JPH01253524A

JPH01253524A - エンジンの冷却装置

Info

Publication number: JPH01253524A
Application number: JP63081430A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Maeda; 前田　敏正; Hidenobu Sato; 秀信佐藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-04-04
Filing date: 1988-04-04
Publication date: 1989-10-09
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: JPH0768897B2; US4964371A

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】（産業上の利用分野）本発明はエンジンの冷却装置に関するものである。

（従来の技術）エンジンのウォータジャケット出口からラジェータ入口
に至る通路にはラジェータをバイパスするバイパス通路
が分岐されていて、この分岐部にはサーモスタット弁が
配設され、冷却水温度が所定値以上にならないと冷却水
がラジェータに循環しないようになっている。しかし、
このような構成では冷却水温度が所定値以下のときにエ
ンジンが急に高負荷で運転されるなどすると、前記サー
モスタット弁は応答性が遅いのでこれが開放作動される
までの間、高温の冷却水がバイパス通路を通ってウォー
タジャケットに供給されてしまい、冷却性が悪くなる。

他方、冷却水温度が上記所定値以上の適温になって冷却
水がラジェータ側に流されているときに、エンジンが急
に軽負荷で運転されるなどすると、サーモスタット弁が
閉塞作動されるまでの間、冷却水はラジェータで過冷却
されてしまい、燃費および排気エミッションの面で問題
が生ずる。

そこで本願出願人は上記の問題点を有効に解決し得る「
エンジンの冷却装置」　（特願昭６２−２２４７８７）
を先に提案した。この提案のものは、第７図に示す如く
エンジン１のウォータジャケット２出口３からラジェー
タ４人口５に至る第１の通路６の途中に２本の並列通路
７，８を形成し、一方の並列通路７に例えば約１００°
Ｃで開放される高温サーモスタット弁９を、他方の並列
通路８に約８０℃で開放される低温サーモスタット弁１
０と別途アクチュエータ１８で開閉される弁１１、　と
を直列に配設している。またラジェータ４出口１２から
ウォータジャケット２人目１７に至る第２の通路１３の
ウォータポンプ１４の上流側と、前記並列通路７，８の
上流側とをバイパス通路１５で連通し、このバイパス通
路１５の一端は、高温サーモスタット弁９に一体的に取
付けられてこのサーモスタット弁９の開閉に連動する弁
９ｂで開閉させ、この弁９ｂはサーモスタット弁９の開
放時にバイパス通路１５を閉塞させ、そのサーモスタッ
ト弁９の閉塞時にバイパス通路１５を開放させるように
している。またバイパス通路１５の途中には別途アクチ
ュエータ１９で開閉される弁１６を配設し、この弁１６
のアクチュエータ１９と前記弁１１のアクチュエータ１
８とを吸気のマニホルド負正によって作動させるように
している。

この冷却装置では例えば冷却水温が適温域である約８２
℃〜１００℃の間でかつエンジンが軽負荷で運転されて
いると、弁１１が閉塞されて弁１６が開放される。この
とき高温サーモスタット弁９は閉じていて弁９ｂは開放
されているので、冷却水はその全量がバイパス通路１５
を通ってウォータジャケット２に供給される。なおこの
とき低温サーモスタット弁１０は開放している。そして
、このような状況下でエン′ジンが急に高負荷になると
弁１１が直ちに開放されるとともに弁１６が閉塞される
。すると、冷却水はその全量が並列通路８を通ってラジ
ェータ４側に流される。従って冷却水が速やかに冷却さ
れてエンジン１に供給され、冷却性の悪化が防止される
。

他方、例えば冷却水温が適温域である約８２℃〜１００
℃の間でかつエンジンが中〜高負荷で運転されていると
、弁１１が開放されて弁１６が閉塞される。このとき低
温サーモスタット弁１０は開放しているので、冷却水は
その全量がラジェータ４側に流される。なおこのとき高
温サーモスタット弁９は閉じていて弁９ｂは開放してい
る。

そして、このような状況下でエンジンが急に軽負荷にな
ると、弁１１が直ちに閉塞されるとともに弁１６が開放
される。すると、冷却水はその全量がバイパス通路１５
を通ってラジェータ４をバイパスされる。従って、冷却
水が過冷却されることが防止されて、燃費の向上および
排気エミッションの低減とが図られる。なお同様の目的
を達成する冷却装置としては特公昭５４−９６６５　（
特願昭４９−１１３４５９）が知られている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、前述した冷却装置では２つの弁１］。

１６とそれらを駆動する２つのアクチュエータ１８．１
９とが必要なので構造が複雑でコスト高になるという問
題がある。

本発明は前記課題を有効に解決すべ（創案するに至った
ものであって、その目的は前述の冷却装置に比してアク
チュエータの数が少なくしかも同等の冷却性能を有する
廉価なエンジンの冷却装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）エンジンのウォータジャケットの出口からラジェータの
人口に至る第１通路の途中に２本の並列通路を形成し、
前記並列通路の一方に所定の高温以上で開放作動する高
温サーモスタット弁を、他方に前記高温よりやや低い所
定の低温以上で開放作動する低温サーモスタット弁をそ
れぞれ配設し、前記他方の並列通路下流にエンジンの所
定の軽負荷領域でアクチュエータにより作動し、前記他
方の並列通路を閉塞する第１の弁を配設し、前記ラジェ
ータの出口から前記ウォータジャケットの入口に至る第
２の通路の途中と前記並列通路上流側の第１通路とを小
径バイパス通路と大径バイパス通路とによって連通し、
前記高温サーモスタット弁にその作動軸に連結させて該
高温サーモスタット弁の閉弁時に前記小径バイパス通路
を開放しその開弁時に小径バイパス通路を閉塞させる第
２の弁を設け、前記低温サーモスタット弁にその作動軸
に連結させて該低温サーモスタット弁の閉弁時に前記大
径バイパス通路を開放しその開弁時に大径バイパス通路
を閉塞する第３の弁を設けたものである。

作動する低温サーモスタット弁をそれぞれ配設し、前記
低温サーモスタット弁が配設された側の前記並列通路に
エンジンの所定の軽負荷領域でアクチュエータにより閉
塞作動する第１の弁を配設し、前記ラジェータの出口か
ら前記ウォータジャケットの人口に至る第２の通路の途
中にウォータポンプを配設置２、前記ウォータポンプの
上流側と前記並列通路の上流側とを小径バイパス通路と
大径バイパス通路によって並列的に連通し、前記高温ザ
ーモスタット弁にその作動軸に連結さぜ′Ｃ該高温サす
モスタット弁の閉弁時に前記小径バイパス通路を開放し
その開弁時に小径バイパス通路を閉塞させる第２の弁を
設け、前記低温サーモスタット弁にその作動軸に連結さ
せて該低温ザーモスタツト弁の閉弁時に前記大径バイパ
ス通路を１５ｉ１放しその開弁時に大径バイパス通路を
閉塞する第３の弁を設けたものである。

（作　用）前記の如く構成したエンジンの冷却装置では、冷間時に
は高温サーモスタット弁と低温サーモスタット弁とが閉
塞し、第２および第３の弁が開放するので冷却水は小径
および大径のバイパス通路を通ってウォータジャケット
に戻される。次に適温下の軽負荷領域では低温サーモス
タフ１〜弁が開放して第２の弁が閉塞されるが、第１の
弁が閉塞され、このため冷却水はラジェータ側に流れず
に小径バイパス通路を通ってウォータジャケットに戻さ
れる。従って冷却水が過冷却されることがなくエンジン
が高温に維持されて燃費の向上とエミッションの低減と
が図られる。なお大径バイパス通路は第３の弁で閉塞さ
れている。一方、この状況下で急にエンジンが高負荷に
なると第１の弁が直ちに開放されて大部分の冷却水が低
温サーモスタット弁側の通路を通ってラジェータ側へと
流される。従ってエンジンが効果的に冷却される。なお
一部の冷却水は小径バイパス通路を通ってウォータジャ
ケットに戻される。冷却水温度が高温になると高温サー
モスタット弁と低温サーモスタット弁とがともに開放し
て小径バイパス通路および大径バイパス通路が第２およ
び第３の弁によって閉塞される。従って冷却水は全量ラ
ジェータに流れエンジンが効果的に冷却される。

（実　施　例）以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図で１は３気筒を有するロータリ式エンジンを示す
。このエンジン１外周にはウォータジャケット２が設け
られている。ウォータシャケ・ント２の出口３は第１の
通路６によってラジェータ４のアッパタンク２３の入口
５に接続されている。

ラジェータ４のロアタンク２４の出口１２は第２の通路
１３によってつ４−一タジャケット２０人口１７に接続
されている。第２の通路１３にはウォータポンプ１４が
配設され、このウォータポンプ１４によって冷却水が循
環されるようになっている。

第１の通路６の途中には２本の並列通路７．８が形成さ
れ、その一方の通路７には高温サーモスタット弁２７が
、他方の通路８には低温サーモスタット弁２８がそれぞ
れ配設されている。高温サーモスタット弁２７は所定の
高温（例えば約１００℃）以上で開放作動するようにな
っている。また低温サーモスタット弁２８はこれよりも
やや低い温度（例えば約８２℃）以上で開放作動するよ
うになっている〇第１の通路６と第２の通路１３との間には並列通路７．
８の上流側とウォータポンプ１４の上流側とを結んで、
ラジェータ４をバイパスするバイパス通路２５が設けら
れている。このバイパス通路２５は第１の通路６との接
続端側か小径バイパス通路２５ａと大径バイパス通路２
５ｂとに２又に分岐されている。そして、小径バイパス
通路２５ａは並列通路７の高温サーモスタット弁２７に
対向してその開閉方向に沿って同軸上に接続され、大径
バイパス通路２５ｂは並列通路８の低温サーモスタット
弁２８に対向してその開閉方向に沿って同軸上に接続さ
れている。

ここで、本発明が特長とするところは、上記小径バイパ
ス通路２５ａと大径バイパス通路２５ｂとをそれぞれ、
高温サーモスタット弁２７と低温サーモスタット弁２８
とで開閉させるようにした点にある。

すなわち、サーモスタット弁２７．２８の詳細は第２図
に示す如く、ワックスペレット２９の一端の軸部２９ａ
を孔３０のある固定傘部材３１に止若し、他端の作動軸
としての軸部２９ｂに第２の弁２７ｂ、第３の弁２８ｂ
を取付け、ワックスペレット２９の外周にはガイド筒３
２を摺動自在に嵌合し、このガイド筒３２内に配設した
ばね３３の先端に弁２７ａ、２８ａを取付けてなる。第
２の弁２７ｂおよび第３の弁２８ｂの下方には小径バイ
パス通路２５ａと大径バイパス通路２５ｂの一端が位置
し、ワックスペレット２９が所定の温度上昇により膨張
すると上側の弁２７ａ、２８ａが開放するとともに下側
の第２の弁２７ｂ１第３の弁２８ｂが閉塞する仕組みに
なっている。

低温サーモスタット弁２８の下流側の並列通路８には第
１の弁３４が配設されている。この第１の弁３４はダイ
ヤフラム式アクチュエータ３５の作動軸３６の先端に取
付けられている。アクチュエータ３５の負圧室３７は通
路３８によって吸気マニホルド３９に連通されている。

通路３８の途中には三方ソレノイド弁４０およびチエツ
ク弁４１が配設され、エンジンの軽負荷時に吸気負圧に
より弁３４で並列通路８を閉塞し、高負荷時に三、方ソ
レノイ、ド弁４０から導入した大気圧で弁３４を開放す
るように構成している。

なお第１図および第２図で４２は水温センサであって、
この水温センサ４２からの水温信号の他、負荷信号等が
図示しないマイコン等のコントローラに入力され、この
コントローラが所定のプログラムに従い前記三方ソレノ
イド弁４０を制御するようになっている。

エンジンの冷却装置は上述の如く構成されており、高温
サーモスタット弁２７．低温サーモスタット弁２８およ
び第１の弁３４は第３図〜第６図に示す如く作動する。

同図は冷却水温度とエンジン負荷が異なる各場合につい
て本発明（各図（Ａ））と従来例（各図（Ｂ））とを対
比して示している。まず第３図は冷間時の状態を示して
いる。このとき第３図（Ａ）に示す如く高温サーモスタ
ット弁２７の弁２７ａと低温サーモスタット弁２８の弁
２８ａは閉塞している。また第１の弁３４も閉塞してい
る。しかし第２の弁２７ｂと第３の弁２８ｂが開放して
いるので、冷却水は小径バイパス通路２５ａおよび大径
バイパス通路２５ｂを通ってウォータジャケット２に戻
される。冷却水の流れを従来例と比べると、バイパス通
路が並列の２本になっている以外は全く同じであること
が分る。

次に第４図は冷却水が例えば約８２〜１００℃の適温下
でエンジンが軽負荷の状態を示している。

このとき第４図（Ａ）に示す如く低温サーモスタット弁
２８の弁２８ａが開放し、第３の弁２８ｂが閉塞する。

その他は第３図（Ａ）と変らない。

第３の弁２８ｂによって大径バイパス通路２５ｂ　′は
閉塞されるが、小径バイパス通路２５ａが開放したまま
なので冷却水の流れは第３図（Ａ）と基本的に変らない
。また従来例と同様の冷却水の流れになっている。従っ
て、このときエンジン１は高温に維持されて燃費の向上
とエミッションの低減とが図られる。

次に第５図は前記適温下での軽負荷時から急にエンジン
が高負荷で運転されたときの状態を示したものである。

このとき第５図（Ａ）に示す如く第１の弁３４が開放さ
れる。その他は第４図（Ａ）と変らない。冷却水の大半
は低温サーモスタット弁２８側の通路８を通ってラジェ
ータ４に送られる。従ってエンジンが効果的に冷却され
る。なお冷却水の一部は小径バイパス通路２５ａを通っ
てウォータジャケット２に戻されるが、この量はわずか
なのでエンジンの冷却には全く支障がない。

従来例と比べると小径バイパス通路２５ａを流れる冷却
水だけが異なる。しかしこの相違は上述の如く冷却性能
上全く問題にならない。

次に第６図は冷却水温度が例えば約１００℃以上の高温
になったときの状態を示したものである。

このとき第６図（Ａ）に示す如く高温サーモスタット弁
２７の弁２７ａが開放し、第２の弁２７ｂが閉塞する。

その他は第５図（Ａ）と変らない。

小径バイパス通路２５ａが第２の弁２７ｂで閉塞される
ので冷却水の全量が高温サーモスタット弁２７および低
温サーモスタット弁２８を通ってラジェータ４に送られ
る。従ってエンジンが効果的に冷却される。

以上本発明の一実施例につき説明したが、本発明は上記
実施例に限らず種々の変形が可能である。

例えば高温サーモスタット弁２７および低温サーモスタ
ット弁２８はワックス式の他ベローズ式など他形式のも
のを採用してもよいし、第１の弁３４のアクチュエータ
３５は電磁プランジャなど他形式のものに置換えＣもよ
い。また第２の弁２７ｂと第３の弁３８ｂはサーモスタ
ット弁２７．２８の作動に連動して開閉すればよいので
その取付構造はサーモスタット弁の形式に対応して適宜
変更してよい。

（発明の効果）本発明は上述の如く、適温下の軽負荷時には冷却水がラ
ジェータをバイパスしてウォータジャケットに戻される
のでエンジンを高温に維持して燃費向上とエミッション
低減とを図れ、また適温下の高負荷時には冷却水の大半
をラジェータ側に流してエンジンの冷却性の向上を図れ
る。また高温時には冷却水の全量がラジェータ側に流し
て十分な冷却性能を確保できる。しかも第１の弁につぃ
テタケアクチュエータを配設すればよいので部品点数が
少なく低コストで実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示したものであっ
て、第１図は冷却装置の概略側面図、第２図は第１図の
サーモスタット弁部分の詳細断面図、第３図（Ａ）、（
Ｂ）〜第６図（Ａ）、（Ｂ）は本発明と従来例のサーモ
スタット弁部分の作動を対比して示す説明図である。ま
た第７図は従来の冷却装置の概略側面図である。１・・・・・・エンジン２・・・・・・ウォータジャケット４・・・・・・ラジェータ　　　６・・・・・・第１の
通路７．８・・・並列通路　　　１３・・・第２の通路
１４・・・ウォータポンプ２５ａ・・・小径バイパス通路２５ｂ・・・大径バイパス通路

Claims

【特許請求の範囲】

エンジンのウォータジャケットの出口からラジエータの
入口に至る第１通路の途中に２本の並列通路を形成し、
前記並列通路の一方に所定の高温以上で開放作動する高
温サーモスタット弁を、他方に前記高温よりやや低い所
定の低温以上で開放作動する低温サーモスタット弁をそ
れぞれ配設し、前記他方の並列通路下流にエンジンの所
定の軽負荷領域でアクチュエータにより作動し、前記他
方の並列通路を閉塞する第１の弁を配設し、前記ラジエ
ータの出口から前記ウォータジャケットの入口に至る第
２の通路の途中と前記並列通路上流側の第１通路とを小
径バイパス通路と大径バイパス通路とによって連通し、
前記高温サーモスタット弁にその作動軸に連結させて該
高温サーモスタット弁の閉弁時に前記小径バイパス通路
を開放しその開弁時に小径バイパス通路を閉塞させる第
２の弁を設け、前記低温サーモスタット弁にその作動軸
に連結させて該低温サーモスタット弁の閉弁時に前記大
径バイパス通路を開放しその開弁時に大径バイパス通路
を閉塞する第３の弁を設けたことを特徴とするエンジン
の冷却装置。