JPH0579308A - 4サイクルエンジンの動弁装置 - Google Patents

4サイクルエンジンの動弁装置

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JPH0579308A
JPH0579308A JP23970091A JP23970091A JPH0579308A JP H0579308 A JPH0579308 A JP H0579308A JP 23970091 A JP23970091 A JP 23970091A JP 23970091 A JP23970091 A JP 23970091A JP H0579308 A JPH0579308 A JP H0579308A
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JP
Japan
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valve
cam
high speed
engine
low speed
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Pending
Application number
JP23970091A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideji Oda
秀治 小田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP23970091A priority Critical patent/JPH0579308A/ja
Publication of JPH0579308A publication Critical patent/JPH0579308A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L13/0042Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams being profiled in axial and radial direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、三次元カムにおける低速用カム部
と中高速用カム部とで実質的なバルブ作用角に差を設
け、エンジン性能を向上させるようにしている。 【構成】軸方向に変位して低速用カム部および中高速用
カム部が形成された三次元カムがカムシャフトに設置さ
れ、このカムが吸・排気バルブに作動的に連結され、上
記カムシャフトの軸方向変位によって、上記低速用カム
部がエンジン低速回転域に、上記中高速用カム部がエン
ジン中高速回転域にそれぞれ適したバルブ特性にて上記
吸・排気バルブを作動させる4サイクルエンジンの動弁
装置において、上記カムと上記吸・排気バルブ間に設定
されたタペットクリアランスKは、上記低速用カム部の
カロプロフィールにて決定される低速用バルブリフトカ
ーブ10aのスムージング領域内に設定されるととも
に、上記中高速用カム部のカムプロフィールにて決定さ
れる中高速用バルブリフトカーブ10bのランプ領域内
に設定されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、三次元カムを用い
て、バルブタイミングおよびバルブリフトをエンジン回
転数に応じて変更する4サイクルエンジンの動弁装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、4サイクルエンジンのエンジン
特性は、動弁装置のカムプロフィールによって決定され
る。例えば、カムプロフィールをエンジン低回転域にお
いて高い出力およびトルクが得られるように設定する
と、エンジン高回転域での出力およびトルクが不充分と
なり、逆に、エンジン高回転時に高い出力およびトルク
が得られるようにカムプロフィールを設定すると、エン
ジン低回転域におけるエンジン特性が犠牲になってしま
う。このように、4サイクルエンジンでは、エンジン低
回転域から高回転域までの全回転数域に亘り、高出力お
よび高トルクを維持することが困難である。
【0003】エンジン全回転域に亘り高出力および高ト
ルクを維持できる動弁装置として、カムシャフトに、軸
方向に連続して変化する三次元カムを設置し、この三次
元カムを軸方向に移動して、吸・排気バルブのバルブタ
イミングやバルブリフトをエンジン回転数に応じて変更
するものが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の三次元カムで
は、バルブリフトをエンジン回転数において連続的(無
段階的)に変更することはできても、カムのバルブ作用
角を変更することは製造上困難である。
【0005】この発明は、上記事情を考慮してなされた
ものであり、三次元カムにおける低速用カム部と中高速
用カム部とで実質的なバルブ作用角に差を設け、エンジ
ン性能を向上させることができる4サイクルエンジンの
動弁装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、軸方向に変
位して低速用カム部および中高速用カム部が形成された
三次元カムがカムシャフトに設置され、このカムが吸・
排気バルブに作動的に連結され、上記カムシャフトの軸
方向変位によって、上記低速用カム部がエンジン低速回
転域に、上記中高速用カム部がエンジン中高速回転域に
それぞれ適したバルブ特性にて上記吸・排気バルブを作
動させる4サイクルエンジンの動弁装置において、上記
カムと上記吸・排気バルブ間に設定されたタペットクリ
アランスは、上記低速用カム部のカロプロフィールにて
決定される低速用バルブリフトカーブのスムージング領
域内に設定されるとともに、上記中高速用カム部のカム
プロフィールにて決定される中高速用バルブリフトカー
ブのランプ領域内に設定されたものである。
【0007】
【作用】この発明に係る4サイクルエンジンの動弁装置
によれば、タペットクリアランスが中高速用バルブリフ
トカーブのスムージング領域内かつ低速用バルブリフト
カーブのランプ領域内に設定されたので、低速用カム部
と中高速用カム部との計算上のバルブ作用角が略同一で
あっても、低速用カム部と中高速用カム部との実質的な
バルブ作用角を異ならせることができる。この結果、中
高速用カム部による開弁時間を長くするなどして、エン
ジン回転数に最適なエンジン出力特性を達成でき、エン
ジン性能を向上させることができる。
【0008】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
【0009】図2はこの発明に係る4サイクルエンジン
の動弁装置の一実施例を示す断面図であり、図1は、図
2のカムのカムプロフィールによって決定されるバルブ
リフトカーブを示す線図である。
【0010】図2に示すように、カムシャフト1はクラ
ンクシャフト(図示せず)に連動して回転し、矢印に示
すように軸方向にスライド自在に、図示しないシリンダ
ヘッドに支持される。このカムシャフト1に、軸方向に
変位した三次元カム2が一体に形成される。カムシャフ
ト1の回転に伴う三次元カム2の回転によって、吸・排
気バルブ3が、バルブスプリング4の付勢力に抗して開
閉作動される。
【0011】つまり、吸・排気バルブ3のバルブステム
頭部には、コレット5を介してスプリングリテーナ6が
取り付けられる。また、シリンダヘッド(図示せず)に
バルブシート7が設置され、これらスプリングリテーナ
6およびバルブシート7間にバルブスプリング4が弾装
される。吸・排気バルブ3のバルブステム頭頂部にタペ
ット8が当接される。このタペット8は、天井部8aを
備えた円筒体であり、バルブスプリング4を被冠する。
また、タペット8の天井部8aにおける下面が、吸・排
気バルブ3のステム頭頂部に当接する。さらに、天井部
8aの上面にタペットシム9が配置され、このタペット
シム9の湾曲頂部が三次元カム2に当接する。
【0012】三次元カム2は、軸方向一端部から他端部
へ向ってカムプロフィールが連続的に変位し、一端部に
低速用カム部2aが、他端部に中高速用カム部2bがそ
れぞれ形成される。カムシャフト1の回転中に、このカ
ムシャフト1が軸方向にスライドすることにより、タペ
ットシム9と三次元カム2との当接位置が変更され、吸
・排気バルブ3は、低速用カム部2aのカムプロフィー
ルに基づき、あるいは中高速用カム部2bのカムプロフ
ィールに基づいてそれぞれ開閉作動される。
【0013】低速用カム部2aあるいは中高速用カム部
2bのカムプロフィールにより決定されるバルブリフト
カーブが、図1に示される。符号10aは、低速用カム
部2aのカムプロフィールにより決定される低速用バル
ブリフトカーブを示し、符号10bは中高速用カム部2
bのカムプロフィールにより決定される中高速用バルブ
リフトカーブを示す。
【0014】これらのバルブリフトカーブ10aおよび
10bは、中央部の本リフト領域の両側に直線のランプ
領域が形成され、このランプ領域と本リフト領域とを繋
ぐ領域としてスムージング領域が形成される。低速用バ
ルブリフトカーブ10aおよび中高速用バルブリフトカ
ーブ10b共に、ランプ領域の端点Aは一致する。低速
用バルブリフトカーブ10aにおける本リフト領域とラ
ンプ領域との仮想の交点Bと、中高速用バルブリフトカ
ーブ10bにおける本リフト領域とランプ領域との仮想
の交点Cとは、同一のカムシャフト回転角位置に設定さ
れる(図2参照)。
【0015】ところで、三次元カム2と吸・排気バルブ
3との間に設定されるタペットクリアランス(図1に符
号Kで示す)は、タペットシム9を交換して、このタペ
ットシム9の厚さを変更することにより調整される。こ
のタペットクリアランスKは、図1上において、低速用
バルブリフトカーブ10aのスムージング領域に交差
(交点M)し、かつ、中高速用バルブリフトカーブ10
bのランプ領域に交差(交点N)するようその大きさが
設定される。このようにタペットクリアランスKを設定
すれば、エンジン低速回転域では、吸・排気バルブ3
は、低速用バルブリフトカーブ10aに基づき点Mにお
いて開弁・閉弁し始め、エンジン中高回転域では、吸・
排気バルブ3は、中高速用バルブリフトカーブ10bに
基づき点Nで開弁・閉弁し始める。
【0016】したがって、三次元カム2の低速用カム部
2aおよび中高速用カム部2bにおける計算上のバルブ
作用角は、それぞれ、低速用バルブリフトカーブ10a
においてBB間寸法として、中高速用バルブリフトカー
ブ10bにおいてCC間寸法として同一に設定される
が、両カム部2aおよび2bの実質的なバルブ作用角を
異なって設定できる、つまり、低速用カム部2aの実質
的なバルブ作用角を、低速用バルブリフトカーブ10a
においてMM間寸法として設定でき、また、中高速用カ
ム部2bの実質的なバルブ作用角を中高速用バルブリフ
トカーブ10bにおけるNN間寸法として設定できる。
このように、低速用カム部2aと中高速用カム部2bと
の実質的なバルブ作用角に差を設け、中高速用カム部2
bにおける実質的なバルブ作用角を大きく設定できるの
で、エンジン低回転域および中高回転域のそれぞれに最
適なエンジン出力特性を実現でき、エンジン性能を向上
させることができる。
【0017】なお、低速用カム部2aにより決定される
低速用バルブリフトカーブ10aは、点Mでタペットク
リアランスKと交わるので、吸・排気バルブ3のバルブ
リフト量や着座スピードが急激に高くなるが、エンジン
低回転域であるため不都合はない。
【0018】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る4サイク
ルエンジンの動弁装置によれば、三次元カムと吸・排気
バルブ間に設定されたタペットクリアランスが、上記三
次元カムの低速用カム部のカロプロフィールにて決定さ
れる低速用バルブリフトカーブのスムージング領域内に
設定されるとともに、上記中高速用カム部のカムプロフ
ィールにて決定される中高速用バルブリフトカーブのラ
ンプ領域内に設定されたことから、これら低速用カム部
と中高速用カム部とで実質的なバルブ作用角に差を設け
ることができ、エンジン性能を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2のカムのカムプロフィールにより決定され
るバルブリフトカーブを示す線図。
【図2】この発明に係る4サイクルエンジンの動弁装置
の一実施例を示す断面図。
【符号の説明】
1 カムシャフト 2 三次元カム 2a 低速用カム部 2b 中高速用カム部 3 吸・排気バルブ 8 タペット 9 タペットシム 10a 低速用バルブリフトカーブ 10b 中高速用バルブリフトカーブ K タペットクリアランス M,N 交点

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸方向に変位して低速用カム部および中
    高速用カム部が形成された三次元カムがカムシャフトに
    設置され、このカムが吸・排気バルブに作動的に連結さ
    れ、上記カムシャフトの軸方向変位によって、上記低速
    用カム部がエンジン低速回転域に、上記中高速用カム部
    がエンジン中高速回転域にそれぞれ適したバルブ特性に
    て上記吸・排気バルブを作動させる4サイクルエンジン
    の動弁装置において、上記カムと上記吸・排気バルブ間
    に設定されたタペットクリアランスは、上記低速用カム
    部のカロプロフィールにて決定される低速用バルブリフ
    トカーブのスムージング領域内に設定されるとともに、
    上記中高速用カム部のカムプロフィールにて決定される
    中高速用バルブリフトカーブのランプ領域内に設定され
    たことを特徴とする4サイクルエンジンの動弁装置。
JP23970091A 1991-09-19 1991-09-19 4サイクルエンジンの動弁装置 Pending JPH0579308A (ja)

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JPH0579308A true JPH0579308A (ja) 1993-03-30

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JP23970091A Pending JPH0579308A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 4サイクルエンジンの動弁装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101782006A (zh) * 2009-01-15 2010-07-21 杨鲁川 内燃机进排气阀控制装置
JP2011256817A (ja) * 2010-06-11 2011-12-22 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の可変動弁装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101782006A (zh) * 2009-01-15 2010-07-21 杨鲁川 内燃机进排气阀控制装置
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