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JP7589183B2 - Cylinder head and internal combustion engine - Google Patents
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Description

本発明は、シリンダヘッドおよび内燃機関に関する。 The present invention relates to a cylinder head and an internal combustion engine.

シリンダヘッドにウォータージャケットが形成された内燃機関が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 An internal combustion engine in which a water jacket is formed in the cylinder head is disclosed (see, for example, Patent Document 1).

特開2021-55622号公報JP 2021-55622 A

ウォータージャケットでは、ウォーターポンプからの冷却液が流入する通水口から比較的遠く離れた部位にまで冷却液を流通させるのが難しいという問題がある。 The problem with water jackets is that it is difficult to circulate the coolant to areas that are relatively far away from the water inlet through which the coolant flows from the water pump.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シリンダヘッドのウォータージャケットにおいて冷却液が流入する通水口から比較的遠く離れた部位へ冷却液を流通しやすくすることである。 The present invention was made in consideration of the above, and aims to facilitate the flow of coolant to a location in the water jacket of a cylinder head that is relatively far away from the water passage through which the coolant flows.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るシリンダヘッドは、ウォータージャケットが形成されたシリンダヘッドであって、前記ウォータージャケットは、冷却液が流入する第1通水口と、前記冷却液が流出する第2通水口と、前記第1通水口が設けられた第1端部と、前記第1端部の反対側の第2端部と、前記第1端部および前記第2端部とは別であり前記第2通水口が設けられた第3端部と、を有し、前記第1通水口と前記第2通水口とを接続し、前記冷却液が流れる本体部と、を有し、前記本体部は、前記第1通水口から異なる方向に延びる二つの流路を有し、前記二つの流路のそれぞれに下面から上方向に延びる切り欠きが設けられ、前記二つの流路の少なくとも一方には、複数の前記切り欠きが設けられており、前記複数の前記切り欠きによって前記流路に凹部が形成され、前記凹部は、前記複数の前記切り欠きの間の部分であり、前記流路における上流側の前記切り欠きが下流側の前記切り欠きよりも高さが低い In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a cylinder head according to the present invention is a cylinder head formed with a water jacket, the water jacket having a first water passage port through which a coolant flows in, a second water passage port through which the coolant flows out, a first end portion at which the first water passage port is provided, a second end portion opposite the first end portion, and a third end portion separate from the first end portion and the second end portion and provided with the second water passage port, and the cylinder head has a main body portion connecting the first water passage port and the second water passage port and through which the coolant flows, the main body portion having two flow paths extending in different directions from the first water passage port, each of the two flow paths being provided with a notch extending upward from a lower surface, at least one of the two flow paths being provided with a plurality of the notches, a recess is formed in the flow path by the plurality of the notches, the recess is a portion between the plurality of the notches, and the notch on the upstream side of the flow path is lower in height than the notch on the downstream side .

このような構成によれば、二つの流路における切り欠きが設けられた部分における切り欠きによる絞り効果で冷却液の流速を速くすることができるので、第1通水口から比較的遠く離れた部位まで冷却液を流通させやすい。また、このような構成によれば、流路における複数の切り欠きの間の部分において冷却液の澱みが生じやすいので、当該部分の周辺が過度に冷却されるのを抑制することができる。 With this configuration, the flow rate of the cooling liquid can be increased by the throttle effect of the notches in the portions of the two flow paths where the notches are provided, making it easier for the cooling liquid to flow to a portion relatively far from the first water passage port. Also, with this configuration, since the cooling liquid is likely to stagnate in the portions between the multiple notches in the flow paths, it is possible to prevent the surroundings of those portions from being excessively cooled.

本発明に係る内燃機関は、前記シリンダヘッドを備える。 The internal combustion engine according to the present invention is equipped with the cylinder head.

このような構成によれば、上記シリンダヘッドが奏する効果を奏することができる。 This configuration allows the effects of the cylinder head to be achieved.

本発明によれば、シリンダヘッドのウォータージャケットにおいて冷却液が流入する通水口から比較的遠く離れた部位へ冷却液を流通しやすくすることができる。 The present invention makes it easier for the coolant to flow to a location in the water jacket of the cylinder head that is relatively far from the water passage through which the coolant flows.

図1は、実施形態に係る内燃機関を模式的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view that illustrates an internal combustion engine according to an embodiment. 図2は、実施形態に係るウォータージャケットの外形を模式的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic external shape of the water jacket according to the embodiment. 図3は、図1のIII-III線に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.

以下に、本発明の一つの実施形態について、図1~図3を参照して説明する。なお、本明細書においては基本的に、鉛直上方を上方向、鉛直下方を下方向と定義する。また、本明細書において、実施形態に係る構成要素および当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素およびその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。 Below, one embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 3. In this specification, the vertically upward direction is basically defined as the upward direction, and the vertically downward direction is basically defined as the downward direction. In addition, in this specification, components according to the embodiment and their explanations may be described using multiple expressions. The components and their explanations are merely examples, and are not limited by the expressions in this specification. The components may also be identified by names different from those in this specification. The components may also be described using expressions different from those in this specification.

図1は、実施形態に係る内燃機関1の模式的な平面図である。内燃機関1は、例えば、車両に搭載される2気筒のレシプロエンジンである。なお、内燃機関1は、他の種類の内燃機関であっても良いし、他の装置に搭載されても良い。 Figure 1 is a schematic plan view of an internal combustion engine 1 according to an embodiment. The internal combustion engine 1 is, for example, a two-cylinder reciprocating engine mounted on a vehicle. Note that the internal combustion engine 1 may be another type of internal combustion engine, or may be mounted on another device.

各図面に示されるように、本明細書において、便宜上、X軸、Y軸およびZ軸が定義される。X軸とY軸とZ軸とは、互いに直交する。X軸は、内燃機関1の幅に沿って設けられる。Y軸は、内燃機関1の奥行に沿って設けられる。Z軸は、内燃機関1の高さに沿って設けられる。また、本実施形態において、Z軸は、鉛直方向に沿って設けられる。 As shown in each drawing, for the sake of convenience, an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis are defined in this specification. The X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are mutually perpendicular. The X-axis is provided along the width of the internal combustion engine 1. The Y-axis is provided along the depth of the internal combustion engine 1. The Z-axis is provided along the height of the internal combustion engine 1. In this embodiment, the Z-axis is provided along the vertical direction.

さらに、本明細書において、X方向、Y方向およびZ方向が定義される。X方向は、X軸に沿う方向であって、X軸の矢印が示す+X方向と、X軸の矢印の反対方向である-X方向とを含む。Y方向は、Y軸に沿う方向であって、Y軸の矢印が示す+Y方向と、Y軸の矢印の反対方向である-Y方向とを含む。Z方向は、Z軸に沿う方向であって、Z軸の矢印が示す+Z方向と、Z軸の矢印の反対方向である-Z方向とを含む。+Z方向は、上方向である。-Z方向は、下方向である。 Furthermore, in this specification, the X direction, Y direction, and Z direction are defined. The X direction is a direction along the X axis, and includes the +X direction indicated by the X axis arrow, and the -X direction opposite the X axis arrow. The Y direction is a direction along the Y axis, and includes the +Y direction indicated by the Y axis arrow, and the -Y direction opposite the Y axis arrow. The Z direction is a direction along the Z axis, and includes the +Z direction indicated by the Z axis arrow, and the -Z direction opposite the Z axis arrow. The +Z direction is the upward direction. The -Z direction is the downward direction.

内燃機関1は、シリンダヘッド2と、シリンダブロック3と、を有する。図1では、シリンダブロック3は、一部だけが示されている。なお、シリンダブロック3とシリンダブロック3とは、別部材であってもよいし、一体成形されて一つのブロックを形成していてもよい。シリンダブロック3の上面はヘッドカバー等により覆われている。 The internal combustion engine 1 has a cylinder head 2 and a cylinder block 3. In FIG. 1, only a portion of the cylinder block 3 is shown. Note that the cylinder head 2 and the cylinder block 3 may be separate members, or may be molded integrally to form a single block. The upper surface of the cylinder block 3 is covered by a head cover or the like.

シリンダブロック3は、上下方向に延びる2つのシリンダボア3aを有する。シリンダボア3aは、気筒Cに含まれる。各シリンダボア3aには、ピストンが上下方向に摺動自在に設けられている。ピストンにはコンロッドが連結されている。ピストンがシリンダボア3a内を往復動すると、当該往復動がコンロッドによってクランク軸の回転に変換される。 The cylinder block 3 has two cylinder bores 3a that extend in the vertical direction. The cylinder bores 3a are included in the cylinder C. A piston is provided in each cylinder bore 3a so that it can slide vertically. A connecting rod is connected to the piston. When the piston reciprocates within the cylinder bore 3a, the reciprocating motion is converted into rotation of the crankshaft by the connecting rod.

シリンダヘッド2は、シリンダブロック3の上部に設けられている。シリンダヘッド2には、各シリンダボア3aに対応して設けられ気筒Cに含まれる燃焼室、当該燃焼室に通じる吸気ポートを開閉する吸気バルブ、当該燃焼室に通じ排気が流れる排気ポート4(図3参照)を開閉する排気バルブ、スパークプラグ等が設けられている。吸気バルブおよび排気バルブは、クランク軸と連動するカム軸の回転により動作する。排気ポート4は、排気流路とも称される。 The cylinder head 2 is provided on top of the cylinder block 3. The cylinder head 2 is provided with combustion chambers in cylinders C, which are provided corresponding to each cylinder bore 3a, intake valves that open and close the intake ports that communicate with the combustion chambers, exhaust valves that open and close the exhaust ports 4 (see Figure 3) that communicate with the combustion chambers and through which exhaust flows, and spark plugs. The intake valves and exhaust valves are operated by the rotation of a camshaft that is linked to the crankshaft. The exhaust port 4 is also called the exhaust flow passage.

シリンダヘッド2は、領域2a~2eを有する。領域2a~2dは、気筒Cごとに設けられている。領域2aには、吸気バルブが設けられている。領域2bには、排気バルブが設けられている。領域2cには、スパークプラグが設けられている。 The cylinder head 2 has regions 2a to 2e. Regions 2a to 2d are provided for each cylinder C. Region 2a is provided with an intake valve. Region 2b is provided with an exhaust valve. Region 2c is provided with a spark plug.

また、シリンダヘッド2は、エキゾーストマニホールド5が取り付けられる取付面2fを有する。エキゾーストマニホールド5は、ボルト等の結合具31によってシリンダヘッド2に固定されている。エキゾーストマニホールド5内は、排気ポート4の出口4a(図3参照)と通じている。 The cylinder head 2 also has a mounting surface 2f on which the exhaust manifold 5 is attached. The exhaust manifold 5 is fixed to the cylinder head 2 by fasteners 31 such as bolts. The inside of the exhaust manifold 5 is connected to the outlet 4a of the exhaust port 4 (see FIG. 3).

また、シリンダブロック3には、ウォータージャケット7が形成されている。ウォータージャケット7には、電動のウォーターポンプから供給された冷却液(冷却水)が流通する。図1中の矢印は、冷却液の流れ方向の一例を概略的に示す。 The cylinder block 3 is also formed with a water jacket 7. Coolant (cooling water) supplied from an electric water pump flows through the water jacket 7. The arrows in Figure 1 show an example of the flow direction of the coolant.

図2は、実施形態に係るウォータージャケット7の外形を模式的に示す斜視図である。図1および図2に示すように、ウォータージャケット7は、第1通水口11と、第2通水口12と、本体部13と、を有する。第1通水口11は、ウォーターポンプから供給される冷却液が流入する。すなわち、第1通水口11は、入口である。第2通水口12は、冷却液が流出する。すなわち、第2通水口12は、出口である。第2通水口は、第1通水口11よりも+Z方向すなわち上方向に設けられている。本体部13は、第1通水口11と第2通水口12とを接続し、冷却液が流れる。冷却液は、第1通水口11から本体部13に流入し第2通水口12から流出する。これにより、シリンダヘッド2の各部やシリンダブロック3の各部が冷却液によって冷却される。 2 is a perspective view showing a schematic external shape of the water jacket 7 according to the embodiment. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the water jacket 7 has a first water port 11, a second water port 12, and a main body 13. The first water port 11 is an inlet port through which the coolant supplied from the water pump flows. That is, the first water port 11 is an inlet port. The second water port 12 is an outlet port through which the coolant flows. The second water port is provided in the +Z direction, i.e., upward, from the first water port 11. The main body 13 connects the first water port 11 and the second water port 12, through which the coolant flows. The coolant flows into the main body 13 from the first water port 11 and flows out from the second water port 12. As a result, each part of the cylinder head 2 and each part of the cylinder block 3 are cooled by the coolant.

本体部13は、複数の端部13a~13cを有する。端部13aは、+X方向側の端部である。端部13bは、端部13aの反対側の端部である。すなわち、端部13bは、-X方向側の端部である。端部13cは、+Y方向側の端部である。また、本体部13は、端部13cの反対側の端部(不図示)を有する。端部13cの反対側の端部は、-Y方向側の端部である。 The main body 13 has multiple ends 13a to 13c. End 13a is the end on the +X direction side. End 13b is the end opposite end 13a. In other words, end 13b is the end on the -X direction side. End 13c is the end on the +Y direction side. The main body 13 also has an end (not shown) opposite end 13c. The end opposite end 13c is the end on the -Y direction side.

図3は、図1のIII-III線に沿った断面図である。図1~図3に示すように、端部13aに第1通水口11が設けられている。すなわち、第1通水口11は、本体部13に対して排気ポート4の出口4aとは反対側に設けられている。端部13cに第2通水口12が設けられている。すなわち、第2通水口12は、端部13aおよび端部13bとは別の端部13cに設けられている。 Figure 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in Figure 1. As shown in Figures 1 to 3, a first water passage port 11 is provided at end 13a. That is, the first water passage port 11 is provided on the opposite side of the main body 13 from the outlet 4a of the exhaust port 4. A second water passage port 12 is provided at end 13c. That is, the second water passage port 12 is provided at end 13c, which is separate from end 13a and end 13b.

また、端部13bには、端部13aとは反対側に突出した凸部13eが設けられている。凸部13eは、端部13bの凸部13eの周辺部から取付面2fに向かって突出している。凸部13eの端部13a側の端部13fは、当該凸部13eの先端部13gに向かうにつれて断面が小さくなる湾曲形状である。すなわち、凸部13eの端部13fは、一対の湾曲部13faを有する。別の言い方をすると、凸部13eのY方向の両側には、凹み形状(凹部)が形成されている。 The end 13b is provided with a protruding portion 13e that protrudes on the opposite side to the end 13a. The protruding portion 13e protrudes from the periphery of the protruding portion 13e of the end 13b toward the mounting surface 2f. The end 13f of the protruding portion 13e on the end 13a side has a curved shape whose cross section becomes smaller toward the tip 13g of the protruding portion 13e. That is, the end 13f of the protruding portion 13e has a pair of curved portions 13fa. In other words, a recessed shape (concave portion) is formed on both sides of the protruding portion 13e in the Y direction.

本体部13は、シリンダヘッド2の各領域2a~2eを囲むとともに排気ポート4を挟むように形成されている。 The main body 13 is formed to surround each of the regions 2a to 2e of the cylinder head 2 and sandwich the exhaust port 4.

図1~図3に示すように、本体部13は、ベース流路21と、上側流路22と、下側流路23と、を有する。 As shown in Figures 1 to 3, the main body 13 has a base flow path 21, an upper flow path 22, and a lower flow path 23.

ベース流路21は、第1通水口11および第2通水口12に接続されている。ベース流路21は、各領域2a~2eに面した複数の流路を有する。例えば、ベース流路21は、第1通水口11を基準とした場合、第1通水口11から異なる方向に延びる二つの流路21a,21bを有する。一方の流路21aは、第1通水口11から第1通水口11に対して+Y方向側のベース流路21の外縁部を通って第2通水口12へ至る流路である。流路21aは、一方(+Y方向側)のシリンダボア3aおよび燃焼室の周囲に設けられている。他方の流路21bは、第1通水口11から第1通水口11に対して-Y方向側のベース流路21の外縁部を通ってベース流路21の-X方向側の端部へ至る流路である。流路21bは、他方(-Y方向側)のシリンダボア3aおよび燃焼室の周囲に設けられている。 The base flow passage 21 is connected to the first water inlet 11 and the second water inlet 12. The base flow passage 21 has a plurality of flow passages facing each of the regions 2a to 2e. For example, the base flow passage 21 has two flow passages 21a and 21b that extend in different directions from the first water inlet 11 when the first water inlet 11 is used as a reference. One flow passage 21a is a flow passage that runs from the first water inlet 11 through the outer edge of the base flow passage 21 on the +Y direction side of the first water inlet 11 to the second water inlet 12. The flow passage 21a is provided around one (+Y direction) cylinder bore 3a and the combustion chamber. The other flow passage 21b is a flow passage that runs from the first water inlet 11 through the outer edge of the base flow passage 21 on the -Y direction side of the first water inlet 11 to the end of the base flow passage 21 on the -X direction side. The flow passage 21b is provided around the other cylinder bore 3a and the combustion chamber (-Y side).

図2に示すように、二つの流路21a,21bのそれぞれには、下面21cから+Z方向すなわち上方向に延びる二つの切り欠き24が設けられている。流路21a,21bにおける二つの切り欠き24の間の部分は、澱み空間21dである。澱み空間21dは、領域や部分とも称される。切り欠き24は、切り込みや凹部、窪み部とも称される。また、二つの流路21a,21bには、上面21eから下方向に延びる切り欠き25が設けられている。澱み空間21dは、凹部の一例である。 As shown in Fig. 2, each of the two flow paths 21a, 21b has two notches 24 extending from the lower surface 21c in the +Z direction, i.e., upward. The portion between the two notches 24 in the flow paths 21a, 21b is a stagnation space 21d. The stagnation space 21d is also referred to as a region or a portion. The notches 24 are also referred to as a notch, a recess, or a hollow. In addition, each of the two flow paths 21a, 21b has a notch 25 extending downward from the upper surface 21e. The stagnation space 21d is an example of a recess.

また、図1に示すように、本体部13は、端部13aから端部13bに向かう方向すなわち-X方向に延びる直線L1を基準とした場合、直線L1上に複数の流路に分岐させる箇所である分岐部26,27,28を複数有する。直線L1は、例えば、本体部13の+Y方向の略中心を通る。直線L1は、二つの気筒C間の略中心を通る。複数の分岐部26,27,28のうち少なくとも分岐部27は、二つの気筒C間に設けられている。分岐部26,27,28では、例えば、直線L1に対して対称形状に流路の分岐が行われる。分岐部26,27,28は、流路分岐部とも称される。 As shown in FIG. 1, the main body 13 has a plurality of branching portions 26, 27, and 28 that are points on a straight line L1 that extends from the end 13a toward the end 13b, i.e., in the -X direction, where the main body 13 branches into a plurality of flow paths. The straight line L1 passes through, for example, approximately the center of the main body 13 in the +Y direction. The straight line L1 passes through approximately the center between two cylinders C. Of the plurality of branching portions 26, 27, and 28, at least the branching portion 27 is provided between two cylinders C. At the branching portions 26, 27, and 28, the flow paths are branched symmetrically with respect to the straight line L1, for example. The branching portions 26, 27, and 28 are also referred to as flow path branching portions.

分岐部26は、流路を3つの流路26a,26b,26cに分岐させる。流路26aは、-X方向に延び、流路26bは、+Y方向に延び、流路26cは、-Y方向に延びる。流路26bの流量と流路26cの流量とは、略同じである。分岐部27は、流路を3つの流路27a,27b,27cに分岐させる。流路27aは、-X方向に延び、流路27bは、+Y方向に延び、流路27cは、-Y方向に延びる。流路27bの流量と流路27cの流量とは略同じである。分岐部28は、流路を二つの流路28a,28bに分岐させる。流路28aは、+Y方向に延び、流路28bは、-Y方向に延びる。流路28aの流量と流路28bの流量とは、略同じである。 The branching section 26 branches the flow path into three flow paths 26a, 26b, and 26c. The flow path 26a extends in the -X direction, the flow path 26b extends in the +Y direction, and the flow path 26c extends in the -Y direction. The flow rate of the flow path 26b and the flow path 26c are approximately the same. The branching section 27 branches the flow path into three flow paths 27a, 27b, and 27c. The flow path 27a extends in the -X direction, the flow path 27b extends in the +Y direction, and the flow path 27c extends in the -Y direction. The flow rate of the flow path 27b and the flow path 27c are approximately the same. The branching section 28 branches the flow path into two flow paths 28a and 28b. The flow path 28a extends in the +Y direction, and the flow path 28b extends in the -Y direction. The flow rate of the flow path 28a and the flow path 28b are approximately the same.

図3に示すように、上側流路22は、ベース流路21の-X方向側の端部から-X方向かつ+Z方向に延びている。下側流路23は、上側流路22の下側に位置しベース流路21の-X方向側の端部から-X方向かつ-Z方向に延びている。すなわち、上側流路22と下側流路23とは、ベース流路21から分岐している。下側流路23は、ベース流路21に接続された第1領域23aと第1領域23aから-X方向に延びた第2部分23bとを有する。 As shown in FIG. 3, the upper flow path 22 extends in the -X and +Z directions from the end of the base flow path 21 on the -X side. The lower flow path 23 is located below the upper flow path 22 and extends in the -X and -Z directions from the end of the base flow path 21 on the -X side. In other words, the upper flow path 22 and the lower flow path 23 branch off from the base flow path 21. The lower flow path 23 has a first region 23a connected to the base flow path 21 and a second portion 23b extending in the -X direction from the first region 23a.

上側流路22と下側流路23とのそれぞれ厚さは、ベース流路21における上側流路22および下側流路23との接続部の厚さよりも薄い。 The thickness of each of the upper flow path 22 and the lower flow path 23 is thinner than the thickness of the connection between the upper flow path 22 and the lower flow path 23 in the base flow path 21.

上側流路22と下側流路23との間の角度αは、鋭角である。詳細には、上側流路22の分岐部29側の部分と、下側流路23の分岐部29側の部分との角度αが鋭角である。また、上側流路22と下側流路23とが分岐する分岐部29は、排気ポート4の上側に位置する。 The angle α between the upper flow path 22 and the lower flow path 23 is an acute angle. In particular, the angle α between the part of the upper flow path 22 on the branching section 29 side and the part of the lower flow path 23 on the branching section 29 side is an acute angle. In addition, the branching section 29 where the upper flow path 22 and the lower flow path 23 branch off is located above the exhaust port 4.

以上のように、本実施形態では、ウォータージャケット7の本体部13は、第1通水口11から異なる方向に延びる二つの流路21a,21bを有し、二つの流路21a,21bのそれぞれに下面21cから上方向に延びる切り欠き24が設けられている。 As described above, in this embodiment, the main body 13 of the water jacket 7 has two flow paths 21a, 21b that extend in different directions from the first water inlet 11, and each of the two flow paths 21a, 21b has a notch 24 that extends upward from the lower surface 21c.

このような構成によれば、二つの流路21a,21bにおける切り欠き24が設けられた部分における切り欠き24による絞り効果で冷却液の流速を速くすることができるので、第1通水口11から比較的遠く離れた部位(例えば凸部13e)まで冷却液を流通させやすい。よって、ウォータージャケット7の全体に冷却液を流通させることができる。また、二つの流路21a,21bにおける切り欠き24が設けられた部分における切り欠き24による絞り効果で冷却液の流速を速くすることができるので、二つの流路21a,21bの上部に囲まれた部分(例えば燃焼室)に対する冷却性能を確保することができる。よって、ノッキングの発生を抑制することができる。 With this configuration, the flow rate of the coolant can be increased by the throttling effect of the notches 24 in the portions of the two flow paths 21a and 21b where the notches 24 are provided, making it easier for the coolant to flow to a portion relatively far away from the first water port 11 (e.g., the convex portion 13e). This allows the coolant to flow throughout the entire water jacket 7. In addition, the flow rate of the coolant can be increased by the throttling effect of the notches 24 in the portions of the two flow paths 21a and 21b where the notches 24 are provided, ensuring cooling performance for the portion surrounded by the upper portions of the two flow paths 21a and 21b (e.g., the combustion chamber). This makes it possible to suppress the occurrence of knocking.

また、二つの流路21a,21bの少なくとも一方(一例として両方)には、複数の切り欠き24が設けられている。 In addition, at least one of the two flow paths 21a, 21b (for example, both) is provided with a number of notches 24.

このような構成によれば、流路21a,21bにおける複数の切り欠き24の間の部分である澱み空間21dにおいて冷却液の澱み(滞留)が生じやすいので、当該澱み空間21dの周辺(一例としてシリンダボア3a)が過度に冷却されるのを抑制することができる。よって、シリンダボア3aの保温効果によって冷却損失および摩擦低減をすることができる。また、上述のとおり、二つの流路21a,21bにおける切り欠き24が設けられた部分における切り欠き24による絞り効果で冷却液の流速を速くすることができるので、二つの流路21a,21bの上部に囲まれた燃焼室に対する冷却性能を確保することができる。すなわち、本実施形態では、流路21a,21bにおいて、冷却液の流速を上げる部分と、冷却液を澱みさせる部分とを設けることにより、冷却対象に応じた冷却性能を実現している。なお、流路21a,21bのうち一方だけに複数の切り欠き24が設けられていてもよい。 According to this configuration, the coolant is likely to stagnate (retain) in the stagnation space 21d, which is a portion between the multiple notches 24 in the flow paths 21a and 21b, so that the periphery of the stagnation space 21d (for example, the cylinder bore 3a) can be prevented from being excessively cooled. Therefore, the heat retention effect of the cylinder bore 3a can reduce cooling loss and friction. Also, as described above, the flow rate of the coolant can be increased by the throttling effect of the notches 24 in the portions where the notches 24 are provided in the two flow paths 21a and 21b, so that the cooling performance for the combustion chamber surrounded by the upper portions of the two flow paths 21a and 21b can be ensured. That is, in this embodiment, the flow paths 21a and 21b are provided with a portion that increases the flow rate of the coolant and a portion that causes the coolant to stagnate, thereby realizing cooling performance according to the cooling target. Note that multiple notches 24 may be provided in only one of the flow paths 21a and 21b.

また、流路には、切り欠き25が設けられている。 The flow path also has a notch 25.

このような構成によれば、切り欠き25による絞り効果で冷却液の流速を上げることができる。 With this configuration, the flow rate of the cooling liquid can be increased by the throttle effect of the notch 25.

また、第1通水口11は、本体部13に対して排気ポート4の出口4aとは反対側に設けられている。 The first water inlet 11 is provided on the opposite side of the main body 13 from the outlet 4a of the exhaust port 4.

このような構成によれば、第1通水口11から流入した冷却液を排気ポート4に向けて流通させやすいので、排気ポート4に対するウォータージャケット7による冷却性能を向上させることができる。 This configuration makes it easier for the coolant flowing in from the first water inlet 11 to flow toward the exhaust port 4, improving the cooling performance of the water jacket 7 for the exhaust port 4.

また、本体部13は、第1通水口11および第2通水口12と接続されたベース流路21と、ベース流路21から延びた上側流路22と、上側流路22の下側に位置しベース流路21から延びた下側流路23と、を有する。上側流路22と下側流路23との間に排気ポート4が位置している。 The main body 13 also has a base flow path 21 connected to the first water port 11 and the second water port 12, an upper flow path 22 extending from the base flow path 21, and a lower flow path 23 located below the upper flow path 22 and extending from the base flow path 21. The exhaust port 4 is located between the upper flow path 22 and the lower flow path 23.

このような構成によれば、上側流路22と下側流路23との間に排気ポート4が位置しているので、排気ポート4に対するウォータージャケット7による冷却性能を向上させることができる。 With this configuration, the exhaust port 4 is located between the upper flow passage 22 and the lower flow passage 23, so the cooling performance of the water jacket 7 for the exhaust port 4 can be improved.

また、上側流路22と下側流路23との間の角度αは、鋭角である。 In addition, the angle α between the upper flow path 22 and the lower flow path 23 is an acute angle.

このような構成によれば、上側流路22と下側流路23との間の角度αが鈍角の構成に比べて、上側流路22と下側流路23との分岐部29での冷却液に対する抵抗および冷却液の流れの乱れが小さいので、冷却液の流速の低下を抑制することができ、ひいてはウォータージャケット7の冷却性能を向上させることができる。 With this configuration, the resistance to the coolant and the turbulence of the coolant flow at the branch point 29 between the upper flow path 22 and the lower flow path 23 are smaller than in a configuration in which the angle α between the upper flow path 22 and the lower flow path 23 is obtuse, so that the decrease in the flow rate of the coolant can be suppressed, and the cooling performance of the water jacket 7 can be improved.

また、上側流路22と下側流路23とが分岐する分岐部29は、排気ポート4の上側に位置する。 The branching portion 29 where the upper flow path 22 and the lower flow path 23 branch off is located above the exhaust port 4.

このような構成によれば、下側流路23の流量を上側流路22の流量よりも多くすることができる。よって、例えば燃焼室に対する冷却性能を向上させることができる。 With this configuration, the flow rate of the lower flow passage 23 can be made greater than the flow rate of the upper flow passage 22. This can improve the cooling performance of the combustion chamber, for example.

また、上側流路22は、ベース流路21の-X方向側の端部から-X方向かつ+Z方向に延びている。すなわち、上側流路22は、ベース流路21から斜め上方向に延びている。 The upper flow path 22 extends in the -X direction and the +Z direction from the end of the base flow path 21 on the -X direction side. In other words, the upper flow path 22 extends obliquely upward from the base flow path 21.

このような構成によれば、上側流路22から第2通水口12へと冷却液が流れやすい。 This configuration allows the coolant to easily flow from the upper flow passage 22 to the second water passage 12.

また、本体部13の端部13b(第2端部)に端部13a(第1端部)とは反対側に突出した凸部13eが設けられている。 In addition, a protrusion 13e is provided on the end 13b (second end) of the main body 13, protruding on the opposite side to the end 13a (first end).

このような構成によれば、端部13bに端部13aとは反対側に突出した凸部13eが設けられているので、端部13bが平坦な場合に比べて、第1通水口11から比較的遠く離れた部位である端部13bの先端部すなわち凸部13eの先端部13gまで冷却液を流通させやすい。 With this configuration, end 13b has a protrusion 13e that protrudes on the opposite side to end 13a, so compared to when end 13b is flat, it is easier to circulate the cooling liquid to the tip of end 13b, i.e., tip 13g of protrusion 13e, which is a location relatively far away from the first water passage 11.

また、凸部13eの端部13a側の端部13fは、当該凸部13eの先端部13gに向かうにつれて断面が小さくなる湾曲形状である。 In addition, the end 13f on the end 13a side of the protrusion 13e has a curved shape in which the cross section becomes smaller toward the tip 13g of the protrusion 13e.

このような構成によれば、端部13fの絞り効果によって、冷却液の流速を上げることができる。よって、凸部13eから第2通水口12までの間の冷却液の流速の低下を抑制することができる。 With this configuration, the flow rate of the cooling liquid can be increased by the constricting effect of the end 13f. This makes it possible to suppress a decrease in the flow rate of the cooling liquid between the convex portion 13e and the second water passage port 12.

また、シリンダヘッド2は、端部13bに対して端部13aとは反対側に位置し、エキゾーストマニホールド5が取り付けられる取付面2fを有し、凸部13eは、取付面2fに向かって突出している。 The cylinder head 2 is located on the opposite side of the end 13a from the end 13b, and has a mounting surface 2f to which the exhaust manifold 5 is attached, and the protrusion 13e protrudes toward the mounting surface 2f.

このような構成によれば、取付面2fおよびエキゾーストマニホールド5に対するウォータージャケット7の冷却性能を向上させることができる。よって、取付面2fおよびエキゾーストマニホールド5の熱膨張を抑制することができ、取付面2fとエキゾーストマニホールド5との間から排気漏れを抑制することができる。 This configuration improves the cooling performance of the water jacket 7 for the mounting surface 2f and the exhaust manifold 5. This suppresses thermal expansion of the mounting surface 2f and the exhaust manifold 5, and suppresses exhaust leakage between the mounting surface 2f and the exhaust manifold 5.

また、エキゾーストマニホールド5は、結合具31によって取付面2fに取り付けられている。 The exhaust manifold 5 is also attached to the mounting surface 2f by a fastener 31.

このような構成によれば、エキゾーストマニホールド5を取付面2fに取り付ける結合具31の熱膨張も抑制することができる。 This configuration also suppresses thermal expansion of the fasteners 31 that attach the exhaust manifold 5 to the mounting surface 2f.

また、本体部13は、端部13aから端部13bに向かう方向に延びる直線L1上に、複数の流路26a~26c,27a~27c,28a,28bに分岐させる分岐部26~28(箇所)を複数有する。 The main body 13 also has multiple branching sections 26-28 (locations) on a straight line L1 extending in a direction from the end 13a toward the end 13b, which branch into multiple flow paths 26a-26c, 27a-27c, 28a, and 28b.

このような構成によれば、本体部13が、端部13aから端部13bに向かう方向に延びる直線L1上に、複数の流路26a~26c,27a~27c,28a,28bに分岐させる分岐部26,27,28を複数有するので、当該直線L1上に、複数の流路に分岐させる箇所が無いまたは一つの場合に比べて、シリンダヘッド2の広い範囲をバランスよく冷却することができる。また、このような構成によれば、冷却液の流量が少ない場合でも、各部の流量のバランスが崩れにくい。 With this configuration, the main body 13 has multiple branching sections 26, 27, 28 that branch into multiple flow paths 26a-26c, 27a-27c, 28a, 28b on a straight line L1 that extends in a direction from the end 13a toward the end 13b, so a wide area of the cylinder head 2 can be cooled in a balanced manner compared to a case where there is no or only one branching point on the straight line L1. Furthermore, with this configuration, even if the flow rate of the coolant is low, the balance of the flow rates of each section is less likely to be lost.

また、複数の分岐部26~27のうち少なくとも一つは、二つの気筒C間に設けられている。 Furthermore, at least one of the multiple branch sections 26-27 is provided between the two cylinders C.

このような構成によれば、二つの気筒Cに対する冷却の差を低減することができるとともに、気筒Cにおけるノッキングの発生を抑制することができる。 This configuration can reduce the difference in cooling between the two cylinders C and suppress the occurrence of knocking in cylinder C.

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック(構造や、種類、方向、形式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment is merely an example and is not intended to limit the scope of the invention. The above embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, combinations, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Furthermore, the specifications of each configuration, shape, etc. (structure, type, direction, format, size, length, width, thickness, height, number, arrangement, position, material, etc.) can be modified as appropriate.

1…内燃機関
2…シリンダヘッド
2f…取付面
4…排気ポート
4a…出口
5…エキゾーストマニホールド
7…ウォータージャケット
11…第1通水口
12…第2通水口
13…本体部
13a…端部(第1端部)
13b…端部(第2端部)
13c…端部(第3端部)
13e…凸部
13f…端部
21…ベース流路
21a,21b…流路
21c…下面
21d…澱み空間(凹部)
24,25…切り欠き
22…上側流路
23…下側流路
26~28…分岐部(箇所)
26a~26c,27a~27c,28a,28b…流路
29…分岐部
31…結合具
C…気筒
L1…直線
α…角度
Reference Signs List 1 internal combustion engine 2 cylinder head 2f mounting surface 4 exhaust port 4a outlet 5 exhaust manifold 7 water jacket 11 first water passage port 12 second water passage port 13 main body 13a end portion (first end portion)
13b...end (second end)
13c...end (third end)
13e: protruding portion 13f: end portion 21: base flow passage 21a, 21b: flow passages 21c: lower surface
21d...Stagnation space (recess)
24, 25: notch; 22: upper flow passage; 23: lower flow passage; 26-28: branching portion (location)
26a to 26c, 27a to 27c, 28a, 28b...flow path 29...branch 31...coupling C...cylinder L1...straight line α...angle

Claims (2)

ウォータージャケットが形成されたシリンダヘッドであって、
前記ウォータージャケットは、
冷却液が流入する第1通水口と、
前記冷却液が流出する第2通水口と、
前記第1通水口が設けられた第1端部と、前記第1端部の反対側の第2端部と、前記第1端部および前記第2端部とは別であり前記第2通水口が設けられた第3端部と、を有し、前記第1通水口と前記第2通水口とを接続し、前記冷却液が流れる本体部と、
を有し、
前記本体部は、前記第1通水口から異なる方向に延びる二つの流路を有し、
前記二つの流路のそれぞれに下面から上方向に延びる切り欠きが設けられ、
前記二つの流路の少なくとも一方には、複数の前記切り欠きが設けられており、前記複数の前記切り欠きによって前記流路に凹部が形成され、
前記凹部は、前記複数の前記切り欠きの間の部分であり、
前記流路における上流側の前記切り欠きが下流側の前記切り欠きよりも高さが低い、シリンダヘッド。
A cylinder head having a water jacket,
The water jacket is
a first water passage port through which the cooling liquid flows;
a second water passage port through which the cooling liquid flows out;
a main body portion having a first end portion in which the first water passage port is provided, a second end portion opposite to the first end portion, and a third end portion separate from the first end portion and the second end portion and in which the second water passage port is provided, the main body portion connecting the first water passage port and the second water passage port and through which the cooling liquid flows;
having
The main body portion has two flow paths extending in different directions from the first water passage port,
Each of the two flow paths is provided with a notch extending upward from the lower surface,
At least one of the two flow paths is provided with a plurality of the notches, and a recess is formed in the flow path by the plurality of the notches ,
the recessed portion is a portion between the plurality of cutouts,
A cylinder head , wherein the notch on an upstream side of the flow passage is lower in height than the notch on a downstream side of the flow passage .
請求項1に記載のシリンダヘッドを備えた内燃機関。 An internal combustion engine comprising the cylinder head according to claim 1 .
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