JP2941124B2 - 四弁式内燃機関におけるシリンダヘッドの構造 - Google Patents
四弁式内燃機関におけるシリンダヘッドの構造Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
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-
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- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一つの気筒に二つの吸
気弁と同じく二つの排気弁とを備えて成るいわゆる四弁
式の内燃機関において、そのシリンダヘッドの構造に関
するものである。
気弁と同じく二つの排気弁とを備えて成るいわゆる四弁
式の内燃機関において、そのシリンダヘッドの構造に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の内燃機関においては、出力の向上
等を図るために、一つに気筒に二つの吸気弁と同じく二
つの排気弁とを設けて四弁式にすることが行われている
が、この四弁式の内燃機関においては、各々吸気弁を備
えた二つの吸気ポート及び各々排気弁を備えた二つの排
気ポートを互いに接近して設けるので、シリンダヘッド
のうち各弁の相互間の部分、及び各弁にて囲まれ部分に
おける温度が高くなるから、シリンダヘッドのうち各弁
間の部分に、熱亀裂が発生したり、シリンダヘッドにお
ける熱歪みが大きくなったりする等の熱的悪影響が発生
する。
等を図るために、一つに気筒に二つの吸気弁と同じく二
つの排気弁とを設けて四弁式にすることが行われている
が、この四弁式の内燃機関においては、各々吸気弁を備
えた二つの吸気ポート及び各々排気弁を備えた二つの排
気ポートを互いに接近して設けるので、シリンダヘッド
のうち各弁の相互間の部分、及び各弁にて囲まれ部分に
おける温度が高くなるから、シリンダヘッドのうち各弁
間の部分に、熱亀裂が発生したり、シリンダヘッドにお
ける熱歪みが大きくなったりする等の熱的悪影響が発生
する。
【０００３】そこで、従来は、例えば、実開昭５８−１
３００４８号公報等に記載されているように、シリンダ
ヘッドのうち各弁の相互間の部分に、ドリル孔を穿設し
て、この各ドリル孔に冷却水を流すことによって、各弁
の相互間の部分、及び各弁にて囲まれた部分を冷却する
ように構成している。
３００４８号公報等に記載されているように、シリンダ
ヘッドのうち各弁の相互間の部分に、ドリル孔を穿設し
て、この各ドリル孔に冷却水を流すことによって、各弁
の相互間の部分、及び各弁にて囲まれた部分を冷却する
ように構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、四つの弁の相
互間の部分に、冷却水を流すためのドリル孔を穿設する
ことは、この各ドリル孔は、シリンダヘッドの外側面よ
り、可成り長いドリル工具を使用して穿設するようにし
なければならず、これに多大の手数を必要とするばかり
か、このドリル孔におけるシリンダヘッドの外側面に対
する開口部を塞ぐようにしなければならないから、製造
コストが大幅にアップすると言う問題があった。
互間の部分に、冷却水を流すためのドリル孔を穿設する
ことは、この各ドリル孔は、シリンダヘッドの外側面よ
り、可成り長いドリル工具を使用して穿設するようにし
なければならず、これに多大の手数を必要とするばかり
か、このドリル孔におけるシリンダヘッドの外側面に対
する開口部を塞ぐようにしなければならないから、製造
コストが大幅にアップすると言う問題があった。
【０００５】しかも、各弁の相互間の部分にドリル孔を
穿設することのために、各弁の相互間の部分、及び各弁
にて囲まれた部分を相当に肉厚状に構成しなければなら
ないから、シリンダヘッドの重量が可成りアップするの
であり、その上、四つの各弁におけるレイアウトが、こ
れら各弁の相互間の部分に対してシリンダヘッドの外側
面よりドリル孔を穿設することによって限定されること
になるから、各弁のレイアウトを任意に設定することが
できないと言う問題もあった。
穿設することのために、各弁の相互間の部分、及び各弁
にて囲まれた部分を相当に肉厚状に構成しなければなら
ないから、シリンダヘッドの重量が可成りアップするの
であり、その上、四つの各弁におけるレイアウトが、こ
れら各弁の相互間の部分に対してシリンダヘッドの外側
面よりドリル孔を穿設することによって限定されること
になるから、各弁のレイアウトを任意に設定することが
できないと言う問題もあった。
【０００６】本発明は、これらの問題を招来することな
く、各弁の相互間の部分及び各弁にて囲まれた部分を確
実に冷却できるようにしたシリンダヘッドの構造を提供
することを技術的課題とするものである。
く、各弁の相互間の部分及び各弁にて囲まれた部分を確
実に冷却できるようにしたシリンダヘッドの構造を提供
することを技術的課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、シリンダブロックの上面におけるシリ
ンダヘッドに、各々吸気弁を備えた二つの吸気ポート
と、各々排気弁を備えた二つの排気ポートとを、燃料噴
射ノズル又は点火栓を収容するスリーブの回りに配設す
るように設けて成る四弁式内燃機関において、前記シリ
ンダヘッドにおける冷却水ジャケット内に、当該冷却水
ジャケットを上下二室に区画する仕切り板を設けて、こ
の仕切り板よりも下方の下部冷却水ジャケットに、前記
シリンダブロックにおける冷却水ジャケットを連通し、
前記仕切り板よりも上方の上部冷却水ジャケットにシリ
ンダヘッド外への冷却水出口を設け、更に、前記仕切り
板のうち少なくとも前記各ポートよりも内側の部分を、
下向きに凹ませる一方、この仕切り板のうち前記スリー
ブが貫通する箇所に、前記下部冷却水ジャケットから前
記上部冷却水ジャケットへの冷却水通孔を設ける構成に
した。
るため本発明は、シリンダブロックの上面におけるシリ
ンダヘッドに、各々吸気弁を備えた二つの吸気ポート
と、各々排気弁を備えた二つの排気ポートとを、燃料噴
射ノズル又は点火栓を収容するスリーブの回りに配設す
るように設けて成る四弁式内燃機関において、前記シリ
ンダヘッドにおける冷却水ジャケット内に、当該冷却水
ジャケットを上下二室に区画する仕切り板を設けて、こ
の仕切り板よりも下方の下部冷却水ジャケットに、前記
シリンダブロックにおける冷却水ジャケットを連通し、
前記仕切り板よりも上方の上部冷却水ジャケットにシリ
ンダヘッド外への冷却水出口を設け、更に、前記仕切り
板のうち少なくとも前記各ポートよりも内側の部分を、
下向きに凹ませる一方、この仕切り板のうち前記スリー
ブが貫通する箇所に、前記下部冷却水ジャケットから前
記上部冷却水ジャケットへの冷却水通孔を設ける構成に
した。
【０００８】
【作 用】この構成において、シリンダブロックにお
ける冷却水ジャケットよりシリンダヘッドにおける下部
冷却水ジャケット内に流入した冷却水は、各吸気ポート
及び各排気ポートの相互間の部分を通って、これら各ポ
ートの略中央に位置するスリーブにおける小径部の回り
に集まり、この部分から冷却水通孔を通って、上部冷却
水ジャケットに流出することになるから、シリンダヘッ
ドのうち各吸気ポート及び各排気ポートの相互間の部
分、つまり、各弁の相互間の部分を積極的に冷却するこ
とができるのである。
ける冷却水ジャケットよりシリンダヘッドにおける下部
冷却水ジャケット内に流入した冷却水は、各吸気ポート
及び各排気ポートの相互間の部分を通って、これら各ポ
ートの略中央に位置するスリーブにおける小径部の回り
に集まり、この部分から冷却水通孔を通って、上部冷却
水ジャケットに流出することになるから、シリンダヘッ
ドのうち各吸気ポート及び各排気ポートの相互間の部
分、つまり、各弁の相互間の部分を積極的に冷却するこ
とができるのである。
【０００９】一方、シリンダヘッドにおける冷却水ジャ
ケット内を、下部冷却水ジャケットと上部れジャケット
とに区画する仕切り板のうち、少なくとも各ポートより
も内側の部分を、下向きに凹ませたことにより、下部冷
却水ジャケット内のうち各ポートで囲まれた部分におけ
る冷却水の流速を部分的に早くすることができるから、
シリンダヘッドのうち各ポート、つまり、各弁にて囲ま
れた部分を、前記下部冷却水ジャケット内における冷却
水の流れ抵抗の増大を招来することなく、積極的に冷却
することができるのである。
ケット内を、下部冷却水ジャケットと上部れジャケット
とに区画する仕切り板のうち、少なくとも各ポートより
も内側の部分を、下向きに凹ませたことにより、下部冷
却水ジャケット内のうち各ポートで囲まれた部分におけ
る冷却水の流速を部分的に早くすることができるから、
シリンダヘッドのうち各ポート、つまり、各弁にて囲ま
れた部分を、前記下部冷却水ジャケット内における冷却
水の流れ抵抗の増大を招来することなく、積極的に冷却
することができるのである。
【００１０】
【発明の効果】従って、本発明によると、各弁の相互間
の部分、及び各弁にて囲まれた部分を、各弁の相互間の
部分に従来のようにドリル孔を穿設することなく、確実
に冷却することができるから、弁間部分に熱亀裂等の熱
的悪影響が発生することを、コストのアップ及び重量の
増大を招来することなく、大幅に低減できるのであり、
しかも、各弁のレイアウトを、前記従来のように各弁の
相互間の部分にドリル孔を穿設することのために制限を
受けることなく、任意に設定できる効果を有する。
の部分、及び各弁にて囲まれた部分を、各弁の相互間の
部分に従来のようにドリル孔を穿設することなく、確実
に冷却することができるから、弁間部分に熱亀裂等の熱
的悪影響が発生することを、コストのアップ及び重量の
増大を招来することなく、大幅に低減できるのであり、
しかも、各弁のレイアウトを、前記従来のように各弁の
相互間の部分にドリル孔を穿設することのために制限を
受けることなく、任意に設定できる効果を有する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図１及び図２の図
面について説明する。この図おいて符号１は、シリンダ
ボア２の外側に冷却水ジャケット３を形成して成るシリ
ンダブロックを、符号４は、前記シリンダブロック１の
上面に図示しない複数本のヘッドボルトにて締結したシ
リンダヘッドを各々示す。
面について説明する。この図おいて符号１は、シリンダ
ボア２の外側に冷却水ジャケット３を形成して成るシリ
ンダブロックを、符号４は、前記シリンダブロック１の
上面に図示しない複数本のヘッドボルトにて締結したシ
リンダヘッドを各々示す。
【００１２】前記シリンダヘッド４には、前記シリンダ
ボア２における略中心位置に、燃料噴射ノズル又は点火
栓（いずれも図示せず）を収容するスリーブ５が上向き
に延びるように装着されている。また、前記シリンダヘ
ッド４には、二つの吸気ポート６，７と、二つの排気ポ
ート８，９とが、当該各ポート６，７，８，９における
シリンダボア２内への開口部６ａ，７ａ，８ａ，９ａが
平面視において前記スリーブ５の周囲に位置するように
形成されており、両吸気ポート６，７のシリンダボア２
内への開口部６ａ，７ａには吸気弁（図示せず）が、ま
た、両排気ポート８，９のシリンダボア３内への開口部
８ａ，９ａには排気弁（図示せず）が各々設けられてい
る。
ボア２における略中心位置に、燃料噴射ノズル又は点火
栓（いずれも図示せず）を収容するスリーブ５が上向き
に延びるように装着されている。また、前記シリンダヘ
ッド４には、二つの吸気ポート６，７と、二つの排気ポ
ート８，９とが、当該各ポート６，７，８，９における
シリンダボア２内への開口部６ａ，７ａ，８ａ，９ａが
平面視において前記スリーブ５の周囲に位置するように
形成されており、両吸気ポート６，７のシリンダボア２
内への開口部６ａ，７ａには吸気弁（図示せず）が、ま
た、両排気ポート８，９のシリンダボア３内への開口部
８ａ，９ａには排気弁（図示せず）が各々設けられてい
る。
【００１３】なお、前記両吸気ポート６，７の他端６
ｂ，７ｂは、シリンダヘッド４における一方の側面４ａ
に開口する一方、前記両排気ポート８，９は、一つの排
気ポート１０に合流したのちシリンダヘッド４における
他方の側面４ｂに開口している。そして、前記シリンダ
ヘッド４における冷却水ジャケット１１内には、当該冷
却水ジャケット１１内を下方の下部冷却水ジャケット１
１ａと上方の上部冷却水ジャケット１１ｂとの二室に区
画するための仕切り板１２を設けて、この両冷却水ジャ
ケット１１ａ，１１ｂのうち下部冷却水ジャケット１１
ａ内に、前記シリンダブロック１における冷却水ジャケ
ット３からの冷却水を通孔１３を介して導入する一方、
前記両冷却水ジャケット１１ａ，１１ｂのうち上部冷却
水ジャケット１１ｂに、シリンダヘッド４外への冷却水
出口（図示せず）を設ける。
ｂ，７ｂは、シリンダヘッド４における一方の側面４ａ
に開口する一方、前記両排気ポート８，９は、一つの排
気ポート１０に合流したのちシリンダヘッド４における
他方の側面４ｂに開口している。そして、前記シリンダ
ヘッド４における冷却水ジャケット１１内には、当該冷
却水ジャケット１１内を下方の下部冷却水ジャケット１
１ａと上方の上部冷却水ジャケット１１ｂとの二室に区
画するための仕切り板１２を設けて、この両冷却水ジャ
ケット１１ａ，１１ｂのうち下部冷却水ジャケット１１
ａ内に、前記シリンダブロック１における冷却水ジャケ
ット３からの冷却水を通孔１３を介して導入する一方、
前記両冷却水ジャケット１１ａ，１１ｂのうち上部冷却
水ジャケット１１ｂに、シリンダヘッド４外への冷却水
出口（図示せず）を設ける。
【００１４】更に、前記仕切り板１２のうち両吸気ポー
ト６，７及び両排気ポート８，９よりも内側の部分１２
ａを、下向きに部分的に凹ませる一方、この仕切り板１
２のうち当該仕切り板１２を前記スリーブ５が貫通する
箇所に、前記下部冷却水ジャケット１１ａから前記上部
冷却水ジャケット１１ｂへの冷却水通孔１４を設ける。
ト６，７及び両排気ポート８，９よりも内側の部分１２
ａを、下向きに部分的に凹ませる一方、この仕切り板１
２のうち当該仕切り板１２を前記スリーブ５が貫通する
箇所に、前記下部冷却水ジャケット１１ａから前記上部
冷却水ジャケット１１ｂへの冷却水通孔１４を設ける。
【００１５】この構成において、シリンダブロック１の
冷却水ジャケット３内においてシリンダブロック１を冷
却したあとの冷却水は、シリンダブロック１の冷却水ジ
ャケット３から、通孔１３を介して、シリンダヘッド４
における下部冷却水ジャケット１１ａ内に流入する。次
いで、この下部冷却水ジャケット１１ａ内に流入した冷
却水は、仕切り板１２のうち当該仕切り板１２をスリー
ブ５が貫通する箇所に下部冷却水ジャケット１１ａから
上部冷却水ジャケット１１ｂへの冷却水通孔１４を設け
たことにより、図２に点線矢印Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4
で示すように、各ポート６，７，８，９の相互間の部分
を通って、前記スリーブ５の回りに集まったのち、前記
冷却水通孔１４から上部冷却水ジャケット１１ｂ内に流
出するから、シリンダヘッド４のうち各ポート６，７，
８，９の相互間の部分、つまり、各弁の相互間の部分を
積極的に冷却することができるのである。
冷却水ジャケット３内においてシリンダブロック１を冷
却したあとの冷却水は、シリンダブロック１の冷却水ジ
ャケット３から、通孔１３を介して、シリンダヘッド４
における下部冷却水ジャケット１１ａ内に流入する。次
いで、この下部冷却水ジャケット１１ａ内に流入した冷
却水は、仕切り板１２のうち当該仕切り板１２をスリー
ブ５が貫通する箇所に下部冷却水ジャケット１１ａから
上部冷却水ジャケット１１ｂへの冷却水通孔１４を設け
たことにより、図２に点線矢印Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4
で示すように、各ポート６，７，８，９の相互間の部分
を通って、前記スリーブ５の回りに集まったのち、前記
冷却水通孔１４から上部冷却水ジャケット１１ｂ内に流
出するから、シリンダヘッド４のうち各ポート６，７，
８，９の相互間の部分、つまり、各弁の相互間の部分を
積極的に冷却することができるのである。
【００１６】一方、前記仕切り板１２のうち、両吸気ポ
ート６，７及び両排気ポート８，９よりも内側の部分１
２ａを、下向きに凹ませたことにより、下部冷却水ジャ
ケット１１ａ内のうち両吸気ポート６，７及び両排気ポ
ート８，９で囲まれた部分における冷却水の流速を部分
的に早くすることができるから、シリンダヘッド４のう
ち両吸気ポート６，７及び両排気ポート８，９、つま
り、各弁にて囲まれた部分を、前記下部冷却水ジャケッ
ト１１ａ内における冷却水の流れ抵抗の増大を招来する
ことなく、積極的に冷却することができるのである。
ート６，７及び両排気ポート８，９よりも内側の部分１
２ａを、下向きに凹ませたことにより、下部冷却水ジャ
ケット１１ａ内のうち両吸気ポート６，７及び両排気ポ
ート８，９で囲まれた部分における冷却水の流速を部分
的に早くすることができるから、シリンダヘッド４のう
ち両吸気ポート６，７及び両排気ポート８，９、つま
り、各弁にて囲まれた部分を、前記下部冷却水ジャケッ
ト１１ａ内における冷却水の流れ抵抗の増大を招来する
ことなく、積極的に冷却することができるのである。
【図１】本発明の実施例を示す縦断正面図である。
【図２】図１のII−II視断面図である。
１ シリンダブロック ３ シリンダブロックにおける冷却水ジャ
ケット ４ シリンダヘッド ５ スリーブ ６，７ 吸気ポート ８，９ 排気ポート ６ｃ，７ｃ，８ｃ，９ｃ 各ポートの筒壁における
縦リブ １１ シリンダヘッドにおける冷却水ジャケ
ット １１ａ 下部冷却水ジャケット １１ｂ 上部冷却水ジャケット １２ 仕切り板 １２ａ 仕切り板のうち各ポートより内側の部
分 １３ 通孔 １４ 冷却水通孔
ケット ４ シリンダヘッド ５ スリーブ ６，７ 吸気ポート ８，９ 排気ポート ６ｃ，７ｃ，８ｃ，９ｃ 各ポートの筒壁における
縦リブ １１ シリンダヘッドにおける冷却水ジャケ
ット １１ａ 下部冷却水ジャケット １１ｂ 上部冷却水ジャケット １２ 仕切り板 １２ａ 仕切り板のうち各ポートより内側の部
分 １３ 通孔 １４ 冷却水通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｆ 1/40 Ｆ０２Ｆ 1/40 Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01P 3/02 F01P 3/14 F02F 1/36 - 1/40
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダブロックの上面におけるシリンダ
ヘッドに、各々吸気弁を備えた二つの吸気ポートと、各
々排気弁を備えた二つの排気ポートとを、燃料噴射ノズ
ル又は点火栓を収容するスリーブの回りに配設するよう
に設けて成る四弁式内燃機関において、前記シリンダヘ
ッドにおける冷却水ジャケット内に、当該冷却水ジャケ
ットを上下二室に区画する仕切り板を設けて、この仕切
り板よりも下方の下部冷却水ジャケットに、前記シリン
ダブロックにおける冷却水ジャケットを連通し、前記仕
切り板よりも上方の上部冷却水ジャケットにシリンダヘ
ッド外への冷却水出口を設け、更に、前記仕切り板のう
ち少なくとも前記各ポートよりも内側の部分を、下向き
に凹ませる一方、この仕切り板のうち前記スリーブが貫
通する箇所に、前記下部冷却水ジャケットから前記上部
冷却水ジャケットへの冷却水通孔を設けたことを特徴と
する四弁式内燃機関におけるシリンダヘッドの構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4224098A JP2941124B2 (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 四弁式内燃機関におけるシリンダヘッドの構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4224098A JP2941124B2 (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 四弁式内燃機関におけるシリンダヘッドの構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674042A JPH0674042A (ja) | 1994-03-15 |
| JP2941124B2 true JP2941124B2 (ja) | 1999-08-25 |
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ID=16808517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4224098A Expired - Fee Related JP2941124B2 (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 四弁式内燃機関におけるシリンダヘッドの構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941124B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20216452U1 (de) * | 2002-10-25 | 2002-12-19 | Fev Motorentech Gmbh | Zylinderkopf für eine wassergekühlte Kolbenbrennkraftmaschine mit Innenversteifung |
| US7240644B1 (en) * | 2006-06-07 | 2007-07-10 | Ford Global Technologies, Llc | Internal combustion engine with cylinder head having directed cooling |
| DE102006036422A1 (de) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Bayerische Motoren Werke Ag | Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine |
| JP6209815B2 (ja) * | 2012-12-07 | 2017-10-11 | 日産自動車株式会社 | シリンダヘッドの冷却構造 |
| AT513383B1 (de) * | 2013-05-08 | 2014-04-15 | Avl List Gmbh | Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine |
| CN103266961B (zh) * | 2013-05-27 | 2015-12-23 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 一种发动机气缸盖 |
| CN103291487B (zh) * | 2013-05-27 | 2015-06-03 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 一种发动机气缸盖冷却水系统 |
| AT514087B1 (de) * | 2013-07-04 | 2014-10-15 | Avl List Gmbh | Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine |
| CN103511117A (zh) * | 2013-09-18 | 2014-01-15 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种柴油机及其气缸盖 |
| CN103982317B (zh) * | 2014-04-19 | 2018-03-06 | 东风商用车有限公司 | 一种高强度柴油机气缸盖 |
| US11181032B2 (en) * | 2018-09-18 | 2021-11-23 | Deere & Company | Cylinder head with improved valve bridge cooling |
| US11022020B2 (en) * | 2018-09-18 | 2021-06-01 | Deere & Company | Cylinder head with improved valve bridge cooling |
| CN109915275A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-06-21 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种排气道局部缩口的三通式气缸盖冷却结构 |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP4224098A patent/JP2941124B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0674042A (ja) | 1994-03-15 |
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