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JP7699085B2 - Engine bore structure - Google Patents
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JP7699085B2 - Engine bore structure - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンのシリンダブロックの冷却水路において、隣合うシリンダどうしの間のボア間水路についての構造、即ち、エンジンのボア間構造に関するものである。 The present invention relates to the structure of the inter-bore water passage between adjacent cylinders in the cooling water passage of the cylinder block of an engine, i.e., the inter-bore structure of the engine.

水冷エンジンにおいては、シリンダブロックには、詳しくはシリンダブロックにおけるピストンを内嵌するシリンダ部には、詳しくはシリンダの周囲には、冷却水を通すための冷却水路(ウォータジャケット)が設けられている。そして、直列4気筒エンジンなど、複数の気筒(シリンダ)を持つエンジンでは、特許文献1において開示されるように、隣合うシリンダどうしの間、即ちボア間にも水路を有するものが多い。 In a water-cooled engine, the cylinder block, more specifically the cylinder portion in which the piston is fitted, is provided with a cooling water passage (water jacket) for passing cooling water around the cylinder. Furthermore, in engines with multiple cylinders, such as in-line four-cylinder engines, as disclosed in Patent Document 1, many of them also have water passages between adjacent cylinders, i.e., between the bores.

シリンダ部のボア間は、その他の部位に比べて熱的条件が厳しく、熱容量を大きくしようとボア間距離を多めに取って冷却水路を十分に設けるとエンジン長(シリンダ部の気筒直列方向の長さ)が肥大化し、ボア間を小さくするために冷却水路を極小化してエンジン長のコンパクト化を図ると熱容量が不足する。従って、ボア間の設計には、元々それら両者のバランスを取るのが難しい点がある。 The thermal conditions between the bores in the cylinder section are more severe than in other areas, and if the distance between the bores is made larger and sufficient cooling water channels are provided in an attempt to increase the thermal capacity, the engine length (the length of the cylinder section in the direction of the cylinders in series) will become bloated, and if the cooling water channels are minimized in order to reduce the distance between the bores and make the engine length compact, the thermal capacity will be insufficient. Therefore, it is inherently difficult to achieve a balance between these two when designing the space between the bores.

例えば、エンジンの出力アップを図ろうとすると、ピストン上死点付近での発熱量及び燃焼圧の増大を招くので、シリンダの冷却性向上及び強度アップを図る必要が生じる。そこで、仮にエンジン長のコンパクト化を優先するためにボア間の肉厚を変更しない(エンジン長の肥大化を招かない)場合は、冷却性を高めるために連結壁(隣合うシリンダどうしをボア間にて繋ぐ連結壁であり、特許文献1の図2の4bを参照)を取り除く必要がある。 For example, increasing engine power output leads to an increase in heat generation and combustion pressure near the top dead center of the piston, making it necessary to improve the cooling and strength of the cylinder. Therefore, if the thickness between the bores is not changed (the engine length does not increase) in order to prioritize compact engine length, it is necessary to remove the connecting walls (connecting walls connecting adjacent cylinders between the bores; see 4b in Figure 2 of Patent Document 1) in order to improve cooling.

しかしながら、連結壁を取り除く設定とすると、その箇所のライナー(シリンダライナー)の支えが無くなってしまい、ライナーの強度低下を招くおそれが生じる。このように、「ボア間肉厚を一定とすると、冷却性と強度はトレードオフの関係にある」、というのが実情である。 However, if the connecting wall were removed, the support for the liner (cylinder liner) at that point would be lost, which could lead to a decrease in the strength of the liner. In this way, the reality is that "if the inter-bore thickness is constant, there is a trade-off between cooling performance and strength."

特開2001‐164985号公報JP 2001-164985 A

以上述べてきた実情に鑑みることにより、本発明の目的は、熱的条件が厳しいボア間の構造見直し及び新たな工夫により、エンジン長の肥大化なく出力アップが図れるなど、ボア間の寸法を維持しながら冷却性が向上させられるように、より合理化が図られたエンジンのボア間構造を提供する点にある。 In light of the above-mentioned circumstances, the object of the present invention is to provide a more streamlined inter-bore structure for an engine, which improves cooling while maintaining the dimensions between the bores, by reviewing the structure between the bores, which is subject to strict thermal conditions, and by making new improvements, thereby enabling increased output without increasing the engine length.

本発明は、エンジンのボア間構造において、
シリンダブロックに形成される冷却水路に、隣合うシリンダどうしの間のボア間水路が備えられ、
前記ボア間水路に、隣合うシリンダどうしを繋いで一体化する連結壁が設けられ、
前記連結壁は、前記ボア間水路において吸気側から排気側に流れる冷却水を、前記排気側のシリンダヘッド側へ導く形状に設定されるとともに、
前記ボア間水路は、前記ボア間水路の横断断面積が吸気側から排気側に行くほど小となる状態に形成されていることを特徴とする。
The present invention provides an inter-bore structure for an engine, comprising:
The cooling water passages formed in the cylinder block are provided with interbore water passages between adjacent cylinders,
A connecting wall is provided in the interbore water passage to connect adjacent cylinders together,
the connecting wall is shaped to guide the cooling water flowing from the intake side to the exhaust side in the inter-bore water passage to the cylinder head on the exhaust side,
The inter-bore water passage is characterized in that a cross-sectional area of the inter-bore water passage is gradually reduced from the intake side to the exhaust side.

その他の本発明の構成要素については、特許請求の範囲の請求項1~5を参照のこと。 For other elements of the present invention, please refer to claims 1 to 5 .

本発明によれば、隣合うシリンダどうしを繋ぐ連結壁を設けてあるので、シリンダブロックのボア間部位の強度・剛性を改善させることができる。そして、ボア間水路で吸気側から排気側に流れる冷却水は、連結壁によってシリンダヘッド側(ピストンヘッド側)に誘導されるので、熱的負荷の最も厳しい排気側かつシリンダヘッド側部位の冷却性(放熱性)が大きく改善されるようになる。 According to the present invention, a connecting wall is provided to connect adjacent cylinders, improving the strength and rigidity of the inter-bore area of the cylinder block. Furthermore, the cooling water flowing from the intake side to the exhaust side in the inter-bore water passage is guided by the connecting wall to the cylinder head side (piston head side), greatly improving the cooling (heat dissipation) of the exhaust side and cylinder head side areas, which are subject to the most severe thermal load.

その結果、従来技術では、出力アップによりボア間上部の冷却性と強度改善とを同時に改善させることはできなかったが、本発明によれば、例えば、シリンダ直列方向の長さを変えず無理なく出力アップされたエンジンが実現できるなど、ボア間上部の冷却性と強度改善とを同時に改善させることが可能なボア間水路構造を提供することができる。 As a result, in conventional technology, it was not possible to simultaneously improve the cooling performance and strength of the upper portion between the bores by increasing the output. However, according to the present invention, it is possible to provide an inter-bore water channel structure that can simultaneously improve the cooling performance and strength of the upper portion between the bores, for example, to realize an engine with increased output without changing the length of the cylinders in series.

エンジンにおける冷却水の概略の流れを示す側面図FIG. 1 is a side view showing an outline of the flow of cooling water in an engine; 冷却装置の構造を示す模式図Schematic diagram showing the structure of a cooling device 冷却水の流れを示し、(A)は平面視によるシリンダ部、(B)は平面視によるシリンダヘッドThe flow of cooling water is shown in (A) of the cylinder section in plan view, and (B) of the cylinder head in plan view. シリンダボア間の構造を示す図であって、(A)は図3(A)のY-Y線断面図、(B)は(A)のB-B線断面図、(C)は(A)のC-C線断面図3A is a cross-sectional view taken along line Y-Y in FIG. 3A; FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 3A; and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. シリンダヘッドの平面図Plan view of the cylinder head 図5のZ-Z線断面図(ボア間対応部分を示す横断断面図)A cross-sectional view of the Z-Z line in FIG. 5 (a cross-sectional view showing a portion corresponding to the bores) ボア間水路の別実施形態を示す要部の断面図FIG. 13 is a cross-sectional view of a main portion showing another embodiment of the inter-bore water channel;

以下に、本発明によるエンジンのボア間構造の実施の形態を、産業用ディーゼルエンジンの場合について図面を参照しながら説明する。なお、産業用ディーゼルエンジン(以下、エンジンと略称する)Eにおいては、冷却ファン10の有る側を前、フライホイール7の有る側を後、吸気ポート30の有る側〔吸気マニホルド(図示省略)の有る側〕)を右、排気ポート28〔排気マニホルド(図示省略)の有る側〕を左とする。 Below, an embodiment of the engine bore structure according to the present invention will be described with reference to the drawings for an industrial diesel engine. In the industrial diesel engine (hereinafter abbreviated as engine) E, the side with the cooling fan 10 is the front, the side with the flywheel 7 is the rear, the side with the intake port 30 [the side with the intake manifold (not shown)] is the right, and the exhaust port 28 [the side with the exhaust manifold (not shown)] is the left.

図1に示されるように、エンジン〔立型の直列4気筒(多気筒)水冷エンジン〕Eでは、シリンダブロック1の上にシリンダヘッド2が組付けられ、シリンダヘッド2の上にヘッドカバー3が組付けられ、シリンダブロック1の下にオイルパン4が組付けられている。シリンダブロック1の上部は、ピストン6を内嵌するシリンダ部1Aである。5はクランク軸、6はピストン、7はフライホイール、8は伝動ベルト、9はウォータポンプ、10は冷却ファン、11はラジエータである。シリンダブロック1の上部は、ピストン6を内嵌するシリンダ部1Aに形成されている。 As shown in FIG. 1, in engine E [a vertical in-line four-cylinder (multi-cylinder) water-cooled engine], a cylinder head 2 is assembled onto a cylinder block 1, a head cover 3 is assembled onto the cylinder head 2, and an oil pan 4 is assembled below the cylinder block 1. The upper part of the cylinder block 1 is a cylinder section 1A into which a piston 6 is fitted. 5 is a crankshaft, 6 is a piston, 7 is a flywheel, 8 is a transmission belt, 9 is a water pump, 10 is a cooling fan, and 11 is a radiator. The upper part of the cylinder block 1 is formed into the cylinder section 1A into which a piston 6 is fitted.

図1~図3に示されるように、エンジンEの冷却装置Rにおける冷却水wは、概略、次の記載順に流れて行く。即ち、ウォータポンプ9→水入口31→シリンダ部1A→シリンダヘッド2→水出口32→サーモスタット12→上手ホース13→ラジエータ11→下手ホース14→ウォータポンプ9である。シリンダ部1Aの水入口31は幅方向でやや吸気側よりの中央部に、シリンダヘッド2の水出口32は幅方向で排気側に寄った位置にそれぞれ設けられている。なお、図2の34はリザーバタンクである。 As shown in Figures 1 to 3, the cooling water w in the cooling system R of the engine E flows roughly in the following order: water pump 9 → water inlet 31 → cylinder section 1A → cylinder head 2 → water outlet 32 → thermostat 12 → upstream hose 13 → radiator 11 → downstream hose 14 → water pump 9. The water inlet 31 of the cylinder section 1A is located in the center slightly closer to the intake side in the width direction, and the water outlet 32 of the cylinder head 2 is located closer to the exhaust side in the width direction. Note that 34 in Figure 2 is a reservoir tank.

図2に示されるように、エンジンEの始動直後など、水温が所定温度より低いときには、サーモスタット12が閉弁していることにより、水出口32からの冷却水wは、短絡ホース33を通ってラジエータ11を通すことなくウォータポンプ9に戻るようになる。また、冷却水wの一部は、シリンダヘッド2から専用ルートの供給路15でオイルクーラ16を冷やし、その後は排出路17を通ってウォータポンプ9に戻る経路も備えている(図1を参照)。なお、図2において、白抜きの太い矢印は冷却水wの流れを、線による矢印はエア抜き時の空気kの流れをそれぞれ示している。 As shown in FIG. 2, when the water temperature is lower than a predetermined temperature, such as immediately after starting the engine E, the thermostat 12 is closed, so that the cooling water w from the water outlet 32 returns to the water pump 9 through the short-circuit hose 33 without passing through the radiator 11. In addition, a portion of the cooling water w also has a path that cools the oil cooler 16 from the cylinder head 2 through a dedicated supply path 15, and then returns to the water pump 9 through the discharge path 17 (see FIG. 1). In FIG. 2, the thick white arrows indicate the flow of the cooling water w, and the line arrows indicate the flow of the air k during air bleeding.

図1、図3に示されるように、シリンダ部1A前側の水入口31からシリンダ部1Aに入る冷却水wは、基本は後方に流れながらも各シリンダボア(シリンダ)1a毎に上方へも流れる。従って、シリンダヘッド2のウォータジャケットであるヘッド冷却水路2Wには、シリンダ部1Aのウォータジャケットであるシリンダ冷却水路1Wから複数の浮上孔2fを通って上向きに冷却水wが流入され、ヘッド冷却水路2Wでは水出口32に向かって後方から前方に(前方のウォータポンプ9に)流れるようになる。 As shown in Figures 1 and 3, the cooling water w that enters the cylinder section 1A from the water inlet 31 on the front side of the cylinder section 1A flows primarily rearward, but also flows upward for each cylinder bore (cylinder) 1a. Therefore, the cooling water w flows upward from the cylinder cooling water passage 1W, which is the water jacket of the cylinder head 2, through multiple floating holes 2f into the head cooling water passage 2W, which is the water jacket of the cylinder head 2, and in the head cooling water passage 2W, it flows from rear to front toward the water outlet 32 (to the water pump 9 in the front).

図3(A)及び図4(A)に示されるように、シリンダ部1Aの隣合うシリンダボア1a,1a間に形成されるボア間水路1Bにおいては、隣合うシリンダボア1a,1aを繋いで一体化する連結壁aが設けられている。連結壁aは、下部壁35、下連結壁18、中連結壁19、上連結壁20、上部壁36からなり、ボア間水路1Bを横切る状態に形成されている。ボア間水路1Bとその上のヘッド冷却水路2Wとは、シリンダ部1Aの吸排気側の各連通孔21,22、及びシリンダヘッド2の縦孔水路21Aと斜孔水路22A(共に後述)により連通されている。 As shown in Figures 3(A) and 4(A), the interbore water passage 1B formed between adjacent cylinder bores 1a, 1a of the cylinder section 1A is provided with a connecting wall a that connects and integrates the adjacent cylinder bores 1a, 1a. The connecting wall a is made up of a lower wall 35, a lower connecting wall 18, a middle connecting wall 19, an upper connecting wall 20, and an upper wall 36, and is formed to cross the interbore water passage 1B. The interbore water passage 1B and the head cooling water passage 2W above it are connected to each of the communication holes 21, 22 on the intake and exhaust sides of the cylinder section 1A, and the vertical hole water passage 21A and the oblique hole water passage 22A (both described later) of the cylinder head 2.

図4(A)に示されるように、下部壁35は、ボア間水路1Bの下端から少し上方に突出する角ばった張出し壁に形成されている。下連結壁18は、吸気側(右側)が排気側に行くに連れて上に寄る状態の上昇傾斜面18aを有する略台形断面の独立壁に形成されている。上昇傾斜面18aの左右幅は、下連結壁18全体の左右幅の半分程度に設定されているが、この限りではない。 As shown in FIG. 4(A), the lower wall 35 is formed as an angular overhanging wall that protrudes slightly upward from the lower end of the inter-bore water passage 1B. The lower connecting wall 18 is formed as an independent wall with a roughly trapezoidal cross section and an upwardly inclined surface 18a that approaches the intake side (right side) toward the exhaust side. The left-right width of the upwardly inclined surface 18a is set to about half the left-right width of the entire lower connecting wall 18, but is not limited to this.

中連結壁19は、上昇傾斜面18aとほぼ同じ角度を有する吸気側傾斜壁19aと、排気側水平壁19bとを有し、全体として上方に凸となる「ヘ」字状で扁平な屈曲形状の壁に形成されている。上連結壁20は、吸気側傾斜壁19aより緩い傾斜角かつ短い左右長さの始端側下向壁部20aと、水平な本体壁部20bとを有している。上部壁36は、下向きに扁平な凸となる下方張出し壁であって、その左右両端部に連通孔21,22が形成されている。 The middle connecting wall 19 has an intake side inclined wall 19a with approximately the same angle as the ascending inclined surface 18a, and an exhaust side horizontal wall 19b, and is formed as a flat, bent wall with an upward convex "V" shape as a whole. The upper connecting wall 20 has a starting end downward wall portion 20a with a gentler inclination angle and shorter left and right length than the intake side inclined wall 19a, and a horizontal main body wall portion 20b. The upper wall 36 is a downwardly extending wall with a downwardly convex flat shape, and communication holes 21, 22 are formed at both left and right ends.

従って、ボア間水路1Bは、下部壁35と下連結壁18との上下間の水平な第1路41、下連結壁18と中連結壁19との上下間の屈曲しつつ全体として排気側ほど高位置となる第2路42、中連結壁19と上連結壁20との上下間の吸気側端のみが上向き斜めとなる第3路43、及び上連結壁20と上部壁36との上下間の上下幅の小さい扁平な第4路44とを有して形成されている。つまり、連結壁35,18~20,36は、全体としては、第1~第4路41~44でなるボア間水路1Bにおいて吸気側から排気側に流れる冷却水wを、排気側のシリンダヘッド2側へ導く形状に設定されている。 The inter-bore water passage 1B is therefore formed with a first horizontal passage 41 between the lower wall 35 and the lower connecting wall 18, a second passage 42 between the lower connecting wall 18 and the middle connecting wall 19, which is bent and generally higher towards the exhaust side, a third passage 43 between the middle connecting wall 19 and the upper connecting wall 20, which is inclined upward only at the intake side end, and a fourth passage 44 between the upper connecting wall 20 and the upper wall 36, which is flat and has a small vertical width. In other words, the connecting walls 35, 18-20, 36 are generally shaped to guide the cooling water w flowing from the intake side to the exhaust side in the inter-bore water passage 1B, which is made up of the first to fourth passages 41-44, to the exhaust side of the cylinder head 2.

主に下連結壁18と中連結壁19との横断断面積(上下方向及び気筒直列方向に拡がる面で切った断面の面積)を吸気側から排気側に行くほど大となる設定とすることにより、ボア間水路1Bの横断断面積が吸気側から排気側に行くほど小となるように構成されている。下連結壁18と中連結壁19とは、前後方向視(シリンダ配列方向視)でシリンダヘッド2側向きに凸となる屈曲形状に設定され、かつ、5か所の連結壁35,18~20,36の全体としての横断断面積は、上半分(シリンダヘッド2側半分)の横断断面積が下半分(反シリンダヘッド2側半分)の横断断面積よりも小となるように設定されている。また、排気側の連通孔21の径を吸気側の連通孔22の径よりも大とすることなどにより、排気側連通路(排気側連通路の一例)21の流路面積が吸気側連通路(吸気側連通路の一例)22の流路面積よりも大となるように設定されている。 The cross-sectional area of the bore-to-bore water passage 1B is configured to be smaller from the intake side to the exhaust side by mainly setting the cross-sectional area (the area of the cross section cut by a plane extending in the vertical direction and the cylinder serial direction) of the lower connecting wall 18 and the middle connecting wall 19 to be larger from the intake side to the exhaust side. The lower connecting wall 18 and the middle connecting wall 19 are configured to be curved to be convex toward the cylinder head 2 side when viewed in the front-rear direction (when viewed in the cylinder arrangement direction), and the cross-sectional area of the five connecting walls 35, 18-20, 36 as a whole is set so that the cross-sectional area of the upper half (half on the cylinder head 2 side) is smaller than the cross-sectional area of the lower half (half on the opposite side to the cylinder head 2 side). In addition, the diameter of the exhaust side communication hole 21 is set larger than the diameter of the intake side communication hole 22, so that the flow area of the exhaust side communication passage (an example of an exhaust side communication passage) 21 is set to be larger than the flow area of the intake side communication passage (an example of an intake side communication passage) 22.

図1、図5に示されるように、シリンダヘッド2には冷却水wを通すヘッド冷却水路2Wが内部形成されており、シリンダヘッド2における隣合うシリンダボア1a,1a間のボア間水路1Bの真上に位置するボア間対応部2bが図3(B)及び図4に示されている。ボア間対応部2bにおいては、締付ボルト23を通す挿通孔2cを有する左右で一対の挿通壁24の間で、かつ、シリンダヘッド底壁26と、ヘッド上壁25とで囲まれた箇所がヘッド冷却水路2Wに形成されている。 As shown in Figures 1 and 5, the cylinder head 2 is internally formed with a head cooling water passage 2W through which cooling water w passes, and Figures 3(B) and 4 show the inter-bore corresponding portion 2b located directly above the inter-bore water passage 1B between adjacent cylinder bores 1a, 1a in the cylinder head 2. In the inter-bore corresponding portion 2b, the area between a pair of left and right insertion walls 24 having insertion holes 2c through which fastening bolts 23 pass, and surrounded by the cylinder head bottom wall 26 and the head top wall 25, is formed as the head cooling water passage 2W.

シリンダヘッド底壁26の底面26aが、ガスケットGを介してシリンダ部1Aの上面1bに載せ付けられる面であり、ヘッド上壁25は、ヘッドカバー3が載せ付けられるシリンダヘッドとしての上壁である。なお、図5,6における28は排気ポートであり、その上下の箇所、及び右側の挿通壁24の右側のそれぞれにもヘッド冷却水路2Wが形成されている。 The bottom surface 26a of the cylinder head bottom wall 26 is the surface that is placed on the top surface 1b of the cylinder section 1A via a gasket G, and the head top wall 25 is the top wall of the cylinder head on which the head cover 3 is placed. In addition, 28 in Figures 5 and 6 is an exhaust port, and head cooling water channels 2W are formed above and below it, and on the right side of the right insertion wall 24.

つまり、図3~図6に示されるように、シリンダブロック1の上に複数の締付ボルト23によって組付けられるシリンダヘッド2に、シリンダブロック1における隣合うシリンダボア1a,1a間の両側に配置される締付ボルト23,23を通すための挿通壁24,24と、一対の挿通壁24,24の上端部どうしを繋ぐヘッド上壁25と、シリンダヘッド底壁26とが設けられ、一対の挿通壁24,24と、ヘッド上壁25と、シリンダヘッド底壁26とで囲まれたヘッド冷却水路2Wが形成され、ヘッド上壁25とシリンダヘッド底壁26とに跨り、かつ、一対の挿通壁24,24を結ぶ方向に延びてヘッド冷却水路2Wを遮る状態の縦壁27が、一対の挿通壁24,24どうしの間に形成されている。 In other words, as shown in Figures 3 to 6, the cylinder head 2 is assembled onto the cylinder block 1 with a plurality of tightening bolts 23. The cylinder head 2 is provided with insertion walls 24, 24 for passing the tightening bolts 23, 23 arranged on both sides between the adjacent cylinder bores 1a, 1a in the cylinder block 1, a head upper wall 25 connecting the upper ends of the pair of insertion walls 24, 24, and a cylinder head bottom wall 26. A head cooling water passage 2W is formed by the pair of insertion walls 24, 24, the head upper wall 25, and the cylinder head bottom wall 26. A vertical wall 27 is formed between the pair of insertion walls 24, 24, straddling the head upper wall 25 and the cylinder head bottom wall 26, and extending in the direction connecting the pair of insertion walls 24, 24 to block the head cooling water passage 2W.

図4(A)、図5、図6に示されるように、縦壁27は右側(吸気ポート側)の挿通壁24の左端に連続して繋がって一体化されており、縦壁27の右端(いずれか一方の反対の側の端)27aの左右方向の位置iが、一対の挿通壁24,24間の中央領域Cに存在する状態に形成されている。中央領域Cの範囲の例としては、左右の挿通壁24どうしの中心間距離をDとした場合に、その左右中心の±10%(C:0.4D≦i<0.6D)が挙げられるが、それ以外(30%~70%の範囲など)でも良い。 As shown in Figures 4(A), 5, and 6, the vertical wall 27 is continuously connected to and integrated with the left end of the right-side (intake port side) insertion wall 24, and the right end 27a (the end on the opposite side of either side) of the vertical wall 27 is formed so that the left-right position i is in the central region C between the pair of insertion walls 24, 24. As an example of the range of the central region C, when the center distance between the left and right insertion walls 24 is D, ±10% of the left-right center (C: 0.4D≦i<0.6D) is given, but other ranges (such as a range of 30% to 70%) are also acceptable.

縦壁27の左右幅を、右側の挿通壁24の中心と左端27aとの間の長さdとすると、縦壁27の長さdは、一対の挿通壁24,24どうしの間隔、即ち前記中心間距離Dの半分程度の長さ(0.4D≦d≦0.6D)に設定されている。図6に示されるように、ボア間対応部2bにおけるシリンダヘッド底壁26に、上方突出リブ状で左右に(一対の挿通壁24,24どうしを結ぶ方向に)延びる補強壁29を形成すれば好都合である。 If the width of the vertical wall 27 is the length d between the center of the right-side through-wall 24 and the left end 27a, then the length d of the vertical wall 27 is set to the distance between the pair of through-walls 24, 24, i.e., about half the center distance D (0.4D≦d≦0.6D). As shown in FIG. 6, it is advantageous to form a reinforcing wall 29 in the form of an upwardly protruding rib extending left and right (in the direction connecting the pair of through-walls 24, 24) on the cylinder head bottom wall 26 in the inter-bore corresponding portion 2b.

補強壁29の左端部は、斜め上方にせり上がりながら左側の挿通壁24に繋がっており、その斜め補強壁部29aに縦孔水路(孔状の冷却水路)21Aが形成されている〔図4(A),(C)及び図6を参照〕。縦孔水路21Aはシリンダ部1Aの左側の連通孔21にガスケットGを挟んで連通されており、それら縦孔水路21A及び連通孔21により、シリンダ冷却水路1Wとヘッド冷却水路2Wとが上下に連通されている。 The left end of the reinforcing wall 29 rises diagonally upward and connects to the left insertion wall 24, and a vertical hole water passage (hole-shaped cooling water passage) 21A is formed in the diagonal reinforcing wall portion 29a (see Figures 4(A), (C) and 6). The vertical hole water passage 21A is connected to the communication hole 21 on the left side of the cylinder portion 1A via a gasket G, and the vertical hole water passage 21A and the communication hole 21 connect the cylinder cooling water passage 1W and the head cooling water passage 2W vertically.

図4(A),(B)及び図6に示されるように、縦壁27の前(一方)の側のヘッド冷却水路2Wと縦壁27の直下、即ち真下の底面26aとは、底面26aから前方上方に延びて形成された斜孔水路22Aにより連通されている。つまり、縦壁27で仕切られた一方の側のヘッド冷却水路2Wと、縦壁27の下端又は他方の側のシリンダヘッド底壁26の 底面26aとに跨る斜孔水路22A(斜め孔状の冷却水路)が、縦壁27の下部に設けられている。ガスケットGを挟んで連通される斜孔水路22A及び右側の連通孔22によっても、シリンダ冷却水路1Wとヘッド冷却水路2Wとが上下に連通されている。 As shown in Figs. 4(A), (B) and 6, the head cooling water passage 2W on the front (one side) of the vertical wall 27 and the bottom surface 26a directly below the vertical wall 27 are connected by an oblique hole water passage 22A formed by extending forward and upward from the bottom surface 26a. In other words, an oblique hole water passage 22A (a cooling water passage with an oblique hole) that straddles the head cooling water passage 2W on one side separated by the vertical wall 27 and the lower end of the vertical wall 27 or the bottom surface 26a of the cylinder head bottom wall 26 on the other side is provided in the lower part of the vertical wall 27. The cylinder cooling water passage 1W and the head cooling water passage 2W are also connected vertically by the oblique hole water passage 22A and the right communication hole 22, which are connected via a gasket G.

〔作用効果について〕
出力アップによる燃焼圧増大化によりシリンダ上部の応力が高まるため、シリンダボア1a(ライナー)の肉厚の薄いボア間の上部には、シリンダボア1aを支える壁間隔(隣合うシリンダボア1a、1aどうしの間隔)を狭め応力低減を図る必要がある。しかしながら、壁間隔を狭めると、冷却性を高めなければならないボア間上部の冷却性が悪化する問題がある。そこで、悪化するボア間上部の横断流(吸気側から排気側への冷却水wの流れ)を増大させるためには、次の1)~3)の構成が有効であるように思える。
[About the effects]
Because the increased combustion pressure caused by the increased power output increases the stress on the upper part of the cylinder, it is necessary to reduce the stress on the upper part of the cylinder bore 1a (liner) where the wall thickness is thin by narrowing the wall spacing (the spacing between adjacent cylinder bores 1a, 1a). However, narrowing the wall spacing causes a problem of worsening the cooling performance of the upper part of the bore, where the cooling performance must be improved. Therefore, in order to increase the cross flow (the flow of cooling water w from the intake side to the exhaust side) in the upper part of the bore, which is being deteriorated, the following configurations 1) to 3) seem to be effective.

1)冷却余裕のあるボア間下部の横断流を軽減又は省略する
2)締付ボルト23のボス(挿通壁24)によりチョークされている箇所への水流を高める案内壁を設ける
3)ボア間上部の横断流を促進させるために、吸気側のシリンダヘッド2への浮上水路(吸気側連通孔22)を小さく、排気側のシリンダヘッド2への浮上水路(排気側連通孔21)を大きくする
1) Reducing or eliminating the cross flow in the lower portion between the bores where there is a cooling margin; 2) Providing a guide wall that enhances the water flow to the portion choked by the boss (insertion wall 24) of the fastening bolt 23; 3) In order to promote the cross flow in the upper portion between the bores, making the floating water passage (intake side communication hole 22) to the cylinder head 2 on the intake side small and making the floating water passage (exhaust side communication hole 21) to the cylinder head 2 on the exhaust side large.

本発明において、構成1)は、連結壁35,18~20,36の全体としての横断断面積を、上半分の横断断面積が下半分の横断断面積よりも小に設定することで成されている。構成2)は、ボア間水路1Bにおいて、吸気側から排気側に流れる冷却水wを、主に下連結壁18と中連結壁19の形状及び寸法の工夫によって排気側のシリンダヘッド側へ導くことによりなされている。構成3)は、排気側連通路21の流路面積を吸気側連通路22のそれよりも大とすることで成されている。 In the present invention, configuration 1) is achieved by setting the overall cross-sectional area of the connecting walls 35, 18-20, 36 so that the cross-sectional area of the upper half is smaller than the cross-sectional area of the lower half. Configuration 2) is achieved by directing the cooling water w flowing from the intake side to the exhaust side in the inter-bore water passage 1B to the exhaust side cylinder head by mainly designing the shapes and dimensions of the lower connecting wall 18 and the middle connecting wall 19. Configuration 3) is achieved by making the flow area of the exhaust side connecting passage 21 larger than that of the intake side connecting passage 22.

つまり、第1路~第4路41~44でなるボア間水路1Bに連結壁35,18~20,36を設けてシリンダ部1Aのボア間の強度改善を図りながら、ボア間水路1Bにおける主に排気側かつシリンダヘッド側の水流も改善されるようになった。その結果、従来技術では、出力アップによりボア間上部の冷却性と強度改善が同時には改善できなかったが、本発明により、同時に改善させることが可能になり、例えば、エンジン長を維持したまま無理なく出力アップが図れたエンジンを提供できる利点がある。また、ボア間水路の横断断面積が吸気側から排気側に行くほど小となるから、冷却水の流速が吸気側から排気側に向かうに連れて速くなり、排気側の冷却性がより向上する効果も得られる。 In other words, by providing connecting walls 35, 18-20, 36 in the interbore water passage 1B consisting of the first through fourth passages 41-44, the strength between the bores of the cylinder section 1A is improved, while the water flow in the interbore water passage 1B, mainly on the exhaust side and cylinder head side, is also improved. As a result, while in the conventional technology, it was not possible to simultaneously improve the cooling performance and strength of the upper part between the bores by increasing the output, the present invention makes it possible to improve both at the same time, and has the advantage of being able to provide an engine that can increase the output without straining it while maintaining the engine length. In addition, because the cross-sectional area of the interbore water passage becomes smaller from the intake side to the exhaust side, the flow rate of the cooling water becomes faster from the intake side to the exhaust side, which also has the effect of further improving the cooling performance on the exhaust side.

〔別実施形態〕
ボア間水路1Bに設けられる連結壁aとしては、図7に簡単に示されるように、横断断面積(上下前後に拡がる面で切った断面の面積)が排気側に行くほど大となる三角形状の連結壁37,38や、斜め向きで太さ一定の下側壁39と、吸気側が若干太くなる逆三角形状の上側壁40とでなる組合せ壁aでも良い。この場合、上側壁40と上部壁36との上下間は第5路45(1B)に形成される。
[Another embodiment]
The connecting wall a provided in the inter-bore water passage 1B may be a triangular connecting wall 37, 38 whose cross-sectional area (the area of a cross section cut by a surface extending vertically and longitudinally) increases toward the exhaust side, or a combined wall a consisting of an obliquely oriented lower wall 39 of constant thickness and an inverted triangular upper wall 40 that is slightly thicker toward the intake side, as simply shown in Figure 7. In this case, a fifth passage 45 (1B) is formed between the upper wall 40 and the upper wall 36.

図7に示されるように、下側などの連結壁37の上辺37aが、上向きに凹状となるように凹曲面とされた構成でも良い。また、連結壁aの個数は1つ(単数)でも2以上(複数)でも良い。 As shown in FIG. 7, the upper side 37a of the lower connecting wall 37 may be a concave curved surface that is concave upward. The number of connecting walls a may be one (single) or two or more (multiple).

1 シリンダブロック
1B ボア間水路
1W 冷却水路
1a シリンダ(シリンダボア)
2 シリンダヘッド
2W ヘッド冷却水路
21 排気側連通路
22 吸気側連通路
a 連結壁
w 冷却水
1 Cylinder block 1B Bore water passage 1W Cooling water passage 1a Cylinder (cylinder bore)
2 Cylinder head 2W Head cooling water passage 21 Exhaust side communication passage 22 Intake side communication passage a Connecting wall w Cooling water

Claims (5)

シリンダブロックに形成される冷却水路に、隣合うシリンダどうしの間のボア間水路が備えられ、
前記ボア間水路に、隣合うシリンダどうしを繋いで一体化する連結壁が設けられ、前記連結壁は、前記ボア間水路において吸気側から排気側に流れる冷却水を、前記排気側のシリンダヘッド側へ導く形状に設定されるとともに、
前記ボア間水路は、前記ボア間水路の横断断面積が吸気側から排気側に行くほど小となる状態に形成され、
前記連結壁は、シリンダ配列方向視でシリンダヘッド側向きに凸となる屈曲形状に設定されているエンジンのボア間構造。
The cooling water passages formed in the cylinder block are provided with interbore water passages between adjacent cylinders,
A connecting wall is provided in the inter-bore water passage to connect and integrate adjacent cylinders, and the connecting wall is shaped to guide the cooling water flowing from the intake side to the exhaust side in the inter-bore water passage to the cylinder head on the exhaust side,
The inter-bore water passage is formed such that a cross-sectional area of the inter-bore water passage becomes smaller from the intake side to the exhaust side,
The connecting wall has a curved shape that is convex toward the cylinder head when viewed in the cylinder arrangement direction .
前記連結壁の横断断面積を吸気側から排気側に行くほど大となる設定とすることにより、前記ボア間水路の横断断面積が吸気側から排気側に行くほど小となるように構成されている請求項1に記載のエンジンのボア間構造。 The bore-to-bore structure of the engine according to claim 1, in which the cross-sectional area of the connecting wall is set to increase from the intake side to the exhaust side, so that the cross-sectional area of the bore-to-bore water passage is configured to decrease from the intake side to the exhaust side. シリンダブロックに形成される冷却水路に、隣合うシリンダどうしの間のボア間水路が備えられ、
前記ボア間水路に、隣合うシリンダどうしを繋いで一体化する連結壁が設けられ、前記連結壁は、前記ボア間水路において吸気側から排気側に流れる冷却水を、前記排気側のシリンダヘッド側へ導く形状に設定されるとともに、
前記ボア間水路は、前記ボア間水路の横断断面積が吸気側から排気側に行くほど小となる状態に形成され、
前記シリンダブロックに、前記ボア間水路のシリンダヘッド側端部における吸気側及び排気側と、シリンダヘッドに設けられるヘッド冷却水路とに連通される吸気側連通路と排気側連通路とが設けられ、前記排気側連通路の流路面積が、前記吸気側連通路の流路面積よりも大に設定されているエンジンのボア間構造。
The cooling water passages formed in the cylinder block are provided with interbore water passages between adjacent cylinders,
A connecting wall is provided in the inter-bore water passage to connect and integrate adjacent cylinders, and the connecting wall is shaped to guide the cooling water flowing from the intake side to the exhaust side in the inter-bore water passage to the cylinder head on the exhaust side,
The inter-bore water passage is formed such that a cross-sectional area of the inter-bore water passage becomes smaller from the intake side to the exhaust side,
An engine bore-to-bore structure in which an intake side connecting passage and an exhaust side connecting passage are provided in the cylinder block, which are connected to the intake side and exhaust side at the cylinder head side end of the bore-to-bore water passage and to a head cooling water passage provided in the cylinder head, and the flow path area of the exhaust side connecting passage is set larger than the flow path area of the intake side connecting passage .
前記連結壁の横断断面積を吸気側から排気側に行くほど大となる設定とすることにより、前記ボア間水路の横断断面積が吸気側から排気側に行くほど小となるように構成されている請求項3に記載のエンジンのボア間構造。 4. The bore-to-bore structure of an engine according to claim 3, wherein the cross-sectional area of the connecting wall is set to increase from the intake side to the exhaust side, so that the cross-sectional area of the inter-bore water passage is configured to decrease from the intake side to the exhaust side. 前記連結壁の横断断面積は、シリンダヘッド側半分の横断断面積が反シリンダヘッド側半分の横断断面積よりも小となるように設定されている請求項1~4のいずれかに記載のエンジンのボア間構造。 5. The bore structure of an engine according to claim 1 , wherein the cross-sectional area of the connecting wall is set so that the cross-sectional area of the half on the cylinder head side is smaller than the cross-sectional area of the half on the opposite side to the cylinder head side.
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