JPS5852344Y2 - ３弁式シリンダヘツド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は３弁式シリンダヘッドの燃料弁と吸気弁との配
置に関するものであり、シリンダヘッドの冷却性を向上
させて弁間の亀裂を防止すると共に、鋳造性の向上等を
図ったものである。

内燃機関においてシリンダヘッドはシリンダの蓋となり
、ピストンと共に燃焼室を形成するから高温高圧を受け
るため、冷却水通路を設けて冷却を行なうが、一般のデ
ィーゼル機関の場合、中央に燃料噴射弁の取付孔である
燃料弁ポートを設け、その周囲に吸気弁、排気弁の取付
孔及びこれに連通ずる吸気、排気の通路である吸気ポー
ト、排気ポートを形成し、これらの孔の周囲を水ジャケ
ットとして冷却水を流し、かつ下面は燃焼室の上面であ
る湯面ななしており、燃焼によるガス圧及び熱応力に耐
えねばならないためシリンダヘッドは複雑な構造となる
。

又、機関の性能に影響する吸排気弁の大きさは、弁が開
いた時の空気又はガスの流速により決筐るため、吸、排
気弁各１個の２弁式では流速が高くなり過ぎ、この点を
考慮して小型大出力を目的としたディーゼル機関では、
吸気２弁、排気１弁を有する３弁式機関とする場合が多
く、この場合、吸、排気弁各２個の４弁式シリンダヘッ
ドと較べて構造が簡単で製造費用が安くなると共に、４
弁式では燃料弁をロッカールーム内に設けざるを得ない
が、３弁式では燃料弁をロッカールーム外から挿入し得
るから燃料弁の保全が容易となり、かつ、燃料弁周囲の
冷却水通路の構造が簡単となる等の多くの利点を有して
いる。

しかし、３弁式の場合、２弁式と較べれば構造の複雑性
は免れず、特にシリンダ径が１００ミリ以下の機関では
小型化する程、シリンダヘッド鋳造上、肉厚や水ジャケ
ットの厚さの限界や燃料弁の小型化の限界等があり、湯
面の肉厚が凸凹となったり、各ポート間及びポートと燃
料弁間において駄肉の付き過ぎ等により水ジヤケツト内
の冷却水の流れが不均一となり、冷却が円滑に行なわれ
ず、吸気ポートや排気ポートの温度差、海面温度の不均
一性が大きくなり、歪みを生じたり亀裂を生じる危倹性
があり、かつ、燃料弁の冷却も不十分となり、温度も上
昇するため燃料弁の耐久性が低下する等の不都合も生じ
るものである。

本考案は上記の如き従来の３弁式シリンダヘッドの有す
る欠点を解消せんとす・るものであり、燃料弁ポートが
２個の吸気弁の間に設けられていると共に、上記燃料弁
ポートがロッカールーム外から斜めに湯面に向って穿設
されて釦り、かつ、前記燃料弁ポートと２個の吸気弁ポ
ートとがその壁体を共通とする如き構成を特徴とする３
弁式シリンダヘッドの提供を目的とする。

以下、添付した図面を参照しつつ、本考案を具体化した
実施例につき更に詳しく説明する。

第１図は一実施例に係る３弁式シリンダヘッドの横断面
図であり、第２図は第３図におけるＩ−■断面図である
。

図においてシリンダヘッド１Ｑ爆面２に斜めに設けた燃
料弁先端挿入孔３に向って斜めに穿設された燃料弁を装
着するための燃料弁ポート５はシリンダヘッド１に垂直
に穿設された２個の吸気弁挿入孔７．９の間に設けられ
てかす、該燃料弁ポート５と、上記吸気弁挿入孔７，９
に連通ずる左右の吸気ポーＮＬ１３とは一連の共通した
壁体１５により隔てられている。

即ち、燃料弁ポート５は上記壁体１５内に斜めに穿設さ
れていると共に、該壁体１５が左右吸気ポー）１１ 、
１３の右、左側壁を形成しているのである。

上記吸気弁挿入孔７，９に対し燃料弁ポート５とは反対
側には排気ポート１７と連通する１個の排気弁挿入孔１
９がシリンダヘッド１に垂直に穿設されており、上記吸
気弁挿入孔７，９及び排気弁挿入孔１９は三角形の各頂
点をなす如く配列され、上記吸気弁挿入孔７．９及びこ
れを覆う壁体２１．２３、排気弁挿入孔１９及びこれを
覆う壁体２５、吸気ポート１１，１３、排気ポート１７
及びこれを覆う壁体１５，１５’、２７は一連の水ジャ
ケット２９，３１．３３により囲まれている。

上記水ジャケラ）２９，３１の底面を構成する底壁３５
，３７より上方へ隆起する膨出部３９゜４１中に穿設今
れた冷却用ノズル４３．４５は、その入口部に管雇手を
螺着するための螺子部４７゜４９を刻設していると共に
、その出口５Ｌ５３において水ジャケット３３と連通し
、かつ、膨出部３９．４１を貫通するガイド孔５５．５
７により水ジャケラ）２９．３１と連通している。

なお、５９はシリンダヘッド１のシリンダブロックへの
取付ボルトを挿入するための孔である。

次に、上記実施例の作用を説明すると、清水冷却器又は
ラジェータを通って冷却された冷却水は冷却用ノズル４
３．４５内へ流入し、各出口５１゜５３より水ジャケッ
ト３３へ流れ込んで燃料弁ポート５に挿入された燃料弁
を冷却し、次いで水ジャケラ）２９，３１に流入する。

又、冷却用ノズル４３．４５に入った冷却水の一部はガ
イド孔５５．５７から直接水ジャケラ）２９．３１に入
り、前記した水ジャケット３３より流入した冷却水と合
流し、燃焼室上部である底壁３５，３７及び排気弁挿入
孔１９に嵌着された排気弁や排気ポート１７を冷却しつ
つシリンダヘッド１外へ流出する。

本考案は以上述べた如く燃料弁ポートが２個の吸気弁挿
入孔の間に設けられていると共に、上記燃料弁ポートが
ロッカールーム外から斜めに湯面に向って穿設され、か
つ、前記燃料弁ポートと２個の吸気弁ポートとが共通の
壁体で覆われ、燃料弁ポートの側壁が吸気ポートの側壁
と同一であるから、吸気弁と燃料弁との距離及び吸気弁
同志の距離が縮重る為、高温の排気弁挿入孔と低温の吸
気弁挿入孔のセンター距離が大きくなるため、温度勾配
が小さくなり弁間亀裂が生じなくなり、鋳造性も向上す
るため燃料弁ポートと吸気ポートの間の壁を極端に薄く
製作しても熱の不同がなく、冷却水の入る虞れがないの
で何等問題とならず、シリンダヘッドの重量軽減となる
。

又、燃料弁が吸気ポート内の空気の流れで冷却され、燃
料弁の耐久性も向上すると共に、吸排気弁間距離が広く
できる結果、水ジャケットの厚さを大きくすることがで
き、冷却水の流れが円滑となるため冷却性能が著しく向
上すると共に、管路中にスケール等が溜り局部過熱を生
じたり、水流″の停滞により水中のガス、空気、水蒸気
が分離して溜り局部的に過熱を生じることがないから、
弁間壁に亀裂を生じる虞れがなくなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例に係る３弁式シリンダヘッドの横断面
図であり、第２図は第１図におけるＩ−■断面図である
。 １・・・・・・シリンダヘッド、２・・・・・・湯面、
５・・・・・・燃料弁ポート、７，９・・・・・・吸気
弁挿入孔、ＩＣｌ３・・・・・・吸気ポート、１５・・
・・・・壁体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気２弁及び排気１弁をもつ３弁式シリンダヘッドにお
   いて、燃料弁ポート５を２個の吸気弁挿入孔７，９の間
   に設け、かつ該燃料弁ポート５をロッカールーム外から
   斜めに湯面２に向って穿設すると共に、前記燃料弁ポー
   ト５の壁体と２個の吸気ポーＮｌ、１３の壁体とを共通
   の壁体１５となしたことを特徴とする３弁式シリンダヘ
   ッド。