(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機で吸気と排気が交差するクロスフロー型で、かつ、インタークーラーＣとオイルクーラーＡを具備したディーゼルエンジンにおいて、冷却系統をインタークーラーＣとオイルクーラーＡと別系統とし、
１つの冷却水ポンプＰから吐出される冷却水は吐出後に、一方はインタークーラーＣの冷却系統に、他方はオイルクーラーＡの冷却系統の２方向に分岐され、
オイルクーラーＡの冷却系統は、オイルクーラーＡを冷却後にシリンダブロックＢの冷却水通路に供給され、シリンダブロックＢの冷却後にサーモスタット弁Ｔに至り、該サーモスタット弁Ｔにて設定温度以下か以上かを判断されて、一つのラジエーターＲを通過後に冷却水ポンプＰに戻される場合と、直接に冷却水ポンプＰに戻される場合とに分岐され、
インタークーラーＣの冷却系統は、インタークーラーＣを冷却後にシリンダブロックＢやサーモスタット弁Ｔを通過せずに、直接にラジエーターＲに戻され、ラジエーターＲを通過後に冷却水ポンプＰに吸引され、
前記インタークーラーＣと過給機をシリンダブロックＢの同じ側で、かつ、該インタークーラーＣが過給機の直下に位置するように配置し、過給機のチャージャーＤからの高温高圧の圧縮空気を、出ると直ぐにインタークーラーＣへ導入すべく構成したことを特徴とするインタークーラー付きディーゼルエンジン。
【請求項２】
請求項１記載のインタークーラー付きディーゼルエンジンにおいて、冷却水ポンプＰのポンプ軸２と、ラジエーター冷却ファンＦのファン駆動軸１とを別の軸とし、ポンプ軸２を、インタークーラーＣの側へオフセットして配置したことを特徴とするインタークーラー付きディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの冷却機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、インタークーラーを介装した技術は公知とされているのである。
しかし、該従来の技術においては、インタークーラーを通過する水は全量が、シリンダブロックを通過するために、サーモスタット弁が開いていない場合は、インタークーラーは冷却されずに、サーモスタット弁が開いていない水温の低い間は、エンジンの燃焼性能が悪かったのである。
また、大容量のラジエーターを装備しても、シリンダブロック等の制約により、冷却水量に限りがあり、ラジエーターの冷却効率を向上することが出来ないという不具合があったのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、インタークーラーは水温に関係なく常時冷却させ、吸気の体積効率を向上させ、エンジンの燃焼性能を向上させるものである。
また、インタークーラーの冷却水系統を、シリンダブロックの冷却水系統のバイパスとし、エンジンの大きさと関係なく、流水量を増加させ、ラジエーターの効率を向上させるのである。またサーモスタット弁を小型のものを用いて、コストを低くするのである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
請求項１においては、過給機で吸気と排気が交差するクロスフロー型で、かつ、インタークーラーＣとオイルクーラーＡを具備したディーゼルエンジンにおいて、冷却系統をインタークーラーＣとオイルクーラーＡと別系統とし、１つの冷却水ポンプＰから吐出される冷却水は吐出後に、一方はインタークーラーＣの冷却系統に、他方はオイルクーラーＡの冷却系統の２方向に分岐され、オイルクーラーＡの冷却系統は、オイルクーラーＡを冷却後にシリンダブロックＢの冷却水通路に供給され、シリンダブロックＢの冷却後にサーモスタット弁Ｔに至り、該サーモスタット弁Ｔにて設定温度以下か以上かを判断されて、一つのラジエーターＲを通過後に冷却水ポンプＰに戻される場合と、直接に冷却水ポンプＰに戻される場合とに分岐され、インタークーラーＣの冷却系統は、インタークーラーＣを冷却後にシリンダブロックＢやサーモスタット弁Ｔを通過せずに、直接にラジエーターＲに戻され、ラジエーターＲを通過後に冷却水ポンプＰに吸引され、前記インタークーラーＣと過給機をシリンダブロックＢの同じ側で、かつ、該インタークーラーＣが過給機の直下に位置するように配置し、過給機のチャージャーＤからの高温高圧の圧縮空気を、出ると直ぐにインタークーラーＣへ導入すべく構成したことを特徴とするインタークーラー付きディーゼルエンジンである。
【０００５】
請求項２においては、請求項１記載のインタークーラー付きディーゼルエンジンにおいて、冷却水ポンプＰのポンプ軸２と、ラジエーター冷却ファンＦのファン駆動軸１とを別の軸とし、ポンプ軸２を、インタークーラーＣの側へオフセットして配置したことを特徴とするインタークーラー付きディーゼルエンジンである。
【０００６】
【作用】
次に作用を説明する。
即ち、インタークーラーは冷却水の水温に関係なく、常時冷却できるので、吸気の体積効率が向上し、エンジンの燃焼性能が向上するのである。また、インタークーラーの冷却水系統は、シリンダブロックの冷却水系統のバイパスとなるので、エンジンの大きさと関係なく、流水量を増加出来るので、ラジエーターの効率を向上することが出来るように構成したものである。
また、サーモスタット弁を小型のものを用いることが出来るので、コストを低くすることが出来る。
【０００７】
また、インタークーラーＣを過給機の直下に配置し、高温の圧縮空気を直ぐにインタークーラーＣで冷却するので、高温の長いパイプが不要となり、安全性を向上し、かつカバー等が不用の為にデザイン性能を向上することが出来る。
また、冷却水ポンプＰを出た冷却水は、第１にインタークーラーＣへ導入し、吸気の冷却を効率よく行うことができるのである。
【０００８】
また、冷却ファンＦのファン駆動軸１と、冷却水ポンプＰのポンプ軸２を別駆動とすることにより、冷却水ポンプＰの回転を自由に設定することが出来るので、小型の冷却水ポンプＰで大きな流量を供給することが出来るのである。また、冷却水ポンプＰからの配管の長さを短縮することにより、コストの低減とディーゼルエンジン全体のコンパクト化を図ることが出来るのである。
【０００９】
【実施例】
次に実施例を説明する。
図１は本発明のインタークーラー付きディーゼルエンジンの正面図、図２は同じくインタークーラー付きディーゼルエンジンの側面図、図３は本発明の冷却水系統図である。
【００１０】
図１・図２において、実際のディーゼルエンジンに於ける構成を説明する。
シリンダブロックＢの側方にラジエーターＲを配置し、該ラジエーターＲを冷却ファンＦにて冷却している。該冷却ファンＦのファン駆動軸１と異なるポンプ軸２を構成し、該ポンプ軸２より冷却水ポンプＰを駆動している。またシリンダブロックＢの前面で、過給機のタービンＥの下方に、インタークーラーＣを配置している。過給機は該タービンＥとチャージャーＤにより構成されている。
また、タービンＥの下方にインタークーラーＣを配置し、該インタークーラーＣの下方の位置に、オイルクーラーＡを配置している。
【００１１】
該シリンダブロックＢ及びシリンダヘッドＨからの冷却水の出口部分にサーモスタット弁Ｔを配置しており、該冷却水がシリンダブロックＢ及びシリンダヘッドＨの内部で温度が規定温度以上に上昇している場合には、ラジエーターＲを通過させ、始動直後や、寒冷地等で冷却水の温度が十分に上昇していない場合には、ラジエーターＲを通過させずに直接に冷却水ポンプＰに供給して、インタークーラーＣとオイルクーラーＡに供給されるように構成している。
【００１２】
インタークーラーＣは、過給機のタービンＥが排気により回転され、該タービンＥから駆動されるチャージャーＤが給気を吸気マニホールドに供給する過程において、該過給状態の空気を冷却するものである。またオイルクーラーＡは、シリンダブロックＢの内部にオイルパンに滞留され、シリンダブロックＢの内部のクランク軸やカム軸やピストン等を潤滑する潤滑油が高温となるのを冷却するものである。
ラジエーターＲにより冷却された冷却水は、冷却水ポンプＰからインタークーラーＣにより吸気を冷却し、オイルクーラーＡにより潤滑油を冷却した後に、再度シリンダブロックＢ内の冷却水路に供給されるのである。
【００１３】
従来のインタークーラー付きディーゼルエンジンにおいては、インタークーラーＣとオイルクーラーＡが直列に配置されていたので、インタークーラーＣに至る冷却水も、オイルクーラーＡを通過する冷却水も、同じようにラジエーターＲを通過したり通過しなかったりする冷却水が供給されていたのである。
しかし、サーモスタット弁Ｔを設けて、設定温度以下の低温の冷却水をラジエーターＲを通過させないで、直接に冷却水ポンプＰからオイルクーラーＡを経てシリンダブロックＢに還流させるのは、シリンダブロックＢの内部の温度の低下により燃焼効率が低下するのを阻止する為である。
【００１４】
シリンダブロックＢの内部の温度上昇に関係するのは、潤滑油を冷却する冷却水と、シリンダブロックＢに直接に還流される冷却水だけであり、インタークーラーＣを冷却する冷却水は、温度が低ければ低い程、体積効率が向上するので、燃焼効率が向上するのである。
本発明においては、冷却水の系統を、オイルクーラーＡからシリンダブロックＢの内部に戻される冷却水と、インタークーラーＣのみを冷却する冷却水の２系統に分岐し、インタークーラーＣに供給する冷却水は、サーモスタット弁Ｔを通過せずに、常時ラジエーターＲを通過すべく構成したものである。
【００１５】
本発明の冷却水系統の詳細は、図３において図示されている。
冷却水ポンプＰから吐出される冷却水は、吐出直後において、２方向に分岐されている。即ち、一方はインタークーラーＣを冷却するものであり、他方は、オイルクーラーＡを冷却するものである。そしてオイルクーラーＡを冷却した後の冷却水は、シリンダブロックＢの冷却水通路に供給されて、シリンダブロックＢやシリンダヘッドＨの冷却後は、サーモスタット弁Ｔの部分に出てくる。そして該サーモスタット弁Ｔにおいて、設定温度以下か、以上かを判断されて、ラジエーターＲに至る場合と、冷却水ポンプＰに直接に戻される場合とに分けられる。
【００１６】
他方、冷却水ポンプＰからインタークーラーＣに供給された冷却水は、インタークーラーＣを出た後に、そのままラジエーターＲに戻され、サーモスタット弁Ｔは通過しないのである。故に、インタークーラーＣを通過する冷却水は、ラジエーターＲとインタークーラーＣとの間のみで循環し、オイルクーラーＡやシリンダブロックＢを通過しないのである。
このように、２系統を構成したとしても、冷却水温度が設定温度以下の場合に、この相違点が発生するが、冷却水温度が上昇して、サーモスタット弁ＴがラジエーターＲの側に開放された場合には、それほど大きな温度の相違は発生しないのであるが、２系統設定された事により冷却水量が増え、ラジエーターの効率が上がり、冷却水温度全体の温度上昇を抑える。
【００１７】
また、クロスフロー型のディーゼルエンジンにおいて、インタークーラーＣを過給機を構成するタービンＢとチャージャーＤの直下に配置し、高温高圧の圧縮空気をタービンからでると直ぐにインタークーラーＣへ導入すべく構成したものである。
【００１８】
また、冷却水ポンプＰのポンプ軸２を、冷却ファンＦのファン駆動軸１による駆動と別駆動とし、ポンプ軸２をインタークーラーＣの側へオフセットして配置しているのである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項１の如く構成したので、インタークーラーとオイルクーラーを具備したディーゼルエンジンにおいて、冷却系統をインタークーラーとオイルクーラーと別系統とし、該インタークーラーによる冷却系統はサーモスタット弁を通過させずに、常時ラジエーターＲで冷却された冷却水で冷却すべく構成したので、インタークーラーは水温に関係なく常時冷却できるので、吸気の体積効率が向上し、エンジンの燃焼性能が向上するのである。
また、インタークーラーの冷却水系統は、シリンダブロックの冷却水系統のバイパスとなるので、エンジンの大きさと関係なく、流水量を増加出来るので、ラジエーターの効率を向上することが出来るように構成したものである。またサーモスタット弁を小型のものを用いることが出来るので、コストを低くすることが出来るのである。
【００２０】
また、過給機で吸気と排気が交差するクロスフロー型のディーゼルエンジンにおいて、インタークーラーＣを過給機の直下に配置し、高温高圧の圧縮空気を過給機から出ると直ぐにインタークーラーＣへ導入すべく構成したので、インタークーラーＣを過給機の直下に配置し、高温の圧縮吸気を直ぐにインタークーラーＣで冷却するので、従来存在したような高温の長いパイプが不要となり、安全性を向上し、かつカバー等が不用の為にデザイン性能を向上することが出来るのである。
【００２１】
請求項２の如く、冷却水ポンプＰのポンプ軸２と、ラジエーター冷却ファンＦのファン駆動軸１とを別の軸とし、ポンプ軸２を、インタークーラーＣの側へオフセットして配置したので、冷却水ポンプＰを出た冷却水は、第１にインタークーラーＣへ導入し、吸気の冷却を効率よく行うことができるのである。
また、冷却ファンＦのファン駆動軸１と、冷却水ポンプＰのポンプ軸２を別駆動とすることにより、冷却水ポンプＰの回転を自由に設定することが出来るので、小型の冷却水ポンプＰで大きな流量を供給することが出来るのである。
また、冷却水ポンプＰからの配管を短縮することが出来るので、コストの低減とディーゼルエンジン全体のコンパクト化を図ることが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインタークーラー付きディーゼルエンジンの正面図。
【図２】同じくインタークーラー付きディーゼルエンジンの側面図。
【図３】本発明の冷却水系統図。
【符号の説明】
Ａ  オイルクーラー
Ｂ  シリンダブロック
Ｃ  インタークーラー
Ｄ  チャージャー
Ｅ  タービン
Ｆ  冷却ファン
Ｒ  ラジエーター
Ｔ  サーモスタット弁
１  ファン駆動軸
２  ポンプ軸
【図１】
0003608668.tif 000002
【図２】
0003608668.tif 000003
【図３】
0003608668.tif 000004