JP2007127066A

JP2007127066A - Cooling structure and water passage forming member for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2007127066A
Application number: JP2005320793A
Authority: JP
Inventors: Masao Yasukawa; 雅夫安川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2007-05-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling structure for an internal combustion engine efficiently cooling a part between cylinder bores without a large scale design change of a conventional cylinder block, and a channel forming member for providing the structure for a multiple cylinder engine provided with a cooling water passage between cylinder bores. <P>SOLUTION: A post-fit water guide 12 is applied to a water jacket 6 formed in the cylinder block, and relatively high speed cooling water flow heading upward (toward a combustion chamber side from a crank shaft side along a cylinder axial direction) is formed in a Siamese jacket region B of a water jacket 6 to increase cooling performance of a Siamese part upper end part. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば自動車用エンジン等の内燃機関を冷却水によって冷却するための構造及びその構造を得るために冷却水通路（以下、ウォータジャケットという）内に配設される水路形成部材に係る。特に、本発明は、内燃機関の冷却を効率良く行うための対策に関する。 The present invention relates to a structure for cooling an internal combustion engine such as an automobile engine with cooling water and a water channel forming member disposed in a cooling water passage (hereinafter referred to as a water jacket) in order to obtain the structure. In particular, the present invention relates to measures for efficiently cooling an internal combustion engine.

従来より、自動車用等として適用される多気筒エンジンにあっては、その小型軽量化や全長（シリンダ列方向の長さ）の短縮化を図るために、シリンダブロックにおいて互いに隣り合うシリンダボア同士を結合した所謂「サイアミーズ構造」のものが知られている。 Conventionally, in a multi-cylinder engine used for automobiles, etc., cylinder bores adjacent to each other in a cylinder block are connected in order to reduce the size and weight and shorten the overall length (length in the cylinder row direction). The so-called “Siamese structure” is known.

このサイアミーズ構造のシリンダブロックは、各シリンダボア間（隣り合うシリンダボア同士が最も近接する領域、以下、この部分を「サイアミーズ部」と呼ぶ）の寸法が短いため、一般には、このサイアミーズ部には冷却水通路が形成されていない。このため、特に、このサイアミーズ部での温度上昇が懸念されるものとなっている。特に、燃焼室からの熱を直接受けるシリンダブロック上端部周辺のサイアミーズ部にあってはかなり高温になる。 The cylinder block having this siamese structure has a short dimension between the cylinder bores (the area where adjacent cylinder bores are closest to each other, hereinafter referred to as “siamese part”). There is no passage. For this reason, in particular, there is a concern about the temperature rise in the siamese portion. In particular, in the siamese portion around the upper end of the cylinder block that directly receives heat from the combustion chamber, the temperature becomes considerably high.

近年普及しつつあるアルミニウム合金製のシリンダブロックの場合、２００℃を越えるとその材料強度が十分に得られなくなる可能性があるが、このアルミニウム合金製のシリンダブロックにサイアミーズ構造を採用した場合には、上記サイアミーズ部上端部において２００℃を越える可能性があり、また周囲との温度差が原因で熱歪みが生じてしまうことが懸念される。この熱歪みが生じた場合、シリンダボアの真円度が悪化して、ピストンリングとシリンダ内壁（シリンダライナ内面）との隙間から潤滑オイルが燃焼室内に流れ込んでオイル消費量が増大したり、ブローバイガスの量が大幅に増大してしまう等といった不具合を招くことになる。図１３は、サイアミーズ構造のシリンダブロックを使用したエンジンを運転した場合のサイアミーズ部周辺の温度分布（シリンダ列方向に対して直交する断面における温度分布）の一例を示している。また、図１４は、気筒列方向に沿って冷却水を流通させた場合における同部分のウォータジャケット内流速分布の一例を示している。図１３から明らかなように、サイアミーズ部の上端部では２００℃近くに達しており、この部分での材料強度の劣化や熱歪みが懸念される状況となっている。また、シリンダブロックの冷却性能はウォータジャケット内における冷却水の流速によって左右されるが、図１４から判るようにシリンダブロックの上端部付近では冷却水の流速が低く、これも、サイアミーズ部上端部の冷却を十分に行うことができない要因の一つになっている。 In the case of a cylinder block made of aluminum alloy, which is becoming popular in recent years, there is a possibility that the material strength cannot be sufficiently obtained when the temperature exceeds 200 ° C. However, when a siamese structure is adopted for this aluminum alloy cylinder block, There is a possibility that the upper end of the siamese portion may exceed 200 ° C., and there is a concern that thermal distortion may occur due to a temperature difference from the surroundings. When this thermal distortion occurs, the roundness of the cylinder bore deteriorates, and lubricating oil flows into the combustion chamber from the gap between the piston ring and the inner wall of the cylinder (the inner surface of the cylinder liner), resulting in increased oil consumption or blow-by gas. This leads to a problem such as a large increase in the amount of. FIG. 13 shows an example of the temperature distribution around the siamese portion (temperature distribution in a cross section perpendicular to the cylinder row direction) when an engine using a cylinder block having a siamese structure is operated. FIG. 14 shows an example of the flow velocity distribution in the water jacket of the same portion when the coolant is circulated along the cylinder row direction. As apparent from FIG. 13, the upper end of the siamese portion reaches nearly 200 ° C., and there is a concern about deterioration of material strength and thermal distortion in this portion. The cooling performance of the cylinder block depends on the flow rate of the cooling water in the water jacket. As can be seen from FIG. 14, the flow rate of the cooling water is low in the vicinity of the upper end portion of the cylinder block. This is one of the factors that cannot provide sufficient cooling.

この点に鑑みられたものとして、下記の特許文献１及び特許文献２が提案されている。特許文献１には、サイアミーズ部を横断するように鋳込まれた板ケレンの両端をウォータジャケットに突出させ、その突出部分のうちサイアミーズ部に近い箇所に水平方向に貫通する通水孔を形成した構成が開示されている。つまり、この通水孔に冷却水を案内することによってサイアミーズ部近傍に冷却水を流れ込ませ、これによりサイアミーズ部の冷却効率が高められるようにしている。また、特許文献２には、サイアミーズ部のくびれ部分に、ウォータジャケットから独立し且つシリンダ中心軸方向（上下方向）に延びる冷却水通路を一体形成した構成が開示されている。
実開平６−８３９４０号公報特開平４−４３８４５号公報 In view of this point, the following Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed. In Patent Document 1, both ends of a plate kelen cast so as to cross the siamese part are projected into the water jacket, and a water passage hole penetrating in the horizontal direction is formed in a portion close to the siamese part in the projected part. A configuration is disclosed. In other words, the cooling water is introduced into the vicinity of the siamese portion by guiding the cooling water to the water passage hole, thereby improving the cooling efficiency of the siamese portion. Patent Document 2 discloses a configuration in which a cooling water passage that is independent of the water jacket and extends in the cylinder central axis direction (vertical direction) is integrally formed in the constricted portion of the siamese portion.
Japanese Utility Model Publication No. 6-83940 Japanese Patent Laid-Open No. 4-43845

しかしながら、特許文献１に開示されている構成では、各シリンダボア同士の間に介在する板ケレンの厚み寸法分だけシリンダブロック全長が長くなってしまい（例えば直列６気筒エンジンの場合、シリンダブロック全長は板ケレンの厚み寸法の５倍分も長くなる）、サイアミーズ構造本来の目的を達成できなくなる。 However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, the total length of the cylinder block is increased by the thickness dimension of the plate kelen interposed between the cylinder bores (for example, in the case of an in-line 6-cylinder engine, the total length of the cylinder block is 5 times longer than the thickness of keren), the original purpose of the Siamese structure cannot be achieved.

そればかりでなく、この特許文献１のものでは、冷却水がシリンダ列方向（水平方向）に流れることになるため、特定シリンダの上端部周辺の冷却性能が劣ってしまうことになる。詳しく説明すると、例えば直列４気筒エンジンの場合、ラジエータからの冷却水はウォータジャケット内を第１番気筒から第４番気筒に向かって水平方向に流れることになる。この際、第１番気筒と第２番気筒との間のサイアミーズ部の上端部周辺には比較的温度の低い冷却水が流れる状況となっており、この冷却水の温度とサイアミーズ部の温度との差が大きいためにサイアミーズ部は効率良く冷却される。このサイアミーズ部の上端部周辺を冷却した冷却水は、そのまま水平方向に流れて、第２番気筒と第３番気筒との間のサイアミーズ部の上端部周辺を冷却した後に、第３番気筒と第４番気筒との間のサイアミーズ部の上端部周辺に流れ込む。この際、既に冷却水はかなりの高温度に達しており、この冷却水の温度とサイアミーズ部（第３番気筒と第４番気筒との間のサイアミーズ部）の温度との差は極端に小さくなっている。このため、この第３番気筒と第４番気筒との間のサイアミーズ部の上端部周辺を十分に冷却することが困難になってしまう。 In addition, in the thing of this patent document 1, since cooling water flows in a cylinder row direction (horizontal direction), the cooling performance around the upper end part of a specific cylinder will be inferior. More specifically, for example, in the case of an in-line four-cylinder engine, the cooling water from the radiator flows in the horizontal direction in the water jacket from the first cylinder to the fourth cylinder. At this time, cooling water having a relatively low temperature flows around the upper end portion of the siamese portion between the first cylinder and the second cylinder. The temperature of the cooling water and the temperature of the siamese portion Since the difference is large, the siamese portion is efficiently cooled. The cooling water that has cooled the periphery of the upper end portion of the siamese portion flows in the horizontal direction as it is, and after cooling the periphery of the upper end portion of the siamese portion between the second cylinder and the third cylinder, It flows into the vicinity of the upper end portion of the siamese portion between the fourth cylinder. At this time, the cooling water has already reached a considerably high temperature, and the difference between the temperature of the cooling water and the temperature of the siamese part (the siamese part between the third and fourth cylinders) is extremely small. It has become. For this reason, it becomes difficult to sufficiently cool the vicinity of the upper end portion of the siamese portion between the third cylinder and the fourth cylinder.

一方、特許文献２に開示されているものでは、各シリンダボア同士の間に上記板ケレンや水路が存在しないためシリンダブロック全長の短縮化を図ることはできるものの、ウォータジャケットから独立したサイアミーズ部冷却専用の冷却水通路を新たにシリンダブロック内部に形成する必要がある。つまり、互いに独立した２系統の冷却水通路をシリンダブロックに一体成形する必要がある。このため、従来のシリンダブロックに対して大幅な設計変更を行う必要があり実用性に乏しいものであった。 On the other hand, in the one disclosed in Patent Document 2, since the above-described plate keren and water channel do not exist between the cylinder bores, the overall length of the cylinder block can be shortened, but only for the siamese portion independent of the water jacket. It is necessary to form a new cooling water passage inside the cylinder block. In other words, it is necessary to integrally form two independent coolant passages in the cylinder block. For this reason, it is necessary to make a significant design change with respect to the conventional cylinder block, which is not practical.

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、各シリンダボア間に冷却水通路を備えない多気筒エンジンに対し、従来のシリンダブロックに対して大幅な設計変更を必要とすることなしにシリンダボア間を効率良く冷却することができる内燃機関の冷却構造及びその構造を得るための水路形成部材を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to make a significant design change to a conventional cylinder block for a multi-cylinder engine that does not have a cooling water passage between the cylinder bores. An object of the present invention is to provide a cooling structure for an internal combustion engine capable of efficiently cooling between cylinder bores without being required, and a water channel forming member for obtaining the structure.

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、シリンダブロックに形成されているウォータジャケット（冷却水通路）に対して後付けされる水路形成部材を適用し、サイアミーズ部近傍の冷却水通路に、上方に向かう（シリンダ軸線方向に沿いクランク軸側から燃焼室側に向かう）比較的高速度の冷却水の流れを形成して、サイアミーズ部上端部分に対する冷却性能を高めるようにしている。 -Principle of solving the problem-
The solution principle of the present invention devised to achieve the above object is to apply a water channel forming member that is retrofitted to a water jacket (cooling water passage) formed in the cylinder block to cool the vicinity of the siamese portion. A relatively high-speed cooling water flow is formed in the water passage upward (from the crankshaft side to the combustion chamber side along the cylinder axis direction) to improve the cooling performance for the upper end portion of the siamese portion. .

−解決手段−
具体的に、本発明は、サイアミーズ構造を有するシリンダブロックのシリンダバレル外周囲を囲むように形成された冷却水通路に対しシリンダ列方向に沿って冷却水を流すことによってシリンダを冷却する内燃機関の冷却構造を前提とする。この内燃機関の冷却構造に対し、互いに隣り合うシリンダボア同士の境界部分であるサイアミーズ部近傍の冷却水通路に水路形成部材をそれぞれ配設する。そして、これら水路形成部材により、上記サイアミーズ部近傍の冷却水通路をサイアミーズ部側の内側通路とシリンダブロック外壁側の外側通路とに分割し、上記サイアミーズ部近傍の冷却水通路に流れ込んできた冷却水の一部を上記内側通路に導入してこの内側通路に沿ってシリンダ軸線方向のクランク軸側から燃焼室側に向けて流通させるようにしている。 -Solution-
Specifically, the present invention relates to an internal combustion engine that cools a cylinder by flowing cooling water along a cylinder row direction with respect to a cooling water passage formed so as to surround an outer periphery of a cylinder barrel of a cylinder block having a siamese structure. A cooling structure is assumed. With respect to the cooling structure of the internal combustion engine, a water channel forming member is disposed in a cooling water passage in the vicinity of the siamese portion, which is a boundary portion between adjacent cylinder bores. Then, by these water channel forming members, the cooling water passage near the siamese portion is divided into an inner passage on the siamese portion side and an outer passage on the cylinder block outer wall side, and the cooling water that has flowed into the cooling water passage near the siamese portion Is introduced into the inner passage and is circulated along the inner passage from the crankshaft side in the cylinder axial direction toward the combustion chamber side.

この特定事項により、シリンダ列方向に沿って冷却水通路を流れる冷却水が各サイアミーズ部近傍に達すると、その一部が、水路形成部材によって区画形成されている内側通路に流れ込む。この内側通路は、サイアミーズ部近傍の冷却水通路の一部分（外側通路から隔離されたもの）であるため流路面積は比較的小さく、この内側通路に流れ込んだ冷却水は流速が高くなる。また、この冷却水はシリンダ軸線方向のクランク軸側（燃焼室から離れた位置）から燃焼室側に向けて流通される。このため、比較的低温度の冷却水がサイアミーズ部近傍において燃焼室側（高温部分）に向けて流されることになり、サイアミーズ部を効果的に冷却できる。また、上述した如く内側通路には高い流速で冷却水を流すことができるため、サイアミーズ部の冷却効果をいっそう高めることができる。このように、本解決手段によれば、サイアミーズ部を横断する冷却水通路を形成することなく、また、冷却水通路の下端近傍位置を流れている比較的低温度の冷却水をサイアミーズ部の上端に向けて高い流速で流すことができるため、シリンダブロック全長の短縮化を図りながらも、シリンダブロックの上端部分（燃焼室側）を効率良く冷却することが可能になる。 With this specific matter, when the cooling water flowing in the cooling water passage along the cylinder row direction reaches the vicinity of each siamese portion, a part thereof flows into the inner passage that is partitioned by the water passage forming member. Since this inner passage is a part of the cooling water passage in the vicinity of the siamese portion (isolated from the outer passage), the flow passage area is relatively small, and the flow rate of the cooling water flowing into this inner passage is high. The cooling water is circulated from the crankshaft side (position away from the combustion chamber) toward the combustion chamber side in the cylinder axial direction. For this reason, comparatively low temperature cooling water is flowed toward the combustion chamber side (high temperature part) in the vicinity of the siamese part, and the siamese part can be effectively cooled. In addition, since the cooling water can flow at a high flow rate in the inner passage as described above, the cooling effect of the siamese portion can be further enhanced. As described above, according to the present solution, the cooling water passage crossing the siamese portion is not formed, and the relatively low temperature cooling water flowing in the vicinity of the lower end of the cooling water passage is passed through the upper end of the siamese portion. Therefore, the upper end portion (combustion chamber side) of the cylinder block can be efficiently cooled while shortening the overall length of the cylinder block.

また、サイアミーズ部近傍における冷却水通路の形状としてより具体的には以下のものが挙げられる。つまり、サイアミーズ部近傍の冷却水通路のうちシリンダ軸線方向の燃焼室側の領域を水路形成部材によって上記内側通路と外側通路とに分割し、サイアミーズ部近傍の冷却水通路のうちシリンダ軸線方向のクランク軸側の領域に流れ込んできた冷却水の一部を上記内側通路に導入してこの内側通路に沿ってシリンダ軸線方向のクランク軸側から燃焼室側に向けて流通させるようにしている。 More specific examples of the shape of the cooling water passage in the vicinity of the siamese portion include the following. That is, the region on the combustion chamber side in the cylinder axial direction in the cooling water passage in the vicinity of the siamese portion is divided into the inner passage and the outer passage by the water passage forming member, and the crank in the cylinder axial direction in the cooling water passage near the siamese portion A part of the cooling water that has flowed into the shaft side region is introduced into the inner passage and is circulated along the inner passage from the crankshaft side in the cylinder axial direction toward the combustion chamber side.

これによれば、サイアミーズ部近傍の冷却水通路のうちシリンダ軸線方向のクランク側の領域を流れている比較的低温度の冷却水を確実にサイアミーズ部上端部分の冷却に寄与させることができる。また、このクランク軸側の領域では冷却水通路が分割されておらず比較的大きな流路面積が確保されている。このため、この領域では冷却水流れに対する圧力損失を抑制することができて冷却水速度を高く維持でき、その結果、内側通路を流れる冷却水の速度も高く得ることができ、サイアミーズ部上端部分を効果的に冷却できる。 According to this, it is possible to reliably contribute to the cooling of the upper end portion of the siamese portion with the relatively low temperature cooling water flowing in the crank side region in the cylinder axial direction in the cooling water passage in the vicinity of the siamese portion. Further, in the region on the crankshaft side, the cooling water passage is not divided and a relatively large flow passage area is secured. Therefore, in this region, the pressure loss with respect to the cooling water flow can be suppressed and the cooling water speed can be kept high.As a result, the cooling water speed flowing through the inner passage can also be increased, and the upper end portion of the siamese portion It can be cooled effectively.

上記内側通路を経た後の冷却水の流れを特定するものとして以下の構成が挙げられる。シリンダブロックの上側にシリンダヘッドを配設し、このシリンダヘッドの内部に形成されている冷却水通路を上記内側通路に連通させる。そして、冷却水が、この内側通路に沿ってシリンダ軸線方向のクランク軸側から燃焼室側に向けて流通した後、シリンダヘッドの冷却水通路に導入されるようにしている。 The following structure is mentioned as what specifies the flow of the cooling water after passing through the inner passage. A cylinder head is disposed above the cylinder block, and a cooling water passage formed inside the cylinder head is communicated with the inner passage. Then, the cooling water flows along the inner passage from the crankshaft side in the cylinder axial direction toward the combustion chamber side, and is then introduced into the cooling water passage of the cylinder head.

これによれば、内側通路を経た冷却水は速やかにシリンダヘッド側に流出されることになり、内側通路の燃焼室側部分で冷却水が滞留することがない。このため、冷却水は、比較的高速度を維持したまま内側通路からシリンダヘッドの冷却水通路に亘って流れることになり、燃焼室近傍のサイアミーズ部を効果的に冷却できる。 According to this, the cooling water that has passed through the inner passage quickly flows out to the cylinder head side, and the cooling water does not stay in the combustion chamber side portion of the inner passage. For this reason, the cooling water flows from the inner passage to the cooling water passage of the cylinder head while maintaining a relatively high speed, and the siamese portion in the vicinity of the combustion chamber can be effectively cooled.

また、上記冷却構造を得るために冷却水通路内に配設される水路形成部材も本発明の技術的思想の範疇である。そして、この水路形成部材の具体的な構成としては以下のものが挙げられる。 Further, a water channel forming member disposed in the cooling water passage in order to obtain the cooling structure is also within the scope of the technical idea of the present invention. And the following are mentioned as a concrete structure of this water channel formation member.

先ず、水路形成部材に、サイアミーズ部近傍の冷却水通路を内側通路と外側通路とに分割する分割部を備えさせると共に、冷却水通路を形成している水路内壁面のうちシリンダボア側に位置する壁面及びシリンダブロック外側に位置する壁面にそれぞれ当接する複数の当接部を備えさせる。そして、これら各部の当接によって、シリンダ軸線方向に対して直交する方向の移動が阻止された状態で水路形成部材を冷却水通路に配設している。 First, the water channel forming member is provided with a dividing portion that divides the cooling water passage in the vicinity of the siamese portion into an inner passage and an outer passage, and the wall surface located on the cylinder bore side of the inner wall surface of the water passage forming the cooling water passage And a plurality of abutting portions each abutting against a wall surface located outside the cylinder block. And the water channel formation member is arrange | positioned in the cooling water channel in the state in which the movement of the direction orthogonal to a cylinder axial direction was prevented by contact | abutting of these each part.

また、水路形成部材の下端部がサイアミーズ部近傍の冷却水通路の底面に、水路形成部材の上端部がシリンダブロックの上側に配設されたガスケットまたはシリンダヘッドの下面にそれぞれ当接するように水路形成部材のシリンダ軸線方向に沿う長さ寸法を設定している。 Also, the water channel is formed so that the lower end of the water channel forming member abuts the bottom surface of the cooling water passage near the siamese portion, and the upper end of the water channel forming member contacts the lower surface of the gasket or cylinder head disposed above the cylinder block. The length dimension along the cylinder axial direction of the member is set.

これら特定事項によれば、特別な装着部材や装着作業を必要とすることなしに、水路形成部材を冷却水通路に対して移動不能に装着することが可能となり、各通路の断面形状が維持できて冷却水流れの安定化に伴う冷却効率の向上を図ることができる。 According to these specific matters, it becomes possible to mount the water channel forming member so as to be immovable with respect to the cooling water passage without requiring a special mounting member or mounting work, and the cross-sectional shape of each passage can be maintained. Therefore, the cooling efficiency can be improved with the stabilization of the cooling water flow.

更に、水路形成部材の構成として、弾性を有する材料によって外表面を被覆するようにした場合には、冷却水通路内壁に応じた被覆材の弾性変形によって冷却水通路内での水路形成部材の配設状態を安定的に維持できると共に各当接箇所での水密性が良好に確保され、通路間での冷却水の漏れがなくなり、上記冷却効果を高めることができる。 Furthermore, when the outer surface is covered with a material having elasticity as the structure of the water channel forming member, the water channel forming member is arranged in the cooling water channel by elastic deformation of the coating material according to the inner wall of the cooling water channel. The installation state can be stably maintained, and the water tightness at each contact portion is ensured satisfactorily, the cooling water leaks between the passages, and the cooling effect can be enhanced.

また、複数の水路形成部材を冷却水流路に配設する場合の作業性を考慮した構成として以下のものが挙げられる。つまり、冷却水通路の内部に挿入されることによってこの冷却水通路内において冷却水の流れる領域を規制するスペーサを備えたものに対し、このスペーサを利用して、複数個の水路形成部材を一体的に取り付けるものである。これによれば、上記スペーサを冷却水通路の内部に挿入する前段階で、各水路形成部材をスペーサに取り付けておくことができ、このスペーサを冷却水通路の内部に挿入する作業と同時に、各水路形成部材をサイアミーズ部近傍の冷却水通路に配設することが可能になって作業性が良好になる。 Moreover, the following is mentioned as a structure in consideration of workability | operativity in the case of arrange | positioning a several water path formation member in a cooling water flow path. That is, a plurality of water channel forming members are integrated with each other by using this spacer for the one provided with a spacer that restricts the flow region of the cooling water in the cooling water passage by being inserted into the cooling water passage. It is to be attached. According to this, before inserting the spacer into the cooling water passage, each water channel forming member can be attached to the spacer, and simultaneously with the operation of inserting the spacer into the cooling water passage, The water channel forming member can be disposed in the cooling water passage in the vicinity of the siamese portion, and the workability is improved.

本発明では、冷却水通路を流れている冷却水を、流路面積が比較的小さいサイアミーズ部近傍の冷却水通路に沿ってクランク軸側から燃焼室側に向けて流通させるようにしている。このため、比較的低温度の冷却水を高い流速でサイアミーズ部近傍に流すことが可能になり、サイアミーズ部の冷却効果を高めることができて、シリンダブロックを均一に冷却することができる。 In the present invention, the cooling water flowing through the cooling water passage is circulated from the crankshaft side toward the combustion chamber side along the cooling water passage in the vicinity of the siamese portion having a relatively small flow passage area. For this reason, it becomes possible to flow the cooling water having a relatively low temperature in the vicinity of the siamese portion at a high flow rate, so that the cooling effect of the siamese portion can be enhanced and the cylinder block can be cooled uniformly.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、サイアミーズ構造のシリンダブロックを備えた自動車用直列４気筒ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to an in-line four-cylinder gasoline engine for automobiles equipped with a cylinder block having a siamese structure.

−シリンダブロックの構成−
図１は、本実施形態に係る直列４気筒エンジンの各シリンダボア４，４，…及びその周辺部を示すシリンダブロック１の平面図であって、シリンダ列とウォータジャケット（冷却水通路）６の配置状態とを示している（シリンダブロック１の外縁形状については省略している）。また、図２は、本実施形態の特徴とする部材であって上記ウォータジャケット（冷却水通路）６の内部に装着されるウォータガイド（水路形成部材）１２を示す斜視図である。尚、以下の説明では、図１において左端に位置する気筒を第１番気筒♯１とし、その右側に位置する気筒を第２番気筒♯２、更に、その右側に位置する気筒を第３番気筒♯３、そして、右端に位置する気筒を第４番気筒♯４として説明する。また、図１における下側を吸気側とし、上側を排気側として説明する。気筒番号や吸排気の形態はこれに限るものではない。 −Cylinder block configuration−
FIG. 1 is a plan view of a cylinder block 1 showing the cylinder bores 4, 4,... Of the in-line four-cylinder engine according to the present embodiment and the periphery thereof, and the arrangement of cylinder rows and a water jacket (cooling water passage) 6 is shown. (The outer edge shape of the cylinder block 1 is omitted). FIG. 2 is a perspective view showing a water guide (water channel forming member) 12 mounted in the water jacket (cooling water passage) 6 which is a feature of the present embodiment. In the following description, the cylinder located at the left end in FIG. 1 is the first cylinder # 1, the cylinder located on the right side is the second cylinder # 2, and the cylinder located on the right side is the third cylinder # 1. The cylinder # 3 and the cylinder located at the right end will be described as the fourth cylinder # 4. Further, the lower side in FIG. 1 will be described as the intake side, and the upper side will be described as the exhaust side. The cylinder number and the form of intake and exhaust are not limited to this.

本実施形態に係る直列４気筒エンジンの構成部材であるシリンダブロック１は、アルミニウム合金製であって、図１に示すように、直列状態で配置された４個のシリンダバレル２，２，…が一体成形されて成るサイアミーズシリンダバレル３を備えている。そして、各シリンダバレル２，２，…の内面にはシリンダボア４の内面を形成するシリンダライナ５（図３におけるＶ−Ｖ線に対応した位置の断面図である図５を参照）がそれぞれ鋳込まれている。 A cylinder block 1 which is a constituent member of an in-line four-cylinder engine according to the present embodiment is made of an aluminum alloy, and as shown in FIG. 1, four cylinder barrels 2, 2,. A Siamese cylinder barrel 3 formed integrally is provided. Further, a cylinder liner 5 (see FIG. 5 which is a sectional view corresponding to the line V-V in FIG. 3) forming the inner surface of the cylinder bore 4 is cast on the inner surface of each cylinder barrel 2, 2,. It is rare.

また、本実施形態に係るシリンダブロック１は、オープンデッキ型に構成されている。つまり、シリンダヘッド１０（図１におけるIII−III線に沿った断面図である図３を参照）の組み付け面であるシリンダブロック１の頂面にウォータジャケット６が開放されている。また、このウォータジャケット６は、上記サイアミーズシリンダバレル３の略全周囲を囲むようにシリンダブロック１の外壁とサイアミーズシリンダバレル３との間に形成されている。このため、このウォータジャケット６は、図１の如く、各シリンダバレル２，２，…の外周面である円筒面形状に沿って延びるメインジャケット領域Ａと、互いに隣り合うシリンダバレル２，２同士の間（サイアミーズ部２０）に向けて凹陥する括れ部（平面視において略Ｖ字状の凹部で形成された領域）として形成されたサイアミーズジャケット領域Ｂとを備えた構成となっている。 Moreover, the cylinder block 1 which concerns on this embodiment is comprised by the open deck type. That is, the water jacket 6 is opened to the top surface of the cylinder block 1 which is an assembly surface of the cylinder head 10 (see FIG. 3 which is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1). The water jacket 6 is formed between the outer wall of the cylinder block 1 and the siamese cylinder barrel 3 so as to surround substantially the entire circumference of the siamese cylinder barrel 3. For this reason, as shown in FIG. 1, the water jacket 6 includes a main jacket region A extending along the cylindrical surface shape that is the outer peripheral surface of each cylinder barrel 2, 2,. A siamese jacket region B formed as a constricted part (region formed by a substantially V-shaped concave part in a plan view) recessed toward the space (siamese part 20).

また、ウォータジャケット６には、ウォータポンプからの冷却水が導入される冷却水入口通路６１がシリンダ列方向の一端側（図１における左端側）、つまり、第１番気筒♯１の近傍に形成されている。そして、ウォータジャケット６における冷却水の主な流れとしては、この冷却水入口通路６１から導入された冷却水が各シリンダバレル２，２，…の配列方向に沿ってサイアミーズシリンダバレル３の片側（図１における下側である吸気側）を第１番気筒♯１から第４番気筒♯４に向かって流れ（図１における矢印α参照）、この第４番気筒♯４の外周囲に沿って流れ方向が反転した後（図１における矢印β参照）、再び、各シリンダバレル２，２，…の配列方向に沿ってサイアミーズシリンダバレル３の他方の片側（図１における上側である排気側）を第１番気筒♯１に向かって流れるようになっている（図１における矢印γ参照）。その他の流れ（分岐流）については後述する。そして、この第１番気筒♯１の周囲に戻った冷却水は、この第１番気筒♯１の近傍に形成された出口８，９からシリンダヘッド１０に向かって導出されることになる。 Further, in the water jacket 6, a cooling water inlet passage 61 into which cooling water from the water pump is introduced is formed at one end side in the cylinder row direction (left end side in FIG. 1), that is, in the vicinity of the first cylinder # 1. Has been. And as a main flow of the cooling water in the water jacket 6, the cooling water introduced from this cooling water inlet passage 61 is one side of the Siamese cylinder barrel 3 along the arrangement direction of the cylinder barrels 2, 2,. 1 flows from the first cylinder # 1 toward the fourth cylinder # 4 (see arrow α in FIG. 1), and flows along the outer periphery of the fourth cylinder # 4. After the direction is reversed (see arrow β in FIG. 1), the other side of the siamese cylinder barrel 3 (the exhaust side which is the upper side in FIG. 1) is again arranged along the arrangement direction of the cylinder barrels 2, 2,. It flows toward the first cylinder # 1 (see arrow γ in FIG. 1). Other flows (branch flows) will be described later. Then, the cooling water that has returned to the periphery of the first cylinder # 1 is led out toward the cylinder head 10 through outlets 8 and 9 formed in the vicinity of the first cylinder # 1.

また、シリンダブロック１とシリンダヘッド１０との間にはガスケット１１（図３参照）が介在されており、上記サイアミーズジャケット領域Ｂにあっては、これらシリンダヘッド１０及びガスケット１１に冷却水導入孔１０ａ，１１ａがそれぞれ形成されていて、このサイアミーズジャケット領域Ｂにおいてもシリンダブロック１からシリンダヘッド１０に向けての冷却水の導出が可能となっている（図３における矢印Ｌ１参照）。 Further, a gasket 11 (see FIG. 3) is interposed between the cylinder block 1 and the cylinder head 10. In the siamese jacket region B, a cooling water introduction hole 10a is formed in the cylinder head 10 and the gasket 11. 11a are formed, and in this Siamese jacket region B, it is possible to lead out the cooling water from the cylinder block 1 toward the cylinder head 10 (see arrow L1 in FIG. 3).

−ウォータガイド１２の構成−
次に、上記ウォータジャケット６の内部に装着されるウォータガイド１２について説明する。上述した如く図２はウォータガイド１２を示す斜視図である。また、図４はウォータガイド１２の装着部分における平面図、図５は図３におけるＶ−Ｖ線に対応した位置の断面図、図６は図３におけるVI−VI線に対応した位置の断面図、図７は図３におけるVII−VII線に対応した位置の断面図である。 -Configuration of the water guide 12-
Next, the water guide 12 mounted in the water jacket 6 will be described. As described above, FIG. 2 is a perspective view showing the water guide 12. 4 is a plan view of the mounting portion of the water guide 12, FIG. 5 is a cross-sectional view of the position corresponding to line VV in FIG. 3, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the position corresponding to line VI-VI in FIG. 7 is a cross-sectional view of a position corresponding to the line VII-VII in FIG.

これら図に示すように、ウォータガイド１２は、ウォータジャケット６における各サイアミーズジャケット領域Ｂ，Ｂ，…にそれぞれ装着されている。本実施形態に係るエンジンは４気筒であるため、ウォータガイド１２，１２，…は合計６箇所のサイアミーズジャケット領域Ｂ，Ｂ，…に装着されている。各ウォータガイド１２，１２，…の形状及びその装着状態は共に同一であるので、ここでは１つのウォータガイド１２及びその装着箇所を代表して説明する。 As shown in these drawings, the water guide 12 is mounted on each of the siamese jacket regions B, B,. Since the engine according to this embodiment has four cylinders, the water guides 12, 12,... Are mounted in a total of six Siamese jacket regions B, B,. Each of the water guides 12, 12,... And the mounting state thereof are the same. Therefore, here, one water guide 12 and its mounting location will be described as a representative.

図２に示すように、ウォータガイド１２は、サイアミーズジャケット領域Ｂにおいて冷却水の流路を区画形成するための本体部（分割部）１３と、この本体部１３の下端から下方に延びる脚部１４とが一体形成されて成っている。これら本体部１３及び脚部１４は、金属製（例えばアルミニウム等の軽金属製）または樹脂製の心材１３ａ，１４ａの表面全体がゴム製の表面材１３ｂ，１４ｂによって覆われた構成となっている（図３参照）。以下、これら本体部１３及び脚部１４について説明する。 As shown in FIG. 2, the water guide 12 includes a main body part (divided part) 13 for partitioning a cooling water flow path in the siamese jacket region B, and a leg part 14 extending downward from the lower end of the main body part 13. And are formed integrally. The main body portion 13 and the leg portion 14 are configured such that the entire surface of a core material 13a, 14a made of metal (for example, a light metal such as aluminum) or resin is covered with rubber surface materials 13b, 14b ( (See FIG. 3). Hereinafter, the main body 13 and the leg 14 will be described.

＜本体部１３＞
本体部１３は、図２，図４〜図６に示すように、上記サイアミーズジャケット領域Ｂの平面視空間形状に略合致した形状の上下一対の水平プレート部（水平方向に延びる仕切部）１５，１６と、これらプレート部１５，１６のサイアミーズ部２０側の端縁同士を連結するように鉛直方向に延びる板状の鉛直プレート部（鉛直方向に延びる仕切部）１７とを備えている。 <Main body 13>
As shown in FIGS. 2 and 4 to 6, the main body portion 13 includes a pair of upper and lower horizontal plate portions (partition portions extending in the horizontal direction) 15 having a shape substantially matching the planar shape of the Siamese jacket region B. 16 and a plate-like vertical plate portion (partition portion extending in the vertical direction) 17 extending in the vertical direction so as to connect the edges on the side of the siamese portion 20 of these plate portions 15 and 16.

上記各水平プレート部１５，１６は互いに略同一の形状であって、上記サイアミーズジャケット領域Ｂを構成しているウォータジャケット６の内面各部に当接して、このサイアミーズジャケット領域Ｂに嵌め込まれる形状となっている。具体的に、各水平プレート部１５，１６は、サイアミーズジャケット領域Ｂの両側に位置しているシリンダバレル２，２の外周面に当接する第１及び第２の当接部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ、ヘッドボルト孔１８ａが形成されているヘッドボルトボス１８の側面に当接する第３当接部（上記鉛直プレート部１７から水平方向に延びる脚部）１５ｃ，１６ｃを備えており、これら各当接部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃの当接（シリンダバレル２，２の外周面及びヘッドボルトボス１８の側面への当接）によってウォータガイド１２の水平方向への移動を阻止している。 Each of the horizontal plate portions 15 and 16 has substantially the same shape, and is in contact with each part of the inner surface of the water jacket 6 constituting the Siamese jacket region B and is fitted into the Siamese jacket region B. ing. Specifically, each of the horizontal plate portions 15 and 16 includes first and second contact portions 15a, 15b, 16a, which are in contact with the outer peripheral surfaces of the cylinder barrels 2 and 2 located on both sides of the siamese jacket region B. 16b, and third abutting portions (leg portions extending in the horizontal direction from the vertical plate portion 17) 15c and 16c that abut against the side surface of the head bolt boss 18 in which the head bolt holes 18a are formed. The contact of the contact portions 15a, 15b, 15c, 16a, 16b, and 16c (contact with the outer peripheral surface of the cylinder barrels 2 and 2 and the side surface of the head bolt boss 18) prevents the water guide 12 from moving in the horizontal direction. ing.

また、上記各水平プレート部１５，１６同士を連結する上記鉛直プレート部１７は、サイアミーズジャケット領域Ｂを、サイアミーズ部２０側の内側通路Ｂ１と、ヘッドボルトボス１８側の外側通路Ｂ２とに仕切っている（図３及び図５参照）。この場合、鉛直プレート部１７におけるシリンダ列方向の両端部であって上記各水平プレート部１５，１６の第１及び第２当接部１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂに連続する第１及び第２の当接部１７ａ，１７ｂはシリンダバレル２，２の外周面に当接することになるため（図５参照）、このサイアミーズジャケット領域Ｂにあっては上記内側通路Ｂ１と外側通路Ｂ２とは完全に隔離された通路として構成されることになる。また、上側のプレート部１５は、その上面がガスケット１１の下面に当接している（図３参照）。 The vertical plate portion 17 that connects the horizontal plate portions 15 and 16 divides the siamese jacket region B into an inner passage B1 on the siamese portion 20 side and an outer passage B2 on the head bolt boss 18 side. (See FIGS. 3 and 5). In this case, the first and second end portions of the vertical plate portion 17 in the cylinder row direction and continuous with the first and second contact portions 15a, 15b, 16a, 16b of the horizontal plate portions 15, 16 are used. Since the contact portions 17a and 17b contact the outer peripheral surfaces of the cylinder barrels 2 and 2 (see FIG. 5), in the siamese jacket region B, the inner passage B1 and the outer passage B2 are completely separated from each other. It will be configured as a passage. Moreover, the upper surface of the upper plate portion 15 is in contact with the lower surface of the gasket 11 (see FIG. 3).

このようにしてサイアミーズジャケット領域Ｂの上側領域にはウォータガイド１２の本体部１３が配設されているため、上記外側通路Ｂ２はシリンダ列方向の両端部のみでメインジャケット領域Ａに連通している。このため、図２に矢印Ｕで示すように、メインジャケット領域Ａの上側領域を流れた後にサイアミーズジャケット領域Ｂに達した冷却水は、外側通路Ｂ２を流れ、その後、下流側のメインジャケット領域Ａに向けて流出するようになっている。 Since the main body 13 of the water guide 12 is disposed in the upper region of the siamese jacket region B in this way, the outer passage B2 communicates with the main jacket region A only at both ends in the cylinder row direction. . Therefore, as indicated by an arrow U in FIG. 2, the cooling water that has reached the siamese jacket region B after flowing through the upper region of the main jacket region A flows through the outer passage B2, and then the downstream main jacket region A. It is designed to flow toward

一方、上記内側通路Ｂ１はシリンダ軸線方向に沿って延びる通路であって、下端がサイアミーズジャケット領域Ｂの下側領域に、上端がガスケット１１及びシリンダヘッド１０に形成された冷却水導入孔１１ａ，１０ａにそれぞれ連通している。このため、図２に矢印Ｌ１で示すように、メインジャケット領域Ａの下側領域を流れた後にサイアミーズジャケット領域Ｂに達した冷却水の一部は、内側通路Ｂ１を下側から上側に向けて流れ、その後、ガスケット１１の冷却水導入孔１１ａ及びシリンダヘッド１０の冷却水導入孔１０ａを経てシリンダヘッド１０内の冷却水流路に向けて流出するようになっている（図３における矢印Ｌ１参照）。 On the other hand, the inner passage B1 is a passage extending along the cylinder axis direction, the cooling water introduction holes 11a, 10a formed in the lower region of the siamese jacket region B and in the gasket 11 and the cylinder head 10 at the upper ends. To communicate with each other. Therefore, as shown by an arrow L1 in FIG. 2, a part of the cooling water that has reached the siamese jacket region B after flowing through the lower region of the main jacket region A is directed from the lower side to the upper side. The flow then flows out through the cooling water introduction hole 11a of the gasket 11 and the cooling water introduction hole 10a of the cylinder head 10 toward the cooling water flow path in the cylinder head 10 (see arrow L1 in FIG. 3). .

＜脚部１４＞
脚部１４は、図２，図３及び図７に示すように、上記下側の水平プレート部１６の下面においてサイアミーズ部２０側の端縁から鉛直下方に延びるものであって、その水平断面形状は矩形状（図７参照）で且つ水平プレート部１５，１６に比べて大幅に小さい断面形状に設定されている。このため、この脚部１４の各側面はシリンダバレル２の外周面やヘッドボルトボス１８の側面には当接しない状態で配置されている。 <Leg 14>
2, 3 and 7, the leg portion 14 extends vertically downward from the edge on the side of the siamese portion 20 on the lower surface of the lower horizontal plate portion 16, and has a horizontal sectional shape. Is rectangular (see FIG. 7) and has a cross-sectional shape that is significantly smaller than the horizontal plate portions 15 and 16. Therefore, each side surface of the leg portion 14 is arranged in a state where it does not contact the outer peripheral surface of the cylinder barrel 2 and the side surface of the head bolt boss 18.

また、この脚部１４の下端はサイアミーズジャケット領域Ｂの底面に当接している。上述した如く上側の水平プレート部１５の上面はガスケット１１の下面に当接しているため、ウォータガイド１２は、ガスケット１１の下面とウォータジャケット６（サイアミーズジャケット領域Ｂ）の底面との間で挟持された状態となり、鉛直方向への移動が阻止された状態で配設されている。 Further, the lower end of the leg portion 14 is in contact with the bottom surface of the siamese jacket region B. Since the upper surface of the upper horizontal plate portion 15 is in contact with the lower surface of the gasket 11 as described above, the water guide 12 is sandwiched between the lower surface of the gasket 11 and the bottom surface of the water jacket 6 (Siamese jacket region B). It is arranged in a state where the movement in the vertical direction is prevented.

このようにしてサイアミーズジャケット領域Ｂの下側領域にはウォータガイド１２の脚部１４が配設されているため、この部分ではサイアミーズジャケット領域Ｂはシリンダ列方向の両端部でメインジャケット領域Ａに連通している。つまり、メインジャケット領域Ａの下側領域を流れた後にサイアミーズジャケット領域Ｂに達した冷却水は、上述した如く一部が内側通路Ｂ１に流れ込む（図２における矢印Ｌ１参照）一方、その他の冷却水は、図２に矢印Ｌ２，Ｌ３で示すように、そのままシリンダ列方向に沿って流れて下流側のメインジャケット領域Ａに向けて流出するようになっている。 In this way, the leg portion 14 of the water guide 12 is disposed in the lower region of the siamese jacket region B. In this part, the siamese jacket region B communicates with the main jacket region A at both ends in the cylinder row direction. is doing. That is, a part of the cooling water that has reached the siamese jacket region B after flowing through the lower region of the main jacket region A flows into the inner passage B1 as described above (see arrow L1 in FIG. 2), while the other cooling water. As shown by arrows L2 and L3 in FIG. 2, it flows in the cylinder row direction as it is and flows out toward the main jacket region A on the downstream side.

−実施形態の効果−
次に、従来のウォータジャケットにおける冷却水の流れと、本実施形態における冷却水の流れとを比較しながら本実施形態の効果について説明する。図８は従来の一般的なウォータジャケットのサイアミーズ部周辺を示す横断面図（図５に相当する図）、図９は従来のウォータジャケットのサイアミーズ部周辺を示す縦断面図（図３に相当する図）である。 -Effect of the embodiment-
Next, the effect of this embodiment will be described while comparing the flow of cooling water in a conventional water jacket with the flow of cooling water in this embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the periphery of a siamese portion of a conventional water jacket (a diagram corresponding to FIG. 5), and FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing the periphery of a siamese portion of a conventional water jacket (corresponding to FIG. 3). Figure).

先ず、従来のウォータジャケットａにあっては、図８及び図９における領域Ｉでの冷却水の流速が高くなっている。この領域Ｉは、ウォータジャケットａの外側の領域であり、しかも高さ位置の低い（ウォータジャケットの深い）領域となっている。このため、シリンダバレルｂの全体を均一に冷却すること、特に、燃焼室に近いシリンダバレルｂの上端部分を効果的に冷却することは困難である。また、ガスケットｃに形成される水孔ｄの開口面積を小さくすることによってこの部分での流速を高めることは可能である（図９における領域II）。しかしながら、この流速の高い領域IIをシリンダバレルｂの上端部分の広範囲にまで広げることは困難であり、この手段を用いてもシリンダバレルｂの全体を均一に冷却することは難しい。 First, in the conventional water jacket a, the flow rate of the cooling water in the region I in FIGS. 8 and 9 is high. This area | region I is an area | region of the outer side of the water jacket a, and also becomes an area | region where the height position is low (the water jacket is deep). For this reason, it is difficult to cool the whole cylinder barrel b uniformly, in particular, to effectively cool the upper end portion of the cylinder barrel b close to the combustion chamber. Further, it is possible to increase the flow velocity in this portion by reducing the opening area of the water hole d formed in the gasket c (region II in FIG. 9). However, it is difficult to extend the region II having a high flow velocity to a wide range of the upper end portion of the cylinder barrel b, and even if this means is used, it is difficult to uniformly cool the entire cylinder barrel b.

これに対し、本実施形態のものにあっては、上記ウォータガイド１２の本体部１３によって区画形成されている内側通路Ｂ１の下端から上端に亘って均一且つ高い流速で冷却水を流すことができる。しかも、この冷却水は、サイアミーズ部２０の極近傍を流れている。更には、この内側通路Ｂ１に流れ込む冷却水は、メインジャケット領域Ａ及びサイアミーズジャケット領域Ｂの下側領域を流れてきた比較的温度の低いものである。このため、特に、燃焼室に近くて高温度になりやすいシリンダバレル２の上端部分を効果的に冷却することが可能であり、サイアミーズシリンダバレル３の全体を均一に冷却することができる。 On the other hand, in the present embodiment, the cooling water can flow at a uniform and high flow rate from the lower end to the upper end of the inner passage B1 defined by the main body 13 of the water guide 12. . Moreover, this cooling water flows in the vicinity of the siamese portion 20. Furthermore, the cooling water flowing into the inner passage B1 has a relatively low temperature flowing through the lower region of the main jacket region A and the siamese jacket region B. Therefore, in particular, it is possible to effectively cool the upper end portion of the cylinder barrel 2 that is close to the combustion chamber and easily reaches a high temperature, and the entire Siamese cylinder barrel 3 can be uniformly cooled.

また、本実施形態の場合、上記内側通路Ｂ１の水平断面形状（冷却水の流線方向に対して直交する断面の形状）は略均一であるため、この内側通路Ｂ１での冷却水の高い流速を安定的に維持でき、これによってもサイアミーズシリンダバレル３の全体を均一に冷却することができる。 In the case of this embodiment, since the horizontal cross-sectional shape of the inner passage B1 (the shape of the cross section perpendicular to the flow direction of the cooling water) is substantially uniform, the high flow rate of the cooling water in the inner passage B1. Can be stably maintained, and the entire Siamese cylinder barrel 3 can be uniformly cooled.

更には、内側通路Ｂ１を経た冷却水が速やかにシリンダヘッド１０側に流出できるようにしているため、内側通路Ｂ１の上端部分で冷却水が滞留することがない。このため、冷却水は、比較的高速度を維持したまま内側通路Ｂ１からシリンダヘッド１０の冷却水通路に亘って流れることになり、シリンダバレル２の上端部分を効果的に冷却することが可能となる。 Furthermore, since the cooling water that has passed through the inner passage B1 can flow out quickly to the cylinder head 10, the cooling water does not stay in the upper end portion of the inner passage B1. For this reason, the cooling water flows from the inner passage B1 to the cooling water passage of the cylinder head 10 while maintaining a relatively high speed, and the upper end portion of the cylinder barrel 2 can be effectively cooled. Become.

尚、本形態に係るウォータガイド１２は、各サイアミーズジャケット領域Ｂ，Ｂ，…に配置した状態で、シリンダブロック１に対してガスケット１１及びシリンダヘッド１０を組み付ければの位置固定ができるようになっている。このため、ウォータガイド１２をウォータジャケット６内部に固定するための特別な作業は必要なく、作業性が良好である。また、シリンダブロック１としても、このウォータガイド１２を装着するための特別な構造は必要ないため従来のシリンダブロックから大幅な設計変更を必要とすることもない。 The water guide 12 according to this embodiment can be fixed in position when the gasket 11 and the cylinder head 10 are assembled to the cylinder block 1 in a state where the water guide 12 is disposed in each of the siamese jacket regions B, B,. ing. For this reason, the special operation | work for fixing the water guide 12 inside the water jacket 6 is unnecessary, and workability | operativity is favorable. In addition, the cylinder block 1 does not require a special structure for mounting the water guide 12 and therefore does not require a significant design change from the conventional cylinder block.

（変形例）
次に、本発明の変形例について説明する。本変形例は、シリンダブロック１の下端部周辺が冷却水によって過度に冷却されてしまうことを防止するための対策を講じたものに対して上記ウォータガイド１２，１２，…を適用したものである。つまり、図１０（スペーサユニット３０の斜視図）に示すように、ウォータジャケット６の下端領域を埋めて冷却水流路の深さを浅くするためのスペーサ３１を利用すると共に、このスペーサ３１に複数のウォータガイド１２’，１２’，…を取り付けてスペーサユニット３０を構成し、これをウォータジャケット６に装着するようにしたものである。以下、具体的に説明する。 (Modification)
Next, a modified example of the present invention will be described. In this modification, the above water guides 12, 12,... Are applied to those in which measures are taken to prevent the periphery of the lower end of the cylinder block 1 from being excessively cooled by the cooling water. . That is, as shown in FIG. 10 (perspective view of the spacer unit 30), the spacer 31 is used to fill the lower end region of the water jacket 6 and reduce the depth of the cooling water flow path. The water guides 12 ′, 12 ′,... Are attached to form the spacer unit 30, which is attached to the water jacket 6. This will be specifically described below.

図１１は図１０におけるXI矢視図であり、図１２はスペーサユニット３０がウォータジャケット６内に装着された状態における縦断面図（図３に相当する図）である。また、各図において、上述した実施形態のものと同一構成部材については同一の符号を付している。 FIG. 11 is a view taken in the direction of arrow XI in FIG. 10, and FIG. 12 is a longitudinal sectional view (a view corresponding to FIG. 3) in a state where the spacer unit 30 is mounted in the water jacket 6. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same structural member as the thing of embodiment mentioned above.

これら図に示すように、スペーサ３１は、樹脂製または金属製であって、平面視がウォータジャケット６の平面視形状に略合致した形状となっている。また、このスペーサ３１の高さ寸法は、上記ウォータジャケット６において冷却水の流通を阻止することでシリンダブロック１が過度に冷却されてしまうことを防止する必要のある領域の高さ寸法に略一致している。 As shown in these drawings, the spacer 31 is made of resin or metal, and has a shape that the plan view substantially matches the plan view shape of the water jacket 6. Further, the height dimension of the spacer 31 is substantially equal to the height dimension of the region where it is necessary to prevent the cylinder block 1 from being excessively cooled by preventing the cooling water from flowing in the water jacket 6. I'm doing it.

そして、このスペーサ３１における上記サイアミーズジャケット領域Ｂに対応した箇所にはその高さ方向に貫通する貫通孔３２，３２，…が形成されており、この貫通孔３２の内部にウォータガイド１２’の脚部１４が挿通されて、各ウォータガイド１２’，１２’，…がスペーサ３１に一体的に取り付けられている。この取り付け構造としては、ウォータガイド１２’の脚部１４の下端部にフック形状の爪部１４ｃを形成しておき、ウォータガイド１２’の脚部１４をスペーサ３１の貫通孔３２の所定位置まで挿通させた際に、この爪部１４ｃがスペーサ３１の下面に係止することでウォータガイド１２’の抜け止め構造が得られるようになっている。また、本例に係るウォータガイド１２’の脚部１４では、上記貫通孔３２の内部に挿入される部分は表面材（上述したゴム製の部分）１４ｂを備えておらず心材１４ａのみで成っている。 Further, through holes 32, 32,... Penetrating in the height direction are formed at locations corresponding to the Siamese jacket region B in the spacer 31, and the legs of the water guide 12 ′ are formed inside the through holes 32. The water guides 12 ′, 12 ′,... Are integrally attached to the spacer 31 through the portion 14. As this mounting structure, a hook-shaped claw portion 14 c is formed at the lower end of the leg portion 14 of the water guide 12 ′, and the leg portion 14 of the water guide 12 ′ is inserted to a predetermined position of the through hole 32 of the spacer 31. At this time, the claw portion 14c is locked to the lower surface of the spacer 31 so that a structure for preventing the water guide 12 'from coming off can be obtained. Further, in the leg portion 14 of the water guide 12 ′ according to the present example, the portion inserted into the through hole 32 does not include the surface material (the rubber portion described above) 14b, and is composed only of the core material 14a. Yes.

本変形例によれば、スペーサ３１をウォータジャケット６に装着する前段階で、各ウォータガイド１２’，１２’，…をスペーサ３１に取り付けておく（サブアッセンブリ状態とする）ことができ、スペーサ３１をウォータジャケット６に装着する作業と同時に、各ウォータガイド１２’，１２’，…をウォータジャケット６のサイアミーズジャケット領域Ｂ，Ｂ，…に配設することが可能になって作業性が良好である。また、上述した如く、脚部１４における貫通孔３２に挿入される部分は表面材１４ｂが備えられていないのでその挿通抵抗は小さくなり、この挿入作業も容易に行える。 According to this modification, the water guides 12 ′, 12 ′,... Can be attached to the spacer 31 (sub-assembled state) before the spacer 31 is attached to the water jacket 6. .. Can be disposed in the siamese jacket regions B, B,... Of the water jacket 6 and the workability is good. . Further, as described above, the portion inserted into the through hole 32 in the leg portion 14 is not provided with the surface material 14b, so that the insertion resistance is reduced, and this insertion operation can be easily performed.

（その他の実施形態）
上述した実施形態では、自動車用直列４気筒ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明したが、エンジンとしては自動車用に限らず、その他の用途に使用されるものに対しても本発明は適用可能である。また、気筒数は４気筒に限らず、エンジン形式も直列型に限らず、Ｖ型や水平対向型等にも適用可能である。 (Other embodiments)
In the embodiment described above, the case where the present invention is applied to an in-line four-cylinder gasoline engine for automobiles has been described. However, the present invention is not limited to automobiles but is also applied to those used for other purposes. Is possible. Further, the number of cylinders is not limited to four, and the engine type is not limited to the in-line type, but can be applied to a V type, a horizontally opposed type, and the like.

また、上記実施形態では、ウォータガイド１２を一体成形品としたが、複数の部材が組み合わされて成る組立部品としてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the water guide 12 was made into the integrally molded product, it is good also as an assembly part formed by combining several members.

実施形態に係るエンジンの各シリンダボア及びその周辺部を示すシリンダブロックの平面図である。It is a top view of a cylinder block showing each cylinder bore of an engine concerning an embodiment, and its peripheral part. ウォータガイドを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a water guide. 図１におけるIII−III線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the III-III line in FIG. ウォータガイドの装着部分の平面図である。It is a top view of the mounting part of a water guide. 図３におけるＶ−Ｖ線に対応した位置の断面図である。It is sectional drawing of the position corresponding to the VV line in FIG. 図３におけるVI−VI線に対応した位置の断面図である。It is sectional drawing of the position corresponding to the VI-VI line in FIG. 図３におけるVII−VII線に対応した位置の断面図である。It is sectional drawing of the position corresponding to the VII-VII line in FIG. 従来の一般的なウォータジャケットのサイアミーズ部周辺を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing the periphery of a siamese portion of a conventional general water jacket. 従来の一般的なウォータジャケットのサイアミーズ部周辺を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the siamese part periphery of the conventional common water jacket. 変形例におけるスペーサユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the spacer unit in a modification. 図１０におけるXI矢視図である。It is a XI arrow line view in FIG. スペーサユニットがウォータジャケット内に装着された状態における縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the state with which the spacer unit was mounted | worn in the water jacket. 従来例におけるサイアミーズ部周辺の温度分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature distribution around the siamese part in a prior art example. 従来例におけるウォータジャケット内の冷却水流速分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cooling water flow velocity distribution in the water jacket in a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

１シリンダブロック
３サイアミーズシリンダバレル
４シリンダボア
６ウォータジャケット（冷却水通路）
１０シリンダヘッド
１１ガスケット
１２ウォータガイド（水路形成部材）
１３本体部（分割部）
１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ当接部
２０サイアミーズ部
３１スペーサ
Ｂ１内側通路
Ｂ２外側通路 1 Cylinder block 3 Siamese cylinder barrel 4 Cylinder bore 6 Water jacket (cooling water passage)
10 Cylinder head 11 Gasket 12 Water guide (water channel forming member)
13 Main body (divided part)
15a, 15b, 16a, 16b Contact portion 20 Siamese portion 31 Spacer B1 Inner passage B2 Outer passage

Claims

サイアミーズ構造を有するシリンダブロックのシリンダバレル外周囲を囲むように形成された冷却水通路に対しシリンダ列方向に沿って冷却水を流すことによってシリンダを冷却する内燃機関の冷却構造において、
互いに隣り合うシリンダボア同士の境界部分であるサイアミーズ部近傍の冷却水通路には水路形成部材がそれぞれ配設されており、これら水路形成部材により、上記サイアミーズ部近傍の冷却水通路をサイアミーズ部側の内側通路とシリンダブロック外壁側の外側通路とに分割し、上記サイアミーズ部近傍の冷却水通路に流れ込んできた冷却水の一部を上記内側通路に導入してこの内側通路に沿ってシリンダ軸線方向のクランク軸側から燃焼室側に向けて流通させるようになっていることを特徴とする内燃機関の冷却構造。 In a cooling structure of an internal combustion engine that cools a cylinder by flowing cooling water along a cylinder row direction with respect to a cooling water passage formed so as to surround a cylinder barrel outer periphery of a cylinder block having a siamese structure,
A water passage forming member is provided in each of the cooling water passages in the vicinity of the siamese portion, which is a boundary portion between the cylinder bores adjacent to each other. Divided into a passage and an outer passage on the cylinder block outer wall side, a part of the cooling water flowing into the cooling water passage in the vicinity of the siamese portion is introduced into the inner passage, and the crank in the cylinder axial direction is introduced along the inner passage. A cooling structure for an internal combustion engine, wherein the cooling structure is configured to circulate from a shaft side toward a combustion chamber side.

上記請求項１記載の内燃機関の冷却構造において、
サイアミーズ部近傍の冷却水通路のうちシリンダ軸線方向の燃焼室側の領域が水路形成部材によって上記内側通路と外側通路とに分割されており、サイアミーズ部近傍の冷却水通路のうちシリンダ軸線方向のクランク軸側の領域に流れ込んできた冷却水の一部を上記内側通路に導入してこの内側通路に沿ってシリンダ軸線方向のクランク軸側から燃焼室側に向けて流通させるようになっていることを特徴とする内燃機関の冷却構造。 In the internal combustion engine cooling structure according to claim 1,
A region on the combustion chamber side in the cylinder axial direction of the cooling water passage near the siamese portion is divided into the inner passage and the outer passage by the water passage forming member, and the crank in the cylinder axial direction of the cooling water passage near the siamese portion is divided. A portion of the cooling water that has flowed into the shaft side region is introduced into the inner passage and is circulated along the inner passage from the crankshaft side in the cylinder axial direction toward the combustion chamber side. A cooling structure of an internal combustion engine characterized by the above.

上記請求項１または２記載の内燃機関の冷却構造において、
シリンダブロックの上側にはシリンダヘッドが配設されており、このシリンダヘッドの内部に形成されている冷却水通路が上記内側通路に連通していて、冷却水は、この内側通路に沿ってシリンダ軸線方向のクランク軸側から燃焼室側に向けて流通した後、シリンダヘッドの冷却水通路に導入されるようになっていることを特徴とする内燃機関の冷却構造。 In the internal combustion engine cooling structure according to claim 1 or 2,
A cylinder head is disposed on the upper side of the cylinder block, and a cooling water passage formed inside the cylinder head communicates with the inner passage, and the cooling water passes along the inner passage along the cylinder axis. A cooling structure for an internal combustion engine, which is introduced into a cooling water passage of a cylinder head after flowing from a crankshaft side in a direction toward a combustion chamber side.

上記請求項１、２または３記載の内燃機関の冷却構造に使用される水路形成部材であって、サイアミーズ部近傍の冷却水通路を内側通路と外側通路とに分割する分割部には、冷却水通路を形成している水路内壁面のうちシリンダボア側に位置する壁面及びシリンダブロック外側に位置する壁面にそれぞれ当接する複数の当接部が備えられており、これら各部の当接によって、シリンダ軸線方向に対して直交する方向の移動が阻止された状態で冷却水通路に配設されていることを特徴とする水路形成部材。 A water passage forming member used in the cooling structure for an internal combustion engine according to claim 1, 2, or 3, wherein a cooling water passage in the vicinity of the siamese portion is divided into an inner passage and an outer passage. A plurality of abutting portions that abut on the wall surface located on the cylinder bore side and the wall surface located on the outer side of the cylinder block among the inner wall surfaces of the water channel forming the passage are provided. A water channel forming member, wherein the water channel forming member is disposed in the cooling water channel in a state where movement in a direction orthogonal to the direction is prevented.

上記請求項１、２または３記載の内燃機関の冷却構造に使用される水路形成部材であって、下端部がサイアミーズ部近傍の冷却水通路の底面に、上端部がシリンダブロックの上側に配設されたガスケットまたはシリンダヘッドの下面にそれぞれ当接するようにシリンダ軸線方向に沿う長さ寸法が設定されていることを特徴とする水路形成部材。 4. A water channel forming member used in a cooling structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the lower end portion is disposed on the bottom surface of the cooling water passage near the siamese portion and the upper end portion is disposed on the upper side of the cylinder block. A water channel forming member characterized in that a length dimension along a cylinder axial direction is set so as to abut against a lower surface of the gasket or cylinder head.

上記請求項４または５記載の水路形成部材において、
弾性を有する材料によって外表面が被覆された構成となっていることを特徴とする水路形成部材。 In the water channel forming member according to claim 4 or 5,
A water channel forming member characterized in that an outer surface is covered with a material having elasticity.

上記請求項４、５または６記載の水路形成部材において、
冷却水通路の内部の略全周囲に亘って挿入されることによってこの冷却水通路内において冷却水の流れる領域を規制するスペーサに対し、複数個が一体的に取り付けられるものとなっていることを特徴とする水路形成部材。 In the water channel forming member according to claim 4, 5 or 6,
A plurality of spacers are integrally attached to a spacer that regulates the flow area of the cooling water in the cooling water passage by being inserted over substantially the entire circumference of the inside of the cooling water passage. A water channel forming member.