JP6777028B2 - Internal combustion engine cylinder head - Google Patents

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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、燃焼室や、冷却水が流れ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孔が形成されたプラグ取り付け部や、排気ポートなどが設けられている。こうした燃焼室や排気ポートを冷却するために、例えば特許文献1に記載のシリンダヘッドは、燃焼室を冷却する第1のウォータジャケットや、第1のウォータジャケットとは独立して設けられており排気ポートを冷却する第2のウォータジャケットを備えている。 The cylinder head of an internal combustion engine is provided with a combustion chamber, a water jacket through which cooling water flows, a plug attachment portion having a plug hole for attaching a spark plug, an exhaust port, and the like. In order to cool such a combustion chamber and an exhaust port, for example, the cylinder head described in Patent Document 1 is provided independently of the first water jacket for cooling the combustion chamber and the first water jacket for exhaust. It has a second water jacket that cools the port.

特開2010−209749号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-209479

ところで、シリンダヘッドにおいて、燃焼室毎に存在する部位であって点火プラグから同シリンダヘッドに伝わる熱量と排気ポートから同シリンダヘッドに伝わる熱量とが加わる部位は、他の部位と比較して熱が集中することで温度が高くなりやすく、冷却要求の高い重点冷却部位になっている。そのため、そうした重点冷却部位の冷却性能を高めることが望まれている。 By the way, in the cylinder head, the part existing in each combustion chamber where the amount of heat transferred from the spark plug to the cylinder head and the amount of heat transferred from the exhaust port to the cylinder head are added is more heat than other parts. By concentrating, the temperature tends to rise, making it a priority cooling site with high cooling requirements. Therefore, it is desired to improve the cooling performance of such a priority cooling portion.

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、シリンダヘッドの重点冷却部位に対する冷却性能を高め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 such circumstances, and an object of the present invention is to provide a cylinder head of an internal combustion engine capable of enhancing cooling performance with respect to a priority cooling portion of the cylinder head.

上記課題を解決する内燃機関のシリンダヘッドは、直線状に並んだ複数の燃焼室と、前記燃焼室の並び方向に対して交差する方向にそれぞれ設けられており前記燃焼室に繋がる吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートの間に形成されて前記複数の燃焼室に跨がって前記燃焼室の並び方向に延びており前記燃焼室を冷却するウォータジャケットと、前記吸気ポートと前記排気ポートとの間に形成されており点火プラグを取り付けるプラグ孔を有して前記燃焼室毎に独立して設けられるプラグ取り付け部と、を有している。そして、前記ウォータジャケットは、前記プラグ取り付け部よりも前記吸気ポート側に位置しており前記燃焼室毎に設けられる吸気ポート側流路と、前記プラグ取り付け部よりも前記排気ポート側に位置しており前記燃焼室毎に設けられる排気ポート側流路とを有している。そして、前記プラグ孔に取り付けられる点火プラグから伝わる熱量と前記排気ポートから伝わる熱量とが加わることにより当該シリンダヘッドが高温化する部位であって前記燃焼室毎に存在する部位を重点冷却部位としたときに、前記排気ポート側流路は、前記重点冷却部位を通過するとともに同排気ポート側流路の上流から前記重点冷却部位に向かって流路断面積が徐々に小さくなるように形成されている。そして、前記プラグ取り付け部は、前記ウォータジャケットの上流側に向かって窄むように突出した上流側突起を有している。 Cylinder heads of an internal combustion engine that solves the above problems are provided in a direction intersecting with a plurality of linearly arranged combustion chambers and the arrangement direction of the combustion chambers, and an intake port and an exhaust connected to the combustion chambers. A water jacket formed between the port, the intake port and the exhaust port, straddling the plurality of combustion chambers and extending in the arrangement direction of the combustion chambers to cool the combustion chambers, and the intake port. It has a plug hole formed between the exhaust port and the ignition plug, and a plug attachment portion provided independently for each combustion chamber. The water jacket is located on the intake port side of the plug mounting portion and is located on the intake port side flow path provided for each combustion chamber and on the exhaust port side of the plug mounting portion. It has an exhaust port side flow path provided for each combustion chamber. Then, a portion where the temperature of the cylinder head rises due to the addition of the amount of heat transmitted from the spark plug attached to the plug hole and the amount of heat transmitted from the exhaust port, and the portion existing in each combustion chamber is designated as the priority cooling portion. Occasionally, the exhaust port side flow path is formed so as to pass through the priority cooling portion and the flow path cross-sectional area gradually decreases from the upstream of the exhaust port side flow path toward the priority cooling portion. .. The plug mounting portion has an upstream projection that projects so as to narrow toward the upstream side of the water jacket.

同構成では、上記排気ポート側流路が上記重点冷却部位を通過するとともに同排気ポート側流路の上流から上記重点冷却部位に向かって流路断面積が徐々に小さくなるように形成されている。そのため、排気ポート側流路を流れる冷却水は、排気ポート側流路の上流から重点冷却部位に向かうにつれて流速が速くなる。冷却水の流速が速くなると単位時間当たりに冷却水が持ち去る熱量が増えるため、重点冷却部位に対する冷却性能を高めることができる。 In the same configuration, the exhaust port side flow path passes through the priority cooling portion, and the cross-sectional area of the flow path gradually decreases from the upstream of the exhaust port side flow path toward the priority cooling portion. .. Therefore, the flow velocity of the cooling water flowing through the exhaust port side flow path increases from the upstream side of the exhaust port side flow path toward the priority cooling portion. As the flow velocity of the cooling water increases, the amount of heat carried away by the cooling water per unit time increases, so that the cooling performance for the priority cooling portion can be improved.

また、ウォータジャケットに冷却水が流入すると、その流入した冷却水はプラグ取り付け部の上流側突起によって吸気ポート側流路を流れる冷却水と排気ポート側流路を流れる冷却水とに分流される。ここで、上流側突起は、ウォータジャケットの上流側に向かって窄むように突出しており、略三角状になっている。そして、略三角形状をなす上流側突起の先端はウォータジャケットの上流側を向いている。そのため、プラグ取り付け部の上流から流れてくる冷却水が上流側突起にて分流される際には、比較的尖っている先端部分を基点に分流されるため、冷却水の流れ方向の変化が少なく、また淀みも生じにくい。従って、分流時における冷却水の流速低下が抑えられるようになり、排気ポート側流路に流入する冷却水の流速低下が抑えられるため、これによっても重点冷却部位に対する冷却性能を高めることができる。 Further, when the cooling water flows into the water jacket, the flowing cooling water is divided into the cooling water flowing through the intake port side flow path and the cooling water flowing through the exhaust port side flow path by the upstream projection of the plug mounting portion. Here, the upstream protrusion protrudes so as to narrow toward the upstream side of the water jacket, and has a substantially triangular shape. The tip of the upstream protrusion, which has a substantially triangular shape, faces the upstream side of the water jacket. Therefore, when the cooling water flowing from the upstream of the plug mounting portion is diverted by the upstream protrusion, it is diverted from the relatively sharp tip portion as the base point, so that the change in the flow direction of the cooling water is small. Also, stagnation is unlikely to occur. Therefore, the decrease in the flow velocity of the cooling water at the time of diversion can be suppressed, and the decrease in the flow velocity of the cooling water flowing into the flow path on the exhaust port side can be suppressed, so that the cooling performance for the priority cooling portion can be improved.

また、上記シリンダヘッドにおいて、前記排気ポート側流路において前記重点冷却部位を通過する部分の流路断面積の最小値であって前記燃焼室毎の値を気筒別最小断面積としたときに、前記ウォータジャケットの下流に位置する前記重点冷却部位ほど前記気筒別最小断面積が大きくなるように前記排気ポート側流路を形成してもよい。 Further, in the cylinder head, when it is the minimum value of the flow path cross-sectional area of the portion of the exhaust port side flow path that passes through the priority cooling portion and the value for each combustion chamber is set as the minimum cross-sectional area for each cylinder. The exhaust port side flow path may be formed so that the minimum cross-sectional area for each cylinder becomes larger toward the priority cooling portion located downstream of the water jacket.

上述したように、排気ポート側流路は、排気ポート側流路の上流から重点冷却部位に向かって流路断面積が徐々に小さくなるように形成されているために、重点冷却部位を通る部分において圧力損失が比較的大きくなっている。そのため、1つの排気ポート側流路を通過した冷却水が、下流に位置する次の排気ポート側流路に流入する際には、一部の冷却水が排気ポート側流路ではなく吸気ポート側流路に流れ込みやすく、下流に位置する排気ポート側流路ほど冷却水の流量が減少するおそれがある。この点、同構成では、ウォータジャケットの下流に位置する重点冷却部位ほど気筒別最小断面積が大きくなるように各排気ポート側流路は形成されている。従って、ウォータジャケットの下流に位置する排気ポート側流路ほど圧力損失が小さくなるため、1つの排気ポート側流路を通過した冷却水が、下流に位置する次の排気ポート側流路に流入する際には、吸気ポート側流路ではなく排気ポート側流路に流れ込みやすくなる。従って、各排気ポート側流路における冷却水の流量の減少を抑えることができる。 As described above, the exhaust port side flow path is formed so that the cross-sectional area of the flow path gradually decreases from the upstream side of the exhaust port side flow path toward the priority cooling portion, so that the portion passes through the priority cooling portion. The pressure loss is relatively large in. Therefore, when the cooling water that has passed through one exhaust port side flow path flows into the next exhaust port side flow path located downstream, some of the cooling water is not on the exhaust port side flow path but on the intake port side. It is easy to flow into the flow path, and the flow rate of cooling water may decrease toward the exhaust port side flow path located downstream. In this respect, in the same configuration, each exhaust port side flow path is formed so that the minimum cross-sectional area for each cylinder becomes larger toward the priority cooling portion located downstream of the water jacket. Therefore, since the pressure loss becomes smaller in the exhaust port side flow path located downstream of the water jacket, the cooling water that has passed through one exhaust port side flow path flows into the next exhaust port side flow path located downstream. In this case, it becomes easier to flow into the exhaust port side flow path instead of the intake port side flow path. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the flow rate of the cooling water in each exhaust port side flow path.

また、上記シリンダヘッドにおいて、前記プラグ取り付け部は、前記ウォータジャケットの下流側に向かって窄むように突出した下流側突起を有してもよい。
同構成によれば、プラグ取り付け部が有する下流側突起は、ウォータジャケットの下流側に向かって窄むように突出しており、略三角状になっている。そして、略三角形状をなす下流側突起の先端はウォータジャケットの下流側を向いている。そのため、排気ポート側流路を通過した冷却水と吸気ポート側流路を通過した冷却水とが下流側突起よりも下流で合流する際には、冷却水に淀みが生じにくい。従って、例えば下流側突起よりも下流の位置で合流した冷却水の流速低下を抑えることができる。
Further, in the cylinder head, the plug mounting portion may have a downstream projection protruding so as to narrow toward the downstream side of the water jacket.
According to the same configuration, the downstream protrusion of the plug mounting portion protrudes so as to narrow toward the downstream side of the water jacket, and has a substantially triangular shape. The tip of the downstream protrusion, which has a substantially triangular shape, faces the downstream side of the water jacket. Therefore, when the cooling water that has passed through the exhaust port side flow path and the cooling water that has passed through the intake port side flow path merge downstream of the downstream protrusion, the cooling water is less likely to stagnate. Therefore, for example, it is possible to suppress a decrease in the flow velocity of the cooling water that has merged at a position downstream of the downstream protrusion.

また、上記シリンダヘッドにおいて、前記上流側突起の先端は、前記プラグ孔の中心軸線に直交する断面において前記ウォータジャケットの排気ポート側の壁面よりも前記ウォータジャケットの吸気ポート側の壁面に近い位置に設けてもよい。 Further, in the cylinder head, the tip of the upstream protrusion is located closer to the wall surface of the water jacket on the intake port side than the wall surface of the water jacket on the exhaust port side in a cross section orthogonal to the central axis of the plug hole. It may be provided.

同構成によれば、上記断面における上流側突起の先端が、ウォータジャケットの排気ポート側の壁面よりも同ウォータジャケットの吸気ポート側の壁面に近い位置に設けられており、上流側突起の先端は吸気ポート側にオフセットされている。そのため、プラグ取り付け部の上流から流れてくる冷却水が上流側突起にて分流される際には、吸気ポート側流路に流れ込む冷却水よりも排気ポート側流路に流れ込む冷却水の方が多くなる。従って、上流側突起の先端を吸気ポート側にオフセットさせない場合と比較して、重点冷却部位を通過する冷却水の量が多くなり、これによっても重点冷却部位に対する冷却性能が高まるようになる。 According to the same configuration, the tip of the upstream protrusion in the above cross section is provided at a position closer to the wall surface of the water jacket on the intake port side than the wall surface of the water jacket on the exhaust port side, and the tip of the upstream protrusion is provided. It is offset to the intake port side. Therefore, when the cooling water flowing from the upstream of the plug mounting portion is divided by the upstream projection, more cooling water flows into the exhaust port side flow path than the cooling water flowing into the intake port side flow path. Become. Therefore, as compared with the case where the tip of the upstream protrusion is not offset to the intake port side, the amount of cooling water passing through the priority cooling portion is increased, which also improves the cooling performance for the priority cooling portion.

また、上記シリンダヘッドにおいて、前記燃焼室毎に複数の排気ポートを備える場合には、前記プラグ孔と前記複数の排気ポートとによって囲まれる領域内の部位を前記重点冷却部位に設定することが望ましい。 Further, when the cylinder head is provided with a plurality of exhaust ports for each combustion chamber, it is desirable to set a portion in the region surrounded by the plug hole and the plurality of exhaust ports as the priority cooling portion. ..

また、上記シリンダヘッドにおいて、前記燃焼室毎に1つの排気ポートを備える場合には、前記プラグ孔と前記排気ポートとの間に位置する部位を前記重点冷却部位に設定することが望ましい。 Further, when the cylinder head is provided with one exhaust port for each combustion chamber, it is desirable to set a portion located between the plug hole and the exhaust port as the priority cooling portion.

シリンダヘッドの一実施形態についてその構造を示す断面図。The cross-sectional view which shows the structure about one Embodiment of a cylinder head. 図1の2−2線に沿った断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 of FIG. 図1のA部拡大図。An enlarged view of part A in FIG. 図1の4−4線に沿った断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line 4-4 of FIG. 同実施形態の変形例におけるシリンダヘッドの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a cylinder head in a modified example of the same embodiment. 同実施形態の変形例におけるシリンダヘッドの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a cylinder head in a modified example of the same embodiment.

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4を参照して説明する。
なお、以下では、シリンダヘッドにおいてヘッドカバーが組み付けられる方向を「上方向」とし、シリンダヘッドにおいてシリンダブロックが組み付けられる方向を「下方向」とし、これら「上下方向」をシリンダヘッドの「高さ方向」として各図において矢印Hにて示す。また、シリンダヘッドの長手方向及び上下方向に直交する方向をシリンダヘッドの「幅方向」とし、各図において矢印Wにて示す。
Hereinafter, an embodiment in which the cylinder head of the internal combustion engine is embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
In the following, the direction in which the head cover is assembled in the cylinder head is referred to as "upward", the direction in which the cylinder block is assembled in the cylinder head is referred to as "downward", and these "vertical directions" are referred to as "height direction" of the cylinder head. Is indicated by an arrow H in each figure. Further, the direction orthogonal to the longitudinal direction and the vertical direction of the cylinder head is defined as the "width direction" of the cylinder head, and is indicated by an arrow W in each drawing.

図1に、シリンダヘッド100の長手方向における断面図を示す。同図1に示すように、シリンダヘッド100の下面(シリンダブロックが組み付けられる面)には、シリンダヘッド100の長手方向(図1に示す矢印L方向)に向かって直線状に並ぶ複数の燃焼室10が形成されている。また、シリンダヘッド100には、燃焼室10の並び方向に対して交差する方向にそれぞれ設けられており燃焼室10に繋がる吸気ポート20及び排気ポート30が形成されている。吸気ポート20や排気ポート30は各燃焼室10に2つずつ形成されている。燃焼室10の周囲には、シリンダヘッド100をシリンダブロックに固定するボルトが挿入されるボルト孔150が形成されている。また、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孔41が形成されたプラグ取り付け部40が燃焼室10毎に設けられている。 FIG. 1 shows a cross-sectional view of the cylinder head 100 in the longitudinal direction. As shown in FIG. 1, a plurality of combustion chambers arranged linearly in the longitudinal direction of the cylinder head 100 (arrow L direction shown in FIG. 1) on the lower surface of the cylinder head 100 (the surface on which the cylinder block is assembled). 10 is formed. Further, the cylinder head 100 is provided in a direction intersecting the arrangement direction of the combustion chambers 10, and an intake port 20 and an exhaust port 30 connected to the combustion chamber 10 are formed. Two intake ports 20 and two exhaust ports 30 are formed in each combustion chamber 10. A bolt hole 150 into which a bolt for fixing the cylinder head 100 to the cylinder block is inserted is formed around the combustion chamber 10. Further, between the intake port 20 and the exhaust port 30, a plug mounting portion 40 having a plug hole 41 for mounting a spark plug is provided for each combustion chamber 10.

シリンダヘッド100の吸気ポート20と排気ポート30との間には、内燃機関の冷却水で各燃焼室10を冷却する燃焼室用ウォータジャケット110が、上述した複数の燃焼室10に跨がって同燃焼室10の並び方向(シリンダヘッド100の長手方向)に延びるように形成されている。 Between the intake port 20 and the exhaust port 30 of the cylinder head 100, a combustion chamber water jacket 110 that cools each combustion chamber 10 with cooling water of an internal combustion engine straddles the plurality of combustion chambers 10 described above. It is formed so as to extend in the arrangement direction of the combustion chambers 10 (longitudinal direction of the cylinder head 100).

図2及び先の図1に示すように、排気ポート30の下方には、内燃機関の冷却水で各排気ポート30を冷却する第1排気用ウォータジャケット120がシリンダヘッド100の長手方向に延びるように形成されている。また、排気ポート30の上方には、内燃機関の冷却水で各排気ポート30を冷却する第2排気用ウォータジャケット125がシリンダヘッド100の長手方向に延びるように形成されている。 As shown in FIG. 2 and FIG. 1 above, a first exhaust water jacket 120 for cooling each exhaust port 30 with cooling water of an internal combustion engine extends in the longitudinal direction of the cylinder head 100 below the exhaust port 30. Is formed in. Further, above the exhaust port 30, a second exhaust water jacket 125 for cooling each exhaust port 30 with the cooling water of the internal combustion engine is formed so as to extend in the longitudinal direction of the cylinder head 100.

先の図1に示すように、シリンダヘッド100において燃焼室10の配列方向に対して直交する両側面のうちの一方の側面近傍には、シリンダヘッド100のウォータジャケットに冷却水を導入する冷却水導入孔111が形成されている。また、シリンダヘッド100において燃焼室10の配列方向に対して直交する両側面のうちの他方の側面には、シリンダヘッド100のウォータジャケットから冷却水を排出する冷却水排出孔112が形成されている。 As shown in FIG. 1, in the vicinity of one side surface of both side surfaces orthogonal to the arrangement direction of the combustion chamber 10 in the cylinder head 100, cooling water for introducing cooling water into the water jacket of the cylinder head 100 is introduced. An introduction hole 111 is formed. Further, a cooling water discharge hole 112 for discharging cooling water from the water jacket of the cylinder head 100 is formed on the other side surface of the side surfaces of the cylinder head 100 which are orthogonal to the arrangement direction of the combustion chamber 10. ..

燃焼室用ウォータジャケット110の最上流部及び第1排気用ウォータジャケット120の最上流部及び第2排気用ウォータジャケット125の最上流部は、冷却水導入孔111に繋がっている。また、燃焼室用ウォータジャケット110の最下流部及び第1排気用ウォータジャケット120の最下流部及び第2排気用ウォータジャケット125の最下流部は、冷却水排出孔112に繋がっている。 The most upstream portion of the combustion chamber water jacket 110, the most upstream portion of the first exhaust water jacket 120, and the most upstream portion of the second exhaust water jacket 125 are connected to the cooling water introduction hole 111. Further, the most downstream part of the combustion chamber water jacket 110, the most downstream part of the first exhaust water jacket 120, and the most downstream part of the second exhaust water jacket 125 are connected to the cooling water discharge hole 112.

図3に、プラグ取り付け部40におけるプラグ孔41の中心軸線PL(図3及び先の図2に図示)に直交する断面を示す。
この図3に示すように、プラグ取り付け部40は、燃焼室用ウォータジャケット110の上流側に向かって窄むように突出した上流側突起42を有している。より詳細には、同プラグ取り付け部40は、燃焼室用ウォータジャケット110の上流側の位置で接続されるとともに燃焼室用ウォータジャケット110の上流側ほど互いの間隔が狭くなる一対の側面を含む上流側突起42を有している。上流側突起42の上記一対の側面は、吸気ポート20側の側面である第1側面42Bと排気ポート30の側面である第2側面42Cとで構成されている。また、第1側面42Bと第2側面42Cとが燃焼室用ウォータジャケット110の上流側の位置で接続されている部分は、上流側突起42の頂点になっている。
FIG. 3 shows a cross section orthogonal to the central axis PL (shown in FIG. 3 and FIG. 2 above) of the plug hole 41 in the plug mounting portion 40.
As shown in FIG. 3, the plug mounting portion 40 has an upstream projection 42 that protrudes so as to narrow toward the upstream side of the combustion chamber water jacket 110. More specifically, the plug mounting portion 40 is connected at a position on the upstream side of the combustion chamber water jacket 110, and is upstream including a pair of side surfaces in which the distance between the plug mounting portions 40 becomes narrower toward the upstream side of the combustion chamber water jacket 110. It has a side protrusion 42. The pair of side surfaces of the upstream side projection 42 is composed of a first side surface 42B which is a side surface on the intake port 20 side and a second side surface 42C which is a side surface of the exhaust port 30. Further, the portion where the first side surface 42B and the second side surface 42C are connected at a position on the upstream side of the water jacket 110 for the combustion chamber is the apex of the upstream side protrusion 42.

また、図3に示すように、プラグ取り付け部40は、燃焼室用ウォータジャケット110の下流側に向かって窄むように突出した下流側突起43を有している。より詳細には、同プラグ取り付け部40は、燃焼室用ウォータジャケット110の下流側の位置で接続されるとともに燃焼室用ウォータジャケット110の下流側ほど互いの間隔が狭くなる一対の側面を含む下流側突起43を有している。下流側突起43の上記一対の側面は、吸気ポート20側の側面である第3側面43Bと排気ポート30の側面である第4側面43Cとで構成されている。また、第3側面43Bと第4側面43Cとが燃焼室用ウォータジャケット110の下流側の位置で接続されている部分は、下流側突起43の頂点になっている。 Further, as shown in FIG. 3, the plug mounting portion 40 has a downstream projection 43 that protrudes so as to narrow toward the downstream side of the combustion chamber water jacket 110. More specifically, the plug mounting portion 40 is connected at a position on the downstream side of the combustion chamber water jacket 110, and is downstream including a pair of side surfaces in which the distance between the plug mounting portions 40 becomes narrower toward the downstream side of the combustion chamber water jacket 110. It has a side protrusion 43. The pair of side surfaces of the downstream side projection 43 is composed of a third side surface 43B which is a side surface on the intake port 20 side and a fourth side surface 43C which is a side surface of the exhaust port 30. Further, the portion where the third side surface 43B and the fourth side surface 43C are connected at a position on the downstream side of the combustion chamber water jacket 110 is the apex of the downstream side protrusion 43.

上流側突起42において燃焼室用ウォータジャケット110の上流側に位置する先端部42Aの内角θ1は鋭角になっている。また、下流側突起43において燃焼室用ウォータジャケット110の下流側に位置する先端部43Aの内角θ2も鋭角であって、先端部42Aの内角θ1は先端部43Aの内角θ2よりも小さくなっている。 The internal angle θ1 of the tip portion 42A located on the upstream side of the combustion chamber water jacket 110 in the upstream projection 42 is an acute angle. Further, the internal angle θ2 of the tip 43A located on the downstream side of the combustion chamber water jacket 110 in the downstream projection 43 is also an acute angle, and the internal angle θ1 of the tip 42A is smaller than the internal angle θ2 of the tip 43A. ..

また、上流側突起42の先端部42A及び下流側突起43の先端部43Aは、プラグ孔41の中心軸線PLに直交する断面において燃焼室用ウォータジャケット110の排気ポート30側の壁面110Bよりも同燃焼室用ウォータジャケット110の吸気ポート20側の壁面110Aに近い位置に設けられている。 Further, the tip portion 42A of the upstream side protrusion 42 and the tip portion 43A of the downstream side protrusion 43 are the same as the wall surface 110B on the exhaust port 30 side of the combustion chamber water jacket 110 in a cross section orthogonal to the central axis PL of the plug hole 41. It is provided at a position close to the wall surface 110A on the intake port 20 side of the water jacket 110 for the combustion chamber.

図3に示すように、上流側突起42及び下流側突起43を有するプラグ取り付け部40よりも吸気ポート20側の位置には、冷却水が流れる吸気ポート側流路117が燃焼室10毎に形成されており、同プラグ取り付け部40よりも排気ポート30側の位置には、冷却水が流れる排気ポート側流路115が燃焼室10毎に形成されている。これら吸気ポート側流路117及び排気ポート側流路115は、燃焼室用ウォータジャケット110の一部を構成している。 As shown in FIG. 3, an intake port side flow path 117 through which cooling water flows is formed for each combustion chamber 10 at a position on the intake port 20 side of the plug mounting portion 40 having the upstream side protrusion 42 and the downstream side protrusion 43. An exhaust port side flow path 115 through which cooling water flows is formed for each combustion chamber 10 at a position on the exhaust port 30 side of the plug mounting portion 40. The intake port side flow path 117 and the exhaust port side flow path 115 form a part of the water jacket 110 for the combustion chamber.

上流側突起42の第1側面42Bは、燃焼室用ウォータジャケット110の吸気ポート20側の壁面110Aに対してほぼ平行になっている。また、上流側突起42の第2側面42Cは、燃焼室用ウォータジャケット110の排気ポート30側の壁面110Bに対して傾斜している。より詳細には、排気ポート側流路115の下流に向かうほど壁面110Bに近づくように第2側面42Cは傾斜しており、これにより排気ポート側流路115は、上流側突起42の第2側面42Cと燃焼室用ウォータジャケット110の壁面110Bとの間の距離が下流側ほど短い部分を含んでいる。 The first side surface 42B of the upstream projection 42 is substantially parallel to the wall surface 110A on the intake port 20 side of the combustion chamber water jacket 110. Further, the second side surface 42C of the upstream projection 42 is inclined with respect to the wall surface 110B on the exhaust port 30 side of the combustion chamber water jacket 110. More specifically, the second side surface 42C is inclined so as to approach the wall surface 110B toward the downstream side of the exhaust port side flow path 115, whereby the exhaust port side flow path 115 becomes the second side surface of the upstream side projection 42. The distance between the 42C and the wall surface 110B of the water jacket 110 for the combustion chamber is shorter toward the downstream side.

プラグ孔41に取り付けられる点火プラグからシリンダヘッド100に伝わる熱量と排気ポート30からシリンダヘッド100に伝わる熱量とが加わることによりシリンダヘッド100が高温化する部位であって燃焼室10毎に存在する部位を重点冷却部位CZとしたときに、シリンダヘッド100では以下の部位が重点冷却部位CZになっている。すなわち、シリンダヘッド100は燃焼室10毎に複数の排気ポート30を備えており、点火プラグが取り付けられるプラグ孔41と各排気ポート30とで囲まれる領域内の部位が重点冷却部位CZになっている。 A portion where the temperature of the cylinder head 100 rises due to the addition of the amount of heat transferred from the spark plug attached to the plug hole 41 to the cylinder head 100 and the amount of heat transferred from the exhaust port 30 to the cylinder head 100, which exists in each combustion chamber 10. Is the priority cooling portion CZ, and the following portions are the priority cooling portions CZ in the cylinder head 100. That is, the cylinder head 100 is provided with a plurality of exhaust ports 30 for each combustion chamber 10, and the portion in the region surrounded by the plug hole 41 to which the spark plug is attached and each exhaust port 30 becomes the priority cooling portion CZ. There is.

排気ポート側流路115は、上記の重点冷却部位CZを通過するとともに同排気ポート側流路115の上流から重点冷却部位CZに向かって流路断面積が徐々に小さくなるように形成されている。なお、排気ポート側流路115は、重点冷却部位CZから排気ポート側流路115の下流に向かって流路断面積が徐々に大きくなるように形成されている。 The exhaust port side flow path 115 is formed so as to pass through the above-mentioned priority cooling portion CZ and the flow path cross-sectional area gradually decreases from the upstream side of the exhaust port side flow path 115 toward the priority cooling portion CZ. .. The exhaust port side flow path 115 is formed so that the cross-sectional area of the flow path gradually increases from the priority cooling portion CZ toward the downstream side of the exhaust port side flow path 115.

図4及び先の図3に示すように、排気ポート側流路115において重点冷却部位CZを通過する部分の流路断面積の最小値であって燃焼室10毎の値を気筒別最小断面積SEとしたときに、燃焼室用ウォータジャケット110の下流に位置する重点冷却部位CZほど気筒別最小断面積SEが大きくなるように、各排気ポート側流路115は形成されている。例えば、本実施形態では、シリンダヘッド100に4つの燃焼室10が形成されており、それら複数の燃焼室10を燃焼室用ウォータジャケット110の上流側から順に、第1燃焼室10A、第2燃焼室10B、第3燃焼室10C、及び第4燃焼室10Dとする。そして、第1燃焼室10Aの重点冷却部位CZにおける気筒別最小断面積SEを第1気筒別最小断面積SE1とし、第2燃焼室10Bの重点冷却部位CZにおける気筒別最小断面積SEを第2気筒別最小断面積SE2とする。また、第3燃焼室10Cの重点冷却部位CZにおける気筒別最小断面積SEを第3気筒別最小断面積SE3とし、第4燃焼室10Dの重点冷却部位CZにおける気筒別最小断面積SEを第4気筒別最小断面積SE4とする。この場合に、第1気筒別最小断面積SE1〜第4気筒別最小断面積SE4の大きさは、「SE1<SE2<SE3<SE4」の関係を満たすようになっている。 As shown in FIG. 4 and FIG. 3 above, it is the minimum value of the flow path cross-sectional area of the portion of the exhaust port side flow path 115 that passes through the priority cooling portion CZ, and the value for each combustion chamber 10 is the minimum cross-sectional area for each cylinder. When SE is used, each exhaust port side flow path 115 is formed so that the minimum cross-sectional area SE for each cylinder becomes larger as the priority cooling portion CZ located downstream of the water jacket 110 for the combustion chamber becomes larger. For example, in the present embodiment, four combustion chambers 10 are formed in the cylinder head 100, and the plurality of combustion chambers 10 are sequentially formed in the first combustion chamber 10A and the second combustion chamber from the upstream side of the combustion chamber water jacket 110. The chamber 10B, the third combustion chamber 10C, and the fourth combustion chamber 10D. Then, the minimum cross-sectional area SE for each cylinder in the priority cooling portion CZ of the first combustion chamber 10A is set to the minimum cross-sectional area SE1 for each cylinder, and the minimum cross-sectional area SE for each cylinder in the priority cooling portion CZ of the second combustion chamber 10B is set to the second. The minimum cross-sectional area for each cylinder is SE2. Further, the minimum cross-sectional area SE for each cylinder in the priority cooling portion CZ of the third combustion chamber 10C is set to the minimum cross-sectional area SE3 for each third cylinder, and the minimum cross-sectional area SE for each cylinder in the priority cooling portion CZ of the fourth combustion chamber 10D is the fourth. The minimum cross-sectional area for each cylinder is SE4. In this case, the size of the minimum cross-sectional area SE1 for each first cylinder SE1 to the minimum cross-sectional area SE4 for each fourth cylinder satisfies the relationship of "SE1 <SE2 <SE3 <SE4".

以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
(1)上述したように、燃焼室毎に複数の排気ポート30を備えるシリンダヘッド100では、プラグ取り付け部40とそれら複数の排気ポート30とで囲まれる領域内が燃焼室10毎に存在する上記重点冷却部位CZになっている。
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) As described above, in the cylinder head 100 provided with a plurality of exhaust ports 30 for each combustion chamber, the region surrounded by the plug mounting portion 40 and the plurality of exhaust ports 30 exists for each combustion chamber 10. It is a priority cooling part CZ.

そこで、排気ポート側流路115は、重点冷却部位CZを通過するとともに同排気ポート側流路115の上流から重点冷却部位CZに向かって流路断面積が徐々に小さくなるように形成されている。そのため、排気ポート側流路115を流れる冷却水は、排気ポート側流路115の上流から重点冷却部位CZに向かうにつれて流速が速くなる。冷却水の流速が速くなると単位時間当たりに冷却水が持ち去る熱量が増えるため、重点冷却部位CZに対する冷却性能を高めることができる。 Therefore, the exhaust port side flow path 115 is formed so as to pass through the priority cooling portion CZ and the flow path cross-sectional area gradually decreases from the upstream side of the exhaust port side flow path 115 toward the priority cooling portion CZ. .. Therefore, the flow velocity of the cooling water flowing through the exhaust port side flow path 115 increases from the upstream side of the exhaust port side flow path 115 toward the priority cooling portion CZ. As the flow velocity of the cooling water increases, the amount of heat taken away by the cooling water per unit time increases, so that the cooling performance for the priority cooling portion CZ can be improved.

(2)また、先の図3に示すように、冷却水導入孔111から燃焼室用ウォータジャケット110に冷却水CWが流入すると、その流入した冷却水CWはプラグ取り付け部40が有する上流側突起42によって吸気ポート側流路117を流れる冷却水CWと排気ポート側流路115を流れる冷却水CWとに分流される。ここで、上流側突起42は、燃焼室用ウォータジャケット110の上流側に向かって窄むように突出しており、プラグ孔41の中心軸線PLに直交する断面が略三角形状になっている。そして、略三角形状をなす上流側突起42の先端部42Aが燃焼室用ウォータジャケット110の上流側を向いている。そのため、プラグ取り付け部40の上流から流れてくる冷却水が上流側突起42にて分流される際には、比較的尖っている先端部42Aの部分を基点に分流されるため、冷却水CWの流れ方向の変化が少なく、また淀みも生じにくい。従って、分流時における冷却水CWの流速低下が抑えられるようになり、排気ポート側流路115に流入する冷却水CWの流速低下が抑えられるため、これによっても重点冷却部位CZに対する冷却性能を高めることができる。 (2) Further, as shown in FIG. 3, when the cooling water CW flows into the combustion chamber water jacket 110 from the cooling water introduction hole 111, the flowing cooling water CW is the upstream protrusion of the plug mounting portion 40. The cooling water CW flowing through the intake port side flow path 117 and the cooling water CW flowing through the exhaust port side flow path 115 are separated by 42. Here, the upstream projection 42 projects so as to narrow toward the upstream side of the combustion chamber water jacket 110, and the cross section orthogonal to the central axis PL of the plug hole 41 has a substantially triangular shape. The tip 42A of the upstream projection 42 having a substantially triangular shape faces the upstream side of the water jacket 110 for the combustion chamber. Therefore, when the cooling water flowing from the upstream of the plug mounting portion 40 is diverted by the upstream projection 42, the cooling water is diverted from the relatively sharp tip portion 42A as a base point, so that the cooling water CW There is little change in the flow direction, and stagnation is unlikely to occur. Therefore, the decrease in the flow velocity of the cooling water CW at the time of diversion can be suppressed, and the decrease in the flow velocity of the cooling water CW flowing into the exhaust port side flow path 115 can be suppressed, which also enhances the cooling performance for the priority cooling portion CZ. be able to.

(3)先の図3等に示したように、上流側突起42の先端部42Aは、プラグ孔41の中心軸線PLに直交する断面において燃焼室用ウォータジャケット110の排気ポート30側の壁面110Bよりも同燃焼室用ウォータジャケット110の吸気ポート20側の壁面110Aに近い位置に設けられている。つまり、上流側突起42の先端部42Aは吸気ポート20側にオフセットされている。そのため、プラグ取り付け部40の上流から流れてくる冷却水が上流側突起42にて分流される際には、吸気ポート側流路117に流れ込む冷却水CWよりも排気ポート側流路115に流れ込む冷却水CWの方が多くなる。従って、上流側突起42の先端部42Aを吸気ポート20側にオフセットさせない場合と比較して、重点冷却部位CZを通過する冷却水CWの量が多くなり、これによっても重点冷却部位CZに対する冷却性能が高まるようになる。 (3) As shown in FIG. 3 and the like above, the tip portion 42A of the upstream side projection 42 has a cross section orthogonal to the central axis PL of the plug hole 41 and a wall surface 110B on the exhaust port 30 side of the combustion chamber water jacket 110. It is provided at a position closer to the wall surface 110A on the intake port 20 side of the water jacket 110 for the combustion chamber. That is, the tip portion 42A of the upstream side protrusion 42 is offset to the intake port 20 side. Therefore, when the cooling water flowing from the upstream of the plug mounting portion 40 is divided by the upstream projection 42, the cooling water flows into the exhaust port side flow path 115 rather than the cooling water CW flowing into the intake port side flow path 117. Water CW is more. Therefore, the amount of cooling water CW passing through the priority cooling portion CZ is larger than that in the case where the tip portion 42A of the upstream side protrusion 42 is not offset to the intake port 20 side, and this also causes the cooling performance for the priority cooling portion CZ. Will increase.

(4)先の図3に示したように、プラグ取り付け部40は下流側突起43を有している。この下流側突起43は、燃焼室用ウォータジャケット110の下流側に向かって窄むように突出しており、プラグ孔41の中心軸線PLに直交する断面が略三角状になっている。そして、下流側突起43の先端部43Aが燃焼室用ウォータジャケット110の下流側を向いている。そのため、排気ポート側流路115を通過した冷却水CWと吸気ポート側流路117を通過した冷却水CWとが下流側突起43よりも下流で合流する際には、冷却水に淀みが生じにくい。従って、例えば下流側突起43よりも下流の位置で合流した冷却水の流速低下を抑えることができる。 (4) As shown in FIG. 3 above, the plug mounting portion 40 has a downstream protrusion 43. The downstream projection 43 projects so as to narrow toward the downstream side of the combustion chamber water jacket 110, and the cross section orthogonal to the central axis PL of the plug hole 41 is substantially triangular. The tip 43A of the downstream projection 43 faces the downstream side of the combustion chamber water jacket 110. Therefore, when the cooling water CW that has passed through the exhaust port side flow path 115 and the cooling water CW that has passed through the intake port side flow path 117 merge downstream of the downstream projection 43, the cooling water is less likely to stagnate. .. Therefore, for example, it is possible to suppress a decrease in the flow velocity of the cooling water that has merged at a position downstream of the downstream protrusion 43.

(5)排気ポート側流路115は、排気ポート側流路115の上流から重点冷却部位CZに向かって流路断面積が徐々に小さくなるように形成されているために、重点冷却部位CZを通る部分において圧力損失が比較的大きくなっている。そのため、1つの排気ポート側流路115を通過した冷却水が、下流に位置する次の排気ポート側流路115に流入する際には、一部の冷却水が排気ポート側流路115ではなく吸気ポート側流路117に流れ込みやすく、下流に位置する排気ポート側流路115ほど冷却水の流量が減少するおそれがある。 (5) Since the exhaust port side flow path 115 is formed so that the cross-sectional area of the flow path gradually decreases from the upstream side of the exhaust port side flow path 115 toward the priority cooling portion CZ, the priority cooling portion CZ is formed. The pressure loss is relatively large in the passing part. Therefore, when the cooling water that has passed through one exhaust port side flow path 115 flows into the next exhaust port side flow path 115 located downstream, some of the cooling water is not the exhaust port side flow path 115. It easily flows into the intake port side flow path 117, and the flow rate of the cooling water may decrease as the exhaust port side flow path 115 located downstream.

この点、本実施形態では、燃焼室用ウォータジャケット110の下流に位置する重点冷却部位CZほど気筒別最小断面積SEが大きくなるように各排気ポート側流路115は形成されている。従って、燃焼室用ウォータジャケット110の下流に位置する排気ポート側流路115ほど圧力損失が小さくなるため、1つの排気ポート側流路115を通過した冷却水が、下流に位置する次の排気ポート側流路115に流入する際には、吸気ポート側流路117ではなく排気ポート側流路115に流れ込みやすくなる。従って、各排気ポート側流路115における冷却水の流量の減少を抑えることができる。 In this respect, in the present embodiment, each exhaust port side flow path 115 is formed so that the minimum cross-sectional area SE for each cylinder becomes larger as the priority cooling portion CZ located downstream of the water jacket 110 for the combustion chamber becomes larger. Therefore, the pressure loss becomes smaller as the exhaust port side flow path 115 located downstream of the combustion chamber water jacket 110, so that the cooling water that has passed through one exhaust port side flow path 115 flows to the next exhaust port located downstream. When flowing into the side flow path 115, it tends to flow into the exhaust port side flow path 115 instead of the intake port side flow path 117. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the flow rate of the cooling water in each exhaust port side flow path 115.

なお、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。
・図5に示すように、内燃機関の冷却水で各吸気ポート20を冷却する吸気用ウォータジャケット130をシリンダヘッド100の長手方向に延びるように形成してもよい。この吸気用ウォータジャケット130の最上流部は、上記冷却水導入孔111に繋ぐことが好ましい。また、同吸気用ウォータジャケット130の最下流部は、上記冷却水排出孔112に繋ぐことが好ましい。
In addition, the said embodiment can also be carried out in the following embodiment which modified this as appropriate.
As shown in FIG. 5, the intake water jacket 130 for cooling each intake port 20 with the cooling water of the internal combustion engine may be formed so as to extend in the longitudinal direction of the cylinder head 100. The most upstream portion of the intake water jacket 130 is preferably connected to the cooling water introduction hole 111. Further, it is preferable that the most downstream portion of the intake water jacket 130 is connected to the cooling water discharge hole 112.

また、同図5に二点鎖線にて示すように、燃焼室10内に燃料を直接噴射する筒内用噴射弁200を吸気ポート20側に備える場合には、筒内用噴射弁200の先端部近傍における吸気用ウォータジャケット130の流路を絞ることにより、その絞り部における吸気用ウォータジャケット130の流路断面積SNを狭くしてもよい。この場合には、そうした絞り部を設けることにより、吸気用ウォータジャケット130において筒内用噴射弁200の先端部近傍では冷却水の流速が速くなるため、当該筒内用噴射弁200の先端部近傍の冷却効果を高めることができる。 Further, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5, when the in-cylinder injection valve 200 for directly injecting fuel into the combustion chamber 10 is provided on the intake port 20 side, the tip of the in-cylinder injection valve 200 is provided. By narrowing the flow path of the intake water jacket 130 in the vicinity of the portion, the flow path cross-sectional area SN of the intake water jacket 130 in the throttle portion may be narrowed. In this case, by providing such a throttle portion, the flow velocity of the cooling water increases in the vicinity of the tip portion of the in-cylinder injection valve 200 in the intake water jacket 130, so that the flow velocity of the cooling water increases in the vicinity of the tip portion of the in-cylinder injection valve 200. Cooling effect can be enhanced.

・第1排気用ウォータジャケット120を省略したり、第2排気用ウォータジャケット125を省略したりしてもよい。
・1つの燃焼室10に形成する吸気ポート20の数や排気ポート30の数は適宜変更することができる。
-The first exhaust water jacket 120 may be omitted, or the second exhaust water jacket 125 may be omitted.
-The number of intake ports 20 and the number of exhaust ports 30 formed in one combustion chamber 10 can be appropriately changed.

なお、図6に示すように、燃焼室10毎に1つの排気ポート30を備えるシリンダヘッド100の場合には、プラグ孔41と排気ポート30との間に位置する部位が上記重点冷却部位CZになっている。そのため、そうしたプラグ孔41と排気ポート30との間を排気ポート側流路115が通過するように同排気ポート側流路115を形成することにより、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。 As shown in FIG. 6, in the case of the cylinder head 100 provided with one exhaust port 30 for each combustion chamber 10, the portion located between the plug hole 41 and the exhaust port 30 is the priority cooling portion CZ. It has become. Therefore, by forming the exhaust port side flow path 115 so that the exhaust port side flow path 115 passes between the plug hole 41 and the exhaust port 30, it is possible to obtain the same effect as that of the above embodiment. it can.

・先端部42Aの内角θ1を先端部43Aの内角θ2よりも大きくしてもよい。また、先端部42Aの内角θ1と先端部43Aの内角θ2とを同じ角度にしてもよい。
・先の図1や図3に示したように、上流側突起42の先端部42A及び下流側突起43の先端部43Aはともに吸気ポート20側にオフセットされた位置に設けられていた。この他、上流側突起42の先端部42Aのみを吸気ポート20側にオフセットしたり、下流側突起43の先端部43Aのみを吸気ポート20側にオフセットしたりしてもよい。
The internal angle θ1 of the tip portion 42A may be larger than the internal angle θ2 of the tip portion 43A. Further, the internal angle θ1 of the tip portion 42A and the internal angle θ2 of the tip portion 43A may be the same.
-As shown in FIGS. 1 and 3, the tip portion 42A of the upstream side protrusion 42 and the tip portion 43A of the downstream side protrusion 43 are both provided at positions offset to the intake port 20 side. In addition, only the tip 42A of the upstream protrusion 42 may be offset to the intake port 20 side, or only the tip 43A of the downstream protrusion 43 may be offset to the intake port 20 side.

・例えば、プラグ取り付け部40において燃焼室用ウォータジャケット110の下流側の部位を円弧状に形成するなどして、下流側突起43を省略してもよい。
・上流側突起42は、一対の第1側面42B及び第2側面42Cを含む形状となっていたが、この他の形状にて燃焼室用ウォータジャケット110の上流側に向かって窄むように突出した形状にしてもよい。同様に、下流側突起43は、一対の第3側面43B及び第4側面43Cを含む形状となっていたが、この他の形状にて燃焼室用ウォータジャケット110の上流側に向かって窄むように突出した形状にしてもよい。
-For example, the downstream projection 43 may be omitted by forming the downstream portion of the combustion chamber water jacket 110 in an arc shape in the plug mounting portion 40.
The upstream projection 42 has a shape including a pair of the first side surface 42B and the second side surface 42C, but has a shape that protrudes toward the upstream side of the combustion chamber water jacket 110 in another shape. It may be. Similarly, the downstream projection 43 has a shape including a pair of the third side surface 43B and the fourth side surface 43C, but in another shape, the downstream projection 43 projects so as to narrow toward the upstream side of the combustion chamber water jacket 110. The shape may be changed.

・燃焼室用ウォータジャケット110の下流に位置する重点冷却部位CZほど気筒別最小断面積SEが大きくなるように各排気ポート側流路115を形成した。この他、全ての気筒別最小断面積SEが同じになるように各排気ポート側流路115を形成してもよい。 Each exhaust port side flow path 115 is formed so that the minimum cross-sectional area SE for each cylinder becomes larger toward the priority cooling portion CZ located downstream of the water jacket 110 for the combustion chamber. In addition, each exhaust port side flow path 115 may be formed so that the minimum cross-sectional area SE for each cylinder is the same.

10…燃焼室、10A…第1燃焼室、10B…第2燃焼室、10C…第3燃焼室、10D…第4燃焼室、20…吸気ポート、30…排気ポート、40…プラグ取り付け部、41…プラグ孔、42…上流側突起、42A…先端部、42B…第1側面、42C…第2側面、43…下流側突起、43A…先端部、43B…第3側面、43C…第4側面、100…シリンダヘッド、110…燃焼室用ウォータジャケット、110A…燃焼室用ウォータジャケットの吸気ポート側の壁面、110B…燃焼室用ウォータジャケットの排気ポート側の壁面、111…冷却水導入孔、112…冷却水排出孔、115…排気ポート側流路、117…吸気ポート側流路、120…第1排気用ウォータジャケット、125…第2排気用ウォータジャケット、130…吸気用ウォータジャケット、150…ボルト孔、200…筒内用噴射弁、CZ…重点冷却部位、PL…プラグ孔の中心軸線、SE…気筒別最小断面積。 10 ... Combustion chamber, 10A ... 1st combustion chamber, 10B ... 2nd combustion chamber, 10C ... 3rd combustion chamber, 10D ... 4th combustion chamber, 20 ... Intake port, 30 ... Exhaust port, 40 ... Plug mounting part, 41 ... plug hole, 42 ... upstream protrusion, 42A ... tip, 42B ... first side surface, 42C ... second side, 43 ... downstream protrusion, 43A ... tip, 43B ... third side, 43C ... fourth side, 100 ... Cylinder head, 110 ... Water jacket for combustion chamber, 110A ... Wall surface on the intake port side of the water jacket for the combustion chamber, 110B ... Wall surface on the exhaust port side of the water jacket for the combustion chamber, 111 ... Cooling water introduction hole, 112 ... Cooling water discharge hole, 115 ... Exhaust port side flow path, 117 ... Intake port side flow path, 120 ... First exhaust water jacket, 125 ... Second exhaust water jacket, 130 ... Intake water jacket, 150 ... Bolt hole , 200 ... In-cylinder injection valve, CZ ... Priority cooling part, PL ... Central axis of plug hole, SE ... Minimum cross-sectional area for each cylinder.

Claims (4)

直線状に並んだ複数の燃焼室と、前記燃焼室の並び方向に対して交差する方向にそれぞれ設けられており前記燃焼室に繋がる吸気ポート及び排気ポートと、前記吸気ポート及び前記排気ポートの間に形成されて前記複数の燃焼室に跨がって前記燃焼室の並び方向に延びており前記燃焼室を冷却するウォータジャケットと、前記吸気ポートと前記排気ポートとの間に形成されており点火プラグを取り付けるプラグ孔を有して前記燃焼室毎に独立して設けられるプラグ取り付け部と、を有する内燃機関のシリンダヘッドであって、
前記ウォータジャケットは、
前記プラグ取り付け部よりも前記吸気ポート側に位置しており前記燃焼室毎に設けられる吸気ポート側流路と、前記プラグ取り付け部よりも前記排気ポート側に位置しており前記燃焼室毎に設けられる排気ポート側流路とを有しており、
前記プラグ孔に取り付けられる点火プラグから伝わる熱量と前記排気ポートから伝わる熱量とが加わることにより当該シリンダヘッドが高温化する部位であって前記燃焼室毎に存在する部位を重点冷却部位としたときに、前記排気ポート側流路は、前記重点冷却部位を通過するとともに同排気ポート側流路の上流から前記重点冷却部位に向かって流路断面積が徐々に小さくなるように形成されており、
前記プラグ取り付け部は、前記ウォータジャケットの上流側に向かって窄むように突出した上流側突起、及び前記ウォータジャケットの下流側に向かって窄むように突出した下流側突起を有し、
前記上流側突起の先端、及び前記下流側突起の先端はそれぞれ、前記プラグ孔の中心軸線に直交する断面において前記ウォータジャケットの排気ポート側の壁面よりも前記ウォータジャケットの吸気ポート側の壁面に近い位置に設けられている
内燃機関のシリンダヘッド。
Between a plurality of combustion chambers arranged in a straight line, an intake port and an exhaust port provided in directions intersecting the arrangement direction of the combustion chambers and connected to the combustion chamber, and the intake port and the exhaust port. A water jacket that is formed in the above and extends in the arrangement direction of the combustion chambers across the plurality of combustion chambers to cool the combustion chambers, and is formed between the intake port and the exhaust port and ignites. A cylinder head of an internal combustion engine having a plug hole for attaching a plug and a plug attachment portion independently provided for each combustion chamber.
The water jacket
An intake port side flow path located on the intake port side of the plug mounting portion and provided for each combustion chamber, and an exhaust port side flow path located on the exhaust port side of the plug mounting portion and provided for each combustion chamber. It has an exhaust port side flow path and
When the portion where the temperature of the cylinder head rises due to the addition of the amount of heat transferred from the spark plug attached to the plug hole and the amount of heat transferred from the exhaust port and the portion existing in each combustion chamber is designated as the priority cooling portion. The exhaust port side flow path is formed so as to pass through the priority cooling portion and the flow path cross-sectional area gradually decreases from the upstream of the exhaust port side flow path toward the priority cooling portion.
The plug mounting portion has an upstream projection protruding toward the upstream side of the water jacket and a downstream projection protruding toward the downstream side of the water jacket.
The tip of the upstream protrusion and the tip of the downstream protrusion are closer to the wall surface of the water jacket on the intake port side than the wall surface of the water jacket on the exhaust port side in a cross section orthogonal to the central axis of the plug hole, respectively. The cylinder head of the internal combustion engine provided at the position .
前記排気ポート側流路において前記重点冷却部位を通過する部分の流路断面積の最小値であって前記燃焼室毎の値を気筒別最小断面積としたときに、前記ウォータジャケットの下流に位置する前記重点冷却部位ほど前記気筒別最小断面積が大きくなるように前記排気ポート側流路は形成されている
請求項1に記載の内燃機関のシリンダヘッド。
It is located downstream of the water jacket when it is the minimum value of the flow path cross-sectional area of the portion of the exhaust port side flow path that passes through the priority cooling portion and the value for each combustion chamber is the minimum cross-sectional area for each cylinder. The cylinder head of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust port side flow path is formed so that the minimum cross-sectional area for each cylinder becomes larger as the priority cooling portion is formed.
前記燃焼室毎に複数の排気ポートを備えており、
前記重点冷却部位は、前記プラグ孔と前記複数の排気ポートとによって囲まれる領域内の部位である
請求項1または2に記載の内燃機関のシリンダヘッド。
Each combustion chamber is equipped with a plurality of exhaust ports.
The cylinder head of an internal combustion engine according to claim 1 or 2 , wherein the priority cooling portion is a portion in a region surrounded by the plug hole and the plurality of exhaust ports.
前記燃焼室毎に1つの排気ポートを備えており、
前記重点冷却部位は、前記プラグ孔と前記排気ポートとの間に位置する部位である
請求項1または2に記載の内燃機関のシリンダヘッド。
Each combustion chamber is equipped with one exhaust port.
The cylinder head of an internal combustion engine according to claim 1 or 2 , wherein the priority cooling portion is a portion located between the plug hole and the exhaust port.
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