JP2013068180A - 多気筒内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の気筒が不等間隔点火を行うようにして並列配置され、各気筒に共通なスロットル弁が中間部に介設されて各気筒の燃焼室に接続される吸気通路の少なくともスロットル弁よりも下流側の部分が、各気筒に対応して分岐した複数の分岐吸気通路から成る多気筒内燃機関において、吸気通路長を変化する等で吸気通路形態を大きく変化させることを不要として各気筒の吸入空気量の適正化を図る。
【解決手段】点火間隔が最小となる気筒対のうち吸気行程が先行する第１の気筒Ｃ１の吸気行程が終了する前に他の気筒である第２の気筒Ｃ２の吸気弁の開弁を開始するとともに第１の気筒Ｃ１の吸気弁の開弁時間を第２の気筒Ｃ２の吸気弁の開弁時間よりも長くするように吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂのカムプロフィルが設定される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、機関本体が備える複数の気筒が不等間隔点火を行うようにして並列配置され、各気筒に共通なエアクリーナに上流端が接続されるとともに各気筒に共通なスロットル弁が中間部に介設される吸気通路の下流端が、各気筒毎の吸気弁で各気筒の燃焼室への吸気が制御されるようにして各気筒の燃焼室に接続され、前記吸気通路の少なくとも前記スロットル弁よりも下流側の部分が、各気筒に対応して分岐した複数の分岐吸気通路から成る多気筒内燃機関に関する。

不等間隔の点火が行われる２つの気筒が並列配置され、点火間隔が小間隔となる部分で一方の気筒の吸気行程に続いて他方の気筒の吸気行程が始まることによって、一方の気筒の吸入空気量が減少することに起因した出力変動が生じることを抑制するために、各気筒の吸気通路の上流端吸込口をエアクリーナ内で異なる方向に向けるようにして、各気筒の吸入口が指向する空間を異ならせることで吸入量を調整するようにした多気筒内燃機関が、特許文献１で知られている。

特開２００３−２４７４６８号公報

上記特許文献１で開示されたものは、各気筒毎に独立した吸気通路が単一のエアクリーナに接続される場合には有効であるが、吸気通路の簡素化を目的として複数の吸気通路の上流部を単一に合流させてエアクリーナに接続する場合もあり、この場合には吸気通路を独立に変更して調整することができない。気筒間の吸気干渉が生じないように吸気通路長を長くすることも考えられるが、特に自動二輪車のような小型車両の場合には並列多気筒内燃機関の吸気通路やエアクリーナの配置レイアウトに制約を受けることから吸気通路長を長くすることは容易ではない。そこで不等間隔点火によって吸気量に差が生じ易い多気筒内燃機関で吸気通路長を大きく異ならせることが難しい場合でも、各気筒の吸入空気量の適正化を図り得るようにした対策が必要となった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、不等間隔点火を行うようにして並列配置される複数の気筒に共通な単一のエアクリーナに上流端が接続される吸気通路の中間部に各気筒に共通な単一のスロットル弁が介設されるようにした上で、吸気通路長を変化する等で吸気通路形態を大きく変化させることを不要として各気筒の吸入空気量の適正化を図り得るようにした多気筒内燃機関を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、機関本体が備える複数の気筒が不等間隔点火を行うようにして並列配置され、各気筒に共通なエアクリーナに上流端が接続されるとともに各気筒に共通なスロットル弁が中間部に介設される吸気通路の下流端が、各気筒毎の吸気弁で各気筒の燃焼室への吸気が制御されるようにして各気筒の燃焼室に接続され、前記吸気通路の少なくとも前記スロットル弁よりも下流側の部分が、各気筒に対応して分岐した複数の分岐吸気通路から成る多気筒内燃機関において、各気筒の前記吸気弁を開閉作動する動弁機構が、前記吸気弁の開閉作動特性を定める複数の吸気側動弁カムを備え、点火間隔が最小となる気筒対のうち吸気行程が先行する第１の気筒の吸気行程が終了する前に他の気筒である第２の気筒の吸気弁の開弁を開始するとともに第１の気筒の吸気弁の開弁時間を第２の気筒の吸気弁の開弁時間よりも長くするように前記吸気側動弁カムのカムプロフィルが設定されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記動弁機構が、前記吸気側動弁カムに加えて、各気筒の排気弁の開閉作動特性を定める複数の排気側動弁カムを備え、第２の気筒での吸気弁および排気弁の開弁オーバーラップ状態が第１の気筒に比べて小さくなるように、前記吸気側銅弁カムおよび前記排気側動弁カムのカムプロフィルが設定されることを第２の特徴とする。

本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、複数の前記気筒の前記吸気側動弁カムが、複数の前記気筒に共通な単一のカムシャフトに形成されることを第３の特徴とする。

本発明は、第２または第３の特徴の構成に加えて、複数の気筒の排気弁の開閉作動特性を定める複数の排気側動弁カムが、前記カムシャフトに形成されることを第４の特徴とする。

本発明は、第４の特徴の構成に加えて、前記動弁機構は、一対の吸気側動弁カムおよび一対の排気側動弁カムを複数の気筒毎に備え、各気筒に対応する部分では、両吸気側動弁カムおよび両排気側動弁カムのうち一方の動弁カムが隣接配置され、他方の動弁カムが隣接配置された動弁カムを挟むように配置されることを第５の特徴とする。

本発明は、第１〜第５の特徴の構成のいずれかに加えて、前記機関本体の一部を構成するシリンダヘッドに、複数の気筒に共通な単一の吸気ポートが前記吸気通路の一部を構成するようにして設けられ、前記分岐吸気通路が、前記吸気ポートから前記燃焼室に至るまでの間で前記シリンダヘッドに設けられることを第６の特徴とする。

本発明は、第６の特徴の構成に加えて、複数の気筒毎に複数の吸気弁が配設され、前記分岐吸気通路が、複数の気筒に個別に対応するとともに前記吸気ポートに共通に連なる気筒対応分岐通路部と、その気筒対応分岐通路部から各吸気弁に個別に対応して分岐する複数の吸気弁対応分岐通路部とから成ることを第７の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第７の特徴の構成のいずれかに加えて、前記スロットル弁よりも上流側で前記吸気通路が略Ｌ字状に屈曲して形成されることを第８の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、吸気側動弁カムのカムプロフィルによって、点火間隔が最小となる気筒対のうち吸気行程が先行する第１の気筒の吸気行程が終了する前に他の気筒である第２の気筒の吸気弁の開弁を開始し、第１の気筒の吸気弁の開弁時間が第２の気筒の吸気弁の開弁時間よりも長くするので、スロットル弁が開弁した状態における所定回転数域で、吸気通路長を変える等によって吸気通路形態を大きく変化させることなく、吸気側動弁カムのカムプロフィルを変えるだけの簡単な手法によって、吸気干渉が生じても各気筒での吸入空気量の適正化を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、スロットル弁が閉じた状態で吸気通路内が負圧となることに起因して第１の気筒の吸気行程の後に吸気行程となる第２の気筒では排ガスが吸気通路側に逆流し易くなってしまい、これによって、新気を吸入し難くなるのであるが、吸気側および排気側動弁カムのカムプロフィルによって第２の気筒での吸気弁および排気弁の開弁オーバーラップ状態が第１の気筒に比べて小さくなるので、開弁オーバーラップ状態を小さくすることで排ガスの逆流を抑制し、吸入空気量を増加して吸入空気量の適正化を図ることができる。

本発明の第３の特徴によれば、複数の気筒の吸気側動弁カムが、複数の気筒に共通な単一のカムシャフトに形成されるので、吸気側動弁カムの種類毎に各気筒で独立、分断したカムシャフトを用いる必要がなく、部品点数を低減することができる。

本発明の第４の特徴によれば、複数の気筒の排気側動弁カムが、吸気側動弁カムとともにカムシャフトに形成されるので、部品点数の更なる低減を図ることができる。

本発明の第５の特徴によれば、複数の気筒毎に、一対の吸気側動弁カムおよび一対の排気側動弁カムのうち一方の動弁カムが隣接配置され、他方の動弁カムが隣接配置された動弁カムを挟んで配置され、一対の吸気側動弁カムおよび一対の排気側動弁カムのうち一方の動弁カムが同一カムプロフィルを有して集合配置されることになり、吸気側動弁カムおよび排気側動弁カムをカムシャフトの軸線方向に交互に並べて配置する場合に比べて、動弁カムの加工が容易となる。

本発明の第６の特徴によれば、スロットル弁よりも下流側で各気筒に対応して分岐される複数の分岐吸気通路が、複数の気筒に共通な吸気ポートから各気筒の燃焼室に至るまでの間でシリンダヘッドに設けられるので、分岐吸気通路をシリンダヘッドだけに形成するようにして吸気通路のコンパクト化を図ることができる。また吸気通路長が短くなると吸気干渉の影響が出やすくなるが、第１の気筒の吸気弁の開弁時間を第２の気筒の吸気弁の開弁時間よりも長くすることで吸入空気量を調整することができる。

本発明の第７の特徴によれば、各気筒毎に複数の吸気弁が配設されることで吸気量を増加することが可能であり、そのような内燃機関では吸気干渉の影響が大きくなりやすいが、第１および第２の気筒での吸気行程および吸気弁の開弁時間を上述のように設定することで吸気量の適正化を図ることができる。

さらに本発明の第８の特徴によれば、スロットル弁よりも上流側では吸気通路が略Ｌ字状に屈曲することで、スロットル弁およびエアクリーナ間の吸気通路長を長くして、その間の貯留空気量を増大し、単一のスロットル弁の下流側で複数気筒に吸気通路を分岐させるようにした内燃機関での吸入空気量不足を解消することができる。

自動二輪車の側面図である。 機関本体の下部を図１の２−２線に沿って切断して示す断面図である。 機関本体の上部を図１の３−３線に沿って示す断面図である。 シリンダヘッドの図３の４−４線に沿って示す図である。 吸気装置を示す縦断面図である。 ２つの気筒の行程を並べて示す図である。 ２つの気筒の吸気弁および排気弁の作動特性を示す図である。

本発明の実施の形態について添付の図１〜図７を参照しながら説明する。なお以下の説明で前後、上下および左右の各方向は自動二輪車に搭乗した乗員から見た方向を言うものとする。

先ず図１において、この自動二輪車の車体フレームＦは、前輪ＷＦを下端部で軸支するフロントフォーク１１ならびに該フロントフォーク１１に連なる操向ハンドル１２を操向可能に支承するヘッドパイプ１３と、該ヘッドパイプ１３の下部から緩勾配で後下がりに延びる左右一対のメインフレーム１４…と、これらのメインフレーム１４…の前端部から急勾配で後下がりに延びる左右一対のダウンフレーム１５…と、前記ヘッドパイプ１３の上部から後下がりに延びるとともに前記メインフレーム１４…への前記ダウンフレーム１５…の連設部よりも後方で前記メインフレーム１４…に後端が結合される左右一対のステー１６…と、前記メインフレーム１４…の後端部から下方に延びる左右一対のピボットフレーム１７…と、前記メインフレーム１４…の後端部から後上がりに延びる左右一対のシートレール１８…と、前記ピボットフレーム１７…の中間部および前記シートレール１８…の中間部間を連結するステー１９…とを備える。

前記ピボットフレーム１７…には、後輪ＷＲを後端部で軸支するスイングアーム２０の前端部が支軸２１を介して上下揺動可能に支承され、前記スイングアーム２０の前側下部および前記ピボットフレーム１７…の下部間に設けられるリンク機構２２の一部を構成するリンク部材２３と、前記車体フレームＦの一部を構成して左右のピボットフレーム１７…の上部間を連結するクロスメンバ２４との間にリヤクッションユニット２５が設けられる。

前記メインフレーム１４…、前記ダウンフレーム１５…および前記ピボットフレーム１７…で囲まれる領域には多気筒内燃機関Ｅが配置されており、この多気筒内燃機関Ｅの機関本体２６を支持するハンガ１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１７ａが前記メインフレーム１４…、前記ダウンフレーム１５…および前記ピボットフレーム１７…に設けられる。また前記機関本体２６の上方で前記メインフレーム１４…には収納ボックス２７が搭載され、この収納ボックス２７の後方で前記シートレール１８…上にはタンデム型の乗車用シート２８が開閉可能に取付けられ、この乗車用シート２８の下方には、前記シートレール１８…で支持されるようにして燃料タンク２９が配置される。

図２を併せて参照して、前記機関本体２６は、車幅方向に並ぶ第１の気筒Ｃ１および第２の気筒Ｃ２を有するものであり、前記車幅方向に延びる軸線を有するクランクシャフト３０を回転自在に支承するクランクケース３１と、クランクケース３１の前部上端に結合されるシリンダブロック３２と、該シリンダブロック３２の上端に結合されるシリンダヘッド３３と、該シリンダヘッド３３の上端に結合されるヘッドカバー３４と、前記クランクケース３１の下部に結合されるオイルパン３５とを備える。

前記シリンダブロック３２は、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２毎のシリンダボア３６，３６を有するものであり、それらのシリンダボア３６…の中心軸線すなわちシリンダ軸線を前上がりに傾斜させた前記シリンダブロック３２が前記クランクケース３１の前部上端に結合される。前記シリンダボア３６…に摺動可能に嵌合されるピストン３７，３７は、前記クランクシャフト３０に位相角を２７０度ずらせて連接される。

前記クランクケース３１の左側面には、発電機カバー３８が前記クランクケース３１との間に発電機室３９を形成するようにして結合され、発電機室３９内に収容される発電機４０のロータ４１が、発電機室３９内に突入した前記クランクシャフト３０の端部に固定され、発電機４０のステータ４２は、前記ロータ４１で囲繞されるようにして発電機カバー３８に固定される。

またクランクケース３１の上部には、図１で示すように、スタータモータ４３が固定配置されており、そのスタータモータ４３からの動力を伝達する減速ギヤ列４４の一部を構成する被動ギヤ４５が、一方向クラッチ４６を介して前記ロータ４１に連結される。

前記クランクケース３１の右側面には、該クランクケース３１との間にクラッチ室４９を形成するクラッチカバー５０が結合される。而して前記クランクケース３１内には、前記クランクシャフト３０と平行な軸線を有して該クランクケース３１で回転自在に支承される第１および第２メインシャフト５１，５２と、カウンタシャフト５３との間に選択的に確立可能な複数変速段のギヤ列たとえば第１速〜第６速ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６が設けられて成る変速機Ｍが収容される。

第１および第２メインシャフト５１，５２は同軸に配置されており、クランクケース３１の右側壁を回転自在に貫通する第１メインシャフト５１の一端部はクランクケース３１の左側壁にボールベアリング５４を介して回転自在に支承され、この第１メインシャフト５１の他端部は前記クラッチカバー５０で回転自在に支承される。また第２メインシャフト５２は、第１メインシャフト５１を同軸に囲繞して前記クランクケース３１の右側壁を回転自在に貫通するものであり、クランクケース３１の右側壁および第２メインシャフト５２間にはボールベアリング５５が介装され、第１および第２メインシャフト５１，５２間には、複数のニードルベアリング５６，５６…が介装される。

前記カウンタシャフト５３の一端部は、クランクケース３１の左側壁との間にボールベアリング５７および環状のシール部材５８を介在させてクランクケース３１の左側壁後部から突出され、またカウンタシャフト５３の他端部はクランクケース３１の右側壁にニードルベアリング５９を介して回転自在に支承される。

而して第１メインシャフト５１およびカウンタシャフト５３間に、第１速ギヤ列Ｇ１、第３ギヤ列Ｇ３および第５速ギヤ列Ｇ５が設けられ、第２メインシャフト５２およびカウンタシャフト５３間に、第２速ギヤ列Ｇ２、第４速ギヤ列Ｇ４および第６速ギヤ列Ｇ６が設けられる。

前記クランクケース３１の左側壁から突出した前記カウンタシャフト５３の一端部には駆動スプロケット６０が固定されており、前記後輪ＷＲに設けられる被動スプロケット６１および前記駆動スプロケット６０に無端状のチェーン６２（図１参照）が巻き掛けられる。

前記クラッチ室４９には、前記クランクシャフト３０からの動力を伝達する一次減速装置６３と、一次減速装置６３および前記第１メインシャフト５１間に介設される第１の油圧クラッチ６４と、一次減速装置６３および第２メインシャフト５２間に介設される第２の油圧クラッチ６５とが収容される。

また前記クラッチ室４９内で前記クランクシャフト３０の端部にはパルサ６６が固着されており、このパルサ６６の外周に対向するようにして前記クラッチ室４９内に配置される回転速センサ６７がクラッチカバー５０に固定される。

第１メインシャフト５１の前記クラッチ室４９側の中間部には、第２メインシャフト５２に軸方向で隣接する伝動筒軸６８が軸方向位置を一定として相対回転可能に装着されており、第１の油圧クラッチ６４は、伝動筒軸６８および第１メインシャフト５１間の動力断・接を切換可能として第１メインシャフト５１上に設けられ、第２の油圧クラッチ６５は、伝動筒軸６８および第２シャフト６５間の動力断・接を切換可能として伝動筒軸６８および第２メインシャフト５２上に設けられる。

前記伝動筒軸６８には、クランクシャフト３０からの動力が一次減速装置６３およびダンパースプリング６９を介して伝達される。而して一次減速装置６３は、前記クランクシャフト３０とともに回転する一次駆動ギヤ７０と、この一次駆動ギヤ７０に噛合するようにして第１および第２メインシャフト５１，５２と同軸に配置される一次被動ギヤ７１とから成り、一次被動ギヤ７１が前記ダンパースプリング７６を介して伝動筒軸６８に連結される。

図３および図４を併せて参照して、前記シリンダブロック３２および前記シリンダヘッド３３間には、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２のピストン３７…の頂部を臨ませる燃焼室７５，７５が形成されており、一対の吸気弁７６，７６および一対の排気弁７７，７７が、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２毎に前記シリンダヘッド３３に開閉作動可能に配設される。

図５において、前記シリンダヘッド３３の上方には、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に共通である単一のエアクリーナ７８が、前記収納ボックス２７で覆われるとともに前記ステー１６…で支持されるようにして配置されており、そのエアクリーナ７８に上流端が接続されるとともに第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に共通なスロットル弁７９が中間部に介設される吸気通路８０の下流端が、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２毎の吸気弁７６，７６…で各気筒Ｃ１，Ｃ２の燃焼室７５…への吸気が制御されるようにして各気筒Ｃ１，Ｃ２の燃焼室７５…に接続される。

前記吸気通路８０は、前記エアクリーナ７８に上流端が突入されるようにして該エアクリーナ７８に接続される吸気管８１と、該吸気管８１の下流端に上流端が接続されるとともに前記スロットル弁７９が配設されるスロットルボディ８２と、該スロットルボディ８２の下流端および前記シリンダヘッド３３の上部側壁間に介装される円筒状のインシュレータ８３と、前記シリンダヘッド３３とで構成される。

前記シリンダヘッド３３の上部側壁には、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に共通な単一の吸気ポート８４を形成する吸気接続管部８５が突設されており、前記吸気通路８０の一部を前記吸気ポート８４が構成するようにして前記吸気接続管部８５に、前記スロットルボディ８２の下流端が前記インシュレータ８３を介して接続される。

ところで前記吸気通路８０の少なくとも前記スロットル弁７９よりも下流側の部分は、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に対応して分岐した一対の分岐吸気通路８６，８６から成るものであり、この実施の形態では、両分岐吸気通路８６…はシリンダヘッド３３に形成される。

而して前記分岐吸気通路８６，８６は、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に個別に対応するとともに前記吸気ポート８４に共通に連なる気筒対応分岐通路部８６ａ，８６ａと、それらの気筒対応分岐通路部８６ａ，８６から各吸気弁７６，７６…に個別に対応して分岐する複数の吸気弁対応分岐通路部８６ｂ，８６ｃ；８６ｂ，８６ｃとから成る。

前記吸気通路８０のうち前記スロットル弁７９よりも上流側の部分は、略Ｌ字状に屈曲して形成されており、この実施の形態では、吸気管８１が略Ｌ字状に屈曲して形成される。

再び図１において、前記後輪ＷＲの右側には排気マフラー８７が配置されており、この排気マフラー８７に下流端が接続される排気通路８８の上流端が、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２毎の排気弁７７，７７…によって各気筒Ｃ１，Ｃ２の燃焼室７５…からの排気が制御されるようにして各気筒Ｃ１，Ｃ２の燃焼室７５…に接続される。

前記排気通路８８の一部は、前記シリンダヘッド３３と、そのシリンダヘッド３３の下部側壁に接続されて下方に延びる排気管８９とで構成されるものであり、前記シリンダヘッド３３には、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２の各排気弁７７，７７…に個別に対応した複数の排気弁対応分岐通路部８８ａ，８８ｂ；８８ａ，８８ｂと、各気筒Ｃ１，Ｃ２毎に排気弁対応分岐通路部８８ａ，８８ｂ；８８ａ，８８ｂを合流させる気筒対応分岐通路部８８ｃ，８８ｃと、それらの気筒対応分岐通路部８８ｃ，８８ｃを共通に合流させて前記シリンダヘッド３３の下部側壁に開口する排気ポート９０とが設けられ、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に共通である単一の前記排気ポート９０に前記排気管８９の上流端が連通される。

また前記排気管８９内には、前記排気ポート９０の直下に配置されるようにして触媒９１が収納されており、排気ポート９０から排出される排ガスが、その温度が低下しないうちに前記触媒９１を流通することにより、内燃機関Ｅの始動時の前記触媒９１の活性化を早めることができる。

図３に注目して、第１および第２気筒Ｃ１，Ｃ２の吸気弁７６…および排気弁７７…を開閉駆動する動弁機構９４は、前記シリンダヘッド３３および前記ヘッドカバー３４間に形成される動弁室９５に収容されるものであり、前記クランクシャフト３０と平行な軸線を有して前記シリンダヘッド３３に回転自在に支承される単一のカムシャフト９６と、第１の気筒Ｃ１の吸気弁７６，７６に個別に対応して前記カムシャフト９６に形成される一対の吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａと、第１の気筒Ｃ１の排気弁７７，７７に個別に対応して前記カムシャフト９６に形成される一対の排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａと、第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６，７６に個別に対応して前記カムシャフト９６に形成される一対の吸気側動弁カム９７Ｂ，９８Ｂと、第２の気筒Ｃ２の排気弁７７，７７に個別に対応して前記カムシャフト９６に形成される一対の排気側動弁カム９９Ｂ，１００Ｂと、第１の気筒Ｃ１に対応して前記吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａおよび前記吸気弁７６，７６間に介設される一対の吸気側ロッカアーム１０１Ａ，１０２Ａと、第１の気筒Ｃ１に対応して前記排気側動弁カム９７Ａ，９８Ａおよび前記排気弁７７，７７間に介設される一対の排気側ロッカアーム１０３Ａ，１０４Ａと、第２の気筒Ｃ２に対応して前記吸気側動弁カム９７Ｂ，９８Ｂおよび前記吸気弁７６，７６間に介設される一対の吸気側ロッカアーム１０１Ｂ，１０２Ｂと、第２の気筒Ｃ２に対応して前記排気側動弁カム９７Ｂ，９８Ｂおよび前記排気弁７７，７７間に介設される一対の排気側ロッカアーム１０３Ｂ，１０４Ｂとを備え、各ロッカアーム１０１Ａ〜１０４Ａ，１０１Ｂ〜１０４Ｂは、前記シリンダヘッド３３に固定されるロッカシャフト１０５で揺動可能に支承される。

第１の気筒Ｃ１の吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａは、第１の気筒Ｃ１の吸気弁７６…を同一の開閉作動特性で開閉駆動するようにして同一カムプロフィルを有するように形成され、第１の気筒Ｃ１の排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａは第１の気筒Ｃ１の排気弁７７…を同一の開閉作動特性で開閉駆動するようにして同一カムプロフィルを有するように形成され、第２の気筒Ｃ２の吸気側動弁カム９７Ｂ，９８Ｂは第２気筒Ｃ２の吸気弁７６…を同一の開閉作動特性で開閉駆動するようにして同一カムプロフィルを有するように形成され、第２の気筒Ｃ２の排気側動弁カム９９Ｂ，１００Ｂは第２気筒Ｃ２の排気弁７７…を同一の開閉作動特性で開閉駆動するようにして同一カムプロフィルを有するように形成される。

しかも第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に対応する部分では、両吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂおよび両排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂのうち一方の動弁カムが隣接配置され、他方の動弁カムが隣接配置された動弁カムを挟むように配置されており、この実施の形態では、一対の吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂが隣接配置され、一対の排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂが、隣接配置された吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂを挟むように配置される。

前記カムシャフト９６の一端部には、被動スプロケット１０６が固定されており、図２で示すように前記クラッチ室４９内でクランクシャフト３０に設けられる駆動スプロケット１０７と、前記被動スプロケット１０６とには無端状のカムチェーン１０８が巻き掛けられており、前記クラッチ室４９および前記動弁室９５間を結ぶカムチェーン通路１０９が、前記カムチェーン１０８を走行させるようにして前記シリンダブロック３２および前記シリンダヘッド３３に形成される。

また前記カムシャフト９６の他端部には、前記シリンダヘッド３３に取付けられる冷却水ポンプ１１０のポンプ軸１１１が同軸にかつ相対回転不能に連結される。

第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２では、図６において「膨」、「排」、「吸」、「圧」と表記するように、ピストン３７が上死点（ＴＤＣ）および下死点（ＢＤＣ）間でシリンダボア３６内を摺動することによって、ピストン３７が膨張行程、排気行程、吸入行程および圧縮行程を順次繰り返すのであるが、第１の気筒Ｃ１のピストン３７と、第２の気筒Ｃ２のピストン３７とが位相角を２７０度ずらせて前記クランクシャフト３０に連接されているので、第２の気筒Ｃ２での膨張行程、排気行程、吸入行程および圧縮行程は、第１の気筒Ｃ１からクランク角で２７０度遅れる。

第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２において、クランク角を７２０度あけた吸入行程の終期に点火を行うことで、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２全体では不等間隔点火となる。すなわち２７０度のクランク角および４５０度のクランク角をあけての点火が交互に繰り返される。

本発明に従えば、点火間隔が最小となる部分、すなわち図６においては、クランク角４５０度〜７２０度の間の部分、ならびにクランク角１１７０度〜１４４０度の間の部分で、吸気行程が先行する第１の気筒Ｃ１の吸気行程が終了する前に第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６…の開弁を開始するとともに、第１の気筒Ｃ１の吸気弁７６…の開弁時間を第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６…の開弁時間よりも長くするように前記吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂのカムプロフィルが設定される。

第１の気筒Ｃ１での排気弁７７…および吸気弁７６…は、たとえばクランク角の（−２６９．５度〜２６４度）の範囲では排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａおよび吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａのカムプロフィルに基づいて図７（ａ）で示す開閉作動特性で作動するものであり、クランク角２６４度で第１の気筒Ｃ１の吸気行程が終了するのであるが、第２の気筒Ｃ２での排気弁７７…および吸気弁７６…は、たとえばクランク角の（１度〜５３３．４度）の範囲では、排気側動弁カム９９Ｂ，１００Ｂおよび吸気側動弁カム９７Ｂ，９８Ｂのカムプロフィルに基づいて図７（ｂ）で示す開閉作動特性で作動し、第１の気筒Ｃ１の吸気行程が終了する前、すなわちクランク角が２６４度となる前のクランク角２５９．５度で第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６…が開弁を開始する。また第１の気筒Ｃ１の吸気弁７６…の開弁時間すなわち開度は、クランク角の（−１６度〜２６４度）の２８０度であるのに対して、第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６…の開弁時間すなわち開度は、クランク角の（２５９．５度〜５３３．４度）の２７３．９度であり、第１の気筒Ｃ１の吸気弁７６…の開弁時間は第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６…の開弁時間よりも大きくなる。

また第２の気筒Ｃ２での吸気弁７６…および排気弁７７…の開弁オーバーラップ状態が第１の気筒Ｃ１に比べて小さくなるように、前記吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂおよび前記排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂのカムプロフィルが設定される。

次にこの実施の形態の作用について説明すると、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２の吸気弁７６…を開閉作動する動弁機構９４が、吸気弁７６…の開閉作動特性を定める複数の吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂを備え、点火間隔が最小となる部分で吸気行程が先行する第１の気筒Ｃ１の吸気行程が終了する前に第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６…の開弁を開始するとともに第１の気筒Ｃ１の吸気弁７６の開弁時間を第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６の開弁時間よりも長くするように吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂのカムプロフィルが設定されるので、スロットル弁７９が開弁した状態における所定回転数域で、吸気通路長を変える等によって吸気通路形態を大きく変化させることなく、吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂのカムプロフィルを変えるだけの簡単な手法によって、吸気干渉が生じても第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２での吸入空気量の適正化を図ることができる。

ところでスロットル弁７９が閉じた状態で吸気通路８０内が負圧となることに起因して第１の気筒Ｃ１の吸気行程の後に吸気行程となる第２の気筒Ｃ２では排ガスが吸気通路８０側に逆流し易くなってしまい、これによって、新気を吸入し難くなるのであるが、動弁機構９４が、吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂに加えて、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２の排気弁７７…の開閉作動特性を定める複数の排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂを備え、第２の気筒Ｃ２での吸気弁７６…および排気弁７７…の開弁オーバーラップ状態が第１の気筒Ｃ１に比べて小さくなるように、前記吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂおよび前記排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂのカムプロフィルが設定されるので、開弁オーバーラップ状態を小さくすることで排ガスの逆流を抑制し、吸入空気量を増加して吸入空気量の適正化を図ることができる。

また第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２の前記吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂが、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に共通な単一のカムシャフト９６に形成されるので、吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂの種類毎に各気筒で独立、分断したカムシャフトを用いる必要がなく、部品点数を低減することができる。しかも前記カムシャフト９６には、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２の排気弁７７…の開閉作動特性を定める複数の排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂが形成されるので、部品点数をより一層低減することができる。

また動弁機構９４は、一対の吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂおよび一対の排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂを第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２毎に備え、各気筒Ｃ１，Ｃ２に対応する部分では、両吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂが隣接配置され、両排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂが隣接配置された吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂを挟むように配置されるので、第１の気筒Ｃ１での吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａならびに第２の気筒Ｃ２での吸気側動弁カム９７Ｂ，９８Ｂが同一カムプロフィルを有して集合配置されることになり、吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂおよび排気側動弁カム９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂをカムシャフト９６の軸線方向に交互に並べて配置する場合に比べて、吸気側動弁カム９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂの加工が容易となる。

またシリンダヘッド３３に、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に共通な単一の吸気ポート８４が吸気通路８０の一部を構成するようにして設けられ、分岐吸気通路８６…が、前記吸気ポート８４から燃焼室７５…に至るまでの間でシリンダヘッド３３に設けられるので、分岐吸気通路８６…をシリンダヘッド３３だけに形成するようにして吸気通路８０のコンパクト化を図ることができる。また吸気通路長が短くなると吸気干渉の影響が出やすくなるが、第１の気筒Ｃ１の吸気弁７６…の開弁時間を第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６…の開弁時間よりも長くすることで吸入空気量を調整することができる。

また第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２毎に一対の吸気弁７６，７６…が配設され、分岐吸気通路８６…が、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に個別に対応するとともに前記吸気ポート８４に共通に連なる気筒対応分岐通路部８６ａ…と、その気筒対応分岐通路部８６ａ…から各吸気弁７６…に個別に対応して分岐する複数の吸気弁対応分岐通路部８６ｂ…，８６ｃ…とから成るので、各気筒Ｃ１，Ｃ２毎に一対の吸気弁７６…が配設されることで吸気量を増加することが可能であり、そのような内燃機関Ｅでは吸気干渉の影響が大きくなりやすいが、上述のように第１の気筒Ｃ１の吸気行程が終了する前に第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６…の開弁を開始するとともに第１の気筒Ｃ１の吸気弁７６の開弁時間を第２の気筒Ｃ２の吸気弁７６の開弁時間よりも長くするように設定することで吸気量の適正化を図ることができる。

さらにスロットル弁７９よりも上流側で前記吸気通路８０が略Ｌ字状に屈曲して形成されるので、スロットル弁７９およびエアクリーナ７８間の吸気通路長を長くして、その間の貯留空気量を増大し、単一のスロットル弁７９の下流側で第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２に吸気通路８０を分岐させるようにした内燃機関Ｅでの吸入空気量不足を解消することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施の形態では、第１および第２の気筒Ｃ１，Ｃ２が並列配置された多気筒内燃機関Ｅについて説明したが、３気筒以上の気筒が並列配置されて不等間隔点火が実行される多気筒内燃機関にも本発明を適用可能である。

２６・・・機関本体
３３・・・シリンダヘッド
７５・・・燃焼室
７６・・・吸気弁
７７・・・排気弁
７８・・・エアクリーナ
７９・・・スロットル弁
８０・・・吸気通路
８４・・・吸気ポート
８６・・・分岐吸気通路
８６ａ・・・気筒対応分岐通路部
８６ｂ，８６ｃ・・・吸気弁対応分岐通路部
９４・・・動弁機構
９６・・・カムシャフト
９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂ・・・吸気側動弁カム
９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂ・・・排気側動弁カム
Ｃ１・・・第１の気筒
Ｃ２・・・第２の気筒

Claims (8)

1. 機関本体（２６）が備える複数の気筒（Ｃ１，Ｃ２）が不等間隔点火を行うようにして並列配置され、各気筒（Ｃ１，Ｃ２）に共通なエアクリーナ（７８）に上流端が接続されるとともに各気筒（Ｃ１，Ｃ２）に共通なスロットル弁（７９）が中間部に介設される吸気通路（８０）の下流端が、各気筒（Ｃ１，Ｃ２）毎の吸気弁（７６）で各気筒（Ｃ１，Ｃ２）の燃焼室（７５）への吸気が制御されるようにして各気筒の燃焼室（７５）に接続され、前記吸気通路（８０）の少なくとも前記スロットル弁（７９）よりも下流側の部分が、各気筒（Ｃ１，Ｃ２）に対応して分岐した複数の分岐吸気通路（８６）から成る多気筒内燃機関において、各気筒（Ｃ１，Ｃ２）の前記吸気弁（７６）を開閉作動する動弁機構（９４）が、前記吸気弁（７６）の開閉作動特性を定める複数の吸気側動弁カム（９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂ）を備え、点火間隔が最小となる気筒対のうち吸気行程が先行する第１の気筒（Ｃ１）の吸気行程が終了する前に他の気筒である第２の気筒（Ｃ２）の吸気弁（７６）の開弁を開始するとともに第１の気筒（Ｃ１）の吸気弁（７６）の開弁時間を第２の気筒（Ｃ２）の吸気弁（７６）の開弁時間よりも長くするように前記吸気側動弁カム（９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂ）のカムプロフィルが設定されることを特徴とする多気筒内燃機関。
2. 前記動弁機構（９４）が、前記吸気側動弁カム（９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂ）に加えて、各気筒（Ｃ１，Ｃ２）の排気弁（７７）の開閉作動特性を定める複数の排気側動弁カム（９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂ）を備え、第２の気筒（Ｃ２）での吸気弁（７６）および排気弁（７７）の開弁オーバーラップ状態が第１の気筒（Ｃ１）に比べて小さくなるように、前記吸気側動弁カム（９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂ）および前記排気側動弁カム（９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂ）のカムプロフィルが設定されることを特徴とする請求項１記載の多気筒内燃機関。
3. 複数の前記気筒（Ｃ１，Ｃ２）の前記吸気側動弁カム（９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂ）が、複数の前記気筒（Ｃ１，Ｃ２）に共通な単一のカムシャフト（９６）に形成されることを特徴とする請求項１または２記載の多気筒内燃機関。
4. 複数の気筒（Ｃ１，Ｃ２）の排気弁（７７）の開閉作動特性を定める複数の排気側動弁カム（９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂ）が、前記カムシャフト（９６）に形成されることを特徴とする請求項２または３記載の多気筒内燃機関。
5. 前記動弁機構（９４）は、一対の吸気側動弁カム（９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂ）および一対の排気側動弁カム（９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂ）を複数の気筒（Ｃ１，Ｃ２）毎に備え、各気筒（Ｃ１，Ｃ２）に対応する部分では、両吸気側動弁カム（９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂ）および両排気側動弁カム（９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂ）のうち一方の動弁カム（９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂ）が隣接配置され、他方の動弁カム（９９Ａ，１００Ａ；９９Ｂ，１００Ｂ）が隣接配置された動弁カム（９７Ａ，９８Ａ；９７Ｂ，９８Ｂ）を挟むように配置されることを特徴とする請求項４記載の多気筒内燃機関。
6. 前記機関本体（２６）の一部を構成するシリンダヘッド（３３）に、複数の気筒（Ｃ１，Ｃ２）に共通な単一の吸気ポート（８４）が前記吸気通路（８０）の一部を構成するようにして設けられ、前記分岐吸気通路（８６）が、前記吸気ポート（８４）から前記燃焼室（７５）に至るまでの間で前記シリンダヘッド（３３）に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の多気筒内燃機関。
7. 複数の気筒（Ｃ１，Ｃ２）毎に複数の吸気弁（７６）が配設され、前記分岐吸気通路（８６）が、複数の気筒（Ｃ１，Ｃ２）に個別に対応するとともに前記吸気ポート（８４）に共通に連なる気筒対応分岐通路部（８６ａ）と、その気筒対応分岐通路部（８６ａ）から各吸気弁（７６）に個別に対応して分岐する複数の吸気弁対応分岐通路部（８６ｂ，８６ｃ）とから成ることを特徴とする請求項６記載の多気筒内燃機関。
8. 前記スロットル弁（７９）よりも上流側で前記吸気通路（８０）が略Ｌ字状に屈曲して形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の多気筒内燃機関。

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