JP2001115891A - Dohcディーゼルエンジン - Google Patents
DohcディーゼルエンジンInfo
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Abstract
改善して組立及び整備が容易になるようにしたDOHC
ディーゼルエンジンを提供する。 【解決手段】 一側に空気が流入するように形成された
吸気ポート、吸気ポートから流入するように形成された
燃焼室、排気ポートが備えられたシリンダヘッド、吸気
バルブと排気バルブ、複数のカムシャフト、シリンダヘ
ッドの上部側に設置された複数のロッカ・アーム、燃焼
室に向かって設置されたインジェクタ、シリンダヘッド
の上部に設置されたインジェクタ挿入口が形成されたカ
ムシャフトキャリアと;カムシャフトキャリアの上部に
設置されたインジェクタ挿入口が形成されたヘッドカバ
ーとを含むことを特徴とするDOHCディーゼルエンジ
ン。
Description
ーバーヘッド・カムシャフト(Double Over
head Camshaft)ディーゼルエンジンに関
し、より詳しくは、シリンダ・ヘッド及びこのシリンダ
・ヘッドのバルブシステムを改善したDOHCディーゼ
ルエンジンに関する。
して使用し、エンジンの作動方法によって4サイクルエ
ンジンと2サイクルエンジンとに大きく分けられる。デ
ィーゼルエンジンは、ガソリンエンジンと比較して燃料
消費が少なく、燃料の価格も安く経済的であり、またガ
ソリンエンジンでみられるノッキングもないので、排気
量を大きくして大量の燃料を供給すれば出力の大きいエ
ンジンを作ることができる。したがって、トラックやバ
スなど大型車両のエンジンとしては最も適合したエンジ
ンといえる。
のカムシャフトがシリンダヘッド内に配置された構造で
あるDOHCディーゼルエンジンは、バルブの配置方式
によりタンデム(tandem)、パラレル(para
llel)、またはツイスト方式があり、これに電子制
御した分配形噴射ポンプを使用して燃料を高圧噴射する
のが主流である。
た。図示したように、バルブのタンデム配置構造は、通
常、シリンダヘッド11の冷却性能が低下し、吸気及び
排気抵抗が不利な点があり、構造上、バルブ12をある
程度傾けなければ二つのカムシャフト13、14を駆動
する空間が得られないが、バルブ12を傾けることによ
り燃焼室(図示せず)に無駄なスペースが形成され、燃
焼の面からも不利である。そして、インジェクタ15を
コモンレール式とする場合にはインジェクタ15の構造
上、インジェクタ15をヘッドカバー16でシーリング
するのにもバルブシステムのレイアウト上、相当な制約
を受ける。
た。パラレル配置方式の場合、シリンダヘッド21の冷
却性能は向上するが、冷始動性の向上のために装着する
グロープラグ(図示せず)の配置が殆ど不可能で、冷始
動性が悪く、吸気及び排気ポート22、23も複雑で吸
気及び排気抵抗が大きくなり、ディーゼルエンジンの燃
焼の特性上、吸入スワール(シリンダ内の空気の旋回)
の形成もよくない。
をツイスト方式にしてスワールの形成を向上し、グロー
プラグの装着空間も確保し、吸気及び排気の流動の側面
においても円滑にするのが有利である。図3において符
号31、32、33、34は、順にシリンダヘッド、バ
ルブ、ロッカ・アーム、カムシャフトである。
レール式の燃料噴射システムを適用して燃料噴射の圧力
及び騒音の減少を追求するためには、インジェクタをヘ
ッドカバーでシーリングすることができるように配置す
ることが重要である。ヘッドカバー内に蓋を作ってイン
ジェクタを組立てる前にインジェクタクランプを仮に組
立て、燃料噴射インジェクタを入れた後、インジェクタ
クランプの蓋を通じて見ながら組立てるなど、組立て及
び整備に不利である。
問題点を解決するために創出されたものであって、シリ
ンダヘッド及びバルブシステムの構造を改善して組立及
び整備が容易になるようにしたDOHCディーゼルエン
ジンを提供することを目的とする。
本発明DOHCディーゼルエンジンは、一側に空気が流
入するように形成された吸気ポートと、前記吸気ポート
と連通して前記空気が前記吸気ポートから流入するよう
に形成された燃焼室と;前記燃焼室内の燃焼ガスが排出
されるように形成された排気ポートが備えられたシリン
ダヘッドと;前記吸気ポート及び排気ポートが開閉され
るように前記吸気及び排気ポートの一側にそれぞれ設置
された吸気バルブと排気バルブと;前記シリンダヘッド
の一側に設置され、前記吸気及び排気バルブが開閉され
るように複数のカムが形成され、所定の回動手段によっ
て同時に回動される複数のカムシャフトと;前記カムと
接触し、前記吸気及び排気バルブを開くように前記シリ
ンダヘッドの上部側に設置された複数のロッカ・アーム
と;前記燃焼室に燃料が噴射されるようにその下端が前
記燃焼室に向かって設置されたインジェクタと;前記シ
リンダヘッドの上部に設置され、その上部で前記インジ
ェクタの脱、装着が行われるようにインジェクタ挿入口
を有するカムシャフトキャリア;前記カムシャフトキャ
リアの上部に設置され、前記インジェクタがその外部に
設置できるようにインジェクタ挿入口を有するヘッドカ
バーを含むことをその特徴とする。
所定の長さを有するように形成され、吸気側及び排気側
に複数個が順に設置されたロング・ロッカ・アームと;
前記ロング・ロッカ・アームよりその長さが短く、前記
ロング・ロッカ・アームの間に交互に順に設置されたシ
ョート・ロッカ・アームを含んでなる。
明による好ましい実施例を詳細に説明する。
った空気に直接燃料を注入して自然着火させる特徴を備
えたエンジンであって、その構成を説明する。ここで
は、一般的なDOHCエンジンの構成の説明は省略し、
本発明による特徴部分だけを詳細に説明する。
エンジンの構成の一部を概略的に示す平面図であり、図
5は、図4におけるA−A線に沿って切開して示した概
略的な断面図、図6は、排気側のシリンダヘッド及びロ
ッカ・アームの構成を示した断面図である。
DOHCディーゼルエンジンは、シリンダヘッド40、
前記シリンダヘッド40の上部に設置されたカムシャフ
トキャリア50、前記シリンダヘッド40の一側に空気
が流入できるように形成された吸気ポート41、前記吸
気ポート41と連通して空気が吸気ポート41から流入
した空間を形成する燃焼室(図示せず)、前記燃焼室内
の燃焼ガスが排出されるように燃焼室と連通形成された
排気ポート42、前記吸気ポート41及び排気ポート4
2が開閉されるように吸気ポート41及び排気ポート4
2の一側にそれぞれ設置された吸気バルブ61及び排気
バルブ62、前記シリンダヘッド40及びカムシャフト
キャリア50の一側に設置されて吸気バルブ61及び排
気バルブ62が開閉できるように複数のカムが形成さ
れ、その一端に設置された所定の回動手段によって同時
に回動される複数のカムシャフト80と、前記カムシャ
フト80のカムと接触して吸気バルブ61及び排気バル
ブ62を開くように前記シリンダヘッド40の上部側に
設置された複数のロッカ・アームと、前記燃焼室に燃料
が噴射されるように、その下端が前記燃焼室に向かって
設置されたインジェクタ63と、前記カムシャフトキャ
リア50の上部に設置され、前記インジェクタ63がそ
の外部で設置できるようにヘッドカバー44の一部を切
開してインジェクタ63が設置できるようにしたインジ
ェクタ挿入口45が形成されたヘッドカバー44を含ん
で構成される。
ヘッド40、シリンダライナ及びピストンで囲まれた主
燃焼室の他に、その側面に寒冷時の始動を容易にするグ
ロープラグが装着されている予燃焼室を含んだものを言
う。そして、前記インジェクタ63は、たとえば、パイ
ロット噴射方式であるコモンレール・インジェクタ63
である。
1及び排気バルブ62を駆動できるカムを同時に取りつ
ける。そして、前記カムシャフトキャリア50は、シリ
ンダヘッド40の上部にあるガイドレール43に設置さ
れ、前記カムシャフト80が設置できるように、即ち、
従来のシリンダヘッド40の上部の役割をすると同時
に、その上部におけるインジェクタ63の脱、装着が行
われるようにインジェクタ挿入口51を設けている。
図4に示したように、前記ロッカ・アームが作動する時
に影響を受けないように、作動の邪魔になる部位が除去
された。
ツイスト方式となっており、前記吸気バルブ61及び排
気バルブ62が20゜〜50゜ツイストの形態で、ある
いは直立した状態で設置されている。また、前記ロッカ
・アームは吸気側及び排気側に複数個が設置されてお
り、所定の長さを有するロング・ロッカ・アーム91
と、それより長さが短かいショート・ロッカ・アーム9
2より構成され、ロング・ロッカ・アーム91とショー
ト・ロッカ・アーム92を順に設置する。ショート・ロ
ッカ・アーム92は、設置の空間上、従来のように精密
鋳造法によって作られるが、ロング・ロッカ・アーム9
1は所定の素材を用いて数回にかけたフラッシング加
工、即ち、スタンピング工法によって加工作られる。こ
のようなロッカ・アームはエンド・ピボット・ロッカ・
アーム(end pivot rocker arm)
形式である。
すように、前記複数のカムシャフト80の一端部にそれ
ぞれ固定設置されたスプロケット(sprocket)
71と、前記複数のスプロケット71が同時に回転でき
るように、前記スプロケット71に支持設置されたチェ
ーン72を含んで構成される。また、図5及び8に示す
ように、前記インジェクタ63はカムシャフトキャリア
50に固定設置するために、前記ヘッドカバー44の外
部に露出されるようにクランプ(clamp)64が設
置される。
ーゼルエンジンの作用を説明する。ここでは、一般のD
OHCディーゼルエンジンの作用の説明は省略し、本発
明の特徴による作用だけを説明する。
ーゼルエンジンは、シリンダ・ヘッド40上部のガイド
レール43に後部カムベアリングの役割をするカムシャ
フトキャリア50を設置し、シリンダ当たり六つ程度取
り付けられるボルトなどによる空間の狭小を解消するの
で、カムシャフト80の設置はもちろんインジェクタ6
3及びグロープラグを設置する空間を確保できるように
したものである。そして、ヘッドカバー44及びカムシ
ャフトキャリア50に第1、2インジェクタの設置部4
5、51が設置され、クランプ64がヘッドカバー44
の外部で設置できるので、ヘッドカバー44やシリンダ
ヘッド40を分解しなくても、あるいはヘッドカバー4
4が装着された状態においてでもインジェクタ63を取
り外したり及び装着したりすることができる。
キャリア50の接しているところに特別のシーリングが
必要でなく、カムシャフトキャリア50がロッカ・アー
ムの作動に支障になることはない。
アーム91と、ショート・ロッカ・アーム92とが吸気
側及び排気側に交互に順に設置されてインジェクタ63
の設置空間が図4に示すように確保され、吸気バルブ6
1及び排気バルブ62を作動するにおいて、二つのロン
グ及びショート・ロッカ・アーム91、92で同時に使
用することができてロッカ・アームの共用化がなされ
る。
ム及び排気カムが形成されていて一つのカムシャフト8
0で吸気バルブ61及び排気バルブ62を駆動するよう
にし、ロッカ・アームの長さを最大限に縮小してロッカ
・アームの強さを高めることができる。そして、前記シ
ョート・ロッカ・アーム92は精密鋳造法によって製造
されるが、前記ロング・ロッカ・アーム91はスタンピ
ング工法によって製造されるので製造の費用が節減でき
る。
ト42がツイスト形式で形成されているので、スワール
効果を極大化することができ、特に、前記吸気バルブ6
1及び排気バルブ62が上述したような構造の適用で2
0゜〜50゜までツイスト設置ができて吸気流動のスワ
ール効果を極大化することができる。
ディーゼルエンジンは次のような効果がある。
はもちろん、グロープラグが設置できて冷始動性が向上
し、カムシャフトキャリアがシリンダヘッド内に設置さ
れてカムシャフトキャリアとシリンダヘッドとの別途の
シーリングが不要であり、漏洩の心配もない。
用で、パイロット燃料噴射により騒音が減少し、このイ
ンジェクタがヘッドカバーの外部で組立て及び分解でき
るので修理が容易となる。
品の数が減少し、スタンピング工法によってこのロッカ
・アームが製造されてコストがダウンにもつながる。
ワールの強度の向上による燃料性能の向上で排気ガスが
減少できる。
に説明したが、これは例示的なものに限られ、当該技術
分野における通常の知識を有する者であれば多様な変形
及び均等な実施例が可能であることが理解できると思わ
れる。したがって、本発明の権利範囲は添付する特許請
求の範囲によって決められるべきである。
ルブがタンデム、パラレル及びツイスト形式で配置され
た状態をそれぞれ示す概略的なレイアウト図面である。
ルブがタンデム、パラレル及びツイスト形式で配置され
た状態をそれぞれ示す概略的なレイアウト図面である。
ルブがタンデム、パラレル及びツイスト形式で配置され
た状態をそれぞれ示す概略的なレイアウト図面である。
部の構成を示す概略的な平面図である。
略的な断面図である。
を示す図面である。
略的な断面図である。
である。
Claims (7)
- 【請求項1】 一側に空気が流入するように形成された
吸気ポートと、前記吸気ポートと連通して前記空気が前
記吸気ポートから流入するように形成された燃焼室と、
前記燃焼室内の燃焼ガスが排出されるように形成された
排気ポートが備えられたシリンダヘッドと;前記吸気ポ
ート及び排気ポートが開閉されるように、前記吸気及び
排気ポートの一側にそれぞれ設置された吸気バルブと、
排気バルブと;前記シリンダヘッドの一側に設置され、
前記吸気及び排気バルブが開閉されるように複数のカム
が形成され、所定の回動手段によって同時に回動される
複数のカムシャフトと;前記カムと接触し、前記吸気及
び排気バルブを開くように前記シリンダヘッドの上部側
に設置された複数のロッカ・アームと;前記燃焼室に燃
料が噴射されるように、その下端が前記燃焼室に向かっ
て設置されたインジェクタと;前記シリンダヘッドの上
部に設置され、その上部において前記インジェクタの
脱、装着が行われるようにインジェクタ挿入口が形成さ
れたカムシャフトキャリアと;前記カムシャフトキャリ
アの上部に設置され、前記インジェクタがその外部で設
置できるようにインジェクタ挿入口が形成されたヘッド
カバー;とを含むことを特徴とするDOHCディーゼル
エンジン。 - 【請求項2】 前記吸気ポート及び前記排気ポートがツ
イスト方式で備えられ、前記吸気バルブ及び前記排気バ
ルブが20゜〜50゜ツイストの形態で設置されること
を特徴とする請求項1に記載のDOHCディーゼルエン
ジン。 - 【請求項3】 前記ロッカ・アームは、所定の長さを有
して形成され、吸気側及び排気側に複数個が順序に設置
されたロング・ロッカ・アームと;前記ロング・ロッカ
・アームよりその長さが短く、前記ロング・ロッカ・ア
ームの間に交互に順に設置されたショート・ロッカ・ア
ーム;とを含んでなることを特徴とする請求項1に記載
のDOHCディーゼルエンジン。 - 【請求項4】 前記ロング・ロッカ・アームはスタンピ
ング工法によって加工されたことを特徴とする請求項3
に記載のDOHCディーゼルエンジン。 - 【請求項5】 前記回動手段は、前記複数のカムシャフ
トの一端部にそれぞれ固定設置されたスプロケットと;
前記複数のスプロケットが同時に回転できるように前記
スプロケットに設置されたチェーン;とを含んでなるこ
とを特徴とする請求項1に記載のDOHCディーゼルエ
ンジン。 - 【請求項6】 前記インジェクタは、前記カムシャフト
キャリアに固定設置されるために前記ヘッドカバーの外
部へ露出するように設置されたクランプをさらに含んで
なることを特徴とする請求項1に記載のDOHCディー
ゼルエンジン。 - 【請求項7】 前記カムシャフトのそれぞれには、前記
吸気バルブ及び排気バルブを駆動することができる吸気
カム及び排気カムが同時に形成されたことを特徴とする
請求項1に記載のDOHCディーゼルエンジン。
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KR (1) | KR20010037508A (ja) |
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