JP2015124768A - Cooling structure of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリンダブロックとシリンダヘッドへの冷却水の分配量を調整可能な内燃機関の冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for an internal combustion engine capable of adjusting a distribution amount of cooling water to a cylinder block and a cylinder head.
水冷式エンジンにおいて、シリンダブロックおよびシリンダヘッドには冷却水が流通するウォータジャケットがそれぞれ設けられている。このような内燃機関の冷却構造には、低温であることが要求されるシリンダヘッドと、適度な高温であることが要求されるシリンダブロックとを個別に冷却するようにした2系統冷却システムを備えるものがある。 In the water-cooled engine, each of the cylinder block and the cylinder head is provided with a water jacket through which cooling water flows. Such a cooling structure for an internal combustion engine includes a two-system cooling system that individually cools a cylinder head that is required to be low temperature and a cylinder block that is required to be moderately high temperature. There is something.
2系統冷却システムを備える内燃機関の冷却構造では、シリンダヘッドの温度を低温に抑えることで充填効率を向上するとともにノッキングおよびプレイグニッションを防止し、シリンダブロックの温度を適度な高温に保つことで潤滑油を低粘度にして各部のフリックションを低減するようにしている。 The internal combustion engine cooling structure equipped with a dual cooling system improves the charging efficiency by keeping the temperature of the cylinder head low, prevents knocking and pre-ignition, and maintains the cylinder block temperature at a moderately high temperature for lubrication. The oil is made to have a low viscosity to reduce flicking of each part.
この種の2系統冷却システムを備える内燃機関の冷却構造としては、モータやソレノイドを制御することで、シリンダヘッドとシリンダブロックへの冷却水の分配量を調整するものがある。しかし、モータやソレノイドを用いることは電力消費による燃費の悪化を招いてしまう。 As a cooling structure of an internal combustion engine provided with this kind of two-system cooling system, there is one that adjusts the distribution amount of cooling water to a cylinder head and a cylinder block by controlling a motor and a solenoid. However, the use of a motor or solenoid causes a deterioration in fuel consumption due to power consumption.
これに対し、シリンダヘッドとシリンダブロックへの冷却水の分配量をサーモスタット内で機械的に調整するようにした内燃機関の冷却構造が知られている(特許文献1参照)。特許文献1に記載のものは、冷却水温度に応じて流路が切り替わる2つのバルブをサーモスタット内に設けるとともに、ウォータポンプ、シリンダブロック、ラジエータ、ヒータに対する4つの配管をサーモスタットに接続している。そして、エンジンの冷間始動時はシリンダブロックへの冷却水の供給を停止させたままシリンダヘッドに冷却水を供給し、冷却水温度の上昇に伴いシリンダブロックにも冷却水を供給することで、シリンダブロックとシリンダヘッドへの冷却水の分配量を調整している。 On the other hand, a cooling structure for an internal combustion engine is known in which the distribution amount of cooling water to the cylinder head and the cylinder block is mechanically adjusted in a thermostat (see Patent Document 1). In the device described in Patent Document 1, two valves whose flow paths are switched according to the coolant temperature are provided in the thermostat, and four pipes for the water pump, the cylinder block, the radiator, and the heater are connected to the thermostat. And, at the time of cold start of the engine, the cooling water is supplied to the cylinder head while the cooling water supply to the cylinder block is stopped, and the cooling water is supplied to the cylinder block as the cooling water temperature rises. The amount of cooling water distributed to the cylinder block and cylinder head is adjusted.
しかしながら、従来の内燃機関の冷却構造は、サーモスタットに2つの弁を設けることで冷却水の分配量を調整するようになっているため、サーモスタットの構造、およびサーモスタットに接続する冷却水の配管が複雑化してしまうという問題があった。 However, since the cooling structure of the conventional internal combustion engine adjusts the distribution amount of the cooling water by providing two valves in the thermostat, the structure of the thermostat and the piping of the cooling water connected to the thermostat are complicated. There was a problem of becoming.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構造でありながら、シリンダブロックとシリンダヘッドのウォータジャケットへの冷却水の分配量を適切に調整することができる内燃機関の冷却構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a cooling system for an internal combustion engine capable of appropriately adjusting the distribution amount of cooling water to the water jacket of the cylinder block and the cylinder head while having a simple structure. The purpose is to provide a structure.
上述した課題を解決し目的を達成するために、本発明の第1の態様は、シリンダの周囲に冷却水が流通するシリンダブロック内ウォータジャケットを有するシリンダブロックと、燃焼室の周囲に冷却水が流通するシリンダヘッド内ウォータジャケットを有するシリンダヘッドと、を備え、前記シリンダブロック内ウォータジャケットを流通した冷却水が前記シリンダヘッド内ウォータジャケットに供給される内燃機関の冷却構造において、前記シリンダブロックの外部から前記シリンダブロック内ウォータジャケットに冷却水を供給する第1ウォータギャラリと、前記第1ウォータギャラリから分岐し、第1ウォータギャラリから分流した冷却水を前記シリンダヘッド内ウォータジャケットに供給する第2ウォータギャラリと、前記第1ウォータギャラリを開閉する流量調整弁とを備え、前記流量調整弁は、前記第1ウォータギャラリにおける前記第2ウォータギャラリとの分岐部の下流側に配置されるとともに、前記第1ウォータギャラリを閉塞する閉塞姿勢から冷却水に押圧されて回動することで、前記第1ウォータギャラリを開放すること特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a first aspect of the present invention is a cylinder block having a water jacket in a cylinder block in which cooling water flows around the cylinder, and cooling water around the combustion chamber. A cylinder head having a water jacket in the cylinder head that circulates, wherein the cooling water that has circulated through the water jacket in the cylinder block is supplied to the water jacket in the cylinder head. A first water gallery for supplying cooling water to the water jacket in the cylinder block, and a second water for branching from the first water gallery and supplying the cooling water branched from the first water gallery to the water jacket in the cylinder head. Gallery and the first wall A flow regulating valve that opens and closes a gallery, and the flow regulating valve is disposed downstream of a branch portion of the first water gallery with the second water gallery, and closes the first water gallery. The first water gallery is opened by being rotated by being pushed by the cooling water from the posture.
本発明の第2の態様としては、前記流量調整弁は、前記第1ウォータギャラリの前記分岐部の下流側直下に配置されることが好ましい。 As a 2nd aspect of this invention, it is preferable that the said flow regulating valve is arrange | positioned directly under the downstream of the said branch part of a said 1st water gallery.
本発明の第3の態様としては、前記流量調整弁が板状に形成され、前記流量調整弁の閉塞姿勢は、前記流量調整弁が前記第2ウォータギャラリの分岐方向に延在する姿勢であることが好ましい。 As a third aspect of the present invention, the flow rate adjusting valve is formed in a plate shape, and the closing posture of the flow rate adjusting valve is a posture in which the flow rate adjusting valve extends in the branch direction of the second water gallery. It is preferable.
本発明の第4の態様としては、前記第1ウォータギャラリが矩形の断面形状を有し、前記流量調整弁は、前記閉塞姿勢のとき前記第1ウォータギャラリの断面形状と一致するよう矩形に形成され、前記流量調整弁を前記第1ウォータギャラリ内に回動可能に支持する回動軸を設け、前記回動軸は、前記第1ウォータギャラリの前記第2ウォータギャラリ側の内壁面に近づけて配置されることが好ましい。 As a fourth aspect of the present invention, the first water gallery has a rectangular cross-sectional shape, and the flow regulating valve is formed in a rectangular shape so as to coincide with the cross-sectional shape of the first water gallery when in the closed posture. A rotation shaft that rotatably supports the flow rate adjusting valve in the first water gallery, and the rotation shaft is brought close to an inner wall surface of the first water gallery on the second water gallery side. Preferably they are arranged.
本発明の第5の態様としては、前記回動軸は、前記流量調整弁の重心より上部に配置されることが好ましい。 As a 5th aspect of this invention, it is preferable that the said rotating shaft is arrange | positioned above the gravity center of the said flow regulating valve.
本発明の第6の態様としては、前記第2ウォータギャラリは、前記第1ウォータギャラリから鉛直上方に分岐することが好ましい。 As a sixth aspect of the present invention, it is preferable that the second water gallery branches vertically upward from the first water gallery.
本発明の第7の態様としては、前記第1ウォータギャラリおよび前記第2ウォータギャラリを、前記シリンダブロックの内部に配置することが好ましい。 As a seventh aspect of the present invention, it is preferable that the first water gallery and the second water gallery are arranged inside the cylinder block.
本発明の第1の態様によれば、冷却水の温度が低く流量が少ないときは流量調整弁が閉塞姿勢となることで、シリンダブロック内ウォータジャケットへの冷却水の供給を停止させたままシリンダヘッド内ウォータジャケットに冷却水を供給することができ、冷却水温度の上昇に伴い流量調整弁が回動することで、シリンダブロック内ウォータジャケットにも冷却水を供給することができる。また、流量調整弁は、冷却水に押圧されて回動することで第1ウォータギャラリを開放するものであるため、開閉のためのモータやソレノイド等の駆動装置が不要となり、簡易な構造とすることができる。この結果、簡易な構造でありながら、シリンダブロック内ウォータジャケットとシリンダヘッド内ウォータジャケットへの冷却水の分配量を適切に調整することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the temperature of the cooling water is low and the flow rate is low, the flow rate adjusting valve is in the closed position, so that the supply of the cooling water to the water jacket in the cylinder block is stopped. The cooling water can be supplied to the water jacket in the head, and the cooling water can be supplied also to the water jacket in the cylinder block by rotating the flow rate adjusting valve as the cooling water temperature rises. Further, since the flow rate adjusting valve is pressed by the cooling water and rotates to open the first water gallery, a driving device such as a motor or a solenoid for opening and closing is unnecessary, and the structure is simplified. be able to. As a result, the distribution amount of the cooling water to the water jacket in the cylinder block and the water jacket in the cylinder head can be appropriately adjusted with a simple structure.
本発明の第2の態様によれば、流量調整弁が第1ウォータギャラリにおける分岐部の下流側直下に配置されているため、流量調整弁が閉塞姿勢のとき、流量調整弁の上流側領域で高まった水圧によって、分岐部の下流側直下から第2ウォータギャラリに最短距離で冷却水を流すことができる。このため、冷却水の圧力損失が低減されるので、流量調整弁が閉塞姿勢のときの第2ウォータギャラリ側への冷却水の分流効果を最適化することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the flow rate adjusting valve is arranged immediately downstream of the branch portion in the first water gallery, when the flow rate adjusting valve is in the closed posture, in the upstream region of the flow rate adjusting valve. Due to the increased water pressure, the cooling water can be flowed to the second water gallery in the shortest distance from directly below the branching portion. For this reason, since the pressure loss of the cooling water is reduced, it is possible to optimize the diversion effect of the cooling water to the second water gallery side when the flow rate adjusting valve is in the closed posture.
本発明の第3の態様によれば、流量調整弁の閉塞姿勢のときの延在方向を第2ウォータギャラリの分岐方向と一致させることができる。したがって、冷却水は、板状でかつ第2ウォータギャラリの分岐方向と一致する流量調整弁に突き当たることで、第2ウォータギャラリ側に案内される。この結果、流量調整弁は、閉塞姿勢のときに冷却水を第2ウォータギャラリ側にスムーズに流すことができる。 According to the 3rd aspect of this invention, the extension direction at the time of the obstruction | occlusion attitude | position of a flow regulating valve can be made to correspond with the branch direction of a 2nd water gallery. Therefore, the cooling water is guided to the second water gallery side by hitting the flow rate adjusting valve that is plate-shaped and matches the branch direction of the second water gallery. As a result, the flow rate adjusting valve can smoothly flow the cooling water to the second water gallery side in the closed posture.
本発明の第4の態様によれば、流量調整弁が冷却水の水圧で回動したときに、流量調整弁の上端部が第2ウォータギャラリ側に大きく突出することが防止される。したがって、流量調整弁が回動したときに、流量調整弁の上端部が第2ウォータギャラリの一部を閉塞してしまうことがないため、第2ウォータギャラリ側に分流する冷却水の流れが妨げられることがない。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent the upper end portion of the flow rate adjusting valve from greatly projecting to the second water gallery side when the flow rate adjusting valve is rotated by the coolant pressure. Therefore, when the flow rate adjusting valve rotates, the upper end portion of the flow rate adjusting valve does not block a part of the second water gallery, so that the flow of the cooling water diverted to the second water gallery side is obstructed. It is never done.
本発明の第5の態様によれば、流量調整弁が自重により閉塞姿勢に復帰することができる。このため、閉弁用のリターンスプリング等が不要となり、流量調整弁を簡易な構造にすることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the flow rate adjustment valve can return to the closed posture by its own weight. For this reason, a return spring for valve closing or the like is not required, and the flow rate adjusting valve can have a simple structure.
本発明の第6の態様によれば、流量調整弁が自重により閉塞姿勢になったとき、第2ウォータギャラリの分岐方向と同じ鉛直方向に流量調整弁が延在する。したがって、冷却水は、流量調整弁に突き当たることで第2ウォータギャラリ側に案内される。この結果、流量調整弁は、閉塞姿勢のときに冷却水を第2ウォータギャラリ側にスムーズに流すことができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the flow rate adjustment valve is in the closed position due to its own weight, the flow rate adjustment valve extends in the same vertical direction as the branch direction of the second water gallery. Therefore, the cooling water is guided to the second water gallery side by hitting the flow rate adjusting valve. As a result, the flow rate adjusting valve can smoothly flow the cooling water to the second water gallery side in the closed posture.
本発明の第7の態様によれば、第1ウォータギャラリおよび第2ウォータギャラリを、シリンダブロックの内部に配置している。このため、第1ウォータギャラリおよび第2ウォータギャラリをシリンダブロックの鋳造時または後加工時に容易に形成することができるため、第1ウォータギャラリおよび第2ウォータギャラリを別体のパイプ等で構成することを不要にすることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the first water gallery and the second water gallery are arranged inside the cylinder block. For this reason, since the 1st water gallery and the 2nd water gallery can be formed easily at the time of casting or post-processing of a cylinder block, the 1st water gallery and the 2nd water gallery are constituted by a separate pipe etc. Can be made unnecessary.
以下に、本発明の実施形態に係る内燃機関の冷却構造を図面に基づいて説明する。まず、構成を説明する。図1において、車両に搭載された内燃機関としてのエンジン1は、シリンダブロック11と、シリンダブロック11の上部に設けられたシリンダヘッド12と、シリンダヘッド12の上部に設けられたヘッドカバー13と、シリンダブロック11の下部に設けられたオイルパン16とを含んで構成される。
Below, the cooling structure of the internal combustion engine which concerns on embodiment of this invention is demonstrated based on drawing. First, the configuration will be described. In FIG. 1, an engine 1 as an internal combustion engine mounted on a vehicle includes a
シリンダブロック11の内部にはシリンダライナ21が設けられている。このシリンダライナ21の内部には、ピストンが往復移動する空間であるシリンダボア22が形成されている。シリンダライナ21は、図2、図3に示すようにエンジン1に3つ設けられるとともに互いに連結されており、サイアミーズシリンダ(連続一体型シリンダ列)の構成を有している。
A
また、シリンダブロック11にはクランクプーリ19とオルタネータ17とが設けられており、このクランクプーリ19とオルタネータ17には、補機駆動ベルト20が張架されている。オルタネータ17は、クランクシャフトの回転がクランクプーリ19および補機駆動ベルト20を介してオルタネータプーリ17aに伝達されることで、交流電気を発電するようになっている。
The
シリンダブロック11の内部にはシリンダブロック内ウォータジャケット31が形成されている。シリンダブロック内ウォータジャケット31は、図2、図3に示すように、連結された3つのシリンダライナ21を取り囲むように形成されており、シリンダライナ21の周囲に冷却水を流通させるようになっている。
A cylinder
シリンダブロック11の下部側面にはウォータポンプ18が設けられており、このウォータポンプ18は、不図示のサーモスタットの開弁時にラジエータを通過して大気により冷却された冷却水をシリンダブロック11内に圧送するようになっている。ウォータポンプ18としては、クランクシャフトの回転が伝達されることで駆動する機械式もの、または、電気モータにより駆動される電動式のもの、の何れも用いることができる。
A
また、図1〜図3に示すように、シリンダブロック11の内部には、冷却水の回廊としての第1ウォータギャラリ34が形成されている。第1ウォータギャラリ34は、その一端側がシリンダブロック11の下部側面に開口するとともに、その他端側がシリンダブロック内ウォータジャケット31のシリンダ配列方向端部の下部に連通している。
As shown in FIGS. 1 to 3, a
第1ウォータギャラリ34は、シリンダブロック11の外部のウォータポンプ18から圧送される冷却水をシリンダブロック内ウォータジャケット31に供給するようになっている。本実施形態では、第1ウォータギャラリ34の断面形状は矩形に形成されている。
The
シリンダブロック内ウォータジャケット31には他の部位より流路の狭い絞り部31bが形成されており、この絞り部31bのシリンダ配列方向中心側には、他の部位より流路の広い連通路31aが形成されている。
In the
連通路31aは、鉛直方向に延在して形成されており、絞り部31bに突き当たった冷却水を、シリンダヘッド12の後述する連通孔33を介してシリンダヘッド内ウォータジャケット32に供給するようになっている。
The
また、シリンダブロック11の内部には、冷却水の回廊としての第2ウォータギャラリ36が形成されている。第2ウォータギャラリ36は、第1ウォータギャラリ34から分岐しており、第1ウォータギャラリ34から分流した冷却水を後述するシリンダヘッド内ウォータジャケット32に供給するようになっている。
Further, a
第2ウォータギャラリ36は、シリンダブロック11内で第1ウォータギャラリ34から鉛直上方に向かって分岐している。第2ウォータギャラリ36の下端部は第1ウォータギャラリ34に接続され、第2ウォータギャラリ36の上端部はシリンダヘッド内ウォータジャケット32に接続されている。
The
シリンダヘッド12の下部には燃焼室23が形成されており、この燃焼室23はシリンダボア22に連通している。シリンダヘッド12には、吸気管15と排気管14とが接続されている。吸気管15は、外気を不図示の吸気マニホールドを介して燃焼室23に供給するようになっている。排気管14は、燃焼室23で発生した排気ガスを排出するようになっている。
A
シリンダヘッド12には、燃焼室23を取り囲むようにシリンダヘッド内ウォータジャケット32が形成されており、このシリンダヘッド内ウォータジャケット32は、燃焼室23の周囲に冷却水を流通させるようになっている。
In the
シリンダヘッド12には連通孔33が形成されており、この連通孔33は、シリンダブロック内ウォータジャケット31の上端部とシリンダヘッド内ウォータジャケット32とを接続している。シリンダブロック内ウォータジャケット31を流通した冷却水は、連通路31aおよび連通孔33を介してシリンダヘッド内ウォータジャケット32に供給されるようになっている。
A
図4〜図7に示すように、第1ウォータギャラリ34の内部には矩形の板状の流量調整弁40が設けられている。流量調整弁40は、第1ウォータギャラリ34における第2ウォータギャラリ36との分岐部34cの下流側直下(下流側領域34bの分岐部34cの最近傍)に配置されており、シリンダブロック内ウォータジャケット31とシリンダヘッド内ウォータジャケット32への冷却水の分配量を調整するようになっている。
As shown in FIGS. 4 to 7, a rectangular plate-like flow
流量調整弁40の上部には、他の部位より板圧の厚い回動軸支持部40cが形成されており、この回動軸支持部40cには回動軸41が挿通されている。回動軸41は、第1ウォータギャラリ34の側壁に固定されており、流量調整弁40を第1ウォータギャラリ34内に回動可能に支持している。回動軸41は、シリンダブロック11の前述の絞り部31bを形成している部位に固定されている。
A rotating
流量調整弁40は、回動軸41が流量調整弁40の重心より上部に配置されることで、冷却水の水圧がかかっていないとき、または弱いときは、自重によって閉塞姿勢を取るようになっている。なお、流量調整弁40が自重により閉塞姿勢となるためには、回動軸41が水平に配置されることが望ましい。ここで、流量調整弁40の閉塞姿勢とは、流量調整弁40が第2ウォータギャラリ36の分岐方向すなわち鉛直方向に延在する姿勢である。
The
流量調整弁40は、第1ウォータギャラリ34の断面形状と一致するような矩形形状に形成されている。これにより、閉塞姿勢の流量調整弁40の上端部40aと第1ウォータギャラリ34の上側の内壁面との間、および流量調整弁40の下端部40bと第1ウォータギャラリ34の下側の内壁面との間には隙間が生じないようになっている。
The flow
また、図3、図5、図7に示すように、第1ウォータギャラリ34を通過する冷却水が増大すると、流量調整弁40は、水圧によって閉塞姿勢から回動することで、第1ウォータギャラリ34を開放するようになっている。
As shown in FIGS. 3, 5, and 7, when the amount of cooling water passing through the
また、回動軸41は、第1ウォータギャラリ34における第2ウォータギャラリ36側の内壁面に近づけて配置されている。すなわち、回動軸41は図6、図7で第1ウォータギャラリ34の上側の内壁面に近づけて配置されている。
Further, the
次に、作用を説明する。なお、以下では、ウォータポンプ18が機械式の場合を例に説明する。
Next, the operation will be described. Hereinafter, a case where the
エンジン1の冷間始動時等であって冷却水が低温のときは、サーモスタットが閉じているため、ウォータポンプ18から第1ウォータギャラリ34に流れ込む冷却水が少ない。この場合、図2、図4、図6に示すように、流量調整弁40は、冷却水からの押圧力が弱いために閉塞姿勢となる。
When the engine 1 is cold started, etc., and the cooling water is at a low temperature, the thermostat is closed, so that the cooling water flowing into the
流量調整弁40は第1ウォータギャラリ34における分岐部34cの下流側に配置されているため、冷却水は流量調整弁40に堰き止められて第2ウォータギャラリ36に流れる。したがって、シリンダブロック内ウォータジャケット31を流通する冷却水が少なく、シリンダヘッド内ウォータジャケット32を流通する冷却水が多い状態となる。
Since the flow
一方、エンジン1の高回転高負荷運転時等であって冷却水が高温のときは、サーモスタットが開いているため、ウォータポンプ18から第1ウォータギャラリ34に流れ込む冷却水が多い。
On the other hand, when the cooling water is at a high temperature, such as when the engine 1 is operating at a high speed and a high load, the thermostat is open, so that a large amount of cooling water flows from the
この場合、図3、図5、図7に示すように、流量調整弁40は、冷却水に押圧されて回動する。このため、第1ウォータギャラリ34が開放されるので、流量調整弁40の開度に応じて冷却水が第1ウォータギャラリ34と第2ウォータギャラリ36の両方に流れる。
In this case, as shown in FIGS. 3, 5, and 7, the flow
したがって、シリンダブロック内ウォータジャケット31とシリンダヘッド内ウォータジャケット32への冷却水の分配量は、ウォータポンプ18から第1ウォータギャラリ34に流入する冷却水の量、すなわち冷却水全体の量に応じて調整される。
Therefore, the distribution amount of the cooling water to the
この結果、冷却水全体の量が多いほど、流量調整弁40の開度が大きくなり、シリンダブロック内ウォータジャケット31側への冷却水の分配量が多くなる。
As a result, the larger the total amount of cooling water, the larger the opening of the flow
このように、本実施形態の内燃機関の冷却構造では、エンジン1の冷間始動時は、流量調整弁40が閉塞状態であるため、シリンダブロック11への冷却水の供給を停止させたままシリンダヘッド12に冷却水を供給することができ、冷却水温度の上昇に伴い流量調整弁40が回動することでシリンダブロック11にも冷却水を供給することができる。
Thus, in the cooling structure of the internal combustion engine of the present embodiment, when the engine 1 is cold started, the flow
このため、冷却水が低温の場合は、シリンダヘッド12の温度を低温に抑えることで、充填効率を向上するとともにノッキングおよびプレイグニッションを防止することができ、また、冷却水が高温の場合は、シリンダブロック11の温度を適度な高温に保つことで潤滑油を低粘度にして各部のフリックションを低減することができる。
For this reason, when cooling water is low temperature, by suppressing the temperature of the
したがって、シリンダブロック内ウォータジャケット31とシリンダヘッド内ウォータジャケット32への冷却水の分配量を適切に調整することができる。ここで、本実施形態では、流量調整弁40は、冷却水に押圧されて回動することで第1ウォータギャラリ34を開放するものであるため、開閉のためのモータやソレノイド等の駆動装置が不要となり、簡易な構造とすることができる。
Therefore, the distribution amount of the cooling water to the
この結果、本実施形態の内燃機関の冷却構造は、簡易な構造でありながら、シリンダブロック内ウォータジャケット31とシリンダヘッド内ウォータジャケット32への冷却水の分配量を適切に調整することができる。
As a result, the cooling structure of the internal combustion engine of the present embodiment is a simple structure, but can appropriately adjust the distribution amount of the cooling water to the
さらに、本実施形態では、流量調整弁40が回動することで第1ウォータギャラリ34が開放されるようにしている。このため、弁体を直線上移動させてバルブシートに着座させる構成と比較して、バルブシートが不要になるので簡易な構造とすることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、異物が流量調整弁40の上端部40aまたは下端部40bと第1ウォータギャラリ34の壁面との間に挟まった場合であっても、流量調整弁40が回動するときに異物が剪断されるため、異物の挟まりにより流量調整弁40が閉弁できなくなることを抑制することができる。
Even if the foreign matter is sandwiched between the
また、本実施形態の内燃機関の冷却構造は、流量調整弁40が第1ウォータギャラリ34における分岐部34cの下流側直下に配置されているため、流量調整弁40が閉塞姿勢のとき、流量調整弁40の上流側領域34aで高まった水圧によって、分岐部34cの下流側直下から第2ウォータギャラリ36に最短距離で冷却水を流すことができる。
Further, in the cooling structure of the internal combustion engine of the present embodiment, since the flow
すなわち、仮に流量調整弁40が分岐部34cよりもシリンダブロック内ウォータジャケット31側に離れて配置されている場合、冷却水の一部は流量調整弁40に突き当たった後に第1ウォータギャラリ34を遡って第2ウォータギャラリ36に流入するため、圧力損失が増大してしまう。
That is, if the
これに対し、流量調整弁40を分岐部34cの下流側直下に配置することで、冷却水の圧力損失が低減される。この結果、流量調整弁40が閉塞姿勢のときの第2ウォータギャラリ36側への冷却水の分流効果を最適化することができる。
On the other hand, the pressure loss of the cooling water is reduced by disposing the flow
また、本実施形態の内燃機関の冷却構造は、流量調整弁40が板状に形成されるとともに、流量調整弁40の閉塞姿勢は第2ウォータギャラリ36の分岐方向に延在する姿勢となる。
In the cooling structure of the internal combustion engine of the present embodiment, the flow
このため、流量調整弁40の閉塞姿勢のときの延在方向を第2ウォータギャラリ36の分岐方向と一致させることができる。したがって、冷却水は、板状でかつ第2ウォータギャラリ36の分岐方向と一致する流量調整弁40に突き当たることで、第2ウォータギャラリ36側に案内される。
For this reason, the extending direction when the
この結果、流量調整弁40は、閉塞姿勢のときに冷却水を第2ウォータギャラリ36側にスムーズに流すことができる。
As a result, the flow
また、本実施形態の内燃機関の冷却構造は、第1ウォータギャラリ34の断面形状および流量調整弁40の形状を矩形に形成し、流量調整弁を第1ウォータギャラリ34内に回動可能に支持する回動軸を設け、この回動軸41を第1ウォータギャラリ34における第2ウォータギャラリ36側の内壁面に近づけて配置している。
In the cooling structure of the internal combustion engine of the present embodiment, the cross-sectional shape of the
このため、流量調整弁40が冷却水の水圧で回動したときに、流量調整弁40の上端部40aが第2ウォータギャラリ36側に大きく突出することが防止される。したがって、流量調整弁40が回動したときに、流量調整弁40の上端部40aが第2ウォータギャラリ36の一部を閉塞してしまうことがないため、第2ウォータギャラリ36側に分流する冷却水の流れが妨げられることがない。
For this reason, when the flow
また、本実施形態の内燃機関の冷却構造は、回動軸41が流量調整弁40の重心より上部に配置されているため、流量調整弁40が自重により閉塞姿勢に復帰することができる。このため、閉弁用のリターンスプリング等が不要となり、流量調整弁40を簡易な構造にすることができる。
Further, in the internal combustion engine cooling structure of the present embodiment, since the
また、本実施形態の内燃機関の冷却構造は、第2ウォータギャラリ36が第1ウォータギャラリ34から鉛直上方に向かって分岐している。このため、流量調整弁40が自重により閉塞姿勢になったとき、第2ウォータギャラリ36の分岐方向と同じ鉛直方向に流量調整弁40が延在する。
In the internal combustion engine cooling structure of the present embodiment, the
したがって、冷却水は、流量調整弁40に突き当たることで第2ウォータギャラリ36側に案内される。この結果、流量調整弁40は、閉塞姿勢のときに冷却水を第2ウォータギャラリ36側にスムーズに流すことができる。
Therefore, the cooling water is guided to the
また、本実施形態の内燃機関の冷却構造は、第1ウォータギャラリ34および第2ウォータギャラリ36を、シリンダブロック11の内部に配置している。このため、第1ウォータギャラリ34および第2ウォータギャラリ36をシリンダブロック11の鋳造時または後加工時に容易に形成することができるため、第1ウォータギャラリおよび34第2ウォータギャラリ36を別体のパイプ等で構成することを不要にすることができる。
In the internal combustion engine cooling structure of the present embodiment, the
以上、実施形態について説明したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられ得ることは明白である。本発明は、すべてのこのような修正および等価物が含まれることが意図されている。 Although the embodiments have been described above, it is obvious that those skilled in the art can make changes without departing from the scope of the present invention. The present invention is intended to include all such modifications and equivalents.
1…エンジン(内燃機関)、11…シリンダブロック、23…燃焼室、31…シリンダブロック内ウォータジャケット、32…シリンダヘッド内ウォータジャケット、34…第1ウォータギャラリ、34c…分岐部、36…第2ウォータギャラリ、40…流量調整弁、41…回動軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine (internal combustion engine), 11 ... Cylinder block, 23 ... Combustion chamber, 31 ... Water jacket in cylinder block, 32 ... Water jacket in cylinder head, 34 ... 1st water gallery, 34c ... Branch part, 36 ...
Claims (7)
燃焼室の周囲に冷却水が流通するシリンダヘッド内ウォータジャケットを有するシリンダヘッドと、を備え、
前記シリンダブロック内ウォータジャケットを流通した冷却水が前記シリンダヘッド内ウォータジャケットに供給される内燃機関の冷却構造において、
前記シリンダブロックの外部から前記シリンダブロック内ウォータジャケットに冷却水を供給する第1ウォータギャラリと、
前記第1ウォータギャラリから分岐し、第1ウォータギャラリから分流した冷却水を前記シリンダヘッド内ウォータジャケットに供給する第2ウォータギャラリと、
前記第1ウォータギャラリを開閉する流量調整弁とを備え、
前記流量調整弁は、
前記第1ウォータギャラリにおける前記第2ウォータギャラリとの分岐部の下流側に配置されるとともに、前記第1ウォータギャラリを閉塞する閉塞姿勢から冷却水に押圧されて回動することで、前記第1ウォータギャラリを開放すること特徴とする内燃機関の冷却構造。 A cylinder block having a water jacket in the cylinder block through which cooling water flows around the cylinder;
A cylinder head having a water jacket in the cylinder head through which cooling water flows around the combustion chamber,
In the cooling structure of the internal combustion engine in which the cooling water flowing through the water jacket in the cylinder block is supplied to the water jacket in the cylinder head,
A first water gallery for supplying cooling water to the water jacket in the cylinder block from the outside of the cylinder block;
A second water gallery that branches off from the first water gallery and supplies cooling water branched from the first water gallery to the water jacket in the cylinder head;
A flow rate adjustment valve for opening and closing the first water gallery,
The flow regulating valve is
The first water gallery is arranged on the downstream side of the branch portion with the second water gallery, and is rotated by being pushed by the cooling water from the closed posture for closing the first water gallery. A cooling structure for an internal combustion engine, wherein the water gallery is opened.
前記流量調整弁の閉塞姿勢は、前記流量調整弁が前記第2ウォータギャラリの分岐方向に延在する姿勢であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の冷却構造。 The flow rate adjusting valve is formed in a plate shape,
The cooling structure for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the closing posture of the flow rate adjusting valve is a posture in which the flow rate adjusting valve extends in a branching direction of the second water gallery.
前記流量調整弁は、前記閉塞姿勢のとき前記第1ウォータギャラリの断面形状と一致するよう矩形に形成され、
前記流量調整弁を前記第1ウォータギャラリ内に回動可能に支持する回動軸を設け、
前記回動軸は、前記第1ウォータギャラリにおける前記第2ウォータギャラリ側の内壁面に近づけて配置されることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の内燃機関の冷却構造。 The first water gallery has a rectangular cross-sectional shape;
The flow regulating valve is formed in a rectangular shape so as to coincide with a cross-sectional shape of the first water gallery when in the closed posture,
A rotation shaft for rotatably supporting the flow rate adjusting valve in the first water gallery;
The cooling structure for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotation shaft is disposed close to an inner wall surface on the second water gallery side in the first water gallery. .
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| JP2013272278A JP2015124768A (en) | 2013-12-27 | 2013-12-27 | Cooling structure of internal combustion engine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170019527A (en) * | 2015-08-11 | 2017-02-22 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for ragulating cooling water flow |
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2013
- 2013-12-27 JP JP2013272278A patent/JP2015124768A/en active Pending
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