(57)【要約】【課題】エンジンのシリンダヘッドにおいて、過熱箇所を無くし、冷却水による冷却が効果的に発揮できるシリンダヘッドの冷却構造の提供。【解決手段】１シリンダに２つの吸気ポートと２つ排気ポートを備えたシリンダヘッドの冷却構造において、前記シリンダヘッド（１０）の排気ポート（２）の周辺における過熱箇所（Ｔ）に冷却水を噴射するための冷却水噴射ノズル（６）を前記シリンダヘッド（１０）内に設け、その冷却水噴射ノズル（６）には冷却水系のラジエータから送水される冷却水が流過する配管から分岐した配管が連通している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１シリンダに２つの吸気ポートと２つ排気ポートを備えたシリンダヘッドの冷却構造において、前記シリンダヘッド（１０）の排気ポート（２，２）の周辺における過熱箇所（Ｔ）に冷却水を噴射するための過熱箇所（Ｔ）に向けて湾曲した冷却水噴射ノズル（６）を前記シリンダヘッド（１０）内に設け、その冷却水噴射ノズル（６）は冷却水系のラジエータからの冷却された冷却水が流過する配管に連通していることを特徴とするシリンダヘッドの冷却構造。
【請求項２】
前記冷却水噴射ノズルは、噴射冷却水がシリンダヘッド（１０）中の過熱箇所（Ｔ）よりもシリンダヘッド（１０）の冷却用水路（５）における冷却水の流れる方向（Ｗ）の下流側の水路床（５ｂ）に向けて噴射される様に構成されている請求項１のシリンダヘッドの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドの特に吸排気孔近傍の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
輸送効率の向上を狙いとして、自動車のエンジン出力が増加傾向にある中、エンジンを高負荷で運転維持させる上で、シリンダヘッドの冷却を如何にして効果的に行うかが課題となっている。
【０００３】
シリンダヘッドには、吸排気ポートがシリンダの燃焼室に隣り合って形成されており、特に排気ポートはエンジン稼動中には常時高熱に晒されている。
一方、吸気ポートはシリンダに新気を吸入しており、その新気は充填効率（吸込んだ新気の単位体積当りの酸素の割合は充填効率に比例する）を考慮すると吸気ポート周辺は温めたくない。
ところが、吸気ポートは排気ポートに隣接しており、シリンダ内に供給する新気（吸気）を排気ポート近傍の熱によって高めてしまっている。そこで、シリンダヘッドにはエンジン冷却水が流れる水路（ウォータギャラリー）を有するウォータジャケットが形成されており、ウォータジャケットの前記水路（ウォータギャラリー）を流れる冷却水で特に排気ポート近傍を重点的に冷却している。
【０００４】
図４は１シリンダ当り４バルブのシリンダヘッド１１０を裏返しして、図示しないシリンダの燃焼室側から吸気ポート１０１，排気ポートが１０２を見た図である。また、図５は図４のＸ−Ｘ断面矢視図で、図５の下方が燃焼室側を表している。
【０００５】
冷却効果を高めるための方法として、過熱箇所に、より冷えた冷却水を流す方法がある。
【０００６】
図５〜図７は、そうした過熱箇所に、より冷えた冷却水を流す方法を示した図である。
即ち、過熱箇所Ｈの近傍に、図７で示す様な一方の管端が閉塞し、管壁の一部が開口Ｎｏした冷水排出管Ｎをシリンダヘッド１１０の水路（ウォータギャラリー）１０５側で、当該開口部Ｎｏが過熱箇所Ｈの近傍で、且つ開口向きが当該箇所Ｈに向く位置になるように設置してある。
【０００７】
ウォータギャラリー１０５を流過する冷却水は、シリンダによっては、既に、他のシリンダの排気ポートで温められた冷却水が流れる場合もあり、シリンダによっては十分な冷却効果が得られない場合もある。そこで、前記冷水排出管Ｎを、図示しない冷水管を介して、図示しないラジエータからの冷水の往路側に接続し、未だ他のシリンダのポートで熱交換が行われていない冷たいままの冷却水を直接過熱箇所Ｈの近傍に流して、冷却効果を高める方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
ところが、この冷却水排出管Ｎは、管端が閉塞させられ、且つ開口部Ｎｏでは流れが直角に変えさせられるため、過熱箇所Ｈには直接届き難い。
従って、折角の冷たい冷却水も、本来のウォータギャラリー１０５を流過する既に温まった冷却水と交じり合い、当該過熱箇所Ｈに届く前に温度が上昇してしまい冷却効果が半減してしまう、という問題を抱えていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１０４５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、エンジンのシリンダヘッドにおいて、熱の溜まる過熱箇所にラジエータで冷却された冷却水を直接に噴射して、過熱箇所を効果的に冷却させるシリンダヘッドの冷却構造の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、シリンダヘッドの冷却構造は、１シリンダに２つの吸気ポートと２つ排気ポート（２，２）を備えたシリンダヘッド（１０）の冷却構造において、前記シリンダヘッド（１０）の排気ポート（２，２）の周辺における過熱箇所（Ｔ）に冷却水を噴射するための過熱箇所（Ｔ）に向けて湾曲した冷却水噴射ノズル（６）を前記シリンダヘッド（１０）内に設け、その冷却水噴射ノズル（６）は冷却水系のラジエータからの冷却された冷却水が流過する配管に連通している。
【００１２】
また、前記冷却水噴射ノズル（６）は、噴射冷却水がシリンダヘッド（１０）中の過熱箇所（Ｔ）よりもシリンダヘッド（１０）の冷却用水路（５）における冷却水の流れる方向（Ｗ）の下流側の水路床（５ｂ）に向けて噴射される様に構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のシリンダヘッドの冷却構造は、シリンダヘッド（１０）中の過熱箇所（Ｔ）に冷却水を噴射する冷却水噴射ノズル（６）を設け、該冷却水噴射ノズル（６）に、冷却水系のラジエータからの冷却された冷却水を噴射させ集中的に過熱箇所（Ｔ）を冷却するため、温度分布の均一化が図られ、冷却効果が向上する。
【００１４】
前記冷却水噴射ノズル（６）の仮想延長線は、シリンダヘッド（１０）中の過熱箇所（Ｔ）よりもシリンダヘッド（１０）の冷却用水路（５）における冷却水の流れる方向の下流側に至る様に構成されているので、実際には、冷却水路（５）の冷却水に一端衝突し、その衝突して本来の冷却水路側の冷却水と混じった最も冷たい冷却水が当該過熱箇所（Ｔ）に直接衝突することとなり、高い冷却効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を説明するシリンダヘッドの部分透視図。
【図２】図１のＺ−Ｚ断面図。
【図３】図１の冷却水噴射ノズルの詳細断面図。
【図４】従来技術におけるシリンダヘッドを燃焼室側から見た斜視図。
【図５】従来技術において、シリンダヘッドの過熱箇所に冷却水を流す冷却水ノズルを説明するシリンダヘッドの部分透視図。
【図６】図５のＺ−Ｚ断面矢視図。
【図７】従来技術において、シリンダヘッドの過熱箇所に冷却水を流す冷却水ノズルの斜視図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、シリンダヘッド１０の上方から冷却水路（ウォーターギャラリー）５を透視して見た図であり、図２は図１のＺ−Ｚ断面矢視図であり、図３は冷却水噴射ノズル６の詳細断面図である。
【００１７】
図１及び図２において、点Ｔは、シリンダヘッド１０における１箇所の図示しないシリンダの排気ポート２の周辺における過熱箇所Ｔを示している。又、点線白抜きの矢印Ｗは冷却水路５における冷却水の流れを示している。
図２において、この過熱箇所Ｔから冷却水の流れＷの上流側の所定の距離Ｌ１の水路床５ｂにウォータギャラリー５の冷水の流れＷとは別の冷たい冷却水を冷却水噴射ノズル６によって衝突させようとするものである。
図２において符号Ｌ０は、冷却水噴射ノズル６の設置された中心点から冷却水路床５ｂにおける前記冷却水の衝突する地点までの水平方向距離を示す。
【００１８】
図３に基づいて、冷却水噴射ノズル６の詳細を説明する。
【００１９】
冷却水噴射ノズル６は、ソケット６１とノズル６２ｂを含む曲がり管６２で構成されている。ソケット６１は、大径部６１ａと小径部６１ｂとからなる段付チューブである。曲がり管６２は、拡径部６２ａと曲がり部６２ｃとノズル部６２ｂとで構成されている。そして、曲がり管の拡径部６２ａの外周が、ソケット６１の小径部６１ｂの内周に嵌合するように形成されている。
尚、図示はしないが、ソケット６１の大径部６１ａは、図示しない管路によって、冷却水系のラジエータからの冷却された冷却水が流過する配管に連通するように構成されている。
【００２０】
ここで、ノズル６２ｂの中心の延長線の水路床５ｂとの交点Ｎからソケット６１の大径部６１ａの中心線までの水平距離をＬ０（前述の「冷却水噴射ノズル６の設置された中心点から前記冷却水の衝突する地点までの水平方向距離」と同じ）とすれば、Ｌ０を予め設定しておき、曲がり管６２の曲げ中心点Ｏの水路床５ｂからの高さＨ、曲げＲ（符号ｒ）、曲がり管６２の素材の外径ｄを決めれば、ノズル中心の延長線の水路床５ｂに対する傾き角αは計算によって容易に求めることが出来る。
【００２１】
上述したような構成の第１実施形態の冷却水噴射ノズル６を設けることにより、従来、シリンダによっては、ウォータギャラリーを流過する冷却水は既に昇温されてしまっており、冷却効果が十分ではなかったものが、ウォータギャラリーを流過するのではなく、別の管路によって、ラジエータで冷却された冷却水をそのまま冷却水噴射ノズル６によってシリンダヘッドの最も熱い箇所に直接噴射することが出来るので、冷却効果は大幅に向上する。
【００２２】
ここで、冷却水噴射ノズル６から噴射される冷却水は、直接過熱箇所Ｔに衝突させるのでなく、本来のウォータギャラリーの冷却水の流れＷにおける過熱箇所Ｔの上流側に衝突させるため、水路床５ｂに到達する前に、実際にはウォータギャラリー５の冷却水（流れＷ）に一端衝突し、その衝突して本来のギャラリーがエアの冷却水と混じった最も冷たい冷却水が当該過熱箇所Ｔに直接衝突することとなり、効率の良い冷却効果が得られる。
【００２３】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・吸気ポート
２・・・排気ポート
５・・・冷却水路（ウォータギャラリー）
６・・・冷却水噴射ノズル
１０・・・シリンダヘッド
６１・・・ソケット
６２・・・曲がり管
【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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