JPH0318655Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は水冷式エンジンにおけるキヤビテーシ
ヨンエロージヨンを防止する装置に関する。

水冷式エンジンは、運転時、シリンダライナや
シリンダブロツクの振動によりシリンダ周囲の冷
却水中にキヤビテーシヨン現象を生じる傾向にあ
る。

このキヤビテーシヨンは、シリンダライナの外
周やシリンダブロツク等に接触する冷却水中に発
生する気泡であつて、エンジン振動に伴う水圧の
低下に起因して発生する。この気泡は、ライナや
ブロツク表面の微小凹部を核として低圧部に発生
し、次の高圧に移行したとき瞬時のうちに崩壊
し、このとき、冷却水路の内部に高周波の水圧変
動を生じてライナやブロツク表面の凹部にキヤビ
テーシヨンエロージヨンを発生し、これによりエ
ンジンの耐久性を低下させる。このキヤビテーシ
ヨンエロージヨンの防止方法の１つとして冷却水
中に気泡を混入させ、この気泡を利用して水圧の
変動を緩和させるというものがあり、この方法を
利用したキヤビテーシヨンエロージヨン防止装置
が従来提案されている（特開昭57−93619号公
報）。

このものは、ラジエータの空気室とラジエータ
出口側冷却水通路とを連通する空気通路を設け、
この空気通路に流量制御弁を設けると共に、エン
ジン本体に圧電素子を取り付け、この圧電素子に
よつてキヤビテーシヨンの発生を検出し、この検
出信号により流量制御弁を制御し冷却水中へ混入
させる空気量を制御するようになつている。

しかしながら、この従来装置では、キヤビテー
シヨン検出用の圧電素子が、キヤビテーシヨン発
生に伴なう圧力変動だけでなくエンジン本体自体
の振動をも感知するため、キヤビテーシヨンの検
出精度が悪く信頼性が低いという欠点がある。

また、本出願人より先に実開昭58−33729号公
報で提案されたこの種の防止装置の場合は空気室
が空気通路を介してウオータポンプ吸込側と常時
連通状態になつているため、キヤビテーシヨンに
よるエロージヨンがほとんど発生せず空気混入が
好ましくない冷却水高温時にも空気混入の恐れが
あり信頼性の点で問題があつた。

本考案は上記の実情に鑑みてなされたもので、
冷却系統に設けた空気混入用の空気通路に通路開
閉弁を設け、この通路開閉弁を冷却系統内に設け
たサーモスタツトの動作温度より低い冷却水温度
で開閉制御される構成とすることにより、従来よ
りも信頼性の高いキヤビテーシヨンエロージヨン
防止装置を提供することを目的とする。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

本考案の１実施例を示す第１図において、始動
時等冷却水温度が低い時には、エンジン本体１で
暖められた冷却水は、サーモスタツト２が閉じて
いるためラジエータ３へ流れ込まずにバイパス通
路４を介してウオータポンプ５に供給され、再び
エンジン本体１へ圧送され、これらの冷却系統を
循環して暖機を促進する。

一方、冷却水温度がサーモスタツト２の開弁温
度（例えば82℃）を越えるとサーモスタツト２が
開成し、エンジン本体１の冷却水はラジエータ３
に流入しここで冷された後ウオータポンプ５を介
してエンジン本体１に圧送され、これらの冷却系
統を循環する。そして、冷却水温度がサーモスタ
ツト２の閉弁温度（例えば76℃）まで低下する
と、サーモスタツト２が再び閉弁し冷却水の流れ
方向をバイパス通路４側へ切換える。このよう
に、運転中はサーモスタツト２が第２図に示す如
く冷却水温度に応じて開閉し冷却水温度を略一定
温度範囲内に保持するようにしている。

また、運転中はサーモスタツト２上流側及びラ
ジエータ３上部からエアパイプ６，７を介してウ
オータタンク８に冷却水が流れ込み、ここで気水
分離を行ない再び冷却水を冷却水通路９を介して
ウオータポンプ５上流側循環路に戻すようになつ
ている。

そして、本実施例では、この従来と同様に構成
した冷却系統に加えて、ウオータタンク８上部の
空気室８Ａと、ウオータポンプ５の吸込側とを連
通する空気通路１０を設けると共に、その空気通
路１０に、冷却水温度に応じて当該空気通路１０
を開閉する通路開閉弁１１を設けてある。この通
路開閉弁１１はサーモワツクスを封入した感温部
１１Ａがサーモスタツトハウジング内に突入して
配置され、冷却水温度がその設定温度以上になる
とサーモワツクスが膨張して閉作動し、前記設定
温度以下になるとサーモワツクスが収縮して開作
動するようになつている。そして、前記設定温度
はサーモスタツト２の閉弁温度（本実施例では76
℃）よりも低く設定してあり、本実施例では例え
ば74℃に設定してある。この温度以上ではキヤビ
テーシヨンエロージヨンはほとんど発生しない
（第３図参照）。１２は冷却系統の空気圧が異常に
高くなつたときのみ空気を外部に逃すためのプレ
ツシヤバルブである。

次に作用を説明する。

エンジン運転時、シリンダライナやシリンダブ
ロツクの振動によりシリンダライナ周囲の冷却水
通路は水圧変動をきたし、キヤビテーシヨンを発
生する。このキヤビテーシヨンは冷却水温度が低
温の時に激しく発生する。このキヤビテーシヨン
発生に起因して生じるキヤビテーシヨンエロージ
ヨンの発生量と冷却水温度との関係を示すと第３
図のようになつている。

冷却水温度が低い時には、前述したようにサー
モスタツト２が閉じており、冷却水はバイパス通
路４を通つてウオータポンプ５に供給されてい
る。

この場合、ウオータタンク８の空気室８Ａの圧
力とウオータポンプ５の吸込側圧力との差圧は大
きくなつており、しかも空気通路１０の通路開閉
弁１１は開状態にあつて前記空気室８Ａがウオー
タポンプ５と連通状態にあるため、前記差圧に基
づいて空気室８Ａ内の空気が空気通路１０を介し
て循環冷却水中に混入し気泡を生じる。この気泡
がシリンダライナ周囲の冷却水通路内において気
泡容積の弾性変形に基づいて水圧の変動を緩和す
るため、圧力変動が低減し、この圧力変動の際発
生するキヤビテーシヨンエロージヨンを有効に抑
制する。

その後、冷却水温度が上昇し、通路開閉弁１１
の動作温度である74℃を越えるとサーモワツクス
が膨張して通路開閉弁１１が閉じ空気通路１０を
閉鎖して空気の混入を停止する。従つて、キヤビ
テーシヨンエロージヨンの発生しにくい冷却水高
温時では空気の混入がなくなるため、エンジン本
体１に対する冷却効率を従来と同様に確保するこ
とができる。

従つて、熱負荷によるエンジン本体１の損傷を
確実に避けることができ信頼性を向上できる。
尚、この場合、混入空気量はエンジン運転開始前
にウオータタンク８内に存在する空気量と等しい
ので空気量を規定することができる。

更に、本実施例では通路開閉弁１１の動作温度
を、サーモスタツト２の閉弁温度よりも低く設定
してあるため、第４図に示す如く、エンジン運転
時サーモスタツト２の開閉動作数に比べて通路開
閉弁１１の開閉動作数は大幅に少なくなる。この
ため、通路開閉弁１１の寿命を長くできると共に
開閉弁１１における異物の噛み込みの確率も減少
できより一層空気混入制御の信頼性を高めること
ができる。また、サーモスタツト２が開いている
状態では通路開閉弁１１は閉じ空気混入がないた
め、ラジエータ３への空気混入が防止できラジエ
ータ３に悪影響を及ぼすことはない。

以上述べたように本考案によれば、水冷式エン
ジンの冷却系統に、キヤビテーシヨンエロージヨ
ンの発生の激しい冷却水低温時冷却系統内の空気
室より空気を混入するようにしたので、エンジン
振動に伴なつてシリンダライナ周囲の冷却水通路
に発生するキヤビテーシヨンを防止することがで
き、シリンダライナやシリンダブロツク等のエロ
ージヨンを抑制できエンジンの耐久性を高めるこ
とができる。また、空気混入用の空気通路に弁を
設け、冷却水高温時に弁によつて空気通路を閉鎖
しているので、冷却水高温時に空気の混入を確実
に停止でき、冷却水高温時の冷却効率を確保でき
熱負荷によるエンジン本体の損傷を避けることが
できる。従つて、エンジンの信頼性をより向上さ
せることができる。更に、空気通路の開閉弁をサ
ーモスタツトの動作温度よりも低い温度で開閉さ
せるようにして開閉弁の開閉動作を少なくさせた
ので、開閉弁の耐久性を大幅に向上させることが
でき、より一層空気混入制御の信頼性を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例を示す簡略構成図、
第２図は同上実施例中のサーモスタツトの開閉特
性図、第３図はキヤビテーシヨンエロージヨン発
生量と冷却水温度との関係を示す図、第４図はサ
ーモスタツトと通路開閉弁との開閉動作関係を示
す図である。 １……エンジン本体、２……サーモスタツト、
３……ラジエータ、５……ウオータポンプ、８…
…ウオータタンク、１０……空気通路、１１……
通路開閉弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水冷式エンジンにおいて、冷却系統に設けられ
   た空気室とウオータポンプ吸込側とを連通する空
   気通路を設けると共に、冷却水温度に応じて開閉
   し冷却系統のラジエータ側と該ラジエータのバイ
   パス通路側とに冷却水を切換えるサーモスタツト
   の動作温度より低い冷却水温度で開閉作動する通
   路開閉弁を前記空気通路に介装したことを特徴と
   するキヤビテーシヨンエロージヨン防止装置。