JPH02188607A

JPH02188607A - エンジンの弁開閉機構

Info

Publication number: JPH02188607A
Application number: JP1004716A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Kobi; 向尾　正治
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1990-07-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕本発明は、複数の吸入バルブと排気バルブを有するエン
ジンの弁開閉機構に関する。

（従来の技術及び解決すべき！１ｆｆ）バルブシステム
は、４サイクルのエンジンに組み込まれており、４サイ
クルの作動行程中、吸入行程と排気行程の時にだけ吸入
バルブ、排気バルブを開弁させ、且つこの動作をタイミ
ング良く行うことによりガス交換を行う、これらの弁は
、エンジン回転が高速になってくると吸気や排気ガスに
流体としての慣性がつくために、回転速度の高い時はど
バルブの開いている時間を長くするようにし、第３図の
バルブ・タイミングへダイヤグラムに示すように排気バ
ルブが閉じる前に吸入バルブが開くようにしてオーバラ
ップさせている。

即ち、高速回転エンジンでは、吸気にも慣性がついてい
るために早めに開いてその慣性を利用して急速に多量の
混合気を入れるという意図からである。しかし、余り早
（開（と、排気ガスが未だシリンダ内に残っているので
、自ずから限界がある。また、吸入バルブが閉じるタイ
ミングは、ピストン下死点後約３０°の位置である。こ
れも未だ慣性を利用する効果の方が、圧縮行程の抵抗に
よる損失を上回るためである。また、排気ガスの流出は
、ピストンが上死点にある時では未だ完全ではないため
に、ピストンが上死点を過ぎてから排気バルブを閉じる
ようにしている。

ところで、近年エンジンの出力向上を図るために１気筒
当たりの吸・排気バルブの数を増した例えば、吸入バル
ブ、排気バルブを夫々２個づつ備えた４バルブエンジン
等の多弁エンジンが広く採用されつつある。

しかしながら、このような多弁エンジンにおいては、隣
合う吸入、排気バルブ間の間隔が狭く、このためバルブ
のオーバラップ中に、隣合う吸・排気バルブから吹き抜
ける未燃ガスが多くなり、これに伴い有害物質である未
燃炭化水素（ＩＣ）の排出量が多くなるという問題があ
る。また、吹き抜けを少なくするためにはオーバラップ
を小さくする必要があるが、オーバラップを小さくする
とシリンダ内に吸入される混合気の量が少なくなり、却
ってエンジンの出力低下を来すという問題がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、多弁エンジ
ンの吸・排気バルブの開閉タイミングを工夫することに
より、高出力を維持したまま、未燃炭化水素（ＨＣ）の
排出量を低減するようにしたエンジンの弁開閉機構を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明によれば、１気筒当た
り複数の吸入バルブと排気バルブとを有し、これらのバ
ルブをシリンダヘッドの周方向に沿って配置したエンジ
ンの弁開閉機構において、前記排気バルブと前記吸入バ
ルブの中の当該排気バルブから離れた吸入バルブとのオ
ーバランプ角を、当該排気バルブと隣合う吸入バルブと
のオーバラップ角よりも太き（した構成としたものであ
る。

（作用）隣合う吸入バルブと排気バルブとのオーバラップ角を小
さくして、エンジンの排気〜吸入行程におけるこれらの
吸・排気バルブからの吹き抜ける未燃ガスの低減が図ら
れる。また、これらの隣合う吸入バルブを除く他の吸入
バルブと排気バルブとのオーバラップ角を大きくするこ
とにより吸入混合気酸が確保され、当該エンジンの出力
の低下が防止される。

（実施例）以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図は、多弁エンジンのバルブ配置を示し、多弁エン
ジンｌは、燃焼室を形成するシリンダヘッド２に例えば
、３個の吸入バルブ３〜５と、２個の排気バルブ６．７
とが設けられた５バルブエンジンである。このエンジン
１において、シリンダヘッド２には、吸入バルブ３〜５
と、排気バルブ６．７が図示のように周方向に沿って配
置されている。そして、シリンダへラド２の直径の一側
に３個の吸入バルブ３〜５が配置され、他側に２個の排
気バルブ６．７が配置されている。また、排気バルブ６
．７は吸入バルブ３〜５よりも大径とされている。

かかるバルブ配置においては、隣合う吸入バルブ３と排
気バルブ６、吸入バルブ５と排気バルブ７との間隔が狭
く、吸入バルブ４と排気バルブ６及び７の間隔が最も広
くなっている。従って、オーバラップ中における吹き抜
けは、構造上隣合う吸入バルブ３とａｈ気バルブ６、及
び吸入バルブ５と排気バルブ７間が多くなり、吸入バル
ブ４と排気バルブ６．７間は少なくなる。

弁開閉機構（図示せず）は、第２図のバルブ・タイミン
グ・ダイヤグラムに示すように、隣合う吸入バルブ３と
排気バルブ６、及び吸入バルブ５と排気バルブ７とのオ
ーバラップを小さくして未燃ガスの吹き抜けを減少させ
る一方、中央の吸入バルブ４と排気バルブ６．７とのオ
ーバラップ大きくして混合気の吸入量を確保する。

即ち、前記弁開閉機構は、当該エンジンのピストン上死
点（ＴＤＣ）から下死点（ＢＤＣ）に至る爆発・膨張行
程の下列点前所定角度θ１において排気バルブ６．７を
開弁させ、当該下死点から上死点に至る排気行程の上列
点前所定角度θ、において中央の吸入バルブ４を開弁さ
せる０次いで、当咳上死点前所定角度θ、（〈θ、）に
おいて両側の吸入バルブ３．５を開弁させる。

前記弁開閉機構は、この上死点から次に下死点に至る吸
入行程の上死点後所定角度θ４において排気バルブ６．
７を閉弁させる０次いで、この吸入行程の後、下死点か
ら上死点に至る圧縮行程の当該下死点後所定角度θＳに
おいて中央の吸入バルブ４を閉じ、更に所定角度θ、（
〉θ５）において両側の吸入バルブ３．５を閉じる。

前記弁開閉機構は、この排気〜吸入行程における両側の
吸入バルブ３．５と排気バルブ６．７との各オーバラッ
プ角α（−θ、＋θ４）を、中央の吸入バルブ４と排気
バルブ６．７との各オーバラップ角β（＝θ、＋０４）
よりも小さく　（αくβ）し、且つ、当該中央の吸入バ
ルブ４よりも角度（θ、−〇、）だけ遅（開弁させる。

また、前記弁開閉機構は、両側の吸入バルブ３．５の閉
弁時期を中央の吸気バルブ４の閉弁時期よりも角度（θ
、−〇、）だけ遅くしてシリンダへの混合気の吸入量を
確保する。

尚、吸入バルブ３と５との開閉のタイミングは同一でな
くともよい、また、中央の吸入バルブ４の閉弁のタイミ
ングは前述のように両側の吸入バルブ３又は５と同一で
なくともよい、更に、２個の排気バルブ６．７の開閉の
タイミングは同一でなくとも良い。

要するに、中央の吸入バルブ４と排気バルブ６．７との
各オーバラップ角βが、両側の吸入バルブ３．５とこれ
らに隣合う排気バルブ６．７との各オーバラップ角αよ
りも大きければよい。

以下に作用を説明する。

第２図において、エンジンの上死点（ＴＤＣ）から下死
点（ＢＤＣ）に至る爆発・膨張行程のピストンの下死点
前の角度θ、において排気バルブ６．７が開弁して排気
を開始し、当該下死点から上死点に至る排気行程の上死
点前の角度θ８において中央の吸入バルブ４が開弁して
シリンダへの混合気の吸入を開始し、次いで、当該上死
点前の角度θ、において吸入バルブ３．５が開弁じて当
該シリンダ内への混合気の吸入を開始する。

そして、当該上死点から次に下死点に至る吸入行程の上
死点後の角度θ４において排気バルブ６．７が閉弁して
排気ガスの排出が完了する。この吸入行程の後、下死点
から上死点に至る圧縮行程の下死点後の角度θ、におい
て中央の吸入バルブ４が閉じ、次いで、当該下死点の後
角度θ、において両側の吸入バルブ３．５が閉じて混合
気の吸入が完了する。

この排気〜吸入行程において、両側の吸入バルブ３．５
と排気バルブ６．７との各オーバラップ角αは、吹き抜
けの少ない中央の吸入バルブ４と排気バルブ６．７との
各オーバラップ角βよりも小さく（α〈β）、且つ、吸
入バルブ４よりも角度（θ８−θ、）だけ遅く開弁する
。また、両側の吸入バルブ３．５の閉弁時期が中央の吸
気バルブ４の閉弁時期よりも角度（θ、−θＳ）だけ遅
れて閉弁する。

これにより隣合う吸入バルブ３と排気バルブ６及び吸入
バルブ５と排気バルブ７間における未燃ガスの吹き抜け
が減少すると共に、シリンダへの混合気の吸入量が確保
される。この結果、当該エンジンは、高出力を維持した
まま、未燃炭化水素（ＨＣ）の排出量を低減される。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、１気筒当たり複数
の吸入バルブと排気バルブとを有し、これらのバルブを
シリンダヘッドの周方向に沿って配置したエンジンの弁
開閉機構において、前記排気バルブと前記吸入バルブの
中の当該排気バルブから離れた吸入バルブとのオーバラ
ップ角を、当該排気バルブと隣合う吸入バルブとのオー
バラップ角よりも大きくし、隣合う吸入・排気バルブか
ら吹き抜ける未燃ガスの低減を図りつつ、混合気の吸入
量を確保することにより、エンジンの高出力を維持した
まま、未燃炭化水素（ＨＣ）の排出量の低減を図ること
が可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの弁開閉機構を適用した
多弁エンジンの吸入バルブ及び排気バルブの配置を示す
図、第２図は本発明に係るエンジンの弁開閉機構による
バルブ・タイミング・ダイヤグラム、第３図は通常のエ
ンジンのバルブ・りイミノジ・ダイヤグラムである。１・・・多弁エンジン、２・・・シリンダヘッド、３〜
５・・・吸入バルブ、６．７・・・排気バルブ。

Claims

【特許請求の範囲】

１気筒当たり複数の吸入バルブと排気バルブとを有し、
これらのバルブをシリンダヘッドの周方向に沿って配置
したエンジンの弁開閉機構において、前記排気バルブと
前記吸入バルブの中の当該排気バルブから離れた吸入バ
ルブとのオーバラップ角を、当該排気バルブと隣合う吸
入バルブとのオーバラップ角よりも大きくしたことを特
徴とするエンジンの弁開閉機構。