JP2003293851A - Cylinder head and its casting mold for direct injection type diesel engine - Google Patents
Cylinder head and its casting mold for direct injection type diesel engineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は４弁式の直噴式ディ
ーゼルエンジンのシリンダヘッド及びその鋳造構造に関
し、特に、シリンダヘッドにおける水通路形成技術等に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a four-valve direct injection diesel engine cylinder head and its casting structure, and more particularly to a water passage forming technique for the cylinder head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、シリンダヘッドに、夫々２つの吸
気弁及び２つの排気弁を備え、かつシリンダヘッドに前
記４つの弁（２つ吸気弁及び２つの排気弁）により開閉
される吸気と排気の４つのポートを夫々有し、該シリン
ダヘッドの４つのポートの略中央部に対応する部位に燃
料噴射ノズルを備えるようにした４弁式の直噴式ディー
ゼルエンジンが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, an intake air and an exhaust air which are provided in a cylinder head with two intake valves and two exhaust valves, respectively, and which are opened and closed by the four valves (two intake valves and two exhaust valves) in the cylinder head. A four-valve direct-injection diesel engine is known in which each of the four ports is provided with a fuel injection nozzle at a portion corresponding to substantially the center of the four ports of the cylinder head.
【０００３】かかる４弁式の直噴式ディーゼルエンジン
において、シリンダヘッドの燃料噴射ノズルのノズルホ
ール周りに冷却水通路を形成する等のために有利な構成
として、従来、図８や図９に示すような構造を採用して
いる。即ち、シリンダヘッド１は鋳鉄製であり、シリン
ダヘッド１の吸気ポート２，３、排気ポート４，５の略
中央部に対応する部位に設けられる燃料噴射ノズルの取
付ボス６は、シリンダヘッド１とは別体のパイプを該シ
リンダヘッド１に圧入することによって形成している。In such a four-valve direct injection diesel engine, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, as a structure advantageous for forming a cooling water passage around a nozzle hole of a fuel injection nozzle of a cylinder head, etc. The structure is adopted. That is, the cylinder head 1 is made of cast iron, and the mounting boss 6 of the fuel injection nozzle provided at the portions corresponding to the substantially central portions of the intake ports 2 and 3 and the exhaust ports 4 and 5 of the cylinder head 1 is the same as the cylinder head 1. Is formed by press-fitting a separate pipe into the cylinder head 1.
【０００４】又、４つの弁の配置は、所謂ダイヤ型と称
されるものであり、バルブセンタがシリンダボアの中心
軸に対して捻じられた位置に４つの弁が配置される。即
ち、クランクシャフトの軸方向と直交する方向とは所定
角度をもって傾斜した方向に吸気弁と排気弁とが並んで
いる配置となっている。このような４弁式の直噴式ディ
ーゼルエンジンは、燃料噴射ノズルの取付ボス６を、シ
リンダヘッド１にパイプを圧入して形成した構成である
ため、燃料噴射ノズルのノズルホール周りの冷却水通路
の形成が容易である利点と、鋳鉄製のシリンダヘッド１
であるため、材料強度が高く、前記パイプ圧入代を大き
くとれることから圧入部の面圧を大きくとれて冷却水や
ガスのシール性に優れる利点と、４つの弁２〜５の配置
がダイヤ型であるため、燃料噴射ノズルの取付ボス６と
排気ポート４，５との間に冷却水通路を形成するのが容
易であり、かつ鋳鉄製のシリンダヘッド１であるため肉
厚を薄くできることにより、冷却水通路の確保が十分に
可能である利点とを有している。Further, the arrangement of the four valves is so-called diamond type, and the four valves are arranged at a position where the valve center is twisted with respect to the central axis of the cylinder bore. That is, the intake valve and the exhaust valve are arranged side by side in a direction inclined at a predetermined angle with respect to the direction orthogonal to the axial direction of the crankshaft. In such a 4-valve direct injection diesel engine, the mounting boss 6 of the fuel injection nozzle is formed by press-fitting a pipe into the cylinder head 1. Therefore, the cooling water passage around the nozzle hole of the fuel injection nozzle is formed. Cylinder head 1 made of cast iron with the advantage of easy formation
Therefore, since the material strength is high and the press-fitting margin of the pipe can be made large, the surface pressure of the press-fitting portion can be made large and the sealing property of cooling water and gas is excellent, and the arrangement of the four valves 2 to 5 is a diamond type. Therefore, it is easy to form a cooling water passage between the mounting boss 6 of the fuel injection nozzle and the exhaust ports 4 and 5, and since the cylinder head 1 is made of cast iron, the wall thickness can be reduced. It has an advantage that the cooling water passage can be sufficiently secured.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところ、ＤＯＨＣ形式
のアルミニウム鋳造製シリンダヘッドを有する直噴式デ
ィーゼルエンジンを製作する場合、上述のような従来の
４弁式の直噴式ディーゼルエンジンの構成を採用した場
合、次のような問題点がある。即ち、燃料噴射ノズルの
取付ボスを、シリンダヘッドにパイプを圧入して形成す
る構成を採用した場合には、アルミニウムの材料強度の
面から、パイプの圧入代を大きくとれないことから圧入
部の面圧を大きくとれず、冷却水やガスのシール性確保
が困難である。When a direct injection diesel engine having a DOHC type aluminum cast cylinder head is manufactured, the conventional four-valve direct injection diesel engine configuration described above is adopted. , There are the following problems. That is, when the mounting boss of the fuel injection nozzle is formed by press-fitting the pipe into the cylinder head, the press-fitting margin of the pipe cannot be large because of the material strength of aluminum, so It is difficult to secure high pressure and it is difficult to secure the sealing property of cooling water and gas.
【０００６】加えて、別体のパイプ圧入方式では、材
料、加工コストの面でも不利である。更に、４つの弁の
配置がダイヤ型である場合、ＤＯＨＣ形式の動弁系配置
を採用することが難しく、ロッカーアーム式のＳＯＨＣ
形式或いはＯＨＶ形式を採用することとなるが、このよ
うな形式では、エンジンの高速域での出力の確保が困難
となる。In addition, the separate pipe press-fitting system is disadvantageous in terms of material and processing cost. Further, when the arrangement of the four valves is a diamond type, it is difficult to adopt the DOHC type valve operating system arrangement, and the rocker arm type SOHC is used.
Although the format or the OHV format is adopted, it is difficult to secure the output in the high speed range of the engine with such a format.
【０００７】以上のような実情を考慮すると、ＤＯＨＣ
形式のアルミニウム鋳造製シリンダヘッドを有する直噴
式ディーゼルエンジンにあっては、各気筒毎の２つの吸
気弁同士並びに２つの排気弁同士を、夫々クランク軸の
中心軸方向に略直交する方向に並列するように配置さ
れ、燃料噴射ノズルの取付用ボスをシリンダヘッドと一
体成形する構成とする必要がある。[0007] Considering the above circumstances, DOHC
In a direct-injection diesel engine having a cast aluminum cylinder head, two intake valves and two exhaust valves for each cylinder are arranged in parallel in a direction substantially orthogonal to the central axis direction of the crankshaft. Therefore, it is necessary to form the mounting boss for the fuel injection nozzle integrally with the cylinder head.
【０００８】しかし、このような構成では、燃料噴射ノ
ズルのノズルホール周りの冷却水通路の形成が困難であ
ると共に、燃料噴射ノズル３の取付ボスと排気ポートと
の間に冷却水通路を形成するのが困難であるという問題
点が生起してしまう。そこで、本発明は以上のような従
来の課題を解決するためなされたものであり、各気筒毎
の２つの吸気弁同士並びに２つの排気弁同士を、夫々ク
ランク軸の中心軸方向に略直交する方向に並列するよう
に配置され、燃料噴射ノズルの取付用ボスをシリンダヘ
ッドと一体成形する構成の直噴式ディーゼルエンジンの
シリンダヘッドにおいて、冷却水通路の形成を容易化す
ること等を目的とする。However, with such a structure, it is difficult to form a cooling water passage around the nozzle hole of the fuel injection nozzle, and a cooling water passage is formed between the mounting boss of the fuel injection nozzle 3 and the exhaust port. There is a problem that it is difficult to do. Therefore, the present invention has been made in order to solve the above conventional problems, and two intake valves and two exhaust valves for each cylinder are substantially orthogonal to the central axis direction of the crankshaft. It is an object of the present invention to facilitate formation of a cooling water passage in a cylinder head of a direct injection type diesel engine which is arranged in parallel with each other in a direction and in which a mounting boss for a fuel injection nozzle is integrally formed with a cylinder head.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、鋳造製のシリンダヘッドに、各気筒毎夫々２
つの吸気弁及び２つの排気弁を備え、かつ前記シリンダ
ヘッドに各気筒毎前記４つの弁により開閉される吸気と
排気の４つのポートを夫々有し、各気筒毎の２つの吸気
弁同士並びに２つの排気弁同士を、夫々クランク軸の中
心軸方向に略直交する方向に並列するように配置してな
る直噴式ディーゼルエンジンにおいて、隣接する気筒の
シリンダヘッド側壁における吸気ポート開口位置を基準
として奥側に延びる各吸気ポートの外壁と該吸気ポート
と隣り合う各排気ポートの外壁とをその最近接点で連接
してポート外壁を共用させる構成とすると共に、前記シ
リンダヘッドの気筒列方向の一方の終端壁側に位置する
排気ポートの外壁を、他の部分の外壁と比較して肉厚に
形成する一方、前記シリンダヘッドの各気筒のシリンダ
ボアの略中心軸に直立して燃料噴射ノズルを設け、該燃
料噴射ノズルの取付用ボスをシリンダヘッドと一体成形
し、前記２つの排気ポートの各スロート部と前記燃料噴
射ノズルの取付用ボスとの間に冷却水通路を形成するよ
うにした。For this reason, the invention according to claim 1 provides a cast cylinder head with two cylinders each.
Two intake valves and two exhaust valves are provided in the cylinder head, and four intake and exhaust ports are opened and closed by the four valves for each cylinder in the cylinder head. In a direct-injection diesel engine in which two exhaust valves are arranged side by side in a direction substantially orthogonal to the central axis direction of the crankshaft, the rear side with respect to the intake port opening position on the cylinder head side wall of the adjacent cylinder as a reference The outer wall of each intake port and the outer wall of each exhaust port adjacent to the intake port are connected at their closest points to share the port outer wall, and one end wall of the cylinder head in the cylinder column direction is formed. The outer wall of the exhaust port located on the side is formed to be thicker than the outer walls of the other portions, and is formed on the substantially central axis of the cylinder bore of each cylinder of the cylinder head. A fuel injection nozzle is provided upright, a mounting boss for the fuel injection nozzle is integrally formed with a cylinder head, and a cooling water passage is provided between each throat portion of the two exhaust ports and the mounting boss for the fuel injection nozzle. Was formed.
【００１０】かかる請求項１に係る発明において、シリ
ンダヘッドの鋳造時のポート形成用中子を、冷却水ジャ
ケット形成用中子に対して、シリンダ長手方向に対して
直角に挿入する方法では、排気ポートのスロート部と燃
料噴射ノズルの取付用ボスとの間に冷却水通路を形成す
るのが困難である。従って、排気ポートの外壁と隣り合
う気筒の吸気ポートの外壁を一部共用化すると共に、シ
リンダヘッドの終端部にある排気ポートは、隣接する吸
気ポートが存在しないため、外壁の一部を厚肉に形成す
ることにより、排気ポート形成用中子の挿入空間を確保
でき、排気ポート形成用中子を吸気ポート形成用中子の
存在空間の一部を利用して或いは外壁の厚肉部にて、燃
料噴射ノズル取付位置を迂回しながら湾曲した挿入軌跡
となるように冷却水ジャケット形成用中子に挿入するこ
とができる。In the invention according to claim 1, in the method of inserting the port forming core at the time of casting of the cylinder head into the cooling water jacket forming core at a right angle to the cylinder longitudinal direction, the exhaust gas is used. It is difficult to form a cooling water passage between the throat portion of the port and the mounting boss of the fuel injection nozzle. Therefore, the outer wall of the exhaust port and the outer wall of the intake port of the adjacent cylinder are partially shared, and the exhaust port at the end of the cylinder head has no adjacent intake port, and therefore a part of the outer wall is thick-walled. By forming the exhaust port forming core, it is possible to secure an insertion space for the exhaust port forming core, and use the exhaust port forming core by utilizing a part of the existence space of the intake port forming core or by a thick portion of the outer wall. It can be inserted into the cooling water jacket forming core so as to have a curved insertion locus while bypassing the fuel injection nozzle mounting position.
【００１１】請求項２に係る発明は、前記２つの吸気ポ
ートを、夫々ヘリカルポートとタンジェンシャルポート
として、シリンダヘッドの一方の側壁面に開口して吸気
マニホールドと連通し、前記２つの排気ポートを、各ポ
ートのスロート部からの流れが途中が合流する単一の排
気ポートとして、シリンダヘッドの他方の側壁面に開口
して排気マニホールドと連通した。According to a second aspect of the present invention, the two intake ports are opened as a helical port and a tangential port, respectively, on one side wall surface of the cylinder head to communicate with the intake manifold, and the two exhaust ports are connected to each other. As a single exhaust port where the flow from the throat portion of each port merges in the middle, it was opened to the other side wall surface of the cylinder head and communicated with the exhaust manifold.
【００１２】請求項３に係る発明は、シリンダヘッドを
アルミニウム鋳造製とした。請求項４に係る発明は、前
記ディーゼルエンジンを、ＤＯＨＣ形式のエンジンとし
た。請求項５に係る発明は、前記排気ポートの上部及び
下部並びに吸気ポートの下部に夫々冷却水ジャケットを
有し、前記燃料噴射ノズルの取付用ボス周りの前記冷却
水通路により前記上部と下部の冷却水ジャケットとを連
通した。In the invention according to claim 3, the cylinder head is made of aluminum casting. In the invention according to claim 4, the diesel engine is a DOHC type engine. According to a fifth aspect of the present invention, cooling water jackets are provided at the upper and lower portions of the exhaust port and the lower portion of the intake port, respectively, and the cooling water passage around the mounting boss of the fuel injection nozzle cools the upper portion and the lower portion. Communicated with the water jacket.
【００１３】請求項６に係る発明は、上記請求項５に係
る発明の直噴式ディーゼルエンジンのシリンダヘッドを
鋳造する鋳造型において、排気ポートのスロート部にお
ける排気ポート形成用中子とシリンダヘッド下型との割
面Ｔ３は、排気ポートのスロート部間の冷却水通路の上
面高さ若しくは排気ポート下部の冷却水ジャケット上部
高さのうち高い方の寸法Ｔ１、排気ポートの上部壁肉厚
Ｔ２、シリンダヘッド下型のポート位置決め用ほぞの高
さＴ４及び余裕代Δと次式の関係となるように設定し
た。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a casting die for casting the cylinder head of the direct injection type diesel engine according to the fifth aspect, wherein an exhaust port forming core and a cylinder head lower die at a throat portion of the exhaust port. The split surface T3 between the upper surface height of the cooling water passage between the throat portions of the exhaust port or the upper height of the cooling water jacket at the lower portion of the exhaust port, T1, the upper wall thickness T2 of the exhaust port, the cylinder The height T4 of the lower head type port positioning tenon and the margin Δ were set so as to satisfy the following equation.
【００１４】Ｔ３＞Ｔ１＋Ｔ４−Ｔ２−Δかかる請求項
５に係る発明においては、吸気ポート形成用中子を、冷
却水ジャケット形成用中子の上部からセットすることが
可能となる。この場合、排気ポートの上下に冷却水通路
を設けようとすると、水ジャケット形成用中子の排気ポ
ート形成用中子配置空間に対し水平方向に排気ポート形
成用中子を挿入する必要がある。T3> T1 + T4-T2-Δ In the invention according to claim 5, it is possible to set the intake port forming core from above the cooling water jacket forming core. In this case, if cooling water passages are to be provided above and below the exhaust port, it is necessary to insert the exhaust port forming core horizontally into the exhaust port forming core arrangement space of the water jacket forming core.
【００１５】請求項６に係る発明においては、排気ポー
ト全高を低くするようにし、排気ポート形成用中子のセ
ット性を向上させ、かつ上下の冷却水通路幅を最大限に
確保するようにしている。これにより、排気ポート形成
用中子は、排気ポート上部の壁となる冷却水ジャケット
形成用中子の空間を使用して持ち上げながら水ジャケッ
ト形成用中子の排気ポート形成用中子の配置空間となる
挿入部に挿入される。In the invention according to claim 6, the total height of the exhaust port is lowered, the settability of the core for forming the exhaust port is improved, and the upper and lower cooling water passage widths are maximized. There is. As a result, the exhaust port forming core is used as a space for the cooling water jacket forming core, which serves as a wall on the upper side of the exhaust port, and is lifted using the space for the exhaust port forming core of the water jacket forming core. Will be inserted in the insertion part.
【００１６】請求項７に係る発明は、鋳造製のシリンダ
ヘッドに、各気筒毎夫々２つの吸気弁及び２つの排気弁
を備え、かつ前記シリンダヘッドに各気筒毎前記４つの
弁により開閉される吸気と排気の４つのポートを夫々有
し、各気筒毎の２つの吸気弁同士並びに２つの排気弁同
士を、夫々クランク軸の中心軸方向に略直交する方向に
並列するように配置してなる直噴式ディーゼルエンジン
において、鋳造時の使用する排気ポート形成用中子の冷
却水ジャケット形成用中子に対する挿入軌跡を燃料噴射
ノズルのノズルホールを迂回しながら湾曲させることに
より、前記ノズルホール周りに冷却水通路を形成するよ
うにした。According to a seventh aspect of the present invention, a cast cylinder head is provided with two intake valves and two exhaust valves for each cylinder, and the cylinder head is opened and closed by the four valves for each cylinder. Each cylinder has four ports for intake and exhaust, and two intake valves for each cylinder and two exhaust valves are arranged in parallel in a direction substantially orthogonal to the central axis direction of the crankshaft. In a direct-injection diesel engine, cooling is performed around the nozzle hole by curving the insertion trajectory of the core for forming the exhaust port used for casting with respect to the core for forming the cooling water jacket while bypassing the nozzle hole of the fuel injection nozzle. A water passage was formed.
【００１７】[0017]
【発明の効果】請求項１及び７に係る発明によれば、例
えば、請求項３及び４に係る発明のように、出力性能に
優れたＤＯＨＣ４弁直噴式ディーゼルエンジンにおい
て、軽量なアルミニウム鋳造製シリンダヘッドを用いつ
つ、生産コストが有利で、ガス、水漏れ等の問題が生じ
難い、シリンダヘッド一体成形式の燃料噴射ノズルの取
付用ボスとした場合において、燃料噴射ノズル取付部周
りの冷却水通路を容易に確保でき、冷却性能の向上並び
に耐久性の向上を図ることができる。According to the inventions of claims 1 and 7, for example, as in the inventions of claims 3 and 4, in a DOHC four-valve direct injection diesel engine having excellent output performance, a lightweight aluminum cast cylinder is used. Cooling passage around the fuel injection nozzle mounting part when using the head as a boss for mounting the fuel injection nozzle of the cylinder head integrated molding type, which is advantageous in production cost and less likely to cause problems such as gas and water leakage. Can be easily secured, and cooling performance and durability can be improved.
【００１８】請求項２に係る発明によると、吸気により
シリンダの横方向への強い旋回流（スワール流）を形成
して、燃焼性能向上を図れる吸気ポート形状並びに排気
ポート形状とすることができる。請求項５に係る発明に
よると、吸気ポート形成用中子のセット性を向上でき、
生産性を高めることができるようになる。According to the second aspect of the invention, a strong swirl flow (swirl flow) in the lateral direction of the cylinder is formed by the intake air, so that the intake port shape and the exhaust port shape can be improved to improve the combustion performance. According to the invention of claim 5, the settability of the intake port forming core can be improved,
You will be able to increase productivity.
【００１９】請求項６に係る発明によると、排気ポート
形成用中子のセット性を向上でき、かつ上下の冷却水通
路幅を最大限に確保することがてきる。According to the invention of claim 6, the settability of the exhaust port forming core can be improved, and the upper and lower cooling water passage widths can be secured to the maximum.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図１及び図２において、直噴式ディ
ーゼルエンジンのアルミニウム鋳造製のシリンダヘッド
１１には、夫々直動式の２つの吸気弁及び２つの排気弁
（図示せず）が備えられ、かつ前記シリンダヘッド１１
に前記４つの弁により開閉される４つのポート（吸気ポ
ート１２，１３及び排気ポート１４Ａ，１４Ｂ）が形成
されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In FIGS. 1 and 2, a cylinder head 11 made of cast aluminum of a direct injection diesel engine is provided with two direct acting intake valves and two exhaust valves (not shown), respectively, and the cylinder head 11
4 ports (intake ports 12, 13 and exhaust ports 14A, 14B) that are opened and closed by the four valves are formed in the.
【００２１】各気筒毎の２つの吸気弁同士並びに２つの
排気弁同士は、夫々クランク軸の中心軸方向に略直交す
る方向に並列するように配置される。又、２つの吸気ポ
ート１２，１３は、夫々ヘリカルポートとタンジェンシ
ャルポートとして、シリンダヘッド１１の一方の側面に
開口して図示しない吸気マニホールドと連通される。The two intake valves and the two exhaust valves for each cylinder are arranged in parallel in a direction substantially orthogonal to the central axis direction of the crankshaft. Further, the two intake ports 12 and 13 serve as a helical port and a tangential port, respectively, and are opened on one side surface of the cylinder head 11 to communicate with an intake manifold (not shown).
【００２２】更に、２つの排気ポート１４Ａ，１４Ｂ
は、各ポート１４Ａ，１４Ｂのスロート部からの流れが
途中が合流する単一の排気ポート１４とされ、シリンダ
ヘッド１１の他方の側面に開口して図示しない排気マニ
ホールドと連通される。一方、シリンダヘッド１１の各
気筒のシリンダボアの略中心軸に直立して図示しない燃
料噴射ノズルが設けられており、該燃料噴射ノズルの取
付用ボス１５はシリンダヘッド１１の鋳造時に一体成形
される。Furthermore, two exhaust ports 14A and 14B
Is a single exhaust port 14 in which the flows from the throat portions of the ports 14A and 14B join together, and is opened to the other side surface of the cylinder head 11 to communicate with an exhaust manifold (not shown). On the other hand, a fuel injection nozzle (not shown) is provided upright on the substantially central axis of the cylinder bore of each cylinder of the cylinder head 11, and the mounting boss 15 for the fuel injection nozzle is integrally formed when the cylinder head 11 is cast.
【００２３】又、排気ポート１４Ａ，１４Ｂの各スロー
ト部と燃料噴射ノズルの取付用ボス１５との間には冷却
水通路１６が形成される。ここで、吸気弁を２つ備えた
直噴式ディーゼルエンジンでは、燃焼性能向上のため、
吸気によりシリンダの横方向への強い旋回流（スワール
流）を形成するべく、シリンダに対して非対称配置とな
る吸気ポート形状（ヘリカル、タンジェンシャル）とす
る必要がある。A cooling water passage 16 is formed between each throat portion of the exhaust ports 14A and 14B and the mounting boss 15 of the fuel injection nozzle. Here, in a direct injection diesel engine equipped with two intake valves, in order to improve combustion performance,
In order to form a strong swirl flow (swirl flow) in the lateral direction of the cylinder by intake air, it is necessary to have an intake port shape (helical or tangential) that is asymmetrically arranged with respect to the cylinder.
【００２４】これに伴い、排気ポートも非対称配置とな
る。このような構成では、ポートのシリンダヘッド１１
側壁端面に対して奥まったスロート部に向かうポートは
シリンダ中心から先に進んだ位置までの長さとなる。こ
のため、シリンダヘッド１１の鋳造時のポート形成用中
子を、冷却水ジャケット形成用中子２０（図２参照）に
対して、シリンダ長手方向に対して直角に挿入する方法
では、排気ポートのスロート部と燃料噴射ノズルの取付
用ボスとの間に冷却水通路を形成するのが困難である
（奥まったポートスロート部におけるポート形成用中子
の挿入軌跡により冷却水通路を形成したい部分は全て駄
肉となる）。Along with this, the exhaust ports are also asymmetrically arranged. In such a configuration, the cylinder head 11 of the port
The port toward the throat portion, which is recessed with respect to the end face of the side wall, has the length from the center of the cylinder to the position advanced from the center. Therefore, in the method of inserting the port forming core during casting of the cylinder head 11 into the cooling water jacket forming core 20 (see FIG. 2) at right angles to the cylinder longitudinal direction, the exhaust port It is difficult to form a cooling water passage between the throat portion and the boss for mounting the fuel injection nozzle (every portion where you want to form a cooling water passage due to the insertion locus of the port forming core in the deep port throat portion) It will be crap.)
【００２５】そこで、本構成では、排気ポート形成用中
子２６（図２参照）の挿入軌跡を図１のＡに示すように
燃料噴射ノズルのノズルホール１５Ａを迂回しながら湾
曲した形態にして、ノズルホール１５Ａ周りに冷却水通
路１６が形成できるようにする。この場合、かかる排気
ポート形成用中子２６の挿入空間を確保するため、排気
ポート１４Ａの外壁と隣り合う気筒の吸気ポート１２の
外壁を一部共用化する（図１，図３及び図４の共通外壁
１７）。Therefore, in the present construction, the insertion path of the exhaust port forming core 26 (see FIG. 2) is curved while bypassing the nozzle hole 15A of the fuel injection nozzle as shown in FIG. The cooling water passage 16 is formed around the nozzle hole 15A. In this case, in order to secure the insertion space for the exhaust port forming core 26, the outer wall of the exhaust port 14A and the outer wall of the intake port 12 of the adjacent cylinder are partially shared (see FIGS. 1, 3 and 4). Common outer wall 17).
【００２６】これによって、排気ポート形成用中子２６
は吸気ポート形成用中子２７（図２参照）の存在空間の
一部を利用して前記ノズルホール１５Ａを迂回しながら
湾曲した挿入軌跡となるように挿入することができる。
又、図５に示すように、シリンダヘッド１１の終端部に
ある排気ポート１４Ａにおいては、隣接する吸気ポート
１２，１３が存在しないため、排気ポート形成用中子２
６の挿入空間を確保するため、外壁の一部を厚肉に形成
する（厚肉部１１Ａ）。As a result, the core 26 for forming the exhaust port is formed.
Can be inserted using a part of the existing space of the intake port forming core 27 (see FIG. 2) while detouring the nozzle hole 15A so as to form a curved insertion locus.
Further, as shown in FIG. 5, in the exhaust port 14A at the end portion of the cylinder head 11, there are no adjacent intake ports 12 and 13, so the exhaust port forming core 2
In order to secure the insertion space for 6, a part of the outer wall is formed thick (thick portion 11A).
【００２７】従って、ポート形成用中子の挿入順序は、
排気ポート形成用中子２６、吸気ポート形成用中子２
７，２８の順となる。又、吸気ポート１２，１３は排気
ポート１４Ａ，１４Ｂと比較して熱負荷が少ないため、
その上部に冷却水ジャケットを必要としない。従って、
排気ポート１４Ａ，１４Ｂの上部及び下部並びに吸気ポ
ート１２，１３の下部に夫々冷却水ジャケットを設け、
燃料噴射ノズルの取付用ボス１５周りの前記冷却水通路
により前記上部と下部の冷却水ジャケットとを連通する
構成とする。Therefore, the order of inserting the port forming cores is
Exhaust port forming core 26, intake port forming core 2
The order is 7,28. Further, since the intake ports 12 and 13 have a smaller heat load than the exhaust ports 14A and 14B,
No cooling water jacket is needed on top of it. Therefore,
Cooling water jackets are provided above and below the exhaust ports 14A and 14B and below the intake ports 12 and 13, respectively.
The cooling water passage around the mounting boss 15 of the fuel injection nozzle connects the upper and lower cooling water jackets.
【００２８】これにより、吸気ポート形成用中子２７，
２８を、図２に示すように、冷却水ジャケット形成用中
子２０の上部からセットすることが可能となり、セット
性を向上でき、生産性を高めることができるようにな
る。一方、排気ポート１４Ａ，１４Ｂはシリンダヘッド
１１を横断する形状であるため、その全長が長い。As a result, the intake port forming core 27,
As shown in FIG. 2, 28 can be set from the upper portion of the core 20 for forming the cooling water jacket, so that the settability can be improved and the productivity can be increased. On the other hand, since the exhaust ports 14A and 14B are shaped so as to traverse the cylinder head 11, their overall length is long.
【００２９】従って、排気ポート１４Ａ，１４Ｂの上下
に冷却水通路を設けようとすると、水ジャケット形成用
中子２０の排気ポート形成用中子配置空間に対し水平方
向に排気ポート形成用中子２６を挿入する必要がある。
そこで、本構成においては、排気ポート形成用中子２６
は、中子２６とシリンダヘッド下型２９との見切り線３
０の高さＴ３（排気ポート１４Ａ，１４Ｂのスロート部
における排気ポート形成用中子２６とシリンダヘッド下
型２９との割面）を高くした形状として、排気ポート１
４Ａ，１４Ｂ全高を低くするようにし、排気ポート形成
用中子２６のセット性を向上させ、かつ上下の冷却水通
路幅を最大限に確保するようにしている。Therefore, when it is attempted to provide cooling water passages above and below the exhaust ports 14A and 14B, the exhaust port forming core 26 is arranged horizontally with respect to the exhaust port forming core arrangement space of the water jacket forming core 20. Need to be inserted.
Therefore, in the present configuration, the exhaust port forming core 26
Is a parting line 3 between the core 26 and the cylinder head lower die 29.
The height of the exhaust port 1 is set to a height T3 of 0 (the split surface between the exhaust port forming core 26 and the cylinder head lower die 29 in the throat portion of the exhaust ports 14A and 14B).
The total height of 4A and 14B is reduced, the settability of the exhaust port forming core 26 is improved, and the upper and lower cooling water passage widths are secured to the maximum.
【００３０】この場合、図６に示すように、前記Ｔ３
と、排気ポート１４Ａ，１４Ｂのスロート部間の冷却水
通路１０Ｂの上面高さ若しくは排気ポート１４Ａ，１４
Ｂ下部の冷却水ジャケット１０Ａ上部高さのうち高い方
の寸法Ｔ１と、排気ポート１４Ａ，１４Ｂの上部壁肉厚
Ｔ２と、シリンダヘッド下型２９のポート位置決め用ほ
ぞ２９Ａの高さＴ４と、余裕代Δとの関係が、次式であ
るように、各種寸法を設定する。In this case, as shown in FIG.
And the height of the upper surface of the cooling water passage 10B between the throat portions of the exhaust ports 14A and 14B or the exhaust ports 14A and 14B.
The higher dimension T1 of the cooling water jacket 10A upper part of the lower part of B, the upper wall thickness T2 of the exhaust ports 14A and 14B, the height T4 of the port positioning tenon 29A of the cylinder head lower mold 29, and a margin. Various dimensions are set so that the relationship with the margin Δ is the following expression.
【００３１】Ｔ３＞Ｔ１＋Ｔ４−Ｔ２−Δ
かかる構成において、排気ポート形成用中子２６は、排
気ポート１４Ａ，１４Ｂ上部の壁となる冷却水ジャケッ
ト形成用中子２０の空間を使用して持ち上げながら水ジ
ャケット形成用中子２０の排気ポート形成用中子の配置
空間となる挿入部１９（図４参照）に挿入される。T3> T1 + T4-T2-Δ In such a construction, the exhaust port forming core 26 uses the space of the cooling water jacket forming core 20 which is the upper wall of the exhaust ports 14A, 14B to lift water. The jacket forming core 20 is inserted into an insertion portion 19 (see FIG. 4) which is a space for disposing the exhaust port forming core.
【００３２】これによって、排気ポート形成用中子２６
は、冷却水ジャケット形成用中子２０の下部の水ジャケ
ット部分に当たる部分２２（図７参照）とシリンダヘッ
ド下型２９のスロート部分上面に設けられた位置決め用
ほぞ２９Ａをクリアして所定位置にセットされる。尚、
前記余裕代Δは、中子の寸法バラツキやセット時の位置
バランスを考慮したものである。As a result, the core 26 for forming the exhaust port is formed.
Is set to a predetermined position by clearing the portion 22 (see FIG. 7) corresponding to the lower water jacket portion of the cooling water jacket forming core 20 and the positioning tenon 29A provided on the upper surface of the throat portion of the cylinder head lower mold 29. To be done. still,
The margin allowance Δ takes into consideration the dimensional variation of the core and the position balance at the time of setting.
【００３３】排気ポート１４Ａ，１４Ｂのスロート部
は、略円筒形に形成され、シリンダヘッド下型２９から
高く略円筒状に伸びて形成された中子部分２９Ｂによっ
て形成され、スロートカッタ等による機械加工でその形
状が仕上げられる。尚、図４及び図７において、１８
Ａ，１８Ｂは、冷却水ジャケット形成用中子２０におけ
る吸気ポート形成用中子２７，２８の挿入部、２３は、
吸気ポート下部冷却水ジャケット形成部、２５は排気ポ
ート下部冷却水ジャケット形成部、２４は上下冷却ジャ
ケット連絡通路形成部である。The throat portions of the exhaust ports 14A, 14B are formed in a substantially cylindrical shape, and are formed by a core portion 29B formed by extending from the lower cylinder head mold 29 in a substantially cylindrical shape, and machined by a throat cutter or the like. The shape is finished with. Incidentally, in FIG. 4 and FIG.
A and 18B are the insertion portions of the intake port forming cores 27 and 28 in the cooling water jacket forming core 20, and 23 is
An intake port lower cooling water jacket forming portion, 25 is an exhaust port lower cooling water jacket forming portion, and 24 is an upper and lower cooling jacket communication passage forming portion.
【図１】 本発明に係る直噴式ディーゼルエンジンのシ
リンダヘッドの一実施形態の横断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a cylinder head of a direct injection diesel engine according to the present invention.
【図２】 同上のシリンダヘッドの冷却ジャケット形成
用中子に対するポート形成用中子のセット方法を示す斜
視図FIG. 2 is a perspective view showing a method of setting the port forming core to the cooling jacket forming core of the cylinder head of the same.
【図３】 同上のジャケットの排気ポート形成部の縦断
面図FIG. 3 is a vertical sectional view of an exhaust port forming portion of the same jacket.
【図４】 同上のシリンダヘッドの冷却ジャケット形成
用中子の斜視図FIG. 4 is a perspective view of a core for forming a cooling jacket of the above cylinder head.
【図５】 同上のシリンダヘッドの横断面図FIG. 5 is a cross-sectional view of the cylinder head of the above.
【図６】 同上のシリンダヘッドの縦断面図FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the cylinder head of the above.
【図７】 同上のシリンダヘッドの冷却ジャケット形成
用中子の下方からの斜視図FIG. 7 is a perspective view from below of a core for forming a cooling jacket of the cylinder head of the same.
【図８】 従来のシリンダヘッドの横断面図FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional cylinder head.
【図９】 従来のシリンダヘッドの横断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional cylinder head.
１１ シリンダヘッド １１Ａ 厚肉部 １２，１３ 吸気ポート １４，１４Ａ，１４Ｂ 排気ポート １５ 燃料噴射ノズルの取付用ボス １６ 冷却水通路 １７ 共通外壁 ２０ 冷却水ジャケット形成用中子 ２６ 排気ポート形成用中子 ２７，２８ 吸気ポート形成用中子 ３０ 見切り線 11 cylinder head 11A thick part 12,13 Intake port 14,14A, 14B Exhaust port 15 Fuel injection nozzle mounting boss 16 Cooling water passage 17 common outer wall 20 Core for forming cooling water jacket 26 Core for forming exhaust port 27,28 Intake port forming core 30 parting line
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１５年５月１２日（２００３．５．１
２）[Submission date] May 12, 2003 (2003.5.1)
2)
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【書類名】 明細書[Document name] Statement
【発明の名称】 直噴式ディーゼルエンジンのシリンダ
ヘッドおよびその鋳造型Title: Cylinder head of direct injection diesel engine and its casting mold
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、４弁式の直噴式デ
ィーゼルエンジンのシリンダヘッド及びその鋳造型に関
し、特に、シリンダヘッドにおける冷却水通路の形成技
術等に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder head of a four-valve direct injection diesel engine and its casting mold , and more particularly to a technique for forming a cooling water passage in the cylinder head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、シリンダヘッドに、各気筒毎夫々
２つの吸気弁及び２つの排気弁を備え、かつシリンダヘ
ッドに前記４つの弁（２つ吸気弁及び２つの排気弁）に
より開閉される吸気又は排気の４つのポートを夫々有
し、これら４つのポートの略中央部に対応する部位に燃
料噴射ノズルを備えるようにした４弁式の直噴式ディー
ゼルエンジンが知られている。Conventionally, to open and close the cylinder head, with each cylinder every respective two intake valves and two exhaust valves, and by the cylinder head 4 valves (two intake valves and two exhaust valves) A four-valve direct injection diesel engine is known in which each has four ports for intake or exhaust, and a fuel injection nozzle is provided at a portion corresponding to a substantially central portion of these four ports.
【０００３】かかる４弁式の直噴式ディーゼルエンジン
において、シリンダヘッドの燃料噴射ノズルのノズルホ
ール周りに冷却水通路を形成する等のために有利な構成
として、従来、図８や図９に示すようなものを採用して
いる。即ち、シリンダヘッド１は鋳鉄製であり、シリン
ダヘッド１の吸気ポート２，３、排気ポート４，５の略
中央部に対応する部位に設けられる燃料噴射ノズルの取
付用ボス６は、シリンダヘッド１とは別体のパイプをシ
リンダヘッド１に圧入することによって形成している。In such a four-valve direct injection diesel engine, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, as a structure advantageous for forming a cooling water passage around a nozzle hole of a fuel injection nozzle of a cylinder head, etc. It adopts the one . That is, the cylinder head 1 is made of cast iron, the intake ports 2 and 3 of the cylinder head 1, the fuel injection mounting boss 6 of the nozzle provided in the portion corresponding to the substantially central portion of the exhaust port 4 and 5, the cylinder head 1 It is formed by press-fitting a pipe separate from the above into the cylinder head 1.
【０００４】又、４つの弁の配置は、所謂ダイヤ型と称
されるものであり、バルブセンタがシリンダボアの中心
軸に対して捻じられた位置に４つの弁が配置される。即
ち、クランク軸の中心軸方向と直交する方向とは所定角
度をもって傾斜した方向に吸気弁と排気弁とが並んでい
る配置となっている。このような４弁式の直噴式ディー
ゼルエンジンは、燃料噴射ノズルの取付用ボス６を、シ
リンダヘッド１にパイプを圧入して形成した構成である
ため、燃料噴射ノズルのノズルホール周りの冷却水通路
の形成が容易である利点と、鋳鉄製のシリンダヘッド１
であるため、材料強度が高く、前記パイプ圧入代を大き
くとれることから圧入部の面圧を大きくとれて冷却水や
ガスのシール性に優れる利点と、４つの弁２〜５の配置
がダイヤ型であるため、燃料噴射ノズルの取付用ボス６
と排気ポート４，５との間に冷却水通路を形成するのが
容易であり、かつ鋳鉄製のシリンダヘッド１であるため
肉厚を薄くできることにより、冷却水通路の確保が十分
に可能である利点とを有している。Further, the arrangement of the four valves is so-called diamond type, and the four valves are arranged at a position where the valve center is twisted with respect to the central axis of the cylinder bore. That is, the direction perpendicular to the central axis direction of the crankshaft has become disposed in a row and the intake and exhaust valves in a direction inclined at a predetermined angle. Such 4-valve direct injection diesel engine, a mounting boss 6 of the fuel injection nozzle, since a structure formed by press-fitting the pipe in the cylinder head 1, the cooling water passage around the nozzle hole of the fuel injection nozzle Cylinder head 1 made of cast iron with the advantage of easy formation
Therefore, since the material strength is high and the press-fitting margin of the pipe can be made large, the surface pressure of the press-fitting portion can be made large and the sealing property of cooling water and gas is excellent, and the arrangement of the four valves 2 to 5 is a diamond type. Therefore , the boss 6 for mounting the fuel injection nozzle
It is easy to form a cooling water passage between the exhaust port 4 and the exhaust port 4, and since the cylinder head 1 is made of cast iron, the wall thickness can be made thin, so that the cooling water passage can be sufficiently secured. Has advantages.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＯＨ
Ｃ形式のアルミニウム鋳造製シリンダヘッドを有する直
噴式ディーゼルエンジンを製作する場合であって、上述
のような４弁式の直噴式ディーゼルエンジンの構成を採
用した場合には、次のような問題点がある。即ち、燃料
噴射ノズルの取付用ボスを、シリンダヘッドにパイプを
圧入して形成する構成を採用した場合には、アルミニウ
ムの材料強度の面からパイプの圧入代を大きくとること
ができない。このため、圧入部の面圧を大きくとること
ができず、冷却水やガスのシール性の確保が困難であ
る。THE INVENTION Problems to be Solved] However, DOH
A case of manufacturing a direct injection diesel engine having a C format aluminum cast cylinder head, in the case where the configuration of the 4-valve direct injection diesel engine as described above, the following problems is there. Rukoto That is, the mounting boss of a fuel injection nozzle, in the case where the configuration formed by press-fitting the pipe in the cylinder head, and increases the press-fitting allowance of the surface or Lapa type of material strength aluminum
I can't. Rukoto Therefore, a large surface pressure of the press section
Can not be achieved, and it is difficult to secure the sealing property of cooling water and gas.
【０００６】加えて、別体のパイプ圧入方式では、材
料、加工コストの面でも不利である。更に、４つの弁の
配置がダイヤ型である場合には、ＤＯＨＣ形式の動弁系
配置を採用することが難しく、ロッカーアームを使用し
たＳＯＨＣ形式又はＯＨＶ形式を採用することとなる
が、これらの形式では、エンジンの高速域での出力の確
保が困難となる。In addition, the separate pipe press-fitting system is disadvantageous in terms of material and processing cost. Further, if the placement of the four valves are diamond-shaped, it is difficult to employ a valve system disposed in the DOHC type, using the rocker arm
The adoption of the SOHC type or OHV format was, but these forms, ensuring output of a high-speed region of the engine becomes difficult.
【０００７】以上のような実情を考慮すると、ＤＯＨＣ
形式のアルミニウム鋳造製シリンダヘッドを有する直噴
式ディーゼルエンジンにあっては、各気筒の２つの吸気
弁同士及び２つの排気弁同士を夫々クランク軸の中心軸
方向に略直交する方向に並列するように配置し、燃料噴
射ノズルの取付用ボスをシリンダヘッドと一体成形した
構成とする必要がある。[0007] Considering the above circumstances, DOHC
In the direct-injection diesel engine having the form of aluminum cast cylinder head is parallel to the direction substantially perpendicular to the central axis direction of the two intake valves and between the two exhaust valves between a respective crankshaft of the air cylinder place manner, certain mounting boss of the fuel injection nozzle needs to be <br/> structure molded integrally with the cylinder head.
【０００８】しかしながら、このような構成では、ダイ
ヤ型とは異なり、燃料噴射ノズルのノズルホール周りの
冷却水通路の形成が困難であると共に、燃料噴射ノズル
の取付用ボスと排気ポートとの間の冷却水通路の形成が
困難であるという問題点が生起してしまう。そこで、本
発明は、各気筒の２つの吸気弁同士及び２つの排気弁同
士が夫々クランク軸の中心軸方向に略直交する方向に並
列するように配置され、燃料噴射ノズルの取付用ボスが
シリンダヘッドと一体成形された直噴式ディーゼルエン
ジンのシリンダヘッドにおいて、ノズルホール周り等の
冷却水通路の形成を容易にすることを目的とする。[0008] However, in such a configuration, die
Unlike Ya type, with the formation of the cooling water passages around the nozzle hole of the fuel injection nozzle it is difficult, the fuel injection Nozzle
Problem shape formed is difficult <br/> cooling water passage between the mounting boss and the exhaust port resulting in occurrence of. The present invention, two intake valves and between the two exhaust valves of the respective air cylinders are arranged such that parallel in a direction substantially perpendicular to the central axis of the respective crankshaft, the mounting boss of a fuel injection nozzle in <br/> cylinder head and a cylinder head integrally molded direct injection diesel engine, for the purpose that you formation <br/> cooling water passage such as around the nozzle hole easily.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、各気筒毎夫々２つの吸気弁及び２つの排気
弁を備え、かつ各気筒毎前記４つの弁により開閉される
吸気又は排気の４つのポートを夫々有し、各気筒毎の２
つの吸気弁同士及び２つの排気弁同士を、夫々クランク
軸の中心軸方向に略直交する方向に並列するように配置
してなる直噴式ディーゼルエンジンのシリンダヘッドに
おいて、鋳造時に使用する排気ポート形成用中子の冷却
水ジャケット形成用中子に対する挿入軌跡を、排気ポー
ト形成用中子が燃料噴射ノズルのノズルホールを迂回す
るように湾曲させて、このノズルホール周りに冷却水通
路を形成するようにした。Means for Solving the Problems] Therefore, in the invention according to claim 1, comprising a respective cylinder every respective two intake valves and two exhaust valves are opened and closed by one One each cylinder each of the four valves Each has 4 ports for intake or exhaust, 2 for each cylinder
In a cylinder head of a direct injection diesel engine , in which one intake valve and two exhaust valves are arranged in parallel in a direction substantially orthogonal to the central axis direction of the crankshaft, during casting, Cooling of the exhaust port core used
Check the insertion path of the water jacket core for the exhaust port.
Forming core bypasses the nozzle hole of the fuel injection nozzle
The cooling water passage was formed around the nozzle hole .
【００１０】吸気弁及び排気弁が夫々クランク軸の中心
軸方向に略直交する方向に並列するように配置された直
噴ディーゼルエンジンでは、シリンダヘッドの鋳造時に
使用する排気ポート形成用中子を、冷却水ジャケット形
成用中子に対してシリンダヘッドの側方から弁の配列方
向と平行に挿入する場合は、燃料噴射ノズルのノズルホ
ール周りに冷却水通路を形成するのが困難である。そこ
で、排気ポート形成用中子の冷却水通路形成用中子に対
する挿入軌跡を、排気ポート形成用中子が燃料噴射ノズ
ルのノズルホールを迂回するように湾曲させることとす
れば、この冷却水通路を形成するのが容易となる。 The intake valve and the exhaust valve are respectively located at the center of the crankshaft.
Directly arranged in parallel to each other in a direction substantially orthogonal to the axial direction.
In the injection diesel engine, at the time of casting of the cylinder head
Arrange the exhaust port forming core to be used with the cooling water jacket forming core from the side of the cylinder head to arrange the valves.
If parallel to the insertion and direction is the fuel injection nozzle Nozuruho
It is difficult to form a cooling water passage around the base. There
The exhaust port forming core against the cooling water passage forming core.
The exhaust path forming core is
Be curved so as to bypass the nozzle hole
In this case, it becomes easy to form this cooling water passage.
【００１１】請求項２に係る発明では、各気筒におい
て、２つの吸気ポートを、夫々ヘリカルポートとタンジ
ェンシャルポートとして、シリンダヘッドの一方の側面
に開口して吸気マニホールドと連通し、２つの排気ポー
トを、各スロート部からの流れが途中で合流する単一の
排気ポートとして、シリンダヘッドの他方の側面に開口
して排気マニホールドと連通した。[0011] In the invention according to claim 2, each cylinder odor
Te, the two intake ports, respectively as a helical port and a tangential port, open to one side <br/> of the cylinder head through the intake manifold and the communication, the two exhaust ports, the flow from the throat portion As a single exhaust port that merges on the way, it was opened on the other side surface of the cylinder head and communicated with the exhaust manifold.
【００１２】請求項３に係る発明では、シリンダヘッド
をアルミニウム鋳造製とした。請求項４に記載した発明
では、ディーゼルエンジンをＤＯＨＣ形式のエンジンと
した。請求項５に記載した発明では、排気ポートの上部
及び下部、並びに吸気ポートの下部に夫々冷却水ジャケ
ットを形成し、燃料噴射ノズルのノズルホール周りの冷
却水通路によりこれら上部及び下部の冷却水ジャケット
を連通した。[0012] In the invention according to claim 3, and cylinder head made of cast aluminum. Invention according to claim 4
In the, and the diesel engine as the engine of DOHC format. In the invention described in claim 5, the upper and lower exhaust ports, and the respective cooling water jackets formed in the lower portion of the intake port, by cold <br/>却水passage around the nozzle hole of the fuel injection nozzle These upper and lower cooling water jackets were connected.
【００１３】請求項６に係る発明では、請求項５に係る
発明の直噴式ディーゼルエンジンのシリンダヘッドを製
造するための鋳造型において、排気ポートのスロート部
における排気ポート形成用中子とシリンダヘッド下型と
の割面の高さＴ３を、排気ポートのスロート部間におけ
る冷却水通路の上面高さ及び排気ポート下部の冷却水ジ
ャケットの上部高さのうち高い方の寸法Ｔ１、排気ポー
ト上部壁の肉厚Ｔ２、シリンダヘッド下型のポート位置
決め用ほぞの高さＴ４及び余裕代Δに対して次式の関係
となるように設定した。
Ｔ３＞Ｔ１＋Ｔ４−Ｔ２−Δ[0013] In the invention according to claim 6, manufacturing a cylinder head of a direct injection diesel engine of the invention according to 請 Motomeko 5
In casting mold for forming the height T3 of the cut surface of the exhaust port-forming core and the cylinder head lower die in the throat portion of the exhaust port, put between the throat portion of the exhaust port
That coolant dimensions higher of the upper surface height and top height of the cooling water jacket exhaust ports lower passages T1, the exhaust port
Thickness in developing wall T2, was set to be the following relationship with respect to the height T4 and margin Δ port positioning tenon type lower cylinder head. T3> T1 + T4-T2-Δ
【００１４】請求項５に係る発明の直噴式ディーゼルエ
ンジンのシリンダヘッドでは、吸気ポート形成用中子を
冷却水ジャケット形成用中子に対して上方から設置する
ことが可能となる。これにより、吸気ポート形成用中子
のセット性が向上するが、排気ポートの上下に冷却水ジ
ャケットを形成しようとすると、排気ポート形成用中子
は、冷却水ジャケット形成用中子内の排気ポート形成用
中子の配置空間に対して水平方向に挿入する必要があ
る。[0014] The direct-injection diesel d of the invention according to 請 Motomeko 5
In a cylinder head of the engine, it is possible to install from above intake port forming core relative <br/> cooling water jacket-forming core. This ensures that the intake port forming core
Is easier to set, but cooling water jets are placed above and below the exhaust port.
Attempting to form a jacket, exhaust port-forming core
Needs to be inserted in a horizontal direction with respect to the configuration space of the exhaust port-forming core coolant jacket forming the core.
【００１５】そこで、請求項６所定の関係を成立させる
こととすれば、排気ポート形成用中子を排気ポート上部
壁となる冷却水ジャケット形成用中子内の空間を経由さ
せて持ち上げながら挿入し、その配置空間に収めること
ができるので、排気ポート形成用中子のセット性が向上
する。また、排気ポートの全高を低くすることができる
ので、排気ポート上下の冷却水ジャケットの幅を最大限
に確保することができる。 Therefore, the relationship defined in claim 6 is established.
In that case, the core for forming the exhaust port should be located above the exhaust port.
Through the space inside the core for forming the cooling water jacket
And then insert it while lifting it up and put it in the space
As a result, the setability of the core for forming the exhaust port is improved.
To do. Also , the overall height of the exhaust port can be lowered.
Since, Ru can be secured the width of the exhaust port and below the coolant jacket to the maximum.
【００１６】請求項７に記載した発明では、直噴式ディ
ーゼルエンジンのシリンダヘッドであって、各気筒毎夫
々２つの吸気弁及び２つの排気弁を備え、かつ各気筒毎
前記４つの弁により開閉される吸気又は排気の４つのポ
ートを夫々有し、各気筒毎の２つの吸気弁同士及び２つ
の排気弁同士を、夫々クランク軸の中心軸方向に略直交
する方向に並列するように配置してなるものの鋳造型に
おいて、隣り合う気筒のシリンダヘッド側壁における吸
気ポートの開口位置を基準として奥側に延びる吸気ポー
トの外壁と、この吸気ポートと隣接する排気ポートの外
壁とをその最近接点で連接させた共用の外壁を形成する
第１の部分と、シリンダヘッドの気筒列方向の一方の終
端壁側に設けられ、その位置に形成される排気ポートの
外壁を他の部分の外壁と比較して肉厚に形成する第２の
部分と、各気筒のシリンダボアの略中心軸上に直立させ
て設けられる燃料噴射ノズルの取付用ボスをシリンダヘ
ッドと一体成形する第３の部分と、各気筒の２つの排気
ポートの各スロート部と、燃料噴射ノズルの取付用ボス
との間に冷却水通路を形成する第４の部分と、排気ポー
トの上部及び下部、並びに吸気ポートの下部に夫々冷却
水ジャケットを形成する第５の部分とを設け、排気ポー
トの上下各部及び吸気ポートの下部の冷却水通路が燃料
噴射ノズルの取付用ボス周りの冷却水通路により連通さ
れるように、第４の部分と第５の部分とを接続し、排気
ポートのスロート部における排気ポート形成用中子とシ
リンダヘッド下型との割面の高さＴ３を、排気ポートの
スロート部間における冷却水通路の上面高さ及び排気ポ
ート下部の冷却水通路の上部高さのうち高い方の寸法Ｔ
１、排気ポート上部壁の肉厚Ｔ２、シリンダヘッド下型
のポート位置決め用ほぞの高さＴ４及び余裕代Δに対し
て次式の関係となるように設定した。Ｔ３＞Ｔ１＋Ｔ４
−Ｔ２−Δこのような構成の鋳造型によれば、排気ポー
トの外壁と隣り合う気筒の吸気ポートの外壁とを一部で
共用させることとしたので、吸気ポート形成用中子の配
置空間を利用して排気ポート形成用中子の挿入空間を確
保することができ、燃料噴射ノズルの取付位置を迂回す
るように挿入することができる。このため、排気ポート
のスロート部と燃料噴射ノズルの取付用ボスとの間の冷
却水通路の形成が容易となる。一方、シリンダヘッドの
終端壁側にある排気ポートは、隣接する吸気ポートが存
在しないが、その外壁の一部を肉厚に形成することによ
り、排気ポート形成用中子の挿入空間が確保されるの
で、他の排気ポート形成用中子と同様に燃料噴射ノズル
の取付位置を迂回するように挿入することができる。 [0016] In the invention according to claim 7, direct injection di
A cylinder head of a diesel engine , each cylinder having two intake valves and two exhaust valves, and each cylinder having four intake or exhaust ports opened and closed by the four valves, two intake valves and between the two exhaust valves each other, each crankshaft axial direction to the casting mold in <br/> Oite those formed by arranging such that parallel in a direction substantially perpendicular of each, adjacent cylinder On the side wall of the cylinder head
The intake port that extends inward with respect to the opening position of the air port.
Outside of the exhaust port adjacent to this intake port and this intake port
Form a common outer wall that is connected to the wall at its most recent contact point
The first part and one end of the cylinder head in the cylinder row direction.
The exhaust port provided on the end wall side and formed at that position
The second outer wall is formed thicker than the outer walls of other parts.
Upright on the central axis of the cylinder bore of each cylinder
The fuel injection nozzle mounting boss
A third part that is integrally molded with the engine and two exhausts for each cylinder
Each throat of the port and the boss for mounting the fuel injection nozzle
And a fourth portion that forms a cooling water passage between the exhaust port and
Cooling at the top and bottom of the inlet and the bottom of the intake port
A fifth part forming a water jacket is provided and the exhaust port
The cooling water passages above and below the
Connected by the cooling water passage around the mounting boss of the injection nozzle
Connect the fourth and fifth parts as shown in
Exhaust port forming core and seal at port throat
The height T3 of the split surface with the lower Linda head die
The height of the top surface of the cooling water passage between the throat parts and the exhaust port
The higher dimension T of the upper heights of the cooling water passage at the bottom of the port
1, exhaust wall upper wall thickness T2, cylinder head lower mold
For the height T4 of the port positioning tenon and the margin allowance Δ
Were set so as to satisfy the following equation . T3> T1 + T4
-T2-Δ According to the casting die having such a configuration, the exhaust port
Part of the outer wall of the cylinder and the outer wall of the intake port of the adjacent cylinder.
Since it is decided to share it, the core for forming the intake port is
Use the storage space to secure the insertion space for the exhaust port forming core.
Can be kept around the fuel injection nozzle mounting position
Can be inserted like. Because of this, the exhaust port
Between the throat of the vehicle and the boss for mounting the fuel injection nozzle
The formation of the drainage passage becomes easy. On the other hand, the cylinder head
The exhaust port on the end wall side has an adjacent intake port.
It does not exist, but by forming a part of its outer wall to be thick
This secures an insertion space for the core for forming the exhaust port.
In the same way as other exhaust port forming cores, the fuel injection nozzle
Can be inserted so as to bypass the mounting position of.
【００１７】[0017]
【発明の効果】請求項１又は７に係る発明によれば、吸
気弁及び排気弁が夫々クランク軸の中心軸方向に略直交
する方向に並列するように配置された４弁式の直噴式デ
ィーゼルエンジンのシリンダヘッドにおいて、燃料噴射
ノズルのノズルホール周り又は排気ポートのスロート部
と燃料噴射ノズルの取付用ボスとの間の冷却水通路を容
易に形成することができる。Effects of the Invention According to the invention of claim 1 or 7, intake
The air valve and exhaust valve are approximately perpendicular to the central axis of the crankshaft.
Fuel injection in a cylinder head of a four-valve direct injection diesel engine arranged in parallel
Around the nozzle hole of the nozzle or the throat of the exhaust port
A cooling water passage between the fuel injection nozzle and the mounting boss for the fuel injection nozzle can be easily formed .
【００１８】請求項２に係る発明によれば、吸気により
シリンダの横方向への強い旋回流（スワール流）を形成
して、燃焼性能を向上させることができる。請求項３に
係る発明によれば、シリンダヘッドをアルミニウム鋳造
製とすることで、軽量なエンジンを構成することができ
る。請求項４に係る発明によれば、ＤＯＨＣ形式のディ
ーゼルエンジンを採用することで、エンジンの出力性能
を向上させることができる。請求項５に係る発明によれ
ば、吸気ポート形成用中子のセット性を向上させ、シリ
ンダヘッドの生産性を高めることができる。 The lever by the invention according to claim 2, to form a strong swirling flow in the lateral direction of the cylinder (the swirl flow) by the intake air, it is possible to make improved combustion performance. In claim 3
According to this invention, the cylinder head is cast from aluminum.
By making it, you can configure a lightweight engine.
It According to the invention of claim 4, a DOHC format disc
By using a diesel engine, the output performance of the engine
Can be improved. According to the invention of claim 5, to improve the set of the intake port forming core, Siri
Ru can increase the productivity of the cylinder head.
【００１９】請求項６に係る発明によれば、排気ポート
形成用中子のセット性を向上させ、シリンダヘッドの生
産性を高めることができるとともに、排気ポート上下の
冷却水ジャケットの幅を最大限に確保することができ
る。[0019] by the invention according to claim 6 lever, to improve the set of exhaust ports forming core, the raw cylinder head
It is possible to increase the production of, Ki <br/> Ru emanating to ensure the width of the exhaust port and below the coolant jacket to the maximum.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図１は、本発明の一実施形態に係る
直噴式ディーゼルエンジンのシリンダヘッドの、シリン
ダボアの中心軸に垂直な平面による断面を示している。
直噴式ディーゼルエンジンのアルミニウム鋳造製のシリ
ンダヘッド１１には、夫々直動式の２つの吸気弁及び２
つの排気弁（図示せず）が備えられ、かつシリンダヘッ
ド１１には、これら４つの弁により開閉される４つのポ
ート（吸気ポート１２，１３及び排気ポート１４Ａ，１
４Ｂ）が形成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention .
Cylinder of cylinder head of direct injection diesel engine
It shows a cross section taken along a plane perpendicular to the central axis of the dowel.
The cylinder head 11 made of cast aluminum of a direct injection diesel engine has two direct-acting intake valves and two direct-acting intake valves, respectively.
One of the exhaust valve (not shown) are provided, and sheet cylinder head 11, four ports (intake ports 12, 13 and the exhaust port 14A which is opened and closed by the four valves, 1
4B) has been formed.
【００２１】各気筒の２つの吸気弁同士及び２つの排気
弁同士は、夫々クランク軸の中心軸方向に略直交する方
向に並列するように配置される。又、２つの吸気ポート
１２，１３は、夫々ヘリカルポートとタンジェンシャル
ポートとして、シリンダヘッド１１の一方の側面に開口
して図示しない吸気マニホールドと連通される。The two intake valves and between the two exhaust valves of the respective air cylinders are arranged to parallel in a direction substantially perpendicular to the central axis of the respective crankshaft. Further, the two intake ports 12 and 13 serve as a helical port and a tangential port, respectively, and are opened on one side surface of the cylinder head 11 to communicate with an intake manifold (not shown).
【００２２】更に、２つの排気ポート１４Ａ，１４Ｂ
は、各ポート１４Ａ，１４Ｂのスロート部からの流れが
途中で合流する単一の排気ポート１４とされ、シリンダ
ヘッド１１の他方の側面に開口して図示しない排気マニ
ホールドと連通される。一方、シリンダヘッド１１の各
気筒のシリンダボアの略中心軸上に直立させて図示しな
い燃料噴射ノズルが設けられており、この燃料噴射ノズ
ルの取付用ボス１５は、シリンダヘッド１１の鋳造時に
シリンダヘッド１１と一体成形される（鋳造型の「第３
の部分」による。）。Furthermore, two exhaust ports 14A and 14B
Is a single exhaust port 14 where the flows from the throat portions of the ports 14A and 14B join together on the way , and is opened to the other side surface of the cylinder head 11 to communicate with an exhaust manifold (not shown). On the other hand, the fuel injection nozzle is provided which is not shown it is vertically on the substantially central axis of the cylinder bore of each cylinder of the cylinder head 11, the mounting boss 15 of the fuel injection nozzle, the casting of the cylinder head 11
It is integrally molded with the cylinder head 11 (casting die “3rd
Part of ) .
【００２３】又、排気ポート１４Ａ，１４Ｂの各スロー
ト部と燃料噴射ノズルの取付用ボス１５との間には、冷
却水通路１６が形成されている（鋳造型の「第４の部
分」による。）。ここで、吸気弁を２つ備えた直噴式デ
ィーゼルエンジンでは、燃焼性能向上のため、吸気によ
りシリンダの横方向への強い旋回流（スワール流）を形
成するべく、シリンダに対して非対称配置となる吸気ポ
ート形状（ヘリカル、タンジェンシャル）とする必要が
ある。[0023] Also, an exhaust port 14A, between each throat portion and a fuel injection nozzle mounting boss 15 of the 14B, Ru Tei is cooling water passage 16 is formed (casting mold of the "fourth parts
Minute. ) . Here, in a direct-injection diesel engine equipped with two intake valves, in order to improve combustion performance, a strong swirl flow (swirl flow) in the lateral direction of the cylinder is formed by intake air, so that it is asymmetrically arranged with respect to the cylinder. Intake port shape (helical, tangential) is required.
【００２４】これに伴い、排気ポートも非対称配置とな
る。このような構成では、排気ポートのうちシリンダヘ
ッド１１の側壁端面に対して奥まったスロート部に向か
う排気ポート１４Ａは、シリンダ中心よりも先に進んだ
位置までの長さとなる。このため、シリンダヘッド１１
の鋳造に使用する排気ポート形成用中子を、冷却水ジャ
ケット形成用中子２０（図２参照）に対して弁の配列方
向と平行に挿入する方法では、排気ポートのスロート部
と燃料噴射ノズルの取付用ボスとの間に冷却水通路を形
成するのが困難である（排気ポート形成用中子のうち奥
まったスロート部を形成する中子部分の挿入軌跡によ
り、冷却水通路を形成したい部分は全て駄肉となる）。Along with this, the exhaust ports are also asymmetrically arranged. In such a configuration, an exhaust port 14A toward the throat portion recessed with respect to the side wall end face of the cylinder head 11 of the exhaust port, the length to the position advanced before the cylinder center. Therefore, the cylinder head 11
An exhaust port-forming core for use in casting, array side of the hand valve to the cooling water jacket-forming core 20 (see FIG. 2)
It is difficult to form a cooling water passage between the throat part of the exhaust port and the mounting boss of the fuel injection nozzle by the method of inserting the pipe parallel to the direction (the inner part of the core for forming the exhaust port <br / > Due to the insertion path of the core part that forms the closed throat part , all the parts where you want to form the cooling water passage become useless).
【００２５】そこで、本構成では、排気ポート形成用中
子２６（図２参照）の挿入軌跡を、図１のＡに示すよう
に、奥まったスロート部を形成する中子部分が燃料噴射
ノズルのノズルホール１５Ａを迂回するように湾曲させ
ることで、ノズルホール１５Ａ周りに冷却水通路１６が
形成できるようにする。この場合には、かかる排気ポー
ト形成用中子２６の挿入空間を確保するため、排気ポー
ト１４Ａの外壁と隣り合う気筒の吸気ポート１２の外壁
とを一部で共用させる（図１，図３及び図４の共通外壁
１７：鋳造型の「第１の部分」による。）。Therefore, in this structure , as shown in A of FIG. 1 , the insertion locus of the exhaust port forming core 26 (see FIG. 2) is such that the core portion forming the deep throat portion is the fuel injection nozzle. It is curved so as to bypass the nozzle hole 15A
By doing so, the cooling water passage 16 can be formed around the nozzle hole 15A. In this case , in order to secure the insertion space for the exhaust port forming core 26, the outer wall of the intake port 12 of the cylinder adjacent to the outer wall of the exhaust port 14A.
DOO Ru is shared part (FIG. 1, a common outer wall 17 of FIG. 3 and FIG. 4: According to the "first portion" of the casting mold.).
【００２６】これにより、排気ポート形成用中子２６
は、冷却水ジャケット形成用中子２０に対して、吸気ポ
ート形成用中子２７（図２参照）の配置空間を経由さ
せ、ノズルホール１５Ａを迂回させて挿入することがで
きる。又、図５に示すように、シリンダヘッド１１の終
端壁側では、排気ポート１４Ａに隣接する吸気ポート１
２，１３が存在しないため、排気ポート形成用中子２６
の挿入空間を確保するため、外壁の一部を厚肉に形成す
る（厚肉部１１Ａ：鋳造型の「第２の部分」によ
る。）。[0026] This ensures that the exhaust port-forming core 26
Through the arrangement space of the intake port forming core 27 (see FIG. 2) with respect to the cooling water jacket forming core 20 .
Then, it can be inserted to bypass the Roh Zuruhoru 15A. Further, as shown in FIG. 5, at the end wall side of the cylinder head 11 is in contact next to the exhaust port 14A intake port 1
Since there is no 2 or 13, the exhaust port forming core 26
In order to secure the insertion space of the outer wall, a part of the outer wall is formed thick (thick part 11A : by the "second part" of the casting die).
It ).
【００２７】従って、ポート形成用中子の挿入順序は、
排気ポート形成用中子２６、吸気ポート形成用中子２
７，２８の順となる。又、吸気ポート１２，１３は、排
気ポート１４Ａ，１４Ｂと比較して熱負荷が少ないた
め、その上部に冷却水ジャケットを必要としない。従っ
て、排気ポート１４Ａ，１４Ｂの上部及び下部、並びに
吸気ポート１２，１３の下部に夫々冷却水ジャケットを
形成し（鋳造型の「第５の部分」による。）、燃料噴射
ノズルの取付用ボス１５周りの冷却水通路１６によりこ
れら上部及び下部の冷却水ジャケットを連通する構成と
する。Therefore, the order of inserting the port forming cores is
Exhaust port forming core 26, intake port forming core 2
The order is 7,28. Further, since the intake ports 12 and 13 have a smaller heat load than the exhaust ports 14A and 14B, a cooling water jacket is not required above them. Therefore, cooling water jackets are provided above and below the exhaust ports 14A and 14B, and below the intake ports 12 and 13, respectively.
Formed (according to the "fifth" part of the casting mold.), This by the cooling water passage 16 around the mounting boss 15 of the fuel injection nozzle
A structure for communicating the cooling water jacket of these upper and lower.
【００２８】これにより、吸気ポート形成用中子２７，
２８を、図２に示すように、冷却水ジャケット形成用中
子２０の上方から設置することが可能となり、セット性
を向上させ、生産性を高めることができる。一方、排気
ポート１４Ａ，１４Ｂは、シリンダヘッド１１を横断す
る形状であるため、その全長が長い。As a result, the intake port forming core 27,
28, as shown in FIG. 2, it is possible to install from above side of the cooling water jacket-forming core 20, to improve the setting property, Ru can increase productivity. On the other hand, an exhaust port 14A, 14B are the shape transverse to the cylinder head 11, a long its entire length.
【００２９】従って、排気ポート１４Ａ，１４Ｂの上下
に冷却水通路を設けようとすると、冷却水ジャケット形
成用中子２０内の排気ポート形成用中子２６の配置空間
に向けて水平方向に排気ポート形成用中子２６を挿入す
る必要がある。そこで、本構成では、排気ポート形成用
中子２６は、中子２６とシリンダヘッド下型２９との見
切り線３０の高さＴ３（排気ポート１４Ａ，１４Ｂのス
ロート部における排気ポート形成用中子２６とシリンダ
ヘッド下型２９との割面の高さ）を高くした形状とし
て、排気ポート１４Ａ，１４Ｂの全高を低くするように
し、排気ポート形成用中子２６のセット性を向上させ、
かつ上下の冷却水通路の幅を最大限に確保するようにし
ている。Therefore, when it is attempted to provide cooling water passages above and below the exhaust ports 14A and 14B , the exhaust ports are horizontally oriented toward the space for disposing the exhaust port forming core 26 in the cooling water jacket forming core 20 . It is necessary to insert the forming core 26. Therefore, in the present configuration , the exhaust port forming core 26 has the height T3 of the parting line 30 between the core 26 and the cylinder head lower die 29 (the exhaust port forming core in the throat portion of the exhaust ports 14A and 14B). 26 and the cylinder head lower mold 29, the height of the split surface) is increased to lower the total height of the exhaust ports 14A and 14B to improve the settability of the exhaust port forming core 26.
And so that to ensure maximum width of the upper and lower cooling water passages.
【００３０】この場合には、図６に示すように、前記Ｔ
３と、排気ポート１４Ａ，１４Ｂのスロート部間におけ
る冷却水通路１０Ｂの上面高さ及び排気ポート１４Ａ，
１４Ｂ下部の冷却水ジャケット１０Ａの上部高さのうち
高い方の寸法Ｔ１と、排気ポート１４Ａ，１４Ｂ上部壁
の肉厚Ｔ２と、シリンダヘッド下型２９のポート位置決
め用ほぞ２９Ａの高さＴ４と、余裕代Δとの関係が次式
であるように、各種寸法を設定する。In this case , as shown in FIG.
3, put in between the throat portion of the exhaust port 14A, 14B
That the height of the upper surface of the cooling water passage 10B and the exhaust port 14A,
The dimensions T1 higher of the 14B lower portion of the upper height of the cooling water jacket 10A, exhaust ports 14A, 14 B upper wall
The various dimensions are set so that the relationship between the wall thickness T2 of the cylinder head, the height T4 of the port positioning tenon 29A of the cylinder head lower mold 29, and the allowance Δ is as follows .
【００３１】Ｔ３＞Ｔ１＋Ｔ４−Ｔ２−Δ
かかる構成において、排気ポート形成用中子２６は、排
気ポート１４Ａ，１４Ｂ上部壁となる冷却水ジャケット
形成用中子２０の空間を経由させて持ち上げながら冷却
水ジャケット形成用中子２０内の排気ポート形成用中子
２６の配置空間となる挿入部１９（図４参照）に挿入さ
れる。[0031] T3> T1 + T4-T2- Δ In such a configuration, the exhaust port-forming core 26, the exhaust port 14A, while lifting by way of the space of the cooling water jacket-forming core 20 to be 14B upper wall cooling <br/> Exhaust port forming core in the water jacket forming core 20
It is inserted into the insertion portion 19 (see FIG. 4) which serves as the arrangement space for the 26 .
【００３２】これにより、排気ポート形成用中子２６
は、冷却水ジャケット形成用中子２０の下部の冷却水ジ
ャケット形成部２２（図７参照）と、シリンダヘッド下
型２９のスロート形成部の上面に設けられた位置決め用
ほぞ２９Ａとを越えて、所定位置に設置される。尚、前
記余裕代Δは、中子の寸法バラツキやセット時の位置バ
ランスを考慮したものである。[0032] This ensures that the exhaust port-forming core 26
Is beyond the bottom of the cooling water jacket formed part 2 2 of the cooling water jacket-forming core 20 (see FIG. 7), and a positioning tenon 29A provided on the upper surface of the throat forming portion of the cylinder head lower die 29 , Installed in place. The allowance Δ takes into consideration the dimensional variation of the core and the position balance at the time of setting.
【００３３】排気ポート１４Ａ，１４Ｂのスロート部
は、シリンダヘッド下型２９から高く略円筒状に延伸さ
せて形成された中子部分２９Ｂにより略円筒状に形成さ
れ、スロートカッタ等による機械加工でその形状が仕上
げられる。尚、図４及び図７において、１８Ａ，１８Ｂ
は、冷却水ジャケット形成用中子２０における吸気ポー
ト形成用中子２７，２８の挿入部、２３は、吸気ポート
下部の冷却水ジャケットの形成部、２５は、排気ポート
上部の冷却水ジャケットの形成部である。また、２４
は、ノズルホール周りの冷却水通路１６の形成部であ
り、形成部２３及び２５と接続している。The throat portion of the exhaust port 14A, 14B is orienter higher in a substantially cylindrical shape from sheet cylinder head lower die 29
Was formed by the Riryaku cylindrically core portion 29B which is formed, its shape is finished by machining by the throat cutter and the like. Incidentally, in FIGS. 4 and 7, 18A, 18B
The insertion portion of the intake port forming core 27, 28 in the cooling water jacket-forming core 20, 23, forming part of the cooling water jacket of the intake port bottom 25, an exhaust port
Is the formation portion of the coolant jacket of the upper portion. Also , 24
Is a formation part of the cooling water passage 16 around the nozzle hole.
Ri, it is connected to the forming unit 23 and 25.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】 本発明に係る直噴式ディーゼルエンジンのシ
リンダヘッドの一実施形態の横断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a cylinder head of a direct injection diesel engine according to the present invention.
【図２】 同上のシリンダヘッドの冷却水ジャケット形
成用中子に対するポート形成用中子の設置方法を示す斜
視図FIG. 2 is a perspective view showing a method of installing the port forming core to the cooling water jacket forming core of the cylinder head.
【図３】 同上のジャケットの排気ポート形成部の縦断
面図FIG. 3 is a vertical sectional view of an exhaust port forming portion of the same jacket.
【図４】 同上のシリンダヘッドの冷却水ジャケット形
成用中子の上方からの斜視図FIG. 4 is a perspective view from above of a core for forming a cooling water jacket of the above cylinder head.
【図５】 同上のシリンダヘッドの横断面図FIG. 5 is a cross-sectional view of the cylinder head of the above.
【図６】 同上のシリンダヘッドの縦断面図FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the cylinder head of the above.
【図７】 同上のシリンダヘッドの冷却水ジャケット形
成用中子の下方からの斜視図FIG. 7 is a perspective view from below of a core for forming a cooling water jacket of the cylinder head of the above.
【図８】 従来のシリンダヘッドの横断面図FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional cylinder head.
【図９】 従来のシリンダヘッドの横断面図FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional cylinder head.
【符号の説明】 １１ シリンダヘッド １１Ａ 厚肉部 １２，１３ 吸気ポート １４，１４Ａ，１４Ｂ 排気ポート １５ 燃料噴射ノズルの取付用ボス １６ 冷却水通路 １７ 共通外壁 ２０ 冷却水ジャケット形成用中子 ２６ 排気ポート形成用中子 ２７，２８ 吸気ポート形成用中子 ３０ 見切り線[Explanation of symbols] 11 cylinder head 11A thick part 12,13 Intake port 14,14A, 14B Exhaust port 15 Fuel injection nozzle mounting boss 16 Cooling water passage 17 common outer wall 20 Core for forming cooling water jacket 26 Core for forming exhaust port 27,28 Intake port forming core 30 parting line
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図１[Name of item to be corrected] Figure 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図１】 [Figure 1]
Claims (7)
２つの吸気弁及び２つの排気弁を備え、かつ前記シリン
ダヘッドに各気筒毎前記４つの弁により開閉される吸気
と排気の４つのポートを夫々有し、各気筒毎の２つの吸
気弁同士並びに２つの排気弁同士を、夫々クランク軸の
中心軸方向に略直交する方向に並列するように配置して
なる直噴式ディーゼルエンジンにおいて、 隣接する気筒のシリンダヘッド側壁における吸気ポート
開口位置を基準として奥側に延びる各吸気ポートの外壁
と該吸気ポートと隣り合う各排気ポートの外壁とをその
最近接点で連接してポート外壁を共用させる構成とする
と共に、 前記シリンダヘッドの気筒列方向の一方の終端壁側に位
置する排気ポートの外壁を、他の部分の外壁と比較して
肉厚に形成する一方、 前記シリンダヘッドの各気筒のシリンダボアの略中心軸
に直立して燃料噴射ノズルを設け、該燃料噴射ノズルの
取付用ボスをシリンダヘッドと一体成形し、 前記２つの排気ポートの各スロート部と前記燃料噴射ノ
ズルの取付用ボスとの間に冷却水通路を形成するように
したことを特徴とする直噴式ディーゼルエンジンのシリ
ンダヘッド。1. A cast cylinder head is provided with two intake valves and two exhaust valves for each cylinder, and the cylinder head has four intake and exhaust valves opened and closed by the four valves for each cylinder. In a direct-injection diesel engine having ports, two intake valves for each cylinder, and two exhaust valves for each cylinder are arranged in parallel in a direction substantially orthogonal to the central axis direction of the crankshaft, The outer wall of each intake port extending inward with respect to the intake port opening position on the cylinder head side wall of the adjacent cylinder and the outer wall of each exhaust port adjacent to the intake port are connected at their closest points to share the port outer wall. In addition to the above structure, the outer wall of the exhaust port located on the one end wall side in the cylinder row direction of the cylinder head is formed thicker than the outer walls of the other portions. A fuel injection nozzle is provided upright on a substantially central axis of a cylinder bore of each cylinder of the cylinder head, and a mounting boss of the fuel injection nozzle is integrally formed with the cylinder head, and each throat portion of the two exhaust ports and the fuel are provided. A cylinder head for a direct injection diesel engine, characterized in that a cooling water passage is formed between the injection nozzle and a mounting boss.
ートとタンジェンシャルポートとして、シリンダヘッド
の一方の側壁面に開口して吸気マニホールドと連通し、
前記２つの排気ポートを、各ポートのスロート部からの
流れが途中が合流する単一の排気ポートとして、シリン
ダヘッドの他方の側壁面に開口して排気マニホールドと
連通したことを特徴とする請求項１記載の直噴式ディー
ゼルエンジンのシリンダヘッド。2. The two intake ports serving as a helical port and a tangential port, respectively, are opened in one side wall surface of a cylinder head and communicate with an intake manifold,
The two exhaust ports are opened to the other side wall surface of the cylinder head and communicate with the exhaust manifold as a single exhaust port where the flow from the throat portion of each port joins in the middle. 1. A cylinder head for a direct injection diesel engine according to 1.
る請求項１又は２記載の直噴式ディーゼルエンジンのシ
リンダヘッド。3. The cylinder head for a direct injection diesel engine according to claim 1, wherein the cylinder head is made of aluminum casting.
のエンジンである請求項１〜３のうちいずれか１つに記
載の直噴式ディーゼルエンジンのシリンダヘッド。4. The cylinder head for a direct injection diesel engine according to claim 1, wherein the diesel engine is a DOHC type engine.
ポートの下部に夫々冷却水ジャケットを有し、前記燃料
噴射ノズルの取付用ボス周りの前記冷却水通路により前
記上部と下部の冷却水ジャケットとを連通したことを特
徴とする請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の直噴
式ディーゼルエンジンのシリンダヘッド。5. A cooling water jacket is provided on each of the upper and lower portions of the exhaust port and the lower portion of the intake port, and the upper and lower cooling water jackets are provided by the cooling water passage around the mounting boss of the fuel injection nozzle. The cylinder head of the direct injection diesel engine according to any one of claims 1 to 4, wherein
のシリンダヘッドを鋳造する鋳造型において、排気ポー
トのスロート部における排気ポート形成用中子とシリン
ダヘッド下型との割面Ｔ３は、排気ポートのスロート部
間の冷却水通路の上面高さ若しくは排気ポート下部の冷
却水ジャケット上部高さのうち高い方の寸法Ｔ１、排気
ポートの上部壁肉厚Ｔ２、シリンダヘッド下型のポート
位置決め用ほぞの高さＴ４及び余裕代Δと次式の関係と
なるように設定されたことを特徴とする直噴式ディーゼ
ルエンジンのシリンダヘッド鋳造型。 Ｔ３＞Ｔ１＋Ｔ４−Ｔ２−Δ6. A casting die for casting a cylinder head of a direct injection diesel engine according to claim 5, wherein a split surface T3 between the exhaust port forming core and the cylinder head lower die in the throat portion of the exhaust port is an exhaust port. Of the height of the upper surface of the cooling water passage between the throat portions or the height of the upper portion of the cooling water jacket at the lower portion of the exhaust port, the upper wall thickness T2 of the exhaust port, the cylinder head lower die port positioning tenon. A cylinder head casting mold for a direct injection diesel engine, characterized in that the height T4 and the margin allowance Δ are set to satisfy the following equation. T3> T1 + T4-T2-Δ
２つの吸気弁及び２つの排気弁を備え、かつ前記シリン
ダヘッドに各気筒毎前記４つの弁により開閉される吸気
と排気の４つのポートを夫々有し、各気筒毎の２つの吸
気弁同士並びに２つの排気弁同士を、夫々クランク軸の
中心軸方向に略直交する方向に並列するように配置して
なる直噴式ディーゼルエンジンにおいて、 鋳造時の使用する排気ポート形成用中子の冷却水ジャケ
ット形成用中子に対する挿入軌跡を燃料噴射ノズルのノ
ズルホールを迂回しながら湾曲させることにより、前記
ノズルホール周りに冷却水通路を形成するようにしたこ
とを特徴とする直噴式ディーゼルエンジンのシリンダヘ
ッド。7. A cast cylinder head is provided with two intake valves and two exhaust valves for each cylinder, and the cylinder head has four intake and exhaust valves opened and closed by the four valves for each cylinder. In a direct-injection diesel engine having ports, two intake valves for each cylinder, and two exhaust valves for each cylinder are arranged in parallel in a direction substantially orthogonal to the central axis direction of the crankshaft, A cooling water passage is formed around the nozzle hole by bending the insertion path of the exhaust port forming core used for casting with respect to the cooling water jacket forming core while bypassing the nozzle hole of the fuel injection nozzle. A cylinder head for a direct injection diesel engine, which is characterized by
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