JPH04318225A - 多バルブエンジンの吸気制御装置 - Google Patents

多バルブエンジンの吸気制御装置

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JPH04318225A
JPH04318225A JP3111185A JP11118591A JPH04318225A JP H04318225 A JPH04318225 A JP H04318225A JP 3111185 A JP3111185 A JP 3111185A JP 11118591 A JP11118591 A JP 11118591A JP H04318225 A JPH04318225 A JP H04318225A
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JP
Japan
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intake
air intake
valve
passage
low
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3111185A
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English (en)
Inventor
Yoshiharu Isaka
義治 井坂
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP3111185A priority Critical patent/JPH04318225A/ja
Publication of JPH04318225A publication Critical patent/JPH04318225A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02F1/4221Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder particularly for three or more inlet valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18DOHC [Double overhead camshaft]
    • 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
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低速回転時等に吸気通
路断面積を減少させる吸気制御弁を備えたエンジンの吸
気制御装置に関し、特に吸気弁を3本有する多バルブエ
ンジンに上記吸気制御装置を採用する場合に、いわゆる
縦スワールを発生できるとともに点火プラグ周辺に多量
の吸気を吹き込むことができ、もって燃料消費率(以下
、燃費と記す)を向上できるるようにした吸気制御弁の
配置位置の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの燃費を向上させるには、低速
回転時又は低負荷運転時等のように吸気量の少ない場合
でも吸気の流速を高めることにより、燃焼室内に縦スワ
ールを発生させ、希薄空燃比燃焼を安定化させることが
有効である。このような縦スワールを発生できる吸気制
御装置として、従来、例えば特公昭59−5767 号
公報に開示されているように、吸気通路の吸気弁開口近
傍に制御板を起伏可能に配置し、低速回転時又は低負荷
運転時には上記制御板を起立させて吸気通路面積を絞る
ようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで最近では、吸
気弁開口,排気弁開口面積を増大するために、吸気弁を
3本,排気弁を2本備えた5バルブエンジンが提案され
ており、この種のエンジンにも上記従来公報の吸気制御
装置を採用することが考えられる。しかしこの吸気弁を
3本備えた多バルブエンジンにおいて、上記従来公報の
吸気制御装置をそのまま採用することにより、3つの吸
気弁開口用通路を同等に絞り込むようにしても燃費の改
善にそれほど寄与できないことが判明した。
【0004】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、吸気弁を3本備えた場合に、縦スワールを確
実に発生させることができるとともに点火プラグ周辺に
多量の吸気を吹き込むことができ、もって希薄空燃比燃
焼を安定化して低速,低負荷燃費を向上できる多バルブ
エンジンの吸気制御装置を提供することを目的としてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼室の略中
央に点火プラグを配置するとともに、該点火プラグを囲
むように3つの吸気弁開口及び複数の排気弁開口を形成
し、上記左,右側部の吸気弁開口,及び中央の吸気弁開
口を、左,右側部通路及び中央通路からなり1つの外部
接続開口を有する吸気通路でシリンダ外壁に導出し、上
記左,右側部通路のそれぞれに、低速回転時又は低負荷
運転時に通路断面積を減少させる吸気制御弁を配設した
ことを特徴としている。
【0006】
【作用】本発明に係る吸気制御装置によれば、低速回転
時等のように吸気量の少ない場合は、吸気通路の左,右
側部通路に配設された吸気制御弁が閉位置に移動して該
左,右側部通路の通路断面積のみを減少させる。これに
より吸気の全体としての流速が高くなり、左,右側部吸
気弁開口からの吸気によって縦スワールが発生するとと
もに、より多量の吸気が中央吸気弁開口から燃焼室中央
に吹き込まれる。その結果、燃焼室中央に配置された点
火プラグ周辺の混合気が十分に撹拌され、希薄空燃比燃
焼が安定して行われ、低速,低負荷燃費が向上する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明する
。図1ないし図5は本発明の一実施例による5バルブエ
ンジンの吸気制御装置を説明するための図である。
【0008】図において、1は水冷式4サイクル並列4
気筒5バルブエンジンであり、これはクランクケース2
上にシリンダブロック3,シリンダヘッド4を前傾状態
に積層してヘッドボルトで結合し、該シリンダヘッド4
の上側合面にヘッドカバー5を被せた構造のものである
。上記シリンダブロック3に形成された4つのシリンダ
ボア3a内にはそれぞれピストン7が摺動自在に挿入さ
れており、該各ピストン7はコンロッド8でクランク軸
(図示せず)に連結されている。
【0009】上記シリンダヘッド4のシリンダブロック
3側の下側合面4aには燃焼室を構成する燃焼凹部4b
が凹設されている。該燃焼凹部4bの中央には点火プラ
グ9が螺挿されており、また該プラグ9の周囲には左,
右側部吸気弁開口4c,4c、中央吸気弁開口4c′、
及び排気弁開口4d,4dが開口している。この各排気
弁開口4dには排気弁10の弁板10aが、各吸気弁開
口4c,4c′には吸気弁11の弁板11aがそれぞれ
各開口4d,4c,4c′を開閉可能に配置されている
。該排気,吸気弁10,11の弁軸10b,11bはカ
ム軸方向に見ると所定の挟み角をなすように気筒軸方向
に斜めに延びており、その上端には排気,吸気リフタ1
2,13がそれぞれ装着されている。該各リフタ12,
13上には、これを駆動する排気,吸気カム軸14,1
5が気筒軸と直角方向に向けて、かつ相互に平行に配設
されている。なお、上記排気,吸気カム軸14,15と
クランク軸とを接続するカムチェン(図示せず)は上記
4つのシリンダボア3aの中央に形成されたチェン室4
e内に配置されている。
【0010】上記2つの排気弁開口4dは二叉状の排気
通路16でシリンダヘッド4の前壁4f側に導出されて
いる。なお、図示していないが、上記排気通路16の壁
面開口16aには排気マニホールドが接続されており、
該排気マニホールドの合流部には、排気通路断面積を制
御するための排気制御弁が配設されている。
【0011】また上記3つの吸気弁開口4c,4c′は
吸気通路17でシリンダヘッド4の後壁4g側に導出さ
れている。この吸気通路17は、1つの外部接続開口1
7aを有する三叉状のものであり、上記左,右側部の吸
気弁開口4c用の左,右側部通路17d,17dと、中
央の吸気弁開口4c′用の中央通路17eとから構成さ
れている。上記吸気通路17は気筒軸方向に見ると全体
としてカム軸と略直角方向に延びており、またカム軸方
向に見ると上記吸気弁開口4cからシリンダ後壁4g側
に円弧状に屈曲した後、略直線状に延びている。そして
この吸気通路17の外部接続開口17aには吸気マニホ
ールド18を介して気化器19が接続されている。この
吸気マニホールド18は、後述の吸気制御弁駆動機構を
保持するための保持ブラケット18aとキャブジョイン
ト18bとを一体化したものであり、保持ブラケット1
8aが上記外部接続開口17aに接続固定され、キャブ
ジョイント18bに上記気化器19の吐出口が接続固定
されている。この気化器19はスロットル操作によって
開閉するバタフライ式スロットルバルブ19aと、エン
ジンの吸気負圧で自動的に開閉するピストンバルブ19
bとを有する自動可変ベンチュリ式のものである。また
この気化器19の吸込口19cにはエアクリーナ20が
接続されている。
【0012】そして上記吸気通路17の左,右側部通路
17d,17dの底壁部分には弁穴17cが該通路方向
に、かつ底壁面に開口するように形成されている。この
弁穴17cは、気筒軸方向に見ると、上記左,右側部通
路17d,17dが外側ほど内側に位置するように僅か
に内側に斜めになっているのに対して、気筒軸を結ぶ直
線と直角になっている(図1参照)。一方、カム軸方向
に見ると、吸気通路17に対して下流側ほど吸気通路内
方に位置するように僅かに斜めになっている(図2参照
)。
【0013】上記左,右の弁穴17c内には、左,右側
部通路17d,17dの通路断面積を変化させるための
吸気制御弁21がその軸回りに回動可能に配設されてい
る。この吸気制御弁21と吸気通路17とは図1に示す
ように、相対的に角度θだけ斜めになっており、従って
図3,図4に示すように両者の偏位量Dは、シリンダ外
壁側ほど大きくなっている。上記吸気制御弁21は丸棒
にU溝状の吸気凹部21aをその全長に渡って切り欠き
形成するとともに、その先端に傾斜面21cを、後端に
ピニオン21bをそれぞれ形成してなるものである。上
記吸気凹部21aは、該制御弁21を全開位置に回動さ
せると上記左,右側部通路17dの壁面と連続面をなす
ようになっている。また上記制御弁21を全閉位置に回
動させると、上述のように弁穴17cが左,右側部通路
17dに対して斜めになっていることから、左,右側部
通路17の通路断面積を徐々に狭くするようになってい
る(図2〜図4参照)。
【0014】また上記吸気マニホールド18の保持ブラ
ケット18a内には、スライド穴18cが、上記各制御
弁21と直角方向に貫通形成されている。該スライド穴
18c内にはラック22aを有する駆動軸22がスライ
ド可能に挿入されており、このラック22aに上記制御
弁21のピニオン21bが噛合している。
【0015】なお、図示していないが、上記駆動軸22
の外端部には上記保持ブラケット18aで軸支された駆
動アームの一端が連結されており、該駆動アームの他端
は駆動ケーブルを介して駆動モータに接続されている。 また上述の排気制御弁も駆動ケーブルを介して上記駆動
モータに接続されており、この駆動モータは、コントロ
ールユニットでその駆動が制御される。
【0016】次に本実施例の作用効果について説明する
。エンジンの低速回転時,又は低負荷運転時のように吸
気量の少ない場合は、図2〜図4に示すように、上記左
,右側部通路17dに配設された吸気制御弁21が閉位
置に回動して該左,右側部通路17d部分の通路断面積
のみを減少させる。これにより吸気の全体としての流速
が高くなり、また左,右側部通路17dを流れる吸気は
天壁面に沿って流れ、左,右側部吸気弁開口4cから高
い流速で、かつ下方への方向性をもって燃焼室内に吹き
込まれ、縦スワールが確実に発生する。また左,右側部
通路17d部分のみを絞ったことから相対的により多量
の吸気が中央吸気弁開口4c′から燃焼室の中央に吹き
込まれ、中央部に配置された点火プラグ9周辺の混合気
がよく撹拌される。これらの点から希薄空燃比燃焼が安
定して行われ、その結果低速回転時,低負荷運転時にお
ける燃費が向上する。
【0017】また本実施例では、吸気制御弁21を棒状
体とし、これを吸気通路方向に配置したので、吸気通路
面積が徐々に減少し、これにより等価管長が長くなり、
低速回転時等における充填効率が向上し、それだけ低速
トルクが増大する。
【0018】そしてエンジンの高速回転時又は高負荷運
転時のように吸気量が多い場合は、上記吸気制御弁21
は全開位置に回動され、これにより吸気凹部21aが左
,右側部通路17dの壁面と連続面をなし(図3,図4
の二点鎖線参照)、吸気制御弁21が吸気抵抗となるこ
とはない。なお、上記実施例では、吸気制御弁を円形棒
状体とし、かつ吸気通路方向に配置したが、本発明にお
ける吸気制御弁の形状,配置方向は上記実施例に限定さ
れるものではなく、例えば棒状の吸気制御弁を吸気通路
と直角方向に向けて左,右側部通路のみに配置しても良
い。また上記特公昭59−5767号公報に記載されて
いるような板状の制御弁を左,右側部通路のみに配置し
ても良い。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明に係る多バルブエン
ジンの吸気制御装置によれば、吸気制御弁を左,右側部
通路のみに配置したので、低速回転時等には吸気通路の
左,右側部のみが絞られ、これにより左,右側部通路か
らの吸気によって縦スワールを発生させることができる
とともに、中央通路からの多量の吸気を点火プラグ周辺
に吹き込むことができ、これらの点から希薄空燃比燃焼
を安定化させて低速回転時,低負荷運転時等の燃費を向
上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2のI−I 線断面図である。
【図2】本発明の一実施例に係る5バルブエンジンの吸
気制御装置の断面側面図である。
【図3】図2のIII−III 線断面図である。
【図4】図2のIV−IV 線断面図である。
【図5】上記実施例のシリンダヘッドの底面図である。
【符号の説明】
1  エンジン 4b  燃焼凹部(燃焼室) 4c  左,右側部吸気弁開口 4c′  中央吸気弁開口 4g  シリンダ後壁(外壁) 9  点火プラグ 17  吸気通路 17a  外部接続開口 17d  左,右側部通路 17e  中央通路 21  吸気制御弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  燃焼室の略中央に点火プラグを配置す
    るとともに、該点火プラグを囲むように3つの吸気弁開
    口及び複数の排気弁開口を形成し、上記左,右側部,及
    び中央の各吸気弁開口を、左,右側部通路及び中央通路
    からなり1つの外部接続開口を有する吸気通路でシリン
    ダ外壁に導出し、上記左,右側部通路のそれぞれに、低
    速回転時又は低負荷運転時に通路断面積を減少させる吸
    気制御弁を配設したことを特徴とする多バルブエンジン
    の吸気制御装置。
JP3111185A 1991-04-15 1991-04-15 多バルブエンジンの吸気制御装置 Withdrawn JPH04318225A (ja)

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Effective date: 19980711