JP7327684B2 - Cooling structure of internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、シリンダブロック及びシリンダヘッドの内部にウォータジャケットが形成された内燃機関の冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for an internal combustion engine in which a water jacket is formed inside a cylinder block and a cylinder head.

従来、内燃機関のシリンダボアの周囲に形成されたウォータジャケットの内部にスペーサを挿入することで、冷媒（例えばエンジン冷却水）の流れを制御する技術が知られている。例えば、ウォータジャケット内における冷媒の流通方向や流速をスペーサで調節し、複数のシリンダボアを均等に冷却できるようにした冷却構造が提案されている（特許文献１，２参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a technique of controlling the flow of coolant (for example, engine cooling water) by inserting a spacer inside a water jacket formed around a cylinder bore of an internal combustion engine. For example, a cooling structure has been proposed in which a plurality of cylinder bores can be evenly cooled by adjusting the flow direction and flow velocity of the coolant in the water jacket (see Patent Documents 1 and 2).

日本国特許第６３１５０２２号公報Japanese Patent No. 6315022 日本国特許第６０５２１３４号公報Japanese Patent No. 6052134

一方、ウォータジャケット内に冷媒を導入するための導入口の位置やウォータジャケットの形状によっては冷媒の流れに偏りが生じうる。例えば、シリンダブロック側のウォータジャケットに導入された冷媒の多くがそのままシリンダヘッド側へと流出してしまい、シリンダボアの冷却効率が低下することがある。 On the other hand, depending on the position of the introduction port for introducing the refrigerant into the water jacket and the shape of the water jacket, the flow of the refrigerant may be uneven. For example, most of the refrigerant introduced into the water jacket on the cylinder block side flows out to the cylinder head side as it is, which may reduce the cooling efficiency of the cylinder bores.

本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、簡素な構成で冷媒による冷却効率を改善できるようにした内燃機関の冷却構造を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。 One of the objects of the present invention is to provide a cooling structure for an internal combustion engine which has been invented in view of the above-mentioned problems, and is capable of improving the cooling efficiency of a refrigerant with a simple structure. In addition to this purpose, it is also possible to achieve actions and effects derived from each configuration shown in the "Mode for Carrying out the Invention" described later and which cannot be obtained with conventional techniques. can be positioned as a goal.

開示の内燃機関の冷却構造は、内燃機関のシリンダボアの周囲を囲んでシリンダブロック及びシリンダヘッドの内部に形成されたウォータジャケットと、ウォータジャケットの内部に配置されるスペーサと、シリンダブロック側のウォータジャケットに冷媒を導入する第一導入口と、を備える。スペーサには、第一導入口のシリンダヘッド側に位置する堰部と、堰部に立設されるリブと、が設けられる。 The disclosed cooling structure for an internal combustion engine includes a water jacket formed inside a cylinder block and a cylinder head surrounding a cylinder bore of the internal combustion engine, a spacer arranged inside the water jacket, and a water jacket on the cylinder block side. and a first introduction port for introducing a refrigerant into. The spacer is provided with a dam portion positioned on the cylinder head side of the first inlet, and a rib erected on the dam portion.

開示の内燃機関の冷却構造によれば、簡素な構成で冷媒による冷却効率を改善できる。 According to the disclosed cooling structure for an internal combustion engine, it is possible to improve the cooling efficiency of the refrigerant with a simple configuration.

実施例としての冷却構造が適用された内燃機関の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of an internal combustion engine to which a cooling structure as an embodiment is applied; FIG. 図１に示すスペーサの上面図である。2 is a top view of the spacer shown in FIG. 1; FIG. 図２に示すスペーサの要部を拡大して示す図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a main part of the spacer shown in FIG. 2; 図１に示すスペーサの斜視図である。2 is a perspective view of the spacer shown in FIG. 1; FIG. 図１に示すスペーサの斜視図である。2 is a perspective view of the spacer shown in FIG. 1; FIG.

［１．構成］
図１は、実施例としての冷却構造が適用された内燃機関１の構成を説明するための模式的な分解斜視図である。この内燃機関１は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどのエンジン（本例では四気筒エンジン）であり、車両のエンジンルーム内に搭載される。[1. composition]
FIG. 1 is a schematic exploded perspective view for explaining the configuration of an internal combustion engine 1 to which a cooling structure as an embodiment is applied. This internal combustion engine 1 is, for example, an engine such as a gasoline engine or a diesel engine (in this example, a four-cylinder engine), and is mounted in an engine room of a vehicle.

内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２に固定されるシリンダヘッド３と、を備える。シリンダブロック２には、その内部が燃焼室となる筒状のシリンダボア４が複数（本例では四つ）並んで形成される。シリンダヘッド３には燃焼室の上面をなす天井面部５が形成される。シリンダボア４の形状は例えば円筒状であり、天井面部５の形状は例えば円錐状である。天井面部５には図示しない吸気ポートや排気ポートが接続される。シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間にはガスケット８が挟装される。 An internal combustion engine 1 includes a cylinder block 2 and a cylinder head 3 fixed to the cylinder block 2 . The cylinder block 2 is formed with a plurality (four in this example) of cylindrical cylinder bores 4 whose insides serve as combustion chambers. The cylinder head 3 is formed with a ceiling surface portion 5 forming the upper surface of the combustion chamber. The shape of the cylinder bore 4 is, for example, cylindrical, and the shape of the ceiling surface portion 5 is, for example, conical. An intake port and an exhaust port (not shown) are connected to the ceiling surface portion 5 . A gasket 8 is sandwiched between the cylinder block 2 and the cylinder head 3 .

ガスケット８は、各気筒の気密と、冷却水及び潤滑油の液密を確保する機能を有している。ガスケット８には、各シリンダボア４に対応する位置に穿孔された複数の貫通孔３１と、各貫通孔３１の周囲に穿孔された、貫通孔３１よりも小さな複数の連通孔３２と、が設けられる。複数の貫通孔３１は、シリンダボア４と天井面部５とを連通する。複数の連通孔３２は、後述するように、シリンダブロック２に設けられるウォータジャケット６と、シリンダヘッド３に設けられるウォータジャケット７と、を連通する。 The gasket 8 has a function of ensuring airtightness of each cylinder and liquidtightness of cooling water and lubricating oil. The gasket 8 is provided with a plurality of through holes 31 drilled at positions corresponding to the respective cylinder bores 4, and a plurality of communication holes 32 drilled around the through holes 31 and smaller than the through holes 31. . A plurality of through holes 31 communicate between the cylinder bore 4 and the ceiling surface portion 5 . The plurality of communication holes 32 communicate the water jacket 6 provided in the cylinder block 2 and the water jacket 7 provided in the cylinder head 3 as will be described later.

シリンダブロック２には、シリンダボア４の周囲を囲むウォータジャケット６が形成される。このウォータジャケット６は、シリンダブロック２の上面側（シリンダヘッド３が配置される側）に開放された形状である。 A water jacket 6 surrounding the circumference of the cylinder bore 4 is formed in the cylinder block 2 . The water jacket 6 has a shape that is open to the upper surface side of the cylinder block 2 (the side on which the cylinder head 3 is arranged).

また、シリンダヘッド３には、天井面部５や図示しない吸気ポート，排気ポートなどの周囲を囲むウォータジャケット７が形成される。このウォータジャケット７は、シリンダヘッド３の下面側（シリンダブロック２が配置される側）に開放された形状である。 Further, the cylinder head 3 is formed with a water jacket 7 surrounding the ceiling surface portion 5, an intake port (not shown), an exhaust port, and the like. The water jacket 7 has a shape that is open to the lower surface side of the cylinder head 3 (the side on which the cylinder block 2 is arranged).

ウォータジャケット６，７の内部には冷媒（例えばエンジン冷却水）が流通し、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３が冷媒によって冷却される。また、シリンダブロック２側のウォータジャケット６は、ガスケット８に穿孔された複数の連通孔３２を介してシリンダヘッド３側のウォータジャケット７と連通している。 A coolant (for example, engine cooling water) flows through the water jackets 6 and 7, and the cylinder block 2 and the cylinder head 3 are cooled by the coolant. The water jacket 6 on the cylinder block 2 side communicates with the water jacket 7 on the cylinder head 3 side through a plurality of communication holes 32 formed in the gasket 8 .

図２に示すように、シリンダブロック２の吸気側には、ウォータジャケット６への冷媒の流入口となる入口部９が設けられる。なお、吸気側とは、上面視で吸気ポートや吸気マニホールドが配置される側であり、図１及び図２において符号Ａで示される側である。また、排気側とは、上面視で排気ポートや排気マニホールドが配置される側であり、図１及び図２において符号Ｂで示される側である。 As shown in FIG. 2 , an inlet portion 9 is provided on the intake side of the cylinder block 2 to serve as an inflow port for the coolant to the water jacket 6 . The intake side is the side on which the intake port and the intake manifold are arranged when viewed from above, and is the side indicated by symbol A in FIGS. 1 and 2 . The exhaust side is the side on which the exhaust port and the exhaust manifold are arranged when viewed from above, and is the side indicated by symbol B in FIGS. 1 and 2 .

入口部９は、シリンダボア４の拡径方向にウォータジャケット６を拡大した形状に形成される部分である。入口部９の位置は、図２に示すように、列設された複数のシリンダボア４のうち端部に位置するシリンダボア４の吸気側Ａに配置される。 The inlet portion 9 is a portion formed in a shape in which the water jacket 6 is expanded in the radially expanding direction of the cylinder bore 4 . As shown in FIG. 2, the inlet portion 9 is arranged on the intake side A of the cylinder bore 4 positioned at the end of the plurality of cylinder bores 4 arranged in a row.

シリンダブロック２には、その外周面と入口部９とを繋ぐ第一導入口２１が設けられる。第一導入口２１は、シリンダブロック２側のウォータジャケット６に冷媒を導入するための通路となる部位である。第一導入口２１の位置は、図１に示すように、シリンダブロック２の最上面２ａよりも下方へ離隔した位置に設定される。また、ガスケット８に穿孔される連通孔３２のうち、入口部９の直上方に配置されるものを第二導入口２２と呼ぶ。第二導入口２２は、シリンダブロック２側のウォータジャケット６とシリンダヘッド３側のウォータジャケット７とを連通させる連通孔３２であって、上面視で入口部９に重なる位置に設けられる。 The cylinder block 2 is provided with a first introduction port 21 that connects the outer peripheral surface thereof and the inlet portion 9 . The first introduction port 21 is a portion that serves as a passage for introducing the refrigerant into the water jacket 6 on the cylinder block 2 side. The position of the first introduction port 21 is set at a position spaced downward from the uppermost surface 2a of the cylinder block 2, as shown in FIG. Further, of the communication holes 32 drilled in the gasket 8 , the one arranged directly above the inlet portion 9 is called a second introduction port 22 . The second introduction port 22 is a communication hole 32 that communicates the water jacket 6 on the cylinder block 2 side and the water jacket 7 on the cylinder head 3 side, and is provided at a position overlapping the inlet portion 9 in top view.

なお、シリンダブロック２側のウォータジャケット６とシリンダヘッド３側のウォータジャケット７とを連通させる第二導入口２２には、ガスケット８に穿孔される連通孔３２以外の孔や開口部が含まれる。例えば、シリンダブロック２及びシリンダヘッド３にこれらを連通させる通路を形成し、その通路の接合箇所を第二導入口２２と呼称してもよい。したがって、第二導入口２２は必ずしもガスケット８には形成されず、言い換えればガスケット８のない内燃機関１においても第二導入口２２が存在しうる。 The second introduction port 22 that communicates the water jacket 6 on the cylinder block 2 side and the water jacket 7 on the cylinder head 3 side includes holes and openings other than the communication hole 32 drilled in the gasket 8 . For example, a passage may be formed in the cylinder block 2 and the cylinder head 3 to communicate with each other, and the junction of the passages may be referred to as the second introduction port 22 . Therefore, the second inlet 22 is not necessarily formed in the gasket 8 , in other words, the second inlet 22 can exist even in the internal combustion engine 1 without the gasket 8 .

ウォータジャケット６の内部には、冷媒の流れを制御するための部材であるスペーサ１０が配置される。図１に示す内燃機関１には、排気側スペーサ１１と吸気側スペーサ１２とを有するスペーサ１０が設けられる。排気側スペーサ１１は、シリンダボア４よりも排気側Ｂのウォータジャケット６内に挿入されるスペーサである。吸気側スペーサ１２は、シリンダボア４よりも吸気側Ａのウォータジャケット６内に挿入されるスペーサである。排気側スペーサ１１及び吸気側スペーサ１２の概形は、ウォータジャケット６の内部形状に対応する曲面形状であって、上面視で複数の筒面を波形に連結した形状に準えられる。図２中の黒矢印は、ウォータジャケット６の内部における冷媒の流通方向である。 A spacer 10 that is a member for controlling the flow of the coolant is arranged inside the water jacket 6 . The internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is provided with a spacer 10 having an exhaust side spacer 11 and an intake side spacer 12 . The exhaust side spacer 11 is a spacer inserted into the water jacket 6 on the exhaust side B of the cylinder bore 4 . The intake side spacer 12 is a spacer inserted into the water jacket 6 on the intake side A of the cylinder bore 4 . The general shape of the exhaust-side spacer 11 and the intake-side spacer 12 is a curved surface shape corresponding to the internal shape of the water jacket 6, and is similar to a shape in which a plurality of cylindrical surfaces are connected in a waveform when viewed from above. The black arrow in FIG. 2 indicates the flow direction of the coolant inside the water jacket 6 .

排気側スペーサ１１は、ウォータジャケット６の内部における冷媒の流通方向上流側、すなわち入口部９に向かうにつれて（図１中、右上から左下に向かうにつれて）高さが低くなるように形成されている。これにより、冷媒が排気側スペーサ１１のシリンダヘッド３側（上方）へ流れやすくなっている。なお、排気側スペーサ１１のウォータジャケット６の内部における冷媒の流通方向下流側（図１中、右上側）は、吸気側スペーサ１２の高さと同程度となっており、ウォータジャケット６の深さよりも低く設定されている。 The exhaust-side spacer 11 is formed so that its height decreases toward the upstream side in the coolant flow direction inside the water jacket 6, that is, toward the inlet portion 9 (from the upper right to the lower left in FIG. 1). This makes it easier for the coolant to flow toward the cylinder head 3 (upward) of the exhaust-side spacer 11 . The downstream side of the coolant flow direction (upper right side in FIG. 1) inside the water jacket 6 of the exhaust side spacer 11 is approximately the same as the height of the intake side spacer 12 and is deeper than the depth of the water jacket 6. set low.

吸気側スペーサ１２は、ウォータジャケット６から入口部９の内部へと進入した形状に形成される。図３～図５に示すように、吸気側スペーサ１２には、堰部１３，リブ１４，壁部１５，及び段丘部１６が設けられる。 The intake-side spacer 12 is formed into a shape extending from the water jacket 6 into the inlet portion 9 . As shown in FIGS. 3 to 5, the intake side spacer 12 is provided with a dam portion 13, ribs 14, a wall portion 15, and a terrace portion 16. As shown in FIGS.

堰部１３は、第一導入口２１よりもシリンダヘッド３側に位置する面状の部位である。本実施例では、入口部９の内部における第一導入口２１と第二導入口２２との間に堰部１３が設けられる。堰部１３は、第一導入口２１から第二導入口２２への最短経路を遮る位置に配置される。堰部１３を設けることで、第一導入口２１から流入した冷媒が直接的にシリンダヘッド３側（上方）へと流出することが抑制され、第二導入口２２から流出することが抑制される。 The weir portion 13 is a planar portion positioned closer to the cylinder head 3 than the first inlet 21 . In this embodiment, a weir portion 13 is provided between the first inlet 21 and the second inlet 22 inside the inlet portion 9 . The weir portion 13 is arranged at a position that blocks the shortest route from the first inlet 21 to the second inlet 22 . By providing the dam portion 13, the refrigerant that has flowed in from the first inlet port 21 is suppressed from flowing out directly toward the cylinder head 3 (upward), and is suppressed from flowing out from the second inlet port 22. .

本実施例の堰部１３は吸気側スペーサ１２の高さよりも低い位置に設けられ、その形状は、上面視で入口部９の形状に沿った形状に形成される。堰部１３は、好ましくは冷媒の流通方向下流側に向かうにつれてシリンダヘッド３側（上方）に傾斜した形状とされ、より好ましくはその勾配が徐々に急になるような滑らかな曲面形状とされる。堰部１３により、図３に示す状態において、第一導入口２１から流入した冷媒は堰部１３の下面側に沿って流通し、黒矢印で示す左回転方向、すなわちシリンダブロック２の排気側Ｂへと徐々に旋回しながら左上方向へと誘導される。 The weir portion 13 of this embodiment is provided at a position lower than the height of the intake side spacer 12, and its shape is formed along the shape of the inlet portion 9 when viewed from above. The dam portion 13 preferably has a shape inclined toward the cylinder head 3 side (upward) toward the downstream side in the flow direction of the refrigerant, and more preferably has a smoothly curved shape in which the slope gradually becomes steeper. . Due to the weir 13, in the state shown in FIG. While gradually turning to , it is guided to the upper left direction.

このように、堰部１３は、第一導入口２１からシリンダボア４の径方向内側に向かい入口部９に流入した冷媒の流れをシリンダボア４の周方向へと屈曲させ、また、入口部９において第二導入口２２側（上面側）へと向かう冷媒の流れをシリンダボア４の周方向へと屈曲させて、シリンダブロック２側のウォータジャケット６内で循環させるように機能する。左回転方向に誘導された冷媒の一部は、スペーサ１０よりもシリンダヘッド３側（上方）を流れてシリンダボア４の周囲を循環し、堰部１３の第二導入口２２側（上面側）へと至る。 In this way, the weir portion 13 bends the flow of the refrigerant that has flowed radially inward of the cylinder bore 4 from the first inlet 21 into the inlet portion 9 in the circumferential direction of the cylinder bore 4 . It functions to bend the flow of the refrigerant toward the secondary inlet 22 side (upper surface side) in the circumferential direction of the cylinder bore 4 and circulate in the water jacket 6 on the cylinder block 2 side. Part of the refrigerant guided in the counterclockwise rotation direction flows on the cylinder head 3 side (upper side) than the spacer 10, circulates around the cylinder bore 4, and flows toward the second inlet 22 side (upper side) of the weir portion 13. And so.

リブ１４は、堰部１３における第二導入口２２側の面（上面側）に立設される板状の部位であり、堰部１３よりも第二導入口２２側の冷媒を整流するものである。ここで、シリンダボア４の周囲を循環してきた冷媒の流れを図３中に白抜き矢印で示す。リブ１４は、この冷媒の流れを第二導入口２２に向かって誘導する形状である。本実施例のリブ１４は、二枚の平板を平行に並べたものであり、冷媒が二枚の平板の間を通って第二導入口２２へと流入するようになっている。リブ１４は、上面視で第二導入口２２から冷媒の流通方向上流側に向かって直線状に延出する形状である。 The rib 14 is a plate-like portion erected on the surface (upper surface side) of the dam portion 13 on the second inlet 22 side, and serves to rectify the refrigerant on the second inlet 22 side of the dam portion 13 . be. Here, the flow of the refrigerant that has circulated around the cylinder bore 4 is indicated by white arrows in FIG. The rib 14 has a shape that guides the flow of this coolant toward the second inlet 22 . The rib 14 of this embodiment is formed by arranging two flat plates in parallel, and the refrigerant flows into the second inlet 22 through between the two flat plates. The rib 14 has a shape extending linearly from the second inlet 22 toward the upstream side in the coolant flow direction when viewed from above.

本実施形態のリブ１４は、上面視でウォータジャケット６と入口部９との境界と、第二導入口２２と、を結ぶ線に平行に延びている。また、第二導入口２２は、上面視で二枚のリブ１４の間に配置される。なお、リブ１４は、堰部１３とウォータジャケット６及び入口部９との間の隙間から堰部１３における第二導入口２２側の面へとシリンダボア４の周囲を循環せずに流入した冷媒の流れを整流することで、第二導入口２２付近の冷媒の流れを乱さないようにする作用も有する。 The rib 14 of the present embodiment extends parallel to a line connecting the boundary between the water jacket 6 and the inlet portion 9 and the second inlet 22 in top view. Also, the second inlet 22 is arranged between the two ribs 14 in top view. In addition, the rib 14 allows the refrigerant that has flowed from the gap between the weir portion 13 and the water jacket 6 and the inlet portion 9 to the surface of the weir portion 13 on the side of the second inlet port 22 without circulating around the cylinder bore 4 to flow. By rectifying the flow, it also has the effect of not disturbing the flow of the refrigerant near the second inlet 22 .

壁部１５は、堰部１３における第二導入口２２側の面（上面側）に立設される板状の部位であり、堰部１３よりも第二導入口２２側の冷媒が第一導入口２１側へと逆流することを防止する。この壁部１５は、リブ１４よりも入口部９の上流側（本実施形態では堰部１３の冷媒の流通方向上流側端縁）に配置され、堰部１３よりも第二導入口２２側から堰部１３と入口部９との間の隙間を通り第一導入口２１側へと逆流しようとした冷媒を、図３中に白抜き矢印で示すようにリブ１４に沿った方向へと案内するように機能する。 The wall portion 15 is a plate-like portion erected on the surface (upper surface side) of the weir portion 13 on the side of the second inlet 22, and the refrigerant on the second inlet 22 side of the weir portion 13 is first introduced. To prevent backflow to the mouth 21 side. The wall portion 15 is arranged on the upstream side of the inlet portion 9 from the rib 14 (in this embodiment, the edge of the weir portion 13 on the upstream side in the coolant flow direction). Refrigerant that has tried to flow backward through the gap between the weir portion 13 and the inlet portion 9 toward the first inlet port 21 side is guided in the direction along the ribs 14 as indicated by the white arrow in FIG. function as

段丘部１６は、堰部１３における第二導入口２２側の面（上面側）において、堰部１３よりも上方へ膨出した形状に形成される段丘状の部位である。段丘部１６は、上面視で入口部９から張り出して、入口部９より冷媒の流通方向下流側のシリンダブロック２側のウォータジャケット６まで至る。図４に示すように、段丘部１６の上面は平面状に形成されて、ガスケット８の下面と面接触する。また、段丘部１６は、堰部１３よりも第二導入口２２側の冷媒が再びシリンダボア４の周面に沿う方向へと流出することを阻止するとともに、入口部９より冷媒の流通方向下流側のウォータジャケット６を流通する冷媒が堰部１３よりも第二導入口２２側へ流れ込まないように機能する。段丘部１６を設けることで、シリンダボア４の周囲を循環してきた冷媒が第二導入口２２へと流入しやすくなる。第二導入口２２を介してシリンダヘッド３側のウォータジャケット７の内部へ流入した冷媒は、図示しない流出口を通って内燃機関１の外部へと排出される。 The terrace portion 16 is a terrace-like portion formed in a shape that bulges upward from the weir portion 13 on the surface (upper surface side) of the weir portion 13 on the side of the second inlet 22 . The terrace portion 16 protrudes from the inlet portion 9 when viewed from above, and extends from the inlet portion 9 to the water jacket 6 on the side of the cylinder block 2 on the downstream side in the coolant flow direction. As shown in FIG. 4 , the upper surface of the terrace portion 16 is formed flat and is in surface contact with the lower surface of the gasket 8 . In addition, the terrace portion 16 prevents the refrigerant on the side of the second inlet 22 from the weir portion 13 from flowing out again in the direction along the circumferential surface of the cylinder bore 4. It functions so that the refrigerant flowing through the water jacket 6 does not flow into the second introduction port 22 side from the weir portion 13 . By providing the terrace portion 16 , the refrigerant that has circulated around the cylinder bore 4 can easily flow into the second introduction port 22 . The refrigerant that has flowed into the water jacket 7 on the side of the cylinder head 3 through the second inlet 22 is discharged to the outside of the internal combustion engine 1 through an outlet (not shown).

［２．作用，効果］
（１）上記の内燃機関１の冷却構造では、第一導入口２１の上方にスペーサ１０の堰部１３が配置される。第一導入口２１の上方に堰部１３を設けることで、第一導入口２１から流入した冷媒がそのままシリンダヘッド３側へと流れることを抑制でき、冷媒をシリンダブロック２側のウォータジャケット６内で循環させることが容易となる。また、堰部１３に立設されるリブ１４を有することで、堰部１３付近の冷媒の流れを整流することができる。したがって、簡素な構成で冷媒による冷却効率を改善できる。[2. action, effect]
(1) In the cooling structure for the internal combustion engine 1 described above, the weir portion 13 of the spacer 10 is arranged above the first inlet 21 . By providing the weir portion 13 above the first inlet 21, the refrigerant flowing from the first inlet 21 can be suppressed from flowing directly to the cylinder head 3 side, and the refrigerant is allowed to flow into the water jacket 6 on the cylinder block 2 side. It becomes easy to circulate with Moreover, by having the ribs 14 erected on the dam 13, the flow of the refrigerant near the dam 13 can be straightened. Therefore, the cooling efficiency of the refrigerant can be improved with a simple configuration.

（２）上記の冷却構造には、シリンダブロック２側のウォータジャケット６とシリンダヘッド３側のウォータジャケット７とを連通させる第二導入口２２が設けられ、第一導入口２１と第二導入口２２との間に堰部１３が配置される。堰部１３を設けることで、第一導入口２１から流入した冷媒を第二導入口２２から直接流出しにくくすることができ、冷媒をシリンダブロック２側のウォータジャケット６内で循環させることが容易となる。したがって、簡素な構成で冷媒による冷却効率を改善できる。これに加えて、堰部１３の第二導入口２２側にはリブ１４が立設されるため、堰部１３の上面（第二導入口２２側の面）における冷媒を整流することができ、冷媒が効率よく第二導入口２２を通ってシリンダヘッド３側のウォータジャケット７へと流れるようにすることができる。したがって、簡素な構成で冷媒による冷却効率を改善できる。 (2) The cooling structure described above is provided with a second inlet 22 for communicating the water jacket 6 on the cylinder block 2 side and the water jacket 7 on the cylinder head 3 side. 22 and the dam 13 is arranged. By providing the dam portion 13, it is possible to make it difficult for the refrigerant that has flowed in from the first inlet 21 to directly flow out from the second inlet 22, and it is easy to circulate the refrigerant in the water jacket 6 on the cylinder block 2 side. becomes. Therefore, the cooling efficiency of the refrigerant can be improved with a simple configuration. In addition, since the rib 14 is erected on the side of the second inlet 22 of the weir 13, the refrigerant on the upper surface of the weir 13 (the surface on the side of the second inlet 22) can be rectified. The refrigerant can be made to efficiently flow through the second inlet 22 to the water jacket 7 on the cylinder head 3 side. Therefore, the cooling efficiency of the refrigerant can be improved with a simple configuration.

（３）上記の第二導入口２２は、堰部１３のシリンダヘッド３側（上方）に位置し、堰部１３は、第一導入口２１から流入した冷媒をシリンダボア４の周面に沿う方向へ誘導する形状に形成される。また、堰部１３によって誘導された冷媒は、シリンダボア４の周面を循環し堰部１３のシリンダヘッド３側へ流入する。これにより、シリンダボア４の周面に沿って冷媒を循環させることが容易となり、冷媒による冷却効率をさらに改善できる。 (3) The second introduction port 22 is positioned on the cylinder head 3 side (above) of the dam portion 13 , and the dam portion 13 directs the refrigerant flowing from the first introduction port 21 along the circumferential surface of the cylinder bore 4 . It is formed into a shape that guides to Further, the refrigerant guided by the weir 13 circulates around the peripheral surface of the cylinder bore 4 and flows into the weir 13 toward the cylinder head 3 . This makes it easier to circulate the coolant along the peripheral surface of the cylinder bore 4, thereby further improving the cooling efficiency of the coolant.

（４）また、堰部１３のシリンダヘッド３側の面（上面）は、冷媒の流れ方向下流側に向かうにつれてシリンダヘッド側に傾斜するように形成される。これにより、シリンダボア４の周囲を循環してきた冷媒を効率よくスムーズに第二導入口２２へと流すことができ、冷却効率を改善できる。なお、堰部１３の表面のうち、シリンダヘッド３側の面（上面）だけでなくシリンダブロック２側の面（下面）も併せて傾斜した形状にしてもよい。言い換えれば、上記の堰部１３を第一導入口２１から流入した冷媒の流れに対して傾斜した曲面形状に形成してもよい。これにより、例えば図３に示す状態において、第一導入口２１から流入した冷媒を黒矢印で示す左回転方向へと徐々に旋回させつつ左上方向へと誘導することができ、冷媒による冷却効率をさらに改善できる。 (4) The surface (upper surface) of the weir portion 13 on the side of the cylinder head 3 is formed so as to incline toward the cylinder head toward the downstream side in the flow direction of the coolant. As a result, the refrigerant that has circulated around the cylinder bore 4 can flow efficiently and smoothly to the second introduction port 22, and the cooling efficiency can be improved. Of the surfaces of the dam portion 13, not only the surface (upper surface) on the cylinder head 3 side but also the surface (lower surface) on the cylinder block 2 side may be inclined. In other words, the weir portion 13 may be formed in a curved shape that is inclined with respect to the flow of the coolant that has flowed in from the first inlet 21 . As a result, for example, in the state shown in FIG. 3, the refrigerant flowing from the first inlet 21 can be gradually swirled in the counterclockwise rotation direction indicated by the black arrow and guided in the upper left direction, thereby increasing the cooling efficiency of the refrigerant. It can be improved further.

（５）上記の吸気側スペーサ１２には壁部１５が設けられる。壁部１５は、堰部１３における第二導入口２２側の面に立設されて、第二導入口２２側の冷媒が第一導入口２１側へと逆流することを防止している。このような壁部を設けることで、シリンダボア４の周囲を循環してきた冷媒をリブ１４に沿った方向へと流れやすくすることができ、その冷媒を第二導入口２２の近傍へと誘導することができる。したがって、簡素な構成で冷媒による冷却効率を改善できる。 (5) The intake-side spacer 12 is provided with a wall portion 15 . The wall portion 15 is erected on the surface of the weir portion 13 on the side of the second inlet 22 to prevent the refrigerant on the side of the second inlet 22 from flowing back to the side of the first inlet 21 . By providing such a wall portion, the refrigerant that has circulated around the cylinder bore 4 can easily flow in the direction along the ribs 14, and the refrigerant can be guided to the vicinity of the second inlet 22. can be done. Therefore, the cooling efficiency of the refrigerant can be improved with a simple configuration.

（６）上記のリブ１４は、図３に示すように、上面視で堰部１３のシリンダヘッド３側の面（上面）を流れる冷媒の流れ方向に沿って直線状に延出する形状である。例えば図３に示すように、リブ１４は、第二導入口２２から第二導入口２２の径方向外側に向かって直線状に延出する形状である。これにより、第二導入口２２の近傍における冷媒の流れを安定させることができ、簡素な構成で冷媒による冷却効率を改善できる。 (6) As shown in FIG. 3, the rib 14 has a shape extending linearly along the flow direction of the coolant flowing on the surface (upper surface) of the weir portion 13 on the cylinder head 3 side when viewed from above. . For example, as shown in FIG. 3 , the rib 14 has a shape extending linearly from the second introduction port 22 toward the radially outer side of the second introduction port 22 . As a result, the flow of the coolant in the vicinity of the second inlet port 22 can be stabilized, and the cooling efficiency of the coolant can be improved with a simple configuration.

（７）上記の実施例では、リブ１４が上面視で間隔をあけて複数並設される。また、第二導入口２２がシリンダブロック２とシリンダヘッド３とに挟装されるガスケット８に形成されるとともに、上面視で複数のリブ１４の間に配置される。このように、複数のリブ１４を並設することで、冷媒の流れが乱れることを防止することができ、冷媒の流れやすさを高めることができる。また、複数のリブ１４の間に第二導入口２２を配置することで、冷媒をシリンダヘッド３側へ流れやすくすることができ、冷却効率をさらに改善できる。 (7) In the above embodiment, a plurality of ribs 14 are arranged side by side at intervals when viewed from above. Further, the second introduction port 22 is formed in the gasket 8 sandwiched between the cylinder block 2 and the cylinder head 3 and arranged between the plurality of ribs 14 in top view. By arranging a plurality of ribs 14 side by side in this way, it is possible to prevent the flow of the coolant from being disturbed, and to increase the ease of flow of the coolant. In addition, by arranging the second inlet 22 between the plurality of ribs 14, it is possible to make it easier for the refrigerant to flow toward the cylinder head 3, thereby further improving the cooling efficiency.

［３．変形例］
上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせることができる。例えば、上記の実施例では入口部９がシリンダブロック２の吸気側Ａに設けられた内燃機関１を例示したが、入口部９の位置はこれに限定されない。入口部９が排気側Ｂに設けられた内燃機関１においては、排気側スペーサ１１に堰部１３やリブ１４を設けることで、上記の実施例と同様の作用，効果を実現することができる。[3. Modification]
The above embodiment is merely an example, and is not intended to exclude various modifications and application of techniques not explicitly described in this embodiment. Each configuration of this embodiment can be modified in various ways without departing from the scope of the invention. Also, they can be selected or combined as needed. For example, in the above embodiment, the internal combustion engine 1 in which the inlet 9 is provided on the intake side A of the cylinder block 2 is illustrated, but the position of the inlet 9 is not limited to this. In the internal combustion engine 1 in which the inlet portion 9 is provided on the exhaust side B, by providing the exhaust side spacer 11 with the weir portion 13 and the rib 14, the same functions and effects as those of the above embodiment can be realized.

本出願は、２０２０年９月１日出願の日本特許出願２０２０－１４６５９５に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。 This application is based on Japanese Patent Application No. 2020-146595 filed on September 1, 2020, the contents of which are incorporated herein by reference.

１ 内燃機関
２ シリンダブロック
２ａ 最上面
３ シリンダヘッド
４ シリンダボア
５ 天井面部
６ ウォータジャケット
７ ウォータジャケット
８ ガスケット
９ 入口部
１０ スペーサ
１１ 排気側スペーサ
１２ 吸気側スペーサ
１３ 堰部
１４ リブ
１５ 壁部
１６ 段丘部
２１ 第一導入口
２２ 第二導入口
３１ 貫通孔
３２ 連通孔1 Internal combustion engine 2 Cylinder block 2a Uppermost surface 3 Cylinder head 4 Cylinder bore 5 Ceiling surface 6 Water jacket 7 Water jacket 8 Gasket 9 Inlet 10 Spacer 11 Exhaust side spacer 12 Intake side spacer 13 Weir 14 Rib 15 Wall 16 Terrace 21 First introduction port 22 Second introduction port 31 Through hole 32 Communication hole

Claims (7)

内燃機関のシリンダボアの周囲を囲んでシリンダブロック及びシリンダヘッドの内部に形成されたウォータジャケットと、
前記シリンダブロック側の前記ウォータジャケットの内部に配置されるスペーサと、
前記シリンダブロック側の前記ウォータジャケットにおいて、前記シリンダボアの拡径方向に前記ウォータジャケットを拡大した入口部と、
前記シリンダブロック側に設けられ前記入口部に冷媒を導入する第一導入口と、
を備え、
前記スペーサは、前記スペーサの前記シリンダブロック側の前記ウォータジャケット内に位置する箇所から前記入口部の内部に進入するとともに前記第一導入口よりも前記シリンダヘッド側に位置する堰部と、前記堰部に立設されるとともに冷媒の流通方向に沿って延びる複数のリブと、を有し、
前記複数のリブは、平行に配置されている
ことを特徴とする、内燃機関の冷却構造。 a water jacket formed inside the cylinder block and the cylinder head surrounding the cylinder bore of the internal combustion engine;
a spacer arranged inside the water jacket on the cylinder block side ;
an inlet portion of the water jacket on the cylinder block side, the water jacket being enlarged in a radial direction of the cylinder bore;
a first introduction port provided on the cylinder block side for introducing a refrigerant into the inlet ;
with
The spacer enters the interior of the inlet from a portion of the spacer positioned in the water jacket on the cylinder block side and is positioned closer to the cylinder head than the first introduction port; a plurality of ribs erected on the portion and extending along the direction of flow of the coolant ;
The plurality of ribs are arranged in parallel
A cooling structure for an internal combustion engine, characterized by: 前記シリンダブロック側の前記ウォータジャケットと前記シリンダヘッド側の前記ウォータジャケットとを連通させる第二導入口を備え、
前記堰部は、前記第一導入口と前記第二導入口との間に配置されて、前記第一導入口から流入した冷媒が前記第二導入口から直接流出することを抑制し、
前記リブは、前記堰部における前記第二導入口側の面に立設されて、前記第二導入口側の冷媒を整流する
ことを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の冷却構造。 a second inlet for communicating the water jacket on the cylinder block side and the water jacket on the cylinder head side;
The weir portion is arranged between the first inlet and the second inlet, and suppresses the refrigerant flowing in from the first inlet from directly flowing out from the second inlet,
2. The cooling structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said rib is erected on a surface of said weir portion on the side of said second inlet, and rectifies the refrigerant on the side of said second inlet. 前記第二導入口は、前記堰部の前記シリンダヘッド側に位置し、
前記堰部は、前記第一導入口から流入した冷媒を前記シリンダボアの周面に沿う方向へ誘導し、
前記誘導された冷媒は、前記シリンダボアの周面を循環し前記堰部の前記シリンダヘッド側へ流入する
ことを特徴とする、請求項２記載の内燃機関の冷却構造。 The second inlet is located on the cylinder head side of the weir,
The weir guides the refrigerant that has flowed in from the first inlet in a direction along the peripheral surface of the cylinder bore,
3. The cooling structure for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the introduced coolant circulates around the peripheral surface of the cylinder bore and flows into the weir portion toward the cylinder head. 前記堰部の前記シリンダヘッド側の面は、冷媒の流れ方向下流側に向かうにつれて前記シリンダヘッド側に傾斜するように形成される
ことを特徴とする、請求項３記載の内燃機関の冷却構造。 4. The cooling structure for an internal combustion engine according to claim 3, wherein a surface of said weir portion on the cylinder head side is formed so as to be inclined toward the cylinder head side toward the downstream side in the flow direction of the coolant. 前記スペーサは、前記堰部における前記第二導入口側の面に立設されて前記第二導入口側の冷媒が前記第一導入口側へと逆流することを防ぐ壁部を有し、
前記壁部は、冷媒の流れ方向において前記リブの上流側に位置する
ことを特徴とする、請求項２～４のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却構造。 The spacer has a wall portion erected on a surface of the weir portion on the second inlet side to prevent the refrigerant on the second inlet side from flowing back to the first inlet side,
The wall portion is positioned upstream of the rib in a coolant flow direction.
A cooling structure for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, characterized in that: 前記リブは、前記シリンダヘッド側から見て前記堰部の前記シリンダヘッド側を流れる冷媒の流れ方向に沿って直線状に延出する形状に形成される
ことを特徴とする、請求項２～５のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却構造。 6. The rib is formed in a shape extending linearly along the flow direction of the refrigerant flowing on the cylinder head side of the weir when viewed from the cylinder head side. The cooling structure for an internal combustion engine according to any one of Claims 1 to 3. 前記第二導入口は、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとに挟装されるガスケットに形成されるとともに上面視で複数の前記リブの間に配置される
ことを特徴とする、請求項２～６のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却構造。 The second inlet is formed in a gasket that is sandwiched between the cylinder block and the cylinder head, and is arranged between the plurality of ribs when viewed from above. 7. The cooling structure for an internal combustion engine according to any one of 6.
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