JPH0452441Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、水冷ターボチヤージヤ付エンジン
の冷却装置に関するものである。

（従来技術） 近年、自動車用等のエンジンにおいて、吸気充
填効率ないしエンジン出力の向上を図るために排
気ガスのエネルギーを利用して吸気を過給するよ
うにしたターボチヤージヤが実用化されている。
しかし、このターボチヤージヤは、エンジンから
排出される高温の排気ガスによつてタービンを駆
動する構成であるため、上記排気ガスの熱を受け
て当該タービン部の温度が著しく上昇し、そのた
め軸受部等の潤滑オイルが早期に劣化してタービ
ンシヤフトと軸受との間に焼付きが生じたり、ま
たは耐久性が低下するといつた不具合を招いてい
た。

そこで、このような問題に対処するものとし
て、例えば実開昭58−152528号公報に示されてい
るように、上記ターボチヤージヤにおけるタービ
ンハウジング内に冷却水通路（ウオータジヤケツ
ト）を形成すると共に、上記冷却水通路にエンジ
ンの冷却系統を循環する冷却水を供給するように
したものがある。これによれば、ターボチヤージ
ヤが冷却水により積極的に冷却され、ターボチヤ
ージヤにおける上記の如き潤滑オイルの劣化や耐
久性の低下等が防止される。

ところが、このような水冷式のターボチヤージ
ヤを備えた場合、一方エンジンの停止時に次のよ
うな不具合が発生する。つまり、エンジンが停止
されると、それによつて駆動されていた上記冷却
水を循環させるウオータポンプも直ちに停止され
てターボチヤージヤへの冷却水の供給が断たれる
ことになるが、この時の特に高温状態となつてい
る上記ターボチヤージヤ内の冷却水通路に滞留す
る冷却水がターボチヤージヤの熱により沸騰して
水蒸気の気泡が発生し、この気泡がエンジンの冷
却系統を介してラジエータ内に流入し、ラジエー
タ内の冷却水がオーバフローするようになる。

ところで、上記の如きエンジン冷却系統には、
例えば実開昭57−180114号公報に示されるように
ラジエータに連通路を介してリザーブタンクが接
続され、上記の如くオーバフローした冷却水が上
記リザーブタンク内に導入されるようになつてい
るが、上記連通路は、冷却水量が低下した時にリ
ザーブタンクからラジエータに冷却水を帰還させ
る必要上、一端が上記タンクの底部に配置され
る。そのため、エンジンの停止時に上記の如くタ
ーボチヤージヤ内の冷却用通路で発生した気泡が
冷却水と共にラジエータからオーバフローしてリ
ザーブタンクに導入される場合に、この気泡はリ
ザーブタンクの底部から導入されることになり、
その場合、上記タンク内には補給用冷却水が貯留
されているので、気泡はこの冷却水中に排出され
ることになる。そして、冷却水中を浮上して液面
に達した時点で消滅することになるが、この時、
異音（所謂ボゴボコ音）が発生する。そして、こ
の異音がリザーブタンクから車体を介して車室内
に伝播されて、乗員に不快感を与える問題があ
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記の問題を解決することを目的と
してなされたもので、エンジンおよびターボチヤ
ージヤからの冷却水が供給されるラジエータと、
該ラジエータからオーバフローした上記冷却水の
一部が貯留されるリザーブタンクと、上記ラジエ
ータとリザーブタンクとを連通せしめ上記ラジエ
ータからオーバフローしたエンジン冷却水を上記
リザーブタンク内に導入するサクシヨンパイプと
を備えてなる水冷ターボチヤージヤ付エンジンの
冷却装置において、上記リザーブタンク内に導入
配設されたサクシヨンパイプ導入端部をＵ状に折
り曲げて貯留水充満位置よりも上方側の空間部内
に開口させるとともに下部側折り曲げ部付近に通
路内側にのみ開口する一方向弁を設けてなるもの
である。

（作用） 上記の手段によると、リザーブタンク内に導入
されたサクシヨンパイプの他端がＵ状に折曲げら
れて当該リザーブタンク内の貯留水充満位置より
も上方に開口されている一方、冷却水帰還用の下
部開口は通路内側にのみ開口可能な一方向弁によ
り開閉されるようになつているので、ラジエータ
からのオーバフロー冷却水がリザーブタンク内に
供給される場合には上記一方向弁が閉じ貯留水上
方の空間部に放出されるようになる一方、リザー
ブタンクからラジエータへの冷却水帰還時には一
方向弁が開いてリザーブタンク底部からの貯留水
の取り込みが可能となる。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面にしたがつて詳
細に説明する。

先ず第１図は、水冷ターボチヤージヤ付エンジ
ンの冷却装置を示す概略構成図である。第１図に
おいて、本実施例の冷却系統１は、エンジンルー
ムの前端部に備えられたラジエータ２と、このラ
ジエータ２の底部からエンジン３における各シリ
ンダおよび吸気、排気ポート等の周囲に形成され
たウオータジヤケツトなどに冷却水を導く主導入
通路４と、上記エンジン３のウオータジヤケツト
から上記ラジエータ２の上部に冷却水を帰還させ
る主帰還通路５とを有する。そして、上記エンジ
ン３の一側部に取付けられ、かつエンジン３のク
ランク軸（図示せず）によつてベルト６を介して
駆動さるウオータポンプ７の作動により、上記ラ
ジエータ２内で外気と熱交換されて低温状態とさ
れた冷却水が、上記主導入通路４からウオータジ
ヤケツトに導入され、各シリンダ等の周囲を冷却
することにより高温状態とされた上で、上記主帰
還通路５を介してラジエータ２内に帰還されるよ
うになつている。また、この冷却系統１には、上
記主導入通路４と主帰還通路５とを直接連通させ
るバイパス通路８が設けられていると共に、この
バイパス通路８の主帰還通路５からの分岐部には
サーモスタツト弁９が備えられ、エンジン３の暖
機時に上記バイパス通路８とエンジン３のウオー
タジヤケツトとからなるラジエータ２を通過しな
い循環径路を構成するようになつている。

さらに、この冷却系統１においては、エンジン
３の各シリンダに吸気を導く吸気マニホールド１
０の内部にも冷却水を流通させる通路が形成さ
れ、この通路の入口１０ａ，１０ａがエンジン３
の本体に形成された２個の出口３ａ，３ａにそれ
ぞれ接続されている。そして、上記エンジンのウ
オータジヤケツト内で高温状態となつた冷却水が
上記吸気マニホールド１０内の通路に導入される
ことにより、上記吸気マニホールド１０内を通過
する吸気が加熱され、これにより各シリンダ内に
供給される混合気の燃料の気化霧化が促進される
ようになつている。また、この吸気マニホールド
１０内における通路の出口１０ｂは、車室内を高
温にするためのヒータユニツト１１を介して上記
バイパス通路８に連通されている。

一方、上記エンジン３には、水冷式ターボチヤ
ージヤ１２が備えられ、水冷式ターボチヤージヤ
１２が備えられ、水冷式ターボチヤージヤ１２の
タービンハウジング１２ａの内部には、図示しな
い冷却用通路（ウオータジヤケツト）が形成され
ている。この冷却用通路には、エンジン３の本体
下部から導かれた副導入通路１３と、上記バイパ
ス通路８に通じる副帰還通路１４とが連通されて
いる。そして、上記主帰還通路５からエンジン３
のウオータジヤケツトに導入されて未だ高温状態
となつていない冷却水が、上記副導入通路１３か
らターボチヤージヤ１２におけるタービンハウジ
ング１２ａ内の冷却用通路に導かれ、これにより
ターボチヤージヤ１２が冷却されると共に、この
ようにしてターボチヤージヤ１２を冷却すること
によつて高温状態となつた冷却水は、上記副帰還
通路１４およびバイパス通路８を経て主導入通路
４のエンジン３側の端部に戻されるようになつて
いる。

さらに、以上の構成に加えて、この冷却系統１
には、上記ラジエータ２からオーバフローした冷
却水を貯留するリザーブタンク１５が備えられ、
かつ、このリザーブタンク１５とラジエータ２と
を連通する冷却水導入用通路（帰還用通路も兼ね
る）１６が設けられている。そして、第２図に示
すように、上記冷却水導入用通路１６のラジエー
タ２側の端部は、ラジエータ２におけるボデイ部
材２ａの上部に突出状に形成され、かつ、上端に
ラジエータキヤツプ１７が冠着された筒状部材２
ｂの側面に接続され、かつ、筒状部材２ｂ内に上
記導入通路１６とボデイ部材２ａの内部とを連
通、遮断させる第１バルブ１８および第２バルブ
１９が備えられている。ここで、上記第１バルブ
１８は、コイルバネ２０によつて下方に付勢され
ており、平常時は同図に実線で示すように着座さ
れた状態にあるが、ボデイ部材２ａ内の冷却水が
オーバフロー状態となつた時には、ボデイ部材２
ａ内の圧力上昇に伴つて鎖線で示す位置に上動さ
れ、オーバフローした冷却水が矢印Ａで示す経路
を経て上記冷却水導入用通路１６内に流入するよ
うになつている。また、上記第２バルブ１９は、
円錐コイルバネ２１によつて上方に付勢されてお
り、平常時は同図に実線で示すように着座された
状態にあるが、上記ボデイ部材２ａ内における冷
却水温ないし圧力が低下した場合には鎖線て示す
ように下動され、リザーブタンク１５から上記通
路１６を介して筒状部材２６内に導かれた冷却水
が、矢印Ｂで示す径路を経てボデイ部材２ａ内に
帰還されるようになつている。

また、上記冷却水導入用通路１６におけるリザ
ーブタンク１５側の端部には、第３図に示すよう
に、サクシヨンパイプ２２の上端部２２ａが連結
されている。サクシヨンパイプ２２は、リザーブ
タンク１５の上部を覆うリザーブタンクキヤツプ
２３を貫通してリザーフタンク１５内に垂下し、
該垂下端部を更に上方にＵ状に折り曲げることに
より、その開口端部２４を上記リザーブタンク１
５内の貯留水FULL位置Fuよりも上方部に開口
させて配設されている。そして、一方上記垂下端
部（折り曲げ部）側方には貯留水還流用の帰還口
２５が形成され、該帰還口２５には通路内側にの
み開弁する一方向弁２６が設置されている。ま
た、底部２７には、小径の冷却水流通孔２８が設
けられている。上記一方向弁２６は、ラジエータ
２側からのオーバフロー冷却水がリザーブタンク
１５内に流入する時は閉じられ、他方ラジエータ
２側が負圧となつてリザーブタンク１５内の貯留
水が還流する時には開かれるようになつている。

また、上記リザーブタンクキヤツプ２３には、
空気抜き用のパイプ２９が取付けられている。

次に、上記実施例における作用を説明する。

先ずエンジン３の作動時においては、第１図に
示すウオータポンプ７が駆動されることにより、
ラジエータ２内で低温状態とされた冷却水は、ま
ず、矢印ａで示すように主導入通路４を通過した
後、矢印ｂで示すようにエンジン３のウオータジ
ヤケツト内に導かれ、上記冷却水の大半は高温状
態となつている各シリンダの周囲等を冷却し、そ
の後、矢印ｃで示すように主帰還通路５を通過し
て上記ラジエータ２内に帰還される。その場合、
上記の如くウオータジヤケツト内に導かれた冷却
水の一部は、上記各シリンダの周囲等を冷却する
前にエンジン３の下部から矢印ｄで示すように副
導入通路３に流入されると共に、この通路１３を
通過した冷却水は、上記ターボチヤージヤ１２の
タービンハウジング１２ａ内に形成された冷却用
通路（ウオータジヤケツト）に導かれて、高温状
態となつているターボチヤージヤ１２を冷却し、
その後、矢印ｅで示すように副帰還通路１４に流
出され、さらに、矢印ｆで示すようにバイパス通
路８を通過して上記主導入通路４に帰還される。

ところでエンジン３が上記の如く高温状態とな
つているシリンダやターボチヤージヤ１２等を冷
却しつつ作動した後に停止されると、上記ウオー
タポンプ７の駆動も直ちに停止されて冷却水が循
環されなくなり、この時、特に高温状態となつて
いる上記ターボチヤージヤ１２内の冷却用通路に
滞留する冷却水がターボチヤージヤ１２の熱によ
り沸騰して上記冷却用通路内に水蒸気の気泡が発
生することになる。この水蒸気の気泡は、ターボ
チヤージヤ１２内の冷却用通路から、たとえば副
帰還通路１４、バイパス通路８および主導入通路
４を介してラジエータ２内に流入すると共に、こ
れに伴つて、ラジエータ２内における冷却水がオ
ーバフローして、第２図に示す第１バルブ１８の
コイルバネ２０のバネ力に抗して同図の鎖線で示
す位置に押し上げる（このとき、第２バルブ１９
も同様に押し上げられる）。これにより、上記オ
ーバフローした冷却水が、ラジエータ２の筒状部
材２ｂ内を矢印Ａで示す径路を経て冷却水導入用
通路１６に流入し、この通路１６を通過して第３
図に示すサクシヨンパイプ２２を介してリザーブ
タンク１５内に導入される。この際、上記のよう
にリザーブタンク１５内に配設されたサクシヨン
パイプ２２はＵ状に折り曲げられ、その開口端部
２４は貯留水FULL位置Fuよりも上方部に開口
され、かつこの場合には一方向弁２６も閉じてい
るから、上記リザーブタンク１５内に導入される
水蒸気の気泡は貯留水中ではなく貯留水上方の空
間部に排出される（第４図Ａ参照）。従つて、貯
留水中に排出される従来の場合のようにボコボコ
と言う異音は発生しないようになつている。

また、エンジン冷却系統１の冷却水温が低下し
たときには、第２図の第２バルブ１９が上記のよ
うに下動される。これによつて、リザーブタンク
１５側への負圧が生じ、一方向弁２６が開いて第
１図のリザーブタンク１５内の冷却水がサクシヨ
ンパイプで吸い上げられ、上記冷却水導入用通路
１６を介してラジエータ２内に帰還され、このよ
うにしてラジエータ２内に冷却水が補給される
（第４図Ｂ参照）。

（考案の効果） 本考案は、以上に説明したように、エンジンお
よびターボチヤージヤからの冷却水が供給される
ラジエータと、該ラジエータからオーバフローし
た上記冷却水の一部が貯留されるリザーブタンク
と、上記ラジエータとリザーブタンクとを連通せ
しめ上記ラジエータからオーバフローしたエンジ
ン冷却水を上記リザーブタンク内に導入するサク
シヨンパイプとを備えてなる水冷ターボチヤージ
ヤ付エンジンの冷却装置において、上記リザーブ
タンク内に導入配設されたサクシヨンパイプ導入
端部をＵ状に折り曲げて貯留水充満位置よりも上
方側の空間部内に開口させるとともに下部側折り
曲げ部付近に通路内側にのみ開口する一方向弁を
設けたことを特徴とするものである。

すなわち本考案によると、リザーブタンク内に
導入されたサクシヨンパイプの他端がＵ状に折曲
げられて当該リザーブタンク内の貯留水充満位置
よりも上方に開口されている一方、冷却水帰還用
の下部開口は通路内側にのみ開口可能な一方向弁
により開閉されるようになつているので、ラジエ
ータからのオーバフロー冷却水がリザーブタンク
内に供給される場合には上記一方向弁が閉じ貯留
水上方の空間部に放出されるようになる一方、リ
ザーブタンクからラジエータへの冷却水帰還時に
は一方向弁が開いてリザーブタンク底部からの貯
留水の取り込みが可能となる。

従つて、ラジエータからのオーバフロー冷却水
が従来の直接貯留水中に還流される場合のように
異音が発生するようなことはなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例に係る水冷ターボチ
ヤージヤ付エンジンの冷却装置のシステム構成
図、第２図は、同装置のラジエータ側冷却水導入
用通路部の断面図、第３図は、同装置の要部の概
略構成図、第４図Ａ，Ｂは、同装置の動作状態を
示す説明用の断面図である。 １……冷却系統、２……ラジエータ、３……エ
ンジン、１２……水冷式ターボチヤージヤ、１５
……リザーブタンク、１６……冷却水導入路、２
２……サクシヨンパイプ、２４……開口端部、２
５……冷却水帰還口、２６……一方向弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンおよびターボチヤージヤからの冷却水
   が供給されるラジエータと、該ラジエータからオ
   ーバフローした上記冷却水の一部が貯留されるリ
   ザーブタンクと、上記ラジエータとリザーブタン
   クとを連通せしめ上記ラジエータからオーバフロ
   ーしたエンジン冷却水を上記リザーブタンク内に
   導入するサクシヨンパイプとを備えてなる水冷タ
   ーボチヤージヤ付エンジンの冷却装置において、
   上記リザーブタンク内に導入配設されたサクシヨ
   ンパイプ導入端部をＵ状に折り曲げて貯留水充満
   位置よりも上方側の空間部内に開口させるととも
   に下部側折り曲げ部付近に通路内側にのみ開口す
   る一方向弁を設けたことを特徴とする水冷ターボ
   チヤージヤ付エンジンの冷却装置。