JPH11351054A - エンジンのシリンダヘッド - Google Patents

エンジンのシリンダヘッド

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JPH11351054A
JPH11351054A JP15551398A JP15551398A JPH11351054A JP H11351054 A JPH11351054 A JP H11351054A JP 15551398 A JP15551398 A JP 15551398A JP 15551398 A JP15551398 A JP 15551398A JP H11351054 A JPH11351054 A JP H11351054A
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JP
Japan
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water
water jacket
opening
wall member
cylinder head
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Pending
Application number
JP15551398A
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English (en)
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Yoshimi Sato
芳美 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/26Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/36Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/40Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream 
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/26Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/36Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/38Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
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    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis

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Abstract

(57)【要約】 【課題】シリンダヘッドの弁間部分を冷却する通水路が
ウオ−タジャケット内に開口している形式のものにおい
ては、ウオ−タジャケット内の水流の一部が通水路の開
口部に作用して通水路の流量が不足し、弁間部分の冷却
が不十分になる恐れがある。 【解決手段】ウオ−タジャケット5の水流を規制する壁
部材17、20、21をウオ−タジャケット5内に設置
することによって、通水路10の流れを促進し冷却上の
改善を行っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンのシリ
ンダヘッドに関するもので、シリンダヘッドの弁間部分
を冷却する通水路がウオ−タジャケット内に開口してい
る形式のものにおいて、通水路の水流に改善を施す分野
のものである。
【0002】
【従来の技術】シリンダヘッドにおける弁間部分の熱的
な耐久性はその構造上、エンジンの運転条件が過酷にな
るにしたがって、より一層高める必要がある。そのため
に弁間部分の近くに通水路を配置することが実用化され
ており、そのことは実開昭61−122320号公報を
はじめ数多くの先行文献に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な通水路にはできるだけ多くの冷却水が流れるように仕
向けなければならないのであるが、従来技術においては
そのような配慮がなされていない。とくに、通水路から
の流出が支障なくなされなければならないのであるが、
従来技術では通水路の出口近辺に流水の障害となる部材
が存在したり、あるいは通水路の出口近辺にウオ−タジ
ャケット内の水流が干渉して、円滑な流出に支障を来し
たりしている。このような問題は、ウオ−タジャケット
の流路空間が複雑な形状になっていることが原因になっ
ている。
【0004】
【課題を解決するための手段とその作用】本発明は、以
上に述べた問題点を解決するために提供されたもので、
請求項1の発明は、シリンダヘッドの弁間部分を冷却す
る通水路がウオ−タジャケット内に開口している形式の
ものにおいて、ウオ−タジャケットの水流を規制するた
めに壁部材をウオ−タジャケット内に設置したことを特
徴とするもので、ウオ−タジャケット内の水流が通水路
の開口部に干渉しないように壁部材が水流を制御してい
る。請求項2の発明は、請求項1において、ウオ−タジ
ャケット内の主たる水流の方向とほぼ同方向に壁部材を
設置したことを特徴とするもので、壁部材の設置方向性
を設定することにより、通水路の開口部に向かう異常な
水流成分を最小化している。請求項3の発明は、請求項
2において、壁部材がひとつのポ−トと他のポ−トの間
を接続するような状態で設置されていることを特徴とす
るもので、このような配置によってウオ−タジャケット
内の水流が両ポ−トの間を通ってシリンダヘッドの幅方
向に流れないようにしている。請求項4の発明は、請求
項3において、壁部材が弁間部分の最も狭い箇所または
その近く設置されていることを特徴とするもので、エン
ジンの燃焼圧力がシリンダヘッドに作用したときのヘッ
ド剛性を高めている。
【0005】
【発明の実施の形態】つぎに、図示の発明の実施形態に
基づいて本発明を詳細に説明する。まず、図1から図5
にしたがって説明すると、このエンジンは副室を有する
2弁式のデイ−ゼルエンジンであり、図1の横断平面図
はウオ−タジャケットの中間部分を切断した状態であ
り、理解しやすくするためにその横断箇所を図2の
(1)−(1)切断線で示してある。図1では一つの気
筒だけを図示してあり、実際には図1の上下方向に他の
気筒が配列され、この上下方向がエンジンの長手方向で
あり、それに直行する方向がエンジンの幅方向である。
【0006】シリンダヘッド1は鋳鉄製であり、吸気ポ
−ト2、排気ポ−ト3、副室4等が形成されている。符
号5はウオ−タジャケットを示しており、前述の吸気ポ
−ト、排気ポ−トおよび副室等はウオ−タジャケット内
への突起物のような状態で存在している。両ポ−ト2、
3がシリンダ6に開口している箇所がそれぞれ吸気口7
と排気口8であり、ここに図示していないが吸気弁と排
気弁が着座する。この吸気口と排気口との間がいわゆる
弁間部分であり、最もわかりやすい状態は図3に符号9
で示されている。この弁間部分9を冷却するための通水
路10が設置されている。通水路10は弁間部分という
特定の箇所を確実に冷却するために独立した通路とさ
れ、ウオ−タジャケット5内に開口している。通水路1
0への冷却水供給は、シリンダブロック11のウオ−タ
ジャケット12からなされている。通水路10を形成す
る方法は種々な方式があるが、ここでは細長く隆起した
肉圧部13をエンジンのほぼ幅方向に形成し、その箇所
に通水路10を貫通させてあるもので、鋳造後にドリル
加工をして設置するのが最適である。肉圧部13の端面
14に通水路10が開口しており、符号15は開口部で
あり図示のように副室4の近くに開口している。
【0007】ウオ−タジャケット5の主たる水流は、エ
ンジンの長手方向すなわち図1の矢線16の方向とされ
ている。この主たる水流とほぼ同方向に壁部材17が設
置してある。壁部材17は、吸気ポ−ト2と排気ポ−ト
3を接続するような形態で設置されており、製作に当た
ってはウオ−タジャケットのための中子に壁部材17に
相当する隙間を形成しておくのである。そして、壁部材
17は開口部15にできるだけ近く、しかも弁間部分9
の最も狭い箇所またはその近くに設置されている。
【0008】符号18は通水路10の端部を閉塞する鋼
球であり、また、符号19は動弁機構が設置される空間
部である。
【0009】つぎに、この実施形態の作用を説明する
と、ウオ−タジャケット5の水流はその主たる流れ方向
が壁部材17で規制されることによって、矢線16のよ
うな状態になる。ウオ−タジャケット5は複雑な流路空
間になっているので、水流を整然とした流れにすること
が困難であり、もし、壁部材17が設置されていなけれ
ば、副室4に当たった水流が吸気ポ−ト2と排気ポ−ト
3の間の空間部を図1の右側から左側へ通過する現象が
生じる。このような流れ成分の一部が開口部15に作用
すると、通水路10からの流出を阻害することとなり、
したがって通水路10の流量は著しく低下することにな
る。以上のようにウオ−タジャケットの水流を規制する
という機能は、開口部15に作用する好ましくない流れ
成分を発生させないようにするということを意味してい
る。
【0010】この実施形態をより正確に理解するために
補足的なことを列記すると、このエンジンの1気筒当た
りの気筒容積は約750ccである。2弁式のエンジンを
例示しているが、3弁式あるいは4弁式においても何等
変わることなく本発明の考え方を適用することができる
ので、壁部材は一対の吸気ポ−ト間、あるいは一対の排
気ポ−ト間を接続するような状態で設置される。したが
って、請求項においては吸気あるいは排気の区別をする
ことなく、単にポ−トとだけの表現をしている。さら
に、図2や図3から明らかなように壁部材17の高さは
シリンダヘッド1の上面部まで伸ばしてあるが、前述の
水流の規制が果たせる高さであれば、図示の高さよりも
低くしてもよい。
【0011】図6は、他の実施形態を示す部分的な縦断
側面図であり、先の実施形態と同じ機能を果たす部材に
は同じ符号を図中に記載して、詳細な説明は省略してあ
る。壁部材20は端面14の上方に伸びており、その幅
(図6の紙面に対して垂直な方向)は水流の規制機能を
果たし得るものであればよく、たとえば先の壁部材17
と同様に両ポ−ト2、3間を接続するか、それとも端面
14よりも若干広く設定してあればよい。なお、同図の
二点鎖線図示の壁部材17は、参考として先のものと比
較するために図示したものである。この実施形態の作用
は先のものから容易に理解することができるので、ここ
ではその記載を省略した。
【0012】図7は、さらに他の実施形態を示す部分的
な横断平面図であり、端面14の端部側から湾曲した壁
部材21を突出させたもので、その高さ(図7の紙面に
対して垂直な方向)は肉圧部13の高さの2倍位あれ
ば、水流の規制機能を果たすことができる。同図におい
ては、壁部材21によって開口部15には好ましくない
水流の成分が作用しない。したがって、通水路10の流
量が確保される。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、ウオ−タジャケット内
に設置した壁部材がウオ−タジャケットの水流を規制し
て、通水路の開口部に作用する好ましくない水流成分を
除去するものであるから、通水路内の所定の流量を確実
に得ることができ、弁間部分の冷却が適正になされる。
また、通水路はウオ−タジャケットのスペ−スを犠牲に
して設置されるという性格を有しているので、通水路の
流路面積も大きく設定しにくいという事情があり、同時
に通水距離が長くなる。このことは、通水路の管路抵抗
が高くなることを意味しており、この面から見ても本発
明による流水促進は効果的である。壁部材はウオ−タジ
ャケット内の主たる水流の方向とほぼ同方向に設置した
ものであるから、ウオ−タジャケット内の水流をできる
だけ整然とした方向性の流れに規制することができ、し
たがって通水路の開口部に好ましくない流れ成分を発生
させることがない。壁部材をひとつのポ−トと他のポ−
トの間を接続するような状態で設置することにより、両
ポ−トの間を通過しようとする水流を阻止することがで
き、したがって前述のいわゆる異常流を除去することが
できる。一般的に言って、燃焼圧力はエンジンの各部に
種々な力を及ぼすものであり、ときにはその力に対する
適正な剛性構造を採用する必要がある。そのひとつとし
て図3の二点鎖線図示(誇張して図示してある)のよう
にシリンダヘッドを変形させようとする力が発生するの
であるが、本発明においては壁部材が弁間部分の最も狭
い箇所またはその近くに設置されているから、このよう
な変形に対して壁部材が補強リブのような役割を果た
し、剛性向上にとって有利である。
【0014】前述の実施形態の細部構造から得られる効
果を補足的に列記すると、次の通りである。図2に最も
分かりやすく図示されているが、開口部15と壁部材1
7とができるだけ近づけて配置してある。こうすること
によって、開口部15の近辺の流れをより整然とした流
れにすることができる。また、副室4の外壁に通水路1
0の流れが衝突して乱流が発生しようとしても、その近
辺は規制された水流が主要なものとなっているので、乱
流に伴う開口部15の流出障害が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す横断平面図である。
【図2】図1の(2)−(2)断面図である。
【図3】図1の(3)−(3)断面図である。
【図4】図3の(4)−(4)断面図である。
【図5】図2の(5)−(5)断面図である。
【図6】他の実施形態を示す部分的な縦断側面図であ
る。
【図7】他の実施形態を示す部分的な横断平面図であ
る。
【符号の説明】
1 シリンダヘッド 9 弁間部分 10 通水路 5 ウオ−タジャケット 17、20、21 壁部材 2 吸気ポ−ト 3 排気ポ−ト

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダヘッドの弁間部分を冷却する通
    水路がウオ−タジャケット内に開口している形式のもの
    において、ウオ−タジャケットの水流を規制するために
    壁部材をウオ−タジャケット内に設置したことを特徴と
    するエンジンのシリンダヘッド。
  2. 【請求項2】 請求項1において、ウオ−タジャケット
    内の主たる水流の方向とほぼ同方向に壁部材を設置した
    ことを特徴とするエンジンのシリンダヘッド。
  3. 【請求項3】 請求項2において、壁部材がひとつのポ
    −トと他のポ−トの間を接続するような状態で設置され
    ていることを特徴とするエンジンのシリンダヘッド。
  4. 【請求項4】 請求項3において、壁部材が弁間部分の
    最も狭い箇所またはその近く設置されていることを特徴
    とするエンジンのシリンダヘッド。
JP15551398A 1998-06-04 1998-06-04 エンジンのシリンダヘッド Pending JPH11351054A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106246399A (zh) * 2016-08-30 2016-12-21 潍柴动力股份有限公司 发动机气缸盖鼻梁区结构、发动机气缸盖及发动机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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