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JPH0510203A - アルミニウム製シリンダヘツド - Google Patents

アルミニウム製シリンダヘツド

Info

Publication number
JPH0510203A
JPH0510203A JP3019008A JP1900891A JPH0510203A JP H0510203 A JPH0510203 A JP H0510203A JP 3019008 A JP3019008 A JP 3019008A JP 1900891 A JP1900891 A JP 1900891A JP H0510203 A JPH0510203 A JP H0510203A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
water passage
aluminum
cylinder head
partition wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3019008A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoru Toriyama
哲 通山
Takeshi Kuzumi
健 来住
Kazukimi Takayama
和公 高山
Hirohito Etou
洋仁 衛藤
Naruyuki Morita
考行 森田
Masato Oguro
正人 大黒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP3019008A priority Critical patent/JPH0510203A/ja
Publication of JPH0510203A publication Critical patent/JPH0510203A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/06Cleaning; Combating corrosion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/06Cleaning; Combating corrosion
    • F01P2011/066Combating corrosion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 [目的] 本発明の目的は、冷却水通路にスケール,発
銹等の腐蝕を防止し、放熱効果を向上させて隔壁の熱亀
裂を防止する。 [構成] 吸気・排気ポート3,4間の隔壁5を穿孔し
て隔壁5内に直線状に冷却水通路6を形成した後、この
冷却水通路6にアルミニウムより電位的に卑でかつ表面
積が冷却水通路6の表面積より大きい放熱フィン11を
嵌合して設けたことを特徴とし、放熱フィン11の犠牲
アノード作用によって、冷却水通路6内周面6aのスケ
ール,発銹等の腐蝕を長期に亘って防止し、放熱フィン
11の冷却効果によって、隔壁5の熱割れを防止してシ
リンダヘッド1の耐久性と信頼性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム製シリンダ
ヘッドに係り、シリンダヘッドの冷却水通路の内面に対
して防腐アノード材を設けたアルミニウム製シリンダヘ
ッドに関する。
【0002】
【従来の技術】シリンダヘッド下面は熱的に厳しい環境
にあり、特に吸気ポートと排気ポートとの間に形成され
た隔壁は、シリンダヘッドの他も部分より薄肉に形成さ
れているため、局部的な加熱を受けると高い熱応力が発
生して熱亀裂が生じやすい環境下に置かれている。この
ため従来にあってはこの隔壁内に冷却水を流通させるた
めの冷却水通路を形成し、隔壁を冷却して隔壁を熱亀裂
から保護するようにしている。また、この冷却水通路を
防錆処理を施さない状態で使用すると、冷却水通路の内
周表面に腐蝕スケールや銹が発生して熱伝導が阻害され
て隔壁の有効な冷却が不能となり、エンジン高出力化の
大きな障害となってしまうため、従来では実開昭 55-43
28号に開示されているように、冷却水通路の内周表面に
耐蝕性金属被膜を形成して腐蝕スケールや発銹等を防止
し、熱伝導性の維持を図る技術が検討されていた。しか
し、最近の小形・軽量化の要請からシリンダヘッドを電
位的に卑なアルミニウムで形成する場合では、耐蝕性金
属被膜の材質によってはアルミニウムと耐蝕性金属被膜
との間で接触腐蝕が発生し、隔壁の強度が損なわれてし
まうという問題から、冷却水通路の内周面を電位的に卑
な金属材料から成るパイプを挿入して取付けた提案(実
開昭57-31544号)がなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、パイプを挿入
することで、冷却水路と隔壁までの距離が長くなってし
まうため、パイプを挿入しない場合に比べて冷却効率は
低下し、隔壁部に過大の熱応力が負荷されて熱亀裂が生
じてしまう虞がある。また、電位的に卑な材料の特性ア
ノードの面積は、パイプの内面に制限されてしまうた
め、腐蝕が加速的に進行する温度的に厳しい、キリ孔内
の環境では、その能力に限界があり、解決すべき問題点
となっている。
【0004】本発明の目的は、冷却水通路にスケール,
発銹等の腐蝕を防止し、放熱効果を向上させて隔壁の熱
亀裂を防止することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、吸気・排気ポート間の隔壁を穿孔して隔壁
内に直線状に冷却水通路を形成し、この冷却水通路にア
ルミニウムより電位的に卑でかつ表面積が冷却水通路表
面積より大きい放熱フィンを嵌合して設けたものであ
る。
【0006】
【作用】吸気・排気ポート間に形成された隔壁は、シリ
ンダヘッドの他の部分と比較して薄肉であり、高温によ
って発生する熱応力により、熱亀裂が発生しやすい。そ
こで隔壁を穿孔して隔壁内に直線状の冷却水通路を形成
し、この冷却水通路にアルミニウムより電位的に卑でか
つ表面積が冷却水通路表面積より大きい放熱フィンを嵌
合して設ける。この冷却水通路に冷却水を流通させる
と、犠牲アノード材となる放熱フィンは、電子を低電位
側(基準電位側)に積極的に流す犠牲作用により、通路
内面の腐蝕を防止する。また放熱フィンの表面積、すな
わち犠牲アノード面積は、冷却水通路の表面積より大き
いため、その防蝕作用は従来に比較して良好となり、ま
た酸化皮膜形成速度も緩和する。一方、放熱フィンによ
って、冷却面積は広がり、隔壁及び隔壁周囲の冷却効率
は増大し、隔壁及びその周囲の温度は低下するようにな
り、従って熱亀裂から保護される。
【0007】
【実施例】以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基
づいて説明する。
【0008】図1乃至図2に示す如くシリンダヘッド1
には、シリンダヘッド1の下面2に開口させて吸気ポー
ト3,排気ポート4がそれぞれ独立させて形成されてお
り、その吸気ポート3と排気ポート4との間には隔壁5
が形成されている。この隔壁5内には図2に示す如くシ
リンダヘッド1の一側と他側側とを直線状に結びドリル
加工にて冷却水通路6が形成され、冷却水通路6は、シ
リンダヘッド1の一側に開口された部分が、別部材とし
て形成された栓部材7によって閉塞されている。またシ
リンダヘッド1の下面2には、上記吸気ポート3及び排
気ポート4の形成位置よりシリンダヘッド1の一側側
に、上記冷却水通路6と連通させて連絡ポート8が開口
して形成されている。そして図2に示す如く上記冷却水
通路6の他端はシリンダヘッド1内に区画形成されたウ
ォータジャケット9内にポート10を通じて連通されて
いる。したがって連絡ポート8を、シリンダボディ(図
示せず)の上面に開口させて形成された冷却水循環ポー
ト(図示せず)と接続することによって、冷却水通路6
を介してシリンダボディ(図示せず)とシリンダヘッド
1のウォータジャケット9との間を冷却水が循環するよ
うになり、冷却水通路6を流通する冷却水によって隔壁
5が有効に冷却されるようになる。
【0009】このような冷却水通路6には図1乃至図3
に示す如く、スケールや発生銹等を防止し、かつ冷却水
通路6の冷却効率を良好に維持するために、犠牲アノー
ド材から構成された放熱フィン11が嵌合させて設けら
れている。
【0010】本発明では、犠牲アノード材としてアルミ
ニウム(AC2B)に対して電位的に卑な金属材料、例えば亜
鉛(Zn),亜鉛ーアルミニウム(Zn -Al JIS:707
S)を選定し、犠牲アノード材を成形して例えば図4に
示すような十字断面,もしくは図5に示すようなN形断
面、図6に示すようなM形断面、図7に示すような水車
形断面に形成する。この成形方法には押出し成形もしく
はプレス成形を用い、放熱フィン11の輪郭を冷却水通
路6内に圧入可能な寸法に加工する。なお冷却フィン1
1の圧入にはシリンダヘッド1を加熱して行う焼き嵌め
や、犠牲アノード材のフィン11を冷却して行う冷却嵌
めがあり、いずれかの方法を採用して行う。
【0011】以上のように構成したことにより冷却水通
路6に圧入された放熱フィン11は、電子を低電位側
(基準電位側)、具体的にはエンジンのアース側に流し
自ら全体的に腐蝕するが、冷却水通路6の内周面6a
は、犠牲アノード作用面積が内周面6aよりも大きい放
熱フィン11の犠牲アノード作用により、接触腐蝕を防
止し、冷却水に接触する部分のスケール,発銹,酸化皮
膜の成長を防止する。一方、放熱フィン11からの冷却
により隔壁5は良好に冷却されるようになり、隔壁5の
熱亀裂を防止して、シリンダヘッド1の耐久性,信頼性
を維持させる。
【0012】ところで上述の実施例では、放熱フィン1
1をアルミニウム(AC2B)より電気的に妃卑な材料でかつ
アルミニウムより熱伝導性の良い金属材料で形成する説
明をしたが、図8に示すように、めっき,溶射,管の圧
入などの方法で先に冷却水通路6の内周面6aに、アル
ミニウムより電位的に卑な犠牲アノード材料(例えば亜
鉛(Zn),亜鉛ーアルミニウム(Zn -Al JIS:707
5))の被膜12を一様厚さで形成し、その後、冷却水
通路6内にアルミニウムもしくはアルミニウムより電気
的に卑でかつ熱伝導の優れた材料(例えば亜鉛(Zn),
亜鉛ーアルミニウム(Zn -Al JIS:7075))から構
成された放熱フィン11を一体的に嵌合するようにして
も良い。
【0013】このように被膜12及び冷却フィン11に
よって犠牲アノード作用を行う表面積を拡大できるよう
に構成すると、その表面積の拡大に伴って冷却水と接触
する部分のスケール,発銹,酸化皮膜の成長は長期に亘
って良好に防止され、同時に放熱フィン11の冷却作用
により隔壁5及び隔壁5の周辺が良好に冷却されて、熱
亀裂から保護される。従ってシリンダヘッドの耐久性,
信頼性は格段に向上する。
【0014】なお、めっき,溶射,管の圧入などの方法
で先に冷却水通路6の内周面6aに、アルミニウムより
電位的に卑な犠牲アノード材料(例えば亜鉛(Zn),亜
鉛ーアルミニウム(Zn -Al JIS:7075))の被膜1
2を一様厚さで形成し、その後、冷却水通路6内にアル
ミニウムなどの熱伝導の優れた材料から構成された放熱
フィン11を一体的に嵌合するようにしても良い。ま
た、放熱フィン11の形状は、上記N形断面,水車形断
面とする他、例えばW,L,V,S,Zなど種々の断面
に形成することが可能であるが、原則的に冷却水との接
触面積(表面積)が冷却水通路6の内周面6aよりも大
きく圧入可能な形状であり、冷却水通路に対して極端な
通過抵抗を生じない限り、特に特定されるものではな
い。
【0015】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。
【0016】(1) 放熱フィンの犠牲アノード作用によっ
て、冷却水通路の内周面のスケール,発銹等の腐蝕を長
期に亘って防止できる。
【0017】(2) 放熱フィンの冷却効果によって、隔壁
の熱割れを防止してシリンダヘッドの耐久性と信頼性を
大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシリンダヘッドの断面図である。
【図2】第1図のA−A線断面図である。
【図3】本発明の要部詳細断面図である。
【図4】本発明に係る十字形断面の冷却フィンを示す斜
視図である。
【図5】本発明に係るN形断面の冷却フィンを示す斜視
図である。
【図6】本発明に係るM形断面の冷却フィンを示す斜視
図である。
【図7】本発明に係る水車形断面の冷却フィンを示す斜
視図である。
【図8】本発明に係る他の実施例を示す要部詳細断面図
である。
【符号の説明】
3 吸気ポート 4 排気ポート 5 隔壁 6 冷却水通路 6a 冷却水通路の内周面 11 放熱フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 衛藤 洋仁 神奈川県川崎市川崎区殿町3丁目25番1号 いすゞ自動車株式会社川崎工場内 (72)発明者 森田 考行 神奈川県川崎市川崎区殿町3丁目25番1号 いすゞ自動車株式会社川崎工場内 (72)発明者 大黒 正人 神奈川県川崎市川崎区殿町3丁目25番1号 いすゞ自動車株式会社川崎工場内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 吸気・排気ポート間の隔壁を穿孔して隔
    壁内に直線状に冷却水通路を形成し、該通路にアルミニ
    ウムより電位的に卑でかつ表面積が冷却水通路表面積よ
    り大きい放熱フィンを嵌合して設けたことを特徴とする
    アルミニウム製シリンダヘッド。
JP3019008A 1991-02-12 1991-02-12 アルミニウム製シリンダヘツド Pending JPH0510203A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3019008A JPH0510203A (ja) 1991-02-12 1991-02-12 アルミニウム製シリンダヘツド

Applications Claiming Priority (1)

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JP3019008A JPH0510203A (ja) 1991-02-12 1991-02-12 アルミニウム製シリンダヘツド

Publications (1)

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JPH0510203A true JPH0510203A (ja) 1993-01-19

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ID=11987483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3019008A Pending JPH0510203A (ja) 1991-02-12 1991-02-12 アルミニウム製シリンダヘツド

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JP (1) JPH0510203A (ja)

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