JPS6043118A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

内燃機関の冷却装置

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JPS6043118A
JPS6043118A JP15196183A JP15196183A JPS6043118A JP S6043118 A JPS6043118 A JP S6043118A JP 15196183 A JP15196183 A JP 15196183A JP 15196183 A JP15196183 A JP 15196183A JP S6043118 A JPS6043118 A JP S6043118A
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JP
Japan
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oil
temperature
cooling
lubricating oil
passage
Prior art date
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Pending
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JP15196183A
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English (en)
Inventor
Kunimasa Yoshimura
吉村 国政
Hideo Kobayashi
日出夫 小林
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP15196183A priority Critical patent/JPS6043118A/ja
Publication of JPS6043118A publication Critical patent/JPS6043118A/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
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P2003/006Liquid cooling the liquid being oil
    • 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
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/021Cooling cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/027Cooling cylinders and cylinder heads in parallel

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】 本発明は、自動車等の車輌に用いられる内燃機関の冷却
装置に係り、特に火花点火式内燃機関に用いられる冷去
り装置に係る。
自動車等の車輌に用いられる火花点火式内燃機関の冷却
装置として、シリンダヘッドを冷却する冷却液循環回路
とシリンダブロックを冷却する冷却液循環回路とを互い
に独立した循環回路として個別に有し、シリンダヘッド
をシリンダブロックに比して強力に冷却するよう構成さ
れた、所謂二系統式冷却装置が既に提案されており、こ
の二系統式冷却装置を備えた火花点火式内燃機関は、厚
縁損失を増大することなくメカニカルオクタン価を向上
し、優れた出力性能と燃料経済性を示す。
上述の如ぎ二系統式冷却装置に於て、シリンダヘッドを
冷却する冷却液循環回路には水を供給し、シリンダブロ
ック冷却する冷却液循環回路には機関潤滑油の如き油を
供給することが本願出願人と同一の出願人による特願昭
56−79 ’089号(特開昭57〜193712号
)に於て提案されてい、る。これにあっては、油は水よ
り低比熱であって暖まり易いことによりシリンダブロッ
クの暖機性が改善され、また油は水より低比重であって
軽いことにより内燃機関の総重量を低減することができ
、しかも前記油として機関潤滑油を用いることにより既
存のオイルポンプを利用してシリンダブロック用冷却液
循環回路に油を供給することができ、ポンプの個数を追
加することなく二系統冷却を行うことができるという利
点がある。
油は水より低比熱であるから、受熱量が同一である場合
には油は水より早期に暖まるが、一般に、内燃1幾関に
於ては、シリンダブロックを冷却する冷却液循環回路を
流れる冷却液の受熱量は、シリンダヘッドを冷却する冷
10液循環回路を流れる冷却液より少なく、冷却液の総
受熱最の1/3程度であり、このため暖機過程時に於て
は、シリンダヘッド用冷却液循環回路を流れる冷却液の
方がシリンダブロック用冷却液循環回路を流れる冷却液
より高温になる。
本発明は、上述の如き事象に鑑み、暖機過程時にシリン
ダヘッド用冷却液循環回路を流れる水を利用してシリン
ダブロック用冷却液循環回路を流れる油の昇温を促進し
、これによって特にシリンダブロックの暖機時間をより
一層知縮することができ、内燃機関の摩擦損失の低減を
図ることができる改良された内燃機関m:系統式冷却装
置を提供することを目的としている。
かかる目的は、本発明によれば、途中にラジェータを含
みシリンダヘッドを冷却する水循環回路と、途Φにラジ
ェータを含みシリンダブ[]ツクを冷却する油循環回路
と、選択的に作動されて前記水循環回路を循環する水と
前記油循環回路を循環する油との間に熱の授受を行う熱
交換器と、前記油循環回路の油の暖機過程時に前記熱交
換器を作動させる制御手段とを有している如き内燃機関
の冷却装置によって達成される。
かかる構成によれば、暖機過程時には熱交換器が作動さ
れて該熱交換器ににり水@環回路を循環する水より油循
環回路を循環する油へ熱の授受が行われ、これにより油
循環回路を循環する油の昇温が促進される。
油循環回路に用いられる油は内燃機関の動弁装置、ピス
トン及びクランク軸の運動部の潤滑と冷却を行う機関潤
滑油であってよく、この場合には既存のオイルポンプを
利用して油循環回路に油を循環供給することができ、ポ
ンプを追加することなく二系統冷却を行うことができる
以下に添付の図を参照して本発明を実施例にっ例を示し
ている。図に於て、1は火花点火式内燃機関を示してお
り、該内燃機関は図には示されていない燃焼室の頭部を
郭定するシリンダヘッド2と、前記燃焼室の側周壁部を
郭定するシリンダブロック3ど、シリンダブロック3の
下部に取付けられ潤滑油を貯容するオイルパン4とを右
している。
シリンダヘッド2とシリンダブロック3には各々冷却液
通路5ど6とが互いに個別に設置−1られており、この
二つの冷III]液通路5と6とを冷却液が互いに独立
した流れをもって個別に貫流するようになっている。
冷却水通路5はその入口をウォータポンプ7の吐出ボー
トに接続され、出口を導管8、熱交換器9の冷却水通路
9a、導管1oを経てラジェ〜り11の入口に接続され
ている。ラジェータ11は出口を導管12を軽で感温弁
13のボートbに接続されている。
感温弁13は、前記ボートb以外に、導管14によって
ウォータポンプ7に接続されたボートaと、バイパス導
管15を経て導管1oの途中に接続されたボートCとを
有し、該感温弁を流れる冷却液の温度が所定値、例えば
50℃以下の時にはボートbを全開にしてボートaをボ
ートCにのみ接続し、これに対し前記冷却液の温度が前
記所定値以上の時にはボートCの開度を減少しつつボー
トbを聞き、ボートaをボートbとCの両方に接続し、
前記冷却液の温度の上昇に伴ないボートCの開度を減少
しつつボートbの開度を増大するようになっている。感
温弁13は例えば実願昭56−26615号に於て提案
されている如きザーモワックス型の感温弁であってよい
冷却液通路5、;!lJ管8、熱交換器9の冷却水通路
9a、導管10、ラジェータ11、導管12、バイパス
導管15、感温弁13、導管14及びつl−タボンプ7
よりなる循環回路には水(不凍液を含む)が充填されて
いる。
オイルパン4内にはオイルポンプ16が設Gfられてお
り、該オイルポンプはオイルポンプ4内の潤滑油をスト
レープづ7より汲上げ、該潤滑ttt+を導管18を経
て感温弁19のボートaに供給するようになっている。
感温弁19は、ボートa以外に、轡@20によってラジ
ェータ(オイルクーラー)21の入口に接続されたボー
トbと、導管22を経てシリンダブロック3に設けられ
た潤滑油人口24に)I続されたボートCとを有し、該
感温弁を通過する潤滑油の温度が所定値、例えば1 ’
O’O℃以下である時にはボートbを閉じてボートaを
ボートCにのみ接続し、これに対し潤滑油の温度が前記
所定値以上である時にはポー1− cの開度を減少しつ
つ7ζ−1〜bを開いてボートaをボートbとCの両方
に接続し、前記潤滑油の温度の上昇に伴な(11−トC
の開度を減少しつつボートbの開度を増大するようにな
っている。尚、感温弁19は感温弁13と同5様のサー
モワックス型のものであってよい。
ラジェータ21は出口を導管23を経て潤滑油人口24
に接続されている。
内燃機関1には動弁装置の潤滑と冷却を行うための潤滑
油通路25とピストン及びクランク軸の潤滑と冷却を行
うための潤滑油通路26とが設けられており、これら潤
滑油通路の入口は冷却液通路60入口と共に潤滑油人口
24に接続されている。冷却液通路6、潤滑油通路25
及び26の各々の出口はシリンダブロック3に設けられ
た潤滑油出口27、に接続されており、該潤滑油出口は
導管28を経て感温弁29のポー1− aに接続されて
いる。
感温弁29は、ボートa以外に、導管30及び導管31
を経てオイルパン4に設けられた潤滑油戻しボート33
に接続されたボートbと、IJ管33、熱交換器9の潤
滑油通路9b、導管34及び導管31を経て潤滑油戻し
ボート32に接続されたボートCとを有し、該感温弁を
通過する潤滑油の温度が所定値、例えば50℃以下の時
にはボートbを閉じてボートaをポー]〜Cにのみ接続
し、これに対し前記潤滑油の温度が前記所定値以上の時
にはボートCを閉じてボートaをボートbにのみ接続す
るようになっている。
熱交換器9は一般的構造の熱交換器であってよく、冷却
水通路9aを流れる冷却水と潤滑油通路9bを流れる潤
滑油との間に熱の授受を行うようの作用について説明す
る。
内燃機関の冷間始動時には、冷却水と潤滑油とが共に5
0℃以下の低温であるので、感温弁13.19及び29
は各々ボートaをボートCにのみ接続している。従って
この時には、ウォータポンプ7が吐出した冷却水は、冷
却液通路5内に流入し、該冷却水通路を貫流して導管8
、熱交換器9の冷却水通路9a、導管10、バイパス導
管15、感温弁13及び導管14を経てラジェータ11
を通過することなくつA−タボンプ7に戻る。
またこの時にはオイルポンプ16により汲上げられたオ
イルパン4内の潤滑油は、導管18、制御弁19、導管
22を経てラジェータ21を通過することなく潤滑油人
口24に至り、該潤滑油入口より冷却液通路6と潤滑油
通路25及び26とを互いに並列に流れ、その後に潤滑
油出口28より導管28、感温弁29、導管33、熱交
換器9の潤滑油通路9b、導管34及び導管31を経て
潤滑油戻しボート32に至り、オイルパン4内に戻る。
上述の如く流れる冷却水の内燃機関よりの受熱量は上述
の如く流れる潤滑油の内燃機関よりの受熱量より著しく
多いことにより、前記冷五〇水は前記潤滑油に比して高
温になり、このため熱交換器9に於ては、冷却水通路9
aを流れる冷五〇水より潤滑油通路9bを流れる潤滑油
へ熱の授受が行われ、これにより前記潤滑油の胃渇が促
進される。
前記潤滑油の昇温が促進されることによりシリンダブロ
ック3の暖I幾が促進され、内燃機関の摩擦損失が低減
する。
感温弁13を通過する冷却水の温度が50℃に達すると
、ボー1− cの開度が減少しlボートわが開くことに
より冷却水の一部がラジェータ11を通過して流れるよ
うになり、該冷却水がラジェータ11を通過する際に冷
却されることによりシリンダヘッド2の冷却液通路5に
はほぼ50℃の冷却水が流入するようになる。
感温弁29を通過する潤滑油の温度が50℃に達すると
、感温弁29のボートaがボートCに代えてボートbに
接続されるようになり、これにより潤滑油は熱交換器9
の潤滑油通路9bを通過することなくオイルパン4内に
戻るようになる。
冷却液通路5に流入する冷却水の温度は上述の如くほぼ
50℃に保たれ、これによりシリンダヘッド2が強力に
冷却されるが、冷却液通路6に流入する潤滑油はまだラ
ジェータ21を通過して流れないので引続き昇温する。
感温弁19を通過する潤滑油の’lff+ IJ(が1
00℃以上になると、感温弁19のボートCの開度が減
少し且ボートbが開くことにより潤滑油の一部がラジェ
ータ21を経て流れるJ:うになり、これにより潤滑油
の冷却が行われ、冷却液通路6に流入する潤滑油はほぼ
1゜O℃程度に保たれる。
上述の如くシリンダヘッド2がシリングブロック3に比
して強力に冷却されることにより摩擦損失を増大1“る
ことなく内燃機関1のメカニカルオクタ2価が向上する
尚、上述した実施例に於ては感温弁29は該感温弁を通
過づ−る潤滑油の温度に感応して切換作動するよう構成
されているが、本発明はこれに限定されるものではなく
、感温弁29は冷却水温度に感応して作動してもよく、
また該感温弁は潤滑油温度が冷却水温度より低い時のみ
ポー1〜aをボートCに接続するよう構成されていても
よい。また感温弁29及びその他の感温弁は温度センサ
により検出される冷却水温度、潤滑油温度に応じて電気
的に開閉制御されるよう構成されていてもよい。
Jズートに於ては、本発明を特定の実施例について詳細
に説明したが、本発明は上述の実施例に限られるもので
はなく、本発明の範囲内にて仙の種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
つの実施例を示す概略構成図である。
1・・・内燃+i関、2・・・シリンダヘッド、3・・
・シリングブロック、4・・・オイルパン、5.6・・
・冷却液通路、7・・・ウォータポンプ、8・・・導管
、9・・・熱交換器、9a・・・冷却水通路、9b・・
・潤滑油通路、10・・・導管、11・・fラジェータ
、12・・・導管、13・・・感温弁、17I・・・導
管、15・・・バイパス導管、16・・・オイルポンプ
、17・・・ストレーナ、18・・・導管、19・・・
感温弁620・・・導管、21・・・ラジェータ、22
.23・・・導管、24・・・潤滑油入口、25.26
・・・潤滑油通路、27・・・潤滑油出口、28・・・
導管、29・・・感温弁、30.31・・・導管、32
・・・潤滑油戻しボート、33.34・・・導管時 モ
![出 願 人 トヨタ自動車株式会社代 理 人 弁
理士 明石 昌毅

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)途中にラジ]二一夕を含みシリンダヘッドを冷却
    する水循環回路と、途中にラジェータを含みシリンダブ
    ロックを冷却する油循環回路と、選択的に作動されて前
    記水循環回路を循環する水と前記油循環回路を循環J”
    る油との間に熱の授受を行う熱交換器と、前記油循環回
    路の油の暖機過程時に前記熱交換器を作動させる制御手
    段とを有している内燃機関の冷却装置。 (2、特許請求の範囲第1項に記載された内燃機関の冷
    却装置に於て、前記油循環回路には機関潤滑油が供給さ
    れるよう構成されていることを特徴とする内燃機関の冷
    却装置。
JP15196183A 1983-08-19 1983-08-19 内燃機関の冷却装置 Pending JPS6043118A (ja)

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JP15196183A JPS6043118A (ja) 1983-08-19 1983-08-19 内燃機関の冷却装置

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JP15196183A JPS6043118A (ja) 1983-08-19 1983-08-19 内燃機関の冷却装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5522351A (en) * 1995-05-22 1996-06-04 Brunswick Corporation Internal combustion engine temperature control system
US5649859A (en) * 1995-01-09 1997-07-22 Yazaki Corporation Air exhausting cap structure
EP1035306A3 (en) * 1999-03-11 2002-06-19 C.R.F. Società Consortile per Azioni Internal combustion engines having separated cooling circuits for the cylinder head and the engine block
EP2385229A1 (de) * 2010-05-04 2011-11-09 Ford Global Technologies, LLC Brennkraftmaschine mit Flüssigkeitskühlung

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