JPH0460159A - エンジンのシリンダヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンのシリンダヘッドに関する。

（従来の技術） エンジンのシリンダヘッドとしては、該シリンダヘッド
を冷却するため、シリンダヘッド本体の内部に冷却水を
流通させるための冷却水通路を設け、シリンダブロック
を流通した後の冷却水をシリンダヘッド下面に形成した
流入口から上記冷却水通路に導く構造のものが知られて
いる。

ところで、エンジン燃焼時におけるシリンダヘッド本体
の温度分布は一様ではなく、例えばシリンダブロックの
燃焼室と接する燃焼室上壁及び燃焼後の高温の排気ガス
が流通する排気ポート壁は他の部分よりも高温化すると
いう特性を有している。

そこで、実開昭５４−１６１４０８号公報に示されるシ
リンダヘッドのように、冷却水通路内における燃焼室上
壁近傍の壁面或いは排気ポート近傍の壁面に冷却水を案
内するリブを設け、流入口から流入した冷却水を燃焼室
上壁近傍及び排気ポート壁近傍に効率的に流通させる構
造のものが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、シリンダヘッドにお−いては、シリンダヘッ
ド本体内の各所に形成される壁部をくまなく冷却する必
要性から冷却水通路の分岐部及び集合部が多くなると共
に、複雑な内部構造を有するシリンダヘッドの性質上、
冷却水通路において局部的に断面積が大きくなる箇所の
発生が避けられなかった。このため、分岐部、集合部或
いは断面積の大きい箇所で冷却水の淀みが生じ、シリン
ダヘッドに対する冷却性能の向上に限界があった。

上記に鑑みて、本発明は、冷却水通路を流通する冷却水
が淀まないようにして、シリンダヘッドに対する冷却性
能を向上させることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、請求項（１）の発明は、シ
リンダヘッド内の冷却水通路を上下の２系統にし、冷却
水通路の分岐部や集合部を少なくすると共に冷却水通路
に断面積が局部的に大きくなる箇所を生じさせないもの
である。

具体的に請求項（１）の本発明が講じた解決手段は、シ
リンダヘッド本体の下部に設けられ、冷却水を燃焼室上
壁の上方部、吸気ポート壁の下方部、排気ポート壁の下
方部及び点火プラグ用ホール壁下部の外周部に各々流通
させる第１冷却水通路と、上記シリンダヘッド本体の上
部に設けられ、冷却水を排気ポート壁の上方部に流通さ
せる第２冷却水通路と、上記シリンダヘッド本体の下面
に設けられ、シリンダブロックからの冷却水を上記第１
冷却水通路に導入する第１流入口と、上記シリンダヘッ
ド本体の下面における上記第１流入口と異なる位置に設
けられ、シリンダブロックから冷却水を上記第２冷却水
通路に導入する第２流入口とを備える構成とするもので
ある。

また、請求項（２の発明では、第１冷却水通路を流通す
る冷却水で熱負荷が大きい箇所を効果的に冷却するため
、第１冷却水通路を該第１冷却水通路を流通する冷却水
の流量が上記第２冷却水通路を流通する冷却水の流量よ
りも多くなるよう形成するものである。

さらに、請求項（３）の発明では、第１冷却水通路に第
２冷却水通路よりも多量の冷却水を導入すると共に各気
筒を略均等に冷却するため、気筒毎に２つの排気ポート
を備えたシリンダヘッドを前提とし、第１流入口は気筒
毎に２か所ずつ各排気ポート壁の下方に設けられ、上記
第２流入口は気筒毎に１か所ずつ当該気筒に対応する上
記第１流入口同士の間に設けられ、上記第１及び第２冷
却水通路は各々冷却水が排気側から吸気側へ流通するよ
うに設けられている構成とするものである。

（作用） 請求項（１）の発明の構成により、シリンダヘッド本体
に別系統の第１及び第２冷却水通路を設けたため、冷却
水通路に分岐部、集合部或いは断面積が局部的に大きく
なる箇所が減少する。

また、シリンダヘッド本体の下部に第１冷却水通路を、
上部に第２冷却水通路を各々設け、第１冷却水通路を流
通する冷却水で、高温化し熱負荷が大きい燃焼室上壁、
点火プラグ用ホール壁の下部及び吸・排気ポート壁の下
部を集中的に冷却し、第２冷却水通路を流通する冷却水
で比較的熱負荷が小さい部分を冷却するようにしたため
、冷却水の流量をシリンダヘッド本体各部の熱負荷に対
応してきめ細かく設定することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１及び第２図は各々本発明の一実施例に係るエンジン
のシリンダヘッドＡの縦断面構造を、第３図は該シリン
ダヘッドＡの底面構造を各々示しており、シリンダヘッ
ドＡは、直列４気筒、吸気２弁、排気２弁のエンジンに
おけるシリンダブロック（図示していない）に組み付け
られるものであって、該シリンダヘッドＡの上にはカム
キャ・ツブＢ及びヘッドカバーＣが各々組み付けられて
いる。

第３図に示すように、シリンダヘッド本体１０には、気
筒毎に、吸気側（第１図及び第２図における右側、第３
図における下側）に各２つの独立した吸気ポート１２．
１２が、排気側に各２つの独立した排気ポート１４．１
４か各々気筒列方向に設けられている。また、シリンダ
ヘッド本体１０における吸気ポート１２．１２と排気ポ
ート１４１４とで囲まれた部分、つまり各気筒のボア中
心部と対応する部位には、点火プラグを取り付けるため
の点火プラグ用ホール１６か設けられている。

第１図及び第２図に示すように、シリンダヘッド本体１
０内の下部には気筒毎に排気側から吸気側に延びる第１
冷却水通路１８か設けられており、該第１冷却水通路１
８は、シリンダブロックとの合せ面であるシリンダヘッ
ド本体１０の下面２０における各排気ポート１４の下方
で開口し、冷却水をシリンダブロックのウォータージャ
ケットから導入するだめの２つの第１流入口２４．２４
と連通している。第１冷却水通路１８は、排気側のシリ
ンダブロック本体１０の下面２０の上方部１８ａで気筒
列方向に拡がり、排気ポート１４の上流部１４ａの壁の
下方部１８ｂで２つの排気ポート１４．１４の上流部１
４ａの間と両側へ分岐した後、燃焼室上壁の上方部１８
ｃ及び点火プラグ用ホール１６の下部の壁の外周部１８
ｄで集合し、さらに２つの吸気ポート１２．１２の下流
部］２ａの間及び両側へ分岐した後、吸気ポート］２の
壁の下方部１８ｅで集合し、さらに吸気ポート１２の壁
の下方を該吸気ポート１２に沿って上昇した後、集合部
２５で他の気筒の第１冷却水通路１８と集合している。

そして、２つの第１流入口２４．２４から第１冷却水通
路１８に流入した冷却水は、シリンダブロックの燃焼室
の熱で高温化し熱負荷が大きい燃焼室上壁及び点火プラ
グ用ホール１−６の壁の下部、高温の排気ガスに接し高
温化した排気ポート１４の壁の下部を各々冷却する。

一方、シリンダヘッド本体１０内の上部には気筒毎に排
気側から吸気側に延びる第２冷却水通路２６が設けられ
ており、該第２冷却水通路２６は、２つの第１流入口２
４．２４の間におけるシリンダヘッド本体１０の下面２
０で開口し、冷却水をシリンダブロックのウォータージ
ャケットから導入するための第２流入口２８と連通して
いる。第２冷却水通路２６は、２つの排気ポート１４．
１４同士の間を上昇し、排気ポート１４の下流部１４ｂ
の壁の上方部２６ａ１点火プラグ用ホール１６の壁上部
の外周部２６ｂ１及び吸気ポート１２の上流部１２ｂの
壁の上方部２６ｃを各々通過し、２つの吸気ポート１２
．１２同士の間を下降し、集合部２５で他の気筒の第２
冷却水通路２６と集合する共に、該集合部２５で上記各
第１冷却水通路１８とも集合している。

そして、第２流入口２８から第２冷却水通路２６に流入
した冷却水は、排気ポート１４の壁、吸気ポート１２の
壁及び点火プラグ用ホール１６の壁の各々の上部を冷却
する。

尚、第１図及び第３図において、３２は冷却水をシリン
ダブロックからシリンダヘッド内に導入する第３流入口
であって、該第３流入口から導入された冷却水はシリン
ダヘッド本体１０を冷却することなく、集合部２５を流
出口側に流通する。

上記のように、シリンダヘッド本体１０内を流通する冷
却水の通路を２系統にしたため、冷却水通路において分
岐部、集合部或いは断面積の局部的に大きい箇所が形成
され難いため、冷却水が淀まなくなるので、シリンダヘ
ッドの内部を効率良く冷却できる。

また、冷却水の通路を上下の２系統にし、第１冷却水通
路１８を流通する冷却水で高温化し易く熱負荷の大きい
シリンダヘッド本体１０の燃焼室上壁、点火プラグ用ホ
ール１６の壁の下部、吸・排気ポート１４の壁の下部を
冷却し、第２冷却水通路２６を流通する冷却水で比較的
熱負荷の小さい部分を冷却するため、冷却水の流量を熱
負荷に対応してきめ細かく設定することができるので、
冷却効率が向上する。このため、熱負荷の大きい部分を
冷却する第１冷却水通路１８の断面積を第２冷却水通路
２６の断面積よりも大きくする設定し、第１冷却水通路
１８を流通する冷却水の流量が第２冷却水通路２６を流
通する冷却水の流量よりも多くなるよう形成することが
好ましい。

さらに、本実施例では、第１及び第２冷却水通路１８．
２６を気筒毎に独立させて冷却水を排気側から吸気側に
流通させるようにしたため、各気筒を略均等に冷却する
ことができると共に、熱負荷の大きい排気側を効果的に
冷却することができる。

尚、上記実施例では、第１及び第２冷却水通路１８．２
６を各々排気側から吸気側に延びる方向に設けたが、こ
れに代えて気筒列方向に設けてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように請求項（１）の発明に係るエンジン
のシリンダヘッドによると、シリンダヘッド本体の下部
に第１冷却水通路を、上部に第２冷却水通路を各々設け
て冷却水通路を上下の２系統にしたため、冷却水通路に
おける分岐部、集合部或いは断面積の局部的に大きくな
る箇所が減少し、冷却水が淀まなくなるので冷却性能が
向上し、また、第１冷却水通路を流通する冷却水で熱負
荷か大きい燃焼室上壁、点火プラグ用ホールの壁の下部
、吸・排気ポートの壁の下部を冷却し、第２冷却水通路
を流通する冷却水で比較的熱負荷が小さい部分を冷却す
るようにしたため、冷却水の流量を熱負荷に対応してき
め細かく設定することができるので冷却効率が向上する
。

また、請求項（２）の発明に係るエンジンのシリンダヘ
ッドによると、第１冷却水通路を該第１冷却水通路を流
通する冷却水の流量が第２冷却水通路を流通する冷却水
の流量よりも多くなるよう形成したため、第１冷却水通
路を流通する冷却水で熱負荷が大きい箇所を集中的に冷
却することができるので、冷却性能が一層向上する。

また、請求項（３）の発明に係るエンジンのシリンダヘ
ッドによると、気筒毎に、第１流入口を２か所ずつ、第
２流入口を１か所ずつ設けたため、第１冷却水通路に第
２冷却水通路よりも多量の冷却水を導入することができ
るので、熱負荷が大きい箇所を一層集中的に冷却するこ
とができ、さらに第１及び第２冷却水通路を各々冷却水
が排気側から吸気側に流通するよう設けたため、各気筒
を略均等に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例であるエンジンのシ
リンダヘッドを示し、第１図は第３図におけるＩ−１線
断面図、第２図は第３図における■−■線断面図、第３
図は底面図である。 Ａ・・・シリンダヘッド １０・・・シリンダヘッド本体 １２・・・吸気ポート １４・・・排気ポート １８・・・第１冷却水通路 １８ａ・・・シリンダヘッド本体下面の上方部１８ｂ・
・・排気ポート壁の下方部 １８ｃ・・・燃焼室上壁の上方部 ｉ８ｄ・・−点火プラグ用ホール壁下部の外周部１８ｅ
・・・吸気ボート壁の下方部 ２０・・・シリンダヘッド本体の下面 ２４・・・第１流入口 ２６・・・第２冷却水通路 ２６ａ・・・排気ポート壁の上方部 ２８・・・第２流入口 Ａ 】　Ｏ ユ４ １、８　ａ １、８　ｂ ８ｃ ８ｄ １、８　ｅ ノリツタヘッド ／リンダヘット本体 吸気ポート 排気ポート 第コ玲却水通路 シリンダヘッド本体下面の上方部 ・排気ポート壁の下方部 燃焼室上壁の上方部 点火プラグ用ホール壁下部の外周部 吸気ポート壁の下方部 シリンダヘット本体の上首 第コ流入口 第２４却水連路 υＦ気ポート壁の上方部 第２流入口 も１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダヘッド本体の下部に設けられ、冷却水を
   燃焼室上壁の上方部、吸気ポート壁の下方部、排気ポー
   ト壁の下方部及び点火プラグ用ホール壁下部の外周部に
   各々流通させる第１冷却水通路と、 上記シリンダヘッド本体の上部に設けられ、冷却水を排
   気ポート壁の上方部に流通させる第２冷却水通路と、 上記シリンダヘッド本体の下面に設けられ、シリンダブ
   ロックからの冷却水を上記第１冷却水通路に導入する第
   １流入口と、 上記シリンダヘッド本体の下面における上記第１流入口
   と異なる位置に設けられ、シリンダブロックから冷却水
   を上記第２冷却水通路に導入する第２流入口とを備えた
   ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド。
2. （２）上記第１冷却水通路は、該第１冷却水通路を流通
   する冷却水の流量が上記第２冷却水通路を流通する冷却
   水の流量よりも多くなるよう形成されていることを特徴
   とする請求項（１）に記載のエンジンのシリンダヘッド
   。
3. （３）気筒毎に２つの排気ポートを備えており、上記第
   １流入口は気筒毎に２か所ずつ各排気ポート壁の下方に
   設けられ、上記第２流入口は気筒毎に１か所ずつ当該気
   筒に対応する上記第１流入口同士の間に設けられ、上記
   第１及び第２冷却水通路は各々冷却水が排気側から吸気
   側へ流通するように設けられていることを特徴とする請
   求項（１）又は（２）に記載のエンジンのシリンダヘッ
   ド。