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JP2009275575A - Cooling device for internal combustion engine - Google Patents

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JP2009275575A
JP2009275575A JP2008127047A JP2008127047A JP2009275575A JP 2009275575 A JP2009275575 A JP 2009275575A JP 2008127047 A JP2008127047 A JP 2008127047A JP 2008127047 A JP2008127047 A JP 2008127047A JP 2009275575 A JP2009275575 A JP 2009275575A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
water passage
block
cylinder
head
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008127047A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Tofukuji
智子 東福寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2008127047A priority Critical patent/JP2009275575A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/243Cylinder heads and inlet or exhaust manifolds integrally cast together

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】内燃機関の冷却対象部位を十分に冷却しつつ、圧力損失を低減することができる内燃機関の冷却装置を提供する。
【解決手段】シリンダヘッド4と一体に形成された排気マニホールド7を備えた内燃機関1に適用され、シリンダブロック3及びシリンダヘッド4に冷却水を流通させるための第1冷却水通路10と、シリンダヘッド4における排気マニホールド7が位置する排気側に冷却水を流通させるための第2冷却水通路11とを設ける。第1冷却水通路10は、シリンダブロック3の内部にて縦方向に延びたブロック側冷却水通路12と、シリンダヘッド4の内部にて排気側から吸気側に向かって延びたヘッド側冷却水通路13とを有している。第2冷却水通路11は、排気マニホールド7と隣接し、かつ縦方向に延びたマニホールド部冷却水通路18を有している。
【選択図】図1
A cooling device for an internal combustion engine capable of reducing pressure loss while sufficiently cooling a portion to be cooled of the internal combustion engine.
A first cooling water passage 10 for applying cooling water to a cylinder block 3 and a cylinder head 4 applied to an internal combustion engine 1 having an exhaust manifold 7 formed integrally with a cylinder head 4 and a cylinder. A second cooling water passage 11 for circulating cooling water is provided on the exhaust side of the head 4 where the exhaust manifold 7 is located. The first cooling water passage 10 includes a block side cooling water passage 12 that extends in the vertical direction inside the cylinder block 3, and a head side cooling water passage that extends from the exhaust side toward the intake side inside the cylinder head 4. 13. The second cooling water passage 11 has a manifold portion cooling water passage 18 which is adjacent to the exhaust manifold 7 and extends in the vertical direction.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、一方向に複数の気筒が形成された内燃機関に適用される冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device applied to an internal combustion engine in which a plurality of cylinders are formed in one direction.

内燃機関の冷却装置として、シリンダブロックの内部に形成されたブロック側冷却水通路とシリンダヘッドの内部に形成されたヘッド側冷却水通路とを独立して設け、それら冷却水通路に冷却水を流通させてシリンダブロック及びシリンダヘッドを冷却するものが知られている(特許文献1参照)。その他に、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2〜4が存在する。   As a cooling device for an internal combustion engine, a block-side cooling water passage formed inside the cylinder block and a head-side cooling water passage formed inside the cylinder head are provided independently, and the cooling water is circulated through these cooling water passages. There is known one that cools a cylinder block and a cylinder head (see Patent Document 1). In addition, Patent Documents 2 to 4 exist as prior art documents related to the present invention.

特開2004−324459号公報JP 2004-324459 A 特開2007−51601号公報JP 2007-51601 A 特開2004−211645号公報JP 2004-21645 A 実用新案登録第2526038号公報Utility Model Registration No. 2526038

上述した特許文献1の装置を一方向に複数の気筒が形成された内燃機関に適用した場合、冷却水通路の配置によって冷却水通路の圧力損失や内燃機関の冷却効率が変化する。例えば、各冷却水通路を気筒の並び方向に延びるように設けた場合には、冷却水通路の長さが相対的に長くなるので冷却水通路全体の圧力損失が大きくなる。また、各冷却水通路を気筒の並び方向と直交する方向に延びるように設けた場合には、冷却水通路の流路断面積が相対的に大きくなるので冷却対象部位の冷却が不足するおそれがある。   When the apparatus of Patent Document 1 described above is applied to an internal combustion engine in which a plurality of cylinders are formed in one direction, the pressure loss of the cooling water passage and the cooling efficiency of the internal combustion engine vary depending on the arrangement of the cooling water passage. For example, when each cooling water passage is provided so as to extend in the direction in which the cylinders are arranged, the length of the cooling water passage becomes relatively long, so that the pressure loss of the entire cooling water passage increases. In addition, when each cooling water passage is provided so as to extend in a direction orthogonal to the direction in which the cylinders are arranged, the flow passage cross-sectional area of the cooling water passage becomes relatively large, and therefore there is a risk that the cooling of the portion to be cooled will be insufficient. is there.

そこで、本発明は、内燃機関の冷却対象部位を十分に冷却しつつ、圧力損失を低減することができる内燃機関の冷却装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a cooling device for an internal combustion engine that can reduce pressure loss while sufficiently cooling a portion to be cooled of the internal combustion engine.

本発明の内燃機関の冷却装置は、一方向に並ぶ複数の気筒が形成されたシリンダブロックと、気筒毎の吸気ポートが前記複数の気筒の並び方向と交差する方向の一方の側に、気筒毎の排気ポートが前記交差する方向の他方の側にそれぞれ形成されたシリンダヘッドとを備えた内燃機関に適用され、冷却水を前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドに流通させるための冷却水通路が設けられた内燃機関の冷却装置であって、前記冷却水通路は、前記シリンダブロックの内部にて前記並び方向に延びたブロック側冷却水通路と、前記シリンダヘッドの内部にて前記吸気ポート及び前記排気ポートのそれぞれに沿うように延びたヘッド側冷却水通路とを備えることにより上述した課題を解決する(請求項1)。   An internal combustion engine cooling apparatus according to the present invention includes a cylinder block in which a plurality of cylinders arranged in one direction are formed, and an intake port for each cylinder on one side in a direction intersecting the arrangement direction of the plurality of cylinders. The exhaust port is applied to an internal combustion engine provided with a cylinder head formed on the other side in the intersecting direction, and a cooling water passage is provided for circulating cooling water to the cylinder block and the cylinder head. A cooling device for an internal combustion engine, wherein the cooling water passage includes a block side cooling water passage extending in the alignment direction inside the cylinder block, and the intake port and the exhaust port inside the cylinder head. The above-described problem is solved by providing a head side cooling water passage extending along each of the above.

本発明の冷却装置によれば、ヘッド側冷却水通路がシリンダヘッドの内部にて吸気ポート及び排気ポートのそれぞれに沿うように延びているので、その通路を気筒の並び方向に延びるように設けた場合と比べて冷却水通路全体の圧力損失を低減することができる。また、ブロック側冷却水通路がシリンダブロックの内部にて気筒の並び方向に延びているので、その通路を気筒の並び方向と直交する方向に延びるように設けた場合と比べて流路断面積が小さくなって、ブロック側冷却水通路内の冷却水の流速が上昇する。よって、シリンダブロックを十分に冷却することができる。   According to the cooling device of the present invention, since the head side cooling water passage extends along the intake port and the exhaust port inside the cylinder head, the passage is provided to extend in the direction in which the cylinders are arranged. Compared to the case, the pressure loss of the entire cooling water passage can be reduced. Further, since the block-side cooling water passage extends in the cylinder arrangement direction inside the cylinder block, the flow passage cross-sectional area is larger than the case where the passage is provided to extend in a direction orthogonal to the cylinder arrangement direction. It becomes small and the flow rate of the cooling water in the block side cooling water passage increases. Therefore, the cylinder block can be sufficiently cooled.

本発明の一形態において、前記冷却水通路は、前記シリンダブロックに設けられ、前記ブロック側冷却水通路に冷却水を流入させるブロック側冷却水入口部と、前記シリンダヘッドに設けられ、前記ブロック側冷却水入口部よりも上流側の冷却水を前記ヘッド側冷却水通路に流入させるヘッド側冷却水入口部とをさらに備えてもよい(請求項2)。本形態によれば、ブロック側冷却水通路を経由させずに冷却水をヘッド側冷却水通路に導くことができる。つまり、ブロック側冷却水通路とヘッド側冷却水通路とのそれぞれに対して内燃機関で昇温する前の冷却水が流入するので、シリンダブロック及びシリンダヘッドをバランスよく冷却することができる。   In one aspect of the present invention, the cooling water passage is provided in the cylinder block, and is provided in a block side cooling water inlet for allowing the cooling water to flow into the block side cooling water passage, and in the cylinder head. A head side cooling water inlet portion that allows cooling water upstream of the cooling water inlet portion to flow into the head side cooling water passage may be further provided. According to this embodiment, the cooling water can be guided to the head side cooling water passage without going through the block side cooling water passage. That is, since the cooling water before being heated by the internal combustion engine flows into each of the block side cooling water passage and the head side cooling water passage, the cylinder block and the cylinder head can be cooled in a well-balanced manner.

本発明の一形態において、各気筒から前記排気ポートに導かれた排気を集合させる排気マニホールドが前記シリンダヘッドと一体に形成され、前記冷却水通路は、前記シリンダヘッドの内部にて前記排気マニホールドと隣接し、かつ前記並び方向に延びたマニホールド部冷却水通路をさらに備えてもよい(請求項3)。この形態によれば、排気が集合することによりシリンダヘッドの中でも温度が比較的高くなる排気マニホールドと隣接するようにマニホールド部冷却水通路を設けているので、排気マニホールドを優先的に冷却することができる。また、マニホールド部冷却水通路が気筒の並び方向に延びているので、その通路を気筒の並び方向と直交する方向に延びるように設けた場合よりも排気マニホールドの冷却効率を向上させることができる。   In one embodiment of the present invention, an exhaust manifold that collects exhaust gas led from each cylinder to the exhaust port is formed integrally with the cylinder head, and the cooling water passage is connected to the exhaust manifold inside the cylinder head. You may further provide the manifold part cooling water path which adjoins and extended in the said row direction (Claim 3). According to this aspect, since the manifold portion cooling water passage is provided adjacent to the exhaust manifold whose temperature is relatively high in the cylinder head by collecting the exhaust, the exhaust manifold can be preferentially cooled. it can. Further, since the manifold portion coolant passage extends in the cylinder arrangement direction, the cooling efficiency of the exhaust manifold can be improved as compared with the case where the passage is provided so as to extend in a direction orthogonal to the cylinder arrangement direction.

上記の形態において、前記冷却水通路は、前記シリンダブロックに設けられ、前記ブロック側冷却水通路に冷却水を流入させるブロック側冷却水入口部と、前記ブロック側冷却水通路と前記ヘッド側冷却水通路とを連通する連通路と、前記シリンダヘッドに設けられ、前記ブロック側冷却水入口部よりも上流側の冷却水を前記マニホールド部冷却水通路に流入させるヘッド側冷却水入口部とを備えてもよい(請求項4)。この形態によれば、マニホールド部冷却水通路に対して内燃機関で昇温する前の冷却水が流入するので、排気マニホールドの冷却効率をさらに向上させることができる。   In the above aspect, the cooling water passage is provided in the cylinder block, and a block side cooling water inlet for allowing the cooling water to flow into the block side cooling water passage, the block side cooling water passage, and the head side cooling water. A communication passage that communicates with the passage, and a head-side cooling water inlet portion that is provided in the cylinder head and allows the cooling water upstream of the block-side cooling water inlet portion to flow into the manifold portion cooling water passage. (Claim 4). According to this aspect, the cooling water before being heated by the internal combustion engine flows into the manifold portion cooling water passage, so that the cooling efficiency of the exhaust manifold can be further improved.

以上に説明したように、本発明の冷却装置によれば、ヘッド側冷却水通路がシリンダヘッドの内部にて吸気ポート及び排気ポートのそれぞれに沿うように延びているので、その通路を気筒の並び方向に延びるように設けた場合と比べて冷却水通路全体の圧力損失を低減することができる。また、ブロック側冷却水通路がシリンダブロックの内部にて気筒の並び方向に延びているので、その通路を気筒の並び方向と直交する方向に延びるように設けた場合と比べて流路断面積が小さくなって、ブロック側冷却水通路内の冷却水の流速が上昇する。よって、シリンダブロックを十分に冷却することができる。   As described above, according to the cooling device of the present invention, the head-side cooling water passage extends along the intake port and the exhaust port inside the cylinder head, so that the passage is arranged in the cylinder array. Compared with the case where it is provided so as to extend in the direction, the pressure loss of the entire cooling water passage can be reduced. Further, since the block-side cooling water passage extends in the cylinder arrangement direction inside the cylinder block, the flow passage cross-sectional area is larger than the case where the passage is provided to extend in a direction orthogonal to the cylinder arrangement direction. It becomes small and the flow rate of the cooling water in the block side cooling water passage increases. Therefore, the cylinder block can be sufficiently cooled.

図1は本発明の一形態に係る冷却装置が適用された内燃機関の要部を示している。図2は図1の上面図を示している。図1及び図2に示すように、内燃機関(以下、エンジンと称することがある。)1は、一方向に並んだ複数(図2では4つ)の気筒2が形成されたシリンダブロック3と、シリンダブロック3の上部に配置されたシリンダヘッド4とを備えている。シリンダブロック3及びシリンダヘッド4は、複数の気筒2の並び方向の長さが並び方向と直交する方向の長さよりも大きく形成されている。以下、複数の気筒2の並び方向を縦方向と、複数の気筒2の並び方向と直交する方向を横方向と呼ぶことがある。   FIG. 1 shows a main part of an internal combustion engine to which a cooling device according to one embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 shows a top view of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, an internal combustion engine (hereinafter sometimes referred to as an engine) 1 includes a cylinder block 3 formed with a plurality of (four in FIG. 2) cylinders 2 arranged in one direction. And a cylinder head 4 disposed at the upper part of the cylinder block 3. The cylinder block 3 and the cylinder head 4 are formed such that the length of the plurality of cylinders 2 in the arrangement direction is larger than the length in the direction orthogonal to the arrangement direction. Hereinafter, the arrangement direction of the plurality of cylinders 2 may be referred to as a vertical direction, and the direction orthogonal to the arrangement direction of the plurality of cylinders 2 may be referred to as a horizontal direction.

図2に示すように、シリンダヘッド4には、横方向の一方の側(図2の上側)に気筒2毎に設けられた吸気ポート5と、横方向の他方の側に気筒2毎に設けられた排気ポート6とがそれぞれ形成されている。但し、吸気ポート5及び排気ポート6は、縦方向と交差する方向に位置していれば、縦方向と直交する方向でなくてもよい。シリンダヘッド4には、排気ポート6が位置する排気側に一体に形成された排気マニホールド7が設けられている。排気マニホールド7は各排気ポート6に接続されて、各気筒2からの排気を集合させる集合部8を有している。このように構成されたエンジン1に対して冷却装置9が組み合わされている。   As shown in FIG. 2, the cylinder head 4 has an intake port 5 provided for each cylinder 2 on one side in the horizontal direction (upper side in FIG. 2), and provided for each cylinder 2 on the other side in the horizontal direction. The exhaust ports 6 formed are respectively formed. However, the intake port 5 and the exhaust port 6 may not be in the direction orthogonal to the vertical direction as long as the intake port 5 and the exhaust port 6 are located in a direction crossing the vertical direction. The cylinder head 4 is provided with an exhaust manifold 7 integrally formed on the exhaust side where the exhaust port 6 is located. The exhaust manifold 7 is connected to each exhaust port 6 and has a collecting portion 8 that collects exhaust from each cylinder 2. A cooling device 9 is combined with the engine 1 configured as described above.

次に、図1及び図2を参照して冷却装置9について説明する。冷却装置9には、シリンダブロック3及びシリンダヘッド4に冷却水を流通させるための第1冷却水通路10と、シリンダヘッド4の排気側に冷却水を流通させるための第2冷却水通路11とが設けられている。各図において、実線の矢印は第1冷却水通路10とその冷却水の流れを、破線の矢印は第2冷却水通路11とその冷却水の流れをそれぞれ示している。但し、図2はシリンダヘッド4内の冷却水の流れのみを矢印で示している。第1冷却水通路10は、シリンダブロック3の内部にて縦方向(長手方向)に延びたブロック側冷却水通路12と、シリンダヘッド4の内部にて吸気ポート5及び排気ポート6のそれぞれに沿うように延びた複数(図1及び図2では4つ)のヘッド側冷却水通路13と、ブロック側冷却水通路12とヘッド側冷却水通路13とを連通する第1連通路14と、シリンダヘッド4の吸気ポート5が位置する吸気側にて縦方向に延びた排出路15とを備えている。ヘッド側冷却水通路13は排出路15と接続されている。第1連通路14は、シリンダブロック3の排気側にてブロック側冷却水通路12と接続され、シリンダヘッド4の排気側にてヘッド側冷却水通路13と接続されている。   Next, the cooling device 9 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The cooling device 9 includes a first cooling water passage 10 for flowing cooling water to the cylinder block 3 and the cylinder head 4, and a second cooling water passage 11 for flowing cooling water to the exhaust side of the cylinder head 4. Is provided. In each figure, the solid line arrows indicate the first cooling water passage 10 and its cooling water flow, and the broken line arrows indicate the second cooling water passage 11 and its cooling water flow. However, FIG. 2 shows only the flow of cooling water in the cylinder head 4 by arrows. The first cooling water passage 10 extends along the block side cooling water passage 12 extending in the longitudinal direction (longitudinal direction) inside the cylinder block 3 and the intake port 5 and the exhaust port 6 inside the cylinder head 4. A plurality of (four in FIG. 1 and FIG. 2) head-side cooling water passages 13, a first communication passage 14 communicating the block-side cooling water passage 12 and the head-side cooling water passage 13, and a cylinder head And a discharge passage 15 extending in the vertical direction on the intake side where the four intake ports 5 are located. The head side cooling water passage 13 is connected to the discharge passage 15. The first communication passage 14 is connected to the block-side cooling water passage 12 on the exhaust side of the cylinder block 3, and is connected to the head-side cooling water passage 13 on the exhaust side of the cylinder head 4.

図1に示すように、第1冷却水通路10は、シリンダブロック3の排気側の壁面に設けられたブロック側冷却水入口部16と、シリンダヘッド4の吸気側の壁面に設けられた冷却水出口部17とを有している。ブロック側冷却水入口部16は、ブロック側冷却水通路12と連通するようにして縦方向の一方の側(図1の右側)の端部に位置している。冷却水出口部17は、排出路15と連通するようにして縦方向の他方の側の端部に位置している。   As shown in FIG. 1, the first cooling water passage 10 includes a block-side cooling water inlet portion 16 provided on the exhaust-side wall surface of the cylinder block 3 and a cooling water provided on the intake-side wall surface of the cylinder head 4. And an outlet portion 17. The block-side cooling water inlet 16 is located at the end of one side in the vertical direction (the right side in FIG. 1) so as to communicate with the block-side cooling water passage 12. The cooling water outlet portion 17 is located at the end of the other side in the longitudinal direction so as to communicate with the discharge passage 15.

図2に示すように、第2冷却水通路11は、シリンダヘッド4の排気マニホールド7と隣接し、かつ並び方向に延びたマニホールド部冷却水通路18と、マニホールド部冷却水通路18と連通するようにしてシリンダヘッド4の縦方向の一方の側の端面に設けられたヘッド側冷却水入口部19とをさらに備えている。マニホールド部冷却水通路18は、排気マニホールド7の集合部8よりも幾らか長くなるように形成され、ヘッド側冷却水入口部19の反対側の端部にて排気側に折れ曲がり、排出路15に接続している。また、マニホールド部冷却水通路18と第1連通路14とは、第2連通路20によって結ばれている。   As shown in FIG. 2, the second cooling water passage 11 communicates with the manifold portion cooling water passage 18 adjacent to the exhaust manifold 7 of the cylinder head 4 and extending in the alignment direction, and the manifold portion cooling water passage 18. And a head-side cooling water inlet portion 19 provided on one end face of the cylinder head 4 in the longitudinal direction. The manifold portion cooling water passage 18 is formed to be somewhat longer than the collecting portion 8 of the exhaust manifold 7, bends to the exhaust side at the opposite end of the head side cooling water inlet portion 19, and enters the discharge passage 15. Connected. Further, the manifold portion coolant passage 18 and the first communication passage 14 are connected by a second communication passage 20.

次に、図1及び図2を参照して、第1冷却水通路10を流通する冷却水の流れを説明する。不図示のポンプからブロック側冷却水入口部16に送り出された冷却水は、ブロック側冷却水通路12内を縦方向(図1の左側)に流れながら各第1連通路14に導かれる。第1連通路14に導かれた冷却水は、第1連通路14内をシリンダヘッド4に向かう方向に流れてヘッド側冷却水通路13に導かれる。ヘッド側冷却水通路13に導かれた冷却水は、ヘッド側冷却水通路13内をシリンダヘッド4の排気側から吸気側に向かう方向に流れ、排出路15に流入する。排出路15に導かれた冷却水は、各ヘッド側冷却水通路13から流入する冷却水と合流しながら縦方向(図1の左側)に導かれ、冷却水出口部17からシリンダヘッド4の外部に排出される。   Next, with reference to FIG.1 and FIG.2, the flow of the cooling water which distribute | circulates the 1st cooling water channel | path 10 is demonstrated. The cooling water sent from the pump (not shown) to the block side cooling water inlet 16 is guided to the first communication passages 14 while flowing in the block side cooling water passage 12 in the vertical direction (left side in FIG. 1). The cooling water guided to the first communication path 14 flows in the first communication path 14 in the direction toward the cylinder head 4 and is guided to the head side cooling water path 13. The cooling water guided to the head side cooling water passage 13 flows in the head side cooling water passage 13 in the direction from the exhaust side to the intake side of the cylinder head 4 and flows into the discharge path 15. The cooling water guided to the discharge passage 15 is guided in the vertical direction (left side in FIG. 1) while joining with the cooling water flowing in from each head side cooling water passage 13, and from the cooling water outlet portion 17 to the outside of the cylinder head 4. To be discharged.

続いて、第2冷却水通路11を流通する冷却水の流れを説明する。上述したポンプは、冷却水をブロック側冷却水入口部16に送り出すとともにヘッド側冷却水入口部19にも送り出す。つまり、ヘッド側冷却水入口部19にはブロック側冷却水入口部16の上流の冷却水が導かれる。ヘッド側冷却水入口部19は、その冷却水をマニホールド部冷却水通路18に流入させる。マニホールド部冷却水通路18に導かれた冷却水は、第1連通路14及び第2連通路20を経由した冷却水と合流しながら縦方向(図2の左側)に流れた後、排出路15に導かれる。排出路15に導かれた冷却水は、第1冷却水通路10を経由した冷却水と合流して冷却水出口部17からシリンダヘッド4の外部に排出される。   Next, the flow of cooling water flowing through the second cooling water passage 11 will be described. The pump described above sends cooling water to the block side cooling water inlet portion 16 and also to the head side cooling water inlet portion 19. That is, the cooling water upstream of the block side cooling water inlet 16 is guided to the head side cooling water inlet 19. The head side cooling water inlet portion 19 allows the cooling water to flow into the manifold portion cooling water passage 18. The cooling water guided to the manifold portion cooling water passage 18 flows in the vertical direction (left side in FIG. 2) while joining the cooling water via the first communication passage 14 and the second communication passage 20, and then the discharge passage 15. Led to. The cooling water guided to the discharge path 15 merges with the cooling water via the first cooling water passage 10 and is discharged from the cooling water outlet portion 17 to the outside of the cylinder head 4.

以上の第1冷却水通路10においては、ヘッド側冷却水通路13が吸気ポート5及び排気ポート6のそれぞれに沿うように延びているので、ヘッド側冷却水通路13を縦方向に延びるように設けた場合と比べて第1冷却水通路10の圧力損失が低減される。よって、ポンプの小型化を図ることができる。また、ブロック側冷却水通路12が縦方向に延びているので、ブロック側冷却水通路12を横方向に延びるように設けた場合と比べて、流路断面積が小さくなって、ブロック側冷却水通路12内の冷却水の流速が上昇する。よって、シリンダブロック3を十分に冷却することができる。   In the first cooling water passage 10 described above, since the head side cooling water passage 13 extends along each of the intake port 5 and the exhaust port 6, the head side cooling water passage 13 is provided to extend in the vertical direction. Compared to the case, the pressure loss in the first cooling water passage 10 is reduced. Therefore, the pump can be reduced in size. Further, since the block-side cooling water passage 12 extends in the vertical direction, the flow passage cross-sectional area becomes smaller than that in the case where the block-side cooling water passage 12 is provided so as to extend in the horizontal direction, and the block-side cooling water The flow rate of the cooling water in the passage 12 increases. Therefore, the cylinder block 3 can be sufficiently cooled.

本形態の冷却装置9では、排気マニホールド7と隣接するようにしてマニホールド部冷却水通路18を設けているので、マニホールド部冷却水通路18に流通する冷却水により排気マニホールド7を優先的に冷却することができる。また、マニホールド部冷却水通路18が縦方向に延びているので、マニホールド部冷却水通路18を横方向に延びるように設けた場合と比べて排気マニホールド7の冷却効率が向上する。加えて、ヘッド側冷却水入口部19にはブロック側冷却水入口部16の上流の冷却水が導かれているので、内燃機関1で昇温する前の冷却水がマニホールド部冷却水通路18に流入する。これによって、排気マニホールド7の冷却効率がさらに向上する。   In the cooling device 9 of the present embodiment, the manifold portion cooling water passage 18 is provided so as to be adjacent to the exhaust manifold 7, so that the exhaust manifold 7 is preferentially cooled by the cooling water flowing through the manifold portion cooling water passage 18. be able to. Further, since the manifold portion cooling water passage 18 extends in the vertical direction, the cooling efficiency of the exhaust manifold 7 is improved as compared with the case where the manifold portion cooling water passage 18 is provided so as to extend in the horizontal direction. In addition, since the cooling water upstream of the block-side cooling water inlet portion 16 is guided to the head-side cooling water inlet portion 19, the cooling water before the temperature rises in the internal combustion engine 1 enters the manifold portion cooling water passage 18. Inflow. Thereby, the cooling efficiency of the exhaust manifold 7 is further improved.

なお、本形態の第1冷却水通路10では、ブロック側冷却水通路12とヘッド側冷却水通路11とを第1連通路14にて連通しているが、この第1連通路14を省略してブロック側冷却水通路12とヘッド側冷却水通路13とを内燃機関1の内部で独立して設けてもよい。この場合、ブロック側冷却水通路12に関しては、シリンダブロック3に対してブロック側冷却水通路12と連通するようにしてブロック側冷却水出口部(不図示)を追加し、ブロック側冷却水入口部16→ブロック側冷却水通路12→ブロック側冷却水出口部の経路で冷却水が流通するように構成すればよい。一方、ヘッド側冷却水通路13に関しては、ヘッド側冷却水入口部19→ヘッド側冷却水通路13→排出路15→冷却水出口部17の経路で冷却水が流通するように構成すればよい。これにより、内燃機関1で昇温する前の冷却水がブロック側冷却水通路12とヘッド側冷却水通路13とのそれぞれに流入するので、シリンダブロック3とシリンダヘッド4とをバランスよく冷却することができる。   In the first cooling water passage 10 of this embodiment, the block-side cooling water passage 12 and the head-side cooling water passage 11 are communicated with each other through the first communication passage 14, but the first communication passage 14 is omitted. The block-side cooling water passage 12 and the head-side cooling water passage 13 may be provided independently inside the internal combustion engine 1. In this case, with respect to the block side cooling water passage 12, a block side cooling water outlet portion (not shown) is added to the cylinder block 3 so as to communicate with the block side cooling water passage 12, and a block side cooling water inlet portion is provided. What is necessary is just to comprise so that cooling water may distribute | circulate in the path | route of 16-> block side cooling water channel | path 12-> block side cooling water exit part. On the other hand, the head-side cooling water passage 13 may be configured such that the cooling water flows through the path of the head-side cooling water inlet portion 19 → the head-side cooling water passage 13 → the discharge passage 15 → the cooling water outlet portion 17. Thereby, the cooling water before the temperature rises in the internal combustion engine 1 flows into the block side cooling water passage 12 and the head side cooling water passage 13, respectively, so that the cylinder block 3 and the cylinder head 4 are cooled with good balance. Can do.

本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。例えば、第1冷却水通路10は、ヘッド側冷却水通路13内をシリンダヘッド4の吸気側から排気側に向かう方向に冷却水が流通するように構成してもよい。排気マニホールド7は、シリンダヘッド4に一体に設けた構成に限らず、例えばシリンダブロック3に一体に設けてもよいし、シリンダブロック3及びシリンダヘッド4と幾らか離して設けてもよい。第2冷却水通路11は上述した例に限らず、排気マニホールド7を冷却することができる限り、適宜の変更が可能である。例えば、第2冷却水通路20からマニホールド部冷却水通路18に流入する冷却水だけでも排気マニホールド7を十分に冷却することができる場合には、ヘッド側冷却水入口部19を省略してもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms. For example, the first cooling water passage 10 may be configured such that the cooling water flows in the head side cooling water passage 13 in a direction from the intake side to the exhaust side of the cylinder head 4. The exhaust manifold 7 is not limited to being provided integrally with the cylinder head 4, and may be provided integrally with the cylinder block 3, for example, or may be provided somewhat apart from the cylinder block 3 and the cylinder head 4. The second cooling water passage 11 is not limited to the above-described example, and can be appropriately changed as long as the exhaust manifold 7 can be cooled. For example, when the exhaust manifold 7 can be sufficiently cooled only by the cooling water flowing into the manifold portion cooling water passage 18 from the second cooling water passage 20, the head side cooling water inlet portion 19 may be omitted. .

本発明の冷却装置が適用された内燃機関の要部を示した図。The figure which showed the principal part of the internal combustion engine to which the cooling device of this invention was applied. 図1の上面図。The top view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
2 気筒
3 シリンダブロック
4 シリンダヘッド
5 吸気ポート
6 排気ポート
7 排気マニホールド
9 冷却装置
10 第1冷却水通路(冷却水通路)
11 第2冷却水通路(冷却水通路)
12 ブロック側冷却水通路
13 ヘッド側冷却水通路
14 第1連通路(連通路)
16 ブロック側冷却水入口部
17 冷却水出口部
18 マニホールド部冷却水通路
19 ヘッド側冷却水入口部
20 第2連通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cylinder 3 Cylinder block 4 Cylinder head 5 Intake port 6 Exhaust port 7 Exhaust manifold 9 Cooling device 10 1st cooling water path (cooling water path)
11 Second cooling water passage (cooling water passage)
12 Block side cooling water passage 13 Head side cooling water passage 14 First communication passage (communication passage)
16 Block side cooling water inlet portion 17 Cooling water outlet portion 18 Manifold portion cooling water passage 19 Head side cooling water inlet portion 20 Second communication passage

Claims (4)

一方向に並ぶ複数の気筒が形成されたシリンダブロックと、気筒毎の吸気ポートが前記複数の気筒の並び方向と交差する方向の一方の側に、気筒毎の排気ポートが前記交差する方向の他方の側にそれぞれ形成されたシリンダヘッドとを備えた内燃機関に適用され、
冷却水を前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドに流通させるための冷却水通路が設けられた内燃機関の冷却装置であって、
前記冷却水通路は、前記シリンダブロックの内部にて前記並び方向に延びたブロック側冷却水通路と、前記シリンダヘッドの内部にて前記吸気ポート及び前記排気ポートのそれぞれに沿うように延びたヘッド側冷却水通路とを備えていることを特徴とする内燃機関の冷却装置。
A cylinder block in which a plurality of cylinders arranged in one direction are formed; one side in a direction in which an intake port for each cylinder intersects the arrangement direction of the plurality of cylinders; and the other in a direction in which an exhaust port for each cylinder intersects Applied to an internal combustion engine having a cylinder head formed on each side of
A cooling device for an internal combustion engine provided with a cooling water passage for circulating cooling water to the cylinder block and the cylinder head,
The cooling water passage includes a block side cooling water passage extending in the alignment direction inside the cylinder block, and a head side extending along the intake port and the exhaust port inside the cylinder head. A cooling device for an internal combustion engine, comprising a cooling water passage.
前記冷却水通路は、前記シリンダブロックに設けられ、前記ブロック側冷却水通路に冷却水を流入させるブロック側冷却水入口部と、前記シリンダヘッドに設けられ、前記ブロック側冷却水入口部よりも上流側の冷却水を前記ヘッド側冷却水通路に流入させるヘッド側冷却水入口部とをさらに備えている請求項1に記載の内燃機関の冷却装置。   The cooling water passage is provided in the cylinder block, and a block-side cooling water inlet portion for allowing cooling water to flow into the block-side cooling water passage, and provided in the cylinder head, upstream of the block-side cooling water inlet portion. The cooling device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a head side cooling water inlet that allows the side cooling water to flow into the head side cooling water passage. 各気筒から前記排気ポートに導かれた排気を集合させる排気マニホールドが前記シリンダヘッドと一体に形成され、
前記冷却水通路は、前記シリンダヘッドの内部にて前記排気マニホールドと隣接し、かつ前記並び方向に延びたマニホールド部冷却水通路をさらに備えている請求項1に記載の内燃機関の冷却装置。
An exhaust manifold that collects exhaust led from each cylinder to the exhaust port is formed integrally with the cylinder head,
2. The cooling device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the cooling water passage further includes a manifold portion cooling water passage that is adjacent to the exhaust manifold inside the cylinder head and extends in the arrangement direction.
前記冷却水通路は、前記シリンダブロックに設けられ、前記ブロック側冷却水通路に冷却水を流入させるブロック側冷却水入口部と、前記ブロック側冷却水通路と前記ヘッド側冷却水通路とを連通する連通路と、前記シリンダヘッドに設けられ、前記ブロック側冷却水入口部よりも上流側の冷却水を前記マニホールド部冷却水通路に流入させるヘッド側冷却水入口部とを備えている請求項3に記載の内燃機関の冷却装置。   The cooling water passage is provided in the cylinder block, and communicates a block side cooling water inlet for allowing cooling water to flow into the block side cooling water passage, and the block side cooling water passage and the head side cooling water passage. 4. The apparatus according to claim 3, further comprising: a communication path; and a head side cooling water inlet portion provided in the cylinder head and configured to allow cooling water upstream of the block side cooling water inlet portion to flow into the manifold portion cooling water passage. A cooling apparatus for an internal combustion engine as described.
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