JPH0281921A - 液冷併用式空冷直列多気筒エンジンのヘツド冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は直列多気筒エンジンにおけろシリンダヘッド部
の冷却装置に関する。

（従来技術） 従来多気筒ディーゼルエンジンの冷却は、シリンダ周り
および燃焼室周りに形成したウォータジャケット内を流
れる冷却水で冷却したり、エンジンで駆動される冷却フ
ァンで起風した冷却風をエンジン本体に吹き付けて冷却
したりしていた。

（解決しようとする理屈） ディーゼルエンジンでは、ピストンによって圧縮された
燃焼用空気に燃料を噴射して燃焼するのであるがこの燃
焼はピストンが上死点近傍位置にある状態で行われる。

この燃焼によりシリンダヘッド部分が直接的に加熱され
ることから、その部分の冷却は十分に行う必要はあるが
、シリンダバレル部分の下部周壁は燃焼室部分に比べれ
ばその加熱度合いが低い。そして、このシリンダバレル
の下部周壁部分はピストンとの摩擦を考慮すればピスト
ンが焼き付かない程度に高温に維持しておくことがのぞ
ましい。

ところで、水冷式のエンジンでは、エンジン本体内にウ
ォータジャケットを形成し、ウォータジャケット内に一
系統の冷却水を循環させるようにしていることから、シ
リンダバレル部分の冷却を控え口にし、燃焼室部分を強
力に冷却するという冷却方式を取ることができないこと
から、最適の冷却性能を得ることができないという問題
があるうえ、ウォータジャケット内に冷却水を充満させ
ておかなければならないことから、エンジン自体が重量
化し、また、冷却水の保有熱を放散させるための放熱装
置（例えばラジェータ）を要し、エンジンユニットとし
て大型化することになり、用途が限定されるという問題
がある。

一方、空冷式のエンジンでは、流通する空気とエンジン
機壁との接触で熱交換するものであるから、その熱交換
による冷却度合は低いものとなる。

このため、高温化しやすい燃焼室周り、とくに渦流室部
分やノズルホルダ一部等の蓄熱部分の冷却を十分に行う
ことが難しいうえ、大きなエンジン騒音があるという問
題があった。

そこで本発明者は、本発明に先立って、第５図に示すも
のを試案した。これは、ヘッドブロックの吸気ポート（
５０）側に形成した副室（５１）の周りに冷却液チャン
バー（５２）を形成し、副室（５１）部分を冷却液で冷
却するとともに、排気ボー１−（５３）の導出端部に冷
却風の取り入れ口（５４）を形成するとともに、吸気ポ
ート（５０）の導出端部に冷却風の放出口（５５）を形
成し、冷却風を弁の並列方向と直交する方向に流すよう
にしたものである。

ところが、冷却風を排気ポート側から吸気ポート側に流
すようにしたこのもので、ヘッドブロック内に冷却風路
を形成しにくく、冷却風を効果的に流すことが困難であ
るという問題が残っていた。

本発明はこのような点に着目してなされたもので、冷却
性能を向上させて小型のエンジンでありながら高出力の
得られる直列多気筒エンジンを提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では直列多気筒エン
ジンの各気筒における吸気ポートと排気ポートの各弁口
部分を前後に配置し、両ポート間の横一側部に副室を形
成するとともに、クランクケースの前後一側にフライホ
イールを、他側にギヤケースを配置してなる多気筒エン
ジンにおいて、副室を取り囲む状態で冷却液チャンバー
を形成するとともに、この冷却液チャンバーに冷却液を
供給可能に構成し、ヘッドブロックの排気ポート導出側
の側面に冷却風取り入れ口を形成し、ヘットブロックの
フライホイール側の側面と、ギヤケース側の側面とにそ
れぞれ冷却風放出口を形成したことを特徴としている。

（作　　用） 本発明では副室を取り囲む状態で冷却液チャンバーを形
成するとともに、この冷却液チャンバーに冷却液を供給
可能に構成し、ヘッドブロックの排気ポート導出側の側
面に冷却風取り入れ口を形成し、ヘッドブロックのフラ
イホイール側の側面と、ギヤケース側の側面とにそれぞ
れ冷却風放出口を形成しているので、副室部分等の蓄熱
して高温化しやすい部分は冷却液で、その池の部分は冷
却風で冷却することになり、全体の冷却を効率よく行え
るうえ、ヘッドブロック内での冷却風通路の設計自由度
が広がり、冷却効果の高い冷却風路を形成することがで
きる。

（実施例） 図面は本発明の実施例を示し、第１図は２気筒デイーゼ
ルエンジンのシリンダヘッドのｔＡ　１ｍ　平面図、第
２図は２気筒デイーゼルエンジンの縦断側面図である。

このエンジンは、クランクケース（１）とシリンダブロ
ック（２）とを一体に形成し、シリンダブロック（２）
の上側にヘッドブロック（３）を固定してエンジン本体
（Ｅ）を形成し、クランクケース（１）の前壁（４）か
ら突出しているクランク軸（５）の前端に冷却ファン付
きのフライホイール（６）を固定し、フライホイールフ
ァン（６）を導風ケース（７）で取り囲み、フライホイ
ールファン（６）で起風した冷却風を７リングプロノク
（２）部及びヘッドブロック（３）部に送給することに
より、エンジンを冷却するようにしである。

ヘットブロック（３）には第１図に示すヨウニ、各シリ
ンダ（８）に対応させて吸気ポート（９）と排気ポート
（１０）とが形成しＣあり、この吸気ポート（９）の燃
焼室側開口部（吸気弁口）（９ａ　）と排気ポー　ト（
１０）の燃焼室側開口部（排気弁口）（ｌｏｇ）は、ク
ランク軸（５）と平行になる状態で配置しである。

そして、吸気ポート（９）のマニホールド側の端部（９
ｂ）はへソドブロノク（３）の一側面に、また、排気ポ
ート（１０）のマニホールド側の端部（１０ｂ）はヘッ
ドブロック（３）の他側面にそれぞれ開口しており、全
体としてクロスフロ一方式の／＜ルブ配置をとっている
。両ポート（９）（＋ｏ）の弁口部（９ａ）（ｌｏａ）
同土間における吸気ポート（９）導出側（こ球状の副室
（１１）が側設しである。この副室（１１）に燃料噴射
ノズルを臨ませて配置するとともに、副室（１１）の周
囲には冷却液が流通する冷却液チャンバー（＋２）が形
成しである。そして、この冷却液チャンバー（１２）に
は潤滑油ポンプ（図示略）で圧送される潤滑油の一部が
冷却液として、シリンダ（８）及びヘッドブロック（３
）に形成した冷却液通路（１３）を介して供給されるよ
うになっている。冷却液通路（１３）はヘッドブロック
（３）内では弁間を通るように形成しである。また、冷
却液チャンバー（１２）に供給された潤滑油はフライホ
イールファン（６）で起風された冷却風の冷却風路に配
置されたオイルクーラで冷却された後、クランクケース
（１）の底部に形成したオイル溜め部（１４）に戻され
るようになっている。

フライホイールファン（６）で起風された冷却風は導風
ガイドによって、ヘッドブロック（６）の排気ポート導
出側の側面部分に案内されており、ヘッドブロック（３
）の排気ポート導出側を冷却風取り入れ口（１５）に形
成している。そして、ヘッドブロック（３）内では、冷
却風取り入れ口（１５）から流入した冷却風が排気ポー
ト（１０）の周壁部分を冷却して、フライホイールファ
ン（６）側、及びクランクケース（１）の後側部分に位
置するギヤケース（１６）側に形成した冷却風放出口（
１７）からヘッドブ口、り（３）外に放出されるように
なっている。

図中符号（１８）はブツシュロッド孔、（１９）は吸気
弁、（２Ｇ）は排気弁である。

第３図は本発明の別実施例の第１図相当図である。この
実施例では各７リンタ（８）に対応させて形成した吸気
ポート（９）及び排気ポート（ｌＯ）の配置状態を隣合
っているクランク（８）で対称に位置させることにより
、排気ポート（１０）の燃焼室側開口部（ｊｏｂ）を近
接させて位置させるようにしたもので、隣合うシリンダ
（８）の副室（１１）を一つの冷却液チャンパーク１２
）で取り囲むようにしたものである。この配置は２気筒
エンジンのほか、４気筒エンジン等の偶数気筒エンジン
に適用することができる。

第４図はさらに別の実施例を示し、これは各吸気弁口（
９ａ）と排気弁口（ｌｏａ）を隣合う気筒での吸気弁口
（９ａ）同士が近接して位置するとともに、排気弁口（
ｌｏａ　）同士が離れ合うように配置しである。そして
、各気筒から導出した吸気ポート（９）はヘッドブロッ
ク（３）内で合流させてヘッドブロック（３）の土壁に
開口させである。一方、各気筒から導出した排気ポート
（１０）はそれぞれ、凸気筒に対応させて配置したブツ
シュロッドの間を通ってヘッドブロック（３）の側面に
開口させである。

このため、ブツシュロッドを取り囲む状態で形成したブ
ツシュロッド挿通孔部（１８）は排気ポート（ｊＯ）の
両側に分割して形成されている。

上記各実施例では燃焼室周りに供給する冷却液としてエ
ンジンの潤滑油を利用したが、専用の冷却液（例えば冷
却水）を用いるようにしてもよい。

また、上記実施例に示したように、ヘッドブロックに冷
却液通路を弁間部分を通るように形成した場合には、シ
リンダピッチ狭く形成することが可能になる。

（効　　果） 本発明では、副室を取り囲む状態で冷却液チャンバーを
形成するとともに、この冷却液チャンバーに冷却液を供
給可能に構成し、ヘッドブロツタの排気ポート導出側の
側面に冷却風取り入れ口を形成し、ヘッドブロックのフ
ライホイール側の側面と、ギヤケース側の側面とにそれ
ぞれ冷却風放出口を形成しているので、副室部分等の蓄
熱して高温化しやすい部分は冷却液で、その他の部分は
冷却風で冷却することになり、全体の冷却を効率よく行
えるうえ、ヘッドプロ／り内での冷却風通路の設計自由
度が広がり、冷却効果の高い冷却風路を形成することが
できる。

これにより、小型で高出力のエンジンヲ提供スることか
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は２気
筒デイ−セルエンジンのシリンダヘッドの横断平面図、
第２図は２気筒デイーゼルエンジンの縦断側面図、第３
図及び第４図はそれぞれ別実施例を示す第１図相当図で
あり、第５図は本発明に先立って案出したものの第１図
相当図である。 ■・・・クランクケース、３・　ヘッドブロック、６・
・・フライホイール、８・・シリンダ、９・・吸気ポー
ト、９ａ・・・（９）の弁口部分、１０・・・排気ポー
ト、１０ａ・・・（ｌＧ）の弁口部分、１ト・副室、Ｉ
２・・・冷却液チャンバー、１５・・・冷却風取り入れ
口、１６・・ギヤケース、１７・・・冷却風放出［］。 特許出願人　　久保田鉄工株式会社 第１図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のシリンダ（８）を前後に並設した直列多気筒
   エンジンであって、その各気筒における吸気ポート（９
   ）と排気ポート（１０）の各弁口部分（９ａ）（１０ａ
   ）を前後に並べて配置し、両ポート（９）（１０）間の
   左右方向一側に副室（１１）を形成し、クランクケース
   （１）の一側にギヤケース（１６）を配置するとともに
   、クランクケース（１）の他側外部にフライホィール（
   ６）を配置した多気筒エンジンのシリンダヘッドにおい
   て、 副室（１１）を取り囲む状態で冷却液チャンバー（１２
   ）を形成するとともに、この冷却液チャンバー（１２）
   に冷却液を供給可能に構成し、ヘッドブロック（３）の
   排気ポート導出側の側面に冷却風取り入れ口（１５）を
   形成し、ヘッドブロック（３）のフライホィール（６）
   側の側面と、ギヤケース（１６）側の側面とにそれぞれ
   冷却風放出口（１７）を形成したことを特徴とする液冷
   併用式空冷直列多気筒エンジンのヘッド冷却装置