JPS60216013A - 内燃機関の吸気弁構造 - Google Patents

内燃機関の吸気弁構造

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JPS60216013A
JPS60216013A JP59070952A JP7095284A JPS60216013A JP S60216013 A JPS60216013 A JP S60216013A JP 59070952 A JP59070952 A JP 59070952A JP 7095284 A JP7095284 A JP 7095284A JP S60216013 A JPS60216013 A JP S60216013A
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は内燃機関の吸気弁構造に関するものである。
〔従来技術〕
4サイクルエンジンにおいて、吸気弁を複数設けるよう
にすると、吸気弁の有効開口面積を増加することができ
ると共に、弁1個当りの往復重量を軽量化して高速時に
おける追従性を向上することができ、エンジンの高性能
化を図ることができる。
このような吸気弁の複数化を行うときの問題点は、その
弁数を多くするほど燃焼室において弁同士の干渉を起し
やすくなること、また弁駆動機構が複雑になることであ
る。特開昭57−176311号公報に記載の発明は、
このような問題を解決するようにしたものである。この
発明によると、吸気弁の弁軸がシリンダ軸方向に対して
なす傾斜角を、両端位置の吸気弁より中間位置の吸気弁
を小さく設定することにより、燃焼室に対し3個以上の
吸気弁を互いに干渉することなく配置することを可能に
している。さらに、上記各弁軸をシリンダ軸方向から見
たときの平面視において平行にすると共に、弁軸の一つ
を含みシリンダ軸方向に平行な面に対し直交する方向か
ら見た側面視において弁軸の延長線を一点に集束交差さ
せる配列にすることによって、弁駆動部を集中させ、そ
の駆動系構造を簡素化するようにしている。
ところが、上述の構造において、3以上の吸気弁の弁棒
長さ、さらに正確には上記弁軸延長線の集束交差点から
弁座の当り面下端までの距離が同一長さであると、中間
位置の吸気弁と両端位置の吸気弁との弁座当り面下端間
の距離差が大きくなり、燃焼室の深さを大き(している
このため、燃焼室の容積が大きくなり、エンジンの高性
能化に必要な高圧縮比や、小S/V比(燃焼室表面積/
燃焼室容積の比)にすることことの制約となり、エンジ
ンをさらに高性能化するためのネックになっている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、1気筒当り少なくとも3個の吸気弁を
設ける場合、さらに燃焼室をコンパクト化し、高圧縮比
と小S/V比を可能にしてエンジンの一層の高性能化を
図ることができる内燃機関の吸気弁構造を提供すること
にある。
(発明の構成〕 上記目的を達成するための本発明の吸気弁構造は、1気
筒当り少なくとも3つの吸気弁を設り、これら吸気弁の
弁軸方向を、シリンダ軸方向から見た平面視において互
いに平行にすると共に、これら少なくとも3つの弁軸の
延長線を、その弁軸の一つを含みシリンダ軸方向に平行
な面に対し直交する方向から見た側面視において集束交
差すべく配列し、かつ弁軸方向のシリンダ軸方向に対し
てなす傾斜角を、両端位置の吸気弁よりも中間位置の吸
気弁を小さくした内燃機関において、前記吸気弁の弁軸
の前記集束交差点から各弁座の当り面下端までの距離を
、両端位置の吸気弁よりも中間位置の吸気弁を短くした
ことを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第1〜4図に示す実施例において、1はシリンダ本体、
2はその上部に装着したシリンダヘッドである。シリン
ダ本体1のシリンダ3内にはピストン4が嵌合し、また
シリンダ3上端に対応するシリンダ頭部2側には、燃焼
室5が形成されている。この燃焼室5には中央に点火栓
の取付孔lOが設けられ、この取付孔10を中心にして
片側半分には円弧状に3個の吸気弁8゜8.8が配置さ
れ、この吸気弁8を介して吸気通路6に連通している。
また、反対側の片側半分には2個の排気弁9.9が配置
され、この排気弁9を介して排気通路7に連通している
。一方、ピストン4の上面は、シリンダ軸方向Cに直交
するはy゛平面状になっているが、上記3個の吸気弁8
,8.8に対応する位置と、2個の排気弁9,9に対応
する位置とに、それぞれ開弁時の弁を逃すための凹部4
a、4bが形成されている。
上記3個の吸気弁8,8.8は、それぞれ弁棒8a、8
bの中間部を弁ガイド11で保持されると共に、圧縮ス
プリング13により上方(閉弁方向)へ向けて付勢され
、かつリフタ12の上面をカム14(中間の吸気弁8は
14a、両端の吸気弁8.8は14b、14b)により
間欠的に押下げられて開弁するようになっている。3個
の吸気弁8.8.8のうち、中間位置の吸気弁8の弁棒
8aの傾きは、すなわち、その弁軸8aがシリンダ軸方
向Cとなす角度βは、両端位置の吸気弁8の弁軸8bが
シリンダ軸方向Cとなす角度αより小さく (βくα)
設定され、それによって燃焼室5の上面に対し3個の吸
気弁8,8.8が互いに干渉することのないように配置
されている。上記角度α、βとしてば、3°〜35°の
範囲に設定することが望ましい。この実施例でば、αが
15°、βが8゜に設定されている。
また、上記3個の吸気弁8,8.8の弁軸ば、シリンダ
軸方向Cから見たときの平面視において互いに平行であ
り、かつその平行方向を直交する方向から見たときの側
面視において、弁軸の上方への延長線が、点0で集束交
差するように配列されている。この集束交差点0は、カ
ム軸15の軸心に一致しており、このため3個の吸気弁
8,8.8を、1本のカム軸15によって同時に駆動で
きる簡素な構成になっている。
さらに上記配列において、上記集束交差点Oから各吸気
弁8の弁座当り面下端までの距離は、中間位置の吸気弁
8による距離I21の方が、両端位置の吸気弁8による
距離j22より短くなるように設定されている。このよ
うに短縮される中間位置の吸気弁8の短縮長さく12 
j2+)は、吸気弁外径の2〜20%の範囲となるよう
に設定することが好ましい。
2個の排気弁9.9は、その外径が吸気弁8よりもやや
大きめにしである。これらの各排気弁9は、吸気弁8と
同様にその弁棒9aを弁ガイド16に保持されると共に
、圧縮スプリングlF3により上方(閉弁方向)へ向け
て付勢され、かつリフタ17の上面を、カム軸20に一
体のカム19により間欠的に押下げられて開弁するよう
になっている。
さて、上述の内燃機関において、燃焼室5の容積は、上
面は吸気弁8や排気弁9の位置(高さ)により規制され
、また底面は上死点位置にあるときのピストン4の上面
により規制される。
したがって、燃焼室5の上面に複数個の吸気弁8を設け
る場合に、それらの弁位置がシリンダ軸方向に異なった
段差を有していると、その段差が燃焼室5の深さく容積
)を規制するようになる。すなわち、上述のように中間
位置の吸気弁と、両端位置の吸気弁とのシリンダ軸方向
Cに対する弁軸の傾きを異ならせると、それら吸気弁8
の弁座当り面下端位置がシリンダ軸方向に異なった位置
となり、これが燃焼室5の容積の大きさを規制するよう
になる。
これを第5図を参照して説明すると、もし中間位置の吸
気弁8と両端位置の吸気弁8との上記距離lI+ I!
2が同一であるとすると、中間位置の吸気弁は8″の下
がった位置となる。そのため、両弁の弁座当り面下端間
のシリンダ軸方向の距1i111(段差)はDとなり、
その結果、シリンダヘッド2の下側台面2aを2 al
 の位置まで下げなければならなくなる。そのため、燃
焼室5の容積は、シリンダヘッド2の下側台面2aを2
 alへ下げた分だけ増加する結果となる。
これに対し、本発明では、中間位置の吸気弁8の上記距
離A、を、両端位置の吸気弁8の距mj!2よりも短く
設定しであるため、中間位置の吸気弁8の位置は上方へ
移動し、両吸気弁の弁座当り面下端間の距離(段差)d
を、上記りよりも小さくすることができる。そのため、
燃焼室5の容積を小さくし、圧縮比を一層大きくするこ
とができ、かつS/V比を一層小さくすることができ、
その結果、エンジンの一層の高性能化を可能にする。
第6〜8図は、本発明の他の実施例を示すものである。
この実施例では、吸排気弁8.9の駆動を、上記実施例
のようにカム14.19により直接駆動しないで、ロッ
カアーム21.22を介して間接的に行うようにしたも
のである。28はシリンダ本体1に対しシリンダヘッド
2を締イ1固定するためのボルトである。他の機構は上
記実施例とはソ′同様である。
第9〜12図は、本発明のさらに他の実施例を示すもの
である。
この実施例では、上記第2の実施例にお&Jる弁駆動用
のカム軸を、吸排気弁8.9に対し兼用させ、1本のカ
ム軸23にしたもので、このカム軸23によりロッカア
ーム24.25を介して吸排気弁8,9を駆動するよう
にしている。
他の構成は上記各実施例とは!同様である。
上記第2.3の実施例とも、第1の実施例と同様に、燃
焼室5の容積を小さくすることができ、それによって圧
縮比を一層大きくし、かつS/V比を小さくすることが
できる。
なお、上記実施例では吸気弁8を3個設けたが、これを
4個以上設けるようにしてもよい。
また、排気弁9は2個設ける例を説明したが、1個にし
てもよく、または3個以上であってもよい。
〔発明の効果〕
上述したように本発明の吸気弁構造は、1気筒当り少な
くとも3つの吸気弁を設け、これら吸気弁の弁軸方向を
、シリンダ軸方向から見た平面視において互いに平行に
すると共に、これら少なくとも3つの弁軸の延長線を、
その弁軸の一つを含みシリンダ軸方向に平行な面に対し
直交する方向から見た側面視において集束交差すべく配
列し、かつ弁軸方向のシリンダ軸方向に対してなす傾斜
角を、両端位置の吸気弁よりも中間位置の吸気弁を小さ
くした内燃機関において、前記吸気弁の弁軸の前記集束
交差点から各弁座の当り面下端までの距阪喀、両端位置
の吸気弁よりも中間位置の吸気弁を短くしたので、中間
位置の吸気弁の弁座当り面下端位置を両端位置の吸気弁
の弁座下端位置の方へ近付け、燃焼室の深さを浅くし、
その容積を小さくすることができる。したがって、一層
の高圧縮比および小S/V比にすることができ、エンジ
ン性能を一層高性能化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図しま本発明による吸気弁構造を備えた4サイクル
エンジンの要部を示す縦断面図、第2図は第1図のn−
n矢視図、第3図は第1図のm−m矢視図、第4図は第
1図のX矢視図、第5図は上記エンジンの燃焼室部分の
拡大図、第6図は本発明の他の実施例を示す4サイクル
エンジンの要部を示す縦断面図、第7図は第6図の■−
■矢視図、第8図は第6図の■矢視図、第9図は本発明
のさらに他の実施例を示す4サイクルエンジンの要部を
示す縦断面図、第10図は第9図のX−X矢視図、第1
1図は第12図のX I −X l矢視図、第12図は
第9図のXn−xn矢視図である。 l・・・シリンダ本体、 2・・・シリンダ頭部、4・
・・ピストン、5・・・燃焼室、 8・・・吸気弁、8
a・・・弁棒、14 (14a、14b) −カム、1
5.23・・・カム軸、 21.24・・・ロッカアー
ム、 ’I+A2・・・弁軸の集束交差点0から弁座当
り面下端までの距離。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士斎下和彦 鯰10 OCp+ CN 、− 第6図 第8図 第9図 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1気筒当り少なくとも3つの吸気弁を設け、これら吸気
    弁の弁軸方向を、シリンダ軸方向から見た平面視におい
    て互いに平行にすると共に、これら少なくとも3つの弁
    軸の延長線を、その弁軸の一つを含みシリンダ軸方向に
    平行な面に対し直交する方向から見た側面視において集
    束交差すべく配列し、かつ弁軸方向のシリンダ軸方向に
    対してなす傾斜角を、両端位置の吸気弁よりも中間位置
    の吸気弁を小さくした内燃機関において、前記吸気弁の
    弁軸の前記集束交差点から各弁座の当り面下端までの距
    離を、両端位置の吸気弁よりも中間位置の吸気弁を短く
    したことを特徴とする内燃機関の吸気弁構造。
JP59070952A 1984-04-11 1984-04-11 内燃機関の吸気弁構造 Granted JPS60216013A (ja)

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