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JP6712946B2 - Water cooling engine cooling structure - Google Patents

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JP6712946B2 JP2016256245A JP2016256245A JP6712946B2 JP 6712946 B2 JP6712946 B2 JP 6712946B2 JP 2016256245 A JP2016256245 A JP 2016256245A JP 2016256245 A JP2016256245 A JP 2016256245A JP 6712946 B2 JP6712946 B2 JP 6712946B2
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Description

本発明は、産業用ディーゼルエンジンなどに適用される冷却構造に係り、詳しくは、シリンダブロックに配列された複数のシリンダと、複数のシリンダの周囲に形成されたウォータジャケットとを備える水冷エンジンの冷却構造に関するものである。 The present invention relates to a cooling structure applied to an industrial diesel engine or the like, and more specifically, to cooling a water-cooled engine including a plurality of cylinders arranged in a cylinder block and a water jacket formed around the plurality of cylinders. It is about structure.

水冷エンジンにおける冷却構造としては、発熱箇所であるシリンダやシリンダヘッドの周りにウォータジャケットを設け、冷却水を循環させる構成が一般的である。直列4気筒エンジンなどの2気筒以上の多気筒エンジンの場合、隣り合うシリンダ間の冷却、即ちボア間冷却も必要になることが多い。 As a cooling structure in a water-cooled engine, a water jacket is generally provided around a cylinder or a cylinder head, which is a heat generating point, and cooling water is circulated. In the case of a multi-cylinder engine having two or more cylinders such as an in-line 4-cylinder engine, cooling between adjacent cylinders, that is, cooling between bores is often necessary.

シリンダが2つ以上ある場合、エンジン長をコンパクトにするには、隣り合うシリンダどうしをなるべく近付けて配置するのが好ましい。しかしながら、熱の発生源でもあるシリンダどうしの間、即ちボア間部分は、最も熱的負荷が厳しい。そこで、従来では、特許文献1において開示されるように、後加工によりシリンダのボア間部分にキリ穴をあけて水路とする手段が採られていた。 When there are two or more cylinders, it is preferable to arrange adjacent cylinders as close to each other as possible in order to make the engine length compact. However, the thermal load is most severe between the cylinders, which are also sources of heat, that is, between the bores. Therefore, conventionally, as disclosed in Patent Document 1, a means has been adopted in which a water hole is formed by punching a hole between the bores of the cylinder by post-processing.

キリ穴の付設により、冷却水がボア間に通されて冷却性能は向上したが、高圧縮エンジンや大排気量エンジンなど、より熱的負荷の大きい場合には、ボア間冷却の強化が望まれる。そこで従来では、中子ケレンを用いるなどして、隣り合うシリンダを明確に分離させてボア間にも明確なウォータジャケットを設け、冷却性をさらに向上させる手段も採られている。 By installing drill holes, cooling water is passed between the bores and the cooling performance is improved, but if the thermal load is higher, such as in high compression engines and large displacement engines, strengthening of inter-bore cooling is desired. .. Therefore, in the past, a means for further improving the cooling property has also been adopted, such as by using a core core, by clearly separating adjacent cylinders and providing a clear water jacket between the bores.

後者の従来技術では冷却性能は高められるが、その分ボア間距離が必要になり、結果的にエンジン長が大型化し易い問題がある。前者の従来技術では、エンジン長の点では好都合であるが、冷却性の点では後者の従来技術に劣る。このように、従来の水冷エンジンの冷却構造では、エンジン長の大型化の抑制の点と冷却性能向上の点とにおいて一長一短を有するものであった。 In the latter conventional technique, the cooling performance is improved, but the inter-bore distance is required for that amount, and as a result, the engine length tends to increase in size. The former conventional technique is advantageous in terms of engine length, but is inferior to the latter conventional technique in terms of cooling performance. As described above, the conventional cooling structure for a water-cooled engine has advantages and disadvantages in terms of suppressing an increase in engine length and improving cooling performance.

特開2007−023824号公報JP-A-2007-023824 特開2003−193836号公報JP, 2003-193836, A

本発明の目的は、更なる構造工夫により、エンジン長の大型化を招くことなく十分なボア間冷却が行えるようにして、エンジン長の小型化と冷却性能との両立が図れる水冷エンジンの冷却構造を提供する点にある。 An object of the present invention is to provide a cooling structure for a water-cooled engine, which is capable of achieving sufficient cooling between bores without increasing the length of the engine by further improving the structure and achieving both the miniaturization of the engine length and the cooling performance. Is in the point of providing.

請求項1に係る発明は、水冷エンジンの冷却構造において、
シリンダブロック1に配列された複数のシリンダ2と、前記複数のシリンダ2の周囲に形成されたウォータジャケットWとを備え、
前記ウォータジャケットWは、隣り合うシリンダ2,2の外周壁4A,4Aどうしの間に形成されているボア間流路9,10を有し、
一対の前記外周壁4A,4Aそれぞれの上端部が互に近付く方向に傾斜するテーパ上部壁27に形成されることにより、前記ボア間流路9,10の上端部は、ボア間方向の幅がシリンダヘッド側に行くほど狭くなる先窄まり流路部9a,10aに構成され
一対の前記外周壁4A,4Aにおける前記テーパ上部壁27以外の部分は互いにシリンダ2の軸心と平行であることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a cooling structure for a water-cooled engine,
A plurality of cylinders 2 arranged in the cylinder block 1; and a water jacket W formed around the plurality of cylinders 2,
The water jacket W has interbore channels 9 and 10 formed between the outer peripheral walls 4A and 4A of the adjacent cylinders 2 and 2,
Since the upper end portions of the pair of outer peripheral walls 4A, 4A are formed in the tapered upper wall 27 that is inclined in the direction toward each other, the upper end portions of the interbore channels 9 and 10 have a width in the interbore direction. The tapered flow passage portions 9a and 10a are narrowed toward the cylinder head side ,
The portions of the pair of outer peripheral walls 4A, 4A other than the tapered upper wall 27 are parallel to the axis of the cylinder 2 .

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の水冷エンジンの冷却構造において、前記先窄まり流路部9a,10aの先窄まり角度βが0.5〜3度に設定されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the cooling structure for a water-cooled engine according to the first aspect, the tapered angle β of the tapered channel portions 9a and 10a is set to 0.5 to 3 degrees. Is characterized by.

請求項3に係る発明は、水冷エンジンの冷却構造において、
シリンダブロック1に配列された複数のシリンダ2と、前記複数のシリンダ2の周囲に形成されたウォータジャケットWとを備え、
前記ウォータジャケットWは、隣り合うシリンダ2,2どうしの間に形成されているボア間流路9,10を有し、
前記シリンダブロック1における前記ボア間流路9,10を形成するバレル部4に、前記シリンダ2の軸心方向に延びる状態で前記バレル部4から張出したリブ壁22が、前記シリンダ2の軸心方向に延びる状態で隆起形成され、
前記リブ壁22は、そのボア周方向幅がシリンダヘッドに近付くに連れて広くなる先拡がり形状に構成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is a cooling structure for a water-cooled engine,
A plurality of cylinders 2 arranged in the cylinder block 1; and a water jacket W formed around the plurality of cylinders 2,
The water jacket W has interbore channels 9 and 10 formed between adjacent cylinders 2 and 2,
In the barrel portion 4 forming the interbore channels 9 and 10 in the cylinder block 1, a rib wall 22 extending from the barrel portion 4 in a state of extending in the axial direction of the cylinder 2 has an axial center of the cylinder 2. Is formed so as to extend in the direction,
The rib wall 22 is characterized in that it has a divergent shape whose width in the bore circumferential direction becomes wider as it approaches the cylinder head.

請求項4に係る発明は、請求項3に記載の水冷エンジンの冷却構造において、
前記リブ壁22の先拡がり角度αが3〜7度に設定されていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the cooling structure for a water-cooled engine according to claim 3,
The divergence angle α of the rib wall 22 is set to 3 to 7 degrees.

請求項5に係る発明は、請求項3又は4に記載の水冷エンジンの冷却構造において、
前記リブ壁22は、その先端が前記ボア間流路9,10のシリンダヘッド側端に届いていない状態に構成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the cooling structure for a water-cooled engine according to claim 3 or 4,
The rib wall 22 is characterized in that its tip does not reach the cylinder head side end of the interbore channels 9, 10.

本発明によれば、次のような効果が得られる。即ち、隣り合うシリンダどうしの間においてはシリンダブロック上端は、強度や剛性の点からは閉じて(繋がって)いるのが良いが、最も熱的条件の厳しいシリンダブロック上端に冷却水を近付け難くなる点では不利である。そこで、ボア間流路のシリンダヘッド側端部を先窄まり流路部とすれば、シリンダブロックの上端部の強度・剛性を確保するクローズタイプとしながらも、上端近くまでボア間流路を広げることが可能になる。 According to the present invention, the following effects can be obtained. That is, the upper end of the cylinder block is preferably closed (connected) between adjacent cylinders from the viewpoint of strength and rigidity, but it is difficult to bring the cooling water close to the upper end of the cylinder block where the thermal conditions are severe. It is disadvantageous in terms. Therefore, if the end of the flow path between bores on the cylinder head side is tapered, it will be a closed type that secures the strength and rigidity of the upper end of the cylinder block, but the flow path between bores will be expanded close to the upper end. It will be possible.

従って、基本的に強度・剛性に有利なクローズタイプのシリンダブロックとしながらも、熱的条件の厳しいボア間流路をシリンダヘッド側に広げて冷却水を十分にボア間流路に送ることが可能になる。その結果、更なる構造工夫により、エンジン長の大型化を招くことなく十分なボア間冷却が行えるようにして、エンジン長の小型化と冷却性能との両立が図れる水冷エンジンの冷却構造を提供することができる。 Therefore, even though it is a closed type cylinder block that is basically advantageous in strength and rigidity, it is possible to expand the inter-bore flow passage with severe thermal conditions to the cylinder head side and sufficiently send the cooling water to the inter-bore flow passage. become. As a result, by further devising the structure, it is possible to perform sufficient inter-bore cooling without increasing the engine length, and to provide a cooling structure for a water-cooled engine that achieves both a reduction in engine length and cooling performance. be able to.

シリンダブロックを示すシリンダ部の平面図Top view of the cylinder section showing the cylinder block 図1に示すシリンダブロックのa−a線断面図A line aa sectional view of the cylinder block shown in FIG. 図1に示すシリンダブロックのb−b線断面図Bb line sectional view of the cylinder block shown in FIG. 図2に示すシリンダブロックのc−c線断面図2 is a sectional view taken along the line cc of the cylinder block shown in FIG. ウォータジャケットでの冷却水の流れを示し、(a)は互に逆方向のガイド壁による場合(実施形態1)、(b)は互に同方向のガイド壁による場合(実施形態2)The flow of cooling water in a water jacket is shown, (a) is a case where guide walls in mutually opposite directions (Embodiment 1), (b) is a case where guide walls in mutually opposite directions (Embodiment 2) ボア間流路を左右中心で前後に切った拡大断面図Enlarged cross-sectional view of the flow path between bores cut back and forth at the left-right center

以下に、本発明による水冷エンジンの冷却構造の実施の形態を、立形の直列3気筒水冷ディーゼルエンジンに適用されたものとして、図面を参照しながら説明する。 An embodiment of a cooling structure for a water-cooled engine according to the present invention will be described below as being applied to a vertical in-line 3-cylinder water-cooled diesel engine with reference to the drawings.

図1及び図4に示すように、このエンジンは、シリンダブロック1に複数(3個)のシリンダ2が直列に配列され、複数のシリンダ2の周囲に形成されたウォータジャケット(シリンダジャケット)Wを備えた水冷エンジンに構成されている。ウォータジャケットWは、シリンダブロック1における各シリンダ2を形成する略筒状に起立形成されているバレル部(シリンダ壁)4,4,4と、シリンダブロック1におけるシリンダ外枠部5と、シリンダ天井壁3との間に形成されている冷却水循環用の内部空間である。なお、シリンダブロック1の前側で左側に張出した部分は燃料噴射ケース部26である。 As shown in FIGS. 1 and 4, in this engine, a plurality of (three) cylinders 2 are arranged in series in a cylinder block 1, and a water jacket (cylinder jacket) W formed around the plurality of cylinders 2 is provided. It is equipped with a water-cooled engine. The water jacket W includes barrel portions (cylinder walls) 4, 4, 4 which are formed upright in a substantially tubular shape to form each cylinder 2 in the cylinder block 1, a cylinder outer frame portion 5 in the cylinder block 1, and a cylinder ceiling. It is an internal space for cooling water circulation formed between the wall 3 and the wall 3. A portion of the front side of the cylinder block 1 that extends to the left side is a fuel injection case portion 26.

図1、図4において、シリンダブロック1の吸気側を左、排気側を右、ウォータジャケットWへの冷却水入口6のある側を前、その反対側を後とする。
ウォータジャケットWは、シリンダ2(バレル部4)の外側でシリンダ配列方向に延びる状態で形成されている一対の主流路である吸気側主流路7及び排気側主流路8と、一対の主流路7,8どうしを繋ぐ状態で隣り合うシリンダ2(バレル部4)どうしの間に形成されている第1及び第2ボア間流路9,10、と主流路7,8の始端及び終端どうしを繋ぐ前及び後の端流路wf,wrを有して構成されている。
1 and 4, the intake side of the cylinder block 1 is left, the exhaust side is right, the side with the cooling water inlet 6 to the water jacket W is the front, and the opposite side is the rear.
The water jacket W is a pair of main flow passages that are formed outside the cylinder 2 (barrel portion 4) in a state of extending in the cylinder arrangement direction, that is, an intake-side main flow passage 7 and an exhaust-side main flow passage 8, and a pair of main flow passages 7. , 8 connect the first and second inter-bore channels 9 and 10 formed between adjacent cylinders 2 (barrel portion 4) in a state of connecting them, and the main flow channels 7 and 8 start and end ends It is configured to have front and rear end channels wf and wr.

図1、図4に示されるように、ガスケット(図外)を介してシリンダヘッド(図外)がその上面3Aに連結されるシリンダ天井壁3には、ボルト挿通孔3a、連通孔3b、キリ孔3cが形成されている。ボルト挿通孔3aは、シリンダブロック1とシリンダヘッド(図外)などを連結するためのボルトを通す孔であり、各シリンダ2の周囲に複数個所(14箇所)に開けられている。連通孔3bは、冷却水をウォータジャケットWからシリンダヘッドのウォータジャケット(シリンダヘッドジャケット:図外)へ流すための比較的大き目の通路であり、何れかの主流路7,8に連通する状態で複数(12箇所)に形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 4, in the cylinder ceiling wall 3 to which the cylinder head (not shown) is connected to its upper surface 3A via a gasket (not shown), a bolt insertion hole 3a, a communication hole 3b, a drill hole, and a hole are formed. The hole 3c is formed. The bolt insertion holes 3 a are holes through which bolts for connecting the cylinder block 1 and the cylinder head (not shown) are inserted, and are formed at a plurality of positions (14 positions) around each cylinder 2. The communication hole 3b is a relatively large passage for allowing the cooling water to flow from the water jacket W to the water jacket (cylinder head jacket: not shown) of the cylinder head, and is in a state of communicating with either of the main flow paths 7 and 8. It is formed in plural (12 places).

キリ孔3cは、シリンダ天井壁3の前後端において、ウォータジャケットWの前端流路wf、後端流路wrそれぞれの前後に連通する状態で計4箇所に形成されている。また、シリンダ天井壁3の隣り合うシリンダ2,2間には、第1ボア間流路9及び第2ボア間流路10それぞれに連通する状態で、左上から右下に架けての斜め孔として、各1箇所ずつに形成されている。 The drill holes 3c are formed at a total of four positions at the front and rear ends of the cylinder ceiling wall 3 so as to communicate with the front end channel wf and the rear end channel wr of the water jacket W, respectively. In addition, between the adjacent cylinders 2 and 2 of the cylinder ceiling wall 3, in a state of communicating with the first inter-bore channel 9 and the second inter-bore channel 10, respectively, an oblique hole extending from the upper left to the lower right is formed. , Each of which is formed at one place.

なお、図3,4において、前端流路wfに臨むようにシリンダブロック1の前端に設けられた孔は、サーモスタット(図外)や冷却水温度を測定するセンサ(図外)などの補機を装備するための装着孔25であっても良い。 3 and 4, the hole provided at the front end of the cylinder block 1 so as to face the front end flow path wf is an auxiliary device such as a thermostat (not shown) or a sensor (not shown) for measuring the cooling water temperature. It may be a mounting hole 25 for mounting.

さて、ウォータポンプ(図外)により冷却水入口6からウォータジャケットWに送られてきた冷却水は、まず前端流路wfから左右に分離されて吸気側主流路7及び排気側主流路8を後方に向けて流れ、途中で第1及び第2ボア間流路9,10にも流れる。そして、冷却水はウォータジャケットWを後方に流れながらも上方にも流れ、複数個所の連通孔3b及び複数個所のキリ孔3cを通って、シリンダヘッドジャケット(図外)に流入され、シリンダヘッドの冷却水出口(図外)に向かって流れていく。 Now, the cooling water sent from the cooling water inlet 6 to the water jacket W by the water pump (not shown) is first separated into the left and right from the front end flow passage wf, and goes back through the intake side main flow passage 7 and the exhaust side main flow passage 8. To the first and second inter-bore channels 9, 10 on the way. Then, the cooling water flows backward as well as upward in the water jacket W, flows into the cylinder head jacket (not shown) through the plurality of communication holes 3b and the plurality of perforation holes 3c, and flows into the cylinder head jacket (not shown). It flows toward the cooling water outlet (not shown).

図4、図5(a)に示されるように、シリンダブロック1に、主流路7,8を流れる冷却水をボア間流路9,10に導くことが可能なガイド壁h(11〜14)が4箇所に形成されている。詳しくは、前後中間の第2バレル部4の前側部分から吸気側主流路7に突き出た第1ガイド壁11、前側の第1バレル部4の後側部分から排気側主流路8に突き出た第2ガイド壁12、前後中間の第2バレル部4の後側部分から吸気側主流路7に突き出た第3ガイド壁13、後側の第3バレル部4の前側部分から排気側主流路8に突き出た第4ガイド壁14により、それぞれガイド壁hが構成されている。 As shown in FIG. 4 and FIG. 5( a ), in the cylinder block 1, guide walls h (11 to 14) capable of guiding the cooling water flowing through the main flow paths 7 and 8 to the interbore flow paths 9 and 10. Are formed at four locations. Specifically, the first guide wall 11 protruding from the front side portion of the front and rear intermediate second barrel portion 4 into the intake side main flow passage 7 and the first guide wall 11 protruding from the rear side portion of the front side first barrel portion 4 into the exhaust side main flow passage 8 2 guide walls 12, a third guide wall 13 protruding from the rear part of the front and rear intermediate second barrel part 4 into the intake side main flow path 7, and a front part of the rear side third barrel part 4 to the exhaust side main flow path 8. The protruding fourth guide wall 14 constitutes a guide wall h.

上下方向視で前側の第1シリンダ2の周方向に沿った円弧状を呈する第1ガイド壁11により、第1シリンダ2の傍の吸気側主流路7にて前から後に向けて流れる冷却水を、右に向けて第1ボア間流路9に導くガイド作用が発揮される。上下方向視で前後中間の第2シリンダ2の周方向に沿った円弧状を呈する第2ガイド壁12により、第1ボア間流路9にて左から右に(吸気側から排気側に)流れる冷却水を、右斜め後方に導きながら排気側主流路8に合流させるガイド作用が発揮される。 The first guide wall 11 having an arc shape along the circumferential direction of the first cylinder 2 on the front side when viewed in the vertical direction allows the cooling water flowing from the front to the rear in the intake-side main flow path 7 near the first cylinder 2. , A guiding action for guiding the first inter-bore channel 9 to the right is exhibited. Flowing from left to right (from the intake side to the exhaust side) in the first inter-bore flow passage 9 by the second guide wall 12 having an arc shape along the circumferential direction of the second cylinder 2 in the front-rear direction in the vertical direction. A guiding action is exhibited in which the cooling water is guided obliquely rearward to the right and merges with the exhaust-side main flow path 8.

上下方向視で第2シリンダ2の周方向に沿った円弧状を呈する第4ガイド壁14により、第2シリンダ2の傍の排気側主流路8にて前から後に向けて流れる冷却水を、左に向けて第2ボア間流路10に導くガイド作用が発揮される。上下方向視で後側の第3シリンダ2の周方向に沿った円弧状を呈する第3ガイド壁13により、第2ボア間流路10にて右から左に(排気側から吸気側に)流れる冷却水を、左斜め後方に導きながら吸気側主流路7に合流させるガイド作用が発揮される。 By the fourth guide wall 14 having an arcuate shape along the circumferential direction of the second cylinder 2 when viewed in the vertical direction, the cooling water flowing from the front to the rear in the exhaust side main flow path 8 near the second cylinder 2 is left. A guiding action of guiding the second inter-bore flow path 10 toward is exerted. Flowing from right to left (from exhaust side to intake side) in the second inter-bore flow passage 10 by the third guide wall 13 having an arcuate shape along the circumferential direction of the rear third cylinder 2 when viewed in the vertical direction. A guiding action is exhibited in which the cooling water is guided to the left rear obliquely and merges with the intake side main flow path 7.

このように、シリンダ配列方向で隣り合うボア間流路9,10に対応した第1ガイド壁11と第3ガイド壁13どうしは、冷却水をボア間流路9,10に導く向きが互いに逆方向となる状態に形成されている。そして、排気側主流路8を流れる冷却水の第1ボア間流路9への入り込みを規制する第2ガイド壁12と、排気側主流路8を流れる冷却水の第2ボア間流路10への入り込みを促進させる第4ガイド壁14とも、互に逆方向にガイド作用する状態に形成されている。 As described above, the first guide wall 11 and the third guide wall 13 corresponding to the inter-bore channels 9 and 10 adjacent to each other in the cylinder arranging direction have opposite directions in which the cooling water is guided to the inter-bore channels 9 and 10. It is formed in a direction. Then, to the second guide wall 12 for restricting the inflow of the cooling water flowing through the exhaust side main flow path 8 into the first inter-bore flow path 9, and the second inter-bore flow path 10 for the cooling water flowing through the exhaust side main flow path 8. The fourth guide walls 14 that promote the entry of the guides are also formed so as to guide each other in opposite directions.

その結果、ウォータジャケットWでは冷却水は、図5(a)に示されるように、第1〜第4ガイド壁11〜14のガイド作用により、一対の主流路7,8を前から後に流れる流れと、第1ボア間流路9を左から右に流れる流れと、第2ボア間流路10を右から左に流れる流れとが生じるように案内される。この円滑な冷却水の流れにより、第1及び第2ボア間流路9,10には十分な流量(冷却水の単位時間当たりの流量も)が確保され、冷やし難い箇所であるボア間を、シリンダ2,2の配列間隔を広げなくても効率よく冷却できる構成が実現できている。 As a result, in the water jacket W, as shown in FIG. 5A, the cooling water flows from the front to the rear in the pair of main flow paths 7 and 8 by the guide action of the first to fourth guide walls 11 to 14. And a flow flowing from left to right through the first inter-bore channel 9 and a flow flowing from right to left through the second inter-bore channel 10. Due to this smooth flow of the cooling water, a sufficient flow rate (also the flow rate of the cooling water per unit time) is secured in the first and second inter-bore flow paths 9 and 10, and between the bores that are difficult to cool, A structure that can efficiently cool the cylinders 2 and 2 can be realized without widening the arrangement interval.

つまり、第1ボア間流路9には、第1ガイド壁11による冷却水の取り込み(取水)促進作用と、第2ガイド壁12による排水促進作用とが発揮されるので、ボア間幅を広めることなく十分な流量を通して効率の良い水冷効果を得ることが可能である。同様に、第2ボア間流路10には、第3ガイド壁13による冷却水の取り込み(取水)促進作用と、第4ガイド壁14による排水促進作用とが発揮されるので、ボア間幅を広めることなく十分な流量を通して効率の良い水冷効果を得ることが可能である。 In other words, in the first inter-bore flow path 9, the cooling water intake (water intake) promoting action by the first guide wall 11 and the drainage promoting action by the second guide wall 12 are exhibited, so that the inter-bore width is widened. It is possible to obtain an efficient water cooling effect through a sufficient flow rate. Similarly, in the second inter-bore flow path 10, since the cooling water intake (water intake) promoting action by the third guide wall 13 and the drainage promoting action by the fourth guide wall 14 are exhibited, the inter-bore width is reduced. It is possible to obtain an efficient water cooling effect through a sufficient flow rate without spreading.

図5(a)に示される構成のガイド壁hを備える冷却構造においては、シリンダ配列方向で隣り合うボア間流路9,10に対応したガイド壁11(h),13(h)どうしは、冷却水をボア間流路9,10に導く向きが互いに逆方向となる状態に形成されている。従って、2箇所のボア間流路9,10を流れる冷却水の移動経路を長くすることができ、冷却水による吸熱作用を効率良く発揮させることが可能になる。
また、ガイド壁hを、冷却水を送る対象であるボア間流路9,10のシリンダボアと同心又は略同心の円弧状のものとしてあるので、より円滑に冷却水をボア間流路9,10に送り込むことができるようになる。
In the cooling structure including the guide wall h having the configuration shown in FIG. 5A, the guide walls 11(h) and 13(h) corresponding to the inter-bore channels 9 and 10 adjacent in the cylinder arrangement direction are The directions in which the cooling water is guided to the interbore channels 9 and 10 are formed in opposite directions. Therefore, the movement path of the cooling water flowing through the two inter-bore flow paths 9 and 10 can be lengthened, and the heat absorbing action of the cooling water can be efficiently exhibited.
Further, since the guide wall h has an arcuate shape that is concentric or substantially concentric with the cylinder bores of the interbore channels 9 and 10 to which the cooling water is sent, the intercooling channels 9 and 10 can flow the cooling water more smoothly. Can be sent to.

ウォータジャケットWは、図2や図3に示されるように、ジャケット底15を備えてバレル部4のほぼ上下長さに匹敵する深さ(上下幅)を有している。
図2に示されるように、ボア間においては、隣り合うバレル部4,4どうしの下半部を一体化する堰き止め壁16がジャケット底15から競り上がるように形成されており、かつ、隣り合うバレル部4,4どうしの上部を小断面積で一体化する点連結壁17が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the water jacket W includes a jacket bottom 15 and has a depth (vertical width) substantially equal to the vertical length of the barrel portion 4.
As shown in FIG. 2, between the bores, a dam wall 16 that integrates the lower halves of the adjacent barrel portions 4 and 4 is formed so as to rise up from the jacket bottom 15, and A point connecting wall 17 is formed that integrates the upper portions of the barrel portions 4 and 4 that fit together with a small cross-sectional area.

左右に長く前後に短い形状の堰き止め壁16は、図2に示されるように、左右の傾斜側面18,19を備えて上窄まり形状の台形とされている。なお、傾斜側面18,19が垂直な側面に形成されて前後方向視で矩形の堰き止め壁16でも良い。ボア間流路9,10に流れ込もうとする冷却水は、傾斜側面18,19によりガイドされ、ボア間流路9,10においては、横斜め上方に向かう流れの成分が促進されるようになる。そして、ボア間流路9,10の上面が鉢伏せ状の湾曲天井面20に形成されていることもあり、ボア間流路9,10においては、比較的上部における流れが促進されるように構成されている。 As shown in FIG. 2, the damming wall 16 having a shape that is long in the left and right and short in the front and back is provided with left and right inclined side surfaces 18 and 19 and has a trapezoidal shape with an upper constriction. Alternatively, the sloped side surfaces 18 and 19 may be formed as vertical side surfaces and may be a rectangular dam wall 16 as viewed in the front-back direction. The cooling water that tries to flow into the interbore channels 9 and 10 is guided by the inclined side surfaces 18 and 19, so that in the interbore channels 9 and 10, the component of the flow flowing diagonally upward is promoted. Become. The upper surfaces of the interbore channels 9 and 10 may be formed as a bowl-shaped curved ceiling surface 20, so that in the interbore channels 9 and 10, the flow in the upper part is relatively promoted. It is configured.

堰き止め壁16と点連結壁17との上下間においては、バレル部4から前後に張出し形成された上窄まり台形状の下リブ壁21が設けられている。点連結壁17の上側には、バレル部4から前後に張出し形成された上リブ壁(リブ壁の一例)22が設けられている。これら下リブ壁21及び上リブ壁22により、ボア間流路9,10の経路幅(前後幅)が規制され、冷却水の流速を早める効果や上方に導く効果を奏することが可能である。上リブ壁22のバレル部4の外周面からの隆起量は0.5〜2mmが望ましい。より望ましくは0.5〜1mmである。 Between the upper and lower sides of the damming wall 16 and the point connecting wall 17, there is provided an upper narrow trapezoidal lower rib wall 21 formed so as to project forward and backward from the barrel portion 4. On the upper side of the point connection wall 17, an upper rib wall (an example of a rib wall) 22 that is formed so as to extend forward and backward from the barrel portion 4 is provided. The lower rib wall 21 and the upper rib wall 22 regulate the path width (front-rear width) of the interbore channels 9, 10 and thus have the effect of accelerating the flow rate of the cooling water and the effect of leading it upward. The amount of protrusion of the upper rib wall 22 from the outer peripheral surface of the barrel portion 4 is preferably 0.5 to 2 mm. More preferably, it is 0.5 to 1 mm.

また、ボア間流路9,10の上部左右中間においてシリンダ天井壁3を上下に貫通するキリ孔3cが、下から左斜め上方に向かう傾斜孔として形成されている。このキリ孔3cにより、ボア間流路9,10の頂部からシリンダヘッドジャケット(図外)へも流れることができ、ボア間流路9,10での流速アップや冷却面積の増大を行い、より冷却効率が高められるように構成されている。 Further, a drill hole 3c vertically penetrating the cylinder ceiling wall 3 is formed as an inclined hole extending obliquely upward from the bottom to the left in the middle of the upper and left sides of the inter-bore channels 9, 10. The drill holes 3c allow the flow from the tops of the interbore channels 9 and 10 to the cylinder head jacket (not shown) to increase the flow velocity in the interbore channels 9 and 10 and increase the cooling area. It is configured to enhance cooling efficiency.

このように、ウォータジャケットWにおける隣り合うバレル部4,4どうしの間は、下半分に堰き止め壁16があり、主流路7,8の深さの約半分となる断面積でシリンダ2の上部に位置する状態のボア間流路9,10に形成されている。堰き止め壁16と点連結壁17とでバレル部4,4どうしが一体化されており、シリンダブロック1としての強度・剛性の向上に寄与できる構成とされている。 Thus, between the adjacent barrel portions 4 and 4 of the water jacket W, there is the dam wall 16 in the lower half, and the upper portion of the cylinder 2 has a cross-sectional area which is about half the depth of the main flow passages 7 and 8. Are formed in the inter-bore channels 9 and 10 in the state of being located at. Barrel portions 4 and 4 are integrated with each other by the damming wall 16 and the point connecting wall 17, so that the cylinder block 1 can be improved in strength and rigidity.

図2、図3に示されるように、各ガイド壁11〜14の下端はジャケット底15から起立する状態に一体形成されている。第1及び第3ガイド壁11,13は、それらの上端がボア間流路9,10の上下中間に位置して、ウォータジャケットWの上下幅(深さ)の2/3〜3/4の高さとなるように高さ設定されている。第2及び第4ガイド壁12,14は、それらの上端がボア間流路9,10の上下中間で第1,3ガイド壁11,13よりも少し低くて、ウォータジャケットWの上下幅(深さ)の1/2〜2/3の高さとなるように高さ設定されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the lower ends of the guide walls 11 to 14 are integrally formed so as to stand upright from the jacket bottom 15. The upper ends of the first and third guide walls 11 and 13 are located in the upper and lower middle portions of the interbore passages 9 and 10, and are 2/3 to 3/4 of the vertical width (depth) of the water jacket W. The height is set to be the height. The upper ends of the second and fourth guide walls 12 and 14 are slightly lower than the first and third guide walls 11 and 13 in the upper and lower middle portions of the interbore passages 9 and 10, and the upper and lower widths (depth) of the water jacket W are increased. The height is set to be 1/2 to 2/3 of the height.

なお、ガイド壁hに関しては、図5(b)に示される構成でも良い。即ち、第3ガイド壁13は、上下方向視で前後中間の第2シリンダ2の周方向に沿った円弧状を呈して、第3バレル部4から吸気側主流路7に突出するように形成されている。また、第4ガイド壁14は、上下方向視で後側の第3シリンダ2の周方向に沿った円弧状を呈して、第2バレル部4から排気側主流路8に突出するように形成されている。第1,2ガイド壁11,12は実施形態1のものと基本的には同じである。 Note that the guide wall h may have the configuration shown in FIG. That is, the third guide wall 13 is formed in an arc shape along the circumferential direction of the second cylinder 2 in the front-rear direction in the up-down direction, and protrudes from the third barrel portion 4 to the intake-side main flow path 7. ing. The fourth guide wall 14 is formed in an arc shape along the circumferential direction of the rear side third cylinder 2 when viewed in the vertical direction, and is formed to project from the second barrel portion 4 to the exhaust side main flow path 8. ing. The first and second guide walls 11 and 12 are basically the same as those in the first embodiment.

この構成によるガイド壁11〜14によれば、第3ガイド壁13により、吸気側主流路7を流れる冷却水を第2ボア間流路10に導く流れを促進するようにガイド作用が発揮される。そして、第4ガイド壁14により、第2ボア間流路10を吸気側から排気側に(左から右に)流れる冷却水を、右斜め後方に導きながら排気側主流路8に円滑に合流させるガイド作用が発揮される。 According to the guide walls 11 to 14 having this configuration, the third guide wall 13 exerts a guide action so as to promote the flow of the cooling water flowing through the intake-side main flow passage 7 to the second inter-bore flow passage 10. .. Then, by the fourth guide wall 14, the cooling water flowing from the intake side to the exhaust side (from left to right) through the second inter-bore flow passage 10 is smoothly joined to the exhaust side main flow passage 8 while being guided obliquely to the right rear. Guide action is demonstrated.

つまり、図5(b)に示されるように、ガイド壁h(11〜14)により、いずれのボア間流路9,10においても、冷却水は左から右へ(吸気側から排気側へ)流れるようにガイドされる。第2ボア間流路10での流れ方向が異なる以外は、図5(a)に示される場合と同じである。図5(a)に示される場合とは流れの方向が異なるものの、ボア間流路9,10の水冷効果に関しては同様の効果を奏することが可能である。 That is, as shown in FIG. 5B, the guide wall h (11 to 14) allows the cooling water to flow from left to right (from the intake side to the exhaust side) in any of the inter-bore channels 9, 10. Guided to flow. It is the same as the case shown in FIG. 5A except that the flow direction in the second inter-bore channel 10 is different. Although the flow direction is different from that in the case shown in FIG. 5A, the same effect can be achieved with respect to the water cooling effect of the interbore channels 9 and 10.

この場合、図5(b)に示されるように、第3ガイド壁13よりも冷却水入口6に近い第1ガイド壁11の吸気側主流路7への突出量を第3ガイド壁13のものよりも小さくして、第1及び第2ボア間流路9,10への冷却水の流入量が互に等しくなるようにバランスさせるようにすれば好都合である。また、第3ガイド壁13のジャケット底15(図2参照)からの高さを、第1ガイド壁11のものより高くする手段も有効である。 In this case, as shown in FIG. 5B, the protrusion amount of the first guide wall 11 closer to the cooling water inlet 6 than the third guide wall 13 to the intake-side main flow path 7 is set to be that of the third guide wall 13. It is convenient to make it smaller than the above and to balance the inflow amounts of the cooling water into the first and second inter-bore channels 9 and 10 so as to be equal to each other. It is also effective to make the height of the third guide wall 13 from the jacket bottom 15 (see FIG. 2) higher than that of the first guide wall 11.

図5(b)に示される冷却構造においては、シリンダ配列方向で隣り合うボア間流路9,10に対応したガイド壁11(h),13(h)どうしは、冷却水をボア間流路9,10導く向きが互いに同方向となる状態に形成されている。従って、2箇所のボア間流路9,10へ冷却水の流れは、双方共に吸気側主流路7から排気側主流路8に向かう流れとなり、ウォータジャケットWでの円滑な流れによって一層効率の良い冷却効果が得られるようになる。 In the cooling structure shown in FIG. 5B, the guide walls 11(h) and 13(h) corresponding to the inter-bore channels 9 and 10 adjacent to each other in the cylinder arranging direction pass the cooling water to the inter-bore channel. 9 and 10 are formed in a state in which the leading directions are the same. Therefore, the cooling water flows to the two inter-bore channels 9 and 10 from the intake side main channel 7 to the exhaust side main channel 8, and the smooth flow in the water jacket W improves the efficiency. The cooling effect can be obtained.

ボア間流路の構成についてさらに説明する。図2や図6に示されるように、ボア間流路9,10を形成するバレル部4の外周壁4Aに、ボア間流路9,10を流れる冷却水をシリンダヘッド側へ導くための上リブ壁22が、シリンダ2の軸心方向(上下方向)に延びる状態で隆起形成されている。上リブ壁22は、そのボア周方向幅(左右幅)がシリンダヘッドに近付くに連れて広くなる先拡がり形状に構成されている。上リブ壁22は、その極めて幅の狭い左右側面22a,22aの先拡がり角度αが、3度≦α≦7度となるように(例:6度)設定されている。 The configuration of the interbore channel will be further described. As shown in FIGS. 2 and 6, the outer wall 4A of the barrel portion 4 forming the inter-bore channels 9, 10 has an upper surface for guiding the cooling water flowing through the inter-bore channels 9, 10 to the cylinder head side. The rib wall 22 is formed so as to extend in the axial direction (vertical direction) of the cylinder 2. The upper rib wall 22 is formed in a divergent shape in which the width (horizontal width) in the circumferential direction of the bore increases as it approaches the cylinder head. The upper rib wall 22 is set such that the divergence angle α of the extremely narrow left and right side surfaces 22a, 22a is 3°≦α≦7° (eg, 6°).

このように、上リブ壁22の左右側面22aをオーバーハング(逆勾配)させてあるので、砂型による中子を用いての鋳造後における砂抜きが促進され、砂抜き作業が迅速に行えるようになる。複雑な形状になり易いボア間の中子には有利な設定となる好ましい構造である。 As described above, since the left and right side surfaces 22a of the upper rib wall 22 are overhung (inversely inclined), sand removal after casting using a sand core is promoted, and sand removal work can be performed quickly. Become. This is a preferable structure that provides an advantageous setting for the core between the bores that tends to have a complicated shape.

そして、先拡がり角度αが3〜7度に設定されているので、角度が小さ過ぎて砂抜きし易い効果が出ないとか、角度が大きすぎると上リブ壁22が左右に大型化してボア間流路9,10が徒により狭くなってしまうこともなく、ボア間流路9,10の流路を確保しつつ生産性の向上が図れる利点がある。 Further, since the divergence angle α is set to 3 to 7 degrees, the angle is too small and the effect of easy sand removal does not occur, or if the angle is too large, the upper rib wall 22 becomes large left and right and the space between the bores becomes large. There is an advantage that the flow paths 9 and 10 do not become narrower by themselves and the productivity of the flow paths 9 and 10 can be improved while securing the flow paths between the bores.

図2、図6に示されるように、リブ壁22は、その先端(上端)がボア間流路9,10のシリンダヘッド側端に届いていない状態に、即ち、リブ壁22の上端と湾曲天井面20との間には空間が存在する状態に構成されている。このようにすれば、ボア間流路9,10の上端部は、それ以下の部分よりも流路幅の広い上端広幅路9b,10bに形成され、熱条件の厳しいシリンダ天井壁3部位に冷却水を多く通して効果的に冷却することができる。 As shown in FIGS. 2 and 6, the rib wall 22 is curved so that its tip (upper end) does not reach the cylinder head side end of the interbore channels 9, 10, that is, the rib wall 22 is curved with the upper end. A space exists between the ceiling surface 20 and the ceiling surface 20. In this way, the upper end portions of the inter-bore flow passages 9 and 10 are formed into the upper wide passages 9b and 10b having a wider flow passage width than the portions below it, and are cooled to the cylinder ceiling wall 3 portion where the thermal condition is severe. It can be cooled effectively by passing a lot of water.

図6に示されるように、狭窄経路であるボア間流路9,10の上端部は、ボア間方向(前後方向)の幅が、シリンダヘッド側(上側)に行くほど狭くなる先窄まり流路部9a(10a)に構成されている。ボア間流路9,10を構成する一対の外周壁4A,4Aは、それぞれの上端部が互に近付く方向に傾斜するテーパ上部壁27に形成されていて、先窄まり流路部9aの先窄まり角度βが0.5〜3度(0.5度≦β≦3度)となる状態に設定されている。 As shown in FIG. 6, at the upper end portions of the interbore channels 9 and 10 which are the constriction paths, the width of the interbore direction (front-rear direction) becomes narrower toward the cylinder head side (upper side). It is configured in the road portion 9a (10a). The pair of outer peripheral walls 4A, 4A forming the inter-bore flow paths 9, 10 are formed on the tapered upper wall 27 that is inclined in the direction in which the respective upper ends approach each other, and the tip of the tapered flow path section 9a is formed. The constriction angle β is set to a state of 0.5 to 3 degrees (0.5 degrees≦β≦3 degrees).

シリンダブロックの上端は、強度・剛性の点からはウォータジャケットWが開放されない方が良く、少なくとも隣り合うシリンダ間はクローズされているのが望ましいが、反面、最も熱的条件の厳しいシリンダブロック上端に冷却水を近付け難くなる点では不利である。そこで、本発明のように、ボア間流路9,10のシリンダヘッド側端部を先窄まり流路部9a(10a)とすれば、シリンダブロック1の上端部の強度・剛性を確保するクローズタイプとしながらも、上端ぎりぎりまでボア間流路9,10を広げることが可能になる。その結果、基本的に強度・剛性に有利なクローズタイプのシリンダブロック1としながらも、熱的条件の厳しいボア間流路9,10を上側に広げて十分冷却させることが可能となる冷却構造を実現させることができる。 From the viewpoint of strength and rigidity, it is better not to open the water jacket W at the upper end of the cylinder block, and it is desirable that at least the adjacent cylinders be closed, but on the other hand, at the upper end of the cylinder block where the thermal conditions are the most severe. It is disadvantageous in that it is difficult to bring the cooling water close to it. Therefore, if the end portions of the inter-bore flow passages 9 and 10 on the cylinder head side are tapered passage portions 9a (10a) as in the present invention, the strength and rigidity of the upper end portion of the cylinder block 1 are secured. Even though it is a type, it becomes possible to widen the inter-bore channels 9 and 10 to the very end. As a result, a cooling structure that basically allows the closed-type cylinder block 1 to be advantageous in strength and rigidity, and expands the interbore passages 9 and 10 having severe thermal conditions to the upper side for sufficient cooling. Can be realized.

前述のとおり、シリンダブロック1は、砂型による中子を用いての鋳造で作成されるので、狭窄経路であるボア間流路9,10は、本来的に鋳造後の砂抜きが行われ難い箇所である。本発明では、ボア間流路9,10の上端部を、先窄まり角度βが1〜6度となる先窄まり流路部9a,10aに形成してあるので、鋳造後の砂抜きが円滑化され、砂抜き作業が迅速化や確実化される効果を奏する。 As described above, since the cylinder block 1 is formed by casting using a sand mold core, the interbore channels 9 and 10 that are narrowed paths are places where sand removal after casting is originally difficult. Is. In the present invention, since the upper end portions of the interbore channels 9 and 10 are formed in the tapered channel portions 9a and 10a where the tapered angle β is 1 to 6 degrees, sand removal after casting is performed. It has the effect of facilitating smoothing and speeding up and ensuring sand removal work.

先窄まり角度βが0.5〜3度に設定されているので、角度が小さ過ぎて砂抜きし易い効果が出ないとか、角度が大きすぎるとバレル部4の肉厚確保の点でボア間流路の幅が不必要に大きくなることもなく、ボア間流路9,10の幅の肥大化を招くことなく生産性の向上が図れる利点がある。 Since the taper angle β is set to 0.5 to 3 degrees, the angle is too small to easily remove sand, or if the angle is too large, the wall thickness of the barrel portion 4 is ensured. There is an advantage that the width of the inter-flow passage is not unnecessarily increased, and the productivity can be improved without increasing the width of the inter-bore flow passages 9 and 10.

〔別実施例〕
なお、図6においては、テーパ上部壁27がある程度の上下長さのものに描いてあるが、さらに下方に延びた構造や、もっと上下長さの短いもであっても良い。
[Another embodiment]
In FIG. 6, the tapered upper wall 27 is drawn to have a certain vertical length, but it may have a structure in which it extends further downward or have a shorter vertical length.

1 シリンダブロック
2 シリンダ
4 バレル部
4A 外周壁
9,10 ボア間流路
9a,10a 先窄まり流路部
22 リブ壁
27 テーパ上部壁
W ウォータジャケット
α 先拡がり角度
β 先窄まり角度
1 Cylinder block 2 Cylinder 4 Barrel part
4A outer peripheral wall 9,10 flow path between bores 9a, 10a tapered flow path part 22 rib wall
27 Tapered upper wall W Water jacket α Converging angle β Converging angle

Claims (5)

シリンダブロックに配列された複数のシリンダと、前記複数のシリンダの周囲に形成されたウォータジャケットとを備え、
前記ウォータジャケットは、隣り合うシリンダの外周壁どうしの間に形成されているボア間流路を有し、
一対の前記外周壁それぞれの上端部が互に近付く方向に傾斜するテーパ上部壁に形成されることにより、
前記ボア間流路の上端部は、ボア間方向の幅がシリンダヘッド側に行くほど狭くなる先窄まり流路部に構成され
一対の前記外周壁における前記テーパ上部壁以外の部分は互いにシリンダの軸心と平行である水冷エンジンの冷却構造。
A plurality of cylinders arranged in a cylinder block, and a water jacket formed around the plurality of cylinders,
The water jacket has an interbore channel formed between the outer peripheral walls of adjacent cylinders,
By forming the upper end portion of each of the pair of outer peripheral walls into a tapered upper wall that is inclined in a direction toward each other,
The upper end portion of the inter-bore channel is configured as a tapered channel section whose width in the inter-bore direction becomes narrower toward the cylinder head side ,
A cooling structure for a water-cooled engine in which a portion of the pair of outer peripheral walls other than the tapered upper wall is parallel to the axis of the cylinder .
前記先窄まり流路部の先窄まり角度が0.5〜3度に設定されている請求項1に記載の水冷エンジンの冷却構造。 The cooling structure for a water-cooled engine according to claim 1, wherein the tapered angle of the tapered channel portion is set to 0.5 to 3 degrees. シリンダブロックに配列された複数のシリンダと、前記複数のシリンダの周囲に形成されたウォータジャケットとを備え、
前記ウォータジャケットは、隣り合うシリンダどうしの間に形成されているボア間流路を有し、
前記シリンダブロックにおける前記ボア間流路を形成するバレル部に、前記シリンダの軸心方向に延びる状態で前記バレル部から張出したリブ壁が、前記シリンダの軸心方向に延びる状態で隆起形成され、
前記リブ壁は、そのボア周方向幅がシリンダヘッドに近付くに連れて広くなる先拡がり形状に構成されている水冷エンジンの冷却構造。
A plurality of cylinders arranged in a cylinder block, and a water jacket formed around the plurality of cylinders,
The water jacket has an interbore channel formed between adjacent cylinders,
In the barrel portion forming the interbore flow path in the cylinder block, a rib wall extending from the barrel portion in a state of extending in the axial direction of the cylinder is formed so as to extend in a state of extending in the axial direction of the cylinder,
The cooling structure for a water-cooled engine, wherein the rib wall has a divergent shape whose width in the bore circumferential direction becomes wider as it approaches the cylinder head.
前記リブ壁の先拡がり角度が3〜7度に設定されている請求項3に記載の水冷エンジンの冷却構造。 The cooling structure for a water-cooled engine according to claim 3, wherein a divergence angle of the rib wall is set to 3 to 7 degrees. 前記リブ壁は、その先端が前記ボア間流路のシリンダヘッド側端に届いていない状態に構成されている請求項3又は4に記載の水冷エンジンの冷却構造。 The cooling structure for a water-cooled engine according to claim 3, wherein the rib wall is configured such that the tip thereof does not reach the end of the inter-bore flow path on the cylinder head side.
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