JP2018091260A - Cooling structure of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、内燃機関の冷却構造に関する。 The present disclosure relates to a cooling structure for an internal combustion engine.
内燃機関の冷却装置として、シリンダヘッド及びシリンダブロックに冷却水を流通させる冷却水通路が設けられ、冷却水通路が、排気マニホールドの上部に設けられた冷却水入口部と、シリンダヘッドの内部に形成されたヘッドウォータージャケットと、各気筒の周囲に形成されたブロックウォータージャケットと、ヘッドウォータージャケットとブロックウォータージャケットとを結ぶ連通路と、排気マニホールドの下部に設けられた冷却水出口部とを含み、冷却水入口部及び冷却水出口部が気筒の並び方向の中央部に配置されたものが公知である(特許文献1)。 As a cooling device for an internal combustion engine, a cooling water passage for circulating cooling water to the cylinder head and the cylinder block is provided, and the cooling water passage is formed in the cooling water inlet portion provided in the upper portion of the exhaust manifold and the inside of the cylinder head. A head water jacket, a block water jacket formed around each cylinder, a communication path connecting the head water jacket and the block water jacket, and a cooling water outlet portion provided at a lower portion of the exhaust manifold, A cooling water inlet portion and a cooling water outlet portion are known to be arranged at the center in the direction in which the cylinders are arranged (Patent Document 1).
特許文献1に記載の冷却装置では、ヘッドウォータージャケットは、燃焼室等の周囲に形成されたヘッドウォータージャケット本体と、排気マニホールドと冷却水入口部との間に形成され、冷却水案内路を介してヘッドウォータージャケット本体に結ばれた上部ウォータージャケットと、排気マニホールドと冷却水出口部との間に形成された下部ウォータージャケットとを有している。連通路は、ブロックウォータージャケットとヘッドウォータージャケット本体とを連通する吸気側連通路と、ブロックウォータージャケットと下部ウォータージャケットとを連通する排気側連通路とを有している。冷却水は、冷却水入口部から順に、上部ウォータージャケット、冷却水案内路、ヘッドウォータージャケット本体、吸気側連通路、ブロックウォータージャケット(吸気側から排気側へ)、排気側連通路、下部ウォータージャケットを通って冷却水出口部から外部に排出される。 In the cooling device described in Patent Document 1, the head water jacket is formed between the head water jacket main body formed around the combustion chamber and the like, the exhaust manifold, and the cooling water inlet, and passes through the cooling water guide path. An upper water jacket connected to the head water jacket main body, and a lower water jacket formed between the exhaust manifold and the cooling water outlet. The communication path includes an intake side communication path that connects the block water jacket and the head water jacket main body, and an exhaust side communication path that connects the block water jacket and the lower water jacket. Cooling water in order from the cooling water inlet, upper water jacket, cooling water guideway, head water jacket body, intake side communication path, block water jacket (from intake side to exhaust side), exhaust side communication path, lower water jacket It is discharged to the outside through the cooling water outlet.
しかしながら、特許文献1に記載の冷却装置では、上部ウォータージャケットには、冷却水入口部から流入した冷たい冷却水が直接流れるが、下部ウォータージャケットには、ヘッドウォータージャケット本体やブロックウォータージャケットを流通した後の温かい冷却水が流れる。従って、シリンダヘッドの排気ポート側を効率的に冷却することができない。 However, in the cooling device described in Patent Document 1, the cooling water flowing in from the cooling water inlet directly flows into the upper water jacket, but the head water jacket main body and the block water jacket are circulated through the lower water jacket. Later warm water flows. Therefore, the exhaust port side of the cylinder head cannot be efficiently cooled.
本発明は、このような背景に鑑み、シリンダヘッドの排気ポート側を効率的に冷却することができる内燃機関の冷却構造を提供することを課題とする。 In view of such a background, an object of the present invention is to provide a cooling structure for an internal combustion engine that can efficiently cool the exhaust port side of a cylinder head.
このような課題を解決するために、本発明に係る内燃機関(1)の冷却構造のある実施形態は、少なくとも1つのシリンダ(6)を画成するシリンダブロック(7)と、前記少なくとも1つのシリンダに摺動可能に設けられる少なくとも1つのピストン(13)と、前記シリンダブロックの一端に結合され、前記少なくとも1つのピストンとの間に少なくとも1つの燃焼室(14)を画成すると共に、前記少なくとも1つの燃焼室と連通する吸気ポート(18)及び排気ポート(19)を画成するシリンダヘッド(8)と、前記シリンダヘッドの前記シリンダブロックと相反する側の端面(8a)に結合されるヘッドカバー(11)と、少なくとも前記シリンダヘッドに形成されたウォータージャケット(29)と、前記ウォータージャケットに冷却水を導入する導入孔(56)と、前記ウォータージャケットから冷却水を排出する少なくとも1つの排出孔(57、59)とを備え、前記ウォータージャケットが、前記シリンダヘッドの前記排気ポートに対して前記シリンダブロック側に形成されたヘッド下排気側ジャケット(52)と、前記シリンダヘッドの前記排気ポートに対して前記ヘッドカバー側に形成されたヘッド上排気側ジャケット(53)とを含み、前記導入孔が、前記シリンダヘッドの前記排気ポート側の側面(8d)又は前記シリンダヘッドの前記端面(8a)に導入口(56a)を開口させるように前記シリンダヘッドに形成され、前記導入口から、前記ヘッド上排気側ジャケットに連通し、且つ前記ヘッド上排気側ジャケットを通過して前記ヘッド下排気側ジャケットに至る。 In order to solve such a problem, an embodiment of a cooling structure of an internal combustion engine (1) according to the present invention includes a cylinder block (7) that defines at least one cylinder (6), and the at least one cylinder At least one combustion chamber (14) is defined between at least one piston (13) slidably provided on the cylinder and one end of the cylinder block, and between the at least one piston; A cylinder head (8) defining an intake port (18) and an exhaust port (19) communicating with at least one combustion chamber, and an end face (8a) on the side opposite to the cylinder block of the cylinder head are coupled. A head cover (11), a water jacket (29) formed at least on the cylinder head, and the water jacket; An introduction hole (56) for introducing cooling water into the water jacket and at least one discharge hole (57, 59) for discharging cooling water from the water jacket, wherein the water jacket is connected to the exhaust port of the cylinder head. A head lower exhaust side jacket (52) formed on the cylinder block side and a head upper exhaust side jacket (53) formed on the head cover side with respect to the exhaust port of the cylinder head, and the introduction A hole is formed in the cylinder head so as to open an introduction port (56a) on a side surface (8d) of the cylinder head on the exhaust port side or the end surface (8a) of the cylinder head. Communicating with the upper exhaust side jacket and passing through the upper exhaust side jacket, the lower exhaust side of the head Leading to the jacket.
この構成によれば、導入孔から導入された冷たい冷却水がヘッド上排気側ジャケット及びヘッド下排気側ジャケットへ直接流れる。そのため、シリンダヘッドの排気ポート側が効率的に冷却される。 According to this configuration, the cold cooling water introduced from the introduction hole flows directly to the head upper exhaust side jacket and the head lower exhaust side jacket. Therefore, the exhaust port side of the cylinder head is efficiently cooled.
好ましくは、上記構成において、前記少なくとも1つのシリンダ(6)が2つのシリンダ(6)を有し、前記ウォータージャケット(29)が、前記ヘッドカバー(11)側から前記燃焼室(14)を覆うように前記シリンダヘッド(8)に形成され、前記ヘッド下排気側ジャケット(52)及び前記ヘッド上排気側ジャケット(53)と連通するヘッド主ジャケット(51)を更に含み、前記少なくとも1つの排出孔(57、59)が、前記ヘッド主ジャケットに連通するように前記シリンダヘッドの前記吸気ポート(18)側、且つ前記2つのシリンダに対応する位置に形成された2つのヘッド排出孔(57)を含む。 Preferably, in the above configuration, the at least one cylinder (6) includes two cylinders (6), and the water jacket (29) covers the combustion chamber (14) from the head cover (11) side. Further comprising a head main jacket (51) formed in the cylinder head (8) and communicating with the head lower exhaust side jacket (52) and the head upper exhaust side jacket (53), and the at least one discharge hole ( 57, 59) includes two head discharge holes (57) formed on the side of the intake port (18) of the cylinder head and at positions corresponding to the two cylinders so as to communicate with the head main jacket. .
この構成によれば、ヘッド上排気側ジャケット及びヘッド下排気側ジャケットを流通した冷却水がヘッド主ジャケットへ流入し、2つのヘッド排出孔に向けて排気側から吸気側へ、ヘッド主ジャケットの2つの燃焼室を覆う部分の両方に流れる。そのため、シリンダヘッドの燃焼室を画成する部分の両方が冷却される。 According to this configuration, the cooling water flowing through the head upper exhaust side jacket and the head lower exhaust side jacket flows into the head main jacket, and from the exhaust side to the intake side toward the two head discharge holes, It flows to both of the parts that cover the two combustion chambers. For this reason, both of the portions defining the combustion chamber of the cylinder head are cooled.
好ましくは、上記構成において、前記導入孔(56)が、シリンダ列方向において前記2つのシリンダ(6)の間に配置されている。 Preferably, in the above configuration, the introduction hole (56) is disposed between the two cylinders (6) in the cylinder row direction.
この構成によれば、冷却水がヘッド主ジャケットの2つの燃焼室を覆う部分を均等に流れる。そのため、シリンダヘッドの燃焼室を画成する部分が、シリンダ間でばらつくことなく均等に冷却される。 According to this configuration, the cooling water flows evenly through the portion of the head main jacket covering the two combustion chambers. Therefore, the part which defines the combustion chamber of a cylinder head is cooled equally, without varying between cylinders.
好ましくは、上記構成において、前記ウォータージャケット(29)が、前記シリンダヘッド(8)の少なくとも前記排気ポート(19)側に形成された複数の連通孔(58)を介して前記ヘッド主ジャケット(51)と連通するように前記シリンダブロック(7)に形成されたブロックウォータージャケット(55)を更に含み、前記少なくとも1つの排出孔(57、59)が、前記ブロックウォータージャケットに連通するように前記シリンダブロックの前記吸気ポート(18)側に形成されたブロック排出孔(59)を更に含む。 Preferably, in the above-described configuration, the water jacket (29) is connected to the head main jacket (51) via a plurality of communication holes (58) formed at least on the exhaust port (19) side of the cylinder head (8). And a block water jacket (55) formed in the cylinder block (7) so as to communicate with the cylinder block (7), wherein the at least one discharge hole (57, 59) communicates with the block water jacket. The block further includes a block discharge hole (59) formed on the intake port (18) side of the block.
この構成によれば、導入孔からヘッド上排気側ジャケット又はヘッド下排気側ジャケットを介してヘッド主ジャケットへ流入した冷却水が、排気ポート側からブロックウォータージャケットに流入してブロック排出孔に向けてブロックウォータージャケットを吸気側へ流れる。そのため、シリンダブロックも冷却される。 According to this configuration, the cooling water flowing into the head main jacket from the introduction hole via the head upper exhaust side jacket or the head lower exhaust side jacket flows into the block water jacket from the exhaust port side toward the block discharge hole. Flows through the block water jacket to the intake side. Therefore, the cylinder block is also cooled.
好ましくは、上記構成において、前記シリンダヘッド(8)の前記ヘッド上排気側ジャケット(53)と前記導入孔(56)との連通部分には、前記ヘッド上排気側ジャケットを画成する壁面(8e)から前記ヘッド上排気側ジャケットに突出する突部(60)が、前記導入孔を取り囲むように設けられている。 Preferably, in the configuration described above, a wall surface (8e) defining the head exhaust side jacket is formed in a communication portion between the head exhaust side jacket (53) and the introduction hole (56) of the cylinder head (8). ) Projecting from the head upper exhaust side jacket is provided so as to surround the introduction hole.
この構成によれば、導入孔を流れる冷却水が、導入口に近いヘッド上排気側ジャケットに、ヘッド下排気側ジャケットよりも多く流れることを抑制できる。これにより、シリンダヘッドにおける排気ポートに対してシリンダブロック側及びヘッドカバー側の両方を効率的に冷却することができる。 According to this configuration, it is possible to suppress the cooling water flowing through the introduction hole from flowing more in the head exhaust side jacket near the introduction port than in the head lower exhaust side jacket. Thereby, both the cylinder block side and the head cover side can be efficiently cooled with respect to the exhaust port in the cylinder head.
好ましくは、上記構成において、車両への搭載姿勢において、前記シリンダブロック(7)が、前記排気ポート(19)が下側となり、前記吸気ポート(18)が上側となるように、シリンダ軸線(6X)を概ね水平に延在させている。 Preferably, in the above configuration, in the mounting posture on the vehicle, the cylinder block (7) has a cylinder axis (6X) such that the exhaust port (19) is on the lower side and the intake port (18) is on the upper side. ) Is extended almost horizontally.
この構成によれば、導入孔からウォータージャケットの下部に配置されたヘッド下排気側ジャケット及びヘッド上排気側ジャケットに流入した冷却水が、熱を吸収して上方へ流れ易くなる。そのため、冷却水のウォータージャケットへの導入が継続している時には、冷却水の流通が円滑になり、冷却水のウォータージャケットへの導入が停止した後には、シリンダヘッドの排気側で加熱された冷却水がウォータージャケット内で対流することでシリンダヘッドの排気側の冷却が継続される。 According to this configuration, the cooling water that has flowed into the head lower exhaust side jacket and the head upper exhaust side jacket disposed below the water jacket from the introduction hole absorbs heat and easily flows upward. Therefore, when the introduction of the cooling water into the water jacket continues, the circulation of the cooling water becomes smooth, and after the introduction of the cooling water into the water jacket is stopped, the cooling heated on the exhaust side of the cylinder head Cooling of the exhaust side of the cylinder head is continued by convection of water in the water jacket.
このように本発明によれば、シリンダヘッドの排気ポート側を効率的に冷却できる内燃機関の冷却構造を提供することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide a cooling structure for an internal combustion engine that can efficiently cool the exhaust port side of the cylinder head.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係る内燃機関1の斜視図である。図1に示されるように、内燃機関1は、ガソリンを燃料とするレシプロエンジンからなる機関本体2と、機関本体2に吸気を供給する吸気系3と、機関本体2が排出する排気を外部に排出する排気系4とを有する。
FIG. 1 is a perspective view of an internal combustion engine 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 1, an internal combustion engine 1 includes an
機関本体2は、シリンダ6を画定するシリンダブロック7と、シリンダブロック7の一端に結合されるシリンダヘッド8とを備えている。本実施形態では、シリンダブロック7は2つのシリンダ6を画定している。2つのシリンダ6は、紙面に直交する方向に並べられており、紙面に直交する方向がシリンダ列方向になる。シリンダブロック7の他端には、クランクケース9の上部を形成するアッパケース9U(スカート部)が一体に形成されている。クランクケース9は、アッパケース9Uと、アッパケース9Uのシリンダブロック7と相反する側の端部に結合されたロアケース9Lとによって構成され、内部にクランク室10を画定している。シリンダヘッド8のシリンダブロック7と相反する側の端面8aにはヘッドカバー11が結合されており、シリンダヘッド8とヘッドカバー11とによりそれらの内部に動弁室12が画定されている。
The
各シリンダ6にはピストン13が摺動可能に設けられており、シリンダ6におけるピストン13とシリンダヘッド8との間の部分に燃焼室14が形成される。即ち、シリンダブロック7及びシリンダヘッド8は、ピストン13と協働して燃焼室14を画定している。ピストン13は頂面の中央部が凹んだ凹型(コンケーブ型)とされ、シリンダヘッド8のシリンダ6側の底面にはペントルーフ型の燃焼室凹部8bが形成されている。ピストン13には、コネクティングロッド15の小端部がピストンピンを介して連結されている。コネクティングロッド15の大端部は、クランクピンを介してクランクシャフト16に連結されている。クランクシャフト16は、クランクケース9に回転可能に支持されており、両端をクランクケース9から突出させる態様でクランク室10に収容されている。クランク室10の、クランクシャフト16に対してピストン13と相反する側の部分には、機関本体2の振動を低減するために2本のバランサシャフト17が回転可能に収容されている。
A
シリンダヘッド8は、シリンダ軸線6X方向に延在する第1側面8c及び第2側面8dを有している。第1側面8cには複数(本実施形態では2つ)の吸気ポート18が開口し、第2側面8dには複数(本実施形態では2つ)の排気ポート19が開口している。各吸気ポート18は、シリンダヘッド8の第1側面8cから対応する燃焼室凹部8bの第1側面8c側のルーフ面に至っており、燃焼室14に連通している。排気ポート19は、シリンダヘッド8の第2側面8dから対応する燃焼室凹部8bの第2側面8d側のルーフ面に至っており、燃焼室14に連通している。シリンダヘッド8には、ポペットバルブからなる複数の吸気弁20及び複数の排気弁21が摺動可能に設けられている。吸気弁20は吸気ポート18の燃焼室14側の端部を開閉し、排気弁21は排気ポート19の燃焼室14側の端部を開閉する。吸気弁20及び排気弁21は、バルブスプリングによって常時閉方向に付勢されている。
The
動弁室12には、吸気弁20及び排気弁21を駆動する動弁機構22が設けられている。動弁機構22は、クランク軸線16X方向に延在する吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24を備えている。吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24は、シリンダヘッド8とヘッドカバー11との境界部に回転可能に設けられている。吸気カムシャフト23は、シリンダヘッド8に揺動可能に設けられたスイングアーム型の吸気ロッカアーム25を介して吸気弁20を開閉駆動する。排気カムシャフト24は、シリンダヘッド8に揺動可能に設けられたスイングアーム型の排気ロッカアーム26を介して排気弁21を開閉駆動する。即ち、内燃機関1は、DOHC(Double Overhead Camshaft)型の動弁機構22を備えている。
The
シリンダヘッド8には、対応する吸気ポート18にノズルを臨ませるように2つの燃料噴射弁28が装着され、対応する燃焼室14に電極を臨ませるように2つの点火プラグが装着されている。機関本体2は水冷式であり、シリンダヘッド8における燃焼室14を覆う部分及び排気ポート19側の部分、並びにシリンダブロック7におけるシリンダ6を取り囲む部分には、冷却水が流通するウォータージャケット29が形成されている。機関本体2は、燃料及び吸気を吸気ポート18から燃焼室14に取り込み、燃焼室14で燃料を燃焼させ、既燃焼ガス(排気)を排気ポート19から排出する。
Two
吸気系3は、上流端に位置するエアインレットから吸気ポート18に連通する吸気通路30を画定する吸気通路部材を含んでいる。吸気系3は、上流側から順に、エアクリーナ31、吸気シャットバルブ32、吸気分岐部33、スロットルバルブ34、過給機であるスーパーチャージャー35及び吸気マニホールド36を有している。吸気マニホールド36は、上流側の吸気チャンバ36Aと、下流側の複数(本実施形態では2本)の吸気枝管36Bを有しており、吸気チャンバ36Aには水冷式のインタークーラー37が組み込まれている。吸気通路30のうち、これらの吸気通路部材(31〜37)を通過する部分を主吸気通路30Aと称し、吸気系3のうち、主吸気通路30Aを画定する部分を吸気系本体部3Aと称する。
The
吸気系3は、主吸気通路30Aを画定する吸気系本体部3Aに加え、スロットルバルブ34及びスーパーチャージャー35を迂回するバイパス通路30Bを画定する吸気バイパス管部3Bを有している。吸気バイパス管部3Bは、主吸気通路30Aにおける吸気分岐部33からスーパーチャージャー35とインタークーラー37との間部分へ接続されている。バイパス通路30Bにはバイパスバルブ38が設けられている。
The
排気系4は、排気ポート19に連通し、下流端に位置するテールアウトレットに至る排気通路40を画成する排気通路部材から構成されており、上流側から順に、排気マニホールド41、触媒コンバータ42及び消音器を備えている。排気マニホールド41は、上流側の複数(本実施形態では2本)の排気枝管41Aと、下流側の排気集合管41Bとを有している。
The
排気系4と吸気系3との間には、排気を吸気系3に戻して再循環させるための装置であるEGR45(Exhaust Gas Recirculation:排気再循環)が設けられている。EGR45は、排気通路40における触媒コンバータ42の下流側から、吸気通路30における吸気シャットバルブ32とスロットルバルブ34との間の吸気分岐部33へ接続されるEGR通路46を画定している。即ち、本実施形態のEGR45は、低圧の排気を負圧の吸気に還流させる低圧EGRとして構成されている。EGR通路46には、上流側から順に、EGRクーラー47及びEGRバルブ48が設けられている。
Between the
機関本体2は、平坦な床面上にある自動車等の車両に対し、クランク軸線16Xを概ね水平とし、且つシリンダ軸線6Xを概ね水平とする姿勢で搭載される。具体的には、機関本体2は、吸気ポート18が開口する第1側面8cが上面となり、排気ポート19が開口する第2側面8dが下面となる向きで、シリンダ軸線6Xのシリンダヘッド8側がクランクケース9側よりも高くなる向きに若干の傾斜角度(本実施形態では5°であり、2°〜10°が好ましい。)をもって、後部座席の下方に配置される。
The
以下、上記車両への搭載姿勢を基準にして上下方向を定める。機関本体2は、シリンダヘッド8を車両の前方、後方、左方、右方のいずれに向けて搭載されてもよい。以下では、説明の便宜上、機関本体2がシリンダヘッド8を車両の後方に向けて車両に搭載されるものとして、車両を基準にした前後左右の方向を用いるものとする。従って、シリンダヘッド8のヘッドカバー11が締結される端面8aが後面となる。
Hereinafter, the vertical direction is determined based on the mounting posture on the vehicle. The
クランクケース9の下部には、機関本体2の各摺動部の潤滑に供されたオイルを回収すべく、下方に突出するオイル回収部9aが形成されている。回収されたオイルは、別途設けられるオイルタンクに貯留される。クランクケース9の前端には、オイルタンクから送られてくるオイルをクランク室10に設けられたオイルポンプへ供給するべく、オイル供給管の接続部9bが形成されている。
In the lower part of the
クランクケース9とシリンダブロック7との上面には、オイルフィルタ49が上方に突出するように取り付けられている。シリンダブロック7の吸気側の側壁(上壁)には、ウォータージャケット29から冷却水を排出するための冷却管接続部7aが上方に突出するように形成されている。
An
次に、このような構成とされた内燃機関1のウォータージャケット29について詳細に説明する。
Next, the
図2は、図1に示される内燃機関1に空洞部として形成されるウォータージャケット29を斜め上方から実体的に示した斜視図であり、図3は、同じくウォータージャケット29を斜め下方から実体的に示した斜視図である。図2及び図3には、空洞部として形成されるウォータージャケット29が実体的に示されている点に注意されたい。図1〜図3に示されるように、ウォータージャケット29は、シリンダヘッド8に形成されたヘッドウォータージャケット50と、シリンダブロック7に形成されたブロックウォータージャケット55とを主要部として有している。
FIG. 2 is a perspective view showing the
ヘッドウォータージャケット50は、燃焼室凹部8bを後方のヘッドカバー11側から覆うように形成されたヘッド主ジャケット51と、排気ポート19に対して前方のシリンダブロック7側に形成されたジャケット部分(以下、ヘッド下排気側ジャケット52と称する。)と、排気ポート19に対して後方のヘッドカバー11側に形成されたジャケット部分(以下、ヘッド上排気側ジャケット53と称する。)とを有している。ヘッド主ジャケット51は、シリンダ軸線6X方向から見て、2つのシリンダ6に対応する形状に形成されている。ヘッド下排気側ジャケット52は、ヘッド主ジャケット51の前側(シリンダブロック7側)と連通している。ヘッド上排気側ジャケット53は、ヘッド主ジャケット51の後側(ヘッドカバー11側)と連通している。
The
ブロックウォータージャケット55は、2つのシリンダ6を一体に取り囲む1つのひょうたん形の筒状空洞部に形成されている。即ち、シリンダブロック7は互いに連結する壁によって2つのシリンダ6を画成するサイアミーズ型シリンダブロックとされており、互いに隣接する2つのシリンダ6の間にブロックウォータージャケット55は形成されていない。
The
シリンダヘッド8には、ヘッドウォータージャケット50に冷却水を導入するための導入孔56が、シリンダヘッド8の下部(排気側)、且つシリンダ列方向において2つのシリンダ6の間に形成されている。導入孔56は、シリンダヘッド8の後面(ヘッドカバー11側の端面8a)に冷却水の入口となる導入口56aを開口させ、導入口56aから前方に向けてシリンダ軸線6Xと略平行に前方へ直線状に延びている。また、導入孔56は、ヘッド上排気側ジャケット53に連通しつつヘッド上排気側ジャケット53を越えて更に前方へ延び、ヘッド下排気側ジャケット52に至ってヘッド下排気側ジャケット52に連通している。
In the
シリンダヘッド8には、ヘッドウォータージャケット50から冷却水を外部に排出するための2つのヘッド排出孔57がシリンダヘッド8の上部(吸気側)に形成されている。2つのヘッド排出孔57は、2つのシリンダ6に対応する位置に、ヘッド主ジャケット51の上部に連通するように形成されている。本実施形態では、2つのヘッド排出孔57のそれぞれは、対応するシリンダ6のシリンダ軸線6Xに上面視で整合する位置に配置されている。
In the
シリンダヘッド8には、ヘッドウォータージャケット50から冷却水をブロックウォータージャケット55へ流通させるための複数の連通孔58がシリンダヘッド8の後部(シリンダブロック7側)に形成されている。複数の連通孔58は、ブロックウォータージャケット55の周方向に沿って概ね一定間隔で形成されている。
In the
シリンダブロック7の上部(吸気側)には、ブロックウォータージャケット55から冷却水を外部に排出するためのブロック排出孔59が形成されている。ブロック排出孔59は、2つのヘッド排出孔57の合計断面積よりも大きな断面積を有しており、ブロックウォータージャケット55から上方に向けて延出し、シリンダブロック7の上面(冷却管接続部7a)に開口している。本実施形態では、ブロック排出孔59は、左側のシリンダ6の上方に、且つ上面視で左側のシリンダ6のシリンダ軸線6Xに整合する位置に配置されている。
A
図3に示されるように、ヘッド上排気側ジャケット53及びヘッド下排気側ジャケット52の、導入孔56が連通する下端部(排気側の端部)は、概ね一定厚さで左右に延びる板状とされている。
As shown in FIG. 3, the lower end portion (exhaust side end portion) of the upper
図4は、図3中のIV−IV線に沿って示すシリンダヘッド8の拡大断面図である。なお、図4においては、ウォータージャケット29は空洞部として示されている点に注意されたい。図4の断面視において、導入孔56は、ヘッド上排気側ジャケット53及びヘッド下排気側ジャケット52のそれぞれの板状部分に概ね直交している。ヘッド上排気側ジャケット53の板状部分の厚さt1と、ヘッド下排気側ジャケット52の板状部分の厚さとは、互いに概ね同一となっている(t1≒t2)。
4 is an enlarged cross-sectional view of the
シリンダヘッド8のヘッド上排気側ジャケット53と導入孔56との連通部分には、ヘッド上排気側ジャケット53の後面を画成する壁面8eから前方に向けて突出する突部60が、導入孔56を取り囲むように円弧状に設けられている。これにより、突部60におけるヘッド上排気側ジャケット53の厚さt3は、ヘッド下排気側ジャケット52の板状部分の厚さt2よりも薄くなっている(t3<t2)。また、ヘッド上排気側ジャケット53と導入孔56との連通面積は、ヘッド下排気側ジャケット52と導入孔56との連通面積よりも小さくなっている。
A projecting
次に、このように構成されたウォータージャケット29における冷却水の流れについて説明する。図5は、冷却水の流れを矢印で示す、図2に対応するウォータージャケット29の斜視図であり、図6は、冷却水の流れを矢印で示す、図3に対応するウォータージャケット29の斜視図である。
Next, the flow of cooling water in the
図5及び図6に示されるように、冷却水は、導入口56aから導入孔56を通ってヘッド上排気側ジャケット53及びヘッド下排気側ジャケット52に流入する。この際、冷却水は、ヘッド上排気側ジャケット53及びヘッド下排気側ジャケット52それぞれの、導入口56aからからの距離や導入孔56との連通面積等に応じた流入量をもってヘッド上排気側ジャケット53及びヘッド下排気側ジャケット52へ流入する。ヘッド上排気側ジャケット53及びヘッド下排気側ジャケット52において、冷却水は左右へ流れながら上方へ流れ、ヘッド主ジャケット51に流入する。ヘッド主ジャケット51に流入した冷却水の一部は、ヘッド主ジャケット51を上方へ流れ、2つのヘッド排出孔57から外部に排出される。ヘッド主ジャケット51に流入した冷却水の残りは、主に下側(排気側)に配置された連通孔58を通ってブロックウォータージャケット55に流入し、ブロックウォータージャケット55を周回するように上方へ流れ、ブロック排出孔59から外部に排出される。2つのヘッド排出孔57及びブロック排出孔59から排出された冷却水は、水温が所定値以上の場合にはラジエータへ送られて冷却され、冷却後にウォータージャケット29に戻される。一方、水温が所定値未満の場合には、冷却水は、ラジエータへ送られることなくウォータージャケット29に戻される。
As shown in FIGS. 5 and 6, the cooling water flows from the
次に、ウォータージャケット29がこのように構成された内燃機関1の作用効果を説明する。図1、図5及び図6に示されるように、本実施形態に係る内燃機関1の冷却構造では、ウォータージャケット29が、シリンダヘッド8の排気ポート19に対してシリンダブロック7側に形成されたヘッド下排気側ジャケット52と、シリンダヘッド8の排気ポート19に対してヘッドカバー11側に形成されたヘッド上排気側ジャケット53とを含む。そして、導入孔56が、シリンダヘッド8のシリンダブロック7と相反する側の端面8aに導入口56aを開口させるようにシリンダヘッド8に形成され、導入口56aから、ヘッド上排気側ジャケット53に連通し、且つヘッド上排気側ジャケット53を通過してヘッド下排気側ジャケット52に至る。そのため、導入孔56から導入された冷たい冷却水がヘッド上排気側ジャケット53及びヘッド下排気側ジャケット52へ直接流れ、シリンダヘッド8の排気ポート19側が効率的に冷却される。なお、導入孔56がシリンダヘッド8の排気ポート19側の第2側面8dに設けられていても、同様の作用効果が得られる。
Next, the operation and effect of the internal combustion engine 1 in which the
また、ウォータージャケット29は、ヘッドカバー11側から燃焼室14を覆うようにシリンダヘッド8に形成され、ヘッド下排気側ジャケット52及びヘッド上排気側ジャケット53と連通するヘッド主ジャケット51を更に含んでいる。そして、2つのヘッド排出孔57が、ヘッド主ジャケット51に連通するようにシリンダヘッド8の吸気ポート18側且つ2つのシリンダ6に対応する位置に形成されている。そのため、ヘッド上排気側ジャケット53及びヘッド下排気側ジャケット52を流通した冷却水が、ヘッド主ジャケット51へ流入し、2つのヘッド排出孔57に向けて排気側から吸気側へ、ヘッド主ジャケット51の2つの燃焼室14を覆う部分の両方に流れることから、シリンダヘッド8の燃焼室14を画成する部分の両方が冷却される。
The
更に、導入孔56がシリンダ列方向において2つのシリンダ6の間に配置されている。そのため、冷却水がヘッド主ジャケット51の2つの燃焼室14を覆う部分を均等に流れることから、シリンダヘッド8の燃焼室14を画成する部分が、シリンダ6間でばらつくことなく均等に冷却される。
Further, the
また、本実施形態では、ウォータージャケット29は、シリンダヘッド8の少なくとも排気ポート19側に形成された複数の連通孔58を介してヘッド主ジャケット51と連通するようにシリンダブロック7に形成されたブロックウォータージャケット55を更に含んでいる。そして、ブロック排出孔59が、ブロックウォータージャケット55に連通するようにシリンダブロック7の吸気ポート18側に形成されている。そのため、導入孔56からヘッド上排気側ジャケット53又はヘッド下排気側ジャケット52を介してヘッド主ジャケット51へ流入した冷却水が、排気ポート側からブロックウォータージャケット55に流入してブロック排出孔59に向けてブロックウォータージャケット55を吸気側へ流れることから、シリンダブロック7も冷却される。
In the present embodiment, the
図4に示されるように、シリンダヘッド8のヘッド上排気側ジャケット53と導入孔56との連通部分には、ヘッド上排気側ジャケット53を画成する壁面8eからヘッド上排気側ジャケット53に突出する突部60が、導入孔56を取り囲むように設けられている。これにより、導入孔56を流れる冷却水が、導入口56aに近いヘッド上排気側ジャケット53に、ヘッド下排気側ジャケット52よりも多く流れることが抑制され、シリンダヘッド8における排気ポート19に対してシリンダブロック7側及びヘッドカバー11側の両方が効率的に冷却される。
As shown in FIG. 4, the communicating portion between the head upper
図1に示されるように、本実施形態では、車両への搭載姿勢において、シリンダブロック7は、排気ポート19が下側となり、吸気ポート18が上側となるように、シリンダ軸線6Xを概ね水平に延在させている。これにより、導入孔56からウォータージャケット29の下部に配置されたヘッド下排気側ジャケット52及びヘッド上排気側ジャケット53に流入した冷却水が、熱を吸収して上方へ流れ易くなる。そのため、内燃機関1の運転継続によって冷却水のウォータージャケット29への導入が継続している時には、冷却水の流通が円滑になる。一方、内燃機関1の運転によって冷却水のウォータージャケット29への導入が停止した後には、シリンダヘッド8の排気側で加熱された冷却水がウォータージャケット29内で対流することでシリンダヘッド8の排気側の冷却が継続される。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, in the mounting position on the vehicle, the cylinder block 7 has the
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態に示される各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。 Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, the specific configuration, arrangement, quantity, angle, and the like of each member and part shown in the above embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. On the other hand, not all the constituent elements shown in the above embodiment are necessarily essential, and can be appropriately selected.
1 内燃機関
6 シリンダ
6X シリンダ軸線
7 シリンダブロック
8 シリンダヘッド
8a 端面(シリンダブロックと相反する側の端面)
8c 第1側面(吸気ポート側の側面)
8d 第2側面(排気ポート側の側面)
8e 壁面
11 ヘッドカバー
13 ピストン
14 燃焼室
18 吸気ポート
19 排気ポート
29 ウォータージャケット
50 ヘッドウォータージャケット
51 ヘッド主ジャケット
52 ヘッド下排気側ジャケット
53 ヘッド上排気側ジャケット
55 ブロックウォータージャケット
56 導入孔
56a 導入口
57 ヘッド排出孔
58 連通孔
59 ブロック排出孔
60 突部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
8c 1st side (side of intake port side)
8d 2nd side (exhaust port side)
Claims (6)
前記少なくとも1つのシリンダに摺動可能に設けられる少なくとも1つのピストンと、
前記シリンダブロックの一端に結合され、前記少なくとも1つのピストンとの間に少なくとも1つの燃焼室を画成すると共に、前記少なくとも1つの燃焼室と連通する吸気ポート及び排気ポートを画成するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドの前記シリンダブロックと相反する側の端面に結合されるヘッドカバーと、
少なくとも前記シリンダヘッドに形成されたウォータージャケットと、
前記ウォータージャケットに冷却水を導入する導入孔と、
前記ウォータージャケットから冷却水を排出する少なくとも1つの排出孔とを備え、
前記ウォータージャケットが、
前記シリンダヘッドの前記排気ポートに対して前記シリンダブロック側に形成されたヘッド下排気側ジャケットと、
前記シリンダヘッドの前記排気ポートに対して前記ヘッドカバー側に形成されたヘッド上排気側ジャケットとを含み、
前記導入孔が、前記シリンダヘッドの前記排気ポート側の側面又は前記シリンダヘッドの前記端面に導入口を開口させるように前記シリンダヘッドに形成され、前記導入口から、前記ヘッド上排気側ジャケットに連通し、且つ前記ヘッド上排気側ジャケットを通過して前記ヘッド下排気側ジャケットに至ることを特徴とする内燃機関の冷却構造。 A cylinder block defining at least one cylinder;
At least one piston slidably provided on the at least one cylinder;
A cylinder head coupled to one end of the cylinder block, defining at least one combustion chamber with the at least one piston, and defining an intake port and an exhaust port communicating with the at least one combustion chamber; ,
A head cover coupled to an end surface of the cylinder head opposite to the cylinder block;
A water jacket formed on at least the cylinder head;
An introduction hole for introducing cooling water into the water jacket;
And at least one discharge hole for discharging cooling water from the water jacket,
The water jacket is
A head lower exhaust side jacket formed on the cylinder block side with respect to the exhaust port of the cylinder head;
An upper exhaust side jacket formed on the head cover side with respect to the exhaust port of the cylinder head,
The introduction hole is formed in the cylinder head so as to open an introduction port on a side surface on the exhaust port side of the cylinder head or the end surface of the cylinder head, and communicates from the introduction port to the exhaust side jacket on the head. And a cooling structure for an internal combustion engine, which passes through the exhaust gas jacket on the head and reaches the exhaust gas jacket on the bottom side of the head.
前記ウォータージャケットが、前記ヘッドカバー側から前記燃焼室を覆うように前記シリンダヘッドに形成され、前記ヘッド下排気側ジャケット及び前記ヘッド上排気側ジャケットと連通するヘッド主ジャケットを更に含み、
前記少なくとも1つの排出孔が、前記ヘッド主ジャケットに連通するように前記シリンダヘッドの前記吸気ポート側、且つ前記2つのシリンダに対応する位置に形成された2つのヘッド排出孔を含むことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の冷却構造。 The at least one cylinder has two cylinders;
The water jacket further includes a head main jacket that is formed on the cylinder head so as to cover the combustion chamber from the head cover side, and communicates with the head lower exhaust side jacket and the head upper exhaust side jacket,
The at least one discharge hole includes two head discharge holes formed on the intake port side of the cylinder head and at positions corresponding to the two cylinders so as to communicate with the head main jacket. The cooling structure for an internal combustion engine according to claim 1.
前記少なくとも1つの排出孔が、前記ブロックウォータージャケットに連通するように前記シリンダブロックの前記吸気ポート側に形成されたブロック排出孔を更に含むことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の内燃機関の冷却構造。 The water jacket further includes a block water jacket formed in the cylinder block so as to communicate with the head main jacket through a plurality of communication holes formed on at least the exhaust port side of the cylinder head,
The said at least 1 discharge hole further contains the block discharge hole formed in the said intake port side of the said cylinder block so that it may communicate with the said block water jacket, The Claim 2 or Claim 3 characterized by the above-mentioned. Internal combustion engine cooling structure.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60237144A (en) * | 1984-05-09 | 1985-11-26 | Honda Motor Co Ltd | Water jacket structure of water-cooled multicylinder internal-combustion engine |
JPS63193725U (en) * | 1987-05-30 | 1988-12-13 | ||
JPH0223219A (en) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Honda Motor Co Ltd | Cylinder head cooling device for internal combustion engine |
JP2009216029A (en) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | Cooling device of internal combustion engine |
JP2009216008A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | Cooling device for internal combustion engine |
JP2010209749A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Cylinder head of internal combustion engine |
JP2014084828A (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Toyota Motor Corp | Cooling structure for cylinder head |
JP2016014352A (en) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | トヨタ自動車株式会社 | Cylinder head |
-
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- 2016-12-06 JP JP2016236398A patent/JP2018091260A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60237144A (en) * | 1984-05-09 | 1985-11-26 | Honda Motor Co Ltd | Water jacket structure of water-cooled multicylinder internal-combustion engine |
JPS63193725U (en) * | 1987-05-30 | 1988-12-13 | ||
JPH0223219A (en) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Honda Motor Co Ltd | Cylinder head cooling device for internal combustion engine |
JP2009216008A (en) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | Cooling device for internal combustion engine |
JP2009216029A (en) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | Cooling device of internal combustion engine |
JP2010209749A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Cylinder head of internal combustion engine |
JP2014084828A (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Toyota Motor Corp | Cooling structure for cylinder head |
JP2016014352A (en) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | トヨタ自動車株式会社 | Cylinder head |
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