JP4693679B2 - 水冷内燃機関 - Google Patents
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Description
請求項2記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、燃焼室壁の冷却が促進されて、シリンダヘッドの温度の均一化が一層向上する。
請求項3記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、上流側水ジャケットからの冷却水により排気集合通路の排気通路壁の冷却が促進される。
請求項4記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、上流側水ジャケットからの冷却水により、排気通路壁および燃焼室壁が効果的に冷却される。
請求項5記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、ヘッド側水ジャケットにおいて、排気通路用水ジャケットからの冷却水により、排気集合通路の排気通路壁および燃焼室壁が効果的に冷却される。
図1を参照すると、本発明が適用された水冷内燃機関Eは舶用推進装置としての船外機Sに備えられる。船外機Sは、上下方向に指向する回転中心線を有するクランク軸25を備えるバーチカル機関である内燃機関Eと、上端部に結合される内燃機関Eを支持するマウントケース1と、マウントケース1の下端部に結合されるオイルケース2を介してマウントケース1に結合されるエクステンションケース3と、エクステンションケース3の下端部に結合されるギヤケース4と、上下方向で内燃機関Eの下部からマウントケース1およびオイルケース2を含めてエクステンションケース3の上部までの周囲を覆うアンダカバー5と、アンダカバー5の上端部に着脱自在に結合されるエンジンカバー6と、を備える。
なお、実施形態において、上下、前後、左右は、船外機Sが船体18に搭載された状態での前後方向である。
ここで、下方または上方は、配列方向での一方および他方のいずれかであり、例えば下端部が配列方向での一端部(または他端部)であるとき、上端部は配列方向での他端部(または一端部)である。
ここで、便宜上、ヘッド側水ジャケットJhにおいて、排気集合通路38の排気通路壁Weを囲む部分を排気通路用水ジャケット71とし、それ以外を燃焼室用水ジャケット70とする。
なお、明細書または特許請求の範囲において、シリンダヘッド21における部材または部位に対して、シリンダ軸線方向で、燃焼室26またはシリンダブロックCに近い位置を「燃焼室側」、燃焼室26またはシリンダブロックCから遠い位置を「反燃焼室側」といい、シリンダ中心面に対して排気集合通路38が位置するシリンダヘッド21の排気側において、部材または部位に対して、シリンダ中心面に直交する方向で、シリンダ中心面に近い位置を「シリンダ中心面側」、シリンダ中心面から遠い位置を「反シリンダ中心面側」という。ここで、シリンダ中心面とは、少なくとも1つのシリンダC1〜C4のシリンダ軸線Lを含むと共に配列方向またはクランク軸の回転中心線方向に平行な平面である。
なお、この実施形態では、燃焼室用水ジャケット70は、前記ガスケットに設けられた孔からなる多数の連通路79(図3,図6参照)を介してブロック側水ジャケットJbと連通しているが、これら連通路79は設けられなくてもよい。
内燃機関Eが運転されると、駆動軸9(図1参照)を介して伝達されるクランク軸25の動力により駆動される水ポンプ52が、取水口51から吸い上げた冷却水を給水口60に供給する。給水口60の冷却水は、第1入口側水通路62から水ジャケットJbに流入し、各シリンダC1〜C4を冷却した後、サーモスタット56が開弁状態にあるとき、出口側水通路65を流通して出口側水ジャケット80bに流入する。
燃焼室用水ジャケット70の冷却水は、各燃焼室26の燃焼室壁Wcおよび排気ポート28の排気通路壁を冷却した後、サーモスタット57が開弁状態にあるとき、出口70eから出口側水通路80を構成する水通路80aおよび出口側水ジャケット80bを流通して、さらにブロック側排気通路39に沿って排水口61を流通してマウントケース1の排出水通路55に流出する。このとき、出口側水ジャケット80bの冷却水により排気集合通路38の排気通路壁Weが冷却されるので、該排気通路壁Weの冷却効果が向上する。
内燃機関Eのシリンダヘッド21に設けられるヘッド側水ジャケットJhの排気通路用水ジャケット71は、仕切壁75により区分される上流側水ジャケット72aおよび下流側水ジャケット72bを有し、上流側水ジャケット72aの冷却水は仕切壁75よりも上流から燃焼室用水ジャケット70に流出することにより、仕切壁75が、上流側水ジャケット72aの冷却水を強制的に燃焼室用水ジャケット70に向けて流出させるので、仕切壁75がない場合に比べて、十分な量の冷却水により、燃焼室壁Wcが効果的に冷却される。また、排気集合通路38の排気通路壁Weは、燃焼室用水ジャケット70よりも上流側にある排気通路用水ジャケット71の冷却水により冷却される。この結果、燃焼室壁Wcおよび排気通路壁We間での温度の均一化が促進されて、シリンダヘッド21の温度の均一化が向上する。
仕切壁75には、流量を制限する別の形態として、上流側水ジャケット72aの冷却水の少量が下流側水ジャケット72bに流出することを許容するように、オリフィスを構成する孔などからなる連絡水通路が設けられてもよい。さらに、側方水ジャケット74を設けることなく、仕切壁75に、側方水ジャケット74に流出する冷却水量に匹敵する水量の冷却水が、上流側水ジャケット72aから下流側水ジャケット72bに流出する孔などから構成される連絡水通路が設けられてもよい。
上流側水ジャケットおよび下流側水ジャケットは、それぞれ別個の入口側水通路を介して給水口60と連通していてもよい。この場合、側方水ジャケット74のあってもよいし、なくてもよい。
貫通孔91には、排気ガスセンサ93の代わりに、排気集合通路38の排気ガスを抽出する抽出管、排気集合通路38に大気圧を導入するための大気に連通する連通管、または排気ガス浄化用の2次空気供給管などの管状部材が挿入されてもよい。また、貫通孔91は、配列方向に平行にシリンダヘッド21を貫通していてもよい。
内燃機関は、舶用推進装置以外の機械、例えば車両に使用されてもよい。
E…内燃機関、S…船外機、C…シリンダブロック、C1〜C4…シリンダ、Cs…結合面、L…シリンダ軸線、Pe…排気通路、Jb…ブロック側水ジャケット、Jh…ヘッド側水ジャケット、We…排気通路壁、Wc…燃焼室壁。
Claims (5)
- 配列方向に並んだ複数のシリンダから構成されるシリンダブロックと、前記各シリンダに対応する複数の燃焼室および前記各燃焼室からの排気ガスが排気ポートを経て流入する排気集合通路が設けられるシリンダヘッドとを備える水冷内燃機関であって、前記シリンダヘッドに設けられて冷却水が流通するヘッド側水ジャケットが、前記各燃焼室周りの燃焼室用水ジャケットと、前記排気集合通路周りの排気通路用水ジャケットとを有する水冷内燃機関において、
前記排気通路用水ジャケットは、流量制限手段により区分される上流側水ジャケットおよび下流側水ジャケットを有し、前記上流側水ジャケットの冷却水は前記流量制限手段よりも上流から前記燃焼室用水ジャケットに流出し、
前記上流側水ジャケットの冷却水の一部は、前記排気通路用水ジャケットを構成する迂回水ジャケットを流通して前記下流側水ジャケットに流出することを特徴とする水冷内燃機関。 - 前記下流側水ジャケットの冷却水は前記流量制限手段によりも下流から前記燃焼室用水ジャケットに流出することを特徴とする請求項1記載の水冷内燃機関。
- 前記上流側水ジャケットの冷却水の一部は、連絡水通路を流通して前記下流側水ジャケットに流出することを特徴とする請求項1または2記載の水冷内燃機関。
- 前記排気通路用水ジャケットにおける冷却水の入口は、前記上流側水ジャケットの入口から構成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の水冷内燃機関。
- 前記ヘッド側水ジャケットにおける冷却水の入口は前記排気通路用水ジャケットの入口から構成され、前記ヘッド側水ジャケットにおける冷却水の出口は前記燃焼室用水ジャケットの出口から構成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の水冷内燃機関。
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