JPH09151784A

JPH09151784A - シリンダブロックの冷却水通路

Info

Publication number: JPH09151784A
Application number: JP31116295A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nishizawa; 弘之西澤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】シリンダブロックの強度低下を防止しなが
ら、冷却性能の向上を図ったシリンダブロックの冷却水
通路を提供する。【解決手段】隣接するシリンダバレル２間の間壁１０
内に、上側冷却水通路１１と下側冷却水通路１２とが形
成されている。上側冷却水通路１１は、鉛直線から傾斜
したシリンダ軸線ＬCの上側に位置しており、シリンダ
ヘッド側に向かうにつれてシリンダ軸線ＬCから離反す
る上方通路１３と、上端がこの上方通路に連通すると共
にクランクケース側に向かうにつれてシリンダ軸線ＬC
から離反する下方通路１４とからなっている。また、下
側冷却水通路１２は、シリンダ軸線ＬCの下側に位置し
ており、シリンダヘッド側に向かうにつれてシリンダ軸
線ＬCから離反する上方通路１５と、上端がこの上方通
路に連通すると共にクランクケース側に向かうにつれて
シリンダ軸線ＬCから離反する下方通路１６とからなっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダブロック
の冷却水通路に係り、詳しくは、シリンダブロックの強
度低下を防止しながら、冷却性能の向上を図る技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車用のガソリンエンジンで
は、エンジン本体の小型化や軽量化を図るべく、隣接す
るシリンダバレルを一体化させたサイアミーズ式シリン
ダブロックを採用するものが増加している。ところが、
サイアミーズ式シリンダブロックでは、隣接するシリン
ダバレル間を冷却水が流通しないため、燃焼室からシリ
ンダ壁に伝達された熱の放散が不均一となり、シリンダ
ボアが熱変形を起こすことがあった。周知のように、シ
リンダボアが変形すると、ピストンとの間隙が一定でな
くなってスラップ音が発生する他、シリンダボアに対す
るピストンリングの追従性が低下して、エンジンオイル
の消費量やブローバイガスの発生量が増大することにな
る。

【０００３】そこで、特開平１−１５９１１１号公報
（従来技術１）や実公平２−３８０５０号公報（従来技
術２）、実開平３−３２１５３号公報（従来技術３）等
には、シリンダバレル間の間壁に冷却水通路を形成し、
該部の冷却を図る技術が開示されている。従来技術１の
ものは、正面視で間壁を左右に貫通するＸ字形状の冷却
水通路を形成したもので、平面視では冷却水通路の前後
位置が隣接するシリンダの中心線から等距離にある平面
上に設けられている。また、従来技術２のものは、正面
視で間壁を左右に貫通する上下一対の冷却水通路を形成
したもので、平面視ではこれら冷却水通路が互いにＸ字
形状に交差するようになっている。また、従来技術３の
ものは、正面視で間壁の左右からシリンダヘッド側に貫
通してハ字形状をなす左右一対の冷却水通路を形成した
もので、平面視では冷却水通路の前後位置が隣接するシ
リンダの中心線から等距離にある平面上に設けられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の冷却水
通路には、以下に述べる種々の問題があった。サイアミ
ーズ式シリンダブロックを採用することでエンジン本体
の小型化や軽量化を図るには、隣接するシリンダボア間
の距離（すなわち、間壁の厚み）が最大筒内圧等に耐え
られる限度で短いことが望ましい。ところが、このよう
にして設定された間壁に従来技術１，２のような貫通型
の冷却水通路を形成した場合、該部の強度が許容限度以
下に低下して、シリンダボアの変形等を生じる要因とな
る。言い換えれば、不具合を生じさせずにこのような冷
却水通路を形成するには、間壁の厚みを増加させること
になり、シリンダブロックをサイアミーズ式にする意味
が殆ど無くなってしまうことになる。

【０００５】一方、従来技術３の冷却水通路では、上述
した問題は生じないが、冷却効率をあまり高められない
という問題がある。一般に、ガソリンエンジンの筒内圧
がピストンの上死点近傍で最大となり、かつ、シリンダ
ヘッドとの接合部位が剛性的にも低くなるため、冷却水
通路の上端はあまりシリンダボア側に近づけられない。
したがって、冷却水通路全体としてはシリンダボアから
離れてしまうことになり、シリンダ壁に伝達された熱の
放散が十分に行えず、シリンダボアが熱変形を起こす虞
があった。

【０００６】本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、シリンダブロックの強度低下を防止しながら、冷却
性能の向上を図ったシリンダブロックの冷却水通路を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の請求項
１では、この目的を達成するために、多気筒エンジン用
のサイアミーズ式シリンダブロックに形成され、隣接す
るシリンダバレル間の間壁の冷却に供される冷却水通路
であって、シリンダヘッド側に向かうにつれてシリンダ
軸線から離反するように形成された上方通路と、当該上
方通路の下端にその上端が連通し、クランクケース側に
向かうにつれて前記シリンダ軸線から離反するように形
成された下方通路とを含むものを提案する。

【０００８】また、請求項２では、請求項１の冷却水通
路において、前記上方通路と前記シリンダ軸線とのなす
角度が前記下方通路と前記シリンダ軸線とのなす角度よ
りも大きく設定されているものを提案する。また、請求
項３では、請求項１または２の冷却水通路において、前
記上方通路と前記下方通路との少なくとも一方は、前記
隣接するシリンダバレルのシリンダ軸線から等距離にあ
る仮想平面に対して傾斜しているものを提案する。

【０００９】また、請求項４では、請求項１〜３の冷却
水通路において、前記間壁の左右に形成された左側冷却
水通路と右側冷却水通路とからなり、当該左側冷却水通
路の上方通路と当該右側冷却水通路の下方通路、およ
び、当該右側冷却水通路の上方通路と当該左側冷却水通
路の下方通路は、それぞれ同一直線上に存在しないもの
を提案する。

【００１０】また、請求項５では、請求項１〜４の冷却
水通路において、前記上方通路と前記下方通路との連通
部位近傍において、当該上方通路と当該下方通路との少
なくとも一方は、その通路面積が他の部位における通路
面積より小さく形成されているものを提案する。また、
請求項６では、請求項１〜５の冷却水通路において、前
記エンジンがシリンダ軸線が傾斜した状態で車両に搭載
されると共に、前記上方通路は前記下方通路との連通部
位から離反するにつれてその中心点が上昇するように形
成されているものを提案する。

【００１１】また、請求項７では、請求項６の冷却水通
路において、前記シリンダ軸線に対して上下に形成され
た上側冷却水通路と下側冷却水通路とからなり、当該上
側冷却水通路の上方通路と前記シリンダ軸線とのなす角
度が当該下側冷却水通路の上方通路と前記シリンダ軸線
とのなす角度より大きく設定されているものを提案す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
一実施形態を詳細に説明する。図１には、本発明に係る
シリンダブロックを斜視により示してあり、同図におい
て、１はバンク角６０゜のＶ型６気筒エンジン用のアル
ミ合金製シリンダブロック（以下、単にシリンダブロッ
クと記す）である。図２（図１中のII拡大矢視図）に示
すように、本実施形態のシリンダブロック１は、オープ
ンデッキ型であり、かつ、隣接するシリンダバレル２ど
うしが一体化されたサイアミーズ式となっている。シリ
ンダバレル２の周囲にはウォータジャケット３が形成さ
れており、このウォータジャケット３内を循環する冷却
水によりシリンダバレル２の冷却が行われる。また、各
シリンダバレル２には鋳鉄製のシリンダスリーブ（二点
鎖線で示す）４が圧入され、このシリンダスリーブ４の
ボア５内を図示しないピストンが上下に摺動する。

【００１３】図３（図２中のIII部拡大図），図４（図
３中のIV−IV断面図）に示したように、実施形態では、
隣接するシリンダバレル２間の間壁１０内に、上側（す
なわち、右側）冷却水通路１１と下側（すなわち、左
側）冷却水通路１２とが形成されている。上側冷却水通
路１１は、鉛直線から傾斜したシリンダ軸線ＬCの上側
（すなわち、シリンダブロック１の内側）に位置してお
り、シリンダヘッド側に向かうにつれてシリンダ軸線Ｌ
Cから離反する上方通路１３と、上端がこの上方通路に
連通すると共にクランクケース側に向かうにつれてシリ
ンダ軸線ＬCから離反する下方通路１４とからなってい
る。また、下側冷却水通路１２は、シリンダ軸線ＬCの
下側（すなわち、シリンダブロック１の外側）に位置し
ており、上側冷却水通路１１と同様に、シリンダヘッド
側に向かうにつれてシリンダ軸線ＬCから離反する上方
通路１５と、上端がこの上方通路に連通すると共にクラ
ンクケース側に向かうにつれてシリンダ軸線ＬCから離
反する下方通路１６とからなっている。

【００１４】図４に示したように、各通路１３〜１６
は、その開放側端部が全てウォータジャケット３に連通
しており、両冷却水通路１１，１２にはウォータジャケ
ット３内の冷却水が流通する。また、両冷却水通路１
１，１２の上方通路１３（１５）と下方通路１４（１
６）とは、互いの連通部位近傍における通路面積が他の
部位における通路面積より小さく形成されている。本実
施形態の場合、図５（図４中のＶ−Ｖ拡大断面図）に示
したように、各通路１３〜１６の断面は四つの円を一部
分重ね合わせた形状であり、そのうちの一つが連通部位
まで達するように細径のドリルによって加工されてい
る。尚、下方通路１４，１６については、その加工がク
ランクケース側から行われるため、図６に示したよう
に、プラグ２０によって加工端が塞がれている。

【００１５】図３，図４に示すように、各通路１３〜１
６は、隣接するシリンダバレル２のシリンダ軸線ＬCか
ら等距離にある仮想平面ＳMから傾斜して配置され、か
つ、上側冷却水通路１１を構成する通路１３，１４と下
側冷却水通路１２を構成する通路１５，１６とは互いに
ねじれの関係にある。そのため、当然のことながら、上
側冷却水通路１１の上方通路１３と下側冷却水通路１２
の下方通路１６、および下側冷却水通路１２の上方通路
１５と上側冷却水通路１１の下方通路１４は、それぞれ
同一直線状には存在していない。

【００１６】また、図４に示すように、上側冷却水通路
１１においては、上方通路１３がシリンダ軸線ＬCとな
す角度θ13は下方通路１４がシリンダ軸線ＬCとなす角
度θ14より大きくなっている。同様に、下側冷却水通路
１２においても、上方通路１５がシリンダ軸線ＬCとな
す角度θ15は下方通路１６がシリンダ軸線ＬCとなす角
度θ16より大きくなっている。そして、下側冷却水通路
１２の上方通路１５は、水平線ＬHとなす角度θaが正の
値となっており、下方通路１６との連通部位から離反す
るにつれてその中心点が上昇する。更に、上側冷却水通
路１１の上方通路１３がシリンダ軸線ＬCとなす角度θ1
3は、下側冷却水通路１２の上方通路１５がシリンダ軸
線ＬCとなす角度θ15より大きく設定されている。

【００１７】以下、本実施形態の作用を述べる。エンジ
ン１が始動されて冷却水温度が上昇すると、ウォータジ
ャケット３内では、高温となった冷却水が自然対流によ
りシリンダヘッド側に上昇する。この際、冷却水の一部
は、ウォータジャケット３から両冷却水通路１１，１２
の下方通路１４，１６の下端に流入し、間壁１０を冷却
した後に上方通路１３，１５の上端からウォータジャケ
ット３に流出する。そして、上方通路１３（１５）がシ
リンダ軸線ＬCとなす角度θ13は下方通路１４（１６）
がシリンダ軸線ＬCとなす角度θ14より大きくなってい
るため、冷却水はシリンダヘッド寄りの部位でシリンダ
軸線ＬC側に最も近づくことになる。また、下側冷却水
通路１２では、上方通路１５が下方通路１６との連通部
位から離反するにつれてその中心点が上昇するように形
成されているため、冷却水中の蒸気が上方通路１５内に
滞留してこれを閉塞することがなく、円滑な冷却が行わ
れる。そして、上側冷却水通路１１の上方通路１３がシ
リンダ軸線ＬCとなす角度θ13は、下側冷却水通路１２
の上方通路１５がシリンダ軸線ＬCとなす角度θ15より
大きく設定されているため、上側冷却水通路１１を流通
する冷却水は下側冷却水通路１２を流通する冷却水より
更にシリンダヘッド寄りの部位でシリンダ軸線ＬC側に
最も近づくことになる。これにより、本実施形態におい
ては、間壁１０内でも比較的高温となる部位が冷却さ
れ、シリンダボアの変形を抑制することができた。

【００１８】一方、本実施形態では、上側冷却水通路１
１の上方通路１３と下側冷却水通路１２の下方通路１
６、および下側冷却水通路１２の上方通路１５と上側冷
却水通路１１の下方通路１４は、それぞれ同一直線状に
は存在していないため、両冷却水通路１１，１２により
危険断面が形成されることがない。これにより、間壁１
０の冷却を十分に行いながらも、シリンダブロック１の
強度低下をごく小さく抑えることができた。また、両冷
却水通路１１，１２は、上方通路１３（１５）と下方通
路１４（１６）との連通部位近傍における通路面積が他
の部位における通路面積より小さく形成されているた
め、比較的大きな流量と通路表面積とを確保しながら、
間壁１０において肉厚が小さくなる中心部付近の強度低
下を抑えることができた。

【００１９】このように、本実施形態では、シリンダブ
ロック１の強度低下をもたらさずに、シリンダバレル２
の間壁１０の冷却を高い効率で行えるようになり、エン
ジンオイルの消費やブローバイガスの発生を抑制でき
た。以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は
この実施形態に限られるものではない。例えば、上記実
施形態は本発明をＶ型エンジンに適用したものである
が、直列エンジンや水平対向エンジン等にも好適であ
る。また、上記実施形態では間壁の左右に冷却水通路を
形成するようにしたが、どちらか一方にのみ形成するよ
うにしてもよい。また、上記実施形態では上方通路をシ
リンダブロック側のウォータジャケットに連通させるよ
うにしたが、シリンダヘッド側のウォータジャケットに
連通させるようにしてもよい。その他、本発明の主旨を
逸脱しない範囲であれば、冷却水通路の具体的形状やそ
の形成方法等についても適宜変更可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る冷却水通路によ
れば、多気筒エンジン用のサイアミーズ式シリンダブロ
ックに形成され、隣接するシリンダバレル間の間壁の冷
却に供される冷却水通路であって、シリンダヘッド側に
向かうにつれてシリンダ軸線から離反するように形成さ
れた上方通路と、当該上方通路の下端にその上端が連通
し、クランクケース側に向かうにつれて前記シリンダ軸
線から離反するように形成された下方通路とを含むもの
としたため、シリンダブロックの強度低下を抑えなが
ら、間壁の冷却効率を向上させることが可能となり、シ
リンダボアの熱変形に起因するエンジンオイルの消費や
ブローバイガスの発生を抑制できる。

【００２１】また、請求項２によれば、請求項１の冷却
水通路において、前記上方通路と前記シリンダ軸線との
なす角度が前記下方通路と前記シリンダ軸線とのなす角
度よりも大きく設定されているものとしたため、間壁の
うち比較的高温となるシリンダヘッド側の部位がより冷
却されるようになる。また、請求項３によれば、請求項
１または２の冷却水通路において、前記上方通路と前記
下方通路との少なくとも一方は、前記隣接するシリンダ
バレルのシリンダ軸線から等距離にある仮想平面に対し
て傾斜しているものとしたため、冷却水通路により危険
断面が形成され難くなる。

【００２２】また、請求項４によれば、請求項１〜３の
冷却水通路において、前記間壁の左右に形成された左側
冷却水通路と右側冷却水通路とからなり、当該左側冷却
水通路の上方通路と当該右側冷却水通路の下方通路、お
よび、当該右側冷却水通路の上方通路と当該左側冷却水
通路の下方通路は、それぞれ同一直線上に存在しないも
のとしたため、冷却水通路により危険断面が形成され難
くなる。

【００２３】また、請求項５によれば、請求項１〜４の
冷却水通路において、前記上方通路と前記下方通路との
連通部位近傍において、当該上方通路と当該下方通路と
の少なくとも一方は、その通路面積が他の部位における
通路面積より小さく形成されているものとしたため、比
較的大きな流量と通路表面積を確保しながら、間壁中央
部の強度低下を抑えることができる。

【００２４】また、請求項６によれば、請求項１〜５の
冷却水通路において、前記エンジンがシリンダ軸線が傾
斜した状態で車両に搭載されると共に、前記上方通路は
前記下方通路との連通部位から離反するにつれてその中
心点が上昇するように形成されているものとしたため、
冷却水中に発生した蒸気が冷却水通路を閉塞することが
防止される。

【００２５】また、請求項７では、請求項６の冷却水通
路において、前記シリンダ軸線に対して上下に形成され
た上側冷却水通路と下側冷却水通路とからなり、当該上
側冷却水通路の上方通路と前記シリンダ軸線とのなす角
度が当該下側冷却水通路の上方通路と前記シリンダ軸線
とのなす角度より大きく設定されているものとしたた
め、上側冷却水通路をよりシリンダヘッド側に配置する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した自動車用エンジンの斜視図で
ある。

【図２】図１中の拡大II矢視図である。

【図３】図２中のIII部拡大図である。

【図４】図３中のIV−IV断面図である。

【図５】図４中のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】実施形態の要部を示した縦断面図である。

【符号の説明】

１シリンダブロック２シリンダバレル３ウォータジャケット１０間壁１１上側冷却水通路１２下側冷却水通路１３，１５上方通路１４，１６下方通路ＬC シリンダ軸線ＳM 仮想平面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｆ 1/14 Ｆ０２Ｆ 1/14 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多気筒エンジン用のサイアミーズ式シリ
ンダブロックに形成され、隣接するシリンダバレル間の
間壁の冷却に供される冷却水通路であって、シリンダヘッド側に向かうにつれてシリンダ軸線から離
反するように形成された上方通路と、当該上方通路の下端にその上端が連通し、クランクケー
ス側に向かうにつれて前記シリンダ軸線から離反するよ
うに形成された下方通路とを含むことを特徴とするシリ
ンダブロックの冷却水通路。
【請求項２】前記上方通路と前記シリンダ軸線とのな
す角度が前記下方通路と前記シリンダ軸線とのなす角度
よりも大きく設定されていることを特徴とする、請求項
１記載のシリンダブロックの冷却水通路。
【請求項３】前記上方通路と前記下方通路との少なく
とも一方は、前記隣接するシリンダバレルのシリンダ軸
線から等距離にある仮想平面に対して傾斜していること
を特徴とする、請求項１または２記載のシリンダブロッ
クの冷却水通路。
【請求項４】前記間壁の左右に形成された左側冷却水
通路と右側冷却水通路とからなり、当該左側冷却水通路
の上方通路と当該右側冷却水通路の下方通路、および、
当該右側冷却水通路の上方通路と当該左側冷却水通路の
下方通路は、それぞれ同一直線上に存在しないことを特
徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシリン
ダブロックの冷却水通路。
【請求項５】前記上方通路と前記下方通路との連通部
位近傍において、当該上方通路と当該下方通路との少な
くとも一方は、その通路面積が他の部位における通路面
積より小さく形成されていることを特徴とする、請求項
１〜４のいずれか一項に記載のシリンダブロックの冷却
水通路。
【請求項６】前記エンジンがシリンダ軸線が傾斜した
状態で車両に搭載されると共に、前記上方通路は前記下
方通路との連通部位から離反するにつれてその中心点が
上昇するように形成されていることを特徴とする、請求
項１〜５のいずれか一項に記載のシリンダブロックの冷
却水通路。
【請求項７】前記シリンダ軸線に対して上下に形成さ
れた上側冷却水通路と下側冷却水通路とからなり、当該
上側冷却水通路の上方通路と前記シリンダ軸線とのなす
角度が当該下側冷却水通路の上方通路と前記シリンダ軸
線とのなす角度より大きく設定されていることを特徴と
する、請求項６記載のシリンダブロックの冷却水通路。