[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

在发动机中，一般利用冷却水进行冷却。并且，在发动机中气缸盖的热负荷会变高这一点也是公知的。在专利文献1中公开了一种多气缸发动机的冷却装置，能够提高气缸盖的冷却性能的同时，防止气缸体的过冷却。在专利文献2中公开了一种内燃机的冷却装置，其积极地冷却燃烧室的排气口侧的壁面，从而提高内燃机的冷却效率。

专利文件1：日本特开平08-177483号公报

专利文献2：日本特开2009-216029号公报

发明内容

图10是表示发动机的热平衡的具体情况的图。在图10中，分别针对全负荷的情况和部分负荷的情况表示火花点火式内燃机的一般的热平衡的详细内容。在火花点火式内燃机中，会较多产生排气损失或冷却损失等未用于有效功的热。并且，占能量损失整体的较大比例的冷却损失的减少，对于提高热效率（燃油经济性）来说是非常重要的要素。然而，降低冷却损失、有效地利用热这一点并不是容易的，这一点会成为提高热效率的障碍。

作为难以减少冷却损失的理由，可以列举出例如一般的发动机的结构并不能够局部地使热传递的状态可变。即，在一般的发动机中，从结构上来说，很难将需要进行冷却的部位仅以必需的程度进行冷却。具体来说，在使发动机的热传递的状态可变时，一般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。然而，在整体性地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，也无法根据发动机运转状态局部地使热的传递状态可变。

图11表示气缸的内壁温度以及热透过率。在图11中分别针对通常的结构的情况和提高了隔热性的情况进行表示。作为通常的结构的情况，表示设置有从气缸体下部向气缸盖以克服重力的方式使冷却水流通的单系统的冷却水循环路径的一般的发动机的情况。并且，作为提高了隔热性的情况，分别表示气缸的壁厚增加并且进行了材质变更的情况以及进行了隔热性更高的空气隔热的情况。

在此，为了减少冷却损失，例如也可以考虑提高发动机的隔热性。并且在该情况下，如图11所示可以期待大幅的冷却损失的降低。然而在这种情况下，由于提高发动机的隔热性，同时燃烧室的内壁温度上升。另外在此情况下，伴随于此混合气体的温度上升，从而会引发爆震。

本发明鉴于以上问题，其目的在于提供一种发动机的冷却装置，能够同时实现冷却损失的减少和避免爆震性能。

本发明是一种发动机的冷却装置，具备设置有第一冷却介质通路和第二冷却介质通路的发动机的气缸体以及气缸盖，上述第一冷却介质通路使冷却介质向上述气缸体中的排气侧的部分流通，并且使冷却介质向上述气缸盖中的包括设置于上述气缸盖的火花塞周边的规定区域在内的排气侧的部分流通，上述第二冷却介质通路被组入与上述第一冷却介质通路所组入的冷却介质循环路径不同的冷却介质循环路径，使冷却介质向上述气缸体中的进气侧的部分流通，并且使冷却介质向上述气缸盖中的进气侧的部分流通。

另外，本发明的结构优选还具备冷却介质控制单元，在使冷却介质向上述发动机流通的情况下使冷却介质向上述第一冷却介质通路流通并且使冷却介质向上述第二冷却介质通路流通时，该冷却介质控制单元使在上述发动机的负荷为低中负荷的情况下向上述第二冷却介质通路流通的冷却介质的流量相比上述发动机的负荷为高负荷的情况下向上述第二冷却介质通路流通的冷却介质的流量减少。

另外，本发明的结构优选上述发动机是进行排气回流的发动机，上述发动机的冷却装置还具备：冷却器，能够通过与流通的冷却介质之间的热交换对回流到上述发动机的排气进行冷却；以及第一分支部，使在上述第一冷却介质通路流通的冷却介质分流并向上述冷却器流通。

另外，本发明的结构优选还具备：加热器，能够通过与流通的冷却介质之间的热交换来加热空气；以及第二分支部，使在上述第一冷却介质通路流通的冷却介质分流并向上述加热器流通。

发明效果

根据本发明，能够同时实现冷却损失的减少和避免爆震性能。

附图说明

图1是实施例1的发动机的冷却装置的概要结构图。

图2是表示水冷套的图。

图3是表示水冷套的冷却区域的图。

图4是水冷套的冷却区域的放大图。

图5是ECU的概要结构图。

图6是用流程图表示ECU的动作的图。

图7是表示对应于曲轴角度的燃烧室的热传导率以及表面积比例的图。

图8是实施例2的发动机的冷却装置的概要结构图。