JP2008240534A - エンジンの吸排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より一層の高速でかつ高出力のエンジン特性を得ることのできるエンジンの吸排気装置を提供する。
【解決手段】混合ガスの吸入行程時、第１吸排気弁３２の吸気弁部３２ａが開きかつ第１吸排気弁３２の排気弁部３２ｂが閉じる。また、第１および第２燃焼室用弁７,８が開く。ピストン５９の下降に伴い、混合ガスが第１インテークマニホルド３からシリンダ１１の燃焼室２６内に吸入される。吸入行程終了後に続いて行われる圧縮行程および爆発行程では、吸気弁部３２ａが閉じかつ排気弁部３２ｂが開くとともに、第１および第２燃焼室用弁７,８が閉じる。爆発行程終了後に続いて行われる排気行程では、第１および第２燃焼室用弁７,８が開き、燃焼室２６内の燃焼ガスが第１エキゾーストマニホルド４から排気される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、エンジンの燃焼室内に燃料と空気との混合ガスを吸入させるとともに、燃焼室内の燃焼ガスを排気させるエンジンの吸排気装置の技術分野に関するものである。

従来、４サイクルエンジン等のエンジンにおいては、１つにシリンダの燃焼室に複数の燃焼室用弁が配設されている。その場合、複数の燃焼室用弁のうち、所定数の燃焼室用弁が吸気弁として用いられ、また残りの燃焼室用弁が排気弁として用いられている（例えば、特許文献１参照）。そして、これらの吸気弁および排気弁が、それぞれ個別に設けられたカムシャフトに形成されたカムによって開閉制御されるようになっている。
特開２００５−９０３７３号公報。

ところで、近年、エンジンにはより一層の高速でかつ高出力の特性が求められている、そのためには、より多くの混合ガスをスムーズに燃焼室内に吸入することが必要となる。しかしながら、前述の特許文献１に記載のエンジンの吸排気装置を始め、従来のエンジンの吸排気装置のように、１つのシリンダの燃焼室に吸気弁と排気弁とを個別に設けて、それぞれそれらの役割を分担させるようにしたのでは、吸気抵抗および排気抵抗が大きくなって、混合ガスの吸入量を多くすることおよび多くの燃焼ガスを排気することに限度がある。このため、従来のエンジンの吸排気装置では、より一層の高速でかつ高出力の特性のエンジンを得ることは難しいという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、より一層の高速でかつ高出力のエンジン特性を得ることのできるエンジンの吸排気装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、請求項１に係る発明のエンジンの吸排気装置は、シリンダに取り付けられ、前記シリンダの燃焼室内に燃料と空気の混合ガスを吸入させるとともに前記燃焼室内の前記混合ガスの燃焼ガスを排気するシリンダヘッドを備えるエンジンの吸排気装置において、前記混合ガスを吸入するインテークマニホルドと、前記燃焼ガスを排気するエキゾーストマニホルドと、前記シリンダヘッドに前記燃焼室を開閉するようにして設けられ、前記燃焼室内に前記混合ガスを吸入させかつ前記燃焼室内の前記燃焼ガスを排出させる複数の燃焼室用弁と、前記燃焼室用弁を開閉制御する燃焼室用弁開閉制御手段と、前記シリンダヘッドに設けられ前記インテークマニホルドと前記燃焼室用弁との間の吸気通路を開閉制御する吸気弁と、前記吸気弁を開閉制御する吸気弁開閉制御手段と、前記シリンダヘッドに設けられ前記エキゾーストマニホルドと前記燃焼室用弁との間の排気通路を開閉制御する複数の排気弁と、前記排気弁を開閉制御する排気弁開閉制御手段とを少なくとも備えていることを特徴としている。

また、請求項２に係る発明は、前記燃焼室用弁開閉制御手段、前記吸気弁開閉制御手段、および前記排気弁開閉制御手段は共通の１本のカムシャフトを有し、前記燃焼室用弁開閉制御手段は前記カムシャフトに設けられた燃焼室用弁開閉制御カムを有し、前記吸気弁開閉制御手段は前記カムシャフトに設けられた吸気弁開閉制御カムを有し、前記排気弁開閉制御手段は前記カムシャフトに設けられた排気弁開閉制御カムを有していることを特徴としている。

更に、請求項３に係る発明は、前記吸気弁および前記排気弁がともにスライドバルブからなり、これらのスライドバルブは、それぞれ、所定間隔を置いて設けられた複数の小孔を有しているとともに、それぞれの小孔を開閉制御することで、それぞれ、前記吸気通路および前記排気通路を開閉制御することを特徴としている。

更に、請求項４に係る発明は、少なくとも前記吸気弁にその吸気面積を変えるコントロールバルブが設けられていることを特徴としている。

このように構成された本発明に係るエンジンの吸排気装置によれば、燃焼室に設けられる複数の燃焼室用弁の他に、インテークマニホルドと燃焼室用弁との間の吸気通路に吸気弁を設けるとともに燃焼室用弁とエキゾーストマニホルドとの間の排気通路に排気弁を設けているので、燃焼室に設けられる複数の燃焼室用弁をすべて、吸入時には混合ガスの吸入用の弁として用いることができるとともに、排気時には燃焼ガスの排気用の弁として用いることができる。したがって、燃焼室に設けられる複数の燃焼室用弁をすべて、吸入時にも排気時にも同時に作動させることができるので、吸気抵抗および排気抵抗を大幅に軽減することができる。これにより、より多くの混合ガスを吸入し、圧縮し、爆発させることができるとともに、より多くの燃焼ガスを排気することができるので、エンジンの性能を効果的に向上させ、より一層高速でかつ高出力の特性を得ることができる。

また、吸気弁および排気弁を一体に設けるとこれらの弁を連動可能となるので、吸気弁の開、閉の切替と排気弁の閉、開の切替とを同時に行うことができる。したがって、吸入行程、圧縮行程、爆発行程、および排気行程の１サイクル中に、弁体を短い作動ストロークで１往復の行程で済ませることができる。これにより、吸気弁および排気弁の開閉制御を簡単にできる。

また、１本のカムシャフトによりシリンダの燃焼室に設けられる複数の燃焼室用弁をダイレクトに作動させることで、燃焼室用吸入弁と燃焼室用排気弁とを個別に設けかつこれらの燃焼室用吸入弁と燃焼室用排気弁とを個別に制御するために２本のカムシャフトを用いている従来の４サイクルエンジンの吸排気装置に比べてカムシャフトを１本削減することができる。

更に、吸気弁および排気弁において、それぞれスライドバルブの弁体に複数の小孔を分割配置することで、これらの吸気弁および排気弁の開閉切換時にそれぞれの弁体の作動ストロークを短くすることができる。これにより、それぞれの弁体を作動制御する吸気弁開閉制御カムおよび排気弁開閉制御カムを小型コンパクトに形成できるとともにかつカムプロフィルを簡単にできる。しかも、弁体の慣性モーメントを低減できるとともに摩擦抵抗を低減できるので、多量の混合ガスを吸気しかつ多量の燃焼ガスを排気しても、制御性および応答性を向上することができる。特に、高速回転を行う高性能エンジンにおいては、弁体の作動ストロークの短縮は性能向上にきわめて有利となる。

更に、複数の燃焼室用弁を開閉制御するための燃焼室用弁開閉制御カムを、混合ガス吸入時に作動する燃焼室用弁吸気制御カムと燃焼ガス排気時に作動する燃焼室用弁排気制御カムとに独立して設けることで、従来の燃焼室用弁制御カムの加工法をそのまま用いることができる。

更に、本発明のコントロールバルブにより、吸気弁の吸気面積を変化させることができる。したがって、吸気面積を減少させることで、低速および中速時に吸気弁による混合ガスの吸気量を低減し、また、吸気面積を増大させることで、高速時に吸気弁による混合ガスの吸気量を増大させるように吸気制御が可能となる、これにより、吸気弁の吸気制御がし易いエンジンを得ることができる。したがって、混合ガスの吸気量が必要とする車速に応じて効率よく制御できるので、燃費の向上を図ることができる。

以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本発明に係るエンジンの吸排気装置の実施の形態の一例の全体を概略的に示す斜視図、図２は図１において一部を削除して概略的に示す斜視図、図３は図２において更に一部を削除して概略的に示す斜視図である。

図１ないし図３に示すように、この例のエンジンの吸排気装置１が適用されるエンジンは１シリンダの４サイクルエンジンとして構成されている。なお、本発明のエンジンの吸排気装置１は、図示例の１シリンダの４サイクルエンジンに限定されることはなく、少なくとも吸排気装置を備えるエンジンであれば、多シリンダの４サイクルエンジンを始め、どのようなエンジンにも適用することができる。しかし、説明の便宜上、以下の説明ではエンジンの吸排気装置１を図示例の１シリンダ４サイクルエンジンに適用して説明する。

このエンジンの吸排気装置１はシリンダヘッド２を備えており、このシリンダヘッド２は、従来と同様に、後述する図４（ａ）に示すシリンダ１１に取り付けられて、シリンダ１１の燃焼室２６内に燃料と空気の混合ガスを吸入させるとともに燃焼室２６内の混合ガスの燃焼ガスを排気する。シリンダヘッド２には、右側に第１インテークマニホルド３および第１エキゾ−ストマニホルド４が設けられているとともに、左側に第２インテークマニホルド５および第２エキゾ−ストマニホルド６が設けられている。

更に、シリンダヘッド２には、４個のポペット弁からなる第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０が設けられている。これらの第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０はすべて同じ弁であり、従来の一般的な４サイクルエンジンの吸気弁および排気弁と同様の構造を有している。すなわち、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０は、それぞれ上下方向に延びる第１ないし第４弁ステム７ａ,８ａ,９ａ,１０ａとこれらの弁ステム７ａ,８ａ,９ａ,１０ａの下端にそれぞれ設けられた第１ないし第４ポペット弁体７ｂ,８ｂ,９ｂ,１０ｂとから構成されている。

図４（ａ）に示すように、１組の第１および第２燃焼室用弁７,８がシリンダ１１の燃焼室２６の上方に、この燃焼室２６内に臨むようにして設けられている。図４には図示されないが、同様にして他の１組の第３および第４燃焼室用弁９,１０もシリンダ１１の燃焼室２６の上方に、この燃焼室２６内に臨むようにして設けられている。すなわち、この例のエンジンの吸排気装置１では、１つのシリンダ１１に４個の第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０が配設されている。これらの第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０は燃焼室２６の開閉を制御する弁として構成されている。なお、１つのシリンダ１１に設けられる燃焼室用弁は４個に限定されることはなく、任意の複数設けることができる。

そして、第１および第２燃焼室用弁７,８は、第１および第２ポペット弁体７ｂ,８ｂがシリンダヘッド２に設けられた第１および第２弁座２ａ,２ｂにそれぞれ着座する図５に実線で示す閉位置と、第１および第２ポペット弁体７ｂ,８ｂが第１および第２弁座２ａ,２ｂからそれぞれ最大に離座する図５に二点鎖線で示す最大閉位置との間で上下動するようにされている。なお、第１および第２燃焼室用弁７,８は、第１および第２ポペット弁体７ｂ,８ｂが第１および第２弁座２ａ,２ｂからそれぞれ離座したとき開かれる。図示しないが、同様に、第３および第４燃焼室用弁９,１０は、第３および第４ポペット弁体９ｂ,１０ｂがシリンダヘッド２に設けられた第３および第４弁座にそれぞれ着座する閉位置と、第３および第４弁座からそれぞれ最大に離座する最大開位置との間で上下動するようにされている。

更に、図２および図５に示すように、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０は１つの燃焼室用弁リフター１２によって作動する。この燃焼室用弁リフター１２は、その一端部がシリンダヘッド２に固定されたリフターガイド１３に摺動可能に嵌合されて図５において上下動可能に設けられている。このリフターガイド１３は、第２および第４燃焼室用弁８,１０間の中央位置に配置されている。なお、図示しないが、このリフターガイド１３は第１および第３燃焼室用弁７,９間の中央位置にも配置することができる。

また、図５に示すようにシリンダヘッド２には第１および第２スプリングリテーナ１４,１５が固定されている。これらの第１および第２スプリングリテーナ１４,１５には、第１および第２燃焼室用弁７,８の弁ステム７ａ,８ａが、それぞれ相対移動可能に貫通している。そして、第１および第２スプリングリテーナ１４,１５と燃焼室用弁用リフター１２との間に、それぞれ、コイルスプリングからなる第１および第２弁スプリング１６,１７が縮設されている。これらの第１および第２弁スプリング１６,１７は、それぞれ弁ステム７ａ,８ａと同心またはほぼ同心に設けられている。

図示しないが、同様にしてシリンダヘッド２には、第１および第２スプリングリテーナ１４,１５と同様の第３および第４スプリングリテーナが固定されている。これらの第３および第４スプリングリテーナには、第３および第４燃焼室用弁９,１０の弁ステム９ａ,１０ａが、それぞれ相対移動可能に貫通している。そして、第３および第４スプリングリテーナと燃焼室用弁用リフター１２との間に、それぞれ、コイルスプリングからなる第３および第４弁スプリング１８,１９（図２に図示）が縮設されている。

したがって、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０は、第１ないし第４弁スプリング１６,１７,１８,１９の付勢力により燃焼室用弁用リフター１２を介して常時上方に付勢されている。

更に、図１ないし図３に示すように、シリンダヘッド２には、１本のカムシャフト２１が回転可能に設けられている。このカムシャフト２１は、第１および第２燃焼室用弁７,８間の中央位置および第３および第４燃焼室用弁９,１０間の中央位置にともに位置するようにして延設されている。

このカムシャフト２１には、燃焼室用弁排気制御カム２２が第１および第２燃焼室用弁７,８と第３および第４燃焼室用弁９,１０との間の中央位置に対応して設けられている。また、カムシャフト２１には、この燃焼室用弁排気制御カム２２の軸方向両側に隣接して一対の燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４がそれぞれ設けられている。これらの燃焼室用弁排気制御カム２２および一対の燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４はいずれも回転中心が偏心した偏心カムから構成されている。カムシャフト２１、燃焼室用弁排気制御カム２２、および一対の燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４により、本発明の燃焼室用弁開閉制御手段が構成されている。

これらの制御カム２２,２３,２４の各カム面である外周面２２ａ,２３ａ,２４ａは、いずれも同じカムプロフィル（カム形状）を有している。すなわち、これらの制御カム２２,２３,２４の各横断面の外周面２２ａ,２３ａ,２４ａは、いずれも回転中心側が大径の円弧に形成されかつ回転中心側から突出する側が小径の円弧に形成されるとともに、これらの大小径の円弧間を滑らかに連続した湾曲形状に結んだカムプロフィルとされている。そして、一対の燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４の回転方向の各位相がともにまったく同じに設定され、また燃焼室用弁排気制御カム２２の回転方向の位相がこれらの燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４の位相に対して回転方向に所定角ずれて設定されている。つまり、燃焼室用弁排気制御カム２２と燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４はカムシャフト２１の回転方向に位相差を有して設けられている。

燃焼室用弁用リフター１２の上面には、横断面三角屋根形状のカムフォロワ２５が各制御カム２２,２３,２４に向かって突設されている。燃焼室用弁排気制御カム２２および一対の燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４の各外周面２２ａ,２３ａ,２４ａのうち、回転中心側の大径の円弧部分を除く大部分の外周面２２ａ,２３ａ,２４ａがこのカムフォロワ２５に当接可能となっている。そして、各制御カム２２,２３,２４が回転することでそれらの制御カム２２,２３,２４の外周面２２ａ,２３ａ,２４ａがカムフォロワ２５に当接した後、各制御カム２２,２３,２４の更なる回転でカムフォロワ２５に対する外周面２２ａ,２３ａ,２４ａの当接位置が次第に小径の円弧の方へ移動するにしたがってカムフォロワ２５が下方に押圧されて第１ないし第４弁スプリング１６,１７,１８,１９の付勢力に抗して下降するようになっている。すると、このカムフォロワ２５の下降により従動して第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０も下降するようになる。

そして、第１および第２燃焼室用弁７,８の下降により、第１および第２ポペット弁体７ｂ,８ｂが第１および第２弁座２ａ,２ｂから離座する。これにより、シリンダ１１の燃焼室２６と、シリンダヘッド２に設けられ、第１および第２燃焼室用弁７,８がそれぞれ配設された第１および第２ガス流動ポート２７,２８とがそれぞれ連通するようになっている。また図示しないが、第３および第４燃焼室用弁９,１０の下降により、第３および第４ポペット弁体９ｂ,１０ｂが第３および第４弁座から離座する。これにより、シリンダ１１の燃焼室２６と、シリンダヘッド２に第３および第４燃焼室用弁９,１０に対応してそれぞれ設けられた第３および第４ガス流動ポートとがそれぞれ連通するようになっている。

カムフォロワ２５に対する外周面２２ａ,２３ａ,２４ａの当接位置がそれぞれの小径の円弧の頂点になったとき、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０は図５に二点鎖線で示す開位置に設定される。カムフォロワ２５に対する外周面２２ａ,２３ａ,２４ａの当接位置がそれぞれの小径の円弧の頂点を超えると、各制御カム２２,２３,２４によるカムフォロワ２５に対する下方への押圧力が次第に小さくなって燃焼室用弁用リフター１２が第１ないし第４弁スプリング１６,１７,１８,１９の付勢力で上昇する。すると、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０および燃焼室用弁用リフター１２も上昇する。図５に００示すように、燃焼室用弁用リフター１２が上昇し、燃焼室用弁７,８,９,１０がバルブシートに密着すると、燃焼室用弁用リフター１２の上昇が停止し、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０は図５に実線で示す閉位置に設定される。

第１および第２燃焼室用弁７,８が閉じることで、シリンダ１１の燃焼室２６と、第１および第２ガス流動ポート２７,２８とがそれぞれ遮断するようになっている。また図示しないが、第３および第４燃焼室用弁９,１０が閉じることで、シリンダ１１の燃焼室２６と、第３および第４ガス流動ポートとがそれぞれ遮断するようになっている。

また、燃焼室用弁７,８,９,１０がバルブシートに密着した後は、燃焼室用弁排気制御カム２２および一対の燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４の外周面２２ａ,２３ａ,２４ａの大径の円弧側の部分が、燃焼室用弁用リフター１２のカムフォロワ２５の頂部に当接しない。そして、前述のように燃焼室用弁排気制御カム２２と燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４がカムシャフト２１の回転方向に位相差を持たせることで、ピストン５９の上昇時における第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０とピストン５９とのオーバラップ時に、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０を一旦閉じ方向に戻して、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０とピストン５９とが当接しないようにしている。

図４（ａ）に示すように、シリンダヘッド２には、第１ポート室２９が設けられている。この第１ポート室２９は第１および第２ガス流動ポート２７,２８に常時連通しているとともに、第１インテークマニホルド３および第１エキゾーストマニホルド４にも連通している。図示しないが、同様に、シリンダヘッド２には、第２ポート室が第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０に関して第１ポート室２９と反対側に位置して設けられている。この第２ポート室は前述の第３および第４ガス流動ポートに常時連通しているとともに、第２インテークマニホルド５および第２エキゾーストマニホルド６にも連通している。

シリンダヘッド２には、第１インテークマニホルド３と第１ポート室２９との間の吸気通路３０および第１エキゾーストマニホルド４と第１ポート室２９との間の排気通路３１をそれぞれ開閉制御するスライド弁からなる第１吸排気弁３２が設けられている。図３および図４（ｂ）に示すように、この第１吸排気弁３２は、シリンダヘッド２に上下に所定間隔を置きかつカムシャフト２１と直交する方向に延設されて固定された矩形平板状の一対の第１および第２弁本体３３,３４と、これらの第１および第２弁本体３３,３４の間にこれらの第１および第２弁本体３３,３４に対して長手方向に直線的に相対移動可能に挿入された矩形平板状の弁体３５とからなっている。

第１弁本体３３の吸気通路３０側に位置する部分には、所定数（図示例では、４個）の上流側吸気孔３６が長手方向に所定の間隔を置いて穿設されている。また、第２弁本体３４の吸気通路３０側に位置する部分には、上流側吸気孔３６と同数の下流側吸気孔３７が長手方向に所定の間隔を置いて穿設されている。そして、これらの上、下流側吸気孔３６,３７のうち、互いに対向する上、下流側吸気孔３６,３７がガスの流動方向に整列されている。

また、第２弁本体３４の排気通路３１側に位置する部分には、所定数（図示例では、３個）の上流側排気孔３８が長手方向に所定の間隔を置いて穿設されている。また、第１弁本体３３の排気通路３１側に位置する部分には、上流側排気孔３８と同数の下流側排気孔３９が長手方向に所定の間隔を置いて穿設されている。そして、これらの上、下流側排気孔３８,３９のうち、互いに対向する上、下流側排気孔３８,３９がガスの流動方向に整列されている。

更に、第１弁本体３３の吸気通路３０側に位置する部分には、所定数（図示例では、３個）の上流吸気側整流部材４０が、それぞれ、隣接する上流側吸気孔３６の間に位置してインテークマニホルド３側に突設されている。また、第２弁本体３４の吸気通路３０側に位置する部分には、上流吸気側整流部材４０と同数の下流吸気側整流部材４１が、それぞれ、隣接する下流側吸気孔３７の間に位置して第１ポート室２９側に突設されている。そして、これらの上、下流吸気側整流部材４０,４１のうち、互いに対向する上、下流吸気側整流部材４０,４１がガスの流動方向に流線形状に（上流吸気側整流部材４０の上流側部分が上流側端に向かってその厚みが次第に小さくなり、かつ径が下流吸気側整流部材４１の下流側部分が下流側端に向かってその厚みが次第に小さくなる形状に）整列されている。

更に、第２弁本体３４の排気通路３１側に位置する部分には、所定数（図示例では、２個）の上流排気側整流部材４２が、それぞれ、隣接する上流側排気孔３８の間に位置して第１ポート室２９側に突設されている。また、第１弁本体３３の排気通路３１側に位置する部分には、上流排気側整流部材４２と同数の下流排気側整流部材４３が、それぞれ、隣接する下流側排気孔３９の間に位置してエキゾーストマニホルド４側にに突設されている。そして、これらの上、下流排気側整流部材４２,４３のうち、互いに対向する上、下流排気側整流部材４２,４３がガスの流動方向に流線形状に（上流排気側整流部材４２の上流側部分が上流側端に向かってその厚みが次第に小さくなり、かつ径が下流排気側整流部材４３の下流側部分が下流側端に向かってその厚みが次第に小さくなる形状に）整列されている。

更に、弁体３５の吸気通路３０側に位置する部分には、上、下流側吸気孔３６,３７と同形状同寸法で同数の開孔４４が、それぞれ上、下流側吸気孔３６,３７に対応して穿設されている。また、弁体３５の排気通路３１側に位置する部分には、上、下流側排気孔３８,３９と同形状同寸法で同数の開孔４５が、それぞれ上、下流側排気孔３８,３９に対応して穿設されている。

そして、図４（ａ）および（ｂ）に示すように弁体３５が移動して、各開孔４４がそれぞれ上、下流側吸気孔３６,３７に整合したときは、第１吸排気弁３２の吸気弁部３２ａが開位置に設定されて、インテークマニホルド３と第１ポート室２９とが連通される。このとき、各開孔４５がそれぞれ上、下流排気側整流部材４２,４３に整合し、第１吸排気弁３２の排気弁部３２ｂが閉位置に設定されて、第１ポート室２９とエキゾーストマニホルド４とが遮断される。また、後述する図８（ａ）に示すように、弁体３５が前述と逆方向に移動して、各開孔４４がそれぞれ上、下流吸気側整流部材４０,４１に整合したときは、吸気弁部３２ａが閉位置に設定されて、インテークマニホルド３と第１ポート室２９とが遮断される。このとき、各開孔４５がそれぞれ上、下流側排気孔３８,３９に整合し、排気弁部３２ｂが開位置に設定されて、第１ポート室２９とエキゾーストマニホルド４とが連通される。
図示しないが、同様に、シリンダヘッド２には、第２ポート室と第２ンテークマニホルド５および第２エキゾーストマニホルド６との間にも、第１吸排気弁３２と同様の吸気弁部と排気弁部とを有する第２吸排気弁が第１吸排気弁３２と同様に設けられている。

図２，図３および図４（ａ）に示すように、弁体３５にはクランクレバー状の第１弁体移動制御部材４６の一端が連結されている。この第１弁体移動制御部材４６は、第１弁本体３３に設けられた矩形状の孔３３ａを貫通して上方に延びているとともに、第１弁本体３３に対してこの孔３３ａ内で長手方向に相対移動可能とされている。また、第１弁体移動制御部材４６の他端側は、一対の第１および第２カムフォロワ４６ａ,４６ｂから略Ｙ字状に形成されている。第１および第２カムフォロワ４６ａ,４６ｂは、互いにカムシャフト２１の軸方向にずれた位置に配置されている。第１および第２カムフォロワ４６ａ,４６ｂは、シリンダヘッド２にカムシャフト２１と直交する方向に延設された一対のガイド軸４７,４８にカムシャフト２１と直交する方向に移動可能に支持されている。

カムシャフト２１には、一対の第１および第２吸排気弁制御カム４９,５０が軸方向に隣接して設けられている。これらの第１および第２吸排気弁制御カム４９,５０は、同形状の同寸法を有している。すなわち、第１および第２吸排気弁制御カム４９,５０は、ともに扇形状に形成されそれらの円弧部分は、扇の要側がカムシャフト２１の回転中心を中心とする小径の円の円弧で構成され、また、扇の要と反対側がカムシャフト２１の回転中心を中心とする大径の円の円弧で構成されている。そして、第１および第２吸排気弁制御カム４９,５０は、小径の円弧の両端から接線方向に一対の直線部が延びていて、これらの直線部と大径の円弧の両端との接続部がＲ（円弧）に形成されている。

第１および第２吸排気弁制御カム４９,５０の回転方向の各位相が互いに回転方向に所定角ずれて設定されている。そして、第１吸排気弁制御カム４９が第１カムフォロワ４６ａを図４（ａ）において左方に押圧することで、弁体３５が同方向に移動して吸気弁部３２ａが閉位置に設定されるとともに排気弁部３２ｂが開位置に設定される。また、第２吸排気弁制御カム５０が第２カムフォロワ４６ｂを図４（ａ）において右方に押圧することで、図４（ａ）に示すように弁体３５が同方向に移動して吸気弁部３２ａが開位置に設定されるとともに排気弁部３２ｂが閉位置に設定される。

図２、図３および図４（ａ）に示すように、同様に、第２吸排気弁の弁体にも、クランクレバー状の第１弁体移動制御部材４６と同様の第２弁体移動制御部材５１の一端が連結されている。また、第２弁体移動制御部材５１の第１および第２カムフォロワ５１ａ,５１ｂは、互いにカムシャフト２１の軸方向にずれた位置に配置されている。第１および第２カムフォロワ５１ａ,５１ｂは、シリンダヘッド２にカムシャフト２１と直交する方向に延設された一対のガイド軸５２,５３にカムシャフト２１と直交する方向に移動可能に支持されている。

カムシャフト２１には、一対の第３および第４吸排気弁制御カム５４,５５が軸方向に隣接して設けられている。これらの第３および第４吸排気弁制御カム５４,５５は、いずれも第１および第２吸排気弁制御カム４９,５０と同形状の同寸法を有している。第３および第４吸排気弁制御カム５４,５５の回転方向の各位相が互いに回転方向に所定角ずれて設定されている。カムシャフト２１および第１ないし第４吸排気弁制御カム４９,５０,５４,５５により、本発明の吸気弁開閉制御手段および排気弁開閉制御手段が構成されている。そして、カムシャフト２１は、燃焼室用弁開閉制御手段、吸気弁開閉制御手段および排気弁開閉制御手段に共通に用いられる。

そして、第３吸排気弁制御カム５４が第１カムフォロワ５１ａを図２および図３において斜め左下方に押圧することで、弁体が同方向に移動して第２吸排気弁の吸気弁部が閉位置に設定されるとともに排気弁部が開位置に設定される。また、第４吸排気弁制御カム５５が第２カムフォロワ５１ｂを図２および図３において斜め右上方に押圧することで、弁体が同方向に移動して吸気弁部が開位置に設定されるとともに排気弁部が閉位置に設定される。

なお、第１および第２吸排気弁の吸気弁部と排気弁部がいずれも一体に設けられているが、これらの吸気弁部と排気弁部は別体に設けて、開閉動作時に互いに連動するようにすることもできる。すなわち、吸気弁と排気弁とを別体に設けるとともに、これらの吸気弁と排気弁とを、開閉動作時に互いに連動するようにする。また、第１および第２弁本体３３,３４および弁体３５を矩形平板状に代えて円板状に形成するとともに弁体３５を回動可能に設けて、弁体３５の回動により弁体３５の開位置および閉位置を設定することもできる。

図１および図２に示すように、シリンダヘッド２の第１および第２インテークマニホルド３,５側には、点火プラグ取付部５６が設けられている。この点火プラグ取付部５６には、図３に示す点火プラグ５７がシリンダ１１の燃焼室２６に臨むようにして取り付けられる。また、図示しないが、シリンダヘッド２の第１および第２エキゾーストマニホルド４,６側にも、点火プラグ取付部５６と同様の点火プラグ取付部が設けられている。この点火プラグ取付部にも、図３に示す点火プラグ５８がシリンダ１１の燃焼室２６に臨むようにして取り付けられる。

次に、この例のエンジンの吸排気装置１の作動について、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０の各開閉タイミングと第１吸排気弁３２および第２吸排気弁の各開閉タイミングととともに説明する。この吸排気装置１が適用されるエンジンは、従来の４サイクルエンジンと同様に、吸入行程、圧縮行程、爆発行程、および排気行程からなる。

吸入行程では、まず、図６（ａ）に示すように第２吸排気弁制御カム５０により、第１吸排気弁３２の弁体３５が右方へ移動されて吸気弁部３２ａが開位置にまた排気弁部３２ｂが閉位置にそれぞれ予め設定される。これにより、第１インテークマニホルド３と第１ポート室２９とが連通し、第１エキゾーストマニホルド４と第１ポート室２９とが遮断される。同様に、第４吸排気弁制御カム５５により、第２吸排気弁の弁体が右方へ移動されて吸気弁部が開位置にまた排気弁部が閉位置に設定される。これにより、第２インテークマニホルド５と第２ポート室とが連通し、第２エキゾーストマニホルド６と第２ポート室とが遮断される。

また、図６（ｂ）に示すように燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４がカムフォロワ２５を下方に押圧することにより、第１および第２燃焼室用弁７,８がともに下方に移動されて、図６（ａ）に示すように開く。同様に、燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４により、第３および第４燃焼室用弁９,１０がともに下方に移動されて開く。

そして、シリンダ１１のピストン５９が下方に移動すると、燃料と空気との混合ガスが第１インテークマニホルド３から吸入され、更に、吸気通路３０、開いた吸気弁部３２ａ、ポート室２９、第１および第２ガス流動ポート２７,２８、および開いた第１および第２燃焼室用弁７,８を通って、燃焼室２６内に吸入される。同様に、燃料と空気との混合ガスが第２インテークマニホルド５から吸入され、更に、吸気通路、開いた吸気弁部、ポート室、第１および第２ガス流動ポート、および開いた第３および第３燃焼室用弁９,１０を通って、他方のシリンダの燃焼室内に吸入される。その場合、混合ガスが両吸気弁部を流動するときは、混合ガスの流れが上、下流吸気側整流部材によって整えられるので、比較的多量の混合ガスが両吸気弁部をスムーズに通過する。こうして、吸入行程が行われる。

この吸入行程中、第１ポート室２９内に吸入された混合ガスは、排気弁部３２ｂが閉じているので、第１エキゾーストマニホルド４から排気されることはない。同様に、第２ポート室内に吸気された混合ガスは、排気弁部が閉じているので、第２エキゾーストマニホルド６から排気されることはない。

ピストン５９が図６（ａ）において最下点（下死点）に到達すると、吸入行程が終了し、続いて図７（ａ）に示す圧縮行程が行われる。ピストン５９が上昇開始して圧縮行程が開始されると、図７（ｂ）において、第１吸排気弁制御カム４９が第１カムフォロワ４６ａを左方に押圧することにより、第１吸排気弁３２の弁体３５が左方へ移動されて吸気弁部３２ａが閉位置にまた排気弁部３２ｂが開位置に設定される。したがって、第１インテークマニホルド３と第１ポート室２９とが遮断され、第１エキゾーストマニホルド４と第１ポート室２９とが連通される。これにより、第１インテークマニホルド３からの混合ガスが慣性により第１ポート室２９へ吸入されるのが阻止される。同様に、第３吸排気弁制御カム５４により、第２吸排気弁の弁体が左方へ移動されて吸気弁部が閉位置にまた排気弁部が開位置に設定される。したがって、第２インテークマニホルド５と第２ポート室とが遮断され、第２エキゾーストマニホルド６と第２ポート室とが連通される。これにより、第２インテークマニホルド５からの混合ガスが慣性により第２ポート室へ吸入されるのが阻止される。

また、圧縮行程が開始されると、燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４によるカムフォロワ２５の押圧力が低下することで、第１および第２弁スプリング１６,１７の付勢力により、第１および第２燃焼室用弁７,８がともに上方に移動する。そして、図７（ａ）に示すように第１および第２ポペット弁体７ｂ,８ｂが第１および第２弁座２ａ,２ｂにそれぞれ着座して、第１および第２燃焼室用弁７,８がともに閉じる。同様に、第３および第４弁スプリング１８,１９の付勢力により、第３および第４燃焼室用弁９,１０がともに上方に移動し、第３および第４ポペット弁体９ｂ,１０ｂが第３および第４弁座にそれぞれ着座して、第３および第４燃焼室用弁９,１０がともに閉じる。
これにより、燃焼室２６内に吸入された混合ガスは燃焼室２６内に密封される。更に、ピストン５９が最下点から上昇することで、燃焼室２６内に密封された混合ガスが圧縮される。

ピストン５９が図７（ａ）において最上点（上死点）に到達する直前に圧縮行程が終了し、続いて図８（ａ）に示すように、爆発行程が行われる。この爆発行程では、図８（ｂ）に示すように第１および第２燃焼室用弁７,８がともに閉じた状態が保持されるとともに、第３および第４燃焼室用弁９,１０もともに閉じた状態が保持される。また、第１および第２吸排気弁の各吸気弁部が閉じた状態に、また排気弁部３２ｂが開いた状態に保持される。

そして、点火プラグ５７,５８の点火で両燃焼室内に圧縮された混合ガスがともに燃焼する。この燃焼ガスの圧力でシリンダ１１のピストン５９が再び下方に移動する。こうして、爆発行程が行われる。

ピストン５９が図８（ａ）において最下点（下死点）に到達すると、爆発行程が終了し、続いて図９（ａ）に示すように、排気行程が行われる。この排気行程では、図９（ｂ）に示すように燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４がカムフォロワ２５を下方に押圧することで、第１および第２燃焼室用弁７,８がともに下方に移動する。そして、図９（ａ）に示すように第１および第２ポペット弁体７ｂ,８ｂが第１および第２弁座２ａ,２ｂからそれぞれ離座して、第１および第２燃焼室用弁７,８がともに開く。同様に、燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４により、第３および第４燃焼室用弁９,１０がともに下方に移動されて開く。

シリンダ１１のピストン５９が最下点から再び上方に移動すると、燃焼室２６内の燃焼ガスが、開いた第１および第２燃焼室用弁７,８、第１および第２ガス流動ポート２７,２８、第１ポート室２９、開いた排気弁部３２ｂ、および排気通路３１を通って、第１エキゾーストマニホルド４から外部に排気される。同様に、燃焼室２６内の燃焼ガスは、開いた第３および第４燃焼室用弁９,１０、第１および第２ガス流動ポート、第２ポート室、開いた排気弁部、および排気通路を通って、第２エキゾーストマニホルド６からも外部に排気される。その場合、燃焼ガスが両排気弁部を流動するときは、燃焼ガスの流れが上、下流排気側整流部材によって整えられるので、比較的多量の燃焼ガスが両排気弁部をスムーズに通過する。こうして、排気行程が行われる。

シリンダ１１のピストン５９が図９（ａ）において最上点（上死点）に到達すると排気行程が終了する。排気行程の終了時には、第２吸排気弁制御カム５０が第２カムフォロワ４６ｂを右方に押圧することにより、第１吸排気弁３２の弁体３５が右方へ移動されて吸気弁部３２ａが開位置にまた排気弁部３２ｂが閉位置に設定される。同様に、第４吸排気弁制御カム５５が第４カムフォロワ５１ｂを右方に押圧することにより、第２吸排気弁の弁体が右方へ移動されて吸気弁部が開位置にまた排気弁部が閉位置に設定される。続いてピストン５９の下方への移動で、再び図６（ａ）に示すように、吸入行程が行われる。このとき、前述のように第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０がいずれも開かれる。
こうして、この例の吸排気装置１を備えるエンジンは、吸入行程、圧縮行程、爆発固定、および排気行程をこれらの順に繰り返し行う。

この例のエンジンの吸排気装置１によれば、燃焼室に設けられる複数の燃焼室用弁の他に、インテークマニホルドと燃焼室用弁との間にの吸気通路に吸気弁を設けるとともに燃焼室用弁とエキゾーストマニホルドとの間の排気通路に排気弁を設けているので、燃焼室に設けられる複数の燃焼室用弁をすべて、吸入時には混合ガスの吸入用の弁として用いることができるとともに、排気時には燃焼ガスの排気用の弁として用いることができる。したがって、燃焼室に設けられる複数の燃焼室用弁をすべて、吸入時にも排気時にも同時に作動させることができるので、吸気抵抗および排気抵抗を大幅に軽減することができる。これにより、より多くの混合ガスを吸入し、圧縮し、爆発させることができるとともに、より多くの燃焼ガスを排気することができるので、エンジンの性能を効果的に向上させ、より一層の高速でかつ高出力のエンジン特性を得ることができる。

また、１本のカムシャフト２１で、シリンダ１１の燃焼室２６に設けられる４個の第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０をダイレクトに作動させているので、２本のカムシャフトを用いている従来の４サイクルエンジンの吸排気装置に比べてカムシャフトを１本削減することができる。

更に、第１および第２吸排気弁において複数の小孔を分割配置して構成されることで、第１および第２吸排気弁の開閉切換時に弁体の作動ストロークを短くすることができる。これにより、弁体をそれぞれ作動制御する第１ないし第４吸排気弁制御カム４９,５０,５４,５５を小型コンパクトに形成できる。しかも、弁体の慣性モーメントを低減できるとともに摩擦抵抗を低減できるので、応答性を向上することができる。特に、高速回転を行う高性能エンジンにおいては、弁体の作動ストロークの短縮は性能向上にきわめて有利となる。

更に、第１および第２吸排気弁において吸気弁部の開、閉の切替と排気弁部の閉、開の切替とを同時に行っているので、吸入行程、圧縮行程、爆発行程、および排気行程の１サイクル中に、弁体を短い作動ストロークで１往復の行程で済ませることができる。これにより、第１および第２吸排気弁の開閉制御を簡単にできる。

更に、第１および第２吸排気弁をカムシャフト２１に直交する方向に配設するとともに、第１および第２吸排気弁の開閉制御をそれぞれ一対の第１および第２吸排気弁制御カム４９,５０および第３および第４吸排気弁制御カム５４,５５で行っているので、弁体を移動するための弁スプリングを不要にできる。これにより、第１および第２吸排気弁の開閉動作時に弁スプリングの抵抗による損失馬力を軽減することができる。

更に、第１および第２吸排気弁に、それぞれ、上、下流吸気側整流部材および上、下流排気側整流部材を設けているので、吸気時の混合ガスの流れおよび排気時の燃焼ガスの流れの各抵抗を軽減することができる。

更に、燃焼ガスの排気時に、燃焼ガスが上、下流排気側整流部材に接触することで、上、下流排気側整流部材を、燃焼ガスの熱を効果的に奪う熱制御部材として機能させることができる。したがって、弁体に及ぼす燃焼ガスの熱の影響を抑制できるので、弁体を軽量の素材で形成することができる。これにより、弁体の慣性重量を低減できるとともに構造を簡単にできるので、１本のカムシャフト２１で、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０および第１および第２吸排気弁のすべてをより確実に作動制御可能となる。特に、吸気弁および排気弁に設けられる複数の小孔による、吸気弁および排気弁に対する燃焼ガスの熱の影響の抑制効果と相俟って燃焼ガスの熱の影響をより効果的に抑制できるようになる。

更に、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０を一体に作動させる燃焼室用弁用リフター１２を用いているので、複数の燃焼室用弁７,８,９,１０を１本のカムシャフト２１で作動させても、燃焼室用弁７,８,９,１０の弁ステム７ａ,８ａ,９ａ,１０ａの負荷を軽減することができる。

更に、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０を作動制御するための燃焼室用弁排気制御カム２２と燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４とを独立して設けているので、従来の燃焼室用弁制御カムの加工法をそのまま用いることができる。したがって、燃焼室用弁制御カムを加工するための新たな特別な装置等を不要にできる。

更に、燃焼室用弁用リフター１２の中心に燃焼室用弁排気制御カム２２を作用させるとともに、燃焼室用弁用リフター１２の中心に関して対称位置に一対の燃焼室用弁吸気制御カム２３,２４を作用させているので、燃焼室用弁用リフター１２にはこれらのカム２２,２３,２４による荷重が偏ることなく平均的に作用させることができる。しかも、燃焼室用弁用リフター１２のカムフォロワ２５を三角屋根形状に形成しているので、カム２２,２３,２４の回転による力を滑らかに燃焼室用弁用リフター１２に作用させることができる。

図１０は、本発明に係るエンジンの吸排気装置の実施の形態の一例を概略的にかつ部分的に示す斜視図である。
図１０に示すように、この例のエンジンの吸排気装置１は、前述の例の第１吸排気弁３２の第２弁本体３４と弁体３５との間の吸気側に、矩形平板状の第３弁本体６０と矩形平板状のスライドバルブからなるコントロールバルブ６１とが配設されている。

第３弁本体６０はシリンダヘッド２に固定されている。この第３弁本体６０には、上、下流側吸気孔３６,３７と同数同サイズの中間吸気孔６２が、これらの上、下流側吸気孔３６,３７に常時対向して設けられているとともに、上、下流側排気孔３８,３９と同数同サイズの中間排気孔６３が、これらの上、下流側排気孔３８,３９に常時対向して設けられている。

また、コントロールバルブ６１は、第２弁本体３４と第３弁本体６０に対して相対的に長手方向にスライド可能に設けられている。このコントロールバルブ６１には、上、下流側吸気孔３６,３７と同数かつ同サイズの開孔６４が、これらの上、下流側吸気孔３６,３７に対応して設けられている。コントロールバルブ６１の作動はコントロールシャフト６５を介して図示しないアクセルペダルで制御されるようになっている。

更に、第１吸排気弁３２の第２弁本体３４と弁体３５との間の排気側に、矩形平板状のスペーサ６６が設けられている。このスペーサ６６には、上、下流側排気孔３８,３９と同数かつ同サイズの開孔６７が、これらの上、下流側排気孔３８,３９に対応して設けられている。

このコントロールバルブ６１により、弁体３５に関係なく作動させることができるので、第１吸排気弁３２の吸気弁部３２ａの吸気孔の吸気面積を変化させることができる。したがって、吸気面積を減少させることで、低速および中速時に第１吸排気弁３２による混合ガスの吸気量を低減し、また、吸気面積を増大させることで、高速時に第１吸排気弁３２による混合ガスの吸気量を増大させるように、吸気制御が可能となる、これにより、第１吸排気弁３２の吸気制御がし易いエンジンを得ることができる。したがって、混合ガスの吸気量が必要とする車速に応じて効率よく制御できるので、燃費の向上を図ることができる。

図示しないが、第３弁本体６０、コントロールバルブ６１およびスペーサ６６とそれぞれまったく同じ第３弁本体、コントロールバルブおよびスペーサが前述の例の第２吸排気弁にも設けられる。

なお、前述の例ではコントロールバルブをアクセルペダルで作動制御するようにしているが、従来周知のスロットルバルブとして用いることもできる。また、第３弁本体、コントロールバルブおよびスペーサが前述の例の第１および第２吸排気弁のいずれか一方に設けることで、第１ないし第４燃焼室用弁７,８,９,１０のうち、２本だけを使用することが可能となる。これにより、低速および中速時の混合ガスの吸気制御がし易くなり、より一層の燃費向上を図ることが可能となる。更に、排気側のスペーサに代えて、同数かつ同サイズの開口を有する外気側のコントロールバルブを前述の吸気側のコントロールバルブと一体にかつスライド可能に設けることもできる。
この例のエンジンの吸排気装置１の他の構成および他の作用効果は前述の例と同じである。

なお、前述の例では、第１および第２吸排気弁にスライド弁を用いているが、これらの第１および第２吸排気弁に、熱的に強いポペット弁を使用することもできる。しかし、燃焼室２６の弁ポート面積に見合う面積を求めた場合、ポペット弁が大型になってしまう。また、複数のポペット弁を設けることもできるが、構造が複雑となってしまう。しかも、排気、吸入で各１行程毎の作動になるため、高回転時に不利になる。したがって、第１および第２吸排気弁にはスライド弁を用いるのが好ましい。
また、第１および第２吸排気弁の開閉制御のタイミングは、前述の例に限定されることはなく、種々のタイミングを設定することができる。

本発明に係るエンジンの吸排気装置は、シリンダの燃焼室内に燃料と空気との混合ガスを吸入させるとともに、燃焼室内の燃焼ガスを排気させる吸排気装置を備えるエンジンに好適に利用可能である。特に、高速かつ高出力のエンジンに好適に利用可能である。

本発明に係るエンジンの吸排気装置の実施の形態の一例の全体を概略的に示す斜視図である。 図１において一部を削除して概略的に示す斜視図である。 図２において更に一部を削除して概略的に示す斜視図である。 図１に示す例の吸排気装置を模式的に示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図である。 図１に示す例の吸排気装置における燃焼室用弁および吸排気弁を部分的示す図である。 図１に示す例の吸排気装置の吸入行程時の作動を示し、（ａ）は吸排気弁の作動を示す図、（ｂ）は燃焼室用弁の作動示す図である。 図１に示す例の吸排気装置の圧縮行程時の作動を示し、（ａ）は吸排気弁の作動を示す図、（ｂ）は燃焼室用弁の作動示す図である。 図１に示す例の吸排気装置の爆発行程時の作動を示し、（ａ）は吸排気弁の作動を示す図、（ｂ）は燃焼室用弁の作動示す図である。 図１に示す例の吸排気装置の排気行程時の作動を示し、（ａ）は吸排気弁の作動を示す図、（ｂ）は燃焼室用弁の作動示す図である。 本発明に係るエンジンの吸排気装置の実施の形態の一例を概略的にかつ部分的に示す斜視図である。

符号の説明

１…吸排気装置、２…シリンダヘッド、３…第１インテークマニホルド、４…第１エキゾ−ストマニホルド、５…第２インテークマニホルド、６…第２エキゾ−ストマニホルド、７,８,９,１０…第１ないし第４燃焼室用弁、１１…シリンダ、１２…燃焼室用弁リフター、２１…カムシャフト、２２…燃焼室用弁排気制御カム、２３,２４…燃焼室用弁吸気制御カム、２５…カムフォロワ、２６…燃焼室、２７,２８…第１および第２ガス流動ポート、２９…第１ポート室、３０…吸気通路、３１…排気通路、３２…第１吸排気弁、３２ａ…吸気弁部、３２ｂ…排気弁部、３３,３４…第１および第２弁本体、３５…弁体、３６…上流側吸気孔、３７…下流側吸気孔、３８…上流側排気孔、３９…下流側排気孔、４０…上流吸気側整流部材、４１…下流吸気側整流部材、４２…上流排気側整流部材、４３…下流排気側整流部材、４４,４５…開孔、４６…第１弁体移動制御部材、４７,４８…ガイド軸、４９,５０…第１および第２吸排気弁制御カム、５１…第２弁体移動制御部材、５２,５３…ガイド軸、５４,５５…第３および第４吸排気弁制御カム、５９…ピストン、６０…第３弁本体、６１…コントロールバルブ、６２…中間吸気孔、６３…中間排気孔、６４…開孔、６５…コントロールシャフト、６６…スペーサ、６７…開孔

Claims (4)

1. シリンダに取り付けられ、前記シリンダの燃焼室内に燃料と空気の混合ガスを吸入させるとともに前記燃焼室内の前記混合ガスの燃焼ガスを排気するシリンダヘッドを備えるエンジンの吸排気装置において、
   前記混合ガスを吸入するインテークマニホルドと、前記燃焼ガスを排気するエキゾーストマニホルドと、前記シリンダヘッドに前記燃焼室を開閉するようにして設けられ、前記燃焼室内に前記混合ガスを吸入させかつ前記燃焼室内の前記燃焼ガスを排出させる複数の燃焼室用弁と、前記燃焼室弁を開閉制御する燃焼室用弁開閉制御手段と、前記シリンダヘッドに設けられ前記インテークマニホルドと前記燃焼室用弁との間の吸気通路を開閉制御する吸気弁と、前記吸気弁を開閉制御する吸気弁開閉制御手段と、前記シリンダヘッドに設けられ前記エキゾーストマニホルドと前記燃焼室用弁との間の排気通路を開閉制御する複数の排気弁と、前記排気弁を開閉制御する排気弁開閉制御手段とを少なくとも備えていることを特徴とするエンジンの吸排気装置。
2. 前記燃焼室用弁開閉制御手段、前記吸気弁開閉制御手段、および前記排気弁開閉制御手段は共通の１本のカムシャフトを有し、前記燃焼室用弁開閉制御手段は前記カムシャフトに設けられた燃焼室用弁開閉制御カムを有し、前記吸気弁開閉制御手段は前記カムシャフトに設けられた吸気弁開閉制御カムを有し、前記排気弁開閉制御手段は前記カムシャフトに設けられた排気弁開閉制御カムを有していることを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸排気装置。
3. 前記吸気弁および前記排気弁はともにスライドバルブからなり、これらのスライドバルブは、それぞれ、所定間隔を置いて設けられた複数の小孔を有しているとともに、それぞれの小孔を開閉制御することで、それぞれ、前記吸気通路および前記排気通路を開閉制御することを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの吸排気装置。
4. 少なくとも前記吸気弁にその吸気面積を変えるコントロールバルブが設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載のエンジンの吸排気装置。

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