JP5958149B2 - Cylinder head of water-cooled engine - Google Patents

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Description

本発明は、冷却水通路を備えた水冷エンジンのシリンダヘッドに関する。   The present invention relates to a cylinder head of a water-cooled engine having a cooling water passage.

水冷エンジンでは、特許文献１に開示されているように、冷却水は、シリンダブロックの冷却水通路を流れてシリンダブロックを冷却した後、シリンダヘッドの冷却水通路を流れてシリンダヘッドを冷却している。   In the water-cooled engine, as disclosed in Patent Document 1, the cooling water flows through the cooling water passage of the cylinder block to cool the cylinder block, and then flows through the cooling water passage of the cylinder head to cool the cylinder head. Yes.

図７に示す従来の水冷エンジン１００におけるシリンダヘッド１０１は、各気筒＃１〜＃４の燃焼室１０２の中心に配置される点火プラグ１０３の周囲を気筒配列方向に延びる主冷却水通路１０６と、この主冷却水通路１０６から燃焼室１０２における吸気ポート１０４側の周囲に沿って延びる吸気側副冷却水通路１０７と、主冷却水通路１０６から燃焼室１０２における排気ポート１０５側の周囲に沿って延びる排気側副冷却水通路１０８と、を備える冷却水通路１０９を有する。   The cylinder head 101 in the conventional water-cooled engine 100 shown in FIG. 7 includes a main cooling water passage 106 extending in the cylinder arrangement direction around a spark plug 103 disposed at the center of the combustion chamber 102 of each cylinder # 1 to # 4. An intake side sub-cooling water passage 107 extending from the main cooling water passage 106 along the periphery on the intake port 104 side in the combustion chamber 102 and a main cooling water passage 106 extending along the periphery on the exhaust port 105 side in the combustion chamber 102. A cooling water passage 109 including an exhaust side sub cooling water passage 108.

このシリンダヘッド１０１の冷却水通路１０９では、冷却水は、図示しないシリンダブロックを冷却した後、排気側副冷却水通路１０８に連通する導入口１１０から排気側副冷却水通路１０８内を流れ、主冷却水通路１０６及び吸気側副冷却水通路１０７内を流れて、燃焼室１０２の排気ポート１０５側、点火プラグ１０３周囲、及び燃焼室１０２の吸気ポート１０４側を冷却し、その後、吸気側副冷却水通路１０７側に形成された冷却水通路１０９の冷却水出口部１１１から流出して、図示しないラジエータへ流れる。   In the cooling water passage 109 of the cylinder head 101, the cooling water cools a cylinder block (not shown) and then flows in the exhaust side sub cooling water passage 108 from the introduction port 110 communicating with the exhaust side sub cooling water passage 108. It flows in the cooling water passage 106 and the intake side sub cooling water passage 107 to cool the exhaust port 105 side of the combustion chamber 102, the periphery of the spark plug 103, and the intake port 104 side of the combustion chamber 102, and then the intake side sub cooling. It flows out from the cooling water outlet 111 of the cooling water passage 109 formed on the water passage 107 side and flows to a radiator (not shown).

特開２００６−２５８０５４号公報JP 2006-258054 A

ところが、図７に示すようなシリンダヘッド１０１の冷却水通路１０９では、吸気側副冷却水通路１０７が排気側副冷却水通路１０８と同様に連通状態に構成されているため、導入口１１０から排気側副冷却水通路１０８に流入した冷却水は、吸気側副冷却水通路１０７を経て冷却水出口部１１１へ流れ、主冷却水通路１０６の点火プラグ１０３周囲に流れる流量が不十分になる恐れがある。このような場合には、シリンダヘッド１０１における燃焼室１０２周りの冷却性が低下してノッキングが発生しやすくなり、水冷エンジン１００の特にシリンダヘッド１０１の耐久性が低下してしまう。   However, in the cooling water passage 109 of the cylinder head 101 as shown in FIG. 7, the intake-side sub-cooling water passage 107 is configured to be in communication with the exhaust-side sub-cooling water passage 108, so that the exhaust gas is discharged from the introduction port 110. The cooling water that has flowed into the side auxiliary cooling water passage 108 flows to the cooling water outlet 111 through the intake side auxiliary cooling water passage 107, and there is a risk that the flow rate around the spark plug 103 in the main cooling water passage 106 will be insufficient. is there. In such a case, the cooling performance around the combustion chamber 102 in the cylinder head 101 is reduced and knocking is likely to occur, and the durability of the water-cooled engine 100, particularly the cylinder head 101, is reduced.

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、点火プラグ周辺の冷却性能を向上させることができる水冷エンジンのシリンダヘッドを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a cylinder head of a water-cooled engine that can improve the cooling performance around the spark plug in consideration of the above-described circumstances.

本発明は、直列に配置された複数の燃焼室と、前記燃焼室における互いに反対側に配置された吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポートの前記燃焼室側の開口端に設けられた吸気バルブシートと、前記排気ポートの前記燃焼室側の開口端に設けられた排気バルブシートと、前記燃焼室の中心に配置される点火プラグの周囲に設けられた点火プラグボスと、この点火プラグボス周りを気筒配列方向に延びる主冷却水通路、及びこの主冷却水通路から前記燃焼室の周囲に沿って延びる副冷却水通路を備えた冷却水通路と、を有する水冷エンジンのシリンダヘッドであって、前記冷却水通路は、気筒配列方向の中央部分に冷却水出口部を備え、前記副冷却水通路は、前記冷却水出口部から気筒配列方向に離れて気筒配列方向の両端に配置された気筒の前記副冷却水通路が、連通状態を遮断するように、前記吸気バルブシートを挟んで前記点火プラグと反対側に端部を有するよう構成されたことを特徴とするものである。 The present invention relates to a plurality of combustion chambers arranged in series, an intake port and an exhaust port arranged on opposite sides of the combustion chamber, and an intake valve provided at an opening end of the intake port on the combustion chamber side A seat, an exhaust valve seat provided at an opening end of the exhaust port on the combustion chamber side, a spark plug boss provided around a spark plug disposed at the center of the combustion chamber, and a cylinder around the spark plug boss main cooling water passage extending in the arrangement direction, and a cylinder head of a water-cooled engine having the cooling water passage from the main cooling water passage provided with a secondary cooling water passage extending along the periphery of the combustion chamber, wherein the cooling the water passage is provided with a cooling water outlet portion in the central portion of the cylinder arrangement direction, the auxiliary coolant passage is arranged at both ends of the cylinder arrangement direction away cylinder arrangement direction from the cooling water outlet portion The auxiliary cooling water passage of the cylinder is, to cut off the communication state, is characterized in that the configured having an end portion on the opposite side of the spark plug across the intake valve seat.

本発明によれば、気筒配列方向の両端に配置された気筒の副冷却水通路では、吸気バルブシートを挟んで点火プラグと反対側に端部が設けられたので、吸気バルブシート周りの上記副冷却水通路は、端部によって連通状態が遮断される。このため、気筒配列方向の両端に配置された気筒の副冷却水通路では、吸気バルブシート周りの冷却水が、主冷却水通路の点火プラグボス周囲へ流れるので、この点火プラグボス周囲を流れる冷却水の流量が増大して、点火プラグ周辺の冷却性能を向上させることができる。 According to the present invention, the auxiliary cooling water passage of the cylinder which are arranged at both ends of the cylinder arrangement direction, the end portion on the opposite side of the spark plug is provided across the intake valve seat, the sub around intake valve seat The communication state of the cooling water passage is blocked by the end portion. For this reason, in the sub-cooling water passages of the cylinders arranged at both ends in the cylinder arrangement direction, the cooling water around the intake valve seat flows around the ignition plug boss in the main cooling water passage. The flow rate increases, and the cooling performance around the spark plug can be improved.

本発明に係る水冷エンジンのシリンダヘッドにおける一実施形態をシリンダブロックと共に示す断面図。Sectional drawing which shows one Embodiment in the cylinder head of the water cooling engine which concerns on this invention with a cylinder block. 図１のシリンダヘッドを示す側面図。The side view which shows the cylinder head of FIG. 図１のＩＩＩ矢視図。III arrow directional view of FIG. 図１のシリンダヘッドに形成された冷却水通路を示す概略図。Schematic which shows the cooling water channel | path formed in the cylinder head of FIG. 図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the VV line | wire of FIG. 冷却水の流れを示す冷却水系統図。The cooling water system figure which shows the flow of a cooling water. 従来の水冷エンジンにおけるシリンダヘッドに形成された冷却水通路を示す概略図。Schematic which shows the cooling water path formed in the cylinder head in the conventional water cooling engine.

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る水冷エンジンのシリンダヘッドにおける一実施形態をシリンダブロックと共に示す断面図である。また、図２は、図１のシリンダヘッドを示す側面図である。これらの図１及び図２に示すエンジン（水冷エンジン）１０は、例えば自動二輪車に搭載された直列多気筒エンジン（本実施形態では直列４気筒エンジン）であり、そのシリンダヘッド１１及び図示しないヘッドカバーに動弁装置、本実施形態ではＤＯＨＣ型の動弁装置１４を備える。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a cylinder head of a water-cooled engine according to the present invention together with a cylinder block. FIG. 2 is a side view showing the cylinder head of FIG. The engine (water-cooled engine) 10 shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, an in-line multi-cylinder engine (in this embodiment, an in-line 4-cylinder engine) mounted on a motorcycle. A valve operating device, which is a DOHC type valve operating device 14 in this embodiment, is provided.

つまり、図１及び図３に示すように、エンジン１０のシリンダヘッド１１は、シリンダブロック１３との間に直列に配置されて形成された例えば４つの燃焼室１５と、この燃焼室１５に連通され各燃焼室１５に２つの吸気ポート１６と、燃焼室１５に連通され各燃焼室１５に２つの排気ポート１７と、を有する。これらの吸気ポート１６と排気ポート１７とは、燃焼室１５における互いに反対側に配置されている。   That is, as shown in FIGS. 1 and 3, the cylinder head 11 of the engine 10 communicates with, for example, four combustion chambers 15 formed in series with the cylinder block 13 and the combustion chambers 15. Each combustion chamber 15 has two intake ports 16 and two combustion ports 15 communicated with the combustion chambers 15 and two exhaust ports 17. The intake port 16 and the exhaust port 17 are disposed on opposite sides of the combustion chamber 15.

吸気ポート１６には、燃焼室１５側の開口端に吸気バルブシート１８が設けられ、また、排気ポート１７には、燃焼室１５側の開口端に排気バルブシート１９が設けられる。更にシリンダヘッド１１には、各燃焼室１５の中心に配置される点火プラグ２０（図３）の周囲に点火プラグボス２１（図１）が設けられる。   The intake port 16 is provided with an intake valve seat 18 at the opening end on the combustion chamber 15 side, and the exhaust port 17 is provided with an exhaust valve seat 19 at the opening end on the combustion chamber 15 side. Further, the cylinder head 11 is provided with a spark plug boss 21 (FIG. 1) around a spark plug 20 (FIG. 3) disposed at the center of each combustion chamber 15.

前記動弁装置１４は、図１に示すように、吸気ポート１６のそれぞれに設けられた吸気バルブ２２と、排気ポート１７のそれぞれに設けられた排気バルブ２３とを開閉駆動するものである。   As shown in FIG. 1, the valve operating device 14 opens and closes an intake valve 22 provided in each intake port 16 and an exhaust valve 23 provided in each exhaust port 17.

吸気バルブ２２は吸気ポート１６を開閉させる。この吸気バルブ２２は、傘形状の弁体２４と、この弁体２４の中心から略上方に向かって延設されたバルブステム２５とを備える。一方、シリンダヘッド１１は、バルブステム２５が摺動自在に挿通されるステムガイド２６を備える。   The intake valve 22 opens and closes the intake port 16. The intake valve 22 includes an umbrella-shaped valve body 24 and a valve stem 25 extending substantially upward from the center of the valve body 24. On the other hand, the cylinder head 11 includes a stem guide 26 into which the valve stem 25 is slidably inserted.

また、排気バルブ２３は排気ポート１７を開閉させる。この排気バルブ２３は、傘状の弁体２７と、この弁体２７の中心から略上方に向かって延設されたバルブステム２８とを備える。一方、シリンダヘッド１１は、バルブステム２８が摺動自在に挿通されるステムガイド２９を備える。そして、シリンダヘッド１１の側面視において、吸気バルブ２２及び排気バルブ２３は、バルブステム２５、２８が略Ｖ字形状を描くように配設される。   The exhaust valve 23 opens and closes the exhaust port 17. The exhaust valve 23 includes an umbrella-shaped valve body 27 and a valve stem 28 extending substantially upward from the center of the valve body 27. On the other hand, the cylinder head 11 includes a stem guide 29 into which the valve stem 28 is slidably inserted. When the cylinder head 11 is viewed from the side, the intake valve 22 and the exhaust valve 23 are arranged such that the valve stems 25 and 28 are substantially V-shaped.

動弁装置１４は、シリンダヘッド１１に回転自在に軸支された吸気側カムシャフト３０と、この吸気側カムシャフト３０に設けられた吸気側カム３１と、この吸気側カム３１のカムプロフィールに従い吸気バルブ２２をリフトさせる吸気側タペット３２と、吸気バルブ２２を閉じる方向に付勢させる吸気側バルブスプリング３３とを備える。   The valve operating device 14 includes an intake side camshaft 30 rotatably supported by the cylinder head 11, an intake side cam 31 provided on the intake side camshaft 30, and an intake profile according to the cam profile of the intake side cam 31. An intake side tappet 32 that lifts the valve 22 and an intake side valve spring 33 that biases the intake valve 22 in the closing direction are provided.

更にこの動弁装置１４は、シリンダヘッド１１に回転自在に軸支された排気側カムシャフト３４と、この排気側カムシャフト３４に設けられた排気側カム３５と、この排気側カム３５のカムプロフィールに従い排気バルブ２３をリフトさせる排気側タペット３６と、排気バルブ２３を閉じる方向に付勢させる排気側バルブスプリング３７とを備える。   Further, the valve operating device 14 includes an exhaust side camshaft 34 rotatably supported by the cylinder head 11, an exhaust side cam 35 provided on the exhaust side camshaft 34, and a cam profile of the exhaust side cam 35. Accordingly, an exhaust side tappet 36 that lifts the exhaust valve 23 and an exhaust side valve spring 37 that biases the exhaust valve 23 in the closing direction are provided.

吸気側カムシャフト３０は、吸気バルブ２２の上方に位置づけられ、シリンダヘッド１１及びヘッドカバー（不図示）によって回転自在に軸支される。吸気側カムシャフト３０の軸心は、吸気バルブ２２のバルブステム２５の略延長線上に配置される。また、吸気側カム３１は、吸気側カムシャフト３０の軸方向に緩やかに傾斜するカムプロフィールを有する所謂３次元カムであり、吸気側カムシャフト３０に軸方向にスライド可能で且つ回転方向に一体に配設される。この吸気側カム３１は、図示しないカムスライド機構によりエンジン１０の出力に応じて吸気側カムシャフト３０の軸方向に移動し、吸気バルブ２２のリフト量、作用角及びリフトタイミングを無段階に可変する。   The intake camshaft 30 is positioned above the intake valve 22 and is rotatably supported by a cylinder head 11 and a head cover (not shown). The axis of the intake camshaft 30 is disposed on a substantially extended line of the valve stem 25 of the intake valve 22. The intake-side cam 31 is a so-called three-dimensional cam having a cam profile that is gently inclined in the axial direction of the intake-side camshaft 30, and is slidable in the axial direction on the intake-side camshaft 30 and integrated in the rotational direction. Arranged. The intake side cam 31 is moved in the axial direction of the intake side camshaft 30 according to the output of the engine 10 by a cam slide mechanism (not shown), and the lift amount, the operating angle, and the lift timing of the intake valve 22 are continuously variable. .

吸気側タペット３２は、吸気バルブ２２と吸気側カム３１との間に設けられたローラ式のタペットである。この吸気側タペット３２は、シリンダヘッド１１に設置されたタペットガイド３８により案内されて、吸気バルブ２２のバルブステム２５の軸方向に往復移動可能に設けられ、吸気側カム３１の回転運動を吸気バルブ２２の往復運動に変換する。   The intake side tappet 32 is a roller-type tappet provided between the intake valve 22 and the intake side cam 31. The intake side tappet 32 is guided by a tappet guide 38 installed on the cylinder head 11 so as to be reciprocally movable in the axial direction of the valve stem 25 of the intake valve 22, and the rotational movement of the intake side cam 31 is controlled by the intake valve. Convert to 22 reciprocating motions.

吸気側バルブスプリング３３は、バルブステム２５の上端部に設けられたスプリングリテーナ３９と、ステムガイド２６に遊嵌されたスプリングシート４０との間に設けられる。吸気側バルブスプリング３３は、スプリングリテーナ３９を介して吸気バルブ２２を閉じる方向に付勢させる。吸気バルブ２２の弁体２４は、吸気側バルブスプリング３３の付勢力によって吸気バルブシート１８に押圧され吸気ポート１６を閉じる。   The intake side valve spring 33 is provided between a spring retainer 39 provided at the upper end of the valve stem 25 and a spring seat 40 that is loosely fitted to the stem guide 26. The intake side valve spring 33 biases the intake valve 22 in a closing direction via a spring retainer 39. The valve body 24 of the intake valve 22 is pressed against the intake valve seat 18 by the urging force of the intake side valve spring 33 to close the intake port 16.

排気側カムシャフト３４は、排気バルブ２３の上方に位置付けられ、シリンダヘッド１１及びヘッドカバー（不図示）によって回転自在に軸支される。排気側カムシャフト３４の軸心は、排気バルブ２３のバルブステム２８の略延長線上に配置される。吸気側カムシャフト３０及び排気側カムシャフト３４は、相互の軸心が略平行になるよう配置される。   The exhaust side camshaft 34 is positioned above the exhaust valve 23 and is rotatably supported by the cylinder head 11 and a head cover (not shown). The axis of the exhaust side camshaft 34 is disposed on a substantially extended line of the valve stem 28 of the exhaust valve 23. The intake-side camshaft 30 and the exhaust-side camshaft 34 are arranged so that their mutual axes are substantially parallel.

排気側カム３５は、排気側カムシャフト３４に一体に形成される。また、排気側カム３５は、それぞれの排気バルブ２３をリフト可能な適宜の位置に設けられる。排気側タペット３６は、排気バルブ２３と排気側カム３５との間に挟まれ、排気側カム３５の回転運動を排気バルブ２３の往復運動に変換させる。   The exhaust side cam 35 is formed integrally with the exhaust side cam shaft 34. Further, the exhaust side cams 35 are provided at appropriate positions where the respective exhaust valves 23 can be lifted. The exhaust side tappet 36 is sandwiched between the exhaust valve 23 and the exhaust side cam 35, and converts the rotational motion of the exhaust side cam 35 into the reciprocating motion of the exhaust valve 23.

排気側バルブスプリング３７は、バルブステム２８の上端部に設けられたスプリングリテーナ４１とステムガイド２９に遊嵌されたスプリングシート４２との間に設けられる。排気側バルブスプリング３７は、スプリングリテーナ４１を介して排気バルブ２３を閉じる方向に付勢させる。排気バルブ２３の弁体２７は、排気側バルブスプリング３７の付勢力によって排気バルブシート１９に押圧され排気ポート１７を閉じる。   The exhaust side valve spring 37 is provided between a spring retainer 41 provided at the upper end of the valve stem 28 and a spring seat 42 that is loosely fitted to the stem guide 29. The exhaust side valve spring 37 biases the exhaust valve 23 in the closing direction via the spring retainer 41. The valve element 27 of the exhaust valve 23 is pressed against the exhaust valve seat 19 by the urging force of the exhaust side valve spring 37 to close the exhaust port 17.

動弁装置１４は、吸気側カムシャフト３０及び吸気側カム３１を一体に回転させ、この吸気側カム３１と吸気側バルブスプリング３３の作用で、吸気側タペット３２を介して吸気バルブ２２を開閉動作させる。この際、カムスライド機構（不図示）により吸気側カム３１が吸気側カムシャフト３０の軸方向に移動することで、吸気バルブ２２のリフト量、作用角及びリフトタイミングが無段階に可変制御される。また、動弁装置１４は、排気側カムシャフト３４及び排気側カム３５を一体に回転させ、この排気側カム３５と排気側バルブスプリング３７の作用で、排気タペット３６を介して排気バルブ２３を開閉動作させる。   The valve gear 14 integrally rotates the intake side camshaft 30 and the intake side cam 31, and opens and closes the intake valve 22 via the intake side tappet 32 by the action of the intake side cam 31 and the intake side valve spring 33. Let At this time, the intake side cam 31 is moved in the axial direction of the intake side camshaft 30 by a cam slide mechanism (not shown), so that the lift amount, the operating angle, and the lift timing of the intake valve 22 are variably controlled. . Further, the valve gear 14 rotates the exhaust side camshaft 34 and the exhaust side cam 35 integrally, and the exhaust side cam 35 and the exhaust side valve spring 37 act to open and close the exhaust valve 23 via the exhaust tappet 36. Make it work.

ここで、吸気側カムシャフト３０及び排気側カムシャフト３４の回転は、これらのカムシャフト３０及び３４の一端部に設置されたカムドリブンスプロケット（図示せず）と、クランクシャフトの一端に設置されたカムドライブスプロケット（共に図示せず）との間に巻き回された図示しないカムチェーンによってなされる。図３に示すカムチェーン室４３は、前記カムチェーンを収容する。   Here, the rotation of the intake side camshaft 30 and the exhaust side camshaft 34 is installed at one end of the crankshaft and a cam driven sprocket (not shown) installed at one end of these camshafts 30 and 34. It is made by a cam chain (not shown) wound around a cam drive sprocket (both not shown). The cam chain chamber 43 shown in FIG. 3 accommodates the cam chain.

ところで、エンジン１０は水冷エンジンであり、シリンダブロック１３のシリンダ４４の周囲に冷却水通路４５が形成されてシリンダブロック４４が冷却されると共に、シリンダヘッド１１に、図４の実線に示す冷却水通路４６が形成される。この冷却水通路４６は、図１、図４及び図５に示すように、点火プラグボス２１周りを臨み気筒＃１〜＃４の配列方向に延びる主冷却水通路４７と、この主冷却水通路４７から燃焼室１５の吸気バルブシート１８周囲に沿って延びる吸気側副冷却水通路４８と、主冷却水通路４７から燃焼室１５の排気バルブシート１９周囲に沿って延びる排気側副冷却水通路４９と、を有する。   By the way, the engine 10 is a water-cooled engine, and a cooling water passage 45 is formed around the cylinder 44 of the cylinder block 13 to cool the cylinder block 44, and the cooling water passage shown by a solid line in FIG. 46 is formed. As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the cooling water passage 46 includes a main cooling water passage 47 that extends around the spark plug boss 21 and extends in the arrangement direction of the cylinders # 1 to # 4, and the main cooling water passage 47. An intake side sub-cooling water passage 48 extending along the periphery of the intake valve seat 18 of the combustion chamber 15, and an exhaust side sub-cooling water passage 49 extending along the periphery of the exhaust valve seat 19 of the combustion chamber 15 from the main cooling water passage 47. Have.

吸気側副冷却水通路４８及び排気側副冷却水通路４９には、図１及び図４に示すように、シリンダブロック１３の冷却水通路４５に連通する導入口５０が設けられ、シリンダブロック１３を冷却した後の冷却水がシリンダヘッド１１の冷却水通路４６に流入する。このシリンダヘッド１１の冷却水通路４６には、気筒＃１〜＃４の配列方向中央部分に冷却水出口部５１が設けられる。この冷却水出口部５１は、図６に示すようにサーモスタット５２を備えると共に、ラジエータ５３、ウォーターポンプ５４に順次接続される。   As shown in FIGS. 1 and 4, the intake side sub-cooling water passage 48 and the exhaust side sub-cooling water passage 49 are provided with an introduction port 50 communicating with the cooling water passage 45 of the cylinder block 13. The cooled cooling water flows into the cooling water passage 46 of the cylinder head 11. In the cooling water passage 46 of the cylinder head 11, a cooling water outlet 51 is provided at the center in the arrangement direction of the cylinders # 1 to # 4. As shown in FIG. 6, the cooling water outlet 51 includes a thermostat 52 and is sequentially connected to a radiator 53 and a water pump 54.

シリンダヘッド１１における冷却水通路４６内の冷却水は、シリンダヘッド１１を冷却して所定温度以上になったときに、サーモスタット５２及びウォーターポンプ５４の作用でラジエータ５３に導かれて冷却される。このラジエータ５３にて冷却された冷却水は、ウォーターポンプ５４により昇圧されてシリンダブロック１３の冷却水通路４５に流入し、シリンダブロック１３を冷却した後、導入口５０を経てシリンダヘッド１１の冷却水通路４６内に流入し、シリンダヘッド１１を冷却する。   The cooling water in the cooling water passage 46 in the cylinder head 11 is guided to the radiator 53 and cooled by the action of the thermostat 52 and the water pump 54 when the cylinder head 11 is cooled to a predetermined temperature or higher. The cooling water cooled by the radiator 53 is pressurized by the water pump 54 and flows into the cooling water passage 45 of the cylinder block 13, cools the cylinder block 13, and then cools the cooling water of the cylinder head 11 through the inlet 50. It flows into the passage 46 and cools the cylinder head 11.

図４に示すように、シリンダヘッド１１の冷却水通路４６のうち吸気側副冷却水通路４８では、冷却水出口部５１から気筒＃１〜＃４の配列方向に離れた位置の吸気側副冷却水通路４８、即ち両端に配置された気筒＃１及び＃４の吸気側副冷却水通路４８が端部５５を有する。この端部５５は、吸気バルブシート１８を挟んで点火プラグ２０と反対側に設けられたものであり、この端部５５により当該吸気側副冷却水通路４８の連通状態が遮断される。   As shown in FIG. 4, in the intake side sub-cooling water passage 48 of the cooling water passage 46 of the cylinder head 11, the intake-side sub cooling at a position away from the cooling water outlet 51 in the arrangement direction of the cylinders # 1 to # 4. The water passage 48, that is, the intake side sub-cooling water passage 48 of the cylinders # 1 and # 4 disposed at both ends has an end portion 55. The end 55 is provided on the opposite side of the spark plug 20 with the intake valve seat 18 interposed therebetween, and the communication state of the intake side sub-cooling water passage 48 is blocked by the end 55.

また、気筒＃１〜＃４の配列方向で冷却水出口部５１近傍位置の吸気側副冷却水通路４８（即ち気筒＃２及び＃３の吸気側副冷却水通路４８）、並びに排気側副冷却水通路４９は端部５５が設けられず、連通状態に構成される。つまり、気筒＃２及び＃３の吸気側副冷却水通路４８では、吸気バルブシート１８を挟んで点火プラグ２０と反対側に狭隘部５６が形成されて流路断面積が減少するものの、連通状態に保持される。また、排気側副冷却水通路４９では、排気バルブシート１９を挟んで点火プラグ２０と反対側が連通状態に保持される。   Further, in the arrangement direction of the cylinders # 1 to # 4, the intake side sub-cooling water passage 48 (that is, the intake side sub-cooling water passage 48 of the cylinders # 2 and # 3) and the exhaust side sub-cooling in the vicinity of the cooling water outlet 51. The water passage 49 is not provided with the end portion 55 and is configured in a communication state. That is, in the intake side sub-cooling water passages 48 of the cylinders # 2 and # 3, the narrow portion 56 is formed on the opposite side of the spark plug 20 with the intake valve seat 18 interposed therebetween, and the cross-sectional area is reduced, but the communication state Retained. In the exhaust side sub-cooling water passage 49, the side opposite to the spark plug 20 is held in communication with the exhaust valve seat 19 interposed therebetween.

前記導入口５０は、シリンダヘッド１１の冷却水通路４６における吸気側副冷却水通路４８及び排気側副冷却水路４９に設けられるが、このうち、端部５５を備えた気筒＃１及び＃４の吸気側副冷却水通路４８では、端部５５近傍に導入口５０が設けられ、狭隘部５６を備えた気筒＃２及び＃３の吸気側副冷却水通路４８では、狭隘部５６の近傍に導入口５０が設けられる。   The introduction port 50 is provided in the intake side sub-cooling water passage 48 and the exhaust side sub-cooling water passage 49 in the cooling water passage 46 of the cylinder head 11, and among these, the cylinders # 1 and # 4 having the end 55 are provided. In the intake side sub-cooling water passage 48, an introduction port 50 is provided in the vicinity of the end portion 55, and in the intake side sub-cooling water passage 48 of the cylinders # 2 and # 3 provided with the narrow portion 56, introduction is performed in the vicinity of the narrow portion 56. A mouth 50 is provided.

端部５５近傍の導入口５０からの冷却水は、吸気側副冷却水近傍４８内を端部５５とは反対の一方向へ流れて燃焼室１５の吸気バルブシート１８周りを冷却した後、主冷却水通路４７の点火プラグボス２１（図５）周囲に流れてこの点火プラグボス２１を冷却する。端部５５近傍以外の導入口５０、例えば狭隘部５６近傍の導入口５０や排気側副冷却水通路４９に設けられた導入口５０等は、各導入口５０から反対方向を含む複数方向へ流れて、燃焼室１５における吸気バルブシート１８や排気バルブシート１９周りを冷却した後、主冷却水通路４７の点火プラグボス２１周囲へ流れてこの点火プラグボス２１を冷却する。   Cooling water from the inlet 50 in the vicinity of the end 55 flows in the intake side sub-cooling water vicinity 48 in one direction opposite to the end 55 to cool the periphery of the intake valve seat 18 in the combustion chamber 15, and then It flows around the spark plug boss 21 (FIG. 5) of the cooling water passage 47 to cool the spark plug boss 21. The inlet 50 other than the vicinity of the end portion 55, for example, the inlet 50 near the narrow portion 56, the inlet 50 provided in the exhaust side sub-cooling water passage 49, and the like flow from each inlet 50 in a plurality of directions including opposite directions. Then, after the periphery of the intake valve seat 18 and the exhaust valve seat 19 in the combustion chamber 15 is cooled, it flows around the spark plug boss 21 in the main coolant passage 47 to cool the spark plug boss 21.

以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（５）を奏する。
（１）図４に示すように、吸気バルブシート１８周りの吸気側副冷却水通路４８では、吸気バルブシート１８を挟んで点火プラグ２０と反対側に端部５５が設けられたので、この吸気側副冷却水通路４８は、端部５５によって連通状態が遮断される。このため、吸気バルブシート１８周りを冷却した吸気側副冷却水通路４８内の比較的温度の低い冷却水が、主冷却水通路４７の点火プラグボス２１（図５）周囲へ流れるので、この点火プラグボス２１周囲を流れる冷却水の流量が増大して、点火プラグ２０周辺の冷却性能を向上させることができる。この結果、シリンダヘッド１１における燃焼室１５周りの冷却を十分に確保できるため、ノッキングの発生を防止できると共に、エンジン１０（特にシリンダヘッド１１）の耐久性を向上させることができる。 With the configuration as described above, according to the present embodiment, the following effects (1) to (5) are obtained.
(1) As shown in FIG. 4, in the intake side sub-cooling water passage 48 around the intake valve seat 18, an end 55 is provided on the opposite side of the spark plug 20 across the intake valve seat 18. The side auxiliary cooling water passage 48 is disconnected from the communication state by the end portion 55. Therefore, the cooling water having a relatively low temperature in the intake side sub cooling water passage 48 cooled around the intake valve seat 18 flows around the ignition plug boss 21 (FIG. 5) of the main cooling water passage 47. The flow rate of the cooling water flowing around the area 21 is increased, and the cooling performance around the spark plug 20 can be improved. As a result, sufficient cooling around the combustion chamber 15 in the cylinder head 11 can be ensured, so that knocking can be prevented and durability of the engine 10 (particularly the cylinder head 11) can be improved.

（２）図４に示すように、排気バルブシート１９周りの排気側副冷却水通路４９では、端部５５が形成されず連通状態に保持されるので、この排気側副冷却水通路４９内を流れる冷却水によって、吸気バルブシート１８周りに比べて高温になる排気バルブシート１９周りを十分に冷却できる。この結果、シリンダヘッド１１の熱分布が均一化されて、シリンダヘッド１１の応力緩和を実現できると共に、熱によるシリンダヘッド１１の変形や強度低下を防止でき、更に、排気バルブ２３も十分に冷却できる。   (2) As shown in FIG. 4, in the exhaust side sub-cooling water passage 49 around the exhaust valve seat 19, the end portion 55 is not formed and is kept in communication. The flowing cooling water can sufficiently cool the periphery of the exhaust valve seat 19 that is hotter than the intake valve seat 18. As a result, the heat distribution of the cylinder head 11 is made uniform, stress relaxation of the cylinder head 11 can be realized, deformation and strength reduction of the cylinder head 11 due to heat can be prevented, and the exhaust valve 23 can be sufficiently cooled. .

（３）シリンダブロック１３の冷却水通路４５に連通する導入口５０が、吸気側副冷却水通路４８及び排気側副冷却水通４９に設けられている。このため、シリンダブロック１３を冷却した後に、シリンダヘッド１１の燃焼室１５における吸気バルブシート１８及び排気バルブシート１９周りを冷却することで、これらの吸気バルブシート１８及び排気バルブシート１９周りの冷却性能を向上させることができる。   (3) An introduction port 50 communicating with the cooling water passage 45 of the cylinder block 13 is provided in the intake side sub cooling water passage 48 and the exhaust side sub cooling water passage 49. Therefore, after the cylinder block 13 is cooled, the periphery of the intake valve seat 18 and the exhaust valve seat 19 in the combustion chamber 15 of the cylinder head 11 is cooled, so that the cooling performance around the intake valve seat 18 and the exhaust valve seat 19 is cooled. Can be improved.

（４）吸気側副冷却水通路４８では、端部５５近傍に導入口５０が設けられている。この端部５５近傍の導入口５０からの冷却水は、端部５５と反対の一方向に当該吸気側副冷却水通路４８内を流れるので、その流れが整流化され、これによりこの吸気側副冷却水通路４８内での冷却水の圧力損失を低減できる。   (4) In the intake side sub-cooling water passage 48, an inlet 50 is provided in the vicinity of the end 55. The cooling water from the inlet 50 in the vicinity of the end portion 55 flows in the intake side sub-cooling water passage 48 in one direction opposite to the end portion 55, so that the flow is rectified. The pressure loss of the cooling water in the cooling water passage 48 can be reduced.

（５）冷却水通路４６の冷却水出口部５１から気筒＃１〜♯４の配列方向に離れた位置の吸気側副冷却水通路４８（例えば気筒＃１及び＃４の吸気側副冷却水通路４８）が端部５５を有し、冷却水出口部５１近傍の吸気側副冷却水通路４８（例えば気筒＃２及び＃３の吸気側副冷却水通路４８）は、端部５５を有さず連通状態に保持されている。このため、冷却水出口部５１近傍の吸気側副冷却水通路４８では流れの慣性効果を利用して、この冷却水出口部５１近傍の吸気側副冷却水通路４８内を流れる冷却水の流量を増大させることができる。   (5) The intake-side sub-cooling water passage 48 (for example, the intake-side sub-cooling water passages of the cylinders # 1 and # 4) at a position away from the cooling water outlet 51 of the cooling water passage 46 in the arrangement direction of the cylinders # 1 to # 4. 48) has an end portion 55, and the intake side sub-cooling water passage 48 in the vicinity of the cooling water outlet portion 51 (for example, the intake side sub-cooling water passage 48 of the cylinders # 2 and # 3) does not have the end portion 55. The communication state is maintained. For this reason, the intake side sub-cooling water passage 48 in the vicinity of the cooling water outlet 51 uses the inertia effect of the flow to reduce the flow rate of the cooling water flowing in the intake side sub-cooling water passage 48 in the vicinity of the cooling water outlet 51. Can be increased.

以上実施形態について説明してきたが、本発明は、上述したような実施形態の具体的構成に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。   Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the specific configuration of the embodiment as described above, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

１０ エンジン（水冷エンジン）
１１ シリンダヘッド
１３ シリンダブロック
１５ 燃焼室
１６ 吸気ポート
１７ 排気ポート
１８ 吸気バルブシート
１９ 排気バルブシート
２０ 点火プラグ
２１ 点火プラグボス
２２ 吸気バルブ
２３ 排気バルブ
４５ 冷却水通路
４６ 冷却水通路
４７ 主冷却水通路
４８ 吸気側副冷却水通路
４９ 排気側副冷却水通路
５０ 導入口
５１ 冷却水出口部
５５ 端部
＃１〜♯４ 気筒 10 Engine (Water-cooled engine)
11 Cylinder head 13 Cylinder block 15 Combustion chamber 16 Intake port 17 Exhaust port 18 Intake valve seat 19 Exhaust valve seat 20 Spark plug 21 Spark plug boss 22 Intake valve 23 Exhaust valve 45 Cooling water passage 46 Cooling water passage 47 Main cooling water passage 48 Intake Side auxiliary cooling water passage 49 Exhaust side auxiliary cooling water passage 50 Inlet 51 Cooling water outlet 55 End portion # 1 to # 4 Cylinder

Claims (4)

直列に配置された複数の燃焼室と、
前記燃焼室における互いに反対側に配置された吸気ポート及び排気ポートと、
前記吸気ポートの前記燃焼室側の開口端に設けられた吸気バルブシートと、
前記排気ポートの前記燃焼室側の開口端に設けられた排気バルブシートと、
前記燃焼室の中心に配置される点火プラグの周囲に設けられた点火プラグボスと、
この点火プラグボス周りを気筒配列方向に延びる主冷却水通路、及びこの主冷却水通路から前記燃焼室の周囲に沿って延びる副冷却水通路を備えた冷却水通路と、を有する水冷エンジンのシリンダヘッドであって、
前記冷却水通路は、気筒配列方向の中央部分に冷却水出口部を備え、
前記副冷却水通路は、前記冷却水出口部から気筒配列方向に離れて気筒配列方向の両端に配置された気筒の前記副冷却水通路が、連通状態を遮断するように、前記吸気バルブシートを挟んで前記点火プラグと反対側に端部を有するよう構成されたことを特徴とする水冷エンジンのシリンダヘッド。 A plurality of combustion chambers arranged in series;
An intake port and an exhaust port disposed on opposite sides of the combustion chamber;
An intake valve seat provided at an opening end of the intake port on the combustion chamber side;
An exhaust valve seat provided at an opening end of the exhaust port on the combustion chamber side;
A spark plug boss provided around a spark plug disposed in the center of the combustion chamber;
A cylinder head of a water-cooled engine having a main coolant passage extending around the spark plug boss in the cylinder arrangement direction, and a coolant passage having a sub coolant passage extending from the main coolant passage along the periphery of the combustion chamber. Because
The cooling water passage includes a cooling water outlet at a central portion in the cylinder arrangement direction,
The sub-cooling water passage is arranged so that the sub-cooling water passages of the cylinders arranged at both ends in the cylinder arrangement direction away from the cooling water outlet in the cylinder arrangement direction block the intake valve seat. A cylinder head of a water-cooled engine, characterized in that it has an end on the opposite side to the spark plug. 前記副冷却水通路は、排気バルブシートを挟んで、点火プラグと反対側では連通状態に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の水冷エンジンのシリンダヘッド。 2. The cylinder head of the water-cooled engine according to claim 1, wherein the sub-cooling water passage is configured to be in a communication state on the opposite side of the spark plug with the exhaust valve seat interposed therebetween. 前記副冷却水通路には、シリンダブロックの冷却水通路に連通する導入口が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の水冷エンジンのシリンダヘッド。 The cylinder head of the water-cooled engine according to claim 1 or 2, wherein the sub-cooling water passage is provided with an inlet communicating with the cooling water passage of the cylinder block. 前記副冷却水通路の端部近傍に、シリンダブロックの冷却水通路に連通する導入口が設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水冷エンジンのシリンダヘッド。 The cylinder head of a water-cooled engine according to any one of claims 1 to 3, wherein an introduction port that communicates with a cooling water passage of a cylinder block is provided near an end portion of the sub-cooling water passage.
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