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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühlstruktur für einen Mehrzylindermotor.
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Technischer Hintergrund
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Herkömmlicherweise ist als Kühlstruktur für einen Mehrzylindermotor eine Struktur bekannt, bei der ein Kühlwassermantel in einem Zylinderblock derart ausgebildet ist, dass er eine Mehrzahl von Zylindern umgibt und von einer Wasserpumpe eine unter Druck stehende Kühlflüssigkeit in den Kühlwassermantel eingeführt wird.
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Wie in dem
japanischen Patent Nr. 3,596,438 offenbart, wird zum Zweck der Verbesserung der Kühlleistung weiter ein Abstandselement zum Trennen des Innenraums eines Kühlwassermantels innerhalb des Kühlwassermantels vorgeschlagen. Genauer offenbart das
japanische Patent Nr. 3,596,438 eine Konfiguration, in welcher ein Zylinderblock einen Kühlwassermantel, einen Zuführabschnitt zum Zuführen einer unter Druck stehenden Kühlflüssigkeit, die dem Kühlwassermantel von einer Wasserpumpe zugeführt wird, und einen Abgabeabschnitt zum Abgeben der Kühlflüssigkeit enthält, und ein Abstandselement, welches einen unteren Abschnitt aufweist, das eine kleinere Wärmeleitfähigkeit als ein oberer Abschnitt davon aufweist, innerhalb des Kühlwassermantel angeordnet ist. Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Kühlleistung mit Bezug auf eine obere Wand einer Zylinderbohrungswand zu erhöhen, bei der die Temperatur im Vergleich zu einer unteren Wand der Zylinderbohrungswand dazu tendiert, hoch zu sein, weil die obere Wand vergleichsweise näher zu einer Brennkammer ist. Dies ermöglicht es, eine Temperaturdifferenz zwischen den Abschnitten der Zylinderbohrungswand in deren axialer Richtung zu unterdrücken und eine ungleichmäßige Verformung der Zylinderbohrungswand zu unterdrücken.
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Jedoch offenbart das japanische Patent
JP 3 596 438 B2 keine Konfiguration zum Unterdrücken einer Temperaturdifferenz zwischen einem einlassseitigen Abschnitt eines Zylinderblocks und einem auslassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks, dessen Temperatur im Vergleich zu dem einlassseitigen Abschnitt dazu tendiert, hoch zu sein auf Grund von Wärme, die von Abgas abgegeben wird. Infolgedessen kann aufgrund einer Temperaturdifferenz zwischen dem einlassseitigen Abschnitt und dem auslassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks die Wand der Zylinderbohrung ungleichförmig verformt werden, und infolge einer erhöhten Kolbengleitreibung kann sich der der Kraftstoffverbrauch verschlechtern.
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DE 10 2005 014 755 A1 offenbart eine Kühlstruktur für einen Zylinderblock mit einem Wassermantelzwischenstück, das in einen Wassermantelabschnitt eines Zylinderblocks eingesetzt ist.
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US 2009 / 0 266 315 A1 beschreibt eine Kühlstruktur einer Brennkraftmaschine mit einem Regulierabschnitt, der eine Strömung des Kühlmittels zu der Zylinderkopfseite reguliert.
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DE 601 26 532 T2 offenbart eine Kühlvorrichtung eines Zylinderblocks mit einem Mechanismus, der bei hoher Last den oberen Abschnitt des die Zylinderbohrung umgebenden Abschnitts kühlt und die Kühlung des unteren Abschnitts des die Zylinderbohrung umgebenden Abschnitts verstärkt.
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JP 2015 / 108 346 A beschreibt eine Kühlstruktur eines Mehrzylindermotors mit einem an einem Abstandskörperteil vorgesehenen vorstehenden Stück, das das nahe einem Kühlmitteleinlass angeordnet ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Im Hinblick auf das Vorstehende ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlstruktur für einen Mehrzylindermotor bereitzustellen, die es ermöglicht, einen einlassseitigen Abschnitt und einen auslassseitigen Abschnitt eines Zylinderblocks mit einer vereinfachten Konfiguration geeignet zu kühlen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Im Hinblick auf das Vorstehende ist die vorliegende Erfindung auf eine Kühlstruktur für einen Mehrzylindermotor mit einer Vielzahl von in Reihe ausgerichteten Zylindern gerichtet. Die Kühlstruktur umfasst einen blockseitigen Kühlwassermantel, der in einem Zylinderblock derart ausgebildet ist, dass er die Mehrzahl von Zylindern umgibt; einen kopfseitigen Kühlwassermantel, der in einem Zylinderkopf ausgebildet ist, um mit dem Zylinderblock verbunden zu werden; einen Zuführabschnitt, der in einem Ende des Zylinderblocks in der Richtung der Zylinderanordnung ausgebildet ist und konfiguriert ist, um eine Kühlflüssigkeit in den blockseitigen Kühlwassermantel einzuführen; einen Abgabeabschnitt, der in dem anderen Ende des Zylinderblocks in der Richtung der Zylinderanordnung ausgebildet ist und so konfiguriert ist, dass er die Kühlflüssigkeit von dem blockseitigen Kühlwassermantel zu dem kopfseitigen Kühlwassermantel abgibt; und ein in dem blockseitigen Kühlwassermantel untergebrachtes Abstandselement, das so angeordnet ist, dass es eine Zylinderbohrungswand umgibt, die die Mehrzahl von Zylindern definiert, und eine obere Wand, die einem oberen Abschnitt der Zylinderbohrungswand mit einem gewissen Spalt gegenüber liegt, eine untere Wand, die an einer Position ausgebildet ist, die niedriger als die obere Wand ist und einer Außenwand des blockseitigen Kühlwassermantels mit einem gewissen Spalt bzw. Abstand gegenüberliegt, und einen Rippenabschnitt aufweist, der von einer Außenfläche der unteren Wand nach außen in einer radialen Richtung der Bohrung vorsteht und sich von einer Seite des Zuführabschnitts in Richtung zu einer Seite des Auslassabschnitts erstreckt. Zwischen der oberen Wand und der Zylinderbohrungswand sind ein auslassseitiger Kanal und ein einlassseitiger Kanal ausgebildet, wobei der auslassseitige Kanal auf einer Auslassseite in Bezug auf die Mehrzahl von Zylindern angeordnet ist und eine Kühlflüssigkeit zwischen dem Einlassabschnitt und dem Abgabeabschnitt fließen lässt, wobei der einlassseitige Kanal auf einer Einlassseite in Bezug auf die Mehrzahl von Zylindern angeordnet ist und bewirkt, dass eine Kühlflüssigkeit zwischen dem Zuführabschnitt und dem Abgabeabschnitt fließt.
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Ein unterer auslassseitiger Kanal und ein unterer einlassseitiger Kanal sind zwischen der unteren Wand und der Außenwand ausgebildet, wobei der untere auslassseitige Kanal in Bezug auf die Mehrzahl von Zylindern auf der Auslassseite angeordnet ist und mit dem Zuführabschnitt in Verbindung steht, wobei der untere einlassseitige Kanal in Bezug auf die Vielzahl von Zylindern auf der Einlassseite angeordnet ist und mit dem Zuführabschnitt in Verbindung steht.
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Das Abstandselement weist einen Verteilungseinstellmechanismus auf, der eine Kühlflüssigkeit, die von dem Zuführabschnitt zu dem blockseitigen Kühlwassermantel zwischen dem auslassseitigen Kanal und dem einlassseitigen Kanal eingeführt wird, verteilt.
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Der Rippenabschnitt weist einen auslassseitigen Rippenabschnitt, der auf der Auslassseite angeordnet ist, und einen einlassseitigen Rippenabschnitt auf, der auf der Einlassseite angeordnet ist. Dabei ist der Rippenabschnitt derart ausgebildet, dass der untere einlassseitige Kanal und der untere auslassseitige Kanal in einem Bereich begrenzt auf einer Seite oberhalb des Rippenabschnitts ausgebildet sind.
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Der Verteilungseinstellmechanismus weist einen vertikalen Rippenabschnitt auf, der sich von einem Ende des einlassseitigen Rippenabschnitts auf der Seite des Zuführabschnitts entlang einer Mittelachse des Zylinders nach unten erstreckt und von der Außenfläche der unteren Wand in der radialen Richtung der Bohrung nach außen vorsteht, und einen geneigten Rippenabschnitt, der sich von einem Ende des auslassseitigen Rippenabschnitts auf der Seite des Zuführabschnittes schräg nach unten erstreckt und von der Außenfläche der unteren Wand in der radialen Richtung der Bohrung nach außen vorsteht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen einlassseitigen Abschnitt und einen auslassseitigen Abschnitt eines Zylinderblocks in geeigneter Weise mit einer vereinfachten Konfiguration zu kühlen, die einen Verteilungseinstellmechanismus eines Abstandselements verwendet.
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher.
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Figurenliste
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- 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration einer Kühlstruktur für einen Mehrzylindermotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine schematische Konfiguration eines Zylinderblocks und peripherer Teile davon zeigt;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Abstandselements bei Betrachtung von der Einlassseite;
- 4 ist eine Seitenansicht des Abstandselements bei Betrachtung von der Auslassseite;
- 5 ist eine Seitenansicht des Abstandselements von der Einlassseite aus gesehen;
- 6 ist eine Querschnittsansicht des Zylinderblocks in einem Zustand, in dem das Abstandselement in einem blockseitigen Kühlwassermantel angeordnet ist, entlang einer Linie, die einer Höhe eines oberen Teils des Abstandselements entspricht;
- 7 ist eine Querschnittsansicht des Zylinderblocks in einem Zustand, in dem das Abstandselement in dem blockseitigen Kühlwassermantel angeordnet ist, entlang einer Linie, die einer Höhe eines unteren Abschnitts des Abstandselements entspricht;
- 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 6;
- 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 6;
- 10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 6; und
- 11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie D-D in 6.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Gesamtkonfiguration des Motors
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Wie in 1 gezeigt, ist ein Motor 2, auf den eine Kühlstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, ein Vierzylinder-Viertakt-Benzinmotor mit vier Zylindern (erster bis vierter Zylinder #1 bis #4). Der Motor 2 ist in einer Querposition innerhalb eines Motorraums angeordnet, der in einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs in einem Zustand ausgebildet ist, in dem die Richtung der Zylinderanordnung mit der Fahrzeugbreitenrichtung (der Links-Rechts-Richtung in 1) ausgerichtet ist.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst der Motor 2 einen Zylinderblock 3 und einen Zylinderkopf 4, der mit einer Oberfläche (einer oberen Oberfläche) des Zylinderblocks 3 über eine Dichtung 70 in Eingriff gebracht werden kann (siehe 2). Es sei bemerkt, dass in 1 eine Darstellung der Dichtung 70 und eines später zu beschreibenden Abstandselementes weggelassen sind.
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Eine Ansaugvorrichtung (nicht dargestellt), die einen Ansaugkrümmer enthält, ist auf einer Oberfläche des Motors 2, insbesondere auf einer Oberfläche des Motors 2 auf einer Seite in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Zylinderanordnung angebracht. Weiter ist eine Abgasvorrichtung (nicht dargestellt), die einen Abgaskrümmer enthält, an einer anderen Oberfläche des Motors 2 angebracht, genauer auf einer Oberfläche des Motors 2 auf der anderen Seite in der Richtung senkrecht zur Richtung der Zylinderanordnung. Jeder der Zylinder des Motors 2 kommuniziert mit der Einlassvorrichtung und der Auslassvorrichtung über Auslassöffnungen 7 und Einlassöffnungen 8 (siehe 1), die in dem Zylinderkopf 4 ausgebildet sind.
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In jeder der Zeichnungen bezeichnet IN eine Einlassseite, insbesondere eine Seite, an der sich die Einlassöffnungen 8 des Motors 2 befinden (eine Seite, an der die Einlassvorrichtung angeordnet ist) und EX eine Abgas- bzw. Auslassseite, insbesondere eine Seite, wo sich die Auslassöffnungen 7 des Motors 2 befinden (eine Seite, an der die Abgas- bzw. Auslassvorrichtung angeordnet ist).
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In der folgenden Beschreibung wird eine Richtung parallel zur Mittelachse eines Zylinders als Aufwärtsrichtung bezeichnet, eine Richtung auf einer Seite in der Mittelachse eines Zylinders, die von dem Zylinderblock 3 zum Zylinderkopf 4 ausgerichtet ist, wird als eine Aufwärtsrichtung bezeichnet, und eine Richtung, die der Aufwärtsrichtung entgegengesetzt ist, wird als eine Abwärtsrichtung bezeichnet. Weiter kann eine Position in der Aufwärts-Abwärts-Richtung als eine Höhenposition bezeichnet werden. Eine radiale Richtung eines Zylinders wird als radiale Richtung der Bohrung bezeichnet. Eine Innenseite in der radialen Richtung der Bohrung kann einfach als eine Innenseite bezeichnet werden, und eine Außenseite in der radialen Richtung der Bohrung kann einfach als eine Außenseite bezeichnet werden. Eine Richtung senkrecht zur Richtung der Zylinderanordnung wird als Einlass-Auslass-Richtung bezeichnet.
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Es sei bemerkt, dass 1 einen Zustand zeigt, in dem der Zylinderblock 3 von oben und der Zylinderkopf 4 von unten betrachtet werden. Daher ist die Positionsbeziehung zwischen der Einlassseite und der Auslassseite in Bezug auf den Zylinderblock 3 und den Zylinderkopf 4 umgekehrt. Die Auslassöffnungen 7 und die Einlassöffnungen 8 sind in dem Zylinderkopf 4 derart ausgebildet, dass sich zu jedem Zylinder hin jeweils zwei Auslassöffnungen 7 und jeweils zwei Einlassöffnungen 8 öffnen, und in dem zentralen Abschnitt jedes Zylinders ist ein Befestigungsloch 9 zum Anbringen einer Zündkerze oder eines Kraftstoffeinspritzventils ausgebildet.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, ist in dem Zylinderblock 3 ein nach oben gerichteter blockseitiger Kühlwassermantel 33 ausgebildet. In dem Zylinderkopf 4 ist ein kopfseitiger Kühlwassermantel 60 ausgebildet, der über einen Abgabeabschnitt 37 und dergleichen, die nachfolgend beschrieben werden, mit dem blockseitigen Kühlwassermantel 33 in Verbindung steht. Der Zylinderblock 3 und der Zylinderkopf 4 werden durch eine Kühlflüssigkeit gekühlt, die durch den blockseitigen Kühlwassermantel 33 und den kopfseitigen Kühlwassermantel 60 zirkuliert. Es sei bemerkt, dass in der folgenden Beschreibung der blockseitige Kühlwassermantel 33 und der kopfseitige Kühlwassermantel 60 als der blockseitige Mantel 33 bzw. wasserseitige Mantel 60 abgekürzt werden.
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Eine Kühlflüssigkeit, die von dem kopfseitigen Mantel 60 abgegeben wird, wird über äußere Kanalelemente, wie beispielsweise verschiedene Rohre und Radiatoren, zu dem blockseitigen Mantel 33 zurückgeführt. Eine Wasserpumpe 5 zum Zuführen einer unter Druck stehenden Kühlflüssigkeit, die von den äußeren Kanalelementen zu dem blockseitigen Mantel 33 fließt, ist auf dem Zylinderblock 3 montiert. Auf dem Zylinderblock 3 oder dem Zylinderkopf 4 sind nicht dargestellte Strömungsumschaltventile zum Umschalten eines Umlaufweges einer Kühlflüssigkeit vorgesehen.
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Es sei bemerkt, dass eines der Strömungsumschaltventile an einem Abgabeabschnitt 62 des Zylinderkopfes 4 vorgesehen ist, der später beschrieben wird. Das Öffnen oder Schließen des Strömungsumschaltventils gemäß einem Betriebszustand des Motors 2 ermöglicht es, eine Kühlflüssigkeit von dem kopfseitigen Mantel 60 zu den äußeren Kanalelementen abzugeben und ermöglicht folglich, innerhalb des blockseitigen Mantels 33 und des kopfseitigen Mantels 60 eine Kühlflüssigkeit fließen zu lassen oder das Fließen zu unterbinden. Wenn beispielsweise die Temperatur des Motors 2 in einem frühen Stadium während eines Aufwärmvorgangs zunehmen soll, ermöglicht das Schließen des Ventils, um das Fließen einer Kühlflüssigkeit zu unterbinden, eine Kühlung des Motors 2 durch die Kühlflüssigkeit zu verhindern.
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Im Folgenden werden die Bestandteile des Motors 2 im Detail beschrieben.
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Zylinderblock
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Wie in 1, 2, 6 und 7 gezeigt, beinhaltet der Zylinderblock 3 eine Zylinderbohrungswand 32, die die Zylinder #1 bis #4 definiert, den blockseitigen Mantel 33, einen Zuführabschnitt 36 zum Zuführen einer Kühlflüssigkeit in den blockseitigen Mantel 33 und einen Abgabeabschnitt 37 zum Abgeben einer Kühlflüssigkeit aus dem blockseitigen Mantel 33.
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Die Zylinderbohrungswand 32 weist vier rohrförmige Wandabschnitte auf, die die Zylinder #1 bis #4 definieren. Die Zylinderbohrungswand 32 wird gebildet, indem die Wandabschnitte einstückig derart verbunden werden, dass die Wandabschnitte sich in der Richtung der Zylinderanordnung fortsetzen.
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Der blockseitige Mantel 33 ist ein Raum, durch den eine Kühlflüssigkeit strömen kann. Der blockseitige Mantel 33 ist in dem Zylinderblock 3 so ausgebildet, dass er die vier Zylinder #1 bis #4 umgibt. Insbesondere ist der blockseitige Mantel 33 zwischen der Außenfläche der Zylinderbohrungswand 32 und der Innenfläche einer Außenwand 34 (entsprechend einer Außenwand eines blockseitigen Kühlwassermantels der vorliegenden Erfindung) ausgebildet, welche die Zylinderbohrungswand 32 mit einem gewissen Spalt umgibt. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Außenwand 34 des blockseitigen Mantels 33 als eine Blockaußenwand 34 bezeichnet.
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Der blockseitige Mantel 33 ist ein sogenannter offener Deckwassermantel, der zu einer oberen Fläche 31 des Zylinderblocks 3 geöffnet ist. Der blockseitige Mantel 33 ist in einem Bereich ausgebildet, der einem Bereich entspricht, in dem sich die Kolben (nicht dargestellt) in der Aufwärts-Abwärts-Richtung hin- und her bewegen, genauer einem Bereich, der einem Bereich von einer Oberseite eines Kolbens, der zu einer oberen Totpunktposition bewegt wurde, bis zu der Oberseite des Kolbens, der zu einem unteren Totpunkt bewegt wurde, entspricht. Ein Abstandselement 40 zum Trennen des Inneren des blockseitigen Mantels 33 ist innerhalb des blockseitigen Mantels 33 angeordnet. Die Details des Abstandselements 40 werden später beschrieben.
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Der Zuführabschnitt 36 ist ein Durchgangsloch (eine Zuführöffnung), das in einem Ende des Zylinderblocks 3 in der Richtung der Zylinderanordnung (ein Ende des Zylinderblocks 3 auf der Seite des ersten Zylinders #1) ausgebildet ist. Der Zuführabschnitt 36 steht mit einem Auslassanschluss der Wasserpumpe 5 über einen Führungsabschnitt 22 in Verbindung, der später beschrieben wird. Der Zuführabschnitt 36 kann durch eine einzige Zuführöffnung oder kann durch eine Vielzahl von Zuführöffnungen gebildet sein. In der Ausführungsform ist der Zuführabschnitt 36 durch zwei Zuführöffnungen gebildet, und zwar aus einem auslassseitigen Zuführabschnitt 36a, der auf der Auslassseite in Bezug auf eine Motormittellinie angeordnet ist, die eine Linie ist, die durch die Mittelpunkte der vier Zylinder verläuft, und Einen einlassseitigen Zuführabschnitt 36b, der auf der Einlassseite in Bezug auf die Motormittellinie angeordnet ist. Es sei bemerkt, dass wenn der Zuführabschnitt 36 durch eine einzige Zuführöffnung gebildet wird, die Zuführungsöffnung so ausgebildet ist, dass sie integral einen Abschnitt aufweist, der auf der Auslassseite in Bezug auf die Zylindermittellinie angeordnet ist, und einen Abschnitt, der auf der Einlassseite in Bezug auf die Zylindermittellinie angeordnet ist.
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Der auslassseitige Zuführabschnitt 36a und der einlassseitige Zuführabschnitt 36b sind in dem Zylinderblock 3 so ausgebildet, dass sie in der Einlass-Auslass-Richtung voneinander getrennt sind. Der auslassseitige Zuführabschnitt 36a und der einlassseitige Zuführabschnitt 36b sind an Positionen entfernt voneinander in der Einlass-Auslass-Richtung in Bezug auf die Motormittellinie geöffnet. Die Öffnungsfläche des auslassseitigen Zuführabschnitts 36a und die Öffnungsfläche des einlassseitigen Zuführabschnitts 36b sind so eingestellt, dass sie im Wesentlichen gleich sind.
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Weiter enthält der Zylinderblock 3 einen gewölbten Raumabschnitt 35 an dem anderen Ende des Zylinderblocks 3 in der Richtung der Zylinderanordnung (ein Ende des Zylinderblocks 3 auf der Seite des vierten Zylinders #4). Der gewölbte Raumabschnitt 35 ist ein Raum, der mit dem blockseitigen Mantel 33 in Verbindung steht und sich von dem blockseitigen Mantel 33 zu der Außenseite des vierten Zylinders #4 in der radialen Richtung der Bohrung hin wölbt, nämlich zu der Seite weg von dem vierten Zylinder #4 in der Richtung der Zylinderanordnung. Der gewölbte Raumabschnitt 35 ist zu der oberen Oberfläche 31 des Zylinderblocks 3 geöffnet. Die Breite des gewölbten Raumabschnitts 35 in der Einlass-Auslass-Richtung ist kleiner eingestellt als die Breite des blockseitigen Mantels 33 in der Einlass-Auslass-Richtung, genauer kleiner als der Abstand von einem maximal vorstehenden Abschnitt des blockseitigen Mantels 33 auf der Einlassseite zu einem maximal vorstehenden Abschnitt des blockseitigen Mantels 33 auf der Auslassseite. Weiter wird die Tiefe des gewölbten Raumabschnitts 35 gleich der Tiefe des blockseitigen Mantels 33 eingestellt.
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Der Abgabeabschnitt 37 ist gebildet durch einen Öffnungsabschnitt eines oberen Endes des gewölbten Raumabschnitts 35 (ein Abschnitt, der zur oberen Oberfläche 31 des Zylinderblocks 3 geöffnet ist). Insbesondere ist der Abgabeabschnitt 37 in dem anderen Ende des Zylinderblocks 3 in der Richtung der Zylinderanordnung (ein Ende des Zylinderblocks 3 auf der Seite des vierten Zylinders #4) ausgebildet. Der Abgabeabschnitt 37 ist so ausgebildet, dass er zwischen dem blockseitigen Mantel 33 und dem kopfseitigen Mantel 60 kommuniziert. Wie in 6 gezeigt, umfasst der Abgabeabschnitt 37 in der Ausführungsform einen auslassseitigen Abgabeabschnitt 37a, der auf der Auslassseite angeordnet ist, und einen einlassseitigen Abgabeabschnitt 37b, der auf der Einlassseite angeordnet ist. Der auslassseitige Abgabeabschnitt 37a und der einlassseitige Abgabeabschnitt 37b werden durch Trennen des gewölbten Raumabschnitts 35 in zwei Räume in der Einlass-Auslass-Richtung durch eine Trennwand 50 des Abstandselements 40, die später beschrieben wird, gebildet. Einer der beiden Räume dient als der auslassseitige Abgabeabschnitt 37a und der andere der beiden Räume dient als der einlassseitige Abgabeabschnitt 37b. Der auslassseitige Abgabeabschnitt 37a steht mit dem kopfseitigen Mantel 60 über ein Verbindungsloch 72a der Dichtung 70 in Verbindung, das später beschrieben wird, und über eine auslassseitige Zuführöffnung 61 a des Zylinderkopfes 4, die später beschrieben wird. Der einlassseitige Abgabeabschnitt 37b steht mit dem kopfseitigen Mantel 60 über ein Verbindungsloch 72b der Dichtung 70 in Verbindung, das später beschrieben wird, und über eine einlassseitige Zuführöffnung 61b des Zylinderkopfes 4, die später beschrieben wird.
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Dichtung
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Wie in 2 gezeigt, ist die Dichtung 70 ein Dichtungselement, das zwischen dem Zylinderblock 3 und dem Zylinderkopf 4 angeordnet ist, um zwischen dem Zylinderblock 3 und dem Zylinderkopf 4 abzudichten. Das Material der Dichtung 70 unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Das Material der Dichtung 70 kann beispielsweise ein Metall sein. Insbesondere wird die Dichtung 70 durch Laminieren einer Vielzahl von Metallplatten und integrales Verstemmen der laminierten Metallplatten an mehreren Positionen gebildet. Der Zylinderblock 3 und der Zylinderkopf 4 stehen miteinander durch eine Mehrzahl von Kopfbolzen (nicht dargestellt) in einem Zustand in Eingriff, in dem die Dichtung 70 zwischen dem Zylinderblock 3 und dem Zylinderkopf 4 angeordnet ist. Es sei bemerkt, dass in dem Zylinderblock 3 und der Dichtung 70 Bolzenlöcher ausgebildet sind, in welchen die Kopfbolzen in Eingriff gebracht werden. Eine Darstellung der Bolzenlöcher ist ausgelassen.
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Die Dichtung 70 ist so ausgebildet, dass die Gesamtform der Dichtung 70 mit der Form der Oberseite 31 des Zylinderblocks 3 übereinstimmt. Vier kreisförmige Löcher 71 sind in der Dichtung 70 an Positionen ausgebildet, die den vier Zylindern #1 bis #4 entsprechen.
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Die beiden Verbindungslöcher 72a und 72b, die durch die Dichtung 70 in der Dickenrichtung der Dichtung 70 hindurchgehen, sind in dem anderen Ende der Dichtung 70 in der Richtung der Zylinderanordnung (ein Ende der Dichtung 70 auf der Seite des vierten Zylinders #4) angeordnet. Jedes der Verbindungslöcher 72a und 72b steht zwischen dem blockseitigen Mantel 33 und dem kopfseitigen Mantel 60 in Verbindung. Der Öffnungsbereich des Verbindungslochs 72a ist größer eingestellt als der Öffnungsbereich des Verbindungslochs 72b.
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Abstandselement
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Eine detaillierte Struktur des Abstandselements 40, das in dem blockseitigen Mantel 33 aufgenommen werden soll, wird unter Bezugnahme auf 2 bis 11 beschrieben.
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Das Abstandselement 40 umfasst einen Abstandskörperabschnitt 41, einen unteren Endflansch 49, Rippenabschnitte 54a bis 54d und die Trennwand 50. Das Abstandselement 40 ist aus einem Material hergestellt, dessen Wärmeleitfähigkeit kleiner ist als die Wärmeleitfähigkeit des Materials des Zylinderblocks 3 (beispielsweise Aluminiumlegierung). In der Ausführungsform ist das Abstandselement 40 aus Kunstharz hergestellt.
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Der Abstandskörperabschnitt 41 ist ein Element, das die Gesamtheit des Außenumfangs der Zylinderbohrungswand 32 umgibt, die die Zylinder #1 bis #4 definiert. Der Abstandskörperabschnitt 41 ist ein rohrförmiges Element mit einer Form derart, dass vier Kreise in Draufsicht miteinander entlang der Zylinderbohrungswand 32 verbunden sind, während sie sich leicht überlappen und die überlappenden Abschnitte entfernt sind. Genauer gesagt, wie in 2 und 8 gezeigt, umfasst der Abstandskörperabschnitt 41 eine obere Wand 43 (die einer Umfangswand der vorliegenden Erfindung entspricht), die einen Teil eines oberen Abschnitts der Zylinderbohrungswand 32 umgibt, der die Zylinder #1 bis #4 definiert, einen Stufenabschnitt 42, der sich weiter zum unteren Ende der oberen Wand 43 erstreckt und radial nach innen vorsteht, und eine untere Wand 44, die sich zum inneren Ende des Stufenabschnitts 42 erstreckt und unterhalb der oberen Wand 43 ausgebildet ist. Der Abstandskörperabschnitt 41 hat eine rohrförmige Form derart, dass die untere Wand 44 nach innen in Bezug auf die obere Wand 43 schrumpft. In der Ausführungsform ist die obere Wand 43 in einem Bereich ausgebildet, der etwa einem oberen Drittel des Abstandskörperabschnitts 41 im Bewegungsbereich einer oberen Fläche eines Kolbens in Aufwärtsrichtung entspricht. Es sei bemerkt, dass die Höhenposition der oberen Wand 43 nicht auf die vorgenannte Höhenposition beschränkt ist. Beispielsweise kann die obere Wand 43 in einem Bereich ausgebildet sein, der etwa einer oberen Hälfte des Abstandskörperabschnitts 41 in dem Bewegungsbereich einer oberen Oberfläche eines Kolbens in der Richtung Aufwärts-Abwärts entspricht.
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Wie in 8 bis 11 gezeigt hat der Abstandskörperabschnitt 41 eine solche Höhe, dass der Abstandskörperabschnitt 41 nicht von der Oberseite 31 des Zylinderblocks 3 vorsteht. Mit anderen Worten hat der Abstandskörperabschnitt 41 eine Höhe, die im Wesentlichen gleich der Tiefe des blockseitigen Mantels 33 ist, oder eine Höhe, die niedriger als die Tiefe des blockseitigen Mantels 33 ist. In der Ausführungsform ist die Höhe eines oberen Endes des Abstandskörperabschnitts 41 im Wesentlichen gleich der Höhe der oberen Fläche 31 des Zylinderblocks 3. Der blockseitige Mantel 33 ist durch den Abstandskörperabschnitt 41 über die Gesamtheit des blockseitigen Mantels 33 in einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt in der radialen Richtung der Bohrung getrennt.
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Die obere Wand 43 ist eine rohrförmige Wand, die sich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung erstreckt. Die obere Wand 43 ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass ihre innere Oberfläche dem oberen Abschnitt der Zylinderbohrungswand 32 mit einem vorbestimmten Spalt L1 (siehe 8) zugewandt ist, und dass ihre äußere Oberfläche nahe dem oberen Abschnitt der Blockaußenwand 34 mit einem Abstand, der ausreichend kleiner ist als der Spalt L1 in einem Zustand angeordnet ist, in dem die obere Wand 43 innerhalb des blockseitigen Mantels 33 angeordnet ist. Wie in 6 und 8 gezeigt, sind ein auslassseitiger Kanal 33a, der auf der Auslassseite in Bezug auf die vier Zylinder #1 bis #4 angeordnet ist, und ein einlassseitiger Kanal 33b, der auf der Einlassseite in Bezug auf die vier Zylinder #1 bis #4 angeordnet ist, ausgebildet Zwischen der oberen Wand 43 und der Zylinderbohrungswand 32. Es sei bemerkt, dass die obere Wand 43 so ausgebildet sein kann, dass sie eine Abmessung aufweist, so dass die obere Wand 43 in engem Kontakt mit der Blockaußenwand 34 in einem Zustand ist, in dem die obere Wand 43 innerhalb dem blockseitigen Mantel 33 angeordnet ist.
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Wie in 2 bis 6 gezeigt, sind ein auslassseitiger Öffnungsabschnitt 53a und ein einlassseitiger Öffnungsabschnitt 53b in einem Ende der oberen Wand 43 in der Richtung der Zylinderanordnung ausgebildet, mit anderen Worten in einem Ende der oberen Wand 43 auf der Seite des Zuführabschnitts 36 an voneinander durch einen gewissen Spalt getrennten Positionen in der Einlass-Auslass-Richtung. Der auslassseitige Öffnungsabschnitt 53a und der einlassseitige Öffnungsabschnitt 53b befinden sich auf der Seite oberhalb des auslassseitigen Zuführabschnitts 36a und der einlassseitige Zuführabschnitt 36b. Weiter befindet sich der auslassseitige Öffnungsabschnitt 53a auf der Auslassseite in Bezug auf die Motormittellinie (eine Linie, die durch die Mitten der vier Zylinder verläuft) und der einlassseitige Öffnungsabschnitt 53b ist auf der Einlassseite in Bezug auf die Motormittellinie angeordnet. In der Ausführungsform sind der auslassseitige Öffnungsabschnitt 53a und der einlassseitige Öffnungsabschnitt 53b zu Aussparungen ausgebildet, von denen sich jede von dem oberen Ende der oberen Wand 43 zu dem Stufenabschnitt 42 erstreckt. Der Öffnungsbereich des auslassseitigen Öffnungsabschnitts 53a ist größer eingestellt als der Öffnungsbereich des einlassseitigen Öffnungsabschnitts 53b, so dass eine große Menge an Kühlflüssigkeit in den auslassseitigen Kanal 33a verglichen mit dem einlassseitigen Kanal 33b strömen kann. Der auslassseitige Öffnungsabschnitt 53a und der einlassseitige Öffnungsabschnitt 53b entsprechen einem der Elemente eines Verteilungseinstellmechanismus der vorliegenden Erfindung.
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Weiter sind, wie in 2 bis 6 gezeigt, die auslassseitigen Öffnungsabschnitte 53c und 53d in dem anderen Ende der oberen Wand 43 in der Richtung der Zylinderanordnung ausgebildet, mit anderen Worten in einem Ende der oberen Wand 43 auf der Seite des Abgabeabschnitts 37, um jeweils Ausschnitte zu bilden Von dem sich von dem oberen Ende der oberen Wand 43 zu dem Stufenabschnitt 42 erstreckt. Der Öffnungsbereich des abgabeseitigen Öffnungsabschnitts 53c, der auf der Auslassseite angeordnet ist, ist größer eingestellt als der Öffnungsbereich des auslassseitigen Öffnungsabschnitts 53d, der angeordnet ist Auf der Einlassseite. Es sei bemerkt, dass die Öffnungsbereiche der auslassseitigen Öffnungsabschnitte 53c und 53d im Wesentlichen gleich sein können.
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Die untere Wand 44 ist eine rohrförmige Wand, die sich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung erstreckt. Die untere Wand 44 ist so ausgebildet, dass ihre äußere Oberfläche der Blockaußenwand 34 mit einem vorbestimmten Spalt L2 (siehe 8) zugewandt ist und dass ihre innere Oberfläche nahe dem mittleren Abschnitt der Zylinderbohrungswand 32 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung ist, mit einem Abstand, der ausreichend kleiner ist als der Spalt L2 in einem Zustand, in dem die untere Wand 44 innerhalb des blockseitigen Mantels 33 angeordnet ist. Wie in 7 und 8 gezeigt, sind ein auslassseitiger Kanal 33c (entsprechend einem unteren auslassseitigen Kanal der vorliegenden Erfindung), der sich auf der Auslassseite in Bezug auf die vier Zylinder #1 bis #4 befindet, und einen einlassseitigen Kanal 33d (entsprechend einem unteren einlassseitigen Kanal der vorliegenden Erfindung), der auf der Einlassseite in Bezug auf die vier Zylinder #1 bis #4 angeordnet ist, zwischen der unteren Wand 44 und der Blockaußenwand 34 in einem Zustand ausgebildet, in welchem die untere Wand 44 innerhalb des blockseitigen Mantels 33 angeordnet ist. Es sei bemerkt, dass die untere Wand 44 so ausgebildet sein kann, dass sie eine Abmessung aufweist, so dass die untere Wand 44 in engem Kontakt mit der Zylinderbohrungswand 32 in einem Zustand ist, in dem die untere Wand 44 innerhalb des blockseitigen Mantels 33 angeordnet ist.
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Die Beziehung der Abmessungen zwischen dem Spalt L1 und dem Spalt L2 unterliegt keiner besonderen Beschränkung. In der Ausführungsform sind der Spalt L1 und der Spalt L2 so eingestellt, dass sie einander gleich sind. Alternativ kann der Spalt L1 auf einen Wert eingestellt werden, der größer als der Spalt L2 ist, oder der Spalt L2 kann auf einen Wert eingestellt werden, der größer als der Spalt L1 ist.
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Wie in 3 und 7 gezeigt, ist die untere Wand 44 in einen Abschnitt auf der Auslassseite (ein auslassseitiger Abschnitt) und einen Abschnitt auf der Einlassseite (ein einlassseitigen Abschnitt) am anderen Ende der unteren Wand 44 in der Richtung der Zylinderanordnung getrennt. Die Trennwand 50 ist zwischen dem auslassseitige Abschnitt der unteren Wand 44 und dem einlassseitigen Abschnitt der unteren Wand 44 angeordnet. Der auslassseitige Abschnitt der unteren Wand 44 und der einlassseitige Abschnitt der unteren Wand 44 sind integral mit der Trennwand 50 ausgebildet.
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Wie in 2 bis 5 gezeigt, ist der untere Endflansch 49 so ausgebildet, dass er von der Außenfläche des unteren Endes des Abstandskörperabschnitts 41 zu der Blockaußenwand 34 (zur Außenseite in der Bohrungsradialrichtung) vorsteht. Der untere Endflansch 49 ist so ausgebildet, dass er das untere Ende des Abstandskörperabschnitts 41 über den gesamten Umfang des unteren Endflansches 49 umgibt. Wie in 8 gezeigt, ist das Abstandselement 40 in dem blockseitigen Mantel 33 in einem Zustand untergebracht, in dem der untere Endflansch 49 mit der Bodenfläche des blockseitigen Mantels 33 in Kontakt ist.
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Wie in 2 bis 7 gezeigt, ist die Trennwand 50 eine rechteckige Parallelepipedwand, die sich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung erstreckt. Die Trennwand 50 entspricht einem der Elemente des Verteilungseinstellmechanismus der vorliegenden Erfindung. Die Trennwand 50 befindet sich zwischen dem auslassseitigen Abschnitt der unteren Wand 44 und dem einlassseitigen Abschnitt der unteren Wand 44 an dem anderen Ende des Abstandselements 40 in der Richtung der Zylinderanordnung, erstreckt sich von der gleichen Höhenposition wie das untere Ende der unteren Wand 44 und erstreckt sich auf die gleiche Höhenposition wie das obere Ende der oberen Wand 43 innerhalb des Abgabeabschnitts 37. Die innere Oberfläche der Trennwand 50 (die innere Oberfläche der Trennwand 50 in der radialen Richtung der Bohrung) ist bündig mit der Innenfläche der unteren Wand 44 ausgebildet. Weiterhin ragt die Außenfläche der Trennwand 50 (die Außenfläche der Trennwand 50 in der Bohrungsradialrichtung) nach außen in Bezug auf die äußere Fläche der unteren Wand 44 und die äußere Fläche der oberen Wand 43 vor.
Wie in 6 und 7 gezeigt, ist die Trennwand 50 innerhalb des gewölbten Raumabschnitts 35 in einem Zustand angeordnet, in dem die Breite der Trennwand 50 in der Einlass-Auslass-Richtung kleiner als die Breite des gewölbten Raumabschnitts 35 in der Einlass-Auslass-Richtung eingestellt ist. Gemäß dieser Konfiguration ist der auslassseitige Abgabeabschnitt 37a zum Abgeben einer Kühlflüssigkeit von den auslassseitigen Kanälen 33a und 33c zu dem kopfseitigen Mantel 60 in einem Abschnitt des gewölbten Raumabschnitts 35 auf der Auslassseite ausgebildet als der Trennwand 50; Und der einlassseitige Abgabeabschnitt 37b zum Auslassen einer Kühlflüssigkeit von den einlassseitigen Kanälen 33b und 33d zu dem kopfseitigen Mantel 60 ist in einem Abschnitt des gewölbten Raumabschnitts 35 auf der Einlassseite als die Trennwand 50 ausgebildet. Es sei bemerkt, dass in der Ausführungsform die Trennwand 50 an dem mittleren Abschnitt des gewölbten Raumabschnitts 35 in der Einlass-Auslass-Richtung angeordnet ist. Der auslassseitige Abgabeabschnitt 37a steht mit dem kopfseitigen Mantel 60 über das Verbindungsloch 72a der Dichtung 70 und über die abführungsseitige Zuführöffnung 61 a des Zylinderkopfes 4 in Verbindung, die später beschrieben wird. Der einlassseitige Abgabeabschnitt 37b steht mit dem kopfseitigen Mantel 60 über das Verbindungsloch 72b der Dichtung 70 und über die einlassseitige Zuführöffnung 61b des Zylinderkopfes 4 in Verbindung, die später beschrieben wird.
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Wie in 11 gezeigt, ist die äußere Oberfläche der Trennwand 50 (die äußere Oberfläche der Trennwand 50 in der radialen Richtung der Bohrung) der Blockaußenwand 34 in der Nähe der Blockaußenwand 34 mit einem Spalt zugewandt, der ausreichend kleiner als der Spalt L2 ist, oder ist in engem Kontakt mit der Blockaußenwand 34 über die gesamte Länge der Trennwand 50 in einem Zustand, in dem das Abstandselement 40 innerhalb des blockseitigen Mantels 33 angeordnet ist. Weiterhin liegt die Innenfläche der Trennwand 50 (die Innenfläche der Trennwand 50 in radialer Richtung der Bohrung) der Zylinderbohrungswand 32 gegenüber in der Nähe der Zylinderbohrungswand 32 mit einem Spalt, der ausreichend kleiner als der Spalt L1 ist, oder ist in engem Kontakt mit der Zylinderbohrungswand 32 über die gesamte Länge der Trennwand 50
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Wie oben beschrieben, ist die Trennwand 50 in der Nähe oder in engem Kontakt mit der Zylinderbohrungswand 32 und der Blockaußenwand 34 über die gesamte Länge der Trennwand 50 angeordnet. Dadurch ist es möglich, den auslassseitigen Kanal 33a und den einlassseitigen Kanal 33b in der Gesamtheit der Trennwand 50 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung voneinander zu trennen und den auslassseitigen Kanal 33c und den einlassseitigen Kanal 33d in der Gesamtheit der Trennwand 50 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung voneinander zu trennen. Dies macht es weiter möglich, den gewölbten Raumabschnitt 35 in einen auslassseitigen Abschnitt und einen einlassseitigen Abschnitt zu trennen. Es sei bemerkt, dass der auslassseitige Kanal 33a und der auslassseitige Kanal 33c über den auslassseitigen Öffnungsabschnitt 53c, der sich auf der Auslassseite befindet, als die Trennwand 50 miteinander kommunizieren. Der einlassseitige Kanal 33b und der einlassseitige Kanal 33d können über den ausgangsseitigen Öffnungsabschnitt 53d, der sich einlassseitiger als die Trennwand 50 befindet, miteinander in Verbindung stehen.
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Wie in 2 bis 5 gezeigt, sind die Rippenabschnitte 54a bis 54d der auslassseitige Rippenabschnitt 54a, der einlassseitige Rippenabschnitt 54b, der geneigte Rippenabschnitt 54c und der vertikale Rippenabschnitt 54d.
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Der auslassseitige Rippenabschnitt 54a und der einlassseitige Rippenabschnitt 54b entsprechen einem Rippenabschnitt der vorliegenden Erfindung. Wie in 2, 4 und 8 gezeigt, ist der auslassseitige Rippenabschnitt 54a so ausgebildet, dass er von der äußeren Oberfläche des auslassseitige Abschnitts der unteren Wand 44 nach außen in der radialen Richtung der Bohrung vorsteht und sich von der Seite des Zuführabschnitts 36 zu der Seite des Abgabeabschnitts 37 hin entlang der unteren Wand 44 am mittleren Abschnitt der unteren Wand 44 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung erstreckt. Der auslassseitige Kanal 33c ist auf der Seite oberhalb des auslassseitige Rippenabschnitt 54a ausgebildet. Mit anderen Worten definiert der auslassseitige Rippenabschnitt 54a den Bereich des auslassseitigen Kanals 33c in der Aufwärts-Abwärts-Richtung. Es sei bemerkt, dass der auslassseitige Rippenabschnitt 54a und der einlassseitige Rippenabschnitt 54b nicht an einem Ende und dem anderen Ende der unteren Wand 44 in der Richtung der Zylinderanordnung ausgebildet sind.
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Die Vorstehhöhe des auslassseitigen Rippenabschnitts 54a ist im Wesentlichen gleich einer Vorstehhöhe der oberen Wand 43 in Bezug auf die untere Wand 44 in radialer Richtung eingestellt. Gemäß dieser Konfiguration liegt das Vorsprungsende des auslassseitigen Rippenabschnitts 54a der Blockaußenwand 34 gegenüber in der Nähe von oder in engem Kontakt mit der Blockaußenwand 34 in einem Zustand, in dem das Abstandselement 40 innerhalb der Blockseite angeordnet ist In der Ausführungsform stimmt die Höhenposition des auslassseitigen Rippenabschnitts 54a mit dem mittleren Abschnitt der Zylinder #1 bis #4 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung überein.
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Wie in 3, 5 und 8 gezeigt, ist der einlassseitige Rippenabschnitt 54b so ausgebildet, dass er von der äußeren Oberfläche des einlassseitigen Abschnitts der unteren Wand 44 nach außen in der radialen Richtung der Bohrung vorsteht und sich von der Seite des Zuführabschnitts 36 zu der Seite des Abgabeabschnitts 37 hin entlang der unteren Wand 44 erstreckt am mittleren Abschnitt der unteren Wand 44 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung. Der einlassseitige Kanal 33d ist auf der Seite oberhalb des einlassseitige Rippenabschnitt 54b ausgebildet. Mit anderen Worten definiert der einlassseitige Rippenabschnitt 54b den Bereich des einlassseitigen Kanales 33d in der Aufwärts-Abwärts-Richtung. Die Vorsprungshöhe des einlassseitigen Rippenabschnitts 54b ist im Wesentlichen gleich einer Vorsprungshöhe der oberen Wand 43 in Bezug auf die untere Wand 44 in radialer Richtung eingestellt. Gemäß dieser Konfiguration liegt das Vorsprungsende des einlassseitigen Rippenabschnitts 54b der Blockaußenwand 34 gegenüber in der Nähe von oder in engem Kontakt mit der Blockaußenwand 34 in einem Zustand, in dem das Abstandselement 40 innerhalb der Blockseite angeordnet ist. In der Ausführungsform stimmt die Höhenposition des einlassseitigen Rippenabschnitts 54b mit dem mittleren Abschnitt der Zylinder #1 bis #4 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung überein.
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Wie in 2 und 4 gezeigt, ist der geneigte Rippenabschnitt 54c so ausgebildet, dass er von der Außenfläche des auslassseitige Abschnitts der unteren Wand 44 nach außen in radialer Richtung der Bohrung vorsteht und sich schräg nach unten von einem Ende des auslassseitigen Rippenabschnitts 54a auf der Seite des Zuführabschnitts 36 zu einem Ende des unteren Endflansches 49 auf der Seite des Zuführabschnitts 36 hin neigt. Der Neigungswinkel des geneigten Rippenabschnitts 54c in Bezug auf eine horizontale Ebene ist ein spitzer Winkel und beträgt vorzugsweise etwa 45 °. Mit anderen Worten ist ein Winkel, bei dem der geneigte Rippenabschnitt 54c und der auslassseitige Rippenabschnitt 54a einander schneiden, ein stumpfer Winkel und beträgt vorzugsweise etwa 135°.
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Wie in 3 und 5 gezeigt, ist der vertikale Rippenabschnitt 54d so ausgebildet, dass er von der äußeren Oberfläche des einlassseitigen Abschnitts der unteren Wand 44 nach außen in der radialen Richtung der Bohrung vorsteht und sich von einem Ende des einlassseitigen Rippenabschnitts 54b auf der Seite des Zuführabschnitts 36 linear nach unten in Richtung des unteren Endflansches 49 erstreckt entlang der Mittelachse eines Zylinders.
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Der geneigte Rippenabschnitt 54c und der vertikale Rippenabschnitt 54d entsprechen einem der Elemente des Verteilungseinstellmechanismus der vorliegenden Erfindung.
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Zylinderkopf
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Wie in 1 gezeigt, umfasst der Zylinderkopf 4 den kopfseitigen Mantel 60 zum Kühlen der Peripherie der Auslassöffnungen 7 und der Einlassöffnungen 8 für die Zylinder #1 bis #4 und die Peripherie einer Brennkammer; die auslassseitige Zuführöffnung 61a und die einlassseitige Zuführöffnung 61b, die in dem anderen Ende des Zylinderkopfes 4 in der Richtung der Zylinderanordnung (ein Ende des Zylinderkopfes 4 auf der Seite des vierten Zylinders #4) ausgebildet sind, um eine Kühlflüssigkeit zuzuführen, die von dem blockseitigen Mantel 33 zu dem kopfseitigen Mantel 60 abgegeben wird; und den Abgabeabschnitt 62, der in einem Ende des Zylinderkopfes 4 in der Richtung der Zylinderanordnung (ein Ende des Zylinderkopfes 4 auf der Seite des ersten Zylinders #1) ausgebildet ist, um eine Kühlflüssigkeit von dem kopfseitigen Mantel 60 zu den äußeren Kanalelemente abzugeben. Die auslassseitige Zuführöffnung 61a und die einlassseitige Zuführöffnung 61b stehen mit dem kopfseitigen Mantel 60 in Verbindung und kommunizieren auch mit dem blockseitigen Mantel 33 über den Abgabeabschnitt 37 des Zylinderblocks 3 und über die Verbindungslöcher 72a und 72b der Dichtung 70.
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Wasserpumpe
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Die Wasserpumpe 5 ist eine Pumpe, die zwangsweise durch den Motor 2 angetrieben wird. Die Wasserpumpe 5 ist an einem Ende des Zylinderblocks 3 in der Richtung der Zylinderanordnung (ein Ende des Zylinderblocks 3 auf der Seite des ersten Zylinders #1) angeordnet. Eine Kühlflüssigkeit wird von der Wasserpumpe 5 unter Druck zugeführt und in den blockseitigen Mantel 33 und den kopfseitigen Mantel 60 eingeführt. Insbesondere ist die Wasserpumpe 5 mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle des Motors 2 verbunden und speist ein Unter Druck stehende Kühlflüssigkeit, begleitet von einer Drehung der Kurbelwelle, mit anderen Worten, begleitet von einer Drehung des Motors 2. Es sei bemerkt, dass in der Ausführungsform die Wasserpumpe 5 an einem Ende des Zylinderblocks 3 in der Richtung der Zylinderanordnung an einer Position in der Nähe der Auslass- bzw. Auspuffseite angeordnet ist.
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Der Führungsabschnitt 22 zum Führen einer Kühlflüssigkeit zu dem blockseitigen Mantel 33 ist mit dem Auslassanschluss der Wasserpumpe 5 verbunden. Der Führungsabschnitt 22 ist ein Abdeckelement, das sich von der Auslassöffnung der Wasserpumpe 5 zu der Einlassseite des Zylinderblocks 3 erstreckt, um einen Teil einer Oberfläche des Zylinderblocks 3 abzudecken. Ein linearer Kanal, der sich in der Einlass-Auslass-Richtung erstreckt, ist zwischen dem Führungsabschnitt 22 und einer Endfläche des Zylinderblocks 3 ausgebildet. Ein Mittelabschnitt des Kanals steht mit dem blockseitigen Mantel 33 über den auslassseitigen Zuführabschnitt 36a und den einlassseitigen Zuführabschnitt 36b in Verbindung.
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Vorteilhafte Wirkungen der Ausführungsform
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Als nächstes werden vorteilhafte Wirkungen des Motors gemäß der Ausführungsform beschrieben.
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Bei der Ausführungsform wird zunächst, wie in 7 gezeigt, eine unter Druck stehende Kühlflüssigkeit, die von der Wasserpumpe 5 zugeführt wird, durch den Führungsabschnitt 22 und den auslassseitigen Zuführabschnitt 36a in den auslassseitigen Kanal 33c strömen gelassen und kann durch den Führungsabschnitt 22 und den einlassseitigen Zuführabschnitt 36b in den einlassseitigen Kanal 33d strömen.
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Eine Kühlflüssigkeit, die in den auslassseitigen Kanal 33c durch den auslassseitigen Zuführabschnitt 36a strömt, trifft gegen die untere Wand 44 des Abstandselements 40 auf. Dann kann ein Teil der Kühlflüssigkeit auf der Oberseite fließen und in den auslassseitigen Kanal 33a durch den auslassseitigen Öffnungsabschnitt 53a (siehe 6) in Richtung des Auslassabschnitts 37a strömen. Weiter kann der verbleibende Teil der Kühlflüssigkeit in Richtung des Abgabeabschnitts 37 durch den auslassseitigen Kanal 33c (siehe 7) fließen.
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Es sei bemerkt, dass ein Teil der Kühlflüssigkeit, die von dem auslassseitigen Zuführabschnitt 36a fließt, in Richtung der Einlassseite strömen kann und ein Teil der Kühlflüssigkeit, die von dem einlassseitigen Zuführabschnitt 36b fließt, in Richtung der Auslassseite strömen kann In einem Bereich zwischen dem auslassseitigen Zuführabschnitt 36a und dem einlassseitigen Zuführabschnitt 36b des blockseitigen Mantels 33 (oder in einem Bereich zwischen dem auslassseitigen Öffnungsabschnitt 53a und dem einlassseitigen Öffnungsabschnitt 53b). Diese Ströme der Kühlflüssigkeit sind jedoch gegeneinander versetzt. Daher tritt in diesem Bereich im Wesentlichen kein Strom von Kühlflüssigkeit auf.
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Eine Kühlflüssigkeit, die in den einlassseitigen Kanal 33d durch den einlassseitigen Zuführabschnitt 36b strömt, trifft gegen die untere Wand 44 des Abstandselements 40 auf. Dann kann ein Teil der Kühlflüssigkeit auf der Oberseite fließen und in den einlassseitigen Kanal 33b durch den einlassseitigen Öffnungsabschnitt 53b (siehe 6) fließen. Der verbleibende Teil der Kühlflüssigkeit kann durch den einlassseitigen Kanal 33d (siehe 7) zu der Seite des Abgabeabschnitts 37 fließen.
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In der Ausführungsform ist die Öffnungsfläche des auslassseitigen Öffnungsabschnitts 53a größer eingestellt als die Öffnungsfläche des einlassseitigen Öffnungsabschnitts 53b, so dass eine große Menge an Kühlflüssigkeit durch den auslassseitigen Kanal 33a fließen kann, wenn verglichen mit dem einlassseitigen Kanal 33b. Dies macht es möglich, die Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit, die durch den Auslassseitendurchgang 33a fließt, im Vergleich zu der Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit, die durch den einlassseitigen Kanal 33b fließt, groß zu machen. Somit erhöht sich im Vergleich zu dem einlassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3 die Kühlleistung in Bezug auf den auslassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3.
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Weiter enthält die untere Wand 44 des Abstandselements 40 den gekippten Rippenabschnitt 54c, der sich kontinuierlich von einem Ende des auslassseitigen Rippenabschnitts 54a auf der Seite des Zuführabschnitts 36 schräg nach unten zur Seite des Zuführabschnitts 36 erstreckt; Und dem vertikalen Rippenabschnitt 54d, der sich kontinuierlich von einem Ende des einlassseitigen Rippenabschnitts 54b auf der Seite des Zuführabschnitts 36 linear nach unten entlang der Mittelachse eines Zylinders erstreckt. Dies macht es möglich, einen Widerstand zu bewirken, der auf eine Kühlflüssigkeit durch den vertikalen Rippenabschnitt 54d ausgeübt wird, der größer ist als ein Widerstand, der auf eine Kühlflüssigkeit durch den geneigten Rippenabschnitt 54c ausgeübt wird. Daher ist es möglich, die Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit, die durch den auslassseitigen Kanal 33c fließt, im Vergleich zu der Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit, die durch den einlassseitigen Kanal 33d fließt, groß zu machen. Somit erhöht sich im Vergleich zu dem einlassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3 die Kühlleistung in Bezug auf den auslassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3.
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Weiterhin trennt die Trennwand 50 in der Ausführungsform den auslassseitigen Kanal 33a und den einlassseitigen Kanal 33b voneinander und trennt den auslassseitigen Kanal 33c und den einlassseitigen Kanal 33d voneinander. Dies ermöglicht es, zu verhindern, dass eine durch den einlassseitigen Kanal 33b strömende Kühlflüssigkeit eine durch den auslassseitigen Kanal 33a strömende Kühlflüssigkeit stört, und zu verhindern, dass eine durch den einlassseitigen Kanal 33d strömende Kühlflüssigkeit eine durch den auslassseitigen Kanal 33c strömende Kühlflüssigkeit stört. Dies ist vorteilhaft, da es eine Kühlflüssigkeit durch die auslassseitigen Kanäle 33a und 33c und die einlassseitigen Kanäle 33b und 33d sanft bzw. glatt in den kopfseitigen Mantel 60 strömen lässt.
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Zum Beispiel trifft eine Kühlflüssigkeit, die durch den auslassseitigen Kanal 33a zu einem Ende des Abstandselements 40 auf der Seite des Abgabeabschnitts 37 strömt, gegen die Trennwand 50 auf und kann auf der Oberseite fließen. Weiter trifft eine Kühlflüssigkeit, die durch den auslassseitigen Kanal 33c zu einem Ende des Abstandselements 40 auf der Seite des Abgabeabschnitts 37 strömt, gegen die Trennwand 50 auf und kann auf der Oberseite fließen. Dann werden die Kühlflüssigkeit aus dem auslassseitigen Kanal 33a und die Kühlflüssigkeit aus dem auslassseitigen Kanal 33c zusammengeführt und können zu dem auslassseitigen Abgabeabschnitt 37a strömen. Die zusammengeführte Kühlflüssigkeit kann durch das Verbindungsloch 72a der Dichtung 70 und durch die auslassseitige Zuführöffnung 61 a des Zylinderkopfes 4 in den kopfseitigen Mantel 60 strömen.
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Ebenso trifft eine Kühlflüssigkeit, die durch den einlassseitigen Kanal 33b zu einem Ende des Abstandselements 40 auf der Seite des Abgabeabschnitts 37 strömt, gegen die Trennwand 50 auf und kann auf der Oberseite fließen. Weiter trifft eine Kühlflüssigkeit, die durch den einlassseitigen Kanal 33d zu einem Ende des Abstandselements 40 auf der Seite des Abgabeabschnitts 37 strömt, gegen die Trennwand 50 auf und kann auf der Oberseite fließen. Dann werden die Kühlflüssigkeit aus dem einlassseitigen Kanal 33b und die Kühlflüssigkeit aus dem einlassseitigen Kanal 33d zusammengeführt und können in den einlassseitigen Abgabeabschnitt 37b strömen. Die zusammengeführte Kühlflüssigkeit kann durch das Verbindungsloch 72b der Dichtung 70 und durch die einlassseitige Zuführöffnung 61b des Zylinderkopfes 4 in den kopfseitigen Mantel 60 strömen.
Wie oben beschrieben, ist bei der Ausführungsform der Öffnungsbereich des auslassseitigen Öffnungsabschnitts 53a, der in der oberen Wand 43 des Abstandselements 40 ausgebildet ist, größer als der Öffnungsbereich des einlassseitigen Öffnungsabschnitts 53b, der in der oberen Wand 43 ausgebildet ist Daher wird eine Kühlflüssigkeit ungleichmäßig verteilt, und eine große Menge an Kühlflüssigkeit wird in den auslassseitigen Kanal 33a eingeführt, verglichen mit dem einlassseitigen Kanal 33b. Dies macht es möglich, die Kühlleistung in Bezug auf den auslassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3 im Vergleich zu dem einlassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3 zu erhöhen. Daher ist es möglich, einen auslassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3 ausreichend zu kühlen, dessen Temperatur dazu neigt, relativ hoch zu sein, und eine Temperaturdifferenz zwischen dem einlassseitigen Abschnitt und dem auslassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3 zu vermeiden. Folglich ist es möglich, eine Erhöhung des Gleitwiderstandes von Kolben aufgrund von nicht unterdrückbarer ungleichmäßiger Verformung der Zylinderbohrungswand 32 zu vermeiden. Dies ist vorteilhaft für die Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Weiterhin wird, wie in der Ausführungsform beschrieben, wenn eine Kühlflüssigkeit in einem Bereich zwischen der oberen Wand 43 des Abstandselements 40 und der Zylinderbohrungswand 32 fließen kann, mittels der Kühlflüssigkeit die Wärme der Zylinderbohrungswand 32 effektiv abgeführt. Daher ist eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit auf dem auslassseitigen Abschnitt in dem Bereich im Vergleich zu dem einlassseitigen Abschnitt in dem Bereich vorteilhaft für die Vermeidung einer ungleichmäßigen Verformung der Zylinderbohrungswand 32.
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Weiterhin ermöglicht bei der Ausführungsform die Trennung des auslassseitigen Kanals 33a und des einlassseitigen Kanals 33b voneinander durch die Trennwand 50 des Abstandselements 40, dass eine Kühlflüssigkeit durch den auslassseitigen Kanal 33a strömt und eine Kühlflüssigkeit durch den einlassseitigen Kanal 33b strömt, um unabhängig voneinander in den kopfseitigen Mantel 60 zu strömen. Dies ermöglicht es, Ströme von Kühlflüssigkeit zu verhindern, die von dem auslassseitigen Kanal 33a zu dem kopfseitigen Mantel 60 strömen, indem sie durch eine Kühlflüssigkeit blockiert werden, die durch den einlassseitigen Kanal 33b strömt, und um Ströme von Kühlflüssigkeit zu verhindern, die von dem einlassseitigen Kanal 33b zu dem kopfseitigen Mantel 60 strömen, indem sie durch eine Kühlflüssigkeit blockiert wird, die durch den auslassseitigen Kanal 33a strömt. Folglich ist es möglich, glatte Ströme von Kühlflüssigkeit in dem auslassseitigen Kanal 33a und in dem einlassseitigen Kanal 33b zu bilden und die Verteilungsmenge der Kühlflüssigkeit zwischen dem auslassseitigen Kanal 33a und dem einlassseitigen Kanal 33b geeignet einzustellen. Die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie oben beschrieben wurden, werden bezüglich einer Kühlflüssigkeit erhalten, die durch den auslassseitigen Kanal 33c fließt, sowie einer Kühlflüssigkeit, die durch den einlassseitigen Kanal 33d strömt.
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In der Ausführungsform kann, indem eine Kühlflüssigkeit innerhalb der oberen Wand 43 des Abstandselements 40 fließen kann und eine Kühlflüssigkeit außerhalb der unteren Wand 44 fließen kann, die unterhalb der oberen Wand 43 ausgebildet ist, weiter die Kühlleistung in Bezug auf den oberen Abschnitt der Zylinderbohrungswand 32 im Vergleich zu dem unteren Abschnitt der Zylinderbohrungswand 32 erhöht werden. Dies ermöglicht es, den oberen Abschnitt der Zylinderbohrungswand 32 ausreichend zu kühlen, dessen Temperatur dazu neigt, relativ hoch zu sein, und ermöglicht es, eine Temperaturdifferenz zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt der Zylinderbohrungswand 32 zu unterdrücken. Folglich ist es möglich, eine Erhöhung des Gleitwiderstandes von Kolben aufgrund einer ungleichmäßigen Verformung der Zylinderbohrungswand 32 zu vermeiden. Dies ist vorteilhaft für die Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der eine Kühlflüssigkeit nur innerhalb der oberen Wand 43 des Abstandselements 40 fließen kann, nimmt weiter der Bereich, in dem eine Kühlflüssigkeit strömen kann, zu. Dies ist vorteilhaft für die Reduzierung eines Druckverlustes, wenn eine Druckkühlflüssigkeit dem blockseitigen Mantel 33 zugeführt wird.
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Weiter ist bei der Ausführungsform der auslassseitige Kanal 33c restriktiv in einem Bereich auf der Oberseite in Bezug auf den auslassseitigen Rippenabschnitt 54a ausgebildet und der einlassseitige Kanal 33d ist restriktiv in einem Bereich auf der Oberseite in Bezug auf den einlassseitigen Rippenabschnitt 54b ausgebildet. Dies ist weiter vorteilhaft für das Absenken der Kühlleistung gegenüber dem unteren Abschnitt der Zylinderbohrungswand 32, für den die Notwendigkeit der Kühlung relativ gering ist, und für die Unterdrückung einer Temperaturdifferenz zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt der Zylinderbohrungswand 32.
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Weiter wird in der Ausführungsform eine Kühlflüssigkeit durch die Wirkung des geneigten Rippenabschnitts 54c sanft zu dem auslassseitigen Kanal 33c geführt, und ein Widerstand, der auf eine Kühlflüssigkeit ausgeübt wird, die in den einlassseitigen Kanal 33d fließt, wird durch die Wirkung des vertikalen Rippenabschnitts 54d erhöht. Dies ermöglicht es, die Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit, die durch den einlassseitigen Kanal 33d fließt, im Vergleich zu der Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit, die durch den auslassseitigen Kanal 33c strömt, zu verringern. Dies ist weiter vorteilhaft für die Unterdrückung einer Temperaturdifferenz zwischen dem auslassseitigen Abschnitt und dem einlassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3.
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Abwandlungen
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In der Ausführungsform besteht der Zuführabschnitt 36 aus zwei Zuführöffnungen, d.h. dem auslassseitigen Zuführabschnitt 36a und dem einlassseitigen Zuführabschnitt 36b. Alternativ kann der Zuführabschnitt 36 durch eine einzige Zuführöffnung gebildet sein. Insbesondere kann eine Zuführungsöffnung an einer Position ausgebildet sein, die niedriger ist als der auslassseitige Öffnungsabschnitt 53a und der einlassseitige Öffnungsabschnitt 53b, und an einer Position, die einem Zwischenabschnitt zwischen dem auslassseitigen Öffnungsabschnitt 53a und dem einlassseitigen Öffnungsabschnitt 53b in der Einlass-Auslass-Richtung gegenüberliegt. In diesem Fall kann eine Kühlflüssigkeit in einem Bereich zwischen dem auslassseitigen Kanal 33c und dem einlassseitigen Kanal 33d durch die einzige Zuführöffnung strömen und ein Teil der Kühlflüssigkeit kann auf der Oberseite fließen. Somit wird eine große Menge an Kühlflüssigkeit in den auslassseitigen Öffnungsabschnitt 53a im Vergleich zu dem einlassseitigen Öffnungsabschnitt 53b strömen gelassen. Auch in diesem Fall ist es möglich, den auslassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3 im Vergleich zu dem einlassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks 3 wirksam zu kühlen.
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Weiter ist bei der Ausführungsform der Spalt L1 zwischen der Innenfläche der oberen Wand 43 und der Zylinderbohrungswand 32 zwischen dem auslassseitigen Kanal 33a und dem einlassseitigen Kanal 33b gleich eingestellt. Alternativ kann der Spalt für den auslassseitigen Kanal 33a im Vergleich zu dem einlassseitigen Kanal 33b groß eingestellt sein. Weiter kann ein Abschnitt des Stufenabschnitts 42 auf der Auslassseite an einer Position ausgebildet sein, die niedriger als ein Abschnitt des Stufenabschnitts 42 auf der Einlassseite ist, um den Durchgangsraum des auslassseitigen Kanals 33a groß zu machen.
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Weiter ist bei der Ausführungsform der Spalt L2 zwischen der Außenfläche der Unterwand 44 und der Blockaußenwand 34 zwischen dem auslassseitige Kanal 33c und dem Einlasskanal 33d gleich zueinander gesetzt. Alternativ kann der Spalt für den auslassseitigen Kanal 33c im Vergleich zu dem einlassseitigen Kanal 33d groß eingestellt sein.
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Weiter ist bei der Ausführungsform jeder der auslassseitigen Öffnungsabschnitte 53a und der einlassseitige Öffnungsabschnitt 53b als eine Ausnehmung ausgebildet. Alternativ kann der mittlere Abschnitt der oberen Wand 43 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung als ein Durchgangsloch in der Dickenrichtung der oberen Wand 43 ausgebildet werden. In diesem Fall wird die Öffnungsfläche des Durchgangslochs für den auslassseitigen Abschnitt der oberen Wand 43 im Vergleich zu dem einlassseitigen Abschnitt der oberen Wand 43 groß gemacht.
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Weiter sind bei der Ausführungsform der auslassseitige Rippenabschnitt 54a und der einlassseitige Rippenabschnitt 54b an dem mittleren Abschnitt der unteren Wand 44 in der Aufwärts-Abwärts-Richtung ausgebildet (nämlich ein Abschnitt der unteren Wand 44, wo der Abstand von dem oberen Ende der unteren Wand 44 und der Abstand von dem unteren Ende der unteren Wand 44 im Wesentlichen gleich sind). Alternativ können der auslassseitige Rippenabschnitt 54a und der einlassseitige Rippenabschnitt 54b an einer Position ausgebildet sein, die näher an der Oberseite liegt, oder an einer Position, die näher an der Unterseite liegt.
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Weiter ist bei der Ausführungsform die Trennwand 50 an dem mittleren Abschnitt des gewölbten Raumabschnitts 35 in der Einlass-Auslass-Richtung angeordnet. Alternativ kann die Verteilungsmenge der Kühlflüssigkeit in Bezug auf den Auslassseitenabschnitt erhöht werden, indem die Trennwand 50 an einer Position angeordnet wird, die etwas näher an der Einlassseite liegt, so dass der Oberflächenbereich des auslassseitigen Abgabeabschnitts 37a größer als der Oberflächenbereich des einlassseitigen Abgabeabschnitts 37b gemacht wird.
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Weiter wird in der Ausführungsform ein Beispiel beschrieben, bei dem die vorliegende Erfindung auf den Vierzylinder-Reihenmotor 2 angewendet wird. Der Motor, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, ist nicht auf einen Reihenmotor beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist auf verschiedene Querstrommotoren anwendbar, wie einen V-Motor und einen Boxermotor. Die Anzahl der Zylinder ist nicht auf vier begrenzt. Es kann eine andere Anzahl von Zylindern als vier verwendet werden, welche mehrfach ist. Weiter ist bei der Ausführungsform der Motor 2 in einer Querlage innerhalb eines Maschinenraums angeordnet, der in einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs in einem Zustand ausgebildet ist, in dem die Richtung der Zylinderanordnung mit der Fahrzeugbreitenrichtung ausgerichtet ist. Alternativ kann der Motor in einer vertikalen Position angeordnet sein, in der die Richtung der Zylinderanordnung mit der Vorwärts-Rückwärts-Richtung eines Fahrzeugs ausgerichtet ist. Der Maschinenraum kann in einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs ausgebildet sein, kann in dem mittleren Abschnitt eines Fahrzeugs ausgebildet sein oder kann in einem hinteren Abschnitt eines Fahrzeugs ausgebildet sein.
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Zusammenfassung
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Das Folgende ist eine Zusammenfassung der Merkmale der Ausführungsform.
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Die Ausführungsform offenbart eine Kühlstruktur für einen Mehrzylindermotor mit einer Vielzahl von in Reihe ausgerichteten Zylindern. Die Kühlstruktur umfasst einen blockseitigen Kühlwassermantel, der in einem Zylinderblock derart ausgebildet ist, dass er die Mehrzahl von Zylindern umgibt; einen kopfseitigen Kühlwassermantel, der in einem Zylinderkopf ausgebildet ist, um mit dem Zylinderblock verbunden zu werden; einen Zuführabschnitt, der in einem Ende des Zylinderblocks in der Richtung der Zylinderanordnung ausgebildet ist und konfiguriert ist, um eine Kühlflüssigkeit in den blockseitigen Kühlwassermantel einzuführen; einen Abgabeabschnitt, der in dem anderen Ende des Zylinderblocks in der Richtung der Zylinderanordnung ausgebildet ist und so konfiguriert ist, dass er die Kühlflüssigkeit von dem blockseitigen Kühlwassermantel zu dem kopfseitigen Kühlwassermantel abgibt; und ein in dem blockseitigen Kühlwassermantel untergebrachtes Abstandselement, das so angeordnet ist, dass es eine Zylinderbohrungswand umgibt, die die Mehrzahl von Zylindern definiert, und mit einer der Zylinderbohrungswand mit einem gewissen Spalt gegenüberliegenden Umfangswand. Zwischen der Umfangswand und der Zylinderbohrungswand sind ein auslassseitiger Kanal und ein einlassseitiger Kanal ausgebildet, wobei der auslassseitige Kanal auf einer Auslassseite in Bezug auf die Mehrzahl von Zylindern angeordnet ist und eine Kühlflüssigkeit zwischen dem Zuführ- und dem Abgabeabschnitt fließen lässt, wobei der einlassseitige Kanal auf einer Einlassseite in Bezug auf die Mehrzahl von Zylindern angeordnet ist und bewirkt, dass eine Kühlflüssigkeit zwischen dem Zuführabschnitt und dem Abgabeabschnitt fließt. Das Abstandselement weist einen Verteilungseinstellmechanismus auf, der eine Kühlflüssigkeit, die dem blockseitigen Kühlwassermantel von dem Zuführabschnitt zugeführt wird, zwischen dem auslassseitigen Kanal und dem einlassseitigen Kanal verteilt.
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Gemäß der oben erwähnten Konfiguration verteilt der Verteilungseinstellmechanismus des Abstandselements eine Kühlflüssigkeit zwischen dem auslassseitigen Kanal und dem einlassseitigen Kanal. Daher ist es möglich, einen auslassseitigen Abschnitt und einen einlassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks mit einer vereinfachten Konfiguration geeignet zu kühlen und eine Temperaturdifferenz zwischen dem einlassseitigen Abschnitt und dem auslassseitige Abschnitt des Zylinderblocks zu unterdrücken. Folglich ist es möglich, eine Erhöhung des Gleitwiderstandes von Kolben aufgrund einer ungleichmäßigen Verformung der Zylinderbohrungswand zu unterdrücken. Dies ist vorteilhaft für die Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Wenn weiter eine Kühlflüssigkeit in einem Bereich zwischen der Umfangswand des Abstandselements und der Zylinderbohrungswand fließen kann, wie in der oben erwähnten Konfiguration beschrieben, ist es möglich, über die Kühlflüssigkeit die Wärme der Zylinderbohrungswandung effektiv abzuführen. Dies ist vorteilhaft für die Unterdrückung einer ungleichmäßigen Verformung der Zylinderbohrungswand.
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Vorzugsweise kann der Verteilungseinstellmechanismus einen auslassseitigen Öffnungsabschnitt und einen einlassseitigen Öffnungsabschnitt in einem Ende der Umfangswand auf einer Seite des Zuführabschnitts in der Richtung der Zylinderanordnung umfassen, wobei der auslassseitige Öffnungsabschnitt mit dem auslassseitigen Kanal in Verbindung steht und der einlassseitige Öffnungsabschnitt mit dem einlassseitigen Kanal in Verbindung steht. Eine Öffnungsfläche des auslassseitigen Öffnungsabschnitts kann größer eingestellt werden als eine Öffnungsfläche des einlassseitigen Öffnungsabschnitts, so dass verglichen mit dem einlassseitigen Kanal eine große Menge an Kühlflüssigkeit durch den auslassseitigen Kanal strömen kann.
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Wie oben beschrieben ist, wenn die Öffnungsfläche des auslassseitigen Öffnungsabschnitts größer als die Öffnungsfläche des einlassseitigen Öffnungsabschnitts eingestellt ist, die Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit, die durch den auslassseitigen Kanal fließt, groß im Vergleich zu der Durchflussmenge der durch den einlassseitigen Kanal strömenden Kühlflüssigkeit. Dies ermöglicht es, verglichen mit der Kühlleistung in Bezug auf den einlassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks, die Kühlleistung in Bezug auf den auslassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks zu erhöhen. Dies ist vorteilhaft für die Unterdrückung einer Temperaturdifferenz zwischen dem einlassseitigen Abschnitt und dem auslassseitige Abschnitt des Zylinderblocks.
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Vorzugsweise kann der Verteilungseinstellmechanismus eine Trennwand an einem Ende des Abstandselements auf einer Seite des Abgabeabschnitts in der Richtung der Zylinderanordnung umfassen, wobei die Trennwand den auslassseitigen Kanal und den einlassseitigen Kanal voneinander trennt, und den Abgabeabschnitt in einen auslassseitigen Abschnitt und einen einlassseitigen Abschnitt trennt.
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Wie oben beschrieben können, wenn der auslassseitige Kanal und der einlassseitige Kanal voneinander getrennt sind, und der Abgabeabschnitt in den auslassseitigen Abschnitt und den einlassseitigen Abschnitt durch die an dem Abstandselement ausgebildete Trennwand getrennt wird, eine durch den auslassseitigen Kanal strömende Kühlflüssigkeit und eine durch den einlassseitigen Kanal strömende Kühlflüssigkeit unabhängig voneinander in den kopfseitigen Kühlwassermantel strömen. Dies macht es möglich, zu verhindern, dass Ströme von Kühlflüssigkeit, die von dem auslassseitigen Kanal zu dem kopfseitigen Kühlwassermantel strömen, durch eine Kühlflüssigkeit, die durch den einlassseitigen Kanal strömt, blockiert werden, und zu verhindern, dass Ströme von Kühlflüssigkeit, die von dem einlassseitigen Kanal zum kopfseitigen Kühlwassermantel strömen, durch eine durch den auslassseitigen Kanal strömende Kühlflüssigkeit blockiert werden. Folglich ist es möglich, in dem auslassseitigen Kanal und im einlassseitigen Kanal glatte Kühlflüssigkeitsströme zu bilden. Dies ist vorteilhaft, um die Verteilungsmenge der Kühlflüssigkeit in geeigneter Weise zwischen dem auslassseitigen Kanal und dem einlassseitigen Kanal einzustellen.
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Vorzugsweise kann die Umfangswand in einer solchen Weise ausgebildet sein, dass sie einen oberen Abschnitt der Zylinderbohrungswand umgibt. Das Abstandselement kann eine untere Wand aufweisen, die an einer Position ausgebildet ist, die niedriger als die Umfangswand ist und einer Außenwand des blockseitigen Kühlwassermantels mit einem gewissen Spalt gegenüberliegt. Ein unterer auslassseitiger Kanal und ein unterer einlassseitiger Kanal können zwischen der unteren Wand und der äußeren Wand ausgebildet sein, wobei der untere auslassseitige Kanal auf der Auslassseite in Bezug auf die Mehrzahl von Zylindern angeordnet ist und mit dem Zuführabschnitt in Verbindung steht, Wobei der untere einlassseitige Kanal auf der Einlassseite in Bezug auf die Vielzahl von Zylindern angeordnet ist und mit dem Zuführabschnitt in Verbindung steht.
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Gemäß der oben erwähnten Konfiguration, indem eine Kühlflüssigkeit innerhalb der Umfangswand des Abstandselements fließen kann und eine Kühlflüssigkeit außerhalb der unteren Wand fließen kann, die an einer Position ausgebildet ist, die niedriger als die Umfangswand ist, wird es ermöglicht, die Kühlleistung mit Bezug auf den oberen Abschnitt der Zylinderbohrungswand zu erhöhen, verglichen mit der Kühlleistung in Bezug auf den unteren Abschnitt der Zylinderbohrungswand. Dies ermöglicht es, den oberen Abschnitt der Zylinderbohrungswand, dessen Temperatur relativ hoch ist, ausreichend zu kühlen und eine Temperaturdifferenz zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt der Zylinderbohrungswand zu unterdrücken. Folglich ist dies vorteilhaft für die Unterdrückung einer Erhöhung des Gleitwiderstandes von Kolben aufgrund einer ungleichmäßigen Verformung der Zylinderbohrungswand und für die Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Weiterhin kann im Vergleich zu einer Konfiguration, bei der eine Kühlflüssigkeit nur innerhalb der Umfangswand des Abstandselements fließen kann, der Bereich, in dem eine Kühlflüssigkeit strömen gelassen wird, erhöht werden. Dies ermöglicht es, einen Druckverlust zu reduzieren, wenn eine unter Druck stehende Kühlflüssigkeit dem blockseitigen Kühlwassermantel zugeführt wird.
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In der oben erwähnten Konfiguration kann das Abstandselementteil vorzugsweise einen Rippenabschnitt aufweisen, der von einer Außenfläche der unteren Wand nach außen in einer radialen Richtung der Bohrung vorsteht und sich von einer Seite des Zuführabschnitts zu einer Seite des Abgabeabschnitts erstreckt, um den unteren einlassseitigen Kanal und den unteren auslassseitigen Kanal zu definieren. Der Rippenabschnitt kann so ausgebildet sein, dass der untere einlassseitige Kanal und der untere auslassseitige Kanal restriktiv in einem Bereich auf einer Seite oberhalb des Rippenabschnitts ausgebildet sind.
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Gemäß der oben erwähnten Konfiguration ist der Bereich, in dem eine Kühlflüssigkeit fließen kann, auf den Bereich auf eine Seite oberhalb des Rippenabschnitts beschränkt. Dies ist weiter vorteilhaft für das Absenken der Kühlleistung mit Bezug auf den unteren Abschnitt der Zylinderbohrungswand, für den die Notwendigkeit der Kühlung relativ gering ist, und für die Unterdrückung einer Temperaturdifferenz zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt der Zylinderbohrungswand.
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In der oben erwähnten Konfiguration kann der Rippenabschnitt vorzugsweise einen auslassseitigen Rippenabschnitt, der auf der Auslassseite angeordnet ist, und einen einlassseitigen Rippenabschnitt, der auf der Einlassseite angeordnet ist, umfassen. Der Verteilungseinstellmechanismus kann einen vertikalen Rippenabschnitt umfassen, der sich von einem Ende des einlassseitigen Rippenabschnitts auf der Seite des Zuführabschnitts nach unten entlang einer Mittelachse des Zylinders erstreckt und nach außen in der radialen Richtung der Bohrung von der äußeren Oberfläche des unteren Wand vorsteht, und einen geneigten Rippenabschnitt, der sich schräg nach unten von einem Ende des auslassseitigen Rippenabschnitts auf der Seite des Zuführabschnitts erstreckt und nach außen in der radialen Richtung der Bohrung von der Außenfläche der unteren Wand vorsteht.
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Gemäß der oben erwähnten Konfiguration wird eine Kühlflüssigkeit durch den Betrieb des geneigten Rippenabschnitts sanft zu dem unteren auslassseitigen Kanal geführt, und ein Widerstand, der auf eine durch den unteren einlassseitigen Kanal strömende Kühlflüssigkeit ausgeübt wird, wird durch die Wirkung des vertikalen Rippenabschnitts erhöht. Dies ermöglicht es, die Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit, die durch den unteren einlassseitigen Kanal strömt, zu reduzieren, verglichen mit der Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit, die durch den unteren auslassseitigen Kanal strömt. Dies ist weiter vorteilhaft für die Unterdrückung einer Temperaturdifferenz zwischen dem auslassseitige Abschnitt und dem einlassseitigen Abschnitt des Zylinderblocks.
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Diese Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2015 -
247890 , eingereicht beim Japanischen Patentamt am 18. Dezember 2015, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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Obwohl die vorliegende Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, versteht es sich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann offensichtlich sind. Wenn daher solche Änderungen und Modifikationen von dem hierin definierten Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen, sollten sie als darin eingeschlossen angesehen werden.
