JPH0444833Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、強制空冷エンジンのシリンダブロツ
ク冷却装置に関し、シリンダの温度分布を均一化
してシリンダの熱歪による性能及び耐久性の低下
を防止できるようにするものである。

＜従来技術＞ エンジンの冷却方式として、構造が簡単であ
り、安価であり、しかも、エンジンの軽量化を図
る上で有利な方式は強制空冷方式である。このよ
うな強制空冷エンジンとしては、シリンダヘツド
の形状や構造が簡単で、また動弁機構の構成が簡
単な側弁式エンジンが主流を占めてきたが、近年
ではエンジンの高性能化を図るために、強制空冷
方式を採用する頭上弁エンジンが普及しつつあ
る。このように従来の強制空冷側弁エンジンに代
わるような強制空冷式頭上弁エンジンでは、高出
力化を要求されると同時に低価格化及び小型化を
要求されるので、通常、クランクルームに動弁カ
ム軸を配置し、シリンダの片側にタペツト及びプ
ツシユロツドを配置し、ヘツドブロツクに枢支さ
れたロツカーアームを介して吸気弁や排気弁を開
弁駆動するように構成される。この場合、エンジ
ンの小型化を図るために、シリンダの片側にプツ
シユロツドを挿通するプツシユロツド室を形成し
て、シリンダ中心とタペツトやプツシユロツドと
の距離をできるだけ小さくするように構成される
のが通例である。

＜考案が解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記のようにシリンダブロツク
の片側にプツシユロツド室を形成するエンジンで
は、シリンダとプツシユロツド室とを区画する隔
壁が一方では燃焼室の高温に曝され、他方ではプ
ツシユロツド室によつて冷却風から隔離されるの
で、その隔壁が高温化し、シリンダ壁の温度分布
が不均一になつてシリンダに熱歪が発生すること
がある。また、このシリンダとプツシユロツド室
との隔壁以外にも、例えば、シリンダブロツクの
他の部分等によつて冷却風が遮られる部分等の冷
却風の風量が少ない部分も高温化し易く、このよ
うな局部的な高温化によつてシリンダ壁の温度分
布が不均一になり、シリンダに熱歪が発生するお
それもある。特に高性能化が図られているエンジ
ンではエンジン発熱量が大きいために、この問題
が顕著になる。このような熱歪は、シリンダ内周
面とピストンリングとの密着性を損ねて、出力を
低下させたり、シリンダ内周面を不均一に摩耗さ
せて耐久性を低下させたりすることになる。

頭上弁式強制空冷エンジンにおいてこのような
シリンダとプツシユロツド室との隔壁等の高温部
を特に冷却し、シリンダの熱歪を防止しようとす
るものは今までのところ見当たらない。

本考案は、上記の事情を考慮してなされたもの
であつて、シリンダ壁の温度分布の均一化を図
り、シリンダの熱歪による出力や耐久性の低下を
防止できるようにした強制空冷エンジンのシリン
ダ冷却装置を提供することを目的とするものであ
る。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案に係る強制空冷エンジンのシリンダブロ
ツク冷却装置は、エンジンのシリンダブロツクの
比較的高温になる高温部内に上下方向に延びる冷
却油往路を形成する一方、シリンダブロツクの適
当な個所に上下方向に延びる冷却油復路を形成
し、冷却油往路を油ポンプに接続するとともに、
これら冷却油往路と冷却油復路との上端部どうし
をシリンダブロツクとヘツドブロツクとの接合面
上で連通させ、冷却油復路の下部をオイルパンに
連通させたことを特徴とするものである。

高温部としては、高温に曝されて他の部分より
も加熱される部分と、冷却風が不足しがちで冷却
されにくい部分と、他の部分よりも加熱され、し
かも、冷却されにくい部分とが考えられる。例え
ば、シリンダとプツシユロツド室との区画する隔
壁は他の部分よりも加熱され、しかも、冷却され
にくい部分の代表的なものである。

例えば、シリンダとプツシユロツド室とを区画
する隔壁に冷却油往路を形成する場合、プツシユ
ロツド室で上記冷却油復路を構成することが、構
造を簡素化できるので有利である。

冷却油往路と冷却油復路との上端部どうしをシ
リンダブロツクとヘツドブロツクとの接合面上で
連通させる場合、シリンダブロツクの上端面及び
ヘツドブロツクの下端面の間に挿入されるガスケ
ツトを部分的に取り除くだけでもよく、これに代
えて、または、これに加えて、シリンダブロツク
の上端面の一部分とヘツドブロツクの下端面の一
部分との一方あるいは双方を凹入させてもよい。
シリンダブロツクの上端面に凹入部を形成しない
場合は、シリンダブロツク等に何らの変更を加え
ずに、上記冷却油往路と冷却油復路を油冷式シリ
ンダヘツドへの冷却油往路と冷却油復路に兼用す
ることができ、全強制空冷式シリンダヘツドを有
するエンジンと全油冷式或いは部分油冷式シリン
ダヘツドを有するエンジンとの間でヘツドブロツ
クを除くシリンダブロツクやガスケツト等の部品
を一層容易に共通化できる。

＜考案の作用＞ 上記のように構成された強制空冷エンジンのシ
リンダ冷却装置では、冷却油が油ポンプからシリ
ンダブロツクの周方向の比較的高温になる高温部
内の冷却油往路に供給され、この高温部を冷却し
た後、その上端部から冷却油復路に流れ、さらに
冷却油復路の下部からオイルパンに戻される。こ
のように、冷却油によつて高温部が冷却されるの
で、シリンダの周方向の温度分布が均一化され、
シリンダの熱歪の発生が防止される。その結果、
シリンダの熱歪による出力や耐久性の低下が防止
される。

また、冷却油往路と冷却油復路との上端部どう
しをシリンダブロツクとヘツドブロツクとの接合
面上で連通させるので、冷却油往路と冷却油復路
との連通構造を簡単にでき、コストの増加を最小
限にできる。

更に、冷却油往路と冷却油復路との上端部どう
しをシリンダブロツクとヘツドブロツクとの接合
面上で連通させるので、この連通構造を例えばガ
スケツトにより閉塞するだけで、上記冷却油往路
と冷却油復路を油冷式シリンダヘツドへの冷却油
往路と冷却油復路に兼用することができ、全強制
空冷式シリンダヘツドを有するエンジンと全油冷
式或いは部分油冷式シリンダヘツドを有するエン
ジンとの間でヘツドブロツクを除く部分を容易に
共通化できる。

＜実施例１＞ 以下、本考案の一実施例を第１図ないし第７図
に基づいて具体的に説明する。

第１図は本考案の一実施例を適用した強制空冷
直噴型デイーゼルエンジンのシリンダブロツクお
よびシリンダヘツドの縦断背面図であり、第２図
はそのエンジンの縦断側面図であり、第３図はそ
のエンジンの背面図であり、第４図はそのシリン
ダブロツクの平面図であり、第５図はそのヘツド
ブロツクのみを組変えた強制空冷副室式デイーゼ
ルエンジンの縦断側面図であり、第６図はそのシ
リンダブロツクおよびシリンダヘツドの縦断背面
図であり、第７図は第６図のＡ−Ａ線横断平面図
である。

第１図ないし第４図に示す強制空冷直噴型デイ
ーゼルエンジンはアルミニウム合金製の一体鋳造
されたクランクケース１及びシリンダブロツク２
を備え、その上側にアルミニウム合金製のヘツド
ブロツク３が結合される。クランクケース１には
クランク軸４、バランサ軸５、動弁カム軸６がそ
れぞれ枢支されている。上記クランク軸４の前端
部４ａはクランクケース１の前方に突出させてあ
り、このクランク軸４の前端部４ａに冷却フアン
７が固定される。この冷却フアン７及びエンシジ
ンの前面は導風ケース８で覆われ、導風ケース８
の前部に形成された吸風口９から冷却フアン７が
吸入した大気は冷却風として導風ケース８に案内
されてエンジンのシリンダブロツク２及びヘツド
ブロツク３に供給される。また、クランクケース
１の後壁１ａにはトロコイド型の潤滑油ポンプ１
０が組み込まれる。この潤滑油ポンプ１０はギヤ
装置１１を介してクランク軸４に連動され、クラ
ンクケース１の底部に形成されたオイルパン１２
からオイルストレーナ１３を介して潤滑油を汲み
上げ、クランクケース１の後壁１ａ、クランク軸
４等の内部に形成された潤滑油供給路１４を介し
てエンジンの各部に潤滑油を供給するように構成
されている。

この潤滑油供給路１４の途中から冷却油供給路
１５ａが分岐され、この冷却油供給路１５ａは、
クランクケース１の後壁１ａ内を通り、シリンダ
ブロツク２の片側の下部に導かれる。シリンダブ
ロツク２の片側の内部には、動弁カム軸６のカム
１７に従つて上下動するタペツト１８の上部と、
タペツト１８の上端に当接され、タペツト１８と
ともに上下動するプツシユロツド１９を挿通する
プツシユロツド室２０が形成されている。このプ
ツシユロツド室２０とシリンダ２１とを区画する
隔壁１６内に上下方向に延びる冷却油往路１５が
形成される。この冷却油往路１５とプツシユロツ
ド室２０とはシリンダブロツク２とヘツドブロツ
ク３との接合面まで延長される。また、冷却油往
路１５のシリンダ２１の周壁２２に沿う幅は上記
プツシユロツド室２０のそれよりも若干狭く形成
されている。この冷却油往路１５の上端は、ヘツ
ドブロツク３の下端面で覆されるとともに、シリ
ンダブロツク２の上端面に必要に応じて形成され
た切り欠き２３を介してプツシユロツド室２０の
上端部に連通される。このプツシユロツド室２０
の底壁にはクランクケース１に連通する油戻し穴
２４が形成されている。即ち、プツシユロツド室
２０が冷却油をオイルパン１２に戻す冷却油復路
２０としての機能を果たすように構成されてい
る。尚、シリンダ２１の前側には、クランクケー
ス１内のクランクルーム２５とヘツドカバー２６
内のロツカーアーム室２７とを連通する油戻し穴
兼ブレザ通路２８が形成されている。

上記の構成において、ヘツドブロツク３及びシ
リンダブロツク２の全体としては冷却フアン７に
より供給され、導風ケース８により案内された冷
却風により強制空冷されているが、上記隔壁１６
は、シリンダ２１内の燃焼熱を直接に受け、ま
た、プツシユロツド室２０によつて冷却風路から
隔離されているので、強制空冷による冷却ができ
ない。従つて、この隔壁１６は、強制空冷のみに
よる冷却方式では本質的に高温部を構成すること
になり、シリンダ２１の周方向の温度分布が不均
一にになる。しかしながら、この隔壁１６の高温
化は潤滑油によつて防止され、シリンダ２１の周
方向の温度分布は均一に保持されている。即ち、
オイルパン１２内の潤滑油はオイルストレーナ１
３で濾過された後、潤滑油ポンプ１０によつて、
一方では潤滑油供給路１４を介してエンジンの各
部に供給され、他方では、冷却油供給路を通つて
隔壁１６に導かれる。そして、冷却油往路１５内
を上昇する間に隔壁１６の熱を奪い、切り欠き２
３から冷却油復路２０に送られ、更に油戻し穴２
４を通つてクランクケース１内のオイルパン１２
に戻される。このようにして隔壁１６の蓄熱を潤
滑油に吸収させて取り除くことにより厚肉部１６
の高温化が防止され、シリンダ２１の周方向の温
度分布が均一に保持されることになる。かくし
て、シリンダ２１の熱歪の発生が防止され、シリ
ンダ２１の熱歪による出力や耐久性の低下が防止
されるのである。

又、冷却油往路１５と冷却油復路２０とを連通
させるための構造は、隔壁１６の上端面に切り欠
き２３を形成するといつた簡素な構造であり、ド
リル加工、フライス（ミリング）加工等によつて
容易に形成することができる。

更に、冷却油往路１５と冷却油復路２０がシリ
ンダブロツク２の上端面まで延長されているの
で、このエンジンのシリンダブロツク２に第５図
ないし第７図に示すような部分油冷式ヘツドブロ
ツク３０を組付け、一層の高出力化および静粛化
を図ることができる。この場合、上記切り欠き２
３は形成せずに冷却油往路１５と冷却油復路２０
とが互いに独立してシリンダブロツク２の上端面
に開口するように構成される。又、上記ヘツドブ
ロツク３０には、冷却油往路１５に対向して開口
する冷却油導入路３７と、これに連通する、例え
ば、副室３１のように比較的高温になる部分の周
囲に形成された冷却油路３６と、更にこれに連通
され、プツシユロツド室２０に対向して開口する
冷却油導出路３９が形成される。冷却油路３６と
冷却油導出路３９との間には必要に応じてオイル
クーラ３８が接続される。このオイルクーラ３８
は、例えば、冷却フアン７から供給され、導風ケ
ース８により案内される冷却風の一部分によつて
冷却される。尚、冷却油路３６に供給される油量
が充分多く、潤滑油の昇温が比較的少ない場合、
あるいは、潤滑油の総量が充分多く、加熱された
潤滑油が他の潤滑油と混合されて充分冷却される
場合等には、潤滑油の熱による劣化を充分長期間
にわたつて防止できるので、このオイルクーラ３
８は省略することができる。又、このヘツドブロ
ツク３の比較的低温の部分、即ち、吸気ポート３
４の周壁、排気ポート３５の周壁、吸気弁座３２
及び排気弁座３３を有する主燃焼室４０の上壁等
は冷却フアン７から供給され、導風ケース８によ
り案内される冷却風によつて強制空冷される。

＜実施例２＞ 第８図は本考案の他の実施例を適用した強制空
冷直噴型デイーゼルエンジンのシリンダブロツク
およびシリンダヘツドの縦断背面図である。

この実施例では、シリンダブロツク２の上端面
に切り欠き２３を形成せずに、ヘツドブロツク３
の下面の冷却油往路１５及びプツシユロツド室２
０に対向する部分を傾斜面状に凹入させ、この凹
入部２９を介して冷却油往路１５の上端とプツシ
ユロツド室２０の上端とを連通させてある。その
他の構成は、第１図ないし第４図に示された上記
の一実施例と同様に構成される。

上記の構成において、冷却油往路１５に供給さ
れた潤滑油は隔壁１６を冷却してからヘツドブロ
ツク３の凹入部２９を通つてプツシユロツド室２
０に流れ、油戻し穴２４からオイルパン１２に戻
されることになる。従つて、隔壁１６の蓄熱を潤
滑油に吸収させて取り除くことにより隔壁１６の
高温化を防止し、シリンダ２１の周方向の温度分
布を均一化させて、シリンダ２１の熱歪の発生を
防止し、シリンダ２１の熱歪による出力や耐久性
の低下を防止することができる。もちろん、この
シリンダブロツク２にヘツドブロツク３に代えて
第５図ないし第７図に示すような部分油冷式ヘツ
ドブロツク３０を組付けることは可能である。

＜考案の効果＞ 以上のように、本考案によれば、シリンダの高
温部にそれぞれ上下方向に延びる冷却油往路と冷
却油復路とを形成し、この冷却油往路と冷却油復
路に冷却油を循環させることにより高温部の蓄熱
を冷却油に奪わせるので、シリンダの周方向の温
度分布が均一化され、シリンダの熱歪の発生が防
止される。その結果、シリンダの熱歪による出力
や耐久性の低下が防止される。

また、冷却油往路と冷却油復路との上端部どう
しをシリンダブロツクとヘツドブロツクとの接合
面上で連通させるので、例えば、シリンダブロツ
クの上端面の一部分あるいはヘツドブロツクの下
端面の一部分を凹入させたり、シリンダブロツク
とヘツドブロツクとの間に挿入されているガスケ
ツトの一部分を切除させたりする等、冷却油往路
と冷却油復路との連通部分の構造を簡素に構成す
ることができ、容易に、かつ、安価に実施でき
る。

更に、冷却油往路と冷却油復路がシリンダブロ
ツクとヘツドブロツクとの接合面まで延長されて
いるので、これらに対向して開口する冷却油導入
路及び冷却油導出路を有する全油冷式または部分
油冷式のヘツドブロツクを組み付けて耐久性の向
上及び静粛化を図ることができ、又、このような
全油冷式あるいは部分油冷式のヘツドブロツクを
有するエンジンと強制空冷式のヘツドブロツクを
有するエンジンのヘツドブロツクを除く部品を共
通化してコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を適用した強制空冷
直噴型デイーゼルエンジンのシリンダブロツクお
よびシリンダヘツドの縦断背面図、第２図はその
エンジンの縦断側面図、第３図はそのエンジンの
背面図、第４図はそのシリンダブロツクの平面
図、第５図はそのヘツドブロツクのみを組変えた
強制空冷副室式デイーゼルエンジンの縦断側面
図、第６図はそのシリンダブロツクおよびシリン
ダヘツドの縦断背面図、第７図は第６図のＡ−Ａ
線横断平面図、第８図は本考案の他の実施例を適
用した強制空冷直噴型デイーゼルエンジンのシリ
ンダブロツクおよびシリンダヘツドの縦断背面図
である。 ２……シリンダブロツク、３……ヘツドブロツ
ク、１０……油ポンプ、１２……オイルパン、１
５……冷却油往路、１６……高温部（隔壁）、１
９……プツシユロツド、２０……冷却油復路（プ
ツシユロツド室）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンのシリンダブロツク２の比較的高温に
   なる高温部１６内に上下方向に延びる冷却油往路
   １５を形成する一方、シリンダブロツク２の適当
   な個所に上下方向に延びる冷却油復路２０を形成
   し、冷却油往路１５を油ポンプ１０に接続すると
   ともに、これら冷却油往路１５と冷却油復路２０
   との上端部どうしをシリンダブロツク２とヘツド
   ブロツク３との接合面上で連通させ、冷却路復路
   ２０の下部をオイルパン１２に連通させたことを
   特徴とする、強制空冷エンジンのシリンダブロツ
   ク冷却装置。