JPH0267421A - 液冷併用式空冷直列多気筒エンジンのヘッド冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は直列多気筒エンジンにおけるシリンダヘッド部
の冷却装置に関する。

（従来技術） 従来多気筒ディーゼルエンジンの冷却は、シリンダ周り
および燃焼室層りに形成したウォータジャケット内を流
れる冷却水で冷却したり、エンジンで駆動される冷却フ
ァンで起風した冷却風をエンジン本体に吹き付けて冷却
したりしていた。

（解決しようとする課題） ディーゼルエンジンでは、ピストンによって圧縮された
燃焼用空気に燃料を噴射して燃焼するのであるがこの燃
焼はピストンが上死点近傍位置にある状態で行われる。

この燃焼によりシリンダヘッド部分が直接的に加熱され
ることから、その部分の冷却は十分に行・う必要はある
が、シリンダ／＜レル部分の下部周壁は燃焼室部分に比
べればその加熱度合いが低い。そして、このシリンダバ
レルの下部周壁部分はピストンとの摩擦を考慮すればピ
ストンが焼き付かない程度に高温に維持しておくことが
のぞましい。

ところで、水冷式のエンジンでは、エンジン本体内にウ
ォータジャケットを形成し、ウォータジャケット内に一
系統の冷却水を循環させるようにしていることから、シ
リンダバレル部分の冷却を控え目にし、燃焼室部分を強
力に冷却するという冷却方式を取ることができないこと
から、最適の冷却性能を得ることができないという問題
があるうえ、ウォータシャケ／ト内に冷却水を充満させ
ておかなければならないことから、エンジン自体が重量
化し、また、冷却水の保有熱を放散させるための放熱装
置（例えばラジェータ）を要し、エンジンユニットとし
て大型化することになり、用途が限定されるという問題
がある。

一方、空冷式のエンジンでは、流通する空気とエンジン
機壁との接触で熱交換するものであるから、その熱交換
による冷却度合は低いものとなる。

このため、高温化しやすい燃焼室周り、とくに渦流室部
分やノズルホルダ一部等の蓄熱部分の冷却を十分に行う
ことが難しいうえ、大きなエンジン騒音があるという問
題があった。

そこで単気筒ディーゼルエンジンにおいてはヘッドブロ
ックに形成した副室部りに冷却液チャンバーを形成し、
副室部分を冷却液で冷却するとともに、他の部分を冷却
風で冷却するようにしたものが提案されているが、単気
筒エンジンの場合には、吸気ボートや排気ポートの導出
方向に自由度があることから、冷却液通路を吸気ポート
や排気ポートを避けて任意に形成することができるが、
多気筒エンジンの場合には吸気ポートや排気ホードの導
出方向に制約が多く、冷却液通路の形成が困難であると
いう問題があった。

本発明はこのような点に着目してなされたもので、冷却
性能を向上させて小型のエンジンでありながら高出力の
得られる直列多気筒エンジンを提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では直列多気筒エン
ジンの各気筒における吸気ポートと排気ポートの各弁口
部分を前後に配置し、両ポート間の横一側部に副室を形
成するとともに、横他側部にプッシュロッド挿通部を形
成した多気筒エンジンのシリンダヘッドにおいて、吸気
ポートと排気ポートのいずれか一方を各気筒に対応させ
て形成したプッシュロッド挿通孔同土間を通る状態に配
置し、副室の周囲に冷却液チャンバーを形成し、この冷
却液チャンバーに冷却液を供給する冷却液通路を、一対
のプッシュロッド挿通孔同土間を通る状態に配置したポ
ートの底壁及び弁間部の肉壁内を通る状態で透設し、隣
合う気筒のプ・ノシュロッド挿通孔部分間を冷却風通路
に形成したことを特徴としている。

（作　　用） 本発明では吸気ポートと排気ポートのいずれか一方を各
気筒に対応させて形成したプ・ノシュロ・ノド挿通孔同
土間を通る状態に配置し、副室の周囲に冷却液チャンバ
ーを形成し、この冷却液チャンバーに冷却液を供給する
冷却液通路を、一対のプッシュロッド挿通孔同土間を通
る状態に配置したポートの底壁及び弁間部の肉壁内を通
る状態で透設し、隣合う気筒のプッシュロッド挿通孔部
分間を冷却風通路に形成しているので、吸気ポートや排
気ポート部分に冷却液通路を形成しているものでありな
がら、蓄熱部となる副室部分は勿論弁間部分の肉壁を冷
却液で冷却することができる。しかも、吸気ポートと排
気ポートの一方をプッシュロッド孔部分間を通るように
形成しているので、冷却風路を広く形成することができ
、全体としての冷却性能が向上する。

（実施例） 図面は本発明の実施例を示し、第１図は２気筒デイーゼ
ルエンジンのシリンダヘッドの横断平面図、第２図は２
気筒デイーゼルエンジンの縦断側面図、第３図は第１図
の■−■線断面図、第４図は第１図のＩＶ−ＩＹ線断面
図である。

このエンジンは、クランクケース（１）とシリンダブロ
ック（２）とを一体に形成し、シリンダブロック（２）
の上側にヘッドブロック（３）を固定してエンジン本体
（Ｅ）を形成し、クランクケース（１）の前壁（４）か
ら突出しているクランク軸（５）の前端に冷却ファン（
６）を固定し、冷却ファン（６）を導風ケース（７）で
取り囲み、冷却ファン（６）で起風した冷却風をシリン
ダブロック（２）部及びヘッドブロック（３）部に送給
することにより、エンジンを冷却するようにしである。

ヘッドブロック（３）には、各気筒に対応して吸気ポー
ト（８）と排気ポート（９）が配置しである。

この吸気ポート（８）と排気ポート（９）は第１図に示
すように、それぞれの燃焼室側開口部、即ち各弁口部（
８ａ）（９ａ）がほぼシリンダ中心線上でクランク軸（
５）と平行をなす状態で形成してクロスフローになるよ
うにしてあり、吸気弁口（８ａ）と排気弁口（９ａ）は
、吸気弁口（８ａ）同士が近接して位置するとともに、
排気弁口（９ａ）同士が離れ合うように配置しである。

そして、各気筒から導出した吸気ポート（８）は合流し
てヘッドブロック（３）の土壁に開口させである。一方
、各気筒から導出した排気ポート（９）はそれぞれ、各
気筒に対応させて配置したプッシュロッドの間を通って
ヘッドブロック（３）の側面に開口させである。このた
め、プッシュロッドを取り囲む状態で形成したプッシュ
ロッド挿通孔部（１０）は排気ポート（９）の両側に分
割して形成されている。

各気筒での吸気弁口（８ａ）と排気弁口（９ａ）との間
で排気ポート（９）の導出方向と反対側には、球状の副
室（１１）が形成してあり、この副室（１１）を取り囲
む状態で冷却液チャンバー（１２）が形成しである。

冷却液チャンバー（１２）に冷却液を供給する冷却液通
路（１３）は、第３図に示すように、排気ポート（９）
の底壁部分に透設してあり、この冷却液通路（１３）は
各気筒における吸気弁口（８ａ）と排気弁口（９ａ）の
弁間部分を通るように形成しである。冷却液チャンバー
（１２）には潤滑油ポンプ（図示路）で圧送されたエン
ジン潤滑油の一部が供給されるようになっており、エン
ジン潤滑油の一部を冷却液として作用させるように構成
しである。なお、冷却液チャンバー（１２）で加熱され
た潤滑油は、冷却ファン（６）で起風された冷却風をヘ
ッドブロック（３）やシリンダブロック（２）に案内す
る風路中に配置したオイルクーラ（図示路）で放熱した
後、クランクケース（１）内のオイル溜め（１４）に戻
されるようにしである。

ヘッドブロック（３）内には冷却風通路（１５）が形成
してあり、冷却ファン（６）で起風された冷却風がヘッ
ドブロック（３）内の冷却風通路（１５）内を流れるこ
とによりヘッドブロック（３）を空冷するようにしであ
る。そしてこの場合、排気ポート（９）をそれぞれプッ
シュロッド間を通す状態に形成しているので、隣合う排
気ポート（９）同土間の間隔を広くできるうえに、吸気
ポート（８）を合流させてヘッドブロック（３）の土壁
に開口していることから、ヘッドブロック内の冷却風通
路（１５）を広く形成することができる。

なお、上記実施例では、吸気ポート（８）を合流してヘ
ッドブロック（３）の土壁に開口するとともに、排気ポ
ート（９）を各気筒での一対のプッシュロッド間に配置
したが、隣合う気筒の排気ポート（９）を近接して配置
し、両排気ボート（９）を合流してヘッドブロック（３
）の土壁に開口させるとともに、各吸気ポート（８）を
各気筒でのプッシュロッド間に配置するようにしてもよ
い。

また、上記実施例では燃焼室層りに供給する冷却液とし
てエンジンの潤滑油を利用したが、専用の冷却液（例え
ば冷却水）を用いるようにしてもよい。

（効　　果） 本発明では、吸気ポートと排気ポートのいずれか一方を
各気筒に対応させて形成したプッシュロッド挿通孔同土
間を通る状態に配置し、副室の周囲に冷却液チャンバー
を形成し、この冷却液チャンバーに冷却液を供給する冷
却液通路を、一対のプッシュロッド挿通孔同土間を通る
状態に配置したポートの底壁及び弁間部の肉壁内を通る
状態で透設し、隣合う気筒のプッシュロッド挿通孔部分
間を冷却風通路に形成しているので、吸気ポートや排気
ポート部分に冷却液通路を形成しているものでありなが
ら、蓄熱部となる副室部分は勿論、高熱化し易い弁間部
分の内壁を冷却液で冷却することができる。しかも、吸
気ポートと排気ポートの一方をブツシュｃＩッド孔部分
間を通るように形成しているので、ヘッドブロック内で
の冷却風路を広く形成することができ、全体としての冷
却性能が向上する。

これにより、小型で高出力のエンジンを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は２気筒デイーゼ
ルエンジンのシリンダヘッドの横断平面図、第２図は２
気筒デイーゼルエンジンの縦断側面図、第３図は第１図
の■−■線断面図、第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ線断面
図である。 ８・・・吸気ポート、８ａ・・・（８）の弁口部分、９
・・・排気ポート、９ａ・・・（９）の弁口部分、１０
・・・プッシュロッド挿通孔、１１・・・副室、１２・
・・冷却液チャンバ第１図 ■ 鴫−＋ ＋◆ｍ １３・・・冷却液通路、 １５・・・冷却風通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のシリンダを前後に並設した直列多気筒エンジ
   ンの各気筒における吸気ポート（８）と排気ポート（９
   ）の各弁口部分（８ａ）（９ａ）を前後に配置し、両ポ
   ート（８）（９）間の横一側部に副室（１１）を形成す
   るとともに、横他側部にプッシュロッド挿通孔（１０）
   を形成した多気筒エンジンのシリンダヘッドにおいて、 吸気ポート（８）と排気ポート（９）のいずれか一方を
   各気筒に対応させて形成した一対のプッシュロッド挿通
   孔（１０）同土間を通る状態に配置し、副室（１１）の
   周囲に冷却液チャンバー（１２）を形成し、この冷却液
   チャンバー（１２）に冷却液を供給する冷却液通路（１
   ３）を、一対のプッシュロッド挿通孔（１０）同士間を
   通る状態に配置したポートの底壁及び弁間部の肉壁内を
   通る状態で透設し、隣合う気筒のプッシュロッド挿通孔
   部分間を冷却風通路（１５）に形成したことを特徴とす
   る液冷併用式空冷直列多気筒エンジンのヘッド冷却装置