DE102013221215A1

DE102013221215A1 - Wassermantelstruktur von Zylinderkopf

Info

Publication number: DE102013221215A1
Application number: DE201310221215
Authority: DE
Inventors: Takeshi Fujii; Masataka Ikawa; Yuji Matsumochi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2014-04-24
Also published as: JP2014084737A; CN103775230A; JP5615887B2; CN103775230B

Abstract

Eine Wassermantelstruktur eines Zylinderkopfs enthält obere Brennkammerabschnitte (21); Auslassöffnungen (23); einen Auslasskrümmerabschnitt (24), der die Auslassöffnungen (23) zusammenführt; einen oberen Auslasswassermantel (80) der an einer höheren Position als der Auslasskrümmerabschnitt angeordnet ist; und einen unteren Auslasswassermantel (90), der an einer tieferen Position als der Auslasskrümmerabschnitt (24) angeordnet ist. Der obere Auslasswassermantel (80) und der untere Auslasswassermantel (90) bilden Strömungskanäle, die jeweils von einander unabhängig sind. Der obere Auslasswassermantel (80) enthält einen oberen Vorsprungsabschnitts (81), und der untere Auslasswassermantel (91) enthält einen unteren Vorsprungsabschnitt (91). Der obere Vorsprungsabschnitt (81) und der untere Vorsprungsabschnitt (91) sind in Richtung einer Zylinderachse mit vorbestimmten Intervallen mit Abstand von einander angeordnet. Ein Vorsprungsbetrag (L1) des oberen Vorsprungsabschnitts (81) ist kleiner als ein Vorsprungsbetrag (L2) des unteren Vorsprungsabschnitts (91).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wassermantelstruktur eines Zylinderkopfs, und betrifft insbesondere eine Wassermantelstruktur eines Zylinderkopf, der integral mit einem Auslasskrümmerabschnitt ausgebildet ist, der Auslassöffnungen zusammenführt.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Es ist ein Zylinderkopf bekannt, der integral mit einem Auslasskrümmerabschnitt ausgebildet ist, der Auslassöffnungen zusammenführt, die sich von Brennkammern erstrecken. Dieser Zylinderkopf enthält einen Auslasswassermantel zum Kühlen der Auslassöffnungen und des Auslasskrümmerabschnitts zusätzlich zu einem Brennkammerwassermantel zum Kühlen der Brennkammern, um den Auslasskrümmerabschnitt ausreichend zu kühlen, der tendenziell eine hohe Temperatur hat.
Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1 eine Wassermantelstruktur eines Zylinderkopfs. Die Wassermantelstruktur enthält Auslasswassermäntel, die jeweils oberhalb und unterhalb eines Auslasskrümmerabschnitts vorgesehen sind. Die Wassermantelstruktur enthält einen Verbindungsabschnitt, der mit den oberen und unteren Wassermänteln in Verbindung steht, zwischen dem Auslasskrümmerabschnitt und einer Seitenfläche des Zylinderkopfs, die mit einem Auslassöffnungsabschnitt des Auslasskrümmerabschnitts versehen ist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkopfs ist allgemein ein Herstellungsverfahren durch Gießformung mittels eines Kerns. Zum Gießverfahren ist es bekannt, dass die Wärme einer Metallschmelze, die in einen Hohlraum einer Form gegossen wird, bewirkt, dass Harzbindemittel des Kerns zur Erzeugung von Gas verbrannt wird, und wenn das Gas in die Metallschmelze gelangt, die in einem Gussprodukt enthalten ist, wird ein Gussfehler erzeugt. Es ist bekannt, dass, wenn Luft, die sich vor dem Gießen in dem Hohlraum befindet, in die Metallschmelze gelangt, die in einem Gussprodukt enthalten ist, ein Gussfehler verursacht wird. Daher ist es erwünscht, dass das Gas und die Luft soweit wie möglich aus der Form abgeführt werden.
Herkömmliches Dokument
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: Patentanmeldungsoffenlegungschrift Nr. 2010-209749

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Die im Patentdokument 1 beschriebene Struktur hat einen Verbindungsabschnitt, der mit den oberen und unteren Auslasswassermänteln des Auslasskrümmerabschnitts in Verbindung steht. Dies verursacht ein Problem, dass sich während des Gießens des Zylinderkopfs Gas und Luft sich tendenziell in einem Bereich ansammeln, der von einem Kern entsprechend den oberen und unteren Auslasswassermänteln und einem Kern entsprechend dem Verbindungsabschnitt umgeben ist.
Die Erfindung ist auf eine Wassermantelstruktur eines Zylinderkopfs gerichtet, welche die Kühlwirkung eines Auslasskrümmerabschnitts verbessert und verhindert, dass sich während des Gießens Gas und Luft ansammeln.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Zylinderwassermantel eines Zylinderkopfs gemäß der Erfindung enthält eine Wassermantelstruktur eines Zylinderkopfs. Die Wassermantelstruktur enthält obere Brennkammerabschnitte, die an einer Unterseite eines Zylinderkopfs ausgebildet sind; und Auslassöffnungen, die jeweils mit den oberen Brennkammerabschnitten in Verbindung stehen. Die Wassermantelstruktur enthält einen Auslasskrümmerabschnitt, der Auslassöffnungen in dem Zylinderkopf zusammenführt, und enthält einen Auslassöffnungsabschnitt, der durch eine Seitenfläche des Zylinderkopfs in Richtung einer Zylinderreihe offen ist. Die Wassermantelstruktur enthält einen oberen Auslasswassermantel, der in Richtung einer Zylinderachse an einer höheren Position als der Auslasskrümmerabschnitt zum Kühlen des Auslasskrümmerabschnitts angeordnet ist. Die Wassermantelstruktur enthält einen unteren Auslasswassermantel, der in Richtung der Zylinderachse an einer tieferen Position als der Auslasskrümmerabschnitt zum Kühlen des Auslasskrümmerabschnitts angeordnet ist. Der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel in dem Zylinderkopf bilden jeweils Strömungskanäle, die voneinander unabhängig sind. Der obere Auslasswassermantel enthält einen oberen Vorsprungsabschnitt, der derart angeordnet ist, dass der obere Vorsprungsabschnitt zu dem unteren Auslasswassermantel vorsteht und zu einem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts weist. Der untere Auslasswassermantel enthält einen unteren Vorsprungsabschnitt, der derart angeordnet ist, dass der untere Vorsprungsabschnitt zu dem oberen Auslasswassermantel vorsteht und zu einem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts weist. Der obere Vorsprungsabschnitt und der untere Vorsprungsabschnitt sind in Richtung einer Zylinderachse mit einem vorbestimmten Intervall mit Abstand voneinander angeordnet. Ein Vorsprungsbetrag des oberen Vorsprungsabschnitts ist kleiner als ein Vorsprungsbetrag des unteren Vorsprungsabschnitts.
Übrigens bedeutet ”hoch und tief in Richtung einer Zylinderachse”, dass eine höhere Position eine Position höher als eine orthogonale Zylinderebene ist, welche orthogonal zu einer Zylinderachse ist, und eine tiefere Position eine Position tiefer als die orthogonale Zylinderebene ist.
Gemäß der Erfindung sind der obere Vorsprungsabschnitt und der untere Vorsprungsabschnitt in Richtung einer Zylinderachse mit einem vorbestimmten Intervall mit Abstand voneinander angeordnet, und ein Vorsprungsbetrag des oberen Vorsprungsabschnitts ist kleiner als der Vorsprungsbetrags des unteren Vorsprungsabschnitts. Während der Zylinderkopf einer solchen Struktur gegossen wird, sammeln sich Gas und Luft nicht in einem Abschnitt eines Kerns entsprechend dem oberen Vorsprungsabschnitt an, sondern sie fließen durch einen Zwischenraum, der zwischen dem Abschnitt des Kerns entsprechend dem oberen Vorsprungsabschnitt und einem Abschnitts eines Kerns entsprechend dem unteren Vorsprungsabschnitt ausgebildet ist, um aus einem Bereich abgelassen zu werden, der von den Kernen entsprechend den oberen und unteren Wassermänteln umgeben ist. Daher wird verhindert, dass sich während des Gießens Gas und Luft ansammeln.
Gemäß der Erfindung ist der stromabwärtige Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts mit dem oberen Vorsprungsabschnitt und dem unteren Vorsprungsabschnitt bedeckt, und der gesamte Auslasskrümmer ist mit den oberen und unteren Auslasswassermänteln bedeckt, was die Kühlwirkung verbessert.
Darüber hinaus ist gemäß der Erfindung der Vorsprungsbetrag des unteren Vorsprungsabschnitts größer als der Vorsprungsbetrag des oberen Vorsprungsabschnitts. Wenn z. B. ein Verbrennungsmotor an einem Fahrzeug in geneigter Position angebracht wird, oder auf einer Steigung oder dergleichen geneigt ist, fungiert der untere Auslasswassermantel als Kanal zum Entfernen von Luft. Dies macht es möglich, ein Ansammeln von Luft in dem unteren Auslasswassermantel zu verhindern, was die Kühlwirkung des Auslasskrümmerabschnitts verbessert.
Der untere Vorsprungsabschnitt kann an jeder beider Seiten angeordnet sein, zwischen denen der Auslassöffnungsabschnitt angeordnet ist. Der untere Vorsprungsabschnitt kann ein vorstehendes Ende aufweisen, das derart geneigt ist, dass mit Abstand des vorstehenden Endes von dem Öffnungsabschnitt entlang dem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts, das vorstehende Ende an einer höheren Position in Richtung der Zylinderachse ist.
Bei diesem Aufbau ist das vorstehende Ende des unteren Vorsprungsabschnitts derart geneigt, dass das vorstehende Ende eine höhere Position in Richtung der Zylinderachse hat, wenn das vorstehende Ende Abstand von dem Öffnungsabschnitt entlang dem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts hat. Während Luft, die im Kühlmittel innerhalb des unteren Auslasswassermantels enthalten ist, durch den unteren Vorsprungsabschnitt fließt, wird die Luft durch die schräge Oberfläche des unteren Vorsprungsabschnitts geführt, und fließt tendenziell glattgängig. Hierdurch lässt sich verhindern, dass sich im unteren Vorsprungsabschnitt Luft ansammelt, was die Kühlwirkung des Auslasskrümmerabschnitts verbessert.
Der obere Vorsprungsabschnitt kann an jeder beider Seiten angeordnet sein, zwischen denen der Auslassöffnungsabschnitt angeordnet ist. Der untere Vorsprungsabschnitt kann ein vorstehendes Ende aufweisen, das derart geneigt ist, dass, mit Abstand des vorstehendes Endes von dem Öffnungsabschnitt entlang einem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts, das vorstehende Ende an einer tieferen Position in Richtung der Zylinderachse ist, und anschließend das vorstehende Ende an einer höheren Position in Richtung der Zylinderachse ist.
Bei diesem Aufbau ist das vorstehende Ende des oberen Vorsprungsabschnitts derart geneigt, dass das vorstehende Ende eine tiefere Position in Richtung der Zylinderachse hat, und anschließend das vorstehende Ende eine höhere Position in Richtung der Zylinderachse hat, wenn das vorstehende Ende Abstand von dem Öffnungsabschnitt entlang einem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts hat. Während der Zylinderkopf mit einer solchen Struktur gegossen wird, können daher Gas und Luft zu einem Zwischenraum von einem Abschnitt des Kerns entsprechend einer geneigten Oberfläche eines geringeren Vorsprungsbetrags geführt werden, was eine Ansammlung des Gases und der Luft verhindert. Insbesondere umgehen das Gas und die Luft den Abschnitt des Kerns zu dem Abschnitts des oberen Vorsprungsabschnitts des größten Vorsprungsbetrags (einen Abschnitt mit veränderlicher Neigung) und werden tendenziell von dem Abschnitt des Kerns entsprechend der geneigten Oberfläche zu dem Zwischenraum geleitet.
Eine Wassermantelstruktur eines Zylinderkopfs gemäß der Erfindung enthält obere Brennkammerabschnitte die in einer Unterseite eines Zylinderkopfs ausgebildet sind. Die Wassermantelstruktur enthält Auslassöffnungen, jeweils die mit den oberen Brennkammerabschnitten in Verbindung stehen. Die Wassermantelstruktur enthält einen Auslasskrümmerabschnitt, der Auslassöffnungen in dem Zylinderkopf zusammenführt, und enthält einen Auslassöffnungsabschnitt, der durch eine Seitenfläche des Zylinderkopfs in Richtung einer Zylinderreihe offen ist. Die Wassermantelstruktur enthält einen oberen Auslasswassermantel, der in Richtung einer Zylinderachse an einer höheren Position als der Auslasskrümmerabschnitt zum Kühlen des Auslasskrümmerabschnitts angeordnet ist. Die Wassermantelstruktur enthält einen unteren Auslasswassermantel, der in Richtung der Zylinderachse an einer tieferen Position als der Auslasskrümmerabschnitt zum Kühlen des Auslasskrümmerabschnitts angeordnet ist. Der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel bilden in dem Zylinderkopf jeweils Strömungskanäle, die voneinander unabhängig sind. Nur der untere Auslasswassermantel ist mit einem Vorsprungsabschnitt versehen, der derart angeordnet ist, das der Vorsprungsabschnitt zum stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts weist. Der Vorsprungsabschnitt steht zum oberen Auslasswassermantel hin vor. Der obere Auslasswassermantel und der Vorsprungsabschnitt sind in Richtung einer Zylinderachse mit einem vorbestimmten Intervall mit Abstand voneinander angeordnet.
Gemäß der Erfindung sind der obere Wassermantel und der Vorsprungsabschnitt in Richtung einer Zylinderachse mit einem Intervall mit Abstand voneinander angeordnet, und der Vorsprungsabschnitt, der zu einem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts weist, ist nur an dem unteren Auslasswassermantel vorgesehen. Während der Zylinderkopf mit einer solchen Struktur gegossen wird, sammeln sich Gas und Luft nicht einem Kern entsprechend dem oberen Auslasswassermantel an, sondern fließen durch einen Zwischenraum, der zwischen einem Abschnitt des Kerns entsprechend dem oberen Wassermantel und einem Abschnitt eines Kerns entsprechend dem Vorsprungsabschnitt gebildet ist, um aus dem Bereich abgelassen zu werden, der von den Kernen entsprechend dem oberen und unteren Auslasswassermänteln umgeben ist. Dies verhindert, dass sich während des Gießens Gas und Luft ansammeln.
Gemäß der Erfindung ist der stromabwärtige Abschnitt mit dem Vorsprungsabschnitt bedeckt, und der gesamte Auslasskrümmer ist mit dem oberen und unteren Wassermänteln bedeckt, was die Kühlwirkung des Auslasskrümmerabschnitts verbessert.
Darüber hinaus ist gemäß der Erfindung der Vorsprungsabschnitt nur durch den unteren Auslasswassermantel vorgesehen, was einen großen Vorsprungsbetrag gewährleistet. Selbst wenn z. B. ein Verbrennungsmotor an einem Fahrzeug in einer geneigten Position angebracht ist, oder der Verbrennungsmotor auf einer Steigung oder dergleichen geneigt ist, fungiert der untere Auslasswassermantel als Kanal zur Luftabfuhr. Dies macht es möglich, die Entstehung von Luftakkumulation in dem unteren Auslasswassermantel 90 zu verhindern, was die Kühlwirkung des Auslasskrümmerabschnitts verbessert.
VORTEILHAFTE WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung wird eine Wassermantelstruktur eines Zylinderkopfs angegeben, welche die Kühlwirkung des Auslasskrümmerabschnitts verbessert und in der Lage ist, während des Gießens das Ansammeln von Gas und Luft zu verhindern.
KURZBESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht eines Verbrennungsmotors mit einer Wassermantelstruktur gemäß der vorliegenden Ausführung.
2 ist eine Perspektivansicht des Zylinderkopfs.
3 ist eine Perspektivansicht eines Auslasskrümmerabschnitts und eines kopfseitigen Wassermantels in dem Zylinderkopf, gesehen und gezeichnet durch eine Ventilkammer hindurch.
4 ist eine Perspektivansicht eines kopfseitigen Wassermantels und eines Auslasskammerabschnitts, die in vertikaler Richtung explodiert sind.
5 ist eine Unteransicht eines Einlasswassermantels, eines Brennkammerwassermantels und eines oberen Auslasswassermantels.
6 ist eine Unteransicht des unteren Auslasswassermantels.
7 ist eine vordere Ansicht eines kopfseitigen Wassermantels und eines Auslasskrümmerabschnitts bei Betrachtung von vorne.
8 ist eine partiell vergrößerte Schnittansicht der Wassermantelstruktur von 1.
9 ist eines Explosionsperspektivansicht eines blockseitigen Wassermantels und eines Einlasswassermantels zur Darstellung einer Kühlmittelströmung von dem blockseitigen Wassermantel zum Einlasswassermantel.
10 ist eine Explosionsperspektivansicht eines blockseitigen Wassermantels und eines unteren Auslasswassermantels zur Darstellung einer Kühlmittelströmung von dem blockseitigen Wassermantel und dem unteren Auslasswassermantel.
11 stellt eine Unteransicht eines kopfseitigen Wassermantels und eines blockseitigen Wassermantels dar, die einander überlappen.
12 ist eine Unteransicht eines Einlasswassermantels, eine Brennkammermantels und eines oberen Auslasswassermantels zur Darstellung einer Kühlmittelströmung dort hindurch.
13 ist eine Unteransicht eines unteren Auslasswassermantels zur Darstellung einer Kühlmittelströmung dort hindurch.
14A, 14B und 14C sind partiell vergrößerte Schnittansichten einer Gießformvorrichtung entsprechend einem Abschnitt von 8, 14A ist eine Gießformvorrichtung vor dem Füllen von Metallschmelze in einen Hohlraum; 14B ist eine Gießformvorrichtung während des Füllens von Metallschmelze in einen Hohlraum, und 14C ist eine Gießformvorrichtung mit Metallschmelze, die in den gesamten Hohlraum gefüllt ist.
An den Figuren bezeichnet der Pfeil ”F” eine vorwärtige Richtung, der Pfeil ”B” bezeichnet eine rückwärtige Richtung, der Pfeil ”U” bezeichnet eine aufwärtige Richtung, der Pfeil ”D” bezeichnet eine abwärtige Richtung, der Pfeil ”L” bezeichnet eine linke Richtung und der Pfeil ”R” bezeichnet eine rechte Richtung.
AUSFÜHRUNGEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Es wird eines spezifische Beschreibung einer Ausführung der Erfindung in Bezug auf die 1 bis 14C angegeben. In der Beschreibung wird eine redundante Beschreibung weggelassen, wobei die gleichen Bezugszeichen an gleichen Elementen der jeweiligen Zeichnungen angegeben sind. Richtungen, wie in den jeweiligen Figuren gezeigt, sind basierend auf vorne und hinten, links und rechts, und oben und unten mit dem an einem Fahrzeug angebrachten Verbrennungsmotor E beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht eines Verbrennungsmotors, der einen Zylinderkopf mit einer Wassermantelstruktur gemäß der Ausführung enthält.
Wie in 1 gezeigt, enthält der Verbrennungsmotor E, auf den die Erfindung angewendet wird, einen Motorkörper. Der Motorkörper enthält einen Zylinderblock 1 mit vier Zylindern 1a (in 1 ist nur ein einziger davon gezeigt), die in Reihe angeordnet und integriert sind. Der Motorkörper enthält einen Zylinderkopf 2, der mit dem oberen Ende des Zylinderblocks verbunden ist. Der Motorkörper enthält eine Dichtung 3, die zwischen dem Zylinderblock 1 und dem Zylinderkopf 2 angeordnet ist. Der Motorkörper enthält einen Kopfdeckel (nicht dargestellt), der mit dem oberen Ende des Zylinderkopfs 2 verbunden ist.
Der Verbrennungsmotor E dient als Mehrzylinderverbrennungsmotor. Der Motor E enthält vier Zylinder 1a, und Kolben 4, die jeweils in die Zylinder 1a eingesetzt sind. Der Motor E enthält eine Kurbelwelle 6, die in jeden mittels einer Pleuelstange (5) mit jedem Kolben 4 gekoppelt ist. Der Motor E ist an einem Fahrzeug eines Montageobjekts in horizontaler Position angebracht, wobei die Kurbelwelle 6 in Links-Rechts-Richtung ausgerichtet ist. Der Verbrennungsmotor E ist so angeordnet, dass die Einlassseite zur rückwärtigen Richtung des Fahrzeugs weist und die Auslassseite zur vorwärtigen Richtung des Fahrzeugs weist.
Jeder Zylinder 1a hat eine Brennkammer 7, die durch den Zylinder 1a, den Kolben 4 und den Zylinderkopf 2 gebildet ist, und zwischen dem Kolben 4 und dem Zylinderkopf 2 in Richtung einer Zylinderachse, welche parallel zur Zylinderachse Lc des Zylinders 1a ist.
Übrigens ist in der Ausführung der Verbrennungsmotor E so angeordnet, dass die Zylinderachse Lc einer vertikalen Achsrichtung entspricht, d. h. einer Aufwärts-Abwärtsrichtung. Andererseits ist die vorliegende Erfindung darauf nicht beschränkt, und der Verbrennungsmotor E kann z. B. auch so angeordnet sein, dass die Verbindungsachse Lc zur vertikalen Richtung geneigt ist.
Der Zylinderblock 1 enthält einen blockseitigen Wassermantel 10, der als Strömungskanal für Kühlmittel dient, das den Zylinder 1a kühlt, zusätzlich zu dem oben beschriebenen Zylinder 1a und einem Kurbelgehäuse (nicht dargestellt). Der blockseitige Wassermantel 10 ist ein vertiefter Kanalraum, der die vier Zylinder 1a insgesamt durchgehend umgibt und ist durch die Oberseite des Zylinderblocks 1 offen (siehe 9 und 10). Der blockseitige Wassermantel 10 hat eine Endseite, der Kühlmittel zugeführt wird, welches durch einen Kühler (nicht dargestellt) gekühlt ist. Der blockseitige Wassermantel 10) steht mit einem Einlasswassermantel 50 und einem unteren Auslasswassermantel 90 (nachfolgend beschrieben) über Durchgangslöcher 32, 35 der Dichtung 3 und dergleichen in Verbindung, um den beiden Elementen Kühlmittel zuzuführen. Der blockseitige Wassermantel 10 und die Dichtung 3 werden nachfolgend näher beschrieben.
2 ist eine Perspektivansicht eines Zylinderkopfs. 3 ist eine Perspektivansicht eines Auslasskrümmerabschnitts und eines kopfseitigen Wassermantels im Zylinderkopf, gesehen und gezeichnet durch eine Ventilkammer. Übrigens zeigt 3 einen Umriss des Zylinderkopfs 2 mit der gestrichelten Linie (doppelgestrichelte Linie).
Der Zylinderkopf 2 hat eine Metallelement, dass durch Gießen mittels eines Kerns hergestellt wird. Wie in den 1 bis 3 gezeigt (hauptsächlich 1) enthält der Zylinderkopf 2 vier obere Brennkammerabschnitte 21 (in 1 ist nur ein einziger dargestellt), welcher die oberen Abschnitte der Brennkammern 7 darstellt. Der Zylinderkopf 2 enthält Einlassöffnungen 22 zum Einführen von Luft in die Brennkammern 7 dort hindurch. Der Zylinderkopf 2 enthält Auslassöffnungen 23, zum Abgeben von Abgas aus den Brennkammern 7 dort hindurch. Der Zylinderkopfs 2 enthält einen Auslasskrümmerabschnitt 24, der Auslassöffnungen 23 zusammenführt. Der Zylinderkopf 2 enthält einen kopfseitigen Wassermantel zum Kühlen derselben. Der Zylinderkopf 2 hat an einem oberen Abschnitt eine Ventilkammer 25, die einen Teil (nicht dargestellt) eines Ventils aufnimmt.
Jeder obere Brennkammerabschnitt 21 ist ein angenähert kegelförmig vertiefter Abschnitt, der an der Unterseite 2a des Zylinderkopfs 2 angeordnet ist. Die Einlassöffnungen 22 stehen mit den oberen Brennkammerabschnitten 21 und dem Auslasskrümmer 24 in Verbindung. Die Einlassöffnung 22 und die Auslassöffnung 23 sind jeweils paarweise an dem einzelnen oberen Brennkammerabschnitt 21 vorgesehen. Übrigens sind an jeder Einlassöffnung 22 und jeder Auslassöffnung 23 ein Einlassventil und ein Auslassventil (nicht dargestellt) angebracht.
Wie in 2 gezeigt, hat der Auslasskrümmerabschnitt 24 einen einzelnen Öffnungsabschnitt 24a, der sich durch den angenäherten mittigen Abschnitts des Zylinderkopfs 2 an der Vorderseite 2c in der Links-Rechts (Quer) Richtung öffnet. Der Auslasskrümmerabschnitt 24 ist an dem vor dem Zylinderblock 1 vorstehenden Abschnitt in dem Zylinderkopf 2 angeordnet (siehe 1). Die Ventilkammer 25 ist ein vertiefter Raum, der an der Oberseite 2d des Zylinderkopfs 2 ausgebildet ist. Die Ventilkammer 25 nimmt einen Teil eines Ventilmechanismus auf, wie etwa eine Nockenwelle oder einem Kipphebel, die nicht dargestellt sind. Der Zylinderkopf 2 hat eine linke Seitenfläche 2e, die Auslassöffnungsabschnitte 63, 83, 93 definiert, welche als Auslässe für Kühlmittel des kopfseitigen Wassermantels 40 dienen, wie nachfolgend beschrieben. Der Zylinderkopf 2 hat eine linken Seitenfläche 2e, die mit Wasserauslässen (nicht dargestellt) versehen sind, welche Kühlmittel, dass von den Auslassöffnungsabschnitten 63, 83 und 93 abgegeben wird, auf eine Heizung und einen Kühler verteilen.
Der Zylinderkopf 2 hat eine Vorderseite 2c mit zwei Traglöchern 2f, die durch einen Verbindungsabschnitt gebildet sind, die einen Kern 100 (siehe 14a bis 14c), der in einem Hohlraum 42 angeordnet (siehe 14A bis 14C), eine von einer Form getragene Grundplatte verbindet. Die Traglöcher 2f werden durch Kappen und dergleichen verschlossen, welche später angebracht werden.
Wie in den 1 und 3 gezeigt, dient der kopfseitige Wassermantel 10 als Raum, der ein Strömungskanal für Kühlmittel ist. Der Wassermantel 40 enthält einen Einlasswassermantel 50 zum Kühlen der Einlassöffnung 22; einen Brennkammerwassermantel 60 zum Kühlen eines oberen Brennkammerabschnitts 21; und einen Auslasswassermantel 70 zum Kühlen der Auslassöffnungen 23 und des Auslasskrümmerabschnitts 24.
Wie in 1 gezeigt, ist der Einlasswassermantel 50 unter der Einlassöffnung 22 angeordnet. Der Brennkammerwassermantel 60 ist direkt oberhalb des oberen Brennkammerabschnitts 21 und zwischen der Einlassöffnung 22 und der Auslassöffnung 23 angeordnet. Der Auslasswassermantel 70 enthält einen oberen Auslasswassermantel 80, der an einer höheren Position als die Auslassöffnungen 23 und der Auslasskrümmerabschnitt 24 angeordnet ist; und einen unteren Auslasswassermantel 70, der an einer tieferen Position als die Auslassöffnungen 23 und der Auslasskrümmerabschnitt 24 angeordnet ist.
Der Einlasswassermantel 50 steht mit dem blockseitigen Wassermantel 10 und 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. Der untere Auslasswassermantel 90 steht mit dem Auslasswassermantel 50, dem Brennkammerwassermantel 60 und dem oberen Auslasswassermantel 80 nicht in Verbindung. D. h. der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 bilden innerhalb des Zylinderkopfs zwei Strömungskanäle, die voneinander unabhängig sind.
Nachfolgend werden spezifische Strukturen des Auslasskrümmerabschnitts 24 und des kopfseitigen Wassermantels 40 (d. h. des Einlasswassermantels 50, des Brennkammerwassermantels 60, des oberen Auslasswassermantels 80 und des unteren Auslasswassermantels 90) in Bezug auf die 4 bis 7 beschrieben.
4 ist eine Perspektivansicht, die den kopfseitigen Wassermantel und den Auslasskrümmerabschnitt vertikal explodiert zeigt. 5 ist eine Unteransicht des Einlasswassermantels, des Brennkammermantels und des oberen Auslasswassermantels. 6 ist eine Unteransicht des unteren Auslasswassermantels. 7 ist eine Vorderansicht des kopfseitigen Wassermantels und des Auslasskrümmerabschnitts bei Betrachtung von vorne.
Hier zeigen die 4 und 7, zur leichteren Beschreibung, den Auslasskrümmerabschnitt 24 und den kopfseitigen Wassermantel 40, die Räume sind, als ob sie körperliche Elemente wären (d. h. diesen entsprechende Kerne).
Wie in 4 gezeigt, enthält der Auslasskrümmerabschnitt 24 erste Krümmerabschnitte 24, die jeweils zur Auslassöffnungen 23, die jeweils mit der Brennkammer 7 in Verbindung stehen, zu einer Einzigen zusammenführen, und einen zweiten Krümmerabschnitt 24c, der vier ersten Krümmerabschnitte 24b zu einem einzigen Abschnitt zusammenführt, der sich direkt hinter dem Öffnungsabschnitt 24a befindet. Der zweite Krümmerabschnitt 24c und der Öffnungsabschnitt 24a sind an dem angenähert mittigen Abschnitts des Zylinderkopfs 2 in der Links-Rechts-Richtung angeordnet. In den vier ersten Krümmerabschnitten 24a, 24b sind die rechten und linken ersten Krümmerabschnitte 24b, 24b länger als die zwei dazwischen liegenden ersten Krümmerabschnitte 24b. Die rechten und linken ersten Krümmerabschnitte 24b haben vordere Seitenflächen, die stormabwärtige Abschnitte 24d des Auslasskrümmerabschnitts 24 darstellen, die jeweils als Objekt dienen, das von dem Vorsprungsabschnitt 81 des oberen Auslasswassermantels 80 und dem Vorsprungsabschnitt 91 des unteren Auslasswassermantels 90 zu kühlen ist, wie nachfolgend beschrieben (siehe 1 und 4 bis 6). Der stromabwärtige Abschnitt 24d ist in Draufsicht derart geneigt, dass er der Vorderseite näher angeordnet ist, wenn er dem Öffnungsabschnitt 24 von den Auslassöffnungen 23 der linken und rechten Enden näher kommt.
Wie in den 4 und 5 (hauptsächlich 5) gezeigt, ist der Einlasswassermantel 50 ein Abschnitt zum Kühlen der Einlassöffnungen 22 (siehe 1) und erstreckt mäandrierend quer unter den jeweiligen Einlassöffnungen 22 in der Links-Rechts-(Quer)Richtung. Der Einlasswassermantel 50 enthält, unter den Einlassöffnungen 22, acht Ansaugeinlässe 51, die sich durch die Unterseite 2a des Zylinderkopfs 3 öffnen (siehe 2). Der Einlasswassermantel 50 enthält Verbindungsabschnitte 52, die mit dem Brennkammerwassermantel 60 in Verbindung stehen. Die Verbindungsabschnitte 52 befinden sich zwischen den benachbarten Zylindern 1a (nachfolgend auch zwischen den Zylinderachsen genannt) und an den Positionen entsprechend den Aussenseiten der linken und rechten Zylinder 1a. Die Verbindungsabschnitte 52 zwischen drei Zylinderachsen haben Zwischenachseinlassabschnitte 53, die jeweils unter diesen vorgesehen sind, und die Zwischenachseinlassabschnitte 53 öffnen sich durch die Unterseite 2a des Zylinderkopfs 2.
Der Brennkammerwassermantel 60 ist ein Abschnitt zum Kühlen des oberen Brennkammerabschnitts 21 (siehe 1) und erstreckt sich quer oberhalb der jeweiligen Brennkammerabschnitte 21 in der Links-Rechts-Richtung. Der Brennkammerwassermantel 60 ist in der Vorne-Hinten-(Längs)Richtung breiter ausgebildet als der Einlasswassermantel 50 und umgibt den Umfang einer nicht dargestellten Zündkerze. Der Brennkammerwassermantel 60 enthält am rechten Ende zwei brennkammerseitige Einlassabschnitte 61, die sich die Unterseite 2a des Zylinderkopfes 2 öffnen (siehe 7). Der Brennkammerwassermantel 60 enthält Verbindungsabschnitte 62, die mit dem oberen Auslasswassermantel 80 in Verbindung stehen, an den entsprechenden Positionen zwischen den Auslassöffnungen 23 (siehe 1). Der Brennkammerwassermantel 60 enthält am linken Ende einen Auslassöffnungsabschnitt 63, der sich durch die linken Seitenfläche 2e des Zylinderkopfs 2 öffnet und als Auslasskühlmittel dient. Der Auslassöffnungsabschnitt 63 ist in der Vorne-Hinten-Richtung breiter ausgebildet als der Brennkammerwassermantel 60 und erstreckt sich in vorwärtiger Richtung.
Wie in den 4, 5 und 7 (hauptsächlich 5) gezeigt, bedeckt der obere Auslasswassermantel 80 die jeweiligen Oberseiten der Auslassöffnungen 23 und des Auslasskrümmerabschnitt 24. Der obere Auslasswassermantel 80 ist in der Vorne-Hinten-(Längs)Richtung breiter ausgebildet, und in der Oben-Unten-(Vertikalen)Richtung dünner ausgebildet als der Einlasswassermantel 50 und der Brennkammerwassermantel 60 (siehe 1). Der obere Auslasswassermantel 80 enthält Vorsprungsabschnitte 81, die von dem vorderen Endabschnitt (siehe 1) nach unten vorstehen. Jeder Vorsprungsabschnitt 81 ist gegenüber dem stromabwärtigen Abschnitt 24d des Auslasskrümmerabschnitts 24 angeordnet. Übrigens enthält der vordere Endabschnitt des oberen Auslasswassermantels 80, am Abschnitt 82 entsprechend dem Öffnungsabschnitt 84 des Auslasskrümmerabschnitts 24 keinerlei Vorsprungsabschnitte 81.
Der obere Auslasswassermantel 80 enthält am linken Ende einen Auslassöffnungsabschnitt 83, der sich durch die linke Seitenfläche 2e des Zylinderkopfs 2 öffnet und als Auslass für Kühlmittel dient (siehe 2).
Wie in Bezug auf 5 beschrieben ist, an einem Abschnitt 55 zwischen dem Einlasswassermantel 50 und dem Brennkammerwassermantel 60 eine Einlassöffnung 22 angebracht. An dem Abschnitt 56 des Brennkammerwassermantels 60 entsprechend der Mittelposition des Zylinders 1a ist eine Zündkerze (nicht dargestellt) angebracht. An dem Abschnitt 67 zwischen dem Brennkammerwassermantel 60 und dem oberen Auslasswassermantel 80 ist eine Auslassventil (nicht dargestellt) angebracht.
Wie in den 4, 6 und 7 (hauptsächlich 6) gezeigt, bedeckt der untere Auslasswassermantel 90 die unteren Seiten der Auslassöffnungen 23 und des Auslasskrümmerabschnitts 24. Der untere Auslasswassermantel 90 ist in einer Ebene mit einer Dicke ausgebildet, die den gleichen Grad hat wie jene des oberen Auslasswassermantels 80 (siehe 1). Der untere Auslasswassermantel 90 enthält einen Vorsprungsabschnitt 91, der von dem vorderen Endabschnitt nach oben vorsteht (siehe 1). Der Vorsprungsabschnitt 91 ist gegenüber dem stromabwärtigen Abschnitt 24d des Auslasskrümmerabschnitts 24 angeordnet. Übrigens enthält der vordere Endabschnitt des unteren Auslasswassermantels 90 einen Abschnitt 92, der dem Öffnungsabschnitt 24a des Auslasskrümmerabschnitt 24 entspricht und keinerlei Vorsprungsabschnitt 91 aufweist. Der untere Auslasswassermantel 90 enthält am linken Endabschnitt einen Auslassöffnungsabschnitt 93, der sich durch die linke Seitenfläche 24e des Zylinderkopfs 2 öffnet und als Auslass für Kühlmittel dient (siehe 2). Der untere Auslasswassermantel 90 enthält, an Positionen entsprechend dem hinteren Endabschnitt und Positionen unterhalb der jeweiligen Auslassöffnungen 23, acht abgasseitige Einlassabschnitte 94, die sich durch die Unterseite 2a des Zylinderkopfs 2 öffnen. Somit sind die abgasseitigen Einlassabschnitte 94 direkt unterhalb der Auslassöffnungen 23 angeordnet, welche die Auslassöffnungen 23 effizient kühlen. Übrigens ist zwischen den zwei abgasseitigen Einlassabschnitten 94 von der vom Auslassöffnungsabschnitt 93 am weitesten entfernten Seite (d. h. stromauf) ein zusätzlicher Einlassabschnitt 95 vorgesehen.
Hier wird die spezifische Beschreibung des Vorsprungsabschnitts 81 des oberen Auslasswassermantels 80 und des Vorsprungsabschnitts 91 des unteren Auslasswassermantels 90 in Bezug auf die 7 und 8 angegeben. 8 ist eine partiell vergrößerte Schnittansicht von 1. Wie in 8 gezeigt, sind der Vorsprungsabschnitt 81 (oberer Vorsprungsabschnitt) und der Vorsprungsabschnitt 91 (unterer Vorsprungsabschnitt) in Richtung der Zylinderachse mit einem vorbestimmten Intervall mit Abstand voneinander angeordnet. Der Vorsprungsabschnitt 81 hat einen kleineren Vorsprungsbetrag L1 als ein Vorsprungsbetrag L2 des Vorsprungsabschnitts 91. In anderen Worten, die Mittellinie C1 liegt an einer Position oberhalb der Mittellinie C2. Die Mittellinie C1 erstreckt sich in Richtung orthogonal zur Richtung der Zylinderachse durch das Zentrum oder die Mitte vorstehenden Enden der Vorsprungsabschnitte 81, 91 in Richtung der Zylinderachse. Die Mittellline C2 erstreckt sich in Richtung orthogonal zur Richtung der Zylinderachse durch die Mitte des Auslasskrümmerabschnitts 24 in Richtung der Zylinderachse. Die Vorsprungsabschnitte 81, 91 sind, wie in 2 gezeigt, an den linken und rechten Seiten angeordnet, wobei der Öffnungsabschnitt (Auslassöffnungsabschnitt) 24a jeweils zwischen diesen angeordnet ist.
Das vorstehende Ende des Vorsprungsabschnitts 81 ist mit einer ersten Schrägfläche 81a und einer zweiten Schrägfläche 81b ausgebildet. Die erste Schrägfläche 81a ist derart geneigt, dass sie mit Abstand von dem Öffnungsabschnitt 24a entlang dem stromabwärtigen Abschnitt 24d des Auslasskrümmerabschnitts 24 sich an einer unteren Position in Richtung der Zylinderachse befindet. Die zweite Schrägfläche 81b schließt sich an die erste Schrägfläche 81a an, und die zweite Schrägefläche 81b ist derart geneigt, das sie mit Abstand von dem Öffnungsabschnitt 24 sich entlang dem stromabwärtigen Abschnitt 24b des Auslasskrümmerabschnitts 24 an einer höheren Position in Richtung der Zylinderachse befindet. Andererseits ist das vorstehende Ende des Vorsprungsabschnitts 91 mit einer dritten Schrägfläche 91a, und einer vierten Schrägfläche 91b ausgebildet. Die dritte Schrägfläche 91a ist derart geneigt, dass sie mit Abstand von dem Öffnungsabschnitt 24a entlang dem stromabwärtigen Abschnitts 24d des Auslasskrümmerabschnitts 24 sich an einer höheren Position in Richtung der Zylinderachse befindet. Die vierte Schrägfläche 91 schließt sich an die erste Schrägfläche 91a an, und die vierte Schrägfläche 91b ist derart geneigt, dass sie mit Abstand von dem Öffnungabschnitts 24a entlang dem stromabwärtigen Abschnitt 24d des Auslasskrümmerabschnitts 24 sich an einer höheren Position in Richtung der Zylinderachse befindet. Die vierte Schrägfläche 91b ist schwächer geneigt als die dritte Schrägfläche 91a. Der Vorsprungsabschnitt 81 ist oberhalb der dritten Schrägfläche 91a und der vierten Schrägfläche 91b in Richtung der Zylinderachse angeordnet. Übrigens sammelt sich Luft, die im Kühlmittel enthalten ist, tendenziell an der höchsten Position des Vorsprungsabschnitts 91. In der Ausführung ist das vorstehende Ende des Vorsprungsabschnitts 91 derart geneigt, dass es zu dem Auslasskrümmerabschnitt 24 hin allmählich niedriger wird. Der Vorsprungsabschnitt 91 führt Luft entlang der dritten Schrägfläche 91a und der vierten Schrägfläche 91b, und die Luft fließt tendenziell glattgängig.
9 ist eine Explosionsperspektivansicht eines blockseitigen Wassermantels und eines Einlasswassermantels zur Darstellung einer Kühlmittelströmung, die von dem blockseitigen Wassermantel zum Einlasswassermantel fließt. 10 ist eine Explosionsperspektivansicht eines blockseitigen Wassermantels und eines unteren Auslasswassermantels zur Darstellung einer Kühlmittelströmung, die von dem blockseitigen Wassermantel und dem unteren Auslasswassermantel fließt. 11 zeigt eine Unteransicht eines kopfseitigen Wassermantels und eines blockseitigen Wassermantels, die einander überlappen. Übrigens zeigen die 9 und 10 einen anderen Abschnitt als den Einlassabschnitt des kopfseitigen Wassermantels 10 durch gestrichelte Linien (doppelt gestrichelte Linie). In 11 ist die Dichtung 3 mit einer Punktschraffierung versehen, und der Öffnungsabschnitt des blockseitigen Wassermantels 10 ist mit gestrichelter Linie (dicker gestrichelter Linie) gezeichnet.
Wie in den 9, 10 und 11 gezeigt, umgibt der blockseitige Wassermantel 10 die Umfänge der vier Zylinder 1a insgesamt. Der blockseitige Wassermantel 10 enthält, vor dem äußerest rechten Zylinder 1a, einen Einführabschnitt 11 für Kühlmittel, der breiter ist als die anderen Abschnitt. In den Einführabschnitt 1 ist ein Trennelement 11a eingesetzt, das die Strömungsdichtung des Kühlmittels reguliert. In dieser Ausführung ist der Einführabschnitt 11 mit einem Kühlmittelrohr P an der linken Seite des Trennelements 11 verbunden. Der blockseitige Wassermantel 10 enthält verengte Abschnitte 12 an den Abschnitten entsprechend den Abschnitten zwischen Zylindern 1a (zwischen den Zylinderachsen). Zwischen den Zylinderachsen sind Zwischenachsschlitze 13 aus vertieften Kanälen ausgebildet, die jeweils mit den vorne und hinten verengten Abschnitten 12 in Verbindung stehen.
Wie in den 9, 10 und 11 (hauptsächlich 11) gezeigt, ist die Dichtung 3 ein Metallblechelement, das den Verbindungabschnitt des Zylinderblocks 1 und des Zylinderkopfs 2 abdichtet. Die Dichtung 3 enthält vier Zylinderöffnungsabschnitte 31, die jeweils den vier Zylindern 1a des Zylinderblocks 1 entsprechen. Die Dichtung 3 enthält Einlassdurchgangslöcher 32 und Zwischenachsdurchgangslöcher 33, die an den Positionen entsprechend den Ansaugeinlassabschnitten 51 und den Zwischenachseinlassabschnitten 53 des Einlasswassermantels 50 ausgebildet sind. Die Dichtung 2 enthält Brennkammerdurchlassöffnungen 35, die an den Positonen entsprechend dem Brennkammereinlassabschnitt 61 des Brennkammerwassermantels 60 ausgebildet sind. Die Dichtung 3 enthält Ausgangsdurchlasslöcher 35 und zusätzliche Durchgangslöcher 36, die an den Positonen entsprechend den Auslasseinlassabschnitten 94 und den zusätzlichen Abschnitten 95 des stromabwärtigen Wassermantels 90 ausgebildet sind. Die Einlassdurchlassgangslöcher 32, die Zwischenachsdurchlasslöcher 33, die Brennkammerdurchgangslöcher 34, die Auslassdurchgangslöcher 35 und die zusätzlichen Durchgangslöcher 36 sind an den Positionen entsprechen den Öffnungensabschnitten des blockseitigen Wassermantels 10 ausgebildet. Die Einlassdurchgangslöcher 32 und die Auslassdurchgangslöcher 35 haben an der rechten Seite angeordnete Löcher (die Löcher sind von den Auslassöffnungsabschnitten 73, 83, 92 weiter entfernt) die allgemein mit größeren Durchmesser ausgebildet sind, außer in einigen Fällen. Insbesondere sind die brennkammerseitigen Durchgangslöcher 34 allgemein mit größeren Durchmessern ausgebildet als jene der anderen Durchgangslöcher 32, 33, 35, 36. Dies erleichtert die Bildung von vertikalen Strömungen, wie nachfolgend beschrieben.
Als nächstes wird die Strömung von Kühlmittel im blockseitigen Wassermantel 10 und kopfseitigen Wassermantel 10 in Bezug auf die 9 bis 13 beschrieben.
12 ist eine Unteransicht des Einlasswassermantels, eines Brennkammerwassermantels und eines oberen Auslasswassermantels zur Darstellung einer Kühlmittelströmung dort hindurch. 13 ist eine Unteransicht des unteren Auslasswassermantels zur Darstellung einer Kühlmittelströmung dort hindurch.
Wie in den 9 und 10 gezeigt, fließt Kühlmittel (wie mit Pfeil Y1 angegeben), das von dem Kühlmittelrohr P in den Einführabschnitt 11 geflossen ist, links vor dem Zylinder 1a entlang dem blockseitigen Wassermantel 10 (wie mit Pfeil Y2 angegeben) zur Umkehr am linken Ende (wie mit Pfeil Y3 angegeben angegeben). Das Kühlmittel hinter dem Zylinder 1a fließt nach rechts (wie mit Pfeil Y4 angegeben), um das rechte Ende zu erreichen (wie mit Pfeil Y5 angegeben). Das Kühlmittel fließt durch die Zwischenachsschlitze 13 von den vorderen verengten Abschnitten 12 zu den hinteren verengten Abschnitten 12 (wie mit Pfeil Y6 angegeben).
Wie in 10 gezeigt, fließt ein Teil des Kühlmittels (wie mit Pfeil Y2 angegeben), das vor dem Zylinder 1a entlang dem blockseitigen Wassermantel 10 nach links fließt, durch die auslassseitigen Durchgangslöcher 35 und die zusätzlichen Durchgangslöcher 36, um von den auslassseitigen Einlassabschnitten 94 in den unteren Auslasswassermantel 90 zu fließen (wie mit Pfeil Y7 angegeben). D. h. die Kühlmittelströmung ist in der Ausführung eine Strömung eines Auslass – zuerst – Typs, worin das Kühlmittel in dem unteren Auslasswassermantel 90 fließt, bevor es in den Einlasswassermantel 50 fließt. Dies kühlt die Auslassöffnungen 23 und den Auslasskrümmer 24 wirkungsvoll.
Wie in 9 gezeigt, fließt ein Teil des Kühlmittels (mit Pfeil Y4 angegeben), das rechts hinter dem Zylinder 1a entlang dem blockseitigen Wassermantel 10 fließt, durch die Einlassdurchgangslöcher 32, um von dem Ansaugeinlassabschnitt 51 zu dem Einlasswassermantel 50 zu fließen (wie mit Pfeil Y8a angegeben). Die Kühlmittel (wie mit Pfeil Y6 angegeben), die durch die Zwischenachsschlitze 13 fließen, vereinigen sich an dem hinteren verengten Abschnitten 12, um durch die Zwischenachseinlassabschnitte 33 zu fließen, die in der Dichtung 3 ausgebildet sind, um von den Zwischenachseinlassabschnitten 53 in den Einlasswassermantel 50 zu fließen (wie mit Pfeil Y8b angegeben). Das Kühlmittel (wie mit Pfeil Y5 angegeben), das das rechte Ende des blockseitigen Wassermantels 10 erreicht, fließt durch die Brennkammerdurchgangslöcher 34, um von dem Brennkammereinlassabschnitt 61 in den rechten Endabschnitt des Brennkammerwassermantels 60 zu fließen (wie mit Pfeil Y9 angegeben).
Wie in 12 gezeigt, fließt das Kühlmittel, das von den Brennkammerabschnitt 61 in den rechten Endabschnitt des Brennkammerwassermantels 60 geflossen ist, von rechts nach links und zu dem linken Endabschnitt des Auslassöffnungsabschnitts 63 (wie mit Pfeil Y10 angegeben). Diese Strömung (wie mit Pfeil Y10 angegeben) dient als Strömung (sogenannte Vertikalströmung) in der Anordnungsrichtung Lb (9 und 10) der Zylinder 1a (dem sogenannten oberen Brennkammerabschnitt 21) in dem Brennkammerwassermantel 60. Die Kühlmittel, die von den Ansaugeinlassabschnitten 51 und den Zwischenachseinlassabschnitten 53 in den Einlasswassermantel 50 geflossen sind, fließen durch die Verbindungsabschnitte 52 in den Brennkammerwassermantel 60 (wie mit den Pfeilen Y11 angegeben), um sich zu der oben beschriebenen Vertikalströmung zu vereinigen. Das Kühlmittel (wie mit Pfeil Y10 angegeben), das von rechts nach links in den Brennkammerwassermantel 10 geflossen ist, fließt aus dem Auslassöffnungsabschnitt 63 der Außenseite des Zylinderkopfs 2 hinaus.
Das Teil des Kühlmittels, das durch den Brennkammerwassermantel 60 fließt, fließt durch die Verbindungsabschnitte 62 in den oberen Auslasswassermantel 80. Die Strömungen (wie mit Pfeil Y12 angegeben), die aus den jeweiligen Verbindungsabschnitten 62 geflossen sind, vereinigen sich an der vorderen Endseite des oberen Auslasswassermantel 8 unter Bildung einer Strömung (sogenannte Vertikalströmung) in Anordnungsrichtung Lb (siehe 9 und 10) der Zylinder 1a (d. h. des oberen Brennkrammerabschnitts 21). Übrigens ist der rechte vordere Abschnitt 80a des oberen Auslasswassermantels 80 derart geneigt, dass er an der Vorderseite angeordnet ist, wenn er vom Auslassöffnungsabschnitt 83 näher kommt. Daher wird Kühlmittel, das von dem rechten Verbindungsabschnitt 62 nach vorne geflossen ist, durch den rechten vorderen Abschnitt 80a des oberen Auslasswassermantel 80 geführt, und fließt tendenziell zum Auslassöffnungsabschnitts 83. Das Kühlmittel, das von rechts nach links im oberen Auslasswassermantel 80 geflossen ist, fließt vom Auslassöffnungsabschnitt 83 zur Außenseite des Zylinderkopfs 2 hinaus.
Wie in 13 gezeigt, fließen die Kühlmittel (wie mit Pfeil Y14 angegeben), die von den Abgaseinlassabschnitten 94 in den unteren Auslasswassermantel 90 geflossen sind, nach vorne, um sich an der vorderen Endseite des Wassermantels 90 zu vereinigen, unter Bildung einer Strömung, einer sogenannten Vertikalströmung, in der Anordnungsrichtung Lb (siehe 9 und 10) der Zylinder 1a (d. h. oberen Brennkammerabschnitt 21; wie mit Pfeil Y15 angegeben). Übrigens ist der rechte vordere Abschnitt 90a des oberen Auslasswassermantels 90 derart geneigt, dass er der Vorderseite näher angeordnet ist, wenn er dem Auslassöffnungsabschnitt 83 näher kommt. Daher werden die Kühlmittel, die von den auslassseitigen Einlassabschnitten 94 und dem zusätzlichen Einlassabschnitt 95 an der rechten Seite nach vorne geflossen sind, von dem rechten vorderen Abschnitt 90a des unteren Auslasswassermantels 80 geführt und fließen tendenziell zum Auslassöffnungsabschnitt 93. Das Kühlmittel (wie mit Pfeil Y15 angegeben), das von rechts nach links im unteren Auslasswassermantel 90 geflossen ist, fließt aus dem Auslassöffnungsabschnitt 93 zur Außenseite des Zylinderkopfs 2 hinaus.
Nachfolgend wird eine Gießformvorrichtung 200 und ein Kern 100 in Bezug auf die 4 und 14A bis 14C beschrieben.
Die 14A, 14B und 14C sind partiell vergrößerte Schnittansichten einer Gießformvorrichtung entsprechend einem Abschnitt von 8. 14A ist eine Gießformvorrichtung vor dem Füllen von Metallschmelze in einen Hohlraum. 14B ist eine Gießformvorrichtung während des Füllens von Metallschmelze in einen Hohlraum. 14C ist eine Gießformvorrichtung, mit Metallschmelze, die in einen gesamten Hohlraum gefüllt ist.
Wie in den 14A, 14B, 14C gezeigt, ist die Gießformvorrichtung 200 eine Vorrichtung zum Gießen des Zylinderkopfs 2. Die Gießformvorrichtung 200 enthält eine Oberform 210, die in Aufwärts-/Abwärts(vertikaler)Richtung vorgesehen ist; eine Unterform 220 vom festen Typ; und vier Seitenformen 230 (14 stellt nur einzige Form da), die in horizontaler Richtung beweglich sind. Diese Formen werden zur Bildung eines Hohlraums 42 zusammengeklemmt.
Die Unterform 220 enthält einen Einlauf (nicht dargestellt) zum Einfüllen von Metallschmelze in Hohlraum 240 von unten her. Die Oberform 210 und die Seitenform 230 enthalten Auslasslöcher (nicht dargestellt), die mit der Innenseite und Außenseite der Form jeweils in Verbindung stehen. Die Auslasslöcher haben die Funktion, aus der Form Gas abzuführen, das durch den Kontakt des Kerns 100 mit der Metallschmelze erzeugt wird, und von Luft, vor dem Hineingießen in dem Hohlraum 240 vorhanden ist. Übrigens sind die Auslasslöcher oberhalb des Kerns 100 angeordnet.
Der Kern 100 ist eine Sandform zur Formung des Auslasskrümmerabschnitts 24 und eines kopfseitigen Wassermantels 40. Der Kern 100 ist hauptsächlich aus Gusssand hergestellt und wird durch Mischen mit einem Bindemittel gebildet, dessen Hauptkomponente Kunststoff ist. Der Kern 100, wie in den 4 und 14 gezeigt, enthält einen Kern 120 für einen zweiten Wassermantel, einen Kern 130 für Auslass und einen Kern 110 für einen ersten Wassermantel, die von unten her in dieser Reihenfolge in dem Hohlraum 240 der Gießformvorrichtung 200 angeordnet sind. D. h. die Stapelanordnung der drei Kerne in der Reihenfolge von unten beendet die Montage des Kerns 100, was die Komplikation des Montagevorgangs des Kerns 100 verringert.
Der Kern 110 für den ersten Wassermantel, wie in 4 gezeigt, dient als Form des Einlasswassermantel 50, des Brennkammerwassermantels 60 und des oberen Auslasswassermantels 80. Der Kern 110 für den ersten Wassermantel, wie in den 14A bis 14C gezeigt, enthält einen Endabschnitt, der mit einem Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 110a zur Formung eines Vorsprungsabschnitts 81 ausgebildet ist.
Der Kern 120 für den zweiten Wassermantel, wie in 4 gezeigt, dient als Form des unteren Auslasswassermantels 90. Der Kern 120, wie in den 14A bis 14C gezeigt, enthält einen Endabschnitt, der einstückig mit einem Vorsprungsabschnitts-Kernabschnitts 120a zur Formung des Vorsprungsabschnitts 91 ausgebildet ist. Zwischen dem Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 110a und dem Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 120a ist ein vorbestimmter Zwischenraum G vorgesehen. Ein Vorsprungsbetrag des Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitts 110a ist kleiner ausgebildet als ein Vorsprungsbetrags des Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitts 120a.
Der Auslasskern 130, wie in 4 gezeigt, dient als Form des Auslasskrümmerabschnitts 24.
Nachfolgend werden der Betrieb und die vorteilhaften Wirkungen der Gießformvorrichtung 200 und des Kerns 100 in Bezug auf die 14A bis 14C beschrieben.
Wie in den 14A bis 14C gezeigt, wird Metallschmelze, die von dem Einlauf (nicht dargestellt) geflossen ist, von unten her in den Hohlraum 240 gefüllt. In diesem Fall fließt die Metallschmelze um den Kern 100 herum, der in dem Hohlraum 240 angeordnet ist, um den Kern 100 zu kontaktieren. Dieser Kontakt bewirkt, dass das Harzbindemittel verbrennt, um ein Gas zu erzeugen. Mit der Luft, die sich in dem Hohlraum 240 befindet, wird das Gas durch den Kopf der Metallschmelze zu den Innenwänden der Oberform 210 und der Seitenform 230 gedrückt.
Hierbei ist, in der in der 14B gezeigten Ausführung, ein vorbestimmter Zwischenraum G zwischen dem Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 110a und dem Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 120a vorgesehen. Ein Vorsprungsbetrag des Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 110a ist kleiner als ein Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitts 120a. Daher sammeln sich Gas und Luft nicht an dem Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 110a an, sondern werden durch den Zwischenraum G aus dem Bereich abgegeben, der von dem Kern 100 für den ersten Wassermantel und dem Kern 120 für den zweiten Wassermantel umgeben ist (siehe Pfeil in 14B).
Anschließend werden das Gas und die Luft, die aus dem oben beschriebenen Bereich abgeführt wurden, aus der Form durch die Auslasslöcher (nicht dargestellt) abgegeben. Nachdem die Metallschmelze kühl und fest geworden ist, wird die Gießformvorrichtung 200 geöffnet und der Kern 100 wird entfernt (zerbrochen), um hierdurch den Zylinderkopf 2 zu formen.
Wie oben beschrieben, sind in der Wassermantelstruktur des Zylinderskopfs gemäß der Ausführung, der Vorsprungsabschnitt 81 des oberen Auslasswassermantels 80 und der Vorsprungsabschnitt 91 des unteren Auslasswassermantels 90 in Richtung der Zylinderachse mit Abstand voneinander angeordnet, und der Vorsprungsbetrag L1 des Vorsprungsabschnitts 81 ist kleiner als der Vorsprungsbetrag L2 des Vorsprungsabschnitts 91. Während der Zylinderkopf 2 mit dieser Struktur gegossen wird, sammeln sich daher Gas und Luft nicht an dem Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 110a entsprechend dem Vorsprungsabschnitt 81 an, sondern werden durch den Zwischenraum G abgeführt, der zwischen dem Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 110a und dem Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 120a entsprechend dem Vorsprungsabschnitt 91 ausgebildet ist, aus dem Bereich hinaus, der von dem Kern 110 für den ersten Wassermantel und dem Kern 120 für den zweiten Wassermantel entsprechend jeweils den oberen und unteren Auslasswassermänteln 80, 90 umgeben ist. Daher wird verhindert, dass sich das Gas und die Luft während des Gießens ansammeln.
Der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 haben jeweils die Vorsprungsabschnitte 81, 91, die derart angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegend vorstehen und zum stromabwärtigen Abschnitt 24d des Auslasskrümmerabschnitts 24 weisen. Mit den oberen Auslasswassermantel 80 und dem unteren Auslasswassermantel 90, die als voneinander unabhängige Strömungskanäle dienen, wird der stormabwärtige Abschnitt 24d des Auslasskrümmerabschnitts 24 mit den Vorsprungsabschnitte 81, 91 bedeckt. Daher wird der gesamte Auslasskrümmerabschnitt 24 mit dem Auslasswassermantel 70 bedeckt, was die Kühlwirkung verbessert.
Der Vorsprungsbetrag L2 des Vorsprungsabschnitts 91 ist größer als der Vorsprungsbetrag L1 des Vorsprungsabschnitt 81. Selbst wenn z. B. der Verbrennungsmotor E in einem Fahrzeug mit geneigter Position angebracht ist, oder auf einer Steigung oder dergleichen schräg steht, fungiert der untere Auslasswassermantel 90 als Kanal zur Luftbeseitigung. Dieser kann verhindern, dass sich Luft in dem unteren Auslasswassermantel 90 ansammelt, was die Kühlwirkung des Auslasskrümmerabschnitts 24 verbessert.
Das vorstehende Ende des Vorsprungsabschnitts 91 ist mit einer dritten Schrägfläche 91 und einer vierten Schrägfläche 91b ausgebildet, die derart geneigt sind, dass sie mit Abstand von dem Öffnungsabschnitt 24a entlang dem stromabwärtigen Abschnitt 24d des Auslasskrümmerabschnitts 24 an höheren Positionen in Achsrichtung des Zylinders angeordnet sind. Wenn Luft, die in dem Kühlmittel in dem unteren Auslasswassermantel 90 enthalten ist, durch den Vorsprungsabschnitt 91 fließt, wird die Luft durch die dritte Schrägfläche 91a und die vierte Schrägfläche 91b geführt und fließt tendenziell glattgängig. Dies kann verhindern, dass sich Luft in den Vorsprungsabschnitt 91 ansammelt, was die Kühlwirkung des Auslasskrümmerabschnitts 24 verbessert.
Wenn andererseits die dritte Schrägfläche 91a und die vierte Schrägfläche 91b zum vorstehenden Ende des Vorsprungsende 91 ausgebildet sind, sinkt die Überdeckungsfläche des Auslasskrümmerabschnitts 24. In dieser Ausführung ist der Vorsprungsabschnitt 81 des oberen Auslasswassermantels 80 oberhalb der dritten Schrägfläche 91a und der vierten Schrägfläche 91b in Richtung der Zylinderachse angeordnet. Daher verringert der Vorsprungsabschnitt 81 eine Abnahme der Überdeckungsfläche (Kühlfläche) des Auslasskrümmerabschnitts 24.
Mit dem am oberen Auslasswassermantels 80 vorgesehenen Vorsprungsabschnitt 81 tendieren Gas und Luft dazu, sich in dem Vorsprungsabschnitt-Kernabschnitt 110a entsprechend dem Vorsprungsabschnitts 81 anzusammeln. Andererseits ist gemäß dieser Ausführung der Vorsprungsbetrag L1 des Vorsprungsabschnitts 81 kleiner als der Vorsprungsbetrag L2 des Vorsprungsabschnitts 91. Darüber hinaus ist das vorstehende Ende des Vorsprungsabschnitts 81 mit der ersten Schrägfläche 81a und der zweiten Schrägfläche 81b ausgebildet. Die ersten Schrägfläche 81a und die zweite Schrägfläche 81b sind derart geneigt, dass mit Abstand von dem Öffnungsabschnitt 24a entlang dem stromaufwärtigen Abschnitt 24 des Auslasskrümmerabschnitt 24, die erste Schrägfläche 81a an einer tieferen Position in Richtung der Zylinderachse ist und die zweite Schrägfläche 81b an einer höheren Position in Richtung der Zylinderachse ist. Dies kann Gas und Luft zu dem Zwischenraum G von den Abschnitten des Kerns 110 für den ersten Wassermantel führen, die der ersten Schrägfläche 81a und der zweiten Schrägfläche 81 entsprechen, bei verringerten Vorsprungsbeträgen. Dies verhindert, dass sich das Gas und die Luft ansammeln. Insbesondere umgehen das Gas und die Luft den Abschnitt des Kerns 110 für den ersten Wassermantel entsprechend dem Abschnitt des Vorsprungsabschnitts 81 mit dem größten Vorsprungsbetrag (Abschnitt mit veränderlicher Neigung), und sie werden tendenziell von den Abschnitten des Kerns 110 für den ersten Wassermantel entsprechend der ersten Schrägfläche 81a und der zweiten Schrägfläche 81b zu dem Zwischenraum G geführt.
Die obige Beschreibung gibt die Wassermantelstruktur des Zylinderkopfs gemäß der Ausführung im Bezug auf die Figuren an. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführung beschränkt und die Ausführung kann innerhalb der Idee der Erfindung modifiziert werden.
Z. B. steht in der Ausführung der Brennkammerwassermantel 60 mit dem oberen Auslasswassermantel 80 in Verbindung. Die Erfindung ist daraufhin nicht beschränkt. Wenn nur der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 von einander unabhängige Strömungskanäle sind, kann der Brennkammerwassermantel 60 mit dem unteren Auslasswassermantel 90 in Verbindung stehen. Wenn der Brennkammerwassermantel 60 mit dem oberen Auslasswassermantel 80 in Verbindung steht, hat der Verbindungsabschnitt 92 eine größere Breite in der Aufwärts-Abwärts(vertikalen)Richtung. Dieser Aufbau erhöht die Steifigkeit des Kerns 110 für den ersten Wassermantel, wie in 4 gezeigt.
Gemäß der Ausführung sind der obere Auslasswassermantel 80 und der untere Auslasswassermantel 90 jeweils mit den Vorsprungsabschnitten 81, 91 versehen. Die Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Es kann auch nur der untere Auslasswassermantel 90 mit dem Vorsprungsabschnitt 91 versehen sein, und der obere Auslasswassermantel 80 braucht nicht mit dem Vorsprungsabschnitt 81 versehen sein. Dieser Aufbau akkumuliert Gas und Luft nicht in dem Kern 110 für den ersten Wassermantel während des Gießens des Zylinderkopfs 2, aber diese fließt durch den Zwischenraum G, der zwischen dem Kern 110 für den ersten Wassermantel und dem Kernabschnitt 120a für den Vorsprungsabschnitt entsprechend dem Vorsprungsabschnitt 91 gebildet ist, zur Ausgabe aus dem Bereich, von dem Kern 110 für den ersten Wassermantel und den Kern 120 für den zweiten Wassermantel entsprechend den oberen und unteren Wassermäntel 80, 90 umgeben ist. Dies verhindert, dass sich während des Gießens Gas und Luft ansammeln. Mit dem oberen Auslasswassermantel und dem davon entfernten unteren Auslasswassermantel 90 wird der stromabwärtige Abschnitt 24d des Auslasskrümmerabschnitts gekühlt. Darüber hinaus ist nur der untere Auslasswassermantel 90 mit dem Vorsprungsabschnitt 91 versehen, was einen größeren Vorsprungsbetrag L2 des Vorsprungsabschnitts 91 sicherstellt. Wenn z. B. der Verbrennungsmotor E an einem Fahrzeug in schräger Position angebracht ist, oder der Verbrennungsmotor E auf einer Steigung oder dergleichen geneigt ist, fungiert der untere Auslasswassermantel 90 als Kanal zur Luftbeseitigung. Dies kann verhindern, dass sich Luft ansammelt, die in dem unteren Auslasswassermantel 90 erzeugt wird, was die Kühlwirkung des Auslasskrümmerabschnitts 24 verbessert.
In der Ausführung ist der Öffnungsabschnitt 24a des Auslasskrümmerabschnitts 24 angenähert in der Mitte in der Links-Rechts-Richtung des Zylinderkopfs 2 ausgebildet. Andererseits kann der Öffnungsabschnitt 24a des Auslasskrümmerabschnitts 24 auch an einer Position ausgebildet sein, die von der Mitte entweder nach links oder rechts angenähert ist.
Die Ausführung beschreibt als Beispiel den Verbrennungsmotors E eines Reihen-Vier-Zylindermotors. Die Ausführung ist hierauf nicht beschränkt und ist auch auf einen Verbrennungsmotor E mit zwei Zylindern, drei Zylindern oder einer anderen Zylinderzahl anwendbar. Die Ausführung ist auch auf einen Verbrennungsmotor E in V-Bauart anwendbar. Die Ausführung ist nicht auf den Verbrennungsmotor E eines Automobils beschränkt, sondern ist auch auf einen anderen Verbrennungsmotor für ein Schiff oder eine Mehrzweckmaschine anwendbar.
Bezugszeichenliste

1: Zylinderblock
1a: Zylinder
2: Zylinderkopf
21: oberer Brennkammerabschnitt
22: Einlassöffnung
23: Auslassöffnung
24: Auslasskrümmerabschnitt
24a: Öffnungsabschnitt (Auslassöffnungsabschnitt)
24d: stromabwärtiger Abschnitt
3: Dichtung
10: blockseitiger Wassermantel
40: kopfseitiger Wassermantel
50: Einlasswassermantel
60: Brennkammerwassermantel
70: Auslasswassermantel
80: oberer Auslasswassermantel
81: Vorsprungsabschnitt (oberer Vorsprungsabschnitt)
81a: erste Schrägfläche
81b: zweite Schrägfläche
90: unterer Auslasswassermantel
91: Vorsprungsabschnitt (unterer Vorsprungsabschnitt)
91a: dritte Schrägfläche
91b: vierte Schrägfläche
L1, L2: Vorsprungsbetrag
E: Verbrennungsmotor
Lc: Zylinderachse

Eine Wassermantelstruktur eines Zylinderkopfs enthält obere Brennkammerabschnitte (21); Auslassöffnungen (23); einen Auslasskrümmerabschnitt (24), der die Auslassöffnungen (23) zusammenführt; einen oberen Auslasswassermantel (80), der an einer höheren Position als der Auslasskrümmerabschnitt angeordnet ist; und einen unteren Auslasswassermantel (90), der an einer tieferen Position als der Auslasskrümmerabschnitt (24) angeordnet ist. Der obere Auslasswassermantel (80) und der untere Auslasswassermantel (90) bilden Strömungskanäle, die jeweils von einander unabhängig sind. Der obere Auslasswassermantel (80) enthält einen oberen Vorsprungsabschnitts (81), und der untere Auslasswassermantel (91) enthält einen unteren Vorsprungsabschnitt (91). Der obere Vorsprungsabschnitt (81) und der untere Vorsprungsabschnitt (91) sind in Richtung einer Zylinderachse mit vorbestimmten Intervallen mit Abstand von einander angeordnet. Ein Vorsprungsbetrag (L1) des oberen Vorsprungsabschnitts (81) ist kleiner als ein Vorsprungsbetrag (L2) des unteren Vorsprungsabschnitts (91).

Claims

Wassermantelstruktur für einen Zylinderkopf, welcher umfasst: obere Brennkammerabschnitte, die an einer Unterseite eines Zylinderkopfs ausgebildet sind; Auslassöffnungen, die jeweils mit den oberen Brennkammerabschnitten in Verbindung stehen; einen Auslasskrümmerabschnitt, der Auslassöffnungen in dem Zylinderkopf zusammenführt und einen Auslassöffnungsabschnitt enthält, der durch eine Seitenfläche des Zylinderkopfs in Richtung einer Zylinderreihe offen ist; einen oberen Auslasswassermantel, der in Richtung einer Zylinderachse an einer höheren Position als der Auslasskrümmerabschnitt zum Kühlen des Auslasskrümmerabschnitts angeordnet ist; und einen unteren Auslasswassermantel, der in Richtung der Zylinderachse an einer tieferen Position als der Auslasskrümmerabschnitt zum Kühlen des Auslasskrümmerabschnitts angeordnet ist, worin der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel in dem Zylinderkopf jeweils Strömungskanäle bilden, die voneinander unabhängig sind, worin der obere Auslasswassermantel einen oberen Vorsprungsabschnitt enthält, der derart angeordnet ist, dass der obere Vorsprungsabschnitt zu dem unteren Auslasswassermantel vorsteht und zu einem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts weist, worin der untere Auslasswassermantel einen unteren Vorsprungsabschnitt enthält, der derart angeordnet ist, dass der untere Vorsprungsabschnitt zu dem oberen Auslasswassermantel vorsteht und zu einem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts weist, worin der obere Vorsprungsabschnitt und der untere Vorsprungsabschnitt in Richtung einer Zylinderachse mit einem vorbestimmten Intervall mit Abstand voneinander angeordnet sind; und worin ein Vorsprungsbetrag des oberen Vorsprungsabschnitts kleiner ist als ein Vorsprungsbetrag des unteren Vorsprungsabschnitts.
Die Wassermantelstruktur des Zylinderkopfs nach Anspruch 1, worin der untere Vorsprungsabschnitt an jeder beider Seiten angeordnet ist, zwischen denen der Auslassöffnungsabschnitt angeordnet ist, worin der untere Vorsprungsabschnitt ein vorstehendes Ende aufweist, das derart geneigt ist, dass mit Abstand des vorstehenden Endes von dem Öffnungsabschnitt entlang dem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts, das vorstehende Ende an einer höheren Position in Richtung der Zylinderachse ist.
Die Wassermantelstruktur des Zylinderkopfs nach Anspruch 1 oder 2, worin der obere Vorsprungsabschnitt an jeder beider Seiten angeordnet ist, zwischen den der Auslassöffnungsabschnitt angeordnet ist, worin der untere Vorsprungsabschnitt ein vorstehendes Ende aufweist, das derart geneigt ist, dass, mit Abstand des vorstehenden Endes mit Ende von dem Öffnungsabschnitt entlang einem stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts, das vorstehende Ende an einer tieferen Position in Richtung der Zylinderachse ist, und anschließend das vorstehende Ende an einer höheren Position in Richtung der Zylinderachse ist.
Wassermantelstruktur eines Zylinderkopfs, welcher umfasst: obere Brennkammerabschnitte, die an einer Unterseite eines Zylinderkopfs ausgebildet sind; Auslassöffnungen, die jeweils mit den oberen Brennkammerabschnitten jeweils in Verbindung stehen; einen Auslasskrümmerabschnitt, der Auslassöffnungen in dem Zylinderkopf zusammenführt und einen Auslassöffnungsabschnitt enthält, der durch eine Seitenfläche des Zylinderkopfs in Richtung einer Zylinderreihe offen ist; einen oberen Auslasswassermantel, der in Richtung einer Zylinderachse an einer höheren Position als der Auslasskrümmerabschnitt zum Kühlen des Auslasskrümmerabschnitts angeordnet ist; und einen unteren Auslasswassermantel, der in Richtung der Zylinderachse an einer tieferen Position als der Auslasskrümmerabschnitt zum Kühlen des Auslasskrümmerabschnitts angeordnet ist, worin der obere Auslasswassermantel und der untere Auslasswassermantel in dem Zylinderkopf jeweils Strömungskanäle bilden, die voneinander unabhängig sind, worin nur der untere Auslasswassermantel mit einem Vorsprungsabschnitt versehen ist, der derart angeordnet ist, das der Vorsprungsabschnitt zum stromabwärtigen Abschnitt des Auslasskrümmerabschnitts weist, worin der Vorsprungsabschnitt zum oberen Auslasswassermantel hin vorsteht, und worin der obere Auslasswassermantel und der Vorsprungsabschnitt in Richtung einer Zylinderachse mit vorbestimmten Intervallen mit Abstand voneinander angeordnet sind.