JPS6224021Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関のシリンダヘツドの構造に係
り、特に冷却水の流れの円滑化及び効率化を図
り、冷却効率の向上を図つたシリンダヘツドに関
するものである。

内燃機関、とりわけ直噴式機関では、シリンダ
ヘツ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うが、一般のデイーゼル
機関の場合、中央近傍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
弁の取付孔である吸気弁ポート、排気弁ポート及
びこれに連通する吸気、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
水ジヤケツトとして冷却水を流し、且つ、下面は
燃焼室の上面である爆面をなしており、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
リンダヘツ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、弁が開いたとき
の空気又はガスの流速により決るため、近年高出
力化を目的として吸排気弁径を大きくしたり、多
弁化の傾向にある。本考案の基礎となる３弁式シ
リンダヘツドもその目的から、特に重要な吸気量
を増すため吸気２弁を備えたものであるが、この
ような３弁式シリンダヘツドでは、その鋳造上の
限界、肉厚や水ジヤケツトの厚さの限界、更には
燃料弁の小型化の限界等があり、爆面の肉厚が凸
凹となつたり、各弁ポート間及び弁ポートと燃料
噴射弁ポート間において駄肉の付きすぎ等により
水ジヤケツト内の冷却水の流れが不均一となり、
特に第１図ａ，ｂに示す如く冷却水ノズル１より
水ジヤケツト２内へ流出した冷却水は、燃料噴射
弁ポート３の傾斜した壁４や排気弁ポート５の球
面の壁６に当つて上昇する水流や、渦流となり、
乱れるため高温の排気弁ポートを均一に冷却する
ことができず、吸気弁ポートや排気弁ポート間の
温度差や爆面温度の不均一性が大きくなり、歪や
亀裂を生じる危険性があり、排気弁座の摩耗や排
気弁座近くのシリンダヘツドの亀裂を生じ、且つ
燃料弁ポートの冷却も不十分となり、温度も上昇
するため、燃料弁の性能の劣化が早まり、耐久性
が低下する等の不都合を生じるものである。かか
る不都合を解消するため冷却水ノズルをほゞ直角
に２個穿設する如き対策も考えられているが、ク
ランク軸方向のキリ孔加工は極めて困難であり、
特に多気筒一体型シリンダヘツドでは不可能のた
め、実用性に欠けている。

本考案は上記の如き従来の３弁式シリンダヘツ
ドが有していた問題点を解消すべくなされたもの
で、排気用１弁および吸気用２弁を設けた３弁式
シリンダヘツド内部の水ジヤケツトに、一方の吸
気弁ポートと排気弁ポートとの中間に向いた冷却
水ノズルを設けると共に、他方の吸気弁ポートと
排気弁ポートとの間に、該排気弁ポートを中心と
する凹湾曲面形状をなし、前記冷却水ノズルから
噴出した冷却水流を前記排気弁ポートの外面に沿
つて水平に案内する案内壁を前記水ジヤケツトの
底部より起立させてシリンダヘツドと鋳造により
一体形成せしめた構成を特徴とする弁間部の冷却
効果にすぐれた内燃機関のシリンダヘツドを提供
するものである。

続いて本考案の一実施例につ、第２図以下の添
付図面を参照しつつ詳しく説明する。第２図は一
実施例に係るシリンダヘツドの横断面図であり、
第３図は第２図におけるＡ−Ａ矢視図である。

これらの図において、シリンダヘツド１０に垂
直に穿設した排気弁を挿入する排気弁ポート１１
と斜めに穿設した燃料噴射弁を挿入する燃料弁ポ
ート１２とは、シリンダ中心Ｇを挾んで向き合つ
て設けられており、上記排気ポート１１の中心と
燃料弁ポート１２の中心を通る中心線ｌの両側に
は、吸気弁を挿入するための吸気弁ポート１３，
１３′が左右各１個当て穿設されていると共に、
上記吸気弁ポート１３，１３′と連通する吸気ポ
ート１４，１４′は分岐点１５で合流し、且つ、
図外の吸気マニホールドに連通し、上記排気弁ポ
ート１１と連通する排気ポート１６は図外の排気
マニホールドに連通している。上記排気弁ポート
１１、吸気弁ポート１３，１３′及び燃料弁ポー
ト１２を取り巻く水ジヤケツト１７の底部から隆
起した峰状凸設部１８内にはシリンダヘツド１０
の側面１９よりシリンダ中心Ｇの方向に向かうキ
リ穴２０が穿設され、該キリ孔２０の先端部は一
方の吸気弁ポート１３′と排気弁ポート１１との
中間に向いて開孔する冷却水ノズル２１をなし、
上記冷却水ノズル２１の根元２２には図外のシリ
ンダブロツクの水ジヤケツトと連通する連絡孔２
３が開設されている。又他方の吸気弁ポート１
３′と排気弁ポート１１との間には水ジヤケツト
１７の底部から起立する案内壁２４が突設されて
おり、該案内壁２４は上記冷却水ノズル２１の出
口２５と吸気弁ポート１３′との間から他の吸気
弁ポート１３と排気弁ポート１１との間若しくは
それを越えた位置まで、排気弁ポート１１より略
等半径で、排気弁ポート１１を囲むように、上記
吸気弁ポート１３及び燃料弁ポート１２に接して
配設されている。更に上記キリ孔２０と冷却水ノ
ズル２１との接合部はプラグ２６により閉塞され
ている。

従つてシリンダブロツクの水ジヤケツトより連
絡孔２３を通つて冷却水ノズル２１に入つた冷却
水は出口２５より水ジヤケツト１７内に噴出する
と共に、円周状の案内壁２４の壁面２７に沿つて
排気弁ポート１１のまわりを整然と流れ、図示せ
ぬ冷却水排出口より冷却水タンクへ還流する。

本考案は以上述べた如く、排気用１弁及び吸気
用２弁を設けた３弁式シリンダヘツド内に、一方
の吸気弁ポートと排気弁ポートとの中間に向いた
冷却水ノズルを設けると共に、他方の吸気弁ポー
トと排気弁ポートとの間に、上記冷却水ノズルか
ら噴出した冷却水流を案内する案内壁を配設した
ものであり、案内壁の整流作用により１つの冷却
水ノズルによつて２ケ所の弁間を効果的に冷却す
ることができ、排気弁等の冷却効果が高まり、シ
リンダヘツドの偏温が解消されるので、歪や弁間
亀裂を生じる虞れがなくなると共に、燃料噴射弁
の冷却も促進されるので、その寿命の延長に役立
つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来のシリンダヘツドの部分的
断面図、第２図は本考案の一実施例に係るシリン
ダヘツドの横断面図、第３図は第２図におけるＡ
−Ａ矢視図である。 １０……シリンダヘツド、１１……排気弁ポー
ト、１３，１３′……吸気弁ポート、１７……水
ジヤケツト、２１……冷却水ノズル、２４……案
内壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気用１弁及び吸気用２弁を設けた３弁式シリ
   ンダヘツド１０内部の水ジヤケツト１７に、一方
   の吸気弁ポート１３′と排気弁ポート１１との中
   間に向いた冷却水ノズル２１を設けると共に、他
   方の吸気ポート１３と排気弁ポート１１との間
   に、該排気弁ポート１１を中心とする凹湾曲面形
   状をなし、前記冷却水ノズル２１から噴出した冷
   却水流を前記排気弁ポート１１の外面に沿つて水
   平に案内する案内壁２４を前記水ジヤケツト１７
   の底部より起立させてシリンダヘツド１０と鋳造
   により一体形成せしめたことを特徴とする内燃機
   関のシリンダヘツド。