JP4485104B2

JP4485104B2 - Gas-liquid separator for engine cooling system

Info

Publication number: JP4485104B2
Application number: JP2001262225A
Authority: JP
Inventors: 健治塚原; 富生土橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2021-08-30
Also published as: JP2003065051A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジエータからの冷却水をウオータポンプを介してシリンダヘッドのウオータジャケットに供給し、シリンダヘッドのウオータジャケットからシリンダブロックのウオータジャケットを通過した冷却水をラジエータに戻すエンジン冷却系の気液分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのウオータジャケットおよびラジエータを循環する冷却水に混入したエアを分離して排出するために、ラジエータにリザーブタンクが設けられる。このリザーブタンクはラジエータのアッパータンクに設けた圧力キャップにオーバーフローパイプを介して接続されており、温度上昇による冷却水の膨張でアッパータンクの内圧が高まると圧力キャップに設けた圧力制御弁が開弁し、冷却水から分離したエアと余剰の冷却水とがリザーブタンクに排出されてエア抜きが行われる。
【０００３】
またＥＧＲクーラやターボチャージャのような熱負荷の高い機器を、エンジンのウオータジャケットから取り出した冷却水の一部を利用して冷却するものも公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＥＧＲクーラやターボチャージャのような機器はエンジンの運転中に高温になるため、エンジンが停止して冷却水が循環しなくなると、ＥＧＲクーラやターボチャージャの近傍に滞留した冷却水がアフターボイリングし、冷却水に含まれていたエアが気泡となってウオータジャケットに流入するため、このエアをラジエータのアッパータンクに確実に導いて圧力キャップから排出する必要がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンの冷却水で冷却される熱負荷の高い機器からアフターボイリングにより発生したエアを確実に分離できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ラジエータからの冷却水をウオータポンプを介してシリンダヘッドのウオータジャケットに供給し、シリンダヘッドのウオータジャケットからシリンダブロックのウオータジャケットを通過した冷却水をラジエータに戻すエンジン冷却系の気液分離装置において、熱負荷の高い機器に冷却水を供給する冷却水回路の第１継ぎ手をシリンダヘッドのウオータジャケットに設けるとともに、第１継ぎ手の近傍にラジエータに連なるエア抜き通路の第２継ぎ手を設け、第１継ぎ手および第２継ぎ手が、その両者を一体化してシリンダヘッドに取り付けられることを特徴とするエンジン冷却系の気液分離装置が提案される。
【０００７】
請求項１の上記構成によれば、熱負荷の高い機器に冷却水を供給する冷却水回路の第１継ぎ手とラジエータに連なるエア抜き通路の第２継ぎ手とを、シリンダヘッドのウオータジャケットの相互に隣接する位置に設けたので、エンジンの停止後に熱負荷の高い機器の熱で冷却水がアフターボイリングして発生したエアを、冷却水回路から第１継ぎ手、第２継ぎ手およびエア抜き通路を介してラジエータに確実に導いて冷却水から分離することができる。しかも第１継ぎ手および第２継ぎ手を一体化してシリンダヘッドに取り付けたので、第１継ぎ手および第２継ぎ手をそれぞれ独立して取り付ける場合に比べて部品点数および組付工数を削減することができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、ラジエータからの冷却水をウオータポンプを介してシリンダヘッドのウオータジャケットに供給し、シリンダヘッドのウオータジャケットからシリンダブロックのウオータジャケットを通過した冷却水をラジエータに戻すエンジン冷却系の気液分離装置において、熱負荷の高い機器に冷却水を供給する冷却水回路の第１継ぎ手をシリンダヘッドのウオータジャケットに設けるとともに、第１継ぎ手の近傍にラジエータに連なるエア抜き通路の第２継ぎ手を設け、シリンダヘッドのウオータジャケット内の冷却水の流れ方向に関して、第１継ぎ手の下流側に第２継ぎ手を配置したことを特徴とするエンジン冷却系の気液分離装置が提案される。
【０００９】
請求項２の上記構成によれば、熱負荷の高い機器に冷却水を供給する冷却水回路の第１継ぎ手とラジエータに連なるエア抜き通路の第２継ぎ手とを、シリンダヘッドのウオータジャケットの相互に隣接する位置に設けたので、エンジンの停止後に熱負荷の高い機器の熱で冷却水がアフターボイリングして発生したエアを、冷却水回路から第１継ぎ手、第２継ぎ手およびエア抜き通路を介してラジエータに確実に導いて冷却水から分離することができる。しかもウオータジャケット内の冷却水の流れ方向の上流側に第１継ぎ手を配置し、下流側に第２継ぎ手を配置したので、アフターボイリングにより発生したエアを第１継ぎ手から第２継ぎ手に確実に導いてエア抜き通路に供給することができる。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１又は２の構成に加えて、第２継ぎ手を第１継ぎ手と同じ高さか、あるいは第１継ぎ手よりも高い位置に設けたことを特徴とするエンジン冷却系の気液分離装置が提案される。
【００１１】
請求項３の上記構成によれば、第２継ぎ手を第１継ぎ手と同じ高さか、あるいは第１継ぎ手よりも高い位置に設けたので、アフターボイリングにより発生して上方に移動しようとするエアを第１継ぎ手から第２継ぎ手に確実に導いてエア抜き通路に供給することができる。
【００１２】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、シリンダヘッドのウオータジャケットを通過した冷却水をラジエータを迂回してウオータポンプに戻すバイパス通路の入口を、シリンダヘッドのウオータジャケット内の冷却水の流れ方向に関して第１継ぎ手の上流側に設けたことを特徴とするエンジン冷却系の気液分離装置が提案される。
【００１３】
請求項４の上記構成によれば、ラジエータを迂回して冷却水をウオータポンプに戻すバイパス通路の入口を、ウオータジャケット内の冷却水の流れ方向に関して第１継ぎ手の上流側に設けたので、アフターボイリングにより発生したエアが冷却水回路からバイパス通路に流入するのを阻止し、そのエアがウオータポンプから再びウオータジャケットに供給されるのを防止することができる。
【００１４】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項４の構成に加えて、第１継ぎ手とバイパス通路の入口との間に冷却水温度センサを設けたことを特徴とするエンジン冷却系の気液分離装置が提案される。
【００１５】
請求項５の上記構成によれば、第１継ぎ手とバイパス通路の入口との間に冷却水温度センサを設けたので、バイパス通路に冷却水が流れないときでも、第１継ぎ手から冷却水回路に冷却水が流れることで、冷却水温度センサの近傍の冷却水の澱みを防止して正確な冷却水温度を検出することができる。
【００１６】
尚、実施例の継ぎ手３０および継ぎ手３５はそれぞれ本発明の第１継ぎ手および第２継ぎ手に対応し、実施例の上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１は本発明の冷却水回路に対応し、実施例のＥＧＲクーラ３２は本発明の熱負荷の高い機器に対応し、実施例のエア抜きパイプ３６は本発明のエア抜き通路に対応する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図４は本発明の第１実施例を示すもので、図１はサーモスタット開時のエンジンの冷却水通路の回路図、図２はサーモスタット閉時のエンジンの冷却水通路の回路図、図３は上流側ＥＧＲクーラ用パイプおよびエア抜きパイプの継ぎ手の斜視図、図４はバイパス通路およびバイパスパイプの配置を示す図である。
【００１９】
先ず、図１に基づいて直列四気筒エンジンＥの冷却水回路を説明する。
【００２０】
車両に搭載されたエンジンＥはシリンダヘッド１１のウオータジャケット１２およびシリンダブロック１３のウオータジャケット１４を備えており、シリンダブロック１３のウオータジャケット１４は冷却水排出通路Ｐ１および第１ラジエータホース１５を介してラジエータ１６に連通し、ラジエータ１６は第２ラジエータホース１７を介してサーモスタット１８を内蔵したサーモケース１９に連通する。サーモケース１９は冷却水供給通路Ｐ２，Ｐ３を介してシリンダヘッド１１のウオータジャケット１２に連通し、上流側冷却水供給通路Ｐ２と下流側冷却水供給通路Ｐ３との間に、エンジンＥのクランクシャフトで駆動されるウオータポンプ２０が配置される。
【００２１】
シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２の下流側端部にバイパス通路Ｐ４の入口が設けられており、そのバイパス通路Ｐ４はシリンダヘッド１１およびシリンダブロック１３の内部を通って該シリンダブロック１３の側壁に設けた継ぎ手２１に連通する。そして継ぎ手２１はバイパスパイプ２２を介してサーモケース１９に連通する。高温の冷却水の一部を車室暖房用のヒータコア２３に循環させるべく、シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２の下流側端部とヒータコア２３とが流量制御弁２４を介装した上流側ヒータコア用パイプ２５で接続され、ヒータコア２３とサーモケース１９とが下流側ヒータコア用パイプ２６で接続される。
【００２２】
ウオータポンプ２０の下流側冷却水供給通路Ｐ３に連なる上流側オイルクーラ用パイプ２７と、ウオータポンプ２０の上流側冷却水供給通路Ｐ２に連なる下流側オイルクーラ用パイプ２８との間にオイルクーラ２９が配置される。シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２の下流側端部に継ぎ手３０を介して接続された上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１は、ＥＧＲクーラ３２および下流側ＥＧＲクーラ用パイプ３３を介して前記下流側ヒータコア用パイプ２６に接続される。またシリンダヘッド１１のウオータジャケット１２の下流側端部に継ぎ手３５を介して接続されたエア抜きパイプ３６は、ラジエータ１６のアッパータンク１６に接続される。ラジエータ１６のアッパータンク１６ａに設けられた圧力キャップ３７は、オーバーフローパイプ３８を介してリザーブタンク３９に接続される。圧力キャップ３７には、ラジエータ１６のアッパータンク１６ａの内圧が所定値を越えると開弁する圧力制御弁が内蔵される。
【００２３】
シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２の下流側端部に設けられた上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１の継ぎ手３０と、エア抜きパイプ３６の継ぎ手３５と、バイパス通路Ｐ４の入口とのうち、ウオータジャケット１２内の冷却水の流れ方向に関して、バイパス通路Ｐ４の入口が最も上流側に設けられており、エア抜きパイプ３６の継ぎ手３５が最も下流側に設けられており、上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１の継ぎ手３０が中間に設けられている。そしてバイパス通路Ｐ４の入口と上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１の継ぎ手３０との間に、冷却水の温度を検出するための冷却水温度センサ４０が設けられる。
【００２４】
図３を併せて参照すると明らかなように、上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１の継ぎ手３０とエア抜きパイプ３６の継ぎ手３５とは共通のカバー４１に設けられており、そのカバー４１は２本のボルト４２，４２でシリンダヘッド１１の側壁に固定される。
【００２５】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００２６】
図２に示すように、エンジンＥの暖機が未完了で冷却水の水温が低いときには、サーモスタット１８が閉状態となり、サーモケース１９の上流側の第２ラジエータホース１７および下流側の上流側冷却水供給通路Ｐ２の連通が遮断し、かつバイパスパイプ２２の下流端がサーモケース１９に連通する。その結果、冷却水排出通路Ｐ１から第１ラジエータホース１５、ラジエータ１６および第２ラジエータホース１７を経てサーモケース１９に冷却水が流れる回路が閉塞され、ウオータポンプ２０で圧送された冷却水が、下流側冷却水供給通路Ｐ３、シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２、バイパス通路Ｐ４、バイパスパイプ２２、サーモケース１９および上流側冷却水供給通路Ｐ２を経てウオータポンプ２０に戻る閉回路を循環することで、エンジンＥの暖機が促進される。
【００２７】
図１に示すように、エンジンＥの暖機が完了して冷却水温度が充分に高まると、サーモスタット１８が開状態となり、サーモケース１９の上流側の第２ラジエータホース１７および下流側の上流側冷却水供給通路Ｐ２が連通し、かつバイパスパイプ２２の下流端が閉塞される。その結果、シリンダヘッド１１およびシリンダブロック１３のウオータジャケット１２，１４を通過して温度上昇した冷却水が冷却水排出通路Ｐ１、第１ラジエータホース１５、ラジエータ１６、第２ラジエータホース１７、サーモケース１９、上流側冷却水供給通路Ｐ２、ウオータポンプ２０および下流側冷却水供給通路Ｐ３を経て循環し、冷却水温度が適温に保持される。
【００２８】
この状態では、シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２を出た冷却水が上流側ヒータコア用パイプ２５、流量制御弁２４、ヒータコア２３および下流側ヒータコア用パイプ２６を経てサーモケース１９に還流し、ヒータコア２３で冷却水と熱交換して温度上昇した空気による車室の暖房が行われる。尚、夏期等の暖房が不要なときには、流量制御弁２４を閉弁することにより、ヒータコア２３に対する冷却水の供給を停止することができる。
【００２９】
またウオータポンプ２０を出た冷却水は下流側冷却水通路Ｐ３から分岐する上流側オイルクーラ用パイプ２７を経てオイルクーラ２９に供給され、そこで高温のオイルを冷却した後に下流側オイルクーラ用パイプ２８を経て上流側冷却水通路Ｐ２に戻される。更に、シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２の下流側端部から分岐する上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１を経てＥＧＲクーラ３２に供給された冷却水は、そこで高温のＥＧＲガスを冷却した後に下流側ＥＧＲクーラ用パイプ３３および下流側ヒータコア用パイプ２６を経てサーモケース１９に戻される。
【００３０】
シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２に滞留したエアは、そのウオータジャケット１２の下流側端部に設けられた継ぎ手３５からエア抜きパイプ３６を経てラジエータ１６のアッパータンク１６ａに供給される。そして冷却水が温度上昇して熱膨張した冷却水の圧力が開弁圧を越えると圧力キャップ３７に設けた圧力制御弁が開弁し、アッパータンク１６ａに溜まったエアが余剰の冷却水と共に圧力キャップ３７からオーバーフローパイプ３８を介してリザーブタンク３９に排出される。
【００３１】
ところで、エンジンＥの停止後に高温のＥＧＲクーラ３２の近傍に残留する冷却水がアフターボイリングし、発生したエアが上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１および継ぎ手３０を逆流して高い位置にあるシリンダヘッド１１のウオータジャケット１２に流入したとき、エア抜きパイプ３６を介してラジエータ１６に連なる継ぎ手３５が前記継ぎ手３０の近傍に配置されているため、ＥＧＲクーラ３２からシリンダヘッド１１のウオータジャケット１２に流入したエアを継ぎ手３５からエア抜きパイプ３６に確実に排出することができる。
【００３２】
このとき、上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１の継ぎ手３０に対してエア抜きパイプ３６の継ぎ手３５がシリンダヘッド１１のウオータジャケット１２内の冷却水の流れ方向の下流側に設けられており、かつ上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１の継ぎ手３０に対してエア抜きパイプ３６の継ぎ手３５が同じ高さか、あるいは高い位置に配置されているので（図３参照）、継ぎ手３５からエア抜きパイプ３６へのエアの排出を一層スムーズに行うことができる。しかも、上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１の継ぎ手３０およびエア抜きパイプ３６の継ぎ手３５が同じカバー４１に設けられているので、部品点数および組付工数の削減に寄与することができる。
【００３３】
更に、上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１の継ぎ手３０に対してバイパス通路Ｐ４の入口がシリンダヘッド１１のウオータジャケット１２内の冷却水の流れ方向の上流側に設けられているため、前記アフターボイリングにより発生したエアがバイパス通路Ｐ４に流入してシリンダヘッド１１のウオータジャケット１２に再度戻されるのを防止することができる。また上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１の継ぎ手３０とバイパス通路Ｐ４の入口との間に冷却水温度センサ４０を設けたので、サーモスタット１８の開閉状態に関わらず、つまりバイパス通路Ｐ４を冷却水が流れるか否かに関わらず、ウオータジャケット１２内を上流側ＥＧＲクーラ用パイプ３１の継ぎ手３０に向かって冷却水が流れるため、冷却水温度センサ４０の位置で冷却水が澱むのを防止して適切な冷却水温度を検出することが可能となる。
【００３４】
また図４に示すように、シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２を外部のバイパスパイプ２２に導くバイパス通路Ｐ４は、シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２からシリンダブロック１３の内部を延びて該シリンダブロック１３の側面に設けた継ぎ手２１に連通しているので、シリンダヘッド１１のウオータジャケット１２の端面に設けた継ぎ手２１から直接バイパスパイプ２２を引き出す場合（図６に示す従来例参照）、に比べて、バイパスパイプ２２の長さを短縮して取り回しを容易化することができる。
【００３５】
図５は本発明の第２実施例を示すものである。この第２実施例はシリンダブロック１３の内部のバイパス通路Ｐ４を長く形成したもので、継ぎ手２１の位置をサーモケース１９に近づけてバイパスパイプ２２の長さを更に短縮することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３７】
例えば、実施例では熱負荷の高い機器としてＥＧＲクーラ３２を例示したが、ＥＧＲクーラ３２以外にターボチャージャのような他の機器であっても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、エンジンの停止後に熱負荷の高い機器の熱で冷却水がアフターボイリングして発生したエアを、冷却水回路から第１継ぎ手、第２継ぎ手およびエア抜き通路を介してラジエータに確実に導いて冷却水から分離することができる。その上、第１継ぎ手および第２継ぎ手を一体化してシリンダヘッドに取り付けたので、第１継ぎ手および第２継ぎ手をそれぞれ独立して取り付ける場合に比べて部品点数および組付工数を削減することができる。
【００３９】
また請求項２に記載された発明によれば、エンジンの停止後に熱負荷の高い機器の熱で冷却水がアフターボイリングして発生したエアを、冷却水回路から第１継ぎ手、第２継ぎ手およびエア抜き通路を介してラジエータに確実に導いて冷却水から分離することができる。その上、ウオータジャケット内の冷却水の流れ方向の上流側に第１継ぎ手を配置し、下流側に第２継ぎ手を配置したので、アフターボイリングにより発生したエアを第１継ぎ手から第２継ぎ手に確実に導いてエア抜き通路に供給することができる。
【００４０】
また請求項３に記載された発明によれば、第２継ぎ手を第１継ぎ手と同じ高さか、あるいは第１継ぎ手よりも高い位置に設けたので、アフターボイリングにより発生して上方に移動しようとするエアを第１継ぎ手から第２継ぎ手に確実に導いてエア抜き通路に供給することができる。
【００４１】
また請求項４に記載された発明によれば、ラジエータを迂回して冷却水をウオータポンプに戻すバイパス通路の入口を、ウオータジャケット内の冷却水の流れ方向に関して第１継ぎ手の上流側に設けたので、アフターボイリングにより発生したエアが冷却水回路からバイパス通路に流入するのを阻止し、そのエアがウオータポンプから再びウオータジャケットに供給されるのを防止することができる。
【００４２】
また請求項５に記載された発明によれば、第１継ぎ手とバイパス通路の入口との間に冷却水温度センサを設けたので、バイパス通路に冷却水が流れないときでも、第１継ぎ手から冷却水回路に冷却水が流れることで、冷却水温度センサの近傍の冷却水の澱みを防止して正確な冷却水温度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーモスタット開時のエンジンの冷却水通路の回路図
【図２】サーモスタット閉時のエンジンの冷却水通路の回路図
【図３】上流側ＥＧＲクーラ用パイプおよびエア抜きパイプの継ぎ手の斜視図
【図４】バイパス通路およびバイパスパイプの配置を示す図
【図５】第２実施例に係るバイパス通路およびバイパスパイプの配置を示す図
【図６】従来のバイパスパイプの配置を示す図
【符号の説明】
１１シリンダヘッド
１２ウオータジャケット
１３シリンダブロック
１４ウオータジャケット
１６ラジエータ
２０ウオータポンプ
３０継ぎ手（第１継ぎ手）
３１上流側ＥＧＲクーラ用パイプ（冷却水回路）
３２ＥＧＲクーラ（熱負荷の高い機器）
３５継ぎ手（第２継ぎ手）
３６エア抜きパイプ（エア抜き通路）
４０冷却水温度センサ
Ｐ４バイパス通路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an engine cooling system gas-liquid that supplies cooling water from a radiator to a water jacket of a cylinder head via a water pump, and returns cooling water that has passed through the water jacket of the cylinder block from the water jacket of the cylinder head to the radiator. The present invention relates to a separation device.
[0002]
[Prior art]
In order to separate and discharge the air mixed in the cooling water circulating through the engine water jacket and the radiator, a reserve tank is provided in the radiator. This reserve tank is connected to the pressure cap provided on the upper tank of the radiator via an overflow pipe. When the internal pressure of the upper tank increases due to the expansion of the cooling water due to temperature rise, the pressure control valve provided on the pressure cap opens. Then, the air separated from the cooling water and excess cooling water are discharged to the reserve tank, and the air is released.
[0003]
Also known is a device that cools a device having a high heat load such as an EGR cooler or a turbocharger by using a part of cooling water taken out from a water jacket of the engine.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since devices such as EGR coolers and turbochargers become hot during engine operation, when the engine stops and the cooling water does not circulate, the cooling water staying in the vicinity of the EGR cooler or turbocharger However, since the air contained in the cooling water is bubbled and flows into the water jacket, it is necessary to guide the air to the upper tank of the radiator and discharge it from the pressure cap.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to reliably separate air generated by after-turbiling from equipment having a high thermal load that is cooled by engine cooling water.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, cooling water from a radiator is supplied to a water jacket of a cylinder head via a water pump, and the water jacket of the cylinder block is supplied from the water jacket of the cylinder head. In the gas-liquid separator of the engine cooling system that returns the cooling water that has passed through the jacket to the radiator, a first joint of a cooling water circuit that supplies the cooling water to a device having a high heat load is provided on the water jacket of the cylinder head. A gas-liquid separation device for an engine cooling system, characterized in that a second joint of an air vent passage connected to the radiator is provided in the vicinity of the joint, and the first joint and the second joint are integrated with each other and attached to the cylinder head. Is proposed.
[0007]
According to the said structure of Claim 1, the 1st joint of the cooling water circuit which supplies a cooling water to a high heat load apparatus, and the 2nd joint of the air vent passage connected to a radiator are mutually connected to the water jacket of a cylinder head. Since it is provided in the adjacent position, the air generated by the after-cooling of the cooling water by the heat of the equipment with high heat load after the engine is stopped is generated from the cooling water circuit through the first joint, the second joint and the air vent passage. It can be reliably guided to the radiator and separated from the cooling water . Moreover, since the first joint and the second joint are integrated and attached to the cylinder head, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced as compared with the case where the first joint and the second joint are attached independently.
[0008]
According to the second aspect of the present invention, the cooling water from the radiator is supplied to the water jacket of the cylinder head via the water pump, and the cooling water that has passed through the water jacket of the cylinder block from the water jacket of the cylinder head is supplied. In the gas-liquid separator of the engine cooling system to be returned to the radiator, a first joint of a cooling water circuit for supplying cooling water to a device having a high heat load is provided in the water jacket of the cylinder head and is connected to the radiator in the vicinity of the first joint. A gas-liquid separation of an engine cooling system characterized in that a second joint of an air vent passage is provided and a second joint is arranged downstream of the first joint with respect to the flow direction of the cooling water in the water jacket of the cylinder head. A device is proposed.
[0009]
According to the arrangement of claim 2, and a second joint of the air vent passage communicating with the first joint and the radiator of the cooling water circuit for supplying cooling water to the high thermal load device, to each other of the water jacket of the cylinder head Since it is provided in the adjacent position, the air generated by the after-cooling of the cooling water by the heat of the equipment with high heat load after the engine is stopped is generated from the cooling water circuit through the first joint, the second joint and the air vent passage. It can be reliably guided to the radiator and separated from the cooling water. In addition , since the first joint is arranged on the upstream side in the flow direction of the cooling water in the water jacket and the second joint is arranged on the downstream side, the air generated by the after-oiling is surely guided from the first joint to the second joint. Can be supplied to the air vent passage.
[0010]
According to the invention described in claim 3 , in addition to the configuration of claim 1 or 2 , the second joint is provided at the same height as the first joint or at a position higher than the first joint. A gas-liquid separator for an engine cooling system is proposed.
[0011]
According to the above configuration of the third aspect , the second joint is provided at the same height as the first joint or at a position higher than the first joint. The first joint can be reliably guided to the second joint and supplied to the air vent passage.
[0012]
According to the invention described in claim 4 , in addition to the configuration of any one of claims 1 to 3 , the cooling water that has passed through the water jacket of the cylinder head bypasses the radiator and is supplied to the water pump. A gas-liquid separation device for an engine cooling system is proposed in which an inlet of the return bypass passage is provided upstream of the first joint with respect to the flow direction of the cooling water in the water jacket of the cylinder head.
[0013]
According to the above configuration of the fourth aspect, the inlet of the bypass passage that bypasses the radiator and returns the cooling water to the water pump is provided on the upstream side of the first joint with respect to the flow direction of the cooling water in the water jacket. It is possible to prevent the air generated by the boiling from flowing into the bypass passage from the cooling water circuit, and to prevent the air from being supplied from the water pump to the water jacket again.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect , a cooling water temperature sensor is provided between the first joint and the inlet of the bypass passage. A gas-liquid separator is proposed.
[0015]
According to the above configuration of the fifth aspect, since the cooling water temperature sensor is provided between the first joint and the inlet of the bypass passage, even when the cooling water does not flow through the bypass passage, the cooling water circuit is connected from the first joint to the cooling water circuit. By flowing the cooling water, the cooling water stagnation in the vicinity of the cooling water temperature sensor can be prevented and the accurate cooling water temperature can be detected.
[0016]
The joint 30 and the joint 35 of the embodiment correspond to the first joint and the second joint of the present invention, respectively, and the upstream EGR cooler pipe 31 of the embodiment corresponds to the cooling water circuit of the present invention. The EGR cooler 32 corresponds to a device having a high heat load of the present invention, and the air vent pipe 36 of the embodiment corresponds to an air vent passage of the present invention.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below based on the embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0018]
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram of an engine cooling water passage when the thermostat is opened. FIG. 2 is a circuit diagram of an engine cooling water passage when the thermostat is closed. FIG. 3 is a perspective view of the joint of the upstream EGR cooler pipe and the air vent pipe, and FIG. 4 is a view showing the arrangement of the bypass passage and the bypass pipe.
[0019]
First, the cooling water circuit of the in-line four-cylinder engine E will be described with reference to FIG.
[0020]
The engine E mounted on the vehicle includes a water jacket 12 of the cylinder head 11 and a water jacket 14 of the cylinder block 13, and the water jacket 14 of the cylinder block 13 passes through the cooling water discharge passage P 1 and the first radiator hose 15. The radiator 16 communicates with a radiator 16, and the radiator 16 communicates with a thermocase 19 containing a thermostat 18 via a second radiator hose 17. The thermocase 19 communicates with the water jacket 12 of the cylinder head 11 via the cooling water supply passages P2 and P3, and the crankshaft of the engine E is interposed between the upstream side cooling water supply passage P2 and the downstream side cooling water supply passage P3. The water pump 20 driven by is arranged.
[0021]
An inlet of a bypass passage P4 is provided at the downstream end of the water jacket 12 of the cylinder head 11, and the bypass passage P4 is provided in the side wall of the cylinder block 13 through the inside of the cylinder head 11 and the cylinder block 13. It communicates with the joint 21. The joint 21 communicates with the thermo case 19 via the bypass pipe 22. An upstream heater core pipe in which a downstream end portion of the water jacket 12 of the cylinder head 11 and the heater core 23 interpose a flow control valve 24 in order to circulate a part of the high-temperature cooling water to the heater core 23 for heating the passenger compartment. 25, the heater core 23 and the thermo case 19 are connected by a downstream heater core pipe 26.
[0022]
An oil cooler 29 is provided between the upstream oil cooler pipe 27 connected to the downstream cooling water supply passage P3 of the water pump 20 and the downstream oil cooler pipe 28 connected to the upstream cooling water supply passage P2 of the water pump 20. Be placed. An upstream EGR cooler pipe 31 connected to a downstream end of the water jacket 12 of the cylinder head 11 via a joint 30 is connected to the downstream heater core pipe via an EGR cooler 32 and a downstream EGR cooler pipe 33. 26. The air vent pipe 36 connected to the downstream end of the water jacket 12 of the cylinder head 11 via a joint 35 is connected to the upper tank 16 of the radiator 16. A pressure cap 37 provided on the upper tank 16 a of the radiator 16 is connected to a reserve tank 39 via an overflow pipe 38. The pressure cap 37 incorporates a pressure control valve that opens when the internal pressure of the upper tank 16a of the radiator 16 exceeds a predetermined value.
[0023]
Of the joint 30 of the upstream EGR cooler pipe 31 provided at the downstream end of the water jacket 12 of the cylinder head 11, the joint 35 of the air vent pipe 36, and the inlet of the bypass passage P4, the inside of the water jacket 12 With respect to the flow direction of the cooling water, the inlet of the bypass passage P4 is provided on the most upstream side, the joint 35 of the air vent pipe 36 is provided on the most downstream side, and the joint 30 of the upstream EGR cooler pipe 31 is provided. Is provided in the middle. A cooling water temperature sensor 40 for detecting the temperature of the cooling water is provided between the inlet of the bypass passage P4 and the joint 30 of the upstream EGR cooler pipe 31.
[0024]
As is apparent from FIG. 3, the joint 30 of the upstream EGR cooler pipe 31 and the joint 35 of the air vent pipe 36 are provided in a common cover 41, and the cover 41 includes two bolts. 42 and 42 are fixed to the side wall of the cylinder head 11.
[0025]
Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
[0026]
As shown in FIG. 2, when the engine E has not been warmed up and the coolant temperature is low, the thermostat 18 is closed, and the second radiator hose 17 on the upstream side of the thermocase 19 and the upstream side cooling on the downstream side. The communication of the water supply passage P <b> 2 is blocked, and the downstream end of the bypass pipe 22 communicates with the thermo case 19. As a result, the circuit through which the cooling water flows from the cooling water discharge passage P1 to the thermo case 19 via the first radiator hose 15, the radiator 16 and the second radiator hose 17 is blocked, and the cooling water pumped by the water pump 20 is By circulating the closed circuit returning to the water pump 20 via the side cooling water supply passage P3, the water jacket 12 of the cylinder head 11, the bypass passage P4, the bypass pipe 22, the thermo case 19 and the upstream side cooling water supply passage P2, the engine E warm-up is promoted.
[0027]
As shown in FIG. 1, when the warm-up of the engine E is completed and the coolant temperature is sufficiently increased, the thermostat 18 is opened, and the second radiator hose 17 on the upstream side of the thermocase 19 and the upstream side on the downstream side The cooling water supply passage P2 communicates and the downstream end of the bypass pipe 22 is closed. As a result, the cooling water whose temperature has risen after passing through the water jackets 12 and 14 of the cylinder head 11 and the cylinder block 13 is the cooling water discharge passage P1, the first radiator hose 15, the radiator 16, the second radiator hose 17, and the thermo case 19. The refrigerant circulates through the upstream side cooling water supply passage P2, the water pump 20, and the downstream side cooling water supply passage P3, and the cooling water temperature is maintained at an appropriate temperature.
[0028]
In this state, the cooling water exiting the water jacket 12 of the cylinder head 11 returns to the thermo case 19 via the upstream heater core pipe 25, the flow rate control valve 24, the heater core 23, and the downstream heater core pipe 26. The passenger compartment is heated by air whose temperature has risen due to heat exchange with the cooling water. In addition, when heating such as summer is unnecessary, the supply of the cooling water to the heater core 23 can be stopped by closing the flow control valve 24.
[0029]
Further, the cooling water exiting the water pump 20 is supplied to the oil cooler 29 through the upstream oil cooler pipe 27 branched from the downstream cooling water passage P3, and after cooling the hot oil there, the downstream oil cooler pipe 28 is supplied. Is returned to the upstream side cooling water passage P2. Further, the cooling water supplied to the EGR cooler 32 through the upstream EGR cooler pipe 31 branched from the downstream end of the water jacket 12 of the cylinder head 11 cools the high-temperature EGR gas there, and then the downstream EGR cooler. It is returned to the thermo case 19 through the pipe 33 and the downstream heater core pipe 26.
[0030]
The air staying in the water jacket 12 of the cylinder head 11 is supplied from the joint 35 provided at the downstream end of the water jacket 12 to the upper tank 16a of the radiator 16 through the air vent pipe 36. When the temperature of the cooling water rises and the pressure of the cooling water thermally expanded exceeds the valve opening pressure, the pressure control valve provided in the pressure cap 37 is opened, and the air accumulated in the upper tank 16a is pressured together with the excess cooling water. It is discharged from the cap 37 to the reserve tank 39 via the overflow pipe 38.
[0031]
By the way, the cooling water remaining in the vicinity of the high temperature EGR cooler 32 after the engine E is stopped is after-turbiled, and the generated air flows back through the upstream EGR cooler pipe 31 and the joint 30 and is in a high position. Since the joint 35 connected to the radiator 16 via the air vent pipe 36 is disposed in the vicinity of the joint 30 when it flows into the water jacket 12, the air that has flowed into the water jacket 12 of the cylinder head 11 from the EGR cooler 32. The air can be reliably discharged from the joint 35 to the air vent pipe 36.
[0032]
At this time, the joint 35 of the air vent pipe 36 is provided downstream of the joint 30 of the upstream EGR cooler pipe 31 in the flow direction of the cooling water in the water jacket 12 of the cylinder head 11, and the upstream side Since the joint 35 of the air vent pipe 36 is disposed at the same height or higher than the joint 30 of the EGR cooler pipe 31 (see FIG. 3), air is discharged from the joint 35 to the air vent pipe 36. Can be performed more smoothly. Moreover, since the joint 30 of the upstream EGR cooler pipe 31 and the joint 35 of the air vent pipe 36 are provided on the same cover 41, it is possible to contribute to the reduction of the number of parts and the number of assembling steps.
[0033]
Further, since the inlet of the bypass passage P4 is provided upstream of the joint 30 of the upstream EGR cooler pipe 31 in the flow direction of the cooling water in the water jacket 12 of the cylinder head 11, it is generated by the after turbo ring. It is possible to prevent the air that has flown into the bypass passage P4 and returned to the water jacket 12 of the cylinder head 11 again. In addition, since the coolant temperature sensor 40 is provided between the joint 30 of the upstream EGR cooler pipe 31 and the inlet of the bypass passage P4, is the coolant flowing through the bypass passage P4 regardless of the open / closed state of the thermostat 18? Regardless of whether or not the cooling water flows in the water jacket 12 toward the joint 30 of the upstream EGR cooler pipe 31, the cooling water is prevented from stagnation at the position of the cooling water temperature sensor 40 and appropriate cooling is performed. It becomes possible to detect the water temperature.
[0034]
Further, as shown in FIG. 4, a bypass passage P <b> 4 that guides the water jacket 12 of the cylinder head 11 to the external bypass pipe 22 extends from the water jacket 12 of the cylinder head 11 to the inside of the cylinder block 13 and extends to the side surface of the cylinder block 13. Since the bypass pipe 22 is directly pulled out from the joint 21 provided on the end face of the water jacket 12 of the cylinder head 11 (see the conventional example shown in FIG. 6), the bypass pipe is communicated with the joint 21 provided in the cylinder head 11. The length of 22 can be shortened to facilitate handling.
[0035]
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the bypass passage P4 inside the cylinder block 13 is formed long, and the position of the joint 21 can be brought closer to the thermocase 19 to further reduce the length of the bypass pipe 22.
[0036]
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention can perform a various design change in the range which does not deviate from the summary.
[0037]
For example, in the embodiment, the EGR cooler 32 is exemplified as a device having a high heat load, but other devices such as a turbocharger may be used in addition to the EGR cooler 32.
[0038]
【The invention's effect】
According to the invention described in claim 1 as above, the air coolant is generated by after-boiling after stopping the engine by the heat of the high heat load device, the first joint from the cooling water circuit, the It can be reliably guided to the radiator via the two joints and the air vent passage and separated from the cooling water . Moreover, since attached to the cylinder head by integrating the first joint and second joint, it is possible to reduce the number of parts and assembly steps than in the case of attaching the first joint and second joint independently .
[0039]
According to the second aspect of the present invention, after the engine is stopped, the air generated by after-cooling the cooling water by the heat of the equipment having a high heat load is generated from the cooling water circuit by the first joint, the second joint, and the air. It can be reliably guided to the radiator through the extraction passage and separated from the cooling water. In addition, the first joint is arranged upstream in the flow direction of the cooling water in the water jacket, and the second joint is arranged downstream, so that air generated by after-turbiling is reliably transmitted from the first joint to the second joint. To the air vent passage.
[0040]
According to the invention described in claim 3 , since the second joint is provided at the same height as the first joint or at a position higher than the first joint, the second joint is generated due to after turbo iling and tends to move upward. Air can be reliably guided from the first joint to the second joint and supplied to the air vent passage.
[0041]
According to the invention described in claim 4 , the inlet of the bypass passage that bypasses the radiator and returns the cooling water to the water pump is provided upstream of the first joint with respect to the flow direction of the cooling water in the water jacket. Therefore, it is possible to prevent the air generated by the after-boiling from flowing into the bypass passage from the cooling water circuit, and to prevent the air from being supplied again from the water pump to the water jacket.
[0042]
According to the invention described in claim 5 , since the cooling water temperature sensor is provided between the first joint and the inlet of the bypass passage, the cooling is performed from the first joint even when the cooling water does not flow into the bypass passage. By flowing the cooling water through the water circuit, it is possible to prevent the cooling water from being stagnated in the vicinity of the cooling water temperature sensor and to detect the accurate cooling water temperature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an engine cooling water passage when the thermostat is open. FIG. 2 is a circuit diagram of an engine cooling water passage when the thermostat is closed. FIG. 3 is a perspective view of a joint of an upstream EGR cooler pipe and an air vent pipe. FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of the bypass passage and the bypass pipe. FIG. 5 is a diagram showing the arrangement of the bypass passage and the bypass pipe according to the second embodiment. FIG. 6 is a diagram showing the arrangement of the conventional bypass pipe. Explanation of]
11 Cylinder Head 12 Water Jacket 13 Cylinder Block 14 Water Jacket 16 Radiator 20 Water Pump 30 Joint (First Joint)
31 Upstream EGR cooler pipe (cooling water circuit)
32 EGR cooler (equipment with high heat load)
35 Fitting (second fitting)
36 Air vent pipe (air vent passage)
40 Cooling water temperature sensor P4 Bypass passage

Claims

Cooling water from the radiator (16) is supplied to the water jacket (12) of the cylinder head (11) via the water pump (20), and the cylinder block (13) is supplied from the water jacket (12) of the cylinder head (11). In the gas-liquid separator of the engine cooling system that returns the cooling water that has passed through the water jacket (14) to the radiator (16),
A first joint (30) of a cooling water circuit (31) for supplying cooling water to a device (32) having a high heat load is provided on the water jacket (12) of the cylinder head (11), and the first joint (30) A second joint (35) of an air vent passage (36) connected to the radiator (16) is provided in the vicinity ,
The first joint (30) and the second joint (35), characterized in that attached to the cylinder head (11) by integrating the both, the gas-liquid separation equipment of the engine cooling system.

Cooling water from the radiator (16) is supplied to the water jacket (12) of the cylinder head (11) via the water pump (20), and the cylinder block (13) is supplied from the water jacket (12) of the cylinder head (11). In the gas-liquid separator of the engine cooling system that returns the cooling water that has passed through the water jacket (14) to the radiator (16),
A first joint (30) of a cooling water circuit (31) for supplying cooling water to a device (32) having a high heat load is provided on the water jacket (12) of the cylinder head (11), and the first joint (30) A second joint (35) of an air vent passage (36) connected to the radiator (16) is provided in the vicinity,
With respect to the flow direction of the cooling water of the water jacket (12) in the cylinder head (11), characterized in that the second joint (35) disposed downstream of the first joint (30), engine cooling system Gas-liquid separator.

The engine cooling system according to claim 1 or 2 , characterized in that the second joint (35) is provided at the same height as the first joint (30) or higher than the first joint (30). Gas-liquid separator.

The inlet of the bypass passage (P4) through which the cooling water that has passed through the water jacket (12) of the cylinder head (11) bypasses the radiator (16) and returns to the water pump (20) is connected to the water jacket ( 12) The gas-liquid separation of the engine cooling system according to any one of claims 1 to 3 , characterized in that it is provided upstream of the first joint (30) with respect to the flow direction of the cooling water in the engine 12). apparatus.

The gas-liquid separator for an engine cooling system according to claim 4 , wherein a cooling water temperature sensor (40) is provided between the first joint (30) and the inlet of the bypass passage (P4).