JP2007285197A - Spacer for water jacket and cooling structure for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のシリンダブロックに設けられてシリンダヘッド側に拡大されたウォータージャケット内に挿入されて、当該ウォータージャケット内でシリンダボアを横切る方向へ流通する冷却液の流通量をシリンダボア軸線方向で異ならせるよう調節するためのスペーサに関する。また、本発明は、内燃機関の冷却構造に関する。 According to the present invention, the amount of coolant flowing in the direction crossing the cylinder bore in the water jacket is inserted in a water jacket provided on the cylinder block of the internal combustion engine and enlarged on the cylinder head side. The present invention relates to a spacer for adjusting to be different. The present invention also relates to a cooling structure for an internal combustion engine.
内燃機関では、シリンダヘッド側とシリンダブロック側とに冷却液を流通させるためのウォータージャケットがそれぞれ設けられる。なお、冷却液は、一般的に公知のように、例えばＬＬＣ（Ｌｏｎｇ Ｌｉｆｅ Ｃｏｏｌａｎｔ）と呼ばれる不凍液等とされる。 In the internal combustion engine, water jackets are provided for circulating the coolant on the cylinder head side and the cylinder block side, respectively. Note that the coolant is, for example, an antifreeze called LLC (Long Life Coolant), as is generally known.
シリンダヘッド側ウォータージャケットは、主として燃焼室周辺や排気ポート周辺に設けられ、また、シリンダブロック側ウォータージャケットは、シリンダボアを囲むように設けられる。 The cylinder head side water jacket is mainly provided around the combustion chamber and the exhaust port, and the cylinder block side water jacket is provided so as to surround the cylinder bore.
シリンダブロック側ウォータージャケットには、シリンダブロック内に中空状に設けられるもの（例えば特許文献１，２参照）と、シリンダヘッド側に開放する溝状に設けられるもの（例えば特許文献３参照）とがある。一般的に、前者のウォータージャケットを有するシリンダブロックをクローズドデッキタイプ、また、後者のウォータージャケットを有するシリンダブロックをオープンデッキタイプとそれぞれ呼んでいる。
The cylinder block-side water jacket includes a cylinder block that is provided in a hollow shape (see, for example,
なお、シリンダブロック側ウォータージャケットには、前述したようなタイプに関係なく、ウォーターポンプで圧送される冷却液を、シリンダボアを横切る方向、つまりシリンダボアの軸線方向に対し直交する方向へ流通させるようになっている。 Regardless of the type described above, the cylinder block side water jacket allows the coolant pumped by the water pump to flow in a direction across the cylinder bore, that is, in a direction orthogonal to the axial direction of the cylinder bore. ing.
ところで、燃焼室近傍がもっとも高温となる関係より、シリンダボアにおいて燃焼室に近づくに従い高温となる。この点を考慮すると、オープンデッキタイプのほうが好適であると言える。 By the way, from the relation that the vicinity of the combustion chamber becomes the highest temperature, the temperature becomes higher as it approaches the combustion chamber in the cylinder bore. Considering this point, it can be said that the open deck type is more suitable.
というのは、オープンデッキタイプのシリンダブロックの場合、それに設けられるウォータージャケットを、シリンダブロックのシリンダヘッド側で開放する溝と、シリンダヘッドにおいて燃焼室形成用の円錐凹部の近傍に設けられる容積拡大用の凹部とを組み合わせて構成していて、燃焼室の近くまで冷却することが可能になっているからである。 This is because, in the case of an open deck type cylinder block, the water jacket provided on the cylinder block is opened on the cylinder head side of the cylinder block and the volume expansion provided in the cylinder head near the conical recess for forming the combustion chamber. This is because it is possible to cool to the vicinity of the combustion chamber.
さらに、シリンダボアの軸線方向下方領域より上方領域（燃焼室寄り領域）を効率よく冷却させるようにするために、シリンダブロック側のウォータージャケットの内部にスペーサを挿入することにより、当該ウォータージャケットの上方領域における有効断面積を、下方領域における有効断面積より大きくし、それによって前記上方領域における冷却液流通量を前記下方領域における冷却液流通量より多くさせるようにすることが考えられている。 Further, in order to efficiently cool the upper region (combustion chamber region) from the axially lower region of the cylinder bore, by inserting a spacer inside the water jacket on the cylinder block side, the upper region of the water jacket It is considered that the effective cross-sectional area in is made larger than the effective cross-sectional area in the lower region, so that the coolant flow rate in the upper region is made larger than the coolant flow rate in the lower region.
このようなスペーサを用いた構造の一従来例を、図１９に示す。つまり、シリンダブロック８１には、シリンダボア８２を囲むように溝８３が設けられており、シリンダヘッド８４には、シリンダブロック８１の溝８３と連なる凹部８５が設けられている。
One conventional example of a structure using such a spacer is shown in FIG. That is, the
この溝８３と凹部８５とを組み合わせてシリンダブロック側ウォータージャケット８６が形成されている。シリンダブロック８１の溝８３の幅は、シリンダボア８２の軸線方向に沿って略一定とされており、このような溝８３内に、スペーサ８７が挿入されている。
A cylinder block
このスペーサ８７は、断面形状が縦長の略長方形とされており、溝８３より短小かつ幅狭となっている。このスペーサ８７は、溝８３に挿入されたときにその底側に沈んで配置されるようになっており、それによって、溝８３においてシリンダボア８２の軸線方向上下で冷却液流路となりうる幅（あるいは有効断面積）が大小異なるようになる。なお、このスペーサ８７は、一般的に中実とされている。
上述したオープンデッキタイプのシリンダブロック８１に設けられるウォータージャケット８６の場合、ウォーターポンプから吐出される冷却液がシリンダボア８２を横切る方向に流通されるようになっている関係より、このウォータージャケット８６の容積拡大用のシリンダヘッド側凹部８５内に冷却液が流れ込みにくくなる。
In the case of the
というのは、シリンダヘッド側凹部８５内へ冷却液を入れるには、ウォータージャケット８６内での冷却液流通方向とほぼ直交する方向へ方向転換させる必要があるが、それが困難なのである。
This is because in order to put the coolant into the cylinder head side recess 85, it is necessary to change the direction in a direction substantially perpendicular to the coolant flow direction in the
そのため、このシリンダヘッド側凹部８５内の冷却液が流動しにくく、その冷却液温度が高温となることが懸念される。したがって、このような凹部８５をわざわざシリンダヘッド８４側に設けていても、それによる燃焼室８８周りの冷却効果が期待できないと考えられる。
Therefore, the coolant in the cylinder head side recess 85 is unlikely to flow, and there is a concern that the coolant temperature becomes high. Therefore, even if such a
ところで、図１９において、シリンダヘッド８４側の排気ポート用ウォータージャケット８９に対し、より多くの冷却液を流通させるために、例えば図１９中の仮想線で示すように、排気ポート用ウォータージャケット８９とシリンダヘッド側凹部８５とを連通路９０で連通させるように構成することにより、シリンダブロック側ウォータージャケット８６側から排気ポート用ウォータージャケット８９へ冷却液を供給させるようにしたものもある。
By the way, in FIG. 19, in order to distribute more coolant to the exhaust
このような構造の場合には、上述したような冷却液の流動性の悪さが起因して、シリンダヘッド側凹部８５から排気ポート用ウォータージャケット８９へと冷却液が流れ込みにくくなると考えられ、排気ポート周りの冷却効果を期待するほど高められるとは限らないと言える。
In the case of such a structure, it is considered that the coolant does not easily flow from the cylinder head side recess 85 to the exhaust
本発明は、内燃機関のシリンダブロック側の溝とシリンダヘッド側の凹部とで形成するウォータージャケット内に挿入されてシリンダボア軸線方向での冷却液流量を調節するためのスペーサにおいて、ウォーターポンプからシリンダブロック側ウォータージャケットに供給される冷却液の一部を、当該ウォータージャケットと別経路から前記シリンダヘッド側凹部へ強制的に導入させるようにして、燃焼室周りの冷却能力を向上可能とすることを目的としている。 The present invention relates to a spacer that is inserted into a water jacket formed by a groove on the cylinder block side and a recess on the cylinder head side of an internal combustion engine and adjusts the coolant flow rate in the cylinder bore axis direction. An object of the present invention is to improve the cooling capacity around the combustion chamber by forcibly introducing a part of the coolant supplied to the side water jacket into the cylinder head side recess from a path different from the water jacket. It is said.
また、本発明は、シリンダブロック側の空間とシリンダヘッド側の凹部とで形成するウォータージャケットを有する内燃機関の冷却構造において、前記シリンダヘッド側凹部内で冷却液を活発に流動させるようにして、燃焼室周りの冷却能力を向上可能とすることを目的としている。 Further, the present invention provides a cooling structure for an internal combustion engine having a water jacket formed by a space on the cylinder block side and a recess on the cylinder head side so that the coolant actively flows in the cylinder head side recess, The purpose is to improve the cooling capacity around the combustion chamber.
本発明は、シリンダブロックのシリンダボアを囲むように設けられる溝と、シリンダヘッドのバルブ近傍に前記溝のシリンダヘッド側開口に合致するよう設けられる凹部とで形成されるウォータージャケット内に挿入されて、当該ウォータージャケット内でシリンダボアを横切る方向へ流通する冷却液の流通量をシリンダボアの軸線方向で異ならせるよう調節するためのスペーサであって、胴部に、ウォーターポンプから圧送される冷却液を受け入れてシリンダボアを横切る方向に流す通路と、この通路内の冷却液を前記凹部へ向けて放出する放出部とが設けられていることを特徴としている。 The present invention is inserted into a water jacket formed by a groove provided so as to surround the cylinder bore of the cylinder block, and a recess provided near the valve of the cylinder head so as to match the cylinder head side opening of the groove, A spacer for adjusting the flow rate of the coolant flowing in the direction crossing the cylinder bore in the water jacket so as to vary in the axial direction of the cylinder bore, and receiving the coolant pumped from the water pump into the body portion A passage that flows in a direction crossing the cylinder bore and a discharge portion that discharges the coolant in the passage toward the recess are provided.
なお、シリンダボアを横切る方向とは、シリンダボアの軸線に対し直交する方向のことであり、多気筒型内燃機関の場合だとシリンダボアの配列方向のことである。 The direction crossing the cylinder bore is a direction orthogonal to the axis of the cylinder bore, and in the case of a multi-cylinder internal combustion engine, the direction in which the cylinder bores are arranged.
この構成によれば、スペーサについて、シリンダブロック側ウォータージャケット内の冷却液流通量を調節するための本来の機能に加えて、シリンダブロック側ウォータージャケットを拡大するためのシリンダヘッドにおけるバルブ近傍の凹部内へ冷却液を放出させる機能を持たせるようにしている。 According to this configuration, in addition to the original function for adjusting the coolant flow rate in the cylinder block-side water jacket, the spacer has a recess in the vicinity of the valve in the cylinder head for expanding the cylinder block-side water jacket. It has a function to discharge the coolant.
これにより、前記凹部内で冷却液が強制的に流動させられることになって、燃焼室周り、特にバルブ近傍の冷却能力が増すようになるので、内燃機関の動作安定化を図るうえで有利となる。 As a result, the cooling liquid is forced to flow in the recess, and the cooling capacity around the combustion chamber, particularly in the vicinity of the valve, is increased, which is advantageous in stabilizing the operation of the internal combustion engine. Become.
好ましくは、前記胴部は、その外側面に当該外側面との間で所定の対向空隙を確保するようカバーを取り付けた構成とされ、前記対向空隙が、前記通路とされる。 Preferably, the body portion is configured such that a cover is attached to the outer side surface so as to ensure a predetermined opposing gap between the outer side surface and the opposing gap is the passage.
この構成では、スペーサについて胴部にカバーを取り付けただけの比較的簡単な組み合わせ構造にしているから、スペーサを中空形状の通路付の成形品とするような場合に比べて製造が容易となり、コストを抑制するうえで有利となる。但し、スペーサを中空形状の通路付の成形品としたものも本発明の一実施形態となりうる。 In this configuration, since the spacer has a relatively simple combination structure in which the cover is attached to the body, the spacer is easier to manufacture and costs less than a case where the spacer is a molded product with a hollow passage. It is advantageous in suppressing However, what formed the spacer into the molded product with a hollow channel | path can also become one Embodiment of this invention.
好ましくは、前記カバーにおけるシリンダボアの軸線方向両端側と前記胴部における前記両端側に対応する箇所とに、互いに結合される凹部および凸部が振り分けて設けられ、また、前記カバーにおけるシリンダボアの軸線方向一端側と前記胴部における前記一端側に対応する箇所とに、互いに突き合わされるとともにキャップが被せられて非分離とされる突片がそれぞれ設けられており、前記各突片の対向間と前記キャップとに、前記スペーサの放出部となる冷却液通路が設けられる。 Preferably, a concave portion and a convex portion that are coupled to each other are provided at both ends in the axial direction of the cylinder bore in the cover and portions corresponding to the both end sides in the body portion, and the axial direction of the cylinder bore in the cover One end side and a portion of the body portion corresponding to the one end side are provided with projecting pieces that are abutted with each other and covered with a cap and are not separated, The cap is provided with a coolant passage serving as a discharge portion of the spacer.
この構成によれば、スペーサの胴部とカバーとの結合については、凹凸嵌合とキャップ取り付けとで行う方式を採用しているから、スペーサの胴部とカバーとを結合する作業が容易に行えるようになり、製造コストを抑制するうえで有利となる。 According to this configuration, the coupling between the body of the spacer and the cover employs a method that is performed by concave / convex fitting and cap attachment, so that the work of coupling the body of the spacer and the cover can be easily performed. This is advantageous in reducing the manufacturing cost.
そもそも、スペーサが冷却液流通通路となるシリンダブロック側ウォータージャケット内に挿入されるものであるから、胴部とカバーとの結合部分を厳密に密封する必要がないことを考慮し、前述したような簡易な結合構造を採用することが可能になっているのである。 In the first place, since the spacer is inserted into the cylinder block side water jacket which becomes the coolant flow passage, it is not necessary to strictly seal the coupling portion between the body portion and the cover, as described above. A simple coupling structure can be adopted.
好ましくは、前記放出部は、前記凹部内に突入される。 Preferably, the discharge portion is inserted into the recess.
この構成によれば、放出部から放出される冷却液が凹部内に積極的に供給されるようになるから、排気バルブ周辺の冷却効果をさらに向上するうえで有利となる。 According to this configuration, the coolant discharged from the discharge portion is actively supplied into the recess, which is advantageous in further improving the cooling effect around the exhaust valve.
好ましくは、前記胴部には、その通路内に供給される冷却液を前記溝のシリンダボア側内壁面に向けて放出する放出部が設けられる。 Preferably, the body portion is provided with a discharge portion that discharges the coolant supplied into the passage toward the cylinder bore side inner wall surface of the groove.
この構成によれば、シリンダブロックの溝のシリンダボア側内壁面における任意領域を積極的に冷却することが可能になるから、好適な冷却性能を確保できるようになる。なお、ここでの放出部による冷却液の放出方向を、前記溝のシリンダボア側内壁面において、例えば比較的高温となる燃焼室寄り領域とすれば、シリンダボアの燃焼室寄り領域ならびに燃焼室の冷却効果が増すようになる。 According to this configuration, it is possible to positively cool an arbitrary region on the cylinder bore side inner wall surface of the groove of the cylinder block, so that it is possible to ensure a suitable cooling performance. If the discharge direction of the cooling liquid by the discharge portion here is, for example, a region closer to the combustion chamber at a relatively high temperature on the cylinder bore side inner wall surface of the groove, the cooling effect of the cylinder bore closer to the combustion chamber and the combustion chamber Will increase.
また、本発明は、シリンダブロックのシリンダボアを囲むように設けられる溝と、シリンダヘッドに前記溝のシリンダヘッド側開口に略合致するよう設けられる凹部と、この凹部と前記溝とで形成されるウォータージャケット内に挿入されて、当該ウォータージャケット内でシリンダボアを横切る方向へ流通する冷却液の流通量をシリンダボアの軸線方向で異ならせるよう調節するためのスペーサとを含み、前記スペーサが、前記いずれかに記載の構成とされることを特徴としている。 The present invention also provides a groove provided so as to surround the cylinder bore of the cylinder block, a recess provided in the cylinder head so as to substantially match the cylinder head side opening of the groove, and a water formed by the recess and the groove. A spacer that is inserted into the jacket and adjusts the flow rate of the coolant flowing in the direction crossing the cylinder bore in the water jacket so as to vary in the axial direction of the cylinder bore, and the spacer is any of the above It is the structure described.
この構成によれば、シリンダブロック側ウォータージャケットを拡大するためのシリンダヘッド側凹部内に、シリンダブロック側ウォータージャケット内に供給される冷却液と別にスペーサ内通路に供給される冷却液を放出させるようにしている。 According to this configuration, the coolant supplied to the passage in the spacer is discharged separately from the coolant supplied to the cylinder block-side water jacket in the cylinder head-side recess for enlarging the cylinder block-side water jacket. I have to.
これにより、前記シリンダヘッド側凹部内で冷却液が強制的に流動させられることになって、燃焼室周りの冷却効果が増すようになるので、内燃機関の動作安定化を図るうえで有利となる。 As a result, the coolant is forced to flow in the concave portion on the cylinder head side, and the cooling effect around the combustion chamber is increased, which is advantageous in stabilizing the operation of the internal combustion engine. .
好ましくは、シリンダヘッドの排気ポート近傍に排気ポート用ウォータージャケットが設けられるとともに、この排気ポート用ウォータージャケットと前記シリンダヘッド側の凹部とを連通する連通路が設けられ、前記スペーサの放出部による冷却液の放出方向が、前記シリンダヘッド側の凹部内において前記連通路側へ向けられる。 Preferably, an exhaust port water jacket is provided in the vicinity of the exhaust port of the cylinder head, and a communication path is provided to connect the exhaust port water jacket and the concave portion on the cylinder head side. The liquid discharge direction is directed toward the communication path in the recess on the cylinder head side.
この構成によれば、スペーサの放出部から放出される冷却液がシリンダヘッド側の凹部および連通路を経て排気ポート用ウォータージャケットへ積極的に送られることになるから、排気ポートの冷却効果が増すようになる。 According to this configuration, the cooling liquid discharged from the discharge part of the spacer is positively sent to the water jacket for the exhaust port through the recess on the cylinder head side and the communication path, so that the cooling effect of the exhaust port is increased. It becomes like this.
というのは、そもそも、一般的に、ウォーターポンプから吐出される冷却液は排気ポート用ウォータージャケットとシリンダブロック側ウォータージャケットとにそれぞれ別々に供給されるようになっていて、それぞれの冷却が可能になっている。このことに加えて、排気ポート用ウォータージャケットに対し、シリンダブロック側ウォータージャケットに挿入されているスペーサ内通路から冷却液供給を行うようにしているから、前述したように排気ポートの冷却効果が増すことになるのである。 This is because, in the first place, the coolant discharged from the water pump is generally supplied separately to the water jacket for the exhaust port and the water jacket for the cylinder block. It has become. In addition to this, since the coolant is supplied from the passage in the spacer inserted into the cylinder block side water jacket to the exhaust port water jacket, the cooling effect of the exhaust port is increased as described above. It will be.
本発明に係るウォータージャケット用スペーサならびにそれを用いた内燃機関の冷却構造によれば、内燃機関の燃焼室周りの冷却能力を向上することが可能になり、内燃機関の動作安定化を図るうえで有利となる。 According to the water jacket spacer and the internal combustion engine cooling structure using the same according to the present invention, it is possible to improve the cooling capacity around the combustion chamber of the internal combustion engine, and to stabilize the operation of the internal combustion engine. It will be advantageous.
以下、本発明の実施形態を図１から図１８に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図１から図８に、本発明の一実施形態を示している。この実施形態では、水冷タイプの直列四気筒ＤＯＨＣ型の内燃機関（エンジン）を例に挙げている。但し、内燃機関の形式は特に限定されない。 1 to 8 show an embodiment of the present invention. In this embodiment, a water-cooled in-line four-cylinder DOHC type internal combustion engine (engine) is taken as an example. However, the type of the internal combustion engine is not particularly limited.
まず、内燃機関の冷却システムにおける基本構成の概略について、図１を参照して説明する。 First, an outline of a basic configuration in a cooling system for an internal combustion engine will be described with reference to FIG.
この冷却システムは、要するに、冷却液の温度を、速やかに所定の設定温度に到達させる一方で、所定の設定温度範囲に保つように構成されている。 In short, this cooling system is configured to keep the temperature of the coolant at a predetermined set temperature range while quickly reaching a predetermined set temperature.
内燃機関の内外には、閉ループの冷却液循環回路が設けられており、ウォーターポンプ７によって冷却液が循環流通されるようになっている。 A closed-loop coolant circulation circuit is provided inside and outside the internal combustion engine, and the coolant is circulated and circulated by the water pump 7.
この冷却液循環回路は、内燃機関の内部に設けられる内部通路と、内燃機関の外部に設けられる外部通路とを含む。 The coolant circulation circuit includes an internal passage provided inside the internal combustion engine and an external passage provided outside the internal combustion engine.
前記内部通路は、主として、内燃機関のシリンダブロック１に設けられるウォータージャケット３と、内燃機関のシリンダヘッド２に設けられるウォータージャケット４とを含む。
The internal passage mainly includes a
前記外部通路は、主として、シリンダヘッド側ウォータージャケット４の下流部からシリンダブロック側ウォータージャケット３の上流部（ウォーターポンプ７の入口）に至って並列に設けられるラジエータ通路５およびヒータ通路６を含む。
The external passage mainly includes a
なお、シリンダブロック側ウォータージャケット３とシリンダヘッド側ウォータージャケット４とには、ウォーターポンプ７から吐出される冷却液が並列に供給されるようになっている。つまり、ウォーターポンプ７の下流側通路は、二股に分岐されていて、一方がシリンダブロック側ウォータージャケット３の上流部にまた他方がシリンダヘッド側ウォータージャケット４の上流部に連通連結されている。但し、シリンダブロック側ウォータージャケット３の下流は、ウォーターポンプ７からシリンダヘッド側ウォータージャケット４へ至る通路に連通されている。
Note that the coolant discharged from the water pump 7 is supplied in parallel to the cylinder block
また、ラジエータ通路５の途中には、シリンダヘッド側ウォータージャケット４からラジエータ通路５側へ排出される冷却液の熱を放熱して冷却するラジエータ８が設けられている。このラジエータ通路５には、ラジエータ８の上流側と下流側とを短絡接続するための第１バイパス通路９が設けられている。
Further, a
このラジエータ通路５の下流側に対する第１バイパス通路９の接続部位には、冷却液の流通経路を切り替えるためのサーモスタット１０が設けられている。
A
このサーモスタット１０は、冷却液の温度高低に応じて膨張・収縮するサーモワックスを駆動源として弁体を駆動するような一般的に公知の構成とされる。
The
サーモスタット１０の動作としては、シリンダヘッド側ウォータージャケット４出口の冷却液が所定温度以下のときに、図１の実線矢印Ｘ１で示すように、シリンダヘッド側ウォータージャケット４から排出された冷却液をラジエータ８内に通さずに第１バイパス通路９へ通過させる暖機経路を確保する一方、シリンダヘッド側ウォータージャケット４出口の冷却液が所定温度を超えたときに、図１の破線矢印Ｘ２で示すように、シリンダヘッド側ウォータージャケット４から排出された冷却液をラジエータ８に通過させる冷却経路を確保する。
As the operation of the
さらに、ヒータ通路６においてシリンダヘッド側ウォータージャケット４寄りには、車室内を暖房するための熱源としてのヒータコア１１が配設されている。このヒータ通路６には、図１実線矢印Ｙで示すように、冷却液が常時流通する。
Further, a
次に、上述したような冷却システムを備える内燃機関において、シリンダブロック側ウォータージャケット３やシリンダヘッド側ウォータージャケット４に関連する構造を、図２から図８に示して説明する。
Next, in the internal combustion engine having the cooling system as described above, the structure related to the cylinder block
シリンダブロック１には、その長手方向に複数のシリンダボア１ａが一列に隣り合わせで設けられている。各シリンダボア１ａには、ピストン１３がそれぞれ挿入されている。
The
シリンダヘッド２には、シリンダブロック１の各シリンダボア１ａに対応して燃焼室１４を形成するための円錐凹部２ａがそれぞれ設けられているとともに、各円錐凹部２ａに連通する吸気ポート２ｂおよび排気ポート２ｃが設けられている。このシリンダヘッド２には、吸気カムシャフト１５、排気カムシャフト１６、吸気バルブ１７、排気バルブ１８等が搭載されている。
The
そして、シリンダブロック１には、複数のシリンダボア１ａを囲むようにシリンダヘッド２側（この実施形態では上側）へ向けて開放する溝１ｂが設けられている。この溝１ｂの幅は、シリンダボア１ａの軸線方向に沿って略一定とされている。
The
また、シリンダヘッド２において各円錐凹部２ａの周辺には、シリンダブロック１側（この実施形態では下側）へ向けて開放する凹部２ｄが設けられている。この凹部２ｄは、図３および図６に示すように、円錐凹部２ａを挟んで排気バルブ１８側つまり排気ポート２ｃ側と、吸気バルブ１７側つまり吸気ポート２ｂ側とに設けられており、シリンダブロック１の溝１ｂと連通するようになっている。
Further, in the
さらに、シリンダヘッド２において吸気ポート２ｂと排気ポート２ｃとの間の領域や排気ポート２ｃと円錐凹部２ａとの間の領域には、通孔からなるシリンダヘッド側ウォータージャケット４が設けられている。なお、排気ポート２ｃ近傍のウォータージャケット４を排気ポート用ウォータージャケットと言うことにする。この排気ポート用ウォータージャケット４には、排気ポート側に位置する凹部２ｄが連通路２ｅを介して連通されている。
Further, in the
ところで、シリンダブロック１とシリンダヘッド２とは、ヘッドガスケット２０を介して、ヘッドボルト（図示省略）によって結合される。
By the way, the
ヘッドガスケット２０は、シリンダボア１ａに対応する貫通孔２１や、ヘッドボルトが挿通されるボルト挿通孔２２の他に、シリンダヘッド２の凹部２ｄに対応する場所に対応する大きさの通孔２３が設けられている。この通孔２３を介してシリンダブロック１側の溝１ｂからシリンダヘッド２側の凹部２ｄへ冷却液が流入可能とされている。
The
ここで、本発明の特徴を適用した部分について、図３から図８に示して詳細に説明する。 Here, the parts to which the features of the present invention are applied will be described in detail with reference to FIGS.
シリンダヘッド側のウォータージャケット３には、その内部においてシリンダボア１ａを横切る方向（図２、図５、図８の矢印Ｚ１参照）、つまりシリンダボア１ａの軸線に対し直交する方向へ流通される冷却液の流通量をシリンダボア１ａの軸線方向で異ならせるよう調節するためのスペーサ３０が挿入されている。
In the
このスペーサ３０は、その胴部３１に、ウォーターポンプ７から圧送される冷却液を受け入れてシリンダボア１ａの直交方向に流す通路３４と、この通路３４内の冷却液をシリンダヘッド側の凹部２ｄへ向けて放出する放出部３２とが設けられた構成になっている。
The
胴部３１は、平面から見てほぼ楕円形でかつ周方向に波打つような形状の筒とされており、その一方の半円筒領域３１ａの断面形状が縦長の略長方形になっているが、残り他方の半円筒領域３１ｂの断面形状は、一方の半円筒領域３１ａのさらに半分の厚みの縦長略長方形とされている。
The
この胴部３１における前記他方の半円筒領域３１ｂの外側面には、所定の対向空隙を作るようにして板状のカバー３３が取り付けられており、これら両者間の対向空隙が前記の通路３４とされる。
A plate-
この他方の半円筒領域３１ｂにカバー３３を取り付けることによって、そこの断面形状が前記一方の半円筒領域３１ａと同じ外形形状、つまり縦長の略長方形とされるようになっている。このような胴部３１は、シリンダブロック１の溝１ｂより短小かつ幅狭となっている。
By attaching the
このカバー３３は、胴部３１に対して凹凸を利用して結合されるようになっている。
The
具体的に、カバー３３の上辺側には凹部３３ａが、また、下辺側には凸部３３ｂがそれぞれ設けられている。
Specifically, a
一方、胴部３１における他方の半円筒領域３１ｂの上辺側でかつカバー３３の上側凹部３３ａに対応する箇所には凸部３１ｄが、また、他方の半円筒領域３１ｂの下辺側でかつカバー３３の下側凸部３３ｂに対応する箇所には凹部３１ｅが設けられている。
On the other hand, a
なお、カバー３３の長手方向一端側は、胴部３１の外側面との対向間隔を大きくするように外向きに反った形状になっており、この反り部分側が通路３４内への冷却液導入口３４ａとされるようになっている。
Note that one end side of the
そして、カバー３３の上辺側と胴部３１における他方の半円筒領域３１ｂの上辺部とに、互いに突き合わされる突片３３ｃ，３１ｃが設けられており、これら両者の突片３３ｃ，３１ｃにキャップ３５が被せられて非分離とされるようになっている。
And the
カバー３３の突片３３ｃの内面に設けられる断面ほぼ半円形状の溝と、キャップ３５の内孔とが、冷却液の放出部３２とされる。この放出部３２としての通路は、冷却液を勢いよく噴出させるように小径なノズル状とされている。但し、放出部３２からの冷却液の放出の勢いは特に限定されない。
A groove having a substantially semicircular cross section provided on the inner surface of the projecting
この放出部３２の先端部分は、シリンダブロック１の溝１ｂの上方開口から突き出すとともに、ガスケット２０の通孔３３を通り抜けて、シリンダヘッド側凹部２ｄ内に入るようになっている。
The distal end portion of the
この放出部３２による冷却液の放出方向は、図３および図４に示すように、シリンダヘッド側凹部２ｄ内において連通路２ｅ側へ向けられている。この実施形態では、キャップ３５の先端部分をシリンダヘッド側凹部２ｄ内に突入させている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the discharge direction of the coolant by the
このようなスペーサ３０をシリンダブロック側ウォータージャケット３内に挿入してシリンダブロック１の溝１ｂの底側に沈ませて配置させるようにしている場合には、溝１ｂの上方領域において冷却液流路となりうる幅（あるいは有効断面積）が、溝１ｂの下方領域において冷却液流路となりうる幅（あるいは有効断面積）より大きくなる。
In the case where such a
これにより、シリンダブロック側ウォータージャケット３内においてシリンダボア１ａを横切る方向へ流通する冷却液については、シリンダブロック側ウォータージャケット３内においてシリンダボア１ａの軸線方向上方領域における冷却液流通量が、ウォータージャケット３内においてシリンダボア１ａの軸線方向下方領域における冷却液流通量より大となる。
Thus, with respect to the coolant flowing in the direction crossing the cylinder bore 1 a in the cylinder block
そのため、シリンダボア１ａにおいて比較的高温となる上方領域の冷却能力を、シリンダボア１ａにおいて比較的低温となる下方領域の冷却能力より強めることができるようになって、適切な冷却が可能になる。
Therefore, the cooling capacity in the upper region where the temperature is relatively high in the
ところで、ウォーターポンプ７からシリンダブロック側ウォータージャケット３内へ供給される冷却液の一部は、スペーサ３０の通路３４における導入口３４ａにも流入することになるが、この通路３４内に流入した冷却液は、図８の太線矢印Ｚ２で示すように、スペーサ３０の放出部３２からシリンダヘッド側凹部２ｄ内で、連通路２ｅへ向けて放出されることになる。
By the way, a part of the coolant supplied from the water pump 7 into the cylinder block-
そのため、スペーサ３０の放出部３２から放出される冷却液がシリンダヘッド側凹部２ｄおよび連通路２ｅを経て排気ポート用ウォータージャケット４へ積極的に送られることになる。これに伴い、シリンダヘッド側凹部２ｄ内に冷却液が滞留せずに、活発に流動されることになる。これらの結果、燃焼室１４周りおよび排気ポート２ｃ周りの冷却効果が増すようになる。
Therefore, the coolant discharged from the
ちなみに、一般的に、ウォーターポンプ７から吐出される冷却液は、排気ポート用ウォータージャケット４とシリンダブロック側ウォータージャケット３とにそれぞれ別々に供給されるようになっていて、それぞれの冷却が可能になっている。このことに加えて、上述したように排気ポート用ウォータージャケット４に対し、シリンダブロック側ウォータージャケット３内に挿入しているスペーサ３０の通路３４から熱交換していない比較的低温の冷却液を供給させるようにしているから、前述したように燃焼室１４周りおよび排気ポート２ｃ周りの冷却効果が増すことになるのである。
Incidentally, generally, the coolant discharged from the water pump 7 is supplied separately to the exhaust
以上説明したように、スペーサ３０について、シリンダブロック側ウォータージャケット３内の冷却液流通量を調節するための本来の機能に加えて、シリンダブロック側ウォータージャケット３を形成するシリンダヘッド側凹部２ｄ内へ冷却液を放出させる機能を持たせるようにしている。
As described above, in addition to the original function for adjusting the coolant flow rate in the cylinder
これにより、シリンダヘッド側凹部２ｄ内で冷却液が強制的に流動させられることになって、燃焼室１４周りの冷却能力が増すようになるので、内燃機関の動作安定化を図るうえで有利となる。
As a result, the coolant is forced to flow in the cylinder
しかも、スペーサ３０を胴部３１にカバー３３を取り付けただけの比較的簡単な組み合わせ構造にしているから、スペーサ３０を中空通路付の成形品とするような場合に比べて製造が容易となり、コストを抑制するうえで有利となる。
In addition, since the
さらに、スペーサ３０の胴部３１とカバー３３との結合については、そもそも、スペーサ３０が冷却液通路となるシリンダブロック側ウォータージャケット３内に挿入されるものであって胴部３１とカバー３３との結合部分を厳密に密封する必要がないことに着目して、凹凸嵌合とキャップ３５の取り付けとを行う方式を採用している。そのため、スペーサ３０の胴部３１とカバー３３とを結合する作業が容易に行えるようになり、製造コストを抑制するうえで有利となる。
Further, the coupling between the
以下、本発明の他の実施形態について説明する。 Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described.
（１）上記実施形態では、スペーサ３０の放出部３２の先端（キャップ３５の先端）をシリンダヘッド側凹部２ｄ内に突入させた例を挙げているが、放出部３２の先端をシリンダブロック１からシリンダヘッド２側へ突き出させないようにしたものも本発明に含まれる。
(1) In the above embodiment, an example is given in which the tip of the
例えば図９に示すように、スペーサ３０は、上述した実施形態のようなキャップ３５を用いない構成とすることも可能である。
For example, as shown in FIG. 9, the
但し、図示しないが、キャップ３５を用いたまま、その先端をシリンダブロック１からシリンダヘッド２側へ突き出させないようにしたものも本発明に含まれる。
However, although not shown in the drawings, the present invention also includes a
（２）上記実施形態では、スペーサ３０の放出部３２について、燃焼室１４の排気ポート２ｃ寄りに配置されている四個のシリンダヘッド側凹部２ｄに対応して四つ設けた例を挙げているが、それに加えて、スペーサ３０の放出部３２を燃焼室１４の吸気ポート２ｂ側に配置されている四個のシリンダヘッド側凹部２ｄにも対応して四つ増やすことも可能である。
(2) In the above embodiment, an example in which four
具体的に、この実施形態でのスペーサ３０は、図３から図８に示した構成に加えて、例えば図１０から図１２に示すように、スペーサ３０の胴部３１において一方の半円筒領域３１ａ側に第２カバー３３Ｂを取り付けるようにして、それらの対向間に第２通路３４Ｂを設けるとともに、燃焼室１４の吸気ポート２ｂ側に配置されている四個のシリンダヘッド側凹部２ｄに向けて冷却液を放出する放出部３２Ｂを設けている。
Specifically, the
なお、この実施形態では、スペーサ３０において図３から図８に示した構成のうち、カバー３３を第１カバー３３Ａ、放出部３２を第１放出部３２Ａ、通路３４を第１通路３４Ａ、キャップ３５を第１キャップ３５Ａとそれぞれ記載している。
In this embodiment, in the configuration shown in FIGS. 3 to 8 in the
また、第２カバー３３Ｂの長手方向他端側は、図１１および図１２に示すように、シリンダブロック側ウォータージャケット３を流通する冷却液の流通経路Ｚ１において冷却液がＵターンした後で第２通路３４Ｂ内に迎え入れるように、反った形状になっている。
Further, as shown in FIGS. 11 and 12, the other end side in the longitudinal direction of the
この場合、燃焼室１４を挟んだ両側に設けられる合計八個のシリンダヘッド側凹部２ｄに、合計八つの放出部３２Ａ，３２Ｂから冷却液を個別に放出させることができるので、すべてのシリンダヘッド側凹部２ｄ内の冷却液を活発に流動させることが可能になり、燃焼室１４周りの冷却効果をさらに高めることが可能になる。
In this case, a total of eight cylinder
ところで、スペーサ３０は、図示していないが、胴部３１の外周面に環状のカバーを取り付けることにより、胴部３１とカバーとの対向間に環状空隙からなる通路を作り、上記同様の合計八つの放出部から燃焼室１４を挟んだ両側に設けられる合計八個のシリンダヘッド側凹部２ｄに冷却液を放出させるように構成することも可能である。
By the way, the
（３）上記実施形態では、スペーサ３０の放出部３２からシリンダヘッド側凹部２ｄ内へ向けて冷却液を放出させるようにした例を挙げているが、スペーサ３０の放出部３２から放出される冷却液を、例えば溝１ｂのシリンダボア側内壁面（シリンダボア１ａの外周壁面）に衝突させるようにして、この内壁面によって冷却液の向きを方向転換させてシリンダヘッド側凹部２ｄ側へ向かわせるようにすることも可能である。
(3) In the above embodiment, an example in which the coolant is discharged from the
なお、溝１ｂのシリンダボア側内壁面は、シリンダボア１ａの外周壁面とも言える。
The cylinder bore side inner wall surface of the
具体的に、例えば図１３から図１５に示すように、スペーサ３０の胴部３１に、その通路３４内の冷却液を溝１ｂのシリンダボア側内壁面の適所へ向けて放出するための放出部３６が設けられている。
Specifically, for example, as shown in FIG. 13 to FIG. 15, the
この放出部３６は、例えば溝１ｂのシリンダボア側内壁面における燃焼室１４寄り領域へ向けて冷却液を放出させるように設定される。
For example, the
特に、図示例では、放出部３６による冷却液の放出方向は、隣り合う複数のシリンダボア１ａの連接部分に対応する領域に向けられているが、その方向は、特に限定されず、任意に設定することが可能である。
In particular, in the illustrated example, the discharge direction of the coolant by the
これにより、放出部３６から放出される冷却液は、図１５の矢印Ｚ１で示すように、溝１ｂのシリンダボア側内壁面における燃焼室１４寄り領域に衝突させられてから、シリンダボア１ａの軸線方向両端側や周方向両側へと四方八方に方向転換されて流れることになる。
As a result, as shown by the arrow Z1 in FIG. 15, the coolant discharged from the
そのため、溝１ｂのシリンダボア側内壁面における燃焼室１４寄り領域を積極的に冷却することが可能になるから、シリンダボア１ａの燃焼室１４寄り領域ならびに燃焼室１４周りの冷却効果を高めることが可能になる。
Therefore, it is possible to positively cool the region near the
つまり、上記スペーサは、シリンダブロック１のシリンダボア１ａを囲むように設けられる溝１ｂと、シリンダヘッド２に前記溝１ｂのシリンダヘッド側開口に合致するよう設けられる凹部２ｄとで形成されるウォータージャケット３内に挿入されて、当該ウォータージャケット３内でシリンダボア１ａを横切る冷却液の流通量をシリンダボア１ａの軸線方向で異ならせるよう調節するものであって、胴部３１にウォーターポンプ７から圧送される冷却液を受け入れてシリンダボア１ａを横切る方向に流す通路３４を有し、この通路３４内の冷却液を溝１ｂのシリンダボア側内壁面へ向けて放出する放出部３６が設けられている構成となっている。
That is, the spacer is a
（４）スペーサ３０について、例えば図１６から図１８に示すように、図３から図８に示した実施形態のような放出部３２と、上記（３）に記載した実施形態のような放出部３６との両方を備えた構成とすることも可能である。
(4) For the
この場合、シリンダボア１ａの外周壁面における燃焼室１４寄り領域の冷却と、排気ポート２ｃ周りの冷却とを共に高めるうえで有利となる。
In this case, it is advantageous to enhance both the cooling of the region near the
（５）上記各実施形態では、シリンダヘッド側凹部２ｄを、連通路２ｅによって排気ポート用ウォータージャケット４に連通させるようにした例を挙げているが、このような連通路２ｅを備えていない内燃機関にも本発明を適用することができる。
(5) In each of the above embodiments, the cylinder
１ シリンダブロック
１ａ シリンダブロックのシリンダボア
１ｂ シリンダブロック側ウォータージャケット形成用の溝
２ シリンダヘッド
２ａ シリンダヘッドの燃焼室形成用の円錐凹部
２ｂ 吸気ポート
２ｃ 排気ポート
２ｄ シリンダヘッド側凹部
３ シリンダブロック側ウォータージャケット
４ シリンダヘッドの排気ポート用ウォータージャケット
１４ 燃焼室
３０ ウォータージャケット用のスペーサ
３１ スペーサの胴部
３２ スペーサの放出部
３３ スペーサのカバー
３４ スペーサの通路
３５ スペーサのキャップ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
胴部に、ウォーターポンプから圧送される冷却液を受け入れてシリンダボアを横切る方向に流す通路と、この通路内の冷却液を前記凹部へ向けて放出する放出部とが設けられていることを特徴とするウォータージャケット用のスペーサ。 Inserted into a water jacket formed by a groove provided so as to surround the cylinder bore of the cylinder block and a recess provided in the vicinity of the cylinder head valve so as to match the opening on the cylinder head side of the groove. A spacer for adjusting the flow rate of the coolant flowing in the direction crossing the cylinder bore in the axial direction of the cylinder bore,
The body is provided with a passage for receiving the coolant pumped from the water pump and flowing in a direction crossing the cylinder bore, and a discharge portion for discharging the coolant in the passage toward the recess. Spacer for water jacket.
また、前記カバーにおけるシリンダボアの軸線方向一端側と前記胴部における前記一端側に対応する箇所とに、互いに突き合わされるとともにキャップが被せられて非分離とされる突片がそれぞれ設けられており、
前記各突片の対向間と前記キャップとに、前記スペーサの放出部となる通路が設けられることを特徴とするウォータージャケット用のスペーサ。 In Claim 1 or 2, a concave part and a convex part which are mutually connected are distributed and provided in a part corresponding to the both end sides in the axial direction of the cylinder bore in the cover and the body part,
In addition, a projecting piece that is abutted with each other and that is not separated by being covered with a cap is provided at one end side in the axial direction of the cylinder bore in the cover and a portion corresponding to the one end side in the body portion, respectively.
A spacer for a water jacket, characterized in that a passage serving as a discharge portion of the spacer is provided between the facing portions of the protrusions and the cap.
前記スペーサが、請求項１から５のいずれかに記載の構成とされることを特徴とする内燃機関の冷却構造。 A groove provided so as to surround the cylinder bore of the cylinder block, a recess provided in the cylinder head so as to substantially match an opening on the cylinder head side of the groove, and a water jacket formed by the recess and the groove. A spacer for adjusting the flow rate of the coolant flowing in the direction across the cylinder bore in the water jacket so as to vary in the axial direction of the cylinder bore,
6. A cooling structure for an internal combustion engine, wherein the spacer is configured in any one of claims 1 to 5.
前記スペーサの放出部による冷却液の放出方向が、前記シリンダヘッド側の凹部内において前記連通路側へ向けられることを特徴とする内燃機関の冷却構造。 In claim 6, an exhaust port water jacket is provided in the vicinity of the exhaust port of the cylinder head, and a communication path is provided to connect the exhaust port water jacket and the recess on the cylinder head side.
A cooling structure for an internal combustion engine, wherein a discharge direction of the coolant by the discharge portion of the spacer is directed to the communication path side in the recess on the cylinder head side.
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