JP6270121B2 - エンジンのシリンダヘッド - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンのシリンダヘッドに関し、特に、シリンダヘッド内の冷却水通路構造に関する。
一般に、シリンダヘッドにおける冷却水通路は、シリンダヘッドにおいて動弁機構室の底を形成するアッパデッキと、シリンダヘッドの底面を形成するロアデッキとの間に形成されており、シリンダブロックを冷却したあとの冷却水が流入して、シリンダヘッド内の燃焼室上方を冷却した後にラジエータ側に流出するように構成されている。
また、シリンダブロックを冷却した後のシリンダヘッドに流入する冷却水に対して、シリンダヘッドにおける冷却水通路を、排気ポート側から吸気ポート側に向かって横方向に流れるように構成することにより、各気筒に対する冷却性能の向上が行われている。
例えば、特許文献1(特許第5176752号公報)には、添付の図7のように、シリンダブロックからの冷却水が冷却水入口01からシリンダヘッド02に導入されて、各気筒を横流れ通路03通って吸気側の縦流れ通路04によって排出される構造が示されている。
また、この特許文献1には、縦流れ通路04へ接続する各気筒の複数の連通口05は冷却水出口06から遠いほど断面の開口面積が大きく設定されることを示しており、これによって、縦流れ通路04へ各気筒から流れ込む冷却水量のばらつきを小さくして、各気筒の冷却性能を均一化することが示されている。
特許第5176752号公報
特許文献1では、各気筒から縦流れ通路04へ流れ込む冷却水量のばらつきを小さくして、各気筒の冷却性能を均一化することが示されているが、縦流れ通路04は、複数の気筒例に渡って形成されることより経路長としては略エンジンの長手方向の全長の長さを有するため、搭載時において水平方向に設置された場合には、縦流れ通路内に発生した気泡(空気・水蒸気)は内部に溜まりやすく、また気泡の抜けが困難になり、冷却性能の低下を招く問題を有する。
また、各気筒部分を冷却する横流れの冷却水通路においても、冷却水通路内に発生する気泡の抜けが困難になり、冷却性能に悪影響を生じる恐れがある。
特許文献1には、これら縦流れ通路04および横流れ通路03を有したシリンダヘッドの冷却水通路内における気泡の抜けを考慮した技術までは示されていない。
そこで、本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、シリンダブロックからシリンダヘッドに導入される冷却水が各気筒を横切る横流れ後に、気筒列方向の縦流れの通路に合流して排出される冷却水通路を有するシリンダヘッドにおいて、冷却水通路内における気泡の排出を効率よく達成できるシリンダヘッドを提供することを目的とする。
本発明は、かかる目的を達成するために、長手方向に複数気筒が配列されるエンジンのシリンダヘッドであって、前記複数気筒の配列方向に対して一方の側に設けられて前記シリンダヘッド内に冷却水を導入する冷却水入口と、前記複数気筒の配列方向に対して他方の側に設けられて前記冷却水入口から導入された冷却水を排出する冷却水排出口と、前記複数気筒の各気筒に配置され前記冷却水入口から導入された冷却水が前記複数気筒を短手方向に横切る第1冷却水通路と、前記第1冷却水通路を流れた冷却水が合流するとともに前記複数気筒の配列方向に沿って前記冷却水排出口に向けて冷却水を流す第2冷却水通路と、前記第2冷却水通路の下流端部に設けられ前記第2冷却水通路の本体部より上昇した隆起部と、を有し、前記冷却水排出口が前記隆起部に設けられ、さらに、前記シリンダヘッドは前記冷却水排出口の設置部分から水平または下方向に傾斜する第3冷却水通路と、前記複数気筒の各気筒の前記第1冷却水通路のもっとも高い位置の間を気筒列方向にそれぞれ連結する空気抜き通路と、を有し、前記空気抜き通路は前記第3冷却水通路に連結していることを特徴とする。
かかる発明によれば、第1冷却水通路および第2冷却水通路において発生する気泡(空気・水蒸気)は、冷却水とともに排出口に向かって流れるが、該排出口は、隆起部分に形成されるため、隆起部に気泡(空気・水蒸気)が集まり、冷却水の流れととともに速やかに排出口に集まり、外部へと排出される。
また、いくつかの実施形態では、前記エンジンは車両に傾斜して搭載可能であり、前記冷却水排出口は前記第2冷却水通路のうち前記エンジンが傾斜した状態で最も高い位置に設けられることを特徴とする。
冷却水の注入時や、運転状態によっては冷却水通路内(ウォータジャケット内)の冷却水の沸騰により気泡が発生し、冷却性能を悪化させるため、発生した気泡は、速やかに排出する必要がある。
本発明では、排出口が最高位置に位置するように配設されるため、効率よく気泡を排出できる。
また、いくつかの実施形態では、前記第2冷却水通路は、前記複数気筒の各気筒の燃焼室に接続する吸気ポートと前記シリンダヘッドの底壁の間に配置されることを特徴とする。
このような構成によれば、すなわち、第2冷却水通路を吸気ポートの下方であって、シリンダヘッドの底壁側に配置するため、吸気ポートを流れる吸気に対して、下方から吸気に対して加熱作用が得やすく、吸気温度の安定化を行うことができる。例えば、吸気温度が低下している場合には、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを冷却後の冷却水によって暖気でき吸気温度の安定化に寄与できる。
また、第2冷却水通路がシリンダヘッドの底壁に近い位置に配置されるため、シリンダヘッドとシリンダブロックの対向隙間に挟み込まれるガスケットに対して、吸気側と排気側との熱バランスの均一化が可能になる。すなわち、吸気側のガスケットに対して加熱作用が生じるため、排気側のガスケットとの熱バランスの均一化が期待できる。
また、本発明では、前記シリンダヘッドは前記冷却水排出口の設置部分から水平または下方向に傾斜する第3冷却水通路と、前記複数気筒の各気筒の前記第1冷却水通路もっとも高い位置の間を気筒列方向にそれぞれ連結する空気抜き通路と、を有し、前記空気抜き通路は前記第3冷却水通路に連結していることを特徴とする。
このような構成によると、冷却水排出口の設置部分から分岐して斜め下方向に傾斜する第3冷却水通路に、第1冷却水通路間を気筒列方向にそれぞれ連結して形成された空気抜き通路を連結するので、第2冷却水通路を通る気泡に対して隆起部分による気泡の排出効果に加えて、さらに、各気筒の第1冷却水通路内において発生する気泡に対しても、空気抜き通路を介して、隆起部の傾斜部分に導かれるので、空気抜き通路を通って流れた気泡も、第3冷却水通路の傾斜部分に沿って上昇して排出口へ速やかに導かれて、第2冷却水通路から排出口に流れる冷却水ととともに外部へ排出できる。
また、いくつかの実施形態では、前記空気抜き通路は、前記冷却水排出口よりも前記エンジンの傾斜状態で同高さの位置または低い位置にあることを特徴とする。
このような構成によると、空気抜き通路の気泡を確実に外部に排出できる。
また、いくつかの実施形態では、前記第2冷却水通路には、冷却水流れの下流側からの逆流を防止する逆流防止フィンが設置されることを特徴とする。
このような、逆流防止フィンを第2冷却水流路に設置することで、逆流を防止するとともに、吸出し効果によって、通水抵抗を低減でき、冷却水量の増大によって冷却効果を向上できる。
本発明によれば、シリンダブロックからシリンダヘッドに導入される冷却水が各気筒を横切る横流れ後に、気筒列方向の縦流れの通路に合流して排出される冷却水通路を有するシリンダヘッドにおいて、冷却水通路内における気泡の排出を効率よく達成できる。
本発明の第1実施形態に係るシリンダヘッドの冷却水経路の全体構成を示す説明図である。 シリンダヘッドの冷却水通路の概略を示す斜視図であり、下方から斜視図である。 シリンダヘッドの冷却水の流れの概略を示す斜視図であり、上方からの斜視図である。 図3のZ方向視の説明図である。 シリンダヘッドの下部の平面断面の概略図であり、冷却水通路を流れる冷却水の概要を示す説明図である。 第2実施形態を示し、図5の対応図である。 従来技術の説明図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
(第1実施形態)
図1は、エンジンのシリンダヘッド1の冷却水経路を示す全体構成の説明図である。
シリンダヘッド1はシリンダブロック3の上部に配置されており、気筒(シリンダ)5の周囲に設置されたシリンダヘッドボルト8によって締結される。実施形態においては、2つの吸気弁用の吸気ポート4と、2つの排気弁用の排気ポート6とを備えた直列4気筒のディーゼルエンジンの例を示している(図1、5参照)。
図1に示すように、シリンダヘッド1に形成されている冷却水通路は、4つのシリンダ5の配列方向の片側に(図1において、4つのシリンダ5の配列方向に対して右側に)、シリンダ5ごとに一対の冷却水入口7、7と、反対側に(図1において、4つのシリンダ5の配列方向に対して左側に)冷却水出口9とが設けられている。冷却水入口7は、シリンダヘッド1内の冷却水通路にシリンダブロック3から冷却水を導入するための入口である。
また、シリンダヘッド1内の冷却水通路は、横流れ冷却水通路(第1冷却水通路)11と、縦流れ冷却水通路(第2冷却水通路)13からなり、この横流れ冷却水通路11は、冷却水入口7から冷却水出口9に至ってシリンダ5を横切るように流れて、シリンダ5の上部に配設される吸気弁、排気弁、燃料噴射ノズル(ガソリンエンジン車では、点火プラグ)等の部品およびこれら部品の周辺を冷却するように形成されている。
また、シリンダ5の上部には吸気弁、排気弁を駆動する図示しないカムシャフトがシリンダヘッド1の全長にわたって配置され、このカムシャフトを受ける軸受けおよびカムシャフト本体を収容するカム室22(図4参照)が設けられる。カムシャフトはカムの軸受け(カムジャーナル)からオイルが供給されカムシャフトの回転部やバルブ駆動部を潤滑する。このオイルはシリンダヘッドのカム室下面(シリンダヘッド1の上壁の上方)26に溜まり(図4参照)、シリンダヘッド1の上壁の上方からシリンダブロックへ向けた図示しないオイル落とし穴を通過してエンジン下部の図示しないオイルパンに戻る。
縦流れ冷却水通路13は、気筒列の方向に伸びて設けられ、シリンダヘッド1の略全長域に渡って設置されており、また、前記横流れ冷却水通路11を通過した冷却水が、それぞれの冷却水出口9から、縦流れ冷却水通路13に流入して合流するようになっている。
縦流れ冷却水通路13の下流端部には、冷却水排出口15が設けられており、縦流れ冷却水通路13に合流した各シリンダからの冷却水が該冷却水排出口15から外部に排出される。
また、縦流れ冷却水通路13は、図2、3に示すように、シリンダヘッド1の底壁に沿って配設されように扁平の断面形状を有し、4気筒の全ての吸気ポート17のシリンダ5の軸線方向の下方に位置してシリンダヘッド1の長手方向に沿って配置される。さらに、吸気ポート17側のシリンダヘッド1の側壁に沿っても配置されている。
縦流れ冷却水通路13を吸気ポート17の下方即ち吸気ポート17と底壁との間であって、シリンダヘッド1の底壁に沿って配置するため、吸気ポート17を流れる吸気に対して、吸気温度の安定化を行うことができる。例えば、吸気温度が低下している場合には、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを冷却後の冷却水によって暖機でき吸気温度の安定化に寄与できる。
また、縦流れ冷却水通路13がシリンダヘッド1の底壁に沿って近い位置に配置されるため、シリンダヘッド1とシリンダブロック3との間に挟み込まれるガスケットに対して、吸気側に対して加熱作用が生じ、吸気側と排気側との熱バランスの均一化が可能になる。すなわち、吸気側のガスケットに対して加熱作用が生じるため、排気側のガスケットとの熱バランスの均一化が期待できる。
また、縦流れ冷却水通路13は、図3に示すように、4気筒の全ての吸気ポート17の下方側に配置される本体部13aと、該本体部13aの端部から上方に傾斜して立ち上がる傾斜部13bと、傾斜の頂上に形成され頂上部13cとを備えている。これら、傾斜部13bと頂上部13cから隆起部18を形成している。このように隆起部18は、縦流れ冷却水通路13の下流端域に形成されている。
この頂上部13cには、前記冷却水排出口15が設けられ、冷却水排出口15には縦流れ冷却水通路13の縦流れ方向と同一方向に突出した円筒形状の接続口が形成されている。また、この冷却水排出口15は、エンジンを車両に搭載した際に最高位置に位置されるように、頂上部13cに形成されている。エンジンは車両に傾斜して搭載可能になっている(図4参照)。
さらに、頂上部13cにおいて、縦流れ冷却水通路13から分岐して分岐通路(第3冷却水通路)19が形成されている。この分岐通路19は、図3、4に示すように、シリンダヘッド1の吸気側から排気側へ向かって延伸して形成され、斜め下方向に傾斜した分岐傾斜通路部19aを有して構成される。この分岐傾斜通路部19aの下端部には、分岐排出口21が設けられ、前記冷却水排出口15と同様に、縦流れ冷却水通路13の縦流れ方向と同一方向に突出した円筒形状の接続口が形成されている。
なお、分岐通路19のシリンダ5の軸線方向の下方側には、分岐通路19に沿って並設してEGR通路(排ガス再循環通路)23が配設されている。
冷却水の注入時や、運転状態によっては冷却水通路内(ウォータジャケット内)の冷却水が沸騰して気泡が発生し、冷却性能を悪化させるため、発生した気泡は、速やかに排出する必要がある。
横流れ冷却水通路11および縦流れ冷却水通路13で発生する気泡(空気・水蒸気)は、冷却水とともに冷却水排出口15に向かって流れるが、該冷却水排出口15は、隆起形状の頂上部13cに形成されてエンジンの搭載時に最高位置に位置されるため、外部へと効率よく、且つ滞留させることなく排出させることができる。
また、各気筒における横流れ冷却水通路11のもっとも高い部分の間をそれぞれ連結して空気抜き通路25が設けられている。この空気抜き通路25は、略同一の中心線L(流れの方向も兼ねて示す)を有して形成され、気泡が通過できる程度の径を有し、縦流れ冷却水通路13より細い細管に形成されている。さらに、分岐傾斜通路部19aの中間部分に連通するようになっている(図3の点線矢印Aで流れの概略を示す)。
なお、空気抜き通路25の中心線Lは、分岐傾斜通路部19aとの連結部分に向かって上昇するように形成されていると、空気排出には好ましい。
<冷却水経路>
次に、冷却水経路の概要について図1を参照して説明する。
冷却水排出口15には、排出通路27を介してラジエータ29に接続し、ラジエータ29の出口は冷却水温度を調節するサーモスタット31に接続し、サーモスタット31の出口は冷却水を循環するウォータポンプ(W/P)33に接続し、ウォータポンプ33の出口はシリンダブロック3に接続し、シリンダブロック3の出口は、冷却水入口7を介してシリンダヘッド1に接続している。これによって、冷却水が循環するように冷却水経路が構成されている。
また、分岐排出口21には、ラジエータ29をバイパスしてラジエータ29の出口側に接続するバイパス通路35が接続される。該バイパス通路35には、車室内の暖房用のヒータ37が接続され、ヒータ37の出口はサーモスタット31に接続されている。
このサーモスタット31は、バイパス通路35を通過する冷却水温度に応じて、ラジエータから流入する冷却水の量を調整してシリンダヘッド1を含むエンジンへ流入する冷却水の温度を調整する。
すなわち、例えば、エンジンが冷態状態から始動したときなど、冷却水温度が低い状態ではバイパス通路35を流れる冷却水温度が低く、サーモスタット31が開弁しない状態あるいは開度が低い状態となる。このような状態では、バイパス通路35を通る冷却水のみがシリンダヘッド1に供給され、ラジエータ29を通過する冷却水はサーモスタットより下流へ流れない状態もしくは流れる量が少ない状態になる。
次に、前記冷却水経路における冷却水の流れについて説明する。
まず、冷却水は、図示のウォータポンプ33によって、シリンダブロック3の冷却水通路に送られ、シリンダブロック3の上部に設けられた冷却水出口から排出され、シリンダヘッド1の底壁に形成された冷却水入口7からシリンダヘッド1内に供給される。
シリンダヘッド1内の冷却水通路に供給された冷却水は、図6に示すように、排気ポート6、6に配置される排気弁間を冷却するよう流れて吸気側に向かって、各気筒の燃焼室の上方を横切るように流れて吸気側の冷却水出口9から、縦流れ冷却水通路13に流れ込む。
縦流れ冷却水通路13に流れ込んだ、各気筒の横流れ冷却水は合流して、冷却水排出口15に向かって流れて、冷却水排出口15から排出されて、ラジエータ29に供給される。
一方、冷却水排出口15の近傍で冷却水の一部が分流して分岐通路19に流れ、分岐通路19に流れた冷却水は、分岐排出口21から排出されて、ヒータ37に供給される。
さらに、ラジエータ29、ヒータ37にそれぞれ供給される冷却水は、ラジエータ29の下流側に設けられたサーモスタット31によって、ラジエータ29を通過させる流れの流量を、ラジエータ29を通過させずにヒータ37を通過したバイパス通路の流れる冷却水の温度によって調整する。
例えば、バイパス通路35を流れる冷却水の温度が、サーモスタット31の設定温度以下の冷態状態のときには、サーモスタット31は、ラジエータ29からの流れを遮蔽することで、バイパス通路35を流れる冷却水をエンジンの熱で温めてエンジンの暖機を促進させる。
また、バイパス通路35を流れる冷却水の温度が、サーモスタット31の設定温度を超えて全開となる所定の温度まで(例えば80度)の状態のときには、サーモスタット31は、ラジエータ29を流れる冷却水がシリンダブロック3及びシリンダヘッド1へ供給されるように、バイパス通路を流れる冷却水の温度の上昇に合わせて徐々に開弁して、ラジエータ29を流れる冷却水がサーモスタット31の下流に流れる流量を多くする。
バイパス通路を流れる冷却水の温度が、所定の温度を超えると、サーモスタット31は全開となり、サーモスタット31の下流へラジエータ29を流れる冷却水が最大流量となるようにする。
以上のように、ラジエータ29の通過をバイパスさせるバイパス通路35への冷却水の流れを、シリンダヘッド1内において冷却水排出口15の部分から分岐して形成することで、シリンダヘッド1の外部での配管作業やレイアウトの煩雑さが解消される。
また、冷却水排出口15および分岐排出口21は、それぞれシリンダヘッド1の長手方向の端面に同一方向に向かって突出しているため、外部との接続の配管作業が容易化される。
<気泡の排出>
次に、冷却水通路内に発生する気泡(空気・水蒸気)の排出流れについて説明する。
シリンダヘッド1の横流れ冷却水通路11内の気泡は、水流の緩やかな場合、主として横流れ冷却水通路11の最も高い位置にある空気抜き通路25を通って分岐傾斜通路部19aの中間部分に排出されて、その後、分岐傾斜通路部19aの傾斜を上昇して縦流れ冷却水通路13の頂上部13cに達して、冷却水排出口15から冷却水とともに排出される。水流が早い場合、気泡の一部は空気抜き通路25を通って排出されるが、一部は水流に流され縦流れ通路13に向かう。
縦流れ冷却水通路13内の気泡は、水流と隆起部18の効果により上方に上昇されて、縦流れ冷却水通路13の頂上部13cに集められて、冷却水とともに冷却水排出口15から排出される。
従って、シリンダブロック3からシリンダヘッド1に導入される冷却水が各気筒を横切る横流れ冷却水通路11の流れ後に、気筒列方向の縦流れの冷却水通路13に合流して排出される冷却水通路を有するシリンダヘッドにおいて、冷却水通路内における気泡抜きを効率よく達成できる。
縦流れ冷却水通路13の下流端部に形成された隆起部18の構成による気泡の排出効果に加えて、各気筒の横流れ冷却水通路11内において発生する気泡に対しても、空気抜き通路25を介して、分岐傾斜通路部19aの中間部分に導かれるので、傾斜部分によって冷却水排出口15へ上昇して速やかに外部へ排出される。
従って、シリンダヘッド1内の冷却水通路において発生する気泡に対して空気抜きを効率よく達成できる。
(第2実施形態)
次に、図5、6を参照して、第2実施形態について説明する。
この第2実施形態は、縦流れ冷却水通路51に、冷却水流れの下流側からの逆流を防止する逆流防止フィン53が設置されることを特徴とする。
図6に第2実施形態の縦流れ冷却水通路51の構造を示し、図5には、第1実施桁形態の縦流れ冷却水通路13の構造を示す。
図5の第1実施桁形態の縦流れ冷却水通路13の場合には、各気筒における横流れ冷却水の流れが、縦流れ冷却水の流れと合流する際に、矢印Gで示すように、横流れ冷却水の流れに対して逆流の流れが干渉する。
第2実施形態においては、ルーバー状となるように複数の逆流防止フィン53を、縦流れ冷却水通路51に沿って設置して、図5に示す矢印Gで示す逆流を防止して、逆流による干渉を極力なくすようにして、縦流れ冷却水のスムーズな流れを生成する。その結果さらなる冷却性能の向上が得られる。
また、図6のように、複数の逆流防止フィン53を縦流れ冷却水通路51内に突出させて、縦流れ冷却水通路51を絞るように配設されるため、逆流を押えるとともに、縦流れ冷却水の流れに伴う吸出し効果で、横流れ冷却水が吸い出されて通水抵抗を低減でき、冷却水量の増大によって冷却効果の向上が得られる。
なお、前述の第1、第2実施形態では直列4気筒エンジンについて説明したが、例えばV型エンジンの片側バンクに本発明を適応することもできる。
本発明によれば、シリンダブロックからシリンダヘッドに導入される冷却水が各気筒を横切る横流れ後に、気筒列方向の縦流れの通路に合流して排出される冷却水通路を有するシリンダヘッドにおいて、冷却水通路内における気泡の排出を効率よく達成できるので、エンジンのシリンダヘッド構造への応用に適している。
1 シリンダヘッド
3 シリンダブロック
4 吸気ポート
5 シリンダ(気筒)
6 排気ポート
7 冷却水入口
9 冷却水出口
11 横流れ冷却水通路(第1冷却水通路)
13、51 縦流れ冷却水通路(第2冷却水通路)
13a 本体部
13b 傾斜部
13c 頂上部
15 冷却水排出口(排出口)
18 隆起部
19 分岐通路(第3冷却水通路)
19a 分岐傾斜通路部
22 カム室
26 カム室下面
29 ラジエータ
31 サーモスタット
33 ウォータポンプ
37 ヒータ
53 逆流防止フィン

Claims (5)

  1. 長手方向に複数気筒が配列されるエンジンのシリンダヘッドであって、
    前記複数気筒の配列方向に対して一方の側に設けられて前記シリンダヘッド内に冷却水を導入する冷却水入口と、
    前記複数気筒の配列方向に対して他方の側に設けられて前記冷却水入口から導入された冷却水を排出する冷却水排出口と、
    前記複数気筒の各気筒に配置され前記冷却水入口から導入された冷却水が前記複数気筒を短手方向に横切る第1冷却水通路と、
    前記第1冷却水通路を流れた冷却水が合流するとともに前記複数気筒の配列方向に沿って前記冷却水排出口に向けて冷却水を流す第2冷却水通路と、
    前記第2冷却水通路の下流端部に設けられ前記第2冷却水通路の本体部より上昇した隆起部と、を有し、前記冷却水排出口が前記隆起部に設けられ
    さらに、前記シリンダヘッドは前記冷却水排出口の設置部分から水平または下方向に傾斜する第3冷却水通路と、
    前記複数気筒の各気筒の前記第1冷却水通路のもっとも高い位置の間を気筒列方向にそれぞれ連結する空気抜き通路と、
    を有し、前記空気抜き通路は前記第3冷却水通路に連結していることを特徴とするシリンダヘッド。
  2. 前記エンジンは車両に傾斜して搭載可能であり、
    前記冷却水排出口は前記第2冷却水通路のうち前記エンジンが傾斜した状態で最も高い位置に設けられることを特徴とする請求項1に記載のシリンダヘッド。
  3. 前記第2冷却水通路は、前記複数気筒の各気筒の燃焼室に接続する吸気ポートと前記シリンダヘッドの底壁の間に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載のシリンダヘッド。
  4. 前記空気抜き通路は、前記冷却水排出口よりも前記エンジンの傾斜状態で同高さの位置または低い位置にあることを特徴とする請求項に記載のシリンダヘッド。
  5. 前記第2冷却水通路には、冷却水流れの下流側からの逆流を防止する逆流防止フィンが設置されることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のシリンダヘッド。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6631264B2 (ja) * 2016-01-15 2020-01-15 スズキ株式会社 内燃機関の冷却構造
JP6898168B2 (ja) * 2017-07-31 2021-07-07 ダイハツ工業株式会社 内燃機関のシリンダヘッド
JP7168398B2 (ja) * 2018-09-27 2022-11-09 ダイハツ工業株式会社 車両用内燃機関の冷却装置
US11371465B2 (en) 2018-10-29 2022-06-28 Komatsu Ltd. Cylinder head and engine
JP7255961B2 (ja) * 2020-11-05 2023-04-11 ダイハツ工業株式会社 多気筒エンジンのシリンダヘッド

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2175448A (en) * 1936-01-07 1939-10-10 Schlagintweit Hermann Engine cooling system
JPS6043154A (ja) * 1983-08-18 1985-03-07 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の冷却装置
JPH0536989Y2 (ja) * 1987-07-30 1993-09-20
JPH03107563A (ja) * 1989-09-21 1991-05-07 Mazda Motor Corp エンジンの冷却水通路構造
JP2004044465A (ja) * 2002-07-11 2004-02-12 Honda Motor Co Ltd エンジンにおけるシリンダヘッド構造
US20040103862A1 (en) * 2002-09-25 2004-06-03 Aidnik David Lee Engine temperature control apparatus and method
DE10251360B4 (de) * 2002-11-05 2005-01-20 Daimlerchrysler Ag Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf
JP4791304B2 (ja) * 2006-09-20 2011-10-12 ヤマハ発動機株式会社 水冷式エンジン
JP5176752B2 (ja) * 2008-07-25 2013-04-03 マツダ株式会社 シリンダヘッドのウォータージャケット構造

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