JPH0635824B2 - Cylinder head cooling structure - Google Patents
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- JPH0635824B2 JPH0635824B2 JP60015961A JP1596185A JPH0635824B2 JP H0635824 B2 JPH0635824 B2 JP H0635824B2 JP 60015961 A JP60015961 A JP 60015961A JP 1596185 A JP1596185 A JP 1596185A JP H0635824 B2 JPH0635824 B2 JP H0635824B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はシリンダヘッドの冷却構造に関し、詳しくは、
各気筒の直上部を通過する第1冷却水通路と、その通路
を囲む第2冷却水通路とを共にシリンダヘッドの内部に
形成したシリンダヘッドの冷却構造に関する。これは、
クロスフロー型多気筒エンジンにおけるシリンダヘッド
の冷却分野で利用されるものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cooling structure for a cylinder head, and more specifically,
The present invention relates to a cylinder head cooling structure in which a first cooling water passage that passes directly above each cylinder and a second cooling water passage that surrounds the passage are formed inside the cylinder head. this is,
It is used in the field of cooling a cylinder head in a cross-flow type multi-cylinder engine.
(従来の技術) 一般に、多気筒エンジンにおいては、吸気ポートと排気
ポートとの間の各気筒の直上部が、各気筒での爆発によ
り衝撃力や熱負荷を最も強く受ける。そのために、その
個所でクラックなどが発生し易い状態にあり、熱応力や
疲労を軽減するために最も効果的な冷却が必要とされ
る。特に、昨今ではエンジンの高性能・高出力化が進
み、エンジンの回転数が高くなってきているので、冷却
効率のより一層の向上が求められている。(Prior Art) Generally, in a multi-cylinder engine, the portion directly above each cylinder between the intake port and the exhaust port is most strongly subjected to impact force and heat load due to explosion in each cylinder. For this reason, cracks and the like are likely to occur at that location, and the most effective cooling is required to reduce thermal stress and fatigue. In particular, as engine performance and output have been increasing in recent years and engine speed has been increasing, further improvement in cooling efficiency is required.
ところで、多気筒エンジンの冷却は、ラジエータからの
冷却水を、まず、シリンダブロックのウォータジャケッ
トに供給してシリンダブロックを冷却し、次に、シリン
ダブロック側からシリンダヘッドのウォータジャケット
に導入してこのシリンダヘッドを冷却し、その後ラジエ
ータに帰還させることが行われている(例えば実開昭5
6−171649号公報参照)。しかし、このような冷
却水経路では、シリンダヘッドに導入される冷却水の温
度が、シリンダブロック内ですでにある程度上昇してい
るので、シリンダヘッドの冷却に難点がある。By the way, in cooling a multi-cylinder engine, cooling water from a radiator is first supplied to a water jacket of a cylinder block to cool the cylinder block, and then introduced into a water jacket of a cylinder head from the cylinder block side. Cooling the cylinder head and then returning it to the radiator (for example, in actual exploitation 5
6-171649 gazette). However, in such a cooling water path, since the temperature of the cooling water introduced into the cylinder head has already risen to some extent in the cylinder block, there is a difficulty in cooling the cylinder head.
その対策として、冷却水をシリンダヘッドに直接供給し
た後シリンダブロックに導出する方式や、シリンダヘッ
ドとシリンダブロックとを独立して冷却する方式などが
採用されている場合がある。しかし、いずれにしても、
シリンダヘッド内はシリンダブロックと比べスペース的
に余裕がないためシリンダヘッド内に形成されたウォー
タジャケットは、気筒近傍で分岐し、気筒を通過すると
再び合流するように全体として1方向に流れる1つの通
路となっており、シリンダヘッド内でも、冷却を強く必
要とする熱負荷の高い箇所(例えば各気筒の直上部)と
そうでない箇所とが同時に同じ冷却水で冷却されるの
で、上記熱負荷の高い箇所での冷却効率を十分に高める
ことができない。As measures against this, there are cases where a method of directly supplying cooling water to the cylinder head and then leading it to the cylinder block, a method of independently cooling the cylinder head and the cylinder block, and the like are adopted. But in any case,
Since there is not enough space in the cylinder head as compared to the cylinder block, the water jacket formed in the cylinder head branches in the vicinity of the cylinder and merges again when passing through the cylinder. Therefore, even in the cylinder head, a portion having a high heat load (for example, a portion directly above each cylinder) that needs a strong cooling and a portion that does not have a high heat load are simultaneously cooled with the same cooling water, so that the heat load is high. It is not possible to sufficiently enhance the cooling efficiency at the location.
また、上記の熱負荷の高い箇所をできる限り補強してシ
リンダヘッド全体の剛性の向上を図る必要もある。しか
し、リブなどの補強手段を加えた場合、冷却水の流動障
害となり、冷却効率の低下を招くことになる。Further, it is also necessary to reinforce the above-mentioned portion having a high heat load as much as possible to improve the rigidity of the entire cylinder head. However, when a reinforcing means such as a rib is added, the flow of cooling water becomes a hindrance, resulting in a decrease in cooling efficiency.
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目
的は、シリンダヘッド内の熱負荷の高い箇所における冷
却効率の向上を図りつつ、シリンダヘッド自体の剛性を
高めることにある。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the rigidity of the cylinder head itself while improving the cooling efficiency in a portion having a high heat load in the cylinder head. is there.
(発明の構成) 上記目的を達成するために、特許請求の範囲に記載の発
明は、クロスフロー型多気筒エンジンのシリンダヘッド
の冷却構造を前提とし、上記シリンダヘッド内のウォー
タジャケットの内部空間を、区画壁によって、気筒配列
方向に上記シリンダヘッド内の一端から他端まで延びる
第1冷却水通路と、この第1冷却水通路に上記シリンダ
ヘッドの他端側位置で連通し上記第1冷却水通路に沿っ
て上記シリンダヘッド内の一端まで延びる第2冷却水通
路とに区画する。そして、上記第1冷却水通路を、上記
区画壁によって、各気筒の頂部上面と、各気筒で相対向
する吸気ポートおよび排気ポートの両外壁部分とで挟ま
れた部分を通るよう区画する一方、上記第2冷却水通路
を、上記区画壁を介して上記第1冷却水通路を囲んだ状
態に配設する。また、上記区画壁を、気筒配列方向に互
いに隣接する吸気ポートの外壁同士、および、上記気筒
配列方向に互いに隣接する排気ポートの外壁同士をそれ
ぞれ繋ぐよう各外壁と一体に形成する。そして、上記第
1冷却水通路を上記シリンダヘッドの一端側位置からラ
ジエータからの冷却水が第1冷却水通路内に導入される
よう上記ラジエータと接続する一方、上記第2冷却水通
路を上記シリンダヘッドの一端側位置から第2冷却水通
路内の冷却水が上記ラジエータに帰還されるよう上記ラ
ジエータと接続する構成とするものである。(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the invention described in the claims is premised on a cooling structure of a cylinder head of a cross-flow type multi-cylinder engine, and an internal space of a water jacket in the cylinder head is provided. A first cooling water passage extending from one end to the other end in the cylinder head in the cylinder arrangement direction by the partition wall, and the first cooling water communicating with the first cooling water passage at a position on the other end side of the cylinder head. It is divided into a second cooling water passage extending along the passage to one end in the cylinder head. While partitioning the first cooling water passage by the partition wall so as to pass through a portion sandwiched between the top surface of the top of each cylinder and the outer wall portions of the intake port and the exhaust port facing each other in each cylinder, The second cooling water passage is arranged so as to surround the first cooling water passage via the partition wall. The partition wall is integrally formed with each outer wall so as to connect the outer walls of the intake ports adjacent to each other in the cylinder arrangement direction and the outer walls of the exhaust ports adjacent to each other in the cylinder arrangement direction. The first cooling water passage is connected to the radiator so that cooling water from the radiator is introduced into the first cooling water passage from one end side position of the cylinder head, while the second cooling water passage is connected to the cylinder. The cooling water in the second cooling water passage is connected to the radiator so as to be returned to the radiator from a position on one end side of the head.
上記構成の場合、ラジエータからの冷却水が第1冷却水
通路に導入される。この第1冷却水通路が区画壁によっ
て各気筒の直上部および各気筒頂部上方で相対向する吸
・排気ポートの外壁部分で挟まれる部分を通るように区
画されて気筒配列方向に形成されているため、上記導入
された冷却水によってシリンダヘッド内でも特に熱負荷
の高い箇所である各気筒の直上部が優先的に冷却され
る。そして、この第1冷却水通路内をシリンダヘッドの
一端から他端側まで流送された冷却水がその他端で第2
冷却水通路に入り、この第2冷却水通路を流れて再び上
記シリンダヘッドの一端側に戻された後、ラジエータに
環流される。In the case of the above configuration, the cooling water from the radiator is introduced into the first cooling water passage. The first cooling water passage is partitioned by partition walls so as to pass through a portion sandwiched by the outer wall portions of the intake / exhaust ports facing each other directly above the cylinders and above the tops of the cylinders, and is formed in the cylinder arrangement direction. Therefore, the cooling water introduced above preferentially cools the upper part of each cylinder, which is a place with a particularly high heat load in the cylinder head. Then, the cooling water sent from one end of the cylinder head to the other end in the first cooling water passage is cooled to the second end at the other end.
After entering the cooling water passage, flowing through the second cooling water passage, returning to the one end side of the cylinder head again, it is recirculated to the radiator.
一方、上記第1冷却水通路と第2冷却水通路とを区画す
るための区画壁によって、気筒ごとにある上記吸・排気
ポートの各外壁がそれぞれ気筒配列方向に一体に連結さ
れるため、各気筒ごとに配設される各吸・排気ポートの
各外壁が互いに強固に支持される結果、シリンダヘッド
全体の剛性の向上が図られる。On the other hand, the partition walls for partitioning the first cooling water passages and the second cooling water passages integrally connect the outer walls of the intake / exhaust ports of each cylinder in the cylinder arrangement direction. As a result of the outer walls of the intake / exhaust ports arranged for each cylinder being firmly supported by each other, the rigidity of the entire cylinder head can be improved.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described in detail based on drawing.
第1図は本発明のシリンダヘッドの冷却構造を適用した
エンジンの冷却系統の全体概略図である。同図におい
て、1はラジエータ、2はウォータポンプ、3はエンジ
ン本体であって、上記ラジエータ1で放熱された冷却水
がウォータポンプ2を介してエンジン本体3に供給さ
れ、再びラジエータ1に帰還されるようになっている。FIG. 1 is an overall schematic view of an engine cooling system to which a cylinder head cooling structure of the present invention is applied. In the figure, 1 is a radiator, 2 is a water pump, 3 is an engine body, and the cooling water radiated by the radiator 1 is supplied to the engine body 3 via the water pump 2 and returned to the radiator 1 again. It has become so.
上記エンジン本体3は、横一列に並ぶ4つの気筒4,
4,…を有し、この各気筒4の頂部に対して、第2図に
詳細を示すように、吸気ポート5と排気ポート6とが気
筒配列方向に直交する方向の両側から相対向して接続さ
れたクロスフロー型多気筒エンジンに構成されている。The engine body 3 includes four cylinders 4 arranged in a horizontal row.
4, and the intake port 5 and the exhaust port 6 are opposed to the top of each cylinder 4 from both sides in the direction orthogonal to the cylinder arrangement direction, as shown in detail in FIG. It is composed of a connected cross-flow type multi-cylinder engine.
上記エンジン本体3は、上記各気筒4のボア部が形成さ
れたシリンダブロック7と、このシリンダブロック7の
上面に一体的に固定されたシリンダヘッド8とを有して
おり、このシリンダヘッド8内に上記各気筒4の頂部4
a(図4参照)および吸・排気ポート5,6を形成する
各外壁10が一体に形成されている。The engine body 3 has a cylinder block 7 in which the bore of each cylinder 4 is formed, and a cylinder head 8 integrally fixed to the upper surface of the cylinder block 7. On top of each cylinder 4
A (see FIG. 4) and the outer walls 10 forming the intake / exhaust ports 5 and 6 are integrally formed.
上記シリンダブロック7の上記各気筒4の周囲にはウォ
ータジャッケットが設けられている。この各ウォータジ
ャケットが隣接する気筒4,4間で連通されて、この内
部を後述の第2冷却水通路9Bから導入される冷却水が
大略矢印Pで示すようにエンジン本体3の一端側(第1
図の左端側)から他端側(同図の右端側)への気筒配列
方向に流過するようになっている。A water jacket is provided around each cylinder 4 of the cylinder block 7. The respective water jackets are communicated between the adjacent cylinders 4 and 4, and the cooling water introduced from the second cooling water passage 9B, which will be described later, into the inside of the water jackets is roughly indicated by an arrow P. 1
It flows from the left end side in the drawing to the other end side (the right end side in the drawing) in the cylinder arrangement direction.
また、上記シリンダヘッド8内の空間にも冷却水を流過
させるためのウォータジャケット9が設けられている。
そして、このウォータジャケット9の内部空間が第2図
〜第4図に示すように区画壁(側部区画壁11,天井側
区画壁14)によって、気筒配列方向に上記シリンダヘ
ッド8内の一端から他端(第1図,第2図,第4図の左
端から右端;以下同図の左,右を用いて説明する)まで
延びる第1冷却水通路9Aと、この第1冷却水通路9A
に上記シリンダヘッド8の左端側位置で連通し上記第1
冷却水通路9Aの周囲を上記区画壁を介して囲んだ状態
で上記第1冷却水通路9Aに沿って上記シリンダヘッド
8内の右端まで延びる第2冷却水通路9Bとに区画され
ている。In addition, a water jacket 9 for passing cooling water is also provided in the space inside the cylinder head 8.
The inner space of the water jacket 9 is divided by the partition walls (side partition wall 11 and ceiling partition wall 14) from one end in the cylinder head 8 in the cylinder arrangement direction as shown in FIGS. 2 to 4. A first cooling water passage 9A extending to the other end (from the left end to the right end in FIGS. 1, 2, and 4; described below using the left and right of the same drawing), and the first cooling water passage 9A
To communicate with the cylinder head 8 at the left end side position thereof.
The cooling water passage 9A is divided into a second cooling water passage 9B that extends to the right end in the cylinder head 8 along the first cooling water passage 9A while surrounding the cooling water passage 9A with the partition wall.
上記区画壁は、上記第1冷却水通路9Aの気筒配列方向
に直交する方向の両側を区画する側部区画壁11,1
1,…と、上側を区画する天井側区画壁14とを有し、
両者がシリンダブロック8と一体に形成されたものであ
る。上記各側部区画壁部11は、気筒配列方向に互いに
隣接する吸気ポート5,5の外壁10,10同士、およ
び、互いに隣接する排気ポート6,6の外壁10,10
同士をそれぞれ繋ぐよう配設されて、各外壁10と一体
に形成されている。また、上記天井側区画壁14は、上
記各側部区画壁11の頂部同士、および、各気筒4で相
対向する吸気ポート5および排気ポート6の両外壁1
0,10同士をそれぞれ繋ぐよう配設されて、上記各側
部区画壁11および各外壁10と一体に形成されてい
る。The partition walls are side partition walls 11, 1 partitioning both sides of the first cooling water passage 9A in a direction orthogonal to the cylinder arrangement direction.
1, and a ceiling side partition wall 14 that partitions the upper side,
Both are integrally formed with the cylinder block 8. Each of the side partition walls 11 includes outer walls 10, 10 of the intake ports 5, 5 that are adjacent to each other in the cylinder arrangement direction, and outer walls 10, 10 of the exhaust ports 6, 6 that are adjacent to each other.
The outer walls 10 are formed so as to be connected to each other and are integrally formed. In addition, the ceiling side partition wall 14 includes the tops of the side partition walls 11 and the outer walls 1 of the intake port 5 and the exhaust port 6 facing each other in each cylinder 4.
0 and 10 are arranged so as to be connected to each other, and are integrally formed with the side partition walls 11 and the outer walls 10.
そして、これらの区画壁11,14と各気筒4の頂部4
aと上記各外壁10とが連続することによって、上記第
1冷却水通路9Aは、各気筒4の頂部4a上面と、各気
筒4で相対向する吸気ポート5および排気ポート6の両
外壁10,10の部分とで挟まれた、熱負荷の最も高い
各気筒4の直上部分を通って気筒配列方向に延びるよう
に区画形成されている。And these partition walls 11 and 14 and the top part 4 of each cylinder 4
Since a and the outer walls 10 are continuous with each other, the first cooling water passage 9A has the top surface 4a of each cylinder 4 and the outer walls 10 of the intake port 5 and the exhaust port 6 facing each other in each cylinder 4, It is partitioned and formed so as to extend in the cylinder arrangement direction through a portion directly above each cylinder 4 having the highest heat load, which is sandwiched between the portions 10 and 10.
上記第2冷却水通路9Bは各気筒4の直上部を除く箇所
のシリンダヘッド8内の冷却を行なうものである。そし
て、各気筒4の頂部4aが存在する箇所では、断面にス
ペース的な余裕のない関係上何箇所かの通路9a〜9d
に分流した状態で上記第1冷却水通路9Aの両側方およ
び上方を囲み(第3図(a)参照)、その気筒4を通過
すると、合流して1つの通路9eとなるようになってい
る(第3図(b)の右半分参照)。なお、第3図(b)
の左半分に示すように、点火プラグ(図示せず)が嵌挿
されるプラグ孔13が位置する箇所では通路9fに分岐
され、その後、上述のごとく合流するようになってい
る。The second cooling water passage 9B serves to cool the inside of the cylinder head 8 except for the portions directly above the cylinders 4. Then, at the location where the top portion 4a of each cylinder 4 is present, there are passages 9a to 9d at some locations because of the lack of space in the cross section.
The first cooling water passage 9A is surrounded on both sides and above (see FIG. 3 (a)) in a state of being divided into two, and when it passes through the cylinder 4, it joins to form one passage 9e. (See the right half of FIG. 3 (b)). Incidentally, FIG. 3 (b)
As shown in the left half of FIG. 2, the plug hole 13 into which the spark plug (not shown) is inserted is branched into the passage 9f, and then merges as described above.
一方、上記第1冷却水通路9Aの右端が冷却水導入口1
2とされて、この冷却水導入口12とラジエータ1の底
部とが冷却水導入通路19(第1図参照)によって互い
に連通されている。また、上記第2冷却水通路9Bの右
端に冷却水排出口15が配設されており、この冷却水排
出口15によって上記第2冷却水通路9Bの右端がシリ
ンダブロック7のウォータジャケットと連通されてい
る。そして、このシリンダブロック7のウォータジャケ
ットの左端位置と上記ラジエータ1の頂部とが冷却水帰
還通路16によって互いに接続されている。On the other hand, the right end of the first cooling water passage 9A is the cooling water inlet 1
The cooling water introduction port 12 and the bottom portion of the radiator 1 are communicated with each other by a cooling water introduction passage 19 (see FIG. 1). Further, a cooling water discharge port 15 is arranged at the right end of the second cooling water passage 9B, and the right end of the second cooling water passage 9B is communicated with the water jacket of the cylinder block 7 by the cooling water discharge port 15. ing. The left end position of the water jacket of the cylinder block 7 and the top of the radiator 1 are connected to each other by a cooling water return passage 16.
なお、第1図中17は冷却水帰還通路16に介在された
サーモスタット付きの切換バルブ、18はこの切換バル
ブ17と冷却水導入通路19の中間位置とを接続するバ
イパス通路であり、エンジン本体3からラジエータ1に
帰還する冷却水温度が例えば80℃以下であれば、その
冷却水をラジエータ1に戻すことなくバイパス通路18
を介してエンジン本体3に供給し、暖機を促進できるよ
うになっている。Reference numeral 17 in FIG. 1 is a switching valve with a thermostat interposed in the cooling water return passage 16, and 18 is a bypass passage connecting the switching valve 17 and an intermediate position of the cooling water introduction passage 19 to the engine main body 3 If the temperature of the cooling water returned from the radiator 1 to the radiator 1 is, for example, 80 ° C. or lower, the cooling water is not returned to the radiator 1 and the bypass passage 18
It can be supplied to the engine main body 3 via the engine to accelerate warm-up.
上記の構成の実施例においては、ラジエータ1で放熱さ
れた冷却水がウォータポンプ2によって、まず、シリン
ダヘッド8の第1冷却水通路9Aの右端から直接導入さ
れて左端まで第1図の矢印M方向に流される。この第1
冷却水通路9Aが区画壁11,14によって各気筒4の
直上部および各気筒頂部4a上方で相対向する吸・排気
ポート5,6の外壁10,10部分で挟まれる部分を通
るように区画されているため、最も低温状態の上記冷却
水によってシリンダヘッド8内で最も熱負荷の高い吸・
排気ポート5,6間の各気筒4の直上部のみを優先的に
かつ十分に冷却することができる。これにより、シリン
ダヘッド8内の熱負荷の高い箇所における冷却効率を、
シリンダヘッド8内のウォータジャケット全体に冷却水
を流す場合と比べ、著しく向上させることができる。In the embodiment having the above-described structure, the cooling water radiated by the radiator 1 is first introduced by the water pump 2 directly from the right end of the first cooling water passage 9A of the cylinder head 8 to the left end as indicated by an arrow M in FIG. Shed in the direction. This first
The cooling water passage 9A is partitioned by partition walls 11 and 14 so as to pass through a portion sandwiched between outer walls 10 and 10 of intake / exhaust ports 5 and 6 which face each other directly above each cylinder 4 and above each cylinder top 4a. Therefore, the cooling water in the coldest state absorbs the highest heat load in the cylinder head 8.
Only the portion directly above each cylinder 4 between the exhaust ports 5 and 6 can be preferentially and sufficiently cooled. As a result, the cooling efficiency in the place where the heat load in the cylinder head 8 is high is
This can be remarkably improved as compared with the case where the cooling water is made to flow over the entire water jacket in the cylinder head 8.
しかも、この際、第1冷却水通路9Aの上方が天井側区
画壁14によって第2冷却水通路9Bと仕切られている
ため、各吸・排気ポート5,6間の気筒4の直上部のみ
の冷却を一層促進することができる。Moreover, at this time, since the ceiling side partition wall 14 partitions the upper side of the first cooling water passage 9A from the second cooling water passage 9B, only the portion directly above the cylinder 4 between the intake / exhaust ports 5 and 6 is separated. Cooling can be further promoted.
そして、上記第1冷却水通路9Aの左端位置で折り返し
て第2冷却水通路9Bに流入して右端まで矢印N方向に
流れることにより各気筒4の直上部以外の箇所の冷却を
行った後、冷却水排出口15からシリンダブロック7の
ウォータジャケットに流入しこのウォータジャケット内
を矢印P方向に移動してシリンダブロック7の冷却を行
った後、冷却水帰還通路16を通して上記ラジエータ1
に戻される。Then, after returning to the left end position of the first cooling water passage 9A, flowing into the second cooling water passage 9B and flowing to the right end in the direction of arrow N, the parts other than the immediately upper portion of each cylinder 4 are cooled, After the cooling water discharge port 15 flows into the water jacket of the cylinder block 7 and moves in the water jacket in the direction of arrow P to cool the cylinder block 7, the radiator 1 is passed through the cooling water return passage 16.
Returned to.
加えて、上記実施例においては、第1冷却水通路と第2
冷却水通路とを区画するための各側部区画壁11によっ
て、気筒4ごとにある上記吸・排気ポート5,6の各外
壁10,10がそれぞれ気筒配列方向に一体に連結され
る上、天井側区画壁14によって、気筒配列方向に直交
する方向にも一体に連結されているため、各気筒4ごと
に独立して配設される各吸・排気ポート5,6の外壁1
0,10を上記区画壁11,14を介して一体化するこ
とができる。これにより、上記吸・排気ポート5,6の
外壁10,10を強固に支持することができる上、シリ
ンダヘッド8全体の剛性の向上を図ることができる。そ
の結果、各気筒4内での爆発による衝撃や熱などに対し
てより強固な構造とすることができる。In addition, in the above embodiment, the first cooling water passage and the second cooling water passage
By the side partition walls 11 for partitioning the cooling water passage, the outer walls 10, 10 of the intake / exhaust ports 5, 6 of each cylinder 4 are integrally connected in the cylinder arrangement direction. Since the side partition walls 14 are also integrally connected in the direction orthogonal to the cylinder arrangement direction, the outer walls 1 of the intake / exhaust ports 5 and 6 independently arranged for each cylinder 4 are arranged.
0 and 10 can be integrated via the partition walls 11 and 14. As a result, the outer walls 10, 10 of the intake / exhaust ports 5, 6 can be firmly supported, and the rigidity of the entire cylinder head 8 can be improved. As a result, it is possible to make the structure stronger against the impact and heat due to the explosion in each cylinder 4.
第5図は冷却水の流通経路が異なる場合の例で、シリン
ダヘッド8におけるウォータジャケット9とシリンダブ
ロック7内のウォータジャッケットとを完全に分離し、
シリンダヘッド8とシリンダブロック7の冷却を互いに
独立して行なうものである。この場合、第2冷却水通路
9Aの冷却水排出口15をシリンダブロック7のウォー
タジャケットと連通させずに、上記冷却水排出口15を
冷却水帰還通路16に接続させている。なお、エンジン
の暖機を行なうためのバイパス通路18やサーモスタッ
ト付きバルブ17はシリンダヘッド8の冷却とシリンダ
ブロック7の冷却とを行った後の冷却水が合流する位置
より下流側位置の上記冷却水帰還通路16に設けられて
いる。FIG. 5 shows an example in which the circulation paths of the cooling water are different, and the water jacket 9 in the cylinder head 8 and the water jacket in the cylinder block 7 are completely separated,
The cylinder head 8 and the cylinder block 7 are cooled independently of each other. In this case, the cooling water discharge port 15 of the second cooling water passage 9A is connected to the cooling water return passage 16 without communicating with the water jacket of the cylinder block 7. The bypass passage 18 and the thermostatted valve 17 for warming up the engine are provided in the cooling water at a position downstream of the position where the cooling water after the cooling of the cylinder head 8 and the cooling of the cylinder block 7 join. It is provided in the return passage 16.
このような冷却経路を採る場合においても、第1冷却水
通路9Aによるシリンダヘッド8内における熱負荷の高
い各気筒頂部近傍の冷却効率の向上、および、区画壁1
1,14によるシリンダヘッド8の剛性の向上などを、
第1図の場合と同様に得ることができる。Even when such a cooling path is adopted, the cooling efficiency in the vicinity of the top of each cylinder having a high heat load in the cylinder head 8 by the first cooling water passage 9A is improved, and the partition wall 1
1, 14 to improve the rigidity of the cylinder head 8,
It can be obtained as in the case of FIG.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
その他種々の変形例を包含するものである。すなわち、
上記実施例では、区画壁として天井側区画壁14を設け
ているが、これに限らず、例えば、上記天井側区画壁1
4を取り除いて各気筒頂部4aの上方部の全部を第1冷
却水通路としてもよい。この場合でも、シリンダヘッド
8のウォータジャケット9の全部に冷却水を同時に流す
場合と比べ、第1冷却水通路により各気筒頂部4aの上
方部にのみまず冷却水を流すことによる冷却効率の向
上、および、各側部区画壁11によるシリンダヘッド8
の剛性の向上を図ることができる。The present invention is not limited to the above embodiment,
It also includes various other modifications. That is,
In the above embodiment, the ceiling side partition wall 14 is provided as the partition wall, but the present invention is not limited to this, and for example, the ceiling side partition wall 1
4 may be removed and the entire upper portion of each cylinder top 4a may be used as the first cooling water passage. Even in this case, as compared with the case where the cooling water is made to flow all over the water jacket 9 of the cylinder head 8 simultaneously, the cooling efficiency is improved by first making the cooling water flow only to the upper portion of each cylinder top 4a by the first cooling water passage, And the cylinder head 8 by each side partition wall 11
The rigidity of can be improved.
また、上記実施例では、ラジエータ1からの冷却水を直
接シリンダヘッド8の第1冷却水通路9Aに供給する場
合を示したが、これに限らず、例えば図示を省略するが
ラジエータからの冷却水を、まずシリンダブロックのウ
ォータジャッケットに供給し、このウォータジャケット
内を流過した後、シリンダヘッドの第1冷却水通路に間
接的に供給するようにしてもよい。この場合でも、シリ
ンダブロックを経た後の冷却水をシリンダヘッドのウォ
ータジャケットの全体に流す場合に比べ、その冷却水が
第1冷却水通路により熱負荷の高い箇所にまず流される
ため、熱効率の向上を図ることができる。Further, in the above-described embodiment, the case where the cooling water from the radiator 1 is directly supplied to the first cooling water passage 9A of the cylinder head 8 is shown, but the present invention is not limited to this and, for example, although not shown, the cooling water from the radiator is not shown. May be first supplied to the water jacket of the cylinder block, flow through the water jacket, and then indirectly supplied to the first cooling water passage of the cylinder head. Even in this case, as compared with the case where the cooling water that has passed through the cylinder block is made to flow to the entire water jacket of the cylinder head, the cooling water is first made to flow to a location having a high heat load by the first cooling water passage, so that the thermal efficiency is improved. Can be achieved.
(発明の効果) 以上説明したように本発明のシリンダヘッドの冷却構造
によれば、シリンダヘッドのウォータジャケット内を、
相対向する吸・排気ポートの各外壁と各気筒頂部との特
に熱負荷の高い箇所で挟まれる部分を冷却する第1冷却
水通路と、その通路を囲む第2冷却水通路とに区画壁に
よって区画形成しているため、熱負荷の高い気筒直上部
の冷却を優先的に行うことができ、上記ウォータジャケ
ットの全体に冷却水を流す場合と比べ、上記気筒直上部
での冷却効率を向上させることができる。その結果、ク
ラックの発生などが防止され、熱負荷に対して耐久性の
高いシリンダヘッドとすることができる。As described above, according to the cooling structure for a cylinder head of the present invention, the inside of the water jacket of the cylinder head is
A partition wall is provided between a first cooling water passage and a second cooling water passage surrounding the passage, which cools a portion sandwiched between the outer walls of the intake / exhaust ports facing each other and the top portion of each cylinder, in particular, a portion having a high heat load. Since the partition is formed, it is possible to preferentially cool the upper part of the cylinder having a high heat load, and improve the cooling efficiency in the upper part of the cylinder as compared with the case where the cooling water is flowed over the entire water jacket. be able to. As a result, the occurrence of cracks and the like can be prevented, and a cylinder head with high durability against heat load can be obtained.
また、上記第1冷却水通路を区画形成するための区画壁
を互いに隣接する各吸・排気ポートの外壁を繋ぐように
配設して各吸・排気ポートの外壁と一体に形成している
ため、シリンダヘッドの剛性を高めることができ、機械
的にも強固なシリンダヘッドとすることができる。Further, the partition walls for partitioning the first cooling water passage are arranged so as to connect the outer walls of the intake / exhaust ports adjacent to each other, and are formed integrally with the outer walls of the intake / exhaust ports. The rigidity of the cylinder head can be increased, and the cylinder head can be mechanically strong.
これにより、シリンダヘッド内の熱負荷の高い箇所にお
ける冷却効率の向上を図りつつ、シリンダヘッド自体の
剛性を高めることができる。As a result, the rigidity of the cylinder head itself can be increased while improving the cooling efficiency at a location in the cylinder head where the heat load is high.
第1図は本発明のシリンダヘッドの冷却構造を含むエン
ジンの冷却系統の全対概略図、第2図は、第1図のII−
II線矢視断面図、第3図(a)は第2図のIII−III線矢
視断面図、第3図(b)は第2図のIV−IV線矢視断面
図、第4図は第2図のV−V線矢視断面図、第5図は異
なる冷却経路におけるシリンダヘッドの冷却構造の系統
図である。 1……ラジエータ、3……エンジン本体、4……気筒、
4a……気筒頂部、5……吸気ポート、6……排気ポー
ト、8……シリンダヘッド、9……ウォータジャケッ
ト、9A……第1冷却水通路、9B……第2冷却水通
路、10……吸気ポートもしくは排気ポートの外壁、1
1……側部区画壁(区画壁)、14……天井側区画壁
(区画壁)。FIG. 1 is a schematic view of an engine cooling system including a cooling structure for a cylinder head according to the present invention, and FIG.
II sectional view taken along the arrow, FIG. 3A is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, and FIG. 3B is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2 is a sectional view taken along the line VV of FIG. 2, and FIG. 5 is a system diagram of a cooling structure of a cylinder head in different cooling paths. 1 ... radiator, 3 ... engine body, 4 ... cylinder,
4a ... Cylinder top, 5 ... intake port, 6 ... exhaust port, 8 ... cylinder head, 9 ... water jacket, 9A ... first cooling water passage, 9B ... second cooling water passage, 10 ... ... Outer wall of intake or exhaust port, 1
1 ... Side partition wall (partition wall), 14 ... Ceiling side partition wall (partition wall).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 布施 卓 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−122322(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Taku Fuse 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (56) References: 61-122322 (JP, U)
Claims (1)
ヘッドの冷却構造において、 上記シリンダヘッド内のウォータジャケットの内部空間
が、区画壁によって、気筒配列方向に上記シリンダヘッ
ド内の一端から他端まで延びる第1冷却水通路と、この
第1冷却水通路に上記シリンダヘッドの他端側位置で連
通し上記第1冷却水通路に沿って上記シリンダヘッド内
の一端まで延びる第2冷却水通路とに区画されており、 上記第1冷却水通路は、上記区画壁によって、各気筒の
頂部上面と、各気筒で相対向する吸気ポートおよび排気
ポートの両外壁部分とで挟まれた部分を通るよう区画さ
れる一方、上記第2冷却水通路は、上記区画壁を介して
上記第1冷却水通路を囲んだ状態に配設されており、 上記区画壁は、気筒配列方向に互いに隣接する吸気ポー
トの外壁同士、および、上記気筒配列方向に互いに隣接
する排気ポートの外壁同士をそれぞれ繋ぐよう各外壁と
一体に形成されており、 上記第1冷却水通路は上記シリンダヘッドの一端側位置
からラジエータからの冷却水が第1冷却水通路内に導入
されるよう上記ラジエータと接続される一方、上記第2
冷却水通路は上記シリンダヘッドの一端側位置から第2
冷却水通路内の冷却水が上記ラジエータに帰還されるよ
う上記ラジエータと接続されていることを特徴とするシ
リンダヘッドの冷却構造。1. A cooling structure for a cylinder head of a cross-flow type multi-cylinder engine, wherein an inner space of a water jacket in the cylinder head extends from one end to the other end in the cylinder head in a cylinder arrangement direction by a partition wall. Partitioned into a first cooling water passage and a second cooling water passage that communicates with the first cooling water passage at the other end side position of the cylinder head and extends along the first cooling water passage to one end in the cylinder head. The first cooling water passage is partitioned by the partition wall so as to pass through a portion sandwiched between the top surface of the top of each cylinder and the outer wall portions of the intake port and the exhaust port facing each other in each cylinder. On the other hand, the second cooling water passage is arranged so as to surround the first cooling water passage through the partition wall, and the partition walls are adjacent to each other in the cylinder arrangement direction. The outer walls of the intake ports and the outer walls of the exhaust ports adjacent to each other in the cylinder arrangement direction are integrally formed with the respective outer walls, and the first cooling water passage is formed from one end side position of the cylinder head. The cooling water from the radiator is connected to the radiator so as to be introduced into the first cooling water passage, while the cooling water is connected to the second cooling water passage.
The cooling water passage extends from the position on the one end side of the cylinder head to the second position.
A cooling structure for a cylinder head, wherein cooling water in a cooling water passage is connected to the radiator so as to be returned to the radiator.
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| JP60015961A JPH0635824B2 (en) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Cylinder head cooling structure |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPS61175217A JPS61175217A (en) | 1986-08-06 |
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Family Applications (1)
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