JP6395417B2 - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関を構成するシリンダヘッドガスケットに関するものである。

従来、内燃機関と冷却液を循環させることにより冷却を速やかに行うべく、内燃機関の内部には冷却流路等の流路が設けられている。この冷却流路に関しては、内燃機関において温度上昇し易い箇所を効率的に冷却すべく、その冷却流路の具体的な配置や形状について、例えば特許文献１のような態様のものが開示されている。斯かる特許文献１では、シリンダブロックに設けた冷却流路である水ジャケットにおいて、隣接する二つの燃焼室間の距離が最も短くなる箇所へ向けて冷却液を追い込むように突出するような先端を有する開口形状をなした部分を設けている。

特開２００２−３０９９９６号公報

本発明は、気筒に最も近接した箇所に冷却水を流して燃焼室の冷却をより促すことを目的としている。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち本発明に係るシリンダヘッドガスケットは、複数の気筒を有する内燃機関のシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に配されるものであって、前記シリンダブロックのボアと前記シリンダヘッドの燃焼室の天井部との間に介在する複数の燃焼室孔と、前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドに設けられた冷却液を流すための冷却流路に連通する冷却用孔とを具備し、前記冷却用孔が、隣接する二つの前記燃焼室孔間に位置し平面視概略Ｖ字形状をなす燃焼室冷却用の開口を有し、この燃焼室冷却用の開口における、前記燃焼室孔により近い側の縁である追い込み縁が、平面視当該燃焼室冷却用の開口と重なる前記シリンダブロックの冷却流路の開口よりも燃焼室孔に接近しており、かつ同追い込み縁が、平面視当該燃焼室冷却用の開口と重なる前記シリンダヘッドの冷却流路の開口の縁と略等しいかこれよりもさらに若干燃焼室孔に接近しており、前記燃焼室冷却用の開口における、前記燃焼室孔からより遠い縁に、前記追い込み縁の形状に沿って素材を突出させた突出部が形成され、同突出部が、平面視前記シリンダブロックの冷却流路の開口に被さり、かつ同突出部が、平面視前記シリンダヘッドの冷却流路の開口に被さっていることを特徴とする。

このようなものであれば、燃焼室冷却用の開口を流れる冷却液は突出部により燃焼室孔へ向かう方向に流れが誘導されるので、燃焼室の冷却が有効に促される。これにより耐ノッキング性能の向上が期待され、ひいてはノッキング防止のための点火時期の遅角化を抑えた熱機械変換効率の上昇、すなわち燃費の上昇を招来することが可能となる。さらに燃焼室の冷却性能を向上させることで燃焼室の、特にシリンダヘッドの平面視形状をフリクションを低減できるように、より真円形状へと近付けることができる。

本発明によれば、冷却性能を有効に向上させることができる内燃機関の構造を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る模式的な外観図。 同実施形態に係る構成説明図。 図２に係るＡ部拡大図。 本発明の従来技術に係る説明図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における構造体である車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態の内燃機関は、例えばポート噴射式の４ストローク火花点火エンジンであり、三つの気筒１ａ、１ｂ、１ｃを具備する。それら気筒１ａ、１ｂ、１ｃは直列配置されている。この内燃機関は前記気筒１ａ、１ｂ、１ｃを内部に構成すべく、下側からシリンダボア２ａを構成するシリンダブロック２、板状をなすガスケット３、そして燃焼室の天井部４ａを構成するシリンダヘッド４の順に重層された状態で溶接及び締結により強固に固定されている。そして内燃機関は各気筒１ａ、１ｂ、１ｃの燃焼による過度の温度上昇を回避すべく、シリンダブロック２、ガスケット３及びシリンダヘッド４に亘って冷却液をすなわち冷却水を流す冷却流路たる水ジャケット５を形成している。

ガスケット３は、シリンダブロック２及びシリンダヘッド４に介して溶接により溶着される溶着部３１と、気筒１ａ、１ｂ、１ｃすなわち燃焼室を構成するための燃焼室孔３２及び水ジャケット５を構成する冷却用孔３３を含む開口部３０とを有している。すなわち燃焼室孔３２は換言すれば、シリンダブロック２に形成されたシリンダボア２ａと前記シリンダヘッド４の燃焼室の天井部４ａとの間に介在するものである。また水ジャケット５とは、シリンダブロック２及びシリンダヘッド４ともに構成され、冷却用孔３３の箇所でともに連通されている。

図２は、シリンダブロック２を破線、シリンダヘッド４の外形を二点鎖線で示すとともに、ガスケット３の溶着部３１及び開口部３０を示した構成説明図である。

シリンダブロック２では、気筒１ａ、１ｂ、１ｃの周囲において広範に冷却水を流すべく大きく開口が設けられているとともに、シリンダヘッド４では、隣接する二つの前記燃焼室孔３２間に近接する位置に、平面視三角形状の追い込み部４０を位置付けている。この追い込み部４０は、平面視重複するシリンダヘッドガスケット３の冷却用孔３３よりも平面視大きい面積を有する開口である。

しかして本実施形態に係るガスケット３たるシリンダヘッドガスケットは、シリンダブロック２とシリンダヘッド４との間に介在し、燃焼室を構成する燃焼室孔３２と、冷却用孔３３とを有するものであって、前記冷却用孔３３が、隣接する二つの前記燃焼室孔３２間に位置する燃焼室冷却用の開口たる燃焼室冷却口３４を有し、この燃焼室冷却口３４が、隣接する二つの燃焼室孔３２が最も近接する箇所へ向けて冷却液が流れるように素材を突出させて設けた突出部３５を有することを特徴としている。

以下、燃焼室冷却口３４の構成について説明する。

燃焼室冷却口３４は、図３に示すように、追い込み部４０の平面視形状に略等しい程度にまで形状を凹ませて形成した追い込み縁３６と、この追い込み縁３６の形状に沿って素材を突出させて形成した突出部３５とを形成した、平面視概略矢尻形状をなす。換言すれば燃焼室冷却口３４は平面視概略Ｖ字形状をなしている。ここで追い込み縁３６の形状は本実施形態では追い込み部４０に対し平面視略等しくしているが勿論、寸法誤差等を加味し、追い込み縁３６を燃焼室孔３２へさらに若干寸法平面視にて凹ませて形成しても良い。換言すれば寸法誤差があっても追い込み縁３６が水ジャケット５内に突出しないようにしても良い。

このような形状とすることで、シリンダブロック２側から水ジャケット５のシリンダヘッド４側にある追い込み部４０を流れる冷却水は突出部３５に当たることで追い込み縁３６へ向けて傾斜するようにシリンダヘッド４内を流れることとなる。すなわち、追い込み縁３６における気筒１ａ、１ｂ、１ｃに最も近接した箇所に冷却水が集中するように流れるため、気筒１ａ、１ｂ、１ｃすなわち燃焼室の冷却がより促される。

翻って、図４では、従来のガスケット３の構造を図示している。なお同図において本実施形態の構成要素に相当する構成要素に対しては同じ符号を付して説明を省略する。斯かるガスケット３では、追い込み部４０に重複する冷却用孔３３は燃焼室孔３２から遠ざかった位置で略真円形状を形成しているため、斯かる冷却用孔３３を通過する冷却水は追い込み部４０のうち、幅広に構成された気筒１ａ、１ｂ、１ｃから遠い側に優先して流れてしまい、十分に気筒１ａ、１ｂ、１ｃを冷却する効果が得られないものであった。

以上のような構成とすることにより、本実施形態に係るシリンダヘッドガスケットたるガスケット３は、燃焼室冷却口３４を流れる冷却液が突出部３５により燃焼室孔３２へ向かう方向に流れが誘導されるので、燃焼室すなわち気筒１ａ、１ｂ、１ｃの冷却が有効に促される。これにより耐ノッキング性能の向上が期待され、ひいてはノッキング防止のための点火時期の遅角化を抑えた熱機械効率の上昇、すなわち燃費の上昇を招来することが可能となる。

特に本実施形態によれば、冷却性能を向上させることで、気筒１ａ、１ｂ、１ｃの、特にシリンダブロック２を構成するシリンダボア２ａの形状をより真円形状に近い形状に設定してフリクションを低減せしめても耐ノッキング性能を担保できるため、メカロスの低減をも招来したさらなる燃費の向上に資する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、上記実施形態では三つの気筒を有する内燃機関に本発明を適用した態様を開示したが、勿論、気筒の数は限定されない。また水ジャケットの具体的な流路形状やシリンダヘッドガスケットの素材や厚み寸法といった具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は内燃機関に用いられるシリンダヘッドガスケットとして利用することができる。

２…シリンダブロック
３…ガスケット
３２…燃焼室孔
３３…冷却用孔
３４…燃焼室冷却用の開口（燃焼室冷却口）
３５…突出部
４…シリンダヘッド
５…冷却流路（水ジャケット）

Claims (1)

1. 複数の気筒を有する内燃機関のシリンダブロックとシリンダヘッドとの間に配されるシリンダヘッドガスケットであって、
   前記シリンダブロックのボアと前記シリンダヘッドの燃焼室の天井部との間に介在する複数の燃焼室孔と、前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドに設けられた冷却液を流すための冷却流路に連通する冷却用孔とを具備し、
   前記冷却用孔が、隣接する二つの前記燃焼室孔間に位置し平面視概略Ｖ字形状をなす燃焼室冷却用の開口を有し、
   この燃焼室冷却用の開口における、前記燃焼室孔により近い側の縁である追い込み縁が、平面視当該燃焼室冷却用の開口と重なる前記シリンダブロックの冷却流路の開口よりも燃焼室孔に接近しており、かつ同追い込み縁が、平面視当該燃焼室冷却用の開口と重なる前記シリンダヘッドの冷却流路の開口の縁と略等しいかこれよりもさらに若干燃焼室孔に接近しており、
   前記燃焼室冷却用の開口における、前記燃焼室孔からより遠い縁に、前記追い込み縁の形状に沿って素材を突出させた突出部が形成され、同突出部が、平面視前記シリンダブロックの冷却流路の開口に被さり、かつ同突出部が、平面視前記シリンダヘッドの冷却流路の開口に被さっている、シリンダヘッドガスケット。

Images