(57)【要約】【課題】内燃機関のシリンダヘッドにおいて、小型化を可能とする一方で、排気ガスの圧力損失を低減して性能や燃費の悪化を防止する。【解決手段】燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに連通する排気通路２２が一体に形成され、端部に位置する燃焼室１６ａ，１６ｄにて、この燃焼室１６ａ，１６ｄの中心位置と排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2の総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、排気通路２０の集合部２２側に傾斜するように排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2を形成し、最も外側に位置する排気ポート１８ａ1，１８ｄ2が排気通路部２１ａ，２１ｄ側に位置させる。【選択図】        図１
2007192132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に配列された複数の燃焼室と、該各燃焼室に吸気ポートを介してそれぞれ連通する複数の吸気通路と、一端部が前記各燃焼室に排気ポートを介してそれぞれ連通すると共に他端部が集合する排気通路とを具えた内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記燃焼室の中心位置と前記排気ポートにおける総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線が、前記複数の燃焼室の配列方向に直行する第２軸線に対して所定角度傾斜するように前記排気ポートが形成されたことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記燃焼室の中心位置と前記排気ポートにおける総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線が、前記複数の燃焼室の配列方向に直行する第２軸線に対して前記排気通路の集合部側に所定角度傾斜するように前記排気ポートが形成されたことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、２つの吸気ポートの中間位置と１つの排気ポートの中心位置とを結ぶ第１軸線が、前記排気通路の集合部側に傾斜するように前記排気ポートが形成されたことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項４】
請求項２または３に記載の内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記第１軸線に対して平行をなすように前記吸気通路が設けられたことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項５】
請求項２または３に記載の内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記複数の燃焼室の配列方向に直行する第２軸線に対して平行をなすように前記吸気通路が設けられたことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項６】
請求項１に記載の内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記排気通路の一端部が２つの排気ポートを介して前記各燃焼室に連通しており、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記２つの排気ポートが非対称に形成されたことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記２つの排気ポートのうちの端部側に位置する排気ポートを小さく形成したことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項８】
請求項６に記載の内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記２つの排気ポートのうちの端部側に位置する排気ポートを大きく形成したことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項９】
請求項１に記載の内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記排気通路の一端部が２つの排気ポートを介して前記各燃焼室に連通しており、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記燃焼室の中心位置と前記排気ポートにおける総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線が、前記複数の燃焼室の配列方向に直行する第２軸線に対して前記排気通路の集合部側に所定角度傾斜するように前記排気ポートを形成すると共に、前記２つの排気ポートのうちの端部側に位置する排気ポートを小さく形成したことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックの上部に締結されることで燃焼室を構成すると共に、この燃焼室に対して吸気通路及び排気通路が設けられた内燃機関のシリンダヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、内燃機関において、シリンダヘッドはシリンダブロック１２の上部に組み付けられ、複数の締結ボルトにより締結されており、直線状をなして複数の燃焼室が設けられている。そして、この各燃焼室に対して吸気ポート及び排気ポートが対向して形成され、この各吸気ポートに吸気通路が設けられる一方、各排気ポートに排気通路が設けられており、吸気弁及び排気弁により開閉自在となっている。また、各吸気通路（または各燃焼室）に燃料を噴射するインジェクタが装着されると共に、燃焼室の混合気に着火する点火プラグが装着されている。そして、各吸気通路に対して吸気マニホールドを介して吸気管が連結される一方、各排気通路に対して排気マニホールドを介して排気管が連結されている。
【０００３】
従って、吸気弁の開放時に、空気が吸気ポートから燃焼室に吸入されると共にインジェクタから噴射された燃料が燃焼室に吸入され、空気と燃料との混合気がピストンの上昇により圧縮され、この高圧の混合気が点火プラグに導かれて着火して爆発することで駆動力を得ることができ、排気弁の開放時に、燃焼後の排気ガスが吸気ポートから排出される。
【０００４】
ところで、内燃機関において、シリンダヘッドに対して別体の排気マニホールドを固定せずに、シリンダヘッド内に排気集合部を設けることで、小型化を図ったものがある。図９に排気集合部が一体に形成された従来のシリンダヘッドを表す概略図である。
【０００５】
従来のシリンダヘッドにおいて、図９に示すように、シリンダヘッド００１には、直線状をなして４つの燃焼室００２が設けられており、各燃焼室００２に対してそれぞれ２つの吸気ポート００３が形成されると共に、各吸気ポート００３に対して吸気通路００４が形成されている。また、各燃焼室００２に対してそれぞれ２つの排気ポート００５が形成されると共に、各排気ポート００５に対して排気通路００６が形成され、この各排気通路００６は端部が集合する集合部００７を有している。そして、シリンダヘッド００１の一方には、各吸気通路００４に連通する吸気マニホールド００８が固定される一方、シリンダヘッド００１の他方には、各排気通路００６の集合部００７に連通する排気管００９が固定されている。
【０００６】
なお、上述した従来の内燃機関のシリンダヘッドは、例えば、下記引用文献１に記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−３１０６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来のシリンダヘッドでは、各燃焼室００２に排気ポート００５を介して排気通路００６を形成し、この各排気通路００６の端部が集合して集合部００７を構成しており、この集合部００７に排気管００９を連結することで、排気マニホールドを不要としている。ところが、各燃焼室００２の排気ポート００５から延びる４つの排気通路００６は、シリンダヘッド００１の長手方向の中間部で集合して集合部００７を構成することから、特に、シリンダヘッド００１の各端部に位置する燃焼室００２から集合部００７まで延びる２つの排気通路００６が大きく湾曲し、且つ、その曲率半径が小さいものとなってしまう。すると、この排気通路００６で排気ガスの圧力損失が生じて排気ガスの排出効率が低下し、燃焼室００２内に排気ガスの一部が残留しやすくなり、燃焼温度が高くなってノッキングが発生しやすくなり、性能や燃費を悪化させてしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、小型化を可能とする一方で、排気ガスの圧力損失を低減して性能や燃費の悪化を防止することのできる内燃機関のシリンダヘッド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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関のシリンダヘッドは、直線状に配列された複数の燃焼室と、該各燃焼室に吸気ポートを介してそれぞれ連通する複数の吸気通路と、一端部が前記各燃焼室に排気ポートを介してそれぞれ連通すると共に他端部が集合する排気通路とを具えた内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記燃焼室の中心位置と前記排気ポートにおける総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線が、前記複数の燃焼室の配列方向に直行する第２軸線に対して所定角度傾斜するように前記排気ポートが形成されたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の内燃機関のシリンダヘッドでは、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記燃焼室の中心位置と前記排気ポートにおける総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線が、前記複数の燃焼室の配列方向に直行する第２軸線に対して前記排気通路の集合部側に所定角度傾斜するように前記排気ポートが形成されたことを特徴としている。
【００１２】
本発明の内燃機関のシリンダヘッドでは、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、２つの吸気ポートの中間位置と１つの排気ポートの中心位置とを結ぶ第１軸線が、前記排気通路の集合部側に傾斜するように前記排気ポートが形成されたことを特徴としている。
【００１３】
本発明の内燃機関のシリンダヘッドでは、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記第１軸線に対して平行をなすように前記吸気通路が設けられたことを特徴としている。
【００１４】
本発明の内燃機関のシリンダヘッドでは、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記複数の燃焼室の配列方向に直行する第２軸線に対して平行をなすように前記吸気通路が設けられたことを特徴としている。
【００１５】
本発明の内燃機関のシリンダヘッドでは、前記排気通路の一端部が２つの排気ポートを介して前記各燃焼室に連通しており、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記２つの排気ポートが非対称に形成されたことを特徴としている。
【００１６】
本発明の内燃機関のシリンダヘッドでは、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記２つの排気ポートのうちの端部側に位置する排気ポートを小さく形成したことを特徴としている。
【００１７】
本発明の内燃機関のシリンダヘッドでは、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記２つの排気ポートのうちの端部側に位置する排気ポートを大きく形成したことを特徴としている。
【００１８】
本発明の内燃機関のシリンダヘッドでは、前記排気通路の一端部が２つの排気ポートを介して前記各燃焼室に連通しており、前記複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、前記燃焼室の中心位置と前記排気ポートにおける総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線が、前記複数の燃焼室の配列方向に直行する第２軸線に対して前記排気通路の集合部側に所定角度傾斜するように前記排気ポートを形成すると共に、前記２つの排気ポートのうちの端部側に位置する排気ポートを小さく形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の内燃機関のシリンダヘッドによれば、直線状に配列された複数の燃焼室に吸気ポートを介して複数の吸気通路をそれぞれ連通すると共に、排気ポートを介して排気通路の一端部をそれぞれ連通してその他端部を集合するように構成し、複数の燃焼室のうちの少なくとも端部に位置する燃焼室にて、燃焼室の中心位置と排気ポートにおける総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線を、複数の燃焼室の配列方向に直行する第２軸線に対して所定角度傾斜するように前記排気ポートを形成したので、排気通路の集合部を一体に形成することで小型化を実現することができると共に、端部に位置する燃焼室内の排気ガスが各排気ポートから排気通路を流れやすくなり、ここでの排気ガスの圧力損失が低減し、性能及び燃費の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る内燃機関のシリンダヘッドの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図、図２は、実施例１の内燃機関のシリンダヘッドの縦断面を表す図１のII−II断面図である。
【００２２】
実施例１の内燃機関は、直列４気筒４バルブエンジンであり、図１及び図２に示すように、シリンダヘッド１１はその下部にシリンダブロック１２が組み付けられ、複数の図示しない締結ボルトにより締結されている。シリンダブロック１２には複数（本実施例では、４つ）のシリンダボア１３が形成され、各シリンダボア１３にピストン１４が摺動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１２の下部に図示しないクランクシャフトが回転自在に支持されており、各ピストン１４はコネクティングロッド１５を介してこのクランクシャフトに連結されている。
【００２３】
シリンダブロック１２の各シリンダボア１３に対応してその上方に燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが直線状をなして直列するように形成されている。この燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、シリンダボア１３の内壁面と、シリンダヘッド１１の下面と、ピストン１４の頂面により囲繞されており、天井部（シリンダヘッド１１の下面）の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この各燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの上方、つまり、シリンダヘッド１１の下面にそれぞれ２つの吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｃ1，１７ｃ2，１７ｄ1，１７ｄ2と、排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2が対向して開口している。
【００２４】
また、シリンダヘッド１１には、一端部が各吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｃ1，１７ｃ2，１７ｄ1，１７ｄ2に連通し、他端部が一側面に開口する４つの吸気通路１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄが形成されている。また、シリンダヘッド１１には、一端部が各排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2に連通し、他端部が集合して他側面に開口する１つの排気通路２０が形成されている。即ち、この排気通路２０は、各排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2に連通する排気通路部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと、この排気通路部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの端部が集合する集合部２２を有している。
【００２５】
そして、この各吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｃ1，１７ｃ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2に対して吸気弁２３及び排気弁２４がそれぞれ位置している。この吸気弁２３及び排気弁２４は、シリンダヘッド１１に固定された各ステムガイド２５，２６により軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、各バルブスプリング２７，２８により吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｃ1，１７ｃ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2を閉止する方向に付勢支持されている。また、吸気弁２３及び排気弁２４は、上端部にローラロッカアーム２９，３０の一端部が連結され、このローラロッカアーム２９，３０の他端部はシリンダヘッド１１に固定されたラッシュアジャスタ３１，３２に連結されており、吸気カムシャフト３３の吸気カム３４及び排気カムシャフト３５の排気カム３６が各ローラロッカアーム２９，３０に接触している。
【００２６】
従って、内燃機関に同期して吸気カムシャフト３３及び排気カムシャフト３４が回転すると、吸気カム３５及び排気カム３６がローラロッカアーム２９，３０を作動させ、各吸気弁２３及び排気弁２４が所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｃ1，１７ｃ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2を開閉し、吸気通路１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄと燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ、燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄと排気通路２０の排気通路部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄとをそれぞれ連通することができる。
【００２７】
また、燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの側部、つまり、各吸気通路１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ側のシリンダヘッド１１の下面には、この燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに直接燃料を噴射するインジェクタ３７が装着されている。また、燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの天井部中央、つまり、各吸気通路１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄと排気通路部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの間のシリンダヘッド１１の下面には、点火プラグ３８が装着されている。そして、車両には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）が搭載されており、このＥＣＵは、インジェクタ３７の燃料噴射タイミングや点火プラグ３８による点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、スロットル開度（アクセル開度）、エンジン回転数などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。
【００２８】
そして、シリンダヘッド１１の一側に、各吸気通路１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに連通する吸気マニホールド３９が固定される一方、シリンダヘッド１１の他側に、排気通路２０の集合部２２に連通する排気管４０が固定されている。
【００２９】
ところで、本実施例のシリンダヘッド１１では、４つの燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄのうちの長手方向の端部に位置する２つの燃焼室１６ａ，１６ｄにて、この燃焼室１６ａ，１６ｄの各中心位置と、排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2における総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、４つの燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの配列方向に直行する第２軸線Ｌ0に対して所定角度θａ，θｄだけ傾斜するように排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2が形成されている。
【００３０】
即ち、シリンダヘッド１１の端部に位置する２つの燃焼室１６ａ，１６ｄにて、吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2の中間位置と、燃焼室１６ａ，１６ｄの中心位置と、排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2の中間位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄは、その排気側の端部が排気通路２０の集合部２２側に傾斜するように吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2が形成されている。つまり、最も外側に位置する排気ポート１８ａ1，１８ｄ2が排気通路部２１ａ，２１ｄ側に位置することとなる。
【００３１】
なお、この場合、各燃焼室１６ａ，１６ｄにおける一対の吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄａ1，１８ｄ2は、対称形であるため、吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2の中心位置と排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2の中心位置とを結ぶ軸線が排気通路２０の集合部２２側に傾斜するように吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2を形成してもよい。
【００３２】
また、本実施例のシリンダヘッド１１では、シリンダヘッド１１の端部に位置する２つの燃焼室１６ａ，１６ｄにて、各燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの配列方向に直行する第２軸線第２軸線Ｌ0に対して平行をなすように吸気通路１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄが形成されている。
【００３３】
なお、シリンダヘッド１１の内側に位置する燃焼室１６ｂ，１６ｃに対して、外側に位置する燃焼室１６ａ，１６ｄでは、吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2の位置が各燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの配列方向に沿う軸線Ｌに対してずれているが、吸気カムシャフト３３及び排気カムシャフト３５から吸気弁２３及び排気弁２４の位置までの距離に合わせて各ローラロッカアーム２９，３０の長さを変更することで、吸気カムシャフト３３及び排気カムシャフト３４の回転に同期して全ての燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに対応した各吸気弁２３及び排気弁２４が所定のタイミングで上下移動することができる。
【００３４】
このように形成されたシリンダヘッド１１が組み付けられた内燃機関では、吸気弁２３による吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｃ1，１７ｃ2，１７ｄ1，１７ｄ2の開放時に、空気が吸気通路１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄから燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに吸入され、この空気が燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄでピストン１４の上昇により圧縮され、この高圧空気に対してインジェクタ３７から燃料が噴射される。すると、燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気が点火プラグ３８に導かれて着火して爆発することで駆動力を得ることができる。その後、排気弁２４による排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2の開放時に、燃焼後の排気ガスが燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄから排気通路２０の排気通路部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに排出され、集合部２２で集合してから排出される。
【００３５】
この場合、シリンダヘッド１１の端部に位置する２つの燃焼室１６ａ，１６ｄでは、燃焼室１６ａ，１６ｄの中心位置と排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2の重心位置を結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、排気通路２０の集合部２２側に傾斜するように吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2が形成されており、最も外側に位置する排気ポート１８ａ1，１８ｄ2が排気通路部２１ａ，２１ｄ側に位置している。そのため、排気ポート１８ａ1，１８ｄ2から排気通路部２１ａ，２１ｄに至る経路の曲率半径が大きくなり、燃焼室１６ａ，１６ｄの排気ガスは、この排気ポート１８ａ1，１８ｄ2から排気通路部２１ａ，２１ｄに流れやすくなり、排気通路２０での排気ガスの圧力損失が低減し、排気ガスの排出効率の低下が抑制される。
【００３６】
このように実施例１の内燃機関のシリンダヘッドにあっては、燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに連通する排気通路２２が一体に形成され、端部に位置する燃焼室１６ａ，１６ｄにて、燃焼室１６ａ，１６ｄの中心位置と排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2の総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、排気通路２０の集合部２２側に傾斜するように吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2を形成し、最も外側に位置する排気ポート１８ａ1，１８ｄ2が排気通路部２１ａ，２１ｄ側に位置するようにしている。
【００３７】
従って、排気通路２０の集合部２２を一体に形成することで小型化を実現することができると共に、端部に位置する燃焼室１６ａ，１６ｄ内の排気ガスが各排気ポート１９ａ1，１９ａ2，１９ｄ1，１９ｄ2から排気通路部２１ａ，２１ｄを流れやすくなり、ここでの排気ガスの圧力損失が低減して排気ガスの排出効率の低下が抑制され、燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ内に排気ガスを適正に排出することで、燃焼温度の上昇によるノッキングの発生を防止し、性能及び燃費の悪化を防止することができる。
【００３８】
また、本実施例では、シリンダヘッド１１の端部に位置する２つの燃焼室１６ａ，１６ｄにて、各燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの配列方向に直行する第２軸線第２軸線Ｌ0に対して平行をなすように吸気通路１９ａ，１９ｄが形成されている。従って、各燃焼室１６ａ，１６ｄの形状に拘らず吸気通路１９ａ，１９ｄを設定することでシリンダヘッドの大型化を抑制することができる。
【実施例２】
【００３９】
図３は、本発明の実施例２に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４０】
実施例２の内燃機関において、図３に示すように、シリンダヘッド４１には、直線状をなして４つの燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが形成されており、吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｃ1，１７ｃ2，１７ｄ1，１７ｄ2と、排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2が対向して開口している。そして、各吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｃ1，１７ｃ2，１７ｄ1，１７ｄ2に連通する４つの吸気通路４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄが形成されると共に、各排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2に連通する１つの排気通路２０が形成されており、この排気通路２０は、排気通路部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと集合部２２を有している。
【００４１】
そして、シリンダヘッド４１の端部に位置する２つの燃焼室１６ａ，１６ｄにて、燃焼室１６ａ，１６ｄの中心位置と、吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2の中間位置と、排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2の中間位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、各燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの配列方向に直行する第２軸線Ｌ0に対して排気通路２０の集合部２２側に所定角度θａ，θｄだけ傾斜するように吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2が形成されている。つまり、最も外側に位置する排気ポート１８ａ1，１８ｄ2が排気通路部２１ａ，２１ｄ側に位置することとなる。
【００４２】
また、本実施例では、シリンダヘッド４１の端部に位置する２つの燃焼室１６ａ，１６ｄにて、第２軸線Ｌ0に対して所定角度θａ，θｄだけ傾斜した第１軸線Ｌａ，Ｌｄと平行をなすように、吸気通路４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄが形成されている。
【００４３】
このように形成されたシリンダヘッド４１が組み付けられた内燃機関では、吸気弁による吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｃ1，１７ｃ2，１７ｄ1，１７ｄ2の開放時に、空気が吸気通路４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄから燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに吸入され、ピストンで圧縮された高圧空気に対してインジェクタから燃料が噴射される。すると、燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにて、高圧空気と霧状の燃料との混合気が点火プラグに導かれて着火して爆発することで駆動力を得ることができる。その後、排気弁による排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2の開放時に、排気ガスが燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄから排気通路２０の排気通路部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに排出され、集合部２２で集合してから排出される。
【００４４】
この場合、シリンダヘッド４１の端部に位置する２つの燃焼室１６ａ，１６ｄでは、燃焼室１６ａ，１６ｄの中心位置と排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2の重心位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、排気通路２０の集合部２２側に傾斜している。そのため、排気ポート１８ａ1，１８ｄ2から排気通路部２１ａ，２１ｄに至る経路の曲率半径が大きくなり、燃焼室１６ａ，１６ｄの排気ガスは、この排気ポート１８ａ1，１８ｄ2から排気通路部２１ａ，２１ｄに流れやすくなり、排気通路２０での排気ガスの圧力損失が低減し、排気ガスの排出効率の低下が抑制される。
【００４５】
このように実施例２の内燃機関のシリンダヘッド４１にあっては、端部に位置する燃焼室１６ａ，１６ｄにて、吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2及び排気ポート１８ａ1，１８ａ2，１８ｄ1，１８ｄ2が排気通路２０の集合部２２側に傾斜するように形成され、最も外側に位置する排気ポート１８ａ1，１８ｄ2が排気通路部２１ａ，２１ｄ側に位置するようにしている。
【００４６】
従って、排気通路２０の集合部２２を一体に形成することで小型化を実現することができると共に、端部に位置する燃焼室１６ａ，１６ｄ内の排気ガスが各排気ポート１９ａ1，１９ａ2，１９ｄ1，１９ｄ2から排気通路部２１ａ，２１ｄを流れやすくなり、ここでの排気ガスの圧力損失が低減して排気ガスの排出効率の低下が抑制され、燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ内に排気ガスを適正に排出することで、燃焼温度の上昇によるノッキングの発生を防止し、性能及び燃費の悪化を防止することができる。
【００４７】
また、本実施例では、シリンダヘッド４１の端部に位置する２つの燃焼室１６ａ，１６ｄにて、各燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの配列方向に直行する第２軸線Ｌ0に対して所定角度θａ，θｄだけ傾斜した第１軸線Ｌａ，Ｌｄと平行をなすように、吸気通路４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを形成している。従って、空気が各吸気通路４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄから吸気ポート１７ａ1，１７ａ2，１７ｄ1，１７ｄ2から燃焼室１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに吸入されやすくなり、吸気抵抗を低減して燃焼効率を向上することができる。
【実施例３】
【００４８】
図４は、本発明の実施例３に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４９】
実施例３の内燃機関は、直列４気筒２バルブエンジンであり、図４に示すように、シリンダヘッド５１には、直線状をなして４つの燃焼室５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが形成されており、吸気ポート５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄと、排気ポート５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが対向して開口している。そして、各吸気ポート５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄに連通する４つの吸気通路５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄが形成されると共に、各排気ポート５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄに連通する１つの排気通路５６が形成されており、この排気通路５６は、排気通路部５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄと集合部５８を有している。
【００５０】
そして、シリンダヘッド５１の端部に位置する２つの燃焼室５２ａ，５２ｄにて、吸気ポート５３ａ，５３ｄの中間位置と排気ポート５４ａ，５４ｄの中心位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、各燃焼室５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの配列方向に直行する第２軸線Ｌ0に対して排気通路５６の集合部５８側に所定角度θａ，θｄだけ傾斜するように吸気ポート５３ａ，５３ｄ及び排気ポート５４ａ，５４ｄが形成されている。つまり、最も外側に位置する排気ポート５４ａ，５４ｄが排気通路部５５ａ，５５ｄ側に位置することとなる。
【００５１】
このように形成されたシリンダヘッド５１が組み付けられた内燃機関では、吸気弁による吸気ポート５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの開放時に、空気が吸気通路５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄから燃焼室５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに吸入され、ピストンで圧縮された高圧空気に対してインジェクタから燃料が噴射される。すると、燃焼室５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄにて、高圧空気と霧状の燃料との混合気が点火プラグに導かれて着火して爆発することで駆動力を得ることができる。その後、排気弁による排気ポート５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄの開放時に、排気ガスが燃焼室５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄから排気通路５６の排気通路部５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄに排出され、集合部５８で集合してから排出される。
【００５２】
この場合、シリンダヘッド５１の端部に位置する２つの燃焼室５２ａ，５２ｄでは、吸気ポート５３ａ，５３ｄ及び排気ポート５４ａ，５４ｄが排気通路５６の集合部５８側に傾斜している。そのため、排気ポート５４ａ，５４ｄから排気通路部５７ａ，５７ｄに至る経路の曲率半径が大きくなり、燃焼室５２ａ，５２ｄの排気ガスは、この排気ポート５４ａ，５４ｄから排気通路部５７ａ，５７ｄに流れやすくなり、排気通路５６での排気ガスの圧力損失が低減し、排気ガスの排出効率の低下が抑制される。
【００５３】
このように実施例３の内燃機関のシリンダヘッド４１にあっては、直列４気筒２バルブエンジンとし、端部に位置する燃焼室５２ａ，５２ｄにて、吸気ポート５３ａ，５３ｄ及び排気ポート５４ａ，５４ｄが排気通路５６の集合部５８側に傾斜するように形成され、最も外側に位置する排気ポート５４ａ，５４ｄが排気通路部５７ａ，５７ｄ側に位置するようにしている。
【００５４】
従って、排気通路５６の集合部５８を一体に形成することで小型化を実現することができると共に、端部に位置する燃焼室５２ａ，５２ｄ内の排気ガスが各排気ポート５４ａ，５４ｄから排気通路部５７ａ，５７ｄを流れやすくなり、ここでの排気ガスの圧力損失が低減して排気ガスの排出効率の低下が抑制され、燃焼室５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ内に排気ガスを適正に排出することで、燃焼温度の上昇によるノッキングの発生を防止し、性能及び燃費の悪化を防止することができる。
【実施例４】
【００５５】
図５は、本発明の実施例４に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５６】
実施例４の内燃機関は、直列４気筒吸気２バルブ排気１バルブエンジンであり、図５に示すように、シリンダヘッド６１には、直線状をなして４つの燃焼室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄが形成されており、それぞれ２つの吸気ポート６３ａ1，６３ａ2，６３ｂ1，６３ｂ2，６３ｃ1，６３ｃ2，６３ｄ1，６３ｄ2と、１つの排気ポート６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄが対向して開口している。そして、各吸気ポート６３ａ1，６３ａ2，６３ｂ1，６３ｂ2，６３ｃ1，６３ｃ2，６３ｄ1，６３ｄ2に連通する４つの吸気通路６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄが形成されると共に、各排気ポート６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄに連通する１つの排気通路６６が形成されており、この排気通路６６は、排気通路部６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄと集合部６８を有している。
【００５７】
そして、シリンダヘッド４１の端部に位置する２つの燃焼室５２ａ，５２ｄにて、吸気ポート６３ａ1，６３ａ2，６３ｄ1，６３ｄ2の中間位置と排気ポート６４ａ，６４ｄの中心位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、各燃焼室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄの配列方向に直行する第２軸線Ｌ0に対して排気通路６６の集合部６８側に所定角度θａ，θｄだけ傾斜するように吸気ポート６３ａ1，６３ａ2，６３ｄ1，６３ｄ2及び排気ポート６４ａ，６４ｄが形成されている。つまり、最も外側に位置する排気ポート６４ａ，６４ｄが排気通路部６７ａ，６７ｄ側に位置することとなる。
【００５８】
このように形成されたシリンダヘッド６１が組み付けられた内燃機関では、吸気弁による吸気ポート６３ａ1，６３ａ2，６３ｂ1，６３ｂ2，６３ｃ1，６３ｃ2，６３ｄ1，６３ｄ2の開放時に、空気が吸気通路６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄから燃焼室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄに吸入され、ピストンで圧縮された高圧空気に対してインジェクタから燃料が噴射される。すると、燃焼室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄにて、高圧空気と霧状の燃料との混合気が点火プラグに導かれて着火して爆発することで駆動力を得ることができる。その後、排気弁による排気ポート６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄの開放時に、排気ガスが燃焼室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄから排気通路６６の排気通路部６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄに排出され、集合部６８で集合してから排出される。
【００５９】
この場合、シリンダヘッド６１の端部に位置する２つの燃焼室６２ａ，６２ｄでは、吸気ポート６３ａ1，６３ａ2，６３ｄ1，６３ｄ2及び排気ポート６４ａ，６４ｄが排気通路６６の集合部６８側に傾斜している。そのため、排気ポート６４ａ，６４ｄから排気通路部６７ａ，６７ｄに至る経路の曲率半径が大きくなり、燃焼室６２ａ，６２ｄの排気ガスは、この排気ポート６４ａ，６４ｄから排気通路部６７ａ，６７ｄに流れやすくなり、排気通路６６での排気ガスの圧力損失が低減し、排気ガスの排出効率の低下が抑制される。
【００６０】
このように実施例４の内燃機関のシリンダヘッド６１にあっては、直列４気筒吸気２バルブ排気１バルブエンジンとし、端部に位置する燃焼室６２ａ，６２ｄにて、吸気ポート６３ａ1，６３ａ2，６３ｄ1，６３ｄ2及び排気ポート６４ａ，６４ｄが排気通路６６の集合部６８側に傾斜するように形成され、最も外側に位置する排気ポート６４ａ，６４ｄが排気通路部６７ａ，６７ｄ側に位置するようにしている。
【００６１】
従って、排気通路６６の集合部６８を一体に形成することで小型化を実現することができると共に、端部に位置する燃焼室６２ａ，６２ｄ内の排気ガスが各排気ポート６４ａ，６４ｄから排気通路部６７ａ，６７ｄを流れやすくなり、ここでの排気ガスの圧力損失が低減して排気ガスの排出効率の低下が抑制され、燃焼室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ内に排気ガスを適正に排出することで、燃焼温度の上昇によるノッキングの発生を防止し、性能及び燃費の悪化を防止することができる。
【実施例５】
【００６２】
図６は、本発明の実施例５に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６３】
実施例５の内燃機関において、図６に示すように、シリンダヘッド７１には、直線状をなして４つの燃焼室７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄが形成されており、吸気ポート７３ａ1，７３ａ2，７３ｂ1，７３ｂ2，７３ｃ1，７３ｃ2，７３ｄ1，７３ｄ2と、排気ポート７４ａ1，７４ａ2，７４ｂ1，７４ｂ2，７４ｃ1，７４ｃ2，７４ｄ1，７４ｄ2が対向して開口している。そして、各吸気ポート７３ａ1，７３ａ2，７３ｂ1，７３ｂ2，７３ｃ1，７３ｃ2，７３ｄ1，７３ｄ2に連通する４つの吸気通路７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄが形成されると共に、各排気ポート７４ａ1，７４ａ2，７４ｂ1，７４ｂ2，７４ｃ1，７４ｃ2，７４ｄ1，７４ｄ2に連通する１つの排気通路７６が形成されており、この排気通路７６は、排気通路部７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄと集合部７８を有している。
【００６４】
ところで、本実施例のシリンダヘッド７１では、４つの燃焼室７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄのうちの長手方向の端部に位置する２つの燃焼室７２ａ，７２ｄにて、この燃焼室７２ａ，７２ｄの中心位置と、排気ポート７４ａ1，７４ａ2，７４ｄ1，７４ｄ2における総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、４つの燃焼室７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄの配列方向に直行する第２軸線Ｌ0に対して所定角度θａ，θｄだけ傾斜するように吸気ポート７３ａ1，７３ａ2，７３ｄ1，７３ｄ2及び排気ポート７４ａ1，７４ａ2，７４ｄ1，７４ｄ2が形成されている。
【００６５】
即ち、シリンダヘッド７１の端部に位置する２つの燃焼室７２ａ，７２ｄにて、一方の排気ポート７４ａ1，７４ｄ1と他方の排気ポート７４ａ2，７４ｄ2が非対称、つまり、最も外側に位置する排気ポート７４ａ1，７４ｄ2の面積が小さくなるように設定されている。この場合、各燃焼室７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄごとの排気ポート７４ａ1，７４ａ2，７４ｂ1，７４ｂ2，７４ｃ1，７４ｃ2，７４ｄ1，７４ｄ2の開口面積が音字になるように、排気ポート７４ａ1，７４ａ2，７４ｄ1，７４ｄ2における大きさの割合が決定される。
【００６６】
このように形成されたシリンダヘッド７１が組み付けられた内燃機関では、吸気弁による吸気ポート７３ａ1，７３ａ2，７３ｂ1，７３ｂ2，７３ｃ1，７３ｃ2，７３ｄ1，７３ｄ2の開放時に、空気が吸気通路７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄから燃焼室７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄに吸入され、ピストンで圧縮された高圧空気に対してインジェクタから燃料が噴射される。すると、燃焼室７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄにて、高圧空気と霧状の燃料との混合気が点火プラグに導かれて着火して爆発することで駆動力を得ることができる。その後、排気弁による排気ポート７４ａ1，７４ａ2，７４ｂ1，７４ｂ2，７４ｃ1，７４ｃ2，７４ｄ1，７４ｄ2の開放時に、排気ガスが燃焼室７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄから排気通路７６の排気通路部７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄに排出され、集合部７８で集合してから排出される。
【００６７】
この場合、シリンダヘッド７１の端部に位置する２つの燃焼室７２ａ，７２ｄでは、端部の排気ポート７４ａ1，７４ｄ2が排気ポート７４ａ2，７４ｄ1よりも小さく形成されている。そのため、燃焼室７２ａ，７２ｄから排気ポート７４ａ1，７４ｄ2を通る排気ガスの流量が減少することで流動抵抗が低下し、排気ガスが排気通路部７７ａ，７７ｄを流れやすくなり、排気通路７６での排気ガスの圧力損失が低減し、排気ガスの排出効率の低下が抑制される。
【００６８】
このように実施例５の内燃機関のシリンダヘッド７１にあっては、端部に位置する燃焼室７２ａ，７２ｄにて、最も外側に位置する排気ポート７４ａ1，７４ｄ1の開口面積を、隣接する排気ポート７４ａ2，７４ｄ2の開港面積に対して小さく設定している。
【００６９】
従って、排気通路７６の集合部７８を一体に形成することで小型化を実現することができると共に、端部に位置する燃焼室７２ａ，７２ｄ内の排気ガスが各排気ポート７４ａ1，７４ａ2，７４ｄ1，７４ｄ2から排気通路部７７ａ，７７ｄに適正に流れることとなり、ここでの排気ガスの圧力損失が低減して排気ガスの排出効率の低下が抑制され、燃焼室７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ内に排気ガスを適正に排出することで、燃焼温度の上昇によるノッキングの発生を防止し、性能及び燃費の悪化を防止することができる。
【実施例６】
【００７０】
図７は、本発明の実施例６に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７１】
実施例６の内燃機関において、図７に示すように、シリンダヘッド８１には、直線状をなして４つの燃焼室８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄが形成されており、吸気ポート８３ａ1，８３ａ2，８３ｂ1，８３ｂ2，８３ｃ1，８３ｃ2，８３ｄ1，８３ｄ2と、排気ポート８４ａ1，８４ａ2，８４ｂ1，８４ｂ2，８４ｃ1，８４ｃ2，８４ｄ1，８４ｄ2が対向して開口している。そして、各吸気ポート８３ａ1，８３ａ2，８３ｂ1，８３ｂ2，８３ｃ1，８３ｃ2，８３ｄ1，８３ｄ2に連通する４つの吸気通路８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄが形成されると共に、各排気ポート８４ａ1，８４ａ2，８４ｂ1，８４ｂ2，８４ｃ1，８４ｃ2，８４ｄ1，８４ｄ2に連通する１つの排気通路８６が形成されており、この排気通路８６は、排気通路部８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄと集合部８８を有している。
【００７２】
そして、本実施例のシリンダヘッド８１では、４つの燃焼室８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄのうちの長手方向の端部に位置する２つの燃焼室８２ａ，８２ｄにて、最も端部側に位置する排気ポート８４ａ1，８４ｄ2の面積が、隣接する排気ポート８４ａ2，８４ｄ1の面積よりも大きく設定されている。
【００７３】
このように形成されたシリンダヘッド８１が組み付けられた内燃機関では、吸気弁による吸気ポート８３ａ1，８３ａ2，８３ｂ1，８３ｂ2，８３ｃ1，８３ｃ2，８３ｄ1，８３ｄ2の開放時に、空気が吸気通路８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄから燃焼室８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄに吸入され、ピストンで圧縮された高圧空気に対してインジェクタから燃料が噴射される。すると、燃焼室８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄにて、高圧空気と霧状の燃料との混合気が点火プラグに導かれて着火して爆発することで駆動力を得ることができる。その後、排気弁による排気ポート８４ａ1，８４ａ2，８４ｂ1，８４ｂ2，８４ｃ1，８４ｃ2，８４ｄ1，８４ｄ2の開放時に、排気ガスが燃焼室８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄから排気通路８６の排気通路部８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄに排出され、集合部８８で集合してから排出される。
【００７４】
この場合、シリンダヘッド８１の端部に位置する２つの燃焼室８２ａ，８２ｄでは、端部の排気ポート１８ａ1，１８ｄ2が排気ポート１８ａ2，１８ｄ1よりも大きく形成されている。そのため、燃焼室８２ａ，８２ｄから排気ポート１８ａ1，１８ｄ2を通る排気ガスの流速が低下することで流動抵抗が低下し、排気ガスが排気通路部８７ａ，８７ｄを流れやすくなり、排気通路８６での排気ガスの圧力損失が低減し、排気ガスの排出効率の低下が抑制される。
【００７５】
このように実施例６の内燃機関のシリンダヘッド８１にあっては、端部に位置する燃焼室８２ａ，８２ｄにて、最も外側に位置する排気ポート８４ａ1，８４ｄ1の開口面積を、隣接する排気ポート８４ａ2，８４ｄ2の開港面積に対して大きく設定している。
【００７６】
従って、排気通路８６の集合部８８を一体に形成することで小型化を実現することができると共に、端部に位置する燃焼室８２ａ，８２ｄ内の排気ガスが各排気ポート８４ａ1，８４ａ2，８４ｄ1，８４ｄ2から排気通路部８７ａ，８７ｄに適正に流れることとなり、ここでの排気ガスの圧力損失が低減して排気ガスの排出効率の低下が抑制され、燃焼室８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ内に排気ガスを適正に排出することで、燃焼温度の上昇によるノッキングの発生を防止し、性能及び燃費の悪化を防止することができる。
【実施例７】
【００７７】
図８は、本発明の実施例７に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７８】
実施例７の内燃機関において、図８に示すように、シリンダヘッド９１には、直線状をなして４つの燃焼室９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄが形成されており、吸気ポート９３ａ1，９３ａ2，９３ｂ1，９３ｂ2，９３ｃ1，９３ｃ2，９３ｄ1，９３ｄ2と、排気ポート９４ａ1，９４ａ2，９４ｂ1，９４ｂ2，９４ｃ1，９４ｃ2，９４ｄ1，９４ｄ2が対向して開口している。そして、各吸気ポート９３ａ1，９３ａ2，９３ｂ1，９３ｂ2，９３ｃ1，９３ｃ2，９３ｄ1，９３ｄ2に連通する４つの吸気通路９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄが形成されると共に、各排気ポート９４ａ1，９４ａ2，９４ｂ1，９４ｂ2，９４ｃ1，９４ｃ2，９４ｄ1，９４ｄ2に連通する１つの排気通路９６が形成されており、この排気通路９６は、排気通路部９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄと集合部９８を有している。
【００７９】
そして、シリンダヘッド９１の端部に位置する２つの燃焼室９２ａ，９２ｄにて、この燃焼室９２ａ，９２ｄの中心位置と排気ポート９４ａ1，９４ａ2，９４ｄ1，９４ｄ2の総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、各燃焼室９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄの配列方向に直行する第２軸線Ｌ0に対して排気通路９６の集合部９８側に所定角度θａ，θｄだけ傾斜するように吸気ポート９３ａ1，９３ａ2，９３ｄ1，９３ｄ2及び排気ポート９４ａ1，９４ａ2，９４ｄ1，９４ｄ2が形成されている。つまり、最も外側に位置する排気ポート９４ａ1，９４ｄ2が排気通路部９７ａ，９７ｄ側に位置することとなる。
【００８０】
また、４つの燃焼室９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄのうちの長手方向の端部に位置する２つの燃焼室９２ａ，９２ｄにて、最も端部側に位置する排気ポート９４ａ1，９４ｄ2の面積が、隣接する排気ポート９４ａ2，９４ｄ1の面積よりも小さく設定されている。
【００８１】
このように形成されたシリンダヘッド９１が組み付けられた内燃機関では、吸気弁による吸気ポート９３ａ1，９３ａ2，９３ｂ1，９３ｂ2，９３ｃ1，９３ｃ2，９３ｄ1，９３ｄ2の開放時に、空気が吸気通路９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄから燃焼室９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄに吸入され、ピストンで圧縮された高圧空気に対してインジェクタから燃料が噴射される。すると、燃焼室９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄにて、高圧空気と霧状の燃料との混合気が点火プラグに導かれて着火して爆発することで駆動力を得ることができる。その後、排気弁による排気ポート９４ａ1，９４ａ2，９４ｂ1，９４ｂ2，９４ｃ1，９４ｃ2，９４ｄ1，９４ｄ2の開放時に、排気ガスが燃焼室９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄから排気通路９６の排気通路部９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄに排出され、集合部９８で集合してから排出される。
【００８２】
この場合、シリンダヘッド９１の端部に位置する２つの燃焼室９２ａ，９２ｄでは、燃焼室９２ａ，９２ｄの中心位置と排気ポート９４ａ1，９４ａ2，９４ｄ1，９４ｄ2の総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、排気通路９６の集合部９８側に傾斜すると共に、最も端部側に位置する排気ポート９４ａ1，９４ｄ2の面積が隣接する排気ポート９４ａ2，９４ｄ1の面積よりも小さく設定されている。そのため、排気ポート９４ａ1，９４ｄ2から排気通路部９７ａ，９７ｄに至る経路の曲率半径が大きくなり、且つ、排気ガスの流量が減少して流動抵抗が低下し、燃焼室９２ａ，９２ｄの排気ガスは、この排気ポート９４ａ1，９４ｄ2から排気通路部９７ａ，９７ｄに流れやすくなり、排気通路９６での排気ガスの圧力損失が低減し、排気ガスの排出効率の低下が抑制される。
【００８３】
このように実施例７の内燃機関のシリンダヘッド９１にあっては、端部に位置する燃焼室９２ａ，９２ｄにて、この燃焼室９２ａ，９２ｄの中心位置と排気ポート９４ａ1，９４ａ2，９４ｄ1，９４ｄ2の総面積の重心位置とを結ぶ第１軸線Ｌａ，Ｌｄが、排気通路２０の集合部２２側に傾斜するように形成すると共に、最も端部側に位置する排気ポート９４ａ1，９４ｄ2の面積が小さく設定されている。
【００８４】
従って、排気通路９６の集合部９８を一体に形成することで小型化を実現することができると共に、端部に位置する燃焼室９２ａ，９２ｄ内の排気ガスが各排気ポート９４ａ1，９４ａ2，９４ｄ1，９４ｄ2から排気通路部９７ａ，９７ｄを流れやすくなり、ここでの排気ガスの圧力損失が低減して排気ガスの排出効率の低下が抑制され、燃焼室９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ内に排気ガスを適正に排出することで、燃焼温度の上昇によるノッキングの発生を防止し、性能及び燃費の悪化を防止することができる。
【００８５】
なお、上述した各実施例では、内燃機関を直列４気筒エンジンとして説明したが、この形式に限定されるものではない。また、上述した各実施例では、燃料を直接燃焼室に噴射する筒内噴射式の内燃機関として説明したが、燃料を吸気ポートに噴射するポート噴射式内燃機関に適用しても前述と同様の作用効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上のように、本発明に係る内燃機関のシリンダヘッドは、排気集合部を一体形成することで小型化を可能とすると共に、排気ガスの圧力損失を低減して性能や燃費の悪化を防止するようにしたものであり、いずれの種類の内燃機関に用いても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。
【図２】実施例１の内燃機関のシリンダヘッドの縦断面を表す図１のII−II断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。
【図４】本発明の実施例３に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。
【図５】本発明の実施例４に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。
【図６】本発明の実施例５に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。
【図７】本発明の実施例６に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。
【図８】本発明の実施例７に係る内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。
【図９】従来の内燃機関のシリンダヘッドを表す概略図である。
【符号の説明】
【００８８】
１１，４１，５１，６１，７１，８１，９１  シリンダヘッド
１２  シリンダブロック
１４  ピストン
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ，８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ，９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ  燃焼室
１７ａ1，１７ａ2，１７ｂ1，１７ｂ2，１７ｃ1，１７ｃ2，１７ｄ1，１７ｄ2，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，６３ａ1，６３ａ2，６３ｂ1，６３ｂ2，６３ｃ1，６３ｃ2，６３ｄ1，６３ｄ2，７３ａ1，７３ａ2，７３ｂ1，７３ｂ2，７３ｃ1，７３ｃ2，７３ｄ1，７３ｄ2，８３ａ1，８３ａ2，８３ｂ1，８３ｂ2，８３ｃ1，８３ｃ2，８３ｄ1，８３ｄ2，９３ａ1，９３ａ2，９３ｂ1，９３ｂ2，９３ｃ1，９３ｃ2，９３ｄ1，９３ｄ2  吸気ポート
１８ａ1，１８ａ2，１８ｂ1，１８ｂ2，１８ｃ1，１８ｃ2，１８ｄ1，１８ｄ2，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，７４ａ1，７４ａ2，７４ｂ1，７４ｂ2，７４ｃ1，７４ｃ2，７４ｄ1，７４ｄ2，８４ａ1，８４ａ2，８４ｂ1，８４ｂ2，８４ｃ1，８４ｃ2，８４ｄ1，８４ｄ2，９４ａ1，９４ａ2，９４ｂ1，９４ｂ2，９４ｃ1，９４ｃ2，９４ｄ1，９４ｄ2  排気ポート
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ，７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ，８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄ，９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ  吸気通路
２０，５６，６６，７６，８６，９６  排気通路
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ，６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ，７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ，８７ａ，８７ｂ，８７ｃ，８７ｄ  ９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄ排気通路部
２２，５８，６８，７８，８８，９８  集合部
３７  インジェクタ
３８  点火プラグ
３９  吸気マニホールド
４０  排気管
【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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