JPH08177483A - 多気筒エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダヘッドの冷却性を高める一方で、シ
リンダブロックの過剰冷却を防止する。 【構成】 シリンダヘッド１の気筒列方向の端部に冷却
水の入口部８を設け、これと反対側の端部のシリンダブ
ロック２に出口部９を設け、かつシリンダヘッド冷却ジ
ャケット１Ａとシリンダブロック冷却ジャケット２Ａと
を上流側と下流側においてそれぞれ連通させる通穴１
０、１１を設け、冷却水をシリンダヘッド１からシリン
ダブロック２へと流す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多気筒エンジンの冷却装
置の改良に関する。

【０００２】

【従来技術】自動車等の多気筒エンジンの冷却装置とし
て、従来、図５に示すようなものがある（日産マーチ・
ＭＡ系エンジン整備要領書（１９８２）日産自動車株式
会社刊行参照）。

【０００３】図中１はシリンダヘッド、２はシリンダブ
ロックで、ウォータポンプ３からの冷却水はシリンダブ
ロック２の一方の端部に設けた入口部５からシリンダブ
ロック冷却ジャケット２Ａに入り、さらにシリンダヘッ
ド１とシリンダブロック２との間に挟み込まれたガスケ
ットに設けられる複数の通穴４を通って上方のシリンダ
ヘッド冷却ジャケット１Ａに流入する。

【０００４】このようにしてシリンダブロック２からシ
リンダヘッド１を冷却した冷却水は、前記入口部５とは
反対側のシリンダヘッド１の端部に設けた出口部６から
流出し、ラジエータ７で冷却された後、再びウォータポ
ンプ３によりエンジンに循環される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの冷却装置
にあっては、冷却水がシリンダブロック２からシリンダ
ヘッド１へと流れ、冷却水温はシリンダヘッド側よりも
シリンダブロック側の方が低くなっている。

【０００６】しかし、シリンダヘッド１とシリンダブロ
ック２に要求される冷却特性を別個に考慮すると、シリ
ンダヘッド１には耐ノッキング性からより低い温度の冷
却水を供給し、シリンダブロック２にはピストン摺動摩
擦や排気エミッションの低減から比較的高い温度の冷却
水を供給した方がよい。

【０００７】本発明はこのような要求冷却特性を考慮
し、冷却水をシリンダヘッドからシリンダブロックへと
流すようにすることにより、エンジンの冷却効率を向上
させることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、シリンダ
ヘッドの冷却ジャケットとシリンダブロックの冷却ジャ
ケットにラジエータからの冷却水を循環させるようにし
たエンジンの冷却装置において、シリンダヘッド冷却ジ
ャケットの気筒列方向の一端部に冷却水が送り込まれる
入口部を設け、これと反対側の端部に位置してシリンダ
ブロック冷却ジャケットに出口部を設け、かつシリンダ
ヘッド冷却ジャケットとシリンダブロック冷却ジャケッ
トとを冷却水の上流側と下流側においてそれぞれ連通さ
せる通穴を設けた。

【０００９】第２の発明は、第１の発明において、前記
上流側の通穴は前記入口部の付近に、また下流側の通穴
は前記出口部の付近にそれぞれ位置して形成される。

【００１０】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記シリンダブロック冷却ジャケットには前記上
流側の通穴の下方に位置して、他の部分よりも深い深底
部を形成する。

【００１１】第４の発明は、第３の発明において、前記
深底部から立ち上がる側壁が下流側に向けて斜めに傾斜
している。

【００１２】第５の発明は、第１〜第４の発明におい
て、シリンダブロックの上流側に位置するシリンダボア
壁厚が他のボア壁厚よりも厚く形成される。

【００１３】

【作用】第１の発明では、ラジエータで冷却されて温度
の低下した冷却水は、シリンダヘッド冷却ジャケットに
導入され、一部はそのままシリンダヘッドを冷却して下
流側の出口部へと流れ、また残りは上流側の通穴からシ
リンダブロック冷却ジャケットへと流れ込み、シリンダ
ブロックを冷却して出口部へと至る。

【００１４】このため、シリンダヘッドには温度の低い
冷却水が流れる一方、シリンダブロックにはシリンダヘ
ッドを経由して暖められた冷却水が導かれるので、シリ
ンダヘッド側に比較してシリンダブロック側の過冷却が
防止される。したがって、エンジンの耐ノッキング性が
向上すると共に、ピストンの摺動摩擦の低減や排気エミ
ッションの改善がはかれる。

【００１５】第２の発明では、上流と下流の通穴が、そ
れぞれ入口部と出口部の付近にあるので、シリンダヘッ
ド、シリンダブロックのいずれについても、全ての気筒
に対して冷却水を循環させることができ、均一な温度分
布に制御できる。

【００１６】第３の発明では、上流側の通穴からシリン
ダブロック冷却ジャケットに流入した冷却水の流れを、
深底部において反転させ、側壁で案内しつつ真上に向け
ることにより、冷却水の多くをシリンダボア上方に導
き、温度の高いシリンダボア上方を効率的に冷却するこ
とができる。

【００１７】第４の発明では、冷却水の流れを上方に導
く側壁を下流側に傾斜させたので、深底部で反転した冷
却水をスムーズに流すことでき、その流通抵抗を小さく
できる。

【００１８】第５の発明では、上流側のシリンダボアの
壁厚を下流側のシリンダボアよりも厚くしたので、過剰
な冷却を受けやすい上流側のシリンダボアの温度低下を
防いで均一な冷却を可能とする。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例で、１はシリン
ダヘッド、２はシリンダブロックで、シリンダヘッド１
の長手方向の一方の端部にはシリンダヘッド冷却ジャケ
ット１Ａに冷却水を導入する入口部８が設けられ、これ
と反対側のシリンダブロック２の端部の上方には、シリ
ンダブロック冷却ジャケット２Ａから冷却水を排出する
出口部９が設けられる。

【００２０】冷却水の入口部８の付近において、シリン
ダヘッド冷却ジャケット１Ａからシリンダブロック冷却
ジャケット２Ａへとガスケットを上下に貫通して冷却水
を導く通穴１０が形成され、また出口部９の付近におい
て同じく冷却ジャケット１Ａと冷却ジャケット２Ａとを
連通する通穴１１が設けられる。したがってシリンダヘ
ッド冷却ジャケット１Ａとシリンダブロック冷却ジャケ
ット２Ａとはエンジンの気筒配列の長手方向に、最上流
部と最下流部において上下に向かう通穴１０と１１によ
って互いに連通する。

【００２１】前記入口部８にはウォータポンプ３から冷
却水が送り込まれ、また出口部９から出た冷却水はラジ
エータ７で冷却後にウォータポンプ３へと循環する。

【００２２】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００２３】ウォータポンプ３からの冷却水はシリンダ
ヘッド１に設けた入口部８からシリンダヘッド冷却ジャ
ケット１Ａに入り、そのまま冷却ジャケット１Ａを下流
側の通穴１１に向けて流れる成分１２と、シリンダヘッ
ド冷却ジャケット１Ａの上流の通穴１０からシリンダブ
ロック冷却ジャケット２Ａへと流れ込む成分１３とに分
流する。

【００２４】また、通穴１０からシリンダブロック冷却
ジャケット２Ａに流れ込んだ冷却水の主流は、そのまま
下方に流れてジャケット底部に達した後、反転して上方
に向きを変えつつ、下流の出口部９へと流れて行く。

【００２５】このようにしてシリンダヘッド冷却ジャケ
ット１Ａには温度の低い冷却水を積極的に導入して、高
温のシリンダヘッド１を効果的に冷却し、これに対して
要求冷却能力の低いシリンダブロック２にはシリンダヘ
ッド１を経由して温度の上がった冷却水を流し、かつ、
上流の通穴１０を経由してのみ流入させることにより、
シリンダブロック冷却ジャケット２Ａを流れる成分１３
の流量を減らし、過剰な冷却を防ぐ。

【００２６】この結果、エンジンの耐ノッキング性を向
上させ、また、ピストンの摺動摩擦の低減や排気エミッ
ションの改善が図れる。

【００２７】次に図２の実施例を説明する。なお、以下
の各実施例にあっては図１の実施例と相違する部分を中
心に説明する。

【００２８】この実施例は、シリンダブロック冷却ジャ
ケット２Ａに、通穴１０の下方に位置して深底部１４を
形成し、通穴１０から下方に向けて流れ込んだ冷却水を
深底部１４で反転させると共に、その垂直な側壁１５に
より冷却水の流れを真上に向けて導くようにしたもので
ある。

【００２９】このようにすると、シリンダブロック冷却
ジャケット２Ａを流れる成分１３の多くは、底部に沿っ
て流れずに、上流側から下流側の気筒までシリンダヘッ
ド１との境界に近い部分を通り、それだけ各シリンダ上
方の冷却性が高められる。

【００３０】シリンダブロック２の温度分布は、各シリ
ンダボア壁の上部においてより温度が高くなり、このた
めシリンダブロック冷却ジャケット２Ａ内でシリンダヘ
ッド１との境界に近い部分に導く冷却水量を多くするこ
とにより、より効率的なシリンダブロック２の冷却が行
える。

【００３１】図３、図４の実施例は、深底部１４から斜
めに立ち上がる側壁１６を形成し、冷却水の流れをより
スムーズに導き、流通抵抗を小さくしている。

【００３２】またこの実施例では、シリンダブロック冷
却ジャケット２Ａを流れる冷却水対して、最も上流にあ
り、かつ通穴１０を通過直後で最も流速の速い部分に位
置する気筒２０Ａのシリンダボア２１の壁厚Ｌ１を、他
の気筒２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの壁厚Ｌ２よりも厚くし
てある。

【００３３】上流の気筒２０Ａの周辺を通過するときの
冷却水温は、下流側の気筒２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄに比
較すると高く、かつ流速も大きいために余計に冷却さ
れ、このため温度が他の気筒よりも低くなる。そこで、
シリンダボア２１の壁厚を厚くすることにより、気筒間
の温度格差を無くし、全気筒で均一な冷却性能が得られ
るようにした。

【００３４】

【発明の効果】第１の発明によれば、ラジエータで冷却
されて温度の低下した冷却水は、シリンダヘッド冷却ジ
ャケットに導入され、一部はそのままシリンダヘッドを
冷却して下流側の出口部へと流れ、また残りは上流側の
通穴からシリンダブロック冷却ジャケットへと流れ込
み、シリンダブロックを冷却して出口部へと至るため、
シリンダヘッドに温度の低い冷却水が流れる一方、シリ
ンダブロックにはシリンダヘッド、通穴を経由して一部
の冷却水が導かれるので、シリンダヘッド側に比較して
シリンダブロック側の過冷却が防止され、エンジンの耐
ノッキング性が向上すると共に、ピストンの摺動摩擦の
低減や排気エミッションの改善がはかれる。

【００３５】第２の発明によれば、上流側と下流側の通
穴が、それぞれ入口部と出口部の付近にあるので、シリ
ンダヘッド、シリンダブロックのいずれについても、全
ての気筒に対して冷却水を循環させることができ、気筒
間の温度分布をできるだけ均一に制御できる。

【００３６】第３の発明によれば、上流側の通穴からシ
リンダブロック冷却ジャケットに流入した冷却水の流れ
を、深底部において反転させ、側壁で案内しつつ真上に
向けることにより、冷却水の多くをシリンダボア上方に
導き、温度の高いシリンダボア上方を効率的に冷却する
ことができる。

【００３７】第４の発明によれば、冷却水の流れを上方
に導く側壁を下流側に傾斜させたので、深底部で反転し
た冷却水をスムーズに流すことでき、シリンダブロック
冷却ジャケットにおける冷却水の流通抵抗を小さくでき
る。

【００３８】第５の発明によれば、上流側のシリンダボ
アの壁厚を下流側のシリンダボアよりも厚くしたので、
過剰な冷却を受けやすい上流側の温度低下を防いで全気
筒間で均一な冷却が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す冷却系統図であ
る。

【図２】同じく第２の実施例を示す冷却系統図である。

【図３】同じく第３の実施例を示す冷却系統図である。

【図４】同じくそのＸ−Ｘ線断面図である。

【図５】従来例の冷却系統図である。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド １Ａ シリンダヘッド冷却ジャケット ２ シリンダブロック ２Ａ シリンダブロック冷却ジャケット ３ ウォータポンプ ７ ラジエータ ８ 入口部 ９ 出口部 １０ 通穴 １１ 通穴 １４ 深底部 １５ 側壁 １６ 側壁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッドの冷却ジャケットとシリ
   ンダブロックの冷却ジャケットにラジエータからの冷却
   水を循環させるようにしたエンジンの冷却装置におい
   て、シリンダヘッド冷却ジャケットの気筒列方向の一端
   部に冷却水が送り込まれる入口部を設け、これと反対側
   の端部に位置してシリンダブロック冷却ジャケットに出
   口部を設け、かつシリンダヘッド冷却ジャケットとシリ
   ンダブロック冷却ジャケットとを冷却水の上流側と下流
   側においてそれぞれ連通させる通穴を設けたことを特徴
   とするエンジンの冷却装置。
2. 【請求項２】 前記上流側の通穴は前記入口部の付近
   に、また下流側の通穴は前記出口部の付近にそれぞれ位
   置して形成される請求項１に記載のエンジンの冷却装
   置。
3. 【請求項３】 前記シリンダブロック冷却ジャケットに
   は前記上流側の通穴の下方に位置して、他の部分よりも
   深い深底部を形成する請求項１または２に記載のエンジ
   ンの冷却装置。
4. 【請求項４】 前記深底部から立ち上がる側壁が下流側
   に向けて斜めに傾斜している請求項３に記載のエンジン
   の冷却装置。
5. 【請求項５】 前記シリンダブロックの上流側に位置す
   るシリンダボア壁厚が他のボア壁厚よりも厚く形成され
   る請求項１〜４のいずれかひとつに記載のエンジンの冷
   却装置。