設けたことを特徴とする空気冷却器付ディーゼル
機関の温度調節装置。

ヨである。以下、この考案による機関の温度調節装置を
図に従って説明する。

１は機関出口温度調節弁（設定値７０℃）、２は清水冷
却用遠隔油圧サーボ式温度調節弁（以下、清水冷却用温
度調節弁という）、３は高負荷用温度センサー（設定値
３５℃）、４は低負荷用温度センサー（設定値５５°Ｃ
）、５及び５５は電磁油圧切替弁、６は切替弁用温度ス
イッチ（設定値４５℃以下ＯＮ）、７は清水冷却器、８
は空気冷却器、９゜１０は冷却水ポンプ、１１は潤滑油
冷却器、１２はディーゼル機関、１３は過給機、１４は
自動温度調節弁装置である。

１〜１４及び５５で構成されるこれらの各機器間は、第
１図に示すような配管により連結されている。

即ち、冷却水ポンプ９から潤滑油冷却器１１、空気冷却
器８、清水冷却器７、清水冷却用温度調節弁２、高負荷
用温度センサー３、低負荷用温度センサー４を経て冷却
水ポンプ９へ至る冷却水管１５，１６，１７，１８．１
９および２０から構成されるクーラ回路（清水冷却系統
）と、冷却水管１８の管路途上で分岐し、冷却水アップ
１０から機関１２、機関出口温度調節弁１を経て冷却水
管１８へ至る、冷却水管２１，２２，２３，２４および
バイパス管２５から構成されるジャケット回路（清水冷
却系統）と、潤滑油ポンプ（図示していない）から各温
度センサー３，４、を経て、電磁油圧切替弁５．５５お
よび温度調節弁２，１４へ供給される、油圧管２９，３
０，３１，３２，３３，３４．３５，３６から構成され
る制御油圧回路である。

なお、４９．５０は海水冷却系統である。また、電磁油
圧切替弁５，５５は、温度スイッチ（設定値４５℃以下
０Ｎ）６の指令により、電気回路５６．５７を介して作
動する。

次に各機器の構成を作用と共に述べる。

第１図および第２図で示される低負荷時の機関運転状態
の場合、機関１２で加熱され、冷却水管２３から流れ出
る冷却水は、水温が７０℃以下のとき、機関出口温度調
節弁１を通り、冷却水管２５．２２を経て冷却水ポンプ
１０によって機関１２に再び供給されて、冷却水温度は
急上昇する。

一方、上記水温が７０℃以上のとき、上記冷却水は、温
度調節弁１を通り、冷却水管２４へ排出される。

こうして、ジャケット回路の冷却水は機関出口温度調節
弁１により略７０℃に温度調節される。

そして、上記ジャケット回路の冷却水は、清水冷却器７
の入口で分岐され、一方は冷却されず直接清水冷却用温
度調節弁２のポート３７へ至ると共に、他方は清水冷却
器７を通り装置２のポート３８へ至る。

低負荷域の場合、清水冷却用温度調節弁２は低負荷用温
度センサー４（設定値５５℃）により制御され、弁２の
ポート３７，３８からの冷却水を混流し、設定値５５℃
に温度調節して、各クーラ（空気冷却器８、潤滑油冷却
器１１）へは温水が供給される。

すなわち、空気冷却器入口管２６に取付けられた温度ス
イッチ６は、過給機１３から供給される給気５３の温度
が設定値４５°Ｃ以下の場合、ワックスエレメント３９
の収縮により、これに連結された押棒４０が図中左方へ
移行されてＯＮとなり、電磁油圧切替弁５，５５が、第
１図のように作動（ＯＮ）の状態にセットされる。

従って低負荷用温度センサー４からの圧力油は、潤滑油
ポンプ（図示省略）からの油圧管３１を通り、温度セン
サー４の出入口ポートを経由すると共に、油圧管３２か
ら油圧管３３へ連結され、清水冷却用温度調節弁２は低
負荷用温度センサー４により制御される。

この場合、潤滑油ポンプ（図示省略）からの油圧管２９
を通り、高負荷用温度センサー３の出入口ポートを経由
する圧力油（油圧管３０）は、電磁油圧切替弁５でスト
ップしている。

なお、この場合、高負荷時に空気冷却器への水流をコン
トロールする自動温度調節弁装置１４への制御油圧は、
油圧管３５から電磁油圧切替弁５５経由ドレン回路に連
結されて弁装置１４は作動せず、冷却水（温水）は全量
空気冷却器８を通る。

つまり、吸気管４８内の給気５４は、空気冷却器８で加
熱される。

次に第３図で示される高負荷時の機関運転状態の場合を
述べる。

上記低負荷時から負荷が上昇して空気冷却器入口管２６
内の給気５３の温度が上昇し、切替弁用温度スイッチ６
は、その設定値４５℃に達すると、ワックスエレメント
３９の膨張により、押棒４０が図中右方へ移行されてＯ
ＦＦとなり、第３図に示す通り、電磁油圧切替弁５，５
５が非作動（ＯＦＦ）の状態にセットされる。

これにより油圧管３０と油圧管３３が連結され、清水冷
却用温度調節弁２は高負荷用温度センサー３により設定
値３５℃に制御される。

故に、クーラ回路には３５℃に温度調節された冷却水が
流れ給気の冷却を行う。

これと同時に、潤滑油ポンプ（図示省略）からの油圧管
３４を経由する圧力油は、電磁油圧切替弁５５及び油圧
管３５を通り自動温度調節弁装置１４へ供給され、空気
冷却器８の出口給気５４の温度を設定値４５℃に保つよ
うに、空気冷却器８への水量を制御する。

なお、油圧管３２の圧力油は電磁油圧切替弁５でストッ
プしている。

このように高負荷域においては、さきにこの出願人が提
供した上記温度調節弁装置１４を、温度スイッチ６、電
磁油圧切替弁５５の作動により、必要時だけ働かせて空
気冷却器への水量を制御し、よって空気冷却器出口給気
温度を一定に保っている。

このようにして、この考案による負荷と給気温度の関係
は、第５図において、過給機１３より空気冷却器８へ至
る給気５３の給気温を曲線ａ１空気冷却器８より吸気管
４８を経て機関１２へ至る給気５４の給気温を曲線ｂ１
室温を曲線Ｃ１空気冷却器８へ供給される冷却水の冷却
水温を曲線ｄで示すように、高負荷の場合、入口給気部
ａは、空気冷却器８に供給される冷却水（水温ｄ）によ
って低下せしめられて、出口給気温すに保持される。

一方、低負荷の場合、入口給気部ａは、水温ｄの冷却水
によって上昇せしめられて、出口給気温すに保持される
。

上記のように、この考案は、空気冷却器８付デイ一ゼル
機関１２において空気冷却器８への水温を自動的に変え
て、低負荷時には機関１２への給気温度を上昇させると
共に、負荷の全域にわたって給気温度を高温一定に、つ
まり高恒温に制御する温度調節装置である。

また、潤滑油冷却器１１を上記クーラ回路に同時に配置
することにより、合わせて油管路５１．５２の潤滑油温
度も高恒温に制御することができるものある。

以上の通り、この実施例によれば、機関冷却水回路、特
にクーラ回路に清水冷却用温度調節弁を設けて、その温
度センサーとして高負荷用（設定値３５℃）と低負荷用
（設定値５５℃）を設置し、両センサーの切替制御を、
空気冷却器入口管に取付けた切替用温度スイッチ（設定
値４５℃以下ＯＮ）の０Ｎ−ＯＦＦ動作で指令をうける
電磁油圧切替弁を作動させることにより、自動的に行う
ようにしたので、空気冷却器出口給気温度を第５図に示
す通り、４０’Ｃ以上の高恒温に制御することができる
。

すなわち、高負荷域では、空気冷却器入口管に取付けた
切替弁用温度スイッチの指令により、電磁油圧切替弁を
ＯＦＦにし、高負荷用温度センサーにより、清水冷却用
温度調節弁を制御し、−方低負荷域では、切替弁用温度
スイッチの指令により、電磁油圧切替弁をＯＮにし、低
負荷用温度センサーで清水冷却用温度調節弁を制御する
ことにより、低負荷域での空気冷却器、及び潤滑油冷却
器への水温をアップ（５５°Ｃ）シ、これによって、給
気温度をアップすることができる。

従って、同時に潤滑油の温度も同じくアップすることが
できる等、空気冷却器付ディーゼル機関の給気温度及び
潤滑油温度を、低負荷時ないし高負荷時に自動調節でき
る装置として、利点の多いものである。

なお、この出願人が昭和５群３月３１日付で出願した実
願昭５４−４２２０咥’空気冷却器付ディーゼル機関の
温度調節装置ヨは、油圧制御形式を採用しているのに対
し、電気制御形式によるこの考案装置の場合、油圧機器
及びその配管類を相当少なくすることとなるため、その
応答性が著しく向上できるものである。

また、油圧配管自体から発生する油洩れ等の不具合の減
少を、さらに期待でき、従って、温度調節装置として、
実用上効果大である。

以上より明らかなように、本考案は、低負荷域でディー
ゼル機関への供給空気温度を上昇せしめて、燃焼不良を
防止できるという効果を奏する。

また、清水冷却用温度調節弁の出口と空気冷却器の冷却
水入口との間に潤滑油冷却器を設ければ、低負荷時に潤
滑油温度を上昇せしめて、シリンダーライナやピストン
リングの異常摩耗を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案装置の低負荷時を示す概要説明図、第
２図は低負荷時の切替弁用温度スイッチおよび電磁油圧
切替弁を承す作動説明図、第３図は高負荷時を示す第２
図同上図、第４図は従来の負荷と給気温度の関係と表わ
したグラフ線図、第５図はこの考案による場合の第４図
同上図である。２・・・・・・清水冷却用温度調節弁、３・・・・・・
高負荷用温度センサー、４・・・・・・低負荷用温度セ
ンサー、５．５５・・・・・・電磁油圧切替弁、６・・
・・・・切替弁用温度スイッチ、７・・・・・・清水冷
却器、８・・・・・・空気冷却器、１２・・・・・・デ
ィーゼル機関、２６・・・・・・空気冷却器入口管、３
７，３８・・・・・・ポート、ａ・・・・・・給気部（
空気冷却器入口）、ｂ・・・・・・給気部（空気冷却器
出口）、Ｃ・・・・・・室温、ｄ・・・・・・冷却水温
。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ディーゼル機関１２の冷却水出口に清水冷却器７の入口
と清水冷却用温度調節弁２の高温水入口ポート３７を接
続すると共に、上記清水冷却器７の出口に清水冷却用温
度調節弁２の低温水入口ポート３８を接続し、上記清水
冷却用温度調節弁２の出口ポートに空気冷却器８の冷却
水の入口を接続すると共に、上記空気冷却器８の冷却水
の出口にディーゼル機関の冷却水の入口を接続し、さら
に、上記清水冷却用温度調節弁２の出口と空気冷却器８
の冷却水の入口との間に、低負荷時に切替作動して清水
冷却用温度調節弁２に作用させる油圧を制御して清水冷
却用温度調節弁２を切替作動させて清水冷却用温度調節
弁２の出口の冷却水の温度を一定の高温度に制御する低
負荷用温度センサー３と、高負荷時に切替作動して清水
冷却用温度調節弁２に作用させる油圧を制御して清水冷
却用温度調節弁２を切替作動させて清水冷却用温度調節
弁２の出口の冷却水の温度を上記一定の高温度よりも低
い一定の低温度に制御する高負荷用温度センサー３を設
け、さらに、上記空気冷却器８の空気の入口管２６に取
り付けた切替弁用温度スイッチ６の所定温度をしきい値
としての高負荷または低負荷に対応するオン・オフ動作
で指令を受けて高負荷用温度センサー３または低負荷用
温度センサー４を選択的に作動させる電磁油圧切替弁５
を設けたことを特徴とする空気冷却器付ディーゼル機関
の温度調節装置。