JP5864401B2 - Water jacket structure of internal combustion engine - Google Patents

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    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/024Cooling cylinder heads

Description

本発明は、内燃機関のウォータージャケット構造に関する。   The present invention relates to a water jacket structure for an internal combustion engine.

従来、シリンダブロックに設けられた複数のシリンダ同士の間を仕切る隔壁の上面に冷却液通路を形成し、高温となる隔壁を冷却することが行われている。   Conventionally, a coolant passage is formed on the upper surface of a partition wall that partitions between a plurality of cylinders provided in a cylinder block, and the partition wall that is at a high temperature is cooled.

例えば、特許文献1には、シリンダボア間のシリンダブロック上面及びシリンダヘッド下面にそれぞれ対向して溝(軸間冷却溝)を刻設し、それらの溝により冷却水通路を形成し、その通路の一端をシリンダブロックのウォータージャケットに連通すると共に、他端をシリンダヘッドのウォータジャケットに連通した内燃機関の冷却構造が開示されている。   For example, in Patent Document 1, grooves (interaxial cooling grooves) are formed so as to face the cylinder block upper surface and the cylinder head lower surface between cylinder bores, and a cooling water passage is formed by these grooves, and one end of the passage is formed. And a cooling structure for an internal combustion engine in which the other end communicates with a water jacket of a cylinder head.

実開昭63−138420号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-138420

しかし、従来の軸間冷却溝は、狭い隔壁に形成されているので流路抵抗が大きく、溝の中に冷却液が入り込み難い。そのため、十分な冷却効果が得られていないという問題がある。一方、冷却液の流量を増やすために、溝の幅や深さを大きくすると、隔壁の剛性が低下するという問題がある。   However, since the conventional inter-axis cooling groove is formed in a narrow partition wall, the flow resistance is large, and it is difficult for the coolant to enter the groove. Therefore, there is a problem that a sufficient cooling effect is not obtained. On the other hand, if the groove width or depth is increased in order to increase the flow rate of the cooling liquid, there is a problem that the rigidity of the partition walls is lowered.

本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、軸間冷却溝の内部を流れる冷却液の流速を上げて流量を増やし、冷却性能の向上を図ることを課題とする。   The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to increase the flow rate of the coolant flowing through the inter-axis cooling groove to increase the flow rate, thereby improving the cooling performance.

本発明は、複数のシリンダと、前記複数のシリンダを冷却するためのブロック側ウォータージャケットと、を有するシリンダブロックと、前記シリンダに連通する吸排気経路と、前記吸排気経路を冷却するためのヘッド側ウォータージャケットと、を有するシリンダヘッドと、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に介設され、前記ブロック側ウォータージャケットと前記ヘッド側ウォータージャケットとを連通させるための複数の貫通孔を有するガスケットと、を備える内燃機関のウォータージャケット構造であって、前記ブロック側ウォータージャケットは、前記シリンダブロックの上面に開口すると共に、シリンダ列方向の一端側に設けられた冷却液の導入部と、前記導入部から流入した冷却液をシリンダ列方向の一端側から他端側に向かって流す第1流路と、シリンダ列を挟んで前記第1流路と反対側でシリンダ列方向の他端側から一端側に冷却液を流す第2流路と、前記シリンダ列方向の他端側で前記第1流路から第2流路に冷却液を流す第3流路と、を有し、前記ヘッド側ウォータージャケットは、前記シリンダヘッドの底面であって前記貫通孔に対応する位置に開口する冷却液の流入部を有し、前記シリンダブロックの隣り合う前記シリンダ同士を隔てる隔壁には、上面に凹溝状に開口すると共に、前記第1流路と前記第2流路とを連通する軸間冷却溝が設けられ、前記ガスケットは、前記第2流路と前記軸間冷却溝の前記第2流路側の端部とに跨る位置に、前記貫通孔を有し、前記跨る位置に配置された前記貫通孔は、シリンダブロックの上面における第2流路の開口と軸間冷却溝の開口との両方に重なるように設けられていることを特徴とする。 The present invention relates to a cylinder block having a plurality of cylinders and a block-side water jacket for cooling the plurality of cylinders, an intake / exhaust path communicating with the cylinder, and a head for cooling the intake / exhaust path A cylinder head having a side water jacket, and a gasket having a plurality of through-holes interposed between the cylinder block and the cylinder head for communicating the block side water jacket and the head side water jacket. A water jacket structure for an internal combustion engine, wherein the block-side water jacket opens to the upper surface of the cylinder block and is provided with a coolant introduction portion provided on one end side in the cylinder row direction, and the introduction One end side in the cylinder row direction A first flow path for flowing toward the other end side, a second flow path for flowing a coolant from the other end side in the cylinder row direction to the one end side on the opposite side of the first flow passage across the cylinder row, A third flow path for flowing a coolant from the first flow path to the second flow path on the other end side in the cylinder row direction, and the head-side water jacket is a bottom surface of the cylinder head and passes through the through-hole. The partition wall that separates the cylinders adjacent to each other in the cylinder block has an inflow portion that opens at a position corresponding to the hole, and is opened in a groove shape on the upper surface, and the first flow path and the first An inter-axis cooling groove that communicates with two flow paths is provided, and the gasket has the through hole at a position straddling the second flow path and the end of the inter-axis cooling groove on the second flow path side. and, the through-holes arranged in said straddling position, put the upper surface of the cylinder block And it is provided so as to overlap in both the opening of the opening and the inter-axial cooling channels of the second flow path.

このような構成によれば、ブロック側ウォータージャケットのうち導入部から遠く比較的流速の遅い第2流路と、軸間冷却溝の第2流路側の端部と、の連結部位に跨るように(重なるように)、ガスケットの貫通孔を設けたので、第2流路及び軸間冷却溝の第2流路側の端部からこの貫通孔を通ってヘッド側ウォータージャケットに冷却液が流出する。そのため、第2流路側の冷却液の抵抗(圧力)が低くなり、軸間冷却溝内を冷却液が第1流路側から第2流路側に流れ易くなる。その結果、軸間冷却溝内での冷却液の滞留が抑制され、冷却液の流速が速くなって流量が増え、シリンダ同士を仕切る隔壁の冷却効果が向上する。   According to such a structure, it straddles the connection part of the 2nd flow path which is far from an introduction part among block side water jackets, and whose flow speed is comparatively slow, and the edge part by the side of the 2nd flow path of an inter-axis cooling groove. Since the through hole of the gasket is provided (so as to overlap), the coolant flows out from the end of the second flow path and the inter-axis cooling groove on the second flow path side through the through hole to the head side water jacket. Therefore, the resistance (pressure) of the cooling liquid on the second flow path side is lowered, and the cooling liquid easily flows from the first flow path side to the second flow path side in the inter-axis cooling groove. As a result, the stagnation of the cooling liquid in the inter-axis cooling groove is suppressed, the flow speed of the cooling liquid is increased, the flow rate is increased, and the cooling effect of the partition walls partitioning the cylinders is improved.

また、前記吸排気経路は、前記シリンダに対応して設けられた複数の燃焼室頂部と、前記燃焼室頂部に連通する複数の吸気ポート及び複数の排気ポートと、を備え、前記ヘッド側ウォータージャケットは、前記吸気ポートを冷却する吸気用ウォータージャケットと、前記吸気用ウォータージャケットに連通し、前記燃焼室頂部を冷却する燃焼室用ウォータージャケットと、を備え、前記複数の貫通孔のうち、前記第2流路のシリンダ列方向の一端側に対応する位置に設けられた貫通孔は、前記燃焼室用ウォータージャケットに連通し、前記第2流路と前記軸間冷却溝の前記第2流路側の端部とに跨る位置に設けられた貫通孔は、前記吸気用ウォータージャケットに連通する構成とするのが好ましい。   The intake / exhaust path includes a plurality of combustion chamber tops provided corresponding to the cylinders, and a plurality of intake ports and a plurality of exhaust ports communicating with the combustion chamber tops. Comprises: an intake water jacket that cools the intake port; and a combustion chamber water jacket that communicates with the intake water jacket and cools the top of the combustion chamber. A through hole provided at a position corresponding to one end of the two flow paths in the cylinder row direction communicates with the water jacket for the combustion chamber, and is provided on the second flow path side of the second flow path and the inter-axis cooling groove. It is preferable that the through hole provided at a position straddling the end communicates with the intake water jacket.

このような構成によれば、第2流路と軸間冷却溝との連結部位に吸気用ウォータージャケットに通じる貫通孔を設け、この貫通孔に第2流路と軸間冷却溝から冷却液を供給するので、軸間冷却溝による隔壁の冷却効率が向上するとともに、吸気用ウォータージャケットに冷却液を十分に供給することができる。また、第2流路の一端側(下流側)に到達する冷却液が増えるので、第2流路の下流側に設けた貫通孔から比較的冷却要求の高い燃焼室用ウォータージャケットに十分な冷却液量を供給できる。そのため、内燃機関全体の冷却効率を高めることができる。   According to such a configuration, the through-hole leading to the water jacket for intake air is provided at the connection portion between the second flow path and the inter-axis cooling groove, and the coolant is supplied to the through-hole from the second flow path and the inter-axis cooling groove. Since it is supplied, the cooling efficiency of the partition wall by the inter-axis cooling groove is improved, and the cooling liquid can be sufficiently supplied to the intake water jacket. In addition, since the amount of the coolant reaching one end (downstream) of the second flow path increases, sufficient cooling from the through hole provided on the downstream side of the second flow path to the water jacket for the combustion chamber that has a relatively high cooling requirement. The amount of liquid can be supplied. Therefore, the cooling efficiency of the whole internal combustion engine can be increased.

また、前記第1流路は、前記内燃機関の排気側に設けられている構成とするのが好ましい。   The first flow path is preferably provided on the exhaust side of the internal combustion engine.

このような構成によれば、比較的冷却要求の高い排気側から冷却液を導入するので、流速を維持して冷却効率が高まる。さらに、軸間冷却溝の両端部のうち、第2流路側の端部に比較して流路面積が狭く抵抗の高い第1流路側の端部が冷却液の入口となり、ガスケットの貫通孔によって流路面積が広げられて抵抗の低い第2流路側の端部が冷却液の出口となるので、流速が高い第1流路側から冷却液を流入させて軸間冷却溝内の流速を確保でき、少ない冷却液で効果的な冷却が可能となり、ウォーターポンプの小型化を図ることができる。   According to such a configuration, the cooling liquid is introduced from the exhaust side where the cooling requirement is relatively high, so that the flow rate is maintained and the cooling efficiency is increased. Further, of the both end portions of the inter-axis cooling groove, the end portion on the first flow path side, which has a smaller flow area and higher resistance than the end portion on the second flow path side, serves as an inlet for the coolant, and is formed by the through hole of the gasket. Since the end of the second flow path side, which has a lower flow path and has a lower resistance, becomes the outlet for the cooling liquid, the cooling liquid can be introduced from the first flow path side, which has a higher flow speed, and the flow speed in the inter-axis cooling groove can be secured. Therefore, effective cooling is possible with a small amount of coolant, and the water pump can be downsized.

また、前記シリンダヘッドは、前記複数の排気ポートを集合させる排気集合部を備え、前記ヘッド側ウォータージャケットは、前記排気集合部に対してシリンダ軸線方向の下側に設けられた下側排気用ウォータージャケットを備え、前記複数の貫通孔のうち、前記第1流路に対応する位置に設けられた貫通孔は、前記下側排気用ウォータージャケットに連通している構成とするのが好ましい。   The cylinder head includes an exhaust collecting portion that collects the plurality of exhaust ports, and the head-side water jacket is a lower exhaust water provided on the lower side in the cylinder axial direction with respect to the exhaust collecting portion. It is preferable that a through-hole provided at a position corresponding to the first flow path among the plurality of through-holes communicates with the lower exhaust water jacket.

このような構成によれば、最も高温となる排気集合部の下側に配置した下側排気用ウォータージャケットに、流速が高く温度の低い第1流路から冷却液を供給することで、少ない冷却液で効果的な冷却が可能となり、内燃機関の小型化を図ることができる。   According to such a configuration, a small amount of cooling can be achieved by supplying the coolant from the first flow path having a high flow rate and a low temperature to the lower exhaust water jacket disposed below the exhaust collecting portion having the highest temperature. Effective cooling is possible with the liquid, and the internal combustion engine can be downsized.

本発明によれば、軸間冷却溝の内部を流れる冷却液の流速を上げて流量を増やし、冷却性能の向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the cooling performance by increasing the flow rate of the coolant flowing in the inter-axis cooling groove to increase the flow rate.

本実施形態に係るシリンダヘッドのウォータージャケット構造を有する内燃機関の断面図である。It is sectional drawing of the internal combustion engine which has the water jacket structure of the cylinder head which concerns on this embodiment. シリンダヘッドの斜視図である。It is a perspective view of a cylinder head. シリンダヘッドの内部の排気集合部及びヘッド側ウォータージャケットを透視して描いた斜視図である。It is the perspective view drawn through seeing through the exhaust gathering part inside a cylinder head, and a head side water jacket. ヘッド側ウォータージャケットと排気集合部とを上下に分解して示した斜視図である。It is the perspective view which decomposed | disassembled and showed the head side water jacket and the exhaust_gas | exhaustion assembly part up and down. 吸気用ウォータージャケット、燃焼室用ウォータージャケット及び上側排気用ウォータージャケットの底面図である。FIG. 6 is a bottom view of an intake water jacket, a combustion chamber water jacket, and an upper exhaust water jacket. 下側排気用ウォータージャケットの底面図である。It is a bottom view of the water jacket for lower exhaust. ヘッド側ウォータージャケットと排気集合部を前方からみた正面図である。It is the front view which looked at the head side water jacket and the exhaust gas collection part from the front. ブロック側ウォータージャケットから吸気用ウォータージャケットへの冷却液の流れを説明するための分解斜視図である。It is a disassembled perspective view for demonstrating the flow of the cooling fluid from the block side water jacket to the water jacket for intake. ブロック側ウォータージャケットから下側排気用ウォータージャケットへの冷却液の流れを説明するための分解斜視図である。It is a disassembled perspective view for demonstrating the flow of the cooling fluid from the block side water jacket to the lower water jacket for exhaust. ガスケットにヘッド側ウォータージャケットとブロック側ウォータージャケットとを重ねて描いた底面図である。It is the bottom view which overlapped and drew the head side water jacket and the block side water jacket on the gasket. (a)は、図10に示すXI−XI矢視の断面図であり、(b)は(a)に示すB部の拡大図である。(A) is sectional drawing of the XI-XI arrow shown in FIG. 10, (b) is an enlarged view of the B section shown to (a). 吸気用ウォータージャケット、燃焼室用ウォータージャケット及び上側排気用ウォータージャケットの冷却液の流れを説明するための底面図である。It is a bottom view for demonstrating the flow of the cooling fluid of the water jacket for intake, the water jacket for combustion chambers, and the water jacket for upper side exhaust. 下側排気用ウォータージャケットの冷却液の流れを説明するための底面図である。It is a bottom view for demonstrating the flow of the cooling fluid of the water jacket for lower side exhaust.

本発明の実施形態について、図1乃至図13を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、方向を説明する場合は、各図に示すように、内燃機関Eが車両に設置された状態における前後左右上下に基づいて説明する。   An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the description, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the direction will be described based on the front, rear, left, right, top and bottom in a state where the internal combustion engine E is installed in the vehicle, as shown in each drawing.

図1は、本実施形態に係るシリンダヘッドのウォータージャケット構造を有する内燃機関の断面図である。
図1に示すように、本発明が適用された内燃機関Eは、4つのシリンダ1a(図1では1つのみ図示)が直列に配列されて一体に設けられたシリンダブロック1と、シリンダブロック1の上側端部に結合されるシリンダヘッド2と、シリンダブロック1とシリンダヘッド2の間に設置されるガスケット3と、シリンダヘッド2の上側端部に結合されるヘッドカバー(図示省略)とから構成される機関本体を備える。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an internal combustion engine having a water jacket structure for a cylinder head according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, an internal combustion engine E to which the present invention is applied includes a cylinder block 1 in which four cylinders 1 a (only one is shown in FIG. 1) are arranged in series, and are integrally provided. The cylinder head 2 is coupled to the upper end of the cylinder, the gasket 3 is installed between the cylinder block 1 and the cylinder head 2, and the head cover (not shown) is coupled to the upper end of the cylinder head 2. Equipped with an engine body.

内燃機関Eは、4つのシリンダ1aと、各シリンダ1aに往復運動可能に嵌合するピストン4と、各ピストン4にコンロッド5を介して連結されるクランク軸6とを備える多気筒内燃機関であり、搭載対象としての車両に、クランク軸6の回転中心線が左右方向に指向する横置き配置で搭載される。また、内燃機関Eは、吸気側を車両後方に向けて配置されるとともに排気側を車両前方に向けて配置されている。
シリンダ1a毎に、該シリンダ1aのシリンダ軸線Lcに平行な方向であるシリンダ軸線方向でピストン4とシリンダヘッド2との間には、シリンダ1aとピストン4とシリンダヘッド2とにより燃焼室7が形成される。
なお、本実施形態では、シリンダ軸線Lcと鉛直軸方向(すなわち上下方向)とが一致するように内燃機関Eが設置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばシリンダ軸線Lcが鉛直軸方向に対して傾斜するように内燃機関Eを設置してもよい。
The internal combustion engine E is a multi-cylinder internal combustion engine that includes four cylinders 1a, pistons 4 that are reciprocally fitted to the cylinders 1a, and crankshafts 6 that are connected to the pistons 4 via connecting rods 5. The vehicle is mounted in a horizontal arrangement in which the rotation center line of the crankshaft 6 is directed in the left-right direction. The internal combustion engine E is disposed with the intake side facing the rear of the vehicle and the exhaust side facing the front of the vehicle.
For each cylinder 1a, a combustion chamber 7 is formed between the piston 4 and the cylinder head 2 between the piston 4 and the cylinder head 2 in the cylinder axis direction that is parallel to the cylinder axis Lc of the cylinder 1a. Is done.
In the present embodiment, the internal combustion engine E is installed so that the cylinder axis Lc and the vertical axis direction (that is, the vertical direction) coincide with each other. However, the present invention is not limited to this, and for example, the cylinder axis The internal combustion engine E may be installed such that Lc is inclined with respect to the vertical axis direction.

シリンダブロック1は、前記したシリンダ1aやクランクケース(図示省略)の他、シリンダ1aを冷却する冷却液の流路となるブロック側ウォータージャケット10を有している。ブロック側ウォータージャケット10は、4つのシリンダ1aの全体を連続的に囲う凹溝状の空間であり、シリンダブロック1の上面に開口している(図8、図9参照)。ブロック側ウォータージャケット10の一端側には、図示しないラジエータで冷却された冷却液が供給されている。また、ブロック側ウォータージャケット10は、ガスケット3の貫通孔32,35等を介して、後記する吸気用ウォータージャケット50及び下側排気用ウォータージャケット90に連通しており、両者に冷却液を供給している。ブロック側ウォータージャケット10及びガスケット3については後に詳しく説明する。   The cylinder block 1 includes a block-side water jacket 10 that serves as a flow path for a coolant that cools the cylinder 1a, in addition to the cylinder 1a and the crankcase (not shown). The block-side water jacket 10 is a concave groove-like space that continuously surrounds the whole of the four cylinders 1a, and opens on the upper surface of the cylinder block 1 (see FIGS. 8 and 9). A coolant cooled by a radiator (not shown) is supplied to one end side of the block-side water jacket 10. The block-side water jacket 10 communicates with an intake water jacket 50 and a lower exhaust water jacket 90, which will be described later, through the through holes 32, 35 and the like of the gasket 3, and supplies coolant to both. ing. The block side water jacket 10 and the gasket 3 will be described in detail later.

図2は、シリンダヘッドの斜視図である。図3は、シリンダヘッドの内部の排気集合部及びヘッド側ウォータージャケットを透視して描いた斜視図である。なお、図3では、シリンダヘッド2の外形を仮想線(二点鎖線)で描いている。   FIG. 2 is a perspective view of the cylinder head. FIG. 3 is a perspective view illustrating the exhaust collecting part and the head-side water jacket inside the cylinder head. In addition, in FIG. 3, the external shape of the cylinder head 2 is drawn with the virtual line (two-dot chain line).

シリンダヘッド2は、中子を用いた鋳造成形で製造される金属製部材である。シリンダヘッド2は、図1乃至図3(主に図1)に示すように、燃焼室7の頂部を構成する4つの燃焼室頂部21(図1では1つのみ図示)と、各燃焼室7にエアを導入する吸気ポート22と、各燃焼室7から燃焼ガスを排出する排気ポート23と、シリンダヘッド2の内部において複数の排気ポート23を集合させる排気集合部24と、これらを冷却するためのヘッド側ウォータージャケット40と、を主に有している。また、シリンダヘッド2は、その上部に動弁機構の一部(図示省略)を収容する動弁室25を有している。   The cylinder head 2 is a metal member manufactured by casting using a core. As shown in FIGS. 1 to 3 (mainly FIG. 1), the cylinder head 2 includes four combustion chamber tops 21 (only one is shown in FIG. 1) constituting the top of the combustion chamber 7, and each combustion chamber 7. An intake port 22 for introducing air into the exhaust chamber, an exhaust port 23 for exhausting combustion gas from each combustion chamber 7, an exhaust collecting portion 24 for collecting a plurality of exhaust ports 23 inside the cylinder head 2, and for cooling them The head side water jacket 40 is mainly included. Further, the cylinder head 2 has a valve operating chamber 25 for accommodating a part of the valve operating mechanism (not shown) at the upper part thereof.

燃焼室頂部21は、シリンダヘッド2の底面2aに設けられた略円錐形状の凹部である。吸気ポート22は、各燃焼室頂部21とシリンダヘッド2の後面2bとを連通している。排気ポート23は、各燃焼室頂部21と排気集合部24とを連通している。吸気ポート22及び排気ポート23は、1つの燃焼室頂部21に対して2つずつ設けられている。なお、吸気ポート22及び排気ポート23には、図示しない吸気バルブ及び排気バルブが設置されている。   The combustion chamber top 21 is a substantially conical recess provided on the bottom surface 2 a of the cylinder head 2. The intake port 22 communicates each combustion chamber top 21 with the rear surface 2b of the cylinder head 2. The exhaust port 23 communicates each combustion chamber top portion 21 and the exhaust collecting portion 24. Two intake ports 22 and two exhaust ports 23 are provided for each combustion chamber top 21. The intake port 22 and the exhaust port 23 are provided with an intake valve and an exhaust valve (not shown).

図2に示すように、排気集合部24は、シリンダヘッド2の前面2cの左右方向の略中央部に開口する1つの開口部24aを有している。排気集合部24は、シリンダヘッド2の内部であってシリンダブロック1よりも前方に張り出した部位に設けられている(図1参照)。動弁室25は、シリンダヘッド2の上面2dに形成された凹状の空間である。動弁室25には、図示しないカムシャフトやロッカアームやバルブ等の動弁機構の一部が収容される。また、シリンダヘッド2の左側面2eには、後記するヘッド側ウォータージャケット40の冷却液の出口となる出口開口部63,83,93が形成されている。シリンダヘッド2の左側面2eには、出口開口部63,83,93から排出される冷却液をヒータやラジエータに分配するウォーターアウトレット(図示省略)が取り付けられる。   As shown in FIG. 2, the exhaust collecting portion 24 has one opening 24 a that opens at a substantially central portion in the left-right direction of the front surface 2 c of the cylinder head 2. The exhaust collecting portion 24 is provided in a portion of the cylinder head 2 that projects forward from the cylinder block 1 (see FIG. 1). The valve operating chamber 25 is a concave space formed in the upper surface 2 d of the cylinder head 2. The valve operating chamber 25 accommodates a part of a valve operating mechanism such as a camshaft, a rocker arm, and a valve (not shown). Further, on the left side surface 2e of the cylinder head 2, outlet openings 63, 83, and 93 serving as coolant outlets of the head side water jacket 40 described later are formed. A water outlet (not shown) that distributes the coolant discharged from the outlet openings 63, 83, and 93 to the heater and the radiator is attached to the left side surface 2e of the cylinder head 2.

なお、シリンダヘッド2の前面2cには、鋳造成形時にキャビティ内に設置される中子と型枠に支持される巾木とを連結する連結部によって形成される2つの支持孔2fが存在するが、この支持孔2fは後付けのキャップ等で閉塞される。   The front surface 2c of the cylinder head 2 has two support holes 2f formed by connecting portions that connect the core installed in the cavity during casting and the baseboard supported by the mold. The support hole 2f is closed with a cap attached later.

図1及び図3に示すように、ヘッド側ウォータージャケット40は、冷却液の流路となる空間であり、吸気ポート22を冷却するための吸気用ウォータージャケット50と、燃焼室頂部21を冷却するための燃焼室用ウォータージャケット60と、排気ポート23及び排気集合部24を冷却するための排気用ウォータージャケット70と、を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the head-side water jacket 40 is a space serving as a coolant flow path, and cools the intake water jacket 50 for cooling the intake port 22 and the combustion chamber top 21. A combustion chamber water jacket 60 and an exhaust water jacket 70 for cooling the exhaust port 23 and the exhaust collecting portion 24.

図1に示すように、吸気用ウォータージャケット50は、吸気ポート22の下方に設けられている。燃焼室用ウォータージャケット60は、燃焼室頂部21の直上であって吸気ポート22と排気ポート23の間に設けられている。排気用ウォータージャケット70は、排気ポート23及び排気集合部24の上側に配置された上側排気用ウォータージャケット80と、排気ポート23及び排気集合部24の下側に配置された下側排気用ウォータージャケット90と、を有している。   As shown in FIG. 1, the intake water jacket 50 is provided below the intake port 22. The combustion chamber water jacket 60 is provided immediately above the combustion chamber top 21 and between the intake port 22 and the exhaust port 23. The exhaust water jacket 70 includes an upper exhaust water jacket 80 disposed above the exhaust port 23 and the exhaust collecting portion 24, and a lower exhaust water jacket disposed below the exhaust port 23 and the exhaust collecting portion 24. 90.

吸気用ウォータージャケット50は、ブロック側ウォータージャケット10に連通すると共に、燃焼室用ウォータージャケット60に連通している(図1の破線を参照)。燃焼室用ウォータージャケット60は、ブロック側ウォータージャケット10に連通すると共に、上側排気用ウォータージャケット80に連通している。下側排気用ウォータージャケット90は、ブロック側ウォータージャケット10に連通している。そして、下側排気用ウォータージャケット90は、吸気用ウォータージャケット50、燃焼室用ウォータージャケット60及び上側排気用ウォータージャケット80に連通していない。すなわち、上側排気用ウォータージャケット80と下側排気用ウォータージャケット90とは、シリンダヘッド2の内部において互いに独立した流路を形成している。   The intake water jacket 50 communicates with the block-side water jacket 10 and also with the combustion chamber water jacket 60 (see the broken line in FIG. 1). The combustion chamber water jacket 60 communicates with the block-side water jacket 10 and also communicates with the upper exhaust water jacket 80. The lower exhaust water jacket 90 communicates with the block-side water jacket 10. The lower exhaust water jacket 90 does not communicate with the intake water jacket 50, the combustion chamber water jacket 60, and the upper exhaust water jacket 80. That is, the upper exhaust water jacket 80 and the lower exhaust water jacket 90 form independent flow paths inside the cylinder head 2.

次に、排気集合部24及びヘッド側ウォータージャケット40(すなわち、吸気用ウォータージャケット50、燃焼室用ウォータージャケット60、上側排気用ウォータージャケット80及び下側排気用ウォータージャケット90)の詳細な構造について、図4乃至図7を参照して説明する。   Next, regarding the detailed structure of the exhaust collecting portion 24 and the head side water jacket 40 (that is, the intake water jacket 50, the combustion chamber water jacket 60, the upper exhaust water jacket 80, and the lower exhaust water jacket 90), This will be described with reference to FIGS.

図4は、ヘッド側ウォータージャケットと排気集合部とを上下に分解して示した斜視図である。図5は、吸気用ウォータージャケット、燃焼室用ウォータージャケット及び上側排気用ウォータージャケットの底面図である。図6は、下側排気用ウォータージャケットの底面図である。図7は、ヘッド側ウォータージャケットと排気集合部を前方からみた正面図である。
ここで、図4乃至図7では、説明の便宜のため、空間である排気集合部24及びヘッド側ウォータージャケット40を実体があるもの(すなわちこれらに対応する中子)のように描いている。
FIG. 4 is a perspective view showing the head-side water jacket and the exhaust collecting part in an exploded manner. FIG. 5 is a bottom view of an intake water jacket, a combustion chamber water jacket, and an upper exhaust water jacket. FIG. 6 is a bottom view of the lower exhaust water jacket. FIG. 7 is a front view of the head side water jacket and the exhaust collecting portion as viewed from the front.
Here, in FIG. 4 to FIG. 7, for convenience of explanation, the exhaust collecting portion 24 and the head-side water jacket 40 that are spaces are drawn as if they existed (that is, cores corresponding to them).

図4に示すように、排気集合部24は、各燃焼室7に連通する2本の排気ポート23を1本に集合させる第1集合部24bと、4本の第1集合部24bを開口部24aの直前で1か所に集合させる第2集合部24cと、を有している。第2集合部24c及び開口部24aは、シリンダヘッド2の左右方向の略中央部に設けられている。4本の第1集合部24bのうち、右側及び左側の第1集合部24bは、両者の中間の2つの第1集合部24bよりも長い。この右側及び左側の第1集合部24bの前側の側面が、後記する上側排気用ウォータージャケット80の突出部81及び下側排気用ウォータージャケット90の突出部91(図1,図4乃至図6参照)による冷却対象となる排気集合部24の下流側側部24dを構成している。下流側側部24dは、平面視で、左右両端の排気ポート23から中央の開口部24aに近づくほど前側に位置するように傾斜している。   As shown in FIG. 4, the exhaust collecting portion 24 includes a first collecting portion 24 b that collects two exhaust ports 23 communicating with each combustion chamber 7 into one, and four first collecting portions 24 b that are openings. And a second collection unit 24c that collects in one place immediately before 24a. The second collecting portion 24c and the opening 24a are provided at a substantially central portion in the left-right direction of the cylinder head 2. Of the four first collecting portions 24b, the right and left first collecting portions 24b are longer than the two first collecting portions 24b in the middle of the two. The front side surface of the right and left first collecting portions 24b is a protrusion 81 of an upper exhaust water jacket 80 and a protrusion 91 of a lower exhaust water jacket 90 (see FIGS. 1, 4 to 6). ) Constitutes the downstream side portion 24d of the exhaust collecting portion 24 to be cooled. The downstream side portion 24d is inclined so as to be positioned on the front side as it approaches the central opening portion 24a from the exhaust ports 23 at both left and right ends in plan view.

図4、図5(主に図5)に示すように、吸気用ウォータージャケット50は、吸気ポート22(図1参照)を冷却する部位であり、各吸気ポート22の下側を左右方向に横断するように蛇行しながら延設されている。吸気用ウォータージャケット50は、各吸気ポート22の下方に、シリンダヘッド2の底面2a(図2参照)に開口する8つの吸気側流入部51を有している。また、吸気用ウォータージャケット50は、隣り合うシリンダ1a同士の間(以下、「シリンダ軸間」という場合がある。)及び左右のシリンダ1aの外側に対応する位置に、燃焼室用ウォータージャケット60と連通する連通部52を有している。3つのシリンダ軸間の連通部52の下方には、シリンダヘッド2の底面2aに開口する軸間流入部53がそれぞれ設けられている。   As shown in FIGS. 4 and 5 (mainly FIG. 5), the intake water jacket 50 is a portion for cooling the intake port 22 (see FIG. 1), and traverses the lower side of each intake port 22 in the left-right direction. It is extended while meandering. The intake water jacket 50 has eight intake-side inflow portions 51 that open to the bottom surface 2 a of the cylinder head 2 (see FIG. 2) below each intake port 22. The intake water jacket 50 and the combustion chamber water jacket 60 are located at positions corresponding to each other between the adjacent cylinders 1a (hereinafter sometimes referred to as “between cylinder shafts”) and outside the left and right cylinders 1a. It has the communication part 52 which connects. Below the communication portion 52 between the three cylinder shafts, an inter-axis inflow portion 53 that opens to the bottom surface 2a of the cylinder head 2 is provided.

燃焼室用ウォータージャケット60は、燃焼室頂部21(図1参照)を冷却する部位であり、各燃焼室頂部21の上方を左右方向に横断するように延設されている。燃焼室用ウォータージャケット60は、吸気用ウォータージャケット50よりも前後方向に幅広に形成されており、図示しない点火プラグの周囲を囲っている。燃焼室用ウォータージャケット60は、右側の端部に、シリンダヘッド2の底面2aに開口する2つの燃焼室側流入部61を有している(図7参照)。また、燃焼室用ウォータージャケット60は、排気ポート23(図1参照)同士の間に対応する位置に、上側排気用ウォータージャケット80と連通する連通部62を有している。さらに、燃焼室用ウォータージャケット60は、左側の端部に、シリンダヘッド2の左側面2eに開口して冷却液の出口となる出口開口部63を有している(図2参照)。出口開口部63は、燃焼室用ウォータージャケット60よりも前後方向に幅広に形成されており、前側に延設されている。   The combustion chamber water jacket 60 is a portion that cools the combustion chamber top 21 (see FIG. 1), and extends above the combustion chamber top 21 in the left-right direction. The combustion chamber water jacket 60 is formed wider in the front-rear direction than the intake water jacket 50 and surrounds a spark plug (not shown). The combustion chamber water jacket 60 has two combustion chamber side inflow portions 61 that open to the bottom surface 2a of the cylinder head 2 at the right end (see FIG. 7). In addition, the combustion chamber water jacket 60 has a communication portion 62 that communicates with the upper exhaust water jacket 80 at a position corresponding to between the exhaust ports 23 (see FIG. 1). Further, the combustion chamber water jacket 60 has an outlet opening 63 that opens to the left side surface 2e of the cylinder head 2 and serves as an outlet for the coolant at the left end (see FIG. 2). The outlet opening 63 is formed wider in the front-rear direction than the combustion chamber water jacket 60 and extends to the front side.

図4、図5、図7(主に図5)に示すように、上側排気用ウォータージャケット80は、各排気ポート23及び排気集合部24の上側を被覆するように設けられている。上側排気用ウォータージャケット80は、吸気用ウォータージャケット50及び燃焼室用ウォータージャケット60に比較して、前後方向の幅寸法が広く、かつ、上下方向の厚さ寸法が薄く形成されている(図1参照)。上側排気用ウォータージャケット80は、前側の端部から下向きに突出する突出部81を有している(図1参照)。突出部81は、排気集合部24の下流側側部24dに対向するように配置されている。なお、上側排気用ウォータージャケット80の前側の端部のうち排気集合部24の開口部24aに対応する部分82には突出部81が設けられていない。上側排気用ウォータージャケット80は、左側の端部に、シリンダヘッド2の左側面2eに開口して冷却液の出口となる出口開口部83を有している(図2参照)。   As shown in FIGS. 4, 5, and 7 (mainly FIG. 5), the upper exhaust water jacket 80 is provided so as to cover the upper sides of the exhaust ports 23 and the exhaust collecting portion 24. The upper exhaust water jacket 80 has a wider width in the front-rear direction and a smaller thickness in the vertical direction than the intake water jacket 50 and the combustion chamber water jacket 60 (FIG. 1). reference). The upper exhaust water jacket 80 has a projecting portion 81 projecting downward from the front end portion (see FIG. 1). The protruding portion 81 is disposed so as to face the downstream side portion 24 d of the exhaust collecting portion 24. In addition, the protrusion part 81 is not provided in the part 82 corresponding to the opening part 24a of the exhaust gas collection part 24 among the front side edge parts of the upper water jacket 80 for exhaust. The upper exhaust water jacket 80 has, at the left end, an outlet opening 83 that opens to the left side surface 2e of the cylinder head 2 and serves as a coolant outlet (see FIG. 2).

ちなみに、図5を参照して説明すると、吸気用ウォータージャケット50と燃焼室用ウォータージャケット60の間の部位55には、吸気ポート22が設置される。また、燃焼室用ウォータージャケット60のうちシリンダ1aの中心位置に対応する部位65には、点火プラグ(図示省略)が設置される。また、燃焼室用ウォータージャケット60と上側排気用ウォータージャケット80の間の部位67には、排気弁(図示省略)が設置される。   Incidentally, with reference to FIG. 5, the intake port 22 is installed in a portion 55 between the intake water jacket 50 and the combustion chamber water jacket 60. In addition, a spark plug (not shown) is installed in a portion 65 of the combustion chamber water jacket 60 corresponding to the center position of the cylinder 1a. Further, an exhaust valve (not shown) is installed in a portion 67 between the combustion chamber water jacket 60 and the upper exhaust water jacket 80.

図4、図6、図7(主に図6)に示すように、下側排気用ウォータージャケット90は、各排気ポート23及び排気集合部24の下側を被覆するように設けられている。下側排気用ウォータージャケット90は、上側排気用ウォータージャケット80と厚さ寸法が同程度となるように扁平に形成されている(図1参照)。下側排気用ウォータージャケット90は、前側の端部から上向きに突出する突出部91を有している(図1参照)。突出部91は、排気集合部24の下流側側部24dに対向するように配置されている。なお、下側排気用ウォータージャケット90の前側の端部のうち排気集合部24の開口部24aに対応する部分92には突出部91が設けられていない。下側排気用ウォータージャケット90は、左側の端部に、シリンダヘッド2の左側面2eに開口して冷却液の出口となる出口開口部93を有している(図2参照)。下側排気用ウォータージャケット90は、後側の端部であって各排気ポート23の下方に対応する位置に、シリンダヘッド2の底面2aに開口する8つの排気側流入部94を有している。このように、排気ポート23の直下に排気側流入部94が設けられているので、排気ポート23を効率よく冷却することができる。なお、出口開口部93から最も遠い側(すなわち上流側)の2つの排気側流入部94の間には、追加流入部95が設けられている。   As shown in FIGS. 4, 6, and 7 (mainly FIG. 6), the lower exhaust water jacket 90 is provided so as to cover the lower sides of the exhaust ports 23 and the exhaust collecting portion 24. The lower exhaust water jacket 90 is formed flat so as to have the same thickness as the upper exhaust water jacket 80 (see FIG. 1). The lower exhaust water jacket 90 has a protrusion 91 that protrudes upward from the front end (see FIG. 1). The protruding portion 91 is disposed so as to face the downstream side portion 24 d of the exhaust collecting portion 24. In addition, the protrusion 91 is not provided in the part 92 corresponding to the opening part 24a of the exhaust gas collection part 24 among the front edge parts of the lower exhaust water jacket 90. The lower exhaust water jacket 90 has an outlet opening 93 that opens to the left side surface 2e of the cylinder head 2 and serves as an outlet for cooling liquid at the left end (see FIG. 2). The lower exhaust water jacket 90 has eight exhaust-side inflow portions 94 that open to the bottom surface 2a of the cylinder head 2 at positions corresponding to the lower ends of the exhaust ports 23 at the rear end. . Thus, since the exhaust-side inflow portion 94 is provided immediately below the exhaust port 23, the exhaust port 23 can be efficiently cooled. An additional inflow portion 95 is provided between the two exhaust side inflow portions 94 on the side farthest from the outlet opening 93 (that is, the upstream side).

なお、排気集合部24及びヘッド側ウォータージャケット40は、図4に示すような形状の砂型である第2ウォータージャケット用中子200、排気用中子300及び第1ウォータージャケット用中子100を、シリンダヘッド2の鋳造用金型(図示省略)のキャビティに下からこの順序で設置することによって形成される。つまり、3つの中子を下から順に積み重ねるように配置するだけで中子の設置が完了するので、中子の設置作業の煩雑化が抑制される。   The exhaust collecting portion 24 and the head-side water jacket 40 include the second water jacket core 200, the exhaust core 300, and the first water jacket core 100, which are sand molds as shown in FIG. The cylinder head 2 is formed by being installed in this order from below in a cavity of a casting mold (not shown). That is, since the installation of the core is completed simply by arranging the three cores so as to be stacked in order from the bottom, complication of the installation work of the core is suppressed.

図8は、ブロック側ウォータージャケットから吸気用ウォータージャケットへの冷却液の流れを説明するための分解斜視図である。図9は、ブロック側ウォータージャケットから下側排気用ウォータージャケットへの冷却液の流れを説明するための分解斜視図である。図10は、ガスケットの底面図にヘッド側ウォータージャケットとブロック側ウォータージャケットとを重ねて描いた底面図である。
なお、図8、図9では、説明の便宜のため、ヘッド側ウォータージャケット40のうち、流入部以外の部分を仮想線(二点鎖線)で描いている。また、図10では、ガスケット3にドットのハッチングを付すと共にブロック側ウォータージャケット10の開口部を仮想線(太破線)で描き込んでいる。
FIG. 8 is an exploded perspective view for explaining the flow of the coolant from the block-side water jacket to the intake water jacket. FIG. 9 is an exploded perspective view for explaining the flow of the coolant from the block-side water jacket to the lower exhaust water jacket. FIG. 10 is a bottom view in which a head side water jacket and a block side water jacket are overlapped with a bottom view of the gasket.
In FIG. 8 and FIG. 9, for convenience of explanation, portions of the head-side water jacket 40 other than the inflow portion are drawn with virtual lines (two-dot chain lines). In FIG. 10, the gasket 3 is hatched with dots and the opening of the block-side water jacket 10 is drawn with a virtual line (thick broken line).

図8、図9、図10に示すように、ブロック側ウォータージャケット10は、4つのシリンダ1aの周囲を全体的に囲むように形成されている。ブロック側ウォータージャケット10は、冷却液の導入部11と、導入部11から流入した冷却液をシリンダ列方向の一端側から他端側(本実施形態では右側から左側)に向かって流す上流側の第1流路15と、シリンダ列を挟んで第1流路15と反対側でシリンダ列方向の他端側から一端側(本実施形態では左側から右側)に冷却液を流す下流側の第2流路16と、シリンダ列方向の他端側(左側)で第1流路15から第2流路16に冷却液を流す中間の第3流路17と、を有している。導入部11は、最も右側のシリンダ1aの前側に設けられており、他の部位よりも幅広に形成されている。導入部11には、仕切部材11aが挿入されており、冷却液の流れる方向を規制している。本実施形態では、導入部11の仕切部材11aよりも左側に冷却液配管Pが接続されている。また、ブロック側ウォータージャケット10は、シリンダ1a同士の間(隔壁1b(図11参照))に対応する部位にくびれ部12を有している。また、隔壁1bの上面には、前側と後側のくびれ部12同士を連通する凹溝状の軸間冷却溝13が形成されている。第1流路15は、第2流路16に比較して、導入部11に近い分だけ冷却液の流速が早い。   As shown in FIGS. 8, 9, and 10, the block-side water jacket 10 is formed so as to entirely surround the four cylinders 1a. The block-side water jacket 10 has a coolant introduction part 11 and an upstream side for flowing the coolant flowing in from the introduction part 11 from one end side to the other end side in the cylinder row direction (right side to left side in the present embodiment). The second flow path downstream of the first flow path 15 and the flow path from the other end side in the cylinder line direction to the one end side (in this embodiment, from the left side to the right side) on the opposite side of the first flow path 15 across the cylinder line It has a flow path 16 and an intermediate third flow path 17 through which the coolant flows from the first flow path 15 to the second flow path 16 on the other end side (left side) in the cylinder row direction. The introduction part 11 is provided on the front side of the rightmost cylinder 1a and is formed wider than the other parts. A partition member 11a is inserted into the introduction portion 11, and regulates the direction in which the coolant flows. In the present embodiment, the coolant pipe P is connected to the left side of the partition member 11a of the introduction portion 11. Further, the block-side water jacket 10 has a constricted portion 12 at a portion corresponding to the space between the cylinders 1a (the partition wall 1b (see FIG. 11)). Further, on the upper surface of the partition wall 1b, a concave groove-shaped inter-axis cooling groove 13 that communicates the constricted portions 12 on the front side and the rear side is formed. Compared to the second flow path 16, the first flow path 15 is faster in the flow rate of the coolant by the amount closer to the introduction portion 11.

ここで、軸間冷却溝13について、図11を参照して詳細に説明する。図11(a)は、図10に示すXI−XI矢視の断面図であり、(b)は(a)に示すB部の拡大図である。   Here, the inter-axis cooling groove 13 will be described in detail with reference to FIG. Fig.11 (a) is sectional drawing of the XI-XI arrow shown in FIG. 10, (b) is an enlarged view of the B section shown to (a).

図11に示すように、軸間冷却溝13は、シリンダブロック1の上面に凹設された溝であり、隣り合うシリンダ1a同士の間である隔壁1bを冷却するための冷却液通路である。軸間冷却溝13は、シリンダブロック1の上面付近において、前側(排気側)に配置された第1流路15のくびれ部12と後側(吸気側)に配置された第2流路16のくびれ部12とを連通している。軸間冷却溝13は、長さ寸法に比較して幅寸法が小さく形成されている。そのため、軸間冷却溝13は、冷却液の流路抵抗が大きい。   As shown in FIG. 11, the inter-axis cooling groove 13 is a groove recessed in the upper surface of the cylinder block 1, and is a coolant passage for cooling the partition wall 1b between the adjacent cylinders 1a. The inter-shaft cooling groove 13 is formed in the vicinity of the upper surface of the cylinder block 1 between the constricted portion 12 of the first flow path 15 disposed on the front side (exhaust side) and the second flow path 16 disposed on the rear side (intake side). The constriction 12 is communicated. The inter-axis cooling groove 13 is formed with a smaller width dimension than the length dimension. For this reason, the inter-axis cooling groove 13 has a large flow resistance of the coolant.

図8、図9、図10(主に図10)に示すように、ガスケット3は、シリンダブロック1とシリンダヘッド2の結合部をシールする金属製の板状部材である。ガスケット3は、シリンダブロック1の4つのシリンダ1aに対応する4つのシリンダ開口部31を有している。また、ガスケット3は、吸気用ウォータージャケット50の吸気側流入部51及び軸間流入部53に対応する位置に形成された吸気側貫通孔32及び軸間貫通孔33と、燃焼室用ウォータージャケット60の燃焼室側流入部61に対応する位置に形成された燃焼室側貫通孔34と、下側排気用ウォータージャケット90の排気側流入部94及び追加流入部95に対応する位置に形成された排気側貫通孔35及び追加貫通孔36と、を有している。これらの吸気側貫通孔32、軸間貫通孔33、燃焼室側貫通孔34、排気側貫通孔35及び追加貫通孔36は、すべてブロック側ウォータージャケット10の開口部に対応する位置に形成されている。吸気側貫通孔32及び排気側貫通孔35は、一部に例外はあるが、右側に位置する孔の方(出口開口部63,83,93から遠い孔の方)が概ね大径に形成されている。特に、燃焼室側貫通孔34は、他の貫通孔32,33,35,36よりも大きな径に形成されている。これにより、後記する縦流れが形成され易くなる。   As shown in FIGS. 8, 9, and 10 (mainly FIG. 10), the gasket 3 is a metal plate-like member that seals the coupling portion between the cylinder block 1 and the cylinder head 2. The gasket 3 has four cylinder openings 31 corresponding to the four cylinders 1 a of the cylinder block 1. The gasket 3 includes an intake-side through hole 32 and an inter-axis through hole 33 formed at positions corresponding to the intake-side inflow portion 51 and the inter-axis inflow portion 53 of the intake water jacket 50, and a combustion chamber water jacket 60. The combustion chamber side through hole 34 formed at a position corresponding to the combustion chamber side inflow portion 61 and the exhaust gas formed at positions corresponding to the exhaust side inflow portion 94 and the additional inflow portion 95 of the lower exhaust water jacket 90. A side through hole 35 and an additional through hole 36 are provided. These intake side through hole 32, inter-shaft through hole 33, combustion chamber side through hole 34, exhaust side through hole 35 and additional through hole 36 are all formed at positions corresponding to the opening of block side water jacket 10. Yes. The intake-side through-hole 32 and the exhaust-side through-hole 35 have some exceptions, but the hole located on the right side (the hole far from the outlet openings 63, 83, 93) is formed with a large diameter. ing. In particular, the combustion chamber side through hole 34 is formed to have a larger diameter than the other through holes 32, 33, 35, and 36. Thereby, the vertical flow described later is easily formed.

ここで、軸間貫通孔33について、図10を参照して詳細に説明する。
図10に示すように、軸間貫通孔33は、軸間冷却溝13を流れてきた冷却液と、後側(吸気側)のブロック側ウォータージャケット10(つまり第2流路16)を流れてきた冷却液と、をヘッド側ウォータージャケット40(より詳しくは吸気用ウォータージャケット50の軸間流入部53)に導くための貫通孔である。軸間貫通孔33は、軸間冷却溝13の後側(吸気側)の端部13aと、後側のくびれ部12と、に跨った位置に設けられている。これにより、軸間冷却溝13の後側の端部13aの流路抵抗が減少する。なお、軸間冷却溝13の前側(排気側)の端部13bに対応する位置には、貫通孔が形成されていない。
Here, the inter-axis through hole 33 will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 10, the inter-shaft through hole 33 flows through the coolant that has flowed through the inter-shaft cooling groove 13 and the block-side water jacket 10 (that is, the second flow path 16) on the rear side (intake side). And a through hole for guiding the coolant to the head-side water jacket 40 (more specifically, the inter-axis inflow portion 53 of the intake water jacket 50). The inter-axis through hole 33 is provided at a position straddling the rear (intake side) end 13 a of the inter-axis cooling groove 13 and the rear constricted portion 12. Thereby, the flow path resistance of the rear end portion 13a of the inter-axis cooling groove 13 is reduced. A through hole is not formed at a position corresponding to the front side (exhaust side) end portion 13 b of the inter-axis cooling groove 13.

次に、ブロック側ウォータージャケット10及びヘッド側ウォータージャケット40における冷却液の流れについて、図8乃至図13を参照して説明する。
図12は、吸気用ウォータージャケット、燃焼室用ウォータージャケット及び上側排気用ウォータージャケットの冷却液の流れを説明するための底面図である。図13は、下側排気用ウォータージャケットの冷却液の流れを説明するための底面図である。
Next, the flow of the coolant in the block-side water jacket 10 and the head-side water jacket 40 will be described with reference to FIGS.
FIG. 12 is a bottom view for explaining the flow of the coolant in the intake water jacket, the combustion chamber water jacket, and the upper exhaust water jacket. FIG. 13 is a bottom view for explaining the flow of the coolant in the lower exhaust water jacket.

図8、図9に示すように、冷却液配管Pから導入部11に流入した冷却液(矢印Y1)は、ブロック側ウォータージャケット10に沿ってシリンダ1aの前側を左方向に流れ(矢印Y2)、左端部でUターンしたのち(矢印Y3)、ブロック側ウォータージャケット10に沿ってシリンダ1aの後側を右方向に流れ(矢印Y4)、右端部に到達する(矢印Y5)。また、冷却液は、軸間冷却溝13を通って、前側のくびれ部12から後側のくびれ部12に向かって流れる(矢印Y6)。   As shown in FIGS. 8 and 9, the coolant (arrow Y1) that has flowed into the introduction portion 11 from the coolant pipe P flows in the left direction along the block-side water jacket 10 (arrow Y2). Then, after making a U-turn at the left end (arrow Y3), the rear side of the cylinder 1a flows rightward along the block-side water jacket 10 (arrow Y4), and reaches the right end (arrow Y5). The coolant flows through the inter-axis cooling groove 13 from the front constricted portion 12 toward the rear constricted portion 12 (arrow Y6).

図9に示すように、ブロック側ウォータージャケット10に沿ってシリンダ1aの前側を左方向に流れる冷却液(矢印Y2)の一部は、ガスケット3に形成された排気側貫通孔35及び追加貫通孔36を通って、排気側流入部94及び追加流入部95から下側排気用ウォータージャケット90の内部に流入する(矢印Y7)。すなわち、本実施形態における冷却液の流れは、吸気用ウォータージャケット50に先行して下側排気用ウォータージャケット90に冷却液が流入するいわゆる排気先行型の流れになっている。これにより、排気ポート23及び排気集合部24を効率的に冷却することができる。   As shown in FIG. 9, a part of the coolant (arrow Y <b> 2) that flows in the left direction along the block-side water jacket 10 in the front side of the cylinder 1 a is formed by the exhaust-side through hole 35 and the additional through-hole formed in the gasket 3. 36 and flows into the inside of the lower exhaust water jacket 90 from the exhaust side inflow portion 94 and the additional inflow portion 95 (arrow Y7). That is, the flow of the coolant in the present embodiment is a so-called exhaust-preceding flow in which the coolant flows into the lower exhaust water jacket 90 prior to the intake water jacket 50. As a result, the exhaust port 23 and the exhaust collecting portion 24 can be efficiently cooled.

また、図8に示すように、ブロック側ウォータージャケット10に沿ってシリンダ1aの後側を右方向に流れる冷却液(矢印Y4)の一部は、ガスケット3に形成された吸気側貫通孔32を通って、吸気側流入部51から吸気用ウォータージャケット50の内部に流入する(矢印Y8a)。また、軸間冷却溝13を通る冷却液(矢印Y6)は、後側のくびれ部12に合流したところで、ガスケット3に形成された軸間貫通孔33を通って、軸間流入部53から吸気用ウォータージャケット50の内部に流入する(矢印Y8b)。また、ブロック側ウォータージャケット10の右端部に到達した冷却液(矢印Y5)は、ガスケット3に形成された燃焼室側貫通孔34を通って、燃焼室側流入部61から燃焼室用ウォータージャケット60の右端部に流入する(矢印Y9)。   Further, as shown in FIG. 8, a part of the coolant (arrow Y 4) flowing in the right direction on the rear side of the cylinder 1 a along the block-side water jacket 10 passes through the intake-side through-hole 32 formed in the gasket 3. Then, the air flows into the intake water jacket 50 from the intake-side inflow portion 51 (arrow Y8a). Further, the coolant (arrow Y6) passing through the inter-axis cooling groove 13 joins the constricted portion 12 on the rear side, passes through the inter-axis through hole 33 formed in the gasket 3, and sucks from the inter-axis inflow portion 53. Flows into the water jacket 50 (arrow Y8b). Further, the coolant (arrow Y5) that has reached the right end portion of the block-side water jacket 10 passes through the combustion chamber-side through hole 34 formed in the gasket 3 and from the combustion chamber-side inflow portion 61 to the combustion chamber water jacket 60. (Arrow Y9).

ところで、軸間冷却溝13は、長さ寸法に比較して幅寸法が小さいので、流路抵抗が大きく、冷却液が流入しにくい。そこで、本実施形態では、図11(b)に示すように、軸間冷却溝13の後側(吸気側)の端部13aと、後側のくびれ部12と、に跨った位置に軸間貫通孔33を設ける構成とした。このような構成によれば、軸間冷却溝13の後側(吸気側)の端部13aの流路抵抗が小さくなるので、軸間冷却溝13から冷却液が流出し易くなり、軸間冷却溝13内の冷却液が、後側のくびれ部12を流れる冷却液と共に軸間貫通孔33を通って吸気用ウォータージャケット50の軸間流入部53に流入する(矢印Y20、Y21)。そうすると、この流れによって軸間冷却溝13の後側の端部13a付近に負圧が発生し、この負圧によって前側のくびれ部12の冷却液が軸間冷却溝13の前側の端部13bから軸間冷却溝13内に流入する(矢印Y22)。これにより、軸間冷却溝13の上流側の流路抵抗(流入抵抗)が比較的大きくても、軸間冷却溝13内に冷却液を流入させることができるので、燃焼室7に挟まれて高温になるシリンダブロック1の隔壁1bを効率よく冷却することができる。なお、図11(b)に矢印Y20及び矢印Y21で示した冷却液の流れが、図8に矢印Y8bで示した冷却液の流れになり、図11(b)に矢印Y22で示した冷却液の流れが、図8に矢印Y6で示した冷却液の流れになる。   By the way, the inter-axis cooling groove 13 has a small width dimension as compared with the length dimension, so that the flow path resistance is large and the cooling liquid hardly flows. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 11B, the inter-shaft is located at a position straddling the rear side (intake side) end portion 13a of the inter-axis cooling groove 13 and the rear constricted portion 12. The through hole 33 is provided. According to such a configuration, the flow path resistance of the rear side (intake side) end portion 13a of the inter-shaft cooling groove 13 is reduced, so that the coolant easily flows out from the inter-shaft cooling groove 13, and the inter-shaft cooling is performed. The coolant in the groove 13 flows into the inter-axis inflow portion 53 of the intake water jacket 50 through the inter-axis through hole 33 together with the coolant flowing in the rear constricted portion 12 (arrows Y20 and Y21). Then, a negative pressure is generated in the vicinity of the rear end portion 13a of the inter-axis cooling groove 13 due to this flow, and the negative constriction causes the coolant in the front constricted portion 12 to flow from the front end portion 13b of the inter-axis cooling groove 13. It flows into the inter-axis cooling groove 13 (arrow Y22). Thereby, even if the flow path resistance (inflow resistance) on the upstream side of the inter-axis cooling groove 13 is relatively large, the cooling liquid can flow into the inter-axis cooling groove 13, so that it is sandwiched between the combustion chambers 7. The partition wall 1b of the cylinder block 1 that reaches a high temperature can be efficiently cooled. Note that the coolant flow indicated by the arrow Y20 and the arrow Y21 in FIG. 11B becomes the coolant flow indicated by the arrow Y8b in FIG. 8, and the coolant indicated by the arrow Y22 in FIG. 11B. Is the flow of the coolant indicated by the arrow Y6 in FIG.

図12に示すように、燃焼室側流入部61から燃焼室用ウォータージャケット60の右端部に流入した冷却液は、左端部の出口開口部63に向かって右から左に流れる(矢印Y10)。この流れ(矢印Y10)が、燃焼室用ウォータージャケット60においてシリンダ1a(すなわち燃焼室頂部21)の配列方向Lb(図8、図9参照)に沿う流れ(いわゆる縦流れ)を形成する。また、吸気側流入部51及び軸間流入部53から吸気用ウォータージャケット50の内部に流入した冷却液は、連通部52を通って燃焼室用ウォータージャケット60に流入し(矢印Y11)、前記した縦流れに合流する。燃焼室用ウォータージャケット60の内部を右から左へ流れた冷却液(矢印Y10)は、出口開口部63からシリンダヘッド2の外部へ流出する。   As shown in FIG. 12, the coolant that has flowed from the combustion chamber side inflow portion 61 into the right end portion of the combustion chamber water jacket 60 flows from the right to the left toward the outlet opening 63 at the left end portion (arrow Y10). This flow (arrow Y10) forms a flow (so-called vertical flow) along the arrangement direction Lb (see FIGS. 8 and 9) of the cylinder 1a (that is, the combustion chamber top portion 21) in the water jacket 60 for the combustion chamber. Further, the coolant that has flowed into the intake water jacket 50 from the intake-side inflow portion 51 and the inter-shaft inflow portion 53 flows into the combustion chamber water jacket 60 through the communication portion 52 (arrow Y11). Join the longitudinal flow. The coolant (arrow Y10) that has flowed from right to left in the combustion chamber water jacket 60 flows out of the cylinder head 2 through the outlet opening 63.

燃焼室用ウォータージャケット60を流れる冷却液の一部は、連通部62を通って上側排気用ウォータージャケット80に流入する。各連通部62から流入した流れ(矢印Y12)は、上側排気用ウォータージャケット80の前端側で合流し、シリンダ1a(すなわち燃焼室頂部21)の配列方向Lb(図8、図9参照)に沿う流れ(いわゆる縦流れ)を形成する(矢印Y13)。なお、上側排気用ウォータージャケット80の右前部80aは、出口開口部83に近づくほど前側に位置するように傾斜しているので、右側の連通部62から前方に向かって流入した冷却液は、上側排気用ウォータージャケット80の右前部80aに案内されて出口開口部83へ向かうように流れ易くなっている。上側排気用ウォータージャケット80の内部を右から左へ流れた冷却液は、出口開口部83からシリンダヘッド2の外部へ流出する。   A part of the coolant flowing through the combustion chamber water jacket 60 flows into the upper exhaust water jacket 80 through the communication portion 62. The flow (arrow Y12) flowing in from each communication portion 62 merges at the front end side of the upper exhaust water jacket 80 and follows the arrangement direction Lb (see FIGS. 8 and 9) of the cylinder 1a (that is, the combustion chamber top portion 21). A flow (so-called longitudinal flow) is formed (arrow Y13). The right front portion 80a of the upper exhaust water jacket 80 is inclined so as to be positioned on the front side as it approaches the outlet opening 83, so that the coolant flowing in from the right communication portion 62 toward the front It is guided by the right front part 80 a of the exhaust water jacket 80 and flows easily toward the outlet opening 83. The coolant flowing from the right to the left in the upper exhaust water jacket 80 flows out of the cylinder head 2 through the outlet opening 83.

図13に示すように、排気側流入部94から下側排気用ウォータージャケット90に流入した冷却液(矢印Y14)は、前方に向かって流れて下側排気用ウォータージャケット90の前端側で合流し、シリンダ1a(すなわち燃焼室頂部21)の配列方向Lb(図8、図9参照)に沿う流れ(いわゆる縦流れ)を形成する(矢印Y15)。なお、下側排気用ウォータージャケット90の右前部90aは、出口開口部93に近づくほど前側に位置するように傾斜しているので、右側の排気側流入部94及び追加流入部95から前方に向かって流入した冷却液は、下側排気用ウォータージャケット90の右前部90aに案内されて出口開口部93へ向かうように流れ易くなっている。下側排気用ウォータージャケット90の内部を右から左へ流れた冷却液(矢印Y15)は、出口開口部93からシリンダヘッド2の外部へ流出する。   As shown in FIG. 13, the coolant (arrow Y <b> 14) that has flowed into the lower exhaust water jacket 90 from the exhaust side inflow portion 94 flows forward and joins at the front end side of the lower exhaust water jacket 90. Then, a flow (so-called vertical flow) is formed along the arrangement direction Lb (see FIGS. 8 and 9) of the cylinders 1a (that is, the combustion chamber top portion 21) (arrow Y15). Note that the right front portion 90a of the lower exhaust water jacket 90 is inclined so as to be positioned on the front side as it approaches the outlet opening 93, so that it faces forward from the right exhaust side inflow portion 94 and the additional inflow portion 95. The coolant that has flowed in is guided to the right front portion 90 a of the lower exhaust water jacket 90 and easily flows toward the outlet opening 93. The coolant (arrow Y15) that has flowed from right to left in the lower exhaust water jacket 90 flows out of the cylinder head 2 through the outlet opening 93.

以上のように、本実施形態に係るシリンダヘッドのウォータージャケット構造によれば、上側排気用ウォータージャケット80と下側排気用ウォータージャケット90とは、シリンダヘッド2の内部において互いに独立した流路を形成しているので、冷却液の流れを互いに分離して流速の低下や冷却液の滞留箇所(淀み部)の発生を抑制することができる。そして、流速の低下や冷却液の滞留箇所(淀み部)の発生を極力少なくすることができるので、排気用ウォータージャケット70の内部を流れる冷却液の流速を上昇させて少ない冷却液量で効率的に排気集合部24を冷却することが可能となる。また、少ない冷却液量で効率的に排気集合部24を冷却することができるので、排気用ウォータージャケット70の容量を小さくすることができ、ひいてはシリンダヘッド2の小型化を図ることができる。   As described above, according to the water jacket structure of the cylinder head according to the present embodiment, the upper exhaust water jacket 80 and the lower exhaust water jacket 90 form mutually independent flow paths in the cylinder head 2. Therefore, the flow of the cooling liquid can be separated from each other, and the decrease in the flow rate and the occurrence of the staying place (stagnation part) of the cooling liquid can be suppressed. Further, since the decrease in the flow rate and the occurrence of the staying portion (stagnation portion) of the cooling liquid can be reduced as much as possible, the flow speed of the cooling liquid flowing through the inside of the exhaust water jacket 70 is increased and the cooling liquid amount is efficient. It becomes possible to cool the exhaust collecting part 24. Further, since the exhaust collecting portion 24 can be efficiently cooled with a small amount of coolant, the capacity of the exhaust water jacket 70 can be reduced, and the cylinder head 2 can be downsized.

また、上側排気用ウォータージャケット80及び下側排気用ウォータージャケット90は、互いに他方側に向かって突出して排気集合部24の下流側側部24dに対向するように配置された突出部81,91を有するので、上側排気用ウォータージャケット80と下側排気用ウォータージャケット90とを互いに独立した流路としながら、排気集合部24の下流側側部24dを突出部81,91で被覆することができるので、排気集合部24の冷却効率を向上させることができる。   Further, the upper exhaust water jacket 80 and the lower exhaust water jacket 90 have projecting portions 81 and 91 arranged so as to project toward the other side and to face the downstream side portion 24d of the exhaust collecting portion 24. Since the upper exhaust water jacket 80 and the lower exhaust water jacket 90 are flow paths independent of each other, the downstream side portion 24d of the exhaust assembly portion 24 can be covered with the projecting portions 81 and 91. The cooling efficiency of the exhaust collecting part 24 can be improved.

また、吸気用ウォータージャケット50は燃焼室用ウォータージャケット60に連通し、燃焼室用ウォータージャケット60は、上側排気用ウォータージャケット80に連通しているので、シリンダヘッド2の鋳造時に用いる複数の中子のうち、吸気用ウォータージャケット50、燃焼室用ウォータージャケット60及び上側排気用ウォータージャケット80に対応する中子(すなわち、図4に示す第1ウォータージャケット用中子100)を一体に形成することができる。また、上側排気用ウォータージャケット80と下側排気用ウォータージャケット90とが互いに分離しているので、特許文献1のように連通路を形成するための中子を別途用意する必要がない。これにより、中子の増加が抑制され、製造工程(中子の設置作業)の煩雑化を抑制することができる。   Further, since the intake water jacket 50 communicates with the combustion chamber water jacket 60 and the combustion chamber water jacket 60 communicates with the upper exhaust water jacket 80, a plurality of cores used when casting the cylinder head 2 are used. Of these, the cores corresponding to the intake water jacket 50, the combustion chamber water jacket 60, and the upper exhaust water jacket 80 (that is, the first water jacket core 100 shown in FIG. 4) may be integrally formed. it can. Further, since the upper exhaust water jacket 80 and the lower exhaust water jacket 90 are separated from each other, it is not necessary to separately prepare a core for forming a communication path as in Patent Document 1. Thereby, the increase in a core is suppressed and the complication of a manufacturing process (core installation work) can be suppressed.

また、燃焼室用ウォータージャケット60に連通している上側排気用ウォータージャケット80は、燃焼室頂部21の配列方向Lbに冷却液が流れるように形成されているので、流路面積が大きくても流速調整が容易になる。そのため、少ない冷却液量でも流速を速めて冷却効率を向上させることが容易になる。また、ブロック側ウォータージャケット10から冷却液が直接流入する下側排気用ウォータージャケット90も、燃焼室頂部21の配列方向Lbに冷却液が流れるように形成されているので、上記と同様の効果を奏する。   Further, the upper exhaust water jacket 80 communicating with the combustion chamber water jacket 60 is formed so that the coolant flows in the arrangement direction Lb of the combustion chamber top portion 21, so that the flow velocity is large even if the flow channel area is large. Adjustment becomes easy. Therefore, it becomes easy to increase the flow rate and improve the cooling efficiency even with a small amount of coolant. Further, the lower exhaust water jacket 90 into which the coolant directly flows from the block-side water jacket 10 is also formed so that the coolant flows in the arrangement direction Lb of the combustion chamber top portion 21. Therefore, the same effect as described above can be obtained. Play.

さらに、このような構成によれば、ブロック側ウォータージャケット10のうち導入部11から遠く比較的流速の遅い第2流路16と、軸間冷却溝13の第2流路16側の端部13aと、の連結部位に跨るように(重なるように)、ガスケットの軸間貫通孔33を設けたので、第2流路16及び軸間冷却溝13の第2流路16側の端部13aからこの軸間貫通孔33を通ってヘッド側ウォータージャケット40に冷却液が流出する。そのため、軸間冷却溝13の第2流路16側の端部13aにおける冷却液の抵抗(圧力)が低くなり、軸間冷却溝13内を冷却液が第1流路15側から第2流路16側に流れ易くなる。その結果、軸間冷却溝13内での冷却液の滞留が抑制され、冷却液の流速が速くなり、シリンダ1a同士を仕切る隔壁1bの冷却効果が向上する。   Further, according to such a configuration, the second flow path 16 that is far from the introduction portion 11 and has a relatively low flow rate in the block-side water jacket 10 and the end portion 13a of the inter-axis cooling groove 13 on the second flow path 16 side. Since the inter-axis through-hole 33 of the gasket is provided so as to straddle (overlap) the connection part of the second flow path 16 and the end 13a on the second flow path 16 side of the inter-axis cooling groove 13. The coolant flows out to the head side water jacket 40 through the inter-axis through hole 33. Therefore, the resistance (pressure) of the cooling liquid at the end 13a of the inter-axis cooling groove 13 on the second flow path 16 side is lowered, and the cooling liquid flows in the inter-axis cooling groove 13 from the first flow path 15 side to the second flow. It becomes easy to flow to the path 16 side. As a result, the retention of the coolant in the inter-axis cooling groove 13 is suppressed, the flow rate of the coolant is increased, and the cooling effect of the partition wall 1b that partitions the cylinders 1a is improved.

また、このような構成によれば、第2流路16と軸間冷却溝13との連結部位に吸気用ウォータージャケット50に通じる軸間貫通孔33を設け、この軸間貫通孔33に第2流路16と軸間冷却溝13から冷却液を供給するので、軸間冷却溝13による隔壁1bの冷却効率が向上するとともに、吸気用ウォータージャケット50に冷却液を十分に供給することができる。また、第2流路16の一端側(下流側)に到達する冷却液が増えるので、第2流路16の下流側に設けた燃焼室側貫通孔34から比較的冷却要求の高い燃焼室用ウォータージャケット60に十分な冷却液量を供給できる。そのため、内燃機関E全体の冷却効率を高めることができる。   Further, according to such a configuration, the inter-axis through hole 33 that communicates with the intake water jacket 50 is provided at the connection portion between the second flow path 16 and the inter-axis cooling groove 13, and the second through-axis 33 is provided in the second through-hole 33. Since the cooling liquid is supplied from the flow path 16 and the inter-axis cooling groove 13, the cooling efficiency of the partition wall 1 b by the inter-axis cooling groove 13 is improved, and the cooling liquid can be sufficiently supplied to the intake water jacket 50. Further, since the amount of the coolant reaching one end side (downstream side) of the second flow path 16 increases, the combustion chamber side through-hole 34 provided on the downstream side of the second flow path 16 has a relatively high cooling requirement. A sufficient amount of coolant can be supplied to the water jacket 60. Therefore, the cooling efficiency of the entire internal combustion engine E can be increased.

また、このような構成によれば、比較的冷却要求の高い排気側に設けた導入部11から冷却液を導入するので、排気側の流速を維持して冷却効率が高まる。さらに、軸間冷却溝13の両端部13a,13bのうち、第2流路16側の端部13aに比較して流路面積が狭く抵抗の高い第1流路15側の端部13bが冷却液の入口となり、ガスケット3の軸間貫通孔33によって流路面積が広げられて抵抗の低い第2流路16側の端部13aが冷却液の出口となるので、流速が高く温度の低い第1流路15側から冷却液を流入させて軸間冷却溝13内の流速を確保でき、少ない冷却液で効果的な冷却が可能となり、図示しないウォーターポンプの小型化を図ることができる。   Further, according to such a configuration, the cooling liquid is introduced from the introduction portion 11 provided on the exhaust side where the cooling demand is relatively high, so that the flow rate on the exhaust side is maintained and the cooling efficiency is increased. Further, of the both end portions 13a and 13b of the inter-axis cooling groove 13, the end portion 13b on the first flow path 15 side, which has a smaller flow area and higher resistance than the end section 13a on the second flow path 16 side, is cooled. Since the end portion 13a on the second flow path 16 side having a low resistance is expanded by the inter-axis through hole 33 of the gasket 3 and becomes the outlet of the cooling liquid, the liquid flow inlet is formed. The coolant can be introduced from the side of the first flow path 15 to ensure the flow velocity in the inter-axis cooling groove 13, and effective cooling can be performed with a small amount of coolant, and the water pump (not shown) can be downsized.

また、このような構成によれば、最も高温となる排気集合部24の下側に配置した下側排気用ウォータージャケット90に、流速が高く温度の低い第1流路15から排気側貫通孔35を介して冷却液を供給することで、少ない冷却液で効果的な冷却が可能となり、内燃機関Eの小型化を図ることができる。   In addition, according to such a configuration, the exhaust-side through-hole 35 extends from the first flow path 15 having a high flow velocity and a low temperature to the lower exhaust water jacket 90 disposed below the exhaust collecting portion 24 that has the highest temperature. By supplying the cooling liquid via, effective cooling can be performed with a small amount of cooling liquid, and the internal combustion engine E can be downsized.

以上、本実施形態に係るシリンダヘッドのウォータージャケット構造について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。   The water jacket structure of the cylinder head according to the present embodiment has been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and does not depart from the spirit of the present invention. Needless to say, it can be changed as appropriate.

例えば、本実施形態では、燃焼室用ウォータージャケット60を、上側排気用ウォータージャケット80に連通するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上側排気用ウォータージャケット80と下側排気用ウォータージャケット90とが互いに独立した流路に成りさえすれば、燃焼室用ウォータージャケット60を、下側排気用ウォータージャケット90に連通するように構成してもよい。ちなみに、燃焼室用ウォータージャケット60を、上側排気用ウォータージャケット80に連通するように構成した方が、連通部62の上下方向の厚さ寸法を大きくすることができるので、図4に示す第1ウォータージャケット用中子100の剛性を大きくすることができる。   For example, in the present embodiment, the combustion chamber water jacket 60 is configured to communicate with the upper exhaust water jacket 80, but the present invention is not limited to this, and the upper exhaust water jacket 80 and the lower exhaust water jacket 80 are connected to the lower exhaust water jacket 80. The combustion chamber water jacket 60 may be configured to communicate with the lower exhaust water jacket 90 as long as the side exhaust water jacket 90 forms an independent flow path. Incidentally, if the combustion chamber water jacket 60 is configured to communicate with the upper exhaust water jacket 80, the thickness dimension in the vertical direction of the communication portion 62 can be increased. The rigidity of the water jacket core 100 can be increased.

また、本実施形態では、上側排気用ウォータージャケット80と下側排気用ウォータージャケット90の両方に、突出部81,91を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、上側排気用ウォータージャケット80及び下側排気用ウォータージャケット90のいずれか一方のみに突出部を設けるようにしてもよい。このような構成でも、上側排気用ウォータージャケット80と下側排気用ウォータージャケット90とを分離しながら、排気集合部24の下流側側部24dを冷却することができる。   In the present embodiment, the protrusions 81 and 91 are provided on both the upper exhaust water jacket 80 and the lower exhaust water jacket 90. However, the present invention is not limited to this, and the upper exhaust water jacket 90 is provided. Only one of the water jacket 80 and the lower exhaust water jacket 90 may be provided with a protrusion. Even in such a configuration, the downstream side portion 24d of the exhaust collecting portion 24 can be cooled while the upper exhaust water jacket 80 and the lower exhaust water jacket 90 are separated.

また、本実施形態では、排気集合部24の開口部24aを、シリンダヘッド2の左右方向の略中央となる位置に形成したが、左右のいずれかに片寄った位置に排気集合部24の開口部24aを形成してもよい。   Further, in the present embodiment, the opening 24a of the exhaust collecting portion 24 is formed at a position that is substantially the center in the left-right direction of the cylinder head 2, but the opening of the exhaust collecting portion 24 is located at a position offset to either the left or right. 24a may be formed.

また、本発明は直列4気筒形式の内燃機関Eを例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、2気筒、3気筒等の他の気筒数の内燃機関Eにも適用可能であり、また、V型形式の内燃機関E等にも適用可能である。また、本発明は、自動車の内燃機関Eに限定されるものではなく、船舶や汎用機械などの他の内燃機関Eにも適用可能であることはいうまでもない。   Further, the present invention has been described taking the in-line four-cylinder internal combustion engine E as an example, but the present invention is not limited to this, and is applicable to the internal combustion engine E having other cylinder numbers such as two cylinders and three cylinders. It is also possible to apply to a V-type internal combustion engine E or the like. Further, the present invention is not limited to the internal combustion engine E of an automobile, and it is needless to say that the present invention can be applied to other internal combustion engines E such as ships and general-purpose machines.

1 シリンダブロック
1a シリンダ
1b 隔壁
2 シリンダヘッド
21 燃焼室頂部
22 吸気ポート
23 排気ポート
24 排気集合部
24d 下流側側部
3 ガスケット
33 軸間貫通孔
10 ブロック側ウォータージャケット
11 導入部
13 軸間冷却溝
15 第1流路
16 第2流路
40 ヘッド側ウォータージャケット
50 吸気用ウォータージャケット
60 燃焼室用ウォータージャケット
70 排気用ウォータージャケット
80 上側排気用ウォータージャケット
81 突出部
90 下側排気用ウォータージャケット
91 突出部
E 内燃機関
Lc シリンダ軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder block 1a Cylinder 1b Partition 2 Cylinder head 21 Combustion chamber top part 22 Intake port 23 Exhaust port 24 Exhaust collecting part 24d Downstream side part 3 Gasket 33 Interaxial through-hole 10 Block side water jacket 11 Introducing part 13 Interaxial cooling groove 15 First flow path 16 Second flow path 40 Head side water jacket 50 Intake water jacket 60 Combustion chamber water jacket 70 Exhaust water jacket 80 Upper exhaust water jacket 81 Protrusion 90 Lower exhaust water jacket 91 Protrusion E Internal combustion engine Lc Cylinder axis

Claims (4)

複数のシリンダと、前記複数のシリンダを冷却するためのブロック側ウォータージャケットと、を有するシリンダブロックと、
前記シリンダに連通する吸排気経路と、前記吸排気経路を冷却するためのヘッド側ウォータージャケットと、を有するシリンダヘッドと、
前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間に介設され、前記ブロック側ウォータージャケットと前記ヘッド側ウォータージャケットとを連通させるための複数の貫通孔を有するガスケットと、を備える内燃機関のウォータージャケット構造であって、
前記ブロック側ウォータージャケットは、前記シリンダブロックの上面に開口すると共に、シリンダ列方向の一端側に設けられた冷却液の導入部と、前記導入部から流入した冷却液をシリンダ列方向の一端側から他端側に向かって流す第1流路と、シリンダ列を挟んで前記第1流路と反対側でシリンダ列方向の他端側から一端側に冷却液を流す第2流路と、前記シリンダ列方向の他端側で前記第1流路から第2流路に冷却液を流す第3流路と、を有し、
前記ヘッド側ウォータージャケットは、前記シリンダヘッドの底面であって前記貫通孔に対応する位置に開口する冷却液の流入部を有し、
前記シリンダブロックの隣り合う前記シリンダ同士を隔てる隔壁には、上面に凹溝状に開口すると共に、前記第1流路と前記第2流路とを連通する軸間冷却溝が設けられ、
前記ガスケットは、前記第2流路と前記軸間冷却溝の前記第2流路側の端部とに跨る位置に、前記貫通孔を有し
前記跨る位置に配置された前記貫通孔は、シリンダブロックの上面における第2流路の開口と軸間冷却溝の開口との両方に重なるように設けられている
ことを特徴とする内燃機関のウォータージャケット構造。
A cylinder block having a plurality of cylinders and a block-side water jacket for cooling the plurality of cylinders;
A cylinder head having an intake / exhaust path communicating with the cylinder, and a head-side water jacket for cooling the intake / exhaust path;
A water jacket structure for an internal combustion engine comprising: a gasket interposed between the cylinder block and the cylinder head and having a plurality of through holes for communicating the block-side water jacket and the head-side water jacket. There,
The block-side water jacket opens to the upper surface of the cylinder block, and introduces a coolant introduction portion provided on one end side in the cylinder row direction, and allows the coolant flowing in from the introduction portion to flow from one end side in the cylinder row direction. A first flow path for flowing toward the other end side, a second flow path for flowing a coolant from the other end side to the one end side in the cylinder row direction on the opposite side of the first flow passage across the cylinder row, and the cylinder A third flow path for flowing a coolant from the first flow path to the second flow path on the other end side in the column direction,
The head-side water jacket has a coolant inflow portion that opens at a position corresponding to the through hole on the bottom surface of the cylinder head,
The partition wall separating the cylinders adjacent to each other in the cylinder block is provided with an inter-axis cooling groove that opens in a concave groove shape on the upper surface and communicates the first flow path and the second flow path.
The gasket has the through hole at a position straddling the second channel and an end of the inter-axis cooling groove on the second channel side ,
The through-hole disposed in the straddling position is provided so as to overlap both the opening of the second flow path and the opening of the inter-shaft cooling groove on the upper surface of the cylinder block. Jacket structure.
前記吸排気経路は、前記シリンダに対応して設けられた複数の燃焼室頂部と、前記燃焼室頂部に連通する複数の吸気ポート及び複数の排気ポートと、を備え、
前記ヘッド側ウォータージャケットは、前記吸気ポートを冷却する吸気用ウォータージャケットと、前記吸気用ウォータージャケットに連通し、前記燃焼室頂部を冷却する燃焼室用ウォータージャケットと、を備え、
前記複数の貫通孔のうち、前記第2流路のシリンダ列方向の一端側に対応する位置に設けられた貫通孔は、前記燃焼室用ウォータージャケットに連通し、
前記第2流路と前記軸間冷却溝の前記第2流路側の端部とに跨る位置に設けられた貫通孔は、前記吸気用ウォータージャケットに連通することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のウォータージャケット構造。
The intake / exhaust path includes a plurality of combustion chamber tops provided corresponding to the cylinders, a plurality of intake ports and a plurality of exhaust ports communicating with the combustion chamber tops,
The head-side water jacket includes an intake water jacket that cools the intake port, and a combustion chamber water jacket that communicates with the intake water jacket and cools the top of the combustion chamber.
Of the plurality of through holes, a through hole provided at a position corresponding to one end side of the second flow path in the cylinder row direction communicates with the combustion chamber water jacket,
The through hole provided at a position straddling the second flow path and the end of the inter-axis cooling groove on the second flow path side communicates with the intake water jacket. Water jacket structure of internal combustion engine.
前記第1流路は、前記内燃機関の排気側に設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内燃機関のウォータージャケット構造。   The water jacket structure for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the first flow path is provided on an exhaust side of the internal combustion engine. 前記シリンダヘッドは、前記複数の排気ポートを集合させる排気集合部を備え、
前記ヘッド側ウォータージャケットは、前記排気集合部に対してシリンダ軸線方向の下側に設けられた下側排気用ウォータージャケットを備え、
前記複数の貫通孔のうち、前記第1流路に対応する位置に設けられた貫通孔は、前記下側排気用ウォータージャケットに連通していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の内燃機関のウォータージャケット構造。
The cylinder head includes an exhaust collecting portion that collects the plurality of exhaust ports,
The head-side water jacket includes a lower exhaust water jacket provided on the lower side in the cylinder axial direction with respect to the exhaust collecting portion,
The through hole provided at a position corresponding to the first flow path among the plurality of through holes communicates with the lower exhaust water jacket. A water jacket structure for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims.
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