JPH10246147A - エンジンのシリンダヘッド構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トップエントリーポートを有するエンジンの
シリンダヘッド構造において、エンジン性能を向上させ
つつ、エンジンの全高を低く抑えることにある。 【構成】 シリンダヘッドのヘッド上面のマニホルド取
付面部を、シリンダブロックのブロックデッキ面に対し
て傾斜させて設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンのシリ
ンダヘッド構造に係り、特にエンジン性能を向上しつ
つ、エンジンの全高を低く抑え得るエンジンのシリンダ
ヘッド構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のエンジンにおいては、シリンダヘ
ッドのヘッド上面に開口する吸気ポートを形成した、い
わゆるトップエントリーポート（ＴＥＰ）を有するシリ
ンダヘッドを設けたものがある。

【０００３】即ち、図６に示す如く、車両１０２のボン
ネットライン１０４内のエンジンルーム１０６には、エ
ンジン１０８を搭載している。このエンジン１０８は、
シリンダブロック１１０のブロックデッキ面１１０ｄに
シリンダヘッド１１２を設け、シリンダヘッド１１２の
ヘッド上面１１２ｄにシリンダヘッドカバー１１４を設
け、このシリンダヘッド１１２にはヘッド上面１１２ｄ
に開口する吸気ポート１１６を設け、吸気ポート１１６
に連通する吸気通路１１８が形成された吸気マニホルド
１２０をヘッド上面１１２ｄのマニホルド取付面部１２
２に取付けて構成されている。この場合、シリンダブロ
ック１１０のブロックデッキ面１１０ｄとシリンダヘッ
ド１１２のヘッド上面１１２ｄとが平行に位置し、ま
た、マニホルド取付面部１２２がヘッド上面１１２ｄと
同一平面上に位置している。エンジン１０２は、垂直線
Ｖに対してシリンダ軸線Ｃが角度αだけ傾斜して設置さ
れている。なお、図６において、符号１２４は排気ポー
ト、１２６はサージタンクである。

【０００４】このようなエンジンのシリンダヘッド構造
としては、例えば、特開平７−２２９４４６号公報に開
示されている。この公報に記載のものは、シリンダヘッ
ドの吸気通路と排気通路の下方に設けられる冷却水通路
の下面を、燃焼室に向かって下方に傾斜する傾斜面に形
成したことにより、シリンダヘッドの下面側の剛性を低
下させることなく、燃焼室壁面の冷却性を高めるもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、トッ
プエントリーポートを有するシリンダヘッドのエンジン
にあっては、シリンダブロックのブロックデッキ面とシ
リンダヘッドのヘッド上面とが平行に位置しているの
で、吸気マニホルドの取廻しが厳しくなり、特にＦＦ
（フロントエンジンフロントドライブ）車に搭載するこ
とを考え、吸気マニホルドの曲率半径を大きくしてエン
ジン性能を向上させたい場合に、エンジンの全高が高く
なり、吸気マニホルドがボンネットに干渉して、そのレ
イアウトが困難になり、このため、ボンネットを高位置
にする必要があり、一方、吸気マニホルドの曲率半径を
小さくすると、吸気が燃焼室に導入しにくくなり、エン
ジン性能を向上することが困難になるという不都合があ
った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、エンジンのシリンダブロ
ックのブロックデッキ面にシリンダヘッドを設け、この
シリンダヘッドのヘッド上面にシリンダヘッドカバーを
設け、前記シリンダヘッドには前記ヘッド上面に開口す
る吸気ポートを設け、この吸気ポートに連通する吸気通
路が形成された吸気マニホルドを前記ヘッド上面のマニ
ホルド取付面部に取付けて設けるエンジンのシリンダヘ
ッド構造において、前記シリンダヘッドのヘッド上面の
前記マニホルド取付面部を前記シリンダブロックの前記
ブロックデッキ面に対して傾斜させて設けたことを特徴
とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明は、シリンダヘッドのヘ
ッド上面のマニホルド取付面部をシリンダブロックのブ
ロックデッキ面に対して傾斜させているので、吸気マニ
ホルドの曲率半径を大きくしても、吸気マニホルドがボ
ンネットに干渉するのを回避させ、吸気を燃焼室に導入
し易くしてエンジン性能を向上するとともに、エンジン
の全高を低く抑え、また、シリンダヘッドの幅を狭くし
ても、シリンダヘッドのヘッド上面の吸気ポートを開口
させる面積を確保させ、もって、吸気ポートを容易に形
成させ、更に、吸気ポートをシリンダ軸心に対してスト
レートに形成することができ、吸気の導入を容易とし
て、エンジン性能をさらに向上することができる。

【０００８】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜４は、この発明の実施例
を示すものである。図１、２において、２は車両、４は
ボンネットライン、６はエンジンルーム、８はエンジ
ン、１０は変速機、１２は変速機ケース、１４はラジエ
ータ、１６はファンシュラウド、１８はアッパメンバ、
２０はサブフレーム、２２はオイルパン、２４はオルタ
ネータ、２６はウォータポンプ、２８はオイルフィルタ
である。

【０００９】エンジン８にあっては、図２に示す如く、
シリンダブロック３０のブロックデッキ面３０ｄにシリ
ンダヘッド３２が載置して設けられている。このエンジ
ン８は、垂直線Ｖに対してシリンダ軸線３６ｃが角度α
だけ傾斜して設置されている。

【００１０】シリンダブロック３０には、クランク軸３
４が軸支して設けられ、また、シリンダ３６が形成さ
れ、更に、シリンダヘッド３２とを共働して燃焼室３８
が形成されている。

【００１１】クランク軸３４には、コンロッド４０の大
端部が連結されている。このコンロッド４０の小端部に
は、シリンダ３６内で往復動するピストン４２が連結さ
れている。

【００１２】シリンダヘッド３２のヘッド上面３２ｄに
は、シリンダヘッドカバー４４が載置して設けられてい
る。

【００１３】また、シリンダヘッド３２のヘッド上面３
２ｄには、吸気側で、吸気カム軸４６が吸気カム軸キャ
ップ４８で軸支して設けられているとともに、排気側
（前方）で、排気カム軸５０が排気カム軸キャップ５２
で軸支して設けられている。吸気カム軸４６、排気カム
軸５０は、吸気側タペット５４、排気側タペット５６を
介して吸気弁５８、排気弁６０を開閉動作する。

【００１４】シリンダブロック３０のブロックデッキ面
３０ｄは、図１において、水平面Ｈと同一平面上に位置
している。

【００１５】一方、シリンダヘッド３２のヘッドデッキ
面３２ｄは、シリンダブロック３０のブロックデッキ面
３０ｄに対して交差するように、傾斜して位置してい
る。つまり、ヘッドデッキ面３２ｄは、排気カム軸５０
の軸心５０ｃを通る水平面Ｈに対して吸気側方向に角度
θだけ下方に指向して傾斜して形成される。

【００１６】シリンダヘッド３２は、吸気ポート６２を
ヘッド上面３２ｄに開口して形成した、いわゆるトップ
エントリーポート（ＴＥＰ）を有するものである。つま
り、吸気ポート６２は、シリンダ軸心３６ｃよりも吸気
側で、燃焼室３８に開口する吸気口６４に連通するとと
もに、シリンダ軸心３６ｃに対して立つように、ストレ
ートにヘッド上面３２ｄ側に延長して吸気カム軸４６と
排気カム軸５０との間でヘッド上面３２ｄの開口部６６
に開口している。

【００１７】このヘッド上面３２ｄで吸気ポート６２の
開口部６６の周りのマニホルド取付面部６８には、吸気
マニホルド７０が取付けられる。この吸気マニホルド７
０は、吸気ポート６２に連通する吸気通路７２を形成し
ている。マニホルド取付面部６８は、ヘッド上面３２ｄ
と同一平面上に位置している。吸気マニホルド７０の上
流側には、サージタンク７４が設けられている。

【００１８】また、シリンダヘッド３２には、燃焼室３
８に開口する排気口７６に連通する排気ポート７８が形
成され、また、この排気ポート７８に連通する排気通路
（図示せず）を形成した排気マニホルド８０が取付けら
れている。この排気マニホルド８０は、排気マニホルド
カバー８２によって覆われている。

【００１９】次に、この実施例の作用を説明する。

【００２０】シリンダヘッド３２のヘッド上面３２ｄ及
びマニホルド取付面部６８をシリンダブロック３０のブ
ロックデッキ面３０ｄに対して交差するように傾斜して
位置させているので、図２に示す如く、吸気マニホルド
７０の曲率半径Ｒを大きくとりながら、ボンネットライ
ン４内にサージタンク７４を納めることができる。

【００２１】これにより、図２に示す如く、吸気マニホ
ルド７０の曲率半径Ｒを大きくすることができるので、
吸気を燃焼室３８に入り易くさせてエンジン性能を向上
するとともに、エンジン８の全高を低く抑えることがで
き、ボンネットライン４を低位置とすることができる。

【００２２】また、図１、３に示す如く、吸気カム軸４
６の軸心４６ｃと排気カム軸５０の軸心５０ｃとの間
で、従来の水平線Ｈでの距離をＡとし、また、この実施
例においてヘッド上面３２ｄを傾斜した場合の距離をＢ
とすると、ヘッド上面３２ｄを角度θだけ傾斜させる
と、Ｂ＝Ａ／ｃｏｓθとなるので、Ｂ＞Ａとなる。つま
り、ヘッド上面３２ｄを角度θだけ傾斜させると、シリ
ンダヘッド３２の幅を大きくすることなく、吸気カム軸
４６と排気カム軸５８との間の距離を大きくすることが
できる。そして、吸気ポート６２をヘッド上面３２ｄに
開口する場合には、ヘッド上面３２ｄにおいて、ある程
度以上の面積を必要とするために、吸気カム軸４６と排
気カム軸５０との間の距離を大きくとる必要があるが、
この実施例においては、シリンダヘッド３２の幅を小さ
くしても、吸気ポート６２の開口部６６を十分確保させ
ることができ、もって、エンジン８のコンパクト化を図
りつつ、ヘッド上面３２ｄに吸気ポート６２の開口部６
６の面積を確保させ、吸気ポート６２を容易に形成させ
ることができる。

【００２３】更に、図１、４に示す如く、吸気ポート６
２の中心線６２ｃとシリンダ軸心３６ｃとの角度をθａ
とし、吸気ポート６２の中心線６２ｃと吸気弁５８の中
心線５８ｃとの角度をθｂとし、吸気弁挾み角度をθｉ
ｎとして、ヘッド上面３２ｄを角度θだけ傾斜すると、
必然的吸気バルブ挾み角（θｉｎ）が大きくなり、よっ
て、θａが小さくなる。

【００２４】よって、θａ＝θｂ−θｉｎであり、θｂ
は、レイアウト上あまり変化がない。よって、シリンダ
軸心３６ｃに対して吸気ポート６２を、ストレートに、
つまり立つようにヘッド上面３２ｄに向かってまっすぐ
に形成することができ、これにより、吸気を燃焼室３８
に導入し易くし、エンジン性能をさらに向上することが
できる。なお、図１において、θｅｘは、排気弁挾み角
である。

【００２５】また、ヘッド上面３２ｄと同一平面上にマ
ニホルド取付面部６８を設けたので、シリンダヘッド３
２の加工時に、ヘッド上面３２ｄ及びマニホルド取付面
部６８の加工を容易に行わせることができる。

【００２６】なお、この実施例にあっては、ヘッド上面
３２ｄ及びマニホルド取付面部６８を、吸気側方向に傾
斜させたが、図５に示す如く、排気側方向に傾斜させて
も、同様な効果を得ることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、シリンダヘッドのヘッド上面のマニホル
ド取付面部をシリンダブロックのブロックデッキ面に対
して傾斜させて設けたことにより、吸気マニホルドの曲
率半径を大きくしても、吸気マニホルドがボンネットに
干渉するのを回避させ、吸気を燃焼室に導入し易くして
エンジン性能を向上するとともに、エンジンの全高を低
く抑え得る。

【００２８】また、シリンダヘッドの幅を狭くしても、
シリンダヘッドのヘッド上面の吸気ポートを開口させる
面積を確保させ、吸気ポートを容易に形成させ得る。

【００２９】更に、吸気ポートをシリンダ軸心に対して
ストレートに形成することができ、これにより、吸気を
容易に導入させ、エンジン性能をさらに向上し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンの断面図である。

【図２】車両の側方断面図である。

【図３】ヘッド上面の傾斜による角度の関係を示した図
である。

【図４】吸気弁挾み角等の関係を示した図である。

【図５】ヘッド上面を排気側方向に傾斜した場合の概略
図である。

【図６】従来のエンジンを備えた車両の側面図である。

【符号の説明】

２ 車両 ４ ボンネットライン ６ エンジンルーム ８ エンジン ３０ シリンダブロック ３０ｄ ブロックデッキ面 ３２ シリンダヘッド ３２ｄ ヘッド上面 ６２ 吸気ポート ６８ マニホルド取付面部 ７０ 吸気マニホルド ７４ サージタンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのシリンダブロックのブロック
   デッキ面にシリンダヘッドを設け、このシリンダヘッド
   のヘッド上面にシリンダヘッドカバーを設け、前記シリ
   ンダヘッドには前記ヘッド上面に開口する吸気ポートを
   設け、この吸気ポートに連通する吸気通路が形成された
   吸気マニホルドを前記ヘッド上面のマニホルド取付面部
   に取付けて設けるエンジンのシリンダヘッド構造におい
   て、前記シリンダヘッドのヘッド上面の前記マニホルド
   取付面部を前記シリンダブロックの前記ブロックデッキ
   面に対して傾斜させて設けたことを特徴とするエンジン
   のシリンダヘッド構造。
2. 【請求項２】 前記シリンダヘッドのヘッド上面の前記
   マニホルド取付面部は、前記ヘッド上面と同一平面上に
   設けられ、前記ブロックデッキ面に対して吸気側方向又
   は排気側方向のいずれか一方向に傾斜して設けられたこ
   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
   ッド構造。