JPH04347326A - 多気筒エンジンの水冷装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多気筒エンジンの水冷
装置に関する。

【０００２】

【前提構造】本発明の多気筒エンジンの水冷装置は、例
えば図４に示すように、次の前提構造を有するものを前
提とする。すなわち、多気筒エンジン１の冷却水を水ポ
ンプ２により、ジャケット入口８からシリンダジャケッ
ト３・水孔４・ヘッドジャケット５・ジャケット出口９
・ラジエータ６及びジャケット入口８の順に、圧送循環
させるように構成したものである。そして、その水孔４
は、上記ジャケット入口８及び上記ジャケット出口９か
ら見て、近い側に位置する手前側水孔４ａと、遠い側に
位置する奥側水孔４ｂとを並列状に設けたものから成る
。

【０００３】

【従来の技術】上記前提構造において、従来技術では、
前記水孔４が基準断面積Ｓｂの大きさに形成されていた
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
次の問題がある。水孔４が基準断面積Ｓｂの大きさに形
成されているので、エンジン１の定格を越えない負荷出
力時には、冷却水の循環量が過剰にならず、過冷却によ
る燃焼性能の低下が防止されている。しかし、エンジン
１後部のシリンダジャケット３及びヘッドジャケット５
には冷却水が流れ込みにくいため、シリンダブロック２
１の前部は比較的良く冷却されるが後部はあまり冷却さ
れない。このため、シリンダブロック２１に熱歪みが生
じて、甚だしい時にはシリンダ２５の焼き付きが発生す
る。さらに、過負荷出力時には、発熱量が増えるのに対
して冷却水の循環量が増えないので、エンジン１がオー
バーヒートすることがある。本発明は、シリンダブロッ
ク２１に熱歪みが生じてシリンダ２５の焼き付きが発生
したり、エンジン１が過負荷時にオーバーヒートするの
を抑制することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記前提構造
において、上記課題を達成するために、例えば図１及び
図２に示すように、次の改良構造を追加したものである
。すなわち、前記手前側水孔４ａに通路拡大用感温作動
弁７を設け、この感温作動弁７の通路拡大用作動温度Ｔ
１は、前記冷却水の異常高温領域Ｔｈよりも少し低い温
度に設定する。この感温作動弁７は、前記手前側水孔４
ａを通過する冷却水の温度が、上記通路拡大用作動温度
Ｔ１にまで上昇したときに感温作動して、その手前側水
孔４ａの通路断面積Ｓを、基準断面積Ｓｂから拡大断面
積Ｓ１にまで拡大するように構成する。さらに、この手
前側水孔４ａの基準断面積Ｓｂよりも、前記奥側水孔４
ｂの通路断面積Ｓを大きい値に設定して構成する。

【０００６】

【作用】本発明は、次のように作用する。エンジン１の
定格を越えない負荷出力時には、水孔４を通過する冷却
水の温度が上記通路拡大用作動温度Ｔ１よりも低い温度
になっている。この時、手前側水孔４ａの基準断面積Ｓ
ｂよりも、奥側水孔４ｂの通路断面積Ｓを大きい値に設
定してあるから、エンジン１後部のシリンダジャケット
３及びヘッドジャケット５に冷却水が流れ込み易く、手
前側水孔４ａと奥側水孔４ｂとの冷却水の循環量が平均
されて、シリンダブロック２１が平均に冷却され、熱歪
みの発生を抑制する。又、感温作動弁７が手前側水孔４
ａの通路断面積Ｓを基準断面積Ｓｂに保つので、冷却水
の循環量が過剰にならず、過冷却による燃焼性能の低下
を防止する。一方、エンジンが過負荷出力時には、発熱
量の増大により、水孔４を通過する冷却水の温度が上記
通路拡大用作動温度Ｔ１よりも高い温度になる。このた
め、感温作動弁７が感温作動して、上記手前側水孔４ａ
の通路断面積Ｓを、基準断面積Ｓｂから拡大断面積Ｓ１
にまで拡大する。これにより、冷却水の循環量が増大し
て冷却能力が増大し、エンジン１のオーバーヒートする
のを抑制する。

【０００７】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成され、作用
することから、次の効果を奏する。エンジン後部のシリ
ンダジャケット及びヘッドジャケットに冷却水が流れ込
み易く、冷却水の循環量が平均されて、シリンダブロッ
クが平均に冷却され、熱歪みの発生を抑制する。又、エ
ンジンの過負荷出力時に発熱量が増えるのに対し、感温
作動弁の感温作動で水孔の通路断面積が増大して、冷却
水の循環量が増えるので、エンジンのオーバーヒートを
抑制することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面で説明する。図
１（Ａ）はエンジンのヘッドガスケットの要部平面図、
図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面図、図２は
水孔断面積と冷却水温との関係を示す線図、図３はヘッ
ドガスケットの平面図、図４はエンジンの縦断面概略図
である。図４において、エンジン１は、クランクケース
２０の上方にシリンダブロック２１を一体に形成すると
ともに、このシリンダブロック２１の上面にヘッドガス
ケット２２を介してシリンダヘッド２３及びヘッドカバ
ー２４を順に載置固定して、エンジン本体を形成してい
る。上記シリンダブロック２１内には、シリンダ２５の
中を摺動するピストン２６と、このピストン２６をクラ
ンク軸２７につなぐコネクチングロッド２８、その他が
ある。そして、シリンダブロック２１及びシリンダヘッ
ド２３の内壁には、シリンダジャケット３からヘッドジ
ャケット５へ冷却水を通す水孔４がヘッドガスケット２
２を貫いて連通している。その水孔４は、そのジャケッ
ト入口８及びそのジャケット出口９から見て、近い側に
位置する手前側水孔４ａと、遠い側に位置する奥側水孔
４ｂとを並列状に設けたものから成る。エンジン１の冷
却水はクランク軸２７からベルト２９・プーリ３０を介
して駆動される水ポンプ２により、ジャケット入口８か
らシリンダジャケット３・水孔４・ヘッドジャケット５
・ラジエータ６及びジャケット入口８の順に、圧送循環
されるように構成してある。さらに、冷却水の循環路の
途中には冷却水温を検知するサ−モスタット３１があり
、ラジエータ６はラジエータファン３２で高温の冷却水
を空冷する。そして、上記ヘッドガスケット２２には図
３に示すように、各シリンダ用開放部２２ａ・各プッシ
ュロッド用開放部２２ｂ・各水孔用開放部２２ｃ・２２
ｄ及び２２ｆと、各取付ボルト用開放部２２ｅとがそれ
ぞれ必要個数開けられている。

【０００９】（第１実施例）本発明の第１実施例では、
前記シリンダジャケット３とヘッドジャケット５とを連
通させる水孔４のうち、手前側水孔４ａの途中に位置す
るヘッドガスケット２２の水孔用開放部２２ｃに，例え
ば図１に示すように、形状記憶合金で形成された通路拡
大用感温作動弁７を設けてある。この感温作動弁７の通
路拡大用作動温度Ｔ１は、前記冷却水の異常高温領域Ｔ
ｈよりも少し低い温度に設定してある。そして、奥側水
孔４ｂに臨むヘッドガスケット２２の水孔用開放部２２
ｆには感温作動弁７を形成せずに、しかも、手前側水孔
４ａの水孔用開放部２２ｃの基準断面積Ｓｂよりも、前
記奥側水孔４ｂの水孔用開放部２２ｆの通路断面積Ｓを
大きい値に設定する。このため、エンジン１後部のシリ
ンダジャケット３及びヘッドジャケット５に冷却水が流
れ込み易く、手前側水孔４ａと奥側水孔４ｂとの冷却水
の循環量が平均されて、シリンダブロック２１が平均に
冷却され、熱歪みの発生を抑制する。又、感温作動弁７
が手前側水孔４ａの通路断面積Ｓを基準断面積Ｓｂに保
つので、冷却水の循環量が過剰にならず、過冷却による
燃焼性能の低下を防止する。さらに、上記感温作動弁７
は、図２（Ａ）に示すように、前記手前側水孔４ａを通
過する冷却水温Ｔが、上記通路拡大用作動温度Ｔ１にま
で上昇したときに感温作動して、その手前側水孔４ａの
通路断面積Ｓを基準断面積Ｓｂから拡大断面積Ｓ１にま
で拡大するように構成してある。このため、冷却水の循
環量が増えて冷却能力が増大し、エンジン１のオーバー
ヒートを抑制することができる。尚、ヘッドガスケット
２２のシリンダ間の水孔用開放部２２ｄには感温作動弁
７を形成せずに、常時冷却水を流すようにして熱的に苛
酷な気筒間の冷却を促進する。

【００１０】（第２実施例）本発明の第２実施例では、
感温作動弁７を例えば図５に示すように形成する。図２
（Ｂ）に示すように水孔４を通過する冷却水温Ｔがサー
モスタット３１の開弁温度Ｔ２（例えば８２℃）より１
〜２℃高い温度にまで上昇した時に、上側作動弁７ａが
感温作動して、その水孔４の通路断面積Ｓを縮小断面積
Ｓ２から拡大断面積Ｓ１にまで拡大させる。始動直後の
ように冷却水温Ｔがサーモスタット３１の開弁温度Ｔ２
（例えば８２℃）より１〜２℃高い温度未満の場合は、
上側作動弁７ａが感温作動せず、その水孔４の通路断面
積Ｓは縮小断面積Ｓ２まで絞られているから、冷却水の
循環量が少なくエンジン内部の冷却水温は急速に上昇し
均一化される。この結果、従来のようにサーモスタット
３１を閉じてバイパス通路３３でラジエータ６をバイパ
スする必要が無くなり、サ−モスタット３１を廃止する
事もできる。又、サーモスタット３１が開いた時に、ラ
ジエータ６にあった低温の冷却水がシリンダジャケット
３へ多量に流れ込み、せっかく均一化されたエンジン内
部を局部的に過冷却する事があり、冷却損失が生じる。 サーモスタット３１を廃止する事で、そのような場合の
エンジン過冷却をなくせるから、常温での冷却損失が少
ない。そして、冷却水温Ｔがサーモスタット３１の開弁
温度Ｔ２（例えば８２℃）より１〜２℃高い温度以上の
場合は、上側作動弁７ａが感温作動して、その水孔４の
通路断面積Ｓは拡大断面積Ｓ１になる。さらに、冷却水
温Ｔが通路拡大用作動温度Ｔ１にまで上昇したときに、
下側作動弁７ｂが感温作動して、その水孔４の通路断面
積Ｓを基準断面積Ｓｂから拡大断面積Ｓ１にまで拡大さ
せるように構成してある。このため、冷却水の循環量が
増えて冷却脳直が増大し、エンジン１のオーバーヒート
を抑制することができる。本実施例での上側作動弁７ａ
と下側作動弁７ｂとは、相互に位置を替えて構成する事
が可能である。

【００１１】前記感温作動弁７は、ヘッドガスケット２
２の水孔用開放部２２ｃに形成するのに代えて、シリン
ダジャケット３又はヘッドジャケット５に形成しても良
い。さらに、感温作動弁７は、形状記憶合金で形成する
のに代えてバイメタルで形成しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例を示し、図１（Ａ）はエンジンの
ヘッドガスケットの要部平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ
）のＸ−Ｘ線矢視断面図である。

【図２】本発明実施例を示し、水孔断面積と冷却水温と
の関係を示す線図である。

【図３】本発明実施例を示し、ヘッドガスケットの平面
図である。

【図４】本発明実施例を示し、エンジンの縦断面概略図
である。

【図５】本発明の他の実施例を示し、図５（Ａ）は図１
（Ａ）に相当する図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＹ−Ｙ
線矢視断面図である。

【図６】従来例を示し、図６（Ａ）は図１（Ａ）に相当
する図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＺ−Ｚ線矢視断面図
である。

【符号の説明】

１…多気筒エンジン、２…水ポンプ、３…シリンダジャ
ケット、４…水孔、４ａ…手前側水孔、４ｂ…奥側水孔
、５…ヘッドジャケット、６…ラジエータ、７…感温作
動弁、８…ジャケット入口、９…ジャケット出口、Ｔ１
…通路拡大用作動温度、Ｔｈ…異常高温領域、Ｓ…通路
断面積、Ｓ１…拡大断面積、Ｓｂ…基準断面積。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　多気筒エンジン（１）の冷却水を水ポ
   ンプ（２）により、ジャケット入口（８）からシリンダ
   ジャケット（３）・水孔（４）・ヘッドジャケット（５
   ）・ジャケット出口（９）・ラジエータ（６）及びジャ
   ケット入口（８）の順に圧送循環させるように構成し、
   その水孔（４）は、そのジャケット入口（８）及びその
   ジャケット出口（９）から見て、近い側に位置する手前
   側水孔（４ａ）と、遠い側に位置する奥側水孔（４ｂ）
   とを並列状に設けたものから成るように構成した多気筒
   エンジンの水冷装置において、前記手前側水孔（４ａ）
   に通路拡大用感温作動弁（７）を設け、この感温作動弁
   （７）の通路拡大用作動温度（Ｔ１）は、前記冷却水の
   異常高温領域（Ｔｈ）よりも少し低い温度に設定し、こ
   の感温作動弁（７）は、前記手前側水孔（４ａ）を通過
   する冷却水の温度が上記通路拡大用作動温度（Ｔ１）に
   まで上昇したときに感温作動して、その手前側水孔（４
   ａ）の通路断面積（Ｓ）を基準断面積（Ｓｂ）から拡大
   断面積（Ｓ１）にまで拡大するように構成し、この手前
   側水孔（４ａ）の基準断面積（Ｓｂ）よりも、前記奥側
   水孔（４ｂ）の通路断面積（Ｓ）を大きい値に設定して
   構成したことを特徴とする、多気筒エンジンの水冷装置
   。