JP4214890B2 - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの冷却装置に関するものである。

エンジンの冷却装置は、エンジン本体を冷却する冷媒を循環させる冷却回路を備えている。そして、冷却回路にはエンジン本体のウォータジャケットに冷媒を流入させる流入通路、及びウォータジャケット内の冷媒を流出させる流出通路が設けられ、冷却回路を循環する冷媒が上記ウォータジャケットを通過するようにされる。このため、エンジン本体が高温状態にあるときには、エンジン本体の熱がウォータジャケットを通過する冷媒によって奪われ、エンジン本体の温度上昇が抑制される。

冷却回路の流入通路及び流出通路は、例えばウォータジャケットの気筒配列方向一方側及び他方側に設けられる。このように流入通路及び流出通路を設けることで、流入通路からウォータジャケット内に流入した冷媒が気筒配列方向に流れ、各気筒から最大限に熱を奪った後に流出通路からウォータジャケット外に流出するようになるため、冷却回路を循環する冷媒によってエンジン本体を効率よく冷却することが可能になる。

ところで、冷却回路を循環する冷媒はエンジン本体等からの熱を受けて温度上昇するが、このように暖められた冷媒をエンジンの暖機に利用することが提案されている。例えば、特許文献１では、エンジン本体等との熱交換によって温度上昇した冷媒を蓄熱容器に保温して蓄え、例えば冷えた状態でのエンジン始動に際し蓄熱容器内の冷媒をエンジンの各気筒毎に設けられた供給通路を介してウォータジャケットに流入させるようにしている。そして、ウォータジャケット内に流入した冷媒は、エンジン本体を暖めた後、冷却回路の流入通路及び流出通路からウォータジャケット外に流出するようになる。
特開２００３−３８４３公報

しかしながら、冷却回路の流入通路及び流出通路がウォータジャケットの気筒配列方向一方側及び他方側に設けられていると、蓄熱容器内の温かい冷媒を各気筒に対応した供給通路からウォータジャケットに流入させても、その温かい冷媒がウォータジャケット内に留まり難くなる。

即ち、各気筒のうち、流入通路や流出通路に近い気筒については、その気筒に対応した供給通路からウォータジャケット内への温かい冷媒の流入を受けても、当該冷媒がすぐに流入通路や流出通路から外部に流れ出してしまう。流入通路及び流出通路をウォータジャケットの気筒配列方向一方側及び他方側に設けると、上述したような温かい冷媒がすぐにウォータジャケット外に流れ出てしまう気筒が気筒配列方向の一方側と他方側との双方に存在するようになる。これがウォータジャケット内に蓄熱容器から流入した温かい冷媒が留まり難くなる原因となる。

そして、ウォータジャケット内に蓄熱容器から流入した温かい冷媒が留まり難くなると、当該冷媒とエンジン本体との間での熱交換が十分に行われず、エンジン本体の暖機が進み難くなる。特に、各気筒のうち供給通路からウォータジャケット内に流入する冷却水の流入量が少ない気筒では、上記熱交換が十分に行えない上に更に冷却水の流入量も少なくなることから、暖機性の悪化が顕著なものとなる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジン本体の暖機を好適に行うことのできるエンジンの冷却装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、エンジン本体を冷却する冷媒が循環する冷却回路に、前記エンジン本体のウォータジャケットに対し気筒配列方向一方側から冷媒を流入させる流入通路、及び前記ウォータジャケット内の冷媒を気筒配列方向他方側から流出させる流出通路が設けられ、前記冷却回路内の冷媒を蓄熱容器に保温して蓄え、この蓄熱容器内の冷媒を各気筒毎に設けられた供給通路を介して前記ウォータジャケットに流入させるエンジンの冷却装置において、前記流入通路と前記流出通路とのいずれか一方に、前記蓄熱容器内の冷媒の前記ウォータジャケットへの流入時、当該通路を閉じる開閉弁を設けた。

エンジン本体の暖機のために蓄熱通路内の冷媒を各供給通路からウォータジャケット内に流入させるとき、開閉弁が閉じられて当該開閉弁が設けられた通路が遮断状態とされる。このため、上記冷媒がウォータジャケット外に流出するのは流入通路と流出通路とのうち開閉弁が設けられていない通路からのみということになる。従って、上記冷媒がウォータジャケット内に長い時間留まり、当該冷媒とエンジン本体との間で十分な熱交換が行われるため、エンジン本体の暖機が促進される。また、各気筒に対応した供給通路からウォータジャケットに流入した冷媒のうち、開閉弁が設けられた通路に近い気筒に対応する供給通路からウォータジャケット内に流入した冷媒については、ウォータジャケット内を気筒配列方向全体に亘って流れた後に外部に流出する。このため、上記冷媒がエンジン本体の各気筒の暖機に関しより貢献するようになり、エンジンの全気筒の暖機を一層好適に行うことができるようになる。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記ウォータジャケットは、エンジンのシリンダヘッドに設けられるものとした。
シリンダヘッドの吸気ポートに向けて燃料噴射が行われるエンジンにおいては、シリンダヘッドの吸気ポート壁面が冷えた状態にあると、噴射燃料が気化せずに吸気ポート壁面に液状のまま付着し易くなり、エミッション、燃費、及び始動性等に影響を及ぼす。このため、エンジンの暖機を行う際にはシリンダヘッドの吸気ポート壁面を昇温することが重要であるが、上記構成によればシリンダヘッドの吸気ポート壁面を好適に暖めることができる。

請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記エンジンは前記シリンダヘッドのウォータジャケットを介してエンジンのシリンダブロックに設けられたウォータジャケットに対し冷媒を流入及び流出させるものであり、前記開閉弁は前記流出通路に設けられるものとした。

上記のようなエンジンにおいては、シリンダヘッドのウォータジャケットとシリンダブロックのウォータジャケットとを連通する連通路が気筒配列方向に複数設けられ、これら各連通路のうち流入通路寄りの連通路の流路面積が他の連通路よりも大きくされる。このように各連通路の流路面積を設定するのは、暖機完了後のエンジン運転時、冷却回路を循環する冷媒によってエンジン本体を冷却するとき、流入通路からシリンダヘッドのウォータジャケットに流入した冷媒のうち、シリンダブロックの冷却に必要な量の冷媒が各連通路を介してシリンダブロックのウォータジャケットに流れるようにするためである。即ち、流入通路寄りの連通路の流路面積を大とすることで、シリンダヘッドのウォータジャケットからシリンダブロックのウォータジャケットへの冷媒の流入量を多くすることができ、その冷媒の流入量がシリンダブロックの冷却に必要な値とされる。

しかしながら、蓄熱通路の冷媒を各供給通路を介してシリンダヘッドのウォータジャケットに流入させるときには、上記冷媒がウォータジャケットから各連通路を介してシリンダブロックのウォータジャケットに流れてしまい、シリンダヘッドのウォータジャケット内に留まり難くなる。このため、シリンダヘッドの吸気ポート壁面を好適に暖めるという効果が低減してしまう。なお、各連通路のうち、流入通路側のものは上述したように流路面積が他の連通路よりも大きいため、シリンダヘッド側からシリンダブロック側に流れる冷媒の量が他の連通路より多くなる。

上記構成によれば、シリンダヘッドの吸気ポート壁面を好適に暖めるという効果の低減を極力抑制するため、開閉弁を流出通路に設けている。
仮に、開閉弁を流入通路に設けたとすると、蓄熱容器からシリンダヘッドのウォータジャケットへの冷媒の流入時、流入通路に近い気筒に対応した供給通路から上記ウォータジャケットに流入した冷媒が上記ウォータジャケット内を流出通路に向けて流れようとする。この方向に冷媒が流れようとする場合、当該冷媒は流路面積の大きな流入通路寄りの連通路の近傍を最初に通過しようとすることから、その連通路を介してシリンダブロックのウォータジャケットに流れる冷媒の流量が多くなる。その結果、シリンダヘッドのウォータジャケットからシリンダブロックのウォータジャケットへの冷媒の流入量が多くなり、シリンダヘッドのウォータジャケット内に留まる冷媒が少なくなるため、シリンダヘッドの吸気ポート壁面を好適に暖めるという効果が大幅に低減してしまう。

これに対し、開閉弁を流出通路に設ける上記構成によれば、蓄熱容器からシリンダヘッドのウォータジャケットへの冷媒の流入時、流出通路に近い気筒に対応した供給通路からシリンダヘッドのウォータジャケットに流入した冷媒が上記ウォータジャケット内を流入通路に向けて流れようとする。この方向に冷媒が流れようとする場合、当該冷媒は流路面積の小さな流出通路寄りの連通路の近傍を最初に通過しようとし、最後に流路面積の大きな流入通路寄りの連通路の近傍を通過しようとすることから、同連通路を介してシリンダブロックのウォータジャケットに流れる冷媒の流量は、開閉弁を流入通路に設けた場合に比べて少なく抑えられる。その結果、シリンダヘッドのウォータジャケットからシリンダブロックのウォータジャケットへの冷媒の流入量が少なくなり、シリンダヘッドのウォータジャケット内に留まる冷媒が少なくなるのを抑制できるため、シリンダヘッドの吸気ポート壁面をより効果的に暖めることができる。

以下、本発明をＶ型八気筒の自動車用エンジンの冷却装置に具体化した一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１に示されるエンジン１においては、一方のバンク１ａに一番気筒＃１、三番気筒＃３、五番気筒＃５、及び七番気筒＃７が一列となるように設けられ、他方のバンク１ｂに二番気筒＃２、四番気筒＃４、六番気筒＃６、及び八番気筒＃８が一列となるように設けられている。これらバンク１ａ，１ｂのシリンダヘッド２及びシリンダブロック３は、エンジン１の冷却装置の冷却回路Ｒを循環する冷却水によって冷却されるようになっている。なお、バンク１ａとバンク１ｂとは同一の構成となっているため、以下ではバンク１ａについて詳しく説明する。

冷却回路Ｒには、エンジン１により駆動されるウォータポンプ６と、ウォータポンプ６から吐出された冷却水をシリンダヘッド２のウォータジャケット４における気筒配列方向一方側（図中右側）から流入させる流入通路７と、ウォータジャケット４内の冷却水を気筒配列方向他方側（図中左側）から流出させる流出通路８とが設けられている。更に、冷却回路Ｒには、循環する冷却水を外気との熱交換により温度低下させるラジエータ１２と、ラジエータ１２を迂回するバイパス通路９と、冷却水の温度に応じてラジエータ１２への冷却水の流入を禁止・許可するサーモスタット１０とが設けられている。

そして、冷却回路Ｒを循環する冷却水は、矢印Ａで示されるように流入通路７を介してシリンダヘッド２のウォータジャケット４に流入し、ウォータジャケット４内を図２に示されるように気筒配列方向（図中右から左）に流れて各気筒から熱を奪った後、流出通路８からウォータジャケット４外に流出するようになる。また、流入通路７からシリンダヘッド２のウォータジャケット４に流入した冷却水は、気筒配列方向に複数設けられた連通路１１を介してシリンダブロック３のウォータジャケット５に流れる。これら連通路１１のうち、流入通路７寄りの連通路１１、例えば七番気筒＃７に対応する連通路１１の流路面積は、他の連通路１１よりも大きくされる。

このように各連通路１１の流路面積を設定するのは、流入通路７からシリンダヘッド２のウォータジャケット５に流入した冷却水のうち、シリンダブロック３の冷却に必要な量の冷却水が各連通路１１を介してシリンダブロック３のウォータジャケット５に流れるようにするためである。即ち、流入通路７寄りの連通路１１の流路面積を大とすることで、流入通路７からウォータジャケット４に流入した直後の冷却水のうち、シリンダブロック３のウォータジャケット５へと流れる冷却水の割合が多くなる。こうしてシリンダヘッド２のウォータジャケット５からシリンダブロック３へのウォータジャケット５への冷却水の流入量がシリンダブロック３冷却に必要な値まで多くされる。各連通路１１からシリンダブロック３のウォータジャケット５に流入した冷却水は、気筒配列方向に流れて各気筒から熱を奪った後、流出通路寄りの連通路１１を介してシリンダヘッド２のウォータジャケット４に流出し、更に流出通路８へと流れるようになる。

エンジン１の冷却装置には、冷却回路Ｒ内の高温の冷却水を次回のエンジン始動の際のエンジン１の暖機に利用するための蓄熱回路Ｈが設けられている。この蓄熱回路Ｈには、同回路Ｈ内の冷却水の圧送を行う電動ポンプ１３と、冷却水を保温して蓄える蓄熱容器１４と、蓄熱容器１４内の冷却水をシリンダヘッド２のウォータジャケット４に向けて送り出す分配通路１６とが設けられている。分配通路１６には各気筒毎に設けられた供給通路１５が接続されており、それら供給通路１５により分配通路１６とウォータジャケット４の各気筒に対応する部分とが連通している。

そして、冷却回路Ｒ内の冷却水の温度が高いときには、その冷却水が電動ポンプ１３の駆動により蓄熱回路Ｈに引き込まれて蓄熱容器１４内に保温した状態で蓄えられる。蓄熱容器１４に蓄えられた冷却水は、例えばエンジン始動に際して電動ポンプ１３の駆動により分配通路１６に流されて各供給通路１５に分配され、それら供給通路１５を介してシリンダヘッド２のウォータジャケット４に流入させられる。ウォータジャケット４に流入した温かい冷却水については、シリンダヘッド２の各気筒に対応する部分を暖めるとともに、その一部が連通路１１を介してシリンダブロック３のウォータジャケット５に流入してシリンダブロック３を暖めるようになる。

ここで、供給通路１５からウォータジャケット４内への冷却水の流出位置について図３を参照して説明する。
図３は、シリンダヘッド２の拡大断面図である。シリンダヘッド２においては、エンジン１の燃焼室２１に繋がる吸気通路２２及び排気通路２３が設けられるとともに、燃焼室２１、吸気通路２２、及び排気通路２３の周りにウォータジャケット４が入り組むように形成されている。また、吸気通路２２には燃焼室２１の吸気ポート２２ａに向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２４が設けられている。

供給通路１５のウォータジャケット４内への冷却水の流出位置は、吸気ポート２２ａの近傍に設定されている。このような設定を行うことで、蓄熱容器１４内の温かい冷却水を各供給通路１５を介してウォータジャケット４の各気筒に対応した部分に流入させるとき、流入した冷却水が最初にシリンダヘッド２における吸気ポート２２ａ付近に接触することから、吸気ポート２２ａの壁面を効果的に暖めることができるようになる。従って、燃料噴射弁２４からの噴射燃料が吸気ポート２２ａの壁面に付着したとしても、その燃料が気化し易くなり、当該壁面への液状燃料の付着に起因するエミッション、燃費、及び始動性への悪影響を抑制することができる。

ところで、エンジン１の冷却装置において、図１に示される冷却回路Ｒの流出通路８には、蓄熱容器１４内の冷却水をウォータジャケット４に流入させるとき、ウォータジャケット４から流出通路８への冷却水の流出を禁止すべく当該通路８を閉じる開閉弁１７が設けられている。こうした開閉弁１７を設けることでエンジン１の暖機を好適に行うことができる。以下、開閉弁１７を設けた場合と設けない場合とのエンジン１の暖機性の違いについて説明する。

仮に、開閉弁１７を設けないとすると、蓄熱容器１４内の冷却水を各供給通路１５からウォータジャケット４に流入させるとき、図４に示されるようにウォータジャケット４内に流入した冷却水は流入通路７と流出通路８との双方から外部に流出することが可能となる。そして、流入通路７及び流出通路８は、ウォータジャケット４における気筒配列方向一方側（図中右側）及び他方側（図中左側）にそれぞれ設けられている。このため、流入通路７寄りに位置する一番気筒＃１及び三番気筒＃３については、それらの気筒に対応した供給通路１５からウォータジャケット４内に流入した冷却水が流出通路８に向けて流れる。また、流出通路８寄りに位置する五番気筒＃５及び七番気筒＃７については、それらの気筒に対応した供給通路１５からウォータジャケット４内に流入した冷却水が流入通路７に向けて流れる。

各気筒のうち、流出通路８に最も近い一番気筒＃１については、同気筒＃１に対応する供給通路１５からウォータジャケット４内への温かい冷却水の流入を受けても、当該冷却水がすぐに流出通路８から外部に流れ出してしまう。また、流入通路７に最も近い七番気筒＃７については、同気筒＃７に対応する供給通路１５からウォータジャケット４内への温かい冷却水の流入を受けても、当該冷却水がすぐに流入通路７から外部に流れ出してしまう。このように、流入通路７及び流出通路８をウォータジャケット４の気筒配列方向一方側及び他方側に設けると、上述したような温かい冷媒がすぐにウォータジャケット４外に流れ出てしまう気筒が気筒配列方向の一方側と他方側との双方に存在するようになる。これが原因となって、ウォータジャケット４内に蓄熱容器１４からの温かい冷却水が留まりにくくなる。

そして、ウォータジャケット４内に蓄熱容器１４からの温かい冷却水が留まりにくくなると、当該冷却水とシリンダヘッド２との間での熱交換が十分に行われず、シリンダヘッド２の暖機が進みにくくなり、各気筒の吸気ポート２２ａの壁面の温度も上昇しにくくなる。特に、各気筒のうち、供給通路１５からウォータジャケット４内に流入する冷却水の流量が少ない気筒では、上記熱交換が十分に行えないことから暖機性悪化が顕著なものとなる。

ここで、開閉弁１７を設けない場合、蓄熱容器１４の冷却水のウォータジャケット４への流入に伴い、各気筒の吸気ポート２２ａの壁面の温度がどのように変化するかを図６に示す。

同図から分かるように、各気筒の吸気ポート２２ａの壁面の温度は、蓄熱容器１４からウォータジャケット４への冷却水の流入に伴い、一番気筒＃１、三番気筒＃３、五番気筒＃５、七番気筒＃７の順に上昇開始される。これは、蓄熱容器１４から各気筒の供給通路１５までの冷却水の流路長さが上記気筒の順に長くなっているためである（図１参照）。そして、各気筒の吸気ポート２２ａの壁面の温度は、蓄熱容器１４内の温かい冷却水がなくなって上記冷却水の流入停止に至るまで上昇してゆくこととなる。この過程での各気筒における吸気ポート２２ａの壁面の温度のピーク値は、上記気筒の順で小さい値をとるようになる。これは、蓄熱容器１４から各気筒の供給通路１５までの冷却水の流路長さの長い七番気筒＃７ほど、冷却水の流通抵抗が大きくなって供給通路１５からウォータジャケット４に流入する冷却水の流量が少なくなるためである。

従って、各気筒の吸気ポート２２ａのうち、七番気筒＃７に近い気筒のいくつかは、吸気ポート２２ａの壁面の温度が、当該壁面に燃料噴射弁２４からの噴射燃料が付着したときに同燃料を気化可能な最低限の温度である目標値に達しなくなる（この場合は七番気筒＃７のみ）。そして、吸気ポート２２ａの壁面の温度が目標値に達しない気筒では、燃料噴射弁２４からの噴射燃料が吸気ポート２２ａの壁面に液状のまま付着し、その液状の燃料がエンジン１のエミッション、燃費、及び始動性に悪影響を及ぼすこととなる。

これに対し、流出通路８に上述した開閉弁１７を設けると、蓄熱容器１４内の冷却水を各供給通路１５からウォータジャケット４に流入させるとき、開閉弁１７が閉じられて流出通路８が遮断状態とされ、ウォータジャケット４内から流出通路８を介しての冷却水の流出は禁止される。このため、ウォータジャケット４外への冷却水の流出は、図１に示されるように、開閉弁１７の設けられていない流入通路７のみから行われることとなる。従って、上記冷却水がウォータジャケット４内に長い時間留まり、当該冷却水とシリンダヘッド２との間で十分な熱交換が行われるため、シリンダヘッド２の暖機が促進されるようになる。

また、各気筒に対応した供給通路１５のうち、開閉弁１７が設けられた流出通路８に最も近い一番気筒＃１に対応する供給通路１５からウォータジャケット４内に流入した冷却水については、ウォータジャケット４内を一番気筒＃１から七番気筒＃７へと気筒配列方向全体に亘って流れた後、流入通路７を介してウォータジャケット４外に流出する。このため、上記冷却水がシリンダヘッド２の各気筒に対応する部分の暖機に関しより貢献するようになり、シリンダヘッド２の暖機を一層好適に行うことができるようになる。そして、シリンダヘッド２の吸気ポート２２ａの壁面の昇温についても好適に行われ、燃料噴射弁２４からの噴射燃料が吸気ポート２２ａの壁面に付着したときに気化し易くなる。

ここで、開閉弁１７を設けた場合、蓄熱容器１４のウォータジャケット４への流入に伴い、各気筒の吸気ポート２２ａの壁面がどのように変化するかを図７に示す。
同図から分かるように、各気筒の吸気ポート２２ａの壁面の温度は、いずれの気筒においても目標値を越えて高くなる。特に、七番気筒＃１に近い気筒ほど、吸気ポート２２ａの壁面の温度のピーク値が、開閉弁１７を設けていない場合（図６）に比べ、より高い値をとるようになる。これは、開閉弁１７を設けていない場合には一番気筒＃１に対応する供給通路１５からウォータジャケット４内に流入した冷却水がすぐに流出通路８から流れ出ていたのに対し、開閉弁１７を設けることで当該冷却水が二番気筒＃２、五番気筒＃１、七番気筒＃７の吸気ポート２２ａの壁面の昇温を図る上で一層貢献するようになるためである。

以上のように、吸気ポート２２ａの壁面の温度がいずれの気筒においても目標値に達するため、燃料噴射弁２４からの燃料噴射時における吸気ポート２２ａの壁面への液状燃料の付着を抑制し、その液状燃料の付着に起因したエミッション、燃費、及び始動性への悪影響を抑制することができる。

なお、開閉弁１７については、流出通路８に設ける代わりに流入通路７に設けることもできる。この場合は、蓄熱容器１４内の冷却水を各供給通路１５からウォータジャケット４に流入させるとき、開閉弁１７が閉じられて流入通路７が遮断状態とされ、ウォータジャケット４内から流入通路７を介しての冷却水の流出は禁止される。このため、ウォータジャケット４外への冷却水の流出は、図５に示されるように、開閉弁１７の設けられていない流入通路７のみから行われ、ウォータジャケット４内に冷却水が長い時間留まるようになるため、開閉弁１７を流出通路８に設けたときとほぼ同様の効果が得られる。

ただし、蓄熱容器１４の冷却水を各供給通路１５からウォータジャケット４に流入させるときには、当該冷却水の一部がウォータジャケット４から各連通路１１を介してシリンダブロック３のウォータジャケット４に流出するが、開閉弁１７を流入通路７に設けると上記冷却水の流出量が多くなる。即ち、開閉弁１７を流入通路７に設けると、各気筒に対応した供給通路１５のうち、流入通路７に最も近い七番気筒＃７に対応する供給通路１５からウォータジャケット４内に流入した冷却水については、ウォータジャケット４内を七番気筒＃７から一番気筒＃１へと流れる。この方向に上記冷却水が流れようとする場合、当該冷却水は流路面積の大きな流入通路７寄りの連通路１１の近傍を最初に通過しようとすることから、その連通路１１を介してシリンダブロック３のウォータジャケット５に流れる冷却水の流量が多くなる。その結果、ウォータジャケット４から各連通路１１を介してウォータジャケット５に流れる冷却水の総流量が多くなる。

以上のように、シリンダヘッド２のウォータジャケット４からシリンダブロック３のウォータジャケット５に流れる冷却水の総流量が多くなると、ウォータジャケット４内に留まる冷却水が少なくなるため、吸気ポート２２ａの壁面を好適に暖めるという効果が低減してしまう。

この効果の低減を極力抑制する上では、開閉弁１７を流出通路８に設けることが好ましい。即ち、開閉弁１７を流出通路８に設けると、蓄熱容器１４からシリンダヘッド２のウォータジャケット４への冷却水の流入時、流出通路８に最も近い一番気筒＃１に対応した供給通路１５からウォータジャケット４に流入した冷却水が、ウォータジャケット４内を一番気筒＃１から七番気筒＃７へと流れる。この方向に上記冷却水が流れようとする場合、当該冷却水は流路面積の小さな流出通路８寄りの連通路１１の近傍を最初に通過しようとし、最後に流路面積の大きな流入通路７寄りの連通路１１の近傍を通過しようとする。このことから、流入通路７寄りの連通路１１を介してシリンダブロック３のウォータジャケット５に流れる冷却水の流量は、開閉弁１７を流入通路７に設けた場合よりも少なく抑えられる。その結果、ウォータジャケット４から各連通路１１を介してウォータジャケット５に流れる冷却水の総流量が少なくなる。

従って、開閉弁１７を流出通路８に設けることで、蓄熱容器１４の冷却水をウォータジャケット４に流入させたとき、ウォータジャケット４内に留まる冷却水が少なくなるのを抑制できるため、シリンダヘッド２の吸気ポート２２ａの壁面を好適に暖めることができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）流出通路８に開閉弁１７を設け、蓄熱容器１４の冷却水を各気筒に対応する供給通路１５を介してシリンダヘッド２のウォータジャケット４に流入させるとき、上記開閉弁１７を閉じてウォータジャケット４に流入した冷却水が流入通路７のみから流出するようにした。このため、ウォータジャケット４内に上記冷却水が長い時間留まり、当該冷却水とシリンダヘッド２との熱交換が十分に行われるため、シリンダヘッド２の暖機を促進させることができる。また、流出通路８に最も近い一番気筒＃１に対応する供給通路１５からウォータジャケット４に流入した冷却水については、ウォータジャケット４内を一番気筒＃１から七番気筒＃７へと気筒配列方向に流れた後、流入通路７を介してウォータジャケット４外へ流出する。このため、上記冷却水がシリンダヘッド２の各気筒に対応する部分の暖機に関しより貢献するようになり、シリンダヘッド２の暖機を一層好適に行うことができるようになる。

（２）燃料噴射弁２４から吸気ポート２２ａに向けて燃料噴射を行うエンジン１においては、吸気ポート２２ａの壁面に液状燃料が付着するのを抑制する上で、当該壁面を昇温することが重要になる。蓄熱容器１４からの冷却水は、各供給通路１５を介して吸気ポート２２ａが設けられるシリンダヘッド２のウォータジャケット４に流入される。具体的には、供給通路１５のウォータジャケット４への冷却水の流出位置が吸気ポート２２ａの近傍に設定され、当該冷却水がウォータジャケット４における吸気ポート２２ａの近傍に流入される。従って、吸気ポート２２ａの壁面が上記冷却水によって好適に暖められ、燃料噴射弁２４からの噴射燃料が吸気ポート２２ａの壁面に付着したときに燃料が気化し易くなるため、当該壁面への液状燃料の付着に起因したエミッション、燃費、及び始動性への悪影響を抑制することができる。

（３）開閉弁１７を流出通路８に設けた場合、蓄熱容器１４からシリンダヘッド２のウォータジャケット４に冷却水を流入させたとき、同ウォータジャケット４から各連通路１１を介してシリンダブロック３のウォータジャケット５に流出する冷却水の流量が、開閉弁１７を流入通路７に設けた場合に比べて少なく抑えられる。従って、開閉弁１７を流出通路８に設けることで、上記冷却水の流量が少なくなる分だけシリンダヘッド２のウォータジャケット４に留まる冷却水が多くなり、シリンダヘッド２における吸気ポート２２ａの壁面をより効果的に暖めることができるようになる。

（４）開閉弁１７を流出通路８に設けた場合、蓄熱容器１４からシリンダヘッド２のウォータジャケット４に冷却水を流入させたとき、その冷却水が図１に矢印Ｂで示されるように流入通路７を通じてウォータジャケット４外に流出する。このため、後のエンジン運転によってウォータポンプ６が駆動開始されるときには、ウォータジャケット４から流出した比較的温かい冷却水が流入通路７内に留まっており、この冷却水が再び流入通路７からウォータジャケット４に戻されてエンジン１を暖めることとなる。従って、エンジン１を一層効果的に暖めることができるようになる。

なお、ここまではバンク１ａについて詳しく説明したが、バンク１ａと同一の構成となっているバンク１ｂについても、バンク１ａで奏する効果と同様の効果が得られるようになる。

［その他の実施形態］
上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記実施形態では、蓄熱容器１４から各気筒の供給通路１５までの流長さが一番気筒＃１、三番気筒＃３、五番気筒＃５、七番気筒＃７の順で長くなるよう蓄熱回路Ｈを構成したが、本発明はこれに限定されない。即ち、蓄熱容器１４から各気筒の供給通路１５までの流路長さが上記の順とは異なる順に長くなるよう蓄熱回路Ｈを構成してもよい。

・Ｖ型八気筒のエンジン１に本発明を適用したが、直列四気筒やＶ型六気筒など他の形式のエンジンに本発明を適用してもよい。

本実施形態におけるエンジンの冷却装置全体を示す略図。 エンジン運転時に冷却回路を循環する冷却水のエンジン内部の通過態様を示す略図。 上記エンジンにおけるシリンダヘッドの内部構造を示す拡大断面図。 開閉弁を設けていない状態で蓄熱容器からエンジンのウォータジャケットに冷却水を流したときのエンジン内部における冷却水の通過態様を示す略図。 開閉弁を流入通路に設けた状態で蓄熱容器からエンジンのウォータジャケットに冷却水を流したときのエンジン内部における冷却水の通過態様を示す略図。 開閉弁を設けていない状態で蓄熱容器からエンジンのウォータジャケットに冷却水を流したとき、各気筒の吸気ポート壁面の温度がどのように変化するかを示すグラフ。 開閉弁を流出通路に設けた状態で蓄熱容器からエンジンのウォータジャケットに冷却水を流したとき、各気筒の吸気ポート壁面の温度がどのように変化するかを示すグラフ。

符号の説明

１…エンジン、１ａ…バンク、１ｂ…バンク、２…シリンダヘッド（エンジン本体）、３…シリンダブロック（エンジン本体）、４…ウォータジャケット、５…ウォータジャケット、６…ウォータポンプ、７…流入通路、８…流出通路、９…バイパス通路、１０…サーモスタット、１１…連通路、１２…ラジエータ、１３…電動ポンプ、１４…蓄熱容器、１５…供給通路、１６…分配通路、１７…開閉弁、２１…燃焼室、２２…吸気通路、２２ａ…吸気ポート、２３…排気通路、２４…燃料噴射弁。

Claims (3)

1. エンジン本体を冷却する冷媒が循環する冷却回路に、前記エンジン本体のウォータジャケットに対し気筒配列方向一方側から冷媒を流入させる流入通路、及び前記ウォータジャケット内の冷媒を気筒配列方向他方側から流出させる流出通路が設けられ、前記冷却回路内の冷媒を蓄熱容器に保温して蓄え、この蓄熱容器内の冷媒を各気筒毎に設けられた供給通路を介して前記ウォータジャケットに流入させるエンジンの冷却装置において、
   前記流入通路と前記流出通路とのいずれか一方に、前記蓄熱容器内の冷媒の前記ウォータジャケットへの流入時、当該通路を閉じる開閉弁を設けた
   ことを特徴とするエンジンの冷却装置。
2. 前記ウォータジャケットは、エンジンのシリンダヘッドに設けられるものである
   請求項１記載のエンジンの冷却装置。
3. 前記エンジンは前記シリンダヘッドのウォータジャケットを介してエンジンのシリンダブロックに設けられたウォータジャケットに対し冷媒を流入及び流出させるものであり、前記開閉弁は前記流出通路に設けられる
   請求項２記載のエンジンの冷却装置。

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