JP4285900B2

JP4285900B2 - Cylinder head structure of internal combustion engine

Info

Publication number: JP4285900B2
Application number: JP2000325364A
Authority: JP
Inventors: 淳郎伊賀; 哲雄浦谷; 良一黒田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: JP2002130047A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダヘッドとシリンダブロックの間からのガス漏れを防止することができる複数気筒を備えた内燃機関のシリンダヘッドの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、従来の内燃機関のシリンダヘッド２００の縦断平面図である。また、図１３は、図１２のXIII−XIII断面図である。シリンダヘッド２００とシリンダブロック９４とは、１つの気筒の周りに６本のヘッドボルトが配置されて締結されている。例えば、図１２の第１気筒では、ヘッドボルト８６〜９１によりシリンダヘッド２００とシリンダブロック９４とは締結されている。
【０００３】
シリンダブロック９４内の冷却水はシリンダヘッド２００の水室９３内へ流入する。水室９３は、第１気筒側から第２気筒を経て第３気筒側まで連通している。冷却水は水室９３内を第１気筒側から第３気筒側へと流れる。
【０００４】
ヘッドボルト８７と８８の間隔は、ヘッドボルト８６と８７又は８７と８８の間隔よりも広い。したがって、ヘッドボルト８７と８８の中間付近のシリンダブロック９４とシリンダヘッド２００の間の面圧は、ヘッドボルト８６と８７の間の面圧よりも弱くなる。その結果、シリンダブロック９４とシリンダヘッド２００の間に形成された燃焼室（図示せず）内の高圧の燃焼ガスが漏れ易くなる。そこで、従来は、図１２，１３に示すように、シリンダヘッド２００の水室９３内のヘッドボルト８７と８８の間の下壁９６に沿ってリブ９２を配置し、シリンダヘッド２００の下壁９６を補強し、下壁９６がたわみにくくなるようにして燃焼ガスの漏れを防止していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ヘッドボルト８７と８８の距離が大きくなると、シリンダヘッド２００とシリンダブロック９４の間に所定以上の面圧を発生させることは困難であり、下壁９６を補強して燃焼ガスの漏れに対応するにも限度がある。したがって、本発明では、シリンダヘッドとシリンダブロックとの間に燃焼ガスの漏れを防止することができる面圧を発生させることができる内燃機関のシリンダヘッド構造を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明では、複数気筒を備えた内燃機関において、シリンダヘッドに設けた水室内の隣接する気筒間の対向する一方の気筒の吸気通路側壁と他方の気筒の排気通路側壁との間に、前記水室の上壁と下壁のいずれにも当接してシリンダヘッドとシリンダブロックとを締結するヘッドボルトの締結力を分散させるリブを、隣接する気筒間の、一方の気筒の吸気通路側壁に設けた吸気通路側ボルトボス部、及び、前記一方の気筒の吸気通路側壁に対向する他方の気筒の排気通路側壁に設けた排気通路側ボルトボス部、に沿って、各々、設け、吸気通路側ボルトボス部と排気通路側壁側ボルトボス部に沿ってそれぞれ配置した前記各リブを、隣接する気筒の境界面と平行かつ異なる平面上に配置した。
請求項２の発明では、複数気筒を備えた内燃機関において、シリンダヘッドに設けた水室内の隣接する気筒間の対向する一方の気筒の吸気通路側壁と他方の気筒の排気通路側壁との間に、前記水室の上壁と下壁のいずれにも当接してシリンダヘッドとシリンダブロックとを締結するヘッドボルトの締結力を分散させるリブを、隣接する気筒間の、前記吸気通路側ボルトボス部及び排気通路側ボルトボス部の水室内における上端と、前記吸気通路側ボルトボス部と排気通路側ボルトボス部との間の水室下壁と、に当接するよう、Ｖ字形又は略Ｖ字形に設け、前記Ｖ字形又は略Ｖ字形のリブを、隣接する気筒間の対向する吸気通路側壁及び排気通路側壁に沿って配置し、隣接する気筒の境界面に直角な方向に前記Ｖ字形又は略Ｖ字形のリブに段差を設けることにより、冷却水が前記Ｖ字形又は略Ｖ字形のリブを通過し易くした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明（請求項１、２の発明）を実施することができる複数気筒（ここでは３気筒）を備えた内燃機関のシリンダヘッド１００の縦断斜視図である。また、図２はシリンダヘッド１００の縦断平面図である。さらに、図３は図２のIII−III断面図である。
【０００８】
図２に示すようにシリンダヘッド１００の第１気筒部分には、第１気筒吸気ポート９と第１気筒排気ポート６とを備えている。第１気筒吸気ポート９には吸気バルブ通し孔１８が設けてあり、この吸気バルブ通し孔１８に図示しない吸気バルブを設置し、この吸気バルブを操作することにより第１気筒の吸気を司る。また、第１気筒排気ポート６には排気バルブ通し孔１９が設けてあり、この排気バルブ通し孔１９に図示しない排気バルブを配置し、この排気バルブを操作することにより第１気筒の排気を司る。
【０００９】
空気は、第１気筒吸気通路２０を通って第１気筒吸気ポート９から第１気筒へ供給される。また、燃焼室（図示せず）における燃焼後の排気ガスは、第１気筒排気ポート６から第１気筒排気通路２３を通って図示しない排気管から外部へ排出される。
【００１０】
シリンダヘッド１００の第２気筒部分には、第１気筒部分と同様にそれぞれ第２気筒吸気ポート１０，第２気筒排気ポート７，第２気筒吸気通路２１及び第２気筒排気通路２４を備えている。
【００１１】
シリンダヘッド１００の第３気筒部分にも、第１気筒部分及び第２気筒部分と同様にそれぞれ第３気筒吸気ポート１１，第３気筒排気ポート８，第３気筒吸気通路２２及び第３気筒排気通路２５を備えている。
【００１２】
複数のヘッドボルト（図３の符号２６，２７を付したヘッドボルトと同じ種類のヘッドボルト）が、水室１を仕切る側壁に設けたヘッドボルト通し孔１４〜１７を貫通してシリンダブロック９９のねじ孔又はねじ穴に螺合し、シリンダヘッド１００とシリンダブロック９９とが締結されている。
【００１３】
また、第１気筒吸気ポート９の第２気筒側の側壁には気筒間ヘッドボルト通し孔１３が設けてある。さらに第２気筒排気ポート７の第１気筒側の側壁には気筒間ヘッドボルト通し孔１２が設けてある。これら気筒間ヘッドボルト通し孔１２，１３にヘッドボルト２６，２７を貫通させ、シリンダブロック９９（図３）のねじ孔又はねじ穴と螺合させる。特に、このヘッドボルト２６，２７の締結位置は、第１気筒のボアと第２気筒のボアの間であるので、ボア間と呼ばれている。
【００１４】
第２気筒部分は、第１気筒部分と第３気筒部分の間に位置しているので、４つの気筒間ヘッドボルト通し孔と２つのヘッドボルト通し孔にそれぞれヘッドボルトを貫通させシリンダブロック９９と螺合させる。
【００１５】
第３気筒部分は、第１気筒部分と同じく、２つの気筒間ヘッドボルト通し孔と４つのヘッドボルト通し孔にそれぞれヘッドボルトを貫通させシリンダブロック９９と螺合させる。
【００１６】
第１気筒部分と第２気筒部分の間（ボア間）のヘッドボルト２６と２７の締結力を、なるべくヘッドボルト２６，２７の締結位置の中央付近にまで及ぼすため、水室１の上壁４と下壁５の両方に当接するリブ２及び３を設ける。図１に示すように、ヘッドボルト２６と２７（図３）を通す気筒間ヘッドボルト通し孔１２，１３を設けたボルトボス部１２ａ，１３ａに沿って配置すると、ボルトボス部１２ａ，１３ａが補強され、かつヘッドボルト２６，２７の締付力がリブ２，３を介して広範囲に伝達され易くなる。
【００１７】
このリブ２，３の材質には、シリンダヘッド１００と同じ材質（例えば、ＦＣ２５０〜２８０）を選定する。このリブ２，３を設けることにより、ヘッドボルト２６，２７の締結力はボア間の中央付近に及び易くなる。その結果、シリンダヘッド１００とシリンダブロック９９の面圧が大きくなり、燃焼ガスが漏れにくくなる。
【００１８】
図４は、図２のリブ２，３とは別のリブ３０，３１を設けた内燃機関のシリンダヘッド１００の縦断平面図である。シリンダヘッド１００そのものは図２のシリンダヘッド１００と何ら変わりはない。
【００１９】
リブ３０は、第１気筒吸気ポート９の側壁と、第２気筒の気筒間ヘッドボルト通し孔１２を設けたボルトボス部１２ａに沿って設けてある。リブ３１は、ボルトボス部１３ａに沿って設けてある。
【００２０】
図５は、図４のＶ−Ｖ断面図である。リブ３０，３１は図２のリブ２，３と同様に、上壁４から下壁５まで真っ直ぐに水室１の壁面（第１気筒吸気ポート９の側壁，ボルトボス部１２ａ，１３ａの側壁）に沿って設置されている。
【００２１】
図２に示すリブ２とリブ３は、第１気筒と第２気筒の境界面（図２に一点鎖線で示す）に直角方向にずらして配置されている。したがって、図２に示すリブ２，３を配置すると、冷却水の流れをあまり阻害せずに済む。
【００２２】
また、図４に示すリブ３０とリブ３１は、どちらも第１気筒と第２気筒の境界面（図２に一点鎖線で示す）上に配置されており、図２のリブ２，３と比較して、ヘッドボルト２６，２７の締付力をボア間の中央付近まで及ぼし易くなり、その結果、シリンダヘッド１００とシリンダブロック９９の間から燃焼ガスが漏れることを防止し易くなる。
【００２３】
また、図２及び図４のいずれの場合においても、片方のリブのみ（例えば図２ではリブ２又はリブ３、図４ではリブ３０又はリブ３１のいずれか）を設置するようにしてもよい。第２気筒と第３気筒の間にも、第１気筒と第２気筒の間と同様にリブを配置する。
【００２４】
図６は、図２，図４とは異なるリブ３２を配置したシリンダヘッド１００の縦断平面図である。図７は、図６のVII−VII断面図である。図７に示すようにリブ３２の形状は略Ｖ字形であり、両端が上壁４に当接しており、中央部分が下壁５に当接している。
【００２５】
また図８は、図６のリブ３２をリブ３３に置き換えたシリンダヘッド１００の縦断平面図である。また、図９は図８のIX−IX断面図である。リブ３３の形状は、リブ３２と同様に略Ｖ字形であるが、図８，図９に示すように中央部分で段差が設けてある点のみがリブ３２と異なる。
【００２６】
図６のようなリブ３２を設けると、図２，図４に示すような真っ直ぐな形状のリブを水室１の鉛直方向に設けるよりもヘッドボルト２６，２７の締付力をボア間中央部に伝達し易く、したがって、シリンダヘッド１００とシリンダブロック９９の間の面圧を大きくすることができ、燃焼ガスの漏れを良好に防止することができる。また、図８，図９に示すようにリブ３３の中央付近に段差を設けると、冷却水がリブ３３を通過し易くなる。
【００２７】
さらに、図６に示すリブ３２のように、両端部がボルトボス部１２ａ，１３ａと上壁４に当接し、中央部が下壁５に当接するようにすると、ヘッドボルト２６，２７の締付力を下壁５へ伝達し易くなる。
【００２８】
また、第１気筒吸気ポート９の側壁と第２気筒排気ポート７の側壁に沿ってリブ３２（図６）を設けるようにすると、ボア径が１００ｍｍ以下の内燃機関のシリンダヘッド１００にも対応することができる。
【００２９】
図１０は、前述のリブとは異なるリブ３４を配置した内燃機関のシリンダヘッド１００の縦断平面図である。また、図１１は図１０のXI−XI断面図である。リブ３４は、第１気筒吸気ポート９の側壁と第２気筒排気ポートの側壁の両方に当接しながら上壁４と下壁５に当接している。このようにリブ３４を配置すれば、ボア径が１００ｍｍ以下の内燃機関のシリンダヘッド１００で、各ポートの側壁間の隙間が非常に狭い場合においてもヘッドボルト２６，２７の締付力をボア間の中央部に伝達することができ、シリンダヘッド１００とシリンダブロック９９の間の面圧を大きくすることができる。
【００３０】
図２〜図１１に示すようなリブを設けると、ボア間の中央付近におけるシリンダヘッド１００とシリンダブロック９９の間の面圧を１０〜４０％程度向上させることができる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１、２の発明によると、水室１の上壁４と下壁５のいずれにも当接するリブを設けることにより、シリンダヘッド１００とシリンダブロック９９とを締結するヘッドボルト２６，２７の締付力をボア間の中央方向へ分散させることができるので、ボア間の中央部分におけるシリンダヘッド１００とシリンダブロック９９の間の面圧を向上させることができ、この部分における燃焼ガスの漏れを防止することができる。
【００３２】
リブ２，３は、ボア間のいずれの位置に設けても面圧を向上させることができるが、特にボルトボス部１２ａ，１３ａに沿って設けるとヘッドボルト２６，２７の締付力が伝達され易く面圧向上の効果を大きくすることができる。
【００３３】
請求項１の発明によると、第１気筒吸気ポート９の側壁に設けたボルトボス部１３ａ（吸気通路側ボルトボス部）と、第２気筒排気ポート７の側壁に設けたボルトボス部１２ａ（排気通路側ボルトボス部）に沿ってそれぞれリブ２，３を設けるようにしたので、ボア径が１００ｍｍ以上の内燃機関のシリンダヘッド１００においても間隔の広いヘッドボルト２６，２７の締付力をボア間の中央方向に分散させてシリンダヘッド１００とシリンダブロック９９の間の面圧を向上させることができ、燃焼ガスの漏れを良好に防止することができる。
【００３４】
ここで、吸気通路側ボルトボス部を第１気筒吸気ポート９の側壁に設けたボルトボス部１３ａと称し、また、排気通路側ボルトボス部を第２気筒排気ポート７の側壁に設けたボルトボス部１２ａと称したが、これは第１気筒と第２気筒の間を例にとって説明したものであり、第２気筒と第３気筒の間においてもリブを設けることにより上述の効果を奏することができる。
【００３５】
【００３６】
請求項１の発明によると、第１気筒吸気ポート９の側壁に設けたボルトボス部１３ａ（吸気通路側ボルトボス部）と、第２気筒排気ポート７の側壁に設けたボルトボス部１２ａ（排気通路側ボルトボス部）に沿って設けたリブ２，３を段違いに、つまり、隣接する気筒の境界面（ボア間に一点鎖線で示す）に直角の方向にずれる異なる平面上に配置したので、水室１内を流れる冷却水がリブ２，３を通過し易くなる。
【００３７】
請求項２の発明によると、Ｖ字形のリブ３３を設けたので、水室１に垂直にリブをボア間の中央へヘッドボルト２６，２７の締付力を伝達し易くなり、シリンダヘッド１００とシリンダブロック９９の間の面圧を向上させることができるので、燃焼ガスの漏れを良好に防止することができる。リブ３３の形状はＶ字形，略Ｖ字形のいずれであっても同様の効果を奏することができる。
【００３８】
請求項２の発明によると、Ｖ字形のリブ３３を隣接する気筒に対向する吸気通路の側壁及び排気通路の側壁に沿って配置するようにしたので、ボア径が１００ｍｍ以下の比較的小さな内燃機関のシリンダヘッド１００にも効果的に適用することができる。
【００３９】
請求項２の発明によると、隣接する気筒の境界面に直角な方向（第１気筒〜第３気筒が並ぶ方向）に段差を設けたＶ字形のリブ３３を設けたので、冷却水がリブ３３を通過し易くなる。そして、リブ３２を設けるよりもシリンダヘッド１００の軽量化を図ることができる。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１、２の発明を実施することができる内燃機関のシリンダヘッドの縦断斜視図である。
【図２】シリンダヘッドの縦断平面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】図２とは異なるリブを備えたシリンダヘッドの縦断平面図である。
【図５】図４のV−V断面図である。
【図６】図２及び図４とは異なるリブを備えたシリンダヘッドの縦断平面図である。
【図７】図６のVII−VII断面図である。
【図８】図２，図４及び図６とは異なるリブを備えたシリンダヘッドの縦断平面図である。
【図９】図８のIX−IX断面図である。
【図１０】図２〜図９とは異なるリブを備えたシリンダヘッドの縦断平面図である。
【図１１】図１０のXI−XI断面図である。
【図１２】従来のリブを備えたシリンダヘッドの縦断平面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII断面図である。
【符号の説明】
１水室
２，３リブ
４上壁
５下壁
６，７，８第１，第２，第３気筒排気ポート
９，１０，１１第１，第２，第３気筒吸気ポート
１２，１３気筒間ヘッドボルト通し孔
１２ａ，１３ａヘッドボルトボス部
１４〜１７ヘッドボルト通し孔
２０，２１，２２第１，第２，第３気筒吸気通路
２３，２４，２５第１，第２，第３気筒排気通路
２６，２７ヘッドボルト
３０〜３４リブ
９９シリンダブロック
１００シリンダヘッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a cylinder head of an internal combustion engine having a plurality of cylinders that can prevent gas leakage from between a cylinder head and a cylinder block.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 is a longitudinal plan view of a cylinder head 200 of a conventional internal combustion engine. FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. The cylinder head 200 and the cylinder block 94 are fastened with six head bolts arranged around one cylinder. For example, in the first cylinder of FIG. 12, the cylinder head 200 and the cylinder block 94 are fastened by the head bolts 86 to 91.
[0003]
Cooling water in the cylinder block 94 flows into the water chamber 93 of the cylinder head 200. The water chamber 93 communicates from the first cylinder side through the second cylinder to the third cylinder side. The cooling water flows in the water chamber 93 from the first cylinder side to the third cylinder side.
[0004]
The distance between the head bolts 87 and 88 is wider than the distance between the head bolts 86 and 87 or 87 and 88. Therefore, the surface pressure between the cylinder block 94 and the cylinder head 200 near the middle between the head bolts 87 and 88 is lower than the surface pressure between the head bolts 86 and 87. As a result, high-pressure combustion gas in a combustion chamber (not shown) formed between the cylinder block 94 and the cylinder head 200 is likely to leak. Therefore, conventionally, as shown in FIGS. 12 and 13, a rib 92 is disposed along the lower wall 96 between the head bolts 87 and 88 in the water chamber 93 of the cylinder head 200, and the lower wall 96 of the cylinder head 200 is arranged. The lower wall 96 is made difficult to bend to prevent the combustion gas from leaking.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the distance between the head bolts 87 and 88 increases, it is difficult to generate a surface pressure exceeding a predetermined value between the cylinder head 200 and the cylinder block 94, and the lower wall 96 is reinforced to cope with combustion gas leakage. There is a limit to doing it. Accordingly, an object of the present invention is to provide a cylinder head structure for an internal combustion engine that can generate a surface pressure that can prevent leakage of combustion gas between the cylinder head and the cylinder block.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, according to the first aspect of the present invention, in an internal combustion engine having a plurality of cylinders, the intake passage side wall of one cylinder and the other cylinder facing each other between adjacent cylinders in a water chamber provided in the cylinder head are provided. A rib that disperses the fastening force of the head bolt that fastens the cylinder head and the cylinder block by contacting both the upper wall and the lower wall of the water chamber between the side walls of the exhaust passage, between adjacent cylinders, An intake passage side bolt boss provided on the intake passage side wall of one cylinder, and an exhaust passage side bolt boss provided on the exhaust passage side wall of the other cylinder facing the intake passage side wall of the one cylinder, respectively The ribs arranged along the intake passage side bolt boss portion and the exhaust passage side wall side bolt boss portion are arranged on a different plane parallel to the boundary surface of the adjacent cylinder.
In the invention of claim 2, in an internal combustion engine having a plurality of cylinders, between the intake passage side wall and the exhaust passage side wall of the other cylinder of one cylinder facing between adjacent cylinders of the water chamber provided in the cylinder head the ribs to distribute the fastening force of the head bolt for fastening the cylinder head and the cylinder block also in contact with the one of the upper wall and the lower wall of the water chamber, between adjacent cylinders, the intake passage side bolt boss portion and V-shaped or substantially V-shaped so as to come into contact with the upper end of the exhaust passage side bolt boss portion in the water chamber and the water chamber lower wall between the intake passage side bolt boss portion and the exhaust passage side bolt boss portion, A V-shaped or substantially V-shaped rib is disposed along the opposing intake passage side wall and exhaust passage side wall between adjacent cylinders, and the V-shaped or substantially V-shaped rib is formed in a direction perpendicular to the boundary surface between adjacent cylinders. Step By providing the cooling water was easily passed through the ribs of the V-shaped or substantially V-shaped.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a vertical perspective view of a cylinder head 100 of an internal combustion engine having a plurality of cylinders (here, three cylinders) capable of carrying out the present invention (the inventions of claims 1 and 2 ). FIG. 2 is a longitudinal plan view of the cylinder head 100. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
[0008]
As shown in FIG. 2, the first cylinder portion of the cylinder head 100 includes a first cylinder intake port 9 and a first cylinder exhaust port 6. The first cylinder intake port 9 is provided with an intake valve through hole 18. An intake valve (not shown) is installed in the intake valve through hole 18, and the intake of the first cylinder is controlled by operating the intake valve. The first cylinder exhaust port 6 is provided with an exhaust valve through hole 19. An exhaust valve (not shown) is disposed in the exhaust valve through hole 19, and the exhaust of the first cylinder is controlled by operating the exhaust valve. .
[0009]
Air is supplied from the first cylinder intake port 9 to the first cylinder through the first cylinder intake passage 20. Further, the exhaust gas after combustion in the combustion chamber (not shown) is discharged from the first cylinder exhaust port 6 through the first cylinder exhaust passage 23 to the outside through an exhaust pipe (not shown).
[0010]
Similar to the first cylinder portion, the second cylinder portion of the cylinder head 100 includes a second cylinder intake port 10, a second cylinder exhaust port 7, a second cylinder intake passage 21, and a second cylinder exhaust passage 24, respectively. .
[0011]
Similarly to the first cylinder portion and the second cylinder portion, the third cylinder intake port 11, the third cylinder exhaust port 8, the third cylinder intake passage 22, and the third cylinder exhaust passage are also provided in the third cylinder portion of the cylinder head 100. 25.
[0012]
A plurality of head bolts (the head bolts of the same type as the head bolts denoted by reference numerals 26 and 27 in FIG. 3) pass through the head bolt through holes 14 to 17 provided on the side wall partitioning the water chamber 1 and the cylinder block 99. The cylinder head 100 and the cylinder block 99 are fastened by screwing into the screw holes or screw holes.
[0013]
An inter-cylinder head bolt through hole 13 is provided on the side wall of the first cylinder intake port 9 on the second cylinder side. Further, an inter-cylinder head bolt through hole 12 is provided on the side wall of the second cylinder exhaust port 7 on the first cylinder side. The head bolts 26 and 27 are passed through the inter-cylinder head bolt through holes 12 and 13 and screwed into the screw holes or screw holes of the cylinder block 99 (FIG. 3). In particular, the fastening position of the head bolts 26 and 27 is between the bores of the first cylinder and the second cylinder, and is therefore called between the bores.
[0014]
Since the second cylinder portion is located between the first cylinder portion and the third cylinder portion, the head bolts are passed through the four inter-cylinder head bolt through holes and the two head bolt through holes, respectively. Screw together.
[0015]
As in the first cylinder portion, the third cylinder portion is threaded into the cylinder block 99 by passing the head bolt through the two cylinder head bolt through holes and the four head bolt through holes, respectively.
[0016]
In order to exert the fastening force of the head bolts 26 and 27 between the first cylinder part and the second cylinder part (between the bores) as close to the center of the fastening position of the head bolts 26 and 27 as possible, the upper wall 4 of the water chamber 1 And ribs 2 and 3 that contact both the lower wall 5 and the lower wall 5 are provided. As shown in FIG. 1, when the bolt bosses 12a and 13a are provided along the cylinder head bolt through holes 12 and 13 through which the head bolts 26 and 27 (FIG. 3) are passed, the bolt bosses 12a and 13a are reinforced. In addition, the tightening force of the head bolts 26 and 27 is easily transmitted over a wide range via the ribs 2 and 3.
[0017]
As the material of the ribs 2 and 3, the same material as the cylinder head 100 (for example, FC 250 to 280) is selected. By providing the ribs 2 and 3, the fastening force of the head bolts 26 and 27 can easily reach the vicinity of the center between the bores. As a result, the surface pressure of the cylinder head 100 and the cylinder block 99 increases, and the combustion gas is difficult to leak.
[0018]
FIG. 4 is a longitudinal plan view of the cylinder head 100 of the internal combustion engine provided with ribs 30 and 31 different from the ribs 2 and 3 of FIG. The cylinder head 100 itself is not different from the cylinder head 100 of FIG.
[0019]
The rib 30 is provided along the side wall of the first cylinder intake port 9 and the bolt boss portion 12a provided with the inter-cylinder head bolt through hole 12 of the second cylinder. The rib 31 is provided along the bolt boss portion 13a.
[0020]
5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. The ribs 30 and 31 are straight from the upper wall 4 to the lower wall 5 on the wall surface of the water chamber 1 (the side wall of the first cylinder intake port 9 and the side wall of the bolt boss portions 12a and 13a), similarly to the ribs 2 and 3 in FIG. It is installed along.
[0021]
The rib 2 and the rib 3 shown in FIG. 2 are arranged so as to be shifted in the direction perpendicular to the boundary surface (indicated by a one-dot chain line in FIG. 2) between the first cylinder and the second cylinder. Therefore, when the ribs 2 and 3 shown in FIG. 2 are arranged, the flow of the cooling water is not significantly disturbed.
[0022]
Also, the rib 30 and the rib 31 shown in FIG. 4 are both arranged on the boundary surface between the first cylinder and the second cylinder (indicated by a one-dot chain line in FIG. 2), and compared with the ribs 2 and 3 in FIG. Thus, the tightening force of the head bolts 26 and 27 is easily applied to the vicinity of the center between the bores, and as a result, it is easy to prevent the combustion gas from leaking between the cylinder head 100 and the cylinder block 99.
[0023]
2 and 4, only one of the ribs (for example, either rib 2 or rib 3 in FIG. 2 or rib 30 or rib 31 in FIG. 4) may be provided. A rib is also disposed between the second cylinder and the third cylinder in the same manner as between the first cylinder and the second cylinder.
[0024]
6 is a longitudinal plan view of the cylinder head 100 in which ribs 32 different from those in FIGS. 2 and 4 are arranged. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. As shown in FIG. 7, the shape of the rib 32 is substantially V-shaped, both ends are in contact with the upper wall 4, and the center portion is in contact with the lower wall 5.
[0025]
8 is a longitudinal plan view of the cylinder head 100 in which the rib 32 of FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. The shape of the rib 33 is substantially V-shaped like the rib 32, but differs from the rib 32 only in that a step is provided at the center as shown in FIGS. 8 and 9.
[0026]
When the rib 32 as shown in FIG. 6 is provided, the tightening force of the head bolts 26 and 27 is more centrally provided between the bores than when the straight rib as shown in FIGS. 2 and 4 is provided in the vertical direction of the water chamber 1. Therefore, the surface pressure between the cylinder head 100 and the cylinder block 99 can be increased, and combustion gas leakage can be satisfactorily prevented. Further, when a step is provided near the center of the rib 33 as shown in FIGS. 8 and 9, the cooling water easily passes through the rib 33.
[0027]
Further, when the both ends are in contact with the bolt bosses 12a and 13a and the upper wall 4 and the center is in contact with the lower wall 5 as in the rib 32 shown in FIG. Is easily transmitted to the lower wall 5.
[0028]
If ribs 32 (FIG. 6) are provided along the side wall of the first cylinder intake port 9 and the side wall of the second cylinder exhaust port 7, the cylinder head 100 of an internal combustion engine having a bore diameter of 100 mm or less is also supported. be able to.
[0029]
FIG. 10 is a longitudinal plan view of a cylinder head 100 of an internal combustion engine in which ribs 34 different from the aforementioned ribs are arranged. FIG. 11 is a sectional view taken along line XI-XI in FIG. The rib 34 is in contact with the upper wall 4 and the lower wall 5 while being in contact with both the side wall of the first cylinder intake port 9 and the side wall of the second cylinder exhaust port. If the ribs 34 are arranged in this way, the tightening force of the head bolts 26 and 27 can be reduced between the bores even in the case of a cylinder head 100 of an internal combustion engine having a bore diameter of 100 mm or less and the gap between the side walls of each port is very narrow. The surface pressure between the cylinder head 100 and the cylinder block 99 can be increased.
[0030]
When the ribs as shown in FIGS. 2 to 11 are provided, the surface pressure between the cylinder head 100 and the cylinder block 99 near the center between the bores can be improved by about 10 to 40%.
[0031]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, the head bolts 26 and 27 for fastening the cylinder head 100 and the cylinder block 99 are provided by providing ribs that come into contact with both the upper wall 4 and the lower wall 5 of the water chamber 1. Since the tightening force can be distributed in the central direction between the bores, the surface pressure between the cylinder head 100 and the cylinder block 99 in the central portion between the bores can be improved, and combustion gas leakage in this portion can be reduced. Can be prevented.
[0032]
The ribs 2 and 3 can improve the surface pressure regardless of the position between the bores. However, when the ribs 2 and 3 are provided along the bolt boss portions 12a and 13a, the tightening force of the head bolts 26 and 27 is easily transmitted. The effect of improving the surface pressure can be increased.
[0033]
According to the first aspect of the present invention, the bolt boss portion 13a (intake passage side bolt boss portion) provided on the side wall of the first cylinder intake port 9 and the bolt boss portion 12a (exhaust passage side bolt boss) provided on the side wall of the second cylinder exhaust port 7 are provided. In the cylinder head 100 of the internal combustion engine having a bore diameter of 100 mm or more, the tightening force of the head bolts 26 and 27 having a wide interval is provided in the central direction between the bores. The surface pressure between the cylinder head 100 and the cylinder block 99 can be improved by being dispersed, and combustion gas leakage can be satisfactorily prevented.
[0034]
Here, the intake passage side bolt boss portion is referred to as a bolt boss portion 13 a provided on the side wall of the first cylinder intake port 9, and the exhaust passage side bolt boss portion is referred to as a bolt boss portion 12 a provided on the side wall of the second cylinder exhaust port 7. However, this has been described by taking the area between the first cylinder and the second cylinder as an example, and the above-described effects can be achieved by providing ribs between the second cylinder and the third cylinder.
[0035]
[0036]
According to the first aspect of the present invention, the bolt boss portion 13a (intake passage side bolt boss portion) provided on the side wall of the first cylinder intake port 9 and the bolt boss portion 12a (exhaust passage side bolt boss) provided on the side wall of the second cylinder exhaust port 7 are provided. The ribs 2 and 3 provided along the section) are arranged in different steps, that is, on different planes shifted in a direction perpendicular to the boundary surface between adjacent cylinders (indicated by a one-dot chain line between the bores). It becomes easy for the cooling water flowing through the ribs 2 and 3 to pass through.
[0037]
According to the second aspect of the present invention, since the V-shaped rib 33 is provided, it becomes easy to transmit the tightening force of the head bolts 26 and 27 to the center between the bores perpendicular to the water chamber 1. Since the surface pressure between the cylinder blocks 99 can be improved, combustion gas leakage can be prevented satisfactorily. Even if the rib 33 is V-shaped or substantially V-shaped, the same effect can be obtained.
[0038]
According to the invention of claim 2 , since the V-shaped rib 33 is arranged along the side wall of the intake passage and the side of the exhaust passage facing the adjacent cylinder, the internal combustion engine having a relatively small bore diameter of 100 mm or less. The present invention can also be effectively applied to the cylinder head 100.
[0039]
According to the second aspect of the present invention, since the V-shaped rib 33 having steps in the direction perpendicular to the boundary surface between adjacent cylinders (the direction in which the first to third cylinders are arranged) is provided, the cooling water is supplied to the rib 33. It becomes easy to pass through. In addition, the cylinder head 100 can be lighter than the ribs 32 provided.
[0040]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical perspective view of a cylinder head of an internal combustion engine capable of implementing the first and second aspects of the invention.
FIG. 2 is a longitudinal plan view of a cylinder head.
3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
The [4] 2 is a longitudinal plan view of a cylinder head having a different rib.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
6 is a longitudinal plan view of a cylinder head having ribs different from those in FIGS. 2 and 4. FIG.
7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG.
8 is a longitudinal plan view of a cylinder head provided with ribs different from those in FIGS. 2, 4 and 6. FIG.
9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG.
10 is a longitudinal plan view of a cylinder head provided with ribs different from those shown in FIGS.
11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG.
FIG. 12 is a longitudinal plan view of a cylinder head having a conventional rib.
13 is a sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Water chamber 2, 3 Rib 4 Upper wall 5 Lower wall 6, 7, 8 1st, 2nd, 3rd cylinder exhaust port 9, 10, 11 Between 1st, 2nd, 3rd cylinder intake port 12, 13 cylinder Head bolt through holes 12a, 13a Head bolt boss portions 14-17 Head bolt through holes 20, 21, 22 First, second and third cylinder intake passages 23, 24, 25 First, second and third cylinder exhaust passages 26, 27 Head bolt 30 to 34 Rib 99 Cylinder block 100 Cylinder head

Claims

複数気筒を備えた内燃機関において、
シリンダヘッドに設けた水室内の隣接する気筒間の対向する一方の気筒の吸気通路側壁と他方の気筒の排気通路側壁との間に、前記水室の上壁と下壁のいずれにも当接してシリンダヘッドとシリンダブロックとを締結するヘッドボルトの締結力を分散させるリブを、
隣接する気筒間の、一方の気筒の吸気通路側壁に設けた吸気通路側ボルトボス部、及び、前記一方の気筒の吸気通路側壁に対向する他方の気筒の排気通路側壁に設けた排気通路側ボルトボス部、に沿って、各々、設け、
吸気通路側ボルトボス部と排気通路側壁側ボルトボス部に沿ってそれぞれ配置した前記各リブを、隣接する気筒の境界面と平行かつ異なる平面上に配置したことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド構造。In an internal combustion engine with multiple cylinders,
Between the intake passage side wall and the exhaust passage side wall of the other cylinder of one cylinder facing between adjacent cylinders of the water chamber provided in the cylinder head, also in contact with the one of the upper wall and the lower wall of the water chamber The rib that disperses the fastening force of the head bolt that fastens the cylinder head and the cylinder block
Between adjacent cylinders, an intake passage side bolt boss provided on the intake passage side wall of one cylinder and an exhaust passage side bolt boss provided on the exhaust passage side wall of the other cylinder facing the intake passage side wall of the one cylinder , Along each,
A cylinder head structure for an internal combustion engine, characterized in that each of the ribs arranged along the intake passage side bolt boss portion and the exhaust passage side wall side bolt boss portion is arranged on a plane parallel to and different from the boundary surface between adjacent cylinders .

複数気筒を備えた内燃機関において、
シリンダヘッドに設けた水室内の隣接する気筒間の対向する一方の気筒の吸気通路側壁と他方の気筒の排気通路側壁との間に、前記水室の上壁と下壁のいずれにも当接してシリンダヘッドとシリンダブロックとを締結するヘッドボルトの締結力を分散させるリブを、
隣接する気筒間の、前記吸気通路側ボルトボス部及び排気通路側ボルトボス部の水室内における上端と、前記吸気通路側ボルトボス部と排気通路側ボルトボス部との間の水室下壁と、に当接するよう、Ｖ字形又は略Ｖ字形に設け、
前記Ｖ字形又は略Ｖ字形のリブを、隣接する気筒間の対向する吸気通路側壁及び排気通路側壁に沿って配置し、
隣接する気筒の境界面に直角な方向に前記Ｖ字形又は略Ｖ字形のリブに段差を設けることにより、冷却水が前記Ｖ字形又は略Ｖ字形のリブを通過し易くしたことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド構造。In an internal combustion engine with multiple cylinders,
Between the intake passage side wall and the exhaust passage side wall of the other cylinder of one cylinder facing between adjacent cylinders of the water chamber provided in the cylinder head, also in contact with the one of the upper wall and the lower wall of the water chamber The rib that disperses the fastening force of the head bolt that fastens the cylinder head and the cylinder block
Abutting between the upper ends of the intake passage side bolt boss portion and the exhaust passage side bolt boss portion in the water chamber and the water chamber lower wall between the intake passage side bolt boss portion and the exhaust passage side bolt boss portion between adjacent cylinders. So as to be V-shaped or substantially V-shaped,
The V-shaped or substantially V-shaped ribs are disposed along opposing intake and exhaust passage sidewalls between adjacent cylinders;
An internal combustion engine characterized in that cooling water can easily pass through the V-shaped or substantially V-shaped rib by providing a step in the V-shaped or substantially V-shaped rib in a direction perpendicular to the boundary surface between adjacent cylinders. Engine cylinder head structure.