JPH03202602A - 多弁式エンジンの吸気装置 - Google Patents

多弁式エンジンの吸気装置

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JPH03202602A
JPH03202602A JP1342311A JP34231189A JPH03202602A JP H03202602 A JPH03202602 A JP H03202602A JP 1342311 A JP1342311 A JP 1342311A JP 34231189 A JP34231189 A JP 34231189A JP H03202602 A JPH03202602 A JP H03202602A
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JP
Japan
Prior art keywords
intake
intake valve
camshaft
intake valves
valves
Prior art date
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Pending
Application number
JP1342311A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Kashiyama
謙二 樫山
Takeshi Umehara
健 梅原
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP1342311A priority Critical patent/JPH03202602A/ja
Publication of JPH03202602A publication Critical patent/JPH03202602A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

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、クランク軸の回転位置に対する吸気弁の開閉
タイミングを変更するようにした多弁式エンジンの吸気
装置に関するものである。
(従来技術) 最近のエンジンでは、高出力化や高効率化等のため、1
つのシリンダに対して複数の吸気弁を設けたいわゆる多
弁式エンジンが多くなっている。
ところで、吸気弁の開閉タイミングというものは、エン
ジンの性能に大きな影響を及ぼす。このような観点から
、特公昭61−1.614号公報に示すように、吸気弁
駆動用のカムシャフトに対して、クランク軸の回転位置
に対する吸気弁の開閉タイミングを変更する位相変更手
段を設けたものがある。この位相変更手段は、あらかじ
め定められた条件にしたがって作動されるが、例えばエ
ンジン回転数に応じて位相変更手段を制御して、低回転
時には吸気弁の開閉タイミングを吸気の吹返し防止用に
設定して低速トルクを確保する一方、高回転時には吸気
弁の開閉タイミングを充填効率向上用に変更して出力を
確保することが行なわれる。
(発明の目的) しかしながら、従来の位相変更手段を有するエンジンに
あっては、吸気弁駆動用のカムシャフトが1本であるた
め、吸気弁の開閉タイミングを変更できても、吸気弁の
開期間そのものを変更することはできなかった。
したがって、本発明の目的は、1つのシリンダに3つの
吸気弁を有する多弁式エンジンであることを前提に、位
相変更手段を利用して吸気弁の開期間を変更し得るよう
にした多弁式エンジンの吸気装置を提供することにある
(発明の構成、作用) 上記目的を達成するため、本発明にあっては次のような
構成としである。すなわち、 1つのシリンダに3つの吸気弁を備えたエンジンにおい
て、 iii記3つの吸気弁を駆動するカムシャフトが、互い
にクランク軸に平行に配置された第1カムシャフトと第
2カムシャフトとの2本設けられて、上記第1カムシャ
フトにより前記3つの吸気弁のうち所定の1つの吸気弁
が駆動されると共に、上記第2カムシャフトにより残る
2つの吸気弁が駆動され、 前記両カムシャフトのいずれか一方に対して、クランク
軸の回転位置に対する吸気弁の開閉タイミングを変更す
る位相変更手段が設けられている、 ような構成としである。
1つのシリンダに3つの吸気弁を設ける場合、シリンダ
の断面形状、吸気弁の形状等から、理想的な燃焼室形状
を得ようとすれば必然的に、所定の2つの吸気弁がシリ
ンダの中心寄りでかつクランク軸方向に離間して設けら
れ(以下この2つの吸気弁を側方吸気弁と称す)、また
残る1つの吸気弁が、上記2つの吸気弁の間でかつ該2
つの吸気弁よりもシリンダの径方向外方側に位置される
ことになる(以下この1つの吸気弁を中央吸気弁と称す
)。このことは、クランク軸方向に伸ばして配設される
吸気弁駆動用のカムシャフトが、中央吸気弁駆動用の第
1カムシャフトと、2つの側方吸気弁駆動用の第2カム
シャフトの2本設けられることを意味する。
そして、2本の吸気弁駆動用カムシャフトのうちいずれ
か一方のカムシャフト例えば第2カムシャフトに位相変
更手段を設けることにより、中央吸気弁の開閉タイミン
グをそのままに、2つの側方吸気弁の開閉タイミングを
変更することにより、全体として吸気弁の開期間が変更
されることになる。勿論、位相変更手段を第1カムシャ
フトに対して設けて、中央吸気弁の開閉タイミングを変
更するようにしてもよい。
(発明の効渠) このように、本発明によれば、従来既知の位相t =p
手段を効果的に利用して、実質的に吸気弁の開期間を変
更することができ、エンジンの運転状態に応じた吸気弁
の開期間の設定をより好ましいものとすることができる
(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
第1図において、シリンダlの上方にシリンダヘッド2
が載置固定され、このシリンダlとシリンダヘッド2と
シリンダl内に摺動自在に嵌挿されたピストン3とによ
って燃焼室4が画成されている。
シリンダヘッド2には、第3図に示すように、3つの吸
気ボート11.12.13と2つの排気ボート14、■
5が形成されている。この吸気ボート11.+2.13
は、吸気弁21.22あるいは23によって開閉され、
排気ボート14.15は排気弁24あるいは25によっ
て開閉される。
上記各ボート11〜13ずなわち吸気弁21〜23と、
排気ボート14.15すなわち排気弁24.25の燃焼
室4に対する位置関係を、第3図を参照しつつ説明する
。先ず、第3図上下方向がクランク軸方向となっており
、このクランク軸と平行なQl〜氾3の3つのラインを
想定する。このラインA2は、燃焼室4の中心にもっと
も近い位置を通るもので、この燃焼室4の中心よりも第
3図中右方側に若干オフセットされている。また、ライ
ンfllは、ライン氾2よりも第3図右方側にオフセッ
トされている。そして、ラインI23は、燃焼室4の中
心よりも第3図左方側へオフセットされている。
上記ラインI!、1土に位置するように、1つの中央吸
気弁21が配置される。また、ライン氾2上に位置する
ようにかつ該ラインi!、2の軸線方向に隔置して、2
つの側方吸気弁22.23が配置される。そして、ライ
ン氾3上に位置するようにかつ該ラインC3の軸線方向
に隔置して、2つの排排気弁24.25が位置される。
このような各弁21〜25の配置により、燃焼室4の形
状は理想的なペントルーフ型とされ、そのほぼ中心に位
置させて点火プラグ5が配設される。
シリンダヘッド2には、第1図、第2図に示すように、
第1〜第3の3つのカムシャフト31.32.33が回
転自在に配置されている。この各カムシャフト31.3
2.33同士は、前記ラインC1〜I23のオフセット
に対応して、互いにクランク軸と直交する方向にオフセ
ットされている。すなわち、第1カムシャフト31がラ
イン21に対応するもので、中央吸気弁21を駆動する
。第2カムシャフト32がラインI22に対応するもの
で、2つの側方吸気弁22.23を駆動する。第3カム
シャフト33がライン23に対応するもので、2つの排
気弁24.25駆動用とされる。
第2図に示すように、第1カムシャフト31と第3カム
シャフト33とには、プーリ41あるいは42が固定さ
れ、このプーリ41.42に対して、クランク軸と同期
して回転されるタイミングベルト43が巻回されている
。第2カムシャフト31と第2カムシャフト32との間
隔は小さいものとなっており、該両カムシャフト31と
32とは、その他端部に固定された連動ギア45.46
を利用して互いに連動される。そして、第2カムシャフ
ト32に対して、前記公報に示すような位相変更機構4
7が設けられている。これにより、第1カムシャフト3
1によって駆動される中央吸気弁21および第3カムシ
ャフト33によって駆動される排気弁24.25は、そ
れぞれ、クランク軸の回転位置に対する開閉タイミング
が固定設定される。これに対して、第2カムシャフト3
2によって駆動される2つの側方吸気弁22.23は、
位相変更機構47によって、クランク軸の回転位置に対
するその開閉タイミングが変更される。
第4図、第5図に、位相変更機構を利用した吸気弁21
〜23の開閉タイミングを示しである。
第4図は、位相変更機構47を非作動としたときを示し
、このときは各吸気弁21〜23は全て同一の開閉タイ
ミングとなり、かつ吸気期間はクランク角180度より
も若干大きい程度とされている。第5図は1位相変更機
構47を作動させたときを示している。このときは、側
方吸気弁22.23の開閉タイミングが、より吸気遅閉
じ側へと移行される。これにより、各吸気弁21〜23
による実質的な吸気期間は、クランク角180度よりも
かなり大きい値に変更される。なお、第4図に示す基本
的な開閉タイミングは、エンジン低回転時に吸気の吹返
しを防止しつつ掃気を十分に行なえるタイミングとしで
ある。また、第5図に示す側方吸気弁22.23の吸気
期間特に閉タイミングは、エンジン高回転かつ高負荷時
に十分に吸気を吸入できるような出力確保用として設定
されている。
位相変更機構47を作動させる条件は種々設定し得るが
、実施例では第6図の領域Aとして示す高回転、高負荷
時としである。なお、第6図で領域Bとして示す運転領
域でも位相機構47を作動させれば、吸気遅閉じによる
ボンピングロス低減を図ることができる。なお、第1図
中Uは位相変更機構47を制御するための制御ユニット
で、この制御ユニットUにはエンジン負荷を検出するセ
ンサ51からの信号と、エンジン回転数を検出するセン
サ52からの信号が入力される。
以上実施例について説明したが、位相変更機構47を第
1カムシャフト31に設けて、中央吸気弁21の開閉タ
イミングを変更するようにしてもよい。この場合は、プ
ーリ41を第2カムシャフト32に設けるとよい。もつ
とも、プーリ41を第1カムシャフト31に設けた場合
は、第2カムシャフト32にも位相変更機構47を設け
て、第1カムシャフト4Iが位相変更された分、第2カ
ムシャフト32の位相を戻すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す正面断面図。 第2図はシリンダヘッドの上面図。 第3図はシリンダヘッドを燃焼室側から見た図。 第4図、第5図は位相変更機構によって吸気弁の開期間
か変更される様子を示す図。 第6図は位相変更機構を作動させる領域の設定例を示す
図。 2ニジリンダヘツド 3:ピストン 4:[焼室 21:中央吸気弁 22:側方吸気弁 23:測方吸気弁 31:第1カムシャフト 32:第2カムシャフト 41.42:プーリ 43:タインミングベルト 45.46:連動用ギア 47:位相変更機構 1:シリンダ 第4 図 DC DC 第5 図 第6 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1つのシリンダに3つの吸気弁を備えたエンジン
    において、 前記3つの吸気弁を駆動するカムシャフトが、互いにク
    ランク軸に平行に配置された第1カムシャフトと第2カ
    ムシャフトとの2本設けられて、上記第1カムシャフト
    により前記3つの吸気弁のうち所定の1つの吸気弁が駆
    動されると共に、上記第2カムシャフトにより残る2つ
    の吸気弁が駆動され、 前記両カムシャフトのいずれか一方に対して、クランク
    軸の回転位置に対する吸気弁の開閉タイミングを変更す
    る位相変更手段が設けられている、 ことを特徴とする多弁式エンジンの吸気装置。
JP1342311A 1989-12-29 1989-12-29 多弁式エンジンの吸気装置 Pending JPH03202602A (ja)

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