(57)【要約】【課題】内燃機関の排気ポートから排出される排気ガスの温度が低温であるときに、更なる低温化を抑制して、排気ガス後処理装置が担持する各触媒の浄化処理に必要な排気ガスの温度を確保できる、内燃機関の冷却システム、内燃機関、及び、内燃機関の冷却方法を提供する。【解決手段】シリンダヘッド３の内部に設けた冷却水路１１ｂ、１１ｃに冷却水Ｗを流通させてシリンダヘッド３を冷却する内燃機関の冷却システム１０において、内燃機関１の運転状態に応じて、若しくは、シリンダヘッド３から排出される排気ガスＧｏの温度Ｔｇに応じて、冷却水路１１ｂ、１１ｃの内の予め設定された特定冷却水路１１ｃにおける冷却水Ｗの液面Ｌを調整する液面調整機構２０を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの内部に設けた冷却水路に冷却水を流通させて前記シリンダヘッドを冷却する内燃機関の冷却システムにおいて、
前記内燃機関の運転状態に応じて、若しくは、前記シリンダヘッドから排出される排気ガスの温度に応じて、前記冷却水路の内の予め設定された特定冷却水路における冷却水の液面を調整する液面調整機構を設けたことを特徴とする内燃機関の冷却システム。
【請求項２】
前記液面調整機構を、
前記特定冷却水路に連通する、空気用開閉弁を備えた空気抜き通路と、
前記特定冷却水路に冷却水を供給する冷却水供給通路に設けた供給量調整弁と、
前記特定冷却水路から冷却水を排出する冷却水排出通路に設けた逆止弁と、
前記特定冷却水路に連通する、水抜き用開閉弁を備えた水抜き通路と、
前記空気用開閉弁と前記供給量調整弁と前記水抜き用開閉弁を制御する液面調整制御装置とで
構成した請求項１に記載の内燃機関の冷却システム。
【請求項３】
前記特定冷却水路として排気ポートの近傍に配置された冷却水路を採用し、前記シリンダヘッド内の他の前記冷却水路とから独立させて構成した請求項１又は２に記載の内燃機関の冷却システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却システムを備えたことを特徴とする内燃機関。
【請求項５】
シリンダヘッドの内部に設けた冷却水路に冷却水を流通させて前記シリンダヘッドを冷却する内燃機関の冷却方法において、
前記内燃機関の運転状態に応じて、若しくは、前記シリンダヘッドから排出される排気ガスの温度に応じて、前記冷却水路の内の予め設定された特定冷却水路における冷却水の液面を調整することを特徴とする内燃機関の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ポートから排出される排気ガスの温度が低温であるときに、更なる低温化を抑制して、排気ガス後処理装置が担持する各触媒の浄化処理に必要な排気ガスの温度を確保できる、内燃機関の冷却システム、内燃機関、及び、内燃機関の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダヘッドは、シリンダーブロックと共にエンジンの主要部分で、ピストンの頂部とともに燃焼室を形成している。また、吸気ポートと排気ポートと共に、カムシャフト等で開閉弁制御される吸気弁と排気弁を備えて構成されている。このシリンダヘッドは、燃焼室に面しているため、燃料室内に噴射された燃料の燃焼によって生じる熱を受けて、高温になる。そのため、シリンダヘッド内にウォータジャケットと呼ばれる冷却水路を設けて、シリンダヘッドを冷却している。
【０００３】
一方、車両に搭載された内燃機関では、排気ガス規制のために、排気通路に排気ガス後処理装置を備えて、燃焼室内から排出される排気ガスを浄化しているが、この排気ガスの浄化に使用される触媒は、活性化温度以上でないと浄化効率が減少する特性を持っている。そのため、排気ポートから排出される排気ガスの温度が低いと、排気ガスが排気ポートから排気通路を経て排気ガス後処理装置に至るまでにさらに排気ガスの温度が低下するため、この排気ガスが通過する触媒をその活性化温度以上に維持することができなくなり、排気ガスの浄化性能が低下するという問題がある。
【０００４】
これに関連して、排気温度の低下に伴うターボ効率の低下を防止する目的で、排気ポートにおける排気温度の低下を抑制するために、複数経路の冷却水路のうち、少なくとも最も排気ポート側を通る冷却水路である排気ポート側冷却水路の冷却水量を、流量調整弁により冷却水量を低下させたり、電動の冷却水ポンプが圧送する冷却水量を低下させたりすることで、内燃機関の運転状態に基づいて低減させる内燃機関が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、この内燃機関では冷却水ポンプの圧送量を低下させるだけであるので、圧送量をゼロにしたとしても、冷却水路内には、熱容量が大きい冷却水が充満しているため、冷却能力の低下には限度がある。そのため、エンジンの始動時や、アイドリングストップスタータが多い市街地での車両運転時や、冷房施設を有して車両停止時でもエンジン停止が困難で、アイドリング運転が必要な冷蔵配送車などでは、排気ガスの温度を早期に昇温したり、排気ガスの温度を排気ガス後処理装置における排気ガス浄化能力の維持に必要な高い温度に維持したりすることが難しいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−６８３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関のエンジン始動時には、排気通路に配置された排気ガス後処理装置に流入する排気ガスの温度を早期に高い状態に昇温できると共に、内燃機関の低負荷運転時には、排気ガス後処理装置に流入する排気ガスの温度を高い状態に維持できて、内燃機関の排気ポートから排出される排気ガスの温度が低温であるときに、更なる低温化を抑制して、排気ガス後処理装置が担持する各触媒の浄化処理に必要な排気ガスの温度を確保できる、内燃機関の冷却システム、内燃機関、及び、内燃機関の冷却方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の冷却システムは、シリンダヘッドの内部に設けた冷却水路に冷却水を流通させて前記シリンダヘッドを冷却する内燃機関の冷却システムにおいて、前記内燃機関の運転状態に応じて、若しくは、前記シリンダヘッドから排出される排気ガスの温度に応じて、前記冷却水路の内の予め設定された特定冷却水路における冷却水の液面を調整する液面調整機構を設けて構成される。
【０００９】
この構成によれば、特定冷却水路における冷却水の液面を最上位にして、空気層を無くし、冷却水を循環させると、従来技術と同様に冷却水量の供給量の調整によりシリンダヘッドにおける冷却能力を調整できる。また、特定冷却水路における冷却水の液面を最上位にして空気層を無くして冷却水の循環を停止すると、特定冷却水路に貯蔵された冷却水のみによる冷却能力となり、冷却水の温度が上昇するにつれて冷却能力が低下する。
【００１０】
一方、特定冷却水路における冷却水の液面を最下位にして、特定冷却水路の内部において冷却水を無くすと、特定冷却水路の内部は空気のみとなるので、冷却水による冷却能力が無くなる。そして、この状態で空気を循環させると多少の空冷による冷却能力は維持できるが、この状態で空気の循環を停止すると、この空冷による冷却能力も失うので著しく冷却能力を低くすることができる。
【００１１】
従って、特定冷却水路における冷却水の液面を最上位から最下位までの間に制御することにより、特定冷却水路における冷却能力を最大から著しく低い状態まで調整でき、シリンダヘッドの温度、吸気ポートから燃焼室に供給される吸気の温度、及び、排気ポートから排出される排気ガスの温度を、暖機状態では早期に昇温できるようになると共に、内燃機関の低負荷運転時でも、排気ガスの温度を排気ガス後処理装置の触媒を活性化できるような高い温度に維持できるようになる。
【００１２】
また、上記の内燃機関の冷却システムにおいて、前記特定冷却水路に連通する、空気用開閉弁を備えた空気抜き通路と、前記特定冷却水路に冷却水を供給する冷却水供給通路に設けた供給量調整弁と、前記特定冷却水路から冷却水を排出する冷却水排出通路に設けた逆止弁と、前記特定冷却水路に連通する、水抜き用開閉弁を備えた水抜き通路と、前記空気用開閉弁と前記供給量調整弁と前記水抜き用開閉弁を制御する液面調整制御装置とで構成すると、比較的簡単な構成で、次のように液面レベルを調整できるようになる。
【００１３】
つまり、空気用開閉弁と水抜き用開閉弁を一時的に開弁して、冷却水の供給量を供給量調整弁の制御により少なくするか、冷却水の供給を停止することにより、特定冷却水路の内部の冷却水を減少させて冷却水の液面を下げることができ、その状態で、空気用開閉弁と水抜き用開閉弁を閉弁することにより、その液面レベルを維持できる。
【００１４】
また、水抜き用開閉弁を閉弁したまま、空気用開閉弁を開弁して、冷却水の供給量を供給量調整弁の制御により多くするか、冷却水の供給を開始することにより、特定冷却水路の内部の冷却水を増加させて冷却水の液面を上げることができ、その状態で、空気用開閉弁を閉弁することにより、その液面レベルを維持できる。
【００１５】
更に、冷却水の液面を最上位にして空気が無い状態にした上で、空気用開閉弁を閉弁して、冷却水の供給量を供給量調整弁の制御により調整することで、通常の冷却水の循環による冷却能力の調整を行うことができる。
【００１６】
上記の内燃機関の冷却システムにおいて、前記特定冷却水路として排気ポートの近傍に配置された冷却水路を採用し、前記シリンダヘッド内の他の前記冷却水路とから独立させて構成すると、エンジン始動時には、この特定冷却水路の冷却能力を著しく低下させることができるので、排気ポートから排出される排気ガスの温度を早期に昇温でき、また、エンジンの低負荷運転時には、排気ポートから排出される排気ガスの温度を比較的高温に維持できるので、排気通路に配置された排気ガス後処理装置の触媒において活性化温度以下となる時間を著しく短縮することができる。
【００１７】
さらに、排気ポートの近傍の特定冷却水路と、その他の冷却水路を別々に構成したので、排気ポートから排出される排気ガスに対する冷却能力と、吸気ポートから燃焼室に供給される吸気に対する冷却能力とを別々に制御できるので、エンジン運転時に、吸気の冷却による燃焼温度の上昇の抑制と、排気ガスの冷却抑制による排気ガスの温度の下降の抑制を同時に行うことができるようになる。また、排気ガスの温度の下降を抑制しながら、シリンダヘッドの過熱を防止することもできる。
【００１８】
そして、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関は、上記の内燃機関の冷却システムを備えて構成され、上記の内燃機関の冷却システムと同様の効果を奏することができる。
【００１９】
また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の冷却方法は、シリンダヘッドの内部に設けた冷却水路に冷却水を流通させて前記シリンダヘッドを冷却する内燃機関の冷却方法において、前記内燃機関の運転状態に応じて、若しくは、前記シリンダヘッドから排出される排気ガスの温度に応じて、前記冷却水路の内の予め設定された特定冷却水路における冷却水の液面を調整することを特徴とする方法である。この方法によれば、上記の内燃機関の冷却システムと同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の内燃機関の冷却システム、内燃機関、及び、内燃機関の冷却方法によれば、内燃機関のシリンダヘッド内の特定冷却水路の冷却水の液面を調整することができるので、エンジン始動時には特定冷却水路の冷却水の液面を下げて冷却能力を抑制して、シリンダヘッドから流出する排気ガスの温度の低下を防止できる。そのため、エンジン始動時には、排気通路に配置された排気ガス後処理装置に流入する排気ガスの温度を早期に高い状態に昇温できると共に、内燃機関の低負荷運転時には、排気ガス後処理装置に流入する排気ガスの温度を高い状態に維持できる。
【００２１】
また、内燃機関の高負荷運転時には、エンジン始動時には特定冷却水路の冷却水の液面を上げて、又は、特定冷却水路の内部を満水にして冷却能力の抑制を外して、シリンダヘッド、燃焼室に流入する吸気及び排気ポートから排出される排気ガス等の過熱防止を図ることができる。
【００２２】
従って、内燃機関の排気ポートから排出される排気ガスの温度が低温であるときに、更なる低温化を抑制して、排気ガス後処理装置が担持する各触媒の浄化処理に必要な排気ガスの温度を確保でき、排気ガス後処理装置の触媒の温度が活性化温度以下の状態を短くして、排気ガス浄化性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施の形態の内燃機関の冷却システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】シリンダヘッドの内部の特定冷却水路における液面レベルを示すための模式的なシリンダヘッドの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関の冷却システム、内燃機関、及び、内燃機関の冷却方法について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
最初に、図１を参照しながら、本発明に係る実施の形態の内燃機関の冷却システム１０について説明する。この冷却システム１０では、エンジン（内燃機関）１の本体を構成するエンジンブロック２とシリンダヘッド３の内部に冷却水が循環する冷却水路１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられ、冷却水Ｗは、エンジンブロック２の内部の冷却水路１１ａからシリンダヘッド３の内部の冷却水路１１ｂに入り、エンジン本体１を冷却して温度が上昇した後に、ラジエータ４に入って冷却される。
【００２６】
そして、ラジエータ４で冷却された冷却水Ｗは、サーモスタット（Ｔ／Ｓ）５によって流量調整されてから冷却水ポンプ（Ｗ／Ｐ）６によって、加圧されて、エンジンブロック２の内部の冷却水路１１ａに入り、循環する。
【００２７】
また、図１の構成では、ヒータ装置７に冷却水ポンプ６の出口側から出た冷却水Ｗが供給され、ヒータ装置７を出た冷却水Ｗは冷却水ポンプ６の入口側に戻される。更に、ＥＧＲクーラー８にも冷却水ポンプ６の出口側から出た冷却水Ｗが供給され、ＥＧＲクーラー８を出た冷却水Ｗはサーモスタット５の入口側に戻される。
【００２８】
本発明においては、このシリンダヘッド３において、エンジン１の運転状態に応じて、若しくは、シリンダヘッド３から排出される排気ガスＧｏの温度Ｔｇに応じて、冷却水Ｗの液面Ｌが調整される特定冷却水路１１ｃをシリンダヘッド３の内部に設ける。あるいは、既にシリンダヘッド３の内部に設けられた冷却水路１１ｂ、１１ｃから冷却水Ｗの液面Ｌを調整する特定冷却水路１１ｃを選択する。
【００２９】
図２に示すように、この特定冷却水路１１ｃとして、排気ポート３ｂの近傍に配置された冷却水路１１ｃを採用し、シリンダヘッド３内の他の冷却水路１１ｂ、例えば、吸気ポート３ａの近傍に配置された冷却水路１１ｂ等とから独立させて構成する。つまり、この特定冷却水路１１ｃは、従来技術では、冷却水路１１ｂと同じ経路で構成されていた冷却水路であるが、本発明では、シリンダヘッド３の内部に設けられている別の冷却水路１１ｂの経路とは別に構成される。
【００３０】
なお、図２に示すように、吸気ポート３ａの燃焼室２ａへの入口にはカムシャフト３ｃで駆動される吸気弁３ｄ、排気ポート３ｂへの燃焼室２ａからの出口にはカムシャフト３ｅで駆動される排気弁３ｆが設けられている。
【００３１】
また、この特定冷却水路１１ｃにおける冷却水Ｗの液面Ｌを調整する液面調整機構２０を設けて構成する。この液面調整機構２０は、特定冷却水路１１ｃに連通する、空気用開閉弁２１を備えた空気抜き通路２２と、特定冷却水路１１ｃに冷却水Ｗを供給する冷却水供給通路１２に設けた供給量調整弁２３と、特定冷却水路１１ｃから冷却水Ｗを排出する冷却水排出通路１３に設けた逆止弁（若しくは開閉弁）２４と、特定冷却水路１１ｃに連通する、水抜き用開閉弁２５を備えた水抜き通路２６と、空気用開閉弁２１と供給量調整弁２３と水抜き用開閉弁２５を制御する液面調整制御装置３１とで構成する。
【００３２】
この空気抜き通路２２は冷却水排出通路１３の逆止弁（若しくは開閉弁）２４よりも上流側に、一方、水抜き通路２６は冷却水供給通路１２の供給量調整弁２３よりも下流側に、それぞれ接続される。また、液面調整制御装置３１は、冷却システム１０を制御する制御装置３０に組み込まれて構成される。
【００３３】
この液面調整機構２０の構成により、空気用開閉弁２１と水抜き用開閉弁２５を一時的に開弁して、冷却水Ｗの供給量を供給量調整弁２３の制御により少なくするか、冷却水Ｗの供給を停止することにより、特定冷却水路１１ｃの内部の冷却水Ｗを減少させて冷却水Ｗの液面Ｌを下げることができ、その状態で、空気用開閉弁２１と水抜き用開閉弁２５を閉弁することにより、その液面レベルを維持できる。
【００３４】
また、水抜き用開閉弁２５を閉弁したまま、空気用開閉弁２１を開弁して、冷却水Ｗの供給量を供給量調整弁２３の制御により多くするか、冷却水Ｗの供給を開始することにより、特定冷却水路１１ｃの内部の冷却水Ｗを増加させて冷却水Ｗの液面Ｌを上げることができ、その状態で、空気用開閉弁２１を閉弁することにより、その液面レベルを維持できる。
【００３５】
更に、冷却水Ｗの液面Ｌを最上位にして空気が無い状態にした上で、空気用開閉弁２１と水抜き用開閉弁２５を閉弁して、冷却水Ｗの供給量を供給量調整弁２３の制御により調整することで、通常の冷却水Ｗの循環による冷却能力の調整を行うことができる。
【００３６】
そして、液面調整制御装置３１で、エンジン（内燃機関）１の運転状態に応じて、若しくは、シリンダヘッド３から排出される排気ガスＧｏの温度Ｔｇに応じて、冷却水路１１ｂ、１１ｃの内の予め設定された特定冷却水路１１ｃにおける冷却水Ｗの液面Ｌを調整する。この排気ガスＧｏの温度Ｔｇは、排気ポート３ｂに接続される排気マニホールド又は排気通路に設けられている温度センサ３２で検出する。
【００３７】
この構成によれば、予め、第１〜第４負荷運転状態と第１〜第４設定温度Ｔｇｃ１〜Ｔｇｃ４を予め実験などにより設定しておき、エンジン１の運転状態が第１負荷運転状態の場合、若しくは、排気ガスＧｏの温度Ｔｇが予め設定した第１設定温度Ｔｇｃ１以上の場合は、特定冷却水路１１ｃにおける冷却水Ｗの液面Ｌを最上位にして、空気層を無くした状態で冷却水Ｗを循環させて、従来技術と同様に冷却水量の供給量の調整により、シリンダヘッド３における冷却能力を調整する。
【００３８】
次に、エンジン１の運転状態が第２負荷運転状態の場合、若しくは、排気ガスＧｏの温度Ｔｇが予め設定した第２設定温度Ｔｇｃ２以上で、かつ、第１設定温度Ｔｇｃ１未満の場合は、特定冷却水路１１ｃにおける冷却水Ｗの液面Ｌを最上位にして空気層を無くして冷却水Ｗの循環を停止して、特定冷却水路１１ｃに貯蔵された冷却水Ｗのみによる冷却能力とする。この場合は、冷却水Ｗの温度Ｔｗが上昇するにつれて冷却能力が低下する。
【００３９】
また、エンジン１の運転状態が第３負荷運転状態の場合、若しくは、排気ガスＧｏの温度Ｔｇが予め設定した第３設定温度Ｔｇｃ３以上で、かつ、第２設定温度Ｔｇｃ２未満の場合は、特定冷却水路１１ｃにおける冷却水Ｗの液面Ｌを最上位と最下位の間で制御して、特定冷却水路１１ｃの内部において冷却水Ｗの量を満水状態よりも減水する。これにより、特定冷却水路１１ｃの内部は滞留している冷却水Ｗのみとなるので、冷却水Ｗによる冷却能力は小さくなるが多少はある状態となる。この場合は、冷却水Ｗの熱容量はある程度あるので冷却能力は小さいが多少はある状態となる。
【００４０】
また、エンジン１の運転状態が第４負荷運転状態の場合、若しくは、排気ガスＧｏの温度Ｔｇが予め設定した第４設定温度Ｔｇｃ４以上で、かつ、第３設定温度Ｔｇｃ３未満の場合は、特定冷却水路１１ｃにおける冷却水Ｗの液面Ｌを最下位にして、特定冷却水路１１ｃの内部において冷却水Ｗを無くす。これにより、特定冷却水路１１ｃの内部は空気のみとなるので、冷却水Ｗによる冷却能力が無くなる。この場合は、空気の熱容量は小さいので滞留した空気による冷却能力は著しく小さくなる。
【００４１】
なお、図示しないが、水抜き通路２６に空気流量調整弁を備えた空気供給通路を設けて、水抜き用開閉弁２５を開弁した状態で、特定冷却水路１１ｃに空気を循環させるように構成して、空気を循環させると多少の空冷による冷却能力は維持できる。なお、この状態で空気の循環を停止すると、この空冷による冷却能力も失う。
【００４２】
そして、特定冷却水路１１ｃにおける冷却水Ｗの液面Ｌを最上位から最下位までの間に制御することにより、特定冷却水路１１ｃにおける冷却能力を著しく低い状態まで調整できるので、シリンダヘッド３の温度、吸気ポート３ａから燃焼室２ａに供給される吸気Ａの温度、及び、排気ポート３ｂから排出される排気ガスＧｏの温度Ｔｇを、暖機状態では早期に昇温できるようになると共に、エンジン１０の低負荷運転のとき、若しくは、排気ガスＧｏの温度Ｔｇが低いときでも、排気ガスＧｏの温度Ｔｇを排気ガス処理装置の触媒を活性化できるような高い温度に維持できるようになる。
【００４３】
次に、本発明の実施の形態の内燃機関の冷却方法について説明する。この方法は、シリンダヘッド３の内部に設けた冷却水路１１ｂ，１１ｃに冷却水Ｗを流通させてシリンダヘッド３を冷却する内燃機関の冷却方法であり、この方法において、エンジン１の運転状態に応じて、若しくは、シリンダヘッド３から排出される排気ガスＧｏの温度Ｔｇに応じて、冷却水路１１ｂ、１１ｃの内の予め設定された特定冷却水路１１ｃにおける冷却水Ｗの液面Ｌを調整する方法である。
【００４４】
そして、本発明の実施の形態のエンジン（内燃機関）１は、上記の内燃機関の冷却システム１０を備えて構成されるエンジン１であり、また、上記の内燃機関の冷却方法を実施するエンジン１である。
【００４５】
上記の構成の内燃機関の冷却システム１０、エンジン１、及び、内燃機関の冷却方法によれば、エンジン１のシリンダヘッド３内の特定冷却水路１１ｃの冷却水Ｗの液面Ｌを調整することができるので、エンジン始動時には特定冷却水路１１ｃの冷却水Ｗの液面Ｌを下げて冷却能力を抑制して、シリンダヘッド３から流出する排気ガスＧｏの温度Ｔｇの低下を防止できるので、エンジン始動時には、排気通路に配置された排気ガス後処理装置に流入する排気ガスの温度を早期に高い状態に昇温できると共に、エンジン１の低負荷運転時には、排気ガス後処理装置に流入する排気ガスの温度を高い状態に維持できる。
【００４６】
また、エンジン１の高負荷運転時には、エンジン始動時には特定冷却水路１１ｃの冷却水Ｗの液面Ｌを上げて、又は、特定冷却水路１１ｃの内部を満水にして冷却能力の抑制を外して、シリンダヘッド３、燃焼室２ａに流入する吸気Ａ及び排気ポート３ｂから排出される排気ガスＧｏ等の過熱防止を図ることができる。
【００４７】
従って、エンジン１の排気ポート３ｂから排出される排気ガスＧｏの温度Ｔｇが低温であるときに、更なる低温化を抑制して、排気ガス後処理装置が担持する各触媒の浄化処理に必要な排気ガスの温度を確保でき、排気ガス後処理装置の触媒の温度が活性化温度以下の状態を短くして、排気ガス浄化性能を向上させることができる。
【００４８】
更に、特定冷却水路１１ｃとして排気ポート３ｂの近傍に配置された冷却水路１１ｃを採用し、シリンダヘッド３内の他の冷却水路１１ｂとから独立させて構成することにより、エンジン始動時には、この特定冷却水路１１ｃの冷却能力を著しく低下させることができるので、排気ポート３ｂから排出される排気ガスＧｏの温度Ｔｇを早期に昇温でき、また、エンジン１の低負荷運転時には、排気ポート３ｂから排出される排気ガスＧｏの温度Ｔｇを比較的高温に維持できるので、排気通路に配置された排気ガス後処理装置の触媒において活性化温度以下となる時間を著しく短縮することができる。
【００４９】
さらに、排気ポート３ｂの近傍の特定冷却水路１１ｃと、その他の冷却水路１１ｂを別々に構成することにより、排気ポート３ｂから排出される排気ガスＧｏに対する冷却能力と、吸気ポート３ａから燃焼室２ａに供給される吸気Ａに対する冷却能力とを別々に制御できるので、エンジン運転時に、吸気Ａの冷却による燃焼温度の上昇の抑制と、排気ガスＧｏの冷却抑制による排気ガスＧｏの温度Ｔｇの下降の抑制を同時に行うことができるようになる。また、排気ガスＧｏの温度Ｔｇの下降を抑制しながら、シリンダヘッド３の過熱を防止することもできるようになる。
【符号の説明】
【００５０】
１  エンジン（内燃機関）
２  エンジンブロック
２ａ  燃焼室
３  シリンダヘッド
３ａ  吸気ポート
３ｂ  排気ポート
１０  内燃機関の冷却システム
１１ａ  冷却水路（エンジンブロックの内部）
１１ｂ  冷却水路（シリンダヘッドの内部）
１１ｃ  特定冷却水路（シリンダヘッドの内部）
１２  冷却水供給通路
１３  冷却水排出通路
２０  液面調整機構
２１  空気用開閉弁
２２  空気抜き通路
２３  供給量調整弁
２４  逆止弁（若しくは開閉弁）
２５  水抜き用開閉弁
２６  水抜き通路
３０  制御装置
３１  液面調整制御装置
３２  温度センサ
Ａ  吸気
Ｌ  冷却水の液面
Ｇｏ  排気ガス
Ｔｇ  排気ガスの温度
Ｗ  冷却水
【図１】
2016156289.tif 000003
【図２】
2016156289.tif 000004