JP2011196352A - 排気冷却用アダプタ及び内燃機関排気系 - Google Patents

排気冷却用アダプタ及び内燃機関排気系 Download PDF

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Abstract

【課題】排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる排気冷却用アダプタ及び内燃機関排気系の提供。
【解決手段】内燃機関２の各バンク８，１０用の排気冷却用アダプタ２８，３６では排気ポート２６，３４からの排気の吹き当たりが強い鉛直方向上方の内周面５０ａ，７０ａでは対応するウォータジャケット４４，６４における冷却水通路４４ａ，６４ａの通路容積を、高さや幅により大きくした構成としている。冷却水通路４４ａ，６４ａ側では多量の冷却水の存在により排気との間で温度差を大きい状態に維持できる。このことにより、多量の熱量を迅速に冷却水側に吸収させることができ、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させている。通路容積以外に、冷却水流量、冷却水流速、凹凸などにより熱伝達量を大きくしても良い。このことにより課題を達成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタ及び排気冷却用アダプタを配置した内燃機関排気系に関する。
内燃機関排気系での熱害を防止するために排気を冷却する技術が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。
特許文献１では、シリンダヘッドと排気分岐管との間に排気冷却用アダプタを配置している。特許文献２ではシリンダヘッドにおいて排気ポートの外壁形状をウォータジャケット内で波形状とすることで排気に対する冷却効率を高くしている。特許文献３ではシリンダヘッドにおいてウォータジャケット内面の表面粗さを調節して重点冷却部の冷却性を高めている。
実開昭６４−１５７１８号公報（第１頁、図２〜５） 実開昭６３−９３４１２号公報（第１頁、図１，２） 特開２００２−２２１０８０号公報（第３〜４頁、図１，２）
内燃機関の燃焼室から排出される排気は排気経路において均一な流れではなく、排気ポートの向きやその形状、排気ポートとこれに接続される排気冷却用アダプタとの配置関係、あるいは排気冷却用アダプタ自身の形状により、排気の流れが不均一となったり、排気の吹き当たりが生じたりする。
このため、排気を冷却する排気冷却用アダプタの内面にて排気から吸収すべき熱量の程度が領域によって偏り、排気冷却用アダプタにて排気全体を十分に冷却できなくなるおそれがある。
特許文献１の排気冷却用アダプタでは、内燃機関の排気ポートから排出される排気を、排気通路の全周に渡って均一に冷却している。このような均一冷却では、前述した偏りが生じている場合に、前記一部領域において十分に排気を冷却することができないので、排気全体に対する冷却性能を十分に高くすることができない。
排気ポートについての冷却構成を開示している特許文献２，３についても、排気ポートを均一に冷却することが前提であり、吸収すべき熱量が偏っている場合に、排気全体の冷却性能を高くするための有効な手法となるとは言えない。
本発明は、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる排気冷却用アダプタ及び内燃機関排気系を提供することを目的とするものである。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、通路容積を大きくしたことを特徴とする。
排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域では他の領域に比較して伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタでは、排気の吹き当たりが強い領域では、他の領域に比較して、対応する冷却水通路の通路容積を大きくした構成としている。このように冷却水通路の通路容積に差を設けていることにより、排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では他の領域に対応する冷却水通路よりも冷却水が多量に存在するため、多量の熱量を迅速に冷却水側に吸収させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項２に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流量を大きくしたことを特徴とする。
排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域では他の領域に比較して伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタでは、排気の吹き当たりが強い領域では、他の領域に比較して、対応する冷却水通路における冷却水流量を大きくした構成としている。このように冷却水流量に差を設けていることにより、排気の吹き当たりが強い領域では他の領域よりも冷却水通路において多量に流れる冷却水により多量の熱量を迅速に冷却水側に吸収させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項３に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域又はこの領域に対応する冷却水通路では、他の領域又は他の領域に対応する冷却水通路に比較して、前記排気通路の内面又は前記冷却水通路における排気通路側の内面の面積を、大きくしたことを特徴とする。
排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域では他の領域に比較して伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタでは、排気の吹き当たりが強い領域では、他の領域に比較して、排気通路の内面又は対応する冷却水通路における排気通路側の内面の面積を大きくした構成としている。このように伝熱に影響する排気通路の内面又は冷却水通路の内面の面積に差を設けていることにより、排気の吹き当たりが強い領域では他の領域よりも熱量移動が促進され、他の領域に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項４に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流速を高くしたことを特徴とする。
排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域では他の領域に比較して伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気の吹き当たりが強い領域では、他の領域に比較して、対応する冷却水通路における冷却水流速を高くした構成としている。このように冷却水流速に差を設けていることにより、排気の吹き当たりが強い領域では他の領域よりも、冷却水通路を単位時間に多量の冷却水が通過するため、多量の熱量を迅速に冷却水により搬出させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項５に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では、前記排気通路側の内面に凹凸を形成したことを特徴とする。
排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域では他の領域に比較して伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気の吹き当たりが強い領域では、対応する冷却水通路において排気通路側の内面に凹凸を形成した構成としている。このように凹凸が設けられていると冷却水通路の内面から冷却水への熱量の移動が迅速となる。したがって排気の吹き当たりが強い領域では他の領域よりも熱量移動が促進され、他の領域に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項６に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域では、前記排気通路の内面に凹凸を形成したことを特徴とする。
排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域では他の領域に比較して伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気の吹き当たりが強い領域では、排気通路の内面に凹凸を形成した構成としている。このように凹凸が設けられていると排気から排気通路の壁内への熱量の移動が迅速となり、このことにより冷却水への熱量の移動も迅速となる。したがって排気の吹き当たりが強い領域では他の領域よりも熱量移動が促進され、他の領域に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項７に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、通路容積を大きくしたことを特徴とする。
排気通路の内面において、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域は、他の領域に比較して排気ポートからの排気流を受ける面になることから伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では、他の領域に比較して、対応する冷却水通路の通路容積を大きくした構成としている。このように冷却水通路の通路容積に差を設けていることにより、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では他の領域よりも、冷却水通路に冷却水が多量に存在するため、多量の熱量を迅速に冷却水側に吸収させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項８に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流量を大きくしたことを特徴とする。
排気通路の内面において、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域は、他の領域に比較して排気ポートからの排気流を受ける面になることから伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では、他の領域に比較して、対応する冷却水通路における冷却水流量を大きくした構成としている。このように冷却水流量に差を設けていることにより、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では他の領域よりも冷却水通路に冷却水が多量に流れるため、多量の熱量を迅速に冷却水側に吸収させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項９に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域又はこの領域に対応する冷却水通路では、他の領域又は他の領域に対応する冷却水通路に比較して、前記排気通路の内面又は前記冷却水通路における排気通路側の内面の面積を、大きくしたことを特徴とする。
排気通路の内面において、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域は、他の領域に比較して排気ポートからの排気流を受ける面になることから伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では、他の領域に比較して、排気通路の内面又は対応する冷却水通路における排気通路側の内面の面積を大きくした構成としている。このように伝熱に影響する排気通路の内面又は冷却水通路の内面の面積に差を設けていることにより、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では他の領域よりも熱量移動が促進され、他の領域に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項１０に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流速を高くしたことを特徴とする。
排気通路の内面において、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域は、他の領域に比較して排気ポートからの排気流を受ける面になることから伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では、他の領域に比較して、対応する冷却水通路における冷却水流速を高くした構成としている。このように冷却水流速に差を設けていることにより、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では他の領域よりも冷却水通路を単位時間に多量の冷却水が通過するため、多量の熱量を迅速に冷却水により搬出させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項１１に記載の排気冷却用アダプタでは、請求項４又は１０に記載の排気冷却用アダプタにおいて、前記他の領域に対応する冷却水通路に冷却水の絞り機構を設けて冷却水流速を低下させることで、相対的に、前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域又は前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路の冷却水流速を高くしたことを特徴とする。
このように冷却水の絞り機構を利用して、排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域又は排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路での冷却水流速を、相対的に高くすることで冷却水流高速化を行っても良く、前述した作用・効果が実現できる。
請求項１２に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路では、前記排気通路側の内面に凹凸を形成したことを特徴とする。
排気通路の内面において排気ポートに対向するように斜めに向いている領域は、他の領域に比較して排気ポートからの排気流を受ける面になることから伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では、対応する冷却水通路において排気通路側の内面に凹凸を形成した構成としている。このように凹凸が設けられていると冷却水通路の内面から冷却水への熱量の移動が迅速となる。したがって排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では他の領域よりも熱量移動が促進され、他の領域に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項１３に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では、前記排気通路の内面に凹凸を形成したことを特徴とする。
排気通路の内面において、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域は、他の領域に比較して排気ポートからの排気流を受ける面になることから伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では、排気通路の内面に凹凸を形成した構成としている。このように凹凸が設けられていると排気から排気通路の壁内への熱量の移動が迅速となり、このことにより冷却水への熱量の移動も迅速となる。したがって排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では他の領域よりも熱量移動が促進され、他の領域に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項１４に記載の排気冷却用アダプタでは、請求項５又は１２に記載の排気冷却用アダプタにおいて、前記冷却水通路は中子を用いて鋳造により形成されたものであり、この中子の表面形状により前記冷却水通路の内面における凹凸が形成されたものであることを特徴とする。
排気冷却用アダプタの冷却水通路は、鋳造の場合は中子を用いることにより形成できる。この鋳造時に用いる中子の表面形状によって、冷却水通路の内面において、前述した排気の吹き当たりが強い領域や排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応した冷却水通路の内面において、該当する位置に凹凸を容易に形成できる。
請求項１５に記載の排気冷却用アダプタでは、請求項６又は１３に記載の排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路は中子を用いて鋳造により形成されたものであり、この中子の表面形状により前記排気通路の内面における凹凸が形成されたものであることを特徴とする。
排気冷却用アダプタの排気通路は、鋳造の場合は中子を用いることにより形成できる。この鋳造時に用いる中子の表面形状によって、排気通路の内面において、前述した排気の吹き当たりが強い領域や排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に、凹凸を容易に形成できる。
請求項１６に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却能力を高くしたことを特徴とする。
排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域では他の領域に比較して伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気の吹き当たりが強い領域では、他の領域に比較して、対応する冷却水通路による冷却能力を高くした構成としている。このように冷却能力に差を設けていることにより、排気の吹き当たりが強い領域では他の領域よりも冷却水側への熱量移動が促進される。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項１７に記載の排気冷却用アダプタは、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却能力を高くしたことを特徴とする。
排気通路の内面において、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域は、他の領域に比較して排気ポートからの排気流を受ける面になることから伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の排気冷却用アダプタは、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では、他の領域に比較して、対応する冷却水通路による冷却能力を高くした構成としている。このように冷却能力に差を設けていることにより、排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では他の領域よりも冷却水側への熱量移動が促進される。
上述したごとく本発明の排気冷却用アダプタでは、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項１８に記載の内燃機関排気系では、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の排気冷却用アダプタを、シリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置したことを特徴とする。
本発明の内燃機関排気系では、前述した排気冷却用アダプタのいずれかが、シリンダヘッドの排気ポートと排気分岐管との間に配置されている。前述した排気冷却用アダプタは排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、内燃機関排気系にて排気から吸収すべき熱量に偏りが存在しても、排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項１９に記載の内燃機関排気系は、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路では、鉛直方向下方領域に対応する冷却水通路に比較して、通路容積を大きくしたことを特徴とする。
排気冷却用アダプタにおける排気通路は、シリンダヘッドの排気ポートに対して、鉛直方向下方に屈曲した状態に配置されている。このため鉛直方向上方領域は排気が吹き当たる。したがって排気冷却用アダプタの排気通路において鉛直方向上方領域は集中的な伝熱が生じ、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の内燃機関排気系は、排気冷却用アダプタにおいて排気通路の鉛直方向上方領域では鉛直方向下方領域に比較して、対応する冷却水通路の通路容積を大きくした構成としている。このように冷却水通路の通路容積に差を設けていることにより、鉛直方向上方領域では鉛直方向下方領域よりも冷却水通路に冷却水が多量に存在するため、多量の熱量を迅速に冷却水側に吸収させることができる。
上述したごとく本発明の内燃機関排気系では、排気冷却用アダプタにて、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、内燃機関排気系にて排気から吸収すべき熱量に偏りが存在しても、排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項２０に記載の内燃機関排気系は、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路では、鉛直方向下方領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流量を大きくしたことを特徴とする。
排気冷却用アダプタにおける排気通路は、シリンダヘッドの排気ポートに対して、鉛直方向下方に屈曲した状態に配置されている。このため鉛直方向上方領域は排気が吹き当たる。したがって排気冷却用アダプタの排気通路において鉛直方向上方領域は集中的な伝熱が生じ、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の内燃機関排気系は、排気冷却用アダプタにおいて排気通路の鉛直方向上方領域では鉛直方向下方領域に比較して、対応する冷却水通路における冷却水流量を大きくした構成としている。このように冷却水流量に差を設けていることにより、鉛直方向上方領域では鉛直方向下方領域よりも冷却水通路を冷却水が多量に流れるため、多量の熱量を迅速に冷却水側に吸収させることができる。
上述したごとく本発明の内燃機関排気系では、排気冷却用アダプタにて、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、内燃機関排気系にて排気から吸収すべき熱量に偏りが存在しても、排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項２１に記載の内燃機関排気系は、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域又はこの領域に対応する冷却水通路では、鉛直方向下方領域又はこの領域に対応する冷却水通路に比較して、前記排気通路の内面又は前記冷却水通路における排気通路側の内面の面積を、大きくしたことを特徴とする。
排気冷却用アダプタにおける排気通路は、シリンダヘッドの排気ポートに対して、鉛直方向下方に屈曲した状態に配置されている。このため鉛直方向上方領域は排気が吹き当たる。したがって排気冷却用アダプタの排気通路において鉛直方向上方領域は集中的な伝熱が生じ、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の内燃機関排気系は、排気冷却用アダプタにおいて排気通路の鉛直方向上方領域では鉛直方向下方領域に比較して排気通路の内面又は対応する冷却水通路の内面の面積を大きくした構成としている。このように伝熱に影響する排気通路の内面又は冷却水通路の内面の面積に差を設けていることにより、鉛直方向上方領域では鉛直方向下方領域よりも熱量移動が促進され、鉛直方向下方領域に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。
上述したごとく本発明の内燃機関排気系では、排気冷却用アダプタにて、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、内燃機関排気系にて排気から吸収すべき熱量に偏りが存在しても、排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項２２に記載の内燃機関排気系は、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路では、鉛直方向下方領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流速を高くしたことを特徴とする。
排気冷却用アダプタにおける排気通路は、シリンダヘッドの排気ポートに対して、鉛直方向下方に屈曲した状態に配置されている。このため鉛直方向上方領域は排気が吹き当たる。したがって排気冷却用アダプタの排気通路において鉛直方向上方領域は集中的な伝熱が生じ、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の内燃機関排気系は、排気冷却用アダプタにおいて排気通路の鉛直方向上方領域では鉛直方向下方領域に比較して、対応する冷却水通路における冷却水流速を高くした構成としている。このように冷却水流速に差を設けていることにより、鉛直方向上方領域では鉛直方向下方領域よりも冷却水通路を単位時間に多量の冷却水が通過するため、多量の熱量を迅速に冷却水により搬出させることができる。
上述したごとく本発明の内燃機関排気系では、排気冷却用アダプタにて、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、内燃機関排気系にて排気から吸収すべき熱量に偏りが存在しても、排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項２３に記載の内燃機関排気系では、請求項２２に記載の内燃機関排気系において、前記排気冷却用アダプタは、前記鉛直方向下方領域に対応する冷却水通路に冷却水の絞り機構を設けて冷却水流速を低下させることで、相対的に、前記鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路における冷却水流速を高くしたことを特徴とする。
このように冷却水の絞り機構を利用して、相対的に、鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路の冷却水流速を高くすることで冷却水流の高速化を行っても良く、前述した作用・効果が実現できる。
請求項２４に記載の内燃機関排気系は、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路では、前記排気通路側の内面に凹凸を形成したことを特徴とする。
排気冷却用アダプタにおける排気通路は、シリンダヘッドの排気ポートに対して、鉛直方向下方に屈曲した状態に配置されている。このため鉛直方向上方領域は排気が吹き当たる。したがって排気冷却用アダプタの排気通路において鉛直方向上方領域は集中的な伝熱が生じ、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の内燃機関排気系は、排気冷却用アダプタにおいて排気通路の鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路の内面において、排気通路側の内面に凹凸を形成した構成としている。このように凹凸が設けられていると冷却水通路の内面から冷却水への熱量の移動が迅速となる。したがって鉛直方向上方領域では鉛直方向下方領域よりも熱量移動が促進され、鉛直方向下方領域に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。
上述したごとく本発明の内燃機関排気系では、排気冷却用アダプタにて、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、内燃機関排気系にて排気から吸収すべき熱量に偏りが存在しても、排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
請求項２５に記載の内燃機関排気系は、内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域では、前記排気通路の内面に凹凸を形成したことを特徴とする。
排気冷却用アダプタにおける排気通路は、シリンダヘッドの排気ポートに対して、鉛直方向下方に屈曲した状態に配置されている。このため鉛直方向上方領域は排気が吹き当たる。したがって排気冷却用アダプタの排気通路において鉛直方向上方領域は集中的な伝熱が生じ、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
そこで本発明の内燃機関排気系は、排気冷却用アダプタにおいて排気通路の鉛直方向上方領域では、前記排気通路の内面に凹凸を形成した構成としている。このように凹凸が設けられていると排気から排気通路の壁内への熱量の移動が迅速となり、このことにより冷却水への熱量の移動も迅速となる。したがって鉛直方向上方領域では鉛直方向下方領域よりも熱量移動が促進され、鉛直方向下方領域に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。
上述したごとく本発明の内燃機関排気系では、排気冷却用アダプタにて、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、内燃機関排気系にて排気から吸収すべき熱量に偏りが存在しても、排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
実施の形態１の内燃機関排気系の縦断面図。 （ａ），（ｂ）前記内燃機関排気系における右バンクの排気冷却用アダプタの構成説明図。 （ａ）〜（ｃ）同じく右バンクの排気冷却用アダプタの構成説明図。 （ａ），（ｂ）同じく右バンクの排気冷却用アダプタの構成説明図。 同じく右バンクの排気冷却用アダプタ及びその周辺の縦断面図。 同じく右バンクの排気冷却用アダプタ内のウォータジャケットの空間形状を表す斜視図。 （ａ），（ｂ）前記内燃機関排気系における左バンクの排気冷却用アダプタの構成説明図。 （ａ）〜（ｃ）同じく左バンクの排気冷却用アダプタの構成説明図。 （ａ），（ｂ）同じく左バンクの排気冷却用アダプタの構成説明図。 同じく左バンクの排気冷却用アダプタ及びその周辺の縦断面図。 同じく左バンクの排気冷却用アダプタ内のウォータジャケットの空間形状を表す斜視図。 （ａ），（ｂ）実施の形態２における右バンクの排気冷却用アダプタの構成とウォータジャケットの空間形状を表す説明図。 （ａ），（ｂ）実施の形態２における左バンクの排気冷却用アダプタの構成とウォータジャケットの空間形状を表す説明図。 （ａ），（ｂ）実施の形態３における右バンクの排気冷却用アダプタの構成とウォータジャケットの空間形状を表す説明図。 （ａ），（ｂ）実施の形態４における右バンクの排気冷却用アダプタとその周辺の構成及びウォータジャケットの空間形状を表す説明図。 実施の形態５における右バンクの排気冷却用アダプタ及びその周辺の縦断面図。 他の実施の形態における排気冷却用アダプタの断面図。
［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用された内燃機関２における排気系４，６の構成を表す縦断面図である。この内燃機関２は車両に搭載されたＶ型６気筒のガソリンエンジンであり、バンク角６０°で配置された２つのバンク８，１０を備えている。尚、図１において、右バンク８では第１気筒８ａで、左バンク１０では第２気筒１０ａで縦断した状態で示している。
右バンク８における第１気筒８ａの燃焼室８ｂ内へは、吸気行程にて吸気系により吸気ポート１２及び吸気弁１４を介して燃料と共に吸気が混合気として導入される。この混合気は圧縮行程にてピストン８ｃにより圧縮され、燃焼行程にて点火プラグ８ｄにより点火されて燃焼する。そして排気行程にて燃焼室８ｂ内の気体が排気として排気弁１６から右バンク８側の排気系４へ排出される。右バンク８の他の２つの気筒についても同様にして排気行程にて排気系４へ排気を排出する。
同様にして、左バンク１０における第２気筒１０ａの燃焼室１０ｂ内へも、吸気行程にて吸気系により吸気ポート１８及び吸気弁２０を介して混合気が導入され、圧縮行程にてピストン１０ｃにより圧縮され、燃焼行程にて点火プラグ１０ｄにて点火されて燃焼する。そして排気行程にて燃焼室１０ｂ内の気体が排気として排気弁２２から左バンク１０側の排気系６へ排出される。左バンク１０の他の２つの気筒についても同様にして排気行程にて排気系６へ排気を排出する。
ここで右バンク８側の排気系４は、シリンダヘッド２４に形成された排気ポート２６（右バンク８の全気筒では合計３つの排気ポート）、この排気ポート２６の位置でシリンダヘッド２４に接続された排気冷却用アダプタ２８及びこの排気冷却用アダプタ２８に接続された排気分岐管３０を備えている。これ以外に右バンク８側の排気系４には排気浄化用触媒などが下流に設けられている。
同様に左バンク１０側の排気系６は、シリンダヘッド３２に形成された排気ポート３４（左バンク１０の全気筒では合計３つの排気ポート）、この排気ポート３４の位置でシリンダヘッド３２に接続された排気冷却用アダプタ３６及びこの排気冷却用アダプタ３６に接続された排気分岐管３８を備えている。これ以外に左バンク１０側の排気系６には排気浄化用触媒などが下流に設けられている。
右バンク８の排気系４における排気冷却用アダプタ２８の構成を図２〜４に示す。図２の（ａ）は排気導入口４０側から見た斜視図、（ｂ）は排気排出口４２側から見た斜視図、図３の（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、図４の（ａ）は背面図、（ｂ）は右側面図である。尚、図２には、内部のウォータジャケット４４の空間形状を破線にて示している。
排気冷却用アダプタ２８は図１に示したごとく右バンク８のシリンダヘッド２４に開口する排気ポート２６と排気分岐管３０との間に配置されて、排気ポート２６から排出される排気を冷却して排気分岐管３０側に排出するものであり、このことにより右バンク８の排気系４での熱害を防止するものである。
このような排気冷却用アダプタ２８はアルミニウム合金や鉄合金などの金属材料により鋳造されたものであり、排気上流側に排気導入口４０が開口するシリンダヘッド側接続面４６を形成している。排気導入口４０は、右バンク８のシリンダヘッド２４における排気ポート２６の位置と数とに対応して３つが直線状に配列して設けられている。
排気下流側は排気排出口４２が開口する排気分岐管側接続面４８を形成している。排気排出口４２は排気導入口４０に対応して３つが直線状に配列して設けられている。
これら排気導入口４０と排気排出口４２とはそれぞれ排気冷却用アダプタ２８内に形成された３つの排気通路５０にて接続されている。
排気冷却用アダプタ２８には、シリンダヘッド側接続面４６の周辺部に、排気冷却用アダプタ２８自身をシリンダヘッド２４側のアダプタ接続面２４ａにボルト締結するためのボルト締結部４６ａが形成されている。このボルト締結部４６ａに形成されているボルト挿通孔４６ｂにボルトを挿通し、シリンダヘッド２４側のアダプタ接続面２４ａに開口している螺入孔に対して螺入することにより、排気冷却用アダプタ２８をシリンダヘッド２４に固定している。このことによりシリンダヘッド２４側の排気ポート２６と排気冷却用アダプタ２８側の排気通路５０とを接続することができる。
更に排気冷却用アダプタ２８には、排気分岐管側接続面４８の周辺部に、排気分岐管３０をボルト締結するためのボルト締結部４８ａが形成されている。ボルト締結部４８ａには螺合孔４８ｂが形成されており、排気分岐管３０側のフランジ３０ａに形成された挿通孔を介してボルトが螺合されることで、排気分岐管３０が接続される。このことにより排気冷却用アダプタ２８側の排気通路５０と排気分岐管３０側の排気通路３０ｂとを接続することができる。
このようにして内燃機関２に取り付けられている排気冷却用アダプタ２８の壁内には排気通路５０の周りに、ウォータジャケット４４が形成されている。
図５に排気冷却用アダプタ２８及びその周辺の縦断面図を示し、図６の斜視図（排気導入口４０側から見た斜視図）にウォータジャケット４４の空間形状を示す。
図２〜４に示したごとく排気冷却用アダプタ２８には鉛直方向下方に冷却水供給部５２が設けられ、鉛直方向上方に冷却水排出部５４が設けられている。
ウォータジャケット４４内へは、冷却水供給部５２に形成されている供給口５２ａから冷却水が導入され、図６にて矢線にて示すごとくウォータジャケット４４内を流れた後、冷却水排出部５４に形成されている排出口５４ａから外部の冷却水還流経路に排出される。
このことにより排気通路５０の内周面５０ａ，５０ｂを介して高温の排気から伝達される熱量を、ウォータジャケット４４の各冷却水通路４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄを流れる冷却水にて吸収し、このことにより排気を冷却した後に排気分岐管３０側へ送り出している。
ここで図５に一点鎖線にて示したごとく、排気ポート２６の軸線Ｘｐ１は排気通路５０の軸線Ｘｐ２とは角度αが存在する。図５に示したごとくに軸線Ｘｐ１，Ｘｐ２同士が交叉するのではなく、非交叉状態でかつ角度α分の非平行となっていても良い。
本実施の形態では、排気ポート２６の軸線Ｘｐ１に対して排気通路５０の軸線Ｘｐ２が角度αにて鉛直方向下方に屈曲した状態となっている。このため排気通路５０において鉛直方向上方の内周面５０ａは、排気ポート２６に対向するように斜めに向いている領域を形成している。鉛直方向下方の内周面５０ｂについては、排気ポート２６に対向するように斜めに向いている領域ではなく、排気ポート２６とは対向せず逆方向を向いている。
このように排気通路５０において鉛直方向上方の内周面５０ａが排気ポート２６に向けられた形状であるので、排気ポート２６から排気冷却用アダプタ２８の排気通路５０内に導入された排気は、鉛直方向下方の内周面５０ｂに比較して鉛直方向上方の内周面５０ａに強く吹き当たる。この状態で高温の排気は内周面５０ａ，５０ｂに伝熱して、自身は冷却され、排気分岐管３０側の排気通路３０ｂへ流れ出ることになる。
ウォータジャケット４４において、鉛直方向上方の内周面５０ａに対応して配置されている鉛直方向上方の冷却水通路４４ａは、鉛直方向下方の内周面５０ｂに対応して配置されている鉛直方向下方の冷却水通路４４ｂに比較して高くされている。すなわち図６に示すごとく鉛直方向上方の冷却水通路４４ａの高さＡ１＞鉛直方向下方の冷却水通路４４ｂの高さＡ２とされている。尚、冷却水通路４４ａ〜４４ｄの幅（軸線Ｘｐ２方向の長さ）は同一である。
したがって鉛直方向下方の冷却水通路４４ｂに比較して、鉛直方向上方の冷却水通路４４ａは、その通路容積が大きくされている。
左バンク１０の排気系６における排気冷却用アダプタ３６の構成を図７〜９に示す。図７の（ａ）は排気導入口６０側から見た斜視図、（ｂ）は排気排出口６２側から見た斜視図、図８の（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、図９の（ａ）は背面図、（ｂ）は右側面図である。尚、図７には、内部のウォータジャケット６４の空間形状を破線にて示している。
排気冷却用アダプタ３６は図１に示したごとく左バンク１０のシリンダヘッド３２に開口する排気ポート３４と排気分岐管３８との間に配置されて、排気ポート３４から排出される排気を冷却して排気分岐管３８側に排出するものであり、このことにより左バンク１０の排気系６での熱害を防止するものである。
このような排気冷却用アダプタ３６はアルミニウム合金や鉄合金などの金属材料により鋳造されたものであり、排気上流側に排気導入口６０が開口するシリンダヘッド側接続面６６を形成している。排気導入口６０は、左バンク１０のシリンダヘッド３２における排気ポート３４の位置と数とに対応して３つが直線状に配列して設けられている。
排気下流側は排気排出口６２が開口する排気分岐管側接続面６８を形成している。排気排出口６２は排気導入口６０に対応して３つが直線状に配列して設けられている。
これら排気導入口６０と排気排出口６２とはそれぞれ排気冷却用アダプタ３６内に形成された３つの排気通路７０にて接続されている。
排気冷却用アダプタ３６には、シリンダヘッド側接続面６６の周辺部に、排気冷却用アダプタ３６自身をシリンダヘッド３２側のアダプタ接続面３２ａにボルト締結するためのボルト締結部６６ａが形成されている。このボルト締結部６６ａに形成されているボルト挿通孔６６ｂにボルトを挿通し、シリンダヘッド３２側のアダプタ接続面３２ａに開口している螺入孔に対して螺入することにより排気冷却用アダプタ３６をシリンダヘッド３２に固定している。このことによりシリンダヘッド３２側の排気ポート３４と排気冷却用アダプタ３６側の排気通路７０とを接続することができる。
更に排気冷却用アダプタ３６には、排気分岐管側接続面６８の周辺部に、排気分岐管３８をボルト締結するためのボルト締結部６８ａが形成されている。ボルト締結部６８ａには螺合孔６８ｂが形成されており、排気分岐管３８側のフランジ３８ａに形成された挿通孔を介してボルトが螺合されることで、排気分岐管３８が接続される。このことにより排気冷却用アダプタ３６側の排気通路７０と排気分岐管３８側の排気通路３８ｂとを接続することができる。
このように内燃機関２に取り付けられている排気冷却用アダプタ３６の壁内には排気通路７０の周りにウォータジャケット６４が形成されている。
図１０に排気冷却用アダプタ３６及びその周辺の縦断面図を示し、図１１の斜視図（排気排出口６２側から見た斜視図）にウォータジャケット６４の空間形状を示す。
図７〜９に示したごとく排気冷却用アダプタ３６には鉛直方向下方に冷却水供給部７２が設けられ、鉛直方向上方に冷却水排出部７４が設けられている。
ウォータジャケット６４内へは、冷却水供給部７２に形成されている供給口７２ａから冷却水が導入され、図１１にて矢線にて示すごとくウォータジャケット６４内を流れた後、冷却水排出部７４に形成されている排出口７４ａから外部の冷却水還流経路に排出される。
このことにより排気通路７０の内周面７０ａ，７０ｂを介して高温の排気から伝達される熱量を、ウォータジャケット６４の各冷却水通路６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄを流れる冷却水にて吸収し、このことにより排気を冷却した後に排気分岐管３８側へ送り出している。
ここで図１０に一点鎖線にて示したごとく、排気ポート３４の軸線Ｘｐ３は排気通路７０の軸線Ｘｐ４とは角度βが存在する。図１０に示したごとくに軸線Ｘｐ３，Ｘｐ４同士が交叉するのではなく、非交叉状態でかつ角度β分の非平行となっていても良い。
尚、図５に示したごとく右バンク８の排気冷却用アダプタ２８ではシリンダヘッド側接続面４６と排気分岐管側接続面４８とは平行であったが、左バンク１０の排気冷却用アダプタ３６では、シリンダヘッド側接続面６６と排気分岐管側接続面６８とは平行でなく、角度を有し、排気冷却用アダプタ３６全体が鉛直方向下向きに湾曲している。このため排気分岐管側接続面６８は、シリンダヘッド３２側のアダプタ接続面３２ａよりも更に鉛直方向下方を向いている。したがって角度βは右バンク８の排気冷却用アダプタ２８における角度αよりも大きい。
すなわち排気ポート３４の軸線Ｘｐ３に対して排気通路７０の軸線Ｘｐ４が角度βにて、右バンク８の排気冷却用アダプタ２８より大きく鉛直方向下方に屈曲した状態となっている。しかも排気通路７０が鉛直方向下向きに湾曲していることにより、排気通路７０において鉛直方向上方の内周面７０ａは、排気ポート３４に対向するように斜めに向いている領域を形成し、右バンク８の排気冷却用アダプタ２８における鉛直方向上方の内周面５０ａよりも対向状態がより強くされている。ここでは排気ポート３４の軸線Ｘｐ３が鉛直方向上方の内周面７０ａを通過する程度に対向状態が強くされている。
鉛直方向下方の内周面７０ｂについては、排気ポート３４に対向するように斜めに向いている領域ではなく、排気ポート３４とは対向せずに逆方向に向いている。
このように排気通路７０において鉛直方向上方の内周面７０ａが排気ポート３４に向けられているので、右バンク８の排気冷却用アダプタ２８の場合と同様に、排気ポート３４から排気冷却用アダプタ３６内に導入された排気は、鉛直方向下方の内周面７０ｂに比較して鉛直方向上方の内周面７０ａに特に強く吹き当たる。この状態で、高温の排気は内周面７０ａ，７０ｂに伝熱して、自身は冷却され、排気分岐管３８側の排気通路３８ｂへ流れ出ることになる。
ウォータジャケット６４において、鉛直方向上方の内周面７０ａに対応して配置されている鉛直方向上方の冷却水通路６４ａは、鉛直方向下方の内周面７０ｂに対応して配置されている鉛直方向下方の冷却水通路６４ｂに比較して、高さは同じであるが、幅が大きくされている。すなわち図１１に示すごとく鉛直方向上方の冷却水通路６４ａの幅Ａ３＞鉛直方向下方の冷却水通路６４ｂの幅Ａ４とされている。他の冷却水通路６４ｃ，６４ｄについては冷却水通路６４ａの幅Ａ３と冷却水通路６４ｂの幅Ａ４とを連続して接続する中間の幅とされている。
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（１）各バンク８，１０用の排気冷却用アダプタ２８，３６では、いずれも排気通路５０，７０の内面にて排気の吹き当たりが強い領域（鉛直方向上方の内周面５０ａ，７０ａ）では他の領域（鉛直方向下方の内周面５０ｂ，７０ｂ）に比較して、排気からの伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
本実施の形態ではいずれの排気冷却用アダプタ２８，３６も、鉛直方向上方の内周面５０ａ，７０ａ側では、鉛直方向下方の内周面５０ｂ，７０ｂ側に比較して、対応するウォータジャケット４４，６４の部分（冷却水通路４４ａ，６４ａ）の通路容積を、高さや幅により大きくした構成としている。
このように各ウォータジャケット４４，６４において通路容積に差を設けていることにより、排気通路５０，７０にて排気の吹き当たりが強い領域では他の領域よりも、各ウォータジャケット４４，６４にて多量の冷却水を存在させていることになる。
ここで冷却水への熱伝達量Ｑは式１に示すごとくである。Ｋ：熱伝達率、Ｓ：熱伝達面積、ΔＴ：温度差である。
［式１］ Ｑ＝Ｋ・Ｓ・ΔＴ
本実施の形態では、上記式１において、多量の冷却水量により温度差ΔＴを大きい状態に維持できることにより熱伝達量Ｑを大きく維持できるので、多量の熱量を迅速に冷却水側に吸収させることができる。すなわち排気通路５０，７０の内面にて排気の吹き当たりが強い領域（鉛直方向上方の内周面５０ａ，７０ａ）に対応する冷却水通路４４ａ，６４ａでは、他の領域（鉛直方向下方の内周面５０ｂ，７０ｂ）に対応する冷却水通路４４ｂ，６４ｂに比較して冷却能力を高くすることで排気全体に対する冷却効率を高めている。
このように本実施の形態の排気冷却用アダプタ２８，３６では、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する右バンク８の排気系４においても左バンク１０の排気系６においても、それぞれの排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
（２）特に本実施の形態ではいずれの排気系４，６にても排気冷却用アダプタ２８，３６はシリンダヘッド２４，３２の排気ポート２６，３４に対して、鉛直方向下方に屈曲した状態となるように軸線間の角度（α，β）を設けている。このため排気の吹き当たりが強い領域は排気通路の鉛直方向上方領域となる。
この車両搭載用の内燃機関２においてはシリンダヘッド２４，３２に形成された排気ポート２６，３４は燃焼室８ｂ，１０ｂから一旦上方に向かってから水平に近い方向に伸びている。すなわち排気ポート２６，３４は、上側が、その湾曲形状における外側となっている。したがって、この排気ポート２６，３４から排出される高温の排気は、排気冷却用アダプタ２８，３６の排気通路５０，７０内では、鉛直方向下方領域よりも鉛直方向上方領域に集中し、鉛直方向上方領域に対する伝熱量がより多くなる傾向となる。
したがって前述した鉛直方向上方領域である内周面５０ａ，７０ａに対する排気の吹き当たりと共に、排気通路５０，７０において鉛直方向上方の内周面５０ａ，７０ａには特に集中的に伝熱量が大きくなる。
この鉛直方向上方領域側で、前述したごとくウォータジャケット４４，６４の通路容積を大きくしているので、冷却水へ多量の熱量をより効果的に吸収させることができ、冷却性能向上がより顕著なものとなる。
（３）左バンク１０の排気冷却用アダプタ３６は、全体が鉛直方向下向きに湾曲していることにより、排気通路７０における鉛直方向上方の内周面７０ａは、鉛直方向下方の内周面７０ｂよりも面積が大きくされている。更に鉛直方向上方の冷却水通路６４ａについても鉛直方向下方の冷却水通路６４ｂよりも排気通路７０側の内面の面積が大きくされている。
このように伝熱に影響する面積に差を設けていることにより、前記式１において熱伝達面積Ｓが大きくなるので、熱伝達量Ｑを大きくすることができ、排気の吹き当たりが強い領域（内周面７０ａ）側では他の領域（内周面７０ｂ）側よりも、排気の熱量移動が促進される。したがって他の領域に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。このため冷却性能向上がより顕著なものとなる。
［実施の形態２］
本実施の形態では、前記図１に示した構成において、右バンク８側には図１２の（ａ）に斜視図にて示す排気冷却用アダプタ１２８が配置され、左バンク１０側には図１３の（ａ）に斜視図にて示す排気冷却用アダプタ１３６が配置される。図１２の（ｂ）及び図１３の（ｂ）の各斜視図は、各排気冷却用アダプタ１２８，１３６におけるウォータジャケット１４４，１６４の空間形状を示す。尚、図１２の（ａ）及び図１３の（ａ）には、内部のウォータジャケット１４４，１６４の空間形状を破線にて示している。他の構成は前記実施の形態１と同じである。したがって図１も参照して説明する。
ここで右バンク８側の排気冷却用アダプタ１２８と左バンク１０側の排気冷却用アダプタ１３６とは、それぞれ冷却水供給部１５２，１７２と冷却水排出部１５４，１７４との取り付け位置が前記実施の形態１とは異なる。
右バンク８側の排気冷却用アダプタ１２８の冷却水供給部１５２は、排気通路１５０の配列方向一端側における冷却水通路１４４ｄに配置されて、供給口１５２ａからの冷却水を、斜め上側に向けてウォータジャケット１４４内に導入している。冷却水排出部１５４については他端側の冷却水通路１４４ｅと鉛直方向上方の冷却水通路１４４ａとの接続付近に設けられて、排出口１５４ａからウォータジャケット１４４内の冷却水を排出している。
このため供給口１５２ａから導入された直後の冷却水は、鉛直方向上方の冷却水通路１４４ａと鉛直方向下方の冷却水通路１４４ｂとに分流する際に、鉛直方向上方の冷却水通路１４４ａに流れ込む量が大きくなる。この分流の程度は、供給口１５２ａの上下位置や仰角調節により、鉛直方向上方の冷却水通路１４４ａと鉛直方向下方の冷却水通路１４４ｂとの高さＡ１，Ａ２に対応させたものとしている。すなわち「鉛直方向上方の冷却水通路１４４ａでの冷却水流量（ｇ／ｓ）／鉛直方向下方の冷却水通路１４４ｂでの冷却水流量（ｇ／ｓ）≒Ａ１／Ａ２」としている。
ここで高さの比（Ａ１／Ａ２）は流路断面積の比に相当する。したがって鉛直方向上方の冷却水通路１４４ａと鉛直方向下方の冷却水通路１４４ｂとでは、冷却水の流速（ｍ／ｓ）は同等であるが、冷却水流量（ｇ／ｓ）が、鉛直方向下方の冷却水通路１４４ｂに比較して鉛直方向上方の冷却水通路１４４ａの方が大きくされていることになる。
左バンク１０側の排気冷却用アダプタ１３６の冷却水供給部１７２は、排気通路１７０の配列方向一端側における冷却水通路１６４ｄに配置されている。更に冷却水通路１６４ｄにおいては、冷却水供給部１７２は、排気下流側の上下方向中央付近に配置され、供給口１７２ａからの冷却水を、ほぼ水平方向に向けてウォータジャケット１６４内に導入している。冷却水排出部１７４については他端側の冷却水通路１６４ｅと鉛直方向上方の冷却水通路１６４ａとの接続付近に設けられて、排出口１７４ａからウォータジャケット１６４内の冷却水を排出している。
このため供給口１７２ａから導入された直後の冷却水は、鉛直方向上方の冷却水通路１６４ａと鉛直方向下方の冷却水通路１６４ｂとに分流する際に、冷却水通路１６４ｄが上方に向けて幅が拡大している形状であることから、鉛直方向上方の冷却水通路１６４ａに流れ込む量が大きくなる。この分流の程度は、供給口１７２ａの上下位置や仰角調節により、鉛直方向上方の冷却水通路１６４ａと鉛直方向下方の冷却水通路１６４ｂとの幅Ａ３，Ａ４に対応させたものとしている。すなわち、「鉛直方向上方の冷却水通路１６４ａでの冷却水流量／鉛直方向下方の冷却水通路１６４ｂでの冷却水流量≒Ａ３／Ａ４」としている。
したがって左バンク１０側の排気冷却用アダプタ１３６についても、鉛直方向上方の冷却水通路１６４ａと鉛直方向下方の冷却水通路１６４ｂとでは、冷却水の流速は同等であるが、冷却水流量が、鉛直方向下方の冷却水通路１６４ｂに比較して鉛直方向上方の冷却水通路１６４ａの方が大きくされていることになる。
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（１）前記実施の形態１にて述べたごとく、右バンク８の排気冷却用アダプタ１２８及び左バンク１０の排気冷却用アダプタ１３６では、いずれも排気通路１５０，１７０の内面にて排気の吹き当たりが強い領域（鉛直方向上方の内周面）では他の領域（鉛直方向下方の内周面）に比較して排気からの伝熱量が多くなる。このため排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
本実施の形態では、上述したごとく、排気冷却用アダプタ１２８，１３６は、それぞれ、排気通路１５０，１７０における鉛直方向上方の内周面に対応する冷却水通路１４４ａ，１６４ａでは、鉛直方向下方の内周面に対応する冷却水通路１４４ｂ，１６４ｂに比較して、冷却水流量を大きくしている。
このようにウォータジャケット１４４，１６４の冷却水流量に差を設けていることにより、排気の吹き当たりが強い領域で他の領域よりも冷却水が多量に流れることになる。このため前記式１において温度差ΔＴを大きい状態に維持でき、この結果、熱伝達量Ｑを大きく維持できるので、多量の熱量を迅速に冷却水側に吸収させることができる。すなわち排気通路１５０，１７０における鉛直方向上方の内周面に対応する冷却水通路１４４ａ，１６４ａでは、鉛直方向下方の内周面に対応する冷却水通路１４４ｂ，１６４ｂに比較して冷却能力を高くすることで排気全体に対する冷却効率を高めている。
このように本実施の形態の排気冷却用アダプタ１２８，１３６では、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する右バンク８の排気系においても左バンク１０の排気系においても、それぞれの排気経路において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
更に、本実施の形態でも、前記実施の形態１と同様に排気冷却用アダプタ１２８，１３６がシリンダヘッド２４，３２の排気ポート２６，３４に対して鉛直方向下方に屈曲した状態となるように配置して、排気から吸収すべき熱量の偏りを積極的に利用して効率的に吸熱しているので、冷却性能向上がより顕著なものとなる。
（２）本実施の形態では、鉛直方向下方の冷却水通路１４４ｂ，１６４ｂの冷却水流量が、鉛直方向上方の冷却水通路１４４ａ，１６４ａに比較して、可成り少なくなる可能性がある。このように冷却水流量が鉛直方向下方の冷却水通路１４４ｂ，１６４ｂにて過少となった場合には、排気通路１５０，１７０の内面にて排気の吹き当たりが弱い領域に対応していても、内燃機関の運転状態によっては一時的に部分的な冷却水の沸騰を生じることがある。
しかし、この沸騰は、ウォータジャケット１４４，１６４内での限られた領域での沸騰であると共に、この沸騰は実際にはサブクール沸騰となることから、前記式１の熱伝達率Ｋが大きくなったことと同様な状態となり、このようなサブクール沸騰時は冷却能力が急激に高まることになる。
したがってウォータジャケット１４４，１６４全体まで沸騰するような事態は防止され、一時的な沸騰が生じても、十分に効率的な冷却が継続できる。
更に前記実施の形態１の（３）の効果も生じて、冷却性能向上がより顕著なものとなる。
［実施の形態３］
本実施の形態では、前記図１に示した構成において、右バンク８側には図１４の（ａ）の斜視図に示す排気冷却用アダプタ２２８が配置されている。尚、左バンク１０側については前記実施の形態１と同一の排気冷却用アダプタ３６（図７〜１１）でも良く、前記実施の形態２と同一の排気冷却用アダプタ１３６（図１３）でも良く、あるいは右バンク８の排気冷却用アダプタ２２８と同じものとしても良い。
図１４の（ｂ）の斜視図はウォータジャケット２４４の空間形状を示す。尚、図１４の（ａ）には、内部のウォータジャケット２４４の空間形状を破線にて示している。他の構成は、前記実施の形態１と同じである。したがって図１も参照して説明する。
ここで排気冷却用アダプタ２２８は、前記実施の形態２の排気冷却用アダプタ１２８（図１２）とは、冷却水供給部２５２及び冷却水排出部２５４の取り付け位置は同一である。異なる点は、鉛直方向上方の冷却水通路２４４ａと鉛直方向下方の冷却水通路２４４ｂとが、同一の高さＡ５である点である。
前記実施の形態２にて述べたごとく、右バンク８側の排気冷却用アダプタ２２８の冷却水供給部２５２は、排気通路２５０の配列方向一端側における冷却水通路２４４ｄに配置されて、供給口２５２ａからの冷却水を、斜め上側に向けてウォータジャケット２４４内に導入している。冷却水排出部２５４については、配列方向他端側の冷却水通路２４４ｅと鉛直方向上方の冷却水通路２４４ａとの接続付近に設けられて、排出口２５４ａからウォータジャケット２４４内の冷却水を排出している。
このため供給口２５２ａから導入された直後の冷却水は、鉛直方向上方の冷却水通路２４４ａへ向かってウォータジャケット２４４内に冷却水流が放出されるため、鉛直方向上方の冷却水通路２４４ａと鉛直方向下方の冷却水通路２４４ｂとに分流する際に、鉛直方向上方の冷却水通路２４４ａでの冷却水流速（ｍ／ｓ）が高速となる。この流速の差の程度は、供給口２５２ａの上下位置や仰角調節により調節している。
以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（１）前記実施の形態１にて述べたごとく、右バンク８の排気冷却用アダプタ２２８では、排気通路２５０の内面にて排気の吹き当たりが強い領域（鉛直方向上方の内周面）では他の領域（鉛直方向下方の内周面）に比較して排気からの伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
本実施の形態の排気冷却用アダプタ２２８は、上述したごとく、鉛直方向上方の内周面側の冷却水通路２４４ａでは、鉛直方向下方の内周面側の冷却水通路２４４ｂに比較して、冷却水流速を高くしている。
このようにウォータジャケット２４４の冷却水流速に差を設けていることにより、排気の吹き当たりが強い領域で他の領域よりも単位時間に多量の冷却水が通過するため、前記式１において温度差ΔＴを大きい状態に維持できる。この結果、熱伝達量Ｑを大きく維持できるので、多量の熱量を迅速に冷却水側に吸収させることができる。すなわち鉛直方向上方の内周面側の冷却水通路２４４ａでは、鉛直方向下方の内周面側の冷却水通路２４４ｂに比較して冷却能力を高くすることで排気全体に対する冷却効率を高めている。
このように本実施の形態の排気冷却用アダプタ２２８では、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気系において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
更に、本実施の形態でも、前記実施の形態１と同様に排気冷却用アダプタ２２８がシリンダヘッド２４の排気ポート２６に対して鉛直方向下方に屈曲した状態となるように配置しているので、排気から吸収すべき熱量の偏りを積極的に利用して効率的に吸熱できる。このため冷却性能向上がより顕著なものとなる。
（２）本実施の形態では、鉛直方向下方の冷却水通路２４４ｂの冷却水流量は、鉛直方向上方の冷却水通路２４４ａに比較して、可成り少なくなる可能性があるが、前記実施の形態２の（２）にて述べたごとく、サブクール沸騰によって冷却能力を高めることができる。
したがってウォータジャケット２４４全体まで沸騰するような事態は防止され、一時的な沸騰が生じても、十分に効率的な冷却が継続できる。
（３）左バンク１０側の排気冷却用アダプタに、前記実施の形態１，２に記載のいずれかの排気冷却用アダプタ３６，１３６を採用することにより、各実施の形態１，２に述べた効果を生じさせることができる。
更に左バンク１０側の排気冷却用アダプタにも上述した排気冷却用アダプタ２２８を採用することにより、上述した効果を生じさせることができる。
［実施の形態４］
本実施の形態では、前記図１に示した構成において、右バンク８側には図１５の（ａ）の断面図に示す排気冷却用アダプタ３２８が配置されている。尚、左バンク１０側については前記実施の形態１と同一の排気冷却用アダプタ３６（図７〜１１）でも良く、前記実施の形態２と同一の排気冷却用アダプタ１３６（図１３）でも良く、前記実施の形態３と同一の排気冷却用アダプタ２２８（図１４）でも良く、あるいは図１５の排気冷却用アダプタ３２８と同じ構成としても良い。
図１５の（ｂ）は排気冷却用アダプタ３２８内のウォータジャケット３４４の空間形状を示す。他の構成は前記実施の形態１と同じである。したがって図１も参照して説明する。
ここで排気冷却用アダプタ３２８は、前記実施の形態１の排気冷却用アダプタ２８（図２〜６）とは、冷却水供給部及び冷却水排出部の取り付け位置は同一である。異なる点は、鉛直方向上方の冷却水通路３４４ａと鉛直方向下方の冷却水通路３４４ｂとが、前記実施の形態３と同様に、同一の高さＡ５である点である。
そして排気通路３５０の内面にて排気の吹き当たりが強い領域（内周面３５０ａ）に対応する鉛直方向上方の冷却水通路３４４ａにおいては、排気通路３５０側の内面に、図１５の（ｂ）に破線のハッチングで示すごとく凹凸３４４ｘが形成されている。
このような構成のウォータジャケット３４４に対して、鉛直方向下方に設けた冷却水供給部の供給口３５２ａを介して、冷却水が鉛直方向下方の冷却水通路３４４ｂに導入される。このことにより冷却水通路３４４ｂ内では冷却水は左右にほぼ均等に分かれて流れる。そして冷却水は、鉛直方向上方の冷却水通路３４４ａに至って、排出口３５４ａから外部に排出される。この冷却水流の経路において、鉛直方向上方の冷却水通路３４４ａと鉛直方向下方の冷却水通路３４４ｂとは、その容積も、冷却水流量も、冷却水流速も同じに設定されている。
ただし排気通路３５０の鉛直方向上方の内周面３５０ａに対応する鉛直方向上方の冷却水通路３４４ａにおいては、排気通路３５０側に凹凸３４４ｘが形成されているので、この領域では、排気冷却用アダプタ３２８の壁部を介する冷却水への熱伝達効率が高くされている。
この凹凸３４４ｘの形成は、排気冷却用アダプタ３２８の鋳造時に、図１５の（ｂ）に示したウォータジャケット３４４と同じ形状の中子を、排気冷却用アダプタ３２８の鋳造型内に配置することで可能となる。
以上説明した本実施の形態４によれば、以下の効果が得られる。
（１）排気通路３５０の鉛直方向上方の内周面３５０ａでは、前記実施の形態１にて述べたごとく、鉛直方向下方の内周面３５０ｂに比較して、排気からの伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
したがって本実施の形態では、鉛直方向上方の冷却水通路３４４ａにおいて、排気通路３５０側に凹凸３４４ｘを形成している。この凹凸３４４ｘを介することにより前記式１においては熱伝達面積Ｓが大きくできるので熱伝達量Ｑが大きくなり、このことにより冷却水への熱量の移動が冷却水通路３４４ｂ側よりも迅速となり、多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。すなわち排気通路３５０の鉛直方向上方の内周面３５０ａに対応する冷却水通路３４４ａでは、鉛直方向下方の内周面３５０ｂに対応する冷却水通路３４４ｂに比較して冷却能力を高くすることで排気全体に対する冷却効率を高めている。
このように本実施の形態の排気冷却用アダプタ３２８では、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気系において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
（２）冷却水通路３４４ａ内に形成された凹凸３４４ｘでは、内燃機関の運転状態によって一時的な過熱が生じた場合には、前述したサブクール沸騰が生じやすく、この場合には、前記式１の熱伝達率Ｋが大きくなったのと同様の状態となり、冷却能力を高めることができる。
したがって一時的な過熱が生じたとしてもウォータジャケット３４４全体まで沸騰するような事態は防止され、十分に効率的な冷却が継続できる。
（３）前述したごとく鋳造用の中子の一部に凹凸を形成することで、前述した鉛直方向上方の冷却水通路３４４ａにおいて排気通路３５０側に凹凸３４４ｘの構成を付加することが容易にできる。
このような中子に形成する凹凸については、中子に用いる鋳砂の粗さを利用して該当位置での面粗度を大とすることで凹凸を実現できるので、中子自体の製造も容易である。
（４）左バンク１０側の排気冷却用アダプタについては前記実施の形態３の（３）にて述べたごとくである。
［実施の形態５］
本実施の形態では、前記図１に示した構成において、右バンク８側には図１６の断面図に示す排気冷却用アダプタ４２８が配置されている。尚、左バンク１０側については前記実施の形態１と同一の排気冷却用アダプタ３６（図７〜１１）でも良く、前記実施の形態２と同一の排気冷却用アダプタ１３６（図１３）でも良く、前記実施の形態３と同一の排気冷却用アダプタ２２８（図１４）でも良く、前記実施の形態４と同一の排気冷却用アダプタ３２８（図１５）でも良い。あるいは図１６の排気冷却用アダプタ４２８と同じ構成としても良い。他の構成は、前記実施の形態１と同じである。したがって図１も参照して説明する。
ここで排気冷却用アダプタ４２８は、前記実施の形態４の排気冷却用アダプタ３２８（図１５）と同じ冷却水供給部及び冷却水排出部の取り付け位置であり、鉛直方向上方の冷却水通路４４４ａと鉛直方向下方の冷却水通路４４４ｂとが同一の高さＡ５である。
本実施の形態の排気冷却用アダプタ４２８では、排気通路４５０の内面の内で、図１６に破線のクロスハッチングで示すごとく、鉛直方向上方の内周面４５０ａに凹凸４５０ｘが形成されている。冷却水通路４４４ａ側には凹凸は存在しない。
すなわち排気通路４５０の内面にて排気の吹き当たりが強い領域である鉛直方向上方の内周面４５０ａに凹凸４５０ｘが形成されている。
このような構成のウォータジャケット４４４に対して、鉛直方向下方に設けた冷却水供給部の供給口を介して、冷却水が鉛直方向下方の冷却水通路４４４ｂに導入される。このことにより冷却水通路４４４ｂ内では冷却水は左右にほぼ均等に分かれて流れる。そして冷却水は、鉛直方向上方の冷却水通路４４４ａに至って、排出口から外部に排出される。この冷却水流の経路において、鉛直方向上方の冷却水通路４４４ａと鉛直方向下方の冷却水通路４４４ｂとは、その容積も、冷却水流量も、冷却水流速も同じに設定されている。
ただし鉛直方向上方の冷却水通路４４４ａに対応して、排気通路４５０における鉛直方向上方の内周面４５０ａには凹凸４５０ｘが形成されているので、この領域で排気から排気冷却用アダプタ４２８の壁部への熱伝達効率が高くなる。この結果、壁部から鉛直方向上方の冷却水通路４４４ａ内における冷却水への単位時間当たりの熱伝達量も鉛直方向下方の冷却水通路４４４ｂ側に比較して大きくなる。
この凹凸４５０ｘの形成は、排気冷却用アダプタ４２８の鋳造時に、排気通路４５０と同じ形状の中子を、排気冷却用アダプタ４２８の鋳造型内に配置することで可能となる。
以上説明した本実施の形態５によれば、以下の効果が得られる。
（１）排気通路４５０の鉛直方向上方の内周面４５０ａでは、前記実施の形態１にて述べたごとく、鉛直方向下方の内周面４５０ｂに比較して、排気からの伝熱量が多くなり、排気から吸収しなくてはならない熱量が偏る。
本実施の形態では、排気通路４５０の鉛直方向上方の内周面４５０ａに凹凸４５０ｘを形成している。この凹凸４５０ｘを形成することにより前記式１において熱伝達面積Ｓが大きくでき、このことにより熱伝達量Ｑを大きくできる。したがって鉛直方向上方の冷却水通路４４４ａ内の冷却水に対しても熱量の移動が迅速となり、鉛直方向下方の冷却水通路４４４ｂ側に比較して多量の熱量を迅速に冷却水側に移動させることができる。
この結果、排気通路４５０の鉛直方向上方の内周面４５０ａに対応する冷却水通路４４４ａでは、鉛直方向下方の内周面４５０ｂに対応する冷却水通路４４４ｂに比較して冷却能力を高くしたことと同等となり、このことにより排気全体に対する冷却効率を高めることができる。
このように本実施の形態の排気冷却用アダプタ４２８では、排気からの伝熱量の偏りを積極的に利用することで効率的に冷却水に吸熱させているので、排気から吸収すべき熱量に偏りが存在する排気系において排気全体に対する冷却性能を高めることができる。
（２）前述したごとく中子に凹凸を形成することで、排気通路４５０の鉛直方向上方の内周面４５０ａに凹凸４５０ｘの構成を付加することが容易にできる。更に前記実施の形態４にて述べたごとく中子に形成する凹凸についても中子に用いる鋳砂の粗さを利用することで凹凸を容易に実現できる。
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態３において、冷却水の流速に差を設けるために、冷却水供給部の取り付け位置や方向を調節していた。この代わりに、図１７に示すごとく排気冷却用アダプタ５２８のウォータジャケット５４４内にオリフィス状の冷却水の絞り機構５４４ｆを、鉛直方向下方の冷却水通路５４４ｂ内に配置して調節しても良い。すなわち図１７にて矢線にて示したごとく冷却水が流れるが、絞り機構５４４ｆが鉛直方向下方の冷却水通路５４４ｂ内で冷却水流動の抵抗となって、冷却水の流速を低下させ、このことにより鉛直方向上方の冷却水通路５４４ａ内における冷却水の流速が相対的に高まる。このような構成にても前記実施の形態３の効果を生じる。尚、図１７の断面図に示した排気冷却用アダプタ５２８は、４気筒の排気ポートに配置されるものであり、排気通路５５０が４つ配列されたものを示している。
・前記各実施の形態にて説明した右バンク用の排気冷却用アダプタと左バンク用の排気冷却用アダプタとは組み合わせは任意である。例えば実施の形態１の右バンク用の排気冷却用アダプタと実施の形態２の左バンク用の排気冷却用アダプタとを組み合わせても良く、この逆でも良い。図１４〜１７に示した排気冷却用アダプタを左右いずれかのバンク用の排気冷却用アダプタとし、反対側のバンク用の排気冷却用アダプタとして前記実施の形態１，２に述べた排気冷却用アダプタを組み合わせても良い。
・実施の形態１，２では左右バンクで排気冷却用アダプタの構成を違えたが、左右バンクで同一の構成の排気冷却用アダプタを用いても良い。
２…内燃機関、４…右バンク側の排気系、６…左バンク側の排気系、８…右バンク、８ａ…第１気筒、８ｂ…燃焼室、８ｃ…ピストン、８ｄ…点火プラグ、１０…左バンク、１０ａ…第２気筒、１０ｂ…燃焼室、１０ｃ…ピストン、１０ｄ…点火プラグ、１２…吸気ポート、１４…吸気弁、１６…排気弁、１８…吸気ポート、２０…吸気弁、２２…排気弁、２４…シリンダヘッド、２４ａ…アダプタ接続面、２６…排気ポート、２８…排気冷却用アダプタ、３０…排気分岐管、３０ａ…フランジ、３０ｂ…排気通路、３２…シリンダヘッド、３２ａ…アダプタ接続面、３４…排気ポート、３６…排気冷却用アダプタ、３８…排気分岐管、３８ａ…フランジ、３８ｂ…排気通路、４０…排気導入口、４２…排気排出口、４４…ウォータジャケット、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ…冷却水通路、４６…シリンダヘッド側接続面、４６ａ…ボルト締結部、４６ｂ…ボルト挿通孔、４８…排気分岐管側接続面、４８ａ…ボルト締結部、４８ｂ…螺合孔、５０…排気通路、５０ａ，５０ｂ…内周面、５２…冷却水供給部、５２ａ…供給口、５４…冷却水排出部、５４ａ…排出口、６０…排気導入口、６２…排気排出口、６４…ウォータジャケット、６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ…冷却水通路、６６…シリンダヘッド側接続面、６６ａ…ボルト締結部、６６ｂ…ボルト挿通孔、６８…排気分岐管側接続面、６８ａ…ボルト締結部、６８ｂ…螺合孔、７０…排気通路、７０ａ，７０ｂ…内周面、７２…冷却水供給部、７２ａ…供給口、７４…冷却水排出部、７４ａ…排出口、１２８…右バンク側の排気冷却用アダプタ、１３６…左バンク側の排気冷却用アダプタ、１４４…ウォータジャケット、１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｄ，１４４ｅ…冷却水通路、１５０…排気通路、１５２…冷却水供給部、１５２ａ…供給口、１５４…冷却水排出部、１５４ａ…排出口、１６４…ウォータジャケット、１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｄ，１６４ｅ…冷却水通路、１７０…排気通路、１７２…冷却水供給部、１７２ａ…供給口、１７４…冷却水排出部、１７４ａ…排出口、２２８…排気冷却用アダプタ、２４４…ウォータジャケット、２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｄ，２４４ｅ…冷却水通路、２５０…排気通路、２５２…冷却水供給部、２５２ａ…供給口、２５４…冷却水排出部、２５４ａ…排出口、３２８…排気冷却用アダプタ、３４４…ウォータジャケット、３４４ａ，３４４ｂ…冷却水通路、３４４ｘ…凹凸、３５０…排気通路、３５０ａ，３５０ｂ…内周面、３５２ａ…供給口、３５４ａ…排出口、４２８…排気冷却用アダプタ、４４４…ウォータジャケット、４４４ａ，４４４ｂ…冷却水通路、４５０…排気通路、４５０ａ，４５０ｂ…内周面、４５０ｘ…凹凸、５２８…排気冷却用アダプタ、５４４…ウォータジャケット、５４４ａ，５４４ｂ…冷却水通路、５４４ｆ…絞り機構、５５０…排気通路、Ｘｐ１，Ｘｐ２，Ｘｐ３，Ｘｐ４…軸線。

Claims (25)

  1. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、通路容積を大きくしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  2. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流量を大きくしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  3. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域又はこの領域に対応する冷却水通路では、他の領域又は他の領域に対応する冷却水通路に比較して、前記排気通路の内面又は前記冷却水通路における排気通路側の内面の面積を、大きくしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  4. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流速を高くしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  5. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では、前記排気通路側の内面に凹凸を形成したことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  6. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域では、前記排気通路の内面に凹凸を形成したことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  7. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、通路容積を大きくしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  8. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流量を大きくしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  9. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域又はこの領域に対応する冷却水通路では、他の領域又は他の領域に対応する冷却水通路に比較して、前記排気通路の内面又は前記冷却水通路における排気通路側の内面の面積を、大きくしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  10. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流速を高くしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  11. 請求項４又は１０に記載の排気冷却用アダプタにおいて、前記他の領域に対応する冷却水通路に冷却水の絞り機構を設けて冷却水流速を低下させることで、相対的に、前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域又は前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路の冷却水流速を高くしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  12. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路では、前記排気通路側の内面に凹凸を形成したことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  13. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域では、前記排気通路の内面に凹凸を形成したことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  14. 請求項５又は１２に記載の排気冷却用アダプタにおいて、前記冷却水通路は中子を用いて鋳造により形成されたものであり、この中子の表面形状により前記冷却水通路の内面における凹凸が形成されたものであることを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  15. 請求項６又は１３に記載の排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路は中子を用いて鋳造により形成されたものであり、この中子の表面形状により前記排気通路の内面における凹凸が形成されたものであることを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  16. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気通路の内面にて排気の吹き当たりが強い領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却能力を高くしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  17. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置され、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタであって、
    前記排気ポートと排気冷却用アダプタの前記排気通路との接続は軸線間が非平行状態でなされるものであり、前記排気通路の内面にて前記排気ポートに対向するように斜めに向いている領域に対応する冷却水通路では、他の領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却能力を高くしたことを特徴とする排気冷却用アダプタ。
  18. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載の排気冷却用アダプタを、シリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に配置したことを特徴とする内燃機関排気系。
  19. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、
    前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路では、鉛直方向下方領域に対応する冷却水通路に比較して、通路容積を大きくしたことを特徴とする内燃機関排気系。
  20. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、
    前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路では、鉛直方向下方領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流量を大きくしたことを特徴とする内燃機関排気系。
  21. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、
    前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域又はこの領域に対応する冷却水通路では、鉛直方向下方領域又はこの領域に対応する冷却水通路に比較して、前記排気通路の内面又は前記冷却水通路における排気通路側の内面の面積を、大きくしたことを特徴とする内燃機関排気系。
  22. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、
    前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路では、鉛直方向下方領域に対応する冷却水通路に比較して、冷却水流速を高くしたことを特徴とする内燃機関排気系。
  23. 請求項２２に記載の内燃機関排気系において、前記排気冷却用アダプタは、前記鉛直方向下方領域に対応する冷却水通路に冷却水の絞り機構を設けて冷却水流速を低下させることで、相対的に、前記鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路における冷却水流速を高くしたことを特徴とする内燃機関排気系。
  24. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、
    前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域に対応する冷却水通路では、前記排気通路側の内面に凹凸を形成したことを特徴とする内燃機関排気系。
  25. 内燃機関のシリンダヘッドに形成された排気ポートと排気分岐管との間に、壁内に形成された冷却水通路に冷却水を流すことで内部の排気通路を通過する排気を冷却する排気冷却用アダプタが、前記排気ポートの軸線に対して前記排気通路の軸線が鉛直方向下方側に屈曲した状態で配置されている内燃機関排気系であって、
    前記排気冷却用アダプタにおいて、前記排気通路の鉛直方向上方領域では、前記排気通路の内面に凹凸を形成したことを特徴とする内燃機関排気系。
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