JPH03923A - 4サイクルエンジン - Google Patents

4サイクルエンジン

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JPH03923A
JPH03923A JP13705389A JP13705389A JPH03923A JP H03923 A JPH03923 A JP H03923A JP 13705389 A JP13705389 A JP 13705389A JP 13705389 A JP13705389 A JP 13705389A JP H03923 A JPH03923 A JP H03923A
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valves
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valve
combustion chamber
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JP13705389A
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▲ひじ▼田 直樹
Naoki Tsuchida
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Yamaha Motor Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder

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、例えば吸気弁を3本、排気弁を2本備えた5
バルブの4サイクルエンジンに関し、特に燃焼室の天井
壁の平坦化、吸気、排気流の円滑化を図って高出力化を
実現できるようにした燃焼室形状、及び弁の配置構造の
改善に関する。
〔従来の技術〕
4サイクルエンジンにおいて高出力化を図るには、例え
ば燃焼室の天井壁を平坦化するとともに、燃焼室容積を
小さくして高圧縮比にすることが効果的である。また、
最近では吸気、排気ポート面積を増大して吸気、排気効
率を改善するために、吸気弁、排気弁を複数設ける傾向
があり、例えば吸気弁3本、排気弁2本を備えた5パル
プエンジンがある。
このようなエンジンにおける燃焼室回りの構造として、
従来、例えば第6図に示す構造がある。
同図f8)は答弁の配置状態を燃焼室内側から見た底面
図、同図山)は同図(a)の■b−■b線断面図、同図
(C1は答弁の配置状態を示す側面図である。
図中、41はボア41aを有するシリンダボディ、42
は燃焼凹部42aを有するシリンダヘッドであり、この
燃焼凹部42aは燃焼室Aの天井壁を構成している。ま
た、43aは中央吸気弁。
43b、43Cは中央吸気弁43aのカム軸方向両外側
に配置された外側吸気弁、44a、44bは排気弁であ
り、それぞれ図示しない吸気カム軸。
排気カム軸で開閉駆動される。なお、45は点火プラグ
である。
ここで上記答弁は、側面からカム軸方向に見ると(第6
図(C)参照)、外側に傾斜して配!されており、かつ
燃焼室内から見ると(第6図fa)参照)、カム軸と直
角に(それぞれは平行に)配置されている。また第6図
(C)に示すように、中央吸気弁43aと外側吸気弁4
3b、43cはその下端面が略同一面をなすように配置
されている。これにより燃焼室Aの天井壁を構成する燃
焼凹部42aはその内表面が略平坦化されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記従来の弁配置構造の場合、外側吸気弁
43b、43Cを中央吸気弁43aと同一高さに、かつ
平面視平行に配置したことから、該外側吸気弁43b、
43cの燃焼室外周側における縦壁46 (以下、マス
キング46と記す)が高くなる問題がある。このように
マスキング46が高(なると、開弁時の吸気流、又は排
気流が阻害されて吸気効率を改善できない、あるいは燃
焼室容積の縮小化に限度が生じ、結局エンジンの高出力
化を実現できない。
一方、上記マスキング46を小さくするには外側吸気弁
43b、43cを第6図図(b)、 (CIニ:点鎖線
で示すように、中央吸気弁43aより下方に位置させれ
ば良く、これによりマスキング46は46′と小さくな
る。しかしながらこのようにすると、中央吸気弁43a
と外側吸気弁43b、43cと境界部42b付近に大き
な段差が生じることとなるので、上述の燃焼室天井壁の
平坦化を実現できない。
本発明は、上記従来の問題点を解消するためになされた
もので、外側の弁におけるマスキングを小さくして吸気
、排気の流れを円滑にでき、かつ燃焼室の天井壁面を平
坦化でき、その結果高圧縮比、高出力化を実現できる4
サイクルエンジンを提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、シリンダヘッドの合面部分に燃焼室の天井壁
を構成する燃焼凹部を形成し、該燃焼凹部に開口する複
数の吸気ポート、及び排気ポートを形成し、該各ポート
の燃焼室側開口を開閉する吸気弁、排気弁をそれぞれ吸
気ポート排気ポートの外側開口側に傾斜させて配置した
4サイクルエンジンにおいて、カム軸方向両外側に位置
する外側弁を、さらにカム軸方向外側に傾斜させ、該傾
斜した弁用開口の中心と、これにカム軸方向内側にて隣
接する非傾斜弁用開口の中心とを結ぶ線上における上記
各開口の縁部のシリンダ軸方向高さを略同一にしたこと
を特徴としている。
ここで本発明における外側弁とは、3本以上配置された
弁の内、側面からカム軸方向に見て両外側に位1する弁
であり、従って本発明は、吸気弁。
排気弁の何れにも適用できる。
〔作用〕
本発明に係る4サイクルエンジンによれば、外側弁用開
口の中心と、内側弁用開口の中心とを結ぶ線上における
各開口縁部のシリンダ軸方向高さを略−敗させたので、
燃焼凹部の、内側、外側弁境界部分に生じる段差を小さ
いものとし、燃焼室の天井壁面を全体的に平坦化できる
。また、この場合、外側弁をカム軸方向外側にも傾斜さ
せた、いわゆる放射状配置にしたので、それだけ該外側
弁の燃焼室外周部におけるマスキングが小さくなり、吸
気、あるいは排気の流れを円滑化でき、その結果エンジ
ンの高圧軸化、高出力化を図ることができる。
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図について説明する。
第1図ないし第5図は本発明の一実施例による4サイク
ルエンジンを説明するための図である。
なお、第1図Talは燃焼の天井壁部分を燃焼室内側か
ら見た図、第1図(bl、 (C1は第1図fa)のI
b−■b&I断面図、1c−1c線断面図である。
図において、lは本実施例構造が採用された水冷式4サ
イクル単気筒5バルブエンジンであり、これはシリンダ
ボディ2上に、下部ヘッド5と上部ヘッド6とからなる
2分割式のシリンダヘッド3を搭載し、該上部ヘッド6
の上面をヘッドカバー4で覆った構造となっている。
上記下部ヘッド5のシリンダボディ2との台面5aには
、該シリンダボディ2のボア2a内に挿入されたピスト
ン(図示せず)とで燃焼室Aを構成する燃焼凹部7が凹
設されており、該燃焼凹部7は燃焼室Aの天井壁を構成
している。上記下部ヘッド5には、吸気ポート8及び排
気ポート9が形成されている。吸気ポート8は3つの通
路に分岐されて、また排気ポート9は2つの通路に分岐
されてそれぞれ上記燃焼凹部7に開口している。
排気ポート9の燃焼室A側の各開口9a、9bは排気弁
10a、10bで開閉可能になっており、また吸気ポー
ト8の中央開口8aは中央吸気弁11aで、その両外側
の外側開口8b、8cは外側吸気弁11b、IICでそ
れぞれ開閉可能になっている。
上記答弁11a 〜llc、10a、10bの上部には
2分割コンタ12aを介してリテーナ12bが装着され
ており、該リテーナ12bと、下部ヘッド5のばねシー
ト12cとの間には弁ばね12d、12eが介設されて
おり、これにより答弁は閉方向に付勢されている。また
、上記答弁の上端にはインナパッド12fを介して排気
リフタ13.13.吸気リフタ14a〜14cが装着さ
れており、該各リフタは上記上部ヘッド6に形成された
ガイド穴6aによって摺動自在に支持されている。
また上記排気リフタ13,13、吸気リフタ14 a−
14cの上方には、それぞれ排気カム軸15、吸気カム
軸16が配置されている。排気カム軸15は一対の排気
カム15a、15bと、該両カム間及び略中夫に形成さ
れたジャーナル15Cを有し、また吸気カム軸16は中
央吸気カム16a、これの外方に形成された一対の外側
吸気カム16b、16Cと、該各カム間、及び略中夫に
形成されたジャーナル16dを有しており、上記各ジャ
ーナル15c、16dが上部ヘッド6の軸受部6bとキ
ャンプ17の軸受部17aとで軸支されている。そして
上記排気カム15 a、  15 b。
吸気カム16b、16cのカム面は、後述のように放射
状に配置された排気弁10a、10b、吸気弁11b、
Ilcの軸線と直角をなすように外側が高いテーパ状に
形成されている。
また、上記外側吸気カム16b、16cのベース円D1
は中央吸気カム16aのベース円D2より大径になって
いる。ここでテーパ状をなす上記各カムにおけるベース
円とは、吸、排気弁の軸線Eが吸、排気カム面と交差す
る点におけるベース円を意味している。ごのようにベー
ス円の径を設定したことにより、中央吸気弁11aと、
両外側吸気弁11b、lieとを同一長さにしながら、
答弁の下端面は略同一平面を成している。
また上記排気カム軸15.吸気カム軸16の一端は、ボ
ールベアリング18で軸支されている。
これは上記排気カム15a、L5b又は外側吸気カム1
6b、16Cがテーパ状になっていることが起因して発
生するスラスト荷重を負担するためものである。また排
気カム軸15.吸気カム軸16の他端側には互いに噛合
する伝動ギヤ19が装着されており、該各ギヤ19は、
これの一端に形成された連結フランジ19a部分と、該
カム軸15.16にキー21で結合され、さらにロック
ナンド22で締付固定された連結プレート20とにピン
20aを挿通することによって各カム軸15゜16に連
結されている。そして上記排気カム15a、15bは上
記排気リフタ13に、吸気カム16a〜16cは吸気リ
フタ14a〜14cにそれぞれ当接しており、排気カム
軸15.吸気カム軸16を回転させることによって、上
記各排気弁10 a、  10 b、吸気弁11a 〜
llcを開閉駆動するように構成されている。
上記各吸、排気弁は、第1図に示すように、上記燃焼凹
部7の中心、つまり上記ボア2aの中心に挿入された点
火プラグ12を中心に放射状に配置されている。即ち、
排気弁10a、10bは、側面からカム軸方向に見ると
、その軸線Eが排気カム軸15の軸線Fと交差するよう
に傾斜しておリ、さらに平面から見ると排気カム軸15
方向の左、右外側に傾斜している。また吸気弁11a〜
11cは、側面からカム軸方向に見ると、その軸&5E
が吸気カム軸16の軸線Fと交差するように傾斜してお
り、平面から見ると中央吸気弁11aは吸気カム軸16
と直交し、外側吸気弁11b11cは排気弁と同様にカ
ム軸方同左、右外側に傾斜している。
ここで上記燃焼凹部7の表面形状について詳述する。上
記吸気ポート8の開口8a、8bの中心C1同士を結ぶ
vABl、及び開口8a、8cの中心CI同士を結ぶ線
Bl上における開口縁部7a。
7bの台面5aからの高さは同一になっている。
そしてこのような開口縁部の台面からの高さは、排気ポ
ート9の開口9a、9bの中心02同士を結ぶ線B2上
の開口縁部7c、7dについても同様であり、さらに中
心C1,C2同士を結ぶ線B3上の開口縁部7a、7f
についても同様である。
なお、23は燃料噴射装置であり、これはスライド式ス
ロットル弁23aを備えた吸気管23bを上記吸気ポー
ト8の吸気側聞口8dに接続し、該吸気管23bに燃料
噴射弁23cを取り付け、これの噴射ノズルを上記スロ
ットル弁23aより下流側に指向させた構造となってい
る。
次に本実施例の作用効果について説明する。
本実施例エンジンによれば、吸気ポート8の中央開口8
aと、外側開口8b、又は8cとの中心同士を結ぶ線B
l上における各開口縁部7a、7bのシリンダ軸方向高
さが略−敗しており、さらに排気開口同士を結ぶ線B2
上における開口縁部7c、7d、外側開口と排気開口同
士を結ぶkiB3上における開口縁部7e、7fの高さ
も略一致している。従って燃焼凹部7の内表面、つまり
燃焼室天井壁の、各バルブ間部分に生じる段差を小さい
ものとし、燃焼室の天井壁面を全体的に平坦化できる。
また、上記外側吸気弁11b、IIc、及び排気弁10
a、10cをカム軸方向外側にも傾斜させ、いわゆる放
射状に配置したので、それだけ該外側吸気弁11b、1
1Cの燃焼室外周部におけるマスキング7g及び排気弁
10a、lObのマスキング7fが小さくなり、これに
より吸気、あるいは排気の流れを円滑化できる。また、
このマスキングの縮小及び上記天井壁の平坦化によって
燃焼室容積を小さくでき、その結果エンジンの高圧縮化
、高出力化を図ることができる。
また本実施例では、外側吸気弁11b、llc用吸気カ
ム16b、16cのベース円D1を、中央吸気弁16a
のベース円D2より大径にしたので、上述のように吸気
弁11a〜111.の下端面を路面−にして燃焼室の天
井壁を全体的に平坦化しながら、中央吸気弁11a、外
側吸気弁11b。
11cを同一寸法にでき、吸気弁を1種類にできる。
なお、上記実施例では、吸気弁3本、排気弁2本の5バ
ルブエンジンについて説明したが、本発明は吸気弁4本
以上、あるいは排気弁3本以上のように、外側弁及び内
側弁を備えておれば、いずれの場合にも適用できる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明に係る4サイクルエンジンによれば
、外側弁を放射状に配置するとともに、外側弁用開口、
内側弁用開口を結ぶ線上における開口縁部の台面からの
高さを略一致させたので、燃焼室の天井壁面を全体的に
平坦化でき、かつマスキングを小さくでき、その結果エ
ンジンの高出力化を図れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の一実施例による4サイク
ルエンジンを説明するための図であり、第1図(alは
弁配置状態を燃焼室内側から見た底面図、第1回出)、
第1図fclはそれぞれ第1図Falの■b−Tb線断
面図、Ic−1c線断面図、第1図fdlは弁配置状態
を示す側面図、第2図、第3図はそれぞれ断面側面図、
第4図はヘッドカバーを外した状態の平面図、第5図は
吸気カム軸部分の側面図、第6図は従来例を示す図であ
り、第6図(alは弁配置状態の燃焼室内側から見た底
面図、第6図(blは第6図falのv+b−vib線
断面図、第6図(c)は弁配置状態を示す側面図である
。 圀において、1はエンジン、3はシリンダヘッド、5a
は台面、7は燃焼凹部、7a、7bは開口縁部、8,9
は吸気ポート、排気ポート、8aは中央開口(非傾斜弁
用ポートの開口)、8b8Cは外側開口((11斜弁用
ポートの開口)、11aは内側吸気弁(非傾斜弁)、l
lb、llcは外側吸気弁((II斜弁)、15.16
は排気、吸気カム軸、Aは燃焼室、 C1は中心、 B1は中心間 士を結ぶ線、である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリンダヘッドの合面部分に燃焼室の天井壁を構
    成する燃焼凹部を形成し、該燃焼凹部に開口する複数の
    吸気ポート、及び排気ポートを形成し、該各ポートの燃
    焼室側開口を開閉する吸気弁、排気弁をそれぞれ吸気ポ
    ート、排気ポートの外側開口側に傾斜させて配置した4
    サイクルエンジンにおいて、カム軸方向両外側に位置す
    る外側弁を、さらにカム軸方向外側に傾斜させ、該傾斜
    した弁用開口の中心と、これにカム軸方向内側にて隣接
    する非傾斜共用開口の中心とを結ぶ線上における上記各
    開口の縁部のシリンダ軸方向高さを略同一にしたことを
    特徴とする4サイクルエンジン。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112005000715T5 (de) 2004-03-31 2008-07-03 Komatsu Denshi Kinzoku K.K., Hiratsuka Halbleitereinkristall-Herstellungsvorrichtung und Graphittiegel
DE112006002595T5 (de) 2005-09-30 2008-10-23 Sumco Techxiv K.K., Hiratsuka Herstellungsvorrichtung und Herstellungsverfahren für ein Einkristall-Halbleiter
CN112282959A (zh) * 2020-10-28 2021-01-29 哈尔滨工程大学 一种二冲程船用低速机四排气阀结构

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DE112006002595B4 (de) 2005-09-30 2018-03-01 Sumco Techxiv K.K. Herstellungsvorrichtung und Herstellungsverfahren für einen Einkristall-Halbleiter
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