KR0158900B1 - 차량용 내연기관의 구조 - Google Patents

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KR0158900B1
KR0158900B1 KR1019930013433A KR930013433A KR0158900B1 KR 0158900 B1 KR0158900 B1 KR 0158900B1 KR 1019930013433 A KR1019930013433 A KR 1019930013433A KR 930013433 A KR930013433 A KR 930013433A KR 0158900 B1 KR0158900 B1 KR 0158900B1
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노리유키 미야무라
히로후미 히가시
세쯔오 니시하라
미치야스 요시다
테쯔오 카타오카
노부아키 무라카미
히로시 가마다
히데키 미야모토
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나까무라 유이찌
미쯔비시지오샤고오교오 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명은, 복수의 실린더열을 가진 내연기관의 구조에 관한 것으로서, 특히 V형 배열식 내연기관(V형엔진)에 사용해서 호적한 차량용 내연기관의 구조에 관하여, 2개의 실린더열을 가진 다기통 내연기관에 있어서, 서로 다른 복수종류의 밸브구동기구를 결합하게 하는 구조를, 장착작업성 및 생산효율을 향상시키면서 실현할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 본 발명은, 복수 또는 단수의 실린더가 일렬로 구성된 실린더열(8A),(8B)의 적어도 2열을 구비하고, 상기의 각 실린더의 흡기밸브 또는 배기밸브(2),(3)를 개폐구동하기 위하여 각 실린더마다 밸브구동기구가 배설되어 있다. 이 밸브구동기구로서, 서로 다른 밸브구동특성을 가진 제1의 밸브구동기구(9)와 제2의 밸브구동기구(10)를 준비하고, 이들 2개의 실린더열중 한쪽의 실린더열(8A)의 각 실린더에 모두 상기 제1의 밸브구동기구(9)를 설치하고, 다른쪽의 실린더열(8B)의 각 실린더에 모두 상기 제2의 밸브구동기구(10)를 설치하도록 구성한다.

Description

차량용 내연기관의 구조
제1도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조를 표시한 모식적인 구성도로서, (a)는 제2도에 있어서의 M시시도. (b)는 제2도에 있어서의 N시시도.
제2도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량을 내연기관의 구조의 엔진의 설치상태를 차량옆방향에서 본 모식도.
제3도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조의 구성을 표시한 모식적인 단면도로서, 제1도에 있어서의 P-P단면도.
제4도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 차량의 전체 구성을 표시한 모식적인 구성도로서 차량측면에서 본 투시도.
제5도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 차량의 전체구성을 표시한 모식적인 구성도로서 차량윗면에서 본 투시도.
제6도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더 휴식기구를 구비하고 있지 않는 가변밸브 타이밍 기구 부착밸브구동계 구조의 요부를 표시한 구성도로서, (a)는 캡부분을 로커암으로부터 이격시켜서 표시한 사시도. (b)는 그 밸브구동기구에 있어서의 모식적인 단면도로서 (a)에 있어서의 Q-Q단면도.
제7도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더 휴식기구를 구비하고 있지 않는 가변밸브타이밍 기구부착 밸브구동계 구조의 요부를 표시한 단면도로서, 제6도에 있어서의 A-A시시단면도.
제8도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비하고 있지 않는 가변밸브타이밍기구 부착밸브구동계 구조의 엔진에의 장착상태를 표시한 단면도로서 제7도에 있어서의 B-B시시단면도.
제9도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식 기구를 구비하고 있지 않는 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 동작을 표시한 단면도로서, 제7도에 대응하는 단면도.
제10도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 가변밸브 타이밍 기구의 관성특성 및 로스트모션탄성력을 표시한 도면(로스트모션 압축높이에 따른 관성특성 및 탄성력특성을 표시한 그래프).
제11도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비하고 있지 않는 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 로커암의 윗면도로서, 제6도에 있어서의 C시시도.
제12도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비하고 있지 않는 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 로커암의 측면도로서, 제6도에 있어서의 D시시도.
제13도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비하고 있지 않는 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 로커암의 단면도로서, 제11도에 있어서의 E-E시시단면도.
제14도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비하고 있지 않는 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 로커암의 분해사시도.
제15도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비한 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 요부구성도로서, 캠부분을 로커암으로부터 이격시켜서 표시한 사시도.
제16도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비한 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 요부단면도로서, 제15도에 있어서의 G-G시시단면도.
제17도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비한 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 엔진에의 장착상태를 표시한 단면도로서, 제16도에 있어서의 II-II 시시단면도.
제18도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비한 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 엔진에의 장착상태를 표시한 다른 단면도로서, 제16도에 있어서의 I-I 시시단면도.
제19도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비한 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 로커암의 윗면도로서, 제15도에 있어서의 J 시시도.
제20도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비한 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 로커암의 측면도로서, 제15도에 있어서의 K 시시도.
제21도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비한 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 로커암의 단면도로서, 제19도에 있어서의 L-L 시시단면도.
제22도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비한 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 동작을 표시한 단면도로서, 제16도에 대응하는 단면도.
제23도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 가변밸브타이밍기구의 캠의 특성을 표시한 캠프로필곡선도.
제24도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 유체압식래시조절기를 표시한 모식적인 종단면도.
제25도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 밸브구동기구의 모식적인 유압회로도.
제26도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 밸브구동기구의 모식적인 유압회로도로서, (a)는 제1도 (a)의 밸브구동기구의 모식적인 유압회로도. (b)는 제1도(b)의 밸브구동기구의 모식적인 유압회로도.
제27도는 본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 밸브구동기구의 작동유압의 특성을 표시한 도면.
제28도는 본 발명의 제2실시예로서의 차량용 내연기관의 구조의 다른예를 표시한 모식적인 구성도로서, (a)는 제2도에 있어서의 M시시에 상당하는 도면. (b)는 제2도에 있어서의 N시시에 상당하는 도면.
제29도는 본 발명의 제2실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 실린더휴식기구를 구비하고 있지 않는 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조의 로커암의 분해사시도이며 제15도에 대응하는 도면.
제30도는 본 발명의 제2실시예로서의 차량용 내연기관의 구조에 있어서의 변형예의 요부구성을 표시한 도면으로서 캠부분을 로커암으로부터 이격시켜서 표시한 사시도이며, 제6도에 대응하는 도면.
제31도는 종래의 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조를 표시한 모식적인 분해사시도.
제32도는 종래의 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조를 표시한 모식적인 요부단면.
제33도는 종래의 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조를 표시한 모식적인 요부단면도.
제34도는 종래의 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조를 사용한 내연기관의 일예를 표시한 모식적인 엔진윗면도.
제35도는 종래의 가변밸브타이밍기구부착 밸브구동계 구조를 사용한 내연기관의 일예를 표시한 모식적인 엔진윗면도.
제36도는 종래의 촉매변환기의 정화효율과 배기가스의 온도와의 관계를 표시한 특성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 실린더헤드 1A : 베어링부
1B : 로스트모션홀더 2,3 : 밸브
4 : 밸브스프링 5,7 : 스프링리테이너
6 : 밸브스템 8 : V형엔진
8A,8B : 뱅크(실린더열) 9,10,10' : 밸브구동기구(가변밸브타이밍기구)
9A,10A : 로커커버 11 : 캠샤프트
12,13 : 캠 14,15,26 : 로커암
14A,15A : 요동단부 14B,14C : 장착구멍(장착부)
15B,26B : 통형상베이스부 15C : 레버부
16 : 로커샤프트 16A,16B,30A : 오일통로
17,27 : 유압피스톤기구 17A,27A : 피스톤
17B,27B : 스프링 17C,26D,27C : 구멍
17D,27D : 오일구멍 17F,27F : 오목면
17G,27G : 유압실 17H : 플랜지형상부
17I : 단차부 17J,27J : 체크볼
18 : 저속용롤러 18A : 축
18B,19B : 롤러베어링 19 : 고속용롤러
19a : 축 20 : 로스트모션기구
20A : 외부케이스 20B : 내부케이스
20C : 스프링 20D : 당접부
21,22 : 조절나사 23 : 캠홀더
24 ; 메인로커암 24A,26A : 요동단부
24B,24C : 스크류장착부 24'B,24'C : HLA 장착구멍
25 : 캠캡 27F : 오목부
30 : 유압어시스트회로 31 : 절환밸브(제어밸브)
32 : 어시스트유압펌프 32A : 오일펌프캠
32B : 구동용피스톤 32C : 스프링
32D : 오일룸 32E : 리턴스프링
32F : 실린더 32G : 피스톤
33 : 축압기 34 : 제어기
35A,35B : 원웨이밸브 36 : 릴리프밸브
37 : 흡기계통 37A : 서지탱크
37B : 흡기관 37C : 흡기포트
50 : 배기경로 51 : 촉매변환기
52 : 머풀러(소음기) 53,54 : 배기매니폴드
81 : 유체압식래시조절기(HLA) 81A : 보디
81B : 플런저 81C : 체크밸브기구
81D : 플런저캡 81E : 플런저캡리테이너
81F : 리저어브실 81G : 고압실
81H : 체크밸브볼 81I : 체크밸브리테이너
81J : 스프링 81K : 체크밸브스프링
81L : 구멍
본 발명은, 복수의 실린더열을 가진 내연기관의 구조에 관한 것으로서, 특히 V형 배열식내연기관(V형엔진)에 사용해서 호적한, 차량용 내연기관의 구조에 관한 것이다.
최근, 자동차등에 사용되는 OHC(오버헤드캠샤프트)식 내연기관(이하, 내연기관을 엔진이라 칭함)에 있어서, 흡기밸브나 배기밸브를 개폐하는 밸브구동계를 조작해서, 이들 흡기, 배기밸브의 개폐타이밍이나 리프트량(이하, 이들을 총칭해서 밸브타이밍이라 칭함)을 변경하도록 한 장치가 개발되어 있다.
이와같은 장치에서는, 예를 들면 캠샤프트에 고속용캠과 저속용캠을 장비해서, 이들 고속용캠과 저속용캠중의 어느 하나를 선택해서 사용하므로서, 운전상태에 적합한 밸브타이밍을 얻을 수 있도록 되어 있다.
또한, 고속용캠은, 고속운전에 대응한 밸브타이밍을 얻을 수 있는 캠프로필을 구비하고, 저속용캠은, 저속운전에 대응한 밸브타이밍을 얻을 수 있는 캠프로필을 구비하고 있다.
이와같은 고속용캠과 저속용캠의 선택기구로서, 로커암식 캠장치에서는, 로커암을 상호 연결하거나, 연결을 해제하거나 하므로서, 고속용캠에 의해 밸브를 구동하거나 저속용캠에 의해 밸브를 구동하거나 해서, 운전상태에 대응한 밸브타이밍을 얻는 것이 행하여지고 있다.
예를들면, 제31도~제33도는 이러한 고속용캠과 저속용캠을 선택할 수 있는 밸브구동기구(가변밸브타이밍기구)를 표시한 것이다.
제31도에 표시한 바와 같이, 이 밸브구동기구에선, 캠(102),(103),(202)와 피구동체로서의 밸브(101),(101) 사이에 암부재로서의 로커암(104),(105),(204)가 개재장착되어 있다.
여기서는, 캠(102),(202)는 저속용캠으로서, 캠(103)은 고속용캠으로서 각각 형성되고, 로커암(104),(204)가 캠(102),(202)에 의해 구동되는 저속용로커암으로서, 로커암(105)가 캠(103)에 의해 구동되는 고속용로커암으로서 각각 구성되어 있다.
로커암(104),(105),(204)는, 로커샤프트(106)에 회동지지되어 있으며, 캠(102),(103),(202)의 캠리프트에 의해 로커샤프트(106)를 중심으로 하는 요동을 행하도록 되어있다.
그리고, 저속용로커암(104),(204)과 고속용로커암(105)이, 피스톤(107),(108) 및 스토퍼(109)에 의해서, 상호연결되거나 또는 연결이 해제되도록 구성되어 있다.
즉, 제32도, 제33도에 표시한 바와같이, 피스톤(107),(108) 및 스토퍼(109)는, 이 순서로 직렬로 접촉하면서 로커암(104),(105),(204) 내부에 있어서, 각각 동축상에 위치하도록 형성된 실린더(104a),(105a),(204a) 내부에 수납되도록 되어 있다. 그리고, 로커샤프트(106) 및 로커암(104) 내부에 형성된 오일통로(106a),(204b)로부터 실린더(204a) 내부의 단부의 공간에 오일을 공급하므로서, 피스톤(107),(108) 및 스토퍼(109)를 전진구동해서, 저속용로커암(105),(104)와 고속용로커암(204)을 결합하여, 오일을 배출하므로서 리턴스프링(110)의 작용에 의해서 피스톤(107),(108) 및 스토퍼(109)를 후퇴시켜서 저속용로커암(104),(204)과 고속용로커암(105)과의 결합을 해제한다. 또한, 부호(111)는 로커암(105)을 위쪽으로 부세하는 리턴스프링이다.
이와같은 구성에 의해서, 저속운전시에는, 제32도에 표시한 바와 같이, 실린더(204a) 내부의 만부의 공간으로부터 오일을 배출하므로서, 피스톤(107),(108) 및 스토퍼(109)가 리턴스프링(110)에 의해 도면중 우측으로 구동되어, 피스톤(107)이 로커암(204) 내부에, 피스톤(108)이 로커암(105) 내부에, 스토퍼(109)가 로커암(104) 내부에 각각 이동한 상태로 되어서, 고속용로커암(105)과 저속용로커암(104),(204)가 상호 분리된다.
이에 의해, 저속용캠(102)의 캠프로필이 유효하게 된다.
한편, 고속운전시에는, 제33도에 표시한 바와 같이, 실린더(204a) 내부의 단부의 공간에 오일이 공급되어, 피스톤(107),(108) 및 스토퍼(109)가 유압에 의해 도면중 좌측으로 구동된다.
이에 의해, 피스톤(107),(108)이 저속용로커암(104),(204)와 고속용로커암(105)을 각각 연결한 상태로 된다.
그리고, 고속용로커암(103)의 캠리프트는 저속용로커암(102),(202)의 캠리프트보다 크기 때문에, 저속용로커암(102),(202)는 헛치는 상태로 되어서, 고속용캠(103)에 의한 운전이 행하여진다.
이와같이 밸브타이밍을 변경할 수 있는 가변밸브타이밍기구를 자동차등의 엔진에 사용하므로서, 엔진의 운전상태에 적합한 밸브타이밍을 얻을 수 있다. 그리고, 이와같은 가변밸브타이밍구동기구를 다기통엔진의 각 실린더에 동일한 구성으로 해서, 엔진의 어느 운전조건(예를 들면, 엔진회전수나 엔진부하등)을 경계로 각 실린더와 동일하게 작동시켜서, 밸브의 특성을 변경시키는 일이 실현되어 있다.
또, 복수의 실린더열을 가진 다기통내연기관(다기통엔진)에 있어서, 이와같은 가변밸브타이밍기구중, 다른 특성을 가진 복수조의 밸브구동기구를 사용해서, 엔진의 흡기밸브 또는 배기밸브의 밸브타이밍을 실린더간에서 다르게하여, 엔진의 회전상태를 미세하게 조정해서 엔진의 출력이나 연비를 향상시키는 수단도 제안되어 있다.
예를들면, 제34도, 제35도는, 일본국 특공평 3-57284호 공보에 게시된 밸브구동장치이다. 이중 제34도는, 4기통엔진의 밸브구동장치를 표시하고 있으나, 이 엔진에서는, 제1 및 제4실린더(C1),(C4)의 밸브(101),(201)는, 가변밸브타이밍기구를 구비한 밸브구동기구(40a)에 의해 개폐구동되고, 제2 및 제4실린더(C2),(C3)의 밸브(101),(201)는, 밸브구동기구(40a)와는 다른 가변밸브타이밍기구를 구비한 밸브구동기구(40b)에 의해 개폐구동된다.
밸브구동기구(40a)는, 캠에 접접하지 않는 제1 및 제3로커암(41),(43a)와, 고속용캠(103)에 접접하는 제2로커암(42)이, 연결 및 연결해제를 절환가능하게 해서 로커샤프트(106)에 회동지지되어 있으며, 제2로커암(42)은, 제1로커암(41)과 제3로커암(43a) 사이에 배설되어 있다. 또, 밸브(101)는 제1로커암(41)에 의해 구동되고, 밸브(201)은 제3로커암(43a)에 의해 구동된다. 또, 각 로커암(41),(42),(43a)의 연결 및 연결해제의 절환은, 상기한 가변밸브타이밍기구와 마찬가지로, 유압에 의해 도시하지 않는 피스톤핀을 전진 후퇴시키므로서 가능하게 하고 있다.
또, 밸브구동기구(40b)는, 캠에 접접하지 않는 제1로커암(41)과, 고속용캠(103)에 접접하는 제2로커암(42)과, 저속용캠(102)에 접접하는 제3로커암(43b)이, 연결 및 연결해제를 절환가능하게 해서 로커샤프트(106)에 회동지지되어 있으며, 밸브(101)는 제1로커암(41)에 의해 구동되고, 밸브(201)는 제3로커암(43b)에 의해 구동된다. 또, 각 로커암(41),(42),(43b)의 연결 및 연결해제의 절환은, 상기한 가변밸브타이밍기구와 마찬가지로, 유압에 의해 도시하지 않는 피스톤핀을 전진후퇴시키므로서 가능하게 하고 있다.
이와 같이 구성된 엔진에서는, 엔진의 저속운전시에, 제1 및 제4실린더(C1),(C4)에 있어서는, 각 로커암(41),(42),(43a)이 각각 연결해제되어 있으며, 제1로커암(41)에 연결된 밸브(101) 및 제3로커암(43a)에 연결된 밸브(201)는 구동되지 않고, 제1 및 제4실린더(C1),(C4)는 밸브폐쇄정지되고, 실린더휴식상태로 된다.
또, 제2 및 제3실린더(C2),(C3)에서도, 각 로커암(41),(42),(43b)은 각각 연결해제된 상태이며, 제1로커암(41)에 연결된 밸브(101)는 구동되지 않고 밸브폐쇄정지되어, 제3로커암(43b)에 연결된 밸브(201)가 저속용캠(102)의 형상에 따른 밸브타이밍에 의해서 개폐구동된다.
따라서, 저속운전시에는, 전체 4개 실린더중, 제1 및 제4실린더(C1),(C4)의 2개 실린더에서는, 밸브(201)가 저속용캠(102)에 따른 개폐구동상태로 된다.
그리고, 엔진의 고속운전시에는, 제1 및 4실린더(C1),(C4)에서는, 각 로커암(41),(42),(43a)이 각각 연결되어 일체로 되어서 요동하고, 밸브(101),(102)는, 고속용캠(103)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐구동된다.
또, 제2 및 제3실린더(C2),(C3)에서도, 각 로커암(41),(42),(43b)과 각각 연결되어 일체로 되어서 요동하므로, 밸브(101),(201)는, 고속용캠(103)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐구동된다.
따라서, 고속운전시에는, 4기통 전부가 고속용 캠(103)에 따른 개폐구동상태로 되어, 엔진의 출력이 향상된다.
또한, 도면중, 부호 1은, 실린더헤드를 표시하고 있다.
또, 제35도에 6기통 엔진의 밸브구동장치를 표시한, 이 엔진에서는, 제1 및 제6실린더(C1),(C6)의 밸브(101),(201)는, 밸브구동기구(40d)에 의해 구동되고, 제2 및 제5실린더(C2),(C5)의 밸브(101),(201)는, 밸브구동기구(40b)에 의해 구동되고, 제3 및 제4실린더(C3),(C4)의 밸브(101),(201)는, 밸브구동기구(40c)에 의해 구동된다.
여기서 밸브구동기구(40b),(40c),(40d)는 어느것이나 가변밸브타이밍기구를 구비한 밸브구동기구이다. 이와같이, 이 6기통엔진에서는, 3조의 밸브구동기구가 결합되어 있으며, 제6실린더는 제1실린더와, 제5실린더는 제2실린더와, 제4실린더는 제3실린더와, 각각 짝으로 되어 있다.
밸브구동기구(40d)는, 저속용캠(102)에서 접접하는 제1로커암(141)과, 캠에 접접하지 않고 2개의 밸브(101),(201)에 연결되는 제2로커암(142)과, 고속용캠(103)에 접접하는 제3로커암(43)이, 연결 및 연결해제의 절환이 가능하게 되는 로커샤프트(106)에 회동지지되어 있으며, 제2로커암(142)은, 제1 및 제3로커암(141),(43) 사이에 배치된다. 또한 제1 및 제2로커암(141),(142)는, 비교적 저압의 유압의 공급에 의해 연결가능하고, 이때, 제2로커암(142)는, 제1로커암(141)과 일체가 되어서 요동한다. 또, 제2 및 제3로커암(142),(43)은, 비교적 고압의 유압공급에 의해 연결가능하며, 이때 제2로커암(142)은, 제3로커암(43)과 일체가 되어서 요동한다.
또, 밸브구동기구(40b)는, 캠에 접접하지 않고 1개의 밸브(101)에 연결되는 제1로커암(41)과, 고속용캠(103)에 접접하는 제2로커암(42)과, 저속용캠(102)에 접접하고 또 1개의 밸브(201)에 연결되는 제3로커암(43b)이, 연결 및 연결해제의 절환이 가능하게 되는 로커샤프트(106)에 회동지지되어 있다. 따라서, 제1 및 제3로커암(41),(43b)에는 2개의 밸브(101),(201)가 개별로 연동, 연결되어 있다.
또, 밸브구동기구(40c)는, 제1, 제2 및 제3로커암(41),(42),(43b)을 상기 밸브구동기구(40b) 마찬가지로 배치한 것이나, 비교적 저압의 유압공급에 의해 제1 및 제2로커암(41),(42)이 연결되고, 비교적 고압의 유압공급에 의해 제2 및 제3로커암(42),(43b)이 연결된다.
따라서, 엔진의 저속운전시에 제1 및 제6실린더(C1),(C6)에서는, 제1, 제2 및 제3로커암(141),(142),(43)이 각각 연결해제되어 있고, 2개의 밸브(101),(201)가 연결되어 있는 제2로커암(142)은 요동하지 않으므로, 이 제1 및 제6실린더(C1),(C6)는 밸브폐쇄정지(실린더휴식)한다.
그리고, 제2 및 제5실린더(C2),(C5)에 있어서도, 제1, 제2 및 제3로커암(41),(42),(43b)이 각각 연결 해제되어 있으며, 제1로커암(41)에 연결된 밸브(101)가 밸브폐쇄정지하는 동시에 제3로커암(43b)에 연결된 밸브(201)가 저속용캠(102)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐구동된다.
또, 제3 및 제4실린더(C3),(C4)에 있어서도, 제1, 제2 및 제3로커암(41),(142),(43b)이 각각 연결해제되어 있으며, 제1로커암(41)에 연결된 밸브가 밸브폐쇄정지하는 동시에 제3로커암(43b)에 연결된 밸브(201)가 저속용캠(102)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐구동된다.
엔진의 중속운전시에는, 밸브구동기구(40d)에 있어서의 제1 및 제2로커암(141),(142) 및 밸브구동기구(40c)에 있어서의 제1 및 제2로커암(41),(42)이 연결된다.
따라서, 제1 및 제6실린더(C1),(C6)에서는, 제2로커암(142)에 연결된 2개의 밸브(101),(201)가 저속용캠(102)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐구동된다.
또, 제2 및 제5실린더(C2),(C5)에서는, 밸브구동기구(40b)에 있어서의 각 로커암(41),(42),(43b)의 연결상태는, 저속운전시와 하등 변화하지 않으므로, 제1로커암(41)에 연결된 밸브(101)가 밸브폐쇄정지하는 동시에, 제3로커암(43b)에 연결된 밸브(201)가 저속용캠(102)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐구동된다.
그리고, 제3 및 제4실린더(C3),(C4)에서는, 밸브구동기구(40c)에 있어서의 제1 및 제2로커암(41),(42)이 연결되어 있으므로, 제1로커암(41)에 연결된 밸브(101)가 고속용캠(103)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐구동되고, 제3로커암(43b)에 연결된 밸브(201)가 저속용캠(102)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐구동된다.
그리고, 엔진의 고속운전시에는, 밸브구동기구(40d)의 각 로커암(141),(142),(43)이 연결되고, 또, 밸브구동기구(40b)의 각 로커암(41),(42),(43b)으로 연결된다. 그리고, 밸브구동기구(40c)의 각 로커암(41),(42),(43b)도 연결된다.
따라서, 전체실린더(C1)~(C6)의 각 밸브(101),(201)가 고속용캠(103)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐작동한다.
즉, 제1 및 제6실린더(C1),(C6)에서는, 각 2로커암(142)은 제3로커암(43)과 일체로 되어서 요동하므로, 이 제2로커암(142)에 연결된 2개의 밸브(101),(201)가 고속용 캠(103)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐작동한다.
또, 제2 및 제5실린더(C2),(C5)에서는, 각 로커암(41),(42),(43b)이 고속용캠(103)에 의해 일체로 되어서 요동하므로, 제1 및 제3로커암(41),(43b)에 연결된 밸브(101),(201)는, 각각 고속용캠(103)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐작동한다.
또, 제3 및 제4실린더(C3),(C4)에 있어서도, 제2 및 제5실린더(C2),(C5)와 마찬가지로, 각 로커암(41),(42),(43b)이 고속용캠(103)에 의해 일체로 되어서 요동하므로, 제1 및 제3로커암(41),(43b)에 연결된 밸브(101),(201)는, 각각 고속용캠(103)의 형상에 따른 타이밍 및 리프트량에 의해서 개폐작동한다.
또한, 이들 기구는 흡기밸브 및 배기밸브쪽의 쌍방에 대해서 적용되고 있다.
이와같이, 실린더간에 복수조의 다른 밸브구동기구를 결합하므로서, 각 밸브구동기구는, 엔진의 회전수나 부하에 따라서 흡기밸브 및 배기밸브의 밸브타이밍을 변경가능하게 하는 동시에, 어느조(예를들면, 상기한 예에서는, 제1실린더와 제6실린더의 조)의 실린더의 흡기밸브 또는 배기밸브를, 엔진의 어느 조건하에서는, 다른조의 실린더의 흡기밸브 또는 배기밸브와의 상이한 밸브타이밍에 의해서 작동시킬 수 있다.
따라서, 엔진의 운전상태에 의해서, 각 실런더에서 흡기밸브 또는 배기밸브의 작동태양을 변화시켜서, 엔진의 출력이 미세하게 제어되고, 또, 연비의 향상도 된다.
그런데, 이와같이 복수종류의 밸브구동계를 1개의 엔진에 장착하는 구조를, 예를 들면 V형 엔진과 같이, 복수개의 실린더열을 구비한 엔진에 적용하는 것도 생각할 수 있다.
이와같이, 복수의 실린더열을 구비한 엔진에서는, 밸브구동계의 배치조합등이, 예를들면 상기한 엔진의 조립성이나, 그외의 각종 정비성이나, 엔진에 부설된 배기가스정화용 촉매의 성능등, 자동차의 여러 가지의 방면에 영향을 준다. 또, 흡기계나 배기계에도, 복수실린더열 엔진의 독특한 과제도 발생한다.
즉, 상기한 종래의 밸브구동기구는, 구조가 복합한 위에, 다기통엔진의 실린더마다 상이한 밸브구동기구를 결합하는 경우에 종래의 구조에서는 엔진조립시에 작업자가 부품을 잘못 결합해 버린다고 하는 과제나 엔진조립시간이 길어져버리고, 생산효율이 저하해 버린다고 하는 과제가 있다.
이에 대해서, 복수의 실린더열을 가진 엔진에서는, 독자적인 해결책이 당연히 있을 것이다.
또, 예를들면 V형 배열식의 엔진(이하, V형 엔진이라 칭함)에서는, 어느 정도의 흡기관 길이를 확보할 필요가 있다. 이를 위해서는, 흡기관의 일부를 실린더헤드의 위쪽에 오버행하도록 배설하는 수단을 생각할 수 있다.
그러나, 이와같은 실린더휴식기구부착의 V형 엔진에서는, 실린더휴식기구를 구비한 실린더의 실린더블록쪽이, 실린더휴식기구를 구비하고 있지 않는 실린더의 실린더블록보다도 구조가 복잡하게 되어, 정비하는 빈도도 높아지는 것을 생각할 수 있다. 이 때문에, 상기한 바와 같이 흡기관을 V형 엔진의 실린더블록의 상부에 오버행하도록 배설하면, 이 흡기관이 방해가 되어서 상기한 실린더휴식기구를 구비한 실린더의 실린더블록부분의 정비성이 깨뜨려진다고 하는 과제가 있다.
또, 상기한 바와 같이 흡기관의 일부를 실린더헤드위쪽에 오버행시키면, 예를들면 이 흡기관의 아래쪽에 위치하는 실린더헤드부분의 밸브클리어런스를 조정할 때에, 이 흡기관이 방해가 되어서, 밸브클리어런스 관리를 행하기 어렵게 된다고 하는 과제가 있다.
또, 일반적으로 자동차등의 차량에는, 엔진으로부터 배출된 배기가스를 정화하기 위한 촉매변환기가 설치되어 있다. 이 촉매변환기는, 통상적으로는 엔진으로부터 머플러(소음기)까지 사이에 연장형성된 배기경로상에 설치되어, 배기가스속에 함유하는, Co(일산화탄소), HC(탄화수소) 및 NOX(질소산화물) 등의 농도를 저감하는 정화촉매를 구비하고 있다.
예를들면, 제36도는 촉매변환기의 정화효율과 배기가스의 온도와의 관계를 표시한 것이다. 이 도면에 표시한 바와 같이, 촉매변환기의 정화효율은, 배기가스의 온도가 높은 쪽이 좋고, 배기가스의 온도가 낮으면 배기가스가 효율좋게 정화되지 않는다.
따라서, 촉매변환기는, 배기경로중, 배기온도가 비교적 높은 배기매니폴드 가까이에 설치되어 있다.
한편, 일반적으로 차량에 구비된 엔진은, 주행풍등의 냉각풍에 의해서 냉각되나, 이 냉각은, 냉각풍을 직접 받는 실린더만큼, 강하게 행하여 진다. 이 때문에, 실린더휴식기구를 구비한 엔진에 있어서, 일부의 실린더를 실린더휴식시켰을 때에, 주행풍이나 라디에이터냉각용 휀에 의한 냉각풍에 의해서, 배기가스의 온도가 저하해 버리고, 촉매변환기의 정화효율의 저하를 초래하게 된다. 이 때문에, 배기가스의 정화를 충분히 행할 수 없다고 하는 과제가 있다.
본 발명은, 2개의 실린더열을 가진 다기통내연기관에 있어서, 서로 다른 복수종의 밸브구동기구를 결합하게 되는 구조를, 장착작업성 및 생산효율을 향상시키면서 실현할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, V형 엔진 등의 복수실린더열을 가진 엔진에 필요한 흡기관길이를 확보하면서도 실린더헤드 부분의 밸브클리어런스관를 충분히 행하게 하는 등, 실린더블록부분의 정비성을 확보할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, 엔진의 운전중에 일부의 실린더를 실린더휴식시키더라도, 촉매변환기의 정화효율을 저하시키지 않고 배기가스를 충분히 정화할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이와같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 차량용 내연기관의 구조는, 이하와 같은 특징을 가지고 구성되어 있다.
① 복수 또는 단수의 실린더로 구성된 2개의 실린더열(8A,8B)을 구비하고, 한쪽의 실린더열(8A)의 각 실린더에는 모두 실린더휴식기구부착의 가변밸브타이밍식밸브구동기구(9)가 설치되고, 다른쪽의 실린더열(8B)의 각 실린더에는 모두 실린더휴식기구 없는 가변밸브타이밍식밸브구동기구(10)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내연기관의 구조.
② 상기의 내연기관(8)이 상기 2개의 실린더열(8A),(8B)이 서로 경사지도록 조합된 V형배열식내연기관인 것을 특징으로 하는 상기 ①항 기재의 차량용 내연기관의 구조.
③ 상기 내연기관(8)의 흡기계(37)의 일부가 이 흡기계(37)의 흡기통로길이를 소요량확보하기 위해서 상기 실린더열(8B)의 상부에 오버행하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 ①항 기재의 차량용 내연기관의 구조.
④ 상기 실린더휴식기구 없는 가변밸브타이밍식밸브구동기구(10)에 밸브(2),(3)와의 밸브클리어런스를 자동조정할 수 있는 유체압식래시조절기(81)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 ①항 기재의 차량용 내연기관의 구조.
⑤상기 내연기관(8)이 실린더휴식시에 정화촉매(51)에 유입하는 배기가스의 온도저하를 억제해서 정화촉매(51)의 정화성능을 유지하기 위해서, 상기 실린더열(8A)이 냉각풍의 상류쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 ①항 기재의 차량용 내연기관의 구조.
⑥ 상기 내연기관(8)이 차량의 앞부분에, 상기 각 실린더열(8A),(8B)이 차량의 가로방향을 향하는 동시에, 상기 실린더열(8A)이 차량앞쪽이 되도록 가로 놓기로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 ①항 기재의 차량용 내연기관의 구조.
이하, 본 발명의 실시예를 이를 표시한 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 제1실시예에 대해서 설명한다.
제1도, 및 제2도에 표시한 바와 같이, 차량에 가로로 놓여진 V형 엔진(V형 배열식내연기관)(8)의 각 실린더에는, 흡기밸브 또는 배기밸브를 구동하기 위한 밸브구동기구가 배설되어 있으며, 이들 밸브구동기구는, V형 엔진(8)의 각 뱅크(실린더열)(8A),(8B)마다 각각 상이한 타이프의 밸브구동기구가 배설되어 있다.
즉, 이 엔진(8)의 한쪽의 뱅크(제1도(a)에 표시하는 동시에, 제2도중 좌측에 표시한 뱅크, 즉 차량의 앞쪽편뱅크)(8A)의 각 실린더에는, 밸브구동기구(9)로서, 후술하는 실린더휴식기구부착가변 밸브타이밍기구가 각각 배설되어 있고, 또, 다른쪽의 뱅크(제1도(b)에 표시하는 동시에, 제2도중 우측에 표시한 뱅크, 즉 차량의 후방쪽뱅크)(8B)의 각 실린더에는, 밸브구동기구(10)로서, 역시 후술하는 실린더휴식기구없는 가변밸브타이밍 기구가 각각 배설되어 있다. 여기서, 부호(9A),(10A)는, 이들 밸브구동기구(9),(10)를 덮고 있는 로커커버이다.
또, 이 엔진(8)의 흡기계(37)에 대해서 설명하면, 제2도에 표시한 바와 같이, 엔진(8)의 흡기는, 각 실린더 다같이 양 뱅크사이의 골짜기쪽으로부터 행하여지도록 되어 있으며, 흡기는 서지탱크(37A)로부터 흡기관(37B)을 통해서 각 실린더내부에 도입되도록 되어 있다.
그리고, 제2도에 표시한 바와 같이, 서지탱크(37A)는, 차량후방쪽의 뱅크(8B)의 위쪽으로 설치되어 있으며, 각 뱅크(8A),(8B)의 흡기포트(37C)에 접속된 흡기관(37B)는, 엔진(8)의 위쪽에서 차량후방쪽으로 굴곡해서 서지탱크(37A)에 접속되어 있다.
따라서, 서지탱크(37A) 및 흡기관(37B)을 포함하는 흡기계(37)가 엔진(8)의 상부에 오버행해서 배설되어 있으며, 실린더휴식기구 없는 가변밸브타이밍기구가 배설된 차량후방쪽의 뱅크(8B)의 실린더헤드(1)의 상부에 서지탱크(37A)가 배설되어 있다.
또, 제2도, 제3도에 표시한 바와 같이, 이 V형 엔진(8)의 밸브구동구기구(9),(10)는, 로커커버(9A),(10A)를 각 실린더헤드(1)로부터 분리하므로서, 점검, 정비를 할 수 있도록 되어 있다.
또, 제4도 및 제5도에 표시한 바와 같이, 이 차량에는, 엔진(8)으로부터 배출된 배기가스를 정화하기 위한 촉매변환기(51)가 설치되어 있다. 이 촉매변환기(51)는, 엔진(8)의 각 실린더로부터 머플러(소음기)(52)까지 사이에 연장형성된 배기경로(50)위에 설치되어, 배기가스중의 CO, HC 및 NOX 등의 농도를 저감하도록 되어 있다. 그리고, 이 촉매변환기(51)에서 정화된 배기가스가, 후방에 설치된 머플러(52)를 통해서 대기로 배출되도록 되어 있다.
또, 배기경로(50)에 있어서, 이 촉매변환기(51)로부터 상류쪽으로는 2개의 배기매니폴드(53),(54)가 배설되어 있다. 이들 배기매니폴드(53),(54)의 선단부는, V형 엔진(8)의 각 뱅크(8A),(8B)의 배기포트(실린더헤드(1) 내부, 도시생략)에 접속되어 있으며, 배기매니폴드(53),(54)의 후단부쪽에서는, 이들 2개의 매니폴드(53),(54)가 합류해서 촉매변환기(51)에 접속되어 있다.
그리고, 제4도, 제5도에 표시한 바와 같이, 배기매니폴드(53)는 엔진(8)의 앞쪽으로 배설되어 있으며, 주행중은 상시 주행풍에 노출되도록 되어 있다. 한편, 배기매니폴드(54)는 엔진(8)의 후방으로 배설되어 있으며, 주행풍은 그다지 맞지 않도록 되어 있다.
여기서, 실린더휴식기구를 구비하지 않는 가변밸브 타이밍기구부착 밸브구동계구조(10)에 대해서 설명하면, 이 밸브구동계(10)에는, 제6도에 표시한 바와 같이, 흡기밸브 또는 배기밸브(이후, 단순히 밸브라 칭함)가 2개 짝으로 되어서 구비되어 있으며, 이들 밸브(2),(3)를 개폐구동하기 위하여, 밸브구동계(10)가 구성된다.
이 밸브구동계(10)는, 엔진(8)의 크랭크샤프트의 회전에 연동해서 회동하는 캠(12),(13)과, 이들 캠(12),(13)에 의해서 구동되는 로커암(14),(15)을 구비하고 있다.
캠(12),(13)은, 모두 엔진(8)의 크랭크샤프트의 회전에 연동해서 회전하는 캠샤프트(11)에 배설되어 있으며, 이중 캠(12)은, 저속시밸브타이밍용의 캠프로필을 구비한 저속용캠이며, 캠(13)은, 고속시 밸브타이밍용의 캠프로필을 구비한 고속용 캠이다. 또한, 저속용캠(12) 및 및 고속용캠(13)의 캠프로필은, 제23도에 표시한 바와 같이 되어 있으며, 곡선(3b)로 표시한 고속용캠(13)의 캠프로필이, 곡선(3a)으로 표시한 저속용캠(12)의 캠프로필을 포함하도록 설정되어 있다.
로커암(14),(15)은, 모두 롤러부착로커암이고, 로커암(14)은, 밸브(2),(3)에 당접해서 이 밸브(2),(3)의 개폐구동에 직접 관계되는 메인로커암이고, 로커암(15)은, 밸브(2),(3)에는 당접하지 않고 이 밸브(2),(3)의 개폐구동에 간접적으로 관계되는 서브로커암이다.
메인로커암(14)은, 제7도에 표시한 바와 같이, 로커샤프트(16)가 일체적으로 배설되어 있다. 또, 이 로커샤프트(16)는, 제3도에 표시한 바와 같이, 실린더헤드(1)의 상부에 배설된 캠홀더(23)와 이 캠홀더(23)를 덮도록 배설된 캠캡(25)과의 사이에, 캠샤프트(11)의 축심과 평행으로 배설되어 있다. 그리고, 이 로커샤프트(16)는, 엔진(8)의 실린더헤드(1) 등에 배설된 베어링부(1A)에 회동지지되어 있고, 메인로커암(14)은, 로커샤프트(16)를 중심으로 선회할 수 있도록 되어 있다.
이 메인로커암(14)에는, 그 요동단부(14A)에, 후술하는 유체압식래시조절기(히드로릭래시조절기, 요약해서 (HLA)(81)용의 장착구멍(14B),(14C)가 형성되어 있고, 이 장착구멍(14B),(14C)에, 밸브(2),(3)의 스템단부에 당접하는 유체압식래시조절기(81)가 장착된다.
메인로커암(14)의 중간부에는, 제6도, 제7도, 제11도, 제13도에 표시한 바와 같이, 저속용캠(12)에 당접할 수 있는 저속용롤러(18)가 구비되어 있다. 이 저속롤러(18)는, 메인로커암(14)의 중간부에 축받침된 축(18A)에 롤러베어링(18B)을 개재해서 원활하게 회동할 수 있도록 회동지지되어 있다.
한편, 서브로커암(15)은, 제7도에 표시한 바와 같이, 그 통형상베이스부(15B)에 있어서, 로커샤프트(16)(즉, 메인로커암(14))에 대해서 회전할 수 있도록 축받침되어 있으며, 그 요동단부(15A)에, 고속용캠(13)에 당접할 수 있는 고속용롤러(19)를 구비하고 있다. 이 고속용롤러(19)도, 제6도~제8도, 제11도, 제12도, 제14도에 표시한 바와 같이, 서브로커암(15)의 요동단부(15A)에 축받침된 축(19a)에 롤러베어링(19B)을 개재해서 원활하게 회동할 수 있도록 회동지지되어 있다.
이 서브로커암(15)과 로커샤프트(16)사이에는, 서브로커암(15)이 로커샤프트(16)에 대해서 회전자재이고 메인로커암(14)과 연계동작하지 않는 모우드(비연계모우드)와, 서브로커암(15)이 로커샤프트(16)와 일체적으로 회전해서 메인로커암(14)과 연계동작하는 모우드(연계모우드)를 절환할 수 있는 모우드절환수단으로서, 유압피스톤기구(17)가 배설되어 있다.
이 모우드절환수단으로서의 유압피스톤기구(17)는, 제7도, 제8도에 표시한 바와 같이, 로커샤프트(16)에 형성된 피스톤 실내에, 로커샤프트(16)의 직경방향으로 가동하게 배설된 피스톤(17A)을 구비하고 있다. 이 피스톤(17A)의 일단부(제7도, 제8도중의 아래쪽편 단부이며, 이하, 이 단부를 기단부라 칭함)쪽의 축심부에는 오목면(17F)이 형성되어 있으며, 이 오목면(17F)과 서브로커암(15)의 통형상베이스부(15B)의 안둘레면과의 사이에, 유압실(17G)이 형성되어 있다.
또, 피스톤(17A)의 기단부의 외주에는, 플랜지형상부(17H)가 형성되고, 피스톤실의 내벽에는 단차부(17I)가 형성되어 있으며, 이들 플랜지형상부(17H)와 단차부(17I) 사이에, 스프링(17B)이 압축상태로 개재장착되어 있다. 따라서, 이 피스톤(17A)은, 스프링(17B)에 의해 기단부쪽으로 부세되어 있다.
또, 서브로커암(15)의 통형상베이스부(15B)의 소요위치에는, 이 피스톤(17A)의 다른 끝이(제7도, 제8도중의 위쪽편 단부이며, 이하, 이 단부를 선단부라 칭함) 진입할 수 있는 구멍(17C)이 형성되어 있다.
그리고, 상기의 유압실(17G)에는, 로커샤프트(16)의 축심부분에 형성된 오일통로(16A)로부터 작동오일이 인도되도록 되어 있으며, 유압실(17G)에 작동오일이 공급되면, 제9도에 표시한 바와 같이, 스프링(17B)의 부세력에 대항해서 피스톤(17A)의 선단부쪽으로 구동되어서, 피스톤(17A)의 선단부를 구멍(17C)에 끼워넣도록 되어 있다. 한편, 유압실(17G)에의 작동오일공급이 단절되면, 제7도에 표시한 바와 같이, 스프링(17B)의 부세력에 의해 피스톤(17A)이 기단부쪽으로 구동되어서, 피스톤(17A)의 선단부가 구멍(17C)으로부터 이탈하도록 되어 있다.
즉, 유압실(17G)에 작동오일이 공급되면, 피스톤(17A)이 선단부의 구멍(17C)에의 끼워넣기에 의해서 서브로커암(15)이 로커샤프트(16)와 일체적으로 회전해서 메인로커암(14)과 연계동작하는 모우드(연계모우드)로 되고, 유압실(17G)에의 작동오일공급이 단절되면, 피스톤(17A)의 선단부의 구멍(17C)으로부터의 이탈에 의해서, 서브로커암(15)이 로커샤프트(16)에 대해서 회전자재이고, 메인로커암(14)과 연계동작하지 않는 모우드(비연계모우드)로 되도록 설정되어 있다.
또한, 오목면(17F)안의 깊숙한 곳에는, 체크볼(17J)이 구비되어 있으며, 유압실(17G) 내부의 유압이 유지되도록 되어 있다. 또, 로커샤프트(16) 및 서브로커암(15)의 통형상 베이스부(15B)에는, 유압실(17G)에의 작동오일의 일부를 외부로 누출시켜서 작동유압을 소정범위내로 조정할 수 있는 오일구멍(17D)이 형성되어 있다.
또, 상기한 유압실(17G)에의 작동오일의 공급은, 작동오일공급계를 통해서 행하여 지도록 되어 있다. 이 작동오일공급계는, 엔진(8) 등에 의해서 구동되는 유압펌프로서의 엔진펌프(도시생략)와, 이 엔진펌프에 의해서 가압된 작동오일을 소요되는 유압으로 조정하는 조압수단(도시생략)과, 제26도(b)에 표시한 절환밸브(제어밸브)(31)를 구비하고 있다. 이 절환밸브(31)는, 조압수단에 의해서 조압된 작동오일을 상기의 오일통로(16A)를 통해서 유압실(17G)에 공급하는 공급상태와 공급하지 않는 공급정지상태를 절환할 수 있는 절환밸브이다. 그리고, 이 예에서는, 절환밸브(31)를 솔레노이드밸브로 구성해서, 후술하는 제어기(34)에 의해서, 이 절환밸브(31)를 전자제어할 수 있도록 구성하고 있다. 이에 의해, 엔진회전수 등에 따라서 절환밸브(31)를 제어하면서, 상기한 서브로커암(15)의 연계모우드와 비연계모우드를 적절하게 절환할 수 있다.
그런데, 제8도에 표시한 바와 같이, 밸브(3)의 밸브스텝(6) 상단부에는 스프링리테이너(5)가 배설되고, 실린더헤드(1)쪽에는 스프링리테이너(7)가 배설되어 있으며, 이들의 스프링리테이너(5),(7) 사이에 밸브스프링(4)이 개재장착되어 있다. 이에 의해, 밸브(3)는 폐쇄방향 즉 밸브스텝(6)의 상단부쪽으로 부세되어 있다. 따라서, 메인로커암(14)도, 이 밸브스프링(4)을 통해서 캠(12)쪽으로 부세되어 있으며, 밸브스프링(4)의 부세력이 메인로커암(14)의 요동시의 복귀력으로서 작용하도록 되어 있다.
이에 대해서, 서브로커암(15)은, 연계모우드시에는 메인로커암(14)과 일체화해서 밸브스프링(4)의 부세력을 받으나, 비연계모우드시에는, 이것을 받지 않으므로, 캡(13)쪽으로 부세하는 수단을 형성해서, 서브로커암(15)을, 캡(13)에 추종할 수 있도록 할 필요가 있다. 그래서, 서브로커암(15)에는, 로스트모션기구(20)가 배설되어 있다.
이 로스트모션기구(20)는, 제8도에 표시한 바와 같이, 실린더헤드(1) 등에 배설된 로스트모션홀더(1B)와, 이 로스트모션홀더(1B)에 고정된 외부케이스(20A)와, 이 외부케이스(20A) 내부로 진퇴자재하고 또한 외부케이스(20A)로부터 이탈하지 않도록 배설된 내부케이스(20B)와, 이들의 외부케이스(20A)와 내부케이스(20B) 사이에 개재장착된 스프링(20C)과, 내부케이스(20B)의 단부에 형성된 당접부(20D)로 되어 있다. 그리고, 이 당접부(20D)에, 서브로커암(15)에 배설된 레버부(15C)가 당접하고 있으며, 로스트모션기구(20)의 스프링(20C)의 부세력에 의해서, 서브로커암(15)이 캠(13)쪽으로 압입되어서, 캠(13)에 따라서 소정의 작용을 행하게 하도록 되어 있다.
또한, 로스트모션스프링(20C)의 탄성력은, 서브로커암(15)에 작용하는 관성력에 대항할 수 있도록 설정되어 있다. 즉, 서브로커암(15)에 작용하는 관성력이 제10도에 곡선 a2로 표시할 것 같으면, 로스트모션스프링(20C)의 탄성력은 이것에 대응해서, 예를들면, 제10도에 곡선(b2)으로 표시한 바와 같이 비교적 작은 것으로 설정할 수 있다.
그리고, 이 밸브구동계(10)에서는, 저속용롤러(18)가 고속용롤러(19)보다도 경량인 재료로 형성되어 있다. 즉, 고속용롤러(19)가 일반적인 철계열의 금속재료 등으로 형성되는 데에 대해서, 저속용롤러(18)는, 세라믹등의 경량이고 또한 소요되는 내마모성을 가진 재료로 형성되어 있다.
그런데, 메인로커암(14)의 밸브(2),(3)와의 밸브클리어런스(즉, 비연계모우드시에, 메인로커암(14)이 저속캠(12)을 통해서 구동될 때의 메인로커암(14)의 밸브(2),(3)와의 밸브클리어런스)는, HLA(81)에 의해서 자동조정되도록 되어 있다. 그러나, 연계모우드시에, 메인로커암(14)이 서브로커암(15)과 일체적으로 운동할 때의 밸브클리어런스는, 비연계모우드시의 것과는 상이하므로, 무엇인가의 수단에 의해서 연계모우드시(즉, 고속시)의 밸브클리어런스를 조정할 수 있도록 하고 싶다. 또한, 여기서 고려하고 있는 밸브클리어런스의 조정이란, 주로 장착시의 초기조정이란 것이다.
그래서, 이 밸브구동계구조에서는, 고속용롤러(19)로서 외경이 다른 것을 복수종류 준비해두고, 연계모우드시에 메인로커암(14)의 밸브클리어런스가 적절하게 되도록, 적절한 외경의 것을 선택해서, 제8도에 표시한 바와 같이, 서브로커암(15)에 고속용롤러(19)를 장착하도록 하고 있다.
또, HLA(81)은, 제24도에 표시한 바와 같이, 보디(81A) 내부에 플런저(81B)를 내장하고 있다. 플런저(81B)와 보디(81A) 사이에는 고압실(81G)이 형성되어 있으며, 이 고압실(81G)의 내부에는 플런저(81B)를 보디(81A)로부터 이격하는 방향으로 부세하는 스프링(81J)이 개재장착되어 있다.
플런저(81B)의 선단부에는, 플런저캡(81D)이 당접되어 있으며, 보디(81A)의 하단부로부터 플런저캡(81D)의 선단부까지를 잇는 HLA(81)의 축길이가, 스프링(81J)의 부세력에 의해 확대할 수 있도록 되어 있다. 또한, 플런저캡(81D)은, 플런저캡리테이너(81E)에 유지되어서 보디(81A)로부터 빠지지 않도록 구비되어 있다.
또, 플런저(81B)의 내부에는, 리저어브실(81F)이 형성되어 있으며, 이 리저어브실(81F)에는, 도시하지 않는 오일통로(작동액체공급로)를 통해서, 작동액체로서의 작동오일을 공급하도록 되어 있다. 또, 리저어브실(81F)의 하부(플런저(81B)의 기단부)에는, 고압실(81G)로 통하는 구멍(81L)이 형성되어 있다.
또, 이 구멍(81L)을 폐쇄하도록, 체크밸브기구(81C)가 구비되어 있다. 이 체크밸브기구(81C)에는, 체크밸브리테이너(81I)의 내부에, 체크밸브볼(81H)을 구비해서 구성되어 있다. 이 체크밸브볼(81H)은, 구멍(81L)을 폐색하기 위하여, 체크밸브스프링(81K)에 의해 구멍(81L)에 당접되어 있다.
이 체크밸브기구(81C)에서는, 리저어브실(81F)에 작동오일이 공급되어서 압력이 상승하면, 체크밸브볼(81H)이 체크밸브스프링(81K)에 대항해서 구동되어서, 구멍(81L)이 개통하고, 고압실(81G)에 작동오일이 공급되어 유지되도록 되어 있다. 따라서, HLA(81)의 축길이가 스프링(81J)의 부세력에 의해 확대하면, 리저어브실(81F)의 작동오일 압력이 상승해서 체크밸브기구(81C)를 통해서 고압실(81G)에 작동오일이 공급되어 고압실(81G) 내부의 유압이 유지되도록 되어 있다.
이와 같은 HLA(81)은, 클리어런스 조정할려고하는 2개부재(이 예에서는 메인로커암(14)과 밸브(2),(3))의 한쪽의 부재에, 보디(81A)쪽을 매설고정해서 플런저캡(81D)쪽을 가동하게 하거나, 플런저캡(81D)쪽을 매설고정해서 보디(81A)쪽을 가동하게 하거나의 어느하나에 의해 배설되어서, 가동하는 플런저캡(81D)의 선단부 또는 보디(81A)의 기단부 등을 다른쪽의 부재에 당접시키도록 설치된다.
이 실시예의 밸브구동계에서는, HLA(81)은, 메인로커암(14)의 HLA장착구멍(14B), (14C)에, 플런저캡(81D)쪽을 매설고정해서 보디(81A)쪽을 가동하게 하도록 설치되어 있다. 즉, HLA(81)은, 이와같은 장착구멍(14B),(14C)에, 아래쪽으로 보디(81A)쪽의 일부를 돌출시키도록 장착되어 있다.
따라서, 메인로커암(14)과 밸브(2),(3) 사이의 클리어런스가 확대하면, 스프링(81J)의 부세력에 의해 보디(81A)의 일부가 바깥쪽으로 돌출해서 HLA(81)의 축길이가 확대하면서, 메인로커암(14)과 밸브(2),(3)의 클리어런스를 조정하도록 되어 있다.
이때, 체크밸브기구(81C)를 통해서 고압실(81G)내부의 유압이 유지되고, 클리어런스 조정후에도, 스윙암(80)과 메인로커암(14)의 사이가 소정의 압압력 상태로 유지되어, 밸브클리어런스상태가 안정적으로 유지되도록 되어 있다.
다음에, 실린더휴식기구를 구비한 가변밸브타이밍기구 부착밸브구동계구조(9)에 대해서 설명하면, 이 실시예에서는, 밸브구동계(9)에도, 제15도에 표시한 바와 같이, 흡기밸브 또는 배기밸브(이후, 단순히 밸브라 칭함)가 2개 짝으로 되어서 구비되어 있으며, 이들 밸브(2),(3)를 개폐구동하기 위하여, 밸브구동계(10)가 구성된다.
이 밸브구동계(9)는, 상기한 밸브구동계(10)에, 실린더휴식기능을 추가한 것이며, 엔진(8)의 크랭크샤프트의 회전에 대응해서 회동하는 캡(12),(13)과, 이들 캡(12),(13)에 의해서 구동되는 로커암(26),(15)을 구비하고 있으나, 이들 로커암(26),(15)은 다같이 밸브(2),(3)에는 당접하지 않고 이 밸브(2),(3)의 개폐구동에 간접적으로 관계되는 서브로커암이다. 그리고, 이들 서브로커암(26),(15)외에, 밸브(2),(3)의 스템단부에 당접하여 밸브(2),(3)의 개폐구동에 직접 관계되는 메인로커암(24)이 배설되어 있다.
캠(12),(13)은, 상기한 밸브구동계와 마찬가지로, 모두 엔진(8)의 클랭크샤프트의 회전에 연동해서 회전하는 캠샤프트(11)에 배설되어 있고, 이 가운데캠(12)은, 저속시 밸브타이밍용의 캠프로필을 구비한 저속용캠이며, 캠(13)은, 고속시 밸브타이밍용의 캠프로필을 구비한 고속용캠이다.
메인로커암(24)은, 제16도, 제21도에 표시한 바와 같이, 로커샤프트(16)가 일체적으로 배설되어 있다. 또, 이 로커샤프트(16)는, 제3도에 표시한 바와 같이, 실린더헤드(1)의 상부에 배설된 캠홀더(23)와 이 캠홀더(23)를 덮도록 배설된 캠캡(25)과의 사이에, 캠샤프트(11)의 축심과 평행으로 배설되어 있다. 그리고, 이 로커샤프트(16)는, 엔진(8)의 실린더헤드(1)등에 배설된 베어링부(1A)에 회동지지되어 있으며, 메인로커암(24)은, 로커샤프트(16)를 중심으로 선회할 수 있도록 되어 있다.
이 메인로커암(24)에는, 그 요동단부(24A)에, 스크류장착부(24B),(24C)가 형성되어 있으며, 이 장착부(24B),(24C)에, 밸브(2),(3)의 스텝단부에 당접하는 조절나사(21),(22)가 맞죄어져 장착된다.
서브로커암(26),(15)은, 모두 롤러가 붙어있는 로커암이며, 서브로커암(26)은, 제16도에 표시한 바와 같이, 그 통형상베이스부(26B)에 있어서, 로커샤프트(16)(즉, 메인로커암(24))에 대해서 회전할 수 있도록 축받침되어 있으며, 그 요동단부(26A)에, 제15도, 제16도, 제18도, 제19도에 표시한 바와 같이, 저속용캠(12)에 당접할 수 있는 저속용롤러(18)가 구비되어 있다. 이 저속용롤러(18)는, 요동단부(26A)에 축받침된 축(18A)에 롤러베어링(18B)을 개재해서 원활하게 회동할 수 있도록 회동지지되어 있다.
한편, 서브로커암(15)은, 상기한 것과 거의 마찬가지로 구성되어 있으며, 제16도에 표시한 바와 같이, 그 통형상베이스부(15B)에 있어서, 로커샤프트(16)(즉, 메인로커암(24))에 대해서 회전할 수 있도록 축받침되어 있으며, 그 요동단부(15A)에, 고속용캠(13)에 당접할 수 있는 고속용롤러(19)를 구비하고 있다. 이 고속용롤러(19)도, 제15도~제17도 및 제19도, 제20도에 표시한 바와 같이, 서브로커암(15)의 요동단부(15A)에 축받침된 축(19a)에 롤러베어링(19B)을 개재해서 원활하게 회동할 수 있도록 회동지지되어 있다.
이들 서브로커암(26),(15)과 로커샤프트(16)의 사이에는, 서브로커암(26),(15)이 로커샤프트(16)에 대해서 화전자재이고 메인로커암(24)과 연계동작하지 않는 모우드(비연계모우드)와, 서브로커암(26),(15)이 로커샤프트(16)와 일체적으로 회전해서 메인로커암(24)과 연계동작하는 모우드(연계모우드)를 절환할 수 있는 모우드절환수단으로서, 유압피스톤기구(27),(17)가 배설되어 있다.
이중 서브로커암(15)에 대해서 구비하게 되는 유압피스톤기구(17)는, 상기한 것과 거의 마찬가지로 구성된다. 즉, 제16도, 제17도에 표시한 바와 같이, 로커샤프트(16)에 형성된 피스톤실내에, 로커샤프트(16)의 직경방향으로 가동하게 배설된 피스톤(17A)을 구비하고 있다. 이 피스톤(17A)의 일단부(제16도, 제17도중의 아래쪽편 단부이며, 이하 이 단부를 기단부라 칭함)쪽의 축심부에는 오목면(17F)이 형성되어 있으며, 이 오목면(17F)과 서브로커암(15)의 통형상베이스부(15B)의 안둘레면의 사이에, 유압실(17G)이 형성되어 있다.
또, 피스톤(17A)의 기단부의 외주에는, 플랜지형상부(17H)가 형성되고, 피스톤실의 내벽에는 단차부(17I)가 형성되어 있으며, 이들의 플랜지형상부(17H)와 단차부(17I) 사이에, 스프링(17B)이 압축상태로 개재장착되어 있다. 따라서, 이 피스톤(17A)은, 스프링(17B)에 의해 기단부쪽으로 부세되어 있다.
또, 서브로커암(15)의 통형상베이스부(15B)의 소요되는 위치에는, 이 피스톤(17A)의 다른끝(제16도, 제17도 중의 위쪽편단부이며, 이하, 이 단부를 선단부라 칭함)이 진입할 수 있는 구멍(17C)이 형성되어 있다.
그리고, 상기의 유압실(17G)에는, 로커샤프트(16)의 축심부분에 형성된 오일통로(16A)로부터 작동오일이 인도되도록 되어 있으며, 유압실(17G)에 작동오일이 공급되면, 제22도에 표시한 바와 같이, 스프링(17B)의 부세력에 대항해서 피스톤(17A)이 선단부쪽으로 구동되고, 피스톤(17A)의 선단부를 구멍(17C)에 끼워드는 한편, 유압실(17G)에의 작동오일공급이 단절되면, 제16도에 표시한 바와 같이, 스프링(17B)의 부세력에 의해서 피스톤(17A)이 기단부쪽으로 구동되어, 피스톤(17A)의 선단부가 구멍(17C)으로부터 이탈하도록 되어 있다.
즉, 유압실(17G)에 작동오일이 공급되면, 피스톤(17G)의 선단부의 구멍(17C)에의 끼워넣기에 의해서, 서브로커암(15)이 로커샤프트(16)와 일체적으로 회전해서 메인로커암(24)과 연계동작하는 모우드(연계모우드)로 되고, 유압실(17G)에의 작동오일공급이 단절되면, 피스톤(17A)의 선단부의 구멍(17C)으로부터의 이탈에 의해서, 서브로커암(15)이 로커샤프트(16)에 대해서 회전자재이고, 메인로커암(24)과 연계동작하지 않는 모우드(비연계모우드)로 되도록 설정되어 있다.
또한, 오목면(17F)안의 깊숙한 곳에는, 체크볼(17J)이 구비되어 있으며, 유압실(17G) 내부의 유압이 유지되도록 되어 있다. 또, 로커샤프트(16) 및 서브로커암(15)의 통형상 베이스부(15B)에는, 유압실(17G)에의 작동오일의 일부를 외부로 누출시켜서 작동유압을 소정범위내로 조정할 수 있는 오일구멍(17D)이 형성되어 있다.
또, 서브로커암(26)에 대해서 구비하게 되는 유압피스톤기구(27)는, 제16도, 제18도에 표시한 바와 같이, 로커샤프트(16)에 형성된 피스톤실내부에, 로커샤프트(16)의 직경방향으로 가동하게 배설된 피스톤(27A)을 구비하고 있다. 이 피스톤(27A)의 일단부(제16도, 제18도중의 아래쪽편 단부이며, 이하, 이 단부를 기단부라 칭함)쪽의 축심부에는 오목부(27F)가 형성되어 있으며, 이 오목면(27F)과 서브로커암(26)의 통형상베이스부(26B)의 안둘레면의 사이에, 스프링(27B)이 압축상태로 개재장착되어 있다. 따라서, 이 피스톤(27A)은, 스프링(27B)에 의해 다른끝(제16도, 제18도중의 위쪽면 단부이며, 이하, 이 단부를 선단부라 칭함)쪽으로 부세되어 있다.
그리고, 서브로커암(26)의 통형상베이스부(26B)의 안둘레면중, 피스톤(27A)의 선단부쪽에는, 구멍(26D)이 형성되어 있으며, 이 구멍(26D)의 내벽과 피스톤(27A)의 선단부의 사이에, 유압실(27G)이 형성되어 있다.
이 구멍(26D)안에는 피스톤(27A)의 선단부가 진입할 수 있도록 되어 있으며, 또, 서브로커암(15)의 통형상베이스부(15B)의 소요되는 위치에는, 이 피스톤(27A)의 다른끝(제26도, 제17도중의 위쪽편 단부이며, 이하 이 단부를 선단부라 칭함)이 진입할 수 있는 구멍(27C)이 형성되어 있다.
그리고, 상기의 유압실(27G)에는, 로커샤프트(16)의 축심부분에 형성된 오일통로(16A)로부터 작동오일이 인도되도록 되어 있으며,
유압실(27G)에 작동오일이 공급되면, 제22도에 표시한 바와 같이, 스프링(27B)의 부세력에 대항해서 피스톤(27A)이 기단부쪽으로 구동되고, 피스톤(17A)의 선단부를 구멍(27C)으로부터 이탈해서, 한편, 유압실(27G)에의 작동오일공급이 단절되면, 제16도에 표시한 바와 같이, 스프링(27)의 부세력에 의해서 피스톤(27A)이 선단부쪽으로 구동되어, 피스톤(27A)의 선단부를 구멍(27C)에 끼워들도록 되어 있다.
즉, 유압실(27G)에 작동오일이 공급되면, 피스톤(27A)의 선단부의 구멍(27C)에의 끼워넣기에 의해서 서브로커암(26)이 로커샤프트(16)에 대해서 회전자재이고 메인로커암(24)과 연계동작하지 않는 모우드(비연계모우드)로 되고, 유압실(27G)에의 작동오일이 단절되면, 피스톤(27A)의 선단부의 구멍(27C)으로부터의 이탈에 의해서, 서브로커암(26)이 로커샤프트(16)와 일체적으로 회전해서 메인로커암(24)과 연계동작하는 모우드(연계모우드)로 되도록 설정되어 있다.
또한, 오목면(27F)안의 깊숙한 곳에도, 체크볼(27J)이 구비되어 있으며, 유압실(27G) 내부의 유압이 유지되도록 되어 있다. 또, 로커샤프트(16) 및 서브로커암(26)의 통형상 베이스부(26B)에는, 유압실(27G)에의 작동오일의 일부를 외부로 누출시켜서 작동유압을 소정범위내로 조정할 수 있는 오일구멍(27D)이 형성되어 있다.
그리고, 상기한 유압실(17G),(27G)중 유압실(17G)에의 작동오일의 공급은 실린더휴식기구를 구비하지 않는 실린더의 유압실(17G)과 거의 마찬가지로, 작동오일공급계를 통해서 행하여지도록 되어 있다. 또한, 이 작동오일공급계는, 엔진펌프와,
이 펌프에 의해서 가압된 작동오일을 소요되는 유압으로 조정하는 조압수단과, 절환밸브(제어밸브)(31)를 구비하고 있다. 이 절환밸브(31)는, 조압수단으로 조압된 작동오일을 상기의 오일통로(16A)를 통해서 유압실(17G)에 공급하는 공급상태와 공급하지 않는 공급정지상태를 절환할 수 있는 절환밸브이다. 그리고, 이 예에서는, 절환밸브(31)를 솔레노이드밸브로 구성해서, 후술하는 제어기(34)에 의해서, 이 절환밸브(31)를 전자제어할 수 있도록 구성하고 있다. 이에 의해, 엔진회전수 등에 따라서 절환밸브(31)를 제어하면서, 상기한 서브로커암(15)의 연계모우드와 비연계모우드를 적절하게 절환할 수 있다.
그런데, 제25도, 제26a도에 표시한 바와 같이, 오일통로(16A)에는, 작동오일은 절환밸브(31)만을 개재해서 유일하게 되는 유압경로로 되어 있으나, 오일통로(16B)에는 유압어시스트회로(30)를 개재해서 작동오일이 공급되도록 되어 있다.
이것은, 유압피스톤기구(27)의 피스톤(27A)을 구동하는 것은, 엔진(8)이 비교적 저속운전시이고, 상기한 바와같은 유압펌프에서는 출력이 저하해서 소요되는 유압이 확보할 수 없게 될 경우를 생각할 수 있기 때문이다. 이 대체로서, 이 유압피스톤기구(27)의 유압실(27G)에의 작동오일 공급계에는, 엔진(8)이 저속운전시에 있어서도, 작동오일의 유압을 확보할 수 있도록, 제25도, 제26a도에 표시한 바와 같은 유압어시스트회로(30)가 구비되어 있는 것이다.
이 작동오일공급계(30)는, 도시하지 않는 엔진펌프 및 조압수단과 절환밸브(31)의 사이에 설치되고, 오일펌프캠(32A)에 의해서 구동되는 어시스트유압펌프(32)와, 이 어시스트 유압펌프(32)에 의해서 가압된 작동오일을 저류하는 축압기(33)를 구비하고 있다. 그리고, 이 축압기(33)에 의해서 조압된 작동오일을 상기의 오일통로(16B)를 통해서 유압실(27G)에 공급할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 절환밸브(31)는 상기한 바와 마찬가지로 작동오일을 공급상태와 공급정지상태로 절환하는 것으로, 솔레노이드밸브로 구성되어 있으며, 제어기(34)에 의해서 전자제어되도록 되어 있다.
유압펌프(32)는, 오일통로(30A)의 도중에 형성된 실린더(32F)와, 이 실린더(32F) 내부에서 왕복운동하는 피스톤(32G)을 구비하고 있다. 실린더(32F) 내부중에, 오일통로(30A)와 연통하는 부분은, 오일룸(32D)으로 되어 있고, 이 오일룸(32D)은, 오일통로(32A)에 대해서 원웨이밸브(35A),(35B)에 의해서 칸막이되어 있다.
이들 원웨이밸브(35A),(35B)는, 도시하지 않는 엔진펌프로부터 제어밸브(31)의 방향으로만 작동오일의 이동을 허용하는 것이다. 즉, 피스톤(32G)의 왕복운동에 따라서, 오일룸(32D)이 확장하면, 원웨이밸브(35A)가 개통하는 한편에서 원웨이밸브(35B)는 폐쇄해서, 엔진펌프로부터의 작동오일이 오일룸(32D)안으로 진입하여 저장하게 된다. 다음에, 오일룸(32D)이 수축하면, 원웨이밸브(35A)가 폐쇄하는 한편에서 원웨이밸브(35B)가 개통해서, 오일룸(32D)안의 작동오일이 축압기(33)에 송출되도록 되어 있다.
피스톤(32G)은, 한편에서, 리턴스프링(32E)에 의해서 오일룸(32D)을 수축하는 쪽으로 부세되면서, 다른쪽에서, 구동용피스톤(32B) 및 스프링(32C)에 의해서 오일룸(32D)을 확장하는 쪽으로 규제되어 있다. 이에 의해, 오일펌프캠(32A)이 회전하면, 구동용피스톤(32B)이 왕복운동해서, 구동용피스톤(32B) 및 스프링(32C)을 개재해서, 피스톤(32G)이 왕복구동되도록 되어 있다.
또한, 축압기(33)에는, 축압기(33)의 내압을 일정한도내로 억제하는 조압수단으로서의 릴리프밸브(36)가 설치되어 있다.
따라서, 엔진(8)의 저속운전시에도 작동오일의 유압을 확보할 수 있고, 이에 의해, 엔진회전수 등에 따라서 절환밸브(31),(31)을 제어하면서, 상기한 서브로커암(15),(26)의 연계모우드와 비연계모우드를 적절하게 절환할 수 있도록 되어 있다.
또한, 제27도는, 이 어시스트유압펌프(32)에 의한 유압상승을 캠(32A)의 산의 수에 따라서 표시한 것이며, 횡측은 오일팬 오일온도, 종축은 실린더휴식기구의 작동에 필요한 유압을 표시하고 있다. 그리고, 도시한 바와 같이, 오일온도의 상승에 의한 오일의 점도저하에서 펌프출력이 저하되므로, 넓은 오일온도영역에서 사용할 수 있도록, 본 실시예에서는 오일펌프캠(32A)로서 캠이 2개의 산의 타이프를 사용하고 있다.
또한, 제17도에 표시한 바와 같이, 밸브(3)의 밸브스템(6)의 상단부에는, 스프링리테이너(5)가 배설되고, 실린더헤드(1)쪽에는, 스프링리테이너가 배설되어 있으며, 이들 스프링리테이너(5),(7)의 사이에 밸브스프링(4)이 개재장착되어 있다. 이에 의해, 밸브(3)는 폐쇄방향 즉, 밸브스템(6)의 상단부쪽으로 부세되어 있다. 따라서, 메인로커암(14)도, 이 밸브스프링(4)을 통해서 캠(12)쪽으로 부세되어 있으며, 밸브스프링(4)의 부세력이 메인로커암(14)의 요동시의 복귀력으로서 작용하도록 되어 있다.
또, 서브로커암(26),(15)을, 캠(12),(13)에 추종시키기 위하여, 상기한 것과 마찬가지인 로스트모션기구(20)이 배설되어 있다. 특히, 여기서는, 저속용의 서브로커암(26)에도 고속용의 서브로커암(15)에도 동일한 로스트모션기구(20)이 설치되어 있다. 이점에 대해서는, 뒤에 상세히 설명한다.
그런데, 메인로커암(24)의 밸브(2),(3)와의 밸브클리어런스(즉, 메인로커암(24)이 저속용의 서브로커암(26)과 연계해서 구동될 때의 메인로커암(24)과 밸브(2),(3)와의 밸브클리어런스)는, 조절나사(21),(22)에 의해서 조정할 수 있다. 그러나, 고속용의 서브로커암(15)과 연계하는 연계모우드시에, 메인로커암(24)이 서브로커암(15)과 일체적으로 운동할 때의 밸브클리어런스는, 역시 저속용의 서브로커암(26)과 연계하는 모우드시의 것과는 다르다.
그래서, 상기한 메인로커암(14)의 경우와 마찬가지로, 고속용로러(19)로서 외경이 다른 것을 복수종류 준비해두고, 연계모우드시에 메인로커암(24)의 밸브클리어런스가 적절하게 되도록, 적절한 외경의 것을 선택해서, 제12도에 표시한 바와 같이, 서브로커암(15)에 고속용롤러(19)를 장착하도록 하고 있다.
그리고, 이 밸브구동계(9)에 있어서도, 저속용롤러(18)가 고속용롤러(19)보다도 경량인 재료로 형성되어 있다. 즉, 고속용롤러(19)가 일반적인 철계열의 금속재료 등으로 형성되는 데에 대해서, 저속용롤러(18)는, 세라믹등의 경량이고, 또한 소요의 내마모성을 가진 재료로 형성되어 있다.
이와같은 실린더 휴식기구를 구비한 가변밸브타이밍기구 부착밸브구동계(9)가 V형 엔진(8)의 좌측뱅크(8A)의 각 실린더에 구비되어 있다.
그런데, 저속용의 서브로커암(26)에도 고속용의 서브로커암(15)에도 동일한 로스트모션기구(20)를 설치하는 것은, 이하의 이유에 의한다.
상기한 바와 같이, 서브로커암(26),(15)중에, 저속용의 서브로커암(26)의 로스트모션기구(20)은, 밸브의 구동모우드가 고속용구동모우드로 절환된 다음의 고속회전영역에서 로스트모션작용을 요구하게 되나, 이 저속용의 서브로커암(26)에 작용하는 관성력은, 속도에 따라서 크게 되고, 또 저속용캠(12)의 밸브개방각도가 좁은 캠프로필에 기인하더라도 크게 된다. 이 때문에, 일반적으로는, 로스트모션기구(20)의 로스트모션스프링(20C)의 탄성력도 이것을 커버할 수 있도록 크게 설정할 필요가 있다.
즉, 일반적으로는, 저속용서브로커암(26)의 관성력(제10도의 곡선 a1 참조)은, 고속용서브로커암(15)의 관성력(제10도의 a2 참조)에 비해서 크게 되고, 각각의 최저한 요구되는 로스트모션탄성력도 저속용의 것(제10도의 곡선 b1 참조)은, 고속용의 것(제10도의 곡선 b2 참조)보다도 큰 것이 요구된다.
그러나, 이 서브로커암(26)에 배설된 저속용롤러(16)는, 고속용의 서브로커암(15)에 배설된 고속용롤러(19)보다도 경량인 재료로 구성되어 있으므로, 이분만큼 서브로커암(26)의 중량이 저감되어서, 서브로커암(26)의 관성력이 저감한다. 즉, 이 서브로커암(26)에서는, 저속용롤러(18)의 경량분만큼 관성력이 저감해서, 제10도에 있어서의 곡선 a3과 같은 관성력특성으로 된다.
따라서, 저속용의 서브로커암(26)에 최저한 요구되는 로스트모션탄성력은, 제10도중에 직선 b3으로 표시한 바와 같이 되고, 종래의 것(제10도의 직선 b1 참조)보다도 작게 되어서, 고속용의 것(제10도의 직선 b 참조)에 가까운 것으로 된다.
이 때문에, 이 직선 b3으로 표시한 바와 같은 특성의 로스트모션스프링을 고속용의 서브로커암(15)에 설정하더라도, 고속쪽에 가해지는 로스트모션탄성력의 과잉분은 극히 사소한 것으로 된다. 따라서, 저속용의 서브로커암(26)에도 고속용의 서브로커암(15)에도 동일한 로스트모션기구(20)를 설치하더라도, 큰 손실을 초래하는 일은 없다.
오히려, 이와 같이 양 서브로커암(15),(26)에 동일한 로스트모션기구(20),(20)를 각각 설치하므로서, 부품의 공용화에 의한 코스트저감이나, 로스트모션기구(20)의 잘못된 장착(착오짜맞춤)의 회피 등의 큰 이점을 기대할 수 있다.
본 발명의 제1실시예로서의 차량용 내연기관의 구조는, 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 예를들면 다음과 같이 작용한다.
먼저, 엔진(8)의 저속운전시에는, 앞쪽의 뱅크(8A)에서는, 밸브구동계(9)의 실린더 휴식기구가 작동해서, 엔진(8)이 실린더휴식하고, 한쪽의 뒷편의 뱅크(8B)에서는, 밸브구동계(10)가 저속용으로 동작한다.
즉, 저속운전시에 앞쪽의 뱅크(8A)에서는, 제16도에 표시한 유압피스톤기구(17),(27)중에, 유압피스톤기구(17)에서는 유압실(17G)에의 작동오일이 공급되지 않고, 피스톤(17A)이 선단부의 구멍(17C)으로부터 이탈하고 있는 상태로 된다. 이에 의해 서브로커암(15)은 로커샤프트(16)에 대해서 회전자재이고 메인로커암(24)과 연계동작하지 않는 모우드로 된다. 또, 유압피스톤기구(27)에서는, 유압실(27F)에 작동오일이 공급되어, 피스톤(27A)이 선단부의 구멍(27C)으로부터 이탈한다. 이에 의해 서브로커암(15)은 로커샤프트(16)에 대해서 회전자재이고 메인로커암(24)과 연계동작하지 않는 모우드로 된다. 따라서, 메인로커암(24)은 구동되지 않게 되어서, 앞쪽의 뱅크(8A)는 밸브(2),(3)가 개폐구동 되지 않는 실린더휴식상태로 된다.
또, 뒤쪽의 뱅크(8B)에서는, 제7도에 표시한 유압피스톤기구(17)에 유압이 공급되지 않으므로, 스프링(17B)의 부세력에 의해서 피스톤(17A)이 기단부쪽으로 구동된다. 이에 의해, 피스톤(17A)의 선단부의 구멍(17C)으로부터 이탈해서, 서브로커암(15)은 로커샤프트(16)에 대해서 회전자재이고 메인로커암(24)과 연계동작하지 않는 모우드로 된다. 따라서, 뒤쪽의 뱅크(8B)는, 저속용캠(12)의 캠프로필에 의해 메인로커암(14)이 동작하고, 저속용의 밸브타이밍에 의해서 밸브(2),(3)가 개폐구동된다.
이와같이 저속운전시에는, 앞쪽의 뱅크(8A)에서는 각 실린더가 실린더휴식하고, 뒤쪽의 뱅크(8B)에서는 저속용의 밸브타이밍에 의해서 운전되므로, 연비가 대폭적으로 향상된다.
다음에, 엔진(8)의 중속운전시에 대해서 설명하면, 이때는, 좌우양쪽에 뱅크(8A),(8B)의 밸브구동계(9),(10)가 저속용의 밸브타이밍에 의해서 동작한다. 즉, 중속운전시에는, 앞쪽의 뱅크(8A)의 유압피스톤기구(17),(27)중의, 유압피스톤기구(17)에서는 저속운전시와 마찬가지로, 유압실(17G)에의 작동오일이 공급되지 않고, 서브로커암(15)은 로커샤프트(16)에 대해서 회전자재이고 메인로커암(24)과 연계동작하지 않는 모우드로 된다. 한편, 유압피스톤기구(27)에서는, 유압실(27G)에도 작동오일이 공급되지 않고, 피스톤(27A)이 리턴스프링(27B)의 부세력에 의해서 선단부의 구멍(27C)에 끼워넣어진다. 이에 의해 서브로커암(26)이 로커샤프트(16)와 일체가 되고, 메인로커암(24)과 연계동작하는 모우드로 된다. 따라서, 앞쪽의 뱅크(8A)는 저속용캠(12)의 캠프로필에 의해 서브로커암(26) 및 메인로커암(24)이 연계동작하고, 저속용의 밸브타이밍에 의해 밸브(2),(3)가 개폐구동된다.
또, 뒤쪽의 뱅크(8B)에서는, 저속운전시와 마찬가지로 유압피스톤기구(17)에 유압이 공급되지 않으므로, 저속용캠(12)의 캠프로필에 의해 메인로커암(14)이 동작하고, 저속용의 밸브타이밍에 의해서 밸브(2),(3)가 개폐구동된다.
이와같이 중속운전시에는, 좌우 양쪽의 뱅크(8A),(8B)에서 밸브구동계(9),(10)가 저속용의 밸브타이밍에 의해서 동작하므로 소용의 출력과 저연비를 양립시킬 수 있다.
다음에, 엔진(8)의 고속운전시에 대해서 설명하면, 이때는 좌우양쪽의 뱅크(8A),(8B)의 밸브구동계(9),(10)는 고속용의 밸브타이밍에 의해서 동작한다. 즉, 앞쪽의 뱅크(8A)의 유압피스톤기구(17),(27)중의, 유압피스톤기구(17)에 유압실(17G)에의 작동오일이 공급되어, 피스톤(17A)을 선단부의 구멍(17C)으로 끼워넣는다. 이에 의해 서브로커암(15)은 로커샤프트(16)와 연결해서, 메인로커암(24)과 연계동작하는 모우드로 되고, 저속용의 서브로커암(26)이 로커샤프트(16)에 대해서 회전자재이고 메인로커암(24)과 연계동작하지 않는 모우드(비연계모우드)로 된다.
따라서, 앞쪽의 뱅크(8A)는 고속용캠(13)의 캠프로필에 의해 서브로커암(15) 및 메인로커암(24)이 연계동작하고, 밸브(2),(3)는 고속용의 밸브타이밍에 의해서 개폐구동된다.
또, 뒤쪽의 뱅크(8B)의 유압피스톤기구(17)에 있어서도 유압실(17G)에 작동오일이 공급되어, 피스톤(17A)을 선단부의 구멍(17C)으로 끼워넣는다. 이에 의해, 서브로커암(15)이 로커샤프트(16)와 연결해서, 메인로커암(24)과 연계동작하는 모우드로 된다. 따라서, 뒤쪽의 뱅크(8B)에 대해서도, 고속용캠(13)의 캠프로필에 의해 서브로커암(15) 및 메인로커암(14)이 연계동작하고, 밸브(2),(3)는 고속용의 밸브타이밍에 의해서 개폐구동된다.
그리고 이와같이 고속운전시에는, 좌우 양쪽의 뱅크(8A),(8B)에서 밸브구동계(9),(10)가 고속용의 밸브타이밍에 의해서 구동하므로 더욱 출력을 얻을 수 있다.
이와같이, 본 장치에서는 엔진(8)의 운전상태에 의해서 각 뱅크(8A),(8B)의 밸브타이밍을 변경할 수 있으므로, 엔진의 운전상태에 따라서 고출력과 저연비를 양립시킬 수 있다.
또, 엔진(8)의 저속운전시에는, 앞쪽의 뱅크(8A)에서는 각 실린더가 실린더휴식하고, 뒤쪽의 뱅크(8B)에서는 저속용의 밸브타이밍에 의해서 운전되므로, 뱅크(8A)쪽에서는 배기가스가 배출되지 않고, 배기매니폴드(53) 내부의 온도가 하강한다.
한편, 뱅크(8B)쪽에서는, 주행풍이나 라디에이터 냉각용 휀에 의한 바람이 배기매니폴드(54)에 거의 닿지 않고, 배기매니폴드(54) 내부의 배기가스는 고온의 상태에서 촉매변환기(51)로 유입하므로, 촉매변환기(51)가 고온으로 유지되고, 촉매변환기(51)의 정화성능이 유지된다.
즉, 뱅크(8B)쪽으로부터 배출된 고온의 배기가스에 의해 촉매변환기(51)에 유입하는 배기가스의 온도저하가 억제되어, 촉매변환기(51)의 정화효율을 저하시키는 일없이, 배기가스가 충분히 정화된다.
또, 엔진(8)의 중속운전시에는, 좌우 양쪽의 뱅크(8A),(8B)가 저속용의 밸브타이밍에 의해서 동작하므로, 각 뱅크(8A),(8B)로부터 배출된 배기가스는 배기매니폴드(53),(54)를 통해서 고온의 상태에서 촉매변환기(51)로 유입한다. 따라서, 촉매변환기(51)가 고온으로 유지되므로, 촉매변환기(51)의 정화성능이 유지된다. 즉, 배기가스는 촉매변환기(51)에 의해 효율좋게 정화된다.
또, 엔진(8)의 고속운전시에는, 각 뱅크(8A),(8B)로부터 배출된 배기가스는 배기매니폴드(53),(54)를 통해서 고온의 상태에서 촉매변환기(51)로 유입된다. 따라서, 중속운전시와, 마찬가지로, 촉매변환기(51)가 고온으로 유지되므로, 촉매변환기(51)의 정화성능이 유지된다. 즉, 배기가스는 촉매변환기(51)에 의해 효율좋게 정화된다.
이와같이, 본 발명의 실린더휴식기구부착엔진의 차량탑재구조에서는, 일부의 실린더를 실린더휴식시켜도, 실린더휴식하고 있지 않는 실린더가 주행풍이나 라디에이터 냉각용 휀에 의한 바람이 거의 닿지 않으므로, 배기가스의 온도가 저하하지 않고, 촉매변환기의 정화효율을 유지할 수 있다.
그리고, 이에 의해 엔진의 운전상태에 관계없이, 배기가스의 정화가 충분히 행하여진다.
또, 이와같은 V형 엔진(8)에서는, 실린더휴식기구를 구비한 뱅크(8A)쪽이, 실린더휴식기구를 구비하고 있지 않는 뱅크(8B)보다도 구조가 복잡하게 되고, 정비하는 빈도도 높아지는 것을 생각할 수 있으나, 본 실시예에서는, 서지탱크(37A)를 V형엔진(8)의 실린더휴식기구를 구비하고 있지 않는 뱅크(8B)의 상부에 설치하므로서, 상기한 실린더휴식기구를 구비한 밸브구동계(9)의 정비성이 유지된다.
즉, 실린더휴식기구를 구비한 밸브구동계(9)의 위쪽에는, 서지탱크(37A)등의 흡기계부품이 배설되어 있지 않기 때문에, 로커커버(9A)를 실린더헤드(1)로부터 분리하므로서, 점검, 정비할 수 있고, 이에 의해, 실린더휴식기구를 구비한 밸브구동계(9)의 정비성이 양호하게 유지된다.
또, 서지탱크(37A)는, 실런더휴식기구를 구비하고 있지 않는 뱅크(8B)의 위쪽에 오버행해서 설치되고 있으며, 각 뱅크(8A),(8B)의 흡기포트(37C)에 접속된 흡기관(37B)은, 엔진(8)의 위쪽에서 차량후방쪽으로 굴곡해서 서지탱크(37A)에 접속되어 있으므로, 흡기관(37B)의 길이를 충분히 확보할 수 있다.
또, 실린더휴식기구를 구비하지 않는 밸브구동계(10)에 있어서도, 가변밸브타이밍기구에서는 특히 밸브클리어런스정밀도가 엄하게 요구된다. 이 밸브구동계(10)의 위쪽에는, 흡기계(37)의 부품이 배설되어 있으나, 이 밸브구동계(10)의 메인로커암(14)에 HLA(81)을 결합하므로서, 밸브클리어런스가 자동조정된다. 따라서, 이 밸브구동계(10)에 대해서는 밸브클리어런스에 관한 점검, 정비를 불필요하게 할 수 있고, 밸브구동계(10)의 위쪽으로 흡기계부품이 배설되는데 따른 정비성에의 영향을 극력 작게 할 수 있다.
그리고, 이와같이 밸브구동계(10)에만 HLA(81)을 사용하고, 정비성이 양호한 밸브구동계(9)에는 비교적 값싼 조절나사(21),(22)를 사용하므로서 코스트나 엔진의 개발공수를 저감할 수 있다.
또, 각 뱅크(8A),(8B)의 흡기포트(37C)에 접속된 흡기관(37B)은, 엔진(8)의 위쪽에서 차량후방쪽으로 굴곡해서 서지탱크(37A)에 접속되어 있으므로, 흡기관(37B)의 길이를 충분히 확보할 수 있다.
또, 본 장치에서는, 좌측뱅크(8A)와 우측뱅크(8B)에서 상이한 밸브구동계(9),(10)를 배설하고 있으나, 각각의 뱅크(8A),(8B)에서는, 각 실린더는 동일한 밸브구동계로 되어 있으므로, 각 실린더헤드(1)의 밸브구동계(9),(10)의 구성부품을 각 뱅크마다 각 실린더에서 동일하게 할 수 있다. 이에의해, 이들 밸브구동계(9),(10)의 구성부품을 실린더헤드(1)에 결합할때에, 각 뱅크에서는, 실린더마다 상이한 부품을 결합할 일이 없어지고, 부품의 장착착오를 방지할 수 있다.
특히, 이와같이 복수의 실린더열을 가진 엔진에서는, 엔진(8)의 조립시에, 각 실린더열마다 실린더헤드(1)를 어셈블리화해서 관리할 수 있다. 즉, 이 실린더휴식기구부착 가변밸브타이밍기구를 좌측뱅크(8A)에서 실린더헤드(1)의 밸브구동계(9)에 결합해서 어셈블리화하고, 마찬가지로, 뒤쪽의 뱅크(8B)에 있어서도 실린더휴식기구없는 가변밸브타이밍기구를 실린더헤드(1)의 밸브구동계(10)에 결합하여 어셈블리화해서, 이들의 실린더헤드 어셈블리를 실린더블록에 장착하도록 할 수 있다.
그리고, 각 실린더헤드어셈블리의 조립시에는, 각 실린더의 밸브구동계(9),(10)가 동일한 것(밸브구동계(9) 또는 밸브구동계(10))로 설정되므로, 상기한 바와 같이 부품의 장착착오를 확실하게 방지할 수 있다.
이와같이 어셈블리화된 실린더헤드(1)를 실린더블록에 결합하므로서, 상기한 바와 같은 복수의 가변밸브타이밍기구(9),(10)를 가진 엔진(8)의 조립작업이 용이하게 되어, 작업성이 향상된다. 또, 가변밸브타이밍기구(9),(10)를 가진 엔진(8)의 조립작업이 용이하게 되어, 작업성이 향상된다. 또, 가변밸브타이밍기구(9),(10)가 결합된 실린더헤드(1)를, 어셈블리상태마다 부품관리하므로서, 재고의 관리도 용이하게 된다.
또, 본 실시예와 같이, 실린더휴식기구없는 가변밸브타이밍기구(10)에 비해서 구조가 복잡한 실린더휴식기구부착 가변밸브타이밍기구(9)를, 차량의 앞쪽의 뱅크(제2도의 좌측뱅크)(8A)에 배설하는데 있어서도, 실린더휴식기구부착의 뱅크(8A)를 비교적 정비하기 쉽게 되어, 차량탑재후의 엔진(8)의 정비성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1실시예에서는, 밸브구동기구로서, 실린더휴식기구가 없는 가변밸브타이밍기구와 실린더휴식기구부착 가변밸브타이밍기구의 2종류에 대해서 설명하고 있으나, 본 장치의 밸브구동기구는 이 2종류에 한정되는 것은 아니고, 밸브구동기구의 특성이, 복수의 실린더열을 가진 엔진의 각 실린더열마다 상이하게 되어 있고, 각 실린더열내에서 동일한 밸브구동기구라면 된다.
또, 제1실시예에서는, 뱅크(8B)쪽의 메인로커암(14)의 요동단부(14A)에 HLA(81)을 배설해서 정비성을 향상시키고 있으나, 이 요동단부(14)에 나사장착부(14B),(14C)를 형성해서, 이 장착부(14B),(14C)에 밸브(2),(3)의 스템단부에 당접하는 조절나사(21),(22)를 맞죄어서 장착해도 된다.
제2실시예는, 상기한 바와 같은 실린더휴식기구없는 것과 실린더휴식기구 붙어 있는 것과의 가변밸브타이밍기구의 조합 이외의 차량용 내연기관의 구조의 일예를 표시한 것이다.
이 제2실시예에의 차량용 내연기관의 구조는, 제28도 (a),(b)에 표시한 바와 같이, 엔진(8)의 각 뱅크(8A),(8B)에 각각 실린더휴식기구 없는 가변밸브타이밍기구(10),(10')를 배설하고, 각 가변밸브타이밍기구(10),(10')의 특성이 상이하도록 설정하고 있다.
이 가변밸브타이밍기구(10')는, 상기한 실린더휴식기구없는 가변밸브타이밍기구(10)과 거의 마찬가지로 구성되어 있으며, 예를들면 저속용캠(12)이나 고속용캠(13)의 캠프로필 등을 다르게 하고 있는 것이다. 이에 의해, 뱅크(8A)와 뱅크(8B)에서는 다른 밸브타이밍에 의해서 밸브(2),(3)가 구동되도록 되어 있다.
그리고, 이들 가변밸브타이밍기구(10),(10')중 그 위쪽에 흡기관(37B)를 오버행된 기구(10')의 메인로커암(14)에는, 상기한 제1실시예와 마찬가지로, 그 요동단부(24A)에, 장착구멍(14B),(14C)이 형성되어 있으며, 이 장착구멍(14B),(14C)에, 밸브(2),(3)의 스템단부에 당접하는 HLA(81)이 장착된다.
또, 제29도에 표시한 바와 같이, 위쪽에 흡기관(37B)을 오버행되지 않는 가변밸브타이밍기구(10)의 메인로커암(24)에서는, 제1실시예와 마찬가지로 밸브클리어런스의 조정수단으로서, 조절나사(21),(22)가 사용되고 있다.
본 발명의 제2실시예로서의 차량용내연기관의 구조는, 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 제1실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또, 한쪽의 뱅크, 예를들면 뱅크(8A)에 실린더휴식기구없는 가변밸브타이밍기구(10)를 배설해서, 다른쪽의 뱅크(8B)에는 통상적인(밸브타이밍이 일정한) 밸브구동기구를 배설하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우는, 예를 들면 엔진(8)의 저속운전시에는, 뱅크(8A)의 밸브(2),(3)는 저속용의 캠(12)에 의해서 구동되고, 고속운전시에는, 고속용의 캠(12)에 의해서 구동되도록 되어 있으며, 뱅크(8B)에서는, 엔진의 운전상태에 관계없이 일정한 밸브타이밍에 의해서 밸브(2),(3)가 구동되도록 되어 있다.
이와 마찬가지로, 한쪽의 뱅크, 예를들면 뱅크(8A)에 실린더휴식기구 부착의 가변밸브타이밍기구(9)를 배설해서, 다른쪽의 뱅크(8B)에 통상적인 밸브구동기구를 배설해도 된다. 이 경우, 예를들면 뱅크(8A)는, 저속운전시에는 실린더휴식하고 있고, 중속운전시에는 저속용의 캠(12)에 의해서 밸브(2),(3)가 구동되고, 고속운전시에는 고속용의 캠(13)에 의해서 밸브(2),(3)가 구동된다. 한편 뱅크(8B)에서는, 엔진의 운전상태에 관계없이 일정한 밸브타이밍에 의해서 밸브(2),(3)가 구동된다.
또, 뱅크(8A)와 뱅크(8B)에 각각 통상적인 밸브구동기구를 배설하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우, 각 뱅크(8A),(8B)의 밸브구동기구는 특성을 달리해서 배설되어 있다. 예를들면, 뱅크(8A)와 뱅크(8B)에서 캠프로필을 달리하므로서, 뱅크(8A)와 뱅크(8B)에서는 다른 밸브타이밍에 의해서 밸브(2),(3)를 구동하도록 되어 있다.
또, 위쪽의 흡기관(37B)을 오버행된 뱅크(8B)에도 실린더휴식기구부착의 가변밸브타이밍 기구를 배설하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우의 밸브구동계에도, 제30도에 표시한 바와 같이, 메인로커암(24)에 밸브클리어런스의 조정수단으로서, HLA(81)이 장착되어 있다. 또한, 제30도의 Q-Q 단면도는, 제6도(b)와 마찬가지로 되어있다.
이 HLA(81)은, 제1실시예와 마찬가지로, 메인로커암(24)의 HLA장착구멍(24'B),(24'C)에, 플런저캡(81D)쪽을 매설고정해서 보디(81A)쪽을 가동하게 하도록 설치되어 있다. 즉, HLA(81)은, 이와같은 장착구멍(24'B),(24C)에, 아래쪽으로 보디(81A)쪽의 일부를 돌출시키도록 장착되어 있다.
이에 의해, 역시 이 밸브구동계의 밸브클리어런스의 조정이 불필요하게 되어, 실린더휴식기구를 구비한 밸브구동계의 정비성이 유지된다.
또, 본 실시예의 각 뱅크(8A),(8B)에 있어서의 밸브구동기구는, 상기한 것에 한정되는 것은 아니고, 각 뱅크(8A),(8B)의 밸브구동기구의 특성이 서로 상이하도록 설정되어서, 또한 이들 각 뱅크(8A),(8B)에서는 모두 각 실린더마다 동일한 특성의 밸브구동기구가 설정되어 있으면 된다.
본 발명의 제2실시예로서의 차량용 내연기관의 구조는, 상기한 바와같이 구성되어 있으므로, 제1실시예와 마찬가지로, 각 실린더헤드(1)의 밸브구동계(10),(10')의 구성부품을 각 뱅크마다 각 실린더에서 동일하게 할 수 있다.
이에의해, 이들 밸브구동계(10),(10')의 구성부품을 실린더헤드(1)에 결합할 때에, 각 뱅크(8A),(8B)에서는, 실린더마다 다른 부품을 결합하는 일이 없어지고, 부품의 장착 착오를 방지할 수 있다.
특히, 이와같이 복수의 실린더열을 가진 엔진에서는, 엔진(8)의 조립시에, 각 실린더열마다 실린더헤드(1)를 어셈블리화해서 관리할 수 있다. 이와같이 어셈블리화된 실린더헤드(1)를 실린더블록에 결합하므로서, 복수의 밸브구동기구를 가진 엔진(8)의 조립작업이 용이하게 되어, 작업성이 향상된다. 또, 가변밸브타이밍기구(10),(10')가 결합된 실린더헤드(1)를, 어셈블리상태마다 부품관리하므로서, 재고의 관리도 용이하게 된다.
또한, 본 실시예에서는, V형 엔진에의 적용에 대해서 설명하고 있으나, 본 장치는 이와같은 엔진에 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 적어도 2개의 실린더열을 가진 엔진이면, 예를들면 수평대향엔진 등의 다른 형식의 엔진이나 3개 이상의 실린더열을 가진 엔진 등에 광범위하게 적용할 수 있다.
또, 본 발명의 장치는, 각 실린더에 흡기밸브 및 배기밸브가 각각 2밸브씩 배설된 타이프의 엔진에 한정되는 것은 아니고, 1밸브타이프의 것이나, 3밸브 이상의 타이프의 것에도 광범위하게 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 복수 또는 단수의 실린더로 구성된 2개의 실린더열(8A,8B)을 구비하고, 한쪽의 실린더열(8A)의 각 실린더에는 모두 실린더휴식기구부착의 가변밸브타이밍식밸브구동기구(9)가 설치되고, 다른쪽의 실린더열(8B)의 각 실린더에는 모두 실린더휴식기구 없는 가변밸브타이밍식밸브구동기구(10)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내연기관의 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 내연기관(8)이 상기 2개의 실린더열(8A),(8B)이 서로 경사지도록 조합된 V형배열식 내연기관인 것을 특징으로 하는 차량용 내연기관의 구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 내연기관(8)의 흡기계(37)의 일부가 이 흡기계(37)의 흡기통로길이를 소요량 확보하기 위해서 상기 실린더열(8B)의 상부에 오버행(overhang)하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내연기관의 구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 실린더휴식기구 없는 가변밸브타이밍식밸브구동기구(10)에 밸브(2),(3)와의 밸브클리어런스를 자동조정할 수 있는 유체압식래시조절기(81)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내연기관의 구조.
  5. 제1항에 있어서, 상기 내연기관(8)이 실린더휴식시에 정화촉매(51)에 유입하는 배기가스의 온도저하를 억제해서 정화촉매(51)의 정화성능을 유지하기 위해서, 상기 실린더열(8A)이 냉각풍의 상류쪽에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내연기관의 구조.
  6. 제1항에 있어서, 상기 내연기관(8)이 차량의 앞부분에, 상기 각 실린더열(8A),(8B)이 차량의 가로방향을 향하는 동시에, 상기 실린더열(8A)이 차량앞쪽이 되도록 가로놓기로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내연기관의 구조.
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