JPH0723689B2 - 列型多気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッド冷却装置 - Google Patents

列型多気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッド冷却装置

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JPH0723689B2
JPH0723689B2 JP63219460A JP21946088A JPH0723689B2 JP H0723689 B2 JPH0723689 B2 JP H0723689B2 JP 63219460 A JP63219460 A JP 63219460A JP 21946088 A JP21946088 A JP 21946088A JP H0723689 B2 JPH0723689 B2 JP H0723689B2
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cooling
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cooling liquid
intake port
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善道 高松
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Kubota Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は列型多気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッ
ドの冷却装置に関する。
《従来技術》 従来の多気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッドの冷
却方式には、全水冷式、全空冷式のいずれかが採用され
ている。全水冷式のものでは、ヘッドブロックの全域に
わたって冷却水用ジャケットが形成され、渦流室やノズ
ルホルダー部等の蓄熱部とこの蓄熱部以外の部分とを区
別することなく一律に水冷がなされている。全空冷式の
ものでは、渦流室やノズルホルダー部等の蓄熱部とこの
蓄熱部以外の部分とを区別することなく一律に空冷がな
されている。
《解決しようとする課題》 全水冷式のものや全空冷式のものでは次の問題(i)・
(ii)がある。
(i)全水冷式のものでは、ヘッドブロックの蓄熱部も
蓄熱部以外の部分も一律に水冷される。このため、冷却
水への放熱量が多く、大量の冷却水を使用する必要があ
り、その分だけエンジンが高重量となる。また、冷却水
の放熱を行うラジエータ等の放熱器も大型になり、その
分だけエンジンが大型化する。
(ii)全水冷式の場合、比較的過熱されにくい蓄熱部以
外の部分が水冷で過冷却される。このため、主燃焼室か
らこの過冷却部分に不要な大量の放熱がなされ、熱損失
が大きい。一方、全空冷式の場合、比較的過熱されやす
い蓄熱部が空冷で緩やかにしか冷却されない。このた
め、蓄熱部の過熱による熱損傷を抑制する必要上、燃焼
温度あまり高く設定することができない。このように全
水冷式では熱損失により、全空冷式では燃焼温度の制約
により、いずれも高出力が得られない。
本発明の課題は、上記問題を解決できる列型多気筒ディ
ーゼルエンジンのシリンダヘッド冷却装置を提供するこ
とにある。
《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、ヘッドブロック
の一側面に吸気ポートを開口させるとともに、ヘッドブ
ロックの他側面に排気ポートを開口させてクロスフロー
方式のバルブ配置をとる列型多気筒ディーゼルエンジン
において、吸気ポート及び排気ポートの燃焼室側開口部
をクランク軸と平行に位置させるとともに、両開口部同
士間における吸気ポート導出側に渦流室あるいは燃料噴
射ノズルのノズルホルダー部を配置し、この渦流室ある
いはノズルホルダー部の周囲に冷却液チャンバーを形成
し、冷却液チャンバーに冷却液を給排可能に構成し、ク
ランク軸の軸端側でのクランクケース外部に冷却ファン
を配置し、冷却ファンからヘッドブロックに冷却風を供
給するように構成し、ヘッドブロックを冷却風で空冷す
るとともに、ヘッドブロックのうち、渦流室またはノズ
ルホルダー部を冷却液チャンバーに給排される冷却液で
部分的に液冷するように構成したことを特徴としてい
る。
《作用》 本発明では、ヘッドブロックに形成される渦流室やノズ
ルホルダー部等の蓄熱部の周りに冷却液チャンバーを形
成し、この冷却液チャンバーに冷却液を給排するように
しているので、高熱になり易い蓄熱部を冷却液で強力に
冷却することになる。一方、ヘッドブロックでの蓄熱部
以外の部分は冷却フアンからの冷却風で冷却される。
《実 施 例》 図面は本発明の実施例を示し、第1図は副室式2気筒デ
ィーゼルエンジンのシリンダヘッドの横断面図、第2図
は2気筒ディーゼルエンジンの縦断正面図である。
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
(6)を固定し、冷却ファン(6)を導風ケース(7)
で取り囲み、冷却ファン(6)で起風した冷却風をシリ
ンダブロック(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てあ
る。
ヘッドブロック(3)には第1図に示すように、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)とが形成してあり、この吸気ポート(9)の燃焼
室側開口部(9a)と排気ポート(10)の燃焼室側開口部
(10a)は、クランク軸(5)と平行になる状態で配置
してある。そして、吸気ポート(9)のマニホールド側
端部(9b)はヘッドブロック(3)の一側面に、また、
排気ポート(10)のマニホールド側端部(10b)はヘッ
ドブロック(3)の他側面にそれぞれ開口して、全体と
してクロスフロー方式のバルブ配置をとっている。両ポ
ート(9)(10)の燃焼室側開口部(9a)(10a)同士
間における吸気ポート(9)導出側に球状の渦流室(1
1)が洞設してある。この渦流室(11)に燃料噴射ノズ
ルを臨ませて配置するとともに、渦流室(11)の周囲に
は冷却液が流通する冷却液チャンバー(12)が形成して
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)の周囲
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。この冷却液チャンバー(12)に供給された
潤滑油は冷却フアンによる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。
図中符号(15)はプッシュロッド孔、(16)は吸気弁、
(17)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
実施例では各シリンダ(8)に対応させて形成したで吸
気ポート(9)及び排気ポート(10)の配置状態を隣合
っているシリンダ(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(10a)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)の渦流室(11)を一つの冷却液チャンバー(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
ンジンの外、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図は第3図に示すポート配置の変形例を示し、これ
は近接して形成した排気ポート(10)の隔壁(18)を途
中で省略することにより、排気ポート(10)を合流した
形式でヘッドブロック(3)の側面に開口するようにし
たものである。
なお、上記実施例ではヘッドブロック(3)に渦流室
(11)を形成した副室式ディーゼルエンジンについて説
明したが、本発明は直接噴射式ディーゼルエンジンにも
適用することができる。その場合には、燃料噴射ノズル
を保持するノズルホルダー部を吸気ポート(9)の導出
側に形成し、このノズルホルダー部の周りに冷却液チャ
ンバー(12)を形成することになる。
また、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。
上記各実施例では、冷却液チャンバーに給排される冷却
液でヘッドブロックの蓄熱部たる渦流室やノズルホルダ
ーを部分的に液冷するとともに、ヘッドブロックの上記
蓄熱部以外の部分を冷却ファンからの冷却風で空冷す
る。また、シリンダバレルも冷却ファンから冷却風で空
冷する。
本発明は、次の効果・を奏する。
ヘッドブロックの蓄熱部たる渦流室またはノズルホル
ダー部が部分的に液冷され、ヘッドブロックの上記蓄熱
部以外の部分が空冷される。このため、ヘッドブロック
の蓄熱部と蓄熱部以外の部分とを区別することなく一律
に水冷する全水冷式のものに比べ、冷却液への放熱量が
少なく、使用する冷却液が少量で済み、その分だけエン
ジンを軽量化できる。また、冷却液の放熱を行うオイル
クーラやラジエータ等の放熱器も小型のもので済み、そ
の分だけエンジンを小型化できることになる。
比較的過熱されにくい蓄熱部以外の部分は空冷で緩や
かに冷却され、この部分の過冷却が抑制される。このた
め、蓄熱部以外の部分が水冷で過冷却される全水冷式の
ものに比べ、主燃焼室からの不要な放熱を抑制でき、熱
損失が低減する。一方、比較的過熱されやすい蓄熱部が
液冷で強力に冷却される。このため、蓄熱部が緩やかに
しか冷却されない全空冷式のものに比べ、蓄熱部の熱損
傷をおそれることなく燃焼温度を高く設定することがで
きる。このように、熱損失の低減と同時に燃焼温度を高
く設定できるので、全水冷式や全空冷式のものに比べ、
高出力が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は副室式2気筒の
ディーゼルエンジンのシリンダヘッドの横断面図、第2
図は2気筒ディーゼルエンジンの縦断面図、第3図は別
実施例の第1図相当図、第4図は変形例の第1図相当図
である。 1……クランクケース、3……ヘッドブロック、5……
クランク軸、6……冷却ファン、8……シリンダ、9…
…吸気ポート、9a……(9)の燃焼室側開口部、10……
排気ポート、10a……(10)の燃焼室側開口部、11……
渦流室、12……冷却液チャンバー。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のシリンダ(8)を直列に配置し、ヘ
    ッドブロック(3)の一側面に吸気ポート(9)を開口
    させるとともに、ヘッドブロック(3)の他側面に排気
    ポート(10)を開口させてクロスフロー方式のバルブ配
    置をとる列型多気筒ディーゼルエンジンにおいて、 吸気ポート(9)及び排気ポート(10)の燃焼室側開口
    部(9a)(10a)をクランク軸(5)と平行に位置させ
    るとともに、両開口部(9a)(10a)同士間における吸
    気ポート(9)導出側に渦流室(11)を配置し、この渦
    流室(11)の周囲に冷却液チャンバー(12)を形成し、
    冷却液チャンバー(12)に冷却液を給排可能に構成し、
    クランク軸(5)の軸端側でのクランクケース(1)外
    部に冷却ファン(6)を配置し、冷却ファン(6)から
    ヘッドブロック(3)に冷却風を供給するように構成
    し、 ヘッドブロック(3)で冷却風を空冷するとともに、ヘ
    ッドブロック(3)のうち、渦流室(11)を冷却液チャ
    ンバー(12)に給排される冷却液で部分的に液冷するよ
    うに構成した、ことを特徴とする列型多気筒ディーゼル
    エンジンのシリンダヘッド冷却装置。
  2. 【請求項2】複数のシリンダ(8)を直列に配置し、ヘ
    ッドブロック(3)の一側面に吸気ポートを開口させる
    とともに、ヘッドブロック(3)の他側面に排気ポート
    (10)を開口させてクロスフロー方式のバルブ配置をと
    る列型多気筒ディーゼルエンジンにおいて、 吸気ポート(9)及び排気ポート(10)の燃焼室側開口
    部(9a)(10a)をクランク軸(5)と平行に位置させ
    るとともに、両開口部(9a)(10a)同士間における吸
    気ポート(9)導出側に燃料噴射ノズルのノズルホルダ
    ー部を配置し、このノズルホルダー部の周囲に冷却液チ
    ャンバー(12)を形成し、この冷却液チャンバー(12)
    に冷却液を給排可能に構成し、クランク軸(5)の軸端
    側でのクランクケース(1)外部に冷却ファン(6)を
    配置し、冷却ファン(6)からヘッドブロック(3)に
    冷却風を供給するように構成し、 ヘッドブロック(3)を冷却風で空冷するとともに、ヘ
    ッドブロック(3)のうち、ノズルホルダー部を冷却液
    チャンバー(12)に給排される冷却液で部分的に液冷す
    るように構成した、ことを特徴とする列型多気筒ディー
    ゼルエンジンのシリンダヘッド冷却装置。
JP63219460A 1988-08-31 1988-08-31 列型多気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッド冷却装置 Expired - Lifetime JPH0723689B2 (ja)

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JPH0267422A JPH0267422A (ja) 1990-03-07
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5250426A (en) * 1975-10-21 1977-04-22 Toyota Motor Corp Cylinder head
JPS5445436A (en) * 1977-09-16 1979-04-10 Hino Motors Ltd Cooler for diesel engine
JPS6040841U (ja) * 1983-08-29 1985-03-22 三菱自動車工業株式会社 液体封入式マウント

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