(57)【要約】【課題】排気ガスの過冷却を抑制することが可能なシリンダヘッドを提供する。【解決手段】このシリンダヘッド１は、排気ポート６の内壁面に排気ポート６の排気流れ方向に延在する下側突条部７、８及び９を備える。このシリンダヘッド１では、下側突条部７、８及び９は、排気ポート６の内壁面のうち少なくとも下部に設けられ、排気ポート６の内壁面の下部の表面積Ｓ１は、排気ポート６の内壁面の上部の表面積Ｓ２よりも大きくなるように設定されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ポートの内壁面に前記排気ポートの排気流れ方向に延在する突条部を備えたシリンダヘッドであって、
前記突条部は、前記排気ポートの内壁面のうち少なくとも下部に設けられ、
前記排気ポートの内壁面の下部の表面積は、前記排気ポートの内壁面の上部の表面積よりも大きくなるように設定されていることを特徴とするシリンダヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のシリンダヘッドにおいて、
前記突条部は、前記排気ポートの内壁面の上部にさらに設けられ、
前記排気ポートの内壁面の下部の表面積は、前記排気ポートの内壁面の上部の表面積よりも大きくなるように設定されていることを特徴とするシリンダヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載のシリンダヘッドにおいて、
前記排気ポートの内壁面の上部及び下部に設けられた突条部は、それぞれ複数設けられ、
前記下部に設けられた突条部は、前記上部に設けられた突条部よりも多く設けられていることを特徴とするシリンダヘッド。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のシリンダヘッドにおいて、
前記下部に設けられた突条部は、前記上部に設けられた突条部と互いに対向するように前記排気ポートの内壁面から突出するように設けられ、
前記下部に設けられた突条部の突出高さは、前記上部に設けられた突条部の突出高さよりも大きいことを特徴とするシリンダヘッド。
【請求項５】
請求項１に記載のシリンダヘッドにおいて、
前記突条部は、前記排気ポートの内壁面のうち下部にのみ設けられるとともに、前記排気ポートの内壁面のうち上部には設けず、
前記排気ポートの内壁面の下部の表面積は、前記排気ポートの内壁面の上部の表面積よりも大きくなるように設定されていることを特徴とするシリンダヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ポートを備えるシリンダヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
多気筒型エンジンに用いるシリンダヘッドには、各気筒から排出される排気ガスを排気管に導くための排気ポートが設けられている。
【０００３】
近年の多気筒型エンジンは、一つの気筒から二つ又はそれ以上の排気バルブで排気を行うように構成されている。そのため、排気ポートは、その排気流れ方向の上流端から途中までの上流部が複数に分岐されていて、前記途中から下流端までの下流部が一つに集合されている。
【０００４】
特許文献１には、吸気ポート及び排気ポートの各内周面においてバルブステムより上流側に、それぞれリブを設けるということが記載されている。なお、前記リブは、バルブステムが吸気や排気の抵抗にならないようにして、吸気や排気を滑らかに流すようにするために設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３３０３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のように排気ポートの上部のみにリブを設置した場合には、エンジンの低回転時（始動時）において排気ポート内壁面の上面に張り付く排気ガスの流れをリブで受け止めることにより、排気ガスが冷却されてしまう課題（過冷却）が生じる。
【０００７】
このような事情に鑑み、本発明は、排気ポートを備えるシリンダヘッドにおいて、排気ガスの過冷却を抑制することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するための手段として、本発明によるシリンダヘッドは、以下のように構成されている。
【０００９】
すなわち、本発明によるシリンダヘッドは、排気ポートの内壁面に前記排気ポートの排気流れ方向に延在する突条部を備えた構成を前提とするものである。
【００１０】
また、本発明によるシリンダヘッドでは、前記突条部は、前記排気ポートの内壁面のうち少なくとも下部に設けられ、前記排気ポートの内壁面の下部の表面積は、前記排気ポートの内壁面の上部の表面積よりも大きくなるように設定されていることを特徴としている。
【００１１】
かかる構成を備えるシリンダヘッドによれば、排気ポートの内壁面のうち少なくとも下部に突条部を設けるとともに、例えば上部に突条部を設けないか又は上部の表面積が下部の表面積よりも小さくなるように上部に突条部を設ける。ここで、エンジンの低回転時においては、燃焼室から排出される排気ガスは、バルブステムに沿って排気ポートへと流れ、その後、排気ポートの上部に張り付く（沿う）ような流れとなる一方、排気ポートの下部にはほとんど流れない。すなわち、上記のように、上部の表面積が下部の表面積よりも小さいことにより、低回転時に生じる排気ポート内壁面の上部に張り付く排気ガスの流れが維持されやすくなる（流れが妨げられにくい）ので、排気ガスの過冷却を抑制できる。
【００１２】
本発明の具体的な構成として、以下の複数のものが挙げられる。
【００１３】
本発明によるシリンダヘッドにおいて、好ましくは、前記突条部は、前記排気ポートの内壁面の上部にさらに設けられ、前記排気ポートの内壁面の下部の表面積は、前記排気ポートの内壁面の上部の表面積よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする。このように構成すれば、エンジンの高回転時においては、燃焼室から排出される排気ガスは、低回転時と比べて流速が大きいので、排気ポートの内壁面の上部から下部にわたって流れる。その一方で、排気ポートの内壁面の上部と下部とにおいて流速差が大きくなる傾向がある。すなわち、排気ポートの上部の排気ガスの流速は、下部の排気ガスの流速に比べて大きくなる。
【００１４】
さらに、高回転時においては、排気ポートの内壁面の上部から下部へと向かうガス流れが存在する。具体的には、排気ポートの内壁面の上部に衝突したガスが下部へ向かう場合や、上部に設けられた突条部に衝突した排気ガスが突条部から剥離して下部へと向かう場合がある。このような場合において、高回転時の排気ポートの内壁面の下部への流れを下部に設けられた突条部により受け止められるので、高回転時の冷却性を確保することができる。
【００１５】
この場合、好ましくは、前記排気ポートの内壁面の上部及び下部に設けられた突条部は、それぞれ複数設けられ、前記下部に設けられた突条部は、前記上部に設けられた突条部よりも多く設けられていることを特徴とする。このように構成すれば、容易に、排気ポートの内壁面の下部の表面積を上部の表面積よりも大きくなるように設定することができるので、エンジンの低回転時における排気ガスの過冷却の抑制と高回転時における排気ガスの冷却性能の確保との両立を図ることができる。
【００１６】
上記上部及び下部に突条部を備える構成において、好ましくは、前記下部に設けられた突条部は、前記上部に設けられた突条部と互いに対向するように前記排気ポートの内壁面から突出するように設けられ、前記下部に設けられた突条部の突出高さは、前記上部に設けられた突条部の突出高さよりも大きいことを特徴とする。このように構成すれば、下部に設けられた突条部の突出高さが上部に設けられた突条部の突出高さよりも高い分、容易に、排気ポートの内壁面の下部の表面積を上部の表面積よりも大きくすることができる。
【００１７】
また、本発明によるシリンダヘッドにおいて、好ましくは、前記突条部は、前記排気ポートの内壁面のうち下部にのみ設けられるとともに、前記排気ポートの内壁面のうち上部には設けず、前記排気ポートの内壁面の下部の表面積は、前記排気ポートの内壁面の上部の表面積よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする。このように構成すれば、排気ポートの上部に突条部が設けられていないことにより、排気ポートの上部に張り付く排気ガスが突条部により受け止められることがないので、上部における排気ガスの流れを維持する（スルーさせる）ことができ、低回転時の排気ガスの過冷却を抑制できる。また、排気ポートの下部に突条部が設けられていることにより、高回転時における排気ポートの下部への排気ガスの流れを受け止められるため、高回転時の冷却性を確保できる。これらの結果、低回転時の排気ガスの過冷却を抑制できるとともに、高回転時の冷却性を確保できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るシリンダヘッドでは、排気ガスの過冷却を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシリンダヘッドにおいて排気ポートを主体に記載した平面の模式図である。
【図２】図１の１００−１００線に沿った断面図である。
【図３】図１の２００−２００線に沿った断面図である。
【図４】エンジン低回転時（始動時）における排気ポートの排気ガスの流れを説明する図である。
【図５】エンジン高回転時における排気ポートの排気ガスの流れを説明する図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るシリンダヘッドにおいて排気ポートを主体に記載した平面の模式図である。
【図７】図６の３００−３００線に沿った断面図である。
【図８】図６の４００−４００線に沿った断面図である。
【図９】エンジン低回転時（始動時）における排気ポートの排気ガスの流れを説明する図である。
【図１０】エンジン高回転時における排気ポートの排気ガスの流れを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１から図５に本発明の第１実施形態を示している。図中、１はシリンダヘッドの全体を示している。この第１実施形態に例示するシリンダヘッド１については、一つの気筒２に、図示していないが、二つの吸気バルブと二つの排気バルブとを用いるタイプとされている。
【００２２】
図２に示すように、シリンダヘッド１の下面において図示していないシリンダブロックの気筒２に対応する位置には、気筒２とピストン３と協力して燃焼室４を作るための凹部１ａが設けられている。この凹部１ａには、吸気ポート５と排気ポート６とが連通連結されている。
【００２３】
図１に示すように、排気ポート６は、その排気流れ方向の上流端から途中までの第１上流部６ａ及び第２上流部６ｂが複数（この実施形態では二つ）に分岐されていて、前記途中から下流端までの下流部６ｃが一つに集合されている。
【００２４】
前記途中が集合起点６ｄ（又は分岐起点）となる。排気ポート６の第１上流部６ａ及び第２上流部６ｂの各上流端は、燃焼室４（図２参照）に連通連結されている。一方、排気ポート６の一つの下流部６ｃの下流端は、シリンダヘッド１の背面１ｂに開口されている。
【００２５】
図２に示すように、第１上流部６ａ（第２上流部６ｂ）の中心軸線Ｘ１（Ｘ２）は、気筒２の中心軸線Ｙに対して傾斜されており、下流部６ｃの中心軸線Ｚは、第１上流部６ａ（第２上流部６ｂ）の中心軸線Ｘ１（Ｘ２）に対して傾斜されている。
【００２６】
なお、第１上流部６ａ（第２上流部６ｂ）の中心軸線Ｘ１（Ｘ２）は、排気ポート６の上流開口の中心と集合起点６ｄの中心とを結ぶ直線とされる。下流部６ｃの中心軸線Ｚは、集合起点６ｄの中心と下流開口の中心とを結ぶ直線とされる。
【００２７】
そして、気筒２の中心軸線Ｙに対する下流部６ｃの中心軸線Ｚの傾斜角度βは、気筒２の中心軸線Ｙに対する第１上流部６ａ（第２上流部６ｂ）の中心軸線Ｘ１（Ｘ２）の傾斜角度αより小さく設定されている。
【００２８】
このような排気ポート６を備えるシリンダヘッド１では、排気ガスの冷却性能を向上させるために、排気ポート６の内周面（内壁面）の下部に冷却用の３つの下側突条部（フィン）７、８及び９が設けられている。これらの下側突条部７〜９について、以下で詳しく説明する。
【００２９】
具体的に、図１〜図３に示すように、下流部６ｃの内周面において排気ガスが衝突して案内されやすい領域（例えば鉛直方向の下半分領域）において周方向の中央に、下側突条部７が設けられている。この下側突条部７は、下流部６ｃの中心軸線Ｚ（又は排気流れ方向）に沿って直線状に設けられている。
【００３０】
第１上流部６ａ及び第２上流部６ｂから下流部６ｃまでの内周面において排気ガスが案内されやすい領域（例えば鉛直方向の下半分領域）において下側突条部７の両側方に、下側突条部８及び９が第１上流部６ａ及び第２上流部６ｂと同数設けられている。
【００３１】
これら下側突条部８及び９は、第１上流部６ａ及び第２上流部６ｂにおいてはそれらの中心軸線Ｘ１及びＸ２（又は排気流れ方向）に沿って設けられており、さらに下流部６ｃにおいては下側突条部７の両側方に下側突条部７とほぼ平行に設けられている。
【００３２】
詳しくは、下側突条部７は、下流部６ｃにおいて集合起点６ｄから下流端までの全長に連続して延びるように設けられている。下側突条部８及び９は、第１上流部６ａ及び第２上流部６ｂにおいて上流端よりも集合起点６ｄ寄りの位置から下流部６ｃの下流端にまで連続して延びるように設けられている。
【００３３】
なお、前記した排気ガスが案内されやすい領域とは、例えば鉛直方向の下半分領域のことであり、この領域に全ての下側突条部７〜９が設置されている。
【００３４】
この第１実施形態では、図３に示すように、排気ポート６の内壁面の下部（ピストン３側）には、下側突条部７、８及び９が形成されている。これらの下側突条部７、８及び９は、下部から上部（ピストン３側とは反対側）に向かって、同じ突出寸法ｈ１に設定されており、下側突条部７、８及び９は、排気ポート６の鉛直方向（気筒２の軸方向）の長さの半分以上の突出高さを有している。なお、排気ポート６の内壁面の上部には、下部のように突条部は設けられておらず、曲面形状を有している。
【００３５】
これにより、排気ポート６の内壁面の下部の表面積Ｓ１は、排気ポート６の内壁面の上部の表面積Ｓ２よりも大きくなるように設定されることとなる。なお、排気ポート６の内壁面の上部とは、排気ポート６のＳ−Ｓ線に対して上半分領域を示しており、排気ポート６の内壁面の下部とは、排気ポート６のＳ−Ｓ線に対して下半分領域を示している。なお、Ｓ−Ｓ線は、排気ポート６の短手方向（上下方向）の略半分の位置を示している。
【００３６】
次に、図４及び図５を参照して、上記のように構成した排気ポート６における排気ガスの流れを説明する。
【００３７】
図４に示すように、エンジン低回転時（始動時）では、燃焼室４内の排気ガスは、バルブリフトが小さい状態において排気ポート６の第１上流部６ａ及び第２上流部６ｂに流れる（全量抜けきる）こととなる。つまり、バルブとバルブシートとの間の隙間が小さい状態において排気ガスの流速が比較的小さい状態で流れることとなる。その後、排気ガスは、バルブ軸に沿って、排気ポート６内への流れとなる。このとき、排気ガスは、排気ポート６の内壁面の上部（上壁）に張り付くような流れとなる。その一方で、排気ポート６の内壁面の下部には、排気ガスはほとんど流れない。
【００３８】
ここで、第１実施形態では、排気ポート６の内壁面の上部には、突条部等が設けられていないので、上部を流れる排気ガスの流れが妨げられることがない（スルーされる）。これにより、低回転時（始動時）における排気ガスの過冷却が抑制される。
【００３９】
図５に示すように、エンジン高回転時では、燃焼室４内の排気ガスは、バルブリフトが小さい状態から大きい状態の全域において排気ポート６の第１上流部６ａ及び第２上流部６ｂに流れる（全量抜けきる）こととなる。そして、排気ポートの内壁面の上部から下部にわたって排気ガスが流れることとなる。その一方で、排気ポートの内壁面の上部と下部との排気ガスの流速差が比較的大きくなり、特に、排気ポート６の上部の流速は、下部の流速よりも大きくなる。
【００４０】
さらに、排気ポート６の上部から下部へと向かう排気ガスの流れが存在する。すなわち、排気ポート６の内壁面の上部（上壁）に衝突した排気ガスや、排気ポート６の内壁面の上部に衝突した排気ガスが下部へ向かう流れとなる。この場合、高回転時における排気ポート６の内壁面の下部へ流れる排気ガスは、下側突条部７、８及び９により受け止められるとともに、下側突条部７、８及び９の各々の間を流れることとなる。これにより、下側突条部７、８及び９により高回転時における冷却性が確保される。
【００４１】
以上説明したように、第１実施形態によるシリンダヘッド１によれば、以下に列記するような効果が得られる。
【００４２】
第１実施形態では、上記のように、下側突条部７、８及び９を排気ポート６の内壁面のうち下部にのみ設けるとともに上部には設けず、排気ポート６の内壁面の下部の表面積Ｓ１が上部の表面積Ｓ２よりも大きくなるように設定する。
【００４３】
これにより、エンジンの低回転時においては、燃焼室４から排出される排気ガスは、バルブステムに沿って排気ポート６へと流れ、その後、排気ポート６の上部に張り付く（沿う）ような流れとなる一方、排気ポート６の下部にはほとんど流れない。すなわち、上記のように、上部の表面積Ｓ２が下部の表面積Ｓ１よりも小さいことにより、低回転時に生じる排気ポート６の内壁面の上部に張り付く排気ガスの流れが維持されやすくなる（流れが妨げられにくい）ので、排気ガスの過冷却を抑制できる。
【００４４】
その結果、排気ポート６の上部に突条部等が設けられていないことにより、排気ポート６の上部に張り付く排気ガスが突条部等により受け止められることがないので、上部における排気ガスの流れを維持する（スルーさせる）ことができ、低回転時の排気ガスの過冷却を抑制できる。また、排気ポート６の下部に下側突条部７、８及び９が設けられていることにより、高回転時における排気ポート６の下部への排気ガスの流れを受け止められるため、高回転時の冷却性を確保できる。これらの結果、低回転時の排気ガスの過冷却を抑制できるとともに、高回転時の冷却性を確保できる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、図６〜図１０を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、排気ポートの内周面（内壁面）の上部に突条部を設けずに、下部にのみ下側突条部を設けた上記第１実施形態とは異なり、排気ポートの内周面（内壁面）の上部及び下部の両方に突条部を設ける例を説明する。
【００４６】
この第２実施形態による排気ポート１０６を備えるシリンダヘッド１０１では、図６〜図８に示すように、排気ガスの冷却性能を向上させるために、排気ポート１０６の内周面（内壁面）の下部に冷却用の３つの下側突条部（フィン）１０７、１０８及び１０９、及び、上部に冷却用の２つの上側突条部１１０及び１１１（フィン）が設けられている。これらの下側突条部１０７〜１０９及び上側突条部１１０及び１１１について、以下で詳しく説明する。
【００４７】
具体的に、図６〜図８に示すように、下流部１０６ｃの内周面において排気ガスが衝突して案内されやすい領域（例えば鉛直方向の下半分領域）において周方向の中央に、下側突条部１０７が設けられている。この下側突条部１０７は、下流部１０６ｃの中心軸線Ｚ（又は排気流れ方向）に沿って直線状に設けられている。
【００４８】
第１上流部１０６ａ及び第２上流部１０６ｂから下流部１０６ｃまでの内周面において排気ガスが案内されやすい領域（例えば鉛直方向の下半分領域）において下側突条部１０７の両側方に、下側突条部１０８及び１０９が第１上流部１０６ａ及び第２上流部１０６ｂと同数設けられている。
【００４９】
これら下側突条部１０８及び１０９は、第１上流部１０６ａ及び第２上流部１０６ｂにおいてはそれらの中心軸線Ｘ１及びＸ２（又は排気流れ方向）に沿って設けられており、さらに下流部１０６ｃにおいては下側突条部１０７の両側方に下側突条部１０７とほぼ平行に設けられている。
【００５０】
詳しくは、下側突条部１０７は、下流部１０６ｃにおいて集合起点１０６ｄから下流端までの全長に連続して延びるように設けられている。下側突条部１０８及び１０９は、第１上流部１０６ａ及び第２上流部１０６ｂにおいて上流端よりも集合起点１０６ｄ寄りの位置から下流部１０６ｃの下流端にまで連続して延びるように設けられている。
【００５１】
なお、前記した排気ガスが案内されやすい領域とは、例えば鉛直方向の下半分領域のことであり、この領域に全ての下側突条部１０７〜１０９が設置されている。
【００５２】
また、上側突条部１１０及び１１１は、平面視において、第１上流部１０６ａ及び第２上流部１０６ｂから下流部１０６ｃまでの内周面において排気ガスが案内されやすい領域（例えば鉛直方向の上半分領域）において下側突条部１０７の両側方に設けられている。
【００５３】
これら上側突条部１１０及び１１１は、第１上流部１０６ａ及び第２上流部１０６ｂにおいてはそれらの中心軸線Ｘ１及びＸ２（又は排気流れ方向）に沿って設けられており、さらに下流部１０６ｃにおいては下側突条部１０７の両側方に下側突条部１０７、１０８及び１０９とほぼ平行に設けられている。
【００５４】
詳しくは、上側突条部１１０及び１１１は、第１上流部１０６ａ及び第２上流部１０６ｂにおいて上流端よりも集合起点１０６ｄ寄りの位置（例えばバルブガイド１１の貫通位置）から下流部１０６ｃの下流端にまで連続して延びるように設けられている。
【００５５】
なお、前記した排気ガスが案内されやすい領域とは、例えば鉛直方向の上半分領域のことであり、この領域に全ての上側突条部１１０及び１１１が設置されている。
【００５６】
この第２実施形態では、図８に示すように、下側突条部１０７、１０８及び１０９は、上側突条部１１０及び上側突条部１１１と対向するように排気ポート１０６の内壁面から突出するように設けられている。下側突条部１０８及び１０９が同じ突出寸法ｈ１１に設定されており、下側突条部１０７の突出寸法ｈ１２が下側突条部１０８及び１０９の突出寸法ｈ１１よりも大きく設定されている。これにより、下側突条部１０７の突出端の位置と下側突条部１０８及び１０９の突出端の位置とが周方向で不揃いになっている。特に、この実施形態の場合には、下側突条部１０７の突出寸法ｈ１２を下流部１０６ｃの内周面において上半分領域に近づけるように設定している。
【００５７】
また、排気ポート１０６の内壁面の上部（ピストン３とは反対側）に設けられた上側突条部１１０及び１１１は、同じ突出寸法ｈ１３に設定されているとともに、上部から下部（ピストン３側）に向かって、排気ポート１０６の鉛直方向（気筒２の軸方向）の長さの半分以下の突出高さを有している。また、下側突条部１０７、１０８及び１０９の突出高さは、上側突条部１１０及び上側突条部１１１の突出高さよりも大きい。
【００５８】
これにより、排気ポート１０６の内壁面の下部の表面積Ｓ１１は、排気ポート１０６の内壁面の上部の表面積Ｓ１２よりも大きくなるように設定される。なお、排気ポート１０６の内壁面の上部とは、排気ポート１０６のＳ−Ｓ線に対して上半分領域を示しており、排気ポート１０６の内壁面の下部とは、排気ポート１０６のＳ−Ｓ線に対して下半分領域を示している。このＳ−Ｓ線は、排気ポート６の短手方向（上下方向）の略半分の位置を示している。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００５９】
次に、図９及び図１０を参照して、上記のように構成した排気ポート１０６における排気ガスの流れを説明する。
【００６０】
図９に示すように、エンジン低回転時（始動時）では、燃焼室４内の排気ガスは、バルブリフトが小さい状態において排気ポート１０６の第１上流部１０６ａ及び第２上流部１０６ｂに流れる（全量抜けきる）こととなる。つまり、バルブとバルブシートとの間の隙間が小さい状態において排気ガスの流速が比較的小さい状態で流れることとなる。その後、排気ガスは、バルブ軸に沿って、排気ポート１０６内への流れとなる。このとき、排気ガスは、排気ポート１０６の内壁面の上部（上壁）に張り付くような流れとなる。その一方で、排気ポート１０６の内壁面の下部には、排気ガスはほとんど流れない。
【００６１】
ここで、第２実施形態では、低回転時における排気ポート１０６の内壁面の上部に張り付く流れは、上側突条部１１０及び上側突条部１１１により受け止められるので、上側突条部１１０及び上側突条部１１１により低回転時における冷却性が確保される。なお、排気ポート１０６の内壁面の上部の表面積Ｓ１２が比較的小さく設定されていることにより、低回転時（始動時）における排気ガスの過冷却が比較的抑制される。
【００６２】
図１０に示すように、エンジン高回転時では、燃焼室４内の排気ガスは、バルブリフトが小さい状態から大きい状態の全域において排気ポート１０６の第１上流部１０６ａ及び第２上流部１０６ｂに流れる（全量抜けきる）こととなる。そして、排気ポート１０６の内壁面の上部から下部にわたって排気ガスが流れることとなる。その一方で、排気ポートの内壁面の上部と下部との排気ガスの流速差が比較的大きくなり、特に、排気ポート１０６の上部の流速は、下部の流速よりも大きくなる。
【００６３】
さらに、排気ポート１０６の上部から下部へと向かう排気ガスの流れが存在する。すなわち、排気ポート１０６の内壁面の上部（上壁）に衝突した排気ガスや、排気ポート１０６の内壁面の上部に衝突した排気ガスが下部へ向かう流れとなる。この場合、高回転時における排気ポート１０６の内壁面の下部へ流れる排気ガスは、下側突条部１０７、１０８及び１０９により受け止められるとともに、下側突条部１０７、１０８及び１０９の各々の間を流れることとなる。これにより、高回転時における冷却性が確保される。また、高回転時における排気ポート１０６の上部を流れる排気ガスは、上側突条部１１０及び１１１により受け止められるので、高回転時における冷却効率を上記第１実施形態よりも大きくすることが可能となる。
【００６４】
以上説明したように、第２実施形態によるシリンダヘッド１０１によれば、以下に列記するような効果が得られる。
【００６５】
第２実施形態では、上記のように、上側突条部１１０及び１１１を排気ポート１０６の内壁面の上部に設け、排気ポート１０６の内壁面の下部の表面積Ｓ１１が排気ポート１０６の内壁面の上部の表面積Ｓ１２よりも大きくなるように設定する。これにより、エンジンの高回転時においては、燃焼室４から排出される排気ガスは、低回転時と比べて流速が大きいので、排気ポート１０６の内壁面の上部から下部にわたって流れる。その一方で、排気ポート１０６の内壁面の上部と下部とにおいて流速差が大きくなる傾向がある。すなわち、排気ポート１０６の上部の排気ガスの流速は、下部の排気ガスの流速に比べて大きくなる。
【００６６】
さらに、高回転時においては、排気ポート１０６の内壁面の上部から下部へと向かうガス流れが存在する。具体的には、排気ポート１０６の内壁面の上部に衝突したガスが下部へ向かう場合や、上部に設けられた上側突条部１１０及び１１１に衝突した排気ガスが突条部から剥離して下部へと向かう場合がある。このような場合において、高回転時の排気ポート１０６の内壁面の下部への流れを下部に設けられた下側突条部１０７、１０８及び１０９により受け止められるので、高回転時の冷却性を確保することができる。
【００６７】
また、第２実施形態では、上記のように、下部に設けた下側突条部１０７、１０８及び１０９を上部に設けた上側突条部１１０及び１１１よりも多く配置する。これにより、容易に、排気ポート１０６の内壁面の下部の表面積Ｓ１１を上部の表面積Ｓ１２よりも大きくなるように設定することができるので、エンジンの低回転時における排気ガスの過冷却の抑制と高回転時における排気ガスの冷却性能の確保との両立を図ることができる。
【００６８】
また、第２実施形態では、上記のように、下部の下側突条部１０８及び１０９（１０７）の突出高さｈ１１（ｈ１２）を上部の上側突条部１１０及び１１１の突出高さｈ１３よりも大きくする。これにより、下部の下側突条部１０８及び１０９（１０７）の突出高さｈ１１（ｈ１２）が上部の上側突条部１１０及び１１１の突出高さｈ１３よりも高い分、容易に、排気ポート１０６の内壁面の下部の表面積Ｓ１１を上部の表面積Ｓ１２よりも大きくすることができる。
【００６９】
−他の実施形態−
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７０】
例えば、上記第１及び第２実施形態では、一つの気筒に、二つの吸気バルブと二つの排気バルブとを用いるタイプのシリンダヘッドに本発明を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、一つの気筒に、一つ又は三つ以上の吸気バルブと一つ又は三つ以上の排気バルブとを用いるタイプのシリンダヘッドに本発明を適用することも可能である。
【００７１】
また、上記第１実施形態では、排気ポートの内壁面の下部に３つの下側突条部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、排気ポートの内壁面の下部に３つ以外の数の下側突条部を設けてもよい。
【００７２】
また、上記第１実施形態では、排気ポートの内壁面の下部に略同じ高さを有する下側突条部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、排気ポートの内壁面の下部に異なる高さを有する下側突条部を設けてもよい。
【００７３】
また、上記第２実施形態では、排気ポートの内壁面の下部に３つの下側突条部を設けるとともに、上部に２つの上側突条部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、排気ポートの内壁面の下部に３つ以外の数の下側突条部を設けるとともに、上部に２つ以外の数の上側突条部を設けてもよい。
【００７４】
また、上記第２実施形態では、排気ポートの内壁面の下部に異なる高さを有する下側突条部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、排気ポートの内壁面の下部に略同じ高さを有する下側突条部を設けてもよい。
【００７５】
また、上記第２実施形態では、排気ポートの内壁面の上部に略同じ高さを有する上側突条部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、排気ポートの内壁面の上部に異なる高さを有する上側突条部を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、排気ポートを備えるシリンダヘッドに好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１、１０１    シリンダヘッド
２    気筒
４    燃焼室
６、１０６      排気ポート
６ａ、１０６ａ    排気ポートの第１上流部
６ｂ、１０６ｂ    排気ポートの第２上流部
６ｃ、１０６ｃ    排気ポートの下流部
６ｄ、１０６ｄ    集合起点（又は分岐起点）
７、１０７    下側突条部
８、１０８    下側突条部
９、１０９    下側突条部
１１０    上側突条部
１１１    上側突条部
【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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