CN103775233B - 气缸盖的水套结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气缸盖的水套结构，其能够在抑制冷却液量增加的同时实现对排气汇集部的冷却效率的提高。其特征在于具备：多个燃烧室顶部（21）；多个进气口（22）和多个排气口（23）；使多个排气口（23）在气缸盖（2）的内部汇集的排气汇集部（24）；以及冷却排气汇集部（24）的排气用水套（70），排气用水套（70）具有相对于排气汇集部（24）配置在气缸轴线（Lc）方向的上侧的上侧排气用水套（80）、和相对于排气汇集（24）配置在气缸轴线（Lc）方向的下侧的下侧排气用水套（90），上侧排气用水套（80）和下侧排气用水套（90）在气缸盖（2）的内侧形成了互相独立的流路。

Description

气缸盖的水套结构

技术领域

本发明涉及气缸盖的水套结构，特别是涉及一体地形成有使多个排气口汇集的排气汇集部的气缸盖的水套结构。

背景技术

以往，根据改善燃料消耗率和削减CO₂的要求，希望实现发动机等内燃机的小型化，但是，为了消除小型化所引起的扭矩不足，这样的内燃机多具备增压器。另一方面，为了实现内燃机的小型化/轻量化，开发出了一种在气缸盖内一体地形成有排气汇集部的内燃机，所述排气汇集部用于使从多个燃烧室延伸的多个排气口汇集。排气汇集部容易变得高温，特别是，在排气汇集部的正下游侧配置有增压器的情况下，为了防止增压器的热损坏，对排气汇集部充分地进行冷却变得重要。因此，在这样的气缸盖中，除了用于冷却燃烧室的燃烧室用水套外，还设置有用于冷却排气口和排气汇集部的排气用水套。

例如，在专利文献1中公开了这样的气缸盖的水套结构：在排气汇集部的上侧和下侧分别设置有排气用水套，在气缸盖的设有排气汇集部的出口开口部的侧面和该排气汇集部之间，设有将上侧和下侧的排气用水套连通的连通部。

另外，作为提高了气缸盖的冷却效率而没有使冷却液的流量增加的水套，已知这样的技术：在一体地形成有排气歧管的气缸盖中，为了能够实现对排气歧管的排气侧侧面的冷却，对铸造气缸盖时的水套型芯和排气口型芯的设置方法进行了改良（例如，参照专利文献2）。

专利文献1：日本特开2010-209749号公报

专利文献2：德国专利申请公开第102008059832号说明书

可是，在专利文献1所记载的气缸盖的冷却通道结构中，由于具有用于连通排气汇集部的上侧和下侧的排气用水套的连通部，因此，排气用水套中的冷却液的流动变得复杂。因此，存在排气用水套的内部的流速降低或产生冷却液滞留的部位（淤积部）这样的情况，从而存在排气用水套的冷却效率降低这样的担忧。另一方面，如果为了消除这些问题而增大水套的容量从而增加冷却液的流量，则会妨碍气缸盖和水泵的小型化。

另外，在专利文献2所记载的与排气歧管成一体的气缸盖中，通过连通道来连接上侧排气用水套和下侧排气用水套从而使冷却液循环，由此，实现了对排气口间等的冷却效率的提高，防止了气穴（空気溜り）的产生。可是，由于设置有连通道，因此在水套内部容易发生冷却液的滞留，从而存在这样的问题：为了提高冷却效率或消除冷却不足，还必须采取对策来使冷却液的流量增加等。

发明内容

本发明是鉴于这些问题而完成的，其课题在于，提供一种能够在抑制冷却液量增加的同时实现对排气汇集部的冷却效率的提高的气缸盖的水套结构。

另外，本发明是鉴于这些问题而完成的，其课题在于，提供一种使气缸盖的水套的冷却液的流动良好从而提高了冷却效率的气缸盖的水套结构。

本发明的气缸盖的水套结构的特征在于，所述气缸盖的水套结构具备：多个燃烧室顶部，它们形成于气缸盖的底面；多个进气口和多个排气口，它们分别与所述多个燃烧室顶部连通；排气汇集部，其使所述多个排气口在所述气缸盖的内部汇集；以及排气用水套，其用于冷却所述排气汇集部，所述排气用水套具有上侧排气用水套和下侧排气用水套，所述上侧排气用水套相对于所述排气汇集部配置在气缸轴线方向的上侧，所述下侧排气用水套相对于所述排气汇集部配置在气缸轴线方向的下侧，所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套在所述气缸盖的内部形成了互相独立的流路。

根据这样的结构，由于上侧排气用水套和下侧排气用水套在气缸盖的内部形成了互相独立的流路，因此，无需在气缸盖内部强行使冷却水偏转方向以进行分支，能够使冷却液的液流互相分离从而抑制流速的降低或冷却液的滞留部位（淤积部）的产生。并且，由于抑制了流速的降低或冷却液的滞留部位（淤积部）的产生，因此，能够使在排气用水套的内部流动的冷却液的流速上升，从而能够以较少的冷却液量高效地冷却排气汇集部。另外，由于能够以较少的冷却液量高效地冷却排气汇集部，因此能够减小排气用水套的容量，进而能够实现气缸盖的小型化。

并且，“气缸轴线方向的上下”是指：相对于与气缸轴线正交的平面即气缸正交平面，将成为上方的一侧作为上侧，将成为下方的一侧作为下侧。

另外，优选构成为，所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的至少一方具有突出部，所述突出部朝向另一方侧突出且配置成与所述排气汇集部的下游侧侧部对置。

根据这样的结构，能够使上侧排气用水套和下侧排气用水套形成为互相独立的流路，同时以突出部覆盖排气汇集部的下游侧侧部从而以排气用水套覆盖排气汇集管的整体，因此能够提高排气汇集部的冷却效率。

另外，优选构成为，所述气缸盖的水套结构还具备进气用水套和燃烧室用水套，所述进气用水套用于冷却所述进气口，所述燃烧室用水套与所述进气用水套连通，用于冷却所述燃烧室顶部，所述燃烧室用水套与所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的任意一方连通。

根据这样的结构，由于上侧排气用水套和下侧排气用水套中的任意一方与燃烧室用水套和进气用水套连通，因此，能够一体地形成在铸造气缸盖时使用的多个型芯中的、与燃烧室用水套和进气用水套对应的型芯和与上侧排气用水套和下侧排气用水套中的任意一方对应的型芯。另外，由于上侧排气用水套和下侧排气用水套互相分离，因此无需如专利文献1那样另行准备用于形成连通道的型芯。由此，抑制了型芯的增加，另外，不需要进行型芯彼此的位置对准，因此能够抑制制造工序（型芯的设置作业）的烦杂化。

另外，优选构成为，所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的与所述燃烧室用水套连通的一方形成为使冷却液沿所述燃烧室顶部的排列方向流动。

根据这样的结构，上侧排气用水套和下侧排气用水套中的与燃烧室用水套连通的一方形成为使冷却液成为沿燃烧室顶部的排列方向（气缸列方向）流动的所谓的纵流，因此，即使流路面积较大，也容易进行流速调整。因此，即使是较少的冷却液量，也容易加快流速以提高冷却效率。

本发明的气缸盖的水套结构的特征在于，所述气缸盖的水套结构具有：多个燃烧室顶部，它们形成于气缸盖的底面；多个进气口和多个排气口，它们分别与所述多个燃烧室顶部连通；排气汇集部，其形成于所述气缸盖的内部，且与所述多个排气口连通；以及排气用水套，其用于冷却所述排气汇集部，所述排气用水套具有：上侧排气用水套，其相对于所述排气汇集部配置在气缸轴线方向的上侧，在该上侧排气用水套中，冷却液沿气缸的排列方向流动；下侧排气用水套，其相对于所述排气汇集部配置在气缸轴线方向的下侧，在该下侧排气用水套中，冷却液沿气缸的排列方向流动，并且，在所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套分别设有用于供给冷却液的冷却液入口，所述上侧排气用水套的冷却液出口和所述下侧排气用水套的冷却液出口分别单独地设置于所述气缸盖，所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套在所述气缸盖的内部由分别独立的冷却液通道形成，所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套形成为：在所述下侧排气用水套中流动的冷却液的流速比在所述上侧排气用水套中流动的冷却液的流速快。

根据该结构，在气缸盖的水套结构中，上侧排气用水套的冷却液出口和下侧排气用水套的冷却液出口分别单独地设置于气缸盖，上侧排气用水套和下侧排气用水套由分别独立的冷却液通道形成，由此，容易进行各水套内部的冷却液的流速的调整，从而能够使冷却液不发生滞留地流动。因此，能够使气缸盖的水套的冷却液的流动良好从而提高冷却效率。另外，关于气缸盖的水套结构，与从共用的冷却液入口发生分支的水套结构相比较，无需设置肋等分支构件，能够容易地对各水套进行最佳的流路设定。进而，两个水套成为分别独立的冷却液通道，由此，能够将各水套内的淤积的产生抑制在最小限度。

并且，“气缸轴线方向的上下”是指：相对于与气缸轴线正交的平面即气缸正交平面，将成为上方的一侧作为上侧，将成为下方的一侧作为下侧。

进而，根据该结构，由于上侧排气用水套和下侧排气用水套在气缸盖的内部形成了互相独立的流路，因此，无需在气缸盖内部强行使冷却水偏转方向以进行分支，能够使冷却液的液流互相分离从而抑制流速的降低或冷却液的滞留部位（淤积部）的产生。并且，排气用水套形成为使在下侧排气用水套中流动的冷却液的流速变得比在上侧排气用水套中流动的冷却液的流速快，由此，通过加快在接近燃烧室而成为更高温度的气缸盖的排气歧管的下方流动的下侧排气用水套的流速，能够在不增加整体的冷却液的流量的情况下提高冷却效率。另外，通过利用流速较快的冷却液冷却气缸盖，与相同容积的冷却液通道的结构相比较，能够与流速加快的量相对应地将气缸盖冷却至低温，能够提高冷却能力和冷却效率，进而实现气缸盖的小型轻量化。

另外，优选的是，所述上侧排气用水套或所述下侧排气用水套与供冷却液在所述多个进气口的周围流动的进气用水套连接，并且与用于冷却所述燃烧室顶部的燃烧室用水套连结，所述气缸盖的水套结构形成为使所述燃烧室用水套的冷却液的流量在所述气缸盖内部流动的冷却液的流量中所占的比例最大，而所述下侧排气用水套的冷却液的流量的比例次之。

根据该结构，水套的冷却液通道形成为使燃烧室用水套的冷却液的流量在气缸盖内部流动的冷却液的流量中所占的比例最大，而下侧排气用水套的冷却液的流量的比例次之，由此，能够更加高效地冷却在燃烧室顶部的附近成为高温的排气歧管的下方的气缸盖的配合面部。

另外，优选的是，所述燃烧室用水套与所述上侧排气用水套或所述下侧排气用水套连结，所述燃烧室用水套形成为使冷却液沿所述气缸的排列方向流动。

根据该结构，燃烧室用水套形成为使冷却液沿气缸的排列方向流动，由此，形状复杂且高温的燃烧室的上部的冷却液的流动被限制为气缸的排列方向，因此能够良好地维持冷却液的流速和冷却效率。进而，上侧排气用水套或者下侧排气用水套形成为独立的冷却液通道，由此能够减小欲向排气汇集部侧流出的冷却液的流量，从而能够有效地对温度最高的火花塞的周围进行冷却。

另外，优选的是，所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套在气缸的排列方向的一侧具有冷却液入口，所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套具备在所述多个排气口的下方配置的多个冷却液入口。

根据该结构，例如，在覆盖高温的燃烧室的上部的燃烧室用水套在气缸的排列方向的一侧具有冷却液入口的情况下，即使结构比较复杂，也能够使冷却液为气缸列方向的纵流，从而在不降低流速的情况下流动，由此能够提高冷却效率。形成为独立的冷却液通道的上侧排气用水套或下侧排气用水套具备配置在所述多个排气口的下方的多个冷却液入口，由此，能够可靠地冷却作为分割面的燃烧室侧部，从而能够在可靠地冷却高温的燃烧室侧的同时提高排气歧管的冷却效率。

另外，由于水套将冷却液从气缸体直接引导至分割侧的上侧排气用水套或者下侧排气用水套，因此，也能够使冷却液在排气口之间流动，从而能够高效地冷却气缸盖。

另外，优选的是，所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套在气缸的排列方向的一侧具有冷却液入口，所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套具备在所述气缸之间配置的多个冷却液入口。

根据该结构，形成为独立的冷却液通道的上侧排气用水套或下侧排气用水套在气缸之间具有与气缸体的冷却液通道连通的冷却液入口，由此，能够可靠地冷却作为分割面的燃烧室侧部，从而能够在可靠地冷却高温的燃烧室侧的同时提高排气歧管的汇集部的冷却效率。

另外，优选的是，所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的、没有与所述燃烧室用水套连结的排气用水套形成为：在所述燃烧室顶部侧形成有多个冷却液入口，冷却液在沿所述气缸盖的排气侧侧面流动并汇集后沿着气缸的排列方向流动。

根据该结构，在上侧排气用水套或者下侧排气用水套，在燃烧室顶部侧而不是气缸的排列方向的端部形成有多个冷却液入口，由此，能够提高从气缸体侧的冷却液通道导入的冷却液对高温的燃烧室顶部侧的冷却效率，并且，能够减轻在气缸的排列方向上的冷却不均，以进行均匀的冷却。另外，水套具备专用的冷却液入口，由此，能够容易且高精度地设定冷却液的流速。

另外，优选的是，所述上侧排气用水套的所述冷却液入口、所述下侧排气用水套的所述冷却液入口以及所述燃烧室用水套的所述冷却液入口与分别单独地形成于气缸盖密封垫上的密封垫冷却液流入孔连通。

根据该结构，关于各水套的冷却液入口，仅通过调整气缸盖密封垫的口径就能够容易地进行流路设定，并且，上侧排气用水套和下侧排气用水套中的一方形成为独立的流路，由此，不需要在冷却液入口处进行分支，由此能够抑制冷却液滞留。

另外，优选的是，所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的、没有与所述燃烧室用水套连结的排气用水套在距该排气用水套的冷却液出口最远的气缸的排气口之间形成有追加冷却液入口。

根据该结构，关于没有与燃烧室用水套连结的排气用水套，在距排气用水套的冷却液出口最远的气缸的排气口之间形成有追加冷却液入口，由此能够提高冷却液的流量和流速。因此，能够有效防止在与其他气缸的冷却液汇合的汇合部发生冷却液的淤积。

根据本发明，能够提供一种可以在抑制冷却液量增加的同时实现对排气汇集部的冷却效率的提高的气缸盖的水套结构。

另外，根据本发明，能够提供一种使气缸盖的水套的冷却液的流动良好从而提高了冷却效率的气缸盖的水套结构。

附图说明

图1是具有本实施方式的气缸盖的水套结构的内燃机的剖视图。

图2是气缸盖的立体图。

图3是对气缸盖的内部的排气汇集部和气缸盖侧水套进行透视并描画的立体图。

图4是将气缸盖侧水套和排气汇集部沿上下分解后示出的立体图。

图5是进气用水套、燃烧室用水套和上侧排气用水套的仰视图。

图6是下侧排气用水套的仰视图。

图7是从前方观察气缸盖侧水套和排气汇集部的主视图。

图8是用于说明冷却液从气缸体侧水套朝向进气用水套的流动的分解立体图。

图9是用于说明冷却液从气缸体侧水套朝向下侧排气用水套的流动的分解立体图。

图10是将气缸盖侧水套和气缸体侧水套重叠于密封垫进行描画的仰视图。

图11是用于说明进气用水套、燃烧室用水套和上侧排气用水套的冷却液的流动的仰视图。

图12是用于说明下侧排气用水套的冷却液的流动的仰视图。

图13是示出本实施方式的气缸盖的水套结构的第1变形例的分解立体图。

图14是示出进气用水套、燃烧室用水套和上侧排气用水套的第1变形例的俯视图。

图15是示出下侧排气用水套、进气用水套和燃烧室用水套的第1变形例的仰视图。

图16是示出本实施方式的气缸盖的水套结构的第2变形例的分解立体图。

图17是示出下侧排气用水套、进气用水套和燃烧室用水套的第2变形例的仰视图。

标号说明

1：气缸体；

1a：气缸；

2：气缸盖；

2a：底面；

2e：排气侧侧面；

2g：排气侧出口部；

3：密封垫（气缸盖密封垫）；

10：气缸体侧水套；

21：燃烧室顶部；

22：进气口；

23：排气口；

24：排气汇集部；

32：进气侧贯穿孔（密封垫冷却液流入孔）；

33：轴间贯穿孔（密封垫冷却液流入孔）；

34、34A：燃烧室侧贯穿孔（密封垫冷却液流入孔）；

35、35B：排气侧贯穿孔（密封垫冷却液流入孔）；

36：追加贯穿孔（密封垫冷却液流入孔）；

40、40A、40B：气缸盖侧水套；

50、50A、50B：进气用水套；

60、60A、60B：燃烧室用水套；

61、61A：冷却液入口；

62：连结部（冷却液入口）；

63、63B、83、83A、83B、93、93A、93B：出口开口部（冷却液出口）；

70、70A、70B：排气用水套；

80、80A、80B：上侧排气用水套；

84、94：排气侧流入部（冷却液入口）；

90、90A、90B：下侧排气用水套；

95：追加流入部（追加冷却液入口）；

E：内燃机；

Lb：气缸的排列方向；

Lc：气缸轴线。

具体实施方式

对于本发明的实施方式，参照图1至图12详细地进行说明。在说明中，对同一构件标记相同的标号，并省略重复的说明。另外，在对方向进行说明的情况下，如各图所示，基于将内燃机E设置于车辆的状态下的前后左右上下来进行说明。

图1是具有本实施方式的气缸盖的水套结构的内燃机的剖视图。

如图1所示，应用了本发明的内燃机E具备内燃机主体，所述内燃机主体具有：气缸体1，其是将例如4个气缸1a（在图1中仅图示了一个）直列地排列并设置成一体而构成的；气缸盖2，其与气缸体1的上侧端部结合；密封垫3，其设在气缸体1和气缸盖2之间；以及气缸盖罩（省略图示），其与气缸盖2的上侧端部结合。

内燃机E是具备4个气缸1a、以能够往复运动的方式嵌合于各气缸1a内的活塞4、以及经连杆5与各活塞4连结的曲轴6的多气缸内燃机，内燃机E以曲轴6的旋转中心线指向左右方向的横置配置方式搭载于作为搭载对象的车辆。另外，内燃机E配置成使进气侧朝向车辆后方，并且配置成使排气侧朝向车辆前方。

对于每个气缸1a，在与该气缸1a的气缸轴线Lc平行的方向即气缸轴线方向上，且在活塞4和气缸盖2之间，通过气缸1a、活塞4以及气缸盖2形成燃烧室7。

并且，在本实施方式中，以使气缸轴线Lc和铅直轴方向（即上下方向）一致的方式设置内燃机E，但本发明并不限定于此，例如也可以以气缸轴线Lc相对于铅直轴方向倾斜的方式设置内燃机E。

除了所述的气缸1a和曲轴箱（省略图示）外，气缸体1还具有气缸体侧水套10，所述气缸体侧水套10成为对气缸1a进行冷却的冷却液的流路。气缸体侧水套10是连续地包围4个气缸1a的整体的凹槽状的空间，气缸体侧水套10在气缸体1的上表面开口（参照图8、图9）。对气缸体侧水套10的一端侧供给被未图示的散热器冷却后的冷却液。另外，气缸体侧水套10经密封垫3的贯穿孔32、35等与后述的气缸盖2的进气用水套50和下侧排气用水套90连通，以对两者供给冷却液。对于气缸体侧水套10和密封垫3，在后面详细地进行说明。

图2是气缸盖的立体图。图3是对气缸盖的内部的排气汇集部和气缸盖侧水套进行透视并描画的立体图。并且，在图3中，以假想线（双点划线）描画出气缸盖2的外形。

气缸盖2是通过使用了型芯的铸造成型来制造的金属制部件。如图1至图3（主要为图1）所示，气缸盖2主要具有：4个燃烧室顶部21（在图1中仅图示了一个），它们构成了构成燃烧室7的顶部；进气口22，其用于将空气导入各燃烧室7；排气口23，其用于将废气从各燃烧室7排出；排气汇集部24，其在气缸盖2的内部使多个排气口23汇集；以及气缸盖侧水套40，其用于对这些部分进行冷却。另外，气缸盖2在其上部具有气门传动室25，该气门传动室25用于收纳气门传动机构的一部分（省略图示）。

燃烧室顶部21是在气缸盖2的底面2a形成的多个大致圆锥形状的凹部。进气口22将各燃烧室顶部21和气缸盖2的后表面2b连通。排气口23将各燃烧室顶部21和排气汇集部24连通。对一个燃烧室顶部21分别设置有2个进气口22和排气口23，进气口22和排气口23分别与燃烧室顶部21内连通。并且，在进气口22和排气口23设置有未图示的进气门和排气门。

如图2所示，排气汇集部24具有在气缸盖2的前表面2c的左右方向的大致中央部开口的一个开口部24a。排气汇集部24形成于气缸盖2的内部，设在比气缸体1向前方伸出的部位，且与排气口23连通（参照图1）。

气门传动室25是在气缸盖2的上表面2d形成的凹状的空间。在气门传动室25收纳有未图示的凸轮轴或摇臂或阀门等气门传动机构的一部分。另外，在气缸盖2的左侧面2e（排气侧侧面），形成有成为后述的气缸盖侧水套40的冷却液的出口的出口开口部63、83、93（排气侧出口部2g）。在气缸盖2的左侧面2e安装有出水口（省略图示），所述出水口用于将从出口开口部63、83、93排出的冷却液分配至加热器或散热器。

并且，在气缸盖2的前表面2c存在两个支承孔2f，所述两个支承孔2f是通过在铸造成型时将设置于型腔内的型芯和支承于型箱的芯座连结的连结部而形成的，但该支承孔2f被后装的帽等封闭。

如图1和图3所示，气缸盖侧水套40是在气缸盖2中成为冷却液的流路的空间，其具备用于冷却进气口22的进气用水套50、用于冷却燃烧室顶部21的燃烧室用水套60、以及用于冷却排气口23和排气汇集部24的排气用水套70。

如图1所示，进气用水套50设在进气口22的下方。燃烧室用水套60设在燃烧室顶部21的正上方且设在进气口22和排气口23之间。排气用水套70具有：上侧排气用水套80，其相对于排气口23和排气汇集部24配置在气缸轴线Lc方向的上侧，在该上侧排气用水套80中，冷却液沿气缸1a的排列方向Lb流动；和下侧排气用水套90，其相对于排气口23和排气汇集部24配置在气缸轴线Lc方向的下侧，在该下侧排气用水套90中，冷却液沿气缸1a的排列方向Lb流动。

进气用水套50与气缸体侧水套10连通，并且与燃烧室用水套60连通（参照图1的虚线）。燃烧室用水套60与气缸体侧水套10连通，并且与上侧排气用水套80连通。下侧排气用水套90与气缸体侧水套10连通。并且，下侧排气用水套90不与进气用水套50、燃烧室用水套60和上侧排气用水套80连通。即，排气用水套70的上侧排气用水套80和下侧排气用水套90在气缸盖2的内部形成了分别独立的冷却液通道。该排气用水套70形成为：在下侧排气用水套90中流动的冷却液的流速比在上侧排气用水套80中流动的冷却液的流速快。

接下来，对于排气汇集部24和气缸盖侧水套40（即，进气用水套50、燃烧室用水套60、上侧排气用水套80和下侧排气用水套90）的详细结构，参照图4至图7进行说明。

图4是将气缸盖侧水套和排气汇集部沿上下分解后示出的立体图。图5是进气用水套、燃烧室用水套和上侧排气用水套的仰视图。图6是下侧排气用水套的仰视图。图7是从前方观察气缸盖侧水套和排气汇集部的主视图。

在此，在图4至图7中，为了便于说明，对作为空间的排气汇集部24和气缸盖侧水套40以存在实体的部件（即，与它们对应的型芯）的方式进行描画。

如图4所示，排气汇集部24具有：第1汇集部24b，其使与各燃烧室7连通的两个排气口23汇集为一个；和第2汇集部24c，其使4个第1汇集部24b在开口部24a的紧前方汇集成一处。第2汇集部24c和开口部24a设在气缸盖2的左右方向的大致中央部。4个第1汇集部24b中的右侧和左侧的第1汇集部24b比两者中间的两个第1汇集部24b长。该右侧和左侧的第1汇集部24b的前侧的侧面构成了排气汇集部24的下游侧侧部24d，该排气汇集部24的下游侧侧部24d是由后述的上侧排气用水套80的突出部81和下侧排气用水套90的突出部91（参照图1、图4至图6）进行冷却的冷却对象。在俯视观察时，下游侧侧部24d倾斜成越是从左右两端的排气口23接近中央的开口部24a就越位于前侧。

如图4、图5（主要为图5）所示，进气用水套50是供对进气口22（参照图1）进行冷却的冷却液流动的流路部位，进气用水套50以在左右方向横穿各进气口22的下侧的方式一边曲折一边延伸设置。进气用水套50在各进气口22的下方具有在气缸盖2的底面2a（参照图2）开口的8个进气侧流入部51。另外，进气用水套50在与相邻的气缸1a彼此之间（以下，存在称作“气缸轴间”的情况。）和左右的气缸1a的外侧相对应的位置具有与燃烧室用水套60连通的连通部52。在3个气缸轴间的连通部52的下方分别设有轴间流入部53，所述轴间流入部53在气缸盖2的底面2a开口。

燃烧室用水套60是供对燃烧室顶部21（参照图1）进行冷却的冷却液流动的流路部位，燃烧室用水套60以在左右方向横穿各燃烧室顶部21的上方的方式延伸设置。燃烧室用水套60在前后方向上形成得比进气用水套50宽，且包围未图示的火花塞的周围。燃烧室用水套60在右侧的端部具有燃烧室侧流入部61（冷却液入口），所述燃烧室侧流入部61成为在气缸盖2的底面2a开口的两个冷却液流入口（参照图7）。另外，燃烧室用水套60在与排气口23（参照图1）彼此之间对应的位置具有与上侧排气用水套80连通的连通部62。进而，燃烧室用水套60在左侧的端部具有出口开口部63，该出口开口部63在气缸盖2的左侧面2e开口而成为冷却液的出口（参照图2）。出口开口部63在前后方向上形成得比燃烧室用水套60宽，且向前侧延伸设置。

如图4、图5、图7（主要为图5）所示，上侧排气用水套80设置成覆盖各排气口23和排气汇集部24的上侧。与进气用水套50和燃烧室用水套60相比较，上侧排气用水套80的前后方向的宽度尺寸形成得较大，且上下方向的厚度尺寸形成得较薄（参照图1）。上侧排气用水套80具有从前侧的端部向下突出的突出部81（参照图1）。突出部81配置成与排气汇集部24的下游侧侧部24d对置。并且，在上侧排气用水套80的前侧的端部中的与排气汇集部24的开口部24a对应的部分82没有设置突出部81。上侧排气用水套80在左侧的端部具有出口开口部83（冷却液出口），所述出口开口部83在气缸盖2的左侧面2e开口而成为冷却液的出口（参照图2）。

另外，参照图5进行说明，在进气用水套50和燃烧室用水套60之间的部位55设置有进气口22（省略图示）。另外，在燃烧室用水套60中的与气缸1a的中心位置对应的部位65设置有火花塞（省略图示）。另外，在燃烧室用水套60和上侧排气用水套80之间的部位67设置有排气门（省略图示）。

如图4、图6、图7（主要为图6）所示，下侧排气用水套90设置成覆盖各排气口23和排气汇集部24的下侧（参照图1）。下侧排气用水套90以厚度尺寸成为与上侧排气用水套80相同的程度的方式扁平地形成（参照图1）。下侧排气用水套90具有从前侧的端部向上突出的突出部91（参照图1）。突出部91配置成与排气汇集部24的下游侧侧部24d对置。并且，在下侧排气用水套90的前侧的端部中的与排气汇集部24的开口部24a对应的部分92没有设置突出部91。下侧排气用水套90在左侧的端部具有出口开口部93（冷却液出口），所述出口开口部93在气缸盖2的左侧面2e开口而成为冷却液的出口（参照图2）。下侧排气用水套90在后侧的端部的与各排气口23的下方对应的位置具有在气缸盖2的底面2a开口的8个排气侧流入部94（冷却液入口）。这样，由于在排气口23的正下方设有排气侧流入部94，因此能够高效地冷却排气口23（参照图4）。

并且，在距出口开口部93最远的一侧（即上游侧）的两个排气侧流入部94之间设有追加流入部95（追加冷却液入口）。换而言之，上侧排气用水套80和下侧排气用水套90中的、没有与燃烧室用水套60连结的一侧的下侧排气用水套90（排气用水套70）在离该排气用水套70的出口开口部93（冷却液出口）最远的气缸的排气口23之间形成有追加流入部95（追加冷却液入口）。

另外，燃烧室用水套60在气缸1a的排列方向Lb的右侧具有燃烧室侧流入部61（冷却液入口），燃烧室用水套60形成为使冷却液沿该排列方向Lb流动。燃烧室用水套60以外的上侧排气用水套80和下侧排气用水套90中的下侧排气用水套90在排气口23的正下方形成有多个排气侧流入部94（冷却液入口）。

并且，如图3所示，排气汇集部24和气缸盖侧水套40是通过将图4所示那样的形状的砂模、即第2水套用型芯200、排气用型芯300和第1水套用型芯100从下方开始以该顺序设置于气缸盖2的铸造用模具（省略图示）的型腔内而形成的。即，仅通过以从下方依次层叠的方式配置3个型芯就完成了型芯的设置，因此抑制了型芯的设置作业的烦杂化。

图8是用于说明冷却液从气缸体侧水套朝向进气用水套的流动的分解立体图。图9是用于说明冷却液从气缸体侧水套朝向下侧排气用水套的流动的分解立体图。图10是将气缸盖侧水套和气缸体侧水套重叠于密封垫的仰视图进行描画的仰视图。

并且，在图8、图9中，为了便于说明，将气缸盖侧水套40中的、流入部以外的部分以假想线（双点划线）进行描画。另外，在图10中，对密封垫3附加小圆点阴影线，并且以假想线（粗虚线）描画气缸体侧水套10的开口部。

如图8、图9、图10所示，气缸体侧水套10形成为在整体上包围4个气缸1a的周围。气缸体侧水套10在最右侧的气缸1a的前侧具有比其他部位宽的冷却液的导入部11。在导入部11插入有间隔部件11a，从而限制了冷却液流动的方向。在本实施方式中，在导入部11的比间隔部件11a靠左侧的位置连接有冷却液配管P。另外，气缸体侧水套10在与气缸1a彼此之间（气缸轴间）对应的部位具有中间变窄部12。另外，在气缸轴间形成有凹槽状的轴间狭缝13，所述轴间狭缝13将前侧和后侧的中间变窄部12彼此连通。

如图8、图9、图10（主要为图10）所示，密封垫3是用于对气缸体1和气缸盖2的结合部进行密封的金属制的板状部件。密封垫3具有与气缸体1的4个气缸1a对应的4个气缸开口部31。另外，密封垫3具有：进气侧贯穿孔32和轴间贯穿孔33，它们分别形成在与进气用水套50的进气侧流入部51和轴间流入部53对应的位置；燃烧室侧贯穿孔34，其形成在与燃烧室用水套60的燃烧室侧流入部61对应的位置；以及排气侧贯穿孔35和追加贯穿孔36，它们分别形成在与下侧排气用水套90的排气侧流入部94和追加流入部95对应的位置。这些进气侧贯穿孔32、轴间贯穿孔33、燃烧室侧贯穿孔34、排气侧贯穿孔35和追加贯穿孔36都形成在与气缸体侧水套10的开口部对应的位置。关于进气侧贯穿孔32（32a～32h）和排气侧贯穿孔35（35a～35h），虽然在局部存在例外，但位于右侧的孔（远离出口开口部63、83、93的孔）大致形成为直径更大，位于左侧的孔（接近出口开口部63、83、93的孔）形成为直径更小，因此，进气侧贯穿孔32（32a～32h）和排气侧贯穿孔35（35a～35h）形成为在出口开口部63、83、93附近流动的冷却液的流速变快。

并且，下侧排气用水套90的排气侧流入部94（冷却液入口）和燃烧室用水套60的燃烧室侧流入部61（冷却液入口）经分别单独地形成于密封垫3（气缸盖密封垫）的密封垫冷却液流入孔（32～36）和气缸体1的气缸体侧水套10而连通。另外，上侧排气用水套80形成为：冷却液通过燃烧室用水套60的连通部62（冷却液入口）流入上侧排气用水套80内。

在进气侧贯穿孔32中，例如，在距出口开口部63（排气侧出口部2g）最远的位置配置的进气侧贯穿孔32a形成为直径大于3mm的孔。在进气侧贯穿孔32a的出口开口部63侧相邻地设置的进气侧贯穿孔32b由直径大于3mm的长孔形成。进气侧贯穿孔32中的、在最靠近出口开口部（排气侧出口部2g）侧的位置配置的进气侧贯穿孔32（32c～32h）由直径3mm的小孔构成。

在排气侧贯穿孔35中，例如，在距出口开口部93（排气侧出口部2g）最远的位置侧配置的排气侧贯穿孔35a～35d的直径形成为6mm。在排气侧贯穿孔35d的靠近出口开口部93（冷却液出口）侧的位置相邻地设置的排气侧贯穿孔35e、35f形成为直径5mm的孔。在排气侧贯穿孔35f的最靠近出口开口部93（排气侧出口部2g）侧的位置配置的排气侧贯穿孔35g、35h由直径4mm的小孔构成。

这样，关于进气侧贯穿孔32和排气侧贯穿孔35，在靠近出口开口部63、93侧的位置配置的密封垫冷却液流入孔的口径较小，密封垫冷却液流入孔与远离出口开口部63、93的位置相对应地适当形成为较大的口径。

特别是，燃烧室侧贯穿孔34形成为比其他贯穿孔32、33、35、36大的直径。由此，容易形成后述的纵流。

如所述那样，上侧排气用水套80与供冷却液在进气口22的周围流动的进气用水套50连通，并且与对燃烧室顶部21进行冷却的燃烧室用水套60连结。并且，燃烧室用水套60的流路截面积形成得较广，以使燃烧室用水套60的冷却液的流量在气缸盖2内部流动的冷却液的流量中所占的比例最大，并以使下侧排气用水套90的冷却液的流量的比例次之的方式形成下侧排气用水套90的流路截面积。

（作用）

接下来，参照图8至图12，对冷却液在气缸体侧水套10和气缸盖侧水套40中的流动进行说明。

图11是用于说明进气用水套、燃烧室用水套和上侧排气用水套的冷却液的流动的仰视图。图12是用于说明下侧排气用水套的冷却液的流动的仰视图。

如图8、图9所示，从冷却液配管P流入到导入部11的冷却液（箭头Y1）沿着气缸体侧水套10在气缸1a的前侧向左方向流动（箭头Y2），在左端部处U形转弯后（箭头Y3），沿着气缸体侧水套10在气缸1a的后侧向右方向流动（箭头Y4），到达右端部（箭头Y5）。另外，冷却液通过轴间狭缝13从前侧的中间变窄部12朝向后侧的中间变窄部12流动（箭头Y6）。

如图9所示，沿着气缸体侧水套10在气缸1a的前侧向左方向流动的冷却液（箭头Y2）的一部分通过在密封垫3形成的排气侧贯穿孔35和追加贯穿孔36后，从排气侧流入部94和追加流入部95流入下侧排气用水套90的内部（箭头Y7）。即，本实施方式中的冷却液的流动成为了冷却液在流入进气用水套50之前先流入下侧排气用水套90的所谓的排气优先型的流动。由此，能够高效地冷却排气口23和排气汇集部24。

另外，如图8所示，沿着气缸体侧水套10在气缸1a的后侧向右方向流动的冷却液（箭头Y4）的一部分通过在密封垫3形成的进气侧贯穿孔32（32a～32h）后，从进气侧流入部51流入进气用水套50的内部（箭头Y8a）。此时，靠近出口开口部63（排气侧出口部2g）侧配置的进气侧贯穿孔32c～32h的口径形成得比在远离出口开口部63（排气侧出口部2g）的位置配置的进气侧贯穿孔32a、32b的口径小，因此，向靠近出口开口部63（排气侧出口部2g）侧配置的进气侧流入部51流入的冷却液（箭头Y8a）的流速变快。如果冷却液（箭头Y8a）的流速变快，则与流速相对应地在预定时间内流入进气侧流入部51的冷却液的流量增多，从而能够减小冷却液通道的截面积，并且能够提高水套的冷却能力和冷却效率。

另外，通过了轴间狭缝13的冷却液（箭头Y6）在与后侧的中间变窄部12汇合的位置，通过在密封垫3形成的轴间贯穿孔33，然后从轴间流入部53流入进气用水套50的内部（箭头Y8b）。由于对应于各中间变窄部12的位置在密封垫3形成有轴间贯穿孔33，因此，从轴间狭缝13流出的朝向轴间流入部53流动的冷却液（箭头Y6）的流动阻力降低从而顺畅地流动。

另外，到达气缸体侧水套10的右端部的冷却液（箭头Y5）通过在密封垫3形成的燃烧室侧贯穿孔34，从燃烧室侧流入部61流入燃烧室用水套60的右端部（箭头Y9）。在远离出口开口部63（排气侧出口部2g）的位置配置的燃烧室侧贯穿孔34形成得比进气侧贯穿孔32和轴间贯穿孔33的口径大，从而使得冷却液（Y9）缓缓地流出，其中所述进气侧贯穿孔32和轴间贯穿孔33配置在比燃烧室侧贯穿孔34靠近出口开口部63（排气侧出口部2g）的位置。

如图11所示，从燃烧室侧流入部61流入到燃烧室用水套60的右端部的冷却液朝向左端部的出口开口部63从右向左大致笔直地流动（箭头Y10），因此流动阻力小，从而冷却液的流动比较顺畅。该流动（箭头Y10）在燃烧室用水套60中形成为沿气缸1a（即燃烧室顶部21）的排列方向Lb（参照图8、图9）的流动（所谓的纵流）。

另外，从进气侧流入部51和轴间流入部53流入到进气用水套50的内部的冷却液通过连通部52流入燃烧室用水套60（箭头Y11），与所述的纵流汇合。在燃烧室用水套60的内部从右向左流动的冷却液（箭头Y10）从出口开口部63向气缸盖2的外部流出。

在燃烧室用水套60中流动的冷却液的一部分通过连通部62流入上侧排气用水套80。从各连通部62流入的液流（箭头Y12）在上侧排气用水套80的前端侧汇合，形成沿气缸1a（即燃烧室顶部21）的排列方向Lb（参照图8、图9）的液流（所谓的纵流）（箭头Y13）。

并且，由于上侧排气用水套80的右前部80a倾斜成越是接近出口开口部83就越位于前侧，因此，从右侧的连通部62朝向前方流入的冷却液容易以下述方式流动：被上侧排气用水套80的右前部80a引导而流向出口开口部83。因此，冷却液顺畅地流动而不会发生滞留，压力损失较少。在上侧排气用水套80的内部从右向左流动的冷却液从出口开口部83向气缸盖2的外部流出。

如图12所示，从排气侧流入部94流入到下侧排气用水套90的冷却液（箭头Y14）朝向前方流动并在下侧排气用水套90的前端侧汇合，形成沿气缸1a（即燃烧室顶部21）的排列方向Lb（参照图8、图9）的液流（所谓的纵流）（箭头Y15）。并且，下侧排气用水套90的右前部90a倾斜成越是接近出口开口部93就越位于前侧，因此，从右侧的排气侧流入部94和追加流入部95朝向前方流入的冷却液容易以下述方式流动：被下侧排气用水套90的右前部90a引导而以比其他部位快的流速流向出口开口部93。在下侧排气用水套90的内部从右向左流动的冷却液（箭头Y15）从出口开口部93向气缸盖2的外部流出。

并且，将下侧排气用水套90和上侧排气用水套80进行比较，单独的独立形状的下侧排气用水套90形成为：由于以从多个排气侧流入部94和追加流入部95流入的冷却液朝向出口开口部93没有阻力且顺畅地流动的方式形成有流路，因此，在下侧排气用水套90内流动的冷却液的流速变得比上侧排气用水套80的流速快。

如上所述，根据本实施方式的气缸盖的水套结构，上侧排气用水套80和下侧排气用水套90在气缸盖2的内部形成了互相独立的流路，因此使得冷却液的液流互相分离，从而能够抑制流速的降低或冷却液的滞留部位（淤积部）的产生。并且，由于能够尽可能减小流速的降低或冷却液的滞留部位（淤积部）的产生，因此能够使在排气用水套70的内部流动的冷却液的流速上升，从而，即使是小的流路截面积的冷却通道，也能够增加每单位时间的冷却液的供给流量，从而高效地冷却排气汇集部24等。由此，能够减小排气用水套70的容量，进而能够实现气缸盖2的小型化和水泵的小型化。

另外，由于上侧排气用水套80和下侧排气用水套90具有突出部81、91，所述突出部81、91互相朝向另一方侧突出并配置成与排气汇集部24的下游侧侧部24d对置，因此，能够使上侧排气用水套80和下侧排气用水套90形成为互相独立的流路，同时利用突出部81、91覆盖排气汇集部24的下游侧侧部24d，因此能够利用排气用水套70覆盖整个排气汇集部24从而提高冷却效率。

另外，进气用水套50与燃烧室用水套60连通，燃烧室用水套60与上侧排气用水套80连通，因此，能够一体地形成在铸造气缸盖2时使用的多个型芯中的、与进气用水套50、燃烧室用水套60和上侧排气用水套80对应的型芯（即，图4所示的第1水套用型芯100）。

另外，由于上侧排气用水套80和下侧排气用水套90互相分离，因此无需如专利文献1那样另行准备用于形成连通道的型芯。由此，抑制了型芯的增加，另外，不需要进行型芯彼此的位置对准，因此能够抑制制造工序（型芯的设置作业或型芯彼此的定位等）的烦杂化。

另外，由于与燃烧室用水套60连通的上侧排气用水套80形成为使冷却液沿燃烧室顶部21的排列方向Lb流动，因此，即使流路面积变大，也容易进行流速调整。因此，即使是较少的冷却液量，也容易加快流速以提高冷却效率。另外，冷却液从气缸体侧水套10直接流入的下侧排气用水套90也形成为使冷却液沿燃烧室顶部21的排列方向Lb流动，因此起到了与上述相同的效果。

另外，在燃烧室用水套60、上侧排气用水套80和下侧排气用水套90彼此分别形成有出口开口部63、83、93（冷却液出口），由此，在加快冷却液的流速来设计冷却性良好的冷却液通道的情况下，能够根据出口开口部63、83、93的口径相对于燃烧室侧流入部61（冷却液入口）、排气侧流入部94（冷却液入口）和追加流入部95（追加冷却液入口）的口径的关系来调整流速，因此，容易如所希望的那样设定冷却液通道内的冷却液的流速，也容易进行冷却液的流速管理。

（第1变形例）

以上，参照附图对本实施方式的气缸盖的水套结构详细地进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式，当然能够在不脱离本发明的宗旨的范围内适当地变更。以下，对所述实施方式的变形例进行说明。并且，对于已经说明了的结构，标记相同的标号，且省略其说明。图13是示出本实施方式的气缸盖的水套结构的第1变形例的分解立体图。图14是示出进气用水套、燃烧室用水套和上侧排气用水套的第1变形例的俯视图。图15是示出下侧排气用水套、进气用水套和燃烧室用水套的第1变形例的仰视图。

在所述实施方式中，如图3和图4所示，对如下的气缸盖侧水套40进行了说明，所述气缸盖侧水套40在上侧排气用水套80一体地形成有进气用水套50和燃烧室用水套60，且上侧排气用水套80设在下侧排气用水套90的上侧，但并不限定于此。例如，如图13～图15所示，本发明的气缸盖的水套结构也可以为这样的气缸盖侧水套40A：在上侧设有上侧排气用水套80A，在其下侧分开配置有一体地形成了下侧排气用水套90A、进气用水套50A和燃烧室用水套60A的水套。

在这种情况下，如图14所示，由于上侧排气用水套80A具备在各气缸之间配置的多个冷却液入口84A，因此形成为，在冷却液（箭头Y20）从各冷却液入口84A通过气缸的周围并朝向上侧排气用水套80A的前侧侧面部80Ab流动后，该冷却液（箭头Y21）与从各冷却液入口84A流出的冷却液（箭头Y20）在前侧侧面部80Ab内汇合，同时加快流速朝向出口开口部83A（冷却液出口）笔直地流动。

换而言之，上侧排气用水套80A和下侧排气用水套90A中的、没有与燃烧室用水套60A连结的一侧的排气用水套70A（上侧排气用水套80A）形成为，分别在燃烧室顶部侧形成有冷却液入口84A，从各冷却液入口84A流出的冷却液在沿气缸盖2的左侧面2e（排气侧侧面）流动后，一边朝向气缸1a的排列方向Lb的出口开口部83A汇合一边流动。

通过使上侧排气用水套80A像这样形成，由此形成为能够高效地冷却气缸的周边部位和上侧排气用水套80A的前侧侧面部80Ab（排气侧），因此，能够实现在现有的一体型的水套中不可能实现的对前侧侧面部80Ab的冷却。

因此，在排气汇集部24的开口部24a周围的第1水套用型芯100A与第2水套用型芯200A的配合面的背侧（内部侧）设置上侧排气用水套80A和下侧排气用水套90A（参照图15的箭头Y22）。因此，能够降低用于接合该配合面的内螺纹部N和密封垫卷边（ビード）部（省略图示）的设置部位的温度。

并且，在铸造时，为了防止熔融金属绕入第1水套用型芯100A和第2水套用型芯200A的配合面而形成薄膜，优选使上下的水套之间形成得较厚。

另外，由于冷却液入口84A形成从气缸轴间部朝向出口开口部83A（冷却液出口）流动的纵流，因此能够在大范围内冷却排气口23的上表面。通过将冷却液入口84A配置在气缸之间，能够从气缸轴间部供给冷却液，因此，不需要用于向上侧排气用水套80A供给冷却液的其他回路或旁通回路。另外，在设置上侧的第1水套用型芯100A时，冷却液入口84A成为了起到定位功能的腿部，因此，能够正确地将型芯组装至预定位置，并且能够使型芯的组装作业简化。

在上侧排气用水套80A和下侧排气用水套90A，设有用于将气缸体1侧的冷却液供给至上侧排气用水套80A的冷却液入口84A，并且设有用于将气缸体1侧的冷却液供给至下侧排气用水套90A的燃烧室侧流入部61A（冷却液入口），上侧排气用水套80A的出口开口部83A（冷却液出口）和下侧排气用水套90A的出口开口部93A（冷却液出口）分别单独设置于气缸盖2，形成为分别独立的冷却液通道。

另外，如图15所示，下侧排气用水套90A与供冷却液在多个进气口22（参照图1）的周围流动的进气用水套50A连接，并且与覆盖燃烧室顶部21（参照图1）的燃烧室用水套60A连结。因此，上下的水套在燃烧室顶部21附近形成分割面，因此，能够高效且可靠地冷却高温的燃烧室顶部21和排气歧管的汇集部附近。

下侧排气用水套90A和燃烧室用水套60A被分别配置于左右端部两处部位的连结部96A、96A连结而一体形成，所述燃烧室用水套60A配置成覆盖燃烧室顶部21来对燃烧室周围进行冷却。在左右的连结部96A、96A之间的轴间部，下侧排气用水套90A和燃烧室用水套60A的燃烧室周围之间的部位67A分离。

如图15所示，燃烧室用水套60A和下侧排气用水套90A形成为：在气缸1a的排列方向Lb的右侧具有燃烧室侧流入部61A（冷却液入口），在同一位置配置有燃烧室侧贯穿孔34A（密封垫冷却液流入孔），从燃烧室侧流入部61A流入的冷却液（箭头Y22、Y23、Y24）从进气用水套50A、燃烧室用水套60A和下侧排气用水套90A的右端朝向左端的出口开口部93A（冷却液出口）在冷却液通道中沿气缸1a的排列方向Lb流动。

并且，如图14所示，火花塞配置部周边部68A形成为：为了高效地冷却火花塞配置部周边部68A，利用配置于下侧的燃烧室用水套60A对火花塞配置部周边部68A的整周以不分割的方式进行冷却。

另外，由于排气轴间部69A形成于从在上侧排气用水套80A中流动的冷却液的流动路线（箭头Y20）偏离的部位，因此，难以通过上侧排气用水套80A高效地进行冷却，因此使排气轴间部69A形成于下侧的燃烧室用水套60A。

如上所述，即使本发明如第1变形例这样构成，通过将水套分离成配置于上侧的上侧排气用水套80A和配置于下侧的下侧排气用水套90A等，也能够形成多个独立的冷却液通道，因此容易进行各水套内部的冷却液的流速的调整，从而能够使冷却液不发生滞留地流动。

特别是，如图14和图15所示，在上侧排气用水套80A和下侧排气用水套90A，由于冷却液（箭头Y21、20）从右端部起在前侧侧面部80Ab、90Ab内沿内壁面朝向出口开口部83A、93A（冷却液出口）一边使流速上升一边流动，因此，流动的冷却液的流量与流速成比例地增加，从而能够高效地冷却气缸盖2（参照图1）的排气口23和排气汇集部24。

由此，能够实现在专利文献1所记载的现有的一体型的水套中不可能实现的对前侧侧面部80Ab的冷却，并且，还可以与冷却液的流速加快的量相对应地提高冷却能力和冷却效率，因此，能够减小冷却液通道的截面积，从而能够通过减小排气用水套70A（上侧排气用水套80A和下侧排气用水套90A）的容量来实现气缸盖2的小型轻量化。

另外，能够利用上侧排气用水套80A并通过冷却液（箭头Y20）来对气缸周围进行冷却，并且，能够利用燃烧室用水套60A的冷却液（箭头Y23）从右端部朝向左端部的出口开口部93A（冷却液出口）流动来高效地冷却燃烧室顶部21。进而，由于在进气用水套50A中流动的冷却液（箭头Y24）在后侧侧面部90Ab内沿内侧面朝向出口开口部93A（冷却液出口）顺畅地流动，因此能够高效地进行冷却。

这样，上侧排气用水套80A和下侧排气用水套90A形成有互相独立的流路和单独的出口开口部83A、93A（冷却液出口），因此，容易对冷却液的流速、或用于消除冷却液的滞留部位（淤积部）的冷却液通道进行设计。

（第2变形例）

图16是示出本实施方式的气缸盖的水套结构的第2变形例的分解立体图。图17是示出下侧排气用水套、进气用水套和燃烧室用水套的第2变形例的仰视图。

在本实施方式中，排气汇集部24的开口部24a形成于气缸盖2的左右方向的大致中央的位置，但是，如图16和图17所示，也可以使排气汇集部24的开口部24a形成于偏向左右任意一方的位置。

另外，如图16和图17所示，在左右的连结部62B、62B之间的轴间部，上侧排气用水套80B和燃烧室用水套60B的燃烧室周围之间也可以通过设置连结部67B而牢固连接，所述连结部67B在左右方向上的宽度比连结部62B、62B长。这样，能够提高用于形成上侧排气用水套80B和燃烧室用水套60B的型芯的刚性，因此，能够防止在水套的铸造作业时损坏连结部67B。

并且，图16和图17所示的各水套的冷却液的流动与所述实施方式大致相同，因此简单进行说明。在各水套（燃烧室用水套60B、上侧排气用水套80B和下侧排气用水套90B）中，冷却液从作为冷却液的流入口的密封垫3的密封垫冷却液流入孔33B、34B、35B朝向左端部的出口开口部63B、83B、93B方向顺畅地流动而不曲折（箭头Y30、Y31、Y32、Y33），并且随着接近出口开口部63B、83B、93B而流速提高。只要像这样形成各水套的冷却液通道，则也可以适当变更密封垫冷却液流入孔33B、34B、35B的设置位置。因此，如图17所示，也可以不具有在本实施方式中说明的图12所示的追加贯穿孔36和追加流入部95。

另外，关于下侧排气用水套90B，由于排气侧贯穿孔35B分别形成于各气缸的周围的左右，因此能够对气缸的周围高效地进行冷却。从各排气侧贯穿孔35B流出的冷却液（箭头Y30、Y31）在前侧侧面部90Bb内沿内壁面流动至前侧侧面部90Bb后汇合而使得流速上升，并且一边对前侧侧面部90Bb和排气汇集部24进行冷却一边朝向出口开口部93B流动。因此，下侧排气用水套90B能够有效地对前侧侧面和排气汇集部24周围进行冷却。

另外，如图16所示，还可以在下侧排气用水套90B的靠近出口开口部93B的位置设置切口部93Ba，在出口开口部63B、83B、93B以外，进一步配置单独的出口开口部（省略图示）。

（其他变形例）

例如，在本实施方式中，使燃烧室用水套60构成为与上侧排气用水套80连通，但本发明并不限定于此，只要上侧排气用水套80和下侧排气用水套90构成为互相独立的流路，也可以使燃烧室用水套60构成为与下侧排气用水套90连通。另外，使燃烧室用水套60构成为与上侧排气用水套80连通，这能够增大连通部62的上下方向的宽度尺寸，因此能够增大图4所示的第1水套用型芯100的刚性。

另外，在本实施方式中，在上侧排气用水套80和下侧排气用水套90双方设有突出部81、91，但本发明并不限定于此，也可以仅在上侧排气用水套80和下侧排气用水套90中的任意一方设置突出部。即使是这样的结构，也能够使上侧排气用水套80和下侧排气用水套90分离并对排气汇集部24的下游侧侧部24d进行冷却。

另外，本发明以直列4气缸形式的内燃机E为例进行了说明，但本发明并不限定于此，也能够应用于2气缸、3气缸等其他气缸数量的内燃机E，另外，也能够应用于V型形式的内燃机E等。另外，本发明并不限定于机动车的内燃机E，当然也能够应用于船舶或通用机械等其他的内燃机E。

Claims (21)

1.一种气缸盖的水套结构，其具有：

多个燃烧室顶部，它们形成于气缸盖的底面；

多个进气口和多个排气口，它们分别与所述多个燃烧室顶部连通；

排气汇集部，其形成于所述气缸盖的内部，使所述多个排气口连通；以及

排气用水套，其用于冷却所述排气汇集部，

其特征在于，

所述排气用水套具有上侧排气用水套和下侧排气用水套，所述上侧排气用水套相对于所述排气汇集部配置在气缸轴线方向的上侧，在该上侧排气用水套中，冷却液沿气缸的排列方向流动，所述下侧排气用水套相对于所述排气汇集部配置在气缸轴线方向的下侧，在该下侧排气用水套中，冷却液沿气缸的排列方向流动，并且，

在所述气缸盖的底面分别形成有所述上侧排气用水套的多个冷却液入口和所述下侧排气用水套的多个冷却液入口，所述上侧排气用水套的冷却液入口用于使冷却液从气缸体侧水套流入所述上侧排气用水套，所述下侧排气用水套的冷却液入口用于使冷却液从所述气缸体侧水套流入所述下侧排气用水套，

所述上侧排气用水套的冷却液出口和所述下侧排气用水套的冷却液出口分别单独地设置于所述气缸盖，

从所述上侧排气用水套的冷却液入口通过所述上侧排气用水套而到达所述上侧排气用水套的冷却液出口的冷却液通道、和从所述下侧排气用水套的冷却液入口通过所述下侧排气用水套而到达所述下侧排气用水套的冷却液出口的冷却液通道由在所述气缸盖的内部分别独立的冷却液通道形成，

所述下侧排气用水套形成为，从所述气缸体侧水套流入的冷却液在流入对所述多个进气口进行冷却的进气用水套之前先流入所述下侧排气用水套。

2.根据权利要求1所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的至少一方具有突出部，所述突出部朝向另一方侧突出且配置成与所述排气汇集部的下游侧侧部对置。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述气缸盖的水套结构还具备进气用水套和燃烧室用水套，所述进气用水套用于冷却所述进气口，所述燃烧室用水套与所述进气用水套连通，用于冷却所述燃烧室顶部，

所述燃烧室用水套与所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的任意一方连通。

4.根据权利要求3所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的与所述燃烧室用水套连通的一方形成为使冷却液沿所述燃烧室顶部的排列方向流动。

5.根据权利要求1所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套形成为：在所述下侧排气用水套中流动的冷却液的流速比在所述上侧排气用水套中流动的冷却液的流速快。

6.根据权利要求5所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套或所述下侧排气用水套与供冷却液在所述多个进气口的周围流动的进气用水套连接，并且与用于冷却所述燃烧室顶部的燃烧室用水套连结，

所述气缸盖的水套结构形成为使所述燃烧室用水套的冷却液的流量在所述气缸盖内部流动的冷却液的流量中所占的比例最大，而所述下侧排气用水套的冷却液的流量的比例次之。

7.根据权利要求6所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述燃烧室用水套与所述上侧排气用水套或所述下侧排气用水套连结，

所述燃烧室用水套形成为使冷却液沿所述气缸的排列方向流动。

8.根据权利要求7所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套在气缸的排列方向的一侧具有冷却液入口，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套具备在所述多个排气口的下方配置的多个冷却液入口。

9.根据权利要求7所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套在气缸的排列方向的一侧具有冷却液入口，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套具备在气缸之间配置的多个冷却液入口。

10.根据权利要求7至权利要求9中的任意一项所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的、没有与所述燃烧室用水套连结的排气用水套形成为：在所述燃烧室顶部侧形成有多个冷却液入口，冷却液在沿所述气缸盖的排气侧侧面流动并汇集后沿着气缸的排列方向流动。

11.根据权利要求7至权利要求9中的任意一项所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套的所述冷却液入口、所述下侧排气用水套的所述冷却液入口以及所述燃烧室用水套的冷却液入口与分别单独地形成于气缸盖密封垫上的密封垫冷却液流入孔连通。

12.根据权利要求10所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套的所述冷却液入口、所述下侧排气用水套的所述冷却液入口以及所述燃烧室用水套的冷却液入口与分别单独地形成于气缸盖密封垫上的密封垫冷却液流入孔连通。

13.根据权利要求6所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套在气缸的排列方向的一侧具有冷却液入口，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套具备在所述多个排气口的下方配置的多个冷却液入口。

14.根据权利要求6所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套在气缸的排列方向的一侧具有冷却液入口，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套具备在气缸之间配置的多个冷却液入口。

15.根据权利要求7、权利要求13和权利要求14中的任意一项所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的、没有与所述燃烧室用水套连结的排气用水套形成为：在所述燃烧室顶部侧形成有多个冷却液入口，冷却液在沿所述气缸盖的排气侧侧面流动并汇集后沿着气缸的排列方向流动。

16.根据权利要求7、权利要求13和权利要求14中的任意一项所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套的所述冷却液入口、所述下侧排气用水套的所述冷却液入口以及所述燃烧室用水套的冷却液入口与分别单独地形成于气缸盖密封垫上的密封垫冷却液流入孔连通。

17.根据权利要求15所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套的所述冷却液入口、所述下侧排气用水套的所述冷却液入口以及所述燃烧室用水套的冷却液入口与分别单独地形成于气缸盖密封垫上的密封垫冷却液流入孔连通。

18.根据权利要求5所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套在气缸的排列方向的一侧具有冷却液入口，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套具备在所述多个排气口的下方配置的多个冷却液入口。

19.根据权利要求5所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套在气缸的排列方向的一侧具有冷却液入口，

所述上侧排气用水套或者所述下侧排气用水套具备在气缸之间配置的多个冷却液入口。

20.根据权利要求11所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的、没有与所述燃烧室用水套连结的排气用水套在距该排气用水套的冷却液出口最远的气缸的排气口之间形成有追加冷却液入口。

21.根据权利要求10所述的气缸盖的水套结构，其特征在于，

所述上侧排气用水套和所述下侧排气用水套中的、没有与所述燃烧室用水套连结的排气用水套在距该排气用水套的冷却液出口最远的气缸的排气口之间形成有追加冷却液入口。