JPS623129A

JPS623129A - 内燃機関

Info

Publication number: JPS623129A
Application number: JP60140451A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kanazawa; 金沢　賢
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1987-01-09

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】Ｌ１上立且ユ１１本発明は、シリンダ孔の端面を覆うシリンダヘッドに吸
、排気弁を設けた往復式内燃機関に関し、特にこのよう
な内燃機関におけるシリンダ孔および吸、排気弁の形状
、配列に関するものである。

え米藍Ｉ往復式内燃機関のシリンダ孔は通常円形断面をなしてい
る。このような内燃機関において１シリンダ当りの出力
を増大させるためには、シリンダ孔の内径を大きくすれ
ばよいが、内径の増大に応じて吸、排気弁の開口面積を
拡大して、吸、排気効率を維持するには自ら限界がある
。

このため、シリンダ孔の断面形状を長軸と短軸とを有す
る楕円形もしくは長円形に形成し、シリンダヘッドに前
記長軸方向に沿って複数の吸、排気弁を配列することに
より、吸、排気弁の総開口面積を増大させた内燃機関が
従来提案されている。

このように断面が楕円形または長円形をなすシ　　　　
　　フ：が　゛しよ　と　るμ リンダ孔を備えた内燃機関において、シリンダへラドに
径の等しい複数の吸気弁または排気弁を配　　　　　　
′・列すると、長軸両端部近辺に配列された弁は、この
部分で大きな曲率をもって弯曲しているシリンダ壁に接
近し、該シリンダ壁との干渉によって吸（朗）負抵抗が
増大する結果、有効同口面積（定常流試験により求めら
れる有効開口面積、以下同じ）が減少する。　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　“を　　するだ　の
−　および− 従って本発明においては、長軸方向外側に配設された弁
の径を長軸方向内側に配設された弁の径より小さくする
とともに、前記外側の弁のリフト量と内側の弁のリフト
量とを互いに相違させる。

本発明によれば、長軸方向外側の弁は径が小さいので、
弯曲したシリンダ壁部分から充分離れ、該シリンダ壁部
分との干渉による吸（排）気抵抗の増加は生じない。し
かし径が縮小した分だけ内側の弁に比し有効開口面積が
小さくなるが、この差は内外両弁のリフト量を違えるこ
とにより補われる。すなわち外側の弁のリフトｍを内側
の弁のリフト量より大きくすることにより、外側の弁の
有効開口面積を内側の弁の有効開口面積と同程度にして
、高い吸（排）気効率を維持することができる。

また、外側と内側の弁のリフト量を変えることにより、
両弁の有効間口面積を調整して、シリンダ孔内に有効な
スワールを発生させることもできる。

友］ＬＪＩ以下、本発明を図示の一実施例について説明する。第１
図ないし第３図において、１はシリンダヘッド、２はシ
リンダスリーブ、３は該シリンダスリーブに設けられた
シリンダ孔である。シリンダ孔３の断面形状は、第１図
に示すように、長軸Ｌ＋と短軸Ｌ２を有する長円形をな
しており、このシリンダ孔３に同じ長円形断面のピスト
ン１２がピストンリング１３を介して摺動自在に嵌合し
ている。ピストン１２にはその長円形断面の長軸方向に
ピストンピン１４が装着されており、このピストンピン
１４に２本の連接棒１５の小端部がそれぞれ枢着されて
いる。

シリンダ孔３の上端面はシリンダヘッド１によって覆わ
れ、該シリンダヘッド１のシリンダ孔３に対向する下面
は燃焼室壁４となっている。そしてこの燃焼室壁４に８
個の弁口が開口している。

これらの弁口は、前記長軸Ｌ１を挟んで両側にそれぞれ
４個ずつ該長軸Ｌ＋に沿わせて配設されており、内側吸
気弁ロア、７、外側吸気弁口８，８、内側排気弁口９，
９、および外側排気弁口１０．１０から成っている。そ
して外側吸気弁口８の径は内側吸気弁ロアの径より小さ
く、また外側排気弁口１０の径は内側排気弁口９の径よ
り小さく選定されている。内側吸気弁ロアおよび内側排
気弁口９の径は、これらに隣接するシリンダ壁との干渉
により吸（排）気抵抗が増大しない最短距離Ａをシリン
ダ壁との間に有するように定められている。第１図には
また、仮に内側吸気弁ロアと同径にした時の外側吸気弁
口を仮想線８ａで示しであるが、この時には斜線を施し
た部分ａにおいて弁口とシリンダ壁との距離が前記最短
距離Ａより短かくなり、シリンダ壁による吸気抵抗の増
加により有効開口面積が減少する。従って外側吸気弁口
８はその径を内側吸気弁ロアの径より小さくして、シリ
ンダ壁との間に少な（とも最短距離Ａを確保しである。

外側排気弁口１０についても同様である。シリンダヘッ
ド１にはまた前記長軸Ｌ＋にほぼ沿って２個の点火プラ
グ１１が設けられている。

前記吸気弁ロア、８は吸気ボート５に連通し、排気弁口
９．１０は排気ボート６に連通している（第３図）。そ
してこれらの各弁ロア、８，９゜１０にはそれぞれ吸気
弁１６または排気弁１７が設けられており、周知のよう
に、カムを介して所定の揚程（リフ！・）で往復運動し
て弁口を開閉する。弁口側にはこれらの吸気弁１６また
は排気弁１７と衝接するバルブシートリング１８が圧入
されている。このバルブシートリング１８は、隣接する
弁口と弁口との間の肉厚ｔを確保しながら、しかも弁径
を大きくできるよう、できるだけ薄くすることが望まし
く、その寸法を次のよう、に選ぶのがよい。すなわち、
第４図に示すように、外径をＤ１内径をｄ、高さをＷと
した時、ｄ／Ｄ＞　ｏ、ｓｓとし、かつＤ　＜　３０閣
の場合、Ｗ／Ｄ＞　０．４とするのがよい。

本実施例においては、前述のように、外側の弁例えば外
側吸気弁口８の径を内側吸気弁ロアの径より小ざくして
、該外側吸気弁口８をシリンダ壁部分から離隔させ、該
シリンダ壁部分との干渉による吸気抵抗の増加に基因す
る有効開口面積の減少を防止しているが、反面、外側吸
気弁口８は径が縮小した分だけ内側吸気弁ロアに比し有
効開口面積が小さくなる。しかしこの有効開口面積の減
少は外側吸気弁口８に装着する吸気弁１６（外側吸気弁
）のリフト量を内側吸気弁ロアに装着する吸気弁１６〈
内側吸気弁〉のリフト量より大きくすることにより補わ
れる。第５図は、弁径の異なる２つの弁について行った
定常流試験の結果を示す。

すなわち、これら２つの弁に一定差圧のもとにリフト量
を変えながら定常流を流してその流量を測定し、これら
の流量測定値から求められる有効開口面積を縦軸に、リ
フト量を横軸にして両者の関係を示したものであり、曲
線しは弁径が大きい弁についての結果であり、曲ｔａＳ
は弁径が小ざい弁についての結果である。大径の弁（Ｌ
）においてリフト量がａの時の有効開口面積と、小径の
弁（Ｓ）においてリフト量がｂ　（ｂ＞ａ）の時の有効
開口面積とは等しくなっている。これから分るように、
外側吸気弁のリフト量を内側吸気弁のリフト量より大き
くすることにより、外側吸気弁口８の径を縮小したちに
かかわらず、その有効開口面積は内側吸気弁ロアと同程
度に維持することができる。これは排気弁についても全
く同様である。

また、内側および外側の吸気弁のリフト量を変えて両者
の有効開口面積を適当に調整することにより、シリンダ
孔３内に両弁を通じて導入された吸気にその相互作用に
よってスワールを発生させ良好な燃焼を行わせることも
できる。さらに、外側吸気弁の実質開口時間を内側吸気
弁の実質開口時間より長くすれば、これによっても外側
吸気弁からの総吸入空気但を増大させることができると
ともに、より一層スワールが発生し易くなり、完全燃焼
が期待できる。

以上本発明を図示の一実施例について説明したが、本発
明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の範
囲内で多くの変形が可能なことは言うまでもない。例え
ば、上記実施例においては、シリンダ孔３の断面形状は
第１図に示すように、中央の直線部分と両端分の手内部
分とから成る長円形状をなしているが、これを層全体に
わたって曲率が連続的に変化する楕円形状のものとして
もよい。

及ｔＶ弧里以上の通り、本発明においては、シリンダ孔の断面形状
を長軸と短軸とを有する楕円形もしくは長円形に形成し
、該シリンダ孔の端面を覆うシリンダヘッドに、前記長
軸を挟んで両側にそれぞれ少なくとも３個の弁を該長軸
に沿わせて配設した内燃機関において、長軸方向外側に
配設された弁の径を同内側に配設された弁の径より小さ
くするとともに、前記外側の弁のリフト量と内側の弁の
リフト量とを互いに相違させたので、長軸方向外側の弁
に、シリンダ壁との干渉による吸、排気抵抗の層加が起
らず、しかも外側の弁の有効開口面積を内側の弁の有効
開口面積と同程度にして高い吸、排気効率を維持するこ
とができる。

また外側と内側の弁のリフト量を変えることにより、両
弁の有効開口面積を調整して、シリンダ孔内に有効なス
ワールを発生させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はシリンダヘッドの燃焼室壁をシリンダ孔側から
見た平面図、第２図および第３図は内燃機関のシリンダ
部を示す部分的断面図で、第２図は第１図の■−■線に
沿う断面図、第３図は第１図の■−■線に沿う断面図で
ある。第４図（ａ’　）はバルブシートリングの端面図
、同図（ｂ）はその側断面図、第５図はそれぞれ径の異
なる弁におけるリフト量と有効開口面積との関係を示す
線図　　　　　　、：。である。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１・・・シリンダヘッド、２・・・シリンダス
リーブ、３・・・シリンダ孔、４・・・燃焼室壁、５・
・・吸気ボート、６・・・排気ボート、７・・・内側吸
気弁口、８・・・外側吸１１・・・点火プラグ、１２・
・・ピストン、１３・・・ピストンリ　　　　　　−て
気弁口、９・・・内側排気弁口、１０・・・外側排気弁
口、ング、１４・・・ピストンピン、１５・・・連接棒
、１６・・・吸気弁、１７・・・排気弁、１８・・・バ
ルブシートリング。

Claims

【特許請求の範囲】

シリンダ孔の断面形状を長軸と短軸とを有する楕円形も
しくは長円形に形成し、該シリンダ孔の端面を覆うシリ
ンダヘッドに、前記長軸を挟んで両側にそれぞれ少なく
とも３個の弁を該長軸に沿わせて配設した内燃機関にお
いて、長軸方向外側に配設された弁の径を同内側に配設
された弁の径より小さくするとともに、前記外側の弁の
リフト量と内側の弁のリフト量とを互いに相違させたこ
とを特徴とする内燃機関。