JPS6026122A - ３弁式内燃機関 - Google Patents

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】 本発明は、２個の吸気弁と１個の排気弁を備えた３弁式
内燃機関に関する。

この種内燃機関は、一般に、狭い燃焼室の天井面におい
て吸気弁口の総合有効面積を充分に大きく得ることがで
きるので、充填効率を高めることができ、しかも各吸気
弁口の有効面積は比較的小さいので、これを開閉する吸
気弁の小径化を図ってその慣性重量を軽減し、機関の高
速運転時でも動弁機構に対する各吸気弁の追従性を良好
にすることができ、その結果、優れた高速出力性能を発
揮し得る利点がある。

本発明は、このような機関において、簡単な手段により
燃焼室に吸入混合気のスワールを生起させるようにして
混合気の混合状態を良好にすると共にその燃焼の立上り
を促進し、機関の低負荷・低回転時でも燃焼を安定させ
、また非重合時には吸気弁口から排気弁口への混合気の
吹き抜けを極力抑え、効果的な掃気を行い得るようにし
て、燃焼の更なる改善と燃費の低減を図ることを目的と
する。

この目的達成のために、本発明の特徴は、燃焼室の天井
面を略中央部の稜線から両側に向って下る二つの天井斜
面より構成し、一方の天井斜面に小径の第１吸気弁口及
び大径の第２吸気弁口を前記稜線に沿って並設し、他方
の天井斜面には、前記第１吸気弁口との対向部に１個の
排気弁口を、また前記第２吸気弁口との対向部に点火源
をそれぞれ設け、前記第１．第２吸気弁口並びに排気弁
口にそれらを開閉する第１．第２吸気弁並びに排気弁を
それぞれ設けたところにある。

以下、図面により本発明の実施例について説明する。先
ず第１実施例を示す第１ないし第４図において、図示の
内燃機関はクロスフロー型４サイクルガソリン機関であ
って、その機関本体Ｅは、シリンダブロック１と、それ
の上面にガスケット３を介して重合結着されるシリンダ
ヘッド２とを備え、シリンダブロック１に形成されたシ
リンダ４内はピストン５が摺合される。シリンダヘッド
２の底面には、ピストン５上簡に対向する部分に燃焼室
６が凹設され、この燃焼室６の天井面７は、略中央部の
稜線８かも両側に向って下る二つの天井斜面７．、．７
２よりなっている。

一方の天井斜面γ１には対をなす小径の第１吸気弁口９
１及び大径の第２吸気弁口９２が稜線８に沿って配列し
て開口される。その際、第１吸気弁口９１は小径に形成
された分だけ第２吸気弁口９２よりも稜線８までの距離
を大きくして配置される。

他方の天井斜面７２には、１個の排気弁口１゜が第１吸
気弁口９Ｉ　との対面側に偏位して開口され、さらに第
２吸気弁口９２と対向する部分に、シリンダヘッド２に
螺着された点火源たる点火栓１２の電極が配置される。

またシリンダヘッド２には、両吸気弁口９１　。

９２及び排気弁口１０にそれぞれ連なる吸気ボート１３
及び排気ボート１４が形成される。

吸気ボート１３は、シリンダヘッド２の一端面に開口す
る、両吸気弁口９．，９２に共通の本線ボート１３ｏと
、この本線ボート１３ｏの下流側から二手に分かれてｍ
ｌ　＋Ｇ２Ｇ２吸気タロ９Ｉ、９□れぞれ至る第１．第
２分岐ボー１−１３１，１３２とより構成され、本線ポ
ー１−１：Ｌの軸線は両吸気弁ロ９．，９２間の中火位
置から第１吸気弁］」９１側にオフセツトシである。そ
の結果、第２分岐ボー１−１３．は燃焼室６周壁の接線
方向を指向することになる。本線ボート１３ｏの上流端
には燃料供給装置、例えば気化器に連なる吸気管１５が
接続される。

一方、排気ボート１４の下流端はシリンダヘッド２の他
端面に開口し、その開口端に排気管（図示せず）が接続
される。

第１．第２吸気弁口９．．９２並びに排気弁口１０は、
シリンダヘッド２に弁ガイド１６．．１６２゜１７を介
して摺動自在に支承される第１．第２吸気弁１Ｂ、、１
８２並びに排気弁１９によってそれぞれ開閉されるよう
になっており、これらの弁Ｉ　Ｌ　、１８２　−１９を
開閉作動するための動弁機構ＡＩがシリンダヘッド２の
上部に配設される。

動弁機構Ｍは、前記弁１８１，１８□　、１９にそれぞ
れ接続されてこれを閉じ方向に弾発する弁ばね２０７，
２０２．２１と、前記弁１Ｂ、、１８２゜１９にロッカ
アーム２２ｓ　、２２２　．２３をそれぞれ介して連動
して、前記弁１８１．１８□、１９を合弁ばね２０＋　
、２０２　．２１の弾発力に抗して開き得る共通のカム
軸２４とよりなっており、この動弁機構Ｍによって前記
弁１８□　、１８２．１９には第４図に示すような開閉
タイミングが与えられる。

即ち、第１吸気弁１８１、の開弁時期は第２吸気弁１８
２の開弁時期よりも遅らされ、且つ両吸気弁１’Ｌ　、
１８２の閉弁時期は一致させである。

また排気弁１９と第１．第２吸気弁１８．．１８２の各
開閉タイミング間には、弁ノド合期間ｔ、、２２がそれ
ぞれ設けられ、上記開弁時期との関係から６２〉ｔＩ　
となっている。

さらに、両吸気弁１Ｂ、、１８２０開弁曲線を並行させ
、これによって第１吸気弁１Ｂ、の開弁リフト量を第２
吸気弁１８２のそれよりも小さくしである。これに関連
して開弁リフト量の小さく・第１吸気弁１８１の弁ばね
２０．は他方の弁ばね２０□よりばね力を弱く設定され
る。このようにすると、弁ばね２０！のばね力を弱（し
た分だけカム軸２４の開弁トルクが減少し、動力の内部
損失を減少させる効果がある。しかも、第１．第２吸気
弁口９．．９２の大きさの相違に関連して、第１吸気弁
１８−よ、第２吸気弁１８２よりも３傘部を小径に形成
して軽量化が図られるので、上記効果を助長することが
できる。

次にこの実施例の作用を説明する。

機関の吸気行程が始まると、先ず第２吸気弁１８□が開
き、大径の第２吸気弁口９２のみがら燃焼室６に混合気
が多量に流入するので、第２分岐ボート１３□が前述の
ように燃焼室６周壁の接線方向に指向していることも影
響して、その流入混合気には、第１図に矢印で示すよう
に、第２吸気弁口９２から点火栓１２周辺部を経て排気
弁口１ｏへ向う方向のスワールが与えられる。次いで第
１吸気弁１８１が開き、小径の第１吸気弁口９１からも
混合気が燃焼室６に流入し、先にスワールを起した混合
気に合流する。かくして燃焼室６における混合気の混合
状態が良好になり、その空燃比は均一化される。

尚、本発明においては第１．給２両吸気弁１８Ｉ。

１８２の開弁時期を一致させることもあり、そうした場
合でも、大径の第１吸気弁口９、かも流入する多量の混
合気の流れが支配的となって燃焼室６に上記と同様の混
合気のスワールを生起さぜることかできる。

第１．第２吸気弁ｉｓ、、ｉａ２の開弁初期には排気弁
１９も尚開弁している弁市°合期茜があって、この期間
に燃焼室６の掃気が行われる。その際、前述のように第
１吸気弁口９１は小径にされていて、該弁口９１からの
混合気流量を比較的少なく抑えており、また第１吸気弁
口９Ｉは第２吸気弁口９□よりも稜線８から離隔して（
・て、排気弁口１０までの距離を充分に確保しているの
で、第１吸気弁口９１から排気弁口１０への混合気の吹
き抜けを少なく抑えることができる。さらに、排気弁口
１０に近い側の第１吸気弁１８．と排気弁１９との非重
合期間１１は、排気弁口１ｏがら遠い側の第２吸気弁１
８□と排気弁１９との非重合期間ｔ２に比べ小さく設定
されているので、第１吸気弁口９１から排気弁口１ｏへ
の混合気の吹き抜けに対する抑制は助長される。

機関の圧縮行程の終了近くでは点火栓１２の火花放電に
より、燃焼室６内の混合気は着火さ°れて燃ｉける。

このとき、点火栓１２で着火された混合気は前記方向の
スワールにより、既にＪＪ１気熱の影響を受けて高温状
態となっている排気弁１９へ直ちに運ばれるので、その
燃焼の立上りが促進される。

第５図は本発明をトーチ点火式内燃機関に適用した第２
実施例を示すものであり、構造」二、前実施例と相違す
る点のみを説明すると、排気弁口１０が設けられる天井
斜面７□には、第２吸気弁口９２と対向する部分にスキ
ッシュ部３０が形成され、このスキッシュ部３０の側面
３０ａに点火源たる１対のトーチノズル３１が側１吸気
弁口９１に指向して開口される。トーチノズル３１に連
なる副燃焼室３２はスキッシュ部３０の上方に形成され
、該室３２には、シリンダヘッド２に螺着された点火栓
３３の電極が配置される。図示はしないが、副燃焼室３
２の上面には副吸気弁口が開口し、その弁１コにこれを
開閉する副吸気弁が設けられる。

尚、第５図中、前実施例と対応する部分にはそれと同一
符号を伺ず。

以上のように本発明によれば、単に副吸気弁口の口径を
異らせるという極めて簡単な手段により、各吸気弁口か
らの混合気の流入量に差を与えて燃焼室に混合気のスワ
ールを生起させることができ、その結果混合気の混合状
態を良好にすると共にその混合気の燃焼の立上りを促進
し、機関の低負荷・低回転時でも燃焼を安定させること
ができる。

また、排気弁口に対向する第１吸気弁口を小径に形成す
ることにより、該吸気弁口からの混合気流人量を比較的
少なく規制するようにしたので、非重合時には第１吸気
弁口から排気弁口への混合気の吹き抜けを少なく抑えて
燃焼室の掃気を効果的に行うことができ、したがって燃
焼の更なる改善と燃費の低減をも達成し、延いては排気
系への未燃ガスの排出量を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明第１実施例を示すもので、
第１図は内燃機関のシリンダヘッド底面図、第２図及び
第３図は第１図の１１−ｎ線及び■−１１線断面図、第
４図は上記機関の吸、排気弁の開閉タイミング図、第５
図は本発明の第２実施例を示す内燃機関のシリンダヘッ
ド底面図である。 ６・・・燃焼室、７・・・天井面、７１・・・一方の天
井斜面、７２・・・他方の天井斜面、８・・・稜線、９
．．９２・・・第１．第２吸気弁口、１０・・・４ノ１
気弁口、１２・・・点火源としての点火栓、１３・・・
吸気ボート、１３゜・・・本線ボート、１３゜、１３２
・・・第１．第２分岐ボート、３１・・一点火源とｌ−
てのトーチノズル特許出願人　本田技イ１１１工業株式
会社第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）燃焼室の天井面を略中央部の稜線から両側に向っ
   て下る二つの天井斜面より構成し、一方の天井斜面に小
   径の第１吸気弁口及び大径の第２吸気弁口を前記稜線に
   沿って並設し、他方の天井斜面には、前記第１吸気弁口
   との対向部に１個の排気弁口を、また前記第２吸気弁口
   との対向部に点火源をそれぞれ設け、前記第１．第２吸
   気弁口並びに排気弁口にそれらを開閉する第１．第２吸
   気弁並びに排気弁をそれぞれ設けてなる３弁式内燃機関
   。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載のものにおいて、
   前記第１吸気弁の開弁時期を前記第２吸気弁のそれより
   遅く設定した３弁式内燃機関。 （３）特許請求の範囲第（１）項記載のものにおいて、
   前記第１．第２吸気弁口に連なる吸気ボートを、共通の
   本線ボートと、この本線ボートの下流側から分岐して前
   記第１．第２吸気弁口にそれぞれ至る第１．第２分岐ポ
   ートとより構成し、前記本線ボートの軸線を第１．第２
   吸気弁口間の中央位置から第１吸気弁口側にオフセット
   した３弁式内燃機関。