(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一のシリンダ(３)に対して複数の排気弁(５)を有する多弁式エンジンにおいて、
上記各排気弁(５)同士間に位置するシリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)に冷却通路(12)を設け、その冷却通路(12)に冷却用の媒体を通すように構成し、
吸気弁(4)と排気弁(5)との間に位置する吸排気弁間肉壁(31)には冷却通路(12)を設けることなく、グロープラグ(9)を貫通させ、
燃料噴射ノズル(８)の位置で、クランク軸の軸線方向と直交する向きに切断した断面図上で、
シリンダ(３)の中心軸線(３ａ)に沿う向きの燃料噴射ノズル(８)に対して所定の傾斜角度(Θ)だけグロープラグ(９)を傾けることにより、このグロープラグ(９)の先端がシリンダ(３)内で燃料噴射ノズル(８)に近づくようにするに当たり、
燃料噴射ノズル(８)の脇に位置する吸気ポート(６)内で、グロープラグ(９)のプラグ本体(９ａ)の中間部での周面の一部を露出させた、ことを特徴とする多弁式エンジンの冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載した多弁式エンジンの冷却装置において、
一のシリンダ(３)に対して複数の吸気弁(４)を有し、それらの各吸気弁(４)同士間に位置するシリンダヘッド(２)の吸気弁間肉壁(14)には冷却通路(12)を設けないように構成した、
ことを特徴とする多弁式エンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダ毎に複数の排気弁を配置した多弁式エンジンに関し、特に上記多弁式エンジンを冷却する冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１つのシリンダに対して複数の吸排気弁をシリンダヘッドに配置することで、弁の面積を大きくして吸排気効率を上昇させて、高速高出力を可能にした多弁式エンジンが知られている。
この種の多弁式エンジンでは、高温の排気ガスが燃焼室から各排気弁を介して排気ポートへ排出されるため、それらの排気弁同士間に位置するシリンダヘッドの排気弁間肉壁が上記排気ガスで熱せられて高温化しやすい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、上記シリンダヘッドの排気弁間肉壁に大きな熱歪みが生じてしまって、上記排気弁が不完全な状態に閉弁されたり、シリンダヘッドが熱歪みによって破損するおそれがある。
本発明は、多弁式エンジンでのシリンダヘッドの排気弁間肉壁に熱歪みが生じることを低減することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
[請求項１の発明]
請求項１の発明は、上記の目的を達成するために、例えば図１から図３に示すように、次のように構成したものである。
一のシリンダ(３)に対して複数の排気弁(５)を有する多弁式エンジンにおいて、各排気弁(５)同士間に位置するシリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)に冷却通路(12)を設け、その冷却通路(12)に冷却用の媒体を通すように構成し、
吸気弁(4)と排気弁(5)との間に位置する吸排気弁間肉壁(31)には冷却通路(12)を設けることなく、グロープラグ(9)を貫通させ、
図３に例示するように、燃料噴射ノズル(８)の位置で、クランク軸の軸線方向と直交する向きに切断した断面図上で、
シリンダ(３)の中心軸線(３ａ)に沿う向きの燃料噴射ノズル(８)に対して所定の傾斜角度(Θ)だけグロープラグ(９)を傾けることにより、このグロープラグ(９)の先端がシリンダ(３)内で燃料噴射ノズル(８)に近づくようにするに当たり、
燃料噴射ノズル(８)の脇に位置する吸気ポート(６)内で、グロープラグ(９)のプラグ本体(９ａ)の中間部での周面の一部を露出させたものである。
【０００５】
[請求項２の発明]
また、請求項２の発明は、上記請求項１の発明の構成において、さらに次のように構成したものである。
一のシリンダ(３)に対して複数の吸気弁(４)を有し、それらの各吸気弁(４)同士間に位置するシリンダヘッド(２)の吸気弁間肉壁(14)には冷却通路(12)を設けないように構成したものである。
【０００６】
【作用】
［請求項１］
上記請求項１の発明は、例えば図１から図３に示すように、次のように作用する。
燃焼室から各排気弁(５)を介して排気ポート(７)へ高温の排気ガスが排出されることで、各排気弁(５)同士間に位置するシリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)が上記排気ガスによって高温化しようとするが、上記シリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)に設けた冷却通路(12)に冷却用の媒体が通って、その排気弁間肉壁(13)を冷却することによって、上記シリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)の高温化が抑えられる。
【０００７】
［請求項２］
上記請求項２の発明は、さらに次のように作用する。
吸気弁(４)には比較的温度の低い吸気が通るため、各吸気弁(４)同士間に位置するシリンダヘッド(２)の吸気弁間肉壁(14)は、各排気弁(５)同士間に位置するシリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)に比して高温化しにくい。
【０００８】
そして、高温化しやすいシリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)に冷却通路(12)を設けて、その排気弁間肉壁(13)を強力に冷却する一方で、高温化しにくいシリンダヘッド(２)の吸気弁間肉壁(14)には冷却通路(12)を設けないようにして、その吸気弁間肉壁(14)が冷却用の媒体によってあまり冷却されないようにすることにより、排気弁(５)の周辺のシリンダヘッド(２)と、吸気弁(４)の周辺のシリンダヘッド(２)との温度差を小さくできる。
【０００９】
しかも、上記シリンダヘッド(２)の吸気弁間肉壁(14)に冷却用の媒体が供給されない分だけ、その冷却用の媒体が上記シリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)の冷却通路(12)へ送られやすくなり、これによって高温化しやすい排気弁(５)の周辺のシリンダヘッド(２)をより強力に冷却できる。
【００１０】
【発明の効果】
［請求項１］
上記請求項１の発明は、上記のように構成され作用することから次の効果を奏する。
複数の排気弁の間に位置するシリンダヘッドの排気弁間肉壁に冷却通路を設けたので、その排気弁間肉壁が強力に冷却されて高温化されにくくなる。従って、シリンダヘッドの排気弁間肉壁に大きな熱歪みが生じることを確実に防止でき、これによって排気弁がシリンダヘッドの熱歪みによって不完全な状態に閉弁されたり、シリンダヘッドが熱歪みによって破損することを確実に防止できる。
【００１１】
［請求項２］
上記請求項２の発明は、上記のように構成され作用することから、さらに次の効果を奏する。
高温化しやすいシリンダヘッドの排気弁間肉壁には冷却通路を設けて、その排気弁間肉壁を強力に冷却する一方で、高温化しにくいシリンダヘッドの吸気弁間肉壁には冷却通路を設けないので、排気弁の周辺のシリンダヘッドと、吸気弁の周辺のシリンダヘッドとの温度差を小さくできる。従って、シリンダヘッド全体での熱バランスが高く維持され、シリンダヘッドの部位によって温度が異なることによるシリンダヘッドの熱歪みをより確実に防止できる。
【００１２】
しかも、上記シリンダヘッドの吸気弁間肉壁には冷却用の媒体を供給しなくてもよい分だけ、冷却用の媒体がシリンダヘッドの排気弁間肉壁の冷却通路へ送られやすくなり、これによって排気弁の周辺のシリンダヘッドをより強力に冷却できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる多弁式エンジンの冷却装置の実施の一形態を適用した多弁式の多気筒ディーゼルエンジンについて図１から図３を用いて説明する。
図１は上記エンジンのシリンダヘッドの要部を示す縦断面図、図２は図１のII−II線矢視断面図、図３は上記エンジンの要部を示す縦断面図である。
【００１４】
上記エンジン(１)のシリンダヘッド(２)には、シリンダ(３)毎に２個で一対の吸気弁(４)と、２個で一対の排気弁(５)とをそれぞれ配置してあり、それらの各一対の吸気弁(４)と排気弁(５)とには、吸気ポート(６)と排気ポート(７)とをそれぞれ接続してある。そして、各一対の吸気弁(４)と排気弁(５)とは、後述する動弁装置によってそれぞれ同時に開閉駆動されるようにしてある。
また、上記シリンダヘッド(２)には、シリンダ(３)毎に、燃焼室(11)内へ燃料噴射する燃料噴射ノズル(８)と、冷機始動時に燃焼室(11)内の混合気を暖めるグロープラグ(９)とを配置してある。
【００１５】
さらに、上記シリンダヘッド(２)には冷却通路(12)を形成してあり、その冷却通路(12)を通った冷却水が、ラジエータ(図示せず)やシリンダブロック(15)の冷却通路(16)などを通って上記シリンダヘッド(２)の冷却通路(12)へ循環するようにしてある。
また、上記シリンダヘッド(２)の冷却通路(12)は、各シリンダ(３)での２個の排気弁(５)同士間に位置するシリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)には設けてある一方で、各シリンダ(３)での２個の吸気弁(４)同士間に位置するシリンダヘッド(２)の吸気弁間肉壁(14)には設けないようにしてある。
【００１６】
このようにシリンダヘッド(２)の冷却通路(12)を構成してあることにより、次の作用を得ることができる。
即ち、上記シリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)は、燃焼室(11)から排気弁(５)を通って排気ポート(７)へ排出される高温の排気ガスによって熱せられて高温化しやすいが、上記排気弁間肉壁(13)の冷却通路(12)を通る冷却水によって上記排気弁間肉壁(13)が冷却されることで、上記排気弁間肉壁(13)の高温化が防がれる。また、吸気ポート(６)及び吸気弁(４)には比較的温度の低い吸気が通るため、上記シリンダヘッド(２)の吸気弁間肉壁(14)は高温化しにくいので、その吸気弁間肉壁(14)に冷却通路(12)を設けないことで、その吸気弁間肉壁(14)が冷却水で冷却され過ぎることが防がれる。
【００１７】
一方、上記グロープラグ(９)は、図３に示すように、次のようにしてシリンダヘッド(２)に設けられる。
即ち、シリンダヘッド(２)にプラグ挿通孔(17)を貫通させるとともに、そのプラグ挿通孔(17)の上部に雌ねじを形成してある。また、上記グロープラグ(９)のプラグ本体(9a)の上部に雄ねじを形成してある。そして、上記プラグ本体(9a)を上記プラグ挿通孔(17)に挿入し、そのプラグ本体(9a)の雄ねじを上記プラグ挿通孔(17)の雌ねじに螺合させたときには、上記プラグ本体(9a)の中間部での周面の一部が、吸気ポート(６)内に露出した状態で、上記グロープラグ(９)がシリンダヘッド(２)に固定される。なお、上記プラグ本体(9a)の下部はシール材(図示せず)などによってシールされる。
この実施形態では、図２に示すように、吸気弁(4)と排気弁(5)との間に位置する吸排気弁間肉壁(31)には冷却通路(12)を設けることなく、グロープラグ(9)を貫通させている。また、図３に示すように、燃料噴射ノズル(８)の位置で、クランク軸の軸線方向と直交する向きに切断した断面図上で、シリンダ(３)の中心軸線(３ａ)に沿う向きの燃料噴射ノズル(８)に対して所定の傾斜角度(Θ)だけグロープラグ(９)を傾けることにより、このグロープラグ(９)の先端がシリンダ(３)内で燃料噴射ノズル(８)に近づくようにするに当たり、燃料噴射ノズル(８)の脇に位置する吸気ポート(６)内で、グロープラグ(９)のプラグ本体(９ａ)の中間部での周面の一部を露出させている。
【００１８】
上述の動弁装置は、次のように構成される。
即ち、上記シリンダヘッド(２)の上面には、ロッカアームブラケット(21)を固定ボルト(22)で固定してあり、そのロッカアームブラケット(21)には、ロッカアーム軸(23)を支持してある。
そのロッカアーム軸(23)には、吸気弁(４)と排気弁(５)とにそれぞれ対応させたロッカアーム(24)を揺動可能に支持してある。つまり、吸気弁用のロッカアーム(24)の出力部(25)には、弁ブリッジ(27)を介して上記一対の吸気弁(４)が連結され、また、排気弁用のロッカアーム(24)の出力部(25)には、弁ブリッジ(27)を介して上記一対の排気弁(５)が連結される。
【００１９】
そして、上記ロッカアーム(24)の入力部(26)には、プッシュロッド(28)の上端部(29)を連結してある。そのプッシュロッド(28)は、動弁カム軸(図示せず)に連動して上下揺動するようにしてある。これにより、上記各一対の吸気弁(４)及び各一対の排気弁(５)は、それぞれ同時に開閉駆動される。
なお、上記ロッカアームブラケット(21)の上端部には、ノズル押さえ板(30)が固定されており、そのノズル押さえ板(30)によって上記燃料噴射ノズル(８)の上端部が押さえられて、その燃料噴射ノズル(８)の浮き上がりを防いでいる。
【００２０】
上記の実施の形態は、次のように変更可能である。
即ち、上記説明では、排気弁(５)は各シリンダ(３)に対して２個ずつ配置してあるが、排気弁(５)は各シリンダ(３)に対して３個以上配置してもよい。この場合でも、各シリンダ(３)での各排気弁(５)同士間に位置するシリンダヘッド(２)の排気弁間肉壁(13)にそれぞれ冷却通路(12)を設けることになる。また、吸気弁(４)は、各シリンダ(３)に対して１個ずつ配置してもよく、あるいは各シリンダ(３)に対して３個以上配置してもよい。
【００２１】
また、上記冷却通路(12)に流す冷却用の媒体は、冷却水に限られるものではなく、例えばオイルであってもよい。
さらに、本発明は、多弁式のガソリンエンジンにも適用でき、また、単気筒のエンジンであっても適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる多弁式エンジンの冷却装置の実施の一形態を適用した多弁式の多気筒ディーゼルエンジンを示しており、そのエンジンのシリンダヘッドの要部を示す縦断面図である。
【図２】図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】上記エンジンの要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
２…シリンダヘッド、４…吸気弁、５…排気弁、12…冷却通路、13…シリンダヘッドの排気弁間肉壁、14…シリンダヘッドの吸気弁間肉壁。
【図１】
0003586553.tif 000002
【図２】
0003586553.tif 000003
【図３】
0003586553.tif 000004