JP2016176443A - 内燃機関の冷却水通路構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】シリンダブロック及びシリンダヘッドをバランスよく、且つ効率に冷却する内燃機関の冷却水通路構造を提供する。【解決手段】エンジンのシリンダブロック119の内部に形成されて冷却水が流通するシリンダブロック側冷却水通路と、シリンダヘッド120の内部に形成されて冷却水が流通するシリンダヘッド側冷却水通路と、冷却水の熱を外気に放散させて冷却水の温度を下げる熱交換装置と、熱交換装置とエンジンとを接続して冷却水を遣り取りさせる冷却水通路配管143A,143Bとを備える。シリンダヘッド120は、冷却水通路配管143Aが接続されて熱交換装置からの冷却水が流入する冷却水入口部14を備える。【選択図】図4
Description
本発明は、自動二輪車等の車両に搭載されるエンジンである内燃機関における冷却水通路構造に関する。
自動二輪車等の車両において、従来例えば特許文献1に開示されるように内燃機関であるエンジンのシリンダブロック及びシリンダヘッドの内部に冷却水通路を設け、冷却水の入口をシリンダブロック側に、またその出口をシリンダヘッド側に設けたものがある。このエンジンの冷却水通路構造では、熱交換装置により冷却された冷却水が最初にシリンダブロックを流通してこれを冷却し、その後シリンダヘッドに流入してこれを冷却する。最後に冷却水は熱交換装置に還流し、再び冷却される。
しかしながら、従来の冷却水通路構造ではシリンダヘッドを十分に冷却しようとすると、先ずシリンダブロックに対してより大量の冷却水を流入させる必要がある。この場合、逆にシリンダブロック側が過冷却気味になってしまい、そのままでは燃焼効率が低下する等の問題発生原因となる。
本発明はかかる実情に鑑み、シリンダブロック及びシリンダヘッドをバランスよく、且つ効率に冷却する内燃機関の冷却水通路構造を提供することを目的とする。
本発明の内燃機関の冷却水通路構造は、エンジンのシリンダブロックの内部に形成されて冷却水が流通するシリンダブロック側冷却水通路と、シリンダヘッドの内部に形成されて冷却水が流通するシリンダヘッド側冷却水通路と、冷却水の熱を外気に放散させて冷却水の温度を下げる熱交換装置と、この熱交換装置と前記エンジンとを接続して冷却水を遣り取りさせる冷却水通路配管とを備える内燃機関の冷却水通路構造であって、前記シリンダヘッドは、前記冷却水通路配管が接続されて前記熱交換装置からの冷却水が流入する冷却水入口部を備えることを特徴とする。
また、本発明の内燃機関の冷却水通路構造において、前記シリンダヘッド側冷却水通路は中間部の上流側で分岐し、その分岐した一方が前記シリンダブロック側冷却水通路と連通して、冷却水を前記シリンダブロック側へ流すことを特徴とする。
また、本発明の内燃機関の冷却水通路構造において、前記シリンダヘッドは、冷却水が流出する冷却水出口部を備えることを特徴とする。
また、本発明の内燃機関の冷却水通路構造において、前記シリンダヘッド側冷却水通路は中間部の下流側で前記シリンダブロック側冷却水通路と連通し、前記シリンダブロック側を流通した冷却水を前記シリンダヘッド側の冷却水と合流させることを特徴とする。
また、本発明の内燃機関の冷却水通路構造において、前記シリンダヘッドの冷却水入口部は、前記シリンダヘッドの側面であって、シリンダ軸線に対して排気ポート側に偏倚して設けられることを特徴とする。
また、本発明の内燃機関の冷却水通路構造において、前記シリンダヘッドの冷却水出口部は、前記シリンダヘッドの冷却水入口部に対して上方に設けられることを特徴とする。
また、本発明の内燃機関の冷却水通路構造において、前記シリンダヘッドの冷却水出口部は、前記シリンダヘッドの側面のうち前記冷却水入口部と反対側に設けられ、シリンダ軸線に対して吸気ポート側に偏倚して設けられることを特徴とする。
また、本発明の内燃機関の冷却水通路構造において、前記シリンダヘッドは、一方側の端部に動弁装置の駆動機構を収納する格納室を備え、前記冷却水入口部が該格納室を貫通して、前記シリンダブロック側冷却水通路と前記シリンダヘッドの外部とを連通することを特徴とする。
本発明によれば、熱交換装置で冷却された冷却水を先ず、シリンダヘッドに供給することでシリンダブロックの冷却具合に関係なく、シリンダヘッドを十分に冷却することができる。また、シリンダヘッド側冷却水通路の分岐した一方がシリンダブロック側冷却水通路と連通して、シリンダブロック側へ流す。このように冷却水をシリンダヘッド経由でシリンダブロックに供給することで、シリンダヘッドで一度暖められた冷却水がシリンダブロック内部を流通し、シリンダブロックが過冷却になり難くなると共に、各気筒における燃焼効率を高めることができる。
以下、図面に基づき、本発明における内燃機関の冷却水通路構造に好適な実施の形態を説明する。
図1は、本発明の適用例としての自動二輪車100の側面図である。先ず、図1を用いて、自動二輪車100の全体構成について説明する。なお、図1を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Frにより、車両の後方を矢印Rrにより示し、また、車両の側方右側を矢印Rにより、車両の側方左側を矢印Lにより示す。
図1は、本発明の適用例としての自動二輪車100の側面図である。先ず、図1を用いて、自動二輪車100の全体構成について説明する。なお、図1を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Frにより、車両の後方を矢印Rrにより示し、また、車両の側方右側を矢印Rにより、車両の側方左側を矢印Lにより示す。
図1において鋼製或いはアルミニウム合金材でなる車体フレーム101(メインフレーム)の前部には、ステアリングヘッドパイプ102によって左右に回動可能に支持された左右2本のフロントフォーク103が設けられる。フロントフォーク103の上端にはハンドルバー104が固定され、ハンドルバー104の両端にグリップ105を有する。フロントフォーク103の下部には前輪106が回転可能に支持されると共に、前輪106上部を覆うようにフロントフェンダ107が固定される。前輪106は、前輪106と一体回転するブレーキディスク108を有している。
車体フレーム101はステアリングヘッドパイプ102の後部に一体的に結合し、後方に向けて左右一対で二又状に分岐し、ステアリングヘッドパイプ102から後下方に拡幅しながら延設する。本例では高速性能を要求される車両に好適なものとして採用される所謂、ツインスパーフレームとする。なお、車体フレーム101の後部付近から、後上りに適度に傾斜してシートレール101Aが後方へ延出し、後述する着座シートを支持する。また、車体フレーム101の後部にはスイングアーム109が揺動可能に結合されると共に、両者間にリヤショックアブソーバが装架される。スイングアーム109の後端には後輪110が回転可能に支持される。後輪110は、エンジンの動力を伝達するチェーンが巻回されたドリブンスプロケットを介して、回転駆動されるようになっている。後輪110の直近周囲にはその前上部付近を覆うインナフェンダ111が設けられると共に、そのインナフェンダ111の上方にはリヤフェンダ112が配置されてよい。
車体フレーム101に搭載されたエンジンユニット113には、図示しないエアクリーナ及び燃料供給装置からそれぞれ供給される空気及び燃料でなる混合気が供給されると共に、エンジン内での燃焼後の排気ガスがエキゾーストパイプ114を通って、マフラ115から排気される。エンジンユニット113の上方には燃料タンク116が搭載され、この燃料タンク116はタンクカバー116Aによって覆われる。燃料タンク116の後方に着座シート117が連設される。
次に、エンジンユニット113について概略説明する。図2はエンジンユニット113の右側面図、図3はその左側面図、図4はその正面図である。なお、ここでは各図において適宜、必要に応じて符号を付して説明するものとする。本実施形態において、エンジンユニット113のエンジンは例えば4サイクル多気筒、典型的には並列4気筒エンジンであってよい。この例では図4のように、左右(車幅)方向に左から1番(♯1と記す)〜♯4気筒が配列される。ここで、この実施形態におけるエンジンユニット113は図2等に示されるように、クランクケース118の上部に順次シリンダブロック119、シリンダヘッド120及びシリンダヘッドカバー121が一体的に結合してなり、図2のようにシリンダ軸線Zは所定角度前傾する。また、エンジンユニット113は複数のエンジンマウントを介して車体フレーム101に懸架されることで車体フレーム101に一体的に結合支持され、それ自体で車体フレーム101の剛性部材として機能する。
図5及び図6も参照してクランクケース118のクランク室122には、気筒毎にクランクシャフト123及びクランクシャフト123と一体化して回転するクランクウェブが回転自在に軸支されている。なお、図5は、図2で示す略シリンダ軸線Zに対応するI−I線に沿う断面図である。クランクウェブ相互間には、クランクピンを介してコネクティングロッドが連結される。コネクティングロッドの先端(小端部)にはピストンピンを介して、ピストン124(図5において二点鎖線により略記する)が揺動自在に取り付けられ、ピストン124はシリンダブロック119のシリンダボア119a内でシリンダ軸線方向に沿って往復運動する。これによりクランクシャフト123が回転駆動される。
クランクケース118の後部には図2等に示すようにトランスミッションケース125が一体的に形成され、このトランスミッションケース125内にはクランクシャフト123の後方でこれと平行にカウンタシャフト126が配置される。クランクシャフト123の一端には図示しないプライマリドライブギヤが取り付けられ、この場合プライマリドライブギヤと噛合する図示しないアイドルギヤを介在させ、アイドルギヤを介してクランクシャフト123及びカウンタシャフト126が連結される。また、カウンタシャフト126は、トランスミッションケース125に収容された変速装置(トランスミッション)の一部を構成しており、そのクラッチ室側へ突出した端部にクラッチ装置129がカウンタシャフト126と同軸に配置構成される。
トランスミッションケース125内には、カウンタシャフト126の略下方にドライブシャフト130(図2)が配置され、カウンタシャフト126及びドライブシャフト130上にはそれぞれ複数のトランスミッションギヤが列設される。これらのトランスミッションギヤはギヤシフト装置により噛合関係が選択的に設定され、これにより変速装置の所望の変速比が得られる。エンジンの動力はクランクシャフト123からトランスミッションを経て最終的に、ドライブシャフト130の軸端に取り付けられたドライブスプロケットへ伝達され、このドライブスプロケットが動力伝達用チェーンを介してドリブンスプロケット、従って後輪110を回転駆動する。
エンジンの動弁系においてシリンダヘッド120には、図6に示されるように吸気カム及び排気カムをそれぞれ駆動制御するためのカムシャフト131,132を有する(図5をも参照)。本例ではカムシャフト131,132の右側軸端部に取り付けたカムギヤ133,134とカムドライブギヤ127との間が、複数のギヤを含んでなるギヤトトレインを介して連結される。即ち、図5及び図6を参照してクランクケース118からシリンダブロック119、シリンダヘッド120及びシリンダヘッドカバー121にかけてエンジン(♯4気筒)の右側面部にカムギヤ室135(格納室)が設けられ、このカムギヤ室135においてカムギヤ128から順次、カムギヤ136及びカムギヤ137、更にカムギヤ133,134が噛合し合う。このようにギヤトレインを介してクランクシャフト123とカムシャフト131,132とが連結され、これにより動弁装置がクランクシャフト123の回転に同期して駆動される。そして、吸気カム及び排気カムがそれぞれ吸気バルブ及び排気バルブを所定のタイミングで開閉駆動する。
上記の場合、特にカムギヤ136等は、その中心軸が図6のように吸気側に偏って配置される。このようにギヤトレインを吸気側に偏らせることで、カムギヤ室135において排気側スペースを確保することができる。
また、本例では吸気側バルブステム(図示せず)のシリンダ軸線Zに対してなす角度が、排気側バルブステム(図示せず)よりも小さく設定され、このため吸気カム131が排気カム132よりも上方位置に配置される。
また、本例では吸気側バルブステム(図示せず)のシリンダ軸線Zに対してなす角度が、排気側バルブステム(図示せず)よりも小さく設定され、このため吸気カム131が排気カム132よりも上方位置に配置される。
エンジンユニット113には更に、エアクリーナ及び燃料供給装置からそれぞれ供給される空気(吸気)及び燃料でなる混合気を供給する吸気系、シリンダ内での燃焼後の排気ガスをエンジンから排出する排気系、エンジンを冷却する冷却系及びエンジンの可動部を潤滑する潤滑系、それらを作動制御する制御系(ECU;Engine Control Unit)が付属する。制御系の制御により複数の機能系が上述の補機類等と協働し、これによりエンジンユニット113全体として円滑作動が遂行される。
より具体的には、吸気系の構成例として、♯1〜♯4気筒ともシリンダヘッド120の後部に吸気ポート138(図2においてその概略位置が点線で図示される)が開口し、この吸気ポート138にスロットルボディ139(又はスロットルボディ139に接続された吸気パイプ)が接続される。一方、車体フレーム101の左右間に形成される内空間もしくはスペース内にエアクリーナ(図示せず)が収容配置される。エアクリーナとエンジンユニット113、特にシリンダヘッド120とは、吸気装置を構成するスロットルボディ139により接続される。スロットルボディ139にはその内部に形成されている吸気流路もしくは通路を、アクセル開度に応じて開閉するスロットルバルブ(図示せず)が装着され、このスロットルバルブによって、エアクリーナから送給されてくる空気の流量が制御される。各スロットルボディ139にはそのスロットルバルブの下流側に燃料噴射用のインジェクタが装着され、各インジェクタに対して燃料ポンプから燃料タンク116内の燃料が供給される。
本例では吸気ポート138に連通するエンジン燃焼室とエアクリーナとを繋ぐ吸気通路に、スロットルボディ139が略鉛直方向に縦置きで配置される、所謂ダウンドラフト型の吸気構造であってよい。エアクリーナにより清浄化された空気は吸気装置によって吸気されるが、上述の制御系の制御により所定タイミングで、スロットルバルブを開閉すると共に各インジェクタから吸気流路内に燃料を噴射させる。これにより所定空燃比の混合気がシリンダヘッド120の吸気ポート138に送給される。なお、スロットルバルブは、そのスロットルバルブ軸を制御系の制御により機械式又は電気もしくは電磁式に駆動するバルブ駆動機構により駆動される。
排気系の構成例において♯1〜♯4気筒とも図4に示されるように、シリンダヘッド120の前部にて排気ポート140が開口し、この排気ポート140にエキゾーストパイプ114(図1、図3等参照)が接続される。各気筒のエキゾーストパイプ114は排気ポート140から図1に示されるように一旦下方へ延出して、クランクケース118の下側へ回り込み、この例のように集合管141に接続される。この集合管141には触媒が内蔵されてよい。エキゾーストパイプ114は更に、集合管141から後方へ延出し、マフラ115に接続される。
更に、エンジンユニット113の可動部に潤滑油を供給して、それらを潤滑するための潤滑系が構成される。この潤滑系には、クランクシャフト123やシリンダヘッド120内に構成される動弁装置、そしてそれらを連結するギヤトレイン、更にトランスミッション等々が含まれる。本実施形態において潤滑系に対して、通常のオイルポンプを使用するが、このオイルポンプによりエンジン下部に設けたオイルパンから吸い上げた潤滑油を潤滑系に送給する。
また、冷却系において、シリンダブロック119及びシリンダヘッド120を含むシリンダの周囲には冷却水が循環するように形成された、後述するウォータジャケットが構成される。図1に概略示したように、かかるウォータジャケットを含むエンジンに送給される冷却水を冷却するためのラジエータ142(熱交換装置)を装備する。ラジエータ142は走行風を当てることで内部を流通する冷却水の熱を放散させるものであるが、例えば正面視で矩形状等を呈し、概ねシリンダヘッド120の前方に対応配置されるように車体フレーム101により支持される。また、冷却系に冷却水を循環させるためのウォータポンプ(図示せず)を有し、シリンダ、ラジエータ142及びそのウォータポンプは冷却水ホースにより相互に接続されるが、その詳細については後述するものとする。
次に、本発明の内燃機関の冷却水通路構造において、シリンダブロック119の内部に形成されて冷却水が流通するシリンダブロック側冷却水通路と、シリンダヘッド120の内部に形成されて冷却水が流通するシリンダヘッド側冷却水通路とを有する。
先ず、シリンダヘッド120において図5に示されるようにシリンダヘッド側冷却水通路10は、♯1〜♯4気筒の各燃焼室120aの周囲を囲むように形成され、且つ隣接する気筒同士間で連通するウォータジャケット11により構成される。なお、図5は、♯1〜♯4気筒のそれぞれシ略リンダ軸線に沿うようにとった断面図である。ここで、この例では各気筒とも吸気ポート138及び排気ポート140それぞれが分岐して、図7に示されるようにそれらが燃焼室120aに連通する吸気ポート138a及び排気ポート140aを2つずつ有する。そして、これらの吸気ポート138a及び排気ポート140aに吸気バルブ及び排気バルブが装着されてなる所謂4バルブのバルブ構造を持つ。図7は、各気筒の吸気ポート138a及び排気ポート140aを通るようにシリンダ軸線と略直交方向にとった断面図であり、シリンダヘッド120側からシリンダブロック119側方向を見たものである。なお、ウォータジャケット11は図7に示されるように、これらの吸気ポート138a及び排気ポート140aの周囲を囲むように形成される。
先ず、シリンダヘッド120において図5に示されるようにシリンダヘッド側冷却水通路10は、♯1〜♯4気筒の各燃焼室120aの周囲を囲むように形成され、且つ隣接する気筒同士間で連通するウォータジャケット11により構成される。なお、図5は、♯1〜♯4気筒のそれぞれシ略リンダ軸線に沿うようにとった断面図である。ここで、この例では各気筒とも吸気ポート138及び排気ポート140それぞれが分岐して、図7に示されるようにそれらが燃焼室120aに連通する吸気ポート138a及び排気ポート140aを2つずつ有する。そして、これらの吸気ポート138a及び排気ポート140aに吸気バルブ及び排気バルブが装着されてなる所謂4バルブのバルブ構造を持つ。図7は、各気筒の吸気ポート138a及び排気ポート140aを通るようにシリンダ軸線と略直交方向にとった断面図であり、シリンダヘッド120側からシリンダブロック119側方向を見たものである。なお、ウォータジャケット11は図7に示されるように、これらの吸気ポート138a及び排気ポート140aの周囲を囲むように形成される。
また、シリンダブロック119において図8に示されるようにシリンダブロック側冷却水通路12は、♯1〜♯4気筒の各シリンダボア119aの周囲を囲むように形成され、且つ隣接する気筒同士間で連通するウォータジャケット13により構成される。なお、図8は、各気筒のシリンダボア119aを通るようにシリンダ軸線と略直交方向にとった断面図であり、シリンダヘッド120側からシリンダブロック119側方向を見たものである。
上述のシリンダヘッド側冷却水通路10及びシリンダブロック側冷却水通路12を有するエンジンは、冷却水の熱を外気に放散させて冷却水の温度を下げる熱交換装置であるラジエータ142と冷却水通路配管である冷却水ホース143(これらにつき図1参照、なお、図1では冷却水のエンジン入口側の冷却水ホース143Aが示される)により相互に接続される。そして、冷却水ホース143を介して、エンジンとラジエータ142との間で冷却水の遣り取りが行われるようになっている。
さて、本発明の内燃機関の冷却水通路構造において特に、シリンダヘッド120には図2に示されるように、冷却水ホース143Aが接続されてラジエータ142からの冷却水が流入する冷却水入口部14を備える。冷却水ホース143Aの一端側はラジエータ142に接続されていて、その他端側はエンジン側へ延出してシリンダヘッド120の右側面部に設けられた冷却水入口部14と接続される。この冷却水入口部14に対してラジエータ142から冷却水ホース143Aを介して、ラジエータ142で冷却された冷却水が流入する(図2、矢印WIN)。
具体的には冷却水入口部14はパイプ材等により筒状に形成することができ、図2及び図4のように♯4気筒のシリンダヘッド120の右側に設けられたカムギヤ室135の右外側面に取り付けられる。冷却水入口部14は図6のようにカムギヤ室135内を貫通して配設され、更に図7あるいは図9に示されるように♯4気筒のシリンダヘッド120の右側壁部を貫通して、そのウォータジャケット11と連通する。
この場合、図2あるいは図6等に示されるように冷却水入口部14は、シリンダヘッド120の側面においてシリンダ軸線Zに対して排気ポート140側に偏倚して設けられる(図8をも参照)。
この場合、図2あるいは図6等に示されるように冷却水入口部14は、シリンダヘッド120の側面においてシリンダ軸線Zに対して排気ポート140側に偏倚して設けられる(図8をも参照)。
また、本発明の冷却水通路構造において、シリンダヘッド120には図3あるいは図4に示されるように、冷却水ホース143Bが接続されて、エンジンからラジエータ142へと冷却水を流出させる冷却出口部15を備える。図3に示す冷却水ホース143Bの一端側はラジエータ142に接続されていて、その他端側はエンジン側へ延出してシリンダヘッド120の左側面部(♯1気筒)に設けられた冷却水出口部15と接続される。エンジン内を流通した冷却水は冷却水出口部15から冷却水ホース143Bを介して、ラジエータ142へと流出する(図3あるいは図4、矢印WOUT)。
具体的には冷却水出口部15は図5に示されるように、♯1気筒のシリンダヘッド120の左側壁部においてそのウォータジャケット11と連通するように形成される。
この場合、冷却水出口部15は図4等を参照して、シリンダヘッド120の冷却水入口部14に対して上方に設けられる。
また、シリンダヘッド120の冷却水出口部15は、シリンダヘッドの側面のうち♯4気筒の冷却水入口部14と反対側の♯1気筒に設けられ、図3に示されるようにシリンダ軸線Zに対して吸気ポート138側に偏倚して設けられる。
この場合、冷却水出口部15は図4等を参照して、シリンダヘッド120の冷却水入口部14に対して上方に設けられる。
また、シリンダヘッド120の冷却水出口部15は、シリンダヘッドの側面のうち♯4気筒の冷却水入口部14と反対側の♯1気筒に設けられ、図3に示されるようにシリンダ軸線Zに対して吸気ポート138側に偏倚して設けられる。
シリンダヘッド120においてラジエータ142から冷却水ホース143Aを介して、冷却水入口部14から先ず♯4気筒のシリンダヘッド側冷却水通路10を流入する。この場合、流入した冷却水の一部は図7の矢印WAで示すようにウォータジャケット11内で、♯4〜♯1気筒に向けて流通する。シリンダヘッド側冷却水通路10内を流通した冷却水は、♯1気筒の冷却水出口部15から冷却水ホース143B(図5)を介して、ラジエータ142へと流出する。
本発明の内燃機関の冷却水通路構造において更に、シリンダヘッド側冷却水通路10は気筒列設方向の中間部の上流側で分岐し、その分岐した一方がシリンダブロック側冷却水通路12と連通して、冷却水をシリンダブロック119側へ流すようにする。
典型的には図5に示されるように♯4気筒におけるシリンダブロック119及びシリンダヘッド120の接合部の右側部、即ち図7あるいは図8に示すように冷却水入口部14付近に両者の連通孔16が設けられる。つまり冷却水入口部14から流入した冷却水は、連通孔16にて分岐し、その一部がシリンダブロック側冷却水通路12に流入する。そして、流入した冷却水は図8の矢印WBで示すようにウォータジャケット13内で、♯4〜♯1気筒に向けて流通する。
典型的には図5に示されるように♯4気筒におけるシリンダブロック119及びシリンダヘッド120の接合部の右側部、即ち図7あるいは図8に示すように冷却水入口部14付近に両者の連通孔16が設けられる。つまり冷却水入口部14から流入した冷却水は、連通孔16にて分岐し、その一部がシリンダブロック側冷却水通路12に流入する。そして、流入した冷却水は図8の矢印WBで示すようにウォータジャケット13内で、♯4〜♯1気筒に向けて流通する。
また、シリンダヘッド側冷却水通路10は気筒列設方向の中間部の下流側でシリンダブロック側冷却水通路12と連通し、シリンダブロック119側を流通した冷却水をシリンダヘッド120側と合流させるようにする。
典型的には図5に示されるように♯1気筒におけるシリンダブロック119及びシリンダヘッド120の接合部の左側部、即ち冷却水出口部15付近に両者の連通孔17が設けられる。図7あるいは図8にも示すように連通孔17を設けることで、シリンダブロック側冷却水通路12を流通した冷却水がシリンダヘッド側冷却水通路10側に流入する。
典型的には図5に示されるように♯1気筒におけるシリンダブロック119及びシリンダヘッド120の接合部の左側部、即ち冷却水出口部15付近に両者の連通孔17が設けられる。図7あるいは図8にも示すように連通孔17を設けることで、シリンダブロック側冷却水通路12を流通した冷却水がシリンダヘッド側冷却水通路10側に流入する。
上記の場合、図7あるいは図8に示すように第2、第3の上流側の連通孔16A,16Bを設けることができる。これらの連通孔16A,16Bは連通孔16の下流側にてシリンダブロック側冷却水通路12と連通して、冷却水をシリンダブロック119側へ流すようにする。
また、同様に第2、第3の下流側の連通孔17A,17Bを設けることができる。これらの連通孔17A,17Bは連通孔17の上流側にてシリンダブロック側冷却水通路12と連通し、シリンダブロック119側を流通した冷却水をシリンダヘッド120側と合流させるようにする。
また、同様に第2、第3の下流側の連通孔17A,17Bを設けることができる。これらの連通孔17A,17Bは連通孔17の上流側にてシリンダブロック側冷却水通路12と連通し、シリンダブロック119側を流通した冷却水をシリンダヘッド120側と合流させるようにする。
本発明の本発明の内燃機関の冷却水通路構造は上記のように構成されており、次にその主要な作用効果等について説明する。
シリンダヘッド120には図2に示されるように、冷却水ホース143Aが接続されてラジエータ142からの冷却水が流入する冷却水入口部14を備える。
熱交換装置であるラジエータ142で冷却された冷却水を先ず、シリンダヘッド120に供給することでシリンダブロック119の冷却具合に関係なく、シリンダヘッド120を十分に冷却することができる。
シリンダヘッド120には図2に示されるように、冷却水ホース143Aが接続されてラジエータ142からの冷却水が流入する冷却水入口部14を備える。
熱交換装置であるラジエータ142で冷却された冷却水を先ず、シリンダヘッド120に供給することでシリンダブロック119の冷却具合に関係なく、シリンダヘッド120を十分に冷却することができる。
また、シリンダヘッド側冷却水通路11は中間部の上流側で分岐し、その分岐した一方がシリンダブロック側冷却水通路12と連通して、冷却水をシリンダブロック119側へ流す。
ラジエータ120で冷却された冷却水をシリンダヘッド120経由でシリンダブロック119に供給することで、シリンダヘッド120で一度暖められた冷却水がシリンダブロック119内部を流通することとなる。これによりシリンダブロック119が過冷却になり難くなると共に、各気筒のシリンダボア119a内壁の付着燃料の気化を促進して、燃焼効率を高めることができる。
ラジエータ120で冷却された冷却水をシリンダヘッド120経由でシリンダブロック119に供給することで、シリンダヘッド120で一度暖められた冷却水がシリンダブロック119内部を流通することとなる。これによりシリンダブロック119が過冷却になり難くなると共に、各気筒のシリンダボア119a内壁の付着燃料の気化を促進して、燃焼効率を高めることができる。
また、シリンダヘッド120には、冷却水が流出する冷却水出口部15を備える。
シリンダヘッド120内で暖められた冷却水の出口をエンジン上部に位置するシリンダヘッド120に設けることで、シリンダヘッド側冷却水通路11内で発生した冷却水中の気泡が冷却水出口部15へ向かって流れ、外部へと排出され易くする。
シリンダヘッド120内で暖められた冷却水の出口をエンジン上部に位置するシリンダヘッド120に設けることで、シリンダヘッド側冷却水通路11内で発生した冷却水中の気泡が冷却水出口部15へ向かって流れ、外部へと排出され易くする。
また、シリンダヘッド側冷却水通路11は中間部の下流側でシリンダブロック側冷却水通路12と連通し、シリンダブロック119側を流通した冷却水をシリンダヘッド120側と合流させる。
シリンダブロック119内で暖められた冷却水を上方に位置するシリンダヘッド120側へ誘導し、シリンダブロック119を流通した冷却水と伴に排出されるようにする。このように冷却水通路を形成することで、シリンダブロック側冷却水通路12内で発生した冷却水中の気泡もまた外部へと排出され易くする。
シリンダブロック119内で暖められた冷却水を上方に位置するシリンダヘッド120側へ誘導し、シリンダブロック119を流通した冷却水と伴に排出されるようにする。このように冷却水通路を形成することで、シリンダブロック側冷却水通路12内で発生した冷却水中の気泡もまた外部へと排出され易くする。
また、シリンダヘッド120の冷却水入口部14は、シリンダヘッド120の側面であって、シリンダ軸線Zに対して排気ポート140側に偏倚して設けられる。
シリンダヘッド120の排気側の締結用ボルトは吸気側に比べて、近接配置される補機部品類(スロットルボディ139やエアクリーナ等)が少ない分、配置上の制約を受け難い。このためシリンダヘッド120の排出側では冷却水通路を設けるスペースを広く確保し易く、このような排気側に冷却水入口部14を設けることで冷却水が流通し易くなり、結果的に冷却効果が向上する。
シリンダヘッド120の排気側の締結用ボルトは吸気側に比べて、近接配置される補機部品類(スロットルボディ139やエアクリーナ等)が少ない分、配置上の制約を受け難い。このためシリンダヘッド120の排出側では冷却水通路を設けるスペースを広く確保し易く、このような排気側に冷却水入口部14を設けることで冷却水が流通し易くなり、結果的に冷却効果が向上する。
また、シリンダヘッド120の冷却水出口部15は、シリンダヘッド120の冷却水入口部14に対して上方に設けられる。
冷却水出口部15を冷却水入口部14よりも高い位置に配置することで、冷却水中の気泡を外部へと排出され易くする。
冷却水出口部15を冷却水入口部14よりも高い位置に配置することで、冷却水中の気泡を外部へと排出され易くする。
また、シリンダヘッド120の冷却水出口部15は、シリンダヘッド120の側面のうち冷却水入口部14と反対側に設けられ、シリンダ軸線Zに対して吸気ポート138側に偏倚して設けられる。
吸気側のカムシャフト131が排気側のカムシャフト132よりも上方に配置されるシリンダヘッド120において、冷却水出口部15を吸気側に設けることで、冷却水出口部15を冷却水入口部14よりもより高い位置に配置し、冷却水中の気泡を外部へと排出され易くする。
吸気側のカムシャフト131が排気側のカムシャフト132よりも上方に配置されるシリンダヘッド120において、冷却水出口部15を吸気側に設けることで、冷却水出口部15を冷却水入口部14よりもより高い位置に配置し、冷却水中の気泡を外部へと排出され易くする。
また、シリンダヘッド120は、一方側の端部に動弁装置の駆動機構を収納する格納室であるカムギヤ室135を備え、冷却水入口部14が該カムギヤ室135を貫通して、シリンダブロック側冷却水通路10とシリンダヘッド120の外部とを連通する。
冷却水入口部14は、動弁装置の駆動機構を構成するギヤ群、特にカムギヤ136及びカムギヤ137間の排気側のスペースを通過するように配置される。このため配置上の制約を受け難いシリンダヘッド120の排出側で冷却水通路を設けるスペースを広く確保し易く、冷却水が流通し易くなり、結果的に冷却効果が向上する。
冷却水入口部14は、動弁装置の駆動機構を構成するギヤ群、特にカムギヤ136及びカムギヤ137間の排気側のスペースを通過するように配置される。このため配置上の制約を受け難いシリンダヘッド120の排出側で冷却水通路を設けるスペースを広く確保し易く、冷却水が流通し易くなり、結果的に冷却効果が向上する。
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態において、冷却水入口部14及び冷却出口部15の配置関係は左右逆にしてもよく、即ち冷却水入口部14をシリンダヘッド120の左側側面に、また冷却出口部15をシリンダヘッド120の右側側面に設けることもできる。
エンジンユニット113は4気筒以外の多気筒エンジン、即ち例えば並列6気筒であっても同様に適用可能である。
上記実施形態において、冷却水入口部14及び冷却出口部15の配置関係は左右逆にしてもよく、即ち冷却水入口部14をシリンダヘッド120の左側側面に、また冷却出口部15をシリンダヘッド120の右側側面に設けることもできる。
エンジンユニット113は4気筒以外の多気筒エンジン、即ち例えば並列6気筒であっても同様に適用可能である。
10 シリンダヘッド側冷却水通路、11 ウォータジャケット、12 シリンダブロック側冷却水通路、13 ウォータジャケット、14 冷却水入口部、15 冷却出口部、16 連通孔、17 連通孔、100 自動二輪車、113 エンジンユニット、114 エキゾーストパイプ、118 クランクケース、119 シリンダブロック、120 シリンダヘッド、121 シリンダヘッドカバー、122 クランク室、123 クランクシャフト、124 ピストン、128 カムギヤ、131,132 カムシャフト、133,134,136,137 カムギヤ、135 カムギヤ室、138 吸気ポート、139 スロットルボディ、140 排気ポート、142 ラジエータ、143,143A,143B 冷却水ホース。
Claims (8)
- エンジンのシリンダブロックの内部に形成されて冷却水が流通するシリンダブロック側冷却水通路と、シリンダヘッドの内部に形成されて冷却水が流通するシリンダヘッド側冷却水通路と、冷却水の熱を外気に放散させて冷却水の温度を下げる熱交換装置と、この熱交換装置と前記エンジンとを接続して冷却水を遣り取りさせる冷却水通路配管とを備える内燃機関の冷却水通路構造であって、
前記シリンダヘッドは、前記冷却水通路配管が接続されて前記熱交換装置からの冷却水が流入する冷却水入口部を備えることを特徴とする内燃機関の冷却水通路構造。 - 前記シリンダヘッド側冷却水通路は中間部の上流側で分岐し、その分岐した一方が前記シリンダブロック側冷却水通路と連通して、冷却水を前記シリンダブロック側へ流す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。
- 前記シリンダヘッドは、冷却水が流出する冷却水出口部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の冷却水通路構造。
- 前記シリンダヘッド側冷却水通路は中間部の下流側で前記シリンダブロック側冷却水通路と連通し、前記シリンダブロック側を流通した冷却水を前記シリンダヘッド側の冷却水と合流させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の冷却水通路構造。
- 前記シリンダヘッドの冷却水入口部は、前記シリンダヘッドの側面であって、シリンダ軸線に対して排気ポート側に偏倚して設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の冷却水通路構造。
- 前記シリンダヘッドの冷却水出口部は、前記シリンダヘッドの冷却水入口部に対して上方に設けられることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の冷却水通路構造。
- 前記シリンダヘッドの冷却水出口部は、前記シリンダヘッドの側面のうち前記冷却水入口部と反対側に設けられ、シリンダ軸線に対して吸気ポート側に偏倚して設けられることを特徴とする請求項3又は6に記載の内燃機関の冷却水通路構造。
- 前記シリンダヘッドは、一方側の端部に動弁装置の駆動機構を収納する格納室を備え、前記冷却水入口部が該格納室を貫通して、前記シリンダブロック側冷却水通路と前記シリンダヘッドの外部とを連通することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の内燃機関の冷却水通路構造。
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