(57)【要約】【課題】Ｖ型内燃機関を冷却する冷却媒体の圧力の損失を低減すること。【解決手段】第１バンクと第２バンクとを含んで構成され、第１バンク及び第２バンクのシリンダーヘッド２１０が一体に形成されるＶ型内燃機関を冷却する冷却装置は、シリンダーヘッド側冷却通路を備える。シリンダーヘッド側冷却通路は、Ｖ型内燃機関のシリンダーヘッド２１０に形成されて、Ｖ型内燃機関を冷却する冷却媒体が流れる。シリンダーヘッド２１０側冷却通路は、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、１つの気筒の２つの排気ポート２１２を結ぶ仮想の線に直交する方向に沿って形成される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１バンクと第２バンクとを含んで構成され、前記第１バンクのシリンダーヘッドと前記第２バンクのシリンダーヘッドとが一体に形成されるＶ型内燃機関を冷却する冷却装置であって、
前記Ｖ型内燃機関の前記シリンダーヘッドに形成されて、前記Ｖ型内燃機関を冷却する冷却媒体が流れるシリンダーヘッド側冷却通路と、
前記シリンダーヘッド側冷却通路に向けて前記冷却媒体を送り出すポンプと、
を備え、
前記第１バンクと前記第２バンクとが成す角を等しく２分する仮想の面に沿う方向のうち、前記Ｖ型内燃機関のクランクシャフトと直交する方向を鉛直方向とすると、
前記シリンダーヘッド側冷却通路は、前記鉛直方向に前記シリンダーヘッドを投影した場合に、１つの気筒の２つの排気ポートを結ぶ仮想の線に直交する方向に沿って形成されることを特徴とするＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
前記シリンダーヘッド側冷却通路は、前記２つの排気ポートの間を通って形成されることを特徴とする請求項１に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
前記シリンダーヘッド側冷却通路を流れる前記冷却媒体は、前記各気筒の前記排気ポートから吸気ポートに向かって流れることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
前記シリンダーヘッド側冷却通路は、前記第１バンクを構成する前記気筒の前記２つの排気ポートの間を通って形成される第１系統通路と、前記第２バンクを構成する前記気筒の前記２つの排気ポートの間を通って形成される第２系統通路と、を含んで構成され、
前記シリンダーヘッドを構成する部材の壁面であって前記仮想の線と直交する線上の前記壁面のうちの一方の壁面を基準壁面とすると、前記各気筒の前記排気ポートは、前記各気筒の吸気ポートよりも前記基準壁面側に配置され、
それぞれの前記気筒の前記排気ポートと前記基準壁面との間の最短距離が小さい方のバンクを前記第２バンクとすると、
前記第２系統通路内には、前記第１系統通路内の前記冷却媒体よりも温度が低い前記冷却媒体が流れることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項５】
前記Ｖ型内燃機関は、
ピストンが内部に配置されるシリンダーと、
前記シリンダーヘッドが取り付けられると共に、前記シリンダーが形成されるシリンダーブロックと、
を含んで構成され、
前記シリンダーブロックには、
前記冷却媒体が流れる通路であって、前記シリンダーヘッド側冷却通路と連通するシリンダーブロック側冷却通路と、
前記シリンダーブロック側冷却通路に前記冷却媒体を導くための開口である冷却通路入口と、
が形成され、
前記第１系統通路は、前記冷却通路入口に開口すると共に、少なくとも１つの前記シリンダーの周囲に前記シリンダーを囲って形成される第１系統共通通路を含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項６】
前記第２系統通路には、
前記第１系統通路内で前記シリンダーと熱交換した後の前記冷却媒体とは別の前記冷却媒体が導かれることを特徴とする請求項５に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項７】
前記冷却通路入口は、前記冷却媒体の流れを前記第１系統通路と前記第２系統通路とに分岐するように形成され、
前記第２系統通路は、前記シリンダーを囲わずに前記基準壁面に沿って形成されることを特徴とする請求項５に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項８】
前記Ｖ型内燃機関は、
ピストンが内部に配置されるシリンダーと、
前記シリンダーヘッドが取り付けられると共に、前記シリンダーが形成されるシリンダーブロックと、
を含んで構成され、
前記シリンダーブロックには、
前記冷却媒体が流れる通路であって、前記第１系統通路及び前記第２系統通路が開口する排出用冷却通路と、
前記冷却媒体を前記排出用冷却通路から排出するための開口である冷却通路出口と、
が形成され、
前記排出用冷却通路は、少なくとも１つの前記シリンダーを囲って形成されることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか一項に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項９】
前記Ｖ型内燃機関は、
前記第１バンクを構成する第１気筒と、第３気筒と、第５気筒と、
前記第２バンクを構成する第２気筒と、第４気筒と、第６気筒と、
を含んで構成され、
前記第１系統通路は、
前記第１気筒の２つの前記排気ポート間を通る第１気筒用冷却通路と、
前記第３気筒の２つの前記排気ポート間を通る第３気筒用冷却通路と、
前記第５気筒の２つの前記排気ポート間を通る第５気筒用冷却通路と、
を含んで構成され、
前記第２系統通路は、
前記第２気筒の２つの前記排気ポート間を通る第２気筒用冷却通路と、
前記第４気筒の２つの前記排気ポート間を通る第４気筒用冷却通路と、
前記第６気筒の２つの前記排気ポート間を通る第６気筒用冷却通路と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項４から請求項９のいずれか一項に記載のＶ型内燃機関の冷却装置。
【請求項１０】
第１バンクと第２バンクとを含んで構成され、前記第１バンクのシリンダーヘッドと前記第２バンクのシリンダーヘッドとが一体に形成されるＶ型内燃機関であって、
前記Ｖ型内燃機関の前記シリンダーヘッドに形成されて、前記Ｖ型内燃機関を冷却する冷却媒体が流れるシリンダーヘッド側冷却通路を備え、
前記第１バンクと前記第２バンクとが成す角を等しく２分する仮想の面に沿う方向のうち、前記Ｖ型内燃機関のクランクシャフトと直交する方向を鉛直方向とすると、
前記シリンダーヘッド側冷却通路は、前記鉛直方向に前記シリンダーヘッドを投影した場合に、１つの気筒の２つの排気ポートを結ぶ仮想の線に直交する方向に沿って形成されることを特徴とするＶ型内燃機関。
【請求項１１】
前記シリンダーヘッド側冷却通路は、前記２つの排気ポートの間を通って形成されることを特徴とする請求項１０に記載のＶ型内燃機関。
【請求項１２】
前記シリンダーヘッド側冷却通路を流れる前記冷却媒体は、前記各気筒の前記排気ポートから吸気ポートに向かって流れることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のＶ型内燃機関。
【請求項１３】
前記シリンダーヘッド側冷却通路は、前記第１バンクを構成する前記気筒の前記２つの排気ポートの間を通って形成される第１系統通路と、前記第２バンクを構成する前記気筒の前記２つの排気ポートの間を通って形成される第２系統通路と、を含んで構成され、
前記シリンダーヘッドを構成する部材の壁面であって前記仮想の線と直交する線上の前記壁面のうちの一方の壁面を基準壁面とすると、前記各気筒の前記排気ポートは、前記各気筒の吸気ポートよりも前記基準壁面側に配置され、
それぞれの前記気筒の前記排気ポートと前記基準壁面との間の最短距離が小さい方のバンクを前記第２バンクとすると、
前記第２系統通路内には、前記第１系統通路内の前記冷却媒体よりも温度が低い前記冷却媒体が流れることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のＶ型内燃機関。
【請求項１４】
ピストンが内部に配置されるシリンダーと、
前記シリンダーヘッドが取り付けられると共に、前記シリンダーが形成されるシリンダーブロックと、
を含んで構成され、
前記シリンダーブロックには、
前記冷却媒体が流れる通路であって、前記シリンダーヘッド側冷却通路と連通するシリンダーブロック側冷却通路と、
前記シリンダーブロック側冷却通路に前記冷却媒体を導くための開口である冷却通路入口と、
が形成され、
前記第１系統通路は、前記冷却通路入口に開口すると共に、少なくとも１つの前記シリンダーの周囲に前記シリンダーを囲って形成される第１系統共通通路を含んで構成されることを特徴とする請求項１３に記載のＶ型内燃機関。
【請求項１５】
前記第２系統通路には、
前記第１系統通路内で前記シリンダーと熱交換した後の前記冷却媒体とは別の前記冷却媒体が導かれることを特徴とする請求項１４に記載のＶ型内燃機関。
【請求項１６】
前記冷却通路入口は、前記冷却媒体の流れを前記第１系統通路と前記第２系統通路とに分岐するように形成され、
前記第２系統通路は、前記シリンダーを囲わずに前記基準壁面に沿って形成されることを特徴とする請求項１４に記載のＶ型内燃機関。
【請求項１７】
ピストンが内部に配置されるシリンダーと、
前記シリンダーヘッドが取り付けられると共に、前記シリンダーが形成されるシリンダーブロックと、
を含んで構成され、
前記シリンダーブロックには、
前記冷却媒体が流れる通路であって、前記第１系統通路及び前記第２系統通路が開口する排出用冷却通路と、
前記冷却媒体を前記排出用冷却通路から排出するための開口である冷却通路出口と、
が形成され、
前記排出用冷却通路は、少なくとも１つの前記シリンダーを囲って形成されることを特徴とする請求項１３から請求項１６のいずれか一項に記載のＶ型内燃機関。
【請求項１８】
前記第１バンクを構成する第１気筒と、第３気筒と、第５気筒と、
前記第２バンクを構成する第２気筒と、第４気筒と、第６気筒と、
を含んで構成され、
前記第１系統通路は、
前記第１気筒の２つの前記排気ポート間を通る第１気筒用冷却通路と、
前記第３気筒の２つの前記排気ポート間を通る第３気筒用冷却通路と、
前記第５気筒の２つの前記排気ポート間を通る第５気筒用冷却通路と、
を含んで構成され、
前記第２系統通路は、
前記第２気筒の２つの前記排気ポート間を通る第２気筒用冷却通路と、
前記第４気筒の２つの前記排気ポート間を通る第４気筒用冷却通路と、
前記第６気筒の２つの前記排気ポート間を通る第６気筒用冷却通路と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項１３から請求項１７のいずれか一項に記載のＶ型内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２つのバンクのシリンダーヘッドが一体に形成されるＶ型内燃機関を冷却する冷却装置及び前記冷却装置を備えるＶ型内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の気筒が一列に並んで構成されるバンクを２つ有するＶ型内燃機関の中で、バンク角が例えば１５度以下の狭角Ｖ型内燃機関がある。例えば、特許文献１には、バンク角を８度以下にして、左右のバンクが１つのシリンダーヘッドに形成される狭角Ｖ型内燃機関が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３２２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、一般的に、Ｖ型内燃機関を冷却するための手段として、シリンダーヘッドに冷却水が流れる冷却通路を形成する技術がある。前記冷却通路は、形状によっては前記冷却通路を流れる冷却水の圧力の損失が大きくなるおそれがある。
【０００５】
例えば、各気筒の排気ポート間を冷却するための前記冷却通路を、各気筒の配列方向に沿って形成すると、前記冷却通路は、Ｓ字を組み合わせた形状に湾曲して形成される。この場合、内燃機関を冷却する装置は、前記冷却通路を流れる冷却水の圧力の損失が増大する。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シリンダーヘッドが一体に形成されるＶ型内燃機関を冷却する冷却媒体の圧力の損失を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るＶ型内燃機関の冷却装置及びＶ型内燃機関は、第１バンクと第２バンクとを含んで構成され、前記第１バンクのシリンダーヘッドと前記第２バンクのシリンダーヘッドとが一体に形成されるＶ型内燃機関を冷却する冷却装置であって、前記Ｖ型内燃機関の前記シリンダーヘッドに形成されて、前記Ｖ型内燃機関を冷却する冷却媒体が流れるシリンダーヘッド側冷却通路を備え、前記第１バンクと前記第２バンクとが成す角を等しく２分する仮想の面に沿う方向のうち、前記Ｖ型内燃機関のクランクシャフトと直交する方向を鉛直方向とすると、前記シリンダーヘッド側冷却通路は、前記鉛直方向に前記シリンダーヘッドを投影した場合に、１つの気筒の２つの排気ポートを結ぶ仮想の線に直交する方向に沿って形成されることを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、冷却装置は、前記鉛直方向にシリンダーヘッドを投影したときの、シリンダーヘッドに形成されるシリンダーヘッド側冷却通路の湾曲が抑制される。これは、シリンダーヘッドに形成されたシリンダーヘッド側冷却通路が、もともと排気ポート間を結ぶ仮想線に直交して形成されるためである。これにより、冷却装置は、シリンダーヘッド側冷却通路を流れる冷却媒体の圧力の損失を抑制できる。
【０００９】
本発明の好ましい態様としては、前記シリンダーヘッド側冷却通路は、前記２つの排気ポートの間を通って形成されることが望ましい。
【００１０】
本発明の好ましい態様としては、前記シリンダーヘッド側冷却通路を流れる前記冷却媒体は、前記各気筒の前記排気ポートから吸気ポートに向かって流れることが望ましい。
【００１１】
本発明の好ましい態様としては、前記シリンダーヘッド側冷却通路は、前記第１バンクを構成する前記気筒の前記２つの排気ポートの間を通って形成される第１系統通路と、前記第２バンクを構成する前記気筒の前記２つの排気ポートの間を通って形成される第２系統通路と、を含んで構成され、前記シリンダーヘッドを構成する部材の壁面であって前記仮想の線と直交する線上の前記壁面のうちの一方の壁面を基準壁面とすると、前記各気筒の前記排気ポートは、前記各気筒の吸気ポートよりも前記基準壁面側に配置され、それぞれの前記気筒の前記排気ポートと前記基準壁面との間の最短距離が小さい方のバンクを前記第２バンクとすると、前記第２系統通路内には、前記第１系統通路内の前記冷却媒体よりも温度が低い前記冷却媒体が流れることが望ましい。
【００１２】
本発明の好ましい態様としては、前記Ｖ型内燃機関は、ピストンが内部に配置されるシリンダーと、前記シリンダーヘッドが取り付けられると共に、前記シリンダーが形成されるシリンダーブロックと、を含んで構成され、前記シリンダーブロックには、前記冷却媒体が流れる通路であって、前記シリンダーヘッド側冷却通路と連通するシリンダーブロック側冷却通路と、前記シリンダーブロック側冷却通路に前記冷却媒体を導くための開口である入口と、が形成され、前記第１系統通路は、前記冷却通路入口に開口すると共に、少なくとも１つの前記シリンダーの周囲に前記シリンダーを囲って形成される第１系統共通通路を含んで構成されることが望ましい。
【００１３】
本発明の好ましい態様としては、前記第２系統通路には、前記第１系統通路内で前記シリンダーと熱交換した後の前記冷却媒体とは別の前記冷却媒体が導かれることが望ましい。
【００１４】
本発明の好ましい態様としては、前記冷却通路入口は、前記冷却媒体の流れを前記第１系統通路と前記第２系統通路とに分岐するように形成され、前記第２系統通路は、前記シリンダーを囲わずに前記基準壁面に沿って形成されることが望ましい。
【００１５】
本発明の好ましい態様としては、前記Ｖ型内燃機関は、ピストンが内部に配置されるシリンダーと、前記シリンダーヘッドが取り付けられると共に、前記シリンダーが形成されるシリンダーブロックと、を含んで構成され、前記シリンダーブロックには、前記冷却媒体が流れる通路であって、前記第１系統通路及び前記第２系統通路が開口する排出用冷却通路と、前記冷却媒体を前記排出用冷却通路から排出するための開口である冷却通路出口と、が形成され、前記排出用冷却通路は、少なくとも１つの前記シリンダーを囲って形成されることが望ましい。
【００１６】
本発明の好ましい態様としては、前記Ｖ型内燃機関は、前記第１バンクを構成する第１気筒と、第３気筒と、第５気筒と、前記第２バンクを構成する第２気筒と、第４気筒と、第６気筒と、を含んで構成され、前記第１系統通路は、前記第１気筒の２つの前記排気ポート間を通る第１気筒用冷却通路と、前記第３気筒の２つの前記排気ポート間を通る第３気筒用冷却通路と、前記第５気筒の２つの前記排気ポート間を通る第５気筒用冷却通路と、を含んで構成され、前記第２系統通路は、前記第２気筒の２つの前記排気ポート間を通る第２気筒用冷却通路と、前記第４気筒の２つの前記排気ポート間を通る第４気筒用冷却通路と、前記第６気筒の２つの前記排気ポート間を通る第６気筒用冷却通路と、を含んで構成されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る冷却装置は、シリンダーヘッドが一体に形成されるＶ型内燃機関を冷却する冷却媒体の圧力の損失を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００１９】
（実施形態）
図１は、狭角Ｖ型内燃機関を示す構成図である。なお、狭角Ｖ型内燃機関２００は、例えば、複数の気筒を有するが、図１には、狭角Ｖ型内燃機関２００の１気筒分の構成を示す。図１に示すように、狭角Ｖ型内燃機関２００は、シリンダー２２１と、ピストン２２２とを含んで構成されるレシプロ型の内燃機関である。狭角Ｖ型内燃機関２００は、シリンダーヘッド２１０と、シリンダーブロック２２０と、クランクケース２３０とを含んで構成される。
【００２０】
シリンダーブロック２２０は、貫通孔が形成される。シリンダーブロック２２０は、前記貫通孔の一方の開口側にシリンダーヘッド２１０が取り付けられ、他方の開口側にクランクケース２３０が取り付けられる。
【００２１】
シリンダーヘッド２１０は、吸気ポート２１１と、排気ポート２１２と、筒内燃焼空間２１５とが形成される。筒内燃焼空間２１５は、シリンダーヘッド２１０の部分のうち、シリンダーブロック２２０に取り付けられる部分に凹んで形成される。
【００２２】
吸気ポート２１１は、筒内燃焼空間２１５に開口する。これにより、狭角Ｖ型内燃機関２００は、吸気ポート２１１を介して空気を筒内燃焼空間２１５に導く。排気ポート２１２は、筒内燃焼空間２１５に開口する。これにより、狭角Ｖ型内燃機関２００は、排気ポート２１２を介して筒内燃焼空間２１５内の排気ガスを筒内燃焼空間２１５から排出する。
【００２３】
シリンダーヘッド２１０には、インジェクタ２１３と、点火プラグ２１４とが設けられる。インジェクタ２１３は、燃料を噴射する部分が、例えば、吸気ポート２１１に突出して設けられる。これにより、インジェクタ２１３は、吸気ポート２１１内に燃料を噴射する。吸気ポート２１１に噴射された燃料は、吸気ポート２１１内の空気と共に筒内燃焼空間２１５に導かれる。
【００２４】
点火プラグ２１４は、筒内燃焼空間２１５内の空気と混ざった燃料を燃焼させる。点火プラグ２１４は、火花が発生する部分が、筒内燃焼空間２１５に突出して設けられる。点火プラグ２１４は、例えば、吸気ポート２１１と排気ポート２１２とに囲まれた位置に火花が発生する部分が突出するように設けられる。
【００２５】
シリンダーブロック２２０は、シリンダー２２１が形成される。シリンダー２２１は、シリンダーブロック２２０に形成される前記貫通孔の少なくとも一部である。また、シリンダーブロック２２０の内部には、ピストン２２２と、コネクティングロッド２２３とが設けられる。ピストン２２２は、シリンダー２２１の内部をシリンダー２２１の軸ＳＬに沿って移動する。
【００２６】
コネクティングロッド２２３は、ピストン２２２を境に筒内燃焼空間２１５の反対側に設けられる。コネクティングロッド２２３は、一方の端部がピストン２２２に回動できるように連結され、他方の端部が、クランクケース２３０に収納されるクランクシャフト２３１に回動できるように連結される。
【００２７】
クランクシャフト２３１は、ピストン２２２の往復運動を回転運動に変換する。コネクティングロッド２２３を介して入力されたピストン２２２の運動エネルギーは、クランクシャフト２３１によって回転運動に変換されて、狭角Ｖ型内燃機関２００から取り出される。
【００２８】
図２は、狭角Ｖ型内燃機関のシリンダーヘッド鉛直方向に投影した投影図である。本実施形態の狭角Ｖ型内燃機関２００は、例えば、図１に示す構成と同様の構成の気筒を、第１気筒１から第６気筒６まで合計６気筒有する。
【００２９】
図２に示すように、第１気筒１と、第３気筒３と、第５気筒５とが一列に配列されて、第１バンクが構成される。また、第２気筒２と、第４気筒４と、第６気筒６とが一列に配列されて、第２バンクが構成される。狭角Ｖ型内燃機関２００は、第１バンクと第２バンクとが成す角であるバンク角が、例えば、１５度以下に設定される内燃機関であって、いわゆる狭角Ｖ型内燃機関である。
【００３０】
ここで、本実施形態では、前記バンク角を以下のように取り扱う。第１気筒１の図１に示すシリンダー２２１の軸ＳＬと、第３気筒３のシリンダー２２１の軸ＳＬと、第５気筒５のシリンダー２２１の軸ＳＬとをすべて含む仮想の面を第１の面とする。また、第２気筒２のシリンダー２２１の軸ＳＬと、第４気筒４のシリンダー２２１の軸ＳＬと、第６気筒６のシリンダー２２１の軸ＳＬとをすべて含む仮想の面を第２の面とする。前記バンク角は、前記第１の面と前記第２の面とが成す２つの角度のうち、小さい方の角度をいう。
【００３１】
ここで、以下、前記第１の面と、前記第２の面とを等しく２分する仮想の面と直交する方向を幅方向といい、前記第１の面と、前記第２の面とを等しく２分する仮想の面に沿う方向のうち、クランクシャフト２３１に沿う方向を縦方向とする。
【００３２】
本実施形態では、前記第１の面と、前記第２の面とを等しく２分する仮想の面に沿う方向のうち、クランクシャフト２３１と直交する方向が鉛直方向に沿うように狭角Ｖ型内燃機関２００を車両に設置するものとして説明する。よって、以下、前記第１の面と、前記第２の面とを等しく２分する仮想の面に沿う方向のうち、クランクシャフト２３１と直交する方向を鉛直方向として扱う。
【００３３】
ここで、シリンダーヘッド２１０を構成する部材の壁面のうち、前記仮想の面に直交する方向、つまり幅方向の前記壁面であって、第１バンクの排気ポート２１２及び第２バンクの排気ポート２１２が配置される側の壁面を基準壁面２１６とする。第１バンクと第２バンクの２つのバンクのうち、それぞれの排気ポート２１２と基準壁面２１６との間の距離が小さい方のバンクを第２バンクとする。
【００３４】
狭角Ｖ型内燃機関２００は、バンク角が一般的なＶ型内燃機関よりも小さい。よって、狭角Ｖ型内燃機関２００は、第１バンクのシリンダーヘッド２１０と、第２バンクのシリンダーヘッド２１０とが一体に構成される。これにより、狭角Ｖ型内燃機関２００は、シリンダーヘッド２１０の幅方向の大きさが、一般的なＶ型内燃機関のシリンダーヘッドの幅方向の大きさよりも低減される。
【００３５】
一方、狭角Ｖ型内燃機関２００は、有する気筒の数及び気筒の大きさが同じ場合、各気筒がすべて一列に配列される直列型内燃機関よりも縦方向の大きさが小さい。これは、狭角Ｖ型内燃機関２００は、第１気筒１と第３気筒３との間の距離、第３気筒３と第４気筒４との間の距離、第２気筒２と第４気筒４との間の距離、第４気筒４と第６気筒６との間の距離を低減するために、各気筒が交互に千鳥状に配置されるためである。
【００３６】
以上のように、狭角Ｖ型内燃機関２００のシリンダーヘッド２１０は、一般的なＶ型内燃機関のシリンダーヘッドよりも幅方向の大きさが低減されると共に、直列型内燃機関のシリンダーヘッドよりも縦方向の大きさが低減される。このようにして、狭角Ｖ型内燃機関２００は、シリンダーヘッド２１０が小型化される。一方で、シリンダーヘッド２１０が小型化されると、狭角Ｖ型内燃機関２００を冷却する冷却媒体が流れる通路の断面積の大きさや形状も、より厳しい制限を受ける。
【００３７】
例えば、シリンダーヘッド２１０の小型化と共に、前記通路の断面積が小さく設定されると、狭角Ｖ型内燃機関２００を冷却するために必要な一定の流量を確保するためには、前記通路に冷却媒体を送り出すウォーターポンプの負荷が大きくなる。
【００３８】
また、シリンダーヘッド２１０が小型化されると、前記通路が形成される部分のスペースに余裕がなくなり、設計の自由度が低下するおそれがある。これにより、前記通路の形状が複雑に湾曲するおそれがある。
【００３９】
シリンダーヘッド２１０の小型化と共に、前記通路の形状が複雑に湾曲して形成されると、前記通路を流れる冷却媒体の圧力の損失が増大する。よって、狭角Ｖ型内燃機関２００を冷却するために必要な一定の流量を確保するためには、前記通路に冷却媒体を送り出すウォーターポンプの負荷が大きくなる。
【００４０】
これにより、前記ウォーターポンプが大型化するおそれがある。一方、ウォーターポンプの負荷を変えずに、ウォーターポンプが前記通路に送り出す冷却媒体の流量を小さくすると、狭角Ｖ型内燃機関２００の冷却が不十分になるおそれがある。
【００４１】
しかしながら、次に説明する構成を備えることにより、本実施形態の冷却装置１００は、ウォーターポンプが大型化するおそれを抑制できる。また、冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００の冷却が不十分になるおそれを抑制できる。以下、冷却装置１００の構成を説明してその理由を説明する。
【００４２】
図３は、狭角Ｖ型内燃機関を冷却する冷却装置の全体の構成を示す構成図である。図３に示す冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００を冷却する。なお、本実施形態では、冷却装置１００は、バンク角が例えば１５度以下の狭角Ｖ型内燃機関を冷却するものとして説明するが、冷却装置１００は、バンク角が例えば１５度を超えるＶ型内燃機関を冷却してもよい。
【００４３】
冷却装置１００は、第１バンクのシリンダーヘッドと、第２バンクのシリンダーヘッドとが一体に形成されるＶ型内燃機関を冷却するものである。よって、冷却装置１００の冷却の対象は、シリンダーヘッドが一体に構成されるＶ型内燃機関であれば、バンク各の大きさは限定されない。
【００４４】
冷却装置１００は、例えば、冷却媒体通路１１０上にラジエター１５０と、ウォーターポンプ１６０と、狭角Ｖ型内燃機関２００とが配置される。冷却媒体通路１１０は、狭角Ｖ型内燃機関２００との間で熱交換する冷却媒体が流れて循環する通路である。ウォーターポンプ１６０は、冷却媒体を冷却する。ラジエター１５０は、冷却媒体を送り出して冷却媒体通路１１０内を循環させる。
【００４５】
ラジエター１５０によって、冷却された冷却媒体は、ウォーターポンプ１６０によって狭角Ｖ型内燃機関２００に向けて送り出される。次に、冷却媒体は、狭角Ｖ型内燃機関２００のシリンダーブロック２２０及びシリンダーヘッド２１０に形成された冷却通路１２０に導かれる。
【００４６】
冷却通路１２０は、冷却媒体通路１１０の一部である。冷却媒体は、冷却通路１２０の入口である冷却通路入口１１１を介して冷却通路１２０に導かれる。なお、冷却通路１２０の構成は後述する。冷却通路入口１１１を介して冷却通路１２０に導かれた冷却媒体は、狭角Ｖ型内燃機関２００と熱交換をする。これにより、冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００を冷却する。
【００４７】
次に、狭角Ｖ型内燃機関２００と熱交換した冷却媒体は、冷却通路１２０の出口である冷却通路出口１１２に導かれる。冷却通路出口１１２を介して冷却通路１２０から排出された冷却媒体は、冷却媒体通路１１０内を流れてラジエター１５０に導かれる。ラジエター１５０に導かれた冷却媒体は、ラジエター１５０によって冷却されて、ウォーターポンプ１６０によって送り出されて、再度、冷却通路１２０に導かれる。
【００４８】
冷却装置１００は、上述のように冷却媒体を循環させて狭角Ｖ型内燃機関２００を冷却する。ここで、狭角Ｖ型内燃機関２００は、冷却通路１２０の構成に特徴がある。以下に説明する構成の冷却通路１２０に冷却媒体を流すことで、冷却装置１００は、冷却する箇所のうち比較的効果の高い箇所の温度を重点的に調節できると共に、冷却通路１２０を流れる冷却媒体の圧力の損失を低減できる。
【００４９】
図４は、シリンダーブロック及びシリンダーヘッドを示す斜視図であって、冷却通路内を流れる冷却媒体の流れを示す斜視図である。図４には、シリンダーブロック２２０及びシリンダーヘッド２１０に形成される各通路を流れる冷却媒体の「流れ」を模式的に示す。よって、冷却通路１２０は、図４に示すような直線を組み合わせた通路に限定されない。
【００５０】
冷却通路１２０は、第１系統通路１３０と、第２系統通路１４０と、排出用冷却通路１４８とを含んで構成される。第１系統通路１３０は、第１気筒用冷却通路１３１と、第３気筒用冷却通路１３３と、第５気筒用冷却通路１３５と、第１系統共通通路１３７とを含んで構成される。第２系統通路１４０は、第２気筒用冷却通路１４２と、第４気筒用冷却通路１４４と、第６気筒用冷却通路１４６と、第２系統共通通路１４７とを含んで構成される。
【００５１】
ここで、冷却通路１２０はシリンダーヘッド２１０及びシリンダーブロック２２０に形成される。冷却通路１２０のうち、シリンダーヘッド２１０に形成される部分がシリンダーヘッド側冷却通路１２０Ｈであり、シリンダーブロック２２０に形成される部分がシリンダーブロック側冷却通路１２０Ｓである。
【００５２】
第１系統共通通路１３７、第２系統共通通路１４７、排出用冷却通路１４８は、シリンダーブロック２２０に形成される通路であって、シリンダーブロック２２０には形成されない。よって、第１系統共通通路１３７、第２系統共通通路１４７、排出用冷却通路１４８は、シリンダーブロック側冷却通路１２０Ｓである。
【００５３】
一方、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路は、シリンダーブロック２２０に形成される部分と、シリンダーヘッド２１０に形成される部分とが含まれる。よって、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路は、シリンダーブロック側冷却通路１２０Ｓとシリンダーヘッド側冷却通路１２０Ｈとが組み合わされて構成される。
【００５４】
具体的には、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路のシリンダーヘッド側冷却通路１２０Ｈが、シリンダーブロック側冷却通路１２０Ｓと連通するように、シリンダーヘッド２１０がシリンダーブロック２２０に取り付けられることによって、冷却通路１２０は形成される。
【００５５】
第１系統通路１３０は、第１バンクを構成する各気筒と熱交換する冷却媒体が流れる通路である。第２系統通路１４０は、第２バンクを構成する各気筒と熱交換する冷却媒体が流れる通路である。第１系統通路１３０を流れた冷却媒体及び第２系統通路１４０を流れた冷却媒体は、排出用冷却通路１４８に集合する。
【００５６】
第１系統共通通路１３７は、シリンダーブロック２２０に、例えば孔として形成される。第１系統共通通路１３７は、冷却通路入口１１１に開口する。これにより、第１系統共通通路１３７に、冷却通路入口１１１を介して冷却媒体が導かれる。
【００５７】
第１気筒用冷却通路１３１は、一方の端部である上り側端部１３１ａが第１系統共通通路１３７に開口し、他方の端部である下り集合側端部１３１ｂが排出用冷却通路１４８に開口する。これにより、第１系統共通通路１３７内の冷却媒体は、第１気筒用冷却通路１３１に導かれる。
【００５８】
ここで、第１気筒用冷却通路１３１は、図２に示すように、第１気筒１の２つの排気ポート２１２間を通過するように形成される。これにより、第１気筒用冷却通路１３１を流れる冷却媒体は、第１気筒１の排気ポート２１２と熱交換する。具体的には、冷却媒体が排気ポート２１２を冷却する場合、排気ポート２１２の熱は、排気ポート２１２を形成する部材、つまりシリンダーヘッド２１０の部材を介して第１気筒用冷却通路１３１に伝わる。
【００５９】
第１気筒用冷却通路１３１に伝わった熱は、第１気筒用冷却通路１３１を流れる冷却媒体に伝わる。熱が伝えられた冷却媒体は、第１気筒用冷却通路１３１を流れて排出用冷却通路１４８を介して冷却通路１２０から排出される。これにより、排気ポート２１２は、冷却装置１００によって冷却される。
【００６０】
排気ポート２１２は、狭角Ｖ型内燃機関２００を構成する部材の中でも、高温になる部分である。よって、冷却装置１００は、排気ポート２１２を重点的に冷却すると好ましい。また、排気ポート２１２を重点的に冷却することにより、冷却装置１００は、結果として、筒内燃焼空間２１５も冷却できる。これは、筒内燃焼空間２１５は、排気ポート２１２同じ部材に形成されるためである。
【００６１】
ここで、筒内燃焼空間２１５を冷却することにより、冷却装置１００は、筒内燃焼空間２１５内の混合気の温度上昇を抑制できる。これにより、冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００に発生するノッキングを抑制できる。
【００６２】
本実施形態では、冷却装置１００は、基本的に狭角Ｖ型内燃機関２００を冷却するものである。しかしながら、冷却装置１００は、例外的な態様として、例えば、狭角Ｖ型内燃機関２００を暖めて、狭角Ｖ型内燃機関２００の暖機を促進してもよい。例えば、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６の各通路は、各気筒の２つの吸気ポート２１１を通るように形成される。
【００６３】
これにより、狭角Ｖ型内燃機関２００の暖機が未完了の時に、冷却通路１２０に狭角Ｖ型内燃機関２００よりも高温な熱媒体を供給することによって、冷却装置１００は、吸気ポート２１１を暖める。具体的には、冷却通路１２０を流れる熱媒体の熱が、シリンダーヘッド２１０を構成する部材を介して吸気ポート２１１に伝わる。これにより、冷却装置１００は、吸気ポート２１１を暖めることができる。
【００６４】
吸気ポート２１１を暖めることにより、冷却装置１００は、吸気ポート２１１を介して筒内燃焼空間２１５に導かれる吸気を暖めることができる。狭角Ｖ型内燃機関２００の暖機が未完了の時に、筒内燃焼空間２１５に導かれる吸気を暖めると、筒内燃焼空間２１５内に導かれた燃料の気化を促進できる。
【００６５】
また、吸気ポート２１１を介して筒内燃焼空間２１５の壁面や、シリンダー２２１の壁面が暖められる。これにより、筒内燃焼空間２１５の壁面や、シリンダー２２１の壁面に付着した燃料の気化を促進できる。燃料の気化が促進されると、未燃焼の燃料が低減される。このようにして、冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００の暖機が未完了の時に、吸気ポート２１１を重点的に暖めることにより、燃料の燃焼を促進できる。
【００６６】
以上のように、冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００を冷却する場合に限らず、狭角Ｖ型内燃機関２００の暖機を促進する場合にも有用である。以下、冷却通路１２０の構成の説明に戻る。
【００６７】
図４に示すように、第１気筒用冷却通路１３１を流れる冷却媒体は、排出用冷却通路１４８に導かれる。排出用冷却通路１４８は、例えば、シリンダーブロック２２０に孔として形成される。排出用冷却通路１４８は、冷却通路出口１１２に開口する。これにより、排出用冷却通路１４８内の冷却媒体は、冷却通路出口１１２を介して冷却通路１２０から排出される。
【００６８】
第３気筒用冷却通路１３３は、一方の端部である上り側端部１３３ａが第１系統共通通路１３７に開口し、他方の端部である下り集合側端部１３３ｂが排出用冷却通路１４８に開口する。これにより、第１系統共通通路１３７内の冷却媒体は、第３気筒用冷却通路１３３に導かれる。
【００６９】
ここで、第３気筒用冷却通路１３３は、図２に示すように、第３気筒３の２つの排気ポート２１２間を通過するように形成される。これにより、第３気筒用冷却通路１３３を流れる冷却媒体は、第３気筒３の排気ポート２１２を冷却する。
【００７０】
第５気筒用冷却通路１３５は、一方の端部である上り側端部１３５ａが第１系統共通通路１３７に開口し、他方の端部である下り集合側端部１３５ｂが排出用冷却通路１４８に開口する。これにより、第１系統共通通路１３７内の冷却媒体は、第５気筒用冷却通路１３５に導かれる。
【００７１】
ここで、第５気筒用冷却通路１３５は、図２に示すように、第５気筒５の２つの排気ポート２１２間を通過するように形成される。これにより、第５気筒用冷却通路１３５を流れる冷却媒体は、第５気筒５の排気ポート２１２を冷却する。
【００７２】
上述のように、第１気筒１、第３気筒３、第５気筒５の排気ポート２１２を冷却した冷却媒体は、第１気筒用冷却通路１３１、第３気筒用冷却通路１３３、第５気筒用冷却通路１３５を流れて排出用冷却通路１４８に導かれる。排出用冷却通路１４８に導かれた冷却媒体は、冷却通路出口１１２を介して冷却通路１２０から排出される。
【００７３】
第２系統共通通路１４７は、シリンダーブロック２２０に、例えば孔として形成される。第２系統共通通路１４７は、冷却通路入口１１１に開口する。これにより、第２系統共通通路１４７に、冷却通路入口１１１を介して冷却媒体が導かれる。
【００７４】
第２気筒用冷却通路１４２は、一方の端部である上り側端部１４２ａが第２系統共通通路１４７に開口し、他方の端部である下り集合側端部１４２ｂが排出用冷却通路１４８に開口する。これにより、第２系統共通通路１４７内の冷却媒体は、第２気筒用冷却通路１４２に導かれる。
【００７５】
ここで、第２気筒用冷却通路１４２は、図２に示すように、第２気筒２の２つの排気ポート２１２間を通過するように形成される。これにより、第２気筒用冷却通路１４２を流れる冷却媒体は、第２気筒２の排気ポート２１２を冷却する。
【００７６】
第４気筒用冷却通路１４４は、一方の端部である上り側端部１４４ａが第２系統共通通路１４７に開口し、他方の端部である下り集合側端部１４４ｂが排出用冷却通路１４８に開口する。これにより、第２系統共通通路１４７内の冷却媒体は、第４気筒用冷却通路１４４に導かれる。
【００７７】
ここで、第４気筒用冷却通路１４４は、図２に示すように、第４気筒４の２つの排気ポート２１２間を通過するように形成される。これにより、第４気筒用冷却通路１４４を流れる冷却媒体は、第４気筒４の排気ポート２１２を冷却する。
【００７８】
第６気筒用冷却通路１４６は、一方の端部である上り側端部１４６ａが第２系統共通通路１４７に開口し、他方の端部である下り集合側端部１４６ｂが排出用冷却通路１４８に開口する。これにより、第２系統共通通路１４７内の冷却媒体は、第６気筒用冷却通路１４６に導かれる。
【００７９】
ここで、第６気筒用冷却通路１４６は、図２に示すように、第６気筒６の２つの排気ポート２１２間を通過するように形成される。これにより、第６気筒用冷却通路１４６を流れる冷却媒体は、第６気筒６の排気ポート２１２を冷却する。
【００８０】
上述のように、第２気筒２、第４気筒４、第６気筒６の排気ポート２１２を冷却した冷却媒体は、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６を流れて排出用冷却通路１４８に導かれる。排出用冷却通路１４８に導かれた冷却媒体は、冷却通路出口１１２を介して冷却通路１２０から排出される。
【００８１】
図２に示すように、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第１気筒用冷却通路１３１、第２気筒用冷却通路１４２、第３気筒用冷却通路１３３、第４気筒用冷却通路１４４、第５気筒用冷却通路１３５、第６気筒用冷却通路１４６は、幅方向に沿って形成される。以下、このように形成される通路を横流し通路という。
【００８２】
ここで、本実施形態では、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、各気筒の２つの排気ポート２１２間を結ぶ仮想の線と直交する方向と、幅方向とが一致する。よって、幅方向に沿って形成される通路を横流し通路として扱うが、具体的には、横流し通路は、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、各気筒の２つの排気ポート２１２間を結ぶ仮想の線と直交する方向に沿って形成される通路である。
【００８３】
ここで、各気筒の２つの排気ポート２１２間を結ぶ仮想の線とは、より具体的には、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影したときに、それぞれの排気ポート２１２の中心を結ぶ線である。
【００８４】
また、前記仮想の線と直交する方向には、例えば、前記仮想の線に対して８５度から９５度の間で交わる方向も含まれる。つまり、前記仮想の線と直交する方向は、前記仮想の線と完全に直交する方向に限定されず、製造誤差や、他部材との干渉を抑制するため等の設計変更の範囲が含まれる。
【００８５】
第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路が横流し通路である場合、冷却装置１００は、前記各通路を流れる冷却媒体の圧力の損失を低減できる。例えば、内燃機関の一般的な冷却通路は、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、冷却通路が縦方向に沿うように形成される。このような通路を縦流し通路という。
【００８６】
縦流し通路の場合、各気筒の２つの排気ポート間を冷却通路が通過するように前記冷却通路を構成すると、前記冷却通路は、Ｓ字型の通路を組み合わせた通路となる。これは、各気筒の２つの排気ポートが、狭角Ｖ型内燃機関の縦方向に並んで形成されるためである。
【００８７】
これにより、狭角Ｖ型内燃機関の縦方向に沿って冷却通路が形成される場合、前記冷却通路は、各気筒の２つの排気ポート間を通過するために、狭角Ｖ型内燃機関の縦方向から狭角Ｖ型内燃機関の幅方向に方向が転じられる。よって、前記冷却通路は、Ｓ字型の通路を組み合わせた通路となる。これにより、流れの方向が変化する回数が増加するため、冷却装置は、前記冷却通路を流れる冷却媒体の圧力の損失が増大する。
【００８８】
しかしながら、横流し通路の場合、図２に示すように、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影すると、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路が直線となる。これは、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路は、もともと狭角Ｖ型内燃機関２００の幅方向に沿って形成されるためである。
【００８９】
よって、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路は、前記冷却通路は、各気筒の２つの排気ポート間を通過するために、形成される方向が転じられない。よって、冷却装置１００は、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路を流れる冷却媒体の流れの方向が変化する回数を低減できる。結果として、冷却装置１００は、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路を流れる冷却媒体の圧力の損失を低減できる。
【００９０】
これにより、冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００を冷却するために必要な一定の流量を確保するためのウォーターポンプ１６０の負荷を低減できる。これにより、冷却装置１００は、ウォーターポンプ１６０が大型化するおそれを抑制できる。
【００９１】
例えば、冷却通路に導く冷却媒体の流量が同じという条件下では、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路の構成が横流し通路の場合、冷却通路の構成が縦流し通路の場合よりもウォーターポンプ１６０の大きさが半分以下となる。
【００９２】
また、冷却装置１００は、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路を流れる冷却媒体の圧力の損失を低減できるため、ウォーターポンプ１６０が大型化されなくても、冷却媒体の流量であって狭角Ｖ型内燃機関２００を冷却するために必要な流量を確保できる。よって、冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００の冷却が不十分になるおそれを抑制できる。
【００９３】
また、横流し通路の場合、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路を並列に接続することが容易である。これは、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路が、幅方向に形成されるためである。しかしながら、縦流し通路の場合、冷却通路が縦方向、つまり各気筒の配列方向に沿って形成されるため、各気筒の２つの排気ポート２１２間を通る通路を並列に接続することが困難である。
【００９４】
狭角Ｖ型内燃機関２００に縦流し通路を設ける場合、例えば、各気筒の２つの排気ポート２１２間を通るように、１本の冷却通路が形成される。または、第１バンクと第２バンクとに分かれて、２本の冷却通路が形成される。これらの場合、各気筒に供給される冷却媒体の温度にばらつきが生じる。
【００９５】
例えば、第１気筒１から第６気筒６まで順に、一本の冷却通路がそれぞれの２つの排気ポート２１２間を通過するように冷却通路が形成される場合、第２気筒２に導かれる冷却媒体は、第１気筒１の熱がすでに伝えられている。よって、第２気筒２に導かれる冷却媒体の温度は、第１気筒１に導かれた時の冷却媒体の温度よりも高い。このように、第１気筒１に導かれる冷却媒体の温度が一番低く、第６気筒６に導かれる冷却媒体の温度が一番高い。
【００９６】
各気筒に導かれる冷却媒体の温度にばらつきが生じると、各気筒に導かれる冷却媒体と、各気筒の２つの排気ポート２１２との温度差にばらつきが生じる。よって、冷却装置の各気筒に対する冷却性能にもばらつきが生じる。
【００９７】
しかしながら、本実施形態の冷却装置１００は、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路は、それぞれが並列に接続される。つまり、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路には、他の気筒の排気ポート２１２と熱交換をした後の冷却媒体が導かれない。
【００９８】
よって、冷却装置１００は、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路に導かれる冷却媒体の温度の差が低減される。結果として、冷却装置１００は、各気筒に対する冷却性能のばらつきが低減される。
【００９９】
図５は、シリンダーブロックを鉛直方向に直交する面で切った断面図であって、図４のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図６は、シリンダーブロックを鉛直方向に直交する面で切った断面図であって、図４のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。図７は、シリンダーヘッドを鉛直方向に直交する面で切った断面図であって、図４のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。図８は、シリンダーヘッドを鉛直方向に直交する面で切った断面図であって、図４のＤ−Ｄ断面を示す断面図である。
【０１００】
次に、第１系統共通通路１３７、第２系統共通通路１４７、排出用冷却通路１４８、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路の具体的な形状の一例を、図４から図８までを主に用いて説明する。
【０１０１】
Ａ−Ａ断面は、シリンダーブロック２２０の部分のうち、図１に示すクランクケース２３０側の部分の断面である。Ａ−Ａ断面には、第１系統共通通路１３７及び排出用冷却通路１４８が含まれる。Ｂ−Ｂ断面は、シリンダーブロック２２０の部分のうち、シリンダーヘッド２１０側の部分の断面である。Ｂ−Ｂ断面には、第２系統共通通路１４７が含まれる。
【０１０２】
Ｃ−Ｃ断面は、シリンダーヘッド２１０の部分のうち、シリンダーブロック２２０側の部分の断面である。Ｃ−Ｃ断面は、筒内燃焼空間２１５の断面が含まれる。Ｄ−Ｄ断面は、シリンダーヘッド２１０の部分のうち、Ｃ−Ｃ断面よりもシリンダーブロック２２０から遠い部分の断面である。
【０１０３】
以下、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路を上り部分と、頂部と、下り部分とに分けて説明する。上り部分は、冷却媒体が図１に示すクランクケース２３０から離れる方向に向かって流れる部分である。上り部分には、各通路の符号にｕｐを付す。
【０１０４】
頂部は、冷却媒体が、鉛直方向に略直交する方向に流れる部分である。頂部には、各通路の符号にｔｏｐを付す。下り部分は、冷却媒体がクランクケース２３０に近づく方向に向かって流れる部分である。下り部分には、各通路の符号にｄｏｗｎを付す。
【０１０５】
図５に示すように、第１系統共通通路１３７は、第２バンク側の気筒である第２気筒２、第４気筒４、第６気筒６のシリンダー２２１の周囲にシリンダー２２１を囲うように形成される。ここで、ここでいう「囲う」とは、シリンダー２２１の周囲を完全に包囲するものに限られず、図５に示すように、部分的にシリンダー２２１に接触しない部分があるものも含まれる。
【０１０６】
第１系統共通通路１３７は、第２気筒２に隣接する部分であって第４気筒４とは反対側の部分を含んで形成される。第２気筒２に隣接する部分であって第４気筒４とは反対側の部分が、第１気筒用冷却通路１３１の上り側端部１３１ａとなる。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合には、第２気筒２に隣接する部分であって第４気筒４とは反対側の部分は、第１気筒１の排気ポート２１２と対向する。
【０１０７】
第１系統共通通路１３７は、第２気筒２のシリンダー２２１と第４気筒４のシリンダー２２１との間の部分を含んで形成される。第２気筒２のシリンダー２２１と第４気筒４のシリンダー２２１との間の部分が、第３気筒用冷却通路１３３の上り側端部１３３ａとなる。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合には、第２気筒２のシリンダー２２１と第４気筒４のシリンダー２２１との間の部分は、第３気筒３の排気ポート２１２と対向する。
【０１０８】
第１系統共通通路１３７は、第４気筒４のシリンダー２２１と第６気筒６のシリンダー２２１との間の部分を含んで形成される。第４気筒４のシリンダー２２１と第６気筒６のシリンダー２２１との間の部分が、第５気筒用冷却通路１３５の上り側端部１３５ａとなる。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合には、第４気筒４のシリンダー２２１と第６気筒６のシリンダー２２１との間の部分は、第５気筒５の排気ポート２１２と対向する。
【０１０９】
排出用冷却通路１４８は、第１バンク側の気筒である第１気筒１、第３気筒３、第５気筒５のシリンダー２２１の周囲にシリンダー２２１を囲うように形成される。排出用冷却通路１４８は、第１気筒１のシリンダー２２１と第３気筒３のシリンダー２２１との間の部分を含んで形成される。
【０１１０】
第１気筒１のシリンダー２２１と第３気筒３のシリンダー２２１との間の部分が、例えば、第２気筒用冷却通路１４２の下り集合側端部１４２ｂとなる。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合には、第１気筒１のシリンダー２２１と第３気筒３のシリンダー２２１との間の部分は、第２気筒２の吸気ポート２１１と対向する。
【０１１１】
排出用冷却通路１４８は、第３気筒３のシリンダー２２１と第５気筒５のシリンダー２２１との間の部分を含んで形成される。第３気筒３のシリンダー２２１と第５気筒５のシリンダー２２１との間の部分が、例えば、第４気筒用冷却通路１４４の下り集合側端部１４４ｂとなる。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合には、第３気筒３のシリンダー２２１と第５気筒５のシリンダー２２１との間の部分は、第４気筒４の吸気ポート２１１と対向する。
【０１１２】
排出用冷却通路１４８は、第５気筒５に隣接する部分であって第３気筒３とは反対側の部分を含んで形成される。第５気筒５に隣接する部分であって第３気筒３とは反対側の部分が、例えば、第６気筒用冷却通路１４６の下り集合側端部１４６ｂとなる。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合には、第５気筒５に隣接する部分であって第３気筒３とは反対側の部分は、第６気筒６の吸気ポート２１１と対向する。
【０１１３】
排出用冷却通路１４８は、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第１気筒１の吸気ポート２１１と対向する部分を含んで形成される。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第１気筒１の吸気ポート２１１と対向する部分が、例えば、第１気筒用冷却通路１３１の下り集合側端部１３１ｂとなる。
【０１１４】
排出用冷却通路１４８は、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第３気筒３の吸気ポート２１１と対向する部分を含んで形成される。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第３気筒３の吸気ポート２１１と対向する部分が、例えば、第３気筒用冷却通路１３３の下り集合側端部１３３ｂとなる。
【０１１５】
排出用冷却通路１４８は、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第５気筒５の吸気ポート２１１と対向する部分を含んで形成される。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第５気筒５の吸気ポート２１１と対向する部分が、例えば、第５気筒用冷却通路１３５の下り集合側端部１３５ｂとなる。
【０１１６】
ここで、第１系統共通通路１３７及び排出用冷却通路１４８は、上述のように、各気筒のシリンダー２２１を囲うように形成される。これにより、第１系統共通通路１３７及び排出用冷却通路１４８は、各気筒のシリンダー２２１を冷却する。つまり、第１系統共通通路１３７及び排出用冷却通路１４８が各気筒のシリンダー２２１を囲うように形成されることにより、第１系統共通通路１３７及び排出用冷却通路１４８は、いわゆるウォータージャケットの機能を実現できる。
【０１１７】
第２系統共通通路１４７は、図６に示すように、各気筒を包み込まないように形成される。第２系統共通通路１４７は、例えば、図２に示す基準壁面２１６に沿って形成される。第２系統共通通路１４７は、第２系統共通通路１４７の表面積が、第１系統共通通路１３７の表面積よりも小さく形成される。
【０１１８】
これにより、第２系統共通通路１４７は、第１系統共通通路１３７よりもシリンダー２２１の熱を受ける面積が小さい。よって、第２系統共通通路１４７を流れる冷却媒体の温度は、第１系統共通通路１３７を流れる冷却媒体の温度よりも低い。
【０１１９】
第２系統共通通路１４７は、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第２気筒２の排気ポート２１２と対向する部分を含んで形成される。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第２気筒２の排気ポート２１２と対向する部分が、第２気筒用冷却通路１４２の上り側端部１４２ａとなる。
【０１２０】
第２系統共通通路１４７は、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第４気筒４の排気ポート２１２と対向する部分を含んで形成される。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第４気筒４の排気ポート２１２と対向する部分が、第４気筒用冷却通路１４４の上り側端部１４４ａとなる。
【０１２１】
第２系統共通通路１４７は、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第６気筒６の排気ポート２１２と対向する部分を含んで形成される。鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、第６気筒６の排気ポート２１２と対向する部分が、第６気筒用冷却通路１４６の上り側端部１４６ａとなる。
【０１２２】
ここで、第２系統共通通路１４７は、図５に示す冷却通路入口１１１の近傍の通路に開口し、第２系統共通通路１４７には、冷却通路入口１１１の近傍から冷却媒体が導かれる。例えば、第２系統共通通路１４７は、図５に示す各気筒のシリンダー２２１の近傍の通路に開口する場合、第２系統共通通路１４７には、各気筒のシリンダー２２１の近傍から冷却媒体が導かれる。
【０１２３】
各気筒のシリンダー２２１の近傍の冷却媒体は、各気筒のシリンダー２２１の熱をより多く受け取っている。よって、各気筒のシリンダー２２１に近づくほど、冷却通路入口１１１の近傍の冷却媒体より冷却媒体の温度は高くなる。
【０１２４】
このため、第２系統共通通路１４７が各気筒のシリンダー２２１の近傍の通路に開口する場合、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６を流れる冷却媒体の温度も、第２系統共通通路１４７が冷却通路入口１１１の近傍の通路に開口する場合よりも高くなる。
【０１２５】
これにより、第２気筒２の排気ポート２１２と冷却媒体との温度差、第４気筒４の排気ポート２１２と冷却媒体との温度差、第６気筒６の排気ポート２１２と冷却媒体との温度差が小さくなる。よって、冷却装置１００による、第２バンク側の排気ポート２１２の冷却性能が低下する。
【０１２６】
しかしながら、本実施形態の第２系統共通通路１４７は、冷却通路入口１１１の近傍の通路に開口する。よって、第２系統共通通路１４７には、冷却通路１２０内の冷却媒体の中で、比較的温度が低い冷却媒体が導かれる。
【０１２７】
これにより、冷却装置１００は、第２気筒２の排気ポート２１２と冷却媒体との温度差、第４気筒４の排気ポート２１２と冷却媒体との温度差、第６気筒６の排気ポート２１２と冷却媒体との温度差の低下を抑制できる。結果として、冷却装置１００は、第２バンク側の排気ポート２１２の冷却性能の低下を抑制できる。
【０１２８】
ここで、第２系統共通通路１４７が開口する部分は、冷却通路入口１１１に近ければ近いほど好ましい。よって、本実施形態では、第２系統共通通路１４７は、冷却通路入口１１１を介して冷却通路１２０に導かれた直後の冷却媒体が流れる部分に開口する。
【０１２９】
図９は、冷却通路入口の形状を模式的に示す斜視図である。図１０は、冷却通路入口の他の形状を模式的に示す斜視図である。ここで、冷却通路入口１１１は、冷却媒体の流れを第１系統共通通路１３７と第２系統共通通路１４７とに向けて分岐させるように形成される。具体的には、冷却通路入口１１１は、図９に示すように、例えば、二股に形成され、一方が第１系統共通通路１３７と連通し、他方が第２系統共通通路１４７と連通して形成される。
【０１３０】
また、ここでいう「二股」とは、図１０に示すようなＴ字型に分岐するものも含まれる。つまり、冷却媒体の流れが分岐される分岐点の形状は限定されない。このようにして、冷却通路入口１１１が二股に形成されて、第１系統共通通路１３７と第２系統共通通路１４７とに冷却媒体が分岐されることにより、冷却装置１００は、第２系統共通通路１４７に冷却通路１２０内の冷却媒体の中で比較的温度が低い冷却媒体が導かれる。
【０１３１】
なお、本実施形態では、第１系統共通通路１３７と第２系統共通通路１４７とは、シリンダーブロック２２０の内部で分岐されるものとして説明したが、第１系統共通通路１３７と第２系統共通通路１４７とは、シリンダーブロック２２０の内部で分岐されなくてもよい。
【０１３２】
例えば、シリンダーブロック２２０には、冷却通路入口１１１とは別の第２の入口が形成され、第２系統共通通路１４７は、前記第２の入口に開口する。つまり、第１系統共通通路１３７と第２系統共通通路１４７とは、シリンダーブロック２２０の外部で分岐される。
【０１３３】
この場合、第２系統共通通路１４７には、冷却通路入口１１１を介して第１系統共通通路１３７に導かれる冷却媒体とは別に、前記第２の入口を介して冷却媒体が導かれる。この場合であっても、冷却装置１００は、第２気筒２の排気ポート２１２と冷却媒体との温度差、第４気筒４の排気ポート２１２と冷却媒体との温度差、第６気筒６の排気ポート２１２と冷却媒体との温度差の低下を抑制できる。結果として、冷却装置１００は、第２バンク側の排気ポート２１２の冷却性能の低下を抑制できる。
【０１３４】
但し、第１系統共通通路１３７と第２系統共通通路１４７とが、シリンダーブロック２２０の内部で分岐されて形成される方が、シリンダーブロック２２０の外部で分岐される場合よりも、冷却装置１００は、シリンダーブロック２２０の外部に取り付けられる配管の数を低減できる。
【０１３５】
冷却媒体の流れを、シリンダーブロック２２０の外部で分岐する場合、第２系統通路１４０に導かれる冷却媒体を、シリンダーブロック２２０に導かれる前に冷却器によってあらかじめ冷却してもよい。これにより、第２系統通路１４０に導かれる冷却媒体の温度は、第１系統通路１３０に導かれる冷却媒体の温度よりも低くなる。
【０１３６】
これにより、冷却装置１００は、第２バンクの各気筒の冷却性能の低下を抑制できる。以下、第２系統通路１４０に導かれる冷却媒体の温度が、第１系統通路１３０に導かれる冷却媒体の温度よりも低いと好ましい理由を説明する。
【０１３７】
本実施形態では、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６は、第１系統共通通路１３７とは別に形成される第２系統共通通路１４７に開口するものとして説明した。しかしながら、第２バンク側の気筒の排気ポート２１２を冷却するために必要な冷却媒体の流量を十分に確保できるのであれば、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６は、第１系統共通通路１３７に開口してもよい。
【０１３８】
但し、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６は、第１系統共通通路１３７に開口せずに、第２系統共通通路１４７に開口する方が好ましい。つまり、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６には、第１系統共通通路１３７でシリンダー２２１と熱交換した後の冷却媒体とは別の冷却媒体が導かれると好ましい。
【０１３９】
上述のように、第１系統共通通路１３７は、第２バンクの各気筒を囲うように形成されて、いわゆるウォータージャケットの機能を兼ねる。よって、第１系統共通通路１３７を流れる冷却媒体の温度は、第２系統共通通路１４７を流れる冷却媒体の温度よりも高い。しかしながら、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６に導かれる冷却媒体の温度は低いほど好ましい。以下にその理由を説明する。
【０１４０】
図７に示すように、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６は、第１気筒用冷却通路１３１、第３気筒用冷却通路１３３、第５気筒用冷却通路１３５よりも冷却媒体が流れる断面積が小さい。つまり、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６は、第１気筒用冷却通路１３１、第３気筒用冷却通路１３３、第５気筒用冷却通路１３５よりも細い。
【０１４１】
これは、第２バンクの各気筒の排気ポート２１２から図２に示す基準壁面２１６までの距離が、第１バンクの各気筒の排気ポート２１２から基準壁面２１６までの距離よりも小さいためである。つまり、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６が設けられる部分は、第１気筒用冷却通路１３１、第３気筒用冷却通路１３３、第５気筒用冷却通路１３５が設けられる部分よりも狭い。
【０１４２】
よって、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６は、第１気筒用冷却通路１３１、第３気筒用冷却通路１３３、第５気筒用冷却通路１３５よりも冷却媒体が流れる断面積が小さくなる。
【０１４３】
第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６の冷却媒体が流れる断面積を増加させるためには、第１バンクと第２バンクとを近づける、つまり、バンク角を小さくする方法が考えられる。これにより、第２バンクの各気筒の排気ポート２１２と、図２に示す基準壁面２１６との間の距離が広がる。
【０１４４】
この場合、シリンダーヘッド２１０及びシリンダーブロック２２０を幅方向に大型化することなく、冷却装置１００は、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６の冷却媒体が流れる断面積を増加できる。しかしながら、バンク角の低減にも限界がある。
【０１４５】
また、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６の冷却媒体が流れる断面積を増加させる方法として、シリンダーヘッド２１０及びシリンダーブロック２２０を幅方向に大型化する方法が考えられる。
【０１４６】
しかしながら、狭角Ｖ型内燃機関２００は、シリンダーヘッド２１０を小型化できる点が通常のＶ型内燃機関よりも優れる点である。よって、狭角Ｖ型内燃機関２００は、シリンダーヘッド２１０の小型化が求められている。これにより、シリンダーヘッド２１０及びシリンダーブロック２２０を幅方向に大型化する方法は好ましくない。
【０１４７】
そこで、本実施形態では、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６の断面積を増加させずに、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６に導く冷却媒体の温度を低下させる。これにより、冷却装置１００は、第１系統通路１３０の各排気ポート２１２に対する冷却性能と、第２系統通路１４０の各排気ポート２１２に対する冷却性能とのばらつきを低減する。
【０１４８】
第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６は、第１系統共通通路１３７には開口せず、第１系統共通通路１３７とは別の第２系統共通通路１４７に開口する。これにより、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６に導かれる冷却媒体の温度は、第１気筒用冷却通路１３１、第３気筒用冷却通路１３３、第５気筒用冷却通路１３５に導かれる冷却媒体の温度より低くなる。
【０１４９】
第１系統共通通路１３７内の冷却媒体は、各気筒のシリンダー２２１から熱をより多く受け取っている。よって、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６を流れる冷却媒体の温度は、第１気筒用冷却通路１３１、第３気筒用冷却通路１３３、第５気筒用冷却通路１３５を流れる冷却媒体の温度よりも低い。
【０１５０】
これにより、冷却装置１００は、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６を流れる冷却媒体と、第２気筒２、第４気筒４、第６気筒６の排気ポート２１２との温度差の低下を抑制できる。
【０１５１】
よって、冷却装置１００は、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６を流れる冷却媒体の流量が第１気筒用冷却通路１３１、第３気筒用冷却通路１３３、第５気筒用冷却通路１３５を流れる冷却媒体の流量よりも少なくても、第２気筒２、第４気筒４、第６気筒６の排気ポート２１２を十分に冷却できる。
【０１５２】
このようにして、冷却装置１００は、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６に導く冷却媒体を第２系統共通通路１４７から導くことにより、シリンダーヘッド２１０及びシリンダーブロック２２０の大型化を抑制すると共に、第２気筒２、第４気筒４、第６気筒６の排気ポート２１２を十分に冷却できる。
【０１５３】
次に、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６までの各通路の構成を冷却媒体の流れの上流側から下流側に向かって説明する。図６及び図７に示すように、第１気筒用冷却通路１３１ｕｐは、第２気筒２に隣接する部分であって第４気筒４とは反対側の部分を通るように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。冷却媒体は、第１気筒用冷却通路１３１ｕｐ内を図１に示すクランクケース２３０から離れる方向に向かって流れる。
【０１５４】
第３気筒用冷却通路１３３ｕｐは、第２気筒２のシリンダー２２１と第４気筒４のシリンダー２２１との間の部分を通るように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。冷却媒体は、第３気筒用冷却通路１３３ｕｐ内をクランクケース２３０から離れる方向に向かって流れる。
【０１５５】
第５気筒用冷却通路１３５ｕｐは、第４気筒４のシリンダー２２１と第６気筒６のシリンダー２２１との間の部分を通るように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。冷却媒体は、第５気筒用冷却通路１３５ｕｐ内をクランクケース２３０から離れる方向に向かって流れる。
【０１５６】
図７に示すように、第２気筒用冷却通路１４２ｕｐは、第２気筒２の排気ポート２１２と対向する部分から、第２気筒２の２つの排気ポート２１２間を通るように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。冷却媒体は、第２気筒用冷却通路１４２ｕｐ内を図１に示すクランクケース２３０から離れる方向に向かって流れる。この時、冷却媒体は、排気ポート２１２を冷却する。
【０１５７】
第４気筒用冷却通路１４４ｕｐは、第４気筒４の排気ポート２１２と対向する部分から、第４気筒４の２つの排気ポート２１２間を通るように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。冷却媒体は、第４気筒用冷却通路１４４ｕｐ内を図１に示すクランクケース２３０から離れる方向に向かって流れる。この時、冷却媒体は、排気ポート２１２を冷却する。
【０１５８】
第６気筒用冷却通路１４６ｕｐは、第６気筒６の排気ポート２１２と対向する部分から、第６気筒６の２つの排気ポート２１２間を通るように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。冷却媒体は、第６気筒用冷却通路１４６ｕｐ内を図１に示すクランクケース２３０から離れる方向に向かって流れる。この時、冷却媒体は、排気ポート２１２を冷却する。
【０１５９】
図８に示すように、第１気筒用冷却通路１３１ｔｏｐから第６気筒用冷却通路１４６ｔｏｐは、図１に示す筒内燃焼空間２１５を形成する壁面である天井部を包むように形成される。これにより、第１気筒用冷却通路１３１ｔｏｐから第６気筒用冷却通路１４６ｔｏｐを流れる冷却媒体は、筒内燃焼空間２１５や、筒内燃焼空間２１５に設けられる部材、例えば点火プラグを冷却する。
【０１６０】
第１気筒用冷却通路１３１ｔｏｐから第６気筒用冷却通路１４６ｔｏｐを流れる冷却媒体は、各気筒の排気ポート２１２から吸気ポート２１１に向かって流れる。これにより、冷却装置１００は、排気ポート２１２をより重点的に冷却できる。以下にその理由を説明する。
【０１６１】
冷却媒体は、通常、各通路を流れた時間が長いほど温度が上昇する。これは、時間の経過と共に、冷却媒体が狭角Ｖ型内燃機関２００から受け取る熱量が蓄積されていくためである。よって、吸気ポート２１１よりも先に排気ポート２１２に冷却媒体を導くことにより、冷却装置１００は、より温度が低い状態の冷却媒体を排気ポート２１２に導くことができる。
【０１６２】
これにより、冷却装置１００は、吸気ポート２１１よりも排気ポート２１２を重点的に冷却できる。よって、冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００の部位の中でも、最も高温になる排気ポート２１２を重点的に冷却することで、狭角Ｖ型内燃機関２００に発生するノッキングをより好適に抑制できる。
【０１６３】
第１気筒用冷却通路１３１ｄｏｗｎは、第１気筒１の吸気ポート２１１と対向する部分を通って形成される。また第１気筒用冷却通路１３１ｄｏｗｎは、図６、図７、図８に示すように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。第１気筒用冷却通路１３１ｄｏｗｎは、例えば、３つ形成される。３つの第１気筒用冷却通路１３１ｄｏｗｎは、図８に示すように、すべて第１気筒用冷却通路１３１ｔｏｐと連通する。
【０１６４】
冷却媒体は、第１気筒用冷却通路１３１ｔｏｐから第１気筒用冷却通路１３１ｄｏｗｎに導かれて、第１気筒用冷却通路１３１ｄｏｗｎ内を図１に示すクランクケース２３０に近づく方向に向かって流れる。この時、冷却媒体は、第１気筒１のシリンダー２２１の吸気ポート２１１側を冷却する。
【０１６５】
図８に示すように、第３気筒用冷却通路１３３ｄｏｗｎは、第３気筒３の吸気ポート２１１と対向する部分を通って形成される。また第３気筒用冷却通路１３３ｄｏｗｎは、図６、図７、図８に示すように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。第３気筒用冷却通路１３３ｄｏｗｎは、例えば、３つ形成される。３つの第３気筒用冷却通路１３３ｄｏｗｎは、図８に示すように、すべて第３気筒用冷却通路１３３ｔｏｐと連通する。
【０１６６】
冷却媒体は、第３気筒用冷却通路１３３ｔｏｐから第３気筒用冷却通路１３３ｄｏｗｎに導かれて、第３気筒用冷却通路１３３ｄｏｗｎ内を図１に示すクランクケース２３０に近づく方向に向かって流れる。この時、冷却媒体は、第３気筒３のシリンダー２２１の吸気ポート２１１側を冷却する。
【０１６７】
第５気筒用冷却通路１３５ｄｏｗｎは、第５気筒５の吸気ポート２１１と対向する部分を通って形成される。また、第５気筒用冷却通路１３５ｄｏｗｎは、図６、図７、図８に示すように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。第５気筒用冷却通路１３５ｄｏｗｎは、例えば、３つ形成される。３つの第５気筒用冷却通路１３５ｄｏｗｎは、図８に示すように、すべて第５気筒用冷却通路１３５ｔｏｐと連通する。
【０１６８】
冷却媒体は、第５気筒用冷却通路１３５ｔｏｐから第５気筒用冷却通路１３５ｄｏｗｎに導かれて、第５気筒用冷却通路１３５ｄｏｗｎ内を図１に示すクランクケース２３０に近づく方向に向かって流れる。この時、冷却媒体は、第５気筒５のシリンダー２２１の吸気ポート２１１側を冷却する。
【０１６９】
図８に示すように、第２気筒用冷却通路１４２ｄｏｗｎは、第２気筒２の吸気ポート２１１と対向する部分であって、第１気筒１と第３気筒３との間の部分を通って形成される。第２気筒用冷却通路１４２ｄｏｗｎは、図６、図７、図８に示すように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。第２気筒用冷却通路１４２ｄｏｗｎは、図８に示すように、第２気筒用冷却通路１４２ｔｏｐと連通する。
【０１７０】
冷却媒体は、第２気筒用冷却通路１４２ｔｏｐから第２気筒用冷却通路１４２ｄｏｗｎに導かれて、第２気筒用冷却通路１４２ｄｏｗｎ内を図１に示すクランクケース２３０に近づく方向に向かって流れる。この時、冷却媒体は、第２気筒２のシリンダー２２１の吸気ポート２１１側を冷却する。
【０１７１】
図８に示すように、第４気筒用冷却通路１４４ｄｏｗｎは、第４気筒４の吸気ポート２１１と対向する部分であって、第３気筒３と第５気筒５との間の部分を通って形成される。また第４気筒用冷却通路１４４ｄｏｗｎは、図６、図７、図８に示すように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。第４気筒用冷却通路１４４ｄｏｗｎは、図８に示すように、第４気筒用冷却通路１４４ｔｏｐと連通する。
【０１７２】
冷却媒体は、第４気筒用冷却通路１４４ｔｏｐから第４気筒用冷却通路１４４ｄｏｗｎに導かれて、第４気筒用冷却通路１４４ｄｏｗｎ内を図１に示すクランクケース２３０に近づく方向に向かって流れる。この時、冷却媒体は、第４気筒４のシリンダー２２１の吸気ポート２１１側を冷却する。
【０１７３】
第６気筒用冷却通路１４６ｄｏｗｎは、第５気筒５の吸気ポート２１１と対向する部分であって、第５気筒５と隣接する部分のうち、第３気筒３と反対側の部分を通って形成される。また、第６気筒用冷却通路１４６ｄｏｗｎは、図６、図７、図８に示すように、シリンダー２２１の軸ＳＬに沿って形成される。第６気筒用冷却通路１４６ｄｏｗｎは、図８に示すように、第６気筒用冷却通路１４６ｔｏｐと連通する。
【０１７４】
冷却媒体は、第６気筒用冷却通路１４６ｔｏｐから第６気筒用冷却通路１４６ｄｏｗｎに導かれて、第６気筒用冷却通路１４６ｄｏｗｎ内を図１に示すクランクケース２３０に近づく方向に向かって流れる。この時、冷却媒体は、第６気筒６のシリンダー２２１の吸気ポート２１１側を冷却する。
【０１７５】
第１気筒用冷却通路１３１ｄｏｗｎから第６気筒用冷却通路１４６ｄｏｗｎの各通路を流れた冷却媒体は、第１気筒用冷却通路１３１の下り集合側端部１３１ｂから第６気筒用冷却通路１４６の下り集合側端部１４６ｂの各端部を介して、排出用冷却通路１４８に導かれる。排出用冷却通路１４８に導かれた冷却媒体は、第１バンク側の気筒である第１気筒１、第３気筒３、第５気筒５のシリンダー２２１を冷却して、冷却通路出口１１２を介して排出用冷却通路１４８から排出される。
【０１７６】
冷却装置１００は、上記構成の冷却通路１２０に冷却媒体を流すことによって、各気筒の排気ポート２１２を重点的に冷却する。これにより、冷却装置１００は、筒内燃焼空間２１５内の混合気の温度上昇を抑制できる。これにより、冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００に発生するノッキングを抑制できる。
【０１７７】
また、冷却装置１００は、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６の各通路が、鉛直方向にシリンダーヘッド２１０を投影した場合に、幅方向に沿って形成される。これにより、冷却装置１００は、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６の各通路が、直線を組み合わせた形状に形成される。
【０１７８】
よって、冷却装置１００は、第１気筒用冷却通路１３１から第６気筒用冷却通路１４６の各通路を流れる冷却媒体の圧力の損失を低減できる。結果として、冷却装置１００は、ウォーターポンプ１６０が大型化するおそれを抑制できる。
【０１７９】
冷却装置１００は、比較的スペースに余裕がない部分である、第２気筒２、第４気筒４、第６気筒６の排気ポート２１２と対向する部分にそれぞれ第２気筒用冷却通路１４２ｕｐ、第４気筒用冷却通路１４４ｕｐ、第６気筒用冷却通路１４６ｕｐが形成される。しかしながら、第２気筒用冷却通路１４２ｕｐ、第４気筒用冷却通路１４４ｕｐ、第６気筒用冷却通路１４６ｕｐには、第１系統共通通路１３７を流れる冷却媒体ではなく第１系統共通通路１３７とは別の第２系統共通通路１４７を流れる冷却媒体が導かれる。
【０１８０】
第１系統共通通路１３７は、シリンダー２２１を囲うように形成されるのに対し、第２系統共通通路１４７は、シリンダー２２１を囲うように形成されない。よって、第１系統共通通路１３７を流れる冷却媒体の方が、第２系統共通通路１４７を流れる冷却媒体よりもシリンダー２２１の熱がより多く伝えられている。これにより、第２系統共通通路１４７を流れる冷却媒体の方が、第１系統共通通路１３７を流れる冷却媒体よりも温度が低い。
【０１８１】
結果として、第２気筒用冷却通路１４２、第４気筒用冷却通路１４４、第６気筒用冷却通路１４６は、第１気筒用冷却通路１３１、第３気筒用冷却通路１３３、第５気筒用冷却通路１３５よりも断面積が小さく形成されても、導かれる冷却媒体の温度が低いため、排気ポート２１２を十分に冷却できる。
【０１８２】
また、冷却媒体は、冷却通路１２０内を、排気ポート２１２から吸気ポート２１１に向かって流れる。冷却媒体は、通常、各通路を流れた時間が長いほど温度が上昇する。よって、吸気ポート２１１よりも先に排気ポート２１２に冷却媒体を導くことにより、冷却装置１００は、より温度が低い状態の冷却媒体を排気ポート２１２に導く。
【０１８３】
これにより、冷却装置１００は、吸気ポート２１１よりも排気ポート２１２を重点的に冷却できる。よって、冷却装置１００は、狭角Ｖ型内燃機関２００の部位の中でも、最も高温になる排気ポート２１２を重点的に冷却することで、狭角Ｖ型内燃機関２００に発生するノッキングをより好適に抑制できる。
【０１８４】
また、第１系統共通通路１３７及び排出用冷却通路１４８は、各気筒のシリンダー２２１を囲うように形成される。このようにして、第１系統共通通路１３７及び排出用冷却通路１４８は、シリンダーブロック２２０及び各気筒のシリンダー２２１を冷却する。つまり、第１系統共通通路１３７及び排出用冷却通路１４８は、いわゆるウォータージャケットの機能を実現する。
【０１８５】
これにより、狭角Ｖ型内燃機関２００は、別途、シリンダーブロック２２０及び各気筒のシリンダー２２１を冷却するウォータージャケットを必要としない。一般的なウォータージャケットは、狭角Ｖ型内燃機関の面のうち縦方向の２面に設けられる。よって、狭角Ｖ型内燃機関２００は、前記縦方向の２面にウォータージャケットが設けられない分、狭角Ｖ型内燃機関２００の縦方向の大きさを低減できる。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
以上のように、本発明に係る内燃機関冷却装置は、シリンダーヘッドが一体に形成されるＶ型内燃機関を冷却する冷却装置に適しており、特に、前記Ｖ型内燃機関と熱交換する冷却媒体の圧力の損失を低減することに適している。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】狭角Ｖ型内燃機関を示す構成図である。
【図２】狭角Ｖ型内燃機関のシリンダーヘッド鉛直方向に向かって投影した投影図である。
【図３】狭角Ｖ型内燃機関を冷却する冷却装置の全体の構成を示す構成図である。
【図４】シリンダーブロック及びシリンダーヘッドを示す斜視図であって、冷却通路内を流れる冷却媒体の流れを示す斜視図である。
【図５】シリンダーブロックを鉛直方向に直交する面で切った断面図であって、図４のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図６】シリンダーブロックを鉛直方向に直交する面で切った断面図であって、図４のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図７】シリンダーヘッドを鉛直方向に直交する面で切った断面図であって、図４のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図８】シリンダーヘッドを鉛直方向に直交する面で切った断面図であって、図４のＤ−Ｄ断面を示す断面図である。
【図９】冷却通路入口の形状を模式的に示す斜視図である。
【図１０】冷却通路入口の他の形状を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１８８】
１−６  気筒
１００  冷却装置
１１０  冷却媒体通路
１１１  冷却通路入口
１１２  冷却通路出口
１２０  冷却通路
１２０Ｈ  シリンダーヘッド側冷却通路
１２０Ｓ  シリンダーブロック側冷却通路
１３０  第１系統通路
１３１  第１気筒用冷却通路
１３３  第３気筒用冷却通路
１３５  第５気筒用冷却通路
１３７  第１系統共通通路
１４０  第２系統通路
１４２  第２気筒用冷却通路
１４４  第４気筒用冷却通路
１４６  第６気筒用冷却通路
１４７  第２系統共通通路
１４８  排出用冷却通路
１５０  ラジエター
１６０  ウォーターポンプ
２００  狭角Ｖ型内燃機関
２１０  シリンダーヘッド
２１１  吸気ポート
２１２  排気ポート
２１３  インジェクタ
２１４  点火プラグ
２１５  筒内燃焼空間
２１６  基準壁面
２２０  シリンダーブロック
２２１  シリンダー
２２２  ピストン
２２３  コネクティングロッド
２３０  クランクケース
２３１  クランクシャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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