JPH04292526A - ４サイクル内燃機関 - Google Patents
４サイクル内燃機関Info
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- JPH04292526A JPH04292526A JP3080577A JP8057791A JPH04292526A JP H04292526 A JPH04292526 A JP H04292526A JP 3080577 A JP3080577 A JP 3080577A JP 8057791 A JP8057791 A JP 8057791A JP H04292526 A JPH04292526 A JP H04292526A
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
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- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/02—Arrangements having two or more sparking plugs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
- F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/08—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
- F01L2820/03—Auxiliary actuators
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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- F01L2820/03—Auxiliary actuators
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/006—Camshaft or pushrod housings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は１つの気筒に複数の吸気
弁および排気弁を備えた４サイクル内燃機関に関する。
弁および排気弁を備えた４サイクル内燃機関に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、１つの気筒に大径および小径の少く
とも２つの吸気弁と、大径および小径の少なくとも２つ
の排気弁とを有し、大径の吸気弁および排気弁を機関の
運転状況に応じて休止自在とした４サイクル内燃機関が
知られており、例えば特開昭６０−１６４６１７ 号公
報に示されている。
とも２つの吸気弁と、大径および小径の少なくとも２つ
の排気弁とを有し、大径の吸気弁および排気弁を機関の
運転状況に応じて休止自在とした４サイクル内燃機関が
知られており、例えば特開昭６０−１６４６１７ 号公
報に示されている。
【０００３】このような機関では、高速、高負荷運転時
にはすべての弁を作動させ、体積効率を上げて高い出力
を得、低速、低負荷運転時には大径の弁を休止させ、混
合気の流速を高めて燃焼室内にスワールを生成させ、こ
れにより燃焼状態を改善することができる。
にはすべての弁を作動させ、体積効率を上げて高い出力
を得、低速、低負荷運転時には大径の弁を休止させ、混
合気の流速を高めて燃焼室内にスワールを生成させ、こ
れにより燃焼状態を改善することができる。
【０００４】一般に、内燃機関では圧縮比を上げて行く
とノッキングが発生し、ガソリン機関では圧縮比１２〜
１３程度が限度である。スワールの生成あるいは従来行
われているようなツインスパークプラグはノッキング回
避に有効ではあるが、効果には限界があるため、点火時
期を遲角せざるを得ない。しかし点火時期の遲角は同じ
燃料供給量に対して出力が低下するので、熱効率の低下
すなわち燃料消費率の悪化を招くことになる。
とノッキングが発生し、ガソリン機関では圧縮比１２〜
１３程度が限度である。スワールの生成あるいは従来行
われているようなツインスパークプラグはノッキング回
避に有効ではあるが、効果には限界があるため、点火時
期を遲角せざるを得ない。しかし点火時期の遲角は同じ
燃料供給量に対して出力が低下するので、熱効率の低下
すなわち燃料消費率の悪化を招くことになる。
【０００５】
【解決しようとする課題】本発明は、前記のような異径
の弁を備えた４サイクル内燃機関を改良して、出力性能
を高め、かつ低速高負荷時あるいは高圧縮比仕様でのノ
ッキングを回避しようとするものである。
の弁を備えた４サイクル内燃機関を改良して、出力性能
を高め、かつ低速高負荷時あるいは高圧縮比仕様でのノ
ッキングを回避しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用】このため、本
発明においては、１つの気筒に大径およひ小径の少くと
も２つの吸気弁と、大径および小径の少くとも２つの排
気弁とを有し、大径の吸気弁および排気弁を機関の運転
状況に応じて休止自在とした４サイクル内燃機関におい
て、吸気弁側と排気弁側とにそれぞれ、総開角が狭くリ
フトが低い第１の動弁カムと総開角が広くリフトが高い
第２の動弁カムとを設け、前記第１の動弁カムを前記小
径の弁のロッカアームに係合させるとともに、前記第２
の動弁カムを前記小径の弁のロッカアームと大径の弁の
ロッカアームとに同時に係脱可能とし、かつ前記気筒に
少くとも３個の点火栓を設けるとともに、燃焼室の高さ
を一方を低く他方を高く形成する。
発明においては、１つの気筒に大径およひ小径の少くと
も２つの吸気弁と、大径および小径の少くとも２つの排
気弁とを有し、大径の吸気弁および排気弁を機関の運転
状況に応じて休止自在とした４サイクル内燃機関におい
て、吸気弁側と排気弁側とにそれぞれ、総開角が狭くリ
フトが低い第１の動弁カムと総開角が広くリフトが高い
第２の動弁カムとを設け、前記第１の動弁カムを前記小
径の弁のロッカアームに係合させるとともに、前記第２
の動弁カムを前記小径の弁のロッカアームと大径の弁の
ロッカアームとに同時に係脱可能とし、かつ前記気筒に
少くとも３個の点火栓を設けるとともに、燃焼室の高さ
を一方を低く他方を高く形成する。
【０００７】この内燃機関では、低速回転域もしくは低
負荷時には、第２の動弁カムを小径および大径弁のロッ
カアームと非係合状態として、大径弁を休止させるとと
もに小径弁を狭い総開角、低いリフトの第１の動弁カム
により作動させ、これによるスワール生成効果によって
燃焼を改善させる。しかして、高速回転域もしくは高負
荷時には、第２の動弁カムを小径および大径弁のロッカ
アームに係合させる。第２の動弁カムの総開角およびリ
フト量は第１の動弁カムのそれらより大きいので、小径
弁の作動は第２の動弁カムによって規制される。かくし
て、小径および大径の両弁が作動する上に、小径弁の流
路面積が増すので、体積効率が一段と増大し、出力性能
が向上する。
負荷時には、第２の動弁カムを小径および大径弁のロッ
カアームと非係合状態として、大径弁を休止させるとと
もに小径弁を狭い総開角、低いリフトの第１の動弁カム
により作動させ、これによるスワール生成効果によって
燃焼を改善させる。しかして、高速回転域もしくは高負
荷時には、第２の動弁カムを小径および大径弁のロッカ
アームに係合させる。第２の動弁カムの総開角およびリ
フト量は第１の動弁カムのそれらより大きいので、小径
弁の作動は第２の動弁カムによって規制される。かくし
て、小径および大径の両弁が作動する上に、小径弁の流
路面積が増すので、体積効率が一段と増大し、出力性能
が向上する。
【０００８】さらに、燃焼室の高さを一方を低く他方を
高く形成してあるので、ピストンの運動により燃焼室内
に、周辺部から半径方向内方へ向かう通常のスキッシュ
と、高さの低い部分から高さの高い部分へ向かって押し
出されるスキッシュとの２重のスキッシュが生じ、これ
によって燃焼速度が上昇し、また少くとも３個の点火栓
により点火されることにより急速に燃焼が開始する。こ
の結果、低速高負荷時あるいは高圧縮比仕様でのノッキ
ングが有効に回避される。
高く形成してあるので、ピストンの運動により燃焼室内
に、周辺部から半径方向内方へ向かう通常のスキッシュ
と、高さの低い部分から高さの高い部分へ向かって押し
出されるスキッシュとの２重のスキッシュが生じ、これ
によって燃焼速度が上昇し、また少くとも３個の点火栓
により点火されることにより急速に燃焼が開始する。こ
の結果、低速高負荷時あるいは高圧縮比仕様でのノッキ
ングが有効に回避される。
【０００９】
【実 施 例】図１は本発明による４サイクル内燃
機関のシリンダ頭部を示す概略平面図、図２は図１のＩ
Ｉ−ＩＩ 線に沿う概略断面図、図３および図４はそれ
ぞれ図１を矢印ＩＩＩ および一矢印ＩＶ方向から見た
要部概略断面図である。
機関のシリンダ頭部を示す概略平面図、図２は図１のＩ
Ｉ−ＩＩ 線に沿う概略断面図、図３および図４はそれ
ぞれ図１を矢印ＩＩＩ および一矢印ＩＶ方向から見た
要部概略断面図である。
【００１０】１はシリンダ、２はピストン、３は燃焼室
で、燃焼室３の頂壁に小径吸気ポート４と大径吸気ポー
ト５の２つの吸気ポートおよび小径排気ポート６と大径
排気ポート７の２つの排気ポートが開口しており、各開
口部（弁口）がそれぞれ小径吸気弁８、大径吸気弁９、
小径排気弁１０および大径排気弁１１によって開閉され
る。 燃焼室３にはまた３個の点火栓１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
が直径方向に一列に並べて配設されている。
で、燃焼室３の頂壁に小径吸気ポート４と大径吸気ポー
ト５の２つの吸気ポートおよび小径排気ポート６と大径
排気ポート７の２つの排気ポートが開口しており、各開
口部（弁口）がそれぞれ小径吸気弁８、大径吸気弁９、
小径排気弁１０および大径排気弁１１によって開閉され
る。 燃焼室３にはまた３個の点火栓１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
が直径方向に一列に並べて配設されている。
【００１１】図３に示すように、小径吸気弁８と小径排
気弁１０との間の挟み角αは大径吸気弁９と大径排気弁
１１との間の挟み角βより大きく、同様に小径吸気ポー
ト４と小径排気ポート６との間の挟み角は大径吸気ポー
ト５と大径排気ポート７との間の挟み角より大きく設定
されている。吸気弁８、９の上方内側および排気弁１０
、１１の上方内側を連ねてそれぞれロッカアームシャフ
ト１３が配設され、これらのロッカアームシャフト１３
に、前記各弁を作動させるロッカアーム１４がそれぞれ
一端を枢着されて揺動自在に設けられている。なお、図
３にはこれらのロッカアーム１４のうち小径弁８、１０
用のものだけが示されている。ロッカアーム１４の上方
にカムシャフト１５が延びており、該カムシャフト１５
には２個のカム１６、１７が互いに間隔を隔てて設けら
れているが、上記動弁機構については後でさらに詳述す
る。
気弁１０との間の挟み角αは大径吸気弁９と大径排気弁
１１との間の挟み角βより大きく、同様に小径吸気ポー
ト４と小径排気ポート６との間の挟み角は大径吸気ポー
ト５と大径排気ポート７との間の挟み角より大きく設定
されている。吸気弁８、９の上方内側および排気弁１０
、１１の上方内側を連ねてそれぞれロッカアームシャフ
ト１３が配設され、これらのロッカアームシャフト１３
に、前記各弁を作動させるロッカアーム１４がそれぞれ
一端を枢着されて揺動自在に設けられている。なお、図
３にはこれらのロッカアーム１４のうち小径弁８、１０
用のものだけが示されている。ロッカアーム１４の上方
にカムシャフト１５が延びており、該カムシャフト１５
には２個のカム１６、１７が互いに間隔を隔てて設けら
れているが、上記動弁機構については後でさらに詳述す
る。
【００１２】図２および図３から分かるように、燃焼室
３の頂壁は大径弁９、１１側の低い頂壁部分１８ａと、
小径弁８、１０側の高い頂壁部分１８ｂと、両頂壁部分
１８ａ、１８ｂを接続する中間の段部１８ｃとから成り
、これにより燃焼室３の高さは１方が低く、他方が高く
なっている。また、ピストン２の上昇時に燃焼室３周辺
のシリンダヘッド底面とピストン頂面との間に狭い間隙
１９が形成される。
３の頂壁は大径弁９、１１側の低い頂壁部分１８ａと、
小径弁８、１０側の高い頂壁部分１８ｂと、両頂壁部分
１８ａ、１８ｂを接続する中間の段部１８ｃとから成り
、これにより燃焼室３の高さは１方が低く、他方が高く
なっている。また、ピストン２の上昇時に燃焼室３周辺
のシリンダヘッド底面とピストン頂面との間に狭い間隙
１９が形成される。
【００１３】次に、図５ないし図７により、吸気側の前
記動弁機構をさらに詳細に説明する。排気側の動弁機構
も全く同様に構成されている。ロッカアームシャフト１
３に、小径吸気弁８の頭部に当接してこれを作動させる
ロッカアーム１４ａと、大径吸気弁９の頭部に当接して
これを作動させるロッカアーム１４ｂとが枢着され、さ
らにロッカアーム１４ａ、１４ｂの間に補助ロッカアー
ム２０が配設され、同様にロッカアームシャフト１３に
枢着されている。ロッカアーム１４ａが図３にロッカア
ーム１４として示されているもので、カムシャフト１５
に設けられた第１の動弁カムすなわちカム１６と直接接
触係合している。カムシャフト１５にはさらに第２の動
弁カムすなわちカム１７が設けられており、該カム１７
は補助ロッカアーム２０に接触係合している。
記動弁機構をさらに詳細に説明する。排気側の動弁機構
も全く同様に構成されている。ロッカアームシャフト１
３に、小径吸気弁８の頭部に当接してこれを作動させる
ロッカアーム１４ａと、大径吸気弁９の頭部に当接して
これを作動させるロッカアーム１４ｂとが枢着され、さ
らにロッカアーム１４ａ、１４ｂの間に補助ロッカアー
ム２０が配設され、同様にロッカアームシャフト１３に
枢着されている。ロッカアーム１４ａが図３にロッカア
ーム１４として示されているもので、カムシャフト１５
に設けられた第１の動弁カムすなわちカム１６と直接接
触係合している。カムシャフト１５にはさらに第２の動
弁カムすなわちカム１７が設けられており、該カム１７
は補助ロッカアーム２０に接触係合している。
【００１４】図７は、カム１６のリフト曲線ａとカム１
７のリフト曲線ｂとを重ねて示した線図であるが、同図
から分かるように、カム１６の総開角Ｔａ はカム１７
の総開角Ｔｂ より小さく、またカム１６のリフト量Ｌ
ａ もカム１７のリフト量Ｌｂ より小さく、従ってカ
ム１６のリフト曲線ａはカム１７のリフト曲線ｂの中に
完全に入り込んでいる。
７のリフト曲線ｂとを重ねて示した線図であるが、同図
から分かるように、カム１６の総開角Ｔａ はカム１７
の総開角Ｔｂ より小さく、またカム１６のリフト量Ｌ
ａ もカム１７のリフト量Ｌｂ より小さく、従ってカ
ム１６のリフト曲線ａはカム１７のリフト曲線ｂの中に
完全に入り込んでいる。
【００１５】ロッカアーム１４ａ、２０、１４ｂには、
これらを横方向に貫くピン孔２１が設けられている。た
だしロッカアーム１４ａとロッカアーム１４ｂのピン孔
部分２１ａ、２１ｂはいずれも有底円筒状に形成されて
いる。ピン孔２１内にはロッカアーム１４ａ側から順に
切替えピン２２ａ、切替えピン２２ｂおよびストッパ部
片２３が摺動自在に嵌装されている。切替えピン２２ａ
の長さはピン孔部分２１ａの深さにはほぼ等しく、切替
えピン２２ｂの長さは補助ロッカアーム２０に形成され
たピン孔部分２１ｃの長さにほぼ等しい。そしてストッ
パ部片２３はスプリング２４によって切替えピン２２ｂ
側へ押圧されており、かつその小径の軸部分２３ａはピ
ン孔部分２１ｂからロッカアーム１４ｂの側方へ突出で
きるようになっている。
これらを横方向に貫くピン孔２１が設けられている。た
だしロッカアーム１４ａとロッカアーム１４ｂのピン孔
部分２１ａ、２１ｂはいずれも有底円筒状に形成されて
いる。ピン孔２１内にはロッカアーム１４ａ側から順に
切替えピン２２ａ、切替えピン２２ｂおよびストッパ部
片２３が摺動自在に嵌装されている。切替えピン２２ａ
の長さはピン孔部分２１ａの深さにはほぼ等しく、切替
えピン２２ｂの長さは補助ロッカアーム２０に形成され
たピン孔部分２１ｃの長さにほぼ等しい。そしてストッ
パ部片２３はスプリング２４によって切替えピン２２ｂ
側へ押圧されており、かつその小径の軸部分２３ａはピ
ン孔部分２１ｂからロッカアーム１４ｂの側方へ突出で
きるようになっている。
【００１６】中空軸であるロッカアームシャフト１３の
内部は油圧供給路２５となっており、該通路２５が連通
路２６を通じて前記ピン孔部分２１ａの底部に連通して
いる。油圧供給路２５から油圧を排除すると、図５に示
すように、切替えピン２２ａはスプリング２４によりス
トッパ部片２３、切替えピン２２ｂを介してピン孔部分
２１ａの底面に押し付けられ、切替えピン２２ａと切替
えピン２２ｂとの接触面はロッカアーム１４ａと補助ロ
ッカアーム２０との接触面と一致し、切替えピン２２ｂ
とストッパ部片２３との接触面は補助ロッカアーム２０
とロッカアーム１４ｂとの接触面と一致する。この状態
では、カム１７により与えられる補助ロッカアーム２０
の揺動運動はロッカアーム１４ｂには伝えられないので
、大径吸気弁９は休止状態となる。また前記補助ロッカ
アーム２０の揺動運動はロッカアーム１４ａにも伝えら
れないが、ロッカアーム１４ａはカム１６によって揺動
し小径吸気弁８を作動させる。この弁作動様式は低負荷
時に用いられ、混合気は小径吸気ポート４および小さい
リフトで開かれた小径吸気弁８を通じて比較的大きな流
速で燃焼室３に吸引され、燃焼室３内に強いスワールを
生成させて燃焼を良好にする。
内部は油圧供給路２５となっており、該通路２５が連通
路２６を通じて前記ピン孔部分２１ａの底部に連通して
いる。油圧供給路２５から油圧を排除すると、図５に示
すように、切替えピン２２ａはスプリング２４によりス
トッパ部片２３、切替えピン２２ｂを介してピン孔部分
２１ａの底面に押し付けられ、切替えピン２２ａと切替
えピン２２ｂとの接触面はロッカアーム１４ａと補助ロ
ッカアーム２０との接触面と一致し、切替えピン２２ｂ
とストッパ部片２３との接触面は補助ロッカアーム２０
とロッカアーム１４ｂとの接触面と一致する。この状態
では、カム１７により与えられる補助ロッカアーム２０
の揺動運動はロッカアーム１４ｂには伝えられないので
、大径吸気弁９は休止状態となる。また前記補助ロッカ
アーム２０の揺動運動はロッカアーム１４ａにも伝えら
れないが、ロッカアーム１４ａはカム１６によって揺動
し小径吸気弁８を作動させる。この弁作動様式は低負荷
時に用いられ、混合気は小径吸気ポート４および小さい
リフトで開かれた小径吸気弁８を通じて比較的大きな流
速で燃焼室３に吸引され、燃焼室３内に強いスワールを
生成させて燃焼を良好にする。
【００１７】一方、油圧供給路２５に油圧を供給すると
、図６に示すように、油圧供給路２５内の油圧が連通路
２６を通じてピン孔部分２１ａに導かれ、この油圧によ
り切替えピン２２ａ、切替えピン２２ｂおよびストッパ
部片２３がスプリング２４の力に抗して押し上げられ、
切替えピン２２ａがロッカアーム１４ａと補助ロッカア
ーム２０とにまたがり、切替えピン２２ｂが補助ロッカ
アーム２０とロッカアーム１４ｂとにまたがる。従って
カム１７による補助ロッカアーム２０の揺動運動が切替
えピン２２ｂを介してロッカアーム１４ｂに伝えられ、
このロッカアーム１４ｂにより大径吸気弁９が作動する
。また補助ロッカアーム２０の揺動運動は切替えピン２
２ａを介してロッカアーム１４ａにも伝えられる。この
ようにしてカム１７によりロッカアーム１４ａに与えら
れる揺動運動は、カム１７とカム１６のリフト曲線が図
７について前述したような関係をなしているので、カム
１６により与えられる揺動運動よりも大きく、従ってロ
ッカアーム１４ａは専らカム１７に規制されて作動し、
小径吸気弁８を前記より大きなリフトでかつ長時間開か
せる。 かくして小径吸気弁８と大径吸気弁９の両方を通じて混
合気が燃焼室３に吸引される上に、小径吸気弁８の流路
面積がさらに増すので、大きな体積効率を確保すること
ができ、出力性能が著しく向上する。この弁作動様式は
高回転数、高負荷時に用いれる。
、図６に示すように、油圧供給路２５内の油圧が連通路
２６を通じてピン孔部分２１ａに導かれ、この油圧によ
り切替えピン２２ａ、切替えピン２２ｂおよびストッパ
部片２３がスプリング２４の力に抗して押し上げられ、
切替えピン２２ａがロッカアーム１４ａと補助ロッカア
ーム２０とにまたがり、切替えピン２２ｂが補助ロッカ
アーム２０とロッカアーム１４ｂとにまたがる。従って
カム１７による補助ロッカアーム２０の揺動運動が切替
えピン２２ｂを介してロッカアーム１４ｂに伝えられ、
このロッカアーム１４ｂにより大径吸気弁９が作動する
。また補助ロッカアーム２０の揺動運動は切替えピン２
２ａを介してロッカアーム１４ａにも伝えられる。この
ようにしてカム１７によりロッカアーム１４ａに与えら
れる揺動運動は、カム１７とカム１６のリフト曲線が図
７について前述したような関係をなしているので、カム
１６により与えられる揺動運動よりも大きく、従ってロ
ッカアーム１４ａは専らカム１７に規制されて作動し、
小径吸気弁８を前記より大きなリフトでかつ長時間開か
せる。 かくして小径吸気弁８と大径吸気弁９の両方を通じて混
合気が燃焼室３に吸引される上に、小径吸気弁８の流路
面積がさらに増すので、大きな体積効率を確保すること
ができ、出力性能が著しく向上する。この弁作動様式は
高回転数、高負荷時に用いれる。
【００１８】上記２つの弁作動様式の切替えは機関の運
転状況に応じて行われるが、例えば回転数Ｎｅ をパラ
メータとして切替えるようにしてもよい。すなわち、横
軸に回転数Ｎｅ （ｒｐｍ ）をとり、縦軸に体積効率
ηｖ （％）をとって機関の出力特性曲線を示した図１
０において、回転数Ｎｅ が所定値以下の領域Ａにおい
ては図５の大径弁休止様式とし、回転数Ｎｅ が所定値
以上の領域Ｂにおいては図６の両弁作動様式とする。あ
るいは、スロットル開度または吸気管負圧によってあら
わされる負荷をパラメータとし、図１０と同様な図１１
に示すように、低負荷領域ｃにおいては大径弁休止様式
とし、高負荷領域Ｄにおいては両弁作動様式に切替える
ようにしてもよい。
転状況に応じて行われるが、例えば回転数Ｎｅ をパラ
メータとして切替えるようにしてもよい。すなわち、横
軸に回転数Ｎｅ （ｒｐｍ ）をとり、縦軸に体積効率
ηｖ （％）をとって機関の出力特性曲線を示した図１
０において、回転数Ｎｅ が所定値以下の領域Ａにおい
ては図５の大径弁休止様式とし、回転数Ｎｅ が所定値
以上の領域Ｂにおいては図６の両弁作動様式とする。あ
るいは、スロットル開度または吸気管負圧によってあら
わされる負荷をパラメータとし、図１０と同様な図１１
に示すように、低負荷領域ｃにおいては大径弁休止様式
とし、高負荷領域Ｄにおいては両弁作動様式に切替える
ようにしてもよい。
【００１９】図８および図９は、上記内燃機関において
ピストン２の運動により燃焼室３に生ずるスキッシュを
示す略図で、点線矢印２７ａは周辺の間隙１９から半径
方向内方へ向かって生ずる通常のスキッシュである。本
実施例においては、前述のように、燃焼室３の頂壁が低
い頂壁部分１８ａと、高い頂壁部分１８ｂと、両頂壁部
分を接続する段部１８ｃとから成っているので、前記通
常のスキッシュ２７ａのほかに、低い頂壁部分１８ａか
ら高い頂壁部分１８ｂへ向かって押し出されるスキッシ
ュ２７ｂが生じ、これら２重のスキッシュ２７ａ、２７
ｂにより燃焼速度が上昇する。これに加え、燃焼室３内
の混合気は３個の点火栓１２により点火されるので燃焼
が急速に開始され、この結果、低速高負荷時あるいは高
圧縮比仕様でのノッキングが有効に回避される。
ピストン２の運動により燃焼室３に生ずるスキッシュを
示す略図で、点線矢印２７ａは周辺の間隙１９から半径
方向内方へ向かって生ずる通常のスキッシュである。本
実施例においては、前述のように、燃焼室３の頂壁が低
い頂壁部分１８ａと、高い頂壁部分１８ｂと、両頂壁部
分を接続する段部１８ｃとから成っているので、前記通
常のスキッシュ２７ａのほかに、低い頂壁部分１８ａか
ら高い頂壁部分１８ｂへ向かって押し出されるスキッシ
ュ２７ｂが生じ、これら２重のスキッシュ２７ａ、２７
ｂにより燃焼速度が上昇する。これに加え、燃焼室３内
の混合気は３個の点火栓１２により点火されるので燃焼
が急速に開始され、この結果、低速高負荷時あるいは高
圧縮比仕様でのノッキングが有効に回避される。
【００２０】図１２は本発明の他の実施例を示す前記図
５に対応する図で、図５と同様な部分には同じ参照符号
を付してある。この実施例は、弁作動様式を、前記実施
例におけるように油圧によってではなく、電磁装置によ
って変更するようにしたものである。
５に対応する図で、図５と同様な部分には同じ参照符号
を付してある。この実施例は、弁作動様式を、前記実施
例におけるように油圧によってではなく、電磁装置によ
って変更するようにしたものである。
【００２１】本実施例においては、小径弁を動作させる
ロッカーアーム１４ａのピン孔部分２１ａにスプリング
２８によって付勢されたストッパ部片２９が嵌装され、
大径弁を作動させるロッカアーム１４ｂのピン孔部分２
１ｂ側に切替えピン３０が嵌装されている。そしてヘッ
ドカバー３１の側面にソレノイド３２が取付けられ、そ
のスピンドル３３がオイシール３４によりシールされて
カバー３１内に突出し、スピンドル３３に連結されたプ
ッシュロッド３５の先端が切替えピン３０の端面に当接
している。図示の状態では小径弁だけが作動しているが
、ソレノイド３２のスピンドル３３が突出し、プッシュ
ロッドを介して切替えピン３０、２２ｂが押し込まれる
と、各ロッカアーム１４ａ、１４ｂ、２０が一体に連結
し、小径弁および小径弁がともに総開角、リフトの大き
なカム１７によって作動される。
ロッカーアーム１４ａのピン孔部分２１ａにスプリング
２８によって付勢されたストッパ部片２９が嵌装され、
大径弁を作動させるロッカアーム１４ｂのピン孔部分２
１ｂ側に切替えピン３０が嵌装されている。そしてヘッ
ドカバー３１の側面にソレノイド３２が取付けられ、そ
のスピンドル３３がオイシール３４によりシールされて
カバー３１内に突出し、スピンドル３３に連結されたプ
ッシュロッド３５の先端が切替えピン３０の端面に当接
している。図示の状態では小径弁だけが作動しているが
、ソレノイド３２のスピンドル３３が突出し、プッシュ
ロッドを介して切替えピン３０、２２ｂが押し込まれる
と、各ロッカアーム１４ａ、１４ｂ、２０が一体に連結
し、小径弁および小径弁がともに総開角、リフトの大き
なカム１７によって作動される。
【００２２】切替えピンを前記実施例のように油圧で作
動させるようにすると、オイルポンプの容量を大きくし
なければならず、動力損失が増すが、本実施例のように
切替えピン駆動源としてソレノイドを使用すれば、動力
損失が少なく、燃料消費量の改善に寄与する。なお、ソ
レノイド３２を使用した動弁機構を図１３のように構成
すれば、小径弁は常時カム１６により作動させ、高速域
においては切替えピン３０によって補助ロッカアーム２
０とロッカアーム１４ｂを連結して、大径弁をカム１７
により作動させるようにすることもできる。
動させるようにすると、オイルポンプの容量を大きくし
なければならず、動力損失が増すが、本実施例のように
切替えピン駆動源としてソレノイドを使用すれば、動力
損失が少なく、燃料消費量の改善に寄与する。なお、ソ
レノイド３２を使用した動弁機構を図１３のように構成
すれば、小径弁は常時カム１６により作動させ、高速域
においては切替えピン３０によって補助ロッカアーム２
０とロッカアーム１４ｂを連結して、大径弁をカム１７
により作動させるようにすることもできる。
【００２３】本発明は前記各実施例に限定されるもので
はなく、幾多の変形が可能である。例えば点火栓は３本
以上設けてもよく、また大小の吸気弁と大小の排気弁と
を互いに千鳥状に配置して大径弁をできるだけ大きくす
ることも可能である。さらに小径弁の挟み角αを大径弁
の挟み角βより小さくしてもよく、あるいは両挟み角α
、βを互いに等しくしてもよい。
はなく、幾多の変形が可能である。例えば点火栓は３本
以上設けてもよく、また大小の吸気弁と大小の排気弁と
を互いに千鳥状に配置して大径弁をできるだけ大きくす
ることも可能である。さらに小径弁の挟み角αを大径弁
の挟み角βより小さくしてもよく、あるいは両挟み角α
、βを互いに等しくしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、機関の出力性能が向上
するとともに、低負荷時の燃焼が改善され、さらに、低
速高負荷時あるいは高圧縮比仕様でのノッキングが有効
に回避され、結局、熱効率が向上して燃料消費率が低減
する。
するとともに、低負荷時の燃焼が改善され、さらに、低
速高負荷時あるいは高圧縮比仕様でのノッキングが有効
に回避され、結局、熱効率が向上して燃料消費率が低減
する。
【図１】本発明による４サイクル内燃機関のシリンダ頭
部を示す概略平面図である。
部を示す概略平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ 線に総う概略断面図である
。
。
【図３】図１を矢印ＩＩＩ 方向から見た要部概略断面
図である。
図である。
【図４】図１を矢印ＩＶ方向から見た要部概略断面図で
ある。
ある。
【図５】動弁機構の一作動様式を示す図面である。
【図６】動弁機構の他の作動様式を示す図面である。
【図７】第１および第２の動弁カムのリフト曲線を示す
線図である。
線図である。
【図８】燃焼室の縦断面略図である。
【図９】燃焼室の横断面略図である。
【図１０】弁作動切替えの一例を説明するための機関の
出力特性曲線である。
出力特性曲線である。
【図１１】弁作動切替えの他の例を説明するための図１
０と同様な特性曲線図である。
０と同様な特性曲線図である。
【図１２】本発明の他の実施例を示す図５と同様な図面
である。
である。
【図１３】同実施例の変形例を示す同様な図面である。
１…シリンダ、２…ピストン、３…燃焼室、４…小径吸
気ポート、５…大径吸気ポート、６…小径排気ポート、
７…大径排気ポート、８…小径吸気弁、９…大径吸気弁
、１０…小径排気弁、１１…大径排気弁、１２…点火栓
、１３…ロッカアームシャフト、１４…ロッカアーム、
１５…カムシャフト、１６，１７…カム、１８…頂壁、
１９…間隙、２０…補助ロッカアーム、２１…ピン孔、
２２…切替えピン、２３…ストッパ部片、２４…スプリ
ング、２５…油圧供給路、２６…連通路、２７…スキッ
シュ、２８…スプリング、２９…ストッパ部片、３０…
切替えピン、３１…ヘッドカバー、３２…ソレノイド、
３３…スピンドル、３４…オイルシール、３５…プッシ
ュロッド。
気ポート、５…大径吸気ポート、６…小径排気ポート、
７…大径排気ポート、８…小径吸気弁、９…大径吸気弁
、１０…小径排気弁、１１…大径排気弁、１２…点火栓
、１３…ロッカアームシャフト、１４…ロッカアーム、
１５…カムシャフト、１６，１７…カム、１８…頂壁、
１９…間隙、２０…補助ロッカアーム、２１…ピン孔、
２２…切替えピン、２３…ストッパ部片、２４…スプリ
ング、２５…油圧供給路、２６…連通路、２７…スキッ
シュ、２８…スプリング、２９…ストッパ部片、３０…
切替えピン、３１…ヘッドカバー、３２…ソレノイド、
３３…スピンドル、３４…オイルシール、３５…プッシ
ュロッド。
Claims (2)
- 【請求項１】 １つの気筒に大径および小径の少くと
も２つの吸気弁と、大径および小径の少くとも２つの排
気弁とを有し、大径の吸気弁および排気弁を機関の運転
状態に応じて休止自在とした４サイクル内燃機関におい
て、吸気弁側と排気弁側とにそれぞれ、総開角が狭くリ
フトが低い第１の動弁カムと総開角が広くリフトが高い
第２の動弁カムとを設け、前記第１の動弁カムを前記小
径の弁のロッカアームに係合させるとともに、前記第２
の動弁カムを前記小径の弁のロッカアームと大径の弁の
ロッカアームとに同時に係脱可能とし、かつ前記気筒に
少くとも３個の点火栓を設けるとともに、燃焼室の高さ
を一方を低く他方を高く形成したことを特徴とする４サ
イクル内燃機関。 - 【請求項２】 １つの気筒に大径および小径の少くと
も２つの吸気弁と、大径および小径の少くとも２つの排
気弁とを有し、大径の吸気弁および排気弁を機関の運転
状態に応じて休止自在とした４サイクル内燃機関におい
て、吸気弁側と排気弁側とにそれぞれ、総開角が狭くリ
フトが低い第１の動弁カムと総開角が広くリフトが高い
第２の動弁カムとを設け、前記第１の動弁カムを前記小
径の弁のロッカアームに係合させるとともに、前記第２
の動弁カムを前記小径の弁のロッカアームと大径の弁の
ロッカアームとに同時に係脱させる電磁装置を設けたこ
とを特徴とする４サイクル内燃機関。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3080577A JPH04292526A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ４サイクル内燃機関 |
| US07/846,920 US5269270A (en) | 1991-03-20 | 1992-03-06 | Four-stroke cycle internal-combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3080577A JPH04292526A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ４サイクル内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292526A true JPH04292526A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13722201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3080577A Pending JPH04292526A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | ４サイクル内燃機関 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5269270A (ja) |
| JP (1) | JPH04292526A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013140998A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関 |
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| US5320075A (en) * | 1993-03-10 | 1994-06-14 | Chrysler Corporation | Internal combustion engine with dual ignition for a lean burn |
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| JPH07301105A (ja) * | 1994-05-06 | 1995-11-14 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
| JPH0914006A (ja) * | 1995-06-27 | 1997-01-14 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関のバルブ動作制御方法 |
| DE19611362C1 (de) * | 1996-03-22 | 1997-09-18 | Daimler Benz Ag | Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine |
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-
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|---|---|
| US5269270A (en) | 1993-12-14 |
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