[发明专利]内燃机的气缸盖内冷却水通道结构

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的气缸盖内冷却水通道结构，涉及到有效地冷却气缸盖的技术。

背景技术

在多气缸发动机中，一般的形态为，在气缸盖的内部形成多个进气口和排气口，并对气缸盖的进气侧侧面和排气侧侧面分别接合分配进气的进气歧管和使排气集合的排气歧管；但也已知如下形态的多气缸发动机，即，将使排气集合的排气集合部也形成于气缸盖内，并在气缸盖的排气侧侧面接合单一的排气管。由于排气集合部形成于气缸盖内的多气缸发动机无需分体设置排气歧管，因此，不仅能够使发动机整体小型化，而且能够抑制排气的散热量，由此能够在预热时使催化剂温度早期达到活性温度。另一方面，为了防止因温度的过度上升而引起催化剂的热劣化，除了需要有效地冷却排气之外，还需要保护与排气集合部的紧下游连结的排气管用的紧固螺栓、避免其受到热损害的对策。

然而，在内部形成有排气集合部的气缸盖中，如果在排气集合部的周围形成大的冷却水通道的话，会使得在排气集合部的紧下游设置的排气管紧固用的螺栓凸台(boss)部向冷却水通道突出。由此，在冷却水通道内，会在螺栓凸台部的下游侧产生旋涡而使冷却水的流动停滞，因此冷却水通道的冷却效果降低。为了解决这样的问题，提出了形成辅助冷却水通道的发明(参照专利文献1)，该辅助冷却水通道使气缸体内的冷却水以指向旋涡产生区域的方式流入气缸盖内冷却水通道。

专利文献1：日本特开2009-115031号公报

然而，近些年，随着辐射(emission)限制的强化，要求排气净化催化剂的早期活性化，将排气净化催化剂配置于排气集合部的紧下游来实现催化剂的早期升温活性的产品逐渐增多。若像这样将排气净化催化剂配置于排气集合部的紧下游的话，由于催化剂再生时催化剂(排气管)结合部也达到高温，因此需要防止用于紧固催化剂(排气管)的紧固螺栓因热膨胀而变形、热劣化。然而，若使排气集合部周边的冷却水流量增大的话，则排气温度变低，使得冷态时或发动机起动时的催化剂升温性能降低。

另一方面，在专利文献1的发明中，不仅因螺栓凸台部的下游侧的旋涡的产生而使得流路阻力增大，而且通过以指向旋涡产生区域的方式使冷却水在辅助冷却水通道中流通也使得流路阻力增大，因此为了既充分地冷却燃烧室周边又有效地冷却螺栓凸台部周边，不得不增大冷却水的流量，不可避免会出现排气温度的降低、催化剂性能的降低。此外，由于必须另外形成辅助冷却水通道，因此制造工序也增加了。

发明内容

本发明是为了消除这样的问题点而作出的，其主要的目的在于提供如下一种气缸盖内冷却水通道结构，在气缸盖的内部形成了排气集合部的内燃机中，既抑制了冷却排气集合部周边的冷却水通道的流量增大，又能够有效地冷却排气管紧固用的螺栓凸台部。

为了解决这样的课题，本发明第一方面的内燃机(1)的气缸盖内冷却水通道结构的特征在于，在气缸盖(4)的内部形成排气集合部(14)，该排气集合部(14)使从配置成一列的多个燃烧室(11)排出的排气集合，该排气集合部在气缸盖的排气侧侧面(4e)形成排气开口(4o)，并且，借助紧固部件(排气管紧固螺栓50)将排气管(8)紧固在气缸盖的排气侧侧面，该排气管(8)用于将排气净化装置(7)配置于该开口的紧下游，该内燃机(1)的气缸盖内冷却水通道结构具备：第一排气侧冷却水通道(32)和第二排气侧冷却水通道(33)，该第一排气侧冷却水通道(32)和第二排气侧冷却水通道(33)配置于相互夹着排气集合部(14)的位置，并分别沿气缸盖的长度方向延伸；以及分流路(40)，该分流路(40)形成于第一排气侧冷却水通道和第二排气侧冷却水通道的至少一方，对紧固部件(50)进行冷却，分流路(40)是通过在剖视图中使第一排气侧冷却水通道(32)或第二排气侧冷却水通道(33)的一部分鼓出来增大通道截面面积，从而以沿着第一排气侧冷却水通道或第二排气侧冷却水通道的水流的方式形成。

根据本发明的第一方面，由于分流路是通过使第一排气侧冷却水通道或者第二排气侧冷却水通道的一部分鼓出而形成的，因此无需增加制造工序就能够形成分流路。此外，由于分流路沿水流形成，因此流路阻力也不会增大。并且，鼓出的分流路比第一排气侧冷却水通道或者第二排气侧冷却水通道的其他部分的流路阻力小，因此，既能够抑制第一排气侧冷却水通道和第二排气侧冷却水通道的冷却水通道的流量增大，又能够确保冷却水流量并有效地冷却紧固部件。