JPS59208145A - 内燃機関の沸騰冷却装置用シリンダブロツク - Google Patents
内燃機関の沸騰冷却装置用シリンダブロツクInfo
- Publication number
- JPS59208145A JPS59208145A JP8247183A JP8247183A JPS59208145A JP S59208145 A JPS59208145 A JP S59208145A JP 8247183 A JP8247183 A JP 8247183A JP 8247183 A JP8247183 A JP 8247183A JP S59208145 A JPS59208145 A JP S59208145A
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- JP
- Japan
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- cylinder
- cooling
- cylinder block
- jacket
- boiling
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/22—Liquid cooling characterised by evaporation and condensation of coolant in closed cycles; characterised by the coolant reaching higher temperatures than normal atmospheric boiling-point
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、内燃機関、例えば自動車エンジンのシリン
ダブロックに関し、特に、沸騰冷却方式を用いたエンジ
ンのシリンダブロックに関する。
ダブロックに関し、特に、沸騰冷却方式を用いたエンジ
ンのシリンダブロックに関する。
（参考文献特開昭５７−１４３１２０号公報）従来最も
多く用いられている水冷式エンジンとしては例えば第５
図に示すようなものがある。
多く用いられている水冷式エンジンとしては例えば第５
図に示すようなものがある。
（日本自動車整備振興会連合会５７．８．２０発行３級
自動車ガソリンエンジン上第５９頁参照）これは、ラジ
エータＲ、ウォータポンプＷ、ウォータジャケットＪ、
サーモスタットＴ、ラジエータホースＨ、及びファンＦ
などで構成されていて、ウォータポンプＷにより多量の
水をウォータジャケットＪ内に強制的に送り、エンジン
各部をその対流により冷却するようになっている。従っ
て、シリンダブロックに備えられている冷却用ジャケッ
トＪは図の矢印の如く強制対流される水流を妨げないよ
うに、ウォータジャケット深さはシリンダ周りで均等で
あり、かつ、深い構造となっている。また、冷却水の対
流で冷却するため、ウォータジャケット内の水量が多く
必要で、かつ、ウォータポンプの消費馬力を低減するよ
う通路抵抗を小さくする必要性から、ウォータジャケッ
ト内容積が大きい構造となっている。また、ウォータポ
ンプＷから送出される比較的低温の水が矢印のように最
も熱負荷の小さいシリンダブロック下部に流出し、その
後上昇し、シリンダブロック上部を経てシリンダブロッ
クヘッドに流れる構造となっている。
自動車ガソリンエンジン上第５９頁参照）これは、ラジ
エータＲ、ウォータポンプＷ、ウォータジャケットＪ、
サーモスタットＴ、ラジエータホースＨ、及びファンＦ
などで構成されていて、ウォータポンプＷにより多量の
水をウォータジャケットＪ内に強制的に送り、エンジン
各部をその対流により冷却するようになっている。従っ
て、シリンダブロックに備えられている冷却用ジャケッ
トＪは図の矢印の如く強制対流される水流を妨げないよ
うに、ウォータジャケット深さはシリンダ周りで均等で
あり、かつ、深い構造となっている。また、冷却水の対
流で冷却するため、ウォータジャケット内の水量が多く
必要で、かつ、ウォータポンプの消費馬力を低減するよ
う通路抵抗を小さくする必要性から、ウォータジャケッ
ト内容積が大きい構造となっている。また、ウォータポ
ンプＷから送出される比較的低温の水が矢印のように最
も熱負荷の小さいシリンダブロック下部に流出し、その
後上昇し、シリンダブロック上部を経てシリンダブロッ
クヘッドに流れる構造となっている。
しかしながら、このような従来のシリンダブロックにあ
っては、前述のように、強制対流による水流を妨げない
ように、ウォータジャケット容積が大きく、かつ、各シ
リンダブロック周りのウォータジャケット深さがロアデ
ッキ近くまで深く一様で、かつウォータポンプから送出
する比較的低温の冷却水がシリンダ下部のウォータジャ
ケットに流出りる構造としていたため、シリンダブロッ
ク下部の比較的熱負荷の小さい部分では必要以上に冷却
され、シリンダ上部との温度差が大きく、シリンダディ
ストーション即ちシリンダブロックのゆがみが大きいと
いう問題点や、冷却水水量が多く重量増になるという問
題点があった。特にシリンダにおける変形即ちシリンダ
ディストーションはブローバイ及びオイル消費の増大を
招きエンジン性能に大きく影響する。
っては、前述のように、強制対流による水流を妨げない
ように、ウォータジャケット容積が大きく、かつ、各シ
リンダブロック周りのウォータジャケット深さがロアデ
ッキ近くまで深く一様で、かつウォータポンプから送出
する比較的低温の冷却水がシリンダ下部のウォータジャ
ケットに流出りる構造としていたため、シリンダブロッ
ク下部の比較的熱負荷の小さい部分では必要以上に冷却
され、シリンダ上部との温度差が大きく、シリンダディ
ストーション即ちシリンダブロックのゆがみが大きいと
いう問題点や、冷却水水量が多く重量増になるという問
題点があった。特にシリンダにおける変形即ちシリンダ
ディストーションはブローバイ及びオイル消費の増大を
招きエンジン性能に大きく影響する。
上記シリンダディストーションを防止するため、シリン
ダブロック下部のウォータジャケット全体を削除すると
、相隣るシリンダ間はジャケット削除により熱が逃げ難
いため熱負荷が高くなり、やはり前述の問題を生ずる。
ダブロック下部のウォータジャケット全体を削除すると
、相隣るシリンダ間はジャケット削除により熱が逃げ難
いため熱負荷が高くなり、やはり前述の問題を生ずる。
さりとて、その部分にのみウォータジャケットを設けて
も、強制対流方式ではこの部分の断面積の急変化により
よどみが生じこのためシリンダを一様に冷却できないと
いう問題点を生ずる。
も、強制対流方式ではこの部分の断面積の急変化により
よどみが生じこのためシリンダを一様に冷却できないと
いう問題点を生ずる。
この発明は、このような問題点に着目し、沸騰冷却方式
にすれば断面積変化に対処でさる点にかんがみてなされ
たもので、シリンダブロックの冷却ジャケットには液相
冷却媒体を満たし、媒体の気化潜熱によりエンジン各部
を冷却する沸騰冷却装置において、シリンダブロックの
熱負荷の大きい部分に冷却ジャケットを設け、このまし
くは、シリンダ周りの冷却ジャケット深さをシリンダの
スラスト側及び反スラスト側で浅くし、各気筒間の前後
方向では深くすることにより、上記問題点を解決するこ
とを目的としている。
にすれば断面積変化に対処でさる点にかんがみてなされ
たもので、シリンダブロックの冷却ジャケットには液相
冷却媒体を満たし、媒体の気化潜熱によりエンジン各部
を冷却する沸騰冷却装置において、シリンダブロックの
熱負荷の大きい部分に冷却ジャケットを設け、このまし
くは、シリンダ周りの冷却ジャケット深さをシリンダの
スラスト側及び反スラスト側で浅くし、各気筒間の前後
方向では深くすることにより、上記問題点を解決するこ
とを目的としている。
以下、この発明を図面に基づいて説明する。
第１図〜第４図は、この発明の一実施例を示す図である
。まず構成を説明すると、１はオープンデッキのシリン
ダブロック、２はシリンダ、３は浅い冷却ジャケット、
４は放熱フィン、５は深い冷却ジャケット、６は壁、７
は縦リブである。
。まず構成を説明すると、１はオープンデッキのシリン
ダブロック、２はシリンダ、３は浅い冷却ジャケット、
４は放熱フィン、５は深い冷却ジャケット、６は壁、７
は縦リブである。
シリンダブロック１は第３図に示すように一列に並んだ
４個のシリンダ２を備え、これらシリンダ２のスラスト
側及び反スラスト側にはシリンダブロックの側壁８とシ
リンダ壁９とにより囲まれた浅い冷却ジャケット３があ
る。この冷却ジャケット３はシリンダ最上端位置からシ
リンダのほぼ中間位置まで浅く設けられる。また、その
下方即ち、シリンダ中間位置から下方の冷却ジャケット
のないシリンダ壁９には放熱フィン４が多数シリンダブ
ロックの前後方向に水平に設けられる。
４個のシリンダ２を備え、これらシリンダ２のスラスト
側及び反スラスト側にはシリンダブロックの側壁８とシ
リンダ壁９とにより囲まれた浅い冷却ジャケット３があ
る。この冷却ジャケット３はシリンダ最上端位置からシ
リンダのほぼ中間位置まで浅く設けられる。また、その
下方即ち、シリンダ中間位置から下方の冷却ジャケット
のないシリンダ壁９には放熱フィン４が多数シリンダブ
ロックの前後方向に水平に設けられる。
シリンダ前後方向（矢印Ｆは前方を示す）、即ちスラス
ト側及び反スラスト側以外の部分には最上端位置から最
下端位置までの深い冷却ジャケット５が設けられる。第
２図は相隣る気筒即ち第３図のＢ−Ｂ線による断面図で
、この部分の冷却ジャケット５がシリンダの上下方向に
ほぼ全域に設けられ、深いものであることを示す。第３
図はシリンダブロックを正面から見た図で、各シリンダ
２の左右方向（スラスト及び反スラスト側）に浅い冷却
ジャケット３があり、相隣る気筒間にはシリンダブロッ
ク壁９と、シリンダヘッドボルト用ボス１０のある部分
とを連結する壁６とからなる深い冷却ジャケット５があ
ることが分る。更に、第１図のＡ−Ａ線による断面図を
第４図に示すが、これにより、シリンダ２の中間位置以
下の構造は、冷却ジャケット５と放熱フィン４とからな
り、該放熱フィン４はヘッドボルト用ボス１０の部分に
設けられた縦リブ７に一体的に連結されていることが分
る。１１は液体冷媒の導入管、１２は液面、１３は蒸気
室（空間）、１４は蒸気の出口、１５及び１６は点火栓
挿入孔、１７はシリンダヘッドであり下方及び上方の連
通するジャケット１８と１９を有する。
ト側及び反スラスト側以外の部分には最上端位置から最
下端位置までの深い冷却ジャケット５が設けられる。第
２図は相隣る気筒即ち第３図のＢ−Ｂ線による断面図で
、この部分の冷却ジャケット５がシリンダの上下方向に
ほぼ全域に設けられ、深いものであることを示す。第３
図はシリンダブロックを正面から見た図で、各シリンダ
２の左右方向（スラスト及び反スラスト側）に浅い冷却
ジャケット３があり、相隣る気筒間にはシリンダブロッ
ク壁９と、シリンダヘッドボルト用ボス１０のある部分
とを連結する壁６とからなる深い冷却ジャケット５があ
ることが分る。更に、第１図のＡ−Ａ線による断面図を
第４図に示すが、これにより、シリンダ２の中間位置以
下の構造は、冷却ジャケット５と放熱フィン４とからな
り、該放熱フィン４はヘッドボルト用ボス１０の部分に
設けられた縦リブ７に一体的に連結されていることが分
る。１１は液体冷媒の導入管、１２は液面、１３は蒸気
室（空間）、１４は蒸気の出口、１５及び１６は点火栓
挿入孔、１７はシリンダヘッドであり下方及び上方の連
通するジャケット１８と１９を有する。
次に作用を説明する。
第１図において、エンジンが運転されると、冷媒は冷却
ジャケットのいずれかの部分から沸騰し、蒸気となって
液面１２から出て蒸気室１３、出口１４を経て図示しな
いコンデンサに導かれ、そこで、液体となって再び導入
管１１からシリンダへッド１７のジャケットに入る。
ジャケットのいずれかの部分から沸騰し、蒸気となって
液面１２から出て蒸気室１３、出口１４を経て図示しな
いコンデンサに導かれ、そこで、液体となって再び導入
管１１からシリンダへッド１７のジャケットに入る。
冷媒の沸騰は熱負荷の高い部分から生じ、まずシリンダ
ヘッド燃焼室、シリンダの順に、冷却ジャケット３そし
て冷却ジャケット５と移り、図のように蒸気即ち気泡が
発生しそして上昇することにより行なわれる。ここで、
本実施例では冷却ジャケット３は浅くなっておりまた冷
却ジャケット５は深くなっており、全体として水量が少
なく、かつ、断面積の変化は大きい。このため従来の対
流方式はこの構造では適用できないことは前述のとおり
である。
ヘッド燃焼室、シリンダの順に、冷却ジャケット３そし
て冷却ジャケット５と移り、図のように蒸気即ち気泡が
発生しそして上昇することにより行なわれる。ここで、
本実施例では冷却ジャケット３は浅くなっておりまた冷
却ジャケット５は深くなっており、全体として水量が少
なく、かつ、断面積の変化は大きい。このため従来の対
流方式はこの構造では適用できないことは前述のとおり
である。
然るに、本発明は沸騰冷却方式を用いたので、シリンダ
ブロックの冷却は熱量の大きい沸騰気化潜熱の利用によ
り少量の水量で行なうことが可能となり、又冷却ジャケ
ット容積を蒸気即ち気泡の抜け出る通路を妨げない位に
確保すれば小さくできることになり、それだけ重量を軽
減することができる。
ブロックの冷却は熱量の大きい沸騰気化潜熱の利用によ
り少量の水量で行なうことが可能となり、又冷却ジャケ
ット容積を蒸気即ち気泡の抜け出る通路を妨げない位に
確保すれば小さくできることになり、それだけ重量を軽
減することができる。
また、強制対流を行なわないことから、浅いジャケット
３から深いジャケット５へと急激な断面積の変化があっ
ても、これはなんら冷却に悪影響を与えない。
３から深いジャケット５へと急激な断面積の変化があっ
ても、これはなんら冷却に悪影響を与えない。
上記のことから、まず、放熱が良いため比較的熱負荷の
小さいスラスト側及び反スラスト側のシリンダ下方即ち
ピストン圧縮下死点位置附近は、冷却ジャケットを浅く
して、下方にはジャケットを有しないので必要以上の冷
却を行なうことはない。多少の熱は放熱フィン４で外気
への放熱を増大させることになる。
小さいスラスト側及び反スラスト側のシリンダ下方即ち
ピストン圧縮下死点位置附近は、冷却ジャケットを浅く
して、下方にはジャケットを有しないので必要以上の冷
却を行なうことはない。多少の熱は放熱フィン４で外気
への放熱を増大させることになる。
また、シリンダブロック上部即わらピストン圧縮上死点
近傍位置Ｓ１及び相隣る気筒間で放熱し難い部分Ｓ２の
熱負荷の大きい部分は３と５が確保されているので、優
れた熱伝達特性を有する核沸騰熱伝達により冷却が促進
されることになる。
近傍位置Ｓ１及び相隣る気筒間で放熱し難い部分Ｓ２の
熱負荷の大きい部分は３と５が確保されているので、優
れた熱伝達特性を有する核沸騰熱伝達により冷却が促進
されることになる。
さらに、必要に応じて気筒間を連結している壁部Ｗに、
左右の冷却ジャケット５に連通するスリットを設けても
よいことは云うまでもない。
左右の冷却ジャケット５に連通するスリットを設けても
よいことは云うまでもない。
かくして、本発明によれば、シリンダ各部の温度差を小
さくでき、シリンダの熱変形を改善できる。また気筒間
に設けた深い冷却ジャケットはシリンダブロックの剛性
向上に効果があり、放熱フィンも縦リブと合わせ、剛性
向上のためのリブの効果を備えている。
さくでき、シリンダの熱変形を改善できる。また気筒間
に設けた深い冷却ジャケットはシリンダブロックの剛性
向上に効果があり、放熱フィンも縦リブと合わせ、剛性
向上のためのリブの効果を備えている。
要するに、本発明は熱負荷の大きい部分に冷却ジャケッ
トを設けこれを沸騰冷却するようにしたので、不必要な
部分の冷却を行わず、かつ必要な部分を極めて効率良く
冷却するので、シリンダディストーションの防止と軽量
化とを同時に達成できる。
トを設けこれを沸騰冷却するようにしたので、不必要な
部分の冷却を行わず、かつ必要な部分を極めて効率良く
冷却するので、シリンダディストーションの防止と軽量
化とを同時に達成できる。
以上説明してきたように、この発明によれば、その構成
を、エンジンの冷却ジャケットに冷却水を満し、その沸
騰気化潜熱でエンジンを冷却するように構成する一方、
シリンダブロックのシリンダ周りの冷却ジャケット深さ
をシリンダのスラスト側及び反スラスト側で浅くし、各
気筒間の冷却ジャケットは深く設け、浅い冷却ジャケッ
ト下部のシリンダ壁には放熱フィンを設ける構造とした
ため、シリンダ各部の温度が均一となりシリンダの熱変
形を小さくできる効果と冷却水量の減少から軽量化を達
成でき、かつ、シリンダブロックの剛性向上をも同時に
計り、振動、騒音を低減できるという効果が得られる。
を、エンジンの冷却ジャケットに冷却水を満し、その沸
騰気化潜熱でエンジンを冷却するように構成する一方、
シリンダブロックのシリンダ周りの冷却ジャケット深さ
をシリンダのスラスト側及び反スラスト側で浅くし、各
気筒間の冷却ジャケットは深く設け、浅い冷却ジャケッ
ト下部のシリンダ壁には放熱フィンを設ける構造とした
ため、シリンダ各部の温度が均一となりシリンダの熱変
形を小さくできる効果と冷却水量の減少から軽量化を達
成でき、かつ、シリンダブロックの剛性向上をも同時に
計り、振動、騒音を低減できるという効果が得られる。
以下に本発明の実施の態様を列記する。
（１）冷却ジャケットに液相冷媒体を満し、その沸騰に
よる気化潜熱でエンジン各部を冷却する冷却装置を備え
たシリンダブロックにおいて、シリンダ周りの冷却ジャ
ケット深さをおおよそシリンダのスラスト側及び反スラ
スト側でシリンダの中間位置位いまでの浅い範囲に設け
る一方、各気筒間の冷却ジャケット深さは、ロアデッキ
近傍まで深く設けたこと。
よる気化潜熱でエンジン各部を冷却する冷却装置を備え
たシリンダブロックにおいて、シリンダ周りの冷却ジャ
ケット深さをおおよそシリンダのスラスト側及び反スラ
スト側でシリンダの中間位置位いまでの浅い範囲に設け
る一方、各気筒間の冷却ジャケット深さは、ロアデッキ
近傍まで深く設けたこと。
（２）前記スラスト側及び反スラスト側に設けた浅い冷
却ジャケットの下方のシリンダ周りに放熱フィンを多数
設けたこと。
却ジャケットの下方のシリンダ周りに放熱フィンを多数
設けたこと。
第１図は本発明のシリンダブロックの断面図、第２図は
第３図のＢ−Ｂ線による断面図、第３図は第１図の上面
図、第４図は第１図のＡ−Ａ線による断面図、第５図は
従来の冷却装置の断面図である。 図面に現われた符号の説明 １・・・シリンダブロック ２・・・シリンダ３・・・
浅い冷却ジャケット ４・・・放熱フィン５・・・深い
冷却ジャケット Ｓ１、Ｓ２・・・熱負荷の大きい部分
第３図のＢ−Ｂ線による断面図、第３図は第１図の上面
図、第４図は第１図のＡ−Ａ線による断面図、第５図は
従来の冷却装置の断面図である。 図面に現われた符号の説明 １・・・シリンダブロック ２・・・シリンダ３・・・
浅い冷却ジャケット ４・・・放熱フィン５・・・深い
冷却ジャケット Ｓ１、Ｓ２・・・熱負荷の大きい部分
Claims (1)
- シリンダブロックの冷却ジャケットに液相冷却媒体を満
し、媒体の沸騰気化潜熱によりエンジン各部を冷却する
沸騰冷却装置において、シリンダの熱負荷の大きい部分
に冷却ジャケットを設けたことを特徴とする内燃機関の
沸騰冷却装置用シリンダブロック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8247183A JPS59208145A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 内燃機関の沸騰冷却装置用シリンダブロツク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8247183A JPS59208145A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 内燃機関の沸騰冷却装置用シリンダブロツク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208145A true JPS59208145A (ja) | 1984-11-26 |
Family
ID=13775418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8247183A Pending JPS59208145A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 内燃機関の沸騰冷却装置用シリンダブロツク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59208145A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5261357A (en) * | 1992-02-07 | 1993-11-16 | Kia Motors Corporation | Lightweight engine block cooling system |
| CN102966456A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-13 | 无锡新世动力机械有限公司 | 双冷柴油机 |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP8247183A patent/JPS59208145A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5261357A (en) * | 1992-02-07 | 1993-11-16 | Kia Motors Corporation | Lightweight engine block cooling system |
| CN102966456A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-03-13 | 无锡新世动力机械有限公司 | 双冷柴油机 |
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