JP3359924B2 - 多シリンダ４サイクル内燃機関 - Google Patents
多シリンダ４サイクル内燃機関Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
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- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- F02F1/24—Cylinder heads
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はシリンダごとに２個の吸気バルブと２個の排
気バルブのための吸気ポート及び排気ポートを備えたシ
リンダヘッドを有し、吸気ポートとしてシリンダごとに
吸気バルブへの渦流ダクト及び吸入ダクトが設けられ、
排気ポートがエンジン長手方向の一方の側面の入口フラ
ンジ面に直接接続する多シリンダ４サイクル内燃機関に
関する。
気バルブのための吸気ポート及び排気ポートを備えたシ
リンダヘッドを有し、吸気ポートとしてシリンダごとに
吸気バルブへの渦流ダクト及び吸入ダクトが設けられ、
排気ポートがエンジン長手方向の一方の側面の入口フラ
ンジ面に直接接続する多シリンダ４サイクル内燃機関に
関する。
このような内燃機関は米国特許第5,429,086号により
知られている。この内燃機関は、排気ポートがエンジン
の第１の長手方向側面に、吸気ポートがエンジンの反対
側の長手方向側面に接続するクロスフロー形シリンダヘ
ッドを備えている。可能な限りそれぞれ２個の吸気ポー
トを集めて隣接するシリンダの吸気バルブへ導く。エン
ジン長手方向に見て最初と最後の吸気ポートは、それぞ
れ個別ダクトとしてエンジン長手方向側面に導かれてい
る。このため内燃機関に沿った吸気ポートの形状が著し
く相違するので、全体として高い製造費が生じる。しか
も異なる形状の吸気ポートによって個々の吸気バルブで
流れ条件が相違する。
知られている。この内燃機関は、排気ポートがエンジン
の第１の長手方向側面に、吸気ポートがエンジンの反対
側の長手方向側面に接続するクロスフロー形シリンダヘ
ッドを備えている。可能な限りそれぞれ２個の吸気ポー
トを集めて隣接するシリンダの吸気バルブへ導く。エン
ジン長手方向に見て最初と最後の吸気ポートは、それぞ
れ個別ダクトとしてエンジン長手方向側面に導かれてい
る。このため内燃機関に沿った吸気ポートの形状が著し
く相違するので、全体として高い製造費が生じる。しか
も異なる形状の吸気ポートによって個々の吸気バルブで
流れ条件が相違する。
本発明の課題は、この欠点を回避し、冒頭に挙げた種
類の内燃機関でなるべく簡単に製造され、吸気流に最適
な吸気ポートを提案することである。
類の内燃機関でなるべく簡単に製造され、吸気流に最適
な吸気ポートを提案することである。
これは本発明に基づき、吸気バルブと排気バルブと
が、クランク軸の軸線に関して、対向してエンジン長手
方向にそれぞれ配置され、吸気ポートが４個の部分ダク
トと測地的（geodesic）にその上側に配設された１個の
主ダクトを有し、主ダクトがエンジン長手方向の一方の
側面に接続され、部分ダクトが主ダクトから出て、渦流
ダクト及び吸入ダクトとして隣接するシリンダの吸気バ
ルブへ導かれることによって達成される。この実施態様
によって先行技術について述べた欠点が回避される。そ
の場合主ダクトと排気ポートとはエンジンの長手方向の
対向する側面のフランジ面に接続することができる。し
かし主ダクトと排気ポートとがエンジンの長手方向の一
方の側面のフランジ面に接続されるならば一層好都合で
ある。この実施態様ではシリンダヘッドが構造の面では
カウンターフロー形ヘッドであるが、機能の面ではクロ
スフロー形ヘッドである。対向するエンジン長手方向側
面で利用可能な自由空間は例えば補器類の格納のために
使用することができる。その場合同時に吸気流挙動が良
好ならば、こうして得られるシリンダヘッドの構造上の
自由空間を極めてよく利用することができる。バルブ駆
動部の保守作業を実施するために、吸気通路はもはや露
出しなくてもよいから、この作業の際に吸気ポートの汚
れや損傷の危険がもはやない。部分ダクトをシリンダヘ
ッドと一体に成形し、主ダクトをシリンダヘッドに固定
されたロッカアームケースとほぼ一体に形成することが
好ましい。
が、クランク軸の軸線に関して、対向してエンジン長手
方向にそれぞれ配置され、吸気ポートが４個の部分ダク
トと測地的（geodesic）にその上側に配設された１個の
主ダクトを有し、主ダクトがエンジン長手方向の一方の
側面に接続され、部分ダクトが主ダクトから出て、渦流
ダクト及び吸入ダクトとして隣接するシリンダの吸気バ
ルブへ導かれることによって達成される。この実施態様
によって先行技術について述べた欠点が回避される。そ
の場合主ダクトと排気ポートとはエンジンの長手方向の
対向する側面のフランジ面に接続することができる。し
かし主ダクトと排気ポートとがエンジンの長手方向の一
方の側面のフランジ面に接続されるならば一層好都合で
ある。この実施態様ではシリンダヘッドが構造の面では
カウンターフロー形ヘッドであるが、機能の面ではクロ
スフロー形ヘッドである。対向するエンジン長手方向側
面で利用可能な自由空間は例えば補器類の格納のために
使用することができる。その場合同時に吸気流挙動が良
好ならば、こうして得られるシリンダヘッドの構造上の
自由空間を極めてよく利用することができる。バルブ駆
動部の保守作業を実施するために、吸気通路はもはや露
出しなくてもよいから、この作業の際に吸気ポートの汚
れや損傷の危険がもはやない。部分ダクトをシリンダヘ
ッドと一体に成形し、主ダクトをシリンダヘッドに固定
されたロッカアームケースとほぼ一体に形成することが
好ましい。
吸気ポートの構造と、ロッカアームケースおよびシリ
ンダヘッドでのその形状は、製造の際の鋳造の技術的必
要条件に従う。
ンダヘッドでのその形状は、製造の際の鋳造の技術的必
要条件に従う。
またロッカアームケースに形成された吸入口フランジ
面及びシリンダヘッドに形成された排気口フランジ面が
エンジン長手方向平面とほぼ平行に形成されるならば、
製造及び組立にとって好都合である。
面及びシリンダヘッドに形成された排気口フランジ面が
エンジン長手方向平面とほぼ平行に形成されるならば、
製造及び組立にとって好都合である。
その場合吸入口フランジ面はシリンダヘッドとロッカ
アームケースの間の接合面の上側に、排気口フランジ面
はその下側にある。噴射ノズルはシリンダ中央にあるこ
とが好ましい。
アームケースの間の接合面の上側に、排気口フランジ面
はその下側にある。噴射ノズルはシリンダ中央にあるこ
とが好ましい。
また第１のシリンダのバルブに通じる部分ダクトと第
２のシリンダのバルブに通じる部分ダクトを互いに対称
に形成し、主ダクトをおおむね部分ダクトの接続部を横
切り、かつエンジン長手方向軸を横切って２個のシリン
ダの間に配置することによって、流れに好適な、場所を
とらない形の吸気ポートが得られる。
２のシリンダのバルブに通じる部分ダクトを互いに対称
に形成し、主ダクトをおおむね部分ダクトの接続部を横
切り、かつエンジン長手方向軸を横切って２個のシリン
ダの間に配置することによって、流れに好適な、場所を
とらない形の吸気ポートが得られる。
主ダクトはエンジン長手方向断面に対してほぼ垂直に
形成することが好ましい。その場合クランクケース内の
主ダクトはエンジン長手方向断面をおおむね横切って延
びており、これに対してシリンダヘッド内の部分ダクト
はおおむねバルブの軸線の方向に延びている。
形成することが好ましい。その場合クランクケース内の
主ダクトはエンジン長手方向断面をおおむね横切って延
びており、これに対してシリンダヘッド内の部分ダクト
はおおむねバルブの軸線の方向に延びている。
本発明の特に好適な実施形態では、部分ダクトがシリ
ンダヘッドとロッカアームケースの間の接合面の部分に
配置された主ダクトの集合チャンバから出るようになっ
ている。
ンダヘッドとロッカアームケースの間の接合面の部分に
配置された主ダクトの集合チャンバから出るようになっ
ている。
ロッカーアム・ケースはダイカスト品として形成する
ことが好ましい。
ことが好ましい。
図に基づいて本発明を詳述する。
図１は本発明に基づくシリンダヘッド及びロッカアー
ムケースの図２のＩ−Ｉ線による横断面図、図２は図１
のII−II.線によるシリンダヘッドの長手方向断面図、
図３は図１のIII−III線によるシリンダヘッドの平面
図、図４は図３のIV−IV.線による断面図を示す。
ムケースの図２のＩ−Ｉ線による横断面図、図２は図１
のII−II.線によるシリンダヘッドの長手方向断面図、
図３は図１のIII−III線によるシリンダヘッドの平面
図、図４は図３のIV−IV.線による断面図を示す。
シリンダヘッドボルト２によりシリンダブロック（図
示せず）に固定されたシリンダヘッド１及びシリンダヘ
ッド１にねじ止めされたロッカアームケース３は、吸入
口フランジ面４と排気口フランジ面５がエンジンの同じ
側の長手方向側面６にあるように設計されている。それ
ぞれ２個の隣接するシリンダ７、８に対して吸気ポート
９は、それぞれ一部がロッカアームケース３で形成され
た主ダクト10及び４個の部分ダクト11、12、13、14から
なり、これらの部分ダクトはそれぞれ２つのシリンダ
７、８の吸気バルブ15、16、17、18に通じている。シリ
ンダ７、８ごとにそれぞれ部分ダクト11、12が渦流ダク
トとして、部分的ダクト13、14が吸入ダクトとして形成
されている。
示せず）に固定されたシリンダヘッド１及びシリンダヘ
ッド１にねじ止めされたロッカアームケース３は、吸入
口フランジ面４と排気口フランジ面５がエンジンの同じ
側の長手方向側面６にあるように設計されている。それ
ぞれ２個の隣接するシリンダ７、８に対して吸気ポート
９は、それぞれ一部がロッカアームケース３で形成され
た主ダクト10及び４個の部分ダクト11、12、13、14から
なり、これらの部分ダクトはそれぞれ２つのシリンダ
７、８の吸気バルブ15、16、17、18に通じている。シリ
ンダ７、８ごとにそれぞれ部分ダクト11、12が渦流ダク
トとして、部分的ダクト13、14が吸入ダクトとして形成
されている。
吸入ダクト13、14は主ダクト10が形成する集合チャン
バ20の共通の横断面領域19から出ている。２個の隣接す
るシリンダ７、８の吸気ポート９は、クランク軸の軸線
24に垂直な平面22に対して対称に２個のシリンダ７、８
の間に配列されている。
バ20の共通の横断面領域19から出ている。２個の隣接す
るシリンダ７、８の吸気ポート９は、クランク軸の軸線
24に垂直な平面22に対して対称に２個のシリンダ７、８
の間に配列されている。
集合チャンバ20及び主ダクト10はロッカアームケース
３とシリンダヘッド１の間の接合面23にある。このこと
はロッカアームケース３をダイカスト品として製造する
ことを可能にする。
３とシリンダヘッド１の間の接合面23にある。このこと
はロッカアームケース３をダイカスト品として製造する
ことを可能にする。
吸気バルブ15、16、17、18のバルブ軸線15a、16a、17
a、18aは、クランク軸の軸線24とシリンダの軸線7a及び
8aを通るエンジンの長手方向断面25と平行なの長手方向
断面25a上にある。排気バルブ26、27の軸線26a、27aも
エンジン長手方向断面25と平行な長手方向断面25bに配
列されている。排気ポート29、30は排気バルブ26、27と
出口フランジ面５の間にできるだけ短くなるようそれぞ
れ形成されている。28は中央に配置された噴射ノズルの
ノズルホルダーを示す。
a、18aは、クランク軸の軸線24とシリンダの軸線7a及び
8aを通るエンジンの長手方向断面25と平行なの長手方向
断面25a上にある。排気バルブ26、27の軸線26a、27aも
エンジン長手方向断面25と平行な長手方向断面25bに配
列されている。排気ポート29、30は排気バルブ26、27と
出口フランジ面５の間にできるだけ短くなるようそれぞ
れ形成されている。28は中央に配置された噴射ノズルの
ノズルホルダーを示す。
シリンダヘッド１に固定された排気マニュホールド31
が出口フランジ面５に接続する。ロッカアームケース３
の入口フランジ面４に吸気コレクタ32が固定されてい
る。33は吸気コレクタ32とロッカアームケース３の間に
設けられたシールを示す。
が出口フランジ面５に接続する。ロッカアームケース３
の入口フランジ面４に吸気コレクタ32が固定されてい
る。33は吸気コレクタ32とロッカアームケース３の間に
設けられたシールを示す。
ロッカアームケース３の上側にロッカアームケース・
カバー34が取外し可能に固定されている。吸気バルブ1
5、16、17、18及び排気バルブ26、27のバルブ駆動部の
保守及び調整作業を行なうために、ロッカアームケース
・カバー34を取り外すことができる。
カバー34が取外し可能に固定されている。吸気バルブ1
5、16、17、18及び排気バルブ26、27のバルブ駆動部の
保守及び調整作業を行なうために、ロッカアームケース
・カバー34を取り外すことができる。
図２及び３の参照符号35は、シリンダヘッド１の端面
に鋳込んで作った冷却水サーモスタット36のためのサー
モスタットケースを示す。
に鋳込んで作った冷却水サーモスタット36のためのサー
モスタットケースを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｆ (56)参考文献 特開 昭55−69723（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−223635（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−111406（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−342827（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−63118（ＪＰ，Ａ) 実開 昭47−38310（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02F 1/42 F01L 1/00 F02B 31/02 F02F 1/24
Claims (8)
- 【請求項１】少なくとも２個の直列に配置されたシリン
ダを含むシリンダブロックを有する４サイクル内燃機関
エンジンであって、 シリンダごとの２個の吸気バルブ（15、16、17、18）及
び２個の排気バルブ（26、27）のための吸気ボート及び
排気ポート配列を備えたシリンダヘッド（１）であっ
て、吸気バルブ（15、16、17、18）と排気バルブ（26、
27）とが、エンジンのクランク軸の軸線に関して、エン
ジン長手方向のそれぞれの側に配置されたシリンダヘッ
ド（１）と、 部分ダクトとしての一対の過流ダクト（11、12）及び一
対の吸入ダクト（13、14）と、この部分ダクトの上を通
過する１個の主ダクト（10）を含み、一対の過流ダクト
の一方（11）及び１対の吸入ダクトの一方（13）はそれ
ぞれ第１のシリンダ（７）の吸気バルブ（15、17）へそ
れぞれ導かれ、１対の過流ダクトの他方（12）及び一対
の吸入ダクトの一方（14）はそれぞれ第２のシリンダ
（８）の吸気バルブ（16、18）へそれぞれ導かれている
吸気ポート（９）と、 排気バルブ（26、27）に接続された排気ポート（29、3
0）であって、エンジンの長手方向の、排気バルブ（2
6、27）に最も近い側の側面（６）でシリンダヘッド
（１）のフランジ面（５）に直接開口する排気ポート
（29、30）とを備え、 過流ダクト（11、12）及び吸入ダクト（13、14）がエン
ジンの長手方向の、排気バルブ（26、27）に最も近い側
の側面（６）とは反対の側に配置されており、 主ダクト（10）が過流ダクト（11、12）及び吸入ダクト
（13、14）の上側に配置されてエンジン長手方向の一方
の側面に開口し、 排気ポート（29、30）がエンジンの長手方向の、主ダク
ト（10）と同一の側の側面（６）のフランジ面（４、
５）に開口している ことを特徴とする内燃機関エンジン。 - 【請求項２】過流ダクト及び吸入ダクト（11、12、13、
14）がシリンダヘッド（１）に形成され、主ダクト（1
0）がシリンダヘッド（１）に固定されたロッカアーム
ケース（３）に形成されている請求項１に記載の内燃機
関エンジン。 - 【請求項３】第１のシリンダ（７）の吸気バルブ（15、
17）に通じる部分ダクト（11、13）と第２シリンダ
（８）の吸気バルブ（16、18）に通じる部分ダクト（1
3、14）が、それぞれ互いに対称に形成され、主ダクド
（10）が部分ダクト（11、12、13、14）の接続部を横切
り且つエンジンの長手方向軸線を横切って２個のシリン
ダ（７、８）の間に配置されている請求項１または請求
項２のいずれか一項に記載の内燃機関エンジン。 - 【請求項４】噴射ノズル（28）がシリンダ（７、８）の
中央に配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記
載の内燃機関エンジン。 - 【請求項５】ロッカアームケース（３）に形成された吸
入フランジ面（４）と、シリンダヘッド（１）に形成さ
れた排気口フランジ面（５）とがエンジン長手方向平面
（25）とほぼ平行に形成されている請求項１〜４のいず
れか一項に記載の内燃機関エンジン。 - 【請求項６】主ダクト（10）がエンジン長手方向平面
（25）に対してほぼ垂直に形成されている請求項１〜５
のいずれか一項に記載の内燃機関エンジン。 - 【請求項７】前記部分ダクト（11、12、13、14）が、シ
リンダヘッド（１）とロッカアームケース（３）の間の
接合面（23）に配設された主ダクト（10）の集合チャン
バ（20）から出ている請求項１〜６のいずれか一項に記
載の内燃機関エンジン。 - 【請求項８】ロッカアームケース（３）がダイカスト品
である請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関エ
ンジン。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT608/97 | 1997-04-09 | ||
| AT0060897A AT410009B (de) | 1997-04-09 | 1997-04-09 | Mehrzylinder-viertakt-brennkraftmaschine |
| PCT/EP1998/002033 WO1998045591A1 (de) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | Mehrzylinder-viertakt-brennkraftmaschine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000513781A JP2000513781A (ja) | 2000-10-17 |
| JP3359924B2 true JP3359924B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=3495098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54239198A Expired - Fee Related JP3359924B2 (ja) | 1997-04-09 | 1998-04-08 | 多シリンダ４サイクル内燃機関 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6155228A (ja) |
| EP (1) | EP0974003B1 (ja) |
| JP (1) | JP3359924B2 (ja) |
| CN (1) | CN1095523C (ja) |
| AT (1) | AT410009B (ja) |
| DE (1) | DE59802902D1 (ja) |
| WO (1) | WO1998045591A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3876140B2 (ja) * | 2001-09-18 | 2007-01-31 | 株式会社クボタ | 多気筒エンジン |
| JP4325173B2 (ja) * | 2002-11-01 | 2009-09-02 | 三菱自動車工業株式会社 | 直噴式ディーゼルエンジン |
| JP4200379B2 (ja) | 2004-10-12 | 2008-12-24 | 三菱自動車エンジニアリング株式会社 | エンジンの冷却水路構造 |
| US9468336B2 (en) * | 2013-08-01 | 2016-10-18 | Kevin John McQuillan | Combination barbecue |
| US10968861B2 (en) | 2018-10-29 | 2021-04-06 | Komatsu Ltd. | Cylinder head |
Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
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| AT251352B (de) * | 1964-08-21 | 1966-12-27 | H C Hans Dipl Ing Dr Dr List | Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit zwei Einlaß- und zwei Auslaßventilen je Zylinder |
| AT326422B (de) * | 1971-08-03 | 1975-12-10 | List Hans | Zylinderkopf für eine brennkraftmaschine |
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| JPS59213922A (ja) * | 1983-05-19 | 1984-12-03 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の吸気装置 |
| DE3507767A1 (de) * | 1985-03-05 | 1986-09-11 | Knorr-Bremse AG, 8000 München | Ladungsdrall- und/oder -turbulenzeinrichtung fuer verbrennungsmotore |
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1997
- 1997-04-09 AT AT0060897A patent/AT410009B/de not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-04-08 CN CN98801533A patent/CN1095523C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1998-04-08 WO PCT/EP1998/002033 patent/WO1998045591A1/de active IP Right Grant
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