JPH0726529B2 - 部分油冷式空冷エンジンの冷却装置 - Google Patents

部分油冷式空冷エンジンの冷却装置

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JPH0726529B2
JPH0726529B2 JP63233287A JP23328788A JPH0726529B2 JP H0726529 B2 JPH0726529 B2 JP H0726529B2 JP 63233287 A JP63233287 A JP 63233287A JP 23328788 A JP23328788 A JP 23328788A JP H0726529 B2 JPH0726529 B2 JP H0726529B2
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cooling
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cooled
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善道 高松
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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、ヘッドブロックでの燃焼室周辺部をエンジン
の潤滑油を利用して液冷し、他の部分を空冷するように
した部分油冷エンジンの冷却装置に関する。
《従来技術》 従来のエンジンのシリンダヘッドの冷却方式には、通
常、全水冷式、全空冷式のいずれかが採用されている。
全水冷式のものでは、ヘッドブロックの全域にわたって
冷却水用ジャケットが形成され、副燃焼室等の蓄熱部と
この蓄熱部以外の部分とを区別することなく一律に水冷
がなされている。全空冷式のものでは、副燃焼室等の蓄
熱部とこの蓄熱部以外の部分とを区別することなく一律
に空冷がなされている。
《解決しようとする課題》 全水冷式のものや全空冷式のものでは、次の問題(i)
・(ii)がある。
(i)全水冷式のものでは、ヘッドブロックの蓄熱部も
蓄熱部以外の部分も一律に水冷される。このため、冷却
水への放熱量が多く、大量の冷却水を使用する必要であ
り、その分だけエンジンが高重量となる。また、冷却水
の放熱を行うラジエータ等の放熱器も大型になり、その
分だけエンジンが大型化する。
(ii)全水冷式の場合、比較的過熱されにくい蓄熱部以
外の部分が水冷で過冷却される。このため、主燃焼室か
らこの過冷却部分に不要な大量の放熱がなされ、熱損失
が大きい。一方、全空冷式の場合、比較的過熱されやす
い蓄熱部が空冷で緩やかにしか冷却されない。このた
め、蓄熱部の過熱による熱損傷を抑制する必要上、燃焼
温度をあまり高く設定することができない。このように
全水冷式では熱損失により、全空冷式では燃焼温度の制
約により、いずれも高出力が得られない。
一方、従来、実開昭63−40524号のマイクルフィルムに
開示された部分油冷式のものもある。これは、本発明と
同様、次のような構造を備えている。すなわち、クラン
クケースの前側に冷却ファンを配置し、冷却ファンの外
周を導風ケースで取り囲み、ヘッドブロック内に前後方
向の冷却風路を形成し、冷却風路の前側の風路入口を導
風ケース内に臨ませ、ヘッドブロックに形成した副燃焼
室を冷却油チャンバーで周囲から取り囲み、この冷却油
チャンバーに潤滑油の一部を供給し、冷却風路を後向き
に通過する冷却風でヘッドブロックを空冷するととも
に、ヘッドブロックのうち、副燃焼室を冷却油チャンバ
ー内の冷却油で部分的に油冷するように構成してある。
この部分油冷方式によれば、副燃焼室を部分的に油冷
し、他の部分を空冷することにより、上記問題(i)・
(ii)を解決することができる。
しかし、この従来技術では、導風ケースの上側に導風口
をあけ、導風ケースの上方に、導風口に臨むオイルクー
ラを設け、導風ケース内で起こされた冷却風をヘッドブ
ロックとオイルクーラに分流させるようになっている。
また、オイルクーラの冷却油返送口をヘッドブロックと
シリンダバレルの肉壁に内設された冷却油復帰通路に接
続し、冷却油返送口からの冷却油を冷却油復帰通路から
クランクケースのオイルパンに戻すようにしてある。
このため、次の新たな問題(iii)〜(v)が生じる。
(iii)導風ケース内で起こされた冷却風の一部がオイ
ルクーラに分流する。このため、その分だけヘッドブロ
ックへの冷却風供給量が少なくなり、ヘッドブロックの
空冷効率が低くなる。
(iv)導風ケース内で起こされた冷却風の一部がヘッド
ブロックに分流する。このため、その分だけオイルクー
ラへの冷却風供給量が少なくなり、オイルクーラの放熱
効率が低くなる。
(v)オイルクーラで放熱された冷却油が放熱量の多い
ヘッドブロックやシリンダバレルの肉壁内を通過し、再
加熱されてオイルパンに復帰する。このため、オイルパ
ン内の油温が上昇し、比較的温度の高い冷却油が冷却油
チャンバーに送られ、副燃焼室の油冷効率が低くなる。
本発明の課題は、上記問題を解決できる列型多気筒ディ
ーゼルエンジンのシリンダヘッド冷却装置を提供するこ
とにある。
《課題を解決するための手段》 本発明は、クランクケース(2)の前側に冷却ファン
(6)を配置し、冷却ファン(6)の外周を導風ケース
(7)で取り囲み、ヘッドブロック(3)内に前後方向
の冷却風路(18)を形成し、冷却風路(18)の前側の風
路入口(29)を導風ケース(7)内に臨ませ、ヘッドブ
ロック(3)に形成した副燃焼室(16)を冷却油チャン
バー(17)で周囲から取り囲み、この冷却油チャンバー
(17)に潤滑油の一部を供給するように構成し、冷却風
路(18)を後向きに通過する冷却風でヘッドブロック
(3)を空冷するとともに、ヘッドブロック(3)のう
ち、副燃焼室(16)を冷却油チャンバー(17)を通過す
る冷却油で部分的に油冷するように構成した部分油冷式
空冷エンジンの冷却装置であって、 ヘッドブロック(3)の後方に、冷却風路(18)の後側
の風路出口(30)に臨むオイルクーラ(19)を設け、冷
却油チャンバー(17)の冷却油導出口をオイルクーラ
(19)に連通接続し、オイルクーラ(19)の冷却油返送
口(20)をクランクケース(2)の外側後部に設けたギ
ヤケース(9)内に連通接続し、冷却油返送口(20)か
らの冷却油をギヤケース(9)内からクランクケース
(2)のオイルパン(21)に戻すように構成したことを
特徴とする。
《作用》 本発明によれば、ヘッドブロック(3)の蓄熱部たる副
燃焼室(16)が部分的に油冷され、ヘッドブロック
(3)の上記蓄熱部以外の部分が空冷される。導風ケー
ス(7)内で起こされた冷却風はオイルクーラ(19)に
分流されることなくヘッドブロック(3)内の冷却風路
(18)に供給される。そして、ヘッドブロック(3)の
冷却風路(18)に供給された多くの冷却風はそのままオ
イルクーラ(19)に供給される。また、オイルクーラ
(19)で放熱された冷却油は放熱量の少ないギヤケース
(9)内を通過し、低温のままオイルパン(21)に復帰
する。
《実 施 例》 図面は本発明の実施例を示し、第1図は直列二気筒ディ
ーゼルエンジンの一部破断側面図、第2図はヘッドブロ
ックの横断平面図、第3図は同エンジンの背面図であ
る。
このエンジン(E)は、二本のシリンダ(1)を前後に
配置してなるシリンダバレル部をクランク室部と一体に
形成してクランクケース(2)を構成し、このクランク
ケース(2)の上側にヘッドブロック(3)を固定し、
クランクケース(2)の前側壁(4)から前方に突出し
ているクランク軸(5)の先端にフライホイールを兼ね
る冷却ファン(6)を配置し、冷却ファン(6)を取り
囲む状態で導風ケース(7)を配置することにより、冷
却ファン(6)で起風した冷却風をクランクケース
(2)部及びヘッドブロック(3)部に送給することに
より、エンジンを冷却するようにし、クランクケース
(2)の後側に調時ギヤ(8)を収容したギヤケース
(9)を形成した構成になっている。
ヘッドブロック(3)には第2図に示すように、各シリ
ンダ(1)に対応させて吸気ポート(10)と排気ポート
(11)とが形成してあり、この吸気ポート(10)の弁口
(12)と排気ポート(11)の弁口(13)は、クランク軸
(5)と平行になる状態で配置してある。そして、吸気
ポート(10)のマニホールド側端部(14)はヘッドブロ
ック(3)の一側面に、また、排気ポート(11)のマニ
ホールド側端部(15)はヘッドブロック(3)の他側面
にそれぞれ開口して、全体としてクロスフロー方式のバ
ルブ配置をとっている。両ポート(10)(11)の各弁口
(12)(13)同士間における吸気ポート(10)導出側に
球状の副燃焼室(16)が洞設してある。この副燃焼室
(16)に燃焼噴射ノズルを臨ませて配置するとともに、
副燃焼室(16)の周囲には冷却液が流通する冷却油チャ
ンバー(17)が形成してある。また、ヘッドブロック
(3)の内部には冷却風がクランク軸の軸芯に沿って流
通出来るように冷却風路(18)が前後に貫通する状態で
形成し、冷却風路(18)の前側の風路入口(29)を導風
ケース(7)内に臨ませてある。そして、冷却油チャン
バー(17)には潤滑油ポンプ(図示略)で圧送される潤
滑油の一部が冷却液として、シリンダ(1)及びヘッド
ブロック(3)の周囲に形成した冷却用オイル通路を介
して供給されるようになっている。これにより、冷却風
路(18)を後向きに通過する冷却風でヘッドブロック
(3)を空冷するとともに、ヘッドブロック(3)のう
ち、副燃焼室(16)を冷却用チャンバー(17)を通過す
る冷却油で部分的に油冷する。
冷却液チャンバー(冷却油室)(17)からの冷却オイル
は、ギヤケース(9)の上側部分でシリンダバレル部及
びヘッドブロック(3)に対応して配置したオイルクー
ラ(19)に送給され、このオイルクーラ(19)を通過す
る間に、シリンダバレル部及びヘッドブロック(3)を
冷却して来た冷却風と熱交換して冷却された後、冷却油
返送口(20)からギヤケース(9)内を経てクランクケ
ース(2)内のオイルパン(21)に戻されるようになっ
ている。すなわち、ヘッドブロック(3)の後方に、冷
却風路(18)の後側の風路出口(30)に臨むオイルクー
ラ(19)を設け、冷却油チャンバー(17)の冷却油導出
口をオイルクーラ(19)に連通接続し、オイルクーラ
(19)の冷却油返送口(20)をクランクケース(2)の
外側後部に設けたギヤケース(9)内に連通接続し、冷
却油返送口(20)からの冷却油をギヤケース(9)内か
らクランクケース(2)のオイルパン(21)に戻すよう
に構成してある。
なお、本実施例では、ギヤケース(9)の開口部(22)
を閉塞する側蓋板(23)はクランクケース(2)の開口
部に多数のボルトで締め付け固定されているが、第4図
に示すようにクランクケース(2)の開口部におけるシ
リンダ軸芯に対応する個所に側蓋板(23)との位置決め
部を上下に形成し、少なくとも上側の位置決め部(24)
をリーマーボルト(25)で構成してある。このようにリ
ーマーボルト(25)を使用すると、側蓋板(23)とクラ
ンクケース(2)の相対滑りを防止して、側蓋板(23)
をクランクケース(2)にしっかりと固定することがで
きる。また、応力集中のかかるシリンダ中心上、上面で
の締め付けが確実になる。
図中符号(26)はプッシュロッド挿通孔、(27)は吸気
弁、(28)は排気弁である。
上記実施例では直列多気筒エンジンについて述べたが、
本発明は単気筒エンジンに適用することもできる。
本発明は、次の効果〜を奏する。
ヘッドブロックの蓄熱部たる副燃焼室が部分的に油冷
され、ヘッドブロックの上記蓄熱部以外の部分が空冷さ
れる。このため、ヘッドブロックの蓄熱部と蓄熱部以外
の部分とを区別することなく一律に水冷する全水冷式の
ものに比べ、冷却液への放熱量が少なく、使用する冷却
油が少量で済み、その分だけエンジンを軽量化できる。
また、冷却油の放熱を行うオイルクーラも小型のもので
済み、その分だけエンジンを小型化できることになる。
比較的過熱されにくい蓄熱部以外の部分は空冷で緩や
かに冷却され、この部分の過冷却が抑制される。このた
め、蓄熱部以外の部分が水冷で過冷却される全水冷式の
ものに比べ、主燃焼室からの不要な放熱を抑制でき、熱
損失が低減される。一方、比較的過熱されやすい蓄熱部
が油冷が強力に冷却されるため、蓄熱部が緩やかにしか
冷却されない全空冷式のものに比べ、蓄熱部の熱損傷を
おそれることなく燃焼温度を高く設定することができ
る。このように、熱損失の低減と同時に燃焼温度を高く
設定できるので、全水冷式や全空冷式のものに比べ、高
出力が得られる。
導風ケース内で起こされた冷却風がオイルクーラに分
流されることなくヘッドブロック内の冷却風路に供給さ
れる。このため、導風ケース内の冷却風の一部をオイル
クーラに分流させるものに比べ、ヘッドブロック内の冷
却風路への冷却風供給量が多くなり、ヘッドブロックの
空冷効率が高くなる。
ヘッドブロック内の冷却風路に供給された多くの冷却
風がそのままオイルクーラに供給される。このため、導
風ケース内の冷却風の一部をヘッドブロック内の冷却風
路に分流させるものに比べ、オイルクーラへの冷却風供
給量が多くなり、オイルクーラの放熱効率が高くなる。
オイルクーラで放熱された冷却油が放熱量の少ないギ
ヤケース内を通過し、低温のままオイルパンに復帰す
る。このため、放熱後の冷却油が放熱量の多いヘッドブ
ロック等の肉壁内を通過してオイルパンに復帰するもの
に比べ、オイルパン内の油温度が上昇せず、比較的温度
の低い冷却油を冷却油チャンバーに供給でき、副燃焼室
の油冷効率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は直列二気筒ディ
ーゼルエンジンの一部破断側面図、第2図はヘッドブロ
ックの横断平面図、第3図は同エンジンの背面図、第4
図は第3図IV−IV線断面図である。 2……クランクケース、3……ヘッドブロック、6……
冷却ファン、7……導風ケース、9……ギヤケース、16
……副燃焼室、17……冷却油チャンバー、18……冷却風
路、19……オイルクーラ、20……(19)の冷却油返送
口、21……オイルパン、29……風路入口、30……風路出
口。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クランクケース(2)の前側に冷却ファン
    (6)を配置し、冷却ファン(6)の外周を導風ケース
    (7)で取り囲み、ヘッドブロック(3)内に前後方向
    の冷却風路(18)を形成し、冷却風路(18)の前側の風
    路入口(29)を導風ケース(7)内に臨ませ、ヘッドブ
    ロック(3)に形成した副燃焼室(16)を冷却油チャン
    バー(17)で周囲から取り囲み、この冷却油チャンバー
    (17)に潤滑油の一部を供給するように構成し、冷却風
    路(18)を後向きに通過する冷却風でヘッドブロック
    (3)を空冷するとともに、ヘッドブロック(3)のう
    ち、副燃焼室(16)を冷却油チャンバー(17)を通過す
    る冷却油で部分的に油冷するように構成した部分油冷式
    空冷エンジンの冷却装置であって、 ヘッドブロック(3)の後方に、冷却風路(18)の後側
    の風路出口(30)に臨むオイルクーラ(19)を設け、冷
    却油チャンバー(17)の冷却油導出口をオイルクーラ
    (19)に連通接続し、オイルクーラ(19)の冷却油返送
    口(20)をクランクケース(2)の外側後部に設けたギ
    ヤケース(9)内に連通接続し、冷却油返送口(20)か
    らの冷却油をギヤケース(9)内からクランクケース
    (2)のオイルパン(21)に戻すように構成した、こと
    を特徴とする部分油冷式空冷エンジンの冷却装置。
JP63233287A 1988-09-16 1988-09-16 部分油冷式空冷エンジンの冷却装置 Expired - Lifetime JPH0726529B2 (ja)

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