JPH0229228Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、自動車等の車輌に用いられる内燃機
関の冷却装置に係り、特に火花点火式内燃機関の
冷却水循環式の冷却装置に係る。

従来の技術 自動車等の車輌に用いられる火花点火式内燃機
関の冷却水循環式の冷却装置として、シリンダヘ
ツドに設けられたヘツド側冷却水通路とシリンダ
ブロツクに設けられたブロツク側冷却水通路とを
互いに個別に有し、前記二つの冷却水通路を冷却
水が互いに独立した流れをもつて流れるよう構成
され、潤滑油温度の低下による摩擦損失の増大を
招くことなくメカニカルオクタン価を向上せしめ
るためにシリンダヘツドをシリンダブロツクに比
して強力に冷却するよう構成された、所謂二系統
式の冷却装置が、特開昭53−123738号公報、特公
昭57−57610号公報、実開昭55−130014号公報、
特開昭56−148610号公報、特開昭56−165713号公
報、特開昭57−17631号公報に示されている。

考案が解決しようとする問題点 従来の二系統式冷却装置には、１つの冷却水ポ
ンプによりヘツド側冷却水通路とブロツク側冷却
水通路の各々に冷却水を循環式に供給するもの
と、二つの冷却水ポンプを用いてヘツド側冷却水
通路とブロツク側冷却水通路に各々個別に循環式
に供給するものとがある。前者は構造が簡単であ
つて構造上実用化され易いが、しかし、シリンダ
ヘツドの過冷却或いはシリンダブロツクの冷却水
の昇温遅れ等の不具合を生じる虞れがあり、これ
に対し後者は上述の如き不具合を生じないが、二
つの冷却水ポンプを必要とすることにより構造上
実用化され難い。

ヘツド側冷却水通路とブロツク側冷却水通路の
両者へ単一の冷却水ポンプにより冷却水を供給す
るエンジン冷却装置は実公昭44−2247号公報に示
されているが、このエンジン冷却装置に於ては、
ヘツド側冷却水通路を出た冷却水及びブロツク側
冷却水通路を出た冷却水を単一の冷却水ポンプの
吸入側へ導くに当つて、それぞれの冷却水の温度
に応じてその一部乃至全部をラジエータに通すこ
とにより冷却し、単一の冷却水ポンプより吐出さ
れた冷却水をヘツド側冷却水通路とブロツク側冷
却水通路とに平衡に供給するようになつており、
ヘツド側冷却水通路とブロツク側冷却水通路とは
常に同一の温度の冷却水を供給されるようになつ
ている。

しかし上記の如く潤滑油温度の低下による摩擦
損失の増大を招くことなくメカニカルオクタン価
を向上せしめるためにシリンダヘツドをシリンダ
ブロツクに比して強力に冷却するためには、ヘツ
ド側冷却水通路とブロツク側冷却水通路のそれぞ
れを通る冷却水の流量を制御するだけでなく、こ
れら冷却水通路へ流入する冷却水の温度について
も、ヘツド側冷却水通路へ流入する冷却水の温度
の方がブロツク側冷却水通路へ流入する冷却水の
温度よりも低くなるように制御されるのが好まし
い。

本考案は、シリンダヘツドとシリンダブロツク
とを上記の観点からそれぞれに最適の温度に制御
することを、両者に共通の単一の冷却水ポンプに
よつて行い、しかもヘツド側冷却水通路とブロツ
ク側冷却水通路のそれぞれを通る冷却水の流量を
個別に制御するだけでなく、ヘツド側冷却水通路
へ流入する冷却水の温度をブロツク側冷却水通路
へ流入する冷却水の温度より低い温度に制御する
ことができるよう改良された冷却装置を提供する
ことを課題としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き課題は、本考案によれば、主として
シリンダヘツドを冷却する第一の冷却水通路と、
主としてシリンダブロツクを冷却する第二の冷却
水通路と、前記第一の冷却水通路を流れた冷却水
と前記第二の冷却水通路を流れた冷却水の合流し
た流れを吸入して加圧する冷却水ポンプと、ラジ
エータと、二つの入口ポートと一つの出口ポート
を有し前記冷却水ポンプの吐出冷却水温度に応答
して該温度が所定の第一の温度以下の時にはその
一方の入口ポートのみをその吐出ポートに連通さ
せ前記冷却水ポンプの吐出冷却水温度が前記第一
の温度以上のときその上昇に応じてその他方の入
口ポートとその出口ポートの間の連通度を増しそ
の前記一方の入口ポートとその出口ポートの間の
連通度を減らせる第一の感温弁と、一つの入口ポ
ートと二つの出口ポートを有し前記第二の冷却水
通路の出口冷却水温度に応答して該温度が前記第
一の温度より高い所定の第二の温度以下の時には
その入口ポートをその一方の出口ポートにのみ連
通させ前記第二の冷却水通路の出口冷却水温度が
前記第二の温度以上のときその上昇に応じてその
入口ポートとその他方の出口ポートの間の連通度
を増しその入口ポートとその前記一方の出口ポー
トの間の連通度を減らせる第二の感温弁と、前記
冷却水ポンプの吐出ポートを前記第一の感温弁の
前記一方の入口ポートと前記ラジエータの冷却水
入口とに接続する導管と、前記第一の感温弁の前
記出口ポートを前記第一の冷却水通路の冷却水入
口に接続する導管と、前記ラジエータの冷却水出
口を前記第一の感温弁の前記他方の入口ポートに
接続する導管と、前記冷却水ポンプの吐出ポート
を前記第二の冷却水通路の冷却水入口に接続する
導管と、前記第二の冷却水通路の冷却水出口を前
記第二の感温弁の前記入口ポートに接続する導管
と、前記第二の感温弁の前記一方の出口ポートを
前記冷却水ポンプの吸入ポートに接続する導管
と、前記第二の感温弁の前記他方の出口ポートを
前記ラジエータの冷却水入口に接続する導管と、
前記第一の冷却水通路の冷却水出口を前記冷却水
ポンプの吸入ポートに接続する導管とを有するこ
とを特徴とする内燃機関の冷却装置によつて達成
される。

考案の作用及び効果 上述の如き構成によれば、冷間始動時にはヘツ
ド側冷却水通路の冷却水温度もブロツク側冷却水
通路の冷却水温度も低いからヘツド側冷却水通路
の冷却水もブロツク側冷却水通路の冷却水もラジ
エータを通過することなく循環し、しかもヘツド
側冷却水通路の冷却水とブロツク側冷却水通路の
冷却水とが共通の冷却水ポンプにて混流すること
によりブロツク側冷却水通路の冷却水の昇温が促
進され、シリンダブロツクの暖機が促進される。
ヘツド側冷却水通路の冷却水温度が前記第一の所
定値、例えば60℃に達すると、ヘツド側冷却水通
路の冷却水がラジエータを通過して流れることに
よつてヘツド側冷却水通路の冷却水温度がほぼ前
記第一の所定値に保たれる。ブロツク側冷却水通
路を通過した冷却水の温度が前記第二の所定値、
例えば80℃に達すると、ブロツク側冷却水通路の
冷却水もラジエータを通過して流れるようにな
り、これによつてブロツク側冷却水通路の冷却水
温度はほぼ前記第二の所定値に保たれる。

かくして、本考案による冷却装置よれば、単一
の冷却水ポンプによつてヘツド側冷却水通路とブ
ロツク側冷却水通路の両者を通る冷却水の循環を
維持し、エンジンが暖機状態に達するまではラジ
エータをバイパスしてこれらの冷却水通路を通つ
て冷却水を循環させることによりエンジンの暖機
促進を図り、エンジンが暖機状態に達した時に
は、ヘツド側冷却水通路の出口に於ける冷却水の
温度が例えば60℃の如き一定の温度になるようヘ
ツド側冷却水通路の入口に於ける冷却水の温度を
これより低い温度にその都度制御し、またブロツ
ク側冷却水通路についてはその入口冷却水温度を
上記の例えば60℃の温度に維持しつつその出口冷
却水温度を監視し、その温度が例えば80℃を越え
る時には適宜その一部乃至全部をラジエータに通
すことにより冷却水の冷却を図る作用が行われ、
これによつてシリンダヘツドをシリンダブロツク
に比して強力に冷却し、潤滑油温度の低下による
摩擦損失の増大を招くことなく内燃機関のメカニ
カルオクタン価を向上することができる。

実施例 以下に添付の図を参照して本考案を実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図は本考案による内燃機関の冷却装置の一
つの実施例を示している。第１図に於て、１は火
花点火式内燃機関を示しており、該内燃機関は、
各気筒の燃焼室の頭部を郭定するシリンダヘツド
２と、燃焼室の側周部を郭定するシリンダブロツ
ク３とを有している。シリンダヘツド２とシリン
ダブロツク３には各々冷却水通路４と５とが互い
に固別に設けられており、この二つの冷却水通路
を冷却水が互いに独立した流れをもつて個別に流
れるようになつている。

ヘツド側冷却水通路４は、その冷却水出口７を
冷却水ポンプ１０の吸入ポート１１に連通接続さ
れ、冷却水入口６を感温弁１３のポート１４に連
通接続されている。冷却水ポンプ１０の吐出ポー
ト１２は導管１７によつてラジエータ１８の冷却
水入口１９に連通接続され、また導管１７は途中
にてバイパス導管２１によつて感温弁１３のポー
ト１５に連通接続されている。ラジエータ１８は
その冷却水出口２０を導管２２によつて感温弁１
３のポート１６に連通接続されている。

感温弁１３は、主としてバイパス導管２１を流
れる冷却水の温度に感応し、該温度が第一の所定
値、例えば60℃以上でない時にはポート１６を閉
じてポート１４をポート１５にのみ連通接続し、
前記温度が第一の所定値以上である時にはポート
１６を開いてポート１４をポート１５に加えてポ
ート１６に連通接続し、それ以上の温度上昇に応
じてポート１６の開口度を増大しつつポート１５
を閉じるようになつている。

ブロツク側冷却水通路５は、冷却水入口８を導
管２３によつて冷却水ポンプ１０の吐出ポート１
２に連通接続され、冷却水出口９をもう一つの感
温弁２４のポート２５に連通接続されている。

感温弁２４は、ポート２５以外にポート２６と
２７とを有しており、主としてブロツク側冷却水
通路５より流出した冷却水の温度に感応し、該温
度が前記第一の所定値より高い第二の所定、例え
ば80℃以上でない時にはポート２６を閉じてポー
ト２５をポート２７にのみ連通接続し、これに対
し前記温度が前記第二の所定値以上である時には
ポート２６を開いてポート２５をポート２７に加
えてポート２６に連通接続し、それ以上の温度上
昇に応じてポート２６の開口度を増大しつつポー
ト２７を閉じるようになつている。ポート２６は
導管２８によつてラジエータ１８の冷却水入口１
９に連通接続され、またポート２７はバイパス導
管２９によつて冷却水ポンプ１０の吸入ポート１
１に連通接続されいる。

尚、ブロツク側冷却水通路５のバイパス導管２
９はシリンダヘツド４のバイパス導管２１より細
く、その通路断面積がバイパス導管２１のそれよ
り小さくなつている。

冷間始動時にはヘツド側冷却水通路４の冷却水
温度もブロツク側冷却水通路５の冷却水温度も低
いから、感温弁１３はポート１６を閉じてポート
１４をポート１５にのみ連通接続し、また感温弁
２４はポート２６を閉じてポート２５をポート２
７にのみ連通接続している。従つてこの時にはラ
ジエータ１８を含むことなくヘツド側冷却水通路
４と冷却水ポンプ１０とを互いに直列に接続した
冷却水循環路が成立し、またラジエータ１８を含
むことなくブロツク側冷却水通路５と冷却水ポン
プ１０とを互いに直列に接続した冷却水循環路が
成立する。この時にはヘツド側冷却水通路４の冷
却水は、冷却水ポンプ１０、導管１７、バイパス
導管２１及び感温弁１３とを循環して流れ、また
ブロツク側冷却水通路５の冷却水は、感温弁２
４、バイパス導管２９、冷却水ポンプ１０及び導
管２３を循環して流れる。これによりシリンダヘ
ツド２及びシリンダブロツク３の暖機が遅れるこ
とが回避され、しかもヘツド側冷却水通路４を通
過した冷却水とブロツク側冷却水通路５を通過し
た冷却水とが共通の冷却水ポンプ１０にて混流す
ることによりブロツク側冷却水通路５の冷却水の
昇温が促進され、シリンダブロツク３の暖機が促
進される。

ヘツド側冷却水通路４より流出してバイパス導
管２１を流れる冷却水の温度が前記第一の所定値
に達すると、感温弁１３のポート１６が開かれ、
ポート１４がポート１５に加えてポート１６に連
通接続されるようになる。この時にはヘツド側冷
却水通路４より流出した冷却水がラジエータ１８
を通過して流れるようになり、これによりヘツド
側冷却水通路４に流入する冷却水が冷却され、ヘ
ツド側冷却水通路４に流入する冷却水の温度がほ
ぼ前記第一の所定値に保たれるようになる。これ
によりシリンダヘツド２が比較的強力に冷却さ
れ、内燃機関１のメカニカルオクタン価が向上す
る。

上述の如くバイパス導管２１を流れる冷却水の
温度が前記第一の所定値に達しても、感温弁２４
はブロツク側冷却水通路５より流出した冷却水の
温度が前記第一の所定値より高い第二の所定値に
なるまではポート２６を閉じているから、ブロツ
ク側冷却水通路５より流出した冷却水がラジエー
タ１８へ流れることがなく、ブロツク側冷却水通
路５の冷却水の温度は引続き上昇する。尚、この
時もブロツク側冷却水通路５の冷却水とヘツド側
冷却水通路４の冷却水とはポンプ１０にて互いに
混流し、ブロツク側冷却水通路５の冷却水がヘツ
ド側冷却水通路４の冷却水より熱影響を受ける
が、ヘツド側冷却水通路４を通過した冷却水の温
度は通過前のそれより高くなつており、またバイ
パス導管２９が細く、ブロツク側冷却水通路５を
流れる冷却水の流量がヘツド側冷却水通路４を流
れる冷却水の流量より少ないことによりブロツク
側冷却水通路５の冷却水の昇温がヘツド側冷却水
通路４の冷却水よりの熱影響によつて大きく遅れ
る虞れはない。

ブロツク側冷却水通路５を通過した冷却水の温
度が第二の所定値に達すると、感温弁２４のポー
ト２６が開くことにより、ブロツク側冷却水通路
５を流れた冷却水がラジエータ１８へ向うように
なり、ブロツク側冷却水通路５を流れる冷却水も
ラジエータ１８にて冷却されることによりブロツ
ク側冷却水通路５を流れる冷却水の温度はほぼ前
記第二の所定値に保たれるようになる。

従つて、暖機完了後に於ては、ヘツド側冷却水
通路４を流れる冷却水の温度がほぼ60℃に保た
れ、ブロツク側冷却水通路５を流れる冷却水の温
度がほぼ80℃に保たれる。これによりシリンダブ
ロツク３が過冷却されることなくシリンダヘツド
２が強力に冷却され、潤滑油温度の低下による摩
擦損失の増大を招くことなく内燃機関１のメカニ
カルオクタン価が向上する。

第２図は本考案による内燃機関の冷却装置の他
の一つの実施例を示している。尚、第２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
一の符号により示されている。かかる実施例に於
ては、シリンダヘツド２に低温ヘツド側冷却水通
路４ａと高温ヘツド側冷却水通路４ｂとが設けら
れており、低温ヘツド側冷却水通路４ａは第１図
に示されたヘツド側冷却水通路４と同様に構成さ
れているのに対し高温ヘツド側冷却水通路４ｂ
は、冷却水入口６ｂを冷却水通路３０によつてブ
ロツク側冷却水通路５の冷却水出口９に連通接続
され、冷却水出口７ｂを導管３１によつて感温弁
２４のポート２５に連通接続されている。即ち、
高温側ヘツド側冷却水通路４ｂはブロツク側冷却
水通路５と直列に接続され、高温ヘツド側冷却水
通路４ｂを流れる冷却水の温度はブロツク側冷却
水通路５を流れる冷却水の温度と同様に制御され
るようになつている。

従つてこの実施例に於ては、シリンダヘツド２
は低温側ヘツド側冷却水通路４ａを設けられてい
る領域のみを強力に冷却され、メカニカルオクタ
ン価の向上のために低温ヘツド側冷却水通路４ａ
は高温になり易い排気ポートサイドに設けられて
いればよく、また高温ヘツド側冷却水通路４ｂは
吸気及び燃料を過冷却しないよう吸気ポートサイ
ドに設けられていればよい。

また導管２３の途中にはブロツク側冷却水通路
５と高温ヘツド側冷却水通路４ｂを流れる冷却水
の流量を制御する流量制御弁３２が設けられてい
て良い。

以上に於ては、本考案を特定の実施例について
詳細に説明したが、本考案は、これに限定される
ものではなく、本考案の範囲内にて種々の実施例
が可能であることは当業者にとつて明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による内燃機関の冷却装置の一
つの実施例を示す概略構成図、第２図は本考案に
よる内燃機関の冷却装置の他の一つの実施例を示
す概略構成図である。 １……火花点火式内燃機関、２……シリンダヘ
ツド、３……シリンダブロツク、４……ヘツド側
冷却水通路、４ａ……低温ヘツド側冷却水通路、
４ｂ……高温ヘツド側冷却水通路、５……ブロツ
ク側冷却水通路、６……冷却水入口、７……冷却
水出口、８……冷却水入口、９……冷却水出口、
１０……冷却水ポンプ、１１……吸入ポート、１
２……吐出ポート、１３……感温弁、１４〜１６
……ポート、１７……導管、１８……ラジエー
タ、１９……冷却水入口、２０……冷却水出口、
２１……バイパス導管、２２，２３……導管、２
４……感温弁、２５〜２７……ポート、２８……
導管、２９……バイパス導管、３０……冷却水通
路、３１……導管、３２……流量制御弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主としてシリンダヘツドを冷却する第一の冷却
   水通路と、主としてシリンダブロツクを冷却する
   第二の冷却水通路と、前記第一の冷却水通路を流
   れた冷却水と前記第二の冷却水通路を流れた冷却
   水の合流した流れを吸入して加圧する冷却水ポン
   プと、ラジエータと、二つの入口ポートと一つの
   出口ポートを有し前記冷却水ポンプの吐出冷却水
   温度に応答して該温度が所定の第一の温度以下の
   時にはその一方の入口ポートのみをその吐出ポー
   トに連通させ前記冷却水ポンプの吐出冷却水温度
   が前記第一の温度以上のときその上昇に応じてそ
   の他方の入口ポートとその出口ポートの間に連通
   度を増しその前記一方の入口ポートとその出口ポ
   ートの間の連通度を減らせる第一の感温弁と、一
   つの入口ポートと二つの出口ポートを有し前記第
   二の冷却水通路の出口冷却水温度に応答して該温
   度が前記第一の温度より高い所定の第二の温度以
   下の時にはその入口ポートをその一方の出口ポー
   トにのみ連通させ前記第二の冷却水通路の出口冷
   却水温度が前記第二の温度以上のときその上昇に
   応じてその入口ポートとその他方の出口ポートの
   間の連通度を増しその入口ポートとその前記一方
   の出口ポートの間の連通度を減らせる第二の感温
   弁と、前記冷却水ポンプの吐出ポートを前記第一
   の感温弁の前記一方の入口ポートと前記ラジエー
   タの冷却水入口とに接続する導管と、前記第一の
   感温弁の前記出口ポートを前記第一の冷却水通路
   の冷却水入口に接続する導管と、前記ラジエータ
   の冷却水出口を前記第一の感温弁の前記他方の入
   口ポートに接続する導管と、前記冷却水ポンプの
   吐出ポートを前記第二の冷却水通路の冷却水入口
   に接続する導管と、前記第二の冷却水通路の冷却
   水出口を前記第二の感温弁の前記入口ポートに接
   続する導管と、前記第二の感温弁の前記一方の出
   口ポートを前記冷却水ポンプの吸入ポートに接続
   する導管と、前記第二の感温弁の前記他方の出口
   ポートを前記ラジエータの冷却水入口に接続する
   導管と、前記第一の冷却水通路の冷却水出口を前
   記冷却水ポンプの吸入ポートに接続する導管とを
   有することを特徴とする内燃機関の冷却装置。