JP6728952B2 - Cylinder head of internal combustion engine - Google Patents
Cylinder head of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP6728952B2 JP6728952B2 JP2016096241A JP2016096241A JP6728952B2 JP 6728952 B2 JP6728952 B2 JP 6728952B2 JP 2016096241 A JP2016096241 A JP 2016096241A JP 2016096241 A JP2016096241 A JP 2016096241A JP 6728952 B2 JP6728952 B2 JP 6728952B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- protrusion
- inter
- cooling water
- flow path
- 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
Description
この発明は、内燃機関のシリンダヘッドに関する。 The present invention relates to a cylinder head of an internal combustion engine.
内燃機関のシリンダヘッドには、燃焼室を冷却水で冷却するウォータジャケットや、点火プラグを取り付けるプラグ取り付け部などが設けられている。
こうしたシリンダヘッドにおいて、気筒間における燃焼室の冷却効果に差が生じることを抑えるために、例えば特許文献1に記載のシリンダヘッドでは、隣り合う気筒の燃焼室間に冷却水を流す気筒間流路をウォータジャケットに設けるようにしている。また、熱負荷の高い上記プラグ取り付け部の冷却効果を高めるために、そうした気筒間流路には、気筒間流路を流れる冷却水をプラグ取り付け部に導く突起を設けている。
A cylinder head of an internal combustion engine is provided with a water jacket for cooling a combustion chamber with cooling water, a plug mounting portion for mounting a spark plug, and the like.
In such a cylinder head, in order to suppress a difference in the cooling effect of the combustion chamber between the cylinders, for example, in the cylinder head described in
ところで、上記突起を気筒間流路に設けると、気筒間流路において突起が設けられた部位での圧力損失が増大するため、突起の下流における冷却水流量が減少し、例えば冷却水による冷却効果が低下するおそれがある。 By the way, when the protrusion is provided in the inter-cylinder flow passage, the pressure loss in the portion where the protrusion is provided in the inter-cylinder flow passage increases, so that the flow rate of the cooling water in the downstream of the protrusion decreases and, for example, the cooling effect by the cooling water May decrease.
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ウォータジャケットの気筒間流路に設けられた突起よりも下流における冷却水流量の減少を抑えることのできる内燃機関のシリンダヘッドを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a cylinder of an internal combustion engine capable of suppressing a decrease in the cooling water flow rate downstream of a projection provided in an inter-cylinder flow path of a water jacket. To provide a head.
上記課題を解決する内燃機関のシリンダヘッドは、内燃機関の燃焼室を冷却水で冷却するウォータジャケットと点火プラグを取り付けるプラグ取り付け部とを備えるシリンダヘッドであって、前記ウォータジャケットは、隣り合う気筒の前記燃焼室間に冷却水を流す気筒間流路を備えており、前記気筒間流路には、その気筒間流路を流れる冷却水を前記プラグ取り付け部に導く突起が設けられており、前記気筒間流路において前記突起よりも下流側の流路には、流路の上下幅が下流に向かうほど広くなるように形成された流路拡大部が設けられている。 A cylinder head of an internal combustion engine that solves the above-mentioned problems is a cylinder head that includes a water jacket that cools a combustion chamber of the internal combustion engine with cooling water and a plug mounting portion that mounts an ignition plug, and the water jackets are adjacent cylinders. An inter-cylinder flow path for flowing cooling water between the combustion chambers is provided, and the inter-cylinder flow path is provided with a projection that guides the cooling water flowing through the inter-cylinder flow path to the plug mounting portion, In the flow passage on the downstream side of the protrusion in the inter-cylinder flow passage, a flow passage enlarged portion is formed so that the vertical width of the flow passage becomes wider toward the downstream side.
なお、同構成の上記「上下幅」とは、シリンダヘッドにおいてシリンダヘッドカバーの取り付け面が設けられている方向を上方向とし、シリンダヘッドにおいてシリンダブロックの取り付け面が設けられている方向を下方向としたときの上下方向における流路の幅のことをいう。 The "vertical width" of the same configuration means that the direction in which the cylinder head cover mounting surface is provided in the cylinder head is the upward direction, and the direction in which the cylinder block mounting surface is provided in the cylinder head is the downward direction. It means the width of the flow path in the up-and-down direction.
同構成によれば、上記気筒間流路において突起よりも下流側の流路には、流路の上下幅が下流に向かうほど広くなるように形成された流路拡大部が設けられている。そのため、突起よりも下流側の流路における流路断面積は下流に向かうほど広くなり、これにより突起の下流における圧力損失は小さくなる。従って、突起よりも下流における冷却水流量の減少を抑えることができるようになる。 According to this configuration, in the flow path on the downstream side of the protrusion in the inter-cylinder flow path, the flow path enlarged portion is formed so that the vertical width of the flow path becomes wider toward the downstream side. Therefore, the flow passage cross-sectional area in the flow passage on the downstream side of the protrusion becomes wider toward the downstream side, which reduces the pressure loss on the downstream side of the protrusion. Therefore, it becomes possible to suppress a decrease in the cooling water flow rate downstream of the protrusion.
以下、内燃機関のシリンダヘッドを具体化した一実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示すように、このシリンダヘッド100において、シリンダブロックが取り付けられる下面には、複数の燃焼室10(図1において破線にて図示)が設けられている。また、シリンダヘッド100には、燃焼室10に吸気を導入する吸気ポート20や、燃焼室10から排気を排出する排気ポート30が各燃焼室10毎に形成されている。また、一対の吸気ポート20と排気ポート30との間には、点火プラグを取り付けるプラグ取り付け部6が設けられている。
An embodiment in which a cylinder head of an internal combustion engine is embodied will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
As shown in FIG. 1, in this
シリンダヘッド100には、各排気ポート30を集合させた排気マニホールド(図示略)が一体形成されている。
シリンダヘッド100には、同シリンダヘッド100の長手方向(図1に示す矢印L方向)に延びており、内燃機関の冷却水で各燃焼室10を冷却するための燃焼室用ウォータジャケット110が一体形成されている。シリンダヘッド100には、内燃機関のシリンダブロックに設けられたウォータジャケットを通過した後の冷却水を燃焼室用ウォータジャケット110に導入するための流路(図示略)が設けられている。
The
A combustion
また、シリンダヘッド100には、内燃機関の冷却水が上記排気マニホールドの周りを流れるようにした排気マニホールド用ウォータジャケット120が一体形成されている。この排気マニホールド用ウォータジャケット120により、上記排気マニホールドが冷却水で冷却される。シリンダヘッド100には、内燃機関のシリンダブロックに設けられたウォータジャケットを通過した後の冷却水や、燃焼室用ウォータジャケット110を通過した後の冷却水を排気マニホールド用ウォータジャケット120に導入するための流路(図示略)が設けられている。なお、シリンダヘッドに一体形成された排気マニホールドや、排気マニホールドを冷却するための上記排気マニホールド用ウォータジャケットは周知な構成であるため、その詳細な構造に関する説明は省略する。
Further, the
燃焼室用ウォータジャケット110には、隣り合う気筒の燃焼室10の間を流れる気筒間流路115(図1において二点鎖線で囲む領域の流路)が設けられている。各気筒間流路115の吸気ポート20側には、内燃機関のシリンダブロックに設けられたウォータジャケットを通過した後の冷却水が、図示しない流路を介して流入する。気筒間流路115の吸気ポート20側に流入した冷却水は、排気ポート30側に向かって気筒間流路115を流れる。このようにして吸気ポート20側から排気ポート30側に向かって気筒間流路115を通過した冷却水は、図示しない流路を介して上記排気マニホールド用ウォータジャケット120に流入した後、シリンダヘッド100に接続された冷却水配管に流れ込むことにより、シリンダヘッド100の外部に排出される。
The combustion
また、各気筒間流路115には、その気筒間流路115を流れる冷却水を上記プラグ取り付け部6に導く突起として機能する第1突起51が設けられている。この第1突起51は、シリンダヘッド100の長手方向に向かって延びており、気筒間流路115を流れる冷却水の流れ方向に対して略直交する方向に延設されている。また、シリンダヘッド100の長手方向における第1突起51の中央部分からは、冷却水の流れ方向に延びる第2突起52が設けられている。図1に示すように、シリンダヘッド100の長手方向における第2突起52の幅W2は、シリンダヘッド100の長手方向における第1突起51の幅W1よりも短くなっており、気筒間流路115には、第1突起51及び第2突起52で構成される略T字状の突起部50が設けられている。
Further, each
図2に、冷却水の流れ方向に沿った気筒間流路115の断面を示す。なお、図2には、シリンダヘッド100においてシリンダヘッドカバーを取り付けるヘッドカバー取り付け面140が設けられている方向を上方向として、これを矢印Y1で示している。また、シリンダヘッド100においてシリンダブロックを取り付けるブロック取り付け面150が設けられている方向を下方向として、これを矢印Y2で示している。
FIG. 2 shows a cross section of the
この図2に示すように、第1突起51及び第2突起52は、気筒間流路115の上部壁面115Uから下部壁面115Dに向かって途中まで延びた状態にて突出しており、それら第1突起51及び第2突起52の突出量はほぼ同じにされている。
As shown in FIG. 2, the
また、気筒間流路115において第1突起51よりも下流側の流路には、流路の上下幅Hが下流に向かうほど広くなるように形成された流路拡大部116が設けられている。なお、図2に示す断面図では、流路拡大部116よりも下流側における気筒間流路115の流路117は、その上下幅HLが流路拡大部116の上下幅Hよりも狭くなっている。しかし、流路117はシリンダヘッド100の長手方向(図2の紙面において手前から奥に向かう方向)に広がっているため、流路117における圧力損失は、流路拡大部116における圧力損失と同等、あるいは流路拡大部116における圧力損失よりも低くなっている。
Further, in the
以上のように構成されるシリンダヘッド100では、次の作用効果が得られる。
(1)図3に示すように、気筒間流路115に流入した冷却水は、第1突起51によってその流れ方向が変更されて、プラグ取り付け部6に向かって流れる。従って、熱負荷の高いプラグ取り付け部6に対して、冷却水による冷却効果を高めることができる。
With the
(1) As shown in FIG. 3, the flow direction of the cooling water that has flowed into the
(2)先の図3に示すように、プラグ取り付け部6に向かって流れた冷却水は、排気ポート30側に向かって流れながら再び気筒間流路115に戻ってくる。ここで、気筒間流路115には、隣り合う燃焼室10のプラグ取り付け部6からそれぞれ冷却水が戻ってくるが、戻ってくるそれらの各冷却水は、第2突起52によってミキシングが抑えられる。従って、隣り合う燃焼室10の一方側から他方側に向かって冷却水が流れ込むことを抑えることができ、これにより各燃焼室10の間における冷却水流量の均一化を促すことができる。
(2) As shown in FIG. 3, the cooling water flowing toward the
(3)気筒間流路115に設けられた第1突起51や第2突起52は、気筒間流路115の形成部位における剛性を高めるためのリブとしても機能する。そのため、それら第1突起51や第2突起52を設けない場合と比較して、気筒間流路115の形成部位における剛性が向上するようになる。従って、例えば、シリンダヘッド100とシリンダブロックとをボルトで締結する際のシリンダヘッド100の変形が抑えられるようになり、これによりシリンダヘッド100とシリンダブロックとの間に挟まれるヘッドガスケットのシール性が向上するようになる。
(3) The
(4)先の図1に示したように、第2突起52の幅W2を第1突起51の幅W1よりも短くしている。そのため、第2突起52の幅W2を第1突起51の幅W1と同じにした場合、あるいは第2突起52の幅W2を第1突起51の幅W1よりも長くした場合と比較して、第2突起52を設けたことによる気筒間流路115での圧力損失の増大を抑えることができる。
(4) As shown in FIG. 1 above, the width W2 of the
(5)上記第1突起51は、気筒間流路115において冷却水の流れ方向に対して略直交する方向に延設されている。そのため、単に第1突起51を気筒間流路115に設けただけでは、気筒間流路115において第1突起51が設けられた部位での圧力損失が増大してしまい、第1突起51の下流における冷却水流量が減少してしまう。そのため、例えば冷却水による冷却効果が低下するおそれがある。
(5) The
この点、本実施形態のシリンダヘッド100では、先の図2に示したように、気筒間流路115において第1突起51よりも下流側の流路には、流路の上下幅Hが下流に向かうほど広くなるように形成された流路拡大部116を設けるようにしている。そのため、第1突起51よりも下流側の流路における流路断面積は下流に向かうほど広くなり、これにより第1突起51の下流における圧力損失は小さくなる。従って、第1突起51よりも下流における冷却水流量の減少を抑えることができる。
In this respect, in the
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記突起部50は略T字状であったが、冷却水をプラグ取り付け部6に導くことができるのであれば、その他の形状でもよい。例えば、冷却水の流れ方向において上流方向を指す矢印形状でもよい。
The above-described embodiment can also be implemented in the following modes, which are appropriately modified.
Although the
・上記実施形態のシリンダヘッド100は、気筒間流路115に上記第1突起51及び上記第2突起52が設けられていた。この他、図4に示すように、気筒間流路115に上記第1突起51は設けられているものの、上記第2突起52は設けられていないシリンダヘッド200であっても、気筒間流路115に上記流路拡大部116を設けることにより、上記(2)及び上記(4)以外の作用効果を得ることができる。
In the
6…プラグ取り付け部、10…燃焼室、20…吸気ポート、30…排気ポート、50…突起部、51…第1突起、52…第2突起、100…シリンダヘッド、110…燃焼室用ウォータジャケット、115…気筒間流路、115D…下部壁面、115U…上部壁面、116…流路拡大部、117…流路、120…排気マニホールド用ウォータジャケット、140…ヘッドカバー取り付け面、150…ブロック取り付け面、200…シリンダヘッド。 6... Plug attachment part, 10... Combustion chamber, 20... Intake port, 30... Exhaust port, 50... Projection part, 51... First projection, 52... Second projection, 100... Cylinder head, 110... Combustion chamber water jacket , 115... Inter-cylinder flow path, 115D... Lower wall surface, 115U... Upper wall surface, 116... Flow path enlarged portion, 117... Flow path, 120... Exhaust manifold water jacket, 140... Head cover mounting surface, 150... Block mounting surface, 200... Cylinder head.
Claims (1)
前記ウォータジャケットは、前記一方のポートと前記他方のポートとの間に設けられているとともに隣り合う前記気筒の前記燃焼室間に冷却水を流す気筒間流路を備えており、
前記気筒間流路における前記一方のポート側には、当該気筒間流路に冷却水を流入させるための流路が接続され、
前記気筒間流路には、その気筒間流路を前記一方のポート側から前記他方のポート側に流れる冷却水を前記プラグ取り付け部に導く突起が設けられており、
前記突起は、前記気筒間流路の上部壁面から下部壁面に向かって途中まで延びた状態にて突出する第1突起及び第2突起を有し、
前記第1突起は、隣り合う前記気筒の並び方向に延びており、
前記第2突起は、隣り合う前記気筒の並び方向における前記第1突起の途中から冷却水の流れ方向下流側に延びており、
隣り合う前記気筒の並び方向における前記第2突起の幅は、隣り合う前記気筒の並び方向における前記第1突起の幅よりも短くなっており、
前記気筒間流路において前記第1突起よりも下流側の流路には、流路の上下幅が下流に向かうほど広くなるように形成された流路拡大部が設けられている
内燃機関のシリンダヘッド。 A water jacket for cooling the combustion chamber of the internal combustion engine with cooling water, a plug mounting portion for mounting a spark plug, and a port provided on one side and the other side across the plug mounting portion in a direction orthogonal to the cylinder alignment direction, A cylinder head provided with,
The water jacket comprises a cylinder-by-cylinder passage for flowing the cooling water between the combustion chamber of the cylinder adjacent with provided between said one port and the other port,
On the one port side of the inter-cylinder flow path, a flow path for inflowing cooling water into the inter-cylinder flow path is connected,
The inter-cylinder flow path is provided with a projection that guides cooling water flowing from the one port side of the inter-cylinder flow path to the other port side to the plug mounting portion,
The protrusion has a first protrusion and a second protrusion that protrude from the upper wall surface of the inter-cylinder flow passage toward the lower wall surface in the middle,
The first protrusion extends in the direction in which the adjacent cylinders are arranged,
The second protrusion extends from the middle of the first protrusion in the direction in which the adjacent cylinders are arranged to the downstream side in the cooling water flow direction,
The width of the second protrusion in the arrangement direction of the adjacent cylinders is shorter than the width of the first protrusion in the arrangement direction of the adjacent cylinders,
In the inter-cylinder flow passage, a flow passage enlarged portion is formed in the flow passage on the downstream side of the first protrusion so that the vertical width of the flow passage becomes wider toward the downstream side. head.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016096241A JP6728952B2 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Cylinder head of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016096241A JP6728952B2 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Cylinder head of internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017203430A JP2017203430A (en) | 2017-11-16 |
JP6728952B2 true JP6728952B2 (en) | 2020-07-22 |
Family
ID=60322867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016096241A Active JP6728952B2 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Cylinder head of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6728952B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112576401B (en) * | 2019-09-30 | 2022-08-26 | 广州汽车集团股份有限公司 | Double-deck cylinder head water jacket, cylinder and vehicle |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11336607A (en) * | 1998-05-22 | 1999-12-07 | Nissan Motor Co Ltd | Cylinder head of internal combustion engine |
JP4791305B2 (en) * | 2006-09-20 | 2011-10-12 | ヤマハ発動機株式会社 | Water-cooled multi-cylinder engine |
JP2009062836A (en) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Toyota Motor Corp | Cylinder head of internal combustion engine |
JP4983556B2 (en) * | 2007-11-08 | 2012-07-25 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine cooling structure |
JP2012149581A (en) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Daihatsu Motor Co Ltd | Internal combustion engine |
JP2015117619A (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | 三菱自動車工業株式会社 | Cylinder head |
-
2016
- 2016-05-12 JP JP2016096241A patent/JP6728952B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017203430A (en) | 2017-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4788236B2 (en) | Cylinder head cooling structure | |
JP4446989B2 (en) | Cylinder block and internal combustion engine | |
JP2006242030A (en) | Engine cylinder head structure | |
CN105626296B (en) | Cylinder head having water jacket integrally formed with exhaust manifold | |
KR101826549B1 (en) | Water jacket for cylinder block | |
EP3342999B1 (en) | Water-cooled engine | |
CN110469419B (en) | Water jacket structure | |
JP2014163225A (en) | Cooling structure for multi-cylinder engine | |
JP6728952B2 (en) | Cylinder head of internal combustion engine | |
JP2004124945A (en) | Water jacket for cylinder head | |
KR101755505B1 (en) | Water jacket for cylinder head | |
JP2007247439A (en) | Exhaust passage structure of internal combustion engine | |
JP2019112990A (en) | cylinder head | |
JP6891798B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP2017040175A (en) | Cooling structure of cylinder head | |
JP6052135B2 (en) | Engine cooling system | |
JP6777028B2 (en) | Internal combustion engine cylinder head | |
JP4279758B2 (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
JP6696125B2 (en) | Cylinder head cooling structure | |
JP2018080679A (en) | cylinder head | |
JP7106927B2 (en) | internal combustion engine cylinder head | |
JP6070590B2 (en) | Cylinder head | |
KR102335493B1 (en) | Water jacket for engine | |
JP2012149581A (en) | Internal combustion engine | |
JP2007303341A (en) | Plastic intake manifold of internal combustion engine and internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180619 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190528 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190724 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200107 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200306 |
|
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: 20200602 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200615 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6728952 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |