(57)【要約】【課題】  ターボチャージャを備えたＶ型エンジンの冷却系のメイン冷却水通路と冷却水の分配通路を左右バンク間に配置してエンジン全体のコンパクト化を図る。【解決手段】  左右バンクＢｌ，Ｂｒの間に、メイン冷却水通路３８と、ターボチャージャを支持するターボブラケット１２を設け、そのターボブラケット１２に、冷却水を左右バンクＢｌ，Ｂｒのブロック側およびヘッド側ウォータジャケット１５，２５，１６，２６に分配供給する分配通路群４５を設ける。【選択図】      図１０
2009203935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンブロック（１）の左右バンク（Ｂｌ，Ｂｒ）の一端部にウォータポンプ（ＷＰ）を、またその他端部にターボチャージャ（ＴＣ）を設け、前記ウォータポンプ（ＷＰ）からの冷却水により、前記エンジンブロック（１）を冷却するようにした、Ｖ型エンジンの冷却装置において、
前記ターボチャージャ（ＴＣ）を支持するターボブラケット（１２）に、冷却水分配通路群（４５）を形成し、この冷却水分配通路群（４５）の入口と、前記ウォータポンプ（ＷＰ）の吐出側とを、左右バンク（Ｂｌ，Ｂｒ）間に配置した、メイン冷却水通路（３８）を介して連通し、前記冷却水分配通路群（４５）の、左右ブロック側分配通路（４６，４７）および左右ヘッド側分配通路（４８，４９）の出口を、左右バンク（Ｂｌ，Ｂｒ）の左右シリンダブロック側ウォータジャケット（１５，２５）および左右シリンダヘッド側ウォータジャケット（１６，２６）にそれぞれ連通し、メイン冷却水通路（３８）を流れる冷却水を、前記冷却分配通路群（４５）を通して前記ウォータジャケット（１５，２５；１６，２６）に分配供給するようにしたことを特徴とする、Ｖ型エンジンの冷却装置。
【請求項２】
前記左右バンク（Ｂｌ，Ｂｒ）の左右シリンダブロック（２ｌ，２ｒ）および左右シリンダヘッド（３ｌ，３ｒ）を冷却した後の冷却水は、左右シリンダブロック側ウォータジャケット（１５，２５）の冷却水出口に接続されて一本に纏められるブロック側冷却水戻り通路（２２，３２）を経てラジエータ（ＲＡ）に戻されることを特徴とする、前記請求項１記載のＶ型エンジンの冷却装置。
【請求項３】
前記ターボブラケット（１２）に形成した冷却水分配通路群（４５）から他の冷却水通路（５４）を分岐し、この他の冷却水分岐通路（５４）に、ターボチャージャ（ＴＣ）、ＥＧＲクーラー（ＥＣ）を冷却する補機冷却通路（６３）を接続したことを特徴とする、前記請求項１または２記載のＶ型エンジンの冷却装置。
【請求項４】
前記補機冷却通路（６３）は、前記ターボブラケット（１２）に形成した冷却水分配通路群（４５）のうちの、シリンダヘッド側ウォータジャケット（２６）に冷却水を分配するヘッド側分配通路（４９）に連通されていることを特徴とする、前記請求項３記載のＶ型エンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖ型エンジン、特に、ターボチャージャを備えたＶ型エンジンの冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｖ型エンジンにおいて、左右のバンクの空きスペースに、ウォータポンプおよび冷却回路の冷却水戻し通路を設け、空きスペースを有効に利用してＶ型エンジンの全長を短縮するようにした、冷却装置は公知である（後記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１８９６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ターボチャージャを付設したＶ型エンジンにおいて、エンジン全体のコンパクトを図るには、ターボチャージャをエンジンブロックに近づけて配置することになるが、このようにすると、エンジンブロックはもとより、高温の排気の圧力で駆動されるターボチャージャをも有効に冷却することが要求され、その上、それらを冷却する冷却装置を設けたエンジン全体のコンパクトが要求される。
【０００４】
ところで、前記特許文献１のものには、Ｖ型エンジンにおいて、冷却装置のコンパクト化を図り、エンジンの全長を短くするようにした技術手段が提案されているものの、このエンジンには、ターボチャージャが設けられていないので、かかる提案を、ターボチャージャをエンジンブロックに近づけて配置し、冷却装置によりエンジン自体とターボチャージャを共に冷却するようにした、Ｖ型エンジンに適用することは困難である。
【０００５】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、ターボチャージャ付きのＶ型エンジンの冷却効果を高め、しかもエンジン全体のコンパクトを図ることができるようにした、新規なＶ型エンジンの冷却装置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】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、エンジンブロックの左右バンクの一端部にウォータポンプを、またその他端部にターボチャージャを設け、前記ウォータポンプからの冷却水により、前記エンジンブロックを冷却するようにした、Ｖ型エンジンの冷却装置において、
前記ターボチャージャを支持するターボブラケットに、冷却水分配通路群を形成し、この冷却水分配通路群の入口と、前記ウォータポンプの吐出側とを、左右バンク間に配置した、メイン冷却水通路を介して連通し、前記冷却水分配通路群の、左右ブロック側分配通路および左右ヘッド側分配通路の出口を、左右バンクの左右シリンダブロック側ウォータジャケットおよび左右シリンダヘッド側ウォータジャケットにそれぞれ連通し、メイン冷却水通路を流れる冷却水を、前記冷却分配通路群を通して前記ウォータジャケットに分配供給するようにしたことを特徴としている。
【０００７】
また、上記目的を達成するために、請求項２の発明は、前記請求項１のものにおいて、前記左右バンクの左右シリンダブロックおよび左右シリンダヘッドを冷却した後の冷却水は、左右シリンダブロック側ウォータジャケットの冷却水出口に接続されて一本に纏められるブロック側冷却水戻り通路を経てラジエータに戻されることを特徴としている。
【０００８】
さらに、上記目的を達成するために、請求項３の発明は、前記請求項１または２のものにおいて、前記ターボブラケットに形成した冷却水分配通路群から他の冷却水通路を分岐し、この他の冷却水分岐通路に、ターボチャージャ、ＥＧＲクーラーを冷却する補機冷却通路を接続したことを特徴としている。
【０００９】
さらにまた、上記目的を達成するために、請求項４の発明は、前記請求項３のものにおいて、前記補機冷却通路は、前記ターボブラケットに形成した冷却水分配通路群のうちの、シリンダヘッド側ウォータジャケットに冷却水を分配するヘッド側分配通路に連通されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本請求項各項の発明によれば、ウォータポンプからの冷却水は、左右バンク間のメイン冷却水通路からターボブラケットに形成した冷却水分配群を経て左右のブロック側およびヘッド側ウォータジャケットに供給できるので、左右バンクの冷却系をそれらの間にコンパトの纏めることができ、また、ターボブラケットを利用して冷却水の分配通路を形成するので、冷却系の構造の簡素化と部品点数の低減を図ることができ、その結果、エンジン全体の大幅なコンパクト化が達成される。
【００１１】
また、シリンダブロックとシリンダヘッドとに要求される冷却水量は異なるが、ターボブラケット内に形成される、左右ブロック側分配通路および左右ヘッド側分配通路を絞り調節することで、最適な要求冷却水量の供給が可能でなる。
【００１２】
また、本請求項２の発明によれば、左右バンクのシリンダブロックおよびシリンダヘッドを冷却した後の冷却水は、一本に纏められるブロック側冷却水戻り通路を経てラジエータに戻されるので冷却水通路が簡素化され、エンジン全体の一層のコンパクト化に寄与し得る。
【００１３】
さらに、請求項３の発明によれば、ターボブラケットに形成した冷却水分配通路群から分岐した他の冷却水分岐通路に、ターボチャージャ、ＥＧＲクーラーを冷却する補機冷却通路を接続したので、エンジンブロックを冷却する前の冷えた冷却水により、エンジンの出力に深く関与するターボチャージャおよび排気エミッションに深く関与するＥＧＲクーラーを何れも有効に冷却することが可能となり、エンジンの性能、信頼性および耐久性の向上を図ることができる。
【００１４】
さらにまた、請求項４の発明によれば、前記補機冷却通路は、前記ターボブラケットに形成した冷却水分配通路群のうちの、シリンダヘッド側ウォータジャケットに冷却水を分配するヘッド側分配通路から分岐したので、シリンダブロック側分配通路よりも水量の多いシリンダヘッド側分配通路から導かれる水量の多い冷却水によりターボチャージャ、ＥＧＲクーラーを冷却することができ、ターボチャージャの定格、ＥＧＲクーラーの容量が変わっても容易に対応が可能であり、設計の自由度を増すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。
【００１６】
この実施例は、本発明冷却装置を自動車用６気筒Ｖ型エンジンに実施した場合であって、図１は、本発明冷却装置を備えた６気筒Ｖ型エンジンの正面図、図２は、図１の２−２線に沿う断面図、図３は、図２の３−３線に沿う断面図、図４は、図３の４−４線に沿う拡大断面図、図５は、図４の５−５線に沿う拡大断面図、図６は、図４の６−６線に沿う断面図、図７は、図３の７−７線に沿う拡大断面図、第８は、図７の８−８線に沿う断面図、図９は、図７の９−９線に沿う断面図、図１０は、冷却装置の全体系統図である。
【００１７】
図１〜３において、自動車に縦置き（エンジンのクランク軸５が車体の前後方向の指向）搭載される６気筒Ｖ型エンジンＥのエンジンブロック１は、Ｖ空間Ｖを挟んで左右に対向配置される左右バンクＢｌ，Ｂｒを有し、各バンクＢｌ，ＢｒはＶ字状に形成される左右シリンダブロック２ｌ，２ｒと、その左右の傾斜デッキ面にそれぞれ接合される左右シリンダヘッド３ｌ，３ｒと、左右シリンダブロック２ｌ，２ｒの下面に連なるクランクケース４を備え、シリンダブロック２ｌ，２ｒとクランクケース４間にクランク軸５が回転自在に軸架される。左右バンクＢｌ，Ｂｒの各シリンダバレルには、それぞれピストン１１の摺合される３つのシリンダ６が直列され、また左右のシリンダヘッド３ｌ，３ｒには、シリンダ６に対面する燃焼室７と、それらの燃焼室７を開閉する吸、排気弁８，９が設けられる。
【００１８】
左右バンクＢｌ，Ｂｒの一端部、すなわち、それら間の前端上部には、本発明にかかる冷却装置に冷却水を循環させるウォータポンプＷＰが設けられる。このウォータポンプＷＰは、通常のようにクランク軸５にベルト伝動機構１０を介して駆動される。
【００１９】
左右シリンダブロック２ｌ，２ｒの他端部、すなわちそれら間の後端上部には、エンジンＥの排気圧力により駆動されるターボチャージャＴＣが搭載されている。シリンダブロック２ｌ，２ｒのＶ空間Ｖ上の後部支持面には、ターボブラケット１２が複数のボルト１３により固定され、このターボブラケット１２上に複数のボルト１４によりターボチャージャＴＣが一体に支持されている。そして、このターボブラケット１２には、本発明にかかる冷却装置の冷却水分配通路群４５（後に詳述）が一体に形成されている。
【００２０】
図１０に示すように、左シリンダブロック２ｌには、該ブロック２ｌを冷却するための左ブロック側ウォータジャケット１５が形成され、また、左シリンダヘッド３ｌには、該ヘッド３ｌを冷却するための左ヘッド側ウォータジャケット１６が形成されており、それらのウォータジャケット１５，１６は、３本の戻り連絡通路１７，１８，１９により相互に連通されている。
【００２１】
また、右シリンダブロック２ｒには、該ブロック２ｒを冷却するための右ブロック側ウォータジャケット２５が形成され、また右シリンダヘッド３ｒには、該ヘッド３ｒを冷却するための右ヘッド側ウォータジャケット２６が形成されており、それらのウォータジャケット２５，２６は、３本の戻り連絡通路２７，２８，２９により相互に連通されている。
【００２２】
左右ブロック側ウォータジャケット１５，２５の後部には、前記Ｖ空間Ｖに設けられるブロック側冷却水導入通路２０，３０が接続され、また、左右ヘッド側ウォータジャケット１６，２６の後端にはヘッド側冷却水導入通路２１，３１が接続されており、これらの冷却水導入通路２０，３０，２１，３１は後述のターボブラケット１２の分配通路群４５に連通される。また、左右ブロック側ウォータジャケット１５，２５の前部には、Ｖ空間Ｖに設けられるブロック側冷却水戻り通路２２，３２が接続され、これらの冷却水戻り通路２２，３２は一本に纏められてシリンダブロック２ｌ，２ｒ間に設けた後述の給排水ブロック３４を介してラジエータＲＡのラジエータ入口通路５８に連通される。
【００２３】
シリンダブロック２ｌ，２ｒには、Ｖ空間Ｖの上方において、メイン冷却水通路３８が支持されている。このメイン冷却水通路３８は、図３に示すように、シリンダブロック２ｌ，２ｒの前後方向に延びており、その上流端は、前記給排水ブロック３４の冷却水供給通路３９に接続され、また、その下流端は前記ターボブラケット１２の冷却水分配通路群４５の入口側通路５５に接続されている。
【００２４】
図４〜６に示すように、前記給排水ブロック３４は、シリンダブロック２ｌ，２ｒの前部上面にシール材３６を挟んで複数のボルト３５により固定支持されていて、冷却水供給通路３９と冷却水戻し集合通路４０とが形成されており、冷却水供給通路３９は、前記ウォータポンプＷＰの吐出側とメイン冷却水通路３８とを連通して、ウォータポンプＷＰからの加圧冷却水は、冷却水供給通路３９を通してメイン冷却水通路３５に供給される。また、冷却水戻し集合通路４０は、一本に纏められる前記冷却水戻し通路２２，３２と、後述のラジエータ入口通路５８と第２の冷却水戻し通路６０とに連通されて、冷却水戻し通路２２，３２を流れる冷却水を、ラジエータ入口通路５８、あるいは第２の冷却水戻し通路６０に導く。
【００２５】
図７〜９および図１０に示すように、前記ターボブラケット１２には、冷却水分配通路群４５が形成される。この冷却水分配通路群４５は、左右ブロック側分配通路４６，４７、左右ヘッド側分配通路４８，４９と、それらの通路４６，４７，４８，４９の入口が集合される入口側通路５５とを備えており、この入口側通路５５に前記メイン冷却水通路３８の下流側が連通される。したがって、メイン冷却水通路３８を流れる冷却水は、図７〜９に矢印で示すように、ターボブラケット１２内に流入し、その入口側通路５５から左右ブロック側分配通路４６，４７および左右ヘッド側分配通路４８，４９へと分流する。図８に示すように、左右ブロック側分配通路４６，４７は、エンジンブロック１に形成される水路５０，５１を経て左右ブロック側ウォータジャケット１５，２５へと流れ、また、図９に示すように、左右ヘッド側分配通路４８，４９は、エンジンブロック１に形成され他の水路５２，５３を経て左右ヘッド側ウォータジャケット１６，２６へと流れる。また、図７に示すように、ターボブラケット１２の右ヘッド側通路４９には、ターボチャージャＴＣおよびＥＧＲクーラーを冷却するための他の冷却水分岐通路５４が接続されている。
【００２６】
なお、左右ヘッド側分配通路４８，４９は、左右ブロック側分配通路４６，４７よりも水量の多い冷却水が流れるように、それより太く形成されている。
【００２７】
よって、ウォータポンプＷＰの駆動により、メイン冷却水通路３８を流れる冷却水は、ターボブラケット１２に形成される、前記分配通路群４５を経て、左右ブロック側ウォータジャケット１５，２５および左右ヘッド側ウォータジャケット２５，２６へと分配供給することができる。
【００２８】
図１０に示すように、エンジンブロック１の前方には、本発明にかかる冷却装置のラジエータＲＡが配設されている。このラジエータＲＡの出口には、ラジエータ出口通路５７の上流端が、また、その入口には、ラジエータ入口通路５８の下流端がそれぞれ接続され、ラジエータ出口通路５７の下流端は、前記ウォータポンプＷＰの吸入側に連通され、また、ラジエータ入口側通路５８の上流端は、前記給排水ブロック３４を介して前記冷却水戻り通路３２，３３に連通される。ラジエータ出口通路５７の途中には、前記冷却戻り通路２２の途中から分岐される第２の冷却水戻り通路６０が連通されており、その連通部にはサーモスタット６１が設けられ、このサーモスタット６１は、ラジエータ出口通路５７を流れる冷却水の水温が所定温度以下のときに、このラジエータ出口通路５７を遮断すると共に第２の冷却水戻し通路６０を開通して、該第２の冷却水通路６０を流れる冷却水が直接ウォータポンプＷＰに流れるようにされ、また、ラジエータ出口通路５７を流れる冷却水の水温が所定温度以上になると、このラジエータ出口通路５７を開通するすると共に第２の冷却水戻し通路６０を遮断して、冷却水がラジエータＲＡに流れるようにされている。
【００２９】
図１０に示すように、ターボブラケット１２において、右ヘッド側通路４９から分岐される他の冷却水分岐通路５４には、補機冷却通路６３が接続されており、この補機冷却通路６３は、ターボチャージャＴＣの被冷却部およびＥＧＲクーラーＥＣの被冷却部に接続される。ＥＧＲクーラーＥＣの被冷却部からは、第１、第２の戻し通路６４，６５が分岐される。第１および第２の戻し通路６４，６５は、いずれもラジエータ入口通路５８に接続され、第２の戻し通路にはＥＧＲバイパスバルブ６６とＥＧＲバルブ６７が接続される。
【００３０】
つぎに、この実施例の作用について説明する。
【００３１】
いま、エンジンＥの運転によりウォータポンプＷＰが駆動されると、そこから吐出される冷却水は、給排水ブロック３４を経てメイン冷却水通路３８に流れ、そこからターボブラケット１２に流入する。
【００３２】
ターボブラケット１２内に流入した冷却水は、そこに形成した冷却水分配通路群４５へと流れ、ここから冷却水導入通路２０，３０を経て左右ブロック側ウォータジャケット１５，２５および冷却水導入通路２１，３１を経て左右ヘッド側ウォータジャケット１６，２６に分配供給され、左右シリンダブロック２ｌ，２ｒおよび左右シリンダヘッド３ｌ，３ｒを冷却する。
【００３３】
左右ヘッド側ウォータジャケット１６，２６を冷却した冷却水は、戻り連絡通路１７，１８，１９；２７，２８，２９を経て左右ブロック側ウォータジャケット１５，２５に流れ、そこから左右バンクＢｌ，Ｂｒの一本に纏められた冷却水戻し通路２２，３２へと流れる。その冷却水通路２２，３２に流れた冷却水はラジエータ入口通路５８を経てラジエータＲＡに戻される。
【００３４】
なお、冷却水温度が所定以下のときは、前述のように、冷却水は第２の冷却水戻し通路６０に流れる。
【００３５】
このように、ウォータポンプＷＰからの冷却水は、左右バンクＢｌ，Ｂｒ間のメイン冷却水通路３８からターボブラケット１２に形成した冷却水分配群４５を経て左右のブロック側およびヘッド側ウォータジャケット１５，２５および１６，２６に分配供給できるので、左右バンクＢｌ，Ｂｒの冷却系をそれらの間にコンパトの纏めることができ、また、ターボブラケット１２を利用して冷却水の分配通路を形成することにより、冷却系の構造の簡素化と部品点数の低減を図ることができ、その結果、エンジンＥ全体のコンパクト化が達成される。
【００３６】
また、シリンダブロック２ｌ，２ｒとシリンダヘッド３ｌ，３ｒとに要求される冷却水量は異なるが、ターボブラケット１２内に形成される、左右ブロック側分配通路４６，４７および左右ヘッド側分配通路４８，４９を絞り調節することで、最適な要求冷却水量の供給が可能となる。
【００３７】
また、冷却水は、一本に纏められた冷却水戻し通路２２，３３を経てラジエータＲＡに戻されることで冷却回路構成が簡素化される。
【００３８】
また、図７，１０に示すように、ターボブラケット１２内の右ヘッド側通路４９を流れる冷却水は、他の冷却水分岐通路５４を経て補機冷却通路６３へと流れて、ターボチャージャＴＣおよびＥＧＲクーラーＥＣを順次に冷却してラジエータ入口通路５８に戻される。
【００３９】
しかして、補機冷却通路６３を流れる冷却水は、エンジンブロック１を冷却する前の冷えた冷却水であって、この冷えた冷却水により、エンジンＥの出力に深く関与するターボチャージャＴＣおよび排気エミッションに深く関与するＥＧＲクーラーＥＣを何れも有効に冷却することが可能となる。また、補機冷却通路６３に導かれる冷却水は、ターボブラケット１２内の、シリンダブロック側分配通路４６，４７よりも水量の多いシリンダヘッド側分配通路４９から導かれる（シリンダヘッド側分配通路４９の方がシリンダブロック側分配通路４６，４７よりも太い）ので、水量の多い冷却水によりターボチャージャＴＣ、ＥＧＲクーラーＥＣを冷却することができ、ターボチャージャＴＣの定格、ＥＧＲクーラーＥＣの容量が変わっても容易に対応が可能であり、設計の自由度を増すことができる。
【００４０】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００４１】
たとえば、前記実施例では、本発明を自動車用Ｖ型６気筒エンジンに本発明冷却装置を適用した場合を説明したが、これを他のＶ型多気筒エンジンにも実施できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明冷却装置を備えた６気筒Ｖ型エンジンの正面図
【図２】図１の２−２線に沿う断面図
【図３】図２の３−３線に沿う断面図
【図４】図３の４−４線に沿う拡大断面図
【図５】図４の５−５線に沿う拡大断面図
【図６】図４の６−６線に沿う断面図
【図７】図３の７−７線に沿う拡大断面図
【図８】図７の８−８線に沿う断面図
【図９】図７の９−９線に沿う断面図
【図１０】冷却装置の全体系統図
【符号の説明】
【００４３】
１・・・・・・・・・エンジンブロック
２ｌ・・・・・・・・左シリンダブロック
２ｒ・・・・・・・・右シリンダブロック
３ｌ・・・・・・・・左シリンダヘッド
３ｒ・・・・・・・・右シリンダヘッド
１２・・・・・・・・ターボブラケット
１５・・・・・・・・左シリンダブロック側ウォータジャケット
１６・・・・・・・・左シリンダヘッド側ウォータジャケット
２２・・・・・・・・ブロック側冷却水戻り通路
２５・・・・・・・・右シリンダブロック側ウォータジャケット
２６・・・・・・・・右シリンダヘッド側ウォータジャケット
３２・・・・・・・・ブロック側冷却水戻り通路
３８・・・・・・・・メイン冷却水通路
４５・・・・・・・・冷却水分配通路群
４６・・・・・・・・左ブロック側分配通路
４７・・・・・・・・右ブロック側分配通路
４８・・・・・・・・左ヘッド側分配通路
４９・・・・・・・・右ヘッド側分配通路（ヘッド側分配通路）
５４・・・・・・・・他の冷却水分岐通路
６３・・・・・・・・補機冷却通路
Ｂｌ・・・・・・・・左バンク
Ｂｒ・・・・・・・・右バンク
Ｅ・・・・・・・・・エンジン
ＥＣ・・・・・・・・ＥＧＲクーラー
ＴＣ・・・・・・・・ターボチャージャ
ＲＡ・・・・・・・・ラジエータ
ＷＰ・・・・・・・・ウォータポンプ
【図１】
2009203935.tif 000003
【図２】
2009203935.tif 000004
【図３】
2009203935.tif 000005
【図４】
2009203935.tif 000006
【図５】
2009203935.tif 000007
【図６】
2009203935.tif 000008
【図７】
2009203935.tif 000009
【図８】
2009203935.tif 000010
【図９】
2009203935.tif 000011
【図１０】
2009203935.tif 000012