JP2012036815A - Coolant water passage structure of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coolant water passage structure of an internal combustion engine that prevents air from staying in a passage in which a coolant water flows to obtain stable cooling.SOLUTION: The structure includes: a water jacket 22 in which the coolant water flows; a coolant water introducing passage 31 which introduces the coolant water from the water jacket 22; a main water jacket 32 which diverges from the coolant water introducing passage 31 and extends in the same direction as an arrangement direction of a cylinder 21b, and in which the coolant water circulates to a radiator 20; a sub water jacket 33 which diverges from the coolant water introducing passage 31; and a circulating passage 35 in which the coolant water circulates from an opposite-side end port 33b to the water jacket 22, the opposite-side end port being positioned on an opposite side of a branch port 33a formed at a part where the sub water jacket 33 is branched. The structure further includes a bottom bypass passages 23 which communicates the opposite-side end port 33b of the sub water jacket 33 with the main water jacket 32.

Description

本発明は、内燃機関の冷却水通路構造に関し、特に、シリンダヘッドおよびシリンダブロックの内部に形成された内燃機関の冷却水通路構造に関する。   The present invention relates to a cooling water passage structure for an internal combustion engine, and more particularly to a cooling water passage structure for an internal combustion engine formed inside a cylinder head and a cylinder block.

従来、この種の内燃機関の冷却水通路構造として、シリンダブロックに形成されたシリンダに開口する排気ポートおよび吸気ポートと、排気ポートの開口部分に嵌合される排気バルブシートリングと、排気ポートと吸気ポートとの間に設けられ、シリンダの配列方向に延びる主冷却水通路と、排気バルブシートリングの近傍を通るよう、排気ポート下部側に設けられ、シリンダの配列方向に延びるとともに、主冷却水通路よりも狭い副冷却水通路と、シリンダブロックに形成された冷却水通路からの冷却水を副冷却水通路に供給するための供給通路と、シリンダブロックに固定するボルトが挿通されるボルト孔とを備え、主冷却水通路と副冷却水通路とを連通する連通路が、排気バルブシートリングの近傍のボルト孔周囲の肉部よりなるボルトボス部に形成されたシリンダヘッドの冷却構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, as a cooling water passage structure of this type of internal combustion engine, an exhaust port and an intake port that are opened in a cylinder formed in a cylinder block, an exhaust valve seat ring that is fitted into an opening portion of the exhaust port, an exhaust port, A main cooling water passage provided between the intake port and extending in the cylinder arrangement direction, and provided on the lower side of the exhaust port so as to pass in the vicinity of the exhaust valve seat ring and extending in the cylinder arrangement direction. A sub-cooling water passage narrower than the passage, a supply passage for supplying cooling water from the cooling water passage formed in the cylinder block to the sub-cooling water passage, and a bolt hole through which a bolt fixed to the cylinder block is inserted The communication passage that connects the main cooling water passage and the sub cooling water passage is a bolt made of a meat portion around the bolt hole in the vicinity of the exhaust valve seat ring. Cooling structure of a cylinder head formed in the boss portion is known (for example, see Patent Document 1).

このシリンダヘッドの冷却水通路構造においては、主冷却水通路と副冷却水通路とを連通する連通路が形成されているので、複雑で入り組んだ形状をなす副冷却水通路内を流れる冷却水は、この連通路を経て主冷却水通路へと円滑に流れる。その結果、副冷却水通路内の冷却水は、排気バルブシートリングの近傍にて停滞することはなく、排気バルブシートリング部分の冷却が行われる。   In the cooling water passage structure of the cylinder head, a communication passage that connects the main cooling water passage and the sub cooling water passage is formed, so that the cooling water flowing in the sub cooling water passage having a complicated and complicated shape is Then, it smoothly flows to the main cooling water passage through this communication passage. As a result, the cooling water in the sub cooling water passage does not stagnate in the vicinity of the exhaust valve seat ring, and the exhaust valve seat ring portion is cooled.

特開平６−１８５４０３号公報JP-A-6-185403

しかしながら、従来のシリンダヘッドの冷却構造においては、連通路が形成されているので、排気バルブシートリング部分の冷却水の流通が良好となり、排気バルブシートリング部分の冷却が促進されるものの、副冷却水通路内に空気が滞留してしまい、副冷却水通路内の冷却水の流通を阻害してしまうおそれがあった。
すなわち、従来のシリンダヘッドの冷却構造においては、空気の滞留について考慮されていなかったので、副冷却水通路と連通路との連通部分から離隔した副冷却水通路の部分、例えば、副冷却水通路内の角部や端部に空気が滞留してしまった。このような副冷却水通路内の角部や端部は、空気が滞留し易く、滞留した空気の排出経路が考慮されていないので、空気の滞留を抑制することが困難であった。特に、エンジンが車両に対して車両の前方側が高く、車両の後方側が低くなるよう傾斜して車両に搭載されるという、いわゆる前後方向にスラントを有するエンジンの場合、副冷却水通路内の角部や端部が、エンジンの前方側に位置し、副冷却水通路内で比較的に高い位置になるよう形成された場合には、副冷却水通路内の角部や端部に空気が滞留し易い。 However, in the conventional cooling structure of the cylinder head, since the communication path is formed, the circulation of the cooling water in the exhaust valve seat ring part is improved and the cooling of the exhaust valve seat ring part is promoted. There is a possibility that air stays in the water passage and obstructs the flow of the cooling water in the sub cooling water passage.
That is, in the conventional cooling structure of the cylinder head, since air retention is not taken into consideration, a portion of the sub cooling water passage that is separated from the communication portion between the sub cooling water passage and the communication passage, for example, the sub cooling water passage Air has accumulated in the corners and ends of the inside. At such corners and ends in the sub-cooling water passage, air is likely to stay, and since the discharge path of the staying air is not considered, it is difficult to suppress the stay of air. In particular, in the case of an engine having a slant in a so-called front-rear direction in which the engine is mounted on the vehicle so that the front side of the vehicle is high and the rear side of the vehicle is low with respect to the vehicle, a corner portion in the sub-cooling water passage And the end is located on the front side of the engine and is formed to be relatively high in the sub-cooling water passage, air stays at the corners and ends in the sub-cooling water passage. easy.

このように、副冷却水通路内の角部や端部に空気が滞留してしまうと副冷却水通路内の冷却水の円滑な流通が阻害されてしまい安定した冷却が得られないおそれがあった。
特に、冷却水をラジエータを通さずにバイパス通路を循環させるというエンジンの暖機運転中には、副冷却水通路内で比較的に高温になっている冷却水のシリンダブロックへの流通量が不足し、シリンダブロックの温度上昇が促進されず、エンジンの効率的な熱交換が促進されないおそれがあるという問題があった。このような熱交換の効率の低下により、エンジンのいわゆる燃費の向上が図られないおそれがあるという問題があった。 Thus, if air stays at the corners or ends in the sub-cooling water passage, smooth circulation of the cooling water in the sub-cooling water passage may be hindered, and stable cooling may not be obtained. It was.
In particular, during the engine warm-up operation in which the coolant is circulated through the bypass passage without passing through the radiator, the amount of coolant flowing into the cylinder block that is relatively high in the sub-coolant passage is insufficient. However, there has been a problem that the temperature rise of the cylinder block is not promoted and the efficient heat exchange of the engine may not be promoted. Due to such a decrease in the efficiency of heat exchange, there has been a problem that the so-called fuel efficiency of the engine may not be improved.

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、冷却水の流通する通路内に空気が滞留することを防止することができ、安定した冷却が得られる内燃機関の冷却水通路構造を提供することを課題とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and it is possible to prevent air from staying in a passage through which cooling water flows, and to provide an internal combustion engine that can achieve stable cooling. It is an object to provide a cooling water passage structure.

本発明に係る内燃機関の冷却水通路構造は、上記課題を解決するため、（１）熱交換器で放熱される冷却水をシリンダの周囲で流通させるシリンダ周囲通路と、前記冷却水を前記シリンダ周囲通路から排気ポートを有するシリンダヘッド内に導入する冷却水導入通路と、前記冷却水導入通路から分岐し前記シリンダの配列方向と同方向に延びるとともに、前記シリンダヘッドを冷却した前記冷却水を前記熱交換器に環流させうる主冷却水通路と、前記冷却水導入通路から分岐し前記冷却水を前記排気ポートの近傍で流通させる副冷却水通路と、前記副冷却水通路の前記冷却水導入通路から分岐する部分に形成された分岐ポートの反対側に位置する反対側端部ポートから前記シリンダ周囲通路に前記冷却水を環流させる環流通路と、を備えた内燃機関の冷却水通路構造であって、前記主冷却水通路に前記副冷却水通路の前記反対側端部ポートを連通させる主副連通通路を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a cooling water passage structure for an internal combustion engine according to the present invention includes (1) a cylinder peripheral passage for circulating cooling water radiated by a heat exchanger around the cylinder, and the cooling water to the cylinder. A cooling water introduction passage that is introduced from a peripheral passage into a cylinder head having an exhaust port, and extends from the cooling water introduction passage and extends in the same direction as the arrangement direction of the cylinders, and the cooling water that has cooled the cylinder head is A main cooling water passage that can be recirculated to the heat exchanger, a sub cooling water passage that branches from the cooling water introduction passage and allows the cooling water to flow in the vicinity of the exhaust port, and the cooling water introduction passage of the sub cooling water passage A recirculation passage for recirculating the cooling water from the opposite end port located on the opposite side of the branch port formed in the portion branched from the cylinder to the cylinder peripheral passage. A cooling water passage structure of the engine, characterized by comprising a main and sub communication passage for communicating the opposite end port of the sub cooling water passage to said main coolant passage.

この構成により、シリンダ周囲通路を流通する冷却水により、シリンダの周囲が冷却され、主冷却水通路を流通する冷却水により、シリンダヘッド内が冷却され、副冷却水通路を流通する冷却水により排気ポートの周辺部分が冷却される。
また、副冷却水通路を流通した冷却水は、反対側端部ポートで環流通路を流通してシリンダ周囲通路に環流される経路と、主副連通通路を流通して主冷却水通路に流入する経路とに分岐する。また、主冷却水通路を流通した冷却水は、熱交換器に環流させる経路と、主副連通通路を流通し、反対側端部ポートを介して環流通路を流通し、シリンダ周囲通路に環流される経路とに分岐する。
したがって、本発明に係る内燃機関の冷却水通路構造において冷却水は、順にシリンダ周囲通路、冷却水導入通路、主冷却水通路、主副連通通路、環流通路を通ってシリンダ周囲通路に戻る循環経路と、順にシリンダ周囲通路、冷却水導入通路、副冷却水通路、環流通路および通ってシリンダ周囲通路に戻る循環経路とからなる環流通路を経由するバイパス流通ルートを流通することができる。
他方、本発明に係る内燃機関の冷却水通路構造において冷却水は、順にシリンダ周囲通路、冷却水導入通路、主冷却水通路を流通し熱交換器に流入する経路と、順にシリンダ周囲通路、冷却水導入通路、副冷却水通路、主副連通通路、主冷却水通路を流通し熱交換器に流入する経路と、熱交換器からシリンダ周囲通路に流出する経路とからなる、熱交換器を経由する放熱流通ルートを流通することができる。
その結果、副冷却水通路を流通した冷却水は、バイパス流通ルートおよび放熱流通ルートのいずれの流通ルートを経由する場合であっても、反対側端部ポートを必ず流通するので、反対側端部ポートに空気が滞留することが抑制され、従来の冷却水通路構造において、副冷却水通路のコーナ部分となる反対側端部ポートに滞留してしまいその排出が困難であった滞留空気の問題が解決される。 With this configuration, the periphery of the cylinder is cooled by the cooling water flowing through the cylinder surrounding passage, the inside of the cylinder head is cooled by the cooling water flowing through the main cooling water passage, and exhausted by the cooling water flowing through the sub cooling water passage. The peripheral part of the port is cooled.
Further, the cooling water flowing through the auxiliary cooling water passage flows into the main cooling water passage through the main circulation passage and the route circulating through the circulation passage at the opposite end port and circulating to the cylinder peripheral passage. Branch to the route. Also, the cooling water that has circulated through the main cooling water passage is circulated through the circulation passage to the heat exchanger, the main auxiliary communication passage, the circulation passage through the opposite end port, and is circulated to the cylinder peripheral passage. Branches to a route.
Therefore, in the cooling water passage structure of the internal combustion engine according to the present invention, the cooling water is returned to the cylinder surrounding passage through the cylinder surrounding passage, the cooling water introduction passage, the main cooling water passage, the main auxiliary communication passage, and the circulation passage in order. Then, a bypass circulation route can be circulated through a circulation passage including a cylinder surrounding passage, a cooling water introduction passage, a sub-cooling water passage, a circulation passage, and a circulation passage that passes back to the cylinder surrounding passage.
On the other hand, in the cooling water passage structure of the internal combustion engine according to the present invention, the cooling water flows in order through the cylinder peripheral passage, the cooling water introduction passage, and the main cooling water passage and flows into the heat exchanger, in order, the cylinder peripheral passage, and the cooling water. Via a heat exchanger, consisting of a path through the water introduction path, sub-cooling water path, main sub-communication path, main cooling water path and flowing into the heat exchanger, and a path flowing out from the heat exchanger to the cylinder peripheral path It is possible to distribute the heat dissipation distribution route.
As a result, the cooling water flowing through the sub cooling water passage always flows through the opposite end port regardless of whether the bypass distribution route or the heat dissipation distribution route is used. In the conventional cooling water passage structure, it is suppressed that air stays in the port, and in the conventional cooling water passage structure, there is a problem of stagnant air that is difficult to discharge because it stays in the opposite end port that becomes the corner portion of the sub cooling water passage. Solved.

上記（１）に記載の内燃機関の冷却水通路構造において、（２）前記内燃機関が車両に搭載され、前記車両が置かれる平坦な路面に垂直な鉛直方向に対して前記主副連通通路が前記副冷却水通路の前記反対側端部ポートよりも上方に位置することを特徴とする。   In the cooling water passage structure for an internal combustion engine according to (1) above, (2) the main and secondary communication passages are perpendicular to a flat road surface on which the internal combustion engine is mounted on a vehicle and the vehicle is placed. The auxiliary cooling water passage is located above the opposite end port.

この構成により、主副連通通路が副冷却水通路の反対側端部ポートよりも上方に位置するので、反対側端部ポートに空気が滞留することがより確実に抑制され、従来の冷却水通路構造において、副冷却水通路のコーナ部分となる反対側端部ポートに滞留してしまいその排出が困難であった滞留空気の問題が解決される。   With this configuration, the main sub-communication passage is located above the opposite end port of the sub cooling water passage, so that air can be more reliably prevented from staying in the opposite end port, and the conventional cooling water passage can be prevented. In the structure, the problem of stagnant air that has accumulated in the opposite end port that becomes the corner portion of the sub cooling water passage and has been difficult to discharge is solved.

上記（１）または（２）に記載の内燃機関の冷却水通路構造において、（３）前記冷却水導入通路から分岐し前記主冷却水通路と同方向に延びるとともに、前記反対側端部ポートに対向する位置に形成され前記主冷却水通路に連通する対向端部ポートを有する対向冷却水通路を備え、前記主副連通通路が、前記対向端部ポートを介して前記主冷却水通路と連通することを特徴とする。   In the cooling water passage structure for an internal combustion engine according to the above (1) or (2), (3) branching from the cooling water introduction passage and extending in the same direction as the main cooling water passage, and at the opposite end port An opposing cooling water passage having an opposing end port that is formed at an opposing position and communicates with the main cooling water passage is provided, and the main auxiliary communication passage communicates with the main cooling water passage via the opposing end port. It is characterized by that.

この構成により、さらに対向冷却水通路を流通する冷却水によりシリンダヘッド内の構成要素、例えば、ラッシュアジャスタが冷却される。
そして、前述のバイパス流通ルートに、対向冷却水通路を流通した冷却水が、対向端部ポート、主副連通通路および反対側端部ポートを介して環流通路に流入する経路が加わる。
また、前述の放熱流通ルートに、対向冷却水通路を流通した冷却水が、対向端部ポートを介して主冷却水通路に流入する経路が加わる。
この対向冷却水通路を流通する経路を含めたバイパス流通ルートおよび放熱流通ルートのいずれの場合であっても、シリンダヘッド内を流通する冷却水は、反対側端部ポートを常に流通するので、反対側端部ポートに空気が滞留することが抑制され、従来の冷却水通路構造において、副冷却水通路のコーナ部分となる反対側端部ポートに滞留してしまいその排出が困難であった滞留空気の問題が解決される。 With this configuration, the components in the cylinder head, for example, the lash adjuster, are further cooled by the cooling water flowing through the counter cooling water passage.
And the path | route into which the cooling water which distribute | circulated the opposing cooling water channel | path flows into a recirculation channel via an opposing edge part port, a main auxiliary communication path, and an opposite side edge part port is added to the above-mentioned bypass circulation route.
In addition, a route through which the cooling water flowing through the counter cooling water passage flows into the main cooling water passage through the counter end port is added to the above-described heat dissipation distribution route.
In either case of the bypass circulation route and the heat dissipation circulation route including the route that circulates through the opposing cooling water passage, the cooling water that circulates in the cylinder head always circulates through the opposite end port. Air staying in the side end port is suppressed, and in the conventional cooling water passage structure, stagnant air that has remained in the opposite end port that becomes the corner portion of the sub cooling water passage and is difficult to discharge. The problem is solved.

上記（１）または（２）に記載の内燃機関の冷却水通路構造において、（４）前記熱交換器と前記シリンダ周囲通路との間に設けられ、前記熱交換器内の前記冷却水を前記シリンダ周囲通路内に圧送するウォータポンプと、前記ウォータポンプと前記熱交換器との間の前記冷却水の流通経路に設けられるとともに前記環流通路に連通する連通ポートを有するサーモスタットを備えたことを特徴とする。   In the cooling water passage structure for an internal combustion engine according to the above (1) or (2), (4) provided between the heat exchanger and the cylinder peripheral passage, and the cooling water in the heat exchanger is A water pump that pumps into a cylinder peripheral passage, and a thermostat that is provided in a flow path of the cooling water between the water pump and the heat exchanger and has a communication port that communicates with the circulation passage. And

この構成により、ウォータポンプと熱交換器との間の流通経路に設けられたサーモスタットにより、冷却水の流通ルートがバイパス流通ルートおよび放熱流通ルートのいずれかに選択される。例えば、冷却水の温度が設定された所定温度未満であるときは、サーモスタットにより、バイパス流通ルートに切り替えられ、熱交換器を経由せずに、冷却水が内燃機関内部を流通するので、暖機運転に資することができる。このような、バイパス流通ルートの場合にも、反対側端部ポートを流通するので、反対側端部ポートに空気が滞留することが抑制され、従来の冷却水通路構造において、副冷却水通路のコーナ部分となる反対側端部ポートに滞留してしまいその排出が困難であった滞留空気の問題が解決される。また、副冷却水通路内の空気が排出されるので、安定した冷却が得られるとともに、暖機性も向上する。   With this configuration, the cooling water distribution route is selected as either the bypass distribution route or the heat dissipation distribution route by the thermostat provided in the distribution route between the water pump and the heat exchanger. For example, when the temperature of the cooling water is lower than the set temperature, the thermostat switches to the bypass circulation route, and the cooling water flows through the internal combustion engine without passing through the heat exchanger. It can contribute to driving. Even in the case of such a bypass circulation route, since it flows through the opposite end port, it is possible to suppress air from staying in the opposite end port, and in the conventional cooling water passage structure, The problem of stagnant air that has remained in the opposite end port that becomes the corner and has been difficult to discharge is solved. Moreover, since the air in the sub-cooling water passage is discharged, stable cooling is obtained and warm-up performance is improved.

上記（１）または（２）に記載の内燃機関の冷却水通路構造において、（５）前記内燃機関が車両に搭載され、前記車両が置かれる平坦な路面に垂直な鉛直方向に対して前記副冷却水通路の前記反対側端部ポートが前記分岐ポートよりも上方に位置することを特徴とする。   In the cooling water passage structure for an internal combustion engine according to the above (1) or (2), (5) the auxiliary engine is mounted on a vehicle and the sub-direction is perpendicular to a vertical direction on a flat road surface on which the vehicle is placed. The opposite end port of the cooling water passage is located above the branch port.

この構成により、特に、フロント上がりのスラントを有し、左右のスラントがない内燃機関の場合、従来の冷却水通路構造においては、副冷却水通路内に滞留し易く、排出が困難であったが、本発明に係る内燃機関の冷却水通路構造においては、主副連通通路から空気が確実に排出される。その結果、安定した冷却が得られるとともに、暖機性も向上する。   With this configuration, in particular, in the case of an internal combustion engine that has a slant that rises front and does not have left and right slants, the conventional cooling water passage structure tends to stay in the sub cooling water passage and is difficult to discharge. In the cooling water passage structure for an internal combustion engine according to the present invention, air is reliably discharged from the main / sub-communication passage. As a result, stable cooling is obtained and warm-up performance is improved.

本発明によれば、冷却水の流通する通路内に空気が滞留することを防止することができ、安定した冷却が得られる内燃機関の冷却水通路構造を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a cooling water passage structure for an internal combustion engine that can prevent air from staying in a passage through which cooling water flows and that can achieve stable cooling.

本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関およびラジエータの構成図である。It is a lineblock diagram of an internal combustion engine and a radiator provided with a cooling water passage structure concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のシリンダブロックの平面図である。It is a top view of a cylinder block of an internal-combustion engine provided with a cooling water passage structure concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のサーモスタット部分を含むシリンダブロックおよびシリンダヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the cylinder block and cylinder head containing the thermostat part of the internal combustion engine provided with the cooling water channel | path structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のシリンダヘッドの平面図である。It is a top view of the cylinder head of the internal combustion engine provided with the cooling water passage structure concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のシリンダヘッドの底面図である。It is a bottom view of the cylinder head of the internal combustion engine provided with the cooling water passage structure concerning the embodiment of the present invention. 図４のＢから見たシリンダヘッドの左側面図である。It is a left view of the cylinder head seen from B of FIG. 図４のＣから見たシリンダヘッドの右側面図である。It is a right view of the cylinder head seen from C of FIG. 図４のＤから見たシリンダヘッドの正面図である。It is a front view of the cylinder head seen from D of FIG. 図４のＡ−Ａ断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the AA cross section of FIG. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のシリンダヘッドの内部空間からなる冷却水の通路を示す斜視図である。It is a perspective view showing the passage of the cooling water which consists of the internal space of the cylinder head of the internal combustion engine provided with the cooling water passage structure concerning the embodiment of the present invention. 図１０のＥから見たシリンダヘッドの冷却水の通路の底面図である。It is a bottom view of the passage of the cooling water of the cylinder head seen from E of FIG. 図１０のＦから見たシリンダヘッドの冷却水の通路の平面図である。It is a top view of the channel | path of the cooling water of the cylinder head seen from F of FIG. 図１０のＧから見たシリンダヘッドの冷却水の通路の正面図である。It is a front view of the passage of the cooling water of the cylinder head seen from G of FIG. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のサーモスタットが開いた状態の断面図である。It is sectional drawing of the state in which the thermostat of the internal combustion engine provided with the cooling water channel | path structure which concerns on embodiment of this invention opened. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関およびラジエータの構成図であり、冷却水がボトムバイパス通路を経由して循環する状態を示す。It is a lineblock diagram of an internal combustion engine and a radiator provided with a cooling water passage structure concerning an embodiment of the present invention, and shows a state where cooling water circulates via a bottom bypass passage. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のシリンダヘッドの部分断面図であり、サーモスタットが閉じているときに、冷却水がバイパス通路を流通する状態を示す。It is a fragmentary sectional view of a cylinder head of an internal-combustion engine provided with a cooling water passage structure concerning an embodiment of the present invention, and shows a state where cooling water distributes through a bypass passage when a thermostat is closed. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のシリンダヘッドの部分断面図であり、冷却水がバイパス通路を流通する状態を示す。It is a fragmentary sectional view of a cylinder head of an internal-combustion engine provided with a cooling water passage structure concerning an embodiment of the present invention, and shows a state where cooling water distributes through a bypass passage. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のシリンダヘッドの平面図であり、冷却水がボトムバイパス通路を経由して循環する状態を示す。It is a top view of a cylinder head of an internal-combustion engine provided with a cooling water passage structure concerning an embodiment of the present invention, and shows a state where cooling water circulates via a bottom bypass passage. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関およびラジエータの構成図であり、冷却水がラジエータを経由して循環する状態を示す。It is a lineblock diagram of an internal combustion engine and a radiator provided with a cooling water passage structure concerning an embodiment of the present invention, and shows a state where cooling water circulates via a radiator. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のサーモスタット部分を含むシリンダブロックおよびシリンダヘッドの断面図であり、冷却水がボトムバイパス通路を経由して循環する状態を示す。It is sectional drawing of the cylinder block and cylinder head containing the thermostat part of the internal combustion engine provided with the cooling water channel | path structure which concerns on embodiment of this invention, and shows the state through which cooling water circulates via a bottom bypass channel. 本発明の実施形態に係る冷却水通路構造を備えた内燃機関のサーモスタット部分を含むシリンダブロックおよびシリンダヘッドの断面図であり、冷却水がラジエータを経由して循環する状態を示す。It is sectional drawing of the cylinder block and cylinder head containing the thermostat part of the internal combustion engine provided with the cooling water channel | path structure which concerns on embodiment of this invention, and shows the state in which cooling water circulates via a radiator.

以下、本発明に係る内燃機関の冷却水通路構造の実施形態について図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a cooling water passage structure for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施形態）
図１ないし図２０は、本発明の実施形態に係る内燃機関の冷却水通路構造が適用される車両１のエンジン１０およびラジエータ２０を示している。
この車両１は、前置エンジン後輪駆動車（ＦＲ：Front engine Rear drive）で構成されており、内燃機関としてのエンジン１０と、アウトレット２０ａ、インレット２０ｂを備えエンジン１０内で冷却水を循環させる熱交換器としてのラジエータ２０とを備えている。この車両１を構成するエンジン１０は、車両１が置かれる平坦な路面に垂直な鉛直方向に対して車両１の前方側が高く、車両１の後方側が低くなるよう傾斜するという、いわゆる前後方向にスラントを有するエンジンであって、車両１の左右方向は傾斜のない水平な状態で搭載されたエンジンで構成されている。 (Embodiment)
1 to 20 show an engine 10 and a radiator 20 of a vehicle 1 to which a cooling water passage structure of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is applied.
The vehicle 1 is composed of a front engine rear wheel drive vehicle (FR), and includes an engine 10 as an internal combustion engine, an outlet 20a, and an inlet 20b, and circulates cooling water in the engine 10. And a radiator 20 as a heat exchanger. The engine 10 constituting the vehicle 1 is slanted in a so-called front-rear direction in which the front side of the vehicle 1 is inclined with respect to a vertical direction perpendicular to a flat road surface on which the vehicle 1 is placed, and the rear side of the vehicle 1 is lowered. The left-right direction of the vehicle 1 is comprised by the engine mounted in the horizontal state without inclination.

なお、このエンジン１０は、前後方向に水平に搭載されたいわゆるスラントのないエンジンであってもよく、左右方向にスラントを有するエンジンであってもよい。
また、エンジン１０は、直列４気筒のエンジンで構成されているが、他の構造を有するエンジンで構成されていてもよい。例えば、単気筒や、３気筒、６気筒などの多気筒であってもよく、縦置きや横置きのエンジンであってもよく、Ｖ型エンジンであってもよい。
また、ガソリンエンジンであってもよく、ディーゼルエンジンであってもよい。
また、車両１は、前輪駆動車（ＦＦ：Front engine Front drive）で構成されていてもよい。 The engine 10 may be a so-called slantless engine mounted horizontally in the front-rear direction, or may be an engine having a slant in the left-right direction.
Moreover, although the engine 10 is comprised with the engine of the inline 4 cylinder, you may be comprised with the engine which has another structure. For example, it may be a single cylinder, a multi-cylinder such as 3 cylinders, 6 cylinders, etc., a vertically or horizontally installed engine, or a V-type engine.
Further, it may be a gasoline engine or a diesel engine.
Moreover, the vehicle 1 may be comprised with the front-wheel drive vehicle (FF: Front engine Front drive).

エンジン１０は、図１に示すように、シリンダブロック１１と、シリンダヘッド１２と、シリンダブロックに支持されたクランクシャフト１３と、クランクシャフト１３に固定されたクランクプーリ１４と、ウォータポンプ１５と、Ｖリブドベルト１６と、ウォータポンプ１５とラジエータ２０との間に設けられたサーモスタット１７と、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２との間に、両者の当接部分のシール性を高めるよう挟み込まれたシリンダヘッドガスケット１８とを含んで構成されている。   As shown in FIG. 1, the engine 10 includes a cylinder block 11, a cylinder head 12, a crankshaft 13 supported by the cylinder block, a crank pulley 14 fixed to the crankshaft 13, a water pump 15, A cylinder head gasket sandwiched between the ribbed belt 16, a thermostat 17 provided between the water pump 15 and the radiator 20, and the cylinder block 11 and the cylinder head 12 so as to enhance the sealing performance of the contact portion between them. 18.

シリンダブロック１１は、図１ないし図３に示すように、軽量なアルミ合金などの金属材料からなり、図示しないピストンを収容するシリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、シリンダ周囲通路としてのウォータジャケット２２と、環流通路としてのボトムバイパス通路２３と、ウォータポンプ１５を支持するウォータポンプ支持部２４と、サーモスタット１７を支持するサーモスタット連結部２５と、クランクシャフト１３を回転自在に支持する図示しないクランクシャフト支持部とを有している。   As shown in FIGS. 1 to 3, the cylinder block 11 is made of a metal material such as a lightweight aluminum alloy, and includes cylinders 21a, 21b, 21c, and 21d that accommodate pistons (not shown), and a water jacket 22 as a cylinder peripheral passage. A bottom bypass passage 23 as a circulation passage, a water pump support portion 24 for supporting the water pump 15, a thermostat connecting portion 25 for supporting the thermostat 17, and a crankshaft support (not shown) for rotatably supporting the crankshaft 13. Part.

ウォータジャケット２２は、シリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの周囲に形成されたウォータジャケット部２２ａと、ラジエータ２０から供給される冷却水をウォータジャケット部２２ａに流入させるよう車両前方側に形成されたウォータジャケット入口部２２ｂと、車両後方側に形成されたウォータジャケット出口部２２ｃとを有している。
このウォータジャケット２２は、発熱したシリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの周辺部を熱交換により冷却するよう、ラジエータ２０で放熱された冷却水をウォータジャケット入口部２２ｂ、ウォータジャケット部２２ａおよびウォータジャケット出口部２２ｃを流通させ、シリンダヘッド１２内に供給するよう構成されている。 The water jacket 22 includes a water jacket portion 22a formed around the cylinders 21a, 21b, 21c, and 21d, and a water jacket formed on the vehicle front side so that cooling water supplied from the radiator 20 flows into the water jacket portion 22a. It has a jacket inlet 22b and a water jacket outlet 22c formed on the vehicle rear side.
The water jacket 22 uses the water jacket inlet 22b, the water jacket 22a and the water jacket outlet for cooling water radiated by the radiator 20 so as to cool the peripheral portions of the heated cylinders 21a, 21b, 21c, 21d by heat exchange. The part 22 c is circulated and configured to be supplied into the cylinder head 12.

ボトムバイパス通路２３は、シリンダブロック１１内の車両前方側に形成されており、シリンダヘッド１２内を流通した冷却水をサーモスタット１７内に流通させるようになっている。   The bottom bypass passage 23 is formed on the front side of the vehicle in the cylinder block 11, and allows cooling water that has circulated in the cylinder head 12 to circulate in the thermostat 17.

シリンダヘッド１２は、図１、図３ないし図９に示すように、シリンダブロック１１と同様、軽量なアルミ合金などの金属材料で形成されており、図示しない吸気カムシャフト、排気カムシャフトを収容するとともに吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトの各カムとバルブロッカーアームとの隙間をなくすようクリアランスの調整を行うラッシュアジャスタ(ＨＬＡ:Hydraulic Lash Adjuster）を収容するようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 3 to 9, the cylinder head 12 is formed of a metal material such as a lightweight aluminum alloy, like the cylinder block 11, and accommodates an intake camshaft and an exhaust camshaft (not shown). At the same time, a lash adjuster (HLA) that adjusts the clearance so as to eliminate the gap between each cam of the intake camshaft and the exhaust camshaft and the valve rocker arm is accommodated.

シリンダヘッド１２は、図５に示すように、その底面１２ａ側に、シリンダブロック１１のシリンダ２１ａに連通し図示しない吸気バルブにより開閉される一対の吸気口４２ａと図示しない排気バルブにより開閉される一対の排気口４３ａと点火プラグ孔４４ａとを有する燃焼室４１ａを備えている。また、燃焼室４１ａと同様、シリンダ２１ｂに連通し一対の吸気口４２ｂおよび一対の排気口４３ｂ、点火プラグ孔４４ｂを有する燃焼室４１ｂと、シリンダ２１ｃに連通し一対の吸気口４２ｃおよび一対の排気口４３ｃ、一対の点火プラグ孔４４ｃを有する燃焼室４１ｃと、シリンダ２１ｄに連通し一対の吸気口４２ｄおよび一対の排気口４３ｄ、点火プラグ孔４４ｄを有する燃焼室４１ｄとを備えている。   As shown in FIG. 5, the cylinder head 12 has, on its bottom surface 12a side, a pair of intake ports 42a communicating with the cylinder 21a of the cylinder block 11 and opened and closed by an unillustrated intake valve and opened and closed by an unillustrated exhaust valve. Provided with a combustion chamber 41a having an exhaust port 43a and a spark plug hole 44a. Similarly to the combustion chamber 41a, the combustion chamber 41b having a pair of intake ports 42b and a pair of exhaust ports 43b and a spark plug hole 44b communicating with the cylinder 21b, and the pair of intake ports 42c and a pair of exhausts communicating with the cylinder 21c. A combustion chamber 41c having a port 43c and a pair of spark plug holes 44c, and a combustion chamber 41d having a pair of intake ports 42d and a pair of exhaust ports 43d and a spark plug hole 44d in communication with the cylinder 21d.

また、シリンダヘッド１２は、図４および図６に示すように、図４のＢから見た左側面側に、一対の吸気口４２ａを介して燃焼室４１ａと連通する吸気ポート４５ａと、一対の吸気口４２ｂを介して燃焼室４１ｂと連通する吸気ポート４５ｂと、一対の吸気口４２ｃを介して燃焼室４１ｃと連通する吸気ポート４５ｃと、一対の吸気口４２ｄを介して燃焼室４１ｄと連通する吸気ポート４５ｄとからなる吸気ポート部４５を備えている。   As shown in FIGS. 4 and 6, the cylinder head 12 has an intake port 45a communicating with the combustion chamber 41a via a pair of intake ports 42a on the left side as viewed from B of FIG. An intake port 45b that communicates with the combustion chamber 41b via the intake port 42b, an intake port 45c that communicates with the combustion chamber 41c via a pair of intake ports 42c, and a combustion chamber 41d that communicates via a pair of intake ports 42d An intake port portion 45 including an intake port 45d is provided.

また、シリンダヘッド１２は、図４および図７に示すように、図４のＣから見た右側面側に、一対の排気口４３ａを介して燃焼室４１ａと連通する排気ポート部４６ａと、一対の排気口４３ｂを介して燃焼室４１ｂと連通する排気ポート部４６ｂと、一対の排気口４３ｃを介して燃焼室４１ｃと連通する排気ポート部４６ｃと、一対の排気口４３ｄを介して燃焼室４１ｄと連通する排気ポート部４６ｄとからなる排気ポート部４６を備えている。   As shown in FIGS. 4 and 7, the cylinder head 12 has an exhaust port portion 46a communicating with the combustion chamber 41a via a pair of exhaust ports 43a on the right side viewed from C in FIG. The exhaust port portion 46b communicated with the combustion chamber 41b through the exhaust port 43b, the exhaust port portion 46c communicated with the combustion chamber 41c through the pair of exhaust ports 43c, and the combustion chamber 41d through the pair of exhaust ports 43d. An exhaust port portion 46 including an exhaust port portion 46d communicating with the exhaust port portion 46d is provided.

また、シリンダヘッド１２は、図８に示すように、図４のＤから見た正面側に、ラジエータ２０のインレット２０ｂと接続される接続通路４７ａを有する接続部４７が設けられている。この接続通路４７ａを通って、シリンダヘッド１２内を流通した冷却水がラジエータ２０に環流するようになっている。   As shown in FIG. 8, the cylinder head 12 is provided with a connecting portion 47 having a connecting passage 47a connected to the inlet 20b of the radiator 20 on the front side as viewed from D of FIG. Through this connection passage 47a, the cooling water flowing through the cylinder head 12 is circulated to the radiator 20.

このシリンダヘッド１２は、図１および図１０に示すように、その内部に空間によりそれぞれ画成された冷却水導入通路３１と、主冷却水通路としてのメインウォータジャケット３２と、副冷却水通路としてのサブウォータジャケット３３と、対向冷却水通路としてのＨＬＡ冷却ジャケット３４と、環流通路３５と、ＨＬＡ冷却ジャケット３４とメインウォータジャケット３２とを連通するアッパーバイパス通路３６と、主副連通通路としてのバイパス通路３７とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 10, the cylinder head 12 includes a cooling water introduction passage 31 defined by spaces therein, a main water jacket 32 as a main cooling water passage, and a sub cooling water passage. Sub-water jacket 33, HLA cooling jacket 34 as an opposing cooling water passage, recirculation passage 35, upper bypass passage 36 that connects HLA cooling jacket 34 and main water jacket 32, and bypass as a main and sub-communication passage A passage 37 is provided.

冷却水導入通路３１は、車両後方側に形成されており、シリンダブロック１１のウォータジャケット出口部２２ｃから冷却水をシリンダヘッド１２内に導入するようウォータジャケット出口部２２ｃと接続されている。   The cooling water introduction passage 31 is formed on the vehicle rear side, and is connected to the water jacket outlet 22 c so as to introduce the cooling water into the cylinder head 12 from the water jacket outlet 22 c of the cylinder block 11.

メインウォータジャケット３２は、吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトを冷却するよう、冷却水導入通路３１から分岐し、吸気ポート部４５と排気ポート部４６との間でシリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの配列方向と同方向に延びるともに、冷却水導入通路３１からウォータジャケット出口部３２ａ方向に流通するようになっている。
このメインウォータジャケット３２は、発熱した燃焼室４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの周辺部を熱交換により冷却するよう、それらの周辺部を流通するようになっている。 The main water jacket 32 branches from the cooling water introduction passage 31 so as to cool the intake camshaft and the exhaust camshaft, and the cylinders 21a, 21b, 21c, and 21d are arranged between the intake port portion 45 and the exhaust port portion 46. While extending in the same direction as the direction, the coolant flows from the coolant introduction passage 31 toward the water jacket outlet 32a.
The main water jacket 32 circulates through the peripheral portions of the combustion chambers 41a, 41b, 41c, 41d that have generated heat so that the peripheral portions are cooled by heat exchange.

サブウォータジャケット３３は、図１０および図１１に示すように、冷却水導入通路３１から分岐しメインウォータジャケット３２と同方向に延びるともに、排気ポート部４６の下部を通るようにシリンダヘッド１２に設けられている。このサブウォータジャケット３３は、発熱した排気ポート部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄの周辺部を熱交換により冷却するとともに、受熱した冷却水をシリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄに環流させるようにして暖機運転の際の暖機の役割も果たすようなっている。   As shown in FIGS. 10 and 11, the sub-water jacket 33 branches from the cooling water introduction passage 31 and extends in the same direction as the main water jacket 32, and is provided in the cylinder head 12 so as to pass through the lower part of the exhaust port portion 46. It has been. The sub-water jacket 33 cools the peripheral portions of the exhaust port portions 46a, 46b, 46c, and 46d that have generated heat by heat exchange, and warms the received cooling water back to the cylinders 21a, 21b, 21c, and 21d. It also plays a role of warm-up during machine operation.

ＨＬＡ冷却ジャケット３４は、図９、図１０および図１２に示すように、シリンダヘッド１２に収容されている図示しないラッシュアジャスタ(ＨＬＡ）の周辺部を通るよう、冷却水導入通路３１から分岐しメインウォータジャケット３２と同方向に延びるようにしシリンダヘッド１２内に形成されている。このＨＬＡ冷却ジャケット３４は、発熱した各ラッシュアジャスタ(ＨＬＡ）の周辺部を熱交換により冷却するとともに、受熱した冷却水をラジエータ２０に向けて流通させるようになっている。   As shown in FIGS. 9, 10 and 12, the HLA cooling jacket 34 branches from the cooling water introduction passage 31 so as to pass through the peripheral portion of a lash adjuster (HLA) (not shown) accommodated in the cylinder head 12. The cylinder head 12 is formed so as to extend in the same direction as the water jacket 32. The HLA cooling jacket 34 cools the peripheral portion of each heat generated lash adjuster (HLA) by heat exchange and distributes the received cooling water toward the radiator 20.

環流通路３５は、図１、図３および図１０に示すように、サブウォータジャケット３３の冷却水導入通路３１から分岐する部分に形成された分岐ポート３３ａの反対側に位置する反対側端部ポート３３ｂからシリンダブロック１１のボトムバイパス通路２３を介してウォータジャケット２２に冷却水を環流させるようになっている。   As shown in FIGS. 1, 3, and 10, the circulation passage 35 is an opposite end port located on the opposite side of the branch port 33 a formed in a portion branched from the coolant introduction passage 31 of the sub-water jacket 33. The cooling water is circulated from 33 b to the water jacket 22 through the bottom bypass passage 23 of the cylinder block 11.

アッパーバイパス通路３６は、ＨＬＡ冷却ジャケット３４の車両前方側の端部に位置し、反対側端部ポート３３ｂと対向するようＨＬＡ冷却ジャケット３４に形成された対向端部ポート３４ａと、メインウォータジャケット３２とを連通するよう構成されている。
ＨＬＡ冷却ジャケット３４を流通する冷却水は、対向端部ポート３４ａおよびこのアッパーバイパス通路３６を流通して、メインウォータジャケット３２内に流入するようになっている。なお、本実施形態におけるアッパーバイパス通路３６は、本発明に係る内燃機関の冷却水通路構造における対向端部ポートの一部を構成している。 The upper bypass passage 36 is located at an end portion of the HLA cooling jacket 34 on the vehicle front side, and is opposed to the opposite end port 33b. The opposed end port 34a formed in the HLA cooling jacket 34 and the main water jacket 32 Are configured to communicate with each other.
Cooling water flowing through the HLA cooling jacket 34 flows through the opposed end port 34 a and the upper bypass passage 36 and flows into the main water jacket 32. The upper bypass passage 36 in the present embodiment constitutes a part of the opposed end port in the cooling water passage structure of the internal combustion engine according to the present invention.

バイパス通路３７は、図１、図９および図１３に示すように、サブウォータジャケット３３の反対側端部ポート３３ｂと、アッパーバイパス通路３６とを連通するよう、シリンダヘッド１２内に形成されている。バイパス通路３７は、サーモスタット１７が開状態にあるときでも、サブウォータジャケット３３内の冷却水をアッパーバイパス通路３６を介してメインウォータジャケット３２内に流通させることができ、反対側端部ポート３３ｂの近傍でエア溜まりが発生することを防止する機能を有している。
このバイパス通路３７は、図９に示すように、エンジン１が車両に搭載された状態で、この車両が置かれる平坦な路面に垂直な鉛直方向に対して、反対側端部ポート３３ｂよりも上方に位置するよう形成されており、より確実にエア溜まりの発生が防止されるよう構成されている。 As shown in FIGS. 1, 9, and 13, the bypass passage 37 is formed in the cylinder head 12 so as to communicate the opposite end port 33 b of the sub-water jacket 33 and the upper bypass passage 36. . The bypass passage 37 can circulate the cooling water in the sub-water jacket 33 into the main water jacket 32 through the upper bypass passage 36 even when the thermostat 17 is in the open state. It has a function of preventing the occurrence of air accumulation in the vicinity.
As shown in FIG. 9, the bypass passage 37 is located above the opposite end port 33b with respect to a vertical direction perpendicular to a flat road surface on which the vehicle 1 is placed in a state where the engine 1 is mounted on the vehicle. It is formed so as to be positioned at the position, and it is configured to prevent the occurrence of air accumulation more reliably.

クランクシャフト１３は、図１および図２に示すように、エンジン１０の気筒数に応じて設けられた図示しないクランクピンを有し、コネクティングロッドを介してピストンと連結され、ピストンの往復運動により回転運動するよう公知のもので形成されている。
また、このクランクシャフト１３は、ジャーナル部を有しており、このジャーナル部で、軸受キャップ、メタルベアリングを介して、シリンダブロック１１のクランクシャフト支持部に回転自在に支持されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the crankshaft 13 has a crankpin (not shown) provided in accordance with the number of cylinders of the engine 10, is connected to a piston through a connecting rod, and is rotated by a reciprocating motion of the piston. It is made of something known to move.
The crankshaft 13 has a journal portion, and is supported rotatably on the crankshaft support portion of the cylinder block 11 via a bearing cap and a metal bearing.

クランクプーリ１４は、クランクシャフト１３の先端部に連結されており、クランクシャフト１３と一緒に回転するようになっている。
ウォータポンプ１５は、シリンダブロック１１に支持された図示しない本体と、動力を受けるプーリと、吸入された冷却水を加圧して吐出するインペラとを含んで構成されている。 The crank pulley 14 is connected to the front end portion of the crankshaft 13 and rotates together with the crankshaft 13.
The water pump 15 includes a main body (not shown) supported by the cylinder block 11, a pulley that receives power, and an impeller that pressurizes and discharges sucked cooling water.

このウォータポンプ１５は、ラジエータ２０、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２の内部にそれぞれ形成された循環経路内を循環する冷却水の自然対流に加えて、強制的に冷却水を対流させ、各構成要素と冷却水との熱交換効率を高めるようになっている。   The water pump 15 forcibly convects the cooling water in addition to the natural convection of the cooling water circulating in the circulation paths formed in the radiator 20, the cylinder block 11 and the cylinder head 12, respectively. And heat exchange efficiency with cooling water.

Ｖリブドベルト１６は、接触面の断面が複数のＶ字を並べた凹凸形状になっており、各プーリとの接触面積を広くすることで伝達能力が高められるよう構成されている。このＶリブドベルト１６により、クランクシャフト１３の動力がクランクプーリ１４を介してウォータポンプ１５のプーリに効率的に伝達されるようになっている。   The V-ribbed belt 16 has a concavo-convex shape in which the cross section of the contact surface is arranged with a plurality of V-shapes, and is configured to increase the transmission capability by increasing the contact area with each pulley. The V-ribbed belt 16 efficiently transmits the power of the crankshaft 13 to the pulley of the water pump 15 via the crank pulley 14.

サーモスタット１７は、図１４に示すように、ラジエータ２０のアウトレット２０ａと連結されたサーモハウジング５１と、サーモハウジング５１内に収容されたサーモエレメント５２と、シール５３とを備えている。   As shown in FIG. 14, the thermostat 17 includes a thermo housing 51 connected to the outlet 20 a of the radiator 20, a thermo element 52 accommodated in the thermo housing 51, and a seal 53.

サーモハウジング５１は、シリンダブロック１１のサーモスタット連結部２５に連結される連結部５１ａと、サーモエレメント５２を収容する収容部５１ｂとを有している。
連結部５１ａには、ボトムバイパス通路２３と連通する連通ポート５１ｈが形成されており、連通ポート５１ｈから冷却水がサーモハウジング５１内に流入するようになっている。また、連結部５１ａには、サーモスタット連結部２５に当接する部分にシール５３が装着されており、連結部５１ａがサーモスタット連結部２５に密着するようになっている。 The thermo housing 51 includes a connecting portion 51 a connected to the thermostat connecting portion 25 of the cylinder block 11 and a housing portion 51 b that houses the thermo element 52.
The connection portion 51a is formed with a communication port 51h that communicates with the bottom bypass passage 23, and cooling water flows into the thermo housing 51 from the communication port 51h. In addition, a seal 53 is attached to a portion of the connecting portion 51 a that contacts the thermostat connecting portion 25, so that the connecting portion 51 a is in close contact with the thermostat connecting portion 25.

収容部５１ｂは、サーモエレメント５２を収容するとともに冷却水の通路を分岐する分岐ポート５１ｄと、ラジエータ２０のアウトレット２０ａから供給される冷却水を流入させるよう開口した流入口５１ｅと、シリンダブロック１１のボトムバイパス通路２３から冷却水を流入させるよう開口した流入口５１ｆと、ウォータポンプ１５に冷却水を排出させるよう開口した排出口５１ｇとを有している。
したがって、この分岐ポート５１ｄにより、冷却水の供給経路が、ウォータポンプ１５に接続される経路と、連通ポート５１ｈを介してボトムバイパス通路２３に接続される経路とに分岐されている。 The accommodating part 51b accommodates the thermo element 52 and branches the cooling water passage, a branch port 51d, an inlet 51e opened to allow the cooling water supplied from the outlet 20a of the radiator 20 to flow in, and the cylinder block 11 An inlet 51f opened to allow cooling water to flow from the bottom bypass passage 23 and an outlet 51g opened to allow the water pump 15 to discharge cooling water.
Therefore, the branch port 51d branches the coolant supply path into a path connected to the water pump 15 and a path connected to the bottom bypass passage 23 via the communication port 51h.

サーモエレメント５２は、流入口５１ｅに位置する上流側フレーム６１と、上流側フレーム６１に連結された下流側フレーム６２と、下流側フレーム６２に収容され流入口５１ｅを開閉するバルブ６３と、バルブ６３に固定され温度変化により膨張および収縮するワックスが充填されたシリンダを有する感熱部６４と、一端が上流側フレーム６１に保持され、他端が感熱部６４のシリンダ内に収容されたロッド６５とを備えている。   The thermo element 52 includes an upstream frame 61 positioned at the inflow port 51e, a downstream frame 62 connected to the upstream frame 61, a valve 63 that is accommodated in the downstream frame 62 and opens and closes the inflow port 51e, and a valve 63 A heat-sensitive part 64 having a cylinder filled with wax that is fixed and fixed to expand and contract by temperature change, and a rod 65 having one end held by the upstream frame 61 and the other end accommodated in the cylinder of the heat-sensitive part 64. I have.

また、サーモエレメント５２は、バルブ６３を上流側フレーム６１側に押圧するよう一端がバルブ６３に当接し、他端が下流側フレーム６２に当接するコイルスプリング６６と、感熱部６４に連結されたロッド６７と、ロッド６７の先端に固定され流入口５１ｆを開閉するバルブ６８と、バルブ６８をサーモハウジング５１の連通ポート５１ｈ側に押圧するよう一端がロッド６７の基端に当接し、他端がバルブ６８に当接するコイルスプリング６９とを備えている。   Further, the thermo element 52 has a coil spring 66 whose one end abuts on the valve 63 and the other end abuts on the downstream frame 62 so as to press the valve 63 toward the upstream frame 61, and a rod connected to the heat sensitive portion 64. 67, a valve 68 that is fixed to the tip of the rod 67 and opens and closes the inlet 51f, and one end abuts on the base end of the rod 67 so that the valve 68 is pressed to the communication port 51h side of the thermo housing 51, and the other end is the valve And a coil spring 69 that abuts on 68.

上流側フレーム６１には、ラジエータ２０のアウトレット２０ａから供給される冷却水を通す流通孔６１ａが形成されており、バルブ６３が開状態のとき、アウトレット２０ａから下流側フレーム６２内に冷却水が流入するようになっている。
また、下流側フレーム６２には、流通孔６２ａが形成されており、下流側フレーム６２内の冷却水が流通孔６２ａを流通して、排出口５１ｇからウォータポンプ１５に向けて排出されるようになっている。 The upstream frame 61 is formed with a flow hole 61a through which cooling water supplied from the outlet 20a of the radiator 20 is passed. When the valve 63 is open, the cooling water flows into the downstream frame 62 from the outlet 20a. It is supposed to be.
Further, the downstream frame 62 is formed with a flow hole 62a so that the cooling water in the downstream frame 62 flows through the flow hole 62a and is discharged from the discharge port 51g toward the water pump 15. It has become.

また、感熱部６４は、所定の温度（例えば、８０℃ないし９０℃）になると、内部に充填されているワックスがコイルスプリング６６の押圧力に抗して膨張し、バルブ６３とともに上流側フレーム６１から離隔する方向に移動し、バルブ６３が開状態になるよう構成されている。   Further, when the heat sensitive portion 64 reaches a predetermined temperature (for example, 80 ° C. to 90 ° C.), the wax filled therein expands against the pressing force of the coil spring 66, and the upstream frame 61 together with the valve 63. The valve 63 is configured to be in an open state.

このとき、ロッド６７が感熱部６４とともに移動し、コイルスプリング６９を圧縮させ、圧縮で高められたコイルスプリング６９の押圧力により、バルブ６８がロッド６７に沿って移動し流入口５１ｅが閉状態になるよう構成されている。   At this time, the rod 67 moves together with the heat sensitive portion 64, compresses the coil spring 69, and the valve 68 moves along the rod 67 by the pressing force of the coil spring 69 increased by the compression, so that the inlet 51e is closed. It is comprised so that it may become.

他方、感熱部６４は、所定の温度未満になると、内部に充填されているワックスが収縮し、コイルスプリング６６の押圧力により、バルブ６３とともに上流側フレーム６１に接近する方向に移動し、バルブ６３が閉状態になるよう構成されている。
このとき、ロッド６７が感熱部６４と一緒に移動するとともに、バルブ６８がロッド６７と一緒に移動し、流入口５１ｆが開状態になるよう構成されている。 On the other hand, when the temperature of the heat sensitive part 64 becomes lower than a predetermined temperature, the wax filled therein contracts and moves in the direction of approaching the upstream frame 61 together with the valve 63 by the pressing force of the coil spring 66, and the valve 63 Is configured to be in a closed state.
At this time, the rod 67 is moved together with the heat sensitive portion 64, the valve 68 is moved together with the rod 67, and the inlet 51f is opened.

ラジエータ２０は、モータを備えた冷却ファン７１と、ラジエータコアを備えた本体７２と、本体７２に装着され本体７２内の圧力を調整するラジエータキャップ７３と、ラジエータキャップ７３を介して本体７２と連結され、冷却水の量および圧力を最適な状態に保つリザーバタンク７４とを含んで構成されている。   The radiator 20 is connected to the main body 72 through the cooling fan 71 having a motor, a main body 72 having a radiator core, a radiator cap 73 that is attached to the main body 72 and adjusts the pressure in the main body 72, and the radiator cap 73. And a reservoir tank 74 that keeps the amount and pressure of the cooling water in an optimum state.

本体７２には、前述のアウトレット２０ａおよびインレット２０ｂが設けられており、冷却水はアウトレット２０ａからエンジン１０内に供給され、エンジン１０内の冷却水はインレット２０ｂを介して本体７２内に環流するようになっている。本体７２内で熱交換により冷却水が放熱され、本体７２、アウトレット２０ａ、エンジン１０およびインレット２０ｂの間を冷却水が循環するようになっている。   The main body 72 is provided with the outlet 20a and the inlet 20b described above. Cooling water is supplied from the outlet 20a into the engine 10, and the cooling water in the engine 10 circulates in the main body 72 through the inlet 20b. It has become. The cooling water is dissipated by heat exchange in the main body 72, and the cooling water circulates between the main body 72, the outlet 20a, the engine 10, and the inlet 20b.

次いで、本実施形態に係る冷却水通路構造を備えたエンジン１０およびラジエータ２０の動作について簡単に説明する。
冷却水の温度が比較的に低い冷間時に、エンジン１０が始動されると、エンジン１０に接続された排気浄化装置の触媒の温度を早期に上昇させて排気エミッションを低減させるとともに、エンジン１０の燃費および出力を向上させるよう、いわゆる暖機運転が実行される。
この暖機運転中は、冷却水の温度が設定された所定温度よりも低くなっており、サーモスタット１７は、その感熱部６４内のワックスが収縮した状態にある。
この場合、図１４に示すサーモスタット１７のバルブ６３は閉状態となり、ラジエータ２０のアウトレット２０ａからの冷却水の流入が遮断されるとともに、バルブ６８が開状態となり、ボトムバイパス通路２３とウォータジャケット２２とがサーモスタット１７の分岐ポート５１ｄを介して連通した状態になる。 Next, operations of the engine 10 and the radiator 20 having the cooling water passage structure according to the present embodiment will be briefly described.
When the engine 10 is started when the temperature of the cooling water is relatively low, the temperature of the catalyst of the exhaust gas purification device connected to the engine 10 is raised at an early stage to reduce exhaust emission, and the engine 10 A so-called warm-up operation is performed to improve fuel consumption and output.
During the warm-up operation, the temperature of the cooling water is lower than the set temperature, and the thermostat 17 is in a state where the wax in the heat sensitive portion 64 is contracted.
In this case, the valve 63 of the thermostat 17 shown in FIG. 14 is closed, the cooling water inflow from the outlet 20a of the radiator 20 is blocked, and the valve 68 is opened, so that the bottom bypass passage 23, the water jacket 22 and Are communicated via the branch port 51d of the thermostat 17.

この状態で、図１５に示すクランクシャフト１３が回転すると、クランクプーリ１４およびＶリブドベルト１６を介してウォータポンプ１５が駆動される。
ウォータポンプ１５が駆動されると、冷却水がウォータポンプ１５から吐出され、シリンダブロック１１のウォータジャケット入口部２２ｂを通ってウォータジャケット部２２ａに供給され、シリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの周辺部が順に熱交換により冷却される。 When the crankshaft 13 shown in FIG. 15 rotates in this state, the water pump 15 is driven via the crank pulley 14 and the V-ribbed belt 16.
When the water pump 15 is driven, cooling water is discharged from the water pump 15 and supplied to the water jacket portion 22a through the water jacket inlet portion 22b of the cylinder block 11, and the peripheral portions of the cylinders 21a, 21b, 21c, and 21d. Are sequentially cooled by heat exchange.

そして、冷却水は、ウォータジャケット出口部２２ｃから、シリンダヘッド１２の冷却水導入通路３１内に供給され、さらにメインウォータジャケット３２、サブウォータジャケット３３、ＨＬＡ冷却ジャケット３４内を流通し、シリンダブロック１１内が熱交換により冷却される。
メインウォータジャケット３２内の冷却水は、図１６に示すように、順にアッパーバイパス通路３６、バイパス通路３７、環流通路３５を通って、ボトムバイパス通路２３内に流入する。 The cooling water is supplied from the water jacket outlet 22 c into the cooling water introduction passage 31 of the cylinder head 12, and further circulates through the main water jacket 32, the sub water jacket 33, and the HLA cooling jacket 34. The inside is cooled by heat exchange.
As shown in FIG. 16, the cooling water in the main water jacket 32 flows into the bottom bypass passage 23 through the upper bypass passage 36, the bypass passage 37, and the circulation passage 35 in order.

また、ＨＬＡ冷却ジャケット３４内の冷却水は、バイパス通路３７、環流通路３５を通って、ボトムバイパス通路２３内に流入する。
このように、メインウォータジャケット３２およびＨＬＡ冷却ジャケット３４内の冷却水は、バイパス通路３７を流通するので、図１５に示すサブウォータジャケット３３の反対側端部ポート３３ｂにエアが滞留することが抑制される。 Further, the cooling water in the HLA cooling jacket 34 flows into the bottom bypass passage 23 through the bypass passage 37 and the circulation passage 35.
Thus, since the cooling water in the main water jacket 32 and the HLA cooling jacket 34 flows through the bypass passage 37, it is suppressed that air stays in the opposite end port 33b of the sub-water jacket 33 shown in FIG. Is done.

そして、図１７に示すように、ボトムバイパス通路２３内の冷却水は、サーモスタット１７の連通ポート５１ｈから流入口５１ｆを通って分岐ポート５１ｄ内に流入し排出口５１ｇから排出され、ウォータポンプ１５内に流入し加圧され、図１５および図１８に示すように、ウォータジャケット２２内に供給され、ラジエータ２０を介さずに、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２の内部を循環する。   As shown in FIG. 17, the cooling water in the bottom bypass passage 23 flows from the communication port 51h of the thermostat 17 through the inlet 51f into the branch port 51d and is discharged from the outlet 51g. 15 and 18, the air is supplied into the water jacket 22 and circulates inside the cylinder block 11 and the cylinder head 12 without passing through the radiator 20.

エンジン１０の暖機運転が終了し、通常の運転状態に移行し、冷却水の温度が設定された所定温度よりも高くなると、サーモスタット１７は、その感熱部６４内のワックスが膨張する。このとき、図１４に示すように、サーモスタット１７のバルブ６３は開状態となり、ラジエータ２０のアウトレット２０ａからの冷却水の流入が可能になるとともに、バルブ６８が閉状態となり、ボトムバイパス通路２３とウォータジャケット２２との間の流通経路が遮断された状態になる。   When the warm-up operation of the engine 10 is finished, the operation state is shifted to a normal operation state, and the temperature of the cooling water becomes higher than a predetermined temperature, the wax in the thermosensitive portion 64 expands. At this time, as shown in FIG. 14, the valve 63 of the thermostat 17 is opened, cooling water can be introduced from the outlet 20a of the radiator 20, and the valve 68 is closed, so that the bottom bypass passage 23 and the water The distribution path to the jacket 22 is blocked.

そして、図１９に示すクランクシャフト１３の回転により、クランクプーリ１４およびＶリブドベルト１６を介してウォータポンプ１５が駆動される。
ウォータポンプ１５が駆動されると、冷却水がウォータポンプ１５から吐出され、シリンダブロック１１のウォータジャケット入口部２２ｂを通ってウォータジャケット部２２ａに供給され、シリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの周辺部が順に熱交換により冷却される。 Then, the rotation of the crankshaft 13 shown in FIG. 19 drives the water pump 15 via the crank pulley 14 and the V-ribbed belt 16.
When the water pump 15 is driven, cooling water is discharged from the water pump 15 and supplied to the water jacket portion 22a through the water jacket inlet portion 22b of the cylinder block 11, and the peripheral portions of the cylinders 21a, 21b, 21c, and 21d. Are sequentially cooled by heat exchange.

そして、冷却水は、ウォータジャケット出口部２２ｃから、シリンダヘッド１２の冷却水導入通路３１内に供給され、さらにメインウォータジャケット３２、サブウォータジャケット３３、ＨＬＡ冷却ジャケット３４内を流通し、シリンダブロック１１内が熱交換により冷却される。   The cooling water is supplied from the water jacket outlet 22 c into the cooling water introduction passage 31 of the cylinder head 12, and further circulates through the main water jacket 32, the sub water jacket 33, and the HLA cooling jacket 34. The inside is cooled by heat exchange.

メインウォータジャケット３２内の冷却水は、ウォータジャケット出口部３２ａを通ってインレット２０ｂからラジエータ２０内に流入する。
また、サブウォータジャケット３３内の冷却水は、図２０に示すように、順にバイパス通路３７、アッパーバイパス通路３６およびウォータジャケット出口部３２ａを通ってインレット２０ｂからラジエータ２０内に流入する。
また、ＨＬＡ冷却ジャケット３４内の冷却水は、順に、アッパーバイパス通路３６およびウォータジャケット出口部３２ａを通ってインレット２０ｂからラジエータ２０内に流入する。 The cooling water in the main water jacket 32 flows into the radiator 20 from the inlet 20b through the water jacket outlet 32a.
Further, as shown in FIG. 20, the cooling water in the sub water jacket 33 flows into the radiator 20 from the inlet 20b through the bypass passage 37, the upper bypass passage 36, and the water jacket outlet 32a in this order.
Further, the cooling water in the HLA cooling jacket 34 sequentially flows into the radiator 20 from the inlet 20b through the upper bypass passage 36 and the water jacket outlet 32a.

このように、サブウォータジャケット３３内の冷却水は、バイパス通路３７を流通し、対向端部ポート３４ａ、アッパーバイパス通路３６およびウォータジャケット出口部３２ａを通ってインレット２０ｂからラジエータ２０内に流入する。
その結果、図１９に示すサブウォータジャケット３３の反対側端部ポート３３ｂにエアが滞留することが抑制される。 Thus, the cooling water in the sub-water jacket 33 flows through the bypass passage 37, and flows into the radiator 20 from the inlet 20b through the opposed end port 34a, the upper bypass passage 36, and the water jacket outlet portion 32a.
As a result, air is restrained from staying in the opposite end port 33b of the sub-water jacket 33 shown in FIG.

そして、冷却水は、ラジエータ２０内で熱交換により放熱され、冷却水温が低くなる。放熱後の冷却水は、図２１に示すように、アウトレット２０ａから、サーモスタット１７の下流側フレーム６２内に流入し、排出口５１ｇから排出され、ウォータポンプ１５内に流入し加圧される。そして、図１９に示すように、ウォータジャケット２２内に供給され、ラジエータ２０を経由して、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２の内部を循環する。   Then, the cooling water is radiated by heat exchange in the radiator 20, and the cooling water temperature is lowered. As shown in FIG. 21, the cooling water after heat radiation flows into the downstream frame 62 of the thermostat 17 from the outlet 20a, is discharged from the discharge port 51g, flows into the water pump 15, and is pressurized. Then, as shown in FIG. 19, the water is supplied into the water jacket 22 and circulates inside the cylinder block 11 and the cylinder head 12 via the radiator 20.

本実施形態に係るエンジン１０を構成する冷却水通路構造は、前述のように構成されているので、以下の効果が得られる。   Since the cooling water passage structure constituting the engine 10 according to the present embodiment is configured as described above, the following effects are obtained.

本実施形態に係るエンジン１０を構成する冷却水通路構造は、ラジエータ２０から供給される冷却水をシリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの周囲で流通させるようシリンダブロック１１内に形成されたウォータジャケット２２と、ウォータジャケット２２から冷却水を導入するようシリンダヘッド１２に形成された冷却水導入通路３１と、冷却水導入通路３１から分岐しシリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの配列方向と同方向に延びるとともに、ラジエータ２０に冷却水を環流させるメインウォータジャケット３２と、冷却水導入通路３１から分岐し冷却水を流通させるサブウォータジャケット３３とを備えている。   The cooling water passage structure constituting the engine 10 according to the present embodiment has a water jacket 22 formed in the cylinder block 11 so that the cooling water supplied from the radiator 20 flows around the cylinders 21a, 21b, 21c, 21d. A cooling water introduction passage 31 formed in the cylinder head 12 so as to introduce cooling water from the water jacket 22, and a branch from the cooling water introduction passage 31 and extending in the same direction as the arrangement direction of the cylinders 21a, 21b, 21c, 21d. In addition, a main water jacket 32 that circulates the cooling water to the radiator 20 and a sub-water jacket 33 that branches from the cooling water introduction passage 31 and distributes the cooling water are provided.

また、本実施形態に係るエンジン１０を構成する冷却水通路構造は、サブウォータジャケット３３の冷却水導入通路３１から分岐する部分に形成された分岐ポート３３ａの反対側に位置する反対側端部ポート３３ｂからウォータジャケット２２に冷却水を環流させる環流通路３５とこの環流通路３５に連通するおよびボトムバイパス通路２３と、を備え、メインウォータジャケット３２にサブウォータジャケット３３の反対側端部ポート３３ｂを連通させるバイパス通路３７を備えたことを特徴としている。   Further, the cooling water passage structure constituting the engine 10 according to the present embodiment has an opposite end port located on the opposite side of the branch port 33a formed in a portion branched from the cooling water introduction passage 31 of the sub-water jacket 33. A circulation passage 35 for circulating cooling water from the water jacket 22 to the water jacket 22, and a bottom bypass passage 23 communicating with the circulation passage 35. The main water jacket 32 communicates with the opposite end port 33 b of the sub-water jacket 33. A bypass passage 37 is provided.

そして、このバイパス通路３７は、エンジン１０が車両１に搭載され、車両１が置かれる平坦な路面に垂直な鉛直方向に対してバイパス通路３７がサブウォータジャケット３３の反対側端部ポート３３ｂよりも上方に位置するようシリンダヘッド１２内に形成されている。   In the bypass passage 37, the bypass passage 37 is more than the opposite end port 33 b of the sub-water jacket 33 in the vertical direction perpendicular to the flat road surface on which the engine 10 is mounted on the vehicle 1. It is formed in the cylinder head 12 so as to be positioned above.

また、本実施形態に係るエンジン１０を構成する冷却水通路構造は、ラジエータ２０とウォータジャケット２２との間に設けられ、ラジエータ２０内の冷却水をウォータジャケット２２内に圧送するウォータポンプ１５と、ウォータポンプ１５とラジエータ２０との間の冷却水の流通経路に設けられるとともに環流通路３５およびボトムバイパス通路２３に連通する連通ポート５１ｈを有するサーモスタット１７を備えたことを特徴している。   Further, the cooling water passage structure constituting the engine 10 according to the present embodiment is provided between the radiator 20 and the water jacket 22, and a water pump 15 that pumps the cooling water in the radiator 20 into the water jacket 22. A thermostat 17 having a communication port 51 h provided in the circulation path of the cooling water between the water pump 15 and the radiator 20 and communicating with the circulation passage 35 and the bottom bypass passage 23 is provided.

その結果、エンジン１０の暖機運転中は、サーモスタット１７により、ラジエータ２０のアウトレット２０ａからのシリンダブロック１１内への冷却水の流入が遮断されるとともに、ボトムバイパス通路２３とウォータジャケット２２とがサーモスタット１７の分岐ポート５１ｄを介して連通した状態になる。   As a result, during the warm-up operation of the engine 10, the thermostat 17 blocks the flow of cooling water from the outlet 20a of the radiator 20 into the cylinder block 11, and the bottom bypass passage 23 and the water jacket 22 are connected to the thermostat. The communication is established via the 17 branch ports 51d.

この状態で、冷却水は、シリンダブロック１１のウォータジャケット部２２ａを通り、シリンダヘッド１２の冷却水導入通路３１内に供給され、さらにメインウォータジャケット３２、サブウォータジャケット３３、ＨＬＡ冷却ジャケット３４内に供給される。
そして、メインウォータジャケット３２内の冷却水は、順にアッパーバイパス通路３６、バイパス通路３７、環流通路３５を通って、ボトムバイパス通路２３内に流入する。 In this state, the cooling water passes through the water jacket portion 22a of the cylinder block 11 and is supplied into the cooling water introduction passage 31 of the cylinder head 12, and further into the main water jacket 32, the sub water jacket 33, and the HLA cooling jacket 34. Supplied.
Then, the cooling water in the main water jacket 32 flows into the bottom bypass passage 23 through the upper bypass passage 36, the bypass passage 37 and the circulation passage 35 in order.

また、ＨＬＡ冷却ジャケット３４内の冷却水は、バイパス通路３７、環流通路３５を通って、ボトムバイパス通路２３内に流入する。次いで、ウォータポンプ１５内に流入し加圧され、ウォータジャケット２２内に供給されるので、ラジエータ２０を介さずに、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２の内部を循環するようになる。   Further, the cooling water in the HLA cooling jacket 34 flows into the bottom bypass passage 23 through the bypass passage 37 and the circulation passage 35. Next, since it flows into the water pump 15 and is pressurized and supplied into the water jacket 22, it circulates inside the cylinder block 11 and the cylinder head 12 without passing through the radiator 20.

このように暖機運転中は、メインウォータジャケット３２およびＨＬＡ冷却ジャケット３４内の冷却水は、バイパス通路３７を流通するので、サブウォータジャケット３３の反対側端部ポート３３ｂにエアが滞留することが抑制される。   Thus, during the warm-up operation, the cooling water in the main water jacket 32 and the HLA cooling jacket 34 flows through the bypass passage 37, so that air may stay in the opposite end port 33b of the sub-water jacket 33. It is suppressed.

すなわち、従来の冷却水通路構造の場合は、本実施形態におけるバイパス通路３７に相当するエア抜けの通路が設けられていなかったので、サブウォータジャケット３３の反対側端部ポート３３ｂとなる、エンジン１０の前方側のサブウォータジャケット３３のコーナ部分にエアが滞留し、安定した冷却が得られなかった。これに対し、本実施形態における冷却水通路構造においては、バイパス通路３７により、サブウォータジャケット３３がメインウォータジャケット３２と連通することになり、暖機運転中でも、サブウォータジャケット３３内を冷却水が循環するので、エアが滞留するという問題が解消されるという効果が得られる。   That is, in the case of the conventional cooling water passage structure, since the air passage corresponding to the bypass passage 37 in the present embodiment is not provided, the engine 10 serving as the opposite end port 33b of the sub-water jacket 33 is provided. Air stayed in the corner portion of the sub-water jacket 33 on the front side of the air and stable cooling could not be obtained. On the other hand, in the cooling water passage structure in the present embodiment, the sub water jacket 33 communicates with the main water jacket 32 by the bypass passage 37, so that the cooling water is passed through the sub water jacket 33 even during the warm-up operation. Since it circulates, the effect of eliminating the problem of air retention can be obtained.

特に、エンジンの前方が後方よりも高くなるよう搭載された、いわゆるフロント上がりのスラントを有し、左右のスラントがないエンジンの場合、サブウォータジャケット３３のコーナ部分にエアが滞留し易く、滞留したエアの排出が困難であった。しかしながら、本実施形態における冷却水通路構造においては、エア溜まりの問題が解消されるのに加えて、排気ポート部４６の脇を冷却水が流通するので、排気ポート部４６周辺の熱を受熱することができ、暖機性が向上するという効果も得られる。   In particular, in the case of an engine having a so-called front-up slant that is mounted so that the front of the engine is higher than the rear, and there is no left and right slant, air tends to stay in the corner portion of the sub-water jacket 33 and stay. It was difficult to discharge air. However, in the cooling water passage structure according to the present embodiment, in addition to solving the problem of air accumulation, the cooling water flows through the side of the exhaust port portion 46, so that the heat around the exhaust port portion 46 is received. It is also possible to obtain the effect that the warm-up property is improved.

エンジン１０の通常運転中は、サーモスタット１７により、ラジエータ２０のアウトレット２０ａからのシリンダブロック１１内への冷却水の流入が可能になるとともに、ボトムバイパス通路２３とウォータジャケット２２との間の流通経路が遮断された状態になる。
そして、冷却水は、シリンダブロック１１のウォータジャケット部２２ａに供給され、ウォータジャケット出口部２２ｃから、シリンダヘッド１２の冷却水導入通路３１内に供給され、さらにメインウォータジャケット３２、サブウォータジャケット３３、ＨＬＡ冷却ジャケット３４内を流通する。 During normal operation of the engine 10, the thermostat 17 allows the cooling water to flow into the cylinder block 11 from the outlet 20 a of the radiator 20, and the flow path between the bottom bypass passage 23 and the water jacket 22 is established. It will be cut off.
Then, the cooling water is supplied to the water jacket portion 22a of the cylinder block 11, and is supplied from the water jacket outlet portion 22c into the cooling water introduction passage 31 of the cylinder head 12, and further, the main water jacket 32, the sub water jacket 33, Circulates through the HLA cooling jacket 34.

メインウォータジャケット３２内の冷却水は、ウォータジャケット出口部３２ａを通ってインレット２０ｂからラジエータ２０内に流入する。
また、サブウォータジャケット３３内の冷却水は、順にバイパス通路３７、アッパーバイパス通路３６およびウォータジャケット出口部３２ａを通ってインレット２０ｂからラジエータ２０内に流入する。
また、ＨＬＡ冷却ジャケット３４内の冷却水は、順に、アッパーバイパス通路３６およびウォータジャケット出口部３２ａを通ってインレット２０ｂからラジエータ２０内に流入する。 The cooling water in the main water jacket 32 flows into the radiator 20 from the inlet 20b through the water jacket outlet 32a.
Further, the cooling water in the sub-water jacket 33 sequentially flows into the radiator 20 from the inlet 20b through the bypass passage 37, the upper bypass passage 36, and the water jacket outlet 32a.
Further, the cooling water in the HLA cooling jacket 34 sequentially flows into the radiator 20 from the inlet 20b through the upper bypass passage 36 and the water jacket outlet 32a.

このように、サブウォータジャケット３３内の冷却水は、バイパス通路３７を流通し、対向端部ポート３４ａ、アッパーバイパス通路３６およびウォータジャケット出口部３２ａを通ってインレット２０ｂからラジエータ２０内に流入する。
その結果、サブウォータジャケット３３の反対側端部ポート３３ｂにエアが滞留することが抑制されるという効果が得られる。 Thus, the cooling water in the sub-water jacket 33 flows through the bypass passage 37, and flows into the radiator 20 from the inlet 20b through the opposed end port 34a, the upper bypass passage 36, and the water jacket outlet portion 32a.
As a result, it is possible to obtain an effect that air is suppressed from staying in the opposite end port 33b of the sub-water jacket 33.

特に、フロント上がりのスラントを有し、左右のスラントがないエンジンの場合、暖機運転の場合と同様、エア溜まりの問題が解消される。すなわち、サブウォータジャケット３３内に滞留しようとするエアは、冷却水に混ざって、インレット２０ｂからラジエータ２０内に流入しラジエータキャップ７３を通ってリザーバタンク７４まで到達する。そして、このエアはラジエータキャップ７３やリザーバタンク７４から大気中に排出されるので、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２の内部に残ることはない。   In particular, in the case of an engine having a front-up slant and no left and right slants, the problem of air accumulation is solved as in the case of warm-up operation. In other words, the air that tends to stay in the sub-water jacket 33 is mixed with the cooling water, flows into the radiator 20 from the inlet 20b, and reaches the reservoir tank 74 through the radiator cap 73. Since this air is discharged from the radiator cap 73 and the reservoir tank 74 to the atmosphere, it does not remain inside the cylinder block 11 and the cylinder head 12.

本実施形態のエンジン１０においては、ラジエータ２０のアウトレット２０ａとウォータポンプ１５との間の冷却水通路にサーモスタット１７を配置し、冷却水通路を開閉するという、いわゆるボトムバイパス式の経路構造で構成した場合について説明した。
しかしながら、本発明に係る内燃機関の冷却水通路構造においては、他の経路構造で構成するようにしてもよい。例えば、ラジエータ２０のインレット２０ｂとメインウォータジャケット３２との間の冷却水通路にサーモスタット１７を配置し、冷却水通路を開閉するという、いわゆるインラインバイパス式の経路構造で構成するようにしてもよい。 The engine 10 of the present embodiment is configured with a so-called bottom bypass type route structure in which a thermostat 17 is disposed in a cooling water passage between the outlet 20a of the radiator 20 and the water pump 15, and the cooling water passage is opened and closed. Explained the case.
However, the cooling water passage structure of the internal combustion engine according to the present invention may be constituted by another path structure. For example, the thermostat 17 may be arranged in the cooling water passage between the inlet 20b of the radiator 20 and the main water jacket 32, and the cooling water passage may be opened and closed, so that a so-called inline bypass type route structure may be used.

本実施形態のエンジン１０においては、サブウォータジャケット３３をシリンダヘッド１２の内部に通路を形成する内部構造で構成した場合について説明した。
しかしながら、本発明に係る内燃機関の冷却水通路構造においては、サブウォータジャケットを他の構造で構成するようにしてもよい。例えば、シリンダヘッドの外部に冷却通路を有するパイプで構成し、パイプの一端部をシリンダヘッドの冷却水通路部に連結して、冷却水の供給を受け、他端部をサーモスタットに連結する第１連結部と、シリンダヘッドのメインウォータジャケット部に連結する第２連結部とを設け、冷却水をサーモスタットに流通させるとともに、メインウォータジャケットにも流通させる外部パイプ構造で構成するようにしてもよい。 In the engine 10 of the present embodiment, the case where the sub-water jacket 33 is configured with an internal structure that forms a passage in the cylinder head 12 has been described.
However, in the cooling water passage structure of the internal combustion engine according to the present invention, the sub-water jacket may be configured by another structure. For example, a first pipe is formed of a pipe having a cooling passage outside the cylinder head, one end of the pipe is connected to the cooling water passage of the cylinder head, the cooling water is supplied, and the other end is connected to the thermostat. You may make it comprise an external pipe structure which provides a connection part and the 2nd connection part connected with the main water jacket part of a cylinder head, distribute | circulates cooling water to a thermostat, and distribute | circulates also to a main water jacket.

本実施形態のエンジン１０においては、クランクシャフト１３の回転により駆動されるウォータポンプ１５で構成した場合について説明した。
しかしながら、本発明に係る内燃機関の冷却水通路構造においては、他の構造を有するウォータポンプで構成するようにしてもよい。例えば、電動モータで駆動する電動ウォータポンプで構成するようにしてもよい。 In the engine 10 of this embodiment, the case where it comprised with the water pump 15 driven by rotation of the crankshaft 13 was demonstrated.
However, the cooling water passage structure of the internal combustion engine according to the present invention may be constituted by a water pump having another structure. For example, you may make it comprise with the electric water pump driven with an electric motor.

以上説明したように、本発明に係る内燃機関の冷却水通路構造は、冷却水の流通する通路内に空気が滞留することを防止することができ、安定した冷却が得られる内燃機関の冷却水通路構造を提供することができるという効果を奏するものであり、自動車などの車両の内燃機関の冷却水通路構造全般に有用である。   As described above, the cooling water passage structure of the internal combustion engine according to the present invention can prevent air from staying in the passage through which the cooling water flows, and can provide stable cooling. The present invention has an effect that a passage structure can be provided, and is useful for a cooling water passage structure in general for an internal combustion engine of a vehicle such as an automobile.

１ 車両
１０ エンジン（内燃機関）
１１ シリンダブロック
１２ シリンダヘッド
１５ ウォータポンプ
１７ サーモスタット
２０ ラジエータ（熱交換器）
２２ ウォータジャケット（シリンダ周囲通路）
２３ ボトムバイパス通路（環流通路）
３１ 冷却水導入通路
３２ メインウォータジャケット（主冷却水通路）
３３ サブウォータジャケット（副冷却水通路）
３３ａ 分岐ポート
３３ｂ 反対側端部ポート
３４ ＨＬＡ冷却ジャケット（対向冷却水通路）
３４ａ 対向端部ポート
３５ 環流通路
３６ アッパーバイパス通路（対向端部ポート）
３７ バイパス通路（主副連通通路）
５１ｈ 連通ポート 1 vehicle 10 engine (internal combustion engine)
11 Cylinder block 12 Cylinder head 15 Water pump 17 Thermostat 20 Radiator (heat exchanger)
22 Water jacket (passage around the cylinder)
23 Bottom bypass passage (circulation passage)
31 Cooling water introduction passage 32 Main water jacket (main cooling water passage)
33 Sub-water jacket (sub cooling water passage)
33a Branch port 33b Opposite end port 34 HLA cooling jacket (opposing cooling water passage)
34a Opposite end port 35 Recirculation passage 36 Upper bypass passage (opposite end port)
37 Bypass passage (main / sub-communication passage)
51h Communication port

Claims (5)

熱交換器で放熱される冷却水をシリンダの周囲で流通させるシリンダ周囲通路と、
前記冷却水を前記シリンダ周囲通路から排気ポートを有するシリンダヘッド内に導入する冷却水導入通路と、
前記冷却水導入通路から分岐し前記シリンダの配列方向と同方向に延びるとともに、前記シリンダヘッドを冷却した前記冷却水を前記熱交換器に環流させうる主冷却水通路と、
前記冷却水導入通路から分岐し前記冷却水を前記排気ポートの近傍で流通させる副冷却水通路と、
前記副冷却水通路の前記冷却水導入通路から分岐する部分に形成された分岐ポートの反対側に位置する反対側端部ポートから前記シリンダ周囲通路に前記冷却水を環流させる環流通路と、
を備えた内燃機関の冷却水通路構造であって、
前記主冷却水通路に前記副冷却水通路の前記反対側端部ポートを連通させる主副連通通路を備えたことを特徴とする内燃機関の冷却水通路構造。 A cylinder peripheral passage for circulating cooling water radiated by the heat exchanger around the cylinder;
A cooling water introduction passage for introducing the cooling water from the cylinder peripheral passage into a cylinder head having an exhaust port;
A main cooling water passage that branches off from the cooling water introduction passage and extends in the same direction as the arrangement direction of the cylinders, and is capable of circulating the cooling water that has cooled the cylinder head to the heat exchanger;
A sub cooling water passage branched from the cooling water introduction passage and allowing the cooling water to flow in the vicinity of the exhaust port;
A recirculation passage for recirculating the cooling water from the opposite end port located on the opposite side of the branch port formed in the portion branched from the cooling water introduction passage of the sub cooling water passage to the cylinder peripheral passage;
A cooling water passage structure for an internal combustion engine comprising:
A cooling water passage structure for an internal combustion engine, comprising: a main auxiliary communication passage for communicating the opposite end port of the auxiliary cooling water passage with the main cooling water passage. 前記内燃機関が車両に搭載され、前記車両が置かれる平坦な路面に垂直な鉛直方向に対して前記主副連通通路が前記副冷却水通路の前記反対側端部ポートよりも上方に位置することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却水通路構造。   The internal combustion engine is mounted on a vehicle, and the main auxiliary communication passage is positioned above the opposite end port of the auxiliary cooling water passage with respect to a vertical direction perpendicular to a flat road surface on which the vehicle is placed. The cooling water passage structure for an internal combustion engine according to claim 1. 前記冷却水導入通路から分岐し前記主冷却水通路と同方向に延びるとともに、前記反対側端部ポートに対向する位置に形成され前記主冷却水通路に連通する対向端部ポートを有する対向冷却水通路を備え、前記主副連通通路が、前記対向端部ポートを介して前記主冷却水通路と連通することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の冷却水通路構造。   Counter cooling water branched from the cooling water introduction passage and extending in the same direction as the main cooling water passage, and having opposed end ports that are formed at positions facing the opposite end port and communicate with the main cooling water passage. 3. The cooling water passage structure for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a passage, wherein the main auxiliary communication passage communicates with the main cooling water passage through the opposed end port. 前記熱交換器と前記シリンダ周囲通路との間に設けられ、前記熱交換器内の前記冷却水を前記シリンダ周囲通路内に圧送するウォータポンプと、前記ウォータポンプと前記熱交換器との間の前記冷却水の流通経路に設けられるとともに前記環流通路に連通する連通ポートを有するサーモスタットを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の冷却水通路構造。   A water pump provided between the heat exchanger and the cylinder peripheral passage, for pumping the cooling water in the heat exchanger into the cylinder peripheral passage, and between the water pump and the heat exchanger The cooling water passage structure for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, further comprising a thermostat provided in the circulation path of the cooling water and having a communication port communicating with the circulation passage. 前記内燃機関が車両に搭載され、前記車両が置かれる平坦な路面に垂直な鉛直方向に対して前記副冷却水通路の前記反対側端部ポートが前記分岐ポートよりも上方に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の冷却水通路構造。   The internal combustion engine is mounted on a vehicle, and the opposite end port of the sub cooling water passage is positioned above the branch port with respect to a vertical direction perpendicular to a flat road surface on which the vehicle is placed. The cooling water passage structure for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
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