JPH09228888A - 内燃エンジン - Google Patents

内燃エンジン

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JPH09228888A
JPH09228888A JP8033530A JP3353096A JPH09228888A JP H09228888 A JPH09228888 A JP H09228888A JP 8033530 A JP8033530 A JP 8033530A JP 3353096 A JP3353096 A JP 3353096A JP H09228888 A JPH09228888 A JP H09228888A
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JP
Japan
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port
combustion chamber
intake
ports
sides
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Pending
Application number
JP8033530A
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English (en)
Inventor
Masaaki Yoshikawa
雅明 吉川
Shigeatsu Uchiyama
重敦 内山
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/799,848 priority patent/US5765531A/en
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • F02B31/087—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets having three or more inlet valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F02F1/4221—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder particularly for three or more inlet valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
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    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃焼室やポートの形状を改善する簡単な構造で
燃焼効率を向上させる。 【解決手段】燃焼室１２に開口する吸気側と排気側のポ
ート１０，１１をバルブによって適当なタイミングで開
閉して所要のガス交換を行う内燃エンジン１において、
燃焼室１２を形成するシリンダヘッド３の燃焼ドーム１
２ａと、ピストン６の頭部６ａとを、それぞれ球面凹状
に形成し、燃焼室１２を凸レンズ形状に構成し、この燃
焼室１２に開口する３個以上の吸気ポート１０を有し、
中央の吸気ポート１０に対して両側の吸気ポート１０の
ポート軸線Ｌ１をボア内側に向けることで中央の吸気ポ
ート１０のポート軸線ｌ２に対して所定角度に傾斜させ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、バルブによって
適当なタイミングで開閉して所要のガス交換を行う内燃
エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、４サイクルエンジンにおいて
は、燃焼室に開口する吸気ポート及び排気ポートが吸気
バルブ及び排気バルブによってそれぞれ適当なタイミン
グで開閉され、これにより所要のガス交換を行なうもの
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように燃焼室に空
気と燃料を混合させた混合気を吸気して燃焼させ、燃焼
により生じる燃焼ガスを排気するものでは、燃焼効率を
向上させるために、燃焼室形状を半球型、多球型やベー
トルーフ型にしたものがある。ところで、燃焼効率の向
上を図るために、圧縮比を高めると耐ノック性が悪化す
るため、例えばスキッシュエリアを設定して混合気流の
乱れ増加による燃焼の促進と、エンドガスゾーンの促進
を行なうもの、また火炎伝播距離を短縮させて燃焼速度
を速めるもの、さらにスワールを生成させて燃焼速度を
速めるもの等があるが、いずれも一定の限界がある。
【０００４】この発明は、前記問題に鑑みてなされたも
ので、請求項１記載の発明は、燃焼室やポートの形状を
改善する簡単な構造で燃焼効率を向上させる内燃エンジ
ンを提供することを目的とし、請求項２及び請求項３記
載の発明は、吸気ポート及びインジェクタの燃料噴射を
改善して燃焼効率を向上させる内燃エンジンを提供する
ことを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するため、請求項１記載の発明は、燃焼室に
開口する吸気側と排気側のポートをバルブによって適当
なタイミングで開閉して所要のガス交換を行う内燃エン
ジンにおいて、前記燃焼室を形成するシリンダヘッドの
燃焼ドームと、ピストンの頭部とを、それぞれ球面凹状
に形成し、前記燃焼室を凸レンズ形状に構成し、この燃
焼室に開口する３個以上の吸気ポートを有し、中央の吸
気ポートに対して両側の吸気ポートのポート軸線をボア
内側に向けることで前記中央の吸気ポートのポート軸線
に対して所定角度外側に傾斜させたことを特徴としてい
る。中央部の吸気ポートに対して両側の吸気ポートのポ
ート軸線をボア内側に向けることで、両側の吸気ポート
からの吸気により燃焼室内に円周方向と軸方向のスワー
ルが生成され、燃焼速度を一層速め、また燃焼室を凸レ
ンズ形状に構成することで、スキッシュエリアを設定
し、一層混合気流の乱れ増加による燃焼の促進と、エン
ドガスゾーンの促進を行なうことができ、燃焼室やポー
トの形状を改善して燃焼効率を向上させている。
【０００６】請求項２記載の発明は、燃焼室に開口する
吸気側と排気側のポートをバルブによって適当なタイミ
ングで開閉して所要のガス交換を行う内燃エンジンにお
いて、分岐して燃焼室に開口する３個以上の吸気ポート
を有し、この両側の吸気ポートに向けて燃料を噴射する
インジェクタを備えることを特徴としている。燃焼室に
開口する３個以上の吸気ポートの内、両側の吸気ポート
に向けて燃料を噴射することで、燃焼室の中央より周囲
の混合気を濃くして効果的な成層燃焼が行なわれ、燃焼
効率が向上する。
【０００７】請求項３記載の発明の内燃エンジンは、前
記インジェクタが、シリンダヘッドの吸気ポートの上方
位置に設けられ、このインジェクタは両側に燃料を噴射
する噴射孔を有し、この噴射孔から前記シリンダヘッド
に形成された燃料噴射通路を介して前記両側の吸気ポー
トに向けて燃料噴射を行なうように構成したことを特徴
としている。インジェクタの両側の噴射孔からシリンダ
ヘッドの燃料噴射通路を介して燃焼噴射が行なわれ、吸
気ポートの空気の流れを乱すことなく、両側の吸気ポー
トにのみに向けて燃料噴射を行なうことができ、吸気効
率が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の内燃エンジンの
実施例を添付図面に基づいて説明する。
【０００９】図１乃至図４は内燃エンジンの実施例を示
し、図１は内燃エンジンのシリンダヘッドの平面図、図
２は図１のII-II線に沿う断面図、図３はシリンダヘッ
ドの燃焼ドームの平面図、図４はシリンダの頭部の平面
図、図５は図２のV-V線に沿う断面図である。
【００１０】内燃エンジン１は４サイクル５バルブエン
ジンであって、シリンダボディ２にはシリンダヘッド３
が締付ボルト４により取り付けられている。シリンダボ
ディ２に形成されたシリンダ５には、ピストン６が往復
動可能に設けられ、コンロッド７により図示しないクラ
ンク軸に連結されている。
【００１１】内燃エンジン１は、各気筒について３つの
吸気バルブ８と２つの排気バルブ９を備えており、シリ
ンダヘッド３に形成された３つの吸気ポート１０と２つ
の排気ポート１１はそれぞれ吸気バルブ８、排気バルブ
９によって適当なタイミングで開閉され、これによって
所要のガス交換がなされる。
【００１２】シリンダヘッド３に形成された吸気ポート
１０と排気ポート１１の燃焼室１２への開口部周縁に
は、吸気バルブ８、排気バルブ９がそれぞれ間欠的に着
座すべきバルブシート１３，１４が各々設けられてい
る。また、シリンダヘッド３には、水ジャケット９０が
形成され、この水ジャケット９０は吸気ポート１０と排
気ポート１１の間やそれぞれの周りに形成されている。
【００１３】吸気バルブ８と排気バルブ９はそれぞれバ
ルブガイド１５，１６に摺動自在に挿通しており、これ
らはバルブスプリング１７，１８によって常に閉じ方向
に付勢されている。吸気バルブ８と排気バルブ９は、バ
ルブリフタ１９，２０に摺接しながら回転するカム２
１，２２によってそれぞれ適当なタイミングで駆動され
る。
【００１４】シリンダヘッド３の下面には、燃焼室１２
を構成する燃焼ドーム１２ａが形成され、さらにシリン
ダヘッド３には燃焼室１２に臨むように点火プラグ２３
が形成されている。燃焼室１２を形成するシリンダヘッ
ド３の燃焼ドーム１２ａと、ピストン６の頭部６ａと
を、それぞれ球面凹状に形成し、燃焼室１２が凸レンズ
形状に構成されている。ピストン６の頭部６ａには、図
２及び図４に示すように吸気バルブ８及び排気バルブ９
との干渉を避ける凹部６ｂ，６ｃが形成されている。
【００１５】シリンダヘッド３に形成された３個以上の
吸気ポート１０は、中央部の吸気ポート１０に対して両
側の吸気ポート１０のポート軸線Ｌ１を、図１に示すよ
うにボア内側に向けることで、中央部の吸気ポート１０
のポート軸線Ｌ２に対して所定角度θに傾斜させてい
る。このように、中央部の吸気ポート１０に対して両側
の吸気ポート１０のポート軸線Ｌ１をボア内側に向ける
ことで、両側の吸気ポート１０からの吸気により燃焼室
１２内に円周方向と軸方向のスワールが生成され、燃焼
速度を一層速め、また燃焼室１２を凸レンズ形状に構成
することで、スキッシュエリアを設定し、一層混合気流
の乱れ増加による燃焼の促進と、エンドガスゾーンの促
進を行なうことができ、燃焼室やポートの形状を改善し
て燃焼効率を向上させることができる。
【００１６】シリンダヘッド３には、分岐して燃焼室に
開口する３個以上の吸気ポート１０の内、両側の吸気ポ
ート１０に向けて燃料を噴射するインジェクタ３０が備
えられている。インジェクタ３０は、シリンダヘッド３
の中央の吸気ポート１０の上方位置に設けられ、このイ
ンジェクタ３０は両側に燃料を噴射する噴射孔３０ａを
有し、この噴射孔３０ａからシリンダヘッド３に形成さ
れた燃料噴射通路３１，３２を介して両側の吸気ポート
１０に向けて燃料噴射を行なうように構成されている。
【００１７】燃焼室１２に開口する３個以上の吸気ポー
ト１０の内、両側の吸気ポート１０に向けて燃料を噴射
することで、燃焼室１２の中央より周囲の混合気を濃く
して効果的な成層燃焼ができ、より燃焼効率が向上す
る。また、インジェクタ３０の両側の噴射孔３０ａから
シリンダヘッド３の燃料噴射通路３１，３２を介して燃
焼噴射が行なわれ、吸気ポート１０には大きな開口部が
形成されていないから、吸気ポート１０内の吸気の流れ
を乱すことなく、両側の吸気ポート１０にのみに向けて
燃料噴射を行なうことができ、吸気効率が向上する。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の発明は、中央部の吸気ポートに対して両側の吸気
ポートのポート軸線をボア内側に向けるから、両側の吸
気ポートからの吸気により燃焼室内に円周方向と軸方向
のスワールが生成され、燃焼速度を一層速めることがで
きる。また、燃焼室を凸レンズ形状に構成するから、ス
キッシュエリアを設定し、一層混合気流の乱れ増加によ
る燃焼の促進と、エンドガスゾーンの促進を行なうこと
ができ、燃焼室やポートの形状を改善する簡単な構造で
燃焼効率を向上させることができる。
【００１９】請求項２記載の発明は、燃焼室に開口する
３個以上の吸気ポートの内、両側の吸気ポートに向けて
燃料を噴射するから、燃焼室の中央より周囲の混合気を
濃くして効果的な成層燃焼が行なわれ、燃焼効率が向上
する。
【００２０】請求項３記載の発明は、インジェクタの両
側の噴射孔からシリンダヘッドの燃料噴射通路を介して
燃焼噴射が行なわれ、吸気ポートの空気の流れを乱すこ
となく、両側の吸気ポートにのみに向けて燃料噴射を行
なうことができ、吸気効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃エンジンのシリンダヘッドの平面図であ
る。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】シリンダヘッドの燃焼ドームの平面図である。
【図４】シリンダの頭部の平面図である。
【図５】図２のV-V線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ 内燃エンジン ３ シリンダヘッド ６ ピストン ６ａ ピストン６の頭部 １０ 吸気ポート １２ 燃焼室 １２ａ 燃焼ドーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｒ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】燃焼室に開口する吸気側と排気側のポート
    をバルブによって適当なタイミングで開閉して所要のガ
    ス交換を行う内燃エンジンにおいて、前記燃焼室を形成
    するシリンダヘッドの燃焼ドームと、ピストンの頭部と
    を、それぞれ球面凹状に形成し、前記燃焼室を凸レンズ
    形状に構成し、この燃焼室に開口する３個以上の吸気ポ
    ートを有し、中央の吸気ポートに対して両側の吸気ポー
    トのポート軸線をボア内側に向けることで前記中央の吸
    気ポートのポート軸線に対して所定角度外側に傾斜させ
    たことを特徴とする内燃エンジン。
  2. 【請求項２】燃焼室に開口する吸気側と排気側のポート
    をバルブによって適当なタイミングで開閉して所要のガ
    ス交換を行う内燃エンジンにおいて、分岐して燃焼室に
    開口する３個以上の吸気ポートを有し、この両側の吸気
    ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタを備えるこ
    とを特徴とする内燃エンジン。
  3. 【請求項３】前記インジェクタは、シリンダヘッドの吸
    気ポートの上方位置に設けられ、このインジェクタは両
    側に燃料を噴射する噴射孔を有し、この噴射孔から前記
    シリンダヘッドに形成された燃料噴射通路を介して前記
    両側の吸気ポートに向けて燃料噴射を行なうように構成
    したことを特徴とする請求項２記載の内燃エンジン。
JP8033530A 1996-02-21 1996-02-21 内燃エンジン Pending JPH09228888A (ja)

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JP8033530A JPH09228888A (ja) 1996-02-21 1996-02-21 内燃エンジン
US08/799,848 US5765531A (en) 1996-02-21 1997-02-13 Multi-valve engine

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