JP2756157B2 - 4サイクルエンジン - Google Patents

4サイクルエンジン

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JP2756157B2 JP1262262A JP26226289A JP2756157B2 JP 2756157 B2 JP2756157 B2 JP 2756157B2 JP 1262262 A JP1262262 A JP 1262262A JP 26226289 A JP26226289 A JP 26226289A JP 2756157 B2 JP2756157 B2 JP 2756157B2
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、3つの吸気バルブを備えた4サイクルエン
ジンに関する。
(従来の技術) 内燃エンジンにおいては、高回転又は高負荷になる程
必要な吸気量が増えるため、吸気通路の開口面積を大き
くしなければならない。
一方、低・中速域又は低・中負荷域では、吸気通路の
断面積を小さくして吸気の流速を増した方が吸気の充填
効率が向上することが知られている。
ところで、単一の吸気バルブを設けると、該吸気バル
ブの傘径が大きくなり、その重量も大きくなってこれら
に作用する慣性力が大きくなるという不都合が生じる。
そこで、例えば第4図の平面図に示すように、3つの
吸気ポート3−1,3−2,3−3を備え、高速域又は高負荷
域以外では前記吸気ポート3−1,3−2,3−3に連なる吸
気通路11−1,11−2,11−3のうちの1つの吸気通路11−
3を閉じるようにした多バルブエンジンが考えられる。
この場合、限られたスペースのシリンダヘッドに3つの
吸気ポート3−1,3−2,3−3をカム軸方向に並べて配置
することは不可能であるため、第5図に示すように吸気
通路11−1,11−3と吸気通路11−2とはカム軸と直角方
向に振り分けられている。
(発明が解決しようとする課題) ところが、高速域又は高負荷域以外、即ち低・中速域
又は低・中負荷域において、振り分けられた吸気通路11
−1,11−2を開いておくようにすれば、第5図に示すよ
うに吸気通路11−1からシリンダ20内に流入する吸気の
流れAと、吸気通路11−2から流入する吸気の流れBと
が干渉し合ってシリンダ20内での縦方向のスワールが減
殺されるため、吸気の燃焼効率が下がり、低・中速域又
は低・中負荷域でのエンジン出力が低下するという問題
が生ずる。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目
的とする処は、低・中速域又は低・中負荷域におけるシ
リンダ内での吸気の干渉を防いで吸気の燃焼効率を高め
ることによって出力の向上を図ることができる4サイク
ルエンジンを提供することにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、燃焼室に開口
し、吸気バルブにより開閉される3つの吸気ポートを平
面視でシリンダヘッドのシリンダの内周に沿って配置
し、平面視で各吸気バルブの中心を直線で結んで形成さ
れる三角形の長辺の両端となる2つの吸気ポートにそれ
ぞれ連なる吸気通路と、前記三角形の長辺に対向する角
部の吸気ポートに連なる吸気通路とを、カム軸と直角方
向に振り分けて配置するとともに、前記三角形の長辺の
両端となる2つの吸気ポートの一方に連なる吸気通路
に、高速域又は高負荷域には開き、その他においては閉
じる開閉弁を設け、前記3つの吸気通路に連通する吸気
管内を流れる新気に燃料を供給する燃料供給手段を設け
て成る4サイクルエンジンにおいて、 前記三角形の長辺の両端となる2つの吸気ポートの一
方からシリンダ内に流入する吸気の平面視での第1の流
入方向と他方の吸気ポートと前記三角形の長辺に対向す
る角部の吸気ポートからシリンダ内に流入する吸気の平
面視での第2の流入方向とを交差させるとともに、他方
の吸気ポートと前記三角形の長辺に対向する角部の吸気
ポートとを前記第2の流入方向に対して略直角方向に配
置したことを特徴とする。
(作用) 本発明によれば、高速域又は高負荷域以外の低・中速
域又は低・中負荷域においては、吸気のシリンダ内への
平面視での第2の流入方向に対して略直角な方向に配置
された2つの吸気ポートから吸気がシリンダ内へ流入す
る。このため、2つの吸気ポートから流入する吸気の第
2の流入方向の流れが互いに干渉し合うことがなく、シ
リンダ内には縦方向の強いスワールが発生し、このスワ
ールによって吸気の燃焼効率が高められ、又、吸気は断
面積が絞られた吸気通路から流入するためにその流速が
増すことから低・中速域又は低・中負荷域におけるエン
ジン出力の向上が図られる。
そして、高速域又は高負荷域においては今まで閉じら
れていた吸気通路が開けられ、全ての吸気ポートから十
分な量の吸気がシリンダ内に供給されるため、高速域又
は高負荷域におけるエンジン出力の向上が図られる。
(実施例) 本発明の実施例を説明する前に従来の一般的な4サイ
クルエンジンの構成を第1図及び第2に基づいて説明す
る。
第1図は従来の4サイクルエンジンの吸・排気ポート
の配置を示す平面図、第2図は第1図のII−II線断面図
である。
図示の4サイクルエンジン1は4サイクルOHCエンジ
ンであって、これはシリンダヘッド2に3つの吸気ポー
ト3−1,3−2,3−3と2つの排気ポート4,4を有してお
り、これらの吸気ポート3−1,3−2,3−3と排気ポート
4,4は同一円周上に略均等に配置されている。尚、吸気
ポート3−1,3−2,3−3、排気ポート4,4は第2図に示
す吸気バルブ5…、排気バルブ6,6によってそれぞれ適
当なタイミングで開閉されるが、各吸気バルブ5、排気
バルブ6はスプリング7,8によって各々閉じ側に付勢さ
れており、これらはカム9,10によって駆動される。
ところで、シリンダヘッド2には前記吸気ポート3−
1,3−2,3−3に連なる吸気通路11−1,11−2,11−3と、
前記排気ポート4,4に連なる排気通路12,12が形成されて
おり、吸気通路11−1,11−2,11−3には吸気管13が接続
されており、該吸気管13の端部にはベルマウス状の開口
部を有するファンネル14が結着されている。又、前記排
気通路12,12には不図示の排気管が接続されている。
前記吸気管13は第2図に示すように途中から隔壁15に
よって通路13aと通路13bに分岐されており、一方の通路
13aは前記吸気通路11−1,11−3に接続され、他方の通
路13bは前記吸気通路11−2に接続されている。そし
て、通路13bの入口部には該通路13bを開閉する開閉弁16
が設けられ、吸気管13の入口部にはスロットルバルブ17
が設けられており、同吸気管13には前記スロットルバル
ブ17の後流側に開口するインジェクタ18が取り付けられ
ている。尚、第2図中、19は点火プラグである。
次に、本発明に係る4サイクルエンジンを第3図に基
づいて説明する。
第3図は本発明に係る4サイクルエンジンの模式的平
面図であり、以下の説明では第1図及び第2図に示した
と同一要素には第1図及び第2図において付したと同一
符号を用いて説明する。
本発明では、吸気バルブ5によって開閉される3つの
吸気ポート3−1,3−2,3−3を平面視でシリンダヘッド
2のシリンダ20の内周に沿って配置し、平面視で各吸気
バルブ5の中心a,b,cを直線で結んで形成される三角形
の長辺の両端となる2つの吸気ポート3−1,3−3にそ
れぞれ連なる吸気通路11−1,11−3と、前記三角形の長
辺に対向する角部の吸気ポート3−2に連なる吸気通路
11−2とがカム軸と直角方向に振り分けて配置されてい
る。
そして、上記三角形の長辺の両端となる2つの吸気ポ
ート3−1,3−2のうちの一方の吸気ポート3−3に連
なる吸気通路11−3に、高速域又は高負荷域には開き、
その他においては閉じる開閉弁16を設けている。
又、本実施例に係る4サイクルエンジン1において
は、前記3つの吸気通路11−1,11−2,11−3に連通する
吸気管13内を流れる新気に燃料を供給するためのインジ
ェクタ18が設けられている。
而して、本実施例においては、前記吸気ポート3−3
からシリンダ20内に流入する吸気の平面視での第1の流
入方向と吸気ポート3−1,3−2からシリンダ20内に流
入する吸気の平面視での第2の流入方向とを交差させる
とともに、吸気ポート3−1,3−2とをこれらからシリ
ンダ20内に流入する吸気の前記第2の流入方向に対して
略直角方向に配置したことを特徴とする。
次に、本発明に係る4サイクルエンジン1の作用を説
明する。
当該4サイクルエンジン1の作動中においては、シリ
ンダ20内に生ずる負圧に引かれて新気が吸気管13内に吸
引されるが、この吸気管13内を流れる新気にはインジェ
クタ18から適量の燃料が適当なタイミングで噴射されて
混合気(吸気)が形成され、この吸気は開閉バルブ16が
閉じているときには通吸気通路11−1,11−2を通って吸
気ポート3−1,3−2からシリンダ20内に第2の流入方
向から流入し、開閉バルブ16が開いているときには両通
全吸気通路11−1,11−2,11−3を経て全吸気ポート3−
1,3−2,3−3からシリンダ20内に流入し、不図示のピス
トンにて圧縮された後に点火プラグ19によって着火燃焼
せしめられる。
而して、当該4サイクルエンジン1においては、低・
中速域又は低・中負荷域において開閉バルブ16が閉じら
れ、吸気は隣接する2つの吸気通路11−1,11−2を経て
2つの吸気ポート3−1,3−2からシリンダ20内に流入
する。このとき、吸気ポート3−1,3−2は前述のよう
に吸気のシリンダ20内への平面視での第2の流入方向に
略直角な方向に配置されているため、吸気ポート3−1,
3−2からシリンダ20内に流入する吸気の流れは互いに
干渉することがなく、このため、シリンダ20内には縦方
向の強いスワールが発生し、このスワールによってシリ
ンダ20内での吸気の燃焼効率が高められ、低、中速域又
は低、中負荷域における当該エンジン1の出力の向上が
図られる。そして、吸気は断面積が絞られた吸気通路11
−1,11−2から流入するためにその流速が高められ、こ
のことによっても低・中速域又は低・中負荷域における
エンジン出力の向上が図られる。
又、高速域又は高負荷域においては開閉バルブ16が開
けられ、吸気は吸気管13及び全吸気通路11−1,11−2,11
−3を経て全吸気ポート3−1,3−2,3−3からシリンダ
20内に供給されるため、必要十分な吸気量が確保され、
高速域又は高負荷域における当該エンジン1の出力の向
上が図られる。
(発明の効果) 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、高速
域又は高負荷域以外の低・中速域又は低・中負荷域にお
いては、吸気のシリンダ内への平面視での第2の流入方
向に対して略直角な方向に配置された2つの吸気ポート
から吸気がシリンダ内へ流入するため、2つの吸気ポー
トから流入する吸気の第2の流入方向の流れが互いに干
渉し合うことがなく、シリンダ内には縦方向の強いスワ
ールが発生し、このスワールによって吸気の燃焼効率が
高められ、この結果、低・中速域又は低・中負荷域にお
けるエンジン出力の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の4サイクルエンジンの吸・排気ポートの
配置を示す平面図、第2図は第1図のII−II線断面図、
第3図は本発明に係る4サイクルエンジンの模式的平面
図、第4図は従来の4サイクルエンジンの吸・排気ポー
トの配置を示す模式的平面図、第5図は同エンジンの模
式的側断面図である。 1…4サイクルエンジン、2…シリンダヘッド、3−1,
3−2,3−3…吸気ポート、4…排気ポート、5…吸気バ
ルブ、6…排気バルブ、11−1,11−2,11−3…吸気通
路、16…開閉弁、18…インジェクタ(燃料供給手段)、
20…シリンダ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃焼室に開口し、吸気バルブにより開閉さ
    れる3つの吸気ポートを平面視でシリンダヘッドのシリ
    ンダの内周に沿って配置し、平面視で各吸気バルブの中
    心を直線で結んで形成される三角形の長辺の両端となる
    2つの吸気ポートにそれぞれ連なる吸気通路と、前記三
    角形の長辺に対向する角部の吸気ポートに連なる吸気通
    路とを、カム軸と直角方向に振り分けて配置するととも
    に、前記三角形の長辺の両端となる2つの吸気ポートの
    一方に連なる吸気通路に、高速域又は高負荷域には開
    き、その他においては閉じる開閉弁を設け、前記3つの
    吸気通路に連通する吸気管内を流れる新気に燃料を供給
    する燃料供給手段を設けて成る4サイクルエンジンにお
    いて、 前記三角形の長辺の両端となる2つの吸気ポートの一方
    からシリンダ内に流入する吸気の平面視での第1の流入
    方向と他方の吸気ポートと前記三角形の長辺に対向する
    角部の吸気ポートからシリンダ内に流入する吸気の平面
    視での第2の流入方向とを交差させるとともに、他方の
    吸気ポートと前記三角形の長辺に対向する角部の吸気ポ
    ートとを前記第2の流入方向に対して略直角方向に配置
    したことを特徴とする4サイクルエンジン。
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