JP2667012B2

JP2667012B2 - エンジンの空気冷却器

Info

Publication number: JP2667012B2
Application number: JP1209025A
Authority: JP
Inventors: 芳寛藤田
Original assignee: ヤンマーディーゼル株式会社
Priority date: 1989-08-11
Filing date: 1989-08-11
Publication date: 1997-10-22
Anticipated expiration: 2012-10-22
Also published as: JPH0374518A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、エンジンに過給機を付設して高出力機関と
した場合に、該過給機により圧縮高温化された給気を冷
却しシリンダヘッドに供給する空気冷却器に関するもの
である。

（ロ）従来技術第４図、第５図、第６図に示す従来技術の図面に基づ
いて説明する。

第４図は従来の空気冷却器を付設したエンジンの側面
図、第５図は第４図の黒枠部分の温度分布を示した図
面、第６図は従来の空気冷却器の横断面図である。

エンジンの側面に付設された空気冷却器に、過給機に
より圧縮高温化された給気を送り込む際に、この高温空
気が高温空気供給ダクトから冷却水管（26）と冷却フィ
ン（27）からなる冷却コア（Ｃ）内を通過すべく圧送さ
れるのてあるが、冷却コア（Ｃ）の部分は空気抵抗が大
きいので、出来るだけ抵抗の少ないサイドメンバー（2
1）（22）と冷却コア（Ｃ）の外端面との間を通過しが
ちとなり、この抵抗の少ない部分を通過する空気は高温
のままであるので、第４図、第５図に示す如く、サイド
メンバー（21）（22）の中で、過給機から高温空気供給
ダクト（23）への供給口に最も近い部分のサイドメンバ
ー（21）の部分が特に高温となってしまうという不具合
があったものである。

この為に、このサイドメンバー（21）（22）の部分に
高温部（Ｈ）が出来て、該高温部（Ｈ）が膨脹すると、
サイドメンバー（21）（22）が、冷却水管（26）の前後
を拡管固定している前後の管板を、前後に押し拡げるの
で、内部に冷却水が通過していることにより温度が低く
て膨張していない冷却水管と、管板の拡管固着部分で、
冷却水管の折損が発生するという不具合が発生していた
のである。

また、この熱変形が各接合部の間に介装したパッキン
にへたりを生じせしめ、シール性を低下しエア洩れが発
生するという不具合も発生していたのである。

また、管板と前部水タンクや後部水タンクとの間に介
装した水洩れ防止パッキンに悪影響を与えていたのであ
る。

また、あまりにもサイドメンバーが高温になる為にア
ルミ等のような熱膨張率の大きい素材を使用出来ないと
いう不具合も有ったのである。

以上のようなエンジンの空気冷却器の不具合いを解消
する為に、冷却コアとサイドメンバーとの間に断熱材を
介装した技術が、実開昭56−11325号公報や、特開昭61
−72832号公報の如く公知とされているのであるが、こ
のように冷却コアとサイドメンバーとの間に断熱材を介
装した場合には、該部分の温度上昇を押さえることは可
能であるが、断熱材を相当厚くするか、熱伝動率の非常
に小さい材質を選択する必要があり、コンパクト性、生
産性、技術面から実現が困難である。

（ハ）発明が解決しようとする問題点本発明は、従来の技術を更に改良し、断熱材を介装す
るような面倒な構成ではなくて、冷却コアとサイドメン
バーとの間に遮熱プレートを配置することにより、両者
間に空気層を設け、該空気層は単に空気層ではなくて、
冷却コアを通過して冷却後の給気を侵入可能とする通路
を設け、該冷却空気により、高温化しようとするサイド
メンバーを冷却可能としたものである。

これにより上記従来の不具合を解消したものである。

（ニ）問題を解決するための手段本発明の目的は以上の如くであり、次に該目的を達成
する為の構成を説明する。

前後の管板（28）（29）と冷却水管（26）と冷却フィ
ン（27）とにより冷却コア（Ｃ）を構成し、該前後の管
板（28）（29）の間の左右に、サイドメンバー（１）
（２）を嵌装し、前後の管板（28）（29）の前後位置
に、前部水タンク（８）と後部水タンク（９）を固設
し、該前部水タンク（８）と後部水タンク（９）とサイ
ドメンバー（１）（２）により構成した角筒の上下位置
に高温空気供給ダクト（３）と冷却空気供給ダクト
（４）を付設したエンジンの空気冷却器において、冷却
コア（Ｃ）とサイドメンバー（１）（２）間に、高温空
気供給ダクト（３）からの吸気の流れを阻止し、かつ冷
却コア（Ｃ）とサイドメンバー（１）（２）の間に空気
層（Ａ）を形成する遮熱プレート（５）（７）を配置
し、該遮熱プレート（５）（７）とサイドメンバー
（１）（２）の間に空気層（Ａ）を構成し、該遮熱プレ
ート（５）（７）の上端部を閉鎖し、前記空気層（Ａ）
と冷却空気供給ダクト（４）の吸気通路とを連通したも
のである。

（ホ）実施例本発明の目的・構成は以上の如くであり、次に添付の
図面に示した実施例の構成を説明する。

第１図は本発明のエンジンの空気冷却器の側面図、第
２図は空気冷却器の分解状態の斜視図、第３図は横断面
図である。

第１図においては、エンジンのシリンダブロックの側
面に空気冷却器を設け、エンジンの他の端部に配置した
過給機（15）より高温給気を高温空気供給ダクト（３）
を介して導入している。

該空気冷却器内において、冷却コア（Ｃ）を通過する
間に冷却された給気が冷却空気供給ダクト（４）を通過
して、シリンダヘッド内に供給されている。

そして、シリンダヘッド内において燃焼後のガスによ
り過給機（15）が回転されて、給気を圧縮供給するので
あるが、該給気の圧縮過程において空気が高温となるの
で、更に冷却して低温空気として押し込むことにより高
過給出力機関とすることが出来るのである。

空気冷却器は、冷却コア（Ｃ）の前後に、前部水タン
ク（８）と後部水タンク（９）を付設し、冷却コア
（Ｃ）の側方で、前部水タンク（８）と後部水タンク
（９）との間にサイドメンバー（１）（２）を嵌装して
いる。

そして、前部水タンク（８）と後部水タンク（９）と
サイドメンバー（１）（２）により構成した角筒の上下
に高温空気供給ダクト（３）と冷却空気供給ダクト
（４）を付設しているのである。

冷却水は前部水タンク（８）より供給され、冷却コア
（Ｃ）を構成する冷却水管（６）内を通過した後に後部
水タンク（９）より排水される。また過給給気は過給機
（15）より高温冷却供給ダクト（３）経て、冷却コア
（Ｃ）の間を通過する間に冷却されて冷却空気供給ダク
ト（４）よりシリンダヘッド内に圧送されるのである。

次に第２図と第３図において、本発明のエンジンの空
気冷却器の具体的な構成について説明する。

冷却コア（Ｃ）の多数本の冷却水管（６）及び冷却フ
ィン（30）と前後の管板（28）（29）と中央のコアステ
ー（14）により構成されている。コアステー（14）も一
枚の厚板により構成されており、該コアステー（14）に
開口された多数の孔内を冷却水管（６）が貫通配置され
ているのである。

また、コアステー（14）の側面に設けた螺装孔に、ボ
ルト（16）が螺装されてサイドメンバー（１）（２）の
前後中央部をコアステー（14）に固着している。

該サイドメンバー（１）（２）をコアステー（14）に
固定する際において本発明の要部である遮熱プレート
（５）（７）を間に介装して固着しているのである。

また、冷却水管（６）は前後の管板（28）（29）に開
口した孔に対して、内側か管径を拡大することにより管
板（28）（29）の孔に設けた係合溝に拡管部分を押し込
むことにより固着している。

故に、サイドメンバー（１）（２）が高温部（Ｈ）と
なり特に膨脹すると、サイドメンバー（１）（２）が管
板（28）（29）を前後に押し広げるので、内部に冷却水
が通過していることにより温度が低く膨脹してない冷却
水管（６）と管板（28）（29）の拡管固着部分で冷却水
管（６）の切損が発生するという不具合が発生するので
ある。

管板（28）と前部水タンク（８）の間には水タンクパ
ッキン（12）が介装され、管板（29）と後部水タンク
（９）との間には水タンクパッキン（13）が介装されて
いる。

また、前部水タンク（８）と後部水タンク（９）との
間に嵌装されて、前部水タンク（８）の前面と、後部水
タンク（９）の後面から挿入するボルト（33）により固
定されるサイドメンバー（１）（２）は、管板（28）
（29）との間に、エアシールパッキン（18）（19）を介
装し、高温空気供給ダクト（３）から圧送される給気が
洩れることの無いように構成している。

また、左右のサイドメンバー（１）（２）の間には、
棒状のディスタンスピース（10）（10）（11）（11）が
介装されており、該ディスタンスピース（10）（10）
（11）（11）の端部に設けられた螺装孔に対して、サイ
ドメンバー（１）（２）の外部からボルト（17）（17）
…が螺装されている。

このボルト（17）とディスタンスピース（10）（10）
（11）（11）により、左右のサイドメンバー（１）
（２）の間隔を一定に保ち固定補強を行っているのであ
る。該ボルト（17）も、遮熱プレート（５）（７）を貫
通しているものである。

次に第３図において、遮熱プレート（５）（７）の配
置を説明する。

遮熱プレート（５）（７）は上端を挟持折曲部（5a）
（7a）としており、この部分をサイドメンバー（１）
（２）と高温空気供給ダクト（３）との間に挟持して固
定しているのである。

また、該挟持折曲部（5a）（7a）の部分があるので、
高温空気がこの遮熱プレート（５）（７）の裏側のサイ
ドメンバー（１）（２）との間に出来る空気層（Ａ）を
通過することが出来ないのである。

しかし、遮熱プレート（５）（７）の下端部（5b）
（7b）はストレート部に構成しており、サイドメンバー
（１）（２）と冷却空気供給ダクト（４）の間において
は挟持していないのである。

故に、下端部（5b）（7b）の部分においてサイドメン
バー（１）（２）との間に間隙が開放されており、冷却
コア（Ｃ）を通過して冷却された給気がこの下端部（5
b）（7b）により構成された開口から空気層（Ａ）の中
に侵入することが出来るのである。

特に、シリンダーヘッドへの吸気は順序をおって行わ
れるので、この冷却空気供給ダクト（４）の部分におけ
る給気の流れは前後流れを発生しており、この前後流れ
が空気層（Ａ）での空気流動を可能とし、空気層（Ａ）
を低温状態に保つことが出来るのである。

（ヘ）発明の効果本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を
奏するものである。

第１に、冷却コア（Ｃ）とサイドメンバー（１）
（２）の間に、遮熱プレート（５）（７）を配置したこ
とにより、サイドメンバー（１）（２）を高温の過給機
（15）からの吸気に曝すことがなくなり、サイドメンバ
ー（１）（２）の熱膨脹を抑制することが出来たもので
ある。

第２に、サイドメンバー（１）（２）と遮熱プレート
（５）（７）との間において、挟持折曲部（5a）（7a）
により高温空気供給ダクト（３）からの高温給気の流れ
を止め、冷却コア（Ｃ）を通過した後の、遮熱プレート
（５）（７）の下端部（5b）（7b）より、冷却された吸
気を空気層（Ａ）に導入可能としたことにより空気層
（Ａ）の温度を低くすることができ、サイドメンバー
（１）（２）の高温化を抑制することが出来たものであ
る。

第３に、従来のエンジンの空気冷却器の構成および部
品形成を変更することなく、単に、遮熱プレート（５）
（７）を冷却コア（Ｃ）とサイドメンバー（１）（２）
との間に介装するだけで、簡単な構造によりサイドメン
バー（１）（２）の高温化を確実に抑制することが可能
となったのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエンジンの空気冷却器の側面図、第２
図は空気冷却器の分解状態の斜視図、第３図は横断面
図、第４図は従来の空気冷却器を付設したエンジンの側
面図、第５図は第４図の黒枠部分の温度分布を示した図
面、第６図は従来の空気冷却器の横断面図である。（Ａ）……空気層（Ｃ）……冷却コア（１）（２）……サイドメンバー（３）……高温空気供給ダクト（４）……冷却空気供給ダクト（５）（７）……遮熱プレート（5a）（7a）……挟持折曲部（5b）（7b）……下端部（６）……冷却水管（８）……前部水タンク（９）……後部水タンク

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前後の管板と冷却水管と冷却フィンとによ
り冷却コアを構成し、該前後の管板の間の左右に、サイ
ドメンバーを嵌装し、前後の管板の前後位置に、前部水
タンクと後部水タンクを固設し、該前部水タンクと後部
水タンクとサイドメンバーにより構成した角筒の上下位
置に、高温空気供給ダクトと冷却空気供給ダクトを付設
したエンジンの空気冷却器において、冷却コアとサイド
メンバー間に、高温空気供給ダクトからの吸気の流れを
阻止し、かつ冷却コアとサイドメンバーの間に空気層を
形成する遮熱プレートを配置し、該遮熱プレートとサイ
ドメンバーの間に空気層を構成し、該遮熱プレートの上
端部を閉鎖し、前記空気層と冷却空気供給ダクトの吸気
通路とを連通したことを特徴とするエンジンの空気冷却
器。