DE112015003558T5 - Cylinder head of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Ein gerader Auslasskanal (13), der eine kürzere Leitungslänge als ein gekrümmter Auslasskanal und einen Innendurchmesser aufweist, der von einer Brennkammer (7B) zu einem Abgassammelabschnitt (14) allmählich zunimmt, ist dadurch gekennzeichnet, dass, wenn eine Bodenfläche des Abgassammelabschnitts (14) als Referenzfläche (18) definiert ist und eine virtuelle Erstreckungsfläche (19) derart angeordnet ist, dass sich die Referenzfläche (18) in Richtung eines stromaufwärtigen Endes des geraden Auslasskanals (13) erstreckt, ein hinausragender Abschnitt (20), der von der virtuellen Erstreckungsfläche (19) nach oben hinausragt, an einer Bodenfläche des geraden Auslasskanals (13) ausgebildet ist.A straight exhaust duct (13) having a shorter pipe length than a curved exhaust duct and an inner diameter gradually increasing from a combustion chamber (7B) to an exhaust gas collecting portion (14) is characterized in that, when a bottom surface of the exhaust gas collecting portion (14) is defined as a reference surface (18) and a virtual extension surface (19) is arranged such that the reference surface (18) extends toward an upstream end of the straight outlet channel (13), a protruding portion (20) extending from the virtual extension surface (19) projects upwards, is formed on a bottom surface of the straight outlet channel (13).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft Zylinderköpfe von Verbrennungsmotoren und insbesondere einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors, bei dem eine Mehrzahl von mit Brennkammern in Verbindung stehenden Auslasskanälen einstückig mit einem Abgassammelabschnitt ausgebildet sind, in dem die Mehrzahl von Auslasskanälen zusammengeführt werden.The present invention relates to cylinder heads of internal combustion engines, and more particularly to a cylinder head of an internal combustion engine in which a plurality of combustion chamber communicating exhaust passages are integrally formed with an exhaust gas collecting portion in which the plurality of exhaust passages are merged.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART

Verbrennungsmotoren, die in Fahrzeugen, wie z.B. Kraftfahrzeugen, montiert sind, umfassen Zylinderköpfe. Es sind Typen von Zylinderköpfen bekannt, in denen eine Mehrzahl von mit Brennkammern in Verbindung stehenden Auslasskanälen einstückig mit einem Abgassammelabschnitt verbunden sind, in dem die Mehrzahl von Auslasskanälen zusammengeführt werden (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1).Internal combustion engines used in vehicles, e.g. Motor vehicles, mounted, include cylinder heads. There are known types of cylinder heads in which a plurality of combustor-related exhaust passages are integrally connected to an exhaust gas collecting section in which the plurality of exhaust passages are merged (see, for example, Patent Literature 1).

Ein solcher herkömmlicher Zylinderkopf weist eine Konfiguration auf, bei der die Auslasskanäle in einer Zylinderreihenrichtung aneinandergereiht sind und jeder der Auslasskanäle derart ausgebildet ist, dass sein Innendurchmesser von jeder Brennkammer in Richtung des Abgassammelabschnitts allmählich zunimmt.Such a conventional cylinder head has a configuration in which the exhaust ports are juxtaposed in a cylinder-row direction, and each of the exhaust ports is formed such that its inner diameter gradually increases from each combustion chamber toward the exhaust gas collecting section.

Ein in der Mitte in der Zylinderreihenrichtung gebildeter Auslasskanal liegt dem Abgassammelabschnitt in senkrechter Richtung zur Zylinderreihenrichtung gegenüber und eine Leitungslänge des in der Mitte in der Zylinderreihenrichtung gebildeten Auslasskanals ist kürzer als die Leitungslängen von auf beiden Seiten in der Zylinderreihenrichtung gebildeten Auslasskanälen.An exhaust passage formed in the middle in the cylinder-row direction faces the exhaust collecting portion in the direction perpendicular to the cylinder-row direction, and a pipe length of the exhaust passage formed in the middle in the cylinder-row direction is shorter than the pipe lengths of exhaust ports formed on both sides in the cylinder-row direction.

Jeder Auslasskanal weist eine gekrümmte Bodenfläche, die von jeder Brennkammer aus nach oben gekrümmt ist, und eine geneigte Bodenfläche auf, die von der gekrümmten Bodenfläche aus nach oben geneigt ist. Das aus der Brennkammer abgegebene Abgas strömt nach oben und wird im Abgassammelabschnitt gesammelt.Each exhaust passage has a curved bottom surface curved upward from each combustion chamber and an inclined bottom surface inclined upward from the curved bottom surface. The exhaust gas discharged from the combustion chamber flows upward and is collected in the exhaust gas collecting section.

LITERATURLISTE READINGS

PATENTLITERATURPatent Literature

  • Patentliteratur 1: JP 2000-161132 A Patent Literature 1: JP 2000-161132 A

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

TECHNISCHES PROBLEMTECHNICAL PROBLEM

Dadurch, dass im herkömmlichen Zylinderkopf des Verbrennungsmotors die in der Zylinderreihenrichtung auf beiden Seiten befindlichen Auslasskanäle längere Leitungslängen aufweisen als der in der Mitte in der Zylinderreihenrichtung befindliche Auslasskanal, wird eine starke Zunahme von Durchgangsflächen der Auslasskanäle auf beiden Seiten verhindert. Somit kann eine Strömung des aus den Brennkammern abgegebenen Abgases durch diese Auslasskanäle auf dem Weg zum Abgassammelabschnitt leicht beruhigt werden.Characterized in that in the conventional cylinder head of the internal combustion engine, located in the cylinder row direction on both sides exhaust ducts longer line lengths than the located in the middle in the cylinder row direction exhaust passage, a large increase of passage areas of the exhaust ports is prevented on both sides. Thus, a flow of the exhaust gas discharged from the combustion chambers can be easily calmed by these exhaust ports on the way to the exhaust collecting portion.

Dadurch, dass der in der Mitte in der Zylinderreihenrichtung gebildete Auslasskanal hingegen eine kürzere Leitungslänge aufweist als die auf beiden Seiten in der Zylinderreihenrichtung gebildeten Auslasskanäle, nimmt die Durchgangsfläche dieses Auslasskanals sofort zu. By contrast, because the outlet channel formed in the middle in the cylinder row direction has a shorter line length than the outlet channels formed on both sides in the cylinder row direction, the passage area of this outlet channel immediately increases.

Dies erschwert eine Beruhigung des abgegebenen und durch diesen Auslasskanal auf dem Weg zum Abgassammelabschnitt hindurch laufenden Abgases, was eine turbulente Strömung oder einen Stau des Abgases an der Bodenfläche des Auslasskanals verursachen kann. Dies kann die Leistung der Abgasemission aufgrund einer Erhöhung des Gegendrucks des aus der Brennkammer in diesen Auslasskanal abgegebenen Abgases reduzieren. This makes it difficult to calm the exhaust gas discharged and passing through this exhaust passage on the way to the exhaust collecting portion, which may cause turbulent flow or congestion of the exhaust gas at the bottom surface of the exhaust passage. This may reduce the exhaust emission power due to an increase in the back pressure of the exhaust gas discharged from the combustion chamber into this exhaust passage.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das oben beschriebene Problem gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, der fähig ist, eine Erhöhung des Gegendrucks des aus Brennkammern in lineare Auslasskanäle abgegebenen Abgases und eine Reduzierung der Leistung der Abgasemission zu verhindern.The present invention has been made in view of the above-described problem, and it is an object of the present invention to provide a cylinder head of an internal combustion engine capable of increasing the back pressure of exhaust gas discharged from combustion chambers into linear exhaust passages and reducing the power of the cylinder Prevent exhaust emissions.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zylinderkopf, der an einer Oberseite eines Zylinderblocks in einem Verbrennungsmotor vorgesehen ist, der Zylinder aufweist, wobei der Zylinderkopf eine Mehrzahl von Brennkammern, die in einer Zylinderreihenrichtung aneinandergereiht sind, sowie eine Mehrzahl von Auslasskanälen, die in einer Ansicht von oben mit den Brennkammern in Verbindung stehen, umfasst, wobei die Auslasskanäle umfassen: einen gekrümmten Auslasskanal, der mit dem Zylinderkopf einstückig ausgebildet ist und sich in senkrechter Richtung zur Zylinderreihenrichtung erstreckt und anschließend in die Zylinderreihenrichtung gekrümmt ist; einen geraden Auslasskanal, der mit dem Zylinderkopf einstückig ausgebildet ist, eine kürzere Leitungslänge als der gekrümmte Auslasskanal aufweist und sich in senkrechter Richtung zur Zylinderreihenrichtung erstreckt; und einen Abgassammelabschnitt, in den stromabwärtige Abschnitte des gekrümmten Auslasskanals und des geraden Auslasskanal integriert sind, wobei der Abgassammelabschnitt mit dem Zylinderkopf einstückig ausgebildet ist, wobei der gerade Auslasskanal eine gekrümmte Bodenfläche umfasst, die sich von einer der Brennkammern aus erstreckt und von der einen Brennkammer aus nach oben gekrümmt ist, sowie eine geneigte Bodenfläche, die von der gekrümmten Bodenfläche aus nach oben geneigt ist, und wobei der gerade Auslasskanal einen Innendurchmesser aufweist, der von der einen Brennkammer zum Abgassammelabschnitt hin allmählich zunimmt, wobei, wenn eine Bodenfläche des Abgassammelabschnitts als Referenzfläche definiert ist und eine virtuelle Erstreckungsfläche derart vorgesehen ist, dass sich die Referenzfläche in Richtung eines stromaufwärtigen Endes des geraden Auslasskanals erstreckt, der gerade Auslasskanal an seiner Bodenfläche mit einem hinausragenden Abschnitt versehen ist, der von der virtuellen Erstreckungsfläche nach oben hinausragt.One aspect of the present invention is a cylinder head provided on an upper surface of a cylinder block in an internal combustion engine having cylinders, the cylinder head having a plurality of combustion chambers sequenced in a cylinder-row direction, and a plurality of exhaust ports in a view from above communicating with the combustion chambers, the exhaust ports comprising: a curved exhaust passage integrally formed with the cylinder head and extending in the direction perpendicular to the cylinder-row direction and then curved in the cylinder-row direction; a straight exhaust passage integrally formed with the cylinder head, having a shorter pipe length than the curved exhaust passage and extending in a direction perpendicular to the cylinder row direction; and an exhaust collecting portion, in which downstream portions of the curved exhaust passage and the straight exhaust passage are integrated, the exhaust collecting portion being integrally formed with the cylinder head, the straight exhaust passage including a curved bottom surface extending from one of the combustion chambers and from the one combustion chamber is curved upward, and an inclined bottom surface which is inclined upward from the curved bottom surface, and wherein the straight outlet channel has an inner diameter which gradually increases from the one combustion chamber to the exhaust gas collecting section, wherein, when a bottom surface of the exhaust gas collecting section Reference surface is defined and a virtual extension surface is provided such that the reference surface extends toward an upstream end of the straight outlet channel, the straight outlet channel is provided at its bottom surface with a protruding portion that protrudes upwards from the virtual extent.

VORTEILHAFTE WIRKUNGENBENEFICIAL EFFECTS

Gemäß dem Aspekt der Erfindung, wenn die Bodenfläche des Abgassammelabschnitts als Referenzfläche definiert ist und die virtuelle Erstreckungsfläche derart vorgesehen ist, dass sich die Referenzfläche in Richtung eines stromaufwärtigen Endes des geraden Auslasskanals erstreckt, ist der gerade Auslasskanal, der eine kürzere Leitungslänge als der gekrümmte Auslasskanal und einen Innendurchmesser aufweist, der von der einen Brennkammer zum Abgassammelabschnitt hin allmählich zunimmt, mit dem hinausragenden Abschnitt versehen, der von der virtuellen Erstreckungsfläche am Boden des geraden Auslasskanals nach oben hinausragt.According to the aspect of the invention, when the bottom surface of the exhaust collection portion is defined as a reference surface and the virtual extent surface is provided so that the reference surface extends toward an upstream end of the straight exhaust port, the straight exhaust port is a shorter pipe length than the curved exhaust port and an inner diameter gradually increasing from the one combustion chamber to the exhaust gas collecting portion, provided with the protruding portion protruding upward from the virtual extension surface at the bottom of the straight exhaust passage.

Diese Konfiguration kann eine starke Zunahme der Durchgangsfläche des geraden Auslasskanals von seinem stromaufwärtigen Ende zum Abgassammelabschnitt hin verhindern. Selbst wenn das von der einen Brennkammer hinausströmende Abgas in Kontakt mit der gekrümmten Bodenfläche des geraden Auslasskanals kommt und eine Strömungsablösung verursacht, kann der hinausragende Abschnitt eine turbulente Strömung oder einen Stau des Abgases unmittelbar nach der Strömungsablösung verhindern.This configuration can prevent a large increase in the passage area of the straight exhaust passage from its upstream end to the exhaust collecting portion. Even if the exhaust gas flowing out of the one combustion chamber comes into contact with the curved bottom surface of the straight exhaust passage and causes flow separation, the protruding portion may prevent turbulent flow or congestion of the exhaust gas immediately after the flow separation.

Da eine Erzeugung einer turbulenten Strömung oder eines Staus des Abgases an der geneigten Bodenfläche des linearen Auslasskanals verhindert werden kann, kann die Strömung des Abgases beruhigt werden und in den Abgassammelabschnitt eingeführt werden. Dementsprechend kann eine Erhöhung eines Gegendrucks des Abgases im linearen Auslasskanal verhindert werden, so dass eine Reduzierung der Leistung der Abgasemission verhindert werden kann.Since generation of turbulent flow or congestion of the exhaust gas at the inclined bottom surface of the linear exhaust passage can be prevented, the flow of the exhaust gas can be calmed and introduced into the exhaust gas collecting section. Accordingly, an increase of a back pressure of the exhaust gas in the linear exhaust passage can be prevented, so that a reduction in the performance of the exhaust emission can be prevented.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine Vorderansicht eines Verbrennungsmotors, der einen Zylinderkopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. 1 FIG. 10 is a front view of an internal combustion engine including a cylinder head according to an embodiment of the present invention. FIG.

2 ist eine Draufsicht des Verbrennungsmotors, der den Zylinderkopf gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. 2 FIG. 12 is a plan view of the internal combustion engine including the cylinder head according to the embodiment of the present invention. FIG.

3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III der 2 in einer durch Pfeile gekennzeichneten Richtung gesehen. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of 2 seen in a direction indicated by arrows.

4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV der 1 in einer durch Pfeile gekennzeichneten Richtung gesehen. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of 1 seen in a direction indicated by arrows.

5 ist eine Vorderansicht des Zylinderkopfs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 FIG. 16 is a front view of the cylinder head according to the embodiment of the present invention. FIG.

6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI der 4 in einer durch Pfeile gekennzeichneten Richtung gesehen. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of 4 seen in a direction indicated by arrows.

7 ist eine Ansicht, die eine Abgasströmung in Auslasskanälen ohne hinausragende Abschnitte darstellt. 7 FIG. 11 is a view illustrating an exhaust gas flow in exhaust passages without protruding portions. FIG.

8 ist eine Ansicht, die eine Abgasströmung in Auslasskanälen darstellt, die mit hinausragenden Abschnitten im Zylinderkopf gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen sind. 8th FIG. 13 is a view illustrating an exhaust flow in exhaust passages provided with protruding portions in the cylinder head according to the embodiment of the present invention. FIG.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfs eines Verbrennungsmotors beschrieben.Hereinafter, an embodiment of a cylinder head of an internal combustion engine according to the invention will be described with reference to the drawings.

Wie in 1 gezeigt, umfasst ein an einem Fahrzeug, wie z.B. einem Kraftfahrzeug, als Verbrennungsmotor montierter Motor 1 einen Zylinderblock 2, einen an der Oberseite des Zylinderblocks 2 vorgesehenen Zylinderkopf 3, eine an der Oberseite des Zylinderkopfs 3 vorgesehene Zylinderkopfhaube 4 und eine unter dem Zylinderblock 2 befestigte Ölwanne 5 zur Aufnahme von Öl.As in 1 includes an engine mounted on a vehicle, such as a motor vehicle, as an internal combustion engine 1 a cylinder block 2 , one at the top of the cylinder block 2 provided cylinder head 3 , one at the top of the cylinder head 3 provided cylinder head cover 4 and one under the cylinder block 2 attached sump 5 to absorb oil.

Wie durch die gestrichelten Linien in 2 dargestellt, umfasst der Zylinderblock 2 eine Mehrzahl von Zylindern 6A bis 6C in der Fahrzeugbreitenrichtung (Rechts-Links-Richtung). In den Zylindern 6A bis 6C sind vertikal bewegliche Kolben (in der Zeichnung nicht dargestellt) untergebracht.As indicated by the dashed lines in 2 illustrated, includes the cylinder block 2 a plurality of cylinders 6A to 6C in the vehicle width direction (right-left direction). In the cylinders 6A to 6C are vertically movable piston (not shown in the drawing) housed.

Wie in 4 gezeigt, sind auf der Unterseite des Zylinderkopfs 3 in einer Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C durch die gestrichelten Kreise dargestellte Brennkammern 7A bis 7C gebildet, die jeweils mit den Zylindern 6A bis 6C in Verbindung stehen. In 3 ist die Brennkammer 7B in einem unteren Abschnitt des Zylinderkopfs 3 gebildet und die Brennkammern 7A und 7C, welche die gleiche Form wie die Brennkammer 7B aufweisen, sind ebenfalls im unteren Teil des Zylinderkopfs 3 gebildet.As in 4 shown are on the bottom of the cylinder head 3 in a row direction of the cylinders 6A to 6C by the dashed circles illustrated combustion chambers 7A to 7C formed, each with the cylinders 6A to 6C keep in touch. In 3 is the combustion chamber 7B in a lower section of the cylinder head 3 formed and the combustion chambers 7A and 7C which are the same shape as the combustion chamber 7B are also in the lower part of the cylinder head 3 educated.

Wie in 2 gezeigt, ist ein Ansaugkrümmer 8 mit der Hinterseite des Zylinderkopfs 3 verbunden, so dass Ansaugluft in den Ansaugkrümmer 8 über ein in der Zeichnung nicht gezeigtes Ansaugrohr eingeführt wird. Wie in 4 gezeigt, ist der Zylinderkopf 3 mit einer Mehrzahl von Ansaugkanälen 9 versehen. Die durch den Ansaugkrümmer 8 strömende Ansaugluft wird in die Ansaugkanäle 9 eingeführt.As in 2 shown is an intake manifold 8th with the back of the cylinder head 3 connected so that intake air into the intake manifold 8th is introduced via an intake pipe, not shown in the drawing. As in 4 shown is the cylinder head 3 with a plurality of intake ports 9 Mistake. The through the intake manifold 8th flowing intake air is in the intake ducts 9 introduced.

Die jeweiligen Ansaugkanäle 9 stehen über die Brennkammern 7A bis 7C mit den Zylindern 6A bis 6C in Verbindung und die in die Ansaugkanäle 9 eingeführte Ansaugluft wird in die Zylinder 6A bis 6C durch die Brennkammern 7A bis 7C weiter eingeführt. The respective intake ducts 9 stand above the combustion chambers 7A to 7C with the cylinders 6A to 6C in connection and in the intake ducts 9 introduced intake air is in the cylinder 6A to 6C through the combustion chambers 7A to 7C further introduced.

Wie in 4 gezeigt, ist der Zylinderkopf 3 mit einer Mehrzahl von Auslasskanälen 10 versehen. Die jeweiligen Auslasskanäle 10 stehen über die Brennkammern 7A bis 7C mit den Zylindern 6A bis 6C in Verbindung.As in 4 shown is the cylinder head 3 with a plurality of outlet channels 10 Mistake. The respective outlet channels 10 stand above the combustion chambers 7A to 7C with the cylinders 6A to 6C in connection.

Wie in 4 gezeigt, umfassen die Auslasskanäle 10, gesehen von oben auf die Auslasskanäle 10, gekrümmte Auslasskanäle 11, 12, die sich in senkrechter Richtung (nach vorne) zur Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C erstrecken und anschließend in die Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C gekrümmt sind, gerade Auslasskanäle 13, die eine kürzere Leitungslänge als die jeweiligen gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 aufweisen und sich in senkrechter Richtung zur Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C (in Rechs-Links-Richtung) erstrecken, und einen Abgassammelabschnitt 14, in dem die stromabwärtigen Abschnitte der gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 und der geraden Auslasskanäle 13 integriert sind. Vorliegend entspricht die Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C einer Zylinderreihenrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.As in 4 shown include the outlet channels 10 , seen from the top of the outlet channels 10 , curved outlet channels 11 . 12 extending in the vertical direction (forward) to the row direction of the cylinder 6A to 6C extend and then in the row direction of the cylinder 6A to 6C are curved, straight outlet channels 13 that have a shorter line length than the respective curved outlet channels 11 . 12 have and in the direction perpendicular to the row direction of the cylinder 6A to 6C extend (in right-left direction), and an exhaust gas collecting section 14 in which the downstream portions of the curved outlet channels 11 . 12 and the straight exhaust ducts 13 are integrated. In the present case, the row direction corresponds to the cylinder 6A to 6C a cylinder row direction according to the present invention.

Die gekrümmten Auslasskanäle 11, 12, die geraden Auslasskanäle 13 und der Abgassammelabschnitt 14 sind im Zylinderkopf 3 ausgebildet. Wie in 5 gezeigt, ist der Zylinderkopf 3 an seiner Vorderseite mit einer Öffnung 14a versehen. Die Öffnung 14a befindet sich an stromabwärtigen Enden der gekrümmten Auslasskanäle 11.The curved outlet channels 11 . 12 , the straight exhaust ducts 13 and the exhaust collecting section 14 are in the cylinder head 3 educated. As in 5 shown is the cylinder head 3 at its front with an opening 14a Mistake. The opening 14a is located at downstream ends of the curved outlet channels 11 ,

Wie in 5 gezeigt, erstrecken sich die geraden Auslasskanäle 13, gesehen in der Richtung senkrecht zur Rechts-Links-Richtung (von vorne) des Zylinderkopfs 3, von der Brennkammer 7B zum Abgassammelabschnitt 14, wobei sie die Öffnung 14a überlappen. Folglich weisen die jeweiligen geraden Auslasskanäle 13 eine kürzere Gesamtlänge als die jeweiligen gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 auf.As in 5 shown, the straight exhaust ducts extend 13 , seen in the direction perpendicular to the right-left direction (from the front) of the cylinder head 3 , from the combustion chamber 7B to the exhaust collection section 14 taking the opening 14a overlap. Consequently, the respective straight exhaust ducts 13 a shorter overall length than the respective curved outlet channels 11 . 12 on.

Wie in 1 und 2 gezeigt, ist ein Turbolader 15 an der vorderen Fläche des Zylinderkopfs 3 befestigt. Der Turbolader 15 ist mit der in 4 gezeigten Öffnung 14a verbunden. Wie in 1 und 2 gezeigt, ist ein Katalysator 17 über ein Abgasrohr 16 mit dem Turbolader 15 verbunden.As in 1 and 2 shown is a turbocharger 15 on the front surface of the cylinder head 3 attached. The turbocharger 15 is with the in 4 shown opening 14a connected. As in 1 and 2 shown is a catalyst 17 over an exhaust pipe 16 with the turbocharger 15 connected.

Wie in 4 gezeigt, wird im Motor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aus den Brennkammern 7A bis 7C abgegebenes Abgas über die gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 und die geraden Auslasskanälen 13 in den Abgassammelabschnitt 14 abgegeben und dort gesammelt.As in 4 shown in the engine 1 according to the present embodiment of the combustion chambers 7A to 7C discharged exhaust gas through the curved outlet channels 11 . 12 and the straight outlet channels 13 into the exhaust collection section 14 delivered and collected there.

Ein Teil des im Abgassammelabschnitt 14 gesammelten Abgases wird in eine Turbine (in der Zeichnung nicht gezeigt) im Turbolader 15 eingeführt, um die Turbine zu drehen. Der Rest des Abgases wird über das Abgasrohr 16 in den Katalysator 17 eingeführt, durch den Katalysator 17 gereinigt und anschließend über ein mit dem stromabwärtigen Ende des Katalysators 17 verbundenes Abgasrohr (in der Zeichnung nicht gezeigt) in die Atmosphäre entlassen.Part of the exhaust collection section 14 collected exhaust gas is in a turbine (not shown in the drawing) in the turbocharger 15 introduced to turn the turbine. The rest of the exhaust gas is through the exhaust pipe 16 in the catalyst 17 introduced by the catalyst 17 cleaned and then via a with the downstream end of the catalyst 17 Released exhaust pipe (not shown in the drawing) into the atmosphere.

Wie in den 4 und 6 gezeigt, umfassen die geraden Auslasskanäle 13 jeweils eine gekrümmte Bodenfläche 13a, die sich von der Brennkammer 7B aus erstreckt und von der Brennkammer 7B aus nach oben gekrümmt ist, und eine geneigte Bodenfläche 13b, die von der gekrümmten Bodenfläche 13a aus nach oben geneigt ist. Die geraden Auslasskanäle 13 weisen einen Innendurchmesser auf, der von der Brennkammer 7B zum Abgassammelabschnitt 14 allmählich zunimmt.As in the 4 and 6 shown include the straight outlet channels 13 each a curved bottom surface 13a extending from the combustion chamber 7B extends from and from the combustion chamber 7B is curved upwards, and a sloping bottom surface 13b coming from the curved bottom surface 13a is tilted upwards. The straight outlet channels 13 have an inner diameter that of the combustion chamber 7B to the exhaust collection section 14 gradually increases.

Wie in 4 gezeigt, umfassen die gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 gekrümmte Bodenflächen 11a, 12a, die sich von den Brennkammern 7A, 7C aus erstrecken und von den Brennkammern 7A, 7C aus nach oben gekrümmt sind, und geneigte Bodenflächen 11b, 12b, die von den gekrümmten Bodenflächen 11a, 12a aus nach oben geneigt sind. Die gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 weisen Innendurchmesser auf, die von den Brennkammern 7A, 7C zum Abgassammelabschnitt 14 allmählich zunehmen.As in 4 shown include the curved outlet channels 11 . 12 curved floor surfaces 11a . 12a extending from the combustion chambers 7A . 7C extend out and from the combustion chambers 7A . 7C are curved upwards, and inclined floor surfaces 11b . 12b coming from the curved bottom surfaces 11a . 12a are tilted upwards. The curved outlet channels 11 . 12 have inner diameter, that of the combustion chambers 7A . 7C to the exhaust collection section 14 gradually increase.

Wie in 6 gezeigt, wird die Bodenfläche des Abgassammelabschnitts 14 zu den geraden Auslasskanälen 13 hin als Referenzfläche 18 bezeichnet. Eine Fläche, entlang der sich die Referenzfläche 18 zum stromaufwärtigen Ende der jeweiligen geraden Auslasskanäle 13 hin erstreckt, wird als eine virtuelle Erstreckungsfläche 19 bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind hinausragende Abschnitte 20, die von der virtuellen Erstreckungsfläche 19 nach oben hinausragen, an den Bodenflächen der geraden Auslasskanäle 13 ausgebildet.As in 6 is shown, the bottom surface of the exhaust gas collecting section 14 to the straight outlet channels 13 towards as a reference surface 18 designated. An area along which the reference surface 18 to the upstream end of the respective straight exhaust ducts 13 extends as a virtual extent surface 19 designated. In the present embodiment, protruding portions are 20 by the virtual extent 19 project upwards, at the bottom surfaces of the straight outlet channels 13 educated.

Die hinausragenden Abschnitte 20 sind jeweils in einem Bereich zwischen einem oberen Abschnitt 20a, der sich in der gekrümmten Bodenfläche 13a und oberhalb der virtuellen Erstreckungsfläche 19 befindet, und einer Bodenfläche des Abgassammelabschnitts 14 ausgebildet. Das heißt, die gekrümmte Bodenfläche 13a gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst den hinausragenden Abschnitt 20. In 6 ist dabei der Bereich, in dem der hinausragende Abschnitt 20 ausgebildet ist, durch das Bezugszeichen 20A bezeichnet. Außerdem ist die Stromaufwärts-stromabwärts-Richtung eine Richtung, in der das Abgas strömt.The protruding sections 20 are each in a range between an upper section 20a that is in the curved floor area 13a and above the virtual extent surface 19 located, and a bottom surface of the exhaust gas collecting section 14 educated. That is, the curved bottom surface 13a According to the present embodiment, the projecting portion includes 20 , In 6 is the area in which the protruding section 20 is formed by the reference numeral 20A designated. In addition, the upstream-downstream direction is a direction in which the exhaust gas flows.

Wie in 4 gezeigt, dient die an einem Ende (am rechten Ende) in der Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C im Zylinderkopf 3 vorgesehene Brennkammer 7A als eine endseitige Brennkammer gemäß der vorliegenden Erfindung und die am anderen Ende (am linken Ende) in der Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C vorgesehene Brennkammer 7C als eine andere endseitige Brennkammer gemäß der vorliegenden Erfindung. Die zwischen der Brennkammer 7A und der Brennkammer 7C vorgesehene Brennkammer 7B dient als mittlere Brennkammer gemäß der vorliegenden Erfindung.As in 4 is shown, which serves at one end (at the right end) in the row direction of the cylinder 6A to 6C in the cylinder head 3 provided combustion chamber 7A as an end-side combustion chamber according to the present invention and that at the other end (left-hand end) in the row direction of the cylinders 6A to 6C provided combustion chamber 7C as another end-side combustion chamber according to the present invention. The between the combustion chamber 7A and the combustion chamber 7C provided combustion chamber 7B serves as the central combustion chamber according to the present invention.

Wie oben beschrieben, umfasst der Zylinderkopf 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die hinausragenden Abschnitte 20 in den sich von der Brennkammer 7B als mittlere Brennkammer ersteckenden geraden Auslasskanälen 13.As described above, the cylinder head comprises 3 According to the present embodiment, the protruding portions 20 in the from the combustion chamber 7B as middle combustion chamber ersteckenden straight exhaust ducts 13 ,

Wie in 3 und in 6 gezeigt, sind die gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 und die geraden Auslasskanäle 13 an ihren jeweiligen Unter- und Oberseiten mit Wassermänteln 21A bis 21C und 22A bis 22C versehen. Das durch die gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 und die geraden Auslasskanäle 13 strömende Abgas G wird durch das in den Wassermänteln 21A bis 21C und 22A bis 22C strömende Kühlmittel W gekühlt.As in 3 and in 6 Shown are the curved outlet channels 11 . 12 and the straight outlet channels 13 at their respective lower and upper sides with Wassermänteln 21A to 21C and 22A to 22C Mistake. That through the curved outlet channels 11 . 12 and the straight outlet channels 13 flowing exhaust gas G is through that in the water jackets 21A to 21C and 22A to 22C flowing coolant W cooled.

Wie in 3 gezeigt, ist der Zylinderkopf 3 mit Kühlmitteleinlässen 24 an einer Anschlussfläche 23 zwischen dem Zylinderkopf 3 und dem Zylinderblock 2 versehen.As in 3 shown is the cylinder head 3 with coolant inlets 24 on a connection surface 23 between the cylinder head 3 and the cylinder block 2 Mistake.

Die Wassermäntel 21A bis 21C des Zylinderkopfs 3 stehen über die Kühlmitteleinlässe 24 mit Wassermänteln 25A bis 25C des Zylinderblocks 2 in Verbindung. Das aus den Wassermänteln 25A bis 25C abgegebene Kühlmittel strömt über die Kühlmitteleinlässe 24 in die Wassermäntel 21A bis 21C.The water coats 21A to 21C of the cylinder head 3 stand above the coolant inlets 24 with water-jackets 25A to 25C of the cylinder block 2 in connection. That from the water-coats 25A to 25C discharged coolant flows over the coolant inlets 24 in the water-coats 21A to 21C ,

Wie in 3 gezeigt, wird das in die Wassermäntel 21A bis 21C strömende Kühlmittel von dort in die Wassermäntel 22A bis 22C eingeführt.As in 3 shown in the water coats 21A to 21C flowing coolant from there into the water jackets 22A to 22C introduced.

Wie in 6 gezeigt, überlappen die Kühlmitteleinlässe 24 mit den hinausragenden Abschnitten 20 in der Höhenrichtung des Fahrzeugs 1. Die Kühlmitteleinlässe 24 sind unter den hinausragenden Abschnitten 20 offen. Das durch die Kühlmitteleinlässe 24 in den Wassermantel 21B strömende Kühlmittel trifft unmittelbar auf die untere Seite der hinausragenden Abschnitte 20.As in 6 shown overlap the coolant inlets 24 with the protruding sections 20 in the height direction of the vehicle 1 , The coolant inlets 24 are among the protruding sections 20 open. That through the coolant inlets 24 in the water jacket 21B flowing coolant hits directly on the lower side of the protruding portions 20 ,

Wie in 3 gezeigt, ist die Position T1 der Bodenfläche der geraden Auslasskanäle 13 in der Höhenrichtung des Motors 1 höher als die Position T2 der Bodenflächen der gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 in der Höhenrichtung des Motors 1.As in 3 is shown, the position T1 of the bottom surface of the straight outlet channels 13 in the height direction of the engine 1 higher than the position T2 of the bottom surfaces of the curved outlet channels 11 . 12 in the height direction of the engine 1 ,

Als nächstes wird die Funktionsweise beschrieben.Next, the operation will be described.

Im Zylinderkopf 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Auslasskanäle 10, gesehen von oben auf die Auslasskanäle 10, die gekrümmten Auslasskanäle 11, 12, die sich in senkrechter Richtung zur Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C erstrecken und anschließend in die Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C gekrümmt sind, die geraden Auslasskanäle 13, die eine kürzere Leitungslänge als die jeweiligen gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 aufweisen und sich in senkrechter Richtung zur Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C erstrecken, und den Abgassammelabschnitt 14, in dem die stromabwärtigen Abschnitte der gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 und der geraden Auslasskanäle 13 integriert sind.In the cylinder head 3 According to the present embodiment, the outlet channels 10 , seen from the top of the outlet channels 10 , the curved outlet channels 11 . 12 extending in the direction perpendicular to the row direction of the cylinder 6A to 6C extend and then in the row direction of the cylinder 6A to 6C are curved, the straight outlet channels 13 that have a shorter line length than the respective curved outlet channels 11 . 12 have and in the direction perpendicular to the row direction of the cylinder 6A to 6C extend, and the exhaust gas collection section 14 in which the downstream portions of the curved outlet channels 11 . 12 and the straight exhaust ducts 13 are integrated.

Vorliegend nehmen die Durchgangsflächen der gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 mit den längeren Leitungslängen nicht sofort zu. Dies erleichtert eine Beruhigung der Strömung des aus den Brennkammern 7A, 7C durch die gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 ausgegebenen Abgases auf dem Weg zum Abgassammelkanal 14.In the present case take the passage areas of the curved outlet channels 11 . 12 with the longer line lengths not immediately too. This facilitates a calming of the flow from the combustion chambers 7A . 7C through the curved outlet channels 11 . 12 spent exhaust gas on the way to the exhaust gas collection channel 14 ,

Da andererseits die Durchgangsflächen der geraden Auslasskanäle 13 mit den kürzeren Leitungslängen sofort zunehmen, wird dadurch eine Beruhigung des aus der Brennkammer 7B in die geraden Auslasskanäle 13 abgegebenen Abgases auf dem Weg zum Abgassammelabschnitt 14 erschwert.On the other hand, the passage surfaces of the straight outlet channels 13 With the shorter line lengths increase immediately, this is a reassurance of the out of the combustion chamber 7B in the straight outlet channels 13 discharged exhaust gas on the way to the exhaust gas collecting section 14 difficult.

In 7 sind gerade Auslasskanäle 31, die nicht mit den hinausragenden Abschnitten 20 versehen sind, beispielhaft dargestellt. Die geraden Auslasskanäle 31 können die Erzeugung einer turbulenten Strömung oder eines Staus der darin strömenden Abgase G1 an Bodenflächen der geraden Auslasskanäle 31 verursachen, wie durch die Pfeile A angedeutet. Die turbulente Strömung oder der Stau kann die Leistung der Abgasemission reduzieren, weil der Gegendruck des aus der Brennkammer in die Auslasskanäle 31 abgegebenen Abgases zunimmt.In 7 are straight outlet channels 31 that does not match the protruding sections 20 are provided, exemplified. The straight outlet channels 31 can generate a turbulent flow or congestion of exhaust gases G1 flowing therein at bottom surfaces of the straight exhaust passages 31 cause, as indicated by the arrows A. The turbulent flow or congestion can reduce the exhaust emission power because of the back pressure of the combustion chamber into the exhaust ducts 31 discharged exhaust gas increases.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weisen die geraden Auslasskanäle 31 eine kürzere Leitungslänge als die gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 auf. Der Innendurchmesser der jeweiligen geraden Auslasskanäle 13 nimmt von der Brennkammer 7B zum Abgassammelabschnitt 14 allmählich zu. In der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Bodenfläche des Abgassammelabschnitts 14 als Referenzfläche 18 definiert ist und die virtuelle Erstreckungsfläche 19 derart vorgesehen ist, dass sich die Referenzfläche 18 in Richtung der stromaufwärtigen Enden der jeweiligen geraden Auslasskanäle 13 erstreckt, sind die von der virtuellen Erstreckungsfläche 19 hinausragenden Abschnitte 20 an den Bodenflächen der geraden Auslasskanäle 13 ausgebildet.According to the present embodiment, the straight outlet channels 31 a shorter line length than the curved outlet channels 11 . 12 on. The inner diameter of the respective straight outlet channels 13 takes from the combustion chamber 7B to the exhaust collection section 14 gradually closed. In the present embodiment, when the bottom surface of the exhaust collecting portion 14 as a reference surface 18 is defined and the virtual extent surface 19 is provided so that the reference surface 18 toward the upstream ends of the respective straight exhaust passages 13 extends are those of the virtual extent surface 19 protruding sections 20 at the bottom surfaces of the straight outlet channels 13 educated.

Diese Konfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine starke Zunahme der Durchgangsflächen der geraden Auslasskanäle 13 von ihren stromaufwärtigen Enden zum Abgassammelabschnitt 14 hin verhindern. Selbst wenn das von der einen Brennkammer 7B hinausströmende Abgas in Kontakt mit den gekrümmten Bodenflächen 13a kommt und eine Strömungsablösung verursacht, können die hinausragenden Abschnitte 20 eine turbulente Strömung oder einen Stau des Abgases unmittelbar nach der Strömungsablösung verhindern.This configuration according to the present embodiment can greatly increase the passage areas of the straight exhaust passages 13 from their upstream ends to the exhaust collecting section 14 prevent it. Even if that's from one combustion chamber 7B outflowing exhaust gas in contact with the curved bottom surfaces 13a comes and causes a flow separation, the protruding sections can 20 prevent turbulent flow or congestion of the exhaust gas immediately after flow separation.

Da eine Erzeugung einer turbulenten Strömung oder eines Staus des Abgases an den geneigten Bodenflächen 13b, nämlich an den hinausragenden Abschnitten 20 der linearen Auslasskanäle 13, verhindert werden kann, kann die Strömung des Abgases beruhigt werden und in den Abgassammelabschnitt 14 eingeführt werden. Dementsprechend kann eine Erhöhung eines Gegendrucks des Abgases in den linearen Auslasskanälen 13 verhindert werden, so dass eine Reduzierung der Leistung der Abgasemission verhindert werden kann.Since generation of turbulent flow or congestion of the exhaust gas at the inclined bottom surfaces 13b namely at the protruding sections 20 the linear outlet channels 13 , can be prevented, the flow of the exhaust gas can be calmed and in the exhaust gas collecting section 14 be introduced. Accordingly, an increase in back pressure of the exhaust gas in the linear exhaust passages 13 be prevented, so that a reduction in the performance of the exhaust emission can be prevented.

8 zeigt einen Zustand, in dem eine turbulente Strömung oder ein Stau des Abgases G2 an den hinausragenden Abschnitten 20 der geraden Auslasskanäle 13 verhindert wird, so dass das Abgas G2 gleichmäßig strömt. 8th shows a state in which a turbulent flow or a congestion of the exhaust gas G2 at the projecting portions 20 the straight outlet channels 13 is prevented, so that the exhaust gas G2 flows evenly.

Im Zylinderkopf 3 der vorliegenden Erfindung sind die Wassermäntel 21A bis 21C, in die das Kühlmittel vom Zylinderblock 2 hinein strömt, an der Unterseite der gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 und der geraden Auslasskanäle 13 vorgesehen.In the cylinder head 3 The present invention is the water jackets 21A to 21C into which the coolant from the cylinder block 2 flows in, at the bottom of the curved outlet channels 11 . 12 and the straight exhaust ducts 13 intended.

Da ein Fassungsvermögen der gesamten Wassermäntel 21A bis 21C um die Dicke des Vorsprungs der jeweiligen hinausragenden Abschnitte 20 erhöht werden kann, kann eine größere Menge an Kühlmittel in die Wassermäntel 21A bis 21C hinein fließen. Dies verbessert eine Kühlwirkung an den geraden Auslasskanälen 13.Because a capacity of the entire water jackets 21A to 21C by the thickness of the projection of the respective projecting portions 20 can be increased, a larger amount of coolant in the water jackets 21A to 21C flow into it. This improves a cooling effect on the straight outlet channels 13 ,

Infolgedessen kann eine übermäßige Erhöhung der Temperatur des Abgases im Abgassammelabschnitt 14 verhindert werden. Da der Zylinderkopf 3 ausreichend gekühlt werden kann, wird außerdem ein Verschleiß des Zylinderkopfs 3 eingeschränkt, so dass die Lebensdauer des Zylinderkopfs 3 verlängert werden kann.As a result, excessive increase in the temperature of the exhaust gas in the exhaust gas collecting section 14 be prevented. Because the cylinder head 3 can be sufficiently cooled, also a wear of the cylinder head 3 restricted, so that the life of the cylinder head 3 can be extended.

Ferner sind die Kühlmitteleinlässe 24, durch die das Kühlmittel aus dem Zylinderblock 2 strömt, an der Anschlussfläche 23 zwischen dem Zylinderkopf 3 und dem Zylinderblock 2 ausgebildet und unter den hinausragenden Abschnitten 20 offen, um mit ihnen in der Höhenrichtung des Motors 1 zu überlappen. Further, the coolant inlets 24 through which the coolant from the cylinder block 2 flows, at the connection surface 23 between the cylinder head 3 and the cylinder block 2 formed and under the protruding sections 20 open to with them in the height direction of the engine 1 to overlap.

Das mit einer niedrigen Temperatur vom Zylinderblock 2 durch die Kühlmitteleinlässe 24 in den Zylinderkopf 3 hineinströmende Kühlmittel trifft somit unmittelbar auf die untere Seite der hinausragenden Abschnitte 20. Dementsprechend kann die Kühlwirkung auf die geraden Auslasskanäle 13 effizienter verbessert werden.That with a low temperature from the cylinder block 2 through the coolant inlets 24 in the cylinder head 3 Incoming coolant thus hits directly on the lower side of the protruding portions 20 , Accordingly, the cooling effect on the straight outlet channels 13 be improved more efficiently.

Ferner ist der Zylinderkopf 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit den hinausragenden Abschnitten 20 versehen, die jeweils im Bereich zwischen einem oberen Abschnitt 20a, der sich in der gekrümmten Bodenfläche 13a und oberhalb der virtuellen Erstreckungsfläche 19 befindet, und der Bodenfläche des Abgassammelabschnitts 14 ausgebildet sind. Dadurch kann eine starke Zunahme der Durchgangsflächen der geraden Auslasskanäle 13 von den gekrümmten Bodenflächen 13a zum Abgassammelabschnitt 14 verhindert werden.Furthermore, the cylinder head 3 according to the present embodiment with the projecting portions 20 each provided in the area between an upper section 20a that is in the curved floor area 13a and above the virtual extent surface 19 located, and the bottom surface of the exhaust gas collecting section 14 are formed. This can cause a large increase in the passage areas of the straight exhaust ducts 13 from the curved floor surfaces 13a to the exhaust collection section 14 be prevented.

Dementsprechend können die hinausragenden Abschnitte 20 in den linearen Auslasskanälen 13 die Erzeugung einer turbulenten Strömung oder eines Staus des Abgases verhindern, um die Strömung des Abgases zu beruhigen und das Abgas in den Abgassammelabschnitt 14 einzuführen. Da das Fassungsvermögen des Wassermantels 21B effektiv erhöht werden kann, kann außerdem eine große Menge an Kühlmittel durch den Wassermantel 21B strömen. Infolgedessen kann die Kühlwirkung an den geraden Auslasskanälen 13 effektiver verbessert werden.Accordingly, the projecting portions 20 in the linear outlet channels 13 prevent the generation of turbulent flow or congestion of the exhaust gas to calm the flow of the exhaust gas and the exhaust gas into the exhaust gas collecting section 14 introduce. Because the capacity of the water jacket 21B can also be effectively increased, can also a large amount of coolant through the water jacket 21B stream. As a result, the cooling effect on the straight outlet channels 13 be improved more effectively.

Ferner sind im Zylinderkopf 3 der vorliegenden Ausführungsform die hinausragenden Abschnitte 20 in den geraden Auslasskanälen 13 ausgebildet, die sich von der Brennkammer 7B aus erstrecken, die zwischen der an einem Ende (am rechten Ende) in der Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C gebildeten Brennkammer 7A und der am anderen Ende (dem linken Ende) in der Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C gebildeten Brennkammer 7C angeordnet ist.Furthermore, in the cylinder head 3 In the present embodiment, the projecting portions 20 in the straight outlet channels 13 formed, extending from the combustion chamber 7B extend between the one end (the right end) in the row direction of the cylinder 6A to 6C formed combustion chamber 7A and at the other end (the left end) in the row direction of the cylinders 6A to 6C formed combustion chamber 7C is arranged.

Die Position T1 der Bodenfläche der geraden Auslasskanäle 13 in der Höhenrichtung des Motors 1 ist somit um die Dicke des Vorsprungs der hinausragenden Abschnitte 20 höher als die Position T2 der gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 in der Höhenrichtung des Motors 1.The position T1 of the bottom surface of the straight exhaust ducts 13 in the height direction of the engine 1 is thus the thickness of the projection of the protruding portions 20 higher than the position T2 of the curved outlet channels 11 . 12 in the height direction of the engine 1 ,

Somit können die Durchgangsflächen der geraden Auslasskanäle 13 kleiner als die Durchgangsflächen der gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 sein. Dementsprechend kann eine turbulente Strömung oder ein Stau des Abgases durch die hinausragenden Abschnitts 20 verhindert werden, so dass die Strömung des Abgases beruhigt werden kann und in den Abgassammelabschnitt 14 eingeführt werden kann.Thus, the passage areas of the straight outlet channels 13 smaller than the passage areas of the curved outlet channels 11 . 12 be. Accordingly, turbulent flow or congestion of the exhaust gas may be caused by the protruding portion 20 be prevented, so that the flow of the exhaust gas can be calmed and in the exhaust gas collecting section 14 can be introduced.

Ferner können die gekrümmten Auslasskanäle 11, 12, deren Durchgangsflächen nicht sofort zunehmen, die Strömung des Abgases beruhigen, ohne dass deren Durchgangsflächen reduziert werden. Dementsprechend kann eine Erhöhung des Gegendrucks in den gekrümmten Auslasskanälen 11, 12 zuverlässig verhindert werden.Furthermore, the curved outlet channels 11 . 12 whose passage areas do not increase immediately, calm the flow of exhaust gas without reducing their passage areas. Accordingly, an increase in the back pressure in the curved outlet channels 11 . 12 reliably prevented.

Ferner kann im Zylinderkopf 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Kühlmittel die geraden Auslasskanäle 13 abkühlen, in denen die Temperatur stärker als in den gekrümmten Auslasskanälen 11, 12 ansteigt, da die geraden Auslasskanäle 13 zwischen den gekrümmten Auslasskanälen 11, 12 angeordnet sind. Da das Fassungsvermögen des Wassermantels 21B um die Dicke des Vorsprungs der jeweiligen in den geraden Auslasskanälen 13 gebildeten hinausragenden Abschnitte 20 erhöht werden kann, kann außerdem eine größere Menge an Kühlmittel in den Wassermantel 21B hineinströmen, so dass die Kühlwirkung an den geraden Auslasskanälen 13 verbessert werden kann.Furthermore, in the cylinder head 3 According to the present embodiment, the coolant, the straight outlet channels 13 Cool down in which the temperature is higher than in the curved outlet channels 11 . 12 increases, since the straight exhaust ducts 13 between the curved outlet channels 11 . 12 are arranged. Because the capacity of the water jacket 21B by the thickness of the projection of the respective in the straight outlet channels 13 formed projecting sections 20 can also be increased, a larger amount of coolant in the water jacket 21B flow in, so that the cooling effect on the straight outlet channels 13 can be improved.

Gesehen im Querschnitt des Zylinderkopfs 3 entlang einer Ebene vertikal zur Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C und parallel zur Reihenrichtung der Zylinder 6A bis 6C, ist die Position T1 der Bodenfläche der geraden Auslasskanäle 13 in der Höhenrichtung des Motors 1 höher als die Position T2 der Bodenfläche der jeweiligen gekrümmten Auslasskanäle 11, 12 in der Höhenrichtung des Motors 1. Seen in the cross section of the cylinder head 3 along a plane vertical to the row direction of the cylinders 6A to 6C and parallel to the row direction of the cylinders 6A to 6C , position T1 is the bottom surface of the straight exhaust ducts 13 in the height direction of the engine 1 higher than the position T2 of the bottom surface of the respective curved outlet channels 11 . 12 in the height direction of the engine 1 ,

Somit kann, wie in 3 gezeigt, ein Abstand t1 des Wassermantels 21B in der Höhenrichtung größer als ein Abstand t2 der jeweiligen Wassermäntel 21A, 21C in der Höhenrichtung sein. Dementsprechend kann das Fassungsvermögen des Wassermantels 21B stärker erhöht werden als das Fassungsvermögen der jeweiligen Wassermäntel 21A, 21C. Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl die hinausragenden Abschnitte 20 im Zylinderkopf 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform jeweils entlang der geneigten Bodenfläche 13b in deren Längsrichtung ausgebildet sind, die hinausragenden Abschnitte 20 jeweils in einem vorbestimmten Bereich in der Längsrichtung von der gekrümmten Bodenfläche 13a zur geneigten Bodenfläche 13b ausgebildet werden können.Thus, as in 3 shown a distance t1 of the water jacket 21B in the height direction greater than a distance t2 of the respective water jackets 21A . 21C be in the height direction. Accordingly, the capacity of the water jacket 21B be increased more than the capacity of the respective water jackets 21A . 21C , It should be noted that, although the protruding sections 20 in the cylinder head 2 according to the present embodiment, respectively along the inclined bottom surface 13b are formed in the longitudinal direction, the protruding portions 20 each in a predetermined range in the longitudinal direction of the curved bottom surface 13a to the inclined floor surface 13b can be trained.

Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann verständlich, dass verschiedene Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, dass sämtliche solche Modifikationen und Äquivalente unter den Umfang der folgenden Ansprüche fallen.Although an embodiment of the present invention has been described, it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It is intended that all such modifications and equivalents fall within the scope of the following claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
MOTOR (VERBRENNUNGSMOTOR) ENGINE (INTERNAL COMBUSTION ENGINE)
22
ZYLINDERBLOCK CYLINDER BLOCK
33
ZYLINDERKOPF CYLINDER HEAD
6A bis 6C6A to 6C
ZYLINDER CYLINDER
7A7A
BRENNKAMMER (EINE ENDSEITIGE BRENNKAMMER) COMBUSTION CHAMBER (A FINAL COMBUSTION CHAMBER)
7B7B
BRENNKAMMER (MITTLERE BRENNKAMMER) COMBUSTION CHAMBER (MEDIUM COMBUSTION CHAMBER)
7C7C
BRENNKAMMER (ANDERE ENDSEITIGE BRENNKAMMER) COMBUSTION CHAMBER (OTHER FINAL FIRE CHAMBER)
1010
AUSLASSKANAL exhaust port
11, 1211, 12
GEKRÜMMTER AUSLASSKANAL CURVED EXHAUST CHANNEL
1313
GERADER AUSLASSKANAL STRAIGHT EXHAUST DUCT
13a13a
GEKRÜMMTE BODENFLÄCHE CURVED FLOOR AREA
13b13b
GENEIGTE BODENFLÄCHE SLICED FLOOR AREA
1414
ABGASSAMMELABSCHNITT EXHAUST COLLECTOR SECTION
1818
REFERENZFLÄCHE REFERENCE AREA
1919
VIRTUELLE ERSTRECKUNGSFLÄCHE VIRTUAL REMOVAL SURFACE
2020
HINAUSRAGENDER ABSCHNITT SUPREME SECTION
2323
ANSCHLUSSFLÄCHE PORT AREA
21B21B
WASSERMANTEL WATER COAT
2424
KÜHLMITTELEINLASS COOLANT INLET

Claims (5)

Zylinderkopf, der an einer Oberseite eines Zylinderblocks in einem Verbrennungsmotor vorgesehen ist, der Zylinder aufweist, wobei der Zylinderkopf eine Mehrzahl von Brennkammern, die in einer Zylinderreihenrichtung aneinandergereiht sind, sowie eine Mehrzahl von Auslasskanälen, die in einer Ansicht von oben mit den Brennkammern in Verbindung stehen, umfasst, wobei die Auslasskanäle umfassen: einen gekrümmten Auslasskanal, der mit dem Zylinderkopf einstückig ausgebildet ist und sich in senkrechter Richtung zur Zylinderreihenrichtung erstreckt und anschließend in die Zylinderreihenrichtung gekrümmt ist; einen geraden Auslasskanal, der mit dem Zylinderkopf einstückig ausgebildet ist, eine kürzere Leitungslänge als der gekrümmte Auslasskanal aufweist und sich in senkrechter Richtung zur Zylinderreihenrichtung erstreckt; und einen Abgassammelabschnitt, in dem stromabwärtige Abschnitte des gekrümmten Auslasskanals und des geraden Auslasskanal integriert sind, wobei der Abgassammelabschnitt mit dem Zylinderkopf einstückig ausgebildet ist, wobei der gerade Auslasskanal eine gekrümmte Bodenfläche umfasst, die sich von einer der Brennkammern aus erstreckt und von der einen Brennkammer aus nach oben gekrümmt ist, sowie eine geneigte Bodenfläche, die von der gekrümmten Bodenfläche aus nach oben geneigt ist, und wobei der gerade Auslasskanal einen Innendurchmesser aufweist, der von der einen Brennkammer zum Abgassammelabschnitt hin allmählich zunimmt, wobei, wenn eine Bodenfläche des Abgassammelabschnitts als Referenzfläche definiert ist und eine virtuelle Erstreckungsfläche derart vorgesehen ist, dass sich die Referenzfläche in Richtung eines stromaufwärtigen Endes des geraden Auslasskanals erstreckt, der gerade Auslasskanal an seiner Bodenfläche mit einem hinausragenden Abschnitt versehen ist, der von der virtuellen Erstreckungsfläche nach oben hinausragt.A cylinder head provided on an upper surface of a cylinder block in an internal combustion engine having cylinders, wherein the cylinder head communicates a plurality of combustion chambers juxtaposed in a cylinder-row direction and a plurality of exhaust passages communicating with the combustion chambers in a top view stand, wherein the outlet channels comprise: a curved outlet channel, which is formed integrally with the cylinder head and extending in the direction perpendicular to the cylinder row direction and then curved in the cylinder row direction; a straight exhaust passage integrally formed with the cylinder head, having a shorter pipe length than the curved exhaust passage and extending in a direction perpendicular to the cylinder row direction; and an exhaust collecting portion in which downstream portions of the curved exhaust passage and the straight exhaust passage are integrated, the exhaust collecting portion being integrally formed with the cylinder head, the straight exhaust passage including a curved bottom surface extending from one of the combustion chambers and from the one combustion chamber is curved upward, and an inclined bottom surface which is inclined upward from the curved bottom surface, and wherein the straight outlet channel has an inner diameter which gradually increases from the one combustion chamber to the exhaust gas collecting section, wherein, when a bottom surface of the exhaust gas collecting section Reference surface is defined and a virtual extension surface is provided such that the reference surface extends toward an upstream end of the straight outlet channel, the straight outlet channel is provided at its bottom surface with a protruding portion that protrudes upwards from the virtual extent. Zylinderkopf des Verbrennungsmotors nach Anspruch 1, wobei: ein Wassermantel, in den Kühlmittel aus dem Zylinderblock strömt, an einer unteren Seite von jedem des gekrümmten Auslasskanals und des geraden Auslasskanals ausgebildet ist; ein Kühlmitteleinlass, durch den das Kühlmittel aus dem Zylinderblock strömt, an einer Anschlussfläche zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock ausgebildet ist; und der Kühlmitteleinlass unter dem hinausragenden Abschnitt offen ist, so dass sie miteinander in einer Höhenrichtung des Verbrennungsmotors überlappen.A cylinder head of the internal combustion engine according to claim 1, wherein: a water jacket into which coolant flows out of the cylinder block is formed on a lower side of each of the curved exhaust passage and the straight exhaust passage; a coolant inlet through which the coolant flows out of the cylinder block is formed on a land between the cylinder head and the cylinder block; and the coolant inlet is open under the protruding portion so as to overlap with each other in a height direction of the internal combustion engine. Zylinderkopf des Verbrennungsmotors nach Anspruch 1 oder 2, wobei der hinausragende Abschnitt in einem Bereich zwischen einem Abschnitt, der sich in der gekrümmten Bodenfläche und oberhalb des virtuellen Erstreckungsabschnitts befindet, und der Bodenfläche des Abgassammelabschnitts ausgebildet ist.The cylinder head of the internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the protruding portion is formed in a region between a portion located in the curved bottom surface and above the virtual extension portion and the bottom surface of the exhaust gas collecting portion. Zylinderkopf des Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Brennkammern eine endseitige Brennkammer, die an einem Ende in der Zylinderreihenrichtung ausgebildet ist, eine andere endseitige Brennkammer, die am anderen Ende in der Zylinderreihenrichtung ausgebildet ist, und eine mittlere Brennkammer, die zwischen der einen endseitigen Brennkammer und der anderen endseitigen Brennkammer angeordnet ist, umfassen; der gekrümmte Auslasskanal einen Auslasskanal, der sich von der einen endseitigen Brennkammer aus erstreckt, und einen Auslasskanal, der sich von der anderen endseitigen Brennkammer aus erstreckt, umfasst; der gerade Auslasskanal ein Auslasskanal ist, der sich von der mittleren Brennkammer aus erstreckt; und der hinausragende Abschnitt im geraden Auslasskanal ausgebildet ist, der sich von der mittleren Brennkammer aus erstreckt.A cylinder head of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein: the combustion chambers have an end combustion chamber formed at one end in the cylinder-row direction, another end-side combustion chamber formed at the other end in the cylinder-row direction, and a middle combustion chamber disposed between the one end-side combustion chamber and the other end-side combustion chamber; include; the curved exhaust passage includes an exhaust passage extending from the one end combustion chamber and an exhaust passage extending from the other end combustion chamber; the straight exhaust passage is an exhaust passage extending from the middle combustion chamber; and the protruding portion is formed in the straight exhaust passage extending from the central combustion chamber. Zylinderkopf des Verbrennungsmotors nach Anspruch 4, wobei, gesehen im Querschnitt des Zylinderkopfs entlang einer Ebene vertikal zur Reihenrichtung der Zylinder und parallel zur Reihenrichtung der Zylinder, eine Position der Bodenfläche des geraden Auslasskanals in der Höhenrichtung des Verbrennungsmotors höher als eine Position der Bodenfläche des gekrümmten Auslasskanals in der Höhenrichtung des Verbrennungsmotors ist.A cylinder head of the internal combustion engine according to claim 4, wherein, seen in the cross section of the cylinder head along a plane vertical to the row direction of the cylinder and parallel to the row direction of the cylinder, a position of the bottom surface of the straight exhaust duct in the height direction of the internal combustion engine higher than a position of the bottom surface of the curved exhaust duct in the height direction of the internal combustion engine.
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