(57)【要約】【課題】液冷式の内燃機関において、冷却液通路壁面と冷却液との間に気泡が滞留することによる熱伝達効率の低下を抑制する。【解決手段】シリンダヘッド２およびシリンダブロック３の内部に冷却液通路１６、１７を有する液冷式内燃機関１において、冷却液通路１６、１７の壁面の少なくとも一部を、親水性を有する表面性状とすることにより、親水性を有する壁面と気泡との間に冷却液が入り込むようにし、壁面での気泡の滞留を防止する。【選択図】図１
2010116862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関内部に冷却液通路を有する液冷式内燃機関において、
機関内部の冷却液通路壁面の少なくとも一部が親水性を有する表面性状になっていることを特徴とする液冷式内燃機関。
【請求項２】
前記親水性を有する表面性状となっているのは、冷却液に含有していた空気が脱離して生じた気泡または加熱による冷却液の相変化により生じた気泡のいずれかが溜まり易い部位の冷却液通路壁面であることを特徴とする請求項１に記載の液冷式内燃機関。
【請求項３】
前記気泡が溜まり易い部位の冷却液通路壁面とは、機関を車両に搭載した状態で鉛直方向上側に位置する面である天井面であることを特徴とする請求項２に記載の液冷式内燃機関。
【請求項４】
親水性を有する表面性状になっている前記冷却液通路壁面は、機関を車両に搭載した状態で鉛直方向上側に位置する面である天井面であることを特徴とする請求項１に記載の液冷式内燃機関。
【請求項５】
前記気泡が溜まり易い部位の他に、点火栓に近接する部位及び排気通路に近接する部位も親水性を有する表面性状となっていることを特徴とする請求項２から４のいずれか一つに記載の液冷式内燃機関。
【請求項６】
前記冷却液通路の壁面に微細な突起または孔を設けることによって、表面性状が親水性になっていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の液冷式内燃機関。
【請求項７】
前記冷却液通路の壁面に酸化チタン膜を形成することによって、表面性状が親水性になっていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の液冷式内燃機関。
【請求項８】
一の気筒の排気側部分を通過した冷却液が、これと隣接する気筒の排気側部分に流れ込まないように、気筒間の冷却液通路の少なくとも排気側部分に隔壁を設けたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の液冷式内燃機関。
【請求項９】
吸気通路付近の冷却液通路壁面が、疎水性を有する表面性状、または前記天井面、点火栓に近接する部位もしくは排気通路に近接する部位よりも親水性が劣る表面性状であることを特徴とする請求項３から８のいずれか一つに記載の液冷式内燃機関。
【請求項１０】
前記冷却液通路の壁面に微細な孔を設け、これに封孔処理を施すことによって前記疎水性を有する表面性状、または前記天井面、点火栓に近接する部位もしくは排気通路に近接する部位よりも親水性が劣る表面性状にすることを特徴とする請求項９に記載の液冷式内燃機関。
【請求項１１】
前記封孔処理として、前記微細な孔にフッ素樹脂を充填することを特徴とする請求項１０に記載の液冷式内燃機関。
【請求項１２】
吸気バルブ用バルブシートに近い冷却液通路壁面が、前記親水性を有する表面性状となっていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一つに記載の液冷式内燃機関。
【請求項１３】
シリンダヘッドが冷却液通路を含む面で上下に二分割された分割構造であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一つに記載の液冷式内燃機関。
【請求項１４】
前記冷却液通路の少なくとも一部は、前記天井面から鉛直方向下側の所定範囲にわたって冷却液よりも比重の小さい樹脂が充填されており、前記樹脂の冷却液と接する面は前記親水性を有する表面性状となっていることを特徴とする請求項３から１３のいずれか一つに記載の液冷式内燃機関。
【請求項１５】
前記隔壁が冷却液よりも比重の小さい樹脂製であることを特徴とする請求項７から１４のいずれか一つに記載の液冷式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液冷式内燃機関に関し、特に冷却効率を高めるための冷却液通路に関する。
【背景技術】
【０００２】
液冷式内燃機関では、機関運転中に冷却液から発生した気泡が冷却液通路壁面に滞留して、冷却液の熱伝達効率が低下してしまうという問題があった。気泡の発生を抑制するために、消泡剤を用いる方法も考えられる。しかし、消泡剤を用いると、冷却液が熱伝達効率の低い層流状態から熱伝達効率の高い乱流状態に遷移する流速が、より高速側になるので、結果的に層流状態での運転時間が増して熱伝達効率が低下してしまうという問題がある。
【０００３】
そこで、消泡剤を用いることなく、気泡による熱伝達効率の低下を抑制するために、冷却液通路を気泡が滞留しにくい形状にする技術が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平８−２０００６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、冷却液から発生する気泡には、冷却液に溶存している空気が、冷却液の温度上昇に伴い脱離して生じるものと、冷却液自体が部分的または全体的に沸騰することで生じるものがある。これらの気泡は、同じ運転領域で発生するとは限らない。
【０００５】
したがって、特許文献１のように冷却液通路の形状を工夫するだけでは、冷機始動時から暖機終了後の高負荷運転までの幅広い運転領域のすべての領域にわたって気泡の滞留を防止することは、事実上困難である。
【０００６】
そこで、本発明では、いずれの運転領域であっても、冷却液通路壁面で気泡が滞留することを防止し得る液冷式内燃機関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】
【０００７】
本発明の液冷式内燃機関は、機関内部の冷却液通路壁面の少なくとも一部が親水性を有する表面性状になっている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、機関内部の冷却液通路壁面の全体、またはその一部、例えば発生した気泡が溜まり易い部位、の表面性状が親水性になっているので、発生した気泡が壁面に付着して滞留することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、第１実施形態を適用する多気筒内燃機関（以下、単に内燃機関という）１を機関前方から見た概略構成図である。
【００１１】
２はシリンダヘッド、３はシリンダブロック、４はシリンダブロック３に設けたシリンダ内に摺動可能に収められたピストン、５は吸気ポート、６は排気ポート、７は吸気バルブ、８は排気バルブ、９は吸気バルブ用カムシャフト、１０は排気バルブ用カムシャフト、１１はプラグタワー、１２は点火栓、１３は点火コイル、１４は水温センサ、１５はクランクシャフト、１６はシリンダヘッド２内の冷却液通路、１７はシリンダブロック３内の冷却液通路、１８は燃焼室、１９は燃料噴射弁、２０は吸・排気バルブ７、８が着座するバルブシートである。
【００１２】
なお、シリンダヘッド２内の冷却液通路１６は便宜的に示したものであり、詳細な配置、断面形状等については、後述する図２〜図４に示す。
【００１３】
吸気ポート５は、シリンダヘッド２下面に設けた燃焼室１８とシリンダヘッド２の一方の側面とを連通し、その燃焼室１８側の開口部は、吸気バルブ用カムシャフト９により駆動される吸気バルブ７によって開閉される。排気ポート６も同様に燃焼室１８とシリンダヘッド２の他方の側面とを連通し、排気バルブ６により開閉される。
【００１４】
シリンダヘッド２には、燃焼室１８の頂部近傍とシリンダヘッド２上面とを連通するようにプラグタワー１１が設けられ、このプラグタワー１１には、先端側にある中心電極が燃焼室１８内に臨むように点火栓１２が備えられ、点火栓１２の基端側には点火コイル１３が接続される。点火コイル１３は図示しないコントロールユニットからの信号に応じて、点火栓１２に電圧を印加する。
【００１５】
燃料噴射弁１９は、吸気ポート５の開口部近傍のシリンダヘッド２壁面から燃焼室１８内に直接燃料を噴射する。
【００１６】
シリンダブロック３内の冷却液通路１７は、シリンダの周囲を囲むように設けられている。そして、冷却液通路１７及び後述するシリンダヘッド２内の冷却液通路１６の天井面は、親水性を有する表面性状となっている。この親水性を有する表面性状については、後述する。
【００１７】
ここでいう「天井面」とは、内燃機関１が車両に搭載された状態で、鉛直方向上側に位置する冷却液通路壁面のことをいう。したがって、内燃機関１が車両に搭載された状態でシリンダ軸が鉛直方向と一致する場合には、図１中の斜線で示した部分が「天井面」となる。一方、シリンダ軸が鉛直方向から傾いた状態で搭載される場合には、「天井面」となる冷却液通路壁面は傾きに応じて変化する。
【００１８】
冷却液通路１６、１７内を流れる冷却液から気泡が発生すると、気泡は鉛直方向上向きに移動して冷却液通路１６、１７の天井面に到達する。流体の特性上、壁面付近の流速は低くなるので、天井面に接している気泡は冷却液の流れに乗らずに滞留しがちである。そして、天井面付近で気泡が滞留して冷却液通路１６、１７の壁面と冷却液との間に空気層を形成すると、シリンダヘッド２またはシリンダブロック３から冷却液への熱伝達率が低下し、結果として冷却効率が低下してしまう。
【００１９】
しかし、冷却液通路１６、１７の天井面を、親水性を有する表面性状にすると、冷却液通路１６、１７の天井面と気泡の間に冷却液が入り込むので、気泡は冷却液通路１６、１７の天井面で滞留しにくくなり、冷却液の流れに乗って移動することとなる。すなわち、上述した空気層が形成されにくくなり、気泡による熱伝達効率の低下を抑制することができる。
【００２０】
なお、冷却液通路１６、１７の天井面のみでなく、冷却液通路１６の流路構造上、気泡が滞留し易い場所や冷却液の流れがよどみ易い場所についても、親水性を有する表面性状としてもよい。
【００２１】
次に、シリンダヘッド２の冷却液通路１６についてより詳細に説明する。
【００２２】
図２は、気筒列方向に対して直交し、かつ気筒中心を通る面に沿ったシリンダヘッド２の断面図である。図３は、気筒列方向に対して直交し、かつ吸気・排気バルブ７、８の中心を通る面に沿ったシリンダヘッド２の断面図である。図４は、気筒列方向に対して直交する面に沿った気筒間のシリンダヘッド２の断面図である。なお、図２〜図４は、シリンダ軸が鉛直方向と重なるように搭載された場合について示しており、冷却液通路１６壁面のうち斜線を付した部分３１〜３８が天井面である。
【００２３】
図２〜図４に示すように、冷却液通路１６は、プラグタワー１１を囲むように形成された流路１６ａと、排気ポート６の上方を通過する流路１６ｂと、吸気ポート５及び排気ポート６の下方を通過する流路１６ｃと、気筒間を繋ぐ流路１６ｄと、で構成されている。なお、これらの各流路はそれぞれ独立した流路ではなく、機関前方から後方に向けて流路断面形状が図２から図３、そして図３から図４へと変化するように、一体に形成された流路である。また、吸気ポート５及び排気通路６を避けつつ、燃焼室１８の近くを通るように形成されている。
【００２４】
図５は、（Ａ）が親水性を有する表面性状となっている冷却液通路１６、１７の壁面について模式的に示した図、（Ｂ）が（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２５】
親水性を有する表面性状とは、冷却液通路１６、１７の壁面に、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すような微細な孔を設けることにより得られる。この微細な孔は、１つ１つの開口部が数ナノメートル四方に収まる程度の大きさであり、シリンダヘッド２及びシリンダブロック３がアルミ合金の場合には、印加電圧、電解液濃度、流速等の条件を調整して行う陽極酸化処理及びエッチング処理により形成する。なお、図５（Ａ）では開口部が６角形の孔を示したが、円形であっても構わない。また、孔ではなく、微細な突起を設けるようにしてもよい。
【００２６】
冷却液通路１６、１７を上記のように形成することにより、冷却液に溶存している空気が冷却液の温度上昇に伴って脱離して発生した気泡や、冷却液が部分的又は全体的に沸騰して発生した気泡が、冷却液通路１６、１７の天井面付近に滞留することを防止できる。すなわち、気泡が天井面に到達しても、親水性を有する天井面と気泡との間に冷却液が入り込むことで気泡が天井面から脱離させられ、また同様に再付着もしにくくなるので、気泡は冷却液の流れによって流される。
【００２７】
したがって、滞留した気泡が天井面付近に集まって、天井面と冷却水との間に空気層を形成することによって生じる熱伝達率の低下を防止することができる。さらに、加速時のように気泡が増加する場合の突沸を防止し、突沸による異音の発生や冷却液の持ち去りを防止することができる。
【００２８】
また、冷却液通路１６、１７の壁面に陽極酸化処理を施すことによって親水性を有する表面性状を与えるので、搭載条件の異なる車種にも、冷却液通路１６、１７の形状はそのままで、陽極酸化処理を施す部位を変更するだけで対応することができる。
【００２９】
なお、シリンダヘッド２、シリンダブロック３の材質にアルミ合金以外の材質、例えばマグネシウムを用いる場合には、親水性を有する表面性状とするために、酸化チタン（ＴｉＯ2）膜を形成する。酸化チタン膜は、例えばＰＶＤ処理により形成することができる。
【００３０】
また、冷却液通路１６、１７の壁面全体を、親水性を有する表面性状としてもよい。
【００３１】
以上のように、本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
【００３２】
（１）機関内部の冷却液通路１６、１７の壁面の、少なくとも一部が親水性を有する表面性状になっているので、冷却液通路１６、１７内に気泡が溜まりづらく、このため、気泡による熱伝達効率の低下を抑制できる。
【００３３】
（２）親水性を有する表面性状となっているのは、気泡が溜まり易い部位なので、気泡が溜まり易いところから気泡が脱離しやすくなり、加速時等のように気泡が増加する場合の突沸を防止することができる。
【００３４】
（３）内燃機関１を車両に搭載した状態で鉛直方向上側に位置する面である天井面の表面性状を親水性にするので、搭載条件の異なる車両に搭載する場合にも、気泡による熱伝達効率の低下を抑制することができる。
【００３５】
第２実施形態について説明する。
【００３６】
図６〜図８は、それぞれ図２〜図４と同様の位置について示したシリンダヘッド２の断面図であり、冷却液通路１６の壁面のうち斜線を付した部分は、親水性を有する表面性状となっている部分を示している。
【００３７】
第１実施形態とは、天井面３１〜３７の他にも親水性を有する表面性状となっている部位がある点で異なる。
【００３８】
本実施形態で天井面３１〜３７の他に親水性を有する表面性状になっているのは、冷却液通路１６の壁面のうち、冷却液への放熱性が相対的に高い部位である。
【００３９】
具体的には、プラグホール１１を囲む部位の壁面４１、４２、排気ポート６及び排気バルブ８に近接する部位の壁面４３〜４５、排気ポート６の鉛直方向下側にある流路１６ｃの側壁部分４６、そして吸気バルブ７用のバルブシート２０に近接する部位の壁面４７である。
【００４０】
プラグホール１１を囲む部位の壁面４１、４２を親水性にしたのは、当該部位が機関運転中に点火栓１２から発せられた熱により高温となり、これに接した冷却液から気泡が発生し易いためである。
【００４１】
排気ポート６及び排気バルブ８に近い部位の壁面４３〜４５も同様に、高温の排気に接することで加熱された排気バルブ８及び排気ポート６壁面からの熱により高温となるためである。
【００４２】
排気ポート６の鉛直方向下側にある流路１６ｃの側壁部分４６は、壁面４３〜４５と同様に排気バルブ８及び排気ポート６からの熱により高温となることに加え、さらにシリンダヘッド２下面と排気ポート６との間に設けられているために流路が狭く、このため冷却液の流速が遅くなり易いことから、特に気泡が発生し易いからである。
【００４３】
また、吸気ポート５内は常温の吸気が流れるため、吸気ポート５に近接する部位では気泡が発生することを考慮する必要はない。しかし、筒内での燃焼により発生した熱が吸気バルブ７用のバルブシート２０を介してシリンダヘッド２へ伝達されるので、吸気バルブ７用のバルブシート２０に近接する部位の壁面４７も、親水性を有する表面性状とする。
【００４４】
以上のように、本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
【００４５】
（１）プラグホール１１周り及び排気通路６に近接する部位のように放出される熱量が大きい部位、あるいは流速が絞られて冷却液の重量流量に対する熱量が大となる部位も親水性を有する表面性状となっているので、これらの部位で発生しやすい気泡を円滑に脱離させて、熱伝達効率の低下を抑制することができる。
【００４６】
（２）吸気バルブ７用のバルブシート２０に近い部位が親水性を有する表面性状となっているので、燃焼室１８から吸気ポート５周りへの熱の流入を低減し、耐ノッキング性を向上させることができる。
【００４７】
第３実施形態について説明する。
【００４８】
図９〜図１１は、それぞれ図６〜図８と同様の位置について示したシリンダヘッド２の断面図である。図６〜図８と同様に、親水性を有する表面性状となっている部位には斜線を付している。また、網掛け部分５０〜５２は疎水性を有する表面性状となっている部分は、後述する疎水性を有する表面性状となっている部位を示している。
【００４９】
図９、図１０に示すように、疎水性を有する表面性状となっているのは、冷却液通路１６の壁面のうち吸気ポート５に近接する部位（壁面５０、５１、５２）である。
【００５０】
冷却液通路１６の壁面を疎水性にすると、この壁面では冷却液がはじかれるので、結果として冷却液内を浮遊している気泡が付着し易くなる。そして、付着した気泡が断熱層として機能して、冷却液通路１６の壁面と冷却液との間の断熱性を高める。
【００５１】
このため、壁面５０〜５２を疎水性を有する表面性状とすると、例えば全負荷走行時等のように筒内温度が高くなる運転状態においても、吸気ポート５周辺部位の冷却液からの受熱量を低減することができる。この結果、吸気ポート５を通る吸入空気の温度上昇を抑制されて、体積効率が向上する。
【００５２】
図１２は、（Ａ）が疎水性を有する表面性状となっている冷却液通路１６、１７の壁面について模式的に示した図、（Ｂ）が（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００５３】
疎水性を有する表面性状は、親水性を有する表面性状と同様にアルミ合金に対して陽極酸化処理を施し、その後、陽極酸化処理によって形成された孔に封孔処理を施すことによって形成する。封孔処理は、加圧水蒸気または沸騰水によって水和反応させて行う処理である。疎水性能をさらに高めるために、封孔処理時にフッ素を添加してもよい。
【００５４】
このような方法によれば、陽極酸化処理までは親水性を有する表面性状の形成方法と共通になるので、生産性を高めることができる。
【００５５】
なお、壁面５０〜５２は必ずしも疎水性を有していなくてもよく、例えば、疎水性を与える場合に比べて封孔処理の程度を低く、つまり封孔処理によって塞ぐ孔の割合を低下させて、天井面等に比べれば親水性度合いが低い表面性状としてもよい。
【００５６】
以上のように本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
【００５７】
（１）吸気ポート５付近の冷却液通路壁面が、疎水性を有する表面性状、または天井面、プラグホール１１周りもしくは排気ポート６に近接する部位よりも親水性が劣る表面性状であるので、この壁面に浮遊している気泡が付着し、吸気ポート５が断熱される。これにより、吸気ポート５内を流れる吸気の冷却液からの受熱量が減少し、体積効率が向上する。
【００５８】
（２）冷却液通路１６、１７の壁面に微細な孔を設け、これに封孔処理を施すことによって疎水性を有する表面性状、または親水性が劣る表面性状にするので、生産効率を落とすことなく壁面の表面性状を異ならせることができる。
【００５９】
第４実施形態について説明する。
【００６０】
図１３は、本実施形態を適用するシリンダヘッド２の、シリンダ軸方向に直交する平面に沿った断面図である。図１４は、冷却システムの構成を示す図である。
【００６１】
まず、シリンダヘッド２内の冷却液の流れについて図１４を参照して説明する。ラジエタ６３からウォータポンプ６４を介してシリンダヘッド２に供給される冷却液は、シリンダヘッド２内の供給通路６１に流入する。そこから＃１気筒から＃４気筒のそれぞれに独立して供給される。そして、各気筒を冷却した冷却液は、回収通路６２を通ってラジエタ６３に戻る。なお、サーモスタット６５が閉じている場合には、冷却液はラジエタ６３を通過することなく、ウォータポンプ６４を介して循環する。
【００６２】
シリンダヘッド２内の冷却液通路１６には、図１３に示すように隣り合う気筒間に隔壁６０を設ける。これにより、メインギャラリ６１から各気筒に流入した冷却液は、隣接する気筒の冷却液通路１６に流入することなく、回収通路６２に回収される。
【００６３】
冷却液通路１６の排気ポート６側の壁面は、排気ポート６からの熱流入量が多いために高温になり、この壁面付近では気泡が発生、浮遊しやすくなる。
【００６４】
隔壁６０を設けない場合には、このように気泡が発生、浮遊しやすい状態となった冷却液が、隣の気筒の排気ポート６付近に流れ込むことがある。この場合には、気泡がさらに発生、浮遊しやすくなり、気泡成長による熱伝達効率の低下や突沸のおそれが生じる。
【００６５】
これに対して、上記のように、隔壁６０を設けることで冷却液は供給用通路６１から回収通路６２まで気筒ごとに独立して流れるので、排気ポート６付近で加熱された冷却液はそのまま回収通路６２に流れ込む。したがって、気泡が発生、浮遊しやすい状態の冷却液が隣の気筒の排気ポート６付近に流れ込むことによる熱伝達効率の低下や突沸を防止することができる。
【００６６】
なお、隔壁６０は、各気筒間の冷却液の移動を完全に遮断する必要はなく、少なくとも一の気筒の排気ポート付近から隣接する気筒の排気ポート付近へ、冷却液が直接移動することを防止できるように、排気ポート６側付近にのみ設けるようにしてもよい。
【００６７】
以上のように本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
【００６８】
（１）気筒間の冷却液通路の少なくとも排気側部分に隔壁６０を設けたので、高温になりがちな排気側部分で受熱した冷却液が、そのまま隣接する気筒の排気側に流れ込み、さらに受熱することを防止できる。これにより、気泡の発生量を抑制し、突沸を防止することができる。
【００６９】
第５実施形態について説明する。
【００７０】
図１５は、本実施形態のシリンダヘッド２の構造を示す図である。本実施形態のシリンダヘッド２は、冷却液通路１６を含む面で上下に分割された二分割構造であり、（Ａ）は下側部分２ａ、（Ｂ）は上側部分２ｂを示している。
【００７１】
下側部分２ａと上側部分２ｂは、それぞれ製造された後に接合される。製造方法としては、従来から用いられている中子を用いた鋳造、またはハイプレッシャーダイキャストを用いる。接合方法は、アルミ同士の接合に有効な、低歪なパルス通電接合を用いる。ただし、その他の方法、例えば共振結合やレーザ溶接、または耐熱性及び強度が十分に確保できるのであれば、接着剤やボルトによる接合であってもよい。
【００７２】
上記のような二分割構造にすることで、下側部分２ａの上面と上側部分２ｂの下面に冷却液通路１６の壁面が露出する。このため、冷却液通路１６の壁面を親水性または疎水性にするための処理が容易になる。また、中子の厚み等による制約を受け難くなるので、冷却液通路形状の自由度が広がり、より冷却効率に優れた冷却液通路形状とすることができる。
【００７３】
なお、ハイプレッシャーダイキャスト工法を用いる場合は、製造時により高い圧力をかけるため、材料の内部空隙が小さくなり、材料強度が増す。これにより、シリンダヘッド２の肉厚を薄くすることが可能となり、機関の小型化、軽量化を図ることができる。
【００７４】
（１）シリンダヘッド２が冷却液通路１６を含む面で上下に二分割された分割構造なので、表面性状を親水性または疎水性にするための処理が容易になる。
【００７５】
第６実施形態について説明する。
【００７６】
図１６〜図１８は、それぞれ図９〜図１１と同様の位置について示したシリンダヘッド２の断面図である。図９〜図１１と同様に、斜線部分は親水性を有する表面性状、網掛け部分は疎水性を有する表面性状を示す。
【００７７】
本実施形態では、図１６、図１７に示した冷却液通路１６ａの天井面側の一部に樹脂を充填し、図１８に示した冷却液通路１６ｄには、図１３の隔壁６０の代わりに樹脂製のスペーサを配置する。ここで用いる樹脂は、冷却液よりも比重が小さく、親水性の表面を有するものとする。
【００７８】
冷却液通路１６ｂ、１６ｃに樹脂を充填しないのは、これらの通路は流路が狭く流量が少ないので、冷却性能を確保するためには冷却液貯蔵量を低減することができないからである。したがって、冷却液貯蔵量を低減しても冷却性能を確保できるのであれば、これらの通路にも樹脂を充填する。
【００７９】
冷却液通路１６の天井面に充填する樹脂量は、内燃機関１の仕様等に応じて定まる要求冷却性能を確保するのに必要な冷却液量を求め、これに基づいて決定する。
【００８０】
冷却液通路１６に樹脂を充填することによって通路内の冷却液貯蔵量を低減すると、充填する樹脂の比重が冷却液より小さいので、通路内に冷却液が充満している場合よりもシリンダヘッド２の重量が軽くなる。当然、冷却液通路１６ａの流路断面積を小さくするように鋳造成型する場合よりも軽くなる。
【００８１】
また、鋳造成型によって隔壁６０を設ける場合に比べて、樹脂製のスペーサを用いる方が、シリンダヘッド２の重量を低減することができる。
【００８２】
このように、冷却液通路１６ａの天井面側の一部に樹脂を充填し、隔壁６０として樹脂製スペーサを用いることで、気泡による熱伝達効率の低下を抑制しつつ、シリンダヘッド２の重量増を招くことなく冷却液通路１６ａ内の冷却液貯蔵量を低減することができる。
【００８３】
さらには、樹脂成形によって冷却通路形状の詳細を設定することができるので、鋳造時には簡単な冷却液通路形状とすることが可能となり、生産性が向上する。
【００８４】
（１）冷却液通路１６の天井面側から所定範囲に、冷却液より比重の小さい樹脂を充填し、この樹脂の冷却液と接する面を、親水性を有する表面性状とするので、シリンダヘッド２の重量増を招くことなく冷却液貯蔵量を減少させることができる。
【００８５】
（２）隔壁６０が冷却液よりも比重の小さい樹脂製なので、鋳造時にシリンダヘッド２と一体に形成するよりも、軽量化を図ることができる。
【００８６】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】第１実施形態を適用する多気筒内燃機関の概略構成図である。
【図２】気筒列方向に対して直交し、かつ気筒中心を通る面に沿ったシリンダヘッドの断面図である（第１実施形態）。
【図３】気筒列方向に対して直交し、かつ吸気・排気バルブの中心を通る面に沿ったシリンダヘッドの断面図である（第１実施形態）。
【図４】気筒列方向に対して直交する面に沿った気筒間のシリンダヘッドの断面図である（第1実施形態）。
【図５】（Ａ）は親水性を有する表面性状となっている冷却液通路の壁面について模式的に示した図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である（第１実施形態）。
【図６】気筒列方向に対して直交し、かつ気筒中心を通る面に沿ったシリンダヘッドの断面図である（第２実施形態）。
【図７】気筒列方向に対して直交し、かつ吸気・排気バルブの中心を通る面に沿ったシリンダヘッドの断面図である（第２実施形態）。
【図８】気筒列方向に対して直交する面に沿った気筒間のシリンダヘッドの断面図である（第３実施形態）。
【図９】気筒列方向に対して直交し、かつ気筒中心を通る面に沿ったシリンダヘッドの断面図である（第３実施形態）。
【図１０】気筒列方向に対して直交し、かつ吸気・排気バルブの中心を通る面に沿ったシリンダヘッドの断面図である（第２実施形態）。
【図１１】気筒列方向に対して直交する面に沿った気筒間のシリンダヘッドの断面図である（第３実施形態）。
【図１２】（Ａ）は疎水性を有する表面性状となっている冷却液通路の壁面について模式的に示した図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である（第３実施形態）。
【図１３】第４実施形態を適用するシリンダヘッドの、シリンダ軸方向に直交する平面に沿った断面図である。
【図１４】冷却システムの構成を示す図である。
【図１５】第５実施形態のシリンダヘッドの構造を示す図である。
【図１６】気筒列方向に対して直交し、かつ気筒中心を通る面に沿ったシリンダヘッドの断面図である（第５実施形態）。
【図１７】気筒列方向に対して直交し、かつ吸気・排気バルブの中心を通る面に沿ったシリンダヘッドの断面図である（第５実施形態）。
【図１８】気筒列方向に対して直交する面に沿った気筒間のシリンダヘッドの断面図である（第５実施形態）。
【符号の説明】
【００８８】
１    多気筒内燃機関（内燃機関）
２    シリンダヘッド
３    シリンダブロック
４    ピストン
５    吸気ポート
６    排気ポート
７    吸気バルブ
８    排気バルブ
９    吸気バルブ用カム
１０  排気バルブ用カム
１１  プラグホール
１２  点火栓
１３  点火コイル
１４  水温センサ
１５  クランクシャフト
１６  冷却液通路（シリンダヘッド内）
１７  冷却液通路（シリンダブロック内）
１８  燃焼室
１９  燃料噴射弁
２０  バルブシート
【図１】
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【図２】
2010116862.tif 000004
【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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