JPS58106125A - 内燃機関の冷却液温度制御法 - Google Patents

内燃機関の冷却液温度制御法

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Publication number
JPS58106125A
JPS58106125A JP20255581A JP20255581A JPS58106125A JP S58106125 A JPS58106125 A JP S58106125A JP 20255581 A JP20255581 A JP 20255581A JP 20255581 A JP20255581 A JP 20255581A JP S58106125 A JPS58106125 A JP S58106125A
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JP
Japan
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coolant
bypass passage
temperature
engine
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP20255581A
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English (en)
Inventor
Shinichi Nanun
南雲 慎一
Fumio Jitsuzawa
実沢 文夫
Yoshifumi Hase
長谷 好文
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58106125A publication Critical patent/JPS58106125A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2070/00Details
    • F01P2070/06Using intake pressure as actuating fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/161Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by bypassing pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液冷式内燃機関における冷却液の温度制御方
法に関する。
一般に液冷式内燃機関においては冷却系に設けられるサ
ーモスタットによって、冷却系を循環する冷却液の温度
が85℃前後の温度範囲となるような制御が行なわねて
いる。この温度範囲は排気ガス中のHC量の低減及び燃
費向上の点からすわば、より高いことが望ましい。しか
し、これが高いと、高負荷時に燃焼室壁温か必要以上に
上昇し混合気が加熱されて加速時などにノンキングが生
じ、また熱歪による耐久性が問題となる。従って、高負
荷時のノッキング防止及び熱歪による耐久性の点からす
れば低い方が望ましい。
このような観点から、従来、高負荷時には冷却液温度を
比較的低温域に保ち、これ以外の中・低負荷時には冷却
液温度を比較的高温域にする冷却液温度制御法が提案さ
れており、実開昭54−142722号はそのひとつで
ある。
第1図は実開昭54−142722号に示される冷却系
、第2図は第1図における冷却液温度制御装置な示す。
ラジェータ1で冷却された冷却液は、ウォータポンプ6
により、冷却液通路3を介してエンジン2内のウォータ
ジャケットを通過した後冷却液温度制御装置旦に送られ
、別の冷却液通路4を介して再びラジェータ1に入り、
冷却液の循環が行なわれる。冷却液温度制御装置旦は、
機関の負荷の状態に応じて冷却液の流量を制御し、最適
な冷却液温度を機関に与える。
冷却液温度制御装置は、第2図に示されるように、エン
ジン本体に設けられたウォータアウトレット10とウォ
ータアウトレットハウ、ジンク11との間に挾持される
ワックス型のサーモスタット12ヲ有する。このサーモ
スタット12は、容器形状の感温部13と感温部13の
中を相対的に上下に摺動するピストン14とを有し、感
温部13には固形ワックスと弾性体のゴムが装入されて
いて、ピストン14の頭部は後述する制御片15の動作
によって上方に向けての付勢力が抑止されるように構成
されている。
従って、エンジンの冷却水の温度が上昇し、ワックスが
融解して膨張すると、これにより生ずる圧力によって、
ピストン140頭部が制御片15によって抑止されてい
る限りは、感温部13の方が下方に押し下げられる。7
は感温部13の外側に設けられたサーモスタット弁で、
サーモスタンド12の未作動時には、ばね17のばね力
により、固定されている弁座18に圧接して冷却液通路
3を閉成している。
制御片15は制御片作動用ダイアフラム装置束のダイア
フラム21に取付けられており、ダイアフラム装置グは
シール部材22を介してウメーータアウトレットハウジ
ング11に取付けられている。ダイアフラム21によっ
て上下に分割されたダイアフラムと 装置の上部室nは負圧室であり、下部室は大気に通じて
いる。負圧室器は負圧遅延弁5を介してインテークマニ
ホールド(図示せず)等の負圧源に接続されており、エ
ンジンの負荷変動に応じてその吸入負圧が負圧室器に導
かれる。
26は負圧室器の上部に設けられたストツノくで、制御
片端部15aがサーモスタット12のガイド部材谷内面
に治って上下に摺動する際の上方に向けての動作を規制
している。公は負圧室ηに設けたばねであり、負圧室に
導かれる負圧が小さくなり大気圧に近づいた状態となる
と、ダイアフラム21および制御片15をそのばね力に
よって図に示すような位置に戻す。
上記構成で、高負荷運転時にはインテークマニホールド
の吸入負圧が比較的小さいので、制御片15は、その端
部15aとピストン14との離間が小となるような位置
に保たれる。従って、冷却水温度が上昇してきて感温部
13のワックスが溶融し膨張すると、ピストン140頭
部自由端は直ちに制御片15の端部15aに当接してし
まい、上方に伸延しようとする付勢力がばねあのばね力
により拘束される。よってサーモスタット12の感温部
13は下方に押し出され、サーモスタット弁16が開か
れる。すなわち、エンジンの高負荷時にあっては、冷却
水温度上昇の比較的早い時期に大きい弁開度でサーモス
タット12による開弁が行なわれるので、開弁開始時期
における冷却水の水温は比較的低い温度、例えば70℃
前後に保たれる。一方、エンジンの低負荷時にあっては
、比較的大きい吸入負圧が負圧室nに導かれるので、制
御片15は上方に引き上げられる。従って、冷却水温度
の上昇により感温部13のワックスが膨張しピストン1
4が上方に伸延してもすぐには制御片端部15aには当
接せず、サーモスタットの開弁が遅延され、高負荷時に
比べて比較的高い温度に保たれる。
上記構成によれば、機関の負荷の状態に応じた冷却液の
温度制御が可能となるが、ダイアフラムとサーモスタッ
トとの組合せにより高負荷を検出しサーモスタットを開
弁さぜるようにしているので、冷却液温度の設定値の変
化に時間がかかること、及びラジェータから内燃機関内
部に冷却液が到達するまでに時間がかかることから、高
負荷状態に移行しても機関内部の冷却液温度はすぐには
低温域とはならず高温域の状態が短時間継続し、この間
にノッキングが起こり、運転不能又は機関の破損を招く
おそれがある。
本発明はこのような観点に基づいてなされたもので、そ
の目的は、低負荷時の冷却液温度の高温化と共に、高負
荷、移行時に速やかに低温域とじノノキングを防止する
ことの可能な冷却液温度制御法を提供することにある。
この目的を達成するための本発明の特徴は、液冷式内燃
機関の冷却液温度制御法において、冷却系に、ウォータ
ポンプの吐出側から吸込側へ冷却液をバイパスする、既
存冷却系より流量抵抗の小さいバイパス通路と、機関の
負荷の状態に従ってバイパス通路の冷却液流量を制御す
る冷却液流量制御弁とを有し、高負荷運転時には前記冷
却液流量制御弁を閉成して冷却系に冷却液を循環させ、
低負荷運転時には前記弁を開成して冷却液の流れをバイ
パス通路に導き冷却系の冷却液の循環をほぼ停止させる
ごとき内燃機関の冷却液温度制御法にある。
以下図面により本発明の詳細な説明する。
第3図は本発明による冷却液温度制御法を実施するため
の一構成例で、第1図と同符号のものは同一物を示す。
図において、凹は冷却液温度制御装置で、第2図で説明
したワックス型のサーモスタット(図示しない)を有す
るが、ダイアフラム装置は設けられていない。このサー
モスタットのピストン(第2図のピストン14に相当す
る)の自由端は、エンジン本体のウォータアウトレット
に固定されており、開弁温度は85℃近傍に設定されて
いる。40は冷却液のバイパス通路で、ウォータポンプ
6の吐出側60aから吸込側60bに冷却液をバイパス
するように設けられる。ウォータポンプの吐出側60a
はエンジン2のウォータジャケット入口側に位置してお
り、従ってウォータポンプにより吐き出された冷却液は
、ウォータジャケットか又はバイパス通路に導かれる。
このバイパス通路40は、機関内部を横断することな(
、即ち破線の矢印(ロ)で示す様にウォータポンプ6の
吐出側6oaからエンジン内部を横断させて吸込側60
bへ導かれるものではなく、実線の矢印げ)で示すよう
に、ウォータポンプ6の吐出側60aの近傍にある機関
外部への冷却液取出し口から機関内部を横断することな
く冷却液通路3に結合されてウォータポンプ6の吸込側
60bに到る。バイパス通路40は、冷却液の流れに対
する抵抗が、エンジン2のウォータジャケット、冷却液
温度制御装置刃及びラジェータ1を含む冷却系の冷却液
通路のそれよりも小となるように、即ち短く且つ内−径
の大きい通路で構成される。
従って、ウォータポンプから吐き出された冷却液は、バ
イパス通路40が開放されていれば、大部分バイパス通
路40を通りウォータポンプの吸込側60bへ送られ、
バイパス通路を中心に循環することになる。
このようなバイパス通路40には、バイパス通路内の流
量を制御するバイパス流量制御装置園が設けられる。こ
の制御装置間はダイアフラムで分離された上部室501
と下部室502を有し、上部室501にはインテークマ
ニホールド(図示しない)から負圧が導かれ、下部室5
02は大気に通じている。上部室501と下部室502
とを分けるダイアフラムには、バイパス通路40を開閉
するバイパス通路開閉弁503が設けもrl、インテー
クマニホールド内の負圧に従ってバイパス通路40の開
閉制御が行なわれるように構成される。
以上のごとき構成で、機関が低負荷運転されていれば、
インテークマニホールド内の負圧従ってバイパス流量制
御装置囚の上部室501の負圧が大となるので、弁50
3は開かれる。この結果、ウォータポンプ6から吐き出
される冷却液は流量抵抗の少ないバイパス通路40を中
心に循環し、エンジンのウォータジャケットを経由して
ラジェータに到る冷却系にはほとんど流れ込まない。こ
れは、冷却液温度制御装置刃のサーモスタット弁が全開
の状態であると否とに関係しない。従って、ラジェータ
1からの放熱量は少なくなり冷却液温度は高くなる。こ
の場合、ウォータジャケット内の冷却液はほとんど滞留
の状態となるので、ウォータジャケット内での温度勾配
が太き(なり、エンジンの燃焼室及びシリンダ壁近傍の
冷却液温度が上昇する。従って、エンジンの燃焼室及び
シリンダ周辺の壁の温度を高くすることができ、この結
果混合気の温度が高まり燃焼が改善されて燃費が向上し
、また消炎厚さが薄くなりHC排出量も一低減する。
一方、機関が高負荷運転に移行すると、バイパス流量制
御装置スの上部室501の負圧が小となり、弁503が
閉じらねる。その結果バイパス通路40は閉じられるの
で、ウォータポンプ6から吐き出された冷却液はエンジ
ンのウォータジャケット内に流れ込む。この結果、ウォ
ータジャケット内の冷却液温度は平均化され温度勾配が
なくなるので、燃焼室及びシリンダ周辺の壁の温度が急
冷さね、混合気の必要以上の加熱、従ってノッキングが
防止される。
以上説明したように本発明によれば、ウォータポンプの
吐出側から吸込側に流量抵抗の小さいバイパス通路を設
け、これを機関の負荷状態に応じて開閉制御するように
したので、低負荷時の冷却液温度を高温化し燃費の向上
及びHC排出量の低減を可能にすると共に、高負荷移行
時には速やかiゝ。
に低温域としノッキングを防止することの可能な冷却液
温度制御法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は液冷式内燃機関の冷却系の従来例、第2図は第
1図の冷却液温度制御装置の構造例、第3図は本発明に
よる冷却液温度制御法を実施するための冷却系の一例で
ある。 1・・・・・・・・・ラジェータ 2・・・・・・・・・エンジン 3.4・・・・・・冷却液通路 6・・・・・・・・・ウォータポンプ (9)・・・・・・・・・冷却液温度制御装置4002
9.9190.バイパス通路 50・・・・・・・・・バイパス流量制御装置60a・
・・・・・吐出側 60b・・・・・・吸込側 特許出願人 日産自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士  山  本  恵  −

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 】)液冷式内燃機関の冷却液温度制御法において、冷却
    系に、ウォータポンプの吐出側から吸込側へ冷却液をバ
    イパスする、既存冷却系より流量抵抗の小さいバイパス
    通路と、機関の負荷の状態に従ってバイパス通路の冷却
    液流量を制御する冷却液流量制御弁とを肩し、高負荷運
    転時には前記冷却液流量制御弁を閉成して冷却系に冷却
    液を循環させ、低負荷運転時には前記弁を開成して冷却
    液の流れをバイパス通路に導き冷却系の冷却液の循環を
    ほぼ停止させることを特徴とする内燃機関の冷却液温度
    制御法。 2)前記バイパス通路が、機関内部を横断することなく
    、ウォータポンプの吐出側近傍から吸込側に設けられる
    ごとき特許請求の範囲第1項の内燃機関の冷却液温度制
    御法。
JP20255581A 1981-12-17 1981-12-17 内燃機関の冷却液温度制御法 Pending JPS58106125A (ja)

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JPS58106125A true JPS58106125A (ja) 1983-06-24

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ID=16459433

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JP20255581A Pending JPS58106125A (ja) 1981-12-17 1981-12-17 内燃機関の冷却液温度制御法

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JP (1) JPS58106125A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6712028B1 (en) * 2003-03-26 2004-03-30 General Motors Corporation Engine cooling system with water pump recirculation bypass control
EP3382176A4 (en) * 2015-11-24 2018-10-03 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Internal-combustion engine cooling system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6712028B1 (en) * 2003-03-26 2004-03-30 General Motors Corporation Engine cooling system with water pump recirculation bypass control
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