JPS61160508A - 4弁式エンジン - Google Patents

4弁式エンジン

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Publication number
JPS61160508A
JPS61160508A JP310685A JP310685A JPS61160508A JP S61160508 A JPS61160508 A JP S61160508A JP 310685 A JP310685 A JP 310685A JP 310685 A JP310685 A JP 310685A JP S61160508 A JPS61160508 A JP S61160508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
exhaust
intake
valves
cams
Prior art date
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Pending
Application number
JP310685A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Oda
博之 小田
Akira Kageyama
明 陰山
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP310685A priority Critical patent/JPS61160508A/ja
Publication of JPS61160508A publication Critical patent/JPS61160508A/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
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L1/053Camshafts overhead type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18Rocking arms or levers
    • F01L1/181Centre pivot rocking arms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/20SOHC [Single overhead camshaft]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、1気筒について2個の吸気弁と2個の排気弁
とを備え、これらを1本の頭上カム軸により夫々ロッカ
ーアームを介して駆動するようにした4弁式エンジンに
関する。
(従  来  技  術) 自動車用等のエンジンとして、1気筒について2個の吸
気弁と2個の排気弁とを備えた4弁式エンジンが実用、
化されている。このエンジンによれば、吸気充填効率や
排気効率が向上して燃焼状態が改善されることにより、
エンジンの高出力化が実現される。一方、吸気弁と排気
弁とを夫々異なるカム軸で駆動するようにした2頭上カ
ム軸式エンジンが実用化されている。このエンジンによ
れば、動弁機構におけるロッカーアームが廃止されるこ
とにより、高回転化の妨げとなる往復慣性質量が低減さ
れてエンジンの高回転化が可能となる。
しかし、この2頭上カム軸式エンジンは、構造が著しく
複雑化するのでコストが高く付く難点がある。
そこで、高出力は要するが、特に高回転を要しないエン
ジンの場合は、1気筒について吸気弁及び排気弁を夫々
2個備えると共に、これらの弁を1本の頭上カム軸で駆
動する構造として、所要の出力を確保し且つコストを低
減することが考えられる。このような4弁1頭上カム軸
式エンジンとしては、例えば特開昭57−102506
号公報に開示されたエンジンがある。このエンジンは、
第6.7図に示すように、1つの燃焼室1について2個
の吸気弁2,2と2個の排気弁3,3とを四角形状に配
置し、且つ燃焼室1の中央部上方に1本のカム軸4を配
設して、該カム軸4に2個の吸気カム4a、4aと2個
の排気カム41)、4bとを形成し、これらのカム4a
、4a、4b、4bによって夫々吸気弁用ロッカーアー
ム5.5及び排気弁用ロッカーアーム6.6を介して上
記吸気弁2,2及び排気弁3,3を駆動するようにした
ものである。しかし、このようなエンジンにおいては、
カム軸に1気筒について合計4個のカムを設けなければ
ならないから各カムの幅方向寸法が制約されることにな
り、そのため各カムとロッカーアームとの当接面の面圧
が高くなって、カムの周面やロッカーアームの当接面の
摩耗が4早められることになる。
(発  明  の  目  的) 本発明は従来における上記のような実情に対処するもの
で、各2個の吸、排気弁を1本の頭上カム軸により夫々
ロッカーアームを介して駆動するようにしたエンジンに
おいて、上記各カムとロッカーアームとの当接面に作用
する面圧ないし摩耗を軽減して、これらの耐久性を向上
させることを目的とする。また、本発明においては、1
気筒について4個必要なロッカーアームを2個づつ共通
化することを可能として、コストを低減させることを目
的とする。
(発  明  の  構  成) 本発明に係る4弁式エンジンは、上記目的達成のため次
のように構成したことを特徴とする。
即ち、1気筒について2個の吸気弁及び2個の排気弁と
、これらの弁に夫々対応する2個の吸気弁用ロッカーア
ーム及び2個の排気弁用ロッカーアームとが備えられ、
これらのロッカーアームを介して上記多弁を1本の頭上
カム軸で駆動するようにした構成において、上記カム軸
に各気筒毎に中央に配置された1つの排気カムと、その
両側に配置された2つの吸気カムとを設け、上記2個の
吸気カムにより2個の吸気弁用ロッカーアームを駆動す
ると共に、1個の排気カムにより2個の排気弁用ロッカ
ーアームを駆動するように構成する。
その場合に、1個の排気カムは幅方向寸法が2個のロッ
カーアームが当接し得る寸法とされる。このような構成
によれば、従来、2個設けられていた排気カムを一体化
したので、隣接カム間に必要な間隙が1箇所減ることに
なり、その間隔分だけ全体に各カムの幅方向寸法を広げ
ることが可能になる。また、吸気カムについては、1つ
の排気カムの両側に211!il設けたので、必要な場
合に2個の吸気弁の開閉タイミングを異ならせることが
できる。
そして、上記のような構成によれば、燃焼室の中心を通
ってカム軸と直交する直線に関して1個の排気カムと2
個の吸気カムとを対称的に設けることが可能になり、こ
れに伴ってロッカーアームの共通化が可能となる。
(発  明  の  効  果) 上記の構成によれば、4弁1頭上カム軸式エンジンにお
いて、カム軸におけるカムの幅方向寸法を広げることが
可能となるので、各カムとロッカーアームとの当接面積
が拡大し、これに伴って両者間に作用する面圧が低下す
る。これにより、カムとロッカーアームの当接部におけ
る摩耗が低減され、耐久性が向上することになる。また
、吸気カムについては2個設けられて、2個の吸気弁の
開閉タイミングを異ならせることができるので、吸気性
能を最高にするように両吸気弁の開閉タイミングを個々
に設定することができ、もってエンジンの性能を高める
ことができる。
また、上記の構成によれば、1気筒について4個必要な
ロッカーアームを例えば2個づつ共通“化することがで
き、部品の種類が少なくなってコストが低減されること
になる。
(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、エンジン10は複数のシリン
ダを列状に配置したシリンダブロック11と、該ブロッ
ク11の上面にガスケット12を介して設置されたシリ
ンダヘッド13とを有し、シリンダブロック11におけ
るシリンダ14の内周面と、該シリンダ14内に嵌合さ
れたピストン15の上面と、シリンダヘッド13の上方
に窪まされた下面13aとで燃焼室16が画成されてい
る。また、シリンダヘッド13には、一方の側面13b
から上記燃焼室16に通じる2つの吸気ボート17.1
7と、他方の側面13Cから燃焼室16に通じる2つの
排気ボート18.18とが設けられ、これら各ボートの
燃焼室16への開口部17a 、1−7a 、18a 
、18aがシリンダヘッド下面13aに四角形状に配設
されていると共に、各開口部17a、17a、18a、
18aを夫々開閉する2個の吸気弁19.19と2個の
排気弁20.20とが備えられている。これらの多弁の
上方に延びるステム部19a 、19a 、20a 。
20aはシリンダヘッド13の上面13dから上方に突
出され、その上端部に夫々固着されたスプリングリテー
ナ21,21.22.22と、シリンダヘッド13の上
面13dにおける各ステム部19a 、19a 、20
a 、20aの突出部に形成されたスプリングシート部
23,23.24.24との間には、多弁19.19.
20.20を夫々閉方向に付勢するバルブスプリング2
5.25゜26.26が装着されている。また、シリン
ダヘッド13には、各気筒における2個の排気ポート1
8.18間において排気弁20.20に交差するように
点火プラグ挿入孔27が傾斜状に設けられ、その先端部
27aが燃焼室16の上部中央部に開口されていると共
に、その後端部27bは、排気ボート18.18の開口
部18b、18bと排気弁20.20のスプリングシー
ト部24.24との間から該ヘッド13の上部外側方を
臨むように開口され、該孔27内に点火プラグ28が装
着されている。
一方、シリンダヘッド13の上部中央における上記吸気
弁19.19と排気弁20.20とに挾まれた位置には
、エンジン10のクランク軸方向に延びる1本のカム軸
29が配設されている。このカム軸29のジャーナル部
30・・・30は、第1図及び第3〜5図に示すように
、シリンダヘッド13の上面中央部における隣接気筒間
及びヘッド両端部に立設された軸受壁31・・・31と
、各軸受壁31・・・31に夫々2本のボルト32.3
2を用いて固着された軸受キャップ33・・・33とで
形成された軸受34・・・34に回転自在に軸承されて
いる。また、第5図に示すように、該カム軸29の上部
両側には2本のロッカーアーム軸35.36が平行に架
設されており、このロッカーアーム軸35.36は軸受
キャップ33の上面に設けられた半円状凹部33a 、
33aに下半部を嵌合され、且つ上方から軸受キャップ
33を軸受’131に固着する上記のボルト32.32
によって挟持部材37.37を介して締め付けられるこ
とにより固定されている。そして、該ロッカーアーム軸
35゜36には1気筒について2個の吸気弁用ロッカー
アーム38.38及び2個の排気弁用ロッカーアーム3
9.39が夫々揺動自在に支持され、各ロッカーアーム
38.38.39.39の一端には吸気弁のステム部L
9a、19a及び排気弁のステム部20a 、20aの
上端が夫々対接されている。
然して上記カム軸29における隣接ジャーナル部30.
30間には、1気筒分の2個の吸気カム40.40と1
個の排気カム41とが形成されている。つまり、隣接ジ
ャーナル部30.30間には中央位置に1つの排気カム
41が、またその両側に2個の吸気カム40.40が配
置されている。
そして、1個の排気カム41には上記の2個の排気弁用
ロッカーアーム39.39が、また2個の吸気カム40
.40には2個の吸気弁用ロッカーアーム38.38が
夫々対接されている。これにより、クランク軸に同期す
るカム軸29の回転によって各ロッカーアーム38.3
8,39.39を介して多弁19’、19.20.20
が上記バルブスプリング25,25.26.26に抗し
て開動されるようになっている。ここで、上記各ロッカ
ーアーム38.38.39.39はロッカーアーム軸3
5.36上に設けられたスプリング42゜43により夫
々所定の位置に保持されている。
上記の構成によれば、エンジン10の作動時にクランク
軸に同期するカム軸29の回転によって吸気行程時に吸
気弁19.19が、また排気行程時に排気弁20.20
が開かれるが、これらの弁19.19及び20.20の
開時にはこれらを閉方向に付勢するバルブスプリング2
5.25及び26.26の反力がロッカーアーム38.
38及び39.39を介してカム軸29のカム40.4
0及び41に作用することになり、その場合に対応する
各カムとロッカーアームとの当接面積が狭いと両者間に
大きな面圧が作用することになる。
しかし、上記の構成によれば、カム軸29に各気筒につ
いて1個の排気カム41を設け、この排気カム41によ
り2Iのロッカーアーム39.39ないし排気弁20.
20を駆動するようにしたから、制限された範囲内にお
いて排気カムを2個設ける場合より各カム40.40及
び41の幅方向寸法を広げて各ロッカーアーム38.3
8及び39.39との当接面積を大きくすることが可能
となる。これにより、上記バルブスプリング25゜25
及び26.26の反力による該カム40,40及び41
と各ロッカーアーム38.38及び39.39の当接部
における面圧が低減され、その結果、該カム40.40
及び41の周面40a。
40a及び41aと各ロッカーアーム38.38及び3
9.39の当接面38a 、38a 、39a 。
39aの摩耗が低減され、両者の耐久性が向上すること
になる。また、吸気カムについては、排気カム41の両
側に2個の吸気カム40.40を設けたので、該吸気カ
ム40.40のカム軸29に対する位相やプロフィルを
異ならせることができ、従って吸気弁19.19の開閉
タイミングを異ならせて吸気充填率を最高にし、これに
よりエンジンの性能を向上させることができるようにな
る。
更に、上記のような構成によれば、燃焼室16の中央上
方にカム軸29が配置され且つ該カム軸29の両側に吸
、排気弁19.19.20.20が対称的に配置されて
いることに伴って、第3図に示すように、一方の吸気弁
用ロッカーアーム38′とこれに隣接する排気弁用ロッ
カーアーム39′、及び他方の吸気弁ロッカーアーム3
8″とこれに隣接する排気弁用ロッカーアーム39“を
、夫々カム軸29の中心線上における点o’、o”に関
して夫々点対称に配置することができ、従ってこれらの
ロッカーアーム38’ 、39’及び38″、39”を
夫々同一形状とすることが可能となる。これにより部品
の共通化、換言すれば製造コストの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1〜5図は本発明の実施例を示すもので、第1図は燃
焼室の中央で切断したシリンダヘッド及びその周辺の縦
断正面図、第2図は第1図■−■線で切断したシリンダ
ヘッド単体の横断平面図、第3図は動弁機構の平面図、
第4図は第3図■−■線で切断したカム軸の一部側面図
、第5図は第3図v−■線で切断したカム軸の軸受部の
縦断正面図である。第6.7図は従来例を示すシリンダ
ヘッド及びその周辺の縦断正面図及び横断平面図である
。 19・・・吸気弁、20・・・排気弁、29・・・カム
軸、38・・・吸気弁用ロッカーアーム、39・・・排
気弁用ロッカーアーム、40・・・吸気カム、41・・
・排気カム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1気筒について2個の吸気弁及び2個の排気弁と
    、これらの弁に夫々対応する2個の吸気弁用ロッカーア
    ーム及び2個の排気弁用ロッカーアームとが備えられ、
    これらのロッカーアームを介して上記各弁が1本の頭上
    カム軸で駆動される4弁式エンジンであって、上記カム
    軸に各気筒毎に中央に配置された1個の排気カムと、そ
    の両側に夫々配置された2個の吸気カムとが設けられ、
    上記2個の吸気カムにより2個の吸気弁用ロッカーアー
    ムが夫々駆動されると共に、1個の排気カムにより2個
    の排気弁用ロッカーアームが駆動されるように構成され
    ていることを特徴とする4弁式エンジン。
JP310685A 1985-01-10 1985-01-10 4弁式エンジン Pending JPS61160508A (ja)

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JP310685A JPS61160508A (ja) 1985-01-10 1985-01-10 4弁式エンジン

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