JPH08144846A - Structure of cylinder head for engine - Google Patents

Structure of cylinder head for engine

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JPH08144846A
JPH08144846A JP29167694A JP29167694A JPH08144846A JP H08144846 A JPH08144846 A JP H08144846A JP 29167694 A JP29167694 A JP 29167694A JP 29167694 A JP29167694 A JP 29167694A JP H08144846 A JPH08144846 A JP H08144846A
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exhaust port
cylinder head
straight line
pair
openings
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Masaaki Kashimoto
正章 樫本
Toshiharu Masuda
俊治 益田
Yasuhiro Yuzuriha
泰浩 楪
Manabu Shibakawa
学 柴川
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Mazda Motor Corp
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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE: To arrange a water jacket at a proper position, and to easily insert an exhaust port forming core at a proper position. CONSTITUTION: A bending part 9 bent outward in a plane view is provided in the first exhaust port 7 being long in a distance, and the outward projecting position of the bending part 9 is overlapped upon a boss part 10 for a cylinder head fastening bolt located near the outside of an exhaust port joining part 6. At the same time, a space S between the first straight line L1 passing the opening centers O1, O2 of both exhaust port opening parts 4, 5 and the second straight line L2 extending in parallel with the first straight line L1 along the inner periphery of the boss part 10 is set up to a value being about equal to the sum of the wall thickness t1 of the boss part 10, the bore D of the first exhaust port 7 and the thickness t2 of the port wall of the first exhaust port 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダヘッドの下面
に一対の吸気ポート開口部と一対の排気ポート開口部と
が千鳥状に配置されるとともに、シリンダヘッドに設け
られた排気ポート合流部と、上記両排気ポート開口部と
を接続する排気ポートとが設けられてなるエンジンのシ
リンダヘッド構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a pair of intake port openings and a pair of exhaust port openings arranged in a staggered manner on the lower surface of a cylinder head, and an exhaust port merging section provided on the cylinder head. The present invention relates to a cylinder head structure for an engine, which is provided with an exhaust port that connects the exhaust port openings.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば特開昭56−79649号
公報に示されるように、吸気ポートの開口総面積を大き
くしてエンジンの体積効率を高めるため、シリンダヘッ
ドの下面に一対の吸気ポート開口部を設けるとともに、
この両吸気ポート開口部を燃焼室の壁面に沿って開口さ
せることにより、吸入空気の流れによってスワールを形
成することが行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 56-79649, a pair of intake port openings are formed on the lower surface of a cylinder head in order to increase the total area of the intake port openings and increase the volumetric efficiency of the engine. With a section,
By opening both of the intake port openings along the wall surface of the combustion chamber, a swirl is formed by the flow of intake air.

【0003】また、排気ガスを効果的に排出させるため
にシリンダヘッドの下面に一対の排気ポート開口部を形
成するとともに、上記両吸気ポート開口部に対応させて
両排気ポート開口部を千鳥状に配設したものが知られて
いる。そして、排気ポートの構造を簡略化するために、
シリンダヘッドに排気ポート合流部を設け、この排気ポ
ート合流部と、両排気ポート開口部とを長い排気ポート
および短い排気ポートによって接続することが行われて
いる。
Further, in order to effectively discharge the exhaust gas, a pair of exhaust port openings are formed on the lower surface of the cylinder head, and the both exhaust port openings are formed in a staggered manner so as to correspond to the both intake port openings. The one arranged is known. And in order to simplify the structure of the exhaust port,
An exhaust port merging portion is provided in the cylinder head, and the exhaust port merging portion is connected to both exhaust port openings by a long exhaust port and a short exhaust port.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記構成のシリンダヘ
ッド構造においては、排気ポート開口部と排気ポート合
流部との間に形成される排気ポートのポート径を確保す
るとともに、各ポート間のウォータジャケットの容積を
確保することが要求される。一方、シリンダヘッドの製
造時には、排気ポート成形用の中子を鋳型の側方から挿
入する必要がある。この場合、上記要求を満足しつつ、
鋳型に設置されたウォータジャケット成形用の中子およ
びシリンダヘッド締結用ボルトの取付け孔を形成するた
めのピン等に干渉しないように上記中子を設置すること
が困難であるという問題がある。
In the cylinder head structure having the above-mentioned structure, the port diameter of the exhaust port formed between the exhaust port opening and the exhaust port merging portion is ensured, and the water jacket between the ports is provided. It is required to secure the volume of On the other hand, when manufacturing the cylinder head, it is necessary to insert the core for forming the exhaust port from the side of the mold. In this case, while satisfying the above requirements,
There is a problem that it is difficult to install the core so as not to interfere with the water jacket molding core installed in the mold and the pins for forming the mounting holes of the cylinder head fastening bolts.

【0005】また、上記排気ポート成形用の中子と、ウ
ォータジャケット成形用の中子との干渉を防止するた
め、排気ポートから離れた位置に上記ウォータジャケッ
ト成形用の中子を配設するように構成した場合には、排
気ポートの肉厚が必要以上に大きくなってエンジンの重
量が増大するとともに、上記ウォータジャケットを通る
冷却水の冷却作用が不十分となるという問題がある。
In order to prevent interference between the exhaust port molding core and the water jacket molding core, the water jacket molding core is arranged at a position away from the exhaust port. In the case of the above construction, there is a problem that the thickness of the exhaust port becomes unnecessarily large to increase the weight of the engine and the cooling action of the cooling water passing through the water jacket becomes insufficient.

【0006】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、ウォータジャケットを適正位置に配設すること
ができるとともに、排気ポート成形用の中子を設置位置
に容易に挿入することができるエンジンのシリンダヘッ
ド構造を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above points, and the water jacket can be disposed at an appropriate position, and the core for forming the exhaust port can be easily inserted into the installation position. It is an object of the present invention to provide a cylinder head structure for an engine that can be used.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
シリンダヘッドの下面に一対の吸気ポート開口部と一対
の排気ポート開口部とが千鳥状に配置されるとともに、
シリンダヘッドに設けられた排気ポート合流部と上記両
排気ポート開口部とを接続する距離の長い第1排気ポー
トおよび距離の短い第2排気ポートが形成されてなるエ
ンジンのシリンダヘッド構造であって、上記第1排気ポ
ートに、平面視において外方側に湾曲した湾曲部を設
け、この湾曲部の外方への張出し位置と、上記排気ポー
ト合流部の外方側近傍に位置するシリンダヘッド締結ボ
ルト用のボス部とをクランク軸方向にオーバーラップさ
せるとともに、両排気ポート開口部の開口中心を通る第
1直線と、上記シリンダヘッド締結ボルト用のボス部の
内周面に接して上記第1直線と平行に伸びる第2直線と
の間隔を、上記シリンダヘッド締結ボルト用ボス部の肉
厚と、上記第1排気ポートの内径と、この第1排気ポー
トのポート壁の肉厚との和にほぼ等しい値に設定したも
のである。
The invention according to claim 1 is
A pair of intake port openings and a pair of exhaust port openings are arranged in a staggered manner on the lower surface of the cylinder head, and
A cylinder head structure of an engine, wherein a first exhaust port having a long distance and a second exhaust port having a short distance connecting an exhaust port merging portion provided on a cylinder head and the exhaust port openings are formed, The first exhaust port is provided with a curved portion that is curved outward in a plan view, and the outwardly projecting position of this curved portion and the cylinder head fastening bolt located near the outside of the exhaust port confluence portion. The first straight line passing through the center of the opening of both exhaust port openings and the inner peripheral surface of the boss for the cylinder head fastening bolt, and the first straight line that overlaps with the boss for the cylinder axis in the crankshaft direction. And a second straight line extending in parallel with the wall thickness of the cylinder head fastening bolt boss, the inner diameter of the first exhaust port, and the wall thickness of the port wall of the first exhaust port. It is obtained by setting nearly equal to the sum of.

【0008】請求項2に係る発明は、上記請求項1記載
のエンジンのシリンダヘッド構造において、シリンダヘ
ッドの下面に形成された一対の吸気ポート開口部の開口
中心を通る直線と、一対の排気ポート開口部の開口中心
を通る第1直線とが平行となるように上記両吸気ポート
開口部を配設したものである。
According to a second aspect of the invention, in the engine cylinder head structure according to the first aspect, a straight line passing through an opening center of a pair of intake port openings formed on the lower surface of the cylinder head, and a pair of exhaust ports. Both of the intake port openings are arranged so that the first straight line passing through the opening center of the opening is parallel.

【0009】請求項3に係る発明は、シリンダヘッドの
下面に一対の吸気ポート開口部と一対の排気ポート開口
部とが千鳥状に配置されるとともに、シリンダヘッドに
設けられた排気ポート合流部と上記両排気ポート開口部
とを接続する距離の長い第1排気ポートおよび距離の短
い第2排気ポートが形成されてなるエンジンのシリンダ
ヘッド構造であって、上記両排気ポート開口部からボト
ムデッキ上面の上方に伸びるストレート部をシリンダヘ
ッドに設けるとともに、シリンダヘッド成形用鋳型の型
割り面を上記ボトムデッキ上面よりも高い位置に設定し
たものである。
According to a third aspect of the present invention, the pair of intake port openings and the pair of exhaust port openings are arranged in a zigzag pattern on the lower surface of the cylinder head, and the exhaust port confluence section is provided on the cylinder head. A cylinder head structure for an engine, in which a first exhaust port having a long distance and a second exhaust port having a short distance connecting the two exhaust port openings are formed, and a cylinder head structure of The straight portion extending upward is provided on the cylinder head, and the mold splitting surface of the cylinder head molding mold is set at a position higher than the upper surface of the bottom deck.

【0010】[0010]

【作用】上記請求項1記載の発明によれば、距離の長い
第1排気ポートを外方側に湾曲させることにより、相隣
接して設置される第1排気ポートおよび第2排気ポート
の開口面積が確保されるとともに、一対の排気ポート開
口部の開口中心を通る第1直線と、上記シリンダヘッド
締結ボルト用のボス部の内周面に沿って上記第1直線と
平行に伸びる第2直線との間隔を、上記のように設定す
ることにより、排気ポートの設置部に、排気ポート成形
用の中子を挿入可能な必要最小限の空間部が形成される
ことになる。
According to the first aspect of the present invention, the opening areas of the first exhaust port and the second exhaust port which are installed adjacent to each other are formed by bending the first exhaust port having a long distance outwardly. And a first straight line passing through the center of the opening of the pair of exhaust port openings and a second straight line extending parallel to the first straight line along the inner peripheral surface of the boss portion for the cylinder head fastening bolt. By setting the interval of the above as described above, the minimum necessary space into which the core for forming the exhaust port can be inserted is formed in the installation portion of the exhaust port.

【0011】上記請求項2記載の発明によれば、シリン
ダヘッドの下面に設置された一対の吸気ポート開口部
と、一対の排気ポート開口部とが平行に配設されること
により、限られたスペースにおいて上記各ポート開口部
が適正位置に設置されることになる。
According to the second aspect of the present invention, the pair of intake port openings and the pair of exhaust port openings, which are installed on the lower surface of the cylinder head, are arranged in parallel. The above-mentioned port openings will be installed at appropriate positions in the space.

【0012】上記請求項3記載の発明によれば、両排気
ポート開口部から上方に伸びるストレート部の設置高さ
に対応する位置にシリンダヘッド成形用鋳型の型割り面
が配設されることにより、排気ポート成形用の中子が上
記排気ポート合流部を有する第1中子と、上記ストレー
ト部に対応する一対の第2中子とに分割されることにな
る。
According to the third aspect of the present invention, the mold splitting surface of the cylinder head molding mold is arranged at a position corresponding to the installation height of the straight portion extending upward from both the exhaust port openings. The exhaust port molding core is divided into a first core having the exhaust port merging portion and a pair of second cores corresponding to the straight portions.

【0013】[0013]

【実施例】図1および図2は本発明に係るエンジンのシ
リンダヘッド構造の実施例を示している。このエンジン
のシリンダヘッド1は、多気筒の直噴式ディーゼルエン
ジンに適用されるものであり、シリンダ軸線に対して直
角に形成された下面に一対の吸気ポート開口部2,3
と、一対の排気ポート開口部4,5とが形成されてい
る。なお、上記シリンダヘッド1は、シリンダブロック
に対して複数個のシリンダヘッド締結用ボルトにより締
結されている。具体的には相隣接シリンダヘッド間に位
置する一対のボルトと、シリンダボア両側のボルトとか
らなる合計6本のボルトが各シリンダの周囲に配設さ
れ、このボルトの締結個所には、ボルト用ボス部10,
18が設けられている。
1 and 2 show an embodiment of a cylinder head structure of an engine according to the present invention. A cylinder head 1 of this engine is applied to a multi-cylinder direct injection diesel engine, and has a pair of intake port openings 2 and 3 formed on a lower surface formed at right angles to a cylinder axis.
And a pair of exhaust port openings 4 and 5 are formed. The cylinder head 1 is fastened to the cylinder block with a plurality of cylinder head fastening bolts. Specifically, a total of 6 bolts, which are a pair of bolts located between the adjacent cylinder heads and bolts on both sides of the cylinder bore, are arranged around each cylinder. Part 10,
18 is provided.

【0014】上記排気ポート開口部4,5は、その開口
中心O1,O2が、クランク軸と直交する方向に伸びる
中心線Lに対して所定角度θだけ傾斜した第1直線L1
上に配設されるとともに、一方の排気ポート開口部4が
排気マニホールドの設置部から離間した位置に配設さ
れ、他方の排気ポート開口部5が排気マニホールドの設
置部に近接した位置に配設されている。
The exhaust port openings 4 and 5 have their opening centers O1 and O2 inclined by a predetermined angle θ with respect to a center line L extending in a direction orthogonal to the crankshaft.
The exhaust port opening 4 is disposed on the upper side, and the one exhaust port opening 4 is disposed at a position separated from the installation portion of the exhaust manifold, and the other exhaust port opening 5 is disposed at a position close to the installation portion of the exhaust manifold. Has been done.

【0015】また、上記排気ポート開口部4,5は、シ
リンダヘッド1に形成された排気ポート合流部6と、一
方の排気ポート開口部4に連通する距離の長い第1排気
ポート7と、上記他方の排気ポート開口部5に連通する
距離の短い第2排気ポート8とを有する二俣形状の排気
ポートを介して図外の排気マニホールドに接続されるよ
うになっている。
Further, the exhaust port openings 4 and 5 are connected to an exhaust port converging portion 6 formed in the cylinder head 1, a first exhaust port 7 having a long distance communicating with one exhaust port opening 4, and It is adapted to be connected to an exhaust manifold (not shown) through a two-fold shaped exhaust port having a second exhaust port 8 having a short distance communicating with the other exhaust port opening 5.

【0016】上記第1排気ポート7には、平面において
外方側に湾曲した湾曲部9が設けられ、この湾曲部9の
張出し位置と、上記排気ポート合流部6の外方側近傍に
位置するシリンダヘッド締結ボルト用のボス部10とが
クランク軸方向にオーバラップするように上記湾曲部9
の張出し量が設定されている。
The first exhaust port 7 is provided with a curved portion 9 which is curved outward in a plane. The curved portion 9 is located at the projecting position of the curved portion 9 and in the vicinity of the outer side of the exhaust port merging portion 6. The curved portion 9 is formed so that the boss portion 10 for the cylinder head fastening bolt overlaps in the crankshaft direction.
The overhang amount is set.

【0017】また、上記排気ポート開口部4,5の開口
中心を通る第1直線L1と、上記ボス部10の内周面に
沿って上記第1直線L1と平行に伸びる第2直線L2と
の間隔Sが、第1排気ポート7の内径Dと、上記ボス部
10の肉厚t1と、上記第1排気ポート7のポート壁の
肉厚t2との和にほぼ等しい値に設定されている。
A first straight line L1 passing through the center of the exhaust port openings 4 and 5 and a second straight line L2 extending along the inner peripheral surface of the boss portion 10 in parallel with the first straight line L1. The interval S is set to a value approximately equal to the sum of the inner diameter D of the first exhaust port 7, the wall thickness t1 of the boss portion 10 and the wall thickness t2 of the port wall of the first exhaust port 7.

【0018】上記両排気ポート開口部4,5は、吸気ポ
ート開口部2,3の配置との関係で、両排気ポート4,
5の設置間隔およびシリンダ軸心からの距離が予め設定
された適正範囲となるように規制されているため、上記
第1直線L1と第2直線L2との間隔Sを上記のように
設定することにより、排気ポート開口部4,5の開口中
心を通る第1直線L1の上記中心線Lに対する傾斜角度
が15°程度に設定されることになる。
The two exhaust port openings 4 and 5 are related to the arrangement of the intake port openings 2 and 3.
Since the installation interval of No. 5 and the distance from the cylinder axis are regulated so as to be within a preset proper range, the interval S between the first straight line L1 and the second straight line L2 should be set as described above. Thus, the inclination angle of the first straight line L1 passing through the center of the exhaust port openings 4 and 5 with respect to the center line L is set to about 15 °.

【0019】また、上記第1,第2排気ポート7,8の
先端部には、排気ポート開口部4,5から上方に伸びる
所定長さのストレート部7a,8aが形成され、このス
トレート部7a,8aの設置高さHは、シリンダヘット
1のボトムデッキ上面の設置高さDHよりも上方に位置
するように設定されている。
Further, straight portions 7a and 8a of a predetermined length extending upward from the exhaust port openings 4 and 5 are formed at the tips of the first and second exhaust ports 7 and 8, and these straight portions 7a are formed. , 8a is set to be located above the installation height DH of the upper surface of the bottom deck of the cylinder head 1.

【0020】上記両吸気ポート開口部2,3は、上記第
1直線L1と平行に設置された第3直線L3上に配設さ
れることにより、上記両排気ポート開口部4,5と平行
に配設されるとともに、上記吸気ポート開口部2,3と
排気ポート開口部4,5との設置位置がシリンダ幅方向
にオフセットされることにより、各ポート開口部2〜5
が千鳥状に配設されている。
Both of the intake port openings 2 and 3 are arranged on a third straight line L3 which is installed parallel to the first straight line L1 so that they are parallel to the both exhaust port openings 4 and 5. By being installed, the installation positions of the intake port openings 2 and 3 and the exhaust port openings 4 and 5 are offset in the cylinder width direction, so that the port openings 2 to 5 are provided.
Are arranged in a staggered pattern.

【0021】そして、上記両吸気ポート開口部2,3と
図外の吸気マニホールドとを接続する一対の吸気ポート
11,12がシリンダヘッド1に形成されている。この
吸気ポート11,12は、その先端部が燃焼室の壁面部
を指向するように湾曲し、吸入空気の流れによってスワ
ールが形成されるように構成されている。
A pair of intake ports 11 and 12 for connecting the intake port openings 2 and 3 and an intake manifold (not shown) are formed in the cylinder head 1. The intake ports 11 and 12 are configured so that their tips are curved so as to be directed to the wall surface of the combustion chamber, and swirls are formed by the flow of intake air.

【0022】また、上記シリンダヘッド1には、排気ポ
ート冷却用のウォータジャケット13〜15と、燃料噴
射弁の設置孔16と、グロープラグの設置孔17とがそ
れぞれ所定に位置に設けられるとともに、シリンダヘッ
ド締結ボルト用のボス部18が上記排気ポート合流部6
の内方部に配設されている。
Further, the cylinder head 1 is provided with water jackets 13 to 15 for cooling the exhaust port, a fuel injection valve installation hole 16 and a glow plug installation hole 17 at predetermined positions. The boss portion 18 for the cylinder head fastening bolt has the exhaust port joining portion 6
Is disposed on the inner side of the.

【0023】このような構成のシリンダヘッド1は鋳造
により成形され、この鋳造に使用される排気ポート成形
用の中子は、図3に示す二俣形状の第1中子19と、図
4に示す円柱状の第2中子20,21とを備えている。
上記第1中子19は、排気ポート合流部6の内径に対応
した外径を有する円形断面部22と、第1,第2排気ポ
ート7,8の上部に対応する形状の第1,第2先端部2
3,24とからなっている。
The cylinder head 1 having such a structure is molded by casting, and the core for forming the exhaust port used in this casting is the second core with a two-fold shape shown in FIG. 3 and the core shown in FIG. The cylindrical second cores 20 and 21 are provided.
The first core 19 has a circular cross-section portion 22 having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the exhaust port confluence portion 6, and first and second circular shapes corresponding to the upper portions of the first and second exhaust ports 7 and 8. Tip 2
It consists of 3,24.

【0024】また、上記第2中子20,21は、上記第
1,第2排気ポート7,8のストレート部7a,8aに
対応した外径および高さを有している。そして、シリン
ダヘッド鋳型用の型割り面Mが、上記第2中子20,2
1、つまりストレート部7a,8aの設置高さに対応す
る位置に配設されることにより、上記ボトムデッキ上面
の設置高さDHよりも高い位置に設定されている。
The second cores 20 and 21 have outer diameters and heights corresponding to the straight portions 7a and 8a of the first and second exhaust ports 7 and 8, respectively. Then, the mold splitting surface M for the cylinder head mold is the second core 20, 2
1, that is, the straight portions 7a and 8a are disposed at positions corresponding to the installation heights of the straight portions 7a and 8a, so that the positions are set higher than the installation height DH of the bottom deck upper surface.

【0025】上記構成のシリンダヘッド1を製造するに
は、シリンダヘッド成形用鋳型に上記排気ポート成形用
の第2中子20,21を設置するとともに、図5に示す
ように、ウォータジャケット成形用の中子25〜27お
よび上記ボス部成形用のピン28,29等を設置する。
その後、上記第1中子19の第1,第2先端部23,2
4が上記ボス部成形用のピン28,29に干渉しないよ
うに、上記第1中子19の先端部をシリンダの内方側
(シリンダの中心側)に向けた状態で、第1中子19の
先端部を鋳型内に挿入する。
In order to manufacture the cylinder head 1 having the above-described structure, the second cores 20 and 21 for forming the exhaust port are installed in the cylinder head forming mold, and as shown in FIG. The cores 25 to 27, the pins 28 and 29 for molding the boss portion, and the like are installed.
Then, the first and second tip portions 23, 2 of the first core 19 are
With the tip of the first core 19 facing the inner side of the cylinder (center side of the cylinder) so that 4 does not interfere with the pins 28, 29 for molding the boss, the first core 19 Insert the tip of the into the mold.

【0026】そして、上記第1中子19の第1,第2先
端部23,24が上記ボス部成形用のピン28,29に
干渉するおそれのない位置まで第1中子19を挿入した
後、図6に示すように、シリンダの外方側に向けて上記
第1中子19の先端部を旋回させることにより、上記第
1,第2先端部23,24がウォータジャケット成形用
の中子27,25に干渉するのをそれぞれ回避しつつ、
第1中子19をさらに奥まで挿入する。
After inserting the first core 19 to a position where the first and second tip portions 23, 24 of the first core 19 do not interfere with the pins 28, 29 for molding the boss portion. As shown in FIG. 6, by pivoting the tip of the first core 19 toward the outer side of the cylinder, the first and second tips 23 and 24 are made into cores for water jacket molding. While avoiding interference with 27 and 25 respectively,
The first core 19 is further inserted further.

【0027】次いで、上記第1,第2先端部23,24
がウォータジャケット成形用の中子27,25に干渉す
るおそれのない位置まで第1中子19を挿入した後、上
記第1先端部23がウォータジャケット成形用の中子2
6に干渉するのを回避しつつ、第1,第2先端部23,
24を第1,第2排気ポート開口部4,5の設置位置に
挿入することにより、第1中子19の挿入作業を終了す
る。
Next, the first and second tip portions 23 and 24
After inserting the first core 19 to a position where there is no risk of the first core 19 interfering with the water jacket molding cores 27, 25, the first tip portion 23 causes the water jacket molding core 2 to move.
While avoiding interference with the first and second tip portions 23,
The insertion work of the first core 19 is completed by inserting 24 into the installation positions of the first and second exhaust port openings 4 and 5.

【0028】このようにして鋳型をセットした後に鋳込
みを行い、冷却後に鋳型を開放して各中子およびピン等
を取り外し、さらに必要な仕上げ加工を施してシリンダ
ヘッド1の製造を終了する。
After the casting mold is set in this way, casting is performed, and after cooling, the casting mold is opened to remove the cores, pins, and the like, and the necessary finishing process is performed to finish the manufacture of the cylinder head 1.

【0029】上記のようにシリンダヘッド1の下面に千
鳥状に配設された一対の吸気ポート開口部2,3および
排気ポート開口部4,5のうち、第1排気ポート開口部
4に連通する距離の長い第1排気ポート7に、平面視に
おいて外方側に湾曲した湾曲部9を設け、その張出し位
置を上記シリンダヘッド締結ボルト用のボス部18とオ
ーバラップさせるように構成したため、上記第1排気ポ
ート7および第2排気ポート8の断面積を十分に確保
し、かつ両排気ポート4,5間に位置するウォータジャ
ケット15の容積も確保することができる。
Of the pair of intake port openings 2 and 3 and exhaust port openings 4 and 5 arranged in a staggered manner on the lower surface of the cylinder head 1 as described above, they communicate with the first exhaust port opening 4. The first exhaust port 7 having a long distance is provided with the curved portion 9 that is curved outward in a plan view, and the protruding position thereof is configured to overlap the boss portion 18 for the cylinder head fastening bolt. It is possible to sufficiently secure the cross-sectional areas of the first exhaust port 7 and the second exhaust port 8 and also secure the volume of the water jacket 15 located between the both exhaust ports 4 and 5.

【0030】そして、上記両排気ポート開口部4,5の
開口中心O1,O2を通る第1直線L1と、上記シリン
ダヘッド締結ボルト用のボス部10の内周面に沿って上
記第1直線L1と平行に伸びる第2直線L2との間隔S
を、上記シリンダヘッド締結ボルト用ボス部10の肉厚
t1と、上記第1排気ポート7の内径Dと、この第1排
気ポート7のポート壁の肉厚t2との和にほぼ等しい値
に設定したため、上記排気ポート成形用の第1中子19
をその設置部に挿入可能な空間部を鋳型に設けることが
できるとともに、上記空間部が必要以上に大きくなるこ
とを防止することができる。
Then, the first straight line L1 passing through the opening centers O1 and O2 of the exhaust port openings 4 and 5 and the first straight line L1 along the inner peripheral surface of the boss portion 10 for the cylinder head fastening bolt. S between the second straight line L2 extending in parallel with
Is set to a value approximately equal to the sum of the wall thickness t1 of the cylinder head fastening bolt boss portion 10, the inner diameter D of the first exhaust port 7, and the wall thickness t2 of the port wall of the first exhaust port 7. Therefore, the first core 19 for forming the exhaust port is formed.
It is possible to provide the mold with a space part that can be inserted into the installation part and prevent the space part from becoming larger than necessary.

【0031】したがって、上記第1中子19の装着性を
低下させることなく、上記排気ポート合流部6の内側面
に沿って配設されたウォータジャケット13の設置スペ
ースおよび上記第1排気ポート7の外側面に沿って配設
されたウォータジャケット14の設置スペースを十分に
確保することができるとともに、上記シリンダヘッド締
結ボルト用のボス部10,18の設置スペースおよび両
排気ポート開口部4,5に配設される排気弁等の設置ス
ペースを十分に確保することができる。
Therefore, the installation space of the water jacket 13 and the first exhaust port 7 which are arranged along the inner surface of the exhaust port confluence portion 6 can be maintained without deteriorating the mountability of the first core 19. A sufficient installation space for the water jacket 14 arranged along the outer surface can be secured, and the installation space for the boss portions 10, 18 for the cylinder head fastening bolts and the exhaust port openings 4, 5 are provided. It is possible to secure a sufficient installation space for the exhaust valve and the like.

【0032】また、上記のようにシリンダヘッド1の下
面に設置された一対の吸気ポート開口部2,3を、上記
一対の排気ポート開口部4,5の開口中心O1,O2を
通る第1直線L1と平行に配設した場合には、限られた
スペースにおいて上記吸気ポート開口部2,3を適正位
置において適正角度に開口させることができるため、上
記吸気ポート開口部2,3から燃焼室内に供給される吸
入空気の流れによって効果的にスワールを形成すること
ができる。しかも、上記吸気ポート開口部2,3の開口
面積を十分に確保してエンジンの体積効率を向上させる
ことができる。
The first straight line passing through the pair of intake port openings 2 and 3 installed on the lower surface of the cylinder head 1 as described above and passing through the center O1 and O2 of the pair of exhaust port openings 4 and 5. If the intake port openings 2 and 3 are arranged in parallel with L1, the intake port openings 2 and 3 can be opened at appropriate positions and at appropriate angles in a limited space. The swirl can be effectively formed by the flow of the intake air supplied. Moreover, the opening areas of the intake port openings 2 and 3 can be sufficiently secured to improve the volumetric efficiency of the engine.

【0033】さらに、シリンダヘッド1に上記両排気ポ
ート開口部4,5からボトムデッキ上面の上方に伸びる
ストレート部7a,8aを設けるとともに、シリンダヘ
ッド成形用鋳型の型割り面Mの設置高さHを、ボトムデ
ッキ上面の設置高さDHよりも高い位置に設定したた
め、上記第1,第2排気ポート開口部4,5と、燃料噴
射弁の設置孔16との間に配設されたウォータジャケッ
ト14の設置深さを十分に確保することができる。ま
た、上記排気ポート成形用の中子を二俣形状の第1中子
19と、上記ストレート部7a,8bに対応する一対の
第2中子20,21とに分割することにより、上記第1
中子19の挿入作業を容易化することができる。
Further, the cylinder head 1 is provided with straight portions 7a and 8a extending from the both exhaust port openings 4 and 5 to the upper side of the upper surface of the bottom deck, and the installation height H of the split surface M of the cylinder head molding mold is set. Is set at a position higher than the installation height DH of the upper surface of the bottom deck, so that the water jacket arranged between the first and second exhaust port openings 4 and 5 and the installation hole 16 of the fuel injection valve. A sufficient installation depth of 14 can be secured. In addition, the core for molding the exhaust port is divided into a first core 19 having a two-fold shape and a pair of second cores 20 and 21 corresponding to the straight portions 7a and 8b.
The work of inserting the core 19 can be facilitated.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明は、シリンダヘッドの下面に一対の吸気ポート開口部
および排気ポート開口部が千鳥状に配設されてなるシリ
ンダヘッド構造において、両排気ポート開口部の一方に
連通する距離の長い第1排気ポートに、平面視において
外方側に湾曲した湾曲部を設け、その張出し位置をシリ
ンダヘッドに設けらたれ排気ポート合流部の外方側近傍
に位置するシリンダヘッド締結ボルト用のボス部とオー
バラップさせるように構成したため、上記第1排気ポー
トおよび第2排気ポートの断面積を十分に確保すること
ができる。
As described above, the invention according to claim 1 has a cylinder head structure in which a pair of intake port openings and exhaust port openings are arranged in a staggered manner on the lower surface of the cylinder head. The first exhaust port, which has a long distance communicating with one of the exhaust port openings, is provided with a curved portion that is curved outward in a plan view, and the protruding position is provided on the cylinder head. Since it is configured to overlap the boss portion for the cylinder head fastening bolt located in the vicinity, it is possible to sufficiently secure the cross-sectional areas of the first exhaust port and the second exhaust port.

【0035】そして、上記両排気ポート開口部の開口中
心を通る第1直線と、上記シリンダヘッド締結ボルト用
のボス部の内周面に沿って上記第1直線と平行に伸びる
第2直線との間隔を、上記ボス部の肉厚と、上記第1排
気ポートの内径と、この第1排気ポートのポート壁の肉
厚との和にほぼ等しい値に設定したため、上記排気ポー
ト成形用の中子をその設置部に挿入可能な空間部を鋳型
に設けることができるとともに、上記空間部が必要以上
に大きくなることを防止することができる。
A first straight line passing through the center of each of the exhaust port openings and a second straight line extending parallel to the first straight line along the inner peripheral surface of the cylinder head fastening bolt boss portion. Since the interval is set to a value approximately equal to the sum of the wall thickness of the boss portion, the inner diameter of the first exhaust port, and the wall thickness of the port wall of the first exhaust port, the core for forming the exhaust port is formed. It is possible to provide the mold with a space part that can be inserted into the installation part and prevent the space part from becoming larger than necessary.

【0036】したがって、上記排気ポート成形用の中子
の装着性を低下させることなく、上記排気ポート合流部
の内側面に沿った配設されたウォータジャケットの設置
スペースおよび上記第1排気ポートの外側面に沿って配
設されたウォータジャケットの設置スペースを十分に確
保し、このウォータジャケットを通る冷却水によってシ
リンダヘッドを効果的に冷却することができるととも
に、シリンダヘッドの重量を軽量化できる等の利点があ
る。
Therefore, the installation space of the water jacket disposed along the inner side surface of the exhaust port joining portion and the outside of the first exhaust port without deteriorating the mountability of the exhaust port molding core. A sufficient space for installing the water jacket arranged along the side surface can be secured, the cylinder head can be effectively cooled by the cooling water passing through the water jacket, and the weight of the cylinder head can be reduced. There are advantages.

【0037】また、請求項2に係る発明は、シリンダヘ
ッドの下面に形成された一対の吸気ポート開口部を、上
記一対の排気ポート開口部の開口中心を通る第1直線と
平行に配設したため、限られたスペースにおいて上記吸
気ポート開口部を適正位置に配設してその開口面積を十
分に確保することができ、これによってエンジンの体積
効率を向上させることができるとともに、上記吸気ポー
ト開口部から燃焼室内に吸入される空気の流れによって
効果的にスワールを形成することができる。
In the invention according to claim 2, the pair of intake port openings formed on the lower surface of the cylinder head are arranged parallel to the first straight line passing through the opening centers of the pair of exhaust port openings. , The intake port opening can be arranged at a proper position in a limited space to ensure a sufficient opening area, thereby improving the volumetric efficiency of the engine and at the same time, increasing the intake port opening. The swirl can be effectively formed by the flow of air sucked into the combustion chamber from.

【0038】また、請求項3に係る発明は、上記両排気
ポート開口部からボトムデッキ上面の上方に伸びるスト
レート部を設けるとともに、シリンダヘッド成形用鋳型
の型割り面をボトムデッキ上面よりも高い位置に設定し
たため、上記第1,第2排気ポート開口部と、燃料噴射
弁の設置孔との間に配設されたウォータジャケットの設
置深さを十分に確保してこの部分を効果的に冷却するこ
とができるとともに、上記排気ポート成形用の中子を二
俣形状の第1中子と、上記ストレート部に対応する一対
の第2中子とに分割することにより、上記第1中子の挿
入作業を容易化できるという利点がある。
According to the third aspect of the present invention, a straight portion extending from the exhaust port openings above the bottom deck upper surface is provided, and the mold split surface of the cylinder head molding mold is located at a position higher than the bottom deck upper surface. Therefore, the installation depth of the water jacket arranged between the first and second exhaust port openings and the installation hole of the fuel injection valve is sufficiently secured to effectively cool this part. In addition, it is possible to insert the first core into the exhaust port molding core by dividing the core into a second-shaped mat and a pair of second cores corresponding to the straight portion. Has the advantage that it can be facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るエンジンのシリンダヘッド構造の
実施例を示す平面断面図である。
FIG. 1 is a plan sectional view showing an embodiment of a cylinder head structure of an engine according to the present invention.

【図2】図1のA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】排気ポート成形用の中子の構成を示す平面図で
ある。
FIG. 3 is a plan view showing the structure of a core for forming an exhaust port.

【図4】排気ポート成形用の中子の構成を示す正面図で
ある。
FIG. 4 is a front view showing a configuration of a core for forming an exhaust port.

【図5】中子の挿入作業の第1段階を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a first stage of core insertion work.

【図6】中子の挿入作業の第2段階を示す説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a second stage of core insertion work.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリンダヘッド 2,3 吸気ポート開口部 4,5 排気ポート開口部 6 排気ポート合流部 7 第1排気ポート 8 第2排気ポート 7a,8a ストレート部 9 湾曲部 10 シリンダヘッド締結ボルト用のボス部 1 Cylinder Head 2,3 Intake Port Opening 4,5 Exhaust Port Opening 6 Exhaust Port Converging Part 7 First Exhaust Port 8 Second Exhaust Port 7a, 8a Straight Part 9 Curved Part 10 Boss Part for Cylinder Head Fastening Bolt

フロントページの続き (72)発明者 柴川 学 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内Front page continued (72) Inventor Manabu Shibakawa 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Motor Corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダヘッドの下面に一対の吸気ポー
ト開口部と一対の排気ポート開口部とが千鳥状に配置さ
れるとともに、シリンダヘッドに設けられた排気ポート
合流部と上記両排気ポート開口部とを接続する距離の長
い第1排気ポートおよび距離の短い第2排気ポートが形
成されてなるエンジンのシリンダヘッド構造であって、
上記第1排気ポートに、平面視において外方側に湾曲し
た湾曲部を設け、この湾曲部の外方への張出し位置と、
上記排気ポート合流部の外方側近傍に位置するシリンダ
ヘッド締結ボルト用のボス部とをクランク軸方向にオー
バーラップさせるとともに、両排気ポート開口部の開口
中心を通る第1直線と、上記シリンダヘッド締結ボルト
用のボス部の内周面に接して上記第1直線と平行に伸び
る第2直線との間隔を、上記シリンダヘッド締結ボルト
用ボス部の肉厚と、上記第1排気ポートの内径と、この
第1排気ポートのポート壁の肉厚との和にほぼ等しい値
に設定したことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド
構造。
1. A pair of intake port openings and a pair of exhaust port openings are arranged in a staggered manner on the lower surface of the cylinder head, and the exhaust port confluence section and the both exhaust port openings provided in the cylinder head are arranged. A cylinder head structure of an engine in which a first exhaust port having a long distance and a second exhaust port having a short distance connecting to and are formed,
The first exhaust port is provided with a curved portion that is curved outward in a plan view, and an outwardly projecting position of this curved portion,
The boss portion for the cylinder head fastening bolt located near the outer side of the exhaust port merging portion overlaps in the crankshaft direction, and the first straight line passing through the opening centers of both the exhaust port opening portions and the cylinder head. The distance from the second straight line that extends in parallel with the first straight line in contact with the inner peripheral surface of the fastening bolt boss is determined by the wall thickness of the cylinder head fastening bolt boss and the inner diameter of the first exhaust port. A cylinder head structure for an engine, wherein the value is set to be approximately equal to the sum of the wall thickness of the first exhaust port and the wall thickness.
【請求項2】 シリンダヘッドの下面に形成された一対
の吸気ポート開口部の開口中心を通る直線と、一対の排
気ポート開口部の開口中心を通る第1直線とが平行とな
るように上記両吸気ポート開口部を配設したことを特徴
とする請求項1記載のエンジンのシリンダヘッド構造。
2. A straight line passing through the opening centers of the pair of intake port openings formed on the lower surface of the cylinder head and a first straight line passing through the opening centers of the pair of exhaust port openings are parallel to each other. The cylinder head structure for an engine according to claim 1, wherein an intake port opening is provided.
【請求項3】 シリンダヘッドの下面に一対の吸気ポー
ト開口部と一対の排気ポート開口部とが千鳥状に配置さ
れるとともに、シリンダヘッドに設けられた排気ポート
合流部と上記両排気ポート開口部とを接続する距離の長
い第1排気ポートおよび距離の短い第2排気ポートが形
成されてなるエンジンのシリンダヘッド構造であって、
上記両排気ポート開口部からボトムデッキ上面の上方に
伸びるストレート部をシリンダヘッドに設けるととも
に、シリンダヘッド成形用鋳型の型割り面を上記ボトム
デッキ上面よりも高い位置に設定したことを特徴とする
エンジンのシリンダヘッド構造。
3. A pair of intake port openings and a pair of exhaust port openings are arranged in a staggered manner on the lower surface of the cylinder head, and the exhaust port confluence section and the both exhaust port openings provided in the cylinder head are arranged. A cylinder head structure of an engine in which a first exhaust port having a long distance and a second exhaust port having a short distance connecting to and are formed,
An engine characterized in that the cylinder head is provided with a straight portion extending upwardly from the both exhaust port openings and above the upper surface of the bottom deck, and the molding surface of the cylinder head molding mold is set at a position higher than the upper surface of the bottom deck. Cylinder head structure.
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