JP2001020738A - Cooling device for internal combustion engine - Google Patents
Cooling device for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の冷却装置
に関し、特に、その内燃機関の暖気性を向上させて有害
物質（低温エミッション）の排出量を減らす技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device for an internal combustion engine, and more particularly to a technology for improving the warm-up property of the internal combustion engine to reduce the emission of harmful substances (low-temperature emissions).
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般的な内燃機関（以下、エンジンと称
す）の低温燃焼時には、そのシリンダ内部に消炎現象が
生じる。2. Description of the Related Art During low-temperature combustion of a general internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine), a quenching phenomenon occurs inside a cylinder.
【０００３】この消炎現象とは、エンジンの過冷却によ
ってシリンダ壁面が必要以上に冷却され、そのシリンダ
壁面上に未燃焼炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）
等の有害物質を多く含む消炎層が形成される現象であ
る。[0003] This quenching phenomenon means that the cylinder wall surface is cooled more than necessary by supercooling the engine, and unburned hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) are deposited on the cylinder wall surface.
This is a phenomenon in which an anti-inflammatory layer containing a large amount of harmful substances such as is formed.
【０００４】特に、この現象はエンジンの低温燃焼時、
つまりエンジン始動直後や低外気温での長時間に亘るア
イドリング時、さらには長い降坂時等によく見られる現
象で、有害物質（低温エミッション）の発生要因となる
他、燃料消費率の増大にもつながり好ましくない。[0004] In particular, this phenomenon occurs during low temperature combustion of the engine,
In other words, this phenomenon often occurs immediately after the engine is started, when idling for a long time at a low outside temperature, or when descending on a long slope, causing harmful substances (low-temperature emissions) and increasing the fuel consumption rate. Is also unfavorable.
【０００５】自動車用のエンジンでは近年の排気ガス規
制の強化に伴い、この消炎層に含まれる炭化水素（Ｈ
Ｃ）及び一酸化炭素（ＣＯ）等の有害物質（低温エミッ
ション）を減らす対策が早急に必要とされている。In automobile engines, with the recent tightening of exhaust gas regulations, hydrocarbons (H
There is an urgent need for measures to reduce harmful substances (low-temperature emissions) such as C) and carbon monoxide (CO).
【０００６】この対策の従来技術としては、特開昭５９
−２２６２５６号公報に記載の断熱エンジンがあげられ
る（図５参照）。As a prior art for this measure, Japanese Unexamined Patent Publication No.
JP-A-226256 discloses an insulated engine (see FIG. 5).
【０００７】この公報によれば、セラミック材からなる
ピストン・ヘッド５１と、アルミ合金からなるピストン
・ボデー５２との２部品でピストン５０の主要部を形成
し、さらに、そのピストン・ヘッド５１とピストン・ボ
デー５２との間に断熱材（ＳＵＳメッシュ）５３を挟み
込むことによってピストン５０に断熱性を持たせ、燃焼
室内の燃焼温度を高めてエンジンの暖気性向上を図って
いる。According to this publication, the main part of the piston 50 is formed by two parts, a piston head 51 made of a ceramic material and a piston body 52 made of an aluminum alloy. By interposing a heat insulating material (SUS mesh) 53 between the body 52 and the body 52, the piston 50 is provided with heat insulating properties, and the combustion temperature in the combustion chamber is raised to improve the warm-up of the engine.
【０００８】このためシリンダ壁面の温度を比較的高く
維持することができ、有害物質（低温エミッション）の
発生量を減らすことができる。Therefore, the temperature of the cylinder wall surface can be maintained relatively high, and the amount of harmful substances (low-temperature emission) can be reduced.
【０００９】また他の技術としては、排気ガス中の有害
物質（ＣＯ、ＨＣ、ＮＯＸ等）を取り除く排気浄化用触
媒と、その触媒を急速に加熱する電気ヒータ又は燃焼式
バーナー等で構成される加熱手段とをエンジンの排気管
に設けた排気浄化装置がある。[0009] Further, as another technique, an exhaust gas purifying catalyst for removing harmful substances (CO, HC, NOX, etc.) in exhaust gas and an electric heater or a combustion type burner for rapidly heating the catalyst are used. There is an exhaust gas purification device in which a heating means is provided in an exhaust pipe of an engine.
【００１０】この排気浄化装置は、その触媒と加熱手段
との組み合わせによりエンジンの低温燃焼時に排出され
る有害物質（低温エミッション）を効率よく除去するこ
とができる。This exhaust gas purifying device can efficiently remove harmful substances (low-temperature emission) discharged at the time of low-temperature combustion of the engine by a combination of the catalyst and the heating means.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】以上に示す技術は、エ
ンジンの低温燃焼時に排出される有害物質（低温エミッ
ション）の排出量を減らすことができるため、近年、特
に注目される技術である。The technology described above is a technology that has attracted particular attention in recent years because it is possible to reduce the amount of harmful substances (low-temperature emission) emitted during low-temperature combustion of an engine.
【００１２】しかし本発明者等は、これら排気ガス中の
有害物質（低温エミッション）を減らす技術に関し、さ
らなる技術の向上を図るために鋭意研究した結果、以下
の点でさらに解決すべき課題が残されていることを見い
出した。However, the inventors of the present invention have conducted intensive studies on technologies for reducing harmful substances (low-temperature emissions) in these exhaust gases, and as a result, there are still problems to be solved in the following points. I found that it was.
【００１３】第１に、従来技術に示す対策を実用化する
にあたって、多くの技術的困難が想定される。First, many technical difficulties are assumed in putting the countermeasures described in the prior art into practical use.
【００１４】断熱構造を有するピストンに関しては、そ
のピストン・ヘッド５１に耐熱性の優れたセラミック材
料を使用するためコスト高になる他、その加工に高度の
加工技術を必要とする。As for the piston having the heat insulating structure, the use of a ceramic material having excellent heat resistance for the piston head 51 increases the cost, and requires a high processing technique for the processing.
【００１５】さらに、そのピストン・ヘッド５１とピス
トン・ボデー５２との接合に関しても、断熱材（ＳＵＳ
ウール）５３を挟み込んだ状態で強固に接合する必要が
あるため、その場合にも高度の加工技術を必要とする。Further, regarding the joining between the piston head 51 and the piston body 52, a heat insulating material (SUS) is used.
Since it is necessary to firmly join with the wool (53) sandwiched therebetween, a high-level processing technique is required in this case as well.
【００１６】よって、製作コストや信頼性の面から検討
した場合、現状では容易に実用化できる技術とはいいが
たい。[0016] Therefore, in consideration of the production cost and reliability, it is difficult to say that the technology can be easily put into practical use at present.
【００１７】また、電気ヒータを備えている排気浄化用
触媒装置に関しては、その電気ヒータを駆動させるため
に数百アンペアもの駆動電流を必要とし、一般乗用車に
搭載される車用バッテリー（電源）では、その必要とさ
れる電流の確保が極めて困難であった。Further, with respect to an exhaust purification catalyst device provided with an electric heater, a driving current of several hundred amperes is required to drive the electric heater, and a car battery (power supply) mounted on a general passenger car is required. It has been extremely difficult to secure the required current.
【００１８】よって、実用性の面から検討した場合、現
状では容易に実用化できる技術とはいいがたい。Therefore, when examined from the viewpoint of practicality, it is difficult to say that the technology can be easily put into practical use at present.
【００１９】さらに、バーナーを備えている排気浄化用
触媒装置に関しても、ガソリン等の燃料をバーナーで燃
やし触媒を加熱するため、その加熱手段からも炭化水素
等の有害物質が発生する。また、その加熱手段を構成す
るバーナー装置は構造が複雑であり、コストや信頼性の
面から検討した場合、実用化するにあたってまだ多くの
解決すべき点が残されている。Furthermore, regarding an exhaust gas purifying catalyst device having a burner, fuel such as gasoline is burned by the burner to heat the catalyst, so that harmful substances such as hydrocarbons are generated from the heating means. In addition, the burner device constituting the heating means has a complicated structure, and there are still many problems to be solved when put into practical use when examined from the viewpoint of cost and reliability.
【００２０】よって、本発明はエンジンの暖気性を向上
させて、エンジンの低温燃焼時に排出される有害物質
（低温エミッション）の排出量を減らす実用的な技術を
提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a practical technique for improving the warm-up property of an engine and reducing the amount of harmful substances (low-temperature emissions) emitted during low-temperature combustion of the engine.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明は、冷却液を収容
可能で、且つその冷却液がシリンダ・バレルの外周壁面
に接触する構造のウォータ・ジャケットの内部に断熱部
材を設けた内燃機関の冷却装置において、前記断熱部材
はシリンダ・バレルの外周壁面を除いてウォータ・ジャ
ケットの内壁面を覆い、且つその断熱部材の少なくとも
一部はシリンダ・ヘッド・ガスケットに接続する構成と
した。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an internal combustion engine provided with a heat insulating member inside a water jacket having a structure capable of containing a coolant and contacting the outer peripheral wall surface of the cylinder barrel. In the cooling device, the heat insulating member covers an inner wall surface of the water jacket except for an outer peripheral wall surface of the cylinder barrel, and at least a part of the heat insulating member is connected to a cylinder head gasket.
【００２２】ここでいう接続とは、断熱部材をシリンダ
・ヘッド・ガスケットに固定すること、固着すること、
接着すること、機械的に連結すること、両者を一体に成
形することなどを含む広い概念であり、要は、断熱部材
をシリンダ・ヘッド・ガスケットとともに一体的に扱え
るようにすることができればよい。[0022] The term "connection" as used herein means to fix or fix the heat insulating member to the cylinder head gasket,
This is a broad concept that includes bonding, mechanically connecting, and integrally molding the two. In short, it is only necessary that the heat insulating member can be integrally handled together with the cylinder head gasket.
【００２３】本発明の内燃機関の冷却装置は、シリンダ
・バレルの外周壁面を除く前記ウォータ・ジャケットの
内壁面を断熱部材で覆うため、ウォータ・ジャケット内
の冷却液の保温を図ることができ、エンジンの暖気性を
向上させることができる。In the cooling device for an internal combustion engine of the present invention, since the inner wall surface of the water jacket except for the outer peripheral wall surface of the cylinder barrel is covered with a heat insulating member, it is possible to maintain the temperature of the cooling liquid in the water jacket. It is possible to improve the warming of the engine.
【００２４】このようにエンジンの暖気性を向上させ
て、エンジンの低温燃焼時に排出される有害物質（低温
エミッション）の排出量を減らすことができる。As described above, it is possible to improve the warm-up property of the engine and to reduce the amount of harmful substances (low-temperature emission) discharged during low-temperature combustion of the engine.
【００２５】また、その断熱部材の少なくとも一部はシ
リンダ・ヘッド・ガスケットに接続しているため、断熱
部材とシリンダ・ヘッド・ガスケットとを一体的に取り
扱うことが可能となる。よって、シリンダ・ヘッド・ガ
スケットをエンジンに組み込むと同時に断熱部材を容易
にウォータ・ジャケット内へ配置することができ、ウォ
ータ・ジャケットへ断熱部材を配置する際の作業性が向
上する。Further, since at least a part of the heat insulating member is connected to the cylinder head gasket, the heat insulating member and the cylinder head gasket can be integrally handled. Therefore, the heat insulating member can be easily arranged in the water jacket at the same time as the cylinder head gasket is incorporated into the engine, and the workability when the heat insulating member is arranged in the water jacket is improved.
【００２６】より具体的には、断熱部材の形状を略筒形
状とし、その内径をシリンダ・バレルの外径より大きく
形成し、その断熱部材の一方の縁をシリンダ・ブロック
に面したシリンダ・ヘッド・ガスケットの表面に接続す
ることが可能である。More specifically, the shape of the heat insulating member is substantially cylindrical, the inner diameter thereof is formed larger than the outer diameter of the cylinder barrel, and one edge of the heat insulating member faces the cylinder block. -It can be connected to the surface of the gasket.
【００２７】シリンダ・バレルは円筒形であるため、上
記構成とすることで、シリンダ・ヘッド・ガスケットを
エンジンに組み込んだ際、シリンダ・ヘッド・ガスケッ
トに接続して一体となった断熱部材がウォータ・ジャケ
ット内に挿入され、シリンダ・バレルの外周壁面を除く
ウォータ・ジャケットの内壁面を断熱部材で覆うことが
できる。Since the cylinder barrel has a cylindrical shape, the above construction allows the heat insulating member connected to the cylinder head gasket to be integrated when the cylinder head gasket is incorporated into the engine. The inner wall surface of the water jacket except for the outer peripheral wall surface of the cylinder barrel can be covered with a heat insulating member.
【００２８】さらに、円筒形の断熱部材について、その
他方の縁には断熱部材の径方向内方へ先端を向けて折り
曲げられる屈曲部が設けられ、その屈曲部の少なくとも
一部はウォータ・ジャケットの内壁面によって支持され
る構成とすることができる。これにより断熱部材はウォ
ータ・ジャケットの内部で確実に支持される。Further, with respect to the cylindrical heat insulating member, a bent portion is provided at the other edge thereof, the bent portion being bent inward in the radial direction of the heat insulating member, and at least a part of the bent portion is formed of the water jacket. It can be configured to be supported by the inner wall surface. This ensures that the heat insulating member is supported inside the water jacket.
【００２９】また、前記断熱部材には、補強用リブを複
数設けてもよい。補強用リブとは、シリンダ・ヘッド・
ガスケットにウォータ・ジャケット内へ延びる縦リブの
他、断熱部材の剛性を高めるために、斜め方向あるい
は、水平方向に延びるリブ形状のものを例示できる。こ
れにより、断熱部材を変形させることなくウォータ・ジ
ャケットへ挿入できる。よって、ウォータ・ジャケット
へ断熱部材を配置する際の作業性向上にも寄与させるこ
とができる。The heat insulating member may be provided with a plurality of reinforcing ribs. Reinforcing ribs are cylinders, heads,
In addition to the vertical ribs extending into the water jacket on the gasket, ribs extending obliquely or horizontally to increase the rigidity of the heat insulating member can be exemplified. This allows the heat insulating member to be inserted into the water jacket without deformation. Therefore, it is possible to contribute to improvement of workability when the heat insulating member is arranged on the water jacket.
【００３０】さらに、前記シリンダ・ヘッド・ガスケッ
トに、ウォータ・ジャケット内へと延びる縦リブを複数
設け、前記断熱部材を、複数の縦リブ内に保持すること
で、シリンダ・ヘッド・ガスケットと断熱部材とを一体
にしてもよい。Further, the cylinder head gasket is provided with a plurality of vertical ribs extending into the water jacket, and the heat insulating member is held in the plurality of vertical ribs, so that the cylinder head gasket and the heat insulating member are provided. And may be integrated.
【００３１】このようにすると、シリンダ・ヘッド・ガ
スケットと縦リブとをプレスで一体成形した後、縦リブ
内に円筒状の断熱部材を組み付けることができ、容易に
断熱部材をシリンダ・ヘッド・ガスケットに接続でき
る。その後、ウォータ・ジャケット内へ断熱部材を挿入
しつつ、シリンダ・ヘッド・ガスケットをエンジンに組
み付けることができる。With this structure, after the cylinder head gasket and the vertical rib are integrally formed by pressing, a cylindrical heat insulating member can be assembled in the vertical rib, and the heat insulating member can be easily attached to the cylinder head gasket. Can be connected to Thereafter, the cylinder head gasket can be assembled to the engine while inserting the heat insulating member into the water jacket.
【００３２】なお、断熱部材の材質は、金属、合成樹
脂、ゴム等、断熱性を有していればよい。また、基材に
断熱性のある素材をコーティングして形成してもよい。The heat insulating member may be made of metal, synthetic resin, rubber, etc., as long as it has heat insulating properties. Further, the base material may be formed by coating a heat insulating material.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３４】図１は水冷式エンジンの冷却装置を示す図
である。この水冷式エンジンはエンジン本体の基礎とな
る外側シリンダ・ブロック１と、この外側シリンダ・ブ
ロック１内に形成された内側シリンダ・ブロック２とを
有している。内側シリンダ・ブロック２にはピストン５
を収容するシリンダ・ライナ３が圧入されており、この
シリンダ・ライナ３と内側シリンダ・ブロック２とでシ
リンダ・バレル４が形成されている。FIG. 1 is a diagram showing a cooling device for a water-cooled engine. This water-cooled engine has an outer cylinder block 1 serving as a basis of an engine body, and an inner cylinder block 2 formed in the outer cylinder block 1. Piston 5 on inner cylinder block 2
Is press-fitted, and a cylinder barrel 4 is formed by the cylinder liner 3 and the inner cylinder block 2.
【００３５】このシリンダ・バレル４の内部では混合ガ
スの燃焼が行われ、その燃焼圧力によってピストン５の
往復運動が行われている。つまりシリンダ・バレル４の
内部にシリンダ６が形成されている。したがって、シリ
ンダ・バレル４は混合ガスの火炎によって高温に熱せら
れる。The mixed gas is burned inside the cylinder barrel 4, and the piston 5 is reciprocated by the burning pressure. That is, the cylinder 6 is formed inside the cylinder barrel 4. Therefore, the cylinder barrel 4 is heated to a high temperature by the flame of the mixed gas.
【００３６】水冷式の冷却装置を備えるエンジンでは、
このシリンダ・バレル４の温度を適正温度に維持するた
めにそのシリンダ・バレル４を取りまく位置にウォータ
・ジャケット７を配置し、その内部に冷却液８を循環さ
せることによってシリンダ・バレル４の冷却を行ってい
る。In an engine having a water-cooled cooling device,
In order to maintain the temperature of the cylinder barrel 4 at an appropriate temperature, a water jacket 7 is arranged at a position surrounding the cylinder barrel 4 and a coolant 8 is circulated inside the water jacket 7 to cool the cylinder barrel 4. Is going.
【００３７】本発明の実施の形態では、内側シリンダ・
ブロック２と外側シリンダ・ブロック１との間に形成さ
れる空間がこのウォータ・ジャケット７であり、その空
間内を冷却液８が循環している。ウォータ・ジャケット
７はシリンダ・バレル４の外周壁面４ａに臨んでおり、
ウォータ・ジャケット７の内壁面の少なくとも一部分が
シリンダ・バレル４の外周壁面４ａで形成されることと
なっている。このため、ウォータ・ジャケット７内に満
たされた冷却液８はシリンダ・バレル４の外周壁面４ａ
に直接接触して、シリンダ・バレル４の冷却を行うこと
ができる。In the embodiment of the present invention, the inner cylinder
The space formed between the block 2 and the outer cylinder block 1 is the water jacket 7 in which the coolant 8 circulates. The water jacket 7 faces the outer peripheral wall 4a of the cylinder barrel 4,
At least a part of the inner wall surface of the water jacket 7 is formed by the outer peripheral wall surface 4a of the cylinder barrel 4. For this reason, the coolant 8 filled in the water jacket 7 is supplied to the outer peripheral wall 4a of the cylinder barrel 4.
To directly cool the cylinder barrel 4.
【００３８】なお、本発明の実施の形態では、シリンダ
・ライナ３と内側シリンダ・ブロック２とでシリンダ・
バレル４が形成され、シリンダ・ライナ３は直接冷却液
には触れない。このようなタイプのシリンダ・ライナを
乾式シリンダ・ライナという。一方、本実施の形態にお
いて、内側シリンダ・ブロック２を省略して、シリンダ
・ライナ３のみでシリンダ・バレル４を構成してもよ
い。このようなタイプのシリンダ・ライナ３では直接冷
却液に触れるので、湿式ライナという。In the embodiment of the present invention, the cylinder liner 3 and the inner cylinder block 2
A barrel 4 is formed and the cylinder liner 3 does not directly contact the coolant. This type of cylinder liner is called a dry cylinder liner. On the other hand, in the present embodiment, the cylinder barrel 4 may be constituted only by the cylinder liner 3 without the inner cylinder block 2. This type of cylinder liner 3 is referred to as a wet liner because it directly contacts the coolant.
【００３９】ここで、水冷式エンジンの冷却装置につい
て簡単に説明しておくと、ウォータ・ジャケット７は循
環通路（図示せず）によってラジエータ（図示せず）に
接続しておりウォータ・ジャケット７の冷却液８はラジ
エータを介しエンジン内を循環している。ここでいう、
ラジエータとは多数の冷却フィンが設けられている放熱
装置であり、冷却液８に蓄熱された熱はこのラジエータ
を介しエンジンの外部へ放熱される。Here, the cooling device of the water-cooled engine will be briefly described. The water jacket 7 is connected to a radiator (not shown) by a circulation passage (not shown). The coolant 8 circulates through the engine via a radiator. Here,
The radiator is a radiator provided with a large number of cooling fins, and the heat stored in the coolant 8 is radiated to the outside of the engine via the radiator.
【００４０】本来、冷却液８に伝導されるシリンダ・バ
レル４の熱はこのようにラジエータを介しエンジン外部
へと放熱されるが、エンジンの低温燃焼時においてはエ
ンジンの過冷却を防止する為に循環通路の途中に設けら
れるサーモ・スタット（図示せず）の働きによって、そ
の循環通路が閉ざされラジエータを介しての放熱は行わ
れなくなる。なお、ここでいうサーモ・スタットとは液
温によって自動的に作動する開閉バルブである。Originally, the heat of the cylinder barrel 4 which is conducted to the coolant 8 is radiated to the outside of the engine through the radiator as described above. However, in order to prevent overcooling of the engine during low temperature combustion of the engine. By the action of a thermostat (not shown) provided in the middle of the circulation passage, the circulation passage is closed, and heat radiation through the radiator is not performed. Here, the thermostat is an opening / closing valve that automatically operates according to the liquid temperature.
【００４１】しかしながら、ウォータ・ジャケット７内
の冷却液８に蓄熱されていくシリンダ・バレル４の熱は
そのウォータ・ジャケット７の構造上、エンジンの低温
燃焼時においても外側シリンダ・ブロック１を介しエン
ジン外部へ放熱されている。However, due to the structure of the water jacket 7, the heat of the cylinder barrel 4, which is stored in the coolant 8 in the water jacket 7, passes through the outer cylinder block 1 even during low-temperature combustion of the engine. Heat is radiated to the outside.
【００４２】エンジンの低温燃焼時においては前述した
ように、有害物質（低温エミッション）の排出、さらに
はエンジン騒音（ピストン・ストラップ）の発生等、各
種不具合が生じるためそのエンジンの暖気性を向上させ
る必要がある。As described above, at the time of low temperature combustion of the engine, various problems such as emission of harmful substances (low temperature emission) and generation of engine noise (piston strap) occur, so that the warming performance of the engine is improved. There is a need.
【００４３】したがって、この外側シリンダ・バレル４
を介しての放熱はエンジンの暖気性を向上させる上で妨
げとなる。Therefore, this outer cylinder barrel 4
The heat dissipated through the fins hinders the improvement of the engine warm-up.
【００４４】そこで、シリンダ・バレル４の外周壁面４
ａを除くウォータ・ジャケット７の内壁面を覆う断熱部
材２０を挿入し、外側シリンダ・ブロック１を介しての
放熱を抑制している。さらにその断熱部材２０の組み込
み性を容易にするため、シリンダ・ヘッド・ガスケット
（以下、ヘッド・ガスケットと称す）３０に断熱部材２
０を固定し、両者を一体的にしている。Therefore, the outer peripheral wall 4 of the cylinder barrel 4
A heat insulating member 20 that covers the inner wall surface of the water jacket 7 except for a is inserted to suppress heat radiation through the outer cylinder block 1. Furthermore, in order to facilitate the incorporation of the heat insulating member 20, a heat insulating member 2 is attached to a cylinder head gasket (hereinafter referred to as a head gasket) 30.
0 is fixed, and both are integrated.
【００４５】この断熱部材２０が固定されるヘッド・ガ
スケット３０はシリンダ・ヘッド（図示せず）とシリン
ダ・ブロック９との接合面に挟まれて、その接合面の気
密を保つものである。なお、ここでいうシリンダ・ヘッ
ドとはシリンダ・ブロック９と共にシリンダ６及び燃焼
室を形成する部品である。The head gasket 30 to which the heat insulating member 20 is fixed is sandwiched between the joint surfaces of the cylinder head (not shown) and the cylinder block 9 to keep the joint surfaces airtight. Here, the cylinder head is a part that forms the cylinder 6 and the combustion chamber together with the cylinder block 9.
【００４６】また、このヘッド・ガスケット３０には、
シリンダ６の直径にほぼ等しい内径を持つシリンダ・ボ
ア穴３１が設けられる他、そのシリンダ・ボア穴３１を
取り囲むように冷却液の通路穴３２が複数設けられてい
る。The head gasket 30 includes:
A cylinder bore hole 31 having an inner diameter substantially equal to the diameter of the cylinder 6 is provided, and a plurality of coolant passage holes 32 are provided so as to surround the cylinder bore hole 31.
【００４７】なお、ここでいう冷却液の通路穴３２と
は、シリンダ・ブロック９側に設けられるウォータ・ジ
ャケット７内の冷却液がシリンダ・ヘッド側に設けられ
るウォータ・ジャケット７内へと流入できるようにする
ための穴である。The coolant passage hole 32 here allows the coolant in the water jacket 7 provided on the cylinder block 9 side to flow into the water jacket 7 provided on the cylinder head side. It is a hole to make it.
【００４８】ヘッド・ガスケット３０に接続する断熱部
材２０は略筒形状をなしており、その一方の縁２１がヘ
ッド・ガスケット３０の裏面３３、すなわちシリンダ・
ブロック９に面したヘッド・ガスケット３０の表面に固
定されている。より具体的な固定位置としては、冷却液
の通路穴３２が略筒形状の断熱部材２０の内方側に配置
される位置で固定されている。（図３参照）The heat insulating member 20 connected to the head gasket 30 has a substantially cylindrical shape, and one edge 21 thereof has a back surface 33 of the head gasket 30, that is, the cylinder gasket 30.
It is fixed to the surface of the head gasket 30 facing the block 9. As a more specific fixing position, the cooling liquid passage hole 32 is fixed at a position where it is disposed on the inner side of the substantially cylindrical heat insulating member 20. (See Fig. 3)
【００４９】なお、図２では、シリンダ・ボア穴３１が
ヘッド・ガスケット３０に４つ並んで配置され、その個
々に対し略筒状の断熱部材２０が配置されているように
見受けられるが、実際には図３に示すように４連シリン
ダに適合するヘッド・ガスケット３０の場合、各シリン
ダ・ボア穴３１に対応する断熱部材２０はその一部分を
隣接した他の断熱部材２０と共用している。In FIG. 2, four cylinder bore holes 31 are arranged side by side in the head gasket 30, and it is seen that a substantially cylindrical heat insulating member 20 is arranged for each of them. In the case of a head gasket 30 suitable for a four-cylinder cylinder as shown in FIG. 3, a part of the heat insulating member 20 corresponding to each cylinder bore hole 31 is shared with another adjacent heat insulating member 20.
【００５０】さらに、断熱部材２０の他方の縁２２には
その断熱部材２０の径方向内方へ先端を向けて折れ曲が
る屈曲部２３が設けられている。この屈曲部２３は、断
面Ｌ字形であり、ウォータ・ジャケット７の底部で受け
止められ、断熱部材２０をウォータ・ジャケット７内へ
安定して固定する。Further, a bent portion 23 is provided on the other edge 22 of the heat insulating member 20 so as to bend radially inward of the heat insulating member 20. The bent portion 23 has an L-shaped cross section, is received at the bottom of the water jacket 7, and stably fixes the heat insulating member 20 in the water jacket 7.
【００５１】また、この断熱部材２０は、ヘッド・ガス
ケット３０からウォータ・ジャケット７内へと延びる縦
リブ３４によって支持されている。この縦リブ３４はプ
レス加工等によりヘッド・ガスケット３０と一体に成形
されている。また、その全長は図４に示すように断熱部
材２０の軸方向の長さＴと略等しい長さに形成され、そ
の突出方向に位置する端部３５は、断熱部材２０の他方
の縁２２に形成される屈曲部２３に添って曲げられてい
る。The heat insulating member 20 is supported by a vertical rib 34 extending from the head gasket 30 into the water jacket 7. The vertical rib 34 is formed integrally with the head gasket 30 by press working or the like. As shown in FIG. 4, the entire length is formed to be substantially equal to the axial length T of the heat insulating member 20, and the end 35 located in the protruding direction is connected to the other edge 22 of the heat insulating member 20. It is bent along the formed bent portion 23.
【００５２】したがって、ウォータ・ジャケット７内へ
断熱部材２０を変形させることなく円滑に挿入すること
ができる。また、一般的にウォータ・ジャケット７は鋳
型を使用して製作される物が多く、そのウォータ・ジャ
ケット７の底部１０は図１に示すように曲面に形成され
ている。したがって、断熱部材２０の屈曲部２３及び縦
リブ３４の端部３５は、ウォータ・ジャケット７の底部
１０に形成される曲面上の２箇所に接触して、断熱部材
２０は冷却液８の循環流によって移動することなく確実
に支持される。Therefore, the heat insulating member 20 can be smoothly inserted into the water jacket 7 without deformation. In general, the water jacket 7 is often manufactured using a mold, and the bottom portion 10 of the water jacket 7 is formed into a curved surface as shown in FIG. Therefore, the bent portion 23 of the heat insulating member 20 and the end 35 of the vertical rib 34 come into contact with two points on the curved surface formed on the bottom 10 of the water jacket 7, and the heat insulating member 20 causes the circulating flow of the coolant 8. Is securely supported without moving.
【００５３】本発明の実施の形態によれば、シリンダ・
バレル４の外周壁面４ａを除くウォータ・ジャケット７
の内壁面に添って断熱部材２０を設けることにより、ウ
ォータ・ジャケット７内の冷却液８に伝導されたシリン
ダ・バレル４の熱は外側シリンダ・ブロック１を介しエ
ンジン外部へと放熱されることなく、冷却液８に蓄熱さ
れていく。According to the embodiment of the present invention, the cylinder
Water jacket 7 excluding outer peripheral wall 4a of barrel 4
By providing the heat insulating member 20 along the inner wall of the cylinder, the heat of the cylinder barrel 4 conducted to the coolant 8 in the water jacket 7 is not radiated to the outside of the engine via the outer cylinder block 1. Is stored in the cooling liquid 8.
【００５４】したがって、エンジンの暖気性を確実に向
上させることができ、シリンダ・バレル４は必要以上に
冷却されることがなく、エンジンの低温燃焼時において
も、シリンダ６の壁面温度を高く保つことができる。Therefore, the warming performance of the engine can be reliably improved, the cylinder barrel 4 is not cooled unnecessarily, and the wall temperature of the cylinder 6 can be kept high even during low-temperature combustion of the engine. Can be.
【００５５】よって、エンジンの低温燃焼時においても
シリンダ６の壁面の温度を高く維持することができるた
め消炎現象の発生を抑制することができ、エンジンから
排出される未燃焼炭化水素（ＨＣ）等の有害物質（低温
エミッション）の排出量を減らすことができる。Therefore, even at the time of low-temperature combustion of the engine, the temperature of the wall surface of the cylinder 6 can be kept high, so that the occurrence of a flame-out phenomenon can be suppressed, and unburned hydrocarbons (HC) and the like discharged from the engine Emissions of harmful substances (low-temperature emissions) can be reduced.
【００５６】また、消炎現象の発生が抑えられることに
よってシリンダ６内での混合ガスの燃焼が良好になると
ともに、ピストン５とシリンダ６とのピストン・クリア
ランスも適正な値に保つことができるため、ブローバイ
・ガスの発生量を減らすことができ、エンジンの低温燃
焼時における燃費の向上を図ることができる。Further, since the occurrence of the quenching phenomenon is suppressed, the combustion of the mixed gas in the cylinder 6 is improved, and the piston clearance between the piston 5 and the cylinder 6 can be maintained at an appropriate value. The amount of blow-by gas generated can be reduced, and the fuel efficiency during low-temperature combustion of the engine can be improved.
【００５７】なお、ここでいうブローバイ・ガスとはピ
ストン５とシリンダ６とのすき間から、クランク・ケー
ス内に吹き抜けるガスで、このガスの成分は、燃料と空
気の混合した未燃焼ガスと、燃焼後のガスである。The blow-by gas referred to here is a gas that blows through the gap between the piston 5 and the cylinder 6 into the crankcase. The components of this gas include unburned gas containing a mixture of fuel and air, and combustion gas. Later gas.
【００５８】さらには、エンジンの低温燃焼時に生じる
ピストン５とシリンダ６との衝突によるエンジン騒音
（ピストン・ストラップ）を低減することもできる。Further, the engine noise (piston strap) caused by the collision between the piston 5 and the cylinder 6 generated at the time of low temperature combustion of the engine can be reduced.
【００５９】また、エンジンの暖気性が向上するため、
エンジンの暖気運転に費やされる時間を大幅に短縮する
こともできる。Also, since the warming of the engine is improved,
The time spent warming up the engine can also be significantly reduced.
【００６０】しかも、断熱部材２０はヘッド・ガスケッ
ト３０に接続しているため、ヘッド・ガスケット３０を
エンジンに組み込むと同時に、ウォータ・ジャケット７
内へ断熱部材２０を組み付けることができる。よって、
ウォータ・ジャケット７へ断熱部材２０を配置する際の
作業性向上にも寄与させることができる。In addition, since the heat insulating member 20 is connected to the head gasket 30, the head gasket 30 is incorporated into the engine and the water jacket 7 is
The heat insulating member 20 can be assembled inside. Therefore,
This can also contribute to improving workability when the heat insulating member 20 is arranged on the water jacket 7.
【００６１】本実施の形態では断熱部材２０をヘッド・
ガスケット３０の裏面３３に接続してシリンダ・ブロッ
ク９側に構成されるウォータ・ジャケット７に断熱部材
２０を配置しているが、シリンダ・ヘッドに面したヘッ
ド・ガスケット３０の表面に断熱部材２０を接続し、シ
リンダ・ヘッド側に設けられたウォータ・ジャケットに
その断熱部材を配置してもよい。この場合においても、
前述同様の効果を得ることができる。In this embodiment, the heat insulating member 20 is connected to the head
The heat insulating member 20 is arranged on the water jacket 7 connected to the back surface 33 of the gasket 30 and formed on the cylinder block 9 side, but the heat insulating member 20 is provided on the surface of the head gasket 30 facing the cylinder head. Alternatively, the heat insulating member may be disposed on a water jacket provided on the cylinder head side. Even in this case,
The same effect as described above can be obtained.
【００６２】なお、縦リブ３４の代わりに、または、縦
リブ３４に併せて、断熱部材２０に一体の補強用リブを
設けてもよい。補強用リブは、断熱部材の剛性自体を増
してこれを補強するので、ウォータ・ジャケット７への
断熱部材２０の挿入を容易にする。The heat insulating member 20 may be provided with integral reinforcing ribs instead of or in addition to the vertical ribs 34. The reinforcing ribs increase the rigidity of the heat insulating member itself and reinforce it, thereby facilitating the insertion of the heat insulating member 20 into the water jacket 7.
【００６３】[0063]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ウォー
タ・ジャケット内に断熱部材を挿入することで、エンジ
ンの暖気性を向上させてエンジンの低温燃焼時に排出さ
れる有害物質（低温エミッション）の排出量を減らすこ
とができる。As described above, according to the present invention, by inserting the heat insulating member in the water jacket, the warmth of the engine is improved, and the harmful substances (low-temperature emission) discharged at the time of low-temperature combustion of the engine are improved. ) Emissions can be reduced.
【００６４】さらに、その断熱部材とヘッド・ガスケッ
トとを接続し一体的にすることで、ウォータ・ジャケッ
ト内への断熱部材の組み込み作業性を向上させて、製造
コストを下げることができる。Further, by connecting and integrally forming the heat insulating member and the head gasket, the workability of incorporating the heat insulating member into the water jacket can be improved, and the manufacturing cost can be reduced.
【図１】本発明の実施の形態に係る概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係るシリンダ・ヘッド・
ガスケットを示す斜視図である。FIG. 2 shows a cylinder head according to an embodiment of the present invention.
It is a perspective view which shows a gasket.
【図３】本発明の実施の形態に係るシリンダ・ヘッド・
ガスケットを示す背面図である。FIG. 3 shows a cylinder head according to an embodiment of the present invention.
It is a rear view which shows a gasket.
【図４】本発明の実施の形態に係るシリンダ・ヘッド・
ガスケットを示す側面図である。FIG. 4 shows a cylinder head according to an embodiment of the present invention.
It is a side view which shows a gasket.
【図５】従来技術に係るピストンを示す図である。FIG. 5 is a view showing a piston according to the related art.
１ 外側シリンダ・ブロック ２ 内側シリンダ・ブロック ３ シリンダ・ライナ ４ シリンダ・バレル ４ａ シリンダ・バレルの外周壁面 ５ ピストン ６ シリンダ ７ ウォータ・ジャケット ８ 冷却液 ９ シリンダ・ブロック １０ ウォータ・ジャケットの底部 ２０ 断熱部材 ２１ 一方の縁 ２２ 他方の縁 ２３ 屈曲部 ３０ シリンダ・ヘッド・ガスケット ３１ シリンダ・ボア穴 ３２ 冷却液の通路穴 ３３ シリンダ・ヘッド・ガスケットの裏面 ３４ 縦リブ ３５ 縦リブの端部 ５０ ピストン ５１ ピストン・ヘッド ５２ ピストン・ボデー ５３ 断熱材（ＳＵＳメッシュ） Reference Signs List 1 outer cylinder block 2 inner cylinder block 3 cylinder liner 4 cylinder barrel 4a outer peripheral wall surface of cylinder barrel 5 piston 6 cylinder 7 water jacket 8 coolant 9 cylinder block 10 bottom of water jacket 20 heat insulating member 21 One edge 22 Other edge 23 Bent portion 30 Cylinder head gasket 31 Cylinder bore hole 32 Coolant passage hole 33 Back surface of cylinder head gasket 34 Vertical rib 35 End of vertical rib 50 Piston 51 Piston head 52 Piston body 53 Insulation material (SUS mesh)
Claims (5)
シリンダ・バレルの外周壁面に接触する構造のウォータ
・ジャケットの内部に断熱部材が設けられた内燃機関の
冷却装置において前記断熱部材は、前記シリンダ・バレ
ルの外周壁面を除いて前記ウォータ・ジャケットの内壁
面を覆い、且つその断熱部材の少なくとも一部は、シリ
ンダ・ヘッド・ガスケットに接続してあることを特徴と
する内燃機関の冷却装置。1. A cooling device for an internal combustion engine, wherein a heat insulating member is provided inside a water jacket having a structure capable of containing a cooling liquid and contacting the outer peripheral wall surface of a cylinder barrel. Cooling the internal wall of the water jacket except for the outer peripheral wall of the cylinder barrel, and at least a part of the heat insulating member is connected to a cylinder head gasket. apparatus.
径は前記シリンダ・バレルの外径より大きく形成され、
その一方の縁は前記シリンダ・ブロックに面した前記シ
リンダ・ヘッド・ガスケットの表面に接続してあること
を特徴とする請求項１記載の内燃機関の冷却装置。2. The heat insulating member has a substantially cylindrical shape, the inner diameter of which is formed larger than the outer diameter of the cylinder barrel.
2. The cooling device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein one edge thereof is connected to a surface of the cylinder head gasket facing the cylinder block.
向内方へ先端を向けて折り曲げられる屈曲部が設けら
れ、その屈曲部の少なくとも一部は、前記ウォータ・ジ
ャケットの内壁面に支持されていることを特徴とする請
求項２記載の内燃機関の冷却装置。3. The other edge of the heat insulating member is provided with a bent portion that is bent toward the tip inward in the radial direction, and at least a part of the bent portion is formed on the inner wall surface of the water jacket. 3. The cooling device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the cooling device is supported.
けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれ
かに記載の内燃機関の冷却装置。4. The cooling device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a plurality of reinforcing ribs are provided on the heat insulating member.
ウォータ・ジャケット内へと延びる縦リブが複数設けら
れ、前記断熱部材は、複数の縦リブ内に保持されること
を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機
関の冷却装置。5. The cylinder head gasket,
4. The cooling device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a plurality of vertical ribs extending into the water jacket are provided, and the heat insulating member is held in the plurality of vertical ribs.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11196571A JP2001020738A (en) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | Cooling device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11196571A JP2001020738A (en) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | Cooling device for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001020738A true JP2001020738A (en) | 2001-01-23 |
Family
ID=16359964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11196571A Pending JP2001020738A (en) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | Cooling device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001020738A (en) |
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-
1999
- 1999-07-09 JP JP11196571A patent/JP2001020738A/en active Pending
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