JP4905573B2 - Internal combustion engine exhaust cooling system - Google Patents

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    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/16—Outlet manifold

Description

本発明は、排気流路を囲む壁内に形成した冷却水流路に冷却水を流すことにより排気流路を流れる排気を冷却する排気冷却用アダプタを、シリンダヘッドに開口する排気ポートと排気分岐管との間に配置した内燃機関排気冷却システムに関する。   The present invention relates to an exhaust cooling adapter for cooling exhaust flowing in an exhaust flow path by flowing cooling water in a cooling water flow path formed in a wall surrounding the exhaust flow path, an exhaust port opening to a cylinder head, and an exhaust branch pipe The present invention relates to an internal combustion engine exhaust cooling system.

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１，２参照）。
特許文献１では、シリンダヘッドと排気分岐管との間に連結部材を設け、この連結部材に冷却水流路が設けられている。この冷却水流路は凹部として形成されており、冷却水流路の下側両端から導入された冷却水は、直ちに排気分岐管側の冷却水流路に流れ込むようにしている。 2. Description of the Related Art A technique for cooling exhaust gas in order to prevent heat damage in an exhaust system of an internal combustion engine is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
In Patent Document 1, a connecting member is provided between the cylinder head and the exhaust branch pipe, and a cooling water flow path is provided in the connecting member. The cooling water flow path is formed as a recess, and the cooling water introduced from the lower ends of the cooling water flow path immediately flows into the cooling water flow path on the exhaust branch pipe side.

特許文献２では、シリンダヘッドと排気分岐管との間に第１の排気冷却用アダプタを配置し、排気分岐管とターボチャージャとの間に第２の排気冷却用アダプタを配置している。第１の排気冷却用アダプタの冷却水流路では、冷却水は排気ポートに対応する排気流通路の配列の下側一端に設けた流入口から、配列の下側を通過させ、これを反対端にて折り返し、配列の上側を通過させて前記流入口の直上にて流出口から冷却水を外部に排出している。このことにより排気冷却用アダプタにて排気ポートから出た直後の排気を冷却している。第２の排気冷却用アダプタでは、１本の排気通路の周りに形成されている冷却水通路の対角に冷却水導入口と冷却水排出口とを形成して、排気通路周りに冷却水を流すことで、既に第１の排気冷却用アダプタにて冷却されている排気を、排気分岐管とターボチャージャとの間で再冷却するものである。   In Patent Document 2, a first exhaust cooling adapter is disposed between the cylinder head and the exhaust branch pipe, and a second exhaust cooling adapter is disposed between the exhaust branch pipe and the turbocharger. In the cooling water flow path of the first exhaust cooling adapter, the cooling water passes through the lower side of the array from an inlet provided at the lower end of the array of exhaust flow passages corresponding to the exhaust ports, and this is passed to the opposite end. Then, the cooling water is discharged to the outside from the outlet immediately above the inlet through the upper side of the array. As a result, the exhaust just after exiting the exhaust port is cooled by the exhaust cooling adapter. In the second exhaust cooling adapter, a cooling water introduction port and a cooling water discharge port are formed diagonally to the cooling water passage formed around one exhaust passage, and the cooling water is supplied around the exhaust passage. By flowing, the exhaust gas that has already been cooled by the first exhaust cooling adapter is recooled between the exhaust branch pipe and the turbocharger.

特開平１１−４９０９６号公報（第３−４頁、図２−５）Japanese Patent Laid-Open No. 11-49096 (page 3-4, FIG. 2-5) 実開昭６４−１５７１８号公報（第１−１３頁、図２−５）Japanese Utility Model Publication No. 64-15718 (page 1-13, Fig. 2-5)

内燃機関の燃焼室から排気ポートを介して排出される排気は、排気流路において均一な流れではなく、排気ポートの形状、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。このことで排気冷却用アダプタの内面において温度に大きな差が生じ、排気冷却性能低下のおそれがある。   The exhaust discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine through the exhaust port is not a uniform flow in the exhaust flow path, but the shape of the exhaust port, the arrangement relationship between the exhaust port and the exhaust cooling adapter connected thereto, or Depending on the shape of the exhaust cooling adapter, the exhaust flow may be non-uniform or the exhaust may be blown. As a result, a large temperature difference occurs on the inner surface of the exhaust cooling adapter, which may cause a deterioration in exhaust cooling performance.

特許文献１の連結部材では冷却水流路としての凹部は、排気分岐管側に冷却水を供給するために設けられているため、凹部自体の形状も排気流路を十分に囲っておらず、しかも凹部内には冷却水が十分に流れず直ちに排気分岐管側に流れ出るため、シリンダヘッド側の排気ポートから排出された排気を冷却する機能は非常に低い。したがって排気冷却用アダプタの排気流路を効率的に冷却できる技術ではない。   In the connecting member of Patent Document 1, the recess as the cooling water flow path is provided to supply cooling water to the exhaust branch pipe side, and therefore the shape of the recess itself does not sufficiently surround the exhaust flow path. Since the cooling water does not sufficiently flow into the recess and immediately flows to the exhaust branch pipe side, the function of cooling the exhaust discharged from the exhaust port on the cylinder head side is very low. Therefore, it is not a technology that can efficiently cool the exhaust passage of the exhaust cooling adapter.

特許文献２における第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、排気流路の全周に渡って均一に冷却水を流して冷却させている。このような均一冷却では、前述した温度差により生じている高温部にても十分に排気を冷却するためには、第１の排気冷却用アダプタのウォータジャケット内に全体として大量の冷却水を流す必要がある。このような手法では、排気冷却用アダプタが大型化したり、水流ポンプの負担が大きくなったりする。したがって内燃機関の重量化や燃費悪化を招くおそれがある。   In the first exhaust cooling adapter in Patent Document 2, the exhaust discharged from the exhaust port of the internal combustion engine is cooled by flowing the cooling water uniformly over the entire circumference of the exhaust passage. In such uniform cooling, in order to sufficiently cool the exhaust even in the high temperature portion caused by the temperature difference described above, a large amount of cooling water is allowed to flow as a whole in the water jacket of the first exhaust cooling adapter. There is a need. In such a method, the exhaust cooling adapter is increased in size or the burden on the water flow pump is increased. Therefore, there is a possibility that the weight of the internal combustion engine and the fuel consumption deteriorate.

特許文献２における第２の排気冷却用アダプタでは、ターボチャージャの保護のために単に二度目の冷却を行っているのであり、冷却対象は排気ポートからの高温の排気ではなく、しかも前述した温度差を考慮しておらず、実際に温度差に対処するような冷却水の流れとはなっていない。   In the second exhaust cooling adapter in Patent Document 2, the second cooling is simply performed to protect the turbocharger, and the object to be cooled is not the high-temperature exhaust from the exhaust port, but the temperature difference described above. Is not considered, and the flow of cooling water does not actually deal with the temperature difference.

本発明は、排気冷却用アダプタの大型化や水流ポンプの負担を増加することなく排気冷却用アダプタの排気流路を効率的に冷却できる内燃機関排気冷却システムを提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide an internal combustion engine exhaust cooling system capable of efficiently cooling the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter without increasing the size of the exhaust cooling adapter or increasing the burden on the water flow pump. is there.

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に記載の内燃機関排気冷却システムは、排気流路を囲む壁内に形成した冷却水流路に冷却水を流すことにより排気流路を流れる排気を冷却する排気冷却用アダプタを、シリンダヘッドに開口する排気ポートと排気分岐管との間に配置した内燃機関の排気冷却システムであって、前記排気冷却用アダプタは、前記冷却水流路に冷却水を導入する冷却水導入口と、前記冷却水流路から外部へ冷却水を排出する冷却水排出口とを備え、前記冷却水流路は、前記排気流路の内面の周方向における排気からの受熱量の偏りに対応して区分される高受熱側流路、低受熱側流路、及びこれら高受熱側流路と低受熱側流路とを両端で接続する２つの中間流路を備え、前記冷却水導入口の冷却水放出方向は、前記２つの中間流路の一方の内部を前記低受熱側流路側から前記高受熱側流路側へ向かわせる方向であり、前記冷却水排出口は、前記２つの中間流路の他方と前記高受熱側流路とが接続する位置又はこの位置近傍から冷却水を排出するものであることを特徴とする。 In the following, means for achieving the above-mentioned purpose, and its operation and effect are described.
An exhaust cooling system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an exhaust cooling adapter for cooling the exhaust flowing through the exhaust passage by flowing the cooling water through a cooling water passage formed in a wall surrounding the exhaust passage is provided with a cylinder head. An exhaust cooling system for an internal combustion engine disposed between an exhaust port opened to the exhaust branch pipe and the exhaust cooling adapter, wherein the exhaust cooling adapter includes a cooling water inlet for introducing cooling water into the cooling water flow path, and the cooling A cooling water discharge port for discharging cooling water to the outside from the water flow path, and the cooling water flow path is classified in accordance with a deviation in the amount of heat received from the exhaust in the circumferential direction of the inner surface of the exhaust flow path A side flow path, a low heat receiving side flow path, and two intermediate flow paths connecting the high heat receiving side flow path and the low heat receiving side flow path at both ends, and the cooling water discharge direction of the cooling water inlet is the The inside of one of the two intermediate flow paths The cooling water discharge port is cooled from a position where the other of the two intermediate flow paths and the high heat receiving side flow path are connected or in the vicinity of this position. It is characterized by draining water.

この内燃機関排気冷却システムにおいて排気冷却用アダプタ内では、冷却水導入口から冷却水流路に放出される冷却水は、２つの中間流路の一方の内部を直ちに低受熱側流路側から高受熱側流路側へ向かうことになる。   In the internal combustion engine exhaust cooling system, in the exhaust cooling adapter, the cooling water discharged from the cooling water inlet to the cooling water flow path immediately passes through one of the two intermediate flow paths from the low heat receiving side flow path side to the high heat receiving side. It goes to the flow path side.

このため冷却水導入口から放出される冷却水の水勢は高受熱側流路に十分に伝達される。低受熱側流路に対する水勢の伝達は少ない。このことから低受熱側流路に比較して高受熱側流路では高速で冷却水が流れることになる。したがって冷却水流路に流れる冷却水流量が高受熱側流路では多くなり低受熱側流路では少なくなるので、高温化し易い高受熱側流路側の排気流路部分での高温化を防止できる。低受熱側流路側の排気流路部分については元来高温化しにくいので冷却水流量が少なくなっても高温化は防止される。   For this reason, the water flow of the cooling water discharged from the cooling water inlet is sufficiently transmitted to the high heat receiving side flow path. There is little transmission of water to the low heat-receiving channel. For this reason, the cooling water flows at a higher speed in the high heat receiving side flow path than in the low heat receiving side flow path. Therefore, the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water flow path increases in the high heat receiving side flow path and decreases in the low heat receiving side flow path. Since the exhaust flow path portion on the low heat receiving side flow path side is inherently difficult to increase in temperature, the increase in temperature is prevented even if the cooling water flow rate decreases.

このためトータルの冷却水流量を増加させることなく排気冷却用アダプタの排気流路を効率的に冷却できることから、排気冷却用アダプタの大型化や水流ポンプの負担が増加することはない。   For this reason, since the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter can be efficiently cooled without increasing the total cooling water flow rate, the size of the exhaust cooling adapter and the burden on the water flow pump do not increase.

請求項２に記載の内燃機関排気冷却システムは、排気流路を囲む壁内に形成した冷却水流路に冷却水を流すことにより排気流路を流れる排気を冷却する排気冷却用アダプタを、シリンダヘッドに開口する排気ポートと排気分岐管との間に配置した内燃機関の排気冷却システムであって、前記排気冷却用アダプタは、前記冷却水流路に冷却水を導入する冷却水導入口と、前記冷却水流路から外部へ冷却水を排出する冷却水排出口とを備え、前記冷却水流路は、前記排気ポートの湾曲形状に伴って生じる排気流の曲がりにより区分される曲がりの外側流路、曲がりの内側流路、及びこれら外側流路と内側流路とを両端で接続する２つの中間流路を備え、前記冷却水導入口の冷却水放出方向は、前記２つの中間流路の一方の内部を前記内側流路側から前記外側流路側へ向かわせる方向であり、前記冷却水排出口は、前記２つの中間流路の他方と前記外側流路とが接続する位置又はこの位置近傍から冷却水を排出するものであることを特徴とする。   An internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 2, wherein an exhaust cooling adapter for cooling the exhaust flowing through the exhaust passage by flowing the cooling water through a cooling water passage formed in a wall surrounding the exhaust passage is provided with a cylinder head. An exhaust cooling system for an internal combustion engine disposed between an exhaust port opened to the exhaust branch pipe and the exhaust cooling adapter, wherein the exhaust cooling adapter includes a cooling water inlet for introducing cooling water into the cooling water flow path, and the cooling A cooling water discharge port for discharging cooling water to the outside from the water flow path, and the cooling water flow path is a curved outer flow path divided by a bent exhaust flow generated along with a curved shape of the exhaust port, An inner flow path, and two intermediate flow paths that connect the outer flow path and the inner flow path at both ends, and the cooling water discharge direction of the cooling water introduction port is the inside of one of the two intermediate flow paths. On the inner channel side The cooling water discharge port discharges the cooling water from a position where the other of the two intermediate flow paths and the outer flow path are connected or in the vicinity of this position. It is characterized by.

この内燃機関排気冷却システムにおいて排気冷却用アダプタ内では、冷却水導入口から冷却水流路に放出される冷却水は、２つの中間流路の一方の内部を直ちに内側流路側から外側流路側へ向かうことになる。   In this internal combustion engine exhaust cooling system, in the exhaust cooling adapter, the cooling water discharged from the cooling water introduction port to the cooling water flow path immediately passes through one of the two intermediate flow paths from the inner flow path side to the outer flow path side. It will be.

このため冷却水導入口から放出される冷却水の水勢は外側流路に十分に伝達され、内側流路に対する水勢の伝達は少ない。このことから内側流路に比較して外側流路には、高速で冷却水が流れることになり、冷却水流路に流れる冷却水流量が外側流路では多くなり、内側流路では少なくなる。   For this reason, the water flow of the cooling water discharged from the cooling water inlet is sufficiently transmitted to the outer flow path, and there is little transmission of the water flow to the inner flow path. Therefore, the cooling water flows through the outer flow path at a higher speed than the inner flow path, and the cooling water flow rate flowing through the cooling water flow path increases in the outer flow path and decreases in the inner flow path.

排気ポートは湾曲形状であるため、排気が排気冷却用アダプタに至るまでに排気流に曲がりが生じている。このため排気冷却用アダプタにおいては、排気流の曲がりの外側に該当する排気流路の内面は高速な排気流や排気の吹き当たりにより高温化し易い。   Since the exhaust port has a curved shape, the exhaust flow is bent before the exhaust reaches the exhaust cooling adapter. For this reason, in the exhaust cooling adapter, the inner surface of the exhaust passage corresponding to the outside of the exhaust flow curve is likely to be heated due to high-speed exhaust flow or exhaust blow.

この内燃機関排気冷却システムにおいては、上述したごとく高温化し易い排気流路内面に対応する冷却水流路である外側流路では、内側流路よりも冷却水流量を多くできるので、高温化し易い排気流路部分での高温化を防止できる。内側流路に対応する排気流路部分については元来高温化しにくいので冷却水流量が少なくなっても高温化は防止される。   In this internal combustion engine exhaust cooling system, as described above, the outer flow path, which is the cooling water flow path corresponding to the inner surface of the exhaust flow path that tends to increase in temperature, can have a higher coolant flow rate than the inner flow path. High temperature in the road can be prevented. The exhaust flow path portion corresponding to the inner flow path is inherently difficult to increase in temperature, so that the increase in temperature is prevented even if the cooling water flow rate is reduced.

このためトータルの冷却水流量を増加させることなく排気冷却用アダプタの排気流路を効率的に冷却できることから、排気冷却用アダプタの大型化や水流ポンプの負担が増加することはない。   For this reason, since the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter can be efficiently cooled without increasing the total cooling water flow rate, the size of the exhaust cooling adapter and the burden on the water flow pump do not increase.

請求項３に記載の内燃機関排気冷却システムは、排気流路を囲む壁内に形成した冷却水流路に冷却水を流すことにより排気流路を流れる排気を冷却する排気冷却用アダプタを、シリンダヘッドに開口する排気ポートと排気分岐管との間に配置した内燃機関の排気冷却システムであって、前記排気冷却用アダプタは、前記冷却水流路に冷却水を導入する冷却水導入口と、前記冷却水流路から外部へ冷却水を排出する冷却水排出口とを備え、前記冷却水流路は、前記排気ポートと前記排気流路との間の接続部分の屈曲形状に伴って生じる排気流の曲がりにより区分される曲がりの外側流路、曲がりの内側流路、及びこれら外側流路と内側流路とを両端で接続する２つの中間流路を備え、前記冷却水導入口の冷却水放出方向は、前記２つの中間流路の一方の内部を前記内側流路側から前記外側流路側へ向かわせる方向であり、前記冷却水排出口は、前記２つの中間流路の他方と前記外側流路とが接続する位置又はこの位置近傍から冷却水を排出するものであることを特徴とする。   An exhaust cooling system for an internal combustion engine according to claim 3, wherein an exhaust cooling adapter for cooling the exhaust flowing through the exhaust passage by flowing the cooling water through a cooling water passage formed in a wall surrounding the exhaust passage is provided in the cylinder head. An exhaust cooling system for an internal combustion engine disposed between an exhaust port opened to the exhaust branch pipe and the exhaust cooling adapter, wherein the exhaust cooling adapter includes a cooling water inlet for introducing cooling water into the cooling water flow path, and the cooling A cooling water discharge port for discharging cooling water from the water flow path to the outside, and the cooling water flow path is formed by bending of the exhaust flow caused by the bent shape of the connection portion between the exhaust port and the exhaust flow path. A curved outer flow path, a curved inner flow path, and two intermediate flow paths connecting the outer flow path and the inner flow path at both ends, the cooling water discharge direction of the cooling water inlet is The two intermediate flow paths This is a direction in which one inside is directed from the inner flow path side to the outer flow path side, and the cooling water discharge port is located at or near the position where the other of the two intermediate flow paths and the outer flow path are connected. It is characterized by discharging cooling water.

この内燃機関排気冷却システムにおいて排気冷却用アダプタ内では、冷却水導入口から冷却水流路に放出される冷却水は、２つの中間流路の一方の内部を直ちに内側流路側から外側流路側へ向かうことになる。   In this internal combustion engine exhaust cooling system, in the exhaust cooling adapter, the cooling water discharged from the cooling water introduction port to the cooling water flow path immediately passes through one of the two intermediate flow paths from the inner flow path side to the outer flow path side. It will be.

このため冷却水導入口から放出される冷却水の水勢は外側流路に十分に伝達され、内側流路に対する水勢の伝達は少ない。このことから内側流路に比較して外側流路には、高速で冷却水が流れることになり、冷却水流路に流れる冷却水流量が外側流路では多くなり、内側流路では少なくなる。   For this reason, the water flow of the cooling water discharged from the cooling water inlet is sufficiently transmitted to the outer flow path, and there is little transmission of the water flow to the inner flow path. Therefore, the cooling water flows through the outer flow path at a higher speed than the inner flow path, and the cooling water flow rate flowing through the cooling water flow path increases in the outer flow path and decreases in the inner flow path.

シリンダヘッド側の排気ポートと排気冷却用アダプタの排気流路との接続が屈曲形状でなされているため、排気が排気冷却用アダプタに至った際に排気流に曲がりが生じるため、排気冷却用アダプタにおいて排気流の曲がりの外側に該当する排気流路の内面は高速な排気流や排気の吹き当たりにより高温化し易い。   Since the exhaust port on the cylinder head side and the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter are bent, the exhaust flow is bent when the exhaust reaches the exhaust cooling adapter. In FIG. 5, the inner surface of the exhaust passage corresponding to the outside of the exhaust flow curve tends to be heated due to the high-speed exhaust flow or exhaust blow.

この内燃機関排気冷却システムにおいては、上述したごとく高温化し易い排気流路内面に対応する冷却水流路である外側流路では、内側流路よりも冷却水流量を多くできるので、高温化し易い排気流路部分での高温化を防止できる。内側流路に対応する排気流路部分については元来高温化しにくいので冷却水流量が少なくなっても高温化は防止される。   In this internal combustion engine exhaust cooling system, as described above, the outer flow path, which is the cooling water flow path corresponding to the inner surface of the exhaust flow path that tends to increase in temperature, can have a higher coolant flow rate than the inner flow path. High temperature in the road can be prevented. The exhaust flow path portion corresponding to the inner flow path is inherently difficult to increase in temperature, so that the increase in temperature is prevented even if the cooling water flow rate is reduced.

このためトータルの冷却水流量を増加させることなく排気冷却用アダプタの排気流路を効率的に冷却できることから、排気冷却用アダプタの大型化や水流ポンプの負担が増加することはない。   For this reason, since the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter can be efficiently cooled without increasing the total cooling water flow rate, the size of the exhaust cooling adapter and the burden on the water flow pump do not increase.

請求項４に記載の内燃機関排気冷却システムでは、請求項１に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記冷却水排出口は、前記高受熱側流路における冷却水の流動方向と同方向に冷却水を排出する流路として形成されていることを特徴とする。   The internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 4, wherein the cooling water discharge port is cooled in the same direction as a flow direction of the cooling water in the high heat receiving side flow path. It is formed as a flow path for discharging water.

冷却水排出口は、高受熱側流路における冷却水の流動方向と同方向に冷却水を排出する流路であるため、高受熱側流路を高速に流れてきた冷却水は、冷却水排出口へと流れ出る際に流動方向が変化しない。このため冷却水流路から排出される際も流動抵抗が大きくならないことから、高受熱側流路での高速な冷却水流の阻害とならない。   Since the cooling water discharge port is a flow path for discharging cooling water in the same direction as the flow direction of the cooling water in the high heat receiving side flow path, the cooling water that has flowed through the high heat receiving side flow path at high speed The flow direction does not change when it flows to the outlet. For this reason, since the flow resistance does not increase even when discharged from the cooling water flow path, it does not hinder the high-speed cooling water flow in the high heat receiving side flow path.

したがって、より円滑に冷却水が流れることから、排気冷却用アダプタの大型化抑制や水流ポンプの負担増加抑制の効果をより高めることができる。
請求項５に記載の内燃機関排気冷却システムでは、請求項２又は３に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記冷却水排出口は、前記外側流路における冷却水の流動方向と同方向に冷却水を排出する流路として形成されていることを特徴とする。 Therefore, since the cooling water flows more smoothly, the effect of suppressing the increase in the size of the exhaust cooling adapter and the load increase of the water flow pump can be further enhanced.
The internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 5, wherein the cooling water discharge port is cooled in the same direction as a flow direction of the cooling water in the outer flow path. It is formed as a flow path for discharging water.

冷却水排出口は、外側流路における冷却水の流動方向と同方向に冷却水を排出する流路であるため、外側流路を高速に流れてきた冷却水は、冷却水排出口へと流れ出る際に流動方向が変化しない。このため冷却水流路から排出される際も流動抵抗が大きくならないことから、外側流路での高速な冷却水流の阻害とならない。   The cooling water discharge port is a flow channel that discharges cooling water in the same direction as the flow direction of the cooling water in the outer flow channel, so that the cooling water that has flowed through the outer flow channel flows out to the cooling water discharge port. The flow direction does not change. For this reason, since the flow resistance does not increase even when discharged from the cooling water flow path, it does not hinder high-speed cooling water flow in the outer flow path.

したがって、より円滑に冷却水が流れることから、排気冷却用アダプタの大型化抑制や水流ポンプの負担増加抑制の効果をより高めることができる。
請求項６に記載の内燃機関排気冷却システムでは、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記排気ポートは複数がシリンダヘッドに配列して開口し、この配列に対応して前記排気冷却用アダプタの内部に前記排気流路の配列が形成され、この配列方向とは直交する方向に前記排気ポートが湾曲して形成され、あるいは前記排気ポートと前記排気流路とが前記配列方向とは直交する方向で屈曲して接続されたものであることを特徴とする。 Therefore, since the cooling water flows more smoothly, the effect of suppressing the increase in the size of the exhaust cooling adapter and the load increase of the water flow pump can be further enhanced.
In the internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 6, in the internal combustion engine exhaust cooling system according to any one of claims 1 to 5, a plurality of the exhaust ports are arranged and opened in the cylinder head. The exhaust passage array is formed inside the exhaust cooling adapter, and the exhaust port is curved in a direction orthogonal to the arrangement direction, or the exhaust port and the exhaust passage Are bent and connected in a direction orthogonal to the arrangement direction.

このようにシリンダヘッドの排気ポートと排気冷却用アダプタの排気流路とが、それぞれ配列されていて、排気ポートが上述したごとく配列方向とは直交する方向に湾曲し、あるいは排気ポートと排気流路とが配列方向とは直交する方向に屈曲して接続されている。このような構成の場合には、配列方向に沿って前述したごとく高受熱側流路又は外側流路、及び低受熱側流路又は内側流路が生じることになる。   Thus, the exhaust port of the cylinder head and the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter are arranged, and the exhaust port is curved in a direction orthogonal to the arrangement direction as described above, or the exhaust port and the exhaust flow path Are bent and connected in a direction perpendicular to the arrangement direction. In the case of such a configuration, as described above, a high heat receiving side flow path or outer flow path and a low heat receiving side flow path or inner flow path are formed along the arrangement direction.

したがって上述したごとく高温化し易い側で冷却水流量を増加させ、高温化しにくい側で冷却水流量を抑制しているので、トータルの冷却水流量を増加させることなく排気冷却用アダプタの排気流路を効率的に冷却でき、排気冷却用アダプタの大型化や水流ポンプの負担増加が生じることはない。   Therefore, as described above, the flow rate of the cooling water is increased on the side where the temperature tends to increase, and the flow rate of the cooling water is suppressed on the side where the temperature is difficult to increase, so the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter can be reduced without increasing the total cooling water flow rate. Cooling can be performed efficiently, and the size of the exhaust cooling adapter and the burden on the water pump are not increased.

請求項７に記載の内燃機関排気冷却システムでは、請求項１又は４に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記排気ポートは複数がシリンダヘッドに配列して開口し、この配列に対応して前記排気冷却用アダプタの内部に前記排気流路の配列が形成され、この配列方向とは直交する方向に前記排気ポートが湾曲して形成され、あるいは前記排気ポートと前記排気流路とが前記配列方向とは直交する方向で屈曲して接続されたものであり、前記冷却水導入口は、前記配列方向の一端側の中間流路を介して、前記低受熱側流路から前記高受熱側流路へ向けて冷却水を放出するものであり、前記冷却水排出口は、前記配列方向の他端側の中間流路と前記高受熱側流路とが接続する位置又はこの位置近傍から冷却水を排出するものであることを特徴とする。   In the internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 7, in the internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 1 or 4, a plurality of the exhaust ports are arranged and opened in a cylinder head, and the exhaust ports correspond to the arrangement. An array of the exhaust passages is formed inside the exhaust cooling adapter, and the exhaust ports are curved in a direction perpendicular to the arrangement direction, or the exhaust ports and the exhaust passages are arranged in the arrangement direction. Are bent and connected in a direction orthogonal to each other, and the cooling water inlet is connected to the high heat receiving side flow path from the low heat receiving side flow path via an intermediate flow path on one end side in the arrangement direction. The cooling water discharge port discharges the cooling water from a position where the intermediate flow path on the other end side in the arrangement direction and the high heat receiving flow path are connected, or from the vicinity of this position. To be discharged And butterflies.

このようにシリンダヘッドの排気ポートと排気冷却用アダプタの排気流路とが、それぞれ配列されていて、排気ポートが上述したごとく配列方向とは直交する方向に湾曲し、あるいは排気ポートと排気流路とが配列方向とは直交する方向に屈曲して接続されている。このような構成の場合には、配列方向に沿って前述したごとく高受熱側流路及び低受熱側流路が生じることになる。   Thus, the exhaust port of the cylinder head and the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter are arranged, and the exhaust port is curved in a direction orthogonal to the arrangement direction as described above, or the exhaust port and the exhaust flow path Are bent and connected in a direction perpendicular to the arrangement direction. In the case of such a configuration, as described above, the high heat receiving side flow path and the low heat receiving side flow path are generated along the arrangement direction.

このような高受熱側流路及び低受熱側流路に対して上述したごとくに冷却水導入口と冷却水排出口とを配置することにより、高温化し易い高受熱側流路側で冷却水流量を増加させ、高温化しにくい低受熱側流路側で冷却水流量を抑制できる。このことによりトータルの冷却水流量を増加させることなく排気冷却用アダプタの排気流路を効率的に冷却でき、排気冷却用アダプタの大型化や水流ポンプの負担増加が生じることはない。   By arranging the cooling water inlet and the cooling water outlet as described above with respect to the high heat receiving side flow path and the low heat receiving side flow path, the cooling water flow rate can be reduced on the high heat receiving side flow path side where the temperature tends to increase. The cooling water flow rate can be suppressed on the low heat receiving side flow path side which is increased and is not easily heated. As a result, the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter can be efficiently cooled without increasing the total cooling water flow rate, and the size of the exhaust cooling adapter and the burden on the water flow pump do not increase.

請求項８に記載の内燃機関排気冷却システムでは、請求項２、３及び５のいずれか一項に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記排気ポートは複数がシリンダヘッドに配列して開口し、この配列に対応して前記排気冷却用アダプタの内部に前記排気流路の配列が形成され、この配列方向とは直交する方向に前記排気ポートが湾曲して形成され、あるいは前記排気ポートと前記排気流路とが前記配列方向とは直交する方向で屈曲して接続されたものであり、前記冷却水導入口は、前記配列方向の一端側の中間流路を介して、前記内側流路から前記外側流路へ向けて冷却水を放出するものであり、前記冷却水排出口は、前記配列方向の他端側の中間流路と前記外側流路とが接続する位置又はこの位置近傍から冷却水を排出するものであることを特徴とする。   In the internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 8, in the internal combustion engine exhaust cooling system according to any one of claims 2, 3 and 5, a plurality of the exhaust ports are arranged and opened in the cylinder head, Corresponding to this arrangement, an array of the exhaust flow paths is formed inside the exhaust cooling adapter, and the exhaust ports are curved in a direction perpendicular to the arrangement direction, or the exhaust ports and the exhaust The flow path is bent and connected in a direction orthogonal to the arrangement direction, and the cooling water inlet is connected to the flow path from the inner flow path through an intermediate flow path on one end side in the arrangement direction. The cooling water is discharged toward the outer flow path, and the cooling water discharge port is provided at a position where the intermediate flow path on the other end side in the arrangement direction is connected to the outer flow path or from the vicinity of this position. Is to discharge And wherein the door.

このようにシリンダヘッドの排気ポートと排気冷却用アダプタの排気流路とが、それぞれ配列されていて、排気ポートが上述したごとく配列方向とは直交する方向に湾曲し、あるいは排気ポートと排気流路とが配列方向とは直交する方向に屈曲して接続されている。このような構成の場合には、配列方向に沿って前述したごとく外側流路及び内側流路が生じることになる。   Thus, the exhaust port of the cylinder head and the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter are arranged, and the exhaust port is curved in a direction orthogonal to the arrangement direction as described above, or the exhaust port and the exhaust flow path Are bent and connected in a direction perpendicular to the arrangement direction. In the case of such a configuration, the outer flow path and the inner flow path are generated along the arrangement direction as described above.

このような外側流路及び内側流路に対して上述したごとくに冷却水導入口と冷却水排出口とを配置することにより、高温化し易い外側流路側で冷却水流量を増加させ、高温化しにくい内側流路側で冷却水流量を抑制できる。このことによりトータルの冷却水流量を増加させることなく排気冷却用アダプタの排気流路を効率的に冷却でき、排気冷却用アダプタの大型化や水流ポンプの負担増加が生じることはない。   By arranging the cooling water inlet and the cooling water outlet as described above with respect to such an outer channel and an inner channel, the cooling water flow rate is increased on the outer channel side where the temperature is likely to be increased, and the temperature is not easily increased. The cooling water flow rate can be suppressed on the inner flow path side. As a result, the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter can be efficiently cooled without increasing the total cooling water flow rate, and the size of the exhaust cooling adapter and the burden on the water flow pump do not increase.

請求項９に記載の内燃機関排気冷却システムでは、請求項６〜８のいずれか一項に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記シリンダヘッドにおける排気ポートの配列方向は水平方向であり、前記配列方向と直交する方向は鉛直方向下方であることを特徴とする。   10. The internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 9, wherein the arrangement direction of the exhaust ports in the cylinder head is a horizontal direction, and the arrangement is described above. The direction orthogonal to the direction is a vertically downward direction.

このようにシリンダヘッドの排気ポートと排気冷却用アダプタの排気流路の配列方向が設定されていると共に、排気流の曲がり方向が設定されている場合には、排気冷却用アダプタ内において配列方向に沿って鉛直方向上方に設けられている冷却水流路（高受熱側流路又は外側流路）にて冷却水流量を増加させる。そして配列方向に沿って鉛直方向下方に設けられている冷却水流路（低受熱側流路又は内側流路）にて冷却水流量を抑制する。このことによりトータルの冷却水流量を増加させることなく排気冷却用アダプタの排気流路を効率的に冷却でき、排気冷却用アダプタの大型化や水流ポンプの負担増加が生じることはない。   In this way, when the arrangement direction of the exhaust port of the cylinder head and the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter is set and the bending direction of the exhaust flow is set, the arrangement direction is set in the exhaust cooling adapter. A cooling water flow rate is increased in a cooling water flow path (a high heat receiving side flow path or an outer flow path) provided vertically upward along the line. And a cooling water flow volume is suppressed in the cooling water flow path (low heat receiving side flow path or inner flow path) provided in the vertical direction along the arrangement direction. As a result, the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter can be efficiently cooled without increasing the total cooling water flow rate, and the size of the exhaust cooling adapter and the burden on the water flow pump do not increase.

請求項１０に記載の内燃機関排気冷却システムでは、請求項１〜９のいずれか一項に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記冷却水導入口の近傍において前記冷却水流路には、前記冷却水導入口から放出される冷却水の水流を、前記２つの中間流路の一方へ誘導する流動方向ガイドが形成されていることを特徴とする。   In the internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 10, the internal combustion engine exhaust cooling system according to any one of claims 1 to 9, wherein the cooling water flow path is provided in the cooling water flow path near the cooling water inlet. A flow direction guide for guiding the flow of the cooling water discharged from the water introduction port to one of the two intermediate flow paths is formed.

このように該当する中間流路へ誘導する流動方向ガイドを冷却水流路に形成しても良く、高受熱側流路あるいは外側流路に対して流量が多くなるように、高受熱側流路と低受熱側流路とにあるいは外側流路と内側流路とに適切に冷却水を分流させることが容易となる。   In this way, the flow direction guide that leads to the corresponding intermediate flow path may be formed in the cooling water flow path, and the high heat reception side flow path and the high heat reception side flow path It becomes easy to appropriately divert the cooling water to the low heat receiving side flow path or to the outer flow path and the inner flow path.

実施の形態１の内燃機関排気冷却システムの縦断面図。1 is a longitudinal sectional view of an internal combustion engine exhaust cooling system of Embodiment 1. FIG. （ａ），（ｂ）上記内燃機関排気冷却システムに用いられる排気冷却用アダプタの斜視図。(A), (b) The perspective view of the adapter for exhaust cooling used for the said internal combustion engine exhaust cooling system. （ａ）〜（ｃ）同じく排気冷却用アダプタの構成説明図。(A)-(c) Similarly structure explanatory drawing of the adapter for exhaust cooling. （ａ）〜（ｃ）同じく排気冷却用アダプタの構成説明図。(A)-(c) Similarly structure explanatory drawing of the adapter for exhaust cooling. （ａ），（ｂ）同じく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説明図。(A), (b) Space shape explanatory drawing of the water jacket in the adapter for exhaust cooling similarly. （ａ）〜（ｃ）実施の形態２の内燃機関排気冷却システムに用いられる排気冷却用アダプタの断面図。(A)-(c) Sectional drawing of the adapter for exhaust cooling used for the internal combustion engine exhaust cooling system of Embodiment 2. FIG. （ａ），（ｂ）他の実施の形態の内燃機関排気冷却システムに用いられる排気冷却用アダプタの断面図。(A), (b) Sectional drawing of the adapter for exhaust cooling used for the internal combustion engine exhaust cooling system of other embodiment.

［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の排気系における排気冷却システム４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°で左右に配置された２つのバンクを備えている。図１は右バンク６側の排気冷却システム４を示している。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an exhaust cooling system 4 in an exhaust system of an internal combustion engine 2 to which the above-described invention is applied. The internal combustion engine 2 is a V-type 6-cylinder gasoline engine mounted on a vehicle, and includes two banks arranged on the left and right sides with a bank angle of 60 °. FIG. 1 shows the exhaust cooling system 4 on the right bank 6 side.

右バンク６の気筒６ａにおける燃焼室６ｂ内へは、吸気行程にて吸気系から吸気ポート８及び吸気弁１０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６ｃにより圧縮され、燃焼行程にて点火プラグ６ｄにより点火されて燃焼する。そして排気行程にて排気弁１２が開弁することで燃焼室６ｂ内の気体が排気として排気系へ排出される。右バンク６の他の２つの気筒及び左バンクの３つの気筒についても同様にして排気行程にて排気系へ排気を排出する。   Intake into the combustion chamber 6b in the cylinder 6a of the right bank 6 is introduced as an air-fuel mixture together with fuel from the intake system through the intake port 8 and the intake valve 10 in the intake stroke. This air-fuel mixture is compressed by the piston 6c in the compression stroke, and is ignited and burned by the spark plug 6d in the combustion stroke. Then, when the exhaust valve 12 is opened in the exhaust stroke, the gas in the combustion chamber 6b is exhausted to the exhaust system as exhaust. Similarly, the other two cylinders of the right bank 6 and the three cylinders of the left bank are exhausted to the exhaust system in the exhaust stroke.

ここで右バンク６側の排気系は、シリンダヘッド１４に形成された排気ポート１６（右バンク６の全気筒では合計３つの排気ポート）、この排気ポート１６の開口位置でシリンダヘッド１４に接続された排気冷却用アダプタ１８及びこの排気冷却用アダプタ１８に接続された排気分岐管２０を備えている。これ以外に右バンク６側の排気系には排気浄化用触媒などが下流に設けられている。左バンクの排気系についても同様にシリンダヘッドに形成された合計３つの排気ポート、排気冷却用アダプタ及び排気分岐管を備えている。左バンクの排気冷却用アダプタは、本実施の形態では右バンク６側の排気冷却用アダプタ１８と同一の構成としているが、排気ポート側との軸線の配置関係、シリンダヘッドへの取り付け角度、あるいは長さや湾曲形状などの違いを設けても良い。   Here, the exhaust system on the right bank 6 side is connected to the cylinder head 14 at an exhaust port 16 formed in the cylinder head 14 (a total of three exhaust ports for all the cylinders in the right bank 6). The exhaust cooling adapter 18 and an exhaust branch pipe 20 connected to the exhaust cooling adapter 18 are provided. In addition, an exhaust purification catalyst and the like are provided downstream in the exhaust system on the right bank 6 side. Similarly, the exhaust system of the left bank is provided with a total of three exhaust ports formed in the cylinder head, an exhaust cooling adapter, and an exhaust branch pipe. The exhaust cooling adapter in the left bank has the same configuration as the exhaust cooling adapter 18 on the right bank 6 side in this embodiment, but the axial relationship with the exhaust port side, the mounting angle to the cylinder head, or Differences such as length and curved shape may be provided.

右バンク６の排気系における排気冷却用アダプタ１８の構成を図２〜４に示す。図２の（ａ）は排気導入口２２側から見た斜視図、（ｂ）は排気排出口２４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）は左側面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は背面図である。尚、図２には内部のウォータジャケット３４の空間形状を破線にて示している。   The configuration of the exhaust cooling adapter 18 in the exhaust system of the right bank 6 is shown in FIGS. 2A is a perspective view seen from the exhaust inlet 22 side, FIG. 2B is a perspective view seen from the exhaust outlet 24 side, FIG. 3A is a plan view, and FIG. 4C is a bottom view, FIG. 4A is a left side view, FIG. 4B is a right side view, and FIG. 4C is a rear view. In FIG. 2, the space shape of the internal water jacket 34 is indicated by a broken line.

排気冷却用アダプタ１８は図１に示したごとく右バンク６のシリンダヘッド１４に開口する排気ポート１６と排気分岐管２０との間に配置されて、排気ポート１６から排出される排気を冷却して排気分岐管２０側に排出するものであり、このことにより右バンク６の排気系での熱害を防止するものである。   As shown in FIG. 1, the exhaust cooling adapter 18 is disposed between the exhaust port 16 opening to the cylinder head 14 of the right bank 6 and the exhaust branch pipe 20 to cool the exhaust discharged from the exhaust port 16. The exhaust gas is discharged to the exhaust branch pipe 20 side, thereby preventing thermal damage in the exhaust system of the right bank 6.

このような排気冷却用アダプタ１８は、例えば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２２が開口するシリンダヘッド側接続面２８を形成している。排気導入口２２は、右バンク６のシリンダヘッド１４における排気ポート１６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。   Such an exhaust cooling adapter 18 is made of, for example, a metal material such as an aluminum alloy or an iron alloy, and forms a cylinder head side connection surface 28 in which an exhaust introduction port 22 opens on the exhaust upstream side. . Three exhaust inlets 22 are arranged in a straight line corresponding to the position and number of exhaust ports 16 in the cylinder head 14 of the right bank 6.

排気下流側は排気排出口２４が開口する排気分岐管側接続面３０を形成している。排気排出口２４は排気導入口２２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２２と排気排出口２４とはそれぞれ排気冷却用アダプタ１８内に形成された３つの排気流路３２にて接続されている。 On the exhaust downstream side, an exhaust branch pipe side connection surface 30 in which an exhaust discharge port 24 opens is formed. Three exhaust outlets 24 are provided in a linear arrangement corresponding to the exhaust inlet 22.
The exhaust inlet 22 and the exhaust outlet 24 are connected to each other by three exhaust passages 32 formed in the exhaust cooling adapter 18.

排気冷却用アダプタ１８には、シリンダヘッド側接続面２８の周辺部に、排気冷却用アダプタ１８自身をシリンダヘッド１４側のアダプタ接続面１４ａにボルト締結するためのボルト締結部２８ａが形成されている。このボルト締結部２８ａに形成されているボルト挿通孔２８ｂにボルトを挿通し、シリンダヘッド１４側のアダプタ接続面１４ａに開口している螺合孔に対して螺合することにより、排気冷却用アダプタ１８をシリンダヘッド１４に固定している。このことによりシリンダヘッド１４側の排気ポート１６と排気冷却用アダプタ１８側の排気流路３２とを接続することができる。   The exhaust cooling adapter 18 is formed with a bolt fastening portion 28 a for fastening the exhaust cooling adapter 18 itself to the adapter connection surface 14 a on the cylinder head 14 side at the periphery of the cylinder head side connection surface 28. . An exhaust cooling adapter is formed by inserting a bolt into the bolt insertion hole 28b formed in the bolt fastening portion 28a and screwing it into a screwing hole opened in the adapter connection surface 14a on the cylinder head 14 side. 18 is fixed to the cylinder head 14. Thus, the exhaust port 16 on the cylinder head 14 side and the exhaust flow path 32 on the exhaust cooling adapter 18 side can be connected.

更に排気冷却用アダプタ１８には、排気分岐管側接続面３０の周辺部に、排気分岐管２０をボルト締結するためのボルト締結部３０ａが形成されている。ボルト締結部３０ａには螺合孔３０ｂが形成されており、排気分岐管２０側のフランジ２０ａ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２０が接続される。このことにより排気冷却用アダプタ１８側の排気流路３２と排気分岐管２０側の排気流路２０ｂとを接続することができる。   Further, the exhaust cooling adapter 18 is formed with a bolt fastening portion 30 a for fastening the exhaust branch pipe 20 with a bolt at the periphery of the exhaust branch pipe side connection surface 30. A screw fastening hole 30b is formed in the bolt fastening portion 30a, and the exhaust branch pipe 20 is connected by screwing a bolt through an insertion hole formed in the flange 20a on the exhaust branch pipe 20 side. . Thus, the exhaust flow path 32 on the exhaust cooling adapter 18 side and the exhaust flow path 20b on the exhaust branch pipe 20 side can be connected.

このようにして内燃機関２に取り付けられる排気冷却用アダプタ１８の壁内には排気流路３２の周りに、ウォータジャケット３４が形成されている。
図５に排気冷却用アダプタ１８内のウォータジャケット３４の空間形状を示す。図５のａは排気導入口２２側から見た斜視図、ｂは排気排出口２４側から見た斜視図である。 A water jacket 34 is formed around the exhaust passage 32 in the wall of the exhaust cooling adapter 18 attached to the internal combustion engine 2 in this way.
FIG. 5 shows the space shape of the water jacket 34 in the exhaust cooling adapter 18. 5A is a perspective view seen from the exhaust inlet 22 side, and b is a perspective view seen from the exhaust outlet 24 side.

図２〜４に示したごとく排気冷却用アダプタ１８には、ウォータジャケット３４において鉛直方向下方に冷却水導入部３６が設けられ、鉛直方向上方に冷却水排出部３８が設けられている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the exhaust cooling adapter 18 is provided with a cooling water introduction portion 36 in the water jacket 34 at the lower side in the vertical direction and a cooling water discharge portion 38 at the upper side in the vertical direction.

ウォータジャケット３４内へは、冷却水導入部３６に形成されている冷却水導入口３６ａから冷却水が導入され、図５にて矢線にて示すごとくウォータジャケット３４内を流れた後、冷却水排出部３８に形成されている冷却水排出口３８ａを介して外部の冷却水還流経路へ排出される。   Cooling water is introduced into the water jacket 34 from a cooling water introduction port 36a formed in the cooling water introduction part 36 and flows through the water jacket 34 as indicated by an arrow in FIG. It is discharged to an external cooling water recirculation path through a cooling water discharge port 38a formed in the discharge portion 38.

このことにより排気流路３２の内周面３２ａ，３２ｂ（図１）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３４の各冷却水流路３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅを流れる冷却水にて吸収して排気を冷却し、冷却後の排気を排気分岐管２０側へ送り出している。   As a result, the amount of heat transmitted from the high-temperature exhaust gas via the inner peripheral surfaces 32a and 32b (FIG. 1) of the exhaust flow channel 32 flows through the cooling water flow channels 34a, 34b, 34c, 34d, and 34e of the water jacket 34. The exhaust is cooled by being absorbed by the cooling water, and the exhaust after cooling is sent to the exhaust branch pipe 20 side.

ここで図１に一点鎖線にて示したごとく、排気ポート１６の軸線Ｘ１は排気流路３２の軸線Ｘ２とは角度θが存在する。軸線Ｘ１，Ｘ２同士が交叉するのではなく、非交叉状態でかつ角度θ分の非平行状態となっている場合もある。   Here, as indicated by a one-dot chain line in FIG. 1, the axis X1 of the exhaust port 16 and the axis X2 of the exhaust passage 32 have an angle θ. In some cases, the axes X1 and X2 do not cross each other but are in a non-crossing state and a non-parallel state corresponding to an angle θ.

本実施の形態では、排気ポート１６の軸線Ｘ１に対して排気流路３２の軸線Ｘ２が角度θにて、鉛直方向下方に屈曲した状態となっている。このため排気流路３２において鉛直方向上方の内周面３２ａは、排気ポート１６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３２ｂについては、排気ポート１６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１６とは対向せず逆方向を向いている。   In the present embodiment, the axis X2 of the exhaust passage 32 is bent downward in the vertical direction with respect to the axis X1 of the exhaust port 16 at an angle θ. For this reason, the inner peripheral surface 32 a vertically above the exhaust flow path 32 forms a region that is inclined obliquely so as to face the exhaust port 16. The inner peripheral surface 32 b below the vertical direction is not a region that faces obliquely so as to face the exhaust port 16, but faces the opposite direction without facing the exhaust port 16.

このように排気流路３２において鉛直方向上方の内周面３２ａが排気ポート１６に向けられた形状であるので、排気ポート１６から排気冷却用アダプタ１８の排気流路３２内に導入された排気は、鉛直方向下方の内周面３２ｂに比較して鉛直方向上方の内周面３２ａに対して強く吹き当たる。   As described above, since the inner peripheral surface 32a in the vertical direction in the exhaust passage 32 is shaped toward the exhaust port 16, the exhaust introduced into the exhaust passage 32 of the exhaust cooling adapter 18 from the exhaust port 16 is Compared with the inner peripheral surface 32b below the vertical direction, it blows strongly against the inner peripheral surface 32a above the vertical direction.

しかも排気ポート１６は燃焼室６ｂから湾曲形状で排気冷却用アダプタ１８に到達しており、鉛直方向上方が湾曲の外側になっている。このため高温の排気が、鉛直方向下方の内周面３２ｂよりも鉛直方向上方の内周面３２ａにて高速で流れるため、鉛直方向上方の内周面３２ａに対して高温の排気の吹き当たりが強い。このことから特に鉛直方向上方の内周面３２ａにて受熱量が大きくなる。すなわち鉛直方向上方の内周面３２ａが高受熱側であり、鉛直方向下方の内周面３２ｂが低受熱側となっている。   Moreover, the exhaust port 16 reaches the exhaust cooling adapter 18 in a curved shape from the combustion chamber 6b, and the upper part in the vertical direction is the outside of the curve. For this reason, since the hot exhaust gas flows at a high speed on the inner peripheral surface 32a vertically above the inner peripheral surface 32b below the vertical direction, the hot exhaust gas blows against the inner peripheral surface 32a above the vertical direction. strong. For this reason, the amount of heat received increases particularly on the inner peripheral surface 32a in the upper vertical direction. That is, the inner peripheral surface 32a above the vertical direction is the high heat receiving side, and the inner peripheral surface 32b below the vertical direction is the low heat receiving side.

このような流動状態で高温の排気が、内周面３２ａ，３２ｂに伝熱して、排気自身は冷却され、排気分岐管２０側の排気流路２０ｂへ流れ出ることになる。
ここでウォータジャケット３４において、前述したごとく鉛直方向下方に設けられた冷却水導入部３６の冷却水導入口３６ａは、その導入位置が、鉛直方向下方の冷却水流路３４ｂと鉛直方向上方の冷却水流路３４ａとを、排気流路３２の配列方向の一端側にて連結する冷却水流路３４ｄである。この冷却水流路３４ｄにおいても鉛直方向下方の冷却水流路３４ｂに近い位置が冷却水導入位置である。この鉛直方向下方の冷却水流路３４ｂ側の位置から、冷却水導入口３６ａは、鉛直方向上方の冷却水流路３４ａに向けて冷却水を放出している。 In such a flow state, the high-temperature exhaust heat is transferred to the inner peripheral surfaces 32a and 32b, the exhaust itself is cooled, and flows out to the exhaust flow path 20b on the exhaust branch pipe 20 side.
Here, in the water jacket 34, as described above, the cooling water introduction port 36a of the cooling water introduction portion 36 provided below in the vertical direction is located at the introduction position of the cooling water flow path 34b below the vertical direction and the cooling water flow above the vertical direction. A cooling water passage 34d that connects the passage 34a to one end side in the arrangement direction of the exhaust passage 32. Also in this cooling water flow path 34d, the position close to the cooling water flow path 34b below in the vertical direction is the cooling water introduction position. From the position on the cooling water flow path 34b side below the vertical direction, the cooling water introduction port 36a discharges the cooling water toward the cooling water flow path 34a on the upper side in the vertical direction.

すなわち冷却水導入口３６ａからの冷却水放出方向は、中間流路の一つである冷却水流路３４ｄの内部を、排気ポート１６の湾曲に伴う排気流の曲がりの内側流路である鉛直方向下方の冷却水流路３４ｂ側から、排気流の曲がりの外側流路である鉛直方向上方の冷却水流路３４ａ側へ向かわせる方向となっている。   That is, the cooling water discharge direction from the cooling water introduction port 36 a is downward in the vertical direction, which is the inner flow path of the exhaust flow curve accompanying the curvature of the exhaust port 16, inside the cooling water flow path 34 d that is one of the intermediate flow paths. The cooling water flow path 34b is directed to the cooling water flow path 34a on the upper side in the vertical direction, which is the outer flow path of the exhaust flow.

又、冷却水導入口３６ａからの冷却水放出方向は、中間流路の一つである冷却水流路３４ｄの内部を、排気ポート１６と排気流路３２との接続における屈曲に伴う排気流の曲がりの内側流路である鉛直方向下方の冷却水流路３４ｂ側から、排気流の曲がりの外側流路である鉛直方向上方の冷却水流路３４ａ側へ向かわせる方向でもある。   Further, the direction of cooling water discharge from the cooling water inlet 36a is the bending of the exhaust flow caused by the bending of the connection between the exhaust port 16 and the exhaust flow path 32 inside the cooling water flow path 34d, which is one of the intermediate flow paths. It is also a direction which goes from the cooling water flow path 34b side below the vertical direction which is the inner flow path to the cooling water flow path 34a side above the vertical direction which is the outer flow path of the exhaust flow.

したがって内側流路である冷却水流路３４ｂに比較して、外側流路である冷却水流路３４ａは、高速に冷却水が流れることになる。
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。 Therefore, compared with the cooling water channel 34b that is the inner channel, the cooling water channel 34a that is the outer channel flows the cooling water at a higher speed.
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.

（１）上述したごとく排気ポート１６は、その配列方向とは直交する方向に湾曲している。更に排気ポート１６と、これに接続している排気冷却用アダプタ１８の排気流路３２との接続部分は、これらの配列方向とは直交する方向に屈曲している。これら湾曲状態と屈曲状態とは共に鉛直方向下方に曲がっており、これに伴って排気流は、前記配列方向とは直交する方向であって、鉛直方向下方に曲がることになる。   (1) As described above, the exhaust port 16 is curved in a direction orthogonal to the arrangement direction. Furthermore, the connection portion between the exhaust port 16 and the exhaust flow path 32 of the exhaust cooling adapter 18 connected to the exhaust port 16 is bent in a direction perpendicular to the arrangement direction. Both the curved state and the bent state are bent downward in the vertical direction, and accordingly, the exhaust flow is bent in the direction perpendicular to the arrangement direction and downward in the vertical direction.

このような排気流の曲がりにより、排気冷却用アダプタ１８において、前記配列方向に沿って形成されて鉛直方向上方に配置されている冷却水流路３４ａは、排気流路３２の高受熱側の内周面３２ａに対応した高受熱側流路及び外側流路に相当することになる。前記配列方向に沿って形成されて鉛直方向下方に配置されている冷却水流路３４ｂは、排気流路３２の低受熱側の内周面３２ｂに対応した低受熱側流路及び内側流路に相当することになる。そしてこれら冷却水流路３４ａ，３４ｂを両端で接続する２つの冷却水流路３４ｄ，３４ｅは中間流路に相当する。   Due to such bending of the exhaust flow, in the exhaust cooling adapter 18, the cooling water passage 34 a formed along the arrangement direction and arranged vertically above the inner circumference of the exhaust passage 32 on the high heat receiving side. This corresponds to the high heat receiving side channel and the outer channel corresponding to the surface 32a. The cooling water flow path 34b formed along the arrangement direction and disposed below the vertical direction corresponds to a low heat receiving side flow path and an internal flow path corresponding to the low heat receiving side inner peripheral surface 32b of the exhaust flow path 32. Will do. The two cooling water channels 34d and 34e that connect the cooling water channels 34a and 34b at both ends correspond to intermediate channels.

このような排気冷却用アダプタ１８においては、冷却水導入口３６ａからウォータジャケット３４内に放出される冷却水は、その流動方向が冷却水流路３４ａ側へ向いている。このため図５に矢線にて示したごとく、冷却水の主流は、２つの中間流路（冷却水流路３４ｄ，３４ｅ）の一方の冷却水流路３４ｄの内部を、冷却水流路３４ｂ側から冷却水流路３４ａ側へ向かうことになる。したがって冷却水流路３４ｂへ向かう冷却水流量は少ない。   In such an exhaust cooling adapter 18, the flow direction of the cooling water discharged from the cooling water inlet 36 a into the water jacket 34 is directed toward the cooling water flow path 34 a. Therefore, as indicated by the arrow in FIG. 5, the main flow of the cooling water cools the inside of one of the two intermediate flow paths (cooling water flow paths 34d and 34e) from the cooling water flow path 34b side. It goes to the water flow path 34a side. Therefore, the coolant flow rate toward the coolant channel 34b is small.

このため冷却水導入口３６ａから放出される冷却水の水勢は冷却水流路３４ａに十分に伝達され、冷却水流路３４ｂに対する水勢の伝達は少ない。このことから冷却水流路３４ｂに比較して冷却水流路３４ａには、高速で冷却水が流れることになる。このことによりウォータジャケット３４に流れる冷却水流量が冷却水流路３４ａでは多くなり、冷却水流路３４ｂでは少なくなるので、排気流路３２にて高温化し易い鉛直方向上方の内周面３２ａでの高温化を防止できる。したがって内周面３２ａからの伝熱による冷却水流路３４ａでの耐沸騰性についても向上できることになる。   For this reason, the water flow of the cooling water discharged from the cooling water introduction port 36a is sufficiently transmitted to the cooling water flow channel 34a, and there is little transmission of the water flow to the cooling water flow channel 34b. Therefore, the cooling water flows at a higher speed in the cooling water flow path 34a than in the cooling water flow path 34b. As a result, the flow rate of the cooling water flowing through the water jacket 34 increases in the cooling water flow path 34a and decreases in the cooling water flow path 34b. Can be prevented. Therefore, the boiling resistance in the cooling water flow path 34a by heat transfer from the inner peripheral surface 32a can also be improved.

鉛直方向下方の内周面３２ｂについては元来高温化しにくいので対応する冷却水流路３４ｂの冷却水流量が少なくなっても高温化は防止できる。
このようにウォータジャケット３４に流すトータルの冷却水流量を増加させることなく効率的に排気冷却用アダプタ１８の排気流路３２を冷却できることから、排気冷却用アダプタ１８の大型化や水流ポンプの負担が増加することはない。 Since the inner peripheral surface 32b in the lower vertical direction is inherently difficult to increase in temperature, the increase in temperature can be prevented even if the cooling water flow rate in the corresponding cooling water flow path 34b decreases.
As described above, the exhaust flow path 32 of the exhaust cooling adapter 18 can be efficiently cooled without increasing the total cooling water flow rate flowing to the water jacket 34, so that the size of the exhaust cooling adapter 18 and the burden of the water flow pump are reduced. There is no increase.

（２）冷却水排出口３８ａは、冷却水流路３４ａにおける冷却水の流動方向と同方向に冷却水を排出する流路である。このため図５に矢線にて示したごとく、冷却水流路３４ａを高速に流れてきた冷却水は、冷却水排出口３８ａへと流れ出る際に流動方向を変更することがない。このため冷却水流路３４ａから外部に出る際も流動抵抗が大きくならないことから、冷却水流路３４ａでの高速な冷却水流の阻害とならない。   (2) The cooling water discharge port 38a is a flow path for discharging cooling water in the same direction as the flow direction of the cooling water in the cooling water flow path 34a. Therefore, as indicated by the arrow in FIG. 5, the cooling water flowing at high speed through the cooling water flow path 34a does not change the flow direction when flowing out to the cooling water discharge port 38a. For this reason, the flow resistance does not increase even when the cooling water flow path 34a exits to the outside, so that the high-speed cooling water flow in the cooling water flow path 34a is not hindered.

したがって、より円滑に冷却水が流れることから、排気冷却用アダプタ１８の大型化抑制や水流ポンプの負担増加抑制の効果をより高めることができる。
［実施の形態２］
本実施の形態の排気冷却システムに用いられる排気冷却用アダプタ１１８，２１８，３１８を図６の断面図に示す。尚、排気冷却システムの他の構成については前記実施の形態１と同じである。 Therefore, since the cooling water flows more smoothly, the effect of suppressing the increase in the size of the exhaust cooling adapter 18 and the increase in the load on the water pump can be further enhanced.
[Embodiment 2]
Exhaust cooling adapters 118, 218, and 318 used in the exhaust cooling system of the present embodiment are shown in the sectional view of FIG. Other configurations of the exhaust cooling system are the same as those in the first embodiment.

図６の（ａ）に示す排気冷却用アダプタ１１８では、ウォータジャケット１３４へ冷却水を導入する冷却水導入部１３６の冷却水導入口１３６ａは、排気流路１３２の配列方向に沿って鉛直方向下方に配置されている冷却水流路１３４ｂ（低受熱側流路及び内側流路に相当）に開口し、この冷却水流路１３４ｂにて冷却水を放出している。   In the exhaust cooling adapter 118 shown in FIG. 6A, the cooling water inlet 136 a of the cooling water introducing portion 136 that introduces cooling water into the water jacket 134 is vertically downward along the arrangement direction of the exhaust flow paths 132. The cooling water flow path 134b (corresponding to the low heat receiving side flow path and the inner flow path) disposed in the is opened, and the cooling water is discharged through the cooling water flow path 134b.

冷却水導入口１３６ａにおいて冷却水流路１３４ｂ側に開口している部分の縁部には、冷却水流路１３４ｄ（中間流路に相当）側とは反対側に流動方向ガイド１３６ｂが形成されている。この流動方向ガイド１３６ｂは先端が冷却水流路１３４ｄ側を向いている。したがって冷却水導入口１３６ａから冷却水流路１３４ｂへ導入された冷却水は、水勢が流動方向ガイド１３６ｂにより冷却水流路１３４ｄ側へ向けられる。   A flow direction guide 136b is formed on the opposite side of the cooling water flow path 134d (corresponding to the intermediate flow path) at the edge of the portion of the cooling water inlet 136a that opens to the cooling water flow path 134b. The front end of the flow direction guide 136b faces the cooling water flow path 134d. Therefore, the cooling water introduced from the cooling water inlet 136a into the cooling water flow path 134b is directed toward the cooling water flow path 134d by the flow direction guide 136b.

このことにより図示矢線のごとく、冷却水の主流は冷却水流路１３４ｄ側への水流となり、その流量が大量となる。冷却水流路１３４ｂにおいて反対側の中間流路である冷却水流路１３４ｅ側への流量は少なくなる。   As a result, as shown by the arrow in the figure, the main flow of the cooling water becomes a water flow toward the cooling water flow path 134d, and the flow rate becomes large. In the cooling water flow path 134b, the flow rate toward the cooling water flow path 134e, which is the opposite intermediate flow path, is reduced.

この冷却水流路１３４ｄでの水勢はそのまま、排気流路１３２の配列方向に沿って鉛直方向上方に配置されている冷却水流路１３４ａ（高受熱側流路及び外側流路に相当）での流れとなり、冷却水排出部１３８へと流れる。   The water flow in the cooling water flow path 134d remains as it is in the cooling water flow path 134a (corresponding to the high heat receiving side flow path and the outer flow path) arranged vertically above the arrangement direction of the exhaust flow paths 132. And flows to the cooling water discharge part 138.

そして冷却水排出部１３８の冷却水排出口１３８ａの方向は、冷却水流路１３４ａと同じ方向であるので、冷却水排出口１３８ａ内においても冷却水は水勢を低下させることなく流れて、そのまま冷却水排出口１３８ａから外部へ排出される。   And since the direction of the cooling water discharge port 138a of the cooling water discharge part 138 is the same direction as the cooling water flow path 134a, the cooling water also flows in the cooling water discharge port 138a without reducing the water force, It is discharged to the outside from the discharge port 138a.

図６の（ｂ）に示す排気冷却用アダプタ２１８では、ウォータジャケット２３４へ冷却水を導入する冷却水導入部２３６の冷却水導入口２３６ａは、図６の（ａ）と同様に、排気流路２３２の配列方向に沿って鉛直方向下方に配置されている冷却水流路２３４ｂ（低受熱側流路及び内側流路に相当）に開口して冷却水を放出している。   In the exhaust cooling adapter 218 shown in FIG. 6B, the cooling water introduction port 236a of the cooling water introduction part 236 that introduces the cooling water into the water jacket 234 has an exhaust flow path as in FIG. The cooling water is discharged into the cooling water flow path 234b (corresponding to the low heat receiving flow path and the inner flow path) arranged vertically below the 232 arrangement direction.

ただし図６の（ｂ）の例では、流動方向ガイド２３６ｂは冷却水導入口２３６ａの縁部ではなく、対向する排気流路２３２の壁部側に形成されている。この流動方向ガイド２３６ｂの先端は、冷却水導入口２３６ａの縁部の内で、冷却水流路２３４ｄ（中間流路に相当）側とは反対側の縁部に向けて形成されている。   However, in the example of FIG. 6B, the flow direction guide 236b is formed not on the edge portion of the cooling water inlet 236a but on the wall portion side of the opposed exhaust flow path 232. The front end of the flow direction guide 236b is formed toward the edge opposite to the cooling water flow path 234d (corresponding to the intermediate flow path) in the edge of the cooling water inlet 236a.

したがって冷却水導入口２３６ａから冷却水流路２３４ｂへ導入された冷却水は、水勢が流動方向ガイド２３６ｂの斜面により冷却水流路２３４ｄ側へ向けられる。
このことにより図示矢線のごとく、冷却水の主流は冷却水流路２３４ｄ側への水流となり、その流量が大量となる。冷却水流路２３４ｂにおいて反対側の中間流路である冷却水流路２３４ｅ側への流量は少なくなる。 Therefore, the cooling water introduced from the cooling water inlet 236a into the cooling water channel 234b is directed toward the cooling water channel 234d by the slope of the flow direction guide 236b.
As a result, as shown by the arrow in the figure, the main flow of the cooling water becomes a water flow toward the cooling water flow path 234d, and the flow rate becomes large. In the cooling water channel 234b, the flow rate to the cooling water channel 234e, which is the opposite intermediate channel, is reduced.

この冷却水流路２３４ｄでの水勢はそのまま、排気流路２３２の配列方向に沿って鉛直方向上方に配置されている冷却水流路２３４ａ（高受熱側流路及び外側流路に相当）での流れとなり、冷却水排出部２３８へと流れる。   The water flow in the cooling water flow path 234d remains as it is in the cooling water flow path 234a (corresponding to the high heat receiving side flow path and the outer flow path) arranged vertically above the arrangement direction of the exhaust flow paths 232. And flows to the cooling water discharge part 238.

そして冷却水排出部２３８の冷却水排出口２３８ａの方向は、冷却水流路２３４ａと同じ方向であるので、冷却水は水勢を低下させることなく流れて、そのまま冷却水排出口２３８ａから外部へ排出される。   And since the direction of the cooling water discharge port 238a of the cooling water discharge part 238 is the same direction as the cooling water flow path 234a, the cooling water flows without reducing the water force and is discharged from the cooling water discharge port 238a as it is. The

図６の（ｃ）に示す排気冷却用アダプタ３１８では、ウォータジャケット３３４へ冷却水を導入する冷却水導入部３３６の冷却水導入口３３６ａは、排気流路３３２の配列方向に沿って鉛直方向下方に配置されている冷却水流路３３４ｂ（低受熱側流路及び内側流路に相当）に開口して冷却水を放出している。この点は前記図６の（ａ）と同じである。   In the exhaust cooling adapter 318 shown in FIG. 6C, the cooling water introduction port 336 a of the cooling water introduction part 336 that introduces the cooling water into the water jacket 334 is vertically downward along the arrangement direction of the exhaust flow paths 332. The cooling water channel 334b (corresponding to the low heat-receiving side channel and the inner channel) disposed in is opened to discharge the cooling water. This is the same as (a) of FIG.

ただし前記図６の（ａ）よりも、冷却水導入部３３６の冷却水導入口３３６ａは、冷却水流路３３４ｄ（中間流路に相当）から離れており、冷却水流路３３４ａ（高受熱側流路及び外側流路に相当）と冷却水流路３３４ｂとを中央部分で接続する冷却水流路３３４ｃに対向する位置に存在する。したがって冷却水流路３３４ｄ（中間流路に相当）とは反対側において冷却水導入口３３６ａの開口縁部に形成された流動方向ガイド３３６ｂは、冷却水流路３３４ｄ側に向けて、より長く形成されて、確実に冷却水の十分な水勢が冷却水流路３３４ｄ側に到達するようにしている。   However, the cooling water introduction port 336a of the cooling water introduction part 336 is farther from the cooling water flow path 334d (corresponding to the intermediate flow path) than the (a) of FIG. 6, and the cooling water flow path 334a (high heat receiving side flow path) And the outer flow path) and the cooling water flow path 334b at a central portion of the cooling water flow path 334c. Accordingly, the flow direction guide 336b formed at the opening edge of the cooling water inlet 336a on the side opposite to the cooling water flow path 334d (corresponding to the intermediate flow path) is formed longer toward the cooling water flow path 334d. It is ensured that a sufficient water flow of the cooling water reaches the cooling water flow path 334d.

このことにより図示矢線のごとく、冷却水の主流は冷却水流路３３４ｄ側への水流となり、その流量が大量となる。冷却水流路３３４ｂにおいて反対側の中間流路である冷却水流路３３４ｅ側への流量は少なくなる。   As a result, as shown by the arrow in the figure, the main flow of the cooling water becomes a water flow toward the cooling water flow path 334d, and the flow rate becomes large. In the cooling water channel 334b, the flow rate to the cooling water channel 334e, which is the opposite intermediate channel, is reduced.

この冷却水流路３３４ｄでの水勢はそのまま、排気流路３３２の配列方向に沿って鉛直方向上方に配置されている冷却水流路３３４ａでの流れとなり、冷却水排出部３３８へと流れる。   The water flow in the cooling water flow path 334d remains as it is in the cooling water flow path 334a disposed vertically above the arrangement direction of the exhaust flow paths 332 and flows to the cooling water discharge portion 338.

そして冷却水排出部３３８の冷却水排出口３３８ａの方向は、冷却水流路３３４ａと同じ方向であるので、冷却水は水勢を低下させることなく流れて、そのまま冷却水排出口３３８ａから外部へ排出される。   And since the direction of the cooling water discharge port 338a of the cooling water discharge part 338 is the same direction as the cooling water flow path 334a, the cooling water flows without reducing the water force and is discharged from the cooling water discharge port 338a as it is. The

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）このように冷却水導入部１３６，２３６，３３６を冷却水流路１３４ｂ，２３４ｂ，３３４ｂ側に取り付けても、流動方向ガイド１３６ｂ，２３６ｂ，３３６ｂにより冷却水の主流を冷却水流路１３４ｄ，２３４ｄ，３３４ｄを介して冷却水流路１３４ａ，２３４ａ，３３４ａに向かわせることができる。 According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) As described above, even if the cooling water introduction portions 136, 236, and 336 are attached to the cooling water flow paths 134b, 234b, and 334b, the main flow of the cooling water is cooled by the flow direction guides 136b, 236b, and 336b. , 334d to the cooling water flow paths 134a, 234a, 334a.

このことにより前記実施の形態１にて述べたごとくの効果を生じさせることができる。
［その他の実施の形態］
・図７の（ａ）に示す排気冷却用アダプタ４１８のごとく、冷却水導入部４３６の冷却水導入口４３６ａを低受熱側流路及び内側流路に相当する冷却水流路４３４ｂに接続した場合、流動方向ガイドを用いずに、冷却水の主流が中間流路である冷却水流路４３４ｄに向くように冷却水導入口４３６ａを傾けて形成しても良い。 As a result, the effects as described in the first embodiment can be produced.
[Other embodiments]
When the cooling water inlet 436a of the cooling water inlet 436 is connected to the cooling water passage 434b corresponding to the low heat receiving side passage and the inner passage, like the exhaust cooling adapter 418 shown in FIG. Instead of using the flow direction guide, the cooling water inlet 436a may be formed to be inclined so that the main flow of the cooling water faces the cooling water flow path 434d that is an intermediate flow path.

このことにより図示矢線のごとく、冷却水流路４３４ｄでの水勢はそのまま、高受熱側流路及び外側流路に相当する冷却水流路４３４ａでの流れとなり、冷却水排出部４３８へと流れる。そして冷却水は水勢を低下させることなく流れて、そのまま冷却水排出口４３８ａから外部へ排出される。このことによっても前記実施の形態１の効果を生じさせることができる。   As a result, as shown by the arrow in the figure, the water flow in the cooling water flow path 434d is directly changed to flow in the cooling water flow path 434a corresponding to the high heat receiving side flow path and the outer flow path, and flows to the cooling water discharge portion 438. Then, the cooling water flows without reducing the water flow, and is directly discharged from the cooling water discharge port 438a. Also by this, the effect of the first embodiment can be produced.

・前記各実施の形態では、冷却水排出部の冷却水排出口の方向は高受熱側流路及び外側流路に相当する冷却水流路での冷却水流動方向に沿ったものであったが、図７の（ｂ）に示すごとく冷却水排出部５３８の冷却水排出口５３８ａの方向は、高受熱側流路及び外側流路に相当する冷却水流路５３４ａでの冷却水流動方向と異なる方向でも良い。図７の（ｂ）の例では、冷却水排出口５３８ａの方向は、冷却水流路５３４ａでの冷却水流動方向とは直交する方向としている。このことによっても、冷却水導入部５３６の冷却水導入口５３６ａから放出される冷却水の水勢は、中間流路としての冷却水流路５３４ｄを介して冷却水流路５３４ａに伝達されることから、冷却水流路５３４ａにて十分に多量の冷却水流量を確保できる。このことにより前記実施の形態１の（１）の効果を生じさせることができる。   -In each of the above embodiments, the direction of the cooling water discharge port of the cooling water discharge part is along the cooling water flow direction in the cooling water flow path corresponding to the high heat receiving side flow path and the outer flow path, As shown in FIG. 7B, the direction of the cooling water discharge port 538a of the cooling water discharge portion 538 may be different from the direction of the cooling water flow in the cooling water flow path 534a corresponding to the high heat receiving side flow path and the outer flow path. good. In the example of FIG. 7B, the direction of the cooling water discharge port 538a is a direction orthogonal to the cooling water flow direction in the cooling water flow path 534a. Also by this, the water flow of the cooling water discharged from the cooling water introduction port 536a of the cooling water introduction part 536 is transmitted to the cooling water flow path 534a via the cooling water flow path 534d as an intermediate flow path. A sufficiently large amount of cooling water flow can be secured in the water channel 534a. As a result, the effect (1) of the first embodiment can be produced.

・排気ポートと排気冷却用アダプタの排気流路とは屈曲しておらず、排気ポートの湾曲が有るのみでも、排気冷却用アダプタの排気流路において湾曲外側の内周面が高受熱側となり、この内周面に対応する冷却水流路が高受熱側流路となる。したがって冷却水を前記各実施の形態のごとく流すことにより、前述した効果を生じさせることができる。   -Even if the exhaust port and the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter are not bent and only the exhaust port is curved, the inner peripheral surface of the curved outer side of the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter becomes the high heat receiving side, The cooling water flow path corresponding to this inner peripheral surface becomes a high heat receiving side flow path. Therefore, the effect mentioned above can be produced by flowing cooling water as in the above embodiments.

尚、排気ポートと排気冷却用アダプタの排気流路との接続部分が屈曲しているのみの場合も、排気冷却用アダプタの排気流路において屈曲外側の内周面が高受熱側となり、この内周面に対応する冷却水流路が高受熱側流路となる。したがって冷却水を前記各実施の形態のごとく流すことにより、前述した効果を生じさせることができる。   Even when the connection part between the exhaust port and the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter is only bent, the inner peripheral surface of the bent outer side of the exhaust flow path of the exhaust cooling adapter becomes the high heat receiving side. The cooling water flow path corresponding to the peripheral surface is the high heat receiving side flow path. Therefore, the effect mentioned above can be produced by flowing cooling water as in the above embodiments.

・図１は本発明をＶ型６気筒の内燃機関に適用した例を示しているが、直列型でも良く、４気筒や８気筒などの６気筒以外の他の気筒数にも適用できる。   FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a V-type 6-cylinder internal combustion engine, but it may be an in-line type and can be applied to other cylinders other than 6 cylinders such as 4 cylinders and 8 cylinders.

２…内燃機関、４…排気冷却システム、６…右バンク、６ａ…気筒、６ｂ…燃焼室、６ｃ…ピストン、６ｄ…点火プラグ、８…吸気ポート、１０…吸気弁、１２…排気弁、１４…シリンダヘッド、１４ａ…アダプタ接続面、１６…排気ポート、１８…排気冷却用アダプタ、２０…排気分岐管、２０ａ…フランジ、２０ｂ…排気流路、２２…排気導入口、２４…排気排出口、２８…シリンダヘッド側接続面、２８ａ…ボルト締結部、２８ｂ…ボルト挿通孔、３０…排気分岐管側接続面、３０ａ…ボルト締結部、３０ｂ…螺合孔、３２…排気流路、３２ａ，３２ｂ…内周面、３４…ウォータジャケット、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ…冷却水流路、３６…冷却水導入部、３６ａ…冷却水導入口、３８…冷却水排出部、３８ａ…冷却水排出口、１１８…排気冷却用アダプタ、１３２…排気流路、１３４…ウォータジャケット、１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｄ，１３４ｅ…冷却水流路、１３６…冷却水導入部、１３６ａ…冷却水導入口、１３６ｂ…流動方向ガイド、１３８…冷却水排出部、１３８ａ…冷却水排出口、２１８…排気冷却用アダプタ、２３２…排気流路、２３４…ウォータジャケット、２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｄ，２３４ｅ…冷却水流路、２３６…冷却水導入部、２３６ａ…冷却水導入口、２３６ｂ…流動方向ガイド、２３８…冷却水排出部、２３８ａ…冷却水排出口、３１８…排気冷却用アダプタ、３３２…排気流路、３３４…ウォータジャケット、３３４ａ，３３４ｂ，３３４ｃ，３３４ｄ，３３４ｅ…冷却水流路、３３６…冷却水導入部、３３６ａ…冷却水導入口、３３６ｂ…流動方向ガイド、３３８…冷却水排出部、３３８ａ…冷却水排出口、４１８…排気冷却用アダプタ、４３４ａ，４３４ｂ，４３４ｄ…冷却水流路、４３６…冷却水導入部、４３６ａ…冷却水導入口、４３８…冷却水排出部、４３８ａ…冷却水排出口、５３４ａ，５３４ｄ…冷却水流路、５３６…冷却水導入部、５３６ａ…冷却水導入口、５３８…冷却水排出部、５３８ａ…冷却水排出口、Ｘ１，Ｘ２…軸線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Internal combustion engine, 4 ... Exhaust cooling system, 6 ... Right bank, 6a ... Cylinder, 6b ... Combustion chamber, 6c ... Piston, 6d ... Spark plug, 8 ... Intake port, 10 ... Intake valve, 12 ... Exhaust valve, 14 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Cylinder head, 14a ... Adapter connection surface, 16 ... Exhaust port, 18 ... Exhaust cooling adapter, 20 ... Exhaust branch pipe, 20a ... Flange, 20b ... Exhaust flow path, 22 ... Exhaust inlet, 24 ... Exhaust outlet, 28 ... Cylinder head side connection surface, 28a ... Bolt fastening portion, 28b ... Bolt insertion hole, 30 ... Exhaust branch pipe side connection surface, 30a ... Bolt fastening portion, 30b ... Screw hole, 32 ... Exhaust flow path, 32a, 32b ... inner peripheral surface, 34 ... water jacket, 34a, 34b, 34c, 34d, 34e ... cooling water flow path, 36 ... cooling water introduction part, 36a ... cooling water introduction port, 38 ... cooling water discharge part, 38a ... cooling water Outlet, 118 ... Exhaust cooling adapter, 132 ... Exhaust flow path, 134 ... Water jacket, 134a, 134b, 134d, 134e ... Cooling water flow path, 136 ... Cooling water inlet, 136a ... Cooling water inlet, 136b ... Flow direction Guide, 138 ... Cooling water discharge part, 138a ... Cooling water discharge port, 218 ... Exhaust cooling adapter, 232 ... Exhaust flow path, 234 ... Water jacket, 234a, 234b, 234d, 234e ... Cooling water flow path, 236 ... Cooling water Introduction part, 236a ... Cooling water introduction port, 236b ... Flow direction guide, 238 ... Cooling water discharge part, 238a ... Cooling water discharge port, 318 ... Exhaust cooling adapter, 332 ... Exhaust flow path, 334 ... Water jacket, 334a, 334b, 334c, 334d, 334e ... cooling water flow path, 336 ... cooling water introduction part, 336a ... cold Water inlet, 336b ... Flow direction guide, 338 ... Cooling water outlet, 338a ... Cooling water outlet, 418 ... Exhaust cooling adapter, 434a, 434b, 434d ... Cooling water channel, 436 ... Cooling water inlet, 436a ... Cooling water inlet, 438 ... cooling water outlet, 438a ... cooling water outlet, 534a, 534d ... cooling water channel, 536 ... cooling water inlet, 536a ... cooling water inlet, 538 ... cooling water outlet, 538a ... Cooling water outlet, X1, X2 ... axis.

Claims (10)

排気流路を囲む壁内に形成した冷却水流路に冷却水を流すことにより排気流路を流れる排気を冷却する排気冷却用アダプタを、シリンダヘッドに開口する排気ポートと排気分岐管との間に配置した内燃機関の排気冷却システムであって、
前記排気冷却用アダプタは、前記冷却水流路に冷却水を導入する冷却水導入口と、前記冷却水流路から外部へ冷却水を排出する冷却水排出口とを備え、
前記冷却水流路は、前記排気流路の内面の周方向における排気からの受熱量の偏りに対応して区分される高受熱側流路、低受熱側流路、及びこれら高受熱側流路と低受熱側流路とを両端で接続する２つの中間流路を備え、
前記冷却水導入口の冷却水放出方向は、前記２つの中間流路の一方の内部を前記低受熱側流路側から前記高受熱側流路側へ向かわせる方向であり、
前記冷却水排出口は、前記２つの中間流路の他方と前記高受熱側流路とが接続する位置又はこの位置近傍から冷却水を排出するものであることを特徴とする内燃機関排気冷却システム。 An exhaust cooling adapter that cools the exhaust flowing through the exhaust flow path by flowing the cooling water through the cooling water flow path formed in the wall surrounding the exhaust flow path is provided between the exhaust port that opens in the cylinder head and the exhaust branch pipe. An exhaust cooling system for an internal combustion engine arranged,
The exhaust cooling adapter includes a cooling water inlet for introducing cooling water into the cooling water passage, and a cooling water outlet for discharging cooling water from the cooling water passage to the outside.
The cooling water flow path is divided into a high heat receiving side flow path, a low heat receiving side flow path, and these high heat receiving side flow paths, which are divided in accordance with a deviation in the amount of heat received from the exhaust in the circumferential direction of the inner surface of the exhaust flow path Two intermediate flow paths that connect the low heat receiving flow path at both ends,
The cooling water discharge direction of the cooling water introduction port is a direction in which one of the two intermediate flow paths is directed from the low heat receiving side flow path side to the high heat receiving side flow path side,
The exhaust cooling system for an internal combustion engine, wherein the cooling water discharge port discharges cooling water from a position where the other of the two intermediate flow paths and the high heat receiving flow path are connected or in the vicinity thereof. . 排気流路を囲む壁内に形成した冷却水流路に冷却水を流すことにより排気流路を流れる排気を冷却する排気冷却用アダプタを、シリンダヘッドに開口する排気ポートと排気分岐管との間に配置した内燃機関の排気冷却システムであって、
前記排気冷却用アダプタは、前記冷却水流路に冷却水を導入する冷却水導入口と、前記冷却水流路から外部へ冷却水を排出する冷却水排出口とを備え、
前記冷却水流路は、前記排気ポートの湾曲形状に伴って生じる排気流の曲がりにより区分される曲がりの外側流路、曲がりの内側流路、及びこれら外側流路と内側流路とを両端で接続する２つの中間流路を備え、
前記冷却水導入口の冷却水放出方向は、前記２つの中間流路の一方の内部を前記内側流路側から前記外側流路側へ向かわせる方向であり、
前記冷却水排出口は、前記２つの中間流路の他方と前記外側流路とが接続する位置又はこの位置近傍から冷却水を排出するものであることを特徴とする内燃機関排気冷却システム。 An exhaust cooling adapter that cools the exhaust flowing through the exhaust flow path by flowing the cooling water through the cooling water flow path formed in the wall surrounding the exhaust flow path is provided between the exhaust port that opens in the cylinder head and the exhaust branch pipe. An exhaust cooling system for an internal combustion engine arranged,
The exhaust cooling adapter includes a cooling water inlet for introducing cooling water into the cooling water passage, and a cooling water outlet for discharging cooling water from the cooling water passage to the outside.
The cooling water flow path is connected to both ends of the curved outer flow path, the curved inner flow path, and the outer flow path and the inner flow path, which are divided by the bending of the exhaust flow generated along with the curved shape of the exhaust port. With two intermediate flow paths
The cooling water discharge direction of the cooling water introduction port is a direction in which one inside of the two intermediate flow paths is directed from the inner flow path side to the outer flow path side,
The internal combustion engine exhaust cooling system, wherein the cooling water discharge port discharges cooling water from a position where the other of the two intermediate flow paths and the outer flow path are connected or in the vicinity thereof. 排気流路を囲む壁内に形成した冷却水流路に冷却水を流すことにより排気流路を流れる排気を冷却する排気冷却用アダプタを、シリンダヘッドに開口する排気ポートと排気分岐管との間に配置した内燃機関の排気冷却システムであって、
前記排気冷却用アダプタは、前記冷却水流路に冷却水を導入する冷却水導入口と、前記冷却水流路から外部へ冷却水を排出する冷却水排出口とを備え、
前記冷却水流路は、前記排気ポートと前記排気流路との間の接続部分の屈曲形状に伴って生じる排気流の曲がりにより区分される曲がりの外側流路、曲がりの内側流路、及びこれら外側流路と内側流路とを両端で接続する２つの中間流路を備え、
前記冷却水導入口の冷却水放出方向は、前記２つの中間流路の一方の内部を前記内側流路側から前記外側流路側へ向かわせる方向であり、
前記冷却水排出口は、前記２つの中間流路の他方と前記外側流路とが接続する位置又はこの位置近傍から冷却水を排出するものであることを特徴とする内燃機関排気冷却システム。 An exhaust cooling adapter that cools the exhaust flowing through the exhaust flow path by flowing the cooling water through the cooling water flow path formed in the wall surrounding the exhaust flow path is provided between the exhaust port that opens in the cylinder head and the exhaust branch pipe. An exhaust cooling system for an internal combustion engine arranged,
The exhaust cooling adapter includes a cooling water inlet for introducing cooling water into the cooling water passage, and a cooling water outlet for discharging cooling water from the cooling water passage to the outside.
The cooling water flow path includes a curved outer flow path, a curved inner flow path, and outer sides thereof, which are divided by a bent exhaust flow generated in accordance with a bent shape of a connection portion between the exhaust port and the exhaust flow path. Two intermediate flow paths connecting the flow path and the inner flow path at both ends,
The cooling water discharge direction of the cooling water introduction port is a direction in which one inside of the two intermediate flow paths is directed from the inner flow path side to the outer flow path side,
The internal combustion engine exhaust cooling system, wherein the cooling water discharge port discharges cooling water from a position where the other of the two intermediate flow paths and the outer flow path are connected or in the vicinity thereof. 請求項１に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記冷却水排出口は、前記高受熱側流路における冷却水の流動方向と同方向に冷却水を排出する流路として形成されていることを特徴とする内燃機関排気冷却システム。 2. The internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 1, wherein the cooling water discharge port is formed as a flow path for discharging cooling water in the same direction as a flow direction of the cooling water in the high heat receiving side flow path. An internal combustion engine exhaust cooling system. 請求項２又は３に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記冷却水排出口は、前記外側流路における冷却水の流動方向と同方向に冷却水を排出する流路として形成されていることを特徴とする内燃機関排気冷却システム。 The internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 2 or 3, wherein the cooling water discharge port is formed as a flow path for discharging cooling water in the same direction as the flow direction of the cooling water in the outer flow path. An internal combustion engine exhaust cooling system. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記排気ポートは複数がシリンダヘッドに配列して開口し、この配列に対応して前記排気冷却用アダプタの内部に前記排気流路の配列が形成され、
この配列方向とは直交する方向に前記排気ポートが湾曲して形成され、あるいは前記排気ポートと前記排気流路とが前記配列方向とは直交する方向で屈曲して接続されたものであることを特徴とする内燃機関排気冷却システム。 The internal combustion engine exhaust cooling system according to any one of claims 1 to 5, wherein a plurality of the exhaust ports are arranged and opened in a cylinder head, and the exhaust cooling adapter is arranged inside the exhaust cooling adapter corresponding to the arrangement. An array of exhaust channels is formed,
The exhaust port is formed to be bent in a direction orthogonal to the arrangement direction, or the exhaust port and the exhaust flow path are bent and connected in a direction orthogonal to the arrangement direction. An internal combustion engine exhaust cooling system. 請求項１又は４に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記排気ポートは複数がシリンダヘッドに配列して開口し、この配列に対応して前記排気冷却用アダプタの内部に前記排気流路の配列が形成され、
この配列方向とは直交する方向に前記排気ポートが湾曲して形成され、あるいは前記排気ポートと前記排気流路とが前記配列方向とは直交する方向で屈曲して接続されたものであり、
前記冷却水導入口は、前記配列方向の一端側の中間流路を介して、前記低受熱側流路から前記高受熱側流路へ向けて冷却水を放出するものであり、
前記冷却水排出口は、前記配列方向の他端側の中間流路と前記高受熱側流路とが接続する位置又はこの位置近傍から冷却水を排出するものであることを特徴とする内燃機関排気冷却システム。 5. The internal combustion engine exhaust cooling system according to claim 1, wherein a plurality of the exhaust ports are arranged in the cylinder head and open, and the exhaust flow path is arranged inside the exhaust cooling adapter corresponding to the arrangement. Formed,
The exhaust port is curved and formed in a direction orthogonal to the arrangement direction, or the exhaust port and the exhaust flow path are bent and connected in a direction orthogonal to the arrangement direction,
The cooling water introduction port is for discharging cooling water from the low heat receiving side flow path toward the high heat receiving side flow path through the intermediate flow path on one end side in the arrangement direction.
The cooling water discharge port discharges cooling water from a position where the intermediate flow path on the other end side in the arrangement direction and the high heat receiving flow path are connected to each other or in the vicinity of this position. Exhaust cooling system. 請求項２、３及び５のいずれか一項に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記排気ポートは複数がシリンダヘッドに配列して開口し、この配列に対応して前記排気冷却用アダプタの内部に前記排気流路の配列が形成され、
この配列方向とは直交する方向に前記排気ポートが湾曲して形成され、あるいは前記排気ポートと前記排気流路とが前記配列方向とは直交する方向で屈曲して接続されたものであり、
前記冷却水導入口は、前記配列方向の一端側の中間流路を介して、前記内側流路から前記外側流路へ向けて冷却水を放出するものであり、
前記冷却水排出口は、前記配列方向の他端側の中間流路と前記外側流路とが接続する位置又はこの位置近傍から冷却水を排出するものであることを特徴とする内燃機関排気冷却システム。 The internal combustion engine exhaust cooling system according to any one of claims 2, 3 and 5, wherein a plurality of the exhaust ports are arranged in the cylinder head and open, and the interior of the exhaust cooling adapter corresponding to the arrangement. An array of exhaust passages is formed in
The exhaust port is curved and formed in a direction orthogonal to the arrangement direction, or the exhaust port and the exhaust flow path are bent and connected in a direction orthogonal to the arrangement direction,
The cooling water introduction port discharges cooling water from the inner flow path toward the outer flow path through an intermediate flow path on one end side in the arrangement direction.
The cooling water discharge port discharges cooling water from a position where the intermediate flow path on the other end side in the arrangement direction and the outer flow path are connected or in the vicinity of this position. system. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記シリンダヘッドにおける排気ポートの配列方向は水平方向であり、前記配列方向と直交する方向は鉛直方向下方であることを特徴とする内燃機関排気冷却システム。 The internal combustion engine exhaust cooling system according to any one of claims 6 to 8, wherein an arrangement direction of the exhaust ports in the cylinder head is a horizontal direction, and a direction orthogonal to the arrangement direction is a vertically downward direction. An internal combustion engine exhaust cooling system. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の内燃機関排気冷却システムにおいて、前記冷却水導入口の近傍において前記冷却水流路には、前記冷却水導入口から放出される冷却水の水流を、前記２つの中間流路の一方へ誘導する流動方向ガイドが形成されていることを特徴とする内燃機関排気冷却システム。 The internal combustion engine exhaust cooling system according to any one of claims 1 to 9, wherein a cooling water flow discharged from the cooling water inlet is provided in the cooling water flow path in the vicinity of the cooling water inlet. An exhaust cooling system for an internal combustion engine, characterized in that a flow direction guide for guiding to one of the two intermediate flow paths is formed.
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