JPH0571416A - Cooling water passage structure for multiple cylinder internal combustion engine - Google Patents
Cooling water passage structure for multiple cylinder internal combustion engineInfo
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- JPH0571416A JPH0571416A JP22900591A JP22900591A JPH0571416A JP H0571416 A JPH0571416 A JP H0571416A JP 22900591 A JP22900591 A JP 22900591A JP 22900591 A JP22900591 A JP 22900591A JP H0571416 A JPH0571416 A JP H0571416A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は多気筒内燃機関の冷却水
通路構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling water passage structure for a multi-cylinder internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】多気筒内燃機関においてラジエータによ
り冷却された冷却水をウォータポンプによってシリンダ
ブロック内に形成されたウォータジャケット内に送り込
み、このウォータジャケットから流出した冷却水をシリ
ンダヘッド内に形成されたウォータジャケット内に流入
させ、このシリンダヘッド内のウォータジャケットから
流出した冷却水をラジエータ内に流入させて冷却水を循
環させるようにすると共に、各気筒の排気ポート周りに
冷却水通路を夫々形成し、シリンダブロックのウォータ
ジャケットから流出した冷却水の一部をこれら冷却水通
路内に流入させると共にこれら冷却水通路から流出した
冷却水をウォータポンプ内に流入させるようにした多気
筒内燃機関の冷却水通路構造が公知である（実開平１−
１３００４７号公報参照）。この多気筒内燃機関の冷却
水通路構造では各気筒の排気ポート周りに夫々形成され
た冷却水通路内に冷却水を流通させることにより、排気
ガスの熱によって過熱されやすい各気筒の排気ポート周
りのシリンダヘッド部分を一様に冷却して各気筒の燃焼
室内が過度に高温になりすぎないようにしている。2. Description of the Related Art In a multi-cylinder internal combustion engine, cooling water cooled by a radiator is sent by a water pump into a water jacket formed in a cylinder block, and the cooling water flowing out from the water jacket is formed in a cylinder head. The cooling water flowing into the water jacket and flowing out from the water jacket in the cylinder head is allowed to flow into the radiator to circulate the cooling water, and cooling water passages are formed around the exhaust ports of each cylinder. , A cooling water of a multi-cylinder internal combustion engine in which a part of the cooling water flowing out of the water jacket of the cylinder block is made to flow into these cooling water passages and the cooling water flowing out of these cooling water passages is made to flow into the water pump. A passage structure is known (actual Kaihei 1
(See Japanese Patent No. 130047). In the cooling water passage structure of this multi-cylinder internal combustion engine, by circulating the cooling water in the cooling water passages formed around the exhaust ports of the respective cylinders, the exhaust ports around the exhaust ports of the respective cylinders that are easily overheated by the heat of the exhaust gas are provided. The cylinder head portion is cooled uniformly so that the combustion chamber of each cylinder does not become too hot.
【０００３】また、直列多気筒内燃機関において排気マ
ニホルドの集合部が一端の気筒の更に外側に位置してい
る排気マニホルド構造が公知である（実開平３−４５４
１４号公報参照）。この多気筒内燃機関では、排気マニ
ホルド集合部に近い気筒と排気マニホルド集合部から遠
く離れた気筒とが存在することになる。Further, in an in-line multi-cylinder internal combustion engine, there is known an exhaust manifold structure in which a collecting portion of the exhaust manifold is located further outside of a cylinder at one end (actual opening: 3-454).
14). In this multi-cylinder internal combustion engine, there are cylinders near the exhaust manifold collecting portion and cylinders far from the exhaust manifold collecting portion.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、高温の既燃
ガスが流通する排気マニホルド集合部は高温を呈し、各
気筒の燃焼室はこの排気マニホルド集合部から輻射され
る輻射熱を受けて加熱される。このとき、実開平３−４
５４１４号公報に記載された多気筒内燃機関のように排
気マニホルド集合部に近い気筒と排気マニホルド集合部
から遠く離れた気筒とを具備する内燃機関では、排気マ
ニホルド集合部に近い気筒の燃焼室が排気マニホルド集
合部から受ける輻射熱の方が排気マニホルド集合部から
遠く離れた気筒の燃焼室が排気マニホルド集合部から受
ける輻射熱よりも大きくなる。この場合に実開平１−１
３００４７号公報に記載された多気筒内燃機関のように
各気筒の排気ポート周りに夫々形成された冷却水通路内
に冷却水を流通させて各気筒の燃焼室を同様に冷却する
ようにすると、上述のように各気筒により輻射熱の受熱
量が異なるために各気筒間で燃焼室内の温度にばらつき
が生じてしまう。このように各気筒間で燃焼室内の温度
にばらつきが生じると、各気筒間でノッキング発生限界
の点火時期にばらつきが生じ、従って一番高温の気筒の
ノッキング発生限界に合わせて点火時期を遅角させなけ
ればならず、その結果機関出力トルクが低下してしまう
という問題が生ずる。また、各気筒毎に燃焼のばらつき
が生ずるので、ＮＯX 等の排気エミッションの発生を安
定して低減させることが困難になるという問題も発生す
る。更に、シリンダヘッドおよびシリンダブロックに熱
応力が生じ、その結果吸排気弁と弁座間に偏摩耗が起き
たり、或いはピストンとシリンダボア間に偏摩耗が起き
たりする危険性がある。このように各気筒間で燃焼室内
の温度にばらつきが生じると種々の問題が発生する。By the way, the exhaust manifold collecting portion through which the hot burned gas flows has a high temperature, and the combustion chamber of each cylinder is heated by receiving the radiant heat radiated from the exhaust manifold collecting portion. .. At this time, the actual Kaihei 3-4
In the multi-cylinder internal combustion engine described in Japanese Patent No. 5414, which includes a cylinder close to the exhaust manifold collecting portion and a cylinder far from the exhaust manifold collecting portion, the combustion chamber of the cylinder close to the exhaust manifold collecting portion is The radiant heat received from the exhaust manifold collecting section is larger than the radiant heat received from the exhaust manifold collecting section in the combustion chamber of the cylinder far from the exhaust manifold collecting section. In this case, the actual Kaihei 1-1
If the cooling water is circulated in the cooling water passages formed around the exhaust port of each cylinder like the multi-cylinder internal combustion engine described in Japanese Patent No. 30047 to cool the combustion chamber of each cylinder in the same manner, As described above, since the amount of radiant heat received differs among the cylinders, the temperature in the combustion chamber varies among the cylinders. When the temperature in the combustion chamber varies among the cylinders in this way, the ignition timing at the knocking occurrence limit varies between the cylinders, and therefore the ignition timing is retarded in accordance with the knocking occurrence limit of the hottest cylinder. Therefore, there is a problem that the engine output torque is reduced as a result. In addition, the variation of combustion in each cylinder occurs, also occurs a problem that it becomes difficult to stably reduce the occurrence of exhaust emissions, such as NO X. Further, there is a risk that thermal stress is generated in the cylinder head and the cylinder block, and as a result, uneven wear occurs between the intake and exhaust valves and the valve seat, or uneven wear occurs between the piston and the cylinder bore. When the temperature in the combustion chamber varies among the cylinders as described above, various problems occur.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、排気マニホルド集合部に近い気筒
と排気マニホルド集合部から遠く離れた気筒とを具備す
る多気筒内燃機関において、排気マニホルド集合部に近
い気筒の排気ポート下方を横切ってシリンダヘッド内を
延びる第１の冷却水通路と、排気マニホルド集合部から
遠く離れた気筒の排気ポート下方を横切ってシリンダヘ
ッド内を延びる第２の冷却水通路とを具備し、第１冷却
水通路の断面積を第２冷却水通路の断面積よりも大きく
形成している。In order to solve the above problems, according to the present invention, in a multi-cylinder internal combustion engine having a cylinder near an exhaust manifold collecting portion and a cylinder far from the exhaust manifold collecting portion, A first cooling water passage extending in the cylinder head across the lower portion of the exhaust port of the cylinder near the exhaust manifold collecting portion, and a second cooling water passage extending in the cylinder head across the lower portion of the exhaust port of the cylinder far from the exhaust manifold collecting portion. The cooling water passage is provided, and the cross-sectional area of the first cooling water passage is formed larger than that of the second cooling water passage.
【０００６】更に、上記問題点を解決するために本発明
によれば、排気マニホルド集合部に近い気筒と排気マニ
ホルド集合部から遠く離れた気筒とを具備する多気筒内
燃機関において、排気マニホルド集合部に近い気筒の排
気ポート周りに第１の冷却水通路を形成すると共に排気
マニホルド集合部から遠く離れた気筒の排気ポート周り
に第２の冷却水通路を形成し、ラジエータから流出した
冷却水を第１冷却水通路内に供給すると共に第１冷却水
通路から流出した冷却水を第２冷却水通路内に供給する
ようにしている。Further, in order to solve the above problems, according to the present invention, in a multi-cylinder internal combustion engine having a cylinder close to the exhaust manifold collecting portion and a cylinder far from the exhaust manifold collecting portion, the exhaust manifold collecting portion is provided. The first cooling water passage is formed around the exhaust port of the cylinder close to, and the second cooling water passage is formed around the exhaust port of the cylinder that is far from the exhaust manifold collecting portion, so that the cooling water flowing out from the radiator is The cooling water flowing from the first cooling water passage is supplied into the second cooling water passage while being supplied into the first cooling water passage.
【０００７】[0007]
【作用】排気マニホルド集合部に近い気筒の燃焼室は排
気マニホルド集合部から遠く離れた気筒の燃焼室に比べ
て排気マニホルド集合部からの輻射熱をより多く受熱す
る。請求項１に記載の発明では、断面積が比較的大きい
第１冷却水通路内を流通する冷却水によって排気マニホ
ルド集合部に近い気筒の排気ポート周りのシリンダヘッ
ド領域が比較的大きく冷却され、一方断面積が比較的小
さい第２冷却水通路内を流通する冷却水によって排気マ
ニホルド集合部から遠く離れた気筒の排気ポート周りの
シリンダヘッド領域が比較的小さく冷却される。斯くし
て、排気マニホルド集合部に近い気筒の燃焼室が排気マ
ニホルド集合部から遠く離れた気筒の燃焼室に比べて冷
却水によってより大きく冷却される。The combustion chamber of the cylinder close to the exhaust manifold collecting portion receives more radiant heat from the exhaust manifold collecting portion than the combustion chamber of the cylinder far from the exhaust manifold collecting portion. In the invention according to claim 1, the cylinder head region around the exhaust port of the cylinder close to the exhaust manifold collecting portion is cooled relatively large by the cooling water flowing in the first cooling water passage having a relatively large cross-sectional area, The cooling water flowing in the second cooling water passage having a relatively small cross-sectional area cools the cylinder head region around the exhaust port of the cylinder far from the exhaust manifold collecting portion to a relatively small size. Thus, the combustion chamber of the cylinder close to the exhaust manifold collecting portion is cooled by the cooling water more than the combustion chamber of the cylinder far from the exhaust manifold collecting portion.
【０００８】請求項２に記載の発明では、第１冷却水通
路内にはラジエータから流出した比較的低温の冷却水が
供給され、一方第２冷却水通路内には第１冷却水通路内
を流通して温度上昇した冷却水が供給される。従って排
気マニホルド集合部に近い気筒の排気ポート周りの領域
が排気マニホルド集合部から遠く離れた気筒の排気ポー
ト周りの領域に比べて冷却水によってより大きく冷却さ
れ、斯くして排気マニホルド集合部に近い気筒の燃焼室
が排気マニホルド集合部から遠く離れた気筒の燃焼室に
比べて冷却水によってより大きく冷却される。According to the second aspect of the invention, the cooling water having a relatively low temperature flowing out from the radiator is supplied into the first cooling water passage, while the first cooling water passage is supplied into the second cooling water passage. Cooling water that has flowed and has increased in temperature is supplied. Therefore, the region around the exhaust port of the cylinder close to the exhaust manifold collecting portion is cooled by the cooling water more than the region around the exhaust port of the cylinder far away from the exhaust manifold collecting portion, and thus close to the exhaust manifold collecting portion. The combustion chamber of the cylinder is cooled by the cooling water more than the combustion chamber of the cylinder far from the exhaust manifold collecting portion.
【０００９】[0009]
【実用例】図１から図７に本発明を２気筒内燃機関に適
用した場合を示す。図１から図６を参照すると、１ａは
１番気筒、１ｂは２番気筒、３はシリンダブロック、５
はシリンダブロック３内で往復動するピストン、７はシ
リンダブロック３上に固定されたシリンダヘッド、１０
はシリンダヘッド７の内壁面とピストン５の頂面間に形
成された燃焼室を夫々示す。各気筒１ａ，１ｂのシリン
ダヘッド７内壁面の一側には一対の給気弁１２が配置さ
れ、シリンダヘッド７内壁面の他側には３個の排気弁１
４が配置される。シリンダヘッド７内壁面の中心部には
点火栓１６が配置され、一対の給気弁１２側に位置する
シリンダヘッド７内壁面の周縁部には燃料噴射弁（図示
しない）が配置される。シリンダヘッド７内には給気弁
１２に対して給気ポート１８が形成され、排気弁１４に
対して排気ポート２０が形成される。各気筒１ａ，１ｂ
の排気ポート２０は排気マニホルド２２に連結され、排
気マニホルド２２は触媒コンバータ２４を介して図示し
ない排気ダクトに連結される。また、図４において、２
６はシリンダヘッド７内に形成されたオイル室、２８は
ブローバイガス通路を夫々示す。[Practical example] FIGS. 1 to 7 show a case where the present invention is applied to a two-cylinder internal combustion engine. 1 to 6, 1a is a first cylinder, 1b is a second cylinder, 3 is a cylinder block, 5
Is a piston which reciprocates in the cylinder block 3, 7 is a cylinder head fixed on the cylinder block 3,
Are combustion chambers formed between the inner wall surface of the cylinder head 7 and the top surface of the piston 5, respectively. A pair of air supply valves 12 are disposed on one side of the inner wall surface of the cylinder head 7 of each cylinder 1a, 1b, and three exhaust valves 1 are disposed on the other side of the inner wall surface of the cylinder head 7.
4 are arranged. An ignition plug 16 is arranged at the center of the inner wall surface of the cylinder head 7, and a fuel injection valve (not shown) is arranged at the peripheral portion of the inner wall surface of the cylinder head 7 located on the side of the pair of air supply valves 12. An air supply port 18 is formed in the cylinder head 7 for the air supply valve 12, and an exhaust port 20 is formed for the exhaust valve 14. Each cylinder 1a, 1b
The exhaust port 20 is connected to an exhaust manifold 22, and the exhaust manifold 22 is connected via a catalytic converter 24 to an exhaust duct (not shown). In addition, in FIG.
Reference numeral 6 denotes an oil chamber formed in the cylinder head 7, and 28 denotes a blow-by gas passage.
【００１０】図１および図２に示されるように排気マニ
ホルド２２の集合部２２ａおよび触媒コンバータ２４は
１番気筒１ａ側に位置している。即ち、１番気筒１ａと
２番気筒１ｂとを比較すると、１番気筒１ａは排気マニ
ホルド集合部２２ａおよび触媒コンバータ２４に近い位
置に配置されており、一方２番気筒１ｂは排気マニホル
ド集合部２２ａおよび触媒コンバータ２４から遠く離れ
た位置に配置されている。排気マニホルド集合部２２ａ
内には高温の排気ガスが流れるので、この排気ガスから
熱を受けて排気マニホルド集合部２２ａは高温を呈す
る。また、触媒コンバータ２４は排気ガスと触媒との化
学反応熱により加熱されて高温を呈する。更に、本実施
例を２サイクル内燃機関に適用したときに燃料の吹き抜
けがある場合には、燃焼室１０内を吹き抜けた燃料が排
気マニホルド２２内や触媒コンバータ２４内で燃焼せし
められ、その結果この燃焼熱により排気マニホルド集合
部２２ａや触媒コンバータ２４が加熱される。斯くして
高温を呈する排気マニホルド集合部２２ａや触媒コンバ
ータ２４からは熱が輻射される。このとき、排気マニホ
ルド集合部２２ａおよび触媒コンバータ２４に近い１番
気筒１ａの燃焼室１０は、排気マニホルド集合部２２ａ
および触媒コンバータ２４から遠く離れた２番気筒１ｂ
の燃焼室１０に比べてより多くの輻射熱を受熱すること
になる。As shown in FIGS. 1 and 2, the collecting portion 22a of the exhaust manifold 22 and the catalytic converter 24 are located on the first cylinder 1a side. That is, comparing No. 1 cylinder 1a and No. 2 cylinder 1b, No. 1 cylinder 1a is arranged at a position close to exhaust manifold collecting section 22a and catalytic converter 24, while No. 2 cylinder 1b is arranged at exhaust manifold collecting section 22a. It is also arranged at a position far from the catalytic converter 24. Exhaust manifold collecting part 22a
Since high-temperature exhaust gas flows inside, the exhaust manifold collecting portion 22a exhibits high temperature by receiving heat from the exhaust gas. Further, the catalytic converter 24 is heated by the heat of chemical reaction between the exhaust gas and the catalyst and exhibits a high temperature. Furthermore, when the present embodiment is applied to a two-cycle internal combustion engine, if fuel blows through, the fuel blown through the combustion chamber 10 is burned in the exhaust manifold 22 and the catalytic converter 24, and as a result, The exhaust manifold collecting portion 22a and the catalytic converter 24 are heated by the combustion heat. Thus, heat is radiated from the exhaust manifold collecting portion 22a and the catalytic converter 24, which have a high temperature. At this time, the combustion chamber 10 of the first cylinder 1a near the exhaust manifold collecting portion 22a and the catalytic converter 24 has the exhaust manifold collecting portion 22a.
And the second cylinder 1b far away from the catalytic converter 24
As compared with the combustion chamber 10 of FIG.
【００１１】次に、図１から図７を参照して冷却水通路
構造について説明する。なお、図７は冷却水通路構造を
示す略示図である。図１から図７を参照すると、３０は
ラジエータ、３２はサーモスタット、３４はウォータポ
ンプを夫々示す。図１および図４に示されるようにサー
モスタット３２は、排気マニホルド集合部２２ａに近い
１番気筒１ａ側に位置するシリンダヘッド７端面上に取
り付けられている。一方、図６に示されるようにウォー
タポンプ３４は、排気マニホルド集合部２２ａから遠く
離れた気筒１ｂ側に位置するシリンダブロック３端面上
に取り付けられている。このウォータポンプ３４はプー
リ３６およびベルト（図示しない）を介して機関により
駆動される。Next, the cooling water passage structure will be described with reference to FIGS. 1 to 7. 7. FIG. 7 is a schematic view showing the cooling water passage structure. 1 to 7, 30 is a radiator, 32 is a thermostat, and 34 is a water pump. As shown in FIGS. 1 and 4, the thermostat 32 is mounted on the end surface of the cylinder head 7 located on the No. 1 cylinder 1a side near the exhaust manifold collecting portion 22a. On the other hand, as shown in FIG. 6, the water pump 34 is mounted on the end surface of the cylinder block 3 located on the cylinder 1b side far away from the exhaust manifold collecting portion 22a. The water pump 34 is driven by the engine via a pulley 36 and a belt (not shown).
【００１２】ラジエータ３０の流出口はホース３８を介
して冷却水入口通路４０に接続される。図１、図２、図
４、図５および図７に示されるようにシリンダヘッド７
内には、排気マニホルド集合部２２ａに近い気筒１ａの
排気ポート２０下方を横切ってシリンダヘッド７内を延
びる第１の冷却水通路４２が形成される。図４および図
７に示されるように冷却水入口通路４０はサーモスタッ
ト３２を介して第１冷却水通路４２に接続される。この
第１冷却水通路４２は１番気筒１ａと２番気筒１ｂとの
中間においてヘッドブロック連絡通路４４に接続され、
このヘッドブロック連絡通路４４は、シリンダブロック
３内に形成されたブロック内通路４６およびウォータポ
ンプ入口通路４８を介してウォータポンプ３４の流入口
に接続される。The outlet of the radiator 30 is connected to a cooling water inlet passage 40 via a hose 38. As shown in FIGS. 1, 2, 4, 5, and 7, the cylinder head 7
Inside, a first cooling water passage 42 is formed that extends below the exhaust port 20 of the cylinder 1a close to the exhaust manifold collecting portion 22a and extends inside the cylinder head 7. As shown in FIGS. 4 and 7, the cooling water inlet passage 40 is connected to the first cooling water passage 42 via the thermostat 32. The first cooling water passage 42 is connected to the head block communication passage 44 in the middle of the first cylinder 1a and the second cylinder 1b,
The head block communication passage 44 is connected to the inflow port of the water pump 34 via an in-block passage 46 formed in the cylinder block 3 and a water pump inlet passage 48.
【００１３】シリンダブロック３内には各気筒１ａ，１
ｂの燃焼室１０周りにブロック内ウォータジャケット５
０が形成されており、ウォータポンプ３４の流出口はこ
のブロック内ウォータジャケット５０に接続される。シ
リンダヘッド７内には第２の冷却水通路を構成するウォ
ータジャケット連絡通路５２が形成されている。ブロッ
ク内ウォータジャケット５０はウォータジャケット連絡
通路５２を介してヘッド内ウォータジャケット５４に接
続される。図２および図３に示されるように、ウォータ
ジャケット連絡通路５２の一部は各気筒１ａ，１ｂの排
気ポート２０下方を横切ってシリンダヘッド７内を延び
ている。また、ウォータジャケット連絡通路５２および
ヘッド内ウォータジャケット５４は各気筒１ａ，１ｂに
関して均等に形成されている。従って、図２および図３
に示されるように排気ポート２０下方を横切ってシリン
ダヘッド７内を延びる冷却水通路全体の断面積は、第１
冷却水通路４２が形成されている分だけ排気マニホルド
集合部２２ａに近い気筒１ａ側の方が気筒１ｂ側よりも
大きくなっている。なお、図２に示されるように第１冷
却水通路４２はウォータジャケット連絡通路５２よりも
外側、即ち排気マニホルド集合部２２ａに近い側に形成
されている。ヘッド内ウォータジャケット５４は冷却水
出口通路５６およびホース５８を介してラジエータ３０
の流入口に接続される。また、図４および図７に示され
るように第１冷却水通路４２はサーモスタット３２およ
びバイパス通路６０を介してヘッド内ウォータジャケッ
ト５４に接続される。In the cylinder block 3, each cylinder 1a, 1
b water jacket 5 in the block around the combustion chamber 10
0 is formed, and the outlet of the water pump 34 is connected to the in-block water jacket 50. In the cylinder head 7, a water jacket communication passage 52 that forms a second cooling water passage is formed. The in-block water jacket 50 is connected to the in-head water jacket 54 via a water jacket communication passage 52. As shown in FIGS. 2 and 3, a part of the water jacket communication passage 52 extends under the exhaust port 20 of each cylinder 1a, 1b and extends inside the cylinder head 7. Further, the water jacket communication passage 52 and the in-head water jacket 54 are evenly formed for each of the cylinders 1a and 1b. Therefore, FIG. 2 and FIG.
The cross-sectional area of the entire cooling water passage extending in the cylinder head 7 across the lower portion of the exhaust port 20 as shown in FIG.
Since the cooling water passage 42 is formed, the cylinder 1a side closer to the exhaust manifold collecting portion 22a is larger than the cylinder 1b side. As shown in FIG. 2, the first cooling water passage 42 is formed outside the water jacket communication passage 52, that is, on the side closer to the exhaust manifold collecting portion 22a. The water jacket 54 in the head is connected to the radiator 30 via the cooling water outlet passage 56 and the hose 58.
Is connected to the inlet of the. Further, as shown in FIGS. 4 and 7, the first cooling water passage 42 is connected to the in-head water jacket 54 via the thermostat 32 and the bypass passage 60.
【００１４】サーモスタット３２は温間運転時には冷却
水入口通路４０と第１冷却水通路４２とを連通させると
共に、バイパス通路６０を閉鎖してヘッド内ウォータジ
ャケット５４と第１冷却水通路４２との連通を遮断す
る。一方、冷間運転時にはサーモスタット３２は冷却水
入口通路４０と第１冷却水通路４２との連通を遮断する
と共に、バイパス通路６０を開放してヘッド内ウォータ
ジャケット５４と第１冷却水通路４２とを連通させる。The thermostat 32 connects the cooling water inlet passage 40 and the first cooling water passage 42 during warm operation, and closes the bypass passage 60 to connect the in-head water jacket 54 and the first cooling water passage 42. Shut off. On the other hand, during cold operation, the thermostat 32 blocks communication between the cooling water inlet passage 40 and the first cooling water passage 42, and opens the bypass passage 60 to connect the in-head water jacket 54 and the first cooling water passage 42. Communicate.
【００１５】次に、温間運転時における冷却水の流れお
よび冷却水による冷却作用について説明する。温間運転
時には、ラジエータ３０により冷却されてラジエータ３
０から流出した冷却水が、排気マニホルド集合部２２ａ
に近い気筒１ａの排気ポート２０の下方に形成された第
１冷却水通路４２内に流入する。この第１冷却水通路４
２内を流通する冷却水によって、排気マニホルド集合部
２２ａに近い気筒１ａの排気ポート２０の周りのシリン
ダヘッド７部分が冷却され、斯くして気筒１ａの燃焼室
１０が冷却される。一方、冷却水は排気ポート２０内を
流れる高温の排気ガスがもつ熱により加熱されて冷却水
の温度が上昇する。Next, the flow of cooling water during the warm operation and the cooling action of the cooling water will be described. During warm operation, the radiator 3 cools the radiator 3
The cooling water flowing out from the exhaust manifold 0 is exhaust manifold collecting portion 22a.
Flows into the first cooling water passage 42 formed below the exhaust port 20 of the cylinder 1a close to. This first cooling water passage 4
The cooling water flowing in 2 cools the portion of the cylinder head 7 around the exhaust port 20 of the cylinder 1a near the exhaust manifold collecting portion 22a, thus cooling the combustion chamber 10 of the cylinder 1a. On the other hand, the cooling water is heated by the heat of the high temperature exhaust gas flowing in the exhaust port 20, and the temperature of the cooling water rises.
【００１６】次いで冷却水はウォータポンプ３４を介し
てブロック内ウォータジャケット５０内に供給される。
この各気筒１ａ，１ｂのシリンダボア周りに形成された
ブロック内ウォータジャケット５０内を流通する冷却水
によって各気筒１ａ，１ｂの燃焼室１０が同様に冷却さ
れる。一方、冷却水は燃焼室１０から熱を受けて冷却水
の温度が更に上昇する。Then, the cooling water is supplied into the in-block water jacket 50 via the water pump 34.
The combustion chamber 10 of each cylinder 1a, 1b is likewise cooled by the cooling water flowing in the water jacket 50 in the block formed around the cylinder bore of each cylinder 1a, 1b. On the other hand, the cooling water receives heat from the combustion chamber 10 and the temperature of the cooling water further rises.
【００１７】次いで冷却水は各気筒１ａ，１ｂの燃焼室
１０、給気ポート１８および排気ポート２０の周りに形
成された複数個のウォータジャケット連絡通路５２を介
してヘッド内ウォータジャケット５４内に供給される。
これらウォータジャケット連絡通路５２内およびヘッド
内ウォータジャケット５４内を流通する冷却水によっ
て、各気筒１ａ，１ｂの排気ポート２０および給気ポー
ト１８周りのシリンダヘッド７部分、および各気筒１
ａ，１ｂの燃焼室１０が同様に冷却される。一方、冷却
水は各気筒１ａ，１ｂの排気ポート２０や燃焼室１０か
ら熱を受けて冷却水の温度が更に上昇する。次いで、ヘ
ッド内ウォータジャケット５４から流出した冷却水はラ
ジエータ３０内に流入し、ラジエータ３０により冷却水
が冷却される。Next, the cooling water is supplied into the in-head water jacket 54 through a plurality of water jacket communication passages 52 formed around the combustion chamber 10, the air supply port 18 and the exhaust port 20 of each cylinder 1a, 1b. To be done.
By the cooling water flowing in the water jacket communication passage 52 and the water jacket 54 in the head, the cylinder head 7 portion around the exhaust port 20 and the air supply port 18 of each cylinder 1a, 1b, and each cylinder 1 are provided.
Similarly, the combustion chambers 10a, 1b are cooled. On the other hand, the cooling water receives heat from the exhaust ports 20 of the cylinders 1a and 1b and the combustion chamber 10, and the temperature of the cooling water further rises. Next, the cooling water flowing out from the in-head water jacket 54 flows into the radiator 30, and the cooling water is cooled by the radiator 30.
【００１８】このように、ラジエータ３０によって冷却
された冷却水によりまず初めに、排気マニホルド集合部
２２ａおよび触媒コンバータ２４に近い気筒１ａの燃焼
室１０が冷却される。次いで、幾分温度上昇した冷却水
により各気筒１ａ，１ｂの燃焼室１０が同様の条件で冷
却される。従って、排気マニホルド集合部２２ａに近い
気筒１ａの燃焼室１０は、排気マニホルド集合部２２ａ
から遠く離れた気筒１ｂの燃焼室１０に比べて冷却水に
よってより大きく冷却されることになる。また、上述し
たように排気ポート２０下方を横切ってシリンダヘッド
７内を延びる冷却水通路全体の断面積は、排気マニホル
ド集合部２２ａに近い気筒１ａ側の方がもう一方の気筒
１ｂ側よりも第１冷却水通路４２が形成されている分だ
け大きくなっている。従ってこの冷却水通路断面積の差
によっても、排気マニホルド集合部２２ａに近い気筒１
ａの燃焼室１０は、排気マニホルド集合部２２ａから遠
く離れた気筒１ｂの燃焼室１０に比べて冷却水によって
より大きく冷却される。一方、上述のように排気マニホ
ルド集合部２２ａに近い気筒１ａの燃焼室１０は、排気
マニホルド集合部２２ａから遠く離れた気筒１ｂの燃焼
室１０に比べて、排気マニホルド集合部２２ａおよび触
媒コンバータ２４から輻射される輻射熱をより多く受熱
する。斯くして本実施例では輻射熱をより多く受熱する
気筒１ａの燃焼室１０が冷却水によってより大きく冷却
される。従って各気筒１ａ，１ｂ間での燃焼室１０内の
温度のばらつきを低減することができる。その結果、各
気筒間で安定した燃焼が得られるのでＮＯX 等の排気エ
ミッションの発生を安定して低減させることができる。
また、特に高温を呈する気筒がなくなるのでノッキング
の発生が抑制され、従って点火時期を進角させて機関出
力トルクを増大させることができる。更に、シリンダヘ
ッド７およびシリンダブロック３に発生する熱応力が低
減されるので、給排気弁と弁座間に偏摩耗が起きたり或
いはピストンとシリンダボア間に偏摩耗が起きたりする
ことを防止できる。As described above, the cooling water cooled by the radiator 30 first cools the combustion chamber 10 of the cylinder 1a near the exhaust manifold collecting portion 22a and the catalytic converter 24. Next, the combustion chamber 10 of each of the cylinders 1a and 1b is cooled under the same condition by the cooling water whose temperature has risen somewhat. Therefore, the combustion chamber 10 of the cylinder 1a close to the exhaust manifold collecting portion 22a has the exhaust manifold collecting portion 22a.
As compared with the combustion chamber 10 of the cylinder 1b far away from, the cooling water is cooled more greatly. Further, as described above, the sectional area of the entire cooling water passage extending below the exhaust port 20 and extending inside the cylinder head 7 is larger on the cylinder 1a side closer to the exhaust manifold collecting portion 22a than on the other cylinder 1b side. The cooling water passage 42 is enlarged by the amount that the cooling water passage 42 is formed. Therefore, due to the difference in the cross-sectional area of the cooling water passage, the cylinder 1 close to the exhaust manifold collecting portion 22a
The combustion chamber 10 of a is cooled by cooling water more than the combustion chamber 10 of the cylinder 1b far from the exhaust manifold collecting portion 22a. On the other hand, as described above, the combustion chamber 10 of the cylinder 1a close to the exhaust manifold collecting portion 22a has a greater distance from the exhaust manifold collecting portion 22a and the catalytic converter 24 than the combustion chamber 10 of the cylinder 1b far from the exhaust manifold collecting portion 22a. Receives more radiant heat. Thus, in this embodiment, the combustion chamber 10 of the cylinder 1a that receives more radiant heat is cooled by the cooling water to a greater extent. Therefore, it is possible to reduce the variation in the temperature in the combustion chamber 10 between the cylinders 1a and 1b. As a result, the occurrence of exhaust emissions of the NO X such because stable combustion can be obtained between the cylinders can be stably reduced.
In addition, since there is no cylinder that exhibits a particularly high temperature, the occurrence of knocking is suppressed, and therefore, the ignition timing can be advanced to increase the engine output torque. Further, since the thermal stress generated in the cylinder head 7 and the cylinder block 3 is reduced, it is possible to prevent uneven wear between the intake / exhaust valve and the valve seat or uneven wear between the piston and the cylinder bore.
【００１９】なお、排気マニホルド集合部２２ａに近い
気筒１ａと、排気マニホルド集合部２２ａおよび触媒コ
ンバータ２４との間に熱遮断部材を配置して各気筒１
ａ，１ｂ間での輻射熱の受熱量のばらつきを緩和するこ
とも考えられるが、このようにするとエンジンルーム内
が加熱されてしまうという問題が発生する。また、図１
から図６に示す実施例ではサーモスタット３２、第１冷
却水通路４２、ヘッドブロック連絡通路４４、ブロック
内通路４６、ウォータポンプ入口通路４８、ウォータポ
ンプ３４、およびバイパス通路６０がすべてシリンダヘ
ッド７内およびシリンダブロック３内に組み込まれてい
る。このようにサーモスタット３２からウォータポンプ
３４までの冷却水通路をシリンダヘッド７内およびシリ
ンダブロック３内にビルトインすることにより、サーモ
スタット３２とウォータポンプ３４とを別体のホースで
接続する場合に比べて冷却水通路構造全体をコンパクト
に形成することができる。It should be noted that a heat insulating member is arranged between the cylinder 1a close to the exhaust manifold collecting portion 22a and the exhaust manifold collecting portion 22a and the catalytic converter 24.
Although it is possible to reduce the variation in the amount of radiant heat received between a and 1b, this causes a problem that the inside of the engine room is heated. Also, FIG.
6, in the embodiment shown in FIG. 6, the thermostat 32, the first cooling water passage 42, the head block connection passage 44, the block passage 46, the water pump inlet passage 48, the water pump 34, and the bypass passage 60 are all inside the cylinder head 7. It is incorporated in the cylinder block 3. In this way, the cooling water passage from the thermostat 32 to the water pump 34 is built into the cylinder head 7 and the cylinder block 3 so that the thermostat 32 and the water pump 34 are cooled as compared with the case where they are connected by separate hoses. The entire water passage structure can be formed compactly.
【００２０】次に、冷間運転時における冷却水の流れお
よび冷却水の作用について説明する。冷間運転時には上
述のようにサーモスタット３２は冷却水入口通路４０と
第１冷却水通路４２との連通を遮断すると共に、バイパ
ス通路６０を開放してヘッド内ウォータジャケット５４
と第１冷却水通路４２とを連通させる。従って、冷却水
はラジエータ３０を介さずに機関本体内だけで循環する
ことになる。本実施例ではサーモスタット３２からウォ
ータポンプ３４までの冷却水通路部分がビルトイン構造
になっており、従って冷却水はこの冷却水通路部分内を
流通するときにも機関本体から熱を受けて加熱される。
従って、この冷却水通路部分が別体のホースで構成され
ている場合に比べて冷却水の温度上昇が促進される。そ
の結果、機関全体の暖機を迅速に行うことができる。ま
た、排気ポート２０下方を横切ってシリンダヘッド７内
を延びる冷却水通路全体の断面積は気筒１ａ側の方が気
筒１ｂ側よりも大きい。従って冷間運転時においても温
間運転時と同様に各気筒１ａ，１ｂ間での燃焼室１０内
の温度のばらつきを低減させることができる。Next, the flow of cooling water during cold operation and the action of the cooling water will be described. During the cold operation, as described above, the thermostat 32 blocks the communication between the cooling water inlet passage 40 and the first cooling water passage 42 and opens the bypass passage 60 to open the water jacket 54 in the head.
And the first cooling water passage 42 are communicated with each other. Therefore, the cooling water circulates only inside the engine body without passing through the radiator 30. In this embodiment, the cooling water passage portion from the thermostat 32 to the water pump 34 has a built-in structure. Therefore, the cooling water is heated by receiving heat from the engine body even when flowing through the cooling water passage portion. ..
Therefore, the temperature rise of the cooling water is promoted as compared with the case where the cooling water passage portion is composed of a separate hose. As a result, it is possible to quickly warm up the entire engine. Further, the cross-sectional area of the entire cooling water passage extending below the exhaust port 20 and extending inside the cylinder head 7 is larger on the cylinder 1a side than on the cylinder 1b side. Therefore, even in the cold operation, it is possible to reduce the variation in the temperature in the combustion chamber 10 between the cylinders 1a and 1b as in the warm operation.
【００２１】[0021]
【発明の効果】排気マニホルド集合部に近い気筒と排気
マニホルド集合部から遠く離れた気筒との間で燃焼室内
の温度差を低減することができる。その結果、各気筒間
で安定した燃焼を得ることができる。The temperature difference in the combustion chamber between the cylinder near the exhaust manifold collecting portion and the cylinder far from the exhaust manifold collecting portion can be reduced. As a result, stable combustion can be obtained between the cylinders.
【図１】２気筒内燃機関のシリンダヘッドの底面図であ
る。FIG. 1 is a bottom view of a cylinder head of a two-cylinder internal combustion engine.
【図２】図１のII−II線に沿ってみた断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図３】図１のIII −III 線に沿ってみた断面図であ
る。3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
【図４】図２のIV−IV線に沿ってみた断面図である。4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿ってみた断面図である。5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG.
【図６】図５のVI−VI線に沿ってみた断面図である。6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
【図７】冷却水通路構造を示す略示図である。FIG. 7 is a schematic view showing a cooling water passage structure.
１ａ，１ｂ…気筒 ２０…排気ポート ２２…排気マニホルド ２２ａ…排気マニホルド集合部 ３０…ラジエータ ３２…サーモスタット ３４…ウォータポンプ ４２…第１の冷却水通路 ５０…ブロック内ウォータジャケット ５２…ウォータジャケット連絡通路 ５４…ヘッド内ウォータジャケット 1a, 1b ... Cylinder 20 ... Exhaust port 22 ... Exhaust manifold 22a ... Exhaust manifold collecting section 30 ... Radiator 32 ... Thermostat 34 ... Water pump 42 ... First cooling water passage 50 ... In-block water jacket 52 ... Water jacket communication passage 54 … Water jacket in the head
Claims (2)
マニホルド集合部から遠く離れた気筒とを具備する多気
筒内燃機関において、排気マニホルド集合部に近い気筒
の排気ポート下方を横切ってシリンダヘッド内を延びる
第１の冷却水通路と、排気マニホルド集合部から遠く離
れた気筒の排気ポート下方を横切ってシリンダヘッド内
を延びる第２の冷却水通路とを具備し、上記第１冷却水
通路の断面積を上記第２冷却水通路の断面積よりも大き
く形成した多気筒内燃機関の冷却水通路構造。1. A multi-cylinder internal combustion engine comprising a cylinder close to an exhaust manifold collecting portion and a cylinder far from the exhaust manifold collecting portion, and traverses a lower portion of an exhaust port of a cylinder close to the exhaust manifold collecting portion and extends inside a cylinder head. A first cooling water passage extending therethrough; and a second cooling water passage extending in the cylinder head across the lower portion of the exhaust port of the cylinder far from the exhaust manifold collecting portion, the cross-sectional area of the first cooling water passage being provided. Is formed to have a larger cross section than the second cooling water passage.
マニホルド集合部から遠く離れた気筒とを具備する多気
筒内燃機関において、排気マニホルド集合部に近い気筒
の排気ポート周りに第１の冷却水通路を形成すると共に
排気マニホルド集合部から遠く離れた気筒の排気ポート
周りに第２の冷却水通路を形成し、ラジエータから流出
した冷却水を第１冷却水通路内に供給すると共に第１冷
却水通路から流出した冷却水を第２冷却水通路内に供給
するようにした多気筒内燃機関の冷却水通路構造。2. A multi-cylinder internal combustion engine comprising a cylinder near an exhaust manifold collecting portion and a cylinder far from the exhaust manifold collecting portion, wherein a first cooling water passage is provided around an exhaust port of the cylinder near the exhaust manifold collecting portion. Forming a second cooling water passage around the exhaust port of the cylinder far from the exhaust manifold collecting portion, and supplying the cooling water flowing out from the radiator into the first cooling water passage and the first cooling water passage. A cooling water passage structure for a multi-cylinder internal combustion engine in which cooling water flowing out of the second cooling water passage is supplied into the second cooling water passage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22900591A JPH0571416A (en) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | Cooling water passage structure for multiple cylinder internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22900591A JPH0571416A (en) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | Cooling water passage structure for multiple cylinder internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571416A true JPH0571416A (en) | 1993-03-23 |
Family
ID=16885270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22900591A Pending JPH0571416A (en) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | Cooling water passage structure for multiple cylinder internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0571416A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6459460B1 (en) | 1998-04-03 | 2002-10-01 | Nec Corporation | Information display window of electronic appliance |
| JP2004092597A (en) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Mitsubishi Motors Corp | Engine cooling device |
| JP2005113887A (en) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Aichi Mach Ind Co Ltd | Cooling water passage structure for internal combustion engine |
| JP2012031846A (en) * | 2010-06-29 | 2012-02-16 | Mazda Motor Corp | Cooling device of water-cooled engine and its manufacturing method |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP22900591A patent/JPH0571416A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6459460B1 (en) | 1998-04-03 | 2002-10-01 | Nec Corporation | Information display window of electronic appliance |
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| US7930999B2 (en) | 2003-10-10 | 2011-04-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cooling water passage structure of internal combustion engines |
| JP2012031846A (en) * | 2010-06-29 | 2012-02-16 | Mazda Motor Corp | Cooling device of water-cooled engine and its manufacturing method |
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