JP2005535835A5 - - Google Patents

Description

水冷の多シリンダの内燃機関のためのシリンダヘッド

本発明は、請求項１の上位概念の特徴による水冷の多シリンダの内燃機関のためのシリンダヘッドに関する。

特許文献１には、多シリンダの内燃機関のための冷却回路が図示及び記載されており、この冷却回路の場合、需要に応じた冷却剤流の分配をするために、エンジン冷却のために循環させられる冷却剤流の約２／３が、シリンダヘッドハウジングを経て案内される。全てのシリンダヘッドユニットが一様に冷却されるように、更に、シリンダヘッドハウジングは、冷却剤によって−シリンダバンクの長手方向軸に関して−横断方向に貫流されている。これは、燃焼の際に生じる高温の放射熱をシリンダヘッドハウジングから導出できるようにするための措置である。特許文献２からは、更に、シリンダヘッド内の高温部を、この高温部に整向される冷却水を案内する補助通路によって冷却することが公知である。更に、特許文献３からは、シリンダヘッド内に配設されたリブによって、冷却液流を点火プラグドームの方向に転向することが公知である。
独国特許出願公開第１００ ２１ ５２５号明細書 独国特許第１９９ ４３ ００１号明細書 独国特許第３５ １６ ４５３号明細書

本発明の課題は、適切に、シリンダヘッドの高温度負荷を受ける領域を効果的かつ一様に冷却するために、更なる措置を行なうことである。

この課題は、本発明によれば、請求項１に記載された特徴によって解決される。

請求項１に記載された特徴によれば、多シリンダの内燃機関のシリンダヘッド内で、シリンダヘッドにおける温度負荷に適合させられた冷却が得られ、この冷却の場合、冷却剤主流が、４バルブエンジンの両方の排気弁の間を、点火プラグドームの方向に案内されるのに対し、シリンダヘッド冷却空間の縁部帯域は、副冷却流によって供給を受けている。点火プラグのための収容開口部の高さで設けられたガイドリブによって、冷却剤は、有利なやり方で、高温度負荷を受ける点火プラグドームの領域へと誘導される。両方のガイドリブの横断面が、異なるように形成されていることによって、ガイドリブの後では、いわゆる死水域の形成とは反対に作用し、吸気弁の領域内にも十分な冷却剤の供給が存在するために寄与する横断流が発生させられる。これに対して選択的又は補足的に、横断流を発生させるため、吸気弁の−冷却剤の流動方向で見て−後の領域で、流出口の直径が、異なった大きさで形成されていることが提案される。

唯一の従属請求項には、水冷の多シリンダの内燃機関のための本発明によるシリンダヘッドの別の有利な形態及び改善策が包含されている。

点火プラグドーム領域内に存在する高温部を支援するため、流入側でシリンダヘッド内に、付加的に、直接の経路で、冷却剤を高温部に案内する冷却路が設けられている。

本発明の実施例を図面に図示し、以下で詳細に説明する。

各図には、例えば特許文献１に記載されているような多シリンダの内燃機関のためのシリンダの以下ではシリンダヘッド冷却空間２と呼ばれるウォータジャケットの幾何学形状が図示されている。各シリンダのシリンダヘッド冷却空間２は、シリンダヘッドハウジング内に設けられた２つの流入口４及び６を介して冷却水を供給される。シリンダヘッド冷却空間２の向かい合って位置する側には、２つの流出口８及び１０が設けられており、これらの流出口を介してシリンダヘッドによって加熱された冷却剤が、図示されてない内燃機関のウォータポンプの吸入側へと流出する。シリンダヘッド冷却空間２の幾何図において、内燃機関の両方の排気弁のための２つの切欠き部１２及び１４が認識可能であり、シリンダヘッド冷却空間２内で中心に設けられた開口部１６は、当該シリンダの点火プラグのための収容部もしくはドームを構成する。中心の開口部１６の左右には、リブ状の２つの切欠き部１８及び２０が存在し、これらの切欠き部は、シリンダヘッドハウジング内では、これらの切欠き部に対するオスとして、２つのガイドリブ１８’及び２０’として形成されている。図２において認識可能であるように、両方のガイドリブ１８’及び２０’の横断面は、異なった厚さで形成されており、この形態の機能は、後から更に詳細に説明する。冷却剤の流動方向で見て、両方の切欠き部１８，２０及び中心の開口部１６の後には、シリンダヘッドの両方の吸気弁のための切欠き部２２が続く。

冷却剤の流入側に、シリンダヘッド冷却空間２内に、別の２つの空所２４及び２６が目視可能であり、これらのオスは、シリンダヘッドハウジング内に配設された２つのアルミニウムウェブを構成する。両方の流入口４，６の間及び両方の切欠き部１２，１４の間でシリンダヘッドハウジング内を経過する穿孔部２８は、高温部への冷却剤の直接の供給のために使用され、この高温部は、シリンダヘッドハウジングの燃焼室によって発生させられ、点火プラグドームの領域内（点火プラグ収容部の壁部）に形成される。

シリンダヘッド冷却空間２の流入側は、流入口４及び６を介して主冷却流Ｑ_２ 及びＱ_３ が、両方の排気弁（切欠き部１２，１４）の間を点火プラグドーム（中心の開口部１６）の方向に案内されるのに対し、シリンダヘッド冷却空間２のそれぞれ左及び右の縁部領域内では、副冷却流Ｑ_１ 及びＱ_４ が形成されており、この副冷却流は、両方の流入口４及び６を越えて両方の切欠き部２４及び２６の外側をリブ１８’及び２０’の方向に沿って案内されている。冷却流Ｑ_２ 及びＱ_３ は、矢印を基にして図示されているように、点火プラグドームに基づいて、ガイドリブ１８’及び２０’の方向に転向され、ここで、これらの冷却流が冷却流Ｑ_１ 及びＱ_４ と合流する。ガイドリブ１８’の横断面がガイドリブ２０’と比べて小さいこと、また流出口８の直径が流出口１０の直径よりも大きいことによって、吸気弁（切欠き部２２参照）の領域内で、横断流Ｑ_ｑｕｅｒが発生させられ、この横断流は、この領域においてもシリンダヘッドハウジングの最適な冷却をするために寄与し、これにより、いわゆる死水域の形成を回避する。

これらの予防措置に加えて、冷却路２８によって発生させられる冷却流Ｑ_５ によって、冷却剤は、直接の経路で、シリンダヘッドハウジング内の高温部へと案内され、この高温部は、燃焼室の壁領域内で、点火プラグを収容するための開口部もしくはネジを包囲する点火プラグドームの高さで形成される。

内燃機関のシリンダヘッドハウジング内のウォータジャケットの幾何図を示す。 図１における線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図を示す。 図１における矢印方向Ａで見たウォータジャケットの側面図を示す。 図３における方向Ｂからのウォータジャケットに対する図を示す。

符号の説明

２ シリンダヘッド冷却空間
４，６ 流入口
８，１０ 流出口
１２，１４ 切欠き部
１６ 開口部
１８，２０ 切欠き部
１８’，２０’ ガイドリブ
２２ 切欠き部
２４，２６ 空所
２８ 穿孔部
Ｑ_２ ，Ｑ_３ 主冷却流
Ｑ_１ ，Ｑ_４ 副冷却流
Ｑ_５ 冷却流
Ｑ_ｑｕｅｒ 横断流

Claims (2)

1. シリンダ毎に２つの吸気及び排気弁と、冷却剤のための流入及び流出口を有するシリンダヘッド冷却空間と、シリンダのシリンダヘッド冷却空間に関して中心に配設された点火プラグのための収容開口部とを有し、シリンダヘッド冷却空間（２）内の流入側（流入口４，６）では、主冷却流（Ｑ _２ ，Ｑ _３ ）が、両方の排気弁（切欠き部１２，１４）の間を点火プラグのための収容開口部（１６）の方向に経過するのに対し、流入側の両方の縁部領域では、２つの副冷却流（Ｑ _１ ，Ｑ _４ ）が設けられている、水冷の多シリンダの内燃機関のためのシリンダヘッドにおいて、
   点火プラグのための収容開口部（１６）の高さで、この開口部の横に２つのガイドリブ（１８’，２０’）が設けられており、これらのガイドリブの横断面が、異なった大きさで形成されていること、又はシリンダヘッド冷却空間（２）の流出側に、２つの流出口（８，１０）が設けられており、これらの流出口の直径が、異なった大きさで形成されていることの少なくとも一方が、横断流を発生させるために行なわれることを特徴とするシリンダヘッド。
2. 流入側に、付加的に冷却路（２８）が設けられており、この冷却路が、直接の経路で、冷却剤をシリンダヘッドハウジング内の高温部へと誘導することを特徴とする請求項１に記載のシリンダヘッド。