JP2012041891A - 排気ポートの構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリンダヘッド1に形成される本発明の一実施形態に係る排気ポート3の構造は、該排気ポート3の内壁面3aに、排気ガスと冷却媒体である冷却水とを熱交換するためのフィン9が、排気ガスの流れ方向に沿って形成される構成とした排気ポート3の構造であって、フィン9の、排気ガスの流れ方向上流側端部9aにおける頂部9bと、排気ポート3の内壁面3aに形成される排気バルブ6の支持部を構成する平面状の部位であるバルブステム座7の、排気ガスの流れ方向下流側の端部7aを一致させる。
【選択図】図1
Description
このため、特許文献1に開示された従来技術では、思うように熱交換効率を改善できないという問題があった。
これにより、排気ポートにおける排気ガスの熱交換効率を高めることができる。
まず始めに、本発明の一実施形態に係る排気ポートの構造を有するシリンダヘッドの構成について、図1を用いて説明をする。尚、以下の説明では、図1(a)中に示す矢印Xの方向を上方と規定して、説明を行うものとする。
図1(a)(b)に示す如く、本発明の一実施形態に係る構造を有する排気ポートを備えたシリンダヘッドであるシリンダヘッド1は、図示しないシリンダブロックの上部に載置する状態で取り付けられて、該シリンダブロックに形成されるシリンダに対する吸排気経路を形成するとともに、当該吸排気経路の開閉状態を切り換えるための吸排気バルブを支持するための部材であり、燃焼室2、排気ポート3、ジャケット4・5、吸気ポート(図示せず)等が形成されている。
尚、本実施形態では、排気ポート3を形成する壁面を内壁面3aと呼ぶものと規定している。
このため、バルブステム座7は、排気ポート3内において、排気ポート3の内壁面3aの接線方向に対して傾斜した平面部として形成されており、排気ポート3における排気ガスの経路に対して突設して形成された部位となっている。
このため、排気ポート3の内壁面3aの裏側にあたる部位等にはジャケット4・5が形成されている。
ジャケット4・5には、ラジエータ(図示せず)等により適宜冷却されながらポンプ(図示せず)等により循環される冷却水が流通している。
フィン9は、排気ポート3内における排気ガスの流れ方向に対して平行に、排気ポート3の内壁面3aのより高温な排気ガスが流れる部位である半径方向外側にあたる上部から突設させる構成としており、当該部分を流通する高温の排気ガスに対して、当該フィン9により効果的に熱交換ができる構成としている。
尚、図2に示す従来のシリンダヘッド21は、本発明に係る排気ポートの構造を有するシリンダヘッド1に対して、排気ポート23におけるフィン29の構造のみが相違しており、その他の構成は、シリンダヘッド1の構成と共通している。
このため、フィン29の上流側端部29aの頂部29bは、バルブステム座7の端部7aとは一致していない。
このため、従来の構造を有する排気ポート23では、排気ポート23内における排気ガスの流れが乱流化してしまい、排気ガスがフィン29に沿わずに流れていってしまう。
これにより、排気ポート23内を流れる排気ガスについて、熱交換効率が思うように改善できなくなっている。また、この場合、さらに排気抵抗が増大してしまうという問題も生じてしまう。
尚、図3に示す従来から改良した態様のシリンダヘッド31は、本発明に係る排気ポートの構造を有するシリンダヘッド1に対して、排気ポート33におけるフィン39の構造のみが相違しており、その他の構成は、シリンダヘッド1における構成と共通している。
このため、排気ポート33では、該排気ポート33内を流れる排気ガスに対する熱交換効率の改善という観点では、未だ改善の余地が残されている。
図1(a)(b)に示す如く、本発明に係る構造を有する排気ポート3を備えるシリンダヘッド1において、フィン9は、バルブステム座7の端部7aと、フィン9の上流側端部9aにおける頂部9bを一致させる態様で形成されている。
即ち、シリンダヘッド1では、バルブステム座7の端部7aにフィン9の頂部9bが位置するような態様でフィン9を形成して、フィン9が、バルブステム座7から段差なく連続的に、排気ポート3の内壁面3aに形成される構成としている。
このため、本発明に係る構造を有する排気ポート3では、排気ガスをフィン9に精度良く沿わせて流通させることができる。また、流れがスムーズになるため、排気抵抗の増大も抑えることができる。
このため、本発明に係る構造を有する排気ポート3では、排気ポート3内を流れる排気ガスについて、従来に比して熱交換効率の改善が図られている。
このような構成により、排気ポート3における伝熱面積の拡大を図りつつ、排気ガスの流れを確実にフィン9に沿わせることができる。
これにより、排気ポート3における排気ガスの熱交換効率を高めることができる。
3 排気ポート
3a 内壁面
7 バルブステム座
7a 端部
9 フィン
9a 上流側端部
9b 頂部
Claims (1)
- シリンダヘッドに形成される排気ポートにおいて、
該排気ポートの内壁面に、排気ガスと冷却媒体とを熱交換するためのフィンが、排気ガスの流れ方向に沿って形成される構成とした排気ポートの構造であって、
前記フィンの、排気ガスの流れ方向上流側端部における頂部と、
前記排気ポートの内壁面に形成される排気バルブの支持部を構成する平面状の部位であるバルブステム座の、排気ガスの流れ方向下流側の端部を一致させる、
ことを特徴とする排気ポートの構造。
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JP7256449B2 (ja) | 2019-04-12 | 2023-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | シリンダヘッド |
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