JPS60209614A - Valve apparatus for four-cycle engine - Google Patents
Valve apparatus for four-cycle engineInfo
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- JPS60209614A JPS60209614A JP6622784A JP6622784A JPS60209614A JP S60209614 A JPS60209614 A JP S60209614A JP 6622784 A JP6622784 A JP 6622784A JP 6622784 A JP6622784 A JP 6622784A JP S60209614 A JPS60209614 A JP S60209614A
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L5/00—Slide valve-gear or valve-arrangements
- F01L5/04—Slide valve-gear or valve-arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は４サイクルエンジンの弁装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a valve device for a four-stroke engine.
従来４サイクルエンジンにおいては、シリンダヘッドの
吸気ボート及び排気ポートをそれぞれ開閉する吸気弁及
び排気弁は弁棒先端に円板型の弁頭を一体的に設けてな
るポペットバルブにて構成され、該ポペットバルブをコ
イル状のバルブスプリングにより閉弁方向に付勢し、ク
ランクシャフトと連動し該クランクシャフトの回転数の
１／２゛ の回転数で回転するカムシャフトのカム面を
、前記弁棒の末端側に当接させ、吸入、圧縮、爆発、排
気の各行程に応じて吸気ボート及び排気ポートを開閉し
ていた。In conventional 4-stroke engines, the intake and exhaust valves that open and close the intake boat and exhaust port of the cylinder head, respectively, are composed of poppet valves with a disc-shaped valve head integrally provided at the tip of the valve stem. The poppet valve is urged in the valve closing direction by a coiled valve spring, and the cam surface of the camshaft, which is interlocked with the crankshaft and rotates at 1/2 of the rotation speed of the crankshaft, is pressed against the valve stem. It was placed in contact with the end side, and the intake boat and exhaust port were opened and closed according to each stroke of suction, compression, explosion, and exhaust.
この場合ポペットバルブはその弁頭側が燃焼室内方に突
出することにより、吸気ボート及び排気ポートを開閉す
るものであるため、燃焼室の有効容積がポペットバルブ
の突出した分だけ小さくなると共に、弁頭自体が吸気及
び排気に対して抵抗となるため、ガス交換即ち吸気効率
及び排気効率を高めることは現状構成では困難である。In this case, the poppet valve opens and closes the intake boat and exhaust port by protruding into the combustion chamber with its valve head, so the effective volume of the combustion chamber becomes smaller by the protrusion of the poppet valve, and the valve head protrudes into the combustion chamber. Since the gas itself acts as a resistance to intake and exhaust, it is difficult to increase gas exchange, that is, intake efficiency and exhaust efficiency with the current configuration.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、吸気効率及
び排気効率を従来に比して大幅に高めて４サイクルエン
ジンの資質を向上させることを目的とし、この目的を達
成するため、シリンダヘッドの吸気ボート及び排気ポー
トをそれぞれ開閉する吸気弁及び排気弁を具備した４サ
イクル、エンジンの弁装置において、該吸気弁及び排気
弁の少なくとも一方をピストンバルブにて構成し、該ピ
ストンバルブを該シリンダヘッドのバルブ嵌装室内に軸
方向に沿って所定ストローク摺動自在に嵌装し、該バル
ブ嵌装室壁面に該ボートを開口し、クランクシャフトの
回転数の１／２の回転数で回転する回転軸と該ピストン
バルブとをコンロッドを介して連結することにより、該
回転軸の回転に伴ってピストンバルブが摺動し得る如く
なし、該ピストンバルブが上死点から下死点へ摺動時、
該ピストンバルブのストロークの略中間点より下死点側
で該ボートがバルブ嵌装室内を介して燃焼室内に開口し
得るように構成したことを特徴とする４サイクルエンジ
ンの弁装置を提供するものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to improve the quality of a four-stroke engine by significantly increasing intake efficiency and exhaust efficiency compared to the conventional one. In a valve device for a 4-stroke engine equipped with an intake valve and an exhaust valve that open and close an intake boat and an exhaust port, respectively, at least one of the intake valve and the exhaust valve is a piston valve, and the piston valve is connected to the cylinder. The boat is fitted into the valve fitting chamber of the head so as to be able to slide a predetermined stroke along the axial direction, the boat is opened on the wall surface of the valve fitting chamber, and the boat is rotated at a rotation speed that is 1/2 of the rotation speed of the crankshaft. By connecting the rotating shaft and the piston valve via a connecting rod, the piston valve can slide as the rotating shaft rotates, and when the piston valve slides from top dead center to bottom dead center, ,
To provide a valve device for a four-stroke engine, characterized in that the boat is configured to open into a combustion chamber through a valve fitting chamber at a position closer to the bottom dead center than approximately the midpoint of the stroke of the piston valve. It is.
以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。第１図及び第２図中１は４サイクルエンジンのシリン
ダで、内部にピストン２が摺動自在に嵌装され、該ピス
トン２はコンロッド３を介してクランクシャフト４に連
結され前記ピストン２の摺動に伴い前記クランクシャフ
ト４が回転する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 designates a cylinder of a four-stroke engine, into which a piston 2 is slidably fitted. The piston 2 is connected to a crankshaft 4 via a connecting rod 3, and The crankshaft 4 rotates as the engine moves.
前記シリンダ１の上部のシリンダヘッド５とシリンダヘ
ッドカバー５ａとの間の空隙部には本発明の弁装置６が
設けられている。即ち、弁装置６はシリンダヘッド５の
吸気ポート７及び排気ポート８をそれぞれ開閉する吸気
バルブ９及び排気バルブ１０を有している。これら吸気
バルブ９及び排気バルブ１０は互いに同一構成で、クス
トンバルブ９ａ及び１０ａにて構成され、前記シリンダ
ヘッド５に設けた上下端面が開口する円筒体１１ａ及び
１２ａよりなるバルブ嵌装室１１及び１２内にそれぞれ
所定ストローク摺動自在に嵌装されている。これらの円
筒体１１ａ及び１２ａの下端面は燃焼室１３の略半球面
状の天井壁と均−面とされている。前記円筒体１１ａ及
び１２ａの周壁に穿設した透孔１ ］、 ｂ及び１２ｂ
は、これら円筒体１１ａ及び１２ａの外側位置にその全
周に亘って設けた環状空隙部７ａ及び８ａを介して前記
吸気ボート７及び排気ポート８にそれぞれ連通されてい
る。前記環状空隙部７ａ及び８ａの幅Ｄ’（第２図参照
）は前記円筒体１１ａ及び１２ａの透孔１１ｂ及び１２
ｂの位置変更を許容し得るに十分な寸法に設定されてい
る。A valve device 6 of the present invention is provided in the gap between the cylinder head 5 and the cylinder head cover 5a at the upper part of the cylinder 1. That is, the valve device 6 has an intake valve 9 and an exhaust valve 10 that open and close the intake port 7 and exhaust port 8 of the cylinder head 5, respectively. These intake valves 9 and exhaust valves 10 have the same configuration, and are composed of Kuston valves 9a and 10a, and are located inside valve fitting chambers 11 and 12, which are made of cylindrical bodies 11a and 12a provided in the cylinder head 5 and whose upper and lower end surfaces are open. are slidably fitted to each other by a predetermined stroke. The lower end surfaces of these cylindrical bodies 11a and 12a are flush with the substantially hemispherical ceiling wall of the combustion chamber 13. Through holes 1], b and 12b formed in the peripheral walls of the cylindrical bodies 11a and 12a
are communicated with the intake boat 7 and the exhaust port 8, respectively, through annular voids 7a and 8a provided around the entire circumference of the cylindrical bodies 11a and 12a. The width D' (see FIG. 2) of the annular voids 7a and 8a is the same as that of the through holes 11b and 12 of the cylindrical bodies 11a and 12a.
The dimensions are set to be sufficient to allow for a change in the position of b.
前記ピストンバルブ９ａ、１０ａのヘッド面（第２図及
び第４図中下端面）は、上死点位置（燃焼室１３側への
摺動限界位置）になった時前記燃焼室１３の天井壁と均
−面となるように球状凹面とされて燃焼室１３の天井壁
の一部を構成し得るようになっている。The head surfaces (lower end surfaces in FIGS. 2 and 4) of the piston valves 9a and 10a touch the ceiling wall of the combustion chamber 13 when the piston valves 9a and 10a reach the top dead center position (sliding limit position toward the combustion chamber 13 side). It is made into a spherical concave surface so as to have a uniform surface, so that it can constitute a part of the ceiling wall of the combustion chamber 13.
また、前記ピストンバルブ９ａ、ＬＯａが上死点側から
下死点側（反燃焼室工３側）へ摺動時、これらピストン
バルブ９ａ、１０ａのストロークの略中間点より下死点
側で、前記透孔１１ｂ、１２ｂ、が開口し、吸気ボート
７及び排気ポート８が環状空隙部７ａ、 ８ａ、バルブ
嵌装室１１，１２を介して燃焼室１３に開口し得るよう
に設定されている。Further, when the piston valves 9a and LOa slide from the top dead center side to the bottom dead center side (the side opposite to the combustion chamber work 3), on the bottom dead center side from the approximate midpoint of the stroke of these piston valves 9a and 10a, The through holes 11b and 12b are open, and the intake boat 7 and the exhaust port 8 are configured to open into the combustion chamber 13 via the annular voids 7a and 8a and the valve fitting chambers 11 and 12.
前記ピストンバルブ９ａ、１０ａは動弁機構１４゜１５
により開閉駆動される。これら動弁機構１４゜１５は互
いに同一構成で、一端に歯車１４ａ−、１５ａを同心一
体に設けた回転軸Ｌ４ｂ’、Ｌ５ｂと、これら回転軸１
４ｂ、１５ｂとピストンバルブ９ａ。The piston valves 9a and 10a are valve train mechanisms 14 and 15.
It is driven to open and close by. These valve mechanisms 14 and 15 have the same configuration, and have rotating shafts L4b' and L5b with gears 14a and 15a concentrically provided at one end, and these rotating shafts 1 and 15.
4b, 15b and piston valve 9a.
１０ａとを連結するコンロッド１４ｃ、１５ｃとを有し
ている。It has connecting rods 14c and 15c that connect to the connecting rod 10a.
前記回転軸ｔ４ｂ、ｔａｂは第４図に示す如く軸受１４
ｄ、１５ｄを介してシリンダヘッド５に回転自在に支持
されている。The rotating shafts t4b and tab are mounted on bearings 14 as shown in FIG.
It is rotatably supported by the cylinder head 5 via d and 15d.
前記コンロッド１４ｃ、１５ｃは、その大径端部が前記
歯車１４ａ、１５ａに回転軸Ｌ４ｂ、１５ｂに対して偏
心して突設した偏心軸１４ｅ、１５ｅに軸受１４ｆ、１
５ｆを介して回転自在に嵌着され、小径端部が前記ピス
トンバルブ９ａ、１０ａに取付軸１４ｇ、１５ｇを介し
て回転自在に取り付けられている。そして、回転軸１４
ｂ、１５ｂの回転に伴い、フンロッド１．４ｃ、１５ｃ
を介してピストンバルブ９ ａ ＋ １０ ａが円筒体
１１ａ、１２ａ内を軸線方向に摺動し得るようになって
いる。The connecting rods 14c, 15c have bearings 14f, 1 on eccentric shafts 14e, 15e, which have large diameter ends protruding from the gears 14a, 15a eccentrically with respect to the rotating shafts L4b, 15b.
5f, and the small diameter end portions are rotatably attached to the piston valves 9a, 10a via mounting shafts 14g, 15g. And the rotating shaft 14
With the rotation of b and 15b, the hun rods 1.4c and 15c
The piston valves 9 a + 10 a can slide in the axial direction within the cylindrical bodies 11 a and 12 a via the piston valves 9 a + 10 a.
前記歯車１４ａ、１５ａはタイミングシャフト１６に固
着した歯車１７に噛合しており、該タイミングシャフト
１６は第１図に示す如くシリンダヘッド５に軸受１８及
び１９を介して回転１在に支持されている。前記タイミ
ングシャフト１Ｇの一端部にはチェンスプロケット２０
が固着され、該チェンスプロケット２０と前記クランク
シャフト４に固着したチェンスプロケット２１との間に
、エンドレスチェン２２が巻装されている。従って、ク
ランクシャフト４の回転に伴ない、チェンスプロケット
２１、エンドレスチェン２２、チェノスプロケット２０
．タイミングシヤフト１６、歯車１７．１４ａ、４５ａ
を介して回転軸１４ｂ、１５ｂが、クランクシャフト４
の回転数の１／２の回転数で回転するようになっている
。The gears 14a and 15a mesh with a gear 17 fixed to a timing shaft 16, and the timing shaft 16 is rotatably supported by the cylinder head 5 via bearings 18 and 19, as shown in FIG. . A chain sprocket 20 is provided at one end of the timing shaft 1G.
An endless chain 22 is wound between the chain sprocket 20 and the chain sprocket 21 fixed to the crankshaft 4. Therefore, as the crankshaft 4 rotates, the chain sprocket 21, endless chain 22, and chain sprocket 20
．． Timing shaft 16, gears 17.14a, 45a
The rotating shafts 14b and 15b connect to the crankshaft 4 via
The rotation speed is 1/2 of the rotation speed of .
尚、第３図中２３はチェンガイドローラ、２４はチェン
テンシＡナー、２５は該チェンテンショナー２４のテン
シゴン調整機構、２６はオイルポンプ駆動用スプロケッ
トであり、また、第１図中２７は点火プラグである。In addition, 23 in FIG. 3 is a chain guide roller, 24 is a chain tensioner A, 25 is a tension adjustment mechanism of the chain tensioner 24, 26 is an oil pump driving sprocket, and 27 in FIG. 1 is a spark plug. be.
次に、上記構成の本発明の４サイクルエンジンの弁装置
の作用を説明する。ピストン２の上下運動に伴ないコン
ロッド３を介してクランクシャフト４が回転すると、チ
ェンスプロケット２１、エンドレスチェン２２、チェン
スプロケット２０、タイミングシャフト１６．歯車１７
．１４ａ 、 １５ａ 。Next, the operation of the valve device for the four-stroke engine of the present invention having the above configuration will be explained. When the crankshaft 4 rotates via the connecting rod 3 as the piston 2 moves up and down, the chain sprocket 21, endless chain 22, chain sprocket 20, timing shaft 16 . gear 17
．． 14a, 15a.
回転軸１４ｂ、１５ｂ、コンロッド１４ｃ、１５ｃを介
してピストンバルブ９ａ、ｌｏｇが所定のタイミングで
円筒体１１ａ、１２ａ内を摺動することによって、吸気
ボート７及び排気ボート８がそ九ぞれ開閉されるもので
ある。The piston valves 9a and logs slide within the cylindrical bodies 11a and 12a at predetermined timings via the rotating shafts 14b and 15b and the connecting rods 14c and 15c, thereby opening and closing the intake boat 7 and the exhaust boat 8, respectively. It is something that
更に、第６図を参照してピストンバルブ９ａ、 １０ａ
の開閉タイミングについて詳述する。尚、同図中Ｓ、は
ピストン２の、Ｓ２及びＳ３は従来のポペットバルブよ
りなる吸気バルブ及び排気バルブの、Ｓ４及びＳ５は本
発明のピストンバルブ９ａ及び１０ａよりなる吸気バル
ブ９及び排気バルブ１０のリフト状態をそれぞれ示すリ
フト曲線である。ピストン２が２往復する間に吸入、圧
縮、爆発、排気の４行程が１サイクルとして行われ、各
行程毎にクランクシャフト４は１８０°宛回転する。従
ってピストン２が２往復する間にクランクシャフト４は
２回転する。尚、第６図においては、クランクシャフト
４の回転角が０〜１８０°の時′圧縮行程、１８０°〜
３６０°の時爆発行程、３６０″〜５４０°の時排気行
程、及び５４０°〜７２０°の時吸入行程として、ピス
トン２のリフト曲線Ｓ、を表示しである。Furthermore, referring to FIG. 6, piston valves 9a and 10a
The opening/closing timing will be explained in detail. In the figure, S indicates the piston 2, S2 and S3 indicate the intake valve and exhaust valve made of conventional poppet valves, and S4 and S5 indicate the intake valve 9 and the exhaust valve 10 made of the piston valves 9a and 10a of the present invention. These are lift curves showing the respective lift states. During two reciprocations of the piston 2, four strokes of suction, compression, explosion, and exhaust are performed as one cycle, and the crankshaft 4 rotates 180 degrees for each stroke. Therefore, the crankshaft 4 rotates twice while the piston 2 reciprocates twice. In addition, in FIG. 6, when the rotation angle of the crankshaft 4 is 0 to 180 degrees, the compression stroke is 180 degrees to 180 degrees.
The lift curve S of the piston 2 is displayed as an explosion stroke when the angle is 360°, an exhaust stroke when the angle is from 360° to 540°, and an intake stroke when the angle is from 540° to 720°.
まず、吸気側ピストン９ａはリフト曲線Ｓ、で明らかな
ようにクランクシャフト４が０°〜２９０８回転する間
、下死点側から上死点側に向かい５また略２９０°〜１
ＩＩ８６４０°回転する間、上死点側から下死点側に向
かい、更に略６４０″〜７２０″回転する間、下死点側
から上死点側に向かいそれぞれ摺動する。そして、クラ
ンクシャフト４が０゜〜略り００°回転する間（斜線部
分）吸気側ピストンバルブ９ａは吸気ボート７を開口し
、圧縮行程時における吸気慣性による吸気作用が行われ
る。First, as is clear from the lift curve S, the intake piston 9a moves from the bottom dead center side to the top dead center side while the crankshaft 4 rotates from 0° to 2908°.
II While rotating by 8640 degrees, it slides from the top dead center side toward the bottom dead center side, and while further rotating approximately 640'' to 720'', it slides from the bottom dead center side toward the top dead center side. Then, while the crankshaft 4 rotates from 0° to approximately 00° (shaded portion), the intake side piston valve 9a opens the intake boat 7, and an intake action is performed due to intake inertia during the compression stroke.
また、クランクシャフト４が略１００６〜略５００’回
転する間吸気側ピストンバルブ９ａは吸気ポート７を閉
塞する。更に、クランクシャフト４が略５００゜〜７２
０°回転する間（斜線部分）吸気側ピストンバルブ９ａ
は吸気ボート７を開口する。クランクシャフト４が初期
位置から略１００°回転した位置（図中ａ点）で、吸気
側ピストンバルブ９ａは吸気ボート７を閉塞するもので
、このａ点は吸気側ピストンバルブ９ａが下死点から上
死点への摺動時、該ピストンバルブ９ａのストロークＬ
ｂの略中間点より下死点側に偏位している。また、クラ
ンクシャフト４が初期位置から略２９０°回転した位置
（図中す点）で、吸気側ピストンバルブ９ａは上死点に
あってそのヘッド面は第２１８ｉｉＩ及び第４図に示す
如く燃焼室１３の天井壁と均−面になる。更にクランク
シャフト４が初期位置から略５００°回転した位置（図
中Ｃ点）で、吸気側ピストンバルブ９ａは吸気ポート７
を開口するもので、このＣ点は吸気側ピストンバルブ９
ａが上死点から下死点への摺動時、該ピストンパル９ａ
のストロークＬｂの略中間点より下死点側に偏位してい
る。また、クランクシャフト４が初期位置から略６４０
°回転した位置（図中ｄ点）で吸気側ピストンバルブ９
ａは下死点にあって、そのヘッド面は円筒体１１ａの下
端（燃焼室１３側端）より所定寸法だけ上端側に位置し
ており、このヘッド面と円筒体１１ａの下端との間に画
成される空間部の分だけ燃焼室１３の容積が実質的に拡
大するものである。Further, the intake side piston valve 9a closes the intake port 7 while the crankshaft 4 rotates approximately 1006 to approximately 500'. Furthermore, the crankshaft 4 is approximately 500° to 72°.
During 0° rotation (hatched area) intake side piston valve 9a
opens the intake boat 7. The intake piston valve 9a closes the intake boat 7 at a position where the crankshaft 4 has rotated approximately 100 degrees from the initial position (point a in the figure). Stroke L of the piston valve 9a when sliding to top dead center
It is deviated toward the bottom dead center from the approximate midpoint of b. Further, at a position where the crankshaft 4 has rotated approximately 290 degrees from the initial position (the dot in the figure), the intake side piston valve 9a is at the top dead center, and its head surface is in the combustion chamber as shown in FIGS. 218iii and 4. It becomes an even surface with the ceiling wall of No. 13. Further, at a position where the crankshaft 4 has rotated approximately 500° from the initial position (point C in the figure), the intake side piston valve 9a is connected to the intake port 7.
This point C is the intake side piston valve 9.
When a slides from the top dead center to the bottom dead center, the piston pal 9a
The stroke Lb is deviated toward the bottom dead center from the approximate midpoint of the stroke Lb. Also, the crankshaft 4 is approximately 640 degrees from the initial position.
° At the rotated position (point d in the figure), the intake side piston valve 9
a is at the bottom dead center, and its head surface is located on the upper end side by a predetermined dimension from the lower end (combustion chamber 13 side end) of the cylindrical body 11a, and there is a gap between this head surface and the lower end of the cylindrical body 11a. The volume of the combustion chamber 13 is substantially increased by the defined space.
次に、排気側ピストンバルブ１０ａはリフト曲線Ｓ５で
明らかなようにクランクシャフト４が０″〜略７０’回
転する間、下死点側から上死点側に向かい、また略７０
°〜略４３０″回転する間、上死点側から下死点側に向
かい、更に略４３０’〜７２０６回転する間、下死点側
から上死点側に向かいそれぞれ摺動する。そして、クラ
ンクシャフト４が略２９０°〜略５８５°回転する間（
斜線部分）排気側ピストンバルブ１０ａは排気ポート８
を開口することにより排気作用が行われてそれ以外は排
気ポート８を閉塞しているため排気作用は行われない。Next, as is clear from the lift curve S5, the exhaust side piston valve 10a moves from the bottom dead center side to the top dead center side while the crankshaft 4 rotates from 0'' to about 70', and also moves toward the top dead center side by about 70'.
The crank slides from the top dead center side toward the bottom dead center while rotating approximately 430° to approximately 430'', and then slides from the bottom dead center side toward the top dead center while rotating approximately 430' to approximately 7206 degrees. While the shaft 4 rotates approximately 290° to approximately 585° (
Shaded area) The exhaust side piston valve 10a is the exhaust port 8
The exhaust action is performed by opening the exhaust port 8, and the exhaust action is not performed otherwise because the exhaust port 8 is closed.
クランクシャフト４が初期位置から略７０’回転した位
置（図中ｅ点）で、排気側ピストンバルブＬＯａは上死
点にあって、吸気側ピストンバルブ９ａの場合と同様に
ヘッド面が燃焼室１３の天井壁と均−面になる。また、
クランクシャフト４が初期位置から略２９０°回転した
位置（図中ｆ点）で排気側ピストンバルブ１０ａは排気
ポート８を開口するもので。At a position where the crankshaft 4 has rotated approximately 70' from the initial position (point e in the figure), the exhaust side piston valve LOa is at the top dead center, and the head surface is facing toward the combustion chamber 1 as in the case of the intake side piston valve 9a. It becomes an even surface with the ceiling wall. Also,
The exhaust side piston valve 10a opens the exhaust port 8 at a position where the crankshaft 4 has rotated approximately 290 degrees from the initial position (point f in the figure).
このｆ点は吸気側ピストンバルブ９ａの場合と同様に排
気側ピストンバルブｌｏｇが上死点から下死点へ摺動時
、該ピストンバルブ１０ａのストロークＬｂの略中間点
より下死点側に偏位している。As in the case of the intake side piston valve 9a, when the exhaust side piston valve log slides from the top dead center to the bottom dead center, this point f is biased toward the bottom dead center from the approximately midpoint of the stroke Lb of the piston valve 10a. It is in the position.
更に、クランクシャフト４が初期位置から略４３０’回
転した位置（図中ｇ点）で排気側ピストン１０ａは下死
点にあって、そのヘッド面は吸気側ピストンバルブ９ａ
の場合と同様に円筒体１２ａの下端より所定寸法だけ上
端側に位置しており、このヘッド面と円筒体１２ａの下
端との間に画成される空間部の分だけ燃焼室１３の容積
が実質的に拡大するものである・また、クランクシャフ
ト４が初期位置から略５８５°回転した位置（図中り点
）で排気側ピストンバルブ１０ａは排気ポートＢを閉塞
するもので、この６点は吸気側ピストンバルブ９ａの場
合と同様に排気側ピストンバルブ１０ａが不死点から上
死点への摺動時、該ピストンバルブ１０ａのストローク
Ｌｂの略中間点より下死点側に偏位している。Further, at a position where the crankshaft 4 has rotated approximately 430' from the initial position (point g in the figure), the exhaust side piston 10a is at the bottom dead center, and its head surface is aligned with the intake side piston valve 9a.
As in the case of , the combustion chamber 13 is located a predetermined distance above the lower end of the cylindrical body 12a, and the volume of the combustion chamber 13 is increased by the space defined between this head surface and the lower end of the cylindrical body 12a. In addition, the exhaust side piston valve 10a closes the exhaust port B at the position where the crankshaft 4 has rotated approximately 585 degrees from the initial position (point in the figure), and these six points As in the case of the intake piston valve 9a, when the exhaust piston valve 10a slides from the dead center to the top dead center, it is deviated from the approximate midpoint of the stroke Lb of the piston valve 10a toward the bottom dead center. .
ところで、従来のポペットバルブよりなる吸気バルブ及
び排気バルブにおいては、ポペットバルブの閉塞作動時
に打音が発生しないようにする為、リフト曲線Ｓ２及び
Ｓ３で明らかなように、リフトの立ち上かり開始時点近
傍と戻り終了時点近傍におけるカーブが逆カーブとなっ
ているのに対して５本発明の吸気側及び排気側のピスト
ンバルブ９ａ及び１０ａにおいては開閉作動時に衝合す
る部分が全くなく、打音について配慮する必要がないの
で、それらのリフト曲線ｓ４．ｓ５で明らかなように立
ち上がり開始時点近傍と戻り終了時点近傍におけるカー
ブが逆カーブとならずに正弦曲線となり、吸気作用時に
はスムースに立ち上がることにより吸気が流れ易くなっ
て吸気効率、即ち充填効率が高くなり、また、排気作用
時には排気ガスの慣性をそのままにして排気の流れを排
気ポートにつなげることができるので排気効率も高くな
るものである。By the way, in intake valves and exhaust valves made of conventional poppet valves, in order to prevent hitting noise from occurring when the poppet valve is closed, the timing at which the lift begins to rise, as is clear from lift curves S2 and S3, is While the curves near the return end point are opposite curves, in the piston valves 9a and 10a on the intake side and exhaust side of the present invention, there is no part that collides during opening/closing operation, and there is no impact noise. Since there is no need to consider these lift curves s4. As is clear from s5, the curves near the start of the rise and near the end of the return are not reverse curves but sinusoidal curves, and during the intake action, the rise is smooth, making it easier for intake air to flow, resulting in high intake efficiency, that is, charging efficiency. Furthermore, during the exhaust operation, the flow of exhaust gas can be connected to the exhaust port while keeping the inertia of the exhaust gas as it is, so the exhaust efficiency is also increased.
また、上述したように吸気側及び排気側のピストンバル
ブ９ａ、１０ａは、従来のポペットバルブにみられるよ
うなりリアランスの変化に伴ないシール性能が左右され
るということが全くないので、メンテナンスが簡単とな
る。In addition, as mentioned above, the piston valves 9a and 10a on the intake side and the exhaust side are easy to maintain because their sealing performance is not affected by changes in rearance as is the case with conventional poppet valves. becomes.
また、ピストンバルブ９ａ及び１０ａはその上死点位置
にある時ヘッド面が燃焼室１３の天井壁と均−面となり
、燃焼室１３内へ全く突出しないから、吸・排気のピス
トンバルブ９ａ、 １０ａを互いに近接させることによ
って、Ｗ５焼室１３の天井壁のバルブ嵌装室１１．１２
の開口面積を大きく設定できる。Further, when the piston valves 9a and 10a are at the top dead center position, the head surfaces are in a flat plane with the ceiling wall of the combustion chamber 13 and do not protrude into the combustion chamber 13 at all, so that the intake/exhaust piston valves 9a, 10a By making the valve fitting chambers 11 and 12 of the ceiling wall of the W5 baking chamber 13 close to each other,
The opening area can be set large.
更に、バルブ嵌装室１１，１２を構成する円筒体１．１
ａ、Ｌ２ａの周壁に、吸気ポート７及び排気ポート８に
連通する透孔１１ｂ、１２ｂを設けたため、円筒体１１
ａ、１２ａを交換すること↓こよりバルブ開閉タイミン
グを容易且つ確実に変えられる。Further, a cylindrical body 1.1 constituting the valve fitting chambers 11 and 12
Since the through holes 11b and 12b communicating with the intake port 7 and the exhaust port 8 are provided in the peripheral wall of L2a, the cylindrical body 11
By replacing a and 12a, the valve opening/closing timing can be changed easily and reliably.
また、円筒体１１ａ、１２ａの透孔１１ｂ、１２ｂの外
周に環状空隙部７ａ、８ａを設け、これら空隙部７ａ、
８ａの幅りを１円筒体１１ａ、Ｌ２ａの透孔１１ｂ、１
２ｂの位置変更を許容し得るに十分な寸法に設定したか
ら、そ九らの相対的位置合わせが容易で、加工及び組立
精度が緩和される。Furthermore, annular voids 7a and 8a are provided on the outer peripheries of the through holes 11b and 12b of the cylindrical bodies 11a and 12a, and these voids 7a,
The width of 8a is 1 cylinder body 11a, the through hole 11b of L2a, 1
Since the dimensions are set to be sufficient to permit a change in the position of 2b, relative positioning of the parts 2b is easy, and processing and assembly accuracy is eased.
尚、上記実施例においては吸気側バルブ９．及び排気側
バルブ１０の両者をピストンバルブ９ａ 、 １０ａと
した場合について説明したが、これに限られるものでは
なく、吸気側バルブ及び排気側バルブのいずれか一方を
ピストンバルブで構成してもよいその他の構成について
も、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得るこ
とは勿論である。In the above embodiment, the intake valve 9. Although the case where both the intake side valve and the exhaust side valve 10 are made of piston valves 9a and 10a has been described, the present invention is not limited to this, and either the intake side valve or the exhaust side valve may be configured with a piston valve. It goes without saying that the configuration of can also be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.
以上詳述した如く本発明の４サイクルエンジンの弁装置
はシリンダヘッドの吸気ボート及び排気ポートをそれぞ
れ開閉する吸気弁及び排気弁を具（１ｆ？した４サイク
ルエンジンの弁装置において、該吸気弁及び排気弁の少
なくとも一方をピストンバルブにて構成し、該ピストン
バルブを該シリンダヘッドのバルブ嵌装室内に軸方向に
沿って所定ストローク摺動自在に嵌装し、該バルブ嵌装
室壁面に該ポートを開口し、クランクシャフトの回転数
の１／２の回転数で回転する回転軸と該ピストンバルブ
とをコンロッドを介して連結することにより、該回転軸
の回転に伴ってピストンバルブが摺動し得る如くなし、
該ピストンバルブが上死点から不死点へ摺動時、該ピス
トンバルブのストロークの略中間点より下死点側で該ポ
ートがバルブ嵌装室内を介して燃焼室内に開口し得るよ
うに構成したことを特徴とするから、燃焼室の有効容積
が大きくなり、吸・排気効率が高くなるので、４サイク
ルエンジンの資質を向上させることができる。As described in detail above, the valve device for a four-stroke engine according to the present invention includes an intake valve and an exhaust valve that open and close the intake boat and exhaust port of the cylinder head, respectively. At least one of the exhaust valves is constituted by a piston valve, the piston valve is fitted in a valve fitting chamber of the cylinder head so as to be slidable by a predetermined stroke along the axial direction, and the port is provided on the wall surface of the valve fitting chamber. By opening the piston valve and connecting the rotary shaft rotating at 1/2 the rotation speed of the crankshaft via a connecting rod, the piston valve slides as the rotary shaft rotates. Not as good as it gets,
When the piston valve slides from the top dead center to the dead center, the port is configured to open into the combustion chamber through the valve fitting chamber at a position closer to the bottom dead center than approximately the midpoint of the stroke of the piston valve. Because of this feature, the effective volume of the combustion chamber becomes larger and the intake/exhaust efficiency becomes higher, so that the quality of the four-cycle engine can be improved.
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明の弁装
置を備えた４サイクルエンジンの要部縦断面図、第２図
は第１図のｎ−ｍ線に沿う縦断面図、第３図は第１図の
ｍ−ｍ線に沿う縦断面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ
線に沿う横断面図、第５図は第２図のｖ−■線に沿う横
断面図、第６図はクランクシャフトの回転角と、ピスト
ンのリフト、従来の吸・排気バルブのリフト及び本発明
の吸・排気バルブのリフトとの関係を示すリフト曲線図
である。
５・・シリンダヘッド、６・・・弁装置、７・・・吸気
ボート、８・・・排気ポート、９・・吸気バルブ、９ａ
・・・ピストンバルブ、１０・・・排気バルブ、１０ａ
・・・ビス１ヘン八ルブ、１１．１２・・バルブ嵌装室
、１３・・・燃焼室、１４ ｂ、 、１５ ｂ’−回転
軸、１４ｃ 、 １５ｃｍコンロッド。
出願人 本田技研工業株式会社
代理人 弁理士 渡部 敏彦
同 弁理士 長門侃二The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a main part of a four-stroke engine equipped with the valve device of the present invention, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view taken along line nm in FIG. 1. , FIG. 3 is a vertical cross-sectional view taken along line m-m in FIG. 1, and FIG.
Figure 5 is a cross-sectional view taken along the line v-■ in Figure 2, Figure 6 shows the rotation angle of the crankshaft, the lift of the piston, the lift of conventional intake and exhaust valves, and the FIG. 3 is a lift curve diagram showing the relationship between the lift of the intake and exhaust valves of the invention. 5... Cylinder head, 6... Valve device, 7... Intake boat, 8... Exhaust port, 9... Intake valve, 9a
...Piston valve, 10...Exhaust valve, 10a
... Screw 1 Hen 8 Lube, 11.12... Valve fitting chamber, 13... Combustion chamber, 14 b, , 15 b'-Rotating shaft, 14c, 15cm connecting rod. Applicant Honda Motor Co., Ltd. Agent Patent Attorney Toshihiko Watanabe Patent Attorney Koji Nagato
Claims (1)
れぞれ開閉する吸気弁及び排気弁を具備した４サイクル
エンジンの弁装置において、該吸気弁及び排気弁の少な
くとも一方をピストンバルブにて構成し、該ピストンバ
ルブを該シリンダヘッドのバルブ嵌装室内に軸方向に沿
って所定ストローク摺動自在に嵌装し、該バルブ嵌装室
壁面に該ボートを開口し、クランクシャフトの回転数の
１／２の回転数で回転する回転軸と該ピストンバルブと
をコンロシトを介して連結することにより、該回転軸の
回転に伴ってピストンバルブが摺動し得る如くなし、該
ピストンバルブが上死点から下死点へ摺動時、該ピスト
ンバルブのストロークの略中間点より不死点側で該ボー
トがバルブ嵌装室内を介して燃焼室内に開口し得るよう
に構成したことを特徴とする４サイクルエンジンの弁装
置。1. In a valve device for a four-stroke engine equipped with an intake valve and an exhaust valve that open and close an intake boat and an exhaust port of a cylinder head, respectively, at least one of the intake valve and the exhaust valve is constituted by a piston valve, and the piston valve is fitted into the valve fitting chamber of the cylinder head so as to be slidable along the axial direction for a predetermined stroke, the boat is opened on the wall surface of the valve fitting chamber, and the boat is rotated at a rotation speed of 1/2 of the rotation speed of the crankshaft. By connecting the piston valve with the rotary shaft that rotates at 200° C., the piston valve can slide as the rotary shaft rotates, and the piston valve moves from the top dead center to the bottom dead center. A valve device for a four-cycle engine, characterized in that, when sliding, the boat can open into a combustion chamber through a valve fitting chamber at a position closer to the dead center than approximately the midpoint of the stroke of the piston valve.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6622784A JPS60209614A (en) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | Valve apparatus for four-cycle engine |
| FR8505066A FR2562156B1 (en) | 1984-04-03 | 1985-04-03 | VALVE SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6622784A JPS60209614A (en) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | Valve apparatus for four-cycle engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60209614A true JPS60209614A (en) | 1985-10-22 |
Family
ID=13309743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6622784A Pending JPS60209614A (en) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | Valve apparatus for four-cycle engine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60209614A (en) |
| FR (1) | FR2562156B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3833524A1 (en) * | 1988-10-01 | 1990-04-05 | Dieter Kramski | Control of piston engines by means of reciprocating pistons |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1205781B (en) * | 1987-04-06 | 1989-03-31 | B Art Srl | VALVE SYSTEM FOR MACHINES AND ALTERNATIVE MOTORS |
| WO2008011069A2 (en) | 2006-07-20 | 2008-01-24 | Liquid Combustion Technology, Llc | A lubrication system for a connecting rod |
| ES2525074B1 (en) * | 2013-06-13 | 2015-09-18 | Ramón BERNUS LAFUENTE | Distribution in four-stroke engines by the conjugate cam system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR430867A (en) * | 1910-06-24 | 1911-10-26 | Goby Engine Company | Improvements in internal combustion engines |
| FR557079A (en) * | 1922-01-25 | 1923-08-02 | Combustion engine | |
| GB375810A (en) * | 1931-03-31 | 1932-06-30 | Ralph Hugh Cox | A valve gear and valves for internal combustion engines |
| DE3301007A1 (en) * | 1983-01-14 | 1984-07-26 | IRM-Antriebstechnik GmbH, 7057 Winnenden | GAS EXCHANGE CONTROL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES WITH OUTSIDE PISTON VALVES TO OBTAIN AN OPTIMAL COMBUSTION CHAMBER |
-
1984
- 1984-04-03 JP JP6622784A patent/JPS60209614A/en active Pending
-
1985
- 1985-04-03 FR FR8505066A patent/FR2562156B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3833524A1 (en) * | 1988-10-01 | 1990-04-05 | Dieter Kramski | Control of piston engines by means of reciprocating pistons |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2562156A1 (en) | 1985-10-04 |
| FR2562156B1 (en) | 1990-08-03 |
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