JPS6388215A - Cooling method for internal combustion engine - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は内燃エンジンの冷却方法に関し、特にエンジン
の出力および燃費を共に向上させることが可能なエンジ
ン冷却方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for cooling an internal combustion engine, and more particularly to an engine cooling method that can improve both engine output and fuel efficiency.
（従来の技術）
自動車のエンジンにおいては潤滑油の焼き付きなどを防
止し、エンジン構成部品の温度を適正に保つために冷却
を行う必要がある。このエンジン冷却方法としては、例
えば、第２図に示すようにエンジンのシリンダヘッド１
およびシリンダブロック２に、燃焼室３の周囲を囲繞し
て冷却通路、すなわち、ウォータージャケット４を形成
し、このウォータージャケット内に冷却水を通過させる
、いわゆる水冷式が一般に採用されている。(Prior Art) It is necessary to cool an automobile engine in order to prevent lubricating oil from seizing and maintain the temperature of the engine components at an appropriate level. As this engine cooling method, for example, as shown in FIG.
A so-called water-cooled system is generally adopted in which a cooling passage, that is, a water jacket 4, is formed in the cylinder block 2 surrounding the combustion chamber 3, and cooling water is passed through the water jacket.
そして、かかる水冷式では、冷却水はポンプ５によって
圧送され、ウォータージャケット４を通過して高温とな
った水はラジェータ６により冷却されて再びウォーター
ジャケット４に供給される。In such a water-cooled system, cooling water is pumped by a pump 5, and the water that has reached a high temperature after passing through the water jacket 4 is cooled by a radiator 6 and then supplied to the water jacket 4 again.
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上述した如きシリンダヘッドおよびシリ
ンダブロックを一括して冷却する方式では、次のような
問題が生じる。すなわち、シリンダヘッド側においては
出力向上のため冷却水温度を比較的低くすることが望ま
しいが、逆に、シリンダブロック側では潤滑油の８ｇ能
を充分発揮させ、フリクシシンを防止して燃費を向上さ
せるために冷却水温度は比較的高めに設定することが望
ましい、したがって、両者の条件を満足するように冷却
水温度を制御することが困難であった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-described method of cooling the cylinder head and cylinder block all at once, the following problems occur. In other words, it is desirable to keep the cooling water temperature relatively low on the cylinder head side to improve output, but conversely, on the cylinder block side, it is desirable to fully utilize the 8g capacity of the lubricating oil to prevent frizz and improve fuel efficiency. Therefore, it is desirable to set the cooling water temperature relatively high. Therefore, it has been difficult to control the cooling water temperature so as to satisfy both conditions.
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
シリンダヘッドおよびシリンダブロックをそれぞれに最
適な温度で冷却し、出力の向上を図るとともに、燃費を
悪化させることのない内燃エンジンの冷却方法を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide a cooling method for an internal combustion engine that cools a cylinder head and a cylinder block at their respective optimal temperatures, improves output, and does not worsen fuel efficiency.
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明者は、シリンダブロ
ック基部の冷媒温度を最適範囲、すなわち、８０〜１０
０℃に固定し、シリンダヘッドおよびシリンダブロック
上部の冷媒温度を様々に変化させて、この温度と燃費お
よび出力との関係を調べた。その結果、シリンダヘッド
およびシリンダブロック上部の冷媒温度が８０℃を超え
ると出力の上昇率が低下し、逆にこの温度が６０℃未満
であると燃費が悪化してしまうことを見出した。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present inventor set the refrigerant temperature at the base of the cylinder block to an optimum range, that is, 80 to 10
The temperature of the refrigerant in the cylinder head and the upper part of the cylinder block was varied while the temperature was fixed at 0° C., and the relationship between this temperature and fuel consumption and output was investigated. As a result, it was found that when the refrigerant temperature in the cylinder head and the upper part of the cylinder block exceeds 80°C, the rate of increase in output decreases, and conversely, when this temperature is below 60°C, fuel efficiency deteriorates.
すなわち、本発明の内燃エンジンの冷却方法は、シリン
ダヘッドおよびシリンダブロック上部を冷却する冷媒の
温度を６０〜８０℃に、かつ、シリンダブロック基部を
冷却する冷媒の温度を８０〜１００℃にそれぞれ制御す
る構成としたものである。That is, the internal combustion engine cooling method of the present invention controls the temperature of the refrigerant that cools the cylinder head and the upper part of the cylinder block to 60 to 80°C, and the temperature of the refrigerant that cools the base of the cylinder block to 80 to 100°C. It is configured to do this.
（作用）
シリンダヘッドおよびシリンダブロック上部の冷媒温度
６０〜８０℃と比較的低温に制御することにより燃費を
悪化することなく出力を向上させることができ、また、
シリンダブロック基部の冷媒温度を８０〜１００℃と比
較的高温に制御することにより、潤滑油の機能を充分に
発揮させてフリクシランを防止し燃費を向上させること
が可能となる。(Function) By controlling the refrigerant temperature in the cylinder head and the upper part of the cylinder block to a relatively low temperature of 60 to 80°C, it is possible to improve the output without deteriorating the fuel efficiency.
By controlling the temperature of the refrigerant at the base of the cylinder block to a relatively high temperature of 80 to 100°C, it is possible to fully utilize the function of the lubricating oil, prevent frizz, and improve fuel efficiency.
第２図にはエンジンのアイドル時に、シリンダブロック
基部の冷媒温度を９０℃としたときのシリンダヘッドお
よびシリンダブロック上部の冷却水温と燃費向上率（％
）との関係を示した０図中、○印はシリンダブロック基
部の冷媒として水を使用した場合、Δ印は同じく冷媒と
して油を使用した場合である。なお、燃費向上率はシリ
ンダヘッドおよびシリンダブロック上部、並びにシリン
ダブロック基部の冷媒として、共に９０℃の水を使用し
た場合の燃費を基準とし、この値に対する上昇率を算出
したものである。Figure 2 shows the cooling water temperature at the top of the cylinder head and cylinder block and the fuel efficiency improvement rate (%) when the engine is idling and the coolant temperature at the base of the cylinder block is 90°C.
), the ○ mark indicates the case where water is used as the refrigerant at the base of the cylinder block, and the ∆ mark indicates the case where oil is used as the refrigerant. Note that the fuel efficiency improvement rate is based on the fuel efficiency when water at 90° C. is used as the refrigerant in the cylinder head, the upper part of the cylinder block, and the base of the cylinder block, and the rate of increase with respect to this value is calculated.
さらに、第３図乃至第６図には、それぞれエンジン回転
数を１０００．３５００．５０００及び６０００ｒｐ曽
とし、シリンダブロック基部の冷媒温度を９０℃とした
ときのシリンダヘッドおよびシリンダブロック上部の冷
却水温と、出力向上率（％）、ノック点火時期進角度お
よび充填効率（％）との関係を示した。なお、図中、Ｏ
印およびΔ印は上記と同じ意味を有し、６僅の算出法も
上記と同様とした。Furthermore, Figures 3 to 6 show the cooling water temperatures at the cylinder head and the upper part of the cylinder block when the engine speed is 1000.3500.5000 and 6000 rpm, respectively, and the coolant temperature at the base of the cylinder block is 90°C. , showed the relationship between output improvement rate (%), knock ignition timing advance angle, and charging efficiency (%). In addition, in the figure, O
The marks and Δ marks have the same meanings as above, and the calculation method for 6 pieces was also the same as above.
これらの結果からも、シリンダヘッドおよびシリンダブ
ロック上部の冷却水温を７０℃近傍、すなわち、６０〜
８０℃とし、かつ、シリンダブロック基部の冷媒として
油を使用した場合に、燃費の悪化が少なく抑えられしか
も出力が増大するという効果が両立することは明らかで
ある。From these results, it is clear that the cooling water temperature at the top of the cylinder head and cylinder block should be around 70°C, that is, between 60°C and 60°C.
It is clear that when the temperature is 80° C. and oil is used as the refrigerant at the base of the cylinder block, the deterioration of fuel consumption can be suppressed to a small extent and the output can be increased.
（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。(Example) An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
第１図は本発明の内燃エンジンの冷却方法を実施するた
めの冷却装置の一例であり、２つの冷却系から構成され
るものを示している。すなわち、シリンダへフド１から
シリンダブロック２の上部２ａに亘る領域、すなわち、
吸気弁７および排気弁８の近傍の燃焼室３を囲繞する領
域には冷却通路１１が、また、シリンダブロック２の基
部２ｂ、すなわち、燃焼室３の下部およびピストン９の
摺動領域を囲繞する領域には冷却通路１２がそれぞれ形
成されている。冷却通路１１にはポンプ１３により冷却
媒体、例えば冷却水が循環通路１４を通って圧送供給さ
れる。また、この循環路１４にはポンプ１３に隣接して
サーモスタット１５およびラジェータ１６がこの順序で
配設され、サーモスタット１５からは５、ラジェータ１
６をバイパスするバイパス通路１７が形成されている。FIG. 1 shows an example of a cooling device for carrying out the method for cooling an internal combustion engine of the present invention, which is composed of two cooling systems. That is, the area extending from the cylinder head 1 to the upper part 2a of the cylinder block 2, that is,
A cooling passage 11 is provided in a region surrounding the combustion chamber 3 near the intake valve 7 and the exhaust valve 8, and also surrounds the base 2b of the cylinder block 2, that is, the lower part of the combustion chamber 3 and the sliding region of the piston 9. A cooling passage 12 is formed in each region. A cooling medium, for example, cooling water, is pumped and supplied to the cooling passage 11 by a pump 13 through a circulation passage 14 . Further, in this circulation path 14, a thermostat 15 and a radiator 16 are arranged in this order adjacent to the pump 13.
A bypass passage 17 is formed to bypass 6.
同様に、冷却通路１２にはポンプ１８により冷却媒体、
水もしくは油が循環通路１９を通って圧送供給される。Similarly, the cooling passage 12 is supplied with a cooling medium by a pump 18.
Water or oil is supplied under pressure through the circulation passage 19.
また、この循環通路１９には公知のサーモスタット２０
およびラジェータ（冷却媒体が水の場合）もしくはオイ
ルクーラ（冷却媒体が油の場合）２１がそれぞれ配設さ
れ、サーモスタット２０からラジェータもしくはオイル
クーラ２１をバイパスするバイパス通路２２が形成され
ている。Additionally, a known thermostat 20 is installed in this circulation passage 19.
and a radiator (when the cooling medium is water) or an oil cooler (when the cooling medium is oil) 21 are respectively provided, and a bypass passage 22 that bypasses the radiator or oil cooler 21 from the thermostat 20 is formed.
かかる構成においては、前述したように、冷却通路１１
および１２の温度、すなわち、冷媒温度はそれぞれ６０
〜８０℃および８０〜１００℃に設定することが必要で
ある。そのためには、各冷却系のサーモスタット１５お
よび２０の作動域が上記所定の温度範囲となるようにす
る。In such a configuration, as described above, the cooling passage 11
and 12 temperatures, i.e. the refrigerant temperature is 60 respectively
It is necessary to set the temperature to ~80°C and 80-100°C. To this end, the operating range of the thermostats 15 and 20 of each cooling system is made to fall within the above-mentioned predetermined temperature range.
なお、冷却媒体の種類はとくに限定されるものではない
が、冷却通路１１は冷却温度が６０〜８０℃と比較的低
いため、水を使用することが好ましい。Note that the type of cooling medium is not particularly limited, but since the cooling temperature of the cooling passage 11 is relatively low at 60 to 80°C, it is preferable to use water.
一方、冷却通路１２は冷却温度が８０〜１００℃と比較
的高いので水よりも沸点の高い油を使用することが好ま
しい、冷却通路１２の冷却媒体として油を使用すると、
シリンダ内の潤滑油と同一のものが使用可能であるため
より好都合である。On the other hand, since the cooling temperature of the cooling passage 12 is relatively high at 80 to 100°C, it is preferable to use oil with a higher boiling point than water. When oil is used as the cooling medium of the cooling passage 12,
This is more convenient because the same lubricating oil as that in the cylinder can be used.
以下、作用を説明する。The action will be explained below.
エンジンの始動とともに、冷却通路１１にはポンプ１３
により冷却水が圧送供給され、冷却通路１１を出た冷却
水は循環通路１４を通って再び冷却通路１１に導入され
る。このサイクルにおいて、冷却水の温度が６０〜８０
℃の範囲内の設定温度未満である場合はサーモスタット
１５は完全に閉弁し、冷却水はすべてバイパス通路１７
を経て循環する。そして、冷却水温度が上昇して設定温
度となったときには、サーモスタット１５が所定の割合
で開弁し、一部の冷却水はラジェータ１６を経て、残部
はバイパス通路１７を経て循環し、常に温度を上記設定
温度とするべく調整を行う、−方、冷却水の温度が設定
温度を超えて上昇した場合は、サーモスタット１５が完
全に開弁じて、冷却水はすべてラジェータ１６を経て循
環する。When the engine starts, the pump 13 is installed in the cooling passage 11.
The cooling water is supplied under pressure, and the cooling water exiting the cooling passage 11 is introduced into the cooling passage 11 again through the circulation passage 14. In this cycle, the temperature of the cooling water is between 60 and 80.
If the temperature is below the set temperature within the range of °C, the thermostat 15 is completely closed and all cooling water is diverted to the bypass passage 17.
It circulates through . When the cooling water temperature rises to the set temperature, the thermostat 15 opens at a predetermined rate, part of the cooling water passes through the radiator 16, and the rest circulates through the bypass passage 17, keeping the temperature constant. On the other hand, if the temperature of the cooling water rises above the set temperature, the thermostat 15 is completely opened and all of the cooling water is circulated through the radiator 16.
冷却通路１２についても上記と同様の冷却サイクルが繰
返され、サーモスタット２０により８０〜１００℃の温
度制御が行われる。The same cooling cycle as described above is repeated for the cooling passage 12, and the temperature is controlled at 80 to 100°C by the thermostat 20.
このようにして、シリンダヘッドおよびシリンダブロッ
ク上部の冷却温度は常に６０〜８０℃に保たれ、燃費を
悪化することなく、出力を向上することができる。また
、シリンダブロック基部の冷却温度は常に８０〜１００
℃に保たれて、潤滑油が充分に機能するため燃費の向上
に極めて有効である。In this way, the cooling temperature of the cylinder head and the upper part of the cylinder block is always maintained at 60 to 80°C, and the output can be improved without deteriorating fuel efficiency. Also, the cooling temperature at the base of the cylinder block is always between 80 and 100.
It is extremely effective in improving fuel efficiency because the lubricating oil is kept at a temperature of 30°F and is fully functional.
なお、上記実施例においては、２つの独立した冷却系を
備えた冷却装置を使用して本発明の冷却方法を実施した
場合について述べたが、このような装置に限定されるも
のではなく、上記した温度制御が可能であればいかなる
装置を使用してもよい。In addition, in the above example, a case was described in which the cooling method of the present invention was implemented using a cooling device equipped with two independent cooling systems, but the cooling method of the present invention is not limited to such a device, and the above-mentioned method is not limited to such a device. Any device that can control the temperature may be used.
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、エンジンのシリ
ンダヘッドおよびシリンダブロック上部を冷却する冷媒
の温度を６０〜８０℃に、かつ、シリンダブロック基部
を冷却する冷媒の温度を８０〜１００℃にそれぞれ制御
したので、燃費の向上と出力の向上とを両立して達成す
ることが可能となる。さらに、この方法は、例えば独立
した冷却系を２つ設けることにより容易に実施しうるな
どの利点を有する。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the temperature of the refrigerant that cools the cylinder head and the upper part of the cylinder block of the engine is set to 60 to 80°C, and the temperature of the refrigerant that cools the base of the cylinder block is set to 60 to 80°C. Since the temperatures are controlled at 80 to 100°C, it is possible to achieve both improvement in fuel efficiency and improvement in output. Furthermore, this method has the advantage that it can be easily implemented, for example by providing two independent cooling systems.
第１図は本発明の内燃エンジンの冷却方法を実施する場
合の冷却装置の概念図、第２図はアイドル時のシリンダ
ヘッドおよびシリンダブロック上部の冷却水温度と燃費
との関係を示した図、第３図乃至第６図はエンジン回転
数を種々に変化させた場合のシリンダヘッドおよびシリ
ンダブロック上部の冷却水温度と出力向上率、ノック点
火時期進角度および充填効率との関係を示した図である
。
第７図は従来のエンジン冷却方法を実施する場合の冷却
装置の概念図である。
１・・・シリンダヘッド、２・・・シリンダブロック、
２ａ・・・シリンダブロック上部、２ｂ・・・シリンダ
ブロック基部、１１．１２・・・冷却通路、１３．１８
・・・ポンプ、１４．１９Ｎ環通路、１５．２０・・・
サーモスタット、１６．２１・・・ラジェータ（もしく
はオイルクーラ）、１７．２２・・・バイパス通路。
出願人 三菱自動車工業株式会社
代理人 弁理士 長 門 侃 二
第１図
βｌ際温夏（０Ｃ）
第３図 第４図
（１０００ｒｐｍｌ （ｌ○
ＯＯｒｐｍｌ焼５図 第６図FIG. 1 is a conceptual diagram of a cooling system when implementing the internal combustion engine cooling method of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the cooling water temperature in the cylinder head and the upper part of the cylinder block during idling and fuel efficiency. Figures 3 to 6 are diagrams showing the relationship between the cooling water temperature at the top of the cylinder head and cylinder block, the output improvement rate, the knock ignition timing advance angle, and the charging efficiency when the engine speed is varied. be. FIG. 7 is a conceptual diagram of a cooling device when implementing a conventional engine cooling method. 1... Cylinder head, 2... Cylinder block,
2a...Cylinder block upper part, 2b...Cylinder block base, 11.12...Cooling passage, 13.18
...Pump, 14.19N ring passage, 15.20...
Thermostat, 16.21...Radiator (or oil cooler), 17.22...Bypass passage. Applicant Mitsubishi Motors Corporation Agent Patent Attorney Kanji Nagato Figure 1: βl Temperature Summer (0C) Figure 3: Figure 4 (1000 rpm (l○)
OOrpml 5 Figure 6
Claims (1)
冷媒の温度を６０〜８０℃に、かつ、シリンダブロック
基部を冷却する冷媒の温度を８０〜１００℃にそれぞれ
制御することを特徴とする内燃エンジンの冷却方法。A method for cooling an internal combustion engine, comprising controlling the temperature of a refrigerant that cools the cylinder head and the upper part of the cylinder block to 60 to 80C, and the temperature of the refrigerant that cools the base of the cylinder block to 80 to 100C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23130786A JPS6388215A (en) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Cooling method for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23130786A JPS6388215A (en) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Cooling method for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6388215A true JPS6388215A (en) | 1988-04-19 |
Family
ID=16921572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23130786A Pending JPS6388215A (en) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | Cooling method for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6388215A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2712921A1 (en) * | 1993-11-27 | 1995-06-02 | Honda Motor Co Ltd | Cooling system for two-stroke spark ignition engine. |
| EP1103705A3 (en) * | 1999-11-25 | 2002-06-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | System for controlling the temperature of a cylinder wall in an engine |
| JP2012145311A (en) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Denso Corp | Vehicle air conditioning device |
-
1986
- 1986-10-01 JP JP23130786A patent/JPS6388215A/en active Pending
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| US6688263B1 (en) | 1999-11-25 | 2004-02-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | System for controlling the temperature of a cylinder wall in an engine |
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