JPS641460Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は水冷式エンジンにおけるキヤビテーシ
ヨンエロージヨンを防止する装置に関する。

ウエツトライナ型のシリンダを有するエンジン
は、運転時、シリンダライナやシリンダブロツク
の振動によりシリンダ周囲の冷却水中にキヤビテ
ーシヨン現象を生じる傾向にある。

このキヤビテーシヨンは、シリンダライナの外
周に接触する冷却水中に発生する気泡であつて、
エンジン振動に伴う水圧の低下に起因して発生す
る。この気泡は、ライナ表面の微小凹部を核とし
て低圧部に発生し、次の高圧に移行したとき瞬時
のうちに崩壊し、このとき、冷却水路の内部に高
周波の水圧変動を生じてライナ表面の凹部にキヤ
ビテーシヨンエロージヨンを発生し、これにより
エンジンの耐久性を低下させる。このキヤビテー
シヨンエロージヨンの防止方法の１つとして冷却
水中に気泡を混入させ、この気泡を利用して水圧
の変動を緩和させるというものがあり、この方法
を利用したキヤビテーシヨンエロージヨン防止装
置が従来提案されている（特開昭57−93619号公
報）。

このものは、ラジエータの空気室とラジエータ
出口側冷却水通路とを連通する空気通路を設け、
この空気通路に流量制御弁を設けると共に、エン
ジン本体に圧電素子を取り付け、この圧電素子に
よつてキヤビテーシヨンの発生を検出し、この検
出信号により流量制御弁を制御し冷却水中へ混入
させる空気量を制御するようになつている。

しかしながら、この従来装置では、キヤビテー
シヨン検出用の圧電素子が、キヤビテーシヨン発
生に伴なう圧力変動だけでなくエンジン本体自体
の振動をも感知するため、キヤビテーシヨンの検
出精度が悪く信頼性が低いという欠点がある。

また、本出願人より先に実願昭56−127521号で
提案されたこの種防止装置の場合は空気室が空気
通路を介してウオータポンプ吸込側と常時連通状
態になつているため、キヤビテーシヨンがほとん
んど発生せず空気混入は好ましくない冷却水高温
時にも空気混入の恐れがあり信頼性の点で問題が
あつた。

本考案は上記の実情に鑑みてなされたもので、
冷却系統に設けた空気混入用の空気通路に通路開
閉弁を設け、この通路開閉弁を冷却水温度に応じ
て開閉制御することにより、従来よりも信頼性の
高いキヤビテーシヨンエロージヨン防止装置を提
供することを目的とする。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

本考案の１実施例を示す第１図において、始動
時等冷却水温度が低い時には、エンジン本体１で
暖められた冷却水は、サーモスタツト２が閉じて
いるためラジエータ３へ流れ込まずにバイパス通
路４を介してウオータポンプ５に供給され、再び
エンジン本体１へ圧送され、これらの冷却系統を
循環して暖機を促進する。

一方、冷却水温度が所定温度を越えるとサーモ
スタツト２が開成し、エンジン本体１の冷却水は
ラジエータ３に流入しここで冷やされた後ウオー
タポンプ５を介してエンジン本体１に圧送され、
これらの冷却系統を循環して冷却水温度を一定値
以上にならないようにしている。

また、運転中はサーモスタツト２上流側及びラ
ジエータ３上部からエアパイプ６，７を介してウ
オータタンク８に冷却水が流れ込み、ここで気水
分離を行ない再び冷却水を冷却水通路９を介して
ウオータポンプ５上流側循環路に戻すようになつ
ている。

そして、本実施例では、この従来と同様に構成
した冷却系統に加えて、ウオータタンク８上部の
空気室８Ａと、ウオータポンプ５の吸込側とを連
通する空気通路１０を設けると共に、その空気通
路１０に、エンジン本体１の冷却水温度を検出す
る水温センサ１１からの信号に応じて当該空気通
路１２を開閉する通路開閉弁１２を設けてある。
この通路開閉弁１２は例えば冷却水温度が80℃以
下の場合には通路１０を開通し、80℃を越えると
閉鎖するよう構成されている。１３は冷却系統の
空気圧が異常に高くなつたときのみ空気を外部に
逃すためのプレツシヤバルブである。

次に作用を説明する。

エンジン運転時、シリンダライナやシリンダブ
ロツクの振動によりシリンダライナ周囲の冷却水
通路は水圧変動をきたし、キヤビテーシヨンを発
生する。このキヤビテーシヨンは冷却水温度が低
温の時に激しく発生する。

この冷却水温度が低い時には、前述したように
サーモスタツト２が閉じており、冷却水はバイパ
ス通路４を通つてウオータポンプ５に供給されて
いる。

この場合、第２図中Ａで示す如く、ウオータタ
ンク８の空気室８Ａの圧力P₁とウオータポンプ
５の吸込側圧力P₂との差圧は大きくなつており、
しかも空気通路１０の通路開閉弁１２は開状態に
あつて前記空気室８Ａがウオータポンプ５と連通
状態にあるため、前記差圧に基づいて空気室８Ａ
内の空気が空気通路１０を介して循環冷却水中に
混入し気泡を生じる。この気泡がシリンダライナ
周囲の冷却水通路内において気泡容積の弾性変形
に基づいて水圧の変動を緩和するため、圧力変動
が低減し、この圧力変動の際発生ずるキヤビテー
シヨンを有効に抑制する。

その後、冷却水温度が上昇し、80℃を越えると
水温センサ１１がこれを感知し、水温センサ１１
からの信号により通路開閉弁１２が閉じ空気通路
１０を閉鎖して空気の混入を停止する。従つて、
キヤビテーシヨンの発生しにくい冷却水高温時で
は空気の混入がなくなるため、エンジン本体１に
対する冷却効率を従来と同様に確保することがで
きる。しかも、冷却水高温時には、サーモスタツ
ト２の開動作に伴なつて冷却水循環系に圧力変化
が生じ、この時には第２図中Ｂで示す如くウオー
タタンク８の空気室８Ａの圧力P₁とウオータポ
ンプ５吸込側の圧力P₂との差圧が小さくなるの
で、例え通路開閉弁１２が高温時に開成されたま
まになつていても空気が冷却水中に混入すること
はない。従つて、熱負荷によるエンジン本体１の
損傷を確実に避けることができ信頼性を向上でき
る。尚、この場合、混入空気量はエンジン運転開
始前にウオータタンク８内に存在する空気量と等
しいので空気圧を規定することができる。

上記実施例では、ウオータタンク８内の空気を
混入する構成としたが、第３図に示すように所定
の容量を有するエアタンク２０を設け、このエア
タンク２０とウオータポンプ５吸込側とを空気通
路１０を介して連通させる構成でもよい。

この実施例の場合、冷却水中に混入する空気量
はエアタンク容量と等しいので、混入空気量をよ
り正確に規定することができエンジン本体１の信
頼性を更に高めることができる。２１はリザーバ
タンクを示す。

以上述べたように本考案によれば、ウエツト型
シリンダライナを有するエンジンの冷却系統に、
キヤビテーシヨンの発生の激しい冷却水低温時冷
却系統内の空気室より空気を混入するようにした
ので、エンジン振動に伴なつてシリンダライナ周
囲の冷却水通路に発生するキヤビテーシヨンを防
止することができ、シリンダライナ等のエロージ
ヨンを抑制できエンジンの耐久性を高めることが
できる。また、空気混入用の空気通路に弁を設
け、冷却水高温時に弁によつて空気通路を閉鎖し
ているので、冷却水高温時に空気の混入を確実に
停止でき、冷却水高温時の冷却効率を確保でき熱
負荷によるエンジン本体の損傷を避けることがで
きる。従つて、エンジンの信頼性をより向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示す簡略構成図、
第２図は冷却水温度の高低によるエンジン回転数
と空気通路両端差圧との関係を示す図、第３図は
本考案の別の実施例を示す簡略構成図である。 １……エンジン本体、２……サーモスタツト、
３……ラジエータ、５……ウオータポンプ、８…
…ウオータタンク、１０……空気通路、１１……
水温センサ、１２……通路開閉弁、２０……エア
タンク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ウエツト型シリンダライナを装備する水冷式エ
   ンジンにおいて、冷却系統に設けられた空気室
   と、ウオータポンプ吸込側とを連通する空気通路
   を設け、該空気通路にエンジン冷却水温度に応じ
   て空気通路を開閉する通路開閉弁を介装したこと
   を特徴とするキヤビテーシヨンエロージヨン防止
   装置。