JPH08177618A - 内燃機関のシリンダヘッド冷却装置 - Google Patents
内燃機関のシリンダヘッド冷却装置Info
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- JPH08177618A JPH08177618A JP32846594A JP32846594A JPH08177618A JP H08177618 A JPH08177618 A JP H08177618A JP 32846594 A JP32846594 A JP 32846594A JP 32846594 A JP32846594 A JP 32846594A JP H08177618 A JPH08177618 A JP H08177618A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼室壁の冷却性能を大幅に改善する。
【構成】 シリンダヘッド７のアッパデッキ壁６と燃焼
室壁４との間に冷却水通路５を形成し、この冷却水通路
５にシリンダブロック２側からの冷却水を導入する一
方、各気筒の点火栓１１のガイド穴壁１０Ａ，１０Ｂ…
と、吸、排気弁ガイド穴壁２０Ａ，２０Ｂ…、２１Ａ，
２１Ｂ…とで囲まれた領域にわたって広がる水流制御部
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…をアッパデッキ壁６に突設
し、この水流制御部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…とこれに
対峙する燃焼室壁４との間で冷却水の流路断面を絞り、
冷却水の流速を高める。
室壁４との間に冷却水通路５を形成し、この冷却水通路
５にシリンダブロック２側からの冷却水を導入する一
方、各気筒の点火栓１１のガイド穴壁１０Ａ，１０Ｂ…
と、吸、排気弁ガイド穴壁２０Ａ，２０Ｂ…、２１Ａ，
２１Ｂ…とで囲まれた領域にわたって広がる水流制御部
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…をアッパデッキ壁６に突設
し、この水流制御部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…とこれに
対峙する燃焼室壁４との間で冷却水の流路断面を絞り、
冷却水の流速を高める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のシリンダヘッ
ド冷却性を改善した冷却装置に関する。
ド冷却性を改善した冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の内燃機関にあっては、熱効率の向
上、高出力化、エンジン軽量化、小型化などの要請に伴
い、燃焼室壁に対する熱負荷が益々高まってきている。
このため、運転状態によっては、いわゆるメカニカルオ
クタン価の低下によるノッキングの発生や、排気弁の弁
座の熱歪による圧縮漏れ、あるいは過大な熱応力による
シリンダヘッド側燃焼室の耐久性の低下などの問題が発
生するおそれがある。
上、高出力化、エンジン軽量化、小型化などの要請に伴
い、燃焼室壁に対する熱負荷が益々高まってきている。
このため、運転状態によっては、いわゆるメカニカルオ
クタン価の低下によるノッキングの発生や、排気弁の弁
座の熱歪による圧縮漏れ、あるいは過大な熱応力による
シリンダヘッド側燃焼室の耐久性の低下などの問題が発
生するおそれがある。
【０００３】例えば特開昭６１−２６８８４９号公報に
ある従来のシリンダヘッド部の冷却構造について、図
８、図９に示すが、シリンダヘッド７の内部には、燃焼
室３を画成するための燃焼室壁４と、上方のアッパデッ
キ壁６との間に、冷却水が導かれる冷却水通路５が形成
される。
ある従来のシリンダヘッド部の冷却構造について、図
８、図９に示すが、シリンダヘッド７の内部には、燃焼
室３を画成するための燃焼室壁４と、上方のアッパデッ
キ壁６との間に、冷却水が導かれる冷却水通路５が形成
される。
【０００４】シリンダヘッド７には各気筒に対して点火
栓１１を配置するためのガイド穴壁１０Ａ、１０Ｂ…が
上下に貫通して設けられる。このガイド穴壁１０Ａ，１
０Ｂ…の周囲には、冷却水を上流から下流に向けて案内
するように、板状のガイドフィン１３が取付けられる。
栓１１を配置するためのガイド穴壁１０Ａ、１０Ｂ…が
上下に貫通して設けられる。このガイド穴壁１０Ａ，１
０Ｂ…の周囲には、冷却水を上流から下流に向けて案内
するように、板状のガイドフィン１３が取付けられる。
【０００５】さらにシリンダヘッド７のアッパデッキ壁
６と燃焼室壁４には、それぞれ各気筒について、前記点
火栓１１を中心にほぼ対称位置に、各一対の吸気弁のガ
イド穴壁２０Ａ，２０Ｂ（２０Ｃ，２０Ｄ…）と、排気
弁のガイド穴壁２１Ａ，２１Ｂ（２１Ｃ，２１Ｄ…）が
貫通形成される（図９参照）。また、アッパデッキ壁６
には各気筒間に位置して、シリンダヘッド鋳造時に用い
る中子の鋳砂抜き穴９が設けられ、それぞれは穴栓８
Ａ，８Ｂ…により閉塞される。
６と燃焼室壁４には、それぞれ各気筒について、前記点
火栓１１を中心にほぼ対称位置に、各一対の吸気弁のガ
イド穴壁２０Ａ，２０Ｂ（２０Ｃ，２０Ｄ…）と、排気
弁のガイド穴壁２１Ａ，２１Ｂ（２１Ｃ，２１Ｄ…）が
貫通形成される（図９参照）。また、アッパデッキ壁６
には各気筒間に位置して、シリンダヘッド鋳造時に用い
る中子の鋳砂抜き穴９が設けられ、それぞれは穴栓８
Ａ，８Ｂ…により閉塞される。
【０００６】なお、図中１はピストン、２はシリンダブ
ロック、１２はガスケット、２２は冷却水の流れに関し
て上流側の気筒、２３は下流側の気筒を示す。
ロック、１２はガスケット、２２は冷却水の流れに関し
て上流側の気筒、２３は下流側の気筒を示す。
【０００７】図９によって冷却水の流れる状態を説明す
ると、シリンダブロック側からシリンダヘッド側へ上向
きに送り込まれる冷却水は、そのままシリンダヘッド冷
却水通路５の上方に向かい、多くはアッパデッキ壁６に
沿って下流へと進む。
ると、シリンダブロック側からシリンダヘッド側へ上向
きに送り込まれる冷却水は、そのままシリンダヘッド冷
却水通路５の上方に向かい、多くはアッパデッキ壁６に
沿って下流へと進む。
【０００８】このため、アッパデッキ壁６に近い上層の
流れは、燃焼室壁４に近い下層部分よりも流速が速く、
その分だけ冷却効率も良い。
流れは、燃焼室壁４に近い下層部分よりも流速が速く、
その分だけ冷却効率も良い。
【０００９】なお、冷却水通路５の断面積の小さい部分
では流速が高まり、熱交換率も上昇し、冷却効率が高ま
る。アッパデッキ壁６に設けた鋳砂抜き穴９の穴栓８
Ａ，８Ｂ…の下方の部分で流路断面が絞られることか
ら、燃焼室壁４に近い下層の流れは、この部分において
のみ流速が高められる。
では流速が高まり、熱交換率も上昇し、冷却効率が高ま
る。アッパデッキ壁６に設けた鋳砂抜き穴９の穴栓８
Ａ，８Ｂ…の下方の部分で流路断面が絞られることか
ら、燃焼室壁４に近い下層の流れは、この部分において
のみ流速が高められる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように、アッパデ
ッキ壁６に比較して燃焼室壁４に近い部分での冷却効率
が低いため、もともと温度が高く、高い冷却性能が要求
される燃焼室壁４の冷却が不十分になりやすい。しか
も、点火栓１１を中心にして吸気弁ガイド穴と排気弁ガ
イド穴とで囲まれた最も高温になりがちな領域について
は、とくに冷却水の流れが緩慢となり、冷却効率が低く
なる。
ッキ壁６に比較して燃焼室壁４に近い部分での冷却効率
が低いため、もともと温度が高く、高い冷却性能が要求
される燃焼室壁４の冷却が不十分になりやすい。しか
も、点火栓１１を中心にして吸気弁ガイド穴と排気弁ガ
イド穴とで囲まれた最も高温になりがちな領域について
は、とくに冷却水の流れが緩慢となり、冷却効率が低く
なる。
【００１１】点火栓１１のガイド穴１０Ａ，１０Ｂ…の
周囲にはガイドフィン１３があり、冷却水の流れを案内
しているものの、この周囲での流速は低く、いわば流れ
の淀みとなっているため、ガイドフィン１３による効果
はほとんど期待できない。
周囲にはガイドフィン１３があり、冷却水の流れを案内
しているものの、この周囲での流速は低く、いわば流れ
の淀みとなっているため、ガイドフィン１３による効果
はほとんど期待できない。
【００１２】これらの結果、燃焼室壁４の冷却が不十分
になり、運転条件によっては上記したノッキングの問題
や、常時高温に晒される排気弁の弁座の熱歪や燃焼室の
耐久性の低下などを生じるおそれがある。
になり、運転条件によっては上記したノッキングの問題
や、常時高温に晒される排気弁の弁座の熱歪や燃焼室の
耐久性の低下などを生じるおそれがある。
【００１３】本発明はこのような問題を解決するために
提案されたもので、燃焼室壁の冷却性能を大幅に改善す
ることを目的とする。
提案されたもので、燃焼室壁の冷却性能を大幅に改善す
ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】そこで第１の発明は、シ
リンダヘッドのアッパデッキ壁と燃焼室壁との間に冷却
水通路を形成し、この冷却水通路にシリンダブロック側
からの冷却水を導入するようにした内燃機関のシリンダ
ヘッド冷却装置において、各気筒の中央部分に位置する
点火栓のガイド穴壁とこの周囲の吸気弁ガイド穴壁並び
に排気弁ガイド穴壁とで囲まれた領域にわたって広がる
水流制御部をアッパデッキ壁に突設し、この水流制御部
とこれに対峙する燃焼室壁との間で冷却水の流路断面を
絞るようにした。
リンダヘッドのアッパデッキ壁と燃焼室壁との間に冷却
水通路を形成し、この冷却水通路にシリンダブロック側
からの冷却水を導入するようにした内燃機関のシリンダ
ヘッド冷却装置において、各気筒の中央部分に位置する
点火栓のガイド穴壁とこの周囲の吸気弁ガイド穴壁並び
に排気弁ガイド穴壁とで囲まれた領域にわたって広がる
水流制御部をアッパデッキ壁に突設し、この水流制御部
とこれに対峙する燃焼室壁との間で冷却水の流路断面を
絞るようにした。
【００１５】第２の発明は、第１の発明における前記水
流制御部が、隣接する気筒間において、一方の気筒の点
火栓のガイド穴壁から他方気筒のガイド穴壁にわたって
連続して形成される。
流制御部が、隣接する気筒間において、一方の気筒の点
火栓のガイド穴壁から他方気筒のガイド穴壁にわたって
連続して形成される。
【００１６】第３の発明は、第１の発明における前記水
流制御部が、冷却水の流れに対して点火栓のガイド穴壁
の上流側にのみ位置して設けられる。
流制御部が、冷却水の流れに対して点火栓のガイド穴壁
の上流側にのみ位置して設けられる。
【００１７】第４の発明は、第１の発明における前記水
流制御部が、冷却水の流れに対して点火栓のガイド穴壁
の上流側と下流側に位置してそれぞれ設けられる。
流制御部が、冷却水の流れに対して点火栓のガイド穴壁
の上流側と下流側に位置してそれぞれ設けられる。
【００１８】第５の発明は、第１〜第４の発明における
前記水流制御部が、冷却水の流れに対してその上流側に
位置する点火栓ガイド穴壁、吸排気弁ガイド穴壁に対し
て所定の間隙をもつように形成される。
前記水流制御部が、冷却水の流れに対してその上流側に
位置する点火栓ガイド穴壁、吸排気弁ガイド穴壁に対し
て所定の間隙をもつように形成される。
【００１９】第６の発明は、第１〜第５の発明における
前記水流制御部は、偏平な箱状に形成される。
前記水流制御部は、偏平な箱状に形成される。
【００２０】
【作用】第１の発明では、シリンダヘッドの冷却水通路
内に面してアッパデッキ壁から流路に向けて水流制御部
が突出し、シリンダブロック側からアッパデッキ壁に向
かう冷却水の流れを下方の燃焼室壁側へと偏向させ、ま
た水流制御部と、これに対峙する燃焼室壁との間で冷却
水の流路が絞られ、この部分での冷却水の流速が高めら
れる。
内に面してアッパデッキ壁から流路に向けて水流制御部
が突出し、シリンダブロック側からアッパデッキ壁に向
かう冷却水の流れを下方の燃焼室壁側へと偏向させ、ま
た水流制御部と、これに対峙する燃焼室壁との間で冷却
水の流路が絞られ、この部分での冷却水の流速が高めら
れる。
【００２１】冷却水の流路へと突出する水流制御部は、
アッパデッキ壁の多くの部分を占めるため、結局これに
対峙する燃焼室壁の大部分の領域で、その近傍を流れる
冷却水の流速が高まり、また、点火栓ガイド穴壁を中心
とする吸気弁、排気弁穴壁で囲まれた部分での流れも淀
みがなくなり、これらの結果、燃焼室壁の冷却が効率
的、かつ均一的に行われるようになる。
アッパデッキ壁の多くの部分を占めるため、結局これに
対峙する燃焼室壁の大部分の領域で、その近傍を流れる
冷却水の流速が高まり、また、点火栓ガイド穴壁を中心
とする吸気弁、排気弁穴壁で囲まれた部分での流れも淀
みがなくなり、これらの結果、燃焼室壁の冷却が効率
的、かつ均一的に行われるようになる。
【００２２】したがって、メカニカルオクタン価の向上
によるノッキングの回避、熱負荷の軽減に伴う燃焼室の
耐久性の向上が図れる。
によるノッキングの回避、熱負荷の軽減に伴う燃焼室の
耐久性の向上が図れる。
【００２３】第２の発明では、隣合う気筒間での冷却水
通路の多くの領域が水流制御部により占められるので、
これに対峙する燃焼室壁に沿っての冷却水の流速が全体
的に高まり、より一層、均一的な冷却が行える。
通路の多くの領域が水流制御部により占められるので、
これに対峙する燃焼室壁に沿っての冷却水の流速が全体
的に高まり、より一層、均一的な冷却が行える。
【００２４】第３の発明では、点火栓のガイド穴壁の上
流側に水流制御部を配設することにより、その下流側に
おいて燃焼室壁の近傍を流れる流速を速め、少ない面積
の水流制御部で効果的に冷却効率を高められる。
流側に水流制御部を配設することにより、その下流側に
おいて燃焼室壁の近傍を流れる流速を速め、少ない面積
の水流制御部で効果的に冷却効率を高められる。
【００２５】第４の発明では、点火栓のガイド穴壁の上
流側と下流側に水流制御部を設けたので、燃焼室壁に沿
う冷却水の流速を全域的に高められ、燃焼室の全域で均
一な冷却性能が確保される。
流側と下流側に水流制御部を設けたので、燃焼室壁に沿
う冷却水の流速を全域的に高められ、燃焼室の全域で均
一な冷却性能が確保される。
【００２６】第５の発明では、水流制御部はその上流側
の点火栓のガイド穴壁や吸排気弁ガイド穴壁と所定の間
隙をもって形成されるので、アッパデッキ壁側の空気や
蒸気の滞留を防ぎ、また弁間の流れを確保し、通水抵抗
を減じることができる。
の点火栓のガイド穴壁や吸排気弁ガイド穴壁と所定の間
隙をもって形成されるので、アッパデッキ壁側の空気や
蒸気の滞留を防ぎ、また弁間の流れを確保し、通水抵抗
を減じることができる。
【００２７】第６の発明では、水流制御部は偏平な箱型
に形成されるので、アッパデッキ壁面に沿っての冷却水
の流通抵抗の増加を抑制し、かつ流路の全域で均一的な
流速を維持できる。
に形成されるので、アッパデッキ壁面に沿っての冷却水
の流通抵抗の増加を抑制し、かつ流路の全域で均一的な
流速を維持できる。
【００２８】
【実施例】図１、図２は本発明の第１の実施例を示す。
なお、図１は多気筒エンジンの２気筒分の冷却水通路の
鋳造中子に相当するもので、図示するように、シリンダ
ヘッド７のアッパデッキ壁６には、冷却水通路５に面し
て燃焼室壁４に向けて突出する水流制御部としての偏平
な箱状の水流制御壁３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…が設けら
れる。
なお、図１は多気筒エンジンの２気筒分の冷却水通路の
鋳造中子に相当するもので、図示するように、シリンダ
ヘッド７のアッパデッキ壁６には、冷却水通路５に面し
て燃焼室壁４に向けて突出する水流制御部としての偏平
な箱状の水流制御壁３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…が設けら
れる。
【００２９】この実施例にあって水流制御壁３０Ｂは、
隣合う気筒２２と２３の点火栓ガイド穴壁１０Ａと１０
Ｂを結ぶようにして、吸気弁ガイド穴壁２０Ｂと２０
Ｃ、並びに排気弁ガイド穴壁２１Ｂと２１Ｃによって取
り囲まれた領域のほぼ全域を埋め尽くすように形成され
る。
隣合う気筒２２と２３の点火栓ガイド穴壁１０Ａと１０
Ｂを結ぶようにして、吸気弁ガイド穴壁２０Ｂと２０
Ｃ、並びに排気弁ガイド穴壁２１Ｂと２１Ｃによって取
り囲まれた領域のほぼ全域を埋め尽くすように形成され
る。
【００３０】また、この水流制御壁３０Ｂよりも上流の
水流制御壁３０Ａは、第１の気筒２２の吸気弁ガイド穴
壁２０Ａと排気弁ガイド穴壁２１Ａ及び点火栓のガイド
穴壁１０Ａとで囲まれた領域に設けられ、同じようにし
て、下流側の水流制御壁３０Ｃは、第２の気筒２３の吸
気弁ガイド穴壁２０Ｄ、排気弁ガイド穴壁２１Ｄ及び点
火栓ガイド穴壁１０Ｂと、第３気筒の点火栓ガイド穴
壁、吸排気弁ガイド穴壁等で囲まれた領域に設けられ
る。
水流制御壁３０Ａは、第１の気筒２２の吸気弁ガイド穴
壁２０Ａと排気弁ガイド穴壁２１Ａ及び点火栓のガイド
穴壁１０Ａとで囲まれた領域に設けられ、同じようにし
て、下流側の水流制御壁３０Ｃは、第２の気筒２３の吸
気弁ガイド穴壁２０Ｄ、排気弁ガイド穴壁２１Ｄ及び点
火栓ガイド穴壁１０Ｂと、第３気筒の点火栓ガイド穴
壁、吸排気弁ガイド穴壁等で囲まれた領域に設けられ
る。
【００３１】また、水流制御壁３０Ｂ，３０Ｃ…は、点
火栓ガイド穴壁１０Ａ、１０Ｂ…、さらには吸気弁ガイ
ド穴壁２０Ｂ，２０Ｄ…、また排気弁ガイド穴壁２１
Ｂ，２１Ｄ…の下流側との間は所定の間隙Ｌをもつよう
に形成される。
火栓ガイド穴壁１０Ａ、１０Ｂ…、さらには吸気弁ガイ
ド穴壁２０Ｂ，２０Ｄ…、また排気弁ガイド穴壁２１
Ｂ，２１Ｄ…の下流側との間は所定の間隙Ｌをもつよう
に形成される。
【００３２】シリンダブロック２を経由した冷却水をシ
リンダヘッド７の冷却水通路５へと導くために、シリン
ダブロック２にはピストン中心軸と平行に形成された連
絡通路３２が配設される。
リンダヘッド７の冷却水通路５へと導くために、シリン
ダブロック２にはピストン中心軸と平行に形成された連
絡通路３２が配設される。
【００３３】以上のように構成され、次に図３の（Ａ）
（Ｂ）を参照しながら作用を説明する。図３（Ａ）はア
ッパデッキ壁面の流速分布を示し、また（Ｂ）は同じく
燃焼室壁面を示す。
（Ｂ）を参照しながら作用を説明する。図３（Ａ）はア
ッパデッキ壁面の流速分布を示し、また（Ｂ）は同じく
燃焼室壁面を示す。
【００３４】シリンダブロック２からの冷却水は連絡通
路３２を上昇し、シリンダヘッド７の冷却水通路５に流
入し、この冷却水通路５を第１気筒２２から下流の気筒
２３に向けて流れていく。
路３２を上昇し、シリンダヘッド７の冷却水通路５に流
入し、この冷却水通路５を第１気筒２２から下流の気筒
２３に向けて流れていく。
【００３５】冷却水の流れはアッパデッキ壁６に向かう
成分が、水流制御部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…によって
下方に向きを修正され、燃焼室壁４に近い部分を多く流
れるようになり、しかも燃焼室壁４からの熱を受け、上
昇しようとする流れの成分も、水流制御壁３０Ａ，３０
Ｂ，３０Ｃ…により再度下方に向けて流れの方向を修正
される。
成分が、水流制御部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…によって
下方に向きを修正され、燃焼室壁４に近い部分を多く流
れるようになり、しかも燃焼室壁４からの熱を受け、上
昇しようとする流れの成分も、水流制御壁３０Ａ，３０
Ｂ，３０Ｃ…により再度下方に向けて流れの方向を修正
される。
【００３６】また、これら水流制御壁３０Ａ，３０Ｂ，
３０Ｃは、対峙する燃焼室壁４との間の流路面積を狭め
ているため、シリンダブロック２からシリンダヘッド７
に流れ込んだ冷却水の流れは、これら水流制御部３０
Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの部分において流速が速められる。
しかもこれら水流制御壁３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、対
峙する燃焼室壁４の多くの領域を占めるので、各気筒の
燃焼室壁４の大部分の領域において流速が高められる。
３０Ｃは、対峙する燃焼室壁４との間の流路面積を狭め
ているため、シリンダブロック２からシリンダヘッド７
に流れ込んだ冷却水の流れは、これら水流制御部３０
Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの部分において流速が速められる。
しかもこれら水流制御壁３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、対
峙する燃焼室壁４の多くの領域を占めるので、各気筒の
燃焼室壁４の大部分の領域において流速が高められる。
【００３７】これらの結果、冷却水通路５の冷却水の流
れは、各気筒において点火栓１１を中心に吸排気弁によ
って囲まれた領域にも流れの淀みを生じることなく、と
くに燃焼室壁４に近い部分については、ほぼ全域で流速
が高まり、燃焼室壁４に関する熱交換が飛躍的に促進さ
れ、冷却効率が全域的に向上する。
れは、各気筒において点火栓１１を中心に吸排気弁によ
って囲まれた領域にも流れの淀みを生じることなく、と
くに燃焼室壁４に近い部分については、ほぼ全域で流速
が高まり、燃焼室壁４に関する熱交換が飛躍的に促進さ
れ、冷却効率が全域的に向上する。
【００３８】このようにして冷却効率が改善されたた
め、燃焼室のメカニカルオクタン価の向上によるノッキ
ングの回避や、熱負荷の軽減に伴う燃焼室の耐久性の向
上が図れる。
め、燃焼室のメカニカルオクタン価の向上によるノッキ
ングの回避や、熱負荷の軽減に伴う燃焼室の耐久性の向
上が図れる。
【００３９】なお、水流制御壁３０Ｂ，３０Ｃは、その
上流側の点火栓ガイド穴壁１０Ａ，１０Ｂ等との間に所
定の間隙をもつので、アッパデッキ壁側の空気や蒸気の
滞留を防ぎ、また、弁間の冷却水の流通を妨げないよう
して、通水抵抗を減じることができる。
上流側の点火栓ガイド穴壁１０Ａ，１０Ｂ等との間に所
定の間隙をもつので、アッパデッキ壁側の空気や蒸気の
滞留を防ぎ、また、弁間の冷却水の流通を妨げないよう
して、通水抵抗を減じることができる。
【００４０】次に、図４、図５の第２の実施例を説明す
る。
る。
【００４１】この実施例では、水流制御壁３０Ａ，３０
Ｂ，３０Ｃ…は、隣合う気筒間で連続せずに、分割され
ている。
Ｂ，３０Ｃ…は、隣合う気筒間で連続せずに、分割され
ている。
【００４２】つまり、各気筒２２，２３について、それ
ぞれ一対の水流制御壁３０Ａと３０Ｂ、また３０Ｃと３
０Ｄが、点火栓ガイド穴壁１０Ａ，１０Ｂを中心にして
形成されている。なお、これら水流制御壁３０Ａ，３０
Ｂ，３０Ｃ…は、それぞれ点火栓ガイド穴壁１０Ａ，１
０Ｂ…とは所定の間隙をもって近接配置される。
ぞれ一対の水流制御壁３０Ａと３０Ｂ、また３０Ｃと３
０Ｄが、点火栓ガイド穴壁１０Ａ，１０Ｂを中心にして
形成されている。なお、これら水流制御壁３０Ａ，３０
Ｂ，３０Ｃ…は、それぞれ点火栓ガイド穴壁１０Ａ，１
０Ｂ…とは所定の間隙をもって近接配置される。
【００４３】このようにして水流制御壁３０Ａ，３０
Ｂ，３０Ｃ…を分割形成すると、アッパデッキ壁６の付
近の流れに対する抵抗がさらに強まり、相対的に燃焼室
壁４に近い部分の流速が高められる。また、各水流制御
壁３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…は、点火栓ガイド穴壁と所
定の間隙を保っているため、各ガイド穴壁の冷却水に触
れる表面積が確保され、点火栓についての冷却性能を良
好に維持できる。
Ｂ，３０Ｃ…を分割形成すると、アッパデッキ壁６の付
近の流れに対する抵抗がさらに強まり、相対的に燃焼室
壁４に近い部分の流速が高められる。また、各水流制御
壁３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…は、点火栓ガイド穴壁と所
定の間隙を保っているため、各ガイド穴壁の冷却水に触
れる表面積が確保され、点火栓についての冷却性能を良
好に維持できる。
【００４４】さらに図６、図７の第３の実施例は、点火
栓ガイド穴壁１０Ａ，１０Ｂの上流側にのみ水流制御壁
３０Ａ，３０Ｂ…を設けた例である。
栓ガイド穴壁１０Ａ，１０Ｂの上流側にのみ水流制御壁
３０Ａ，３０Ｂ…を設けた例である。
【００４５】このようにすると、各気筒の上流側におい
て、冷却水の流れを下向きに偏向させると共に、水流制
御壁３０Ａ，３０Ｂと対峙する燃焼室壁４との間での流
速を速めることで、その下流領域を含めて燃焼室壁４の
付近を通過する流速を全域的に高められる。したがって
この場合には、より少ない数の水流制御壁３０Ａ，３０
Ｂにより、効果的に冷却効率を改善できる。
て、冷却水の流れを下向きに偏向させると共に、水流制
御壁３０Ａ，３０Ｂと対峙する燃焼室壁４との間での流
速を速めることで、その下流領域を含めて燃焼室壁４の
付近を通過する流速を全域的に高められる。したがって
この場合には、より少ない数の水流制御壁３０Ａ，３０
Ｂにより、効果的に冷却効率を改善できる。
【００４６】
【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、シリ
ンダヘッドの冷却水通路内に面してアッパデッキ壁から
流路に向けて水流制御部が突出し、シリンダブロック側
からアッパデッキ壁に向かう冷却水の流れを下方の燃焼
室壁側へと偏向させ、また水流制御部と、これに対峙す
る燃焼室壁との間で冷却水の流路を絞り、この部分を通
過する冷却水の流速を高め、とくに水流制御部は、アッ
パデッキ壁の多くの部分を占めるため、これと対峙する
燃焼室壁の大部分の領域で冷却水の流速が高まり、ま
た、点火栓ガイド穴壁を中心とする吸気弁、排気弁穴壁
で囲まれた部分での流れも淀みがなくなり、これらの結
果、燃焼室壁の冷却が効率的、かつ均一的に行われるよ
うになり、したがって、メカニカルオクタン価の向上に
よるノッキングの回避や、熱負荷の軽減に伴う燃焼室の
耐久性の向上が図れる。
ンダヘッドの冷却水通路内に面してアッパデッキ壁から
流路に向けて水流制御部が突出し、シリンダブロック側
からアッパデッキ壁に向かう冷却水の流れを下方の燃焼
室壁側へと偏向させ、また水流制御部と、これに対峙す
る燃焼室壁との間で冷却水の流路を絞り、この部分を通
過する冷却水の流速を高め、とくに水流制御部は、アッ
パデッキ壁の多くの部分を占めるため、これと対峙する
燃焼室壁の大部分の領域で冷却水の流速が高まり、ま
た、点火栓ガイド穴壁を中心とする吸気弁、排気弁穴壁
で囲まれた部分での流れも淀みがなくなり、これらの結
果、燃焼室壁の冷却が効率的、かつ均一的に行われるよ
うになり、したがって、メカニカルオクタン価の向上に
よるノッキングの回避や、熱負荷の軽減に伴う燃焼室の
耐久性の向上が図れる。
【００４７】第２の発明によれば、隣合う気筒間での冷
却水通路の多くの領域が水流制御部により占められるの
で、これに対峙する燃焼室壁に沿っての冷却水の流速が
全体的に高まり、より一層、均一的な冷却が行える。
却水通路の多くの領域が水流制御部により占められるの
で、これに対峙する燃焼室壁に沿っての冷却水の流速が
全体的に高まり、より一層、均一的な冷却が行える。
【００４８】第３の発明によれば、点火栓のガイド穴壁
の上流側に水流制御部を配設することで、その下流側に
おいて燃焼室壁の近傍を流れる流速を速め、少ない面積
の水流制御部で効果的に冷却効率を高められる。
の上流側に水流制御部を配設することで、その下流側に
おいて燃焼室壁の近傍を流れる流速を速め、少ない面積
の水流制御部で効果的に冷却効率を高められる。
【００４９】第４の発明によれば、点火栓のガイド穴壁
の上流側と下流側に水流制御部を設けたので、燃焼室壁
に沿う冷却水の流速を全域的に高められ、燃焼室の全域
で均一な冷却性能が確保される。
の上流側と下流側に水流制御部を設けたので、燃焼室壁
に沿う冷却水の流速を全域的に高められ、燃焼室の全域
で均一な冷却性能が確保される。
【００５０】第５の発明によれば、水流制御部はその上
流側の点火栓のガイド穴壁、吸排気弁ガイド穴壁と所定
の間隙をもって形成されるので、アッパデッキ壁側の空
気や蒸気の滞留を防ぎ、また弁間の流れを確保し、通水
抵抗を減じられる。
流側の点火栓のガイド穴壁、吸排気弁ガイド穴壁と所定
の間隙をもって形成されるので、アッパデッキ壁側の空
気や蒸気の滞留を防ぎ、また弁間の流れを確保し、通水
抵抗を減じられる。
【００５１】第６の発明によれば、水流制御部は偏平な
箱型に形成されるので、アッパデッキ壁面に沿っての冷
却水の流通抵抗の増加を抑制し、かつ流路の全域で均一
的な流速を維持できる。
箱型に形成されるので、アッパデッキ壁面に沿っての冷
却水の流通抵抗の増加を抑制し、かつ流路の全域で均一
的な流速を維持できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視的説明図であ
る。
る。
【図２】同じくその断面図である。
【図３】同じく冷却水の流速分布を示す説明図で、
（Ａ）はアッパデッキ側壁面、（Ｂ）は燃焼室側壁面を
表す。
（Ａ）はアッパデッキ側壁面、（Ｂ）は燃焼室側壁面を
表す。
【図４】第２の実施例を示す斜視的説明図である。
【図５】同じくその断面図である。
【図６】第３の実施例を示す斜視的説明図である。
【図７】同じくその断面図である。
【図８】従来例の断面図である。
【図９】同じく冷却水の流速分布を示す説明図で、
（Ａ）はアッパデッキ側壁面、（Ｂ）は燃焼室側壁面を
表す。
（Ａ）はアッパデッキ側壁面、（Ｂ）は燃焼室側壁面を
表す。
２ シリンダブロック ３ 燃焼室 ４ 燃焼室壁 ５ 冷却水通路 ６ アッパデッキ壁 １０Ａ 点火栓ガイド穴壁 １０Ｂ 点火栓ガイド穴壁 １１ 点火栓 ２０Ａ 吸気弁ガイド穴壁 ２０Ｂ 吸気弁ガイド穴壁 ２１Ａ 排気弁ガイド穴壁 ２１Ｂ 排気弁ガイド穴壁 ３０Ａ 水流制御壁 ３０Ｂ 水流制御壁 ３０Ｃ 水流制御壁
Claims (6)
- 【請求項１】 シリンダヘッドのアッパデッキ壁と燃焼
室壁との間に冷却水通路を形成し、この冷却水通路にシ
リンダブロック側からの冷却水を導入するようにした内
燃機関のシリンダヘッド冷却装置において、各気筒の中
央部分に位置する点火栓のガイド穴壁とこの周囲の吸気
弁ガイド穴壁並びに排気弁ガイド穴壁とで囲まれた領域
にわたって広がる水流制御部をアッパデッキ壁に突設
し、この水流制御部とこれに対峙する燃焼室壁との間で
冷却水の流路断面を絞るようにしたことを特徴とする内
燃機関のシリンダヘッド冷却装置。 - 【請求項２】 前記水流制御部が、隣接する気筒間にお
いて、一方の気筒の点火栓のガイド穴壁から他方気筒の
ガイド穴壁にわたって連続して形成される請求項１に記
載の内燃機関のシリンダヘッド冷却装置。 - 【請求項３】 前記水流制御部が、冷却水の流れに対し
て点火栓のガイド穴壁の上流側にのみ位置して設けられ
る請求項１に記載の内燃機関のシリンダヘッド冷却装
置。 - 【請求項４】 前記水流制御部が、冷却水の流れに対し
て点火栓のガイド穴壁の上流側と下流側に位置してそれ
ぞれ設けられる請求項１に記載の内燃機関のシリンダヘ
ッド冷却装置。 - 【請求項５】 前記水流制御部が、冷却水の流れに対し
て上流側に位置する点火栓ガイド穴壁、吸、排気弁ガイ
ド穴壁との間に所定の間隙をもつように形成される請求
項１〜４のいずれか一つに記載の内燃機関のシリンダヘ
ッド冷却装置。 - 【請求項６】 前記水流制御部は、偏平な箱状に形成さ
れる請求項１〜５のいずれか一つに記載の内燃機関のシ
リンダヘッド冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32846594A JP3557681B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 内燃機関のシリンダヘッド冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32846594A JP3557681B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 内燃機関のシリンダヘッド冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08177618A true JPH08177618A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3557681B2 JP3557681B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=18210578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32846594A Expired - Fee Related JP3557681B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 内燃機関のシリンダヘッド冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3557681B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100444469B1 (ko) * | 2002-05-28 | 2004-08-16 | 현대자동차주식회사 | 엔진 냉각수의 냉각성능 강화를 위한 엔진구조 |
| JP2008095616A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Honda Motor Co Ltd | シリンダヘッドのウォータジャケット |
| JP2019120227A (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP32846594A patent/JP3557681B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100444469B1 (ko) * | 2002-05-28 | 2004-08-16 | 현대자동차주식회사 | 엔진 냉각수의 냉각성능 강화를 위한 엔진구조 |
| JP2008095616A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Honda Motor Co Ltd | シリンダヘッドのウォータジャケット |
| JP2019120227A (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3557681B2 (ja) | 2004-08-25 |
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Legal Events
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