JP2008075507A

JP2008075507A - Water cooled multi-cylinder engine

Info

Publication number: JP2008075507A
Application number: JP2006254160A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sakurai; 健一桜井
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2006-09-20
Publication date: 2008-04-03

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To cool the whole joining part of an exhaust port by cooling water while keeping high productivity of cylinder head. SOLUTION: The exhaust port 22 having such a structure that leads exhaust gas from a plurality of cylinders into one joining part 34, and a cooling water passage 23 surrounding the exhaust port 22 are formed in the cylinder head 9. A recessed part 45 opened toward an outer side is formed in one side part where the exhaust port 22 in the cylinder head 9 is positioned. A bottom wall of the recessed part 45 is formed to include a wall 39 forming the joining part 34. An opening part of the recessed part 45 is blocked by a plate 46. The inside of the recessed part 45 is communicated with the cooling water passage 23 (an auxiliary cooling water passage 82) through a cooling water inlet passage and a cooling water outlet passage 116. COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の気筒の排ガスを一つの合流部に導く構造の排気ポートと、この排気ポートを囲む冷却水通路とがシリンダヘッドに形成された水冷式多気筒エンジンに関するものである。 The present invention relates to a water-cooled multi-cylinder engine in which an exhaust port having a structure for guiding exhaust gases from a plurality of cylinders to one merging portion and a cooling water passage surrounding the exhaust port are formed in a cylinder head.

従来のこの種の水冷式多気筒エンジンとしては、例えば特許文献１で開示されたものがある。この特許文献１に示された水冷式多気筒エンジンは、吸気弁と排気弁とを１気筒当たり２本ずつ備えている。これらの吸・排気弁が開閉する吸気ポートおよび排気ポートは、クランク軸の軸線方向から見てシリンダヘッドの一側部と他側部とに形成されている。 A conventional water-cooled multi-cylinder engine of this type is disclosed in Patent Document 1, for example. The water-cooled multi-cylinder engine disclosed in Patent Document 1 includes two intake valves and two exhaust valves per cylinder. The intake and exhaust ports that open and close these intake / exhaust valves are formed on one side and the other side of the cylinder head as viewed from the axial direction of the crankshaft.

前記排気ポートは、気筒毎の上流部と、これらの上流部どうしを接続する合流部とによって構成されている。上流部は、燃焼室の天井壁からシリンダヘッドの一側部に向けて延びるように形成され、この一側部に形成された合流部に接続されている。合流部は、前記一側部においてクランク軸の軸線方向に延びるように形成されており、前記軸線方向の中央部においてシリンダヘッドの外側面に開口している。 The exhaust port includes an upstream portion for each cylinder and a merging portion that connects these upstream portions. The upstream portion is formed so as to extend from the ceiling wall of the combustion chamber toward one side portion of the cylinder head, and is connected to a joining portion formed on this one side portion. The merge portion is formed so as to extend in the axial direction of the crankshaft at the one side portion, and is open to the outer surface of the cylinder head at the central portion in the axial direction.

このシリンダヘッド内には、燃焼室の天井壁に沿うようにクランク軸の軸線方向に延びる主冷却水通路と、前記排気ポート側において前記主冷却水通路に接続された副冷却水通路とが形成されている。この副冷却水通路は、排気ポートを形成する壁の上側と下側とに前記合流部に沿って延びるように形成されており、主冷却水通路との間で冷却水が流入、流出するように構成されている。 In the cylinder head, a main cooling water passage extending in the axial direction of the crankshaft along the ceiling wall of the combustion chamber and a sub cooling water passage connected to the main cooling water passage on the exhaust port side are formed. Has been. The sub cooling water passage is formed so as to extend along the joining portion on the upper side and the lower side of the wall forming the exhaust port so that the cooling water flows in and out of the main cooling water passage. It is configured.

主冷却水通路は、燃焼室の天井壁を含む底壁と、この底壁を挟んで燃焼室とは反対側に位置する上壁と、両側壁および前・後壁などにより囲まれた空間によって形成されている。この主冷却水通路の主冷却水入口は、シリンダヘッドにおけるクランク軸の軸線方向の一端部に形成され、冷却水出口は他端部に形成されている。前記主冷却水入口は、前記底壁に形成されてシリンダブロック内の冷却水通路に接続されており、この冷却水通路から冷却水が供給される。 The main cooling water passage is defined by a space surrounded by a bottom wall including the ceiling wall of the combustion chamber, an upper wall located on the opposite side of the combustion chamber across the bottom wall, and both side walls and front and rear walls. Is formed. The main cooling water inlet of the main cooling water passage is formed at one end of the cylinder head in the axial direction of the crankshaft, and the cooling water outlet is formed at the other end. The main cooling water inlet is formed in the bottom wall and connected to a cooling water passage in the cylinder block, and cooling water is supplied from the cooling water passage.

前記副冷却水通路と排気ポートとは、シリンダヘッドの鋳造時にそれぞれ中子を用いて形成されている。排気ポートと副冷却水通路とを有するシリンダヘッドの一側部の鋳造は、金型内に排気ポート形成用の第１の中子を保持させとともに、この中子の下方と上方とに副冷却水通路形成用の第２、第３の中子をそれぞれ配置した状態で行われる。これらの第１〜第３の中子は、金型内に外側方から挿入され、金型に支持されている。 The sub-cooling water passage and the exhaust port are each formed using a core when the cylinder head is cast. The casting of one side of the cylinder head having the exhaust port and the sub-cooling water passage holds the first core for forming the exhaust port in the mold, and the sub-cooling is performed below and above the core. This is performed in a state where the second and third cores for forming the water passage are arranged. These first to third cores are inserted into the mold from the outside and supported by the mold.

すなわち、このシリンダヘッドによれば、前記第１〜第３の中子をそれぞれ同じ方向から金型内に装填することができるから、これらの中子の金型への装填作業を容易に行うことができる。しかし、このシリンダヘッドは、このように中子の装填を容易に行える反面、排気ポートの合流部の外側方には冷却水通路を形成することができない。このため、このシリンダヘッドにおいては、排気ポートの合流部を形成する壁の一部はシリンダヘッドの外側部に露出している。
特開２０００−１６１１３１号公報 That is, according to this cylinder head, since the first to third cores can be loaded into the mold from the same direction, the loading operation of these cores into the mold can be easily performed. Can do. However, while the cylinder head can be easily loaded with the core in this manner, a cooling water passage cannot be formed on the outer side of the joining portion of the exhaust port. For this reason, in this cylinder head, a part of wall which forms the confluence | merging part of an exhaust port is exposed to the outer side part of a cylinder head.
JP 2000-161131 A

上述した従来の水冷式多気筒エンジンにおいては、排気ポートの合流部を形成する壁のうち、シリンダヘッドの外側部に露出している部位は冷却水による冷却を行うことができない。このため、このエンジンは、前記露出部分の温度が過度に高くなるために、この部分が熱疲労を起こし易くなるという問題があった。また、従来の水冷式多気筒エンジンを例えば自動車に搭載するに当たっては、上述した露出部分と対向する車体側の部品が輻射熱によって加熱されてしまうという問題もあった。 In the conventional water-cooled multi-cylinder engine described above, the portion of the wall forming the merging portion of the exhaust port that is exposed to the outer side of the cylinder head cannot be cooled by the cooling water. For this reason, this engine has a problem that the temperature of the exposed portion becomes excessively high, and this portion is liable to cause thermal fatigue. Further, when a conventional water-cooled multi-cylinder engine is mounted on, for example, an automobile, there is a problem in that the parts on the vehicle body facing the exposed portion are heated by radiant heat.

このような問題点を解消するためには、副冷却水通路を前記露出部分の外側にも延在させ、この露出部分を冷却水によって冷却する構成を採ることが考えられる。しかし、この構成を採るためには、排気ポートの合流部を外側方から覆うような形状の第４の中子を使用しなければならず、中子の数がさらに増えてしまう。中子の数が増えると、金型に中子を装填するための作業時間が長くなり、シリンダヘッドの生産性が低下することになる。 In order to solve such a problem, it is conceivable to adopt a configuration in which the auxiliary cooling water passage extends to the outside of the exposed portion and the exposed portion is cooled by the cooling water. However, in order to adopt this configuration, it is necessary to use a fourth core shaped so as to cover the merging portion of the exhaust port from the outside, which further increases the number of cores. As the number of cores increases, the work time for loading the cores into the mold becomes longer, and the productivity of the cylinder head decreases.

本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、シリンダヘッドの生産性を高く保ちながら、排気ポートの合流部の全域を冷却水によって冷却することができる水冷式多気筒エンジンを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and is a water-cooled multi-cylinder engine that can cool the entire area of the merging portion of the exhaust port with cooling water while maintaining high productivity of the cylinder head. The purpose is to provide.

この目的を達成するために、本発明に係る水冷式多気筒エンジンは、複数の気筒の排ガスを一つの合流部に導く構造の排気ポートと、この排気ポートを囲む冷却水通路とがシリンダヘッドに形成された水冷式多気筒エンジンにおいて、前記シリンダヘッドにおける排気ポートが位置する一側部に、外側方へ向けて開口する凹陥部を形成し、この凹陥部の底壁を、前記合流部を形成する壁を含むように形成するとともに、この凹陥部の開口部を蓋体によって閉塞し、この凹陥部内を、冷却水入口通路と冷却水出口通路とによって前記冷却水通路に連通したものである。 In order to achieve this object, a water-cooled multi-cylinder engine according to the present invention includes an exhaust port having a structure for guiding exhaust gases from a plurality of cylinders to one merging portion, and a cooling water passage surrounding the exhaust port in the cylinder head. In the formed water-cooled multi-cylinder engine, a concave portion that opens outward is formed on one side of the cylinder head where the exhaust port is located, and the bottom wall of the concave portion is formed with the merging portion. In addition, the opening of the recessed portion is closed with a lid, and the inside of the recessed portion is communicated with the cooling water passage by a cooling water inlet passage and a cooling water outlet passage.

請求項２に記載した発明に係る水冷式多気筒エンジンは、請求項１に記載した水冷式多気筒エンジンにおいて、冷却水入口通路を冷却水通路の上流部と凹陥部内とを連通するように形成し、冷却水出口通路を冷却水通路の下流部と凹陥部内とを連通するように形成したものである。 A water-cooled multi-cylinder engine according to a second aspect of the present invention is the water-cooled multi-cylinder engine according to the first aspect, wherein the cooling water inlet passage is formed so as to communicate the upstream portion of the cooling water passage with the inside of the recessed portion. The cooling water outlet passage is formed so as to communicate the downstream portion of the cooling water passage with the inside of the recessed portion.

請求項３に記載した発明に係る水冷式多気筒エンジンは、請求項１に記載した水冷式多気筒エンジンにおいて、シリンダヘッドにおける凹陥部用蓋体が取付けられる取付面に排気ポートの下流端を開口させ、蓋体に排気管を設けたものである。 A water-cooled multi-cylinder engine according to a third aspect of the present invention is the water-cooled multi-cylinder engine according to the first aspect, wherein the downstream end of the exhaust port is opened on the mounting surface to which the cover for the recessed portion in the cylinder head is attached. And an exhaust pipe is provided on the lid.

本発明によれば、シリンダヘッドの外側部に形成された凹陥部と、この凹陥部の開口部を閉塞する蓋体とによって、排気ポートの合流部を形成する壁を冷却するための冷却水通路が形成される。前記凹陥部は、シリンダヘッドを成形するための金型によって形成することができる。したがって、本発明によれば、中子を使用することなく前記冷却水通路をシリンダヘッドに形成することができるから、シリンダヘッドの生産性を高く保ちながら、前記合流部を形成する壁を冷却水によって冷却することができる。 According to the present invention, the cooling water passage for cooling the wall forming the merging portion of the exhaust port by the recessed portion formed in the outer portion of the cylinder head and the lid that closes the opening of the recessed portion. Is formed. The recessed portion can be formed by a mold for forming a cylinder head. Therefore, according to the present invention, since the cooling water passage can be formed in the cylinder head without using a core, the wall that forms the merging portion is provided with cooling water while keeping the productivity of the cylinder head high. Can be cooled by.

この結果、本発明によれば、排気ポートの合流部を形成する壁が熱疲労を起こすことを確実に防ぐことができるとともに、前記合流部と対向するようにエンジンと隣接する部品が輻射熱によって加熱されることを防ぐこともできる。このため、この発明に係る水冷式多気筒エンジンを例えば車両に搭載する場合は、エンジンと前記部品との間のクリアランスを狭くすることができるから、車体をコンパクトに形成することができる。 As a result, according to the present invention, it is possible to reliably prevent the wall forming the confluence portion of the exhaust port from causing thermal fatigue, and the components adjacent to the engine are heated by radiant heat so as to face the confluence portion. It can also be prevented. For this reason, when the water-cooled multi-cylinder engine according to the present invention is mounted on a vehicle, for example, the clearance between the engine and the parts can be reduced, so that the vehicle body can be made compact.

請求項２記載の発明によれば、シリンダヘッド内の冷却水通路から冷却水が冷却水入口通路を通って凹陥部内に流入する。また、凹陥部内の冷却水は、冷却水出口通路を通ってシリンダヘッド内の冷却水通路に流出する。このため、この発明によれば、シリンダヘッド内の冷却水通路を流れる冷却水の一部が凹陥部内を通るから、専ら凹陥部内に冷却水を通すためのポンプは不要で、コストダウンを図りながら凹陥部内に冷却水を通すことができる。 According to invention of Claim 2, a cooling water flows in into a recessed part through a cooling water inlet channel from the cooling water channel in a cylinder head. Further, the cooling water in the recessed portion flows out to the cooling water passage in the cylinder head through the cooling water outlet passage. Therefore, according to the present invention, since a part of the cooling water flowing through the cooling water passage in the cylinder head passes through the recessed portion, a pump for passing the cooling water into the recessed portion is unnecessary, and the cost is reduced. Cooling water can be passed through the recess.

請求項３記載の発明によれば、凹陥部を閉塞するための蓋体が排気管の取付用フランジを兼ねるようになるから、これらの部材を別体に形成する場合に較べて部品数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。 According to the invention described in claim 3, since the lid for closing the recessed portion also serves as the flange for mounting the exhaust pipe, the number of parts is reduced as compared with the case where these members are formed separately. Cost reduction.

以下、本発明に係る水冷式多気筒エンジンの一実施の形態を図１ないし図１３によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る水冷式多気筒エンジンの正面図、図２はシリンダヘッドの平面図、図３はシリンダヘッドの底面図、図４はシリンダヘッドの背面図、図５はプレートの正面図、図６はシリンダヘッドとシリンダブロックの一部を示す断面図である。図６の破断位置を図２中にIV−IV線によって示す。
図７および図８はシリンダヘッドとシリンダブロックの一部を示す断面図である。図７の破断位置を図２および図３中にVII−VII線によって示し、図８の破断位置を図２および図３中にVIII−VIII線によって示す。 Hereinafter, an embodiment of a water-cooled multi-cylinder engine according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
1 is a front view of a water-cooled multi-cylinder engine according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the cylinder head, FIG. 3 is a bottom view of the cylinder head, FIG. 4 is a rear view of the cylinder head, and FIG. FIG. 6 is a sectional view showing a part of the cylinder head and the cylinder block. The broken position of FIG. 6 is shown by the IV-IV line in FIG.
7 and 8 are sectional views showing a part of the cylinder head and the cylinder block. The broken position of FIG. 7 is shown by the VII-VII line in FIG. 2 and FIG. 3, and the broken position of FIG. 8 is shown by the VIII-VIII line in FIG.

図９は図７および図８におけるシリンダヘッドのIX−IX線断面図、図１０は図７および図８におけるシリンダヘッドのX−X線断面図、図１１は図７および図８におけるシリンダヘッドのXI−XI線断面図である。図１２はヘッドガスケットの底面図、図１３は冷却系の構成を示すブロック図、図１４は副冷却水通路の構成を説明するための斜視図である。 9 is a sectional view taken along line IX-IX of the cylinder head in FIGS. 7 and 8, FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of the cylinder head in FIGS. 7 and 8, and FIG. 11 is a sectional view of the cylinder head in FIGS. It is XI-XI sectional view taken on the line. 12 is a bottom view of the head gasket, FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the cooling system, and FIG. 14 is a perspective view for explaining the configuration of the auxiliary cooling water passage.

これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による水冷式多気筒エンジンを示す。このエンジン１は、自動車に搭載する水冷式４サイクルＶ型６気筒エンジンで、図１において左側に位置する第１の気筒列２と、同図において右側に位置する第２の気筒列３とを備えている。この明細書においては、図１に示すように、このエンジン１をクランク軸４の軸線方向から見た状態で、両気筒列２，３において左右方向の両側のうち、他方の気筒列に近接する一側部をＶバンク内側といい、他側部をＶバンク外側という。 In these drawings, reference numeral 1 indicates a water-cooled multi-cylinder engine according to this embodiment. This engine 1 is a water-cooled four-cycle V-type six-cylinder engine mounted on an automobile, and includes a first cylinder row 2 located on the left side in FIG. 1 and a second cylinder row 3 located on the right side in FIG. I have. In this specification, as shown in FIG. 1, when the engine 1 is viewed from the axial direction of the crankshaft 4, the two cylinder rows 2 and 3 are close to the other cylinder row on both sides in the left-right direction. One side is called the inside of the V bank, and the other side is called the outside of the V bank.

また、この明細書においては、図１に示すように、クランク軸４に吸・排気カム軸５，６を接続する伝動手段７が位置する一端部を前端部といい、反対側（図１の紙面の裏側）を後端部という。この水冷式多気筒エンジン１の前端部には、図示してはいないが伝動手段７をを覆うためのフロントカバーが取付けられている。
上述した２つの気筒列２，３は、互いに同等の構成が採られているから、以下においては第１の気筒列２について詳細に説明し、第２の気筒列３の各部材の説明は同一符号を付して省略する。 Further, in this specification, as shown in FIG. 1, one end where the transmission means 7 for connecting the intake / exhaust camshafts 5 and 6 to the crankshaft 4 is referred to as a front end and the opposite side (in FIG. The back side of the paper is called the rear edge. Although not shown, a front cover for covering the transmission means 7 is attached to the front end portion of the water-cooled multi-cylinder engine 1.
Since the two cylinder rows 2 and 3 described above have the same configuration, the first cylinder row 2 will be described in detail below, and the description of each member of the second cylinder row 3 is the same. Reference numerals are omitted.

第１の気筒列２と第２の気筒列３とは、図１に示すように、シリンダブロック８に気筒列２，３毎に突設されたシリンダ部８ａと、このシリンダ部８ａの上に取付けられたシリンダヘッド９と、このシリンダヘッド９の上部に設けられたカムハウジング９ａおよびヘッドカバー１０などによって構成されている。
前記シリンダブロック８の各シリンダ部８ａには、３気筒分のシリンダ孔１１がクランク軸４の軸線方向に並ぶように形成されている。図１において、１２はシリンダ孔１１に嵌挿されたピストンを示し、Ｓは燃焼室を示す。 As shown in FIG. 1, the first cylinder row 2 and the second cylinder row 3 include a cylinder portion 8a protruding from the cylinder block 8 for each of the cylinder rows 2 and 3, and an upper portion of the cylinder portion 8a. The cylinder head 9 is mounted, and a cam housing 9a and a head cover 10 provided on the cylinder head 9 are configured.
Cylinder holes 11 for three cylinders are formed in each cylinder portion 8 a of the cylinder block 8 so as to be aligned in the axial direction of the crankshaft 4. In FIG. 1, 12 indicates a piston fitted in the cylinder hole 11, and S indicates a combustion chamber.

前記シリンダヘッド９は、図８に示すように、後述する吸気ポート２１および排気ポート２２と、冷却水通路２３とが形成されており、シリンダブロック８の上にヘッドガスケット２４を介して載せられ、図示していないヘッドボルトによって取付けられている。このヘッドボルトを挿通するためのボルト孔を図２〜図４中に符号２５で示す。吸気ポート２１は、シリンダヘッド９のＶバンク内側に設けられ、排気ポート２２は、シリンダヘッド９におけるＶバンク外側に設けられている。 As shown in FIG. 8, the cylinder head 9 has an intake port 21 and an exhaust port 22, which will be described later, and a cooling water passage 23. The cylinder head 9 is mounted on the cylinder block 8 via a head gasket 24. It is attached by a head bolt (not shown). A bolt hole for inserting the head bolt is denoted by reference numeral 25 in FIGS. The intake port 21 is provided inside the V bank of the cylinder head 9, and the exhaust port 22 is provided outside the V bank in the cylinder head 9.

前記吸気ポート２１は、下流側の端部に一対の分岐ポート２１ａ，２１ａ（図８および図９参照）を有する二股状であって、いわゆるサイアミーズポートとして形成されており、１気筒当たり２本の吸気弁２６によって開閉される。これらの吸気弁２６，２６は、図１に示すように、シリンダヘッド９に設けられた動弁装置２７によって駆動する。この動弁装置２７は、吸気カム軸５からロッカーアーム２８を介して吸気弁２６に駆動力を伝達する構造のものである。
シリンダヘッド９における吸気ポート２１の上流側端部の近傍には、前記一対の分岐ポート２１ａ，２１ａ内に向けて燃料を噴射するインジェクタ２９が取付られている。 The intake port 21 has a bifurcated shape having a pair of branch ports 21a and 21a (see FIGS. 8 and 9) at the downstream end portion, and is formed as a so-called siamese port. The intake valve 26 opens and closes. These intake valves 26, 26 are driven by a valve operating device 27 provided in the cylinder head 9, as shown in FIG. This valve operating device 27 has a structure for transmitting a driving force from the intake camshaft 5 to the intake valve 26 via the rocker arm 28.
An injector 29 that injects fuel into the pair of branch ports 21a and 21a is attached in the vicinity of the upstream end portion of the intake port 21 in the cylinder head 9.

前記排気ポート２２は、各気筒の排ガスを集合させて後述する排気管３０に導く構成が採られている。詳述すると、排気ポート２２は、図１０，１１に示すように、気筒毎に設けられた第１〜第３の上流部３１〜３３と、これらの上流部３１〜３３どうしを接続する合流部３４とから構成されている。 The exhaust port 22 is configured to collect exhaust gas from each cylinder and guide it to an exhaust pipe 30 described later. More specifically, as shown in FIGS. 10 and 11, the exhaust port 22 includes first to third upstream portions 31 to 33 provided for each cylinder and a merging portion that connects these upstream portions 31 to 33. 34.

前記排気ポート２２は、その全域において、シリンダヘッド９の吸気ポート２１や燃焼室Ｓの天井壁３５（図８参照）などとともに鋳造によって成形されている。鋳造によって排気ホ゜ート２２を形成するためには、前記第１〜第３の上流部３１〜３３を合流部３４に接続した形状の中子を使用する。
この排気ポート２２の前記第１〜第３の上流部３１〜３３を形成する壁を図１４において３６〜３８で示し、合流部３４を形成する壁を３９で示す。 The exhaust port 22 is formed by casting with the intake port 21 of the cylinder head 9 and the ceiling wall 35 (see FIG. 8) of the combustion chamber S over the entire area. In order to form the exhaust port 22 by casting, a core having a shape in which the first to third upstream portions 31 to 33 are connected to the merging portion 34 is used.
In FIG. 14, the walls forming the first to third upstream portions 31 to 33 of the exhaust port 22 are indicated by 36 to 38, and the walls forming the merge portion 34 are indicated by 39.

第１〜第３の上流部３１〜３３のうち、第１の上流部３１は、図１０に示すように、シリンダヘッド９の前端部９Ａ（水冷式多気筒エンジン１の前記前端部に対応する一端部）に位置し、第３の上流部３３は、シリンダヘッド９の後端部に位置し、第２の上流部３２は、第１の上流部３１と第３の上流部３３との間に位置している。 Of the first to third upstream portions 31 to 33, the first upstream portion 31 corresponds to the front end portion 9A of the cylinder head 9 (corresponding to the front end portion of the water-cooled multi-cylinder engine 1 as shown in FIG. 10). The third upstream portion 33 is located at the rear end portion of the cylinder head 9, and the second upstream portion 32 is located between the first upstream portion 31 and the third upstream portion 33. Is located.

これらの第１〜第３の上流部３１〜３３は、図８に示すように、燃焼室Ｓからシリンダヘッド９のＶバンク外側であって上側に延びるように形成されている。また、これらの上流部は、図１０に示すように、上流側の端部に一対の分岐ポート３１ａ，３１ａ，３２ａ，３２ａ，３３ａ，３３ａを有する二股状であって、いわゆるサイアミーズポートとして形成されている。これらの分岐ポートは、それぞれ排気弁４１によって開閉される。これらの排気弁４１は、図１に示すように、排気カム軸６とロッカーアーム４２とを有する前記動弁装置２７によって駆動する。 As shown in FIG. 8, these first to third upstream portions 31 to 33 are formed to extend from the combustion chamber S to the upper side outside the V bank of the cylinder head 9. Further, as shown in FIG. 10, these upstream portions have a bifurcated shape having a pair of branch ports 31a, 31a, 32a, 32a, 33a, 33a at the upstream end portion, and are formed as so-called siamese ports. ing. These branch ports are opened and closed by exhaust valves 41, respectively. These exhaust valves 41 are driven by the valve gear 27 having an exhaust camshaft 6 and a rocker arm 42 as shown in FIG.

前記合流部３４は、図１０，１１および図１４に示すように、シリンダヘッド９の前端部９Ａに上流端が位置し、この上流端からシリンダヘッド９の後端部９Ｂに延びるように形成されている。この合流部３４の上流端は、第１の上流部３１の下流端に段差などが形成されることがないように接続されている。一方、合流部３４の下流側の端部は、第３の上流部３３の下流端をＶバンク外側に延長したような形状に形成されている。 As shown in FIGS. 10, 11, and 14, the merging portion 34 is formed so that the upstream end is located at the front end portion 9 A of the cylinder head 9 and extends from the upstream end to the rear end portion 9 B of the cylinder head 9. ing. The upstream end of the merging portion 34 is connected so that no step is formed at the downstream end of the first upstream portion 31. On the other hand, the downstream end of the merging portion 34 is formed in a shape that extends the downstream end of the third upstream portion 33 to the outside of the V bank.

合流部３４の下流端３４ａは、図２および図１１に示すように、シリンダヘッド９のＶバンク外側の側部４３に開口している。この側部４３には、平坦面からなる側面４４と、この側面４４に開口しかつシリンダヘッド内側に延びる凹陥部４５とが形成されている。前記側面４４と凹陥部４５とは、シリンダヘッド９の前側から後側に延びるように形成されている。前記合流部３４の下流端３４ａは、このようにシリンダヘッド９の前後方向に延びる前記側面４４の後側端部であって、凹陥部３４とはシリンダヘッド９の後側に離間した位置に開口している。 As shown in FIGS. 2 and 11, the downstream end 34 a of the merging portion 34 opens to the side portion 43 outside the V bank of the cylinder head 9. The side portion 43 is formed with a flat side surface 44 and a recessed portion 45 that opens to the side surface 44 and extends inward of the cylinder head. The side surface 44 and the recessed portion 45 are formed so as to extend from the front side to the rear side of the cylinder head 9. The downstream end 34 a of the merge portion 34 is a rear end portion of the side surface 44 thus extending in the front-rear direction of the cylinder head 9, and is opened at a position separated from the recessed portion 34 on the rear side of the cylinder head 9. is doing.

前記凹陥部４５は、図示してはいないが、シリンダヘッド鋳造用の金型に突設された凸部によって形成される。この凸部は、鋳造時には、金型内に装填された排気ポート形成用の中子とは所定の間隔をおいて離間させられる。この状態でシリンダヘッド９を鋳造により形成することによって、図８および図１０に示すように、前記合流部３４を形成する壁３９の一部が凹陥部４５の底に露出する。言い換えれば、凹陥部４５の底は、前記壁３９の一部によって構成されている。 Although not shown in the drawing, the concave portion 45 is formed by a convex portion protruding from a cylinder head casting mold. At the time of casting, the convex portion is spaced apart from the exhaust port forming core loaded in the mold at a predetermined interval. By forming the cylinder head 9 by casting in this state, a part of the wall 39 forming the joining portion 34 is exposed to the bottom of the recessed portion 45 as shown in FIGS. In other words, the bottom of the recess 45 is constituted by a part of the wall 39.

この凹陥部４５の開口部は、図７および図８に示すように、プレート４６によって閉塞されている。この実施の形態においては、このプレート４６によって、本発明でいう蓋体が構成され、前記側面４４によって、本発明でいう凹陥部用蓋体が取付けられる取付面が構成されている。前記プレート４６は、図５に示すように、前記側面４４と同じ形状に形成されており、前記側面４４に複数の取付用ボルト４７（図６参照）によって取付けられている。この取付用ボルト４７は、図２に示すように、前記側部４３に形成されたねじ孔４７ａに螺着されている。また、前記プレート４６と前記側面４４との間にはシール部材４８が介装されている。 As shown in FIGS. 7 and 8, the opening of the recessed portion 45 is closed by a plate 46. In this embodiment, the plate 46 constitutes a lid according to the present invention, and the side surface 44 constitutes an attachment surface to which the recessed portion lid according to the present invention is attached. As shown in FIG. 5, the plate 46 is formed in the same shape as the side surface 44, and is attached to the side surface 44 by a plurality of mounting bolts 47 (see FIG. 6). As shown in FIG. 2, the mounting bolt 47 is screwed into a screw hole 47 a formed in the side portion 43. A seal member 48 is interposed between the plate 46 and the side surface 44.

この実施の形態によるプレート４６には、図５に示すように、排気管３０の上流側の端部が設けられている。排気管３０は、プレート４６の一端部（シリンダヘッド９の後側の端部）であって前記合流部３４の下流端３４ａと対向する部位に溶接されている。すなわち、排気管３０の上流側端部は、前記プレート４６によってシリンダヘッド９の側部４３に取付けられている。なお、この排気管３０の中間部には過給器（図示せず）が設けられている。 The plate 46 according to this embodiment is provided with an upstream end portion of the exhaust pipe 30 as shown in FIG. The exhaust pipe 30 is welded to one end portion of the plate 46 (the end portion on the rear side of the cylinder head 9) and facing the downstream end 34 a of the joining portion 34. That is, the upstream end of the exhaust pipe 30 is attached to the side 43 of the cylinder head 9 by the plate 46. Note that a supercharger (not shown) is provided at an intermediate portion of the exhaust pipe 30.

上述した吸気ポート２１や排気ポート２２などと一体に形成された前記天井壁３５には、図３，７，８に示すように、その下面を上方に凹ませるようにして凹部４９が形成されている。前記吸気ポート２１の下流端および排気ポート２２の上流端は、この凹部４９に開口している。
また、この天井壁３５におけるクランク軸４の軸線方向から見てシリンダの軸線Ｃと交差する部位には、図７に示すように、点火プラグ５０が取付けられている。この点火プラグ５０は、シリンダの軸線方向から見て燃焼室Ｓの略中央部に設けられている。 The ceiling wall 35 formed integrally with the intake port 21 and the exhaust port 22 described above is formed with a recess 49 so that the lower surface thereof is recessed upward as shown in FIGS. Yes. The downstream end of the intake port 21 and the upstream end of the exhaust port 22 are open to the recess 49.
Further, as shown in FIG. 7, a spark plug 50 is attached to a portion of the ceiling wall 35 that intersects the cylinder axis C when viewed from the axial direction of the crankshaft 4. The spark plug 50 is provided at a substantially central portion of the combustion chamber S as viewed from the axial direction of the cylinder.

この点火プラグ５０は、シリンダヘッド９の後述する冷却水通路２３内に設けられた筒状壁５１（図９〜図１１参照）の内部に挿入され、図７に示すように、前記天井壁３５に穿設されたプラグ孔５２に螺着している。前記筒状壁５１は、図７に示すように、前記天井壁３５から後述する冷却水通路２３内を上方へ延びるように形成されている。 The spark plug 50 is inserted into a cylindrical wall 51 (see FIGS. 9 to 11) provided in a cooling water passage 23 (described later) of the cylinder head 9, and as shown in FIG. It is screwed into the plug hole 52 drilled in. As shown in FIG. 7, the cylindrical wall 51 is formed to extend upward from the ceiling wall 35 in a cooling water passage 23 described later.

この筒状壁５１の上端部は、冷却水通路２３の上壁５３に接続されている。この実施の形態による点火プラグ５０および筒状壁５１は、図７に示すように、クランク軸４の軸線方向から見て上方に向かうにしたがって次第にＶバンク外側に位置するように傾斜している。 The upper end portion of the cylindrical wall 51 is connected to the upper wall 53 of the cooling water passage 23. As shown in FIG. 7, the spark plug 50 and the cylindrical wall 51 according to this embodiment are inclined so as to be gradually located on the outer side of the V bank as they go upward as viewed from the axial direction of the crankshaft 4.

シリンダヘッド９内に形成されている冷却水通路２３は、図９および図１３に示すように、シリンダヘッド９の前端部９Ａから後端部９Ｂに向けて延びるように形成されている。この冷却水通路２３は、図３に示すように、シリンダヘッド９の前端部９Ａ（図３においては上端部）に形成された主入口５４と、気筒毎に燃焼室Ｓ（凹部４９）を囲むような位置に設けられた副入口５５と、点火プラグ５０と対応する位置に設けられた貫通孔５６と、ヘッドガスケット２４における前記主、副入口５４，５５および貫通孔５６と対向する位置に穿設された孔５７〜５９（図１２参照）とを介してシリンダブロック８内の冷却水通路６０（図７，８および図１３参照）に接続されている。 As shown in FIGS. 9 and 13, the cooling water passage 23 formed in the cylinder head 9 is formed to extend from the front end portion 9 A of the cylinder head 9 toward the rear end portion 9 B. As shown in FIG. 3, the cooling water passage 23 surrounds a main inlet 54 formed at the front end 9A (upper end in FIG. 3) of the cylinder head 9 and a combustion chamber S (recess 49) for each cylinder. The sub-inlet 55 provided at such a position, the through-hole 56 provided at a position corresponding to the spark plug 50, and the head gasket 24 are formed at positions facing the main, sub-inlet 54, 55 and through-hole 56. It is connected to the cooling water passage 60 (see FIGS. 7, 8 and 13) in the cylinder block 8 through the provided holes 57 to 59 (see FIG. 12).

前記主入口５４と、副入口５５および貫通孔５６とにそれぞれ流入する冷却水の量は、ヘッドガスケット２４に穿設された孔５７〜５９の開口面積の大きさによって決められる。この実施の形態においては、主入口５４に最も多く冷却水が流入するように、これらの孔５７〜５９の開口面積が設定されている。 The amount of cooling water flowing into the main inlet 54, the sub inlet 55, and the through hole 56 is determined by the size of the opening areas of the holes 57 to 59 formed in the head gasket 24. In this embodiment, the opening areas of these holes 57 to 59 are set so that the cooling water flows most into the main inlet 54.

シリンダヘッド９の下面に開口する孔のうち、図３に示すように、副入口５５と同様に燃焼室Ｓ（凹部４９）を囲むような位置に設けられている孔６１は、ヘッドガスケット２４によって閉塞されることになるために冷却水が通ることはない。この孔６１は、例えば冷却水通路形成用の中子（図示せず）の脚部によって形成されたものである。また、シリンダヘッド９の下面における凹部４９どうしの間に形成されている孔６２は、図６に示すように、栓部材６３が圧入されており、この栓部材６３によって閉塞されている。なお、ヘッドガスケット２４には、上述した冷却水を通すための孔５７〜５９の他に、ヘッドボルトを通すための孔６４と、オイルを通すための孔６５などが穿設されている。 Of the holes opened in the lower surface of the cylinder head 9, as shown in FIG. 3, the hole 61 provided at a position surrounding the combustion chamber S (recessed portion 49) as with the sub-inlet 55 is formed by the head gasket 24. Since it is blocked, cooling water does not pass. The hole 61 is formed by a leg portion of a core (not shown) for forming a cooling water passage, for example. Further, the hole 62 formed between the recesses 49 on the lower surface of the cylinder head 9 is press-fitted with a plug member 63 as shown in FIG. The head gasket 24 is provided with a hole 64 for passing a head bolt, a hole 65 for passing oil, and the like in addition to the holes 57 to 59 for allowing the cooling water to pass therethrough.

シリンダブロック８内の冷却水通路６０は、図１３に示すように、冷却水供給通路７１によって冷却水ポンプ７２の吐出口に接続されている。冷却水ポンプ７２の吸込口は、従来からよく知られているサーモスタット７３を介してラジエータ７４の冷却水出口７４ａまたはラジエータバイパス通路７５の下流側端部に接続されている。ラジエータ７４の冷却水入口７４ｂは、冷却水戻り通路７６によってシリンダヘッド９の冷却水出口７８に接続されている。前記ラジエータバイパス通路７５の上流側端部は、この冷却水戻り通路７６の中間部に接続されている。 As shown in FIG. 13, the cooling water passage 60 in the cylinder block 8 is connected to the discharge port of the cooling water pump 72 by a cooling water supply passage 71. The suction port of the cooling water pump 72 is connected to the cooling water outlet 74a of the radiator 74 or the downstream end of the radiator bypass passage 75 via a thermostat 73 that is well known in the art. A cooling water inlet 74 b of the radiator 74 is connected to a cooling water outlet 78 of the cylinder head 9 by a cooling water return passage 76. An upstream end portion of the radiator bypass passage 75 is connected to an intermediate portion of the cooling water return passage 76.

シリンダヘッド９の冷却水出口７８は、図４および図１１に示すように、シリンダヘッド９の後端部９ＢであってＶバンク内側（図４においては左側）に形成されており、シリンダヘッド９の後面に開口している。シリンダヘッド９は、図１に示すように、Ｖバンク内側が相対的に高くなるように傾斜した状態でシリンダブロック８に取付けられる。すなわち、冷却水出口７８は、シリンダヘッド９をシリンダブロック８に取付けた状態では冷却水通路２３の相対的に高い位置に位置することになる。 As shown in FIGS. 4 and 11, the coolant outlet 78 of the cylinder head 9 is formed at the rear end portion 9 B of the cylinder head 9 and inside the V bank (on the left side in FIG. 4). There is an opening on the rear surface. As shown in FIG. 1, the cylinder head 9 is attached to the cylinder block 8 in an inclined state so that the inside of the V bank is relatively high. That is, the cooling water outlet 78 is located at a relatively high position in the cooling water passage 23 in a state where the cylinder head 9 is attached to the cylinder block 8.

このため、シリンダヘッド９の冷却水通路２３内に混入した空気は、冷却水通路２３内に残留することがなく冷却水出口７８から排出される。このようにシリンダヘッド９の後端部９Ｂに冷却水出口７８が形成されるとともに、シリンダヘッド９の前端部９Ａに主入口５４が形成されているために、シリンダヘッド９の冷却水通路２３内の冷却水は、図９および図１３中に矢印によって示すように、シリンダヘッド９の前端部９Ａ側から後端部９Ｂ側へ流れる。 For this reason, the air mixed in the cooling water passage 23 of the cylinder head 9 is discharged from the cooling water outlet 78 without remaining in the cooling water passage 23. As described above, the cooling water outlet 78 is formed at the rear end portion 9B of the cylinder head 9 and the main inlet 54 is formed at the front end portion 9A of the cylinder head 9, so that the inside of the cooling water passage 23 of the cylinder head 9 is formed. The cooling water flows from the front end portion 9A side of the cylinder head 9 to the rear end portion 9B side as indicated by arrows in FIGS.

シリンダヘッド９内の冷却水通路２３は、図９に示すように、燃焼室の天井壁３５に沿ってシリンダヘッド９の前端部９Ａから後端部９Ｂに延びる主冷却水通路８１と、シリンダヘッド９の前端部９ＡからＶバンク外側を通って後端部９Ｂに延びる副冷却水通路８２とから構成されている。この副冷却水通路８２の両端部（上流側端部と下流側端部）は主冷却水通路８１の両端部に接続されている。前記主、副入口５４，５５や後述する貫通孔５６は主冷却水通路８１内に位置している。 As shown in FIG. 9, the cooling water passage 23 in the cylinder head 9 includes a main cooling water passage 81 extending from the front end portion 9A of the cylinder head 9 to the rear end portion 9B along the ceiling wall 35 of the combustion chamber, and the cylinder head. 9 and a sub cooling water passage 82 extending from the front end portion 9A to the rear end portion 9B through the V bank outside. Both end portions (upstream end portion and downstream end portion) of the sub cooling water passage 82 are connected to both end portions of the main cooling water passage 81. The main and sub-inlets 54 and 55 and a through-hole 56 described later are located in the main cooling water passage 81.

主冷却水通路８１は、図７，８および図９〜図１１に示すように、燃焼室Ｓの天井壁３５を含むシリンダヘッド９の底壁８３（シリンダブロック８に取付けられる壁）と、この底壁８３を挟んで燃焼室Ｓとは反対側に位置する前記上壁５３と、シリンダヘッド９のＶバンク内側に位置する内側壁８４と、シリンダヘッド９の前端部９Ａに位置する前壁８５と、シリンダヘッド９の後端部９Ｂに位置する後壁８６とによって囲まれた空間によって形成されている。 The main cooling water passage 81 includes a bottom wall 83 (a wall attached to the cylinder block 8) of the cylinder head 9 including the ceiling wall 35 of the combustion chamber S, as shown in FIGS. The upper wall 53 located on the opposite side of the combustion chamber S across the bottom wall 83, the inner wall 84 located inside the V bank of the cylinder head 9, and the front wall 85 located at the front end 9A of the cylinder head 9 And a space surrounded by the rear wall 86 located at the rear end portion 9B of the cylinder head 9.

前記底壁８３には、図９に示すように、主冷却水通路８１と副冷却水通路８２とを底壁８３の近傍において仕切るための仕切壁８７が上方へ突出する状態で一体に形成されている。この仕切壁８７は、排気ポート２２の第２の上流部３２と底壁８３とによって挟まれた部位に形成されている。また、この仕切壁８７は、図１４に示すように、主冷却水通路８１内に立設された２つのヘッドボルト挿通用の筒状壁８８，８８どうしの間に架け渡されている。なお、図１４では、排気ポート２２の周辺に形成された冷却水通路の構成を示しており、プラグ挿入用の筒状壁５１や栓部材６３などの部材は省略して描いてある。前記ヘッドボルト挿通用筒状壁８８，８８には、ボルト孔２５の他に、シリンダヘッド９の上方に位置する動弁カム室８９（図１参照）からオイルを下方に流下させるためのオイル孔９０が穿設されている。 As shown in FIG. 9, a partition wall 87 for partitioning the main cooling water passage 81 and the sub cooling water passage 82 in the vicinity of the bottom wall 83 is integrally formed on the bottom wall 83 so as to protrude upward. ing. The partition wall 87 is formed at a portion sandwiched between the second upstream portion 32 and the bottom wall 83 of the exhaust port 22. Further, as shown in FIG. 14, the partition wall 87 is bridged between two head bolt insertion cylindrical walls 88, 88 that are erected in the main cooling water passage 81. FIG. 14 shows the configuration of the cooling water passage formed around the exhaust port 22, and members such as the plug-inserting cylindrical wall 51 and the plug member 63 are omitted. In addition to the bolt hole 25, the cylindrical wall 88 for inserting the head bolt 88, an oil hole for allowing oil to flow downward from the valve cam chamber 89 (see FIG. 1) located above the cylinder head 9. 90 is drilled.

前記上壁５３には、図７，１０，１１および図１４に示すように、主冷却水通路８１内を流れる冷却水を副冷却水通路８２側に導くための板９１と、主冷却水通路８１と副冷却水通路８２とを上壁５３の近傍において仕切るための突条９２とがそれぞれ下方に突出する状態で一体に形成されている。前記板９１は、図１１に示すように、この水冷式多気筒エンジン１の各気筒列２，３に３つずつ設けられている気筒のうち、前端部側の気筒と中央部の気筒との間と、中央部の気筒と後端部側の気筒との間とに対応する２箇所にそれぞれ設けられている。前記突条９２は、図１１に示すように、前記前壁８５から後壁８６の近傍まで延びるように形成されている。 As shown in FIGS. 7, 10, 11 and 14, the upper wall 53 has a plate 91 for guiding the cooling water flowing in the main cooling water passage 81 toward the sub cooling water passage 82, and the main cooling water passage. The protrusions 92 for partitioning 81 and the sub-cooling water passage 82 in the vicinity of the upper wall 53 are integrally formed so as to protrude downward. As shown in FIG. 11, among the three cylinders provided in each of the cylinder rows 2 and 3 of the water-cooled multi-cylinder engine 1, the plate 91 includes a front end cylinder and a central cylinder. Are provided at two locations corresponding to each other and between the center cylinder and the rear end cylinder. The protrusion 92 is formed to extend from the front wall 85 to the vicinity of the rear wall 86 as shown in FIG.

前記内側壁８４は、図８に示すように、吸気ポート２１を形成する壁９３を含むように形成されている。吸気ポート２１を形成する壁９３には、吸気弁２６の弁軸を支持するための凸部９３ａが形成されている。この凸部９３ａには、バルブステムガイド２６ａが挿通されている。 As shown in FIG. 8, the inner side wall 84 is formed to include a wall 93 that forms the intake port 21. On the wall 93 forming the intake port 21, a convex portion 93a for supporting the valve shaft of the intake valve 26 is formed. The valve stem guide 26a is inserted through the convex portion 93a.

この凸部９３ａと前記上壁５３とによって形成された角部分には、図８，１０，１１に示すように、主冷却水通路８１内を流れる冷却水を点火プラグ挿入用の筒状壁５１に導くための突起９４が設けられている。この突起９４は、図１０および図１１に示すように、このシリンダヘッド９に６箇所設けられている前記凸部９３の全てに同様に設けられている。この突起９４は、前記凸部９３ａにおける筒状壁５１に近接する先端部に筒状壁５１側へ突出するように形成されている。 As shown in FIGS. 8, 10, and 11, at the corner portion formed by the convex portion 93 a and the upper wall 53, the cooling water flowing in the main cooling water passage 81 is passed through the cylindrical wall 51 for inserting the spark plug. Protrusions 94 are provided for guiding to As shown in FIGS. 10 and 11, the projections 94 are provided in the same manner on all the convex portions 93 provided on the cylinder head 9 at six locations. The protrusion 94 is formed at the tip of the convex portion 93a adjacent to the cylindrical wall 51 so as to protrude toward the cylindrical wall 51.

この突起９４は、クランク軸の軸線方向とは交差する方向に延びる板状を呈するように形成されている。この板状の突起９４の厚みは、基端部から先端部に向かうにしたがって漸次薄くなるように形成されている。また、突起９４は、図６および図８に示すように、シリンダヘッド９の前端部側から見て前記凸部９３ａの先端縁と、上壁５３の下縁とによって形成された角部分に、ここへの冷却水の流れを規制するように三角形状に形成されている。このように前記角部分に突起９４を設けたことにより、この角部分を冷却水が真っ直ぐ通過してしまうのを防ぐことができ、突起９４に当たった冷却水を筒状壁５１に導くことができる。 The projection 94 is formed to have a plate shape extending in a direction intersecting the axial direction of the crankshaft. The thickness of the plate-like protrusion 94 is formed so as to gradually decrease from the base end portion toward the tip end portion. Further, as shown in FIGS. 6 and 8, the protrusion 94 is formed at a corner portion formed by the tip edge of the convex portion 93 a and the lower edge of the upper wall 53 as viewed from the front end side of the cylinder head 9. It is formed in a triangular shape so as to regulate the flow of the cooling water here. Thus, by providing the protrusion 94 at the corner portion, it is possible to prevent the cooling water from passing straight through the corner portion, and to guide the cooling water hitting the protrusion 94 to the cylindrical wall 51. it can.

前記底壁８３に設けられた貫通孔５６は、シリンダブロック８の冷却水通路６０内の冷却水を点火プラグ用筒状壁５１の基部５１ａ（図７参照）に直接当てるためのもので、前記基部５１ａを指向するように底壁８３に斜めに穿設されている。 The through-hole 56 provided in the bottom wall 83 is for directly applying the cooling water in the cooling water passage 60 of the cylinder block 8 to the base portion 51a (see FIG. 7) of the spark plug cylindrical wall 51. The bottom wall 83 is obliquely drilled so as to face the base 51a.

前記副冷却水通路８２は、図６〜９および図１４に示すように、排気ポート２２の周囲に冷却水が流れるように形成されている。詳述すると、副冷却水通路８２は、前記底壁８３からＶバンク外側に突出する下壁１０１と、前記上壁５３における主冷却水通路８１からＶバンク外側に延在する上壁延在部１０２と、シリンダヘッド９のＶバンク外側に位置する外側壁１０３と、前記前壁８５における主冷却水通路８１からＶバンク外側に延在する前壁延在部１０４と、前記後壁８６における主冷却水通路８１からＶバンク外側に延在する後壁延在部１０５とによって囲まれた空間により形成されている。 As shown in FIGS. 6 to 9 and FIG. 14, the auxiliary cooling water passage 82 is formed so that the cooling water flows around the exhaust port 22. More specifically, the auxiliary cooling water passage 82 includes a lower wall 101 protruding outward from the V bank from the bottom wall 83 and an upper wall extending portion extending outward from the main cooling water passage 81 in the upper wall 53 from the V bank. 102, an outer wall 103 located outside the V bank of the cylinder head 9, a front wall extending portion 104 extending outside the V bank from the main cooling water passage 81 in the front wall 85, and a main wall in the rear wall 86. It is formed by a space surrounded by a rear wall extending portion 105 extending from the cooling water passage 81 to the outside of the V bank.

前記外側壁１０３は、シリンダヘッド９のＶバンク外側に形成された前記凹陥部４５の底を形成している。すなわち、排気ポート２２の合流部３４を形成する壁３９は、前記外側壁１０３の一部を構成している。また、副冷却水通路８２は、図６〜８および図１４に示すように、排気ポート２２と、前記下壁１０１と平行に延びる隔壁１０６とによって下部通路１０７と上部通路１０８とに分けられている。 The outer wall 103 forms the bottom of the recessed portion 45 formed outside the V bank of the cylinder head 9. That is, the wall 39 that forms the merging portion 34 of the exhaust port 22 constitutes a part of the outer wall 103. The sub-cooling water passage 82 is divided into a lower passage 107 and an upper passage 108 by the exhaust port 22 and a partition wall 106 extending in parallel with the lower wall 101 as shown in FIGS. Yes.

これらの下部通路１０７と上部通路１０８とは、シリンダヘッド９の鋳造時にそれぞれ中子（図示せず）によって形成されている。下部通路１０７を形成するための中子は、排気ポート２２を形成するための中子の下方に位置付けられ、上部通路１０８を形成するための中子は、前記排気ポート形成用中子の上方に位置付けられている。 The lower passage 107 and the upper passage 108 are each formed by a core (not shown) when the cylinder head 9 is cast. The core for forming the lower passage 107 is positioned below the core for forming the exhaust port 22, and the core for forming the upper passage 108 is above the core for forming the exhaust port. It is positioned.

下部通路１０７は、図９に示すように、前壁延在部１０４と第１の上流部３１との間に形成された第１の連通口１１１と、第１の上流部３１と前記仕切壁８７（ヘッドボルト挿通用の筒状壁８８）との間に形成された第２の連通口１１２と、前記仕切壁８７と第３の上流部３３との間に形成された第３の連通口１１３と、第３の上流部３３と後壁延在部１０５との間に形成された第４の連通口１１４とによって主冷却水通路８１に連通されている。 As shown in FIG. 9, the lower passage 107 includes a first communication port 111 formed between the front wall extending portion 104 and the first upstream portion 31, and the first upstream portion 31 and the partition wall. 87 (a second communication port 112 formed between the cylindrical wall 88 for inserting the head bolt) and a third communication port formed between the partition wall 87 and the third upstream portion 33. 113 and a fourth communication port 114 formed between the third upstream portion 33 and the rear wall extending portion 105 are communicated with the main cooling water passage 81.

また、下部通路１０７は、図７に示すように、前記外側壁１０３に形成された冷却水入口通路１１５によって前記凹陥部４５内の空間に接続されている。この冷却水入口通路１１５は、凹陥部４５の底（外側壁１０３）に穿設された貫通孔からなり、凹陥部４５内におけるシリンダヘッド９の前端部９Ａの近傍（図２参照）と下部通路１０７内とを連通している。この冷却水入口通路１１５は、下部通路１０７を形成するための中子によって形成する他に、鋳造後に凹陥部４５の底に外側から孔開け加工を施すことによって形成することができる。 Further, as shown in FIG. 7, the lower passage 107 is connected to the space in the recessed portion 45 by a cooling water inlet passage 115 formed in the outer wall 103. The cooling water inlet passage 115 is a through-hole drilled in the bottom (outer wall 103) of the recessed portion 45, and the vicinity of the front end portion 9A of the cylinder head 9 in the recessed portion 45 (see FIG. 2) and the lower passage. 107 communicates with the inside. The cooling water inlet passage 115 can be formed by punching the bottom of the recessed portion 45 from the outside after casting, in addition to being formed by a core for forming the lower passage 107.

上部通路１０８は、図１３に示すように、上壁５３に設けられた突条９２と、この突条９２の下方に位置する部材との間において主冷却水通路８１に連通している。突条９２の下方に位置する部材とは、排気ポート２２の第１〜第３の上流部３１〜３３を形成する壁３６〜３８と底壁８３とである。 As shown in FIG. 13, the upper passage 108 communicates with the main cooling water passage 81 between the protrusion 92 provided on the upper wall 53 and a member positioned below the protrusion 92. The members positioned below the protrusion 92 are the walls 36 to 38 and the bottom wall 83 that form the first to third upstream portions 31 to 33 of the exhaust port 22.

また、上部通路１０８は、図８に示すように、前記外側壁１０３に形成された冷却水出口通路１１６によって前記凹陥部４５内の空間に接続されている。この冷却水出口通路１１６は、凹陥部４５の底（外側壁１０３）に穿設された貫通孔からなり、凹陥部４５内におけるシリンダヘッド９の後端部９Ｂの近傍（図２参照）と上部通路１０８内とを連通している。この冷却水出口通路１１６は、上部通路１０８を形成するための中子によって形成する他に、鋳造後に凹陥部４５の底に外側から孔開け加工を施すことによって形成することができる。 Further, as shown in FIG. 8, the upper passage 108 is connected to the space in the recessed portion 45 by a cooling water outlet passage 116 formed in the outer wall 103. The cooling water outlet passage 116 is a through-hole formed in the bottom (outer wall 103) of the recessed portion 45, and the vicinity of the rear end portion 9B of the cylinder head 9 in the recessed portion 45 (see FIG. 2) and the upper portion. The passage 108 communicates with the inside. The cooling water outlet passage 116 can be formed by punching the bottom of the recessed portion 45 from the outside after casting, in addition to being formed by a core for forming the upper passage 108.

上述したように構成された水冷式多気筒エンジン１においては、冷却水ポンプ７２の運転により冷却水がシリンダブロック８の冷却水通路６０から主入口５４、副入口５５および貫通孔５６などを通ってシリンダヘッド９の主冷却水通路８１内に流入する。主冷却水通路８１内に流入した冷却水のうち一部は副冷却水通路８２に流入し、他の冷却水は、主冷却水通路８１内をクランク軸４の軸線方向に流れる。 In the water-cooled multi-cylinder engine 1 configured as described above, the cooling water passes from the cooling water passage 60 of the cylinder block 8 through the main inlet 54, the sub-inlet 55, the through hole 56, and the like by the operation of the cooling water pump 72. It flows into the main cooling water passage 81 of the cylinder head 9. A part of the cooling water flowing into the main cooling water passage 81 flows into the sub cooling water passage 82, and the other cooling water flows in the main cooling water passage 81 in the axial direction of the crankshaft 4.

副冷却水通路８２に流入した冷却水は、排気ポート２２の第１〜第３の上流部３１〜３３を形成する壁３６〜３８と、合流部３４を形成する壁３９とを冷却する。詳述すると、副冷却水通路８２の下部通路１０７内を流れる冷却水は、排気ポート２２を形成する壁３６〜３９を下方から冷却し、上部通路１０８内を流れる冷却水は、前記壁３６〜３９を上方から冷却する。 The cooling water that has flowed into the sub-cooling water passage 82 cools the walls 36 to 38 that form the first to third upstream portions 31 to 33 of the exhaust port 22 and the wall 39 that forms the joining portion 34. More specifically, the cooling water flowing in the lower passage 107 of the sub cooling water passage 82 cools the walls 36 to 39 forming the exhaust port 22 from below, and the cooling water flowing in the upper passage 108 39 is cooled from above.

下部通路１０７内を流れる冷却水の一部は、前記冷却水入口通路１１５を通って凹陥部４５内に流入しここを満たす。また、この凹陥部４５内の冷却水は、前記冷却水出口通路１１６を通って前記上部通路１０８に流出する。このように凹陥部４５内を冷却水が流れる理由は、下部通路１０７の上流部内の圧力より上部通路１０８の下流部の圧力の方が低くなるからである。 A part of the cooling water flowing in the lower passage 107 flows into the recessed portion 45 through the cooling water inlet passage 115 and fills it. Further, the cooling water in the recessed portion 45 flows out to the upper passage 108 through the cooling water outlet passage 116. The reason why the cooling water flows in the recessed portion 45 is that the pressure in the downstream portion of the upper passage 108 is lower than the pressure in the upstream portion of the lower passage 107.

前記凹陥部４５は、排気ポート２２の合流部３４を形成する壁３９をエンジン１の外側方から覆うように形成されている。このため、この実施の形態によれば、凹陥部４５内に冷却水が流れることにより、合流部３４を形成する壁３９を外側方から冷却水によって冷却することができる。 The recessed portion 45 is formed so as to cover the wall 39 forming the joining portion 34 of the exhaust port 22 from the outside of the engine 1. For this reason, according to this embodiment, the cooling water flows into the recessed portion 45, whereby the wall 39 forming the joining portion 34 can be cooled from the outside by the cooling water.

前記凹陥部は、シリンダヘッドを成形するための金型によって形成されている。このため、この実施の形態によれば、合流部３４を形成する壁３９をエンジン１の外側方から覆うような形状の中子を使用することなく、壁３９の外側方に冷却水通路を形成することができる。この実施の形態によるエンジン１においては、排気ポート２２を形成する壁３６〜３９の周囲全域を冷却水によって冷却することができるから、これらの壁３６〜３９が熱疲労を起こすことを確実に防ぐことができる。 The recessed portion is formed by a mold for forming a cylinder head. For this reason, according to this embodiment, the cooling water passage is formed on the outer side of the wall 39 without using a core that covers the wall 39 that forms the merging portion 34 from the outer side of the engine 1. can do. In the engine 1 according to this embodiment, since the entire area around the walls 36 to 39 forming the exhaust port 22 can be cooled by the cooling water, the walls 36 to 39 are reliably prevented from causing thermal fatigue. be able to.

また、このエンジン１においては、排気ポート２２の合流部３４を形成する壁がシリンダヘッド９の外面に広く露出することはない。このため、このエンジン１を例えば自動車に搭載した場合などにおいて、シリンダヘッド９の外側方に隣接して設けられる部品が輻射熱によって加熱されることはない。この結果、この実施の形態による水冷式多気筒エンジン１を自動車などの車両に搭載する場合、エンジン１と前記隣接部品との間のクリアランスを狭くすることができるから、車体をコンパクトに形成することができる。 Further, in the engine 1, the wall forming the merging portion 34 of the exhaust port 22 is not widely exposed on the outer surface of the cylinder head 9. For this reason, when this engine 1 is mounted in, for example, an automobile, components provided adjacent to the outside of the cylinder head 9 are not heated by radiant heat. As a result, when the water-cooled multi-cylinder engine 1 according to this embodiment is mounted on a vehicle such as an automobile, the clearance between the engine 1 and the adjacent parts can be reduced, so that the vehicle body can be made compact. Can do.

この実施の形態による水冷式多気筒エンジン１においては、冷却水入口通路１１５は、副冷却水通路８２の上流部と凹陥部４５内とを連通するように形成され、冷却水出口通路１１６は、副冷却水通路８２の下流部と凹陥部４５内とを連通するように形成されている。このため、このエンジン１においては、シリンダヘッド９内に形成されている副冷却水通路８２から冷却水が冷却水入口通路１１５を通って凹陥部４５内に流入する。また、凹陥部４５内の冷却水は、冷却水出口通路１１６を通って副冷却水通路８２に流出する。このため、この実施の形態によれば、シリンダヘッド９内の副冷却水通路８１内を流れる冷却水の一部が凹陥部４５内を通るから、専ら凹陥部４５内に冷却水を通すためのポンプは不要である。 In the water-cooled multi-cylinder engine 1 according to this embodiment, the cooling water inlet passage 115 is formed so as to communicate the upstream portion of the sub cooling water passage 82 and the inside of the recessed portion 45, and the cooling water outlet passage 116 is The sub-cooling water passage 82 is formed so as to communicate with the downstream portion and the recessed portion 45. Therefore, in the engine 1, the cooling water flows from the sub cooling water passage 82 formed in the cylinder head 9 through the cooling water inlet passage 115 and into the recessed portion 45. Further, the cooling water in the recessed portion 45 flows out to the sub cooling water passage 82 through the cooling water outlet passage 116. For this reason, according to this embodiment, since a part of the cooling water flowing in the sub cooling water passage 81 in the cylinder head 9 passes through the recessed portion 45, the cooling water is mainly passed through the recessed portion 45. A pump is not required.

この実施の形態による水冷式多気筒エンジン１においては、シリンダヘッド９におけるプレート４６が取付けられる側面４４に排気ポート２２の下流端３４ａが開口し、プレート４６に排気管３０が設けられている。このため、このエンジン１においては、凹陥部４５を閉塞するためのプレート４６（蓋体）が排気管３０の取付用フランジを兼ねるようになるから、これらの部材を別体に形成する場合に較べて部品数を低減することができる。 In the water-cooled multi-cylinder engine 1 according to this embodiment, the downstream end 34a of the exhaust port 22 opens on the side surface 44 of the cylinder head 9 to which the plate 46 is attached, and the exhaust pipe 30 is provided on the plate 46. For this reason, in this engine 1, the plate 46 (lid body) for closing the recessed portion 45 also serves as a mounting flange for the exhaust pipe 30, so that these members are formed separately. The number of parts can be reduced.

この実施の形態による水冷式多気筒エンジン１のシリンダヘッド９は、各気筒の排ガスを合流させる構造の排気ポート２２が形成されている。しかし、本発明は、このような限定にとらわれることはなく、排気ポート２２が気筒毎に独立するように形成された一般的な水冷式多気筒エンジンに適用することができる。また、本発明は、Ｖ型エンジンとは別のエンジン、例えば自動車用の直列多気筒エンジンや、自動二輪車用の単気筒エンジンにも適用することができる。 The cylinder head 9 of the water-cooled multi-cylinder engine 1 according to this embodiment is formed with an exhaust port 22 having a structure for joining the exhaust gases of the cylinders. However, the present invention is not limited to such a limitation, and can be applied to a general water-cooled multi-cylinder engine in which the exhaust port 22 is formed so as to be independent for each cylinder. The present invention can also be applied to an engine different from the V-type engine, for example, an in-line multi-cylinder engine for automobiles and a single-cylinder engine for motorcycles.

本発明に係る水冷式多気筒エンジンの正面図である。1 is a front view of a water-cooled multi-cylinder engine according to the present invention. シリンダヘッドの平面図である。It is a top view of a cylinder head. シリンダヘッドの底面図である。It is a bottom view of a cylinder head. シリンダヘッドの背面図である。It is a rear view of a cylinder head. プレートの正面図である。It is a front view of a plate. シリンダヘッドとシリンダブロックの一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a cylinder head and a part of cylinder block. シリンダヘッドとシリンダブロックの一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a cylinder head and a part of cylinder block. シリンダヘッドとシリンダブロックの一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a cylinder head and a part of cylinder block. 図７および図８におけるシリンダヘッドのIX−IX線断面図である。It is the IX-IX sectional view taken on the line of the cylinder head in FIG. 7 and FIG. 図７および図８におけるシリンダヘッドのX−X線断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the cylinder head in FIG. 7 and FIG. 8 taken along line XX. 図７および図８におけるシリンダヘッドのXI−XI線断面図である。It is the XI-XI sectional view taken on the line of the cylinder head in FIG. 7 and FIG. ヘッドガスケットの底面図である。It is a bottom view of a head gasket. 冷却系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a cooling system. 副冷却水通路の構成を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of a subcooling water channel | path.

Explanation of symbols

１…水冷式多気筒エンジン、４…クランク軸、８…シリンダブロック、９…シリンダヘッド、１１…シリンダ孔、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、２３，６０…冷却水通路、３５…天井壁、３６〜３９…壁、４５…凹陥部、４６…プレート、４９…点火プラグ、５１…筒状壁、７４…ラジエータ、８１…主冷却水通路、８２…副冷却水通路、８４…内側壁、１１５…冷却水入口通路、１１６…冷却水出口通路、Ｓ…燃焼室。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Water-cooling type multi-cylinder engine, 4 ... Crankshaft, 8 ... Cylinder block, 9 ... Cylinder head, 11 ... Cylinder hole, 21 ... Intake port, 22 ... Exhaust port, 23, 60 ... Coolant passage, 35 ... Ceiling wall , 36 to 39 ... wall, 45 ... recessed portion, 46 ... plate, 49 ... spark plug, 51 ... cylindrical wall, 74 ... radiator, 81 ... main cooling water passage, 82 ... sub cooling water passage, 84 ... inner wall, 115: Cooling water inlet passage, 116: Cooling water outlet passage, S: Combustion chamber.

Claims

In a water-cooled multi-cylinder engine in which an exhaust port having a structure for guiding exhaust gases from a plurality of cylinders to one merging portion and a cooling water passage surrounding the exhaust port are formed in a cylinder head,
In one side portion where the exhaust port in the cylinder head is located, a concave portion that opens outward is formed, and the bottom wall of the concave portion is formed so as to include the wall that forms the merge portion, A water-cooled multi-cylinder engine in which an opening of the recessed portion is closed by a lid, and the inside of the recessed portion is communicated with the cooling water passage by a cooling water inlet passage and a cooling water outlet passage.

The water-cooled multi-cylinder engine according to claim 1,
The cooling water inlet passage is formed to communicate with the upstream portion of the cooling water passage and the inside of the recessed portion,
A water-cooled multi-cylinder engine, characterized in that the cooling water outlet passage is formed so as to communicate the downstream portion of the cooling water passage with the inside of the recessed portion.

The water-cooled multi-cylinder engine according to claim 1,
A water-cooled multi-cylinder engine characterized in that a downstream end of an exhaust port is opened on an attachment surface to which a cover for a recessed portion in a cylinder head is attached, and an exhaust pipe is provided on the cover.