JPH04298671A - 内燃機関の冷却装置 - Google Patents
内燃機関の冷却装置Info
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- JPH04298671A JPH04298671A JP6355091A JP6355091A JPH04298671A JP H04298671 A JPH04298671 A JP H04298671A JP 6355091 A JP6355091 A JP 6355091A JP 6355091 A JP6355091 A JP 6355091A JP H04298671 A JPH04298671 A JP H04298671A
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- Japan
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 30
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 33
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のシリンダを冷
却する内燃機関の冷却装置に関する。
却する内燃機関の冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より実開昭 63−168242号
に記載の如く、シリンダライナ外周に螺旋状又は環状の
冷却溝を設けて冷媒を流し、内燃機関の冷却を行う冷却
装置がある。
に記載の如く、シリンダライナ外周に螺旋状又は環状の
冷却溝を設けて冷媒を流し、内燃機関の冷却を行う冷却
装置がある。
【0003】図3(A),(B),(C)夫々は従来の
シリンダライナの一例の平面図、正面図、側面図を示す
。同図中、シリンダライナ1の外周には、複数の冷却溝
2が形成されている。また、全ての冷却溝2は軸方向に
形成された連通溝3,4により連通されている。冷媒は
流入部5から流入し、連通溝3を通って各冷却溝2に分
配され、シリンダライナ1の熱を吸収した後、連通溝4
を通って流出部6から排出される。
シリンダライナの一例の平面図、正面図、側面図を示す
。同図中、シリンダライナ1の外周には、複数の冷却溝
2が形成されている。また、全ての冷却溝2は軸方向に
形成された連通溝3,4により連通されている。冷媒は
流入部5から流入し、連通溝3を通って各冷却溝2に分
配され、シリンダライナ1の熱を吸収した後、連通溝4
を通って流出部6から排出される。
【0004】冷却溝2は、図3(A)に示すように、シ
リンダライナ1の外周面1a及び内周面1bと同心円状
に形成されており、シリンダライナ1の内周面1bから
冷却溝2までの距離は周方向上、全て同一とされている
。また、冷却溝2の断面形状もシリンダライナ1の周方
向上、全て同一である。
リンダライナ1の外周面1a及び内周面1bと同心円状
に形成されており、シリンダライナ1の内周面1bから
冷却溝2までの距離は周方向上、全て同一とされている
。また、冷却溝2の断面形状もシリンダライナ1の周方
向上、全て同一である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】シリンダライナの周囲
に冷媒を循環させてシリンダライナの冷却を行う場合、
熱伝達率や伝熱面積の改善を図り、少ない冷媒流量で効
率良く冷却を行うことが、内燃機関の小型化や省力化の
観点より重要である。しかしながら、逆に冷媒流量が少
ないために、冷媒の温度は、入口側の連通溝3から出口
側の連通溝4に到るまでの間に大きく上昇するようにな
る。ここで、従来の冷却装置においては、上記の如く、
冷却溝2がシリンダライナ1の周方向において同一条件
で形成されているため、冷却能力は、被冷却体、即ちシ
リンダライナ1と冷媒との温度差によって決定される。 このため、出口側の連通溝4近傍における冷却能力は、
冷媒温度の低い入口側の連通溝3近傍の冷却能力に比べ
てかなり低下する。従って、シリンダライナ1の内周面
1bの温度分布は、連通溝4に近づくにつれて高温とな
り、シリンダライナ1の周方向において不均一となる。
に冷媒を循環させてシリンダライナの冷却を行う場合、
熱伝達率や伝熱面積の改善を図り、少ない冷媒流量で効
率良く冷却を行うことが、内燃機関の小型化や省力化の
観点より重要である。しかしながら、逆に冷媒流量が少
ないために、冷媒の温度は、入口側の連通溝3から出口
側の連通溝4に到るまでの間に大きく上昇するようにな
る。ここで、従来の冷却装置においては、上記の如く、
冷却溝2がシリンダライナ1の周方向において同一条件
で形成されているため、冷却能力は、被冷却体、即ちシ
リンダライナ1と冷媒との温度差によって決定される。 このため、出口側の連通溝4近傍における冷却能力は、
冷媒温度の低い入口側の連通溝3近傍の冷却能力に比べ
てかなり低下する。従って、シリンダライナ1の内周面
1bの温度分布は、連通溝4に近づくにつれて高温とな
り、シリンダライナ1の周方向において不均一となる。
【0006】そこで本発明は上記課題に鑑みなされたも
ので、シリンダライナの内周面から冷却溝までの距離寸
法を、冷媒の入口部側より出口部側を小さくすることに
より、シリンダライナの内周面の温度分布を周方向にお
いて均一化しうる内燃機関の冷却装置を提供することを
目的とする。
ので、シリンダライナの内周面から冷却溝までの距離寸
法を、冷媒の入口部側より出口部側を小さくすることに
より、シリンダライナの内周面の温度分布を周方向にお
いて均一化しうる内燃機関の冷却装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シリンダブロックに嵌装されるシリンダラ
イナの外周に、冷媒を案内する冷却溝を設けた内燃機関
の冷却装置において、前記シリンダライナの内周面から
前記冷却溝までの距離寸法を、前記冷媒の入口部側に対
して出口部側で小さくした構成である。
に本発明は、シリンダブロックに嵌装されるシリンダラ
イナの外周に、冷媒を案内する冷却溝を設けた内燃機関
の冷却装置において、前記シリンダライナの内周面から
前記冷却溝までの距離寸法を、前記冷媒の入口部側に対
して出口部側で小さくした構成である。
【0008】
【作用】シリンダライナの内周面から冷却溝までの距離
寸法を小さくすると、冷却溝を形成する面の温度が上昇
する。面の温度が上昇すると冷媒の温度との差か広がり
、冷却能力を高める作用をする。従って、冷媒の入口部
側より出口部側において上記距離寸法を小さくすること
は、出口部側で冷却能力を高める作用をし、出口部側で
冷媒の温度が上昇して冷却能力が低下してしまうことを
相殺する。
寸法を小さくすると、冷却溝を形成する面の温度が上昇
する。面の温度が上昇すると冷媒の温度との差か広がり
、冷却能力を高める作用をする。従って、冷媒の入口部
側より出口部側において上記距離寸法を小さくすること
は、出口部側で冷却能力を高める作用をし、出口部側で
冷媒の温度が上昇して冷却能力が低下してしまうことを
相殺する。
【0009】
【実施例】図1(A),(B),(C)夫々は、本発明
になる内燃機関の冷却装置の一実施例に使用されるシリ
ンダライナの平面図、正面図、断面図を示す。同図(C
)は、同図(A)中Ic−Ic線に沿う断面を示す。
になる内燃機関の冷却装置の一実施例に使用されるシリ
ンダライナの平面図、正面図、断面図を示す。同図(C
)は、同図(A)中Ic−Ic線に沿う断面を示す。
【0010】同図中、シリンダライナ10の外周には、
複数の冷却溝12がシリンダライナ10の周方向に沿っ
て形成されている。また、全ての冷却溝12は、軸方向
に形成され、夫々が 180度離れて位置した2つの連
通溝13,14により連通されている。このようにシリ
ンダライナ10の外周の形状は、図3に示した従来装置
のシリンダライナ1と同一形状とされている。
複数の冷却溝12がシリンダライナ10の周方向に沿っ
て形成されている。また、全ての冷却溝12は、軸方向
に形成され、夫々が 180度離れて位置した2つの連
通溝13,14により連通されている。このようにシリ
ンダライナ10の外周の形状は、図3に示した従来装置
のシリンダライナ1と同一形状とされている。
【0011】シリンダライナ10は、連通溝13,14
をシリンダブロック(図示せず)に形成された冷媒の流
入口17(図1(B)中一点鎖線で示す)、及び流出口
(図示せず)に周方向上一致させてシリンダブロックに
嵌装される。シリンダライナ10がシリンダブロックに
嵌装された状態では、流入口17が連通溝13の最下部
に位置し、また、流出口が連通溝14の最上部に位置し
ている。よって、連通溝13の最下部を流入部15とし
、連通溝14の最上部を流出部16とする。
をシリンダブロック(図示せず)に形成された冷媒の流
入口17(図1(B)中一点鎖線で示す)、及び流出口
(図示せず)に周方向上一致させてシリンダブロックに
嵌装される。シリンダライナ10がシリンダブロックに
嵌装された状態では、流入口17が連通溝13の最下部
に位置し、また、流出口が連通溝14の最上部に位置し
ている。よって、連通溝13の最下部を流入部15とし
、連通溝14の最上部を流出部16とする。
【0012】冷媒はシリンダブロックの流入口17から
シリンダライナ10の流入部15に流入し、連通溝13
を移動しながら各冷却溝12に分配され、冷却溝12を
通過する際にシリンダライナ10の熱を吸収し、その後
、連通溝14を通って流出部16からシリンダブロック
の流出口に排出される。このように冷媒の流通経路につ
いても、本実施例のシリンダライナ10は従来と同様で
ある。
シリンダライナ10の流入部15に流入し、連通溝13
を移動しながら各冷却溝12に分配され、冷却溝12を
通過する際にシリンダライナ10の熱を吸収し、その後
、連通溝14を通って流出部16からシリンダブロック
の流出口に排出される。このように冷媒の流通経路につ
いても、本実施例のシリンダライナ10は従来と同様で
ある。
【0013】本実施例のシリンダライナ10は、図1(
A)に示すように、冷却溝12の底径の中心及びシリン
ダライナ10の外周面10aの中心C2 が、シリンダ
ライナ10の内周面10bの中心C1 に対して、連通
溝13側に寸法S1 だけオフセットされている点に特
徴を有する。これにより、内周面10bから冷却溝12
までの距離寸法、即ち、燃焼室内の熱が通過する部分の
厚さ寸法は、図1(A),(C)に示すように、連通溝
13近傍の位置において最大(図中、厚さ寸法t1 で
示す)となり、連通溝13から連通溝14にかけて序々
に薄くなり、連通溝14近傍の位置において最小(図中
、厚さ寸法t2 で示す)となる。
A)に示すように、冷却溝12の底径の中心及びシリン
ダライナ10の外周面10aの中心C2 が、シリンダ
ライナ10の内周面10bの中心C1 に対して、連通
溝13側に寸法S1 だけオフセットされている点に特
徴を有する。これにより、内周面10bから冷却溝12
までの距離寸法、即ち、燃焼室内の熱が通過する部分の
厚さ寸法は、図1(A),(C)に示すように、連通溝
13近傍の位置において最大(図中、厚さ寸法t1 で
示す)となり、連通溝13から連通溝14にかけて序々
に薄くなり、連通溝14近傍の位置において最小(図中
、厚さ寸法t2 で示す)となる。
【0014】次に、上記の如くシリンダライナ10の厚
さ寸法を周方向に沿って変化させたことによる作用につ
いて説明する。
さ寸法を周方向に沿って変化させたことによる作用につ
いて説明する。
【0015】先ず、冷却溝12を形成する伝熱面12a
における熱伝達について考える。伝熱面12aから冷媒
に伝達される熱の量QC は、伝熱面12aの熱伝達率
をαc とすると次式によって表される。
における熱伝達について考える。伝熱面12aから冷媒
に伝達される熱の量QC は、伝熱面12aの熱伝達率
をαc とすると次式によって表される。
【0016】
QC =αc ・A・(θ0
−θf ) (1)ここで、
Aは伝熱面積(m2 )、θ0 は面の表面温度(℃)
、θf は冷媒の温度(℃)である。
−θf ) (1)ここで、
Aは伝熱面積(m2 )、θ0 は面の表面温度(℃)
、θf は冷媒の温度(℃)である。
【0017】冷媒は、上述したように、連通溝13から
連通溝14に流れる過程において、シリンダライナ10
の内周面10bからの熱を吸収して温度が上昇する。こ
の場合、上式(1)において、伝熱面12aの熱伝達率
αc は変化しないものの、冷媒の温度θf が大きく
なって(θ0 −θf )の値が小さくなり、伝熱面1
2aにおいて伝達される熱の量QC は小さくなる。こ
のため、従来においては、出口側の連通溝4近傍におい
て冷媒能力が低下し、内周面1bの温度の周方向におけ
る不均一が発生していた。
連通溝14に流れる過程において、シリンダライナ10
の内周面10bからの熱を吸収して温度が上昇する。こ
の場合、上式(1)において、伝熱面12aの熱伝達率
αc は変化しないものの、冷媒の温度θf が大きく
なって(θ0 −θf )の値が小さくなり、伝熱面1
2aにおいて伝達される熱の量QC は小さくなる。こ
のため、従来においては、出口側の連通溝4近傍におい
て冷媒能力が低下し、内周面1bの温度の周方向におけ
る不均一が発生していた。
【0018】次にシリンダライナ10内の熱伝導につい
て考える。シリンダライナ10内においては、高温側か
ら低温側まで略一定の温度勾配dθ/dLを有して熱が
伝導する。この温度勾配dθ/dLは、両側の壁面温度
の温度差dθを壁の厚さ寸法dLで除して表されている
。このため、壁の厚さ寸法dLが小さくなると、両壁面
の温度差dθもこれに対応して小さくなる。
て考える。シリンダライナ10内においては、高温側か
ら低温側まで略一定の温度勾配dθ/dLを有して熱が
伝導する。この温度勾配dθ/dLは、両側の壁面温度
の温度差dθを壁の厚さ寸法dLで除して表されている
。このため、壁の厚さ寸法dLが小さくなると、両壁面
の温度差dθもこれに対応して小さくなる。
【0019】従って、本実施例のシリンダライナ10に
おいては、シリンダライナ10の厚さ寸法が小さい連通
溝14近傍においては、内周面10bからの温度降下が
少なく、上記伝熱面12aの温度は高い状態にあり、反
対に、厚さ寸法が大きい連通溝13近傍においては、伝
熱面12aの温度は低い状態にある。即ち、上式(1)
における表面温度θ0 は、連通溝13近傍においては
低く、連通溝14近傍においては高くなる。その結果、
上述したように、冷媒がシリンダライナ10の熱を吸収
して、出口側の連通溝14に近づくにしたがって冷媒温
度θf が上昇しても、(θ0 −θf )の値は一定
となり、式(1)で示す伝熱面12aから冷媒に伝達さ
れる熱の量QC は、連通溝13から連通溝14までの
いずれの位置においても一定となる。これにより、冷媒
による冷媒能力はシリンダライナ10の周方向において
一定となり、シリンダライナ10の内周面10bの温度
分布を周方向において均一とすることができる。
おいては、シリンダライナ10の厚さ寸法が小さい連通
溝14近傍においては、内周面10bからの温度降下が
少なく、上記伝熱面12aの温度は高い状態にあり、反
対に、厚さ寸法が大きい連通溝13近傍においては、伝
熱面12aの温度は低い状態にある。即ち、上式(1)
における表面温度θ0 は、連通溝13近傍においては
低く、連通溝14近傍においては高くなる。その結果、
上述したように、冷媒がシリンダライナ10の熱を吸収
して、出口側の連通溝14に近づくにしたがって冷媒温
度θf が上昇しても、(θ0 −θf )の値は一定
となり、式(1)で示す伝熱面12aから冷媒に伝達さ
れる熱の量QC は、連通溝13から連通溝14までの
いずれの位置においても一定となる。これにより、冷媒
による冷媒能力はシリンダライナ10の周方向において
一定となり、シリンダライナ10の内周面10bの温度
分布を周方向において均一とすることができる。
【0020】このように、本実施例のシリンダライナ1
0によれば、冷媒の温度上昇による熱伝達量の低下を、
シリンダライナ10の厚さ寸法を薄くして伝熱面の温度
を上げることにより相殺するため、冷却効率を高めて冷
媒の流量を少なくした冷却装置であっても、周方向にお
いて均一な冷却能力を得ることができ、シリンダライナ
10の内周面10bの温度分布を周方向において均一と
することができる。
0によれば、冷媒の温度上昇による熱伝達量の低下を、
シリンダライナ10の厚さ寸法を薄くして伝熱面の温度
を上げることにより相殺するため、冷却効率を高めて冷
媒の流量を少なくした冷却装置であっても、周方向にお
いて均一な冷却能力を得ることができ、シリンダライナ
10の内周面10bの温度分布を周方向において均一と
することができる。
【0021】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、図2に示す変形例の冷却装置であってもよい
。図2(A),(B)は本発明の変形例のシリンダライ
ナの平面図、断面図である。同図(B)は、同図(A)
中IIb − IIb線に沿う断面を示す。
ではなく、図2に示す変形例の冷却装置であってもよい
。図2(A),(B)は本発明の変形例のシリンダライ
ナの平面図、断面図である。同図(B)は、同図(A)
中IIb − IIb線に沿う断面を示す。
【0022】本変形例のシリンダライナ20は、図2(
A)に示すように、外周面20a及び内周面20bの中
心が同心の中心C3 とされ、冷却溝22の底径の中心
C4 が、上記中心C3 に対して入口側の連通溝23
側に寸法S2 オフセットされた構成である。これによ
り、内周面20bから冷却溝22までの距離寸法は、上
記実施例と同様に、連通溝23近傍の位置において最大
(図中、厚さ寸法t3 で示す)となり、連通溝23か
ら連通溝24にかけて序々に薄くなり、連通溝24近傍
の位置において最小(図中、厚さ寸法t4 で示す)と
なる。
A)に示すように、外周面20a及び内周面20bの中
心が同心の中心C3 とされ、冷却溝22の底径の中心
C4 が、上記中心C3 に対して入口側の連通溝23
側に寸法S2 オフセットされた構成である。これによ
り、内周面20bから冷却溝22までの距離寸法は、上
記実施例と同様に、連通溝23近傍の位置において最大
(図中、厚さ寸法t3 で示す)となり、連通溝23か
ら連通溝24にかけて序々に薄くなり、連通溝24近傍
の位置において最小(図中、厚さ寸法t4 で示す)と
なる。
【0023】このように、冷却溝22をシリンダライナ
20の中心C3 からずらした位置に形成するとこによ
っても、上記実施例同様に内周面20bから冷却溝22
までの距離寸法をシリンダライナ20の周方向において
変化させることができ、その結果、本変形例においても
上記実施例同様の効果を得ることができる。
20の中心C3 からずらした位置に形成するとこによ
っても、上記実施例同様に内周面20bから冷却溝22
までの距離寸法をシリンダライナ20の周方向において
変化させることができ、その結果、本変形例においても
上記実施例同様の効果を得ることができる。
【0024】また、上述した実施例のシリンダライナ1
0の場合、シリンダライナ10が嵌装されるシリンダブ
ロックのボアの中心と、シリンダライナ10の内周面1
0bの中心、即ちピストンの中心とがずれているため、
従来のシリンダブロックは使用できず、シリンダブロッ
クを新たに開発する必要がある。しかしながら、本変形
例のシリンダライナ20によれば、シリンダライナの形
状を一部変更するだけで済み、シリンダブロックは従来
のものがそのまま使用できるという利点がある。
0の場合、シリンダライナ10が嵌装されるシリンダブ
ロックのボアの中心と、シリンダライナ10の内周面1
0bの中心、即ちピストンの中心とがずれているため、
従来のシリンダブロックは使用できず、シリンダブロッ
クを新たに開発する必要がある。しかしながら、本変形
例のシリンダライナ20によれば、シリンダライナの形
状を一部変更するだけで済み、シリンダブロックは従来
のものがそのまま使用できるという利点がある。
【0025】また、上記実施例、及び変形例は、冷却溝
12,22を環状に形成しているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば冷却溝を螺旋状に形成し
たシリンダライナであっても、熱が通過する部分の厚さ
寸法を流入部から流出部にかけて薄くなるように形成す
れば、上記同様の効果を得ることができる。
12,22を環状に形成しているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば冷却溝を螺旋状に形成し
たシリンダライナであっても、熱が通過する部分の厚さ
寸法を流入部から流出部にかけて薄くなるように形成す
れば、上記同様の効果を得ることができる。
【0026】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、冷媒の出口
部側で冷却能力が従来に比べて向上するため、冷却能力
がシリンダライナの周方向において均一となり、その結
果、シリンダライナの内周面の温度を周方向において均
一とすることができる。
部側で冷却能力が従来に比べて向上するため、冷却能力
がシリンダライナの周方向において均一となり、その結
果、シリンダライナの内周面の温度を周方向において均
一とすることができる。
【図1】本発明になる内燃機関の冷却装置の一実施例に
使用されるシリンダライナの構造図である。
使用されるシリンダライナの構造図である。
【図2】本発明の変形例のシリンダライナの構造図であ
る。
る。
【図3】従来装置の一例に使用されるシリンダライナの
構造図である。
構造図である。
10,20 シリンダライナ
10a,20a 外周面
10b,20b 内周面
12,22 冷却溝
12a 伝熱面
13,14,23,24 連通溝
15 流入部
16 流出部
17 流入口
Claims (1)
- 【請求項1】 シリンダブロックに嵌装されるシリン
ダライナの外周に、冷媒を案内する冷却溝を設けた内燃
機関の冷却装置において、前記シリンダライナの内周面
から前記冷却溝までの距離寸法を、前記冷媒の入口部側
に対して出口部側で小さくしたことを特徴とする内燃機
関の冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6355091A JPH04298671A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 内燃機関の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6355091A JPH04298671A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 内燃機関の冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04298671A true JPH04298671A (ja) | 1992-10-22 |
Family
ID=13232452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6355091A Pending JPH04298671A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 内燃機関の冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04298671A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014088804A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関のシリンダブロック |
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1991
- 1991-03-27 JP JP6355091A patent/JPH04298671A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014088804A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関のシリンダブロック |
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