JP3814255B2

JP3814255B2 - 水冷式ｖ型２気筒エンジン

Info

Publication number: JP3814255B2
Application number: JP2003042913A
Authority: JP
Inventors: 道生平野; 武美井上; 哲秋白井; 幸夫三木
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2020-08-31
Also published as: JP2003222023A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、水冷式Ｖ型２気筒エンジンに関し、特に、冷却系統の配管及び冷却用機器の配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水冷式Ｖ型２気筒エンジンにおいて、従来、サーモスタットはシリンダヘッドの冷却水ジャケット出口に配置され、気筒に対してクランク軸方向の一方端側に張り出すように取り付けられている等、エンジン本体から突出して設けられている。該サーモスタットは、暖機運転時あるいは通常運転時に、冷却水ジャケット出口の冷却水温度を測定し、所定温度より高くなった場合に開き、冷却水ジャケット出口から排出される冷却水をラジエターに戻し、ラジエター内で冷却された冷却水をシリンダの冷却水ジャケットに供給するように構成されている。
【０００３】
このような出口側サーモスタット配置方式では、特に暖機運転中において、水温が定められた温度に達すると、サーモスタットが開き、ラジエターで冷却された冷却水が急激に冷却水ジャケットに供給されることになるので、シリンダが急激に冷却され、水温ハンチング現象を起こしやすい。特に、外気温度が低い場合や、ラジエターの冷却ファンが常時回転しているような場合は、ハンチングの水温の上下差が極めて大きくなる。
【０００４】
これに対して、図５のようにラジエター１０２の下端冷却水送出口１０３と冷却水ジャケット入口１０７の間の冷却水供給管１０５にサーモスタット１１０を接続した方式、いわゆる入口側サーモスタット配置方式のエンジンが開発されている（特許文献１等参照）。
【０００５】
かかる入口側サーモスタット配置方式では、冷却水ジャケット１０６からバイパス経路１０８を通って循環してくる冷却水の温度を検出して、サーモスタット１１０を開閉し、ラジエター１０２からの低温の冷却水と、冷却水ジャケット１０６からバイパス経路１０８を介して循環してくる高温の冷却水とを、サーモスタット１１０の開閉により略一定の温度になるように混合し、調節された冷却水を冷却水ジャケット１０６に供給することになるので、シリンダの急激な温度変化を無くし、水温のハンチング現象を防止することができる。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭６３−１２６２６号公報。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５のような入口側サーモスタット配置方式では、注水時、ラジエター１０２の注水口１１２からの注水だけではサーモスタット１１０部分で冷却水が停滞し、冷却水ジャケット１０６に注水できなくなるので、冷却水ジャケット１６の上端に副注水口１２０を形成して、該副注水口１２０からも注水しなければならず、注水作業の能率が良くない。
【０００８】
さらに、冷却水を排水する場合でも、ラジエターの排水口１１３からの排水のみでは、冷却水ジャケット１０６の水を完全に抜くことができないので、冷却水ジャケット１０６の下端にも副排水口１２１を設け、該副排水口１２１からも排水する必要がある。
【０００９】
【発明の目的】
本願発明の目的は、冷却水温度を安定させることによりハンチング現象等を防止すると共に、冷却水の注水，排水作業の容易化を図ることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１記載の発明は、水冷式Ｖ型２気筒エンジンにおいて、ラジエターの下端冷却水送出口と気筒の冷却水ジャケット入口の間にサーモスタットを接続し、冷却水ジャケット下端部と、上記冷却水送出口とサーモスタット間の下端部を連通する注水，排水用バイパス経路を設け、該注水，排水用バイパス経路には冷却水ジャケットからの冷却水の逆流を阻止すると共に冷却水送出口から冷却水ジャケット下端部への冷却水の流れを許す逆止弁を設けていることを特徴としている。
【００１１】
このように、入口側サーモスタット配置方式を採用していることにより、冷却水温度を安定化させ、水温のハンチング現象を防止できると共に、ラジエターの注水口からの給水のみで、ラジエター内及び冷却水ジャケット内を同時に充填でき、入口側サーモスタット配置方式における注水作業を能率良く行なうことができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の水冷式Ｖ型２気筒エンジンにおいて、ラジエターの下端冷却水送出口とサーモスタットの下側室に形成された入口とを、第１の冷却冷却水供給管により接続し、サーモスタットの上側室に形成された出口と、冷却水ジャケットの入口に連通する水ポンプの吸込側とを、第２の冷却水供給管により接続し、サーモスタットの下側室を、上記注水、排水用バイパス経路を介して冷却水ジャケットに接続していることを特徴としている。
【００１３】
これにより、ラジエターとサーモスタットと水ポンプと冷却水ジャケット下端部との間の冷却水配管を、簡素化することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の水冷式Ｖ型２気筒エンジンにおいて、上記注水，排水用バイパス経路の下端部であって、逆止弁と冷却水ジャケット下端部との間に開閉可能な排水口を設けていることを特徴としている。
【００１５】
これにより、１つの排水口からの排水のみで、ラジエター内及び冷却水ジャケット内を同時にかつ完全に排水でき、排水作業を能率良く行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明を適用した水冷式Ｖ型２気筒エンジンを、ラジエター未取付状態で示す正面図であり、Ｖ型に配置された１対の気筒１は、周知のようにシリンダ２、シリンダヘッド３及びヘッドカバー４等から構成され、両気筒１間にはキャブレター６及び二股状の吸気マニホールド７が配置されている。吸気マニホールド７の両端は各シリンダヘッド３の吸気ポート１０に接続し、吸気マニホールド７の中央部の共通入口部はキャブレター６に接続し、キャブレター６の入口は、吸気連絡管１１を介して上方のエアクリーナ１２に接続しいている。上記吸気マニホールド７は冷却水集合管を兼ねており、吸気通路と並行して冷却水通路が形成されると共に、斜め上方に張り出す張出部７ａが形成され、該張出部７ａに戻り用冷却水出口１５とバイパス用冷却水出口１６が開口している。なお、上記吸気マニホールド兼冷却水集合管７を、以下、単に「冷却水集合管７」と称して説明する。
【００１７】
一方のシリンダ２の下側空間にはスタータ１７が配置され、他方のシリンダ２の下側空間には、逆止弁２０を一体的に備えた冷却水路切換用のサーモスタット１８が配置されている。サーモスタット１８はケース１８ａと弁体３４等から構成されており、シリンダ２と概ね平行な傾斜姿勢で配置されると共に、ケース１８ａのフランジ部１８ｂがボルト１９によりシリンダヘッド３に固定されている。サーモスタット１８内は、弁体３４により開閉する上側室３５と下側室３６に区画され、下側室３６の下端部には、逆止弁ケース部４１及び排水口３８が形成されている。排水口３８にはボルト栓４３が着脱可能に螺着されている。
【００１８】
図２は図１の右側面図（II矢視図）であり、ラジエター２２は、クランク軸方向のフライホイール２４配置側に配置され、水ポンプ２５は、出力軸２３配置側に配置されており、サーモスタット１８は、ラジエター２２と水ポンプ２５のクランク軸方向間であって、少なくともその中心部はシリンダ２のクランク軸方向幅内に配置されている。
【００１９】
ラジエター２２の上端面には注水口２６が形成され、ラジエターキャップ２９が被せられている。ラジエター２２の後面上端部には冷却水戻り口２７が形成され、該冷却水戻り口２７は、冷却水戻し管２８を介して冷却水集合管７の戻り用冷却水出口１５に接続している。ラジエター２２の後面下端部には冷却水送出口３０が形成され、該冷却水送出口３０は、第１の冷却水供給管３１を介してサーモスタット１８の入口３２に接続している。
【００２０】
サーモスタット１８の上側室３５には出口３９及びバイパス入口４０が形成され、下側室３６には前記入口３２が形成され、逆止弁ケース部４１には注水，排水用バイパス口４２が形成されている。
【００２１】
上端のバイパス入口４０はバイパス管４４を介して冷却水集合管７のバイパス用冷却水出口１６に接続し、出口３９は第２の冷却水供給管４５を介して水ポンプ２５の吸込口に接続し、注水，排水用バイパス口４２は注水，排水用バイパス管４７を介してシリンダ２の冷却水ジャケット下端部５５に連通している。
【００２２】
図４は逆止弁２０部分の拡大図であり、逆止弁２０は弁孔５０内に突出する上向きの円錐部２０ａを有すると共に複数の通路溝５１を有し、エンジン停止時においては図示のように下降して円錐形ストッパー５３に当接し、弁孔５０を開いており、下側室３６の冷却水を、通路溝５１を介して注水，排水用バイパス口４２へ流すことができるようになっている。一方、注水，排水用バイパス口４２側の圧力が高い場合には、逆止弁２０は押し上げられて弁孔５０を閉じ、バイパス口４２から下側室３６への冷却水の流れを阻止するようになっている。なお、排水口３８は逆止弁ケース部４１の最下端部に位置し、斜下方向に向く傾斜姿勢となっている。
【００２３】
図３は冷却系統の配管略図であり、冷却水経路を分かり易く表現してある。前記排出口３８は、逆止弁２０よりも冷却水ジャケット側に配置されると共に、ラジエター２２の冷却水送出口３０と冷却水ジャケット下端部５５との間の冷却水経路の最下端に位置しており、また、水ポンプ２５の吐出口は、各シリンダ２の冷却水ジャケット入口５６に連通している。
【００２４】
サーモスタット１８は、サーモスタット内を流れる冷却水温度が設定温度より低い場合には、両室３５，３６間を閉じることにより、バイパス入口４０と出口３９のみを連通し、設定温度以上になると両室３５，３６間を開き、入口３２及びバイパス入口４０から供給される冷却水を混合して、出口３９から水ポンプ２５を介して各冷却水ジャケット５４に冷却水を供給するようになっている。また、サーモスタットケース１８ａ内には、通常、上，下側室３５，３６間に逆止弁３４ａが内蔵されている。
【００２５】
【作用】
図３において、製造後、最初の使用前に冷却水を注水する場合には、ラジエターキャップ２９を外し、注水口２６のみから注水を行なう。ラジエター２２内に注水された冷却水は、下端の第１の冷却水供給管３１、逆止弁２０、注水，排水用バイパス管４７を介して、冷却水ジャケット下端部５５にも供給される。したがって、ラジエター２２内及び各冷却水ジャケット内に、同時に、かつ速やかに冷却水を充填できる。
【００２６】
暖機運転中において、サーモスタット１８の上側室３５内を流れる冷却水の温度が設定温度より低い時には、サーモスタット１８の弁体３４は閉じている。したがって、上端の冷却水ジャケット出口５７から排出される冷却水は、戻し用バイパス管４４、サーモスタット１８の上側室３５及び第２の冷却水供給管４５を介して水ポンプ２５に吸い込まれ、各冷却水ジャケット入口５６へ供給される。この場合及び通常運転中は、水ポンプ２５の圧力により注水，排水用バイパス管４７内も加圧されるが、逆止弁２０によりサーモスタット１８内への逆流は阻止される。
【００２７】
サーモスタット１８の上側室３５内を流れる冷却水の温度が上昇し、サーモスタット１８の弁体３４の温度が設定温度以上になると、サーモスタット１８の弁体３４は開き、両室３５、３６間が連通する。これにより、ラジエター２２で冷却された冷却水と戻し用バイパス管４４から戻ってくる冷却水がサーモスタット１８内で混合され、第２の冷却水供給管４５を介して水ポンプ２５に吸い込まれ、冷却水ジャケットに供給される。
【００２８】
メンテナンス時、冷却水を排水する場合には、下端の排出口３８を開く。排出口３８は、ラジエター２２の下端冷却水送出口３０と冷却水ジャケット下端５５との間の冷却水経路（冷却水供給管３１及び注水，排水用バイパス管４７）の最下端に位置しているので、冷却水ジャケット内の冷却水はバイパス管４７を介して排出口３８から排出され、ラジエター２２内の冷却水は第１冷却水供給管３１及び逆止弁２０を介して排出口３８から排出される。又、戻し用バイパス管４４、冷却水供給管４５及びサーモスタットケース１８ａの上側室３５内にある冷却水は、サーモスタット１８に内蔵された逆止弁３４ａから、サーモスタット入口３２及び逆止弁２０を介して、同時に排水される。
【００２９】
図２に示すように、入口側サーモスタット配置方式において、ラジエター２２と水ポンプ２５のクランク軸方向間であって、シリンダ２の下側空間にサーモスタット１８を配置しているので、ラジエター２２の下端冷却水送出口３０からサーモスタット１８を経て水ポンプ２５に至る配管、すなわち、冷却水供給管３１，４５を、エンジン下側空間に短くかつ単純に配設することができる。また、注水，排水用バイパス管４７もシリンダ２の下側空間にコンパクトに配設することができる。
【００３０】
【その他の発明の実施の形態】
（１）逆止弁２０のケース部を、サーモスタット１８のケース１８ａと別体に配置することも可能である。また、サーモスタットケース１８ａを、シリンダの外壁と一体成形する構成とすることも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によると、
（１）水冷式Ｖ型２気筒エンジンにおいて、サーモスタット１８を、気筒の冷却水ジャケット入口側に配置した構造を採用しているので、出口側サーモスタット配置方式に比べ、冷却水温度が安定し、特に暖機運転時の冷却水温度が安定し、水温ハンチィング現象を防止することができる。
【００３２】
（２）ラジエター２２の冷却水送出口３０と気筒１の冷却水ジャケット入口５６の間にサーモスタット１８を接続し、冷却水ジャケット下端部５５と、上記冷却水送出口３０とサーモスタット１８間の下端部を連通する注水，排水用バイパス管４７を設け、該注水，排水用バイパス管４７には冷却水ジャケットからの冷却水の逆流を阻止すると共に冷却水送出口３０から冷却水ジャケット下端部への冷却水の流れを許す逆止弁２０を設けているので、ラジエター２２の注水口２６からの給水のみで、ラジエター２２内及び冷却水ジャケット内を同時に充填でき、入口側サーモスタット方式における注水作業を能率良くかつ完全に行なうことができる。
【００３３】
（３）ラジエターの下端冷却水送出口３０とサーモスタット１８の下側室３６に形成された入口３２とを、第１の冷却冷却水供給管３１により接続し、サーモスタット１８の上側室３５に形成された出口３９と、冷却水ジャケット入口５６に連通する水ポンプ２５の吸込側とを、第２の冷却水供給管により接続し、サーモスタット１８の下側室３６を、上記注水、排水用バイパス経路を介して冷却水ジャケット２に接続していると、ラジエター２２とサーモスタット１８と水ポンプ２５と冷却水ジャケット下端部５５との間の冷却水配管を、簡素化することができる。
【００３４】
（４）上記注水，排水用バイパス経路の下端部であって、逆止弁２０と冷却水ジャケット下端部５５との間に開閉可能な排水口３８を設けていると、１つの排水口３８からの排水のみで、ラジエター２２内及び冷却水ジャケット２内の冷却水を、同時に、かつ完全に排水することができ、排水作業を能率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明を適用したＶ型２気筒エンジンのラジエターを取り外した状態で示す正面図である。
【図２】ラジエター取付状態で示す図１の右側面図（II矢視図）である。
【図３】冷却水経路の配管略図である。
【図４】逆止弁部分の拡大縦断面図である。
【図５】従来例の配管略図である。
【符号の説明】
２シリンダ
３シリンダヘッド
７冷却水集合管
１８サーモスタット
２０逆止弁
２２ラジエター
２７ラジエターの冷却水戻り口
３０ラジエターの冷却水送水口
３１第１の冷却水供給管
３２サーモスタット入口
３５上側室
３６下側室
３８排水口
３９サーモスタット出口
４２注水，排水用バイパス口
４５第２の冷却水供給管
４７注水，排水用バイパス管
５５冷却水ジャケット下端部
５６冷却水ジャケット入口
５７冷却水ジャケット出口

Claims

ラジエターの下端冷却水送出口と気筒の冷却水ジャケット入口の間にサーモスタットを接続し、冷却水ジャケット下端部と、上記冷却水送出口とサーモスタット間の下端部を連通する注水，排水用バイパス経路を設け、該注水，排水用バイパス経路には冷却水ジャケットからの冷却水の逆流を阻止すると共に冷却水送出口から冷却水ジャケット下端部への冷却水の流れを許す逆止弁を設けていることを特徴とする水冷式Ｖ型２気筒エンジン。
ラジエターの下端冷却水送出口とサーモスタットの下側室に形成された入口とを、第１の冷却冷却水供給管により接続し、
サーモスタットの上側室に形成された出口と、冷却水ジャケットの入口に連通する水ポンプの吸込側とを、第２の冷却水供給管により接続し、
サーモスタットの下側室を、上記注水、排水用バイパス経路を介して冷却水ジャケットに接続していることを特徴とする請求項１記載の水冷式Ｖ型２気筒エンジン。
上記注水，排水用バイパス経路の下端部であって、逆止弁と冷却水ジャケット下端部との間に開閉可能な排水口を設けていることを特徴とする請求項１又は２記載の水冷式Ｖ型２気筒エンジン。