JP6217678B2 - シリンダヘッド - Google Patents

Description

本発明は自動車等に搭載される内燃機関のシリンダヘッドに係る。特に、本発明は、シリンダヘッド内の排気ポートに二次空気を供給する構成の改良に関する。

従来、例えば特許文献１に開示されているように、シリンダヘッド内の排気ポートに二次空気（未燃ガスの燃焼による排気浄化や触媒の早期昇温を目的とした二次空気）を供給する構成が知られている。この特許文献１には、二次空気供給管の下流側が複数の分岐管に分岐され、これら分岐管を経て、シリンダヘッド内の各排気ポートに二次空気を個別に供給する構成が開示されている。

特開２００９−２５００５４号公報 特開２０１４−１２９７４８号公報

ところで、特許文献２に開示されているように、内部に排気マニホールドが一体形成されたシリンダヘッドが知られている。つまり、多気筒エンジンの各気筒それぞれに連通する複数の排気ポートの排気流れ方向下流側部分が集合されて成るポート集合部が一体形成され、このポート集合部がヘッド外壁面に開放されて成るシリンダヘッドである。

これまで、この種のシリンダヘッドを備えたエンジンに二次空気供給装置を備えさせる場合に、シリンダヘッド内の各排気ポートそれぞれに個別に二次空気を供給する二次空気供給通路の具体構成について提案されたものはない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気マニホールドおよび二次空気供給通路を共にシリンダヘッドの内部に一体形成する場合に、二次空気供給通路の構成の適正化を図ることにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、多気筒内燃機関の各気筒それぞれに個別に連通する複数の排気ポートを備え、互いに異なる気筒にそれぞれ連通している排気ポート同士が排気流れ方向下流側部分で集合されて成るポート集合部が一体形成されていると共に、このポート集合部がヘッド外壁面に開放されて成るシリンダヘッドを前提とする。このシリンダヘッドの内部に、排気系に二次空気を供給するための二次空気供給通路を形成する。また、前記二次空気供給通路に、前記内燃機関の設置状態において、この内燃機関の燃焼室よりも上方に位置し且つ気筒列方向に沿って延びるメイン通路と、このメイン通路と前記各排気ポートそれぞれとを個別に連通させる複数の分岐通路とを備えさせる。そして、前記各分岐通路を、前記内燃機関の設置状態において、前記メイン通路から前記排気ポートに向かって下方に傾斜させた構成としている。

この特定事項により、仮に、二次空気供給通路の分岐通路内において凝縮水（二次空気中に含まれる水分が結露することによる凝縮水）が発生した場合であっても、分岐通路はメイン通路から排気ポートに向かって下方に傾斜しているので、凝縮水は、分岐通路から排気ポートに流れ込むことになる。そして、この凝縮水は、排気ポート内を流れる排気ガスの熱を受けて蒸発する。または、この凝縮水が、排気ポートを経て燃焼室に達した場合には、この燃焼室内の燃焼ガスの熱を受けて蒸発する。このため、凝縮水が滞留することによるシリンダヘッドの腐食（分岐通路の内壁面の腐食）を防止することができる。つまり、ポート集合部が一体形成されたシリンダヘッド内に二次空気供給通路を形成する場合におけるこの二次空気供給通路の構成の適正化を図ることができる。

また、前記メイン通路の中心線を、前記各分岐通路におけるそれぞれの分岐通路中心線よりも上方に位置させることが好ましい。

これによれば、仮に、二次空気供給通路のメイン通路内において凝縮水が発生した場合であっても、この凝縮水は、メイン通路から分岐通路に流れ落ちやすく、この分岐通路に流れ落ちた凝縮水が分岐通路から排気ポートに流れ込むことになる。このため、凝縮水が滞留することによるメイン通路の内壁面の腐食を防止することができる。その結果、二次空気供給通路の内壁面の全体に亘って腐食を防止することができる。

また、前記ポート集合部として、前記各排気ポートのうちの一部の複数の排気ポートの排気流れ方向下流側部分を集合させる第１ポート集合部と、その他の複数の排気ポートの排気流れ方向下流側部分を集合させる第２ポート集合部とを備えさせる。そして、前記各排気ポートのうち、前記第１ポート集合部よりも排気流れ方向上流側の前記複数の排気ポートのみを、前記分岐通路によって前記メイン通路に連通させることが好ましい。

これによれば、二次空気供給通路を排気ガスが流れることによる排気干渉を低減することができる。つまり、第２ポート集合部よりも排気流れ方向上流側の排気ポートは、第１ポート集合部よりも排気流れ方向上流側の排気ポートに、二次空気供給通路を介して繋がっていない。このため、この第２ポート集合部よりも排気流れ方向上流側の排気ポートを流れる排気ガスは、二次空気供給通路を経て第１ポート集合部よりも排気流れ方向上流側の排気ポートに流入するといったことがなくなり、排気干渉を招くことがなくなる。このように、排気流れ方向下流側部分が第１ポート集合部に繋がる排気ポートと、排気流れ方向下流側部分が第２ポート集合部に繋がる排気ポートとの間での排気干渉がなくなる。

本発明では、排気ポートの集合部が一体に形成されたシリンダヘッドに対し、排気ポートに連通する二次空気供給通路の分岐通路を排気ポートに向かって下方に傾斜させている。これにより、分岐通路内に凝縮水が滞留することによる腐食を防止することができ、この種のシリンダヘッドに二次空気供給通路を一体形成する場合におけるこの二次空気供給通路の構成の適正化を図ることができる。

実施形態に係るシリンダヘッドを排気側の斜め上方から見た斜視図である。 実施形態に係るシリンダヘッドを排気側から見た正面図である。 実施形態に係るシリンダヘッドを上方から透視して、シリンダ、吸気ポート、排気ポートおよび二次空気供給通路のレイアウトを示す図である。 実施形態に係るシリンダヘッドの内部に形成された排気ポートおよび二次空気供給通路を示す斜視図である。 エンジンが車両に搭載された状態において排気ポートおよび二次空気供給通路を気筒列に沿う方向から見た模式図である。 変形例における図３相当図である。 変形例における図４相当図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車に搭載される直列４気筒ガソリンエンジン（多気筒内燃機関）のシリンダヘッドに本発明を適用した場合について説明する。

図１は、本実施形態に係るシリンダヘッド１を排気側の斜め上方から見た斜視図である。図２は、このシリンダヘッド１を排気側から見た正面図である。図３は、このシリンダヘッド１を上方から透視して、シリンダ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ、吸気ポート３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ、排気ポート４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄおよび二次空気供給通路５のレイアウトを示す図である。

シリンダヘッド１は、図示しないシリンダブロックの上部に組み付けられ、このシリンダブロックに形成された４つのシリンダ２Ａ〜２Ｄ（図３を参照）の上側を閉鎖して、その各シリンダ２Ａ〜２Ｄ内に挿入されたピストン（図示せず）との間に燃焼室を形成する。

本実施形態に係るエンジンでは、図３に示すように、図の右側から左側に向かって順に、第１番気筒＃１のシリンダ２Ａ、第２番気筒＃２のシリンダ２Ｂ、第３番気筒＃３のシリンダ２Ｃ、および、第４番気筒＃４のシリンダ２Ｄが一列に並んでいる。また、図示はしないが、シリンダヘッド１の下面には各気筒毎に燃焼室の天井部となる浅い窪みが形成されていて、この窪みそれぞれに吸気ポート３Ａ〜３Ｄの下流端および排気ポート４Ａ〜４Ｄの上流端が開口している。吸気ポート３Ａ〜３Ｄの下流端部分には吸気バルブ（図示省略）が、排気ポート４Ａ〜４Ｄの上流端部分には排気バルブ（図示省略）がそれぞれ設けられている。

図１では奥側（図３では上側）であるシリンダヘッド１の吸気側の側壁１０には、図３にも示すように各シリンダ２Ａ〜２Ｄ内の燃焼室へそれぞれ空気を導入するための４つの吸気ポート３Ａ〜３Ｄが開口していて、この側壁１０に、図示しない吸気マニホールドが接続されるようになっている。

一方、図１では手前側（図３では下側）であるシリンダヘッド１の排気側の側壁１１には、排気マニホールドの一部が一体化されている。具体的には、図１に示すように長手方向（気筒列方向）の中央寄りに概略矩形状の膨出部１１ａが形成されている。そして、この膨出部１１ａ内で４つの排気ポート４Ａ〜４Ｄが二組に分かれて集合した後に、前記膨出部１１ａに形成されている締結座面１１ｂ（シリンダヘッド１の排気側の外壁面）において上下に離間して開口している。図１に表れているように締結座面１１ｂの４隅にはボルト孔１１ｃ，１１ｃ，…が形成されており、これらのボルト孔１１ｃ，１１ｃ，…を利用して締結座面１１ｂに図示しない排気管が締結されるようになっている。

なお、本実施形態に係るエンジンは４バルブエンジンである。このため、吸気ポート３Ａ〜３Ｄの下流端部および排気ポート４Ａ〜４Ｄの上流端部はそれぞれ分岐されて燃焼室に連通している。

本実施形態では、４つの排気ポート４Ａ〜４Ｄのうち、気筒列方向の両外側に位置する第１番気筒＃１のシリンダ２Ａおよび第４番気筒＃４のシリンダ２Ｄにそれぞれ連通する外側排気ポート４Ａ，４Ｄは、排気の流れの下流側に向かって徐々に気筒列方向の中央に近寄るように、比較的大きく湾曲している。そして、これら外側排気ポート４Ａ，４Ｄは、膨出部１１ａにおいて集合され、この集合部分が、図１および図２に示すように締結座面１１ｂの下側部分で開口している。以下、この集合部分を下側ポート集合部４１という。このように、外側排気ポート４Ａ，４Ｄの排気流れ方向下流側部分が下側ポート集合部４１によって集合され、この下側ポート集合部４１がヘッド外壁面である締結座面１１ｂに開放されている。

一方、気筒列方向の内側に位置する第２番気筒＃２のシリンダ２Ｂおよび第３番気筒＃３のシリンダ２Ｃにそれぞれ連通する内側排気ポート４Ｂ，４Ｃは、排気の流れの下流側に向かって徐々に近寄って集合するとともに、この集合部分が、斜め上向きに湾曲して、前記外側排気ポート４Ａ，４Ｄの集合部（下側ポート集合部４１）を乗り越えた後に、締結座面１１ｂの上側部分で開口している。以下、この集合部分を上側ポート集合部４２という。このように、内側排気ポート４Ｂ，４Ｃの排気流れ方向下流側部分が上側ポート集合部４２によって集合され、この上側ポート集合部４２がヘッド外壁面である締結座面１１ｂに開放されている。

このように本実施形態では、気筒列方向に大きく湾曲する外側排気ポート４Ａ，４Ｄを、上下方向には湾曲させずに締結座面１１ｂまで延ばす一方、気筒列方向にはあまり湾曲しない内側排気ポート４Ｂ，４Ｃを、上下方向に大きく湾曲させている。これにより４つの排気ポート４Ａ〜４Ｄの長さの差が小さくなり、それらの内部を流通する高温の排気からのシリンダヘッド１の受熱量の偏りが少なくなるので、信頼性を担保する上で有利になる。

（二次空気供給通路）
本実施形態に係るシリンダヘッド１は、二次空気供給通路（排気系での未燃ガスの燃焼による排気浄化や触媒の早期昇温を目的とした二次空気を供給するための通路）５が一体形成されている。以下、この二次空気供給通路５について説明する。

図４は、本実施形態に係るシリンダヘッド１の内部に形成された排気ポート４Ａ〜４Ｄおよび二次空気供給通路５を示す斜視図である。この図４ではシリンダヘッド１の外形を仮想線で示し、排気ポート４Ａ〜４Ｄおよび二次空気供給通路５（これら排気ポート４Ａ〜４Ｄおよび二次空気供給通路５の内壁面の形状）を実線で示している。また、図５は、エンジンが車両に搭載された状態において排気ポート４Ａおよび二次空気供給通路５を気筒列に沿う方向から見た模式図である。

図１〜図５に示すように、シリンダヘッド１における排気側の側壁１１において前記膨出部１１ａの下側には、二次空気供給通路５のメイン通路５２を形成するためのメイン通路形成部５１、および、複数の分岐通路５４ａ〜５４ｈをそれぞれ形成するための複数の分岐通路形成部５３ａ〜５３ｈが一体形成されている。シリンダヘッド１は、例えばアルミニウム合金の鋳造成形によって製造される。このため、前記メイン通路形成部５１および分岐通路形成部５３ａ〜５３ｈも、この鋳造成形時においてシリンダヘッド１の排気側の側壁１１に一体形成される。

メイン通路形成部５１は、シリンダヘッド１の気筒列方向に沿って水平方向に延びる配管形状となっている。そして、このメイン通路形成部５１の中心部には、その中心線に沿って延び且つ所定の内径寸法を有するメイン通路５２が形成されている。このため、このメイン通路５２もシリンダヘッド１の気筒列方向に沿って延びている。

また、図５に示すように、メイン通路５２は、エンジンが車両に搭載された状態（本発明でいう内燃機関の設置状態）において、燃焼室６よりも上方に位置している。

このメイン通路５２の長手方向の一端（例えば図２における左側端）は閉塞されている。このメイン通路５２の一端を閉塞するための構成としては、前記鋳造成形時に、この一端を閉塞するように形成してもよいし、この一端を開口して形成した後に、この開口を図示しない閉塞部材となるプラグによって閉塞するようにしてもよい。一方、メイン通路５２の長手方向の他端（例えば図２における右側端）には、図示しないエア供給管を介して二次空気供給用ポンプが接続されている。排気系への二次空気供給要求がなされたタイミングで二次空気供給用ポンプが作動し、メイン通路５２に二次空気が供給されるようになっている。なお、二次空気供給用ポンプの作動制御については公知であるのでここでの説明は省略する。

一方、各分岐通路形成部５３ａ〜５３ｈは、前記メイン通路形成部５１が延びる方向（気筒列方向）に対して略交差（略直交）する方向に延びている。そして、これら分岐通路形成部５３ａ〜５３ｈの中心部には、その中心線に沿って延び且つ所定の内径寸法を有する分岐通路５４ａ〜５４ｈが形成されている。

より具体的に、図４および図５に示すように、分岐通路５４ａ〜５４ｈ（図５では一つの分岐通路５４ａのみを示している）は、メイン通路５２と各排気ポート４Ａ〜４Ｄ（図５では一つの排気ポート４Ａのみを示している）それぞれとを個別に連通するものである。前述したように排気ポート４Ａ〜４Ｄの上流端はそれぞれ分岐されて燃焼室に連通している。つまり、各燃焼室毎に２本の排気ポートが接続され、全体として合計８本の排気ポート４Ａａ，４Ａｂ，４Ｂａ，４Ｂｂ，４Ｃａ，４Ｃｂ，４Ｄａ，４Ｄｂ（図４を参照）が設けられている。このため、分岐通路５４ａ〜５４ｈは、これら排気ポート４Ａａ〜４Ｄｂに対応して８本備えられている。また、これら排気ポート４Ａａ〜４Ｄｂに対する分岐通路５４ａ〜５４ｈの接続位置としては、排気ポート４Ａａ〜４Ｄｂの上流端位置（燃焼室側の位置）に可能な限り近付けることが好ましい。これは、できるだけ高温の排気ガス中に二次空気を供給することで未燃ガスの燃焼を確実に行わせるためである。また、この二次空気の供給による効果を十分に得るための燃料噴射制御としては、筒内の空燃比を理論空燃比よりも小さくする（リッチにする）ようにしている。

なお、各分岐通路５４ａ〜５４ｈにおいて、排気ポート４Ａａ〜４Ｄｂに連通される側とは反対側の一端（図５における左側端）は閉塞されている。この分岐通路５４ａ〜５４ｈの一端を閉塞するための構成としては、前記鋳造成形時に、この一端を閉塞するように形成してもよいし、この一端を開口して形成した後に、この開口を図示しない閉塞部材となるプラグによって閉塞するようにしてもよい。

また、図５に示すように、各分岐通路５４ａ〜５４ｈは、その中心線（分岐通路中心線）Ｏ１が、前記メイン通路５２の中心線Ｏ２よりも下方に位置している。言い換えると、前記メイン通路５２の中心線Ｏ２は、各分岐通路５４ａ〜５４ｈの中心線Ｏ１よりも上方に位置している。これにより、メイン通路５２の下端部分（メイン通路５２の内壁面のうちの下端部分）と各分岐通路５４ａ〜５４ｈの上端部分（各分岐通路５４ａ〜５４ｈの内壁面のうちの上端部分）とが互いに連通した構成となっている。

また、図５に示すように、これら分岐通路５４ａ〜５４ｈは、エンジンが車両に搭載された状態（本発明でいう内燃機関の設置状態）において、メイン通路５２から排気ポート４Ａ〜４Ｄに向かって下方に傾斜している。つまり、各分岐通路５４ａ〜５４ｈがメイン通路５２に連通している位置に対して、各分岐通路５４ａ〜５４ｈが排気ポート４Ａ〜４Ｄに対して接続されている位置は下側に位置しており、これにより、各分岐通路５４ａ〜５４ｈが、メイン通路５２から排気ポート４Ａ〜４Ｄに向かって下方に傾斜した構成となっている。例えば、車両が水平な路面上にある場合に水平方向に対して５°程度の傾斜角度をもって、メイン通路５２から排気ポート４Ａ〜４Ｄに向かって各分岐通路５４ａ〜５４ｈは下方に傾斜している。

具体的には、シリンダヘッド１の単体（シリンダブロック等に組み付けられる前の状態）を水平面上に置いた状態では、各分岐通路５４ａ〜５４ｈは、メイン通路５２から排気ポート４Ａ〜４Ｄに向かって上方に傾斜している。この傾斜角度は例えば１０°となっている。そして、エンジンが車両に搭載された状態にあっては、このエンジンは１５°の搭載角度をもって（吸気側が下側となるように１５°傾けて）搭載される。このため、このエンジンが車両に搭載された状態では、各分岐通路５４ａ〜５４ｈは、メイン通路５２から排気ポート４Ａ〜４Ｄに向かって下方に傾斜し、その傾斜角度は例えば５°となっている。これらの値はこれに限定されるものではなく、分岐通路５４ａ〜５４ｈ内に凝縮水が発生した場合に、この凝縮水を排気ポート４Ａ〜４Ｄに向けて流下させることが可能な角度であればよい。

このようにして二次空気供給通路５が設けられているため、仮に、エンジン運転中に二次空気供給通路５の分岐通路５４ａ〜５４ｈ内において凝縮水（二次空気中に含まれる水分が結露することによる凝縮水）が発生した場合であっても、分岐通路５４ａ〜５４ｈはメイン通路５２から排気ポート４Ａ〜４Ｄに向かって下方に傾斜しているので、凝縮水は、分岐通路５４ａ〜５４ｈから排気ポート４Ａ〜４Ｄに流れ込むことになる（図５における破線の矢印を参照）。そして、この凝縮水は、排気ポート４Ａ〜４Ｄ内を流れる排気ガスの熱を受けて蒸発する。または、この凝縮水が、排気ポート４Ａ〜４Ｄを経て燃焼室６に達した場合には、この燃焼室６内の燃焼ガスの熱を受けて蒸発する。このため、凝縮水が滞留することによるシリンダヘッド１の腐食（分岐通路５４ａ〜５４ｈの内壁面の腐食）を防止することができる。

また、前述したように、メイン通路５２の中心線Ｏ１は、各分岐通路５４ａ〜５４ｈの中心線Ｏ１よりも上方に位置している。このため、仮に、メイン通路５２内において凝縮水が発生した場合であっても、この凝縮水は、メイン通路５２から分岐通路５４ａ〜５４ｈに流れ落ちやすく、この分岐通路５４ａ〜５４ｈに流れ落ちた凝縮水が分岐通路５４ａ〜５４ｈから排気ポート４Ａ〜４Ｄに流れ込むことになる。このため、凝縮水が滞留することによるメイン通路５２の内壁面の腐食を防止することができる。その結果、二次空気供給通路５の内壁面の全体に亘って腐食を防止することができる。

このように、本実施形態によれば、排気マニホールドが一体形成されたシリンダヘッド（ポート集合部４１，４２が一体に形成されたシリンダヘッド）１に二次空気供給通路５を一体形成する場合におけるこの二次空気供給通路５の構成の適正化を図ることができる。

（変形例）
次に、変形例について説明する。本変形例は二次空気供給通路５の構成が前記実施形態のものと異なっている。ここでは、前記実施形態との相違点について主に説明する。

図６は、本変形例における図３相当図（シリンダヘッド１を上方から透視して、シリンダ２Ａ〜２Ｄ、吸気ポート３Ａ〜３Ｄ、排気ポート４Ａ〜４Ｄおよび二次空気供給通路５のレイアウトを示す図）である。図７は、本変形例における図４相当図（シリンダヘッド１の内部に形成された排気ポート４Ａ〜４Ｄ（４Ａａ〜４Ｄｂ）および二次空気供給通路５を示す斜視図）である。

これらの図に示すように、本変形例の二次空気供給通路５の分岐通路は、前記内側排気ポート（第２番気筒＃２のシリンダ２Ｂおよび第３番気筒＃３のシリンダ２Ｃにそれぞれ連通する内側排気ポート）４Ｂ，４Ｃ（４Ｂａ，４Ｂｂ，４Ｃａ，４Ｃｂ）のみに対応して設けられている。つまり、内側排気ポート４Ｂ，４Ｃ（４Ｂａ，４Ｂｂ，４Ｃａ，４Ｃｂ）のみが分岐通路５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ，５４ｆを介してメイン通路５２に連通した構成となっている。

言い換えると、前記外側排気ポート（第１番気筒＃１のシリンダ２Ａおよび第４番気筒＃４のシリンダ２Ｄにそれぞれ連通する外側排気ポート）４Ａ，４Ｄ（４Ａａ，４Ａｂ，４Ｄａ，４Ｄｂ）に対応する分岐通路は存在していない。

このため、本変形例では、上側ポート集合部４２が本発明でいう第１ポート集合部として構成されている一方、下側ポート集合部４１が本発明でいう第２ポート集合部として構成されている。

このような構成とすることにより、二次空気供給通路５を排気ガスが流れることによる排気干渉を低減することができる。つまり、下側ポート集合部４１よりも排気流れ方向上流側の外側排気ポート４Ａ，４Ｄは、上側ポート集合部４２よりも排気流れ方向上流側の内側排気ポート４Ｂ，４Ｃに、二次空気供給通路５を介して繋がっていない。このため、外側排気ポート４Ａ，４Ｄを流れる排気ガスは、内側排気ポート４Ｂ，４Ｃに流入するといったことがなくなり、排気干渉を招くことがなくなる。このように、外側排気ポート４Ａ，４Ｄと内側排気ポート４Ｂ，４Ｃとの間での排気干渉がなくなる。

本例の構成は、ツインスクロールターボチャージャを搭載したエンジンの場合に特に有効である。このツインスクロールターボは、タービンホイールへ排気ガスを導く流路を２つに分けることにより他気筒からの排気エネルギーの干渉を低減させ、低回転域でのタービン回転の立ち上がりを早めることを目的とするものであるが、前記実施形態のように、全ての排気ポート４Ａ〜４Ｄが二次空気供給通路５に連通するものでは、前述した排気干渉を招く可能性があり、ツインスクロールターボチャージャの効果が十分に発揮されない可能性がある。この排気干渉を低減する手段の一つとして、二次空気供給通路５の通路（メイン通路５２や分岐通路５４ａ〜５４ｈ）の通路径を小さくすることが考えられる。本発明の発明者は、前記実施形態の構成において、分岐通路５４ａ〜５４ｈの通路径を小さくするとエンジン性能が上昇することを実験によって確認している。

しかしながら、メイン通路５２や分岐通路５４ａ〜５４ｈの通路径を小さくしてしまうと、供給可能な二次空気の量が少なくなってしまう可能性があり、二次空気供給装置を搭載したことによる効果（未燃ガスの燃焼による排気浄化効果、および、触媒の早期昇温効果など）を十分に発揮することが困難になる。

本変形例では、ツインスクロールターボチャージャのタービンホイールへ排気ガスを導く２つの流路のうち一方に連通する内側排気ポート４Ｂ，４Ｃのみが分岐通路を介してメイン通路５２に連通されている。このため、これら内側排気ポート４Ｂ，４Ｃへの二次空気の供給量を十分に確保しながらも、前記排気干渉を低減することができ、ツインスクロールターボチャージャの効果を十分に発揮させることが可能になる。

−他の実施形態−
以上説明した実施形態および変形例は、排気ポート４Ａ〜４Ｄが二組に分かれて集合した後に、締結座面１１ｂにおいて上下に離間して開口した構成としていた。つまり、ポート集合部として下側ポート集合部４１と上側ポート集合部４２との２つのポート集合部を備えたシリンダヘッド１に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、全ての排気ポートを集合させる１つのポート集合部を備えたシリンダヘッドや、３つ以上のポート集合部を備えたシリンダヘッドに対しても適用が可能である。

また、前記実施形態および変形例は車両に搭載される直列４気筒ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明は、ガソリンエンジンに限らずディーゼルエンジンに対しても適用可能である。また、４気筒エンジンに限らず３気筒以下のエンジンや５気筒以上のエンジンに対しても本発明は適用可能である。また、車両以外に適用されるエンジンに対しても本発明は適用可能である。

本発明は、排気マニホールドが一体形成されると共に、内部に二次空気供給通路が形成されたシリンダヘッドに適用可能である。

１ シリンダヘッド
２Ａ〜２Ｄ シリンダ
４Ａ〜４Ｄ 排気ポート
４１ 下側ポート集合部
４２ 上側ポート集合部
５ 二次空気供給通路
５２ メイン通路
５４ａ〜５４ｈ 分岐通路
６ 燃焼室

Claims (3)

1. 多気筒内燃機関の各気筒それぞれに個別に連通する複数の排気ポートを備え、互いに異なる気筒にそれぞれ連通している排気ポート同士が排気流れ方向下流側部分で集合されて成るポート集合部が一体形成されていると共に、このポート集合部がヘッド外壁面に開放されて成るシリンダヘッドにおいて、
   当該シリンダヘッドの内部には、排気系に二次空気を供給するための二次空気供給通路が形成されており、
   前記二次空気供給通路は、前記内燃機関の設置状態において、この内燃機関の燃焼室よりも上方に位置し且つ気筒列方向に沿って延びるメイン通路と、このメイン通路と前記各排気ポートそれぞれとを個別に連通させる複数の分岐通路とを備えており、
   前記各分岐通路は、前記内燃機関の設置状態において、前記メイン通路から前記排気ポートに向かって下方に傾斜していることを特徴とするシリンダヘッド。
2. 請求項１記載のシリンダヘッドにおいて、
   前記メイン通路の中心線は、前記各分岐通路におけるそれぞれの分岐通路中心線よりも上方に位置していることを特徴とするシリンダヘッド。
3. 請求項１または２記載のシリンダヘッドにおいて、
   前記ポート集合部は、前記各排気ポートのうちの一部の複数の排気ポートの排気流れ方向下流側部分を集合させる第１ポート集合部と、その他の複数の排気ポートの排気流れ方向下流側部分を集合させる第２ポート集合部とを備えており、
   前記各排気ポートのうち、前記第１ポート集合部よりも排気流れ方向上流側の前記複数の排気ポートのみが、前記分岐通路によって前記メイン通路に連通されていることを特徴とするシリンダヘッド。

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