JPH0623525B2

JPH0623525B2 - Ｖ型エンジン

Info

Publication number: JPH0623525B2
Application number: JP20017085A
Authority: JP
Inventors: 幸治辻; 孝成徳島; 善郎松森; 博文西村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1985-09-09
Filing date: 1985-09-09
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPS6260909A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はＶ型エンジン、特に左右に配置された気筒の軸
線がなす角度が小さく設定された狭角タイプのＶ型エン
ジンに関する。

（従来技術）複数の気筒をクランクシャフトを中心として左右にＶ型
に配置したＶ型エンジンは、直列エンジンに比較して全
長が短くなる反面において幅が著しく大きくなり、その
ため例えば自動車に搭載する場合に、エンジンルームの
スペースやその周辺に配設される懸架装置等との関係で
レイアウトが困難となることがある。そこで、例えば実
開昭５９−９０００３号公報に示されているように、狭
角タイプのＶ型エンジンが提案されている。このエンジ
ンは、Ｖ型に配置される左右の気筒の軸線がなす角を比
較的小さく設定すると共に、各気筒をクランクシャフト
方向に対して千鳥状に配設したもので、このような気筒
の配置によれば、通常のＶ型エンジンに比較すれば全長
が長くなるものの、直列エンジンよりも全長が短く、且
つ通常のＶ型エンジンよりも幅の狭いエンジンが得られ
ることになる。

然して、この狭角タイプのＶ型エンジンにおいては、左
右の気筒の上部における開きが小さいため、直列エンジ
ンと同様に単一のシリンダヘッドにより全気筒の燃焼室
を構成するのが通例である。その場合に、一つのシリン
ダヘッドに左右の気筒の吸、排気バルブ及びその駆動機
構を装備しなければならず、また各気筒毎に点火プラグ
を備えなければならないことになるが、吸、排気バルブ
の配置や姿勢は燃焼室形状に関係し、また、点火プラグ
の位置は火炎の伝播性や該点火プラグに対するサービス
性に大きく影響するので、これらの吸、排気バルブ及び
点火プラグの配置構成が重要な問題となる。

つまり、例えば上記公報に示されたエンジンにおいて
は、第３図に示すようにシリンダヘッドＡの上部に２本
のカムシャフトＢ，Ｃを左右平行に配置すると共に、該
シリンダヘッドＡの差左端に位置する気筒Ｄの左側のバ
ルブＤ_１と右側に位置する気筒Ｅの左側のバルブＥ_１と
を左側のカムシャフトＢにより駆動し、またシリンダヘ
ッドＡの左側に位置する気筒Ｄの右側のバルブＤ_２と右
側に位置する気筒にＥの右側のバルブＥ_２とを右側のカ
ムシャフトＣにより駆動する構成が示されているが、こ
のような構成によると、１本のカムシャフトで、夫々直
下に位置する気筒のバルブと反対側に位置する気筒のバ
ルブとを駆動しなければならないので、カムシャフトの
直下に位置する気筒のバルブＤ_１，Ｅ_２を垂直状に、且
つ反対側に位置する気筒のバルブＥ_１，Ｄ_２を傾斜状に
位置せざるを得ないことになる。従って、これらのバル
ブによって開閉されるポートの開口部が形成された燃焼
室の上面Ｄ′，Ｅ′が一側部の水平面と他側部の傾斜面
とでなる左右非対称な形状となると共に、燃焼室形状も
不規則、不自然な形状となり、そのため例えば混合気の
形成や火炎の伝播が良好に行われなくなって、燃焼状態
の悪化ないし出力の低下を来たすのである。また、上記
のように各気筒における一方のバルブが垂直状に設けら
れるので両バルブのなす角度が小さくなり、そのため燃
焼室の中央に点火プラグを設置しようとした場合、吸、
排気バルブが互いに反対側に傾斜している場合よりも点
火プラグの取付けスペースが狭くなって、該点火プラグ
の脱着が困難となる等、サービス性が著しく悪くなる。

（発明の目的）本発明は狭角タイプのＶ型エンジンにおける上記のよう
な問題に対処するもので、単一のシリンダヘッドに装備
される左右の気筒の吸、排気バルブや動弁機構の配置構
成に改良を加えることにより、燃焼室形状を良好な燃焼
が得られる形状とすることを可能とすると共に、点火プ
ラグの良好な脱着性を確保しながら、該点火プラグを燃
焼室中央に設置することを可能として、良好な火炎の伝
播性が得られるようにする。これにより、この種のＶ型
エンジンとして、燃焼性能ないし出力性能に優れ、しか
も点火プラグの脱着性にも優れたエンジンを実現するこ
とを目的とする。

（発明の構成）即ち、本発明は、複数の気筒がクランクシャフト方向に
沿って千鳥状に配置されて左右の気筒の軸線の交角が小
さく設定され、且つ単一のシリンダヘッドにより各気筒
の燃焼室が形成される狭角タイプのＶ型エンジンにおい
て、上記シリンダヘッドに装備される各気筒の吸、排気
バルブの一方を該シリンダヘッドの中央部に、他方を該
シリンダヘッドの側部寄りに配置すると共に、該シリン
ダヘッドの上部における中央部と両側部にクランシャフ
ト方向に延びる３本のカムシャフトを配置する。そし
て、シリンダヘッドの上部における中央部のカムシャフ
トにより同じくシリンダヘッドの中央部に位置するバル
ブ（左側に位置する気筒の右側のバルブ及び右側に位置
する気筒の左側のバルブ）を、またシリンダヘッドの上
部における両側部のカムシャフトにより該シリンダヘッ
ドの対応する側部寄りに夫々位置するバルブ（左側に位
置する気筒の左側のバルブと右側に位置する気筒の右側
のバルブ）を夫々直接又はスイングアームを介して駆動
するように構成する。

このような構成によれば、シリンダヘッドの中央部と両
側部寄りに位置するバルブがこれらの位置に対応させて
配置されたカムシャフトによって夫々駆動されるので、
各気筒における吸、排気バルブを互いに逆方向に傾斜す
るＶ型に配置することができるようになる。これによ
り、これらのバルブにより開閉される吸、排気ポートの
開口部が設けられた燃焼室の上面を逆Ｖ状の所謂ペント
ルーフ型に形成することが可能となると共に、吸、排気
バルブ間のスペースが広くなるので、点火プラグを良好
な脱着性を確保しながら燃焼室上面の中央に配置するこ
とが可能となる。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、狭角タイプのＶ型エンジ
ンにおいて、点火プラグの脱着性等のサービス性を確保
しながら該点火プラグを燃焼室の中央に配置することが
できて良好な火炎の伝播性が得られると共に、燃焼室に
優れたペントルーフ型燃焼室の採用が可能となり、従っ
て直列エンジンや通常のＶ型エンジンに劣らない出力性
能が得られることになる。また、各バルブは夫々略直上
に位置するカムシャフトによって直接又はスイングアー
ムを介して駆動されるので、ロッカーアームを介して駆
動される場合よりもエンジンの高回転化が可能となる。

（実施例）以下、本発明の実施例について説明する。

第１，２図に示すように、この実施例に係るエンジン１
は、シリンダブロック２と該ブロック２の上面に取付け
られた単一のシリンダヘッド３とで構成され且つピスト
ン４が夫々嵌装された４つの気筒５_１〜５_４を有し、、
これらのうち第１，第３の気筒５_１，５_３の軸線と第
２，第４気筒５_２，５_４の軸線とがクランクシャフト
（図示せず）の軸心０を中心として小さな交角θをなし
てＶ状に配置されていると共に、各気筒５_１〜５_４はク
ランクシャフト方向Ｘ−Ｘに沿って左右に千鳥状に配置
されている。そして、上記シリンダヘッド３には、各気
筒５_１〜５_４の夫々について燃焼室６に通じる２個の吸
気ポート７，７と２個の排気ポート８，８とが設くられ
ていると共に、これらのポートのうち各排気ポートと８
はシリンダヘッド３の側部寄り、即ち左側に位置する第
１，第３気筒５_１，５_３については左側、右側に位置す
る第２，第４気筒５_２，５_４については右側に設けられ
て、夫々シリンダヘッド３の左右の側面３ａ，３ｂに開
口されている。また、各吸気ポート７はシリンダヘッド
３の中央寄り、即ち左側に位置する第１，第３気筒
５_１，５_３については右側、右側に位置する第２，第４
気筒５_２，５_４については左側に設けられて、左側の気
筒５_１，５_３の吸気ポート７はシリンダヘッド３の上面
右側寄りの位置に、右側の気筒５_２，５_４の吸気ポート
７はシリンダヘッド３の上面の左側寄りの位置に夫々開
口されている。また、吸、排気ポート７，８のこのよう
な配置に対応して、各気筒の吸気バルブ９と排気バルブ
１０も２個ずつ設けられていると共に、各吸気バルブ９
がシリンダヘッド３の中央寄りの位置に、各排気バルブ
１０がシリンダヘッド３の左右両側部寄りの位置に夫々
配設されている。そして、各気筒５_１〜５_４の夫々にお
いて、吸、排気バルブ９，１０は互いに逆方向に傾斜さ
れてＶ状に配置されており、これに伴って、これらのバ
ルブ９，１０によって開閉される吸、排気ポート７，８
の開口部が設けられた燃焼室６の上面が所謂ペントルー
フ状とされている。ここで、各バルブ９，１０はバルブ
スプリング１１により閉方向に付勢されており、また、
この実施例においては各気筒５_１〜５_４における夫々２
つの吸気ポート７，７が下流部で合流し、該合流部に燃
料インジェクター１２が設けられいる。

一方、シリンダヘッド３の上部中央、即ちシリンダヘッ
ド３における左側に位置する気筒５_１，５_３及び右側に
位置する気筒５_２，５_４との間には吸気カムシャフト１
３が配備され、またシリンダヘッド３の上部における両
側部、即ち左側に位置する気筒５_１，５_３の左側上方
と、右側に位置する気筒５_２，５_４の右側上方とには第
１，第２排気カムシャフト１４，１５が配備され、これ
ら３本のカメシャフト１３，１４，１５がクランクシャ
フト方向に平行に配設されている。上記吸気カムシャフ
ト１３は、シリンダヘッド３に固着された軸受部材１６
…１６により回転自在に支持されていると共に、該吸気
カムシャフト１３には各気筒５_１〜５_４に対応位置させ
て夫々２個の吸気カム１３ａ，１３ａが設けられ、これ
らの吸気カム１３ａ…１３ａによりシリンダヘッド３の
中央部に位置する各気筒５_１〜５_４の吸気バルブ９…９
を夫々タペット１７…１７を介して開動させるようにな
っている。また、上記第１，第２排気カムシャフト１
４，１５は上記シリンダヘッド３に固着された軸受部材
１８…１８により夫々回動自在に支持されており、シリ
ンダヘッド３の上部における左側部に配備された第１排
気カムシャフト１４には左側の気筒５_１，５_３に対応す
る位置に夫々２個の排気カム１４ａ，１４ａが設けら
れ、またシリンダヘッド３の上部における右側部に配備
された第２排気カムシャフト１５には右側の気筒５_２，
５_４に対応する位置に夫々２個の排気カム１５ａ，１５
ａが設けられて、第１排気カムシャフト１４の排気カム
１４ａ…１４ａと第２排気カムシャフト１５ａ…１５ａ
とにより左側に位置する気筒５_１，５_３の排気バルブ１
０…１０と右側に位置する気筒５_２，５_４の排気バルブ
１０…１０とを夫々タペット１９…１９を介して介動さ
せるようになっている。

以上の構成に加えて、シリンダヘッド３における各気筒
５_１〜５_４の中央部上方にはプラグ挿入ボス３ｃが設け
られ、該ボス３ｃに点火プラグ２０が気筒の軸線に略沿
った姿勢で装着されている。そして、これらの点火プラ
グ２０の先端が各気筒５_１〜５_４の燃焼室６の上面中
心、即ち、吸、排気ポート７，７，８，８の燃焼室６へ
の開口部に囲まれた位置に臨まされている。尚、各点火
プラグ２０にはコード２１が接続されている。

上記の構成によれば、各気筒５_１〜５_４の吸気バルブ
９，９はシリンダヘッド３の上部中央に位置する吸気カ
ムシャフト１３によって駆動され、また排気バルブ１
０，１０はシリンダヘッド３の上部の左側部に位置する
第１排気カムシャフト１４及び右側部に位置する第２排
気カムシャフト１５によって夫々駆動される。即ち、各
吸気バルブ９…９及び排気バルブ１０…１０は、夫々の
配設位置に対応させて備えられた３本のカムシャフト１
３，１４，１５によって夫々駆動されるようになってお
り、従って各気筒５_１〜５_４において吸、排気バルブ
９，１０を互いに逆方向に傾斜するＶ状に所要の角度を
確保しながら配設することが可能となる。そして、これ
に伴って燃焼室６の上面を燃焼性に優れたペントルーフ
型に形成することが可能となると共に、吸、排気バルブ
９，１０間に広いスペースが得られるので、点火プラグ
２０を良好な脱着性を確保しながら燃焼室６の中心に配
置することが可能となる。これにより、優れた燃焼性能
ないし出力性能を有し、且つ点火プラグ２０に対するサ
ービス性の良いエンジンが得られることになる。

更に、各カムシャフト１３〜１５が吸、排気バルブ９…
９、１０…１０の略直上に近接させて配置されるので、
吸、排気バルブ９…９、１０…１０をロッカーアームを
用いることなく直接駆動でき、従ってエンジンの高回転
化が可能となる。

尚、上記実施例においては、吸、排気バルブ９，１０は
カムシャフト１３〜１５により直接駆動されるようにな
っているが、スイングアームを介して駆動してもよく、
これによっても同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】第１図及び第２図は本発明の実施例を示すもので、第１
図はシリンダヘッドの概略平面図、第２図は第１図II−
II線で切断した縦断面図である。また、第３図は従来例
を示す縦断面図である。３……シリンダヘッド、５_１〜５_４……気筒、６……燃
焼室、９，１０……バルブ、１３〜１５……カムシャフ
ト。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸線がＶ状をなす複数の気筒がクランクシ
ャフト方向に沿って左右に千鳥状に配設され、且つ各気
筒の燃焼室上部が単一のシリンダヘッドによって構成さ
れるＶ型エンジンであって、各気筒の吸、排気バルブの
一方がシリンダヘッドの中央部に、他方がシリンダヘッ
ド側部寄りに互いに逆方向に傾斜させてＶ型に配置され
ていると共に、クランクシャフト方向に延びる３本のカ
ムシャフトがシリンダヘッドの上部における中央部と両
側部に配設され、該シリンダヘッド上部における中央部
のカムシャフトによりシリンダヘッドの中央部に配設さ
れたパルブが、またシリンダヘッド上部における両側部
のカムシャフトにより該シリンダヘッドの対応する側部
寄りに配設されたバルブが、夫々直接もしくはスイング
アームを介して駆動されるように構成されていることを
特徴とするＶ型エンジン。