JP2009216008A - Cooling device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のシリンダの排気ポートから排出された排気を集合させる排気マニホールドがシリンダヘッドに設けられ、そのシリンダヘッドに各排気ポートを冷却するための冷却水通路が設けられた内燃機関の冷却装置に関する。 The present invention provides a cooling system for an internal combustion engine in which an exhaust manifold that collects exhaust gas discharged from exhaust ports of a plurality of cylinders is provided in a cylinder head, and a cooling water passage for cooling each exhaust port is provided in the cylinder head. Relates to the device.
各シリンダから排出された排気を集合させる排気マニホールドがシリンダヘッドに一体に設けられた内燃機関が知られている。このような内燃機関において、排気ポートの下部、排気弁の間、燃焼室の上部、排気ポートの上部の順で冷却水が流れるようにシリンダヘッドに冷却水通路を設けたものが知られている(特許文献1参照)。 There is known an internal combustion engine in which an exhaust manifold for collecting exhaust discharged from each cylinder is provided integrally with a cylinder head. In such an internal combustion engine, a cylinder head is provided with a cooling water passage so that cooling water flows in the order of the lower part of the exhaust port, between the exhaust valves, the upper part of the combustion chamber, and the upper part of the exhaust port. (See Patent Document 1).
シリンダから排気ポートに噴き出た排気はその排気ポートの上部に当たるため、排気ポートの下部と比較して排気ポートの上部の方が温度が高くなる。特許文献1の内燃機関では、冷却水通路のうち排気ポートの上部を冷却するための部分がシリンダ毎に設けられているため、冷却水の流量が不足して排気ポートの上部の冷却が不十分になるおそれがある。また、特許文献1には、冷却水通路のうち排気ポートの上部を冷却するための部分が一体の内燃機関も示されているが、排気ポートの上部に配置される部分がシリンダ毎に区切られているため、この区切られている部分で冷却水が滞留し、排気ポートの上部の冷却が不十分になるおそれがある。
Since the exhaust gas ejected from the cylinder to the exhaust port hits the upper part of the exhaust port, the temperature of the upper part of the exhaust port becomes higher than that of the lower part of the exhaust port. In the internal combustion engine of
そこで、本発明は、シリンダ間における冷却水量のばらつきを抑制でき、かつ排気ポートの上部を十分に冷却可能な内燃機関の冷却装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling device for an internal combustion engine that can suppress variation in the amount of cooling water between cylinders and that can sufficiently cool an upper portion of an exhaust port.
本発明の内燃機関の冷却装置は、一方向に向かって並ぶ複数のシリンダを有し、各シリンダの排気ポートと、各シリンダの前記排気ポートから排出された排気を集合させる排気マニホールドとがシリンダヘッドに設けられた内燃機関に適用され、冷却水を流すための冷却水通路が前記シリンダヘッドに設けられた内燃機関の冷却装置において、前記シリンダヘッドには、シリンダ毎に設けられ、かつ前記シリンダヘッド側が上となるようにシリンダを向けたときの前記排気ポートの下側を通って前記複数のシリンダの並び方向と交差する方向に延びる複数の第1冷却水通路と、前記シリンダヘッド側が上となるようにシリンダを向けたときの各シリンダの排気ポートの上側を通って前記複数のシリンダの並び方向と同じ方向に延びる第2冷却水通路と、が少なくとも前記冷却水通路として設けられていることにより、上述した課題を解決する(請求項1)。 The cooling device for an internal combustion engine according to the present invention has a plurality of cylinders arranged in one direction, and an exhaust port of each cylinder and an exhaust manifold that collects exhaust discharged from the exhaust port of each cylinder are cylinder heads In the cooling apparatus for an internal combustion engine, which is applied to the internal combustion engine provided in the engine and is provided with a cooling water passage for flowing cooling water in the cylinder head, the cylinder head is provided for each cylinder, and the cylinder head A plurality of first cooling water passages extending in a direction crossing the direction of arrangement of the plurality of cylinders through the lower side of the exhaust port when the cylinder is directed so that the cylinder side faces upward, and the cylinder head side is the upper side Second cooling that extends in the same direction as the arrangement direction of the plurality of cylinders through the upper side of the exhaust port of each cylinder when the cylinders are oriented A passage, but by being provided as at least the cooling water passage, to solve the problems described above (claim 1).
本発明の内燃機関の冷却装置によれば、排気ポートの下側を通る第1冷却水通路とは別に排気ポートの上側を通る第2冷却水通路を設けたので、第1冷却水通路の冷却水にシリンダの上部全体の冷却を行わせ、第2冷却水通路の冷却水では排気ポートの上部のみを冷却することができる。そのため、排気ポートの上部を十分に冷却することができる。この場合、例えば第2冷却水通路の流路断面積を小さくして第2冷却水通路を流れる冷却水の流速を高めてもよい。これにより、シリンダヘッドから冷却水への熱伝達を促進させ、排気ポートの上部の冷却を促進させることができる。また、本発明の冷却装置では、シリンダの並び方向と交差する方向に延びるように第1冷却水通路を設けたので、シリンダの並び方向と同じ方向に延びるように設けた場合と比較して第1冷却水通路の長さを短くすることができる。これにより、各第1冷却水通路の圧力損失をそれぞれ小さくできるので、第1冷却水通路間における圧力損失のばらつきを抑制できる。そのため、各第1冷却水通路に流入する冷却水量のばらつきを抑えることができる。従って、シリンダ間における冷却水量のばらつきを抑制できる。このように本発明の冷却装置によれば、シリンダ間における冷却水量のばらつきを抑制でき、かつ排気ポートの上部を十分に冷却することができる。 According to the cooling apparatus for an internal combustion engine of the present invention, since the second cooling water passage that passes above the exhaust port is provided separately from the first cooling water passage that passes below the exhaust port, the cooling of the first cooling water passage is performed. Water can cool the entire upper part of the cylinder, and the cooling water in the second cooling water passage can cool only the upper part of the exhaust port. Therefore, the upper part of the exhaust port can be sufficiently cooled. In this case, for example, the flow passage cross-sectional area of the second cooling water passage may be reduced to increase the flow rate of the cooling water flowing through the second cooling water passage. Thereby, heat transfer from the cylinder head to the cooling water can be promoted, and cooling of the upper portion of the exhaust port can be promoted. Further, in the cooling device of the present invention, the first cooling water passage is provided so as to extend in a direction intersecting with the cylinder arranging direction, so that the first cooling water passage is extended in the same direction as the cylinder arranging direction. The length of one cooling water passage can be shortened. Thereby, since the pressure loss of each 1st cooling water channel | path can each be made small, the dispersion | variation in the pressure loss between 1st cooling water channel | paths can be suppressed. Therefore, variation in the amount of cooling water flowing into each first cooling water passage can be suppressed. Therefore, variation in the amount of cooling water between the cylinders can be suppressed. Thus, according to the cooling device of the present invention, variation in the amount of cooling water between the cylinders can be suppressed, and the upper portion of the exhaust port can be sufficiently cooled.
本発明の内燃機関の冷却装置の一形態において、前記第2冷却水通路は、前記複数の第1冷却水通路をそれぞれ通過した冷却水が合流して流入するように前記複数の第1冷却水通路の下流に接続されていてもよい(請求項2)。この場合、第2冷却水通路には各第1冷却水通路の冷却水が全て流入する。そのため、第2冷却水通路における冷却水の流速を高めてシリンダヘッドから冷却水への熱伝達を促進させることができる。従って、排気ポートの上部の冷却をさらに促進させることができる。 In one form of the cooling device for an internal combustion engine according to the present invention, the second cooling water passages include the plurality of first cooling waters so that the cooling waters respectively passing through the plurality of first cooling water passages merge and flow in. It may be connected downstream of the passage (claim 2). In this case, all the cooling water of each first cooling water passage flows into the second cooling water passage. Therefore, the flow rate of the cooling water in the second cooling water passage can be increased and heat transfer from the cylinder head to the cooling water can be promoted. Therefore, cooling of the upper part of the exhaust port can be further promoted.
この形態においては、前記冷却水通路に冷却水を供給するポンプ手段と、前記複数の第1冷却水通路を迂回して前記第2冷却水通路に冷却水を導くバイパス通路と、前記ポンプ手段から吐出された冷却水のうち前記複数の第1冷却水通路に導かれる冷却水の割合と前記バイパス通路に導かれる冷却水の割合とを調整する流量調整手段と、前記内燃機関の暖機時は前記内燃機関の暖機時は暖機完了後と比較して前記複数の第1冷却水通路に導かれる冷却水の割合が小さくなるとともに前記バイパス通路に導かれる冷却水の割合が多くなるように前記流量調整手段を制御する制御手段と、をさらに備えていてもよい(請求項3)。周知のように内燃機関の暖機時は冷却水の流量を減少させることにより、内燃機関の温度を速やかに上昇させ、暖機時間を短縮することができる。ただし、内燃機関の暖機時においてもシリンダから噴き出た排気があたる排気ポートの上部は高温になり易いので、この部分は冷却が必要となる。この形態では、内燃機関の暖機時に各第1冷却水通路に導かれる冷却水の流量を減少させるので、内燃機関の無駄な冷却を防止できる。そのため、内燃機関の暖機時間を短縮することができる。一方、第2冷却水通路に導かれる冷却水の流量は増加させるので、内燃機関の暖機時においても冷却が必要な排気ポートの上部を適切に冷却することができる。 In this embodiment, the pump means for supplying cooling water to the cooling water passage, the bypass passage for bypassing the plurality of first cooling water passages and guiding the cooling water to the second cooling water passage, and the pump means A flow rate adjusting means for adjusting a ratio of the cooling water guided to the plurality of first cooling water passages and a ratio of the cooling water guided to the bypass passages in the discharged cooling water; and when the internal combustion engine is warmed up When the internal combustion engine is warmed up, the ratio of the cooling water guided to the plurality of first cooling water passages is smaller and the ratio of the cooling water guided to the bypass passages is larger than after the warming-up is completed. And a control means for controlling the flow rate adjusting means. As is well known, by reducing the flow rate of the cooling water when the internal combustion engine is warmed up, the temperature of the internal combustion engine can be quickly raised and the warm-up time can be shortened. However, when the internal combustion engine is warmed up, the upper part of the exhaust port to which the exhaust gas ejected from the cylinder is likely to become hot, this part needs to be cooled. In this embodiment, since the flow rate of the cooling water guided to each first cooling water passage is reduced when the internal combustion engine is warmed up, useless cooling of the internal combustion engine can be prevented. Therefore, the warm-up time of the internal combustion engine can be shortened. On the other hand, since the flow rate of the cooling water led to the second cooling water passage is increased, the upper part of the exhaust port that needs to be cooled can be appropriately cooled even when the internal combustion engine is warmed up.
また、前記制御手段は、前記内燃機関の暖機時に前記ポンプ手段から吐出された冷却水の全量が前記バイパス通路に導かれるように前記流量調整手段を制御してもよい(請求項4)。この場合、内燃機関の暖機時は各第1冷却水通路への冷却水の導入が停止されるので、内燃機関の暖機時間をさらに短縮することができる。 Further, the control means may control the flow rate adjusting means so that the entire amount of cooling water discharged from the pump means when the internal combustion engine is warmed up is guided to the bypass passage. In this case, since the introduction of the cooling water to each first cooling water passage is stopped when the internal combustion engine is warmed up, the warm-up time of the internal combustion engine can be further shortened.
本発明の内燃機関の冷却装置の一形態において、前記第2冷却水通路は、前記複数の第1冷却水通路と並列に設けられていてもよい(請求項5)。この場合、各第1冷却水通路を流れる冷却水の流量と第2冷却水通路を流れる冷却水の流量とをそれぞれ別々に変更することができる。 In one form of the cooling device for an internal combustion engine of the present invention, the second cooling water passage may be provided in parallel with the plurality of first cooling water passages (Claim 5). In this case, the flow rate of the cooling water flowing through each first cooling water passage and the flow rate of the cooling water flowing through the second cooling water passage can be changed separately.
この形態においては、前記冷却水通路に冷却水を供給するポンプ手段と、前記ポンプ手段から吐出された冷却水のうち前記複数の第1冷却水通路に導かれる冷却水の割合と前記第2冷却水通路に導かれる冷却水の割合とを調整する流量調整手段と、前記内燃機関の暖機時は暖機完了後と比較して前記複数の第1冷却水通路に導かれる冷却水の割合が小さくなるとともに前記第2冷却水通路に導かれる冷却水の割合が多くなるように前記流量調整手段を制御する制御手段と、をさらに備えていてもよい(請求項6)。この場合も内燃機関の暖機時に各第1冷却水通路に導かれる冷却水の流量を減少させて内燃機関の無駄な冷却を防止できるので、内燃機関の暖機時間を短縮することができる。一方、第2冷却水通路に導かれる冷却水の流量は増加させるので、内燃機関に暖機時に排気ポートの上部を適切に冷却することができる。 In this embodiment, the pump means for supplying cooling water to the cooling water passage, the ratio of the cooling water guided to the plurality of first cooling water passages among the cooling water discharged from the pump means, and the second cooling The flow rate adjusting means for adjusting the ratio of the cooling water guided to the water passage, and the ratio of the cooling water guided to the plurality of first cooling water paths when the internal combustion engine is warmed up compared to after the completion of warming up. Control means for controlling the flow rate adjusting means may be further provided so that the ratio of the cooling water guided to the second cooling water passage increases as it becomes smaller (Claim 6). Also in this case, since the flow rate of the cooling water guided to each first cooling water passage when the internal combustion engine is warmed up can be reduced to prevent unnecessary cooling of the internal combustion engine, the warm-up time of the internal combustion engine can be shortened. On the other hand, since the flow rate of the cooling water led to the second cooling water passage is increased, the upper part of the exhaust port can be appropriately cooled when the internal combustion engine is warmed up.
また、前記制御手段は、前記内燃機関の暖機時に前記ポンプ手段から吐出された冷却水の全量が前記第2冷却水通路に導かれるように前記流量調整手段を制御してもよい(請求項7)。この場合、内燃機関の暖機時間をさらに短縮することができる。 Further, the control means may control the flow rate adjusting means so that the entire amount of cooling water discharged from the pump means when the internal combustion engine is warmed up is guided to the second cooling water passage. 7). In this case, the warm-up time of the internal combustion engine can be further shortened.
以上に説明したように、本発明の冷却装置によれば、排気ポートの下側を通る第1冷却水通路とは別に排気ポートの上側を通る第2冷却水通路を設けたので、第2冷却水通路の冷却水で排気ポートの上部のみを冷却することができる。そのため、排気ポートの上部を十分に冷却することができる。また、本発明の冷却装置では、シリンダの並び方向と交差する方向に延びるように第1冷却水通路を設けたので、第1冷却水通路間における圧力損失のばらつきを抑制できる。そのため、シリンダ間における冷却水量のばらつきを抑制できる。 As described above, according to the cooling device of the present invention, the second cooling water passage that passes the upper side of the exhaust port is provided separately from the first cooling water passage that passes the lower side of the exhaust port. Only the upper part of the exhaust port can be cooled by the cooling water in the water passage. Therefore, the upper part of the exhaust port can be sufficiently cooled. Moreover, in the cooling device of the present invention, since the first cooling water passage is provided so as to extend in a direction intersecting with the arrangement direction of the cylinders, it is possible to suppress variation in pressure loss between the first cooling water passages. Therefore, variation in the amount of cooling water between the cylinders can be suppressed.
図1及び図2は、本発明の一形態に係る冷却装置が組み込まれた内燃機関の要部を示す図である。なお、図1は図2のI−I線における内燃機関の断面を示している。また、図2は図1のII−II線における内燃機関の断面を示している。図1の内燃機関(以下、エンジンと称することがある。)1は、車両に走行用動力源として搭載される火花点火式エンジンであり、複数のシリンダ2が設けられたシリンダブロック3と、シリンダブロック3の上部に取り付けられるシリンダヘッド4とを備えている。図2に示したようにエンジン1のシリンダ2の数は4つであり、これらシリンダ2はシリンダブロック3に一方向に向かって並べて設けられている。図1に示したようにシリンダヘッド4には、各シリンダ2に対応して設けられる複数の吸気ポート5及び排気ポート6と、各シリンダ2の排気ポート6とそれぞれ連通して各シリンダ2から排出された排気を集合させる排気マニホールド7とが設けられている。なお、吸気ポート5及び排気ポート6は、一つのシリンダ2に対してそれぞれ2つずつ設けられている。各吸気ポート5には吸気ポート5をシリンダ2に対して開閉するための吸気弁8がそれぞれ設けられ、各排気ポート6には排気ポート6をシリンダ2に対して開閉するための排気弁9がそれぞれ設けられる。以降、エンジン1において吸気ポート5が設けられている側、すなわち図1の左側を吸気ポート側と称し、エンジン1において排気ポート6が設けられている側、すなわち図2の右側を排気ポート側と称することがある。なお、図2では、エンジン1の上側が吸気ポート側で、エンジン1の下側が排気ポート側である。
1 and 2 are views showing a main part of an internal combustion engine in which a cooling device according to one embodiment of the present invention is incorporated. FIG. 1 shows a cross section of the internal combustion engine taken along line II of FIG. FIG. 2 shows a cross section of the internal combustion engine taken along line II-II in FIG. An internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) 1 in FIG. 1 is a spark ignition engine mounted on a vehicle as a driving power source, and includes a
エンジン1は、冷却水を循環させてエンジン1を冷却する冷却装置10を備えている。図3を参照して冷却装置10について説明する。なお、図3は、冷却装置10における冷却水の循環経路の概略を示す図である。冷却装置10は、ポンプ手段としてのウォータポンプ11と、シリンダブロック3及びシリンダヘッド4にて温度が上昇した冷却水と空気とを熱交換して冷却水の温度を低下させるラジエータ12と、シリンダブロック3に設けられるウォータジャケット13と、シリンダヘッド4に設けられる冷却水通路14とを備えている。図1及び図3に示したように冷却水通路14としては、排気ポート6の下側に配置される第1冷却水通路15と、排気ポート6の上側に配置される第2冷却水通路16とが設けられる。図3に示したようにウォータポンプ11から吐出された冷却水は、シリンダヘッド4の第1冷却水通路15を通過し、シリンダブロック3のウォータジャケット13に導かれる。ウォータジャケット13内を通過した冷却水は、シリンダヘッド4の第2冷却通路16に導かれる。その後、冷却水はラジエータ12に導かれて冷却され、ウォータポンプ11に戻される。以降は、冷却水がこの順に各部を繰り返し循環してエンジン1を冷却する。
The
図1及び図2を参照して第1冷却水通路15、第2冷却水通路16及びウォータジャケット13について説明する。第1冷却水通路15は、各シリンダ2に対応して設けられている。すなわち、エンジン1では4つ設けられている。図1に示したように第1冷却水通路15は、その入口15aがシリンダヘッド4の側面のうち排気ポート側の側面に開口している。そして、第1冷却水通路15は、この排気ポート側の入口15aから排気マニホールド7及びこの第1冷却水通路15で冷却すべき冷却対象のシリンダ2に接続されている2つの排気ポート6の下側を通ってシリンダ2の並び方向(以下、縦方向と称することがある。)と交差する方向(以下、横方向と称することがある。)に延びている。
The first
具体的に説明すると、第1冷却水通路15は、入口15aから排気マニホールド7及び冷却対象のシリンダ2に接続されている2つの排気ポート6の下側を通ってこれら2つの排気ポート6の間を通過するように横方向、すなわち図1の左右方向に延びている。その後、第1冷却水通路15は、この冷却対象のシリンダ2の上部を通過する。図示は省略したがシリンダ2の上部には点火プラグが取り付けられる点火プラグ取付部が設けられており、第1冷却水通路15はこの点火プラグ取付部が冷却されるように点火プラグ取付部の周囲を通過するように設けられている。シリンダ2の上部を通過した第1冷却水通路15は、その後冷却対象のシリンダ2に接続されている2つの吸気ポート5の間を通過する。すなわち、第1冷却水通路15は、入口15aから2つの排気ポート6の間を通ってシリンダ2の上部に達し、その後2つの吸気ポート5の間を通ってシリンダヘッド4の吸気ポート側に至る。第1冷却水通路15の出口15bは、シリンダヘッド4の吸気ポート側において第1冷却水通路15とウォータジャケット13とが連通するようにシリンダヘッド4の下面に開口している。そのため、図3に示したように第1冷却水通路15を通過した冷却水はシリンダブロック3のウォータジャケット13に導かれる。
More specifically, the first
次にウォータジャケット13について説明する。図2に示したようにウォータジャケット13は、シリンダブロック3の吸気ポート側(図2の上側)に配置された部分と排気ポート側(図2の下側)に配置された部分とがシリンダブロック3の一方の端(図2の左側の端)においてのみ接続されている。そして、ウォータジャケット13の出口13aは、シリンダブロック3の側面のうち排気ポート側の側面の他方の端側(図2の右側)に設けられている。そのため、各第1冷却水通路15からウォータジャケット13に流入した冷却水は、各シリンダ2の周囲を通過して各シリンダ2を冷却し、その後出口13aから排出される。
Next, the
ウォータジャケット13から排出された冷却水は、シリンダヘッド4の第2冷却水通路16に導かれる。図1に示したように第2冷却水通路16は排気ポート6の上側に設けられているので、第2冷却水通路16を流れる冷却水によって排気ポート6の上部を冷却することができる。また、第2冷却水通路16はシリンダヘッド4を縦方向に貫通するように設けられている。すなわち、第2冷却水通路16は各シリンダ2で共有される。
The cooling water discharged from the
冷却装置10の説明に戻る。図3に示したように冷却装置10は、ウォータポンプ11から吐出された冷却水を第1冷却水通路15及びウォータジャケット13を迂回して第2冷却水通路16に導くバイパス通路17と、ウォータポンプ11から吐出された冷却水を第1冷却水通路15に導く通常位置とウォータポンプ11から吐出された冷却水をバイパス通路17に導くバイパス位置とに切替可能な流量調整手段としての切替弁18とを備えている。
Returning to the description of the
切替弁18の動作は、エンジンコントロールユニット(ECU)20にて制御される。ECU20は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なRAM、ROM等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、エンジン1に設けられた各種センサから出力された信号に基づいてエンジン1の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。図3に示したようにECU20には、例えば第2冷却水通路16を流れている冷却水の温度に対応する信号を出力する水温センサ21などが接続される。ECU20には、この他にもエンジン1の回転数に対応する信号を出力する回転数センサなど種々のセンサが接続されるが、それらの図示は省略した。
The operation of the switching
図4は、ECU20が切替弁18の動作を制御すべくエンジン1の運転中に所定の周期で繰り返し実行する切替弁制御ルーチンである。この制御ルーチンを実行することにより、ECU20が本発明の制御手段として機能する。図4の制御ルーチンにおいてECU20は、まずステップS11でエンジン1の運転状態を取得する。エンジン1の運転状態としては、例えば第2冷却水通路16の冷却水の温度などが取得される。次のステップS12においてECU20は、エンジン1が暖機中か否か判断する。この判断は例えば取得した冷却水の温度に基づいて行われ、この冷却水の温度が予め設定した判定温度未満の場合に暖機中と判断する。
FIG. 4 is a switching valve control routine that the
エンジン1が暖機中と判断した場合はステップS13に進み、ECU20は切替弁18をバイパス位置に切り替える。なお、既に切替弁18がバイパス位置に切り替えられていた場合はその状態を保持する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。一方、エンジン1が暖機中ではないと判断した場合はステップS14に進み、ECU20は切替弁18を通常位置に切り替える。なお、既に切替弁18が通常位置に切り替えられていた場合はその状態を保持する、その後、今回の制御ルーチンを終了する。
When it is determined that the
本発明の冷却装置10では、排気ポート6の下部を冷却するための第1冷却水通路15とは別に排気ポート6の上部を冷却するための第2冷却水通路16を設けたので、第1冷却水通路15の冷却水でシリンダ2の上部全体の冷却を行い、第2冷却水通路16の冷却水では排気ポート6の上部の冷却のみを行うことができる。また、第2冷却水通路16にはウォータポンプ11から吐出された冷却水の全量が流入するので、第2冷却水通路16における冷却水の流速を高めることができる。そのため、この第2冷却水通路16の冷却水によって排気ポート6の上部を十分に冷却することができる。図1に示したように第1冷却水通路15はエンジン1の横方向に延びるように設けられているので、その長さを短くして圧力損失を小さくすることができる。これにより、第1冷却水通路15間の圧力損失のばらつきを抑えることができるので、シリンダ2間における冷却水量のばらつきを抑制することができる。
In the
エンジン1の暖機時は、切替弁18がバイパス位置に切り替えられるので、ウォータポンプ11から吐出された冷却水を第1冷却水通路15及びウォータジャケット13を迂回して第2冷却水通路16に導くことができる。そのため、冷却水によるエンジン1の無駄な冷却は防止してエンジン1の暖機時間を短縮しつつ暖機時でも冷却の必要な排気ポート6の上部を適切に冷却することができる。
Since the switching
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明は火花点火式エンジンに限定されず、ディーゼルエンジンなどの圧縮着火式エンジンに適用してもよい。切替弁は、冷却水を第1冷却水通路に導く通常位置と冷却水をバイパス通路に導くバイパス位置との間で移動可能な弁体を有し、この弁体を通常位置とバイパス位置との間の位置で停止させることが可能なものでもよい。この場合、弁体を停止させた位置に応じて各第1冷却水通路に導かれる冷却水の割合とバイパス通路に導かれる割合を調整できるので、例えば内燃機関の暖機時に内燃機関の温度が徐々に上昇するに伴ってバイパス通路に導かれる冷却水の流量を減少させつつ各第1冷却水通路に導かれる冷却水の流量を徐々に増加させてもよい。このように切替弁を制御することにより、内燃機関の温度に応じて内燃機関を適切に冷却することができる。 The present invention is not limited to the above-described form and can be implemented in various forms. For example, the present invention is not limited to a spark ignition engine, and may be applied to a compression ignition engine such as a diesel engine. The switching valve has a valve body movable between a normal position for guiding the cooling water to the first cooling water passage and a bypass position for guiding the cooling water to the bypass passage. The valve body is moved between the normal position and the bypass position. It may be possible to stop at a position between. In this case, since the ratio of the cooling water led to each first cooling water passage and the ratio led to the bypass passage can be adjusted according to the position where the valve body is stopped, the temperature of the internal combustion engine can be adjusted, for example, when the internal combustion engine is warmed up. The flow rate of the cooling water guided to each first cooling water passage may be gradually increased while decreasing the flow rate of the cooling water guided to the bypass passage as it gradually rises. By controlling the switching valve in this way, the internal combustion engine can be appropriately cooled according to the temperature of the internal combustion engine.
本発明の冷却装置では、図5に示したようにシリンダヘッド4に設けられる複数の第1冷却水通路15と第2冷却水通路16とが冷却水の循環経路において互いに並列に設けられていてもよい。図5は、本発明の他の形態に係る冷却装置20の冷却水の循環経路の概略を示している。なお、図5において図3と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図5に示したように、この形態の冷却装置20では、ウォータポンプ11から吐出された冷却水が複数の第1冷却水通路15と第2冷却水通路16とにそれぞれ導かれるように循環経路が形成されている。そして、ウォータポンプ11と複数の第1冷却水通路15とを接続する通路上に第1流量調整弁30が設けられ、ウォータポンプ11と第2冷却水通路16とを接続する通路上に第2流量調整弁31が設けられている。
In the cooling device of the present invention, as shown in FIG. 5, a plurality of first cooling
この形態では、エンジン1の暖機時に第1流量調整弁30が全閉にされるとともに第2流量調整弁31が全開にされるように各流量調整弁30、31がECU20に制御される。これにより、エンジン1の暖機時にウォータポンプ11から吐出された冷却水を全量第2冷却水通路に導くことができるので、エンジン1の無駄な冷却を防止してエンジン1の暖機時間を短縮しつつ暖機時でも冷却の必要な排気ポート6の上部を適切に冷却することができる。また、エンジン1の暖機時にエンジン1の温度が上昇するに伴って第1流量調整弁30を徐々に開弁させるとともに第2流量調整弁31を徐々に閉弁させてもよい。この場合、エンジン1の温度に応じてエンジン1を適切に冷却することができる。図5に示した冷却装置20では、各冷却水通路15、16に導かれる冷却水の流量をそれぞれ別々に変更できるので、各冷却水通路15、16が冷却すべき部分の温度に応じてこれらの部分を適切に冷却することができる。なお、図5に示した形態の冷却装置においては、第1流量調整弁30及び第2流量調整弁31が本発明の流量調整手段に相当する。
In this embodiment, when the
1 内燃機関
2 シリンダ
4 シリンダヘッド
6 排気ポート
7 排気マニホールド
10 冷却装置
11 ウォータポンプ(ポンプ手段)
14 冷却水通路
15 第1冷却水通路
16 第2冷却水通路
17 バイパス通路
18 切替弁(流量調整手段)
20 エンジンコントロールユニット(制御手段)
30 第1流量調整弁(流量調整手段)
31 第2流量調整弁(流量調整手段)
DESCRIPTION OF
14
20 Engine control unit (control means)
30 1st flow regulating valve (flow regulating means)
31 Second flow rate adjusting valve (flow rate adjusting means)
Claims (7)
前記シリンダヘッドには、シリンダ毎に設けられ、かつ前記シリンダヘッド側が上となるようにシリンダを向けたときの前記排気ポートの下側を通って前記複数のシリンダの並び方向と交差する方向に延びる複数の第1冷却水通路と、前記シリンダヘッド側が上となるようにシリンダを向けたときの各シリンダの排気ポートの上側を通って前記複数のシリンダの並び方向と同じ方向に延びる第2冷却水通路と、が少なくとも前記冷却水通路として設けられていることを特徴とする内燃機関の冷却装置。 It has a plurality of cylinders arranged in one direction, and is applied to an internal combustion engine in which an exhaust port of each cylinder and an exhaust manifold that collects exhaust discharged from the exhaust port of each cylinder are provided in a cylinder head, In the cooling apparatus for an internal combustion engine in which a cooling water passage for flowing cooling water is provided in the cylinder head,
The cylinder head is provided for each cylinder, and extends in a direction crossing the arrangement direction of the plurality of cylinders through the lower side of the exhaust port when the cylinder is directed so that the cylinder head side is on the upper side. Second cooling water extending in the same direction as the plurality of cylinders through the plurality of first cooling water passages and the upper side of the exhaust port of each cylinder when the cylinder is directed so that the cylinder head side is on the upper side A cooling device for an internal combustion engine, wherein at least a passage is provided as the cooling water passage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008061722A JP2009216008A (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Cooling device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2008061722A JP2009216008A (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | Cooling device for internal combustion engine |
Publications (1)
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---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011064864A1 (en) | 2009-11-26 | 2011-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | Cooling device for internal combustion engine |
JP2018091260A (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 本田技研工業株式会社 | Cooling structure of internal combustion engine |
-
2008
- 2008-03-11 JP JP2008061722A patent/JP2009216008A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011064864A1 (en) | 2009-11-26 | 2011-06-03 | トヨタ自動車株式会社 | Cooling device for internal combustion engine |
JP4888601B2 (en) * | 2009-11-26 | 2012-02-29 | トヨタ自動車株式会社 | Cooling device for internal combustion engine |
US8550040B2 (en) | 2009-11-26 | 2013-10-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling apparatus for internal combustion engine |
JP2018091260A (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 本田技研工業株式会社 | Cooling structure of internal combustion engine |
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