JP2013231386A - 多気筒内燃機関のシリンダヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】複数の気筒に対応した複数の排気ポート間での排気の温度差を小さくすることのできる排気ポート構造を有する多気筒内燃機関のシリンダヘッドを提供する。
【解決手段】燃焼室１２，１３からシリンダヘッド１０の出口２６Ｓまでの排気ポート２２，２３のポート長は、燃焼室１１，１４からシリンダヘッド１０の出口２６Ｌまでの排気ポート２１，２４のポート長よりも短く設定されている。排気ポート２２，２３は排気ポート２１，２４に比べて流路断面積が小さく設定されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数の気筒に対応した複数の排気ポートを備える多気筒内燃機関のシリンダヘッドに関する。

多気筒内燃機関の複数の気筒に対応した複数の排気ポートが形成されているシリンダヘッドが知られている。例えば特許文献１に記載されたシリンダヘッドでは、直列に配置された４つの気筒＃１〜＃４にそれぞれ連通する４つの排気ポートがシリンダヘッド内に形成されている。そして、気筒＃２に連通する排気ポートと気筒＃３に連通する排気ポートとが集合して第１の集合部をなしているとともに、気筒＃１に連通する排気ポートと気筒＃４に連通する排気ポートとが集合して第２の集合部をなしている。こうした排気ポートの第１の集合部及び第２の集合部は、互いに近接した位置にてシリンダヘッド外に開口する態様をなしている。また、特許文献１に記載のシリンダヘッドには、その内部を冷却水が流通するウォータジャケットが形成されており、排気ポート内の排気は同排気ポートの外壁を介してウォータジャケットの冷却水と熱交換を行うことにより冷却されている。

特開２００６−３２９１２８号公報

ところで、特許文献１に記載された気筒＃２，３の排気ポートは、気筒＃１，４の排気ポートに比べて、各燃焼室に開口する基端部から各集合部、すなわちシリンダヘッドの出口に開口する先端部までの長さが短い。このため、上記シリンダヘッドの出口に開口する先端部における排気の温度を比較すると、気筒＃２，３の排気ポート内の排気は、上記ウォータジャケットの冷却水と熱交換される長さが短い分、気筒＃１，４の排気ポート内の排気よりも高温となっている。そして、このように排気ポート間で上記シリンダヘッドの出口に開口する先端部における排気の温度差が大きいと、耐久性等の面から、その下流側の構成部材を、高温となっている排気ポートの排気温度に合わせて設計しなければならないなど、製造コストの増大を招くおそれがある。

尚、出口で排気ポートが集合して集合部をなすシリンダヘッドに限らず、複数の気筒の排気ポートでそのポート長が異なるなどに起因して排気温度に温度差が生じる排気ポート構造を有するシリンダヘッドにあっては、こうした課題も概ね共通したものとなっている。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の気筒に対応した複数の排気ポート間での排気の温度差を小さくすることのできる排気ポート構造を有する多気筒内燃機関のシリンダヘッドを提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、燃焼室から出口までのポート長が異なる２以上の排気ポートを備える多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、ポート長の短い排気ポートは、ポート長の長い排気ポートに比べて流路断面積が小さく設定されていることをその要旨としている。

上記構成では、燃焼室から出口までのポート長が異なる２以上の排気ポートにあって、ポート長の短い排気ポートは、ポート長の長い排気ポートに比べて流路断面積が小さく設定されている。こうして流路断面積を小さくすることにより、ポート長が短い排気ポートを通過する排気の流速が高くなるため、同ポート長の短い排気ポートの外壁を介してなされる排気とシリンダヘッドの内の冷却水との熱交換の効率が向上する。すなわち、こうしたポート長の短い排気ポートにあっても、燃焼室から出口までの間で排気の温度を大きく低下させることができるようになるため、ポート長の長い排気ポートが混在する場合であれ、排気ポート間での排気の温度差を小さくすることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記２以上の排気ポートのうちの少なくとも２つの排気ポートが当該シリンダヘッド内で集合する集合部を備えていることをその要旨とする。

上記構成のように、２以上の排気ポートを集合させて集合部をなす形態にあっては、全ての排気ポートを各別の通路のままで燃焼室からシリンダヘッドの出口まで設けるようにした場合に比べて、燃焼室からシリンダヘッドの出口までのポート長が排気ポート間で異なったものとなりやすい。こうした構成にあっても、上記のように排気ポートの流路断面積を設定するようにすることによって、シリンダヘッドの出口にて生じる排気ポート間での排気の温度差を小さくすることが可能となる。

尚、上記構成における集合部としては、２以上の排気ポートが全て集合してなる１つの集合部のほか、幾つかの排気ポート毎に分かれて集合してなる複数の集合部が挙げられる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記集合部として、前記ポート長の短い排気ポート同士が前記出口にて１つのポートとして集合する第１の集合部と、前記ポート長の長い排気ポート同士が前記出口にて１つのポートとして集合する第２の集合部とを備え、前記第１の集合部及び前記第２の集合部は、ターボチャージャのタービンに至る各別の２つのスクロール通路にそれぞれ連通していることをその要旨とする。

上記構成では、第１の集合部及び第２の集合部が、ターボチャージャのタービンに至る各別の２つのスクロール通路にそれぞれ連通しているといった構成をなしている。こうした構成にあっては、一方のスクロール通路と連通する第１の集合部と他方のスクロール通路と連通する第２の集合部とが互いに離れて位置する場合はもとより、互いに近接して位置する場合にも、燃焼室からシリンダヘッドの出口の集合部までのポート長が異なるものとなりやすい。こうした構成にあっても、上記のように排気ポートの流路断面積を設定するようにすることによって、シリンダヘッドの出口にて生じる排気ポート間での排気の温度差を小さくすることが可能となり、ターボチャージャをはじめとするシリンダヘッドの下流の構成部材に関する製造コストの増大を抑制することができる。

請求項１〜３のいずれか１項に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドとして、具体的には、請求項４に記載の構成のように、前記２以上の排気ポートが、当該シリンダヘッドの排気流通空間として、同シリンダヘッドに一体に形成されている構成を採用することが好ましい。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記ポート長の短い排気ポートは、前記ポート長の長い排気ポートに比べてその内面の表面粗さが粗く設定されていることをその要旨とする。

排気ポートにおいては、その内面の表面粗さ、言い換えればその内面の凹凸の大きさが同排気ポートの冷却効率に影響を及ぼす。すなわち、排気ポートの内面の表面粗さが粗く設定されていると、同排気ポート内を排気が流れる際に排気の乱流層が発達することとなり、排気ポートの外壁を介してなされる排気とシリンダヘッド内の冷却水との熱交換の効率が向上する。

上記構成では、燃焼室からシリンダヘッドの出口までのポート長の短い排気ポートを同ポート長の長い排気ポートに比べてその内面の表面粗さを粗く設定するようにしている。これにより、ポート長の短い排気ポートにおける排気とシリンダヘッド内の冷却水との熱交換の効率をより向上させることができるため、シリンダヘッドの出口にて生じる排気ポート間での排気の温度差をより小さくすることが可能となる。

本発明に係る多気筒内燃機関のシリンダヘッドの一実施形態についてその概略構成を示す断面図。 同実施形態のシリンダヘッドの変形例を示す断面図。

以下、この発明を具体化した一実施形態について、図１を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、多気筒内燃機関１のシリンダヘッド１０には、直列に配列された４つの気筒＃１〜＃４にそれぞれ連通する４つの排気ポート２１〜２４が一体に形成されている。こうした排気ポート２１〜２４は具体的には次のように各気筒＃１〜＃４に連通して配設されている。すなわち、図１の図示上、最も上側の気筒＃１には４つの開口部が設けられており、このうちの２つの開口部を介して吸気通路が接続されている。そして、残りの２つの開口部１１ａ，１１ｂには、開口部１１ａを介して燃焼室１１と連通する先端ポート２１ａと、開口部１１ｂを介して燃焼室１１と連通する先端ポート２１ｂとがそれぞれ設けられている。これらの先端ポート２１ａ，２１ｂはその下流にて１つの排気ポート２１として合流している。また、同じく気筒＃２においても、その２つの開口部１２ａ，１２ｂを介して燃焼室１２と連通する先端ポート２２ａ，２２ｂが設けられているとともに、これらの先端ポート２２ａ，２２ｂがその下流にて１つの排気ポート２２として合流している。更に、気筒＃３においても、その２つの開口部１３ａ，１３ｂを介して燃焼室１３と連通する先端ポート２３ａ，２３ｂが設けられているとともに、これらの先端ポート２３ａ，２３ｂがその下流にて１つの排気ポート２３として合流している。そして、気筒＃４においても、その２つの開口部１４ａ，１４ｂを介して燃焼室１４と連通する先端ポート２４ａ，２４ｂが設けられているとともに、これらの先端ポート２４ａ，２４ｂがその下流にて１つの排気ポート２４として合流している。

更に、排気ポート２２及び排気ポート２３はその下流にて１つのポートとして集合して第１の集合部２５Ｓをなしている一方で、排気ポート２１及び排気ポート２４はその下流にて１つのポートとして集合して第２の集合部２５Ｌをなしている。また、シリンダヘッド１０には、排気ポート２１〜２４を通じて合流された各気筒＃１〜＃４の排気の出口となる出口２６Ｌ，２６Ｓがシリンダヘッド１０に開口して形成されている。そして、出口２６Ｓは第１の集合部２５Ｓに連通しているとともに、出口２６Ｌは第２の集合部２５Ｌに連通している。尚、出口２６Ｌ，２６Ｓは図１の面方向に垂直となる方向にて互いに近接して位置しており、同方向について出口２６Ｓが出口２６Ｌよりも下側に位置している。そして、同垂直となる方向について第１の集合部２５Ｓも同様に、第２の集合部２５Ｌよりも下側に位置している。

こうした排気ポート２１〜２４は、各燃焼室１１〜１４に開口する開口部１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂを基端部として、同基端部から各集合部２５Ｌ，２５Ｓ、すなわちシリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓに開口する先端部までのポート長が次のような関係となっている。すなわち、排気ポート２２，２３のポート長は排気ポート２１，２４のポート長よりも短い。そして、排気ポート２２と排気ポート２３とは同程度のポート長であり、排気ポート２１と排気ポート２４とは同程度のポート長である。

また、シリンダヘッド１０には、その内部を冷却水が流通するウォータジャケットが形成されており、排気ポート２１〜２４内の排気は同排気ポート２１〜２４の外壁を介してウォータジャケットの冷却水と熱交換を行うことにより冷却されている。そして、シリンダヘッド１０の出口２６Ｌには、同出口２６Ｌからシリンダヘッド１０の外部に延出するスクロール通路２７Ｌが設けられており、このスクロール通路２７Ｌがターボチャージャ３０のタービン３１Ｌに連通している。その一方で、出口２６Ｓには、同出口２６Ｓからシリンダヘッド１０の外部に延出するスクロール通路２７Ｓが設けられており、このスクロール通路２７Ｓがターボチャージャ３０のタービン３１Ｓに連通している。

このように本実施形態では、ターボチャージャ３０として、排気駆動式のターボチャージャであって、各別の２つのスクロール通路２７Ｌ，２７Ｓを備えるいわゆるツインスクロールターボチャージャを採用している。こうしたツインスクロールターボチャージャでは、２以上の排気ポート（本実施形態では４つの排気ポート２１〜２４）を２つのスクロール通路２７Ｌ，２７Ｓに分けて接続することにより、異なる排気ポートが集合することに起因して排気が互いに干渉することを抑制することができる。そして、こうしたターボチャージャ３０では、スクロール通路２７Ｌ、２７Ｓを介してタービン３１Ｌ，３１Ｓに排気が流入した後、この排気が同タービン３１Ｌ，３１Ｓの内部のタービンホイール３２に供される。ターボチャージャ３０において、こうしてタービンホイール３２に排気が吹き付けられると、吸気通路に設けられたコンプレッサホイール３３が回転軸３４を介してタービンホイール３２と共に回転し、吸気通路を流れる吸気が強制的に各燃焼室１１〜１４に圧送されるようになる。

ところで、上述したように、気筒＃２，３の排気ポート２２，２３が気筒＃１，４の排気ポート２１，２４に比べてポート長が短い場合は、シリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓに開口する先端部における排気の温度を比較すると、排気ポート２２，２３内の排気は排気ポート２１，２４内の排気よりも高温となっている。そして、こうして排気ポート２２，２３と排気ポート２１，２４との間で排気の温度差があることにより、ターボチャージャ３０をはじめとする下流側の構成部材の設計に際して、製造コストの増大を招くおそれがある。

そこで、本実施形態においては、排気ポート２２，２３と排気ポート２１，２４との間での排気の温度差を小さくするべく、排気ポート２２，２３の流路断面積を排気ポート２１，２４の流路断面積に比べて小さく設定している。排気ポート２２と排気ポート２１とを例に挙げて説明すると、図１に示すように、排気ポート２２の流路断面積Ｓ２２を排気ポート２１の流路断面積Ｓ２１に比べて小さく設定している。尚、流路断面積Ｓ２１は、燃焼室１１に開口する基端部（厳密には先端ポート２１ａ，２１ｂの下流部）からシリンダヘッド１０の出口２６Ｌに開口する先端部までの排気ポート２１の流路断面積のうちで最も小さい流路断面積である。また、流路断面積Ｓ２２は、燃焼室１２に開口する基端部（厳密には先端ポート２２ａ，２２ｂの下流部）からシリンダヘッド１０の出口２６Ｓに開口する先端部までの排気ポート２２の流路断面積のうちで最も大きい流路断面積である。そして、こうした流路断面積Ｓ２１，Ｓ２２について上記のようにその値が設定されることにより、上記基端部から上記先端部において排気ポート２２は排気ポート２１に比べて一様に流路断面積が小さく設定されたものとなっている。また、排気ポート２３は排気ポート２２と同程度の流路断面積に設定されているとともに、排気ポート２４は排気ポート２１と同程度の流路断面積に設定されている。これにより、第１の集合部２５Ｓをなす排気ポート２２，２３の流路断面積が第２の集合部２５Ｌをなす排気ポート２１，２４の流路断面積に比べて一様に小さく設定されたものとなっている。

また、排気ポート２１〜２４においては、その内面の表面粗さ、言い換えればその内面の凹凸の大きさが同排気ポート２１〜２４の冷却効率に影響を及ぼす。すなわち、排気ポート２１〜２４の内面の表面粗さが粗く設定されていると、同排気ポート２１〜２４内を排気が流れる際に排気の乱流層が発達することとなり、排気ポート２１〜２４の外壁を介してなされる排気とシリンダヘッド１０内の冷却水との熱交換の効率が向上する。そこで、本実施形態においては、排気ポート２２，２３を、排気ポート２１，２４に比べてその内面の表面粗さを粗く設定している。

次に、本実施形態の作用を説明する。
まず、排気ポート２２，２３の流路断面積を排気ポート２１，２４の流路断面積に比べて小さく設定することにより、ポート長の短い排気ポート２２，２３を通過する排気の流速が高くなるため、同排気ポート２２，２３の外壁を介してなされる排気とシリンダヘッド１０内の冷却水との熱交換の効率が向上する。そして、こうした排気ポート２２，２３にあっては、燃焼室１２，１３からシリンダヘッド１０の出口２６Ｓまでの間で排気の温度を大きく低下させることができるため、シリンダヘッド１０の出口２６Ｓに開口する先端部における排気を低温とすることができる。

また、排気ポート２２，２３を、排気ポート２１，２４に比べてその内面の表面粗さを粗く設定することにより、同排気ポート２２，２３内を排気が流れる際に排気の乱流層が発達することとなり、排気ポート２２，２３の外壁を介してなされる排気とシリンダヘッド１０内の冷却水との熱交換の効率が向上する。これにより、ポート長の短い排気ポート２２，２３における排気とシリンダヘッド１０内の冷却水との熱交換の効率をより向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）燃焼室１２，１３からシリンダヘッド１０の出口２６Ｓまでのポート長の短い排気ポート２２，２３は、燃焼室１１，１４からシリンダヘッド１０の出口２６Ｌまでのポート長の長い排気ポート２１，２４に比べて流路断面積が小さく設定されている。こうして流路断面積を小さくすることにより、ポート長が短い排気ポート２２，２３を通過する排気の流速が高くなるため、同ポート長の短い排気ポート２２，２３の外壁を介してなされる排気とシリンダヘッド１０内の冷却水との熱交換の効率が向上する。そして、こうしたポート長の短い排気ポート２２，２３にあっては、燃焼室１２，１３から出口２６Ｓまでの間で排気の温度を大きく低下させることができるため、シリンダヘッド１０の出口２６Ｓに開口する先端部における排気を低温とすることができる。したがって、排気ポート２２，２３と排気ポート２１，２４との間での排気の温度差を小さくすることが可能となる。

（２）本実施形態のように、排気ポート２２，２３を集合させて第１の集合部２５Ｓをなすとともに排気ポート２１，２４を集合させて第２の集合部２５Ｌをなすようにした形態にあっては、全ての排気ポート２１〜２４を各別の通路のままで燃焼室１１〜１４からシリンダヘッド１０の出口まで設けるようにした場合に比べて、燃焼室１１〜１４からシリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓまでのポート長が排気ポート２２，２３と排気ポート２１，２４との間で異なったものとなりやすい。こうした構成にあっても、本実施形態のように排気ポート２１〜２４の流路断面積を設定するようにすることによって、シリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓにて生じる排気ポート２２，２３と排気ポート２１，２４との間での排気の温度差を小さくすることが可能となる。

（３）第１の集合部２５Ｓ及び第２の集合部２５Ｌが、ターボチャージャ３０のタービン３１Ｓ，３１Ｌに至る各別の２つのスクロール通路２７Ｓ，２７Ｌにそれぞれ連通しているといった構成をなしている。そして、スクロール通路２７Ｓと連通する第１の集合部２５Ｓとスクロール通路２７Ｌと連通する第２の集合部２５Ｌとが互いに近接して位置している。こうした場合には、燃焼室１１〜１４からシリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓの各集合部２５Ｌ，２５Ｓまでのポート長が異なるものとなりやすい。こうした構成にあっても、本実施形態のように排気ポート２１〜２４の流路断面積を設定するようにすることによって、シリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓにて生じる排気ポート２２，２３と排気ポート２１，２４との間での排気の温度差を小さくすることが可能となり、ターボチャージャ３０をはじめとするシリンダヘッド１０の下流の構成部材に関する製造コストの増大を抑制することができる。

（４）燃焼室１２，１３からシリンダヘッド１０の出口２６Ｓまでのポート長の短い排気ポート２２，２３を、燃焼室１１，１４からシリンダヘッド１０の出口２６Ｌまでのポート長の長い排気ポート２１，２４に比べてその内面の表面粗さを粗く設定するようにしている。これにより、ポート長の短い排気ポート２２，２３における排気とシリンダヘッド１０内の冷却水との熱交換の効率をより向上させることができるため、シリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓにて生じる排気ポート２２，２３と排気ポート２１，２４との間での排気の温度差をより小さくすることが可能となる。

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・排気ポート２２，２３の内面の表面粗さを、排気ポート２１，２４の内面の表面粗さに比べて粗く設定したが、内面の表面粗さを粗くする排気ポートは排気ポート２２，２３に限らない。例えば、排気ポート２１，２３，２４の内面の表面粗さに比べて、排気ポート２２の内面の表面粗さを粗くするようにしてもよい。また、排気ポート２１の内面の表面粗さに比べて、排気ポート２２〜２４の内面の表面粗さを粗くするようにしてもよい。要するに、燃焼室１２〜１４からシリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓまでのポート長の短い排気ポート２２，２３のうちの少なくとも１つが、同ポート長の長い排気ポート２１，２４のうちの少なくとも１つに比べて、その内面の表面粗さが粗く設定されていればよい。

・内面の表面粗さを全ての排気ポート２１〜２４で同程度の粗さとしてもよい。こうした形態によっても、上記実施形態にて得られた（１）〜（３）の効果と同様の効果を得ることができる。

・第１の集合部２５Ｓは、排気ポート２２及び排気ポート２３がその下流にて１つのポートとして集合してなる一方で、第２の集合部２５Ｌは、排気ポート２１及び排気ポート２４がその下流にて１つのポートとして集合してなるものとした。しかし、各集合部２５Ｌ，２５Ｓを構成する排気ポート２１〜２４の組み合わせはこれに限らず、例えば排気ポート２１と排気ポート２２とを集合させて第１の集合部２５Ｓをなすようにするとともに、排気ポート２３と排気ポート２４とを集合させて第２の集合部２５Ｌをなすようにしてもよい。このように、上記実施形態とは異なる排気ポート２１〜２４の組み合わせでもって各集合部２５Ｌ，２５Ｓを構成するようにしても、燃焼室１１〜１４からシリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓの各集合部２５Ｌ，２５Ｓまでの排気ポート２１〜２４のポート長が異なることがある。したがって、こうした形態においても、上記実施形態と同様に、ポート長の短い排気ポートは、同ポート長の長い排気ポートに比べて、その流路断面積を小さく設定したり、その内面の表面粗さを粗く設定したりするといった形態をなすものとすることによって、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

・シリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓは図１の面方向に垂直となる方向にて互いに近接して位置しており、同垂直方向にて出口２６Ｓが出口２６Ｌよりも下側に位置する形態としていたが、これら出口２６Ｌ，２６Ｓの形成位置はこれに限らない。例えば、出口２６Ｌ，２６Ｓを、図１の図示上、上下方向等、上記垂直となる方向以外の方向にて互いに近接した位置に形成するようにしてもよいし、互いに離間した位置に形成するようにしてもよい。

・同じく集合部２５Ｌ，２５Ｓの形成位置も、上記垂直方向に互いに近接した位置とする形態に限らず、図１の図示上、上下方向等、上記垂直方向以外の方向にて互いに近接した位置としてもよいし、互いに離間した位置としてもよい。

・排気ポート２２及び排気ポート２３について、燃焼室１２，１３からシリンダヘッド１０の出口２６Ｓまでのポート長を同程度としたが、排気ポート２２及び排気ポート２３を互いに異なるポート長としてもよい。また、排気ポート２１及び排気ポート２４について、燃焼室１１，１４からシリンダヘッド１０の出口２６Ｌまでのポート長を同程度としたが、排気ポート２１及び排気ポート２４を互いに異なるポート長としてもよい。要するに、排気ポート２１と排気ポート２２とでポート長が異なるようになっている等、少なくとも２つの排気ポート間でポート長が異なるような形態であれば、上記実施形態と同様に、流路断面積の設定を行ったり、その内面の表面粗さを設定したりすることによって、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

・第１の集合部２５Ｓは、排気ポート２２，２３がシリンダヘッド１０の出口２６Ｓにて集合してなるとともに、第２の集合部２５Ｌは、排気ポート２１，２４がシリンダヘッド１０の出口２６Ｌにて集合してなるものとした。しかし、これら集合部２５Ｌ，２５Ｓの形成位置は、シリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓ以外であってもよい。例えば、シリンダヘッド１０内では排気ポート２１〜２４を各別のポートとして設けるとともに、シリンダヘッド１０の外部にて排気ポート２１〜２４を集合させて集合部をなすような形態とすることも可能である。また、シリンダヘッド１０の内部にて排気ポート２１〜２４を集合させて集合部をなすとともに、同集合部をその下流にてシリンダヘッド１０の出口２６Ｌ，２６Ｓと接続する形態とすることも可能である。

・ターボチャージャ３０は、スクロール通路２７Ｌに排気ポート２１，２４が接続されるとともに、スクロール通路２７Ｓに排気ポート２２，２３が接続される態様をなすとした。しかし、ターボチャージャのスクロール通路と排気ポートとの接続態様はこれに限らず、各スクロール通路に一つの排気ポートのみが接続した態様としてもよいし、各スクロール通路に三つ以上の排気ポートが接続した態様としてもよい。

・図２に示すように、ターボチャージャ３０として１つのスクロール通路２７を備えるターボチャージャを採用してもよい。こうした形態においては、シリンダヘッド１０において、排気ポート２１〜２４がシリンダヘッド１０の出口２６にて１つのポートとして集合して集合部２５をなしている。そして、シリンダヘッド１０には、同出口２６からシリンダヘッド１０の外部に延出するスクロール通路２７が設けられており、このスクロール通路２７がターボチャージャ３０のタービン３１に連通している。こうした形態によっても、上記実施形態にて得られる（１）、（２）、並びに（４）の効果を得ることができる。

・ターボチャージャ３０を備えるものでなくてもよい。こうした形態によっても、上記実施形態にて得られる（１）、（２）、並びに（４）の効果を得ることができる。
・集合部２５Ｌ，２５Ｓを設けず、全ての排気ポート２１〜２４を各別の通路のままで燃焼室１１〜１４からシリンダヘッド１０の出口まで設けるようにしてもよい。尚、こうした形態においては、シリンダヘッド１０の出口は排気ポートの数である４つ形成する必要がある。こうした形態によっても、上記実施形態にて得られる（１）及び（４）の効果と同様の効果を得ることができる。

・各排気ポート２１〜２４は、その上流にて２つの先端ポートと気筒＃１〜＃４の２つの開口部とを介して各気筒＃１〜＃４に連通する形態となっていたが、先端ポート及び開口部の数はこれに限らない。例えば、各排気ポート２１〜２４が１つの先端ポートと１つの開口部とを介して各気筒＃１〜＃４に連通する形態としてもよい。

・４つの気筒＃１〜＃４にそれぞれ連通して４つの排気ポート２１〜２４を設けるようにしたが、気筒及び排気ポートの数はこれに限らず、いずれの数も２以上であればよい。

１…多気筒内燃機関、１０…シリンダヘッド、１１，１２，１３，１４…燃焼室、１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ…開口部、２１，２２，２３，２４…排気ポート、２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ…先端ポート、２５…集合部、２５Ｌ…第２の集合部、２５Ｓ…第１の集合部、２６，２６Ｌ，２６Ｓ…出口、２７，２７Ｌ，２７Ｓ…スクロール通路、３０…ターボチャージャ、３１，３１Ｌ，３１Ｓ…タービン、３２…タービンホイール、３３…コンプレッサホイール、３４…回転軸。

Claims (5)

1. 燃焼室から出口までのポート長が異なる２以上の排気ポートを備える多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、
   ポート長の短い排気ポートは、ポート長の長い排気ポートに比べて流路断面積が小さく設定されている
   ことを特徴とする多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
2. 請求項１に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、
   前記２以上の排気ポートのうちの少なくとも２つの排気ポートが当該シリンダヘッド内で集合する集合部を備えている
   ことを特徴とする多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
3. 請求項２に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、
   前記集合部として、前記ポート長の短い排気ポート同士が前記出口にて１つのポートとして集合する第１の集合部と、前記ポート長の長い排気ポート同士が前記出口にて１つのポートとして集合する第２の集合部とを備え、
   前記第１の集合部及び前記第２の集合部は、ターボチャージャのタービンに至る各別の２つのスクロール通路にそれぞれ連通している
   ことを特徴とする多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、
   前記２以上の排気ポートは、当該シリンダヘッドの排気流通空間として、同シリンダヘッドに一体に形成されている
   ことを特徴とする多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドにおいて、
   前記ポート長の短い排気ポートは、前記ポート長の長い排気ポートに比べてその内面の表面粗さが粗く設定されている
   ことを特徴とする多気筒内燃機関のシリンダヘッド。