JPH07127519A

JPH07127519A - 内燃機関のウォータジャケット構造

Info

Publication number: JPH07127519A
Application number: JP27194593A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Ogami; 悦夫大上
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 1995-05-16
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: JP2914124B2

Abstract

(57)【要約】【目的】熱負荷の高いシリンダボア４間の部分を良好
に冷却しつつ、スラスト，アンチスラスト側の冷却を抑
制してフリクションロス低減を図る。【構成】シリンダブロック１外壁部にウォータギャラ
リ１３を有し、各気筒毎に設けた連通口２１を介してウ
ォータジャケット５と連通している。連通口２１は、シ
リンダボア４の中心から機関前方へオフセットしてお
り、シリンダボア４間に向かっている。ウォータジャケ
ット５は、シリンダボア４間の部分およびこれに連なる
連通口２１開口部分が深底部５ａとなっており、スラス
ト，アンチスラスト側の部分が浅底部５ｂとなってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関のシリンダ
ブロックにおけるウォータジャケット構造、特にシリン
ダブロック外壁部に設けたウォータギャラリを通して各
気筒毎に冷却水を導入するようにしたウォータジャケッ
ト構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】多気筒内燃機関のシリンダブロックにお
いては、各シリンダボアを囲むように形成されたウォー
タジャケットが前後に連続した状態となっているが、一
般に、その底部は各部で同一の深さに形成されている。
そして、このウォータジャケットに対し、シリンダブロ
ック外壁部に設けたウォータギャラリを通して各気筒毎
に冷却水を導入する場合には、ウォータギャラリとウォ
ータジャケットとを連通する連通口が、ウォータジャケ
ット底部に配置されている。特に、この連通口がシリン
ダボア中心に向かって開口形成されているのが一般的で
ある。

【０００３】また、実開平１−１５９１５９号公報に
は、ウォータギャラリを具備したものではないが、シリ
ンダボア各部の冷却性を改善すべく、ウォータジャケッ
トの底部の深さを部分的に異ならせた構成が開示されて
いる。具体的には、各シリンダボアを形成するシリンダ
ウォールの連接部の両側部分、およびスラスト，アンチ
スラスト方向の部分をそれぞれ深底部とし、かつ残りの
部分つまり気筒列方向に対し略４５°傾いた部分を浅底
部とした構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにスラスト，アンチスラスト方向のウォータジャケ
ットを深底部とすると、この部分のシリンダボア表面が
過度に冷却されてしまい、オイル粘度上昇によるフリク
ションロスが大きく発生する、という不具合がある。特
に、ウォータギャラリ形式のものと組み合わせた場合に
は、この深底部となったスラスト，アンチスラスト側の
一方へ向けて連通口から低温冷却水が供給されることに
なるため、フリクションロスが一層大きくなる。また、
相対的に、シリンダボア間部分の冷却が不十分となり易
い。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、シ
リンダブロック内部にシリンダボアを囲むようにウォー
タジャケットが形成されるとともに、気筒列方向に沿っ
てシリンダブロック外壁部にウォータギャラリが形成さ
れ、かつこのウォータギャラリから各シリンダボア毎に
ウォータジャケット底部と連通する連通口が開口形成さ
れてなる内燃機関のウォータジャケット構造において、
上記連通口をシリンダボア中心から気筒列方向の一方に
オフセットさせ、シリンダヘッドボルトボス部に隣接し
て形成するとともに、上記ウォータジャケットのシリン
ダボア間部分およびこれに連なる上記連通口開口部分
を、比較的下方へ延びた深底部とし、かつスラスト，ア
ンチスラスト側となる部分を、相対的に浅い浅底部とし
たことを特徴としている。

【０００６】

【作用】ウォータポンプによりウォータギャラリに供給
された冷却水は、各気筒毎に設けた連通口を通してウォ
ータジャケットへ流入することになるが、連通口を上記
のように配置することにより、冷却水がシリンダボア間
部分に重点的に導入される。しかも、該シリンダボア間
部分および連通口開口部分が深底部となっているため、
熱負荷の高いシリンダボア間部分が十分に冷却される。
また、スラスト，アンチスラスト側となる部分は浅底部
となっており、かつ各連通口から流入する冷却水がそれ
ほど強く当たらないため、冷却が抑制され、フリクショ
ンロスが低減する。

【０００７】

【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。

【０００８】図１〜図６は、この発明をＶ型８気筒内燃
機関のシリンダブロック１に適用した実施例を示してい
る。

【０００９】このシリンダブロック１は、鋳鉄あるいは
アルミニウム合金等により一体に鋳造されたもので、図
２，図３に示すように、左右のバンク２，３を有し、そ
れぞれに４気筒づつシリンダボア４が形成されていると
ともに、これらのシリンダボア４の周囲を囲むように、
各バンク２，３毎にウォータジャケット５が形成されて
いる。各シリンダボア４内周には、ライナ６がドライラ
イナ形式に装着されている。また、シリンダブロック１
下部には、スカート部７が形成されているとともに、そ
の内部を仕切るようにバルクヘッド８が設けられ、主軸
受部９を形成している。尚、図２は一方のバンク２のシ
リンダボア４中心に沿った断面、図３は他方のバンク３
のシリンダボア４中心に沿った断面をそれぞれ示してい
る。

【００１０】上記ウォータジャケット５は、鋳造時に中
子により形成されたもので、図示せぬシリンダヘッドが
載置されるアッパデッキ１０が所謂クローズドデッキと
なっているとともに、このアッパデッキ１０に開口する
多数の連通孔１１を介して図示せぬシリンダヘッド側ウ
ォータジャケットと連通するようになっている。尚、シ
リンダブロック１の外壁面には、中子の支持ならびに中
子砂を排出するための開口が設けられており、これを別
体のプラグ１２でもって閉塞してある。

【００１１】また、上記シリンダブロック１のＶバンク
間部分の外壁部には、気筒列方向に沿ってウォータギャ
ラリ１３が形成されている。このウォータギャラリ１３
は、中子により細長い通路状に形成されたもので、左右
の各バンク２，３毎に独立して設けられ、かつシリンダ
ボア４の下部に対応する高さ位置に形成されている。
尚、図２，図３において、１４はメインオイルギャラ
リ、１５は該メインオイルギャラリ１４からシリンダヘ
ッド側へ向かうオイル通路を示している。

【００１２】図１は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面を示
しており、この図１に示すように、ウォータジャケット
５は、４個のシリンダボア４の全体を囲むように、前後
方向に連続して形成されている。また、各シリンダボア
４を形成するシリンダウォール１６は、ウォータジャケ
ット５内で個々に円筒状に分離して形成されており、こ
れにより、各シリンダボア４間にも、鋳造によるウォー
タジャケット５が形成されている。そして、このシリン
ダボア４間に沿った位置および気筒列の前後両端に、シ
リンダヘッドボルトボス部１７が左右のウォータジャケ
ット外壁１８と一体に形成されており、該ボス部１７に
ボルト孔１９が加工されている。尚、図１において、２
０はオイルリターン通路を示す。

【００１３】上記ウォータジャケット５は、外壁部を通
るウォータギャラリ１３と各気筒毎に設けた連通口２１
を介して連通している。上記連通口２１は、ウォータジ
ャケット５とウォータギャラリ１３とを仕切るバンク内
側のウォータジャケット外壁１８に略矩形状に開口形成
されており、特に、図１に示すように、シリンダボア４
中心から気筒列方向の一方、詳しくはウォータギャラリ
１３の入口１３ａ側にオフセットした位置に配置され、
気筒間のシリンダヘッドボルトボス部１７に隣接した状
態となっている。また、高さ位置としては、図５に示す
ように、シリンダボア４の下部に対応する位置に、それ
ぞれ設けられている。尚、ウォータギャラリ１３には、
機関前端から図示せぬウォータポンプにより機関後方へ
向けて冷却水が供給されるが、下流側で流速が低下しな
いように、ウォータギャラリ１３が機関後端側へ向かっ
て徐々に細くなっており、これに対応して各気筒の連通
口２１の開口面積も、図５に示すように、機関前端側で
大きく、後端側で小さく設定されている。

【００１４】またウォータジャケット５の底部は、その
深さ（シリンダ軸線方向に沿った深さ）が各部均一では
なく、部分的に浅い部分と深い部分とが存在している。
具体的には、気筒列方向に沿ったシリンダボア４間の部
分および前後両端の部分が、シリンダボア４の下端近傍
に達する深底部５ａとなっているとともに、これに連続
して連通口２１が開口する部分も深底部５ａとなってい
る。そして、残部つまりシリンダボア４のスラスト，ア
ンチスラスト側となる部分のウォータジャケット５は、
深底部５ａの半分程度の深さを有する浅底部５ｂとなっ
ている。図１には、この浅底部５ｂの形成範囲をクロス
ハッチングでもって図示してある。また、図５，図６
は、シリンダブロック１のバンク３を側方から見た図で
あって、シリンダボア４およびその中心線Ｌと、深底部
５ａ，浅底部５ｂの位置関係を示している。上記のよう
に、深底部５ａと浅底部５ｂとを設けたことにより、図
４に示すように、連通口２１の高さの位置に沿った断面
では、各連通口２１がシリンダボア４間の深底部５ａの
みに連通した状態となっている。

【００１５】上記実施例の構成においては、ウォータギ
ャラリ１３に機関前端側から供給された冷却水は、該ウ
ォータギャラリ１３を機関後端側へ向かって流れるとと
もに、各連通口２１からウォータジャケット５内へ流入
し、気筒列と直交する方向に略沿って流れようとする。
このとき、各連通口２１から流入した冷却水は、図４に
示すように、先ずシリンダボア４間の部分の深底部５ａ
へ流れ、ここから上方へ立ち上がって浅底部５ｂへ向か
う。特に、連通口２１がシリンダボア４の中心線Ｌと重
ならない（図５参照）ようにオフセットして配置されて
いるため、シリンダボア４間の部分へ重点的に低温冷却
水が導入される。従って、熱負荷の高いシリンダボア４
間の部分が良好に冷却される。

【００１６】また、図示せぬピストンが比較的強く圧接
するスラスト，アンチスラスト側となる部分では、シリ
ンダボア４を囲むウォータジャケット５が浅底部５ｂと
なっているため、冷却が抑制される。しかも、連通口２
１がシリンダボア４間の部分に向かうように中心からオ
フセットしているため、シリンダウォール１６のスラス
ト側もしくはアンチスラスト側部分に低温冷却水が直接
当たることがない。従って、このスラスト，アンチスラ
スト側では、シリンダボア４内壁面が適度な高温状態に
保たれ、オイルの粘性によるフリクションロスを低減で
きる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る内燃機関のウォータジャケット構造によれば、熱
負荷の高いシリンダボア間の部分を良好に冷却しつつ、
フリクションに与える影響の高いスラスト，アンチスラ
スト側部分での過度の冷却を防止することができ、フリ
クションロスの低減ひいては燃費の向上が図れる。特
に、ウォータギャラリ形式とした場合に生じ易いスラス
ト，アンチスラスト側部分への低温冷却水の衝突による
過冷却を回避でき、各気筒の冷却性能の均一化とフリク
ションロスの低減とを両立できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るウォータジャケット構造の一実
施例を示す図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図２】この実施例のシリンダブロック全体の横断面
図。

【図３】異なる断面位置におけるシリンダブロック全体
の横断面図。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿った要部断面図。

【図５】図３の矢印Ｃ方向から見た側面図。

【図６】図３の矢印Ｄ方向から見た側面図。

【符号の説明】

１…シリンダブロック４…シリンダボア５…ウォータジャケット５ａ…深底部５ｂ…浅底部１３…ウォータギャラリ１７…シリンダヘッドボルトボス部２１…連通口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダブロック内部にシリンダボアを
囲むようにウォータジャケットが形成されるとともに、
気筒列方向に沿ってシリンダブロック外壁部にウォータ
ギャラリが形成され、かつこのウォータギャラリから各
シリンダボア毎にウォータジャケット底部と連通する連
通口が開口形成されてなる内燃機関のウォータジャケッ
ト構造において、上記連通口をシリンダボア中心から気
筒列方向の一方にオフセットさせ、シリンダヘッドボル
トボス部に隣接して形成するとともに、上記ウォータジ
ャケットのシリンダボア間部分およびこれに連なる上記
連通口開口部分を、比較的下方へ延びた深底部とし、か
つスラスト，アンチスラスト側となる部分を、相対的に
浅い浅底部としたことを特徴とする内燃機関のウォータ
ジャケット構造。