JPH0517143U - 内燃機関のシリンダヘツド構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸排気効率を向上させてエンジンの出力を向
上させる。 【構成】 シリンダヘッド１の吸排気ポート１４，１５
の少なくとも一方が、吸排気弁口１６〜１９側から延出
された仕切り壁２０を備え、仕切り壁２０により分岐さ
れて各吸排気弁口１６〜１９に連通されている。仕切り
壁２０は、別形成された壁部材２２がシリンダヘッド１
に一体に取り付けられて成る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、多弁系、より具体的には、１シリンダ当り３以上のバルブを有す る内燃機関のシリンダヘッド構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

１シリンダ当り３以上のバルブを有する多弁系の内燃機関のシリンダヘッドに おいて、空気を吸入する吸気ポートないしは燃焼ガスを排出する排気ポートは、 夫々、シリンダヘッドの吸排気ポート内に吸排気弁口側から延出された仕切り壁 により分岐されて、各吸排気弁口に連通するように構成されていることが多い。 そしてこの仕切り壁は、従来、シリンダヘッドの鋳造時にシリンダヘッドの本体 と一体に鋳造形成されている。

【０００３】 一方、エンジンの軽量化と高い冷却効率を得るために、近年、シリンダヘッド がアルミ合金で製作されている。このアルミ合金製のシリンダヘッドでは、エン ジン運転時の熱疲労により、吸排気ポート内の上述した仕切り壁の先端から割れ が発生するという問題がある。 このため、従来のアルミ合金製のシリンダヘッドでは、仕切り壁が吸排気弁口 側に追い込まれて、より具体的には、長さが短かく且つ先端部が肉厚に形成され ており、これにより仕切り壁先端からの割れの発生が防止されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら従来のシリンダヘッドでは、上述したように仕切り壁が短小に、 吸排気弁口側に追い込まれて形成されいるために、エンジンの吸排気効率を低下 させている。特に吸気ポートにおいては、仕切り壁の長さが短かい場合に隣接す る吸気弁口に誘導される空気同士が吸気弁口の近傍で衝突し、これにより吸気効 率を低下させ、特に高出力時におけるエンジンの出力を大幅に、例えば、２ー３ ％程度も低下させるという問題を発生させている。

【０００５】 本考案はこのような問題を解決するためになされたもので、吸排気ポート内の 仕切り壁の割れの発生を防止すると共に、吸排気効率を向上させてエンジンの出 力向上、特に高出力時のエンジンの出力向上を図った内燃機関のシリンダヘッド 構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成するために、本考案によれば、シリンダヘッドの吸排気ポー トの少なくとも一方が、吸排気弁口側から延出された仕切り壁を備え、前記仕切 り壁により分岐されて各吸排気弁口に連通される多弁系の内燃機関のシリンダヘ ッド構造において、前記仕切り壁は、別形成された壁部材がシリンダヘッドに一 体に取り付けられて成ることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

上述の内燃機関のシリンダヘッド構造において、仕切り壁は、別形成された壁 部材がシリンダヘッドに一体に取り付けられて成るので、壁部材をシリンダヘッ ドより強度の高い材質を用いて形成することができるようになり、仕切り壁を薄 長に、且つ自由な形状に、より具体的には、最も吸排気効率の高い形状に形成す ることができるようになる。

【０００８】 一方、仕切り壁のシリンダヘッドの母材部分は、吸排気効率を低下させること なく、短小に且つ肉厚に形成することができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は、本考案の内燃機関のシリンダヘッド、例えば、１シリンダ当り４バル ブを有する４気筒直列エンジンのシリンダヘッド１を示す。このシリンダヘッド １は、軽量化と高い冷却効率を得るためにアルミ合金で鋳造形成されている。そ してシリンダヘッド１は、共に図示しないガスケットを挟んでシリンダブロック に載置され固着されている。

【００１０】 シリンダヘッド１には、各燃焼室位置毎にボス群４が一体に形成され、これら のボス群４を囲むようにして、エンジン冷却水が循環する冷却水路１０、１１と 冷却水室１３とが形成されている。この冷却水路１０，１１はシリンダヘッド１ の長手方向に延び、それぞれの上流端と下流端とは、シリンダブロックの図示し ないウォータジャケットに連通されている。

【００１１】 また、シリンダヘッド１のボス群４には、シリンダヘッド１の左右両側から、 空気をシリンダにまで導く吸気ポート１４と燃焼ガスを排出する排気ポート１５ とが、夫々、シリンダヘッド１の中央に向けて配設されている。この吸気ポート １４と排気ポート１５との中央寄りの端部には、シリンダヘッド１の下方に開口 する吸気弁口１６，１７と排気弁口１８,１９とが夫々２個ずつ配設されている 。ここで吸気弁口１６，１７の径は、排気弁口１８,１９の径より夫々大径に形 成されている。また、吸気弁口１６，１７と排気弁口１８,１９との下方には、 共に図示しない吸気弁と排気弁とが夫々配設され、この吸気弁と排気弁とを介し て吸気ポート１４と排気ポート１５とがシリンダブロックの各シリンダに連通さ れている。

【００１２】 そして、上述した吸気ポート１４と排気ポート１５とは、夫々、吸排気弁口１ ６〜１９の側から延出された仕切り壁２０，２１を備え、この仕切り壁２０，２ １により分岐されて各吸排気弁口１６〜１９に導かれている。ここで排気ポート １５の仕切り壁２１は、シリンダヘッド１と一体にアルミ合金により鋳造形成さ れており、その長さが比較的短かく先端部が大きなアールをもって形成されてい る。これは、上述したように排気弁口１８,１９の径が吸気弁口１６，１７の径 より夫々小径に形成されているので、排気ポート１５の仕切り壁２１は、吸気ポ ート１０の仕切り壁２０より肉厚に形成することができ、排気ガスの整流に必要 な長さを有しながら充分な耐熱疲労性を得ている。

【００１３】 一方、吸気ポート１４側の仕切り壁１４は、図２,３に示されるように、アル ミ合金製のシリンダヘッド１に吸気弁側から延出された仕切り壁基部２１に、別 形成された壁部材２２が一体に鋳込まれて取り付けられている。この仕切り壁基 部２１は、吸気弁口１６、１７に吸気エアをスムースに誘導できるように、吸気 弁口１６、１７の間を埋める厚さに、また短小に大きなアールをもって形成され ている。 一方、壁部材２２は、鉄製の板金を予め三日月型に形成されたものが 、シリンダヘッドブロック１の鋳造時に中子に挿入され、上述した仕切り壁基部 ２１に鋳込まれたものである。この壁部材２２は、薄く、そして高い吸気効率が 得られるように充分な長さに形成され、先端はアール加工されている。

【００１４】 また、上述したボス群４には、エンジン組立用のボルト孔２３が吸排気ポート １４,１５の間に上下方向に穿設され、また、シリンダヘッド１の剛性を確保た めのリブ２４等が設けられている。 さらに、シリンダヘッド１には、図示しないイグニションプラグを螺着させる ための孔，潤滑油の通路等が配設されている。

【００１５】 次に、本シリンダヘッド１の仕切り壁２０の作用について説明する。 仕切り壁２０の仕切り壁基部２１は、上述したように、短小に大きなアールを もって形成されている。このため、充分な耐熱疲労性が確保されて、運転時の熱 疲労による割れの発生が効果的に防止されている。 一方、仕切り壁基部２１に 鋳込まれた壁部材２２は、上述したように、アルミ合金より強度的に遥かに強い 鉄製である。このため、充分な耐熱疲労性が確保されると共に、薄く且つその形 状を高い自由度をもって形成することができ、所望の吸気効率を得ることができ るようになる。

【００１６】 図４は、図２で示す吸気弁口１６，１７の中心から仕切り壁２２の先端までの 長さ、つまり、仕切り壁長さＬとエンジンの出力ＰＳとのに関係を示す特性図で ある。これによれば、仕切り壁長さＬが所要長Ｌ_O までは、エンジンの出力ＰＳ が上昇することが示されており、本シリンダヘッド構造では、仕切り壁２０の長 さＬがこのＬ_O に設定されている。

【００１７】 なお、上述した一実施例では、水冷エンジンのシリンダヘッド１を示したが、 本考案のシリンダヘッド構造は、空冷エンジンのシリンダヘッドに適用すること ができることは勿論である。 また、上述した一実施例では、本考案のシリンダヘッド構造を吸気ポート１４ にのみ配設したが、これに限定されることはなく、排気ポート１５にのみ、ある いは、双方に配設してもよい。

【００１８】 さらに、上述した一実施例では、１気筒当たり４バルブを有する４気筒エンジ ンのシリンダヘッド１を示したが、本考案のシリンダヘッド構造は、１気筒当た り３以上のバルブを有する多弁系エンジンであればどのようなエンジンであって も適用することができる。また、１つの吸排気ポートに３以上の吸排気弁口を有 するエンジンの場合、つまり、１つの吸排気ポートに２以上の仕切り壁を有する 場合には、その一部の仕切り壁にのみ本考案のシリンダヘッド構造を実施しても よい。

【００１９】 そして、上述した一実施例では、アルミ合金製のシリンダヘッド１に鉄製の壁 部材２２を取り付けたが、本考案のシリンダヘッド構造が実施されるシリンダヘ ッドと壁部材との材質は、夫々上記に限定されるものではなく、どのような材質 のものであってもよい。

【００２０】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案のシリンダヘッド構造によれば、仕切り壁 は、別形成された壁部材がシリンダヘッドに一体に取り付けられて成り、仕切り 壁を薄長に、かつ自由な形状に、より具体的には、最も吸排気効率の高い形状に 形成できるようにしている一方、シリンダヘッドの仕切り壁の母材部分を短小に 、且つ肉厚に形成することができるので、吸排気ポートの仕切り壁の割れを防止 しながら、吸排気効率を効果的に高めてエンジンの出力向上、特に高出力時にお けるエンジンの出力を飛躍的に向上させている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の内燃機関のシリンダヘッド構造の具体
的構成を示す上面断面図である。

【図２】図１中の吸気ポート１４の詳細を示す上面断面
図である。

【図３】図２の矢線 III−III で示す吸気ポート１４の
側面断面図である。

【図４】図１中の仕切り壁２０の長さＬとエンジン出力
ＰＳとの関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド ４ ボス群 １４ 吸気ポート １５ 排気ポート １６，１７ 吸気弁口 １８，１９ 排気弁口 ２０ 仕切り壁 ２１ 仕切り壁基部 ２２ 壁部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッドの吸排気ポートの少なく
   とも一方が、吸排気弁口側から延出された仕切り壁を備
   え、前記仕切り壁により分岐されて各吸排気弁口に連通
   される多弁系の内燃機関のシリンダヘッド構造におい
   て、前記仕切り壁は、別形成された壁部材がシリンダヘ
   ッドに一体に取り付けられて成ることを特徴とする内燃
   機関のシリンダヘッド構造。