JPH08270500A - 内燃エンジン - Google Patents
内燃エンジンInfo
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- JPH08270500A JPH08270500A JP7076624A JP7662495A JPH08270500A JP H08270500 A JPH08270500 A JP H08270500A JP 7076624 A JP7076624 A JP 7076624A JP 7662495 A JP7662495 A JP 7662495A JP H08270500 A JPH08270500 A JP H08270500A
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- JP
- Japan
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- valve
- valve seat
- intake
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
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Classifications
-
- 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
- F01L1/265—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 peculiar to machines or engines with three or more intake valves per cylinder
-
- 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
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/22—Valve-seats not provided for in preceding subgroups of this group; Fixing of valve-seats
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バルブの大径化を実現して吸入ガス量の増大
を図ることができる内燃エンジンを提供すること。 【構成】 燃焼室Sに開口する吸気ポート(ポート)4
を吸気バルブ(バルブ)1−1,1−2によって適当な
タイミンングで開閉して所要のガス交換を行う内燃エン
ジンにおいて、前記吸気バルブ1−1,1−2が着座す
べきバルブシート6を接合型バルブシートで構成すると
ともに、該バルブシート1−1,1−2の間の距離a1
を吸気バルブ1−1,1−2全閉時における該吸気バル
ブ1−1,1−2の間の距離a2 以上(a1 ≧a2 )に
設定する。本発明によれば、吸気バルブ1−1,1−2
の大径化が可能となり、吸入ガス量を増やしてエンジン
出力の向上を図ることができる。
を図ることができる内燃エンジンを提供すること。 【構成】 燃焼室Sに開口する吸気ポート(ポート)4
を吸気バルブ(バルブ)1−1,1−2によって適当な
タイミンングで開閉して所要のガス交換を行う内燃エン
ジンにおいて、前記吸気バルブ1−1,1−2が着座す
べきバルブシート6を接合型バルブシートで構成すると
ともに、該バルブシート1−1,1−2の間の距離a1
を吸気バルブ1−1,1−2全閉時における該吸気バル
ブ1−1,1−2の間の距離a2 以上(a1 ≧a2 )に
設定する。本発明によれば、吸気バルブ1−1,1−2
の大径化が可能となり、吸入ガス量を増やしてエンジン
出力の向上を図ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接合型バルブシートを
採用した内燃エンジンに関する。
採用した内燃エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、4サイクルエンジンにおいて
は、燃焼室に開口する吸・排気ポートが吸・排気バルブ
によってそれぞれ適当なタイミングで開閉されて所要の
ガス交換がなされるが、シリンダヘッドの吸・排気ポー
トの開口部周縁には、吸・排気バルブが間欠的に着座す
べきバルブシートが一般には圧入によって組み付けられ
ている。例えば、図11に示すようにシリンダヘッド1
03の吸気ポート104と排気ポート105の開口部周
縁には、吸気バルブ101、排気バルブ102がそれぞ
れ間欠的に着座すべきバルブシート106,107が圧
入によって装着されている。
は、燃焼室に開口する吸・排気ポートが吸・排気バルブ
によってそれぞれ適当なタイミングで開閉されて所要の
ガス交換がなされるが、シリンダヘッドの吸・排気ポー
トの開口部周縁には、吸・排気バルブが間欠的に着座す
べきバルブシートが一般には圧入によって組み付けられ
ている。例えば、図11に示すようにシリンダヘッド1
03の吸気ポート104と排気ポート105の開口部周
縁には、吸気バルブ101、排気バルブ102がそれぞ
れ間欠的に着座すべきバルブシート106,107が圧
入によって装着されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、圧入型バル
ブシートは必要強度及び剛性を確保する必要からその厚
さが比較的厚く、又、所定の圧入代を要するためにその
高さ寸法も比較的大きく設定されている。このため、複
数のバルブを備える多バルブエンジンにあっては、バル
ブ間の距離が大きくなり、バルブの大径化或はバルブの
燃焼ドーム中心近傍への配置に限界があり、吸入ガス量
の増大を図ることができなかった。
ブシートは必要強度及び剛性を確保する必要からその厚
さが比較的厚く、又、所定の圧入代を要するためにその
高さ寸法も比較的大きく設定されている。このため、複
数のバルブを備える多バルブエンジンにあっては、バル
ブ間の距離が大きくなり、バルブの大径化或はバルブの
燃焼ドーム中心近傍への配置に限界があり、吸入ガス量
の増大を図ることができなかった。
【0004】他方、バルブシートが圧入されるシリンダ
ヘッドにおいては、吸気ポート及び排気ポートの開口部
周縁に厚肉部が形成されてその部分の必要強度及び剛性
が確保されている。このため、図11に示すように、水
ジャケット118の下壁118aが吸気ポート104及
び排気ポート105の各スロート部104a,105a
よりも上方に位置することとなり、水ジャケット118
とバルブシート106,107との間の熱伝導距離が長
くなり、吸・排気バルブ101,102とバルブシート
106,107の冷却性が悪いためにそれらの温度が高
くなり、これらの強度が低下するという問題があった。
ヘッドにおいては、吸気ポート及び排気ポートの開口部
周縁に厚肉部が形成されてその部分の必要強度及び剛性
が確保されている。このため、図11に示すように、水
ジャケット118の下壁118aが吸気ポート104及
び排気ポート105の各スロート部104a,105a
よりも上方に位置することとなり、水ジャケット118
とバルブシート106,107との間の熱伝導距離が長
くなり、吸・排気バルブ101,102とバルブシート
106,107の冷却性が悪いためにそれらの温度が高
くなり、これらの強度が低下するという問題があった。
【0005】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、バルブの大径化或は燃焼ドー
ム中心近傍への配置を実現して吸入ガス量の増大を図る
ことができるとともに、バルブとバルブシートの冷却性
を高めてこれらの強度アップを図ることができる内燃エ
ンジンを提供することにある。
で、その目的とする処は、バルブの大径化或は燃焼ドー
ム中心近傍への配置を実現して吸入ガス量の増大を図る
ことができるとともに、バルブとバルブシートの冷却性
を高めてこれらの強度アップを図ることができる内燃エ
ンジンを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、燃焼室に開口するポートを
バルブによって適当なタイミングで開閉して所要のガス
交換を行う内燃エンジンにおいて、前記バルブが着座す
べきバルブシートを接合型バルブシートで構成するとと
もに、該バルブシート間距離をバルブ全閉時におけるバ
ルブ間距離以上に設定したことを特徴とする。
め、請求項1記載の発明は、燃焼室に開口するポートを
バルブによって適当なタイミングで開閉して所要のガス
交換を行う内燃エンジンにおいて、前記バルブが着座す
べきバルブシートを接合型バルブシートで構成するとと
もに、該バルブシート間距離をバルブ全閉時におけるバ
ルブ間距離以上に設定したことを特徴とする。
【0007】請求項2記載の発明は、燃焼室に開口する
ポートをバルブによって適当なタイミングで開閉して所
要のガス交換を行う内燃エンジンにおいて、前記バルブ
が着座すべきバルブシートを接合型バルブシートで構成
するとともに、該バルブシート当り面下端と燃焼室鋳肌
縁との距離をバルブ下端面とバルブシート当り面下端と
の距離以下に設定したことを特徴とする。
ポートをバルブによって適当なタイミングで開閉して所
要のガス交換を行う内燃エンジンにおいて、前記バルブ
が着座すべきバルブシートを接合型バルブシートで構成
するとともに、該バルブシート当り面下端と燃焼室鋳肌
縁との距離をバルブ下端面とバルブシート当り面下端と
の距離以下に設定したことを特徴とする。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、前記ポートとバルブをそれぞれ吸気
ポートと吸気バルブとしたことを特徴とする。
載の発明において、前記ポートとバルブをそれぞれ吸気
ポートと吸気バルブとしたことを特徴とする。
【0009】請求項4記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の発明において、シリンダヘッドの吸気ポートス
ロート部の範囲内に水ジャケットの下壁を形成したこと
を特徴とする。
3記載の発明において、シリンダヘッドの吸気ポートス
ロート部の範囲内に水ジャケットの下壁を形成したこと
を特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明によれば、バルブシートを
接合型バルブシートとしてバルブシート間距離をバルブ
全閉時におけるバルブ間距離以上に設定したため、バル
ブの大径化が可能となり、当該内燃エンジンにおけるガ
ス交換量の増大を図ることができ、吸入ガス量を増やし
てエンジン出力の向上を図ることができる。
接合型バルブシートとしてバルブシート間距離をバルブ
全閉時におけるバルブ間距離以上に設定したため、バル
ブの大径化が可能となり、当該内燃エンジンにおけるガ
ス交換量の増大を図ることができ、吸入ガス量を増やし
てエンジン出力の向上を図ることができる。
【0011】請求項2記載の発明によれば、バルブシー
トを接合型バルブシートとして該バルブシート当り面下
端と燃焼室鋳肌縁との距離をバルブ下端面とバルブシー
ト当り面下端との距離以下に設定したため、バルブの燃
焼ドーム中心近傍への配置が可能となって該バルブをシ
リンダ壁から遠ざけることができ、特に吸気バルブを通
過する吸気の流動抵抗を低減させて吸入ガス量を増や
し、これによってエンジン出力の向上を図ることができ
る。
トを接合型バルブシートとして該バルブシート当り面下
端と燃焼室鋳肌縁との距離をバルブ下端面とバルブシー
ト当り面下端との距離以下に設定したため、バルブの燃
焼ドーム中心近傍への配置が可能となって該バルブをシ
リンダ壁から遠ざけることができ、特に吸気バルブを通
過する吸気の流動抵抗を低減させて吸入ガス量を増や
し、これによってエンジン出力の向上を図ることができ
る。
【0012】請求項3記載の発明によれば、吸入バルブ
の大径化又は燃焼ドーム中心近傍への配置が実現され、
吸入ガス量を増やしてエンジン出力の向上を図ることが
できる。
の大径化又は燃焼ドーム中心近傍への配置が実現され、
吸入ガス量を増やしてエンジン出力の向上を図ることが
できる。
【0013】請求項4記載の発明によれば、水ジャケッ
トとバルブシート及びバルブとの間の熱伝導距離が短く
なり、バルブシート自体の厚さも非常に薄いため、バル
ブとバルブシートの冷却性が高められてこれらの温度が
下がり、該バルブ及びバルブシートの強度が高められ
る。
トとバルブシート及びバルブとの間の熱伝導距離が短く
なり、バルブシート自体の厚さも非常に薄いため、バル
ブとバルブシートの冷却性が高められてこれらの温度が
下がり、該バルブ及びバルブシートの強度が高められ
る。
【0014】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【0015】図1は本発明に係る内燃エンジンのシリン
ダヘッドの縦断面図、図2は同シリンダヘッドの吸気ポ
ート部近傍の拡大断面図である。
ダヘッドの縦断面図、図2は同シリンダヘッドの吸気ポ
ート部近傍の拡大断面図である。
【0016】本実施例に係る内燃エンジンは4サイクル
5バルブエンジンであって、これは各気筒について3つ
の吸気バルブ1−1,1−2(1−1は両側の吸気バル
ブ、1−2は中央の吸気バルブ(センターバルブ))と
2つの排気バルブ2を備えており(図1参照)、軽量な
Al合金で構成されるシリンダヘッド3に形成された3
つの吸気ポート4と2つの排気ポート5はそれぞれ吸気
バルブ1−1,1−2、排気バルブ2によって適当なタ
イミングで開閉され、これによって所要のガス交換がな
される。
5バルブエンジンであって、これは各気筒について3つ
の吸気バルブ1−1,1−2(1−1は両側の吸気バル
ブ、1−2は中央の吸気バルブ(センターバルブ))と
2つの排気バルブ2を備えており(図1参照)、軽量な
Al合金で構成されるシリンダヘッド3に形成された3
つの吸気ポート4と2つの排気ポート5はそれぞれ吸気
バルブ1−1,1−2、排気バルブ2によって適当なタ
イミングで開閉され、これによって所要のガス交換がな
される。
【0017】ところで、前記シリンダヘッド3の下面に
は、燃焼室Sを構成する凹状の燃焼ドーム3aが形成さ
れており、同シリンダヘッド3に形成された前記吸気ポ
ート4と排気ポート5の燃焼室Sへの開口部周縁には、
前記吸気バルブ1−1,1−2、排気バルブ2がそれぞ
れ間欠的に着座すべきバルブシート6,7が各々装着さ
れている。
は、燃焼室Sを構成する凹状の燃焼ドーム3aが形成さ
れており、同シリンダヘッド3に形成された前記吸気ポ
ート4と排気ポート5の燃焼室Sへの開口部周縁には、
前記吸気バルブ1−1,1−2、排気バルブ2がそれぞ
れ間欠的に着座すべきバルブシート6,7が各々装着さ
れている。
【0018】而して、吸気バルブ1−1,1−2と排気
バルブ2はそれぞれバルブガイド8,9に摺動自在に挿
通しており、これらはバルブスプリング10,11によ
って閉じ方向に付勢されている。そして、吸気バルブ1
−1,1−2と排気バルブ2は、バルブリフタ12,1
3に摺接しながら回転するカム14,15によってそれ
ぞれ適当なタイミングで駆動される。
バルブ2はそれぞれバルブガイド8,9に摺動自在に挿
通しており、これらはバルブスプリング10,11によ
って閉じ方向に付勢されている。そして、吸気バルブ1
−1,1−2と排気バルブ2は、バルブリフタ12,1
3に摺接しながら回転するカム14,15によってそれ
ぞれ適当なタイミングで駆動される。
【0019】ここで、前記バルブシート6,7について
説明する。
説明する。
【0020】本実施例においては、バルブシート6,7
は接合型バルブシートであって、これは耐衝撃性、耐摩
耗性及び高温強度に優れたFe系燒結材によってリング
状に成形された母材の表面に被膜16(図9参照)を
0.1〜30μmの厚さに形成して構成されており、こ
れらは抵抗熱接合法によってシリンダヘッド3に接合さ
れている。尚、該接合型バルブシート6,7の母材であ
るFe系燒結材の空孔には、高熱伝導性及び自己潤滑性
を有するCu等の金属が溶浸処理によって充填されてい
る。
は接合型バルブシートであって、これは耐衝撃性、耐摩
耗性及び高温強度に優れたFe系燒結材によってリング
状に成形された母材の表面に被膜16(図9参照)を
0.1〜30μmの厚さに形成して構成されており、こ
れらは抵抗熱接合法によってシリンダヘッド3に接合さ
れている。尚、該接合型バルブシート6,7の母材であ
るFe系燒結材の空孔には、高熱伝導性及び自己潤滑性
を有するCu等の金属が溶浸処理によって充填されてい
る。
【0021】ところで、上記被膜16の材料としては、
シリンダヘッド3の材料であるAl合金の主成分である
Alと当該材料の元素又は主成分元素との間で、Al及
び当該材料の元素又は主成分元素の融点よりも低い融点
の共晶合金を形成する材料が選定され、斯かる材料とし
て本実施例ではCuを用いた。尚、本実施例では、電気
メッキによってCuの被膜16を形成したが、その他、
無電解メッキや溶射によって被膜16を形成しても良
い。
シリンダヘッド3の材料であるAl合金の主成分である
Alと当該材料の元素又は主成分元素との間で、Al及
び当該材料の元素又は主成分元素の融点よりも低い融点
の共晶合金を形成する材料が選定され、斯かる材料とし
て本実施例ではCuを用いた。尚、本実施例では、電気
メッキによってCuの被膜16を形成したが、その他、
無電解メッキや溶射によって被膜16を形成しても良
い。
【0022】而して、Al,Cu単体の融点はそれぞれ
660℃,1083℃であるのに対し、Al−Cu合金
の共晶点の温度はAl,Cuの融点(660℃,108
3℃)よりも低い548℃であり、従って、Al,Cu
の融点よりも低い融点のAl−Cu共晶合金が形成され
得る。
660℃,1083℃であるのに対し、Al−Cu合金
の共晶点の温度はAl,Cuの融点(660℃,108
3℃)よりも低い548℃であり、従って、Al,Cu
の融点よりも低い融点のAl−Cu共晶合金が形成され
得る。
【0023】次に、吸気側の接合型バルブシート6の接
合プロセスを図3乃至図10に従って説明する。尚、図
3乃至図8は接合型バルブシートの接合プロセスを説明
するための半裁断面図、図9は図4のA部拡大詳細図、
図10は図5のB部拡大詳細図である。
合プロセスを図3乃至図10に従って説明する。尚、図
3乃至図8は接合型バルブシートの接合プロセスを説明
するための半裁断面図、図9は図4のA部拡大詳細図、
図10は図5のB部拡大詳細図である。
【0024】先ず、図3に示すように、接合型バルブシ
ート6はその外周の突起部6aがシリンダヘッド3の吸
気ポート4の6周縁の突起部に当接する状態でセットさ
れる。このとき、図4に示す上部電極21をガイドする
ためのガイドバー20を、シリンダヘッド3に予め形成
されたバルブガイド挿通孔に挿入セットする。
ート6はその外周の突起部6aがシリンダヘッド3の吸
気ポート4の6周縁の突起部に当接する状態でセットさ
れる。このとき、図4に示す上部電極21をガイドする
ためのガイドバー20を、シリンダヘッド3に予め形成
されたバルブガイド挿通孔に挿入セットする。
【0025】次に、図4に示すようにガイドバー20に
沿って上下動する抵抗溶接機の上部電極21が接合型バ
ルブシート6の内周テーパ面6bに嵌合され、接合型バ
ルブシート6が上部電極21によって所定の力Fで加圧
されてシリンダヘッド3に押圧される。このとき、シリ
ンダヘッド3の材料であるAl合金と被膜16の材料で
あるCuがそれぞれ固相状態で接触・押圧される。この
ときの、バルブシート6とシリンダヘッド3との接触部
の状態を図9に示す。
沿って上下動する抵抗溶接機の上部電極21が接合型バ
ルブシート6の内周テーパ面6bに嵌合され、接合型バ
ルブシート6が上部電極21によって所定の力Fで加圧
されてシリンダヘッド3に押圧される。このとき、シリ
ンダヘッド3の材料であるAl合金と被膜16の材料で
あるCuがそれぞれ固相状態で接触・押圧される。この
ときの、バルブシート6とシリンダヘッド3との接触部
の状態を図9に示す。
【0026】そして、図4に示す加圧状態から電極21
によってバルブシート6に通電がなされると(図5参
照)、該バルブシート6からシリンダヘッド3へと電流
が流れ、両者の接触部及びその周辺が加熱される。この
とき、温度上昇によって活発になった原子運動の結果、
両者の接触部ではCu及びAl原子の相互拡散が起き、
Cu−Al合金組成を有する固相拡散層がバルブシート
6の被膜16とシリンダヘッド3との間に生じる。
によってバルブシート6に通電がなされると(図5参
照)、該バルブシート6からシリンダヘッド3へと電流
が流れ、両者の接触部及びその周辺が加熱される。この
とき、温度上昇によって活発になった原子運動の結果、
両者の接触部ではCu及びAl原子の相互拡散が起き、
Cu−Al合金組成を有する固相拡散層がバルブシート
6の被膜16とシリンダヘッド3との間に生じる。
【0027】而して、加熱温度がCu−Al合金の液相
を生じるに十分な温度に達すると、バルブシート6とシ
リンダヘッド3との接触部にCu−Al合金の融解が始
まり、そして、この融解は時間の経過と共に進行し、図
10に示すように、バルブシート6の母材であるFe系
燒結材とシリンダヘッド3とが直接接触する。このと
き、以下のことが同時進行する。
を生じるに十分な温度に達すると、バルブシート6とシ
リンダヘッド3との接触部にCu−Al合金の融解が始
まり、そして、この融解は時間の経過と共に進行し、図
10に示すように、バルブシート6の母材であるFe系
燒結材とシリンダヘッド3とが直接接触する。このと
き、以下のことが同時進行する。
【0028】即ち、シリンダヘッド3のAl合金材はバ
ルブシート6との接合界面において図10の矢印方向の
塑性流れを生じ、前記反応で生じている液相を外部へ排
出するとともに、接触界面においてはFe原子とAl原
子の固相拡散によってバルブシート6がシリンダヘッド
3の吸気ポート4の周縁に強固に接合される。
ルブシート6との接合界面において図10の矢印方向の
塑性流れを生じ、前記反応で生じている液相を外部へ排
出するとともに、接触界面においてはFe原子とAl原
子の固相拡散によってバルブシート6がシリンダヘッド
3の吸気ポート4の周縁に強固に接合される。
【0029】以上のメカニズムによってバルブシート6
がシリンダヘッド3に強固に接合されると、通電を遮断
する。すると、図6に示すようにバルブシート6とシリ
ンダヘッド3の接合界面にはAlの塑性変形層17が形
成され、界面端部には、排出された液相が凝固した部分
が形成される。
がシリンダヘッド3に強固に接合されると、通電を遮断
する。すると、図6に示すようにバルブシート6とシリ
ンダヘッド3の接合界面にはAlの塑性変形層17が形
成され、界面端部には、排出された液相が凝固した部分
が形成される。
【0030】次に、図7に示すように、電極21を取り
除いてバルブシート6への加圧を解除し、最後に図8に
示すようにバルブシート6を機械加工によって所定の形
状に仕上加工すれば、バルブシート6のシリンダヘッド
3への接合作業が完了し、バルブシート6はシリンダヘ
ッド3の吸気ポート4の開口部周縁に強固に接合されて
一体化される。
除いてバルブシート6への加圧を解除し、最後に図8に
示すようにバルブシート6を機械加工によって所定の形
状に仕上加工すれば、バルブシート6のシリンダヘッド
3への接合作業が完了し、バルブシート6はシリンダヘ
ッド3の吸気ポート4の開口部周縁に強固に接合されて
一体化される。
【0031】尚、以上は吸気側のバルブシート6のみの
接合プロセスについて説明したが、排気側のバルブシー
ト7も同様にしてシリンダヘッド3に強固に接合され
る。
接合プロセスについて説明したが、排気側のバルブシー
ト7も同様にしてシリンダヘッド3に強固に接合され
る。
【0032】ところで、以上のようにして接合される接
合型バルブシート6,7の厚さは非常に薄く(通常は5
00μm程度)、その幅及び高さ寸法も非常に小さいた
め、例えば図2に示すように、吸気側のバルブシート6
の間の距離a1 を吸気バルブ1−1,1−2の全閉時に
おける該吸気バルブ1−1,1−2の間の距離b1 以上
(a1 ≧b1 )に設定することができる。この結果、シ
リンダヘッド3のAl合金部分を十分な厚さに確保する
ことができ、吸気バルブ1−1,1−2の大径化が可能
となり、該吸気バルブ1−1,1−2を通過して不図示
のシリンダ内に供給される吸入ガス量を増やしてエンジ
ン出力の向上を図ることができる。尚、従来のエンジン
における圧入型バルブシート106と吸気バルブ101
を図2に鎖線にて示すが、従来はバルブシート106が
厚いために該バルブシート106の間の距離a2 が吸気
バルブ101の全閉時における該吸気バルブ101間の
距離b2 以下(a2 ≦b2 )に設定されていたため、吸
気バルブ101の大径化には限界があったことは前述の
通りである。
合型バルブシート6,7の厚さは非常に薄く(通常は5
00μm程度)、その幅及び高さ寸法も非常に小さいた
め、例えば図2に示すように、吸気側のバルブシート6
の間の距離a1 を吸気バルブ1−1,1−2の全閉時に
おける該吸気バルブ1−1,1−2の間の距離b1 以上
(a1 ≧b1 )に設定することができる。この結果、シ
リンダヘッド3のAl合金部分を十分な厚さに確保する
ことができ、吸気バルブ1−1,1−2の大径化が可能
となり、該吸気バルブ1−1,1−2を通過して不図示
のシリンダ内に供給される吸入ガス量を増やしてエンジ
ン出力の向上を図ることができる。尚、従来のエンジン
における圧入型バルブシート106と吸気バルブ101
を図2に鎖線にて示すが、従来はバルブシート106が
厚いために該バルブシート106の間の距離a2 が吸気
バルブ101の全閉時における該吸気バルブ101間の
距離b2 以下(a2 ≦b2 )に設定されていたため、吸
気バルブ101の大径化には限界があったことは前述の
通りである。
【0033】ところで、図2に示すように、燃焼室Sの
図示a面は鋳肌のままであるが、本実施例においては、
バルブシート6の当り面下端Pと燃焼室鋳肌縁Qとの距
離cは吸気バルブ1−1,1−2の下端面とバルブシー
ト6の当り面下端Pとの距離(バルブマージン厚さ)d
以下(c≦d)に設定されている。このため、吸気バル
ブ1−1,1−2を燃焼ドーム3aの中心近傍へ配置す
ることが可能となり、該吸気バルブ1−1,1−2を不
図示のシリンダ壁から遠ざけることができる。この結
果、各吸気バルブ1−1,1−2を大径化しなくても、
該吸気バルブ1−1,1−2を通過する吸気の流動抵抗
を低減させて吸入ガス量を増やすことができ、これによ
ってもエンジン出力の向上を図ることができる。
図示a面は鋳肌のままであるが、本実施例においては、
バルブシート6の当り面下端Pと燃焼室鋳肌縁Qとの距
離cは吸気バルブ1−1,1−2の下端面とバルブシー
ト6の当り面下端Pとの距離(バルブマージン厚さ)d
以下(c≦d)に設定されている。このため、吸気バル
ブ1−1,1−2を燃焼ドーム3aの中心近傍へ配置す
ることが可能となり、該吸気バルブ1−1,1−2を不
図示のシリンダ壁から遠ざけることができる。この結
果、各吸気バルブ1−1,1−2を大径化しなくても、
該吸気バルブ1−1,1−2を通過する吸気の流動抵抗
を低減させて吸入ガス量を増やすことができ、これによ
ってもエンジン出力の向上を図ることができる。
【0034】ところで、図1に示すように、シリンダヘ
ッド3には冷却水を流すための水ジャケット18が形成
されているが、本実施例ではバルブシート6,7を接合
型としたために、水ジャケット18の下壁18aを吸気
ポート4と排気ポート5のスロート部4a,5aの範囲
内に形成することができる。この結果、水ジャケット1
8とバルブシート6,7及び吸・排気バルブ1−1,1
−2,2との間の熱伝導距離が短くなり、更にバルブシ
ート6,7自体の厚さも非常に薄いため、吸・排気バル
ブ1−1,1−2,2とバルブシート6,7の冷却性が
高められてこれらの温度が下がり、該吸・排気バルブ1
−1,1−2,2及びバルブシート6,7の実強度が高
められる尚、以上は本発明を特に4サイクルエンジンに
適用した例について言及したが、本発明は2サイクルエ
ンジンもその適用対象に含むことは勿論である。
ッド3には冷却水を流すための水ジャケット18が形成
されているが、本実施例ではバルブシート6,7を接合
型としたために、水ジャケット18の下壁18aを吸気
ポート4と排気ポート5のスロート部4a,5aの範囲
内に形成することができる。この結果、水ジャケット1
8とバルブシート6,7及び吸・排気バルブ1−1,1
−2,2との間の熱伝導距離が短くなり、更にバルブシ
ート6,7自体の厚さも非常に薄いため、吸・排気バル
ブ1−1,1−2,2とバルブシート6,7の冷却性が
高められてこれらの温度が下がり、該吸・排気バルブ1
−1,1−2,2及びバルブシート6,7の実強度が高
められる尚、以上は本発明を特に4サイクルエンジンに
適用した例について言及したが、本発明は2サイクルエ
ンジンもその適用対象に含むことは勿論である。
【0035】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
記載の発明によれば、バルブシートを接合型バルブシー
トとして該バルブシート間距離をバルブ全閉時における
バルブ間距離以上に設定したため、バルブの大径化が可
能となり、当該内燃エンジンにおけるガス交換量の増大
を図ることができ、吸入ガス量を増やしてエンジン出力
の向上を図ることができるという効果が得られる。
記載の発明によれば、バルブシートを接合型バルブシー
トとして該バルブシート間距離をバルブ全閉時における
バルブ間距離以上に設定したため、バルブの大径化が可
能となり、当該内燃エンジンにおけるガス交換量の増大
を図ることができ、吸入ガス量を増やしてエンジン出力
の向上を図ることができるという効果が得られる。
【0036】請求項2記載の発明によれば、バルブシー
トを接合型バルブシートとして該バルブシート当り面下
端と燃焼室鋳肌縁との距離をバルブ下端面とバルブシー
ト当り面下端との距離以下に設定したため、バルブの燃
焼ドーム中心近傍への配置が可能となって該バルブをシ
リンダ壁から遠ざけることができ、特に吸気バルブを通
過する吸気の流動抵抗を低減させて吸入ガス量を増や
し、これによってエンジン出力の向上を図ることができ
るという効果が得られる。
トを接合型バルブシートとして該バルブシート当り面下
端と燃焼室鋳肌縁との距離をバルブ下端面とバルブシー
ト当り面下端との距離以下に設定したため、バルブの燃
焼ドーム中心近傍への配置が可能となって該バルブをシ
リンダ壁から遠ざけることができ、特に吸気バルブを通
過する吸気の流動抵抗を低減させて吸入ガス量を増や
し、これによってエンジン出力の向上を図ることができ
るという効果が得られる。
【0037】請求項3記載の発明によれば、吸入バルブ
の大径化又は燃焼ドーム中心近傍への配置が実現され、
吸入ガス量を増やしてエンジン出力の向上を図ることが
できるという効果が得られる。
の大径化又は燃焼ドーム中心近傍への配置が実現され、
吸入ガス量を増やしてエンジン出力の向上を図ることが
できるという効果が得られる。
【0038】請求項4記載の発明によれば、水ジャケッ
トとバルブシート及びバルブとの間の熱伝導距離が短
く、バルブとバルブシートの冷却性が高められてこれら
の温度が下がるため、該バルブ及びバルブシートの強度
が高められるという効果が得られる。
トとバルブシート及びバルブとの間の熱伝導距離が短
く、バルブとバルブシートの冷却性が高められてこれら
の温度が下がるため、該バルブ及びバルブシートの強度
が高められるという効果が得られる。
【図1】本発明に係る内燃エンジンのシリンダヘッドの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図2】本発明に係る内燃エンジンのシリンダヘッドの
吸気ポート部近傍の拡大断面図である。
吸気ポート部近傍の拡大断面図である。
【図3】接合型バルブシートの接合プロセスを説明する
ための半裁断面図である。
ための半裁断面図である。
【図4】接合型バルブシートの接合プロセスを説明する
ための半裁断面図である。
ための半裁断面図である。
【図5】接合型バルブシートの接合プロセスを説明する
ための半裁断面図である。
ための半裁断面図である。
【図6】接合型バルブシートの接合プロセスを説明する
ための半裁断面図である。
ための半裁断面図である。
【図7】接合型バルブシートの接合プロセスを説明する
ための半裁断面図である。
ための半裁断面図である。
【図8】接合型バルブシートの接合プロセスを説明する
ための半裁断面図である。
ための半裁断面図である。
【図9】図4のA部拡大詳細図である。
【図10】図5のB部拡大詳細図である。
【図11】従来の内燃エンジンのシリンダヘッドの縦断
面図である。
面図である。
1−1,1−2 吸気バルブ 2 排気バルブ 3 シリンダヘッド 4 吸気ポート 4a 吸気ポートスロート部 5 排気ポート 5a 排気ポートスロート部 6,7 接合型バルブシート 18 水ジャケット 18a 水ジャケット下壁 a バルブシート間距離 b バルブ間距離 P バルブシート当り面下端 Q 燃焼室鋳肌縁 S 燃焼室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02F 1/38 F02F 1/38 A F16K 1/42 F16K 1/42 G
Claims (4)
- 【請求項1】 燃焼室に開口するポートをバルブによっ
て適当なタイミングで開閉して所要のガス交換を行う内
燃エンジンにおいて、前記バルブが着座すべきバルブシ
ートを接合型バルブシートで構成するとともに、該バル
ブシート間距離をバルブ全閉時におけるバルブ間距離以
上に設定したことを特徴とする内燃エンジン。 - 【請求項2】 燃焼室に開口するポートをバルブによっ
て適当なタイミングで開閉して所要のガス交換を行う内
燃エンジンにおいて、前記バルブが着座すべきバルブシ
ートを接合型バルブシートで構成するとともに、該バル
ブシート当り面下端と燃焼室鋳肌縁との距離をバルブ下
端面とバルブシート当り面下端との距離以下に設定した
ことを特徴とする内燃エンジン。 - 【請求項3】 前記ポートとバルブはそれぞれ吸気ポー
トと吸気バルブであることを特徴とする請求項1又は2
記載の内燃エンジン。 - 【請求項4】 シリンダヘッドのポートスロート部の範
囲内に水ジャケットの下壁を形成したことを特徴とする
請求項1,2又は3記載の内燃エンジン。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7076624A JPH08270500A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 内燃エンジン |
EP96105096A EP0735248B1 (en) | 1995-03-31 | 1996-03-29 | Multiple valve internal combustion engine |
DE69624963T DE69624963T2 (de) | 1995-03-31 | 1996-03-29 | Mehrventilbrennkraftmaschine |
US08/625,941 US5687685A (en) | 1995-03-31 | 1996-04-01 | Valve seat and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7076624A JPH08270500A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 内燃エンジン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08270500A true JPH08270500A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=13610521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7076624A Pending JPH08270500A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 内燃エンジン |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5687685A (ja) |
EP (1) | EP0735248B1 (ja) |
JP (1) | JPH08270500A (ja) |
DE (1) | DE69624963T2 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08296417A (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン用シリンダヘッド |
US6223713B1 (en) * | 1996-07-01 | 2001-05-01 | Tecumseh Products Company | Overhead cam engine with cast-in valve seats |
JP2001507100A (ja) * | 1996-12-21 | 2001-05-29 | ウノバ・ユー・ケイ・リミテッド | 溶着機械加工部品 |
US6347377B2 (en) | 1998-11-04 | 2002-02-12 | Phoenix Technologies Ltd. | Method and apparatus for providing intelligent power management |
EP1074329B1 (en) * | 1999-08-06 | 2004-05-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Diffusion joining structure |
DE10255447A1 (de) * | 2002-11-28 | 2004-06-24 | Daimlerchrysler Ag | Ventilsitz und Verfahren zur Herstellung eines Ventilsitzes |
US20070137604A1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-06-21 | Silseth John R | Motorcycle engine |
DE102007031464A1 (de) * | 2006-07-17 | 2008-01-24 | Alstom Technology Ltd. | Dampfeinlassventil einer Dampfturbine |
WO2016027650A1 (ja) * | 2014-08-18 | 2016-02-25 | オリジン電気株式会社 | 金属接合体及び金属接合体の製造方法 |
US20170058823A1 (en) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | GM Global Technology Operations LLC | Cylinder head with blended inlet valve seat for high tumble inlet port |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1155320B (it) * | 1982-04-22 | 1987-01-28 | Fiat Auto Spa | Metodo per l'ottenimento di una sede valvola su una testata di un motore endotermico e motore con sedi valvola ottenute con tale metodo |
JPS62150014A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-04 | Toyota Motor Corp | アルミニウム合金製バルブシ−トレスシリンダヘツド |
JPS62168669A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-24 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 複合アルミニウム部材の製造方法 |
JPH01186261A (ja) * | 1988-01-18 | 1989-07-25 | Toyota Motor Corp | バルブシートの接合方法 |
JPH03210961A (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-13 | Toyota Motor Corp | シリンダヘッドの製造方法 |
JP3270937B2 (ja) * | 1992-04-08 | 2002-04-02 | ヤマハ発動機株式会社 | エンジンのシリンダヘッド構造 |
JPH05332106A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関のバルブシート |
JPH05340299A (ja) * | 1992-06-08 | 1993-12-21 | Mazda Motor Corp | エンジンのアルミニウム合金製シリンダヘッド及びその製造方法 |
EP0611883B1 (en) * | 1993-02-19 | 1998-07-08 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
US5492091A (en) * | 1994-12-23 | 1996-02-20 | Ford Motor Company | Thermally conductive valve seat insert assembly |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7076624A patent/JPH08270500A/ja active Pending
-
1996
- 1996-03-29 DE DE69624963T patent/DE69624963T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-29 EP EP96105096A patent/EP0735248B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-01 US US08/625,941 patent/US5687685A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5687685A (en) | 1997-11-18 |
EP0735248A2 (en) | 1996-10-02 |
DE69624963D1 (de) | 2003-01-09 |
EP0735248B1 (en) | 2002-11-27 |
EP0735248A3 (en) | 1998-01-21 |
DE69624963T2 (de) | 2003-04-10 |
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