JPS63170519A - 副室式エンジンのシリンダヘツド油冷装置 - Google Patents

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、副室式エンジンのシリンダヘッド油冷装置に
関し、シリンダヘッドの副室の周囲の部−分を強力に冷
却でき、しかも、オイルクーラを小型化できるうえ、オ
イルジャケットの鋳造が容易になるようにした副室式エ
ンジンのシリンダへラド油冷装置に関するものである。

〈従来の技術〉 従来、副室式エンジンのシリンダヘッド油冷装置として
は、例えば、実開昭５９−８８２１４号公報に開示され
ているように、シリンダヘッドの冷却が専ら油冷による
ものがある。

この従来の副室式エンジンのシリンダヘッド油冷装置で
は、シリンダヘッド内に形成されたオイルジャケットの
出口をオイルクーラ及びオイル供給ポンプを介してオイ
ルジャケットの入口に連通させ、オイルクーラで冷却さ
れた冷却油がオイルジャケットに循環されるように成っ
ている。即ち、オイルジャケットの出口にオイルクーラ
が接続され、オイルクーラからオイルパンに戻された潤
滑油を汲み上げるオイル供給ポンプがオイルジャケット
の入口に接続されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記従来例には次の（イ）ないしく二）
のような問題点がある。

（イ）シリンダヘッド内に供給された潤滑油がシリンダ
ヘッド全体を冷却するので、全体的に見ればシリンダヘ
ッド全体を平均的に冷却できるのであるが、シリンダヘ
ッドには特に加熱さｈて蓄熱し易い部分（高温部という
）とそうでない部分とがあり、高温部、特に、副室の周
囲では冷却が不十分になりがちであり、そうでない部分
では過冷却になり易い。例えば、寒冷期の冷始動時等に
は、油冷装置の冷却能力が大きすぎて、過冷却状態にム
リ、暖機運転時間が極端に長くなることがある。

（ロ）冷却油がシリンダヘッド全体から熱を吸収するの
で、冷却油に吸収される熱量が比較的多くなり、冷却油
を冷却するオイルクーラの能力を大きくする必要がある
。従って、オイルクーラが大型になる。

（ハ）吸気ポートがシリンダヘッド内に形成されている
場合には、吸気ポートの周壁が加熱された冷却油によっ
て加熱され、吸気の充填効率が低下するので、高出力化
を図る上で不利になる。

（ニ）鋳造時には、オイルジャケットを形成するために
複雑な形状の中子が必要となり、中子の支持や鋳造後の
砂落としが困難になる。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであって
、シリンダヘッドの副室の周囲の部分を強力に冷却でき
、しかも、オイルクーラを小型化できるうえ、オイルジ
ャケットの鋳造が容易になるようにした副室式エンジン
のシリンダヘッド油冷装置を提供することを目的とする
ものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明に係る副室式エンジンのシリンダヘッド油冷装置
では、副室式エンジンのシリンダヘッド内にオイルジャ
ケットを形成し、オイルジャケットの出口をオイルクー
ラ及びオイル供給ポンプを介してオイルジャケットの入
口に連通させた副室式エンジンのシリンダヘッド油冷装
置において、上記の目的を達成するために、次のような
技術的手段が講じられている。

即ち、例えば第１図ないし第３図に示すように、エンジ
ン１のクランクケース１２前側に冷却ファン３０と導風
ケース３１とを配置し、冷却ファン３０で起こした冷却
風を導風ケース３１によりシリンダヘッド８に案内する
ように構成する一方、上記オイルジャケット９をシリン
ダヘッド８内の副室２２の周囲の部分にのみ形成し、シ
リンダヘッド８の残りの部分に冷却風を通過させる冷却
風路３２が形成される。

く作用） 上記の構成によれば、冷却油が副室２２の周囲のみに形
成されたオイルジャケット９に供給されるので、副室２
２の周囲のみが冷却油によって強力に冷却される。

また、シリンダヘッド８の他の部分には冷却ファン３０
が起こす冷却風が供給されて冷却されるので、例えば寒
冷期等のエンジン冷始動時に冷却油によってシリンダヘ
ッド８全体が強力に冷却されることがなく、油冷による
過冷却を防止することができる。

更に、冷却油は副室２２の周囲の部分の熱を吸収するだ
けであり、冷却油が吸収する熱量がシリンダヘッドＢ全
体を油冷する場合に比べて少ないので、オイルクーラ１
１の能力を小能力にすることができ、オイルクーラ１１
を小型化することができる。

加えて、オイルジャケット９が副室２２の周囲の部分の
みに形成されるので、冷却油の油量を少なくできる。

加えて、オイルジャケット９を形成するための中子は副
室２２の周囲のみに設置すればよく、中子の支持や鋳造
後の砂落としが容易になり、オイルジャケット９を節単
に鋳造形成できる。

尚、本発明において、オイルジャケット９、オイルクー
ラ１１及びオイル供給ポンプ５を結ぶ冷却油系統は、エ
ンジン１の潤滑油系統から独立して設けることも可能で
あるが、冷却油系統のオイル供給ポンプ５をエンジン１
の潤滑油系統のオイル供給ポンプと兼用し、エンジンｌ
の潤滑油をシリンダヘッド８の冷却に利用する方が、エ
ンジン全体の構成を簡単にできるので有利である。

また、本発明を副室式頭上弁エンジンに適用する場合に
は、上記冷却風路３２が吸気ポート２４と排気ポート２
５の少なくとも一方の周壁に冷却風を接触させるように
形成することが好ましい。

このように構成すれば、冷却風が吸気ポート２４に接触
する場合はその内部を流れる吸気を冷却し、排気ポート
に接触する場合には排気ポート２５を冷却し、排気ポー
ト２５から吸気ポートへの伝熱が抑制されて、吸気が排
気熱で加熱されることが抑制される。その結果、吸気が
冷涼に保持され、充填効率が高められてエンジンの出力
が高められ更に、本発明を副室式頭上弁エンジンに適用
する場合には、オイル供給ポンプ５からオイルジャケン
ト９に至る冷却油供給路６の一部分がシリンダヘッド８
の下壁８ａに沿って吸気弁孔１９と排気弁孔２０との間
の弁間部２１を通過するように形成することが好ましい
。このように構成すれば、弁間部２１が冷却油により冷
却され、排気弁側から吸気弁側への伝熱が抑制されて排
気熱による吸気の加熱が抑制される結果、充填効率を高
めてエンジンの出力を高めることができる。

加えて、オイルジャケット９の入口９ａはオイルジャケ
ット９の下部に形成し、出口１０はその上部に形成する
ことが好ましい。このように構成すると、オイルジャケ
ット９内での冷却油の流れがオイルジャケット９内部で
の自然対流の流れと一敗して冷却油の流動抵抗が減少し
、オイル供給ポンプ５の負荷を軽減できるうえ、加熱に
よりオイルジャケット９内の上部に上昇した冷却油を円
滑にオイルクーラ１１側に排出でき、オイルジャケット
９内に高温の冷却油〜滞留して冷却効率を低下させるこ
とを防止できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例を適用した副室式ディーゼル
エンジンの要部の縦断背面図であり、第２図はそのシリ
ンダヘッドの横断平面図であり、第３図は上記エンジン
の縦断側面図である。

第３図に示すように、このエンジン１のクランクケース
２の後端壁２ａには、該クランクケース２の底部で形成
されるオイルパン３の内部からオイルフィルタ４を介し
て潤滑油を汲み上げるオイル供給ポンプ５が組付けられ
ている。このオイル供給ポンプ５から吐出される潤滑油
は、潤滑油供給路６を経てエンジン１の潤滑を必要とす
る各部分に圧送されるとともに、この潤滑油供給路６の
途中から分岐された冷却油供給路７を介して、シリンダ
ヘッド８内に形成されたオイルシャケ、ト９（第１図、
第２図参照）に供給される。このオイルジャケット９の
出口１０にはオイルクーラｌｌの入口１２が接続され、
オイルクーラ１１の出口１３はブツシュロッド挿通室１
４を介してオイルパン３に連通されている。

上記冷却油供給路６は、順に連通ずる入口通路１５と、
シリンダ用オイルジャケット１６と、導入通路１８とで
構成される。上記入口通路１５の始端部は潤滑油供給路
５の途中に分岐接続され、その終端部はシリンダ用オイ
ルジャケント１６の底部に接続されている。シリンダ用
オイルジャケット１６は、シリンダ１７ａとブツシュロ
ッド挿通室１４との間に形成され、その上端はシリンダ
ブロック１７とシリンダヘッド７との接合面で開口され
ている。上記導入通路１８の始端はシリンダ用オイルジ
ャケット１６の上端開口に臨んで開口され、その終端は
オイルジャケット９の下部に形成された入口９ａに連通
されている。この導入通路１８の途中の部分は、シリン
ダ用オイルジャケント１６と、シリンダへフド７の下壁
７ａに沿って吸気弁孔１９と排気弁孔２０との間の弁間
部分２１を通るように形成されている。

ところで、上記シリンダへンド８には、クランク軸２３
の軸心方向に並べて形成された吸気弁孔１９及び排気弁
孔２０と、吸気弁孔１９に連通する吸気ポート２４と、
排気弁孔２０に連通する排気ポート２５と、吸気弁孔１
９及び排気弁孔２０の一横側方に配置された副室２２と
、吸気弁孔１９及び排気弁孔２０の他機側方に配置され
たブツシュロッド挿通室１４とが設けられている。上記
　−オイルジャケット９は、副室２２の周囲に形成され
、前側を吸気ポート２４の周壁で、右側を吸気ポート２
４の周壁及び排気ポート２５の周壁で、後側を区画壁２
６でそれぞれ区画されている。また、オイルジャケット
９の左側は、吸気管２７の取付部２８に連設された蓋２
９により区画される。

このオイルジャケット９の出口１０は、オイルジャケッ
ト９内の上部に開口されている。

また、このエンジン１のクランクケース２の前端壁２ｂ
の前側にはクランク軸２３の前端部が突出させてあり、
このクランク軸２３の前端部に冷却ファン３０が固定さ
れる。この冷却ファン３０が起こす冷却風をシリンダブ
ロック１８、シリンダヘッド８及びオイルクーラ１１に
案内する導風ケース３１はクランクケース２の前側に固
定されている。

シリンダヘッド８の残りの部分には冷却風を通過させる
冷却風路３２が形成される。この冷却風路３２は吸気ポ
ート２４及び排気ポート２５の円周壁とブツシュロッド
挿通室１４との間に形成され、上記導風ケース３１によ
り案内されて来た冷却風が、冷却風路３２を通って前方
から後方に流れる間に、吸気ポート２４及び排気ポート
２５の円周壁と接触するように形成されている。

上記の構成において、一方では、オイルパン３内の潤滑
油が、オイル供給ポンプ５により汲み出され、その一部
分が潤滑油供給路６の一部分及び冷却油供給路７を経由
してオイルジャケット９に供給される。潤滑油は冷却油
供給路７のシリンダ用オイルジャケット１６を上昇する
間にシリンダ１７ａの周囲のうち、比較的熱が蓄積され
易いシリンダ１７ａとブツシュロッド挿通室１４との間
の肉壁部を冷却し、また、導入通路１８を通過する間に
弁間部２１を強力に冷却する。そして、オイルジャケッ
ト９に入った潤滑油は、副室２２を周囲から強力に冷却
してからオイルクーラ１１に送られ、オイルクーラ１１
を通過する間に冷却された後、ブツシュロッド挿通室１
４を通ってオイルパン３に戻される。

他方では、冷却ファン３０が起こした冷却風が導風ケー
ス３１により、シリンダ１７の前面、シリンダヘッド８
の前面及びオイルクーラ１１に案内される。シリンダ１
７の前面に案内された冷却風はシリンダ１７の周面に接
触してシリンダ１７を全体的に冷却し、シリンダヘッド
８の前面に案内された冷却風はシリンダヘッド８の冷却
通路３２を通り吸気ポート２４及び排気ポート２５の各
周壁に接触してこれらを冷却する。また、オイルクーラ
１１に案内された冷却風はオイルクーラ１１を下から上
に吹き抜けてオイルクーラ１１内をＷｉ環する潤滑油を
冷却する。

このように、シリンダヘッド８の副室２２の周囲のみに
オイルジャケット９を形成し、このオイルジャケット９
にオイルパン３から汲み上げた潤滑油を循環させること
により、特に高温になり易い副室２２の周囲を強力に冷
却できる一方、他方では、シリンダへノド８の他の部分
を空冷することにより、シリンダヘッド８の他の部分が
油冷によって過冷却になることが防止される。その結果
、例えば寒冷期の冷始動時にシリンダヘッド８が過冷却
状態になることが防止され、暖機時間を短くすることが
できる。また、シリンダヘッド８全体を油冷する従来の
ものではシリンダヘッド８内で加熱された冷却用潤滑油
が吸気ポート２４を加熱するのに対し、本発明ではシリ
ンダへノド８の副室２２の周囲の部分のみが油冷され、
吸気ポート２４は冷却ファン３０が起こす冷却風によっ
て冷却されるので、吸気充填効率が高められ、エンジン
１の出力が高められる。

また、上記のように潤滑油がオイルジャケット９で加熱
された直後にオイルクーラ１１に導入され、オイルクー
ラ１１内で冷却されてからオイルパン３に戻されるので
、オイルパン３内の油温が低くなり、潤滑油の劣化を長
期間にわたり防止できる。また、導入通路１８がシリン
ダヘッド７の下壁７ａに沿ってオイルジャケット９に入
り、オイルジャケット９の上部の出口１０からオイルジ
ャケット９外に出るようにしであるので、オイルジャケ
ット９内で潤滑油が流れる方向とオイルジャケット９内
の自然対流の方向が一致し、オイルジャケント９内での
潤滑油の流動抵抗が少なくなり、オイル供給ポンプ５の
負荷が軽減されるとともに、高温になりオイルジャケッ
ト９内の上部に上昇した潤滑油が出口１０がら円滑に導
出されることになり、オイルジャケット９内に高温の潤
滑油が滞留しない、その結果、オイルジャケット９内の
潤滑油による冷却効果が高温の潤滑油の滞留によって損
なわれることなく、副室２２を一層惣力に冷却できるこ
とになる。

更に、導入通路１８が吸気弁孔１９と排気弁孔２０との
間の弁間部分２１を通るように形成されているので、排
気弁孔２０から吸気弁孔１９側の伝熱を潤滑油が吸収す
ることにより吸気弁１９側が加熱されることが抑制され
、吸気が排気熱で加熱されることが抑制されて、充填効
率が一層高められ、エンジン１の出力が一層高められる
。

また更に、シリンダヘッド８冷却用の潤滑油は副室２２
の周囲のみに形成されたオイルジャケット９に供給され
るので、この冷却油は副室２２の周囲の部分の熱を吸収
するだけであり、冷却油が吸収する熱量がシリンダヘッ
ド８全体を油冷する場合に比べて少ないので、オイルク
ーラ１１の能力を小能力にすることができ、オイルクー
ラ１１を小型化することができる。

加えて、オイルジャケット９が副室２２の周囲のみに形
成されるので、冷却用潤滑油の油量を少なくでき、オイ
ルパン３の容積を小さくしてエンジンｌを小型化するこ
とができる。

しかも、オイルジャケット９を形成するための中子は副
室２２の周囲のみに設置すればよく、中子の支持や鋳造
後の砂落としが容易になり、オイルジャケット９を簡単
に鋳造形成できる。

尚、オイルジャケット９、オイルクーラ１１及びオイル
供給ポンプ５を結ぶ冷却油系統は、エンジンｌの潤滑油
系統から独立して設けることも可能であるが、本実施例
では、冷却油系統のオイル供給ポンプ５をエンジンｌの
潤滑油系統のオイル供給ポンプと兼用し、エンジン１の
潤滑油をシリンダヘッド８の冷却に利用しているので、
エンジン全体の構成が簡単である。

〈発明の効果） 以上のように、本発明の副室式エンジンのシリンダヘッ
ド油冷装置によれば、副室を強力に冷却しながらもオイ
ルクーラを小型化することができるうえ、オイルジャケ
ットの形成が容易である。

また、副室式頭上弁エンジンに本発明を適用する場合に
は、吸気の冷却油による加熱を抑制し、あるいは無くし
て充填効率を高めることができるので、エンジンの出力
を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を適用した副室式ディーゼル
エンジンの要部の縦断背面図であり、第２図はそのシリ
ンダヘッドの横断平面図であり、第３図は上記エンジン
の縦断側面図である。 ｌ・・・エンジン、５・・・オイル供給ポンプ、８・・
・シリンダヘッド、８ａ・・・シリンダヘッド８の下壁
、９・・・オイルジャケット、９ａ・・・オイルジャケ
ット９の入口、１０・・・オイルジャケント９の出口、
１１・・・オイルクーラ、１８・・・導入油路、１９・
・・吸気弁孔、２０・・・排気弁孔、２１・・・弁間部
、２２・・・副室、２４・・・吸気ポート、２５・・・
排気ポート、３０・・・冷却ファン、３１・・・導風ケ
ース、３２・・・冷却風路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、副室式エンジン１のシリンダヘッド８内にオイルジ
   ャケット９を形成し、オイルジャケット９の出口１０を
   オイルクーラ１１及びオイル供給ポンプ５を介してオイ
   ルジャケット９の入口９ａに連通させた副室式エンジン
   のシリンダヘッド油冷装置において、 上記エンジン１のクランクケース２の前側 に冷却ファン３０と導風ケース３１とを配置し、冷却フ
   ァン３０で起こした冷却風を導 風ケース３１によりシリンダヘッド８に案内するように
   構成する一方、 上記オイルジャケット９をシリンダヘッド ８内の副室２２の周囲の部分にのみ形成し、シリンダヘ
   ッド８の残りの部分に冷却風を 通過させる冷却風路３２を形成したことを特徴とする、
   副室式エンジンのシリンダヘッド油冷装置 ２、上記シリンダヘッド８が吸気弁孔１９、排気弁孔２
   ０、吸気ポート２４及び排気ポートを備え、上記冷却風
   路３２が吸気ポート２４と排気ポート２５の少なくとも
   一方の周壁に冷却風を接触させるように形成されている
   特許請求の範囲第１項に記載の副室式エンジンのシリン
   ダヘッド油冷装置 ３、上記シリンダヘッド８が吸気弁孔１９、排気弁孔２
   ０、吸気ポート２４及び排気ポートを備え、オイル供給
   ポンプ５からオイルジャケット９に至る冷却油供給路６
   の一部分がシリンダヘッド８の下壁８ａに沿って吸気弁
   孔１９と排気弁孔２０との間の弁間部２１を通過するよ
   うに形成された特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の副室式エンジンのシリンダヘッド油冷装置 ４、上記オイルジャケット９の入口９ａがオイルジャケ
   ット９の下部に開口され、その出口１０がオイルジャケ
   ット９の上部に形成されている特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項に記載の副室式エンジンのシリンダヘッド油
   冷装置