JPS60228012A - 直接噴射式4弁デイ−ゼル機関のシリンダヘツド下面の創成方法 - Google Patents

直接噴射式4弁デイ−ゼル機関のシリンダヘツド下面の創成方法

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JPS60228012A
JPS60228012A JP59078336A JP7833684A JPS60228012A JP S60228012 A JPS60228012 A JP S60228012A JP 59078336 A JP59078336 A JP 59078336A JP 7833684 A JP7833684 A JP 7833684A JP S60228012 A JPS60228012 A JP S60228012A
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cylinder head
milling cutter
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diesel engine
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Hirohide Nakao
中尾 弘英
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Isuzu Motors Ltd
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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】 [発明の目的] 本発明は主として車両に使用される直接噴射式4弁デイ
一ゼル機関のシリンダヘッド下面の創成方法に関するも
のである。
1シリンダに吸排気弁がそれぞれ1つずつ備えられてい
る直接噴射式ディーゼル機関では、高速回転で吸入空気
量が不足し出力に限界が生じる。
ガソリン機関では既に1シリンダに吸排気弁をそれぞれ
2個備えたものが普及しているが、ディーゼル機関はカ
ッリン機関に比べて高い圧縮比が必要とされ、特に小形
の直接噴射式ディーゼル機関では複数個の吸排気弁をシ
リンダヘッドに配置することは次のような問題がある。
小形の直接噴射式4弁デイ一ゼル機関では燃焼室の焦駄
容積を小さく採ることが困難なことから、一般に吸排気
弁が垂直配置すなわちシリンダ中心軸線と平行に配置さ
れ、シリンダヘッド下面およびピストン冠面はほぼ平坦
面とするのが一般的である。しかし、シリンダ内径が小
さい小形機関では燃料噴射ノズルやグロープラグなどを
中央部へ配置するスペースを確保することが困難なため
に吸排気弁を7字形に配置せざるを得ない。
ところが、高圧縮比を必要とする直接噴射式ディーゼル
別間の場合には、シリンダヘッド下面とピストン冠面と
の間の隙間容積をできるだけ小さくすることが要求され
る反面、小形機関の場合は排気量に応じて動弁機構の寸
法を小さくすることには限度がある。また、圧縮比の関
係で吸排気弁をガソリン機関のように40〜50’の挟
角をもつV字形に傾けて配列するために、従来のガソリ
ン機関のようにダイキャストにより形成されるシリンダ
ヘッド下面が球面形にくぼみ、かつピストン冠面が球面
形に突出する燃焼室の構造とすると、無駄容積が大きす
ぎるばかりでなくダイキャストによる成形では十分な精
度が得られず、これが圧縮比に影響し機関の出力にバラ
付きを生じる。
本発明の目的は上述の問題に鑑み、形配列を採る4弁デ
イ一ゼル機関において無駄容積を少なくして、高圧縮比
を得ることができる直接噴射式4弁デイーゼル礪関のシ
リンダヘッド下面の創成方法を提供することにある。
[発明の構成] このため、本発明は中央部が円筒面をなし両端部が先細
りの太鼓形をなすフライスカッタの切込み量がシリンダ
ヘッド下面の中央部分で最大で両端側で次第に小さくな
るように前記フライスカッタの回転軸を平行移動させる
ものである。
本発明を実施例に基づいて説明する。第゛1図に示すよ
うに、本発明による直接噴射式4弁デイ一ゼル機関はシ
リンダブロック22と、これに嵌合されるピストン30
と、シリンダブロック22の頂端に公知のガスケットを
介して結合されるシリンダヘッド2と、このシリンダヘ
ッド2に支持される動弁機構と、これを支持するための
ハウジング37とから構成される。ハウジング37の上
端部はヘッドカバー38によって閉鎖されるようになっ
ている。
シリンダブロック22はこの壁部に中空の水室29を形
成され、これは通路19を介してシリンダヘッド2の水
室9と接続される。ピストン30はシリンダブロック2
2のシリンダ17に嵌合され、これにピストンピン51
をもってコネクティングロッド31が連結される。コネ
クティングロッド31の基端部は図示してないクランク
軸のクランクアームとビンをもって連結される。
ピストン30の冠面ばクランク軸ないしビス]〜ンビン
方向から見た断面形状が中央部が最も高く、かつ両側が
低くなるように屋根形に傾斜している。
そして、ピストン30の冠面に凹部を設けて燃焼室27
が形成される。
シリンタヘツ1〜2は左側にクランク軸方向に並列する
1対の吸気弁13によって開閉される吸気ポート3が、
右側にクランク軸方向に並列する1対の排気弁15によ
って開閉される排気ボート5がそれぞれ形成される。シ
リンダヘッド2の下面もピストン30の冠面に対応して
中央が最もくぼんでおり、外側が浅くなっている屋根形
とされ、この傾斜面は約7〜15°に設定される。
この傾斜したシリンダヘッド2の下面に対して直角方向
に開閉移動する吸気弁13が円筒形のガイド43をもっ
てシリンダヘッド2の端部に支持される。吸気弁13の
上端部には公知のリテーナ39aによってタベツ]〜4
1が結合され、このリテーナ39aとシリンダヘッド2
の壁部との間に弁ばね39が介装され、この弁ばね39
の力によってクベット41がカム軸33のカム34に押
し付けられるとともに、下端部に形成した弁体か吸気ポ
ー1−13に形成した弁座13aに押付けられるように
なっている。好ましくは、第2図に示すように、クラン
ク軸方向に配列される1対の吸気ボート13の一方はへ
りカルポートとし、他方はタンジエンシャルポートとし
て組み合せ、燃焼室27における吸気のスワールを有効
に形成するように構成される。
第1図に示すように、シリンダヘッド2の右側に配列さ
れる排気弁15についても同様に、このステムがシリン
ダヘッド2の壁部にガイド44を介して摺動可能に支持
されるとともに、ステムの上端部にリテーナ40aによ
ってタペツ1−42が結合され、このリテーナ408と
シリンダヘッド2の壁部との間に弁ばね40が介装され
る。この弁ばね40によってタペット42がカム軸35
のカム36に押付けられるとともに、ステムの下端部に
形成した弁体が排気ポート5の弁座15aに押付けられ
るようになっている。各カム軸33゜35は図示してな
い軸受をもってハウシング37の上端部に支持される。
この軸受は下半部をハウジング37の上端部に、上半部
をハウジング37に結合した軸受キャップ(図示せず)
によって挟持される。
第2図(二示すようiこ、クランク軸方向に1対の吸気
弁13と1対の排気弁15が配置され、シリンタの中心
に燃料噴射ノズル8およびグロープラグ56が配設され
る。吸気弁13と排気弁15とはそれぞれ第3図に示す
ように、このステムがV字形に傾くように配設される。
このためシリンダヘッド下面は中央部分が最も高く、両
側が次第に低くなっている屋根形の壁面を構成する。つ
まり、6弁ff13a、15aを怖える傾斜した平坦な
傾斜面71.72は第2図にクランク軸と平行な中心線
yを境界として吸気弁側が線71aをもって、排気弁側
か線72aをもってそれぞれ区画される。
しかし、側方から見ると、第4図に示すように、各1対
の吸気弁および排気弁15はそれぞれこのステムか互い
に平行(カム軸の軸線に対して直角な方向)に配設され
るものであるから、シリンダヘット下面の形状は、第4
図に示すように、球面状ではなく傾斜した平坦面をなし
、両端側が湾曲面62a、62bで示すように次第に浅
くなる。
本発明による$1のシリンダヘッド下面の創成方法は第
5図に示すフライスカッタ61によって達せられる。こ
のフライスカッタ61の外形は中央部分が大径の円筒面
63とされ、この両端側の外径が次第に小さくなる太鼓
形の面62とされる。
そして、シリンダヘッド下面を加工する場合は、フライ
スカッタ61の回転線を線yと平行に維持しつつ機関の
横方向(クランク軸と直角な方向)すなわち線X方向に
移動させて所定のシリンダヘット下面を形成するもので
ある。
この場合フライスカッタ61の切込みfisは、第6図
に示すように、シリンダヘッドの右側縁部で切込み量S
@最小とし、フライスカッタ61を右上方へ移動させて
切込み量Sを次第に大きくし、シリンダヘッドの中心を
横切る稜flyの所から切込み量Sを次第に小さくする
このように創成することによって、シリンダヘッドの中
心を横切る稜線yの両側が下降傾斜する平坦面が形成さ
れる。そして、フライスカッタ61の太鼓面62によっ
て稜線yの両端側にそれぞれ湾曲面62aと湾曲面62
bが形成される。この結果、シリンダヘッド2の下面周
縁部69(第4図)はシリンダヘッド2の中心軸線に対
して垂直な面と重なる。
次に、本発明による第2のシリンダヘッド下面の創成方
法は第7図に示すフライスカッタ65によって達せられ
る。このフライスカッタ65の外形は両端側が小径の円
筒面68,688とされ、両端側から中央部67へ次第
に外径が大きくなる円錐面66.66aを備えられてい
る。シリンダヘッド下面を加工する場合は、フライスカ
ッタ65の回転軸を線×と平行に維持しつつ稜線y方向
へ移動させる。この場合フライスカッタ65の切込み量
tは第8図に示すように、シリンダヘッドの縁部62b
で切込み量tを最小とし、稜線yに沿って送りを掛けな
がら次第に切込み量[を大ぎくし、中央部では切込み聞
tを一定とし、縁部62aにおいて再び切込み量tを次
第に小さくする。
このようにして、吸気弁用弁座を備える傾斜面71と排
気弁用弁座を備える傾斜面72とが稜線yを境界として
屋根形に形成される。
なお、上述の各実施例では、シリンダヘッドが機関に組
付けられた状態を基準にして説明したが、実際にはシリ
ンダヘッド下面が上側となるように工作機械のベッドに
支持して加工されるのは言うまでもない。
[発明の効果コ 本発明は上述のように、直接噴射式4弁デイ一ゼル機関
のシリンダヘッド下面がシリンダ中心を横切る稜線の両
側が屋根形に傾斜し、しかも稜線の両端側の弁座と干渉
しない壁面が緩かに球面状にカットされるものであるか
ら、ピストン冠面を同様の形状とづることによって無駄
容積の少ない燃焼室か得られ、fイーゼル機関として必
要なへ圧棉比を得ることができる。したがって、直接噴
射式ディーゼル段間として高速回転での性能に優れるば
かりでなく、エミッションか教養され、スモークの発生
か少なく、始動性に優れたものが1qられる。ぞして、
フライスカッタなどの回転刃物によってシリンダヘッド
下面を加工するものであるから、カロ丁が容易であり、
V形に配置される複数個の吸排気弁の弁座に適合した精
度の高い形状が得られ、機関出力のハラ付きを解消する
ことがひきる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される直接噴射式4弁デイ一ゼル
機関の正面断面図、第2図は同シリンダヘッドと吸排気
弁との関係を示す平面図、第3図は同正面図、第4図は
同側面図、第5図は本発明の第1実施例に係る直接噴射
式4弁デイ一ゼル機関のシリンダヘッド下面の01成方
法を達成するためのフライスカッタの平面図、第6図は
同フライスカッタの送り動作を説明する線図、第7図は
本発明の第2実施例に係る直接噴射式4弁デイ一ピル機
関のシリンダヘッド下面の創成方法を達成するためのフ
ライスカツタの正面図、第8図は同フライスカッタの送
り動作を説明づ”る線図である72:シリンタヘッド 
8:燃利噴躬ノスル 13:吸気弁 15:排気弁 6
1.65:カッタ 62.66.66a :円錐面 6
2a 、621):湾曲面 63,68,68a :円
筒面 71.72:傾斜面 特許出願人 いすず自動車株式会社 代理人 弁理士 山本俊夫 第1図 ’+13図 第4図 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 中央部が円筒面をなし両端部が先細りの太鼓形
    をなすフライスカッタの切込み量かシリンダヘッド下面
    の中央部分で最大で両端側で次第に小さくなるように前
    記フライスカッタの回転軸を平行移動させることを特徴
    とする直接噴射式4弁デイ一ゼル機関のシリンダヘッド
    下面の創成方法。
  2. (2) 両端側が円筒面となっており、両端側から中央
    部へ向って次第に外径が大きくなる円錐面が備えられて
    いるフライスカッタの切込み闇がシリンダヘッド下面の
    中央部分で最大で両端側で次第に小さくなるように前記
    フライスカッタの回転軸を平行移動させることを特徴と
    する直接噴射式4弁デイ一ゼル機関のシリンダヘッド下
    面の創成方法。
JP59078336A 1984-04-20 1984-04-20 直接噴射式4弁デイ−ゼル機関のシリンダヘツド下面の創成方法 Pending JPS60228012A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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