JPS6166847A - 沸騰冷却式エンジンのシリンダヘツド - 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 この発明は、ウォータジャケット内の所定レベルまで液
相冷媒を貯留しておき、その４Ｍ気化により効率の良い
冷却を行うようｌこしたｍ　１９冷却式エンジンにおけ
るシリンダヘッドに関する。

従来の技術 エンジン冷却装置として、従前の水冷式冷却ｌ置に代え
て、冷媒（冷却水）の沸騰・凝縮のサイクルを利用した
極めて効率の良い沸騰冷却装置が、例えば特公昭５７−
５７６０８号公報や特開昭５７−６２９１２号公報等に
おいて提案されており、更には本出願人も既に種々の出
願（例えば特り譲昭５８−１４５４７０号、４？願昭５
８−２２８１４８号等）を行っている。これは基本的に
は、ンリンダブロックとシリンダヘッドとに亘って形成
されたウォータジャケット内の所定レベルまで液相冷媒
を貯留しておき、この液相冷媒の沸騰気化により＠部を
冷却するとともに、発生した蒸気をウォータジャケット
の上部つまりシリンダヘッド側から取り出して外部のコ
ンアンせに導き、ここで放熱液化させた後に、再度ウォ
ータジャケット内に！ｊ環供給するものであり、更に上
記特願昭５８−１４５４７０号等においては、液面上ン
せの検出に基づく冷媒供給ポンプの作動によりウォータ
ジャケット内の液面レベルを精度良く維持するようにし
、また上記冷媒供給ポンプを用いて冷却系内を一旦液相
冷媒で満たすことにより、空気の完全な排出除去を実現
してＡる。

発明が解決しようとする間望点 上記のように液相冷媒を所定レベルまで貯留しておく沸
弾冷却装置では、ンリンダヘツ）’（１１１１ウオータ
ジヤケツトの適当なレベル、具体的に（ｉ燃焼室壁等高
温部位が露出しない程度に、その液１面レベルが設定さ
れ、これより上方の空間が蒸気頭載となる。しかし、／
す／ダヘッド上部；こカム／ギフトを配したオーバヘッ
ドカム／ヤント型の動弁機構を採用しようとすると、上
記液面レベルの上部に十分な蒸気空間を確保することが
難しい。従って、高負荷時等の発生蒸気量の多いときに
蒸気流速が大きくなって、蒸気とともに多量の冷媒液滴
がコンデンサ側に持ち出されたり、蒸気の円滑な排出が
できずに局部的に液面レベルが低下したりする虞れがあ
った。

間租点を解決するための手段 この発明に係る沸祷冷却式エンジンの７リングヘツドは
、ダブルオーバヘッドカム７ヤフト型動弁機・簿を適用
し、一対のカム箋に挾まれた中央部に、ウォータジャケ
ットの一部となる蒸気空間部を形成したものであり、か
つこの蒸気空間部の上部がシリンダヘッド全長に亘って
滑らかに連ｄしている。

ｆト用 上記構成５こおいては、蒸気空間部が一対のカムシャフ
トの間に位置するので、その高さがカムシャフトによっ
て制約されることがなく、シリンダヘッドの比較的上方
に亘って十分に大きく形成することができる。そして、
その上部が滑らかに連続しているので、蒸気の円滑なａ
流がｉζ保される。

天ｉ例 ＊Ｚ　５７はこの発明に係るシリンダヘッド１の平面図
を示し、第１図〜＠４図は夫々そのＩ　−１，９ｔ！〜
バーｙ２麻に沿った断面図である。

このシリンダヘッド］は、４気筒用のもので、１気筒当
り吸気弁、排気弁を２個づつ有する形式であって、吸気
側カムンヤフト、排気側カム／ヤフトを夫々収容する一
対のカム室２．３が上部左右に略対称に形成された所謂
直動型のダブルオーバヘッドカム７ヤフト型となってい
る。また燃焼室４はベントルーフ型をなし、その中央頂
部に第２回正こ示すように点火栓取付部５が鰻けられて
いるとともに、算３図に示すように、両側に夫々吸気ボ
ート６および排気ボート７が形成されている。

尚、８．９はバルブガイド嵌合孔、１．０．１１はりフ
タ案内部、１２はヘッドボルト孔、１３はカム室２゜３
を横切るように形成されたカムジャーナル部を示してい
る。

ウォータジャケット１４は、上記の各ボート６゜７やヘ
ッドボルト孔１２等を避けた位置に、燃焼室壁１５等高
温部位を覆うように形成されており、所定レベルｇまで
液相冷媒が貯留されて、その上部が蒸気空間部１４１Ｌ
となっている。具体的には、１−直線断面を示す第３図
やＩＶ−ＩＶ線断面を示す第４図のように、両カム室２
，３に挾まれた中央部に、カムノヤフトより僅かに低い
程度の十分な高さｈを有する蒸気空間部１４ａが形成さ
れている。

尚、この蒸気空間部１４　ａを形成する上壁１６の中央
部分を下刃（高さｈ’　）に凹ませであるのは、点火栓
の脱着作業性と点火栓の蒸気による加熱防止とを考慮し
たものである。また、点火栓が位置する■−ｎ線断面で
は、第２図に示すように点火栓収容凹部１７を避けて、
その両側に蒸気空間部］４　ａが形成されている。これ
らの各断面における蒸気空間部１４　ａは、勿論／リン
ダヘッド】の全長に亘って一体に連続しているものであ
り、とりわけその高さｈが各部で略等しく、上部が凹凸
なく滑らかに連続している。またす２気筒と◆３気筒と
の間では、Ｉ−１線に沿った第１図に示すように、蒸気
空間部１４　＆が高さｈｏまで局部的に上方に立ち上が
った形状をなし、カムカバー取付面１８と等しい高さに
おいて蒸気排出口１９が開口形成されている。

尚、各部の蒸気空間部１４５Ｌを、その高さｈが上記蒸
気排出口１９へ向かって僅かに高くなるように緩やかに
傾斜させて形成しても良い。

上記のような構成によれば、ノリンダヘッド１全体の外
形寸法に比較して、蒸気空間部１４　ａの容積ならびに
高さを十分に大きく確保することができ、発生蒸気の流
速を低く抑制できる。また、カムジャーナル部１３等と
干渉せずに蒸気空間部１４　ａの上部を凹凸なく清らか
に連続させることが可能となる結果、蒸気の流れが円滑
となり、蒸気の滞留による局部的な液面低下や冷却不良
を防止できる。しかも、始動時などにウォータジャケッ
ト１４内を液相冷媒で満たして空気排出を行うに際して
も、空気泡の付着、滞留を生じることがない。

次に第６図〜第９図はこの発明の異なる実施例を示すも
ので、夫々前述した第１図〜第４図の断面に相当する断
面を示している。この実施例は、第８図および第９図の
断面におけるウォータジャケット１４の上壁ｔ６を平坦
形状とし、かつ全体の高さｈをシリンダヘッド１上面近
傍まで拡大して、蒸気空間部１４　ａを更に大きく確保
したものである。

尚、この他、前述した実施例との中間的な形状とするこ
とも勿論可能である。

また、蒸気排出口１９は必ずしも１個に限定されるもの
ではなく、複数箇所に設けても良い。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係る沸謙冷却
式エンジンのシリンダヘッドによれば、ウォータジャケ
ットの液面レベルより上部に十分な蒸気空間部を確保す
ることができ、高負荷時や減圧沸腸時に発生蒸気量が増
大しても蒸気流速を低く抑制できる。従って、コンデン
サ側への冷媒液滴の持ち出しや、冷媒液面の局部的な変
動を防止でき、安定した冷却性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２ｍ、填３図および填４図はこの発明に係る
ノリンダヘッドの断面図であって、夫々第５図の１−１
１．ＩＩ−ｎ線、　　Ｉ−１線オヨび１ｖ−■線に沿っ
た断面図、第５図は同／リンダヘッドの上面図、第６図
、第７図、第８図および１９図はこの発明の異なる実施
例の断面図であって、夫々第】図〜第４図１こ相当する
断面の断面図である。 ｌ・・・ノリンダヘッド、２，３・・カム室、４・・・
燃焼室、５・・・点火栓取付部、６・・・吸気ボート、
７・・・排気ボート％１４・・・ウォータジャケット、
１４ａ・・・蒸気空間部、１５・・燃焼室壁、１９・・
・蒸気排出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気側カムシャフト、排気側カムシャフトを夫々
   収容する一対のカム室が上部左右に略対称に形成された
   ダブルオーバヘッドカムシャフト型シリンダヘッドであ
   つて、燃焼室壁を覆うようにウォータジャケットが形成
   されているとともに、両カム室に挾まれた中央部に、上
   記ウォータジャケットの一部となる蒸気空間部を有し、
   かつこの蒸気空間部の上部がシリンダヘッド全長に亘っ
   て滑らかに連続していることを特徴とする沸騰冷却式エ
   ンジンのシリンダヘッド。