JP3052721B2 - Cylinder block for water-cooled internal combustion engine - Google Patents
Cylinder block for water-cooled internal combustion engineInfo
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- JP3052721B2 JP3052721B2 JP6013664A JP1366494A JP3052721B2 JP 3052721 B2 JP3052721 B2 JP 3052721B2 JP 6013664 A JP6013664 A JP 6013664A JP 1366494 A JP1366494 A JP 1366494A JP 3052721 B2 JP3052721 B2 JP 3052721B2
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、水冷式内燃機関のシリ
ンダブロックにおいて冷却水の流れに方向付けを行う改
良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in directing the flow of cooling water in a cylinder block of a water-cooled internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の水冷式内燃機関のシリンダブロッ
クとして、例えば図17、図18、図19に示すような
ものがあるこれについて説明すると、シリンダブロック
1は隣り合うシリンダ壁2が互いに接合し、隣り合うシ
リンダ壁2の間に両者に挟まれて凹状に窪む接合凹部6
を有する、いわゆるサイアミーズ式のものとなってお
り、各シリンダ壁2を可能な限り近接させて、機関全長
を小さくしている。2. Description of the Related Art As a conventional cylinder block of a water-cooled internal combustion engine, for example, there is a cylinder block as shown in FIGS. 17, 18 and 19. The cylinder block 1 is formed by joining adjacent cylinder walls 2 to each other. A joint recess 6 sandwiched between the adjacent cylinder walls 2 and recessed in a concave shape
This is a so-called Siamese type in which the cylinder walls 2 are brought as close as possible to reduce the overall length of the engine.
【0003】ウォータポンプから送られる冷却水が、ウ
ォータジャケット3の前端部に設けられる入口5から流
入し、各シリンダ壁22のまわりを図中矢印で示すよう
に流れて、ウォータジャケット3の後端部に設けられた
出口9から排出され、各シリンダ壁2の熱を持ち去るよ
うになっている。[0003] Cooling water sent from a water pump flows in through an inlet 5 provided at the front end of the water jacket 3 and flows around each cylinder wall 22 as shown by the arrow in the figure. The heat is discharged from an outlet 9 provided in the section, and the heat of each cylinder wall 2 is taken away.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のサイアミーズ式シリンダブロック1にあって
は、隣り合うシリンダ壁2の間に両者に挟まれて凹状に
窪む接合凹部6を有しているため、ウォータジャケット
3において接合凹部6に面する部分で冷却水の流速が著
しく低下する淀みが生じる。However, such a conventional Siamese cylinder block 1 has a joint recess 6 which is sandwiched between adjacent cylinder walls 2 and is recessed. Therefore, a stagnation occurs in which the flow rate of the cooling water is significantly reduced at a portion of the water jacket 3 facing the joint concave portion 6.
【0005】図20のa,b図は、ウォータジャケット
3における冷却水の流速および熱伝達率をそれぞれ解析
したシミュレーションデータを示しているが、接合凹部
6の壁面に沿って流れる冷却水速度が低下し、接合凹部
6から冷却水への放熱が悪化することがわかる。この結
果、隣り合うシリンダ壁2の接合部7の温度がシリンダ
壁2の他の部位より高くなり、ノッキングが発生する原
因になったり、シリンダボアの変形を来す可能性があ
る。FIGS. 20A and 20B show simulation data obtained by analyzing the flow rate and the heat transfer coefficient of the cooling water in the water jacket 3, respectively. However, it can be seen that heat radiation from the joint recess 6 to the cooling water is deteriorated. As a result, the temperature of the joint portion 7 of the adjacent cylinder wall 2 becomes higher than other portions of the cylinder wall 2, which may cause knocking or deform the cylinder bore.
【0006】この対策として従来から、シリンダブロッ
ク1をウォータジャケット3の通路幅L2をその途中で
大きく絞る構造を設けて、接合凹部に沿って流れる冷却
水の流速を高めるものがある(特開平4−136461
号公報、参照)。[0006] Conventionally as this countermeasure, providing greatly narrow structure of the cylinder block 1 a passage width L 2 of the water jacket 3 on its way, there is increasing the flow velocity of the cooling water flowing along the joining recess (JP-A 4-136461
Publication No.).
【0007】しかしながらこの場合、ウォータジャケッ
ト3の流路断面積が急激に変化することにより通水抵抗
が増えて、ウォータポンプの駆動損失が増えるという問
題点がある。However, in this case, there is a problem that the water passage resistance increases due to a sudden change in the flow path cross-sectional area of the water jacket 3 and the drive loss of the water pump increases.
【0008】また、シリンダブロック1の鋳造時にウォ
ータジャケット3を形成する中子の肉厚が局部的に小さ
くなるため、中子に生じる円周方向の曲げ応力により中
子が破損する可能性があり、生産性の悪化を来すという
問題点がある。In addition, since the thickness of the core forming the water jacket 3 during casting of the cylinder block 1 is locally reduced, the core may be damaged by circumferential bending stress generated in the core. However, there is a problem that productivity is deteriorated.
【0009】本発明は上記の問題点に着目し、サイアミ
ーズ式シリンダブロックの冷却性を高めることを目的と
する。An object of the present invention is to improve the cooling performance of a Siamese type cylinder block by focusing on the above problems.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
シリンダ列方向に隣り合うシリンダ壁が互いに接合し、
隣り合うシリンダ壁の間に挟まれて凹状に窪む接合凹部
を有し、これらシリンダ壁の外側に冷却水が循環するウ
ォータジャケットを画成するウォータジャケット壁を設
ける水冷式内燃機関のシリンダブロックにおいて、ウォ
ータジャケット内のシリンダ中心軸の略側方に配置され
るガイドリブを設け、ガイドリブはその上流側端部をウ
ォータジャケットの上下方向の略中央部に配置するとと
もに、その上流側端部から下流側端部にかけてウォータ
ジャケットの上下方向に連続して拡がる形状とする。According to the first aspect of the present invention,
Cylinder walls adjacent in the cylinder row direction are joined to each other,
In a cylinder block of a water-cooled internal combustion engine, which has a joining concave portion which is sandwiched between adjacent cylinder walls and is concavely recessed, and a water jacket wall defining a water jacket through which cooling water circulates is provided outside these cylinder walls. A guide rib disposed substantially laterally of the center axis of the cylinder in the water jacket, the guide rib having its upstream end disposed substantially at the center in the vertical direction of the water jacket, and having the downstream end downstream from its upstream end. The water jacket has a shape that continuously expands in the vertical direction toward the end.
【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、ガイドリブをウォータジャケットの上流側
に向けてV字状に突出させる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the guide rib is projected in a V shape toward the upstream side of the water jacket.
【0012】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、ガイドリブをウォータジャケットの上流側
に向けて半円弧形に突出させる。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the guide rib projects in a semicircular shape toward the upstream side of the water jacket.
【0013】請求項4記載の発明は、請求項1から3の
いずれか1つに記載の発明において、ガイドリブをウォ
ータジャケット壁からシリンダ壁に向けて隆起させ、ガ
イドリブとシリンダ壁の間に間隙を形成する。According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the guide rib is raised from the water jacket wall toward the cylinder wall, and a gap is provided between the guide rib and the cylinder wall. Form.
【0014】請求項5記載の発明は、請求項1から4の
いずれか1つに記載の発明において、ガイドリブの上下
方向について略中央部に、冷却水を流通させる切欠きを
形成する。According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, a notch for flowing cooling water is formed at a substantially central portion in the vertical direction of the guide rib.
【0015】[0015]
【作用】請求項1記載の発明は、ウォータジャケット内
のシリンダ中心軸の略側方に配置されるガイドリブを設
け、ガイドリブはその上流側端部をウォータジャケット
の上下方向の略中央部に配置するとともに、その上流側
端部から下流側端部にかけてウォータジャケットの上下
方向に連続して拡がる形状とすることにより、ウォータ
ジャケットを流れる冷却水は接合凹部に面して旋回する
渦流が生起されるため、接合凹部に沿って流れる冷却水
の流速を高められる。According to the first aspect of the present invention, a guide rib is provided substantially laterally of the center axis of the cylinder in the water jacket, and the upstream end of the guide rib is disposed substantially at the center of the water jacket in the vertical direction. At the same time, the cooling water flowing through the water jacket generates a vortex swirling facing the joint recess by forming a shape that continuously expands in the vertical direction of the water jacket from its upstream end to the downstream end. Thus, the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess can be increased.
【0016】このようにして、接合凹部に沿って流れる
冷却水の流速を高めることにより、接合凹部から冷却水
への放熱が促され、シリンダ壁の温度分布を均一化する
ことができる。この結果、ノッキングを防止するととも
に、シリンダボアの変形を来すことを抑制し、ピストン
隙間を均一にして、ピストンのフリクションを低減し、
オイル消費を抑えられる。In this way, by increasing the flow rate of the cooling water flowing along the joint recess, heat radiation from the joint recess to the cooling water is promoted, and the temperature distribution of the cylinder wall can be made uniform. As a result, while preventing knocking, suppressing deformation of the cylinder bore, making the piston gap uniform, reducing piston friction,
Oil consumption can be reduced.
【0017】請求項2記載の発明は、ウォータジャケッ
トの上流側に向けてV字状に突出するガイドリブによ
り、ウォータジャケットを流れる冷却水に接合凹部に面
して互いに対向して旋回する一対の渦流を生起し、接合
凹部に沿って流れる冷却水の流速を高められる。According to a second aspect of the present invention, a pair of eddy currents swirling in a cooling water flowing through the water jacket so as to face the joint recess and face each other by the guide rib projecting in a V-shape toward the upstream side of the water jacket. And the flow rate of the cooling water flowing along the joint recess can be increased.
【0018】請求項3記載の発明は、ウォータジャケッ
トの上流側に向けて半円弧形に突出するガイドリブによ
り、ウォータジャケットを流れる冷却水に接合凹部に面
して互いに対向して旋回する一対の渦流を生起し、接合
凹部に沿って流れる冷却水の流速を高められる。According to a third aspect of the present invention, a pair of guide ribs projecting in a semi-circular shape toward the upstream side of the water jacket are provided so as to face the cooling water flowing through the water jacket so as to face the joint concave portion and to pivotally oppose each other. A vortex is generated, and the flow velocity of the cooling water flowing along the joint concave portion can be increased.
【0019】請求項4記載の発明は、ガイドリブとシリ
ンダ壁の間に間隙を形成することにより、シリンダブロ
ックの鋳造時にシリンダ壁のガイドリブに対峙する部位
が過冷却されることが防止され、生産性を高められる。According to the fourth aspect of the present invention, by forming a gap between the guide rib and the cylinder wall, a portion of the cylinder wall facing the guide rib during casting of the cylinder block is prevented from being excessively cooled, thereby improving productivity. Can be enhanced.
【0020】請求項5記載の発明は、ウォータジャケッ
トを流れる冷却水がガイドリブの上下方向について略中
央部に開口した切欠きを流通するため、ガイドリブを介
して接合凹部に面して旋回する渦流が生起される作用を
損なわずに、ウォータジャケットの流路断面積の変化を
少なくして、ガイドリブが冷却水の流れに付与する通水
抵抗を低減することができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the cooling water flowing through the water jacket flows through the notch opened substantially at the center in the vertical direction of the guide rib, the vortex swirling facing the joint recess through the guide rib. The change in the flow path cross-sectional area of the water jacket can be reduced without impairing the action that occurs, and the flow resistance of the guide rib applied to the flow of the cooling water can be reduced.
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0022】図2に示すように、シリンダブロック1は
直列に並ぶ4つのシリンダ壁2を備える。シリンダブロ
ック1は隣り合うシリンダ壁2どうしが互いに接合す
る、いわゆるサイアミーズ式のものとなっており、各シ
リンダ壁2を可能な限り近接させて、機関全長を小さく
している。なお、図中8はオイル落とし穴である。As shown in FIG. 2, the cylinder block 1 has four cylinder walls 2 arranged in series. The cylinder block 1 is of a so-called Siamese type in which adjacent cylinder walls 2 are joined to each other, and the cylinder walls 2 are made as close as possible to reduce the overall engine length. In the figure, reference numeral 8 denotes an oil drop hole.
【0023】シリンダブロック1は、各シリンダ壁2の
まわりに冷却水を循環させるウォータジャケット3が設
けられる。シリンダブロック1は、各シリンダ壁2との
間にウォータジャケット3を画成するウォータジャケッ
ト壁4を有する。The cylinder block 1 is provided with a water jacket 3 for circulating cooling water around each cylinder wall 2. The cylinder block 1 has a water jacket wall 4 defining a water jacket 3 with each cylinder wall 2.
【0024】ウォータジャケット壁4は大略各シリンダ
壁2に沿って湾曲し、その前端に入口5が形成され、そ
の後端に出口9が形成される。ウォータポンプから送ら
れる冷却水は、入口5からウォータジャケット3に流入
し、ウォータジャケット3内において気筒列方向(後
方)に流れて出口9から排出され、図示しないラジエー
タ等を経て循環するようになっている。The water jacket wall 4 is curved substantially along each cylinder wall 2 and has an inlet 5 at its front end and an outlet 9 at its rear end. Cooling water sent from the water pump flows into the water jacket 3 from the inlet 5, flows in the cylinder row direction (rearward) in the water jacket 3, is discharged from the outlet 9, and circulates through a radiator (not shown) or the like. ing.
【0025】サイアミーズ式のシリンダブロック1は、
隣り合う各シリンダ壁2の間にウォータジャケット3に
面して凹状に窪む接合凹部6を有している。The Siamese type cylinder block 1
Each of the adjacent cylinder walls 2 has a joining concave portion 6 which is concavely facing the water jacket 3.
【0026】そして本発明の要旨とするところである
が、図3にも示すように、ウォータジャケット3を流れ
る冷却水に各接合凹部6に面して旋回する一対の渦流を
生起するガイドリブ10がシリンダ中心軸の略側方に位
置して設けられる。As shown in FIG. 3, the guide ribs 10 for generating a pair of swirls which swirl toward the joint recesses 6 are formed in the cooling water flowing through the water jacket 3 as shown in FIG. It is provided substantially at the side of the central axis.
【0027】ガイドリブ10はウォータジャケット3の
上流側に向けてV字状に突出し、ウォータジャケット3
の上下方向について中央部に配置される上流側端部11
と、上流側端部11から2つの下流側端部12a,13
aに向けて傾斜する上辺部12と下辺部13を有する。The guide rib 10 protrudes in a V-shape toward the upstream side of the water jacket 3.
Upstream end 11 arranged at the center in the vertical direction of
And two downstream ends 12 a and 13 from the upstream end 11.
It has an upper side portion 12 and a lower side portion 13 inclined toward a.
【0028】図4にも示すように、ガイドリブ10はシ
リンダ壁2とウォータジャケット壁4の間に渡って一体
形成される。As shown in FIG. 4, the guide rib 10 is formed integrally between the cylinder wall 2 and the water jacket wall 4.
【0029】以上のように構成され、次に作用について
説明する。The operation will be described below.
【0030】入口5からウォータジャケット3に流入し
た冷却水は、ウォータジャケット3内において気筒列方
向に流れ、各シリンダ壁2の熱を吸収しつつ、出口9か
ら排出される。The cooling water flowing into the water jacket 3 from the inlet 5 flows in the direction of the cylinders in the water jacket 3 and is discharged from the outlet 9 while absorbing the heat of the cylinder walls 2.
【0031】ウォータジャケット3の接合凹部6より上
流側にV字状のガイドリブ10が配設されることによ
り、ウォータジャケット3を流れる冷却水は、図1、図
3に矢印で示すように、各接合凹部6に面して互いに対
向して旋回する一対の渦流が生起される。Since the V-shaped guide rib 10 is provided upstream of the joint recess 6 of the water jacket 3, the cooling water flowing through the water jacket 3, as shown by arrows in FIGS. A pair of vortices is generated which face the joint recess 6 and turn opposite to each other.
【0032】すなわち、ウォータジャケット3を流れる
冷却水のうち、ガイドリブ10の上辺部12に沿って上
方に向けられた後にウォータジャケット上壁部15に当
たることにより接合凹部6に沿って下降する一方、ガイ
ドリブ10の下辺部13に沿って下方に向けられた後に
ウォータジャケット下壁部16に当たることにより接合
凹部6に沿って上昇する。このようにガイドリブ10を
介して分流した冷却水の流れは、接合凹部6の中央部で
互いに当たってガイドリブ10の背後に向けて逆流する
ことにより2つの渦流が生起される。That is, the cooling water flowing through the water jacket 3 is directed upward along the upper side 12 of the guide rib 10 and then hits the upper wall 15 of the water jacket so as to descend along the joint recess 6 while being guided by the guide rib 10. After being directed downward along the lower side 13 of the 10, it hits the lower wall 16 of the water jacket and rises along the joint recess 6. The flows of the cooling water diverted through the guide ribs 10 as described above come into contact with each other at the central portion of the joint recess 6 and flow backward toward the rear of the guide ribs 10, thereby generating two vortices.
【0033】図5のa図は、ウォータジャケット3を流
れる冷却水の流速を解析したシミュレーションデータを
示すが、ガイドリブ10によって生起される冷却水の渦
流により、接合凹部6に沿って流れる冷却水の流速が高
められることがわかる。FIG. 5A shows simulation data obtained by analyzing the flow rate of the cooling water flowing through the water jacket 3. The cooling water flowing along the joint recess 6 is formed by the vortex of the cooling water generated by the guide ribs 10. It can be seen that the flow rate is increased.
【0034】図5のb図は、ウォータジャケット3にお
ける熱伝達率を解析したシミュレーションデータを示す
が、ガイドリブ10によって接合凹部6から冷却水への
放熱が促されることがわかる。接合凹部6から冷却水へ
の放熱量が増やされることにより、隣り合うシリンダ壁
2の接合部7の温度がシリンダ壁2の他の部位より高く
なることを抑制し、シリンダ壁2の温度分布を均一にし
て、ノッキングの発生を抑えられるとともに、シリンダ
壁2の変形を来すことを抑制し、ピストン隙間を均一に
して、フリクションを低減し、オイル消費を小さく抑え
られる。FIG. 5B shows simulation data obtained by analyzing the heat transfer coefficient in the water jacket 3. It can be seen that the guide rib 10 promotes heat radiation from the joint recess 6 to the cooling water. By increasing the amount of heat radiated from the joint concave portion 6 to the cooling water, the temperature of the joint portion 7 of the adjacent cylinder wall 2 is suppressed from becoming higher than other portions of the cylinder wall 2, and the temperature distribution of the cylinder wall 2 is reduced By making it uniform, the occurrence of knocking can be suppressed, the deformation of the cylinder wall 2 can be suppressed, the piston gap can be made uniform, friction can be reduced, and oil consumption can be reduced.
【0035】図6のa,b図はガイドリブ10を小さく
した場合の流速および熱伝達率をそれぞれ解析したシミ
ュレーションデータを示しているが、ガイドリブ10の
小型化に伴って接合凹部6の上下部分で流速および熱伝
達率が共に低下する傾向がある。FIGS. 6A and 6B show simulation data obtained by analyzing the flow velocity and the heat transfer coefficient when the guide rib 10 is made smaller. Both the flow rate and the heat transfer coefficient tend to decrease.
【0036】また、シリンダブロック1は前記従来装置
のようにウォータジャケット3の通路幅L1をその途中
で大きく絞ることがないため、通水抵抗を抑えられると
ともに、シリンダブロック1の鋳造時にウォータジャケ
ット3を形成する中子の肉厚が局部的に小さくなること
が避けられ、中子に生じる円周方向の曲げ応力に対する
断面係数を十分に確保して、中子が破損することを防止
でき、生産性を高められる。Further, since the cylinder block 1 is not to narrow large passage width L 1 of the water jacket 3 as the conventional device in the middle, along with suppressing the flow resistance, the water jacket during casting of the cylinder block 1 The thickness of the core forming 3 can be prevented from being locally reduced, a sufficient section modulus for the circumferential bending stress generated in the core can be secured, and the core can be prevented from being damaged. Increases productivity.
【0037】次に、図7のa,b図は、他の実施例とし
て、ガイドリブ17をウォータジャケット3の上流側に
向けて半円弧形に突出させた構造について、流速および
熱伝達率をそれぞれ解析したシミュレーションデータを
示しているが、ガイドリブ17によって生起される冷却
水の渦流により、接合凹部6に沿って流れる冷却水の流
速が高められるとともに、接合凹部6から冷却水への放
熱が促されることがわかる。FIGS. 7A and 7B show the flow rate and the heat transfer coefficient of another embodiment in which the guide ribs 17 project in a semicircular shape toward the upstream side of the water jacket 3 as another embodiment. The simulation data analyzed respectively are shown. The vortex of the cooling water generated by the guide ribs 17 increases the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess 6 and promotes the heat radiation from the joint recess 6 to the cooling water. It is understood that it is.
【0038】これに対して、図8のa,b図はガイドリ
ブ18を本発明と異なり円柱形に形成した構造につい
て、流速および熱伝達率をそれぞれ解析したシミュレー
ションデータを示しているが、円柱形のガイドリブ18
によっては冷却水の渦流が効果的に生起されないため、
接合凹部6に沿って流れる冷却水の流速が高められず、
接合凹部6から冷却水への放熱が悪化することがわか
る。なお、ウォータジャケットに円柱形の物体を介装す
る構造については、実開昭56−101442号公報と
して開示されている。On the other hand, FIGS. 8A and 8B show simulation data obtained by analyzing the flow velocity and the heat transfer coefficient of a structure in which the guide rib 18 is formed in a cylindrical shape unlike the present invention. Guide rib 18
In some cases, the vortex of the cooling water is not effectively generated,
The flow velocity of the cooling water flowing along the joining recess 6 cannot be increased,
It can be seen that the heat radiation from the joint recess 6 to the cooling water deteriorates. The structure in which a cylindrical object is interposed in the water jacket is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 56-101442.
【0039】次に、図9、図10に示した他の実施例
は、V字状のガイドリブ20がウォータジャケット壁4
から隆起して一体形成され、ガイドリブ20とシリンダ
壁2の間に間隙21が空けられるものである。なお、図
2、図3との対応部分には同一符号を付して示すことに
する。Next, in another embodiment shown in FIGS. 9 and 10, a V-shaped guide rib 20 is provided on the water jacket wall 4.
And a gap 21 is formed between the guide rib 20 and the cylinder wall 2. 2 and 3 are designated by the same reference numerals.
【0040】この場合、鋳造時にシリンダ壁2のガイド
リブ20に対峙する部位が過冷却されることが防止さ
れ、生産性を高められる。In this case, the portion of the cylinder wall 2 facing the guide rib 20 during casting is prevented from being excessively cooled, and the productivity is increased.
【0041】次に、図11、図12に示した他の実施例
は、ウォータジャケット壁4に空けられた鋳砂抜き穴2
5を封止するプラグ26にV字状のガイドリブ27が形
成されるものである。なお、図4との対応部分には同一
符号を付して示すことにする。Next, in another embodiment shown in FIGS. 11 and 12, a casting sand hole 2 formed in a water jacket wall 4 is formed.
A V-shaped guide rib 27 is formed on a plug 26 for sealing 5. The parts corresponding to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
【0042】この場合、ガイドリブ27を設けるにあた
って、ウォータジャケット3を成型する中子の形状変更
が不要となる。また、中子の形状を簡素化することによ
り中子の強度も高められる。In this case, when providing the guide ribs 27, it is not necessary to change the shape of the core for molding the water jacket 3. Further, by simplifying the shape of the core, the strength of the core can be increased.
【0043】次に、図13、図14に示した他の実施例
は、ガイドリブ30の上下方向について中央部に、冷却
水を流通させる切欠き31が形成されるものである。な
お、図1、図3との対応部分には同一符号を付して示す
ことにする。Next, in another embodiment shown in FIGS. 13 and 14, a notch 31 through which cooling water flows is formed at the center of the guide rib 30 in the vertical direction. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals.
【0044】ガイドリブ30は切欠き31から下流側に
向けて上下方向に傾斜して直線的に延びる上辺部32と
下辺部33を有する。ガイドリブ30はシリンダ壁2と
ウォータジャケット壁4の間に渡って一体形成される。The guide rib 30 has an upper side portion 32 and a lower side portion 33 which extend straight from the notch 31 toward the downstream side in a vertical direction. The guide rib 30 is integrally formed between the cylinder wall 2 and the water jacket wall 4.
【0045】この場合、ウォータジャケット3を流れる
冷却水がガイドリブ30の中央部に開口した切欠き31
を流通するため、ウォータジャケット3の流路断面積の
変化が少なくなる。すなわち、図15に示すように、ウ
ォータジャケット3の流路巾は、ガイドリブ30が設け
られていない部位でA1となるのに対して、ガイドリブ
30が設けられている部位で上辺部32と下辺部33の
巾だけが減らされて、その上流端部でA1+A2+A3、
その下流端部でA4+A5+A6となり、A1とほぼ等しく
なる。このようにウォータジャケット3の流路断面積の
変化が少ないことにより、ガイドリブ30が冷却水の流
れに付与する通水抵抗を小さく抑えられ、ウォータポン
プの駆動損失が少なく、燃費の低減がはかれる。In this case, the cooling water flowing through the water jacket 3 has a notch 31 opened at the center of the guide rib 30.
, The change in the flow path cross-sectional area of the water jacket 3 is reduced. That is, as shown in FIG. 15, channel width of the water jacket 3, whereas the A 1 at the site where the guide rib 30 is not provided, the upper side portion 32 and the lower side at the site where the guide ribs 30 are provided Only the width of the part 33 is reduced, and at its upstream end A 1 + A 2 + A 3 ,
Next A 4 + A 5 + A 6 at its downstream end, approximately equal to A 1. Since the change in the flow path cross-sectional area of the water jacket 3 is small, the flow resistance of the guide rib 30 to the flow of the cooling water can be suppressed to a small value, the driving loss of the water pump is small, and the fuel consumption is reduced.
【0046】また、図16に示すように、ガイドリブ4
0の切欠き41を挟んで上下方向に延びる上辺部42と
下辺部43を弓形に湾曲して形成することにより、冷却
水は図中矢印で示すように上辺部42と下辺部43に沿
って上下方向に向かう速度成分が強くなり、ガイドリブ
40の背後、すなわち接合凹部6の付近に強い渦流を生
起することができる。Further, as shown in FIG.
By forming the upper side portion 42 and the lower side portion 43 extending in the vertical direction with the 0 notch 41 interposed therebetween, the cooling water is formed along the upper side portion 42 and the lower side portion 43 as shown by arrows in the figure. The velocity component in the vertical direction becomes strong, and a strong vortex can be generated behind the guide rib 40, that is, in the vicinity of the joint concave portion 6.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
は、シリンダ列方向に隣り合うシリンダ壁が互いに接合
し、隣り合うシリンダ壁の間に挟まれて凹状に窪む接合
凹部を有し、これらシリンダ壁の外側に冷却水が循環す
るウォータジャケットを画成するウォータジャケット壁
を設ける水冷式内燃機関のシリンダブロックにおいて、
ウォータジャケット内のシリンダ中心軸の略側方に配置
されるガイドリブを設け、ガイドリブはその上流側端部
をウォータジャケットの上下方向の略中央部に配置する
とともに、その上流側端部から下流側端部にかけてウォ
ータジャケットの上下方向に連続して拡がる形状とした
ため、接合凹部に沿って流れる冷却水の流速を高めて、
接合凹部から冷却水への放熱を促し、シリンダ壁の温度
分布を均一化することができる。この結果、ノッキング
の発生を防止して機関出力の向上がはかれるとともに、
シリンダボアの変形を来すことを抑制し、ピストン隙間
を均一にして、ピストンのフリクションを低減し、オイ
ル消費を抑えられる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the adjacent cylinder walls in the cylinder row direction are joined to each other, and the joint recesses are sandwiched between the adjacent cylinder walls and are concavely recessed. In a cylinder block of a water-cooled internal combustion engine, a water jacket wall defining a water jacket through which cooling water circulates is provided outside these cylinder walls.
A guide rib is provided substantially at the side of the cylinder center axis in the water jacket. The guide rib has its upstream end located substantially at the center in the vertical direction of the water jacket, and has its upstream end located downstream from its downstream end. Part, the shape of the water jacket extends continuously in the vertical direction, so that the flow rate of cooling water flowing along the joint recess is increased,
Heat radiation from the joint recess to the cooling water is promoted, and the temperature distribution on the cylinder wall can be made uniform. As a result, engine power is improved by preventing knocking,
The deformation of the cylinder bore is suppressed, the piston gap is made uniform, the friction of the piston is reduced, and the oil consumption can be suppressed.
【0048】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、ガイドリブをウォータジャケットの上流側
に向けてV字状に突出させたため、ウォータジャケット
を流れる冷却水に接合凹部に面して互いに対向して旋回
する一対の渦流を生起し、接合凹部に沿って流れる冷却
水の流速を有効に高められる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, since the guide ribs are projected in a V-shape toward the upstream side of the water jacket, the guide ribs face cooling water flowing through the water jacket so as to face the joint recess. A pair of vortices swirling opposite to each other are generated, and the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess can be effectively increased.
【0049】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、ガイドリブをウォータジャケットの上流側
に向けて半円弧形に突出させたため、ウォータジャケッ
トを流れる冷却水に接合凹部に面して互いに対向して旋
回する一対の渦流を生起し、接合凹部に沿って流れる冷
却水の流速を有効に高められる。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, since the guide ribs are projected in a semicircular shape toward the upstream side of the water jacket, the guide ribs face the cooling recess flowing through the water jacket. As a result, a pair of swirls swirling opposite to each other are generated, and the flow velocity of the cooling water flowing along the joint recess can be effectively increased.
【0050】請求項4記載の発明は、請求項1から3の
いずれか1つに記載の発明において、ガイドリブをウォ
ータジャケット壁からシリンダ壁に向けて隆起させ、ガ
イドリブとシリンダ壁の間に間隙を形成したため、シリ
ンダブロックの鋳造時にシリンダ壁のガイドリブに対峙
する部位が過冷却されることが防止され、品質の向上が
はかられるとともに、生産性を高められる。According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the guide rib is raised from the water jacket wall toward the cylinder wall, and a gap is provided between the guide rib and the cylinder wall. Due to the formation, the portion of the cylinder wall facing the guide ribs during casting of the cylinder block is prevented from being excessively cooled, so that the quality can be improved and the productivity can be increased.
【0051】請求項5記載の発明は、請求項1から4の
いずれか1つに記載の発明において、ガイドリブの上下
方向について略中央部に、冷却水を流通させる切欠きを
形成したため、ガイドリブを介して接合凹部に面して旋
回する渦流が生起される作用を損なわずに、ウォータジ
ャケットの流路断面積の変化を少なくして、ガイドリブ
が冷却水の流れに付与する通水抵抗を小さく抑えられ、
ウォータポンプの駆動損失が少なく、燃費の低減がはか
れる。According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, a notch for circulating cooling water is formed at a substantially central portion in a vertical direction of the guide rib. The change in the cross-sectional area of the flow path of the water jacket is reduced and the resistance of the guide ribs to the flow of the cooling water is reduced, without impairing the action of generating a vortex that swirls facing the joint recess through And
The drive loss of the water pump is small, and the fuel consumption is reduced.
【図1】本発明の実施例を示すシリンダブロックの斜視
図。FIG. 1 is a perspective view of a cylinder block showing an embodiment of the present invention.
【図2】同じくシリンダブロックの断面図。FIG. 2 is a sectional view of the cylinder block.
【図3】同じく図2のA−A線に沿うシリンダブロック
の断面図。FIG. 3 is a sectional view of the cylinder block taken along line AA of FIG. 2;
【図4】同じく図2のB−B線に沿うシリンダブロック
の断面図。FIG. 4 is a sectional view of the cylinder block taken along the line BB of FIG. 2;
【図5】同じくウォータジャケットにおける冷却水の流
速の分布図および熱伝達率の分布図。FIG. 5 is a distribution diagram of a flow rate of a cooling water and a distribution diagram of a heat transfer coefficient in the water jacket.
【図6】他の実施例としてガイドリブを小型化した場合
のウォータジャケットにおける冷却水の流速の分布図お
よび熱伝達率の分布図。FIG. 6 is a distribution diagram of a flow rate of cooling water and a distribution diagram of a heat transfer coefficient in a water jacket when a guide rib is miniaturized as another embodiment.
【図7】さらに他の実施例としてガイドリブを半円弧形
に形成した場合のウォータジャケットにおける冷却水の
流速の分布図および熱伝達率の分布図。FIG. 7 is a distribution diagram of a flow rate of cooling water and a distribution diagram of a heat transfer coefficient in a water jacket when a guide rib is formed in a semicircular shape as still another embodiment.
【図8】比較例としてガイドリブを円柱形に形成した場
合のウォータジャケットにおける冷却水の流速の分布図
および熱伝達率の分布図。FIG. 8 is a distribution diagram of a flow rate of cooling water and a distribution diagram of a heat transfer coefficient in a water jacket when a guide rib is formed in a cylindrical shape as a comparative example.
【図9】さらに他の実施例を示すシリンダブロックの断
面図。FIG. 9 is a sectional view of a cylinder block showing still another embodiment.
【図10】同じく図9のA−A線に沿うシリンダブロッ
クの断面図。FIG. 10 is a sectional view of the cylinder block taken along line AA of FIG. 9;
【図11】同じく図9のB−B線に沿うシリンダブロッ
クの断面図。FIG. 11 is a sectional view of the cylinder block taken along the line BB in FIG. 9;
【図12】同じくウォータジャケットにおける冷却水の
流速の分布図および熱伝達率の分布図。FIG. 12 is a distribution diagram of a flow velocity of a cooling water and a distribution diagram of a heat transfer coefficient in the water jacket.
【図13】さらに他の実施例を示すシリンダブロックの
斜視図。FIG. 13 is a perspective view of a cylinder block showing still another embodiment.
【図14】同じくシリンダブロックの断面図。FIG. 14 is a sectional view of the same cylinder block.
【図15】同じくガイドリブおよびウォータジャケット
等の側面図。FIG. 15 is a side view of a guide rib, a water jacket, and the like.
【図16】さらに他の実施例を示すガイドリブおよびウ
ォータジャケット等の側面図。FIG. 16 is a side view of a guide rib, a water jacket, and the like showing still another embodiment.
【図17】従来例を示すシリンダブロックの断面図。FIG. 17 is a sectional view of a cylinder block showing a conventional example.
【図18】同じく図13のA−A線に沿うシリンダブロ
ックの断面図。FIG. 18 is a cross-sectional view of the cylinder block along the line AA in FIG.
【図19】同じく図13のB−B線に沿うシリンダブロ
ックの断面図。FIG. 19 is a sectional view of the cylinder block taken along line BB of FIG. 13;
【図20】同じくウォータジャケットにおける冷却水の
流速の分布図および熱伝達率の分布図。FIG. 20 is a distribution diagram of a flow rate of cooling water and a distribution diagram of a heat transfer coefficient in the water jacket.
1 シリンダブロック 2 シリンダ壁 3 ウォータジャケット 4 ウォータジャケット壁 6 接合凹部 10 ガイドリブ 11 上流側端部 12a 下流側端部 13a 下流側端部 17 ガイドリブ 20 ガイドリブ 27 ガイドリブ 30 ガイドリブ 31 切欠き 40 ガイドリブ 41 切欠き DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder block 2 Cylinder wall 3 Water jacket 4 Water jacket wall 6 Joining recess 10 Guide rib 11 Upstream end 12a Downstream end 13a Downstream end 17 Guide rib 20 Guide rib 27 Guide rib 30 Guide rib 31 Notch 40 Guide rib 41 Notch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−136461(JP,A) 実開 平1−69162(JP,U) 実開 昭63−63553(JP,U) 実開 昭62−135842(JP,U) 実開 昭57−109223(JP,U) 実開 昭61−17444(JP,U) 実開 昭58−183943(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02F 1/00 - 1/42 F01P 3/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-136461 (JP, A) JP-A-1-69162 (JP, U) JP-A-63-63553 (JP, U) JP-A-62 135842 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 57-109223 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 61-17444 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 58-183943 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. 7 , DB name) F02F 1/00-1/42 F01P 3/02
Claims (5)
互いに接合し、隣り合うシリンダ壁の間に挟まれて凹状
に窪む接合凹部を有し、 これらシリンダ壁の外側に冷却水が循環するウォータジ
ャケットを画成するウォータジャケット壁を設ける水冷
式内燃機関のシリンダブロックにおいて、 ウォータジャケット内のシリンダ中心軸の略側方に配置
されるガイドリブを設け、 ガイドリブはその上流側端部をウォータジャケットの上
下方向の略中央部に配置するとともに、その上流側端部
から下流側端部にかけてウォータジャケットの上下方向
に連続して拡がる形状としたことを特徴とする水冷式内
燃機関のシリンダブロック。1. A water in which adjacent cylinder walls in the cylinder row direction are joined to each other, and have joint recesses which are sandwiched between adjacent cylinder walls and are recessed, and cooling water circulates outside these cylinder walls. In a cylinder block of a water-cooled internal combustion engine provided with a water jacket wall that defines a jacket, a guide rib disposed substantially laterally of a cylinder center axis in the water jacket is provided, and the guide rib has an upstream end that is vertically above and below the water jacket. A cylinder block for a water-cooled internal combustion engine, wherein the cylinder block is arranged at a substantially central portion in a direction and has a shape that continuously extends in a vertical direction of a water jacket from an upstream end to a downstream end thereof.
側に向けてV字状に突出させたことを特徴とする請求項
1記載の水冷式内燃機関のシリンダブロック。2. The cylinder block for a water-cooled internal combustion engine according to claim 1, wherein the guide ribs are projected in a V-shape toward the upstream side of the water jacket.
側に向けて半円弧形に突出させたことを特徴とする請求
項1記載の水冷式内燃機関のシリンダブロック。3. The cylinder block for a water-cooled internal combustion engine according to claim 1, wherein the guide ribs are projected in a semicircular shape toward the upstream side of the water jacket.
シリンダ壁に向けて隆起させ、ガイドリブとシリンダ壁
の間に間隙を形成したことを特徴とする請求項1から3
のいずれか1つに記載の水冷式内燃機関のシリンダブロ
ック。4. A guide rib is raised from a water jacket wall toward a cylinder wall to form a gap between the guide rib and the cylinder wall.
A cylinder block for a water-cooled internal combustion engine according to any one of the above.
に、冷却水を流通させる切欠きを形成したことを特徴と
する請求項1から4のいずれか1つに記載の水冷式内燃
機関のシリンダブロック。5. A cylinder block for a water-cooled internal combustion engine according to claim 1, wherein a notch for circulating cooling water is formed at a substantially central portion in a vertical direction of the guide rib. .
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