JPS61178522A

JPS61178522A - 過給機付内燃機関の冷却装置

Info

Publication number: JPS61178522A
Application number: JP1807285A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Tanaka; 秀幸田中; Kazuaki Kobayashi; 一明小林; Yoshikazu Ishikawa; 義和石川
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-02-01
Filing date: 1985-02-01
Publication date: 1986-08-11

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】（産業上の利用分野）本発明は機関冷却水を利用して過給機を冷却するように
した過給機付内燃機関の冷却装置に関する。

（従来の技術）内燃機関の高出力化を目的として、機関の排気エネルギ
で回転する排気タービンにより、吸気コンプレッサを駆
動して吸気を過給する過給機（ターボチャーシャ）が広
く採用されている。

ターボチャージャはエネルギの高い高温の排気〃スによ
りタービンを駆動されるため、非常に高温となり、また
毎分数万回献というように、高回転することから回転軸
の軸受部分の耐久性が損なわれないように十分に考慮す
る必要がある。

そこで、従来からターボチャージャの主として軸受部分
を、機関冷却水の一部を利用して水冷却することが知ら
れている（例えば特開昭５３−６８３０９号公報参照）
。

第８図〜第１０図において、１は機関本体の冷却ジャケ
ット、２はウォータポンプ、３はラジェータ、４はヒー
タ、５はターボチャージャ７の冷却ジャケット、６はサ
ーモスタットであり、ラジェータ３で放熱された冷却水
は、つオータポンプ２により機関本体の冷却ジャケット
１に送り込まれ、機関本体を冷却してからサーモスタッ
ト６を経由して再びラジェータ３に戻る。

冷却水の一部はサーモスタット６からヒータ４に送られ
、車室の暖房に使用されると共に、ターボチャージャ７
の冷却ジャケット５にも送られ、ターボチャージャ７の
主として軸受部８を冷却する。

なお、サーモスタット６は水温が所定値以下の場合に閉
じ、冷却水がラジェータ３に流れ込まないようにして、
機関本体が過冷却になるのを防止したり、機関の暖機運
転の促進をはかる。

このようにして８！関本体の冷却水を利用して、ターボ
チャージャの冷却を行い、機関高出力時にも軸受部など
が過熱することのないように保護している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような冷却装置にあっては、ターボ
チャージャ７に対する冷却回路が、ヒータ４と同じよう
に独立して構成されている関係上、仮に第１０図のよう
に、ターボチャージャ７の冷却ジャケット５の入口また
は出口に連・なる導水管９または１０が、途中でいった
ん高く持ち上げられる構造であったり、またはターボチ
ャージャ７の位置が機関本体に比べて高いところにある
場合は、次のような理由で機関の停止直後にターボチャ
ージャ７の冷却不良が生じることがあった。

Ｗｉ関の高速走行直後はターボチャージャ７は非常に高
温となっており、この状態では機関を停止しても、しば
らくの間ターボチャージャ７の温度は下がらない。機関
のキーオフによりウォータポンプ２の回転が停止すると
、冷却水の動きは停止するが、ターボチャージャ７の冷
却ジャケット５に滞留する冷却水は、残熱を受けて沸騰
し、これにより気化潜熱を奪ってターボチャージャの冷
却を図るものの、同時に発生した蒸気は逃げ場がないた
め、前記導水管９の上部に留まり、この蒸気−圧により
冷却水が押し下げられ、冷却ジャケット５の内部が空に
なることがある。

したがって極端にターボチャージャ７が過熱されでいた
ときなど、このようにして冷却ジャケット５の内部が空
になると、冷却作用が実質的に中断されてしまい、軸受
部の焼き付きなどの不具合を生じることがある。

本発明はこのような問題を解決することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、Ｗ１関本体の冷却回路と過給機の冷却回路と
を循環通路を介して連通し、機関冷却水の一部を過給機
冷却回路に循環させるようにした過給機付内燃機関の冷
却装置において、前記過給機の冷却回路のうち過給機の
冷却ジャケットのほぼ最上部よりも高い位置と、ｌｆｉ
関冷却回路のうち同じく過給機の冷却ジャケットのほぼ
最上部よりも高い位置とを、蒸気抜きバイパス通路で連
通しである。

（作用）したがって機関の停止後、過給機の冷却ジャケットにお
いて残熱を受けて沸騰が起きても、発生蒸気はバイパス
通路からラジェータ上方などに抜けるため、常に冷却ジ
ャケットは冷却水で満たされ、回軟輸の軸受部の冷却作
用を持続する。

（実施例）以下本発明の実施例を第１図〜ｌｓ３図に基づいて説明
する。

ターボチャージャ７の冷却ジャケット（冷却回路）５は
、８！関本体の冷却ジャケット（冷却回路）１に対して
、冷却水の循環通路である導水管９と１０を介して連通
され、ｆｉｌ！冷却水の一部がターボチャージャ７の冷
却ジャケット５に循環させられる。

ターボチャージャ７の冷却ジャケット５の入口側の導水
管９の最上部からバイパス通路１１を分岐し、このバイ
パス通路１１をラジェータ３の上方空間１２に接続する
。

この場合、バイパス通路１１は冷却ジャケット５の少な
くともほぼ最上部よりも高い位置から分岐し、ラジェー
タ３側の同じく冷却ジャケット５の最上部よりも高い位
置に連通接続する必要がある。

また、バイパス通路１１は発生蒸気を抜くためのもので
、したがって有効通路径は小さく設定し、また必要に応
じて通路途中にジグル弁１３を介装してもよい。ジグル
弁１３は冷却水の動圧を受けると閉じ、導水管９からラ
ジェータ３へ冷却水が流入するのを防止するが、機関停
止後に蒸気は流通させる。

以上のように構成され、その他従来と同一部分には同符
号を付し、次に作用について説明する。７機関の通常運
転時は、機関本体を冷却した冷却水は、一部がターボチ
ャージャ７の冷却ジャケット５に導水管９を経由して流
入し、ターボチャージャ７の軸受部分を冷却し、出口側
の導水管１０からラジェータ３を経由した冷却水と合流
する。

なお、導水管９からラジェータ３に向けてバイパス通路
１１を介して冷却水が流れようとしても、ジグル弁１３
により、または内径が細いため、ラジェータ３に直接流
出する分は少ない。

したがってこのようして流れる冷却水により、ターボチ
ャージャ７の冷却を従来通り確実に行える。

一方機関の停止後、冷却水の循環が停止すると、ターボ
チャージャ７の残熱により冷却ジャケット５の内部で沸
騰が起こり、沸騰に伴う気化潜熱を奪って冷却作用が持
続される。

ところがこのとき発生した蒸気は、バイパス通路１１か
らラジェータ３の上部空間に排出されるため、導水管９
とラジェータ３の内部連通空間の圧力は同一となり、し
たがって冷却水の水面はラジェータ３の内部と同レベル
に保たれる。

このため、冷却ジャケット５の内部は常に冷却水で充満
し、ターボチャージャ７の温度が下がるまで良好な冷却
作用を維持する。

なお、ラジェータ３には図示しないが、内圧が所定値以
上になると開弁じて蒸気を逃がすパルプがキャップに取
付けであるので、蒸気の発生により回路内圧が異常に上
昇することもない。

次に１４図の実施例を説明すると、これはバイパス通路
１１の途中に電磁弁１５を設け、機関の停止時に、この
電磁弁１５の励磁を断って開弁させ、発生蒸気をラジェ
ータ３に逃がすようにしである。　この場合は通常運転
時は電磁弁１５が閉じているため、冷却水がラジェータ
３に逃げることにより生じるターボチャージャ７の冷却
不足や、サーモスタット６が閉じているときの暖機特性
やヒータ性能の低下を防止できる。

なお、バイパス通路１１はこの実施例のように、ラジェ
ータ３の７ツパーホース１６に接続することもできる。

また第５図の実施例は、バイパス通路１１をターボチャ
ーツヤ７の冷却ジャケット５の上部から直接取り出すよ
うにしたもので、このようにしても、発生蒸気をラジェ
ータ３に逃がすことができ、冷却ジャケット５の内部を
常に冷却水で充満させておくことが可能となる。

上記実施例においては、バイパス通路１１をラジェータ
３の上部空間１２に連通するようにしたが、第６図、＃
７図に示すように、バイパス通路１１をヒータ４の回路
や、機関本体の冷却ジャケット１の上部位置に接続する
ようにしてもよい。

ヒータ４の回路に接続したときは機関の停止後に発生す
る蒸気により、ヒータ４をある程度効かずことができ、
また機関の再始動時にヒータ４の効きを早めることもで
きる。

また冷却ジャケット１に接続するときは、車載上の関係
から、バイパス通路１１の配管レイアウトが簡単になる
こともある。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、８！開の停止後ターボチ
ャージャの冷却ジャケットに発生する蒸気をバイパス通
路を介しで逃がすようにしたので、ターボチャージャの
冷却ジャケットの水位を常に確保することができ、機関
停止後にターボチャージャの残熱により回転軸の軸受部
分が過熱するのを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の要部断面図、第２図は冷
却回路構成図、第３図は作動状態を示す断面図である。第４図、第５図は第２、第３実施。例の要部断面図、＄６図、第７図は第４、第５実施例の
回路構成図である。＄８図は従来例の冷却回路構成図、
第９図は同じくターボチャージャの断面図、第１０図は
同じく要部断面図である。１・・・冷却ジャケット、２・・・つオータボンプ、３
・・・ラノエータ、４・・・ヒータ、５・・・冷却ジャ
ケット、６・・・サーモスタット、７・・・ターボチャ
ージャ、８・・・軸受部、９，１０・・・導水管、１１
・・・バイパス通路、１２・・・北部空間、１３・・・
ジグル弁、１５・・・電磁弁。特許出願人　日産自動車株式会社第１図第２図第３図第４図第５図第６図第７図第８図第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

機関本体の冷却回路と過給機の冷却回路とを循環通路を
介して連通し、機関冷却水の一部を過給機冷却回路に循
環させるようにした過給機付内燃機関の冷却装置におい
て、前記過給機の冷却回路のうち過給機の冷却ジャケッ
トのほぼ最上部よりも高い位置と、機関冷却回路のうち
同じく過給機の冷却ジャケットのほぼ最上部よりも高い
位置とを、蒸気抜きバイパス通路で連通したことを特徴
とする過給機付内燃機関の冷却装置。