JPS6019941Y2 - 水冷式エンジン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車等の車輌用水冷式エンジンに係り、特に
車室内暖房用のヒータ性能の改善を図った水冷式エンジ
ンに係る。

車輌用エンジンとしては、多くの場合、シリンダボアの
周囲に冷却水通路を有し、該通路を流れる冷却水によっ
て冷却が行われる水冷式エンジンが用いられており、水
冷式エンジンを備えた車輌に於ては、一般に、そのエン
ジンの冷却水を熱源として車室内の暖房が行われるよう
になっている。

かかる暖房方式は温水方式と呼ばれ、経済的で優れた方
式の一つであるが、しかし、冷却水がシリンダ壁から伝
達される熱量に対してエンジン及び冷却水の熱容量が大
きく、又エンジン表面からの輻射による放熱量が大きい
ため、エンジン始動後快適な暖房感を得るまでに相当長
い時間を必要とする。

又、特に寒冷地に於ては、冷却水の受熱量に対してエン
ジン表面（ウォータジャケット表面）からの放熱量が多
く、そのため冷却水が車内暖房に適した温度を保つこと
ができなくなり、車内暖房の効き不良を生じることがあ
る。

これに対して従来、冷却水のエンジンからの受熱量を増
大するために点火時期の遅角を行うことが考えられてい
るが、しかし点火時期の遅角を行うと燃費が悪くなり、
又ドライバビリティも悪くなる。

本考案は従来の温水式暖房装置に於る上述した如き不具
合に鑑みて、車内暖房の立上り時間を短縮でき、暖房性
能を改善することができる改良された水冷式エンジンを
提供することを目的としている。

かかる目的は、本考案によれば、シリンダボアの周りに
延在する冷却水通路を有する水冷式エンジンに於て、前
記冷却水通路の周りに延在し前記冷却水通路を郭定する
シリンダブロックの壁部と共働して前記冷却水通路を流
れる冷却水とシリンダボアの周りにて前記壁部を通って
直に熱交換を行うようにエンジンの排気ガスを導く排気
ガス通路を郭定するガスジャケット壁を有することを特
徴とする水冷式エンジンによって遠戚される。

かかる構成によれば、冷却水通路を流れる冷却水がシリ
ンダ壁からの熱伝達により加熱されると共に排気ガスに
よっても加熱されるので、冷却水の受熱量が増大し、エ
ンジン始動時、冷却水の温度上昇が従来に比べて早めら
れ、暖房の効きが早くなり、又暖房性能が向上する。

又この場合、冷却水の温度上昇が早められることにより
エンジン暖機時間を短縮できる。

更に上記の如き構成のガスジャケット壁が設けられる時
には、これがシリンダに対する防音壁としても作用し、
エンジン騒音を低減する効果も得られる。

またこのようにシリンダボアの周りにて冷却水を排気ガ
スにより直に加熱する構造により、排気ガスによって冷
却水が加熱されるだけでなくエンジンのシリンダブロッ
クも加熱されるので、特に寒冷地に於けるエンジン始動
時にシリンダブロックが内外の両側より同時に暖められ
、低い熱応力の作用のもとてエンジンが急速に暖機され
るという利益が得られる。

以下に添付の図を用いて本考案を実施例について詳細に
説明する。

添付の第１図は本考案による水冷式エンジンの一つの実
施例を示す概略縦断面図である。

図に於て、１はシリンダブロックを示しており、シリン
ダブロック１はその中に形成されたシリンダボア２内に
ピストン３を図にて上下方向に移動自在な態様にて収容
していると共に、その上部に前記シリンダボアの上端を
閉じるようにシリンダヘッド４を取付けられており、こ
れと共働して前記ピストン３の上方に燃焼室５を郭定し
ている。

前記シリンダヘッド４は前記燃焼室５の天井面に開口し
て吸気弁６により開閉される吸気ポート７及び排気弁８
により開閉される排気ポート９とを各々有している。

前記燃焼室５は前記吸気ポート７より燃料と空気との混
合気を吸入し、排気ポート９より既燃焼ガス、即ち排気
ガスを排出し、その排気ガスは前記排気ポート９に接続
された排気マニホールド１０を経て大気中に放出される
ようになっている。

前記シリンタブロック１はそのシリンダ壁１ａとウォー
タジャケット壁１ｂとの間に前記シリンダボア２の外周
囲に延在する冷却水通路１１を郭定しており、この冷却
水通路１１には周知の態様にて冷却水が流されるように
なっている。

又、前記シリンダブロック１のウォータジャケット壁１
ｂの外側にはこれを囲む態様にてガスジャケット壁要素
１２が着脱可能な態様にて取付けられており、このガス
ジャケット壁要素１２は前記ウォータジャケット壁１ｂ
との間に排気ガス通路１３を郭定している。

かかる実施例の場合、ガスジャケット壁要素１２は、第
２図に解図的に示す如く、エンジンの排気サイドと後部
と吸気サイドとを連続して囲むように構成され、前記シ
リンダブロック１の外周囲にコ字型に延びる排気ガス通
路１３を郭定している。

排気ガス通路１３は、この場合、仕切壁１４により上下
二段に分割されており、その上段通路１３ａはエンジン
の排気サイドにて前記シリンダヘッド４に形成された排
気ガス取入れポート１５を経て前記排気ポート９に通じ
ており、又前記上段通路１３ａと下段通路１３ｂとはエ
ンジンの吸気サイドに於て前記仕切壁１４に設けられた
連通ポート１６により互いに連通している。

又、前記下段通路１３ｂの排気サイドには排気ガス出口
ポート１７が設けられており、この排気ガス出口ポート
１７は導管１８を経て前記排気マニホールド１０の途中
に通じている。

第２図は四気筒エンジンに本考案を実施した場合の例を
示しており、従って排気ガス取入れポート１５が各気筒
の排気ポート毎に四つ設けられている。

各排気ガス取入れポート１５から排気ガス通路１３内に
入った排気ガスは排気ガス通路１３内を矢印で示す方向
に還流し、その間前記冷却水通路１１内の冷却水を有効
に加熱し、導管１８を経て排気マニホールド１０に戻さ
れ、大気中に放出される。

この場合、前記冷却水通路１１内の冷却水が前記排気ガ
ス通路１３内を流れる排気ガスによって効率良く加熱さ
れるよう前記ウォータジャケット壁１ｂの外側にフィン
１９が設けられている。

又、前記排気ポート９には切換弁２０が設けられており
、この切換弁２０は冷却水温度が所定温度以下のときは
図示する如き位置にあって排気ガスを排気ガス通路１３
に導き、これに対し冷却水温度が所定値以上になったと
きは図示する如き位置から図にて反時計廻り方向に回動
され排気ガス取入れポート１５を閉じるように構成され
ていて良い。

第３図は本考案による水冷式エンジンのウォータジャケ
ット部分の熱移動及びその部分の温度分布を示す図であ
る。

冷却水通路１１内の冷却水はシリンダ壁１ａから伝達さ
れた熱を供給されると共に、従来、冷却水の熱を大気中
に輻射していたウォータジャケット壁部１ｂからも反対
に、排気ガス通路１３内を流れる排気ガスによって熱を
もらうようになり、その結果、冷却水の受熱量が増大す
る。

第４図は本考案による水冷式エンジンの他の一つの実施
例を示す概略縦断面図である。

尚、第４図に於て第１図に対応する部分は第１図に付し
た符号と同一の符号を付しである。

かかる実施例の場合は、ガスジャケット壁要素１２によ
って郭定された排気ガス通路１３が冷却水通路１１内に
設けられている。

この場合、排気ガス通路１３内には導管１５′を経て排
気マニホールド１０の途中より排気ガスが導入されるよ
うになっている。

かかる実施例に於ても、冷却水通路１１内の冷却水はシ
リンダ壁１ａから伝達される熱によって加熱されると共
に前記排気ガス通路１３内を流れる排気ガスによって有
効に加熱される。

以上の説明によって明らかにされた如く、本考案によれ
ば、排気ガスの熱が冷却水の加熱に有効に利用されるの
で、エンジン始動時に於る冷却水温度の上昇が早められ
、又寒冷地に於ても冷却水温度を必要な温度に保つこと
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による水冷式エンジンの一つの実施例を
示す概略縦断面図、第２図は本考案による水冷式エンジ
ンに設けられるガスジャケット部分を取出してそれを解
図的に示す斜視図、第３図は本考案による水冷式エンジ
ンのウォータジャケット部分の熱移動及びその部分の温
度分布を示す図、第４図は本考案による水冷式エンジン
の他の一つの実施例を示す概略縦断面図である。 １〜シリンダブロツク、２〜シリンダボア、３〜ピスト
ン、４〜シリンダヘツド、５〜燃焼室、６〜吸気弁、７
〜吸気ポート、８〜排気弁、９〜排気ポート、１０〜排
気マニホールド、１１〜冷却水通路、１２〜ガスジヤケ
ツト壁要素、１３〜排気ガス通路、１４〜仕切壁、１５
〜排気ガス取入れボート、１６〜連通ポート、１７〜排
気ガス出ロポート、１８〜導管、１９〜フイン、２０〜
切換弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダボアの周りに延在する冷却水通路を有する水冷
   式エンジンに於て、前記冷却水通路の周りに延在し前記
   冷却水通路を郭定するシリンダブロックの壁部と共働し
   て前記冷却水通路を流れる冷却水とシリンダボアの周り
   にて前記壁部を通って直に熱交換を行うようにエンジン
   の排気ガスを導く排気ガス通路を郭定するガスジャケッ
   ト壁を有することを特徴とする水冷式エンジン。