JP3637637B2 - Engine cylinder head structure - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、エンジンのシリンダヘッド構造の改良に関し、特にシリンダヘッド内のウォータジャケット上壁及び下壁を連続するヘッドボルトボス部周りの剛性を高める対策に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エンジンのシリンダヘッドには、該シリンダヘッドをシリンダブロックに組み付けるヘッドボルトの挿通されるためのボルトボス部が、シリンダヘッド内のウォータジャケット上壁及び下壁を上下に連続しかつボア中心線を挟んで両側にシリンダ列方向に複数の対をなすようにして設けられており、例えば特開平4−81553号公報に記載されているように、各シリンダボア周りに6つのボルトボス部が配置されたようなレイアウトのものも知られている。
【0003】
上記のものは、3弁式のディーゼルエンジンであって、図2に例示するように、2つの吸気ポート7,7、1つの排気ポート8及び1つの副燃焼室9を各シリンダ毎に備えている。そして、各シリンダボア6,6間に対をなして配置されたボルトボス部13a,13a,…についてみると、各シリンダのボア中心を通ってシリンダ列方向に延びるボア中心線Lを挟んだ一側(同図の下側)にあるボルトボス部13a,13a,…では、各々、そのシリンダ列方向の両側に吸気ポート7の壁部が連続されて該ボルトボス部13aの剛性を高めるようになされており、シリンダヘッド1bをシリンダブロックに締結する際にボルトボス部13aのボルト座面が沈み込み難くて十分な軸力を得られるようになされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のシリンダヘッド構造では、ボア中心線Lを挟んで他側(図2の上側)のボルトボス部13a,13a,…については、隣りのシリンダボア6の排気ポート8の壁部が片側(同図の右側)に連続されているだけであって、その反対側(同図の左側)には吸気ポート7及び排気ポート8の何れの壁部も非連続であるために、このボルトボス部13aについては、先に述べた一側のボルトボス部13aに比べて剛性が低く、ボルト締結時にボルト座面が沈み込んで十分な軸力が得られ難いという難点がある。特に、このボルトボス部13aには、吸気ポート7の側よりも熱的に厳しい排気ポート8の側に位置していることと相俟って、応力集中が生じ易い。
【0005】
上記の対策として考えられるのは、ウォータジャケット上壁の肉厚を厚くして、上記ボルトボス部の剛性を高めるようにすることである。しかしながら、シリンダヘッドは鋳造品であることから、ウォータジャケット上壁の肉厚を厚くしようとすると、上壁に巣が発生し易くなる。
【0006】
そこで、巣が発生しないように上壁の肉厚を部分的にのみ厚くするようにしてもよいが、そうすると、上記上壁の下面に***部が形成されることとなり、その***部に冷却水中のエアーが溜り易くなるという問題が生じる。
【0007】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、出力軸が傾斜するように搭載されるエンジンにおいて、シリンダヘッド内のウォータジャケット上壁の下面形状に工夫を加えることで、ウォータジャケット内におけるエアー溜りの発生を回避しつつボルトボス部の剛性を高められるようにすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1の発明では、エンジンが傾斜状態で搭載されることを利用し、ウォータジャケットの上壁下面を段差状に形成することとした。すなわち、段部によってボルトボス部軸線方向での肉厚を厚くできるので、その段部をボルトボス部に連続させて該ボルトボス部の剛性を高めることができる。また、エンジンが傾斜しているので、その傾斜に沿って冷却水中のエアーを傾斜上方側に流動させるようにすることで段部におけるエアー溜りは回避できる。
【0009】
具体的には、本発明では、シリンダヘッド内のウォータジャケット上壁及び下壁を連続するヘッドボルト挿通用のボルトボス部が、各シリンダのボア中心を通るボア中心線を挟んで両側にシリンダ列方向に複数の対をなして設けられ、かつ出力軸が水平方向に対し所定角度だけ傾斜するように搭載されるエンジンのシリンダヘッド構造が前提である。
【0010】
そして、上記各ボルトボス部の近傍に、該ボルトボス部に対し上記出力軸方向の傾斜上方側にあるウォータジャケット上壁下面が傾斜下方側のウォータジャケット上壁下面よりもボルトボス部の軸線方向に段差状に高くなるような段部を設ける。
【0011】
請求項2の発明では、上記請求項1の発明において、ウォータジャケット上壁の上面が略平面である場合に、各段部においてボルトボス部に対し傾斜下方側にあるウォータジャケット上壁の肉厚を、傾斜上方側のウォータジャケット上壁の肉厚よりも厚くする。
【0012】
請求項3の発明では、上記請求項2の発明において、各シリンダボア間でボア中心線の両側にボルトボス部が配置されており、上記ボア中心線を挟んだ一側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部に、該ボルトボス部間のシリンダに連通する2つのポートの壁部がそれぞれ連続されている一方、上記ボア中心線の他側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部のうち、各シリンダボア毎における傾斜下方側のボルトボス部に、上記シリンダに連通する少なくとも1つのポートの壁部が連続されている場合に、上記ボア中心線の他側で各シリンダボア毎における傾斜上方側にあるボルトボス部近傍の傾斜下方側にあるウォータジャケット上壁下面を、傾斜上方側にあるウォータジャケット上壁下面よりもボルトボス部の軸線方向に段差状に低く設定する。
【0013】
請求項4の発明では、上記請求項1〜3の発明において、シリンダヘッド下面に対する各ボルトボス部近傍の傾斜下方側のウォータジャケット上壁下面の傾斜角度を、略エンジン出力軸の傾斜角度に一致させる。
【0014】
請求項5の発明では、上記請求項1〜4の発明において、シリンダヘッドのウォータジャケット内の冷却水を、傾斜下方側から傾斜上方側に向かって流すように構成する。
【0015】
請求項6の発明では、シリンダヘッド内のウォータジャケット上壁及び下壁を連続するヘッドボルト用のボルトボス部が、各シリンダのボア中心を通るボア中心線を挟んで両側にシリンダ列方向に複数の対をなして設けられたエンジンのシリンダヘッド構造を前提としている。
【0016】
そして、上記シリンダのボア間で上記ボア中心線の両側にボルトボス部が配置されており、上記ボア中心線を挟んだ一側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部に、該ボルトボス間のシリンダに連通する2つのポートの壁部がそれぞれ連続されている一方、上記ボア中心線の他側で各シリンダボア毎におけるシリンダ列方向に隣接するボルトボス部の一方が、上記シリンダに連通する少なくとも1つのポートの壁部の連続されたポート連続ボス部とされている場合に、上記ボア中心線の他側にあるボルトボス部の他方のボルトボス部近傍でかつ上記ポート連続ボス部側のウォータジャケット上壁の肉厚を、該ポート連続ボス部側と反対側のウォータジャケット上壁の肉厚よりも厚くする。
【0017】
請求項7の発明では、上記請求項6の発明において、シリンダヘッド内のウォータジャケットの各シリンダボア周りの下壁上面に、ボア中心線の他側にあるボルトボス部のポート連続ボス部側からボア中心側に向かって延びる帯状の厚肉部を設ける。
【0018】
請求項8の発明では、上記請求項6の発明において、エンジンが2つの吸気ポートと、1つの排気ポートと、1つの副燃焼室とをシリンダ毎に有してなるものであり、上記各吸気ポートの上流端がシリンダヘッドの一側面に開口されている一方、下流端がシリンダヘッド下面にシリンダ列方向に並ぶように開口されており、上記排気ポートの下流端がシリンダヘッドの他側面に開口されている一方、上流端がシリンダヘッド下面に、上記副燃焼室とシリンダ列方向と直交する方向に並ぶように配設されて開口されている場合に、上記排気ポートの上流端開口と該排気ポートに隣接する両吸気ポートの下流端開口との間のウォータジャケット下壁内に、各々、一端がシリンダブロック内のウォータジャケットに連通する一方、他端がシリンダヘッド内のウォータジャケットに連通する1対の冷却水通路を、上記排気ポート下流端開口側のシリンダヘッド側面からシリンダボア中心部分で交差するようにクロスドリル加工によりシリンダ列方向に並ぶように設ける。その上で、上記各吸気ポートの下流端開口の排気ポートの上流端開口との間の距離を、副燃焼室との間よりも短くする。
【0019】
請求項9の発明では、上記請求項3又は6の発明において、各シリンダボア毎における少なくとも1つのポートのシリンダボア開口部から、ボア中心線を挟んだ他側の少なくとも各ボルトボス部を結ぶ線上の部位までの区間において、ウォータジャケット上壁と上記少なくとも1つのポートの壁部上部との間に、ウォータジャケット用空間を形成する。
【0020】
請求項10の発明では、上記請求項9の発明において、各シリンダボア毎における少なくとも1つのポートが排気ポートである一方、2つのポートが吸気ポートである場合に、上記各ポートのシリンダボア開口部から、該各ポートの他方の開口部が接続するウォータジャケットの側壁までの区間において、上記吸気ポート側では該吸気ポートの壁部上部とウォータジャケット上壁とを連続させる一方、上記排気ポート側では該排気ポートの壁部上部とウォータジャケット上壁とを非連続とする。
【0021】
【作用】
上記の構成により、請求項1の発明では、例えばウォータジャケット上壁自体の肉厚が一定であっても、各ボルトボス部近傍の段部ではウォータジャケット上壁が裾曲ないし屈曲していることでその部分のボルトボス部軸線方向における肉厚は厚くなっており、その分だけ上記ボルトボス部の剛性は高まる。また、厚肉であるのは上記段部のみであってウォータジャケット上壁全体の厚肉化は不要であるので、シリンダブロック鋳造時における巣の発生は回避できる。一方、エンジンの傾斜搭載に伴い、上記ウォータジャケットの上壁下面が傾斜するので、冷却水中のエアーはその傾斜沿いに上記各段部を潜り抜けて上方側に流れるようになる。したがって、上記段部でのエアー溜りは回避される。
【0022】
請求項2の発明では、上記ウォータジャケット上壁の上面が略平面であることから、段部における傾斜下方側の上壁肉厚が、傾斜上方側の上壁肉厚よりも厚くなる。したがって、この場合には、ボルトボス部近傍における傾斜下方側の上壁部分により該ボルトボス部の剛性が高められる。
【0023】
請求項3の発明では、各シリンダボア周りの4つのボルトボス部についてみると、ボア中心線を挟んだ一側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部では、該ボルトボス部間のシリンダにおける2つのポートの壁部が連続される。これに、両隣りのシリンダの各ポートの壁部を加え、上記各ボルトボス部には、その傾斜下方側及び傾斜上方側の両側に2つのポート(例えば吸気ポート)の壁部がそれぞれ連続されているので十分な剛性が得られる。一方、他側のボルトボス部では、傾斜下方側にあるボルトボス部の傾斜上流側にポート(例えば排気ポート)の壁部が連続されているので、そのポート連続側(傾斜上流側)では十分な剛性が得られる。そして、上記他側の傾斜上方側にあるボルトボス部の傾斜下方側では、ポート壁部の連続されていないポート非連続側となっているが、そのポート非連続側のウォータジャケット上壁の肉厚が厚いことから、十分な剛性が得られる。よって、上記ボルトボス部の傾斜上方側にのみポートの壁部が連続されていてその傾斜下方側にはポートの壁部は連続されていない場合でも、該ボルトボス部の剛性は高められる。
【0024】
請求項4の発明では、上記エンジンが車両に搭載された状態において、ウォータジャケット上壁の段部以外の下面は略水平になる。よって、エア溜りの発生が具体的に回避される。
【0025】
請求項5の発明では、上記ウォータジャケット内の冷却水は、傾斜下方側から傾斜上方側に向かって流れる。その際に、冷却水中のエアーは該冷却水の流れにより傾斜上方側に向けて押し流される。よって、段部におけるエア溜りの発生は効果的に回避される。
【0026】
請求項6の発明では、各シリンダボア周りの4つのボルトボス部についてみると、ボア中心線を挟んだ一側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部では、該ボルトボス部間のシリンダにおける2つのポートの壁部が連続される。これに、両隣りのシリンダの各ポートの壁部を加え、上記各ボルトボス部には、そのシリンダ列方向の両側に2つのポート(例えば吸気ポート)の壁部がそれぞれ連続されているので十分な剛性が得られる。一方、他側のボルトボス部では、シリンダ列方向の一方のポート連続ボス部のシリンダ列方向片側には1つのポート(例えば排気ポート)の壁部が連続されているので、そのポート連続側では十分な剛性が得られる。そして、上記他側でのシリンダ列方向の他方のボルトボス部近傍における上記ポート連続ボス部側では、ポート壁部の連続されていないポート非連続側となっているが、その部分(ポート非連続側)のウォータジャケット上壁の肉厚が該ポート連続ボス部側と反対側(ポート連続側)のウォータジャケット上壁の肉厚よりも厚いことから、十分な剛性が得られるようになる。よって、上記ボルトボス部のシリンダ列方向の片側にのみポートの壁部が連続されていてその反対側にはポートの壁部は連続されていない場合でも、該ボルトボス部の剛性は高められる。
【0027】
請求項7の発明では、上記ボア中心線を挟んで他側にあるボルトボス部の剛性は、該ボルトボス部のポート非連続側にあるウォータジャケットの下壁上面の厚肉部によっても高められる。
【0028】
請求項8の発明では、上記シリンダヘッドの下面において、吸気ポートの下流端開口の排気ポートの上流端開口との間の距離が副燃焼室との間よりも短い分だけ、上記吸気ポートの下流端開口をシリンダボアの中心に近付けて該開口を大きくとることができるようになる。その際に、冷却水通路内を流れる冷却水により、上記排気ポートから吸気ポートへの高熱の伝達は抑えられる。よって、上記吸気ポートによるシリンダ内への吸気充填効率は高くなる。
【0029】
請求項9の発明では、上記各シリンダボア毎において、少なくとも1つのポートのシリンダボア開口部から、ボア中心線を挟んだ他側の少なくとも各ボルトボス部を結ぶ線上の部位までの区間において、ウォータジャケット上壁と上記少なくとも1つのポートの壁部上部との間にウォータジャケット用空間が形成されているので、上記ボア中心線を挟んで他側にあるボルトボス部の近傍において、該ボルトボス部の傾斜下方側にあるウォータジャケット上壁下面を傾斜上方側(少なくとも1つのポートの壁部の連続されている側)にあるウォータジャケット上壁下面よりも低くすること、又は該ボルトボス部のポート連続ボス部側のウォータジャケット上壁の肉厚を該ポート連続ボス部側と反対側(少なくとも1つのポートの壁部の連続されている側)のウォータジャケット上壁の肉厚よりも厚くすることは容易に行われる。
【0030】
請求項10の発明では、上記各ポートのシリンダボア開口部から、該各ポートの他方の開口部が接続するウォータジャケットの側壁までの区間において、上記吸気ポート側では該吸気ポートの壁部上部とウォータジャケット上壁とは連続されており、このことで該吸気ポート側の各ボルトボス部の剛性が高められている。一方、上記排気ポート側では該排気ポートの壁部上部とウォータジャケット上壁とは非連続であって、この両者間に上記ウォータジャケット用空間が形成されている。よって、排気ポート側の各ボルトボス部近傍における該ボルトボス部の剛性アップ対策が具体的に行える。
【0031】
【実施例】
以下、本発明の実施例に係るエンジンのシリンダヘッド構造を図面に基づいて説明する。上記エンジンは車両に縦置きに搭載される直列4気筒のディーゼルエンジンであり、図1に概略的に示すように、エンジン1、トランスミッション2、プロペラシャフト3が水平方向に対し所定角度θ(例えばθ=5°)だけ下方に傾斜するように搭載される。尚、同図において、4は車両の前輪、5は車両の後輪であって、それぞれ1つずつ図示している。また、上記エンジン1は、シリンダブロック1aと、このシリンダブロック1aの上側に接合されたシリンダヘッド1bと、上記シリンダブロック1aの下側に接合されたオイルパン1cとを備えている。
【0032】
上記シリンダヘッド1b内には、図2に示すように。各シリンダボア6毎に2つの吸気ポート7,7と、1つの排気ポート8と、1つの副燃焼室9とがそれぞれ設けられており、該シリンダヘッド1bの下面には、図3に示すように、上記各吸気ポート7の下流端開口7aがシリンダ列方向に並ぶように設けられている一方、該シリンダ列方向と直交する方向に排気ポート8の上流端開口8a及び副燃焼室9の開口9aが各シリンダボア6毎に設けられている。そして、各シリンダボア6毎にみると、上記各吸気ポート7は、下流端開口7aの位置から副燃焼室9の側に向かって延びるように配置されていて、シリンダヘッド1bの一側面(図2の下側面)に上流端開口7bが設けられている。一方、上記排気ポート8は、上流端開口8aの位置から上記副燃焼室9と反対側に向かって延びるように配置されていて、シリンダヘッド1bの他側面(図2の上側面)に下流端開口8bが設けられている。
【0033】
また、上記シリンダヘッド1b内には、図2及び図3に示すように、ウォータジャケット10が形成されており、その上壁11及び下壁12を連続するヘッドボルト挿通用のボルトボス部13a,13b,13cが、各シリンダのボア中心を通るボア中心線Lを挟んでシリンダ列方向に9つの対をなして設けられている。すなわち、各シリンダボア6,6間に配置された3対のボルトボス部13a,13a,…、シリンダ列方向の両端に配置された2対のボルトボス部13b,13b,…、及び各シリンダボア6の中心を挟む位置に配置された4対のボルトボス部13c,13c,…である。尚、図2及び図3は、エンジン1が傾斜搭載された状態でその傾斜下方側となる部分を示している。
【0034】
上記各シリンダボア6,6間に配置された3対のボルトボス部13a,13a…のうち、ボア中心線Lを挟んで一側(図2の下側)、つまり吸気ポート7側のボルトボス部13a,13a,…にはその傾斜下方側(同図の左側)及び傾斜上方側(同図の右側)の両側に各吸気ポート7の壁部がそれぞれ連続されている。一方、上記ボア中心線Lの他側(同図の上側)である排気ポート8側のボルトボス部13a,13a,…には、傾斜上方側にのみ排気ポート8の壁部が連続されている。
【0035】
その際に、図示は省略するが、上記各吸気ポート7の下流端開口7a及び上流端開口7b間の区間において、該各吸気ポート7の壁部上部とウォータジャケット上壁11とは連続されている。一方、上記各排気ポート8の上流端開口8a及び下流端開口8b間の区間において、該各排気ポート8の壁部上部とウォータジャケット上壁11とは非連続になされていて、これら両者間にはウォータジャケット用の空間が形成確保されている。
【0036】
また、上記ウォータジャケット10の下壁12には多数の冷却水導入口15,15,…が設けられており、これら冷却水導入口15,15,…を経由してシリンダヘッド1b側のウォータジャケット10内に導入された冷却水は、傾斜下方側から傾斜上方側に向かって流れるようになされている。
【0037】
そして、本発明の特徴として、上記各シリンダボア9,9間にそれぞれ対をなして配置されているボルトボス部13a,13,…のうち、排気ポート8側にある各ボルトボス部13aの近傍に、該ボルトボス部13aに対し傾斜上方側にあるウォータジャケット上壁11下面を傾斜下方側のウォータジャケット上壁11下面よりもボルトボス部13aの軸線方向(図4に一点鎖線で示す方向)に段差状に高くした段部14が設けられている。
【0038】
具体的には、図4に示すように、ウォータジャケット上壁11の上面は略平面とされていて、各段部14においてボルトボス部13aに対し傾斜下方側にあるウォータジャケット上壁11の肉厚t1は、上記ウォータジャケット用空間の上方に位置する傾斜上方側のウォータジャケット上壁11の肉厚t2よりも厚く(t1>t2)されている。換言すると、各シリンダボア6毎にみた場合に、排気ポート8側においてシリンダ列方向に隣接するボルトボス部13a,13aのうち、傾斜下方側のボルトボス部13aは、上記シリンダに連通する排気ポート8の壁部が連続されたポート連続ボス部とされていて、このポート連続ボス部の傾斜上方側にあるボルトボス部13aの近傍でかつ上記ポート連続ボス部側(傾斜下方側)のウォータジャケット上壁11の肉厚t1が、該ポート連続ボス部と反対側(傾斜上方側)のウォータジャケット上壁11の肉厚t2よりも厚くされている。その際に、上記シリンダヘッド1b下面に対するウォータジャケット上壁11下面の段部14以外における傾斜角度αは、略エンジン出力軸の傾斜角度θに一致(α=θ)している。
【0039】
また、上記ウォータジャケット10の各シリンダボア6周りの下壁11上面には、排気ポート8側にあるボルトボス部13a近傍の傾斜下方側(ポート連続ボス部側)からボア中心側に向かって延びる帯状の厚肉部16が設けられている
具体的には、上記ボルトボス部13aからボア中心側に亘り、後述するクロスドリル加工による断面円形状の冷却水通路15が設けられていて、この冷却水通路15の上半部を覆う状態に上記厚肉部16は形成されている。
【0040】
さらに、各シリンダにおける上記排気ポート8の上流端開口8aと該排気ポート8に隣接する各吸気ポート7の下流端開口7aとの間のウォータジャケット下壁12内に、各々、一端がシリンダブロック1a内のウォータジャケットに連通する一方、他端がシリンダヘッド1b内のウォータジャケット10に連通する1対の冷却水通路17,17が、上記排気ポート下流端開口8b側のシリンダヘッド1b側面からシリンダボア中心部分で略直角に交差するようにクロスドリル加工により設けられており、上記各吸気ポート7の下流端開口7aの排気ポート8の上流端開口8a間の距離は、副燃焼室9の開口9aとの間よりも短くされている。
【0041】
具体的には、上記1対の冷却水通路17,17は、各シリンダボア6毎に、シリンダヘッド1bの排気ポート8側の壁面から隣接するシリンダボア6との間に位置する2箇所のボルトボス部13a,13aを通って下壁12内をボア中心側に向かって1対のドリルで穿設することにより形成されている。そして、各冷却水通路17の先端は、ボア中心部分に位置する1つの開口16において交差しかつウォータジャケット10内に連通している。
【0042】
また、上記各冷却水通路17には、上記ボルトボス部13aから少しだけボア中心側に寄った位置で、シリンダヘッド1b下面から該冷却水通路17に向かって斜め上方に穿設されてなる冷却水導入路19が連通しており、これら冷却水導入路19及び冷却水通路17によってもシリンダブロック1a側のウォータジャケットからシリンダヘッド1b側のウォータジャケット10内に冷却水が導入されるようになっている。尚、上記クロスドリルのシリンダヘッド1b壁面における開口は図外のプラグにて密栓されており、また上記ボルトボス部13aのボルト孔も水密処理が行われている。
【0043】
したがって、本実施例によれば、シリンダヘッド1b内のウォータジャケット10上壁11の各ボルトボス部13a近傍において、段部14における傾斜下方側の上壁肉厚t1を、傾斜上方側の上壁肉厚t2よりも厚くしているので、上記傾斜下方側の上壁11部分により該ボルトボス部13aの剛性を高めることができる。その際に、厚肉であるのは段部14の傾斜下方側の上壁11の部分のみであって全体の厚肉化は不要であるので、シリンダブロック鋳造時における巣の発生は回避することができる。
【0044】
また、上記エンジンの傾斜搭載に伴い、上記ウォータジャケット上壁11の下面が傾斜するので、冷却水中のエアーをその傾斜沿いに上記各段部14を潜り抜けさせて上方側に流すことができ、よって、上記段部14でのエアー溜りを回避することができる。
【0045】
さらに、上記ウォータジャケット10の下壁12の上面に設けた肉厚部16により、上記ボルトボス部13aの傾斜下方側の剛性をウォータジャケット下壁12においても高めることができる。
【0046】
また、上記シリンダヘッド1bの下面において、各吸気ポート7の下流端開口7aの排気ポート8の上流端開口8a間の距離を副燃焼室9の開口9a間よりも短くしている分だけ、上記各吸気ポート7び下流端開口7aをシリンダボア6の中心に近付けて該開口7aを大きくとることができるようにし、その際に、各冷却水通路17内を流れる冷却水により、上記排気ポート8から吸気ポート7への高熱の伝達を抑えることができるようにしているので、上記吸気ポート7によるシリンダ内への吸気充填効率を高めることができる。
【0047】
尚、上記実施例では、ウォータジャケット10の上壁11の上面を平面としているが、図6に誇張して示すように、下面と同じ段付状としてもよい。その場合には、段部14が裾曲ないし屈曲している分だけその部分の上壁肉厚が厚くなってボルトボス部13aの剛性を高めることができる。また、この場合においても、厚肉であるのは段部14のみであって全体の厚肉化は不要であるので、シリンダブロック鋳造時における巣の発生は回避することができる。
【0048】
また、上記実施例では、各シリンダ毎に排気ポート8が1つの場合について説明したが、ボルトボス部13aの剛性を高めるためには、図7に示すように、各シリンダ毎に2つの排気ポート8,8を有する場合にも適用することができる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、シリンダヘッド内のウォータジャケット上壁及び下壁を連続するヘッドボルト部が、ボア中心線を挟んで両側にシリンダ列方向に複数の対をなして設けられ、かつ出力軸が水平方向に対し所定角度だけ傾斜するように搭載されるエンジンのシリンダヘッド構造において、上記各ボルトボス部の近傍に、傾斜上方側のウォータジャケット上壁下面が傾斜下方側のウォータジャケット上壁下面よりもボルトボス部の軸線方向に段差状に高くなる段部を設け、その段部においてボルトボス部軸線方向の上壁肉厚を厚くできるようにしたので、厚肉にした分だけ上記ボルトボス部の剛性を高めることができる一方、該段部以外の上壁部分の厚肉化は不要であることからシリンダブロック鋳造時の巣の発生を回避することができる。また、エンジンの傾斜搭載に伴ってウォータジャケットの上壁下面が傾斜することから、冷却水中のエアーをその傾斜沿いに各段部を潜り抜けさせて傾斜上方側に流動させることができるので、上記段部でのエアー溜りを回避することができる。
【0050】
請求項2の発明によれば、上記ウォータジャケット上壁の上面が略平面である場合に、上記各段部の傾斜下方側のウォータジャケット上壁の肉厚を、傾斜上方側のウォータジャケット上壁の肉厚よりも厚くしたので、その傾斜下方側のウォータジャケット上壁部分によりボルトボス部の剛性を高めることができる。
【0051】
請求項3の発明によれば、上記シリンダヘッドのシリンダボア間にボルトボス部が対をなして配置されており、各シリンダボア周りにおいて、ボア中心線を挟んだ一側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部に2つのポートの壁部がそれぞれ連続されている一方、上記ボア中心線の他側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部のうち、傾斜下方側のボルトボス部に1つのポートの壁部が連続されている場合に、上記ボア中心線の他側で傾斜上方側にあるボルトボス部近傍に段部を設けるようにしたので、上記傾斜上方側にのみポートの壁部が連続されていてその傾斜下方側にはポートの壁部の連続されていないボルトボス部に対し、その剛性を傾斜下方側において高めることができる。
【0052】
請求項4の発明によれば、上記シリンダヘッド下面に対するウォータジャケット上壁下面の段部以外における傾斜角度を、略エンジン出力軸の傾斜角度に一致させたので、上記段部におけるエアー溜りの発生を具体的に回避することができる。
【0053】
請求項5の発明によれば、上記ウォータジャケット内の冷却水を、傾斜下方側から傾斜上方側に向けて流すようにしたので、この冷却水の流れによってエアーを傾斜上方側に向けて押し流すことができ、よって、段部におけるエア溜りの発生を効果的に回避することができる。
【0054】
請求項6の発明によれば、シリンダヘッド内のウォータジャケット上壁及び下壁を連続するヘッドボルトボス部が、ボア中心線を挟んで両側にシリンダ列方向に複数の対をなして設けられたエンジンのシリンダヘッド構造において、上記シリンダヘッドのシリンダボア間にボルトボス部が対をなして配置されており、各シリンダボア周りにおいて、ボア中心線を挟んだ一側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部に2つのポートの壁部がそれぞれ連続されている一方、上記ボア中心線の他側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部の一方が1つのポートの壁部の連続されたポート連続ボス部となっている場合に、上記ボア中心線の他側にある他方のボルトボス部近傍において、上記ポート連続ボス部側のウォータジャケット上壁の肉厚をその反対側のウォータジャケット上壁の肉厚よりも厚くしたので、上記シリンダ列方向の片側にのみポートの壁部が連続されていてその反対側にはポートの壁部の連続されていないボルトボス部の剛性を、ポート連続ボス部側と反対側のポート非連続側において高めることができる。
【0055】
請求項7の発明によれば、上記ウォータジャケットの各シリンダボア周りの下壁上面に、ボア中心線の他側にあるボルトボス部のポート連続ボス部側からボア中心側に向かって延びる帯状の厚肉部を設けるようにしたので、上記ボルトボス部の剛性をポート連続ボス部側のウォータジャケット下壁においても高めることができる。
【0056】
請求項8の発明によれば、上記シリンダヘッドの下面に2つの吸気ポートの下流端開口がシリンダ列方向に並ぶように、また1つの排気ポートの上流端開口と副燃焼室とがシリンダ列方向と直交する方向に並ぶようにそれぞれ各シリンダ毎に設けられてなるエンジンにおいて、各シリンダ毎に、上記各吸気ポートの下流端開口の排気ポートの上流端開口との間の距離を副燃焼室との間よりも短くすることで、吸気ポートの下流端開口をボア中心側に近付けて該開口を大きくできるようにし、その際に、上記排気ポートの上流端開口と両吸気ポートの下流端開口との間のウォータジャケット下壁内に、クロスドリル加工により、各々、一端がシリンダブロック内のウォータジャケットに連通する一方、他端がシリンダボア中心で交差してシリンダヘッド内のウォータジャケットに連通する1対の冷却水通路を設け、各冷却水通路内の冷却水により、上記排気ポートから各吸気ポートへの高熱の伝達を抑えることができるようにしたので、上記吸気ポートによるシリンダへの吸気充填効率を効果的に高めることができる。
【0057】
請求項9の発明によれば、上記少なくとも1つのポートのシリンダボア開口部から、ボア中心線を挟んだ他側の少なくとも各ボルトボス部を結ぶ線上の部位までの区間において、ウォータジャケット上壁と上記少なくとも1つのポートの壁部上部との間にウォータジャケット用空間を形成するようにしたので、ボルトボス部の傾斜下方側にあるウォータジャケット上壁下面を傾斜上方側にあるウォータジャケット上壁下面よりも低くすることや、該ボルトボス部のポート連続ボス部側のウォータジャケット上壁の肉厚を該ポート連続ボス部側と反対側のウォータジャケット上壁の肉厚よりも厚くすることを容易に行うことができる。
【0058】
請求項10の発明によれば、上記各シリンダボア毎における少なくとも1つのポートが排気ポートである一方、2つのポートが吸気ポートである場合に、上記各ポートのシリンダボア開口部から、該各ポートの他方の開口部が接続するウォータジャケットの側壁までの区間において、上記吸気ポート側では該吸気ポートの壁部上部とウォータジャケット上壁とを連続させる一方、上記排気ポート側では該排気ポートの壁部上部とウォータジャケット上壁とを非連続としたので、排気ポート側の各ボルトボス部について、上記請求項3及び6の発明による該ボルトボス部の剛性アップ効果を具体的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るディーゼルエンジンのシリンダヘッド構造を搭載状態と併せて示す概略図である。
【図2】シリンダヘッドを示す平断面図である。
【図3】シリンダヘッドを示す底面図である。
【図4】図2のIV−IV線断面図である。
【図5】図2のV−V線断面図である。
【図6】本発明の他の実施例に係るディーゼルエンジンのシリンダヘッド構造の要部のみを模式的に示す縱断面図である。
【図7】本発明のその他の実施例に係るディーゼルエンジンのシリンダヘッド構造の要部を示す図2相当図である。
【符号の説明】
1 ディーゼルエンジン(エンジン)
4 シリンダヘッド
6 シリンダボア
7 吸気ポート(ポート)
7a 下流端開口(シリンダボア開口部)
7b 上流端開口(他方開口部)
8 排気ポート(ポート)
8a 上流端開口
7b 下流端開口(他方開口部)
9 副燃焼室
9a 開口
10 ウォータジャケット
11 上壁
12 下壁
13a ボルトボス部
14 段部
16 厚肉部
17 冷却水通路
L ボア中心線[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an improvement in a cylinder head structure of an engine, and more particularly, to a measure for increasing rigidity around a head bolt boss portion that continues through an upper wall and a lower wall of a water jacket in the cylinder head.
[0002]
[Prior art]
In general, a cylinder head of an engine has a bolt boss for inserting a head bolt for assembling the cylinder head into a cylinder block. The upper and lower walls of a water jacket in the cylinder head are continuous vertically and have a bore center line. A plurality of pairs are formed on both sides of the cylinder in the direction of the cylinder row. For example, as described in JP-A-4-81553, six bolt boss portions are arranged around each cylinder bore. Also known for its layout.
[0003]
The above is a three-valve type diesel engine, and as shown in FIG. 2, two
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the cylinder head structure described above, with respect to the
[0005]
A possible countermeasure is to increase the thickness of the upper wall of the water jacket to increase the rigidity of the bolt boss. However, since the cylinder head is a cast product, if the thickness of the upper wall of the water jacket is increased, a nest is likely to occur on the upper wall.
[0006]
Therefore, the thickness of the upper wall may be increased only partially so as not to generate a nest, but if this is done, a raised portion is formed on the lower surface of the upper wall, and the raised portion is cooled in the cooling water. This causes a problem that the air easily accumulates.
[0007]
The present invention has been made in view of such various points, and its main object is to devise the shape of the lower surface of the upper wall of the water jacket in the cylinder head in an engine mounted so that the output shaft is inclined. Thus, the rigidity of the bolt boss portion can be increased while avoiding the occurrence of air accumulation in the water jacket.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the lower surface of the upper wall of the water jacket is formed in a step shape by utilizing the fact that the engine is mounted in an inclined state. That is, since the thickness in the axial direction of the bolt boss portion can be increased by the step portion, the step portion can be continued to the bolt boss portion to increase the rigidity of the bolt boss portion. Further, since the engine is inclined, air accumulation in the step portion can be avoided by causing the air in the cooling water to flow upward along the inclination.
[0009]
Specifically, in the present invention, the bolt boss portion for inserting the head bolt that continues the upper wall and the lower wall of the water jacket in the cylinder head has cylinder bore directions on both sides across the bore center line passing through the bore center of each cylinder. It is premised on a cylinder head structure of an engine that is provided in a plurality of pairs and mounted so that the output shaft is inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal direction.
[0010]
Further, in the vicinity of each bolt boss portion, the lower surface of the upper wall of the water jacket on the upper side of the inclination in the output shaft direction with respect to the bolt boss portion is stepped in the axial direction of the bolt boss portion than the lower surface of the upper wall of the water jacket on the lower side of the inclination. Steps are provided so as to be higher.
[0011]
In the invention of
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the bolt bosses are disposed on both sides of the bore center line between the cylinder bores, and the bolt bosses adjacent in the cylinder row direction on one side across the bore center line. The wall portion of the two ports communicating with the cylinder between the bolt boss portions is continuous with the portion, while the bolt boss portion adjacent to the other side of the bore center line in the cylinder row direction is inclined for each cylinder bore. When the wall portion of at least one port communicating with the cylinder is connected to the bolt boss portion on the lower side, the lower side of the bolt boss portion in the vicinity of the bolt boss portion on the upper side of each cylinder bore on the other side of the bore center line The lower surface of the upper wall of the water jacket on the side is lower than the lower surface of the upper wall of the water jacket on the inclined side in a stepped manner in the axial direction of the bolt boss. Set to.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the inclination angle of the lower surface of the water jacket upper wall on the lower side in the vicinity of each bolt boss portion relative to the lower surface of the cylinder head is substantially matched with the inclination angle of the engine output shaft. .
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, the cooling water in the water jacket of the cylinder head is configured to flow from the inclined lower side toward the inclined upper side.
[0015]
In the invention of
[0016]
Bolt bosses are arranged on both sides of the bore center line between the bores of the cylinder, and communicated with the cylinder between the bolt bosses on the bolt boss portion adjacent to the cylinder row on one side across the bore center line. Wall portions of the two ports are connected to each other, and at least one port wall where one of the bolt boss portions adjacent to each other in the cylinder row direction for each cylinder bore communicates with the cylinder on the other side of the bore center line. When the port continuous boss part is continuous, the thickness of the upper wall of the water jacket near the other bolt boss part of the bolt boss part on the other side of the bore center line and on the port continuous boss part side is increased. The wall thickness of the upper wall of the water jacket on the side opposite to the port continuous boss portion side is made thicker.
[0017]
In the invention of
[0018]
According to an eighth aspect of the present invention, in the sixth aspect of the invention, the engine includes two intake ports, one exhaust port, and one auxiliary combustion chamber for each cylinder. The upstream end of the port is opened on one side of the cylinder head, while the downstream end is opened on the cylinder head bottom surface so as to be aligned in the cylinder row direction, and the downstream end of the exhaust port is opened on the other side of the cylinder head On the other hand, when the upstream end is disposed and opened on the lower surface of the cylinder head so as to be aligned in a direction perpendicular to the sub-combustion chamber and the cylinder row direction, the upstream end opening of the exhaust port and the exhaust In the water jacket lower wall between the downstream end openings of both intake ports adjacent to the port, one end communicates with the water jacket in the cylinder block, while the other end is connected to the cylinder. A pair cooling water passages communicating with the water jacket in the de provided so as to be aligned in the direction of the row of cylinders by a cross drilling to intersect with the cylinder bore center of the cylinder head side of the exhaust port downstream end opening side. Then, the distance between the downstream end opening of each intake port and the upstream end opening of the exhaust port is made shorter than that between the auxiliary combustion chamber.
[0019]
According to the invention of
[0020]
In the invention of
[0021]
[Action]
With the above configuration, in the invention of claim 1, for example, even if the thickness of the water jacket upper wall itself is constant, the water jacket upper wall is bent or bent at the step near each bolt boss. The thickness of the bolt boss portion in the axial direction of the portion is thick, and the rigidity of the bolt boss portion is increased accordingly. Further, since only the above-mentioned stepped portion is thick, and it is not necessary to increase the thickness of the entire upper wall of the water jacket, it is possible to avoid the formation of a nest during cylinder block casting. On the other hand, since the lower surface of the upper wall of the water jacket is inclined as the engine is inclined, the air in the cooling water passes through the steps along the inclination and flows upward. Therefore, air accumulation at the stepped portion is avoided.
[0022]
In the invention of
[0023]
In the invention of claim 3, when the four bolt boss portions around each cylinder bore are viewed, in the bolt boss portion adjacent to the cylinder row direction on one side across the bore center line, the wall of the two ports in the cylinder between the bolt boss portions Part is continued. In addition to this, the wall portions of the ports of both adjacent cylinders are added, and the wall portions of the two ports (for example, intake ports) are connected to the bolt boss portions on both sides of the inclined lower side and the inclined upper side, respectively. Therefore, sufficient rigidity can be obtained. On the other hand, in the bolt boss portion on the other side, the wall portion of the port (for example, the exhaust port) is continuous on the inclined upstream side of the bolt boss portion on the inclined lower side, so that sufficient rigidity is provided on the port continuous side (inclined upstream side). Is obtained. And on the inclined lower side of the bolt boss portion on the other inclined upper side, the port wall portion is a non-continuous port discontinuous side, but the wall thickness of the water jacket upper wall on the port discontinuous side is Since the thickness is thick, sufficient rigidity can be obtained. Therefore, even when the wall portion of the port is continuous only on the inclined upper side of the bolt boss portion and the wall portion of the port is not continuous on the inclined lower side, the rigidity of the bolt boss portion is enhanced.
[0024]
In the invention of claim 4, in the state where the engine is mounted on the vehicle, the lower surface of the upper wall of the water jacket other than the stepped portion is substantially horizontal. Therefore, the occurrence of air accumulation is specifically avoided.
[0025]
In the invention according to
[0026]
According to the invention of
[0027]
In the invention of
[0028]
In the invention according to
[0029]
In the invention of
[0030]
In the invention of
[0031]
【Example】
Hereinafter, a cylinder head structure of an engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The engine is an in-line four-cylinder diesel engine mounted vertically in a vehicle. As schematically shown in FIG. 1, the engine 1, the
[0032]
In the
[0033]
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a
[0034]
Among the three pairs of
[0035]
At that time, although not shown, in the section between the downstream end opening 7a and the upstream end opening 7b of each
[0036]
Further, a plurality of cooling
[0037]
As a feature of the present invention, among the
[0038]
Specifically, as shown in FIG. 4, the upper surface of the water jacket
[0039]
Further, the upper surface of the
Specifically, a cooling
[0040]
Further, in each water cylinder
[0041]
Specifically, the pair of cooling
[0042]
Further, in each of the cooling
[0043]
Therefore, according to the present embodiment, in the vicinity of each
[0044]
In addition, since the lower surface of the water jacket
[0045]
In addition, the
[0046]
Further, in the lower surface of the
[0047]
In the above embodiment, the upper surface of the
[0048]
In the above embodiment, the case where there is one
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the head bolt portion that continues the upper wall and the lower wall of the water jacket in the cylinder head has a plurality of pairs in the cylinder row direction on both sides across the bore center line. In a cylinder head structure of an engine provided so that the output shaft is inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal direction, the lower surface of the upper wall of the water jacket on the inclined upper side is inclined downward in the vicinity of each bolt boss portion. The upper wall thickness of the bolt boss part in the axial direction of the bolt boss part was provided in a stepped manner in the axial direction of the bolt boss part from the lower surface of the upper wall of the water jacket on the side, so that the thickness of the upper wall in the axial direction of the bolt boss part could be increased. While it is possible to increase the rigidity of the bolt boss part by that amount, it is not necessary to increase the thickness of the upper wall part other than the step part. It can be avoided. In addition, since the lower surface of the upper wall of the water jacket is inclined with the inclination of the engine, the air in the cooling water can flow through the steps along the inclination and flow upward in the inclination. Air accumulation at the stepped portion can be avoided.
[0050]
According to the second aspect of the present invention, when the upper surface of the upper wall of the water jacket is substantially flat, the thickness of the upper wall of the water jacket on the lower side of each step is set to the upper wall of the upper surface of the water jacket. Therefore, the rigidity of the bolt boss portion can be increased by the upper wall portion of the water jacket on the lower side of the inclination.
[0051]
According to a third aspect of the present invention, the bolt boss portions are arranged in pairs between the cylinder bores of the cylinder head, and the bolt boss portions adjacent to each other in the cylinder row direction on one side of the bore center line around each cylinder bore. The wall portions of the two ports are continuously connected to each other, and among the bolt boss portions adjacent to each other in the cylinder row direction on the other side of the bore center line, the wall portion of the one port is continuous to the bolt boss portion on the inclined lower side. In this case, since the step portion is provided in the vicinity of the bolt boss portion on the other side of the bore center line and on the upper side of the inclination, the wall portion of the port is continuous only on the upper side of the inclination and the lower side of the inclination. The rigidity of the bolt boss portion which is not continuous in the wall portion of the port can be increased on the inclined lower side.
[0052]
According to the fourth aspect of the present invention, since the inclination angle other than the step portion of the upper surface of the upper wall of the water jacket with respect to the lower surface of the cylinder head is made substantially coincident with the inclination angle of the engine output shaft, the occurrence of air accumulation in the step portion is prevented. Specifically, it can be avoided.
[0053]
According to the invention of
[0054]
According to the invention of
[0055]
According to the invention of
[0056]
According to the invention of
[0057]
According to the invention of
[0058]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a cylinder head structure of a diesel engine according to an embodiment of the present invention together with a mounted state.
FIG. 2 is a plan sectional view showing a cylinder head.
FIG. 3 is a bottom view showing a cylinder head.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing only a main part of a cylinder head structure of a diesel engine according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 2 showing a main part of a cylinder head structure of a diesel engine according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Diesel engine (engine)
4 Cylinder head
6 Cylinder bore
7 Intake port (port)
7a Downstream end opening (cylinder bore opening)
7b upstream end opening (the other opening)
8 Exhaust port (port)
8a Upstream end opening
7b Downstream end opening (the other opening)
9 Sub-combustion chamber
9a opening
10 Water jacket
11 Upper wall
12 Lower wall
13a Bolt boss
14 steps
16 Thick part
17 Cooling water passage
L Bore center line
Claims (10)
上記各ボルトボス部の近傍に、該ボルトボス部に対し上記出力軸方向の傾斜上方側にあるウォータジャケット上壁下面を傾斜下方側のウォータジャケット上壁下面よりもボルトボス部の軸線方向に段差状に高くした段部が設けられている
ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。Bolt bosses for inserting head bolts that continue through the upper and lower walls of the water jacket in the cylinder head are provided in multiple pairs in the cylinder row direction on both sides across the bore center line passing through the bore center of each cylinder. In the cylinder head structure of the engine mounted so that the output shaft is inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal direction,
In the vicinity of each of the bolt bosses, the lower surface of the upper wall of the water jacket that is on the upper side of the inclination in the output axis direction with respect to the bolt boss is higher than the lower surface of the upper wall of the lower side of the inclined water jacket in a stepped manner. A cylinder head structure for an engine, wherein a stepped portion is provided.
ウォータジャケット上壁の上面は略平面とされていて、
各段部においてボルトボス部に対し傾斜下方側にあるウォータジャケット上壁の肉厚は、傾斜上方側のウォータジャケット上壁の肉厚よりも厚くされている
ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。The cylinder head structure of the engine according to claim 1,
The upper surface of the water jacket upper wall is substantially flat,
A cylinder head structure for an engine, characterized in that the thickness of the upper wall of the water jacket on the lower side of the slope with respect to the bolt boss portion is thicker than the thickness of the upper wall of the upper wall of the upper side of the slope.
各シリンダボア間でボア中心線の両側にボルトボス部が配置され、
上記ボア中心線を挟んだ一側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部に、該ボルトボス部間のシリンダに連通する2つのポートの壁部がそれぞれ連続されている一方、
上記ボア中心線の他側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部のうち、各シリンダボア毎における傾斜下方側のボルトボス部に、上記シリンダに連通する少なくとも1つのポートの壁部が連続され、
上記ボア中心線の他側で各シリンダボア毎における傾斜上方側にあるボルトボス部近傍の傾斜下方側にあるウォータジャケット上壁下面は、傾斜上方側にあるウォータジャケット上壁下面よりもボルトボス部の軸線方向に段差状に低く設定されている
ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。The engine cylinder head structure according to claim 2,
Bolt bosses are arranged on both sides of the bore center line between each cylinder bore,
While the bolt bosses adjacent in the cylinder row direction on one side across the bore center line are continuous with the wall portions of the two ports communicating with the cylinder between the bolt bosses,
Of the bolt boss portions adjacent to each other in the cylinder row direction on the other side of the bore center line, the wall portion of at least one port communicating with the cylinder is connected to the bolt boss portion on the lower side of each cylinder bore,
The lower surface of the upper wall of the water jacket on the lower side of the bolt boss near the upper side of the cylinder bore on the other side of the bore center line is more axial in the bolt boss portion than the lower surface of the upper wall of the water jacket on the upper side of the inclination. The engine cylinder head structure is characterized in that it is set to a low step shape.
シリンダヘッド下面に対する各ボルトボス部近傍の傾斜下方側のウォータジャケット上壁下面の傾斜角度は、略エンジン出力軸の傾斜角度に一致している
ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。In the cylinder head structure of the engine according to claim 1, 2, or 3,
An engine cylinder head structure characterized in that an inclination angle of a water jacket upper wall lower surface on an inclined lower side near each bolt boss portion with respect to a cylinder head lower surface substantially coincides with an inclination angle of an engine output shaft.
シリンダヘッドのウォータジャケット内の冷却水は、傾斜下方側から傾斜上方側に向かって流れるように構成されている
ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。The cylinder head structure of the engine according to claim 1, 2, 3, or 4,
A cylinder head structure for an engine, characterized in that the cooling water in the water jacket of the cylinder head is configured to flow from an inclined lower side toward an inclined upper side.
上記シリンダのボア間で上記ボア中心線の両側にボルトボス部が配置され、
上記ボア中心線を挟んだ一側でシリンダ列方向に隣接するボルトボス部に、該ボルトボス間のシリンダに連通する2つのポートの壁部がそれぞれ連続されている一方、
上記ボア中心線の他側で各シリンダボア毎におけるシリンダ列方向に隣接するボルトボス部の一方は、上記シリンダに連通する少なくとも1つのポートの壁部が連続されたポート連続ボス部とされ、
上記ボア中心線の他側にあるボルトボス部の他方のボルトボス部近傍でかつ上記ポート連続ボス部側のウォータジャケット上壁の肉厚は、該ポート連続ボス部側と反対側のウォータジャケット上壁の肉厚よりも厚くされている
ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。Bolt bosses for head bolts that continue through the upper and lower walls of the water jacket in the cylinder head are provided in pairs in the cylinder row direction on both sides across the bore center line passing through the bore center of each cylinder. In the engine cylinder head structure,
Bolt bosses are arranged on both sides of the bore center line between the bores of the cylinder,
While the bolt bosses adjacent in the cylinder row direction on one side across the bore center line are continuous with the wall portions of the two ports communicating with the cylinder between the bolt bosses,
One of the bolt boss portions adjacent in the cylinder row direction for each cylinder bore on the other side of the bore center line is a port continuous boss portion in which a wall portion of at least one port communicating with the cylinder is continuous,
The thickness of the water jacket upper wall near the other bolt boss portion on the other side of the bore center line and on the port continuous boss portion side is equal to that of the water jacket upper wall opposite to the port continuous boss portion side. An engine cylinder head structure characterized by being thicker than the wall thickness.
シリンダヘッド内のウォータジャケットの各シリンダボア周りの下壁上面に、ボア中心線の他側にあるボルトボス部のポート連続ボス部側からボア中心側に向かって延びる帯状の厚肉部が設けられている
ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。The engine cylinder head structure according to claim 6,
On the upper surface of the lower wall around each cylinder bore of the water jacket in the cylinder head, a belt-like thick portion extending from the port continuous boss portion side of the bolt boss portion on the other side of the bore center line toward the bore center side is provided. An engine cylinder head structure characterized by the above.
エンジンは2つの吸気ポートと、1つの排気ポートと、1つの副燃焼室とをシリンダ毎に有してなるエンジンであり、
上記各吸気ポートの上流端はシリンダヘッドの一側面に開口されている一方、下流端はシリンダヘッド下面にシリンダ列方向に並ぶように開口され、
上記排気ポートの下流端はシリンダヘッドの他側面に開口されている一方、上流端はシリンダヘッド下面に、上記副燃焼室とシリンダ列方向と直交する方向に並ぶように配設されて開口されており、
上記排気ポートの上流端開口と該排気ポートに隣接する両吸気ポートの下流端開口との間のウォータジャケット下壁内に、各々、一端がシリンダブロック内のウォータジャケットに連通する一方、他端がシリンダヘッド内のウォータジャケットに連通する1対の冷却水通路が、上記排気ポート下流端開口側のシリンダヘッド側面からシリンダボア中心部分で交差するようにクロスドリル加工によりシリンダ列方向に並ぶように設けられ、
上記各吸気ポートの下流端開口の排気ポートの上流端開口との間の距離は副燃焼室との間よりも短くされている
ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。The engine cylinder head structure according to claim 6,
The engine is an engine having two intake ports, one exhaust port, and one auxiliary combustion chamber for each cylinder.
The upstream end of each intake port is opened on one side of the cylinder head, while the downstream end is opened on the cylinder head lower surface so as to be aligned in the cylinder row direction,
The downstream end of the exhaust port is opened on the other side of the cylinder head, while the upstream end is disposed and opened on the lower surface of the cylinder head so as to be arranged in a direction perpendicular to the auxiliary combustion chamber and the cylinder row direction. And
In the water jacket lower wall between the upstream end opening of the exhaust port and the downstream end openings of both intake ports adjacent to the exhaust port, one end communicates with the water jacket in the cylinder block, while the other end A pair of cooling water passages communicating with the water jacket in the cylinder head are provided so as to be aligned in the cylinder row direction by cross drilling so as to intersect the cylinder bore center portion from the cylinder head side surface on the exhaust port downstream end opening side. ,
A cylinder head structure for an engine, characterized in that the distance between the downstream end opening of each intake port and the upstream end opening of the exhaust port is shorter than that between the auxiliary combustion chamber.
各シリンダボア毎における少なくとも1つのポートのシリンダボア開口部から、ボア中心線を挟んだ他側の少なくとも各ボルトボス部を結ぶ線上の部位までの区間において、ウォータジャケット上壁と上記少なくとも1つのポートの壁部上部との間に、ウォータジャケット用空間が形成されている
ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。The cylinder head structure for an engine according to claim 3 or 6,
In a section from a cylinder bore opening of at least one port for each cylinder bore to a portion on a line connecting at least each bolt boss on the other side across the bore center line, the upper wall of the water jacket and the wall of the at least one port A cylinder head structure for an engine, wherein a space for a water jacket is formed between the upper portion and the upper portion.
各シリンダボア毎における少なくとも1つのポートは排気ポートである一方、2つのポートは吸気ポートであり、
上記各ポートのシリンダボア開口部から、該各ポートの他方の開口部が接続するウォータジャケットの側壁までの区間において、
上記吸気ポート側では該吸気ポートの壁部上部とウォータジャケット上壁とは連続されている一方、上記排気ポート側では該排気ポートの壁部上部とウォータジャケット上壁とは非連続になされている
ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。The engine cylinder head structure according to claim 9,
At least one port for each cylinder bore is an exhaust port, while two ports are intake ports,
In the section from the cylinder bore opening of each port to the side wall of the water jacket to which the other opening of each port is connected,
On the intake port side, the upper part of the wall of the intake port and the upper wall of the water jacket are continuous, whereas on the exhaust port side, the upper part of the wall of the exhaust port and the upper wall of the water jacket are discontinuous. An engine cylinder head structure characterized by the above.
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