JP2000303843A - Cylinder head structure for engine - Google Patents

Cylinder head structure for engine

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JP2000303843A
JP2000303843A JP11109838A JP10983899A JP2000303843A JP 2000303843 A JP2000303843 A JP 2000303843A JP 11109838 A JP11109838 A JP 11109838A JP 10983899 A JP10983899 A JP 10983899A JP 2000303843 A JP2000303843 A JP 2000303843A
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Japan
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valve
engine
cylinder head
exhaust
combustion chamber
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JP11109838A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tada
博 多田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve output of an engine by expanding the diameters of an inlet port and an exhaust port, without expanding sectional area of a cylinder by disposing the inlet port, the exhaust port, a fuel injection valve and an ignition plug on a cylinder head with space efficiency. SOLUTION: In a cylinder head 10 to be applied to an engine to be a hour- valve engine, inlet ports 24, 54 and exhaust ports 28, 58 are alternately formed in the circumferential direction of a circle C1 corresponding to the outer periphery of a cylinder. Within an area S1, corresponding to a substantially center part of a combustion chamber surrounded by the inlet ports 24, 54 and the exhaust ports 28, 58, an injector 60 and an ignition plug 62 are disposed. The injector 60 and the ignition plug 62 are disposed along a line segment O-O' connecting each centers O, O' of the exhaust ports 28, 58.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのシリン
ダヘッド構造に係り、特に、４バルブエンジンのシリン
ダヘッド構造に関する。The present invention relates to a cylinder head structure of an engine, and more particularly to a cylinder head structure of a four-valve engine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、シリンダ毎に４つのバルブが
設けられた４バルブエンジンが知られている。例えば、
特開平９−２８００５４号には、燃焼室の略中央部に対
応し、吸気口、及び、排気口で囲まれた位置に、燃料噴
射弁、及び、点火プラグが配設されたシリンダヘッドを
備える４バルブエンジンが開示されている。このエンジ
ンが備えるシリンダヘッドにおいて、２つの吸気口と２
つの排気口は、互いに平行に配設されている。また、燃
焼室の略中央部に対応する位置に配設された燃料噴射弁
は、燃焼室内に燃料を直接噴射する。すなわち、上記従
来例のエンジンは、直接噴射式のエンジン（以下、直噴
式エンジンと称す）である。直噴式エンジンによれば、
例えば、低負荷運転時において、スロットル弁を全開と
して多量の空気を燃焼室内に供給することによって空燃
比を大きくし、成層燃焼を行って燃費の向上を図ること
ができる。2. Description of the Related Art Conventionally, a four-valve engine in which four valves are provided for each cylinder is known. For example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-280054 includes a cylinder head provided with a fuel injection valve and a spark plug at a position corresponding to a substantially central portion of a combustion chamber and surrounded by an intake port and an exhaust port. A four-valve engine is disclosed. In the cylinder head of this engine, two intake ports and two
The two outlets are arranged parallel to each other. Further, a fuel injection valve disposed at a position corresponding to a substantially central portion of the combustion chamber directly injects fuel into the combustion chamber. That is, the engine of the conventional example is a direct injection engine (hereinafter, referred to as a direct injection engine). According to the direct injection engine,
For example, during low-load operation, the air-fuel ratio can be increased by fully opening the throttle valve and supplying a large amount of air into the combustion chamber, and stratified combustion can be performed to improve fuel efficiency.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】エンジンの出力を向上
させる方法の一つとして、シリンダヘッドの吸気口、及
び、排気口の径を拡大することで、燃焼室への吸入空気
量を増大させ、かつ、燃焼行程後の排気をスムーズにす
る方法がある。しかし、上記従来例のエンジンが備える
シリンダヘッドにおける吸気口、及び、排気口の径を拡
大するには、シリンダの断面積も大きくする必要があ
る。シリンダの断面積を大きくすることは、エンジンの
大型化や重量増等を招いてしまう。As one of the methods for improving the output of the engine, the diameter of the intake port and the exhaust port of the cylinder head is increased to increase the amount of air taken into the combustion chamber. In addition, there is a method for smoothing the exhaust after the combustion stroke. However, in order to increase the diameter of the intake port and the exhaust port of the cylinder head provided in the engine of the conventional example, it is necessary to increase the sectional area of the cylinder. Increasing the cross-sectional area of the cylinder leads to an increase in the size and weight of the engine.

【０００４】本発明は、上記点に鑑みてなされたもので
あり、シリンダヘッドに吸気口、排気口、燃料噴射弁、
及び、点火プラグをスペース効率よく配設することで、
シリンダの断面積を拡大することなく、吸気口、及び、
排気口の径を拡大してエンジンの出力向上を図ること等
が可能なエンジンのシリンダヘッド構造を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has an intake port, an exhaust port, a fuel injection valve,
And by arranging the spark plugs in a space efficient manner,
Without increasing the cross-sectional area of the cylinder,
It is an object of the present invention to provide a cylinder head structure of an engine capable of improving the output of an engine by increasing the diameter of an exhaust port.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、シリンダ毎にそれぞれ２つずつ対角方
向に設けられた吸気口及び該吸気口に比して径が小さい
排気口と、燃焼室内に直接燃料を噴射するインジェクタ
と、燃焼室内の燃料に点火する点火プラグとを備える４
バルブエンジンのシリンダヘッド構造であって、前記イ
ンジェクタ、及び、前記点火プラグは、前記吸気口と前
記排気口で囲まれた、前記燃焼室の略中央部に対応する
領域において、前記２つの排気口の配設方向に並んで配
設されている４バルブエンジンのシリンダヘッド構造に
より達成される。The above object is achieved by the present invention.
As described in the above, two diagonal intake ports are provided for each cylinder, an exhaust port having a diameter smaller than the intake port, an injector for directly injecting fuel into the combustion chamber, 4 comprising a spark plug for igniting fuel
A cylinder head structure of a valve engine, wherein the injector and the spark plug are arranged in a region corresponding to a substantially central portion of the combustion chamber and surrounded by the intake port and the exhaust port. This is achieved by the cylinder head structure of the four-valve engine that is arranged side by side in the arrangement direction.

【０００６】通常、シリンダヘッドでは、充填効率を向
上させるために、排気口の径は、吸気口の径よりも小さ
くされる。本発明では、２つの吸気口と、吸気口に比し
て径が小さい２つの排気口がそれぞれ対角方向に配設さ
れているので、吸気口と排気口で囲まれた領域は、２つ
の排気口の配設方向に長くなる。そして、本発明では、
インジェクタと点火プラグは、吸気口と排気口で囲まれ
た領域において、２つの排気口の配設方向に並んで配設
されている。このように、本発明は、シリンダヘッド上
にスペース効率よく吸気口、排気口、インジェクタ、及
び、点火プラグが配設された構成を有する。従って、本
発明によれば、ピストンの断面積を拡大することなく、
上記従来例に比して吸気口及び排気口の径を拡大するこ
とが可能となる。Normally, in a cylinder head, the diameter of the exhaust port is made smaller than the diameter of the intake port in order to improve the filling efficiency. In the present invention, since two intake ports and two exhaust ports each having a diameter smaller than that of the intake port are arranged diagonally, a region surrounded by the intake port and the exhaust port has two regions. It becomes longer in the direction of the exhaust port. And in the present invention,
The injector and the spark plug are arranged side by side in the direction of arrangement of the two exhaust ports in a region surrounded by the intake port and the exhaust port. As described above, the present invention has a configuration in which the intake port, the exhaust port, the injector, and the ignition plug are arranged on the cylinder head with good space efficiency. Therefore, according to the present invention, without enlarging the cross-sectional area of the piston,
It is possible to increase the diameters of the intake port and the exhaust port as compared with the conventional example.

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
シリンダヘッド１０が適用されたエンジン１２の構造を
示す断面図である。図１に示すように、エンジン１２
は、シリンダヘッド１０の他、シリンダブロック１４を
備えている。シリンダブロック１４の内部には、シリン
ダ１６、及び、ウォータジャケット１８が配設されてい
る。エンジン１２は、複数のシリンダを備えている。図
１には、エンジン１２が備える複数のシリンダのうち一
のシリンダ１６を示す。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an engine 12 to which a cylinder head 10 according to one embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG.
Has a cylinder block 14 in addition to the cylinder head 10. A cylinder 16 and a water jacket 18 are provided inside the cylinder block 14. The engine 12 has a plurality of cylinders. FIG. 1 shows one cylinder 16 among a plurality of cylinders provided in the engine 12.

【０００８】シリンダ１６の内部には、ピストン２０が
配設されている。ピストン２０は、シリンダ１６の内部
を、図１における上下方向に摺動することができる。シ
リンダヘッド１０の底面、ピストン２０の上面、及び、
シリンダ１６の側壁は、燃焼室２２を画成している。燃
焼室２２には、シリンダヘッド１０の吸気口２４を介し
て吸気ポート２６が連通している。また、燃焼室２２に
は、シリンダヘッド１０の排気口２８を介して排気ポー
ト３０が連通している。吸気口２４、及び、排気口２８
の周部には、それぞれバルブシート３２、３４が形成さ
れている。A piston 20 is provided inside the cylinder 16. The piston 20 can slide vertically inside the cylinder 16 in FIG. The bottom surface of the cylinder head 10, the top surface of the piston 20, and
The side wall of the cylinder 16 defines a combustion chamber 22. An intake port 26 communicates with the combustion chamber 22 via an intake port 24 of the cylinder head 10. An exhaust port 30 communicates with the combustion chamber 22 through an exhaust port 28 of the cylinder head 10. Intake port 24 and exhaust port 28
The valve seats 32 and 34 are respectively formed on the periphery of.

【０００９】シリンダヘッド１０には、また、吸気弁３
６、及び、排気弁３８が組み込まれている。吸気弁３６
は、バルブステム４０と一体化されている。バルブステ
ム４０は、シリンダヘッド１０の内部に固定されたバル
ブガイド４２により軸方向に変位可能に保持されてい
る。バルブガイド４２の上部には、高温での耐油性に優
れたゴム製のバルブシール４４が設けられている。バル
ブシール４４は、バルブガイド４２をシールして、不要
な潤滑油がシリンダ１６内に漏れるのを防止する。バル
ブシール４４とバルブステム４０との間には微小な隙間
があり、この隙間を介してバルブステム４０とバルブガ
イド４２との間の潤滑に必要な潤滑油が供給される。The cylinder head 10 also has an intake valve 3
6 and an exhaust valve 38 are incorporated. Intake valve 36
Are integrated with the valve stem 40. The valve stem 40 is held axially displaceable by a valve guide 42 fixed inside the cylinder head 10. Above the valve guide 42, a rubber valve seal 44 having excellent oil resistance at high temperatures is provided. The valve seal 44 seals the valve guide 42 to prevent unnecessary lubricating oil from leaking into the cylinder 16. There is a small gap between the valve seal 44 and the valve stem 40, and lubricating oil required for lubrication between the valve stem 40 and the valve guide 42 is supplied through this gap.

【００１０】バルブステム４０の上端には、図示しない
バルブスプリングリテーナロックを介してスプリングリ
テーナ４６が固定されている。スプリングリテーナ４６
の下部には、バルブスプリング４８が配設されている。
バルブスプリング４８の下端は、シリンダヘッド１０に
当接している。また、スプリングリテーナ４６には、バ
ルブスプリング４８を覆うように円筒状のバルブリフタ
ー５０が取り付けられている。バルブスプリング４８
は、スプリングリテーナ４６を常に図１における上向き
に付勢している。このため、スプリングリテーナ４６に
バルブスプリングリテーナを介して固定されたバルブス
テム４０及びバルブリフタ−５０もバルブスプリング４
８により上向きに付勢されている。A spring retainer 46 is fixed to the upper end of the valve stem 40 via a valve spring retainer lock (not shown). Spring retainer 46
A valve spring 48 is provided at the lower part of.
The lower end of the valve spring 48 is in contact with the cylinder head 10. Further, a cylindrical valve lifter 50 is attached to the spring retainer 46 so as to cover the valve spring 48. Valve spring 48
Always biases the spring retainer 46 upward in FIG. Therefore, the valve stem 40 and the valve lifter 50 fixed to the spring retainer 46 via the valve spring retainer are also connected to the valve spring 4.
8, upwardly biased.

【００１１】バルブリフター５０の上部には、バルブリ
フター５０と当接するようにカム５２が設けられてい
る。カム５２の回転に伴って、バルブスプリング４８の
付勢力に抗してバルブリフター５０が図１における下方
に押圧されると、バルブステム４０は下向きに変位す
る。この結果、吸気弁３６は、バルブシート３２から離
座して開状態となり、吸気ポート２６と燃焼室２２との
間を連通させる。また、バルブスプリング４８の復元力
によりバルブリフター５０が上方に変位すると、バルブ
ステム４０も吸気弁３６がバルブシート３２に着座する
まで、図１中、上向きに変位する。吸気弁３６は、バル
ブシート３２に着座することで閉状態となり、吸気ポー
ト２６と燃焼室２２との間を遮断する。A cam 52 is provided above the valve lifter 50 so as to contact the valve lifter 50. With the rotation of the cam 52, when the valve lifter 50 is pressed downward in FIG. 1 against the urging force of the valve spring 48, the valve stem 40 is displaced downward. As a result, the intake valve 36 is separated from the valve seat 32 to be in an open state, and communicates between the intake port 26 and the combustion chamber 22. When the valve lifter 50 is displaced upward by the restoring force of the valve spring 48, the valve stem 40 is also displaced upward in FIG. 1 until the intake valve 36 is seated on the valve seat 32. The intake valve 36 is closed when seated on the valve seat 32, and shuts off between the intake port 26 and the combustion chamber 22.

【００１２】なお、排気弁３８側も吸気弁３６側と同様
の構成であり、その説明を省略する。図２は、本実施例
のシリンダヘッド１０を燃焼室２２側から見た様子を示
す図である。図２に示すように、シリンダヘッド１０
は、図１に示す吸気口２４、及び、排気口２８の他、吸
気口５４と排気口５８を備えている。すなわち、シリン
ダヘッド１０は、各シリンダに４つのバルブを備える４
バルブエンジンに適用されるものである。なお、図２に
示す円Ｃ１は、図１に示すシリンダ１６の外周に相当す
る。従って、円Ｃ１の面積は、シリンダ１６の断面積に
等しい。The exhaust valve 38 has the same configuration as the intake valve 36, and a description thereof will be omitted. FIG. 2 is a diagram illustrating a state where the cylinder head 10 of the present embodiment is viewed from the combustion chamber 22 side. As shown in FIG.
Has an intake port 54 and an exhaust port 58 in addition to the intake port 24 and the exhaust port 28 shown in FIG. That is, the cylinder head 10 has four valves in each cylinder.
This is applied to a valve engine. The circle C1 shown in FIG. 2 corresponds to the outer circumference of the cylinder 16 shown in FIG. Therefore, the area of the circle C1 is equal to the cross-sectional area of the cylinder 16.

【００１３】シリンダヘッド１０において、吸気口２
４、５４及び排気口２８、５８は、対角方向、すなわ
ち、円Ｃ１の円周方向に交互に形成されている。また、
吸気口２４、５４及び排気口２８、５８に囲まれた、図
１に示す燃焼室２２の略中央部に対応する領域Ｓ１内に
は、インジェクタ６０、及び、点火プラグ６２が配設さ
れている。インジェクタ６０、及び、点火プラグ６２
は、排気口２８、５８のそれぞれの中心Ｏ、Ｏ’を結ぶ
線分Ｏ−Ｏ’に沿って配設されている。なお、図１は、
図２の線分Ａ−Ａ’におけるエンジン１２の断面図であ
る。In the cylinder head 10, the intake port 2
The exhaust ports 4, 54 and the exhaust ports 28, 58 are formed alternately in diagonal directions, that is, in the circumferential direction of the circle C1. Also,
An injector 60 and a spark plug 62 are arranged in a region S1 corresponding to a substantially central portion of the combustion chamber 22 shown in FIG. 1 and surrounded by the intake ports 24 and 54 and the exhaust ports 28 and 58. . Injector 60 and spark plug 62
Are disposed along a line segment OO 'connecting the centers O and O' of the exhaust ports 28 and 58, respectively. In addition, FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the engine 12 along a line AA ′ in FIG. 2.

【００１４】図３は、吸気口２４、５４、排気口２８、
５８、インジェクタ６０、及び、点火プラグ６２の位置
関係を示す概略図である。なお、それぞれの位置関係を
明示するために、図３において吸気弁３６、排気弁３８
等は省略している。図３に示すように、吸気口２４、５
４、及び、排気口２８、５８は、ペントルーフ型の燃焼
室２２を形成するように配設されている。吸気口２４、
５４、及び、排気口２８、５８の上部には、２本のカム
シャフト６４が平行に設けられている。各カムシャフト
６４には、図１に示す吸気弁３６、及び、排気弁３８に
それぞれ対応するカム５２が設けられている。エンジン
１２の運転時には、カムシャフト６４の回転に伴ってバ
ルブリフター５０がカム５２に押圧されることにより、
吸気弁３６、及び、排気弁３８が所定のタイミングで開
閉される。FIG. 3 shows intake ports 24, 54, exhaust ports 28,
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a positional relationship among a fuel injector 58, an injector 60, and a spark plug 62. In addition, in order to clarify the respective positional relations, in FIG.
Etc. are omitted. As shown in FIG.
4 and the exhaust ports 28, 58 are arranged to form a pent roof type combustion chamber 22. Intake port 24,
Two camshafts 64 are provided in parallel on the upper portion 54 and the exhaust ports 28 and 58. Each camshaft 64 is provided with a cam 52 corresponding to each of the intake valve 36 and the exhaust valve 38 shown in FIG. During operation of the engine 12, the valve lifter 50 is pressed by the cam 52 as the camshaft 64 rotates,
The intake valve 36 and the exhaust valve 38 are opened and closed at a predetermined timing.

【００１５】インジェクタ６０、及び、点火プラグ６２
は、２本のカムシャフト６４の間において、その先端が
燃焼室２２の中央部に露出するように設けられている。
インジェクタ６０、及び、点火プラグ６２は、ＥＣＵ６
６により制御される。インジェクタ６０は、ＥＣＵ６６
から供給される制御信号に応じて燃焼室２２内へ燃料を
直接噴射する。すなわち、本実施例のシリンダヘッド１
０が適用されるエンジン１２は、直噴式エンジンであ
る。また、点火プラグ６２は、ＥＣＵ６６から供給され
る制御信号に応じて燃焼室２２内の燃料に点火する。Injector 60 and spark plug 62
Is provided between the two camshafts 64 such that the tip thereof is exposed at the center of the combustion chamber 22.
The injector 60 and the ignition plug 62
6 is controlled. The injector 60 includes an ECU 66
The fuel is directly injected into the combustion chamber 22 in accordance with the control signal supplied from the controller. That is, the cylinder head 1 of the present embodiment
The engine 12 to which 0 is applied is a direct injection engine. Further, the ignition plug 62 ignites the fuel in the combustion chamber 22 according to a control signal supplied from the ECU 66.

【００１６】ＥＣＵ６６には、また、図示しないスロッ
トル開度センサ及びアクセル開度センサの出力信号が供
給される。ＥＣＵ６６は、スロットル開度センサの出力
信号に基づき、スロットル弁の開度（以下、スロットル
開度ＳＣと称す）を検出し、アクセル開度センサの出力
信号に基づき、アクセルペダルの踏み込み量（以下、ア
クセル開度ＡＣと称す）を検出する。The ECU 66 is also supplied with output signals from a throttle opening sensor and an accelerator opening sensor (not shown). The ECU 66 detects the opening of the throttle valve (hereinafter, referred to as throttle opening SC) based on the output signal of the throttle opening sensor, and based on the output signal of the accelerator opening sensor, the amount of depression of the accelerator pedal (hereinafter, referred to as the throttle opening SC). (Accelerator opening degree AC) is detected.

【００１７】エンジン２４は、その負荷状態に応じて成
層燃焼モード又はストイキ燃焼（均質燃焼）モードの何
れかの燃焼モードで作動する。ストイキ燃焼モードとは
アクセル開度ＡＣに応じてスロットル開度ＳＣを制御
し、アクセル開度ＡＣに応じた流量の空気を燃焼室２２
に供給することにより、燃焼室２２内でストイキ燃焼モ
ードを実現する動作モードである。The engine 24 operates in either a stratified combustion mode or a stoichiometric combustion (homogeneous combustion) mode depending on the load condition. In the stoichiometric combustion mode, the throttle opening SC is controlled in accordance with the accelerator opening AC, and air having a flow rate corresponding to the accelerator opening AC is supplied to the combustion chamber 22.
This is an operation mode for realizing a stoichiometric combustion mode in the combustion chamber 22 by supplying the air to the combustion chamber 22.

【００１８】一方、成層燃焼モードとは、スロットル開
度ＳＣを全開とし、多量の空気を燃焼室２２に供給する
と共に、アクセル開度ＡＣに応じた量の燃料を圧縮行程
においてインジェクタ６０から噴射させることにより、
燃焼室２２内で成層燃焼を実現する動作モードである。
成層燃焼モードによれば、ストイキ燃焼モード時よりも
より大きな空燃比で燃焼が行われるので、エンジン１２
の燃費が向上する。更に、成層燃焼モードによれば、ス
ロットル開度ＳＣが全開とされることで、エンジン１２
のポンピングロスが低減されることによっても燃費が向
上する。On the other hand, in the stratified combustion mode, the throttle opening SC is fully opened, a large amount of air is supplied to the combustion chamber 22, and the fuel corresponding to the accelerator opening AC is injected from the injector 60 in the compression stroke. By doing
This is an operation mode in which stratified combustion is realized in the combustion chamber 22.
According to the stratified combustion mode, combustion is performed at a larger air-fuel ratio than in the stoichiometric combustion mode.
Fuel efficiency is improved. Further, according to the stratified charge combustion mode, the throttle opening SC is fully opened, so that the engine 12
The fuel efficiency is also improved by reducing the pumping loss.

【００１９】ところで、エンジン１２の燃焼行程時に
は、燃焼室２２と図１に示す排気ポート３０との圧力差
が非常に大きくなるので、その後の排気行程では燃焼室
２２から排気ポート３０への排気ガスの排気が比較的ス
ムーズに行われる。このため、図２に示すように、シリ
ンダヘッド１０では、吸気口２４、５４の径に比して、
排気口２８、５８の径を小さくすることができる。During the combustion stroke of the engine 12, the pressure difference between the combustion chamber 22 and the exhaust port 30 shown in FIG. 1 becomes very large. Exhaust is performed relatively smoothly. For this reason, as shown in FIG. 2, in the cylinder head 10, compared to the diameter of the intake ports 24 and 54,
The diameter of the exhaust ports 28, 58 can be reduced.

【００２０】図２に示すように、吸気口２４、５４と、
吸気口２４、５４よりも径の小さい排気口２８、５８が
対角方向、すなわち、円Ｃ１の円周方向に交互に配設さ
れた場合、領域Ｓ１は、円Ｃ１の中央部において吸気口
２４及び５４方向よりも排気口２８及び５８方向に長く
形成される。本実施例は、領域Ｓ１内においてインジェ
クタ６０及び点火プラグ６２が、より長い排気口２８及
び５８方向に並んで配設されているので、シリンダヘッ
ド１０上のスペースが効率よく使用された構成となって
いる。As shown in FIG. 2, intake ports 24, 54,
When the exhaust ports 28, 58 having a smaller diameter than the intake ports 24, 54 are arranged alternately in the diagonal direction, that is, in the circumferential direction of the circle C1, the region S1 is located at the center of the circle C1. And 54 are formed longer in the exhaust ports 28 and 58 direction than in the 54 direction. In the present embodiment, since the injector 60 and the spark plug 62 are arranged side by side in the longer exhaust ports 28 and 58 in the region S1, the space on the cylinder head 10 is used efficiently. ing.

【００２１】従って、本実施例によれば、図１に示すピ
ストン１６の断面積を拡大することなく、上記従来例に
比して吸気口２４、５４及び排気口２８、５８の径を拡
大することができる。吸気口２４、５４及び排気口２
８、５８の径を拡大することで、エンジン１２の出力向
上が実現される。また、図２及び図３に示すように、本
実施例において点火プラグ６２は、インジェクタ６０の
近傍に配設されている。従って、本実施例によれば、燃
料の点火が確実に行われ、エンジン１２の運転時の失火
が防止される。Therefore, according to the present embodiment, the diameters of the intake ports 24 and 54 and the exhaust ports 28 and 58 are increased as compared with the above-described conventional example without increasing the sectional area of the piston 16 shown in FIG. be able to. Intake ports 24 and 54 and exhaust port 2
By increasing the diameters of 8, 58, the output of the engine 12 is improved. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, the ignition plug 62 is disposed near the injector 60. Therefore, according to the present embodiment, ignition of the fuel is reliably performed, and misfire during operation of the engine 12 is prevented.

【００２２】また、本実施例では、吸気口２４、５４及
び排気口２８、５８が図２に示す円Ｃ１の円周方向に交
互に設けられているので、吸気口２４を介して燃焼室２
２に吸入される空気流の方向と吸気口５４を介して燃焼
室２２に吸入される空気流の方向がオフセットになる。
従って、本実施例によれば、燃焼室２２内ではスワール
が発生し、混合気のミキシングが促進されることによ
り、燃焼室２２内における燃焼効率が向上する。In this embodiment, the intake ports 24, 54 and the exhaust ports 28, 58 are provided alternately in the circumferential direction of the circle C1 shown in FIG.
2 is offset from the direction of the airflow sucked into the combustion chamber 22 through the intake port 54.
Therefore, according to the present embodiment, swirl is generated in the combustion chamber 22 and mixing of the air-fuel mixture is promoted, so that the combustion efficiency in the combustion chamber 22 is improved.

【００２３】更に、本実施例では、エンジン１２の運転
中により高温になる排気口２８、５８が吸気口２４、５
４と円Ｃ１の円周方向に交互に配設されているので、燃
焼室２２内の温度分布が平均化される。従って、本実施
例によれば、燃焼室２２内における燃焼の伝播速度が均
一になることによっても燃焼効率が向上する。Further, in the present embodiment, the exhaust ports 28, 58 which become hotter during operation of the engine 12 are
4 and the circle C1 are alternately arranged in the circumferential direction, so that the temperature distribution in the combustion chamber 22 is averaged. Therefore, according to the present embodiment, the combustion efficiency is also improved by making the propagation speed of combustion in the combustion chamber 22 uniform.

【００２４】なお、本実施例では、ペントルーフ型の燃
焼室２２を示したが、シリンダヘッド１０は、球型等、
他の形状の燃焼室２２を形成する構成でもよい。また、
本発明の原理は、本実施例で示した直動式ＤＯＨＣに限
らず、他の駆動方式でカム５２、吸気弁３６及び排気弁
３８を駆動するエンジンに適用してもよい。In the present embodiment, the pent roof type combustion chamber 22 is shown.
A configuration in which the combustion chamber 22 having another shape is formed may be used. Also,
The principle of the present invention is not limited to the direct acting DOHC shown in the present embodiment, but may be applied to an engine that drives the cam 52, the intake valve 36, and the exhaust valve 38 by another driving method.

【００２５】[0025]

【発明の効果】上述の如く、本発明では、２つの吸気口
と、吸気口に比して径が小さい２つの排気口がそれぞれ
対角方向に配設されているので、吸気口と排気口で囲ま
れた領域は、２つの排気口の配設方向に長くなる。そし
て、本発明では、インジェクタと点火プラグは、燃焼室
の略中央部に対応する吸気口と排気口で囲まれた領域に
おいて、２つの排気口の配設方向に並んで配設されてい
る。このように、本発明は、スペース効率よく吸気口、
排気口、インジェクタ、及び、点火プラグが配設された
構成を有する。従って、本発明によれば、ピストンの断
面積を拡大することなく、吸気口及び排気口の径をより
拡大することができる。そして、吸気口及び排気口の径
が拡大されたシリンダヘッドを適用することよって、エ
ンジンの出力を向上させることができる。As described above, according to the present invention, two intake ports and two exhaust ports each having a smaller diameter than the intake port are arranged diagonally, so that the intake port and the exhaust port are provided. The region surrounded by the mark becomes longer in the direction in which the two exhaust ports are arranged. In the present invention, the injector and the spark plug are arranged in the direction of arrangement of the two exhaust ports in a region surrounded by the intake port and the exhaust port corresponding to substantially the center of the combustion chamber. Thus, the present invention provides a space-efficient air intake,
It has a configuration in which an exhaust port, an injector, and a spark plug are provided. Therefore, according to the present invention, the diameters of the intake port and the exhaust port can be further increased without increasing the cross-sectional area of the piston. The output of the engine can be improved by applying a cylinder head having an enlarged diameter of the intake port and the exhaust port.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明のシリンダヘッドを備えるエンジンの断
面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an engine including a cylinder head according to the present invention.

【図２】本発明のシリンダヘッドを燃焼室側から見た様
子を示す図である。FIG. 2 is a view showing a state where the cylinder head of the present invention is viewed from the combustion chamber side.

【図３】吸気口、排気口、インジェクタ、及び、点火プ
ラグの位置関係を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a positional relationship among an intake port, an exhaust port, an injector, and a spark plug.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ シリンダヘッド １２ エンジン １６ シリンダ ２０ ピストン ２２ 燃焼室 ２４、５４ 吸気口 ２６ 吸気ポート ２８、５８ 排気口 ３０ 排気ポート ３６ 吸気弁 ３８ 排気弁 ６０ インジェクタ ６２ 点火プラグ ６６ ＥＣＵ Reference Signs List 10 cylinder head 12 engine 16 cylinder 20 piston 22 combustion chamber 24, 54 intake port 26 intake port 28, 58 exhaust port 30 exhaust port 36 intake valve 38 exhaust valve 60 injector 62 spark plug 66 ECU

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 シリンダ毎にそれぞれ２つずつ対角方向
に設けられた吸気口及び該吸気口に比して径が小さい排
気口と、燃焼室内に直接燃料を噴射するインジェクタ
と、燃焼室内の燃料に点火する点火プラグとを備える４
バルブエンジンのシリンダヘッド構造であって、 前記インジェクタ、及び、前記点火プラグは、前記吸気
口と前記排気口で囲まれた、前記燃焼室の略中央部に対
応する領域において、前記２つの排気口の配設方向に並
んで配設されていることを特徴とする４バルブエンジン
のシリンダヘッド構造。An intake port provided in each of two cylinders in a diagonal direction, an exhaust port having a diameter smaller than the intake port, an injector for directly injecting fuel into a combustion chamber, and 4 comprising a spark plug for igniting fuel
A cylinder head structure for a valve engine, wherein the injector and the spark plug are arranged in a region corresponding to a substantially central portion of the combustion chamber and surrounded by the intake port and the exhaust port. A cylinder head structure for a four-valve engine, wherein the cylinder head structure is arranged side by side in the arrangement direction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1316153C (en) * 2003-08-29 2007-05-16 本田技研工业株式会社 In cylinder fuel oil jet type IC engine
US20230077087A1 (en) * 2021-08-25 2023-03-09 Caterpillar Inc. Cylinder head having bore locations arranged for tight packaging of gas exchange and fuel system components

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