JP2017040175A - Cooling structure of cylinder head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリンダヘッドの冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for a cylinder head.
一般的に、シリンダヘッドの触火面は高温になりやすいため、排気ポートやインジェクタボス部の周囲に冷却水流路を設けて、シリンダヘッドの温度低減を図る冷却構造が採用されている。 In general, since the contact surface of the cylinder head is likely to be hot, a cooling structure is adopted in which a cooling water flow path is provided around the exhaust port and the injector boss to reduce the temperature of the cylinder head.
例えば、特許文献1には、各気筒に一対の排気ポートを備えたシリンダヘッドにおいて、最も高温になりやすい排気ポート間やインジェクタボス部近傍に冷却水を供給するため、各排気ポート間を延びる排気ポート間流路を備えたシリンダヘッドの冷却構造が開示されている。
For example, in
一般的に、シリンダヘッドに供給される冷却水は、シリンダブロック内のウォータジャケットからシリンダヘッドの排気ポート下方に形成された冷却水導入部に導入される。この冷却水導入部には、排気ポート間流路や、ヘッドボルトボス部の近傍を流れるヘッドボルトボス脇流路等が接続されている。このような流路構造においては、シリンダブロックから冷却水導入部に導入された冷却水が、温度の高い排気ポート間流路に供給されずにヘッドボルトボス脇流路へ流れてしまい、シリンダヘッドの冷却効率を低下させてしまう可能性がある。 Generally, the cooling water supplied to the cylinder head is introduced from a water jacket in the cylinder block to a cooling water introducing portion formed below the exhaust port of the cylinder head. The cooling water introduction section is connected to a flow path between exhaust ports, a head bolt boss side flow path that flows in the vicinity of the head bolt boss section, and the like. In such a flow path structure, the cooling water introduced from the cylinder block to the cooling water introducing section flows into the flow path beside the head bolt boss without being supplied to the flow path between the exhaust ports where the temperature is high. The cooling efficiency may be reduced.
開示の冷却構造は、シリンダヘッドの冷却水導入部から排気ポート間流路への冷却水流量を効果的に確保することで、シリンダヘッドの冷却効率を向上することを目的とする。 An object of the disclosed cooling structure is to improve the cooling efficiency of the cylinder head by effectively ensuring the cooling water flow rate from the cooling water introduction part of the cylinder head to the flow path between the exhaust ports.
開示の冷却構造は、エンジンの長手方向に複数の気筒が直列に配置され、前記気筒には一対の排気ポートが前記エンジンの長手方向に沿ってそれぞれ配置され、各気筒間の排気側にはヘッドボルトボス部がそれぞれ設けられたシリンダヘッドの冷却構造であって、前記排気ポートの下方に設けられて、シリンダブロック側から供給される冷却水をシリンダヘッド内に導入する冷却水導入部と、前記冷却水導入部から分岐して前記一対の排気ポート間を延びる第1冷却水流路と、前記冷却水導入部から分岐して前記ヘッドボルトボス部の近傍を流れる少なくとも一本以上の第2冷却水流路と、前記冷却水導入部内に所定の突出量で突出して設けられて、前記冷却水導入部から前記第2冷却水流路への流路を絞る突起部と、を備える。 In the disclosed cooling structure, a plurality of cylinders are arranged in series in the longitudinal direction of the engine, a pair of exhaust ports are arranged along the longitudinal direction of the engine, and a head is disposed on the exhaust side between the cylinders. A cooling structure for a cylinder head provided with a bolt boss part, the cooling water introduction part being provided below the exhaust port for introducing cooling water supplied from the cylinder block side into the cylinder head, A first cooling water flow path branched from the cooling water introduction section and extending between the pair of exhaust ports; and at least one second cooling water flow branched from the cooling water introduction section and flowing in the vicinity of the head bolt boss section. And a projecting portion that protrudes from the cooling water introduction portion by a predetermined amount and narrows the flow path from the cooling water introduction portion to the second cooling water flow passage.
前記突起部が前記冷却水導入部の上側流路壁から下方に向かって前記シリンダヘッドの底部まで延設されて、当該冷却水導入部内を前記第1冷却水流路が分岐する領域と、前記第2冷却水流路が分岐する領域とに遮断するものであってもよい。 A region in which the protrusion extends from the upper flow path wall of the cooling water introduction part to the bottom of the cylinder head and the first cooling water flow path branches in the cooling water introduction part; 2 You may interrupt | block to the area | region where a cooling water flow path branches.
前記冷却水導入部が、前記排気ポートの下方にエンジンの長手方向に設けられ、前記第1冷却水流路が前記冷却水導入部の長手方向中央から分岐して設けられ、二本の前記第2冷却水流路が前記冷却水導入部の長手方向両端からそれぞれ分岐して設けられ、二個の前記突起部が前記冷却水導入部の長手方向中央と長手方向両端との間の二か所からそれぞれ突出して設けられてもよい。 The cooling water introduction part is provided below the exhaust port in the longitudinal direction of the engine, the first cooling water flow path is provided branched from the longitudinal center of the cooling water introduction part, and the two second A cooling water flow path is provided by branching from both ends in the longitudinal direction of the cooling water introduction part, and the two protrusions are respectively provided from two places between the longitudinal center of the cooling water introduction part and both longitudinal ends. It may be provided protruding.
開示の冷却構造によれば、シリンダヘッドの冷却水導入部から排気ポート間流路への冷却水流量を効果的に確保することで、シリンダヘッドの冷却効率を向上することができる。 According to the disclosed cooling structure, the cooling efficiency of the cylinder head can be improved by effectively ensuring the cooling water flow rate from the cooling water introduction part of the cylinder head to the flow path between the exhaust ports.
以下、添付図面に基づいて、本発明の各実施形態に係るシリンダヘッドの冷却構造を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, a cylinder head cooling structure according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same parts are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[第一実施形態]
図1(A),(B)は、第一実施形態に係るシリンダヘッドの冷却構造を説明する図である。本実施形態の冷却構造は、複数の気筒がエンジンの長手方向(クランク軸方向)に直列に配置された多気筒直列エンジンに適用される。
[First embodiment]
1A and 1B are views for explaining a cooling structure of a cylinder head according to the first embodiment. The cooling structure of this embodiment is applied to a multi-cylinder in-line engine in which a plurality of cylinders are arranged in series in the longitudinal direction (crankshaft direction) of the engine.
シリンダヘッド1の各気筒11A〜Cには、図示しない二本の排気バルブをそれぞれ収容した一対の排気ポート12A,B及び、図示しない二本の吸気バルブをそれぞれ収容した一対の吸気ポート13A,B(図1(A)にのみ示す)がそれぞれ間隔を隔てて対向配置されている。また、各排気ポート12A,B間に臨む吸気ポート13A,B間には、図示しないインジェクタを設置するためのインジェクタボス部14(図1(A)にのみ示す)が設けられている。
Each
シリンダヘッド1の排気側の各気筒11A〜C間には、図示しないヘッドボルトを挿入するための排気側ヘッドボルトボス部15がそれぞれ間隔を隔てて設けられている。また、シリンダヘッド1の吸気側の各気筒11A〜C間には、図示しないヘッドボルトを挿入するための吸気側ヘッドボルトボス部16(図1(A)にのみ示す)がそれぞれ間隔を隔てて設けられている。
Between the
シリンダヘッド1の吸気側には、各吸気ポート13A,Bの近傍をエンジンの長手方向(以下、縦方向ともいう)に沿って延びる吸気側冷却水流路20(図1(A)にのみ示す)が設けられている。この吸気側冷却水流路20の下流端には、ラジエータ(不図示)に冷却水を戻すための冷却水出口部(不図示)が設けられている。
On the intake side of the
シリンダヘッド1の排気側には、排気ポート12A,Bの上方をエンジンの長手方向に沿って延びる排気側冷却水流路21(図1(B)にのみ示す)が設けられている。この排気側冷却水流路21の下流側は、上述した冷却水出口部(不図示)に接続されている。
On the exhaust side of the
シリンダヘッド1の各気筒11A〜C間には、エンジンの短手方向(横方向)に沿って延びる気筒間冷却水流路23が設けられている。この気筒間冷却水流路23は、詳細を後述するヘッドボルトボス脇冷却水流路27A,Bから分岐すると共に、その下流端が吸気側冷却水流路20に合流するように形成されている。
Between the
シリンダヘッド1の排気ポート12A,Bと吸気ポート13A,Bとの間には、エンジンの長手方向に延びる吸排気ポート間冷却水流路24(図1(A)にのみ示す)が設けられている。この吸排気ポート間冷却水流路24は、詳細を後述する排気ポート間冷却水流路26の下流端から分岐して、吸気ポート13Aと排気ポート12Aとの間を流れる第1吸排気ポート間冷却水流路24A及び、吸気ポート13Bと排気ポート12Bとの間を流れる第2吸排気ポート間冷却水流路24Bで構成されている。
Between the
シリンダヘッド1の各排気ポート12A,Bの下方には、図示しないシリンダブロックのウォータジャケットからシリンダヘッド1内に冷却水を導入するための冷却水導入部25がエンジンの長手方向に設けられている。この冷却水導入部25には、詳細を後述する流路絞り突起部30A,Bが設けられている。
Below each
シリンダヘッド1の各排気ポート12A,B間には、エンジンの短手方向に延びる排気ポート間冷却水流路(第1冷却水流路)26がそれぞれ設けられている。この排気ポート間冷却水流路26は、冷却水導入部25の長手方向略中央から分岐すると共に、その下流端がインジェクタボス部14近傍の吸排気ポート間冷却水流路24に合流するように形成されている。
Between the
シリンダヘッド1の各排気ポート12A,Bと排気側ヘッドボルトボス部15との間には、冷却水導入部25の長手方向両端から分岐して、排気側ヘッドボルトボス部15近傍を延びる一対のヘッドボルトボス脇冷却水流路(第2冷却水流路)27A,Bが設けられている。このヘッドボルトボス脇冷却水流路27A,Bは、気筒間冷却水流路23の上流端に合流すると共に、その下流端が排気側冷却水流路21に合流するように形成されている。
Between each
排気ポート間冷却水流路26の上方には、排気ポート間冷却水流路26から上方に向かって延びると共に、その下流端を排気側冷却水流路21に合流させた排気側供給流路28(図1(B)にのみ示す)が設けられている。
Above the inter-exhaust-port cooling
流路絞り突起部30A,Bは、冷却水導入部25内を排気ポート12A,B側から下方に向かって所定の突出量で突出して設けられている。流路絞り突起部30A,Bの突出端と冷却水導入部25の下側内壁面との間には、所定の隙間が確保されており、流路絞り突起部30A,Bを適宜最適な突出量に設定することで、冷却水導入部25からヘッドボルトボス脇冷却水流路27A,Bへの冷却水流量を調整できるようになっている。
The
以上詳述したように、第一実施形態に係る冷却構造によれば、流路絞り突起部30A,Bの突出量を適宜最適な値に設定して、冷却水導入部25からヘッドボルトボス脇冷却水流路27A,Bへの流路を絞ることで、排気ポート間冷却水流路26に供給される冷却水流量を効果的に確保することが可能となり、シリンダヘッド1の冷却効率を向上することができる。
As described above in detail, according to the cooling structure according to the first embodiment, the amount of protrusion of the flow
[第二実施形態]
図2(A),(B)は、第二実施形態に係るシリンダヘッドの冷却構造を説明する図である。第二実施形態の冷却構造は、第一実施形態の流路絞り突起部30A,Bを流路遮断突起部31A,Bに置き換えたものである。他の構成については第一実施形態と略同様のため、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
2A and 2B are views for explaining a cooling structure of the cylinder head according to the second embodiment. The cooling structure of the second embodiment is obtained by replacing the flow restrictor protrusions 30A, B of the first embodiment with flow
流路遮断突起部31A,Bは、冷却水導入部25の排気ポート12A,B側の流路壁から下方に向かってシリンダヘッド1の底部まで突出して設けられている。すなわち、流路遮断突起部31A,Bによって、冷却水導入部25内が、排気ポート間冷却水流路26と分岐する長手方向中央の領域と、ヘッドボルトボス脇冷却水流路27A,Bと分岐する長手方向両端の領域とに完全に遮断されるように構成されている。
The flow
これにより、冷却水導入部25からヘッドボルトボス脇冷却水流路27A,Bへの冷却水の流れを完全に遮断して、排気ポート間冷却水流路26の冷却水流量を効果的に増加させることが可能となり、シリンダヘッド1の冷却効率を確実に向上することができる。
Thereby, the flow of the cooling water from the cooling
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present invention.
例えば、図3に示すように、排気ポート間冷却水流路26の冷却水流れ方向を逆向きに流すように構成してもよい。
For example, as shown in FIG. 3, the cooling water flow direction of the cooling
1 シリンダヘッド
11A〜C 気筒
12A,B 排気ポート
13A,B 吸気ポート
14 インジェクタボス部
15 排気側ヘッドボルトボス部
16 吸気側ヘッドボルトボス部
20 吸気側冷却水流路
21 排気側冷却水流路
23 気筒間冷却水流路
24 吸排気ポート間冷却水流路
25 冷却水導入部
26 排気ポート間冷却水流路
27A,B ヘッドボルトボス脇冷却水流路
28 排気側供給流路
30A,B 流路絞り突起部
31A,B 流路遮断突起部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記排気ポートの下方に設けられて、シリンダブロック側から供給される冷却水をシリンダヘッド内に導入する冷却水導入部と、
前記冷却水導入部から分岐して前記一対の排気ポート間を延びる第1冷却水流路と、
前記冷却水導入部から分岐して前記ヘッドボルトボス部の近傍を流れる少なくとも一本以上の第2冷却水流路と、
前記冷却水導入部内に所定の突出量で突出して設けられて、前記冷却水導入部から前記第2冷却水流路への流路を絞る突起部と、を備える
シリンダヘッドの冷却構造。 A plurality of cylinders are arranged in series in the longitudinal direction of the engine, a pair of exhaust ports are arranged along the longitudinal direction of the engine, and a head bolt boss portion is provided on the exhaust side between the cylinders. A cylinder head cooling structure,
A cooling water introduction section that is provided below the exhaust port and introduces cooling water supplied from the cylinder block side into the cylinder head;
A first cooling water flow path branched from the cooling water introduction section and extending between the pair of exhaust ports;
At least one second cooling water flow path branched from the cooling water introduction section and flowing in the vicinity of the head bolt boss section;
A cooling structure for a cylinder head, comprising: a protruding portion that protrudes from the cooling water introduction portion to the second cooling water flow passage, and protrudes from the cooling water introduction portion into the cooling water introduction portion.
請求項1に記載のシリンダヘッドの冷却構造。 A region in which the protrusion extends from the upper flow path wall of the cooling water introduction part to the bottom of the cylinder head and the first cooling water flow path branches in the cooling water introduction part; The cooling structure for a cylinder head according to claim 1, wherein the cooling structure is cut off at a region where the cooling water flow path branches.
前記第1冷却水流路が前記冷却水導入部の長手方向中央から分岐して設けられ、
二本の前記第2冷却水流路が前記冷却水導入部の長手方向両端からそれぞれ分岐して設けられ、
二個の前記突起部が前記冷却水導入部の長手方向中央と長手方向両端との間の二か所からそれぞれ突出して設けられた
請求項1又は2に記載のシリンダヘッドの冷却構造。 The cooling water introduction portion is provided in the longitudinal direction of the engine below the exhaust port;
The first cooling water flow path is branched from the longitudinal center of the cooling water introduction part;
Two of the second cooling water flow paths are provided to be branched from both longitudinal ends of the cooling water introduction part,
The cylinder head cooling structure according to claim 1 or 2, wherein the two protrusions are provided so as to protrude from two locations between a longitudinal center of the cooling water introduction portion and both longitudinal ends.
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