JP2002371910A - 内燃機関の給気装置 - Google Patents

内燃機関の給気装置

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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1シリンダにつき複数の吸気弁を備えた4サ
イクル内燃機関において、シリンダヘッド内に形成され
る各吸気弁への給気通路における流路抵抗を小さくする
とともに、該給気通路における流路抵抗の吸気弁毎のば
らつきを最小にでき、さらに機関の側部スペースに余裕
ができるとともに給気系の部品点数を低減し得る内燃機
関の給気装置の提供。 【解決手段】 クランクケースの片側内部に、複数のシ
リンダに亘って延設されたクランクケース給気通路を設
けるとともにこれの給気出口を該クランクケースの上面
に開口し、シリンダヘッドに吸気弁の夫々と該シリンダ
ヘッドの下面に開口する給気入口とを個別に接続して形
成されたシリンダヘッド給気通路を設け、該シリンダヘ
ッド給気通路の給気入口の夫々を前記クランクケース給
気通路の給気出口に該クランクケース及びシリンダヘッ
ドの内部にて夫々接続してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1シリンダにつき
複数の吸気弁を備えた4サイクル内燃機関における給気
装置、特にクランクケース及びシリンダヘッドに設けた
給気通路の形状に関する。
【0002】
【従来の技術】図3及び図4は、1シリンダにつき複数
の吸気弁を備えた漁船等の中小型船舶用4サイクルディ
ーゼル機関における給気装置の1例を示し、図3は給気
装置及びその周辺を示すシリンダ中心に沿う要部断面
図、図4は給気装置の平面図(図3のB―B線断面図)
である。
【0003】図3、4において、1はクランクケース、
2はシリンダヘッド、3はピストン、4はシリンダライ
ナ、5はコネクティングロッドである。また6は2個の
吸気弁、20は2個の排気弁である。7は前記2個の吸
気弁にまたがる弁ブリッジ、8は弁ばねである。09は
前記シリンダヘッド2内に形成されたシリンダヘッド給
気通路であり、給気入口部09aと吸気弁側09cとを
湾曲した接続部09bにて接続して形成されている。4
2は複数のシリンダに亘って延設されて各シリンダのシ
リンダヘッド2に固着された給気ダクト、43は該給気
ダクト42内に形成された給気通路である。該給気通路
43は前記インタークーラ21の空気出口と各シリンダ
のシリンダヘッド給気通路09の給気入口部09aとを
接続している。40は前記クランクケース1の側部に固
定された列型の燃料噴射ポンプ、22はオイルクーラで
該オイルクーラ22は前記クランクケース1の内部に収
納されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】複数の吸気弁を備えた
ディーゼル機関においては、シリンダヘッド内に形成さ
れる各吸気弁への給気通路における流路抵抗を小さくす
るとともに、前記各吸気弁への給気通路を極力均一な形
状にして流路抵抗の吸気弁毎のばらつきを最小にするこ
とが要求される。然るに、図3、4に示される構造を備
えた従来のディーゼル機関においては、複数のシリンダ
に亘って延設された給気ダクト42を各シリンダのシリ
ンダヘッド2の側部に固着した構造であるため、該給気
ダクト42内の複数シリンダ共通の給気通路43から各
シリンダのシリンダヘッド2内に形成されたシリンダヘ
ッド給気通路09に分流してから吸気弁側09cに至る
給気流路長さを大きく採れず、このためシリンダヘッド
給気通路09における給気流路が曲がりの曲率が小さく
かつ流路断面積が急激に変化する給気流路形状となって
吸気抵抗が大きくならざるを得ない。
【0005】またかかる従来のディーゼル機関において
は、前記のように、複数シリンダ共通の給気通路43よ
り各シリンダのシリンダヘッド給気通路09に分流して
から吸気弁側09cに至る給気流路長さを大きく採れな
いため、複数(この場合は2個)の吸気弁6夫々につな
がるシリンダヘッド給気通路09の長さが不均一になり
易く、これによって吸気弁6夫々へのシリンダヘッド給
気通路09の流路抵抗のばらつきが大きくなる。またか
かる従来技術にあっては、前記給気ダクト42がシリン
ダヘッド2の側部に突出した形態となっているため、機
関の側部スペースが狭くなるとともに、該給気ダクト4
2を含む部品点数が多くなる。等の問題点を有してい
る。
【0006】本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、
1シリンダにつき複数の吸気弁を備えた4サイクル内燃
機関において、シリンダヘッド内に形成される各吸気弁
への給気通路における流路抵抗を小さくするとともに、
該給気通路における流路抵抗の吸気弁毎のばらつきを最
小にでき、さらに機関の側部スペースに余裕ができると
ともに給気系の部品点数を低減し得る内燃機関の給気装
置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項1記載の発明として、1シリンダに
つき複数の吸気弁を備えた4サイクル内燃機関におい
て、クランクケースのシリンダ中心に対して片側内部
に、複数のシリンダに亘って長手方向に延設されたクラ
ンクケース給気通路を設けるとともに該クランクケース
給気通路の給気出口を該クランクケースの上面に開口
し、シリンダヘッドに前記複数の吸気弁の夫々と該シリ
ンダヘッドの下面に開口する給気入口とを個別に接続し
て形成されたシリンダヘッド給気通路を設け、該シリン
ダヘッド給気通路の給気入口の夫々を前記クランクケー
ス給気通路の給気出口に該クランクケース及びシリンダ
ヘッドの内部にて夫々接続してなることを特徴とする内
燃機関の給気装置を提案する。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1におい
て、前記シリンダヘッド給気通路は、前記クランクケー
ス給気通路に接続される前記吸気弁と同数の給気入口を
シリンダ中心に平行な方向に開口し、該給気入口と前記
吸気弁側とを接続する接続部を該給気入口よりシリンダ
中心に平行な方向に立ち上げてから湾曲させ前記吸気弁
側に接続して形成したことを特徴とする。
【0009】かかる発明によれば、給気を、クランクケ
ースの内部に複数のシリンダに亘って長手方向に延設さ
れたクランクケース給気通路から、シリンダヘッドの内
部に吸気弁毎に個別に設けられたシリンダヘッド給気通
路の給気入口部に導入するようにしたことにより、給気
をクランクケース給気通路内にて長手方向即ちクランク
軸線方向に均一分布せしめてからシリンダヘッド給気通
路に導入することができる。また、吸気弁毎に個別に設
けられたシリンダヘッド給気通路を給気入口部より垂直
方向即ち該シリンダヘッドの高さ方向に立ち上げてから
吸気弁の方向に湾曲して形成された接続部内を給気が流
れるように形成したので、該シリンダヘッド給気通路の
長さを長く採ることが可能となって、該シリンダヘッド
給気通路における給気流路を曲がりが少なくかつ流路断
面積が滑らかに変化する給気流路形状に形成することが
でき、従来技術に比べて給気流路の吸気抵抗を低減する
ことができる。
【0010】また、前記のようにシリンダヘッド給気通
路を給気入口部より垂直方向に立ち上げてから吸気弁の
方向に湾曲して形成された接続部内を給気が流れるよう
に形成して該シリンダヘッド給気通路の長さを長く採る
ことが可能となったので、複数シリンダ共通のクランク
ケース給気通路を経て各シリンダのシリンダヘッド給気
通路に分流してから吸気弁部に至る給気流路長さが長く
なる。これによって複数の吸気弁夫々につながるシリン
ダヘッド給気通路の長さを均一長さに近づけることがで
き、吸気弁夫々へのシリンダヘッド給気通路の流路抵抗
のばらつきが小さくなり各吸気弁への給気流路の流路抵
抗が均一化される。
【0011】また、かかる発明によれば、クランクケー
ス内部にクランクケース給気通路が形成され、該クラン
クケース給気通路とシリンダヘッド給気通路とを機関内
部で直接接続しているので、給気通路が機関側部に突出
することがなく、機関側部の整備スペースが拡大される
とともに、構造が簡単、コンパクト化され、さらには従
来の給気ダクトのような外部配管は不要となって部品点
数が低減される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その他相対配置などは
特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれの
みに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【0013】図1は本発明の実施例に係る中小型船舶用
4サイクルディーゼル機関における給気装置及びその周
辺を示すシリンダ中心に沿う要部断面図、図2は給気装
置の平面図(図1のA―A線断面図)である。
【0014】図1、2において、1はクランクケース、
2はシリンダヘッド、3はピストン、4はシリンダライ
ナ、5はコネクティングロッドである。また6は2個の
吸気弁、20は2個の排気弁であり、図2に示すよう
に、機関の平面配置において2個の吸気弁6と2個の排
気弁20とが並べて配置されている。また、7は前記2
個の吸気弁にまたがる弁ブリッジ、8は弁ばねである。
【0015】10は前記クランクケース1の内部に形成
されたクランクケース給気通路である。該クランクケー
ス給気通路10は、シリンダ中心04に対して片側内部
つまり該クランクケース1の比較的重量及びスペースの
小さい補機が配設されている側の内部に複数のシリンダ
に亘って長手方向に延設されている。該クランクケース
給気通路10の給気入口(図示省略)は過給機からの給
気管(図示省略)に接続されている。また該クランクケ
ース給気通路10の給気出口11はクランクケース1の
上面10bに開口するとともに、後述するシリンダヘッ
ド給気通路9の給気入口部9aと同数かつ該給気入口部
9aに連通している。
【0016】9は前記シリンダヘッド2内に形成された
シリンダヘッド給気通路であり、該シリンダヘッド2の
下面10aに開口されて前記クランクケース給気通路1
0の給気出口11に連通する給気入口部9aと吸気弁側
9cとを湾曲した接続部9bにて接続して形成されてい
る。前記シリンダヘッド給気通路9は前記吸気弁6と同
数かつ該吸気弁6毎に設けられ、前記クランクケース給
気通路10の給気出口11に接続される給気入口部9a
をシリンダ中心04と平行な方向に開口し、図1に示す
ように該給気入口部9aと前記吸気弁側9cとを接続す
る前記接続部9bを給気入口部9aよりシリンダ中心0
4に平行な方向つまり垂直方向に立ち上げてから吸気弁
6の方向に湾曲させ前記吸気弁側9cに接続して形成し
ている。従って、前記クランクケース給気通路10とシ
リンダヘッド給気通路9とは機関内部で直接接続され、
従来の給気ダクトのような外部配管は不要となる。
【0017】かかる構成からなる4サイクルディーゼル
機関の運転時において、過給機から給気管(何れも図示
省略)を経て給気入口(図示省略)から前記クランクケ
ース給気通路10に導入された給気は、複数のシリンダ
に亘って延設されている該クランクケース給気通路10
の長手方向に流れて該長手方向に均一に分布せしめられ
てから、クランクケース上面10bに開口する前記シリ
ンダヘッド給気通路9の給気入口部9aと同数の給気出
口11から該シリンダヘッド給気通路9の給気入口部9
aに分流して流入する。
【0018】各シリンダヘッド給気通路9に流入した給
気は、前記シリンダ中心04に平行な方向(垂直方向)
に形成された給気入口部9aから接続部9bに入り、該
給気入口部9aより垂直方向に立ち上げてから吸気弁6
の方向に湾曲して形成された該接続部9b内を前記吸気
弁側9cへと流れ、吸気弁6の開弁によりシリンダ内に
供給される。
【0019】かかる実施例によれば、給気を、クランク
ケース1の内部に複数のシリンダに亘って長手方向に延
設されたクランクケース給気通路10から、シリンダヘ
ッド2の内部に吸気弁6毎に個別に設けられたシリンダ
ヘッド給気通路9の給気入口部9aに導入するようにし
たことにより給気をクランクケース給気通路10内にて
長手方向即ちクランク軸線方向に均一分布せしめること
ができる。
【0020】また、吸気弁6毎に個別に設けられた前記
シリンダヘッド給気通路9を給気入口部9aより垂直方
向即ち該シリンダヘッドの高さ方向に立ち上げてから吸
気弁6の方向に湾曲して形成された接続部9b内を給気
が前記各吸気弁6へと流れるように形成したので、該シ
リンダヘッド給気通路9の長さを長く採ることが可能と
なって、該シリンダヘッド給気通路9における給気流路
を曲がりが少なくかつ流路断面積が滑らかに変化する給
気流路形状を形成することができ、従来技術に比べて給
気流路の吸気抵抗を低減することができる。
【0021】また、前記のようにシリンダヘッド給気通
路9を給気入口部9aより垂直方向に立ち上げてから吸
気弁6の方向に湾曲して形成された接続部9b内を前記
各吸気弁6へと給気が流れるように形成して該シリンダ
ヘッド給気通路9の長さを長く採ることが可能となった
ので、複数シリンダ共通のクランクケース給気通路10
を経て各シリンダのシリンダヘッド給気通路9に分流し
てから吸気弁部9cに至る給気流路長さが長くなる。こ
れによって複数(この場合は2個)の吸気弁6夫々につ
ながるシリンダヘッド給気通路9の長さを均一長さに近
づけることができ、吸気弁6夫々へのシリンダヘッド給
気通路9の流路抵抗のばらつきが小さくなり各吸気弁へ
の給気流路の流路抵抗が均一化される。
【0022】また、かかる実施例によれば、クランクケ
ース1内部にクランクケース給気通路10が形成され、
該クランクケース給気通路10とシリンダヘッド給気通
路9とを機関内部で直接接続しているので、給気通路が
機関側部に突出することなく、機関側部の整備スペース
が拡大されるとともに、構造が簡単、コンパクト化さ
れ、さらには従来の給気ダクトのような外部配管は不要
となって部品点数が低減される。
【0023】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、給気
を複数のシリンダに亘るクランクケース給気通路から吸
気弁毎に個別に設けられたシリンダヘッド給気通路に導
入するようにしたので、給気をクランクケース給気通路
内にて長手方向に均一分布せしめることができる。ま
た、前記シリンダヘッド給気通路を給気入口部より垂直
方向に立ち上げてから吸気弁の方向に湾曲して形成され
た接続部内を給気が流れるように形成したので、該シリ
ンダヘッド給気通路の長さを長く採ることが可能となっ
て該シリンダヘッド給気通路における給気流路を曲がり
が少なくかつ流路断面積が滑らかに変化する給気流路形
状に形成することができ、給気流路の吸気抵抗を抑制す
ることができる。
【0024】また、前記のようにシリンダヘッド給気通
路の長さを長く採ることが可能となったので、複数シリ
ンダ共通のクランクケース給気通路を経て各シリンダの
シリンダヘッド給気通路に分流してから吸気弁部に至る
給気流路長さが長くなり、これによって複数の吸気弁夫
々につながるシリンダヘッド給気通路の長さを均一長さ
に近づけることができ、吸気弁夫々へのシリンダヘッド
給気通路の流路抵抗のばらつきが小さくなり各吸気弁へ
の給気流路の流路抵抗が均一化される。
【0025】また、本発明によれば、クランクケース内
部に形成されたクランクケース給気通路とシリンダヘッ
ド給気通路とを機関内部で直接接続しているので、給気
通路が機関側部に突出することがなく、機関側部の整備
スペースが拡大されるとともに、構造が簡単、コンパク
ト化され、さらには従来の給気ダクトのような外部配管
は不要となって部品点数が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係る中小型船舶用4サイク
ルディーゼル機関における給気装置及びその周辺を示す
シリンダ中心に沿う要部断面図である。
【図2】 給気装置の平面図(図1のA―A線断面図)
である。
【図3】 従来技術を示す給気装置及びその周辺を示す
シリンダ中心に沿う要部断面図である。
【図4】 給気装置の平面図(図3のB―B線断面図)
であり、従来技術を示す図2対応図(シリンダ中心に沿
う要部断面図)である。
【符号の説明】
1 クランクケース 2 シリンダヘッド 3 ピストン 04 シリンダ中心 6 吸気弁 9 シリンダヘッド給気通路 9a 給気入口部 9b 接続部 9c 吸気弁側 10 クランクケース給気通路 20 排気弁 100 エンジン(ディーゼル機関)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 35/16 F02M 35/16 Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1シリンダにつき複数の吸気弁を備えた
    4サイクル内燃機関において、クランクケースのシリン
    ダ中心に対して片側内部に、複数のシリンダに亘って長
    手方向に延設されたクランクケース給気通路を設けると
    ともに該クランクケース給気通路の給気出口を該クラン
    クケースの上面に開口し、シリンダヘッドに、前記複数
    の吸気弁の夫々と該シリンダヘッドの下面に開口する給
    気入口とを個別に接続して形成されたシリンダヘッド給
    気通路を設け、該シリンダヘッド給気通路の給気入口の
    夫々を前記クランクケース給気通路の給気出口に該クラ
    ンクケース及びシリンダヘッドの内部にて夫々接続して
    なることを特徴とする内燃機関の給気装置。
  2. 【請求項2】 前記シリンダヘッド給気通路は、前記ク
    ランクケース給気通路に接続される前記吸気弁と同数の
    給気入口をシリンダ中心に平行な方向に開口し、該給気
    入口と前記吸気弁側とを接続する接続部を該給気入口よ
    りシリンダ中心に平行な方向に立ち上げてから湾曲させ
    前記吸気弁側に接続して形成したことを特徴とする請求
    項1記載の内燃機関の給気装置。
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