JP6449477B2 - シリンダヘッドのウオータジャケット構造 - Google Patents
シリンダヘッドのウオータジャケット構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6449477B2 JP6449477B2 JP2017546382A JP2017546382A JP6449477B2 JP 6449477 B2 JP6449477 B2 JP 6449477B2 JP 2017546382 A JP2017546382 A JP 2017546382A JP 2017546382 A JP2017546382 A JP 2017546382A JP 6449477 B2 JP6449477 B2 JP 6449477B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water jacket
- cylinder head
- cooling water
- jacket
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/243—Cylinder heads and inlet or exhaust manifolds integrally cast together
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
本発明は、シリンダヘッドの内部に排気集合部を挟んで下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットが形成され、前記下部ウオータジャケットの吸気側に供給された冷却水が排気側に向かって流れた後に、前記下部ウオータジャケットの排気側から複数の連通部を通過して前記上部ウオータジャケットに供給されるシリンダヘッドのウオータジャケット構造に関する。
シリンダヘッドの内部に排気集合部を挟んで下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットが形成されるシリンダヘッドのウオータジャケット構造が、下記特許文献1により公知である。
ところで、シリンダヘッドの下部ウオータジャケットの内部に形成された複数の流路を流れた冷却水が合流した後に、複数の連通部を通過して上部ウオータジャケットに供給される場合、下部ウオータジャケットの複数の流路における冷却水の流速に偏りがあると、冷却水の流速が低下した部分で充分な冷却性能が得られない可能性がある。特に、下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットを連通させる複数の連通部のうち、多数の流路が合流する位置に設けられた連通部の近傍では冷却水の流れが滞るため、その冷却水の流れの滞りを解消して下部ウオータジャケットの各部を流れる冷却水の流速を均一化する必要がある。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、シリンダヘッドの下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットを複数の連通部で連通させたものにおいて、下部ウオータジャケットの各部を流れる冷却水の流速を均一化することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、シリンダヘッドの内部に排気集合部を挟んで下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットが形成され、前記下部ウオータジャケットの吸気側に供給された冷却水が排気側に向かって流れた後に、前記下部ウオータジャケットの排気側から複数の連通部を通過して前記上部ウオータジャケットに供給されるシリンダヘッドのウオータジャケット構造であって、前記複数の連通部のうちの少なくとも二つの連通部は前記排気集合部よりも冷却水の流れ方向下流側にあり、前記下部ウオータジャケットは前記少なくとも二つの連通部のうちの前記排気集合部に最も近い連通部の近傍に容積拡大部を備えることを第1の特徴とするシリンダヘッドのウオータジャケット構造が提案される。
また本発明によれば、前記第1に特徴に加えて、前記下部ウオータジャケットの排気側における前記容積拡大部よりも冷却水の流れ方向上流側には、前記下部ウオータジャケットから前記上部ウオータジャケットに気泡を排出するエア抜き孔が設けられ、前記下部ウオータジャケットの排気側部分には、前記エア抜き孔が設けられた部分から前記排気集合部の下方に向かって急激に下降し、前記排気集合部の下方から前記容積拡大部に向かって急激に上昇するする冷却水の流路が形成されることを第2の特徴とするシリンダヘッドのウオータジャケット構造が提案される。
本発明の第1の特徴によれば、シリンダヘッドの内部に排気集合部を挟んで下部ウオータジャケットおよび上部ウオータジャケットが形成される、吸気側から下部ウオータジャケットに供給された冷却水は排気側に向かって流れた後に、下部ウオータジャケットから連通部を通過して上部ウオータジャケットに供給される。複数の連通部のうちの少なくとも二つの連通部は排気集合部よりも冷却水の流れ方向下流側にあるため、排気集合部に最も近い連通部には下部ウオータジャケットの多数の流路から多くの冷却水が集まることになり、その連通部の近傍で冷却水の流れが滞って上流側の流路の冷却水の流速が低下する可能性がある。しかしながら、下部ウオータジャケットは前記少なくとも二つの連通部のうちの排気集合部に最も近い連通部の近傍に容積拡大部を備えるので、その連通部の近傍の冷却水の滞りを容積拡大部により解消し、その連通部の上流側の流路を流れる冷却水の流速の低下を防止することで、下部ウオータジャケットを各部を流れる冷却水の流速を均一化して冷却性能を高めることができる。特に、排気集合部の近傍では冷却水の流路が狭くなって冷却性能が低下するが、排気集合部よりも下流側に容積拡大部があるため、冷却水が排気集合部の近傍をスムーズに通過することが可能となって冷却性能が向上する。
また本発明の第2の特徴によれば、下部ウオータジャケットの排気側における容積拡大部よりも冷却水の流れ方向上流側には、下部ウオータジャケットから上部ウオータジャケットに気泡を排出するエア抜き孔が設けられ、下部ウオータジャケットの排気側部分には、エア抜き孔が設けられた部分から排気集合部の下方に向かって急激に下降し、排気集合部の下方から前記容積拡大部に向かって急激に上昇するする冷却水の流路が形成されるので、下部ウオータジャケットを流れる冷却水に含まれる気泡を冷却水の流路の下降部分で遮ってエア抜き孔の近傍に滞留させ、下部ウオータジャケットからエア抜き孔を通して上部ウオータジャケットにスムーズに排出することができる。しかも排気集合部の下方の冷却水の流路が下降および上昇するために冷却水が流れ難くなっても、その部分における冷却水のスムーズな通過を容積拡大部により促進することができる。
なお、実施の形態のシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15は本発明の下部ウオータジャケットに対応し、実施の形態のシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16は本発明の上部ウオータジャケットに対応し、実施の形態の第1連通部13gおよび第2連通部13hは本発明の連通部に対応する。
13 シリンダヘッド
13f エア抜き孔
13g 第1連通部(連通部)
13h 第2連通部(連通部)
15 シリンダヘッド側下部ウオータジャケット(下部ウオータジャケット)
15b 容積拡大部
16 シリンダヘッド側上部ウオータジャケット(上部ウオータジャケット)
28 排気集合部
13f エア抜き孔
13g 第1連通部(連通部)
13h 第2連通部(連通部)
15 シリンダヘッド側下部ウオータジャケット(下部ウオータジャケット)
15b 容積拡大部
16 シリンダヘッド側上部ウオータジャケット(上部ウオータジャケット)
28 排気集合部
以下、図1〜図10に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書における上下方向とは、エンジンの搭載姿勢に関係なく、シリンダ軸線方向であってシリンダブロック側を下方とし、シリンダ軸線方向であってシリンダヘッド側を上方として定義される。
図1および図2に示すように、水冷式の直列3気筒エンジンは、シリンダブロック11と、シリンダブロック11の頂面にガスケット12を挟んで底面を結合されるシリンダヘッド13とを備える。シリンダブロック11は、シリンダ列線に沿って直列に配置された3個のシリンダボアの周囲を取り囲むシリンダブロック側ウオータジャケット14を備え、またシリンダヘッド13は、排気マニホールド(不図示)を挟んで上下に重ね合わされたシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16を備える。図1の左上側部分には、シリンダヘッド13の内部にシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15だけを描いた状態と、シリンダヘッド13の内部にシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16だけを描いた状態とが別個に示される。なお、各図面におけるウオータジャケットの形状は、そのウオータジャケットを鋳造により形成するための中子の形状でもある。
シリンダブロック11の吸気側には、シリンダ列線方向に延びるサブウオータジャケット17が形成されており、その一端側(♯1シリンダ側)に冷却水ポンプ18から冷却水が供給される冷却水導入口11aが形成される。シリンダブロック側ウオータジャケット15は、♯2シリンダのシリンダボアの吸気側に冷却水入口11bを備えており、その冷却水入口11bとサブウオータジャケット17とがサーモバルブ19を介して接続される。サーモバルブ19は冷却水の温度により自動的に開閉するもので、低温時に閉弁してシリンダブロック側ウオータジャケット15への冷却水の供給を遮断することでエンジンの暖機を促進し、高温時に開弁してシリンダブロック側ウオータジャケット15への冷却水の供給を許可することでエンジンの冷却を促進する。
シリンダブロック側ウオータジャケット14は、その他端側(♯3シリンダ側)にシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15に向けて冷却水を排出する冷却水出口11cを備える。したがって、シリンダブロック側ウオータジャケット14の冷却水入口11bに供給された冷却水が冷却水出口11cに向かって流れる冷却水の流路には、図2(A)においてシリンダブロック側ウオータジャケット14の吸気側部分の半分を反時計まわりに流れて冷却水出口11cに達する短い流路と、シリンダブロック側ウオータジャケット14の吸気側部分の他の半分および排気側部分の全部を時計まわりに流れて冷却水出口11cに達する長い流路とが存在する。そして短い方の流路には、シリンダブロック側ウオータジャケット14の一部を仕切って冷却水の流れを抑制する仕切り部材20が装着される。
このように、シリンダブロック側ウオータジャケット14からシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15に冷却水を供給する冷却水出口11cが1個だけ設けられているので、冷却水入口11bからシリンダブロック側ウオータジャケット14に供給された冷却水は、冷却水出口11cを経由せずにシリンダブロック側ウオータジャケット14の全ての場所に達することが可能となり、シリンダブロック11全体を効果的に冷却することができる。
また仕切り部材20が存在しないと仮定すると、冷却水入口11bからシリンダブロック側ウオータジャケット14に供給された冷却水の大部分が短い方の流路を流れて冷却水出口11cに達してしまうため、長い方の流路を流れる冷却水の流量が小さくなり、高温となるシリンダブロック11の排気側を充分に冷却できなくなる可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、短い方の流路に仕切り部材20を装着して冷却水の流量を制限するので、長い方の流路を流れる冷却水の流量を増加させ、高温となるシリンダブロック11の排気側の冷却を促進することができる。
シリンダブロック11の頂面には、3個のシリンダボアの間を横切る方向に延びる2本の溝状の冷却水通路11d,11dが形成される。冷却水通路11d,11dの入口側はシリンダブロック側ウオータジャケット14の排気側に連通し、冷却水通路11d,11dの出口側はシリンダブロック側ウオータジャケット14の吸気側の近傍で行き止まりになっている。
ガスケット12には、3個の第1連通孔12a,12b,12cと、1個の第2連通孔12dと、2個の第3連通孔12e,12eとが形成される。またシリンダヘッド13の底面には、それぞれシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15に連通する3個の第1冷却水入口13a,13b,13cと、1個の第2冷却水入口13dと、2個の第3冷却水入口13e,13eとが形成される。
シリンダブロック11のサブウオータジャケット17は、ガスケット12の3個の第1連通孔12a,12b,12cを介してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の3個の第1冷却水入口13a,13b,13cに連通する。このとき、ガスケット12の3個の第1連通孔12a,12b,12cは、サブウオータジャケット17の冷却水導入口11aに最も近い第1連通孔12aが最も小さい開口面積を備え、サブウオータジャケット17の冷却水導入口11aから最も遠い1連通孔12cが最も大きい開口面積を備え、サブウオータジャケット17の冷却水導入口11aからの距離が中ぐらいである第1連通孔12bが中ぐらいの開口面積を備えている。
もしもガスケット12の3個の第1連通孔12a,12b,12cの開口面積が同じであると仮定すると、サブウオータジャケット17の冷却水導入口11aに最も近い第1連通孔12aを通過する冷却水の流量が多くなり、サブウオータジャケット17の冷却水導入口11aから最も遠い第1連通孔12cを通過する冷却水の流量が少なくなるが、3個の第1連通孔12a,12b,12cの開口面積をサブウオータジャケット17の冷却水導入口11aからの距離に応じて変化させることで、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の3個の第1冷却水入口13a,13b,13cに冷却水を均等に供給することができる。
シリンダブロック側ウオータジャケット14の冷却水出口11cは、ガスケット12の第2連通孔12dを介してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の第2冷却水入口13dに連通する。そしてシリンダブロック11の頂面に形成された2本の冷却水通路11d,11dの行き止まりになった吸気側の端部は、ガスケット12の第3連通孔12e,12eを介してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の2個の第3冷却水入口13e,13eに連通する。なお、サーモバルブ19が開弁しているとき、サブウオータジャケット17からシリンダブロック側ウオータジャケット14を経由せずに直接シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15に供給される冷却水の流量は全流量の約70%であり、サブウオータジャケット17からシリンダブロック側ウオータジャケット14を経由してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15に供給される冷却水の流量は全流量の約30%である。
次に、図3〜図10に基づいて、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16の構造を説明する。
シリンダヘッド側上部ウオータジャケット16はシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の約半分の大きさであり、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の排気側の上方に配置される。
シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16は、その外側に向かって突出する6個の幅木部21〜26を備える。幅木部21〜26は、シリンダヘッド13を鋳造する際にシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16を鋳抜くための砂製の中子を金型の内部に保持するための突起であり、鋳造後に中子を排出すると幅木部21〜26はシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16の一部を構成する開口部となる。幅木部21〜26の先端はシリンダヘッド13の表面に開口するため、その部分から冷却水が漏れるのを防止するためにプラグ27…(図7〜図10参照)により閉塞される。
図7および図8に示すように、幅木部22の内部で、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16がエア抜き孔13fにより連通する。エア抜き孔13fは、空間である幅木部23の開口部から水平方向にドリルを挿入して加工される。このように、幅木部22を利用してエア抜き孔13fをドリル加工することで、シリンダヘッド13に不要なドリル孔が形成されるのを防止し、そのドリル孔を塞ぐための工程が不用になってエア抜き孔13fの加工が容易になる。
図4および図9に示すように、幅木部23の内部で、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16が第1連通部13gを介して連通する。また図4および図10に示すように、幅木部24の内部で、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16が第2連通部13hを介して連通する。
何れも排気側から見た図である図3および図7を照らし合わせると明らかなように、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の排気側の上面の凹部15aと、シリンダヘッド側上部ウオータジャケット16の排気側の下面の凹部16aとの間から、排気マニホールドの排気集合部28が外部に延出する。排気集合部28に対してシリンダ列線方向の♯3シリンダ側にエア抜き孔13fが形成された幅木部22が隣接して位置し、排気集合部28に対してシリンダ列線方向の♯1シリンダ側に第1連通部13gが形成された幅木部23が隣接して位置し、更に幅木部23に対してシリンダ列線方向の♯1シリンダ側に第2連通部13hが形成された幅木部24が隣接して位置している。
シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の凹部15aに対して、その凹部15aの両側に位置する幅木部22(エア抜き孔13f)および幅木部23(第1連通部13g)は高い位置にあるため、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の排気側の冷却水の流路は、エア抜き孔13fに向かって上昇した後に凹部15aの下方に向かって下降し、更に凹部15aの下方から第1連通部13gに向かって再度上昇するように屈曲することになる。
幅木部23に隣接するシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16には、外側に向けて三角形状に膨出する容積拡大部15b,16b(図3〜図5参照)が形成される。またシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15のエア抜き孔13fが設けられた位置から凹部15aの下方に向かって冷却水の流路が急激に下降する部分には、流路断面積が狭くなるように絞られた絞り部15c(図3参照)が形成される。
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
冷却水ポンプ18からシリンダブロック11のサブウオータジャケット17に供給された冷却水は、サブウオータジャケット17からサーモバルブ19を通過してシリンダブロック側ウオータジャケット14の吸気側の冷却水入口11bに供給され、冷却水入口11bにおいて二方向に分岐した冷却水はシリンダブロック側ウオータジャケット14の内部を時計方向および反時計方向に流れて冷却水出口11cにおいて合流した後に、ガスケット12の第2連通孔12dを通過してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の♯3シリンダ側に供給される。
またサブウオータジャケット17の内部を♯1シリンダ側から♯3シリンダ側に流れる冷却水は、ガスケット12の第1連通孔12a,12b,12cおよびシリンダヘッド13の第1冷却水入口13a,13b,13cを通過してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の吸気側に供給され、そこからシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の内部を排気側に向かって流れる。
シリンダブロック側ウオータジャケット14の排気側に入口端が連通する2本の冷却水通路11d,11dの行き止まりの出口端が、ガスケット12の第3連通孔12e,12eおよびシリンダヘッド13の第3冷却水入口13e,13eを介してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15に連通しており、かつシリンダヘッド13の第3冷却水入口13e,13eはシリンダヘッド13の第1冷却水入口13a,13b,13cから見て冷却水の流れ方向のすぐ下流に位置しているため、第3冷却水入口13e,13eの上を冷却水が速い流速で通過して大きな負圧が発生する。
その結果、第3冷却水入口13e,13eに発生する負圧により、シリンダブロック側ウオータジャケット14の排気側の高温の冷却水が2本の冷却水通路11d,11dを通ってシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15に吸い上げられ、シリンダブロック側ウオータジャケット14の排気側における冷却水の滞留が解消されることで、シリンダブロック11の吸気側に比べて高温になるシリンダブロック11の排気側を効果的に冷却することができる。
サブウオータジャケット17からシリンダブロック側ウオータジャケット14を経由せずに、直接シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の3個の第1冷却水入口13a,13b,13cに流入した冷却水は、それぞれ燃焼室の周囲を迂回するように二股に分岐して吸気側から排気側に流れる。一方、シリンダブロック側ウオータジャケット14の♯3シリンダ側に位置する冷却水出口11cからシリンダヘッド13の第2冷却水入口13dに供給された冷却水は♯1シリンダ側に流れ、サブウオータジャケット17から直接シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15に流入した冷却水と合流しながら、第1連通部13gおよび第2連通部13hに向かってシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の排気側を♯1シリンダ側に流れる。そしてシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15から第1連通部13gおよび第2連通部13hを通過してシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16の流入した冷却水は、シリンダヘッド側上部ウオータジャケット16を♯1シリンダ側から♯3シリンダ側に流れた後に、不図示のラジエータに向かってシリンダヘッド13の冷却水排出口13iから排出される。
シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16を短絡するようにエア抜き孔13fが設けられているため、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15を流れる冷却水に含まれる気泡はエア抜き孔13fを通過してシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16に排出され、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15に気泡が滞留するのを防止することができる。
図3から明らかなように、エア抜き孔13fはシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の最も高い位置に設けられており、かつエア抜き孔13fの冷却水の流れ方向下流側にはシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の凹部15aが位置するため、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の排気側を♯3シリンダ側から♯1シリンダ側に流れる冷却水の流路は、エア抜き孔13fに向かって急激に上昇した後に急激に下降し、その後に再び急激に上昇することになる。その結果、エア抜き孔13fの下方に気泡が集まり易くなり、滞留した気泡はエア抜き孔13fを介してシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15からシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16にスムーズに排出される。
またシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の排気側には、エア抜き孔13fが設けられた部分と排気集合部28の下方との間に、流路断面積が縮小する絞り部15c(図3参照)が形成されるので、排気集合部28の近傍における冷却水の流速を絞り部により増加させることで、高温になる排気集合部28の冷却効果を高めることができる。
凹部15aの下方を通過した冷却水は、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15から第1連通部13gおよび第2連通部13hを通過してシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16に供給されるが、冷却水の流れ方向上流側の第1連通部13gは、冷却水の流れ方向下流側の第2連通部13hに比べて、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の多数の流路からの冷却水を集めるため、第1連通部13gの近傍で冷却水の流れが滞ってしまい、第1連通部13gの上流側の流路の冷却水の流速が第2連通部13hの上流側の流路の冷却水の流速よりも遅くなる可能性がある。
しかしながら、本実施の形態によれば、上流側の第1連通部13gの近傍に冷却水の流路の容積が拡大する容積拡大部15b,16b(図3〜図5参照)を設けたので、この容積拡大部15b,16bにより第1連通部13gの近傍における冷却水の流れの滞りが解消され、充分な量の冷却水が第1連通部13gを通過することが可能になる。その結果、第1連通部13gの上流側の流路の冷却水の流速の低下が防止され、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の各流路を流れる冷却水の流速が均一化されて冷却性能が向上する。
またシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の凹部15aの下方では冷却水の流路が一旦急激に下降した後に急激に上昇するため、冷却水のスムーズな流れが阻害される虞があるが、凹部15aの冷却水の流れ方向下流側に流路の容積が拡大する容積拡大部15b,16bが形成されるため、シリンダヘッド側下部ウオータジャケット15の凹部15aの下方を冷却水がスムーズに通過することが可能となり、高温の排気集合部28を効果的に冷却することができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、実施の形態のエンジンは直列3気筒エンジンであるが、エンジンの気筒の数や配列は実施の形態に限定されるものではない。
また実施の形態の連通部は第1連通部13gおよび第2連通部13hの2個であるが、連通部の数は3個以上であっても良い。
また実施の形態ではシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15およびシリンダヘッド側上部ウオータジャケット16にそれぞれ容積拡大部15b,16bが設けられているが、容積拡大部15bは少なくともシリンダヘッド側下部ウオータジャケット15に設けられていれば良い。
Claims (2)
- シリンダヘッド(13)の内部に排気集合部(28)を挟んで下部ウオータジャケット(15)および上部ウオータジャケット(16)が形成され、前記下部ウオータジャケット(15)の吸気側に供給された冷却水が排気側に向かって流れた後に、前記下部ウオータジャケット(15)の排気側から複数の連通部(13g,13h)を通過して前記上部ウオータジャケット(16)に供給されるシリンダヘッドのウオータジャケット構造であって、
前記複数の連通部(13g,13h)のうちの少なくとも二つの連通部(13g,13h)は前記排気集合部(28)よりも冷却水の流れ方向下流側にあり、前記下部ウオータジャケット(15)は前記少なくとも二つの連通部(13g,13h)のうちの前記排気集合部(28)に最も近い連通部(13g)の近傍に容積拡大部(15b)を備えることを特徴とするシリンダヘッドのウオータジャケット構造。 - 前記下部ウオータジャケット(15)の排気側における前記容積拡大部(15b)よりも冷却水の流れ方向上流側には、前記下部ウオータジャケット(15)から前記上部ウオータジャケット(16)に気泡を排出するエア抜き孔(13f)が設けられ、前記下部ウオータジャケット(15)の排気側部分には、前記エア抜き孔(13f)が設けられた部分から前記排気集合部(28)の下方に向かって急激に下降し、前記排気集合部(28)の下方から前記容積拡大部(15b)に向かって急激に上昇するする冷却水の流路が形成さ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のウオータジャケット構造。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/080041 WO2017068730A1 (ja) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | シリンダヘッドのウオータジャケット構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017068730A1 JPWO2017068730A1 (ja) | 2018-08-09 |
JP6449477B2 true JP6449477B2 (ja) | 2019-01-09 |
Family
ID=58556837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017546382A Active JP6449477B2 (ja) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | シリンダヘッドのウオータジャケット構造 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6449477B2 (ja) |
CN (1) | CN108138690B (ja) |
DE (1) | DE112015007043T5 (ja) |
WO (1) | WO2017068730A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7200863B2 (ja) * | 2019-07-17 | 2023-01-10 | トヨタ自動車株式会社 | シリンダヘッド |
CN112576401B (zh) * | 2019-09-30 | 2022-08-26 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种双层气缸盖水套、气缸及车辆 |
JP7442355B2 (ja) * | 2020-03-17 | 2024-03-04 | 本田技研工業株式会社 | 多気筒エンジンのシリンダヘッド |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000145452A (ja) * | 1998-11-11 | 2000-05-26 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジンの冷却水吐出構造 |
JP4098712B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2008-06-11 | 本田技研工業株式会社 | 排気マニホールド一体型エンジンの冷却構造 |
EP2497931B1 (en) * | 2011-03-10 | 2014-11-12 | Fiat Powertrain Technologies S.p.A. | Cylinder head for an internal combustion engine, with integrated exhaust manifold and subgroups of exhaust conduits merging into manifold portions which are superimposed and spaced apart from each other |
JP5981830B2 (ja) * | 2012-10-19 | 2016-08-31 | 本田技研工業株式会社 | シリンダヘッドのウォータージャケット構造 |
JP5719334B2 (ja) | 2012-10-19 | 2015-05-20 | 本田技研工業株式会社 | シリンダヘッドのウォータージャケット構造 |
JP5615887B2 (ja) * | 2012-10-19 | 2014-10-29 | 本田技研工業株式会社 | シリンダヘッドのウォータージャケット構造 |
JP6055322B2 (ja) * | 2013-01-28 | 2016-12-27 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の冷却構造および当該冷却構造を備えた内燃機関の製造方法 |
-
2015
- 2015-10-23 DE DE112015007043.5T patent/DE112015007043T5/de active Pending
- 2015-10-23 CN CN201580083956.5A patent/CN108138690B/zh active Active
- 2015-10-23 WO PCT/JP2015/080041 patent/WO2017068730A1/ja active Application Filing
- 2015-10-23 JP JP2017546382A patent/JP6449477B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108138690B (zh) | 2020-07-03 |
DE112015007043T5 (de) | 2018-07-26 |
CN108138690A (zh) | 2018-06-08 |
JPWO2017068730A1 (ja) | 2018-08-09 |
WO2017068730A1 (ja) | 2017-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6475360B2 (ja) | 水冷式エンジンの冷却構造 | |
JP6577592B2 (ja) | シリンダヘッドのウオータジャケット構造 | |
US8960137B2 (en) | Integrated exhaust cylinder head | |
JP4788236B2 (ja) | シリンダヘッドの冷却構造 | |
JPH07259555A (ja) | 内燃機関の冷却装置 | |
KR101905947B1 (ko) | 실린더헤드의 워터재킷 구조 및 그 작동방법 | |
CN110366636B (zh) | 用于内燃机的气缸盖 | |
JP6449477B2 (ja) | シリンダヘッドのウオータジャケット構造 | |
CN108252816B (zh) | 水冷发动机的冷却结构 | |
EP3034846A1 (en) | Cylinder block | |
KR20180039777A (ko) | 실린더헤드의 워터재킷 | |
JP2014084738A (ja) | シリンダヘッドの冷却液通路構造 | |
JP6062312B2 (ja) | シリンダブロックの冷却構造 | |
JP5176752B2 (ja) | シリンダヘッドのウォータージャケット構造 | |
JP2010031689A5 (ja) | ||
JP6040658B2 (ja) | 内燃機関の冷却装置 | |
JP2019138282A (ja) | エンジン | |
JP4735602B2 (ja) | V型内燃機関の冷却装置 | |
JP6517874B2 (ja) | 冷却水路を備える内燃機関 | |
JP2009275575A (ja) | 内燃機関の冷却装置 | |
JP7064175B2 (ja) | シリンダヘッド | |
JP7040643B2 (ja) | シリンダヘッド | |
JP2020041487A (ja) | 内燃機関本体 | |
JP7104373B2 (ja) | シリンダヘッド | |
JP2683967B2 (ja) | 副燃焼室式多気筒エンジンの一部液冷装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180426 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6449477 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |