JPH0730904Y2 - エンジンのウオ−タジヤケツト構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、エンジンの冷却に供されるウォータジャケッ
ト構造に関する。

〈従来の技術〉 従来のこの種ウォータジャケット構造としては、例えば
第８図に示すようなものがある（実開昭60−23268号公
報等参照）。

即ち、ウォータジャケット１は、シリンダヘッド２のウ
ォータジャケット３とシリンダブロック４のウォータジ
ャケット５とこれらウォータジャケット3,5間に介在さ
れて冷却水やオイルの漏れを防止するシリンダヘッドガ
スケット６とから構成されている。そして、ウォータポ
ンプ７の駆動によってシリンダブロック４のウォータジ
ャケット５に冷却水が送り込まれ、この冷却水はシリン
ダヘッドガスケット６に形成された通水孔6aを介してシ
リンダヘッド２のウォータジャケット３に達してからエ
ンジンより出ていく。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来のウォータジャケット構
造にあっては、シリンダブロック４のウォータジャケッ
ト５が一層で深さの深い水路となっていたため、次のよ
うな問題点が生じていた。

即ち、外気温度の高い時には、ウォータジャケット５か
ら外部に放出される熱量が多くできるのでエンジンの冷
却に有利であるが、外気温度がかなり低くなると、シリ
ンダブロック４のウォータジャケット５の水路下方で
は、エンジンから供給される熱量よりもウォータジャケ
ット５から外部へ放出される熱量の方が多くなり、冷却
水温がかなり低下し、例えば、車両の暖房用熱交換器へ
の供給水温が低下してしまい、充分な暖房効果等が得ら
れないという問題点があった。

本考案はかかる従来の実情に鑑み、外気温度に応じてシ
リンダブロックのウォータジャケットからの放熱量等を
変化させることにより、冷却水温を適正に保持すること
目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本考案は、エンジンのシリンダブロックのウ
ォータジャケット内水路を上下２段に分割して上側と下
側の２つの水路を設けると共に、該両水路を小連通路で
連通する一方、前記上側水路のみを開通する状態と上側
水路及び下側水路の両方を開通する状態とに切り換える
切換バルブ装置と、外気温度を検出する外気温度検出手
段と、該外気温度検出手段から出力される検出信号に基
づいて、外気温度が所定値未満のときに前記上側水路の
みを開通し、所定値以上のときに上側水路及び下側水路
の両方を開通するように、前記切換バルブ装置を制御す
る制御手段と、を設けた構成とする。

尚、シリンダブロックのウォータジャケット内水路を上
下２段に分割して上側と下側の２つの水路を設けると共
に、該両水路を小連通路で連通する構成は、実開昭58−
156143号公報に開示されている。

〈作用〉 そして、上記構成では、外気温度が高い時に、両方の水
路に冷却水を流通させることによって、冷却水の受熱量
及びシリンダブロックからの放熱量が増大する。外気温
度が低い時に、上側の水路のみに冷却水を流通させるこ
とによって、効率良い冷却水の受熱が行われると共にシ
リンダブロックからの放熱量が抑えられて冷却水温を適
正に保持できる。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を第１図〜第７図に基づいて説
明する。

第１図，第２図（ａ），第３図及び第４図（ａ）におい
て、ウォータジャケット１は、シリンダヘッド２のウォ
ータジャケット３とシリンダブロック４のウォータジャ
ケット５とこれらウォータジャケット3,5間に介在され
るシリンダヘッドガスケット６とから構成され、ウォー
タポンプ７の駆動によってシリンダブロック４のウォー
タジャケット５に送り込まれた冷却水はシリンダヘッド
ガスケット６に形成された通水孔6aを介してシリンダヘ
ッド２のウォータジャケット３に達するようになってい
るのは、従来と同様である。

そして、シリンダブロック４のウォータジャケット５内
は、仕切板８によって上下２段に分割され、上側と下側
の２つの水路5A,5Bが設けられている。上記仕切板８に
は、両水路5A,5Bを連通する小連通路としての連通孔8a
が複数設けられている。

一方、第５図に示すように、下側の水路5Bの冷却水入口
5aに設けられて該冷却水入口5aの開閉を行うバルブ９
と、該バルブ９を駆動するアクチュエータ10とが設けら
れている。これらバルブ９及びアクチュエータ10によ
り、上側水路5Aのみを開通する状態と上側水路5A及び下
側水路5Bの両方を開通する状態とに切り換える本考案の
切換バルブ装置を構成する。

又、本考案の外気温度検出手段としての外気温センサ12
が設けられ、該外気温センサ12から出力される検出信号
に基づいて、外気温度が所定値未満のときにバルブ９を
閉動作させて前記上側水路5Aのみを開通し、所定値以上
のときにバルブ９を開動作させて上側水路5A及び下側水
路5Bの両方を開通するように、前記切換バルブ装置のア
クチュエータ10を制御する本考案の制御手段としての制
御装置13が設けられている。

尚、本実施例においては、シリンダヘッド２のウォータ
ジャケット３内に連通接続された冷却水出口配管3a内に
配設されて冷却水温度を検出する水温センサ11が設けら
れ、冷却水温度が所定値未満のときにバルブ９を閉動作
させて前記上側水路5Aのみを開通し、所定値以上のとき
にバルブ９を開動作させて上側水路5A及び下側水路5Bの
両方を開通するように、前記切換バルブ装置のアクチュ
エータ10を制御し得るようにも構成されている。

尚、制御装置13は、水温センサ11と外気温センサ12から
の出力信号が入力されるOR回路14と、該OR回路14からの
出力信号が入力されるコントロールアンプ15と、からな
る。

次に、かかる構成の作用について説明する。

第６図は、バルブ９を開動作した時（上側水路5A及び下
側水路5Bの両方を開通した時）と、バルブ９を閉動作し
た時（上側水路5Aのみを開通した時）に夫々変化する外
気温度とエンジン出口水温（冷却水温度）との関係の一
例を表したグラフである。

このグラフにおいて、バルブ９を開動作した時には、外
気温度とエンジン出口水温とが実線の如く変化し、バル
ブ９を閉動作した時には、外気温度とエンジン出口水温
とが点線の如く変化する。

従って、その時の外気温度若しくはエンジン出口水温に
基づいてバルブ９を開動作又は閉動作することにより、
外気温度とエンジン出口水温とは第６図のグラフに示し
たように変化し、次のような作用・効果を奏する。

例えば、本実施例において、外気温度に基づいてバルブ
９の開閉を制御する場合、第７図（ｂ）に示すように、
外気温度が10℃以上となるとバルブ９を閉から開に動作
させ、外気温度が10℃未満となるとバルブ９を開から閉
に動作させる。

又、冷却水温度に基づいてバルブ９の開閉を制御する場
合、第７図（ａ）に示すように、エンジン出口水温が90
℃以上となるとバルブ９を閉から開に動作させ、エンジ
ン出口水温が80℃未満になるとバルブ９を開から閉に動
作させる。

ここで、外気温度に基づいてバルブ９の開閉を制御する
場合について説明する。

外気温度が高い時（10℃以上）には、エンジンの燃焼室
からの熱量に加え、高温になったオイルのオイルギャラ
リ16からの伝熱によって冷却水への放熱量が増加するの
で、バルブ９を開動作させることにより（第１図及び第
２図（ａ）参照）、シリンダブロック４のウォータジャ
ケット５の上側の水路5A及び下側の水路5Bの両方に冷却
水を流通させ、該冷却水からの受熱量を増加させると共
に、シリンダブロック４からの放熱量も増加させて、オ
ーバヒートを防止する。

この場合、エンジン各部における冷却水の放・受熱状況
と表面温度分布は、第２図（ｂ），（ｃ）に示すように
なる。

又、外気温度が低い時（10℃未満）には、バルブ９を閉
動作させることにより（第３図及び第４図（ａ）参
照）、シリンダブロック４のウォータジャケット５の上
側の水路5Aのみに冷却水を流通させ、燃焼室で発生した
熱を効率良く冷却水で受熱して冷却水温度を上昇させ、
車両の暖房用熱交換器等へ熱量を増加させると共に、外
気温度が低いため生じるシリンダブロック４下部壁面か
らの放熱を、ウォータジャケット５の下側水路5Bに滞留
している温度の低い冷却水で防止する。

この場合、エンジン各部における冷却水の放・受熱状況
は、第４図（ｂ）に示すようになる。

尚、冷却水温度に基づいてバルブ９の開閉を制御する場
合、エンジン出口水温が高くなると（90℃以上）、バル
ブ９を閉から開に動作させて、リンダブロック４のウォ
ータジャケット５の上側の水路5A及び下側の水路5Bの両
方に冷却水を流通させ、該冷却水からの受熱量を増加さ
せると共に、シリンダブロック４からの放熱量も増加さ
せて、オーバヒートを防止する。

又、エンジン出口水温が低くなると（80℃未満）、バル
ブ９を開から閉に動作させて、シリンダブロック４のウ
ォータジャケット５の上側の水路5Aのみに冷却水を流通
させ、車両の暖房用熱交換器等へ熱量を増加させると共
に、外気温度が低いため生じるシリンダブロック４下部
壁面からの放熱を、ウォータジャケット５の下側水路5B
に滞留している温度の低い冷却水で防止する。

更に、中間の外気温度の場合は、一番有効なバルブ開状
態となるように、バルブ９を制御し、水路5Bへの流量を
制御すれば良い。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、エンジンのシリ
ンダブロックのウォータジャケット内水路を上下２段に
分割して上側と下側の２つの水路を設けると共に、該両
水路を小連通路で連通する一方、外気温度が所定値未満
のときに前記上側水路のみを開通し、所定値以上のとき
に上側水路及び下側水路の両方を開通するように、前記
切換バルブ装置を制御する構成としたから、外気温度が
高いときにも低いときにも、冷却水温度を適正に保持で
きると共に、車両の暖房用熱交換器への供給水温の低下
を防止できる等の利点を有する実用的効果大なるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第３図は夫々本考案に係わるエンジンのウォ
ータジャケット構造の一実施例を示す概略的な正面断面
図、第２図（ａ）及び第４図（ａ）は夫々同上実施例の
側面断面図、第２図（ｂ），（ｃ）は夫々第２図（ａ）
の側面断面図におけるエンジン各部の冷却水放受熱状況
及び表面温度分布を示す図、第４図（ｂ）は第４図
（ａ）の側面断面図におけるエンジン各部の冷却水放受
熱状況を示す図、第５図は同上実施例における回路切換
装置の具体的構成を示す構成図、第６図は外気温度とエ
ンジン出口冷却水温度との関係をバルブの開閉状態をパ
ラメータとして表したグラフ、第７図（ａ），（ｂ）は
夫々エンジン出口冷却水温度及び外気温度に対するバル
ブの開閉状態を示す図、第８図は従来のエンジンのウォ
ータジャケット構造の一例を示す概略的な正面断面図で
ある。 １……ウォータジャケット、２……シリンダヘッド、３
……ウォータジャケット、４……シリンダブロック、５
……ウォータジャケット、5A,5B……水路、７……ウォ
ータポンプ、８……仕切板、8a……連通孔、９……バル
ブ、10……アクチュエータ、12……外気温センサ、13…
…制御装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンのシリンダブロックのウォータジ
   ャケット内水路を上下２段に分割して上側と下側の２つ
   の水路を設けると共に、該両水路を小連通路で連通する
   一方、前記上側水路のみを開通する状態と上側水路及び
   下側水路の両方を開通する状態とに切り換える切換バル
   ブ装置と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、該
   外気温度検出手段から出力される検出信号に基づいて、
   外気温度が所定値未満のときに前記上側水路のみを開通
   し、所定値以上のときに上側水路及び下側水路の両方を
   開通するように、前記切換バルブ装置を制御する制御手
   段と、を設けたことを特徴とするエンジンのウォータジ
   ャケット構造。