JPH0681643A - Cooling system for internal combustion engine - Google Patents
Cooling system for internal combustion engineInfo
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- JPH0681643A JPH0681643A JP23219392A JP23219392A JPH0681643A JP H0681643 A JPH0681643 A JP H0681643A JP 23219392 A JP23219392 A JP 23219392A JP 23219392 A JP23219392 A JP 23219392A JP H0681643 A JPH0681643 A JP H0681643A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の冷却装置に関
し、特に互いに隣接したシリンダを有する内燃機関の冷
却に用いて好適な冷却装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device for an internal combustion engine, and more particularly to a cooling device suitable for cooling an internal combustion engine having cylinders adjacent to each other.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、内燃機関においては、機関内部
に冷却水通路を設け、冷却水ポンプにより冷却水通路内
に冷却水を循環させてシリンダや燃焼室壁面の冷却を行
う。冷却水通路壁面における熱伝達率は冷却水の流速が
速い程、すなわち冷却水流量が増大する程高くなり、冷
却効果が向上する。このため、通常、冷却水ポンプは内
燃機関のクランク軸に適宜な手段を用いて連結されるこ
とにより駆動され、機関回転数に略比例する冷却水流量
を生じるように構成される。従って、機関が高速運転さ
れて発生熱量が増大すると冷却水流量も増大し、冷却水
通路壁面での熱伝導率も増大することから大きな冷却効
果が得られ、燃焼室等の壁温を低く保つ構成となってい
る。2. Description of the Related Art Generally, in an internal combustion engine, a cooling water passage is provided inside the engine, and a cooling water pump circulates the cooling water in the cooling water passage to cool the cylinder and the combustion chamber wall surface. The heat transfer coefficient on the wall surface of the cooling water passage becomes higher as the flow velocity of the cooling water becomes higher, that is, as the cooling water flow rate increases, and the cooling effect is improved. For this reason, the cooling water pump is usually driven by being connected to the crankshaft of the internal combustion engine by using an appropriate means, and is configured to generate a cooling water flow rate substantially proportional to the engine speed. Therefore, when the engine operates at high speed and the amount of heat generated increases, the flow rate of cooling water also increases, and the thermal conductivity on the wall surface of the cooling water passage also increases, so that a large cooling effect is obtained and the wall temperature of the combustion chamber etc. is kept low. It is composed.
【０００３】シリンダブロック内の冷却水通路は、シリ
ンダボアの周囲に形成され、シリンダからの熱が効率良
く冷却水に吸収されるようになっている。ところが、複
数のシリンダが形成された所謂サイアミーズ構造のシリ
ンダブロックを有する内燃機関においては、内燃機関の
小型化を図るために隣接するシリンダボア間の間隔が狭
いため、冷却水通路を形成しにくいという問題があっ
た。隣接したシリンダボアの間の部分に冷却水通路が形
成されていないと、その部分のシリンダ壁面からの熱を
冷却水に十分に吸収させることができず、シリンダ壁面
温度が部分的に上昇してしまう。このため、効率的な冷
却効果を得ることが出来ず、また、シリンダブロックの
温度が部分的に上昇しシリンダブロックの熱応力に不均
衡を生じて変形を生じるおそれがある。The cooling water passage in the cylinder block is formed around the cylinder bore so that heat from the cylinder can be efficiently absorbed by the cooling water. However, in an internal combustion engine having a cylinder block of a so-called Siamese structure in which a plurality of cylinders are formed, it is difficult to form a cooling water passage because the space between adjacent cylinder bores is narrow in order to downsize the internal combustion engine. was there. If the cooling water passage is not formed in the part between the adjacent cylinder bores, the heat from the cylinder wall surface at that part cannot be sufficiently absorbed by the cooling water, and the temperature of the cylinder wall partly rises. . Therefore, an efficient cooling effect cannot be obtained, and the temperature of the cylinder block partially rises, which may cause imbalance in the thermal stress of the cylinder block and deformation.
【０００４】そこで、シリンダブロックの隣接したボア
間にも冷却水通路を形成する方法が特公昭５６−４２７
４４号公報にて提案されている。図７は特公昭５６−４
２７４４号公報にて提案された冷却水通路の構造を示す
シリンダブロックの簡略平面図であり、図８は図７のVI
II−VIII線に沿った断面図である。両図中、矢印は冷却
水の流れの方向を示しており、また、Ｐは冷却水を循環
させるためのポンプを示している。Therefore, a method of forming a cooling water passage between adjacent bores of a cylinder block is Japanese Patent Publication No. 56-427.
Proposed in Japanese Patent Publication No. 44-44. Figure 7 is Japanese Examined Sho 56-6
FIG. 8 is a simplified plan view of a cylinder block showing a structure of a cooling water passage proposed in Japanese Patent No. 2744, and FIG.
It is a sectional view taken along the line II-VIII. In both figures, the arrow indicates the direction of the flow of the cooling water, and P indicates the pump for circulating the cooling water.
【０００５】鋳造により成形されたサイアミーズ構造の
シリンダブロック１の隣接したシリンダボア２の間には
連通路３が設けられ、冷却水の一部がこの連通路３を流
れることにより、隣接したシリンダボアの間の冷却を行
う構成である。一般的にシリンダブロックは鋳造成形で
あるため、シリンダボア２の間の狭い部分に通路として
の空間を形成することは難しい。そこで、特公昭５６−
４２７４４号公報ではシリンダブロックの鋳造時に中空
部材をシリンダボアの間に鋳込むことにより、冷却水の
通路を形成したものである。A communication passage 3 is provided between the adjacent cylinder bores 2 of the cylinder block 1 having a Siamese structure formed by casting, and a part of the cooling water flows through the communication passage 3 so that the space between the adjacent cylinder bores is increased. This is a configuration for cooling. Generally, since the cylinder block is cast, it is difficult to form a space as a passage in a narrow portion between the cylinder bores 2. Therefore, Japanese Patent Publication Sho 56-
According to Japanese Patent No. 42744, a cooling water passage is formed by casting a hollow member between cylinder bores when a cylinder block is cast.
【０００６】連通路３を設けていない場合の冷却水の流
れは図７中、矢印Ａで示すように、シリンダボアの整列
して一体化した壁面に沿った部分だけとなる。特に両側
にシリンダボア２が隣接するシリンダボアの壁面は、冷
却水との接触面積が少なく、冷却が十分に行われない。
しかし、シリンダボア２の間に連通路３を設けることに
より、図中矢印Ｂで示すように、冷却水の一部はこの連
通路３にも流れることになり、夫々のシリンダボアの壁
面は全体的に冷却されることとなる。In the case where the communication passage 3 is not provided, the flow of the cooling water is limited to the portion along the wall surface where the cylinder bores are aligned and integrated as shown by an arrow A in FIG. In particular, the wall surface of the cylinder bores adjacent to the cylinder bores 2 on both sides has a small contact area with the cooling water, so that the cooling is not sufficiently performed.
However, by providing the communication passage 3 between the cylinder bores 2, as shown by an arrow B in the figure, a part of the cooling water also flows into the communication passage 3, and the wall surface of each cylinder bore is entirely. It will be cooled.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の連通
路は図７中矢印Ａで示される冷却水の主流に対して略直
角に配設されているため、冷却水は連通路に流入する際
にはその流れの方向を直角に曲げなければならない。こ
のため、冷却水は連通路に流入し難く、また、上述のよ
うに連通路の断面積は大きくできないため、この連通路
を通過する冷却水の流量は主流に比べるとはるかに少な
くなってしまう。また、連通路の入口と出口の冷却水の
圧力差も微小であり、連通路を通過する冷却水の流量を
大きく増大することは出来ない。However, since the above-mentioned communication passage is arranged substantially at right angles to the main flow of the cooling water indicated by the arrow A in FIG. 7, when the cooling water flows into the communication passage. Must have its flow direction bent at a right angle. For this reason, it is difficult for the cooling water to flow into the communication passage, and since the cross-sectional area of the communication passage cannot be increased as described above, the flow rate of the cooling water passing through this communication passage is much smaller than the main flow. . Further, the pressure difference between the cooling water at the inlet and the outlet of the communication passage is very small, and the flow rate of the cooling water passing through the communication passage cannot be greatly increased.
【０００８】内燃機関が高速運転状態になった場合等に
おいては、シリンダボアからの流入熱量が増大し、シリ
ンダを適切な温度に維持するための冷却に必要な冷却水
量に対して、連通路を流れる冷却水流量が不足してしま
う。この様に、連通路を通過する冷却水の流量が不足す
ると連通路内の冷媒の温度が大きく上昇し、局部的に冷
却水の沸騰を生じるおそれがある。このような場合、シ
リンダ壁の局部的な温度上昇を招いて、燃焼効率に影響
を及ぼすばかりでなく、冷却水の沸騰により発生したガ
スが冷却水循環ポンプに吸入されて、冷却水の循環流量
が減少してしまう等の悪影響を及ぼすこととなる。When the internal combustion engine is in a high-speed operating state, the amount of heat inflowing from the cylinder bore increases, and the amount of cooling water required for cooling to maintain the cylinder at an appropriate temperature flows through the communication passage. The flow rate of cooling water is insufficient. As described above, when the flow rate of the cooling water passing through the communication passage is insufficient, the temperature of the refrigerant in the communication passage is greatly increased, and the cooling water may locally boil. In such a case, the temperature of the cylinder wall locally rises, which not only affects the combustion efficiency, but also the gas generated by the boiling of the cooling water is sucked into the cooling water circulation pump, and the circulation flow rate of the cooling water is increased. It will have an adverse effect such as decrease.
【０００９】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、シリンダボア間を貫通して配設された連通路の
両端を冷却水の圧力差の大きな部分にそれぞれ配置する
ことにより、シリンダボア間を通過する冷却水量の十分
な流量を確保し、冷却効率の高い内燃機関の冷却装置を
提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and by disposing both ends of the communication passages penetrating between the cylinder bores at portions where the pressure difference of the cooling water is large, the space between the cylinder bores is reduced. An object of the present invention is to provide a cooling device for an internal combustion engine, which secures a sufficient flow rate of cooling water passing therethrough and has high cooling efficiency.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による内燃機関の
冷却装置は、内部に冷却水通路が形成された内燃機関に
設けられ、一端が冷却水通路壁面との間に所定の冷却水
流路面積を確保するように配置され、他端が冷却水通路
の他の部分であって一端の位置する部分と冷却水圧力差
を有する部分に冷却水通路壁面との間に所定の冷却水流
路面積を確保するように配置された通水管を有し、通水
管を内燃機関のシリンダブロック内の互いに隣接したシ
リンダボア間にシリンダボアの配列方向に略直角に貫通
して配置した構成とする。A cooling device for an internal combustion engine according to the present invention is provided in an internal combustion engine having a cooling water passage formed therein, and has a predetermined cooling water passage area between one end and a wall surface of the cooling water passage. A predetermined cooling water flow passage area between the cooling water passage wall surface and a portion where the other end is the other portion of the cooling water passage and the cooling water pressure difference is located at the other end. The water pipe is arranged so as to ensure the water pipe, and the water pipe is arranged between the adjacent cylinder bores in the cylinder block of the internal combustion engine so as to penetrate substantially at right angles to the arrangement direction of the cylinder bores.
【００１１】[0011]
【作用】通水管の一端は冷却水通路壁面との間に所定の
冷却水流路面積を生じる位置に配置されているため、通
水管両端の圧力差により冷却水の一部が通水管内を流れ
てシリンダボアの間を通過する際にシリンダボア間を冷
却する。また、通水管の両端が冷却水通路内の圧力差の
大きな部分に配置されるため、通水管を流れる冷却水量
を増大させることができる。Since one end of the water pipe is arranged at a position where a predetermined cooling water flow passage area is formed between the water pipe and the wall surface of the cooling water passage, a part of the cooling water flows in the water pipe due to the pressure difference between both ends of the water pipe. To cool between the cylinder bores when passing between the cylinder bores. Further, since both ends of the water pipe are arranged in the portion having a large pressure difference in the cooling water passage, the amount of cooling water flowing through the water pipe can be increased.
【００１２】[0012]
【実施例】図１は本発明の一実施例の要部である通水管
の配置を示す断面図、図２は図１の実施例のシリンダヘ
ッドとシリンダブロックの断面図、図３は図１の実施例
の全体構成を説明するための図である。図１に示すシリ
ンダヘッドとシリンダブロックは、図２におけるＩ−Ｉ
線に沿った断面であり、通水管は説明の便宜上全体にわ
たって断面で示してある。1 is a sectional view showing an arrangement of a water pipe which is a main part of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a cylinder head and a cylinder block of the embodiment of FIG. 1, and FIG. It is a figure for demonstrating the whole structure of the Example of this. The cylinder head and the cylinder block shown in FIG.
It is a cross section along a line, and the water pipe is shown in cross section throughout for convenience of explanation.
【００１３】ここで、まず本実施例の全体の構成を図３
と共に説明する。同図中、矢印は冷却水の流れを示して
いる。本実施例の冷却装置１１は吸気先行冷却式とされ
ている。First, the overall construction of this embodiment is shown in FIG.
Will be explained together. In the figure, arrows indicate the flow of cooling water. The cooling device 11 of the present embodiment is of an intake precooling type.
【００１４】ラジエータ１２により放熱して低温となっ
た冷却水は、先ずシリンダヘッド１３内の冷却水通路で
ある先行冷却通路１３ｂに流入する。ここで、シリンダ
ヘッド１３の吸気ポート近傍は、この低温の冷却水によ
り冷却されて低温に維持されることにより、燃焼室への
吸気効率が高められる。その後、冷却水はウォータポン
プ１４に流入し昇圧されてシリンダブロック１５に流入
する。シリンダブロック１５内に流入した冷却水は、各
シリンダを冷却してから更にシリンダヘッド１３の排気
ポート側の冷却水通路を通り、再びラジエータ１２に戻
る。The cooling water that has radiated heat by the radiator 12 and has a low temperature first flows into the preceding cooling passage 13b which is a cooling water passage in the cylinder head 13. Here, the vicinity of the intake port of the cylinder head 13 is cooled by this low-temperature cooling water and maintained at a low temperature, so that the intake efficiency to the combustion chamber is enhanced. After that, the cooling water flows into the water pump 14, is pressurized, and then flows into the cylinder block 15. The cooling water that has flowed into the cylinder block 15 cools each cylinder and then passes through the cooling water passage on the exhaust port side of the cylinder head 13 and returns to the radiator 12 again.
【００１５】次に本発明の要部を図１と共に説明する。
図１中、符号１６は通水管を示しており、本実施例では
この通水管１６に流れる冷却水によりシリンダ１５のシ
リンダボア１５ａの間のシリンダ壁１５ｂを冷却する構
成である。Next, the main part of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 16 denotes a water pipe, and in the present embodiment, the cooling water flowing through the water pipe 16 cools the cylinder wall 15b between the cylinder bores 15a of the cylinder 15.
【００１６】本実施例の内燃機関は４気筒とされてお
り、シリンダブロックには４個のシリンダボア１５ａが
整列して互いに近接して配置されたサイアミーズ構造と
なっている。通水管１６は、図２に示すように、シリン
ダブロック１５に形成されたシリンダボア１５ａの間に
形成されたシリンダ壁１５ｂを、シリンダボア１５ａの
整列方向と直角な方向に貫通して設けられている。通水
管１６の位置はシリンダヘッド１３が取り付けられる側
に近い部分とされている。これは、シリンダヘッド１３
に近い程シリンダは高温となるため、この高温の部分を
重点的に冷却するためである。通水管１６は、更に、シ
リンダブロック１５内のシリンダボアの周囲に設けられ
た冷却水通路１５ｃ及びシリンダブロック１５の外壁を
貫通し、その両端はシリンダブロック１５の外部に延出
している。The internal combustion engine of this embodiment has four cylinders, and the cylinder block has a Siamese structure in which four cylinder bores 15a are aligned and arranged close to each other. As shown in FIG. 2, the water passage 16 is provided so as to penetrate a cylinder wall 15b formed between cylinder bores 15a formed in the cylinder block 15 in a direction perpendicular to the alignment direction of the cylinder bores 15a. The position of the water passage 16 is near the side where the cylinder head 13 is attached. This is the cylinder head 13
This is because the higher the temperature of the cylinder, the closer the temperature becomes, and therefore the high temperature portion is cooled intensively. The water pipe 16 further penetrates the cooling water passage 15c provided around the cylinder bore in the cylinder block 15 and the outer wall of the cylinder block 15, and both ends thereof extend to the outside of the cylinder block 15.
【００１７】このシリンダブロック１５は鋳造成形品で
あり、通水管１６は鋳造時に配置され、シリンダブロッ
ク１５内に上述のように鋳込まれる。The cylinder block 15 is a cast molded product, and the water pipe 16 is arranged at the time of casting and is cast in the cylinder block 15 as described above.
【００１８】シリンダブロック１５の外壁から延出した
通水管１６の両端は、それぞれ上部に向かって屈曲し、
シリンダブロック１５の上部に固定されたシリンダヘッ
ド１３の所定の部分に挿入されている。図１において、
通水管１６の右側の端部は、シリンダブロック１５から
延出して上方に曲げられ、シリンダヘッド１３の上方か
らシリンダヘッド１３の内部に挿入されている。この通
水管１６の右側の端部は、図１中Ａで示すように、シリ
ンダヘッド１３内に形成された排気ポート（図示せず）
側の冷却水通路１３ａに達している。Both ends of the water pipe 16 extending from the outer wall of the cylinder block 15 are respectively bent upward.
It is inserted into a predetermined portion of the cylinder head 13 fixed to the upper portion of the cylinder block 15. In FIG.
The right end of the water pipe 16 extends from the cylinder block 15, is bent upward, and is inserted into the cylinder head 13 from above the cylinder head 13. An end portion on the right side of the water pipe 16 is an exhaust port (not shown) formed in the cylinder head 13 as shown by A in FIG.
Has reached the side cooling water passage 13a.
【００１９】一方、通水管１６の左側の端部は、図１の
Ｂで示すように、シリンダブロック１５から延出して上
方に曲げられ、シリンダヘッド１３の側方からシリンダ
ヘッド１３の内部に挿入されている。この通水管１６の
左側の端部は、図１中Ｂで示すように、シリンダヘッド
１３内に形成された吸気ポート（図示せず）側の冷却水
通路である先行冷却通路１３ｂに達している。On the other hand, the left end of the water pipe 16 extends from the cylinder block 15 and is bent upward as shown by B in FIG. 1, and is inserted into the cylinder head 13 from the side of the cylinder head 13. Has been done. As shown by B in FIG. 1, the left end portion of the water passage 16 reaches a preceding cooling passage 13b which is a cooling water passage formed on the intake port (not shown) side formed in the cylinder head 13. .
【００２０】以上のように配置された通水管１６の両端
部は開口しており、シリンダヘッド１３の冷却水通路１
３ａと先行冷却通路１３ｂとを連通している。ここで冷
却水通路１３ａは排気側の冷却水通路であり、図３に示
すように、ラジエータ１２よりも上流側である。一方、
先行冷却通路１３ｂは、ラジエータ１２よりも下流側で
あり、ウォータポンプ１４の手前の最も冷却水圧力の低
くなった部分である。よって、冷却水通路１３ａ内の冷
却水の圧力は、先行冷却通路１３ｂ内の冷却水の圧力よ
り高くなっている。Both ends of the water pipe 16 arranged as described above are open, and the cooling water passage 1 of the cylinder head 13 is opened.
3a communicates with the preceding cooling passage 13b. Here, the cooling water passage 13a is a cooling water passage on the exhaust side, and is on the upstream side of the radiator 12, as shown in FIG. on the other hand,
The preceding cooling passage 13b is on the downstream side of the radiator 12 and is the portion in front of the water pump 14 where the cooling water pressure is lowest. Therefore, the pressure of the cooling water in the cooling water passage 13a is higher than the pressure of the cooling water in the preceding cooling passage 13b.
【００２１】従って、通水管１６によって冷却水通路１
３ａと先行冷却通路１３ｂとが連通されることにより、
冷却水通路１３ａ内の冷却水は、図１の矢印で示すよう
に、通水管１６を通って先行冷却通路１３ｂに流れるこ
ととなる。通水管１６は上述のようにシリンダブロック
１５のシリンダ壁１５ｂを貫通した状態で鋳込まれてお
り、シリンダ壁１５ｂの熱は通水管１６に伝達される。
従って、通水管１６を流れる冷却水はシリンダ壁１５ｂ
からの熱を吸収し、よって、各シリンダボア１５ａ間の
シリンダ壁１５ｂは冷却される。Therefore, the cooling water passage 1 is provided by the water pipe 16.
By connecting 3a and the preceding cooling passage 13b,
The cooling water in the cooling water passage 13a will flow to the preceding cooling passage 13b through the water pipe 16 as shown by the arrow in FIG. The water pipe 16 is cast in a state of penetrating the cylinder wall 15b of the cylinder block 15 as described above, and the heat of the cylinder wall 15b is transferred to the water pipe 16.
Therefore, the cooling water flowing through the water pipe 16 is the cylinder wall 15b.
Absorbs heat from the cylinder wall 15b between the cylinder bores 15a.
【００２２】また、冷却水通路１３ａ内の冷却水の圧力
と先行冷却通路１３ｂ内の冷却水の圧力との圧力差はあ
る程度大きいため、通水管１６を流れる冷却水の流量
は、上述の従来例に比較すると十分多くなり、通水管１
６内で沸騰することはなく、シリンダ壁１５ｂは効率良
く冷却される。Since the pressure difference between the pressure of the cooling water in the cooling water passage 13a and the pressure of the cooling water in the preceding cooling passage 13b is large to some extent, the flow rate of the cooling water flowing through the water pipe 16 is the above-mentioned conventional example. Compared with the above, the number is sufficiently large and the water pipe 1
There is no boiling in 6 and the cylinder wall 15b is cooled efficiently.
【００２３】ここで、通水管１６の端部の配置について
説明する。図４は図１のＡ部の詳細図である。通水管１
６は冷却水通路１３ａの燃焼室に近い壁面から平均距離
ｈmだけ離して配置される。本実施例では、平均距離ｈ
m は、通水管の内径ｄに対してｈm ≒ｄ／４となるよう
に設定されている。この理由を以下に説明する。Here, the arrangement of the ends of the water pipe 16 will be described. FIG. 4 is a detailed view of part A of FIG. Water pipe 1
6 is arranged at an average distance h m from the wall surface of the cooling water passage 13a near the combustion chamber. In this embodiment, the average distance h
m is set so that h m ≈d / 4 with respect to the inner diameter d of the water pipe. The reason for this will be described below.
【００２４】通水管１６の端部と壁面との間から通水管
１６内に流入する冷却水は、通水管１６の内径ｄと平均
距離ｈm とで決まる円筒の側面から流入することにな
る。この円筒側面の面積πｄｈm が通水管１６の管路断
面積πｄ2 ／４より小さいと管路に対して余分な流入抵
抗を与えることになり、逆に面積πｄｈm が管路断面積
πｄ2 ／４より大きいと、通水管１入口部近傍での壁面
流速が充分に上昇しない。従って、流入抵抗を増大させ
ない範囲で壁面近傍での流速を最大にするために上記円
筒側面の面積と管路断面積とを同等にすることが好まし
い。このため、πｄｈm ≒πｄ2 ／４からｈm ≒ｄ／４
となり、このときに最も壁面近傍の流速が高くなり大き
な熱伝達率が得られ、部分的に高い冷却効果を得ること
が出来ると結論ずけられる。The cooling water which flows into the water pipe 16 from between the end portion and the wall surface of the water pipe 16 flows from the side surface of the cylinder which is determined by the inner diameter d of the water pipe 16 and the average distance h m . Area Paidh m of the cylindrical side surface is in providing extra inflow resistance to the pipe cross-sectional area [pi] d 2/4 is smaller than the pipe of the water pipe 16, the area conversely Paidh m a tube passage sectional area [pi] d 2 If it is greater than / 4, the wall surface flow velocity near the inlet of the water pipe 1 does not rise sufficiently. Therefore, in order to maximize the flow velocity in the vicinity of the wall surface without increasing the inflow resistance, it is preferable to make the area of the cylindrical side surface equal to the cross-sectional area of the conduit. Therefore, h m ≒ d / 4 from πdh m ≒ πd 2/4
Therefore, it can be concluded that at this time, the flow velocity near the wall surface becomes the highest and a large heat transfer coefficient is obtained, so that a high cooling effect can be partially obtained.
【００２５】図５は、通水管１６の両端に加わる差圧Δ
Ｐを一定に保持したままで壁面からの距離ｈm を変えた
場合の熱伝達率αの実測値の変化傾向を示す。図５から
わかるように、熱伝達率αはｈm ＝ｄ／４近傍で最大と
なりｈm ＜ｄ／８又はｈm ＞３ｄ／８の領域では急激に
減少する。従って平均距離ｈm はｄ／８≦ｈm ≦３ｄ／
８の範囲、すなわちｄ／４±５０％の範囲に設定するの
が適切である。FIG. 5 shows the differential pressure Δ applied to both ends of the water pipe 16.
The tendency of the measured value of the heat transfer coefficient α when the distance h m from the wall surface is changed while P is kept constant is shown. As can be seen from FIG. 5, the heat transfer coefficient α becomes maximum in the vicinity of h m = d / 4 and sharply decreases in the region of h m <d / 8 or h m > 3d / 8. Therefore, the average distance h m is d / 8 ≦ h m ≦ 3d /
It is appropriate to set it in the range of 8, that is, the range of d / 4 ± 50%.
【００２６】なお、前述のように通水管端面と壁面との
間の距離を平均距離ｈm で代表させるようにしているの
は通水管端面と壁面とが平行でない場合を考慮したもの
である。The distance between the water pipe end surface and the wall surface is represented by the average distance h m as described above in consideration of the case where the water pipe end surface and the wall surface are not parallel.
【００２７】以上は図１のＡ部で示す通水管１６の吸入
側に関したものであるが、図１のＢ部で示す吐出側にお
いても同様な関係が成り立ち、冷却水の吐出によっても
先行冷却通路内の壁面近傍の冷却水の流速を部分的に高
めることが出来る。従って、先行冷却通路内の壁面近傍
の熱伝達率を高めることができ、先行冷却通路内の壁面
を部分的に冷却することが出来る。Although the above description is related to the suction side of the water pipe 16 shown in A part of FIG. 1, the same relationship is established in the discharge side shown in B part of FIG. The flow velocity of the cooling water near the wall surface in the passage can be partially increased. Therefore, the heat transfer coefficient in the vicinity of the wall surface in the preceding cooling passage can be increased, and the wall surface in the preceding cooling passage can be partially cooled.
【００２８】なお、通水管１６の内径ｄは通水管１６内
に流れる冷却水流量、すなわち壁面近傍での流速を決め
る上で重要であるため、各エンジン型式に応じて実験に
より最適な管径を決定することが好ましい。Since the inner diameter d of the water pipe 16 is important in determining the flow rate of the cooling water flowing in the water pipe 16, that is, the flow velocity in the vicinity of the wall surface, the optimum pipe diameter is experimentally determined according to each engine type. It is preferable to determine.
【００２９】図６は前述のｈm ＝ｄ／４の関係を保ちな
がら通水管の内径ｄを変化させた場合の高速全負荷運転
時の、排気ポート中間部での冷却水通路壁面温度Ｔｃと
通水管を通る流量（吸い出し流量）ＱV との関係を示し
ている。図６に示すように、通水管１の内径ｄが増大す
るにつれて流量Ｑｖは増大し、壁面温度Ｔｃは低下す
る。しかし、流量ＱV の増大に対する壁面温度Ｔｃの減
少率は徐々に鈍くなり、図６のＡ点近傍では流量ＱV の
増加に対して壁面温度Ｔｃが殆ど低下しなくなってく
る。従って図６のＡ点に相当する管径に通水管の内径ｄ
を設定すれば最も効率的に壁面温度を減少させることが
できる通水管内径ｄを得ることができる。なお、ゴミや
異物の詰まり等による閉塞を防止するためには通水管の
内径ｄは最小限３mm以上とすることが好ましい。FIG. 6 shows the temperature Tc of the cooling water passage wall surface at the intermediate portion of the exhaust port during high-speed full-load operation when the inner diameter d of the water pipe is changed while maintaining the above-mentioned relationship of h m = d / 4. The relationship with the flow rate (suction flow rate) Q V passing through the water pipe is shown. As shown in FIG. 6, as the inner diameter d of the water pipe 1 increases, the flow rate Qv increases and the wall surface temperature Tc decreases. However, the decreasing rate of the wall surface temperature Tc with respect to the increase of the flow rate Q V becomes gradually slower, and the wall surface temperature Tc hardly decreases with respect to the increase of the flow rate Q V in the vicinity of point A in FIG. Therefore, the inner diameter d of the water flow pipe is changed to the pipe diameter corresponding to point A in FIG.
By setting, it is possible to obtain the inner diameter d of the water pipe that can reduce the wall surface temperature most efficiently. In addition, in order to prevent clogging due to clogging of dust or foreign matter, it is preferable that the inner diameter d of the water pipe is at least 3 mm or more.
【００３０】以上のように、本実施例によれば通水管１
６の端部が配置された部分及び通水管１６の通過するシ
リンダボア間の壁温を選択的に低下させることにより、
従来冷却が不充分になりがちであった部分のみを効果的
に冷却できるため、他の部分との温度差を減少させるこ
とができ、熱歪の発生を防止することができる。As described above, according to this embodiment, the water pipe 1
By selectively lowering the wall temperature between the portion in which the end of 6 is arranged and the cylinder bore through which the water pipe 16 passes,
Since only the portion where the conventional cooling tends to be insufficient can be effectively cooled, the temperature difference from other portions can be reduced, and the occurrence of thermal strain can be prevented.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明は、上述のようにシリンダボア間
を貫通して設けられた通水管を用いてシリンダボア間の
冷却を行い、且つ、通水管端部での冷却水の吸入、吐出
の作用により冷却水通路の任意部分の壁面での部分的な
冷却水流速を増大させるようにしたことにより、シリン
ダボア間壁面の冷却効果の向上を図ることができると共
に冷却水通路の任意の部分の冷却効果を選択的に向上さ
せることができ、機関のノッキングやプレイグニション
の防止、熱歪の低減等に優れた効果を奏する。As described above, the present invention cools the cylinder bores by using the water pipes penetrating between the cylinder bores as described above, and sucks and discharges the cooling water at the end of the water pipe. By increasing the partial cooling water flow velocity on the wall surface of any part of the cooling water passage, the cooling effect on the wall surface between the cylinder bores can be improved and the cooling effect on any part of the cooling water passage can be achieved. Can be selectively improved, and excellent effects such as knocking of the engine, prevention of preignition, and reduction of thermal strain can be achieved.
【図１】本発明の一実施例の要部の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an essential part of an embodiment of the present invention.
【図２】１図１の実施例のシリンダブロックとシリンダ
ヘッドの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a cylinder block and a cylinder head of the embodiment of FIG.
【図３】図１の実施例の全体構成を説明する簡略図であ
る。FIG. 3 is a simplified diagram illustrating the overall configuration of the embodiment of FIG.
【図４】図１のＡ部の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion A of FIG.
【図５】通水管先端と壁面との間の距離ｈm による壁面
の熱伝達率の変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a change in heat transfer coefficient of a wall surface depending on a distance h m between a tip of the water pipe and the wall surface.
【図６】通水管内径と冷却水流量及び燃焼室壁温との関
係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship among an inner diameter of a water pipe, a cooling water flow rate, and a combustion chamber wall temperature.
【図７】従来の内燃機関の一例のシリンダブロックの平
面図である。FIG. 7 is a plan view of a cylinder block of an example of a conventional internal combustion engine.
【図８】図７のシリンダブロックのVIII−VIII線に沿っ
た断面図である。8 is a cross-sectional view of the cylinder block of FIG. 7 taken along the line VIII-VIII.
１，１５ シリンダブロック ２，１５ａ シリンダボア ３ 連通路 １１ 冷却装置 １２ ラジエータ １３ シリンダヘッド １３ａ 冷却水通路 １３ｂ 先行冷却通路 １４ ウォータポンプ １５ｂ シリンダ壁 １５ｃ 冷却水通路 １６ 通水管 1, 15 Cylinder Block 2, 15a Cylinder Bore 3 Communication Passage 11 Cooling Device 12 Radiator 13 Cylinder Head 13a Cooling Water Passage 13b Preceding Cooling Passage 14 Water Pump 15b Cylinder Wall 15c Cooling Water Passage 16 Water Pipe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｆ 1/40 Ｂ 8503−3Ｇ (72)発明者 松代 隆一 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location F02F 1/40 B 8503-3G (72) Inventor Ryuichi Matsushiro 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Shares Within Japan Auto Parts Research Institute
Claims (1)
に設けられ、一端が冷却水通路壁面との間に所定の冷却
水流路面積を確保するように配置され、他端が冷却水通
路の他の部分であって前記一端の位置する部分と冷却水
圧力差を有する部分に冷却水通路壁面との間に所定の冷
却水流路面積を確保するように配置された通水管を有
し、前記通水管を前記内燃機関のシリンダブロック内の
互いに隣接したシリンダボア間に該シリンダボアの配列
方向に略直角に貫通して配置したことを特徴とする内燃
機関の冷却装置。1. An internal combustion engine having a cooling water passage formed therein, one end of which is arranged so as to secure a predetermined cooling water passage area between the cooling water passage wall surface and the other end of the cooling water passage. Another portion, which has a water passage pipe arranged so as to secure a predetermined cooling water flow passage area between a portion where the one end is located and a cooling water pressure difference, and a cooling water passage wall surface, A cooling device for an internal combustion engine, wherein the water pipe is arranged between cylinder bores adjacent to each other in a cylinder block of the internal combustion engine so as to pass through the cylinder bores substantially at right angles to an arrangement direction of the cylinder bores.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23219392A JP2893305B2 (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Internal combustion engine cooling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23219392A JP2893305B2 (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Internal combustion engine cooling system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681643A true JPH0681643A (en) | 1994-03-22 |
| JP2893305B2 JP2893305B2 (en) | 1999-05-17 |
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ID=16935453
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23219392A Expired - Fee Related JP2893305B2 (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Internal combustion engine cooling system |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2893305B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013118244A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
| WO2020021950A1 (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 三桜工業株式会社 | Cooling device |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23219392A patent/JP2893305B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013118244A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
| WO2020021950A1 (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 三桜工業株式会社 | Cooling device |
| CN112601879A (en) * | 2018-07-27 | 2021-04-02 | 三樱工业株式会社 | Cooling device |
| US11015513B1 (en) | 2018-07-27 | 2021-05-25 | Sanoh Industrial Co., Ltd. | Cooling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2893305B2 (en) | 1999-05-17 |
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