JPH0341053Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は内燃機関の冷却装置の改良に関し、
詳しくは水冷式内燃機関の暖機性能の改善に関す
る。

（従来の技術） 内燃機関の冷却装置として、例えば第４図のよ
うに構成したものが知られている（実公昭47−
16419号、実開昭58−64824号公報参照）。

ウオータポンプ１からの冷却水はオイルクーラ
２、機関本体３（シリンダブロツク、シリンダヘ
ツド）のウオータジヤケツト、ラジエータ５の順
に流れてウオータポンプ１の吸込口に戻り、オイ
ルクーラ２及び機関本体３を通過する時に奪つた
熱をラジエータ２で大気中に放熱する。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、この場合、機関本体３のウオータジ
ヤケツト出口には第１のサーモスタツト４が介装
され、このサーモスタツト４は冷却水温が所定値
以下の時に機関本体３からの冷却水をラジエータ
５を通さずに、第１のバイパス通路８を介しウオ
ータポンプ１へと戻す。

又、オイルクーラ２と機関本体３を継ぐ通路を
ウオータポンプ１の吸込口に連通する第２のバイ
パス通路９が設けられ、この通路９の途中に第２
のサーモスタツト６が介装され、暖機運転時に第
２のサーモスタツト６を介しオイルクーラ２から
の冷却水の大部分をウオータポンプ１へと戻す。

従つて、暖機運転時には機関本体３を流れる冷
却水量が極端に減少して、機関本体３内部の冷却
水は殆ど停溜した状態になるため、機関温度が速
やかに上昇し白煙や臭いの発生量が低減する。

しかし、このような冷却装置にあつては暖機運
転の短縮化が図れるといつても、機関本体３内部
の冷却水をあたためる時間は必要で、それ以上に
は暖機時間が短縮できなかつた。

この考案は、更に暖機時間の短縮を図ることを
目的とする。

（問題点を解決するための手段） そのため、この考案は、ウオータポンプの駆動
により冷却水を強制的に循環させるようにした内
燃機関の冷却装置において、シリンダブロツク及
びシリンダヘツドの少なくとも一方のウオータジ
ヤケツトを上下に分割して高負荷側ジヤケツトと
低負荷側ジヤケツトの並列な冷却系統を形成する
と共に、暖機運転時に高負荷側ジヤケツト内の冷
却水の循環を停止する手段と、同じく暖機運転時
に高負荷側ジヤケツトの冷却水を抜き取り、かつ
暖機完了後に前記抜き取つた冷却水をウオータジ
ヤケツトに戻す手段を設ける。

（作用） 従つて、暖機運転時には高負荷側ジヤケツトの
冷却水が抜きとられるため、その分、機関温度が
速やかに上昇し、白煙や臭いの発生量も急速に低
下する。

このときウオータジヤケツト内の冷却水の全量
を抜き取るわけではないので、冷却水を抜き取る
とき、または抜き取つた冷却水をもとに戻すとき
の時間が短縮される。また、何らかの故障により
冷却水をウオータジヤケツトに戻せなくなつた
り、冷却水を戻す前に高い負荷がかかつたとして
も、低負荷側ジヤケツトに保持されている冷却水
によりある程度の冷却機能は確保されるので焼付
き等の被害を生じる恐れは少ない。

（実施例） 第１，２図において、１０は機関本体、１１は
シリンダブロツク、１２はシリンダヘツドで、シ
リンダブロツク１１及びシリンダヘツド１２のウ
オータジヤケツト１３，１４は仕切り壁１６，１
７によつて高負荷側ジヤケツト１３Ａ，１４Ａと
低負荷側ジヤケツト１３Ｂ，１４Ｂとに上下に画
成される。

ウオータポンプ１８からの冷却水はシリンダブ
ロツク１１とシリンダヘツド１２の高負荷側ジヤ
ケツト１３Ａ，１４Ａと低負荷側ジヤケツト１３
Ｂ，１４Ｂとを並列に流れ、サーモスタツト１９
の直前で合流して、冷却水温が所定値以下の時に
のみラジエータ２０を通過せずにウオータポンプ
１８の吸込口に戻る。

尚、ウオータポンプ１８からの冷却水は一部、
オイルクーラ２１を通つてシリンブロツク１１の
低負荷側ジヤケツト１３Ｂに入る。

シリンダブロツク１１の高負荷側ジヤケツト１
３Ａ入口にはサーモスタツト２２が介装され、サ
ーモスタツト２２は暖機運転時にのみジヤケツト
１３Ａ入口を閉じる（ウオータポンプ１８からの
冷却水はポンプ吸込口にバイパスされる）。

ウオータポンプ１８はプーリ２５，２６及びベ
ルト２７を介してクランク軸２８に連され、機関
回転に同期して駆動される。

ウオータポンプ１８は駆動軸２９とプーリ２５
の間には電磁クラツチ３０が介装され、電磁クラ
ツチ３０は図外の制御装置により後述のように制
御される。

一方、３１はシリンダブロツク１１の高負荷側
ジヤケツト１３Ａにパイプ３２を介し連通したウ
オータタンクで、パイプ３２には電磁弁３３と電
動ポンプ３４が介装される。

電磁弁３３と電動ポンプ３４は電磁クラツチ３
０と同じく制御装置により制御され、制御装置は
シリンダ３５の壁温を検出する壁温センサ３６
と、冷却水温を検出する水温センサ３７との出力
信号に基づいて、暖機運転時には電磁クラツチ３
０をオフ（冷却水の循環を停止）にして、電磁弁
３３を開き電動ポンプ３４を駆動して高負荷側ジ
ヤケツト１３Ａ，１４Ａの冷却水をウオータタン
ク３１に抜きとると共に、暖機運転終了時にはサ
ーモスタツト２２の開弁に先立ち、電磁クラツチ
３０をオン（低負荷側ジヤケツト１３Ｂ，１４Ｂ
の冷却水を循環させる）にし、電磁弁３３を開い
て抜きとつた冷却水を電動ポンプ３４を介し高負
荷側ジヤケツト１３Ａ，１４Ａに戻す。

シリンダヘツド１２には高負荷側ジヤケツト１
４Ａの上部に開口するエア抜き孔４０が形成さ
れ、エア抜き孔４０はチユーブ４１を介しウオー
タタンク３１上部に接続され、既述の水抜き時に
ウオータタンク３１から高負荷側ジヤケツト１３
Ａ，１４Ａに空気を補給する。

従つて、暖機運転開始時（サーモスタツト２２
は高負荷側ジヤケツト１３Ａ入口を閉じる）には
電磁クラツチ３０がオフにされ、ウオータポンプ
１８は停止状態で、冷却水は循環せず、この状態
で電磁弁３３、電動ポンプ３４の作動によつて高
負荷側ジヤケツト１３Ａ，１４Ａの冷却水がウオ
ータタンク３１に抜きとられ、高負荷側ジヤケツ
ト１３Ａ，１４Ａの冷却水位が第２図のように低
下する。

暖機運転が進み、冷却水温が上昇すると電磁ク
ラツチ３０がオンにされ、ウオータポンプ１８の
駆動に伴つて低負荷側ジヤケツト１３Ｂ，１４Ｂ
の冷却水が循環し始める。

これと同時に、既述のように電磁弁３３、電動
ポンプ３４を介しウオータタンク３１から高負荷
側ジヤケツト１３Ａ，１４Ａに冷却水が戻され
（この時、高負荷ジヤケツト１３Ａ，１４Ａ内の
空気は冷却水位の上昇に伴つてエア抜き孔４０を
介しウオータタンク３１に押し出される）、そし
て冷却水温がさらに上昇して暖機運転が終りに近
づきサーモスタツト２２が開くと、高負荷側ジヤ
ケツト１３Ａ，１４Ａにもウオータポンプ１８か
らの冷却水が流入する。

このように、暖機運転時に機関本体１０の冷却
水の一部を抜きとるようにしたので、従来よりも
機関温度がすみやかに上昇し、例えば白煙濃度も
第３図のように急速に低下する。

ところで、この場合、シリンダブロツク１１及
びシリンダヘツド１２のウオータジヤケツト１
３，１４を高負荷側ジヤケツト１３Ａ，１４Ａと
低負荷側ジヤケツト１３Ｂ，１４Ｂとに画成し、
暖機運転時に高負荷側ジヤケツト１３Ａ，１４Ａ
の冷却水を抜きとるようにしたので、少ない水抜
き量で効果的に暖機運転の短縮が図れる。

なお、低負荷側ジヤケツト１３Ｂ，１４Ｂには
常に冷却水が保持されているので、高負荷側ジヤ
ケツト１３Ａ，１４Ａから冷却水を抜き取つた状
態においてもある程度の冷却機能が得られる。従
つて、例えば高負荷側ジヤケツト１３Ａ，１４Ａ
から冷却水を抜き取つた状態で高い負荷がかかつ
たり、何らかの理由で抜き取つた冷却水をもとに
戻せなくなつたとしても焼付等の被害を生じる恐
れは少ない。この結果は、特にシリンダヘツド１
２に低負荷側ジヤケツト１４Ｂを設けた場合に顕
著であり、常用運転域であれば熱負荷の大きいシ
リンダヘツド１２の過熱を十分に防止することが
可能である。

（考案の効果） 以上要するにこの考案によれば、シリンダブロ
ツクとシリンダヘツドの少なくとも一方のウオー
タジヤケツトを高負荷側と低負荷側のジヤケツト
に画成し、暖機運転時に高負荷側ジヤケツトの冷
却水を抜きとつてその液面レベルを低下するよう
にしたので、暖機性能の向上が図れる効果が得ら
れる。

また、この考案では暖機時に低負荷側ジヤケツ
トには冷却水を残しておくようにしたので 冷却
水を抜き取るとき、または抜き取つた冷却水を戻
すときの時間を短縮できると共に、常にある程度
の冷却機能を確保して焼付等の熱的被害の発生を
防止できるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す側面概略構成
図、第２図は同じく正面断面図、第３図は白煙濃
度特性図、第４図は従来技術を示す概略構成図で
ある。 １１……シリンダブロツク、１２……シリンダ
ヘツド、１３Ａ，１４Ａ……高負荷側ジヤケツ
ト、１３Ｂ，１４Ｂ……低負荷側ジヤケツト、１
８……ウオータポンプ、２２……サーモスタツ
ト、３１……ウオータタンク、３３……電磁弁、
３４……電動ポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ウオータポンプの駆動により冷却水を強制的に
   循環させるようにした内燃機関の冷却装置におい
   て、シリンダブロツク及びシリンダヘツドの少な
   くとも一方のウオータジヤケツトを上下に分割し
   て高負荷側ジヤケツトと低負荷側ジヤケツトの並
   列な冷却系統を形成すると共に、暖機運転時に高
   負荷側ジヤケツト内の冷却水の循環を停止する手
   段と、同じく暖機運転時に高負荷側ジヤケツトの
   冷却水を抜き取り、かつ暖機完了後に前記抜き取
   つた冷却水をウオータジヤケツトに戻す手段を設
   けたことを特徴とする内燃機関の冷却装置。