JPH01253512A

JPH01253512A - Ｓｏｈｃエンジン

Info

Publication number: JPH01253512A
Application number: JP8176488A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hatamura; 耕一畑村; ▲と▼山　公一; Koichi Hajiyama
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-04-01
Filing date: 1988-04-01
Publication date: 1989-10-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はＳＯＨＣエンジンに関し、１本のカム軸により
複数のロッカーアームを介して各シリンダに設けられた
３つの吸気バルブおよび２つの排気バルブをそれぞれリ
フトさせるようにしたものに関する。

（従来の技術）従来、ＳＯＨＣエンジンとして、例えば特開昭５５−１
５１１０４号公報に開示されるように、１本のカム軸を
設けるとともに、シリンダ毎に４本のロッカーアームを
設け、上記カム軸により該各ロッカーアームを介して各
シリンダに設けられた２つの吸気バルブおよび２つの排
気バルブをそれぞれリフトさせるようにしたものが知ら
れている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、上記従来のものでは、吸・排気効率を上げる
べく吸・排気バルブの直径を可及的に大きくし、かつ体
積効率を上げるべく吸気バルブの直径を排気バルブの直
径よりも大きくした場合、点火プラグの配設位置が排気
バルブ側にずれてしまい、点火プラグからの火炎伝播を
均一になし得ないものである。

そこで、各シリンダに３つの吸気バルブおよび２つの排
気バルブをそれぞれ設けることが考えられる。このよう
にすれば、吸気バルブの直径と排気バルブの直径とを路
間−にして点火プラグをシリンダ中心に配設しながら体
積効率を上げることができる。

その場合、動弁系としては、２本のカム軸を設け、吸気
用カム軸により吸気バルブを、排気用カム軸により排気
バルブをそれぞれリフトさせるＤＯＨＣタイプのものを
採用することが考えられる。

しかし、３つの吸気バルブがシリンダ列方向に並ばない
ので、吸気用カム軸により各シリンダの３つの吸気バル
ブをリフトさせることは困難なものである。

一方、エンジンをコンパクト化する場合、エンジンの幅
（シリンダ列直交方向の長さ）を短くしたいという要求
がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、シリンダごとに３つの吸気バルブお
よび２つの排気バルブをそれぞれ設け、これらの弁をＳ
ＯＨＣタイプの動弁系により駆動することにより、エン
ジンの幅をコンパクトなものにしながら体積効率の向上
および点火プラグのシリンダ中心への配設によりエンジ
ンを高出力化することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明では、１本のカム軸に
より、該カム軸下方に支承した複数のロッカーアームを
介して各シリンダの３つの吸気バルブおよび２つの排気
バルブを駆動するとともに、排気バルブ用の２つのロッ
カーアームの間から点火プラグを挿入して配置すること
である。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、１本のカム軸を
設けるとともに、シリンダ毎に複数のロッカーアームを
設け、上記カム軸により各ロッカーアームを介して各シ
リンダに設けられた３つの吸気バルブおよび２つの排気
バルブをそれぞれリフトさせるようにしたＳＯＨＣエン
ジンを対象とする。そして、これに対し、上記カム軸の
軸方向からみて一方側に３つの吸気バルブを隣り合わせ
に配設し、他方側に２つの排気バルブを隣り合わせに配
設する。まｈ、上記カム軸の下方に１本のロッカーシャ
フトを配設し、該ロッカーシャフトに上記各ロッカーア
ームを支承させる。さらに、上記２つの排気バルブを駆
動するための２つのロッカーアームの間でかつこれらの
ロッカーアームの排気バルブ押圧部とロッカーシャフト
との間から点火プラグを挿入して配置する構成としたち
のである。

また、各シリンダの隣り合う３つの吸気ノくルブのうち
、中央の吸気バルブについては、他の吸気バルブよりも
バルブ直径が小さく、かつリフト量が小さく設定する構
成としたものである。

さらに、点火プラグの電極をシリンダボアの中心よりも
吸気バルブ側にずらして配設する構成としたものである
。

（作用）上記の構成により、本発明では、カム軸によりロッカー
アームを介して吸・排気ノ（ルブを駆動するようにした
ので、各シリンダに設けた３つの吸気バルブおよび２つ
の排気バルブを無理なくリフトさせることができる。

そして、このように各シリンダに３つの吸気）くルブお
よび２つの排気バルブを設けたことにより、体積効率が
向上してエンジン出力が高くなる。

また、このレイアウトにおいて、２つの排気ノくルブ用
ロッカーアームの間でかつこのロッカーアームの排気バ
ルブ押圧部とロッカーシャフトとの間から点火プラグを
挿入して配置したので、点火プラグをシリンダ中心に配
設でき、火炎伝播が均一になってエンジン出力が高くな
る。

さらに、ＳＯＨＣタイプなので、ＤＯＨＣタイプのもの
よりもエンジンの幅を短くできてコンパクト化が図れる
。

加えて、ＳＯＨＣタイプで、かつカム軸の軸方向からみ
て一方側に３つの吸気バルブを、他方側に２つの排気バ
ルブをそれぞれ配設したので、吸気バルブと排気バルブ
との成す角度が狭くでき、燃焼室の形状がコンパクトに
なり、燃焼効率が向゛　上する。

その場合、各シリンダの隣り合う３つの吸気バルブのう
ち、中央の吸気バルブについて、他の吸気バルブよりも
バルブ直径を小さく、かつリフト量を小さく設定すれば
、中央の吸気バルブにより燃焼室に導入された吸気の流
速と他の吸気バルブにより燃焼室に導入された吸気の流
速とが異なって燃焼室内の吸気の乱れが促進され、火炎
伝播が速くなって燃焼性が向上する。しかも、中央の吸
気バルブはカム軸からの距離が他の吸気バルブよりも遠
い関係上、ロッカーアームのレバー比が大きいので、リ
フト量を小さく設定することによって信頓性が向上する
。

さらに、点火プラグの電極をシリンダボアの中心よりも
吸気バルブ側にずらして配設すれば、火炎伝播が排気バ
ルブ側よりも遅い吸気バルブ側で火炎伝播の完了を早め
てノッキングの発生を防止することができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第４図は本発明の実施例に係るＳＯＨＣエンジ
ンを示す。これらの図において、１はシリンダブロック
、２は該シリンダブロック１の上側に配設されたシリン
ダヘッドであって、該シリンダブロック１とシリンダヘ
ッド２との間には複数のシリンダ３，３・・・が形成さ
れ、該各シリンダ３の上部には燃焼室４が形成されてい
る。また、上記シリンダヘッド２には、シリンダ列方向
から見て一方側に第１〜第３の３つの吸気ボート１１〜
１３が、他方側に第１および第２の２つの排気ボート１
４．１５が各シリンダ３ごとに形成されており、該各吸
気ボート１１〜１３により各燃焼室４に吸気を供給する
とともに、各排気ポート１４．１５により各燃焼室４か
ら排気を排出するようにしている。さらに、上記シリン
ダヘッド２には各燃焼室４ごとに点火プラグ７が配設さ
れている。尚、８は動弁系部材を覆うためにシリンダヘ
ッド２の上に配設されたシリンダヘッドカバーである。

上記各シリンダ３において、吸気ボート１１〜１３の燃
焼室４への開口部および点火プラグ７の配置は第３図に
示すとおりである。すなわち、第１および第３の２つの
吸気ボート１１．１３の開口部はシリンダ列方向に並ん
で設けられているとともに、第１および第２の２つの排
気ポート１４゜１５の開口部もシリンダ列方向に並んで
設けられている。また、第１吸気ボート１〕と第３吸気
ボート１３との間にある第２吸気ポート１２の開口部は
他の吸気ボート１１．１３の開口部よりもシリンダ列直
交方向外方側に設けられている。そして、点火プラグ７
は、これら５つの開口部に囲まれてシリンダボアの中心
よりも若干第２吸気ボート１２側にずらして配設されて
いる。

また、上記各シリンダ３において、第１〜第３吸気ポー
ト１１〜１３の燃焼室４への開口部には第１〜第３吸気
バルブ２１〜２３がそれぞれ設けられている。該各吸気
バルブ２１〜２３はシリンダ軸に対してシリンダ列直交
方向外方側（第１図の右側）に所定角度だけ傾斜してい
るとともに、互いに並行に設けられている。そして、第
一２吸気バルブ２２の直径は他の吸気バルブ２１．２３
の直径よりも若干小さく設定されていて、第１および第
３の２つの吸気ポート１１．１３から燃焼室４に導入さ
れる吸気の流速と第２の吸気ポート１２から燃焼室４に
導入される吸気の流速とを異ならせて燃焼室４内の吸気
の乱れを促進させることによって火炎伝播を速めるよう
にしている。

さらに、上記各シリンダ３において、第１および第２排
気ボート１４．１５の燃焼室４への開口部には排気バル
ブ２４．２５がそれぞれ設けられている。該各排気バル
ブ２４．２５はシリンダ軸に対してシリンダ列直交方向
外方側（第１図の左側）に所定角度だけ傾斜していると
ともに、互いに並行に設けられている。

上記各吸気バルブ２１〜２３および排気バルブ２４．２
５は、上記シリンダヘッド２との間に縮装されたバルブ
スプリング３１〜３３によってそれぞれ閉弁方向に付勢
されている。

また、シリンダヘッド２において吸気バルブ２１〜２３
と排気バルブ２４．２５との間の上方にはシリンダ列方
向に１本のカム軸５１が設けられている。すなわち、カ
ム軸５１の軸方向からみて一方側に３つの吸気バルブ２
１〜２３が隣り合わせに配設され、他方側に２つの排気
バルブ２４゜２５が隣り合わせに配設されていることに
なる。

さらに、該カム軸５１の下側には、これと並行にロッカ
ーシャフト５５が設けられている。該カム軸５１および
ロッカーシャフト５５はシリンダ３゜３・・・間に配設
された軸受部材５７．５７・・・により回転自在に支持
されている。該各軸受部材５７はシリンダヘッドボルト
５８によりシリンダヘッド２に共締めされている。

さらに、上記ロッカーシャフト５５には、カム軸５１の
各カムの動きを上記吸気バルブ２１〜２３および排気バ
ルブ２４．２５に伝達するロッカーアーム４１〜４５が
回転自在に支持されている。

すなわち、上記軸受部材５７．５７間のロッカーシャフ
ト５５において、略その中央には第２吸気バルブ２２用
のロッカーアーム４２が設けられ、該ロッカーアーム４
２の両隣り側には第１吸気バルブ２１用のロッカーアー
ム４１と第３吸気バルブ２３用のロッカーアーム４３と
が設けられている。さらに、上記３つの吸気バルブ用ロ
ッカーアーム群の両隣り側には排気バルブ２４．２５用
のロッカーアーム４４．４５がそれぞれ設けられている
。

上記各ロッカーアーム４１〜４５は一端が上記ロッカー
シャフト５５に回転自在に嵌合している。

また、他端はバルブを押圧する押圧部４６に形成されて
いて、各吸気バルブ２１〜２３または各排気バルブ２４
．２５のステム上端部に当接されている。さらに、該各
押圧部４６には公知の油圧式ラッシュアジャスタ４７が
設けられており、ロッカーシャフト５５から供給される
オイルにより押圧部４６に対して相対動するプランジャ
によってバルブラッシュを５［するようにしている。ま
た、該各ロッカーアーム４１〜４５の中途部にはローラ
４８が回転自在に支持されており、該ローラ４８がカム
軸５１の各カムに当接している。よって、カム軸５１に
より各ロッカーアーム４１〜４５を介して各シリンダ３
の３つの吸気バルブ２１〜２３および２つの排気バルブ
２４．２５をそれぞれリフトさせるようにしている。

ここで、カムノーズのリフト量に対するバルブリフト量
の比は、各ロッカーアーム４１〜４５におけるロッカー
シャフト５５からローラ４８までの距離に対するロッカ
ーシャフト５５からラッシュアジャスタ４７までの距離
の比つまりレバー比に等しい。この場合、このレバー比
が大きく設定されている第２吸気バルブ２２のリフト量
は、第１および第３吸気バルブ２１．２３のリフト量よ
りも小さく設定されていて、第２吸気バルブ２２をリフ
トさせるためのカムノーズのリフト量が小さくて済むよ
うにしている。しかも、この第２吸気バルブ２２のカム
のプロフィールは、第５図に実線で示すように、バルブ
がリフトしている期間が、−点鎖線で示す他の吸気バル
ブ２１．２３のカムのプロフィールよりも長くなるよう
に設定されていて、体積効率をある程度確保するように
している。

また、上記点火プラグ７は、２つの排気用ロッカーアー
ム４４．４５の間でかつこれらのロッカーアーム４４．
４５のバルブ押圧部４６と口・ツカ−シャフト５５との
間から燃焼室４に向って挿入されており、その先端の電
極７ａが燃焼室４に配置されるように取り付けられてい
る。

したがって、上記実施例においては、カム軸５１により
ロッカーアーム４１〜４５を介して吸・排気バルブ２１
〜２５を駆動するようにしたので、第２吸気バルブ２２
が他の吸気バルブ２１．　２３よりもシリンダ列直交方
同外方側に設けられているにも拘らず、第２吸気バルブ
２２のロッカーアーム４２のレバー比を大きく設定する
ことにより、各シリンダ３の３つの吸気バルブ２１〜２
３および２つの排気バルブ２４．２５を無理なくリフト
させることができる。

そして、このように各シリンダ３に３つの吸気バルブ２
１〜２３および２つの排気バルブ２４゜２５を設けたこ
とにより、体積効率が向上してエンジン出力を高めるこ
とができる。

また、このレイアウトにおいて、２つの排気用ロッカー
アーム４４．４５の間でかつこれらのロッカーアーム４
４．４５のバルブ押圧部４６とロッカーシャフト５５と
の間から点火プラグ７を挿入して配置したので、点火プ
ラグ７を略シリンダ中心に配設でき、火炎伝播が均一に
なってエンジン出力を高めることができる。

さらに、ＳＯＨＣタイプなので、カム軸が２本配置され
るＤＯＨＣタイプのものよりもエンジンの幅（シリンダ
列直交方向の長さ）を短くすることができてコンパクト
化が図れる。

加えて、ＳＯＨＣタイプで、かつカム軸５１の軸方向か
らみて一方側に３つの吸気バルブ２１〜２３を、他方側
に２つの排気バルブ２４．２５をそれぞれ配設したので
、吸気バルブ２１〜２３と排気バルブ２４．２５との成
す角度が狭くでき、燃焼室４の形状がコンパクトになり
、燃焼効率を向上させることができる。

また、各シリンダ３において、隣り合う３つの吸気バル
ブ２１〜２３のうち、中央の吸気バルブ２２について、
他の吸気バルブ２１．２３よりもバルブ直径を小さく、
かつリフト量を小さく設定したので、中央の吸気バルブ
２２により燃焼室４に導入された吸気の流速と他の吸気
バルブ２１゜２３により燃焼室４に導入された吸気の流
速とが異なって燃焼室４内の吸気の乱れが促進され、火
炎伝播が速くなって燃焼性を向上させることができる。

しかも、中央の第２吸気バルブ２２は他の吸気バルブ２
１．２３よりもレバー比が大きいので、上述の如くリフ
ト量を小さく設定することによってカム面圧が低く抑え
られるとともにバルブスプリング３２の負荷が軽減され
て信頼性を向上させることができる。

その場合、この第２吸気バルブ２２についてはバルブが
リフトしている期間を長く設定したので、体積効率を充
分に確保することができる。

さらに、点火プラグ７の電極７ａを第２吸気ボート１２
側にずらして配設したので、ノッキングの発生を防止す
ることができる。すなわち、吸気バルブ側では混合気が
リッチであるため火炎伝播速度が遅く、一方、排気バル
ブ側では混合気が略理論空燃比に近いため火炎伝播速度
が速いが、点火プラグ７の電極７ａが若干第２吸気ポー
ト１２側にずれているので、吸気バルブ側での火炎伝播
の完了を早めてノッキングの発生を有効に防止すること
ができる。

さらに、第６図および第７図は変形例を示す。

上記実施例では３つの吸気バルブ２１〜２３を互いに並
行に設け、かつこれらを１本のカム軸５１により駆動す
るために第２吸気バルブ２２のロッカーアーム４２のレ
バー比を他の吸気バルブ２１゜２３のロッカーアーム４
１．４３のレバー比よりも大きく設定したが、この変形
例では、逆に３つの吸気バルブ２１〜２３のロッカーア
ーム４１゜４２−．４３のレバー比を等しくするととも
に、上記実施例同様の各バルブの配置を実現すべく、第
２吸気バルブ２２がシリンダ軸と成す角度を他の吸気バ
ルブ２１．２３がシリンダ軸と成す角度よりも小さく設
定したものである。このものによれば、中央の吸気バル
ブ２２について、他の吸気バルブ２１．２３よりもバル
ブ直径を小さく、かつリフト量を小さく設定することに
より、上記実施例同様に燃焼室４内の吸気の乱れの促進
により燃焼性を向上させることができるとともに、リフ
ト量を小さく設定することにより、傾斜角が小さい第２
吸気バルブ２２について、この吸気バルブ２２からロッ
カーアーム４２″が外れることを防止することができる
。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のＳＯＨＣエンジンによれ
ば、１本のカム軸の軸方向からみて一方側に３つの吸気
バルブを隣り合わせに配設し、他方側に２つの排気バル
ブを隣り合わせに配設するとともに、上記カム軸の下方
に１本のロッカーシャフトを配設し、該ロッカーシャフ
トに各口・ツカ−アームを支承させる一方、上記２つの
排気バルブを駆動するための２つのロッカーアームの間
でかつこのロッカーアームの排気バルブ押圧部とロッカ
ーシャフトとの間から点火プラグを挿入して配置したの
で、エンジンの幅を短くしてコンパクト化を図りかつ吸
気バルブと排気バルブとの成す角度を狭くして燃焼効率
を向上させながら、体積効率の向上および点火プラグの
シリンダ中心への配設によりエンジン出力を高めること
ができるまた、各シリンダの隣り合う３つの吸気バルブ
のうち、中央の吸気バルブについて、他の吸気バルブよ
りもバルブ直径を小さく、かつリフト量を小さく設定す
れば、燃焼室内の吸気の乱れが促進されて火炎伝播が速
くなり、燃焼性を向上させることができるとともに、動
弁系の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示し、第１図はエン
ジン要部の縦断側面図、第２図は同平面図、第３図はシ
リンダヘッドの下面図、第４図は第１図における要部拡
大図、第５図はバルブリフトを示す説明図である。第６
図は変形例を示す第１図相当図、第７図は変形例を示す
第２図相当図である。７・・・点火プラグ、７ａ・・・電極、２１〜２３・・
・吸気バルブ、２４．２５・・・排気バルブ、４１〜４
５・・・ロッカーアーム、４６・・・押圧部、５１・・
・カム軸、５５・・・ロッカーシャフト。同　　　弁理士　沼　波　知　明第２図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１本のカム軸を設けるとともに、シリンダ毎に複
数のロッカーアームを設け、上記カム軸により各ロッカ
ーアームを介して各シリンダに設けられた３つの吸気バ
ルブおよび２つの排気バルブをそれぞれリフトさせるよ
うにしたＳＯＨＣエンジンであって、上記カム軸の軸方
向からみて一方側に３つの吸気バルブを隣り合わせに配
設し、他方側に２つの排気バルブを隣り合わせに配設す
るとともに、上記カム軸の下方に１本のロッカーシャフ
トを配設し、該ロッカーシャフトに上記各ロッカーアー
ムを支承させる一方、上記２つの排気バルブを駆動する
ための２つのロッカーアームの間でかつこれらのロッカ
ーアームの排気バルブ押圧部とロッカーシャフトとの間
から点火プラグを挿入して配置したことを特徴とするＳ
ＯＨＣエンジン。
（２）各シリンダの隣り合う３つの吸気バルブのうち、
中央の吸気バルブは、他の吸気バルブよりもバルブ直径
が小さく、かつリフト量が小さく設定されている請求項
（１）記載のＳＯＨＣエンジン。
（３）点火プラグの電極はシリンダボアの中心よりも吸
気バルブ側にずらして配設されている請求項（１）記載
のＳＯＨＣエンジン。