JP2008075508A - Water-cooled engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To locally cool a section having high temperature such as an ignition plug mounting part. <P>SOLUTION: This water-cooled engine is provided with a cylinder block 8 having a cooling water passage 65 in which cooling water is supplied from a radiator side, a cylinder head 9 having a main cooling water passage 81 in which cooling water is supplied from the cooling water passage 65, and a cooling water nozzle 59 provided protrudedly in the main cooling water passage 81 to spout cooling water in the cooling water passage 65 in the cylinder block 8 into the main cooling water passage 81. A cylindrical wall 51 for inserting a plug is protrudedly provided in the vicinity of a central part of a ceiling wall 35 of a combustion chamber S in the cylinder head 9. The cooling water nozzle 59 is arranged at a position on the upstream side of the main cooling water passage 81 more than the ceiling wall 35 where it is overlapped on the ceiling wall 35 when viewed from the direction of axial line of a crank shaft 4 to jet cooling water toward the cylindrical wall 51. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリンダヘッドの冷却水通路内において相対的に温度が高くなる部位に向けて冷却水を噴出する冷却水ノズルを備えた水冷式エンジンに関するものである。   The present invention relates to a water-cooled engine including a cooling water nozzle that ejects cooling water toward a portion where the temperature is relatively high in a cooling water passage of a cylinder head.

従来のこの種の水冷式エンジンとしては、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に示された水冷式エンジンは、多気筒ディーゼルエンジンで、このエンジンのシリンダヘッドには、吸気ポートおよび排気ポートと、これらのポートを形成する壁や燃焼室の天井壁などを冷却するための冷却水通路が形成されている。   A conventional water-cooled engine of this type is disclosed in Patent Document 1, for example. The water-cooled engine disclosed in Patent Document 1 is a multi-cylinder diesel engine. The cylinder head of the engine cools an intake port and an exhaust port, a wall forming these ports, a ceiling wall of a combustion chamber, and the like. A cooling water passage is formed.

前記吸気ポートと排気ポートは、１気筒当たり２つずつ設けられている。前記冷却水通路は、クランク軸の軸線方向に冷却水が流れるように形成されている。すなわち、この冷却水通路の冷却水入口は、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。前記冷却水入口は、シリンダブロックの冷却水通路に接続されている。   Two intake ports and two exhaust ports are provided per cylinder. The cooling water passage is formed so that the cooling water flows in the axial direction of the crankshaft. That is, the cooling water inlet of the cooling water passage is formed at one end in the axial direction of the crankshaft, and the cooling water outlet is formed at the other end. The cooling water inlet is connected to a cooling water passage of the cylinder block.

また、このシリンダヘッドは、前記冷却水通路内の相対的に温度が高くなる部位の冷却を促進するために冷却水噴出手段を備えている。この冷却水噴出手段は、相対的に温度が低いシリンダブロック内の冷却水をシリンダヘッド内の相対的に温度が高くなる部位に向けて噴出する構成が採られている。
このエンジンに装備されている前記冷却水噴出手段は、冷却水通路の両側壁にそれぞれ設けられた第１の冷却水ノズルと、この冷却水通路の底壁（シリンダブロックに取付けられる壁）に突設された第２の冷却水ノズルとから構成されている。 The cylinder head further includes a cooling water jetting means for promoting cooling of a portion of the cooling water passage where the temperature is relatively high. The cooling water jetting unit is configured to jet the cooling water in the cylinder block having a relatively low temperature toward a portion in the cylinder head where the temperature is relatively high.
The cooling water jetting means equipped in the engine projects into a first cooling water nozzle provided on each side wall of the cooling water passage and a bottom wall (wall attached to the cylinder block) of the cooling water passage. The second cooling water nozzle is provided.

第１の冷却水ノズルは、前記側壁に他方の側壁に向けて突出するように形成されており、シリンダの軸線方向から見て各気筒の燃焼室部分を挟んで互いに対向する位置に設けられている。この冷却水ノズルは、冷却水通路内においてクランク軸の軸線方向に並ぶ吸気ポートと排気ポートとの間（燃焼室の天井壁の上方）を指向するように冷却水を噴出する。   The first cooling water nozzle is formed on the side wall so as to protrude toward the other side wall, and is provided at a position facing each other across the combustion chamber portion of each cylinder when viewed from the axial direction of the cylinder. Yes. This cooling water nozzle ejects cooling water so as to be directed between the intake port and the exhaust port aligned in the axial direction of the crankshaft in the cooling water passage (above the ceiling wall of the combustion chamber).

第２の冷却水ノズルは、一端部から流入した冷却水を他端部から噴出する構造が採られており、前記他端部がシリンダヘッド内の冷却水通路内に臨むように冷却水通路の底壁に取付けられている。この冷却水ノズルの前記一端部は、シリンダブロックの冷却水通路に接続されている。第２の冷却水ノズルは、冷却水通路の底壁上であって、排気ポートと側壁との間に配設されている。
この第２の冷却水ノズルの冷却水噴出口は、冷却水通路の底壁面から天井壁側に離間した位置に開口し、排気ポートを形成する壁を指向するように形成されている。
特開２００５−６９０９６号公報 The second cooling water nozzle has a structure in which the cooling water flowing in from one end is ejected from the other end, and the cooling water passage is arranged so that the other end faces the cooling water passage in the cylinder head. Installed on the bottom wall. The one end of the cooling water nozzle is connected to a cooling water passage of the cylinder block. The second cooling water nozzle is disposed on the bottom wall of the cooling water passage and between the exhaust port and the side wall.
The cooling water outlet of the second cooling water nozzle opens at a position spaced from the bottom wall surface of the cooling water passage to the ceiling wall side, and is formed to face the wall forming the exhaust port.
JP 2005-69096 A

発明者は、上述したように構成された水冷式ディーゼルエンジンの冷却技術を４サイクルエンジンに採用し、水冷式４サイクルエンジンにおいて最も高温になる点火プラグの取付部分の冷却を促進することを考えた。
しかしながら、上述した従来の冷却水噴出手段は、以下の２つの理由によって４サイクルエンジンの点火プラグ取付部分には低温な冷却水を当てることができないという問題があった。 The inventor considered that the cooling technology of the water-cooled diesel engine configured as described above was adopted in the four-cycle engine, and promoted cooling of the mounting portion of the spark plug that became the highest temperature in the water-cooled four-cycle engine .
However, the conventional cooling water jetting means described above has a problem that low-temperature cooling water cannot be applied to the spark plug mounting portion of the four-cycle engine for the following two reasons.

第１の理由は、点火プラグは、冷却水通路の幅方向の中央部であって、吸気ポートと排気ポートとによって囲まれた部位に設けられており、第１、第２の冷却水ノズルから大きく離間した位置にあるからである。なお、この点火プラグは、冷却水通路の底壁から冷却水通路の天井側へ延びる筒状壁の内部に挿入され、前記底壁に螺着されている。   The first reason is that the spark plug is provided at a central portion in the width direction of the cooling water passage and surrounded by the intake port and the exhaust port. It is because it is in a position far away. The spark plug is inserted into a cylindrical wall extending from the bottom wall of the cooling water passage to the ceiling side of the cooling water passage and is screwed to the bottom wall.

第２の理由は、従来の冷却水噴出手段は、冷却水通路内を流れる冷却水を横切るように冷却水を噴出するものだからである。したがって、この冷却水噴出手段から噴出された冷却水は、冷却水通路内を入口から出口に向けて流れる冷却水に押されることにより、流れる方向が変えられ出口側に流れることになる。このため、従来の冷却水噴出手段は、相対的に温度が低い冷却水を当てることができる範囲が狭くなってしまう。   The second reason is that the conventional cooling water jetting means jets the cooling water so as to cross the cooling water flowing in the cooling water passage. Therefore, the cooling water jetted from the cooling water jetting means is pushed by the cooling water flowing in the cooling water passage from the inlet toward the outlet, so that the flowing direction is changed and flows to the outlet side. For this reason, the range in which the conventional cooling water jetting unit can apply cooling water having a relatively low temperature is narrowed.

すなわち、従来の冷却水噴出手段を仮に４サイクルエンジンに装備したとしても、低温な冷却水を点火プラグ取付部分に当てることはできないから、この部分を局部的に冷却することはできない。このため、４サイクルエンジンにおいても高温になる部分を局部的に冷却することができる冷却装置の提供が要請されていた。   That is, even if the conventional cooling water jetting means is installed in the four-cycle engine, the low-temperature cooling water cannot be applied to the spark plug mounting portion, and this portion cannot be locally cooled. For this reason, provision of the cooling device which can cool the part which becomes high temperature also in a 4 cycle engine locally was requested | required.

本発明はこのような要請に応えるためになされたもので、点火プラグの取付部位などのように、相対的に高温になる部位を局部的に冷却することができる水冷式エンジンを提供することを目的とする。   The present invention has been made to meet such a demand, and provides a water-cooled engine that can locally cool a relatively high temperature part such as a spark plug attachment part. Objective.

この目的を達成するために、本発明に係る水冷式エンジンは、ラジエータ側から冷却水が供給される冷却水通路を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの冷却水通路から冷却水が供給され、この冷却水をクランク軸の軸線方向に流す冷却水通路を有するシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの冷却水通路内に突設され、シリンダブロックの冷却水通路の冷却水をシリンダヘッド内の冷却水通路内に噴出する冷却水ノズルとを備えた水冷式エンジンにおいて、前記シリンダヘッドは、シリンダ孔を覆う燃焼室天井壁の中央部近傍に点火プラグ挿入用の筒状壁が突設され、前記冷却水ノズルを、前記燃焼室天井壁より冷却水通路の上流側であって、クランク軸の軸線方向から見て前記燃焼室天井壁と重なる位置に、前記筒状壁に向けて冷却水を噴出するように配設したものである。   In order to achieve this object, a water-cooled engine according to the present invention is provided with a cylinder block having a cooling water passage to which cooling water is supplied from the radiator side, and cooling water is supplied from the cooling water passage of the cylinder block. A cylinder head having a cooling water passage for flowing cooling water in the axial direction of the crankshaft, and protruding in the cooling water passage of the cylinder head, and the cooling water in the cooling water passage of the cylinder block is supplied to the cooling water passage in the cylinder head. In the water-cooled engine provided with a cooling water nozzle ejected on the cylinder head, the cylinder head is provided with a cylindrical wall for inserting a spark plug in the vicinity of a center portion of the ceiling wall of the combustion chamber covering the cylinder hole, and the cooling water nozzle Facing the cylindrical wall at a position that is upstream of the cooling water passage from the ceiling wall of the combustion chamber and overlaps the ceiling wall of the combustion chamber when viewed from the axial direction of the crankshaft. In which is disposed so as to eject the cooling water Te.

請求項２に記載した発明に係る水冷式エンジンは、請求項１に記載した水冷式エンジンにおいて、このエンジンは多気筒エンジンであり、冷却水ノズルを、冷却水通路の上流側端部と、互いに隣接する気筒どうしの間とに設けたものである。   The water-cooled engine according to the invention described in claim 2 is the water-cooled engine according to claim 1, wherein the engine is a multi-cylinder engine, and the cooling water nozzle is connected to the upstream end of the cooling water passage and to each other. It is provided between adjacent cylinders.

請求項３に記載した発明に係る水冷式エンジンは、請求項１または請求項２に記載した水冷式エンジンにおいて、シリンダヘッドにおけるクランク軸の軸線方向から見て一側部に吸気ポートを形成するとともに、他側部に排気ポートを形成し、冷却水ノズルを、クランク軸の軸線方向から見て前記吸気ポートと重なる位置と、前記排気ポートと重なる位置とにそれぞれ設けたものである。   The water-cooled engine according to the invention described in claim 3 is the water-cooled engine according to claim 1 or 2, wherein an intake port is formed on one side of the cylinder head as viewed from the axial direction of the crankshaft. The exhaust port is formed on the other side, and the cooling water nozzles are respectively provided at a position overlapping the intake port and a position overlapping the exhaust port when viewed from the axial direction of the crankshaft.

請求項４に記載した発明に係る水冷式エンジンは、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載した水冷式エンジンにおいて、冷却水ノズルの冷却水噴出口を、シリンダの軸線方向において点火プラグ挿入用筒状壁の基部と略同じ位置に位置付けたものである。   A water-cooled engine according to a fourth aspect of the present invention is the water-cooled engine according to any one of the first to third aspects, wherein the cooling water nozzle of the cooling water nozzle is disposed in the axial direction of the cylinder. It is positioned at substantially the same position as the base of the cylindrical wall for inserting the spark plug.

本発明によれば、冷却水ノズルから噴出した相対的に温度が低い冷却水は、冷却水通路内を流れる冷却水に乗って冷却水通路の底壁に沿うように点火プラグ挿入用の筒状壁に向けて流れる。
したがって、本発明に係る水冷式エンジンは、前記筒状壁の基部（点火プラグ取付部）に相対的に温度が低い冷却水を当てることができ、この部分を効率よく冷却することができる。この結果、本発明に係る水冷式エンジンは、最も高温になる点火プラグ取付部位の周辺近傍の温度を低下させるから、ノッキングが発生し難いものとなった。 According to the present invention, the cooling water jetted from the cooling water nozzle is inserted into the cooling water flowing in the cooling water passage, and the ignition plug is inserted along the bottom wall of the cooling water passage. It flows toward the wall.
Therefore, the water-cooled engine according to the present invention can apply cooling water having a relatively low temperature to the base portion (ignition plug mounting portion) of the cylindrical wall, and can efficiently cool this portion. As a result, the water-cooled engine according to the present invention lowers the temperature in the vicinity of the spark plug mounting portion that is the hottest, and therefore it is difficult for knocking to occur.

請求項２記載の発明によれば、多気筒エンジンの全ての気筒において均等に高温部分の冷却を促進することができる。   According to the second aspect of the present invention, the cooling of the high temperature portion can be promoted equally in all the cylinders of the multi-cylinder engine.

請求項３記載の発明によれば、２つの冷却水ノズルによって点火プラグ挿入用筒状壁に２方向から斜めに低温な冷却水が送られる。このため、この筒状壁の基部をより一層効率よく冷却することができる。   According to the invention described in claim 3, low-temperature cooling water is sent obliquely from two directions to the cylindrical wall for inserting the spark plug by the two cooling water nozzles. For this reason, the base part of this cylindrical wall can be cooled much more efficiently.

請求項４記載の発明によれば、冷却水ノズルの冷却水噴出口から噴出した冷却水は、シリンダの軸線方向に大きく移動することなく点火プラグ挿入用筒状壁に向けて流れるようになる。
このため、この発明によれば、前記冷却水噴出口から噴出した冷却水と、シリンダヘッド内の冷却水通路内を流れる他の冷却水とが混ざり難くなるから、温度が相対的に低い冷却水を前記筒状壁に当てることができ、高い冷却効率が得られる。 According to the fourth aspect of the present invention, the cooling water ejected from the cooling water nozzle of the cooling water nozzle flows toward the spark plug insertion cylindrical wall without largely moving in the axial direction of the cylinder.
For this reason, according to the present invention, the cooling water ejected from the cooling water outlet and the other cooling water flowing in the cooling water passage in the cylinder head are difficult to be mixed. Can be applied to the cylindrical wall, and high cooling efficiency can be obtained.

以下、本発明に係る水冷式エンジンの一実施の形態を図１ないし図１４によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る水冷式エンジンの正面図、図２はシリンダヘッドの底面図、図３はシリンダヘッドの背面図、図４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４の破断位置を図２中にIV−IVによって示す。図５は図４における要部のV−V線断面図、図６および図７はシリンダヘッドとシリンダブロックの一部の断面図である。図６の破断位置を図２中にVI−VI線によって示し、図７の破断位置を図２中にVII−VII線によって示す。 Hereinafter, an embodiment of a water-cooled engine according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
1 is a front view of a water-cooled engine according to the present invention, FIG. 2 is a bottom view of the cylinder head, FIG. 3 is a rear view of the cylinder head, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the cylinder head and cylinder block. 4 is indicated by IV-IV in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 4, and FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views of part of the cylinder head and the cylinder block. 6 is indicated by the VI-VI line in FIG. 2, and the fracture position in FIG. 7 is indicated by the VII-VII line in FIG.

図８は図７におけるシリンダヘッドのVIII−VIII線断面図、図９は図７におけるシリンダヘッドのIX−IX線断面図、図１０は図７におけるシリンダヘッドのX−X線断面図である。図１０中においては、図６の破断位置をVI−VI線によって示し、図７の破断位置をVII−VII線によって示す。図１１はヘッドガスケットの底面図、図１２は冷却水ノズルの断面図、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。   8 is a sectional view taken along line VIII-VIII of the cylinder head in FIG. 7, FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 7, and FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG. In FIG. 10, the fracture position in FIG. 6 is indicated by the VI-VI line, and the fracture position in FIG. 7 is indicated by the VII-VII line. 11 is a bottom view of the head gasket, FIG. 12 is a sectional view of the cooling water nozzle, 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 sub 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, the reference numeral 1 indicates a water-cooled 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 of the water-cooled 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７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および図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のＶバンク外側に設けられている。   As shown in FIG. 7, 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 placed 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 of 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５参照）を有する二股状に形成されており、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 is formed in a bifurcated shape having a pair of branch ports 21a and 21a (see FIG. 5) at the downstream end, and is opened and closed by two intake valves 26 per cylinder. 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排気管（図示せず）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９，１０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。この排気ポート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７参照）などとともに鋳造によって成形されている。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 configured to collect exhaust gas from each cylinder and guide it to an exhaust pipe (not shown). More specifically, as shown in FIGS. 9 and 10, 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. The exhaust port 22 is molded by casting together with the intake port 21 of the cylinder head 9, the ceiling wall 35 of the combustion chamber S (see FIG. 7), and the like. 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９に示すように、シリンダヘッド９の前端部９Ａ（水冷式エンジン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。   Among the first to third upstream portions 31 to 33, the first upstream portion 31 is, as shown in FIG. 9, a front end portion 9A of the cylinder head 9 (one end portion corresponding to the front end portion of the water-cooled engine 1). ), 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 doing.

これらの第１〜第３の上流部３１〜３３は、図７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９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を有する二股状に形成されている。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. 7, 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. 9, these upstream portions are formed in a bifurcated shape having a pair of branch ports 31a, 31a, 32a, 32a, 33a, 33a at the upstream end. 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９，１０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. 9, 10, and 14, the merging portion 34 is formed so that the upstream end is located at the front end portion 9 </ b> A of the cylinder head 9 and extends from the upstream end to the rear end portion 9 </ b> 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の下流端は、図１０に示すように、シリンダヘッド９のＶバンク外側の側面４３に開口している。この側面４３は、図示していない排気管を取付けるための取付座を構成している。この排気管の中間部には過給器が設けられている。前記側面４３が形成されているシリンダヘッド９のＶバンク外側の側部４４には、図７および図９，１０に示すように、側方に向けて解放する凹陥部４５が形成されている。排気ポート２２の合流部３４を形成する壁３９の一部は、この凹陥部４５の底の一部を構成しており、エンジン１の外側に露出している。   As shown in FIG. 10, the downstream end of the merging portion 34 opens in a side surface 43 outside the V bank of the cylinder head 9. The side surface 43 constitutes a mounting seat for mounting an exhaust pipe (not shown). A supercharger is provided at an intermediate portion of the exhaust pipe. As shown in FIGS. 7, 9, and 10, a recessed portion 45 that is released toward the side is formed in the side portion 44 outside the V bank of the cylinder head 9 in which the side surface 43 is formed. A part of the wall 39 forming the merge part 34 of the exhaust port 22 constitutes a part of the bottom of the recessed part 45 and is exposed to the outside of the engine 1.

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２，６，７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４６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４６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６に示すように、１気筒当たり２本の点火プラグ４７が取付けられている。これら２本の点火プラグ４７は、シリンダの軸線方向から見て燃焼室Ｓの略中央部と、これよりシリンダヘッド９の前端部９Ａ側に離間した燃焼室Ｓの周縁部とに位置するように設けられている。燃焼室Ｓの略中央部に位置する点火プラグ４７を以下単にセンタープラグ４７といい、燃焼室Ｓの周縁部に位置する点火プラグ４７を以下単にサイドプラグ４７という。 The ceiling wall 35 formed integrally with the intake port 21 and the exhaust port 22 described above is formed with a recess 46 so that the lower surface 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 46.
Further, as shown in FIG. 6, two spark plugs 47 per cylinder are 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. These two spark plugs 47 are positioned substantially at the center of the combustion chamber S as viewed from the axial direction of the cylinder and at the peripheral edge of the combustion chamber S that is further away from the front end 9A of the cylinder head 9. Is provided. Hereinafter, the spark plug 47 located in the substantially central portion of the combustion chamber S is simply referred to as a center plug 47, and the spark plug 47 located in the peripheral portion of the combustion chamber S is hereinafter simply referred to as a side plug 47.

これらの点火プラグ４７は、シリンダヘッド９に１気筒当たり２本形成された筒状壁５１，５２（図８〜図１０参照）の内部にそれぞれ挿入され、図６に示すように、前記天井壁３５に穿設されたプラグ孔５３に螺着している。センタープラグ４７は筒状壁５１内に挿入され、サイドプラグ４７は筒状壁５２内に挿入されている。これらの筒状壁５１，５２は、図６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。   These spark plugs 47 are respectively inserted into cylindrical walls 51 and 52 (see FIG. 8 to FIG. 10) formed in the cylinder head 9 per cylinder, and as shown in FIG. 35 is screwed into a plug hole 53 formed in the hole 35. The center plug 47 is inserted into the cylindrical wall 51, and the side plug 47 is inserted into the cylindrical wall 52. As shown in FIG. 6, these cylindrical walls 51 and 52 are formed so as to extend upward from the ceiling wall 35 in a cooling water passage 23 described later.

これらの筒状壁５１，５２の上端部は、冷却水通路２３の上壁５４に接続されている。また、これらの筒状壁５１，５２は、図８〜図１０に示すように、クランク軸４の軸線方向に互いに離間するように形成されている。この実施の形態による点火プラグ４７および筒状壁５１，５２は、図６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 ends of the cylindrical walls 51 and 52 are connected to the upper wall 54 of the cooling water passage 23. The cylindrical walls 51 and 52 are formed so as to be separated from each other in the axial direction of the crankshaft 4 as shown in FIGS. As shown in FIG. 6, the spark plug 47 and the cylindrical walls 51 and 52 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. Yes.

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８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２に示すように、シリンダヘッド９の前端部９Ａ（図２においては上端部）に形成された主入口５５と、気筒毎に燃焼室Ｓ（凹部４６）を囲むような位置に設けられた副入口５６と、センタープラグ４７と対応する位置に設けられた貫通孔５７と、シリンダヘッド９の底壁５８（シリンダブロック８に取付けられる壁）に取付けられた後述する冷却水ノズル５９と、ヘッドガスケット２４における前記主、副入口５５，５６や貫通孔５７および冷却水ノズル５９と対向する位置に穿設された孔６１〜６４（図１１参照）とを介してシリンダブロック８内の冷却水通路６５（図６，７および図１３参照）に接続されている。   As shown in FIGS. 8 and 13, the cooling water passage 23 formed in the cylinder head 9 is formed so as to extend from the front end portion 9 </ b> A of the cylinder head 9 toward the rear end portion 9 </ b> B. As shown in FIG. 2, the cooling water passage 23 surrounds a main inlet 55 formed at the front end 9A (upper end in FIG. 2) of the cylinder head 9 and the combustion chamber S (recess 46) for each cylinder. The sub inlet 56 provided at such a position, a through hole 57 provided at a position corresponding to the center plug 47, and a bottom wall 58 of the cylinder head 9 (a wall attached to the cylinder block 8) are described later. Cylinders are provided via the cooling water nozzle 59 and holes 61 to 64 (see FIG. 11) drilled at positions facing the main and sub inlets 55 and 56 and the through hole 57 and the cooling water nozzle 59 in the head gasket 24. It is connected to a cooling water passage 65 (see FIGS. 6, 7 and 13) in the block 8.

前記主入口５５と、副入口５６と、貫通孔５７および冷却水ノズル５９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６１〜６４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５５に最も多く冷却水が流入するように、これらの孔６１〜６４の開口面積が設定されている。
シリンダヘッド９の下面に開口する孔のうち、副入口５６と同様に燃焼室Ｓ（凹部４６）を囲むような位置に設けられている孔６６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６６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。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６１〜６４の他に、ヘッドボルトを通すための孔６７と、オイルを通すための孔６８などが穿設されている。 The amount of cooling water flowing into the main inlet 55, the sub inlet 56, the through hole 57, and the cooling water nozzle 59 is determined by the size of the opening area of the holes 61 to 64 formed in the head gasket 24. . In this embodiment, the opening areas of these holes 61 to 64 are set so that the cooling water flows most into the main inlet 55.
Of the holes opened in the lower surface of the cylinder head 9, the hole 66 provided at a position surrounding the combustion chamber S (recess 46) as with the sub-inlet 56 is blocked by the head gasket 24. Cooling water will not pass through. The hole 66 is formed by a leg portion of a core (not shown) for forming a cooling water passage, for example. In addition to the above-described holes 61 to 64 for passing the cooling water, the head gasket 24 is provided with a hole 67 for passing the head bolt, a hole 68 for passing the oil, and the like.

シリンダブロック８内の冷却水通路６５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 65 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３および図１０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３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. 3 and 10, the coolant outlet 78 of the cylinder head 9 is formed at the rear end portion 9 </ b> B of the cylinder head 9 and inside the V bank (on the left side in FIG. 3). 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５５が形成されているために、シリンダヘッド９の冷却水通路内の冷却水は、図８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 9B of the cylinder head 9 and the main inlet 55 is formed at the front end 9A of the cylinder head 9. 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８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５５，５６や後述する貫通孔５７および冷却水ノズル５９は、主冷却水通路８１内に位置している。   As shown in FIG. 8, the cooling water passage 23 in the cylinder head 9 includes a main cooling water passage 81 extending from the front end portion 9A to the rear end portion 9B of the cylinder head 9 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 55 and 56, a through-hole 57 and a cooling water nozzle 59 described later are located in the main cooling water passage 81.

主冷却水通路８１は、図４，６，７および図８〜図１０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５８（シリンダブロック８に取付けられる壁）と、この底壁５８を挟んで燃焼室Ｓとは反対側に位置する前記上壁５４と、シリンダヘッド９のＶバンク内側に位置する内側壁８３と、シリンダヘッド９の前端部９Ａに位置する前壁８４と、シリンダヘッド９の後端部９Ｂに位置する後壁８５とによって囲まれた空間によって形成されている。   As shown in FIGS. 4, 6, 7 and FIGS. 8 to 10, the main cooling water passage 81 includes a bottom wall 58 (a wall attached to the cylinder block 8) of the cylinder head 9 including the ceiling wall 35 of the combustion chamber S. The upper wall 54 located on the opposite side of the combustion chamber S across the bottom wall 58, the inner wall 83 located inside the V bank of the cylinder head 9, and the front wall 9A located at the front end 9A of the cylinder head 9 It is formed by a space surrounded by the wall 84 and the rear wall 85 located at the rear end 9 </ b> B of the cylinder head 9.

前記底壁５８には、図８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５８の近傍において仕切るための仕切壁８６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８６は、図６に示すように、排気ポート２２の第２の上流部３２と底壁５８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８６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８７，８７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５１，５２や後述する冷却水ノズル５９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８７，８７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８８（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８９が穿設されている。   As shown in FIG. 8, a partition wall 86 for partitioning the main cooling water passage 81 and the sub cooling water passage 82 in the vicinity of the bottom wall 58 is integrally formed on the bottom wall 58 so as to protrude upward. ing. As shown in FIG. 6, the partition wall 86 is formed at a portion sandwiched between the second upstream portion 32 of the exhaust port 22 and the bottom wall 58. Further, as shown in FIG. 14, the partition wall 86 is bridged between two cylindrical walls 87 and 87 for inserting head bolts provided upright in the main cooling water passage 81. 14 shows the configuration of the cooling water passage formed around the exhaust port 22, and members such as plug-inserting cylindrical walls 51 and 52 and a cooling water nozzle 59 described later are omitted. It is. In addition to the bolt hole 25, the cylindrical wall 87 for inserting the head bolt 87 has an oil hole for allowing oil to flow downward from the valve cam chamber 88 (see FIG. 1) located above the cylinder head 9. 89 is drilled.

前記上壁５４には、図６，９，１０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５４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１０に示すように、この水冷式エンジン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１０に示すように、前記前壁８４から後壁８５の近傍まで延びるように形成されている。   As shown in FIGS. 6, 9, 10 and 14, the upper wall 54 has a plate 91 for guiding cooling water flowing in the main cooling water passage 81 to the sub cooling water passage 82, and a main cooling water passage. The protrusions 92 for partitioning 81 and the sub-cooling water passage 82 in the vicinity of the upper wall 54 are integrally formed so as to protrude downward. As shown in FIG. 10, among the three cylinders provided in each of the cylinder rows 2 and 3 of the water-cooled engine 1, the plate 91 is provided between the front end cylinder and the central cylinder. These are provided at two locations corresponding to between the center cylinder and the rear end cylinder. As shown in FIG. 10, the protrusion 92 is formed to extend from the front wall 84 to the vicinity of the rear wall 85.

前記内側壁８３は、図７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と前記上壁５４とによって形成された角部分には、図７，９，１０に示すように、主冷却水通路８１内を流れる冷却水をセンター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。   As shown in FIG. 7, the inner wall 83 is formed so as 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. As shown in FIGS. 7, 9, and 10, at the corner portion formed by the convex portion 93 a and the upper wall 54, the cooling water flowing in the main cooling water passage 81 is passed through the cylindrical wall 51 for inserting the center plug. Protrusions 94 are provided for guiding to

前記底壁５８に設けられた貫通孔５７は、シリンダブロック８の冷却水通路６５内の冷却水をセンタープラグ用筒状壁５１の基部５１ａ（図６参照）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５８に斜めに穿設されている。   The through hole 57 provided in the bottom wall 58 is for directly applying the cooling water in the cooling water passage 65 of the cylinder block 8 to the base 51a (see FIG. 6) of the cylindrical wall 51 for the center plug. The bottom wall 58 is formed obliquely so as to face the base 51a.

前記冷却水ノズル５９は、図４および図１２に示すように、有底円筒状に形成されており、その底部５９ａが主冷却水通路８１内に臨むように底壁５８に立設されている。冷却水ノズル５９の底部５９ａであって外周部には、冷却水が噴出する噴出口５９ｂが形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 12, the cooling water nozzle 59 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is erected on the bottom wall 58 so that the bottom 59 a faces the inside of the main cooling water passage 81. . An outlet 59b from which cooling water is jetted is formed at the outer periphery of the bottom 59a of the cooling water nozzle 59.

この冷却水ノズル５９を底壁５８に立設するに当たっては、底壁５８に取付用の孔９５（図２参照）を穿設し、この孔９５に冷却水ノズル５９をシリンダブロック８側から圧入することによって行う。冷却水ノズル５９は、１気筒当たり２本取付けられている。詳述すると、この冷却水ノズル５９は、図８に示すように、底壁５８における気筒毎の天井壁３５より主冷却水通路８１の上流側であって、図４に示すように、クランク軸４の軸線方向から見て前記天井壁３５と重なる位置に取付けられている。この実施の形態による冷却水ノズル５９は、図２に示すように、主冷却水通路８１の上流側端部と、互いに隣接する凹部４６どうしの間（互いに隣接する気筒どうしの間）とにそれぞれ設けられている。   When the cooling water nozzle 59 is erected on the bottom wall 58, a mounting hole 95 (see FIG. 2) is formed in the bottom wall 58, and the cooling water nozzle 59 is press-fitted into the hole 95 from the cylinder block 8 side. By doing. Two cooling water nozzles 59 are attached per cylinder. More specifically, the cooling water nozzle 59 is located upstream of the main cooling water passage 81 from the ceiling wall 35 of each cylinder in the bottom wall 58 as shown in FIG. 8, and as shown in FIG. 4 is attached at a position overlapping with the ceiling wall 35 when viewed from the axial direction of 4. As shown in FIG. 2, the cooling water nozzle 59 according to this embodiment is provided between the upstream end portion of the main cooling water passage 81 and the recesses 46 adjacent to each other (between the cylinders adjacent to each other). Is provided.

また、１気筒当たり２本設けられた冷却水ノズル５９，５９のうち一方の冷却水ノズル５９は、図４に示すように、クランク軸４の軸線方向から見て吸気ポート２１の下流側端部と重なる位置に設けられ、他方の冷却水ノズル５９は、排気ポート２２の上流側端部と重なる位置に設けられている。
換言すれば、これら２本の冷却水ノズル５９，５９は、図２に示すように、シリンダヘッド９の底面に描いた２本の仮想線Ｌ１，Ｌ２によって挟まれた範囲内に位置付けられている。２本の仮想線Ｌ１，Ｌ２は、シリンダヘッド９の底壁５８に設けられた３箇所の燃焼室形成用の凹部４６の周縁に接し、クランク軸４の軸線方向に延びている。 One cooling water nozzle 59 of the two cooling water nozzles 59, 59 provided per cylinder is a downstream end portion of the intake port 21 as viewed from the axial direction of the crankshaft 4 as shown in FIG. 4. The other cooling water nozzle 59 is provided at a position overlapping the upstream end of the exhaust port 22.
In other words, as shown in FIG. 2, these two cooling water nozzles 59, 59 are positioned within a range sandwiched between two virtual lines L <b> 1, L <b> 2 drawn on the bottom surface of the cylinder head 9. . The two imaginary lines L1 and L2 are in contact with the peripheral edges of the three combustion chamber forming recesses 46 provided on the bottom wall 58 of the cylinder head 9 and extend in the axial direction of the crankshaft 4.

また、前記冷却水ノズル５９は、図５に示すように、噴出口５９ｂがサイドプラグ挿入用筒状壁５２と、排気ポート２２の第１〜第３の上流部３１〜３３との間を通してセンタープラグ挿入用筒状壁５１の基部５１ａを指向するように位置決めされている。
さらに、この冷却水ノズル５９の長さは、底壁５８に取付けられた状態において、冷却水噴出口５９ｂと、センタープラグ挿入用筒状壁５１の基部５１ａとがシリンダの軸線方向において略同じ位置（高さ）に位置付するように設定されている。 As shown in FIG. 5, the cooling water nozzle 59 has a jet port 59 b that passes through the side wall between the side plug insertion cylindrical wall 52 and the first to third upstream portions 31 to 33 of the exhaust port 22. It is positioned so as to face the base 51a of the plug insertion cylindrical wall 51.
Further, the length of the cooling water nozzle 59 is such that when the cooling water nozzle 59 is attached to the bottom wall 58, the cooling water outlet 59b and the base 51a of the center plug insertion cylindrical wall 51 are located at substantially the same position in the axial direction of the cylinder. It is set to be positioned at (height).

この実施の形態による冷却水ノズル５９は、図４に示すように、クランク軸４の軸線方向から見て噴出口５９ｂがサイドプラグ挿入用筒状壁５２の基部５２ａの横に位置するように構成されている。このサイドプラグ挿入用筒状壁５２の基部５２ａは、センタープラグ挿入用筒状壁５１の基部５１ａと同じ高さに位置するように形成されている。   As shown in FIG. 4, the cooling water nozzle 59 according to this embodiment is configured such that the jet port 59 b is located beside the base portion 52 a of the side plug insertion cylindrical wall 52 when viewed from the axial direction of the crankshaft 4. Has been. The base 52a of the side plug insertion cylindrical wall 52 is formed to be positioned at the same height as the base 51a of the center plug insertion cylindrical wall 51.

前記副冷却水通路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５８からＶバンク外側に突出する下壁１０１と、前記上壁５４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８４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 8 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 sub cooling water passage 82 includes a lower wall 101 projecting from the bottom wall 58 to the outside of the V bank, and an upper wall extending portion extending from the main cooling water passage 81 to the outside of the V bank in the upper wall 54. 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 84, and a main wall in the rear wall 85. 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４，６，７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. Further, as shown in FIGS. 4, 6, 7 and 14, the auxiliary 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. It has been.

下部通路１０７は、図８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８６（ヘッドボルト挿通用の筒状壁８７）との間に形成された第２の連通口１１２と、前記仕切壁８６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. 8, 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. 86 (a cylindrical wall 87 for inserting the head bolt) and a third communication port 112 formed between the partition wall 86 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.

上部通路１０８は、図１４に示すように、上壁５４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５８とである。   As shown in FIG. 14, the upper passage 108 communicates with the main cooling water passage 81 between a protrusion 92 provided on the upper wall 54 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 58 that form the first to third upstream portions 31 to 33 of the exhaust port 22.

上述したように構成された水冷式エンジン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６５から主入口５５、副入口５６、貫通孔５７および冷却水ノズル５９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 engine 1 configured as described above, the cooling water flows from the cooling water passage 65 of the cylinder block 8 through the main inlet 55, the sub-inlet 56, the through hole 57 and the cooling water nozzle 59 by the operation of the cooling water pump 72. It passes through the main coolant 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。
主冷却水通路８１内を流れる冷却水は、燃焼室Ｓの天井壁３５と、センタープラグ挿入用筒状壁５１およびサイドプラグ挿入用筒状壁５２と、天井壁３５から延びる前記壁３６〜３８の上流側端部などを冷却する。 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.
The cooling water flowing in the main cooling water passage 81 flows from the ceiling wall 35 of the combustion chamber S, the center plug insertion cylindrical wall 51 and the side plug insertion cylindrical wall 52, and the walls 36 to 38 extending from the ceiling wall 35. Cool the upstream end of the unit.

主冷却水通路８１内を流れる冷却水の温度は、シリンダブロック８の冷却水通路６５内を流れる冷却水の温度より高くなる。また、主冷却水通路８１内の圧力は、シリンダブロック８の冷却水通路６５内の圧力より低くなる。このため、主冷却水通路８１内の圧力と副冷却水通路８２内の圧力とに圧力差が生じる。   The temperature of the cooling water flowing in the main cooling water passage 81 is higher than the temperature of the cooling water flowing in the cooling water passage 65 of the cylinder block 8. Further, the pressure in the main cooling water passage 81 is lower than the pressure in the cooling water passage 65 of the cylinder block 8. For this reason, a pressure difference occurs between the pressure in the main cooling water passage 81 and the pressure in the sub cooling water passage 82.

この圧力差により、シリンダブロック８の冷却水通路６５内の相対的に温度が低い冷却水の一部がヘッドガスケット２４の孔６４と冷却水ノズル５９内とを通って主冷却水通路８１内に噴出する。この冷却水の噴出する方向は、噴出口５９ｂが指向する方向であり、センタープラグ挿入用の筒状壁５１の基部５１ａを指向する方向である。   Due to this pressure difference, a part of the cooling water having a relatively low temperature in the cooling water passage 65 of the cylinder block 8 passes through the hole 64 of the head gasket 24 and the cooling water nozzle 59 into the main cooling water passage 81. Erupts. The direction in which the cooling water is ejected is the direction in which the ejection port 59b is directed, and is the direction in which the base 51a of the cylindrical wall 51 for inserting the center plug is directed.

冷却水ノズル５９から噴出した冷却水は、主冷却水通路８１内を流れる冷却水に乗って底壁５８に沿うようにセンタープラグ挿入用筒状壁５１の基部５１ａに向けて流れる。
したがって、この実施の形態による水冷式エンジン１は、前記筒状壁５１の基部５１ａに相対的に温度が低い冷却水を当てることができ、この相対的に温度が高くなる部分を効率よく冷却することができる。この結果、この実施の形態による水冷式エンジン１では、最も高温になる点火プラグ４７取付部分の周辺近傍の温度が低下するためか、ノッキングが発生し難いものとなった。 The cooling water ejected from the cooling water nozzle 59 rides on the cooling water flowing in the main cooling water passage 81 and flows toward the base portion 51 a of the center plug insertion cylindrical wall 51 along the bottom wall 58.
Therefore, the water-cooled engine 1 according to this embodiment can apply cooling water having a relatively low temperature to the base portion 51a of the cylindrical wall 51, and efficiently cools the relatively high temperature portion. be able to. As a result, in the water-cooled engine 1 according to this embodiment, knocking is less likely to occur because the temperature in the vicinity of the portion where the spark plug 47 is mounted at the highest temperature decreases.

この実施の形態による冷却水ノズル５９は、主冷却水通路８１の上流側端部と、互いに隣接する気筒どうしの間とに設けられている。このため、この実施の形態によれば、各気筒列２，３に設けられている３つの気筒において均等に高温部分の冷却を促進することができる。   The cooling water nozzle 59 according to this embodiment is provided between the upstream end portion of the main cooling water passage 81 and between adjacent cylinders. For this reason, according to this embodiment, the cooling of the high temperature portion can be promoted equally in the three cylinders provided in the cylinder rows 2 and 3.

この実施の形態による冷却水ノズル５９は、クランク軸４の軸線方向から見て吸気ポート２１と重なる位置と、排気ポート２２と重なる位置とにそれぞれ設けられている。このため、この実施の形態においては、１気筒当たり２本の冷却水ノズル５９，５９によってセンタープラグ挿入用筒状壁５１に２方向から斜めに低温な冷却水が送られるようになり、この筒状壁５１の基部５１ａをより一層効率よく冷却することができる。特に、２本の点火プラグ４７，４７を冷却水通路の上流側と下流側とに並べて装備する場合、下流側に位置するセンタープラグ挿入用筒状壁５１は冷却水が当たり難くなるが、上述したように２本の冷却水ノズル５９，５９を使用することによって、下流側に位置するセンタープラグ挿入用筒状壁５１を確実に冷却することができる。   The cooling water nozzle 59 according to this embodiment is provided at a position overlapping the intake port 21 and a position overlapping the exhaust port 22 when viewed from the axial direction of the crankshaft 4. For this reason, in this embodiment, low-temperature cooling water is sent obliquely from two directions to the center plug insertion cylindrical wall 51 by two cooling water nozzles 59, 59 per cylinder. The base 51a of the wall 51 can be cooled more efficiently. In particular, when the two spark plugs 47, 47 are arranged side by side on the upstream side and the downstream side of the cooling water passage, the center plug insertion cylindrical wall 51 located on the downstream side is difficult to receive the cooling water. As described above, by using the two cooling water nozzles 59, 59, it is possible to reliably cool the cylindrical wall 51 for inserting the center plug located on the downstream side.

この実施の形態による冷却水ノズル５９の噴出口５９ｂは、シリンダの軸線方向においてセンタープラグ挿入用筒状壁５１の基部５１ａと略同じ位置（同じ高さ）に位置付けられている。このため、この実施の形態によれば、冷却水噴出口５９ｂから噴出した冷却水は、シリンダの軸線方向に大きく移動することなくセンタープラグ挿入用筒状壁５１に向けて流れるようになる。
この結果、前記噴出口５９ｂから噴出した冷却水と、主冷却水通路８１内を流れる相対的に温度が高い他の冷却水とが混ざり難くなるから、温度が相対的に低い冷却水を前記筒状壁５１に当てることができ、高い冷却効率が得られる。 The outlet 59b of the cooling water nozzle 59 according to this embodiment is positioned at substantially the same position (the same height) as the base portion 51a of the center plug insertion cylindrical wall 51 in the axial direction of the cylinder. For this reason, according to this embodiment, the cooling water jetted from the cooling water jet port 59b flows toward the cylindrical wall 51 for inserting the center plug without largely moving in the axial direction of the cylinder.
As a result, the cooling water ejected from the jet outlet 59b and other cooling water having a relatively high temperature flowing in the main cooling water passage 81 are difficult to be mixed. Can be applied to the wall 51 and high cooling efficiency can be obtained.

この実施の形態による水冷式エンジン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 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 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エンジンの正面図である。1 is a front view of a water-cooled engine according to the present invention. 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. 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４における要部のVーV線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V in FIG. 4. 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におけるシリンダヘッドのVIII−VIII線断面図である。It is the VIII-VIII sectional view taken on the line of the cylinder head in FIG. 図７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. 図７におけるシリンダヘッドのX−X線断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the cylinder head in FIG. 7 taken along line XX. ヘッドガスケットの底面図である。It is a bottom view of a head gasket. 冷却水ノズルの断面図である。It is sectional drawing of a cooling water nozzle. 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.

符号の説明Explanation of symbols

１…水冷式エンジン、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、２３，６５…冷却水通路、３５…天井壁、４７…点火プラグ、５１，５２…筒状壁、５１ａ，５２ａ…基部、５９…冷却水ノズル、７４…ラジエータ、８１…主冷却水通路、Ｓ…燃焼室。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Water-cooled engine, 4 ... Crankshaft, 8 ... Cylinder block, 9 ... Cylinder head, 11 ... Cylinder hole, 21 ... Intake port, 22 ... Exhaust port, 23, 65 ... Cooling water passage, 35 ... Ceiling wall, 47 ... Spark plug, 51, 52 ... Cylindrical wall, 51a, 52a ... Base, 59 ... Cooling water nozzle, 74 ... Radiator, 81 ... Main cooling water passage, S ... Combustion chamber.

Claims (4)

冷却水をクランク軸の軸線方向に流す冷却水通路を有するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドの冷却水通路内に突設され、この冷却水通路内に冷却水を噴出させる冷却水ノズルとを備えた水冷式エンジンにおいて、
前記シリンダヘッドは、シリンダ孔を覆う燃焼室天井壁の中央部近傍に点火プラグ挿入用の筒状壁が突設され、
前記冷却水ノズルを、前記燃焼室天井壁より冷却水通路の上流側であって、クランク軸の軸線方向から見て前記燃焼室天井壁と重なる位置に、冷却水が前記筒状壁に向けて噴出するように設けたことを特徴とする水冷式エンジン。 A cylinder head having a cooling water passage for flowing cooling water in the axial direction of the crankshaft;
In a water-cooled engine provided with a cooling water nozzle that protrudes in the cooling water passage of the cylinder head and jets cooling water into the cooling water passage,
The cylinder head is provided with a cylindrical wall for inserting a spark plug in the vicinity of the center of the ceiling wall of the combustion chamber covering the cylinder hole,
The cooling water is directed to the cylindrical wall at a position that is upstream of the cooling water passage from the ceiling wall of the combustion chamber and overlaps the ceiling wall of the combustion chamber when viewed from the axial direction of the crankshaft. A water-cooled engine characterized by being provided for jetting. 請求項１記載の水冷式エンジンにおいて、
このエンジンは多気筒エンジンであり、
冷却水ノズルは、冷却水通路の上流側端部と、互いに隣接する気筒どうしの間とに設けられていることを特徴とする水冷式エンジン。 The water-cooled engine according to claim 1,
This engine is a multi-cylinder engine,
The water-cooled engine is characterized in that the cooling water nozzle is provided between an upstream end portion of the cooling water passage and between cylinders adjacent to each other. 請求項１または請求項２記載の水冷式エンジンにおいて、
シリンダヘッドは、クランク軸の軸線方向から見て一側部に吸気ポートが形成されるとともに、他側部に排気ポートが形成され、
冷却水ノズルは、クランク軸の軸線方向から見て前記吸気ポートと重なる位置と、前記排気ポートと重なる位置とにそれぞれ設けられていることを特徴とする水冷式エンジン。 The water-cooled engine according to claim 1 or 2,
The cylinder head has an intake port formed on one side when viewed from the axial direction of the crankshaft and an exhaust port formed on the other side.
The cooling water nozzle is provided at each of a position overlapping with the intake port and a position overlapping with the exhaust port when viewed from the axial direction of the crankshaft. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の水冷式エンジンにおいて、
冷却水ノズルの冷却水噴出口は、シリンダの軸線方向において点火プラグ挿入用筒状壁の基部と略同じ高さに位置付けられていることを特徴とする水冷式エンジン。
The water-cooled engine according to any one of claims 1 to 3,
The cooling water nozzle of the cooling water nozzle is positioned at substantially the same height as the base of the cylindrical wall for inserting the spark plug in the axial direction of the cylinder.
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