JPS6155318A - エンジンの排気タ−ボ過給機 - Google Patents

エンジンの排気タ−ボ過給機

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JPS6155318A
JPS6155318A JP17893184A JP17893184A JPS6155318A JP S6155318 A JPS6155318 A JP S6155318A JP 17893184 A JP17893184 A JP 17893184A JP 17893184 A JP17893184 A JP 17893184A JP S6155318 A JPS6155318 A JP S6155318A
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cooling water
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water
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朝雄 田所
Ikuo Matsuda
松田 郁夫
Haruo Okimoto
沖本 晴男
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Mazda Motor Corp
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/005Cooling of pump drives
    • 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
    • F01P3/20Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
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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) 本発明は水冷式の排気ターボ過給機に関し、さらに詳し
くはそのような排気ターボ過給機における冷却系の構造
に関するものである。
(従来技術) 水冷式排気ターボ過給機の公知例としては例えば特開昭
58−178828号公報に開示されるものがある。
ところで、このような水冷式の排気ターボ過給機におい
ては、通常、該過給機のウォータジャケットにエンジン
冷却系からエンジン冷却水を導いて該エンジン冷却水を
過給機冷却水として利用するようにしている。
このように過給機のウォータジャケットにエンジン冷却
系からエンジン冷却水の一部を導くための通路構成とし
ては、ウォータジャケットへ冷却水を導く冷却水導入通
路を、エンジンからラジェータへ向かう冷却水戻り管の
しかもサーモスタット取付位置より冷却水上流位置から
分岐する通路で構成し、又ウォータジャケットから冷却
水を排出する冷却水排出通路をラジェータからエンジン
側へ向かう冷却水供給管のしかもウォータポンプのサク
ション側に連通させるのが通例であった。
過給機用冷却水の導入通路と排出通路とを上記のように
構成した場合には、過給機側への冷却水循環がエンジン
冷却系のウォータポンプによって行なわれるための専用
のウォータポンプの設置が不要になるという利点と、サ
ーモスフ・ソトが作動してラジェータ側への冷却水循環
が阻止されるエンジン冷機時においても過給機側への冷
却水導入が連続的に行なわれ該過給機に対する冷却効果
か良好に維持されるという利点がある。
ところが、上述の如く過給機への冷却水導入通路をサー
モスタットの上流位置から分岐する通路で構成した場合
には、後述する如くエンジンが運転状態から停止された
場合、エンジン冷却水中に多量に気泡が混入してエンジ
ン温度が過度に上昇したり、あるいはエンジンの再運転
時における冷却性能が低下する等の不具合が発生する。
即ち、エンジンが運転状態から停止されると冷却水の循
環作用が停止されるため過給機の熱によって冷却水が過
熱され、該冷却水中に蒸発泡が発生する。
この蒸発泡は、冷却水の対流現象によって過給機のウォ
ータジャケット側から冷却水戻り管のしかもサーモスタ
ットの上流側に移動せしめられるが、この場合、例えば
サーモスタットが開いていても(即ち、エンジンが暖機
状態において運転停止された場合)該サーモスタットに
は若干の通路抵抗があるため、全発生蒸発泡のうち、該
サーモスタットを通ってラジェータ側に移動して該ラジ
ェータ内において凝縮消滅せしめられる蒸発泡の量は少
なく、その大部分は通路抵抗の少ないエンジン側に向か
って移動し、該エンジンの温度上昇を招いたり、冷却水
中に残留してエンジン及び過給機の冷却効果の低下を招
くことになる。尚、上記不具合は、エンジンが冷機状態
において運転停止された場合即ち、サーモスタットが閉
じている場合には、蒸発泡の全量がエンジン側に移動す
ることからより顕著となる。
(発明の目的) 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決しよ
うとするもので、エンジン冷機時においても過給機に対
する冷却作用が持続されるとともに、エンジン停止直後
等に生じ易いエンジン冷却水中への気泡混入を可及的に
抑制してより効率的にエンジン及び過給機を冷却し得る
ようにしたエンジンの排気ターボ過給機を提供すること
を目的とするものである。
(目的を達成するための手段) 本発明は上記の目的を達成する手段として、エンジン冷
却水によって冷却される水冷式排気ターボ過給機を備え
たエンジンにおいて、上記排気ターボ過給機のウォータ
ジャケットへの冷却水導入通路を、サーモスタットより
冷却水上流側の冷却水通路から分岐する第1の導入通路
と該サーモスタットより冷却水下流側でランエータに向
かう冷却水通路から分岐する第2の導入通路で構成する
とともに、該冷却水導入通路に、エンジン作動時に上記
第1の導入通路を開き、エンジン停止時に上記第2の導
入通路を開く弁を設け、さらに上記ウォータジャケット
からの冷却水排出通路をウォータポンプのサクション側
に接続したものである。
(作用) 本発明では上記の手段によって、 (1)サーモスタットが閉じられているエンジン冷機時
においては、該サーモスタットより上流側の冷却水通路
からエンジン冷却水の一部が過給機のウォータジャケッ
ト内に導入され、該過給機に対する冷却作用が持続され
る、 (2)エンジンが運転状態から停止された場合、過給機
の熱によって冷却水中に発生した蒸発泡が対流現象によ
りサーモスタットより下流側の冷却水通路側に移動せし
められるため、該蒸発泡は、サーモスタットが閉じてい
る時にはその全量が、また該サーモスタットが開いてい
る場合にはその大部分がラジェータ側に移動して該ラジ
ェータ内において凝縮消滅せしめられ、冷却水中への気
泡混入が可及的に抑制される、 という作用が得られる。
(実施例) 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
図面には本発明実施例に係る排気ターボ過給機4を備え
た自動車用エンジン1のシステムが示されている。
この排気ターボ過給機(以下の説明においては単に過給
機という)4は、そのプロア側をエンジンlの吸気通路
2に、またタービン側をエンジンlの排気通路3にそれ
ぞれ接続せしめており、エンジンlから排出される排気
ガスGの排気エネルギーによって回転せしめられるター
ビンの回転力をプロアに伝達し、該プロアによって吸気
過給を行うようになっている。又、この過給機4は、タ
ービンとプロアとを連結する軸の支承部をエンジン冷却
水によって冷却するようにした水冷式過給機であって、
そのハウジング内にウォータジャケット19を形成して
いる。
一方、吸気通路2の前記過給機4取付位置より吸気上流
側にはエアクリーナ5とエアフローメータ6が、また過
給機4取付位置より吸気下流側にはスロットルバルブ7
とフューエルインジェクター8とが吸気上流側から吸気
下流側に向かって1@次取付けられている。
又、エンジンlのシリンダヘッド及びシリンダブロック
内に設けたウト一タジャケット(図示省略)は、冷却水
戻り管15とウォータポンプ11を備えた冷却水供給管
16(この冷却水戻り管I5と冷却水供給管16で特許
請求の範囲でいうところの冷却水通路が構成されている
)とでラジェータ10に連通せしめられている。さらに
、この冷却水戻り管15の最下流端部と冷却水供給管I
6の最上流端部の間には、ラジェータ10をバイパスす
るバイパス通路20が設けられている。
また、この冷却水戻り管15とバイパス通路20の接続
部には、エンジン温度即ち、冷却水温度が所定温度以上
である場合には該冷却水戻り管15をラジェータ10側
に連通させて冷却水を矢印W1で示す如く該ラジェータ
10を通して循環させ、これに対して冷却水温度が所定
温度以下である場合には冷却水戻り管15をバイパス通
路20側に連通させて冷却水の全部又は一部を矢印W。
で示す如くラジェータ10を通さずに循環させる如く作
用するサーモスタット12が取付けられている。
一方、前記過給機4のウォータジャケット19の導入口
19aは、前記冷却水戻り管15のしからサーモスタッ
ト12より冷却水上流側から分岐する第1の導入通路1
7Aと該冷却水戻り管I5のしかもサーモスタット12
とラジェータXOの中間位置から分岐する第2の導入通
路17Bとから構成される冷却水導入通路17を介して
冷却水戻り管15に接続されている。この冷却水導入通
路17の第1の導入通路17Aと第2の導入通路17B
との合流部には、後述するコンピュータ9から制御信号
(通路設定信号94)が出力された時にこれを受けて過
給機4のウォータジャケット19を第1の導入通路17
Aを介して冷却水戻り管15に連通させ(この時の切換
弁13の弁位置を第1弁位置という)、該通路設定信号
S4が出力されていない場合には該ウォータジャケット
19を第2の導入通路17Bを介して冷却水戻り管15
に連通させる(この時の切換弁13の弁位置を第2弁位
置という)作用をする切換弁13が取付けけられている
又、過給機4のウォータジャケット19の排出゛ 口1
9bは、冷却水排出通路18を介して前記冷却水供給管
16のしかも前記ウォータポンプ11のサクション側に
接続されている。
コンピュータ9は、エンジンlの運転状態に応じて燃料
制御と切換弁13の切換制御とを含む種々の制御を行う
ものであって、前記エアフローメータ6から出力される
負荷信号(吸気量信号)Stを受けて前記フューエルイ
ンジェクター8に燃料制御信号S3を出力するとともに
、キースイッチ14からエンジン作動信号(キースイッ
チON信号)S2が出力されたときこれを受けて前記切
換弁13に通路設定信号S4を出力して該切換弁13を
第1弁位置に設定するものである。
続いて、このエンジン1と過給機4の作動を説明する。
エンジン1が運転されると、排気ガスGの排気エネルギ
ーによって過給機4が駆動され吸気過給が行なわれると
ともに、ウォータポンプIIが駆動され、エンジン冷機
時にはラジェータIOを通さずにバイパス通路20を通
って循環する冷却水により、エンジン暖機時にはラジェ
ータlOを通って循環する冷却水によってエンジンlが
冷却される。さらに、コンピュータ9からの通路設定信
号S4によって切換弁13が前記第1位置にセットされ
るため、ウォータポンプ11によって強制循環される冷
却水の一部が矢印W3で示す如く第1の導入通路17A
を通って過給機4のウォータジャケット19内に導入さ
れ、該過給機4の軸受部が効率的に冷却される。即ち、
エンジンIが運転されている場合(換言すれば、キース
イッチ14からエンジン作動信号S2が出力されている
場合)には、冷却水温度の如何にかかわりなく(換言す
れば、サーモスタット12の開閉如何にかかわりなく)
連続的に過給機4のウォータジャケット19内に第1の
導入通路17Aから冷却水が導入され該過給機4に対す
る冷却作用が持続される。
一方、キースイッチ14がON位置からOFF位置に切
換えられると(即ち、エンジン1の運転停止操作が行な
われると)、エンジン1の運転が停止され、それと同時
にウォータポンプ11による冷却水の循環作用が停止さ
れる。従って、エンジンlの停止直後においては、過給
機4の熱によってウォータジャケット19内の冷却水が
過熱され、冷却水中に蒸発泡が発生するとともに、高温
のウォータジャケット19側から低温の冷却水戻り管1
5側に向けて冷却水の対流現象が発生する。この時、キ
ースイッチ14のOFF動作と同時に切換弁13が第1
弁位置から第2弁位置に切換ゎっているため、そのとき
のエンジンが冷機状態にある場合には矢印Pで示す如く
ウォータジャケット19から第2の導入通路17B、ラ
ジェータ10゜冷却水供給管16及び冷却水排出通路1
8を経て該ウォータジャケット19に戻る第1の循環経
路を通って冷却水の対流が行なわれ、またそのときのエ
ンノンが暖機状態にある場合には上記冷機時と同じ第1
の循環経路の外に、ウォータジャケット+9から第2の
導入通路17Bを経て冷却水戻り管15内に入ったあと
矢印P′で示す如くエンジン1、冷却水供給管16及び
冷却水排出通路18を逆行してウォータジャケット19
に戻る第2の循環経路の両方で冷却水の対流が行なわれ
る。
従って、ウォータジャケット19内で発生した蒸発泡は
冷却水の対流作用によって、エンジン冷機状態時にはそ
の全量がラジェータlo内において凝縮消滅せしめられ
、またエンジン暖機状態時には、蒸発泡の一部はラジェ
ータIO内において凝縮消滅せしめられ、他の一部は凝
縮消滅せしめられずに冷却水中に残留することになる。
しかしながら、実際にはサーモスタット12の流通抵抗
があるため、エンジン暖機状態時においても該サーモス
タット12を通る第2の循環経路側への対流はほと、ん
ど起こらず、蒸発泡の大部分はラジェータlOにおいて
凝縮消滅せしめられ、冷却水中には気泡はほとんど残留
しない。このため、エンジン停止後、高温の冷却水が対
流作用によってエンジンl内に流入してエンジン温度が
上昇せしめられるような不具合の発生が未然に防止され
るとともに、冷却水中への気泡の混入が可及的に抑制さ
れ、エンジン1の再運転時におけるエンジンl及び過給
機4に対する冷却性能が高水準に保持されることになる
(発明の効果) 本発明のエンジンの排気ターボ過給機は上記の説明から
も明らかなように、 (1)エンジンの運転時には冷却水通路のしかもサーモ
スタットより冷却水上流側から過給機のウォータジャケ
ットに冷却水か導入されるように構成しているため、エ
ンジン運転中は冷却水温の高低即ち、エンジンの暖機状
態・冷機状態の如何にかかわらず過給機のウォータジャ
ケットに冷却水が連続的に導入され、過給機の冷却が効
率的に行なイつれる 、 (2)エンジンが運転停止された場合、過給機のウォー
タジャケットがサーモスタットより冷却水下流側でしか
しラジェータに向かう冷却水通路に連通せしめられるた
め、過給機のウォータジャケットからラジェータに向か
う冷却水の対流が得られ、その結果、高温冷却水の対流
によってエンジン温度が上昇するのが未然に防止される
とともに、エンジン停止後、過給機の熱によって冷却水
中に発生した蒸発泡の大部分がラジェータにおいて凝縮
消滅せしめられ、冷却水への気泡混入が可及的に抑制さ
れ、それだけエンジン及び過給機に対する冷却性能が向
上する、 等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面には本発明実施例に係る排気ターボ過給機を備えた
エンジンの全体システム図である。 1・・・・・エンノン 2・・・・・吸気通路 3・・・・・排気通路 4・・・・・排気ターボ過給機 lO・・・・ラジェータ 11・・・・ウォータポンプ 12・・・・サーモスタット 13・・・・弁 15.16  ・冷却水通路 17・・・・冷却水導入通路 17A・・・第1の導入通路 17B・・・第2の導入通路 18・・・・冷却水排出通路 19・・・・ウォータジャケット 20・・・・バイパス通路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、吸気を過給するための排気ターボ過給機を備えると
    ともに、該排気ターボ過給機のハウジングにウォータジ
    ャケットを形成し、該ウォータジャケットにエンジンの
    冷却水を導くことにより該過給機を冷却するようにした
    エンジンにおいて、上記ウォータジャケットへの冷却水
    導入通路をサーモスタット上流の冷却水通路から分岐す
    る第1の導入通路と、サーモスタット下流で分岐する第
    2の導入通路とにより構成し、また上記ウォータジャケ
    ットからの冷却水排出通路をウォータポンプのサクショ
    ン側に接続するとともに、エンジン作動時に上記第1の
    導入通路を開き、エンジン停止時に上記第2の導入通路
    を開く弁を設けたことを特徴とするエンジンの排気ター
    ボ過給機。
JP17893184A 1984-08-27 1984-08-27 エンジンの排気タ−ボ過給機 Granted JPS6155318A (ja)

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JPH0526925B2 JPH0526925B2 (ja) 1993-04-19

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