(57)【要約】【課題】排気ポート内に突出する突条のフィンを有するシリンダヘッドに関して、排気ポートを流れる排気が高温である場合に、排気からフィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制する。【解決手段】シリンダヘッドには、内燃機関の燃焼室から排出された排気が通過する排気ポート１２が形成されている。シリンダヘッドは、排気ポート１２の内壁から排気ポート１２内に突出しており排気ポート１２が延びる方向に延びている突条として、第１フィン２１、第２フィン２２を有している。さらに、シリンダヘッドは、排気ポート１２の内壁から排気ポート１２内に突出して第１フィン２１と交差する方向に延びる突起部として第１突起部３１を備えている。シリンダヘッドは、排気ポート１２の内壁から排気ポート１２内に突出して第２フィン２２と交差する方向に延びる突起部として第２突起部３６を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室から排出された排気が通過する排気ポートと、前記排気ポートの内壁から該排気ポート内に突出しており該排気ポートにおける排気上流から排気下流に向けて延びている突条であるフィンと、を有するシリンダヘッドであり、
前記排気ポートの内壁から該排気ポート内に突出して前記フィンと交差する方向に延びている突起部を備える
シリンダヘッド。
【請求項２】
前記突起部は、前記内壁から突出する高さが前記排気ポートの上流側よりも前記排気ポートの下流側ほど大きい前段部を備え、
前記前段部は、前記排気ポートの上流側における当該突起部の端を基点として、前記排気ポートの上流側よりも前記排気ポートの下流側ほど前記内壁から離間するように傾斜した案内面を有する
請求項１に記載のシリンダヘッド。
【請求項３】
前記フィンにおける前記排気ポートの上流側の端部を先端部とすると、
前記突起部は、前記先端部よりも前記排気ポートにおける上流側に位置している
請求項１または２に記載のシリンダヘッド。
【請求項４】
前記フィンを第１フィンとすると、
前記排気ポートの内壁から該排気ポート内に突出しており該排気ポートにおける排気上流から排気下流に向けて延びている突条であり、前記第１フィンに対して前記排気ポートの周方向に並んで配置されている第２フィンを備え、
前記突起部は、前記第１フィンと前記第２フィンとに挟まれた間隙に配置されている
請求項１または２に記載のシリンダヘッド。
【請求項５】
前記第１フィンおよび前記第２フィンは、前記第１フィンと前記第２フィンとに挟まれた前記間隙によって形成されている通路が蛇行するように波形状をなす波部を有しており、
前記突起部は、前記波部に挟まれた前記間隙に配置されている
請求項４に記載のシリンダヘッド。
【請求項６】
前記突起部を上流突起部とすると、
前記排気ポートの内壁から該排気ポート内に突出して前記フィンと交差する方向に延びている下流突起部を前記上流突起部よりも前記排気ポートにおける下流側に備える
請求項１〜５のいずれか一項に記載のシリンダヘッド。
【請求項７】
前記上流突起部は、前記内壁から突出する部分のうち前記排気ポートの周方向における一部分が切り欠かれた形状であり、
前記下流突起部は、前記上流突起部が切り欠かれている部分に対して前記排気ポートにおける排気下流に配置されている
請求項６に記載のシリンダヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されているシリンダヘッドは、排気ポートの内壁から突出する突条部（以下、「フィン」と記載。）を備えている。特許文献１には、排気ポートを流れる排気の熱がフィンに伝達され、排気の熱回収効率を高めることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３７０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
排気ポートを流れる排気の温度は、内燃機関の機関回転数が高いほど高温になる。特許文献１に開示されているシリンダヘッドのように排気ポートにフィンを設けている場合、排気ポートを流れる排気が高温であると、排気からフィンに伝達される熱量が過剰になる虞がある。過剰な熱量が排気からフィンに伝達されると、たとえばシリンダヘッドのウォータージャケットを循環する冷却水が過度に高温になるといった問題が生じる虞がある。特許文献１に開示されているシリンダヘッドでは、排気からフィンに伝達される熱量が過剰になる場合について考慮されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためのシリンダヘッドは、内燃機関の燃焼室から排出された排気が通過する排気ポートと、前記排気ポートの内壁から該排気ポート内に突出しており該排気ポートにおける排気上流から排気下流に向けて延びている突条であるフィンと、を有するシリンダヘッドであり、前記排気ポートの内壁から該排気ポート内に突出して前記フィンと交差する方向に延びている突起部を備えることをその要旨とする。
【０００６】
上記構成では、排気ポートの内壁から突出する突起部が設けられているため、内壁に沿った排気の流れは、突起部を越えると内壁から剥離しやすい。
たとえば内燃機関の機関回転数が高いときのように排気ポートを流れる排気の流速が比較的速いとき、突起部を越えた排気は、排気ポートの内壁から離れて排気ポートが延びる方向に沿って下流側に流れやすい。このため、突起部を越えた排気は、排気ポートの内壁の近くを流れにくく、内壁から突出しているフィンに衝突しにくくなる。これによって、排気からフィンに伝達される熱量を軽減することができる。
【０００７】
一方で、たとえば内燃機関がアイドル運転のときのように排気ポートを流れる排気の流速が比較的遅いとき、排気の流速が速いときと比較して、突起部によって剥離した流れは、突起部よりも下流側であり突起部の頂点よりも内壁側に流れやすい。そして、内壁側に流れる排気によって渦が形成される。このため、排気ポート内を排気が流れることによって内壁側に形成される境界層は、突起部よりも下流側において、渦によって剥離されやすくなる。これによって、内壁の近くでは熱伝達率が大きくなる。すなわち、突起部よりも下流側では、排気からフィンまたは内壁への熱量の伝達を促進することができる。
【０００８】
以上のように上記構成によれば、排気ポートの内壁に設けている突起部によって、排気の流速に応じて熱回収の効率を変更することができる。そして、内燃機関では、排気の流速が速いとき、すなわち機関回転数が高いときには排気の温度が高い。一方、排気の流速が遅いとき、すなわちアイドル運転のときのように機関回転数が低いときには排気の温度が低い。すなわち、上記構成によれば、突起部によって、排気の温度が低いときには排気からフィンへの熱量の伝達が抑制されないようにしつつ、排気の温度が高いときには排気からフィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【０００９】
上記シリンダヘッドの一例では、前記突起部は、前記内壁から突出する高さが前記排気ポートの上流側よりも前記排気ポートの下流側ほど大きい前段部を備え、前記前段部は、前記排気ポートの上流側における当該突起部の端を基点として、前記排気ポートの上流側よりも前記排気ポートの下流側ほど前記内壁から離間するように傾斜した案内面を有する。
【００１０】
上記構成によれば、内壁に沿って流れる排気は、突起部の前段部が有する案内面に衝突する。案内面が傾斜しているため、突起部と衝突する排気は、排気ポートの下流側に流れることが阻害されにくく、且つ、突起部を越える排気の流れは、排気ポートの内壁から剥離しやすい。すなわち、突起部によって、排気の温度が低いときには排気からフィンへの熱量の伝達が抑制されないようにしつつ、排気の温度が高いときには排気からフィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００１１】
上記シリンダヘッドの一例では、前記フィンにおける前記排気ポートの上流側の端部を先端部とすると、前記突起部は、前記先端部よりも前記排気ポートにおける上流側に位置している。
【００１２】
フィンの先端部は、排気ポートを流れる排気が衝突しやすく過度に温度が高くなりやすい。上記構成によれば、突起部を越えた排気は、排気ポートの内壁の近くを流れにくく、フィンの先端部に衝突しにくくなる。これによって、フィンの先端部が過度に昇温することを抑制できる。すなわち、排気からフィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００１３】
上記シリンダヘッドの一例では、前記フィンを第１フィンとすると、前記排気ポートの内壁から該排気ポート内に突出しており該排気ポートにおける排気上流から排気下流に向けて延びている突条であり、前記第１フィンに対して前記排気ポートの周方向に並んで配置されている第２フィンを備え、前記突起部は、前記第１フィンと前記第２フィンとに挟まれた間隙に配置されている。
【００１４】
上記構成によれば、第１フィンと第２フィンとに挟まれた間隙を流れる排気を排気ポートの内壁から剥離させやすくなる。これによって、排気の温度が高いときに排気から第１フィンおよび第２フィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００１５】
上記シリンダヘッドの一例では、前記第１フィンおよび前記第２フィンは、前記第１フィンと前記第２フィンとに挟まれた前記間隙によって形成されている通路が蛇行するように波形状をなす波部を有しており、前記突起部は、前記波部に挟まれた前記間隙に配置されている。
【００１６】
上記構成によれば、波部によって、第１フィンと第２フィンとに挟まれた間隙を流れる排気の流れを第１フィンおよび第２フィンの側壁から剥離させることができる。さらに、波部に挟まれた間隙に突起部が配置されているため、第１フィンまたは第２フィンの側壁から剥離した排気が突起部を越える場合には、排気の流れを排気ポートの内壁から剥離させることができる。このため、排気の流速が速いときには、排気が波部を通過する際に第１フィンおよび第２フィンの近くを流れにくく、さらに排気が内壁の近くを流れにくい。これによって、排気の温度が高いときに第１フィンおよび第２フィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００１７】
上記シリンダヘッドの一例では、前記突起部を上流突起部とすると、前記排気ポートの内壁から該排気ポート内に突出して前記フィンと交差する方向に延びている下流突起部を前記上流突起部よりも前記排気ポートにおける下流側に備える。
【００１８】
上記構成によれば、機関回転数が高いとき、上流突起部と下流突起部とを備えていることによって、下流突起部よりも下流側においても排気の流れが内壁から離れやすくなる。すなわち、上流突起部を越えた排気の流れが排気ポートの内壁側に戻ったとしても、下流突起部よりも下流側において排気の流れを再び内壁から離すことができる。このため、上流突起部のみを備える場合と比較して排気が排気ポートの内壁に沿って流れにくくなる区間を長くすることができ、内壁から突出しているフィンに排気の流れが衝突しにくくなる。これによって、排気からフィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００１９】
また、機関回転数が低いときには、上流突起部と下流突起部とを備えていることによって、下流突起部よりも下流側においても境界層を剥離することができる。このため、上流突起部のみを備える場合と比較して内壁の近くにおいて熱伝達率が大きくなる区間を長くすることができる。これによって、排気からフィンまたは内壁への熱量の伝達を促進することができる。
【００２０】
上記シリンダヘッドの一例では、前記上流突起部は、前記内壁から突出する部分のうち前記排気ポートの周方向における一部分が切り欠かれた形状であり、前記下流突起部は、前記上流突起部が切り欠かれている部分に対して前記排気ポートにおける排気下流に配置されている。
【００２１】
排気ポートが内壁から突出する突起部を備えている場合、突起部が設けられている部分において排気ポートの流路断面積が縮小する。このため、排気が突起部を通過する際に圧力損失が発生する。
【００２２】
上記構成では、上流突起部は、排気ポートの周方向における一部が欠けている。このため、排気ポートの周方向における全周に亘って上流突起部が設けられている場合と比較して、流路断面積の縮小幅を小さくすることができ、排気が上流突起部を通過する際に発生する圧力損失を小さく抑えることができる。さらに、上流突起部が切り欠かれている部分の下流側に下流突起部が配置されているため、上流突起部が設けられている箇所を通過した際に内壁から剥離されることなく通過した排気を、下流突起部によって内壁から剥離させることができる。すなわち、圧力損失を小さくしつつも、排気の温度が高いときには排気からフィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態のシリンダヘッドを備える内燃機関を示す断面図。
【図２】同実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポートを示す模式図。
【図３】同実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポートの断面図。
【図４】同実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポートの断面図。
【図５】同実施形態のシリンダヘッドが有する突起部を示す模式図。
【図６】シリンダヘッドの変更例における排気ポート内の形状を示す模式図。
【図７】第２実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポートを示す模式図。
【図８】シリンダヘッドの変更例が有する排気ポートを示す模式図。
【図９】シリンダヘッドの変更例における排気ポート内の形状を示す模式図。
【図１０】シリンダヘッドと排気マニホールドとを示す模式図。
【図１１】同変更例が有する突起部を示す断面図。
【図１２】シリンダヘッドの変更例が有する排気ポートを示す模式図。
【図１３】第３実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポートを示す模式図。
【図１４】排気ポート内における排気の流れを示す模式図。
【図１５】同実施形態のシリンダヘッドが有する突起部の断面図。
【図１６】第４実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポートを示す模式図。
【図１７】同変更例が有するフィンを示す模式図。
【図１８】同変更例が有するフィンと突起部とを示す模式図。
【図１９】シリンダヘッドの変更例が有する突起部の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
以下、シリンダヘッドの第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１は、シリンダヘッド１０を備える内燃機関９０を示している。内燃機関９０は、内燃機関９０の出力軸であるクランクシャフトの回転と連動して往復動可能なピストン９４を備えている。内燃機関９０は、ピストン９４を収容するシリンダブロック９１を備えている。ピストン９４は、シリンダブロック９１に形成されている気筒９２に収容されている。内燃機関９０では、気筒９２とピストン９４とシリンダヘッド１０とによって燃焼室９３が区画されている。なお、内燃機関９０は、多気筒の内燃機関である。図１には、一つの気筒９２を示している。
【００２５】
シリンダヘッド１０には、燃焼室９３に吸気を導入する吸気ポート１１が形成されている。シリンダヘッド１０には、燃焼室９３において燃焼された混合気を排気として排出する排気ポート１２が形成されている。シリンダヘッド１０には、吸気ポート１１と燃焼室９３との連通を開閉する吸気バルブ１８が設けられている。吸気バルブ１８は、シリンダヘッド１０が有するバルブガイド２９に支持されている。シリンダヘッド１０には、燃焼室９３と排気ポート１２との連通を開閉する排気バルブ１９が設けられている。排気バルブ１９は、シリンダヘッド１０が有するバルブガイド２９に支持されている。内燃機関９０は、一つの気筒９２毎に、二つの吸気バルブ１８と二つの排気バルブ１９とを備えている。図１には、一方の吸気バルブ１８と一方の排気バルブ１９とを示している。
【００２６】
内燃機関９０は、燃焼室９３に電極を露出させた点火プラグ８１を備えている。点火プラグ８１は、シリンダヘッド１０に取り付けられている。シリンダヘッド１０には、冷却水が循環する通路としてウォータージャケット１７が形成されている。
【００２７】
内燃機関９０は、排気マニホールド９５を備えている。排気マニホールド９５は、シリンダヘッド１０に取り付けられている。排気マニホールド９５には、燃焼室９３から排気ポート１２に排出された排気が流入する。
【００２８】
図１および図２を用いて、シリンダヘッド１０に形成されている排気ポート１２について説明する。図２は、バルブガイド２９側から見た排気ポート１２を模式的に示している。
【００２９】
図２に示すように、一つの気筒９２に接続されている排気ポート１２は、第１上流部１３および第２上流部１４と、第１上流部１３および第２上流部１４よりも排気の流れ方向下流側に位置する下流部１５と、によって構成されている。
【００３０】
第１上流部１３および第２上流部１４は、それぞれ燃焼室９３と接続されている。第１上流部１３は、燃焼室９３と接続されている第１流入端１３ａから排気下流側に延びており、第２上流部１４と合流して下流部１５に接続されている。第２上流部１４は、燃焼室９３と接続されている第２流入端１４ａから排気下流側に延びており、第１上流部１３と合流して下流部１５に接続されている。燃焼室９３から排出されて第１上流部１３と第２上流部１４とに流入する排気は、下流部１５において合流する。
【００３１】
シリンダヘッド１０は、排気ポート１２の内壁１６から排気ポート１２内に突出しており排気ポート１２における排気上流から排気下流に向けて延びている突条を備えている。図２に示すように、シリンダヘッド１０には、上記突条として、第１フィン２１と、第２フィン２２と、第３フィン２３と、第４フィン２４と、が設けられている。図１には、四つの突条のうち第１フィン２１と第３フィン２３とを示している。
【００３２】
図２に示すように、第１フィン２１は、排気ポート１２の上流側の端部である第１先端部２１ａが第１上流部１３に位置している。第１フィン２１は、第１先端部２１ａから排気下流側に延びており、第１上流部１３および下流部１５に設けられている。図１に示すように、第１フィン２１は、排気ポート１２においてバルブガイド２９が設けられている側に位置している。
【００３３】
図２に示すように、第３フィン２３は、排気ポート１２の上流側の端部である第３先端部２３ａが第１上流部１３に位置している。第３フィン２３は、第３先端部２３ａから排気下流側に延びており、第１上流部１３および下流部１５に設けられている。図１に示すように、第３フィン２３は、排気ポート１２における燃焼室９３と接続されている第１流入端１３ａ側に位置している。
【００３４】
以下では、排気ポート１２について、バルブガイド２９が設けられている側を排気ポート１２の上側として、燃焼室９３と接続されている第１流入端１３ａ側を排気ポート１２の下側とする。すなわち、第１フィン２１は、排気ポート１２の上側に設けられている。第３フィン２３は、排気ポート１２の下側に設けられている。
【００３５】
図２に示すように、第２フィン２２は、排気ポート１２の上流側の端部である第２先端部２２ａが第２上流部１４に位置している。第２フィン２２は、第２先端部２２ａから排気下流側に延びており、第２上流部１４および下流部１５に設けられている。第２フィン２２は、第１フィン２１と同様に、排気ポート１２の上側に設けられている。
【００３６】
図２に示すように、第４フィン２４は、排気ポート１２の上流側の端部である第４先端部２４ａが第２上流部１４に位置している。第４フィン２４は、第４先端部２４ａから排気下流側に延びており、第２上流部１４および下流部１５に設けられている。第４フィン２４は、第３フィン２３と同様に、排気ポート１２の下側に設けられている。
【００３７】
すなわち、第１上流部１３では、内壁１６から第１フィン２１および第３フィン２３が突出している。第２上流部１４では、内壁１６から第２フィン２２および第４フィン２４が突出している。そして、下流部１５では、内壁１６から第１フィン２１〜第４フィン２４が突出している。
【００３８】
下流部１５において排気ポート１２の上側に設けられている第１フィン２１と第２フィン２２は、排気ポート１２の周方向に並んで配置されている。排気ポート１２の下側に設けられている第３フィン２３と第４フィン２４は、排気ポート１２の周方向に並んで配置されている。
【００３９】
シリンダヘッド１０は、排気ポート１２の内壁１６から排気ポート１２内に突出して第１フィン２１〜第４フィン２４と交差する方向に延びている突起部を備えている。
シリンダヘッド１０は、突起部として第１突起部３１を備えている。図２に示すように、第１突起部３１は、第１上流部１３に位置している。第１突起部３１は、第１上流部１３における第１先端部２１ａおよび第３先端部２３ａよりも上流側に位置している。図１には、第１突起部３１を示している。
【００４０】
シリンダヘッド１０は、突起部として第２突起部３６を備えている。図２に示すように、第２突起部３６は、第２上流部１４に位置している。第２突起部３６は、第２上流部１４における第２先端部２２ａおよび第４先端部２４ａよりも上流側に位置している。
【００４１】
図３〜図５を用いて第１突起部３１について詳細に説明する。なお、第１実施形態では、第２上流部１４に位置している第２突起部３６は、第１上流部１３に位置している第１突起部３１と同様の構成を備えているため、詳細な説明を省略する。
【００４２】
図３は、第１突起部３１側から第１フィン２１および第３フィン２３側を見たシリンダヘッド１０の断面図である。図３に示すように、第１突起部３１は、排気ポート１２の内壁１６から突出している。第１突起部３１は、内壁１６からの突出高さが、第１フィン２１および第３フィン２３よりも小さくなっている。なお、各図に示す第１突起部３１、および第１フィン２１〜第４フィン２４は、説明の便宜上、内壁１６からの突出高さを誇張している。
【００４３】
図３に示すように、内壁１６から突出している第１突起部３１は、第１上流部１３の周方向において全周に亘って延びている。第１突起部３１によって、排気ポート１２の流路断面積が絞られている。
【００４４】
図４は、排気ポート１２が延びる方向に対して直交する方向から排気ポート１２を見たシリンダヘッド１０の断面図である。排気ポート１２の周囲には、ウォータージャケット１７が設けられている。第１突起部３１は、図４に示す断面形状において、排気ポート１２の上流側から下流側に向かって内壁１６からの突出高さが大きくなっている部分と、排気ポート１２の上流側から下流側に向かって内壁１６からの突出高さが小さくなっている部分と、を有している。すなわち、第１突起部３１は、排気ポート１２の流路断面積を一旦絞ってから流路断面積を元に戻す形状を有している。
【００４５】
図５は、図４に示す第１突起部３１の断面形状を模式的に示している。図５に示すように、第１突起部３１は、内壁１６から突出する高さが排気ポート１２の上流側よりも下流側ほど大きい前段部３２を備えている。前段部３２は、排気ポート１２の上流側における第１突起部３１の端を基点として、排気ポート１２の上流側よりも下流側ほど内壁１６から離間するように傾斜した案内面３２ａを有している。案内面３２ａの傾斜角θ１は、鋭角である。図５に示すように、第１突起部３１は、内壁１６から突出する高さが最も大きい頂部３３を基点として、内壁１６から突出する高さが排気ポート１２の上流側よりも下流側ほど小さい後段部３４を備えている。第１突起部３１における後段部３４は、第１突起部３１における前段部３２よりも排気流れ方向の長さが短い。すなわち、頂部３３は、第１突起部３１において、第１突起部３１における上流側の端から下流側の端までの中央よりも下流側に位置している。また、第１突起部３１は、前段部３２から頂部３３にかけて、図５に示す断面形状において内壁１６に対する傾斜角が緩やかになり、内壁１６に対する傾斜角が「０°」になる部分を有している。
【００４６】
本実施形態の作用について説明する。
図４には、排気ポート１２を通過する排気の流れを模式的に示す矢印を表示している。実線の矢印は、内燃機関９０の機関回転数が高い場合の排気の流れを例示している。破線の矢印は、内燃機関９０がアイドル運転である場合の排気の流れを例示している。
【００４７】
図４に示すように、第１突起部３１は、内壁１６から突出している。このため、内壁１６に沿って流れる排気は、第１突起部３１に衝突する。より詳しくは、内壁１６に沿って流れる排気は、図５に示す第１突起部３１の前段部３２が有する案内面３２ａに衝突する。案内面３２ａに衝突した排気は、案内面３２ａの傾斜に沿って流れて、第１突起部３１の頂部３３を越えると内壁１６から剥離する。
【００４８】
ここで、たとえば内燃機関９０の機関回転数が高い場合には、排気ポート１２を流れる排気の流速が比較的速い。このとき、図４に実線の矢印で示すように、第１突起部３１を越えた排気は、排気ポート１２の内壁１６から離れて排気ポート１２が延びる方向に沿って下流側に流れやすい。このため、第１突起部３１を越えた排気は、排気ポート１２の内壁１６の近くを流れにくい。したがって、第１突起部３１を越えた排気は、第１上流部１３において内壁１６から突出している第１フィン２１または第３フィン２３に衝突しにくくなる。同様に、第２突起部３６を越えた排気は、第２フィン２２または第４フィン２４に衝突しにくくなる。
【００４９】
さらに、第１実施形態のシリンダヘッド１０では、第１突起部３１は、図２に示すように第１フィン２１の第１先端部２１ａおよび第３フィン２３の第３先端部２３ａよりも排気上流に位置している。このため、第１突起部３１を越えて内壁１６から剥離する排気の流れは、第１先端部２１ａおよび第３先端部２３ａに衝突しにくい。同様に、第２突起部３６を越えて内壁１６から剥離する排気の流れは、第２先端部２２ａおよび第４先端部２４ａに衝突しにくい。
【００５０】
一方で、たとえば内燃機関９０がアイドル運転である場合には、排気ポート１２を流れる排気の流速が比較的遅い。このとき、排気の流速が速いときと比較して、第１突起部３１によって剥離した流れは、図４に破線の矢印で示すように、第１突起部３１よりも下流側であり第１突起部３１の頂部３３よりも内壁１６側に流れやすい。そして、内壁１６側に流れる排気によって渦が形成される。このため、排気ポート１２内を排気が流れることによって内壁１６側に形成される境界層は、第１突起部３１よりも下流側において、渦によって剥離されやすくなる。これによって、内壁１６の近くでは熱伝達率が大きくなる。
【００５１】
本実施形態の効果について説明する。
（１−１）シリンダヘッド１０では、排気の流速が速いとき、第１突起部３１または第２突起部３６を越えた排気は、排気ポート１２の内壁１６の近くを流れにくく、内壁１６から突出している第１フィン２１〜第４フィン２４に衝突しにくくなる。これによって、排気から第１フィン２１〜第４フィン２４に伝達される熱量を軽減することができる。
【００５２】
一方、排気の流速が遅いとき、第１突起部３１または第２突起部３６を排気が越えると、当該突起部よりも下流側において、境界層が剥離される。これによって、内壁１６の近くでは熱伝達率が大きくなる。すなわち、第１突起部３１または第２突起部３６よりも下流側では、排気から第１フィン２１〜第４フィン２４または内壁１６への熱量の伝達を促進することができる。
【００５３】
すなわち、シリンダヘッド１０によれば、排気ポート１２の内壁１６に設けている第１突起部３１および第２突起部３６によって、排気の流速に応じて熱回収の効率を変更することができる。そして、内燃機関９０では、排気の流速が速いとき、すなわち機関回転数が高いときには排気の温度が高い。一方、排気の流速が遅いとき、すなわちアイドル運転のときのように機関回転数が低いときには排気の温度が低い。このため、第１突起部３１および第２突起部３６によって、排気の温度が低いときには排気から第１フィン２１〜第４フィン２４への熱量の伝達が抑制されないようにしつつ、排気の温度が高いときには排気から第１フィン２１〜第４フィン２４に伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００５４】
（１−２）シリンダヘッド１０では、排気ポート１２の内壁１６から突出する第１突起部３１が案内面３２ａを有しているため、内壁１６に沿って流れる排気は、案内面３２ａに衝突する。案内面３２ａが傾斜していることによって、第１突起部３１の案内面３２ａと衝突する排気は、排気ポート１２の下流側に流れることが阻害されにくい。また、案内面３２ａを有する前段部３２は、排気ポート１２の上流側より下流側ほど内壁１６から突出する高さが大きくなっている。これによって、第１突起部３１を越える排気の流れは、排気ポート１２の内壁１６から剥離しやすい。すなわち、第１突起部３１によって、排気の温度が低いときには排気から第１フィン２１〜第４フィン２４への熱量の伝達が抑制されないようにしつつ、排気の温度が高いときには排気から第１フィン２１〜第４フィン２４に伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００５５】
（１−３）第１フィン２１の第１先端部２１ａや第３フィン２３の第３先端部２３ａのようなフィンの先端部は、排気ポート１２を流れる排気が衝突しやすく過度に温度が高くなりやすい。この点、第１突起部３１が第１先端部２１ａおよび第３先端部２３ａよりも排気上流に位置しているシリンダヘッド１０によれば、第１突起部３１を越えた排気は、排気ポート１２の内壁１６の近くを流れにくく、第１先端部２１ａおよび第３先端部２３ａに衝突しにくくなる。これによって、フィンの先端部が過度に昇温することを抑制できる。すなわち、排気からフィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００５６】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第１実施形態では、排気ポート１２の内壁１６から突出しており、排気ポート１２の周方向において全周に亘って延びている第１突起部３１を例示している。この例示に対して、シリンダヘッド１０が備える突起部は、排気ポート１２の内壁１６から突出する部分のうち排気ポート１２の周方向における一部分が切り欠かれた形状でもよい。たとえば、図６に例示する形状の突起部を採用することもできる。
【００５７】
図６は、シリンダヘッドに形成されている排気ポート１１２について、排気ポート１１２の内壁を示す模式図である。排気ポート１１２内には、排気ポート１１２の上側に設けられている第１フィン１２１と、排気ポート１１２の下側に設けられている第３フィン１２３と、が突出している。
【００５８】
排気ポート１１２内には、第１フィン１２１の第１先端部１２１ａおよび第３フィン１２３の第３先端部１２３ａよりも上流側に、突起部として、上流突起部１４１と下流突起部１４６とが突出している。
【００５９】
上流突起部１４１は、排気ポート１１２の周方向において半周に亘って延びている。上流突起部１４１は、排気ポート１１２の上側から排気ポート１１２内に突出している。すなわち、上流突起部１４１は、排気ポート１１２の周方向において排気ポート１１２の下側の半周が切り欠かれた形状を有している。
【００６０】
下流突起部１４６は、上流突起部１４１よりも下流側であり第１先端部１２１ａよりも上流側に位置している。下流突起部１４６は、排気ポート１１２の周方向において半周に亘って延びている。下流突起部１４６は、排気ポート１１２の下側から排気ポート１１２内に突出している。すなわち、下流突起部１４６は、排気ポート１１２の周方向において排気ポート１１２の上側の半周が切り欠かれた形状を有している。また、下流突起部１４６は、上流突起部１４１が切り欠かれている部分に対して排気ポート１１２における排気下流に配置されている。
【００６１】
排気ポートの内壁から突出する突起部をシリンダヘッドが備えている場合、突起部が設けられている部分において排気ポートの流路断面積が縮小する。このため、排気が突起部を通過する際に圧力損失が発生する。この点、図６に示す排気ポート１１２では、上流突起部１４１は、排気ポート１１２の周方向において排気ポート１１２の下側の半周が欠けている。このように排気ポートの周方向における一部が欠けている場合、排気ポート１１２の周方向における全周に亘って上流突起部１４１が設けられている場合と比較して、流路断面積の縮小幅を小さくすることができ、排気が上流突起部１４１を通過する際に発生する圧力損失を小さく抑えることができる。
【００６２】
さらに、図６に示す排気ポート１１２では、上流突起部１４１が切り欠かれている部分の下流側に下流突起部１４６が配置されている。このため、上流突起部１４１が設けられている箇所を通過した際に内壁から剥離されることなく通過した排気を、下流突起部１４６によって内壁から剥離させることができる。すなわち、圧力損失を小さくしつつも、排気の温度が高いときには排気からフィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００６３】
なお、上流突起部１４１および下流突起部１４６は、上記第１実施形態における第１上流部１３や第２上流部１４のように排気ポート１１２における燃焼室側に配置してもよいし、下流部１５のように排気ポート１１２における排気マニホールド側に配置してもよい。
【００６４】
また、上流突起部１４１および下流突起部１４６は、排気ポート１１２の周方向における一部が欠けている形状であれば、圧力損失を小さく抑える効果を奏することができる。
また、上流突起部１４１または下流突起部１４６のいずれか一方のみを排気ポート１１２に配置してもよい。この場合、排気ポート１１２の上側に位置する上流突起部１４１を配置すると、排気の流れを剥離させる効果を奏しやすい。これは、図１を用いて説明すると、内燃機関９０の燃焼室９３から排出される排気が、排気ポート１２のバルブガイド２９付近に吹き付けられるためである。すなわち、燃焼室から排気ポートに排出される排気は、排気ポートの上側に向かうため、排気ポートの上側から突出させた突起部を可能な限り上流側に配置してバルブガイドに近づけるほど、高温の排気が排気ポートの内壁の近くを流れることを抑制する効果を高くすることができる。
【００６５】
（第２実施形態）
図７には、第２実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポート２１２を示している。
上記第１実施形態では、第１突起部３１は、第１上流部１３における第１先端部２１ａおよび第３先端部２３ａよりも上流側に位置している。第２突起部３６は、第２上流部１４における第２先端部２２ａおよび第４先端部２４ａよりも上流側に位置している。
【００６６】
これに対して、図７に示す排気ポート２１２では、第１突起部２３１は、第１上流部２１３における第１先端部２２１ａおよび第３先端部２２３ａよりも下流側に位置している。同様に、第２突起部２３６は、第２上流部２１４における第２先端部２２２ａおよび第４先端部２２４ａよりも下流側に位置している。その他の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を適宜省略する。
【００６７】
図７に示すように、第１突起部２３１は、燃焼室９３と接続されている第１流入端２１３ａから排気下流側に延びている第１上流部２１３に位置している。第１突起部２３１は、第１上流部２１３の周方向において全周に亘って延びている。第１上流部２１３において、第１突起部２３１は、第１フィン２２１および第３フィン２２３と交差している。
【００６８】
第２突起部２３６は、燃焼室９３と接続されている第２流入端２１４ａから排気下流側に延びている第２上流部２１４に位置している。第２突起部２３６は、第２上流部２１４の周方向において全周に亘って延びている。第２上流部２１４において、第２突起部２３６は、第２フィン２２２および第４フィン２２４と交差している。
【００６９】
本実施形態の作用について説明する。
第２実施形態のシリンダヘッドが備える排気ポート２１２によれば、上記第１実施形態と同様に、第１突起部２３１および第２突起部２３６によって、排気の流れを排気ポート２１２の内壁から剥離させることができる。
【００７０】
すなわち、内燃機関の機関回転数が高く排気の流速が比較的速い場合には、第１突起部２３１を越えた排気は、第１上流部２１３において内壁から突出している第１フィン２２１または第３フィン２２３に衝突しにくくなる。同様に、第２突起部２３６を越えた排気は、第２フィン２２２または第４フィン２２４に衝突しにくくなる。また、第１上流部２１３および第２上流部２１４から排気が流入する下流部２１５においても、第１突起部２３１および第２突起部２３６によって排気ポート２１２の内壁の近くを排気が流れにくいため、第１フィン２２１〜第４フィン２２４に排気が衝突しにくくなる。
【００７１】
一方で、たとえば内燃機関がアイドル運転である場合のように排気の流速が比較的遅い場合には、第１突起部２３１よりも下流側において、境界層が剥離する。これによって、内壁の近くでは熱伝達率が大きくなる。同様に、第２突起部２３６よりも下流側においても内壁の近くでは熱伝達率が大きくなる。
【００７２】
本実施形態の効果について説明する。
（２−１）排気の流速が速いとき、排気から第１フィン２２１〜第４フィン２２４に伝達される熱量を軽減することができる。排気の流速が遅いとき、第１突起部２３１または第２突起部２３６よりも下流側では、排気から第１フィン２２１〜第４フィン２２４または内壁への熱量の伝達を促進することができる。
【００７３】
すなわち、第１突起部２３１および第２突起部２３６によって、排気の温度が低いときには排気から第１フィン２２１〜第４フィン２２４への熱量の伝達が抑制されないようにしつつ、排気の温度が高いときには排気から第１フィン２２１〜第４フィン２２４に伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００７４】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第２実施形態では、突起部として、第１上流部２１３に位置している第１突起部２３１と、第２上流部２１４に位置している第２突起部２３６と、を設けている。突起部は、図８に示すように、排気ポート２１２の下流部２１５に配置してもよい。
【００７５】
図８には、排気ポート２１２の下流部２１５に位置している下流突起部２４１を示している。下流突起部２４１は、第１フィン２２１〜第４フィン２２４と交差している。こうした下流部２１５に位置している下流突起部２４１によっても、排気が下流突起部２４１を通過する際に、上記第２実施形態と同様に、排気の流れを剥離させることができる。すなわち、上記第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７６】
・図９は、排気ポート３１２の下流部３１５に配置した下流突起部３４６を、排気ポート３１２の下流端３１５ｂに近づけた例を示している。排気ポート３１２の下流端３１５ｂは、排気ポート３１２における排気が排出される端部であり、排気マニホールド９５と接続される端部である。下流突起部３４６は、排気ポート３１２が有するフィンと交差している。図９には、フィンとして、第１フィン３２１と第２フィン３２２とを示している。
【００７７】
図１０および図１１を用いて、下流突起部３４６による作用および効果について説明する。
図１０は、シリンダヘッド１０と、シリンダヘッド１０に接続されている排気マニホールド９５とを示している。排気マニホールド９５は、シリンダヘッド１０に形成されている各排気ポート３１２から排出された排気が流入する枝部９６を備えている。排気マニホールド９５は、各枝部９６が集合する集合部９７を備えている。
【００７８】
燃焼室において燃焼されて排気ポート３１２に排出され、排気ポート３１２を通過する排気は、排気マニホールド９５の枝部９６に流入する。このとき、枝部９６に流入した排気の一部は、燃焼が行われていない気筒に接続されている他の排気ポート３１２に逆流することがある。
【００７９】
図１１は、排気ポート３１２における下流端３１５ｂの断面構造を示している。上記説明したように、排気マニホールド９５の枝部９６に流入した排気の一部は、排気マニホールド９５から排気ポート３１２に逆流することがある。ここで、排気ポート３１２では、下流突起部３４６が下流部３１５に配置されていることによって、逆流しようとする排気が下流突起部３４６に衝突する。これによって、逆流しようとする排気の流れを、排気ポート３１２の内壁３１６から剥離させることができる。すなわち、逆流しようとする排気が内壁３１６の近くを流れることを抑制でき、逆流しようとする排気から内壁３１６やフィンに伝達される熱量を軽減することができる。
【００８０】
なお、排気マニホールド９５から排気ポート３１２に逆流する排気は、排気ポート３１２の下側に向けて流れやすい。このため、排気ポート３１２の周方向における一部に下流突起部３４６を設ける場合には、排気ポート３１２の下側に下流突起部３４６を配置するとよい。
【００８１】
・上記第２実施形態では、第１突起部２３１や第２突起部２３６は、排気ポート２１２の周方向において全周に亘って延びている。フィンと交差する突起部は、排気ポートの周方向における一部から突出するように配置してもよい。
【００８２】
たとえば、図１２に示すように、第１フィン４２１と第２フィン４２２とに挟まれた間隙４２５にフィン間突起部４３１を配置してもよい。なお、排気ポート４１２が有する第２フィン４２２は、第１フィン４２１に対して排気ポート４１２の周方向に並んで配置されている。
【００８３】
第１フィン４２１と第２フィン４２２のように排気ポート４１２の周方向に並んでフィンが配置されている場合、第１フィン４２１および第２フィン４２２では、フィンに挟まれた間隙４２５を通過する排気から伝達される熱量が大きくなりやすい。この点、間隙４２５にフィン間突起部４３１を配置することによって、間隙４２５を通過する排気の流れを排気ポート４１２の内壁から剥離させることができる。これによって、第１フィン４２１および第２フィン４２２に伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。このように、フィンと交差する突起部を排気ポートの周方向における一部から突出するように配置する場合には、間隙４２５に配置したフィン間突起部４３１のように、フィンに挟まれた間隙に突起部を配置するとよい。
【００８４】
なお、図１２に示す例では、第１フィン４２１と第２フィン４２２とに挟まれた間隙４２５にフィン間突起部４３１を配置しているが、第３フィンと第４フィンとに挟まれた間隙にフィン間突起部を配置してもよい。すなわち、フィン間突起部は、排気ポートの周方向に並んで配置されているフィンの間に配置されていればよく、排気ポートの上側または下側のどちらに配置されていてもよい。
【００８５】
また、図１２に示す例では、第１フィン４２１と第２フィン４２２とに挟まれた間隙４２５のみにフィン間突起部４３１を配置しているが、間隙４２５を含む範囲に第１フィン４２１および第２フィン４２２と交差する突起部を配置することもできる。
【００８６】
（第３実施形態）
図１３には、第３実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポート５１２を示している。
図１３に示すように、排気ポート５１２は、排気ポート５１２の周方向において全周に亘って延びている上流突起部５４１を有している。さらに、排気ポート５１２は、排気ポート５１２の周方向において全周に亘って延びている下流突起部５４６を、上流突起部５４１よりも下流側に有している。
【００８７】
上流突起部５４１および下流突起部５４６は、排気ポート５１２が有するフィンと交差している。図１３には、フィンとして、第１フィン５２１と第２フィン５２２とを示している。
【００８８】
本実施形態の作用について説明する。
図１４および図１５には、排気ポート５１２を流れる排気が上流突起部５４１を越えるときの排気の流れを模式的に示している。実線の矢印は、内燃機関の機関回転数が高い場合の排気の流れを例示している。破線の矢印は、内燃機関がアイドル運転である場合の排気の流れを例示している。
【００８９】
図１４に示すように、第３実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポート５１２によれば、上記第１実施形態および第２実施形態と同様に、上流突起部５４１によって、排気の流れを排気ポート５１２の内壁５１６から剥離させることができる。
【００９０】
ところで、図１４に実線の矢印で示すように、機関回転数が高い場合の排気の流れは、上流突起部５４１を越えて排気ポート５１２の下流側に流れるほど、内壁５１６側に戻りやすい。また、図１４に破線の矢印で示すように、機関回転数が低い場合の排気の流れは、上流突起部５４１を越えて排気ポート５１２の下流側に流れるほど、渦が小さくなりやすい。
【００９１】
この点、図１５に示すように、第３実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポート５１２では、上流突起部５４１よりも下流側に下流突起部５４６を有している。このため、機関回転数が高いときには、下流突起部５４６よりも下流側においても排気の流れが内壁５１６から離れやすくなる。すなわち、上流突起部５４１を越えた排気の流れが排気ポート５１２の内壁５１６側に戻ったとしても、下流突起部５４６よりも下流側において排気の流れを再び内壁５１６から離すことができる。また、機関回転数が低いときには、下流突起部５４６よりも下流側においても境界層を剥離することができる。
【００９２】
本実施形態の効果について説明する。
（３−１）第３実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポート５１２によれば、機関回転数が高いときには、上流突起部５４１のみを備える場合と比較して排気が排気ポート５１２の内壁５１６に沿って流れにくくなる区間を長くすることができ、内壁５１６から突出しているフィンに排気の流れが衝突しにくくなる。これによって、排気からフィンに伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【００９３】
（３−２）排気ポート５１２によれば、機関回転数が低いときには、上流突起部５４１のみを備える場合と比較して内壁５１６の近くにおいて熱伝達率が大きくなる区間を長くすることができる。これによって、排気からフィンまたは内壁５１６への熱量の伝達を促進することができる。
【００９４】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第３実施形態では、上流突起部５４１と、上流突起部５４１よりも下流側に配置する下流突起部５４６と、を示している。下流突起部５４６よりも下流側に、さらに突起部を配置することもできる。すなわち、突起部の数は、二つに限られるものではない。
【００９５】
・上記第３実施形態では、図１３や図１５に示すように、下流突起部５４６は、上流突起部５４１と同様の形状である。上流突起部５４１と下流突起部５４６とは、異なる形状や異なる大きさの突起部を採用してもよい。
【００９６】
たとえば、下流突起部５４６における内壁５１６からの突出高さが、上流突起部５４１における内壁５１６からの突出高さよりも大きくなるように下流突起部５４６を形成してもよい。排気ポート５１２を流れる排気は、下流側に行くほど流速が低下する。このため、排気が突起部を通過しても排気の流れが内壁から剥離しにくいことがある。この点、上記構成の場合、突出高さが大きい下流突起部５４６によって、排気の流速が低下する排気ポート５１２の下流側においても、排気の流れを内壁から剥離しやすくすることができる。
【００９７】
・上記第３実施形態では、上流突起部５４１および下流突起部５４６を、排気ポート５１２の内壁から突出するフィンと交差するように配置している。たとえば、上流突起部５４１をフィンよりも上流側に設けることによって、上流突起部５４１がフィンと交差しないように配置してもよい。また、上流突起部５４１および下流突起部５４６の双方をフィンよりも上流側に設けることによって、上流突起部５４１および下流突起部５４６がフィンと交差しないように配置してもよい。
【００９８】
（第４実施形態）
図１６には、第４実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポート６１２を示している。
上記第１〜第３実施形態では、シリンダヘッドは、排気ポートの内壁から排気ポート内に突出しており排気ポートにおける排気上流から排気下流に向けて延びている突条であるフィンを備えている。これに対して、第４実施形態では、図１６に示すように、排気上流から排気下流に向けて延びている突条である第１フィン６２１および第２フィン６２２が、波部６２１ｃ，６２２ｃを有している。
【００９９】
図１６に示すように、第１フィン６２１は、第１フィン６２１と第２フィン６２２とに挟まれた間隙６２５が蛇行するように湾曲した波形状をなす波部６２１ｃを有している。第２フィン６２２は、第１フィン６２１と第２フィン６２２とに挟まれた間隙６２５が蛇行するように湾曲した波形状をなす波部６２２ｃを有している。
【０１００】
図１６には、排気ポート６１２の排気上流から排気下流に向けて延びる直線をポート延伸線Ｃ１として表示している。波部６２１ｃ，６２２ｃに挟まれている間隙６２５の蛇行部６２５ａは、図１６に示すように、ポート延伸線Ｃ１に対して蛇行している。
【０１０１】
排気ポート６１２では、間隙６２５の蛇行部６２５ａに、第１フィン６２１と第２フィン６２２との間に配置する突起部としてフィン間突起部６３１を配置している。図１８には、蛇行部６２５ａを通過する排気の流れを実線で示している。後述するように蛇行部６２５ａを通過する排気は、第１フィン６２１および第２フィン６２２の側壁から剥離される。図１８には、こうした排気の流れに対して直交する補助線Ｌ１を表示している。フィン間突起部６３１は、補助線Ｌ１に沿って延びるように第１フィン６２１と第２フィン６２２との間に配置されている。
【０１０２】
本実施形態の作用について説明する。
図１７に示すように、第４実施形態のシリンダヘッドが有する排気ポート６１２によれば、蛇行部６２５ａを流れる排気は、ポート延伸線Ｃ１に沿って流れるのではなく、第１フィン６２１および第２フィン６２２の側壁から剥離する。図１７には、第１フィン６２１および第２フィン６２２の側壁から剥離した排気の流れを実線で示している。すなわち、波部６２１ｃ，６２２ｃによって、第１フィン６２１と第２フィン６２２とに挟まれた間隙６２５の蛇行部６２５ａを流れる排気の流れを第１フィン６２１および第２フィン６２２の側壁から剥離させることができる。すなわち、排気の流速が速いときには、第１フィン６２１および第２フィン６２２の側壁の近くを排気が流れにくくなる。このとき、図１７に破線で示すように蛇行部６２５ａに渦が形成されれば、第１フィン６２１および第２フィン６２２の側壁の近くでは熱伝達率が大きくなる。すなわち、排気の流速が遅いときには、第１フィン６２１および第２フィン６２２の側壁の近くでは熱伝達率が大きくなる。
【０１０３】
図１８に示すように、排気ポート６１２では、波部６２１ｃ，６２２ｃに挟まれた間隙６２５の蛇行部６２５ａにフィン間突起部６３１を配置していることによって、第１フィン６２１または第２フィン６２２の側壁から剥離した排気がフィン間突起部６３１を越える場合には、排気の流れを排気ポート６１２の内壁からさらに剥離させることができる。すなわち、排気の流速が速いときには、内壁の近くを排気が流れにくくなる。排気の流速が遅いときには、熱伝達率が大きくなる。
【０１０４】
本実施形態の効果について説明する。
（４−１）排気の流速が速いときには、排気が波部６２１ｃ，６２２ｃを通過する際に第１フィン６２１および第２フィン６２２の近くを流れにくく、さらに排気が内壁の近くを流れにくい。これによって、排気の温度が高いときには、第１フィン６２１および第２フィン６２２に伝達される熱量が過剰になることを抑制できる。
【０１０５】
（４−２）排気の流速が遅いときには、排気が波部６２１ｃ，６２２ｃを通過する際に第１フィン６２１および第２フィン６２２の側壁の近くでは熱伝達率が大きくなりやすい。さらに、排気がフィン間突起部６３１を通過するときにも境界層が剥離しやすいことによって、熱伝達率が大きくなりやすい。これによって、排気の温度が低いときには排気から第１フィン６２１および第２フィン６２２への熱量の伝達が抑制されないようにすることができる。
【０１０６】
（４−３）排気ポート６１２では、蛇行部６２５ａを通過する排気の流れに直交するようにフィン間突起部６３１が延びている。このため、フィン間突起部６３１を通過する排気が排気ポート６１２の内壁から剥離しやすくなっている。
【０１０７】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第４実施形態では、フィン間突起部６３１が延びる方向を蛇行部６２５ａを通過する排気の流れに直交する方向としている。フィン間突起部６３１が延びる方向は、これに限定されるものではない。たとえば、蛇行部６２５ａを通過する排気の流れに対して規定の角度で交差する方向としてもよいし、ポート延伸線Ｃ１と直交する方向とすることもできる。
【０１０８】
・上記第４実施形態では、第１フィン６２１と第２フィン６２２とに挟まれた間隙６２５における蛇行部６２５ａにフィン間突起部６３１を配置している。蛇行部６２５ａに突起部が設けられていれば、上記第４実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、第１フィン６２１と第２フィン６２２とに交差し、排気ポート６１２の周方向における蛇行部６２５ａを含む範囲の内壁から突出する突起部を設ければよい。
【０１０９】
その他、上記各実施形態に共通して変更可能な要素としては次のようなものがある。
・上記各実施形態における突起部は、図５に示した断面形状を有している。突起部としては、図５に示した断面形状と異なる断面形状を有するように排気ポートの内壁から突出していてもよい。
【０１１０】
たとえば、突起部が内壁から突出する高さは、変更が可能である。上記各実施形態では、突起部が内壁から突出する高さを突条としてのフィンが内壁から突出する高さよりも小さくしているが、突起部が排気ポートの内壁から突出する高さは、突条としてのフィンが内壁から突出する高さとの相対関係に基づいて設定するとよい。たとえば、フィンの突出高さを「１」としたとき、突起部の突出高さを「０．８」とすることができる。突起部の突出高さは、「１」よりも小さい範囲で設定が可能であるため、たとえば、「０．９」、「０．５」、「０．３」等を適宜採用することができる。
【０１１１】
また、たとえば、突起部の前段部が有する案内面の傾斜角は、図５に示した傾斜角θ１から変更が可能である。なお、案内面の傾斜角は、鋭角であることが好ましい。
また、排気の流れ方向における突起部の長さを変更してもよい。たとえば、図１９に示すような突起部７３１を設けることもできる。
【０１１２】
図１９に示す突起部７３１は、図５に示した第１突起部３１に対して、後段部３４を省略した形状を有している。すなわち、突起部７３１は、排気の流れ方向において上流側よりも下流側ほど内壁から突出している前段部７３２と、頂部７３３とによって構成されている。このように、内壁から突出しており排気の流れを剥離させる突起部としては、頂部よりも下流側において突出高さが小さくなる後段部は、必須の構成ではない。
【０１１３】
突起部の形状を変更することによって、突起部の形状に応じて、排気の流れが突起部を越える際に内壁から剥離する剥離点の位置を変更することが可能である。剥離点の位置が変更されることによって、排気が内壁に沿って流れにくくなる区間や、内壁側において熱伝達率が大きくなりやすい区間の長さを変更することができる。
【０１１４】
・上記各実施形態における突起部は、適宜組み合わせて配置することもできる。たとえば、排気ポートの周方向における一部から突出している突起部と、排気ポートの周方向における全周に亘って設けられている突起部と、を組み合わせて配置してもよい。また、たとえば、フィンの先端部よりも上流側に配置する突起部と、フィンと交差する突起部と、を組み合わせてもよい。
【０１１５】
・上記各実施形態において、燃焼室と接続されている第１上流部や第２上流部に配置している突起部は、第１上流部と第２上流部とが合流している下流部に配置してもよい。
・上記各実施形態では、たとえば図２に示すように第１上流部１３と第２上流部１４とは、左右対称ではなく、長さが異なっている。これに対して、燃焼室と接続されている第１上流部および第２上流部は、左右対称となるように形成されていてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１０…シリンダヘッド、１２…排気ポート、１３…第１上流部、１３ａ…第１流入端、１４…第２上流部、１４ａ…第２流入端、１５…下流部、１６…内壁、１７…ウォータージャケット、１９…排気バルブ、２１…第１フィン、２１ａ…第１先端部、２２…第２フィン、２２ａ…第２先端部、２３…第３フィン、２３ａ…第３先端部、２４…第４フィン、２４ａ…第４先端部、２９…バルブガイド、３１…第１突起部、３２…前段部、３２ａ…案内面、３３…頂部、３４…後段部、３６…第２突起部、９０…内燃機関、９１…シリンダブロック、９２…気筒、９３…燃焼室、９５…排気マニホールド、１４１…上流突起部、１４６…下流突起部、４２１…第１フィン、４２２…第２フィン、４２５…間隙、４３１…フィン間突起部、５４１…上流突起部、５４６…下流突起部、６２１…第１フィン、６２１ｃ…波部、６２２…第２フィン、６２２ｃ…波部、６２５…間隙、６２５ａ…蛇行部、６３１…フィン間突起部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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