JPH03107563A - エンジンの冷却水通路構造 - 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） 本発明はエンジンの冷却水通路構造に関するものであっ
て、より詳しくは多気筒エンジンのシリンダヘッドにお
ける冷却水通路構造に関するものである。

（従来の技術） 従来、水冷式エンジンのシリンダヘッドの冷却水通路構
造として、例えば実開昭６１−８２０５２号公報等に開
示されているものが知られている。

この冷却水通路構造は、シリンダヘッドの各気筒の燃焼
室や吸・排気ポートの周囲を囲繞して当該シリンダヘッ
ドに形成されているウォータジャケットに連通させて、
当該ウォータジャケットの吸気ポート側の側方部位に、
エンジンの気筒配列方向に沿って延びる冷却水の戻し通
路を一体的に形成したもので、上記ウォータジャケット
内にはシリンダブロック側のウォータジャケットに臨ま
せて各気筒の吸・排気ポートの下方部位に形成した冷却
水取入用の連通孔から冷却水を取り込み、この冷却水を
上記冷却水戻し通路に向けて流下させて、当該冷却水戻
し通路の一端部側からラジェータに向けて流出させるよ
うになっている。

すなわち、シリンダヘッドのウォータジャケット内を流
れる冷却水の流線方向を気筒配列方向に対して直交させ
ることで各気筒間の冷却効率の均一化を図っている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、吸気ポートは燃料噴射弁から噴射供給される
燃料の気化を促進させるために、その下壁部の燃料噴霧
衝突部位の温度はある程度高温に維持する必要がある一
方、吸気充填効率を高めて出力の向上を図るためには、
またノッキング等のデトネーションの発生を抑えるため
には、当該吸気ポートを通じて燃焼室内に吸入する空気
の温度はできるだけ低く維持する必要がある。

しかしながら、上記従来の冷却水通路構造では、冷却水
の戻し通路を区画する上壁部と吸気ポートを区画形成す
る管壁の下部とが共通の隔壁で構成されていたため、冷
却水戻し通路内を流下する高温の冷却水の熱的影響が当
該隔壁を介して吸気に伝えられやすいという問題があっ
た。

すなわち、吸気ポートが過度に加熱されて吸気の温度が
上昇し、これにより吸気充填効率の低下を招くとともに
、ノッキング等のデトネーションが発生しやすくなって
、エンジン出力の向上を充分に図れなくなる虞があった
。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、エンジンの気筒配列方向に沿わせて吸気ポート
の下方部位に配設した冷却水戻し通路から当該吸気ポー
トに伝えられる熱的影響を可及的に排除し得、もってエ
ンジン出力の一層の向上が図り得るエンジンの冷却水通
路構造を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、シリンダヘッドに
おける吸気ポートの下方部位に、燃焼室や吸・排気ポー
トの周囲を囲繞して形成されるウォータージャケットに
連通してエンジンの気筒配列方向に沿って延びる冷却水
戻し通路を設け、該冷却水戻し通路の上壁と前記吸気ポ
ートの下壁とを離間させてこれらの間に空隙部を設けた
。

（作　用） 上記構成の本発明によれば、エンジンの気筒配列方向に
沿って吸気ポート下方部位に設けられたの冷却水戻し通
路には、燃焼室や吸・排気ポートまわりに形成されたウ
ォータージャケットから冷却後の高温の冷却水が流入し
て下流側に向って流れるが、冷却水戻し通路の上壁と吸
気ポートの下壁とは離間されて形成されていてそれらの
間には空隙部が設けられているため、冷却水戻し通路か
ら吸気ポートに伝えられる熱的影響を可及的に排除し得
る。すなわち、冷却水戻し通路からの受熱によって吸気
ポートが過度に加熱されることを防止でき、吸気温度の
上昇を可及的に抑えてエンジン出力の向上が図り得る。

（実　施　例） 以下にこの発明の好適な一実施例を添付図面を参照にし
て説明する。

第１図と第２図は本発明に係わる冷却水通路構造が採用
された直列４気筒エンジンＥを示している。第１図にお
いて２はシリンダヘッド、４はシリンダブロックであり
、これらのシリンダへ・ソド２とシリンダブロック４と
には、第２図に示すように、その長手方向に沿って直列
に４つの気筒６が配設されている。シリンダヘッド２に
は各気筒６毎に対応されて燃焼室８に連通する吸気ポー
ト１０と排気ポート１２とが、それぞれ両側方に延出さ
れてクロスフロー形式で設けられており、この実施例で
は、その各吸気ポート１０と各排気ポートは、それぞれ
１つの気筒６に対して３つの吸気ポート１０と２つの排
気ポート１２とに分岐形成されている。

また、上記の各吸気ポート１０および各排気ポート１２
には、それぞれ燃焼室８内に臨んで吸気弁１４および排
気弁１６が備えられている。吸気弁１４と排気弁１６の
各バルブステム１４ａ、１６ａはシリンダヘッド２の上
方に向かって延び、その端部はシリンダヘッド２を貫通
してこれに摺動自在に軸支され、その上方に設けられた
動弁機構１８に当接して上下に開閉駆動されるようにな
っている。

そして、前記の吸気ポート１０．排気ポート１２および
燃焼室８とを備えたシリンダヘッド２においては、その
吸気ポート１０．排気ポート１２および燃焼室８とを囲
繞して冷却用のウォータージャケット２０が形成されて
いる。また、吸気ポート１０の下方部位にはエンジンＥ
の長手方向。

すなわち気筒配列方向に沿って延び、上記ウオータジャ
ケット２０に連通する流路断面積の比較的大きい冷却水
戻し通路２２がシリンダヘッド２の側方に突出されて一
体的に形成されていて、この冷却水戻し通路２２にはそ
の長手方向の一側端部側に図示していないかラジェータ
に連通ずるアッパーホースが接続されている。

一方、シリンダブロック４には、ピストン２４を上下動
可能に収納したシリンダー２６が燃焼室８の下方に設け
られていて、そのシリンダー２６の周囲にはこれらを囲
繞して冷却用のウォータージャケット２８が形成されて
いる。

また、シリンダブロック４には、前記排気ポート１２の
下方で当該シリンダブロック４の上端部位に、これより
一体的に側方に突出形成されてエンジンＥの長手方向に
沿って一直線状に延びる冷却水導入通路３０が設けられ
ている。そして、この冷却水導入通路３０の一端部側に
は図示していないラジェータに連通ずるロアホースが接
続されている。また、上記ウォータージャケット２８は
排気ポート１２直下のその上端部分で当該冷却水導入通
路３０に連通口３０ａを介して連通している。

また、シリンダブロック４上端部のアッパーデツキ４ａ
とシリンダヘッド２下端部のロアデツキ２ａとには、シ
リンダブロック４側からシリンダヘット′２側に冷却水
を導くための２種類の連通孔３２．３４が設けられてい
る。

この一方の連通孔３２はシリンダブロック４側のウォー
タージャケット２８とシリンダヘッド２側のウォータジ
ャケット２０とを結んで、各気筒６毎に排気ポート］２
の下方に位置されて、上記冷却水導入通路３０に近接さ
れて３つ設けられていて、当該冷却水導入通路３０から
冷却前の低温の冷却水をシリンダヘッド２側のウォータ
ジャケット２０に導くようになっている。

また、他方の連通孔３４はシリンダブロック４側のウォ
ータジャケット２８とシリンダヘッド２側の冷却水戻し
通路２２とを結んで、各気筒６毎に吸気ポート１０の下
方に１つ設けられていて、シリンダブロック４側のウォ
ータジャケット２８から冷却後の高温の冷却水をシリン
ダヘッド２側の冷却水戻し通路２２に導くようになって
いる。

ところで、第１図に示されるように冷却水戻し通路２２
の土壁２２ａと、吸気ポート１０の下壁１０ａとは離間
されて独立に形成されいて、それら両者の間には空隙部
Ｇか設けられている。

またさらに、シリンダヘット′２のウォータージャケッ
ト２０内には、当該ウォータジャケット２０内を流れる
冷却水の整流のために、排気ポート１２の上部壁１２ａ
とバルブステム１６ａのボス部３５とから一体的に突出
形成されて吸気ポート１２側へ向けて延びるリブ３６が
設けられている。

さらに吸気ボートコ２側には、その３つ設けられた吸気
ポート１２のうち両側部に位置する２つのものの下方に
配されて、ウォータージャケット２０と冷却水戻し通路
２２との連通部位に、当該２つの吸気ポート１２の下壁
］、　２　ａから垂直に下方に延出されてシリンダヘッ
ド２下端のロアデツキ２ａに至る２本の柱状リブ３８が
それぞれ設けられている。この柱状リブ３８はウォータ
ジャケット２０と冷却水戻し通路２２との連通口４０を
塞がない程度の幅を有して中央の吸気ポート１２側に向
けて延び、両側の吸気ポート１２の側方のウォータジャ
ケット２２内を流下する冷却水を中央の吸気ポート１２
の下側に案内するようになっている。

このように構成されるエンジンの冷却水通路構造では、
シリンダブロック４の上端部に設けられた冷却水導入通
路３０には、図示していないラジェータからロアホース
を介して低温の冷却水が流入され、この低温の冷却水の
一部はシリンダ２６の周囲を囲繞したシリンダブロック
４側のウォータジャケット２８内に流れ込んで、シリン
ダブロック４を冷却した後、連通孔３４を介してシリン
ダヘッド２側の冷却水戻し通路２２に回収される。

また、冷却水導入通路３０内の低温の冷却水の一部は、
シリンダブロック４側のウォータジャケット２８と連通
孔３２とを介して排気ポート１２の下方部位からシリン
ダヘッド２側のウォータジャケット２０内に流れ込み、
当該ウォータジャケブト２０内を吸気ポート１０側に向
けて気筒配列方向に直交する方向に流下して、冷却水戻
し通路２２内に回収される。

すなわち、詳しくは第２図に示すように、排気ポート１
２の下方部位からウォータジャケット２０内に流入した
冷却水は、２つの排気ポート１２の周側に沿ってそれら
の間とその両側方とに分流されて吸気ポート１０側に向
けて流下し、排気ポート１２と燃焼室８とを冷却する。

この際、２つの排気ポート１２の間を通って吸気ポート
１０方向に流れる冷却水は、排気ポート１２の上壁部１
２ａに突出されたリブ３６によって整流され、点火栓孔
ボス部４２のまわりに案内されてこれを冷却しつつ当該
点火栓孔ボス部４２に沿って２方向に分流され、排気ポ
ート１２の側方を流れる冷却水に合流する。

この後、冷却水はさらに外側の２つの吸気ポート１０の
側方を流下して冷却水戻し通路２２に流入する。この際
、冷却水は吸気ポート１２の側方の各気筒６，６・・・
間に配置されてシリンダヘッド２とシリンダブロック４
とを締結固定するためのボルト挿通孔ボス部４４と、柱
状リブ３８とによって案内されて吸気ポート１０の下側
に回り込み、２つの柱状リブ３８と２つのボルト挿通孔
ボス部４４との各間の連通口４０を通って冷却水戻し通
路２２内に流れ込む。そして、冷却水戻し通路２２内に
流入した冷却水は、エンジンＥの一端部側に向かって流
下し、図示していないアッパーホースを介してラジェー
タに還流される。

ここで、冷却水戻し通路２２に入った冷却水はシリンダ
ブロック４部とシリンダヘッド２部とを冷却して高温に
なっているが、冷却水戻し通路２２の上壁２２ａと吸気
ポート１０の下壁１０ａとは離間されていてその間に空
隙部Ｇがあるため、その冷却水戻し通路２２から吸気ポ
ート１０への伝熱量は極めて少なく、その熱的影響は可
及的に排除されて小さいものとなる。このため、吸気ポ
ート１０が過度に加熱されなくなり、この吸気ポート１
０を通じて燃焼室８内に吸入される吸気温度を可及的に
低下させることができるようになる。

１ この結果、吸気の充填効率が向上されるばかりか、ノッ
キング等のデトネーションの発生が可及的に抑制される
ようになるので一層の高圧縮比化が図れ、エンジン出力
を可及的に向上できるようになる。

また、この構造では排気ポート１２の上壁部１２ａに設
けたリブ３６は、整流および放熱フィンとしての機能を
有して、その周囲の冷却水の整流作用および排気ポート
１２部の放熱性の向上とに寄与し、その排気ポート１２
および点火栓孔ボス部４２周辺部の冷却効率を向上させ
るばかりか、その排気ポート１２部の剛性の向上にも寄
与する。

また、同様に吸気ポート１０の下方に設けられた柱状リ
ブ３８は冷却水を吸気ポート１０の下側に案内するばか
りか、その吸気ポート１０部とシリンダヘッド２下端の
ロアデツキ２ａ部の剛性向上に寄与する。

なおこの実施例では、本発明に係る冷却水通路構造を、
１気筒当たりに３つの吸気弁１４と２つの排気弁１６と
を備えたら弁式のエンジンＥに適　２ 用した場合を例示しているが、本発明はこれに限らず２
〜４弁式のエンジンにも適用し得ることはもちろんであ
る。

（効　果） 以上のように、本発明に係るエンジンの冷却水通路構造
によれば、シリンダヘッドにおける排気ポートの下方部
位に、燃焼室や吸・排気ポートの周囲を囲繞して形成さ
れたウォータージャケットに連通してエンジンの気筒配
列方向に沿って延びる冷却水戻し通路を設けるにあたっ
て、この冷却水戻し通路の上壁を吸気ポートの下壁から
離間させて、これら両者の間に空隙部を設けたため、冷
却水戻し通路から吸気ポートへ伝えられる熱的影響を可
及的に排除することができる。したがって、吸気ポート
が過度に加熱されなくなり、この吸気ポートを通じて燃
焼室内に吸入される吸気温度を可及的に低下させること
ができるようになる。このため、吸気充填効率が向上さ
れるばかりか、ノッキング等のデトネーションの発生が
可及的に抑制されるようになるので高圧縮比化を促進さ
せることができ、もってエンジン出力を可及的に向上で
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷却水通路構造が採用されたエン
ジンの要部縦断面図、第２図は第１図中の■−■線部矢
視断面図である。 ２・・・・・・シリンダヘッド ４・・・・・・シリンダブロック ６・・・・・・気筒 ８・・・・・・燃焼室 １０・・・・・吸気ポート １０ａ・・・吸気ボートの下壁 １２・・・・・・排気ポート ２０・・・・・ウォータージャケット ２２・・・・・・冷却水戻し通路 ２２ａ・・・冷却水戻し通路の上壁 Ｅ・・・・・・エンジン Ｇ・・・・・・空隙部 　５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダヘッドにおける吸気ポートの下方部位に、燃焼
   室や吸・排気ポートの周囲を囲繞して形成されるウォー
   タージャケットに連通してエンジンの気筒配列方向に沿
   って延びる冷却水戻し通路を設け、該冷却水戻し通路の
   上壁と前記吸気ポートの下壁とを離間させてこれらの間
   に空隙部を設けたことを特徴とするエンジンの冷却水通
   路構造。