(57)【要約】【課題】冷却損失の増大を抑制可能な態様でエンジンの冷却性を高めることが可能なエンジンの冷却構造を提供する。【解決手段】エンジンの冷却構造１は、エンジン１０Ａのシリンダブロック２およびシリンダヘッド３と、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３間に設けられ、シリンダブロック２との接触面に高熱伝導材４ｂを備えるとともに、シリンダヘッド３との接触面に断熱材４ｃを備えるヘッドガスケット４Ａと、を備える。シリンダブロック２にはシリンダ２ａとウォータジャケット２ｂとが設けられている。ウォータジャケット２ｂはボア周辺部２ｃに隣接するようにして吸気側および排気側に設けられている。ウォータジャケット２ｂはシリンダブロック２のデッキ面２ｄに開口している。【選択図】図１
2012087677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダブロックおよびシリンダヘッドと、
前記シリンダブロックおよび前記シリンダヘッド間に設けられ、前記シリンダブロックとの接触面に高熱伝導材を備えるとともに、前記シリンダヘッドとの接触面に断熱材を備えるヘッドガスケットと、を備えるエンジンの冷却構造。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの冷却構造であって、
冷却媒体を流通させる冷却媒体通路が、前記シリンダブロックのボア周辺部に隣接して設けられるとともに、前記シリンダブロックのデッキ面に開口しており、
前記ヘッドガスケットが、前記冷却媒体通路内に挿入される鍔部をさらに備えるエンジンの冷却構造。
【請求項３】
請求項２記載のエンジンの冷却構造であって、
前記鍔部が、前記エンジンの排気側に設けられているエンジンの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの冷却構造に関し、特にエンジンの冷却性を高めるヘッドガスケットを備えるエンジンの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダブロック、シリンダヘッド間に設けられるヘッドガスケットでエンジンの冷却性を高める技術が知られている。特許文献１から３では、シリンダブロックに形成されるウォータジャケット内にヘッドガスケットの一部を設けることで、エンジンの冷却性を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５４７２２号公報
【特許文献２】特開２００４−９２５４７号公報
【特許文献３】特表２０００−５０２７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンの冷却は、例えばノッキングの発生を抑制するために行われる。しかしながら、必要以上に冷却を行うと、冷却損失が増大する結果、熱効率の低下、すなわち燃費の悪化を招くことになる。したがって、エンジンを冷却するにあたっては、冷却の必要性が高い部分の冷却性を高めることで、エンジンの冷却性を高めると同時に冷却損失の増大を抑制することが望ましい。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、冷却損失の増大を抑制可能な態様でエンジンの冷却性を高めることが可能なエンジンの冷却構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はエンジンのシリンダブロックおよびシリンダヘッドと、前記シリンダブロックおよび前記シリンダヘッド間に設けられ、前記シリンダブロックとの接触面に高熱伝導材を備えるとともに、前記シリンダヘッドとの接触面に断熱材を備えるヘッドガスケットと、を備えるエンジンの冷却構造である。
【０００７】
また本発明は冷却媒体を流通させる冷却媒体通路が、前記シリンダブロックのボア周辺部に隣接して設けられるとともに、前記シリンダブロックのデッキ面に開口しており、前記ヘッドガスケットが、前記冷却媒体通路内に挿入される鍔部をさらに備える構成であることが好ましい。
【０００８】
また本発明は前記鍔部が、前記エンジンの排気側に設けられている構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、冷却損失の増大を抑制可能な態様でエンジンの冷却性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１のエンジンの概略構成図である。
【図２】クランク角度に応じた燃焼室の熱伝達率および表面積割合を示す図である。
【図３】実施例２のエンジンの概略構成図である。
【図４】鍔部の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１はエンジン１０Ａの概略構成図である。エンジン１０Ａは、エンジンの冷却構造（以下、冷却構造と称す）１Ａを備えている。冷却構造１Ａは、シリンダブロック２、シリンダヘッド３およびヘッドガスケット４Ａを備えている。エンジン１０Ａは冷却構造１Ａのほか、例えばピストン５を備えている。なお、図１では説明の便宜上、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３間で、各構成の間に適宜隙間を設けている。
【００１３】
シリンダブロック２にはシリンダ２ａとウォータジャケット（以下、Ｗ／Ｊと称す）２ｂとが設けられている。シリンダ２ａはボアを形成する。Ｗ／Ｊ２ｂは冷却媒体通路に相当し、冷却媒体である冷却水を流通させる。
【００１４】
Ｗ／Ｊ２ｂはシリンダ２ａの周辺部に設けられている。具体的にはＷ／Ｊ２ｂは、シリンダブロック２のうち、シリンダ２ａの壁部をなすボア周辺部２ｃに隣接するようにして吸気側および排気側に設けられている。Ｗ／Ｊ２ｂはシリンダブロック２のデッキ面２ｄに開口している。すなわち、シリンダブロック２はオープンデッキタイプのシリンダブロックとなっている。
【００１５】
シリンダヘッド３は、シリンダブロック２のデッキ面２ｄに対して設けられている。シリンダヘッド３は、ヘッドガスケット４Ａを介してシリンダブロック２に設けられている。したがって、ヘッドガスケット４Ａはシリンダブロック２およびシリンダヘッド３間に設けられている。
【００１６】
ヘッドガスケット４Ａは、複数（ここでは２つ）のガスケット層４ａが積層された積層ガスケットとなっている。ガスケット層４ａの材質は例えばＳＵＳである。なお、複数のガスケット層４ａは同一のものでなくてもよい。ヘッドガスケット４Ａはシリンダブロック２側の表面に高熱伝導材４ｂを備えている。そしてこれにより、シリンダブロック２との接触面に高熱伝導材４ｂを備えている。また、ヘッドガスケット４Ａはシリンダヘッド３側の表面に断熱材を備えている。そしてこれにより、シリンダヘッド３との接触面に断熱材４ｃを備えている。高熱伝導材４ｂおよび断熱材４ｃは対応する表面（接触面）それぞれにコーティングされている。高熱伝導材４ｂは例えば銅やグラファイトであり、断熱材４ｃは例えばゴムである。
【００１７】
ピストン５はシリンダ２ａ内に収容されている。ピストン５は、シリンダブロック２およびシリンダヘッド３とともに燃焼室Ｅを形成している。なお、図示省略しているが、シリンダヘッド３には燃焼室Ｅに吸気を導く吸気ポートおよび燃焼室Ｅからガスを排出する排気ポートが設けられている。
【００１８】
次に冷却構造１Ａの作用効果について説明する。図２はクランク角度に応じた燃焼室Ｅの熱伝達率および表面積割合を示す図である。図２から、熱伝達率は圧縮行程上死点付近で高まることがわかる。そして、圧縮行程上死点付近では、シリンダヘッド３とピストン５の表面積割合が大きくなることがわかる。したがって、冷却損失については、シリンダヘッド３の温度の影響力が大きいことがわかる。一方、ノッキングは圧縮端温度に依存する。そして、圧縮端温度に影響する吸気圧縮行程では、シリンダ２ａの表面積割合が大きいことがわかる。したがって、ノッキングについてはシリンダ２ａの温度の影響力が大きいことがわかる。
【００１９】
これに対し冷却構造１Ａでは、高熱伝導材４ｂが、燃焼の影響を受けて高温となるボア周辺部２ｃからＷ／Ｊ２ｂ内の冷却水への伝熱を促進する。そしてこれにより、ボア周辺部２ｃの冷却性を高める。同時に冷却構造１Ａでは、断熱材４ｃが、冷却損失が増大し易いシリンダヘッド３をシリンダブロック２から断熱する。そしてこれにより、ボア周辺部２ｃの冷却性を高めつつ、シリンダブロック２が冷却されることを抑制する。このため、冷却構造１Ａは冷却損失の増大を抑制可能な態様でエンジン１０Ａの冷却性を高めることができる。結果、具体的にはノッキングの改善と燃費の向上とを両立して図ることができる。
【００２０】
また、冷却構造１Ａはシリンダブロックとして、オープンデッキタイプのシリンダブロック２を備えることで、ボア周辺部２ｃから冷却水への伝熱を好適に促進できる。そしてこれにより、エンジン１０Ａの冷却性を好適に高めることができる。
【実施例２】
【００２１】
図３はエンジン１０Ｂの概略構成図である。エンジン１０Ｂは冷却構造１Ａの代わりに冷却構造１Ｂを備える点以外、エンジン１０Ａと実質的に同一である。冷却構造１Ｂはヘッドガスケット４Ａの代わりにヘッドガスケット４Ｂを備える点以外、冷却構造１Ａと実質的に同一である。ヘッドガスケット４Ｂは鍔部４ｄをさらに備える以外、ヘッドガスケット４Ａと実質的に同一である。ヘッドガスケット４Ｂは、例えば伝熱促進の観点から、シリンダブロック２との接触面からさらに鍔部４ｄにかけて高熱伝導材４ｂを備えてもよい。
【００２２】
鍔部４ｄは複数のガスケット層４ａのうち、最もシリンダブロック２側に配置されるガスケット層に設けられている。鍔部４ｄは例えば溶接によって設けることができる。また、例えばプレス加工による折り曲げによって形成することができる。プレス加工による折り曲げによって形成することで、鍔部４ｄを容易に設けることができる。鍔部４ｄはＷ／Ｊ２ｂに対応させて形成されている。このため、鍔部４ｄはＷ／Ｊ２ｂ内に挿入されている。鍔部４ｄは、Ｗ／Ｊ２ｂの上部を内側に位置するＷ／Ｊ２ｂａと外側に位置するＷ／Ｊ２ｂｂとに２分している。鍔部４ｄはエンジン１０Ｂの排気側に設けられている。
【００２３】
図４は鍔部４ｄの上面図である。図４では鍔部４ｄをシリンダブロック２とともに示している。矢印Ｆは冷却水の流通方向を示す。鍔部４ｄは直列配置された複数のシリンダ２ａに沿って設けられている。鍔部４ｄは冷却水の上流側端部において、２分したＷ／Ｊ２ｂａ、２ｂｂのうち、外側のＷ／Ｊ２ｂｂを閉じるように設けられている。
【００２４】
次に冷却構造１Ｂの作用効果について説明する。冷却構造１Ｂでは、Ｗ／Ｊ２ｂ内に挿入した鍔部４ｄで冷却水の流れをコントロールすることで、ボア周辺部２ｃ上部の冷却性を高めることができる。具体的には、冷却構造１Ｂでは直列配置された複数のシリンダ２ａに沿って設けた鍔部４ｄでＷ／Ｊ２ｂの上部を２分することで、さらには冷却水の上流側端部において、Ｗ／Ｊ２ｂｂを鍔部４ｄで閉じるようにすることで、Ｗ／Ｊ２ｂａを流通する冷却水の流速を高めている。そしてこれにより、ボア周辺部２ｃ上部の冷却性を好適に高めている。
【００２５】
一方、このようにして冷却性を高めても、冷却構造１Ｂでは断熱材４ｃがあることから、シリンダヘッド３で冷却損失が増大することを抑制できる。このため冷却構造１Ｂは、冷却構造１Ａと比較して、冷却損失の増大を抑制可能な態様でエンジン１０Ｂの冷却性を好適に高めることができる。
【００２６】
また、冷却構造１Ｂは鍔部４ｄをエンジン１０Ｂの排気側に設けることで、ボア周辺部２ｃの排気側上部の冷却性を高めることができる。この点、ボア周辺部２ｃの排気側上部は、高温の排気ガスの影響を受ける結果、特に高温になり易い部分となっている。また、筒内に流入した吸気が当たる結果、吸気温度が上昇し易い部分となっている。これに対し冷却構造１Ｂは、特に冷却の必要性が高いボア周辺部２ｃの排気側上部の冷却性を高めることで、冷却損失の増大を抑制可能な態様でエンジン１０Ｂの冷却性をさらに好適に高めることができる。
【００２７】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、鍔部は必ずしも上述した鍔部４ｄに限られず、例えば鍔部４ｄとは異なる位置および範囲に異なる形状で設けられたものなど、適宜のものであってもよい。
【符号の説明】
【００２８】
冷却構造              １Ａ、１Ｂ
シリンダブロック      ２
シリンダ              ２ａ
Ｗ／Ｊ                ２ｂ、２ｂａ、２ｂｂ
ボア周辺部            ２ｃ
デッキ面              ２ｄ
シリンダヘッド        ３
ヘッドガスケット      ４Ａ、４Ｂ
ガスケット層          ４ａ
高熱伝導材            ４ｂ
断熱材                ４ｃ
鍔部                  ４ｄ
ピストン              ５
エンジン              １０Ａ、１０Ｂ
【図１】
2012087677.tif 000003
【図２】
2012087677.tif 000004
【図３】
2012087677.tif 000005
【図４】
2012087677.tif 000006