JPS61250334A - エンジンの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は水冷式エンジンの冷却装置に関する。

［従来の技術１ 従来、自動車の水冷式エンジンの冷却装置においては、
ウォータポンプからエンジン本体に送られた冷却水をエ
ンジン本体から導出するための放出路を、ラジェータに
連通ずるラジェータ通路と、ラジェータをバイパスする
ボトムバイパス通路に分岐させ、この分岐部に水温を感
知して自動的に通路を開閉するサーモスタットバルブを
設けて、冷却水温度に応じてラジェータ通路とボトムバ
イパス通路とを選択し、これによって、ＩＩＩ機運転時
または低負荷低回転走行時のように冷却水温度が設定温
度（約８２℃）より低い場合（冷間時）には冷却水をラ
ジェータを通さずにボトムバイパス通路に流し、高負荷
高回転時のように冷却水の温度が設定温度を超えた場合
には冷却水をラジェータに流して冷却している。

この場合、自動車室内を暖房するためにと−タの放熱器
に連通ずる放熱通路を設けるが、この放熱通路は、ポン
プの下流側であってかつサーモスタットバルブの上流側
のエンジン本体もしくは放出路の途中から分岐させてい
る。そしてヒータ放熱器の下流側の放熱通路を、例えば
特公昭５５−２９２４８号公報に示されているように、
ウォータポンプの吸込側に接続することにより、このヒ
ータ放熱器を通る温水をラジェータ通路あるいはボトム
バイパス通路を通さずに独立した通路を介してウォータ
ポンプに遠流し、これにより冷間時の暖房性能を向上さ
せている。

ところで、自動車の車室容積は増大する傾向にあるため
、ヒータ放熱器に流す温水の水門を増加させてこのヒー
タ放熱器の放熱量を増大させる必要がある。特にエンジ
ンの暖機運転時およびエンジンがリーン燃焼状態にある
低負荷低回転走行時には、冷却水の温度が低いため車内
を一定の温度に暖房するためにより多くの温水を必要と
するものである。

第３図はエンジンの口拡数と冷却水温石との関係を示す
グラフで、実線で示す直線Ａは全水船（ウォータポンプ
の叶出吊）、破線で示す直線Ｂはヒータ放熱器に流れる
水量をあられしており、この結果エンジンの高負荷高回
転時にラジェータを通ってエンジンに流れる水量は−・
点鎖線で示す直線Ｃのようにヒータ放熱器に流れる流□
□□分減少したものとなる。

一方、近来自動車のエンジンは高出力化の傾向にあり、
このため、高出力エンジンの高負荷高回転走行時にはエ
ンジンを充分に冷却する必要が生じてきた。しかしなが
ら、上記のように冷却水の一部がヒータ放熱器のために
用いられてラジェータの流量が減少し、かつ、ヒータを
作動させない時はヒータ放熱器による冷却水の冷却も行
なわれないことから、それだけ冷却性能が損われ、エン
ジンの高出力化に対応できなくなってきた。ましてター
ボチャージｐを備えたエンジンにおいては、オイルの冷
却にも冷却水が使用されることになり、ますます冷却条
件は厳しいものとなってきた。

一般に水冷・式エンジンにおいて、冷却装置の冷却性能
を向上させるためには、ラジェータの容量を増大させる
ことと、ウォータポンプの送水能力を向上させることの
二方法が考えられる。しかしながら、ラジェータの容量
を増大させて走行風取入量を増大させることは、ラジェ
ータ取付スペースの点と走行抵抗低減の観点とからみて
困難であり、またウォータポンプの送水能力を増大させ
るためにはそれだけエンジンの出力が割かれることにな
るからこの方払も採用できない。

さらに、エンジンを流れる冷却水の水ａが少ない場合、
上記のように高負荷高回転時の冷却が不充分になるばか
りでなく、次のような不都合を生じる。すなわち、冷却
水が設定温度に達せずにボトムバイパス通路を流れる冷
間時において急激な全開運転を行なった場合、燃焼室近
傍の湿度が局部的に急激に上昇するが、この場合エンジ
ンを流れる冷却水の流量が充分でないと、エンジンの局
部的温度上昇が助長され、そのエンジン部分の温度と冷
却水との温度差が瞬間的に大ぎいものとなるから、シリ
ンダヘッドにクラックを生じるという問題があり、この
ような事態を発生させないためにもエンジンに十分な看
の冷却水を流すことが必要である。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑み、エンジンの高負荷高回転時に
おいても、冷間時においても充分な冷却水をエンジン本
体に流すようにして、上述の問題を一挙に解決すること
を図ったエンジンの冷却装置を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ 本発明はヒータ放熱器の下流側の放熱通路をエンジンか
ら放出された冷却水の放出路に合流させることにより、
サーモスタットバルブの直上流に冷却水の全ｍが流れる
ようにしたことを特徴とするものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、エンジンの高負荷高回転時には、冷却
水の全但がラジェータを経てエンジン本体に流れるから
、エンジン本体に対する必要十分な冷却を行なうことが
できる効果があり、また冷開時にも冷却水の全面がボト
ムバイパス通路を経てエンジン本体に流れるから、たと
え冷間時にエンジンを全開運転してもエンジン本体の局
部的な急激な温度上昇を防止してシリンダヘッドにクラ
ックを生じるというような事態が発生するおそれがなく
なる効果があり、しかもこの効果は室内暖房機能を犠牲
にすることなく得られるものである。

［実施例］− 以下本発明の一実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本発明によるエンジンの冷却装置の冷却系統図
であり、エンジン本体１の回転に同期して駆動されるウ
ォータポンプ２によって強制的に循環させられる冷却水
は、エンジン本体１から熱を受け、て温水となり、放出
路６を構成する通路６ａからインレットマニホールド４
内の通路６．ｂに入り（プリヒートのため）、通路６Ｃ
へを流れる。通路６Ｃは２つの通路に分岐し、ラジェー
タ７を経由してウォータポンプ２に還流するラジェータ
通路８と、ラジェータ７をバイパスして直接ウォータポ
ンプ２に還流するボトムバイパス通路つとに分れる。

通路６Ｃがラジェータ通路８とボトムバイパス通路９と
に分岐する分岐点には、ナーモスタットバルプ１０が設
【プられており、水温に応じて冷却水の通路を選択する
ようになされている。また、通路６Ｃの途中から、ヒー
タ放熱器１１のための放熱通路１２が分岐しており、こ
の放熱通路１２のヒータ放熱器１１の下流側の通路１２
ａは号−モスタットバルブ１０の上流側において通路６
Ｃに合流している。

またヒータ放熱器１１に温水を流す放熱通路１２には、
さらにヒータ放熱器１１をバイパスするバイパス通路１
３と、ヒータ不使用時にはこのバイパス通路１３に温水
を流すための三方バルブ１４とが設けられている。以上
の構成によって、放出路６のサーモスタットバルブ１０
の直上流の通路部分６ｄには冷却水の全量が流れるよう
になされている。

サーモスタットバルブ１０は、第２図に示すように、水
温に応じて上下に摺動するワックスベレット１５を有し
、このワックスベレット１５の上部本体１５ａに弁１６
が同軸的に固定されている。この弁１６は、外周が管壁
に固定支持された弁座１７にスプリング１８によって圧
着されており、冷却水の温度が設定温度以下の場合には
ラジェータ通路８を閉じ、放出路６からの冷却水をボト
ムバイパス通路９に流す。冷却水の温度が設定温度以上
に達すると、ワックスベレット１５はスプリング１８の
付勢力に抗して下方に移動し、これに伴って弁１６が下
方へ偏位して放出路６をラジェータ通路８に連通する。

また、ワックスベレット１５の下部本体１５ｂの下端に
は弁１９が取りつけられており、ワックスベレット１５
の下方への移動に伴ってこの弁１９がボトムバイパス通
路９を閉じ、放出路６からの冷却水をラジェータ通路８
に流すように構成されている。

このように、本発明においてはサーモスタットバルブ１
０の直上流の通路部分６ｄに冷却水の全開が流れるため
、エンジンの高負荷高回転時には、ヒータの放熱器１１
を流れる水をも含む冷却水の全量がラジェータ７を通り
、かつこのラジＪ−タフによって冷却された水の全量が
第３図の直線Ａに示すようにエンジン１を通ることにな
るから、ラジェータ７の古註を増大させたりあるいはウ
ォータポンプ２の送水能力を増大させなくても、エンジ
ン１に対する必要十分な冷却を行なうことができ、エン
ジンの高出力化に対処することができる。

ま、た、冷間時においても、ヒータ放熱器１１を流れる
水をも含む冷却水の全面がボトムバイパス通路９を経て
エンジン１に流れるから、たとえ冷間時にエンジン１の
全開運転を行なっても、シリンダヘッド等の温度が局部
的に急激に上昇して冷却水の水温との温皮差が著しく大
きくなることによるクラックの発生を防止することがで
きる。そして何れの場合にも、上記効果は暖房機能を犠
牲にすることなく、得られるものである。

なお、本実施例では、ヒータ放熱器のみを冷却水経路に
備えた場合を示したが、ヒータ放熱器のみならず、オイ
ルクーラや燃料ヒータ等の放熱器もヒータ放熱器と同様
に配置すればよいことは詳しく述べるまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による冷却装置の一実施例を示す冷却系
統図、第２図は本発明に用いられるサーモスタットバル
ブの断面図、第３図はエンジン回転数を横軸に、冷却水
流量を縦軸にとり、ヒータの放熱器に流れる１ｆｆｌを
直ＪＩＢとしたときの本発明におけるエンジンに流れる
流ｆｆ１Ａおよび従来の冷却装置におけるエンジンに流
れる流ｇｉＣを示すグラフである。 １・・・エンジン　　　　２・・・ウォータポンプ６・
・・放出路　　　　　７・・・ラジェータ８・・・ラジ
ェータ通路　９・・・ボトムバイパス通路１０・・・サ
ーモスタットパルプ １１・・・放熱＠　　　　　　１５・・・ワックスベレ
ット１６、１９・・・弁 特許出願人　　　　　マツダ株式会社 代　理　人　　弁理士　山　元　　俊　仁第１図 ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ウォータポンプからエンジン本体に送られた冷却水を前
   記エンジン本体から導出するための放出路を、ラジエー
   タに連通するラジエータ通路と、ラジエータをバイパス
   するボトムバイパス通路とに分岐させ、この分岐部にサ
   ーモスタットバルブを設けて、冷却水温度に応じて前記
   ラジエータ通路と前記ボトムバイパス通路とを選択する
   ようにし、かつヒータ放熱器を有する放熱通路を備えた
   エンジンの冷却装置において、 前記ヒータ放熱器の下流側の放熱通路を前記放出路に合
   流させ、これにより前記サーモスタットバルブの直上流
   に前記冷却水の全量を流すようにしたことを特徴とする
   エンジンの冷却装置。