(57)【要約】【課題】気筒間におけるスワール比のばらつきを抑えることができる多気筒内燃機関のシリンダヘッド及びその製造方法を提供する。【解決手段】シリンダヘッド４はシリンダブロック３に形成された複数の気筒２の一方の側を塞ぎ、かつ気筒２の内周面に沿って旋回するスワールＦｓｗを生成できる吸気ポート１０が気筒毎に設けられる。１番気筒に対して設けられた吸気ポート１０が１番気筒の中心Ｃから２番気筒に近い側へ偏った位置に開口し、かつ４番気筒に対して設けられた吸気ポート１０が４番気筒の中心Ｃから３番気筒に近い側へ偏った位置に開口することにより、１番気筒に生成されるスワールＦｓｗと４番気筒に生成されるスワールＦｓｗとが互いに反対向きに旋回する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに形成された一方向に並ぶ複数の気筒の一方の側を塞ぎ、かつ前記気筒の内周面に沿って旋回するスワールを生成できるように前記気筒に開口するスワール生成ポートが前記気筒毎に設けられた多気筒内燃機関のシリンダヘッドであって、
前記複数の気筒の一端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から前記一方向の一方の側へ偏った位置に開口し、かつ前記複数の気筒の他端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から前記一方向の他方の側へ偏った位置に開口していることを特徴とする多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項２】
前記複数の気筒の一端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から隣の気筒に近い側へ偏った位置に開口し、かつ前記複数の気筒の他端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から隣の気筒に近い側へ偏った位置に開口していることを特徴とする請求項１に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項３】
前記スワール生成ポートは前記気筒への開口部の中心の回りを旋回するように構成されたヘリカル部を備えており、
前記複数の気筒の一端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートの前記ヘリカル部と前記複数の気筒の他端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートの前記ヘリカル部とが互いに反対向きに旋回するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項４】
前記複数の気筒として偶数個の気筒が設けられ、
前記気筒毎に設けられた前記スワール生成ポートは、前記一端側の気筒の中心と前記他端側の気筒の中心とを結ぶ線分の中点を通り、かつ前記一方向と直交する中心線に関して対称となるように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項５】
シリンダブロックに形成された一方向に並ぶ複数の気筒の一方の側を塞ぐシリンダヘッドの外形に対応する形状を持つ主型に、前記気筒毎に設けられて前記気筒の内周面に沿って旋回するスワールを生成できるスワール生成ポートに対応する形状を持つ複数の吸気ポート部が前記一方向に並んで一体化された吸気ポート用中子を組み合わせた鋳型を使用して鋳造する多気筒内燃機関のシリンダヘッドの製造方法であって、
前記吸気ポート用中子は、前記複数の気筒の一端側の気筒に対して設けられるスワール生成ポートが当該気筒の中心から前記一方向の一方の側へ、前記複数の気筒の他端側の気筒に対して設けられるスワール生成ポートが当該気筒の中心から前記一方向の他方の側へそれぞれ偏った位置に開口し、かつ前記一端側の気筒に対して設けられるスワール生成ポートの形状と前記他端側の気筒に対して設けられるスワール生成ポートの形状とが前記一端側の気筒の中心と前記他端側の気筒の中心とを結ぶ線分の中点を通りかつ前記一方向と直交する中心線に関して対称となるように、前記複数の吸気ポート部が構成されていることを特徴とする多気筒内燃機関のシリンダヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記吸気ポート用中子は、前記複数の気筒の一端側の気筒に対して設けられる前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から隣の気筒に近い側へ偏った位置に配置され、かつ前記複数の気筒の他端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から隣の気筒に近い側へ偏った位置に配置されるように、前記複数の吸気ポート部が構成されていることを特徴とする請求項５に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記吸気ポート用中子は、前記スワール生成ポートが前記気筒への開口部の中心の回りを旋回するヘリカル部を備えるように、前記複数の吸気ポート部が構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記複数の気筒として偶数個の気筒が設けられ、
前記吸気ポート用中子は、前記気筒毎に設けられるスワール生成ポートの形状が前記中心線に関して対称となるように、前記複数の吸気ポート部が構成されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関のシリンダヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックに形成された複数の気筒の一方の側を塞ぐ多気筒内燃機関のシリンダヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の気筒内にスワールを生成するためのスワール生成ポートが形成されたシリンダヘッドが広く知られている。スワール生成ポートとして機能する吸気ポートは種々のものが知られている。例えば、気筒への開口部から吸気ガスを導入する際に気筒の内周面の接線方向に吸気ガスを案内する案内手段を備えたヘリカルポートがある（特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４０６６６号公報
【特許文献２】特公昭６３−９９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなスワール生成ポートを持つシリンダヘッドは鋳造にて製造されるのが一般的である。即ち、シリンダヘッドの外形に対応する形状を持つ主型にスワール生成ポートに対応する形状を持つ吸気ポート用中子を組み合わせた鋳型に溶融金属を流し込むことによりシリンダヘッドが製造される。多気筒内燃機関のシリンダヘッドの場合、つまり一方向に並ぶ複数の気筒を塞ぐシリンダヘッドの場合、気筒毎にスワール生成ポートを設けるために、吸気ポート用中子にはスワール生成ポートに対応する形状を持つ複数の吸気ポート部が気筒の並び方向と同方向に並べられる。
【０００５】
鋳造の際に吸気ポート用中子の収縮により吸気ポート用中子が変形して気筒の並び方向に関する寸法が短くなると、鋳造後に得られたシリンダヘッドをシリンダブロックに組み付けた際に、気筒毎に設けられるスワール生成ポートの開口位置が気筒の所定位置に対してずれる。従来のスワール生成ポートは各気筒の中心から気筒の並び方向の一方の側に偏った位置に開口するように、スワール生成ポートの配置が気筒毎に揃えられている。このようなスワール生成ポートの配置においては、吸気ポート用中子の収縮によってスワール生成ポートの開口位置が気筒の中心に対してずれる方向が、ある気筒に関してはその中心へ近づく方向となり、その他の気筒に関してはその中心から遠ざかる方向となる。スワール生成ポートにて生成されるスワールの強さ（スワール比）は、スワール生成ポートの開口位置の偏りに依存し、その開口位置が気筒の中心から遠ざかるほど気筒の内周面に近くなるため強くなる傾向を持つ。製造過程で複数の気筒間でスワール生成ポートの位置ずれの傾向が相違する結果、気筒間におけるスワール比のばらつきが大きくなる。特に、複数の気筒のうちの一端側の気筒と他端側の気筒とは距離が最も離れているので、一端側の気筒におけるスワール比と他端側の気筒におけるスワール比との間の差が顕著なものとなる。従って、従来のシリンダヘッドはその製造過程でスワール比のばらつきの増大を招きやすい。スワール比のばらつきが増大すると、各気筒の燃焼状態が不均一になって出力低下や排気エミッションの悪化をもたらす。
【０００６】
そこで、本発明は、気筒間におけるスワール比のばらつきを抑えることができる多気筒内燃機関のシリンダヘッド及びその製造方法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】
本発明のシリンダヘッドは、シリンダブロックに形成された一方向に並ぶ複数の気筒の一方の側を塞ぎ、かつ前記気筒の内周面に沿って旋回するスワールを生成できるように前記気筒に開口するスワール生成ポートが前記気筒毎に設けられた多気筒内燃機関のシリンダヘッドであって、前記複数の気筒の一端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から前記一方向の一方の側へ偏った位置に開口し、かつ前記複数の気筒の他端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から前記一方向の他方の側へ偏った位置に開口していることにより上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００８】
このシリンダヘッドは、一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置と他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置とが互いに逆向きに気筒の中心から偏っているので、一端側の気筒内に生成されるスワールの旋回方向と他端側の気筒内に生成されるスワールの旋回方向とが互いに反対向きになる。このシリンダヘッドを吸気ポート用中子を使用する鋳造にて製造する過程で、仮にその中子が収縮して一方向に関する寸法が短くなった場合でも、一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置の気筒の中心からの位置ずれの方向と、他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置の気筒の中心からの位置ずれの方向とが互いに同一方向となる。
【０００９】
例えば、その製造過程において一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートがその気筒の中心から遠ざかる方向へ開口位置がずれた場合は、他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置もその気筒の中心から遠ざかる方向へずれる。逆に、その製造過程において一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートがその気筒の中心に近づく方向へ開口位置がずれた場合は他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置もその気筒の中心に近づく方向へずれる。そのため、前者の場合にはスワール生成ポートの製造過程における位置ずれの方向が一端側の気筒と他端側の気筒との間でスワール比を強める方向に揃う。また後者の場合にはスワール生成ポートの製造過程における位置ずれの方向が一端側の気筒と他端側の気筒との間でスワール比を弱める方向に揃うことになる。それにより、吸気ポート用中子を利用する鋳造で製造する方法によって、仮に吸気ポート用中子が収縮しても一端側の気筒に関するスワール比と他端側の気筒に関するスワール比との差が小さくなるので、気筒間におけるスワール比のばらつきを抑えることができる。
【００１０】
本発明のシリンダヘッドの一態様においては、前記複数の気筒の一端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から隣の気筒に近い側へ偏った位置に開口し、かつ前記複数の気筒の他端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から隣の気筒に近い側へ偏った位置に開口していてもよい（請求項２）。この態様によれば、一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートがその気筒の中心から遠ざかる方向へ開口位置がずれた場合は、他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置もその気筒の中心から遠ざかる方向へずれる。そのため、気筒間におけるスワール比のばらつきをスワール比を強める方向で抑えることができる。
【００１１】
スワール生成ポートの構成は種々の態様でよい。例えば、本発明のシリンダヘッドの一態様において、前記スワール生成ポートは前記気筒への開口部の中心の回りを旋回するように構成されたヘリカル部を備えており、前記複数の気筒の一端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートの前記ヘリカル部と前記複数の気筒の他端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートの前記ヘリカル部とが互いに反対向きに旋回するように構成されていてもよい（請求項３）。この態様によれば、一端側の気筒内に生成されるスワールの旋回方向と他端側の気筒内に生成されるスワールの旋回方向とが互いに反対向きになる。
【００１２】
また、本発明のシリンダヘッドの一態様においては、前記複数の気筒として偶数個の気筒が設けられ、前記気筒毎に設けられた前記スワール生成ポートは、前記一端側の気筒の中心と前記他端側の気筒の中心とを結ぶ線分の中点を通り、かつ前記一方向と直交する中心線に関して対称となるように配置されていてもよい（請求項４）。この態様によれば、一端側の気筒と他端側の気筒との間のスワール比の差だけでなく、それらの気筒に挟まれる気筒相互間のスワール比の差をも低減できるので、気筒間のスワール比のばらつきを更に抑えることができる。
【００１３】
本発明のシリンダヘッドの製造方法は、シリンダブロックに形成された一方向に並ぶ複数の気筒の一方の側を塞ぐシリンダヘッドの外形に対応する形状を持つ主型に、前記気筒毎に設けられて前記気筒の内周面に沿って旋回するスワールを生成できるスワール生成ポートに対応する形状を持つ複数の吸気ポート部が前記一方向に並んで一体化された吸気ポート用中子を組み合わせた鋳型を使用して鋳造する多気筒内燃機関のシリンダヘッドの製造方法であって、前記吸気ポート用中子は、前記複数の気筒の一端側の気筒に対して設けられるスワール生成ポートが当該気筒の中心から前記一方向の一方の側へ、前記複数の気筒の他端側の気筒に対して設けられるスワール生成ポートが当該気筒の中心から前記一方向の他方の側へそれぞれ偏った位置に開口し、かつ前記一端側の気筒に対して設けられるスワール生成ポートの形状と前記他端側の気筒に対して設けられるスワール生成ポートの形状とが前記一端側の気筒の中心と前記他端側の気筒の中心とを結ぶ線分の中点を通りかつ前記一方向と直交する中心線に関して対称となるように、前記複数の吸気ポート部が構成されていることにより、上述した課題を解決する（請求項５）。
【００１４】
この製造方法によれば、主型に吸気ポート用中子が組み合わせた鋳型を用いて鋳造することにより、一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置と他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置とが気筒の中心から互いに逆向きに偏ったシリンダヘッドを製造できる。この鋳造の過程で、仮に吸気ポート用中子が収縮して一方向に関する寸法が短くなった場合でも、一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置の気筒の中心からの位置ずれの方向と、他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置の気筒の中心からの位置ずれの方向とが互いに同一方向となる。例えば、吸気ポート用中子の収縮によって一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートがその気筒の中心から遠ざかる方向へ開口位置がずれた場合は、他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置もその気筒の中心から遠ざかる方向へずれる。逆に、一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートがその気筒の中心に近づく方向へ開口位置がずれた場合は他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置もその気筒の中心に近づく方向へずれる。そのため、前者の場合にはスワール生成ポートの製造過程における位置ずれの方向が一端側の気筒と他端側の気筒との間でスワール比を強める方向に揃い、後者の場合にはスワール生成ポートの製造過程における位置ずれの方向が一端側の気筒と他端側の気筒との間でスワール比を弱める方向に揃うことになる。それにより、一端側の気筒に関するスワール比と他端側の気筒に関するスワール比との差が小さくなるので、気筒間におけるスワール比のばらつきを抑えることが可能なシリンダヘッドを製造できる。
【００１５】
本発明の製造方法の一態様において、前記吸気ポート用中子は、前記複数の気筒の一端側の気筒に対して設けられる前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から隣の気筒に近い側へ偏った位置に配置され、かつ前記複数の気筒の他端側の気筒に対して設けられた前記スワール生成ポートが当該気筒の中心から隣の気筒に近い側へ偏った位置に配置されるように、前記複数の吸気ポート部が構成されてもよい（請求項６）。この態様によれば、一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートがその気筒の中心から遠ざかる方向へ開口位置がずれた場合は、他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置もその気筒の中心から遠ざかる方向へずれる。そのため、気筒間のスワール比のばらつきをスワール比を強める方向で抑えることができる。
【００１６】
本発明の製造方法の一態様において、前記吸気ポート用中子は、前記スワール生成ポートが前記気筒への開口部の中心の回りを旋回するヘリカル部を備えるように、前記複数の吸気ポート部が構成されてもよい（請求項７）。この態様によれば、一端側の気筒内に生成されるスワールの旋回方向と他端側の気筒内に生成されるスワールの旋回方向とが互いに反対向きになる。
【００１７】
本発明の製造方法の一態様において、前記複数の気筒として偶数個の気筒が設けられ、
前記吸気ポート用中子は、前記気筒毎に設けられるスワール生成ポートの形状が前記中心線に関して対称となるように、前記複数の吸気ポート部が構成されてもよい（請求項８）。この態様によれば、一端側の気筒と他端側の気筒との間のスワール比の差だけでなく、それらの気筒に挟まれる気筒相互間のスワール比の差をも低減できるので、気筒間のスワール比のばらつきを更に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、一端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置と他端側の気筒に対して設けられたスワール生成ポートの開口位置とが互いに逆向きに気筒の中心から偏っているため、気筒間におけるスワール比のばらつきを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の一形態に係るシリンダヘッドが組み付けられた内燃機関の要部を模式的に示し、図２は図１のII−II線に沿った断面を示している。これらの図に示すように、内燃機関１は直列４気筒型のディーゼルエンジンとして構成されており、内燃機関１は一方向に並ぶ４つの気筒２が形成されたシリンダブロック３と、各気筒２の一方の側である上部を塞ぐようにして組み付けられたシリンダヘッド４とを備えている。なお、図１では各気筒２をそれらの並び方向Ｘの一端側から他端側に向かって＃１〜＃４の気筒番号を付して区別している。また、以下の説明で、＃１を付した気筒２を１番気筒、＃２を付した気筒２を２番気筒、＃３を付した気筒２を３番気筒、及び＃４を付した気筒２を４番気筒と表現する場合がある。各気筒２にはピストン５が往復運動自在に設けられ、ピストン５はコンロッド７を介してクランクシャフト６に連結される。各気筒２の天井面には燃料噴射弁８がその先端を気筒２内に臨ませるようにして気筒２の中央部に設けられている。燃料噴射弁８は不図示のコモンレールに接続されて所定燃圧の燃料が供給されるようになっている。
【００２０】
シリンダヘッド４には吸気ポート１０、１１が気筒２毎に設けられており、これらの吸気ポート１０、１１は不図示の吸気マニホールドに接続されて空気が導かれるように構成されている。各吸気ポート１０、１１には吸気弁１４が設けられていて、この吸気弁１４は各吸気ポート１０、１１の気筒２への開口部１０ａ、１１ａを開閉する。また、シリンダヘッド４には気筒２毎に二つずつ排気ポート１２が設けられており、これらの排気ポート１２は不図示の排気マニホールドに接続されて排気が導かれる。排気ポート１２の開口部１２ａは排気弁１５にて開閉される。
【００２１】
各気筒２に対して設けられる二つの吸気ポート１０、１１は互いに構成が異なっている。一方の吸気ポート１０は各気筒２内にその内周面に沿って旋回するスワールＦｓｗを生成することができ、本発明に係るスワール生成ポートに相当する。他方の吸気ポート１１はいわゆるヘリカルポートとして構成されているがその構成は任意である。この吸気ポート１１をヘリカルポートとした場合には、隣の吸気ポート１０によるスワールＦｓｗの生成を促進する効果を得ることができる。吸気ポート１０は、気筒２の中心Ｃから並び方向Ｘのいずれかの側へ偏った位置に開口し、かつその開口部１０ａの中心の回りを旋回するように構成されたヘリカル部１０ｂを備えている。図示の形態では、一端側の気筒である１番気筒に対して設けられた吸気ポート１０の開口位置は中心Ｃよりも並び方向Ｘの一方の側（図１の右側）に偏っており、他端側の気筒である４番気筒に対して設けられた吸気ポート１０の開口位置は中心Ｃよりも並び方向Ｘの他方の側（図１の左側）に偏っている。詳しくは、１番気筒に対応する吸気ポート１０は１番気筒の中心Ｃから隣の気筒である２番気筒に近い側へ偏った位置に開口し、４番気筒に対応する吸気ポート１０は４番気筒の中心Ｃから隣の気筒である３番気筒に近い側へ偏った位置に開口する。更に、１番気筒に対応する吸気ポート１０のヘリカル部１０ｂはその旋回方向が４番気筒に対応する吸気ポート１０のヘリカル部１０ｂの旋回方向と反対向きになっている。
【００２２】
１番気筒と４番気筒とに挟まれる２番気筒及び３番気筒に関しては、２番気筒に対応する吸気ポート１０は１番気筒と同様な位置に開口し、かつヘリカル部１０ｂが１番気筒の場合と同様に反時計方向に旋回する。また３番気筒に対応する吸気ポート１０は４番気筒と同様な位置に開口し、かつヘリカル部１０ｂが４番気筒の場合と同様に時計方向に旋回する。つまり、図１に示す各吸気ポート１０はシリンダヘッド４の中心線ＣＬ１に関して対称となるように各気筒２に対して配置される。中心線ＣＬ１は１番気筒の中心Ｃと４番気筒の中心Ｃとを結ぶ線分の中点を通り、かつ並び方向Ｘと直交する直線として定義される。
【００２３】
次に、図３を参照してシリンダヘッド４の製造方法について説明する。図３はシリンダヘッドの製造方法に用いる鋳型の内部構造を模式的に示す説明図である。上述したシリンダヘッド４は鋳型１００を用いた鋳造によって製造される。鋳型１００はシリンダヘッド４の外形に対応する主型１０１に吸気ポート用中子１０２や排気ポート用中子１０３等の中子が組み合わされている。主型１０１及び各中子１０２、１０３は所定の組成を持つ鋳物砂を原料として作製される。鋳型１００が組まれた後には、周知のようにその鋳型１００に所定の溶融金属を流し込み、溶融金属の凝固後に鋳型１００から目的物を取り出す。その目的物に対して端面研磨等の所定の加工を施すことにより上述したシリンダヘッド４が得られる。
【００２４】
吸気ポート用中子１０２はその中心線ＣＬ２と図１に示す中心線ＣＬ１とが一致するように主型１０１に対して位置決めされる。吸気ポート用中子１０２は図１に示す複数の吸気ポート１０、１１がシリンダヘッド４に形成されるように、各吸気ポート１０、１１に対応する形状を持つ複数の吸気ポート部１０′、１１′を有している。複数の吸気ポート部１０′、１１′は各気筒の並び方向Ｘに並んで一体化されている。これらのうち、複数の吸気ポート部１０′は、鋳造後において１番気筒に対して設けられる吸気ポート１０が１番気筒の中心Ｃから並び方向Ｘの一方の側（２番気筒に近い側）へ、４番気筒に対して設けられる吸気ポート１０が４番気筒の中心Ｃから並び方向Ｘの他方の側（３番気筒に近い側）へそれぞれ偏った位置に開口するように構成される。吸気ポート用中子１０２はその形状が中心線ＣＬ２に関して対称となるように構成され、かつその中心線ＣＬ２と図１に示す中心線ＣＬ１とが一致するように位置決めされるため、複数の吸気ポート部１０′は１番気筒に対して設けられる吸気ポート１０の形状と４番気筒に対して設けられる吸気ポート１０の形状とが中心線ＣＬ１に関して対称となるように構成される。
【００２５】
以上のシリンダヘッド４によれば、１番気筒に対して設けられた吸気ポート１０の開口位置と４番気筒に対して設けられた吸気ポート１０の開口位置とが互いに逆向きに中心Ｃから偏っているので、図１に示すように１番気筒内に生成されるスワールＦｓｗの旋回方向と４番気筒内に生成されるスワールＦｓｗの旋回方向とが互いに反対向きになる。
【００２６】
図４及び図５はシリンダヘッド４の鋳造前後の吸気ポート用中子１０２の状態を示し、図４はその平面図を、図５は図４の矢印V方向から見た状態を示している。なお、これらの図は吸気ポート用中子１０２の変化を実際よりも誇張して示し、鋳造前の状態を破線で、鋳造後の状態を実線でそれぞれ示す。これらの図から明らかなように、吸気ポート用中子１０２は鋳造過程で並び方向Ｘに関する寸法が短くなり、しかも図５に示すように上方に反り返った状態に変形する。それにより、鋳造後のシリンダヘッド４（図１参照）は、１番気筒に対して設けられた吸気ポート１０が１番気筒の中心Ｃから遠ざかる方向へその開口位置がずれる。また４番気筒に対して設けられた吸気ポート１０も同様に、４番気筒の中心Ｃから遠ざかる方向へ開口位置がずれる。一般に、吸気ポート１０にて生成されるスワールの強さは吸気ポート１０の開口位置の偏りに依存し、その開口位置が気筒の中心Ｃから遠ざかるほど気筒の内周面に近くなるためその強さが強くなる傾向を持つ。つまり、図示の形態では、吸気ポート１０の位置ずれの方向が１番気筒と４番気筒との間でスワールを強める方向に揃う。
【００２７】
ここで比較のために、図６に全ての気筒に対して同一方向に開口位置を偏らせ、同方向に旋回するスワールを生成するシリンダヘッドの比較例を示す。図６においては本発明に係る形態と共通する部材には同一の符号を付している。この図から明らかなように、比較例は１番気筒についての吸気ポート１０の位置ずれの方向と、４番気筒についての吸気ポート１０の位置ずれの方向とが相違している。つまり、４番気筒についての吸気ポート１０の開口位置は４番気筒の中心Ｃに近づく方向へずれる。そのため、１番気筒についての吸気ポート１０の位置ずれの方向はスワールの強さを強める方向であるのに対し、４番気筒についての吸気ポート１０の位置ずれの方向はスワールの強さを弱める方向となる。それにより、比較例は１番気筒と４番気筒との間でスワールの強さの差、つまりスワール比の差が拡大する結果となる。
【００２８】
図７は図１に示した本発明に係る形態と図６に示した比較例とのそれぞれについて、気筒間のスワール比のばらつきを示した説明図である。なお、スワール比のばらつきとはスワール比の最大値と最小値との差と同義であり、その差が大きいほどスワール比のばらつきが大きいものとなる。図７から明らかなように、図１の形態の場合は比較例のように４番気筒のスワール比の落ち込みが無く、１番気筒と４番気筒との間でスワール比が略同等となる。これにより、スワール比のばらつきΔ１を比較例のばらつきΔ２に比べて略半分に抑えることができる。
【００２９】
本発明は以上の形態に限定されず、種々の形態にて実施できる。スワール生成ポートの形態は特に制限はなく、例えばスワール生成ポートを周知のタンジェンシャルポートで構成することもできる。本発明に係るシリンダヘッドは直列型の内燃機関にのみ適用されるものではなく、例えばＶ型機関の各バンクのシリンダヘッドとして実施することができる。また、本発明に係るシリンダヘッドにて塞がれる内燃機関の気筒数に制限はなく、複数気筒であれば奇数個でも偶数個でもよい。偶数個の場合には、上述した形態のように、各スワール生成ポートを中心線に関して対称に設けることができるため、一端側の気筒と他端側の気筒とに挟まれる気筒相互間のスワール比の差をも低減できるので、気筒間のスワール比のばらつきを効果的に抑えることが可能となる。
【００３０】
スワール生成ポートが気筒の中心に対して偏る方向が上述した形態と反対であってもよい。この場合には、中子の収縮によって、スワールの強さを弱める方向で各気筒間のスワール比のばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一形態に係るシリンダヘッドが組み付けられた内燃機関の要部を模式的に示した図。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図。
【図３】シリンダヘッドの製造方法に用いる鋳型の内部構造を模式的に示す説明図。
【図４】シリンダヘッドの鋳造前後の吸気ポート用中子の状態を示した平面図。
【図５】図４の矢印V方向から見た状態を示した図。
【図６】比較例を示した図。
【図７】図１に示した本発明に係る形態と図６に示した比較例とのそれぞれについて、気筒間のスワール比のばらつきを示した説明図。
【符号の説明】
【００３２】
１  内燃機関
２  気筒
３  シリンダブロック
４  シリンダヘッド
１０  吸気ポート（スワール生成ポート）
１０′  吸気ポート部
１０ａ  開口部
１０ｂ  ヘリカル部
１００  鋳型
１０１  主型
１０２  吸気ポート用中子
Ｃ  気筒の中心
ＣＬ１、ＣＬ２  中心線
Ｆｓｗ  スワール
Ｘ  気筒の並び方向（一方向）
【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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