JP5787064B2 - 内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造 - Google Patents
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Description
この構成の冷却水路では、内部に空気が滞留するとエア溜まりにより冷却水路壁面が断熱されることで、冷却水による冷却効率低下を生じたり沸騰を引き起こしたりするおそれがある。
すなわち特許文献1,3のごとく天井面全体を一律に傾けても入口から出口までの空気は排出されるが、傾きの上方側にある袋小路状冷却水路に入った空気は、袋小路状冷却水路の内奥に入り込むのみである。このため冷却効率が更に低下してしまう。このことは天井を階段状にしている特許文献2についても、同様である。
請求項1に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造は、内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、前記冷却水出口は、前記冷却水路における冷却水流下流側端部から上流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水出口と前記冷却水流下流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水出口側を上方として傾斜する傾斜面を形成し、当該傾斜の頂点の下方に前記冷却水出口が位置することを特徴とする。
したがってシリンダヘッドの冷却水路全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路に入った空気を容易に排出できる冷却水路構造を実現できる。
請求項3に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造は、内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、前記冷却水入口は、前記冷却水路における冷却水流上流側端部から下流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水入口と前記冷却水流上流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水入口側を上方として傾斜する傾斜面を形成し、当該傾斜の頂点の下方に前記冷却水入口が位置することを特徴とする。
したがってシリンダヘッドの冷却水路全体の傾斜に影響を与えることなく袋小路状冷却水路に入った空気を容易に排出できる冷却水路構造を実現できる。
したがってこのような複数の冷却水路を備える内燃機関のシリンダヘッドにおいて、そのサブウォータジャケットに本発明を適用することにより、顕著な空気排出効果が得られる。
〈構成〉図1は、上述した発明が適用された内燃機関のシリンダヘッド2であり、その水平断面構成を示している。シリンダヘッド2は、直列の複数気筒(本実施の形態においては直列4気筒)の燃焼室に対応するものであり、それぞれの燃焼室には、2つの吸気ポート4及び2つの排気ポート6が設けられている。そして各燃焼室の中心に相当する位置には点火プラグ取り付け用の孔8が形成されている。
ただしこの冷却水流下流側端部12cと冷却水出口14との間の領域である袋小路状冷却水路16では、その天井面16aは冷却水出口14側を上方とする傾斜面を形成している。
〈作用〉上述のごとく構成した内燃機関において、そのシリンダヘッド2では冷却水入口12bから冷却水出口14に至るサブウォータジャケット12の冷却水路では、実線の矢線にて示すごとくの水流により、内部に空気が残留していても冷却水出口14から排出することができる。
〈効果〉(1)上述したごとく袋小路状冷却水路16内の残留空気は、天井面16aが冷却水出口14側を上方とする斜面であることにより容易に排出できる。したがってサブウォータジャケット12全体を傾斜させる必要がない。
そして、このことによりサブウォータジャケット12による冷却効果を十分に発揮できる。
〈構成〉本実施の形態では、図3の(a),(b)に示すごとく、サブウォータジャケット112には、冷却水出口114の上流側に隣接して整流板114a(水流方向変更部に相当)を備えている。これ以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。尚、図3の(a)はシリンダヘッド102における水平断面の主要部構成を示し、(b)は垂直方向の断面構成を示している。
〈作用〉上述のごとく構成したシリンダヘッド102を備えた内燃機関において、そのシリンダヘッド102では冷却水入口112bから冷却水出口114に至るサブウォータジャケット112の冷却水路では、実線の矢線にて示すごとくの冷却水流が生じる。
〈効果〉(1)前記実施の形態1の効果に加えて、整流板114aにより更に袋小路状冷却水路116内の空気排出効果や加熱冷却水排出効果が高くなる。
[実施の形態3]
〈構成〉本実施の形態の主要部構成は、図4の(a)あるいは(b)に示すごとくである。図4の(a)の構成例では、サブウォータジャケット212において冷却水出口214はサブウォータジャケット212の冷却水流下流側端部に存在する。このため冷却水流下流側端部には袋小路状冷却水路は存在しない。この代わりに冷却水入口218が冷却水流上流側端部212aよりも中央よりであるので、冷却水入口218と冷却水流上流側端部212aとの間に袋小路状冷却水路216が形成されている。この袋小路状冷却水路216の天井面216aは、冷却水入口218側を上方とする傾斜面を形成している。
〈作用〉冷却水入口218,318より上流側の袋小路状冷却水路216,320は、冷却水入口218,318から導入される冷却水流は流れ込まない。このため冷却水流による残留空気の排出はなされない。しかし袋小路状冷却水路216,320に空気が入っても、空気は冷却水との比重の差により袋小路状冷却水路216,320の天井面216a,320a側に押しつけられる。この天井面216a,320aは冷却水入口218,318側を上方とする傾斜面であるので、冷却水との比重差により天井面216a,320aに押しつけられた空気は冷却水入口218,318側へ移動する。そして冷却水入口218,318の位置に到達する。この冷却水入口218,318の位置から冷却水出口214,314までは冷却水流が存在している。このことから空気はサブウォータジャケット212,312内を流れて最終的に冷却水出口214,314に吸い込まれてサブウォータジャケット212,312から排出される。
図4の(b)に示した冷却水出口314よりも冷却水流下流側に存在する袋小路状冷却水路316における空気排出や加熱冷却水排出については前記実施の形態1にて説明したごとくである。
〈効果〉(1)冷却水入口218,318よりも冷却水上流側に存在する袋小路状冷却水路216,320についても、天井面216a,320aの傾斜により、サブウォータジャケット212,312全体の傾斜に影響を与えることなく、袋小路状冷却水路216,320に入った空気を容易に排出できる。更に加熱冷却水も容易に排出できる。
(2)図4の(b)の例については、更に前記実施の形態1と同様な効果を生じる。
・前記実施の形態3に示した図4の(b)において冷却水出口314の上流側に前記実施の形態2に示した整流板を設けても良い。
Claims (5)
- 内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、
前記冷却水出口は、前記冷却水路における冷却水流下流側端部から上流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水出口と前記冷却水流下流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水出口側を上方として傾斜する傾斜面を形成し、当該傾斜の頂点の下方に前記冷却水出口が位置することを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。 - 請求項1に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、前記冷却水路は、前記冷却水出口の上流側に、水流方向を前記冷却水出口への直行を阻止して、前記袋小路状冷却水路へ向ける水流方向変更部を備えていることを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
- 内燃機関のシリンダヘッド内に気筒配列方向に冷却水を流す冷却水路を形成し、この冷却水路に冷却水入口から冷却水を導入して冷却水出口から排出することによりシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却水路構造であって、
前記冷却水入口は、前記冷却水路における冷却水流上流側端部から下流側に離れた位置に設定されていると共に、前記冷却水入口と前記冷却水流上流側端部との間の袋小路状冷却水路の天井面は、前記冷却水入口側を上方として傾斜する傾斜面を形成し、当該傾斜の頂点の下方に前記冷却水入口が位置することを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、前記内燃機関は車両走行駆動用であり、前記袋小路状冷却水路は、前記内燃機関が車両に搭載された状態で、前記傾斜面の状態が維持されている傾斜角度に形成されていることを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造において、内燃機関のシリンダヘッドには、シリンダヘッドの大部分を冷却するメインウォータジャケットとシリンダヘッドの一部を冷却するサブウォータジャケットとを備え、このサブウォータジャケットが、前記冷却水路に相当することを特徴とする内燃機関シリンダヘッド冷却水路構造。
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