JPS6364615B2

JPS6364615B2 -

Info

Publication number: JPS6364615B2
Application number: JP57015585A
Authority: JP
Priority date: 1982-02-04
Filing date: 1982-02-04
Publication date: 1988-12-13
Also published as: JPS58133418A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は内燃機関の冷却装置に関するものであ
る。

第１図は従来の自動車用冷却装置の一例を示
し、ここで１はエンジン、２はエンジン１の冷却
液出口部１Ａに設けられたサーモスタツト、３は
サーモスタツト２から導管（ラジエータホース）
４によつて導かれた冷却液を放熱冷却するラジエ
ータ、５はラジエータ３から戻し導管６によつて
導かれた冷却液をエンジン１に供給する冷却液ポ
ンプである。

第２図は第１図に示す冷却装置に用いられるサ
ーモスタツト２の一例を示すもので、特開昭51−
41144号公報に開示されたものである。ここで７
はサーモスタツトボデイ８に固定されているピス
トン、９は弾性体であるゴム１０とワツクス１１
とを内蔵する感温部である。ピストン７はゴム１
０を介して感温部９に嵌め込まれており、感温部
９には弁部９Ａが設けられていて、図に示すよう
にサーモスタツト７の閉成状態にあつては、感温
部９が、弁部９Ａとボデイ８との間に設けられた
ばね１２のばね力により、ボデイ８の弁座８Ａに
向けて偏倚され、弁部９Ａを弁座８Ａに当接させ
ている。

このように構成されたサーモスタツト２を用い
た冷却装置にあつては、エンジン１１を循環した
冷却液の温度が上昇してきて所定温度に達する
と、感温部９に充填されているワツクス１１が溶
解して膨張し、その体積変化によつて感温部９が
ばね１２のばね力に抗して降下する。この感温部
の降下によつて弁部９Ａが弁座８Ａから解離し、
開弁するので、冷却液はラジエータ３に導かれて
ここで放熱冷却された後、冷却液ポンプ５によつ
てエンジン１に送り込まれ、ウオータジヤケツト
（図示せず）内を循環するうちにエンジン１を冷
却する。

しかしながら、このような従来の内燃機関の冷
却装置にあつては、開弁温度を設定したサーモス
タツト２により、エンジン１の運転状態とは無関
係に冷却液温度が所定温度に保たれるよう制御さ
れるので、低負荷領域での未燃炭化水素（HC）
を低減させ、また燃費の向上を図る目的で、冷却
液温度が高目となるように開弁温度が設定されて
いると、その効果は得られるが、高負荷時におい
てはノツキングの発生や充填効率の低下を招き、
出力の低下や燃費の悪化の原因となる。

また、これとは反対に、高負荷領域における運
転性能を考慮して冷却液温度が低目となるように
開弁温度が設定されていると、低負荷領域におけ
る上述したような効果が得られず、従来のこのよ
うな冷却装置ではエンジン１の低負荷領域から高
負荷領域にいたる全ての運転領域で効率の良い冷
却を行うということができないという問題点があ
つた。

本発明の目的は、上述した欠点を除却し、高い
開弁温度のサーモスタツトとこのサーモスタツト
の上流側通路と下流側通路とを連通するバイパス
通路と、該バイパス通路を開閉する弁体と、該弁
体をエンジンの運転状態に応じて開閉駆動する開
閉手段と、前記弁体の最大開弁位置を外気温度に
応じて規制する規制手段とを設け、エンジンの運
転状態および外気温度に応じてこの弁体の開閉お
よび弁開度を適切に応答よく制御することによ
り、あらゆる運転条件において好適な冷却効果が
得られる内燃機関の冷却装置を提供することにあ
る。

以下に、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。

以下で、第１図と同様の箇所には同一符号を用
いることとする。第３図は本発明の一実施例を示
すもので、２０はサーモスタツト２の上流側と下
流側とを接続したバイパス通路であり、２１はバ
イパス通路２０を開閉し、外気温度によつてその
弁の開度を制御することができるバイパス弁であ
る。

このバイパス弁２１の負圧室２２には、エンジ
ンの吸入負圧を導く負圧管２３を接続し、また、
この負圧室２２を画成するダイヤフラム２４には
弁体２５を取付けた弁棒２６の端部を固定する。
２７は弁体２５の弁開度すなわち弁体２５の上方
へのリフト量、すなわち弁体の最大開弁位置を規
制するストツパであり、本例ではストツパ２７を
第４図に示すような形状とした４本のバイメタル
２８で構成し、これらの外側端部２８Ａを弁箱２
１Ａに鋲２９で固着する。また、内側の端部２８
Ｂを第５図に示すように、ダイアフラム２４に取
付けた弁棒２６の端部２６Ａに向けて延在させ、
弁体２５が第３図に示すような開弁状態にあると
きは、弁棒２６の端部２６Ａが各バイメタル２８
の端部２８Ｂに当接し、以て弁開度をバイメタル
２８の変形量に応じた状態に保持するようにす
る。

第４図において、２点鎖線で示す位置は、外気
温度の低温時にバイメタル２８が呈する変化状態
を示すもので、端部２８Ｂがこのように寸法Ｌだ
け垂下することにより、弁体２５のリフト量を寸
法Ｌだけ抑制し、以て弁開度をそれだけ少なくし
て弁の開口面積を小さくすることができる。な
お、第３図において３０は負圧室２２に設けた戻
しばねであり、吸入負圧が小さく大気圧に近いよ
うな状態、すなわち高負荷運転のときには、本図
に示すようにダイヤフラム２４はばね３０のばね
力によつて上方に押し上げられてストツパ２７に
当接する状態を保ち、以てバイパス弁２１を開弁
状態に保つ。

このように構成した内燃機関の冷却装置におい
ては、エンジン１が低負荷領域にあると、吸入負
圧が大きくなるので、バイパス弁２１のダイヤフ
ラム２４がばね３０のばね力に抗して負圧室２２
側に吸引され、第６図に示すようにその弁体２５
によつてバイパス通路２０が閉成される。従つ
て、この状態にあつては、開弁温度が高目に設定
されているサーモスタツト２によつて、冷却液温
度も高めに制御され、流量の少ない冷却液がサー
モスタツト２を経てラジエータ３へと導かれ、こ
こで放熱冷却された後ポンプ５によつてエンジン
１に供給され、循環を繰返す。

また、エンジン１が高負荷領域にあると、負圧
室２２に導かれる吸入負圧も小さく大気圧に近く
なるので、ばね３０のばね力によつてダイヤフラ
ム２４は第３図に示すような位置に戻され、これ
により弁体２５および弁棒２６が上方に引き上げ
られるのでバイパス弁２１が開弁状態となる。よ
つて冷却液はサーモスタツト２の開閉の如何にか
かわらずこのバイパス通路２０を介してラジエー
タ３へと導かれ、ラジエータ３で放熱冷却されて
冷却液を低温に保つ。

なお、冷却液ポンプ５からの吐出量は、通常の
場合、エンジン１の回転数に対応して増減するの
で、エンジン１の回転数が一定であれば、弁体２
５の弁開度が一定であり限りラジエータ３に導か
れる冷却液の流量もまた一定となる。そこで、外
気温度が高いような気象条件下にあつては、ラジ
エータ３における放熱効率が悪くなることで冷却
液温度が高くなり過ぎる傾向があり、また、外気
温度が低いような気象条件下にあつては、逆にラ
ジエータ３における放熱効率が高められることに
よつて冷却液温度が低くなり過ぎ、エンジン１の
オーバクールの原因となる。

しかるに、本発明の冷却装置によれば、バイパ
ス弁２１の開口面積を外気温度によつて調整し、
以て冷却液温度を制御するようにしたので、高負
荷時に冷却液温度が外気温度によつて左右される
ことがなくなる。すなわち、外気温度の高温時に
あつては、ストツパ２８が低温時に比し、寸法Ｌ
だけ高い位置を占めるように構成されているの
で、高負荷運転領域の場合には弁体２５および弁
棒２６の開弁状態における上方へのリフト量がそ
れだけ大きく、従つて十分な冷却液量をバイパス
通路２０を介してラジエータ３に送り込むことが
でき、外気温度が高温であるにかかわらず、冷却
液温度を十分低温に保つことができる。また、外
気温度が低温の時は、ストツパ２８が低位に位置
するので、高負荷運転領域の場合、弁体２５およ
び弁棒２６の開弁状態における位置がそれだけ下
方に下げられ、弁体２５の弁開度が絞られた形と
なり、ラジエータ３に送り込まれる冷却液流量を
抑制する。従つて、ラジエータ３を介してエンジ
ン１に供給される冷却液量が少なくなり、エンジ
ン１がオーバクールの状態となるのを防止するこ
とができる。

なお、ストツパ２７を構成しているバイメタル
２８は、弁体２５と連結されてなく、弁体２５の
リフト量を規制するものであり、弁体２５は吸入
負圧の変化すなわち運転状態の変化に応じて素早
く作動する。従つて吸入負圧が急激に変化する急
加速時において、冷却液流量を運転状態に応じて
素早く変化させることができるので、冷却液の温
度が上昇することはない。

以上説明してきたように、本発明によれば、低
負荷領域において高い設定温度で開弁するように
したサーモスタツトと、このサーモスタツトの上
流側通路と下流側通路とを連通するバイパス通路
と、このバイパス通路を開閉する弁体と、弁体を
運転状態に応じて開閉駆動する開閉手段と、前記
弁体の最大開弁位置を外気温度に応じて規制する
規制手段とを設けたので、低負荷時においては冷
却液を高い温度に保持することにより燃費の向上
と共にHCの低減が図られ、また高負荷時等にお
いては、外気温度によつて冷却液温度が高くなり
過ぎたり、低くなり過ぎたりすることをなくすこ
とができると共に、急加速時に冷却水温が上昇す
ることを防止することができるので、ノツキング
やエンジンのオーバクールに基づく故障が防止で
きて出力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関における冷却装置の構
成の一例を示す線図、第２図はその冷却装置に用
いられるサーモスタツトの構成の一例を示す断面
図、第３図は本発明内燃機関の冷却装置の構成の
一例を示す線図、第４図はそのバイパス弁におけ
るストツパの構成と動作を示す断面図、第５図は
バイパス弁の上面図、第６図は本発明による冷却
装置のバイパス弁が閉成状態にあることを示す線
図である。１……エンジン、１Ａ……冷却液出口部、１Ｂ
……冷却液入口部、１Ｃ……シリンダブロツク、
２……サーモスタツト、３……ラジエータ、４…
…導管（ラジエータホース）、５……冷却液ポン
プ、６……導管、７……ピストン、８……サーモ
スタツトボデイ、８Ａ……弁座、９……感温部、
９Ａ……弁部、１０……ゴム、１１……ワツク
ス、１２……ばね、２０……バイパス通路、２１
……バイパス弁、２１Ａ……弁箱、２２……負圧
室、２３……負圧管、２４……ダイヤフラム、２
５……弁体、２６……弁棒、２６Ａ……端部、２
７……ストツパ、２８……バイメタル、２８Ａ，
２８Ｂ……端部、２９……鋲、３０……ばね。

Claims

【特許請求の範囲】

１エンジンの冷却液が循環する通路に設けたサ
ーモスタツトにより冷却液温度を制御可能な内燃
機関の冷却装置において、前記サーモスタツトの
上流側通路と下流側通路とを連通するバイパス通
路と、該バイパス通路を開閉する弁体と、該弁体
を前記エンジンの運転状態に応じて開閉駆動する
開閉手段と、前記弁体の最大開弁位置を外気温度
に応じて規制する規制手段とを設けたことを特徴
とする内燃機関の冷却装置。