JP4192845B2 - Engine coolant passage structure - Google Patents

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JP4192845B2 JP2004158111A JP2004158111A JP4192845B2 JP 4192845 B2 JP4192845 B2 JP 4192845B2 JP 2004158111 A JP2004158111 A JP 2004158111A JP 2004158111 A JP2004158111 A JP 2004158111A JP 4192845 B2 JP4192845 B2 JP 4192845B2
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Description

本発明は、シリンダヘッドとシリンダブロックとがボルト締結されたエンジンに設けられ、シリンダブロックに冷却水の循環する冷却ジャケットを設けると共にその外側にボルト穴が位置するエンジンの冷却水通路構造に関する。   The present invention relates to a cooling water passage structure for an engine in which a cylinder head and a cylinder block are provided in an engine with bolts fastened, a cooling jacket for circulating cooling water is provided in the cylinder block, and a bolt hole is located outside the cooling jacket.

多気筒エンジンはシリンダブロック及びシリンダヘッド内にそれぞれ冷却ジャケットを設け、エンジンの発生する燃焼熱を冷却ジャケット内を循環する冷却水で吸収し、これをラジエータ側で大気に放出する冷却装置を備える。このような冷却装置を備えるエンジンのシリンダブロックの冷却に当たっては気筒毎の温度格差、ライナ深さ、ライナ周方向の温度格差をそれぞれ抑制し、ライナ全周にわたり均一な温度分布となることが基本的に要求される。一方、フリクションの観点から言えば、シリンダブロックは温度がそこそこ高いほうがよく、更に、出力の観点からは低いほうが良い。   The multi-cylinder engine is provided with a cooling jacket in each of the cylinder block and the cylinder head, and includes a cooling device that absorbs combustion heat generated by the engine with cooling water circulating in the cooling jacket and releases it to the atmosphere on the radiator side. When cooling a cylinder block of an engine equipped with such a cooling device, it is fundamental that temperature differences among cylinders, liner depths, and temperature differences in the circumferential direction of the liner are suppressed, and a uniform temperature distribution is achieved over the entire circumference of the liner. As required. On the other hand, from the viewpoint of friction, it is better that the temperature of the cylinder block is moderately high, and further, it is better from the viewpoint of output.

ところで、ライナ下部の温度を低くしても、充填効率や吸入空気温度低下にはほとんど効かないため、ライナ下部温度は高めに保ちたい。また、シリンダブロックのライナに達する熱は上側ほど高く、下側ほど低いため、ライナ下部はさほど冷却を必要としないことより、冷却ジャケットの深さは適度に浅くして良いみなされる。   By the way, even if the temperature of the lower part of the liner is lowered, it hardly affects the charging efficiency and the intake air temperature. Therefore, it is desired to keep the temperature of the lower part of the liner high. In addition, since the heat reaching the liner of the cylinder block is higher at the upper side and lower at the lower side, the lower part of the liner does not require much cooling, so the depth of the cooling jacket can be considered to be moderately shallow.

ところで、シリンダヘッドとシリンダブロックとの結合剛性の向上のために、ヘッドボルトの螺子部と螺合するシリンダブロックに設けたボルト螺子穴はシリンダブロック下方のバルクヘッドに設けることが好ましい。このようにした場合、シリンダブロックのトップデッキ面全体を持ち上げ、これとガスケットを介し対向するシリンダヘッドの下壁とのシール性を確保する上で有効なためである。しかし、このような構造は他の設計要件が加わることで、必ずしも有効な構造として採用し難く、通常は、可能な限りバルクヘッドに接近させるが、結局、シリンダライナの深さのほぼ中間位置ぐらいに位置することとなり易い。   By the way, in order to improve the coupling rigidity between the cylinder head and the cylinder block, it is preferable that the bolt screw hole provided in the cylinder block screwed with the screw portion of the head bolt is provided in the bulk head below the cylinder block. This is because it is effective in lifting the entire top deck surface of the cylinder block and ensuring the sealing performance between the cylinder block and the lower wall of the cylinder head facing each other through the gasket. However, such a structure is not necessarily adopted as an effective structure due to the addition of other design requirements. Usually, it is as close to the bulkhead as possible, but after all, it is about the middle position of the cylinder liner depth. It will be easy to be located in.

このようなシリンダブロックではそのボルト螺子穴にシリンダヘッドボルトの螺子部が螺合する際、ボルト軸力により多大な応力が発生し、シリンダブロック上部、特に、トップデッキ面近傍のボアに変形が生じ、これがボア内側のシリンダライナにも変形を生じさせることとなる。このようなシリンダライナの変形はピストンリングやオイルリングの追従性悪化という問題を生じ、ライナの偏磨耗を招くという問題を生じている。   In such a cylinder block, when the screw portion of the cylinder head bolt is screwed into the bolt screw hole, a great amount of stress is generated due to the axial force of the bolt, and the upper portion of the cylinder block, particularly, the bore near the top deck surface is deformed. This also causes deformation in the cylinder liner inside the bore. Such deformation of the cylinder liner causes a problem that the followability of the piston ring and the oil ring is deteriorated, and causes a problem that the liner wears unevenly.

そこで、特開平１１−６４６２号公報（特許文献１）の技術では、冷却ジャケットをボルト螺子穴より深くして、冷却ジャケットの低壁に歪集中部を設け、ボルト螺子穴のボス部側よりシリンダライナに向かう変形を歪集中部が遮断し、シリンダライナの変形を防止している。   Therefore, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-6462 (Patent Document 1), the cooling jacket is made deeper than the bolt screw hole, a strain concentrating portion is provided on the lower wall of the cooling jacket, and the cylinder from the boss side of the bolt screw hole. The strain concentration portion blocks the deformation toward the liner, thereby preventing the cylinder liner from being deformed.

更に、特開平７−１２７５１９号公報（特許文献２）にはスラスト側とアンチスラスト側の部分の冷却ジャケットを浅底部としたものを開示している。   Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-127519 (Patent Document 2) discloses a cooling jacket having a shallow bottom portion on the thrust side and the anti-thrust side.

特開平１１−６４６２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-6462 特開平７−１２７５１９号公報JP-A-7-127519

しかし、特許文献１の技術の場合、歪集中部が肉薄となるような特殊構造を必要とするし、冷却ジャケットの全周がボルト螺子穴より深く、ライナの過冷却を招くという可能性がある。特許文献２の技術の場合、アンチスラスト側もしくはスラスト側に設けられた浅底部によってボルト締結時の応力がシリンダライナに伝わり易く、シリンダボアの変形を防止できないし、不必要に深底部を設けているので、最適なシリンダブロック冷却を得ることも出来ない。   However, in the case of the technique of Patent Document 1, a special structure is required in which the strain concentrating portion is thin, and the entire circumference of the cooling jacket is deeper than the bolt screw hole, which may lead to overcooling of the liner. . In the case of the technique of Patent Document 2, the stress at the time of bolt fastening is easily transmitted to the cylinder liner by the shallow bottom portion provided on the anti-thrust side or the thrust side, the deformation of the cylinder bore cannot be prevented, and the deep bottom portion is provided unnecessarily. Therefore, it is not possible to obtain optimum cylinder block cooling.

このように、従来のシリンダブロックでは、ボルト螺子穴のボス部が冷却ジャケットの深さより浅い場合、冷却ジャケットの外側に位置するボス部の変形は冷却ジャケットに干渉されて防止される。しかし、上述の最適なシリンダブロック冷却を勘案した場合、冷却ジャケット深さがむやみに深いため、不要にライナ下部を冷却してフリクション増加を招く傾向にある。即ち、従来のシリンダブロックではその冷却ジャケットの形状設定にあたって、ライナ変形防止と過冷却防止のバランスを採ることが困難であった。   Thus, in the conventional cylinder block, when the boss portion of the bolt screw hole is shallower than the depth of the cooling jacket, the deformation of the boss portion located outside the cooling jacket is prevented by interference with the cooling jacket. However, in consideration of the above-mentioned optimum cylinder block cooling, the cooling jacket depth is excessively deep, and therefore, the lower portion of the liner is unnecessarily cooled and tends to increase friction. That is, in the conventional cylinder block, it is difficult to balance the liner deformation prevention and the overcooling prevention when setting the shape of the cooling jacket.

本発明は、以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、シリンダブロックの冷却ジャケットの深さの適正化を図り、シリンダヘッドとのボルト締結により生じ易いライナ変形を抑えることと、冷却ジャケットの冷却水による過冷却を防止することとの両立を図れるエンジンの冷却水通路構造を提供することにある。   The present invention has been made on the basis of the above-described problems. The object of the present invention is to optimize the depth of the cooling jacket of the cylinder block and suppress liner deformation that is likely to occur due to bolt fastening with the cylinder head. Another object of the present invention is to provide a cooling water passage structure for an engine that can achieve both the prevention of overcooling by cooling water in the cooling jacket.

この発明の請求項１に係るエンジンの冷却水通路構造は、ピストンが摺動可能に収容されるシリンダを有するシリンダブロックと、上記シリンダ周りに形成される冷却ジャケットと、上記シリンダブロックの冷却ジャケット外側に形成されたヘッドボルト穴に螺合されるヘッドボルトとを備え、上記冷却ジャケットは上記ヘッドボルト軸中心と上記シリンダ軸中心を結んだ線上に位置する箇所において最深部を得るように形成されると共に該最深部を中間部に含む深底部を有し、更に、該深底部は上記ヘッドボルト軸中心と上記シリンダ周面の接線を結んだ範囲内に形成されることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an engine coolant passage structure including a cylinder block having a cylinder in which a piston is slidably received, a cooling jacket formed around the cylinder, and an outer side of the cooling jacket of the cylinder block. and a head bolt to be screwed to form a head bolt hole was in, the cooling jacket is formed so as to obtain the deepest at the point located on a line connecting the head bolt shaft center and the cylinder axis center And a deep bottom portion including the deepest portion as an intermediate portion, and the deep bottom portion is formed within a range in which a tangent line between the center of the head bolt shaft and the cylinder peripheral surface is connected .

請求項２の発明は、請求項１記載のエンジンの冷却水通路構造において、上記深底部よりも浅底に形成された浅底部を有し、該浅底部と上記最深部は同最深部を除く上記深底部を斜面によって形成することにより滑らかに繋がるように形成されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the engine cooling water passage structure according to the first aspect , the engine has a shallow bottom portion formed shallower than the deep bottom portion, and the shallow bottom portion and the deepest portion exclude the deepest portion. The deep bottom portion is formed by an inclined surface so as to be smoothly connected.

請求項３の発明は、請求項１記載のエンジンの冷却水通路構造において、上記冷却ジャケットの最深部はピストン作動範囲と同等に形成されることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the engine cooling water passage structure according to the first aspect, the deepest portion of the cooling jacket is formed to be equivalent to a piston operating range.

この発明によれば、ボルト締結時にボルトからボアヘ最も応力が伝わりやすく最もボアが変形し易いボルト穴の箇所の冷却ジャケットの深さを他の箇所に比べて深くしたので、エンジンの過冷却を防止しつつ、ボルト軸力によるシリンダライナの変形を防止することができる。特に、最深部を中間部に含む深底部はヘッドボルト軸中心とシリンダ周面の接線を結んだ範囲内に形成され、この領域でシリンダライナはボス域と対向しているため、ヘッドボルトの締結によりボス域にボア中心方向に向けての応力が発生し、ボス域がボア部側に変位してもその変位は深底部で吸収され、ヘッドボルト締結時のシリンダライナの変形を効果的に防止できる。 According to this invention, when the bolt is tightened, the depth of the cooling jacket at the bolt hole portion where the stress is most easily transmitted from the bolt to the bore and the bore is most easily deformed is made deeper than other portions, thereby preventing overcooling of the engine. However, deformation of the cylinder liner due to the bolt axial force can be prevented. In particular, the deep bottom part including the deepest part in the middle part is formed in the range where the head bolt shaft center and the cylinder peripheral surface are connected, and the cylinder liner faces the boss area in this area. This causes stress toward the bore center in the boss area, and even if the boss area is displaced toward the bore, the displacement is absorbed at the deep bottom, effectively preventing deformation of the cylinder liner when the head bolt is fastened. it can.

更に、冷却ジャケットの製造の容易化、及び、ボアに伝達される応力がほぼ一定となるようにするために、浅底部と深底部は斜面によって滑らかに繋がるように形成されるので、砂中子、金型による冷却ジャケット造型の容易化を図れる。   Furthermore, in order to facilitate the manufacture of the cooling jacket and to make the stress transmitted to the bore almost constant, the shallow bottom portion and the deep bottom portion are formed so as to be smoothly connected by the slope, so that the sand core This makes it easy to make a cooling jacket using a mold.

更に、最深部を少なくともピストンストロークの範囲と同等に形成することによりボアの変形によるピストンリングやオイルリングの追従性悪化という問題が解消され、しかも、ライナ下部の過冷却を防止できるので温度低下によるフリクションの増大を防止できる。さらに、ピストン位置が下方になる程筒内圧は低下するため燃焼ガスの吹き抜け量を低減できる。   Furthermore, by forming the deepest part at least equal to the range of the piston stroke, the problem of poor followability of the piston ring and oil ring due to deformation of the bore is eliminated, and overcooling of the lower part of the liner can be prevented, resulting in a temperature drop. An increase in friction can be prevented. Furthermore, since the in-cylinder pressure decreases as the piston position goes down, the amount of combustion gas blown out can be reduced.

図１乃至３にはこの発明の一実施形態としてのエンジンの冷却水通路構造が適用された多気筒エンジンを示した。
この多気筒エンジン（以後単にエンジンと記す）Ｅのエンジン本体１は複数のシリンダＳを直列に有するシリンダブロック２とその上側にヘッドボルト（以後単にボルト３と記す）で一体的に締結されたシリンダヘッド４及びヘッドカバー５と、シリンダブロック２の下側に一体結合されるクランクケース１０と、オイルパン６とを有する。エンジンＥは同一形状のシリンダＳをエンジン長手方向Ｘに４つ有し、各シリンダＳ内にはピストン７が上下摺動可能に配備され、シリンダライナ８、ピストン７、シリンダヘッド４の下壁９間に燃焼室Ｃが容積可変な状態で形成されている。 1 to 3 show a multi-cylinder engine to which an engine coolant passage structure according to an embodiment of the present invention is applied.
An engine body 1 of this multi-cylinder engine (hereinafter simply referred to as an engine) E is a cylinder block 2 having a plurality of cylinders S in series and a cylinder integrally fastened by a head bolt (hereinafter simply referred to as a bolt 3) on the upper side thereof. A head 4 and a head cover 5, a crankcase 10 integrally coupled to the lower side of the cylinder block 2, and an oil pan 6 are provided. The engine E has four cylinders S having the same shape in the longitudinal direction X of the engine. In each cylinder S, a piston 7 is arranged so as to be slidable up and down, and the cylinder liner 8, the piston 7, and the lower wall 9 of the cylinder head 4. The combustion chamber C is formed with a variable volume in between.

シリンダブロック２とその上側のシリンダヘッド４との間にはガスケット１１が配備され、両者は複数のヘッドボルト３の締付によってシリンダブロック２の上壁２０１ｕ（トップデッキ）とシリンダヘッド４のヘッド下壁９とがガスケット１１を挟持した状態で強固に一体結合されている。   A gasket 11 is provided between the cylinder block 2 and the upper cylinder head 4, and both of them are tightened with a plurality of head bolts 3 so that the upper wall 201 u (top deck) of the cylinder block 2 and the bottom of the cylinder head 4 are under the head. The wall 9 is firmly and integrally coupled with the gasket 11 interposed therebetween.

シリンダヘッド４はシリンダブロック２の上壁２０１ｕ（図２、図３参照）にガスケット１１を介し圧接され各シリンダ対向部ａが形成されるヘッド下壁９と、その上側のヘッド冷却ジャケット１３と、その上側で動弁系収容空間１４の低壁となるヘッド中間壁１５とそれらの前後左右を囲む外周壁１６とを備える。   The cylinder head 4 is press-contacted to the upper wall 201u (see FIGS. 2 and 3) of the cylinder block 2 via a gasket 11 to form a cylinder facing part a, a head cooling jacket 13 on the upper side thereof, On the upper side, a head intermediate wall 15 serving as a low wall of the valve train accommodating space 14 and an outer peripheral wall 16 surrounding the front, rear, left and right thereof are provided.

図４に示すように、シリンダヘッド４の各シリンダ対向部ａの外周回りには、ほぼ所定間隔を介してヘッドボルト３が嵌挿されるボルト貫通穴１７が形成される。各ボルト貫通穴１７はシリンダブロック２の上壁２０１ｕ（トップデッキ）のボルト穴１８（図５参照）に対向するように形成されている。これによりヘッドボルト３はボルト貫通穴１７、ガスケット１１の不図示の貫通穴、ボルト穴１８に順次差し込まれ、ボルト穴１８の螺子部（図６参照）に螺着され、シリンダヘッド４をシリンダブロック２に締結するように構成されている。   As shown in FIG. 4, a bolt through hole 17 into which the head bolt 3 is fitted is formed at a substantially predetermined interval around the outer periphery of each cylinder facing portion a of the cylinder head 4. Each bolt through hole 17 is formed so as to face the bolt hole 18 (see FIG. 5) of the upper wall 201u (top deck) of the cylinder block 2. As a result, the head bolt 3 is sequentially inserted into the bolt through hole 17, the through hole (not shown) of the gasket 11, and the bolt hole 18, and is screwed into the screw portion (see FIG. 6) of the bolt hole 18, so that the cylinder head 4 is connected to the cylinder block. 2 to be fastened.

シリンダブロック２は図１、図５においてシリンダ長手方向Ｘに沿って等間隔で直列状に４つのシリンダＳを配設され、シリンダＳの外周回りを順次連続的に覆う冷却ジャケット１９が形成され、更に、その冷却ジャケット１９の外側が外壁２１で覆われている。しかも、冷却ジャケット１９はシリンダブロック２の長手方向Ｘの一端に不図示のウオーターポンプからの冷却水を流入させる流入口２０（図１参照）が形成され、更に、冷却水をシリンダヘッド４側のウオータージャケット１３に流動させるよう上壁２０１ｕ（トップデッキ）に連続する開口（図５参照）を有する。なお、この開口はシリンダヘッド４側の複数の連通口２２（図４参照）を通して冷却ジャケット１３に連通している。   1 and 5, four cylinders S are arranged in series at equal intervals along the cylinder longitudinal direction X in FIGS. 1 and 5, and a cooling jacket 19 is formed to sequentially and continuously cover the periphery of the cylinder S. Further, the outer side of the cooling jacket 19 is covered with an outer wall 21. In addition, the cooling jacket 19 is formed with an inlet 20 (see FIG. 1) through which cooling water from a water pump (not shown) flows into one end of the cylinder block 2 in the longitudinal direction X. Further, the cooling water is supplied to the cylinder head 4 side. The upper wall 201u (top deck) has an opening (see FIG. 5) that allows the water jacket 13 to flow. This opening communicates with the cooling jacket 13 through a plurality of communication ports 22 (see FIG. 4) on the cylinder head 4 side.

シリンダブロック２はアルミニウム合金製とされるが、ピストン７との間の耐摩耗性を向上させるため、ブロック主部２０１の鋳造時に鋼合金（鋳鉄等でもよい）による別体のシリンダライナ８がシリンダブロック２に鋳ぐるみ処理される。シリンダブロック２はブロック主部２０１と、同ブロック主部２０１に鋳込まれる４つのシリンダライナ８と、各シリンダＳの外周部分に形成される冷却ジャケット１９と、ブロック主部２０１の下部をなすスカート部２０２とが一体的に鋳造されている。   Although the cylinder block 2 is made of an aluminum alloy, a separate cylinder liner 8 made of a steel alloy (may be cast iron or the like) is used as a cylinder when the block main portion 201 is cast in order to improve wear resistance with the piston 7. The block 2 is casted. The cylinder block 2 includes a block main portion 201, four cylinder liners 8 cast into the block main portion 201, a cooling jacket 19 formed on the outer peripheral portion of each cylinder S, and a skirt that forms a lower portion of the block main portion 201. The part 202 is integrally cast.

シリンダライナ８はシリンダブロック２の上壁２０１ｕ（トップデッキ）側の段部Ｊに係合する鍔部８０１を設け、外表面全域がシリンダボア部ｂに鋳込まれた状態で一体鋳造される。
図１に示すように、ブロック主部２０１はそのエンジン長手方向Ｘに沿って連続形成されるシリンダボア部ｂの外側を冷却ジャケット１９で覆い、更にその外側全域を外壁部２１により覆うように形成される。更に、図２に示すように、冷却ジャケット１９の上部は上壁２０１ｕ（トップデッキ）で、下部はジャケット下壁２０１ｄで覆われる。 The cylinder liner 8 is provided with a flange portion 801 that engages with a step portion J on the upper wall 201u (top deck) side of the cylinder block 2, and is integrally cast with the entire outer surface being cast into the cylinder bore portion b.
As shown in FIG. 1, the block main portion 201 is formed so that the outer side of the cylinder bore portion b continuously formed along the engine longitudinal direction X is covered with the cooling jacket 19 and the entire outer region is covered with the outer wall portion 21. The Furthermore, as shown in FIG. 2, the upper part of the cooling jacket 19 is covered with an upper wall 201u (top deck), and the lower part is covered with a jacket lower wall 201d.

図５、図６に示すように、シリンダブロック２の外壁部２１には各シリンダのシリンダ周方向に沿って複数のボルト穴１８が所定縦長さｈ１で形成され、各ボルト穴１８の周縁近傍のボス域２５が冷却ジャケット１９側に突き出すよう形成され、この部位の剛性強化が図られている。   As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of bolt holes 18 are formed in the outer wall portion 21 of the cylinder block 2 with a predetermined vertical length h1 along the cylinder circumferential direction of each cylinder. A boss region 25 is formed so as to protrude toward the cooling jacket 19, and the rigidity of this portion is enhanced.

図５、図６に示すように、シリンダブロック２の冷却ジャケット１９はそのジャケット下壁２０１ｄの縦方向Ｚでの深さが冷却ジャケット１９の長手方向（エンジン長手方向Ｘ）に沿って変化して形成される。即ち、冷却ジャケット１９の深さは比較的浅い深さＨａの浅底部ｅ１と、深さＨａより連続的に大きく成る、即ち、比較的深い傾斜壁を有する深底部ｅ２と、深底部ｅ２内で特に深い深さＨｃの最深部ｅ３及びその間の***部ｅ４を下記のように設定している。   As shown in FIGS. 5 and 6, the cooling jacket 19 of the cylinder block 2 has a depth in the longitudinal direction Z of the jacket lower wall 201 d that varies along the longitudinal direction of the cooling jacket 19 (engine longitudinal direction X). It is formed. That is, the depth of the cooling jacket 19 is a shallow bottom portion e1 having a relatively shallow depth Ha, a deep bottom portion e2 having a relatively deep inclined wall, ie, a deep bottom portion e2 having a relatively deep inclined wall, and a deep bottom portion e2. In particular, the deepest part e3 having a deep depth Hc and the raised part e4 therebetween are set as follows.

即ち、図５に示すように、冷却ジャケット１９はその平面視において、各シリンダＳの外周のボルト穴１８のヘッドボルト軸中心Ｏｂと、これが対向するシリンダＳのシリンダ軸中心Ｏｓを結ぶ直線ｍ上に冷却ジャケット１９の最深部ｅ３が所定幅で形成される。   That is, as shown in FIG. 5, the cooling jacket 19 is in a plan view on a straight line m connecting the head bolt axis center Ob of the bolt hole 18 on the outer periphery of each cylinder S and the cylinder axis center Os of the cylinder S to which the cooling jacket 19 faces. The deepest part e3 of the cooling jacket 19 is formed with a predetermined width.

更に、図５に示すように、深底部ｅ２はヘッドボルト軸中心Ｏｂとシリンダ周面の接線ｎを結んだ範囲内（図５に複数の縦線で覆った領域）に形成される。この領域でシリンダライナ８はボス域２５と対向しているが、この対向部分に深底部ｅ２が形成されているため、ヘッドボルト３の締結によりボス域２５にボア中心方向に向けての応力が発生する場合、ボス域２５がボア部ｂ側に対して変位してもその変位は深底部ｅ２で吸収され、ボア部ｂ側のシリンダライナ８に加わらず、ヘッドボルト締結時のシリンダライナの変形を効果的に防止できる。   Further, as shown in FIG. 5, the deep bottom portion e2 is formed in a range connecting the head bolt shaft center Ob and the tangent line n of the cylinder peripheral surface (a region covered with a plurality of vertical lines in FIG. 5). In this region, the cylinder liner 8 is opposed to the boss region 25. Since the deep bottom portion e2 is formed in this opposed portion, the head bolt 3 is fastened to cause stress in the boss region 25 toward the bore center. If this occurs, even if the boss area 25 is displaced with respect to the bore portion b side, the displacement is absorbed by the deep bottom portion e2 and is not applied to the cylinder liner 8 on the bore portion b side, but the cylinder liner is deformed when the head bolt is fastened. Can be effectively prevented.

しかも、ここでの深底部ｅ２はその中間部に深さＨｃの最深部ｅ３を備える。各最深部ｅ３は上述のように、ヘッドボルト軸中心Ｏｂとシリンダ軸中心Ｏｓを結ぶ直線ｍ上に位置し、ヘッドボルト締結時に最もボス域２５がボア部ｂ側に変位する可能性の大きい部位であり、特に、深さが大きく設定されることで、シリンダライナの変形をより効果的に防止している。   In addition, the deep bottom portion e2 here is provided with a deepest portion e3 having a depth Hc at an intermediate portion thereof. As described above, each deepest portion e3 is located on a straight line m connecting the head bolt shaft center Ob and the cylinder shaft center Os, and the boss region 25 is most likely to be displaced toward the bore b when the head bolt is fastened. In particular, since the depth is set large, deformation of the cylinder liner is more effectively prevented.

更に、ここでは深底部ｅ２間に突き出し量ｔの***部ｅ４を設けた。このように***部ｅ４を設けることで、深底部ｅ２の全域における応力の分布が均一化されるようにしており、これにより各ボス域２５の変形を抑制し、シリンダライナの変形をより一層効果的に防止している。   Further, here, a protruding portion e4 having a protruding amount t is provided between the deep bottom portions e2. By providing the raised portion e4 in this way, the stress distribution in the entire region of the deep bottom portion e2 is made uniform, thereby suppressing the deformation of each boss region 25 and further improving the deformation of the cylinder liner. Prevent it.

ここでは気筒列中間部に位置する深底部ｅ２が中間部に一対の最深部ｅ３を設けているが、場合により、これら一対の最深部ｅ３を一体化させて、構成の簡素化を図ってもよい。
なお、接線ｎに代えて、ヘッドボルト３の周面とシリンダライナ８の周面との接線ｎ’（図５の左端部に表示する）の範囲内に深底部ｅ２を設定しても、ほぼ同様の作用、効果が得られる。 Here, the deep bottom part e2 located in the middle part of the cylinder row is provided with a pair of deepest parts e3 in the intermediate part. However, in some cases, the pair of deepest parts e3 may be integrated to simplify the configuration. Good.
In place of the tangent line n, even if the deep bottom portion e2 is set within the range of the tangent line n ′ (indicated at the left end in FIG. 5) between the peripheral surface of the head bolt 3 and the peripheral surface of the cylinder liner 8, Similar actions and effects can be obtained.

更に、浅底部ｅ１の縦方向Ｚでの深さＨａはボルト穴１８の縦長さｈ１より短くしている。これによってシリンダ下部の過冷却を防止できる。
傾斜壁を有する深底部ｅ２の深さＨｂは変化しており、ボス部２５の縦長さｈ１より短い上部位より大きな下部位にわたり変化するよう設定される。これにより、互いに隣り合う浅底部ｅ１と深底部ｅ２とを連続するように形成でき、互いが滑らかに繋がるように形成される。
しかも、深底部ｅ２はその中間部に深さＨｃの最深部ｅ３を備え、ボス部２５に対し十分に縦方向に大きな深さＨｃの冷却ジャケット１９を対向配備している。最深部ｅ３の深さＨｃはピストン作動範囲Ｓｐ（図２参照）とほぼ同等に形成される。 Furthermore, the depth Ha in the vertical direction Z of the shallow bottom part e1 is shorter than the vertical length h1 of the bolt hole 18. This can prevent overcooling of the lower part of the cylinder.
The depth Hb of the deep bottom portion e2 having the inclined wall changes, and is set to change over a lower portion that is larger than the upper portion that is shorter than the vertical length h1 of the boss portion 25. Thereby, the shallow bottom part e1 and the deep bottom part e2 which adjoin each other can be formed so that it may continue, and it forms so that each other may be connected smoothly.
In addition, the deep bottom portion e2 includes a deepest portion e3 having a depth Hc at an intermediate portion thereof, and a cooling jacket 19 having a sufficiently large depth Hc is provided opposite to the boss portion 25 in the longitudinal direction. The depth Hc of the deepest part e3 is formed substantially equal to the piston operating range Sp (see FIG. 2).

このように、ここでは最深部ｅ３の深さＨｃを少なくともピストン作動範囲Ｓｐと同等若しくはそれよりも若干深く形成しており、この深さＨｃをシリンダライナ８の長さと同等長さとしてしまうことはない。これにより、シリンダボア部ｂのシリンダライナ８の変形によるピストンリングやオイルリングの追従性悪化という問題が解消できる。しかも、同値が過度に大きくならない範囲に設定されるため、ライナ下部の過冷却を防止できるので温度低下によるフリクションの増大を防止できる。   Thus, here, the depth Hc of the deepest part e3 is formed at least equal to or slightly deeper than the piston operating range Sp, and this depth Hc is made equal to the length of the cylinder liner 8. Absent. Thereby, the problem that the followability of the piston ring and the oil ring is deteriorated due to the deformation of the cylinder liner 8 of the cylinder bore portion b can be solved. In addition, since the same value is set in a range that does not become excessively large, overcooling of the lower portion of the liner can be prevented, so that an increase in friction due to a temperature drop can be prevented.

このようなエンジンの冷却水通路構造が適用されたエンジンＥでは、そのエンジンＥの組み付け時に、シリンダヘッド４側のボルト貫通穴１７より不図示のガスケット貫通穴を経てシリンダブロック２側のボルト穴１８にボルト３を挿通させ、ボルト穴内の螺子部にボルト３を所定の締結トルクで締結処理することでシリンダヘッド４をシリンダブロック２に締結させる。   In the engine E to which such an engine coolant passage structure is applied, when the engine E is assembled, the bolt hole 18 on the cylinder block 2 side passes through the gasket through hole (not shown) from the bolt through hole 17 on the cylinder head 4 side. The cylinder head 4 is fastened to the cylinder block 2 by inserting the bolt 3 into the screw portion and fastening the bolt 3 to the screw portion in the bolt hole with a predetermined fastening torque.

この際、締結トルクを受けたボルト穴１８のボス域２５及びその近傍の外壁部２１が変形を生じるが、ボス域２５とシリンダボア部ｂを接続するジャケット下壁２０１ｄはその深底部ｅ２及び最深部ｅ３により上下に十分に離れ、左右近傍の深底部ｅ２の傾斜部位とも十分に離れている。このため、ボス域２５側の変形のみが生じるがこれは冷却ジャケット１９の空間で吸収され、冷却ジャケット１９の内側のシリンダボア部ｂのシリンダライナ８側の変形を招くということを確実に防止できる。   At this time, the boss region 25 of the bolt hole 18 that receives the fastening torque and the outer wall portion 21 in the vicinity thereof are deformed, but the jacket lower wall 201d that connects the boss region 25 and the cylinder bore portion b has the deep bottom portion e2 and the deepest portion. It is sufficiently separated vertically by e3, and is also sufficiently separated from the inclined portion of the deep bottom portion e2 near the left and right. For this reason, only deformation on the boss region 25 side occurs, but this can be reliably prevented from being absorbed in the space of the cooling jacket 19 and causing deformation on the cylinder liner 8 side of the cylinder bore portion b inside the cooling jacket 19.

このように、ボルト締結の際、通常は、ボス域２５側よりシリンダボア部ｂ側ヘ応力が伝わりやすいのであるが、この箇所の冷却ジャケット１９の深さＨｃを他の箇所に比べて深くしたので、効果的にシリンダボア部ｂの変形を防止できる。
次に、エンジンの冷却水通路構造が適用されたエンジンの駆動時において、冷却水がシリンダブロック２の冷却ジャケット１９を流動するとする。この場合、浅底部ｅ１では冷却水によるシリンダ上部が積極的に冷却され、深底部ｅ２では冷却水が滞留するためシリンダ下部の冷却は抑制され、過冷却を防止してピストン７とシリンダライナ８とを適度に加熱保持して両者間での温度低下によるフリクションの増大を防止し、適正な油膜を確保でき、シリンダライナ８の内壁間のガス、潤滑油のシール性を改善できる。 As described above, when the bolts are tightened, the stress is easily transmitted to the cylinder bore part b side from the boss region 25 side. However, the depth Hc of the cooling jacket 19 at this part is deeper than other parts. The deformation of the cylinder bore b can be effectively prevented.
Next, it is assumed that the cooling water flows through the cooling jacket 19 of the cylinder block 2 when the engine to which the engine cooling water passage structure is applied is driven. In this case, the upper part of the cylinder by the cooling water is positively cooled at the shallow bottom part e1, and the cooling water stays at the deep bottom part e2, so that the cooling of the lower part of the cylinder is suppressed, and overcooling is prevented to prevent the piston 7 and the cylinder liner 8 from Is heated moderately to prevent an increase in friction due to a temperature drop between the two, an appropriate oil film can be secured, and the sealing performance of gas and lubricating oil between the inner walls of the cylinder liner 8 can be improved.

即ち、従来のように、冷却ジャケット全体を深くつくり、不要にライナ下部を過冷却することを本発明では抑制しており、これによりフリクション増大を防止しながら、ボルト３の締結時の応力によるシリンダライナ８の変位を効果的に防止できる。
更に、燃焼室ではピストン位置が下方になる程、筒内圧が低下する傾向にあるため、燃焼ガスの吹き抜け量を低減できる。 That is, in the present invention, as in the conventional case, the entire cooling jacket is made deep and the lower portion of the liner is supercooled unnecessarily in the present invention, thereby preventing an increase in friction and preventing the cylinder from being stressed when the bolt 3 is fastened. The displacement of the liner 8 can be effectively prevented.
Furthermore, since the in-cylinder pressure tends to decrease as the piston position is lowered in the combustion chamber, the amount of combustion gas blown out can be reduced.

更に、浅底部ｅ１と深底部ｅ２は急激に変化すると深底部ｅ２の冷却水の循環が悪化するが、本発明では深底部ｅ２には高い冷却性能を要求していないため、急激に変化しても問題はない。しかしながら、浅底部ｅ１と深底部ｅ２が急激に変化すると冷却ジャケット１９の造形時に中子や金型の抜き勾配を確保することが困難となる可能性があり、さらには、ボルト締結時にボアに伝達される応力が急激に変化する場合があるので、冷却ジャケット１９の製造の容易化、及び、ボアに伝達される応力をほぼ一定とするために、浅底部ｅ１と深底部ｅ２を傾斜面の深底部ｅ２によって滑らかに繋がるように形成している。   Furthermore, if the shallow bottom part e1 and the deep bottom part e2 change rapidly, the circulation of the cooling water in the deep bottom part e2 deteriorates. However, in the present invention, since the deep bottom part e2 does not require high cooling performance, it changes rapidly. There is no problem. However, if the shallow bottom part e1 and the deep bottom part e2 change suddenly, it may be difficult to ensure the draft angle of the core and the mold when the cooling jacket 19 is formed, and further, it is transmitted to the bore when the bolt is fastened. In order to make the cooling jacket 19 easier to manufacture and to keep the stress transmitted to the bore substantially constant, the shallow bottom portion e1 and the deep bottom portion e2 are formed on the inclined surface. It forms so that it may connect smoothly by the bottom part e2.

上述のところにおいて、シリンダライナの取り付け方法は鋳込みとしたが、圧入等の従来から実施されている方法、更にはライナレスシリンダブロックに対しても適応できる。   In the above description, the cylinder liner is attached by casting. However, it can be applied to a conventional method such as press-fitting and further to a linerless cylinder block.

上述のところにおいて、本発明のエンジンは複数のシリンダＳを直列に有するものとしたが、Ｖ型エンジン、更には単気筒エンジンにも同様に有効利用できる。   In the above description, the engine of the present invention has a plurality of cylinders S in series. However, the present invention can be effectively used for a V-type engine and a single-cylinder engine as well.

本発明の一実施形態としてのエンジンの冷却水通路構造が適用されたエンジンの概略側面図である。1 is a schematic side view of an engine to which a cooling water passage structure of an engine as one embodiment of the present invention is applied. は図１のエンジンのＡ−Ａ線位置での部分切欠断面図である。FIG. 2 is a partially cutaway cross-sectional view of the engine of FIG. 1 taken along the line AA. は図１のエンジンのＢ−Ｂ線位置での部分切欠断面図である。FIG. 2 is a partially cutaway cross-sectional view of the engine shown in FIG. 図１のエンジン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 engine of FIG. 図１のエンジンのシリンダブロックの上壁面図である。FIG. 2 is a top wall view of a cylinder block of the engine of FIG. 1. 図１のエンジンのシリンダブロックのジャケット下壁部の形状説明図である。It is shape explanatory drawing of the jacket lower wall part of the cylinder block of the engine of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン本体
２ シリンダブロック
３ ボルトシリンダヘッド４
７ ピストン
１８ ボルト穴
２０１ｕ シリンダブロックの上壁
２０１ｄ ジャケット下壁
２５ ボス域
ｅ１ 浅底部
ｅ２ 深底部
ｅ３ 最深部
ｅ４ ***部
ｈ１ ボルト穴の縦長さ
Ｅ エンジン
Ｈｃ 最深部の深さ
Ｏｂ ヘッドボルト軸中心
Ｏｓ シリンダ軸中心
Ｓ シリンダ
Ｓｐ ピストン作動範囲
Ｘ 前後方向
Ｙ 車幅方向
1 Engine body 2 Cylinder block 3 Bolt cylinder head 4
7 Piston 18 Bolt hole 201u Cylinder block upper wall 201d Jacket lower wall 25 Boss area e1 Shallow bottom e2 Deep bottom e3 Deepest e4 Raised h1 Vertical length of bolt hole E Engine Hc Deepest depth Ob Head bolt shaft center Os Cylinder shaft center S Cylinder Sp Piston operating range X Longitudinal direction Y Vehicle width direction

Claims (3)

ピストンが摺動可能に収容されるシリンダを有するシリンダブロックと、
上記シリンダ周りに形成される冷却ジャケットと、
上記シリンダブロックの冷却ジャケット外側に形成されたヘッドボルト穴に螺合されるヘッドボルトとを備え、
上記冷却ジャケットは上記ヘッドボルト軸中心と上記シリンダ軸中心を結んだ線上に位置する箇所において最深部を得るように形成されると共に該最深部を中間部に含む深底部を有し、更に、該深底部は上記ヘッドボルト軸中心と上記シリンダ周面の接線を結んだ範囲内に形成されることを特徴とするエンジンの冷却水通路構造。 A cylinder block having a cylinder in which a piston is slidably received;
A cooling jacket formed around the cylinder;
A head bolt screwed into a head bolt hole formed outside the cooling jacket of the cylinder block,
The cooling jacket is formed so as to obtain a deepest portion at a position located on a line connecting the head bolt shaft center and the cylinder shaft center, and has a deep bottom portion including the deepest portion in an intermediate portion. An engine cooling water passage structure characterized in that the deep bottom portion is formed within a range connecting the center of the head bolt shaft and the tangent line of the cylinder peripheral surface . 請求項１記載のエンジンの冷却水通路構造において、
上記深底部よりも浅底に形成された浅底部を有し、
該浅底部と上記最深部は同最深部を除く上記深底部を斜面によって形成することにより滑らかに繋がるように形成されることを特徴とするエンジンの冷却水通路構造。 The engine coolant passage structure according to claim 1 ,
Having a shallow bottom portion formed shallower than the deep bottom portion,
A cooling water passage structure for an engine, wherein the shallow bottom portion and the deepest portion are formed so as to be smoothly connected by forming the deep bottom portion except for the deepest portion with an inclined surface . 請求項１記載のエンジンの冷却水通路構造において、
上記冷却ジャケットの最深部はピストン作動範囲と同等に形成されることを特徴とするエンジンの冷却水通路構造。 The engine coolant passage structure according to claim 1 ,
A cooling water passage structure for an engine, wherein the deepest portion of the cooling jacket is formed to be equivalent to a piston operating range .
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