CN103282617A - 发动机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

冷却装置（1A）包括设有W/J（501、502、503A）的发动机（50A）与第1控制阀（31）。W/J（501）设置于气缸体（51A）中进气侧的部分。W/J（502）设置于气缸体（51A）中排气侧的部分。W/J（503A）从W/J（501）的预定的位置分支而设置。另外，经由气缸盖（52A）中进气侧的部分向排气侧的部分设置。第1控制阀（31）能够使水流通的状态在使冷却水向W/J（501）流通的状态与使冷却水向W/J（501、503A）流通的状态之间变换。

Description

发动机的冷却装置

技术领域

本发明涉及发动机的冷却装置。

背景技术

在发动机一般采用冷却水进行冷却。另外，气缸盖的热负荷升高也是众所周知的。在专利文献1中公开了一方面提高气缸盖的冷却性、另一方面防止气缸体的过度冷却的多缸发动机的冷却装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08-177483号公报

发明内容

发明要解决的课题

例如为了抑制爆燃的产生而进行发动机的冷却。然而，如果超过需要地进行冷却，则冷却损失增大，结果会导致热效率的低下。

本发明鉴于上述课题，其目的在于提供能够兼顾冷却损失的降低与爆燃性能的发动机的冷却装置。

用于解决课题的技术方案

本发明是一种发动机的冷却装置，其中，包括发动机和第1状态变更部，所述发动机具备气缸体以及气缸盖并且设有进气侧冷却介质通路、排气侧冷却介质通路与分支冷却介质通路，所述进气侧冷却介质通路沿着设置于所述气缸体的多个缸筒的排列方向设置在所述气缸体中的进气侧的部分，所述排气侧冷却介质通路与所述进气侧冷却介质通路相独立地并且沿着所述多个缸筒的排列方向设置于所述气缸体中的排气侧的部分，所述分支冷却介质通路从所述进气侧冷却介质通路的预定的位置分支并且从所述进气侧冷却介质通路经由所述气缸盖中的进气侧的部分向所述气缸盖中的排气侧的部分设置，进而在所述气缸盖中的排气侧的部分沿着所述缸筒的排列方向设置，所述第1状态变更部能够使冷却介质流通的状态在下述状态之间变换：使冷却介质在所述进气侧冷却介质通路与所述分支冷却介质通路中的所述进气侧冷却介质通路流通的状态；使冷却介质在所述进气侧冷却介质通路与所述分支冷却介质通路流通的状态。

另外，本发明优选为下述的结构：还包括第1流通控制部，其具有所述第1状态变更部，在所述发动机的运行状态为低转速高负荷的情况下，使冷却介质在所述进气侧冷却介质通路与所述排气侧冷却介质通路中流通，并且使冷却介质在所述进气侧冷却介质通路和所述分支冷却介质通路中的所述进气侧冷却介质通路中流通。

另外，本发明优选为下述的结构：还包括第2流通控制部，其具有所述第1状态变更部，在所述发动机的运行状态为轻负荷的情况下，禁止使冷却介质在所述进气侧冷却介质通路和所述排气侧冷却介质通路中流通。

另外，本发明优选为下述的结构：还包括：换热器，其在空气与在所述排气侧冷却介质通路中流通的冷却介质之间进行换热；蓄热器，其贮存在所述排气侧冷却介质通路中流通的冷却介质并保温；第2状态变更部，其能够使冷却介质流通的状态在使冷却介质在所述换热器与所述蓄热器中的所述换热器中流通的状态和使冷却介质在所述蓄热器中流通的状态之间变换；和第3流通控制部，其具有所述第2状态变更部，在所述发动机的运行状态为冷机运行时或者发动机起动时的情况下，使冷却介质在所述所述排气侧冷却介质通路中流通，并且使冷却介质在所述换热器与所述蓄热器中的所述蓄热器中流通。

另外，本发明优选为下述的结构：还包括高导热部，其在所述气缸体中，设置于所述多个缸筒中相邻的缸筒彼此之间的部分，在所述气缸体的上侧面露出，并且具有比所述气缸体的母材高的导热率。

另外，本发明优选为下述的结构：所述高导热部包括槽部和高导热部件；

所述槽部在所述气缸体中设置于所述多个缸筒中相邻的缸筒彼此之间的部分，在所述上侧面开口，并且具有预定的深度；所述高导热部件通过对所述槽部供给材料并用激光束将其熔化而被设置于所述槽部中且使得其在所述上侧面露出，所述高导热部件具有比所述气缸体的母材高的导热率。

发明的效果

根据本发明，能够使冷却损失的降低与爆燃性能同时成立。

附图说明

图1是实施例1的发动机的冷却装置的概略结构图。

图2是实施例1的发动机的概略结构图。

图3是表示各水套的图。

图4是表示进气侧、排气侧水套的图。

图5是表示分支水套的图。

图6是ECU的概略结构图。

图7是表示发动机运行状态的区间的图。

图8是表示冷却水的第1流通方式的图。

图9是表示冷却水的第2流通方式的图。

图10是表示冷却水的第3流通方式的图。

图11是用流程图表示第1工作的图。

图12是表示与曲柄角度相应的燃烧室的导热率以及表面积比例的图。

图13是实施例2的发动机的冷却装置的概略结构图。

图14是表示冷却水的第4流通方式的图。

图15是用流程图表示第2工作的图。

图16是实施例3的发动机的垂直剖视图。

图17是实施例3的气缸体的仰视图。

图18是图16所示的第1高导热部周边的放大图。

图19是表示第2高导热部的第1具体例的图。

图20是表示第2高导热部的第2具体例的图。

图21是图16所示的第3高导热部周边的放大图。

图22是示意性表示高导热部件的形成方法的图。

图23是表示发动机的冷却装置的第1变形例的图。

图24是表示发动机的冷却装置的第2变形例的图。

具体实施方式

利用附图对本发明的实施例进行说明。

实施例1

图1是发动机的冷却装置（以下称为冷却装置）1A的概略结构图。冷却装置1A搭载于未图示的车辆。冷却装置1A包括第1水泵（以下称为W/P）11、第1散热器12、第2W/P21、第2散热器22、第1控制阀31和发动机50A。

W/P11、21为冷却介质压送部，压送作为冷却介质的冷却水。W/P11、21具体为能够改变压送的冷却水的流量的可变W/P。W/P11、21压送冷却水，使冷却水在发动机50A中流通。散热器12、22为换热器，在向发动机50A流通的冷却水与空气之间进行热交换。

在发动机50A上设有进气侧水套（以下称为W/J）501与排气侧W/J502。与此相对，第1W/P11具体使冷却水在进气侧W/J501中流通。另一方面，第2W/P21使冷却水在排气侧W/J502中流通。另外，第1散热器12在向进气侧W/J501流通的冷却水与空气之间进行热交换。另一方面，第2散热器22在向排气侧W/J502流通的冷却水与空气之间进行热交换。

第2散热器22的冷却能力设定得比第1散热器12的冷却能力大。具体地说第2散热器22的容量比第1散热器12的容量大。因此，第2散热器22在向排气侧W/J502流通的冷却水与空气之间进行热交换，使得在冷却水的流量相同的情况下，向排气侧W/J502流通的冷却水的冷却水温度比向进气侧W/J501流通的冷却水低。

在发动机50A上，除了W/J501、502外还设有分支W/J503A。分支W/J503A从进气侧W/J501分支。在分支W/J503A中流通的冷却水与在进气侧W/J501中流通的冷却水再次合流。

第1控制阀31设置于在进气侧W/J501中流通的冷却水与在分支W/J503A中流通的冷却水合流的地点。第1控制阀31，在冷却水在W/J501、W/J503A中的进气侧W/J501流通的状态和冷却水在W/J501、W/J503A中流通的状态之间，对冷却水的流通状态进行切换。由此，能够变更冷却水的流通状态。

在冷却装置1A中形成有多个冷却水循环路径。作为冷却水循环路径，例如具有组入有进气侧W/J501的循环路径即第1循环路径C1。在第1循环路径C1中流通的冷却水从第1W/P11喷出，然后经由第1散热器12而在进气侧W/J501中流通。然后，在进气侧W/J501中流通后，经由第1控制阀31返回到第1W/P11。

另外，作为冷却水循环路径，例如具有组入有排气侧W/J502的循环路径即第2循环路径C2。在第2循环路径C2中流通的冷却水从第2W/P21喷出，然后经由第2散热器22而在排气侧W/J502中流通。然后，在排气侧W/J502中流通后，返回到第2W/P21。

另外，作为冷却水循环路径，例如具有组入有分支W/J503A的循环路径即第3循环路径C3。在第3循环路径C3中流通的冷却水从第1W/P11喷出，然后经由第1散热器12流入进气侧W/J501。然后，从进气侧W/J501的途中流入分支W/J503A。然后，在分支W/J503A中流通后，经由第1控制阀31返回到第1W/P11。

因此，第1控制阀31具体而言设置在第1循环路径C1与第3循环路径C3合流的地点。第1控制阀31也能够设置于例如第3循环路径C3中的比发动机50A靠下游侧且比与第1循环路径C1的合流地点靠上游侧的部分。在该情况下，第1控制阀31例如能够通过变更是否将在分支W/J503A中流通的冷却水的流量设为零，来变更冷却水的流通状态。

在是否将在分支W/J503A中流通的冷却水的流量变更为零时，例如能够许可、禁止在分支W/J503A中流通的冷却水的流通。另外，例如能够变更在分支W/J503A中流通的冷却水的流量。第1控制阀31相当于第1状态变更部。

图2是发动机50A的概略结构图。发动机50A为火花点火式内燃机，包括气缸体51A、气缸盖52A、活塞53、缸盖垫54A、进气门55、排气门56和火花塞57。

在气缸体51A上设有缸筒51a。在缸筒51a中设有活塞53。在气缸体51A上隔着缸盖垫54A设有气缸盖52A。因此，缸盖垫54A设置于气缸体51A与气缸盖52A之间。缸盖垫54A具有高的绝热性。在该点上，缸盖垫54A中将基板设为SUS并在表面上涂敷有绝热性高的橡胶（例如NBR橡胶）。缸筒51a壁部、气缸盖52A以及活塞53形成燃烧室E。

在气缸盖52A上形成有向燃烧室E导入进气的进气口52a和从燃烧室E排出气体的排气口52b。另外，设有开闭进气口52a的进气门55和开闭排气口52b的排气门56。火花塞57以靠近燃烧室E的上部中央的方式设置于气缸盖52A。

在气缸体51A上设有进气侧W/J501与排气侧W/J502。进气侧W/J501设置于气缸体51A中的进气侧的部分。排气侧W/J502设置于气缸体51A中的排气侧的部分。W/J501、502与缸筒51a的壁部相邻地设置。

在气缸体51A上设置有部分W/J503aa到503ad。W/J503aa设置于进气口52a的周边部，部分W/J503ab设置于排气口52ab的周边部，部分W/J503ac设置于火花塞57的周边部。另外，部分W/J503ad为了对进排气门55、56之间和/或其他的部分进行冷却而设置。

图3是表示W/J501、502、503A的图。图4是表示W/J501、502的图。图5是表示分支W/J503A的图。在图3中，用发动机50A的立体图表示W/J501、502、503A。在图4中，用气缸体51A的仰视图表示W/J501、502。在图5中，用气缸盖52A的内部结构的立体图来示意性表示分支W/J503A。

在气缸体51A中设有多个（在这里为4个）缸筒51a。多个缸筒51a直列配置。进气侧W/J501沿着多个缸筒51a的排列方向设置。在气缸体51A上，在发动机50A的前侧即与获取发动机50A的输出一侧相反的一侧，设有向进气侧W/J501导入冷却水的进气侧入口部51b。另外，在发动机50A的后侧设有从进气侧W/J501排出冷却水的进气侧出口部51c。进气侧W/J501使冷却水从发动机50A的前侧向后侧流通。

排气侧W/J502与进气侧W/J501独立地设置。另外，沿着多个缸筒51a的排列方向设置。在气缸体51A上，在发动机50A的前侧设有向排气侧W/J502导入冷却水的排气侧入口部51d。另外，在发动机50A的后侧设有从排气侧W/J502排出冷却水的排气侧出口部51e。排气侧W/J502使冷却水从发动机50A的前侧向后侧流通。

W/J501、502在气缸体51A的上侧面D上开口。即，气缸体51A为开放上侧面类型的气缸体。进气侧W/J501相当于进气侧冷却介质通路，排气侧W/J502相当于排气侧冷却介质通路。

分支W/J503A设置成，从进气侧W/J501的预定的位置开始分支，并且从进气侧W/J501经由气缸盖52A中的进气侧的部分而朝向气缸盖52A中的排气侧的部分。进而，分支W/J503A在气缸盖52A中的排气侧的部分沿着多个缸筒51a的排列方向设置。

预定的位置与缸筒51a相对应而设定。因此，分支W/J503A包括分支到每个缸筒51a的多个（在这里为4个）部分W/J503a。部分W/J503a使冷却水从气缸盖52A中的进气侧的部分向排气侧的部分流通。即，使冷却水相对于发动机50A的前后方向横流而流通。

部分W/J503a设置成，一边从进气侧的部分向排气侧的部分构成例如上述的部分W/J503aa到503ad，一边对气缸盖52A的各部进行冷却。分支W/J503A一边在气缸盖52A中的排气侧的部分沿着多个缸筒51a的排列方向延伸，一边使各部分W/J503a合流。分支W/J503A相当于分支冷却介质通路。

图6是ECU70A的概略结构图。冷却装置1A还包括ECU70A。ECU70A为电子控制装置，包括由CPU71、ROM72、RAM73构成的微型计算机和输入输出电路75、76。这些结构经由总线74互相连接。

在ECU70A上电连接有各种传感器·开关类设备，如用于检测发动机50A的转速的曲柄角传感器81、用于计测发动机50A的吸入空气量的空气流量表82、用于检测油门开度的油门开度传感器83、检测冷却水的温度的水温传感器84等。另外，电连接有W/P11、21和/或第1控制阀31等各种控制对象。发动机50A的负荷例如能够基于空气流量表82和/或油门开度传感器83的输出而由ECU70A检测。

ROM72为用于存储记述了CPU71所执行的各种处理的程序和/或映射数据等的结构。CPU71基于存储于ROM72的程序，根据需要利用RAM73的暂时存储数据同时执行处理，由此通过ECU70A功能性地实现各种控制部、判定部、检测部和/或计算部等。

例如通过ECU70A，功能性地实现与发动机运行状态（发动机50A的运行状态）相应地对W/J501、502、503A的冷却水的流通进行控制的控制部。控制部通过对W/P11、21以及第1控制阀31进行控制而对冷却水的流通进行控制。

图7是表示发动机运行状态的区间的图。如图7所示，发动机运行状态，除了发动机50A的转速以及负荷外，还根据是否为冷机运行时或者是否为发动机起动时而分类为从区间D1至D6的6个区间。而且，控制部在进行控制时，具体地说如下所示那样从区间D1至D6设定每个应该满足的要求，并且确定用于满足所设定的要求的控制指针。

首先，在发动机运行状态为与区间D1相对应的怠速状态的情况下，设定了由进气升温引起的燃烧速度提高以及用于排气净化催化剂活性的排气升温这2个要求。另外，确定了与此相应的进气口52a与缸筒51a壁部的上部的升温以及排气口52b的升温这2个控制指针。

另外，在发动机运行状态为与区间D2相对应的轻负荷的情况下，设定了热效率提高（冷却损失降低）以及由进气升温引起的燃烧速度提高这2个要求。另外，确定了与此相应的气缸盖52A的绝热以及进气口52a与缸筒51a壁部的上部的升温这2个控制指针。

另外，在发动机运行状态为与区间D3相对应的低转速高负荷的情况下，设定爆燃的降低以及热效率提高（冷却损失降低）这样的要求。另外，确定了与此相应的进气口52a与缸筒51a壁部的上部的冷却以及气缸盖52A的绝热这样的控制指针。

另外，在发动机运行状态为与区间D4相对应的高转速高负荷的情况下，设定了可靠性确保以及爆燃的降低这2个要求。另外，确定了与此相应的火花塞57周围与进排气门55、56之间与排气口52b的冷却以及进气口52a的冷却这2个控制指针。

另外，在与区间D5相对应的冷机运行时，设定了促进发动机预热以及由进气升温引起的燃烧速度提高这2个要求。另外，确定了与此相应的气缸盖52A的导热促进以及进气口52a与缸筒51a壁部的上部的升温这2个控制指针。

另外，在与区间D6相对应的发动机起动时，设定了点火性提高以及燃料气化促进这2个要求。另外，确定了与此相应的进气口52a的升温以及火花塞57周围与缸筒51a壁部的上部的升温这2个控制指针。

与此相对，在冷却装置1A中实现为控制部进行如下所示的控制。图8是表示冷却水的第1流通方式的图。图9是表示冷却水的第2流通方式的图。图10是表示冷却水的第3流通方式的图。在图8、图9、图10中，用虚线表示冷却水不流通的状态，用粗线表示冷却水流通的状态。

如图8所示，控制部实现为，在发动机运行状态为与区间D1相对应的怠速状态的情况下、为与区间D2相对应的轻负荷的情况下、为与区间D5相对应的冷机运行时的情况下和为与区间D6相对应的发动机起动时的情况下，禁止使冷却水向W/J501、502流通。具体地说，实现为进行用于将W/P11、21的驱动停止的控制。

如图9所示，控制部实现为，在发动机运行状态为与区间D3相对应的低转速高负荷的情况下，使冷却水在W/J501、502中流通，并且使冷却水在W/J501、503A中的进气侧W/J501中流通。具体地说，实现为控制第1控制阀31以进行用于驱动W/P11、21的控制，使得使冷却水向W/J501、503A中的进气侧W/J501流通。

如图10所示，控制部实现为，在发动机运行状态为与区间D4相对应的高转速高负荷的情况下，使冷却水在W/J501、502中流通，并且使冷却水分别在W/J501、503A中的W/J501、503A中流通。具体地说，实现为进行用于驱动W/P11、21的控制，并且控制第1控制阀31使得冷却水分别在W/J501、503A中的W/J501、503A中流通。

控制部也可以实现为，在发动机运行状态为与区间D3相对应的低转速高负荷的情况下，使冷却水在W/J501、502中流通，并且根据需要进而使冷却水分别在W/J501、503A中的W/J501、503A中或者在分支W/J503A中流通。在该情况下，例如能够为了抑制冷却水的沸腾而使冷却水适当地在分支W/J503A中流通。

控制部根据发动机运行状态，与W/P11、12和第1控制阀31一起独立地构成流通控制部。在该点上，控制部中的在发动机运行状态为低转速高负荷的情况下进行上述控制的部分与W/P11、12和第1控制阀31相当于第1流通控制部。另外，控制部中的在发动机运行状态为轻负荷的情况下进行上述控制的部分与W/P11、12和第1控制阀31相当于第2流通控制部。

接下来用图11所示的流程图对ECU70A的工作即第1工作进行说明。ECU70A判定是否为发动机起动时（步骤S1）。如果是肯定判定，则ECU70A将W/P11、21的驱动停止（步骤S21A）。然后，将本流程暂时结束。另一方面，如果是否定判定，则ECU70A判定是否为冷机运行时（步骤S2）。是否为冷机运行时例如能够通过冷却水温是否为预定值（例如75℃）以下来判定。如果在步骤S2中是肯定判断，则进入步骤S21A。

如果在步骤S2中是否定判断，则ECU70A检测发动机50A的转速以及负荷（步骤S11）。然后，判定与检测出的转速以及负荷相对应的区间（步骤S12至S14）。具体地说如果对应的区间为区间D1，则从步骤S12的肯定判定进入步骤S21A。另外，如果为区间D2，则从步骤S13的肯定判定进入步骤S21A。

如果对应的区间为区间D3，则从步骤S14的肯定判定进入步骤S31。此时，ECU70A驱动W/P11、21并且控制第1控制阀31使得冷却水在W/J501、503A中的进气侧W/J501中流通。在步骤S31之后将本流程暂时结束。

如果对应的区间为区间D4，则从步骤S14的否定判定进入步骤S41。ECU70A驱动W/P11、21并且控制第1控制阀31使得冷却水分别在W/J501、503A中的W/J501、503A中流通。在步骤S41之后将本流程暂时结束。

接下来对冷却装置1A的作用效果进行说明。图12是表示与曲柄角度相应的燃烧室E的导热率以及表面积比例的图。如图12所示，可知导热率在压缩行程上止点附近升高。而且可知对于表面积比例，在压缩行程上止点附近气缸盖52A与活塞53的表面积比例变大。因此可知对于冷却损失，气缸盖52A的温度的影响力较大。

另一方面，可知对于爆燃，在依存于压缩端温度之处、在影响到压缩端温度的进气压缩行程中缸筒51a壁部的表面积比例大。因此，可知对于爆燃缸筒51a壁部的温度的影响力大。

与此相对，冷却装置1A能够使冷却水在W/J501、502中流通。由此，能够将缸筒51a壁部冷却。因此，冷却装置1A能够抑制爆燃的产生。另外，冷却装置1A能够切换冷却水的流通状态使得冷却水在W/J501、503A中的进气侧W/J501中流通。而且由此，也能够降低在气缸盖52A产生的冷却损失。因此，冷却装置1A能够兼顾冷却损失的降低与爆燃性能。

在该点上，冷却装置1A具体如下所述那样对冷却水的流通进行控制。即，在发动机运行状态为低转速高负荷的情况下，使冷却水在W/J501、502中流通，并且使冷却水在W/J501、503A中的进气侧W/J501中流通。由此，在发动机运行状态为低转速高负荷的情况下，通过不使冷却水在分支W/J503A中流通，能够谋求冷却损失的降低同时抑制爆燃的产生。

另外，在发动机运行状态为轻负荷的情况下，禁止使冷却水在W/J501、502中流通。由此，能够降低冷却损失并且提高进气和/或排气的温度。另外，在发动机运行状态为怠速状态的情况下、冷机运行时和/或发动机起动时，同样能够提高进气和/或排气的温度。由此，能够谋求燃烧改善和/或排气净化催化剂的活性化或者活性温度的维持。结果，能够抑制燃料经济性的恶化和/或排气排放量的增大。

另外，在发动机运行状态为高转速高负荷的情况下，使冷却水在W/J501、502中流通并且使冷却水分别在W/J501、503A中的W/J501、503A中流通。由此，能够谋求可靠性确保和/或爆燃的降低。另外，例如还能够谋求由排气温度的下降引起的排气净化催化剂的热负荷降低。

而且，这样对冷却水的流通进行控制的冷却装置1A，主要能够在低转速高负荷时谋求热效率的提高，另一方面在其他的运行状态下也能够使发动机50A的运行成立。因此，不仅仅在特定的运行状态下，作为通常进行的发动机50A的运行整体来观察也能够谋求热效率的提高。

但是，缸筒51a壁部中的排气侧的部分成为流入燃烧室E的进气接触的部分。另外，因排气的原因成为容易变为高温的部分。因此，对于爆燃，缸筒51a壁部中的排气侧的部分的温度的影响力比进气侧的部分大。

与此相对，在冷却水的流量相同的情况下，冷却装置1A能够用第2散热器22使在排气侧W/J502中流通的冷却水的冷却水温比在进气侧W/J501中流通的冷却水低。由此，通过提高缸筒51a壁部中的排气侧的部分的冷却性，能够更适当地抑制爆燃的产生。

另外，冷却装置1A具备绝热性高的缸盖垫54A，所以也能够抑制伴随着缸筒51a壁部的冷却而将气缸盖52A冷却的情况。结果，由此也能够降低冷却损失。

另外，冷却装置1A在使冷却水在W/J501、502中流通并且使冷却水在W/J501、503A中的进气侧W/J501中流通的情况下，通过进一步使冷却水在分支W/J503A中流通，也能够一边进行例如防止冷却水的沸腾等必要最小限度的冷却一边降低冷却损失。

实施例2

图13是冷却装置1B的概略结构图。冷却装置1B除了还包括蓄热器25与第2控制阀32这一点和代替ECU70A具备ECU70B这一点以外，与冷却装置1A实质相同。ECU70B除进而电连接有第2控制阀32这一点和如后所述那样实现控制部以外，与ECU70A实质相同。因此，对于ECU70B将图示省略。

在冷却装置1B中，进而形成有组装有蓄热器25的第4循环路径C4。在第4循环路径C4中流通的冷却水从第2W/P21喷出，然后在蓄热器25中流通。另外，在蓄热器25中流通后，经由第2控制阀32在排气侧W/J502中流通。然后，在排气侧W/J502中流通后，返回到第2W/P21。

蓄热器25设置成旁通于第2散热器22。蓄热器25贮存在排气侧W/J502中流通的冷却水并保温。蓄热器25贮存处于在排气侧W/J502中流通后、在第2散热器22中流通之前的状态的冷却水。蓄热器25至少能够在冷却水温比常温（例如25℃）高的情况下贮存冷却水并保温。

第2控制阀32设置于第2循环路径C2与第4循环路径C4合流的地点。第2控制阀32使冷却水流通的状态在使冷却水在第2散热器22与蓄热器25中的第2散热器22中流通的状态和使冷却水在蓄热器25中流通的状态之间切换。由此，能够变换使冷却水流通的状态。第2控制阀32也可以作为例如对蓄热器25的连通、非连通状态进行切换的切换阀而内装于蓄热器25中。第2控制阀32相当于第2状态变更部。

图14是表示冷却水的第4流通方式的图。在图14中，用虚线表示冷却水不流通的状态，用粗线表示冷却水流通的状态。如图14所示，在ECU70B中在发动机运行状态为冷机运行时或者发动机起动时的情况下，控制部实现：禁止使冷却水在W/J501、502中的进气侧W/J501中流通并且使冷却水在排气侧W/J502中流通。具体地说，实现：进行用于将第1W/P11的驱动停止的控制并且进行用于驱动第2W/P21的控制。

另外，控制部实现：变更冷却水流通的状态使得冷却水在第2散热器22与蓄热器25中的蓄热器25中流通。具体地说，实现：对第2控制阀32进行控制使得冷却水在第2散热器22与蓄热器25中的蓄热器25中流通。

在发动机运行状态为热机运行时的情况下，控制部实现：变更冷却水流通的状态使得冷却水在第2散热器22与蓄热器25中的第2散热器22中流通。具体地说，实现：对第2控制阀32进行控制使得冷却水在第2散热器22与蓄热器25中的第2散热器22中流通。除了这些点以外，控制部与ECU70A的情况同样地实现。控制部中的在发动机运行状态为冷机运行时或者发动机起动时的情况下进行上述的控制的部分与W/P11、12和第2控制阀32，相当于第3流通控制部。

接下来使用图15所示的流程图对ECU70B的工作即第2工作进行说明。另外，在这里对与图11所示的流程图不同的部分特别进行说明。当在步骤S1、S2中为肯定判定的情况下，ECU70B将第1W/P11的驱动停止，并且驱动第2W/P21。另外，对第2控制阀32进行控制使得冷却水在第2散热器22与蓄热器25中的蓄热器25中流通（步骤S21B）。由此，可利用在上次的发动机运行时贮存并保留于蓄热器25的冷却水。在步骤S21B后，将本流程图暂时结束。

在步骤S2中如果是否定判定时，则判断为处于热机运行时。此时，ECU70B对第2控制阀32进行控制使得冷却水在第2散热器22与蓄热器25中的第2散热器22中流通（步骤S3）。由此，在热机运行时能够利用第2散热器22。同时，至少能够将具有比大气温度高的冷却水温的冷却水贮存并保留于蓄热器25。

接下来对冷却装置1B的作用效果进行说明。冷却装置1B在发动机运行状态为冷机运行时或者发动机起动时的情况下，禁止使冷却水流通并且使冷却水在排气侧W/J502中流通。而且，使冷却水在排气侧W/J502中流通并且使冷却水在第2散热器22与蓄热器25中的蓄热器25中流通。

因此，冷却装置1B在发动机运行状态为冷机运行时或者发动机起动时的情况下，能够适当地提高进气和/或排气的温度。另外，在例如向缸内直接喷射燃料的情况下，也能够促进燃料的气化。由此，也能够抑制由燃料引起的缸筒51a壁面的润滑油稀释。结果，与冷却装置1A相比较能够适当地使发动机50A的运行成立。

实施例3

图16是发动机50B的垂直剖视图。图16是从排气侧观察沿着缸筒51a的排列方向的发动机50B的垂直剖面的图。本实施例所涉及的冷却装置1C除了代替发动机50A而具备发动机50B这一点以外，与冷却装置1B实质相同。因此，对于冷却装置1C的概略结构图将图示省略。另外，对冷却装置1A也能够进行同样的变更。

发动机50B代替气缸体51A而具备气缸体51B。另外，代替缸盖垫54A而具备缸盖垫54B。进而，代替气缸盖52A而具备气缸盖52B。除了这些点以外，发动机50B与发动机50A实质相同。

发动机50B除了还具备第1高导热部511这一点以外，与发动机50A实质相同。第1高导热部511在气缸体51B中设置于多个缸筒51a中的相邻的缸筒51a彼此之间的部分（缸筒51a之间）。第1高导热部511在气缸体51B的上侧面D露出，具有比气缸体51B的母材高的导热率。

缸盖垫54B除了还具备第2高导热部541这一点以外，与缸盖垫54A实质相同。第2高导热部541对应于缸筒51a之间而设置。具体地说，与第1高导热部511相对应地设置。第2高导热部541在气缸体51B侧以及气缸盖52B侧的表面露出。第2高导热部541具有比缸盖垫54B的其他的部分高的导热率。在第2高导热部541中能够适用例如铜和/或铜合金。

气缸盖52B除了还具备第3高导热部521这一点和代替分支W/J503A而具备分支W/J503B这一点以外，与气缸盖52A实质相同。第3高导热部521与缸筒51a之间相对应地得设置。具体地说，与第2高导热部541相对应地设置。第3高导热部521在与气缸体51B的上侧面D相对的面露出，具有比气缸盖52B的母材高的导热率。

分支W/J503B除了代替部分W/J503a而具备部分W/J503b这一点以外，与分支W/J503A实质相同。部分W/J503b除了与缸筒51a之间以及多个缸筒51a整体的两端相对应而设置这一点以外，与部分W/J503a实质相同。即，除了预定的位置与缸筒51a之间以及多个缸筒51a整体的两端相对应而设置这一点以外，与部分W/J503a实质相同。

部分W/J503b也可以例如将预定的位置设为与缸筒51a相对应的位置，并且以对气缸盖52B中与缸筒51a之间相对的部分进行冷却的方式从进气侧的部分向排气侧的部分设置。

图17是气缸体51B的仰视图。第1高导热部511沿着进排气方向具有预定的长度。预定的长度设定为第1高导热部511不会到达W/J501、502。因此，从第1高导热部511向在W/J501、502中流通的冷却水的导热被限制为某种程度。但是，并不是必须限制于此，预定的长度也能够设定为例如第1高导热部511到达W/J501、502中至少任意一方。

图18是图16所示的第1高导热部511周边的放大图。第1高导热部511具体包括槽部511a和高导热部件511b。槽部511a设置于缸筒51a之间，在上侧面D开口。槽部511a具有预定的深度。预定的深度能够与缸筒51a壁部的上部相对应而设定。槽部511a沿着进排气方向具有预定的长度。预定的长度如前所述。

高导热部件511b设置于槽部511a。高导热部件511b通过对槽部511a供给材料并用激光束将其熔化而设置。高导热部件511b设置成在上侧面D露出。另外，向槽部511a中填充而设置。高导热部件511b具有比气缸体51B的母材高的导热率。

图19是表示第2高导热部541的第1具体例的图。（a）是缸盖垫54B的整体图，（b）是第2高导热部541的截面放大图。在该例中，用在与第1高导热部511相对的部分设有孔的基板54a各自，以在表面从孔露出的方式夹入并保持第2高导热部541。而且，用高导热部件（例如铜板）构成第2高导热部541。

图20是表示第2高导热部541的第2具体例的图。在该例中，使与缸筒51a壁部相对应而设置的压边筋（bead）54b中的与缸筒51a之间相对应的部分的压边筋54b的宽度比其他的部分的压边筋54b宽。另外，在与第1高导热部511相对的部分，在表面使压边筋54b露出。即，不进行具有较高的绝热性的橡胶的涂布。而且，用使压边筋54b露出的部分构成第2高导热部541。

第2高导热部541沿着进排气方向具有预定的长度。预定的长度能够设定为与第1高导热部511所具有的预定的长度相对应。

图21是图16所示的第3高导热部521周边的放大图。第3高导热部521具体包括槽部521a和高导热部件521b。槽部521a设置于气缸盖52B中的与缸筒51a之间相对的部分，在与上侧面D相对的面开口。槽部521a具有预定的深度并且沿着进排气方向具有预定的长度。预定的深度能够设定为不到达分支W/J503B的深度。但是，并不是必须限制于此，预定的深度也可以设定为到达分支W/J503B的深度。预定的长度能够与第1高导热部511所具有的预定的长度相对应而设定。

高导热部件521b设置于槽部521a。高导热部件521b通过对槽部521a供给材料并用激光束将其熔化而设置。高导热部件521b设置成在与上侧面D相对的面露出。另外，向槽部521a填充而设置。高导热部件521b具有比气缸盖52B的母材高的导热率。

图22是示意性表示高导热部件511b的形成方法的图。激光包层（clad）装置90包括激光束供给源91、聚光透镜92、供给部93、振荡器94和屏蔽气体喷嘴95。

激光束供给源91产生激光束。激光束为例如光纤激光和/或CO₂激光。聚光透镜92使激光聚光。供给部93对槽部511a供给材料。振荡器94使从激光束供给源91经由聚光透镜92投射的激光束高频振动，对供给部93所供给的材料进行照射。屏蔽气体喷嘴95供给将材料相对于外部气体遮挡的屏蔽气体。屏蔽气体为例如氩气。

激光包层装置90用激光束将对槽部511a供给的材料熔化，通过堆焊（包层）设置高导热布基纳511b。材料适用导热率比气缸体51B的母材高的金属粉末。由此，能够使高导热部511b的导热率比气缸体51B的母材的导热率高。气缸体51B的母材为例如铸铝，材料为例如铜粉末。材料也可以是例如铜合金等合金粉末和/或将多种类金属粉末混合而成的金属粉末的混合物。

在槽部511a中设置高导热部将511b时，使气缸体51B适当移动。由此，能够变更材料的供给位置以及激光束的照射位置。高导热部将511b也能够使用例如能够进行材料的供给以及激光束的照射的同轴喷嘴来设置。在该情况下，通过使同轴喷嘴适当移动，能够变更材料的供给位置以及激光束的照射位置。

高导热部件521b也能够与高导热部件511b同样地设置。在该情况下，材料适用导热率比气缸盖52B的母材高的金属粉末。气缸盖52B的母材为例如铸铝，材料与高导热部件511b的情况同样。

接下来对冷却装置1C的作用效果进行说明。在这里，在缸筒51a壁部的上部中的相邻的缸筒51a彼此之间的部分由于燃烧的影响成为特别容易变为高温的部分。与此相对，包括第1高导热部511的冷却装置1C能够促进来自缸筒51a之间的导热。而且，这样促进导热能够不使从气缸盖52B向气缸体51B的导热格外增大地进行。

因此，包括第1高导热部511的冷却装置1C与冷却装置1B相比较，能够抑制冷却损失的增大同时进而抑制爆燃的产生。另外，通过与缸筒51a壁部的上部相对应地设置第1高导热部511所具有的预定的深度，能够合适地促进来自缸筒51a之间的导热。

另外，缸筒51a壁部的上部中的相邻的缸筒51a彼此之间的部分，具有变得比气缸盖52B中的与缸筒51a之间相对的部分高温的倾向。与此相对，包括第2高导热部541的冷却装置1C能够促进从缸筒51a之间向气缸盖52B的导热。因此，包括第2高导热部541的冷却装置1C与冷却装置1B比较，能够抑制冷却损失的增大同时进而抑制爆燃的产生。

这一点，缸盖垫54B在第2高导热部541以外的其他部分，能够抑制从气缸体51B向气缸盖52B的导热。因此，包括缸盖垫54B的冷却装置1C能够抑制冷却损失的增大同时合适地抑制爆燃的产生。

另外，同时包括高导热部511、541的冷却装置1C能够进一步合适地促进从缸筒51a之间向气缸盖52B的导热。结果，与具备高导热部511、541中的任意一方的情况相比较，能够抑制冷却损失的增大同时进而抑制爆燃的产生。另外，这样促进导热在将第1高导热部511所具有的预定的长度设定为不到达W/J501、502的情况下适用。

另外，至少包括高导热部511、541中的第2高导热部541并且包括第3高导热部521的冷却装置1C，能够促进来自第3高导热部521的导热。即，能够使来自第3高导热部521的热量传导良好。因此，与不包括第3高导热部521的情况相比较，能够进一步合适地促进从缸筒51a之间向气缸盖52B的导热。结果，与不包括第3高导热部521的情况相比较，能够抑制冷却损失的增大同时进一步抑制爆燃的产生。

另外，同时包括高导热部511、521、541的冷却装置1C与不包括第1高导热部511的情况相比较，能够进一步合适地促进导热。结果，与不包括第1高导热部511的情况相比较，能够抑制冷却损失的增大同时进一步抑制爆燃的产生。

另外，在冷却装置1C中，第1高导热部511包括槽部511a和高导热部件511b。而且，在向槽部511a中设置高导热部件511b时，对槽部511a供给材料并用激光束将其熔化。因此冷却装置1C能够使槽部511a与高导热部件511b的紧密接合良好。结果，合适地能够促进来自缸筒51a之间的导热。另外，以向槽部511a填充高导热部件511b的方式设置，由此能够合适地促进导热。这对于第3高导热部521也同样。

另外，包括分支W/J503B的冷却装置1C与例如使冷却水从发动机50B的前侧向后侧流通的情况相比较，能够确保冷却水的较高的流速。而且由此，能够提高气缸盖52B中的与缸筒51a之间相对的部分的冷却性。因此，包括分支W/J503B的冷却装置1C通过例如同时包括高导热部511、521、541中的至少第2高导热部541，能够合适地促进从缸筒51a之间向气缸盖52B的导热。

以上，对本发明的实施例进行了详细叙述，但本发明并不限定于该特定的实施例，在技术方案所记载的本发明的要旨的范围内，能够进行各种变形·变更。

例如在上述的实施例中，对于包括W/P11、12的情况进行了说明。然而，在本发明中不必限定于此，冷却装置也可以包括例如向进气侧冷却介质通路与排气侧冷却介质通路中压送冷却介质的公共的冷却介质压送部。作为冷却装置1A的变形例，在图23中表示具备公共的冷却介质压送部即第3W/P13的冷却装置1A’。在该情况下，与相对于W/J501、502单独包括W/P11、12的情况相比较，能够设为在成本方面有利的结构。这样一来，各流通控制部也能够代替W/P11、12而包括例如第3W/P13。

另外在上述的实施例中，对包括散热器12、22的情况进行了说明。然而，在本发明中不必限定于此，冷却装置也可以包括公共的换热器，所述公共换热器包括公共的冷却介质入口部并且在冷却介质的流通距离不同的位置包括第1以及第2冷却介质出口部。作为冷却装置1A’的变形例，在图24中表示包括具备公共的换热器即第3散热器23的冷却装置1A’’。

在该情况下，能够将第1冷却水出口部23a与第2冷却水出口部23b中冷却水的流通距离相对变短的冷却水出口部23a与进气侧W/J501连接，并且将冷却介质的流通距离相对变长的冷却水出口部23b与排气侧W/J502连接。包括第3散热器23的冷却装置1A’’与相对于W/J501、502单独包括散热器12、22的冷却装置1A’相比较，能够设为在成本方面有利的结构。

另外，向进气侧冷却介质通路和/或排气侧冷却介质通路压送冷却介质的冷却介质压送部也可以为例如机械式的W/P。在该情况下，通过进一步包括旁通于进气侧冷却介质通路和/或排气侧冷却介质通路的旁通配管与对在旁通配管中流通的冷却介质的流通进行控制的旁通控制阀，能够许可、禁止在进气侧冷却介质通路和/或排气侧冷却介质通路中流通的冷却介质的流通，或者变更流量。因此，各流通控制部也能够代替例如W/P11、12而包括例如由机械式的W/P构成的第3W/P13与上述的旁通配管、旁通控制阀。

附图标记说明

冷却装置   1A、1A’、1A’’、1B、1C

第1W/P     11

第2W/P     21

第1控制阀  31

第2控制阀  32

发动机     50A、50B

进气侧W/J  501

排气侧W/J  502

分支W/J    503A、503B

气缸体     51A、51B

气缸盖     52A、52B

ECU        70A、70B

Claims (6)

1.一种发动机的冷却装置，其中，包括发动机和第1状态变更部，所述发动机具备气缸体以及气缸盖并且设有进气侧冷却介质通路、排气侧冷却介质通路和分支冷却介质通路，

所述进气侧冷却介质通路，沿着设置于所述气缸体的多个缸筒的排列方向设置在所述气缸体中的进气侧的部分；

所述排气侧冷却介质通路，相对于所述进气侧冷却介质通路独立并且沿着所述多个缸筒的排列方向设置在所述气缸体中的排气侧的部分；

所述分支冷却介质通路，从所述进气侧冷却介质通路的预定位置分支并且从所述进气侧冷却介质通路经由所述气缸盖中的进气侧的部分朝向所述气缸盖中排气侧的部分设置，进而在所述气缸盖中的排气侧的部分沿着所述缸筒的排列方向设置；

所述第1状态变更部能够使冷却介质的流通状态在下述状态之间变换：使冷却介质在所述进气侧冷却介质通路与所述分支冷却介质通路中的所述进气侧冷却介质通路中流通的状态；和使冷却介质在所述进气侧冷却介质通路与所述分支冷却介质通路中流通的状态。

2.根据权利要求1所述的发动机的冷却装置，其中：

还包括第1流通控制部，该第1流通控制部具有所述第1状态变更部，在所述发动机的运行状态为低转速高负荷的情况下，使冷却介质在所述进气侧冷却介质通路和所述排气侧冷却介质通路中流通，并且使冷却介质在所述进气侧冷却介质通路和所述分支冷却介质通路中的所述进气侧冷却介质通路中流通。

3.根据权利要求1或2所述的发动机的冷却装置，其中：

还包括第2流通控制部，该第2流通控制部具有所述第1状态变更部，在所述发动机的运行状态为轻负荷的情况下，禁止冷却介质在所述进气侧冷却介质通路和所述排气侧冷却介质通路中流通。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的发动机的冷却装置，其中，还包括：

换热器，其在空气与在所述排气侧冷却介质通路中流通的冷却介质之间进行换热；

蓄热器，其贮存在所述排气侧冷却介质通路中流通的冷却介质并保温；

第2状态变更部，其能够使冷却介质的流通状态在使冷却介质在所述换热器与所述蓄热器中的所述换热器中流通的状态和使冷却介质在所述蓄热器中流通的状态之间变换；和

第3流通控制部，其具有所述第2状态变更部，在所述发动机的运行状态为冷机运行时或者发动机起动时的情况下，使冷却介质在所述排气侧冷却介质通路中流通，并且使冷却介质在所述换热器与所述蓄热器中的所述蓄热器中流通。

5.根据权利要求1至4的任意一项所述的发动机的冷却装置，其中：

还包括高导热部，其在所述气缸体中，设置于所述多个缸筒中相邻的缸筒彼此之间的部分，在所述气缸体的上侧面露出，并具有比所述气缸体的母材高的导热率。

6.根据权利要求5所述的发动机的冷却装置，其中：

所述高导热部包括槽部和高导热部件；

所述槽部在所述气缸体中设置于所述多个缸筒中相邻的缸筒彼此之间的部分，在所述上侧面上开口，并且具有预定的深度；

所述高导热部件通过对所述槽部供给材料并用激光束将其熔化而被设置在所述槽部中使得其在所述上侧面露出，所述高导热部件具有比所述气缸体的母材高的导热率。

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