JP2001090605A - 水冷式の内燃機関のためのシリンダヘッド - Google Patents

水冷式の内燃機関のためのシリンダヘッド

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JP2001090605A JP2000268766A JP2000268766A JP2001090605A JP 2001090605 A JP2001090605 A JP 2001090605A JP 2000268766 A JP2000268766 A JP 2000268766A JP 2000268766 A JP2000268766 A JP 2000268766A JP 2001090605 A JP2001090605 A JP 2001090605A
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ベーア ミヒャエル
Albrecht Reustle
ロイシュトル アルブレヒト
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動する冷却水が、シリンダヘッドの、特に
著しい高温箇所に冷却通路を介して供給されるようにす
る。 【解決手段】 冷却通路１５内に、適切な冷却水流動の
ためのかつシリンダヘッド２の壁２３に生ぜしめられた
高温箇所２２の適切な冷却のための制御機構２４が設け
られているようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水冷式の内燃機関
のためのシリンダヘッドであって、燃焼室の放射熱によ
ってシリンダヘッドの壁に少なくとも１つの高温箇所が
生ぜしめられ、該高温箇所が、冷却水が通流する冷却通
路を用いて冷却される形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】水冷装置を備えた、弁制御式の内燃機関
のためのシリンダヘッドはヨーロッパ特許出願公開第０
０８８１５７号明細書に基づき公知である。この公知の
シリンダヘッドは、熱負荷を減少させるための手段を有
している。このためには、ガス交換通路の間に作用する
流れを生ぜしめる、ノズル状のメイン水オーバフロー部
（Ｈａｕｐｔｗａｓｓｅｒｕｅｂｅｒｔｒｉｔｔ）が設
けられている。
【０００３】ヨーロッパ特許出願公開第０３５３９８８
号明細書の図３に示されているシリンダヘッドは水冷式
であり、シリンダヘッドの壁の領域内に高温箇所を有し
ている。この高温箇所は、中央の点火プラグと燃焼室と
の間で延びている。
【０００４】最後に、アメリカ合衆国特許第２３０５４
５７号明細書に記載されている水冷式のシリンダヘッド
は、排気弁の周りで案内されている冷却通路を有してい
る。この冷却通路は、噴霧ノズルを介して分散された冷
却媒体によって冷却される、排気弁に隣接した壁を有し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、内燃
機関のシリンダヘッドの冷却通路を改良して、流動する
冷却水が、シリンダヘッドの、特に著しい高温箇所に冷
却通路を介して供給されるようにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】冷却通路内に、適切な冷
却水流動のためのかつシリンダヘッドの壁に生ぜしめら
れた高温箇所の適切な冷却のための制御機構が設けられ
ているようにした。
【０００７】本発明を構成するさらなる特徴は請求項２
以下に記載されている。
【０００８】
【発明の効果】本発明によって主として獲得される利点
は、軽金属合金から成るシリンダヘッドの冷却通路内に
設けられた制御機構が、たとえば中央の点火プラグと燃
焼室との間で延びる高温箇所の領域、つまり冷却通路の
壁における適切な冷却水流動を生ぜしめるという点に見
ることができる。冷却水が横方向流として排気側から吸
気側へ流れるように、制御機構が、冷却通路内の高温箇
所に隣接する箇所に設けられていると特に有効である。
制御機構は、１つの燃焼室につき１つの案内リブと複数
の遮断リブとによって冷却通路内に形成される。また、
制御機構は、冷却水の、高温箇所への適切な流れを生ぜ
しめると同時にこの高温箇所での熱的な過負荷の危険を
減少させる。このことは、第１に、シリンダヘッドの構
造的な設計に、「シルミン」と呼ばれるアルミニウム・
ケイ素合金（たとえばＡｌＳｉ１０またはＡｌＳｉ７）
としての標準材料を使用することができるということ
と、第２に、まさに内燃機関のシリンダヘッドにおいて
特にコスト高となる粗悪品を著しく減少させることがで
きるということとを可能にする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
【００１０】水冷装置を備えた多気筒型の内燃機関（オ
ット構造）１は、図示の領域内に、シリンダヘッド２
と、一般的に「シリンダブロック」と呼ばれるシリンダ
ハウジング３とを有している。このシリンダヘッド２と
シリンダハウジング３とは軽金属合金から成っていて、
分割平面４で接合されている。シリンダヘッド２には、
１つのシリンダにつき２つの吸気弁（図示せず）と２つ
の排気弁（図示せず）とが設けられている。これらの吸
気弁と排気弁との弁傘は弁座５，６，７，８と協働する
ようになっている。弁座５，６は弁座７，８よりも大き
な直径を有している。この場合、弁座５，６は吸気弁と
協働するのに対して、弁座７，８は排気弁と協働する。
さらに、弁座５，６に所属の吸気弁ならびに弁座７，８
に所属の排気弁は、シリンダヘッドの中心長手方向平面
Ｂ−Ｂに対して直角に延びる横方向平面Ａ−Ａの両側に
配置されている。吸気側９の吸気弁を介して燃焼室１０
に、吸気管噴射によって形成された燃料混合気が供給さ
れる。この燃料混合気は点火プラグ１１を用いて点火さ
れ、その後、排気側１２の排気弁を通って排ガス装置
（図示せず）内へ到達する。シリンダヘッド２のねじ山
付き孔１３内へねじり込まれた点火プラグ１１は、シリ
ンダ１４の中心長手方向平面Ｃ−Ｃで（またはシリンダ
１４に対して僅かな間隔を置いて）延びている。すなわ
ち、点火プラグ１１は、燃焼室１０の中央の位置に設け
られている。
【００１１】冷却水で冷却されるシリンダヘッド２内に
は、１つの燃焼室１０もしくは１つのシリンダ１４につ
き１つの冷却通路１５が設けられている。この冷却通路
１５には、シリンダハウジング３の第１の長手方向通路
１６から前記冷却水が供給される。第１の長手方向通路
１６は、シリンダ壁１７によってシリンダ１４のシリン
ダライナ１８を、局所的に環状室１９を形成して仕切っ
ている。この環状室１９は、冷却水の流入のために、開
口２０を介して第１の長手方向通路１６に接続されてい
る。冷却水は、排気側１２の第１の長手方向通路１６か
ら到来して、（シリンダヘッド２内の横方向流れ冷却も
しくはクロスフロー冷却を行う）冷却通路１５を介して
吸気側９へ流れ、シリンダヘッド２の第２の長手方向通
路２１を通って導出されるようになっている。
【００１２】内燃機関１の運転時に冷却通路１５内で
は、燃焼室１０の放射熱によって、ねじ山付き孔１３と
燃焼室１０とを仕切る壁２３に高温箇所１７が生ぜしめ
られる。この高温箇所１７の適切な冷却を保証するため
に、シリンダヘッドの排気側の冷却通路１５内には制御
機構２４が配置されている。この制御機構２４によって
冷却水流は、シリンダヘッド２の壁２３の熱負荷が減少
されるように高温箇所２２に沿って適切に案内される。
制御機構２４は、高温箇所２２に隣接する箇所２５に有
効である。また、制御機構２４は案内リブ２６によって
形成される。この案内リブ２６は、二点鎖線で図示した
加速した冷却水流Ｋｓを生ぜしめる変向縁部２７を有し
ている。極めて有効な冷却水流が案内リブ２６によって
実現されるように、この案内リブ２６は、両排気弁の間
の横方向平面Ａ−Ａ内で延びている。さらに、冷却通路
１５内の制御機構２４は、横方向Ａ−Ａで見て互いに間
隔を置いて配置された２つの遮断リブ２８，２９を有し
ている。これらの遮断リブ２８，２９は案内リブ２６の
両側で対称的に延びている。最後に、冷却通路１５には
燃焼室支持部（Ｂｒｅｎｎｒａｕｍｓｔｕｅｔｚｅ）３
０が配置されており、この燃焼室支持部３０内には孔３
１が設けられている。この孔３１は、冷却水流が高温箇
所の領域に直接に有効であるために働く。
【図面の簡単な説明】
【図１】シリンダヘッドとシリンダハウジングとの領域
における内燃機関の横断面図である。
【図２】図１を下側から見た図であるが、シリンダハウ
ジングは図示していない。
【符号の説明】
１ 内燃機関、 ２ シリンダヘッド、 ３ シリンダ
ハウジング、 ４ 分割平面、 ５，６ 弁座、 ７，
８ 弁座、 ９ 吸気側、 １０ 燃焼室、１１ 点火
プラグ、 １２ 排気側、 １３ ねじ山付き孔、 １
４ シリンダ、 １５ 冷却通路、 １６ 長手方向通
路、 １７ シリンダ壁、 １８ シリンダライナ、
１９ 環状室、 ２０ 開口、 ２１ 長手方向通路、
２２高温箇所、 ２３ 壁、 ２４ 制御機構、 ２
５ 箇所、 ２６ 案内リブ、 ２７ 変向縁部、 ２
８，２９ 遮断リブ、 ３０ 燃焼室支持部、 ３１
孔、 Ｋｓ 冷却水流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル ベーア ドイツ連邦共和国 ヴィムスハイム ウー ラントシュトラーセ 32 (72)発明者 アルブレヒト ロイシュトル ドイツ連邦共和国 ヴァールハイム レル ヒェンヴェーク 21

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水冷式の内燃機関のためのシリンダヘッ
    ドであって、燃焼室の放射熱によってシリンダヘッドの
    壁に少なくとも１つの高温箇所が生ぜしめられ、該高温
    箇所が、冷却水が通流する冷却通路を用いて冷却される
    形式のものにおいて、冷却通路（１５）内に、適切な冷
    却水流動のためのかつシリンダヘッド（２）の壁（２
    ３）に生ぜしめられた高温箇所（２２）の適切な冷却の
    ための制御機構（２４）が設けられていることを特徴と
    する、水冷式の内燃機関のためのシリンダヘッド。
  2. 【請求項２】 冷却水の横方向流をシリンダヘッド
    （２）内に生ぜしめる冷却通路（１５）内の、高温箇所
    （２２）に隣接する箇所に制御機構（２４）が有効であ
    る、請求項１記載のシリンダヘッド。
  3. 【請求項３】 制御機構（２４）が、少なくとも１つの
    案内リブ（２６）によって冷却通路（１５）内に形成さ
    れる、請求項２記載のシリンダヘッド。
  4. 【請求項４】 案内リブ（２６）が、冷却通路（１５）
    内で横方向平面（Ａ−Ａ）内に延びており、該横方向平
    面（Ａ−Ａ）が、燃焼室（１０）の２つの弁、たとえば
    排気弁の間で延びている、請求項３記載のシリンダヘッ
    ド。
  5. 【請求項５】 冷却通路（１５）内に設けられた案内リ
    ブ（２６）によって、冷却水が排気側（１２）から吸気
    側（９）へ流れる、請求項１から４までのいずれか１項
    記載のシリンダヘッド。
  6. 【請求項６】 制御機構（２４）が、案内リブ（２６）
    に対して付加的に、少なくとも２つの遮断リブ（２８，
    ２９）を冷却通路（１５）内に有している、請求項１か
    ら５までのいずれか１項記載のシリンダヘッド。
  7. 【請求項７】 遮断リブ（２８，２９）が、案内リブ
    （２６）の両側に配置されている、請求項６記載のシリ
    ンダヘッド。
  8. 【請求項８】 両排気弁の間の横方向平面（Ａ−Ａ）内
    で延びる燃焼室支持部（３０）内に、冷却水を通流させ
    るための孔（３１）が設けられている、請求項１から７
    までのいずれか１項記載のシリンダヘッド。
JP2000268766A 1999-09-09 2000-09-05 水冷式の内燃機関のためのシリンダヘッド Withdrawn JP2001090605A (ja)

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