JP2005133690A - エンジンの冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン1を冷却する冷却水が循環する冷却回路Rには、同冷却水をシリンダヘッド2のウォータジャケット4における気筒配列方向一方側から流入させる流入通路7と、ウォータジャケット4内の冷却水を気筒配列方向他方側から流出させる流出通路8とが設けられる。また、冷却回路R内の温かい冷却水は蓄熱容器14に保温して蓄えられ、冷えた状態からのエンジン始動の際に各気筒に対応して設けられた供給通路15を介してシリンダヘッド2のウォータジャケット4に流入させられる。流出通路8には、蓄熱容器14の冷却水をウォータジャケット4に流入させるとき、流出通路8を遮断状態とすべく閉じられる開閉弁17が設けられる。このため、各供給通路15からウォータジャケット4に流入した冷却水が、当該ウォータジャケット4内に留まり易くなる。
【選択図】 図1
Description
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、エンジン本体を冷却する冷媒が循環する冷却回路に、前記エンジン本体のウォータジャケットに対し気筒配列方向一方側から冷媒を流入させる流入通路、及び前記ウォータジャケット内の冷媒を気筒配列方向他方側から流出させる流出通路が設けられ、前記冷却回路内の冷媒を蓄熱容器に保温して蓄え、この蓄熱容器内の冷媒を各気筒毎に設けられた供給通路を介して前記ウォータジャケットに流入させるエンジンの冷却装置において、前記流入通路と前記流出通路とのいずれか一方に、前記蓄熱容器内の冷媒の前記ウォータジャケットへの流入時、当該通路を閉じる開閉弁を設けた。
シリンダヘッドの吸気ポートに向けて燃料噴射が行われるエンジンにおいては、シリンダヘッドの吸気ポート壁面が冷えた状態にあると、噴射燃料が気化せずに吸気ポート壁面に液状のまま付着し易くなり、エミッション、燃費、及び始動性等に影響を及ぼす。このため、エンジンの暖機を行う際にはシリンダヘッドの吸気ポート壁面を昇温することが重要であるが、上記構成によればシリンダヘッドの吸気ポート壁面を好適に暖めることができる。
仮に、開閉弁を流入通路に設けたとすると、蓄熱容器からシリンダヘッドのウォータジャケットへの冷媒の流入時、流入通路に近い気筒に対応した供給通路から上記ウォータジャケットに流入した冷媒が上記ウォータジャケット内を流出通路に向けて流れようとする。この方向に冷媒が流れようとする場合、当該冷媒は流路面積の大きな流入通路寄りの連通路の近傍を最初に通過しようとすることから、その連通路を介してシリンダブロックのウォータジャケットに流れる冷媒の流量が多くなる。その結果、シリンダヘッドのウォータジャケットからシリンダブロックのウォータジャケットへの冷媒の流入量が多くなり、シリンダヘッドのウォータジャケット内に留まる冷媒が少なくなるため、シリンダヘッドの吸気ポート壁面を好適に暖めるという効果が大幅に低減してしまう。
図1に示されるエンジン1においては、一方のバンク1aに一番気筒#1、三番気筒#3、五番気筒#5、及び七番気筒#7が一列となるように設けられ、他方のバンク1bに二番気筒#2、四番気筒#4、六番気筒#6、及び八番気筒#8が一列となるように設けられている。これらバンク1a,1bのシリンダヘッド2及びシリンダブロック3は、エンジン1の冷却装置の冷却回路Rを循環する冷却水によって冷却されるようになっている。なお、バンク1aとバンク1bとは同一の構成となっているため、以下ではバンク1aについて詳しく説明する。
図3は、シリンダヘッド2の拡大断面図である。シリンダヘッド2においては、エンジン1の燃焼室21に繋がる吸気通路22及び排気通路23が設けられるとともに、燃焼室21、吸気通路22、及び排気通路23の周りにウォータジャケット4が入り組むように形成されている。また、吸気通路22には燃焼室21の吸気ポート22aに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁24が設けられている。
同図から分かるように、各気筒の吸気ポート22aの壁面の温度は、いずれの気筒においても目標値を越えて高くなる。特に、七番気筒#1に近い気筒ほど、吸気ポート22aの壁面の温度のピーク値が、開閉弁17を設けていない場合(図6)に比べ、より高い値をとるようになる。これは、開閉弁17を設けていない場合には一番気筒#1に対応する供給通路15からウォータジャケット4内に流入した冷却水がすぐに流出通路8から流れ出ていたのに対し、開閉弁17を設けることで当該冷却水が二番気筒#2、五番気筒#1、七番気筒#7の吸気ポート22aの壁面の昇温を図る上で一層貢献するようになるためである。
(1)流出通路8に開閉弁17を設け、蓄熱容器14の冷却水を各気筒に対応する供給通路15を介してシリンダヘッド2のウォータジャケット4に流入させるとき、上記開閉弁17を閉じてウォータジャケット4に流入した冷却水が流入通路7のみから流出するようにした。このため、ウォータジャケット4内に上記冷却水が長い時間留まり、当該冷却水とシリンダヘッド2との熱交換が十分に行われるため、シリンダヘッド2の暖機を促進させることができる。また、流出通路8に最も近い一番気筒#1に対応する供給通路15からウォータジャケット4に流入した冷却水については、ウォータジャケット4内を一番気筒#1から七番気筒#7へと気筒配列方向に流れた後、流入通路7を介してウォータジャケット4外へ流出する。このため、上記冷却水がシリンダヘッド2の各気筒に対応する部分の暖機に関しより貢献するようになり、シリンダヘッド2の暖機を一層好適に行うことができるようになる。
上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記実施形態では、蓄熱容器14から各気筒の供給通路15までの流長さが一番気筒#1、三番気筒#3、五番気筒#5、七番気筒#7の順で長くなるよう蓄熱回路Hを構成したが、本発明はこれに限定されない。即ち、蓄熱容器14から各気筒の供給通路15までの流路長さが上記の順とは異なる順に長くなるよう蓄熱回路Hを構成してもよい。
Claims (3)
- エンジン本体を冷却する冷媒が循環する冷却回路に、前記エンジン本体のウォータジャケットに対し気筒配列方向一方側から冷媒を流入させる流入通路、及び前記ウォータジャケット内の冷媒を気筒配列方向他方側から流出させる流出通路が設けられ、前記冷却回路内の冷媒を蓄熱容器に保温して蓄え、この蓄熱容器内の冷媒を各気筒毎に設けられた供給通路を介して前記ウォータジャケットに流入させるエンジンの冷却装置において、
前記流入通路と前記流出通路とのいずれか一方に、前記蓄熱容器内の冷媒の前記ウォータジャケットへの流入時、当該通路を閉じる開閉弁を設けた
ことを特徴とするエンジンの冷却装置。 - 前記ウォータジャケットは、エンジンのシリンダヘッドに設けられるものである
請求項1記載のエンジンの冷却装置。 - 前記エンジンは前記シリンダヘッドのウォータジャケットを介してエンジンのシリンダブロックに設けられたウォータジャケットに対し冷媒を流入及び流出させるものであり、前記開閉弁は前記流出通路に設けられる
請求項2記載のエンジンの冷却装置。
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