JP2654591B2 - ４サイクル多気筒エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、４サイクル多気筒エンジンに関する。

〔従来の技術〕

昨今の４サイクル多気筒エンジンは多バルブ化の傾向
にあり、各気筒毎のバルブ数を増加させ、たとえば１気
筒当たり２つの吸気バルブを配設し、バルブの開口面積
を増大させることによって混合気の吸入効率を高め、も
って出力の向上を図るようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、通常の円柱状ピストンを備える４サイクル
多気筒エンジンにおいては、混合気の吸入効率の更なる
向上を図るべく１気筒当り３つの吸気バルブを配設した
ものがあるものの、これら３つの吸気バルブを一列上に
配置させることが困難であり、しかも相互に近接配置さ
れることになるため、その動弁機構が著しく複雑化する
ことになる。

この課題を解決するために従来では、ピストンを楕円
柱状に構成し、４つの吸気バルブをこの楕円の長径方向
に並設した４サイクル多気筒エンジンが提供されてい
る。

しかしながら、上記のように楕円柱状のピストンを具
備したエンジンでは、円柱状のピストンを具備したもの
に比べてバランスや熱的ひずみに不利であるとともに、
ピストン等の製造加工作業を煩雑なものとする。

本発明の目的は、上記実情に鑑みて、バランスや熱的
ひずみに有利で、しかも製造加工作業の煩雑化を招来す
ることなく混合気の吸入効率を向上させることのできる
４サイクル多気筒エンジンを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、同一の内径を有し、かつ互いに隣接する
気筒のピストンをそれぞれコネクティングロッドを介し
て同一位相のクランクピンに接続する一方、シリンダヘ
ッドの前記ピストンに対向する部位にそれぞれ個別の主
燃焼室を形成し、さらに、各主燃焼室において一対のピ
ストンの軸心を含む中心面よりも一方側にそれぞれ排気
バルブによって開閉されるエキゾーストポートの一端を
開口させ、かつ該中心面よりも他方側にそれぞれ主吸気
バルブによって開閉される主インテークポートの一端を
開口させた４サイクル多気筒エンジンにおいて、前記主
燃焼室の相互間において前記中心面よりも前記主吸気バ
ルブ側に偏位した部位の少なくとも一箇所に、該主燃焼
室よりも容積が小さく、かつこれら主燃焼室を互いに連
通させる副燃焼室を形成し、さらにこの副燃焼室におい
て各主インテークポートの一端開口と略一直線上となる
部位にインテークポートの一端を開口させるとともに、
該インテークポートを開閉させる副吸気バルブを配設し
ている。

〔作用〕

上記構成によれば、副吸気バルブが開成した場合にイ
ンテークポートを通じて副燃焼室に混合気が吸入され、
さらにこの副燃焼室に吸入された混合気が一対の主燃焼
室に至ることになる。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を詳細に説
明する。

第１図乃至第４図は、本発明に係る４サイクル多気筒
エンジンの要部を概念的に示したもので、自動二輪車に
搭載されるDOHC式２気筒エンジンを例示している。

第２図および第３図に示すように、このエンジンは、
１対のピストン1,1を備えている。ピストン1,1は、同一
の大きさの円柱状を成しており、それぞれシリンダブロ
ック２に埋設した互いに隣設するスリーブ3,3内に嵌入
されている。スリーブ3,3は、円筒状を成し、かつ互い
の周面上端部を連結させたもので、シリンダブロック２
におけるシリンダヘッド取付面2aにおいてはほぼ８の字
形を呈している。

図には明示していないが、上記１対のピストン1,1
は、それぞれクランク軸において同一位相となるクラン
クピンにコネクティングロッドを介して連結させてい
る。

一方、第１図に示すように、このエンジンのシリンダ
ヘッド４は、シリンダブロック取付面4aに１対の凹部4
b,4bを有している。凹部4b,4bは、それぞれ上記シリン
ダブロック２におけるピストン1,1に対向する部位に形
成したもので、その内部に主インテークポート4cおよび
エキゾーストポート4dの一端がそれぞれ２つずつ開口し
ている。これら主インテークポート4c,4c,4c,4cおよび
エキゾーストポート4d,4d,4d,4dは、それぞれの凹部4b,
4b内における開口が、上記一対のピストン1,1の軸心を
含む面に沿って１列ずつ配置されており、またそれぞれ
の他端がシリンダヘッド４の相反する側壁に開口してい
る。なお、図からも明らかなように、主インテークポー
ト4c,4c,4c,4cは、それぞれの他端部が各凹部4b,4b毎に
合流しており、各合流端部に同径の気化器5,5を具備し
ている。

また、上記凹部4b,4bには、主吸気バルブ６および排
気バルブ７をそれぞれ２つずつ配設している。主吸気バ
ルブ6,6,6,6は、上記主インテークポート4c,4c,4c,4cの
開口を閉塞する位置に配置しており、シリンダヘッド４
に配設した吸気バルブ用カム軸10によって同一の時期に
一斉に開閉作動される。排気バルブ7,7,7,7は、上述し
た主吸気バルブ6,6,6,6と同様に、上記エキゾーストポ
ート4d,4d,4d,4dの開口を閉塞する位置に配置してお
り、図示せぬ排気バルブ用カム軸によって同一の時期に
一斉に開閉作動される。

さらに、上記シリンダヘッド４には、シリンダブロッ
ク取付面4aに凹部4eを形成している。この凹部4eは、上
記１対の凹部4b,4bのそれぞれよりも容積が小さく、こ
れら凹部4b,4bの相互間において主吸気バルブ6,6…側に
偏位した部位に配置しており、これら１対の凹部4b,4b
を互いに連通させている。

この凹部4eには、その内部にインテークポート4fの一
端を連通させている。インテークポート4fは、上記１対
の凹部4b,4bに連通する主インテークポート4c,4c,4c,4c
の開口に対して略一直線上となる部位に開口しており、
その他端がシリンダヘッド４の側壁におけるこれら主イ
ンテークポート4c,4c,4c,4cの開口の相互間に開口して
いる。なお、図からも明らかなように、このインテーク
ポート4fにおけるシリンダヘッド４側壁の開口には、上
記主インテークポート4c,4c,4c,4cに接続させた気化器
5,5よりも小径の気化器８を接続している。

また、上記凹部4eには、副吸気バルブ９を配設してい
る。副吸気バルブ９は、第４図に示すように、上記イン
テークポート4fの開口を閉塞する位置に配置したもの
で、上述した主吸気バルブ6,6,6,6を開閉作動させる吸
気バルブ用カム軸10によって、これら吸気バルブ6,6,6,
6と同一の時期に開閉作動される。なお、第４図中の符
号11は、スイングアーム式の油圧ラッシュアジャスタで
あり、副吸気バルブ９の他に、主吸気バルブ6,6,6,6お
よび排気バルブ7,7,7,7にも設けている。また、第３図
および第４図中の符号12は、スリーブ3,3の連結部に設
けた副吸気バルブ９用のバルブリセスである。さらに、
第１図および第２図中の符号13は、点火栓取付孔であ
る。

上記のようなエンジンでは、第２図に示すように、シ
リンダブロック４上にシリンダヘッド２を取り付ける
と、凹部4b,4b、スリーブ3,3の内周面および上死点に占
位するピストン1,1の上面によってそれぞれ主燃焼室14,
14が画成され、かつ凹部4eおよびスリーブ3,3の連結部
によって上記主燃焼室14,14間に、これら主燃焼室14,14
を互いに連通させる副燃焼室15が画成される。

いま、主燃焼室14,14内の主吸気バルブ6,6,6,6が吸気
バルブ用カム軸10によって作動され、ピストン1,1が下
動した状態で主インテークポート4c,4c,4c,4cが開成さ
れると、負圧状態になった主燃焼室14,14内およびスリ
ーブ3,3内へ上記主インテークポート4c,4c,4c,4cを介し
て気化器5,5から混合気が吸入される。

この時、上記主燃焼室14,14に連通する副燃焼室15に
おいては、主吸気バルブ6,6,6,6と同時に副吸気バルブ
９が作動され、インテークポート4fが開成された状態に
ある。

したがって、上記エンジンにおいては、インテークポ
ート4fおよび副燃焼室15を介して気化器８からも主燃焼
室14,14内およびスリーブ3,3内へ混合気が吸入されるこ
とになり、各燃焼室に２つずつ吸気バルブを配設したエ
ンジンに比べて混合気の吸入効率を向上させることがで
きるようになる。

しかも、ピストン１およびスリーブ３としては、従前
のものと同様に、横断面が円形のものを適用しているた
め、バランスや熱的ひずみが不利になる事態や、それら
の製造加工作業の煩雑化を招来することもない。

また、主インテークポート4c,4c,4c,4cにおける主燃
焼室14、14の開口と、インテークポート4fにおける副燃
焼室15の開口とを略一直線上に配置しているため、これ
らを開閉させる主吸気バルブ6,6,6,6および副吸気バル
ブ９を同一の吸気バルブ用カム軸10によって作動させる
ことができるようになり、動弁機構が著しく複雑化する
こともない。

なお、上記実施例では、２つの気筒の主燃焼室14,14
を副燃焼室15によって互いに連通させているが、本発明
では、３つ以上の気筒の燃焼室を互いに連通させてもよ
い。また、主燃焼室14,14を連通した気筒が１組のもの
を例示しているが、複数組の気筒から成るエンジンであ
っても構わない。さらに、自動二輪車に搭載されるDOHC
式エンジンを例示しているが、必ずしもこれらに限らな
い。

また、上記実施例では、副燃焼室15に１本のインテー
クポート4fを開口させるとともに、該副燃焼室15に１つ
の副吸気バルブ９を配設するようにしているが、本発明
では、インテークポート4fおよび副吸気バルブ９は複数
であってもよい。さらに、副燃焼室15にはインテークポ
ート4fのみを開口させ、かつ副吸気バルブ９のみを配設
しているが、本発明に係る４サイクル多気筒エンジンで
は、これらに加えて、副燃焼室15にエキゾーストポート
を開口させ、かつ排気バルブを配設するようにしても構
わない。

〔発明の効果〕

上記したように、本発明に係る４サイクル多気筒エン
ジンによれば、円柱状ピストンを用いて混合気の吸入効
率を向上させることができるので、バランスや熱的ひず
みに有利で、しかも容易な加工作業によって出力の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る４サイクル多気筒エンジンに適
用されるシリンダヘッド部を概念的に示した底面図、第
２図は、本発明に係る４サイクル多気筒エンジンの要部
を概念的に示した断面側面図、第３図は、本発明に係る
４サイクル多気筒エンジンに適用されるシリンダブロッ
ク部を概念的に示した斜視図、第４図は、第２図におけ
るIV−IV線拡大断面図である。 １……ピストン、２……シリンダヘッド、4c……主イン
テークポート、4d……エキゾーストポート、4f……イン
テークポート、６……主吸気バルブ、７……排気バル
ブ、９……副吸気バルブ、14……主燃焼室、15……副燃
焼室。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一の内径を有し、かつ互いに隣設する気
   筒のピストンをそれぞれコネクティングロッドを介して
   同一位相のクランクピンに接続する一方、 シリンダヘッドの前記ピストンに対向する部位にそれぞ
   れ個別の主燃焼室を形成し、 さらに、各主燃焼室において一対のピストンの軸心を含
   む中心面よりも一方側にそれぞれ排気バルブによって開
   閉されるエキゾーストポートの一端を開口させ、かつ該
   中心面よりも他方側にそれぞれ主吸気バルブによって開
   閉される主インテークポートの一端を開口させた４サイ
   クル多気筒エンジンにおいて、 前記主燃焼室の相互間において前記中心面よりも前記主
   吸気バルブ側に偏位した部位の少なくとも一箇所に、該
   主燃焼室よりも容積が小さく、かつこれら主燃焼室を互
   いに連通させる副燃焼室を形成し、 さらにこの副燃焼室において各主インテークポートの一
   端開口と略一直線上となる部位にインテークポートの一
   端を開口させるとともに、該インテークポートを開閉さ
   せる副吸気バルブを配設した ことを特徴とする４サイクル多気筒エンジン。