JP2003056343A - Cylinder head cooling structure for internal combustion engine - Google Patents
Cylinder head cooling structure for internal combustion engineInfo
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のシリン
ダヘッド内に形成される冷却水経路に、流入部から流出
部へと冷却水を流すことにより燃焼室から加熱されるシ
リンダヘッドを冷却するシリンダヘッド冷却構造に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention cools a cylinder head heated from a combustion chamber by flowing cooling water from an inflow portion to an outflow portion in a cooling water passage formed in a cylinder head of an internal combustion engine. The present invention relates to a cylinder head cooling structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】内燃機関のシリンダヘッドには、燃焼室
からの加熱に対する冷却のための冷却水経路が設けられ
る。この冷却水経路は、通常、吸気ポートと排気ポート
を形成する壁部の周囲を冷却水が流動可能なように形成
される。しかし、吸気ポートや排気ポート、燃料噴射弁
挿入口等の配置により制約を受けるため、吸気ポートと
排気ポートの間に十分な空間を有した冷却水経路を形成
することは難しく、また、吸気ポートと排気ポートの間
のポート間は、とくに高温になりやすい。このため、シ
リンダヘッドの一端に設けられる流入部から他端側に設
けられる流出部に向かって冷却水を流しても、吸気ポー
トと排気ポートとの間の流動抵抗の大きい部分には十分
な冷却水が流れず、前述したように高温となりやすいポ
ート間を効率よく冷却することが難しい。2. Description of the Related Art A cylinder head of an internal combustion engine is provided with a cooling water passage for cooling against heating from a combustion chamber. The cooling water passage is usually formed so that the cooling water can flow around the wall portion forming the intake port and the exhaust port. However, it is difficult to form a cooling water path with sufficient space between the intake port and the exhaust port because it is restricted by the arrangement of the intake port, exhaust port, fuel injection valve insertion port, etc. The temperature between the exhaust port and the exhaust port is particularly high. Therefore, even if the cooling water is made to flow from the inflow portion provided at one end of the cylinder head to the outflow portion provided at the other end, sufficient cooling is provided for the portion having a large flow resistance between the intake port and the exhaust port. Since water does not flow, it is difficult to efficiently cool between the ports, which are likely to reach a high temperature as described above.
【0003】そこで、冷却水をできるだけ多く吸気ポー
トと排気ポートの間に流し、高温となりやすいポート間
を冷却するため、例えば、特開平5−86969号公報
においては、燃焼室毎に仕切り壁で区画して、その仕切
り壁の途中からポート間に向けて冷却水の流動方向を誘
導する突出壁を形成したものが開示されている。Therefore, in order to allow as much cooling water as possible to flow between the intake port and the exhaust port to cool the ports that are likely to reach a high temperature, for example, in JP-A-5-86969, each combustion chamber is partitioned by a partition wall. Then, a partition wall in which a projecting wall for guiding the flow direction of the cooling water is formed from the middle of the partition wall toward the ports is disclosed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記で
は、燃焼室ごとに冷却水経路を細分化して、高温となり
やすいポート間に冷却水を誘導するものであり、全体と
しては、過大な圧損を生ぜしめる構造となりやすく、複
雑であり、結果として十分な冷却水をかかるポート間に
供給することが損なわれる可能性が高くなるという問題
を有している。However, in the above description, the cooling water path is subdivided for each combustion chamber to guide the cooling water between the ports that are likely to reach a high temperature, and as a whole, excessive pressure loss is produced. There is a problem that the structure is likely to be tight, the structure is complicated, and as a result, supplying sufficient cooling water between the ports is likely to be impaired.
【0005】また、複数気筒配列された内燃機関におい
ては、気筒配列方向の端部付近は拘束が少ないため、端
部以外の部分に位置する気筒のポート間に比べると熱応
力が生じにくく、必ずしも冷却水を多く流す必要性はな
いことも本発明完成に至るまでに知見された。この観点
からも、シリンダヘッド全体として、適切に冷却水流量
を配分し、大きな熱応力が発生しやすいシリンダヘッド
の中央の部分を更に効率よく冷却することができること
が、本発明完成に至る過程で示唆された。Further, in an internal combustion engine in which a plurality of cylinders are arranged, since there is little restraint in the vicinity of the end portion in the cylinder arrangement direction, thermal stress is less likely to occur than between the ports of the cylinders located in the portions other than the end portion, and it is not always necessary. It was also discovered until the completion of the present invention that it is not necessary to flow a large amount of cooling water. From this point of view, it is possible to appropriately distribute the flow rate of the cooling water as the entire cylinder head and further efficiently cool the central portion of the cylinder head in which a large thermal stress is generated. It was suggested.
【0006】本発明は、上記実情に鑑みることにより、
シリンダヘッドの中央の部分を効率よく冷却でき、さら
に、シリンダヘッド全体として冷却水流量を適正に配分
することで冷却効率を高めることができる内燃機関のシ
リンダヘッド冷却構造を提供するものである。In view of the above situation, the present invention provides
(EN) A cylinder head cooling structure for an internal combustion engine capable of efficiently cooling the central portion of the cylinder head, and further increasing cooling efficiency by appropriately distributing the flow rate of cooling water as a whole cylinder head.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項1に記載の内燃機関のシリンダヘッド冷却構造は、吸
気弁と排気弁がそれぞれ複数配設されるポート列を備え
た内燃機関のシリンダヘッド内に形成される冷却液経路
に、流入部から流出部へと冷却液を流すことにより燃焼
室から加熱される前記シリンダヘッドを冷却するシリン
ダヘッド冷却構造であって、前記冷却液経路は、吸気ポ
ート列を形成する吸気ポート壁部とシリンダヘッド周壁
部との間で形成される吸気側冷却路と、排気ポート列を
形成する排気ポート壁部とシリンダヘッド周壁部との間
で形成される排気側冷却路と、前記吸気ポート壁部と前
記排気ポート壁部との間に形成される中央冷却路と、を
備えるものであり、前記中央冷却路と、前記吸気側冷却
路または前記排気側冷却路の少なくとも一方とを連通す
る連通路が形成され、前記連通路を介して、前記中央冷
却路に、大流量部と、小流量部とが形成されるととも
に、前記中央冷却路の中央部分にて前記大流量部が占め
る割合が、前記中央冷却路の前記中央部分以外の端部分
にて前記大流量部が占める割合に比べて高くなるように
形成されることを特徴とする。A cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to claim 1, which solves the above problems, has a cylinder of an internal combustion engine having a row of ports in which a plurality of intake valves and exhaust valves are respectively arranged. A cooling liquid path formed in the head, a cylinder head cooling structure for cooling the cylinder head heated from the combustion chamber by flowing the cooling liquid from the inflow portion to the outflow portion, wherein the cooling liquid path, An intake side cooling passage formed between the intake port wall portion forming the intake port row and the cylinder head peripheral wall portion, and formed between the exhaust port wall portion forming the exhaust port row and the cylinder head peripheral wall portion. An exhaust side cooling passage and a central cooling passage formed between the intake port wall portion and the exhaust port wall portion, wherein the central cooling passage and the intake side cooling passage or the exhaust gas are provided. A communication passage communicating with at least one of the cooling passages is formed, and a large flow rate portion and a small flow rate portion are formed in the central cooling passage through the communication passage, and a central portion of the central cooling passage is formed. Is formed so that the proportion occupied by the large flow rate portion is higher than the proportion occupied by the large flow rate portion at the end portion other than the central portion of the central cooling passage.
【0008】ここで、吸気弁と排気弁がそれぞれ複数配
設されるポート列を備えた内燃機関とは、単気筒または
多気筒のいずれからなる内燃機関をも含み、また、各気
筒に吸気弁と排気弁とが1つずつである2弁形式や、2
つずつある4弁形式などの複数ずつあるものをも含むも
のである。また、ここでいう連通路は、1つのみ設けら
れるものでも、複数設けられるものでもいずれでもよい
ことを意図するものである。そして、前記大流量部及び
前記小流量部は、前記中央冷却路において、連通路が1
つの場合は連通路の上流側と下流側の部分に対応して定
められ、連通路が複数ある場合は、隣り合う連通路に挟
まれた部分と、連通路のうち最も上流側の連通路と上流
端との間の部分、および、連通路のうち最も下流側の連
通路と下流端との間の部分毎に対応して定められるもの
である。連通路が複数の場合、隣り合う連通路に挟まれ
た部分の上流側の連通路、あるいは連通路のうち最も下
流側の連通路より中央冷却路に冷却液が流れ込む場合に
は、冷却液が流れ込んだその隣り合う連通路に挟まれた
部分、あるいは連通路のうち最も下流側の連通路と下流
端との間の部分を大流量部とし、隣り合う連通路に挟ま
れた部分の上流側の連通路、あるいは連通路のうち最も
下流側の連通路より中央冷却路に冷却液が流れ込まない
場合には、冷却液が流れ込まないその隣り合う連通路に
挟まれた部分、あるいは連通路のうち最も下流側の連通
路と下流端との間の部分を小流量部とする。なお、中央
冷却路の上流端と隣り合う連通路との間の部分について
は、上流端と隣り合う連通路より中央冷却路に冷却液が
流入してくれば、その上流端と連通路との間の部分は小
流量部とし、当該連通路から中央冷却路に冷却液が流入
しなければ、その上流端と連通路との間の部分は大流量
部とする。Here, the internal combustion engine provided with a port row in which a plurality of intake valves and exhaust valves are provided includes an internal combustion engine having either a single cylinder or multiple cylinders, and each cylinder has an intake valve. 2 valve type with one exhaust valve and one exhaust valve, or 2
It also includes multiple types such as four-valve types. Further, it is intended that the communication passage herein may be provided with only one or a plurality of passages. The large flow rate portion and the small flow rate portion have one communication passage in the central cooling passage.
In the case of one, it is determined corresponding to the upstream and downstream parts of the communication passage, and when there are multiple communication passages, the part sandwiched between adjacent communication passages and the most upstream communication passage of the communication passages. It is determined corresponding to each portion between the upstream end and the portion between the most downstream communication passage and the downstream end of the communication passages. In the case where there are a plurality of communication passages, if the cooling liquid flows into the central cooling passage from the communication passage on the upstream side of the portion sandwiched by the adjacent communication passages or the communication passage on the most downstream side of the communication passages, The part sandwiched between the adjacent communication passages that flowed in, or the part between the most downstream communication passage and the downstream end of the communication passages is defined as a large flow rate portion, and the upstream side of the portion sandwiched between the adjacent communication passages. If the cooling liquid does not flow into the central cooling passage from the communication passage of the above or the communication passage on the most downstream side of the communication passage, the portion sandwiched between the adjacent communication passages in which the cooling liquid does not flow or the communication passage The portion between the most downstream communication passage and the downstream end is the small flow rate portion. As for the portion between the upstream end of the central cooling passage and the adjacent communicating passage, if the cooling liquid flows into the central cooling passage from the communicating passage adjacent to the upstream end, the upstream end and the communicating passage are separated from each other. The portion between them is a small flow rate part, and if the cooling liquid does not flow into the central cooling passage from the communication passage, the portion between the upstream end and the communication passage is a large flow rate portion.
【0009】この構成によると、前記中央部分へと冷却
液が誘導される連通路が形成されており、この連通路を
介して、前記中央部分の冷却液流量を前記端部分に対し
て増加させるものであるため、吸気ポートと排気ポート
の間で流動抵抗が高く、さらに熱応力が発生しやすいシ
リンダヘッドの中央の部分を効率よく冷却することがで
きる。また、この構成によると、必ずしも冷却液を多く
流す必要がない前記端部分に対しては、前記連通路を通
じて前記吸気側冷却路または前記排気側冷却路へと迂回
させることができる。これにより、流動抵抗の高い中央
冷却路については、熱応力が生じやすい前記中央部分を
重点的に冷却することが可能になる。すなわち、前記中
央部分を効率よく冷却するとともに、流動抵抗は高い
が、必ずしも多くの冷却液を必要としない前記端部分を
迂回させ、冷却液経路全体としては、圧損を低くし、流
量を多くとることができる。したがって、シリンダヘッ
ド全体として冷却液流量を適正に配分することで冷却効
率を高めることができる内燃機関のシリンダヘッド冷却
構造を提供することができる。According to this structure, the communication passage for guiding the cooling liquid to the central portion is formed, and the flow rate of the cooling liquid in the central portion is increased with respect to the end portion via the communication passage. Therefore, the flow resistance between the intake port and the exhaust port is high, and the central portion of the cylinder head where thermal stress is likely to occur can be efficiently cooled. Further, according to this configuration, the end portion that does not necessarily need to flow a large amount of cooling liquid can be diverted to the intake side cooling passage or the exhaust side cooling passage through the communication passage. As a result, in the central cooling passage having a high flow resistance, it is possible to intensively cool the central portion where thermal stress is likely to occur. That is, the central portion is efficiently cooled, and the flow resistance is high, but the end portion that does not necessarily require a large amount of cooling liquid is diverted, and the pressure loss is reduced and the flow amount is increased as a whole cooling liquid path. be able to. Therefore, it is possible to provide a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine that can improve cooling efficiency by appropriately distributing the flow rate of the cooling liquid as the entire cylinder head.
【0010】請求項2に記載の内燃機関のシリンダヘッ
ド冷却構造は、請求項1において、前記連通路のうち少
なくとも一つの連通路に関し、該連通路によって前記中
央冷却路と連通した前記吸気側冷却路あるいは前記排気
側冷却路の、該連通路より下流側に流量規制部を設ける
ことで、該連通路を介して、前記中央部分に冷却液を流
入させ、前記中央部分の前記連通路より下流側に前記大
流量部を形成したことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to the first aspect, wherein at least one of the communication passages is connected to the central cooling passage by the intake side cooling passage. By providing a flow rate regulating portion on the downstream side of the communication passage or the exhaust side cooling passage, the cooling liquid is caused to flow into the central portion via the communication passage, and the cooling liquid is provided downstream of the communication passage in the central portion. The large flow rate portion is formed on the side.
【0011】この構成によると、流量規制部を前記中央
冷却路と連通した前記吸気側冷却路または前記排気側冷
却路の途中に設けるという簡易な構成で、請求項1に記
載した発明と同様の効果を得ることができる。なお、こ
こで流量規制部とは、とくに形状が限定されるものでな
く、ポート壁部もしくはシリンダヘッド周壁部の一部が
突出するように形成されるものや、冷却路の途中に壁部
から独立して流路を狭めるように設けられるもの等、冷
却路を狭めるため、あるいは冷却路を遮断するために設
けられた種々のものを意図するものである。According to this structure, a simple structure in which the flow rate restricting portion is provided in the middle of the intake side cooling passage or the exhaust side cooling passage communicating with the central cooling passage, is the same as the invention described in claim 1. The effect can be obtained. Here, the flow rate control part is not particularly limited in shape, and is formed so that a part of the port wall part or the cylinder head peripheral wall part protrudes, or the wall part in the middle of the cooling path. It is intended to mean various things provided for narrowing the cooling passage or for blocking the cooling passage, such as those independently provided so as to narrow the passage.
【0012】請求項3に記載の内燃機関のシリンダヘッ
ド冷却構造は、請求項1または2において、前記吸気側
冷却路あるいは前記排気側冷却路のうち少なくとも一方
に、流量規制部を設けることで前記中央部分に大流量部
を形成すると共に、該流量規制部より下流側に、前記連
通路を設けることで、前記中央部分の冷却液を該連通路
に流入させ、前記中央冷却路の該連通路より下流側に小
流量部を形成したことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to the first or second aspect, in which at least one of the intake side cooling passage and the exhaust side cooling passage is provided with a flow rate regulating portion. A large flow rate portion is formed in the central portion, and the communication passage is provided on the downstream side of the flow rate regulating portion, so that the cooling liquid in the central portion flows into the communication passage, and the communication passage of the central cooling passage It is characterized in that a small flow rate portion is formed on the further downstream side.
【0013】この構成によると、熱応力が生じやすい前
記中央部分に確実に冷却液を流し、流動抵抗は高いが、
必ずしも多くの冷却液を必要としない前記端部分を迂回
させることを簡易に実現できる。したがって、シリンダ
ヘッドの中央の部分を効率よく冷却でき、さらに、シリ
ンダヘッド全体として冷却液流量を適正に配分すること
で冷却効率を高めることができる内燃機関のシリンダヘ
ッド冷却構造を提供することができる。According to this structure, the cooling liquid is surely flowed to the central portion where thermal stress is likely to occur, and the flow resistance is high,
Bypassing the end portion, which does not necessarily require a large amount of cooling liquid, can be easily realized. Therefore, it is possible to provide a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine that can efficiently cool the central portion of the cylinder head and further increase cooling efficiency by appropriately distributing the flow rate of the cooling liquid as a whole of the cylinder head. .
【0014】請求項4に記載の内燃機関のシリンダヘッ
ド冷却構造は、請求項1〜3のいずれかにおいて、前記
中央部分を前記大流量部が占めると共に、前記端部分を
前記小流量部が占めることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, wherein the central portion is occupied by the large flow rate portion and the end portion is occupied by the small flow rate portion. It is characterized by
【0015】この構成によると、熱応力が生じやすい前
記中央部分を効率よく冷却でき、さらにシリンダヘッド
全体として冷却液流量を適正に配分して冷却効率を高め
ることができる内燃機関のシリンダヘッド冷却構造を提
供することができる。According to this structure, the central portion where thermal stress is likely to occur can be efficiently cooled, and further, the cooling liquid flow rate can be appropriately distributed in the entire cylinder head to enhance the cooling efficiency. Can be provided.
【0016】請求項5に記載の内燃機関のシリンダヘッ
ド冷却構造は、請求項2〜4のいずれかにおいて、前記
流入部は複数有り、その少なくとも一つの流入部は、前
記流量規制部の上流側に設けられ、前記連通路を通じて
前記中央部分へと冷却液が流れる流路を形成する中間流
入部であることを特徴とする。A cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to a fifth aspect is the cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to any one of the second to fourth aspects, wherein there are a plurality of the inflow portions, and at least one of the inflow portions is on the upstream side of the flow rate regulating portion. And an intermediate inflow portion that forms a flow path through which the cooling liquid flows to the central portion through the communication passage.
【0017】この構成によると、前記流量規制部の上流
側に中間流入部を設けることで、前記連通路を通じて前
記中央部分へと冷却液が流れることを更に効果的に助勢
することができる。したがって、請求項2〜4に比し
て、より効率よくシリンダヘッドの中央の部分を冷却す
ることができる。According to this structure, by providing the intermediate inflow portion on the upstream side of the flow rate regulating portion, it is possible to more effectively assist the flow of the cooling liquid through the communication passage to the central portion. Therefore, the central portion of the cylinder head can be cooled more efficiently than in the second to fourth aspects.
【0018】請求項6に記載の内燃機関のシリンダヘッ
ド冷却構造は、請求項1〜5のいずれかにおいて、前記
シリンダヘッドは、各燃焼室にそれぞれ2つの吸気ポー
トと排気ポートとを備え、3気筒以上配列される内燃機
関に対して用いられるものであることを特徴とする。A cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to a sixth aspect is the cylinder head cooling structure according to any one of the first to fifth aspects, wherein the cylinder head includes two intake ports and two exhaust ports in each combustion chamber. It is characterized in that it is used for an internal combustion engine in which cylinders or more are arranged.
【0019】この構成によると、4弁形式で3気筒以上
からなる内燃機関のように多数の吸気ポートと排気ポー
トが設けられるシリンダヘッドの場合であっても、シリ
ンダヘッドの中央の部分を効率よく冷却でき、さらに、
シリンダヘッド全体として冷却液流量を適正に配分する
ことで冷却効率を高めることができる内燃機関のシリン
ダヘッド冷却構造を提供することができる。According to this structure, even in the case of a cylinder head having a large number of intake ports and exhaust ports such as an internal combustion engine having four valves and three or more cylinders, the central portion of the cylinder head can be efficiently used. Can be cooled,
It is possible to provide a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine that can improve cooling efficiency by appropriately distributing the flow rate of the cooling liquid as the entire cylinder head.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。まず、実施例1について説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the first embodiment will be described.
【0021】(実施例1)図1は、実施例1に係る内燃
機関のシリンダヘッド1の水平断面図であって、図示し
ないシリンダブロックとは反対側、すなわち上側から見
たものである。かかるシリンダヘッド1は、4弁形式の
直列4気筒の内燃機関の場合について示したものであ
る。なお、このシリンダヘッド1は、アルミニウム合金
の鋳物として一体に形成されているものである。(Embodiment 1) FIG. 1 is a horizontal sectional view of a cylinder head 1 of an internal combustion engine according to Embodiment 1, as viewed from the side opposite to a cylinder block (not shown), that is, from the upper side. The cylinder head 1 is shown for a four-valve in-line four-cylinder internal combustion engine. The cylinder head 1 is integrally formed as an aluminum alloy casting.
【0022】シリンダヘッド1は、気筒毎にそれぞれ、
図示しない吸気弁と排気弁が配設される、2つの吸気ポ
ート11aと11b、12aと12b、13aと13
b、14aと14b、及び2つの排気ポート21aと2
1b、22aと22b、23aと23b、24aと24
bとを備えている。そして、全ての吸気ポート及び排気
ポートは、それぞれ一列に並び、吸気ポート列10及び
排気ポート列20を構成している。これらの吸気ポート
列10と排気ポート列20とは、近接して対向している
ものである。なお、以下、吸気ポート列10について
は、吸気ポート全てを総称して吸気ポート10とも記
し、排気ポート列20については、排気ポート全てを総
称して排気ポート20とも記す。The cylinder head 1 is provided for each cylinder.
Two intake ports 11a and 11b, 12a and 12b, 13a and 13 are provided with an intake valve and an exhaust valve (not shown).
b, 14a and 14b, and two exhaust ports 21a and 2
1b, 22a and 22b, 23a and 23b, 24a and 24
and b. Then, all the intake ports and the exhaust ports are arranged in a line to form an intake port row 10 and an exhaust port row 20. The intake port row 10 and the exhaust port row 20 are closely opposed to each other. In the following description, for the intake port row 10, all the intake ports are also collectively referred to as the intake port 10, and for the exhaust port row 20, all the exhaust ports are also collectively referred to as the exhaust port 20.
【0023】吸気ポート10については、気筒毎にポー
ト2つずつ一体に形成される吸気ポート壁部11c、1
2c、13c、14cによって形成されており、排気ポ
ート20については、全ての排気ポート21a〜24b
が一体に形成される排気ポート壁部20cによって形成
されている。このように形成される吸気ポート10及び
排気ポート20は、図示しない燃焼室が位置する下面側
に開口している。これらの各ポートは、鋳造等によって
シリンダヘッド1が成形される際に、中子を用いて鋳抜
かれることにより形成される。Regarding the intake port 10, two intake port wall portions 11c, 1c are integrally formed for each cylinder.
2c, 13c, 14c, and the exhaust port 20 is formed of all the exhaust ports 21a to 24b.
Is formed by an exhaust port wall portion 20c that is integrally formed. The intake port 10 and the exhaust port 20 formed in this way are open on the lower surface side where the combustion chamber (not shown) is located. Each of these ports is formed by casting using a core when the cylinder head 1 is molded by casting or the like.
【0024】また、各吸気ポート壁部11c、12c、
13c、14cには、2つの吸気ポートの間で排気ポー
ト列20に面する側に、それぞれ燃料噴射弁挿入口11
d、12d、13d、14dが形成されている。これら
の燃料噴射弁挿入口11d〜14dは、各気筒の図示し
ないシリンダの中心部に開口するように機械加工により
設けられるものである。The intake port wall portions 11c, 12c,
The fuel injection valve insertion port 11 is provided in each of 13c and 14c on the side facing the exhaust port row 20 between the two intake ports.
d, 12d, 13d and 14d are formed. These fuel injection valve insertion ports 11d to 14d are provided by machining so as to open at the center of a cylinder (not shown) of each cylinder.
【0025】そして、吸気ポート10と排気ポート20
を取り囲みシリンダヘッド1の外形を構成するシリンダ
ヘッド周壁部4と、吸気ポート壁部11c〜14cおよ
び排気ポート壁部20cの周囲との間で、図示しない燃
焼室から加熱されるシリンダヘッド1を冷却するための
冷却液経路として冷却水経路5が形成される。なお、冷
却水経路5は、鋳造等によりシリンダヘッド1が成形さ
れる際に、中子を用いて鋳抜かれることにより形成さ
れ、このとき、吸気ポート壁部または排気ポート壁部の
一部がシリンダヘッド周壁部4と接続するように形成さ
れる。図1に示すシリンダヘッド1では、排気ポート壁
部20cが接続している例が図示されている。The intake port 10 and the exhaust port 20
Cooling the cylinder head 1 heated from the combustion chamber (not shown) between the cylinder head peripheral wall portion 4 which surrounds the cylinder head 1 and constitutes the outer shape of the cylinder head 1 and the periphery of the intake port wall portions 11c to 14c and the exhaust port wall portion 20c. A cooling water passage 5 is formed as a cooling liquid passage for performing the above. It should be noted that the cooling water path 5 is formed by punching out using a core when the cylinder head 1 is formed by casting or the like, and at this time, a part of the intake port wall portion or the exhaust port wall portion is formed. It is formed so as to be connected to the cylinder head peripheral wall portion 4. In the cylinder head 1 shown in FIG. 1, an example in which the exhaust port wall portion 20c is connected is illustrated.
【0026】冷却水経路5は、吸気ポート壁部11c〜
14cとシリンダヘッド周壁部4との間で形成される吸
気側冷却路6と、排気ポート壁部20cとシリンダヘッ
ド周壁部4との間で形成される排気側冷却路8と、吸気
ポート壁部11c〜14cと排気ポート壁部20cとの
間に形成される中央冷却路7と、を備えてなるものであ
る。The cooling water path 5 includes the intake port wall portions 11c to 11c.
Intake side cooling passage 6 formed between 14c and cylinder head peripheral wall portion 4, exhaust side cooling passage 8 formed between exhaust port wall portion 20c and cylinder head peripheral wall portion 4, and intake port wall portion A central cooling passage 7 formed between 11c to 14c and the exhaust port wall portion 20c is provided.
【0027】以上からなる冷却水経路5に、冷却液とし
て、流入部から流出部へと冷却水が流されることによ
り、シリンダヘッド1が冷却される。流入部は、複数設
けられており、吸気側冷却路6または中央冷却路7の最
上流側となる吸気ポート11a近傍に設けられる吸気側
流入部30aおよび30b、同じく排気側冷却路8の最
上流側となる排気ポート21aの近傍に設けられる排気
側流入部31、それから、後述するが、吸気側冷却路6
の途中から冷却水を流入させるものである中間流出部3
2a、32b、32c、32dが設けられている。これ
らの流入部は、図示しないシリンダブロックに形成され
た冷却通路と連通する穴として形成される。また、流出
部33については、ほぼ吸気側冷却路6の最下流側とな
る位置に、シリンダヘッド周壁部4の一部に外部との連
通口を構成するように形成される。なお、冷却液として
は、例えば冷却用の油等、冷却水以外の冷却用の液体を
使用してもよい。The cylinder head 1 is cooled by flowing cooling water as a cooling liquid from the inflow portion to the outflow portion in the cooling water passage 5 constructed as described above. A plurality of inflow portions are provided, and the intake-side inflow portions 30a and 30b provided near the intake port 11a, which is the most upstream side of the intake-side cooling passage 6 or the central cooling passage 7, as well as the uppermost stream of the exhaust-side cooling passage 8. The exhaust side inflow portion 31 provided near the exhaust port 21a on the side, and the intake side cooling passage 6 as described later.
Intermediate outflow part 3 which allows cooling water to flow in from the middle of
2a, 32b, 32c and 32d are provided. These inflow portions are formed as holes communicating with a cooling passage formed in a cylinder block (not shown). Further, the outflow portion 33 is formed at a position on the most downstream side of the intake side cooling passage 6 so as to form a communication port with the outside in a part of the cylinder head peripheral wall portion 4. As the cooling liquid, a cooling liquid other than cooling water, such as cooling oil, may be used.
【0028】そして、中央冷却路7と吸気側冷却路6と
の間には、各吸気ポート壁部で挟まれるように形成さ
れ、中央冷却路7と吸気側冷却路6とを連通する複数の
連通路が形成される。すなわち、吸気ポート壁部11c
と12cの間に連通路34aが、壁部12cと13cの
間に連通路34bが、壁部13cと14cの間に連通路
34cが形成されている。Between the central cooling passage 7 and the intake cooling passage 6, a plurality of intake port wall portions are formed so as to be sandwiched between the central cooling passage 7 and the intake cooling passage 6. A communication path is formed. That is, the intake port wall portion 11c
And 12c, a communication passage 34a is formed between the wall portions 12c and 13c, and a communication passage 34c is formed between the wall portions 13c and 14c.
【0029】また、中央冷却路7と連通した吸気側冷却
路6の途中には、複数の流量規制部が設けられている。
この流量規制部は、吸気側冷却路6への冷却水の流れ込
みを抑制するものであり、シリンダヘッド周壁部4から
吸気ポート壁部に向かって突出するように形成されてい
る。すなわち、図1に示すシリンダヘッド1では、吸気
ポート壁部12cおよび13cにおける一体に形成され
る2つの吸気ポート間に向かって、それぞれシリンダヘ
ッド周壁部4から一部突出するように流量規制部35a
および35bが形成されている。In addition, a plurality of flow rate regulating portions are provided in the middle of the intake side cooling passage 6 which communicates with the central cooling passage 7.
This flow rate restricting part is for suppressing the inflow of cooling water into the intake side cooling passage 6, and is formed so as to project from the cylinder head peripheral wall part 4 toward the intake port wall part. That is, in the cylinder head 1 shown in FIG. 1, the flow rate restricting portion 35a is formed so as to partially protrude from the cylinder head peripheral wall portion 4 toward the two integrally formed intake ports in the intake port wall portions 12c and 13c.
And 35b are formed.
【0030】この流量規制部35aおよび35bの近傍
には、前述した中間流入部32b〜dがそれぞれ設けら
れ、さらに、吸気ポート11bの近傍にも中間流入部3
2aが設けられている。すなわち、中間流入部32a
は、連通路34aの上流側から冷却水を湧き出させる位
置に設けられており、中間流入部32bは、流量規制部
35aよりも少し上流側で吸気ポート12aの近傍に、
中間流入部32cは、流量規制部35aの下流側で連通
路34bの上流側に、中間流入部32dは、流量規制部
35bの上流側で吸気ポート13aの近傍に、それぞれ
設けられている。これらは、いずれも吸気側冷却路6の
途中から冷却水を湧き出させるように流入させるもので
ある。The above-mentioned intermediate inflow portions 32b to 32d are provided near the flow rate restricting portions 35a and 35b, and the intermediate inflow portion 3 is also provided near the intake port 11b.
2a is provided. That is, the intermediate inflow portion 32a
Is provided at a position where the cooling water is spouted from the upstream side of the communication passage 34a, and the intermediate inflow part 32b is located in the vicinity of the intake port 12a slightly upstream of the flow rate restricting part 35a.
The intermediate inflow portion 32c is provided on the downstream side of the flow rate regulating portion 35a, on the upstream side of the communication passage 34b, and the intermediate inflow portion 32d is provided on the upstream side of the flow rate regulating portion 35b, in the vicinity of the intake port 13a. All of these allow cooling water to flow out from the middle of the intake side cooling passage 6.
【0031】以上が、シリンダヘッド1の冷却構造であ
る。次に、このシリンダヘッド1における冷却水の流動
状態とともに冷却作用を説明する。The above is the cooling structure of the cylinder head 1. Next, the cooling action will be described together with the flow state of the cooling water in the cylinder head 1.
【0032】まず、シリンダヘッド1にそれぞれの流入
部から冷却水が流入する。流入部は、先述したように複
数箇所に設けられているが、中間流入部32a〜dより
も、上流側に設けられた吸気側流入部30a、30b、
および排気側流入部31から主として流入する。もっと
も中間流入部32a〜dからも冷却水は流入する。First, the cooling water flows into the cylinder head 1 from the respective inflow portions. Although the inflow portions are provided at a plurality of locations as described above, the intake-side inflow portions 30a, 30b, which are provided on the upstream side of the intermediate inflow portions 32a to 32d,
And it mainly flows in from the exhaust side inflow part 31. However, the cooling water also flows in from the intermediate inflow portions 32a to 32d.
【0033】吸気側流入部30aから流入した冷却水
は、主に吸気側冷却路6に沿って流れる。この流動方向
が矢印A2で示される。また、吸気側流入部30bから
流入した冷却水は、一部矢印A1に沿って、中央冷却路
7へと向かって流れる。しかし、中央冷却路7は、流路
空間が狭く、流動抵抗が大きいため、吸気側冷却路6に
比して流れ込みにくい。吸気側流入部30bから流入し
た冷却水の一部は、吸気側流入部30aから流入した冷
却水と合流して吸気側冷却路6へも流れ込む。ちなみ
に、吸気側流入部30aだけでなく、30bも設けられ
ていることで、中央冷却路7への流入が促される効果が
ある。なお、図1においては、各冷却路の構造等を理解
しやすくするために実際の寸法形状比とは多少異なって
示されている。The cooling water flowing from the intake side inflow portion 30a mainly flows along the intake side cooling passage 6. This flow direction is indicated by arrow A2. Further, the cooling water that has flowed in from the intake-side inflow portion 30b partially flows toward the central cooling passage 7 along the arrow A1. However, since the central cooling passage 7 has a narrow passage space and a large flow resistance, it is less likely to flow into the central cooling passage 7 than the intake side cooling passage 6. Part of the cooling water that has flowed in from the intake side inflow portion 30b merges with the cooling water that has flowed in from the intake side inflow portion 30a and also flows into the intake side cooling passage 6. By the way, not only the intake side inflow portion 30a but also the intake side inflow portion 30a is provided, so that the inflow to the central cooling passage 7 is promoted. Note that, in FIG. 1, in order to facilitate understanding of the structure and the like of each cooling passage, it is shown slightly different from the actual dimension / shape ratio.
【0034】吸気側流入部30aから流入した冷却水
は、矢印A2に沿って流れ、途中、中間流入部32aか
ら流入する冷却水と合流して、さらに下流側へと流れ
る。このとき、吸気側冷却路6の下流側には、流量規制
部35aが設けられており、この流量規制部35aと吸
気ポート壁部12cとの間に形成される流路である流動
抵抗部6bの圧損が大きいため、吸気ポート12aに隣
接する吸気側冷却路6となる流路6aには、上流側から
の冷却水の流入が抑制される。The cooling water flowing from the intake side inflow portion 30a flows along the arrow A2, joins the cooling water flowing from the intermediate inflow portion 32a, and flows further downstream. At this time, a flow rate restricting portion 35a is provided on the downstream side of the intake side cooling passage 6, and the flow resistance portion 6b which is a flow path formed between the flow rate restricting portion 35a and the intake port wall portion 12c. Since the pressure loss is large, the inflow of cooling water from the upstream side is suppressed in the flow path 6a which is the intake side cooling path 6 adjacent to the intake port 12a.
【0035】そして、流量規制部35aの上流側に位置
する中間流入部32bからも冷却水が流入するため、さ
らに流路6aへの上流側からの冷却水の流入が抑制され
る。この中間流入部32bから流入した冷却水の一部
は、下流側の流動抵抗部6bと反対側の流動抵抗が少な
い方向、すなわち、矢印A6に向かって流動する。Since the cooling water also flows in from the intermediate inflow portion 32b located on the upstream side of the flow rate regulating portion 35a, the inflow of cooling water from the upstream side into the flow path 6a is further suppressed. A part of the cooling water that has flowed in from the intermediate inflow portion 32b flows in the direction in which the flow resistance on the side opposite to the flow resistance portion 6b on the downstream side is small, that is, in the direction of arrow A6.
【0036】こうして、流路6aへの流入が抑制されて
上流側から流動してきた冷却水と、中間流入部32aか
ら流入した冷却水とは、合流し、連通路34aへと流れ
込むことになる。連通路34aへと流れ込んだ冷却水
は、連通路34aを通過した後、矢印A5で示すように
中央冷却路7へと流入する。このとき、中央冷却路7の
上流側から矢印A3に沿って流れてきた冷却水と合流す
る。したがって、A3およびA5に沿って流入して合流
した冷却水は、吸気ポート壁部12cと排気ポート壁部
20cとで形成される中央冷却路7である流路7aへと
流れ込むことになる。In this way, the cooling water that has been suppressed from flowing into the flow path 6a and has flowed from the upstream side and the cooling water that has flowed from the intermediate inflow portion 32a join together and flow into the communication passage 34a. The cooling water flowing into the communication passage 34a passes through the communication passage 34a and then flows into the central cooling passage 7 as indicated by an arrow A5. At this time, it joins the cooling water flowing along the arrow A3 from the upstream side of the central cooling passage 7. Therefore, the cooling water that flows in and merges along A3 and A5 flows into the flow passage 7a that is the central cooling passage 7 formed by the intake port wall portion 12c and the exhaust port wall portion 20c.
【0037】この流路7aは、後述する流路7bととも
に、中央冷却路7において、ポート列の中央に位置する
部分(以下、「中央部分37」という)であり、過大な
熱応力が生じやすい部分である。したがって、前述のよ
うに、流路7aへの冷却水の流れを促す構造を実現でき
ることにより、流路7aすなわち中央部分37に冷却水
の流れが多い大流量部が形成され、この中央部分37を
効率よく冷却し、過大な熱応力が発生することを抑制す
ることができる。なお、後述するが、この大流量部は、
流路7aと7bからなる中央部分37に形成される。The flow passage 7a is a portion (hereinafter, referred to as "central portion 37") located at the center of the port row in the central cooling passage 7 together with the flow passage 7b which will be described later, and excessive thermal stress is likely to occur. It is a part. Therefore, as described above, the structure that promotes the flow of the cooling water to the flow path 7a can be realized, so that a large flow rate portion in which the flow of the cooling water is large is formed in the flow path 7a, that is, the central portion 37, and the central portion 37 is It is possible to cool efficiently and suppress the generation of excessive thermal stress. As will be described later, this large flow rate part
It is formed in the central portion 37 formed by the flow paths 7a and 7b.
【0038】矢印A3及びA5方向から流路7aへと流
入した冷却水は、流路7aを通過して矢印A7方向へと
流動する。そして、連通路34bから流入してきた冷却
水と合流する。連通路34bへ流れ込む冷却水は、中間
流入部32c及び32dより吸気側冷却路6へと流入し
てくるものである。すなわち、中間流入部32cから流
入した冷却水は、下流側に流量規制部35bが設けられ
ていることで、一部が矢印A8方向へと流れ、中間流入
部32dから流入した冷却水は、下流側に流量規制部3
5bが設けられていることで、一部が上流側の矢印A1
0方向へと流れることとなる。こうして、矢印A8及び
A10方向からの冷却水が合流して連通路34bへと流
れ込み、連通路34bを通過した後、矢印A9方向へと
流れ込んで、矢印A7方向からの冷却水と合流する。The cooling water flowing into the flow path 7a from the directions of arrows A3 and A5 passes through the flow path 7a and flows in the direction of arrow A7. Then, it joins with the cooling water flowing in from the communication passage 34b. The cooling water flowing into the communication passage 34b flows into the intake side cooling passage 6 from the intermediate inflow portions 32c and 32d. That is, the cooling water flowing from the intermediate inflow portion 32c partially flows in the direction of the arrow A8 because the flow rate restricting portion 35b is provided on the downstream side, and the cooling water flowing from the intermediate inflow portion 32d is downstream. Flow control unit 3 on the side
Since part 5b is provided, a part of the arrow A1 on the upstream side is provided.
It will flow in the 0 direction. In this way, the cooling water from the directions of the arrows A8 and A10 merges and flows into the communication passage 34b, and after passing through the communication passage 34b, flows into the direction of arrow A9 and merges with the cooling water from the direction of arrow A7.
【0039】こうして、矢印A7及びA9方向からの冷
却水は、吸気ポート壁部13cと排気ポート壁部20c
とで挟まれて形成される流路7b、すなわち中央部分3
7の後半部分へと流入する。これにより、中央部分37
の後半部分にも冷却水の流れが多い大流量部が流路7a
に引き続き形成され、流路7aと同様、流路7bも効率
よく冷却が行われることになり、中央部分37が過度に
高温となることを防止し、過大な熱応力が発生すること
を抑制できる。Thus, the cooling water from the directions of the arrows A7 and A9 is supplied to the intake port wall portion 13c and the exhaust port wall portion 20c.
The flow path 7b formed by being sandwiched between and, that is, the central portion 3
It flows into the latter half of 7. This allows the central portion 37
In the latter half of the flow path, the large flow rate part where the flow of cooling water is large is the flow path 7a
And the flow passage 7b is efficiently cooled like the flow passage 7a, the central portion 37 can be prevented from excessively high temperature, and the occurrence of excessive thermal stress can be suppressed. .
【0040】流路7bを通過した冷却水は、一部は、狭
い中央冷却路7に沿って下流へと流動するが(矢印A1
3方向)、残りの部分は、連通路34cへと流れ込み
(矢印A11方向)、連通路34cを通過して吸気側冷
却路6へと流れ込む(矢印A12方向)。これにより、
冷却水の流れが少ない小流量部が、連通路34cの下流
側で、吸気ポート壁部14cと排気ポート壁部20cと
で挟まれてなる流路7cに形成される。流路7cを経て
中央冷却路7を下流まで流れた冷却水は、矢印A14方
向へと流れ出て、吸気側冷却路6を下流へと流れた冷却
水は、矢印A15方向へと流出し、後述するように排気
側冷却路8から流動してきた冷却水と合流して流出部3
3からシリンダヘッド1の外部へと流出する。A part of the cooling water that has passed through the flow path 7b flows downstream along the narrow central cooling path 7 (arrow A1).
3 directions), the remaining portion flows into the communication passage 34c (direction of arrow A11), passes through the communication passage 34c and flows into the intake side cooling passage 6 (direction of arrow A12). This allows
A small flow rate part where the flow of the cooling water is small is formed in the flow path 7c which is sandwiched between the intake port wall part 14c and the exhaust port wall part 20c on the downstream side of the communication passage 34c. The cooling water flowing downstream through the central cooling passage 7 via the flow passage 7c flows out in the arrow A14 direction, and the cooling water flowing downstream in the intake side cooling passage 6 flows out in the arrow A15 direction. As described above, the cooling water flowing from the exhaust-side cooling passage 8 joins with the cooling water, and the outflow portion 3
3 flows out of the cylinder head 1.
【0041】また、排気側冷却路8を流れる冷却水につ
いては、まず排気側冷却路8の最上流側に位置した流入
部31から流入した冷却水が、矢印B1方向へと流れ込
み、そのまま排気側冷却路8、すなわち排気ポート壁部
20cとシリンダヘッド周壁部4との間を下流まで流動
する。そして、排気側冷却路8から矢印B2方向へと流
れ出て、矢印A14およびA15からの冷却水と合流
し、流出部33から外部へと流出する。外部へと流出し
た冷却水は、図示しないラジエータなどを循環して再び
シリンダヘッド1の冷却に用いられる。Regarding the cooling water flowing through the exhaust side cooling passage 8, first, the cooling water flowing from the inflow portion 31 located on the most upstream side of the exhaust side cooling passage 8 flows in the direction of the arrow B1 and remains as it is on the exhaust side. It flows through the cooling passage 8, that is, between the exhaust port wall portion 20c and the cylinder head peripheral wall portion 4 to the downstream. Then, it flows out from the exhaust side cooling passage 8 in the direction of the arrow B2, merges with the cooling water from the arrows A14 and A15, and flows out from the outflow portion 33 to the outside. The cooling water flowing out to the outside is circulated through a radiator (not shown) or the like and used again for cooling the cylinder head 1.
【0042】以上説明したように、実施例1の内燃機関
のシリンダヘッド冷却構造によると、中央部分37へと
冷却水が誘導される連通路34a等が形成されており、
さらに、流量規制部35a等によって、吸気側冷却路6
への冷却水の流入が抑制されるため、連通路34a等を
通じて中央部分37へと冷却水の流入が促されることに
なる。これによって、吸気ポート10と排気ポート20
の間で流動抵抗が高く、さらに大きな熱応力が発生しや
すい箇所である中央部分37に大流量部が形成され、こ
の中央部分37を効率よく冷却することができる。As described above, according to the cylinder head cooling structure for the internal combustion engine of the first embodiment, the communication passage 34a for guiding the cooling water to the central portion 37 is formed,
Further, the intake side cooling passage 6 is provided by the flow rate control unit 35a and the like.
Since the inflow of cooling water into the central portion 37 is suppressed through the communication passage 34a and the like, the inflow of cooling water into the central portion 37 is promoted. As a result, the intake port 10 and the exhaust port 20
A large flow rate portion is formed in the central portion 37 where the flow resistance is high between the two and the large thermal stress is likely to occur, and the central portion 37 can be efficiently cooled.
【0043】また、このシリンダヘッド1によると、必
ずしも冷却水を多く流す必要がない中央冷却路7の中央
部分37以外の端部分における下流側の一方である流路
7cに対しては、連通路34cを通じて吸気側冷却路6
へと迂回させることができる。これにより、流動抵抗の
高い中央冷却路7については、大きな熱応力が発生しや
すい中央部分37を重点的に冷却することが可能にな
る。すなわち、中央部分37を効率よく冷却するととも
に、流動抵抗は高いが、必ずしも多くの冷却水を必要と
しない中央冷却路7の端部分を迂回させ、この部分に小
流量部を形成し、冷却水経路5全体としては、圧損を低
くし、流量を多くとることができる。したがって、シリ
ンダヘッド全体として冷却水流量を適正に配分すること
で冷却効率を高めることができる内燃機関のシリンダヘ
ッド冷却構造を提供することができる。なお、このシリ
ンダヘッド1においては、前記端部分のうち中央部分3
7の下流側の流路7cだけでなく、もう一方の端部分で
ある中央冷部分37の上流側、すなわち、吸気ポート壁
部11cと排気ポート壁部20cとで挟まれてなる中央
冷却路7である流路7dにも小流量部が形成されてい
る。Further, according to the cylinder head 1, a communicating passage is provided to the flow passage 7c which is one of the downstream sides of the end portion other than the central portion 37 of the central cooling passage 7 which does not necessarily need to flow a large amount of cooling water. Intake side cooling passage 6 through 34c
Can be diverted to. As a result, in the central cooling passage 7 having a high flow resistance, the central portion 37 where large thermal stress is likely to occur can be intensively cooled. That is, the central portion 37 is efficiently cooled, and the flow resistance is high, but the end portion of the central cooling passage 7 that does not necessarily require a large amount of cooling water is diverted, and a small flow rate portion is formed in this portion. As a whole of the path 5, the pressure loss can be reduced and the flow rate can be increased. Therefore, it is possible to provide a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine that can improve cooling efficiency by appropriately distributing the flow rate of cooling water as the entire cylinder head. In the cylinder head 1, the central portion 3 of the end portions is
Not only the flow passage 7c on the downstream side of 7 but also the upstream side of the central cold portion 37 which is the other end portion, that is, the central cooling passage 7 sandwiched between the intake port wall portion 11c and the exhaust port wall portion 20c. A small flow rate portion is also formed in the flow passage 7d.
【0044】なお、シリンダヘッド1においては、吸気
側冷却路6が連通路34a等によって中央冷却路7と連
通する構造となっているが、必ずしもこのとおりでなく
てもよく、例えば、図1のシリンダヘッド1において、
左右を反転させたように構成されるもの等であってもよ
い。すなわち、吸気ポート壁部が全ての吸気ポートを一
体に形成する吸気ポート壁部として構成されて、その上
流側の一端でシリンダヘッド周壁部と接続しており、排
気側冷却路8が中央冷却路7と連通される構造等であっ
てもよい。また、吸気側冷却路6及び排気側冷却路8と
もに中央冷却路7と連通する構造であってもよい。The cylinder head 1 has a structure in which the intake side cooling passage 6 communicates with the central cooling passage 7 through the communication passage 34a or the like, but this is not always the case, and, for example, in FIG. In the cylinder head 1,
It may be configured such that the left and right are inverted. That is, the intake port wall portion is configured as an intake port wall portion integrally forming all the intake ports, and one end of the upstream side thereof is connected to the cylinder head peripheral wall portion, and the exhaust side cooling passage 8 is the central cooling passage. It may be a structure or the like communicated with 7. Further, both the intake side cooling passage 6 and the exhaust side cooling passage 8 may be structured to communicate with the central cooling passage 7.
【0045】(実施例2)次に、本実施形態の実施例2
に係る内燃機関のシリンダヘッド冷却構造について説明
する。図2は、実施例2に係る内燃機関のシリンダヘッ
ド2の水平断面図を模式的に示したものであって、図示
しないシリンダブロックとは反対側、すなわち上側から
見たものである。かかるシリンダヘッド2は、2弁形式
の直列3気筒の内燃機関の場合について、本発明を適用
した例を示したものである。なお、実施例の説明におい
ては、シリンダヘッド1の場合と同様の構造及び機能を
有する要素については、同様の番号を付して説明し、説
明が重複する部分については、適宜割愛するものとす
る。Example 2 Next, Example 2 of the present embodiment.
A cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic horizontal sectional view of a cylinder head 2 of an internal combustion engine according to a second embodiment, as viewed from the side opposite to a cylinder block (not shown), that is, from the upper side. The cylinder head 2 is an example in which the present invention is applied to the case of a two-valve in-line three-cylinder internal combustion engine. In the description of the embodiments, elements having the same structure and function as those of the cylinder head 1 will be denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be appropriately omitted. .
【0046】シリンダヘッド2は、シリンダヘッド周壁
部4と、各吸気ポート11、12、13からなる吸気ポ
ート列10と、各排気ポート21、22、23からなる
排気ポート列20と、上流側に設けられた流入部30
a、30b、31と、下流側に設けられた流出部33と
を備えている。吸気ポート11、12、13は、吸気ポ
ート壁部11c、12c、13cによってそれぞれ形成
され、排気ポート21〜23は、排気ポート壁部20c
によって一体に形成され、排気ポート壁部20cの上流
側一端はシリンダヘッド周壁部4に接続している。そし
て、シリンダヘッド周壁部4と排気ポート壁部20cと
の間に排気側冷却路8が、シリンダヘッド周壁部4と吸
気側ポート壁部11c〜13cとの間に吸気側冷却路6
が形成され、排気ポート壁部20cと吸気ポート壁部1
1c〜13cとの間に中央冷却路7が形成される。ま
た、各吸気ポート壁部間には、中央冷却路7と吸気側冷
却路6とを連通する連通路が設けられている。すなわ
ち、吸気ポート壁部11cと12cとの間に連通路34
aが、吸気ポート壁部12cと13cとの間に連通路3
4bが設けられている。さらに、吸気側冷却路6の途
中、吸気ポート壁部12cに対応する位置には、シリン
ダヘッド周壁部4から突出して吸気側冷却路6を狭める
ように流量規制部35が設けられている。The cylinder head 2 includes a cylinder head peripheral wall portion 4, an intake port row 10 including intake ports 11, 12, and 13, an exhaust port row 20 including exhaust ports 21, 22, and 23, and an upstream side. Inflow part 30 provided
a, 30b, 31 and an outflow portion 33 provided on the downstream side. The intake ports 11, 12, 13 are formed by the intake port wall portions 11c, 12c, 13c, respectively, and the exhaust ports 21-23 are formed by the exhaust port wall portion 20c.
The exhaust port wall portion 20c has one upstream end connected to the cylinder head peripheral wall portion 4. An exhaust side cooling passage 8 is provided between the cylinder head peripheral wall portion 4 and the exhaust port wall portion 20c, and an intake side cooling passage 6 is provided between the cylinder head peripheral wall portion 4 and the intake side port wall portions 11c to 13c.
The exhaust port wall portion 20c and the intake port wall portion 1 are formed.
A central cooling passage 7 is formed between 1c and 13c. A communication passage that connects the central cooling passage 7 and the intake-side cooling passage 6 is provided between the intake port wall portions. That is, the communication passage 34 is provided between the intake port wall portions 11c and 12c.
a is a communication passage 3 between the intake port wall portions 12c and 13c.
4b is provided. Further, in the middle of the intake side cooling passage 6, a flow rate restricting portion 35 is provided at a position corresponding to the intake port wall portion 12c so as to project from the cylinder head peripheral wall portion 4 and narrow the intake side cooling passage 6.
【0047】かかるシリンダヘッド2における冷却水の
主な流動方向を矢印A1〜A8、B1、B2に示す。流
入部30a、30bから流入した冷却水は、それぞれ矢
印A2およびA1方向に流入する。しかし、流路が広
く、流動抵抗の少ない矢印A2方向に多くの冷却水が流
れる。矢印A2方向へ流れた冷却水は、その下流側に位
置する流量規制部35によって、吸気側冷却路6の下流
側への流入が抑制され、連通路34aへと一部が流れ込
む。そして、矢印A3方向に連通路34aを流れた後、
矢印A1方向からの冷却水と合流し、矢印A4方向へ流
れる。この矢印A4方向の流れが形成される部分、すな
わち吸気ポート壁部12cと排気ポート壁部20cとで
挟まれる中央冷却路7の部分(以下、「中央部分37」
という)は、シリンダヘッド2において、大きな熱応力
が発生しやすい部分であるが、このように矢印A4方向
の流れが促されることにより、この中央部分37に冷却
水の流れが多い大流量部が形成され、この中央部分37
が効率よく冷却されることになる。The main flow directions of the cooling water in the cylinder head 2 are shown by arrows A1 to A8, B1 and B2. The cooling water that has flowed in from the inflow portions 30a and 30b flows in the directions of arrows A2 and A1, respectively. However, a large amount of cooling water flows in the direction of arrow A2 where the flow path is wide and the flow resistance is small. The cooling water flowing in the direction of arrow A2 is prevented from flowing into the downstream side of the intake side cooling passage 6 by the flow rate restricting portion 35 located on the downstream side thereof, and a part of the cooling water flows into the communication passage 34a. After flowing through the communication passage 34a in the direction of arrow A3,
It merges with the cooling water from the direction of arrow A1 and flows in the direction of arrow A4. A portion where the flow in the direction of the arrow A4 is formed, that is, a portion of the central cooling passage 7 sandwiched between the intake port wall portion 12c and the exhaust port wall portion 20c (hereinafter, "central portion 37").
Is a portion in the cylinder head 2 where a large thermal stress is likely to occur. By thus promoting the flow in the direction of arrow A4, a large flow rate portion in which a large amount of cooling water flows is present in the central portion 37. Formed, this central portion 37
Will be cooled efficiently.
【0048】中央部分37を通過した冷却水は、一部
は、中央冷却路7の下流へと流れ(矢印A6方向を通じ
て矢印A8方向へと流れる)、残りは、連通路34bを
流動して(矢印A5方向)、吸気側冷却路6を下流へと
流れる(矢印A7方向)。これにより、中央冷却路7の
中央部分37以外の端部分のうち下流側に位置する部分
に小流量部が形成される。そして、矢印A8方向と矢印
A7方向からの冷却水は、合流して流出部33から外部
へと流出する。Part of the cooling water that has passed through the central portion 37 flows downstream of the central cooling passage 7 (flows in the direction of arrow A8 through the direction of arrow A6), and the rest flows in the communication passage 34b ( Flow in the intake side cooling passage 6 downstream (direction of arrow A7). As a result, a small flow rate portion is formed in a portion of the end portion of the central cooling passage 7 other than the central portion 37 located on the downstream side. Then, the cooling water from the arrow A8 direction and the cooling water from the arrow A7 direction merge and flow out from the outflow portion 33 to the outside.
【0049】また、流入部31から流入した冷却水は、
矢印B1方向へと流動して排気側冷却路8を下流側へと
流動し(矢印B2方向)、矢印A6方向及びA7方向か
らの冷却水と合流して流出部33から外部へと流出す
る。The cooling water flowing from the inflow part 31 is
It flows in the direction of arrow B1 and flows downstream in the exhaust side cooling passage 8 (direction of arrow B2), merges with the cooling water from the directions of arrows A6 and A7, and flows out from the outflow portion 33 to the outside.
【0050】以上のように、2弁形式3気筒からなる内
燃機関のシリンダヘッド2においても、シリンダヘッド
の中央の部分を効率よく冷却でき、さらに、シリンダヘ
ッド全体として冷却水流量を適正に配分することで冷却
効率を高めることができる内燃機関のシリンダヘッド冷
却構造を提供することができる。As described above, also in the cylinder head 2 of the internal combustion engine having two valve type three cylinders, the central portion of the cylinder head can be efficiently cooled, and the flow rate of the cooling water is appropriately distributed as the whole cylinder head. As a result, it is possible to provide a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine that can improve cooling efficiency.
【0051】(実施例3)最後に、本実施形態の実施例
3係る内燃機関のシリンダヘッド冷却構造について説明
する。図3は、実施例3に係る内燃機関のシリンダヘッ
ド3の水平断面図を模式的に示したものであって、図示
しないシリンダブロックとは反対側、すなわち上側から
見たものである。かかるシリンダヘッド3は、4弁形式
の2気筒の内燃機関の場合について、本発明を適用した
例を示したものである。なお、実施例の説明において
は、シリンダヘッド1または2の場合と同様の構造及び
機能を有する要素については、同様の番号を付して説明
し、説明が重複する部分については、適宜割愛するもの
とする。(Example 3) Finally, a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to Example 3 of the present embodiment will be described. FIG. 3 schematically shows a horizontal cross-sectional view of the cylinder head 3 of the internal combustion engine according to the third embodiment, as viewed from the side opposite to the cylinder block (not shown), that is, from the upper side. The cylinder head 3 is an example in which the present invention is applied to a four-valve, two-cylinder internal combustion engine. In the description of the embodiments, elements having the same structure and function as those of the cylinder head 1 or 2 will be described with the same reference numerals, and overlapping description will be omitted as appropriate. And
【0052】シリンダヘッド3は、シリンダヘッド周壁
部4と、各吸気ポート11、12、13、14からなる
吸気ポート列10と、各排気ポート21、22、23、
24からなる排気ポート列20と、冷却水経路5の上流
側に設けられた流入部30a、30b、31と、下流側
に設けられた流出部33とを備えている。吸気ポート1
1〜14は、吸気ポート壁部11c、12c、13c、
14cによってそれぞれ形成され、排気ポート21〜2
3は、排気ポート壁部20cによって一体に形成され、
排気ポート壁部20cの上流側の一端はシリンダヘッド
周壁部4に接続している。なお、吸気ポート11、1
2、排気ポート21、22が1気筒に、吸気ポート1
3、14、排気ポート23、24が1気筒に該当するも
のである。The cylinder head 3 includes a cylinder head peripheral wall portion 4, an intake port row 10 composed of intake ports 11, 12, 13, 14 and exhaust ports 21, 22, 23 ,.
The exhaust port row 20 is composed of 24, inflow portions 30a, 30b, 31 provided on the upstream side of the cooling water path 5, and an outflow portion 33 provided on the downstream side. Intake port 1
1 to 14 are intake port wall portions 11c, 12c, 13c,
14c, respectively, and exhaust ports 21-2
3 is integrally formed by the exhaust port wall portion 20c,
One end on the upstream side of the exhaust port wall portion 20c is connected to the cylinder head peripheral wall portion 4. The intake ports 11, 1
2, exhaust ports 21 and 22 are in one cylinder, intake port 1
3, 14 and the exhaust ports 23, 24 correspond to one cylinder.
【0053】そして、シリンダヘッド周壁部4と排気ポ
ート壁部20cとの間に排気側冷却路8が、シリンダヘ
ッド周壁部4と吸気側ポート壁部11c〜14cとの間
に吸気側冷却路6が形成され、排気ポート壁部20cと
吸気ポート壁部11c〜14cとの間に中央冷却路7が
形成される。また、各吸気ポート壁部間には、中央冷却
路7と吸気側冷却路6とを連通する連通路が設けられて
いる。すなわち、吸気ポート壁部11cと12cとの間
に連通路34aが、吸気ポート壁部12cと13cとの
間に連通路34bが、吸気ポート壁部13cと14cと
の間に連通路34cが設けられている。さらに、吸気側
冷却路6の途中、吸気ポート壁部12cおよび13cに
対応する位置には、それぞれシリンダヘッド周壁部4か
ら突出して吸気側冷却路6を狭めるように流量規制部3
5aおよび35bが設けられている。An exhaust side cooling passage 8 is provided between the cylinder head peripheral wall portion 4 and the exhaust port wall portion 20c, and an intake side cooling passage 6 is provided between the cylinder head peripheral wall portion 4 and the intake side port wall portions 11c to 14c. And the central cooling passage 7 is formed between the exhaust port wall portion 20c and the intake port wall portions 11c to 14c. A communication passage that connects the central cooling passage 7 and the intake-side cooling passage 6 is provided between the intake port wall portions. That is, the communication passage 34a is provided between the intake port wall portions 11c and 12c, the communication passage 34b is provided between the intake port wall portions 12c and 13c, and the communication passage 34c is provided between the intake port wall portions 13c and 14c. Has been. Further, in the middle of the intake side cooling passage 6, at the positions corresponding to the intake port wall portions 12c and 13c, the flow rate restricting portion 3 is projected from the cylinder head peripheral wall portion 4 so as to narrow the intake side cooling passage 6.
5a and 35b are provided.
【0054】かかるシリンダヘッド3における冷却水の
主な流動方向を矢印A1〜A9、B1、B2に示す。流
入部30a、30bから流入した冷却水は、それぞれ矢
印A2およびA1方向に流入する。しかし、流路が広
く、流動抵抗の少ない矢印A2方向に多くの冷却水が流
れる。矢印A2方向へ流動した冷却水は、その下流側に
位置する流量規制部35aによって、吸気側冷却路6の
下流側への流入が抑制され、連通路34aへと一部が流
れ込む。そして、その一部は矢印A3方向に連通路34
aを流れた後、矢印A1方向からの冷却水と合流し、矢
印A4方向へ流れる。残りの冷却水は、流量規制部35
aと吸気ポート壁部12cとの間を通過して吸気側冷却
路6に沿って流れる。The main flowing directions of the cooling water in the cylinder head 3 are shown by arrows A1 to A9, B1 and B2. The cooling water that has flowed in from the inflow portions 30a and 30b flows in the directions of arrows A2 and A1, respectively. However, a large amount of cooling water flows in the direction of arrow A2 where the flow path is wide and the flow resistance is small. The cooling water flowing in the direction of the arrow A2 is prevented from flowing into the downstream side of the intake side cooling passage 6 by the flow rate restricting portion 35a located on the downstream side thereof, and a part of the cooling water flows into the communication passage 34a. And, a part of the communication passage 34 is in the direction of arrow A3.
After flowing through a, it merges with the cooling water from the direction of arrow A1 and flows in the direction of arrow A4. The remaining cooling water flows through the flow control unit 35.
It passes between a and the intake port wall portion 12c and flows along the intake side cooling passage 6.
【0055】また、流量規制部35aの下流側には流量
規制部35bも設けられているため、この間における吸
気側冷却路6への冷却水の流入は抑制される。そのた
め、矢印A4方向からの冷却水の大半は、矢印A5方向
へと流動する。これらの、矢印A4方向の流れが形成さ
れる部分と矢印A5方向の流れが形成される部分、すな
わち、吸気ポート壁部12cおよび13cと、排気ポー
ト壁部20cとで挟まれる中央冷却路7の部分(以下、
「中央部分37」という)は、シリンダヘッド3におい
て、大きな熱応力が発生しやすい部分であるが、このよ
うに冷却水の流れが促されることにより、かかる中央部
分37に冷却水の流れが多い大流量部が形成され、この
中央部分37が効率よく冷却されることになる。すなわ
ち、上流側の流量規制部35aと下流側の流量規制部3
5bとにより、中央部分37へと十分に冷却水が流れる
ように誘導することが可能になる。Further, since the flow rate regulating section 35b is also provided on the downstream side of the flow rate regulating section 35a, the inflow of cooling water into the intake side cooling passage 6 during this time is suppressed. Therefore, most of the cooling water from the arrow A4 direction flows in the arrow A5 direction. These portions where the flow in the arrow A4 direction is formed and the portions where the flow in the arrow A5 direction is formed, that is, the central cooling passage 7 sandwiched between the intake port wall portions 12c and 13c and the exhaust port wall portion 20c. Part (below,
The "central portion 37" is a portion of the cylinder head 3 where large thermal stress is likely to occur, but the flow of cooling water is promoted in this way, so that a large amount of cooling water flows in the central portion 37. A large flow rate portion is formed, and this central portion 37 is efficiently cooled. That is, the upstream side flow control unit 35a and the downstream side flow control unit 3
5b makes it possible to guide the cooling water to the central portion 37 so that the cooling water flows sufficiently.
【0056】中央部分37を通過した冷却水は、一部
は、中央冷却路7の下流へと流れ(矢印A7方向を通じ
て矢印A8方向へと流れる)、残りは、連通路34cを
流動して(矢印A6方向)、吸気側冷却路6を下流へと
流れる(矢印A9方向)。これにより、中央冷却路7の
中央部分37以外の端部分のうち下流側に位置する部分
に小流量部が形成される。そして、矢印A8方向と矢印
A9方向からの冷却水は、合流して流出部33から外部
へと流出する。A part of the cooling water that has passed through the central portion 37 flows downstream of the central cooling passage 7 (flows in the direction of arrow A8 through the direction of arrow A7), and the rest flows in the communication passage 34c ( (Direction of arrow A6), and flows downstream through the intake side cooling passage 6 (direction of arrow A9). As a result, a small flow rate portion is formed in a portion of the end portion of the central cooling passage 7 other than the central portion 37 located on the downstream side. Then, the cooling water from the arrow A8 direction and the cooling water from the arrow A9 direction merge and flow out from the outflow portion 33 to the outside.
【0057】また、流入部31から流入した冷却水は、
矢印B1方向へと流出して排気側冷却路8を下流側へと
流動し(矢印B2方向)、矢印A7方向及びA9方向か
らの冷却水と合流して流出部33から外部へと流出す
る。The cooling water flowing from the inflow part 31 is
It flows out in the direction of arrow B1 and flows downstream in the exhaust side cooling passage 8 (direction of arrow B2), merges with the cooling water from the directions of arrows A7 and A9, and flows out from the outflow portion 33 to the outside.
【0058】以上のように、4弁形式2気筒からなる内
燃機関のシリンダヘッド3においても、シリンダヘッド
の中央の部分を効率よく冷却でき、さらに、シリンダヘ
ッド全体として冷却水流量を適正に配分することで冷却
効率を高めることができる内燃機関のシリンダヘッド冷
却構造を提供することができる。As described above, also in the cylinder head 3 of the internal combustion engine having the four-valve type two-cylinder, the central portion of the cylinder head can be efficiently cooled, and the cooling water flow rate is appropriately distributed as the whole cylinder head. As a result, it is possible to provide a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine that can improve cooling efficiency.
【0059】以上が、本実施形態例についての説明であ
る。なお、実施の形態は上記に限定されるものではな
く、例えば、次のように変更してもよい。
(1)本実施形態例においては、4弁形式4気筒、2弁
形式3気筒、4弁形式2気筒の内燃機関に対して本発明
が適用された場合を例示しているが、必ずしもこれらの
実施例に限定されるものではなく、複数の吸気弁と排気
弁とが配設されるポート列を備える内燃機関であれば、
本発明を適用し得るものである。The above is a description of the present embodiment. Note that the embodiment is not limited to the above, and may be modified as follows, for example. (1) In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a four-valve type four-cylinder, two-valve type three-cylinder, four-valve type two-cylinder internal combustion engine is exemplified, but The internal combustion engine is not limited to the embodiment, and includes a port row in which a plurality of intake valves and exhaust valves are arranged,
The present invention can be applied.
【0060】(2)本実施形態例においては、流量規制
部は、いずれもシリンダヘッド周壁部から一部突出した
構造となっているが、必ずしもこの通りでなくてもよ
く、例えば、シリンダヘッド周壁部またはポート壁部に
沿って、中央冷却路の中央部分に対応する程度の長さを
有するように連続的に形成されるものであってもよい。(2) In the present embodiment, all the flow rate control portions have a structure in which they partially project from the cylinder head peripheral wall portion, but this does not necessarily have to be the case. It may be formed continuously along the portion or the port wall portion so as to have a length corresponding to the central portion of the central cooling passage.
【0061】(3)連通路については、必ずしも複数設
けられるものでなくてもよく、例えば、ポート列の弁配
列方向長さが短い場合などは、中央冷却路への流入を誘
導する連通路が、その上流側に1個所のみ設けられるも
のであってもよい。(3) It is not always necessary to provide a plurality of communication passages. For example, when the length of the port row in the valve arrangement direction is short, a communication passage for guiding the inflow to the central cooling passage is provided. Alternatively, only one location may be provided on the upstream side.
【0062】[0062]
【発明の効果】請求項1の発明によると、前記中央部分
へと冷却液が誘導される連通路が形成されており、この
連通路を介して、前記中央部分の冷却液流量を前記端部
分に対して増加させるものであるため、吸気ポートと排
気ポートの間で流動抵抗が高く、さらに熱応力が発生し
やすいシリンダヘッドの中央の部分を効率よく冷却する
ことができる。また、この構成によると、必ずしも冷却
液を多く流す必要がない前記端部分に対しては、前記連
通路を通じて前記吸気側冷却路または前記排気側冷却路
へと迂回させることができる。これにより、流動抵抗の
高い中央冷却路については、熱応力が生じやすい前記中
央部分を重点的に冷却することが可能になる。すなわ
ち、前記中央部分を効率よく冷却するとともに、流動抵
抗は高いが、必ずしも多くの冷却液を必要としない前記
端部分を迂回させ、冷却液経路全体としては、圧損を低
くし、流量を多くとることができる。したがって、シリ
ンダヘッド全体として冷却液流量を適正に配分すること
で冷却効率を高めることができる内燃機関のシリンダヘ
ッド冷却構造を提供することができる。According to the first aspect of the present invention, the communication passage for guiding the cooling liquid to the central portion is formed, and the flow rate of the cooling liquid in the central portion is changed to the end portion via the communication passage. Therefore, the flow resistance between the intake port and the exhaust port is high, and the central portion of the cylinder head where thermal stress is likely to occur can be efficiently cooled. Further, according to this configuration, the end portion that does not necessarily need to flow a large amount of cooling liquid can be diverted to the intake side cooling passage or the exhaust side cooling passage through the communication passage. As a result, in the central cooling passage having a high flow resistance, it is possible to intensively cool the central portion where thermal stress is likely to occur. That is, the central portion is efficiently cooled, and the flow resistance is high, but the end portion that does not necessarily require a large amount of cooling liquid is diverted, and the pressure loss is reduced and the flow amount is increased as a whole cooling liquid path. be able to. Therefore, it is possible to provide a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine that can improve cooling efficiency by appropriately distributing the flow rate of the cooling liquid as the entire cylinder head.
【0063】請求項2の発明によると、流量規制部を前
記中央冷却路と連通した前記吸気側冷却路または前記排
気側冷却路の途中に設けるという簡易な構成で、請求項
1に記載した発明と同様の効果を得ることができる。According to the invention of claim 2, the flow rate regulating portion is provided in the middle of the intake side cooling passage or the exhaust side cooling passage communicating with the central cooling passage, and the invention according to claim 1 is provided. The same effect as can be obtained.
【0064】請求項3の発明によると、熱応力が生じや
すい前記中央部分に確実に冷却液を流し、流動抵抗は高
いが、必ずしも多くの冷却液を必要としない前記端部分
を迂回させることを簡易に実現できる。したがって、シ
リンダヘッドの中央の部分を効率よく冷却でき、さら
に、シリンダヘッド全体として冷却液流量を適正に配分
することで冷却効率を高めることができる内燃機関のシ
リンダヘッド冷却構造を提供することができる。According to the third aspect of the present invention, it is possible to reliably flow the cooling liquid to the central portion where thermal stress is likely to occur and to bypass the end portion that has a high flow resistance but does not necessarily require a large amount of cooling liquid. It can be realized easily. Therefore, it is possible to provide a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine that can efficiently cool the central portion of the cylinder head and further increase cooling efficiency by appropriately distributing the flow rate of the cooling liquid as a whole of the cylinder head. .
【0065】請求項4の発明によると、熱応力が生じや
すい前記中央部分を効率よく冷却でき、さらにシリンダ
ヘッド全体として冷却液流量を適正に配分して冷却効率
を高めることができる内燃機関のシリンダヘッド冷却構
造を提供することができる。According to the fourth aspect of the invention, the cylinder of the internal combustion engine can efficiently cool the central portion where thermal stress is likely to occur, and further appropriately distribute the cooling liquid flow rate as the entire cylinder head to enhance the cooling efficiency. A head cooling structure can be provided.
【0066】請求項5の発明によると、前記流量規制部
の上流側に中間流入部を設けることで、前記連通路を通
じて前記中央部分へと冷却液が流れることを更に効果的
に助勢することができる。したがって、請求項2〜4に
比して、より効率よくシリンダヘッドの中央の部分を冷
却することができる。According to the fifth aspect of the present invention, by providing the intermediate inflow portion on the upstream side of the flow rate regulating portion, it is possible to more effectively assist the flow of the cooling liquid to the central portion through the communication passage. it can. Therefore, the central portion of the cylinder head can be cooled more efficiently than in the second to fourth aspects.
【0067】請求項6の発明によると、4弁形式で3気
筒以上からなる内燃機関のように多数の吸気ポートと排
気ポートが設けられるシリンダヘッドの場合であって
も、シリンダヘッドの中央の部分を効率よく冷却でき、
さらに、シリンダヘッド全体として冷却液流量を適正に
配分することで冷却効率を高めることができる内燃機関
のシリンダヘッド冷却構造を提供することができる。According to the sixth aspect of the invention, even in the case of a cylinder head having a large number of intake ports and exhaust ports such as an internal combustion engine having four valves and three or more cylinders, the central portion of the cylinder head is used. Can be cooled efficiently,
Further, it is possible to provide a cylinder head cooling structure for an internal combustion engine, which can enhance cooling efficiency by appropriately distributing the flow rate of the cooling liquid as a whole cylinder head.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本実施形態の実施例1に係る内燃機関のシリン
ダヘッドの水平断面図である。FIG. 1 is a horizontal sectional view of a cylinder head of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present embodiment.
【図2】本実施形態の実施例2に係る内燃機関のシリン
ダヘッドの水平断面図である。FIG. 2 is a horizontal sectional view of a cylinder head of an internal combustion engine according to a second example of the present embodiment.
【図3】本実施形態の実施例3に係る内燃機関のシリン
ダヘッドの水平断面図である。FIG. 3 is a horizontal sectional view of a cylinder head of an internal combustion engine according to Example 3 of the present embodiment.
1〜3 シリンダヘッド 4 シリンダヘッド周壁部 5 冷却水経路 6 吸気側冷却路 7 中央冷却路 8 排気側冷却路 10 吸気ポート列 11〜14 吸気ポート 11c〜14c 吸気ポート壁部 20 排気ポート列 20c 排気ポート壁部 21〜24 排気ポート 30a、30b 吸気側流入部 31 排気側流入部 33 流出部 34a〜34c 連通路 35a、35b 流量規制部 A1〜15、B1、B2 流動方向矢印 37 中央部分 1-3 cylinder head 4 Cylinder head peripheral wall 5 Cooling water route 6 Intake side cooling passage 7 Central cooling channel 8 Exhaust side cooling passage 10 Intake port row 11-14 Intake port 11c-14c Intake port wall 20 exhaust port row 20c Exhaust port wall 21-24 Exhaust port 30a, 30b intake side inflow section 31 Exhaust side inlet 33 Outflow section 34a-34c communication passage 35a, 35b Flow rate control unit A1-15, B1, B2 Flow direction arrow 37 Central part
Claims (6)
るポート列を備えた内燃機関のシリンダヘッド内に形成
される冷却液経路に、流入部から流出部へと冷却液を流
すことにより燃焼室から加熱される前記シリンダヘッド
を冷却するシリンダヘッド冷却構造であって、 前記冷却液経路は、吸気ポート列を形成する吸気ポート
壁部とシリンダヘッド周壁部との間で形成される吸気側
冷却路と、排気ポート列を形成する排気ポート壁部とシ
リンダヘッド周壁部との間で形成される排気側冷却路
と、前記吸気ポート壁部と前記排気ポート壁部との間に
形成される中央冷却路と、を備えるものであり、 前記中央冷却路と、前記吸気側冷却路または前記排気側
冷却路の少なくとも一方とを連通する連通路が形成さ
れ、前記連通路を介して、前記中央冷却路に、大流量部
と、小流量部とが形成されるとともに、前記中央冷却路
の中央部分にて前記大流量部が占める割合が、前記中央
冷却路の前記中央部分以外の端部分にて前記大流量部が
占める割合に比べて高くなるように形成されることを特
徴とする内燃機関のシリンダヘッド冷却構造。1. By flowing a cooling liquid from an inflow portion to an outflow portion in a cooling liquid passage formed in a cylinder head of an internal combustion engine having a port row in which a plurality of intake valves and exhaust valves are respectively arranged. A cylinder head cooling structure for cooling the cylinder head heated from a combustion chamber, wherein the cooling liquid passage is formed between an intake port wall portion forming an intake port row and a cylinder head peripheral wall portion. A cooling passage, an exhaust side cooling passage formed between the exhaust port wall portion forming the exhaust port row and the cylinder head peripheral wall portion, and formed between the intake port wall portion and the exhaust port wall portion. A central cooling passage is provided, and a communication passage that communicates the central cooling passage and at least one of the intake-side cooling passage or the exhaust-side cooling passage is formed, and the central passage is formed through the communication passage. cold A large flow rate portion and a small flow rate portion are formed in the passage, and a ratio of the large flow rate portion in the central portion of the central cooling passage is at an end portion other than the central portion of the central cooling passage. A structure for cooling a cylinder head of an internal combustion engine, wherein the structure is formed so as to have a higher ratio than the ratio occupied by the large flow rate portion.
路に関し、該連通路によって前記中央冷却路と連通した
前記吸気側冷却路あるいは前記排気側冷却路の、該連通
路より下流側に流量規制部を設けることで、該連通路を
介して、前記中央部分に冷却液を流入させ、前記中央部
分の前記連通路より下流側に前記大流量部を形成したこ
とを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のシリンダヘ
ッド冷却構造。2. At least one communication passage of the communication passages, wherein a flow rate restriction is provided downstream of the communication passage in the intake side cooling passage or the exhaust side cooling passage communicated with the central cooling passage by the communication passage. By providing the portion, the cooling liquid is caused to flow into the central portion via the communication passage, and the large flow rate portion is formed on the downstream side of the communication passage in the central portion. A cylinder head cooling structure for an internal combustion engine as described.
却路のうち少なくとも一方に、流量規制部を設けること
で前記中央部分に大流量部を形成すると共に、該流量規
制部より下流側に、前記連通路を設けることで、前記中
央部分の冷却液を該連通路に流入させ、前記中央冷却路
の該連通路より下流側に小流量部を形成したことを特徴
とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関のシリ
ンダヘッド冷却構造。3. A large flow rate portion is formed in the central portion by providing a flow rate regulating portion in at least one of the intake side cooling passage or the exhaust side cooling passage, and at the downstream side of the flow rate regulating portion, 2. The cooling fluid in the central portion is caused to flow into the communication passage by providing the communication passage, and a small flow rate portion is formed on the downstream side of the communication passage in the central cooling passage. Item 3. A cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to Item 2.
共に、前記端部分を前記小流量部が占めることを特徴と
する請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関のシリン
ダヘッド冷却構造。4. The cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the large flow rate portion occupies the central portion and the small flow rate portion occupies the end portion. .
一つの流入部は、前記流量規制部の上流側に設けられ、
前記連通路を通じて前記中央部分へと冷却液が流れる流
路を形成する中間流入部であることを特徴とする請求項
2〜4のいずれかに記載の内燃機関のシリンダヘッドの
冷却構造。5. A plurality of the inflow sections, at least one of the inflow sections being provided on the upstream side of the flow rate regulating section,
The cooling structure for a cylinder head of an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, which is an intermediate inflow portion that forms a flow path through which the cooling liquid flows through the communication passage to the central portion.
ぞれ2つの吸気ポートと排気ポートとを備え、3気筒以
上配列される内燃機関に対して用いられるものであるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の内燃機
関のシリンダヘッド冷却構造。6. The cylinder head is provided with two intake ports and two exhaust ports in each combustion chamber and is used for an internal combustion engine in which three or more cylinders are arranged. 6. A cylinder head cooling structure for an internal combustion engine according to any one of items 5 to 5.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007263070A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Honda Motor Co Ltd | Water-cooled internal combustion engine |
JP2010133325A (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Toyota Motor Corp | Cooling structure of piping of engine |
JP2011202578A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Daihatsu Motor Co Ltd | Water jacket structure of cylinder head |
JP2013072364A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Hino Motors Ltd | Cylinder head cooling structure |
JP2019138283A (en) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | 株式会社Subaru | engine |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4100279B2 (en) * | 2003-07-16 | 2008-06-11 | 三菱自動車工業株式会社 | Cylinder head precooled engine |
AT414023B (en) * | 2003-11-03 | 2006-08-15 | Avl List Gmbh | CYLINDER HEAD FOR A LIQUID-COOLED INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
WO2005042955A2 (en) * | 2003-11-03 | 2005-05-12 | Avl List Gmbh | Internal combustion engine |
EP2128399A1 (en) * | 2005-03-04 | 2009-12-02 | Ford Global Technologies, LLC | Separate cooling of cylinder head |
DE102010038055A1 (en) | 2010-10-08 | 2012-04-12 | Ford Global Technologies, Llc | Internal combustion engine with liquid cooling |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0635824B2 (en) * | 1985-01-29 | 1994-05-11 | マツダ株式会社 | Cylinder head cooling structure |
JPH0586969A (en) | 1991-09-20 | 1993-04-06 | Mazda Motor Corp | Cylinder head structure of engine |
FR2682994B1 (en) * | 1991-10-25 | 1993-12-10 | Renault Regie Nale Usines | LIQUID COOLING CIRCUIT FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE. |
JPH09203346A (en) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Toyota Motor Corp | Cooling water passage structure of cylinder head |
DE19644409C1 (en) * | 1996-10-25 | 1998-01-29 | Daimler Benz Ag | Cylinder head of multi=cylinder internal combustion engine |
SE9702055L (en) * | 1997-05-30 | 1998-11-30 | Volvo Ab | Internal combustion engine |
-
2001
- 2001-08-10 JP JP2001243150A patent/JP2003056343A/en not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-07-24 EP EP02016561A patent/EP1283345A3/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007263070A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Honda Motor Co Ltd | Water-cooled internal combustion engine |
JP4693679B2 (en) * | 2006-03-29 | 2011-06-01 | 本田技研工業株式会社 | Water-cooled internal combustion engine |
JP2010133325A (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Toyota Motor Corp | Cooling structure of piping of engine |
JP2011202578A (en) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Daihatsu Motor Co Ltd | Water jacket structure of cylinder head |
JP2013072364A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Hino Motors Ltd | Cylinder head cooling structure |
JP2019138283A (en) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | 株式会社Subaru | engine |
JP7182364B2 (en) | 2018-02-15 | 2022-12-02 | 株式会社Subaru | engine |
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