[发明专利]发动机的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机的冷却装置。

背景技术

一直以来，发动机中通常进行利用冷却水的冷却。在进行这样的冷却时，通常例如在气缸体的气缸周边部设置冷却水通路来使冷却水流通。相对于此，作为与本发明相关的技术，在专利文献1中公开有一种四冲程内燃机，其将形成燃烧室的缸膛壁局部地设为绝热结构。

专利文献1：日本特开2000-73770号公报

发明内容

如图8所示，在发动机、尤其是火花点火式内燃机中，多产生排气损失、冷却损失等不能用于有效功的热。并且减少在能量损失整体中占较大比例的冷却损失，对热效率(燃耗)的提高而言是非常重要的要素。但是，减少冷却损失、有效利用热并不容易，这已成为提高热效率的障碍。

作为难以减少冷却损失的理由，可以举出例如通常的发动机不是使热传导的状态局部可变的构成。即可以举出，通常的发动机在构成上很难只将需要冷却的部位冷却需要的程度。具体而言，使发动机的热传导状态可变时，通常，通过由发动机的输出驱动的机械式水泵，根据发动机转速来变更冷却水的流量。但是，在整体性调节冷却水的流量的水泵中，即使在使用使流量可变的可变水泵的情况下，也不能根据发动机运转状态使热的传递状态局部可变。

另外，减少冷却损失时，也考虑例如提高发动机的绝热性。并且在该情况下如图9所示，能够期待大幅地减少冷却损失。但是在该情况下，由于提高发动机的绝热性，燃烧室的内壁温度同时上升。并且在该情况下，由于与此相伴混合气的温度上升，会出现诱发爆震的问题。另外，对于关于这一点，在上述的专利文献1的公开技术中也担心同样的问题。

因此本发明鉴于上述课题而进行，其目的在于提供一种发动机的冷却装置，其能够减少摩擦损失并且抑制爆震的产生，从而能够进一步减少冷却损失，而且提供一种发动机的冷却装置，其能够通过以合理的方式使发动机的热传导的状态局部可变，来适宜地兼顾冷却损失的减少和爆震性能。

用于解决上述课题的本发明为一种发动机的冷却装置，具有设置有气缸的发动机，由气缸套形成所述气缸，并且，由功能梯度材料构成该气缸套，所述功能梯度材料以上死点侧的热传导率比下死点侧的热传导率高的方式形成。

另外，本发明优选，所述发动机具有气缸体和气缸盖，本发明的发动机的冷却装置还具有：冷却能力调整单元，能够不抑制所述气缸体的冷却能力而抑制所述气缸盖的冷却能力；以及控制单元，进行用于通过控制所述冷却能力调整单元而抑制所述气缸盖的冷却能力的控制。

发明效果

根据本发明，其能够减少摩擦损失并且抑制爆震的产生，从而能够进一步减少冷却损失。另外根据本发明，能够进一步通过以合理的方式使发动机的热传导的状态局部可变，来适宜地兼顾冷却损失的减少和爆震性能。

附图说明

图1为示意地表示发动机的冷却装置(以下简称为冷却装置)1的图。

图2为对于一个气缸以截面示意地表示发动机50的图。

图3为示意地表示ECU70的图。

图4为示意地表示发动机运转状态的分类的图。

图5为用流程图表示ECU70的工作的图。

图6为表示根据曲柄角度的燃烧室56的热传导率及表面积比例的图。

图7为表示根据负荷的冷却装置1的热效率的图。另外，图7中，也示出了除为了比较而不具有流量调节阀14这一点外实质上与冷却装置1相同的冷却装置1X的情况。

图8为对于全负荷的情况和部分负荷的情况分别表示火花点火式内燃机的一般的热平衡细目的图。

图9为对于通常的构成的情况和提高绝热性的情况分别表示气缸的内壁温度及热透过率的图。另外，图9中，作为提高绝热性的情况，分别示出增加气缸的壁厚并且变更材质的情况、和进行了绝热性更高的空气绝热的情况。另外，作为通常的构成，示出设有一个系统的冷却水循环路径的一般的发动机的情况，所述一个系统的冷却水循环路径以从气缸体下部向气缸盖逆着重力的方式使冷却水流通。

标号说明

1 冷却装置

11 W/P

12 散热器

13 恒温器

14 流量调节阀

50 发动机

51 气缸体

511 气缸体侧W/J

52 气缸盖

521 气缸盖侧W/J

53 气缸套

55 垫圈

70 ECU

具体实施方式

以下结合附图详细说明用于实施本发明的方式。