JP4407425B2 - Engine cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの冷却装置、より詳しくは、車両に後方排気後方スラント式に搭載されたエンジンを冷却する冷却装置に関する。 The present invention relates to an engine cooling device, and more particularly to a cooling device that cools an engine mounted on a vehicle in a rear exhaust rear slant system.
従来、車両前部のエンジンルーム内にエンジンを搭載する様式として、例えば特開平05−1530号公報及び特開平05−104970号公報に開示されるように、車両前後方向における後方側に排気系が設けられる排気側を設定し、かつ、排気側を下方に位置させるべくエンジン本体を傾斜させた状態に保持する所謂後方排気後方スラント式が知られている。この様式によれば、エンジン排気側と車両後部に設けられるキャタライザとの距離を短く設定して、触媒温度を確保し、また、熱の滞留し易い後方排気側を避け、各種の補機をエンジン前方側に配設することができる。 Conventionally, as a mode of mounting an engine in an engine room in the front part of a vehicle, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 05-1530 and 05-104970, an exhaust system is provided on the rear side in the vehicle longitudinal direction. A so-called rear exhaust rear slant system is known in which the exhaust side provided is set and the engine body is held in an inclined state so as to position the exhaust side downward. According to this mode, the distance between the engine exhaust side and the catalyzer provided at the rear of the vehicle is set short, the catalyst temperature is secured, the rear exhaust side where heat is likely to stay is avoided, and various auxiliary machines are installed in the engine. It can be arranged on the front side.
ところで、エンジンにおいては、各種摺動部における摩擦損失や摩耗を低減させるとともに、それらの冷却を促し、衝撃圧力を分散させることを目的として、エンジンオイルによる潤滑が行われる。通常、オイルポンプによりオイルパンから吸い上げられたエンジンオイルが、オイルフィルタによって濾過された後にシリンダブロック内のメインギャラリに送られる。そして、そこからクランク軸やピストン又はシリンダヘッドの動弁系等に分配され、それらの各摺動部において潤滑や冷却等に供された後に、自然に落下して、オイルパンに戻される。この際、クランク軸やピストンに供給されたオイルは、それらの各摺動部からクランク室に漏れ出て、そこから直接的にオイルパンに落下する一方、シリンダヘッドの動弁系等に供給されたオイルは、カム軸やタペット等の各摺動部から漏れ出て、シリンダヘッドのミドルデッキ上を流れ、このミドルデッキからシリンダヘッド及びシリンダブロックを貫通するオイルリターン通路を通って、オイルパンに落下する。 By the way, in an engine, lubrication with engine oil is performed for the purpose of reducing friction loss and wear in various sliding parts, promoting cooling thereof, and dispersing impact pressure. Normally, engine oil sucked up from an oil pan by an oil pump is filtered by an oil filter and then sent to a main gallery in a cylinder block. From there, it is distributed to the valve system of the crankshaft, piston or cylinder head, etc., and after being used for lubrication, cooling, etc. at each of these sliding parts, it naturally falls and returns to the oil pan. At this time, the oil supplied to the crankshaft and the piston leaks into the crank chamber from each sliding portion and directly falls to the oil pan from there, while being supplied to the valve system of the cylinder head. The oil leaks from the sliding parts such as the camshaft and tappet, flows on the middle deck of the cylinder head, passes through the oil return passage that penetrates the cylinder head and cylinder block from this middle deck, and enters the oil pan. Fall.
前述した後方排気後方スラント式で搭載されるエンジンにおいて、かかるオイルリターン通路における円滑なオイルの流れを確保するには、少なくとも1本のオイルリターン通路を、他より下側に位置する後方排気側に設ける必要がある。しかしながら、オイルリターン通路を後方排気側に配設した場合、オイルに対する排気熱の影響が懸念される。つまり、冷間時には、油温を早期に上昇させオイル粘性を低下させ得る点で有利であるが、暖機後の温間時には、排気熱の影響を受け、油温が過度に上昇しオイルが高騰する惧れがある。油温を低下させる手段としては、オイルを冷却するオイルクーラを装備することが知られるが、この場合には、コスト増大を回避し得ない。 In an engine mounted in the above-described rear exhaust rear slant system, in order to ensure a smooth oil flow in the oil return passage, at least one oil return passage is provided on the rear exhaust side located below the other. It is necessary to provide it. However, when the oil return passage is disposed on the rear exhaust side, there is a concern about the influence of exhaust heat on the oil. In other words, when it is cold, it is advantageous in that the oil temperature can be raised early and the oil viscosity can be lowered, but when warming up after warming up, it is affected by exhaust heat and the oil temperature rises excessively and the oil There is a risk of soaring. As a means for lowering the oil temperature, it is known to equip an oil cooler for cooling the oil, but in this case, an increase in cost cannot be avoided.
この発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、コスト増大を招来することなく、冷間時のオイル暖機性及び温間時のオイル冷却性を両立して確保し得るエンジンの冷却装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above technical problem, and is capable of ensuring both the warm-up of the oil during cold and the oil-coolability during the warm without causing an increase in cost. An object is to provide an apparatus.
本願の請求項1に係る発明は、吸気系と排気系とが互いにシリンダヘッドの反対側に配置されたクロスフロー型の直列多気筒エンジンであって、該排気系が下側に位置するようにエンジン本体が傾斜して搭載されるとともに、該排気系が設けられた排気側が直列多気筒のスラスト側に対応するように構成され、シリンダブロック及びシリンダヘッドの該排気側側面の内部に、該シリンダヘッド及びシリンダブロックにわたり延びるオイルリターン通路が形成されるエンジンを冷却する冷却装置において、上記シリンダブロックの一端側又はその近傍に設けられた冷却水流入ポートに連通する通路であって、上記直列多気筒の排気側側面に沿って延び、更に、該シリンダブロックの他端側を介し吸気側側面に沿って延び、該シリンダブロックの一端側に至るブロック冷却通路と、上記ブロック冷却通路の上流位置にて、上記シリンダブロックの一端側かつ排気側で、上記ブロック冷却通路に連通し上記シリンダヘッドの一端側に至る第1の連通路と、上記ブロック冷却通路の下流位置にて、上記シリンダブロックの一端側かつ吸気側で、上記ブロック冷却通路に連通しシリンダヘッドの一端側に至る第2の連通路と、上記第1及び第2の連通路に連通するシリンダヘッドの一端側から冷却水流出ポートが設けられた該シリンダヘッドの他端側へ延びるヘッド冷却通路と、を有していることを特徴としたものである。 The invention according to claim 1 of the present application is a cross-flow type in-line multi-cylinder engine in which an intake system and an exhaust system are arranged on opposite sides of a cylinder head so that the exhaust system is positioned on the lower side. The engine body is mounted in an inclined manner, and the exhaust side provided with the exhaust system is configured to correspond to the thrust side of the in-line multi-cylinder. A cooling device for cooling an engine in which an oil return passage extending over a head and a cylinder block is formed, the passage communicating with a cooling water inflow port provided on one end side of the cylinder block or in the vicinity thereof, wherein the in-line multi-cylinder Extending along the exhaust side surface of the cylinder block, and further extending along the intake side surface via the other end side of the cylinder block. A block cooling passage that reaches the end side, and a first communication passage that communicates with the block cooling passage on one end side and the exhaust side of the cylinder block and reaches one end side of the cylinder head at a position upstream of the block cooling passage. A second communication path that communicates with the block cooling path and reaches one end side of the cylinder head on one end side and the intake side of the cylinder block at a position downstream of the block cooling path, and the first and second And a head cooling passage extending from one end side of the cylinder head communicating with the communication passage to the other end side of the cylinder head provided with a cooling water outflow port.
また、本願の請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、上記排気側が車両後方側に対応するようにエンジンが横置搭載されて、後方排気後方スラント式で配設されていることを特徴としたものである。
In the invention according to
更に、本願の請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明において、上記ヘッド冷却通路は、該シリンダヘッドの一端側で上記第1及び第2の連通路にそれぞれ連通し該シリンダヘッドの一端側から他端側へ延びる排気側冷却通路及び吸気側冷却通路から構成されており、上記排気側冷却通路及び吸気側冷却通路を区画する所定高さの縦リブが、該シリンダヘッドの長手方向に沿って形成されていることを特徴としたものである。
Furthermore, the invention according to claim 3 of the present application is the invention according to
また、更に、本願の請求項4に係る発明は、請求項1〜3に係る発明のいずれか一において、上記排気系を構成する排気マニホールドの直下にかつ上記シリンダブロックの側面に近接して排気浄化装置が配設されていることを特徴としたものである。 Further, the invention according to claim 4 of the present application is the exhaust gas according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust gas is exhausted immediately below the exhaust manifold constituting the exhaust system and close to the side surface of the cylinder block. A purification device is provided.
また、更に、本願の請求項5に係る発明は、請求項1〜4に係る発明のいずれかにおいて、上記シリンダブロックが、ウォータジャケットの上部にデッキ部を備えたクローズドデッキタイプのブロックであり、上記デッキ部には、上記ブロック冷却通路に対応して、複数のガス抜き用の孔が形成されるとともに、上記第1及び第2の連通路を含み、上記ブロック冷却通路と上記ヘッド冷却通路とを連通させる連通路が複数設けられ、上記シリンダブロックの一端側及びその近傍に設けられた連通路の開口面積が他の連通路の開口面積より大きく設定されていることを特徴としたものである。 Furthermore, in the invention according to claim 5 of the present application, in any of the inventions according to claims 1 to 4, the cylinder block is a closed deck type block having a deck portion on an upper portion of a water jacket, The deck portion is formed with a plurality of vent holes corresponding to the block cooling passage, and includes the first and second communication passages, the block cooling passage, the head cooling passage, A plurality of communication passages that communicate with each other, and the opening area of the communication passage provided on one end side of the cylinder block and in the vicinity thereof is set larger than the opening area of the other communication passages. .
本願の請求項1に係る発明によれば、ブロック冷却通路内で一方向に冷却水が流れるため、冷却水の澱みが発生し難く、シリンダブロックを比較的均一に冷却することができ、良好なエンジン冷却性を確保することができる。また、オイルリターン通路が形成される排気側から優先的に冷却を行うことで、温間時における油温の高騰を防止することができ、オイルリターン通路を通じた良好なオイルの戻りが実現可能である。なお、排気側にオイルリターン通路が形成されることから、冷間時には排気熱によりオイルの良好な暖機性を確保することができる。その結果、オイルクーラの装備によるコスト増大を招来することなく、冷間時のオイル暖機性及びオイル温間時の冷却性を両立して確保することができる。 According to the invention according to claim 1 of the present application, since the cooling water flows in one direction in the block cooling passage, the stagnation of the cooling water hardly occurs, the cylinder block can be cooled relatively uniformly, Engine cooling performance can be ensured. In addition, by preferentially cooling from the exhaust side where the oil return passage is formed, it is possible to prevent the oil temperature from rising during warm weather, and good oil return can be achieved through the oil return passage. is there. Since the oil return passage is formed on the exhaust side, good warm-up of the oil can be secured by the exhaust heat when cold. As a result, it is possible to ensure both the oil warm-up property during cold and the cooling property during oil warm without causing an increase in cost due to the equipment of the oil cooler.
また、本願の請求項2に係る発明によれば、エンジンが後方排気後方スラント式で搭載され、この場合には、排気側が熱的に一層厳しくなるため、請求項1に係る発明による効果は特に有用である。
Further, according to the invention according to
更に、本願の請求項3に係る発明によれば、第1の連通路を介して送られてきた比較的低温の冷却水でシリンダヘッド排気側が冷却されるため、シリンダヘッドにおける排気側と吸気側との間の温度差を抑制し、エンジンの温度分布の均一性を高めることができる。 Further, according to the invention of claim 3 of the present application, the cylinder head exhaust side is cooled by the relatively low-temperature cooling water sent through the first communication passage, so that the exhaust side and the intake side of the cylinder head are cooled. And the temperature distribution of the engine can be improved.
また、更に、本願の請求項4に係る発明によれば、排気浄化装置が、シリンダブロックに近接して熱的に厳しい排気側に配設されるため、特にエンジン始動後の触媒性能の早期活性化を図り、触媒の暖機性を向上させることができる。 Furthermore, according to the invention according to claim 4 of the present application, since the exhaust purification device is disposed on the exhaust side which is thermally severe in the vicinity of the cylinder block, the early activation of the catalyst performance particularly after the engine is started. The warm-up property of the catalyst can be improved.
また、更に、本願の請求項5に係る発明によれば、上部にデッキ部を備えたシリンダブロックが採用されることから、ブロック自体の剛性を確保し、気筒の変形を抑制し、また、ノッキングセンサによるノック振動の検出性能を確保することができ、更に、デッキ部にガス抜き用の孔が設けられることから、シリンダブロック側の冷却通路内でのガス溜まりを抑制し、それに起因する冷却水の澱みを抑制して、エンジンの冷却性を改善することができる。また、更に、シリンダブロックの一端側及びその近傍に設けられた連通路の開口面積が他の連通路より大きく設定されることから、例えばシリンダブロックの他端側など他の箇所での冷却水の澱みを抑制することができ、また、シリンダブロックの一端側で比較的大流量の冷却水がシリンダヘッド側へ移動させられることから、シリンダヘッド側での冷却性を改善することができる。 Furthermore, according to the invention according to claim 5 of the present application, since the cylinder block having the deck portion at the upper part is adopted, the rigidity of the block itself is secured, the deformation of the cylinder is suppressed, and the knocking is performed. The detection performance of the knock vibration by the sensor can be ensured, and furthermore, since a hole for venting gas is provided in the deck part, gas accumulation in the cooling passage on the cylinder block side is suppressed, resulting in cooling water It is possible to improve the cooling performance of the engine. Furthermore, since the opening area of the communication path provided at one end side of the cylinder block and in the vicinity thereof is set larger than that of other communication paths, for example, cooling water at other locations such as the other end side of the cylinder block. Stagnation can be suppressed, and a relatively large flow rate of cooling water is moved to the cylinder head side on one end side of the cylinder block, so that the cooling performance on the cylinder head side can be improved.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係るエンジンを、その内部構成の一部をあらわしつつ概略的に示す説明図である。エンジン1は、吸気系と排気系とが互いにシリンダヘッド20の反対側に配置された所謂クロスフロー型の直列4気筒エンジンであり、車両前部に設けられたエンジンルーム(不図示)内に、4つの気筒が車幅方向に沿って直列するように横置きされ、かつ、その排気系が車両前後方向における後方側に位置するように搭載される。加えて、このエンジン1は、シリンダヘッド側が後傾し後方側の排気系が下側に位置するようにスラントした状態に保持される。すなわち、このエンジン1は、エンジンルーム内で、所謂後方排気後方スラント式に搭載されている。図1の右側及び左側は、それぞれ車両前方側及び車両後方側に対応する。なお、以下で用いる「前方側」は、車両前後方向における前方側を、また、「後方側」は、車両前後方向における後方側をあらわすものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing an engine according to an embodiment of the present invention, showing a part of its internal configuration. The engine 1 is a so-called crossflow type in-line four-cylinder engine in which an intake system and an exhaust system are arranged on opposite sides of the
エンジン1では、シリンダブロック10と該シリンダブロック10の上側に組み付けられるシリンダヘッド20とにより、エンジン本体部4が構成され、更に、エンジン本体部4の上側には、シリンダヘッドカバー40が取り付けられ、他方、エンジン本体部4の下側には、エンジンオイルを溜めておくためのオイルパン41が取り付けられている。なお、特に図示しないが、オイルパン41内には、エンジン1を潤滑するオイルを吸い上げるために、オイルポンプに連通したオイルストレーナがオイル内に浸漬した状態で配設されている。
In the engine 1, the engine main body 4 is configured by the
更に、エンジン本体部4の前方側には、各気筒2内に吸気を導入するための吸気マニホールド及びサーモ等の各種補機(符号42が付された仮想線で示す)が設けられている。また、エンジン本体部4の後方側には、各気筒2からの排気を排出するための排気マニホールド44が設けられている。排気マニホールド44は、排気浄化装置(不図示)に連通する排気用配管45に接続している。
Further, on the front side of the engine body 4, various auxiliary machines (indicated by phantom lines with reference numeral 42) such as an intake manifold and a thermo for introducing intake air into each
図1に概略的に示すように、エンジン本体部4の内部には、ピストン53が、クランク室50内に4気筒の直列方向に対して平行に支持されるクランク軸51に、ロッド52を介して連結されている。ピストン53は、クランク軸51の回転動作に伴い、シリンダブロック10及びシリンダヘッド20により構成された気筒2内で往復運動する。本実施形態では、クランク軸51が、排気系が設けられたエンジン本体部4の後方側及び吸気系が設けられたエンジン本体部4の前方側が、それぞれスラスト側及び反スラスト側となるように回転させられる。
As schematically shown in FIG. 1, a piston 53 is supported in a
また、エンジン本体部4の内部には、シリンダブロック10及びシリンダヘッド20にわたり連通するウォータジャケット5及び25が気筒2の周囲に設けられている。更に、オイルパン41から汲み上げられシリンダヘッドカバー40内の動弁機構等の潤滑部を潤滑したオイルをオイルパン41に戻すべく、エンジン本体部4の後方側側壁において、シリンダブロック10及びシリンダヘッド20にわたり連通するオイルリターン通路9及び29が設けられている。
Inside the engine body 4,
このように、エンジン1が後方排気後方スラント式に搭載され、排気マニホールド44が設けられた側(以下、排気側という)にオイルリターン通路9及び29が設けられる構成では、エンジン温間時に、排気側に設けられたオイルリターン通路9及び29内に通過するオイルの温度が過度に上昇し高騰することが懸念されるが、本実施形態では、シリンダブロック10及びシリンダヘッド20に設けられるウォータジャケット5及び25の構造により、温間時にも良好なオイルの冷却性が確保可能である。なお、図1にて、吸気側に設けられそれぞれシリンダブロック10及びシリンダヘッド20を貫通する通路27及び37はブローバイガス通路である。以下、ウォータジャケット5及び25について詳細に説明する。
As described above, in the configuration in which the engine 1 is mounted in the rear exhaust rear slant type and the
図2は、シリンダブロック10のウォータジャケット5の構成を示す断面説明図である。この図では、直列気筒2A〜2Dの中心線が符号Cを付して示されるが、この中心線Cの上側が排気側(すなわちスラスト側)に対応し、また、中心線Cの下側が吸気側(すなわち反スラスト側)に対応する。このシリンダブロック10には、気筒2A〜2Dの周囲にUターン方式のウォータジャケット5が構成されている。ウォータジャケット5は、シリンダブロック10の一端側(図2の左端側)で、反スラスト側に設けられた冷却水流入ポート19からスラスト側に至る通路5aと、気筒2A〜2Dのスラスト側側壁に沿った通路5bと、シリンダブロック10の他端側(図2の右側)で、スラスト側から反スラスト側に至る通路5cと、気筒2A〜2Dの反スラスト側側壁に沿った通路5dとから構成される。通路5dと通路5aとは、仕切り壁8により区画されている。また、仕切り壁8には、シリンダブロック10に対してシリンダヘッド20を取り付けるためのボルト締結用の雌ネジ孔7が形成されている。シリンダブロック10の周縁部には、仕切り壁8に形成された雌ネジ孔7を含み、複数の雌ネジ孔7が形成されている。オイルリターン通路9は、これら雌ネジ孔7の更に外側に複数設けられている。
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing the configuration of the water jacket 5 of the
図3は、シリンダブロック10の上面をあらわす図である。このシリンダブロック10は、その上部にトップデッキ12を有するクローズドデッキタイプのブロックである。トップデッキ12は、気筒2A〜2D及び雌ネジ孔7の開口面をなしつつ、図2に示すウォータジャケット5を覆い、シリンダブロック10側に構成されるウォータジャケット5の上壁をなしている。そして、このトップデッキ12には、ウォータジャケット5を構成する各通路5a〜5dに対応して、シリンダブロック10側のウォータジャケット5とシリンダヘッド20側のウォータジャケット25(図6参照)とを互いに連通させる連通路が形成されている。より具体的には、ウォータジャケット5の上流位置において、通路5aに対応して、反スラスト側に配置された連通路13A、及び、スラスト側に配置された連通路13Bが形成され、また、通路5bに対応して、連通路13Cが形成されている。更に、ウォータジャケット5の下流位置において、通路5dに対応して、連通路13Dが形成されている。連通路13A〜13Dは、共に、シリンダブロック10の一端側(図3の左端側)近傍に形成されるもので、符号別に異なる形状及び開口面積を有している。
FIG. 3 is a view showing the upper surface of the
また、連通路13A〜13Dに加えて、トップデッキ12には、通路5b,5c及び5dの各々に対応して、シリンダヘッド20側のウォータジャケット25に連通する鋳造時のガス溜まり防止用のガス抜き孔18が形成されている。このガス抜き孔18は、シリンダブロック10側のウォータジャケット5からシリンダヘッド20側のウォータジャケット25への冷却水通路となっており、冷却水のエア溜まり防止をも兼ねている。なお、実際には、ヘッドガスケットに、この孔18と対応した孔が形成されているが、本図では、簡略のため、ガスケットを省略している。かかるガス抜き孔18が設けられることで、シリンダブロック10側のウォータジャケット5内でのエア溜まりが抑制され、良好な冷却水の流通が実現され得る。なお、ガス抜き孔18の開口面積は、前述した連通路13A〜13Dの開口面積S1〜S4と比較して小さく設定されている。
Further, in addition to the
以上のようにシリンダブロック10に構成されたUターン方式のウォータジャケット5に対して、ラジエータ(不図示)で冷却された冷却水が、反スラスト側に設けられた冷却水流入ポート19から送り込まれるが、この場合には、冷却水の一部が、ウォータジャケット5への流入直後に、連通路13A〜13Cを介して、シリンダヘッド20側のウォータジャケット25へ移動させられる。そして、残りの冷却水が、図2中の二点鎖線の矢印で示されるルートで通路5a〜5dを順次通過し、シリンダブロック10の一端側に戻ってきた後に、連通路13Dを介して、シリンダヘッド20側のウォータジャケット25へ移動させられる。本実施形態では、連通路13A〜13Cを介してシリンダヘッド20側へ移動させられる冷却水が、連通路13Dを介してシリンダ20側へ移動させられる冷却水とほぼ同じ流量若しくはそれ以上の流量になるように、各連通路13A〜13Dの開口面積が設定される。
As described above, the cooling water cooled by the radiator (not shown) is sent to the U-turn type water jacket 5 configured in the
かかるシリンダブロック10側のウォータジャケット5が構成されることにより、冷却水流入ポート19から流入された冷却水が、まず、エンジン稼働中に排気熱及びピストン53と気筒2A〜2Dの内壁との間に生じる摩擦熱が大きく影響するスラスト側に送られ、スラスト側が優先的に冷却されることで、エンジン1の効率的な冷却が可能である。また、ウォータジャケット5への流入直後に、ウォータジャケット5の上流位置に設けられた連通路13A〜13Cを介して、比較的大流量の冷却水がシリンダヘッド20側へ移動させられるため、シリンダヘッド20側のウォータジャケット25にて比較的低温の冷却水を確保することができる。
By constructing the water jacket 5 on the
次に、シリンダヘッド20側に構成されたウォータジャケット25について説明する。前述したように、シリンダブロック10側には、スラスト側及び反スラスト側に順次冷却水が流通させられるUターン方式のウォータジャケット5が構成されるが、これに対して、シリンダヘッド20側には、並列方式のウォータジャケット25が構成され、シリンダブロック10から移動してきた冷却水が、シリンダヘッド20の一端側から他端側へ向けて、スラスト側及び反スラスト側別に同時に流通させられる。図4及び5は、それぞれ、シリンダブロック10のトップデッキ12上に取り付けられたシリンダヘッド20の上面をあらわす図及び断面説明図及びである。なお、図4では、シリンダブロック10との位置関係を明確にするために、図2及び図3であらわされた直列気筒2A〜2Dの中心軸Cが付されている。すなわち、図4では、図2及び図3における場合と同様に、中心線Cの上側がスラスト側に対応し、中心線Cの下側が反スラスト側に対応する。
Next, the
シリンダヘッド20には、各気筒2A〜2Dの排気口(不図示)に連通される複数の排気弁孔31と、各気筒2A〜2Dの吸気口(不図示)に連通される複数の吸気弁孔32と、が設けられている。また、シリンダヘッド20には、シリンダブロック10に設けられた雌ネジ孔7に対応して開口し、ボルト(不図示)を挿通させるための挿通孔34が形成されている。シリンダヘッド20において、オイルリターン通路29は、これら挿通孔34の更に外側に複数設けられている。なお、このシリンダヘッド20は、かかる構成以外にも、従来公知の構成を有するものであるが、ここでは、他の構成についての説明を省略する。
The
本実施形態では、更に、シリンダヘッド20におけるウォータジャケット25が構成される部位に、シリンダヘッド20の長手方向に沿って延びる所定高さの縦リブ26が形成されている。この縦リブ26は、ウォータジャケット25の全長にわたり延びるもので、これにより、ウォータジャケット25は、スラスト側と反スラスト側でシリンダヘッド20の長手方向に沿って走る通路25a及び25bをなすように区画される。縦リブ26の高さは、通常、正常なエンジン稼働状態において、各通路25a及び25bに流入してきた冷却水が通路25a及び25b間で移動することが防止されるように設定されている。なお、この縦リブ26は、例えばエンジン1がエンジンルーム内でスラントして搭載される場合に対応して、ウォータジャケット25内でのエア溜まりを防止すべく、排気側及び吸気側を完全に仕切らないように設けられる。特にエンジン1がスラントして搭載されかつ排気系が後方側に配設される場合には、エア溜まりによって冷却装置の性能が大きく低下する可能性が大きく、かかる縦リブ26の構成は有効である。
In the present embodiment, a
シリンダヘッド20の一端側(図4の左端側)で、スラスト側の通路25aは、シリンダブロック10側に形成された連通路13B及び13Cに連通し、他方、反スラスト側の通路25bは、シリンダブロック10側に形成された連通路13A及び13Dに連通する。シリンダブロック10側のウォータジャケット5から連通路13B及び13Cを介して流入してきた冷却水、及び、連通路13B及び13Cを介して流入してきた冷却水は、それぞれ、縦リブ26で区画されてなる通路25a及び25b内で、シリンダヘッド20の一端側から他端側へ流通する。シリンダヘッド20の他端側(図4の右端側)に到達した冷却水は、ウォータジャケット25の流出側に取り付けられたウォータアウトレット部材(不図示)を介して、エンジン本体部4の外部へ流出する。
On one end side (the left end side in FIG. 4) of the
本実施形態では、前述したように、シリンダブロック10側のウォータジャケット5への流入直後に、連通路13A〜13Cを介して、比較的大流量の冷却水がシリンダヘッド20側へ移動させられ、シリンダヘッド20の一端側で低温の冷却水が確保される。また、かかる低温の冷却水は、連通路13A及び13Dを介して流入してきた冷却水と隔離されて、縦リブ26により排気側にあたるスラスト側に構成された通路25a内に偏流させられるため、エンジン稼働中に排気側の冷却性が高まり、排気側と吸気側との温度差を抑制することができる。
In this embodiment, as described above, immediately after flowing into the water jacket 5 on the
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るエンジン1の冷却装置によれば、シリンダブロック10側のウォータジャケット5において、まず排気側に冷却水が送られることで、エンジン稼働中に比較的高温となる排気側での良好な冷却性が確保され、また、冷却水が気筒2A〜2Dの周囲に一方向に送られることで、冷却水の澱みが抑制され、各気筒2A〜2Dの温度の良好な均一性が得られる。これにより、直列した気筒2A〜2Dの変形が抑制され、また、吸気系による吸気充填の均一性が高まることで、燃費性能が改善され得る。更に、シリンダヘッド20側のウォータジャケット25においては、シリンダヘッド20の一端側で、連通路13A〜13Cを介して比較的低温の冷却水が送られてくるため、シリンダヘッド20側での冷却性が改善され得る。このように、ウォータジャケット5及び25により排気側での良好な冷却性が確保されることで、本体が後方排気後方スラント式に搭載され、オイルリターン通路9及び29が排気側に設けられたエンジン1において、エンジン温間時に、冷却水によりオイルリターン通路9及び29を通過するオイルの良好な冷却性が確保され温度の高騰が防止されて、オイルリターン通路9及び29を通じた良好なオイルの戻りが実現可能である。なお、エンジン冷間時には、排気熱によりオイルの良好な暖機性を確保することができる。その結果、オイルクーラの装備によるコスト増大を招来することなく、冷間時のオイル暖機性及び温間時のオイル冷却性を両立して確保することができる。かかる効果は、エンジン1が後方排気後方スラント式で横置搭載される場合に、排気側が一層熱的に厳しくなるため、特に有用である。
As is clear from the above description, according to the cooling device for the engine 1 according to the present embodiment, in the water jacket 5 on the
また、本実施形態に係るエンジン1の冷却装置によれば、シリンダヘッド20側に縦リブ26で区画された排気側通路25a及び吸気側通路25bが構成されることにより、連通路13B及び13Cを介して送られてきた比較的低温の冷却水で排気側が冷却されるため、シリンダヘッド20における排気側と吸気側との間の温度差を抑制し、エンジン全体の温度の均一性を高めることができる。
更に、トップデッキ12を備えたシリンダブロック10が採用されることから、ブロック10の剛性が確保され、例えば高熱の影響による気筒2A〜2Dの変形が抑制され、また、エンジン1において各気筒2A〜2D毎に設定されたノッキングセンサ(不図示)によるノック振動の検出性能が確保されるとともに、トップデッキ12に鋳造時のガス抜き用の孔18が設けられた場合にも、そのガス抜き用の孔18でのエア溜まりや冷却水の澱みが抑制され、良好なエンジン冷却性が確保され得る。
Further, according to the cooling device for the engine 1 according to the present embodiment, the
Further, since the
なお、本発明は、例示された実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、前述した実施形態では、オイルリターン通路が、吸気側及び排気側の両方に設けられたが、これに限定されることなく、少なくとも排気側に設けられていれば、いかなる形態であってもよい。また、特に図示しないが、エンジン1の後方側で、排気マニホールドのほぼ直下にかつシリンダブロック10の側面に近接するように、排気浄化装置を配設してもよい。これによれば、特にエンジン始動後の触媒性能の早期活性化を図り、触媒の暖機性を向上させることができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and it goes without saying that various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the oil return passage is provided on both the intake side and the exhaust side. However, the present invention is not limited to this, and any form is possible as long as it is provided at least on the exhaust side. Good. Although not particularly shown, an exhaust purification device may be disposed on the rear side of the engine 1 so as to be almost directly below the exhaust manifold and close to the side surface of the
本願発明に係るエンジンの冷却装置は、自動車等の車両を含み、エンジンが搭載されるものであれば、いかなるものにも適用可能である。 The engine cooling device according to the present invention can be applied to any type of vehicle as long as it includes a vehicle such as an automobile and is equipped with an engine.
1…エンジン
2A,2B,2C,2D…気筒
5…シリンダブロック側ウォータジャケット
9…シリンダブロック側オイルリターン通路
10…シリンダブロック
13A,13B,13C,13D…連通路
18…ガス抜き用孔
20…シリンダヘッド
25…シリンダヘッド側ウォータジャケット
25a…排気側通路
25b…吸気側通路
26…縦リブ
29…シリンダヘッド側オイルリターン通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
上記シリンダブロックの一端側又はその近傍に設けられた冷却水流入ポートに連通する通路であって、上記直列多気筒の排気側側面に沿って延び、更に、該シリンダブロックの他端側を介し吸気側側面に沿って延び、該シリンダブロックの一端側に至るブロック冷却通路と、
上記ブロック冷却通路の上流位置にて、上記シリンダブロックの一端側かつ排気側で、上記ブロック冷却通路に連通し上記シリンダヘッドの一端側に至る第1の連通路と、
上記ブロック冷却通路の下流位置にて、上記シリンダブロックの一端側かつ吸気側で、上記ブロック冷却通路に連通しシリンダヘッドの一端側に至る第2の連通路と、
上記第1及び第2の連通路に連通するシリンダヘッドの一端側から冷却水流出ポートが設けられた該シリンダヘッドの他端側へ延びるヘッド冷却通路と、を有していることを特徴とするエンジンの冷却装置。 A crossflow type in-line multi-cylinder engine in which an intake system and an exhaust system are arranged on opposite sides of a cylinder head, and the engine body is mounted with an inclination so that the exhaust system is located on the lower side The exhaust side provided with the exhaust system is configured to correspond to the thrust side of the in-line multi-cylinder, and an oil return passage extending over the cylinder head and the cylinder block is provided inside the exhaust block side surface of the cylinder block and the cylinder head. In the cooling device for cooling the engine formed,
A passage communicating with a cooling water inflow port provided at or near one end of the cylinder block, extending along the exhaust side surface of the in-line multi-cylinder, and further taking in air via the other end of the cylinder block A block cooling passage extending along the side surface and reaching one end of the cylinder block;
A first communication passage that communicates with the block cooling passage on one end side and exhaust side of the cylinder block and reaches one end side of the cylinder head at an upstream position of the block cooling passage;
A second communication passage that communicates with the block cooling passage on one end side and the intake side of the cylinder block and reaches one end side of the cylinder head at a position downstream of the block cooling passage;
And a head cooling passage extending from one end side of the cylinder head communicating with the first and second communication passages to the other end side of the cylinder head provided with a cooling water outflow port. Engine cooling system.
上記排気側冷却通路及び吸気側冷却通路を区画する所定高さの縦リブが、該シリンダヘッドの長手方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの冷却装置。 The head cooling passage includes an exhaust side cooling passage and an intake side cooling passage that communicate with the first and second communication passages on one end side of the cylinder head and extend from one end side to the other end side of the cylinder head. And
The engine cooling according to claim 1 or 2, wherein a longitudinal rib having a predetermined height that defines the exhaust side cooling passage and the intake side cooling passage is formed along a longitudinal direction of the cylinder head. apparatus.
上記第1及び第2の連通路を含み、上記ブロック冷却通路と上記ヘッド冷却通路とを連通させる連通路が複数設けられ、上記シリンダブロックの一端側及びその近傍に設けられた連通路の開口面積が他の連通路の開口面積より大きく設定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一に記載のエンジンの冷却装置。
The cylinder block is a closed deck type block having a deck portion at the top of the water jacket, and the deck portion has a plurality of vent holes corresponding to the block cooling passages. ,
A plurality of communication passages including the first and second communication passages and communicating the block cooling passage and the head cooling passage are provided, and an opening area of the communication passage provided on one end side of the cylinder block and in the vicinity thereof The engine cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein is set larger than an opening area of another communication path.
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