JPH0427710A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は内燃機関の冷却装置、特にシリンダブロック
側に比してシリンダヘッド側を積極的に冷却するように
した水冷式冷却装置の改良に関する。

従来の技術 一般に内燃機関にあっては、ノッキング等異常燃焼を防
止するために、シリンダヘッド側の温度を比較的低く保
ち、かつ潤滑油の粘性によるフリクションの低減やＨＣ
の低減を図るために、シリンダブロック側の温度を比較
的高く保つことが望ましい。

そこで、従来から、シリンダヘッド側とシリンダブロッ
ク側とを均一に冷却するのではなく、両者に積極的に温
度差を与えるようにした冷却装置が種々提案されている
。

その−例としては、シリンダヘッド側ウォータジャケッ
トとシリンダブロック側ウォータジャケットとを完全に
分離独立させ、それぞれを別個の冷却水循環系として構
成するとともに、シリンダヘッド側冷却系の設定温度を
比較的低くし、かつシリンダブロック側冷却系の設定温
度を比較的高くした二系統型の冷却装置がある。

また、冷却水のウォータポンプによる強制循環を主とし
てシリンダヘッド側ウォータジャケット内のみを通して
行い、シリンダブロック側ウォータジャケットとシリン
ダヘッド側ウォータジャケットとの間では、両者の温度
差による自然対流を行わせるように構成した冷却装置も
提案されている（特開昭５６−５２５１９号公報等参照
）。すなわち、ラジェータで熱交換した低温冷却水がシ
リンダヘッド側ウォータジャケット内を通して通流する
ことによりシリンダヘッド側が積極的に冷却されるのに
対し、シリンダブロック側ウォータジャケット内の冷却
水は、シリンダヘッド側ウォータジャケット内の冷却水
との間で、温度差による自然対流によって上下に流動す
るにすぎないので、その湿炭は比較的高くなり、フリク
ション等に影響するシリンダ壁温を高く保つことができ
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のようにシリンダブロック側の冷却
を抑制してシリンダ壁温を高く保つように構成した場合
、シリンダボア間の隔壁部（サイアミーズ部）とりわけ
燃焼室に近い上端部の冷却性が悪化し易く、過大な熱歪
やピストンリングの焼付等を生じる虞れがある。尚、上
記隔壁部にドリル加工等によって冷却水通路を設けるこ
とは従来から行われているが（例えば特公昭４９−２９
９６６号公報等）、この冷却水通路にはシリンダブロッ
ク側の冷却水が導かれるに過ぎないので、上記のように
シリンダブロック側を高温とする場合には十分な冷却効
果は期待できない。

課題を解決するための手段 この発明は、シリンダヘッドおよびシリンダブロックの
内部に、それぞれシリンダヘット側ウォータジャケット
およびシリンダブロック側ウォータジャケットを有し、
かつ少なくともシリンダヘッド側ウォータジャケット内
に冷却水が強制的に循環する内燃機関の冷却装置におい
て、シリンダブロックにおけるシリンダボア間の隔壁部
上端に、シリンダブロック側ウォータジャケットから分
離した冷却水通路を形成するとともに、シリンダヘッド
のロアデツキに、上記冷却水通路の各端部とシリンダヘ
ッド側ウォータジャケットとをそれぞれ連通する冷却水
導入路および冷却水排出路を設けたことを特徴としてい
る。

作用 上記構成では、シリンダヘッド側ウォータジャケット内
妻通流する冷却水の一部が冷却水導入路を経てシリンダ
ボア間の冷却水通路に流入し、かつ冷却水排出路を経て
シリンダヘッド側ウォータジャケットへ戻る。つまりシ
リンダヘッド側の冷却水の一部が上記冷却水通路を通流
し、シリンダボア間の隔壁部が積極的に冷却される。

実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳　・細に
説明する。

この実施例は、前述したようにシリンダヘッドｌ側を冷
却水の強制循環によって積極的に冷却し、かつシリンダ
ブロック２側は温度差による自然対流によって比較的弱
く冷却するように構成したもので、第６図はその冷却系
全体の構成を示している。同図において、３はラジェー
タ、４はウォータポンプを示しており、ラジェータ３で
熱交換した低温冷却水は、通路５およびサーモスタット
弁６を介してウォータポンプ４に吸入され、かつここか
ら通路７を介（、てシリンダヘッドｌ後端部に圧送され
る。そして、シリンダヘッド１を前後方向へ流れ、前端
部の冷却水出口から通路８を介してラリエータ３へ循環
する。尚、９は低温時に冷却水が循環するバイパス通路
である。

第１ｉｆｆｌは、シリンダヘッドｌおよびシリンダブロ
ック２を部分的に切断して示す斜視図であって、シリン
ダブロック２には複数個のシリンダボアｌｌが貫通形成
されており、このシリンダボア１１を囲むようにシリン
ダブロック側ウォータジャケット１２が形成されている
。ここで、上記シリンダブロック２は、シリンダボア１
１を形成する各気筒のシリンダ壁が部分的に連続した所
謂サイアミーズ形式となっている。また上記シリンダブ
ロック側ウォータジャケット１２は、アッパデツキ１３
によって上端が閉塞されたクローズドデッキ形式となっ
ており、自然対流による冷却水の僅かな通流のみを許容
するように、上記アブパブツキＩ３に開口する連通孔１
４の大きさが非常に小さく設定されている。

そして、ンリンダボア１１間の隔壁部１５上端には、第
２図、第４図にも示すように、円弧形をなすスリット状
に冷却水通路１６がそれぞれ凹設されている。この冷却
水通路１６は、円板状カッタを用いて機械加工されたも
ので、シリンダブロック側つォータノヤケット１２とは
連通せず、分離独立した状態となっている。また、上記
冷却水通路１６の各端部には、円形の孔からなる入口部
１６ａおよび出口部１６ｂがドリル加工されている。

尚、１７は図示せぬシリンダヘッドボルトが螺合するね
じ孔である。

一方、シリンダブロック２上面に固定されるシリンダヘ
ッドｌには、吸気ボート２１および排気ボート２２がク
ロスフロー形式に形成されているとともに、シリンダボ
アＩＩ中心部に向かって点火栓取付部２３か設けられて
おり、かつこれらの周囲を囲むように、シリンダヘッド
側ウォータジャケット２４が形成されている。このシリ
ンダヘッド側ウォータジャケット２４は、下面に開口す
る連通孔２５（第３図参照）およびシリンダブロック２
側の連通孔１４を介してシリンダブロック側ウォータジ
ャケット１２に連通するようになっている。また、シリ
ンダヘッドｌの後端面、とりわけ排気ボート２２側に片
寄った位置に、ウォータポンプ４から吐出された冷却水
が流入する冷却水入口２６が開口形成されており、かつ
図示せぬシリンダヘッドｌ前端部には、冷却水出口が設
けられている。従って、冷却水の主流は、前述したよう
にシリンダヘッド側ウォータジャケット２４内を後端側
から前端側へ向かって流れることになる。

そして、上記シリンダヘッドｌのロアデツキ２７には、
第３図にも示すように、前述した隔壁部１５の冷却水通
路１６に対応して各一対の金属パイプ２８．２９が圧入
されており、各金属パイプ２８．２９によってロアデツ
キ２７を貫通する冷却水導入路３０および冷却水排出路
３１が形成されている。冷却水導入路３０となる金属パ
イプ２８は、冷却水通路１６の入口部１６　ａに合致す
る位置に、また冷却水排出路３１となる金属パイプ２９
は、冷却水通路１６の出口部１６ｂに合致する位置に、
それぞれ設けられており、シリンダブロック２側の冷却
水通路１６をシリンダヘッド側ウォータジャケット２４
と連通している。

また各金属パイプ２８．２９の上端部は、シリンダヘッ
ド側ウォータジャケット２４内に突出しているが、その
先端が４５°程度の角度で斜めに切断されている。特に
、冷却水導入路３０となる金属パイプ２８は、その先端
開口が冷却水主流に対向するようにシリンダヘッド！後
端へ向けて斜めに切断されている。逆に、冷却水排出路
３１となる金属パイプ２９は、冷却水主流の下流側へ向
くようにシリンダヘッドｌ前端へ向けて斜めに切断され
ている（第５図参照）。

従って、上記構成では、シリンダヘッド側ウォータジャ
ケット２４内を流れる冷却水の主流に伴って、両金属バ
イブ２８．２９の先端開口の間に圧力差か生じ、第４図
に示すように、冷却水導入路３０からシリンダブロック
２側の冷却水通路１６を経て冷却水排出路３１へ向かう
ように冷却水が流れる。つまり、シリンダヘッド側ウォ
ータジャケット２４内を循環する比較的低温な冷却水の
一部がシリンダブロック２側の冷却水通路１６へ強制的
に導入され、熱負荷の高い隔壁部１５上端部分を効果的
に冷却することができる。

次に第７図は、この発明の異なる実施例を示している。

この実施例では、シリンダヘッド１のロアデツキ２７に
、シリンダブロック２側冷却水通１１６の人口部１６ａ
および出口部１６ｂに対応する冷却水導入路３０および
冷却水排出路３１が直接に貫通形成されている。そして
、両者間に圧力差を与えるために、それぞれの上端開口
側つまりシリンダヘッド側ウォータジャケット２４底面
に、円弧形をなす突起部３２．３３が形成されている。

冷却水導入路３ｏに対する突起部３２は、冷却水主流に
対し、その開口の下流側に設けられ、冷却水主流を受は
止めて冷却水導入路３０に案内するようになっている。

また冷却水排出路３１に対する突起部３３は、逆に冷却
水主流に対し開口の上流に設けられている。尚、この図
示例では、両突起部３２．３３が連続していて、全体と
してＳ字状をなしている。

この実施例の構成においても、前述した実施例と同様に
シリンダヘッド側ウォータジャケット２４内を循環する
冷却水の一部がシリンダブロック２側の冷却水通路１６
へ強制的に案内される。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る内燃機関
の冷却装置によれば、シリンダブロックにおけるシリン
ダボア間の隔壁部上端に冷却水通路を形成し、ここにシ
リンダヘッド側ウォータジャケットの冷却水の一部を通
流させるようにしたので、二系統型の冷却もしくは自然
対流型の冷却等によってシリンダヘッド側に比してシリ
ンダブロック側の冷却を弱めるようにした場合に問題と
なる隔壁部上端の冷却不良を回避できる。また熱負荷の
高い隔壁部上端を良好に冷却し得ることから、隔壁部の
薄肉化つまりボアピッチの短縮化が可能となり、内燃機
関の全長の短縮化の上で有利となる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明に係る冷却装置を倫えたシリンダブロ
ックおよびシリンダヘッドを部分的に切断して示す分解
斜視図、第２図はシリンダブロックの要部の上端面を示
す平面図、第３図はシリンダヘッドの要部の断面を示す
断面図、第４図はシリンダヘッドとシリンダブロックの
結合状態における要部の断面図、第５図はシリンダヘッ
ド要部の斜視図、第６図はこの実施例の冷却系全体を示
す構成説明図、第７図はこの発明の異なる実施例を示す
第１図と同様の分解斜視図である。 １・・・シリンダヘッド、２・・・シリンダブロック、
１２・・・シリンダブロック側ウォータジャケット、１
５・・・隔壁部、１６・・・冷却水通路、２４・・・シ
リンダヘッド側ウォータジャケット、３０・・・冷却水
導入路、 ト・・冷却水排出路。 第 図 目 第 図 ２ソ 第 図 ｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダヘッドおよびシリンダブロックの内部に
   、それぞれシリンダヘッド側ウォータジャケットおよび
   シリンダブロック側ウオータジャケットを有し、かつ少
   なくともシリンダヘッド側ウォータジャケット内に冷却
   水が強制的に循環する内燃機関の冷却装置において、シ
   リンダブロックにおけるシリンダボア間の隔壁部上端に
   、シリンダブロック側ウォータジャケットから分離した
   冷却水通路を形成するとともに、シリンダヘッドのロア
   デッキに、上記冷却水通路の各端部とシリンダヘッド側
   ウォータジャケットとをそれぞれ連通する冷却水導入路
   および冷却水排出路を設けたことを特徴とする内燃機関
   の冷却装置。