JP6926965B2 - シリンダヘッド - Google Patents

Description

この発明は、シリンダヘッドに関する。

特許文献１に開示されたシリンダヘッドには、内燃機関の気筒に繋がる排気通路が設けられている。また、シリンダヘッドには、排気通路に繋がる二次空気導入通路が設けられている。この二次空気導入通路は、排気通路に沿って延びているとともに排気通路における気筒側の端部近傍に接続されている。二次空気導入通路には、外気が導入されるようになっている。外気は、二次空気導入通路を経て排気通路に至ると、排気を再燃焼させる。

特開２０００−７３７５２号公報

特許文献１に開示されたシリンダヘッドにおいて、二次空気導入通路の周辺部分には、排気通路からの熱が及ぶ。それに加え、二次空気導入通路には、気筒から排出されたばかりの高温な排気が逆流し得る。そのため、シリンダヘッドにおける二次空気導入通路の周辺部分の温度は高くなりやすい。仮に、二次空気導入通路の周辺部分の温度が過度に上昇し、その周囲が高温になると、シリンダヘッドの熱劣化を招くおそれがある。

上記課題を解決するためのシリンダヘッドは、内燃機関の気筒に繋がる排気通路と、前記排気通路に繋がっているとともに前記排気通路に外気を導入するための二次空気導入通路と、冷却水が流通するウォータージャケットとを備えたシリンダヘッドであって、前記ウォータージャケットは、前記二次空気導入通路を間に挟んで前記排気通路とは反対側であって前記排気通路の流路を開閉する排気バルブの取り付け位置よりも前記二次空気導入通路側に位置する部分を有する第１流路部と、前記二次空気導入通路と前記排気通路との間に位置する部分を有する第２流路部とを備えている。

上記構成では、シリンダヘッドにおける二次空気導入通路の周辺部分を、当該二次空気導入通路を間に挟んで排気バルブの取り付け位置側と排気通路の側との両方において冷却できる。したがって、二次空気導入通路の周辺部分を効率良く冷却できる。特に、二次空気導入通路と排気通路との間に第２流路部を設けていることで、排気の熱によって高温になりやすい排気通路と二次空気導入通路との間の部分を冷却できる。したがって、二次空気導入通路の周辺部分を冷却する効果が高まる。

内燃機関の概略構造を示す断面図。 シリンダヘッドを上側から視た場合の断面図。 図２の３−３矢視方向の断面図。 図２の４−４矢視方向の断面図。

以下、シリンダヘッドの一実施形態を、図面を参照して説明する。
先ず、内燃機関の概略構成を説明する。
図１に示すように、内燃機関１０は、シリンダブロック１３と、シリンダブロック１３の上側に配置されたシリンダヘッド２０とを備えている。

シリンダブロック１３には、ピストンを収容するための円筒状の気筒１５が設けられている。気筒１５は上側に開放されている。気筒１５は、３つ設けられている（図１では１つのみ図示）。図２に示すように、上側からの平面視で、３つの気筒１５は一列に並んでいる。以下、気筒１５の列方向（図１の紙面に直交する方向、図２の左右方向）をＸ方向、上下方向をＺ方向、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向をＹ方向と称する。

図１に示すように、シリンダヘッド２０において、各気筒１５の真上には、吸気と燃料との混合気の燃焼を行うための空間である燃焼室２２が設けられている。燃焼室２２は、下側に開放されているとともに、その下部側ほど径が大きいテーパ状となっている。燃焼室２２は、気筒１５に繋がっている。

燃焼室２２からは、当該燃焼室２２に吸気を導入するための吸気通路２６が延びている。吸気通路２６は、燃焼室２２から、シリンダヘッド２０におけるＹ方向の一方側（図１において右側）の側面である第１側面２０ａに向けて延びている。吸気通路２６は、燃焼室２２毎に設けられている。各吸気通路２６は、シリンダヘッド２０における第１側面２０ａの側の端部で互いに合流している。そして、各吸気通路２６は、この合流部分を経て、シリンダヘッド２０における第１側面２０ａに結合されている吸気マニホールド２００内に繋がっている。

また、燃焼室２２からは、当該燃焼室２２から排気を排出するための排気通路６０が延びている。排気通路６０は、燃焼室２２から、シリンダヘッド２０における第１側面２０ａとは反対側の側面である第２側面２０ｂに向けて延びている。図２に示すように、排気通路６０は、燃焼室２２毎に設けられている。各排気通路６０は、シリンダヘッド２０における第２側面２０ｂの側の端部の合流部分２９で互いに合流している。上記合流部分２９は、Ｘ方向において、シリンダヘッド２０の略中央に位置している。図１に示すように、各排気通路６０は、上記合流部分２９を経て、第２側面２０ｂに結合された排気マニホールド２０２内に繋がっている。

排気通路６０には、当該排気通路６０に外気を導入するための二次空気導入通路３０が繋がっている。二次空気導入通路３０は、排気通路６０よりも上側に位置している。二次空気導入通路３０は、排気通路６０から直線的に延びて第２側面２０ｂまで続いている。二次空気導入通路３０における排気通路６０に接続されている側の先端部である排気側先端部３０ａは、排気通路６０における燃焼室２２との接続部分を指向している。二次空気導入通路３０は、その上部側ほど第２側面２０ｂに近い位置に配置されるようにＺ方向及びＹ方向に対して傾斜している。二次空気導入通路３０は、第２側面２０ｂの外側に区画されている供給通路２０４に繋がっている。二次空気導入通路３０には、供給通路２０４を通じて外気が導入される。外気は、二次空気導入通路３０を経て排気通路６０へ導入され、排気を再燃焼させる。二次空気導入通路３０は、排気通路６０毎に設けられている。

シリンダヘッド２０において燃焼室２２の上側には、混合気に対して点火を行うための点火プラグ２４が取り付けられている。点火プラグ２４の先端側の一部は、燃焼室２２の内部に露出している。点火プラグ２４は、略上下方向に沿うように取り付けられている。点火プラグ２４は、上側からの平面視で、燃焼室２２の中央に位置している。点火プラグ２４は、燃焼室２２毎に設けられている。

シリンダヘッド２０の上部には、上側に開放された凹部である駆動機構取付部１４０が区画されている。駆動機構取付部１４０の下面からは、吸気通路２６に向けて下側へ吸気側貫通孔１１０が貫通している。吸気側貫通孔１１０は、その上部側ほど第１側面２０ａに近い位置に配置されるようにＺ方向及びＹ方向に対して傾斜している。また、駆動機構取付部１４０の下面からは、吸気側取付孔１４２が下側へ向かって窪んでいる。吸気側取付孔１４２は、吸気側貫通孔１１０よりも第１側面２０ａの側に位置している。なお、吸気側取付孔１４２は、吸気通路２６には連通していない。吸気側貫通孔１１０及び吸気側取付孔１４２は、吸気通路２６毎に設けられている。

駆動機構取付部１４０の下面からは、排気通路６０に向けて下側へ排気側貫通孔１２０が貫通している。排気通路６０における二次空気導入通路３０が接続されている部分よりも第２側面２０ｂの側を出口側部分とした場合、排気側貫通孔１２０は、二次空気導入通路３０を間に挟んで上記出口側部分とは反対側に位置している。排気側貫通孔１２０は、その上部側ほど第２側面２０ｂに近い位置に配置されるようにＺ方向及びＹ方向に対して傾斜している。また、駆動機構取付部１４０の下面からは、排気側取付孔１４４が下側へ向かって窪んでいる。排気側取付孔１４４は、排気側貫通孔１２０と二次空気導入通路３０との間に位置している。なお、排気側取付孔１４４は、排気通路６０には連通していない。排気側貫通孔１２０及び排気側取付孔１４４は、排気通路６０毎に設けられている。

シリンダヘッド２０には、燃焼室２２への吸気の導入タイミングを調節する吸気バルブ４０が取り付けられている。吸気バルブ４０は、吸気通路２６の燃焼室２２側の開口を開閉する略円板状のバルブフェイス４０ａと、バルブフェイス４０ａから延びる略棒状の軸部４０ｂとを備えている。吸気バルブ４０の軸部４０ｂは、吸気側貫通孔１１０を貫通している。吸気バルブ４０の軸部４０ｂの下端部は、吸気通路２６内にまで至っている。吸気バルブ４０の軸部４０ｂの上端部は、駆動機構取付部１４０にまで至っている。吸気バルブ４０は吸気通路２６毎に設けられている。なお、本実施形態では、吸気側貫通孔１１０が、吸気バルブ４０の取り付け位置となっている。

シリンダヘッド２０には、燃焼室２２から排気を排出するタイミングを調節する排気バルブ５０が取り付けられている。排気バルブ５０は、排気通路６０の燃焼室２２側の開口を開閉する略円板状のバルブフェイス５０ａと、バルブフェイス５０ａから延びる略棒状の軸部５０ｂとを備えている。排気バルブ５０の軸部５０ｂは、排気側貫通孔１２０を貫通している。排気バルブ５０の軸部５０ｂの下端部は、排気通路６０にまで至っている。排気バルブ５０の軸部５０ｂの上端部は、駆動機構取付部１４０にまで至っている。排気バルブ５０は排気通路６０毎に設けられている。なお、本実施形態では、排気側貫通孔１２０が、排気バルブ５０の取り付け位置となっている。

シリンダヘッド２０には、吸気バルブ４０及び排気バルブ５０を駆動する弁駆動機構１５０が取り付けられている。弁駆動機構１５０は、駆動機構取付部１４０に配置されている。弁駆動機構１５０には、吸気バルブ４０の軸部４０ｂの上端部が連結されている。また、弁駆動機構１５０には、排気バルブ５０の軸部５０ｂの上端部が連結されている。図１において図示は省略するが、弁駆動機構１５０は、内燃機関１０のクランクシャフトの回転が伝達されるカムや、カムの動作を吸気バルブ４０及び排気バルブ５０に伝達するロッカーアーム等を備えている。また、弁駆動機構１５０は、カムとロッカーアームとの隙間（バルブクリアランス）を調節するための油圧式のラッシュアジャスタ１５１（以下、ＨＬＡと略記する）を備えている。ＨＬＡ１５１は、バルブクリアランスを打ち消すように動作する。ＨＬＡ１５１の外形は、円柱状である。ＨＬＡ１５１には、吸気バルブ４０用のＨＬＡ１５２と、排気バルブ５０用のＨＬＡ１５３とがある。吸気バルブ４０用のＨＬＡ１５２は、吸気側取付孔１４２内に挿入されている。吸気バルブ４０用のＨＬＡ１５２は、吸気バルブ４０毎に設けられている。排気バルブ５０用のＨＬＡ１５３は、排気側取付孔１４４内に挿入されている。排気バルブ５０用のＨＬＡ１５３は、排気バルブ５０毎に設けられている。

次に、シリンダヘッド２０における第２側面２０ｂの側の構成を詳細に説明する。なお、以下の説明では、シリンダヘッド２０におけるＸ方向の一方側（図２において右側）の側面を第３側面２０ｃと称する。また、シリンダヘッド２０における第３側面２０ｃとは反対側の側面を第４側面２０ｄと称する。また、３つの燃焼室２２を、第３側面２０ｃに近いものからＸ方向に順番に、第１燃焼室２２Ａ、第２燃焼室２２Ｂ、第３燃焼室２２Ｃと称する。そして、第１燃焼室２２Ａに繋がっている排気通路６０を第１排気通路６２、第１排気通路６２に繋がっている二次空気導入通路３０を第１二次空気導入通路３２、第１排気通路６２を開閉する排気バルブ５０が配置されている排気側貫通孔１２０を第１排気側貫通孔１２２と称する。また、第２燃焼室２２Ｂに繋がっている排気通路６０を第２排気通路６４、第２排気通路６４に繋がっている二次空気導入通路３０を第２二次空気導入通路３４、第２排気通路６４を開閉する排気バルブ５０が配置されている排気側貫通孔１２０を第２排気側貫通孔１２４と称する。また、第３燃焼室２２Ｃに繋がっている排気通路６０を第３排気通路６６、第３排気通路６６に繋がっている二次空気導入通路３０を第３二次空気導入通路３６、第３排気通路６６を開閉する排気バルブ５０が配置されている排気側貫通孔１２０を第３排気側貫通孔１２６と称する。

図２に示すように、第１燃焼室２２Ａは、Ｘ方向において、３つの排気通路６０の合流部分２９よりも第３側面２０ｃの側に位置している。そして、第１燃焼室２２Ａから延びる第１排気通路６２は、第１燃焼室２２Ａから合流部分２９に向かうにしたがって第２側面２０ｂ及び第４側面２０ｄに近づくように、Ｘ方向及びＹ方向に対して傾斜している。

第２燃焼室２２Ｂは、Ｘ方向において、３つの排気通路６０の合流部分２９と略同じ位置に配置されている。そして、第２燃焼室２２Ｂから延びる第２排気通路６４は、上側からの平面視で第２燃焼室２２Ｂと合流部分２９との間でクランク形状に延びている。具体的には、第２排気通路６４は、第２燃焼室２２Ｂから第２側面２０ｂの側へＹ方向に沿って延びる上流側部と、上流側部における第２側面２０ｂの側の端部である第１曲目部６４ｂから第３側面２０ｃの側へＸ方向に沿って延びる中間部と、中間部における第３側面２０ｃの側の端部である第２曲目部６４ａから合流部分２９へ向けてＹ方向に沿って延びる下流側部とで構成されている。第２曲目部６４ａには、第２二次空気導入通路３４が接続されている。

第３燃焼室２２Ｃは、Ｘ方向において、３つの排気通路６０の合流部分２９よりも第４側面２０ｄの側に位置している。そして、第３燃焼室２２Ｃから延びる第３排気通路６６は、第３燃焼室２２Ｃから合流部分２９に向かうにしたがって第２側面２０ｂ及び第３側面２０ｃに近づくように、Ｘ方向及びＹ方向に対して傾斜している。

シリンダヘッド２０には、冷却水が流通するウォータージャケット１００が設けられている。ウォータージャケット１００は、シリンダヘッド２０の内部を全体に亘って廻るように設けられた一つながりの流路である。なお、図１では、ウォータージャケット１００の図示を省略している。

ウォータージャケット１００の一部は、各二次空気導入通路３０と各排気側貫通孔１２０との間において、シリンダヘッド２０のＸ方向に連通した第１流路部７０になっている。図２に示すように、第１流路部７０の一部は、第１二次空気導入通路３２を第１排気側貫通孔１２２の側から囲むように設けられた第１バルブ側流路部７２となっている。第１バルブ側流路部７２は、その全体が、第１排気側貫通孔１２２よりも第２側面２０ｂの側に位置している。Ｚ方向に直交する断面視で、第１バルブ側流路部７２の概略形状はＶ字状となっている。具体的には、第１バルブ側流路部７２は、Ｖ字を構成する２つの直線部分のうちの一方部分に相当する一方側直線部７２ａと、２つの直線部分のうちの他方部分に相当する他方側直線部７２ｂとで構成されている。一方側直線部７２ａは、シリンダヘッド２０における第１排気側貫通孔１２２と第１二次空気導入通路３２との間でＸ方向に沿って延びている。図３に示すように、一方側直線部７２ａは、シリンダヘッド２０における第１二次空気導入通路３２の排気側先端部３０ａの周囲に位置している。より具体的には、一方側直線部７２ａは、第１二次空気導入通路３２の延設方向において、第１二次空気導入通路３２の第１排気通路６２側の端部から３分の１の範囲内の排気側先端部３０ａの周囲に位置している。また、一方側直線部７２ａは、第１排気通路６２に対応する排気バルブ５０用のＨＬＡ１５３Ａが配置されている排気側取付孔１４４Ａと、第１二次空気導入通路３２の排気側先端部３０ａとの間に位置している。

図２に示すように、一方側直線部７２ａにおける第３側面２０ｃの側の端部からは、第２側面２０ｂの側へ向けて他方側直線部７２ｂが延びている。他方側直線部７２ｂは、第２側面２０ｂに近づくにしたがって第４側面２０ｄにも近づくように、Ｘ方向及びＹ方向に対して傾斜している。図３に示すように、他方側直線部７２ｂは、シリンダヘッド２０における第１二次空気導入通路３２の排気側先端部３０ａの周囲に位置している。

図２に示すように、Ｚ方向と直交する断面視で、一方側直線部７２ａにおける第４側面２０ｄの側の端部と、他方側直線部７２ｂにおける第２側面２０ｂの側の端部とを仮想的に繋いだ仮想直線を第１仮想直線Ｃ１とした場合、第１二次空気導入通路３２の一部は、一方側直線部７２ａと他方側直線部７２ｂと第１仮想直線Ｃ１とによって囲まれる領域内に位置している。

第１流路部７０の一部は、第２二次空気導入通路３４を第２排気側貫通孔１２４の側から囲むように設けられた第２バルブ側流路部７４となっている。第２バルブ側流路部７４は、その全体が、第２排気側貫通孔１２４よりも第２側面２０ｂの側に位置している。Ｚ方向と直交する断面視で、第２バルブ側流路部７４の概略形状は角ばったＵ字状となっている。具体的には、第２バルブ側流路部７４は、Ｕ字の底部分に相当する底側直線部７４ａと、底部分の一方側の端部から立ち上がる直線部分に相当する立上第１直線部７４ｂと、底部分の他方側の端部から立ち上がる直線部分に相当する立上第２直線部７４ｃと、によって構成されている。底側直線部７４ａは、第２排気側貫通孔１２４と第２二次空気導入通路３４との間でＸ方向に沿って延びている。図４に示すように、底側直線部７４ａは、第２二次空気導入通路３４の排気側先端部３０ａに沿って斜め上方へ延びている。なお、底側直線部７４ａの下端部からは、第２排気通路６４における第２曲目部６４ａと隣り合う位置で上側連結流路部７５ａが下側へ向けて延びている。さらに、上側連結流路部７５ａの下端部からは、第２側面２０ｂの側へ向けて斜め下方へ下側連結流路部７５ｂが延びている。下側連結流路部７５ｂは、第２排気通路６４よりも下側に位置している。下側連結流路部７５ｂは、シリンダヘッド２０の下面まで延び、シリンダブロック１３のウォータージャケットに繋がっている。つまり、上側連結流路部７５ａと下側連結流路部７５ｂは、シリンダブロック１３のウォータージャケットと、シリンダヘッド２０のウォータージャケット１００とを繋ぐ連結流路部７５となっている。

図２に示すように、底側直線部７４ａの両端部から立ち上がる立上第１直線部７４ｂ及び立上第２直線部７４ｃは、Ｙ方向に沿って延びている。図４に示すように、立上第１直線部７４ｂ及び立上第２直線部７４ｃは、シリンダヘッド２０における第２二次空気導入通路３４の排気側先端部３０ａの周囲に配置されている。

図２に示すように、Ｚ方向と直交する断面視で、立上第１直線部７４ｂにおける第２側面２０ｂの側の端部と、立上第２直線部７４ｃにおける第２側面２０ｂの側の端部とを仮想的に繋いだ仮想直線を第２仮想直線Ｃ２とした場合、第２二次空気導入通路３４の一部は、底側直線部７４ａと立上第１直線部７４ｂと立上第２直線部７４ｃと第２仮想直線Ｃ２とによって囲まれる領域内に位置している。

第１流路部７０の一部は、第３二次空気導入通路３６を第３排気側貫通孔１２６の側から囲むように設けられた第３バルブ側流路部７６となっている。第３バルブ側流路部７６は、その全体が、第３排気側貫通孔１２６よりも第２側面２０ｂの側に位置している。Ｚ方向と直交する断面視で、第３バルブ側流路部７６の概略形状はＬ字状となっている。具体的には、第３バルブ側流路部７６は、Ｌ字の縦辺を構成する直線部分に相当する縦直線部７６ａと、Ｌ字の横辺を構成する直線部分に相当する横直線部７６ｂと、横直線部７６ｂの端部から縦辺に沿って立ち上がる突出直線部７６ｃとによって構成されている。

縦直線部７６ａは、第３排気側貫通孔１２６と第３二次空気導入通路３６との間でＸ方向に沿って延びている。縦直線部７６ａにおける第４側面２０ｄの側の端部からは、第２側面２０ｂの側へＹ方向に沿って横直線部７６ｂが延びている。さらに、横直線部７６ｂにおける第２側面２０ｂの側の端部からは、第３側面２０ｃの側へＸ方向に沿って突出直線部７６ｃが延びている。縦直線部７６ａ、横直線部７６ｂ、突出直線部７６ｃは、シリンダヘッド２０における第３二次空気導入通路３６の排気側先端部３０ａの周囲に配置されている。なお、Ｘ方向と直交する断面視での第３バルブ側流路部７６の図示は省略する。

Ｚ方向と直交する断面視で、縦直線部７６ａにおける第３側面２０ｃの側の端部と、突出直線部７６ｃにおける第３側面２０ｃの側の端部とを仮想的に繋いだ仮想直線を第３仮想直線Ｃ３とした場合、第３二次空気導入通路３６の一部は、縦直線部７６ａと横直線部７６ｂと突出直線部７６ｃと第３仮想直線Ｃ３とによって囲まれる領域内に位置している。

なお、第１流路部７０における第１バルブ側流路部７２、第２バルブ側流路部７４、及び第３バルブ側流路部７６は、図示しない連絡流路によってＸ方向に連通している。したがって、連結流路部７５から流入した冷却水は、第２バルブ側流路部７４を介して、第１バルブ側流路部７２及び第３バルブ側流路部７６へと流入する。

図３及び図４に示すように、ウォータージャケット１００の一部は、第１二次空気導入通路３２と第１排気通路６２との間、第２二次空気導入通路３４と第２排気通路６４との間、及び第３二次空気導入通路３６と第３排気通路６６との間を通過するように設けられた一つながりの第２流路部８０となっている。つまり、第２流路部８０は、図３及び図４の紙面と直交するＸ方向に一つながりとなっている。なお、第３二次空気導入通路３６及び第３排気通路６６に対応する位置における、Ｘ方向と直交する断面視での第２流路部８０の図示は省略する。

図３及び図４に示すように、ウォータージャケット１００の一部は、第１排気通路６２とシリンダヘッド２０の下面との間、第２排気通路６４とシリンダヘッド２０の下面との間、及び第３排気通路６６とシリンダヘッド２０の下面との間を通過するように設けられた一つながりの第３流路部９０となっている。つまり、第３流路部９０は、図３及び図４の紙面と直交するＸ方向に一つながりとなっている。なお、第３排気通路６６に対応する位置における、Ｘ方向と直交する断面視での第３流路部９０の図示は省略する。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）第１二次空気導入通路３２から第１排気通路６２に外気を導入していない場合、第１二次空気導入通路３２には、第１排気通路６２から排気が逆流し得る。第１二次空気導入通路３２に逆流する排気は、燃焼室２２から排出されたばかりの非常に高温なものである。したがって、第１二次空気導入通路３２に排気が逆流した場合、シリンダヘッド２０における第１二次空気導入通路３２の周辺部分が高温になり得る。また、仮に、第１二次空気導入通路３２と第１排気通路６２との間にウォータージャケット１００が形成されておらず、第１二次空気導入通路３２と第１排気通路６２との間が中実な壁部である場合、シリンダヘッド２０における第１二次空気導入通路３２と第１排気通路６２との間の部分には、第１排気通路６２からも熱が伝わる。したがって、シリンダヘッド２０における第１二次空気導入通路３２と第１排気通路６２との間の部分は高温になりやすい。そして、この部分の温度が過度に上昇すると、シリンダヘッド２０が熱劣化して、シリンダヘッド２０に亀裂が生じたりする。

上記問題に対応するため、本実施形態では、第１二次空気導入通路３２を第１排気側貫通孔１２２の側から囲むように第１バルブ側流路部７２が設けられている。また、本実施形態では、第１二次空気導入通路３２を間に挟んで第１排気側貫通孔１２２とは反対側に位置する第１排気通路６２と、第１二次空気導入通路３２との間に第２流路部８０が設けられている。つまり、第１バルブ側流路部７２と第２流路部８０とで、第１二次空気導入通路３２を周方向に包囲するようになっている。したがって、第１二次空気導入通路３２の周辺部分を効果的に冷却できる。

また、本実施形態では、第１排気通路６２と第１二次空気導入通路３２との間に第２流路部８０を設けていることで、特に高温になりやすいシリンダヘッド２０における第１二次空気導入通路３２と第１排気通路６２との間の部分を冷却できる。したがって、第１二次空気導入通路３２の周辺部分を冷却する効果が高まる。

このように、本実施形態によれば、第１二次空気導入通路３２の周辺部分を効率的に冷却でき、シリンダヘッド２０の熱劣化を抑制できる。第２二次空気導入通路３４の周辺部分及び第３二次空気導入通路３６の周辺部分についても同様である。

（２）第１二次空気導入通路３２の排気側先端部３０ａの周辺部分は、第１排気通路６２の熱を直接受けるため、温度が上昇し易い。したがって、シリンダヘッド２０における第１二次空気導入通路３２の排気側先端部３０ａの周辺部分は高温になり易い。この点、本実施形態では、第１バルブ側流路部７２が、シリンダヘッド２０における第１二次空気導入通路３２の排気側先端部３０ａの周囲に位置している。また、上述のとおり、第１バルブ側流路部７２は、第１排気側貫通孔１２２の側から第１二次空気導入通路３２を囲むように設けられている。したがって、第１バルブ側流路部７２は、シリンダヘッド２０における第１二次空気導入通路３２の排気側先端部３０ａの周辺部分を効率的に冷却できる。したがって、シリンダヘッド２０の熱劣化を抑制できる。第２二次空気導入通路３４の排気側先端部３０ａの周辺部分、及び、第３二次空気導入通路３６の排気側先端部３０ａの周辺部分についても同様である。

（３）ＨＬＡ１５３Ａは、高温になると、内部の油温が上昇して機能不全になるおそれがある。この点、本実施形態では、第１二次空気導入通路３２とＨＬＡ１５３Ａとの間に、第１バルブ側流路部７２を設けている。したがって、排気が第１二次空気導入通路３２内に逆流してその周辺部分に熱が伝わっても、速やかに冷却することができる。そのため、第１二次空気導入通路３２からの熱がＨＬＡ１５３Ａに及ぶことを抑制できる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第１バルブ側流路部７２は、第１二次空気導入通路３２と第１排気側貫通孔１２２との間に位置する部分を含んでいれば、その形状や配置を適宜変更可能である。なお、Ｚ方向と直交する断面視で、第１バルブ側流路部７２の両端部を仮想的に繋いだ第１仮想直線Ｃ１と、第１バルブ側流路部７２と、が囲む領域内に第１二次空気導入通路３２の一部が位置するように第１バルブ側流路部７２が設けられていれば、第１二次空気導入通路３２の周囲を周方向の広範囲にわたって冷却することができて好ましい。ただし、仮に、第１二次空気導入通路３２の一部を囲むように第１バルブ側流路部７２が設けられていなくても、当該第１バルブ側流路部７２が、第１排気側貫通孔１２２と第１二次空気導入通路３２との間に位置する部分を含んでいれば、第１二次空気導入通路３２の周囲を、少なくとも第１排気通路６２の側と第１排気側貫通孔１２２の側との両方から冷却することはできる。したがって、シリンダヘッド２０の熱劣化を抑制できる。

なお、この変更例でいう、第１バルブ側流路部７２の両端部とは、一方側直線部７２ａにおける第４側面２０ｄの側の端部、及び、他方側直線部７２ｂにおける第２側面２０ｂの側の端部である。また、この第１バルブ側流路部７２の形状に関する変更例は、第２バルブ側流路部７４、及び第３バルブ側流路部７６についても同様に適用できる。

・第１バルブ側流路部７２は、その少なくとも一部が第１排気側貫通孔１２２と第１二次空気導入通路３２との間に位置するようになっていればよい。この条件を満たしていれば、例えばＹ方向に関して、第１排気側貫通孔１２２よりも第１側面２０ａ側まで第１バルブ側流路部７２が延びていてもよい。この第１バルブ側流路部７２の形状に関する変更例は、第２バルブ側流路部７４、及び第３バルブ側流路部７６についても同様に適用できる。

・連結流路部７５を、第２バルブ側流路部７４の底側直線部７４ａとは異なる箇所で、シリンダヘッド２０のウォータージャケット１００に繋いでもよい。なお、連結流路部７５は、シリンダヘッド２０のウォータージャケット１００とシリンダブロック１３のウォータージャケットとを繋いでいれば、適宜形状を変更可能である。

・第３流路部９０は、必須ではない。ただし、排気通路６０の下側でシリンダヘッド２０の冷却を図る上では、第３流路部９０を設けた方が好ましい。
・シリンダヘッド２０において、第１流路部７０、第２流路部８０、第３流路部９０とは異なる流路部をウォータージャケット１００に追加してもよい。

・ウォータージャケット１００における各流路部は、必ずしも一つながりでなくてもよい。例えば、第１流路部７０と第２流路部８０とが、シリンダヘッド２０内において互いに繋がっておらず、独立した流路として構成されていてもよい。また、例えば、第１流路部７０を構成する第１バルブ側流路部７２、第２バルブ側流路部７４、第３バルブ側流路部７６が互いに独立した流路として構成されていてもよい。

・吸気通路２６、排気通路６０、二次空気導入通路３０、吸気側貫通孔１１０、排気側貫通孔１２０の延設方向は適宜変更可能である。ただし、二次空気導入通路３０と排気側貫通孔１２０との間に第１流路部７０を設けることができ、かつ、排気通路６０と二次空気導入通路３０との間に第２流路部８０を設けることができるような位置関係にそれぞれが配置されている必要がある。

・第１バルブ側流路部７２は、必ずしも二次空気導入通路３０の排気側先端部３０ａの周囲に設けられていなくてもよい。例えば、第１バルブ側流路部７２は、二次空気導入通路３０における中央部分の周囲や、供給通路２０４側の先端部の周囲に設けられていてもよい。二次空気導入通路３０の延設長さや、二次空気導入通路３０の周辺部分に対する熱の伝わり方等を勘案して適切な箇所に二次空気導入通路３０を設ければよい。

・気筒の数は、３つに限定されるものではない。気筒の数を変更した場合、それに合わせて、気筒毎に二次空気導入通路３０、第１流路部７０、第２流路部８０を設ければよい。

１０…内燃機関、１５…気筒、２０…シリンダヘッド、３２…第１二次空気導入通路、３４…第２二次空気導入通路、３６…第３二次空気導入通路、５０…排気バルブ、６２…第１排気通路、６４…第２排気通路、６６…第３排気通路、７０…第１流路部、７２…第１バルブ側流路部、７４…第２バルブ側流路部、７６…第３バルブ側流路部、８０…第２流路部、１２２…第１排気側貫通孔、１２４…第２排気側貫通孔、１２６…第３排気側貫通孔、１００…ウォータージャケット。

Claims (1)

1. 内燃機関の気筒に繋がる排気通路と、
   前記排気通路に繋がっているとともに前記排気通路に外気を導入するための二次空気導入通路と、
   冷却水が流通するウォータージャケットと、
   排気バルブのバルブクリアランスを調節するためのラッシュアジャスタが挿入される取付孔とを備えたシリンダヘッドであって、
   前記ウォータージャケットは、
   前記二次空気導入通路を間に挟んで前記排気通路とは反対側であって前記排気通路の流路を開閉する前記排気バルブの取り付け位置よりも前記二次空気導入通路側に位置する部分を有する第１流路部と、前記二次空気導入通路と前記排気通路との間に位置する部分を有する第２流路部とを備え、
   前記二次空気導入通路は、前記排気バルブの取り付け位置よりも排気下流側で前記排気通路に繋がっており、
   前記取付孔は、前記排気バルブの取り付け位置と、前記二次空気導入通路との間に位置しており、
   前記第１流路部は、前記二次空気導入通路を前記排気バルブの取り付け位置の側から囲むように設けられており、
   前記第１流路部の一部は、前記二次空気導入通路における前記排気通路との接続部分である先端部と、前記取付孔との間に位置しているシリンダヘッド。

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