專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)，涉及到有效地冷卻氣缸蓋的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在多氣缸發(fā)動機(jī)中，一般的形態(tài)為，在氣缸蓋的內(nèi)部形成多個進(jìn)氣口和排氣口，并對氣缸蓋的進(jìn)氣側(cè)側(cè)面和排氣側(cè)側(cè)面分別接合分配進(jìn)氣的進(jìn)氣歧管和使排氣集合的排氣歧管；但也已知如下形態(tài)的多氣缸發(fā)動機(jī)，即，將使排氣集合的排氣集合部也形成于氣缸蓋內(nèi)，并在氣缸蓋的排氣側(cè)側(cè)面接合單一的排氣管。由于排氣集合部形成于氣缸蓋內(nèi)的多氣缸發(fā)動機(jī)無需分體設(shè)置排氣歧管，因此，不僅能夠使發(fā)動機(jī)整體小型化，而且能夠抑制排氣的散熱量，由此能夠在預(yù)熱時使催化劑溫度早期達(dá)到活性溫度。另一方面，為了防止因溫度的過度上升而引起催化劑的熱劣化，還需要適當(dāng)?shù)乩鋮s排氣。然而，在內(nèi)部形成有排氣集合部的氣缸蓋中，如果在排氣集合部的周圍形成大的冷卻水通道的話，則用于將氣缸蓋螺栓緊固于氣缸體的螺栓凸臺部周邊會被冷卻水通道包圍，因此螺栓凸臺部的剛性變低。為了解決這樣的問題，提出了在氣缸蓋的冷卻水通道內(nèi)形成加強(qiáng)部的發(fā)明(參照專利文獻(xiàn)1)，該加強(qiáng)部從螺栓凸臺部沿燃燒室的排列方向朝冷卻水通道內(nèi)突出，并且沿螺栓的緊固方向延伸設(shè)置。另一方面，以往已知如下的思想(參照專利文獻(xiàn)2、3)以沿著多個燃燒室的方式在氣缸蓋內(nèi)形成冷卻水通道，并在劃分出冷卻水通道的上側(cè)的厚壁部分即與燃燒室相反側(cè)的壁部部分，設(shè)置用于使冷卻水流轉(zhuǎn)向的導(dǎo)向裝置(deflector)，從而使冷卻水沿劃分出冷卻水通道的下側(cè)即燃燒室側(cè)的壁面流通，以提高氣缸蓋的冷卻效果。專利文獻(xiàn)1 日本特開2009-221988號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本實(shí)公昭47-24533號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特公昭56-148647號公報(bào)然而，如專利文獻(xiàn)2、3那樣，以使冷卻水流轉(zhuǎn)向的方式在冷卻水通道的上表面設(shè)置導(dǎo)向裝置的話，冷卻水流的主流會上下地蛇行流動，流路阻力增大，冷卻水流量減少，因此，相反地存在氣缸蓋的冷卻效果降低的情況。此外，從近些年的改善燃料(消耗)費(fèi)和削減二氧化碳的觀點(diǎn)出發(fā)，或者出于對發(fā)動機(jī)的緊湊化和輕量化的要求，在像引用的文獻(xiàn)1那樣的將排氣集合管形成于氣缸蓋內(nèi)的形態(tài)的氣缸蓋的情況下，由于排氣側(cè)冷卻水通道的流路面積變得比較大，因此冷卻水容易大量地流到排氣側(cè)冷卻水通道，容易使形成于燃燒室的上部的主冷卻水通道的流量不足。 因此，在專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中，從維持主冷卻水通道的流量的觀點(diǎn)出發(fā)，認(rèn)同了如下結(jié)構(gòu) 設(shè)置加強(qiáng)部，該加強(qiáng)部對用于將氣缸蓋螺栓緊固于氣缸體的螺栓凸臺部進(jìn)行加強(qiáng)，還起到作為收窄部的功能。然而，在該結(jié)構(gòu)中，雖然能夠減少從沿燃燒室形成的主冷卻水通道流向排氣側(cè)冷卻水通道的冷卻水量，然而排氣側(cè)冷卻水通道自身與以往一樣是流路阻力低、冷卻水容易流動的結(jié)構(gòu)，因此，為了維持燃燒室側(cè)的冷卻效率需要大量的冷卻水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了消除這樣的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題點(diǎn)而作出的，其主要的目的在于提供如下一種氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)，即使是在排氣集合部形成于氣缸蓋的內(nèi)部的內(nèi)燃機(jī)中，也能夠以少量的冷卻水有效地冷卻設(shè)置在溫度最高的燃燒室附近的主冷卻水通道。為了解決這樣的課題，本發(fā)明第一方面的內(nèi)燃機(jī)(1)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)的特征在于，在氣缸蓋的內(nèi)部形成排氣集合部(14)，該排氣集合部(14)使從配置成一列的多個燃燒室(11)排出的排氣集合，該內(nèi)燃機(jī)(1)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)具有從冷卻水流入口(37)至冷卻水流出口(38)的冷卻水通道(30)，所述冷卻水流入口(37)形成于氣缸蓋的長度方向的一端側(cè)，所述冷卻水流出口(38)形成于氣缸蓋的長度方向的另一端側(cè)，并且，冷卻水通道(30)具有主冷卻水通道(31)，該主冷卻水通道(31)以通過多個燃燒室的上方的方式沿氣缸蓋的長度方向延伸；第一排氣側(cè)冷卻水通道(3 和第二排氣側(cè)冷卻水通道(33)，該第一排氣側(cè)冷卻水通道(3 和第二排氣側(cè)冷卻水通道(3 配置于相互夾著排氣集合部的位置，并分別沿氣缸蓋的長度方向延伸；以及排氣側(cè)連通通道(34)， 該排氣側(cè)連通通道(34)使主冷卻水通道與第一排氣側(cè)冷卻水通道及第二排氣側(cè)冷卻水通道連通，在劃分出主冷卻水通道的主通道劃分部Gl)的與燃燒室相反側(cè)的壁面形成突條 Gla)，該突條(41a)沿氣缸蓋的長度方向延伸并調(diào)整冷卻水的流速，在劃分出排氣側(cè)連通通道的排氣側(cè)連通通道劃分部G4)的與燃燒室相反側(cè)的壁面形成排氣側(cè)收窄部0 ),該排氣側(cè)收窄部(44a)沿與氣缸蓋的長度方向正交的方向延伸并使通道截面面積縮小，并且突條(41a)與排氣側(cè)收窄部(44a)相連續(xù)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過在主冷卻水通道劃分部的與燃燒室相反側(cè)的壁面部分形成突條，使在主冷卻水通道中流通的冷卻水的主流偏向燃燒室側(cè)，提高了在燃燒室側(cè)的壁面附近流動的冷卻水的流速，因此能夠使燃燒室附近的冷卻效果提高。此外，由于在主冷卻水通道中流通的冷卻水的主流并不上下方向地蛇行而是直線地形成，因此也能夠抑制流路阻力的增加。另一方面，通過在排氣側(cè)連通通道劃分部的與燃燒室相反側(cè)的壁面形成排氣側(cè)收窄部，能夠縮小排氣側(cè)連通通道的截面面積，維持主冷卻水通道的冷卻水流量。此外，本發(fā)明的第二方面優(yōu)選為，在上述內(nèi)燃機(jī)(1)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)中，在排氣側(cè)連通通道劃分部G4)上突出有氣缸蓋緊固凸臺部(四)，該氣缸蓋緊固凸臺部 (29)用于將氣缸蓋(4)緊固于氣缸體(3)，并且排氣側(cè)收窄部(44a)與氣缸蓋緊固凸臺部 (29)相連續(xù)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，由于構(gòu)成為排氣側(cè)收窄部與緊固凸臺部相連續(xù)，因此能夠通過從主冷卻水通道流出的少量冷卻水對形成有氣缸蓋緊固凸臺部的排氣口周邊以少量的水量有效地冷卻。此外，本發(fā)明的第三方面優(yōu)選為，在上述內(nèi)燃機(jī)(1)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)中，冷卻水通道(30)還具有進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道(35)，該進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道(3 配置于進(jìn)氣口(1 側(cè)，并沿氣缸蓋的長度方向延伸；以及進(jìn)氣側(cè)連通通道(36)，該進(jìn)氣側(cè)連通通道 (36)連通主冷卻水通道(31)和進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道，在劃分出進(jìn)氣側(cè)連通通道的進(jìn)氣側(cè)連通通道劃分部(46)，形成有使通道截面面積縮小的進(jìn)氣側(cè)收窄部G6a)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，通過在進(jìn)氣側(cè)連通通道劃分部形成進(jìn)氣側(cè)收窄部，減少了從主冷卻水通道流入進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道的冷卻水流量，因此既高效地冷卻氣缸蓋整體， 又可靠地維持了主冷卻水通道的冷卻水流量，能夠有效地冷卻燃燒室附近。此外，本發(fā)明的第四方面優(yōu)選為，在上述內(nèi)燃機(jī)(1)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)中，在劃分出第一排氣側(cè)冷卻水通道(3 和第二排氣側(cè)通道劃分部(3 的排氣側(cè)通道劃分部02、43)，形成至少一個橫穿突出部G3a)，所述橫穿突出部(43a)沿橫穿從冷卻水流入口朝向冷卻水流出口的冷卻水流的方向延伸，且向第一排氣側(cè)冷卻水通道和所述第二排氣側(cè)冷卻水通道中的至少一方突出。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，通過使橫穿突出部向從兩面冷卻排氣集合部的通道截面面積比較大的排氣側(cè)冷卻水通道突出，排氣側(cè)冷卻水通道的流路阻力增大，形成為冷卻水容易在主冷卻水通道中流動的結(jié)構(gòu)，因此即使是少量的冷卻水也能夠可靠地冷卻達(dá)到高溫的燃燒室附近。此外，本發(fā)明的第五方面優(yōu)選為，在上述內(nèi)燃機(jī)(1)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)中，橫穿突出部(43a)構(gòu)成為與氣缸蓋緊固凸臺部(四)、劃分出排氣口(13)的排氣口劃分部(23)、以及劃分出火花塞用的插入孔(17)的插入孔劃分部(XT)中的至少一方連續(xù)。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，由于能夠?qū)M穿突出部與現(xiàn)有的氣缸蓋緊固凸臺部等一體成形于氣缸蓋，因此制造容易。此外，本發(fā)明的第六方面優(yōu)選為，在上述內(nèi)燃機(jī)(1)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)中，為了使流入冷卻水通道(30)內(nèi)的空氣從主冷卻水通道向配置在排氣集合部的上方的排氣側(cè)冷卻水通道(3 移動，在排氣側(cè)連通通道劃分部G4)的上側(cè)壁面，形成向上方凹進(jìn)且沿排氣側(cè)連通通道延伸的第一凹條G4b)。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，由于在排氣側(cè)連通通道劃分部形成有排氣側(cè)收窄部，空氣容易滯留在主冷卻水通道內(nèi)，不過通過在排氣側(cè)連通通道劃分部的上表面形成第一凹條，流入主冷卻水通道的空氣能夠向排氣側(cè)冷卻水通道移動，因此能夠防止因空氣滯留而引起主冷卻水通道對燃燒室附近冷卻的冷卻效果降低這一情況。此外，本發(fā)明的第七方面優(yōu)選為，在上述內(nèi)燃機(jī)(1)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)中，內(nèi)燃機(jī)(1)被設(shè)置成氣缸軸線OX)按照氣缸蓋的排氣側(cè)側(cè)面Ge)朝上的方向傾斜，為了使流入冷卻水通道(30)內(nèi)的空氣向冷卻水流出口移動，在排氣側(cè)通道劃分部0 的上側(cè)壁面的靠排氣側(cè)側(cè)面的端部形成第二凹條G2b)，該第二凹條向上方凹進(jìn)且沿氣缸蓋的長度方向延伸。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，流入冷卻水通道內(nèi)的空氣因與冷卻水的比重差而容易滯留在排氣側(cè)冷卻水通道的靠排氣側(cè)側(cè)面的端緣，不過通過在該部分形成第二凹條，流入排氣側(cè)冷卻水通道的空氣能夠向冷卻水流出口移動，因此能夠防止因空氣滯留而引起冷卻水通道對氣缸蓋冷卻的冷卻效果降低這一情況。這樣，根據(jù)本發(fā)明，即使是在排氣集合部形成于氣缸蓋內(nèi)部的內(nèi)燃機(jī)中，也能夠以少量的冷卻水有效地冷卻主冷卻水通道。


圖1是實(shí)施方式涉及的多氣缸發(fā)動機(jī)的分解立體圖。圖2是實(shí)施方式涉及的內(nèi)燃機(jī)的主要部分剖視圖。
圖3是圖2中的III-III剖視圖。圖4是圖2中的IV-IV剖視圖。圖5是從上方觀察的實(shí)施方式涉及的冷卻水通道的立體圖。圖6是從下方觀察的實(shí)施方式涉及的冷卻水通道的立體圖。圖7是沿圖5中的VII-VII剖面觀察的冷卻水通道的主要部分剖視圖。圖8是圖5中的VIII部的放大圖。圖9是圖8中的IX-IX剖視圖。圖10是圖8中的X-X剖視圖。圖11是示出實(shí)施方式涉及的冷卻水通道的排氣側(cè)的仰視圖。圖12是圖5中的XII-XII剖視圖。標(biāo)號說明1 :發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))；2X 氣缸軸線；3 氣缸體；4 氣缸蓋；4e 排氣側(cè)側(cè)面；11 燃燒室；12 進(jìn)氣口 ；13 排氣口 ；14 排氣集合部；17 火花塞插入孔；23 排氣口劃分部； 27 插入孔劃分部；29 氣缸蓋緊固凸臺部；30 氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道；31 主冷卻水通道； 32 上排氣側(cè)冷卻水通道(第一排氣側(cè)冷卻水通道)；33 下排氣側(cè)冷卻水通道(第二排氣側(cè)冷卻水通道)；34 排氣側(cè)連通通道；35 進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道；36 進(jìn)氣側(cè)連通通道；37 冷卻水流入口 ；38 冷卻水流出口 ；41 主通道劃分部；41a 突條；42 上排氣側(cè)通道劃分部； 42b 凹條；43 下排氣側(cè)通道劃分部；43a 橫穿突出部；44 排氣側(cè)連通通道劃分部；44a 排氣側(cè)收窄部；44b 凹條；46 進(jìn)氣側(cè)連通通道劃分部；46a 進(jìn)氣側(cè)收窄部；P :主流。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖所示的一個實(shí)施方式，對本發(fā)明涉及的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)詳細(xì)地說明。在說明中，以將發(fā)動機(jī)1搭載于機(jī)動車等中的狀態(tài)為基準(zhǔn)確定上下方向。如圖1所示，發(fā)動機(jī)1是直列四氣缸的機(jī)動車用汽油發(fā)動機(jī)，其具備氣缸體3，該氣缸體3劃分出直列配置的多個(在此為四個)氣缸2 ；氣缸蓋4，該氣缸蓋4被緊固在氣缸體3的上表面，并將凸輪軸5支撐為旋轉(zhuǎn)自如的狀態(tài)；進(jìn)氣歧管6，該進(jìn)氣歧管6被緊固于氣缸蓋4的沿著氣缸排列方向的一個側(cè)面；排氣管8，該排氣管8的一端借助于排氣管緊固螺栓50被緊固在氣缸蓋4的與進(jìn)氣歧管6相反側(cè)的側(cè)面，該排氣管8的另一端被緊固在排氣凈化裝置7的凸緣部；以及氣缸蓋罩10，該氣缸蓋罩10被緊固在氣缸蓋4的上表面， 并且覆蓋由凸輪軸5和圖示以外的搖臂等構(gòu)成的氣門傳動機(jī)構(gòu)9。發(fā)動機(jī)1為相對于各氣缸2具備兩個進(jìn)氣門和兩個排氣門的四氣門式，這些進(jìn)氣門、排氣門由曲軸20通過氣門傳動機(jī)構(gòu)9驅(qū)動開閉。如圖2—并示出地，在由氣缸體3劃分出的氣缸2中，以能夠滑動的方式內(nèi)嵌有活塞15，活塞15的上表面與氣缸蓋4的下表面之間形成燃燒室11。此外，在氣缸體3的內(nèi)部以包圍氣缸2的方式形成氣缸體內(nèi)冷卻水通道16。另外，發(fā)動機(jī)1以氣缸軸線2X按照氣缸蓋4的排氣側(cè)側(cè)面如朝上的方向傾斜的狀態(tài)被搭載到發(fā)動機(jī)室。氣缸蓋4的與氣缸體3接合的下表面的一部分凹進(jìn)，針對每個氣缸2劃分出共計(jì)四個燃燒室11。如圖3 —并示出地，燃燒室11與氣缸2 —樣沿氣缸蓋4的長度方向配置成一列。此外，氣缸蓋4在其內(nèi)部按每氣缸2兩個進(jìn)氣口 12劃分出共計(jì)八個進(jìn)氣口 12。進(jìn)氣口 12分別開口于沿著氣缸蓋4的長度方向的側(cè)面(以下記作進(jìn)氣側(cè)側(cè)面4i。)。此外，氣缸蓋4在其內(nèi)部按每氣缸2兩個排氣口 13劃分出共計(jì)八個排氣口 13，并且在氣缸蓋4的內(nèi)部還劃分出使從四個氣缸2排出到八個排氣口 13的排氣集合的排氣集合部14。S卩，在氣缸蓋4的排氣側(cè)側(cè)面如形成單一的排氣開口 4ο。并且，排氣管8借助于上下各兩根排氣管緊固螺栓50被緊固于氣缸蓋4的排氣側(cè)側(cè)面如，并且在排氣開口 4ο的緊下游配置有排氣凈化裝置7。另外，將劃分成燃燒室11的氣缸蓋4的壁部部分稱作燃燒室劃分部21，將劃分成進(jìn)氣口 12的氣缸蓋4的壁部部分稱作進(jìn)氣口劃分部22，將劃分成排氣口 13的氣缸蓋4的壁部部分稱作排氣口劃分部23，將劃分成排氣集合部14的氣缸蓋4的壁部部分稱作排氣集合部劃分部24。此外，氣缸蓋4還具有火花塞插入孔17，其用于插入未圖示的火花塞并使之面向燃燒室11 ；螺栓孔18，其借助于排氣管緊固螺栓50緊固排氣管8 ；以及螺栓孔19，其配置于氣缸列的兩端以及各氣缸2之間，用于將氣缸蓋4緊固于氣缸體3。另外，將劃分成火花塞插入孔17的氣缸蓋4的壁部部分稱作插入孔劃分部27，將劃分成螺栓孔18的氣缸蓋4的壁部部分稱作排氣管緊固凸臺部觀，將劃分成螺栓孔19的氣缸蓋4的壁部部分稱作氣缸蓋緊固凸臺部四。如圖2 圖4所示，在氣缸蓋4的內(nèi)部，為了防止燃燒室11和排氣口 13因來自排氣的熱傳導(dǎo)而發(fā)生過熱，在燃燒室11、排氣口 13、排氣集合部14的周邊形成有氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30。氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30具備以下主要部分主冷卻水通道31，該主冷卻水通道31以通過四個燃燒室11的上方附近的方式沿氣缸蓋4的長度方向延伸；上排氣側(cè)冷卻水通道32和下排氣側(cè)冷卻水通道33，該上排氣側(cè)冷卻水通道32和下排氣側(cè)冷卻水通道33 配置在從上下相互夾著排氣集合部14的位置，并分別沿氣缸蓋4的長度方向延伸；排氣側(cè)連通通道34，該排氣側(cè)連通通道34連通主冷卻水通道31和上排氣側(cè)冷卻水通道32及下排氣側(cè)冷卻水通道33 ；進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道35，該進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道35配置于進(jìn)氣口 12側(cè)，并沿氣缸蓋4的長度方向延伸；以及進(jìn)氣側(cè)連通通道36，該進(jìn)氣側(cè)連通通道36連通主冷卻水通道31和進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道35。另外，將劃分成主冷卻水通道31的氣缸蓋4的壁部部分稱作主通道劃分部41，將劃分成上排氣側(cè)冷卻水通道32的氣缸蓋4的壁部部分稱作上排氣側(cè)通道劃分部42，將劃分成下排氣側(cè)冷卻水通道33的氣缸蓋4的壁部部分稱作下排氣側(cè)通道劃分部43，將劃分成排氣側(cè)連通通道34的氣缸蓋4的壁部部分稱作排氣側(cè)連通通道劃分部44，將劃分成進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道35的氣缸蓋4的壁部部分稱作進(jìn)氣側(cè)通道劃分部45，將劃分成進(jìn)氣側(cè)連通通道 36的氣缸蓋4的壁部部分稱作進(jìn)氣側(cè)連通通道劃分部46。接著，參照圖2 圖12對氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。另外，在圖5 8、圖11中，對氣缸蓋4進(jìn)行透視，將實(shí)際上是形成于氣缸蓋4中的作為中空部的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30像示出型芯那樣實(shí)體地示出。另一方面，在這些各圖中，由于是對氣缸蓋4進(jìn)行透視，因此劃分成各通道31 36的各劃分部41 46和各凸臺部觀 四沒有在圖中出現(xiàn)，不過用帶下劃線的標(biāo)號對表示成與厚壁部對應(yīng)的空間狀的部分進(jìn)行了標(biāo)示。如圖4、6所示，在主冷卻水通道31的一端側(cè)，形成用于使從未圖示的水泵供送的冷卻水向氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30流入的冷卻水流入口 37 (參照圖幻，在主冷卻水通道31的另一端側(cè)，形成用于使冷卻水從氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30流出的冷卻水流出口 38。此外， 在氣缸蓋4的下表面，在適當(dāng)?shù)奈恢瞄_口形成連通部39，該連通部39使氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30與氣缸體內(nèi)冷卻水通道16連通。如圖2、5所示，在主通道劃分部41的與燃燒室11相反側(cè)的壁面、即上壁面形成突條41a，該突條41a沿氣缸蓋4的長度方向延伸并調(diào)整冷卻水的流速。由此，如圖7所示，在主冷卻水通道31中流通的冷卻水的主流P、即冷卻水的流速最高的區(qū)域偏向燃燒室11側(cè)， 在燃燒室11側(cè)的壁面附近流動的冷卻水的流速升高，因此增強(qiáng)了燃燒室11附近的冷卻效果。此外，在主冷卻水通道31中流通的冷卻水的主流P不會上下方向地蛇行而是直線地形成，因此不存在因蛇行而使流路阻力增加的情況。如圖8、9所示，在排氣側(cè)連通通道劃分部44的與燃燒室11相反側(cè)的壁面、即上壁面形成排氣側(cè)收窄部44a，該排氣側(cè)收窄部4 沿與氣缸蓋4的長度方向正交的方向延伸并使排氣側(cè)連通通道34的通道截面面積縮小。排氣側(cè)收窄部44a以與從主冷卻水通道31突出的突條41a連續(xù)的方式構(gòu)成。通過如此形成排氣側(cè)收窄部44a，使排氣側(cè)連通通道34的截面面積縮小，從而維持主冷卻水通道31的冷卻水流量。此外，為了使流入氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30內(nèi)的空氣從主冷卻水通道31向配置在排氣集合部14的上方的上排氣側(cè)冷卻水通道32移動，在排氣側(cè)連通通道劃分部44的上側(cè)壁面，形成向上方凹進(jìn)、且沿排氣側(cè)連通通道34延伸的凹條44b。由于在排氣側(cè)連通通道劃分部44形成有排氣側(cè)收窄部44a，因此空氣容易滯留在主冷卻水通道31內(nèi)，然而通過如此地形成凹條44b，從而流入主冷卻水通道31的空氣能夠向上排氣側(cè)冷卻水通道32移動，因此防止了因空氣滯留引起主冷卻水通道31對燃燒室11附近的冷卻效果降低這一情況。此外，如圖4、5所示，用于將氣缸蓋4緊固于氣缸體3的氣缸蓋緊固凸臺部四在排氣側(cè)連通通道劃分部44突出，排氣側(cè)連通通道34被氣缸蓋緊固凸臺部四分為兩部分。 并且，如圖8所示，排氣側(cè)收窄部44a以與氣缸蓋緊固凸臺部四連續(xù)的方式構(gòu)成。由此，從主冷卻水通道31流出的少量冷卻水流入上下排氣側(cè)冷卻水通道32、33，形成有氣缸蓋緊固凸臺部四的排氣口 13(參照圖3)周邊被以少量的冷卻水有效地冷卻。如圖8、10所示，在進(jìn)氣側(cè)連通通道劃分部46形成使進(jìn)氣側(cè)連通通道36的通道截面面積縮小的進(jìn)氣側(cè)收窄部46a。進(jìn)氣側(cè)收窄部46a是通過使進(jìn)氣側(cè)連通通道劃分部46的上表面中央部向下方突出而形成，并且構(gòu)成為與向主冷卻水通道31突出的突條41a連續(xù)。 通過如此形成進(jìn)氣側(cè)收窄部46a，從主冷卻水通道31流入進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道35的冷卻水流量減少，可靠地維持了主冷卻水通道31的冷卻水流量，燃燒室11附近被有效地冷卻。如圖5所示，上排氣側(cè)冷卻水通道32和下排氣側(cè)冷卻水通道33以覆蓋排氣集合部14整體的方式呈各自的氣缸蓋4長度方向的中間部向排氣側(cè)側(cè)面如側(cè)鼓出的俯視為大致扇形的形狀。如圖2、4、6所示，在下排氣側(cè)冷卻水通道43的靠氣缸蓋4的排氣側(cè)側(cè)面如的下側(cè)端緣，形成向下方凹進(jìn)且沿氣缸蓋4的長度方向延伸的凹槽43b。換言之，通過在剖視圖中使下排氣側(cè)冷卻水通道33的靠氣缸蓋4的排氣側(cè)側(cè)面如的一部分向下方鼓出而使通道截面面積增大，從而形成沿著下排氣側(cè)冷卻水通道33的靠排氣側(cè)側(cè)面如的側(cè)緣部的分流路40。分流路40以沿著下排氣側(cè)冷卻水通道33的水流的方式形成，該分流路40比下排氣側(cè)冷卻水通道33的其他部分的上下尺寸大、流路阻力小，因此，既抑制了下排氣側(cè)冷卻水通道33的流量增大，又確保了流通的冷卻水流量而有效地冷卻排氣管緊固凸臺部觀和排氣管緊固螺栓50。此外，分流路40形成于下排氣側(cè)冷卻水通道33的側(cè)端緣，因此，能在將下排氣側(cè)冷卻水通道33的流路阻力的增大抑制在最小限度的同時、又對排氣管緊固凸臺部觀和排氣管緊固螺栓50進(jìn)行冷卻。這樣，通過在下排氣側(cè)冷卻水通道33的一部分形成分流路40，能夠在不增加制造工序的情況下形成分流路40，由此氣缸蓋4的制造也變得容易ο如圖2、4、11所示，在下排氣側(cè)通道劃分部43的靠氣缸蓋4的排氣側(cè)側(cè)面如的下側(cè)端緣，以向下排氣側(cè)冷卻水通道33突出的方式一體地形成排氣管緊固凸臺部觀。并且， 分流路40以繞開排氣管緊固凸臺部觀的方式呈圓弧狀地彎曲。即，分流路40為了避免其通道截面面積縮小而以繞開而覆蓋排氣管緊固凸臺部觀的方式形成。由此，既將流路阻力的增大抑制在最小限度而維持分流路40的冷卻水流量，又能有效地對排氣管緊固凸臺部 28和排氣管緊固螺栓50進(jìn)行冷卻。此外，在下排氣側(cè)通道劃分部43的下表面，形成多個(在此為三個)向下排氣側(cè)冷卻水通道33突出的橫穿突出部43a。各橫穿突出部43a以沿橫穿如從冷卻水流入口 37朝向冷卻水流出口 38的箭頭所示的冷卻水流的方向延伸的方式形成，并配置于相鄰的氣缸2 之間。即，三個橫穿突出部43a在下排氣側(cè)冷卻水通道33中從上游側(cè)朝向下游側(cè)隔開預(yù)定間隔地配置。對于以夾著排氣集合部14的方式形成的上下的排氣側(cè)冷卻水通道32、33，雖然它們的通道截面面積往往變得比較大，但通過如此地形成橫穿突出部43a，使得下排氣側(cè)冷卻水通道33的流路阻力增大，形成為冷卻水容易流過主冷卻水通道31的結(jié)構(gòu)，因此，即使是較少的冷卻水也能夠可靠地冷卻達(dá)到高溫的燃燒室11附近。各橫穿突出部43a構(gòu)成為與設(shè)于相鄰的氣缸2之間的氣缸蓋緊固凸臺部四連續(xù)， 但未到達(dá)分流路40。這樣，通過將各橫穿突出部43a設(shè)置成與氣缸蓋緊固凸臺部四連續(xù)， 能夠在氣缸蓋4與現(xiàn)有的氣缸蓋緊固凸臺部四一體地成形橫穿突出部43a，因此制造容易。 此外，通過將橫穿突出部43a構(gòu)成為未到達(dá)分流路40，能夠?qū)崿F(xiàn)兼顧分流路40對排氣管緊固螺栓50的有效的冷卻、以及主冷卻水通道31對燃燒室11附近的有效的冷卻。如圖5、12所示，為了使流入氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30內(nèi)的空氣向冷卻水流出口 38 移動，在上排氣側(cè)冷卻水通道42的靠冷卻水流出口 38側(cè)的上側(cè)壁面的排氣側(cè)側(cè)面如的端部形成凹條42b，該凹條42b向上方凹進(jìn)、且沿氣缸蓋4的長度方向延伸。由于發(fā)動機(jī)1被設(shè)置成氣缸軸線2X按照氣缸蓋4的排氣側(cè)側(cè)面如朝上的方向傾斜，因此流入氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30內(nèi)的空氣容易滯留在最高的位置，即，容易滯留在上排氣側(cè)冷卻水通道32的長度方向中間部的靠排氣側(cè)側(cè)面如的端緣，不過通過如上所述地形成凹條42b，流入上排氣側(cè)冷卻水通道32的空氣能夠向冷卻水流出口 38移動，由此防止了因空氣滯留引起氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道30對氣缸蓋4的冷卻效果降低這一情況。通過以上完成了對具體實(shí)施方式
的說明，不過本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式， 能夠大范圍地進(jìn)行變形實(shí)施。例如，在上述實(shí)施方式中，將本發(fā)明涉及的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)應(yīng)用于直列四氣缸的汽油發(fā)動機(jī)中，但也能夠應(yīng)用于V型和水平對置型發(fā)動機(jī)、四氣缸以外的多氣缸發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)、酒精燃料發(fā)動機(jī)、船舶用發(fā)動機(jī)等不同種類和目的的內(nèi)燃機(jī)。此外，在上述實(shí)施方式中，凹條42b僅形成于上排氣側(cè)通道劃分部42，然而在下排氣側(cè)通道劃分部43也同樣可以形成排放空氣用的凹條。此外，在上述實(shí)施方式中，將橫穿突出部43a配置于氣缸2之間并構(gòu)成為與氣缸蓋緊固凸臺部四連續(xù)，然而在配置于氣缸2 的中心部的情況下，也可以構(gòu)成為使橫穿突出部43a與排氣口劃分部23或者插入孔劃分部 27連續(xù)。此外，在上述實(shí)施方式中，將橫穿突出部43a設(shè)置成從下排氣側(cè)通道劃分部43的下表面向下排氣側(cè)冷卻水通道33突出，然而也可以形成如下狀態(tài)設(shè)置成從下排氣側(cè)通道劃分部43的上表面突出、或者設(shè)置成從上排氣側(cè)冷卻水通道42的上表面或者下表面向上排氣側(cè)冷卻水通道32突出。 此外，在上述實(shí)施方式中，通過使進(jìn)氣側(cè)連通通道劃分部46的上表面中央部向下方突出來形成進(jìn)氣側(cè)收窄部46a，然而只要是使進(jìn)氣側(cè)連通通道36的通道截面面積縮小， 可以形成為任意的形態(tài)。另外，只要是在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，各部件、部位的具體的結(jié)構(gòu)和配置等能夠進(jìn)行適當(dāng)變更。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)，其中，在氣缸蓋的內(nèi)部形成排氣集合部， 該排氣集合部使從配置成一列的多個燃燒室排出的排氣集合，該內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)具有從冷卻水流入口至冷卻水流出口的冷卻水通道，所述冷卻水流入口形成于所述氣缸蓋的長度方向的一端側(cè)，所述冷卻水流出口形成于所述氣缸蓋的長度方向的另一端側(cè)，該內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)的特征在于，所述冷卻水通道具有主冷卻水通道，該主冷卻水通道以通過所述多個燃燒室的上方的方式沿所述氣缸蓋的長度方向延伸；第一排氣側(cè)冷卻水通道和第二排氣側(cè)冷卻水通道， 該第一排氣側(cè)冷卻水通道和第二排氣側(cè)冷卻水通道配置于相互夾著所述排氣集合部的位置，并分別沿所述氣缸蓋的長度方向延伸；以及排氣側(cè)連通通道，該排氣側(cè)連通通道使所述主冷卻水通道與所述第一排氣側(cè)冷卻水通道及所述第二排氣側(cè)冷卻水通道連通，在劃分出所述主冷卻水通道的主通道劃分部的與所述燃燒室相反側(cè)的壁面形成突條，該突條沿所述氣缸蓋的長度方向延伸并調(diào)整冷卻水的流速，在劃分出所述排氣側(cè)連通通道的排氣側(cè)連通通道劃分部的與所述燃燒室相反側(cè)的壁面形成排氣側(cè)收窄部，該排氣側(cè)收窄部沿與所述氣缸蓋的長度方向正交的方向延伸并使通道截面面積縮小，并且所述突條與所述排氣側(cè)收窄部相連續(xù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述排氣側(cè)連通通道劃分部上突出有氣缸蓋緊固凸臺部，該氣缸蓋緊固凸臺部用于將所述氣缸蓋緊固于氣缸體，并且所述排氣側(cè)收窄部與所述氣缸蓋緊固凸臺部相連續(xù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻水通道還具有進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道，該進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道配置于進(jìn)氣口側(cè)，并沿所述氣缸蓋的長度方向延伸；以及進(jìn)氣側(cè)連通通道，該進(jìn)氣側(cè)連通通道使所述主冷卻水通道和所述進(jìn)氣側(cè)冷卻水通道連通，在劃分出所述進(jìn)氣側(cè)連通通道的進(jìn)氣側(cè)連通通道劃分部，形成有使通道截面面積縮小的進(jìn)氣側(cè)收窄部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，在劃分出所述第一排氣側(cè)冷卻水通道和所述第二排氣側(cè)通道劃分部的排氣側(cè)通道劃分部，形成有至少一個橫穿突出部，所述橫穿突出部沿橫穿從所述冷卻水流入口朝向所述冷卻水流出口的冷卻水流的方向延伸，且向所述第一排氣側(cè)冷卻水通道和所述第二排氣側(cè)冷卻水通道中的至少一方突出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述橫穿突出部構(gòu)成為與所述用于將氣缸蓋緊固于氣缸體的緊固凸臺部、劃分出排氣口的排氣口劃分部、以及劃分出火花塞用的插入孔的插入孔劃分部中的至少一方連續(xù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，為了使流入冷卻水通道內(nèi)的空氣從所述主冷卻水通道向配置在所述排氣集合部的上方的排氣側(cè)冷卻水通道移動，在所述排氣側(cè)連通通道劃分部的上側(cè)壁面，形成有向上方凹進(jìn)且沿所述排氣側(cè)連通通道延伸的第一凹條。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)被設(shè)置成氣缸軸線按照所述氣缸蓋的排氣側(cè)側(cè)面朝上的方向傾斜，為了使流入冷卻水通道內(nèi)的空氣向所述冷卻水流出口移動，在所述排氣側(cè)冷卻水通道的上側(cè)壁面的靠所述排氣側(cè)側(cè)面的端部形成第二凹條，該第二凹條向上方凹進(jìn)且沿所述氣缸蓋的長度方向延伸。
全文摘要
本發(fā)明提供內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋內(nèi)冷卻水通道結(jié)構(gòu)，在排氣集合部形成于氣缸蓋內(nèi)部的內(nèi)燃機(jī)中，能以少量的冷卻水有效地冷卻設(shè)置在溫度最高的燃燒室上方的主冷卻水通道。主冷卻水通道以通過多個燃燒室的上方且沿氣缸蓋的長度方向延伸的方式由主通道劃分部劃分出，在主通道劃分部的與燃燒室相反側(cè)的上壁面形成沿氣缸蓋的長度方向延伸并調(diào)整冷卻水的流速的突條。排氣側(cè)連通通道以連通主冷卻水通道和上下的排氣側(cè)冷卻水通道的方式由排氣側(cè)連通通道劃分部劃分出，在排氣側(cè)連通通道劃分部的與燃燒室相反側(cè)的上壁面形成沿與氣缸蓋的長度方向正交的方向延伸使通道截面面積縮小的排氣側(cè)收窄部，且排氣側(cè)收窄部與突條連續(xù)。
文檔編號F02F1/42GK102192040SQ201110047628
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者丸山圣, 角田哲史 申請人:本田技研工業(yè)株式會社