多汽缸发动机的冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车等的多汽缸发动机的冷却装置，尤其属于通过冷却液冷却汽缸盖以及汽缸体的发动机的技术领域。
【背景技术】
[0002]以往，在汽车等中，为了改善燃料消耗性能和排气净化性能等，而采用在发动机的冷态时尽早对发动机进行暖机的技术。
[0003]例如，在专利文献I中公开了在发动机冷态时，切断向汽缸体的冷却液的流动，另一方面使少量的冷却液从汽缸列的一端侧向另一端侧流入汽缸盖，随着冷却液的温度上升而使冷却液从汽缸列的一端侧向另一端侧流入汽缸体，从而增加向汽缸盖循环的冷却液的流量，以此谋求暖机的尽早完成的技术。
[0004]然而，在发动机的实际工作时，因排气而汽缸体的汽缸盖侧相对于其相反侧、或者汽缸体的排气侧相对于进气侧温度上升，在各汽缸的上下方向上以及进气侧与排气侧上容易产生温度差。又，在使冷却液从汽缸体的汽缸列的一端侧流向另一端侧的情况下，随着从流路的上游侧向下游侧流动而冷却液的温度上升，因此相对于一端侧的汽缸另一端侧的汽缸变成高温，在各汽缸之间容易产生温度差。
[0005]在这里，因各汽缸的上下方向以及进气侧与排气侧上的温度差而在各汽缸内温度分布不均匀时，因热变形而汽缸孔的真圆度变差，因此在汽缸孔中的活塞环的滑动时的滑动阻力增大，从而发动机的燃料消耗性能变差。此外，还存在导致从变宽的活塞与汽缸之间的间隙向曲轴箱等泄漏大量混合气而促使发动机油的劣化和金属的腐蚀等、或者润滑油流入燃烧室内而使油耗增加等的不理想状况的担忧。
[0006]又，因各汽缸之间的温度差而发动机整体上发生热变形，从而如前所述存在由于各汽缸孔的真圆度变差、或者由进气系统实现的进气填充的均匀性降低，因此使燃料消耗性能恶化的担忧。
[0007]在这些温度差进一步增大时，在铝合金制造的汽缸体的情况下，对于超过200°C的部分存在材料强度劣化的担忧。又，还存在汽缸的高温区域上发生爆震的担忧。因此，优选的是使各汽缸内以及各汽缸之间的温度差尽可能小。
[0008]然而，在该现有技术中，关于汽缸体的冷却，只是公开了使冷却液从水套的汽缸列的一端侧流向另一端侧，而存在无法将各汽缸的上下方向上以及排气侧与进气侧之间的温度差、和各汽缸之间的温度差充分抑制的问题。
[0009]又，在专利文献2中公开了在汽缸体的水套内配置隔离件，使冷却液分别流入上部流路与下部流路，并且使水套的上部流路中的冷却液的流量以及流速增加，而以从汽缸列的一端侧流至另一端侧后返回至一端侧的形式U形转弯地流动，以此抑制汽缸的上下方向的温度差的技术。
[0010]然而，在该现有技术中，无法充分抑制各汽缸的排气侧与进气侧的温度差以及各汽缸之间的温度差，因此存在汽缸整体上的温度分布不均匀的问题。
[0011]现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2010-163920号公报；
专利文献2:日本特许第4845620号。
【发明内容】
[0012]发明要解决的问题:
因此，本发明的课题是抑制构成多汽缸发动机的汽缸体中的各汽缸的上下方向的温度差、各汽缸排气侧与进气侧之间的温度差以及各汽缸之间的温度差，从而使汽缸整体实现均匀的温度分布。
[0013]解决问题的手段:
为了解决所述问题，根据本发明的多汽缸发动机的冷却装置的特征在于如下结构。
[0014]首先，根据本申请的发明是具有以包围直列配置的多个汽缸的汽缸孔的形式设置于汽缸体的水套、和设置于汽缸盖的水套，并且具备通过水泵使冷却液经由这些水套和散热器并循环的冷却液路径的多汽缸发动机的冷却装置，所述汽缸体具有:设置于汽缸列的一端侧，将冷却液导入至所述汽缸体的水套的导入部；设置于所述导入部的附近，限制从所述导入部导入的冷却液流入所述汽缸体的水套的进气侧部分的节流部；和设置于进气侧的汽缸列的中央部，从所述汽缸体的水套排出冷却液的排出部；所述汽缸体的水套的排气侧部分形成为汽缸轴方向的上侧与下侧相比流路截面积大。
[0015]又，也可以是在上述冷却装置中，在所述汽缸体的水套内以与其内壁部之间以及与外壁部之间设置间隔的形式配设隔离件；所述节流部形成于所述隔离件的外周；所述隔离件的排气侧部分形成为使所述隔离件与所述外壁部之间的间隔在汽缸轴方向的上侧的部分比下侧的部分宽。
[0016]另外，一般而言，汽缸体的水套形成为在汽缸体上表面以环状形成的凹槽的结构，而在形成该凹槽的壁面中，将位于外侧的侧壁作为外壁部，位于内侧的侧壁作为内壁部。
[0017]又，也可以是在上述冷却装置中，所述汽缸盖具有设置于汽缸列的另一端侧，且从所述汽缸盖的水套排出冷却液的排出部；所述汽缸体的水套与所述汽缸盖的水套通过连通路相互连接；所述冷却液路径具有:绕过所述散热器，连接设置于所述汽缸盖的排出部与所述导入部的第一路径；绕过所述散热器，通过控制冷却液的流量的第一控制阀连接设置于所述汽缸盖的排出部与所述导入部的第二路径；绕过所述散热器，通过控制冷却液的流量的第二控制阀连接设置于所述汽缸体的排出部和所述导入部的第三路径；和通过控制冷却液的流量的第三控制阀和所述散热器连接设置于所述汽缸盖的排出部与所述导入部的第四路径；具备在暖机运行时使所述第一控制阀至第三控制阀闭阀，随着发动机温度的上升而使所述第一控制阀至第三控制阀依次开阀的冷却回路控制部。
[0018]此外，也可以是在上述冷却装置中，所述第二路径经由空调用加热器芯或EGR冷却器中的至少一个。
[0019]此外，也可以是在上述冷却装置中，所述第三路径经由发动机油冷却器或自动变速器的油热交换器中的至少一个。
[0020]发明效果: 根据以上结构，根据本申请的发明，得到如下效果。
[0021]根据上述冷却装置，由于形成为在汽缸体的水套的排气侧部分中汽缸轴方向的上侦U (汽缸盖侧)与下侧相比流路截面积大，因此对于在发动机实际工作时因排气而温度尤其容易上升的汽缸体的排气侧上部，可以与排气侧下部相比更进一步进行冷却。因此可以抑制各汽缸的上下方向的温度差。
[0022]又，通过设置于导入部的附近的节流部限制从导入部导入的冷却液流入汽缸体的水套的进气侧部分，因此通过使冷却水更多地流入排气侧部分，以此能够更好地冷却与进气侧相比温度更容易上升的排气侧的汽缸体，可以抑制各汽缸的进气侧与排气侧的温度差。
[0023]此外，向汽缸体的水套导入冷却液的导入部设置于汽缸列的一端侧，限制从导入部导入的冷却液流入汽缸体的水套的进气侧部分的节流部设置于导入部的附近，并且从汽缸体的水套排出冷却液的排出部设置于进气侧的汽缸列的中央部，因此从汽缸列的一端侧导入的冷却液从排气侧通过汽缸列的另一端侧流至进气侧，并且从进气侧的汽缸列的中央排出。
[0024]在这里，冷却液在吸收汽缸的热的同时其温度渐渐地上升，因此对于汽缸列的一端侧的汽缸，因相对低温的冷却液而排气侧被冷却，而对于进气侧因节流部而冷却液基本上不流入且不被冷却，然而，对于汽缸列的另一端侧的汽缸，排气侧以及进气侧被相对高温的冷却液冷却。因此，在将各汽缸的排气侧与进气侧的冷却进行平均并比较时，汽缸列的一端侧的汽缸和另一端侧的汽缸大致同等地被冷却，因此可以抑制各汽缸之间的温度差。
[0025]由上所述，根据上述冷却装置，抑制各汽缸的上下方向的温度差、各汽缸的排气侧与进气侧的温度差以及各汽缸之间的温度差，可以使汽缸整体的温度分布均匀。
[0026]又，根据上述冷却装置，在汽缸体的水套内以与其内壁部之间以及与外壁部之间设置间隔的形式配设隔离件，因此可以抑制因从导入部导入的冷却液而汽缸直接被冷却并局部变成低温的情况。
[0027]又，隔离件的排气侧部分形成为对于隔离件与外壁部之间的间隔来说汽缸轴方向的上侧比下侧宽，因此通过该结构，也可以实现如上述那样的减少各汽缸的上下方向的温度差的效果。
[0028]此外，节流部设置于隔离件的外周，因此可以使节流部与隔离件一起容易地一体形成。
[0029]又，根据上述冷却装置，汽缸盖具有设置于汽缸列的另一端侧且从汽缸盖的水套排出冷却液的排出部，汽缸体与汽缸盖的水套通过连通路相互连接，因此在暖机运行时通过冷却回路控制部使第一控制阀至第三控制阀闭阀时，冷却液仅循环至连接汽缸盖侧排出部和导入部的第一路径中，而此时冷却液基本上不流入至汽缸体的水套，因此汽缸体的温度渐渐地上升。因此，可以促进发动机的暖机。
[0030]又，通过冷却回路控制部使第一控制阀至第三控制阀随着发动机温度