JPH0444834Y2 - - 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冷却装
置に関し、簡単な構造で、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、しかも、全油冷式あるいは部
分油冷式のシリンダヘツドを有する強制空冷エン
ジンと強制空冷式のシリンダヘツドを有する強制
空冷エンジンとにシリンダヘツド以外の部品を共
通化することが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。従来の強制空冷側弁エンジンに代わるこのよ
うな強制空冷式頭上弁エンジンでは、高出力化と
同時に低価格を要求されるので、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、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
うに構成されている。この場合、エンジンの小型
化を図るために、シリンダの片側に隔壁を介して
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
の片側に隔壁を介してプツシユロツド室を形成し
たエンジンでは、その隔壁が燃焼熱を直接受ける
一方、隔壁がプツシユロツド室によつて冷却風路
から隔離されるので、隔壁が高温化してシリンダ
の周方向の温度分布が不均一になり、シリンダに
熱歪が発生することがある。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。

本考案は、上記の事情を考慮してなされたもの
であつて、簡単な構成でシリンダの周方向の温度
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、しかも、全油冷式あ
るいは部分油冷式のシリンダヘツドを有する強制
空冷エンジンと強制空冷式のシリンダヘツドを有
する強制空冷エンジンとにシリンダヘツド以外の
部品を共通化することが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〉 本考案の係る強制空冷エンジンのシリンダ冷却
装置は、エンジンのシリンダブロツクの片側に上
下に延びる厚肉部を形成し、この厚肉部内にそれ
ぞれ上下方向に延び、シリンダブロツクの上端面
に開口する冷却油ジヤケツトとプツシユロツド室
とを互いに隣接させて形成し、上記冷却油ジヤケ
ツトを油ポンプに接続するとともに、これら冷却
油ジヤケツトとプツシユロツド室との上端部どう
しを連通させる連通路をシリンダブロツクとヘツ
ドブロツクとの間に形成し、上記プツシユロツド
室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。

上記連通路は、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、更に、シ
リンダブロツクの上端面の一部分を凹入させても
よい。

〈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
ンダブロツクの厚肉部内の冷却油ジヤケツトに供
給され、この高温部を冷却した後、その上端部か
ら連通路を通つてプツシユロツド室に流れ、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、シリンダを部分的に冷却する冷却油をオ
イルパンに戻す経路には従来から設けられている
プツシユロツド室が利用され、油ポンプに連通さ
れた冷却油ジヤケツトを付加するだけであるか
ら、構成が簡単で、容易に、かつ、安価に実施で
きる。

更に、冷却油ジヤケツト及びプツシユロツド室
がシリンダブロツクの上端面まで延長されている
ので、例えば、上記冷却油ジヤケツト及びプツシ
ユロツド室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
のシリンダヘツドを組み付けて、冷却油ジヤケツ
トをシリンダヘツドへの冷却油供給路に、プツシ
ユロツド室をシリンダヘツドからの冷却油戻り路
にそれぞれ兼用させることができ、シリンダヘツ
ドを除く他の部品を全油冷式または部分油冷式シ
リンダヘツドを有する強制空冷エンジンと、強制
空冷式エンジンとの何れにも共用することができ
るようになる。

〈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１０
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内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の途中から冷却油往路１
５が分岐され、この冷却油往路１５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。このシリンダブロツ
ク２の片側にはプツシユロツド室１９が形成さ
れ、このプツシユロツド室１９とシリンダ２５と
を区画する隔壁１６の内部には、冷却油往路１５
にリリーフ弁１７を介して連通される冷却油ジヤ
ケツト１８が形成されている。上記プツシユロツ
ド室１９内には、動弁カム軸６のカム２０に従つ
て上下動するタペツト２１の上部と、タペツト２
１の上端に当接され、タペツト２１とともに上下
動するプツシユロツド２２が挿通される。上記冷
却油ジヤケツト１８とプツシユロツド室１９とは
それぞれシリンダブロツク２の上端面まで延長し
て、そこで開口させてある。この冷却油ジヤケツ
ト１８の上端は、ヘツドブロツク３の下面の冷却
油ジヤケツト１８に対向する部分を傾斜面状に凹
入させて形成された連通路２３を介して、プツシ
ユロツド室１９の上端に連通される。このプツシ
ユロツド室１９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。尚、シリ
ンダ２５の前側には、クランクケース１内のクラ
ンクルーム２６とヘツドカバー２７内のロツカー
アーム室２８とを連通する油戻し穴兼ブレザ通路
２９が形成されている。また、上記連通路２３に
はシリンダヘツド３を鋳造するときに同時に形成
される。

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。上記隔壁１６は
シリンダ２５内の燃焼熱を直接に受け、しかも、
プツシユロツド室１９によつて冷却風路から隔離
されているので、強制空冷のみによる冷却ではシ
リンダブロツク２の他の部分よりも高温化するこ
とになり、シリンダ２５の周方向の温度分布が不
均一になる。しかしながら、この隔壁１６を潤滑
油によつて冷却することによつて隔壁が高温化す
ることが防止され、シリンダ２５の周方向の温度
分布が均一に保持される。即ち、オイルパン１２
内の潤滑油はオイルストレーナ１３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、
他方では冷却油往路１５を通つて隔壁１６の冷却
油ジヤケツト１８に導かれる。そして、冷却油ジ
ヤケツト１８を通る間に隔壁１６の蓄熱を奪い、
隔壁１６を冷却する。冷却油ジヤケツト１８の上
端まで押し上げられた潤滑油は連通路２３からプ
ツシユロツド室１９に送り出され、油戻し穴２４
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。このようにして厚肉部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２５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２５の熱歪の発生が防止され、シリ
ンダ２５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。

また、シリンダ２５の冷却に使用された潤滑油
を戻す通路として、従来から設けられているプツ
シユロツド室１９を利用するうえ、冷却油往路１
５、冷却油ジヤケツト１８及び連通路２３を付加
するだけで済み、しかも、この連通路２３はガス
ケツトのパターン変更やヘツドブロツク底面への
凹入部の形成等によつて簡単に形成できるもので
あるから、構造が簡単で、容易に、かつ、安価に
実施できる。

更に、冷却油ジヤケツト１８とプツシユロツド
室１９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、耐久性お
よび静粛性に優れた部分油冷式ヘツドブロツク３
０を組付けることができる。

即ち、このヘツドブロツク３０は、冷却油ジヤ
ケツト１８に対向して開口する冷却油導入路３１
と、これに連通する、例えば、副室３２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３３と、更にこれに連通され、冷却油ジヤケツ
ト１８に対向して開口する冷却油導出路３４を有
している。上記冷却油路３３と冷却油導出路３４
との間には必要に応じてオイルクーラ３５が接続
されるが、冷却油路３３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
がオイルパン１２内で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３５は省略することができる。このオ
イルクーラ３５は、必要に応じて、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、
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３４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の上壁等には冷却フアン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。

このように、全強制空冷式ヘツドブロツクを有
する強制空冷エンジンと、全油冷式あるいは部分
油冷式ヘツドブロツクを有するエンジンとの間で
ヘツドブロツクを除く大部分を共通化することに
より、組付けるヘツドブロツクを選択してこれら
冷却方式の異なる複数種類のエンジンを簡単に作
り分けることができる。

〈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、ヘツドブロツク３とシリンダ
ブロツク２の間に挿入されるガスケツト４１の一
部分を切除することにより、ヘツドブロツク３と
シリンダブロツク２の間に連通路２３が形成され
ている。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、冷却油ジヤケツト１８に
供給された潤滑油は厚肉部１６を冷却してからヘ
ツドブロツク３とシリンダブロツク２との間の連
通路２０を通つてプツシユロツド室１９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、厚肉部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
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。また、この場合に
は、連通路２３がヘツドブロツク３とシリンダブ
ロツク２の間のガスケツト４１のパターンを変更
することにより形成されているので、ヘツドブロ
ツク３の形状変更に伴う上記の一実施例よりも一
層容易に、かつ、安価に実施することが可能であ
る。もちろん、上記の一実施例と同様に、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。

尚、この場合、連通路２０の流路断面積を所定
の大きさに制限することにより、連通路２０にリ
リーフ弁１７の機能を与えることができ、このよ
うに連通路２０にリリーフ弁１７の機能を与える
場合には、リリーフ弁１７を省略して、潤滑油ポ
ンプ１０の吐出圧力を連通路２０の流路断面積に
より制御することが可能である。

〈考案の効果〉 以上のように、本考案によれば、厚肉部に形成
された冷却油ジヤケツトとプツシユロツド室に冷
却を循環させることにより厚肉部にシリンダブロ
ツクの他の部分よりも多く伝播された熱を冷却油
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、厚肉部を冷却する冷却油の戻り油路に従
来から設けられているプツシユロツド室を利用す
るうえ、これに隣接し、油ポンプに連通された冷
却油ジヤケツトと、冷却油ジヤケツトとプツシユ
ロツド室の上部どうしを連通する連通路を従来の
構成に付加するだけであるので、構造が簡単であ
り、容易に、かつ、安価に実施できる。

更に、冷却油ジヤケツトとプツシユロツド室が
シリンダブロツクの上端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
却式あるいは部分油冷式のヘツドブロツクを有す
るエンジンとの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
６……厚肉部、１８……冷却油ジヤケツト、１９
……プツシユロツド室、２３……連通路、２５…
…シリンダ。

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の片側に上下に
   延びるプツシユロツド室１９を形成し、このプツ
   シユロツド室１９とシリンダ２５とを区画する隔
   壁１６内に上下方向に延び、シリンダブロツク２
   の上端面に開口する冷却油ジヤケツト１８を形成
   し、上記冷却油ジヤケツト１８を油ポンプ１０に
   接続するとともに、これら冷却油ジヤケツト１８
   とプツシユロツド室１９との上端部どうしを連通
   させる連通路２３をシリンダブロツク２とヘツド
   ブロツク３との間に形成し、上記プツシユロツド
   室１９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冷却
   装置。