JPS6026219Y2 - 直接噴射式内燃機関のシリンダヘツド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は直接噴射式内燃機関のシリンダヘッドの改良に
関するものである。

従来、各１個の吸気弁及び排気弁を有する２弁式の直接
噴射式内燃機関のシリンダヘッドにおいては、これらの
吸気弁及び排気弁を装着したそれぞれの吸気孔と排気孔
との壁間部にきり孔通路を設け、シリンダブロックから
の冷却水をそのきり孔通路に流過せしめ、更にその前方
に設けられた□燃料噴射弁挿入孔の前方部に放出してい
る。

しかしながら、この場合、機関燃焼時において最も熱負
荷の高い排気孔から燃料噴射弁への熱伝達が大であり、
その結果、燃料噴射弁噴口部゛の目詰り等が発生し、燃
料噴射弁の耐久性を減すると・共に、その性能持続性を
減するという欠点があった。

一方、２個の吸気弁、１個の排気孔及び１個の傾斜して
設けられた燃料噴射弁を有する３弁式の直接噴射式内燃
機関においては、吸入空気量が多く、低燃費性を有し、
且つ高出力の機関が得られるにも拘らず、燃料噴射弁挿
入孔と接近して配設されるので、前記２弁式直接噴射式
内燃機関と同様な燃料噴射弁噴口部の目詰りの問題がま
すます提起されることになる。

そこで本考案は、前記従来の欠点を解消するため、１個
の排気孔及び２個の吸気孔を有する３弁式の直接噴射式
内燃機関において、燃料噴射弁を２個の吸気孔の間に配
設せしめると共に、熱負荷の高い排気孔をその燃料噴射
弁のほぼ反対側の位置に設け、更に冷却水通路を適切に
配設することにより、吸・排気弁間亀裂を防止し、且つ
燃料噴射弁の冷却を良好にすることを目的としたもので
ある。

即ち、本考案はシリンダヘッドのシリンダ対向部におけ
るシリンダの軸方向に対して傾斜して装着された燃料噴
射弁の両側に、各１個の吸気孔を配設し、且つその燃料
噴射弁のほぼ反対側の位置に排気孔を配設せしめると共
に、１個の吸気孔と排気孔との間を通り、且つ燃料噴射
弁挿入孔の排気孔側壁前面に対向した冷却水通路を形成
せしめることにより構成される。

以下図面を参照して本考案の実施例につき説明する。

まず、第１図、第２図、第３図及び第４図に示す本考案
の実施例１においては、シリンダ１に対して開口せるシ
リンダヘッド５に弁座内径Ｄ□を有する１個の排気孔３
及び弁座内径Ｄ２を有する２個の吸気孔２Ａ、２Ｂを設
けている。

これらの排気孔３及び吸気孔２Ａ、２Ｂには第３図で示
すような排気弁６及び図示されていない吸気弁がシリン
ダヘッド５内の弁ガイド７内を上下に摺動し、その傘部
６Ａにより排気孔３及び吸気孔２Ａ、２Ｂを開閉せしめ
るようになっている。

次に、第３図に示すごとく、燃料噴射弁８をシノンダ１
の軸方向に傾斜して配設している。

そこで、２個の吸気孔２Ａ、２Ｂ、排気孔３及び燃料噴
射弁８の挿入孔４の先端部の配置関係は、第１図に示す
ごとく、排気孔３、吸気孔２Ａ燃料噴射弁８の挿入孔４
、吸気孔２Ｂの順序で、且つ排気孔３が上記挿入孔４の
ほぼ反対側の位置になるように配設され、更にそれらの
中心位置の相対角度を第１図にわいて、 排気孔３、吸気孔２Ｂ、挿入孔４の各中心を結ぶ角度＝
５５°±５゜ 吸気孔２Ｂ、挿入孔４、吸気孔２Ａの各中心を結ぶ角度
＝１７０°±１０゜ 挿入孔４、吸気孔２Ａ、排気孔３の各中心を結ぶ角度＝
５５°±５゜ 吸気孔２Ａ、排気孔３、吸気孔２Ｂの各中心を結ぶ角度
＝８００±５゜ の関係になるようにしており、吸気孔２Ａ、挿入孔４、
吸気孔２Ｂ及び排気孔３がほぼ三角形を形成するように
配置されている。

次に、第２図に示すシリンダヘッド５は、６本のへラド
ボルト六〇を有するものであり、２個の吸気孔２Ａ、２
Ｂの中心に対腰それぞれ分離されて形成した吸気ポート
の中心線Ｘ、 Ｙとシリンダ１の中心及び吸気孔２Ａ、
２Ｂのシリンダ１に対する開口部中心を結ぶ線との交角
は、それぞれα、＝９０°〜１４０°及びα２＝７０°
〜１００°になるように、それらの吸気ポートを形威し
、これにより吸入時において、シリンダ１内にスワール
を発生せしめている。

ここでシリンダヘッド５を冷却する冷却水は、主として
図示されていないシリンダブロックから流入孔１０を経
由してシリンダヘッド５内に入り、排気孔３と吸気孔２
Ｂとの間に設けられたきり礼状の冷却水通路１１を流れ
、更に燃料噴射弁８の挿入孔４の排気孔３側壁部前面に
衝突し、そのあと、燃料噴射弁８の挿入孔４の壁部に連
結した吸気孔２Ａと排気孔３との壁部間に設けられた■
形状通路１２を矢印Ｗのごとく流れるようになっている
。

なお、第２図で１３で示すのは、きり孔冷却水通路１１
の端部をふさいだプラグである。

また、第２図に示すごとく、吸気孔２Ａ及び吸気孔２Ｂ
間には、燃料噴射弁８の挿入孔４を設けているが、この
挿入孔４と吸気孔２Ａ及び２Ｂとの間は、それぞれシリ
ンダヘッド５の構成部材である共有壁部５Ａ、５Ｂによ
り連結されており、吸気孔２Ａ、及び２Ｂの吸入空気に
より燃料噴射弁８を強制冷却せしめると共に、冷却水通
路１１からの冷却水の主流は、排気孔３と吸気孔２Ｂ間
との高熱負荷部を冷却した後、挿入孔４の壁部前面に衝
突し、燃料噴射弁８の先端部の冷却を良好にし、更に排
気孔３と吸気孔２Ａ間との高熱負荷部を冷却せしめるこ
とができる。

更に、本考案では、燃料噴射弁８を吸気孔２Ａと吸気孔
２Ｂとの間に傾斜して設けているため、第４図に示すご
とく吸気孔２Ａに装着される吸気弁の弁ばね受け１４Ａ
及び吸気孔２Ｂに装着される吸気弁の弁ばね受け１４Ｂ
の上部に橋架された吸気弁の開弁用のブリッジ１５のブ
リッジガイド１６が燃料噴射弁８の挿入孔４上部に設け
たブリッジピンポス１８内に挿着可能となり、ブリッジ
１５を押圧する吸気弁腕１７の接触位置が２個の吸気弁
の弁ばね受け１４Ａ、１４Ｂの中心を結ぶ直線の中間位
置に配置されるので、ブリッジ１５がこじれる恐れがな
くなり、これら吸気弁腕１７及びブリッジ１５等の耐久
性を向上することができる。

なお、第３図及び第４図で１９で示すのは排気弁６の弁
ばね受けであり、２０で示すのは排気弁腕であり、更に
２１で示すのは弁腕室の壁部である。

更に、第５図に示す本考案の実施例２は、前記実施例１
と同様の構成を有するシリンダヘッド５の６本のヘッド
ボルト穴９のうちの１本を、吸気孔２Ａ、２Ｂの各吸気
ポート結合部に配設して吸気流の分離点とし、その吸入
空気流の通過抵抗を低減するようにしたものであり、実
施例１と同様の機能を有するものである。

従って、本考案を適用した３弁式の直接噴射式内燃機関
では、１個の排気孔、２個の吸気孔及び１個の燃料噴射
弁の挿入孔を、吸気孔、挿入孔、吸気孔の順序に配設し
、更に傾斜して設けられた燃料噴射弁の先端部のシリン
ダヘッド部材が高温ガスを排出する排気ポートの壁部か
ら大幅に分離せしめ、その間における冷却水の流入を充
分にしているので、燃料噴射弁の温度の低減をはかる上
で極めて有効である。

その結果、燃料噴射弁の加熱による目詰りを防止するこ
とができるので、燃料噴射弁の耐久性の向上をはかる上
でも有効である。

特に本考案では、燃料噴射弁の挿入孔の両側は各１個の
吸気孔と共有壁部で連結せしめ、吸入空気により強制冷
却しており、この挿入孔と各吸気孔とを接近して設ける
ことができるので、２個の吸気孔の内径を充分に大きく
とることができ、それにより吸入空気量の多い高出力機
関が得られるという利点がある。

なお、本考案は主として２個の吸気弁及び１個の排気孔
を有する３弁式の直接噴射式内燃機関に対し有効に適用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図は本考案の実施例１
における３弁式の直接噴射式内燃機関のそれぞれ、シリ
ンダの要部平面図、シリンダヘッド要部の概略平断面図
、シリンダヘッド要部の縦断面図及び弁腕室要部の一部
断面の平面図、第５図は本考案の実施例２における３弁
式の直接噴射式内燃機関のシリンダヘッド要部の概略平
断面図である。 １・・・・・・シリンダ、２Ａ、２Ｂ・・・・・・吸気
孔、３・・・・・・排気孔、４・・・・・・挿入孔、５
・・・・・・シリンタヘッド、８・・・・・・燃料噴射
弁、１１・・・・・・冷却水通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘッドのシリンダ対向部におけるシリンダの軸
   方向に対して傾斜して装着された燃料噴射弁の両側に、
   各１個の吸気孔を配設し、且つその燃料噴射弁のほぼ反
   対側の位置に排気孔を配設せさめると共に、１個の吸気
   孔と排気孔との間を通り、且つ燃料噴射弁挿入孔の排気
   孔側壁部前面に対向した冷却水通路を形成せしめてなる
   直接噴射式内燃機関のシリンダヘッド。