JPH02201031A - 多気筒エンジン - Google Patents

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、複数の気筒が共通のクランク軸を中心にして
放射状に配置された多気筒エンジンに関し、さらに詳し
くは、この形式のエンジンにおける気筒配列および吸排
気系、エンジン各種補機の配列に関するものである。

（従来の技術） ガソリンエンジン等に代表される自動車用エンジンにお
いては、エンジンの静粛性の観点、エンジンのコンパク
ト化の観点などから、気筒を２列に配置した多気筒エン
ジンが使用されている。このような多気筒エンジンの気
筒配列として最も一般的な形態は、複数の気筒を共通の
クランク軸を中心としてＶ型となるように二列に配置し
たＶ型配列である。例えば、１２気筒エンジンでは、６
個づつに分けた気筒列が６０度あるいは９０度の角度と
なるようにＶ型に配置される。一方、米国特許第２．７
２２，９２３号の明細書には、クランク軸を中心として
３列の気筒列を配置するようになった気筒配列構成が開
示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、気筒数が多い場合には、このようなＶ型
の気筒配置によってもエンジンの全長を必要とする長さ
にまで短縮できない場合がある。

本発明の目的は、この点に鑑みて、一般的に採用されて
いるＶ型配列のエンジンによって得られる静粛性を保持
しつつ、エンジン全長を短くすることが可能となった多
気筒エンジンにおける新規な気筒配列を実現することに
ある。また、そのような新規な気筒配列に対して採用す
るのに適した吸排気系およびエンジンの各種補機の配置
を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するために、本発明においては、多気
筒エンジンにおける気筒を次のように配列している。す
なわち、複数の気筒を、共通のクランク軸の廻りに、放
射状に４列となるように配置し、これらの第１ないし竿
４の気筒列のうちの最も離れた二つの第１および第４０
気筒列がクランク軸を中心としてなす角度が１８０度と
なるように、前記第２および第３の各気筒列をクランク
軸の廻りに等角度間隔で配列している。

また、本発明においては、各気筒の吸排気系を次のよう
に配置している。まず、上記の第１および第２気筒列の
各気筒の吸気系を、これらの気筒列の間の空間に配置し
、上記の第４および第３気筒列の各気筒の吸気系を、こ
れらの気筒列の間の空間に配置している。一方、上記の
第２および第３気筒列の各気筒の排気系を、これらの気
筒列の間の空間に配置し、上記の第１および第４気筒列
の各気筒の排気系を、これらの気筒列に対して、前記第
２および第３気筒列が位置する側とは反対側に配置して
いる。

さらに、本発明においては、少なくとも、吸気系が配置
された気筒列間の空間内、あるいはこれらの空間に隣接
した位置を、オルタネータ、ウォータポンプ等のエンジ
ン補機の配置位置としている。

（発明の効果） このように構成した本発明においては、複数の気筒をク
ランク軸を中心として６０度の角度間隔で放射状に４列
となるように配置しているので、従来の多気筒エンジン
に比べて、エンジンの回転バランスを良好に保持しつつ
、エンジンの全長を短くすることが可能となる。

また、本発明においては、デッド・スペースになりがち
な各気筒列の間に形成されたＶ形空間内、および第１、
第４の気筒列とオイルパンとによって区画される空間内
に、吸気系および排気系を離した状態に配置するように
しているので、４列配置にすることによって得られたエ
ンジン本体のコンパクトさを損なうことなく、吸排気系
を配置できるという効果が得られる。これに加えて、吸
気系と排気系とは相互に離して配置しであるので、吸気
系が排気系から発生する熱によって悪影響を受けること
もない。

さらにまた、補機の配置位置を排気系から遠い位置に設
定しであるので、そこに配置した補機が排気系から発生
する熱によって悪影響を受けることがない。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

気筒配列 第１図は、本発明の一実施例を示すエンジン本体の概略
縦断面図であり、第２図、第３図はエンジン本体のシリ
ンダブロックの側を模式的に示す図である。本例のエン
ジンは、ＤＯＨＣ型の１２気筒ガソリンエンジンであり
、以下に、まず、本例のエンジンにおける気筒配列を中
心にして全体構成を説明する。

図に示すように、本例のエンジン１においては、第１気
筒１−１〜第１２気筒１−１２が、共通のクランク＃Ｉ
２を中心として、放射状に４列に配置されている。これ
ら４つの第１〜第４の気筒列２−１〜２−４は、それぞ
れ４個の気筒からなっており、クランク軸２の方向に沿
って整列されている。第１の気筒列２−１には第３．７
．１１の各気筒が含まれ、第２の気筒列２−２には第１
．５．９の各気筒列が含まれ、第３の気筒列２−３には
箪４．８．１２の各気筒列が含まれ、また第４の気筒列
２−４には第２．６．１０の各気筒列が含まれている。

４つの気筒列のうち、最も離れた関係となっている第１
および第４０気筒列２−１．２−４は、クランク軸２を
中心として、１８０度の角度を形成している。すなわち
、第１および第４０気筒列のボア中心線のなす角度が１
８０度に設定されている。また、これらの第１および第
４０気筒列２−１．２−４の間に配置されている第２右
よび第３０気筒列２−２．２−３は、これらの間におい
てクランク軸２を中心として等角度ｅ、すなわち６０度
毎の間隔となるように配置されている。

第２図に示すように、気筒列を構成する各気筒は、それ
らの列方向において等間隔に配列されてふり、第２の気
筒列２−２がエンジン本体の一方の端面１ａに最も近く
なるように配置され、次に、ｊ１４の気筒列２−４、第
１の気筒列２−１、第３の気筒列２−３の順に、一定の
距離づつセットバックした配置となっている。

次に、本例のエンジン１における各気筒の点火順序は、
第３→４−１−２−７→８→５→６→１１−１２−９→
１０気筒の順に設定されており、従って、各気筒のクラ
ンクピンの位置は、第４図および第５図に示すように設
定されている。すなわち、第４図に示すように、第１〜
第４気筒間においては、第３気筒１−３が上死点位置に
あるときに、第４気筒に４が上死点から６０度手前の位
置となり、第１気筒１−１が上死点から１２０手前の位
置となり、さらに第２気筒１−２が上死点から１８０度
手前の位置となるように、各気筒のクランクビンＩへ〜
４Ａが配置されている。また、第５図に示すように、同
一の気筒列における各気筒のクランクピン位置の相互関
係は、例えば第３０気筒列２−３を例に挙げて説明する
と、第４気筒１−４が上死点にあるときに、第１２気筒
１−１２が上死点の手前１２０度の位置となり、第８気
筒１−８が上死点を１２０度過ぎた位置となるように、
各気筒のクランクビン４Ａ、８Ａ。

１２Ａが配置されている。この関係は、他の気筒列にお
いても同様であり、図においては括弧内に表示しである
。

ここに、上記の説明から分かるように、第２および第３
気筒のクランクビン２Ａ、３Ａは、第７図に示すように
、クランク軸を中心として同一の角度位置に設定される
ので、これらの双方のクランクビンを共通の部材として
、クランク軸を設計することができる。同様に、第６．
７気筒のクランクビン６Ａ、？Ａ、および第１Ｏ１１１
気筒のクランクビンＩＯＡ、ＩＩＡにおいても、それぞ
れ共通のクランクビンとすることができる。その結果、
クランク軸の剛性を確保しつつ、クランク軸全長の短縮
化が図れ、エンジン全長をコンパクトにすることができ
る。

また、このように構成した本例の１２気筒エンジンの１
次慣性偶力はバランスウエートをクランクシャフトに配
置することによって除去できることが確認された。換言
すると、本例のエンジンは、従来のＶ型１２気筒エンジ
ンと同一、あるいはそれ以上に回転バランスがよいこと
が確認された。

吸排気系の配置および補機の配置 次に第６図は、本例のエンジンにおける一方の端面を示
す図であり、この図と第１図を主に参照して、各気筒の
吸排気系の配置および補機の配置を説明する。本例にお
いては、第１気筒列２−１の吸気系および、第２気筒列
２−２の吸気系が、共に第１および第２の気筒列の間の
Ｖ湿空間３−１側に位置するように配置しである。同様
に、第３および第４０気筒列２−３．２−４の吸気系が
、共にこれらの気筒列の間のＶ湿空間３−３の側に位置
するように配置しである。そして、上記の第１および第
２０気筒列の各気筒の吸気ボートに連通ずる吸気管１　
　（ｉＴｌ）および２（ｉｒ＋）は、これらの気筒列の
間のＶ湿空間３−１内を、その長平方向に向けて引き出
してあり、上記の第３および第４の気筒列の各気筒の吸
気ボートに連通ずる吸気管３（ｉｎ）右よび４（ｉｎ）
は、これらの気筒列の間のＶ湿空間３−３内を、その長
平方向に向けて引き出すようにしである。

一方、第２および第３０気筒列の各気筒の排気ポートに
連通ずる排気管２（ｅｘ）および３（ｅｘ）は、これら
の気筒列の開に形成されたＶ湿空間３−２内を、その長
平方向に向けて引き出すようにしである。また、第１０
気筒列２−１の各気筒の排気ポートに連通した排気管１
　　（ｅＸ）は、隣接気筒列２−２とは反対の側に引き
出して、この第１のｊ１列２−１とエンジンのオイルパ
ン４の側面とによって部分的に区画された空間３−５内
を配列しである。同様に、第４０気筒列２−４の側の排
気管４（ｅＸ）は、空間３−４内に配列しである。

次に、第６図に示すように、エンジン本体の一方の端部
においては、各補機を次のように配置しである。まず、
オルタネータ１１を、第１および第２０気筒列間のＶ湿
空間３−１の端部に位置する部分に配置してあり、ニア
コンディショナ・ポンプ１２を、第３および第４０気筒
列間のＶ湿空間３−１３の端部に位置する部分に配置し
である。

また、パワーステアリング・ポンプ１３を、第４０気筒
列２−４とオイルパン４の側面とで区画される空間３−
４の端部に位置する部分に配置してあり、さらには、ウ
ォータポンプ１４を、第２および第３０気筒列の中間位
置に配置しである。

これらの補機の駆動力伝達は次のようにして行っている
。すなわち、クランクプーリ１５と、オルタネータ１１
およびウォータポンプ１４との間に駆動ベルト１６を架
は渡し、他方において、クランクプーリ１５と、ニアコ
ンディショナ・ポンプ１２およびパワーステアリング・
ポンプ１３の間に別個の駆動ベルト１７を架は渡し、こ
れらの二本のベル）１６．１７を介して、クランク軸の
回転を、上記の各補機に伝達するようにしている。

なお、本例においては、第６図から分かるように、テン
ションローラ１８を配置して、一方の駆動ベルト１７を
ウォータポンプ１４を迂回した状態で架は渡すようにし
ている。

上述した吸排気系の配列によれば、デッド・スペースに
なりがちな各気筒列の間に形成されたＶ形空間内、およ
び第１、第４０気筒列とオイルパンとによって区画され
る空間内に、吸排気系を配置するようにしているので、
４列配置にすることによって全体としてコンパクトとな
ったエンジン全体の嵩を大きくすることなく、これらの
吸排気系の配置が可能となる。また、吸気系と排気系と
は相互に離して配置しであるので、吸気系が排気系から
発生する熱によって悪影響を受けることがない。

さらに、本例では、補機を排気系から遠い位置に配置し
であるので、排気系から発生する熱によってこれらの補
機が悪影響を受けることがない。

この点に関して、本例では、パワーステアリング・ポン
プ１３を排気管４　　（ｅｘ）が配置されている空間３
−４の端部分に配置しているが、第２図を参照すると分
かるように、本例においては、エンジン本体の端部分か
ら離れた位置に第２気筒１−２が配置されているので、
この気筒の排気系の端部とパワーステアリング・ポンプ
１３との間には充分な間隔があり、熱害の恐れはない。

他の実施形態 上記の説明は、本発明を１２気筒エンジンに適用した例
であるが、本発明は勿論上記の例に限定されるものでは
ない。例えば、より多くの気筒を有するエンジンに対し
ても本発明を適用できることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を１２気筒エンジンに適用した例を示す
エンジンの概略縦断面図、第２図および第３図は第１図
の例のエンジンの気筒配列を模式的に示すシリンダブロ
ックの平面図およびその■−ｍ線で切断した部分の断面
図、第４図ふよび第５図は第１図の例における各気筒間
のクランクビンの・位置関係を示す説明図、第６図は第
１図のエンジンの一方の端部に配置された各補機の配置
を示す概略側面図、第７図は第１図のエンジンに組み込
まれるクランク軸の平面図である。 符号の説明 １・・・・エンジン ｌ−１〜１−１２・・・・気筒 １　　（ｉ　ｎ）　〜４　　（ｉ　ｎ）　”＝吸気管１
　　（ｅ　ｘ）　〜４　　（ｅ　ｘ）　”＝排気管２−
１〜２−４・・・・気筒列 ３−１〜３−３・・・・気筒列間のＶ湿空間４・・・・
オイルパン １１・・・・オルタネータ １２・・・・エアーコンディショナ・ポンプ１３・・・
・パワーステアリング・ポンプ１４・・・・ウォータポ
ンプ １５・・・・オイルポンプ １６．１７・・・・ベルト 第３図 第４図 第５図 １２Ａ（９Ａ、１０Ａ、１１Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の気筒が、クランク軸を中心として４列状態で、前
   記クランク軸に沿って配列され、これらの第１ないし第
   ４の気筒列のうち最も離れて位置する第１および第４の
   気筒列が前記クランク軸を中心としてなす角度が１８０
   度となるように、これらの気筒列の間に前記第２および
   第３気筒列が前記クランク軸を中心として等角度間隔に
   配列されており、 前記第１および第２の気筒列の各気筒の吸気系が、これ
   らの気筒列の間の空間に配置され、前記第４および第３
   気筒列の各気筒の吸気系が、これらの気筒列の間の空間
   に配置されており、 前記第２および第３気筒列の各気筒の排気系が、これら
   の気筒列の間の空間に配置され、前記第１および第４気
   筒列の各気筒の排気系が、これらの気筒列に対して、前
   記第２および第３気筒列が位置する側とは反対側に配置
   されており、 少なくとも、前記吸気系が配置された前記気筒列間の前
   記空間内、あるいはこれらの空間の隣接位置が、エンジ
   ン補機の配置位置とされていることを特徴とする多気筒
   エンジン。