JPS6318169A - 排気還流通路を有するエンジンのシリンダヘツド - 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、内部に排気還流通路が設けられたエンジンの
シリンダへ一２ドに関するもので、特に、−側から吸気
が吸入され、他側から排気ガスが排出されるようにされ
た、クロスフロー型エンジンのシリンダヘッドに関する
ものである。

（従来の技術） 自動車用エンジンには、排気ガス中の窒素酸化物の低減
を図るために、通常、燃焼室から排出される排気ガスの
一部を吸気系に戻す排気還流（以下、ＥＧＲという）装
置が設けられている。その排気ガスは、シリンダヘッド
の排気ポートあるいは排気マニホルドから取り出され、
ＥＧＲ通路を通して吸気マニホルドに導かれるようにな
っている。その場合、そのＥＧＲ通路は、シリンダヘッ
ドの外部に配設されるＥＧＲバイブによって形成される
ことが多い、しかしながら、そのようにすると、ＥＧＲ
パイプの配管作業が必要となるばかりでなく、ＥＧＲパ
イプを浣れる間に排気ガスが冷却され、排気ガス中のタ
ール分などが凝縮してＥＧＲ制御バルブが詰まる恐れも
生じてくる。

そこで、例えば特開昭５１−１４３１２８号公報等に示
されているように、ＥＧＲ通路をシリンダヘッドの内部
に設けることが考えられている。

その場合には、そのＥＧＲ通路は、一端がシリンダヘッ
ドの排気ポートに開口し、他端が吸気マニホルド取付面
に開口するものとされる。このようにすることによって
、シリンダヘッドに吸気マニホルドを組み付けるだけで
排気ポートと吸気マニホルドとの間に配管がなされるこ
とになり、エンジンの組立て作業が容易となるとともに
、シリンダヘッドの外部にＥＧＲパイプを配鐙するため
のスペースを設ける必要もなくなり、エンジン全体を小
形化することができる。また、そのＥＧＲ通路は短いも
のとなり、しかもシリンダヘッドによって保温されるの
で、排気ガスの冷却が抑制されるようになる。

ところで、自動車用エンジンは、吸気充填効率の高いク
ロスフロー型のものとされるのが普通である。クロスフ
ロー型エンジンにおいては、シリンダヘッドの一側に吸
気ボートが設けられ、他側に排気ポートが設けられる。

したがって、そのようなりロスフロー型エンジンのシリ
ンダヘッド内に上述のようなＥＧＲ通路を設けるように
した場合には、そのＥＧＲ通路は、排気側から吸気側ま
でシリンダヘッドを横切って延びるものとなる。

そのような場合、従来は、そのＥＧＲ通路はシリンダヘ
ッド内の空所に適宜設けるようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、シリンダヘッド内の空所はウォータジャ
ケットとされるものであり、そのウォータジャケット内
にＥＧＲ通路を設けると、冷却水の流れが妨げられてし
まうことがある。特に吸気ボートや排気ポートの下方の
ウォータジャケットは高さが低いので、そのような場所
にＥＧＲ通路を設けると、そのウォータジャケットが塞
がれてしまう、その部分のウォータジャケットは燃焼室
の周囲を冷却するものであり、その冷却が不十分となる
と、シリンダブロックとの合わせ面であるヘッドガスケ
ット面に熱変形が生じ、ガスの吹き抜は等が生じること
になる。したがって、その部分には、冷却水が十分に流
れるようにする必要がある。

また、排気ポートには、燃焼室で燃焼し高温となった排
気ガスが流れるので、その排気ポートの周囲は特に高温
となりやすい、したがって、排気ポートのまわりにも、
十分に冷却水が流れるようにする必要がある。更に、排
気弁も、高温の排気ガスにさらされて高温となるので、
その排気弁を支持するバルブガイド部分は十分に冷却さ
れるようにしなければならない。

このように、シリンダヘッド内にＥＧＲ通路を設ける場
合には、冷却性の面から制約を受けるのであるが、従来
はその点についての考慮が十分に払われておらず、ＥＧ
Ｒ通路を設けることによってシリンダヘッドの冷却性が
低下するものとなっていた。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、シリンダヘッドの冷却性を損なうこと
のないようにしながら、シリンダヘッドの内部にＥＧＲ
通路を設けることができるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、ＥＧＲ通路の
排気ボート側の端部を燃焼室の上壁と一体に形成すると
ともに、その吸気側の部分をシリンダへ一２ドの上壁と
一体に形成するようにしている。

（作用） このように構成することにより、排気側の部分では、Ｅ
ＧＲ通路の上方にウォータジャケットが確保されるよう
になり、それによって排気弁のバルブガイドが確実に冷
却されるようになる。また、排気ポートのまわりの冷却
性には、はとんど影響が及ぼされることはない、そして
、吸気側では、ＥＧＲ通路の下方にウォータジャケット
が確保されるようになる。したがつて、燃焼室の周囲の
冷却性も確実なものとなる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図は、本発明によるシリンダヘッドの一実施例を示すも
ので、第１図はその要部の水平断面図であり、第２図は
その垂直断面図である。

第１図から明らかなように、このシリンダへッドエは直
列多気筒エンジンのシリンダヘッドであり、その下面に
は、第２図に示されているようなルーフ形の燃焼室２が
複数個、直列に設けられている。燃焼室２の各ルーフ面
には、それぞれ２個の吸気弁口３．３と排気弁口４゜４
とが設けられている。吸気弁口３．３には２木の吸気ボ
ート５，５が連なっており、それらの吸気ボート５，５
は集合して共通吸気ボート６となって、シリンダへラド
１の一側の吸気マニホルド取付面７に開口するようにさ
れている。また、排気弁口４，４には２本の排気ボート
８，８が連なっており、それらの排気ポート８．８は集
合して共通排気ボート９となって、シリンダへラド１の
他側の排気マニホルド取付面ｌＯに開口するようにされ
ている。したがって、燃焼室ｚ内には、シリンダへラド
１の一側から吸気が吸入され、燃焼後の排気ガスがシリ
ンダへラド１の他側から排出されるようになっている。

すなわち、このエンジンは、クロスフロー型の吸排気采
配ことなっている。

吸気弁口３．３及び排気弁口４．４は、吸気弁及び排気
弁（図示せず）によってそれぞれ開閉されるようになっ
ている。シリンダヘッドｌには、各吸気ポート５．５の
部分に、その吸気弁を支持するバルブガイド（図示せず
）が取り付けられている。また、各排気ポート８．８の
部分に、排気弁を支持するバルブガイド１１゜１１が取
り付けられている。

シリンダヘッドｌの内部は中空とされ、その内部空間に
よってウォータジャケット１２が形成されている。その
ウォータジャケット１２は、シリンダヘッドｌの周壁１
３、上壁１４、底壁１５と、燃焼室２の上壁１６とによ
って周囲が取り囲まれ、燃焼室２のまわり、吸気ボート
５及び排気ボート８，９のまわり、排気バルブガイド１
１のまわり等を取り囲むようにされている。ウォータジ
ャケット１２内には、シリンダへラド底壁１５のシリン
ダブロックとの合わせ面に設（すられた多数の水孔１７
，１７．・・・を通して、シリンダブロック側から冷却
水が導入されるようになっている。

シリンダへラド１の内部には、その長手方向の最も外側
寄りの位置に、ＥＧＲ，ｄ路１８が設けられている。そ
のＥＧＲ通路１８は、一端が最も外側の燃焼室２の外側
の排気ポート８に開口するものとされている。その間口
１９の位とは、第２図に示されているように、バルブガ
イド１１のほぼ直下とされている。また、ＥＧＲ通路１
８の他端は、吸気マニホルド取付面７に開口するように
されている。吸気マニホルドには、その取付面７のＥＧ
Ｒ開口２０に対応する開口からＥＧＲ制御バルブを通し
て内部の吸気通路に連通ずるＥＧＲ通路が設けられてい
る。

シリンダへ一２ド１内のＥＧＲ通路１８は、排気ポート
８側の端部が、燃焼室２の上壁１６と一体に形成された
ものとなっている。したがって、その部分の高さは比較
的低くされている。

そして、そのＥＧＲ通路１８は、燃焼室上壁１６の外周
部に沿って湾曲しながら上方にゆるやかに傾斜し、シリ
ンダへラドｌの長手方向中心線付近を境として燃焼室２
の上壁１６から離れ、吸気側ではシリンダヘッド上壁１
４と一体に形成されたものとなるようにされている。し
たがっそ、吸気側の部分では、そのＥＧＲ通路１８の高
さは比較的高くなっている。

このように構成されたシリンダへラドｌにおいては、排
気ポート８，９の下方のウォータジャケット部分１２ａ
は、ＥＧＲ通路１８によっても全く影響を受けることが
ない、したがって、そのウォータジャケット部分１２ａ
によって、燃焼室２の排気側の周囲及び排気ボート８，
９の下面側の冷却性が確保される。また、ＥＧＲ通路１
８の排気側端部の上方にも、十分な断面積のウォータジ
ャケット部分１２ｂを確保することができる。したがっ
て、排気ポート８，９の上面側及びバルブガイド１１の
周囲も、十分に冷却されるようにすることができる。

更に、ＥＧＲ通路１８は吸気ボート５の側方に位置する
ものとなり、しかも、その部分ではＥＧＲ通路１８は高
く配置されるので、燃焼室２の吸気側の周囲には十分な
断面積のウォータジャケット部分１２ｃを形成すること
ができる。したがって、燃焼室２の吸気側の周囲も、十
分に冷却されるようになる。

こうして、シリンダへ一２ド１内にＥＧＲ通路１８を設
けた場合にも、シリンダへラドｌの特に冷却が求められ
る部分には十分な冷却水が渣されるようになり、その冷
却性が確保されるようになる。また、ＥＧＲ通路１８の
吸気マニホルド取付面７側端部が高く配置されるので、
その下方に、吸気マニホルドに冷却水を送る冷却水通路
２１を確保することもできるようになる。

なお、上記実施例のように、ＥＧＲ通路１８をシリンダ
へラドｌの最も外側位置に配とするようにすることによ
って、その湾曲や傾き等の自由度が増し、その設計が容
易となる。しかしながら、燃焼室２間の間隔が大きいシ
リンダヘッドのような場合には、そのＥＧＲ通路１８を
シリンダへ７ド１の長手力向中間位社に設けるようにす
ることもできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、シリ
ンダヘッドの内部に設けられるＥＧＲ通路を、排気側で
は燃焼室の上壁と一体のものとし、吸気側ではシリンダ
ヘッドの上壁と一体のものとするようにしているので、
ＥＧＲ通路の排気側部分の上方及び吸気側部分の下方に
それぞれ十分な断面積のウォータジャケットを形成する
ことができ、燃焼室の周囲、排気ポートの周囲、及び排
気バルブガイドの周囲の冷却性を十分に確保することが
可１走となる。したがって、シリンダへ一２ドの冷却性
を損なうことなく、シリンダヘッドの内部にＥＧＲ通路
を設けることができるようになり、エンジンの小形化、
組立ての容易化、ＥＧＲ制御の確実化等を図ることが可
爺となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるシリンダヘッドの一実施例を示
す要部の水平断面図、 第２図は、第１図の■−■線に沿って切断した、そのシ
リンダヘッドの垂直断面図である。 １・・・シリンダヘッド　　　　２・・・燃焼室３・・
・吸気弁口　　　　　　　４・・・排気弁口５．６・・
・吸気ボート ７・・・吸気マニホルド取付面 ８．９・・・排気ポート １０・・・排気マニホルド取付面 １１・・・排気バルブガイド １２・・・ウォータジャケット １４・・・シリンダへ一２ド上壁 １６・・・燃焼室上壁　　　　　１８・・・ＥＧＲ通路
１９．２０・・・開口 出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　　弁理士　森　下　端　侑 図面の浄コ１（内径に変更なし） 第１図 第２図 手続７）Ｉ３正書（自発） 昭和６１年８月７日 特許庁長官　　　黒　　１）　明　　雄　　殿１、事件
の表示 昭和６１年特許願第１６１２１６号 ２、発明の名称 排気還流通路を有するエンジンのシリンダヘッド ３、補正をする者　　　　　　　　　　　　　　　１・
、・、・パｊ ４、代　　理　　人　　〒　１０５ 住　所　東京都港区虎ノ門３丁目１８番１２号ステユデ
ィオ虎ノ門　１１０２号室 電話　（４３４）　　８８９０ 氏　名　（８９１３）弁理士　森　下　端　侑図面の浄
書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃焼室に開口する吸気ポートが一側に設けられ、排気ポ
   ートが他側に設けられている、クロスフロー型エンジン
   のシリンダヘッドにおいて； その内部に、一端が前記排気ポートに開口 し、他端が吸気マニホルド取付面に開口する排気還流通
   路が設けられており、 その排気還流通路が、排気側では前記燃焼室の上壁と一
   体に形成され、吸気側ではシリンダヘッド上壁と一体に
   形成されている、 排気還流通路を有するエンジンのシリンダ ヘッド。