JP2006226253A - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気ヒータユニットを備えたエンジンの冷却装置において、電気ヒータユニットとエンジン冷却水との熱交換効率を向上させて、冷間時に車室内を早期に暖めると共に、エンジンの暖機性能を向上させる。
【解決手段】電気ヒータユニット７を備えたエンジンＥの冷却装置であって、シリンダヘッド２に形成された冷却水出口部２４と、冷却水出口部２４が開口するシリンダヘッド２の後側壁部２ｃに取り付けられ、ラジエータ通路８１の上流端が接続されるウォータアウトレット部材６とを備え、電気ヒータユニット７は、ウォータアウトレット部材６に取り付けられており、その電熱体７１は、先端部が冷却水出口部２４内の冷却水の合流部に位置するように気筒列方向に延びており、冷却水出口部２４の近傍には、ラジエータバイパス通路８５の上流端及びキャビンヒータ通路８２の上流端が接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの冷却装置に関するものである。

一般に、エンジンは所定の温度範囲で所望の性能を発揮して動作するように設計されており、そのため、温間時にはエンジンの温度が所定の温度範囲となるように冷却水によりエンジンを冷却している。この冷却水は、シリンダヘッド及びシリンダブロックのウォータジャケット内を流通して、熱交換によりシリンダヘッド及びシリンダブロックから熱量を受け取る一方、ラジエータや車室内を暖めるためのキャビンヒータと熱交換して冷却水の熱量を放出している。

また、上述のように温間時にエンジンを冷却する一方、冷間時にはエンジンを早期暖機する必要がある。つまり、エンジンが上記所定の温度範囲以下の低温状態においては、燃料が気化し難かったり、着火し難かったり、又は燃焼速度が遅くなったりする。また、例えばシリンダとピストンとのクリアランスが大き過ぎるため、混合気や燃焼ガスがシリンダとピストンとの間から吹き抜け易くなる。さらには、エンジンの温度が低いと、シリンダブロック等から冷却水へ伝達する熱量が少ないため、冷却水を介してキャビンヒータへ運搬される熱量が少なくなり、車室内を十分に暖めることもできない。そのため、従来より、シリンダヘッドやシリンダブロック等を循環するエンジンの冷却水を用いたエンジンの早期暖機の工夫が行われている。

例えば、特許文献１に開示されたエンジンの冷却装置は、冷却水が流通する冷却水通路に冷却水を積極的に加熱する電気ヒータユニットを配設している。すなわち、電気ヒータユニットから冷却水へ熱量を供給して、この冷却水をシリンダヘッド及びシリンダブロック等を循環させて、電気ヒータユニットからの熱量をエンジン内に運搬させている。このエンジンの冷却装置では、電気ヒータユニットを、エンジンの冷却水出口近傍であって且つ、キャビンヒータの上流側の位置に設けており、エンジン冷間時には、早期に車室内が暖まるように、該電気ヒータユニットによって冷却水を温めて、まずキャビンヒータの熱量を確保している。
特開平１１−３６８６４号公報

ところで、冷間時には、上述の通り、車室内を早期に暖めるだけでなくエンジンを早期に暖機する必要がある。そして、車室内の暖めとエンジンの暖機とを早期に行うには、それ相応の熱量を冷却水に供給する必要がある。そのため、上記電気ヒータユニットと冷却水との熱交換効率を向上させることが好ましい。

しかしながら、上記特許文献１に開示されたエンジンの冷却装置においては、エンジンの後側面から気筒列方向に突出したウォータアウトレット部材に対して気筒列方向と直交する方向に電気ヒータユニットの電熱体が延びて設けられているため、電熱体の全体長さを十分に確保できない。そのため、電熱体と冷却水との接触面積が小さく、熱交換効率が低い。

また、特許文献１に開示されたエンジンの冷却装置は、電気ヒータユニットと冷却水との熱交換効率が低いこともあって、冷間時には車室内を早期に暖めることを優先している。すなわち、ヒータによって温められた冷却水は、ウォータアウトレット部材からキャビンヒータへ流通し、その後ウォータポンプを介してエンジン本体のウォータジャケットを流通する。こうして、まず始めにキャビンヒータの熱量を確保し、残りの熱量でエンジン本体を暖機している。ところが、この構成では、エンジンの暖機が後回しになり、燃費性や排気浄化性能が低いままエンジンがしばらく運転されることになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気ヒータユニットとエンジン冷却水との熱交換効率を向上させて、冷間時に車室内を早期に暖めると共に、エンジンの暖機性能を向上させることにある。

本発明は、電気ヒータユニットの電熱体の全長を長くしてエンジン冷却水との接触面積を拡大させると共に、電熱体の先端部を、冷却水が攪拌されている、シリンダヘッド側ウォータジャケットを流通する冷却水とシリンダブロック側ウォータジャケットを流通する冷却水との合流する場所に配置して、さらには、電気ヒータユニットにより温められた冷却水をキャビンヒータ通路だけでなくラジエータバイパス通路にも流通させるようにしたものである。

具体的には、第１の発明は、冷却水を加熱するための、電熱体を有する電気ヒータユニットを備えたエンジンの冷却装置が対象である。

このエンジンの冷却装置は、シリンダヘッドの一端部に形成され且つ一端側の側壁部に開口すると共に、シリンダヘッド側ウォータジャケットを流通する冷却水とシリンダブロック側ウォータジャケットを流通する冷却水とが合流する冷却水出口部と、上記シリンダヘッドの一端側の側壁部における上記冷却水出口部の開口に対応する位置に取り付けられると共に、ラジエータへ冷却水を流通させるラジエータ通路の上流端が接続されるウォータアウトレット部材とを備えている。

そして、上記電気ヒータユニットは、上記ウォータアウトレット部材に取り付けられており、上記電熱体は、先端部が上記冷却水出口部内のシリンダヘッド側ウォータジャケットを流通する冷却水とシリンダブロック側ウォータジャケットを流通する冷却水との合流部に位置するように、上記ウォータアウトレット部材内からシリンダヘッド側に気筒列方向に延びており、上記冷却水出口部の近傍には、ラジエータを迂回するラジエータバイパス通路の上流端及び冷却水をキャビンヒータへ流通させるキャビンヒータ通路の上流端が接続されているものとする。

上記の構成の場合、上記シリンダヘッドの一端部には上記冷却水出口部が形成され、上記電気ヒータユニットの電熱体を上記ウォータアウトレット部材から冷却水出口部まで気筒列方向に延びるように設けることによって、電熱体の全長を長く構成することができ、電熱体と冷却水との接触面積を拡大させることができる。また、この冷却水出口部内まで延びる電熱体の先端部が位置する、シリンダヘッド側ウォータジャケットとシリンダブロック側ウォータジャケットとの冷却水の合流部においては、冷却水が攪拌されているため、電熱体と冷却水との間での熱伝達がより積極的に行われることになる。

さらに、冷却水出口部の近傍には、上記ラジエータバイパス通路の上流端とキャビンヒータ通路の上流端とが接続されているため、上記電熱体から熱量を供給された冷却水は、キャビンヒータ通路だけでなくラジエータバイパス通路にも流通することになる。つまり、上記電熱体から冷却水に供給された熱量を、キャビンヒータにより車室内を暖めることだけに利用するのではなく、該冷却水をラジエータで冷却することなく循環させるラジエータバイパス通路へ流通させることによって、エンジンを暖機することにも利用することができる。つまり、車室内を早期に暖めるだけでなく、エンジンを早期に暖機することもできる。

したがって、上記ウォータアウトレット部材に取り付けられた電気ヒータユニットの電熱体を、その先端部が上記冷却水出口部内のシリンダヘッド側ウォータジャケットを流通する冷却水とシリンダブロック側ウォータジャケットを流通する冷却水との合流部に位置するように気筒列方向に延ばして構成することによって、該電熱体と冷却水との熱伝達効率を向上させることができる。また、上記電気ヒータユニットの先端部が位置する冷却水出口部の近傍に、上記ラジエータバイパス通路の上流端及びキャビンヒータ通路の上流端を接続させることによって、キャビンヒータの熱量を確保するだけでなく、エンジンの暖機を早期に行うことができる。これらの結果、エンジンの暖機性能を向上させることができ、ひいては、冷間時の燃費の向上及び排気性能の向上を図ることができる。

第２の発明は、第１の発明において、エンジンは、車両に対し横置搭載されており、上記冷却水出口部は、上記シリンダヘッドの後端部に形成され且つシリンダヘッド後側壁部に開口しており、上記ラジエータ通路は、上記ウォータアウトレット部材から上記ラジエータまで冷却水を流通させるラジエータホースを有しており、上記キャビンヒータ通路は、その上流端が上記ウォータアウトレット部材に接続されると共に、該ウォータアウトレット部材から上記キャビンヒータまで冷却水を流通させるヒータホースを有しており、上記ウォータアウトレット部材は、上記シリンダヘッド後側壁部に取り付けられ且つ上記冷却水出口部を覆うカップ形状をしていて、その車両前側には上記ラジエータホースを接続するラジエータホース接続部が、その車両後側には上記ヒータホースを接続するヒータホース接続部が、シリンダヘッドと反対側の側壁部には上記電気ヒータユニットを取り付けるヒータ取付部が形成されているものとする。ここで、「シリンダヘッドの後端部」とは、エンジンのクランク軸の軸線方向（又は気筒列方向）を前後方向としてクランク軸の出力端側をエンジンの後側とし、このエンジンの後端部に対応するシリンダヘッドの端部を意味し、「シリンダヘッド後側壁部」とは、エンジンの後側に対応するシリンダヘッドの側壁部を意味する。

上記の構成の場合、ラジエータホース接続部及びヒータホース接続部をそれぞれウォータアウトレット部材の車両前側及び車両後側に設けることによって、ウォータアウトレット部材全体としての車幅方向への突出を抑えることができる。その結果、ウォータアウトレット部材を含むエンジンの全長を抑えることができ、狭小なエンジンルーム内においても、エンジンを横置きに搭載することができるようになる。また、ラジエータホース接続部をウォータアウトレット部材の車両前側に、ヒータホース接続部をウォータアウトレット部材の車両後側に形成することによって、通常、エンジンよりも車両前方に位置するラジエータ及びエンジンよりも車両後方に位置するキャビンヒータに対してラジエータホース及びヒータホースの配置を容易に行うことができる。さらに、ヒータ取付部をウォータアウトレット部材のシリンダヘッドと反対側の側壁部に設けることによってヒータ取付部から冷却水出口部までの距離が長くなるため、電熱体の全長を長くすることができ、その結果、電熱体と冷却水との接触面積が増加して電熱体から冷却水へ伝達する熱量を増加させることができる。

第３の発明は、第２の発明において、オイルポンプからのオイルをクランクシャフトの軸受部へ供給する第１オイルギャラリが、シリンダブロック側壁部内に気筒列方向に延びて設けられており、上記ラジエータバイパス通路は、上記シリンダブロック側壁部内において、上記第１オイルギャラリと略平行に近接して気筒列方向に延びて設けられているものとする。

上記の構成の場合、上記電気ヒータユニットで温めれた冷却水がシリンダブロック側壁部内に形成された上記ラジエータバイパス通路内を流通することによって、上記シリンダブロック側壁部が暖められる。そして、該シリンダブロック側壁部内にはこのラジエータバイパス通路と略平行に近接させて第１オイルギャラリが設けられているため、該冷却水からシリンダブロック側壁部へ伝達した熱量は、第１オイルギャラリ内のオイルにさらに伝達することになる。尚、上記ラジエータバイパス通路と第１オイルギャラリとの間隔が狭いほど、冷却水からオイルへの熱伝達効率は向上する。

したがって、上記ラジエータバイパス通路をシリンダブロック側壁部内に形成することによって、冷却水にラジエータを迂回させる際にもシリンダブロックを暖めることができる。それと共に、上記シリンダブロック側壁内に該ラジエータバイパス通路と略平行に且つ近接させて第１オイルギャラリを設けることによって、該シリンダブロック側壁部を介して冷却水とオイルとの間で熱交換を行い、オイルを早期に暖めることができる。その結果、冷間時のオイルの粘度を早期に低下させて、燃費を向上させることができる。

第４の発明は、第２又は第３の発明において、オイルポンプからのオイルをシリンダヘッドへ供給する第２オイルギャラリが、シリンダブロック前側壁部内にシリンダブロック幅方向に延びて設けられており、上記キャビンヒータ通路は、上記シリンダブロック前側壁部内に上記第２オイルギャラリと略平行に近接してシリンダブロック幅方向に延びて設けられると共に上記キャビンヒータからの冷却水をウォータポンプへ流通させるヒータリターン通路をさらに有しているものとする。

上記の構成の場合、上記電気ヒータユニットで温められた冷却水がシリンダブロック前側壁部内に形成されたヒータリターン通路を流通することによって、上記シリンダブロック前側壁部が暖められる。つまり、このヒータリターン通路を流通する冷却水はキャビンヒータを通過しているため、上記電気ヒータユニットから受け取った熱量の一部は車室内を暖めることに利用されるが、残りの熱量でシリンダブロック前側壁部を暖めることができる。そして、第３の発明のラジエータバイパス通路と第１オイルギャラリとの関係のように、シリンダブロック前側壁部内には、このヒータリターン通路と略平行に近接させて第２オイルギャラリが設けられているため、該冷却水からシリンダブロック前側壁部へ伝達した熱量は、第２オイルギャラリ内のオイルにさらに伝達することになる。尚、上記キャビンヒータリターン通路と第２オイルギャラリとの間隔が狭いほど、冷却水からオイルへの熱伝達効率は向上する。

したがって、上記ヒータリターン通路をシリンダブロック前側壁部内に形成することによって、キャビンヒータからウォータポンプへ冷却水を戻す際にもシリンダブロックを暖めることができる。それと共に、上記シリンダブロック前側壁内にヒータリターン通路と略平行に且つ近接させて第２オイルギャラリを設けることによって、該シリンダブロック前側壁部を介して冷却水とオイルとの間で熱交換を行い、オイルを早期に暖めることができる。その結果、冷間時のオイルの粘度を早期に低下させて、燃費を向上させることができる。

第５の発明は、第３の発明において、上記第１オイルギャラリ及びラジエータバイパス通路が設けられたシリンダブロック側壁部の外側には、ブローバイガスからオイルを分離するオイルセパレータ室が形成されているものとする。

上記の構成の場合、シリンダブロック側壁部のうち、オイルセパレータ室が設けられている部分に関しては、シリンダブロック側壁部と外気との間にオイルセパレータ室による空間が形成されるため、シリンダブロック側壁部が外気に直接接触することがない。

したがって、シリンダブロック側壁部の外側にオイルセパレータ室を形成することによって、該オイルセパレータ室がシリンダブロック側壁部と外気とを遮断する役割を果たすため、冷却水からシリンダブロック側壁部へ伝達した熱量が該シリンダブロック側壁部から外気へ放熱されることを抑制して、冷却水から、シリンダブロック側壁部及び第１オイルギャラリ内のオイルへの熱伝達効率を向上させることができる。

第６の発明は、第４の発明において上記シリンダブロック前側壁部の外側には、上記クランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達するタイミングチェーンが収納されるチェーン室が形成されているものとする。

上記の構成の場合、シリンダブロック前側壁部のうち、チェーン室が設けられている部分に関しては、シリンダブロック前側壁部と外気との間にチェーン室による空間が形成されるため、シリンダブロック前側壁部が外気に直接接触することがない。

したがって、シリンダブロック前側壁部の外側にチェーン室を形成することによって、該チェーン室がシリンダブロック前側壁部と外気とを遮断する役割を果たすため、冷却水からシリンダブロック前側壁部へ伝達した熱量が該シリンダブロック前側壁部から外気へ放熱されることを抑制して、冷却水から、シリンダブロック前側壁部及び第２オイルギャラリ内のオイルへの熱伝達効率を向上させることができる。

第７の発明は、第１〜第６の何れか１つの発明において、上記冷却水出口部には、シリンダブロック側ウォータジャケットを流通する冷却水がシリンダヘッド側ウォータジャケット内へ合流するための連通路が上向きに開口して形成されており、上記電気ヒータユニットは、Ｕ字形状の電熱体を複数並設して構成されており、上記複数の電熱体の先端部は、上記連通路の開口の上方を覆う位置に位置するものとする。

上記の構成の場合、上記電熱体をＵ字形状とすることによって電熱体の全長を長くして冷却水との接触面積を拡大させることができると共に、この電熱体を複数並設することによって冷却水との接触面積をさらに拡大させることができる。また、該電熱体の先端部は上記連通路の開口の上方を覆う位置に位置するため、シリンダヘッド側ウォータジャケットを流通する冷却水とシリンダブロック側ウォータジャケットを流通する冷却水とが合流して攪拌される位置に電熱体が位置することになり、該電熱体と冷却水との間で積極的に熱交換が行われることになる。

したがって、上記電熱体をＵ字形状とすると共に複数並設させ且つ、その先端部を上記連通路の開口の上方を覆う位置に位置させることによって、該電熱体と冷却水との熱伝達効率を向上させることができる。

本発明によれば、上記ウォータアウトレット部材に取り付けられた電気ヒータユニットの電熱体を、その先端部が上記冷却水出口部内のシリンダヘッド側ウォータジャケットを流通する冷却水とシリンダブロック側ウォータジャケットを流通する冷却水との合流部に位置するように気筒列方向に延ばして構成することによって、該電熱体と冷却水との接触面積が拡大すると共に、該電熱体と冷却水とが積極的に熱交換するため、該電熱体と冷却水との熱伝達効率を向上させることができる。また、上記冷却水出口部の近傍に、上記ラジエータバイパス通路の上流端及びキャビンヒータ通路の上流端を接続させることによって、該電熱体によって温められた冷却水がキャビンヒータ通路だけではなくラジエータバイパス通路にも流通するため、キャビンヒータの熱量を確保するだけでなく、エンジンの暖機を早期に行うことができる。これらの結果、冷間時における車室内を早期に暖めることができると共に、エンジンの暖機性能を向上させることができ、ひいては、冷間時の燃費の向上及び排気性能の向上を図ることができる。

《発明の実施形態１》
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。図１及び２は、本発明の実施形態１に係るエンジンＥの冷却装置の概略構成を示し、符号１は、アルミニウム合金製のシリンダブロックであり、符号２は、そのシリンダブロック１の上側に組み付けられる、アルミニウム合金製のシリンダヘッドであり、符号３２はシリンダブロック３の下部に組み付けられるオイルパンである。尚、このエンジンＥは、４つのシリンダ１９（シリンダブロック１に設けられている）が、クランク軸Ｘ（図３参照）が延びる方向に直列に配設された直列４気筒ガソリンエンジンである。

また、上記シリンダブロック１及びシリンダヘッド２からなるエンジン本体の前端部（図１及び２の左側の端部）には、シリンダヘッド２の上端からシリンダブロック１の下端に亘ってチェーンケース３３が組み付けられている。このチェーンケース３３の内側にはタイミングチェーン室３３ａが形成される。このタイミングチェーン室３３ａには、カム軸スプロケット３３ｂ、３３ｂとクランク軸スプロケット（図示省略）及びこれらに巻架されるタイミングチェーン３３ｃが収容されている。

そして、このエンジンＥは、上記４つのシリンダの並ぶシリンダ列方向、即ちクランク軸の延びる方向が、図示しない車両の車幅方向に略一致するよう、車両のエンジンルームに横置きに搭載されるものである。すなわち、図１における下側が車両の前側に、また上側が車両の後側に、左側が車両の右側に、右側が車両の左側にそれぞれ対応している。

また、エンジンＥの車両前方にはエンジンＥの冷却水を冷却するラジエータ５１が設けられる一方、エンジンＥの車両後方には車室内を暖めるためのキャビンヒータ５２が設けられている。

尚、この明細書では、上記シリンダヘッド２及びシリンダブロック１の長手方向、即ちクランク軸の軸線の方向をエンジンの前後方向とし、このクランク軸の出力端側（図１の右側）をエンジンＥの後側と呼ぶ一方、その反対側（図１の左側）をエンジンＥの前側と呼ぶ、また、エンジンＥの後側から前側を見て、右側をエンジンＥの右側と呼び、その反対側をエンジンＥの左側と呼ぶものとする。

上記シリンダブロック１には、図１及び２に示すように、エンジン前側面にウォータポンプ４１及びオイルポンプ４２が配置される一方、エンジン左側面にはサーモスタットハウジング４３及びオイルフィルタ４４が配置される。また、図１及び２に示すように、上記シリンダヘッド２の後端部には、冷却水出口部２４が形成されており、シリンダヘッド２の後側壁部２ｃの冷却水出口部２４に対応する位置にはウォータアウトレット部材６が取り付けられている。

（エンジンの冷却系）
まず、エンジンＥにおける冷却水の流通について概略を図１〜３を用いて説明する。上記ウォータポンプ４１から供給される冷却水は、シリンダブロック１内のブロック側ウォータジャケットｗ１に導入され、さらにシリンダヘッド２内のヘッド側ウォータジャケットｗ２にも導入される。そして、ウォータジャケットｗ１、ｗ２を流通した冷却水は、エンジンＥの後端部で合流して、以下の５つの流通路のうち何れかを通って再びウォータポンプ４１へ戻る。冷却水がウォータポンプ４１まで戻る流通路としては、上記ラジエータ５１を経由するラジエータ通路８１、上記キャビンヒータ５２を経由するキャビンヒータ通路８２、ＥＧＲ弁３４及びスロットルボディ３５を経由するＩＳＣ通路８３、ＡＴＦウォーマ・クーラ３６及びエンジンオイルウォーマ・クーラ３７を経由するウォーマ通路８４並びに上記ラジエータ５１を迂回するラジエータバイパス通路８５が設けられいる。上記各通路８１〜８５の上流端は上記ウォータアウトレット部材６に接続されている。

このように構成されたエンジンの冷却系についてさらに詳しく説明する。

上記シリンダブロック１は、図３に示すように、シリンダブロック上部１１とシリンダブロック下部１２との分割構造となっている。つまり、シリンダブロック１は、クランク軸を通る水平面で上下に分割された、所謂ラダーフレーム構造となっている。つまり、シリンダブロック上部１１の下部は、エンジン幅方向略中央位置にクランクシャフトの主軸受部１３の上側部１３ａが形成されると共に、側壁部がクランク室の上部を区画形成する。一方、シリンダブロック下部１２は、その側壁部がクランク室の下部を区画形成すると共に、クランクシャフトの主軸受部１３の下側部１３ｂがシリンダブロック下部１２の側壁部と一体的に形成されている。このシリンダブロック上部１１には、シリンダ１９を側方から覆うようにブロック側ウォータジャケットｗ１が形成されている。さらに詳しくは、このブロック側ウォータジャケットｗ１は、図示は省略するが、４つのシリンダ１９、１９、…の吸気側のシリンダ壁に略沿って屈曲しながら最前部のシリンダ１９から最後部のシリンダ１９に亘って気筒列方向に延びた後、最後部のシリンダ１９の後側のシリンダ壁に略沿って排気側まで湾曲して、さらに、４つのシリンダ１９、１９、…の排気側のシリンダ壁に略沿って屈曲しながら最後部のシリンダ１９から最前部のシリンダ１９に亘って気筒列方向に延びた後、最前部のシリンダ１９の前側のシリンダ壁に略沿って吸気側へ湾曲して、吸気側のウォータジャケットと連通している。すなわち、ブロック側ウォータジャケットｗ１は、４つのシリンダを一塊としてその外周を環状に覆うように形成されており、このシリンダブロック上部１１は、相隣接するシリンダ間（ボア間）にはウォータジャケットが形成されていない、所謂サイアミーズタイプのものとなっている。また、ブロック側ウォータジャケットｗ１の深さは、シリンダブロック上部１１の上面からシリンダブロック上部１１の高さ方向略中央位置までとなっている。そして、ブロック側ウォータジャケットｗ１は、その前端部において上記ウォータポンプ４１と連通していて、このウォータポンプ４１により該前端部からブロック側ウォータジャケットｗ１内に冷却水が供給される。

次に、上記シリンダヘッド２の具体的な形状を図５〜７に示す。シリンダヘッド２の上部には、図５に示すように、シリンダヘッドカバー３１が取り付けられており、各シリンダ１９のシリンダ軸線ｚに対応する位置には、シリンダヘッドカバー３１を上下に貫通して点火プラグユニット２０、２０、…が設けられている。また、シリンダヘッド２の左側面には、吸気ポート２１、２１、…の上流端が開口していて、吸気マニホールド（図示省略）が取り付けられる。シリンダヘッド２の下部には、図６に示すように、シリンダブロック１に形成されたシリンダ１９、１９、…（二点鎖線で示す）を上方から閉塞する、燃焼室天井部１９ａ、１９ａ、…を構成するボトムデッキ２ａが形成されている。各燃焼室天井部１９ａは、所謂ペントルーフ形状をしており、その吸気側の傾斜面には吸気ポート（図示省略）が、排気側の傾斜面には排気ポート２２、２２が開口している。そして、これら吸気ポート２１、２１及び排気ポート２２、２２をそれぞれ区画形成する吸気ポート壁部２１ａ及び排気ポート壁部２２ａは、図７に示すように、それぞれ燃焼室天井部１９ａからシリンダヘッド２の左側（吸気側）面及び右側（排気側）面へ向かって延びて形成されている。吸気ポート２１、２１は途中で１つに合流してシリンダヘッド２の左側面に開口する一方。排気ポート２２、２２も途中で１つに合流してシリンダヘッド２の右側面に開口している。

また、シリンダヘッド２の上下方向の略中央部付近には、図６に示すように、ミドルデッキ２ｂが形成されていて、このミドルデッキ２ｂの上部には吸気及び排気カム軸等（図示省略）が配設される。そして、ミドルデッキ２ｂの各シリンダ１９のシリンダ軸線ｚに対応する位置には、ミドルデッキ２ｂ及びボトムデッキ２ａを貫通して燃焼室を臨むように、点火プラグユニット２０（図５参照）が収容されるプラグ孔２５，２５，…が該シリンダ軸線ｚに沿うように設けられる。また、図７に示すように、この各プラグ孔２５の吸気側及び排気側には、それぞれ吸気及び排気バルブ（図示省略）を配設するための配設孔２６，２６，…が２つずつ設けられている。また、各シリンダ１９の四隅を取り囲むように、ヘッドボルト（図示省略）が挿通されるヘッドボルト貫通孔２７、２７、…が開口されている。

そして、上記ボトムデッキ２ａ及びミドルデッキ２ｂとによって囲まれた空間がヘッド側ウォータジャケットｗ２を構成する。このヘッド側ウォータジャケットｗ２は各シリンダ１９毎の燃焼室天井部１９ａ、吸気ポート壁部２１ａ及び排気ポート壁部２２ａを囲むように形成されている。また、ヘッド側ウォータジャケットｗ２には、図７に示すように、上記シリンダブロック１に形成されたブロック側ウォータジャケットｗ１と連通する連通路２３、２３、…が各シリンダ１９の四隅を取り囲むように形成されている。これら連通路２３、２３、…は、シリンダヘッド２を上下方向に貫通して形成され、ヘッド側ウォータジャケットｗ２へ上向きに開口している。そうして、ブロック側ウォータジャケットｗ１を流通する冷却水が、この連通路２３を通ってヘッド側ウォータジャケットｗ２を流通するヘッド側冷却水と合流する。さらに、ヘッド側ウォータジャケットｗ２の後端部には、冷却水をシリンダヘッド２の外部へ排出するための冷却水出口部２４が形成されており、この冷却水出口部２４は、シリンダヘッド２の後側壁部２ｃに開口している。この冷却水出口部２４においても、連通路２３、２３が形成されていて、ブロック側ウォータジャケットｗ１を流通する冷却水とヘッド側ウォータジャケットｗ２を流通する冷却水とが合流している。そして、シリンダヘッド２の後側壁部２ｃの冷却水出口部２４の開口に対応する位置には、上記ウォータアウトレット部材６が取り付けられている。

このように構成されたエンジンＥのウォータジャケットにおいては、上記ブロック側ウォータジャケットｗ１の前端部から冷却水が供給され、ブロック側ウォータジャケットｗ１及びヘッド側ウォータジャケットｗ２の中を流通して、ヘッド側ウォータジャケットｗ２の冷却水出口部２４からエンジンＥの外部へ排出される。

上記ウォータポンプ４１は、図３に示すように、シリンダブロック上部１１の前側壁部１１ａの上部且つ左側の部位においてエンジン幅方向外方に向かって膨出するように形成されたウォータポンプ収容部４１ａに取り付けられている。このウォータポンプ４１は、図１に示すように、その吐出口が上記ブロック側ウォータジャケットｗ１と接続される一方、その吸込口がサーモスタットハウジング４３及び後述するヒータリターン通路８２ｃと接続されている。つまり、ウォータポンプ４１は、サーモスタットハウジング４３及びヒータリターン通路８２ｃから供給される冷却水を吸い込み、ブロック側ウォータジャケットｗ１へ吐出する。このウォータポンプ４１は、図示は省略するが、エンジンＥの前側に配設されたクランクシャフトに駆動連結されていて、クランクシャフトによって駆動される。

また、シリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂの上部且つ前側の部位には、図２及び４に示すように、上記サーモスタットハウジング４３が設けられている。このサーモスタットハウジング４３は、図１に示すように、上記シリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂに設けられて上記ウォータポンプ４１の吸込口に連通する収納部４３ａと、取付フランジ４３ｂを有するサーモスタット弁４３ｃとからなり、上記収納部４３ａの開口に取付フランジ４３ｂが取り付けられることによって、サーモスタット弁４３ｃが収納部４３ａ内に内蔵されて構成される。上記サーモスタットハウジング４３は、その上面側に開口したバイパス流入ポート４３ｄを有していると共に、上記取付フランジ４３ｂから外方に突出するウォーマ流入ポート４３ｅと、ラジエータ流入ポート４３ｆとの２つのポートを有していて、合計３つの流入ポートを有している。

上記サーモスタット弁４３ｃは、例えばワックス型であって、冷却水温度が低いときにはワックスが収縮してスプリングの付勢力により、弁体がスプリングの軸方向に移動して上記ラジエータ流入ポート４３ｆを閉じ且つ上記バイパス流入ポート４３ｄを開く。一方、冷却水温度が所定温度以上になると、ワックスの膨張によって弁体がスプリングの軸方向に移動して上記ラジエータ流入ポート４３ｆを開き且つ上記バイパス流入ポート４３ｄを閉じる（図１に示す状態）。こうして上記サーモスタット弁４３ｃは、冷却水温度に応じて上記バイパス流入ポート４３ｄとラジエータ流入ポート４３ｆとを択一的に開弁して、バイパス流入ポート４３ｄ又はラジエータ流入ポート４３ｆをウォータポンプ４１に連通させる。尚、ウォーマ流入ポート４３ｅには開閉弁がなく、常にウォータポンプ４１に連通した状態となっている。

また、シリンダブロック上部１１の前側壁部１１ａ内の上下方向中間部には、図１及び３に示すように、キャビンヒータ通路８２の下流側通路の一部を構成するヒータリターン通路８２ｃが形成されている。このヒータリターン通路８２ｃは、該前側壁部１１ａの右側面からシリンダブロック幅方向内方へ且つ直線的に延びるように形成されている。そして、ヒータリターン通路８２ｃの下流端は、上記ウォータポンプ４１に接続されている。つまり、キャビンヒータ通路８２から供給される冷却水は前側壁部１１ａ内に形成されたヒータリターン通路８２ｃを介してウォータポンプ４１へ戻る。また、ヒータリターン通路８２ｃの上流端が位置する、該前側壁部１１ａの右側面には、後述するヒータリターンホース８２ｂを接続するヒータ流入ポート８２ｄが形成されている。

上記ウォータアウトレット部材６は、図５に示すように、上記シリンダヘッド２の後側壁部２ｃに取り付けられるフランジ６１と、このフランジ６１からエンジン前後方向の後側へ突出する本体部６２とからなる。この本体部６２は、断面が略矩形であってエンジン前側に向かって開口するカップ形状をしている。そして、本体部６２の車両前側壁部には冷却水をラジエータ５１へ導くラジエータホース８１ａを接続するラジエータホース接続部としてのラジエータ流出ポート６３が設けられる一方、本体部６２の車両後側壁部には冷却水をキャビンヒータ５２へ導くヒータホースを接続するヒータホース接続部としてのヒータ流出ポート６４が設けられている。また、本体部６２の下側面には冷却水にラジエータ５１を迂回させて、冷却水をウォータアウトレット部材６からサーモスタットハウジング４３へ直接戻すためのバイパス流出ポート６５が設けられている（図６参照）。さらに、図示を省略するが、ウォータアウトレット部材６には、冷却水をＥＧＲ弁３４及びスロットルボディ３５へ導くためのＩＳＣ流出ポート、並びに冷却水をＡＴＦウォーマ・クーラ３６及びエンジンオイルウォーマ・クーラ３７へ導くためのウォーマ流出ポートが設けられている。

さらに、このウォータアウトレット部材６には、図５〜７に示すように、本体部６２の後側壁部（車両の左側）、即ちシリンダヘッド２の反対側の側壁部には、絶縁体を介して電気ヒータユニット７を取り付けるヒータ取付部６６、６６が設けられている。この電気ヒータユニット７は、冷間時に冷却水を温めてエンジンＥの暖機性能を向上させるものである。電気ヒータユニット７は、全体として本体部６２内を気筒列方向に延びるＵ字形状の、３つの電熱体７１、７１、７１と、この各電熱体７１の両端部に設けられ、各電熱体７１に給電するためのコネクタ７２、７２とを有する。各電熱体７１は、コネクタ７２、７２を本体部６２のヒータ取付部６６、６６固定することによってウォータアウトレット部材６に取り付けられていて、ウォータアウトレット部材６内からシリンダヘッド２側へ気筒列方向に延びて、その先端はシリンダヘッド２内に位置する。詳しくは、各電熱体７１は、本体部６２の後側壁部からシリンダヘッド２の冷却水出口部２４まで気筒列方向に延びる直線部７１ａ、７１ａと、冷却水出口部２４において直線部７１ａ、７１ａの先端部を連結する折返し部７１ｂとからなる。そして、３つの電熱体７１、７１、７１は、平面視でＵ字形状となる状態で上下方向に並んで配置され、各折返し部７１ｂは、冷却水出口部２４に位置する連通路２３の開口の上方を囲む位置に位置する。つまり、各電熱体７１の先端は、ブロック側ウォータジャケットｗ１を流通する冷却水とヘッド側ウォータジャケットｗ２を流通する冷却水とが合流して冷却水が攪拌される場所に位置することになる。

上記ＥＧＲ弁３４（図１参照）は、上記シリンダヘッド２の後面に配設されている（図示省略）。このＥＧＲ弁３４は、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気系へ還流させる際に、そのガス量を調節するものである。そして、ＥＧＲ弁３４のハウジング内には、高温になるＥＧＲ弁３４を冷却するための冷却水通路が形成されている。

上記スロットルボディ３５（図１参照）は、図示は省略するが、上記シリンダヘッド２の左側面に設けられた吸気マニホールドに接続された吸気パイプに配設されていて、吸気パイプ内のスロットルバルブを開閉させることによって吸気パイプから吸気マニホールド内へ導入される吸気の量を調節する。このスロットルボディ３５は、その内部に冷却水通路を形成して冷却水を流通させることによって、寒冷地等において極低温の吸気によりスロットルバルブが吸気パイプと凍結してしまうことを防止している。

上記ＡＴＦウォーマ・クーラ３６（図１参照）は、上記シリンダブロック下部１２の左側面の後端部に配設されている（図５では省略）。このＡＴＦウォーマ・クーラ３６は、冷却水と自動変速機オイル（ＡＴＦ）との間で熱交換を行うものであって、冷間時には冷却水がＡＴＦを暖める一方、温間時には冷却水がＡＴＦを冷却する役割を果たす。ＡＴＦウォーマ・クーラ３６は、図示は省略するが、自動変速機からＡＴＦウォーマ・クーラ３６に向かってオイルが流れるオイルホースが接続される一方、ＡＴＦウォーマ・クーラ３６から自動変速機に向かってオイルが流れるオイルリターンホースが接続されている。また、上記ＡＴＦウォーマ・クーラ３６の内部には冷却水通路が形成されていて、ＡＴＦウォーマ・クーラ３６の内部を冷却水が流通するように構成されている。

上記エンジンオイルウォーマ・クーラ３７（図１参照）は、冷却水とエンジンオイルとの間で熱交換を行うものであって、冷間時には冷却水がエンジンオイルを暖める一方、温間時には冷却水がエンジンオイルを冷却する役割を果たす。このエンジンオイルウォーマ・クーラ３７は、図示は省略するが、オイルホース及びオイルリターンホースが接続されると共に、エンジンオイルウォーマ・クーラ３７の内部には冷却水通路が形成され、エンジンオイルウォーマ・クーラ３７の内部を冷却水が流通するように構成されている。

次に、上記冷却装置の配管構成について説明する。

上記ウォータアウトレット部材６のヒータ流出ポート６４には、ヒータホース８２ａの上流端が接続されている（図５参照）。このヒータホース８２ａはウォータアウトレット部材６から車両の後側に延びていて、その下流端がキャビンヒータ５２に接続される。また、このキャビンヒータ５２には、ヒータリターンホース８２ｂの上流端が接続されており、このヒータリターンホース８２ｂは、エンジン１の右側面まで延びている。このヒータリターンホース８２ｂの下流端は、上記シリンダブロック上部１１の前側壁部１１ａの右側面に形成されたヒータ流入ポート８２ｄ（図３参照）に接続される。そして、ヒータリターンホース８２ｂは、シリンダブロック上部１１の前側壁部１１ａに形成されたヒータリターン通路８２ｃと連通する。こうして、上記ヒータホース８２ａ、キャビンヒータ５２、ヒータリターンホース８２ｂ及びヒータリターン通路８２ｃによってキャビンヒータ通路８２が形成される。

上記ウォータアウトレット部材６のラジエータ流出ポート６３には、ラジエータホース８１ａの上流端が接続されていて（図５では省略）、このラジエータホース８１ａの下流端は、車両の前端位置に配設された上記ラジエータ５１に接続されている。このラジエータ５１にはラジエータリターンホース８１ｂの上流端が接続されていて、その下流端は、上記サーモスタットハウジング４３のラジエータ流入ポート４３ｆに接続されている。こうして、上記ラジエータホース８１ａ、ラジエータ５１、及びラジエータリターンホース８１ｂによってラジエータ通路８１が形成される。

上記ウォータアウトレット部材６のバイパス流出ポート６５には、バイパスホース８５ａの上流端が接続されており、このバイパスホース８５ａの下流端は、上記サーモスタットハウジング４３のバイパス流入ポート４３ｄに接続されている。このバイパスホース８５ａによってラジエータバイパス通路８５が形成される。

上記ウォータアウトレット部材６には、冷却水を上記ＡＴＦウォーマ・クーラ３６に導く第１ウォーマホース８４ａの上流端が接続されており、この第１ウォーマホース８４ａの下流端は、ＡＴＦウォーマ・クーラ３６に接続されている。また、ＡＴＦウォーマ・クーラ３６には、冷却水をＡＴＦウォーマ・クーラ３６から上記エンジンオイルウォーマ・クーラ３７へ導く第２ウォーマホース８４ｂの上流端が接続されており、この第２ウォーマホース８４ｂの下流端は、エンジンオイルウォーマ・クーラ３７に接続されている。さらに、エンジンオイルウォーマ・クーラ３７には、冷却水をエンジンオイルウォーマ・クーラ３７からサーモスタットハウジング４３へ導くウォーマリターンホース８４ｃの上流端が接続されており、このウォーマリターンホース８４ｃの下流端は、上記サーモスタットハウジング４３のウォーマ流入ポート４３ｅに接続されている。こうして、第１ウォーマホース８４ａ、ＡＴＦウォーマ・クーラ３６、第２ウォーマホース８４ｂ、エンジンオイルウォーマ・クーラ３７及びウォーマリターンホース８４ｃによってウォーマ通路８４が形成される。

上記ウォータアウトレット部材６のＩＳＣ流出ポートには、冷却水を上記ＥＧＲ弁３４へ導く第１ＩＳＣホース８３ａの上流端が接続されており、この第１ＩＳＣホース８３ａの下流端は、ＥＧＲ弁３４に接続されている。また、ＥＧＲ弁３４には、冷却水をＥＧＲ弁３４から上記スロットルボディ３５へ導く第２ＩＳＣホース８３ｂの上流端が接続されており、この第２ＩＳＣホース８３ｂの下流端は、スロットルボディ３５に接続されている。さらに、スロットルボディ３５には、冷却水をスロットルボディ３５から上記ウォーマリターンホース８４ｃへ導くＩＳＣリターンホース８３ｃの上流端が接続されており、このＩＳＣリターンホース８３ｃの下流端は、ウォーマリターンホース８４ｃに接続されている。こうして、第１ＩＳＣホース８３ａ、ＥＧＲ弁３４、第２ＩＳＣホース８３ｂ、スロットルボディ３５、ＩＳＣリターンホース８３ｃ及びウォーマリターンホース８４ｃとによってＩＳＣ通路８３が形成される。

このように配管された上記冷却装置においては、ウォータポンプ４１に直接的に連通する上記キャビンヒータ通路８２、並びに上記サーモスタットハウジング４３のウォーマ流入ポート４３ｅに直接的又は間接的に接続されるＩＳＣ通路８３及びウォーマ通路８４には、冷却水が常時流通している。一方、サーモスタットハウジング４３のラジエータ流入ポート４３ｆ及びバイパス流入ポート４３ｄにそれぞれ接続されるラジエータ通路８１及びラジエータバイパス通路８５は、サーモスタット弁４３ｃによって、どちらの通路に冷却水を流通させるかが択一的に決められる。つまり、冷間時にはラジエータバイパス通路８５に冷却水を流通させてエンジンＥを早く暖機させるようにする一方、温間時にはラジエータ通路８１に冷却水を流通させてラジエータ５１により冷却水の温度が上昇し過ぎることを防止する。

（エンジンの潤滑系）
続いて、シリンダブロック１における潤滑系の構成について説明する。シリンダブロック下部１２の前側壁部１２ａには、図２及び３に示すように、オイルポンプ４２が取り付けられている。このオイルポンプ４２には、オイルパン３２からエンジンオイルを吸い上げるための第１供給路９１の下流端及びオイルポンプ４２から吐出されるエンジンオイルをオイルフィルタ４４に導く第２供給路９２の上流端が接続されている。この第１供給路９１の上流端は、オイルパン３２から吸い上げられるエンジンオイルの大まかな異物を取り除くためのオイルストレーナ９１ａが設けられ、このオイルストレーナ９１ａはオイルパン３２内のエンジンオイル中に浸かっている。また、第２供給路９２は、シリンダブロック下部１２の左側壁部１２ｂ内に、前端面から後方へ向かって気筒列方向に直線的に延びて形成され、その下流端は該左側壁部１２ｂの気筒列方向略中央位置で上記オイルフィルタ４４に接続されている。このオイルフィルタ４４は、濾過したエンジンオイルを後述する第１オイルギャラリ９４へ導く第３供給路９３の上流端がさらに接続されている。この第３供給路９３は、シリンダブロック下部１２の左側壁部１２ｂ内及びシリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂ内に、オイルフィルタ４４との接続部から鉛直上方へ向かって直線的に延びて形成されている。そして、この第３供給路９３はシリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂ内に形成された第１オイルギャラリ９４に接続されている。この第１オイルギャラリ９４は、図２及び３に示すように、シリンダブロック上部の左側壁部１１ｂの高さ方向略中央位置において気筒列方向に左側壁部１１ｂの後端部から前端部まで直線的に延びて形成されている。また、第１オイルギャラリ９４には、第１オイルギャラリ９４から分岐してクランクシャフトの主軸受部１３、１３、…へエンジンオイルを導く複数の分岐路９４ａ、９４ａ、…が設けられている。さらに、第１オイルギャラリ９４は、図２及び３に示すように、その前端部がシリンダブロック上部１１の前側壁部１１ａ内に形成された第２オイルギャラリ９５と接続されている。第２オイルギャラリ９５は、図３に示すように、該前側壁部１１ａ内に形成されたヒータリターン通路８２ｃの下方において該ヒータリターン通路８２ｃと近接して且つ該ヒータリターン通路８２ｃと略平行に延びるように形成されている。この第２オイルギャラリ９５は、シリンダブロック上部１１の前側壁部１１ａ内の右側端部において、シリンダヘッド２の幅方向略中央へ向かって斜め上方へ延び、ＶＶＴ２８、２８（Variable Valve Timing：可変バルブタイミング機構）のオイルコントロールバルブ（図示省略）に連通している。また、第２オイルギャラリ９５は、シリンダヘッド２へ向かって斜め上方へ延びている途中で分岐して、カム軸等を潤滑するヘッド側潤滑系９６へもエンジンオイルを供給する。そして、クランクシャフトの主軸受部１３、１３、…やヘッド側潤滑系９６へ供給されたエンジンオイルは、主軸受部１３、１３、…やヘッド側潤滑系９６を潤滑した後、落下してオイルパン３２へ戻る。

また、シリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂにおける気筒列方向略中央位置且つ上端部には、図４に示すように、オイルセパレータユニット４５が設けられている。このオイルセパレータユニット４５の内部にはオイルセパレータ室が形成され、このオイルセパレータ室は、ブローバイガスからオイルミストを分離させて、そのブローバイガスを吸気系へ供給するためのものであって、シリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂに形成されたブロック側セパレータ室（図示省略）と、シリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂに取り付けられる樹脂製カバー部材４５ａとによって構成される。ブロック側セパレータ室には、クランク室からブローバイガスを導くブローバイガス通路の開口端（図示省略）が形成されている。オイルセパレータユニット４５によって分離させたオイルミストは、この開口端からブローバイガス通路を介してクランク室からオイルパン３２へ戻される。樹脂製カバー部材４５ａの上部には、ブローバイガス流出部４５ｂが設けられ、このブローバイガス流出部４５ｂには、ブローバイガスホース（図示省略）の上流端が接続される。このブローバイガスホースの下流端は吸気マニホールド（図示省略）に接続される。こうして、クランク室から導かれたブローバイガスからオイルミストを分離させて、そのブローバイガスを吸気系へ供給すると共に、分離したオイルミストをオイルパン３２へ戻す。

このように、上記エンジンＥの潤滑系においては、第１オイルギャラリ９４及び第２オイルギャラリ９５を介して、オイルパン３２に溜められたエンジンオイルがクランクシャフトの主軸受部１３、１３、…及びヘッド側潤滑系に供給される。供給されたエンジンオイルはいずれオイルパン３２に戻り、再び主軸受部１３、１３、…等へ供給される。こうして、エンジンオイルは、エンジンＥ内を循環している。

（エンジンの冷却及び暖機）
上記エンジンＥの冷却装置は、温間時において、上記サーモスタットハウジング４３のサーモスタット弁４３ｃがラジエータ通路８１を連通させ且つラジエータバイパス通路８５を遮断することによって、高温となっているシリンダブロック１及びシリンダヘッド２のウォータジャケットｗ１、ｗ２内を流通してきた冷却水が、該シリンダブロック１及びシリンダヘッド２から熱量を受け取り、ラジエータ５１により外部に放熱することによってエンジンＥが冷却される。また、熱量を受け取った冷却水の一部は、キャビンヒータ通路８２を流通してキャビンヒータ５２において熱交換が行われ、該熱量は車室内を暖めるのに利用される。さらに、温間時においては、エンジンオイル及びＡＴＦも高温となっているが、上記ＡＴＦウォーマ・クーラ３６及びエンジンオイルウォーマ・クーラ３７がそれぞれクーラとして機能するため、冷却水がウォーマ通路８４を流通することによってエンジンオイル及びＡＴＦが冷却される。さらにまた、冷却水はＩＳＣ通路８３を流通することによって、ＥＧＲ弁３４を冷却すると共に、スロットルボディ３５内でスロットルバルブが凍結することを防止している。尚、冷却水によるＥＧＲ弁３４の冷却及びスロットルバルブの凍結防止は、冷間時であっても同様に行われている。

一方、冷間時において、上記エンジンＥの冷却装置は、上記サーモスタットハウジング４３のサーモスタット弁４３ｃがラジエータ通路８１を遮断し且つラジエータバイパス通路８５を連通させることによって、冷却水がラジエータ５１を迂回して循環する。このとき、シリンダヘッド２の冷却水出口部２４内に設けられた電気ヒータユニット７を作動させているため、ウォータアウトレット部材６から外部へ流出していく冷却水は温められており、エンジン本体やエンジンオイル等よりも冷却水の温度のほうが高くなっている。この冷却水をキャビンヒータ通路８２に流通させることによって、キャビンヒータ５２で車室内を早期に暖めることができる。また、電気ヒータユニット７から熱量を受け取った冷却水の一部は、ラジエータバイパス通路８５を流通して、ウォータポンプ４１まで戻り、再びシリンダブロック１及びシリンダヘッド２内のウォータジャケットｗ１、ｗ２内を循環する。このとき、シリンダブロック１及びシリンダヘッド２よりも冷却水の方が温度が高くなっているため、シリンダブロック１及びシリンダヘッド２が暖機される。さらに、電気ヒータユニット７から熱量を受け取った冷却水は、エンジンオイルやＡＴＦよりも高温となっているため、上記ＡＴＦウォーマ・クーラ３６およびエンジンオイルウォーマ・クーラ３７はそれぞれウォーマとして機能する。その結果、冷却水がウォーマ通路８４を流通することによってエンジンオイル及びＡＴＦが暖められる。

したがって、上記エンジンＥの冷却装置においては、上記キャビンヒータ通路８２及びラジエータバイパス通路８５の上流端が接続されるウォータアウトレット部材６をシリンダヘッド２の冷却水出口部２４に取り付けると共に、冷間時に冷却水を温める電気ヒータユニット７を該ウォータアウトレット部材６から該冷却水出口部２４内に設けることによって、電気ヒータユニット７により温められた冷却水が、キャビンヒータ通路８２だけでなくラジエータバイパス通路８５にも流通するため、冷間時においてキャビンヒータ５２で車室内を暖めるための熱量の早期確保とエンジンＥの早期の暖機を両立させることができる。つまり、早期に車室内を暖めるだけでなく、シリンダブロック１及びシリンダヘッド２等を早期に暖機することによって、シリンダブロック１等が適度に膨張して、ピストンとシリンダ１９とのクリアランスも所望の値となり、冷間時の燃費を向上させることができると共に排気性能も向上させることができる。

また、上記電気ヒータユニット７の電熱体７１は、Ｕ字形状に形成され且つ複数並設されると共に、ウォータアウトレット部材６の本体部６２の後側壁部から気筒列方向にシリンダヘッド２の冷却水出口部２４内まで延びて設けられているため、冷却水と接触する面積が大きく、電気ヒータユニット７の熱交換効率を向上させることができる。また、この電熱体７１の先端部を、シリンダヘッド２の冷却水出口部２４において、ブロック側ウォータジャケットｗ１を流通する冷却水とヘッド側ウォータジャケットｗ２を流通する冷却水とが合流する連通路２３の上方を覆う位置に位置させることによって、冷却水が合流して攪拌される位置に電熱体７１が位置することになり、該電熱体７１と冷却水との間で積極的に熱交換が行われ、電気ヒータユニット７の熱交換効率を向上させることができる。これらの結果、電気ヒータユニット７は、エンジンＥの暖機、及び車室内の暖めに必要な熱量を早期に冷却水へ供給することができる。

さらに、キャビンヒータ通路８２の下流側通路を構成するヒータリターン通路８２ｃが形成されたシリンダブロック上部１１の前側壁部１１ａには、該ヒータリターン通路８２ｃと近接して且つ略平行に第２オイルギャラリ９５が形成されているため、この第２オイルギャラリ９５を流通するエンジンオイルも早期に暖機することができる。その結果、冷間時のエンジンオイルの粘度を所望の値まで早期に低下させることができ、燃費を向上させることができる。ここで、ヒータリターン通路８２ｃと第２オイルギャラリ９５との間隔は、狭いほど冷却水からエンジンオイルへの熱伝達効率は向上する。よって該間隔は、シリンダブロック上部１１の前側壁部１１ａの強度、および目標とする冷却水からエンジンオイルへの熱伝達効率等によって決定される。さらにまた、シリンダブロック上部１１の前側壁部１１ａの前面には、チェーンケース３３が取り付けられて、該前側壁部１１ａの前方にはタイミングチェーン室３３ａが形成されているため、該前側壁部１１ａは、エンジンＥ周辺の外気からタイミングチェーン室３３ａにより遮断されることになる。その結果、ヒータリターン通路８２ｃを流通する冷却水から第２オイルギャラリ９５内を流通するエンジンオイルに伝達される熱量が前側壁部１１ａから外気に熱量が放熱され難くなり、エンジンオイルを早期に暖機して、エンジンオイルの粘性を所望の値まで早期に低下させることができる。

また、ラジエータ流出ポート６３やヒータ流出ポート６４をそれぞれウォータアウトレット部材６の車両前側壁部や車両後側壁部に設けることによって、ウォータアウトレット部材６全体としての車幅方向への突出を抑えることができる。その結果、狭小なエンジンルーム内であってもエンジンＥを横置きに搭載することができる。さらに、ラジエータ流出ポート６３をウォータアウトレット部材６の車両前側壁部に形成する一方、ヒータ流出ポート６４をウォータアウトレット部材６の車両後側壁部に形成することによって、エンジンＥよりも車両前方に位置するラジエータ５１及びエンジンＥよりも車両後方に位置するキャビンヒータ５２に対してラジエータホース８１ａ及びヒータホース８２ａの配置を容易にすることができる。さらにまた、ヒータ取付部６６、６６をウォータアウトレット部材６の後側壁部設けることによってヒータ取付部６６、６６からシリンダヘッド２の冷却水出口部２４までの距離が長くなるため、電熱体７１、７１、７１の全長を長くすることができ、その結果、電熱体７１、７１、７１と冷却水との接触面積が増加して電熱体７１、７１、７１から冷却水へ伝達する熱量を増加させることができる。

《発明の実施形態２》
続いて、本発明の他の実施形態について説明する。なお、以下では、上記実施形態１と同一の構成については同じ符号を付し、それ以上の説明を省略する。

本発明の実施形態２に係るエンジンの冷却装置は、実施形態１と異なり、ラジエータバイパス通路がシリンダブロック１の側壁部内に形成されている。

詳しくは、上記ラジエータ５１を迂回するラジエータバイパス通路８６は、図８〜１０に示すように、その上流端がシリンダヘッド２の冷却水出口部２４に開口していて、その中間部がシリンダヘッド２の後端部においてシリンダヘッド２の左側壁部２ｄ内及びシリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂ内を鉛直下向きに延びた後、シリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂ内の高さ方向略中央位置において気筒列方向前側へ向かって延びて、その下流端がシリンダブロック上部１１に設けられたサーモスタットハウジング４６の収納部４６ａ内に開口するように構成されている。このとき、ラジエータバイパス通路８６の中間部のうち気筒列方向に延びている部分は、上記第１オイルギャラリ９４の上方において該第１オイルギャラリ９４と近接して且つ略平行に延びて形成されている。

上記サーモスタットハウジング４６は、シリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂの上部且つ前側の部位に設けられており、該左側壁部１１ｂに設けられて上記ウォータポンプ４１の吸込口に連通する収納部４６ａと、取付フランジ４６ｂを有するサーモスタット弁４６ｃとからなり、上記収納部４６ａの開口に取付フランジ４６ｂが取り付けられることによって、サーモスタット弁４６ｃが収納部４６ａ内に内蔵されて構成される。上記サーモスタットハウジング４６は、該左側壁部１１ｂ内から収納部４６ａに開口したバイパス流入ポート４６ｄと、該サーモスタットハウジング４６の上面側に開口したウォーマ流入ポート４６ｅと、上記取付フランジ４６ｂから外方に突出するラジエータ流入ポート４６ｆと、合計３つの流入ポートを有している。そして、上記サーモスタット弁４６ｃは、例えばワックス型であって、冷却水温度が低いときは、弁体が移動して上記ラジエータ流入ポート４６ｆを閉じ且つ上記バイパス流入ポート４６ｄを開く。一方、冷却水温度が所定温度以上になると、弁体が移動して上記ラジエータ流入ポート４３ｆを開き且つ上記バイパス流入ポート４６ｄを閉じる。こうして上記サーモスタット弁４６ｃは、冷却水温度に応じて上記バイパス流入ポート４６ｄとラジエータ流入ポート４６ｆとを択一的に開弁して、バイパス流入ポート４６ｄ又はラジエータ流入ポート４６ｆをウォータポンプ４１に連通させる。尚、ウォーマ流入ポート４６ｅには開閉弁がなく、常にウォータポンプ４１に連通した状態となっている。

本実施形態２では、上記ラジエータバイパス通路８６がシリンダヘッド２及びシリンダブロック１に内蔵されて形成されているため、ウォータアウトレット部材６には、上記実施形態１と異なり、バイパス流出ポートが設けられていない。つまり、ウォータアウトレット部材６の本体部６２の左側面（車両の前側）には冷却水をラジエータ５１へ導くラジエータ流出ポート６３が設けられる一方、本体部６２の右側面（車両の後側）には冷却水をキャビンヒータ５２へ導くヒータ流出ポート６４が設けられている。さらに、ウォータアウトレット部材６には、冷却水をＥＧＲ弁３４及びスロットルボディ３５へ導くためのＩＳＣ流出ポート、並びに冷却水をＡＴＦウォーマ・クーラ３６及びエンジンオイルウォーマ・クーラ３７へ導くためのウォーマ流出ポートが設けられている。各ポートには、上記実施形態１と同様に、ラジエータホース８１ａ、ヒータホース８２ａ、第１ＩＳＣホース８３ａ及び第１ウォーマホース８４ａの上流端が接続される。

上記のように構成されたエンジンＥの冷却装置では、ラジエータバイパス通路８６の上流端が冷却水出口部２４に開口すると共に、この冷却水出口部２４には電気ヒータユニット７の電熱体７１の先端部が位置するため、ラジエータバイパス通路８６へ導かれる冷却水は、冷間時には該電気ヒータユニット７により加熱される。つまり、上記実施形態１と同様に、電気ヒータユニット７により加熱された冷却水は、キャビンヒータ通路８２だけではなく、ラジエータバイパス通路８６にも流通する。そして、このラジエータバイパス通路８６がシリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂ内及びシリンダヘッド２の左側壁部２ｄ内に形成されているため冷却水がラジエータバイパス通路８６を流通する際にもシリンダブロック１及びシリンダヘッド２を暖めることができる。つまり、ラジエータバイパス通路８６を、ウォータアウトレット部材６からウォータポンプ４１まで外部配管する場合には外部に放熱される熱量をエンジンＥの暖機に用いることができる。

また、シリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂ内には、ラジエータバイパス通路８６と近接し且つ略平行に気筒列方向に延びる第１オイルギャラリ９４が形成されているため、冷間時には、冷却水によって運搬されてきた熱量が左側壁部１１ｂに伝達した後、該左側壁部１１ｂを介して第１オイルギャラリ９４内を流れるエンジンオイルにも伝達して、エンジンオイルも早期に暖めることができる。その結果、冷間時のエンジンオイルの粘度を所望の値まで早期に低下させることができ、燃費を向上させることができる。ここで、ラジエータバイパス通路８６と第１オイルギャラリ９４との間隔は、狭いほど冷却水からエンジンオイルへの熱伝達効率は向上する。よって該間隔は、シリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂの強度、および目標とする冷却水からエンジンオイルへの熱伝達効率等によって決定される。

さらに、シリンダブロック上部１１の左側壁部１１ｂに上記オイルセパレータユニット４５を設けることによって、該オイルセパレータユニット４５が設けられた部分に関しては、該左側壁部１１ｂと外気との間にオイルセパレータ室による空間が形成されて該左側壁部は外気と遮断されるため、冷却水の熱量が該左側壁部１１ｂを介して外気へ放熱されることを抑制して、冷却水から該左側壁部１１ｂ及び第１オイルギャラリ９４内のエンジンオイルへの熱伝達効率を向上させることができる。

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。すなわち、上記電気ヒータユニット７は、Ｕ字形状の電熱体７１を３つ並設させて構成されているが、これに限られるものではない。つまり、電熱体７１の数は任意の数であってもよい。また、電熱体７１の形状もＵ字形状に限られるものではない。気筒列方向に延びて形成されていれば任意の形状を採用し得る。

また、上記エンジンＥの冷却装置では、ＩＳＣ通路８３及びウォーマ通路８４が設けられているが、これに限られるものではなく、ＩＳＣ通路８３及び／又はウォーマ通路８４を備えていなくてもよい。

本発明の実施形態１に係るエンジンの冷却装置の配管図である。 エンジンを左側面から見たときの冷却系及び潤滑系の構成を示す概略図である。 エンジンを前側面から見たときの冷却系及び潤滑系の構成を示す概略図である。 シリンダブロックを左側面から見た図である。 シリンダヘッドの斜視図である。 図５のＡ−Ａ線における断面図である。 図６のＢ−Ｂ線における断面図である。 本発明の実施形態２に係るエンジンの冷却装置の配管図である。 エンジンを左側面からみたときの冷却系及び潤滑系の構成を示す概略図である。 本発明の実施形態２に係るシリンダヘッドの図７に相当する断面図である。

符号の説明

Ｅ エンジン
ｗ１ ブロック側ウォータジャケット（シリンダブロック側ウォータジャケット）
ｗ２ ヘッド側ウォータジャケット（シリンダヘッド側ウォータジャケット）
１ シリンダブロック
１１ａ 前側壁部（シリンダブロック前側壁部）
１１ｂ 左側壁部（シリンダブロック側壁部）
１３ 主軸受部（軸受部）
２ シリンダヘッド
２ｃ 後側壁部（シリンダヘッド後側壁部）
２３ 連通路（冷却水立ち上がり通路）
２４ 冷却水出口部
３３ａ タイミングチェーン室（チェーン室）
３３ｃ タイミングチェーン
４２ オイルポンプ
４５ オイルセパレータユニット（オイルセパレータ室）
５１ ラジエータ
５２ キャビンヒータ
６ ウォータアウトレット部材
６３ ラジエータ流出ポート（ラジエータホース接続部）
６４ ヒータ流出ポート（ヒータホース接続部）
６６ ヒータ取付部
７ 電気ヒータユニット
７１ 電熱体
８１ ラジエータ通路
８１ａ ラジエータホース
８２ キャビンヒータ通路
８２ａ ヒータホース
８２ｃ ヒータリターン通路
８５ ラジエータバイパス通路
９４ 第１オイルギャラリ
９５ 第２オイルギャラリ

Claims (7)

1. 冷却水を加熱するための、電熱体を有する電気ヒータユニットを備えたエンジンの冷却装置であって、
   シリンダヘッドの一端部に形成され且つ一端側の側壁部に開口すると共に、シリンダヘッド側ウォータジャケットを流通する冷却水とシリンダブロック側ウォータジャケットを流通する冷却水とが合流する冷却水出口部と、
   上記シリンダヘッドの一端側の側壁部における上記冷却水出口部の開口に対応する位置に取り付けられると共に、ラジエータへ冷却水を流通させるラジエータ通路の上流端が接続されるウォータアウトレット部材と、を備え、
   上記電気ヒータユニットは、上記ウォータアウトレット部材に取り付けられており、
   上記電熱体は、先端部が上記冷却水出口部内のシリンダヘッド側ウォータジャケットを流通する冷却水とシリンダブロック側ウォータジャケットを流通する冷却水との合流部に位置するように、上記ウォータアウトレット部材内からシリンダヘッド側に気筒列方向に延びており、
   上記冷却水出口部の近傍には、ラジエータを迂回するラジエータバイパス通路の上流端及び冷却水をキャビンヒータへ流通させるキャビンヒータ通路の上流端が接続されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
2. 請求項１に記載のエンジンの冷却装置において、
   エンジンは、車両に対し横置搭載されており、
   上記冷却水出口部は、上記シリンダヘッドの後端部に形成され且つシリンダヘッド後側壁部に開口しており、
   上記ラジエータ通路は、上記ウォータアウトレット部材から上記ラジエータまで冷却水を流通させるラジエータホースを有しており、
   上記キャビンヒータ通路は、その上流端が上記ウォータアウトレット部材に接続されると共に、該ウォータアウトレット部材から上記キャビンヒータまで冷却水を流通させるヒータホースを有しており、
   上記ウォータアウトレット部材は、上記シリンダヘッド後側壁部に取り付けられ且つ上記冷却水出口部を覆うカップ形状をしていて、その車両前側には上記ラジエータホースを接続するラジエータホース接続部が、その車両後側には上記ヒータホースを接続するヒータホース接続部が、シリンダヘッドと反対側の側壁部には上記電気ヒータユニットを取り付けるヒータ取付部が形成されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
3. 請求項２に記載のエンジンの冷却装置において、
   オイルポンプからのオイルをクランクシャフトの軸受部へ供給する第１オイルギャラリが、シリンダブロック側壁部内に気筒列方向に延びて設けられており、
   上記ラジエータバイパス通路は、上記シリンダブロック側壁部内において、上記第１オイルギャラリと略平行に近接して気筒列方向に延びて設けられていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
4. 請求項２又は３に記載のエンジンの冷却装置において、
   オイルポンプからのオイルをシリンダヘッドへ供給する第２オイルギャラリが、シリンダブロック前側壁部内にシリンダブロック幅方向に延びて設けられており、
   上記キャビンヒータ通路は、上記シリンダブロック前側壁部内に上記第２オイルギャラリと略平行に近接してシリンダブロック幅方向に延びて設けられると共に上記キャビンヒータからの冷却水をウォータポンプへ流通させるヒータリターン通路をさらに有していることを特徴とするエンジンの冷却装置。
5. 請求項３に記載のエンジンの冷却装置において、
   上記第１オイルギャラリ及びラジエータバイパス通路が設けられたシリンダブロック側壁部の外側には、ブローバイガスからオイルを分離するオイルセパレータ室が形成されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
6. 請求項４に記載のエンジンの冷却装置において、
   上記シリンダブロック前側壁部の外側には、上記クランクシャフトの回転をカムシャフトに伝達するタイミングチェーンが収納されるチェーン室が形成されていることを特徴とするエンジンの冷却装置。
7. 請求項１乃至６の何れか１つに記載のエンジンの冷却装置において、
   上記冷却水出口部には、シリンダブロック側ウォータジャケットを流通する冷却水がシリンダヘッド側ウォータジャケット内へ合流するための連通路が上向きに開口して形成されており、
   上記電気ヒータユニットは、Ｕ字形状の電熱体を複数並設して構成されており、
   上記複数の電熱体の先端部は、上記連通路の開口の上方を覆う位置に位置することを特徴とするエンジンの冷却装置。

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