JPH0437228Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、自動車等の車輌に用いられる内燃機
関のシリンダヘツド冷却装置に係り、特に点火プ
ラグを有する火花点火式内燃機関のシリンダヘツ
ド冷却装置に係る。

従来の技術 火花点火式内燃機関に於いて、ノツキングの発
生を抑制してメカニカルオクタン価を向上させる
ためにはシリンダヘツドにより構成される燃焼室
頭部壁を強力に冷却する必要があり、このことに
鑑みて、点火プラグの周りに冷却水が比較的速い
流速をもつて積極的に流れるように案内壁を設け
ること、点火プラグの近傍部に個別の冷却水通路
を設けること、或いは冷却水噴出ノズルを設けて
この冷却水噴出ノズルより冷却水を燃焼室頭部壁
へ噴付けること等が提案されており、これらは例
えば特開昭56−138444号、特開昭53−31041号、
実開昭50−126828号の各公報に示されている。

考案が解決しようとする問題点 上述の如き従来のシリンダヘツド冷却装置に於
いては、所期の目的は達成されても、案内壁によ
るものは暖機過程等に於ける低温時に点火プラグ
が過冷却されて点火プラグがくすぶり現象を生じ
る虞れがあり、個別の冷却水通路或いは冷却水噴
出ノズルが設けられているものは、これらに供給
される冷却水の流量がシリンダヘツドの冷却室内
を流れる冷却水の流量とは別に制御されることに
よつて過冷却現象を生じることはないが、しか
し、燃焼室頭部壁を広範囲に亘つて適切に冷却す
ることができない。

本考案は上述の如き問題点を解決した改良され
た内燃機関のシリンダヘツド冷却装置を提供する
ことを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本考案によれば、内燃機関
のシリンダヘツドの冷却水室内に設けられ点火プ
ラグの周りに延在し一端にて燃焼室頭部壁へ向け
て開口した筒状の固定冷却水案内部材と、前記固
定冷却水案内部材にその軸線方向に移動可能に嵌
合し選択的に前記固定冷却水案内部材の開口端よ
り前記燃焼室頭部壁へ向けて延出する筒状の可動
冷却水案内部材と、前記固定冷却水案内部材の内
側に冷却水を選択的に供給する冷却水供給手段と
を有する内燃機関のシリンダヘツド冷却装置によ
つて達成される。

考案の作用及び効果 上述の如き構成によれば、固定冷却水案内部材
の内側に供給された冷却水が点火プラグの周りよ
り燃焼室頭部壁へ向けて流れることにより燃焼室
頭部壁が広い範囲に亘つて効果的に冷却されるよ
うになり、また可動冷却水案内部材は前記固定冷
却水案内部材の開口端より前記燃焼室頭部壁へ向
けて選択的に延出するようになつているから前記
燃焼室頭部壁の冷却と点火プラグの暖機促進とが
両立するようになり、また固定冷却水案内部材の
内側に冷却水を供給する冷却水供給手段は固定冷
却水案内部材に内側に対し選択的に冷却水を供給
するから点火プラグの過冷却によるくすぶり現象
の発生が回避される。

実施例 以下に添付の図を参照して、本考案を実施例に
ついて詳細に説明する。

第１図は本考案による内燃機関のシリンダヘツ
ド冷却装置の一つの実施例を示している。第１図
に於て、１０はシリンダブロツク、１２はシリン
ダヘツドを各々示している。

シリンダブロツク１０はシリンダボア１４内にピ
ストン１６を受入れて燃焼室の側周部を郭定して
おり、シリンダヘツド１２は燃焼室窪み１８を有
していて燃焼室の頭部を郭定している。シリンダ
ヘツド１２は燃焼室頭部壁２０に各燃焼室毎に点
火プラグ取付用ねじ孔２２を有しており、引火プ
ラグ取付用ねじ孔２２には点火プラグ２４が螺合
している。またシリンダヘツド１２にはシリンダ
ヘツドカバー２６が取付けられている。

シリンダブロツク１０には燃焼室の側周壁部を
取囲んで延在する冷却水室３０が、シリンダヘツ
ド１２には燃焼室頭部壁２０を取囲んで延在する
冷却水室３２が各々設けられており、これら冷却
水室は連通孔３４及び３６によつて互いに連通し
ている。

シリンダヘツド１２の上部壁３８には各燃焼室
毎に点火プラグ取付用ねじ孔２２と同心の比較的
大きい貫通孔４０が設けられており、この貫通孔
４０の各々に固定冷却水案内部材４２が固定状態
にて取付けられている。固定冷却水案内部材４２
は、貫通孔４０に内接嵌合する円筒状の外筒４２
ａと、点火プラグ２４を取囲んで延在し図にて下
端にてパツキング４４を挾んで燃焼室頭部壁２０
に気密に接合して内側に点火プラグ２４の収納ホ
ール４６を郭定する円筒状の内筒４２ｂと、外筒
４２ａと内筒４２ｂの各々の図にて上端部を互い
に接合する円環状の上部端壁４２ｃとを有し、図
にて下端にて燃焼室頭部壁２０へ向けて開口し、
外筒４２ａと内筒４２ｂとの間に冷却水通路４８
を郭定している。固定冷却水案内部材４２の各々
の冷却水通路４８は、冷却水連通路５０によつて
互いに連通しており、該冷却水連通路より冷却水
を供給されるようになつている。収納ホール４６
は図にて上端にて開口していて点火プラグキヤツ
プ２８を挿入されるようになつている。

各燃焼室毎に設けられている固定冷却水案内部
材４２の外筒４２ａの内側にはシリンダ室構成用
筒状部材５２が固定されており、該筒状部材と外
筒４２ａとによつて郭定されたシリンダ室５４に
ピストン５６が図にて上下方向に移動可能に設け
られている。ピストン５６には円筒状の可動冷却
水案内部材５８の図にて上端部が固定接続されて
いる。可動冷却水案内部材５８は筒状部材５２の
下端部より燃焼室頭部壁２０へ向けて延出してい
る。

シリンダ室５４にはピストン５６を図にて下方
へ、即ち可動冷却水案内部材５８を突出方向へ向
けて付勢する圧縮コイルばね６０が設けられてい
る。シリンダ室５４はポート６２によつてシリン
ダヘツド１２に設けられた負圧供給孔６４と連通
しており、これより吸気マニホルド負圧を与えら
れるようになつている。

シリンダブロツク１０の冷却水室３０は、冷却
水通路７０によつてポンプ７２と接続され、ポン
プ７２より冷却水を供給されるようになつてい
る。冷却水室３０に供給された冷却水は、冷却水
室３０を通過したのち連通孔３４及び３６を経て
シリンダヘツド１２の冷却水室３２へ流れ、これ
よりシリンンダブロツク１２に設けられた冷却水
出口３３より流出し、図示されていない一般的な
冷却水循環装置によつてポンプ３２に戻されるよ
うになつている。

冷却水連通路５０は、冷却水通路７４、流量制
御弁７８及び冷却水通路７６を経てポンプ７２に
接続され、ポンプ７２よりの冷却水を流量制御弁
７８によつて流量制御されつつ供給されるような
つている。

流量制御弁７８は、ダイヤフラム式のものであ
り、流量制御用の弁要素８０と、弁要素８０を開
弁方向へ付勢する圧縮コイルばね８２と、吸気マ
ニホルド負圧を供給されるダイヤフラム室８４と
を有し、弁要素８０は、ダイヤフラム室８４に供
給される負圧が所定値以上である時には、即ち低
負荷運転時には図示されている如き閉弁位置に位
置し、ダイヤフラム室８４に供給された負圧の減
少に伴つて圧縮コイルばね８２のばね力によつて
開弁するようになつている。

上述の如き構成によれば、ポンプ７２が吐出す
る冷却水は内燃機関の負荷に拘らず常にシリンダ
ブロツク１０の冷却水室３０及びシリンダヘツド
１２の冷却水室３２を通過して流れ、これにより
内燃機関の通常状態による冷却が行われる。

上述の如き冷却水の流れとは別に、ポンプ７２
が吐出する冷却水は流量制御弁７８によりその流
量を制御されつつ各気筒毎に設けられている固定
冷却水案内部材４２の冷却水通路４８に選択的に
供給される。低負荷運転時に於ては、吸気マニホ
ルド負圧が大きいから、この時には流量制御弁７
８が閉弁し、これによりこの時には冷却水通路４
８には冷却水が供給されない。これにより点火プ
ラグ２４が過冷却されることが回避され、くすぶ
り現象の発生が回避されるようになる。またこの
時にはシリンダ室５４にも比較的大きい吸気マニ
ホルド負圧が供給されていることにより、可動冷
却水案内部材５８は圧縮コイルばね６０のばね力
に抗して図にて上方へ引上げられて燃焼室頭部壁
２０に対する延出量を減少されている。これによ
り固定冷却水案内部材４２の内筒４２ｂが冷却水
室３２に対し直接露呈し、内筒４２ｂが冷却水室
３２を流れる冷却水によつて暖められるようにな
り、点火プラグ２４の暖機が促進されるようにな
る。

内燃機関の負荷が所定値を越えて増大すると、
吸気マニホルド負圧が所定値を越えて減少し、こ
れにより流量制御弁７８が開弁してポンプ７２が
吐出する冷却水の一部が固定冷却水案内部材４２
の冷却水通路４８に供給されるようになり、この
冷却水は、固定冷却水案内部材４２、更に可動冷
却水案内部材５８に案内されてその下端部よりの
燃焼室頭部壁５０へ向けて流出し、燃焼室頭部壁
２０をその全体に亘つて冷却する。内燃機関の負
荷の増大に伴なつてシリンダ室５４の負圧が減少
することにより可動冷却水案内部材５８は圧縮コ
イルばね６０のばね力によつて図にて下方へ移動
してその延出量を増大し、開口端、即ち冷却水の
流出口が燃焼室頭部壁２０により一層近づくよう
になる。これにより、内燃機関の負荷の増大に応
じて流量制御弁７８の開弁量が増大して冷却水通
路４８に供給される冷却水の流量が増大すること
と相俟つて燃焼室頭部壁２０の冷却がより一層強
力に行われるようになり、内燃機関のメカニカル
オクタン価が向上するようになる。

第２図及び第３図は各々本考案による内燃機関
のシリンダヘツド冷却装置の他の実施例を示して
いる。尚、第２図及び第３図に於て第１図に対応
する部分は第１図に付した符号と同一の符号によ
より示されている。

第２図に示された実施例に於ては、可動冷却水
案内部材５８の上端部に冷却水通路４８に対し露
呈した受圧面部５８ａが設けられており、可動冷
却水案内部材５８は受圧面部５８ｂに作用する水
圧の増大に応じて圧縮コイルばね６６のばね力に
抗して図にて下方へ移動して延出量を増大するよ
うになつている。

第３図に示された実施例に於ては、可動冷却水
案内部材５８が固定冷却水案内部材４２の外筒４
２ａに外接嵌合し、下端部にノズルの構成を兼ね
た受圧面部５８ｂ設けられており、可動冷却水案
内部材５８は受圧面部５８ｂに作用する水圧の増
大に応じて圧縮コイルばね６６のばね力に抗して
図にて下方へ移動して延出量を増大するようにな
つている。

第２図及び第３図に示された何れの実施例に於
ても、可動冷却水案内部材５８は、受圧面部５８
ａ或いは５８ｂ作用する水圧の増大、換言すれば
冷却水通路４８に供給される冷却水の流量の増大
に応じて延出量を増大するようになり、これによ
り冷却水通路４８に供給される冷却水の流量の増
大と相俟つて燃焼室頭部壁２０の冷却が上述の実
施例と同様に機関負荷の増大に応じて強力に行わ
れるようになる。

以上に於ては、本考案を特定の実施例について
詳細に説明したが、本考案はこれら実施例に限定
されるものではなく、本考案の範囲内にて他の
種々の実施例が可能であることは当業者にとつて
明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案による内燃機関のシ
リンダヘツド冷却装置の実施例を示す縦断面図で
ある。 １０……シリンンダブロツク、１２……シリン
ダヘツド、１４……シリンダボア、１６……ピス
トン、１８……燃焼室窪み、２０……燃焼室頭部
壁、２２……点火プラグ取付用ねじ孔、２４……
点火プラグ、２６……シリンダヘツドカバー、２
８……点火プラグキヤツプ、３０，３２……冷却
水室、３３……冷却水出口、３４，３６……連通
孔、３８……上部壁、４０……貫通孔、４２……
固定冷却水案内部材、４４……パツキング、４６
……収納ホール、５０……冷却水連通路、５２…
…シリンダ室構成用筒状部材、５４……シリンダ
室、５６……ピストン、５８……可動冷却水案内
部材、６０……圧縮コイルばね、６２……ポー
ト、６４……負圧供給孔、６６……圧縮コイルば
ね、７０……冷却水通路、７２……ポンプ、７
４，７６……冷却水通路、７８……流量制御弁、
８０……弁要素、８２……圧縮コイルばね、８４
……ダイヤフラム室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関のシリンダヘツドの冷却水室内に設け
   られる点火プラグの周りに延在し一端にて燃焼室
   頭部壁へ向けて開口した筒状の固定冷却水案内部
   材と、前記固定冷却水案内部材にその軸線方向に
   移動可能に嵌合し選択的に前記固定冷却水案内部
   材の開口端より前記燃焼室頭部壁へ向けて延出す
   る筒状の可動冷却水案内部材と、前記固定冷却水
   案内部材の内側に冷却水を選択的に供給する冷却
   水供給手段とを有する内燃機関のシリンダヘツド
   冷却装置。