JPH07189694A - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空きスペースを有効利用してエンジン全長を
短縮する。 【構成】 左右のバンク２１，２２を持つＶ型エンジン
において、バンクオフセットされた一方のバンク２１端
の空きスペースにウォータポンプ２３を配置し、このウ
ォータポンプ２３の吐出側を左右のバンク２１，２２の
冷却水通路に接続すると共に、バンクオフセットされた
他方のバンク２２端の空きスペースにて左右のバンク２
１，２２の冷却水通路を合流させる冷却水戻し通路３９
を設け、この合流部６０下流の冷却水戻し通路３９をバ
ンク２２外周を通してウォータポンプ２３側、ラジエー
タ４０側に分岐接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの冷却装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｖ型エンジンでは、ウォータポンプから
左右のバンク（シリンダヘッド、シリンダブロック）に
設けた冷却水通路に冷却水を送って冷却を行っている。

【０００３】この左右のバンクを冷却した冷却水は、冷
却水戻し通路を通ってラジエータ、ウォータポンプに戻
されるのであるが、この場合片方のバンクの冷却水通路
の出口側で、左右のバンクからの冷却水を合流させて、
戻すようにしたものがある（実開昭６３ー９６２２７号
公報等）。

【０００４】一方、シリンダブロックの温度を制御する
ために、冷却水温が所定値以下のとき、シリンダブロッ
クの冷却水通路を閉じるサーモスタット弁を設けたもの
がある。

【０００５】これは、エンジンの冷間時にシリンダブロ
ック内の冷却水の流れを遮断することで、暖機性能を高
め、また通常の運転中はシリンダブロック内の温度を所
定値に保つようにその冷却水の流れを遮断することで、
シリンダヘッドを的確に冷却しつつ、シリンダブロック
の過冷を抑えて、ピストンとのフリクションを低減する
ようにしている（特開昭５８ー１６２７１６号公報
等）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ものは、バンクオフセットされエンジン軸方向に突出し
たバンク端に、左右のバンクからの冷却水を合流させる
合流部が形成されているため、Ｖ型エンジンの全長が長
くなることが避けられない。

【０００７】また、合流部は通路断面積を大きくしなけ
ればならないため、一層突出した構造になってしまうと
いう問題がある。

【０００８】一方、後者のものは、シリンダブロック内
の冷却水温によってサーモスタット弁を開閉させるため
に、サーモスタット弁の感温部をシリンダブロックの冷
却水の出口通路内に設けているが、これだとサーモスタ
ット弁が閉じているときは、感温部の周囲には冷却水の
流れが発生せず、淀んだ状態となるため、シリンダブロ
ック内の温度を正確には感温できない。

【０００９】このため、サーモスタット弁の開弁が遅れ
て、シリンダブロック内の温度が適正温度から外れ、シ
リンダライナ回りの温度が高くなりすぎたりするという
問題がある。

【００１０】この発明は、このような問題点を解決で
き、Ｖ型エンジンに適した冷却装置を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、左右のバ
ンクを持つＶ型エンジンにおいて、バンクオフセットさ
れた一方のバンク端の空きスペースにウォータポンプを
配置し、このウォータポンプの吐出側を左右のバンクの
冷却水通路に接続すると共に、バンクオフセットされた
他方のバンク端の空きスペースにて左右のバンクの冷却
水通路を合流させる冷却水戻し通路を設け、この合流部
下流の冷却水戻し通路をバンク外周を通してウォータポ
ンプ側、ラジエータ側に分岐接続する。

【００１２】第２の発明は、左右のバンクを持つＶ型エ
ンジンにおいて、通路上流に一方のバンクのシリンダヘ
ッドの冷却水通路が、通路途中に他方のバンクのシリン
ダヘッドの冷却水通路が接続する第１の冷却水戻し通路
を形成し、第１の冷却水戻し通路にシリンダブロックの
冷却水通路を合流する第２の冷却水戻し通路を形成する
と共に、第１の冷却水戻し通路に流出抵抗の大きい通路
上流のシリンダヘッドの冷却水通路からの冷却水温を感
知して第２の冷却水戻し通路を開通させるサーモスタッ
ト弁を設ける。

【００１３】

【作用】第１の発明では、バンクオフセットされた左右
のバンク端の空きスペースに、それぞれウォータポンプ
および左右のバンクからの冷却水を戻す冷却水戻し通路
の合流部を設けるため、エンジンの全長を短くできる。

【００１４】また、冷却水戻し通路の合流部上流側は流
量が少なく、通路断面積を小さくできるため、その分冷
却水戻し通路をエンジン側に寄せることができる。

【００１５】第２の発明では、シリンダヘッドの冷却水
通路を通った冷却水が流れる第１の冷却水戻し通路にサ
ーモスタット弁を設けるため、冷却水温によってサーモ
スタット弁は応答良く開閉される。

【００１６】この場合、第１の冷却水戻し通路の上流に
接続するシリンダヘッドの冷却水通路からの冷却水温、
つまり流出抵抗が大きく相対的に温度が高くなるシリン
ダヘッドの冷却水通路からの冷却水温によってサーモス
タット弁が開閉されるので、シリンダブロック側の第２
の冷却水戻し通路の開閉が的確に行われる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１８】図１はＶ型６気筒エンジンの平面図、図２
〜図４はその冷却経路図である。エンジン２０の右バン
ク２２はエンジン前側（車両前方側）に、左バンク２１
はエンジン後側にバンクオフセットされている。

【００１９】エンジン２０の前端側には、バンクオフセ
ットされた左バンク２１前端の空きスペースにウォータ
ポンプ２３が設置され、ウォータポンプ２３の吐出側
が、バンク中心からシリンダブロック２４の左右のバン
ク２１，２２に形成された冷却水通路２５，２６の入口
部２７，２８および左右のシリンダヘッド２９，３０に
形成された冷却水通路３１，３２の入口部３３，３４に
接続される。

【００２０】シリンダブロック２４の冷却水通路２５，
２６は、各シリンダ３５の回りを通って、ブロック後部
の出口部３６にて合流される。

【００２１】シリンダヘッド２９，３０の冷却水通路３
１，３２は、各燃焼室、吸気ポート、排気ポート等の間
を通って、ヘッド後部に出口部３７，３８が形成され
る。

【００２２】このシリンダヘッド２９，３０の冷却水通
路３１，３２の出口部３７，３８に第１の冷却水戻し通
路３９が接続される。

【００２３】第１の冷却水戻し通路３９は、エンジン後
側にバンクオフセットされている左バンク２１のシリン
ダヘッド２９の冷却水通路３１の出口部３７側からすぐ
にバンク中心側に曲げられ、エンジン前側にバンクオフ
セットされている右バンク２２のシリンダヘッド３０の
冷却水通路３２の出口部３８側に延設されて、右バンク
２２後端の空きスペースの位置に出口部３８との合流部
６０が形成される。

【００２４】この第１の冷却水戻し通路３９の通路面積
は、上流になる冷却水通路３１の出口部３７側を小さ
く、徐々に内側（エンジン側）に拡げて、シリンダヘッ
ド２９の位置を外れた下流を大きくするように形成され
る。図５に第１の冷却水戻し通路３９の構造を示す。

【００２５】第１の冷却水戻し通路３９の下流は、右バ
ンク２２の外周に沿ってエンジン前側に延設されて、ウ
ォータポンプ２３の吸込側におよびエンジン前側に設置
されたラジエータ４０の入口通路５５に接続され、ラジ
エータ４０の出口通路５６はウォータポンプ２３の吸込
側に接続される。

【００２６】一方、シリンダブロック２４の冷却水通路
２５，２６の出口部３６に第２の冷却水戻し通路４１が
接続され、この第２の冷却水戻し通路４１が第１の冷却
水戻し通路３９に、シリンダヘッド２９，３０の冷却水
通路３１，３２の出口部３７，３８の間にて合流され
る。

【００２７】この合流部４２にサーモスタット弁４３が
介装される。図５〜図９にその合流部４２およびサーモ
スタット弁４３の構造を示す。

【００２８】合流部４２の第１の冷却水戻し通路３９に
は、通路３９がエンジン側に拡張されて中心がオフセッ
トされた所定の容積部４４が形成され、この容積部４４
の上面に開口部が設けられる。この開口部に管口４５を
設けたカバー４６が取付けられ、その管口４５に第２の
冷却水戻し通路４１が接続される。

【００２９】サーモスタット弁４３は、第１の弁４７と
第２の弁４８とが支持枠４９に組付けられており、それ
ぞれワックスが充填されたワックスケース５０と、ピス
トン５１と、ワックスケース５０に一体のバルブ５２
と、スプリング５３とから構成される。

【００３０】このサーモスタット弁４３は、感温部とな
るワックスケース５０側が第１の冷却水戻し通路３９の
容積部４４内に挿入され、支持枠４９のフランジ部５４
が容積部４４の開口部周縁にあてがわれて、カバー４６
が取付けられることで、固定される。

【００３１】サーモスタット弁４３の第１の弁４７は、
第１の冷却水戻し通路３９を流れる冷却水温が所定温度
（後述のラジエータ用サーモスタット弁５７の開弁温度
よりも高い温度）に達すると、ワックスケース５０内の
ワックスが膨張を始め、先端を押えられたピストン５１
がスプリング５３に抗してワックスケース５０を押し下
げることで、バルブ５２が開かれる。サーモスタット弁
４３の第２の弁４８は、セーフティ用で、冷却水温が上
限温度にまで上昇した場合、バルブ５２が開かれる。

【００３２】この第１の弁４７は、第２の弁４８より
も、第１の冷却水戻し通路３９の上流側（シリンダヘッ
ド２９側）に配置される。

【００３３】前記ウォータポンプ２３の吸込側に接続さ
れるラジエータ４０の出口通路５６にはサーモスタット
弁５７が介装され、ウォータポンプ２３の吸込側の冷却
水温が基準温度（例えば８２℃）以下のときは出口通路
５６が閉じられ、基準温度に達すると出口通路５６が開
かれる。

【００３４】なお、５８は車室ヒータ用のラインを、５
９はオイルクーラ用のラインを示す。

【００３５】このように、エンジンの後側にバンクオフ
セットされた一方のバンク２１前端の空きスペースにウ
ォータポンプ２３を、エンジンの前側にバンクオフセッ
トされた他方のバンク２２後端の空きスペースに第１の
冷却水戻し通路３９の合流部６０を設けたため、設置ス
ペースが小さくてすみ、エンジンの全長を短くすること
ができる。

【００３６】また、第１の冷却水戻し通路３９の上流側
は、一方のシリンダヘッド２９の冷却水通路３１からの
冷却水のみが流れ、流量が少ないため、上流側の通路面
積を小さくして、その分冷却水戻し通路３９をエンジン
側に寄せることができ、設置スペースの減少ならびにエ
ンジンの全長の一層の短縮を図ることができる。

【００３７】また、第１の冷却水戻し通路３９は、下流
側に向けて通路面積を大きくするが、エンジン側に拡げ
る構造のため、エンジン外方側に張り出すことはない。

【００３８】この一方、シリンダブロック２４の良好な
温度制御が可能になる。即ち、エンジンの冷間時のよう
に冷却水温が低いときは、第１、第２の冷却水戻し通路
３９、４１の合流部４２のサーモスタット弁４３ならび
にラジエータ４０の出口通路５６のサーモスタット弁５
７が閉じている。

【００３９】この際、ウォータポンプ２３から吐出され
た冷却水は、左右のシリンダヘッド２９，３０の冷却水
通路３１，３２を流れ、第１の冷却水戻し通路３９を通
ってウォータポンプ２３に循環されると共に、シリンダ
ブロック２４の冷却水通路２５，２６の冷却水の流れは
遮断される。このため、シリンダブロック２４内の温度
が速やかに上昇する。

【００４０】この第１の冷却水戻し通路３９内を通る冷
却水温が所定温度に達すると、第２の冷却水戻し通路４
１の合流部４２のサーモスタット弁４３（第１の弁４
７）が開かれるが、これより低い温度のときにラジエー
タ４０の出口通路５６のサーモスタット弁５７が開か
れ、冷却水がラジエータ４０を通って冷却される。

【００４１】これにより、シリンダヘッド２９，３０が
的確に冷却される一方、シリンダブロック２４が過冷さ
れることがなく、シリンダブロック２４内の温度が要求
温度に保たれる。

【００４２】そして、シリンダヘッド２９の冷却水通路
３１を流れ、第１の冷却水戻し通路３９内を通る冷却水
温が所定温度に達すると、第２の冷却水戻し通路４１の
合流部４２のサーモスタット弁４３（第１の弁４７）が
開かれて、第２の冷却水戻し通路４１が第１の冷却水戻
し通路３９に開通され、ウォータポンプ２３からの冷却
水がシリンダブロック２４の冷却水通路２５，２６にも
流通される。

【００４３】シリンダヘッド２９の冷却水通路３１から
第１の冷却水戻し通路３９を流れる冷却水中にサーモス
タット弁４３の感温部があるため、その冷却水温によっ
てサーモスタット弁４３は応答良く開閉される。また、
このシリンダヘッド２９の冷却水通路３１は、第１の冷
却水戻し通路３９の上流側にあるため、その分シリンダ
ヘッド３０の冷却水通路３２よりも流出抵抗が大きくな
っており、このため相対的に温度が高くなるシリンダヘ
ッド２９の冷却水通路３１からの冷却水温によって、設
定温度通りに的確に第２の冷却水戻し通路４１が開閉さ
れる。

【００４４】したがって、高い暖機性能が確保される一
方、シリンダブロック２４内の温度が適正温度に保たれ
ることで、ピストンとのフリクション十分に低減される
と共に、良好な燃焼性が得られ、燃費の向上、エミッシ
ョンの低減が図れる。また、シリンダヘッド２９の冷却
後の冷却水温が所定温度以上になれば、シリンダブロッ
ク２４の冷却が行われ、このためシリンダライナ等の温
度が上昇しすぎることが的確に回避され、高い信頼性が
得られる。

【００４５】図１０にサーモスタット弁４３，５７の開
状態のときの各部の冷却水の循環流量を示す。右のシリ
ンダヘッド３０の冷却水量が左のシリンダヘッド２９よ
りも多いのは、第１の冷却水戻し通路３９への流出抵抗
が大きいことによる。また、シリンダブロック２４の冷
却水を遮断すれば、その分シリンダヘッド２９，３０の
冷却水量が増える。

【００４６】なお、冷却水温が上限温度にまで上昇した
場合、サーモスタット弁４３のセーフティ用の弁４８が
開かれ、高い安全性が得られる。

【００４７】本実施例では、シリンダヘッド２９，３０
の冷却水通路３１，３２の出口部３７，３８をヘッド後
端に設けたが、ヘッド後部の内側等に設けても良く、こ
の場合第１の冷却水戻し通路３９の出口部との接続形状
を変え、合流部６０の位置をずらせば良い。

【００４８】

【発明の効果】以上のように第１の発明は、左右のバン
クを持つＶ型エンジンにおいて、バンクオフセットされ
た一方のバンク端の空きスペースにウォータポンプを配
置し、このウォータポンプの吐出側を左右のバンクの冷
却水通路に接続すると共に、バンクオフセットされた他
方のバンク端の空きスペースにて左右のバンクの冷却水
通路を合流させる冷却水戻し通路を設け、この合流部下
流の冷却水戻し通路をバンク外周を通してウォータポン
プ側、ラジエータ側に分岐接続したので、エンジンの全
長を短縮できる。

【００４９】第２の発明は、左右のバンクを持つＶ型エ
ンジンにおいて、通路上流に一方のバンクのシリンダヘ
ッドの冷却水通路が、通路途中に他方のバンクのシリン
ダヘッドの冷却水通路が接続する第１の冷却水戻し通路
を形成し、第１の冷却水戻し通路にシリンダブロックの
冷却水通路を合流する第２の冷却水戻し通路を形成する
と共に、第１の冷却水戻し通路に流出抵抗の大きい通路
上流のシリンダヘッドの冷却水通路からの冷却水温を感
知して第２の冷却水戻し通路を開通させるサーモスタッ
ト弁を設けたので、サーモスタット弁によってシリンダ
ブロックの冷却水を的確に遮断ならびに流通することが
でき、暖機性能の向上、フリクションの低減、燃焼性の
向上等、シリンダブロックの適正な温度制御が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のエンジンの平面図である。

【図２】実施例の冷却経路図である。

【図３】エンジン前側の冷却経路図である。

【図４】エンジン後側の冷却経路図である。

【図５】第１の冷却水戻し通路の平面図である。

【図６】合流部のカバーの平面図である。

【図７】サーモスタット弁を合流部に組み込んだ平面図
である。

【図８】図７のＡ−Ａ線断面図である。

【図９】図７のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１０】流量特性図である。

【符号の説明】

２０ エンジン ２１ 左バンク ２２ 右バンク ２３ ウォータポンプ ２４ シリンダブロック ２５，２６ 冷却水通路 ２９，３０ シリンダヘッド ３１，３２ 冷却水通路 ３６〜３８ 出口部 ３９ 第１の冷却水戻し通路 ４０ ラジエータ ４１ 第２の冷却水戻し通路 ４２ 合流部 ４３ サーモスタット弁 ４４ 容積部 ４６ カバー ４７ 第１の弁 ４８ 第２の弁 ５０ ワックスケース ６０ 合流部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右のバンクを持つＶ型エンジンにおい
   て、バンクオフセットされた一方のバンク端の空きスペ
   ースにウォータポンプを配置し、このウォータポンプの
   吐出側を左右のバンクの冷却水通路に接続すると共に、
   バンクオフセットされた他方のバンク端の空きスペース
   にて左右のバンクの冷却水通路を合流させる冷却水戻し
   通路を設け、この合流部下流の冷却水戻し通路をバンク
   外周を通してウォータポンプ側、ラジエータ側に分岐接
   続したことを特徴とするエンジンの冷却装置。
2. 【請求項２】 左右のバンクを持つＶ型エンジンにおい
   て、通路上流に一方のバンクのシリンダヘッドの冷却水
   通路が、通路途中に他方のバンクのシリンダヘッドの冷
   却水通路が接続する第１の冷却水戻し通路を形成し、第
   １の冷却水戻し通路にシリンダブロックの冷却水通路を
   合流する第２の冷却水戻し通路を形成すると共に、第１
   の冷却水戻し通路に流出抵抗の大きい通路上流のシリン
   ダヘッドの冷却水通路からの冷却水温を感知して第２の
   冷却水戻し通路を開通させるサーモスタット弁を設けた
   ことを特徴とするエンジンの冷却装置。