JPH06129317A - 多気筒ガスエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 性能低下を招くことなく、コンパクト化を図
ることができる多気筒ガスエンジンを提供すること。 【構成】 シリンダヘッド２にインテーク・マニホール
ド３０を取り付けてミキサー（ガス供給手段）の下流側
に単一のチャンバーＳを形成し、該チャンバーＳと各気
筒の吸気通路１３とを連通せしめる。本発明によれば、
インテーク・マニホールド３０は全気筒に共通なチャン
バーＳを構成するため、その形状は従来のそれに比して
極めて単純化され、且つ、コンパクト化され、その製造
も容易化する。従って、従来要していた長い吸気管を集
合した大型で複雑なインテーク・マニホールドが不要と
なり、ガスエンジン１全体がコンパクト化する。そし
て、チャンバーＳによるダンパー効果によって吸気脈動
圧が緩和されるため、吸気脈動圧の脈動効果に対するミ
スマッチングによるエンジン性能の低下が防がれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスを燃料として駆動
される多気筒ガスエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に内燃エンジンにおいては、吸気行
程で吸気管内に発生する圧力波を利用する脈動効果によ
って体積効率を高めることが行なわれているが、脈動効
果を有効に発揮させるために最適な吸気管長が決定され
る。

【０００３】ところで、例えばヒートポンプ駆動用のガ
スエンジンの常用回転数は３０００ｒｐｍ程度と比較的
低いため、吸気管長は常用回転数の高い他のエンジンの
それに比して長くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ガスエンジ
ンにおいて上述のように吸気管長が長くなると、特に多
気筒ガスエンジンにおいては、インテーク・マニホール
ドが大型化及び複雑化してエンジン全体のコンパクト化
が妨げられるという問題が発生する。

【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、性能低下を招くことなく、コ
ンパクト化を図ることができる多気筒ガスエンジンを提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、ガス供給手段の下流側であって、且つ、吸気バ
ルブの近傍部分に単一のチャンバーを形成し、該チャン
バーと各気筒の吸気通路とを連通せしめたことをその特
徴とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、吸気バルブの近傍部分におい
て、各気筒への吸気通路の集合部を成すチャンバーを形
成したため、シリンダヘッドとガス供給手段との間の吸
気通路を構成する部品、即ち従来で言うインテーク・マ
ニホールドが極めて単純化され、且つ、コンパクト化さ
れ、その製造も容易化する。従って、従来要していた長
い吸気管を集合した大型で複雑なインテーク・マニホー
ルドが不要となり、ガスエンジン全体がコンパクト化さ
れる。

【０００８】又、ガス供給手段の下流側に全気筒に共通
なチャンバーが形成され、該チャンバー内では燃料であ
るガスが分離することがないため、チャンバー内で燃料
ガスと空気との混合が十分行なわれる。このため、単一
のガス供給手段で複数の気筒に燃料ガスを供給すること
ができ、各気筒毎にガス供給手段を設ける場合に比して
部品点数を削減することができ、前記インテーク・マニ
ホールドの単純化、コンパクト化とも相俟ってガスエン
ジンのコンパクト化を図ることができる。

【０００９】更に、各気筒に共通なチャンバーによるダ
ンパー効果によって吸気脈動圧が緩和されるため、吸気
脈動圧の脈動効果に対するミスマッチングによるエンジ
ン性能の低下が防がれる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

【００１１】図１は本発明に係る多気筒ガスエンジンの
縦断面図、図２は同ガスエンジンの正面図、図３は図１
のＡ−Ａ線拡大断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線拡大断面
図、図５はインテーク・マニホールドの平断面図、図
６、図７はそれぞれ図５のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線断面図、
図８はクランク軸端部のオイルシール部構造を示すガス
エンジン端部の破断面図である。

【００１２】先ず、図１及び図２に基づいて本発明に係
る多気筒ガスエンジン１の概略構成を説明する。

【００１３】本実施例に示す多気筒ガスエンジン１は４
サイクル直列４気筒エンジンであって、これのシリンダ
ブロック２には４つのシリンダ３が図１の紙面垂直方向
（図２の左右方向）に並設されている。そして、各気筒
のシリンダ３にはピストン４が摺動自在に嵌装されてお
り、各ピストン４はコンロッド５を介してクランク軸６
に連結されている。尚、クランク軸６は図１の紙面垂直
方向に長く配されるが、これはロアーケース７と一体化
された複数の軸受キャップ８によって回転自在に支承さ
れている。

【００１４】ところで、本実施例においては、図１に示
すように、前記シリンダブロック２には２気筒分の横幅
を有するメンテナンス用の開口部９が斜めに形成されて
おり、該開口部９はメンテナンス用窓１０によって塞が
れている。そして、前記コンロッド５の大端部はピスト
ン４の摺動方向に対して斜めに分割され、キャップ５ａ
を螺着するボルト１１は前記開口部９からのメンテナン
スの便を考慮して開口部９側に向かって斜めに傾けられ
ているため、クランクケースを分解することなくコンロ
ッド５を分解することができる。又、シリンダ３が湿式
ライナで構成されていること等により、エンジン１を設
置状態のまま、即ちクランクケースを分解することな
く、ピストン４やシリンダライナの交換を行なうことが
できる。

【００１５】一方、前記シリンダブロック２の上部は２
気筒に共通な２組のシリンダヘッド１２が被着されてお
り、図３に示すように、各シリンダヘッド１２には各気
筒毎に吸気通路１３と排気通路１４が形成されている。
尚、図３において、１５は図１に示す点火プラグ１６を
螺着するためのプラグ孔、１７は冷却水が通るウォータ
ージャケットである。

【００１６】ところで、各気筒毎に設けられた前記吸気
通路１３、排気通路１４がシリンダ３の燃焼室に開口す
る吸気ポート１８、排気１９（図４参照）はそれぞれ吸
気弁２０、排気弁（不図示）によって各々適当なタイミ
ングで開閉される。尚、吸気弁２０の開動作は次のよう
になされる。即ち、クランク軸６の回転がギヤ２１，２
２を経てカム軸２３に伝達され、カム軸２３に形成され
たカム２４によってリフターバルブ３５を介してプッシ
ュロッド２５が押し上げられると、ロッカーアーム２６
が回動して吸気弁２０をスプリング２７の付勢力に抗し
て押し下げるため、該吸気弁２０が開かれる（排気弁の
開動作も同様になされる）。

【００１７】ところで、図４に示すように、吸気ポート
１８、排気ポート１９の周縁には、吸気弁２０、不図示
の排気弁がそれぞれ着座すべきバルブシート２８，２９
が各々設けられているが、本実施例では特に排気側のバ
ルブシート２９の面圧を下げるための工夫がなされてい
る。一般に、バルブシート２９の面圧を下げるには、こ
れの径を大きくして排気弁の着座面積を増やせば良い
が、本実施例のように吸気ポート１８と排気ポート１９
が近接している場合等にはそれが不可能である。そこ
で、本実施例では、図示のようにバルブシート２９の外
径はそのままにして内径を小さくする（径方向内方に向
かって肉盛りする）ことによって排気弁の着座面積を増
やし、以てバルブシート２９の面圧を下げるようにして
いる。尚、バルブシート２９の内径部上縁２９ａは熱溜
りが生じないようにカットされている。

【００１８】ここで、本実施例に係る多気筒ガスエンジ
ン１の吸気系の構成を説明する。

【００１９】前記２組のシリンダヘッド１２の各々の吸
気側端面には矩形ボックス状のインテーク・マニホール
ド３０が複数のボルト３１で結着されており、図５に示
すように、両インテーク・マニホールド３０同士はジョ
イント３２によって互いに連通連結されている。そし
て、連結されたインテーク・マニホールド３０の一端は
盲キャップ３３によって閉塞され、他端（図５の右端）
はガス供給手段である単一のミキサー（不図示）に接続
されている。

【００２０】上記各インテーク・マニホールド３０は、
図６及び図７に示すように、各シリンダヘッド１２への
取付面側が開口しており、当該ガスエンジン１の吸気側
にはインテーク・マニホールド３０内の空間Ｓ１とシリ
ンダヘッド１２の吸気側空間Ｓ２とで１つの共通（全気
筒に共通）なチャンバーＳが形成されている。そして、
全気筒の吸気通路１３はチャンバーＳに開口しており、
従って、各気筒の吸気通路１３同士はチャンバーＳを介
して互いに相連通している。

【００２１】而して、本実施例によれば、不図示のミキ
サーから供給される燃料ガスと空気はチャンバーＳで分
離することなく十分に混合され、吸気行程に移った気筒
の吸気通路１３からシリンダ３内の燃焼室に導入されて
燃焼に供される。

【００２２】以上において、本実施例では、インテーク
・マニホールド３０は全気筒に共通なチャンバーＳを構
成するため、その形状は従来のそれに比して極めて単純
化され、且つサイズ的にもコンパクト化され、その製造
も容易化する。従って、従来要していた長い吸気管を集
合した大型で複雑なインテーク・マニホールドが不要と
なり、ガスエンジン１全体がコンパクト化される。

【００２３】又、ガス供給手段であるミキサーの下流側
に各気筒に共通なチャンバーＳが形成されるため、燃料
ガスは前述のように空気との混合が十分行なわれる。こ
のため、単一のミキサーで全気筒に燃料ガスを供給する
ことができ、各気筒毎にミキサーを設ける場合に比して
部品点数を削減することができ、前記インテーク・マニ
ホールド３０の構造単純化、コンパクト化とも相俟てガ
スエンジン１全体のコンパクト化を図ることができる。

【００２４】更に、本実施例によれば、全気筒に共通の
比較的大きな容積を有するチャンバーＳによるダンパー
効果によって吸気脈動圧が緩和されるため、吸気脈動圧
の脈動効果に対するミスマッチングによるエンジン性能
の低下が防がれる。

【００２５】尚、以上の実施例では、４気筒のうち各２
気筒に対してシリンダヘッド１２をそれぞれ設け、計２
組のシリンダヘッド１２の各々にインテーク・マニホー
ルド３０を取り付けたが、全気筒に共通な単一のシリン
ダヘッドを設け、これに単一のインテーク・マニホール
ドを取り付けても良い。或いは、シリンダヘッドを各気
筒毎に独立に設け、各々のシリンダヘッドにインテーク
・マニホールドをそれぞれ取り付けて全てのインテーク
・マニホールドを互いに連通連結するようにしても良
い。又、インテーク・マニホールドを設けず、シリンダ
ヘッド内にチャンバーを形成しても良く、この場合は部
品点数の削減を図ることができる。

【００２６】ところで、本実施例に係る多気筒ガスエン
ジン１においては、図８に示すように、クランク軸６の
端部に摺接するオイルシール３４の軸方向の取付可能範
囲Ｌを該オイルシール３４の幅寸法ｂよりも大きく（Ｌ
＞ｂ）している。

【００２７】上記のようにすることによって、例えば図
示位置で寿命に達したオイルシール３４を新しいものと
交換する際には、新しいオイルシールを取付可能範囲Ｌ
の範囲内で別の位置（図示例では、奥側）に取り付けて
これをクランク軸６の摩耗の生じていない部分に摺接さ
せれば、クランク軸６の端部のシール性が高く保たれ
る。又、オイルシール３４の軸方向の圧入代に余裕があ
るため、該オイルシール３４の圧入時の所謂底付きによ
る変形が防がれる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、多気筒ガスエンジンにおいて、シリンダヘッドに
インテーク・マニホールドを取り付けてガス供給手段の
下流側に単一のチャンバーを形成し、該チャンバーと各
気筒の吸気通路とを連通せしめたため、該多気筒ガスエ
ンジンの性能低下を招くことなく、そのコンパクト化を
図ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多気筒ガスエンジンの縦断面図で
ある。

【図２】本発明に係る多気筒ガスエンジンの正面図であ
る。

【図３】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図５】インテーク・マニホールドの平断面図である。

【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図７】図５のＤ−Ｄ線断面図である。

【図８】クランク軸端部のオイルシール部構造を示すガ
スエンジン端部の破断面図である。

【符号の説明】

１ 多気筒ガスエンジン １２ シリンダヘッド １３ 吸気通路 ２９ インテーク・マニホールド Ｓ チャンバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 昇一郎 静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株 式会社内 (72)発明者 二口 順夫 静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株 式会社内 (72)発明者 神近 拓朗 静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株 式会社内 (72)発明者 数田 久 静岡県磐田市新貝2500番地ヤマハ発動機株 式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス供給手段の下流側であって、且つ、
   吸気バルブの近傍部分に単一のチャンバーを形成し、該
   チャンバーと各気筒の吸気通路とを連通せしめたことを
   特徴とする多気筒ガスエンジン。