WO2004020799A1 - エンジンの冷却装置 - Google Patents

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WO2004020799A1
WO2004020799A1 PCT/JP2003/010785 JP0310785W WO2004020799A1 WO 2004020799 A1 WO2004020799 A1 WO 2004020799A1 JP 0310785 W JP0310785 W JP 0310785W WO 2004020799 A1 WO2004020799 A1 WO 2004020799A1
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control plate
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water jacket
exhaust port
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PCT/JP2003/010785
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Yukio Kawai
Ryosuke Fujiki
Seiji Ohmura
Yoshikazu Shinpo
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Taiho Kogyo Co., Ltd.
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    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control

Definitions

  • the present invention relates to a cooling device for an engine, and more particularly, to a cooling device for an engine having a water jacket that opens to the surface of a cylinder head.
  • a cylinder head having an intake port formed on one side and an exhaust port formed on the other side and a cylinder wall formed on a cylinder block and defining a cylinder bore are surrounded by the cylinder head.
  • a water jacket opened on the surface of the mouthpiece, a gasket sandwiched between the cylinder head and the cylinder block to seal between the two, and a waterjacket provided on the gasket.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2000-502700 is known.
  • the cooling water in the outer jacket is controlled by the control plate. It controls the flow of air to efficiently cool the engine.
  • the flow of the cooling water in the water jacket is controlled as in the cooling device for the engine in the above-mentioned publication, the following problems still occur.
  • the first problem is that in the combustion chamber of the engine, It is known that the temperature on the exhaust port side is higher, and this is the same on the exhaust port side of the cylinder wall.
  • a cooling water passage for supplying cooling water to the water jacket is provided in the cylinder block, but a cylinder wall provided at a position close to an inlet of the cooling water passage is provided.
  • the cooling water temperature in the vicinity is higher than the cooling water temperature in the vicinity of the cylinder wall provided at a position distant from the inlet, and the cooling water temperature in the latter is higher than that of the cylinder wall.
  • the cooled cylinder wall is not sufficiently cooled, and the cylinder wall is deformed due to thermal expansion, which causes problems such as oil rise and poor sealing of the gasket.
  • the engine cooling device has a cylinder head having an intake port formed on one side and an exhaust port formed on the other side, and a cylinder bore formed in a cylinder block.
  • a water jacket that surrounds the periphery of the partitioned cylinder wall and is opened on the surface of the cylinder block, and a gasket that is sandwiched between the cylinder head and the cylinder block to seal between them And a control plate provided in the gasket and inserted into the water jacket.
  • the control plate is formed in an arc shape along the shape of the water jacket, and is provided only on the intake port side.
  • the engine cooling device includes a cylinder head having an intake port formed on one side and an exhaust port formed on the other side, and a cylinder bore formed in a cylinder block.
  • the outer jacket which surrounds the periphery of the cylinder wall to be opened and is opened on the surface of the cylinder block, and the gasket which is sandwiched between the cylinder head and the cylinder block to seal therebetween.
  • a control plate provided in the gasket and inserted into the water jacket.
  • the control plate is formed in an arc shape along the shape of the water jacket, is provided on each of the intake port side and the exhaust port side, and is formed between the control plate and the cylinder wall on the exhaust port side.
  • the gap is characterized by being narrower than the gap between the control plate and the cylinder wall on the intake port side.
  • the engine cooling device has an intake on one side.
  • a cylinder head that forms a port and has an exhaust port formed on the other side, and a cylinder wall that is formed in the cylinder block and surrounds a cylinder wall that defines a cylinder bore, and is opened on the surface of the cylinder block.
  • a plurality of the cylinder bores are provided, and the control plate is formed in an arc shape along the shape of the water jacket, and is provided on each of the intake port side and the exhaust port side for each cylinder bore. Further, the distance between the control plate and the cylinder wall in the cylinder bore provided at a position close to the inlet of the cooling water passage for supplying the cooling water to the water jacket is provided at a position distant from the inlet. It is characterized by being set wider than the distance between the control plate and the cylinder wall in the cylinder bore.
  • the engine cooling device includes a cylinder head having an intake port formed on one side and an exhaust port formed on the other side, and a cylinder bore formed in a cylinder block.
  • a control plate provided in the gasket and inserted into the water jacket.
  • a plurality of cylinder bores are provided, and the control plate is formed in an arc shape along the shape of the water jacket.
  • the control plates on the intake port side provided on each of the intake port side and the exhaust port side and provided for each cylinder bore are connected to each other, and the control plates on the exhaust port side provided for each cylinder bore are provided. Are interconnected,
  • the cooling water reaches a predetermined temperature. It is characterized by a thermo valve that opens when it rises.
  • Fig. 1 is a plan view showing the surface of the cylinder block.
  • FIG. 2 is a plan view showing a gasket according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a line II-II of FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing a gasket according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a line V_V in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 4 showing an aspect different from that of FIG. 5,
  • FIG. 7 is a plan view showing a gasket of the third embodiment of the present invention, and
  • FIG. 9 is a plan view showing a gasket according to a fourth embodiment of the present invention, and
  • FIG. 9 is an enlarged view showing the thermovalve in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a plan view of the surface of a cylinder hook 1 in a three-cylinder engine viewed from a cylinder head (not shown).
  • the cylinder block 1 has three cylinder walls 3 and each cylinder block 3
  • the inside of the damper wall 3 is a cylinder bore 2.
  • a water jacket 4 is formed surrounding each cylinder wall 3 and communicates with each other.
  • the water jacket 4 is opened on the surface of the cylinder block 1 and further formed on the water jacket 4.
  • a cooling water passage 5 for supplying cooling water is formed.
  • the cylinder block 1 has an oil hole 6 through which lubricating oil flows, a bolt hole 7 used to fasten the cylinder head to the cylinder block 1, and a blow-by hole 8 through which blow-by gas flows. Is formed.
  • FIG. 2 shows a gasket 11 in the present embodiment, and the gasket 11 is sandwiched between a cylinder head and a cylinder block 1 to seal them. .
  • the two-dot chain line in FIG. 2 indicates the positions of the water jacket 4 and the cooling water passage 5 in the cylinder block 1.
  • the gasket 11 is provided with a combustion chamber hole 12, an oil hole 13, a bolt hole 14, and a blow-by hole 15 in accordance with the cylinder bore 2, oil hole 6, bolt hole 7, and blow-by hole 8, respectively. Have been.
  • a water hole 16 is provided in the vicinity of the combustion chamber hole 12 at the position furthest away from the cooling water passage 5 and at a position where the water jacket 4 overlaps with the water jacket 4.
  • the cooling water flowing into the jacket 4 flows through the water jacket 4 and then flows out to the cylinder head side through the water hole 16.
  • a control plate protruding toward the cylinder block 1 is provided in the upper jacket 4 on the intake port side in the gasket 11.
  • the control plate 21 is formed in an arc shape along the shape of the water jacket 4 as shown by a dotted line in FIG. As shown in the figure, in this embodiment, the control plate 21 is not provided at the position where the water hole 17 is formed, but the control plate 21 is placed along the water hole. It may be provided.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2.
  • the control plate 21 is provided so as to protrude into the water jacket 4 by a predetermined amount, and the upper end of the control plate 21 is Welded to gasket 1 1.
  • the flow rate of the cooling water flowing into the water jacket 4 from the cooling water passage 5 is larger at the exhaust port side than at the intake port side. It becomes.
  • the cooling efficiency of the cylinder wall 3 by the cooling water on the exhaust port side increases, so that the temperature difference between the intake port side and the exhaust port side of the cylinder wall 3 decreases.
  • the volume of the control plate 21 flows through the water jacket 4 on the intake port side.
  • the flow rate of the cooling water decreases, and the flow rate of the cooling water flowing through the water jacket 4 on the exhaust port side increases accordingly.
  • the cooling efficiency of the cooling water on the exhaust port side is increased. Therefore, since the cylinder wall 3 on the exhaust port side is cooled more than the cylinder wall 3 on the intake port side, the temperature difference between the cylinder wall 3 generated between the intake port side and the exhaust port side is reduced. It is possible to prevent the cylinder wall 3 on the exhaust port side from being deformed by thermal expansion.
  • FIGS. 2 and 3 show a gasket 11 showing a second embodiment of the present invention.
  • the gasket 11 is provided with water jackets on both the intake port side and the exhaust side of the engine.
  • a control plate 21 protruding toward the cylinder block 1 is provided in the gate 4, and the control plate 21 also follows the shape of the water jacket 4 in this embodiment as shown by the dotted line in FIG. It is formed in an arc shape.
  • the end of the control plate 21 on the intake port side is formed up to the end of the water hole 17 formed on the intake port side.
  • the end of the control plate 21 on the exhaust port side is formed up to the end of the water hole 17 drilled on the exhaust port side, and another control plate 21 is provided between the two water holes 17. Is formed.
  • FIG. 5 shows a cross section taken along the line V--V in FIG. 4, where T is the thickness of the control plate 21 and a is the distance between the cylinder wall 3 and the surface of the control plate 21. This figure shows not only the VV section of FIG. 4 but also the control plates 21.
  • the plate thickness T of the control plate 21 is made constant, and the distance a between the control plate 21 and the cylinder wall 3 is made different between the intake port side and the exhaust port side, so that the cylinder wall 3 is formed. It is designed to prevent deformation due to thermal expansion.
  • the cooling water flowing between the cylinder wall 3 and the control plate 21 on the exhaust port side will cause The boundary layer on the wall surface is thinner than the boundary layer on the wall surface of the cylinder wall 3 on the intake port side.
  • the cooling efficiency of the cylinder wall 3 on the exhaust port side is increased, and the temperature difference generated between the intake port side and the exhaust port side of the cylinder wall 3 can be reduced, so that the exhaust port side can be reduced. It is possible to prevent the cylinder wall 3 from being deformed by thermal expansion.
  • FIG. 5 the distance between the center of the control plate 21 and the cylinder wall 3 is shown.
  • the thickness T of the control plate 21 may be made different, and the thickness T of the control plate 21 on the exhaust port side may be made larger than the thickness T of the intake port side.
  • the distance a between the control plate 21 and the cylinder wall 3 on the exhaust port side is smaller than the distance a on the intake port side, so that the wall surface of the cylinder wall 3 on the exhaust port side
  • the boundary layer at the port is thinner than the boundary layer at the intake port.
  • the temperature difference between the intake port side and the exhaust port side of the cylinder wall 3 is the same as when the distance between the control plate 21 and the cylinder wall 3 is different between the exhaust port side and the intake port side. Since it can be reduced, it is possible to prevent the cylinder wall 3 on the exhaust port side from being deformed by thermal expansion.
  • the thickness T of the control plate 21 is constant, but as shown in FIG. 6, the thickness of the control plate 21 is changed in the depth direction of the water jacket 4. I'm sorry.
  • the thickness T of the gasket 11 side of the control plate 21 is set to be large, and the thickness T of the bottom side of the water jacket 4 is reduced, so that the gasket 11 side is formed. Is smaller than the value of the distance a on the bottom side of the water jacket 4.
  • FIG. 7 shows a gasket 11 according to a third embodiment of the present invention.
  • a control plate 21 is arranged similarly to the second embodiment, and control is performed on both the intake port side and the exhaust port side. A plate 21 is provided.
  • the distance between the control plate 21 and the cylinder wall 3 at the cylinder bore 2 at a position close to the inlet of the cooling water passage 5 is set to the distance between the control plate 21 and the control plate 21 at the cylinder bore 2 at a position away from the inlet
  • the distance between the cylinder and the cylinder wall 3 is set wider.
  • the control plate 2 surrounding the cylinder bore 2 adjacent to the inlet of the cooling water passage 5 described above.
  • the thickness of the control plate 21 surrounding the cylinder bore 2 at the position furthest away from the cooling water passage 5 is set to be smaller than the thickness of the control plate 21.
  • the cooling water that has just flowed into the water jacket 4 from the cooling water passage 5 is not heated by the cylinder wall 3 or the like, and has a slightly lower flow velocity but a sufficiently high cooling effect.
  • the cooling water that has reached the cylinder wall 3 at the position furthest away from the cooling water passage 5 has already been cooled by the other cylinder wall 3, and the water temperature has risen. Is lower than the cooling water cooling efficiency near the inlet of the cooling water passage 5.
  • the cylinder wall 3 at the position furthest away from the cooling water passage 5 becomes hotter than the other cylinder walls 3 due to insufficient cooling, and is deformed by thermal expansion, resulting in oil rise and gasket. In this case, the sealing failure of 11 will be caused. Further, in the case of a multi-cylinder engine as in the present embodiment, when only one of the cylinder bores 2 becomes high in temperature, the amount of fuel injected into the combustion chamber is limited, or the advance angle of the piston is limited. As a result, the engine performance cannot be fully exhibited.
  • the distance a between the control plate 21 and the cylinder wall 3 is made different for each cylinder bore 2 so that the cylinder wall 3 at the position of the cylinder bore 2 furthest away from the cooling water passage 5 is separated.
  • the cylinder wall 3 located farthest from the cooling water passage 5 can be efficiently cooled, so that the temperature difference generated between the cylinder walls 3 can be reduced, and The cylinder wall 3 at the separated position can be prevented from being deformed by thermal expansion.
  • the distance between the control plate 21 and the cylinder wall is kept constant while the thickness of the control plate 21 is constant as in the second embodiment.
  • the same result as described above can be obtained even if the thickness of the control plate 21 is changed, and as shown in FIG. 5, the plate thickness of the control plate 21 on the gasket side and the bottom surface of the water jacket 4 is reduced. It may be different.
  • FIG. 8 shows a gasket 11 showing a fourth embodiment of the present invention.
  • the control plates 21 are provided on the intake port side and the exhaust port side of each of the cylinder bores 2.
  • the control plates 21 on the exhaust port side of the adjacent cylinder bores 2 are connected to each other, and the control plates 21 on the intake port side are also connected to each other.
  • thermo valve 22 that opens when the temperature of the cooling water reaches a predetermined temperature is provided, and a water hole 1 of the gasket 11 is provided. Except for the position overlapping with 7, the water jacket is divided by the control plate 21 into an inner peripheral chamber on the cylinder wall side and an outer peripheral chamber on the outer side.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the above-mentioned thermo valve 22.
  • the solid line shows the state where the thermo valve 22 is open, and the two-dot chain line shows the state where the thermo valve 22 is closed.
  • This thermo valve is composed of two bimetallic materials. One end of each bimetallic material is fixed to the end of the control plate 21 on the intake port side and the exhaust port side, and the other end. Are provided so as to be in contact with each other when the thermo-valves 22 are closed.
  • thermo valve 22 When the temperature of the cooling water around the thermo valve 22 reaches a predetermined temperature, the bimetal material is deformed toward the cylinder wall 3, and the thermo valve 22 is opened. When the cooling water has not reached the predetermined temperature, the thermo valve 22 is in a closed state.
  • the temperature of the cylinder bore 2 is not high, and it is not necessary to cool the cylinder bore 2 with cooling water.
  • the cooling water flows into the water jacket by the water pump and starts cooling the cylinder wall.
  • the cooling water hinders a rise in the temperature of the cylinder wall, which increases the time it takes for the engine to warm up, and the fuel efficiency during warm-up operation is generally worse than the fuel efficiency after warming-up. The longer the time it takes to warm up, the worse the fuel economy will be.
  • the temperature of the cylinder bore 2 rises when the engine is started, and until the cooling water around the cylinder wall 3 in the inner peripheral chamber 4a reaches a predetermined temperature, the thermo valve 2 2 Is closed, the cooling water hardly flows, and has no effect of cooling the cylinder wall 3.Therefore, the cylinder wall 3 quickly rises in temperature without being cooled by the cooling water, and the engine Warm-up is performed promptly.
  • the thermo valve 22 keeps the closed state, so even if the cooling water flows into the water jacket 4 from the cooling water passage 5, the cooling water flows into the inner peripheral chamber 4a. Without flowing through the outer peripheral chamber 4 b, it flows to the cylinder head side through the water hole 17 as it is.
  • the bimetal material is deformed and the thermo valve 22 opens, so the cooling water from the cooling water passage 5 is cooled by the thermo valve. It flows into the inner peripheral chamber 4a through 22.
  • the thermo-valve 22 is opened, the cooling water flows directly from the thermo-valve 22 into the inner peripheral chamber 4a, and the cooling water flows through the inner peripheral chamber 4a as it is. Therefore, the cylinder bore 2 is cooled well.
  • the time required for warming up the engine can be shortened, and after the engine has been warmed up, the cooling water can be circulated to the inner peripheral chamber 4a side to effectively provide the cylinder bore. 2 can be cooled.
  • the space between the cylinder wall 3 and the control plate 21 is made different so that the cooling water near the cylinder wall 3 on the intake port side and the exhaust port side.
  • the first aspect by increasing the flow rate of the cooling water on the exhaust port side of the cylinder bore, it is possible to prevent the cylinder wall on the exhaust port side from being deformed by thermal expansion.
  • the boundary layer on the wall surface of the cylinder wall on the exhaust port side of the cylinder bore is thinned, so that the cylinder wall on the exhaust port side can be prevented from being deformed by thermal expansion. it can.
  • the boundary layer on the wall surface of the cylinder wall in the cylinder bore located at a position separated from the cooling water passage is thinned, thereby separating from the cooling water passage 5.
  • the cylinder wall at the separated position can be prevented from being deformed by thermal expansion.
  • the water jacket is divided into the cylinder wall side and the outer peripheral side by the control plate, so that the engine warm-up operation is quickly performed, and the cooling of the cylinder bore is performed after the warm-up is performed. It is done effectively.

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Abstract

シリンダブロック1の表面に開口するとともにシリンダボア2を囲繞して冷却水を流通させるウォータージャケット4を有するシリンダブロック1と、上記シリンダヘッドとシリンダブロック1との間に挟持されて両者間をシールするガスケット11とを備えたエンジンの冷却装置において、 上記ガスケット11はウォータージャケット4内に向けて突出する冷却水の流れを制御するための制御板21を備え、当該制御板21はウォータージャケット4の形状に沿って円弧状に形成されるとともに、インテークポート側に設けられている。

Description

明 細 書 エンジンの冷却装置 技術分野
本発明はエンジンの冷却装置に関し、 より詳しくは、 シリンダヘッド表 面に開口するウォータージャケットを備えたエンジンの冷却装置に関する 背景技術
従来、 一側にインテークポートを形成するとともに他側にェキゾース ト ポートを形成したシリ ンダへッ ドと、 シリ ンダブロックに形成されてシリ ンダボアを区画するシリンダ壁の周囲を囲繞するとともに、 該シリンダブ 口ックの表面に開口されたウォータージャケッ トと、 上記シリンダへッ ド とシリンダブ口ックとの間に挟持されて両者間をシールするガスケッ 卜と、 このガスケッ トに設けられて上記ウォータージャケッ ト内に挿入される制 御板とを備えたエンジンの冷却装置が知られている。
そして、 このようなエンジンの冷却装置の一例として、 特表 2 0 0 0— 5 0 2 7 6 8号公報が知られ、 この公報によれば、 上記制御板によってゥ オータージャケッ ト内の冷却水の流れを制御して、 効率的にエンジンの冷 却を行うものとなっている。 しかしながら、 上記公報におけるエンジンの冷却装置のようにウォータ ージャケッ ト内の冷却水の流れを制御しても、 いまだに以下のような問題 が生じている。
第 1の問題として、 エンジンの燃焼室では、 インテークポート側よりも ェキゾーストポート側のほうが高温となることが知られており、 これはシ リンダ壁のェキゾース トポート側でも同様となっている。
このため、 シリンダ壁のィンテークポート側とェキゾース トポート側に は温度差が生じ、 十分にェキゾース トポート側が冷却されない場合には、 ェキゾーストポート側のシリンダ壁は熱膨張のために変形してしまい、 シ リンダボアの変形によるオイル上がりや、 シリンダブ口ック表面が変形し てガスケットのシール不良につながる。
第 2の問題として、 シリンダブ口ックには上記ウォータージャケッ トに 冷却水を供給する冷却水通路が設けられているが、 この冷却水通路の入口 に接近している位置に設けられたシリンダ壁近傍の冷却水温度と、 上記入 口から離れた位置に設けられたシリンダ壁近傍の冷却水温度とでは、 後者 の冷却水温度のほうが高くなっており、 そのぶんだけ入口から離れた位置 に設けられたシリンダ壁の冷却が十分に行われず、 熱膨張によってシリン ダ壁が変形し、 オイル上がりやガスケッ トのシール不良といった問題が生 じてしまう。
第 3の問題として、 エンジンの始動時、 すなわちエンジンが暖気されて いない状態ではシリンダボアの温度は高くなつておらず、 冷却水によって 冷却する必要はない。 しかしながらエンジンが始動することで冷却水はシ リンダ壁の冷却を始めてしまうので、 この冷却水によってシリンダ壁の温 度上昇が妨げられ、 エンジンが暖気されるのにかかる時間が長くなる。 そして、 暖機運転時における燃費は通常時における燃費と比較すると悪 いのが一般的であり、 暖気運転にかかる時間が長くなればなるほど、 燃費 が悪化することになる。 発明の開示 以上のような問題に対し、 第 1の発明におけるエンジンの冷却装置は、 一側にインテークポートを形成するとともに他側にェキゾース トポートを 形成したシリンダへッ ドと、 シリンダブロックに形成されてシリンダボア を区画するシリンダ壁の周囲を囲繞するとともに、 該シリンダブ口ックの 表面に開口されたウォータージャケッ 卜と、 上記シリンダへッ ドとシリン ダブロックとの間に挟持されて両者間をシールするガスケッ トと、 このガ スケッ トに設けられて上記ウォータージャケッ ト内に挿入される制御板と を備えたエンジンの冷却装置において、
上記制御板はウォータージャケッ トの形状に沿つて円弧状に形成される とともに、 上記ィンテークポート側のみに設けられていることを特徴とし ている。
また、 第 2の発明におけるエンジンの冷却装置は、 一側にインテ一クポ 一トを形成するとともに他側にェキゾース トポートを形成したシリンダへ ッドと、 シリンダブ口ックに形成されてシリンダボアを区画するシリンダ 壁の周囲を囲繞するとともに、 該シリンダブ口ックの表面に開口されたゥ オータージャケッ トと、 上記シリンダへッ ドとシリンダブ口ックとの間に 挟持されて両者間をシールするガスケッ トと、 このガスケッ トに設けられ て上記ウォータージャケッ ト内に挿入される制御板とを備えたエンジンの 冷却装置において、
上記制御板はウォータージャケッ トの形状に沿って円弧状に形成される とともに、 上記ィンテークポ一ト側とェキゾース トポート側とのそれぞれ に設けられ、 かつェキゾーストポート側における制御板とシリンダ壁との 間隔は、 インテークポート側における制御板とシリンダ壁との間隔よりも 狭く設定されていることを特徴としている。
さらに、 第 3の発明におけるエンジンの冷却装置は、 一側にインテーク ポートを形成するとともに他側にェキゾース トポートを形成したシリンダ ヘッ ドと、 シリンダブ口ックに形成されてシリンダボアを区画するシリン ダ壁の周囲を囲繞するとともに、 該シリンダブ口ックの表面に開口された ウォータージャケッ トと、 上記シリンダへッ ドとシリンダブ口ックとの間 に挟持されて両者間をシールするガスケットと、 このガスケットに設けら れて上記ウォータージャケッ ト内に挿入される制御板とを備えたエンジン の冷却装置において、
上記シリンダボアは複数設けられており、 また制御板はウォータージャ ケッ トの形状に沿って円弧状に形成されるとともに、 各シリンダボア毎に インテークポート側とェキゾーストポート側とのそれぞれに設けられ、 さ らに上記ウォータージャケッ トに冷却水を供給する冷却水通路の入口に接 近している位置に設けられたシリンダボアにおける制御板とシリンダ壁と の間隔は、 上記入口から離れた位置に設けられたシリンダボアにおける制 御板とシリンダ壁との間隔よりも広く設定されていることを特徴としてい る。
そして、 第 4の発明におけるエンジンの冷却装置は、 一側にインテーク ポートを形成するとともに他側にェキゾーストポートを形成したシリンダ へッドと、 シリンダブ口ックに形成されてシリンダポアを区画するシリン ダ壁の周囲を囲繞するとともに、 該シリンダブ口ックの表面に開口された ウォータージャケッ トと、 上記シリンダへッ ドとシリンダブ口ックとの間 に挟持されて両者間をシールするガスケッ トと、 このガスケッ 卜に設けら れて上記ウォータージャケッ ト内に挿入される制御板とを備えたエンジン の冷却装置において、
上記シリンダボアは複数設けられており、 また制御板はウォータージャ ケッ トの形状に沿って円弧状に形成されるとともに、 各シリンダボア毎に ィンテークポート側とェキゾース トポート側とのそれぞれに設けられ、 か つ各シリンダボア毎に設けられたインテークポート側の制御板は相互に連 結されるとともに、 各シリンダボア毎に設けられたェキゾース トポート側 の制御板は相互に連結されており、
さらに上記ウォータージャケッ トに冷却水を供給する冷却水通路の入口 に接近している位置のィンテークポート側の制御板とェキゾーストポート 側の制御板との間には、 冷却水が所定の温度まであがったら開口するサー モバルブを設けたことを特徴としている。 図面の簡単な説明
図 1 は、 シリンダブ口ックの表面を示す平面図であり、
図 2は、 本発明の第 1実施例のガスケッ トを示す平面図であり、 図 3は、 図 2の I I I— I I I部に関する断面図であり、
図 4は、 本発明の第 2実施例のガスケッ トを示す平面図であり、 図 5は、 図 4の V _ V部に関する断面図であり、
図 6は、図 5とは異なる態様を示す図 4の B— B部に関する断面図であり、 図 7は、 本発明の第 3実施例のガスケッ トを示す平面図であり、 図 8は、 本発明の第 4実施例のガスケッ トを示す平面図であり、 図 9は、 図 8のサ一モバルブを示す拡大図である。 発明を実施するための最良の形態
以下図示実施例について説明すると、 図 1は 3気筒エンジンにおけるシ リンダブ口ック 1の表面を、 図示しないシリ ンダへッ ド側から見た平面図 である。
上記シリンダブ口ック 1は 3つのシリンダ壁 3を備えており、 各シリン ダ壁 3の内側がシリンダボア 2となっている。 また各シリンダ壁 3を囲繞 して相互に連通するウォータージャケッ ト 4が形成されており、 このゥォ 一タージャケッ ト 4はシリンダブ口ック 1の表面に開口し、 さらにこのゥ オータージャケッ ト 4に冷却水を供給するための冷却水通路 5が形成され ている。
そして、 シリンダブロック 1には潤滑油を流通させる油穴 6と、 シリン ダへッ ドとシリンダブ口ック 1 とを締結させる際に使用するボルト孔 7と、 ブローバイガスを流通させるブローバイ孔 8とが形成されている。 つぎに、 図 2は本実施例におけるガスケッ ト 1 1を示したものであり、 当該ガスケッ ト 1 1はシリンダへッドとシリンダブロック 1 とによって挟 持されてこれらをシールするようになっている。 また、 図 2に記されてい る 2点鎖線は上記シリンダブ口ック 1におけるウォータージャケッ ト 4と 冷却水通路 5の位置を示している。
ガスケッ ト 1 1には上記シリンダボア 2、 油穴 6、 ボルト孔 7、 ブロー バイ孔 8にあわせて、 それぞれ燃焼室孔 1 2、 油穴 1 3、 ボルト孔 1 4、 ブローバイ孔 1 5が穿設されている。
また、 上記冷却水通路 5に対して最も離隔した位置の燃焼室孔 1 2の近 傍には、 ウォータージャケッ ト 4と重合する位置に水孔 1 6が設けられ、 上記冷却水通路 5からウォータージャケッ ト 4内に流入した冷却水は、 該 ウォータージャケッ ト 4内を流通してから上記水孔 1 6を介してシリンダ へッ ド側に流出するようになっている。 そして、 本実施例では上記ガスケッ ト 1 1に、 インテークポート側のゥ オータージャケッ ト 4内にシリンダブロック 1側に向けて突出する制御板 2 1が設けられており、 本実施例では図 2の点線にて示すように、 制御板 2 1はウォータージャケッ ト 4の形状に沿って円弧状に形成されている。 なお、 図に示すように本実施例においては上記水孔 1 7の形成されてい る位置には制御板 2 1を設けないようになっているが、 この水穴に沿って 制御板 2 1を設けていてもよい。
そして図 3は図 2の I I I— I I I断面についての図であり制御板 2 1 はウォータージャケッ ト 4内に向けて所定量突出するように設けられ、 制 御板 2 1の上方側の端部はガスケッ ト 1 1に溶接されている。
この制御板 2 1を設けることによって、 冷却水通路 5よりウォータージ ャケッ ト 4内に流入する冷却水の流量は、 ィンテークポート側における流 量よりも、 ェキゾーストポート側における流量のほうが増大することとな る。
冷却水の流量が増大することによって、 ェキゾース トポート側での冷却 水によるシリンダ壁 3の冷却効率が上がるので、 シリンダ壁 3のィンテー クポート側とェキゾ一ス トポート側に生じていた温度差が減少し、 ェキゾ 一ストポート側のシリンダ壁 3が熱膨張によって変形するのを防止するこ とができる。 このように、 ィンテークポ一ト側のウォータージャケッ ト 4に沿って円 弧状の制御板 2 1を突出させることで、 制御板 2 1の体積分だけィンテ一 クポート側のウォータージャケッ ト 4内を流通する冷却水の流量が減少し、 そのぶんだけェキゾース トポ一ト側のウォータージャケッ ト 4内を流通す る冷却水の流量が増大する。
ェキゾーストポート側のウォータージャケッ ト 4内を流れる冷却水の流 量が増大することで、 ェキゾーストポート側での冷却水の冷却効率が高ま り、 ェキゾーストポート側のシリンダ壁 3のほうがィンテークポート側の シリンダ壁 3よりも冷却されることとなるので、 ィンテークポート側とェ キゾ一ス トポート側とで発生するシリンダ壁 3の温度差を減少させること ができ、.ェキゾ一ス トポート側のシリンダ壁 3が熱膨張によって変形する のを防止することができる。
なお、 図 2や図 3に示した上記制御板 2 1の形状はほんの一例であり、 制御板 2 1をウォータージャケットにおいて配置する範囲や、 制御板 2 1 のウォータージャケッ ト 4への突出量などは任意に定めることができ、 さ らに後述する図 6のように制御板 2 1の板厚をガスケッ ト 1 1側とウォー タージャケット 4の底面側とで異ならせてもよい。 つぎに、 図 4は本発明の第 2実施例を示すガスケッ ト 1 1を示し、 本実 施例では上記ガスケッ ト 1 1に、 エンジンのインテークポート側とェキゾ ース ト側の双方のウォータージャケッ ト 4内に、 シリンダブ口ック 1側に 向けて突出する制御板 2 1を設け、 本実施例でも図 4の点線にて示すよう に、 制御板 2 1はウォータージャケット 4の形状に沿って円弧状に形成さ れている。
また、 本実施例では図示左方に位置するシリンダボア 2では、 インテー クポート側の制御板 2 1の端部はィンテ一クポート側に穿設されている水 孔 1 7の端部まで形成され、 ェキゾーストポート側の制御板 2 1の端部は ェキゾース トポート側に穿設されている水孔 1 7の端部まで形成され、 2 つの水孔 1 7の間にはさらに別の制御板 2 1が形成されている。
一方、 図示右方側のシリンダボア 2の制御板 2 1においては、 インテ一 クポート側の制御板 2 1の端部を冷却水通路 5 入口付近まで延長し、 ェ キゾース トポート側の制御板 2 1の端部は冷却水通路 5の入口付近まで設 けることで、 冷却水通路 5の入口付近にインテークポート側の制御板 2 1 とェキゾーストポート側の制御板 2 1による開口部 2 1 aが形成される。 そして、 図 5は図 4における V— V断面を示したものとなっており、 こ の図において Tは制御板 2 1の板厚を、 aはシリンダ壁 3と制御板 2 1の 表面との間の間隔を示し、 この図は図 4の V— V部に限らず、 各制御板 2 1についても同様となっている。
そして、 本実施例では制御板 2 1の板厚 Tを一定とし、 インテークポー ト側とェキゾ一ス トポート側とで制御板 2 1のシリンダ壁 3に対する間隔 aを異ならせて、 シリンダ壁 3が熱膨張によって変形するのを防止するよ うになつている。
具体的に述べると、 ェキゾース トポート側における間隔 aをィンテーク ポート側の間隔 aよりも小さくすると、 ェキゾース トポート側におけるシ リンダ壁 3と制御板 2 1 との間を流れる冷却水において、 シリンダ壁 3の 壁面における境界層は、 ィンテークポート側でのシリンダ壁 3の壁面での 境界層よりも薄くなる。
このように、 シリンダ壁 3の壁面での境界層が薄くなると、 シリンダ壁 3近傍での冷却水の淀みが減少してそのぶんだけシリンダ壁 3の冷却が効 率的に行われることとなる。
従って、 ェキゾーストポート側におけるシリンダ壁 3の冷却効率が高ま ることとなり、 シリンダ壁 3のィンテークポート側とェキゾース トポート 側とで発生する温度差を減少させることができるので、 ェキゾース トポー ト側のシリ ンダ壁 3が熱膨張によって変形するのを防止することができる。 また、 図 5において、 制御板 2 1の中心の位置とシリンダ壁 3との間隔 を一定とし、 上記制御板 2 1の板厚 Tを異ならせて、 ェキゾ一ス トポート 側の制御板 2 1の板厚 Tをィンテークポート側の板厚丁よりも大きく して もよい。
このようにすれば、 ェキゾ一ストポート側での制御板 2 1 とシリンダ壁 3との間隔 aのほうがィンテークポート側での間隔 aよりも小さくなるの で、 ェキゾ一ス トポート側におけるシリンダ壁 3の壁面での境界層は、 ィ ンテークポート側での境界層より薄くなる。
従って、 ェキゾース トポート側とインテークポート側とで制御板 2 1と シリンダ壁 3との間隔を異ならせたときと同様、 シリンダ壁 3のインテー クポート側とヱキゾーストポート側とで発生する温度差を減少させること ができるので、 ェキゾース トポート側のシリンダ壁 3が熱膨張によって変 形するのを防止することができる。 また、 図 5においては制御板 2 1の板厚 Tは一定となっているが、 図 6 のように制御板 2 1の板厚をウォータージャケッ ト 4の深さ方向で変化さ せるようにしてもよレ、。
すなわち、 図 6のように制御板 2 1のガスケッ ト 1 1側の板厚 Tを厚く 設定し、 ウォータージャケッ ト 4の底面側の板厚 Tを薄くすることで、 ガ スケッ ト 1 1側での間隔 aの値はウォータージャケッ ト 4の底面側での間 隔 aの値より も小さくなる。
このようにする事で、 ガスケッ ト 1 1側での冷却水のシリンダ壁 3の壁 面での境界層はウォータージャケッ ト 4の底面側での境界層よりも薄くな り冷却水の淀みが減少し、 その分だけシリンダ壁 3のシリンダブ口ック 1 表面側に対する冷却効果が高まり、 燃焼室に近い当該部分がより効果的に 冷却されるようになる。 図 7は本発明の第 3実施例におけるガスケッ ト 1 1を示し、 本実施例も 上記第 2実施例同様に制御板 2 1が配置され、 インテークポート側とェキ ゾース トポート側の双方に制御板 2 1が設けられている。
そして、 本実施例では冷却水通路 5の入口に接近した位置のシリンダボ ァ 2での制御板 2 1とシリンダ壁 3の間隔を、 上記入口から離れた位置の シリンダボア 2での制御板 2 1とシリンダ壁 3との間隔よりも広く設定す るようになっている。
具体的には、 全てのシリンダボア 2における制御板 2 1の板厚の中心と シリンダ壁 3との距離を一定にしたまま、 上記冷却水通路 5の入口に隣接 するシリンダボア 2を囲繞する制御板 2 1の板厚を、 冷却水通路 5より最 も離隔した位置のシリンダボア 2を囲繞する制御板 2 1の板厚よりも薄く 設定するようになっている。 通常、 冷却水通路 5よりウォータージャケッ ト 4内に流入したばかりの 冷却水は、 シリンダ壁 3等によって加熱されておらず、 多少流速が遅く と も十分に冷却効果の高いものとなっている。
一方、 冷却水通路 5より最も離隔した位置のシリンダ壁 3に到達した冷 却水は既に他のシリンダ壁 3を冷却したことで水温が上昇しているので、 この位置での冷却水の冷却効率は冷却水通路 5の入口近郊における冷却水 の冷却効率に比べて低いものとなっている。
このため、 冷却水通路 5より最も離隔した位置のシリンダ壁 3は冷却が 十分に行われないことで他のシリンダ壁 3に比べて高温となってしまい、 熱膨張によって変形し、 オイル上がりやガスケッ ト 1 1のシール不良を招 くことになる。 さらに、 本実施例のように多気筒エンジンの場合、 そのうちの 1つのシ リンダボア 2だけが高温となると、 燃焼室内に噴射される燃料の量が制限 されたり、 ピス トンの進角が制限されたり して、 エンジンの性能を十分に 発揮することができなくなる。 このような問題に対し、 本実施例では各シリンダボア 2ごとに制御板 2 1とシリンダ壁 3との間隔 aを異ならせ、 冷却水通路 5より最も離隔した 位置のシリンダボア 2でのシリンダ壁 3と制御板 2 1の間隔を、 冷却水通 路 5に隣接するシリンダボア 2でのシリンダ壁 3と制御板 2 1の間隔より も狭くすることで、 冷却水通路 5より最も離隔した位置のシリンダボア 2 におけるシリンダ壁 3の壁面での境界層が薄くなるようにしている。
したがって、 冷却水通路 5より最も離隔した位置のシリンダ壁 3を効率 的に冷却できるようになるので、 各シリンダ壁 3間において生じてしまう 温度差を減少させることができ、 冷却水通路 5より最も離隔した位置のシ リンダ壁 3が熱膨張によって変形するのを防止することができる。
また、各シリンダボア 2ごとに制御板 2 1の板厚を異ならせる代わりに、 上記第 2実施例のように制御板 2 1の板厚を一定としたまま制御板 2 1と シリンダ壁との間隔を異ならせても、 上述したのと同様の結果を得ること ができるし、 図 5に示すように制御板 2 1のガスケッ ト側とゥォ一タージ ャケッ ト 4の底面側でその板厚を異ならせてもよい。
なお、 本実施例においてはェキゾーストポート側とインテークポート側 とで制御板 2 1 とシリンダ壁 3との間隔を異ならせていないが、 第 2実施 例のようにこの間隔を異ならせることによって、 本実施例にて得られる効 果に追加してさらに上記第 2実施例と同様の効果も得ることができる。 図 8は本発明の第 4実施例を示すガスケッ ト 1 1を示し、 本実施例にお いても、 制御板 2 1は各シリンダボア 2のインテークポート側とェキゾ一 ストポート側とに設けられ、 本実施例においては隣接するシリンダボア 2 のェキゾース トポート側の制御板 2 1は互いに連結され、 インテークポー ト側の制御板 2 1も互いに連結されている。
また、 冷却水通路 5の入口に隣接する位置の開口部には、 冷却水の温度 が所定の温度となったら開口するサーモバルブ 2 2が設けられており、 ガ スケッ ト 1 1の水孔 1 7と重合する位置を除き、 ゥォ一タージャケッ トは 制御板 2 1によってシリンダ壁側の内周室と、 その外側の外周室とに区画 されるようになっている。
なお、この際制御板 2 1のウォータージャケッ ト 4の底面側での位置は、 ウォータージャケッ ト 4の底面に達していてもよいが、 特に達している必 要はない。 そして、 図 9は上記サーモバルブ 2 2の拡大図を示したものであり、 実 線がサーモバルブ 2 2の開口している状態を示したものであり、 2点鎖線 がサーモバルブ 2 2の閉鎖された状態を示している。
このサーモバルブは 2枚のバイメタル材によって構成されており、 各バ ィメタル材の一方の端部はィンテークポート側とェキゾーストポート側の 制御板 2 1の端部に固定され、 もう一方の端部はサーモバルブ 2 2が閉鎖 された状態となったときに互いに接するように設けられている。
そしてこのサーモバルブ 2 2周辺の冷却水温度が所定の温度に達したら、 上記バイメタル材がシリンダ壁 3に向けて変形し、 サ一モバルブ 2 2が開 口状態となる。 また、 冷却水が所定の温度に達していないときにはサーモ バルブ 2 2は閉鎖された状態となっている。 通常、 エンジンの始動時、 すなわちエンジンが暖気されていない状態で はシリンダボア 2の温度は高くなっておらず、 冷却水によって冷却する必 要はない。 しかしながらエンジンが始動してしまうと冷却水はゥォ一ター ポンプによってウォータージャケッ ト内に流入し、 シリンダ壁の冷却を始 めてしまう。
すると、 この冷却水によってシリンダ壁の温度上昇が妨げられ、 ェンジ ンが暖気されるのにかかる時間が長くなってしまい、 暖機運転時における 燃費は暖気終了後における燃費と比較すると悪いのが一般的であり、 暖気 運転にかかる時間が長くなればなるほど、 燃費が悪化することになる。 これに対し、 本実施例によれば、 エンジンが始動されてシリンダボア 2 の温度が上昇し、 内周室 4 aにおけるシリンダ壁 3周辺の冷却水が所定の 温度に達するまでは、 サーモバルブ 2 2が閉じた状態となっているので、 冷却水は殆ど流動せず、 何らシリンダ壁 3を冷却する効果をもっていない ので、 シリンダ壁 3は冷却水によって冷却されることなく速やかに温度上 昇し、 エンジンの暖気が速やかに行われる。
この暖気が行われる間、 サーモバルブ 2 2は閉鎖した状態を保つので、 冷却水が冷却水通路 5よりウォータージャケッ ト 4内に流入しても、 冷却 水は上記内周室 4 aに流入することなく外周室 4 bを流通し、 そのまま水 孔 1 7を介してシリンダへッ ド側へと流れてゆくようになっている。 そして、 シリンダ壁 3の温度が上昇してその周辺の冷却水が所定の温度 となったら、 バイメタル材が変形してサーモバルブ 2 2が開口するので、 冷却水通路 5からの冷却水がサーモバルブ 2 2を介して内周室 4 aに流入 する。 そして、 一度サーモバルブ 2 2が開口すると、 その後冷却水はサーモバ ルブ 2 2から内周室 4 a内に直接的に流入し、 この冷却水はそのまま内周 室 4 a内を流通することとなるので、 シリンダボア 2の冷却が良好に行わ れることとなる。
以上のことから、 本実施例によればエンジンの暖気にかかる時間を短縮 させることができるとともに、 エンジンが暖気された後は内周室 4 a側に 冷却水を流通させることで効果的にシリンダボア 2の冷却を行うことがで きる。 なお、 本実施例においても、 上記第 2、 第 3実施例のように、 シリンダ 壁 3と制御板 2 1と間隔を異ならせてィンテークポート側とェキゾース ト ポート側とでシリンダ壁 3近傍における冷却水の速度勾配を異ならせたり、 冷却水通路 5の入口に隣接するシリンダボア 2と離隔するシリンダボア 2 とでのシリンダ壁 3近傍おける冷却水の速度勾配を異ならせて、 シリンダ 壁が熱膨張によって変形するのを防止させることも可能である。 産業上の利用可能性
第 1の発明によれば、 シリンダボアのェキゾース トポート側における冷 却水の流量を増大させることで、 ェキゾース トポ一ト側のシリンダ壁が熱 膨張によって変形するのを防止することができる。
第 2の発明によれば、 シリンダボアのェキゾース トポート側におけるシ リンダ壁の壁面での境界層を薄くすることで、 ェキゾース トポ一ト側のシ リンダ壁が熱膨張によって変形するのを防止することができる。
第 3の発明によれば、 冷却水通路より離隔した位置のシリンダボアにお けるシリンダ壁の壁面での境界層を薄くすることで、 冷却水通路 5より離 隔した位置のシリンダ壁が熱膨張によって変形するのを防止することがで きる。
第 4の発明によれば、 ウォータージャケッ トを制御板によってシリンダ 壁側とその外周側とに分けることで、 エンジンの暖機運転が速やかに行わ れるとともに、 暖気がなされた後はシリンダボアの冷却が効果的に行われ る。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 一側にインテークポートを形成するとともに他側にェキゾース トポ ―トを形成したシリンダへッドと、 シリンダブロックに形成されてシリン ダボァを区画するシリンダ壁の周囲を囲繞するとともに、 該シリンダブ口 ックの表面に開口されたウォータージャケッ トと、 上記シリンダへッ ドと シリンダブロックとの間に挟持されて両者間をシールするガスケッ トと、 このガスケッ トに設けられて上記ウォータージャケッ ト内に挿入される制 御板とを備えたエンジンの冷却装置において、
上記制御板はウォータージャケッ トの形状に沿って円弧状に形成される とともに、 上記ィンテークポート側のみに設けられていることを特徴とす るエンジンの冷却装置。
2 . —側にインテークポートを形成するとともに他側にェキゾース トポ 一トを形成したシリンダへッ ドと、 シリンダブロックに形成されてシリン ダボァを区画するシリンダ壁の周囲を囲繞するとともに、 該シリンダブ口 ックの表面に開口されたウォータージャケッ トと、 上記シリンダへッドと シリンダブロックとの間に挟持されて両者間をシールするガスケッ 卜と、 このガスケッ トに設けられて上記ウォータージャケッ ト内に挿入される制 御板とを備えたエンジンの冷却装置において、
上記制御板はウォータージャケッ トの形状に沿って円弧状に形成される とともに、 上記インテークポート側とェキゾ一ス トポート側とのそれぞれ に設けられ、 かつェキゾーストポート側における制御板とシリンダ壁との 間隔は、 ィンテークポート側における制御板とシリンダ壁との間隔よりも 狭く設定されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
3 . —側にインテ一クポ一トを形成するとともに他側にェキゾ一ス トポ 一トを形成したシリンダへッ ドと、 シリンダブ口ックに形成されてシリ ン ダボァを区画するシリンダ壁の周囲を囲繞するとともに、 該シリンダブ口 ックの表面に開口されたウォータージャケットと、 上記シリンダへッ ドと シリンダブ口ックとの間に挟持されて両者間をシールするガスケッ 卜と、 このガスケッ トに設けられて上記ウォータージャケット内に挿入される制 御板とを備えたエンジンの冷却装置において、
上記シリンダボアは複数設けられており、 また制御板はウォータージャ ケットの形状に沿って円弧状に形成されるとともに、 各シリンダボア毎に ィンテークポート側とェキゾース トポート側とのそれぞれに設けられ、 さ らに上記ウォータージャケッ トに冷却水を供給する冷却水通路の入口に接 近している位置に設けられたシリンダボアにおける制御板とシリンダ壁と の間隔は、 上記入口から離れた位置に設けられたシリンダボアにおける制 御板とシリンダ壁との間隔よりも広く設定されていることを特徴とするェ ンジンの冷却装置。
4 . 一側にインテークポートを形成するとともに他側にェキゾース トポ 一トを形成したシリンダへッドと、 シリンダブ口ックに形成されてシリ ン ダボァを区画するシリンダ壁の周囲を囲繞するとともに、 該シリンダブ口 ックの表面に開口されたウォータージャケッ トと、 上記シリンダへッ ドと シリンダブロックとの間に挟持されて両者間をシールするガスケッ 卜と、 このガスケッ トに設けられて上記ウォータージャケッ ト内に挿入される制 御板とを備えたエンジンの冷却装置において、
上記シリンダボアは複数設けられており、 また制御板はウォータージャ ケッ トの形状に沿って円弧状に形成されるとともに、 各シリンダボア毎に ィンテークポート側とェキゾーストポート側とのそれぞれに設けられ、 か つ各シリンダボア毎に設けられたインテークポート側の制御板は相互に連 結されるとともに、 各シリンダボア毎に設けられたェキゾース トポ一ト側 の制御板は相互に連結されており、
さらに上記ウォータ一ジャケッ 卜に冷却水を供給する冷却水通路の入口 に接近している位置のィンテークポート側の制御板とェキゾーストポ一ト 側の制御板との間には、 冷却水が所定の温度まであがったら開口するサー モバルブを設けたことを特徴とするエンジンの冷却装置。
5 . 上記サーモバルブは 2枚のバイメタル材によって構成され、 これら バイメタル材は一方の端部同士が隣接するように設けられると共に、 もう 一方の端部はィンテークポート側とェキゾーストポート側の制御板の端部 にそれぞれ固定され、 冷却水が所定の温度まであがったらバイメタル材が 変形して 2枚のバイメタル材の間に隙間が生じて開口することを特徴とす る請求の範囲第 4項記載のエンジンの冷却装置。
6 . 上記制御板の板厚を異ならせることによって上記間隔を異ならせた ことを特徴とする請求の範囲第 2項ないし第 5項のいずれかに記載のェン ジンの冷却装置。
7 . 上記制御板の板厚は、 制御板のガスケッ ト側とウォータージャケッ トの底面側とで異ならせてあることを特徴とする請求の範 第 1項ないし 第 6項のいずれかに記載のエンジンの冷却装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005048650A1 (de) * 2005-10-11 2007-04-12 Daimlerchrysler Ag Fertigungsverfahren und Bauweise für Gussbauteile mit Formhohlräumen
DE202007009222U1 (de) * 2007-03-12 2008-07-31 Hengst Gmbh & Co.Kg Dichtung als Kanalwandung

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7766902B2 (en) * 2003-08-13 2010-08-03 Wisconsin Alumni Research Foundation Microfluidic device for drug delivery
JP4446989B2 (ja) * 2006-09-08 2010-04-07 トヨタ自動車株式会社 シリンダブロックおよび内燃機関
US8986250B2 (en) * 2008-08-01 2015-03-24 Wisconsin Alumni Research Foundation Drug delivery platform utilizing hydrogel pumping mechanism
US8795259B2 (en) * 2008-08-01 2014-08-05 Wisconsin Alumni Research Foundation Drug delivery platform incorporating hydrogel pumping mechanism with guided fluid flow
US20100313860A1 (en) * 2009-06-15 2010-12-16 Gm Global Technology Operations, Inc. Apparatus for removal of oil from positive crankcase ventilation system
US8328757B2 (en) * 2010-01-08 2012-12-11 Wisconsin Alumni Research Foundation Bladder arrangement for microneedle-based drug delivery device
JP5466143B2 (ja) * 2010-12-16 2014-04-09 トヨタ自動車株式会社 軸部材のすべり軸受構造
US9429063B2 (en) * 2014-03-14 2016-08-30 Hyundai Motor Company Cylinder block
KR101619278B1 (ko) * 2014-10-29 2016-05-10 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
JP6354732B2 (ja) * 2015-11-02 2018-07-11 株式会社豊田自動織機 シリンダブロックおよびエンジン本体
US9951712B2 (en) * 2015-11-30 2018-04-24 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with interbore cooling
US9790888B2 (en) 2015-11-30 2017-10-17 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine
CN106438134B (zh) * 2016-11-30 2019-03-15 天津市日博自动化物流装备有限公司 一种发动机用防水透气布总成
CN108049984A (zh) * 2018-01-23 2018-05-18 中国重汽集团济南动力有限公司 一种控制机体缸盖冷却水流场的汽缸垫
JP7255543B2 (ja) * 2020-04-08 2023-04-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
CN114278454A (zh) * 2020-09-27 2022-04-05 深圳臻宇新能源动力科技有限公司 水套隔片、冷却装置和发动机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6138619A (en) * 1995-12-22 2000-10-31 Ab Volvo Device for control of flow of cooling medium
JP2001020738A (ja) * 1999-07-09 2001-01-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の冷却装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2936888B2 (ja) * 1992-05-07 1999-08-23 日産自動車株式会社 内燃機関のシリンダブロック
DE4407984A1 (de) * 1994-03-10 1995-09-14 Opel Adam Ag Kühlsystem für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine
JPH09189258A (ja) * 1995-12-29 1997-07-22 Suzuki Motor Corp 内燃機関のシリンダブロック
DE10011143B4 (de) * 2000-03-07 2013-09-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Zweikreiskühlsystem
US6581550B2 (en) * 2000-06-30 2003-06-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cooling structure of cylinder block

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6138619A (en) * 1995-12-22 2000-10-31 Ab Volvo Device for control of flow of cooling medium
JP2001020738A (ja) * 1999-07-09 2001-01-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の冷却装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1541830A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005048650A1 (de) * 2005-10-11 2007-04-12 Daimlerchrysler Ag Fertigungsverfahren und Bauweise für Gussbauteile mit Formhohlräumen
DE102005048650B4 (de) * 2005-10-11 2007-09-13 Daimlerchrysler Ag Fertigungsverfahren und Bauweise für Gussbauteile mit Formhohlräumen
DE202007009222U1 (de) * 2007-03-12 2008-07-31 Hengst Gmbh & Co.Kg Dichtung als Kanalwandung

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Publication number Publication date
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