DE102013221231A1 - Water jacket structure for cylinder head for use in internal combustion engine of vehicle, has outlet water jacket provided with upper and lower outlet water jackets, which form independent flow channels within cylinder head - Google Patents

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Abstract

The structure has a set of upper combustion chamber portions (21) formed in a lower surface of a cylinder head (2), and intake openings (22) and exhaust openings (23) communicated with the chamber portions. A collector (24) connects the exhaust openings with the head. An outlet water jacket (70) cools the collector, and comprises an upper outlet water jacket (80) and a lower outlet water jacket (90), where the upper- and lower jackets are respectively arranged at upper and lower sides of the collector in a cylinder axis direction and form independent flow channels within the head.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf oder insbesondere eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf, der integral mit einem Abgassammler versehen ist, der dazu ausgelegt ist, mehrere Auspufföffnungen zusammenzuführen.The present invention relates to a water jacket structure for a cylinder head or, more particularly, to a water jacket structure for a cylinder head integrally provided with an exhaust manifold adapted to merge a plurality of exhaust ports.

Technischer HintergrundTechnical background

Eine Größenreduktion eines Verbrennungsmotors ist daher vor dem Hintergrund des Bedarfs gefordert worden, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern und die Kohlendioxidemission zu verringern. Ein solcher Verbrennungsmotor enthält häufig einen Lader, um ein der Größenreduktion zuzurechnendes fehlendes Drehmoment zu kompensieren. Um den Verbrennungsmotor von der Größe her kleiner und im Gewicht leichter zu machen, ist unterdessen ein Verbrennungsmotor entwickelt worden, worin integral in einem Zylinderkopf ein Abgassammler ausgebildet ist, der dazu ausgelegt ist, mehrere Auspufföffnungen zusammenzubringen, die sich von mehreren Brennkammern erstrecken. Der Abgassammler erreicht leicht eine hohe Temperatur. Insbesondere, wenn ein Lader unmittelbar stromab des Abgassammlers angeordnet ist, ist es wichtig, den Abgassammler ausreichend zu kühlen, um eine Hitzebeschädigung des Laders zu verhindern. Aus diesem Grund ist der Zylinderkopf dieses Typs, zusätzlich zu dem Brennkammerwassermantel zum Kühlen der Brennkammern, mit einem Auslasswassermantel versehen, um die Auspufföffnungen und den Abgassammler zu kühlen.Size reduction of an internal combustion engine has therefore been demanded against the background of the need to improve fuel efficiency and reduce carbon dioxide emissions. Such an internal combustion engine often includes a loader to compensate for a lack of torque attributable to the size reduction. Meanwhile, in order to make the internal combustion engine smaller in size and lighter in weight, there has been developed an internal combustion engine integrally formed in a cylinder head with an exhaust manifold adapted to bring together a plurality of exhaust ports extending from a plurality of combustion chambers. The exhaust collector easily reaches a high temperature. In particular, when a supercharger is located immediately downstream of the exhaust manifold, it is important to sufficiently cool the exhaust manifold to prevent heat damage to the supercharger. For this reason, in addition to the combustion chamber water jacket for cooling the combustion chambers, the cylinder head of this type is provided with an outlet water jacket to cool the exhaust ports and the exhaust manifold.

Zum Beispiel offenbart Patentdokument 1 eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf, worin: Auslasswassermäntel jeweils an oberen und unteren Seiten eines Abgassammlers vorgesehen sind; und ein Verbindungsabschnitt, der konfiguriert ist, um die Auslasswassermäntel an den oberen und unteren Seiten miteinander in Verbindung zu bringen, zwischen dem Abgassammler und einer Seitenfläche des Zylinderkopfs dort ausgebildet ist, wo eine Auslassöffnung des Abgassammlers vorgesehen ist.For example, Patent Document 1 discloses a water jacket structure for a cylinder head, wherein: exhaust water jackets are respectively provided on upper and lower sides of an exhaust manifold; and a connecting portion configured to communicate the exhaust water jackets on the upper and lower sides is formed between the exhaust collector and a side surface of the cylinder head where an exhaust port of the exhaust collector is provided.

Unterdessen ist, für einen Wassermantel, der die Kühlwirkung eines Zylinderkopfs verbessert während eine Zunahme der Strömungsrate von Kühlmittel vermieden wird, ein Zylinderkopf bekannt, der integral mit einem Auspuffkrümmer vorgesehen ist, worin zum Kühlen einer Seitenfläche einer Auslassseite des Auspuffkrümmers durch die Verwendung eines verbesserten Verfahrens erreicht wird, in dem ein Wassermantelkern und ein Auspufföffnungskern während des Gießens des Zylinderkopfs angeordnet werden (siehe zum Beispiel Patentdokument 2).Meanwhile, for a water jacket which improves the cooling effect of a cylinder head while avoiding an increase in the flow rate of coolant, a cylinder head integral with an exhaust manifold is known, wherein for cooling a side surface of an exhaust side exhaust manifold by the use of an improved method is achieved by arranging a water jacket core and an exhaust opening core during casting of the cylinder head (see, for example, Patent Document 2).

[Herkömmliche Dokumente][Conventional documents]

[Patentdokumente][Patent Documents]

  • [Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2010-209749 [Patent Document 1] Japanese Patent Application Publication No. 2010-209749
  • [Patentdokument 2] Deutsche Patentanmeldungsschrift Nr. 10 2008 059 832 [Patent Document 2] German Patent Application Publication No. 10 2008 059 832

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Von der Erfindung zu lösende ProblemeProblems to be solved by the invention

Jedoch enthält die Kühlkanalstruktur für einen Zylinderkopf, wie in Patentdokument 1 beschrieben, den Verbindungsabschnitt, der konfiguriert ist, um die Auslasswassermäntel an den oberen und unteren Seiten des Abgassammlers miteinander in Verbindung zu bringen. Diese Struktur macht die Strömung von Kühlmittel in den Auslasswassermänteln kompliziert. Infolgedessen könnten die Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels reduziert werden, oder das Kühlmittel könnte an einer bestimmten Position (Standwasserabschnitt) innerhalb der Auslasswassermäntel stehenbleiben. Daher wird die Kühlwirkung der Auslasswassermäntel wahrscheinlich schlechter. Wenn andererseits die Volumen der Wassermäntel vergrößert werden, um die Strömungsrate des Kühlmittels zu erhöhen, um das oben erwähnte Problem zu lösen, wird die Größenreduktion des Zylinderkopfs und einer Wasserpumpe beeinträchtigt.However, as described in Patent Document 1, the cooling passage structure for a cylinder head includes the connecting portion configured to communicate the exhaust water jackets on the upper and lower sides of the exhaust manifold with each other. This structure complicates the flow of coolant in the outlet water jackets. As a result, the flow rates of the coolant may be reduced, or the coolant may stop at a certain position (stagnant portion) within the outlet water jackets. Therefore, the cooling effect of the Auslasswassermäntel is likely to be worse. On the other hand, if the volumes of the water jackets are increased to increase the flow rate of the coolant to solve the above-mentioned problem, the size reduction of the cylinder head and a water pump is impaired.

Unterdessen zirkuliert im mit dem Auspuffkrümmer integrierten Zylinderkopf, wie in Patentdokument 2 beschrieben, das Kühlmittel in den oberen und unteren Auslasswassermänteln, die durch einen Verbindungskanal miteinander verbunden sind, um hierdurch die Kühlwirkung für einen Abschnitt zwischen den Auslassöffnungen und dergleichen zu verbessern und zu verhindern, dass Luft in den Wassermänteln verbleibt. Jedoch ist es infolge davon, den Verbindungskanal darin vorzusehen, wahrscheinlicher, dass das Kühlmittel innerhalb der Wassermäntel verbleibt. Dementsprechend ist es erforderlich, zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen, wie etwa eine Erhöhung der Strömungsrate des Kühlmittels, um die Kühlwirkung zu verbessern oder ungenügende Kühlung zu vermeiden.Meanwhile, in the cylinder head integrated with the exhaust manifold, as described in Patent Document 2, the coolant circulates in the upper and lower outlet water jackets connected to each other through a communication passage to thereby improve and prevent the cooling effect for a portion between the exhaust ports and the like; that air remains in the water mantles. However, due to the provision of the communication passage therein, it is more likely that the refrigerant remains within the water jackets. Accordingly, it is necessary to take additional measures such as increasing the flow rate of the coolant to improve the cooling effect or to avoid insufficient cooling.

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben erwähnten Probleme gemacht worden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf anzugeben, die in der Lage ist, die Kühlwirkung für einen Abgassammler zu verbessern, während eine Zunahme in der Strömungsrate von Kühlmittel vermieden wird.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. The object of the present invention is to provide a water jacket structure for a cylinder head which is capable of improving the cooling efficiency for an exhaust collector while avoiding an increase in the flow rate of coolant.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf anzugeben, welche die Kühlwirkung verbessert, indem sie eine Strömung von Kühlmittel in einem Wassermantel eines Zylinderkopfs verbessert.Another object of the present invention is to provide a water jacket structure for a To provide a cylinder head, which improves the cooling effect by improving a flow of coolant in a water jacket of a cylinder head.

Eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass: die Wassermantelstruktur eine Mehrzahl von oberen Brennkammerabschnitten, die in einer Unterseite eines Zylinderkopfs ausgebildet sind; eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen und eine Mehrzahl von Auspufföffnungen, die mit der Mehrzahl von oberen Brennkammerabschnitten in Verbindung stehen; einen Abgassammler, der die Mehrzahl von Auspufföffnungen innerhalb des Zylinderkopfs zusammenführt; und einen Auslasswassermantel enthält, der konfiguriert ist, um den Abgassammler zu kühlen; worin der Auslasswassermantel einen oberen Auslasswassermantel, der in einer Zylinderachsrichtung an einer oberen Seite des Abgassammlers angeordnet ist, und einen unteren Auslasswassermantel, der in der Zylinderachsrichtung an einer unteren Seite des Abgassammlers angeordnet ist, enthält, und der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel innerhalb des Zylinderkopfs voneinander unabhängige Strömungskanäle bilden.A water jacket structure for a cylinder head of the present invention is characterized in that: the water jacket structure includes a plurality of upper combustion chamber portions formed in a lower surface of a cylinder head; a plurality of suction ports and a plurality of exhaust ports communicating with the plurality of upper combustion chamber portions; an exhaust manifold that merges the plurality of exhaust ports within the cylinder head; and an outlet water jacket configured to cool the exhaust manifold; wherein the outlet water jacket includes an upper outlet water jacket disposed in a cylinder axial direction on an upper side of the exhaust collector, and a lower outlet water jacket disposed in the cylinder axial direction on a lower side of the exhaust collector, and the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket within Cylinder head form independent flow channels.

In dieser Konfiguration bilden der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel die voneinander unabhängigen Strömungskanäle innerhalb des Zylinderkopfs. Daher braucht das Kühlmittel innerhalb des Zylinderkopfs nicht zwangsweise abgelenkt und abgezweigt werden. Stattdessen ist es möglich, die Kühlmittelströmungen voneinander zu trennen und hierdurch eine Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit und das Auftreten einer stagnierenden Stelle (Standwasserabschnitt) des Kühlmittels zu vermeiden. Da die Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit und das Auftreten der stagnierenden Stelle (des Standwasserabschnitts) des Kühlmittels vermieden wird, ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels zu erhöhen, das innerhalb des Auslasswassermantels fließt, und hierdurch den Abgassammler mit einer geringen Kühlmittelmenge wirkungsvoll zu kühlen. Weil darüber hinaus der Abgassammler mit der geringen Kühlmittelmenge wirkungsvoll gekühlt werden kann, ist es möglich, das Volumen des Auslasswassermantels zu reduzieren und eventuell eine Größenreduktion des Zylinderkopfs zu erreichen.In this configuration, the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket form the independent flow channels within the cylinder head. Therefore, the coolant does not necessarily need to be deflected and diverted within the cylinder head. Instead, it is possible to separate the refrigerant flows from each other and thereby to prevent a decrease in the flow velocity and the occurrence of a stagnant point (stagnant portion) of the refrigerant. Since the decrease in the flow velocity and the occurrence of the stagnant location (the stagnant water portion) of the coolant is avoided, it is possible to increase the flow velocity of the coolant flowing inside the outlet water jacket, and thereby effectively cool the exhaust collector with a small amount of refrigerant. Moreover, because the exhaust gas collector with the small amount of coolant can be effectively cooled, it is possible to reduce the volume of the Auslasswassermantels and possibly to achieve a size reduction of the cylinder head.

Hinsichtlich „die oberen und unteren Seiten in der Zylinderachsrichtung” ist die obere Seite als eine Seite definiert, die oberhalb einer orthogonalen Zylinderebene liegt, und die untere Seite ist als eine Seite definiert, die unterhalb der orthogonalen Zylinderebene liegt. Hier ist die orthogonale Zylinderebene eine Ebene, die orthogonal zu jeder Zylinderachse ist.With respect to "the upper and lower sides in the cylinder axis direction", the upper side is defined as a side that is above an orthogonal cylinder plane, and the lower side is defined as a side that is below the orthogonal cylinder plane. Here, the orthogonal cylinder plane is a plane that is orthogonal to each cylinder axis.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass zumindest einer des oberen Auslasswassermantels und des unteren Auslasswassermantels einen Vorsprung enthalten sollte, der zu dem anderen Auslasswassermantel hin vorsteht und derart angeordnet ist, dass er zu einem stromabwärtigen Abschnitt des Abgassammlers weist.Moreover, it is preferable that at least one of the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket should include a protrusion projecting toward the other outlet water jacket and disposed so as to face a downstream portion of the exhaust collector.

In dieser Konfiguration kann der gesamte Abgassammler mit dem Auslasswassermantel abgedeckt werden, wobei die stromabwärtigen Abschnitte des Abgassammlers mit den Vorsprüngen abgedeckt sind, während der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel voneinander unabhängige Strömungskanäle bilden. Hiermit ist es möglich, die Kühlwirkung des Abgassammlers zu verbessern.In this configuration, the entire exhaust manifold may be covered with the outlet water jacket, with the downstream portions of the exhaust manifold covered with the protrusions, while the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket form independent flow channels. This makes it possible to improve the cooling effect of the exhaust collector.

Ferner ist es bevorzugt, dass die Wassermantelstruktur ferner einen Einlasswassermantel, der konfiguriert ist, um die Ansaugöffnungen zu kühlen, und einen Brennkammerwassermantel umfasst, der mit dem Einlasswassermantel in Verbindung steht und konfiguriert ist, um die oberen Brennkammerabschnitte zu kühlen; und der Brennkammerwassermantel sollte mit einem des oberen Auslasswassermantels und des unteren Auslasswassermantels in Verbindung stehen.Further, it is preferable that the water jacket structure further comprises an inlet water jacket configured to cool the suction ports and a combustion chamber water jacket communicating with the inlet water jacket and configured to cool the upper combustion chamber sections; and the combustion chamber water jacket should be in communication with one of the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket.

In dieser Konfiguration steht einer des oberen Auslasswassermantels und des unteren Auslasswassermantels mit dem Brennkammerwassermantel und dem Einlasswassermantel in Verbindung. Dementsprechend können, unter mehreren Kernen, die zum Gießen des Zylinderkopfs verwendet werden, Kerne entsprechend dem Brennkammerwassermantel und dem Einlasswassermantel, und ein Kern entsprechend dem oberen Auslasswassermantel oder dem unteren Auslasswassermantel, zu einer integrierten Einheit ausgebildet werden. Weil der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel voneinander getrennt sind, ist es unterdessen nicht notwendig, einen gesonderten Kern zur Bildung eines Verbindungskanals bereitzustellen, anders als in Patentdokument 1. Somit wird eine Zunahme der Anzahl von Kernen vermieden und ist keine Ausrichtung zwischen den Kernen erforderlich. Daher ist es möglich, die Komplexität eines Herstellungsprozesses (die Installation der Kerne) zu vermeiden.In this configuration, one of the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket communicates with the combustor water jacket and the inlet water jacket. Accordingly, among plural cores used for casting the cylinder head, cores corresponding to the combustion chamber water jacket and the inlet water jacket, and a core corresponding to the upper outlet water jacket or the lower outlet water jacket may be formed into an integrated unit. Meanwhile, since the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket are separated from each other, it is not necessary to provide a separate core for forming a connection channel, unlike Patent Document 1. Thus, an increase in the number of cores is avoided and no alignment between the cores is required , Therefore, it is possible to avoid the complexity of a manufacturing process (installation of cores).

Es ist bevorzugt, dass vom oberen Auslasswassermantel und unteren Auslasswassermantel jener, der mit dem Brennkammerwassermantel in Verbindung steht, derart ausgebildet sein sollte, dass er Kühlmittel in einer Reihenrichtung der oberen Brennkammerabschnitte fließen lässt.It is preferable that, from the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket, that communicating with the combustion chamber water jacket should be formed to flow coolant in a row direction of the upper combustion chamber portions.

In dieser Konfiguration ist, vom oberen Auslasswassermantel und unteren Auslasswassermantel, jener, der mit dem Brennkammerwassermantel in Verbindung steht, so ausgebildet, dass er einen so genannten Längsfluss erzeugt, worin das Kühlmittel in einer Reihenrichtung der oberen Brennkammerabschnitte fließt (Zylinderreihenrichtung). Daher wird die Einstellung der Strömungsgeschwindigkeiten auch dann erleichtert, wenn die Strömungskanalflächen groß sind. Aus diesem Grund ist es einfacher, die Strömungsgeschwindigkeiten zu beschleunigen und die Kühlwirkung mit einer geringen Kühlmittelmenge zu verbessern.In this configuration, from the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket, that to the combustion chamber water jacket is formed so as to generate a so-called longitudinal flow, wherein the coolant flows in a row direction of the upper combustion chamber portions (cylinder row direction). Therefore, the adjustment of the flow velocities is facilitated even if the flow channel areas are large. For this reason, it is easier to accelerate the flow rates and to improve the cooling effect with a small amount of refrigerant.

Eine andere Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wassermantel enthält: eine Mehrzahl von oberen Brennkammerabschnitten, die in einer Unterseite eines Zylinderkopfs ausgebildet sind; eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen und eine Mehrzahl von Auspufföffnungen, die mit der Mehrzahl von oberen Brennkammerabschnitten in Verbindung stehen; einen Abgassammler, der in dem Zylinderkopf ausgebildet ist und mit den mehreren Auspufföffnungen in Verbindung steht; und einen Auslasswassermantel, der konfiguriert ist, um den Abgassammler zu kühlen; worin der Auslasswassermantel einen oberen Auslasswassermantel, der in einer Zylinderachsrichtung an einer oberen Seite des Abgassammlers angeordnet und konfiguriert ist, um Kühlmittel in einer Reihenrichtung der Zylinder fließen zu lassen, und einen unteren Auslasswassermantel enthält, der in der Zylinderachsrichtung an einer unteren Seite des Abgassammlers angeordnet und konfiguriert ist, um das Kühlmittel in der Reihenrichtung der Zylinder fließen zu lassen, wobei jeder des oberen Auslasswassermantels und des unteren Auslasswassermantels mit einem Kühlmitteleinlass versehen ist, der zum Zuführen des Kühlmittels konfiguriert ist; ein Kühlmittelauslass des oberen Auslasswassermantels und ein Kühlmittelauslass des unteren Auslasswassermantels an dem Zylinderkopf voneinander unabhängig vorgesehen sind; der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel innerhalb des Zylinderkopfs aus voneinander unabhängigen Kühlmittelkanälen gebildet sind; und der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel derart ausgebildet sind, dass eine Strömungsgeschwindigkeit des im unteren Auslasswassermantel fließenden Kühlmittels schneller wird als eine Strömungsgeschwindigkeit des im oberen Auslasswassermantel fließenden Kühlmittels.Another water jacket structure for a cylinder head of the present invention is characterized in that the water jacket includes: a plurality of upper combustion chamber portions formed in a lower surface of a cylinder head; a plurality of suction ports and a plurality of exhaust ports communicating with the plurality of upper combustion chamber portions; an exhaust manifold formed in the cylinder head and communicating with the plurality of exhaust ports; and an outlet water jacket configured to cool the exhaust manifold; wherein the outlet water jacket includes an upper outlet water jacket arranged in a cylinder axial direction on an upper side of the exhaust collector and configured to flow coolant in a row direction of the cylinders and a lower outlet water jacket disposed in the cylinder axial direction on a lower side of the exhaust collector and configured to flow the coolant in the row direction of the cylinders, each of the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket being provided with a coolant inlet configured to supply the coolant; a coolant outlet of the upper outlet water jacket and a coolant outlet of the lower outlet water jacket are provided on the cylinder head independently of each other; the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket are formed within the cylinder head from independent coolant channels; and the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket are formed such that a flow speed of the coolant flowing in the lower outlet water jacket becomes faster than a flow speed of the coolant flowing in the upper outlet water jacket.

In dieser Konfiguration sind, in der Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf, der Kühlmittelauslass des oberen Auslasswassermantels und der Kühlmittelauslass des unteren Auslasswassermantels am Zylinderkopf voneinander unabhängig vorgesehen, wodurch der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel aus den Kühlmittelkanälen gebildet sind, welche voneinander unabhängig sind. Somit ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels innerhalb der Wassermäntel leicht einzustellen und ein Fließen des Kühlmittels zu bewirken, ohne Stagnation zu verursachen. Infolgedessen kann die Kühlwirkung verbessert werden, indem die Strömungen des Kühlmittels in den Wassermänteln im Zylinderkopf verbessert werden. Darüber hinaus kann, im Vergleich zu einer Struktur von Wassermänteln, die von einem gemeinsamen Kühlmitteleinlass abzweigen, die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf der Erfindung das Einstellen von optimalen Strömungskanälen für die Wassermäntel auf leichte Weise erreicht werden, ohne Abzweigungsmaßnahmen, wie etwa Rippen, vorzusehen. Weil darüber hinaus die zwei Wassermäntel die voneinander unabhängigen Kühlmittelkanäle bilden, ist es möglich, das Auftreten von Standwasser in den Wassermänteln zu minimieren.In this configuration, in the water jacket structure for a cylinder head, the coolant outlet of the upper outlet water jacket and the coolant outlet of the lower outlet water jacket are provided independently of each other on the cylinder head, whereby the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket are formed of the coolant channels which are independent from each other. Thus, it is possible to easily adjust the flow rates of the coolant within the water jackets and to cause flow of the coolant without causing stagnation. As a result, the cooling effect can be improved by improving the flows of the coolant in the water jackets in the cylinder head. Moreover, compared to a structure of water jackets branching from a common coolant inlet, the water jacket structure for a cylinder head of the invention can easily be achieved adjusting optimum flow channels for the water jackets without providing branching measures such as ribs. Moreover, because the two water jackets form the independent coolant channels, it is possible to minimize the occurrence of stagnant water in the water jackets.

Hinsichtlich der „oberen und unteren Seiten in der Zylinderachsrichtung” ist die obere Seite als die Seite definiert, die oberhalb der orthogonalen Zylinderebene liegt, und die untere Seite ist als die Seite definiert, die unterhalb der orthogonalen Zylinderebene liegt. Hier ist die orthogonale Zylinderebene jene Ebene, die orthogonal zu ihrer Zylinderachse ist.With respect to the "upper and lower sides in the cylinder axis direction", the upper side is defined as the side which is above the orthogonal cylinder plane, and the lower side is defined as the side which is below the orthogonal cylinder plane. Here, the orthogonal cylinder plane is the plane that is orthogonal to its cylinder axis.

Ferner bilden in dieser Konfiguration der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel die voneinander unabhängigen Strömungskanäle innerhalb des Zylinderkopfs. Daher braucht das Kühlmittel innerhalb des Zylinderkopfs nicht zwangsweise abgelenkt und abgezweigt werden. Stattdessen ist es möglich, Strömungen des Kühlmittels voneinander zu trennen und hierdurch eine Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit oder das Auftreten einer stagnierenden Stelle (eines Standwasserabschnitts) zu vermeiden. Darüber hinaus ist der Auslasswassermantel derart ausgebildet, dass die Strömungsgeschwindigkeit des im unteren Auslasswassermantel fließenden Kühlmittels schneller wird als die Strömungsgeschwindigkeit des im oberen Auslasswassermantel fließenden Kühlmittels. Dies erhöht die Strömungsrate des Kühlmittels, das in den unteren Auslasswassermantel fließt, der unterhalb des Auspuffkrümmers angeordnet ist, welcher den Brennkammern benachbart ist und eine höhere Temperatur erreicht. Infolgedessen ist es möglich, die Kühlwirkung zu verbessern, ohne die Gesamtströmungsrate des Kühlmittels zu erhöhen. Weil unterdessen der Zylinderkopf durch das Kühlmittel gekühlt wird, das die schnellere Strömungsgeschwindigkeit hat, ist es möglich, den Zylinderkopf auf eine geringere Temperatur zu kühlen, im Vergleich zu einem anderen Kühlmittelkanal mit dem gleichen Volumen, was der schnelleren Strömungsgeschwindigkeit zuzurechnen ist. Somit ist es möglich, die Kühlleistung sowie auch die Kühlwirkung zu verbessern, und eventuell eine Größen- und Gewichtsreduktion des Zylinderkopfs zu erreichen.Further, in this configuration, the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket form the independent flow channels within the cylinder head. Therefore, the coolant does not necessarily need to be deflected and diverted within the cylinder head. Instead, it is possible to separate flows of the refrigerant from each other and thereby to avoid a decrease in the flow velocity or the occurrence of a stagnant location (a stagnation water portion). Moreover, the outlet water jacket is formed such that the flow velocity of the coolant flowing in the lower outlet water jacket becomes faster than the flow velocity of the coolant flowing in the upper outlet water jacket. This increases the flow rate of the coolant flowing into the lower outlet water jacket located below the exhaust manifold, which is adjacent to the combustion chambers and reaches a higher temperature. As a result, it is possible to improve the cooling effect without increasing the total flow rate of the coolant. Meanwhile, because the cylinder head is cooled by the coolant having the faster flow rate, it is possible to cool the cylinder head to a lower temperature compared to another coolant channel having the same volume, which is attributable to the faster flow rate. Thus, it is possible to improve the cooling performance as well as the cooling effect, and possibly to achieve a size and weight reduction of the cylinder head.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass: einer des oberen Auslasswassermantels und des unteren Auslasswassermantels mit einem Einlasswassermantel verbunden ist, in dem das Kühlmittel in der Nähe der Mehrzahl von Ansaugöffnungen fließt, und mit einem Brennkammerwassermantel verbunden ist, der konfiguriert ist, um die oberen Brennkammerabschnitte zu kühlen; und die Wassermantelstruktur derart ausgebildet sein sollte, dass eine Strömungsrate des Kühlmittels in dem Brennkammerwassermantel den größten Anteil einer Strömungsrate des innerhalb des Zylinderkopfs fließenden Kühlmittels einnimmt, und eine Strömungsrate des Kühlmittels in dem unteren Auslasswassermantel zum zweitgrößten Anteil nach der Strömungsrate des Kühlmittels in dem Brennkammerwassermantel wird. Moreover, it is preferable that: one of the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket is connected to an inlet water jacket in which the coolant flows in the vicinity of the plurality of suction ports and connected to a combustion chamber water jacket configured to surround the upper combustion chamber sections to cool; and the water jacket structure should be configured such that a flow rate of the coolant in the combustion chamber water jacket takes the largest proportion of a flow rate of the coolant flowing inside the cylinder head, and a flow rate of the coolant in the lower outlet water jacket becomes the second largest proportion to the flow rate of the coolant in the combustion chamber water jacket ,

In dieser Konfiguration sind die Kühlmittelkanäle der Wassermäntel derart ausgebildet, dass die Strömungsrate des Kühlmittels in dem Brennkammerwassermantel den größten Anteil der Strömungsrate des innerhalb des Zylinderkopfs fließenden Kühlmittels einnimmt, und die Strömungsrate des Kühlmittels in dem unteren Auslasswassermantel die zweitgrößte nach jener in dem Brennkammerwassermantel wird. Daher wird es möglich, einen Passflächenabschnitt des Zylinderkopfs unterhalb des Auspuffkrümmers wirkungsvoll zu kühlen, welcher den oberen Brennkammerabschnitten benachbart ist und eine hohe Temperatur erreicht.In this configuration, the coolant channels of the water jackets are formed such that the flow rate of the coolant in the combustion chamber water jacket occupies the largest proportion of the flow rate of the coolant flowing inside the cylinder head, and the flow rate of the coolant in the lower outlet water jacket becomes the second largest after that in the combustion chamber water jacket. Therefore, it becomes possible to effectively cool a mating surface portion of the cylinder head below the exhaust manifold, which is adjacent to the upper combustion chamber portions and reaches a high temperature.

Darüber hinaus ist bevorzugt, dass: der Brennkammerwassermantel mit einem des oberen Auslasswassermantels und des unteren Auslasswassermantels verbunden sein sollte, und der Brennkammerwassermantel derart ausgebildet sein sollte, dass er das Kühlmittel in einer Reihenrichtung der Zylinder fließen lässt.Moreover, it is preferable that: the combustion chamber water jacket should be connected to one of the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket, and the combustion chamber water jacket should be configured to flow the coolant in a row direction of the cylinders.

In dieser Konfiguration ist der Brennkammerwassermantel derart ausgebildet, dass das Kühlmittel in der Reihenrichtung der Zylinder fließt. Somit wird die Strömung des Kühlmittels oberhalb der Brennkammern, die komplizierte Formen haben und hohe Temperaturen erreichen, in der Reihenrichtung der Zylinder gesteuert. Dementsprechend ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit und die Kühlwirkung des Kühlmittels günstig zu halten. Weil darüber hinaus der obere Auslasswassermantel oder der untere Auslasswassermantel als unabhängiger Kühlmittelkanal vorgesehen ist, ist es möglich, die Strömungsrate des Kühlmittels zu reduzieren, das hinaus zu der Abgassammlerseite fließt, und somit die Nachbarschaft in der Zündkerze wirkungsvoll zu kühlen, wo die Temperatur die höchsten Werte erreicht.In this configuration, the combustion chamber water jacket is formed such that the coolant flows in the row direction of the cylinders. Thus, the flow of the coolant above the combustion chambers, which have complicated shapes and reach high temperatures, is controlled in the row direction of the cylinders. Accordingly, it is possible to keep the flow rate and the cooling effect of the coolant low. Moreover, because the upper outlet water jacket or the lower outlet water jacket is provided as an independent coolant channel, it is possible to reduce the flow rate of the coolant flowing out to the exhaust collector side and thus effectively cool the neighborhood in the spark plug where the temperature is the highest Values reached.

Es ist bevorzugt, dass: einer des oberen Auslasswassermantels und des unteren Auslasswassermantels einen Kühlmitteleinlass enthalten sollte, der an einer Seite in der Reihenrichtung der Zylinder angeordnet ist; und einer des oberen Auslasswassermantels und des unteren Auslasswassermantels die Mehrzahl der Kühlmitteleinlässe enthalten sollte, die unterhalb der Mehrzahl von Auspufföffnungen angeordnet sind.It is preferable that: one of the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket should include a coolant inlet disposed on one side in the row direction of the cylinders; and one of the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket should include the plurality of coolant inlets disposed below the plurality of exhaust ports.

Wenn in dieser Konfiguration der Brennkammerwassermantel, der so ausgebildet ist, dass er die oberen Teile der Brennkammern abdeckt, welche hohe Temperaturen erreichen, zum Beispiel mit dem Kühlmitteleinlass an einer Endseite in der Reihenrichtung der Zylinder versehen ist, kann der Brennkammerwassermantel bewirken, dass das Kühlmittel als Längsströmung in der Reihenrichtung der Zylinder fließt, ohne die Strömungsgeschwindigkeit zu reduzieren, obwohl er eine relativ komplizierte Struktur hat, und kann hierdurch die Kühlwirkung verbessern. Der obere Auslasswassermantel oder der untere Auslasswassermantel, der als der unabhängige Kühlmittelkanal ausgebildet ist, enthält die mehreren Kühlmitteleinlässe, die unterhalb der mehreren Auslassöffnungen angeordnet sind, und ist daher in der Lage, die brennkammerseitigen Abschnitte, welche Trennflächen sind, zuverlässig zu kühlen. Daher ist es möglich, die Kühlwirkung des Auspuffkrümmers zu verbessern, während die Umgebungen der Brennkammern, welche hohen Temperaturen erreichen, zuverlässig gekühlt werden.In this configuration, when the combustion chamber water jacket formed to cover the upper parts of the combustion chambers reaching high temperatures is provided, for example, with the coolant inlet at one end side in the row direction of the cylinders, the combustion chamber water jacket can cause the coolant As a longitudinal flow in the row direction of the cylinder flows without reducing the flow velocity, although it has a relatively complicated structure, and can thereby improve the cooling effect. The upper outlet water jacket or the lower outlet water jacket formed as the independent coolant channel includes the plurality of coolant inlets disposed below the plurality of outlet ports, and therefore, is capable of reliably cooling the combustion chamber side portions which are separation surfaces. Therefore, it is possible to improve the cooling effect of the exhaust manifold while reliably cooling the environments of the combustion chambers which reach high temperatures.

In der Wassermantelstruktur wird das Kühlmittel direkt von dem Zylinderblock entweder zum oberen Auslasswassermantel oder unteren Auslasswassermantel an der getrennten Seite hin geleitet. Daher ist es möglich, das Kühlmittel auch zwischen den Auslassöffnungen fließen zu lassen und hierdurch den Zylinderkopf wirkungsvoll zu kühlen.In the water jacket structure, the coolant is passed directly from the cylinder block to either the upper outlet water jacket or the lower outlet water jacket on the separated side. Therefore, it is possible to also let the coolant flow between the exhaust ports, thereby effectively cooling the cylinder head.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass: einer des oberen Auslasswassermantels und des unteren Auslasswassermantels einen Kühlmitteleinlass enthalten sollte, der an einer Seite in der Reihenrichtung der Zylinder angeordnet ist; und einer des oberen Auslasswassermantels und des unteren Auslasswassermantels eine Mehrzahl der Kühlmitteleinlässe enthalten sollte, die jeweils zwischen einem entsprechenden Paar der Zylinder angeordnet sind.Moreover, it is preferable that: one of the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket should include a coolant inlet disposed on one side in the row direction of the cylinders; and one of the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket should include a plurality of the coolant inlets each disposed between a corresponding pair of the cylinders.

In dieser Konfiguration ist entweder der obere Auslasswassermantel oder der untere Auslasswassermantel, der zu dem unabhängigen Kühlmittelkanal ausgebildet ist, mit den Kühlmitteleinlässen versehen, die zwischen den Zylindern angeordnet sind und mit dem Kühlmittelkanal in dem Zylinderblock in Verbindung stehen, und ist daher in der Lage, die brennkammerseitigen Abschnitte, welche die Trennflächen sind, zuverlässig zu kühlen. Daher ist es möglich, die Kühlwirkung eines Sammlers im Auspuffkrümmer zu verbessern, während die Umgebungen der Brennkammern, welche hohe Temperaturen erreichen, zuverlässig gekühlt werden.In this configuration, either the upper outlet water jacket or the lower outlet water jacket formed to the independent coolant passage is provided with the coolant inlets disposed between the cylinders and communicating with the coolant passage in the cylinder block, and therefore is capable of to reliably cool the combustion chamber side portions, which are the parting surfaces. Therefore, it is possible to improve the cooling effect of a collector in the exhaust manifold, while the environments of the Combustion chambers, which reach high temperatures, are reliably cooled.

Ferner ist es bevorzugt, dass vom oberen Auslasswassermantel und unteren Auslasswassermantel jener, der nicht mit dem Brennkammerwassermantel verbunden ist, eine Mehrzahl der Kühlmitteleinlässe an Seiten der oberen Brennkammerabschnitte enthalten sollte und derart ausgebildet sein sollte, dass das Kühlmittel entlang der Auspuffseitenfläche des Zylinderkopfs fließt und zu einer einzigen Strömung konvergiert, worin das Kühlmittel sequentiell in der Reihenrichtung der Zylinder fließt.Further, it is preferable that, from the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket, those not connected to the combustion chamber water jacket should have a plurality of the coolant inlets on sides of the upper combustion chamber portions and be formed such that the coolant flows and flows along the exhaust side surface of the cylinder head converges to a single flow, wherein the coolant flows sequentially in the row direction of the cylinder.

In dieser Konfiguration enthält entweder der obere Auslasswassermantel oder der untere Auslasswassermantel die mehreren Kühlmitteleinlässe, die in der Nähe der oberen Brennkammerabschnitte ausgebildet sind, anstatt an einem Endabschnitt in der Reihenrichtung der Zylinder ausgebildet zu sein. Daher kann das Kühlmittel, das von dem Kühlmittelkanal an der Zylinderblockseite aufgenommen wird, die Kühlwirkung der Umgebungen der oberen Brennkammerabschnitte, welche hohe Temperaturen erreichen, verbessern. Darüber hinaus kann dieses Kühlmittel eine gleichmäßige Kühlung durchführen, während eine ungleichmäßige Kühlung in Hinblick auf die Reihenrichtung der Zylinder reduziert wird. Darüber hinaus sind die Wassermäntel mit jeweils gesonderten Kühlmitteleinlässen versehen. Daher ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels leicht und akkurat einzustellen.In this configuration, either the upper outlet water jacket or the lower outlet water jacket includes the plurality of coolant inlets formed near the upper combustion chamber portions instead of being formed at one end portion in the row direction of the cylinders. Therefore, the coolant received from the cylinder side coolant passage can enhance the cooling effect of the upper combustion chamber portions which reach high temperatures. Moreover, this coolant can perform uniform cooling while reducing uneven cooling with respect to the row direction of the cylinders. In addition, the water jackets are each provided with separate coolant inlets. Therefore, it is possible to easily and accurately adjust the flow rates of the coolant.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der Kühlmitteleinlass des oberen Auslasswassermantels, der Kühlmitteleinlass des unteren Auslasswassermantels und ein Kühlmitteleinlass des Brennkammerwassermantels jeweils mit Dichtungskühlmitteleinströmlöchern in Verbindung stehen, die in einer Kopfdichtung voneinander unabhängig ausgebildet sind.Moreover, it is preferable that the coolant inlet of the upper outlet water jacket, the coolant inlet of the lower outlet water jacket, and a coolant inlet of the combustion chamber water jacket communicate with seal coolant inflow holes, respectively, which are independently formed in a head gasket.

In dieser Konfiguration kann das Setzen der Strömungskanäle für die Kühlmitteleinlässe der jeweiligen Wassermäntel leicht erreicht werden, indem lediglich die Durchmesser der Einlässe der Kopfdichtung eingestellt werden. Wenn darüber hinaus entweder der obere Auslasswassermantel oder der untere Auslasswassermantel als der unabhängige Strömungskanal ausgebildet ist, ist es nicht notwendig, die Strömungskanäle an den Kühlmitteleinlässen abzuzweigen. Infolgedessen ist es möglich, die Stagnation des Kühlmittels zu vermeiden.In this configuration, the setting of the flow channels for the coolant inlets of the respective water jackets can be easily achieved merely by adjusting the diameters of the inlets of the head gasket. Moreover, if either the upper outlet water jacket or the lower outlet water jacket is formed as the independent flow channel, it is not necessary to branch the flow channels at the coolant inlets. As a result, it is possible to avoid the stagnation of the coolant.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass, vom oberen Auslasswassermantel und dem unteren Auslasswassermantel, jener, der nicht mit dem Brennkammerwassermantel verbunden ist, einen zusätzlichen Kühlmitteleinlass enthalten sollte, der zwischen den Auspufföffnungen für den Zylinder ausgebildet ist, der vom Kühlmittelauslass des einen Auslasswassermantels am weitesten entfernt angeordnet ist.Moreover, it is preferable that, from the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket, that which is not connected to the combustion chamber water jacket should include an additional coolant inlet formed between the exhaust ports for the cylinder, which is furthest from the coolant outlet of the one Auslasswassermantels is arranged remotely.

In dieser Konfiguration enthält, vom oberen Auslasswassermantel und unteren Auslasswassermantel, jener, der nicht mit dem Brennkammerwassermantel verbunden ist, einen zusätzlichen Kühlmitteleinlass, der zwischen den Auslassöffnungen für den Zylinder ausgebildet ist, der von dem Kühlmittelauslass des relevanten Auslasswassermantels am weitesten entfernt ist. Der zusätzliche Kühlmitteleinlass kann die Strömungsrate und die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels erhöhen. Somit lässt sich das Auftreten von Standwasser des Kühlmittels an einem Abschnitt wirkungsvoll verhindern, wo sich das Kühlmittel mit einem durch einen anderen Zylinder fließenden Kühlmittelstrom vereinigt.In this configuration, from the upper outlet water jacket and the lower outlet water jacket, that not connected to the combustion chamber water jacket includes an additional coolant inlet formed between the cylinder outlet ports farthest from the coolant outlet of the relevant outlet water jacket. The additional coolant inlet may increase the flow rate and flow rate of the coolant. Thus, the occurrence of stagnant water of the coolant can be effectively prevented at a portion where the coolant merges with a refrigerant flow flowing through another cylinder.

[Wirkungen der Erfindung][Effects of the Invention]

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf anzugeben, die in der Lage ist, die Kühlwirkung eines Abgassammlers zu verbessern, während eine Zunahme in der Strömungsrate von Kühlmittel vermieden wird.According to the present invention, it is possible to provide a water jacket structure for a cylinder head which is capable of improving the cooling effect of an exhaust collector while avoiding an increase in the flow rate of coolant.

Darüber hinaus ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf anzugeben, welche die Kühlwirkung verbessert, indem sie die Strömung eines Kühlmittels im Wassermantel eines Zylinderkopfs verbessert.Moreover, according to the present invention, it is possible to provide a water jacket structure for a cylinder head, which improves the cooling effect by improving the flow of a coolant in the water jacket of a cylinder head.

[Kurzbeschreibung der Zeichnungen][Brief Description of the Drawings]

1 ist eine Querschnittsansicht eines Verbrennungsmotors, der eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf gemäß einer Ausführung der Erfindung enthält. 1 FIG. 10 is a cross-sectional view of an internal combustion engine incorporating a water jacket structure for a cylinder head according to an embodiment of the invention. FIG.

2 ist eine Perspektivansicht des Zylinderkopfs. 2 is a perspective view of the cylinder head.

3 ist eine Perspektivansicht, welche einen Abgassammler und einen kopfseitigen Wassermantel innerhalb des Zylinderkopfs darstellt, betrachtet durch den Zylinderkopf hindurch. 3 FIG. 12 is a perspective view illustrating an exhaust manifold and a head-side water jacket within the cylinder head, as viewed through the cylinder head. FIG.

4 ist eine Perspektivansicht, die den kopfseitigen Wassermantel und den Abgassammler zeigt, die vertikal getrennt sind. 4 Fig. 12 is a perspective view showing the head-side water jacket and the exhaust manifold vertically separated.

5 ist eine Unteransicht eines Einlasswassermantels, eines Brennkammerwassermantels und eines oberen Auslasswassermantels. 5 is a bottom view of an inlet water jacket, a combustion chamber water jacket and an upper outlet water jacket.

6 ist eine Unteransicht eines unteren Auslasswassermantels. 6 is a bottom view of a lower outlet water jacket.

7 ist eine Vorderansicht des kopfseitigen Wassermantels und des Abgassammlers, bei Betrachtung von der Vorderseite. 7 is a front view of the head-side water jacket and the exhaust collector, when viewed from the front.

8 ist eine Explosionsperspektivansicht zur Erläuterung von Kühlmittelströmungen von dem blockseitigen Wassermantel zum Einlasswassermantel. 8th FIG. 10 is an exploded perspective view for explaining refrigerant flows from the block-side water jacket to the inlet water jacket. FIG.

9 ist eine Explosionsperspektivansicht zur Erläuterung der Kühlmittelströmungen von dem blockseitigen Wassermantel zum unteren Auslasswassermantel. 9 FIG. 10 is an exploded perspective view for explaining the flows of the coolant from the block-side water jacket to the lower outlet water jacket. FIG.

10 ist eine Unteransicht, welche durch Aufeinanderlagern des kopfseitigen Wassermantels und des blockseitigen Wassermantels auf eine Dichtung dargestellt ist. 10 is a bottom view, which is shown by stacking the head-side water jacket and the block-side water jacket on a seal.

11 ist eine Unteransicht zur Erläuterung der Kühlmittelströmungen in dem Einlasswassermantel, dem Brennkammerwassermantel und dem oberen Auslasswassermantel. 11 FIG. 12 is a bottom view for explaining the refrigerant flows in the inlet water jacket, the combustion chamber water jacket, and the upper outlet water jacket. FIG.

12 ist eine Unteransicht zur Erläuterung der Kühlmittelströmungen in dem unteren Auslasswassermantel. 12 Fig. 10 is a bottom view for explaining the flows of the coolant in the lower outlet water jacket.

13A ist eine Explosionsperspektivansicht, und 13B eine Perspektivansicht, welche eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf eines ersten modifizierten Beispiels der Ausführung zeigen. 13A is an exploded perspective view, and 13B 1 is a perspective view showing a water jacket structure for a cylinder head of a first modified example of the embodiment.

14 ist eine Draufsicht, die einen Einlasswassermantel, einen Brennkammerwassermantel und einen oberen Auslasswassermantel des ersten modifizierten Beispiels zeigt. 14 FIG. 10 is a plan view showing an inlet water jacket, a combustion chamber water jacket and an upper outlet water jacket of the first modified example. FIG.

15 ist eine Unteransicht, die einen unteren Auslasswassermantel, den Einlasswassermantel und den Brennkammerwassermantel des ersten modifizierten Beispiels zeigt. 15 FIG. 10 is a bottom view showing a lower outlet water jacket, the inlet water jacket, and the combustor water jacket of the first modified example. FIG.

16 ist eine Explosionsperspektivansicht, die eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf eines zweiten modifizierten Beispiels der Ausführung zeigt. 16 Fig. 10 is an exploded perspective view showing a water jacket structure for a cylinder head of a second modified example of the embodiment.

17 ist eine Unteransicht, die einen unteren Auslasswassermantel, einen Einlasswassermantel und einen Brennkammerwassermantel des zweiten modifizierten Beispiels zeigt. 17 FIG. 10 is a bottom view showing a lower outlet water jacket, an inlet water jacket and a combustion chamber water jacket of the second modified example. FIG.

Arten zur Ausführung der ErfindungModes for carrying out the invention

Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird im Bezug auf 1 bis 12 im Detail beschrieben. In den folgenden Beschreibungen sind die gleichen Bauelemente mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und eine überschneidende Erläuterung wird weggelassen. Unterdessen werden Beschreibungen in Bezug auf Richtungen auf der Basis von den Richtungen vorne, hinten, links, rechts, oben und unten angegeben, wie in den Zeichnungen angegeben, die jeweils einen Zustand repräsentieren, wo ein Verbrennungsmotor E in einem Fahrzeug angeordnet ist.An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG 1 to 12 described in detail. In the following descriptions, the same components are denoted by the same reference numerals, and an overlapping explanation is omitted. Meanwhile, descriptions are given in terms of directions based on the directions front, rear, left, right, up and down, as indicated in the drawings, each representing a state where an engine E is disposed in a vehicle.

1 ist eine Querschnittsansicht eines Verbrennungsmotors, der eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf gemäß einer Ausführung der Erfindung enthält. 1 FIG. 10 is a cross-sectional view of an internal combustion engine incorporating a water jacket structure for a cylinder head according to an embodiment of the invention. FIG.

Wie in 1 gezeigt, enthält ein Verbrennungsmotor E, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, einen Motorkörper, versehen mit: einem Zylinderblock 1, der zum Beispiel integral mit vier Zylindern 1a (in 1 ist nur einer der Zylinder 1a gezeigt) versehen ist, die in Serie angeordnet sind; einem Zylinderkopf 2 zur Verbindung mit einem oberen Endabschnitt des Zylinderblocks 1; einer Dichtung 3, die zwischen dem Zylinderblock 1 und dem Zylinderkopf 2 angeordnet ist; und einem Kopfdeckel (nicht gezeigt), der mit einem oberen Endabschnitt des Zylinderkopfs 2 zu verbinden ist.As in 1 1, an engine E to which the present invention is applied includes an engine body provided with: a cylinder block 1 that is, for example, integral with four cylinders 1a (in 1 is just one of the cylinders 1a shown), which are arranged in series; a cylinder head 2 for connection to an upper end portion of the cylinder block 1 ; a seal 3 between the cylinder block 1 and the cylinder head 2 is arranged; and a head cover (not shown) connected to an upper end portion of the cylinder head 2 to connect.

Der Verbrennungsmotor E ist ein Mehrzylindermotor, welcher enthält: vier Zylinder 1a; Kolben 4, die jeweils in dem entsprechenden Zylinder 1a hin- und herbeweglich eingesetzt sind; und eine Kurbelwelle 6, die durch Pleuelstangen 5 mit den Kolben 4 verbunden ist. Der Verbrennungsmotor E ist in einem Fahrzeug, als Lastgegenstand, derart quer angebracht, dass die Drehmittellinie der Kurbelwelle 6 in der Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs orientiert ist. Unterdessen ist der Verbrennungsmotor E derart angeordnet, dass eine Einlassseite zum Heck des Fahrzeugs weist und seine Auslassseite zur Front des Fahrzeugs weist.The engine E is a multi-cylinder engine including: four cylinders 1a ; piston 4 , each in the corresponding cylinder 1a are used reciprocally; and a crankshaft 6 passing through connecting rods 5 with the pistons 4 connected is. The engine E is mounted transversely in a vehicle as a load object such that the rotational center line of the crankshaft 6 oriented in the left-right direction of the vehicle. Meanwhile, the engine E is arranged such that an intake side faces the rear of the vehicle and has its exhaust side toward the front of the vehicle.

Für jeden der Zylinder 1a bilden der Zylinder 1a, der entsprechende Kolben 4 und der Zylinderkopf 2 gemeinsam eine Brennkammer 7 in einem Raum zwischen dem Kolben 4 und dem Zylinderkopf 2 in einer Zylinderachsrichtung, welche eine Richtung parallel zu einer Zylinderachse Lc des Zylinders 1a ist.For each of the cylinders 1a form the cylinder 1a , the corresponding piston 4 and the cylinder head 2 together a combustion chamber 7 in a space between the piston 4 and the cylinder head 2 in a cylinder axis direction, which is a direction parallel to a cylinder axis Lc of the cylinder 1a is.

In dieser Ausführung ist der Verbrennungsmotor E derart angeordnet, dass die Zylinderachse Lc mit einer vertikalen Achsrichtung (d. h. Auf-Ab-Richtung) übereinstimmt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann der Verbrennungsmotor E auch derart angeordnet werden, dass die Zylinderachse Lc zur Richtung der vertikalen Achse geneigt ist.In this embodiment, the engine E is arranged such that the cylinder axis Lc coincides with a vertical axis direction (i.e., up-down direction). However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the engine E may also be arranged such that the cylinder axis Lc is inclined to the direction of the vertical axis.

Zusätzlich zu den oben erwähnten Zylindern 1a und einem Kurbelgehäuse (nicht gezeigt) enthält der Zylinderblock 1 einen blockseitigen Wassermantel 10, der einen Strömungskanal für Kühlmittel zum Kühlen der Zylinder 1a darstellt. Der blockseitige Wassermantel 10 ist ein Raum in Form einer vertieften Nut, der die Gesamtheit der vier Zylinder 1a durchgehend umgibt und sich zu einer Oberseite des Zylinderblocks 1 öffnet (siehe 8 und 9). Das mit einem nicht dargestellten Kühler gekühlte Kühlmittel wird einer Endseite des blockseitigen Wassermantels 10 zugeführt. Darüber hinaus steht der blockseitige Wassermantel 10 mit einem Einlasswassermantel 50 sowie einem unteren Auslasswassermantel 90 des Zylinderkopfs 2, wie später beschrieben wird, über Durchgangslöcher 32, 35 und dergleichen in der Dichtung 3 in Verbindung und führt den Wassermänteln 50 und 90 das Kühlmittel zu. Der blockseitige Wassermantel 10 und die Dichtung 3 werden später im Detail beschrieben.In addition to the above-mentioned cylinders 1a and a crankcase (not shown) includes the cylinder block 1 a block side water jacket 10 , which is a flow channel for coolant for cooling the cylinder 1a represents. The block-sided water jacket 10 is a room in the form of a recessed groove, which is the totality of the four cylinders 1a surrounds and extends to a top of the cylinder block 1 opens (see 8th and 9 ). The coolant cooled with a cooler not shown becomes one end side of the block-side water jacket 10 fed. In addition, there is the block-side water jacket 10 with an inlet water jacket 50 and a lower outlet water jacket 90 of the cylinder head 2 , as will be described later, via through holes 32 . 35 and the like in the seal 3 connect and lead the water-coats 50 and 90 the coolant too. The block-sided water jacket 10 and the seal 3 will be described later in detail.

2 ist eine Perspektivansicht des Zylinderkopfs. 3 ist eine Perspektivansicht, die einen Abgassammler und einen kopfseitigen Wassermantel innerhalb des Zylinderkopfs darstellt, bei Betrachtung durch den Zylinderkopf hindurch. In 3 sind die Konturen des Zylinderkopfs 2 mit gestrichelten Linien (Doppelstrichkettenlinien) gezeichnet. 2 is a perspective view of the cylinder head. 3 FIG. 10 is a perspective view illustrating an exhaust manifold and a head-side water jacket within the cylinder head, as viewed through the cylinder head. FIG. In 3 are the contours of the cylinder head 2 drawn with dashed lines (double-dash chain lines).

Der Zylinderkopf 2 ist eine Metallkomponente, die durch Gießen mittels Kernen hergestellt wird. Wie in 1 bis 3 (hauptsächlich in 1) gezeigt, enthält der Zylinderkopf 2 hauptsächlich: vier obere Brennkammerabschnitte 21 (In 1 ist nur einer von diesen gezeigt), welche obere Abschnitte der Brennkammern 7 darstellen; Ansaugöffnungen 22, die konfiguriert sind, um die Luft in die jeweiligen Brennkammern 7 zu lassen; Auspufföffnungen 23, die konfiguriert sind, um Brenngas von den Brennkammern 7 abzugeben; einen Abgassammler 24, der innerhalb des Zylinderkopfs 2 angeordnet und konfiguriert ist, um die Auspufföffnungen 23 zusammenzuführen; und einen kopfseitigen Wassermantel 40 zum Kühlen der vorgenannten Bauteile. Darüber hinaus enthält der Zylinderkopf 2 eine Ventilkammer 25, die an einem oberen Teil des Zylinderkopfs 2 vorgesehen und ausgestaltet ist, um einen Teil eines Ventilantriebs (nicht gezeigt) aufzunehmen.The cylinder head 2 is a metal component produced by casting by means of cores. As in 1 to 3 (mainly in 1 ), contains the cylinder head 2 mainly: four upper combustion chamber sections 21 (In 1 only one of these is shown), which upper sections of the combustion chambers 7 group; suction 22 that are configured to move the air into the respective combustion chambers 7 allow; exhaust openings 23 that are configured to burn fuel gas from the combustion chambers 7 leave; an exhaust collector 24 inside the cylinder head 2 arranged and configured to the exhaust ports 23 merge; and a head-side water jacket 40 for cooling the aforementioned components. In addition, the cylinder head contains 2 a valve chamber 25 attached to an upper part of the cylinder head 2 is provided and adapted to receive a part of a valve drive (not shown).

Die oberen Brennkammerabschnitte 21 sind im Wesentlichen kegelförmige vertiefte Abschnitte, die in einer Unterseite 2a des Zylinderkopfs 2 ausgebildet sind. Jede Ansaugöffnung 22 bewirkt, dass der entsprechende obere Brennkammerabschnitt 21 und eine Rückseite 2b des Zylinderkopfs 2 miteinander in Verbindung stehen. Jede Auspufföffnung 23 bewirkt, dass der entsprechende obere Brennkammerabschnitt 21 und der Abgassammler 24 miteinander in Verbindung stehen. Zwei Ansaugöffnungen 22 und zwei Auspufföffnungen 23 sind für jeden oberen Brennkammerabschnitt 21 vorgesehen, und jede der Öffnungen steht mit der Innenseite des oberen Brennkammerabschnitts 21 in Verbindung. Hier sind nicht dargestellte Einlassventile und Auslassventile in den Ansaugöffnungen 22 und den Auspufföffnungen 23 angeordnet.The upper combustion chamber sections 21 are essentially conical recessed sections that are in a bottom 2a of the cylinder head 2 are formed. Each intake opening 22 causes the corresponding upper combustion chamber section 21 and a back 2 B of the cylinder head 2 communicate with each other. Every exhaust opening 23 causes the corresponding upper combustion chamber section 21 and the exhaust collector 24 communicate with each other. Two intake openings 22 and two exhaust ports 23 are for each upper combustion chamber section 21 provided, and each of the openings is with the inside of the upper combustion chamber portion 21 in connection. Here are not shown intake valves and exhaust valves in the intake ports 22 and the exhaust ports 23 arranged.

Wie in 2 gezeigt, enthält der Abgassammler 24 eine Öffnung 24a, die sich zu einem angenähert mittigen Teil einer Vorderseite 2c des Zylinderkopfs 2 in der Links-Rechts-Richtung öffnet. Der Abgassammler 24 ist innerhalb des Zylinderkopfs 2 ausgebildet, in einem solchen Bereich vorgesehen, der vor dem Zylinderkopf 1 gewölbt ist, und ausgestaltet, um mit den Auspufföffnungen 23 in Verbindung zu stehen (siehe 1).As in 2 shown, contains the exhaust collector 24 an opening 24a , which is an approximately central part of a front 2c of the cylinder head 2 opens in the left-right direction. The exhaust collector 24 is inside the cylinder head 2 formed, provided in such an area, in front of the cylinder head 1 is arched, and configured to with the exhaust ports 23 to be in communication (see 1 ).

Die Ventilkammer 25 ist ein vertiefter Raum, der in einer Oberseite 2d des Zylinderkopfs 2 ausgebildet ist. Die Ventilkammer 25 nimmt einen Teil des nicht dargestellten Ventilantriebs einschließlich einer Nockenwelle, Kipphebeln, Ventilen und dergleichen auf. Unterdessen sind Auslassöffnungen 63, 83 und 93 (auspuffseitige Auslässe 2g), die als Auslässe für das Kühlmittel von einem später zu beschreibenden kopfseitigen Wassermantel 40 dienen, an einer linken Seitenfläche 2e (Auspuffseitenfläche) des Zylinderkopfs 2 ausgebildet. Ein Wasserauslass (nicht gezeigt) ist an der linken Seitenfläche 2e des Zylinderkopfs 2 angebracht. Der Wasserauslass weist das Kühlmittel, das von den Auslassöffnungen 63, 83 und 93 abgegeben wird, einem Heizer und dem Kühler zu.The valve chamber 25 is a recessed space that is in a top 2d of the cylinder head 2 is trained. The valve chamber 25 receives a portion of the valve drive, not shown, including a camshaft, rocker arms, valves and the like. Meanwhile, there are outlet openings 63 . 83 and 93 (exhaust side outlets 2g ), which serve as outlets for the refrigerant from a head-side water jacket to be described later 40 serve, on a left side surface 2e (Exhaust side surface) of the cylinder head 2 educated. A water outlet (not shown) is on the left side surface 2e of the cylinder head 2 appropriate. The water outlet has the coolant coming from the outlet ports 63 . 83 and 93 delivered to a heater and the radiator.

Die Vorderseite 2c des Zylinderkopfs 2 enthält zwei Traglöcher 2f. Jedes Tragloch 2f wird während des Gießens durch eine Verbindung eines innerhalb eines Hohlraums angeordneten Kerns und eines von einer Form getragenen Kernabdrucks gebildet. Die Traglöcher 2f werden jedoch später mit Kappen oder dergleichen verschlossen.The front 2c of the cylinder head 2 contains two support holes 2f , Every carrying hole 2f is formed during casting by a compound of a core disposed within a cavity and a core-print supported by a mold. The carrying holes 2f However, they are later closed with caps or the like.

Wie in 1 und 3 gezeigt, ist der kopfseitige Wassermantel 40 ein Raum, der als Strömungskanal für das Kühlmittel im Zylinderkopf 2 dient. Der kopfseitige Wassermantel 40 enthält den Einlasswassermantel 50 zum Kühlen der Ansaugöffnungen 22, einen Brennkammerwassermantel 60 zum Kühlen der oberen Brennkammerabschnitte 21, und einen Auslasswassermantel 70 zum Kühlen der Auspufföffnungen 23 sowie des Abgassammlers 24.As in 1 and 3 shown is the head-side water jacket 40 a space that serves as a flow channel for the coolant in the cylinder head 2 serves. The head-side water jacket 40 contains the inlet water jacket 50 for cooling the suction openings 22 , a combustion chamber water jacket 60 for cooling the upper combustion chamber sections 21 , and an outlet water jacket 70 for cooling the exhaust openings 23 and the exhaust collector 24 ,

Wie in 1 gezeigt, ist der Einlasswassermantel 50 unterhalb der Ansaugöffnungen 22 vorgesehen. Der Brennkammerwassermantel 60 ist unmittelbar oberhalb der oberen Brennkammerabschnitte 21 und zwischen den Ansaugöffnungen 22 und den Auspufföffnungen 23 vorgesehen. Der Auslasswassermantel 70 enthält: einen oberen Auslasswassermantel 80, der an einer oberen Seite der Auspufföffnungen 23 und des Abgassammlers 24 in der Zylinderachsrichtung Lc angeordnet ist, und bewirkt, dass das Kühlmittel in einer Reihenrichtung Lb der Zylinder 1a fließt; und einen unteren Auslasswassermantel 90, der an einer Unterseite der Auspufföffnungen 23 und des Abgassammlers 24 in der Zylinderachsrichtung Lc angeordnet ist und bewirkt, dass das Kühlmittel in der Reihenrichtung Lb der Zylinder 1a fließt.As in 1 shown is the inlet water jacket 50 below the intake openings 22 intended. The combustion chamber water jacket 60 is just above the upper combustion chamber sections 21 and between the intake ports 22 and the exhaust ports 23 intended. The outlet water jacket 70 contains: an upper outlet water jacket 80 Located at an upper side of the exhaust vents 23 and the exhaust collector 24 is arranged in the cylinder axial direction Lc, and causes the coolant in a row direction Lb of the cylinder 1a flows; and a lower outlet water jacket 90 standing at a bottom of the exhaust vents 23 and the exhaust collector 24 is arranged in the cylinder axis direction Lc and causes the coolant in the row direction Lb of the cylinder 1a flows.

Der Einlasswassermantel 50 steht mit dem blockseitigen Wassermantel 10 und mit dem Brennkammerwassermantel 60 in Verbindung (siehe gestrichelte Linie in 1). Der Brennkammerwassermantel 60 steht mit dem blockseitigen Wassermantel 10 und dem oberen Auslasswassermantel 80 in Verbindung. Der untere Auslasswassermantel 90 steht mit dem blockseitigen Wassermantel 10 in Verbindung. Übrigens steht der untere Auslasswassermantel 90 mit dem Einlasswassermantel 90, dem Brennkammerwassermantel 60 oder dem oberen Auslasswassermantel 80 nicht in Verbindung. In anderen Worten, in dem Auslasswassermantel 70 bilden der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel innerhalb des Zylinderkopfs 2 Strömungskanäle, die voneinander unabhängig sind. Der Auslasswassermantel 70 ist derart ausgebildet, dass eine Strömungsgeschwindigkeit des im unteren Auslasswassermantel 90 fließenden Kühlmittels schneller wird als eine Strömungsgeschwindigkeit des im oberen Auslasswassermantel 80 fließenden Kühlmittels.The inlet water jacket 50 stands with the water jacket on the block side 10 and with the combustion chamber water jacket 60 in connection (see dashed line in 1 ). The combustion chamber water jacket 60 stands with the water jacket on the block side 10 and the upper outlet water jacket 80 in connection. The lower outlet water jacket 90 stands with the water jacket on the block side 10 in connection. Incidentally, the lower outlet water jacket is 90 with the inlet water jacket 90 , the combustion chamber water jacket 60 or the upper outlet water jacket 80 not in contact. In other words, in the outlet water jacket 70 Form the upper outlet water jacket 80 and the lower outlet water jacket within the cylinder head 2 Flow channels that are independent of each other. The outlet water jacket 70 is formed such that a flow velocity of the lower Auslasswassermantel 90 flowing coolant is faster than a flow rate of the upper outlet water jacket 80 flowing coolant.

Als nächstes werden detaillierte Strukturen des Abgassammlers 24 und des kopfseitigen Wassermantels 40 (nämlich des Einlasswassermantels 50, des Brennkammerwassermantels 60, des oberen Auslasswassermantels 80 und des unteren Auslasswassermantels 90) in Bezug auf 4 bis 7 beschrieben.Next are detailed structures of the exhaust manifold 24 and the head-side water jacket 40 (namely the inlet water jacket 50 , the combustion chamber water jacket 60 , the upper outlet water jacket 80 and the lower outlet water jacket 90 ) in relation to 4 to 7 described.

4 ist eine Perspektivansicht, die den kopfseitigen Wassermantel und den Abgassammler zeigt, welche vertikal getrennt sind. 5 ist eine Unteransicht des Einlasswassermantels, des Brennkammerwassermantels und des oberen Auslasswassermantels. 6 ist eine Unteransicht des unteren Auslasswassermantels. 7 ist eine Vorderansicht des kopfseitigen Wassermantels und des Abgassammlers, bei Betrachtung von der Vorderseite. 4 Fig. 10 is a perspective view showing the head-side water jacket and the exhaust manifold, which are vertically separated. 5 is a bottom view of the inlet water jacket, the combustion chamber water jacket and the upper outlet water jacket. 6 is a bottom view of the lower outlet water jacket. 7 is a front view of the head-side water jacket and the exhaust collector, when viewed from the front.

Es sei anzumerken, dass in 4 bis 7 zur einfacheren Beschreibung der Abgassammler 4 und der kopfseitige Wassermantel 40, die in Wirklichkeit Räume sind, so dargestellt sind, als ob sie materielle Objekte wären (d. h. Kerne entsprechend den Räumen).It should be noted that in 4 to 7 for easier description of the exhaust manifold 4 and the head-side water jacket 40 which are in reality spaces, represented as if they were material objects (ie cores corresponding to the spaces).

Wie in 4 gezeigt, enthält der Abgassammler 24: erste Sammler 24b, die jeweils so ausgestaltet sind, dass zwei Auspufföffnungen 23 zusammenführen, die mit der entsprechenden Brennkammer 7 in Verbindung stehen; und einen zweiten Sammler 24c, der so ausgestaltet ist, dass er die vier ersten Sammler 24b an einer Position unmittelbar vor der Öffnung 24a zusammenführt. Der zweite Sammler 24c und die Öffnung 24a sind an einem in der Links-Rechts-Richtung angenähert mittigen Teil des Zylinderkopfs 2 vorgesehen. Unter den vier ersten Sammlern 24b sind die ersten Sammler 24b an den rechten und linken Seiten länger als die zwei anderen ersten Sammler 24b, die zwischen diesen angeordnet sind. Seitenflächen der vorderen Seitenabschnitte der ersten Sammler 24b an den rechten und linken Seiten stellen stromabwärtige Abschnitte 24d des Abgassammlers 24 dar, die durch Vorsprünge 81 des oberen Auslasswassermantels 80 und die Vorsprünge 91 des unteren Auslasswassermantels 90 zu kühlen sind, wie später beschrieben wird (siehe 1 und 4 bis 6). In Draufsicht sind die stromabwärtigen Abschnitte 24d derart geneigt, dass die stromabwärtigen Abschnitte 24d weiter vorne angeordnet werden, wenn die stromabwärtigen Abschnitte 24d der Öffnung 24a an der Mitte von den Auspufföffnungen 23 an den linken und rechten Enden näher kommen.As in 4 shown, contains the exhaust collector 24 : first collector 24b , which are each designed so that two exhaust ports 23 merge with the appropriate combustion chamber 7 keep in touch; and a second collector 24c which is designed to be the first four collectors 24b at a position immediately in front of the opening 24a merges. The second collector 24c and the opening 24a are at an approximately central part of the cylinder head in the left-right direction 2 intended. Among the four first collectors 24b are the first collectors 24b longer on the right and left sides than the other two first collectors 24b which are arranged between them. Side surfaces of the front side sections of the first collector 24b on the right and left sides represent downstream sections 24d of the exhaust collector 24 represented by protrusions 81 of the upper outlet water jacket 80 and the projections 91 the lower outlet water jacket 90 to be cooled, as described later (see 1 and 4 to 6 ). In plan view are the downstream sections 24d inclined so that the downstream sections 24d be placed further forward when the downstream sections 24d the opening 24a at the middle of the exhaust ports 23 get closer at the left and right ends.

Wie in 4 und 5 gezeigt (hauptsächlich in 5), ist der Einlasswassermantel 50 ein Strömungskanalbereich, wo das Kühlmittel fließt, das die Ansaugöffnungen 22 kühlt (siehe 1). Der Einlasswassermantel 50 erstreckt sich unter den Ansaugöffnungen 22 derart, dass er in der Links-Rechts-Richtung mäandrierend quert. Der Einlasswassermantel 50 enthält acht einlassseitige Einströmabschnitte 51, deren jeder unterhalb der entsprechenden Ansaugöffnung 22 angeordnet ist und sich zur Unterseite 2a (siehe 2) des Zylinderkopfs 2 öffnet. Darüber hinaus enthält der Einlasswassermantel 50 Verbindungsabschnitte 52, die mit dem Brennkammerwassermantel 60 in Verbindung stehen. Die Verbindungsabschnitte 52 sind entweder an Positionen zwischen benachbarten Zylindern 1a angeordnet (die nachfolgend bei Bedarf als „zwischen den Zylinderachsen” bezeichnet werden) oder an Positionen entsprechend den Außenseiten der äußerst rechten und äußerst linken Zylinder 1a. Zwischenachseinströmabschnitte 53 sind jeweils unterhalb der drei Verbindungsabschnitte 52 zwischen den Zylinderachsen vorgesehen. Jeder Zwischenachseinströmabschnitt 53 öffnet sich zur Unterseite 2a des Zylinderkopfs 2.As in 4 and 5 shown (mainly in 5 ), is the inlet water jacket 50 a flow channel region where the coolant flows, which the suction ports 22 cools (see 1 ). The inlet water jacket 50 extends under the intake ports 22 such that it crosses in the left-right direction meandering. The inlet water jacket 50 contains eight inlet-side inflow sections 51 , each of which is below the corresponding intake 22 is arranged and to the bottom 2a (please refer 2 ) of the cylinder head 2 opens. In addition, the inlet water jacket contains 50 connecting sections 52 that with the combustion chamber water jacket 60 keep in touch. The connecting sections 52 are either at positions between adjacent cylinders 1a are arranged (hereinafter referred to as "between the cylinder axes" if necessary) or at positions corresponding to the outsides of the rightmost and leftmost cylinders 1a , Zwischenachseinströmabschnitte 53 are each below the three connecting sections 52 provided between the cylinder axes. Each interaxle flow section 53 opens to the bottom 2a of the cylinder head 2 ,

Der Brennkammerwassermantel 60 ist ein Strömungskanalbereich, wo das Kühlmittel fließt, das die oberen Brennkammerabschnitte 21 kühlt (siehe 1). Der Brennkammerwassermantel 60 erstreckt sich oberhalb der oberen Brennkammerabschnitte 21 derart, dass er in der Links-Rechts-Richtung quert. Der Brennkammerwassermantel 60 ist in der Vorne-Hinten-Richtung breiter ausgebildet als der Einlasswassermantel 50, und umgibt Zündkerzen, welche nicht dargestellt sind. Der Brennkammerwassermantel 60 enthält zwei brennkammerseitige Einströmabschnitte 61 (Kühlmitteleinlässe), die als Einlässe für das Kühlmittel dienen und die an Endabschnitten an der rechten Seite des Brennkammerwassermantels 60 angeordnet sind und sich zur Unterseite 2a des Zylinderkopfs 2 öffnen (siehe 7). Darüber hinaus enthält der Brennkammerwassermantel 60 Verbindungsabschnitte 62, die mit dem oberen Auslasswassermantel 80 in Verbindung stehen. Jeder Verbindungsabschnitt 62 ist an einer Position entsprechend einem Raum zwischen zwei benachbarten Auspufföffnungen 23 angeordnet (siehe 1). Darüber hinaus enthält der Brennkammerwassermantel 60 eine Auslassöffnung 63, die in einem linken Endabschnitt des Brennkammerwassermantels 60 angeordnet ist und sich zur linken Seitenfläche 2e des Zylinderkopfs 2 öffnet, um als Auslass für das Kühlmittel zu dienen (siehe 2). Die Auslassöffnung 63 ist in der Vorne-Hinten-Richtung breiter ausgebildet als der Brennkammerwassermantel 60 und erstreckt sich nach vorne.The combustion chamber water jacket 60 is a flow channel region where the coolant flows, which are the upper combustion chamber sections 21 cools (see 1 ). The combustion chamber water jacket 60 extends above the upper combustion chamber sections 21 such that it traverses in the left-right direction. The combustion chamber water jacket 60 is wider in the front-rear direction than the inlet water jacket 50 , and surround spark plugs, which are not shown. The combustion chamber water jacket 60 contains two combustion chamber side inflow sections 61 (Coolant inlets), which are used as inlets for serve the coolant and the end portions on the right side of the combustion chamber water jacket 60 are arranged and move to the bottom 2a of the cylinder head 2 open (see 7 ). In addition, the combustion chamber water jacket contains 60 connecting sections 62 that with the upper outlet water jacket 80 keep in touch. Each connection section 62 is at a position corresponding to a space between two adjacent exhaust ports 23 arranged (see 1 ). In addition, the combustion chamber water jacket contains 60 an outlet opening 63 located in a left end portion of the combustion chamber water jacket 60 is arranged and facing the left side surface 2e of the cylinder head 2 opens to serve as an outlet for the coolant (see 2 ). The outlet opening 63 is wider in the front-rear direction than the combustion chamber water jacket 60 and extends forward.

Wie in 4, 5 und 7 gezeigt (hauptsächlich in 5), ist der obere Auslasswassermantel 80 so vorgesehen, dass er die Oberseiten der Auspufföffnungen 23 und des Abgassammlers 24 bedeckt. Der obere Auslasswassermantel 80 ist so ausgebildet, dass er in der Vorne-Hinten-Richtung eine größere Breitendimension hat, und in der Oben-Unten-Richtung eine kleinere Dickendimension hat (siehe 1) als der Einlasswassermantel 50 und der Brennkammerwassermantel 60. Der obere Auslasswassermantel 80 enthält die Vorsprünge 81, die von einem vorderen Endabschnitt des oberen Auslasswassermantels 80 nach unten vorstehen (siehe 1). Die Vorsprünge sind derart angeordnet, dass sie zu den stromabwärtigen Abschnitten 24d des Abgassammlers 24 weisen. Hier sind in einem Bereich 82 des vorderen Endabschnitts des oberen Auslasswassermantels 80 keine Vorsprünge 81 vorgesehen, wobei der Bereich 82 der Öffnung 24a des Abgassammlers 24 entspricht. Der obere Auslasswassermantel 80 enthält eine Auslassöffnung 83 (einen Kühlmittelauslass), der an einem linken Endabschnitt des oberen Auslasswassermantels 80 angeordnet ist und zur linken Seitenfläche 2e des Zylinderkopfs 2 öffnet, um als Auslass für das Kühlmittel zu dienen (siehe 2).As in 4 . 5 and 7 shown (mainly in 5 ), is the upper outlet water jacket 80 provided so that it covers the tops of the exhaust ports 23 and the exhaust collector 24 covered. The upper outlet water jacket 80 is formed to have a larger width dimension in the front-to-back direction, and has a smaller thickness dimension in the up-and-down direction (see 1 ) as the inlet water jacket 50 and the combustion chamber water jacket 60 , The upper outlet water jacket 80 contains the projections 81 coming from a front end portion of the upper outlet water jacket 80 protrude downwards (see 1 ). The protrusions are arranged to be toward the downstream portions 24d of the exhaust collector 24 point. Here are in one area 82 the front end portion of the upper outlet water jacket 80 no protrusions 81 provided, the area 82 the opening 24a of the exhaust collector 24 equivalent. The upper outlet water jacket 80 contains an outlet opening 83 (a coolant outlet) located at a left end portion of the upper outlet water jacket 80 is arranged and to the left side surface 2e of the cylinder head 2 opens to serve as an outlet for the coolant (see 2 ).

Übrigens sind, in Bezug auf 5, die Ansaugöffnungen 22 (nicht gezeigt) in Bereichen 55 zwischen dem Einlasswassermantel 50 und dem Brennkammerwassermantel 60 angeordnet. Darüber hinaus sind die Zündkerzen (nicht gezeigt) in Bereichen 65 in dem Brennkammerwassermantel 60 angeordnet, wobei die Bereiche 65 den mittleren Abschnitten der Zylinder 1a entsprechen. Ferner sind die Auslassventile (nicht gezeigt) in Bereichen 67 zwischen dem Brennkammerwassermantel 60 und dem oberen Auslasswassermantel 80 angeordnet.By the way, in terms of 5 , the intake openings 22 (not shown) in areas 55 between the inlet water jacket 50 and the combustion chamber water jacket 60 arranged. In addition, the spark plugs (not shown) are in areas 65 in the combustion chamber water jacket 60 arranged, with the areas 65 the middle sections of the cylinder 1a correspond. Further, the exhaust valves (not shown) are in areas 67 between the combustion chamber water jacket 60 and the upper outlet water jacket 80 arranged.

Wie in 4, 6 und 7 gezeigt (hauptsächlich in 6), ist der untere Auslasswassermantel 90 so vorgesehen, dass er die Unterseiten der Auspufföffnungen 23 und des Abgassammlers 24 bedeckt (siehe 1). Der untere Auslasswassermantel 90 ist in einer abgeflachten Form derart ausgebildet, dass er im Wesentlichen die gleiche Dickendimension wie der obere Auslasswassermantel 80 hat (siehe 1). Der untere Auslasswassermantel 90 enthält die Vorsprünge 91, die von einem vorderen Endabschnitt des unteren Auslasswassermantels 90 nach oben vorstehen (siehe 1). Die Vorsprünge 91 sind derart angeordnet, dass sie zu den stromabwärtigen Abschnitten 24d des Abgassammlers 24 weisen. Hier sind in einem Bereich 92 des vorderen Endabschnitts des unteren Auslasswassermantels 90 keine Vorsprünge 91 vorgesehen, wobei der Bereich 92 der Öffnung 24a des Abgassammlers 24 entspricht. Der untere Auslasswassermantel 90 enthält eine Auslassöffnung 93 (Kühlmittelauslass), die an einem linken Endabschnitt des unteren Auslasswassermantels 90 angeordnet ist und sich zur linken Seitenfläche 2e des Zylinderkopfs 2 öffnet, um als Auslass für das Kühlmittel zu dienen (siehe 2). Der untere Auslasswassermantel 90 enthält acht auslassseitige Einströmabschnitte 94 (Kühlmitteleinlässe), die sich zur Unterseite 2a des Zylinderkopfs 2 öffnen. Jeder auslassseitige Einströmabschnitt 94 ist an einem hinteren Endabschnitt des unteren Auslasswassermantels 90 und an einer Position entsprechend einem Ort unterhalb der entsprechenden Auspufföffnung 23 angeordnet. Da die auslassseitigen Einströmabschnitte 94 unmittelbar unterhalb der Auspufföffnungen 23 vorgesehen sind, wie oben beschrieben, können die Auspufföffnungen 23 wirkungsvoll gekühlt werden (siehe 4).As in 4 . 6 and 7 shown (mainly in 6 ), is the lower outlet water jacket 90 designed so that it covers the undersides of the exhaust vents 23 and the exhaust collector 24 covered (see 1 ). The lower outlet water jacket 90 is formed in a flattened shape so as to have substantially the same thickness dimension as the upper outlet water jacket 80 has (see 1 ). The lower outlet water jacket 90 contains the projections 91 coming from a front end portion of the lower outlet water jacket 90 project upwards (see 1 ). The projections 91 are arranged so that they to the downstream sections 24d of the exhaust collector 24 point. Here are in one area 92 the front end portion of the lower outlet water jacket 90 no protrusions 91 provided, the area 92 the opening 24a of the exhaust collector 24 equivalent. The lower outlet water jacket 90 contains an outlet opening 93 (Coolant outlet) located at a left end portion of the lower outlet water jacket 90 is arranged and facing the left side surface 2e of the cylinder head 2 opens to serve as an outlet for the coolant (see 2 ). The lower outlet water jacket 90 contains eight outlet-side inflow sections 94 (Coolant inlets), which are to the bottom 2a of the cylinder head 2 to open. Each outlet-side inflow section 94 is at a rear end portion of the lower Auslasswassermantels 90 and at a position corresponding to a location below the corresponding exhaust port 23 arranged. Since the outlet-side inflow sections 94 immediately below the exhaust ports 23 are provided, as described above, the exhaust ports 23 be effectively cooled (see 4 ).

Unterdessen ist ein zusätzlicher Einströmabschnitt 95 (zusätzlicher Kühlmitteleinlass) zwischen den zwei auslassseitigen Einströmabschnitten 94 an der von der Auslassöffnung 93 entferntesten Seite vorgesehen (d. h. an der stromaufwärtigen Seite). In anderen Worten, vom oberen Auslasswassermantel 80 und unteren Auslasswassermantel 90 ist der untere Auslasswassermantel 90 (Auslasswassermantel 70), mit dem der Brennkammerwassermantel 60 nicht verbunden ist, mit dem zusätzlichen Einströmabschnitt 95 versehen (dem zusätzlichen Kühlmitteleinlass), der zwischen den Auspufföffnungen 23 des Zylinderkopfs angeordnet ist, der von der Auslassöffnung 93 (dem Kühlmittelauslass) des Auslasswassermantels 70 am weitesten entfernt ist.Meanwhile, there is an additional inflow section 95 (additional coolant inlet) between the two outlet-side inflow sections 94 at the from the outlet opening 93 farthest side (ie on the upstream side). In other words, from the upper outlet water jacket 80 and lower outlet water jacket 90 is the lower outlet water jacket 90 (Auslasswassermantel 70 ), with which the combustion chamber water jacket 60 is not connected, with the additional inflow section 95 provided (the additional coolant inlet) between the exhaust ports 23 the cylinder head is arranged from the outlet opening 93 (the coolant outlet) of the outlet water jacket 70 farthest away.

Unterdessen enthält der Brennkammerwassermantel 60 die brennkammerseitigen Einströmabschnitte 61 (Kühlmitteleinlässe) an der rechten Seite der Zylinder 1a in der Reihenrichtung Lb. Der Brennkammerwassermantel 60 ist derart ausgebildet, dass das Kühlmittel in der Reihenrichtung Lb fließt. Vom oberen Auslasswassermantel 80 und unteren Auslasswassermantel 90, anders als der Brennkammerwassermantel 60, ist der untere Auslasswassermantel 90 mit den auslassseitigen Einströmabschnitten 94 (den Kühlmitteleinlässen) versehen, die unmittelbar unterhalb der Auspufföffnungen 23 angeordnet sind.Meanwhile, the combustion chamber water jacket contains 60 the combustion chamber side inflow sections 61 (Coolant inlets) on the right side of the cylinders 1a in the row direction Lb. The combustion chamber water jacket 60 is formed such that the coolant flows in the row direction Lb. From the upper outlet water jacket 80 and lower Auslasswassermantel 90 , unlike the combustion chamber water jacket 60 , is the lower outlet water jacket 90 with the outlet-side inflow sections 94 (the coolant inlets) provided immediately below the exhaust ports 23 are arranged.

Hier werden, wie in 3 gezeigt, der Abgassammler 24 und der kopfseitige Wassermantel 40 geformt, indem ein zweiter Wassermantelkern 200, ein Auslasskern 300 und ein erster Wassermantelkern 100, die Sandformen jeweils mit den in 4 dargestellten Ausgestaltungen sind, in einem Hohlraum einer Gussform (nicht gezeigt) für den Zylinderkopf 2 in dieser Reihenfolge von unten her angeordnet. In anderen Worten, die Anordnung der drei Kerne wird allein dadurch abgeschlossen, dass diese Kerne sequentiell vom Boden, wie oben beschrieben, gestapelt werden. Daher kann die Komplexität der Kernrelation reduziert werden.Here, as in 3 shown, the exhaust collector 24 and the head-side water jacket 40 Shaped by a second water jacket core 200 , an outlet core 300 and a first water jacket core 100 , the sand molds each with the in 4 illustrated embodiments, in a cavity of a mold (not shown) for the cylinder head 2 arranged in this order from below. In other words, the arrangement of the three cores is completed only by sequentially stacking these cores from the ground as described above. Therefore, the complexity of the core relation can be reduced.

8 ist eine Explosionsperspektivansicht zur Erläuterung der Kühlmittelströmungen von dem blockseitigen Wassermantel zum Einlasswassermantel. 9 ist eine Explosionsperspektivansicht zur Erläuterung der Kühlmittelströmungen von dem blockseitigen Wassermantel zum unteren Auslasswassermantel. 10 ist eine Unteransicht, die dargestellt ist, indem der kopfseitige Wassermantel und der blockseitige Wassermantel, auf einer Unteransicht der Dichtung, aufeinander gelagert sind. 8th FIG. 10 is an exploded perspective view for explaining the flows of coolant from the block-side water jacket to the inlet water jacket. FIG. 9 FIG. 10 is an exploded perspective view for explaining the flows of the coolant from the block-side water jacket to the lower outlet water jacket. FIG. 10 is a bottom view, which is shown by the head-side water jacket and the block-side water jacket, on a bottom view of the seal, are superimposed.

Zur einfacheren Beschreibung sind in 8 und 9 andere Abschnitte des kopfseitigen Wassermantels 40 als die Einströmabschnitte mit gestrichelten Linien gezeigt (Doppelkettenstrichlinien). Unterdessen ist in 10 die Dichtung 3 mit Punkten schraffiert, und die Öffnung des blockseitigen Wassermantels 10 ist mit gestrichelten Linien dargestellt (dick gestrichelte Linien).For easier description are in 8th and 9 other sections of the head-side water jacket 40 as the inflow sections are shown with dashed lines (double chain dashed lines). Meanwhile, in 10 the seal 3 hatched with dots, and the opening of the block-side water jacket 10 is shown with dashed lines (thick dashed lines).

Wie in 8, 9 und 10 gezeigt, wird der blockseitige Wassermantel 10 so geformt, dass er die vier Zylinder 1a vollständig umgibt. Der blockseitige Wassermantel 10 enthält einen Einlassabschnitt 11 für das Kühlmittel, der vor dem äußerst rechten Zylinder 1a angeordnet ist und eine größere Breite hat als die verbleibenden Bereiche des blockseitigen Wassermantels 10. Ein Trennelement 11a ist in den Einlassabschnitt 11 eingesetzt, um die Strömungsrichtung des Kühlmittels zu steuern. In dieser Ausführung ist ein Kühlmittelrohr P mit der linken Seite des Einlassabschnitts 11 relativ zu dem Trennelement 11a verbunden. Darüber hinaus enthält der blockseitige Wassermantel 10 verengte Abschnitte 12, die an Bereichen entsprechend den Positionen zwischen den Zylindern 1a angeordnet sind (zwischen den Zylinderachsen). Darüber hinaus ist ein Zwischenachsschlitz 13, der eine vertiefte Nutform hat und konfiguriert ist, die verengten Abschnitte 12 an den Vorder- und Rückseiten miteinander in Verbindung zu stellen, zwischen jedem Paar der benachbarten Zylinderachsen ausgebildet.As in 8th . 9 and 10 shown is the block-side water jacket 10 shaped so that he has the four cylinders 1a completely surrounds. The block-sided water jacket 10 includes an inlet section 11 for the coolant, in front of the extreme right cylinder 1a is arranged and has a greater width than the remaining areas of the block-side water jacket 10 , A separator 11a is in the inlet section 11 used to control the flow direction of the coolant. In this embodiment, a coolant pipe P is located at the left side of the inlet portion 11 relative to the separator 11a connected. In addition, the block-sided water jacket contains 10 narrowed sections 12 at areas corresponding to the positions between the cylinders 1a are arranged (between the cylinder axes). In addition, an interaxle slot 13 , which has a recessed groove shape and is configured, the narrowed sections 12 on the front and back sides to communicate with each other, formed between each pair of adjacent cylinder axes.

Wie in 8, 9 und 10 (hauptsächlich in 10) gezeigt, ist die Dichtung 3 ein aus Metall hergestelltes Blechelement und ist konfiguriert, um eine Verbindung zwischen dem Zylinderblock 1 und einem Zylinderkopf 2 abzudichten. Die Dichtung 3 enthält vier Zylinderöffnungen 31, die den vier Zylindern 1a des Zylinderblocks 1 entsprechen. Die Dichtung 3 enthält auch: einlassseitige Durchgangslöcher 32 und Zwischenachsdurchgangslöcher 33, die jeweils an Positionen entsprechend den einlassseitigen Einströmabschnitten 51 und den Zwischenachseinströmabschnitten 53 des Einlasswassermantels 50 ausgebildet sind; brennkammerseitige Durchgangslöcher 34, die an Positionen entsprechend den brennkammerseitigen Einströmabschnitten 61 des Brennkammerwassermantels 60 ausgebildet sind; und auslassseitige Durchgangslöcher 35 und ein zusätzliches Durchgangsloch 36, die an Positionen jeweils entsprechend den auslassseitigen Einströmabschnitten 94 und dem zusätzlichen Einströmabschnitt 95 des unteren Auslasswassermantels 90 ausgebildet sind. Die einlassseitigen Durchgangslöcher 32, die Zwischenachsdurchgangslöcher 33, die brennkammerseitigen Durchgangslöcher 34, die auslassseitigen Durchgangslöcher 35 und das zusätzliche Durchgangsloch 36 sind alle an Positionen entsprechend der Öffnung des blockseitigen Wassermantels 10 ausgebildet. Von den einlassseitigen Durchgangslöchern 32 (32a bis 32h) und den auslassseitigen Durchgangslöchern 35 (35a bis 35h), haben die Löcher, die an der rechten Seite angeordnet sind (die von den Auslassöffnungen 63, 83 und 93 weiter entfernten Löcher) allgemein größere Durchmesser, wohingegen die Löcher, die an der linken Seite angeordnet sind (die den Auslassöffnungen 63, 83 und 93 näheren Löcher) allgemein kleinere Durchmesser haben, obwohl es dort einige Ausnahmen gibt. Somit werden die Durchgangslöcher derart ausgebildet, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels schneller wird, wenn das Kühlmittel in die Nähe der Auslassöffnungen 63, 83 und 93 fließt.As in 8th . 9 and 10 (mainly in 10 ) is the seal 3 a sheet metal element made of metal and is configured to connect between the cylinder block 1 and a cylinder head 2 seal. The seal 3 contains four cylinder openings 31 that the four cylinders 1a of the cylinder block 1 correspond. The seal 3 Also includes: inlet-side through holes 32 and interaxis through holes 33 respectively at positions corresponding to the inlet side inflow sections 51 and the interaxle inflow sections 53 of the inlet water jacket 50 are trained; through-chamber through holes 34 at positions corresponding to the combustion chamber side inflow sections 61 of the combustion chamber water jacket 60 are trained; and outlet-side through holes 35 and an additional through hole 36 at positions respectively corresponding to the outlet side inflow sections 94 and the additional inflow section 95 the lower outlet water jacket 90 are formed. The inlet-side through holes 32 , the interaxle holes 33 , the combustion chamber side through holes 34 , the outlet-side through holes 35 and the additional through hole 36 are all at positions corresponding to the opening of the block-side water jacket 10 educated. From the inlet-side through holes 32 ( 32a to 32h ) and the exhaust side through holes 35 ( 35a to 35h ), have the holes that are arranged on the right side (that of the outlet openings 63 . 83 and 93 more distant holes) are generally larger in diameter, whereas the holes located on the left (which are the outlet ports 63 . 83 and 93 nearer holes) generally have smaller diameters, although there are a few exceptions. Thus, the through holes are formed such that the flow velocity of the coolant becomes faster as the coolant nears the exhaust ports 63 . 83 and 93 flows.

Die auslassseitigen Einströmabschnitte 94 (die Kühlmitteleinlässe) des unteren Auslasswassermantels 90 stehen mit den brennkammerseitigen Einströmabschnitten 61 (den Kühlmitteleinlässen) des Brennkammerwassermantels 60 über Dichtungskühlmitteleinströmlöcher (32 bis 36), die in der Dichtung 3 (Kopfdichtung) ausgebildet sind, unabhängig voneinander und über dem blockseitigen Wassermantel 10 des Zylinderblocks 1 in Verbindung. Unterdessen ist der obere Auslasswassermantel 80 derart ausgebildet, dass das Kühlmittel durch die Verbindungsabschnitte 62 (die Kühlmitteleinlässe) des Brennkammerwassermantels 60 hindurchtritt und in den oberen Auslasswassermantel 80 fließt.The outlet-side inflow sections 94 (the coolant inlets) of the lower outlet water jacket 90 stand with the combustion chamber side inflow sections 61 (the coolant inlets) of the combustion chamber water jacket 60 via seal coolant inflow holes ( 32 to 36 ) in the seal 3 (Head gasket) are formed, independently of each other and above the block-side water jacket 10 of the cylinder block 1 in connection. Meanwhile, the upper outlet water jacket is 80 formed such that the coolant through the connecting portions 62 (the coolant inlets) of the combustion chamber water jacket 60 passes through and into the upper outlet water jacket 80 flows.

Von den einlassseitigen Durchgangslöchern 32, ist zum Beispiel das einlassseitige Durchgangsloch 32a, das an der von der Auslassöffnung 63 am weitesten entfernten Position angeordnet ist (dem auspuffseitigen Auslass 2g), aus einem Loch gebildet, dessen Durchmesser größer als 3 mm ist. Das einlassseitige Durchgangsloch 32b, das neben dem einlassseitigen Durchgangsloch 32a und näher an der Auslassöffnung 63 angeordnet ist, ist mit einem Langloch ausgebildet, dessen Hauptachse größer als 3 mm ist. Von den einlassseitigen Durchgangslöchern 32a sind die einlasseitigen Durchgangslöcher 32 (32c bis 32h), die an der Auslassöffnung 63 noch näheren Positionen angeordnet sind (dem auspuffseitigen Auslass 2g), aus kleinen Löchern gebildet, die jeweils einen Durchmesser von 3 mm haben. From the inlet-side through holes 32 is, for example, the inlet-side through hole 32a at the end of the outlet 63 located furthest away (the exhaust side outlet 2g ), formed from a hole whose diameter is greater than 3 mm. The inlet side through hole 32b adjacent to the inlet-side through-hole 32a and closer to the outlet opening 63 is arranged, is formed with a slot whose major axis is greater than 3 mm. From the inlet-side through holes 32a are the inlet-side through-holes 32 ( 32c to 32h ), which at the outlet opening 63 even closer positions are arranged (the exhaust side outlet 2g ), formed by small holes, each with a diameter of 3 mm.

Von den auslassseitigen Durchgangslöchern 35 ist zum Beispiel jedes der auslassseitigen Durchgangslöcher 35a bis 35d, die an den von der Auslassöffnung am weitesten entfernten Positionen angeordnet sind (dem auspuffseitigen Auslass 2g), mit einem Durchmesser von 6 mm ausgebildet. Die auspuffseitigen Durchgangslöcher 35e bis 35f, die neben dem auspuffseitigen Durchgangsloch 35d und näher an der Auslassöffnung 93 (dem Kühlmittelauslass) angeordnet sind, sind aus Löchern mit jeweils einem Durchmesser von 5 mm gebildet. Von den auspuffseitigen Durchgangslöchern 35 sind die auspuffseitigen Durchgangslöcher 35g und 35h, die an der Auslassöffnung 93 noch näheren Positionen angeordnet sind (dem auspuffseitigen Auslass 2g), aus kleinen Löchern mit jeweils einem Durchmesser von 4 mm ausgebildet.From the outlet side through holes 35 For example, each of the exhaust-side through holes 35a to 35d which are located at the farthest from the outlet opening positions (the exhaust side outlet 2g ), with a diameter of 6 mm. The exhaust-side through holes 35e to 35f next to the exhaust side through hole 35d and closer to the outlet opening 93 (the coolant outlet) are formed of holes each having a diameter of 5 mm. From the exhaust side through holes 35 are the exhaust side through holes 35g and 35h at the outlet opening 93 even closer positions are arranged (the exhaust side outlet 2g ), formed of small holes, each with a diameter of 4 mm.

Wie oben beschrieben, sind die einlassseitigen Durchgangslöcher 32 und die auspuffseitigen Durchgangslöcher 35 derart ausgebildet, dass die Dichtungskühlmitteleinströmlöcher, die den Auslassöffnungen 63 und 93 näher sind, die kleineren Durchmesser haben, wohingegen die Dichtungskühlmitteleinströmlöcher, die von den Auslassöffnungen 63 und 93 weiter entfernt sind, die größeren Durchmesser haben, nach Bedarf gemäß ihren Positionen.As described above, the inlet-side through holes are 32 and the exhaust-side through holes 35 formed such that the seal coolant inflow holes, the outlet openings 63 and 93 are closer, which have smaller diameter, whereas the Dichtungskühlmitteleinströmlöcher that from the outlet openings 63 and 93 further away, which have larger diameters, as needed according to their positions.

Insbesondere sind die brennkammerseitigen Durchgangslöcher 34 so ausgebildet, dass sie die größeren Durchmesser haben als die Durchgangslöcher 32, 33, 35 und 36. Auf diese Weise wird eine später beschriebene Längsströmung leicht ausgebildet.In particular, the combustion chamber side through-holes are 34 designed so that they have the larger diameter than the through holes 32 . 33 . 35 and 36 , In this way, a longitudinal flow described later is easily formed.

Wie oben beschrieben, steht der obere Auslasswassermantel 80 mit dem Einlasswassermantel 50 in Verbindung, die so ausgestaltet ist, dass das Kühlmittel um die Ansaugöffnungen 22 herum fließt. Darüber hinaus ist der obere Auslasswassermantel 80 mit dem Brennkammerwassermantel 60 verbunden, der konfiguriert ist, die oberen Brennkammerabschnitte 21 zu kühlen. Ferner ist der Brennkammerwassermantel 60 so ausgebildet, dass er eine große Strömungskanalquerschnittsfläche hat, so dass die Strömungsrate des Kühlmittels in dem Brennkammerwassermantel 60 den größten Anteil der Strömungsrate des im Zylinderkopf 2 fließenden Kühlmittels einnimmt. Unterdessen ist der untere Auslasswassermantel 90 so ausgebildet, dass er eine solche Strömungskanalquerschnittsfläche hat, dass die Strömungsrate des Kühlmittels in dem unteren Auslasswassermantel 90 die zweitgrößte nach jener im Brennkammerwassermantel 60 wird.As described above, the upper outlet water jacket stands 80 with the inlet water jacket 50 in conjunction, which is designed so that the coolant around the suction openings 22 flows around. In addition, the upper outlet water jacket 80 with the combustion chamber water jacket 60 connected, which is configured, the upper combustion chamber sections 21 to cool. Further, the combustion chamber water jacket 60 is formed to have a large flow channel cross-sectional area so that the flow rate of the coolant in the combustion chamber water jacket 60 the largest proportion of the flow rate of the cylinder head 2 flowing coolant. Meanwhile, the bottom outlet water jacket is 90 is formed so as to have such a flow channel sectional area that the flow rate of the coolant in the lower outlet water jacket 90 the second largest after that in the combustion chamber water jacket 60 becomes.

[Betrieb][Business]

Als nächstes werden die Kühlmittelströmungen in dem blockseitigen Wassermantel 10 und dem kopfseitigen Wassermantel 14 in Bezug auf 8 bis 12 beschrieben.Next, the coolant flows in the block-side water jacket 10 and the head-side water jacket 14 in relation to 8th to 12 described.

11 ist eine Unteransicht zur Erläuterung der Kühlmittelströmungen in dem Einlasswassermantel, dem Brennkammerwassermantel und dem oberen Auslasswassermantel. 12 ist eine Unteransicht zur Erläuterung der Kühlmittelströmungen in dem unteren Auslasswassermantel. 11 FIG. 12 is a bottom view for explaining the refrigerant flows in the inlet water jacket, the combustion chamber water jacket, and the upper outlet water jacket. FIG. 12 Fig. 10 is a bottom view for explaining the flows of the coolant in the lower outlet water jacket.

Wie in 8 und 9 gezeigt, fließt das Kühlmittel (Pfeil Y1), das von dem Kühlmittelrohr P in den Einlassabschnitt 11 geflossen ist, vor den Zylindern 1a (Pfeil Y2) nach links entlang dem blockseitigen Wassermantel 10. Nach Durchführung einer Kehre (Pfeil Y3) am linken Endabschnitt fließt das Kühlmittel an der Rückseite der Zylinder 1a (Pfeil Y4) nach rechts entlang dem blockseitigen Wassermantel 10, und erreicht dann den rechten Endabschnitt (Pfeil Y5). Unterdessen fließt das Kühlmittel von den verengten Abschnitten 12 an der Vorderseite zu den verengten Abschnitten 12 an der Rückseite über die Zwischenachsschlitze 13 (Pfeile Y6).As in 8th and 9 2, the coolant (arrow Y1) flowing from the coolant pipe P flows into the inlet portion 11 flowed, in front of the cylinders 1a (Arrow Y2) to the left along the block-side water jacket 10 , After performing a turn (arrow Y3) on the left end section, the coolant flows to the back of the cylinder 1a (Arrow Y4) to the right along the block-side water jacket 10 , and then reaches the right end portion (arrow Y5). Meanwhile, the coolant flows from the narrowed sections 12 at the front to the narrowed sections 12 at the back over the interaxle slots 13 (Arrows Y6).

Wie in 9 gezeigt, tritt ein Teil des Kühlmittels (Pfeil Y2), das vor den Zylindern 1a nach links entlang dem blockseitigen Wassermantel 10 fließt, durch die auslassseitigen Durchgangslöcher 35 und das zusätzliche Durchgangsloch 36, das in der Dichtung 3 ausgebildet ist, und fließt in den unteren Auslasswassermantel 90 von den auslassseitigen Einströmabschnitten 94 und dem zusätzlichen Einströmabschnitt 95 (Pfeile Y7). In anderen Worten, die Strömungen des Kühlmittels in dieser Ausführung stellen einen sogenannten auslasspriorisierten Fluss dar, worin das Kühlmittel in den unteren Auslasswassermantel 90 fließt, bevor es zu dem Einlasswassermantel 50 fließt. Somit können die Auspufföffnungen 23 und der Abgassammler 24 effizient gekühlt werden.As in 9 shown, enters a portion of the coolant (arrow Y2), in front of the cylinders 1a to the left along the block-side water jacket 10 flows through the outlet-side through holes 35 and the additional through hole 36 that in the poetry 3 is formed, and flows into the lower outlet water jacket 90 from the outlet side inflow sections 94 and the additional inflow section 95 (Arrows Y7). In other words, the flows of the refrigerant in this embodiment constitute a so-called outlet-priority flow, in which the refrigerant enters the lower outlet water jacket 90 flows before it to the inlet water jacket 50 flows. Thus, the exhaust ports 23 and the exhaust collector 24 be cooled efficiently.

Unterdessen tritt, wie in 8 gezeigt, ein Teil des Kühlmittels (Pfeil Y4), das von der Rückseite der Zylinder 1a nach rechts entlang dem blockseitigen Wassermantel 10 fließt, durch die in der Dichtung 3 ausgebildeten einlassseitigen Durchgangslöcher 32 (32a bis 32h) hindurch und fließt von den einlassseitigen Einströmabschnitten 51 in den Einlasswassermantel 50 hinein (Pfeile Y8a). In diesem Fall sind die einlassseitigen Durchgangslöcher 32c bis 32h, die der Auslassöffnung 63 (dem auspuffseitigen Auslass 2g) näher angeordnet sind, so ausgebildet, dass sie die kleineren Durchmesser als die einlassseitigen Durchgangslöcher 32a und 32b haben, die an von der Auslassöffnung 63 (dem auspuffseitigen Auslass 2g) weiter entfernten Positionen angeordnet sind. Infolgedessen werden die Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels (die Pfeile Y8a) schneller, das in die einlassseitigen Einströmabschnitte 51 fließt, die der Auslassöffnung 63 (dem auspuffseitigen Auslass 32g) näher angeordnet sind. Wenn die Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels (Pfeile Y8a) schneller werden, werden die Strömungsraten des in die einlassseitigen Einströmabschnitte 51 fließenden Kühlmittels pro vorbestimmte Zeitdauer in Reaktion auf die Strömungsgeschwindigkeiten größer. Somit ist es möglich, die Querschnittsflächen der entsprechenden Kühlmittelkanäle zu reduzieren und die Kühleigenschaften und Kühlwirkung der Wassermäntel zu verbessern.Meanwhile, as in 8th shown a part of the coolant (arrow Y4) coming from the back of the cylinder 1a to the right along the block-sided water jacket 10 flows through in the poetry 3 formed inlet-side through holes 32 ( 32a to 32h ) and flows from the inlet side inflow sections 51 in the inlet water jacket 50 into it (arrows Y8a). In this case, the inlet-side through-holes are 32c to 32h , the outlet opening 63 (the exhaust side outlet 2g ) are arranged so as to be smaller in diameter than the inlet-side through holes 32a and 32b have on from the outlet opening 63 (the exhaust side outlet 2g ) are arranged more distant positions. As a result, the flow rates of the coolant (the arrows Y8a) become faster, that in the inlet side inflow sections 51 flows, the outlet opening 63 (the exhaust side outlet 32g ) are arranged closer. As the flow rates of the coolant (arrows Y8a) become faster, the flow rates of the inlet side inflow portions become 51 flowing coolant per predetermined period of time in response to the flow rates greater. Thus, it is possible to reduce the cross-sectional areas of the respective coolant channels and to improve the cooling properties and cooling effect of the water jackets.

Wenn darüber hinaus die Kühlmittelströmungen (Pfeile Y6), welche durch die Zwischenachsschlitze 13 hindurchtreten, auf die verengten Abschnitte 12 an der Rückseite treffen, tritt das Kühlmittel durch die Zwischenachsdurchgangslöcher 33 hindurch und fließt von den Zwischenachseinströmabschnitten 53 in den Einlasswassermantel 60 (Pfeile Y8b). Das Kühlmittel (die Pfeile Y6), das aus den Zwischenachsschlitzen 13 hinaus und in die Zwischenachseinströmabschnitte 53 hineinfließt, fließt abgängig infolge einer Verringerung des Strömungswiderstands, die der Bildung der Zwischenachsdurchgangslöcher 33 in der Dichtung 3 an den Positionen entsprechend den jeweiligen verengten Abschnitten 12 zuzurechnen ist.In addition, if the coolant flows (arrows Y6), which through the Zwischenachsschlitze 13 pass through, on the narrowed sections 12 meet at the rear, the coolant passes through the Zwischenachsdurchgangslöcher 33 through and flows from the Zwischenachseinströmabschnitten 53 in the inlet water jacket 60 (Arrows Y8b). The coolant (arrows Y6) coming out of the interaxle slots 13 out and into the Zwischenachseinströmabschnitte 53 flows in, flows out due to a reduction in the flow resistance, the formation of the Zwischenachsdurchgangslöcher 33 in the seal 3 at the positions corresponding to the respective narrowed sections 12 attributable to.

Unterdessen tritt das Kühlmittel (Pfeil Y5), das den rechten Endabschnitt des blockseitigen Wassermantels 10 erreicht hat, durch die brennkammerseitigen Durchgangslöcher 34, die in der Dichtung 3 ausgebildet sind, um hierdurch von den brennkammerseitigen Einströmabschnitten 61 in den rechten Endabschnitt des Brennkammerwassermantels 60 zu fließen (Pfeile Y9). Die brennkammerseitigen Durchgangslöcher 34, die an den von der Auslassöffnung 63 (dem auspuffseitigen Auslass 2g) entfernteren Positionen ausgebildet sind, sind so ausgebildet, dass sie größere Durchmesser als die einlassseitigen Durchgangslöcher 32 und die Zwischenachsdurchgangslöcher 33 haben, die an der Auslassöffnung 63 (dem auspuffseitigen Auslass 2g) näheren Positionen angeordnet sind. Infolgedessen fließt das Kühlmittel (Pfeil Y9) in den brennkammerseitigen Durchgangslöchern 34 langsam.Meanwhile, the coolant (arrow Y5) that enters the right end portion of the block-side water jacket enters 10 has reached, through the combustion chamber side through holes 34 that in the seal 3 are formed to thereby from the combustion chamber side inflow sections 61 in the right end portion of the combustion chamber water jacket 60 to flow (arrows Y9). The combustion chamber side through holes 34 attached to the from the outlet opening 63 (the exhaust side outlet 2g ) are formed to be larger in diameter than the inlet-side through holes 32 and the interaxis through holes 33 have that at the outlet opening 63 (the exhaust side outlet 2g ) are arranged closer positions. As a result, the coolant (arrow Y9) flows in the combustion chamber side through holes 34 slowly.

Wie in 11 gezeigt, fließt das Kühlmittel, das von den brennkammerseitigen Einströmabschnitten 61 in den rechten Endabschnitt des Brennkammerwassermantels 60 fließt, angenähert geradeaus von rechts nach links zu der Auslassöffnung 63 an dem linken Endabschnitt (Pfeil Y10). Dementsprechend ist die Strömung des Kühlmittels aufgrund des geringen Strömungswiderstands glattgängig. Diese Strömung (Pfeil Y10) bildet eine Strömung (eine so genannte Längsströmung) in der Reihenrichtung Lb (siehe 8 und 9) der Zylinder 1a (d. h. den oberen Brennkammerabschnitten 21) in dem Brennkammerwassermantel 60.As in 11 2, the coolant flowing from the combustion chamber side inflow portions flows 61 in the right end portion of the combustion chamber water jacket 60 flows, approximately straight ahead from right to left to the outlet opening 63 at the left end portion (arrow Y10). Accordingly, the flow of the coolant is smooth due to the low flow resistance. This flow (arrow Y10) forms a flow (a so-called longitudinal flow) in the row direction Lb (see 8th and 9 ) the cylinder 1a (ie the upper combustion chamber sections 21 ) in the combustion chamber water jacket 60 ,

Unterdessen tritt das Kühlmittel, das von den einlassseitigen Einströmabschnitten 51 und dem Zwischenachseinströmabschnitt 53 in den Einlasswassermantel 50 fließt, durch die Verbindungsabschnitte 52 und fließt in den Brennkammerwassermantel 60 (Pfeil Y11). Dann vereinigt sich das Kühlmittel mit der oben beschriebenen Längsströmung. Das Kühlmittel (Pfeil Y10), das von rechts nach links innerhalb des Brennkammerwassermantels 60 geflossen ist, fließt von der Auslassöffnung 63 zur Außenseite des Zylinderkopfs 2.Meanwhile, the coolant enters from the inlet side inflow sections 51 and the Zwischenachseinströmabschnitt 53 in the inlet water jacket 50 flows through the connecting sections 52 and flows into the combustion chamber water jacket 60 (Arrow Y11). Then, the coolant unites with the above-described longitudinal flow. The coolant (arrow Y10) from right to left inside the combustion chamber water jacket 60 has flowed, flows from the outlet opening 63 to the outside of the cylinder head 2 ,

Ein Teil des Kühlmittels, das im Brennkammerwassermantel 60 fließt, tritt durch die Verbindungsabschnitte 62 hindurch und fließt in den oberen Auslasswassermantel 80. Strömungen des Kühlmittels (Pfeile Y12), die von den Verbindungsabschnitten 62 hineingeflossen sind, konvergieren an der vorderen Endseite des oberen Auslasswassermantels 80, um hierdurch eine Strömung (so genannte Längsströmung) (Pfeil Y13) in der Reihenrichtung Lb (siehe 8 und 9) der Zylinder 1a zu bilden (d. h. der oberen Brennkammerabschnitte 21).Part of the coolant in the combustion chamber water jacket 60 flows, passes through the connecting sections 62 through and flows into the upper outlet water jacket 80 , Flows of coolant (arrows Y12) coming from the connecting sections 62 inflow converge on the front end side of the upper Auslasswassermantels 80 to thereby flow (so-called longitudinal flow) (arrow Y13) in the row direction Lb (see 8th and 9 ) the cylinder 1a to form (ie the upper combustion chamber sections 21 ).

Hier ist ein rechter vorderer Abschnitt 80a des oberen Auslasswassermantels 80 derart geneigt, dass der rechte vordere Abschnitt 80a weiter nach vorne angeordnet wird, wenn der rechte vordere Endabschnitt 80a der Auslassöffnung 83 näher kommt. Dementsprechend wird das Kühlmittel, das von den Verbindungsabschnitten 62 an der rechten Seite hineinfließt, durch den rechten vorderen Abschnitt 80a des oberen Auslasswassermantels 80 geführt, damit das Kühlmittel leicht zu der Auslassöffnung 83 hin fließt. Aus diesem Grund fließt das Kühlmittel glattgängig ohne stehen zu bleiben, wodurch ein Druckverlust reduziert wird. Das Kühlmittel, das von rechts nach links innerhalb des oberen Auslasswassermantels 80 geflossen ist, fließt von der Auslassöffnung 83 zur Außenseite des Zylinderkopfs 2.Here is a right front section 80a of the upper outlet water jacket 80 so inclined that the right front section 80a is placed further forward when the right front end portion 80a the outlet opening 83 comes closer. Accordingly, the coolant coming from the connecting portions 62 flows in on the right side, through the right front section 80a of the upper outlet water jacket 80 guided, so that the coolant easily to the exhaust port 83 flows down. For this reason, the refrigerant flows smoothly without stopping, whereby a pressure loss is reduced. The coolant that flows from right to left inside the upper outlet water jacket 80 has flowed, flows from the outlet opening 83 to the outside of the cylinder head 2 ,

Wie in 12 gezeigt, fließen die Kühlmittelströmungen (Pfeile Y14), die von den auslassseitigen Einströmabschnitten 94 in den unteren Auslasswassermantel 90 geflossen sind, nach vorne. Die Strömungen konvergieren an der vorderen Endseite des unteren Auslasswassermantels 90, um hierdurch eine Strömung (so genannte Längsströmung) (Pfeil Y15) in der Reihenrichtung Lb (siehe 8 und 9) der Zylinder 1a zu bilden (d. h. der oberen Brennkammerabschnitte 21). Hier ist ein rechter vorderer Abschnitt 90a des unteren Auslasswassermantels 90 derart geneigt, dass der rechte vordere Abschnitt 90a weiter vorne angeordnet wird, wenn der rechte vordere Endabschnitt 80a der Auslassöffnung 93 näher kommt. Dementsprechend wird das Kühlmittel, das von den auslassseitigen Einströmabschnitten 94 und dem zusätzlichen Einströmabschnitt 95 auf der rechten Seite hineinfließt und nach vorne fließt, durch den rechten vorderen Abschnitt 90a des unteren Auslasswassermantels 90 geführt, damit das Kühlmittel leicht zur Auslassöffnung 93 mit einer schnelleren Strömungsgeschwindigkeit als in den anderen Positionen darin fließt. Das Kühlmittel (Pfeil Y15), das von rechts nach links innerhalb des unteren Auslasswassermantels 90 geflossen ist, fließt von der Auslassöffnung 93 zur Außenseite des Zylinderkopfs 2.As in 12 2, the coolant flows (arrows Y14) flowing from the exhaust-side inflow portions flow 94 in the lower outlet water jacket 90 have flowed forward. The currents converge at the front End of the lower outlet water jacket 90 to thereby form a flow (so-called longitudinal flow) (arrow Y15) in the row direction Lb (see 8th and 9 ) the cylinder 1a to form (ie the upper combustion chamber sections 21 ). Here is a right front section 90a the lower outlet water jacket 90 so inclined that the right front section 90a is placed further forward when the right front end portion 80a the outlet opening 93 comes closer. Accordingly, the coolant flowing from the exhaust-side inflow portions becomes 94 and the additional inflow section 95 flows in on the right side and flows forward through the right front section 90a the lower outlet water jacket 90 guided, so that the coolant easily to the exhaust port 93 flowing at a faster flow rate than in the other positions in it. The coolant (arrow Y15) from right to left within the lower outlet water jacket 90 has flowed, flows from the outlet opening 93 to the outside of the cylinder head 2 ,

In dieser Hinsicht vergleiche man den unteren Auslasswassermantel 90 und den oberen Auslasswassermantel 80. In dem einzigen unteren Auslasswassermantel 90 mit der unabhängigen Form sind die Strömungskanäle in einer Weise ausgebildet, die ermöglicht, dass das Kühlmittel, das darin von den mehreren auslassseitigen Einströmabschnitten 94 und dem zusätzlichen Einströmabschnitt 95 hineinfließt, glattgängig ohne Widerstand zu der Auslassöffnung fließt. Somit wird die Strömungsgeschwindigkeit des im unteren Auslasswassermantel 90 fließenden Kühlmittels schneller gemacht als die Strömungsgeschwindigkeit des im oberen Auslasswassermantel 80 fließenden Kühlmittels.In this regard, compare the lower outlet water jacket 90 and the upper outlet water jacket 80 , In the only lower outlet water jacket 90 with the independent shape, the flow channels are formed in a manner that allows the coolant therein to be discharged from the plurality of outlet-side inflow sections 94 and the additional inflow section 95 flows in, flows smoothly without resistance to the outlet opening. Thus, the flow velocity of the lower Auslasswassermantel 90 flowing coolant made faster than the flow rate of the upper Auslasswassermantel 80 flowing coolant.

Wie oben beschrieben, bilden in der Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf der Ausführung der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 in dem Zylinderkopf 2 die Strömungskanäle, die voneinander unabhängig sind. Somit ist es möglich, die Kühlmittelströmungen voneinander zu trennen, und hierdurch eine Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit oder das Auftreten einer stagnierenden Stelle (Standwasserabschnitt) zu verringern. Da die Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit oder das Auftreten der stagnierenden Stelle (des Standwasserabschnitts) minimiert werden kann, ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels zu erhöhen, das innerhalb des Auslasswassermantels 70 fließt. Selbst wenn daher die Kühlmittelkanäle kleine Strömungskanalquerschnittsflächen haben, kann die Zufuhrmenge des Kühlmittels pro Zeiteinheit erhöht werden, und daher können der Abgassammler 24 und dergleichen wirkungsvoll gekühlt werden. Somit ist es möglich, das Volumen des Auslasswassermantels 70 zu verringern, und eventuell die Größenreduktion des Zylinderkopfs sowie die Größenreduktion einer Wasserpumpe zu erreichen.As described above, in the water jacket structure for a cylinder head of the embodiment, the upper outlet water jacket is formed 80 and the lower outlet water jacket 90 in the cylinder head 2 the flow channels, which are independent of each other. Thus, it is possible to separate the refrigerant flows from each other, and thereby to reduce a decrease in the flow velocity or the occurrence of a stagnant spot (stagnant section). Since the decrease in the flow velocity or the occurrence of the stagnant location (the stand-by water portion) can be minimized, it is possible to increase the flow velocity of the coolant inside the outlet water jacket 70 flows. Therefore, even if the coolant channels have small flow channel cross-sectional areas, the supply amount of the coolant per unit time can be increased, and therefore, the exhaust collector 24 and the like are cooled effectively. Thus it is possible to increase the volume of the outlet water jacket 70 to reduce, and possibly to achieve the size reduction of the cylinder head and the size reduction of a water pump.

Unterdessen sind der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 jeweils mit Vorsprüngen 81 und 91 versehen, die aufeinander zu vorstehen und so angeordnet sind, dass sie zu den stromabwärtigen Abschnitten 24d des Abgassammlers 24 weisen. Somit können die stromabwärtigen Abschnitte 24d des Abgassammlers 24 mit den Vorsprüngen 81 und 91 überdeckt werden, während der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 als voneinander unabhängige Strömungskanäle bereitgestellt werden. Durch Abdecken des gesamten Abgassammlers 24 mit dem Auslasswassermantel 70 lässt sich daher die Kühlwirkung verbessern.Meanwhile, the upper outlet water jacket 80 and the lower outlet water jacket 90 each with projections 81 and 91 which project toward each other and are arranged to be to the downstream portions 24d of the exhaust collector 24 point. Thus, the downstream sections 24d of the exhaust collector 24 with the projections 81 and 91 are covered while the upper Auslasswassermantel 80 and the lower outlet water jacket 90 be provided as independent flow channels. By covering the entire exhaust manifold 24 with the outlet water jacket 70 Therefore, the cooling effect can be improved.

Hier steht der Einlasswassermantel 50 mit dem Brennkammerwassermantel 60 in Verbindung, während der Brennkammerwassermantel 60 mit dem oberen Auslasswassermantel 80 in Verbindung steht. Dementsprechend können unter den mehreren Kernen, die zum Gießen des Zylinderkopfs 2 verwendet werden, die Kerne entsprechend dem Einlasswassermantel 50, dem Brennkammerwassermantel 60 und dem oberen Auslasswassermantel 80 (d. h. der in 4 gezeigte erste Wassermantelkern 100) zu einer integrierten Einheit ausgebildet werden.Here is the inlet water jacket 50 with the combustion chamber water jacket 60 in connection, while the combustion chamber water jacket 60 with the upper outlet water jacket 80 communicates. Accordingly, among the multiple cores used for casting the cylinder head 2 be used, the cores according to the inlet water jacket 50 , the combustion chamber water jacket 60 and the upper outlet water jacket 80 (ie the in 4 shown first water jacket core 100 ) are formed into an integrated unit.

Weil unterdessen der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 voneinander getrennt sind, ist es nicht notwendig, einen Extrakern zur Bildung eines Verbindungskanals bereitzustellen, anders als in Patentdokument 1. Daher wird eine Zunahme der Anzahl der Kerne vermieden und ist keine Ausrichtung der Kerne erforderlich. Demzufolge ist es möglich, die Komplexität des Herstellungsprozesses (die Installation der Kerne, Positionierung der Kerne, usw.) zu vermeiden.Because meanwhile the upper outlet water jacket 80 and the lower outlet water jacket 90 Unlike in Patent Document 1, it is not necessary to provide an extra core for forming a connection channel. Therefore, an increase in the number of cores is avoided and no alignment of the cores is required. As a result, it is possible to avoid the complexity of the manufacturing process (installation of cores, positioning of cores, etc.).

Der obere Auslasswassermantel 80, der mit dem Brennkammerwassermantel 60 in Verbindung steht, wird derart ausgebildet, dass er das Kühlmittel in der Reihenrichtung Lb der oberen Brennkammerabschnitte 21 fließen lässt. Daher wird eine Einstellung der Strömungsgeschwindigkeiten auch dann erleichtert, wenn die Strömungskanalflächen groß sind. Aus diesem Grund ist es leicht, die Strömungsgeschwindigkeiten zu beschleunigen und die Kühlwirkung mit einer geringen Kühlmittelmenge zu verbessern. Darüber hinaus ist auch der untere Auslasswassermantel 90, in den das Kühlmittel direkt von dem blockseitigen Wassermantel 10 hineinfließt, derart ausgebildet, dass er das Kühlmittel in der Reihenrichtung Lb der oberen Brennkammerabschnitte fließen lässt. Dementsprechend erzeugt der untere Auslasswassermantel 90 Effekte, die den oben beschriebenen ähnlich sind.The upper outlet water jacket 80 that with the combustion chamber water jacket 60 is formed to be the coolant in the row direction Lb of the upper combustion chamber sections 21 flow. Therefore, adjustment of the flow rates is facilitated even if the flow channel areas are large. For this reason, it is easy to accelerate the flow rates and to improve the cooling effect with a small amount of refrigerant. In addition, the lower Auslasswassermantel is also 90 in which the coolant is directly from the block-side water jacket 10 flows in, is formed so as to flow the coolant in the row direction Lb of the upper combustion chamber sections. Accordingly, the lower outlet water jacket generates 90 Effects similar to those described above.

Darüber hinaus sind der Brennkammerwassermantel 60, der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 jeweils mit den Auslassöffnungen 63, 83 und 93 (den Kühlmittelauslässen) versehen, die voneinander unabhängig sind. Dementsprechend ist es im Falle der Konstruktion der Kühlmittelkanäle mit einer guten Kühlleistung durch Beschleunigung der Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels darin möglich, die Strömungsgeschwindigkeiten durch Nutzung der Beziehungen der Durchmesser der Auslassöffnungen 63, 83, 93 mit den Durchmessern der Brennkammereinströmabschnitte 61 (der Kühlmitteleinlässe), der auslassseitigen Einströmabschnitte 94 (der Kühlmitteleinlässe) und des zusätzlichen Einströmabschnitts 95 (dem zusätzlichen Kühlmitteleinlass) einzustellen. Demzufolge ist es leicht, die Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels in den Kühlmittelkanälen nach Wunsch einzustellen und auch die Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels zu steuern. In addition, the combustion chamber water jacket 60 , the upper outlet water jacket 80 and the lower outlet water jacket 90 each with the outlet openings 63 . 83 and 93 (the coolant outlets) provided that are independent of each other. Accordingly, in the case of designing the coolant channels having good cooling performance by accelerating the flow rates of the coolant therein, it is possible to control the flow rates by utilizing the relationships of the diameters of the exhaust ports 63 . 83 . 93 with the diameters of the combustor inflow sections 61 (the coolant inlets), the outlet-side inflow sections 94 (the coolant inlets) and the additional inflow section 95 (the additional coolant inlet). As a result, it is easy to adjust the flow rates of the coolant in the coolant channels as desired and also to control the flow rates of the coolant.

(Erstes modifiziertes Beispiel)(First modified example)

Obwohl die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf gemäß der Ausführung oben im Detail in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben worden ist, braucht nicht gesagt zu werden, dass: die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Ausführung beschränkt ist; und nach Bedarf verschiedene Änderungen innerhalb eines Bereichs vorgenommen werden können, der vom Umfang der vorliegenden Erfindung nicht abweicht.Although the water jacket structure for a cylinder head according to the embodiment has been described above in detail with reference to the drawings, it goes without saying that: the present invention is not limited only to this embodiment; and, if necessary, various changes can be made within a range not deviating from the scope of the present invention.

Nun werden modifizierte Beispiele der Ausführung nachfolgend beschrieben. Übrigens werden die Konfigurationen, die bereits erläutert worden sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und überschneidende Beschreibungen werden weggelassen.Now, modified examples of the embodiment will be described below. Incidentally, the configurations already explained are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

13A ist eine Explosionsperspektivansicht, und 13B ist eine Perspektivansicht, die eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf eines ersten modifizierten Beispiels der Ausführung zeigen. 14 ist eine Draufsicht, die einen Einlasswassermantel, einen Brennkammerwassermantel und einen oberen Auslasswassermantel des ersten modifizierten Beispiels zeigt. 15 ist eine Unteransicht, die einen unteren Auslasswassermantel, den Einlasswassermantel und den Brennkammerwassermantel des ersten modifizierten Beispiels zeigt. 13A is an exploded perspective view, and 13B FIG. 10 is a perspective view showing a water jacket structure for a cylinder head of a first modified example of the embodiment. FIG. 14 FIG. 10 is a plan view showing an inlet water jacket, a combustion chamber water jacket and an upper outlet water jacket of the first modified example. FIG. 15 FIG. 10 is a bottom view showing a lower outlet water jacket, the inlet water jacket, and the combustor water jacket of the first modified example. FIG.

Wie für die vorstehende Ausführung, wie in 3 und 4 gezeigt, sind die Beschreibungen für den kopfseitigen Wassermantel 40 angegeben worden, worin der obere Auslasswassermantel 80, der Einlasswassermantel 50 und der Brennkammerwassermantel 60 zu der integrierten Einheit geformt sind und oberhalb des unteren Auslasswassermantels 90 vorgesehen sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Wie in 13A bis 15 gezeigt, kann zum Beispiel die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf gemäß der vorliegenden Erfindung auch einen kopfseitigen Wassermantel 40A enthalten, worin: ein oberer Auslasswassermantel 80A an einer Oberseite vorgesehen ist; und ein anderer Wassermantel, der durch Integrieren eines unteren Auslasswassermantels 90A, eines Einlasswassermantels 50A und eines Brennkammerwassermantels 60A miteinander gebildet ist, separat unterhalb des oberen Auslasswassermantels 80A vorgesehen ist.As for the above execution, as in 3 and 4 shown are the descriptions for the head-side water jacket 40 wherein the upper outlet water jacket 80 , the inlet water jacket 50 and the combustion chamber water jacket 60 are formed to the integrated unit and above the lower Auslasswassermantels 90 are provided. However, the present invention is not limited only to this configuration. As in 13A to 15 For example, the water jacket structure for a cylinder head according to the present invention may also include a head-side water jacket 40A wherein: an upper outlet water jacket 80A is provided on an upper side; and another water jacket by integrating a lower outlet water jacket 90A , an inlet water jacket 50A and a combustion chamber water jacket 60A is formed with each other, separately below the upper Auslasswassermantels 80A is provided.

In diesem Fall enthält, wie in 14 gezeigt, der obere Auslasswassermantel 80A Kühlmitteleinlässe 84A, die zwischen den Zylindern angeordnet sind. Somit ist der obere Auslasswassermantel 80A derart ausgebildet, dass: die Kühlmittelströmungen (Pfeile Y20) von den Kühlmitteleinlässen 84A passieren die Zylinder und fließen zu vorderseitigen Abschnitten 80Ab des oberen Auslasswassermantels 80A; dann konvergieren die Kühlmittelströmungen (Pfeil Y20), die aus den Kühlmitteleinlässen 84A hinausfließen, zu einer einzigen Kühlmittelströmung (Pfeil Y21) innerhalb der vorderseitigen Abschnitte 80Ab; und dann fließt das Kühlmittel (Pfeil Y21) geradeaus zu einer Auslassöffnung 83A (Kühlmittelauslass), während dessen Strömungsgeschwindigkeit zunimmt.In this case, as in 14 shown, the upper outlet water jacket 80A coolant inlets 84A which are arranged between the cylinders. Thus, the upper outlet water jacket 80A such that: the coolant flows (arrows Y20) from the coolant inlets 84A the cylinders pass and flow to front sections 80Ab of the upper outlet water jacket 80A ; then the coolant flows (arrow Y20) coming out of the coolant inlets converge 84A out, to a single flow of coolant (arrow Y21) within the front-side sections 80Ab ; and then the coolant (arrow Y21) flows straight on to an exhaust port 83A (Coolant outlet) as its flow rate increases.

In anderen Worten, vom oberen Auslasswassermantel 80A und unteren Auslasswassermantel 90A ist ein Teil (der obere Auslasswassermantel 80A) eines Auslasswassermantels 70A, der nicht mit dem Brennkammerwassermantel 60A verbunden ist, mit den Kühlmitteleinlässen 84A versehen, die jeweils nahe den oberen Brennkammerabschnitten angeordnet sind. Darüber hinaus ist dieses Teil derart ausgebildet, dass die Kühlmittelströmungen, die aus den Kühlmitteleinlässen 84A hinausgeflossen sind, entlang der linken Seitenfläche 2e (der Auspuffseitenfläche) des Zylinderkopfs 2 fließen und in der Reihenrichtung Lb der Zylinder 1a zu der Auslassöffnung 83A fließen, während sie zu der einzigen Strömung konvergieren.In other words, from the upper outlet water jacket 80A and lower outlet water jacket 90A is a part (the upper outlet water jacket 80A ) of an outlet water jacket 70A that does not match the combustion chamber water jacket 60A connected to the coolant inlets 84A provided, which are respectively disposed near the upper combustion chamber sections. In addition, this part is designed such that the coolant flows coming from the coolant inlets 84A have flowed out, along the left side surface 2e (the exhaust side surface) of the cylinder head 2 flow and in the row direction Lb the cylinder 1a to the outlet opening 83A flow as they converge to the single flow.

Da der obere Auslasswassermantel 80A wie oben beschrieben ausgebildet ist, können die Bereiche in der Nähe der Zylinder und der vorderseitigen Abschnitte 80Ab (der Auspuffseite) des oberen Auslasswassermantels 80A wirkungsvoll gekühlt werden. Somit ermöglicht dieses modifizierte Beispiel die Kühlung der vorderseitigen Abschnitte 80Ab, was im Falle eines herkömmlichen Wassermantels vom integrierten Typ unmöglich ist.Because the upper outlet water jacket 80A As described above, the areas in the vicinity of the cylinder and the front-side portions 80Ab (the exhaust side) of the upper outlet water jacket 80A be effectively cooled. Thus, this modified example enables the cooling of the front-side portions 80Ab which is impossible in the case of a conventional integrated type water jacket.

Hierbei sind die vorderseitigen Abschnitte 80Ab des oberen Auslasswassermantels 80 und die vorderseitigen Abschnitte 90Ab des unteren Auslasswassermantels 90 (siehe Pfeil Y22 in 15) an einer Innenseite einer flachen Oberfläche um die Öffnung 24a des Abgassammlers 24 herum vorgesehen. Dementsprechend ist es möglich, die Temperaturen an Innengewindeabschnitten N zum Verbinden der Passflächen sowie an Bereichen, in denen Dichtungswülste (nicht gezeigt) anzuordnen sind, zu senken.Here are the front sections 80Ab of the upper outlet water jacket 80 and the front sections 90ab of the lower one Auslasswassermantels 90 (see arrow Y22 in 15 ) on an inner side of a flat surface around the opening 24a of the exhaust collector 24 provided around. Accordingly, it is possible to lower the temperatures at female threaded portions N for connecting the mating surfaces as well as at regions where sealing beads (not shown) are to be arranged.

Hier ist es bevorzugt, einen ausreichend dicken Raum zwischen einer Hohlraumoberfläche, die die flache Oberfläche um die Öffnung 24a herum definiert und wo die ersten als auch zweiten Wassermantelkerne 100A und 200A definiert, vorzusehen, um während des Gießvorgangs die Bildung eines dünnen Metallfilms aus Metallschmelze in dem Raum aufgrund des Vorsehens einer ungenügenden Dicke zu verhindern.Here, it is preferable to have a sufficiently thick space between a cavity surface that surrounds the flat surface around the opening 24a around and where the first and second water jacket cores are defined 100A and 200A defined to prevent, during the casting process, the formation of a thin metal film of molten metal in the space due to the provision of an insufficient thickness.

Darüber hinaus bilden die Kühlmitteleinlässe 84A eine Längsströmung, worin das Kühlmittel von Abschnitten zwischen den Zylinderachsen zu der Auslassöffnung 83A (dem Kühlmittelauslass) fließt. Somit ist es möglich, einen breiten Bereich oberhalb der Auspufföffnungen 23 zu kühlen. Jeder Kühlmitteleinlass 84A ist zwischen dem entsprechenden Zylinderpaar angeordnet und ist somit in der Lage, das Kühlmittel von dem Abschnitt zwischen den Zylinderachsen zuzuführen. Dementsprechend ist es nicht erforderlich, einen gesonderten Kanal oder einen Bypasskanal zum Zuführen des Kühlmittels zu dem oberen Auslasswassermantel 80A vorzusehen. Darüber hinaus dienen die Kühlmitteleinlässe 84A als Beine, um das Positionieren im Verlauf des Einstellens des ersten Wassermantelkerns 100A an der Oberseite zu unterstützen. Somit ist es möglich, den Kern genau in einer vorbestimmten Position zusammenzubauen und die Installation des Kerns zu vereinfachen.In addition, the coolant inlets form 84A a longitudinal flow, wherein the coolant from portions between the cylinder axes to the outlet opening 83A (the coolant outlet) flows. Thus, it is possible to have a wide area above the exhaust ports 23 to cool. Each coolant inlet 84A is disposed between the respective pair of cylinders and thus is able to supply the coolant from the portion between the cylinder axes. Accordingly, it is not necessary to have a separate passage or bypass passage for supplying the coolant to the upper outlet water jacket 80A provided. In addition, the coolant inlets serve 84A as legs, for positioning in the course of adjusting the first water jacket core 100A to assist at the top. Thus, it is possible to assemble the core accurately in a predetermined position and to simplify the installation of the core.

Der obere Auslasswassermantel 80A und der untere Auslasswassermantel 90 werden aus Kühlmittelkanälen gebildet, die voneinander unabhängig sind. Insbesondere ist der obere Auslasswassermantel 80A mit den Kühlmitteleinlässen 84A versehen, um das Kühlmittel an der Seite des Zylinderblocks 1 zuzuführen. Der untere Auslasswassermantel 90A ist mit brennkammerseitigen Einströmabschnitten 61A (Kühlmitteleinlässen) versehen, um das Kühlmittel einer Seite des Zylinderblocks 1 zuzuführen. Darüber hinaus sind die Auslassöffnung 83A (der Kühlmittelauslass) des oberen Auslasswassermantels 80A und eine Auslassöffnung 93A (Auslassöffnung) des unteren Auslasswassermantels 90A an dem Zylinderkopf 2 unabhängig vorgesehen.The upper outlet water jacket 80A and the lower outlet water jacket 90 are formed from coolant channels that are independent of each other. In particular, the upper outlet water jacket 80A with the coolant inlets 84A provided to the coolant on the side of the cylinder block 1 supply. The lower outlet water jacket 90A is with combustion chamber side inflow sections 61A (Coolant inlets) provided to the coolant on one side of the cylinder block 1 supply. In addition, the outlet opening 83A (the coolant outlet) of the upper outlet water jacket 80A and an outlet opening 93A (Outlet opening) of the lower outlet water jacket 90A on the cylinder head 2 independently provided.

Darüber hinaus ist, wie in 15 gezeigt, der untere Auslasswassermantel 90 mit dem Einlasswassermantel 50A verbunden, worin das Kühlmittel in der Nähe der Ansaugöffnungen 22 (siehe 1) fließt, und ist auch mit dem Brennkammerwassermantel 60A verbunden, der die oberen Brennkammerabschnitte 21 bedeckt (siehe 1). Dementsprechend bilden die oberen und unteren Wassermäntel Trennflächen in der Nähe der oberen Brennkammerabschnitte 21. Somit können die oberen und unteren Wassermäntel die oberen Brennkammerabschnitte 21 sowie die Umgebung eines Sammlers eines Auspuffkrümmers, die hohe Temperaturen erreichen, wirkungsvoll und zuverlässig kühlen.In addition, as in 15 shown, the lower outlet water jacket 90 with the inlet water jacket 50A connected, wherein the coolant in the vicinity of the suction openings 22 (please refer 1 ) flows, and is also with the combustion chamber water jacket 60A connected to the upper combustion chamber sections 21 covered (see 1 ). Accordingly, the upper and lower water jackets form parting surfaces in the vicinity of the upper combustion chamber portions 21 , Thus, the upper and lower water jackets can the upper combustion chamber sections 21 and the environment of a collector of an exhaust manifold, which reach high temperatures, cool effectively and reliably.

Der untere Auslasswassermantel 90A und der Brennkammerwassermantel 60A, der so angeordnet ist, dass er die oberen Brennkammerabschnitte 21 abdeckt, und konfiguriert ist, um die Umgebungen der Brennkammern zu kühlen, sind als einzige Einheit ausgebildet, indem sie mittels der Verbindungsabschnitte 96A, 96A miteinander verbunden sind, welche an zwei Positionen vorgesehen sind, nämlich den linken und rechten Endabschnitten. In Zwischenachsabschnitten zwischen den rechten und linken Verbindungsabschnitten 96A, 96A ist der untere Auslasswassermantel 90A von Bereichen 67A des Brennkammerwassermantels 60 entfernt angeordnet, wobei die Bereiche 67A in der Nähe der Brennkammern angeordnet sind.The lower outlet water jacket 90A and the combustion chamber water jacket 60A which is arranged so that it the upper combustion chamber sections 21 covered, and is configured to cool the environments of the combustion chambers are formed as a single unit, by means of the connecting portions 96A . 96A are interconnected, which are provided at two positions, namely the left and right end portions. In intermediate axle sections between the right and left connecting sections 96A . 96A is the lower outlet water jacket 90A of areas 67A of the combustion chamber water jacket 60 arranged away, with the areas 67A are arranged near the combustion chambers.

Wie in 15 gezeigt, sind der Brennkammerwassermantel 60 und der untere Auslasswassermantel 90A derart ausgebildet, dass: der Brennkammerwassermantel 60A die brennkammerseitigen Einlassabschnitte 61A (die Kühlmitteleinlässe) enthält, die an der rechten Seite in der Reihenrichtung der Zylinder 1a angeordnet sind; die brennkammerseitigen Durchgangslöcher 34A (Dichtungskühlmitteleinströmlöcher) an den gleichen Positionen angeordnet sind; die Kühlmittelströmungen (Pfeile Y22, Y23 und Y24), die von den brennkammerseitigen Einströmabschnitten 61A dort hineingeflossen sind, in den Kühlmittelkanälen in der Reihenrichtung Lb der Zylinder 1a von den rechten Enden des Einlasswassermantels 50A, des Brennkammerwassermantels 60A und des unteren Auslasswassermantels 90A zu der Auslassöffnung 93A (dem Kühlmittelauslass) an den linken Enden davon fließen.As in 15 shown are the combustion chamber water jacket 60 and the lower outlet water jacket 90A such that: the combustion chamber water jacket 60A the combustion chamber side inlet sections 61A (the coolant inlets) included on the right side in the row direction of the cylinders 1a are arranged; the combustion chamber side through holes 34A (Dichtungskühlmitteleinströmlöcher) are arranged at the same positions; the coolant flows (arrows Y22, Y23 and Y24) coming from the combustion chamber side inflow sections 61A there are flowed in the coolant channels in the row direction Lb of the cylinder 1a from the right ends of the inlet water jacket 50A , the combustion chamber water jacket 60A and the lower outlet water jacket 90A to the outlet opening 93A (the coolant outlet) at the left ends thereof.

Wie in 14 gezeigt, ist, um eine effiziente Kühlung zu erreichen, jeder Kerzenortumgebungsabschnitt 68A von dem an der unteren Seite angeordneten Brennkammerwassermantel 60A ausgebildet, ohne etwaige Unterteilungen am gesamten Umfang des Abschnitts 68A vorzusehen.As in 14 In order to achieve efficient cooling, each candle location environment section is shown 68A from the combustion chamber water jacket disposed on the lower side 60A formed, without any subdivisions on the entire circumference of the section 68A provided.

Unterdessen ist jeder Zwischenachsauslassabschnitt 69A an dem Brennkammerwassermantel 60A an der unteren Seite ausgebildet, weil der Zwischenachsauslassabschnitt 69A an einer Position entfernt von den Strömungslinien (Pfeile Y20) des oberen Auslasswassermantels 80A fließenden Kühlmittels ausgebildet ist und die effiziente Kühlung durch Verwendung des oberen Auslasswassermantels 80A schwierig ist.Meanwhile, every interaxle outlet section is 69A on the combustion chamber water jacket 60A formed on the lower side because of the Zwischenachsauslassabschnitt 69A at a position away from the flow lines (arrows Y20) of the upper outlet water jacket 80A flowing coolant is formed and efficient cooling by using the upper outlet water jacket 80A difficult.

Wenn, wie oben beschrieben, die vorliegende Erfindung mit der Konfiguration des ersten modifizierten Beispiels ausgeführt wird, ist es ebenfalls möglich, die mehreren unabhängigen Kühlmittelkanäle auszubilden, indem die Wassermäntel in den oberen Auslasswassermantel 80A, der an der oberen Seite angeordnet ist, und den unteren Auslasswassermantel 90A und dergleichen, die an der unteren Seite angeordnet sind, unterteilt werden. Somit ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels innerhalb jedes der Wassermäntel leicht einzustellen und das Kühlmittel fließen zu lassen, ohne ein Stagnieren zu verursachen.As described above, when the present invention is carried out with the configuration of the first modified example, it is also possible to form the plurality of independent refrigerant passages by placing the water jackets in the upper outlet water jacket 80A located on the upper side, and the lower Auslasswassermantel 90A and the like arranged on the lower side. Thus, it is possible to easily adjust the flow rates of the coolant within each of the water jackets and to let the coolant flow without causing stagnation.

Insbesondere fließt, wie in 14 und 15 gezeigt, jeweils im oberen Auslasswassermantel 80A und unteren Auslasswassermantel 90A das Kühlmittel (Pfeil Y21 oder Y22) innerhalb der vorderseitigen Abschnitte 80Ab oder der vorderseitigen Abschnitte 90Ab von dem rechten Endabschnitt zu der Auslassöffnung 83A oder 93A (dem Kühlmittelauslass) entlang der inneren Wandoberflächen, während seine Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird. Somit wird die Strömungsrate des Kühlmittels proportional zur Strömungsgeschwindigkeit erhöht. Infolgedessen ist es möglich, die Auspufföffnungen 23 und den Abgassammler 24 des Zylinderkopfs 2 wirkungsvoll zu kühlen (siehe 1).In particular, flows, as in 14 and 15 shown, each in the upper outlet water jacket 80A and lower outlet water jacket 90A the coolant (arrow Y21 or Y22) within the front-side sections 80Ab or the front sections 90ab from the right end portion to the outlet opening 83A or 93A (the coolant outlet) along the inner wall surfaces while increasing its flow velocity. Thus, the flow rate of the coolant is increased in proportion to the flow velocity. As a result, it is possible the exhaust vents 23 and the exhaust collector 24 of the cylinder head 2 to cool effectively (see 1 ).

Hierbei ermöglicht dieses modifizierte Beispiel die Kühlung der vorderseitigen Abschnitte 80Ab, was im Falle des herkömmlichen Wassermantels des integrierten Typs, wie in Patentdokument 1 beschrieben, unmöglich ist. Darüber hinaus verbessert die Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels die Kühlleistung und dementsprechend die Kühlwirkung, so dass auch die Querschnittsflächen der Kühlmittelkanäle verringert werden können. Somit ist es möglich, ein Volumen des Auslasswassermantels 70A (des oberen Auslasswassermantels 80A und des unteren Auslasswassermantels 90A) zu verringern und eine Größen- und Gewichtsreduktion des Zylinderkopfs 2 zu erreichen.Here, this modified example enables cooling of the front portions 80Ab which is impossible in the case of the conventional water jacket of the integrated type as described in Patent Document 1. In addition, the increase in the flow rate of the coolant improves the cooling performance and accordingly the cooling effect, so that the cross-sectional areas of the coolant channels can be reduced. Thus, it is possible to have a volume of the outlet water jacket 70A (the upper outlet water jacket 80A and the lower outlet water jacket 90A ) and reduce the size and weight of the cylinder head 2 to reach.

Darüber hinaus kann der obere Auslasswassermantel 80A die Umgebungen der Zylinder mit dem Kühlmittel (Pfeile Y20) kühlen, und der Brennkammerwassermantel 60A kann die oberen Brennkammerabschnitte 21 mit dem Kühlmittel (Pfeil Y23) wirkungsvoll kühlen, das von dem rechten Endabschnitt zu der Auslassöffnung 93A (dem Kühlmittelauslass) an dem linken Endabschnitt fließt. Ferner fließt das Kühlmittel (Pfeile Y24), das in den Einlasswassermantel 50A hineinfließt, glattgängig innerhalb der rückseitigen Abschnitte entlang den inneren Oberflächen zu der Auslassöffnung 93A (der Kühlmittelauslass), um hierdurch eine wirkungsvolle Kühlung zu erreichen).In addition, the upper outlet water jacket 80A cool the cylinder surroundings with the coolant (arrows Y20) and the combustion chamber water jacket 60A can the upper combustion chamber sections 21 effectively cool with the coolant (arrow Y23) from the right end portion to the outlet port 93A (the coolant outlet) flows at the left end portion. Further, the coolant (arrows Y24) flowing into the inlet water jacket flows 50A flows smoothly within the back sections along the inner surfaces to the outlet opening 93A (the coolant outlet), thereby achieving effective cooling).

Wie oben beschrieben, bilden der obere Auslasswassermantel 80A und der untere Auslasswassermantel 90A die voneinander unabhängigen Strömungskanäle der separaten Auslassöffnungen 83A und 93A (die Kühlmittelauslässe). Infolgedessen ist es einfach, die Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittels und die Kühlmittelkanäle zum Beseitigen von stagnierenden Positionen (Standwasserabschnitten) des Kühlmittels zu gestalten.As described above, the upper outlet water jacket forms 80A and the lower outlet water jacket 90A the independent flow channels of the separate outlet openings 83A and 93A (the coolant outlets). As a result, it is easy to make the flow rates of the coolant and the coolant channels for eliminating stagnant positions (stagnant portions) of the coolant.

(Zweites modifiziertes Beispiel)(Second modified example)

16 ist eine Explosionsperspektivansicht, die eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf eines zweiten modifizierten Beispiels der Ausführung zeigt. 17 ist eine Unteransicht, die einen unteren Auslasswassermantel, einen Einlasswassermantel und einen Brennkammerwassermantel des zweiten modifizierten Beispiels zeigt. 16 Fig. 10 is an exploded perspective view showing a water jacket structure for a cylinder head of a second modified example of the embodiment. 17 FIG. 10 is a bottom view showing a lower outlet water jacket, an inlet water jacket and a combustion chamber water jacket of the second modified example. FIG.

In der Ausführung ist die Öffnung 24a des Abgassammlers 24 im Wesentlichen in der mittigen Position des Zylinderkopfs 2 in der Links-Rechts-Richtung ausgebildet. Stattdessen kann, wie in 16 und 17 gezeigt, die Öffnung 24a des Abgassammlers 24 auch an einer Position ausgebildet werden, die entweder nach rechts oder links versetzt ist.In the version is the opening 24a of the exhaust collector 24 essentially in the central position of the cylinder head 2 formed in the left-right direction. Instead, as in 16 and 17 shown the opening 24a of the exhaust collector 24 also be formed at a position that is offset either to the right or left.

Darüber hinaus können der obere Auslasswassermantel 80B und der Brennkammerwassermantel 60B in Zwischenachsabschnitten zwischen rechten und linken Verbindungsabschnitten 62B, 62B durch das Vorsehen von Verbindungsabschnitten 67B, deren jeder in der Links-Rechts-Richtung breiter ist als die Verbindungsabschnitte 62B, 62B, zwischen dem oberen Auslasswassermantel 80B und Abschnitten des Brennkammerwassermantels 60B in der Nähe der Brennkammern fest miteinander verbunden werden, wie in 16 und 17 gezeigt. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Steifigkeiten von Kernen zur Formung des oberen Auslasswassermantels 80B und des Brennkammerwassermantels 60B zu verbessern und hierdurch einen Bruch der Verbindungsabschnitte 67B während des Gießens der Wassermäntel zu verhindern.In addition, the upper outlet water jacket can 80B and the combustion chamber water jacket 60B in intermediate axle sections between right and left connecting sections 62B . 62B by providing connection sections 67B each of which is wider in the left-right direction than the connecting sections 62B . 62B , between the upper outlet water jacket 80B and sections of the combustion chamber water jacket 60B in the vicinity of the combustion chambers are firmly interconnected, as in 16 and 17 shown. By this measure, it is possible, the stiffness of cores for forming the upper Auslasswassermantels 80B and the combustion chamber water jacket 60B to improve and thereby break the connecting sections 67B to prevent during the pouring of the water coats.

Die Kühlmittelströmungen in den in 16 und 17 gezeigten Wassermänteln sind im Wesentlichen die Gleiche wie in der Ausführung. Daher werden die Strömungen nur kurz erläutert. In den Wassermänteln (dem Brennkammerwassermantel 60B, dem oberen Auslasswassermantel 80B und dem unteren Auslasswassermantel 90B) fließt das Kühlmittel (Pfeile Y30, Y31, Y32 und Y33) glattgängig von den Dichtungskühlmitteleinströmlöchern 33B, 34B und 35B in der Dichtung 3, die als Kühlmitteleinlässe dienen, zu den Auslassöffnungen 63B, 83B und 93B, die an den linken Endabschnitten angeordnet sind, ohne zu mäandrieren. Die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels nimmt allmählich zu, wenn das Kühlmittel den Auslassöffnungen 63B, 83B und 93B näher kommt. Die Positionen, in denen die Dichtungskühlmitteleinströmlöcher 33B, 34B und 35B anzuordnen sind, können geeignet geändert werden, solange die Kühlmittelkanäle der Wassermäntel derart ausgebildet werden, dass die oben beschriebenen Kühlmittelströmungen erreicht werden. Aus diesem Grund können das zusätzliche Durchgangsloch 36 und der zusätzliche Einströmabschnitt 95, die in 12 gezeigt und in der Ausführung beschrieben sind, weggelassen werden, wie in 17 gezeigt.The coolant flows into the in 16 and 17 shown water jackets are essentially the same as in the execution. Therefore, the currents are only briefly explained. In the water coats (the combustion chamber water jacket 60B , the upper outlet water jacket 80B and the lower outlet water jacket 90B ), the coolant flows (arrows Y30, Y31, Y32 and Y33) smoothly from the Dichtungsungskühlmitteleinströmlöchern 33B . 34B and 35B in the seal 3 , which serve as coolant inlets, to the outlet ports 63B . 83B and 93B which are arranged at the left end portions without meandering. The flow rate of the refrigerant increases gradually as the refrigerant flows out the discharge ports 63B . 83B and 93B comes closer. The positions where the seal coolant inflow holes 33B . 34B and 35B can be suitably changed, as long as the coolant channels of the water jackets are formed such that the coolant flows described above are achieved. For this reason, the additional through hole 36 and the additional inflow section 95 , in the 12 shown and described in the embodiment, be omitted as in 17 shown.

Darüber hinaus enthält der untere Auslasswassermantel 90B auspuffseitige Durchgangslöcher 35B, die in rechten und linken Abschnitten an den Umfängen der jeweiligen Zylinder ausgebildet sind. Somit kann der untere Auslasswassermantel 90B die Umgebungen der Zylinder wirkungsvoll kühlen. Die Kühlmittelströmungen (Pfeile Y30 und Y31), die durch die auslassseitigen Durchgangslöcher 35B hineingeflossen sind, fließen zu den vorderseitigen Abschnitten 90Bb entlang Innenoberflächen. Danach konvergieren die Kühlmittelströmungen zu einer einzigen Strömung, worin das Kühlmittel zu der Auslassöffnung 93B fließt, während seine Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird und die vorderseitigen Abschnitte 90Bb sowie auch den Abgassammler 24 kühlt. Dementsprechend kann der untere Auslasswassermantel 90B die vordere Seitenfläche und die Nachbarschaft des Abgassammlers 24 wirkungsvoll kühlen.In addition, the lower outlet water jacket contains 90B Exhaust side through holes 35B formed in right and left portions at the peripheries of the respective cylinders. Thus, the lower Auslasswassermantel 90B Effectively cool the surroundings of the cylinders. The coolant flows (arrows Y30 and Y31) through the outlet-side through holes 35B have flowed in, flow to the front sections 90BB along interior surfaces. Thereafter, the coolant flows converge into a single flow, wherein the coolant to the outlet port 93B flows while its flow velocity is increased and the front-side portions 90BB as well as the exhaust collector 24 cools. Accordingly, the lower outlet water jacket 90B the front side surface and the vicinity of the exhaust manifold 24 effectively cool.

Darüber hinaus kann, wie in 16 gezeigt, zusätzlich zu den Auslassöffnungen 63B, 83B und 93B, eine Extra-Auslassöffnung (nicht gezeigt) angeordnet werden, indem eine Kerbe 93Ba in dem unteren Auslasswassermantel 90B an einer der Auslassöffnung 93B benachbarten Position vorgesehen wird.In addition, as in 16 shown, in addition to the outlet openings 63B . 83B and 93B , an extra outlet opening (not shown) can be arranged by a notch 93Ba in the lower outlet water jacket 90B at one of the outlet opening 93B is provided adjacent position.

(Andere modifizierte Beispiele)(Other modified examples)

In der Ausführung ist der Brennkammerwassermantel 60 so konfiguriert, dass er mit dem oberen Auslasswassermantel 80 in Verbindung steht. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann der Brennkammerwassermantel 60 auch so konfiguriert sein, dass er mit dem unteren Auslasswassermantel 90 in Verbindung steht, so lange der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 voneinander unabhängige Strömungskanäle bilden. Nichtsdestoweniger kann die Konfiguration, die den Brennkammerwassermantel 60 mit dem oberen Auslasswassermantel 80 in Verbindung bringt, eine größere Breitendimension der Verbindungsabschnitte 62 in der vertikalen Richtung sicherstellen. Infolgedessen kann diese Konfiguration die Steifigkeit des ersten Wassermantelkerns 100 erhöhen, wie in 4 gezeigt.In the version is the combustion chamber water jacket 60 configured to work with the upper outlet water jacket 80 communicates. However, the present invention is not limited only to this configuration. For example, the combustion chamber water jacket 60 also be configured to work with the lower outlet water jacket 90 communicates, as long as the upper outlet water jacket 80 and the lower outlet water jacket 90 form independent flow channels. Nonetheless, the configuration that configures the combustion chamber water jacket 60 with the upper outlet water jacket 80 a larger width dimension of the connecting sections 62 in the vertical direction. As a result, this configuration can increase the rigidity of the first water jacket core 100 increase as in 4 shown.

Unterdessen sind in der Ausführung die Vorsprünge 81 und 91 sowohl am oberen Auslasswassermantel 80 als auch dem unteren Auslasswassermantel 90 vorgesehen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Ein solcher Vorsprung kann auch nur an einem des oberen Auslasswassermantels 80 und des unteren Auslasswassermantels 90 vorgesehen sein. Diese Konfiguration kann die stromabwärtigen Abschnitte 24d des Abgassammlers 24 noch immer kühlen, während der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 voneinander getrennt sind.Meanwhile, in the embodiment, the projections 81 and 91 both at the upper outlet water jacket 80 as well as the lower outlet water jacket 90 intended. However, the present invention is not limited only to this configuration. Such a projection can also only at one of the upper Auslasswassermantels 80 and the lower outlet water jacket 90 be provided. This configuration can be the downstream sections 24d of the exhaust collector 24 still cool while the upper outlet water jacket 80 and the lower outlet water jacket 90 are separated from each other.

Obwohl die Beschreibungen für die vorliegende Erfindung angegeben worden sind, welche als Beispiel den Reihen-Vier-Zylinder-Verbrennungsmotor E angeben, ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Konfiguration beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist auch auf andere Verbrennungsmotoren E anwendbar, welche mehr oder weniger Zylinder enthalten, wie etwa Zwei-Zylinder- und Drei-Zylinder-Konfigurationen, und zum Beispiel auch auf Verbrennungsmotoren E in V-Bauart. Darüber hinaus braucht nicht gesagt zu werden, dass die vorliegende Erfindung nicht nur auf Verbrennungsmotoren für Automobile beschränkt ist, sondern auch auf andere Verbrennungsmotoren E für Schiffe, allgemeine Maschinen usw., anwendbar ist.Although the descriptions have been given for the present invention exemplifying the in-line four-cylinder internal combustion engine E, the present invention is not limited only to this configuration. The present invention is also applicable to other internal combustion engines E which include more or fewer cylinders, such as two-cylinder and three-cylinder configurations, and for example also V-type internal combustion engines. Moreover, it goes without saying that the present invention is not limited only to internal combustion engines for automobiles but is also applicable to other internal combustion engines E for ships, general engines, etc.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
ZYLINDERBLOCKCYLINDER BLOCK
1a1a
ZYLINDERCYLINDER
22
ZYLINDERKOPFCYLINDER HEAD
2a2a
UNTERSEITEBOTTOM
2e2e
AUSPUFFSEITIGE FLÄCHEEXHAUST-WIDE SURFACE
2g2g
AUSPUFFSEITIGER AUSLASSEXHAUST-WIDE OUTLET
33
DICHTUNG (KOPFDICHTUNG)SEAL (HEAD GASKET)
1010
BLOCKSEITIGER WASSERMANTELBLOCK-SIDE WATER COVER
2121
OBERER BRENNKAMMERABSCHNITTTOP FIRE CHAMBER SECTION
2222
ANSAUGÖFFNUNGsuction
2323
AUSPUFFÖFFNUNGEXHAUST OPENING
2424
ABGASSAMMLERCOLLECTOR
3232
ANSAUGSEITIGES DURCHGANGSLOCH (DICHTUNGSKÜHLMITTELEINSTRÖMLOCH)INTRODUCTORY CONTINUITY LOCH (SEALANT COOLANT INSULATION OXYGEN)
3333
ZWISCHENACHSDURCHGANGSLOCH (DICHTUNGSKÜHLMITTELEINSTRÖMLOCH)ZWISCHENACHSDURCHGANGSLOCH (DICHTUNGSKÜHLMITTELEINSTRÖMLOCH)
34, 34A34, 34A
BRENNKAMMERSEITIGES DURCHGANGSLOCH (DICHTUNGSKÜHLMITTELEINSTRÖMLOCH)COMBUSTION THROUGHPUT (GASKET INSULATION OXYGEN)
35, 35B35, 35B
AUSPUFFSEITIGES DURCHGANGSLOCH (DICHTUNGSKÜHLMITTELEINSTRÖMLOCH)EXHAUST PIPE LOOP (SEALANT COOLANT MOUNTING OXYGEN)
3636
ZUSÄTZLICHES DURCHGANGSLOCH (DICHTUNGSKÜHLMITTELEINSTRÖMLOCH)ADDITIONAL CONTINUOUS LOCH (SEALANT COOLANT)
40, 40A, 40B40, 40A, 40B
KOPFSEITIGER WASSERMANTELHEADLESS WATER COVER
50, 50A, 50B50, 50A, 50B
EINLASSWASSERMANTELINLET WATER COAT
60, 60A, 60B60, 60A, 60B
BRENNKAMMERWASSERMANTELCOMBUSTION WATER COAT
61, 61A61, 61A
KÜHLMITTELEINLASSCOOLANT INLET
6262
VERBINDUNGSABSCHNITT (KÜHLMITTELEINLASS)CONNECTION SECTION (COOLANT INLET)
63, 63B, 83, 83A, 83B, 93, 93A, 93B63, 63B, 83, 83A, 83B, 93, 93A, 93B
AUSLASSÖFFNUNG (KÜHLMITTELAUSLASS)EXHAUST OPENING (COOLANT EXHAUST)
70, 70A, 70B70, 70A, 70B
AUSLASSWASSERMANTELAUSLASSWASSERMANTEL
80, 80A, 80B80, 80A, 80B
BUNTERER AUSLASSWASSERMANTELBUNTER OUTDOOR WATER COVER
84A, 9484A, 94
AUSPUFFSEITIGER EINSTRÖMABSCHNITT (KÜHLMITTELEINLASS)EXHAUST PIPE CIRCUIT (COOLANT INTAKE)
90, 90A, 90B90, 90A, 90B
UNTERER AUSLASSWASSERMANTELLOWER OUTDOOR WATER COVER
9595
ZUSÄTZLICHER EINSTRÖMABSCHNITT (ZUSÄTZLICHER KÜHLMITTELEINLASS)ADDITIONAL CIRCUIT SECTION (ADDITIONAL COOLANT INTAKE)
Ee
VERBRENNUNGSMOTORCOMBUSTION ENGINE
Lblb
REIHENRICHTUNG VON ZYLINDERNORIENTATION OF CYLINDERS
LcLc
ZYLINDERACHSECYLINDER AXLE

Es wird eine Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf angegeben, welche enthält: eine Mehrzahl von oberen Brennkammerabschnitten (21), die in einer Unterseite eines Zylinderkopfs (2) ausgebildet sind; eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen (22) und eine Mehrzahl von Auspufföffnungen (23), die mit der Mehrzahl von oberen Brennkammerabschnitten (21) in Verbindung stehen; einen Abgassammler (24), der die Mehrzahl von Auspufföffnungen (23) innerhalb des Zylinderkopfs (2) zusammenführt; und einen Auslasswassermantel (70, 70A, 70B), der konfiguriert ist, um den Abgassammler (24) zu kühlen, worin der Auslasswassermantel (70, 70A, 70B) einen oberen Auslasswassermantel (80, 80A, 80B), der in einer Zylinderachsrichtung (Lc) an einer oberen Seite des Abgassammlers (24) angeordnet ist, und einen unteren Auslasswassermantel (90, 90A, 90B), der in der Zylinderachsrichtung (Lc) an einer unteren Seite des Abgassammlers (24) angeordnet ist, enthält, und der obere Auslasswassermantel (80, 80A, 80B) und der untere Auslasswassermantel (90, 90A, 90B) innerhalb des Zylinderkopfs (2) voneinander unabhängige Strömungskanäle bilden.A water jacket structure for a cylinder head is provided, which comprises: a plurality of upper combustion chamber sections ( 21 ) located in a lower side of a cylinder head ( 2 ) are formed; a plurality of suction openings ( 22 ) and a plurality of exhaust ports ( 23 ) associated with the plurality of upper combustion chamber sections ( 21 ) keep in touch; an exhaust manifold ( 24 ), which has the majority of exhaust ports ( 23 ) within the cylinder head ( 2 ) merges; and an outlet water jacket ( 70 . 70A . 70B ), which is configured to the exhaust collector ( 24 ), wherein the outlet water jacket ( 70 . 70A . 70B ) an upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) in a cylinder axis direction (Lc) on an upper side of the exhaust collector (FIG. 24 ) and a lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) in the cylinder axis direction (Lc) at a lower side of the exhaust collector (FIG. 24 ), and the upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) within the cylinder head ( 2 ) form independent flow channels.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2010-209749 [0005] JP 2010-209749 [0005]
  • DE 102008059832 [0005] DE 102008059832 [0005]

Claims (12)

Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf, welcher aufweist: eine Mehrzahl von oberen Brennkammerabschnitten (21), die in einer Unterseite eines Zylinderkopfs (2) ausgebildet sind; eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen (22) und eine Mehrzahl von Auspufföffnungen (23), die mit der Mehrzahl von oberen Brennkammerabschnitten (21) in Verbindung stehen; einen Abgassammler (24), der die Mehrzahl von Auspufföffnungen (23) innerhalb des Zylinderkopfs (2) zusammenführt; und einen Auslasswassermantel (70, 70A, 70B), der konfiguriert ist, um den Abgassammler (24) zu kühlen, worin der Auslasswassermantel (70, 70A, 70B) einen oberen Auslasswassermantel (80, 80A, 80B), der in einer Zylinderachsrichtung (Lc) an einer oberen Seite des Abgassammlers (24) angeordnet ist, und einen unteren Auslasswassermantel (90, 90A, 90B), der in der Zylinderachsrichtung (Lc) an einer unteren Seite des Abgassammlers (24) angeordnet ist, enthält, und der obere Auslasswassermantel (80, 80A, 80B) und der untere Auslasswassermantel (90, 90A, 90B) innerhalb des Zylinderkopfs (2) voneinander unabhängige Strömungskanäle bilden.A water jacket structure for a cylinder head, comprising: a plurality of upper combustion chamber portions ( 21 ) located in a lower side of a cylinder head ( 2 ) are formed; a plurality of suction openings ( 22 ) and a plurality of exhaust ports ( 23 ) associated with the plurality of upper combustion chamber sections ( 21 ) keep in touch; an exhaust manifold ( 24 ), which has the majority of exhaust ports ( 23 ) within the cylinder head ( 2 ) merges; and an outlet water jacket ( 70 . 70A . 70B ), which is configured to the exhaust collector ( 24 ), wherein the outlet water jacket ( 70 . 70A . 70B ) an upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) in a cylinder axis direction (Lc) on an upper side of the exhaust collector (FIG. 24 ) and a lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) in the cylinder axis direction (Lc) at a lower side of the exhaust collector (FIG. 24 ), and the upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) within the cylinder head ( 2 ) form independent flow channels. Die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf von Anspruch 1, worin zumindest einer des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B) und des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) einen Vorsprung (81, 91) aufweist, der zu dem anderen Auslasswassermantel (80, 90) hin vorsteht und derart angeordnet ist, dass er zu einem stromabwärtigen Abschnitt (24d) des Abgassammlers (24) weist.The water jacket structure for a cylinder head of claim 1, wherein at least one of the upper outlet water jacket (FIG. 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) a lead ( 81 . 91 ) facing the other outlet water jacket ( 80 . 90 ) and is arranged so that it leads to a downstream section ( 24d ) of the exhaust collector ( 24 ). Die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf von Anspruch 1 oder 2, worin die Wassermantelstruktur ferner aufweist: einen Einlasswassermantel (50, 50A, 50B), der konfiguriert ist, um die Ansaugöffnungen (22) zu kühlen; und einen Brennkammerwassermantel (60, 60A, 60B), der mit dem Einlasswassermantel (50, 50A, 50B) in Verbindung steht und konfiguriert ist, um die oberen Brennkammerabschnitte (21) zu kühlen, und der Brennkammerwassermantel (60, 60A, 60B) mit einem des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B) und des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) in Verbindung steht.The water jacket structure for a cylinder head of claim 1 or 2, wherein the water jacket structure further comprises: an inlet water jacket (FIG. 50 . 50A . 50B ), which is configured to the suction openings ( 22 ) to cool; and a combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ) connected to the inlet water jacket ( 50 . 50A . 50B ) and is configured to connect the upper combustion chamber sections ( 21 ) and the combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ) with one of the upper Auslasswassermantels ( 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ). Die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf von Anspruch 3, worin, vom oberen Auslasswassermantel (80, 80A, 80B) und unteren Auslasswassermantel (90, 90A, 90B), jener, der mit dem Brennkammerwassermantel (60, 60A, 60B) in Verbindung steht, derart ausgebildet ist, dass er Kühlmittel in einer Reihenrichtung der oberen Brennkammerabschnitte (21) fließen lässt.The water jacket structure for a cylinder head of claim 3, wherein, from the upper outlet water jacket (FIG. 80 . 80A . 80B ) and lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ), the one with the combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ) is formed such that it has coolant in a row direction of the upper combustion chamber sections ( 21 ). Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf, welcher aufweist: eine Mehrzahl von oberen Brennkammerabschnitten (21), die in einer Unterseite eines Zylinderkopfs (2) ausgebildet sind; eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen (22) und eine Mehrzahl von Auspufföffnungen (23), die mit der Mehrzahl von oberen Brennkammerabschnitten (21) in Verbindung stehen; einen Abgassammler (24), der innerhalb des Zylinderkopfs (2) ausgebildet ist und mit den mehreren Auspufföffnungen (23) in Verbindung steht; und einen Auslasswassermantel (70, 70A, 70B), der konfiguriert ist, um den Abgassammler (24) zu kühlen, worin der Auslasswassermantel (70, 70A, 70B) einen oberen Auslasswassermantel (80, 80A, 80B), der in einer Zylinderachsrichtung (Lc) an einer oberen Seite des Abgassammlers (24) angeordnet und konfiguriert ist, Kühlmittel in einer Reihenrichtung (Lb) der Zylinder (1a) fließen zu lassen, und einen unteren Auslasswassermantel (90, 90A, 90B), der in der Zylinderachsrichtung (Lc) an einer unteren Seite des Abgassammlers (24) angeordnet und konfiguriert ist, das Kühlmittel in der Reihenrichtung (Lb) der Zylinder (1a) fließen zu lassen, enthält, wobei jeder des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B) und des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) mit einem Kühlmitteleinlass (84A, 94) versehen ist, der zum Zuführen des Kühlmittels konfiguriert ist, ein Kühlmittelauslass (83, 83A, 83B) des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B) und ein Kühlmittelauslass (93, 93A, 93B) des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) an dem Zylinderkopfs (2) voneinander unabhängig vorgesehen sind, der obere Auslasswassermantel (80, 80A, 80B) und der untere Auslasswassermantel (90, 90A, 90B) innerhalb des Zylinderkopfs (2) aus voneinander unabhängigen Kühlmittelkanälen gebildet sind, und der obere Auslasswassermantel (80, 80A, 80B) und der untere Auslasswassermantel (90, 90A, 90B) derart ausgebildet sind, dass eine Strömungsgeschwindigkeit des im unteren Auslasswassermantel (90, 90A, 90B) fließenden Kühlmittels schneller wird als eine Strömungsgeschwindigkeit des im oberen Auslasswassermantel (80, 80A, 80B) fließenden Kühlmittels.A water jacket structure for a cylinder head, comprising: a plurality of upper combustion chamber portions ( 21 ) located in a lower side of a cylinder head ( 2 ) are formed; a plurality of suction openings ( 22 ) and a plurality of exhaust ports ( 23 ) associated with the plurality of upper combustion chamber sections ( 21 ) keep in touch; an exhaust manifold ( 24 ) inside the cylinder head ( 2 ) is formed and with the multiple exhaust ports ( 23 ); and an outlet water jacket ( 70 . 70A . 70B ), which is configured to the exhaust collector ( 24 ), wherein the outlet water jacket ( 70 . 70A . 70B ) an upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) in a cylinder axis direction (Lc) on an upper side of the exhaust collector (FIG. 24 ) is arranged and configured, coolant in a row direction (Lb) of the cylinder ( 1a ) and a lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) in the cylinder axis direction (Lc) at a lower side of the exhaust collector (FIG. 24 ) is arranged and configured, the coolant in the row direction (Lb) of the cylinder ( 1a ), each of the upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) with a coolant inlet ( 84A . 94 ) configured to supply the coolant, a coolant outlet ( 83 . 83A . 83B ) of the upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) and a coolant outlet ( 93 . 93A . 93B ) of the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) on the cylinder head ( 2 ) are provided independently of each other, the upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) within the cylinder head ( 2 ) are formed from independent coolant channels, and the upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) are formed such that a flow velocity of the in the lower Auslasswassermantel ( 90 . 90A . 90B ) flowing coolant is faster than a flow rate of the upper Auslasswassermantel ( 80 . 80A . 80B ) flowing coolant. Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf von Anspruch 5, worin einer des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B) und des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) mit dem Einlasswassermantel (50, 50A, 50B) verbunden ist, in dem das Kühlmittel in der Nähe der Mehrzahl von Ansaugöffnungen (22) fließt, und mit einem Brennkammerwassermantel (60, 60A, 60B) verbunden ist, der konfiguriert ist, um die oberen Brennkammerabschnitte (21) zu kühlen, und die Wassermantelstruktur derart ausgebildet ist, dass eine Strömungsrate des Kühlmittels in dem Brennkammerwassermantel (60, 60A, 60B) den größten Anteil einer Strömungsrate des innerhalb des Zylinderkopfs (2) fließenden Kühlmittels einnimmt, und eine Strömungsrate des Kühlmittels in dem unteren Auslasswassermantel (90, 90A, 90B) zum zweitgrößten Anteil nach der Strömungsrate des Kühlmittels in dem Brennkammerwassermantel (60, 60A, 60B) wird.A water jacket structure for a cylinder head of claim 5, wherein one of the upper outlet water jacket (FIG. 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) with the inlet water jacket ( 50 . 50A . 50B ), in which the coolant in the vicinity of the plurality of suction openings ( 22 ), and with a combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ) configured to the upper combustion chamber sections ( 21 ) and the water jacket structure is configured such that a flow rate of the coolant in the combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ) the largest proportion of a flow rate within the cylinder head ( 2 ), and a flow rate of the coolant in the lower outlet water jacket (FIG. 90 . 90A . 90B ) for the second largest fraction according to the flow rate of the coolant in the combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ) becomes. Die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf von Anspruch 6, worin der Brennkammerwassermantel (60, 60A, 60B) mit einem des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B) und des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) verbunden ist, und der Brennkammerwassermantel (60, 60A, 60B) derart ausgebildet ist, dass er das Kühlmittel in einer Reihenrichtung (Lb) der Zylinder (1a) fließen lässt.The water jacket structure for a cylinder head of claim 6, wherein the combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ) with one of the upper Auslasswassermantels ( 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ), and the combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ) is formed such that it cools the coolant in a row direction (Lb) of the cylinders ( 1a ). Die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf von einem der Ansprüche 5 bis 7, worin einer des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B) und des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) einen Kühlmitteleinlass (84, 94) aufweist, der an einer Seite in der Reihenrichtung (Lb) der Zylinder (1a) angeordnet ist, und einer des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B) und des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) eine Mehrzahl der Kühlmitteleinlässe (84A, 94A) aufweist, die unterhalb der Mehrzahl von Auspufföffnungen (23) angeordnet sind.The water jacket structure for a cylinder head of any one of claims 5 to 7, wherein one of the upper outlet water jacket (FIG. 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) a coolant inlet ( 84 . 94 ) having on one side in the row direction (Lb) of the cylinders ( 1a ) and one of the upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) a plurality of the coolant inlets ( 84A . 94A ), which below the plurality of exhaust ports ( 23 ) are arranged. Die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf von einem der Ansprüche 5 bis 7, worin einer des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B) und des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) einen Kühlmitteleinlass (84A, 94) aufweist, der an einer Seite in der Reihenrichtung (Lb) der Zylinder (1a) angeordnet ist, und einer des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B) und des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) eine Mehrzahl der Kühlmitteleinlässe (84A, 94) aufweist, die jeweils zwischen einem entsprechenden Paar der Zylinder (1a) angeordnet sind.The water jacket structure for a cylinder head of any one of claims 5 to 7, wherein one of the upper outlet water jacket (FIG. 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) a coolant inlet ( 84A . 94 ) having on one side in the row direction (Lb) of the cylinders ( 1a ) and one of the upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) and the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) a plurality of the coolant inlets ( 84A . 94 ), each between a corresponding pair of cylinders ( 1a ) are arranged. Die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf von einem der Ansprüche 7 bis 9, worin, vom oberen Auslasswassermantel (80, 80A, 80B) und unteren Auslasswassermantel (90, 90A, 90B), jener, der nicht mit dem Brennkammerwassermantel (60, 60A, 60B) verbunden ist, eine Mehrzahl der Kühlmitteleinlässe (84A, 94) an Seiten der oberen Brennkammerabschnitte aufweist und derart ausgebildet ist, dass das Kühlmittel entlang der Auspuffseitenfläche (2e) des Zylinderkopfs (2) fließt und zu einer einzigen Strömung konvergiert, worin das Kühlmittel sequentiell in der Reihenrichtung (Lb) der Zylinder (1a) fließt.The water jacket structure for a cylinder head of any of claims 7 to 9, wherein, from the upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ) and lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ), the one that does not communicate with the combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ), a plurality of the coolant inlets ( 84A . 94 ) on sides of the upper combustion chamber sections and is formed such that the coolant along the exhaust side surface ( 2e ) of the cylinder head ( 2 ) and converges into a single flow, wherein the coolant sequentially in the row direction (Lb) of the cylinder ( 1a ) flows. Die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf von einem der Ansprüche 7 bis 10, worin der Kühlmitteleinlass (84A) des oberen Auslasswassermantels (80, 80A, 80B), der Kühlmitteleinlass (94) des unteren Auslasswassermantels (90, 90A, 90B) und ein Kühlmitteleinlass (61, 61A) des Brennkammerwassermantels (60, 60A, 60B) jeweils mit Dichtungskühlmitteleinströmlöchern (34, 35; 34A, 35B) in Verbindung stehen, die in einer Kopfdichtung (3) voneinander unabhängig ausgebildet sind.The water jacket structure for a cylinder head of any one of claims 7 to 10, wherein the coolant inlet ( 84A ) of the upper outlet water jacket ( 80 . 80A . 80B ), the coolant inlet ( 94 ) of the lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ) and a coolant inlet ( 61 . 61A ) of the combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ) each with sealing coolant inlet holes ( 34 . 35 ; 34A . 35B ) in a head gasket ( 3 ) are formed independently of each other. Die Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf von Anspruch 11, worin, vom oberen Auslasswassermantel (80, 80A, 80B) und unteren Auslasswassermantel (90, 90A, 90B), jener, der nicht mit dem Brennkammerwassermantel (60, 60A, 60B) verbunden ist, einen zusätzlichen Kühlmitteleinlass (85) aufweist, der zwischen den Auspufföffnungen (23) für den Zylinder (1a) ausgebildet ist, der vom Kühlmittelauslass des einen Auslasswassermantels am weitesten entfernt angeordnet ist.The water jacket structure for a cylinder head of claim 11, wherein, from the upper outlet water jacket (FIG. 80 . 80A . 80B ) and lower outlet water jacket ( 90 . 90A . 90B ), the one that does not communicate with the combustion chamber water jacket ( 60 . 60A . 60B ), an additional coolant inlet ( 85 ) located between the exhaust ports ( 23 ) for the cylinder ( 1a ) disposed furthest away from the coolant outlet of the one outlet water jacket.
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