JP2013015039A - Cylinder head cooling structure - Google Patents

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浩仁 横田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a cooling performance by using a flow method in parallel with a cylinder arrangement for increasing a flow rate of cooling water in a cylinder head cooling structure to enable enhancement in cooling between suction ports and between exhaust ports.SOLUTION: On a downstream side of ignition plug hole walls (10A to 10D) in a center flow path (18), first partitions (24A to 24D) for throttling a flow path between suction port walls (15A to 15D) and exhaust port walls (16A to 16D) are arranged, and second partitions (25A to 25C) are arranged protruding respectively to the center flow path (18) in a range disposed between mutually adjacent cylinders between a suction side cylinder head inner wall (11) extended in a cylinder train direction (X) along a suction side flow path (19) and an exhaust side flow path (20) and an exhaust side cylinder inner wall (12), thus forming flow path parts (28A to 28D) leading cooling water flowing in the suction side flow path (19) and the exhaust side flow path (20) to the center flow path (18).

Description

この発明は、シリンダヘッドの冷却構造に係り、特にシリンダヘッドの冷却性能を向上するシリンダヘッドの冷却構造に関する。   The present invention relates to a cylinder head cooling structure, and more particularly to a cylinder head cooling structure that improves the cooling performance of the cylinder head.

内燃機関のシリンダヘッドの冷却構造においては、燃焼室を冷却することで内燃機関のメカニカルオクタン価を高める働きをしている。さらに、このメカニカルオクタン価を高めるためには、ノックキング発生位置近傍の壁面の温度を低減することが望ましい。一般に、ノッキングは、吸気ポート側や排気ポート側に多く生じている。このノッキングの発生を抑制するように冷却の強化を行うには、冷却水の流速を高めることが良いものである。   In the cooling structure of the cylinder head of the internal combustion engine, the mechanical octane number of the internal combustion engine is increased by cooling the combustion chamber. Furthermore, in order to increase the mechanical octane number, it is desirable to reduce the temperature of the wall surface near the knocking occurrence position. Generally, knocking frequently occurs on the intake port side and the exhaust port side. In order to enhance the cooling so as to suppress the occurrence of this knocking, it is good to increase the flow rate of the cooling water.

特許第4211405号公報Japanese Patent No. 4211405

特許文献1に係るエンジンの冷却構造は、軸線方向の一端側に位置するポート壁部に、軸線方向の他端側の壁面で、軸線方向の他端側に向かって突出すると共に中心壁部の形状に沿うように突出部を形成し、冷却水の流動に影響を与えることを抑制するものである。   The engine cooling structure according to Patent Document 1 is such that the port wall portion located on one end side in the axial direction protrudes toward the other end side in the axial direction on the wall surface on the other end side in the axial direction, and at the center wall portion. Protruding portions are formed so as to conform to the shape, and the influence on the flow of the cooling water is suppressed.

従来、図8に示すように、4気筒用の内燃機関のシリンダヘッド101において、各燃焼室の中央部に各点火プラグ孔102が設置された気筒(♯1、♯2、♯3、♯4)を一列に複数配置し、この各気筒(♯1、♯2、♯3、♯4)には各点火プラグ孔102を挟んで相対する2つの各吸気ポート103・103と2つの各排気ポート104・104とがそれぞれ気筒列方向Xに設置されている。
シリンダヘッド101において、底面に形成された複数の冷却水流入孔105からウォータジャケット106内に流れてきた冷却水は、流れやすい吸気シリンダヘッド内壁107側の吸気側流路108及び排気シリンダヘッド内壁109側の排気側流路110に沿って多く流れてしまう。
このため、中央流路111の点火プラグ孔壁112周囲では冷却水量が少なくなり、また、吸気ポート103・103間、及び排気ポート104・104間では冷却水の流れが衝突してしまい、冷却水の滞留が発生して冷却性能が低下するという不都合があった。
Conventionally, as shown in FIG. 8, in a cylinder head 101 of a four-cylinder internal combustion engine, cylinders (# 1, # 2, # 3, # 4) in which each spark plug hole 102 is installed at the center of each combustion chamber. ) Are arranged in a row, and each cylinder (# 1, # 2, # 3, # 4) has two intake ports 103 and 103 and two exhaust ports opposed to each other with each spark plug hole 102 interposed therebetween. 104 and 104 are installed in the cylinder row direction X, respectively.
In the cylinder head 101, the cooling water that has flowed into the water jacket 106 from the plurality of cooling water inflow holes 105 formed on the bottom surface easily flows and the intake side flow path 108 on the intake cylinder head inner wall 107 side and the exhaust cylinder head inner wall 109. A large amount of gas flows along the exhaust side flow path 110 on the side.
For this reason, the amount of cooling water decreases around the spark plug hole wall 112 of the central flow path 111, and the flow of cooling water collides between the intake ports 103 and 103 and between the exhaust ports 104 and 104. There is a disadvantage that the stagnation occurs and the cooling performance decreases.

そこで、この発明の目的は、吸気ポート間、及び排気ポート間を含むウォータジャケットにおいて、冷却水の流速を高める気筒配列に平行する流し方を用い、吸気ポート間、排気ポート間の冷却強化を可能とし、冷却性能を向上するシリンダヘッドの冷却構造を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide cooling enhancement between intake ports and exhaust ports by using a flow method parallel to the cylinder arrangement for increasing the flow rate of cooling water in a water jacket including intake ports and exhaust ports. And providing a cooling structure for a cylinder head that improves cooling performance.

この発明は、燃焼室の中央部に点火プラグ孔が設置された気筒を一列に複数配置し、この各気筒には前記点火プラグ孔を挟んで相対する2つの吸気ポートと2つの排気ポートとがそれぞれ気筒列方向に設置される内燃機関のシリンダヘッドであって、前記シリンダヘッドの前記燃焼室を冷却するウォータジャケットは、前記吸気ポートを構成する吸気ポート壁と前記排気ポートを構成する排気ポート壁との間に形成され、かつ、前記点火プラグ孔を構成する点火プラグ孔壁の外周に沿う中央流路と、前記吸気ポートの開口部に対して前記中央流路と反対側に形成された吸気側流路と、前記排気ポートの開口部に対して前記中央流路と反対側に形成された排気側流路とを備え、冷却水が前記各流路を気筒列方向の一方端から他方端に向かって前記各気筒を順次に流れる構造を持つシリンダヘッドの冷却構造において、前記中央流路内で前記点火プラグ孔壁の下流側に前記吸気ポート壁と前記排気ポート壁との間の流路を絞る第1隔壁を配設し、前記吸気側流路及び前記排気側流路に沿って気筒列方向へ延びる吸気側シリンダヘッド内壁と排気側シリンダヘッド内壁とのうち互いに隣接する前記気筒間に配置される範囲にそれぞれ前記中央流路に突出する第2隔壁を配設し、前記吸気側流路と前記排気側流路とを流れる冷却水を前記中央流路へ導く流路部を形成したことを特徴とする。   According to the present invention, a plurality of cylinders each having a spark plug hole disposed in the center of the combustion chamber are arranged in a row, and each cylinder has two intake ports and two exhaust ports opposed to each other across the spark plug hole. A cylinder head of an internal combustion engine installed in each cylinder row direction, wherein a water jacket for cooling the combustion chamber of the cylinder head includes an intake port wall constituting the intake port and an exhaust port wall constituting the exhaust port And a central flow path along the outer periphery of the spark plug hole wall constituting the spark plug hole, and an intake air formed on the opposite side of the central flow path to the opening of the intake port A side flow path and an exhaust side flow path formed on the opposite side of the central flow path with respect to the opening of the exhaust port, and the cooling water moves each flow path from one end to the other end in the cylinder row direction. Forward towards In the cooling structure of the cylinder head having a structure for sequentially flowing through each cylinder, a flow path between the intake port wall and the exhaust port wall is restricted to the downstream side of the spark plug hole wall in the central flow path. A range in which a partition wall is disposed and disposed between the adjacent cylinders of the intake side cylinder head inner wall and the exhaust side cylinder head inner wall extending in the cylinder row direction along the intake side flow path and the exhaust side flow path A second partition wall projecting into the central flow path is provided, and a flow path portion for guiding cooling water flowing through the intake side flow path and the exhaust side flow path to the central flow path is formed. To do.

この発明のシリンダヘッドの冷却構造は、吸気ポート間、及び排気ポート間を含むウォータジャケットにおいて、冷却水の流速を高める気筒配列に平行する流し方を用い、吸気ポート間、排気ポート間の冷却強化を可能とし、冷却性能を向上できる。   The cooling structure of the cylinder head according to the present invention uses a flow parallel to the cylinder arrangement for increasing the flow rate of cooling water in the water jacket including the intake ports and between the exhaust ports, and enhances cooling between the intake ports and between the exhaust ports. The cooling performance can be improved.

図1は図4のI−I線によるシリンダヘッドの断面図である。(実施例)FIG. 1 is a cross-sectional view of the cylinder head taken along the line II of FIG. (Example) 図2は図1のシリンダヘッドの一部断面図である。(実施例)FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the cylinder head of FIG. (Example) 図3はシリンダヘッドの底面図である。(実施例)FIG. 3 is a bottom view of the cylinder head. (Example) 図4はシリンダヘッドの斜視図である。(実施例)FIG. 4 is a perspective view of the cylinder head. (Example) 図5は内燃機関の斜視図である。(実施例)FIG. 5 is a perspective view of the internal combustion engine. (Example) 図6は内燃機関の分解斜視図である。(実施例)FIG. 6 is an exploded perspective view of the internal combustion engine. (Example) 図7はシリンダヘッドの一部概略図である。(変形例)FIG. 7 is a partial schematic view of the cylinder head. (Modification) 図8は従来におけるシリンダヘッドの断面図である。(従来例)FIG. 8 is a sectional view of a conventional cylinder head. (Conventional example)

この発明は、吸気ポート間、及び排気ポート間を含むウォータジャケットにおいて、冷却水の流速を高める気筒配列に平行する流し方を用い、吸気ポート間、及び排気ポート間の冷却強化を可能とし、冷却性能を向上する目的を、第1隔壁では、点火プラグ孔壁の外周を通過した冷却水が直線的に下流に流れることを防ぎ、冷却水を吸気ポート間、排気ポート間へと分散して流すことで、その部位の冷却水量を増やし、また、第2隔壁では、吸気側流路、排気側流路の冷却水の流れを中央流路へ集約することにより実現するものである。   In the water jacket including the intake ports and between the exhaust ports, the present invention enables a cooling enhancement between the intake ports and between the exhaust ports by using a flow method parallel to the cylinder arrangement for increasing the flow rate of the cooling water. In order to improve the performance, the first partition wall prevents the cooling water that has passed through the outer periphery of the spark plug hole wall from flowing linearly downstream, and distributes the cooling water between the intake ports and between the exhaust ports. Thus, the amount of cooling water in the part is increased, and the second partition is realized by concentrating the flow of the cooling water in the intake side flow path and the exhaust side flow path into the central flow path.

図1〜図7は、この発明の実施例を示すものである。
図5、図6において、1は車両に搭載される多気筒用(4気筒)の内燃機関である。
この内燃機関1は、複数気筒として、4つの気筒(♯1、♯2、♯3、♯4)を気筒列方向Xで一列に配置し、シリンダブロック2と、このシリンダブロック2上面にガスケット3を介して載置されるシリンダヘッド4と、シリンダブロック2下面に取り付けられるオイルパン5とを備える。
シリンダブロック2には、ラジエータからの冷却水を導入させる冷却水入口部6が設けられている。また、シリンダヘッド4には、冷却水をラジエータに導出させる冷却水出口部7が設けられている。
シリンダヘッド4の底面には、図3に示すように、各気筒(♯1、♯2、♯3、♯4)に対応して燃焼室8A〜8Dが形成されているとともに、この燃焼室8A〜8Dの中央部に点火プラグ孔9A〜9Dが設置されている。この点火プラグ孔9A〜9Dは、図1に示すように、点火プラグ孔壁10A〜10Dで構成される。
また、シリンダヘッド4は、図1に示すように、気筒列方向Xへ延びる吸気側シリンダヘッド内壁11と排気側シリンダヘッド内壁12とを備える。
1 to 7 show an embodiment of the present invention.
5 and 6, reference numeral 1 denotes a multi-cylinder (4-cylinder) internal combustion engine mounted on a vehicle.
This internal combustion engine 1 has four cylinders (# 1, # 2, # 3, # 4) arranged in a line in the cylinder row direction X as a plurality of cylinders, and a cylinder block 2 and a gasket 3 on the cylinder block 2 upper surface. And a cylinder head 4 mounted on the cylinder block 2 and an oil pan 5 attached to the lower surface of the cylinder block 2.
The cylinder block 2 is provided with a cooling water inlet 6 for introducing cooling water from the radiator. Further, the cylinder head 4 is provided with a cooling water outlet portion 7 for leading the cooling water to the radiator.
As shown in FIG. 3, combustion chambers 8A to 8D are formed on the bottom surface of the cylinder head 4 corresponding to the respective cylinders (# 1, # 2, # 3, # 4). Spark plug holes 9 </ b> A to 9 </ b> D are installed at the center of ˜8D. As shown in FIG. 1, the spark plug holes 9A to 9D are configured by spark plug hole walls 10A to 10D.
As shown in FIG. 1, the cylinder head 4 includes an intake side cylinder head inner wall 11 and an exhaust side cylinder head inner wall 12 extending in the cylinder row direction X.

図1に示すように、気筒(♯1)には、点火プラグ孔9Aを挟んで相対する2つの吸気ポート13A・13Aと2つの排気ポート14A・14Aとが、それぞれ気筒列方向Xに設置される。吸気ポート13A・13Aは、吸気ポート壁15A・15Aで構成される。排気ポート14A・14Aは、排気ポート壁16A・16Aで構成される。
気筒(♯2)には、点火プラグ孔9Bを挟んで相対する2つの吸気ポート13B・13Bと2つの排気ポート14B・14Bとが、それぞれ気筒列方向Xに設置される。吸気ポート13B・13Bは、吸気ポート壁15B・15Bで構成される。排気ポート14B・14Bは、排気ポート壁16B・16Bで構成される。
気筒(♯3)には、点火プラグ孔9Cを挟んで相対する2つの吸気ポート13C・13Cと2つの排気ポート14C・14Cとが、それぞれ気筒列方向Xに設置される。吸気ポート13C・13Cは、吸気ポート壁15C・15Cで構成される。排気ポート14C・14Cは、排気ポート壁16C・16Cで構成される。
気筒(♯4)には、点火プラグ孔9Dを挟んで相対する2つの吸気ポート13D・13Dと2つの排気ポート14D・14Dとが、それぞれ気筒列方向Xに設置される。吸気ポート13D・13Dは、吸気ポート壁15D・15Dで構成される。排気ポート14D・14Dは、排気ポート壁16D・16Dで構成される。
As shown in FIG. 1, the cylinder (# 1) has two intake ports 13A and 13A and two exhaust ports 14A and 14A facing each other with the spark plug hole 9A interposed therebetween in the cylinder row direction X. The The intake ports 13A and 13A are configured by intake port walls 15A and 15A. The exhaust ports 14A and 14A are configured by exhaust port walls 16A and 16A.
In the cylinder (# 2), two intake ports 13B and 13B and two exhaust ports 14B and 14B that are opposed to each other with the spark plug hole 9B interposed therebetween are provided in the cylinder row direction X, respectively. The intake ports 13B and 13B are configured by intake port walls 15B and 15B. The exhaust ports 14B and 14B are configured by exhaust port walls 16B and 16B.
In the cylinder (# 3), two intake ports 13C and 13C and two exhaust ports 14C and 14C opposed to each other with the spark plug hole 9C interposed therebetween are provided in the cylinder row direction X, respectively. The intake ports 13C and 13C are configured by intake port walls 15C and 15C. The exhaust ports 14C and 14C are configured by exhaust port walls 16C and 16C.
In the cylinder (# 4), two intake ports 13D and 13D and two exhaust ports 14D and 14D that are opposed to each other with the spark plug hole 9D interposed therebetween are provided in the cylinder row direction X, respectively. The intake ports 13D and 13D are configured by intake port walls 15D and 15D. The exhaust ports 14D and 14D are configured by exhaust port walls 16D and 16D.

また、図1に示すように、シリンダヘッド4には、燃焼室8A〜8Dを冷却するウォータジャケット17が設けられる。
このウォータジャケット17は、吸気ポート13A〜13Dを構成する吸気ポート壁15A〜15Dと排気ポート14A〜14Dを構成する排気ポート壁16A〜16Dとの間に形成され、かつ、点火プラグ孔9A〜9Dを構成する点火プラグ孔壁10A〜10Dの外周に沿う中央流路18と、吸気ポート13A〜13Dの開口部に対して中央流路18と反対側に形成された吸気側流路19と、排気ポート14A〜14Dの開口部に対して中央流路18と反対側に形成された排気側流路20とを備える。
シリンダヘッド4は、冷却水が各流路としての中央流路18と吸気側流路19と排気側流路20とを気筒列方向Xの一方端から他方端に向かって各気筒(♯1、♯2、♯3、♯4)を順次に流れる構造を持っている。
Further, as shown in FIG. 1, the cylinder head 4 is provided with a water jacket 17 that cools the combustion chambers 8 </ b> A to 8 </ b> D.
The water jacket 17 is formed between the intake port walls 15A to 15D constituting the intake ports 13A to 13D and the exhaust port walls 16A to 16D constituting the exhaust ports 14A to 14D, and the spark plug holes 9A to 9D. A central flow path 18 along the outer peripheries of the spark plug hole walls 10A to 10D that constitute the engine, an intake side flow path 19 formed on the opposite side of the central flow path 18 with respect to the openings of the intake ports 13A to 13D, and exhaust The exhaust side flow path 20 formed in the opposite side to the central flow path 18 with respect to the opening part of ports 14A-14D is provided.
The cylinder head 4 includes a central flow path 18, an intake-side flow path 19, and an exhaust-side flow path 20, each of which serves as a flow path for cooling water, from the one end to the other end in the cylinder row direction X. It has a structure in which # 2, # 3, and # 4) flow sequentially.

シリンダヘッド4の底面には、図1に示すように、各気筒(♯1、♯2、♯3、♯4)間で、シリンダブロック2の上面からの冷却水を導くように5つの冷却水流入孔21A〜21Eが形成される。この冷却水流入孔21A〜21Eは、シリンダヘッド4の底面とウォータジャケット17とを連通するものである。
具体的には、気筒(♯1)の上流側で吸気側流入孔22Aと排気側流入孔23Aとからなる冷却水流入孔21Aが形成され、気筒(♯1)と気筒(♯2)間の中心線G1上では吸気側流入孔22Bと排気側流入孔23Bとからなる冷却水流入孔21Bが形成され、気筒(♯2)と気筒(♯3)間の中心線G2上では吸気側流入孔22Cと排気側流入孔23Cとからなる冷却水流入孔21Cが形成され、気筒(♯3)と気筒(♯4)間の中心線G3上では吸気側流入孔22Dと排気側流入孔23Dとからなる冷却水流入孔21Dが形成され、気筒(♯4)の下流側で吸気側流入孔22Eと排気側流入孔23Eとからなる冷却水流入孔21Eが形成される。
As shown in FIG. 1, five cooling waters are provided on the bottom surface of the cylinder head 4 so as to guide the cooling water from the top surface of the cylinder block 2 between the cylinders (# 1, # 2, # 3, # 4). Inflow holes 21A to 21E are formed. The cooling water inflow holes 21 </ b> A to 21 </ b> E communicate the bottom surface of the cylinder head 4 and the water jacket 17.
Specifically, a cooling water inflow hole 21A composed of an intake side inflow hole 22A and an exhaust side inflow hole 23A is formed on the upstream side of the cylinder (# 1), and is formed between the cylinder (# 1) and the cylinder (# 2). A cooling water inflow hole 21B composed of an intake side inflow hole 22B and an exhaust side inflow hole 23B is formed on the center line G1, and an intake side inflow hole is formed on the center line G2 between the cylinder (# 2) and the cylinder (# 3). A cooling water inflow hole 21C composed of 22C and an exhaust side inflow hole 23C is formed. From the intake side inflow hole 22D and the exhaust side inflow hole 23D on the center line G3 between the cylinder (# 3) and the cylinder (# 4). The cooling water inflow hole 21D is formed of the intake side inflow hole 22E and the exhaust side inflow hole 23E on the downstream side of the cylinder (# 4).

さらに、シリンダヘッド4には、中央流路18内で点火プラグ孔壁10A〜10Dの下流側に吸気ポート壁15A〜15Dと排気ポート壁16A〜16Dとの間の流路を絞る4つの第1隔壁24A〜24Dが配設される。
具体的には、中央流路18内において、点火プラグ孔壁10Aの下流側で吸気ポート壁15Aと排気ポート壁16Aとの間の流路を絞るように吸気ポート壁15Aと排気ポート壁16Aとに接続する第1隔壁24Aが配設され、点火プラグ孔壁10Bの下流側で吸気ポート壁15Bと排気ポート壁16Bとの間の流路を絞るように吸気ポート壁15Bと排気ポート壁16Bとに接続する第1隔壁24Bが配設され、点火プラグ孔壁10Cの下流側で吸気ポート壁15Cと排気ポート壁16Cとの間の流路を絞るように吸気ポート壁15Cと排気ポート壁16Cとに接続する第1隔壁24Cが配設され、点火プラグ孔壁10Dの下流側で吸気ポート壁15Dと排気ポート壁16Dとの間の流路を絞るように吸気ポート壁15Dと排気ポート壁16Dとに接続する第1隔壁24Dが配設される。
これら第1隔壁24A〜24Dにより、点火プラグ孔壁10A〜10Dに当たった冷却水が、直ぐに下流側に行かずに、吸気ポート13A〜13D間、及び排気ポート14A〜14D間に分散され、点火プラグ孔壁10A〜10Dの周辺が全体的に冷却される。
Further, the cylinder head 4 has four first narrowing passages between the intake port walls 15A to 15D and the exhaust port walls 16A to 16D on the downstream side of the spark plug hole walls 10A to 10D in the central passage 18. Partition walls 24A to 24D are disposed.
Specifically, in the central flow path 18, the intake port wall 15 </ b> A and the exhaust port wall 16 </ b> A are narrowed so as to restrict the flow path between the intake port wall 15 </ b> A and the exhaust port wall 16 </ b> A on the downstream side of the spark plug hole wall 10 </ b> A. The first partition wall 24A connected to the intake port wall 15B is disposed, and the intake port wall 15B and the exhaust port wall 16B are arranged to restrict the flow path between the intake port wall 15B and the exhaust port wall 16B on the downstream side of the spark plug hole wall 10B. The first partition wall 24B connected to the intake port wall 15C is provided, and the intake port wall 15C and the exhaust port wall 16C are arranged to restrict the flow path between the intake port wall 15C and the exhaust port wall 16C on the downstream side of the spark plug hole wall 10C. The first partition wall 24C connected to the intake port wall 15D and the exhaust port wall 1 is arranged to restrict the flow path between the intake port wall 15D and the exhaust port wall 16D on the downstream side of the spark plug hole wall 10D. First partition 24D which connects to the D is arranged.
By these first partition walls 24A to 24D, the cooling water hitting the spark plug hole walls 10A to 10D does not immediately go downstream, but is dispersed between the intake ports 13A to 13D and between the exhaust ports 14A to 14D. The periphery of the plug hole walls 10A to 10D is cooled as a whole.

また、シリンダヘッド4には、吸気側流路19及び排気側流路20に沿って気筒列方向Xへ延びる吸気側シリンダヘッド内壁11と排気側シリンダヘッド内壁12とのうち互いに隣接する気筒(♯1、♯2、♯3、♯4)間に配置される範囲にそれぞれ中央流路18に突出する3つの第2隔壁25A〜25Cが配設される。
具体的には、点火プラグ孔壁10Bの上流側で吸気側シリンダヘッド内壁11から中央流路18に突出する吸気側隔壁部材26Aと排気側シリンダヘッド内壁10から中央流路16に突出する排気側隔壁部材27Aとからなる第2隔壁25Aが配設され、点火プラグ孔壁10Cの上流側で吸気側シリンダヘッド内壁11から中央流路18に突出する吸気側隔壁部材26Bと排気側シリンダヘッド内壁12から中央流路18に突出する排気側隔壁部材27Bとからなる第2隔壁25Bが配設され、点火プラグ孔壁10Dの上流側で吸気側シリンダヘッド内壁11から中央流路18に突出する吸気側隔壁部材26Cと排気側シリンダヘッド内壁12から中央流路18に突出する排気側隔壁部材27Cとからなる第2隔壁25Cが配設されている。
これら第2隔壁25A〜25Cにより、吸気側流路19及び排気側流路20での冷却水の流れが中央流路18に集まり、冷却水量が増え、冷却水が点火プラグ孔壁10B〜10Dに当たるため、冷却効果が良くなる。
Further, the cylinder head 4 includes cylinders (#) that are adjacent to each other among the intake side cylinder head inner wall 11 and the exhaust side cylinder head inner wall 12 that extend in the cylinder row direction X along the intake side flow path 19 and the exhaust side flow path 20. 1, # 2, # 3, # 4), three second partition walls 25 </ b> A to 25 </ b> C that project into the central flow path 18 are disposed in a range disposed between the first partition wall 25 </ b> A and # 3, # 4).
Specifically, on the upstream side of the spark plug hole wall 10B, the intake side partition wall member 26A protruding from the intake side cylinder head inner wall 11 to the central flow path 18 and the exhaust side protruding from the exhaust side cylinder head inner wall 10 to the central flow path 16 are provided. A second partition wall 25A including a partition wall member 27A is disposed, and an intake side partition wall member 26B protruding from the intake side cylinder head inner wall 11 to the central flow path 18 on the upstream side of the spark plug hole wall 10C and the exhaust side cylinder head inner wall 12 are disposed. A second partition wall 25B composed of an exhaust side partition wall member 27B projecting from the exhaust channel to the central flow path 18 is disposed, and the intake side projecting from the intake side cylinder head inner wall 11 to the central flow path 18 on the upstream side of the spark plug hole wall 10D. A second partition wall 25C including a partition wall member 26C and an exhaust side partition wall member 27C protruding from the exhaust side cylinder head inner wall 12 to the central flow path 18 is disposed.
By these second partition walls 25A to 25C, the flow of the cooling water in the intake side flow path 19 and the exhaust side flow path 20 gathers in the central flow path 18, the amount of cooling water increases, and the cooling water hits the spark plug hole walls 10B to 10D. Therefore, the cooling effect is improved.

更に、シリンダヘッド4には、吸気側流路19と排気側流路20とを流れる冷却水を中央流路18へ導く4つの流路部28A〜28Dが形成される。
具体的には、流路部28Aは、点火プラグ孔壁10Aの下流側で、吸気ポート壁15A側からの吸気ポート側流路部29Aと、排気ポート壁16A側からの排気ポート側流路部30Aとからなる。流路部28Bは、点火プラグ孔壁10Bの下流側で、吸気ポート壁15B側からの吸気ポート側流路部29Bと、排気ポート壁16B側からの排気ポート側流路部30Bとからなる。流路部28Cは、点火プラグ孔壁10Cの下流側で、吸気ポート壁15C側からの吸気ポート側流路部29Cと、排気ポート壁16C側からの排気ポート側流路部30Cとからなる。流路部28Dは、点火プラグ孔壁10Dの下流側で、吸気ポート壁15D側からの吸気ポート側流路部29Dと、排気ポート壁16D側からの排気ポート側流路部30Dとからなる。
Furthermore, four flow path portions 28 </ b> A to 28 </ b> D are formed in the cylinder head 4 to guide the cooling water flowing through the intake side flow path 19 and the exhaust side flow path 20 to the central flow path 18.
Specifically, the flow path portion 28A is downstream of the spark plug hole wall 10A, and the intake port side flow path portion 29A from the intake port wall 15A side and the exhaust port side flow path portion from the exhaust port wall 16A side. 30A. The flow path portion 28B is composed of an intake port side flow path portion 29B from the intake port wall 15B side and an exhaust port side flow path portion 30B from the exhaust port wall 16B side on the downstream side of the spark plug hole wall 10B. The flow path portion 28C includes an intake port side flow path portion 29C from the intake port wall 15C side and an exhaust port side flow path portion 30C from the exhaust port wall 16C side on the downstream side of the spark plug hole wall 10C. The flow path portion 28D includes an intake port side flow path portion 29D from the intake port wall 15D side and an exhaust port side flow path portion 30D from the exhaust port wall 16D side on the downstream side of the spark plug hole wall 10D.

この内燃機関1においては、ラジエータからの冷却水は、シリンダブロック2の冷却水入口部6から流入し、ウォータポンプの駆動によってシリンダブロック2のウォータジャケットを通過してシリンダブロック2を冷却し、その後、シリンダブロック2の上面を通過してシリンダヘッド4の底面に形成した冷却水流入孔21A〜21Eから上方に向かって流れた後、シリンダヘッド4のウォータジャケット17を横方向(気筒列方向Xの一方端から他方端への方向)に流れ、このウォータジャケット17を通過してシリンダヘッド4を冷却し、そして、高温になってシリンダヘッド4の冷却水出口部7からラジエータに戻されて冷却される。   In this internal combustion engine 1, the cooling water from the radiator flows from the cooling water inlet 6 of the cylinder block 2, passes through the water jacket of the cylinder block 2 by driving the water pump, cools the cylinder block 2, and then After passing through the upper surface of the cylinder block 2 and flowing upward from the cooling water inflow holes 21A to 21E formed in the bottom surface of the cylinder head 4, the water jacket 17 of the cylinder head 4 is moved in the lateral direction (in the cylinder row direction X). From the one end to the other end), passes through the water jacket 17 and cools the cylinder head 4, and is returned to the radiator from the cooling water outlet portion 7 of the cylinder head 4 to be cooled. The

このような構造により、第1隔壁24A〜24Dで点火プラグ孔壁10A〜10Dの外周を通過した冷却水が直線的に下流に流れることを防ぎ、冷却水を吸気ポート13A〜13D間、及び排気ポート14A〜14D間へと分散して流すことでその部位の冷却水量を増やし、冷却効果を高める。
また、第2隔壁25A〜25Cで吸気側流路19、排気側流路20の冷却水の流れを中央流路18へ集約することで冷却効果を高める。
With such a structure, the cooling water that has passed through the outer periphery of the spark plug hole walls 10A to 10D in the first partition walls 24A to 24D is prevented from flowing linearly downstream, and the cooling water is discharged between the intake ports 13A to 13D and the exhaust gas. Dispersing and flowing between the ports 14A to 14D increases the amount of cooling water at that portion, thereby enhancing the cooling effect.
Further, the cooling effect is enhanced by concentrating the flow of the cooling water in the intake side flow path 19 and the exhaust side flow path 20 to the central flow path 18 by the second partition walls 25A to 25C.

図2に示すように、第1隔壁24A〜24Dの長さLは、上流側にある各点火プラグ孔壁10A〜10Dの直径Mよりも大きく設定されている。
これにより、第1隔壁24A〜24Dを点火プラグ孔壁10A〜10Dよりも大きくすることで、吸気ポート13A〜13D及び排気ポート14A〜14Dと第1隔壁24A〜24Dとの隙間が狭くなり、冷却水は第1隔壁24A〜24Dの上流の吸気ポート13A〜13D間、及び排気ポート14A〜14D間ヘ分散して流れ、各ポート間の冷却水量が増加し、また、滞留がなくなり、各ポート間の冷却効果を高める。
As shown in FIG. 2, the length L of the first partition walls 24A to 24D is set to be larger than the diameter M of each of the spark plug hole walls 10A to 10D on the upstream side.
Thus, by making the first partition walls 24A to 24D larger than the spark plug hole walls 10A to 10D, the clearances between the intake ports 13A to 13D and the exhaust ports 14A to 14D and the first partition walls 24A to 24D are narrowed, and cooling is performed. The water flows in a distributed manner between the intake ports 13A to 13D upstream of the first partition walls 24A to 24D and between the exhaust ports 14A to 14D, the amount of cooling water between the ports increases, and there is no stagnation between the ports. Increase the cooling effect.

また、図2に示すように、第2隔壁25A〜25Cは、互いに隣接する気筒(♯1、♯2、♯3、♯4)間の中心線G1〜G3よりも距離Pでオフセットし、冷却水流れ方向の下流側に形成される。
このように、第2隔壁25A〜25Cが互いに隣接する気筒間の中心線G1〜G3よりも下流側に形成されていることで、下流側にある吸気ポート壁15A〜15D、及び排気ポート壁16A〜16Dとの隙間が小さくなり、吸気側流路19、排気側流路20への冷却水の流れを抑制し、その分、中央の点火プラグ孔壁10A〜10Dの周辺への冷却水量を増やし、点火プラグ孔壁10A〜10Dの周囲の冷却効果を高める。
Further, as shown in FIG. 2, the second partition walls 25A to 25C are offset by a distance P from the center lines G1 to G3 between the cylinders (# 1, # 2, # 3, # 4) adjacent to each other, and cooled. It is formed on the downstream side in the water flow direction.
As described above, the second partition walls 25A to 25C are formed on the downstream side of the center lines G1 to G3 between the cylinders adjacent to each other, whereby the intake port walls 15A to 15D and the exhaust port wall 16A on the downstream side. The gap with ~ 16D is reduced, the flow of cooling water to the intake side flow path 19 and the exhaust side flow path 20 is suppressed, and the amount of cooling water to the periphery of the central spark plug hole walls 10A to 10D is increased accordingly. The cooling effect around the spark plug hole walls 10A to 10D is enhanced.

更に、図2に示すように、互いに向かい合う第2隔壁25A〜25C間に形成される隙間Sは、中央の点火プラグ孔壁10B、10Cの直径Mよりも小さく形成される。
このように、第2隔壁25A〜25C同士の間に形成される隙間Sを小さくすることで、中央の点火プラグ孔壁10B、10Cへの冷却水量を増やし、この点火プラグ孔壁10B、10Cの冷却効果を高める。
Further, as shown in FIG. 2, the gap S formed between the second partition walls 25A to 25C facing each other is formed smaller than the diameter M of the center spark plug hole walls 10B and 10C.
Thus, by reducing the gap S formed between the second partition walls 25A to 25C, the amount of cooling water to the center spark plug hole walls 10B, 10C is increased, and the spark plug hole walls 10B, 10C Increase cooling effect.

なお、この発明においては、図7に示すように、点火プラグ孔壁10の下流部には、第1隔壁24として、吸気ポート壁15に延びる吸気側突起31と排気ポート壁16に延びる排気側突起32とからなる突起部33を設けた。
このような構造により、吸気ポート壁15、及び排気ポート壁16の冷却効果を、さらに向上することができる。
In the present invention, as shown in FIG. 7, on the downstream portion of the spark plug hole wall 10, as a first partition wall 24, an intake side protrusion 31 extending to the intake port wall 15 and an exhaust side extending to the exhaust port wall 16 are provided. A protrusion 33 including the protrusion 32 is provided.
With such a structure, the cooling effect of the intake port wall 15 and the exhaust port wall 16 can be further improved.

この発明に係るシリンダヘッド冷却構造を、各種内燃機関に適用することが可能である。   The cylinder head cooling structure according to the present invention can be applied to various internal combustion engines.

1 内燃機関
2 シリンダブロック
4 シリンダヘッド
6 冷却水入口部
7 冷却水出口部
8A〜8D 燃焼室
9A〜9D 点火プラグ孔
10A〜10D 点火プラグ孔壁
11 吸気側シリンダヘッド内壁
12 排気側シリンダヘッド内壁
13A〜13D 吸気ポート
14A〜14D 排気ポート
15A〜15D 吸気ポート壁
16A〜16D 排気ポート壁
17 ウォータジャケット
18 中央流路
19 吸気側流路
20 排気側流路
21A〜21E 冷却水流入孔
24A〜24D 第1隔壁
25A〜25C 第2隔壁
28A〜28D 流路部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cylinder block 4 Cylinder head 6 Cooling water inlet part 7 Cooling water outlet part 8A-8D Combustion chamber 9A-9D Spark plug hole 10A-10D Spark plug hole wall 11 Intake side cylinder head inner wall 12 Exhaust side cylinder head inner wall 13A -13D Intake port 14A-14D Exhaust port 15A-15D Intake port wall 16A-16D Exhaust port wall 17 Water jacket 18 Central channel 19 Intake side channel 20 Exhaust side channel 21A-21E Cooling water inflow hole 24A-24D 1st Partition 25A to 25C Second partition 28A to 28D Channel portion

Claims (4)

燃焼室の中央部に点火プラグ孔が設置された気筒を一列に複数配置し、この各気筒には前記点火プラグ孔を挟んで相対する2つの吸気ポートと2つの排気ポートとがそれぞれ気筒列方向に設置される内燃機関のシリンダヘッドであって、前記シリンダヘッドの前記燃焼室を冷却するウォータジャケットは、前記吸気ポートを構成する吸気ポート壁と前記排気ポートを構成する排気ポート壁との間に形成され、かつ、前記点火プラグ孔を構成する点火プラグ孔壁の外周に沿う中央流路と、前記吸気ポートの開口部に対して前記中央流路と反対側に形成された吸気側流路と、前記排気ポートの開口部に対して前記中央流路と反対側に形成された排気側流路とを備え、冷却水が前記各流路を気筒列方向の一方端から他方端に向かって前記各気筒を順次に流れる構造を持つシリンダヘッドの冷却構造において、前記中央流路内で前記点火プラグ孔壁の下流側に前記吸気ポート壁と前記排気ポート壁との間の流路を絞る第1隔壁を配設し、前記吸気側流路及び前記排気側流路に沿って気筒列方向へ延びる吸気側シリンダヘッド内壁と排気側シリンダヘッド内壁とのうち互いに隣接する前記気筒間に配置される範囲にそれぞれ前記中央流路に突出する第2隔壁を配設し、前記吸気側流路と前記排気側流路とを流れる冷却水を前記中央流路へ導く流路部を形成したことを特徴とするシリンダヘッドの冷却構造。   A plurality of cylinders each having a spark plug hole in the center of the combustion chamber are arranged in a row, and each cylinder has two intake ports and two exhaust ports opposed to each other across the spark plug hole in the cylinder row direction. A water jacket for cooling the combustion chamber of the cylinder head is provided between an intake port wall constituting the intake port and an exhaust port wall constituting the exhaust port. A central flow path formed along the outer periphery of the spark plug hole wall forming the spark plug hole, and an intake side flow path formed on the opposite side of the central flow path to the opening of the intake port; An exhaust side flow path formed on the opposite side of the central flow path with respect to the opening of the exhaust port, and the cooling water passes through each flow path from one end to the other end in the cylinder row direction. Each cylinder in order In the cooling structure of the cylinder head having a structure that flows to the first position, a first partition that restricts the flow path between the intake port wall and the exhaust port wall is disposed downstream of the spark plug hole wall in the central flow path. Each of the intake side cylinder head inner wall and the exhaust side cylinder head inner wall extending in the cylinder row direction along the intake side flow path and the exhaust side flow path is located in the range between the adjacent cylinders. A cylinder head comprising: a second partition wall protruding in a flow path; and a flow path portion that guides cooling water flowing through the intake side flow path and the exhaust side flow path to the central flow path. Cooling structure. 前記第1隔壁の長さは、上流側にある前記点火プラグ孔壁の直径よりも大きく設定されたことを特徴とする請求項1に記載のシリンダヘッドの冷却構造。   2. The cylinder head cooling structure according to claim 1, wherein a length of the first partition wall is set to be larger than a diameter of the spark plug hole wall on the upstream side. 前記第2隔壁は、互いに隣接する前記気筒間の中心線よりも冷却水流れ方向の下流側に配設されたことを特徴とする請求項1に記載のシリンダヘッドの冷却構造。   2. The cooling structure for a cylinder head according to claim 1, wherein the second partition wall is disposed downstream of a center line between the cylinders adjacent to each other in a cooling water flow direction. 互いに向かい合う前記第2隔壁間に形成される隙間は、中央の前記点火プラグ孔壁の直径よりも小さく設定されたことを特徴とする請求項1に記載のシリンダヘッドの冷却構造。   2. The cooling structure for a cylinder head according to claim 1, wherein a gap formed between the second partition walls facing each other is set smaller than a diameter of the center spark plug hole wall.
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