JPH09119344A - 火花点火機関用シリンダヘッド - Google Patents
火花点火機関用シリンダヘッドInfo
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Abstract
水通路の構造の改良を図って、シリンダヘッドの鋳造品
質の向上を図ると共に、耐ノッキング性の悪化、機関出
力の低下を防止する。 【解決手段】 砂中子により形成される冷却水通路部1
dを吸気ポート1a下部を避けて設け、吸気ポート1a
下部には、独立した凹部空間3を形成し、砂中子4によ
り形成される冷却水通路部1dと、独立した吸気ポート
1a部の凹部空間3とをドリル等の切削工具により切削
加工して設けた各連通路1eにて連通させて、多気筒の
冷却水通路を形成するようにし、十分な冷却水通路が形
成できるようにして、冷却水通路形成用の砂中子の破損
の発生を防止し、シリンダヘッドの鋳造品質を高めると
共に、冷却水通路の容積が削減されることもなく、耐ノ
ッキング性の向上を図り、機関出力の向上を図るように
した。
Description
リンダヘッドに関し、特に、筒内直接噴射式シリンダヘ
ッドの構造に関する。
して、筒内直接噴射式シリンダヘッドが知られており、
例えば、特開平6−207542号公報には、このシリ
ンダヘッドの構造が示されている。かかる従来技術に
は、ピストン10の冠面10a上に凹溝11を形成し、
機関の低負荷運転時には圧縮行程末期に凹溝11内に向
けて燃料を噴射することにより、点火栓12周りの限ら
れた領域内にのみ混合気を形成し、クランキング開始後
機関回転数が予め定められた回転数まで上昇する間は掃
気行程末期と圧縮行程末期の2回に分けて燃料を噴射
し、機関回転数が予め定められた回転数を越えた後は圧
縮行程末期に1回燃料を噴射するようにした点が開示さ
れており、燃料噴射弁13を、排気ポート14とシリン
ダヘッド15下面の間に横置きに配置し、燃料噴霧を燃
料噴射弁13のセンターラインより下側に偏向させる構
成が開示されている(図8参照)。
うな従来技術における筒内直接噴射式シリンダヘッドに
あっては、次のような問題点があった。即ち、図9は一
般的なシリンダヘッドであり、吸気ポート16aや排気
ポート16bの周囲に十分な冷却水通路16dが確保さ
れている。
る筒内直接噴射式シリンダヘッド1を示しており、吸気
ポート1aの下部に筒内直接噴射弁2を組み込むように
している。このような従来の筒内直接噴射式シリンダヘ
ッド1にあっては、上記のように吸気ポート1aの下部
に筒内直接噴射弁2を組み込むようにしている結果、冷
却水通路の十分な確保は望めず、後に詳述する図11に
示すような、シリンダヘッド内冷却水通路を形成するた
めの砂中子を設けると、鋳造途中の湯の重みや搬送中の
振動等で吸気ポート下部の冷却水通路形成用の砂中子の
破損が発生し、シリンダヘッドの鋳造品質の大幅な悪化
を来す。
め、一部の砂中子を削除すると、冷却水通路の容積が削
減され、耐ノッキング性の悪化を来し、機関出力の低下
を招くという問題点が生起する。そこで、本発明は以上
のような従来の問題点に鑑み、筒内直接噴射式シリンダ
ヘッドにおける冷却水通路の構造の改良を図って、シリ
ンダヘッドの鋳造品質の向上を図ると共に、耐ノッキン
グ性の悪化、機関出力の低下を防止することを目的とす
る。
る発明は、鋳造する際に、その冷却水通路の一部を砂中
子を用いて形成するようにした火花点火機関用シリンダ
ヘッドにおいて、1つのシリンダに対して各2つの吸気
バルブと排気バルブとを設けかつシリンダ中央部に点火
プラグを配置すると共に、吸気ポートの下部に筒内直接
噴射弁を配置する一方、前記砂中子を用いて形成する冷
却水通路の一部を前記吸気ポート下部を避けて設け、該
吸気ポート下部には、独立した凹部空間を形成し、前記
砂中子を用いて形成する冷却水通路の一部と前記凹部空
間とを機械加工により貫通形成した連通孔で連通して多
気筒の冷却水通路全体を形成するようにした。
分な冷却水通路が形成されるため、鋳造途中の湯の重み
や搬送中の振動等で吸気ポート下部の冷却水通路形成用
の砂中子の破損が発生せず、シリンダヘッドの鋳造品質
が高められ、冷却水通路の容積が削減されることもな
い。請求項2に係る発明は、請求項1記載の火花点火機
関用シリンダヘッドにおいて、前記点火プラグと筒内直
接噴射弁の配設位置に代えて、シリンダ中央部に筒内直
接噴射弁を配置すると共に、吸気ポートの下部に点火プ
ラグを配置するようにした。
内直接噴射弁の位置や点火プラグの位置が入れ替わって
も、請求項1,3〜6に係る発明の効果を同様にして得
られる。請求項3に係る発明は、前記凹部空間を、機械
加工により形成した。
部空間が機械加工により切削加工されるから、砂中子に
より形成される冷却水通路部の吸気ポート下部側通路の
一部を削除して鋳造したものである。かかる構成によれ
ば、機械加工部分が増え、量産精度が向上し、鋳造不良
も改善される。
燃焼室側の鋳造金型に設けた凸部によって形成した。か
かる請求項4に係る発明においては、鋳造金型に設けた
凸部により、凹部空間を鋳造によって形成した結果、加
工による製造時間を短縮でき、又、コスト上昇も改善す
ることができる。
吸気ポート、筒内直接噴射弁或いは点火プラグ用ボス形
状に沿って大きく形成した。かかる請求項5に係る発明
においては、吸気ポート下部の凹部空間を十分に確保で
き、冷却水通路の容積の増大を図れるため、より耐ノッ
ク性の改善並びに機関出力の改善を図ることができる。
て形成する冷却水通路の一部と前記凹部空間の一部をシ
リンダヘッド下面に対して重なるように形成し、シリン
ダヘッド下面と垂直な方向に加工方向を設定した機械加
工具で連通孔を加工するようにした。かかる請求項6に
係る発明においては、連通孔がシリンダヘッド下面と垂
直に形成されており、同様にシリンダヘッド下面と垂直
に形成するヘッドボルト孔等と同時加工が可能となり、
連通孔を適当な角度で加工する場合と比べて、加工テー
ブルが削減され、コスト低減を図ることができる。
本発明を詳述する。先ず、本発明の第1の実施形態(請
求項1に係る発明の実施形態)を図1〜図3に基づいて
説明する。即ち、図1及び図2は、筒内直接噴射式シリ
ンダヘッド1の構造を示しており、吸気ポート1aと、
排気ポート1bと、燃焼室1cとが形成されている。
子によって形成される冷却水通路の一部1d(以下、冷
却水通路部1dと言う)は、吸気ポート1aと排気ポー
ト1bの周囲を取り囲むように形成されている。又、前
記吸気ポート1aの下部には筒内直接噴射弁2が配置さ
れている。更に、吸気ポート1aと筒内直接噴射弁2の
下部には、凹部空間3が形成されている。
ドの冷却水通路形成用の砂中子4では、吸気ポート下部
冷却通路部分4aがあり、ヘッドボルト孔4bや排気バ
ルブ孔4cや点火プラグ孔4dがあるのに対して、図3
に示す本発明の第1の実施形態のシリンダヘッドの冷却
水通路形成用の砂中子4では、同様にヘッドボルト孔4
b、排気バルブ孔4cや点火プラグ孔4dがあるが、図
11に示した吸気ポート下部冷却通路部分4aの形成が
廃止されている。
見た図であり、各吸気ポート1a下部には、凹部空間3
がシリンダヘッド1下面に開放されて設けられている。
そして、前記砂中子4によるシリンダヘッド内冷却水通
路部1dと各吸気ポート1a下部の凹部空間3とを、ド
リル等の切削工具により切削加工(機械加工)して設け
た各連通路1eで連通して、多気筒の冷却水通路全体を
形成するようにしている。
リンダヘッド1によれば、砂中子4により形成される冷
却水通路部1dを吸気ポート1a下部を避けて設け、吸
気ポート1a下部には、独立した凹部空間3を形成し、
前記砂中子4により形成される冷却水通路部1dと、独
立した吸気ポート1a部の凹部空間3とをドリル等の切
削工具により切削加工して設けた各連通路1eにて連通
させて、多気筒の冷却水通路を形成するようにしたか
ら、図11に示すような、シリンダヘッド内冷却水通路
を形成するための砂中子を設けなくとも、十分な冷却水
通路を形成できるため、鋳造途中の湯の重みや搬送中の
振動等で吸気ポート下部の冷却水通路形成用の砂中子の
破損が発生せず、シリンダヘッドの鋳造品質を高めるこ
とができると共に、一部の砂中子を削除する必要もない
から、冷却水通路の容積が削減されることもなく、耐ノ
ッキング性の向上を図れ、機関出力の向上を図ることが
できる。
に係る発明の実施形態)について説明する。この第2の
実施形態においては、砂中子4により形成される冷却水
通路部1dとは独立している吸気ポート1a下部の凹部
空間3を機械加工により切削加工するようにして、砂中
子により形成される冷却水通路部1dの吸気ポート1a
下部側通路の一部を削除して鋳造したものである。
え、量産精度が向上し、鋳造不良も改善される。次に、
本発明の第3の実施形態(請求項4に係る発明の実施形
態)について説明する。この第3の実施形態において
は、図4に示すように、燃焼室側の鋳造金型(シリンダ
ヘッド下面主型)6に設けた凸部6aにより、凹部空間
3を鋳造によって形成し、砂中子4により形成される冷
却水通路部1dと燃焼室側の金型6に設けた凸部6aに
よる凹部空間3をドリル等の切削工具による加工にて形
成される連通路1eで連通したものであり、鋳造金型6
に設けた凸部6aにより、凹部空間3を鋳造によって形
成した結果、加工による製造時間を短縮でき、又、コス
ト上昇も改善することができる。
4、排気ポート形成用の砂中子7及び吸気ポート形成用
の砂中子8を示している。次に、本発明の第4の実施形
態(請求項5に係る発明の実施形態)について説明す
る。この第4の実施形態においては、図5に示すよう
に、吸気ポート1a下部の凹部空間3を、吸気ポート1
aや筒内直接噴射弁2(又は点火プラグ用ボス形状)に
沿ってより大きく形成したものであり、吸気ポート1a
下部の凹部空間3を十分に確保でき、冷却水通路の容積
の増大を図れるため、より耐ノック性の改善並びに機関
出力の改善を図ることができる。
に係る発明の実施形態)について説明する。この第5の
実施形態においては、砂中子4により形成される冷却水
通路部1dを吸気ポート1a下部を避けて設け、吸気ポ
ート下部に凹部空間3を形成するとき、前記砂中子4に
より形成される冷却水通路部1dの一部と吸気ポート1
a下部の凹部空間3の一部を、シリンダヘッド1下面に
対して重なるように形成し、シリンダヘッド1下面と垂
直な方向に加工方向を設定したドリル等の切削工具で連
通孔1eを穿孔して形成したものであり、連通孔1eが
シリンダヘッド1下面と垂直に形成されており、同様に
シリンダヘッド1下面と垂直に形成するヘッドボルト孔
等と同時加工が可能となり、連通孔を適当な角度で加工
する場合と比べて、加工テーブルが削減され、コスト低
減を図ることができる。
示した筒内直接噴射弁の位置や点火プラグの位置が入れ
替わっても、同様に適用でき、実施形態において述べた
効果を同様にして得られる。例えば、請求項2に係る発
明のように、上述した各実施形態における点火プラグと
筒内直接噴射弁の配設位置に代えて、シリンダ中央部に
筒内直接噴射弁を配置すると共に、吸気ポートの下部に
点火プラグを配置しても良い。
明によれば、十分な冷却水通路を形成できるため、鋳造
途中の湯の重みや搬送中の振動等で吸気ポート下部の冷
却水通路形成用の砂中子の破損が発生せず、シリンダヘ
ッドの鋳造品質を高めることができると共に、一部の砂
中子を削除する必要もないから、冷却水通路の容積が削
減されることもなく、耐ノッキング性の向上を図れ、機
関出力の向上を図ることができる。
射弁の位置や点火プラグの位置が入れ替わっても、各請
求項に係る発明の効果を同様にして得られる。請求項3
に係る発明によれば、機械加工部分が増え、量産精度が
向上し、鋳造不良も改善される。請求項4に係る発明に
よれば、加工による製造時間を短縮でき、又、コスト上
昇も改善することができる。
下部の凹部空間を十分に確保でき、冷却水通路の容積の
増大を図れるため、より耐ノック性の改善並びに機関出
力の改善を図ることができる。請求項6に係る発明によ
れば、連通孔を、シリンダヘッド下面と垂直に形成する
ヘッドボルト孔等と同時加工することが可能となり、連
通孔を適当な角度で加工する場合と比べて、加工テーブ
ルが削減され、コスト低減を図ることができる。
図
斜視図
視図
態を示す平面図
図
Claims (6)
- 【請求項1】鋳造する際に、その冷却水通路の一部を砂
中子を用いて形成するようにした火花点火機関用シリン
ダヘッドにおいて、 1つのシリンダに対して各2つの吸気バルブと排気バル
ブとを設けかつシリンダ中央部に点火プラグを配置する
と共に、吸気ポートの下部に筒内直接噴射弁を配置する
一方、 前記砂中子を用いて形成する冷却水通路の一部を前記吸
気ポート下部を避けて設け、該吸気ポート下部には、独
立した凹部空間を形成し、 前記砂中子を用いて形成する冷却水通路の一部と前記凹
部空間とを機械加工により貫通形成した連通孔で連通し
て多気筒の冷却水通路全体を形成するようにしたことを
特徴とする火花点火機関用シリンダヘッド。 - 【請求項2】請求項1記載の火花点火機関用シリンダヘ
ッドにおいて、前記点火プラグと筒内直接噴射弁の配設
位置に代えて、 シリンダ中央部に筒内直接噴射弁を配置すると共に、吸
気ポートの下部に点火プラグを配置したことを特徴とす
る請求項1記載の火花点火機関用シリンダヘッド。 - 【請求項3】前記凹部空間を、機械加工により形成した
ことを特徴とする請求項1又は2記載の火花点火機関用
シリンダヘッド。 - 【請求項4】前記凹部空間を、燃焼室側の鋳造金型に設
けた凸部によって形成したことを特徴とする請求項1〜
3のうちいずれか1つに記載の火花点火機関用シリンダ
ヘッド。 - 【請求項5】前記凹部空間を、吸気ポート、筒内直接噴
射弁或いは点火プラグ用ボス形状に沿って大きく形成し
たことを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1つに
記載の火花点火機関用シリンダヘッド。 - 【請求項6】前記砂中子を用いて形成する冷却水通路の
一部と前記凹部空間の一部をシリンダヘッド下面に対し
て重なるように形成し、シリンダヘッド下面と垂直な方
向に加工方向を設定した機械加工具で連通孔を加工する
ようにしたことを特徴とする請求項1〜5のうちいずれ
か1つに記載の火花点火機関用シリンダヘッド。
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ID=17608372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27923895A Expired - Lifetime JP3498446B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 火花点火機関用シリンダヘッド |
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JP (1) | JP3498446B2 (ja) |
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