JPS63150414A - Cooling device for engine - Google Patents

Cooling device for engine

Info

Publication number
JPS63150414A
JPS63150414A JP29959986A JP29959986A JPS63150414A JP S63150414 A JPS63150414 A JP S63150414A JP 29959986 A JP29959986 A JP 29959986A JP 29959986 A JP29959986 A JP 29959986A JP S63150414 A JPS63150414 A JP S63150414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water jacket
refrigerant
liquid phase
phase refrigerant
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29959986A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Osumi
敏彦 大住
Kenji Kashiyama
謙二 樫山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP29959986A priority Critical patent/JPS63150414A/en
Publication of JPS63150414A publication Critical patent/JPS63150414A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • F01P3/22Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point
    • F01P3/2271Closed cycles with separator and liquid return

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve antiknock property and to increase mechanical resistance of a sliding portion of a cylinder block by cooling a cylinder head by evaporation type cooling means and cooling the cylinder block by water flow cooling means. CONSTITUTION:Liquid phase cooling medium such as water or the like can be supplied to a water jacket 16 on cylinder head side and a water jacket 18 on cylinder block side which are independently constructed in an engine main body 10 from a storage tank 20 through conduits 26, 27 respectively having solenoid switch valves 21, 22. The uppermost portion of the water jacket 16 is connected to a steam introducing portion 36 of a condenser 39 through a steam passage 32, and the upper portion of the water jacket 15 is connected to a radiator 52. The lower portions of the condenser 35 and the radiator 52 are connected to the lower portions of the water jackets 16, 18 through pumps 42, 54. The uppermost portion of the storage tank 20 is connected to a vacuum pump 45 through a solenoid switch valve 24.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンの冷却をその燃焼室周囲に設けられ
たウォータジャケットに貯留される液相冷媒により行う
ようにされたエンジンの冷却装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an engine cooling device that cools the engine using a liquid phase refrigerant stored in a water jacket provided around the combustion chamber of the engine. .

(従来の技術) 車両用エンジンの冷却装置としては、従来、ウォータジ
ャケット(水等の液相冷媒が通る室、または、その貯留
室)とラジェータ(液相冷媒の熱を放散させる熱交換手
段の総称)から成る冷却手段との間で液相冷媒を循環さ
せる形式(以下、流水式と呼ぶ)をとるものが汎用され
ているが、斯かる流水式のものに代えて、近年、ウォー
タジャケットに貯留された液相冷媒をエンジンの発生熱
で沸騰させ、その沸騰時における液相冷媒の気化熱を利
用することにより、エンジンの冷却を行い、液相冷媒の
蒸気(気相冷媒)をコンデンサ等から成る冷却手段で冷
却して液相冷媒に凝縮した後、再び、ウォータジャケッ
トに戻して循環させる形式(以下、沸騰式と呼ぶ)をと
るものが考えられている。
(Prior Art) Conventionally, a cooling system for a vehicle engine includes a water jacket (a chamber through which a liquid refrigerant such as water passes, or a storage chamber thereof) and a radiator (a heat exchange means for dissipating the heat of the liquid refrigerant). A system that circulates a liquid phase refrigerant between the cooling means consisting of The stored liquid refrigerant is boiled using the heat generated by the engine, and the heat of vaporization of the liquid refrigerant at the time of boiling is used to cool the engine, and the vapor of the liquid refrigerant (vapor refrigerant) is transferred to a condenser, etc. A type of refrigerant (hereinafter referred to as a boiling type) is being considered in which the refrigerant is cooled and condensed into a liquid phase refrigerant, and then returned to the water jacket for circulation.

斯かる沸騰式をとる冷却装置においては、流水式をとる
ものに比して、通常、冷媒を循環させるためのポンプ手
段の容量や冷却手段の放熱面積等を小さくすることがで
きるとともに、冷媒循環系内の圧力に応じて液相冷媒の
沸点を変化させることができるので、エンジンの運転状
態に応じてその冷却度合を多様に制御することができる
利点が得られる。
In a cooling device that uses such a boiling type, the capacity of the pump means for circulating the refrigerant and the heat dissipation area of the cooling means can be made smaller than those that use a flowing water type. Since the boiling point of the liquid phase refrigerant can be changed according to the pressure within the system, an advantage is obtained that the degree of cooling can be controlled in various ways according to the operating state of the engine.

一方、熱効率の向上を図るべく、特に、その圧縮比が大
なる値に設定されるエンジンにおいては、ノッキングの
発生を抑制することが重要な課題の一つとされる。そし
て、斯かるノッキングの発生゛  を抑制するには、燃
焼室の周囲(壁面)を低温に保つようにすればよいこと
が知られており、燃焼室の壁面を低温に保つ方策として
は、例えば、流水式をとる冷却装置においては、循環す
る液相冷媒を低温に保つようにすること、あるいは、沸
騰式をとる冷却装置においては、例えば、液相冷媒とし
て水が用いられる場合には、冷媒循環系内を減圧して液
相冷媒の沸点を低くすること等が考えられる。
On the other hand, in an engine whose compression ratio is set to a large value in order to improve thermal efficiency, one of the important issues is to suppress the occurrence of knocking. It is known that in order to suppress the occurrence of such knocking, it is sufficient to keep the surroundings (wall surfaces) of the combustion chamber at a low temperature.As a measure to keep the wall surface of the combustion chamber at a low temperature, for example, In a cooling system that uses a flowing water type, the circulating liquid phase refrigerant must be kept at a low temperature, or in a cooling system that uses a boiling type, for example, if water is used as the liquid phase refrigerant, the refrigerant must be kept at a low temperature. Possible solutions include reducing the pressure in the circulation system to lower the boiling point of the liquid refrigerant.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、流水式とる冷却装置において、ノンキン
グの発生を効果的に抑制できる程度に液相冷媒の温度を
低く保つためには、液相冷媒の循環速度、ラジェータの
放熱面積、液相冷媒の放熱量を促進するためにラジェー
タに関連して設けられる冷却ファンの送風量等を極めて
大とすること等が要求きれ、斯かる要求を達成するには
、液相冷媒を循環させるポンプの容量やラジェータの占
有スペースを増大させること、あるいは、冷却ファンを
大型化すること等が必要とされ、実際には極めて困難で
ある。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in a flowing water cooling system, in order to keep the temperature of the liquid refrigerant low enough to effectively suppress the occurrence of non-king, it is necessary to adjust the circulation speed of the liquid refrigerant, the radiator In order to promote the heat radiation area of the liquid phase refrigerant and the amount of heat radiation of the liquid phase refrigerant, it is necessary to extremely increase the air flow rate of the cooling fan installed in connection with the radiator. This requires increasing the capacity of the pump that circulates the refrigerant and the space occupied by the radiator, or increasing the size of the cooling fan, which is extremely difficult in practice.

これに対し、沸騰式をとる冷却装置においては、例えば
、前述の如くにして液相冷媒の沸点を極めて低く設定す
ることが可能であるので、燃焼室の周囲をノッキングの
発生が抑制される低温に保つことが可能であり、エンジ
ンの耐ノツキング性を効果的に向上させ得る。ところが
エンジンの冷却に沸騰式が採用されて燃焼室の周囲をノ
ッキングの発生が抑制される低温に保つようにされた場
合には、シリンダブロックが過冷却されてしまい、シリ
ンダブロックにおけるピストン等の摺動部分を潤滑する
オイルの粘性が増大して、斯かる摺動部分の機械的抵抗
が増大するという問題を生じる虞がある。
On the other hand, in boiling type cooling systems, for example, it is possible to set the boiling point of the liquid phase refrigerant extremely low as described above, so the temperature around the combustion chamber is kept at a low temperature that suppresses the occurrence of knocking. It is possible to maintain the engine's knocking resistance and effectively improve the knocking resistance of the engine. However, when a boiling method is used to cool the engine and the area around the combustion chamber is kept at a low temperature that suppresses knocking, the cylinder block becomes overcooled and the sliding of pistons, etc. There is a risk that the viscosity of the oil that lubricates the moving parts increases, resulting in an increase in the mechanical resistance of the sliding parts.

斯かる点に鑑み本発明は、エンジンの冷却をその燃焼室
周囲に設けられるウォータジャケットに貯留される液相
冷媒により行うようになされ、耐ノツキング性を効果的
に向上させることができ、かつ、シリンダブロックにお
ける摺動部分の機械的抵抗を増大させることを防止でき
るようにされたエンジンの冷却装置を提供することを目
的とする。
In view of these points, the present invention cools the engine using a liquid phase refrigerant stored in a water jacket provided around the combustion chamber, and effectively improves knocking resistance. An object of the present invention is to provide an engine cooling device that can prevent an increase in mechanical resistance of sliding parts in a cylinder block.

(問題点を解決するための手段) 上述の目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの冷却
装置は、シリンダヘッドを沸騰式で冷却し、かつ、シリ
ンダブロックを流水式で冷却するようにしたもので、具
体的には、シリンダヘッドに設けられた第1のウォータ
ジャケットと、第1のウォータジャケットに貯留されて
沸騰せしめられる液相冷媒の蒸気が供給され、この蒸気
を冷却して液相冷媒に凝縮させるコンデンサと、コンデ
ンサから得られる液相冷媒を第1のウォータジャケット
に戻す第1のポンプとを備えて形成される冷媒循環系、
及び、冷媒循環系内の圧力を制御する圧力制御部を有す
る沸騰式冷却手段と、シリンダブロックに設けられた第
2のウォータジャケット、第2のウォータジャケットに
貯留されて加熱せしめられる液相冷媒が供給されて液相
冷媒を冷却するラジェータ、及び、ラジェータにより冷
却された液相冷媒を第2のウォータジャケットに戻して
ラジェータと第2のウォータジャケットとの間を循環さ
せる第2のポンプを有する流水式冷却手段と、を具備し
て構成される。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the engine cooling device according to the present invention cools the cylinder head using a boiling method and cools the cylinder block using a flowing water method. Specifically, a first water jacket provided in the cylinder head and vapor of a liquid phase refrigerant stored in the first water jacket and boiled are supplied, and this vapor is cooled and converted into a liquid phase. a refrigerant circulation system formed by comprising a condenser for condensing the refrigerant and a first pump for returning the liquid phase refrigerant obtained from the condenser to the first water jacket;
and a boiling type cooling means having a pressure control unit that controls the pressure within the refrigerant circulation system, a second water jacket provided in the cylinder block, and a liquid phase refrigerant stored in the second water jacket and heated. a radiator that is supplied to cool the liquid-phase refrigerant; and a second pump that circulates the liquid-phase refrigerant cooled by the radiator back to the second water jacket between the radiator and the second water jacket. and a type cooling means.

(作 用) 上述の如くの構成を有するエンジンの冷却装置において
は、シリンダヘッドが沸騰式冷却手段により冷却され、
シリンダブロックが流水式冷却手段により冷却される。
(Function) In the engine cooling system having the above-mentioned configuration, the cylinder head is cooled by the boiling type cooling means,
The cylinder block is cooled by a flowing water cooling means.

この場合、沸騰式冷却手段における冷媒循環系内の圧力
が圧力制御部により制御され、例えば、液相冷媒として
水が使用される場合には冷媒循環系が減圧されて液相冷
媒の沸点が極めて低温とされる。このため、シリンダヘ
ッドによりその大部分が包囲される燃焼室の壁面温度が
低温とされ、それにより、ノッキングの発生が効果的に
抑制される。
In this case, the pressure within the refrigerant circulation system in the boiling type cooling means is controlled by the pressure control unit. For example, when water is used as the liquid phase refrigerant, the pressure in the refrigerant circulation system is reduced and the boiling point of the liquid phase refrigerant is extremely reduced. It is considered to be low temperature. Therefore, the wall surface temperature of the combustion chamber, most of which is surrounded by the cylinder head, is kept low, thereby effectively suppressing the occurrence of knocking.

一方、シリンダブロックは、シリンダヘッドとは別系統
とされる流水式冷却手段により冷却されるので、シリン
ダヘッドに比して高温に保たれる。
On the other hand, since the cylinder block is cooled by a flowing water type cooling means that is separate from the cylinder head, it is maintained at a higher temperature than the cylinder head.

このため、シリンダブロックが過冷却されてしまうこと
が回避され、ピストン等の摺動部分の機械的抵抗が増大
することが防止される。
Therefore, the cylinder block is prevented from being overcooled, and the mechanical resistance of sliding parts such as the piston is prevented from increasing.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明に係るエンジンの冷却装置の一例を示
す。
FIG. 1 shows an example of an engine cooling device according to the present invention.

第1図において、エンジン本体10はシリンダヘッド1
2とシリンダブロック14とから成り、シリンダへラド
12には燃焼室の大部分を包囲するようにヘッド側ウォ
ータジャケット16が設けられ、シリンダブロック14
には、ピストンが嵌挿されるシリンダ側の側周を包囲す
るようにブロック側ウォータジャケット18が設けられ
て、ヘッド側ウォータジャケット16とブロック側ウォ
ータジャケット18とは夫々、独立した別個のものとさ
れている。ヘッド側ウォータジャケット16及びブロッ
ク側ウォータジャケット18には水等から成る液相冷媒
が貯留された貯留タンク2゜から、夫々、電磁開閉弁2
1が介装された導管26、及び、電磁開閉弁22が介装
された導管27を介して液相冷媒が補給される。
In FIG. 1, an engine body 10 is a cylinder head 1.
2 and a cylinder block 14, the cylinder head 12 is provided with a head side water jacket 16 so as to surround most of the combustion chamber, and the cylinder block 14 is
A block-side water jacket 18 is provided so as to surround the side circumference of the cylinder side into which the piston is inserted, and the head-side water jacket 16 and the block-side water jacket 18 are each independent and separate. ing. The head-side water jacket 16 and the block-side water jacket 18 each have an electromagnetic shut-off valve 2 from a storage tank 2° in which a liquid phase refrigerant made of water or the like is stored.
The liquid phase refrigerant is supplied through a conduit 26 in which an electromagnetic on-off valve 22 is interposed, and a conduit 27 in which an electromagnetic on-off valve 22 is interposed.

ヘッド側つォータジャケッ)16の最上方部分には蒸気
通路32の一端が接続され、蒸気通路32の他端はコン
デンサ35の蒸気導入部36に接続されている。コンデ
ンサ35内体は、機知の構成を有するものとされ、その
本体部38には蒸気を凝縮させるための多数の放熱管と
フィンとが内蔵されており、本体部38の下側には液相
冷媒を一時的に貯留するための貯留部37が設けられて
いる。コンデンサ35の近傍には、コンデンサ35内を
通過する蒸気の冷却を促進するための冷却ファン40が
配設され、貯留部37とヘッド側ウォータジャケット1
6とは、貯留部37に貯留された液相冷媒をヘッド側ウ
ォータジャケット16に戻す冷媒戻し用のポンプ42が
介装された冷媒戻し通路44により接続されている。そ
して、上述のヘッド側つォータジャケッl−16,蒸気
通路32、コンデンサ35.冷媒戻し用のポンプ42及
び冷媒戻し通路44等で閉ループをとる沸騰式冷却手段
の冷媒循環系が形成されている。
One end of a steam passage 32 is connected to the uppermost portion of the head side water jacket 16, and the other end of the steam passage 32 is connected to a steam introduction part 36 of a condenser 35. The interior of the condenser 35 has a unique structure, with a main body 38 containing a large number of heat dissipation tubes and fins for condensing steam, and a liquid phase at the bottom of the main body 38. A storage section 37 for temporarily storing refrigerant is provided. A cooling fan 40 is disposed near the condenser 35 to promote cooling of the steam passing through the condenser 35, and the cooling fan 40 is installed near the condenser 35 to cool the steam passing through the condenser 35.
6 is connected to the refrigerant return passage 44 in which a refrigerant return pump 42 for returning the liquid phase refrigerant stored in the storage section 37 to the head side water jacket 16 is interposed. Then, the above-mentioned head side water jacket l-16, steam passage 32, condenser 35. A refrigerant circulation system of an effervescent cooling means that takes a closed loop is formed by a refrigerant return pump 42, a refrigerant return passage 44, and the like.

蒸気通路32の上流側部分と貯留タンク20の最下方部
分とは、電磁開閉弁23が介装された導管28により接
続され、貯留タンク20の最上方部分には、終端が開口
する導管29の始端が接続されている。導管29には、
その始端側から終端側に順次、電磁開閉弁24とバキュ
ームポンプ45とが介装されている。さらに、蒸気通路
32の上流側部分と、導管29における電磁開閉弁24
とバキュームポンプ45との間の部分とは電磁開閉弁2
5が介装された導管30により接続されている。
The upstream portion of the steam passage 32 and the lowermost portion of the storage tank 20 are connected by a conduit 28 in which an electromagnetic on-off valve 23 is interposed, and the uppermost portion of the storage tank 20 is connected to a conduit 29 with an open end. The starting end is connected. In the conduit 29,
An electromagnetic on-off valve 24 and a vacuum pump 45 are interposed in order from the starting end to the terminal end. Furthermore, the upstream portion of the steam passage 32 and the electromagnetic on-off valve 24 in the conduit 29
The part between the vacuum pump 45 and the electromagnetic on-off valve 2
5 is connected by a conduit 30 interposed therebetween.

一方、ブロック側ウォータジャケット18における上方
部分には、ラジェータ52及び冷媒循環用のポンプ54
が介装された液相冷媒循環通路50の始端が接続され、
液相冷媒循環通路50の終端がブロック側ウォータジャ
ケット18の最下方部分に接続されている。ラジェータ
52自体は機知の構成を有し、自動車の場合においては
、その走行風を受ける部位に設置される。また、ラジェ
ータ52に関連してその近傍には、ラジェータ52に強
制冷却風を送るための冷却ファン56が配設されている
。そして、ブロック側ウォータジャケット18.液相冷
媒循環通路50.ラジェータ52及び冷媒循環用のポン
プ54等で閉ループをとる流水式冷却手段の冷媒循環系
が形成される。
On the other hand, in the upper part of the block side water jacket 18, a radiator 52 and a pump 54 for refrigerant circulation are provided.
The starting end of the liquid phase refrigerant circulation passage 50 is connected to the
The terminal end of the liquid phase refrigerant circulation passage 50 is connected to the lowermost portion of the block side water jacket 18. The radiator 52 itself has a unique structure, and in the case of an automobile, it is installed at a location that receives wind from the vehicle. Further, a cooling fan 56 is provided in the vicinity of the radiator 52 to send forced cooling air to the radiator 52 . And block side water jacket 18. Liquid phase refrigerant circulation passage 50. A closed-loop refrigerant circulation system of flowing water cooling means is formed by the radiator 52, the refrigerant circulation pump 54, and the like.

なお、冷却ファン40.冷媒戻し用のポンプ42゜バキ
ュームポンプ45及び冷却ファン56は何れも電動式の
ものとされ、かつ、冷媒循環用のポンプ54はエンジン
により駆動される。
Note that the cooling fan 40. The refrigerant return pump 42, the vacuum pump 45, and the cooling fan 56 are all electrically operated, and the refrigerant circulation pump 54 is driven by the engine.

上述の各部の制御を行うべく、本例ではコントロールユ
ニット100が備えられている。コントロールユニット
100には、イグニッションスイッチ60から得られる
エンジンの始動及び停止状態をあられす検出信号Siと
、ヘッド側ウォータジャケット16内の圧力を検出する
圧力センサ61から得られる検出信号Spと、ヘッド側
ウォータジャケット16における液相冷媒の液面高さく
水位)を検出する液面センサ62から得られる検出信号
shと、ブロック側ウォータジャケット18の液相冷媒
の温度を検出する温度センサ63から得られる検出信号
Swとが供給される。
In this example, a control unit 100 is provided to control each of the above-mentioned parts. The control unit 100 receives a detection signal Si obtained from the ignition switch 60 to indicate whether the engine is started or stopped, a detection signal Sp obtained from the pressure sensor 61 which detects the pressure inside the head side water jacket 16, and a detection signal Sp obtained from the head side water jacket 16. A detection signal sh obtained from a liquid level sensor 62 that detects the liquid level of the liquid refrigerant in the water jacket 16 (high water level) and a detection signal sh obtained from the temperature sensor 63 that detects the temperature of the liquid refrigerant in the block side water jacket 18 A signal Sw is supplied.

コントロールユニット100は、上述の検出信号St、
Sp、Sh及びSwに基づいて、電磁開閉弁21〜25
.冷却ファン40及び56.バキュームポンプ45、及
び、冷媒戻し用のポンプ42の制御を行うべく、それら
に、夫々、制御信号Ca、Cb、Cc、Cd、Ce、C
f、Cg、Cp及びCmを供給する。コントロールユニ
ット100から電磁開閉弁21〜25に制御信号Ca〜
Ceが供給されると、電磁開閉弁21.22及び25が
開状態にされるとともに電磁開閉弁23及び24が閉状
態とされ、コントロールユニット100から冷却ファン
40及び56に制御信号Cf及びCgが供給されると冷
却ファン40及び56が夫々作動(オン)状態とされ、
また、コントロールユニット100からバキュームポン
プ45及び冷媒戻し用のポンプ42に夫々制御信号Cp
及びCmが供給されるとバキュームポンプ45及び冷媒
戻し用のポンプ42が作動状態にされる。一方、それと
は逆にコントロールユニット100から電磁開閉弁21
〜25.冷却ファン40及び56、バキュームポンプ4
5、及び、冷媒戻し用のポンプ42への制御信号Ca−
Cg、Cp及びCmの供給が停止されると、電磁開閉弁
21.22及び25が閉状態、電磁開閉弁23及び24
が開状態とされ、冷却ファン40及び56.バキューム
ポンプ45、及び、冷媒戻し用のポンプ42の作動が夫
々停止される。
The control unit 100 receives the above-mentioned detection signal St,
Based on Sp, Sh and Sw, electromagnetic on-off valves 21 to 25
.. Cooling fans 40 and 56. In order to control the vacuum pump 45 and the refrigerant return pump 42, control signals Ca, Cb, Cc, Cd, Ce, and C are sent to them, respectively.
f, Cg, Cp and Cm are supplied. Control signal Ca~ from the control unit 100 to the electromagnetic on-off valves 21-25
When Ce is supplied, the electromagnetic on-off valves 21, 22 and 25 are opened, and the electromagnetic on-off valves 23 and 24 are closed, and control signals Cf and Cg are sent from the control unit 100 to the cooling fans 40 and 56. When supplied, the cooling fans 40 and 56 are respectively activated (on),
Further, control signals Cp are sent from the control unit 100 to the vacuum pump 45 and the refrigerant return pump 42, respectively.
When Cm and Cm are supplied, the vacuum pump 45 and the refrigerant return pump 42 are activated. On the other hand, on the contrary, the control unit 100
~25. Cooling fans 40 and 56, vacuum pump 4
5, and a control signal Ca- to the pump 42 for refrigerant return.
When the supply of Cg, Cp and Cm is stopped, the electromagnetic on-off valves 21, 22 and 25 are closed, and the electromagnetic on-off valves 23 and 24 are closed.
are in an open state, and cooling fans 40 and 56 . The operation of the vacuum pump 45 and the refrigerant return pump 42 is stopped.

上述の如くの構成のもとでは、まず最初に、ヘッド側ウ
ォータジャケット16.蒸気通路32゜コンデンサ35
及び冷媒戻し通路44等で形成される沸騰式冷却手段に
おける冷媒循環系(ヘッド側冷媒循環系)内とブロック
側ウォータジャケット18.液相冷媒循環通路50.ラ
ジェータ52及び冷媒循環用のポンプ54等で形成され
る流水式冷却手段における冷媒循環系(ブロック側冷媒
循環系)内とに夫々液相冷媒が充填されて、それらの系
内から空気が殆ど排除された状態とされる。
Under the configuration as described above, first, the head side water jacket 16. Steam passage 32° condenser 35
and the inside of the refrigerant circulation system (head side refrigerant circulation system) in the boiling type cooling means formed by the refrigerant return passage 44 and the like, and the block side water jacket 18. Liquid phase refrigerant circulation passage 50. The refrigerant circulation system (block side refrigerant circulation system) in the flowing water cooling means formed by the radiator 52, the refrigerant circulation pump 54, etc. is filled with liquid phase refrigerant, and most of the air is removed from these systems. It is said to be in a state of being

そして、イグニッションスイッチ60がオン状態にされ
る前、即ち、エンジンが始動前の停止状態にあるときに
おいては、コントロールユニット100が上述の制御信
号Ca−Cg、Cp及びCmを何れも送出しない。その
ため、電磁開閉弁21゜22及び25は閉状態、電磁開
閉弁23及び24が開状態とされ、かつ、冷却ファン4
0及び56゜バキュームポンプ45、及び、冷媒戻し用
のポンプ42は停止状態とされる。
Then, before the ignition switch 60 is turned on, that is, when the engine is in a stopped state before starting, the control unit 100 does not send out any of the above-mentioned control signals Ca-Cg, Cp, and Cm. Therefore, the electromagnetic on-off valves 21, 22 and 25 are in the closed state, the electromagnetic on-off valves 23 and 24 are in the open state, and the cooling fan 4 is in the open state.
The 0 and 56 degree vacuum pumps 45 and the refrigerant return pump 42 are stopped.

次に、イグニッションスイッチ60がオン状態にされて
エンジンが始動されると、コントロールユニット100
が検出信号Siに基づいてそれを検知し、その直後に、
電磁開閉弁21に制御信号Caを、電磁開閉弁23に制
御信号CCを夫々供給して、電磁開閉弁21を開状態に
するとともに電磁開閉弁23を閉状態にし、かつ、バキ
ュームポンプ45に制御信号Cpを供給してそ−れを作
動状態にする。これにより、貯留タンク20が負圧状態
となり、ヘッド側ウォータジャケット16の液相冷媒が
導管26を介して貯留タンク20に導かれて、ヘッド側
ウォータジャケット16の液面が下降するものとなる。
Next, when the ignition switch 60 is turned on and the engine is started, the control unit 100
detects it based on the detection signal Si, and immediately after that,
A control signal Ca is supplied to the electromagnetic on-off valve 21 and a control signal CC is supplied to the electromagnetic on-off valve 23 to open the electromagnetic on-off valve 21, close the electromagnetic on-off valve 23, and control the vacuum pump 45. A signal Cp is applied to put it into operation. As a result, the storage tank 20 becomes in a negative pressure state, the liquid phase refrigerant in the head side water jacket 16 is guided to the storage tank 20 via the conduit 26, and the liquid level in the head side water jacket 16 falls.

また、ブロック側ウォータジャケット18の液相冷媒が
エンジンにより駆動される冷媒循環用のポンプ54によ
り、液相冷媒循環通路50を介してブロック側ウォータ
ジャケット18とラジェータ52との間を循環せしめら
れる。そして、コントロールユニット100は、圧力セ
ンサ61から得られる検出信号Spに基づいて、ヘッド
側ウォータジャケット16内の圧力が大気圧より低い規
定圧力になると、電磁開閉弁21への制御信号Ca、電
磁開閉弁23への制御信号Cc及びバキュームポンプ4
5への制御信号Cpの供給を停止する。このようにして
、ヘッド側ウォータジャケット16内の圧力が規定圧力
とされた状態でエンジンが通常運転状態に移行せしめら
れると、ヘッド側ウォータジャケット16及びブロック
側ウォータジャケット18の液相冷媒がエンジンの発生
熱(燃焼熱)により加熱されて昇温される。ここで、本
例では、液相冷媒は水を主成分としており、ヘッド側ウ
ォータジャケット16内が大気圧より低い規定圧力とさ
れるので、ヘッド側ウォータジャケット16の液相冷媒
はその沸騰点が低温、例えば、50℃程度とされる。
Further, the liquid phase refrigerant in the block side water jacket 18 is circulated between the block side water jacket 18 and the radiator 52 via the liquid phase refrigerant circulation passage 50 by a refrigerant circulation pump 54 driven by the engine. Based on the detection signal Sp obtained from the pressure sensor 61, the control unit 100 sends a control signal Ca to the electromagnetic opening/closing valve 21 when the pressure inside the head side water jacket 16 reaches a specified pressure lower than atmospheric pressure. Control signal Cc to valve 23 and vacuum pump 4
The supply of the control signal Cp to 5 is stopped. In this way, when the engine is brought into a normal operating state with the pressure inside the head side water jacket 16 set to the specified pressure, the liquid phase refrigerant in the head side water jacket 16 and the block side water jacket 18 flows into the engine. It is heated by the generated heat (heat of combustion) and its temperature is raised. Here, in this example, the liquid phase refrigerant has water as its main component, and the inside of the head side water jacket 16 is set at a specified pressure lower than atmospheric pressure, so the liquid phase refrigerant in the head side water jacket 16 has a boiling point. The temperature is set at a low temperature, for example, about 50°C.

このため、エンジンが通常運転状態に移行せしめられた
後、速やかにヘッド側ウォータジャケット16の液相冷
媒が沸騰し、その蒸気が蒸気通路32を介してコンデン
サ35に供給され、コンデンサ35において外気との熱
交換により冷却されて液相冷媒に凝縮され、凝縮された
液相冷媒が貯留部37に貯留される。そして、液相冷媒
の沸騰が激しくなってその蒸気量が増大すると、ヘッド
側ウォータジャケット16における液相冷媒の液面が低
くなるとともに、ヘッド側ウォータジャケット16にお
ける液相冷媒の蒸発空間及び蒸気通路32内における蒸
気圧が高められ、ヘッド側冷媒循環系全体内の圧力が増
大する。そこで、コントロールユニット100は、ヘッ
ド側つオータジャケッ)16における液相冷媒の液面高
さを所定値にすべく、冷媒戻し用のポンプ42に制御信
号Cmを供給してそれを作動させ、貯留部37に貯留さ
れた液相冷媒の一部をヘッド側ウォータジャケット16
に戻して、ヘッド側ウォータジャケット16における液
相冷媒の液面高さを所定値に維持する制御を行うととも
に、冷却ファン40に制御信号Cfを供給してそれを作
動させ、コンデンサ35に強制冷却風を送って、その本
体部38における蒸気の凝縮量を増大させて、ヘッド側
ウォータジャケット16における液相冷媒の液面高さを
所定値に維持するとともに、ヘッド側冷媒循環系内の圧
力を規定圧力に保持する制御を行うようにされる。斯か
る制御が行われる液相冷媒の沸騰時には、その気化熱に
よりシリンダヘッド12における燃焼室周囲の壁面が極
めて低温に冷却され、その結果、ノッキングの発生が効
果的に防止される。
Therefore, after the engine is brought into the normal operating state, the liquid phase refrigerant in the head water jacket 16 quickly boils, and the vapor is supplied to the condenser 35 via the steam passage 32, where it is mixed with outside air. The refrigerant is cooled by heat exchange and condensed into a liquid phase refrigerant, and the condensed liquid phase refrigerant is stored in the storage section 37 . When the boiling of the liquid refrigerant becomes intense and its vapor amount increases, the liquid level of the liquid refrigerant in the head side water jacket 16 becomes lower, and the evaporation space and vapor passage of the liquid refrigerant in the head side water jacket 16 become lower. The vapor pressure within 32 is increased, increasing the pressure within the entire head-side refrigerant circulation system. Therefore, the control unit 100 supplies a control signal Cm to the refrigerant return pump 42 to operate it and store the refrigerant in order to maintain the liquid level level of the liquid phase refrigerant in the head-side overjacket 16 at a predetermined value. A portion of the liquid phase refrigerant stored in the section 37 is transferred to the head side water jacket 16.
control to maintain the level of the liquid phase refrigerant in the head side water jacket 16 at a predetermined value, and also supplies a control signal Cf to the cooling fan 40 to operate it, causing the condenser 35 to be forced to cool. The air is sent to increase the amount of vapor condensed in the main body 38, thereby maintaining the liquid level of the liquid phase refrigerant in the head side water jacket 16 at a predetermined value, and reducing the pressure in the head side refrigerant circulation system. Control is performed to maintain the pressure at a specified level. When the liquid phase refrigerant is boiled under such control, the wall surface around the combustion chamber in the cylinder head 12 is cooled to an extremely low temperature by the heat of vaporization, and as a result, the occurrence of knocking is effectively prevented.

なお、本例では、冷却ファン40を作動させたにもかか
わらず、ヘッド側冷媒循環系内の圧力が下降しないもの
となる異常時には、コントロールユニット100がそれ
を圧力センサ61から得られる検出信号spに基づいて
検知し、電磁開閉弁25に制御信号Ceを供給してそれ
を開状態にするとともに、バキュームポンプ45に制御
信号Cpを供給してそれを作動させるようにされる。こ
れにより、ヘッド側冷媒循環系内の圧力が負圧に維持さ
れたもとで蒸気がバキュームポンプ45を介して大気中
へ放出される。また、このときには、蒸気がヘッド側冷
媒循環系内から外部に放出されるのでヘッド側ウォータ
ジャケット16における液相冷媒の液面が規定位置より
低くなる。このため、コントロールユニット100は、
電磁開閉弁21に制御信号Caを供給してそれを開状態
にし、ヘッド側ウォータジャケット16に貯留タンク2
0から液相冷媒を補給して液面を規定位置に保つ制御を
行うようにされる。そして、この際、コントロールユニ
ソ)100はヘッド側冷媒循環系に異常が生じたことを
、例えば、車室に配された警告灯を点灯させることによ
り乗員に警告するとともに、上述の如くの異常時におけ
る制御を行っても、ヘッド側冷媒循環系内における圧力
が下降しない場合には、ノッキングが発生する虞がある
ので、例えば、エンジンの点火時期を遅らせる(遅角さ
せる)制御等を行うようにされる。
In this example, in the event of an abnormality in which the pressure within the head-side refrigerant circulation system does not decrease even though the cooling fan 40 is operated, the control unit 100 detects this as the detection signal sp obtained from the pressure sensor 61. A control signal Ce is supplied to the electromagnetic on-off valve 25 to open it, and a control signal Cp is supplied to the vacuum pump 45 to operate it. As a result, steam is released into the atmosphere via the vacuum pump 45 while the pressure within the head side refrigerant circulation system is maintained at a negative pressure. Further, at this time, since vapor is released from the head side refrigerant circulation system to the outside, the liquid level of the liquid phase refrigerant in the head side water jacket 16 becomes lower than the specified position. For this reason, the control unit 100
A control signal Ca is supplied to the electromagnetic on-off valve 21 to open it, and the storage tank 2 is connected to the head side water jacket 16.
Control is performed to maintain the liquid level at a specified position by replenishing the liquid phase refrigerant from zero. At this time, the control unit 100 warns the occupants that an abnormality has occurred in the head side refrigerant circulation system, for example by lighting up a warning light placed in the passenger compartment, and also warns the occupants that an abnormality has occurred in the head side refrigerant circulation system. If the pressure in the head-side refrigerant circulation system does not decrease even if the engine is controlled at the same time, there is a risk that knocking may occur. be made into

一方、ブロック側ウォータジャケット18で昇温される
液相冷媒は、冷媒循環用のポンプ54によりラジェータ
52に供給され、外気と熱交換されて冷却される。この
場合、コントロールユニット100は、温度センサ63
から得られる検出信号3wに基づいてブロック側ウォー
タジャケット18の液相冷媒を適温、例えば、ヘッド側
ウォータジャケット16における液相冷媒より高温の8
0℃程度に維持すべく、適宜、冷却ファン56に制御信
号Cgを供給してそれを作動させ、ラジェータ52に強
制冷却風を送ってラジェータ52を通過する液相冷媒の
冷却度合を制御する。このようにされることにより、シ
リンダブロック14が過冷却されることが防止され、そ
のため、シリンダブロック14におけるピストン等の摺
動部分を潤滑するオイルの粘性が増大することが回避さ
れ、斯かる摺動部分の機械的抵抗の増大をまねくことが
ないものとされる。
On the other hand, the liquid-phase refrigerant whose temperature is raised in the block-side water jacket 18 is supplied to the radiator 52 by a refrigerant circulation pump 54, and is cooled by exchanging heat with outside air. In this case, the control unit 100 controls the temperature sensor 63
The liquid phase refrigerant in the block side water jacket 18 is heated to an appropriate temperature based on the detection signal 3w obtained from the head side water jacket 16.
In order to maintain the temperature at about 0° C., a control signal Cg is appropriately supplied to the cooling fan 56 to activate it, and forced cooling air is sent to the radiator 52 to control the degree of cooling of the liquid phase refrigerant passing through the radiator 52. By doing so, the cylinder block 14 is prevented from being overcooled, and therefore the viscosity of the oil that lubricates the sliding parts such as the pistons in the cylinder block 14 is prevented from increasing, and such sliding parts are prevented from increasing. It shall not lead to an increase in mechanical resistance of moving parts.

次に、イグニッションスイッチ60がオフ状態とされて
エンジンが停止すると、コントロールユニット100が
それを検出信号Siに基づいて検知し、冷媒戻し用のポ
ンプ42.冷却ファン40及び56への制御信号Cm、
Cf及びCgの供給を停止するとともに、電磁開閉弁2
3への制御信号Cc及び電磁開閉弁24への制御信号C
dの供給を停止する。これにより、電磁開閉弁23及び
24が開状態とされて貯留タンク20.蒸気通路32及
びヘッド側ウォータジャケット16内が大気圧とされる
。斯かる停止直後には、エンジン本体10が高温状態に
あり、液相冷媒への放熱が続行されるので、ヘッド側ウ
ォータジャケット16の液相冷媒は大気圧下で沸騰し、
その蒸気が導管28を介して貯留タンク20の最下方部
分に供給される。この場合、貯留タンク20に供給され
た蒸気の大部分は貯留タンク20の液相冷媒により冷却
されて凝縮し、凝縮されなかった蒸気の一部のみが導管
29を通じて外部に放出されるので、液相冷媒の散逸が
最小限に抑えられる。
Next, when the ignition switch 60 is turned off and the engine is stopped, the control unit 100 detects this based on the detection signal Si, and the refrigerant return pump 42. control signal Cm to the cooling fans 40 and 56;
At the same time as stopping the supply of Cf and Cg, the electromagnetic on-off valve 2
3 and the control signal C to the electromagnetic on-off valve 24.
d supply is stopped. As a result, the electromagnetic on-off valves 23 and 24 are opened, and the storage tank 20. The inside of the steam passage 32 and the head-side water jacket 16 is set to atmospheric pressure. Immediately after such a stop, the engine main body 10 is in a high temperature state and heat radiation to the liquid refrigerant continues, so the liquid refrigerant in the head side water jacket 16 boils under atmospheric pressure.
The vapor is supplied via conduit 28 to the lowermost portion of storage tank 20. In this case, most of the vapor supplied to the storage tank 20 is cooled and condensed by the liquid phase refrigerant in the storage tank 20, and only a portion of the vapor that has not been condensed is discharged to the outside through the conduit 29, so that the liquid Phase refrigerant dissipation is minimized.

そし−て、エンジン停止後、ヘッド側ウォータジャケッ
ト16の液相冷媒が沸騰し終えた後においては、時間の
経過とともに、エンジン本体10の温度降下に伴ってヘ
ッド側冷媒循環系内の蒸気が凝縮し、ヘッド側冷媒循環
系の圧力が負圧となる。
Then, after the engine stops and the liquid phase refrigerant in the head side water jacket 16 finishes boiling, the vapor in the head side refrigerant circulation system condenses as the temperature of the engine body 10 decreases over time. However, the pressure in the head side refrigerant circulation system becomes negative.

このため、貯留タンク20から導管28を通じてヘッド
側ウォータジャケット16側に液相冷媒が吸引され、ヘ
ッド側冷媒循環系内に液相冷媒が充填される。この場合
、ヘッド側冷媒循環系内には空気が殆ど混入しない。ま
た、斯かるときには、ブロック側冷媒循環系内の液相冷
媒も徐々に冷却される。なお、ブロック側冷媒循環系内
の液相冷媒が不足して、その内部が負圧状態となる虞が
ある場合には、コントロールユニット100から電磁開
閉弁22に制御信号cbが供給されて電磁開閉弁22が
開状態とされ、貯留タンク20からブロック側ウォータ
ジャケット18に液相冷媒が補給される。
Therefore, the liquid phase refrigerant is drawn from the storage tank 20 to the head side water jacket 16 side through the conduit 28, and the head side refrigerant circulation system is filled with the liquid phase refrigerant. In this case, almost no air is mixed into the head side refrigerant circulation system. Further, at such a time, the liquid phase refrigerant in the block side refrigerant circulation system is also gradually cooled. Note that if there is a risk that the liquid phase refrigerant in the block side refrigerant circulation system is insufficient and the inside thereof becomes in a negative pressure state, the control signal cb is supplied from the control unit 100 to the electromagnetic opening/closing valve 22, and the electromagnetic opening/closing is performed. The valve 22 is opened, and the block-side water jacket 18 is replenished with liquid phase refrigerant from the storage tank 20.

上述の如くの制御を行うコントロールユニット100は
、例えば、マイクロコンピュータが用いられて構成され
るが、斯かる場合におけるマイクロコンピュータが実行
する沸騰式冷却手段の制御に際してのプログラムの一例
を第2図のブローチや一部を参照して説明する。
The control unit 100 that performs the above-mentioned control is configured using, for example, a microcomputer, and an example of a program executed by the microcomputer to control the boiling cooling means in such a case is shown in FIG. Explain with reference to brooches and other parts.

第2図は、基本制御ルーチンのプログラムを示し、この
プログラムは、スタート後、プロセス101でイグニッ
ションスイッチ60から得られる検出信号Siを取り込
み、続くディシジョン102で検出信号Siに基づいて
イグニッションスイッチ60がオン状態か否かを判断し
、イグニッションスイッチ60がオン状態であると判断
された場合にはプロセス103に進み、イグニッション
スイッチ60がオン状態にないと判断された場合には、
プロセス101に戻ってプロセス101及びディシジョ
ン102をイグニッションスイッチ60がオン状態にな
るまで繰り返して実行する。
FIG. 2 shows a basic control routine program. After starting, this program takes in a detection signal Si obtained from the ignition switch 60 in a process 101, and in a subsequent decision 102 turns on the ignition switch 60 based on the detection signal Si. If it is determined that the ignition switch 60 is in the on state, the process proceeds to process 103, and if it is determined that the ignition switch 60 is not in the on state,
Returning to process 101, process 101 and decision 102 are repeated until the ignition switch 60 is turned on.

プロセス103では、電磁開閉弁21及び23、及び、
バキュームポンプ45に夫々制御信号Ca。
In the process 103, the electromagnetic on-off valves 21 and 23, and
A control signal Ca is sent to each vacuum pump 45.

Cc及びCpを供給して、電磁開閉弁21を開状態、電
磁開閉弁23を閉状態にするとともに、バキュームポン
プ45を作動状態にする。そして、続く、プロセス10
4で圧力センサ61から得られる検出信号Spを取り込
んだ後、ディシジョン105において検出信号Spがあ
られすヘッド側冷媒循環系内の圧力Pxが大気圧により
低い規定圧力Pa以下か否かを判断し、圧力Pxが規定
圧力Pa以下であると判断された場合には、プロセス1
06に進み、圧力Pxが規定圧力Paを越えていると判
断された場合には、プロセス103に戻り、プロセス1
03.104及びディシジョン105を圧力Pxが規定
圧力Pa以下となるまで繰り返して実行する。
By supplying Cc and Cp, the electromagnetic on-off valve 21 is opened, the electromagnetic on-off valve 23 is closed, and the vacuum pump 45 is activated. And then continue, process 10
After taking in the detection signal Sp obtained from the pressure sensor 61 in step 4, it is determined in decision 105 whether the pressure Px in the head side refrigerant circulation system where the detection signal Sp is received is equal to or lower than a specified pressure Pa, which is lower than atmospheric pressure, If the pressure Px is determined to be less than the specified pressure Pa, process 1
If the process proceeds to 06 and it is determined that the pressure Px exceeds the specified pressure Pa, the process returns to process 103 and processes 1
03.104 and decision 105 are repeatedly executed until the pressure Px becomes equal to or less than the specified pressure Pa.

プロセス106では、電磁開閉弁21及び24、及び、
バキュームポンプ45への制御信号Ca。
In the process 106, the electromagnetic on-off valves 21 and 24, and
Control signal Ca to vacuum pump 45.

Cd及びCpの供給を停止した後、プロセス107に進
み、液面センサ62から得られる検出信号shを取り込
み、続くディシジョン108で、検出信号shがあられ
すヘッド側ウォータジャケット16における液相冷媒の
液面高さHxが所定値Ha以下であるか否かを判断し、
液面高さHxが所定値Ha以下であると判断された場合
には、プロセス109で冷媒戻し用のポンプ42に制御
信号Cmを供給して、プロセス107及びディシジョン
108を液面高さHxが所定値Haを越えるまで、繰り
返して実行する。また、液面高さHxが所定値Haを越
えたと判・断された場合には、プロセス110で冷媒戻
し用のポンプ42への制御信号Cmの供給を停止してプ
ロセス111に進み、圧力センサ61から得られる検出
信号Spを取り込み、続くディシジョン112で圧力P
xが規定圧力Pa以下であるか否かを判断する。そして
、ディシジョン112において圧力Pxが規定圧力Pa
を越えると判断された場合には、プロセス113で冷却
ファン40に制御信号Cfを供給した後、プロセス11
1及びディシジョン112を圧力Pxが規定圧力Pa以
下となるまで、繰り返して実行し、圧力Pxが規定圧力
Pa以下であると判断された場合には、プロセス114
で冷却ファン40への制御信号C「の供給を停止してそ
の作動を停止させる。
After stopping the supply of Cd and Cp, the process proceeds to process 107 where the detection signal sh obtained from the liquid level sensor 62 is taken in. In the subsequent decision 108, when the detection signal sh is detected, the liquid level of the liquid refrigerant in the head side water jacket 16 is detected. Determine whether the surface height Hx is less than or equal to a predetermined value Ha,
If it is determined that the liquid level height Hx is less than or equal to the predetermined value Ha, a control signal Cm is supplied to the refrigerant return pump 42 in process 109, and process 107 and decision 108 are performed so that the liquid level height Hx This is repeated until the predetermined value Ha is exceeded. Further, if it is determined that the liquid level height Hx exceeds the predetermined value Ha, the supply of the control signal Cm to the refrigerant return pump 42 is stopped in process 110, the process proceeds to process 111, and the pressure sensor The detection signal Sp obtained from 61 is taken in, and in the subsequent decision 112, the pressure P is
It is determined whether x is less than or equal to a specified pressure Pa. Then, in decision 112, the pressure Px is changed to the specified pressure Pa
If it is determined that the control signal Cf is exceeded, a control signal Cf is supplied to the cooling fan 40 in a process 113, and then a control signal Cf is supplied to the cooling fan 40 in a process 113.
1 and decision 112 are repeatedly executed until the pressure Px becomes equal to or less than the specified pressure Pa, and if it is determined that the pressure Px is equal to or less than the specified pressure Pa, process 114 is executed.
At this point, the supply of the control signal C' to the cooling fan 40 is stopped to stop its operation.

続くプロセス115ではイグニッションスイッチ60か
ら得られる検出信号Siを取り込み、次にディシジョン
116でイグニッションスイッチ60がオフ状態か否か
を判断し、イグニッションスイッチ60がオン状態であ
ると判断された場合には、プロセス107に戻り、イグ
ニッションスイッチ60がオフ状態であると判断された
場合には、プロセス117で電磁開閉弁23及び24゜
冷却ファン40.冷媒戻し用のポンプ42.バキューム
ポンプ45、及び、冷却ファン56への制御信号Cc、
Cd、Cf、Cm、Cp、及び、Cgの供給を停止して
、電磁開閉弁23及び24を開状態にするとともに、冷
却ファン40.冷媒戻し用のポンプ42.バキュームポ
ンプ45及び冷却ファン56を停止させ、プロセス10
1に戻る。
In the subsequent process 115, the detection signal Si obtained from the ignition switch 60 is taken in, and then in a decision 116 it is determined whether the ignition switch 60 is in the off state, and if it is determined that the ignition switch 60 is in the on state, Returning to process 107, if it is determined that the ignition switch 60 is in the off state, then in process 117, the electromagnetic on-off valve 23 and the 24° cooling fan 40. Pump 42 for refrigerant return. A control signal Cc to the vacuum pump 45 and the cooling fan 56,
The supply of Cd, Cf, Cm, Cp, and Cg is stopped, and the electromagnetic on-off valves 23 and 24 are opened, and the cooling fan 40. Pump 42 for refrigerant return. Vacuum pump 45 and cooling fan 56 are stopped, and process 10
Return to 1.

第3図は、本発明に係るエンジンの冷却装置の第2の例
を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second example of the engine cooling device according to the present invention.

第3図に示される例は、ヘッド側冷媒循環系が第1図に
示される例と若干具なるだけで他の部分は第1図に示さ
れるものと実質的に同一構成とされるので、第2図にお
いて、第1図に示される各部に対応する部分には同一符
号が付されてそれらの詳細説明は省略され、また、コン
トロールユニット100.圧力センサ61.液面センサ
62゜温度センサ63等の制御系の一部は図示が省略さ
れる。
In the example shown in FIG. 3, the head side refrigerant circulation system is slightly different from the example shown in FIG. 1, and other parts have substantially the same configuration as that shown in FIG. In FIG. 2, parts corresponding to those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted. Pressure sensor 61. Parts of the control system, such as the liquid level sensor 62 and the temperature sensor 63, are omitted from illustration.

第3図に示される例においては、ヘッド側冷媒循環系が
、ヘッド側ウォータジャケット16と、蒸気通路32゛
 と、この蒸気通路32°に介装されたコンプレッサ7
0と、コンデンサ35と、冷媒戻し通路44と、この冷
媒戻し通路44の下流側に介装された減圧弁72と、通
常運転時における液相冷媒の液面より上側にその一部が
突出し、冷媒戻し通路44における減圧弁72より下流
側の部分が接続されて、ヘッド側ウォータジャケット1
6内に配置される滞溜槽74とを備えて形成され、蒸気
通路32′におけるコンプレッサ70より下流側部分3
2Bはその上流側部分32Aより小径とされている。
In the example shown in FIG. 3, the head side refrigerant circulation system includes a head side water jacket 16, a steam passage 32', and a compressor 7 interposed in this steam passage 32'.
0, a condenser 35, a refrigerant return passage 44, a pressure reducing valve 72 installed on the downstream side of this refrigerant return passage 44, and a portion thereof protruding above the liquid level of the liquid phase refrigerant during normal operation, The downstream side of the pressure reducing valve 72 in the refrigerant return passage 44 is connected to the head side water jacket 1.
6 and a retention tank 74 disposed within the steam passage 32', the downstream portion 3 of the compressor 70 in the steam passage 32'.
2B has a smaller diameter than its upstream portion 32A.

斯かる構成のもとでは、ヘッド側ウオークジャケット1
6及び蒸気通路32゛の上流側部分32A内の圧力が規
定圧力を越えるものとなったとき、コントロールユニッ
ト100がコンプレッサ70を作動させて蒸気を圧縮し
てコンデンサ35に供給するようにされる。このように
されることにより、下流側部分32Bに吐出された蒸気
の温度は上流側部分32A側の蒸気の温度より高くなり
、コンデンサ35に供給される蒸気と外気との温度差が
第1図に示されるものに比して大となる。そのため、コ
ンデンサ35における蒸気と外気との熱交換が促進され
ることになり、コンデンサの小型化あるいは冷却ファン
40の送風量の低減化等が図られるものとなる。また、
このように蒸気通路32”にコンプレッサ70が介装さ
れた場合には、蒸気がコンデンサ35内に圧縮された状
態で押し込まれるので、貯留部37に滞溜する高温の液
相冷媒が加圧されてヘッド側ウォータジャケット16に
戻されることになるが、本例では、冷媒戻し通路44に
減圧弁72が介装されているので、貯留部37の液相冷
媒は、減圧弁72で減圧された後滞溜槽74に一旦供給
され、滞溜槽74において、ヘッド側ウォータジャケッ
ト16内の圧力に対応する温度に降下するまで沸騰しつ
つ冷却され、冷却された液相冷媒が滞溜槽74からヘッ
ド側ウォータジャケット16に貯留された液相冷媒中に
混入される。このようにされることにより、貯留部37
からヘッド側ウォータジャケット16に戻される高温の
液相冷媒によってヘッド側ウォータジャケット16に貯
留された液相冷媒が昇温さ9れてしまうことが回避され
る。
Under such a configuration, the head side walk jacket 1
6 and the upstream portion 32A of the steam passage 32' exceeds a specified pressure, the control unit 100 operates the compressor 70 to compress the steam and supply it to the condenser 35. By doing so, the temperature of the steam discharged to the downstream portion 32B becomes higher than the temperature of the steam on the upstream portion 32A side, and the temperature difference between the steam supplied to the condenser 35 and the outside air becomes as shown in FIG. It is larger than that shown in . Therefore, heat exchange between the steam and the outside air in the condenser 35 is promoted, and the condenser can be made smaller or the amount of air blown by the cooling fan 40 can be reduced. Also,
When the compressor 70 is installed in the steam passage 32'' in this way, the steam is forced into the condenser 35 in a compressed state, so that the high temperature liquid phase refrigerant accumulated in the storage section 37 is pressurized. However, in this example, since a pressure reducing valve 72 is interposed in the refrigerant return passage 44, the liquid phase refrigerant in the storage section 37 is depressurized by the pressure reducing valve 72. The refrigerant is once supplied to the rear retention tank 74 and cooled in the retention tank 74 while boiling until the temperature drops to a temperature corresponding to the pressure inside the head water jacket 16. The cooled liquid phase refrigerant is then transferred from the retention tank 74 to the head water It is mixed into the liquid phase refrigerant stored in the jacket 16. By doing this, the storage part 37
This prevents the liquid phase refrigerant stored in the head side water jacket 16 from being heated up by the high temperature liquid phase refrigerant returned from the head side water jacket 16 to the head side water jacket 16.

なお、第3図に示される例における減圧弁72及び滞溜
槽74に代えて、第4図に示される如くに、冷媒戻し通
路44の最下流側部分にノズル76を設けるようにして
もよい。斯かる場合には、貯留部37からヘッド側ウォ
ータジャケット16に戻される液相冷媒が、ヘッド側ウ
ォータジャケット16内に噴射されて戻されるため、ヘ
ッド側ウォータジャケット16内で微粒化せしめられて
、その表面積が著しく増大される。その結果、貯留部3
7からヘッド側ウォータジャケット16に戻された液相
冷媒は、ヘッド側ウオークジャケット16における液相
冷媒の上方部分(蒸発空間)で冷却される。そのため、
滞溜槽74を別途設ける必要がなくなり、上述の例と同
様に貯留部37からヘッド側ウォータジャケット16に
戻される高温の液相冷媒がヘッド側ウォータジャケット
16に貯留された液相冷媒を昇温させてしまうことが回
避される。
Note that instead of the pressure reducing valve 72 and the retention tank 74 in the example shown in FIG. 3, a nozzle 76 may be provided in the most downstream portion of the refrigerant return passage 44, as shown in FIG. In such a case, the liquid phase refrigerant returned from the storage section 37 to the head water jacket 16 is injected and returned into the head water jacket 16, and is atomized within the head water jacket 16. Its surface area is significantly increased. As a result, storage section 3
The liquid phase refrigerant returned to the head side water jacket 16 from the head side walk jacket 16 is cooled in the upper part (evaporation space) of the liquid phase refrigerant in the head side walk jacket 16. Therefore,
It is no longer necessary to provide a separate storage tank 74, and the high temperature liquid refrigerant returned from the storage section 37 to the head water jacket 16 raises the temperature of the liquid refrigerant stored in the head water jacket 16, as in the above example. This avoids the possibility of

第5図及び第6図は、夫々本発明に係るエンジンの冷却
装置の第3及び第4の例を示す概略構成図である。第5
図及び第6図に示される例は、ヘッド側冷媒循環系内の
低温の液相冷媒を利用して、ブロック側冷媒循環系内の
液相冷媒を冷却するようにしたものであり、それ以外の
構成は第1図に示される例と実質的に同一である。
FIGS. 5 and 6 are schematic configuration diagrams showing third and fourth examples of engine cooling devices according to the present invention, respectively. Fifth
In the example shown in the figure and FIG. 6, the low-temperature liquid refrigerant in the head side refrigerant circulation system is used to cool the liquid phase refrigerant in the block side refrigerant circulation system. The configuration is substantially the same as the example shown in FIG.

第5図及び第6図において、第1図に示される各部に対
応する部分には同一符号が付されてそれらの詳細説明は
省略され、また、第3図に示される例と同様に、コント
ロールユニ・ノド100.圧力センサ61.液面センサ
62.温度センサ63等の制御系の一部は図示が省略さ
れる。
In FIGS. 5 and 6, parts corresponding to those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof is omitted. Uni Nodo 100. Pressure sensor 61. Liquid level sensor 62. Part of the control system such as the temperature sensor 63 is omitted from illustration.

第5図に示される例は、コンデンサ35゛の貯留部37
°にブロック側冷媒循環系における液相冷媒循環通路5
0′の一部が挿入され、液相冷媒循環通路50°を流れ
る液相冷媒が貯留部37′に貯留される低温の液相冷媒
により冷却されるようになされている。このようにされ
ることにより、ヘッド側冷媒循環系の一部と、液相冷媒
循環通路50°の一部とでラジェータが構成されるので
、冷却ファンを設けないで、しかも、一般に空冷より冷
却効率の高い液冷によってブロック側冷媒循環系内の液
相冷媒を冷却することができ、そのため、装置の小型化
やコストダウンを効果的に図ることができる。
The example shown in FIG.
° Liquid phase refrigerant circulation passage 5 in the block side refrigerant circulation system
0' is inserted so that the liquid refrigerant flowing through the liquid refrigerant circulation passage 50° is cooled by the low temperature liquid refrigerant stored in the storage section 37'. By doing this, a radiator is formed by a part of the head side refrigerant circulation system and a part of the liquid phase refrigerant circulation passage 50°, so there is no need to provide a cooling fan, and the cooling is generally better than air cooling. The liquid phase refrigerant in the block side refrigerant circulation system can be cooled by highly efficient liquid cooling, and therefore, the size and cost of the device can be effectively reduced.

また、第6図に示される例は、ヘッド側ウォータジャケ
ット16゛ における液相冷媒が貯留された部分を、ブ
ロック側冷媒循環系における液相冷媒循環通路50”が
貫通するようにされ、液相冷媒循環通路50”を流れる
液相冷媒がヘッド側ウォータジャケット16゛に貯留さ
れた低温の液相冷媒により冷却されるようになされてい
る。このようにされることにより、ヘッド側つォータジ
ャケッ)16’ と液相冷媒循環通路50”の一部とで
ラジェータが構成され、第5図に示される例と同様な作
用効果が得られることに加えて、ヘッド側つォータジャ
ケッ)16の液相冷媒の沸謄時には、その気化熱によっ
て液相冷媒循環通路50”を流れる液相冷媒が冷却され
ることになり、その冷却効率が著しく高められることに
なる。
In addition, in the example shown in FIG. 6, the liquid phase refrigerant circulation passage 50'' in the block side refrigerant circulation system passes through the part of the head side water jacket 16'' where the liquid phase refrigerant is stored, and the liquid phase The liquid-phase refrigerant flowing through the refrigerant circulation passage 50'' is cooled by the low-temperature liquid-phase refrigerant stored in the head-side water jacket 16''. By doing so, a radiator is constituted by the head side water jacket 16' and a part of the liquid phase refrigerant circulation passage 50'', and the same effect as the example shown in FIG. 5 can be obtained. In addition, when the liquid phase refrigerant in the head side water jacket 16 boils, the liquid phase refrigerant flowing through the liquid phase refrigerant circulation passage 50'' is cooled by its heat of vaporization, and its cooling efficiency is significantly increased. become.

(発明の効果) 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジンの
冷却装置においては、シリンダヘッドが沸騰式冷却手段
により冷却され、シリンダブロックが流水式冷却手段に
より冷却されて、しかも、沸騰式冷却手段における冷媒
循環系内の圧力が圧力制御部により制御されるので、例
えば、液相冷媒として水が使用される場合には、冷媒循
環系内を減圧することにより、液相冷媒の沸点を極めて
低温にすることができ、このため、シリンダヘッドによ
りその大部分が包囲される燃焼室の壁面温度が低温とさ
れ、それにより、ノッキングの発生を効果的に抑制する
ことができる。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, in the engine cooling device according to the present invention, the cylinder head is cooled by the boiling type cooling means, the cylinder block is cooled by the flowing water type cooling means, and the cylinder head is cooled by the boiling type cooling means. Since the pressure within the refrigerant circulation system in the type cooling means is controlled by the pressure control unit, for example, when water is used as the liquid phase refrigerant, the boiling point of the liquid phase refrigerant can be adjusted by reducing the pressure inside the refrigerant circulation system. As a result, the temperature of the wall surface of the combustion chamber, most of which is surrounded by the cylinder head, is kept low, thereby effectively suppressing the occurrence of knocking.

また、シリンダブロックは、シリンダヘッドとは別系統
とされる流水式冷却手段により冷却されるので、シリン
ダブロックが過冷却されてしまうことを回避できる。そ
のため、耐ノツキング性の向上が図られたもとでも、オ
イルの粘性の増大をまね(ことがないので、ピストン等
の摺動部分の機械的抵抗が増大することを効果的に防止
することができる。
Furthermore, since the cylinder block is cooled by a flowing water type cooling means that is separate from the cylinder head, it is possible to avoid overcooling of the cylinder block. Therefore, even if the knocking resistance is improved, the viscosity of the oil does not increase, so it is possible to effectively prevent an increase in the mechanical resistance of sliding parts such as the piston.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るエンジンの冷却装置の一例を示す
概略構成図、第2図は第1図に示される例のコントロー
ルユニットにマイクロコンピュータが用いられた場合に
おける、斯かるマイクロコンピュータが実行するプログ
ラムの一例を示すブローチヤード、第3図は本発明に係
るエンジンの冷却装置の他の例を示す概略構成図、第4
図は第3図に示される例の変形例を示す部分構成図、第
5図及び第6図は、夫々、本発明に係るエンジンの冷却
装置のさらに他の例を示す概略構成図である。 図中、10はエンジン本体、12はシリンダヘッド、1
4はシリンダブロック、16及び16′はヘッド側ウォ
ータジャケット、18はブロック側ウォータジャケット
、20は貯留タンク、21〜25は電磁開閉弁、35及
び35°はコンデンサ、37及び37”は貯留部、40
及び56は冷却ファン、42は冷媒戻し用のポンプ、4
4は冷媒戻し通路、45はバキュームポンプ、50.5
0′及び50”は液相冷媒循環通路、52はラジェータ
、54は冷媒循環用のポンプ、70はコンプレッサ、7
2は減圧弁、76はノズル、100はコントロールユニ
ットである。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an engine cooling system according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a microcomputer executed when a microcomputer is used in the control unit of the example shown in FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another example of the engine cooling device according to the present invention; FIG.
This figure is a partial configuration diagram showing a modification of the example shown in FIG. 3, and FIGS. 5 and 6 are schematic configuration diagrams showing still other examples of the engine cooling device according to the present invention. In the figure, 10 is the engine body, 12 is the cylinder head, 1
4 is a cylinder block, 16 and 16' are a head side water jacket, 18 is a block side water jacket, 20 is a storage tank, 21 to 25 are electromagnetic on-off valves, 35 and 35° are condensers, 37 and 37'' are storage parts, 40
and 56 is a cooling fan; 42 is a refrigerant return pump; 4
4 is a refrigerant return passage, 45 is a vacuum pump, 50.5
0' and 50'' are liquid phase refrigerant circulation passages, 52 is a radiator, 54 is a pump for refrigerant circulation, 70 is a compressor, 7
2 is a pressure reducing valve, 76 is a nozzle, and 100 is a control unit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] シリンダヘッドに設けられた第1のウォータジャケット
と、該第1のウォータジャケットに貯留されて沸騰せし
められる液相冷媒の蒸気が供給され、該蒸気を冷却して
液相冷媒に凝縮させるコンデンサと、該コンデンサから
得られる液相冷媒を上記第1のウォータジャケットに戻
す第1のポンプとを備えて形成される冷媒循環系、及び
、該冷媒循環系内の圧力を制御する圧力制御部を有する
沸騰式冷却手段と、シリンダブロックに設けられた第2
のウォータジャケット、該第2のウォータジャケットに
貯留されて加熱せしめられる液相冷媒が供給されて該液
相冷媒を冷却するラジエータ、及び、該ラジエータによ
り冷却された液相冷媒を上記第2のウォータジャケット
に戻して上記ラジエータと上記第2のウォータジャケッ
トとの間を循環させる第2のポンプを有する流水式冷却
手段と、を具備して構成されるエンジンの冷却装置。
a first water jacket provided in the cylinder head; a condenser to which vapor of a liquid phase refrigerant stored in the first water jacket and boiled is supplied; the vapor is cooled and condensed into the liquid phase refrigerant; a refrigerant circulation system formed with a first pump that returns the liquid phase refrigerant obtained from the condenser to the first water jacket; and a pressure control section that controls the pressure within the refrigerant circulation system. type cooling means and a second cooling means provided in the cylinder block.
a water jacket, a radiator to which a liquid refrigerant stored and heated in the second water jacket is supplied and cools the liquid refrigerant, and a liquid refrigerant cooled by the radiator is transferred to the second water jacket. An engine cooling device comprising: flowing water cooling means having a second pump that circulates water back into the jacket between the radiator and the second water jacket.
JP29959986A 1986-12-16 1986-12-16 Cooling device for engine Pending JPS63150414A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29959986A JPS63150414A (en) 1986-12-16 1986-12-16 Cooling device for engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29959986A JPS63150414A (en) 1986-12-16 1986-12-16 Cooling device for engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63150414A true JPS63150414A (en) 1988-06-23

Family

ID=17874720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29959986A Pending JPS63150414A (en) 1986-12-16 1986-12-16 Cooling device for engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63150414A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113090375A (en) * 2021-04-17 2021-07-09 王燕 Automobile engine with rapid cooling device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113090375A (en) * 2021-04-17 2021-07-09 王燕 Automobile engine with rapid cooling device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2083611A (en) Cooling system
JP2002192938A (en) Cooling system using controlled refrigerant phase upstream of compressor
US5176112A (en) Evaporation-cooled internal combustion engine
JPS6093116A (en) Evaporative cooling type intercooler
JPS6183424A (en) Pump-anomaly disposing apparatus in evaporative cooling apparatus for internal-combustion engine
JPS63150414A (en) Cooling device for engine
JPS6125910A (en) Boiling medium cooling device in engine
JPH0113770Y2 (en)
JPH0248663Y2 (en)
JPH0248660Y2 (en)
JPH0324825Y2 (en)
JPH0248664Y2 (en)
JPH0248659Y2 (en)
JPH0350259Y2 (en)
JPS60128923A (en) Ebullition cooler for engine
JPS6323531Y2 (en)
JPH0248665Y2 (en)
JPS6329149Y2 (en)
JPH0324829Y2 (en)
JPH0343366Y2 (en)
JPS60175728A (en) Evaporative cooling device in engine
JPH0519546Y2 (en)
JPS62113817A (en) Evaporative cooling device for engine
JPH082417Y2 (en) Engine cooling system
JPS6183415A (en) Evaporative cooling apparatus of internal-combustion engine for car