KR100330300B1 - 기통내분사형불꽃점화식내연엔진 - Google Patents

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타테오 쿠메
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신이치 무라타
카즈히로 이치모토
코지로 오카다
아키히토 미야모토
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Abstract

본 발명은, 차량에 탑재되는 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진에 관한 것이며, 상세하게는 SOHC형의 기통내분사가솔린엔진에 관한 것으로서, SOHC형으로 했을 경우의 각 구성부품의 배치의 적정화를 도모하고, 흡기효율, 연소효율이 높고 또한 소형화가능한 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진을 제공하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단으로서, 1개의 캠샤프트(30)를 가진 SOHC형의 내연엔진에 있어서, 연소실(20)내에 연료를 직접 분사하는 분사밸브(22)를 설치해서 기통내분사를 가능하게 하고, 흡기포오트(44)를, 그 일단부가 흡기개구부(40),(40)에 있어서 연소실에 개구하는 한편, 캠샤프트와 흡기밸브(50),(50) 사이에서 실린더(4)의 정상면을 향해서 뻗고 또한 실린더축선X방향에서 봐서 적어도 일부가 흡기밸브(50),(50)의 각 두부와 캠샤프트를 각각 최단거리에서 연결하는 선 사이의 영역을 통과하도록 배설한 것을 특징으로 한 것이다.

Description

기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진{Flame ignition type internal-combustion engine of cylinder injection system}
본 발명은, 차량에 탑재되는 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진에 관한 것으로서, 상세하게는 SOHC형의 기통내분사 가솔린엔진에 관한 것이다.
최근, 차량에 탑재되는 불꽃점화식 내연엔진에 있어서, 유해배출가스성분의 저감이나 연비의 향상 등을 도모하기 위하여, 종래의 흡기관분사형 대신에 연소실에 직접 연료를 분사하는 방식의 기통내분사형 가솔린엔진이 여러 가지 제안되어 있으며, 그 구성예가, 예를 들면 일본국 특개평 5-240044호 공보 등에 개시되어 있다.
상기의 공보에 개시된 기통내분사가솔린엔진에서는, 흡기포오트를 직립으로 뻗는 포오트로서 형성하고 있으며, 이에 의해 흡기효율이 높은 흡기를 행하는 동시에 연소실내에 세로방향의 선회소용돌이(역텀블흐름)를 일으키는 것을 가능하게 하고 있다. 또, 피스톤정상부에는 캐비티가 형성되고, 이 캐비티내에, 예를 들면 압축행정에 있어서 연료분사밸브로부터 연료를 분사함으로써, 소량의 연료로도 캐비티위를 흐르는 선회흐름에 의해 점화시점에 있어서 점화전의 주위에 이론공연비에 가까운 공연비의 혼합기를 생성시키는 것을 가능하게 하고 있다.
따라서, 상기 기통내분사가솔린엔진에서는, 전체적으로 희박한 공연비로도 착화가 가능하고 또한 연소효율이 높은 것으로 되어 있고, 1산화탄소(CO)나 탄화수소(HC) 등의 유해배출가스성분의 배출량을 감소시키고, 주로 아이들운전시나 저부하주행시에 있어서 연비를 향상시키는 것이 가능하게 되어 있다.
그런데, 상기 공보에 개시된 기통내분사 가솔린엔진은, DOHC(double over head cam shaft)형의 가솔린엔진을 기통내분사가능하게 해서 구성되어 있다.
그러나, 이와 같은 DOHC형의 가솔린엔진은, 캠샤프트를 2개 구비하고 있기 때문에 제조코스트가 높다고 하는 문제가 있다. 또, 캠샤프트를 2개구비한다는 것은, 실린더헤드의 폭방향의 치수를 넓히는 것으로 되어, 엔진본체를 대형화시키는 요인으로도 되고 있다. 이와 같이 엔진본체가 대형화하면, 예를 들면, 기통내분사 가솔린엔진의 배기량이 비교적 작은 것이어도, 엔진전체의 크기를 작게 할 수 없는 것으로 되어, 엔진의 차량에의 탑재성이 악화될 염려가 있다.
그래서, 비교적 제조코스트가 낮고 소형화가능한 SOHC형의 가솔린엔진에 기통내분사가능한 연료분사밸브를 구비하여 기통내분사가솔린엔진을 구성하는 일을 생각할 수 있다.
이 경우, SOHC형의 기통내가솔린엔진에서는, 캠샤프트가 1개인것에 대한 포오트나 점화전 등의 위치의 적정화를 도모하고, 상기 DOHC형의 기통내분사 가솔린엔진과 마찬가지의 연소효율이 높은 기통내분사가솔린엔진을 실현할 필요가 있다.
본 발명은, 상기한 사정에 의거하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, SOHC형으로 했을 경우의 각 구성부품의 배치의 적정화를 도모하고, 흡기효율, 연소효율이 높고 또한 소형화가능한 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 관한 SOHC형 기통내분사 가솔린엔진의 종단면도
도 2는 도 1에 표시한 SOHC형 기통내분사 가솔린엔진의 로커커버를 떼어낸 상태에서의 위에서 본 도면
도 3은 본 발명에 관한 SOHC형 기통내분사 가솔린엔진의 작용 및 효과를 설명하는 도면
도 4는 본 발명에 관한 SOHC형 기통내분사 가솔린엔진의 다른 실시형태를 표시한 개략구성도
도 5는 본 발명에 관한 SOHC형 기통내분사 가솔린엔진에 사용되는 로커암의 변형예를 표시한 도면
도 6은 로커암의 변형예를 표시한 도면으로서, 분기관식의 흡기포트를 적용했을 경우에 사용되는 로커암을 표시한 도면
도 7은 분기관식의 흡기포트를 적용했을 경우에 사용되는 로커암의 다른 변형예를 표시한 도면
도 8은 분기관식의 흡기포오트를 표시한 개략도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 엔진(SOHC형 기통내분사 가솔린엔진)
2: 실린더헤드 8: 로커커버
10: 실린더 12: 피스톤
16: 캐비티 20: 연소실
22: 연료분사밸브 30: 캠샤프트
30a, 30b: 캠부 40: 흡기구(흡기개구부)
42: 배기구(배기개구부)
44, 44': 흡기포오트(독립된 2개의 포오트부)
46: 배기포오트 50: 흡기밸브
50a: 밸브본체 50b: 축부분
52: 배기밸브 52a: 밸브본체
52b: 축부분 70, 70', 72, 72': 로커암
74, 76: 로커샤프트 90: 점화전
94, 94': 가이드튜브(삽입구멍)
170, 172, 173, 270, 271, 272, 273, 370, 371, 372, 373: 로커암
244: 흡기포오트 244a: 분기부(2개의 포오트부)
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1의 발명에서는, 1개의 캠샤프트를 가진 SOHC형의 4밸브식 내연엔진에 있어서, 연소실내에 연료를 직접 분사하는 분사밸브가 설치되어서 기통내분사가능하게 되어 있기 때문에, SOHC형의 내연엔진이어도, 압축행정에서 점화전을 향해 연료분사를 행하도록 해서 연료분무를 점화전 근처에 집약시켜 양호하게 층형상연소를 행할 수 있고, 극히 희박한 공연비에서의 운전이 가능하게 되어서 연소효율과 연비의 향상을 도모할 수 있다.
또, 흡기포오트는, 그 일단부가 연소실에 개구하는 2개의 개구부와 연통하는 동시에, 실린더축선방향에서 봐서 적어도 일부가 흡기밸브 및 배기밸브의 어느 한쪽의 2개의 축부분의 각 선단부와 캠샤프트를 각각 최단거리에서 연결하는 선 사이의 영역을 통과하도록 실린더헤드의 상면을 향해 뻗어서 형성되어 있기 때문에, 즉, 흡기포오트가 흡기밸브 및 배기밸브의 어느 한쪽과 캠샤프트와의 사이를 통과해서 형성되어 있기 때문에, 실린더헤드내의 공간의 유효이용을 도모할 수 있고, 내연엔진의 폭방향의 치수를 작게 억제할 수 있어서 내연엔진의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 흡입공기가 실린더에 대하여 세로방향으로 흡기효율좋게 연소실내에 도입되게 되어, 연소실내에 있어서 세로방향으로 선회하는 소용돌이(역텀블흐름)가 양호하게 일어나고, 연소효율이 더한층 향상된다. 즉, SOHC형의 4밸브식 내연엔진에 있어서, 종래의 DOHC형의 기통내분사가솔린엔진의 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 흡기포오트는 실린더축선을 대략 따라서 뻗는 직립포오트인 것이 바람직하며, 이 경우, 내연엔진의 폭방향의 치수를 더욱 작게 억제해서 내연엔진의 더한층의 소형화를 도모하는 일이 가능하게 되는 동시에, 흡입흡기가 실린더에 대하여 세로방향으로 또 흡기효율좋게 연소실내에 도입되게 되어, 더 한층 연소효율이 향상된다.
본 발명의 제 2의 발명에서는, 점화전이 연소실의 대략 중앙에 임하도록 실린더헤드에 설치되고, 이 점화전의 삽입구멍이 상기 흡기포오트와 다른쪽, 즉 흡기밸브 및 배기밸브의 어느 다른 쪽과 캠샤프트와의 사이를 통과하도록 형성되어 있기 때문에, 흡기효율의 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라, 점화전을 최적의 위치에 배치하면서 점화전의 삽입구멍을 흡기포오트와 마찬가지로 양호하게 배설가능하게 되고, 소형화가능하게 해서 극히 연소효율이 좋은 기통내분사형 내연엔진을 실현할 수 있다.
본 발명의 제 3의 발명에서는, 흡기포트가 상기 2개의 개구부와 각각 연통하는 독립된 2개의 포오트부로 이루어진 경우에 있어서, 로커샤프트에 요동가능하게 지지되어서 상기 흡기밸브 및 밸브부재의 어느 한쪽을 개폐구동하는 로커암은, 1개로 구성되는 동시에 상기 2개의 포오트부사이를 뻗어서 형성되어 있기 때문에, 로커암의 소형경량화를 도모할 수 있는 동시에, 흡기포오트가 로커암과의 간섭 없이 흡기밸브와 캠샤프트 사이에 양호하게 배설된다.
또, 이와 같이 흡기포오트가 2개의 독립포오트부로 이루어지면, 각 포오트부의 배설의 자유도 및 통로면적 설정의 자유도가 높은 것으로 되어 바람직하다. 즉, 2개의 독립포오트부를 사용하도록 하면, 최적의 흡기효율을 얻을 수 있도록 흡기포오트를 배설하여 통로면적을 설정하는 일이 용이하게 된다.
본 발명의 제 4의 발명에서는, 흡기포오트가 상류부에서 1개의 포오트부를 이루는 동시에 하류부에서 2개의 포오트부로 분기해서 2개의 개구부에 연통하게 되는 분기관식의 흡기포오트인 경우에 있어서, 로커샤프트에 요동가능하게 지지되어서 상기 흡기밸브 및 배기밸브의 어느 한쪽을 개폐구동하는 로커암은, 상기 1개의 포오트부를 사이에 두도록 배설되어 있기 때문에, 흡기포오트가 역시 로커암과 간섭하는 일없이 흡기밸브와 캠샤프트 사이에 양호하게 배설된다.
또, 이와 같이 흡기포오트가 1개의 포오트부로부터 2개의 포오트부로 분기되게 되는 분기관식의 흡기포오트로 구성되면, 1개의 포오트부의 통로면적을 비교적 크게 함으로써 흡기공기량을 많게 하는 일이 가능하게 된다. 그러므로, 이와 같은 흡기포오트를 사용하도록 하면, 흡입공기를 많이 필요로 하는 희박공연비에서의 운전시에 있어서의 공연비의 희박화가 용이하게 된다.
이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태를 설명한다.
도 1을 참조하면, 차량에 탑재된 본 발명에 관한 SOHC(Single overhead cam shaft)형의 기통내분사가솔린엔진의 종단면도가 표시되어 있고, 도 2를 참조하면, 로커커버를 떼어낸 상태에서의 기통내분사가솔린엔진의 위에서 본 도면이 표시되어 있으며, 이하, 도 1 및 도 2를 참조해서 본 발명에 관한 SOHC형 기통내분사가솔린엔진의 구성에 대해서 상세히 설명한다. 또한, 상기 SOHC형 기통내분사가솔린엔진은, 예를 들면 4밸브식 4기통 가솔린엔진이며, 4기통의 전부에 대해서 흡기행정뿐만 아니라 압축행정에서의 연료분사가 가능하게 되어 있으나, 여기서는, 4기통 중 1기통을 대표로 설명한다.
도 1에 표시한 바와 같이, SOHC형 기통내분사가솔린엔진(이하, 단순히 엔진이라 표기함)(1)은, 통상의 가솔린엔진과 마찬가지로, 실린더블록(2) 위에, 실린더헤드(4), 서브실린더헤드(6) 및 로커커버(8)가 각각 차례로 얹어놓여 있고 각각 볼트 등으로 고정되어서 구성되어 있다.
동도면에 표시한 바와 같이, 실린더블록(2)의 원통형상의 실린더(10)에는, 피스톤(12)이 끼워넣어져 있다. 이 피스톤(12)은, 커넥팅로드(14)를 개재해서 크랭크축(도시생략)에 연결되어 있으며, 크랭크축의 회전에 따라서 실린더(10) 내를 슬라이딩해서 왕복동한다. 그리고, 피스톤(12)의 정상면에는, 종래의 DOHC형의 기통내분사가솔린엔진과 마찬가지로, 반구(半球)형상의 캐비티(16)가 형성되어 있다. 또한, 그 형상에 대해서는 종래의 DOHC형의 기통내분사가솔린엔진의 것과 마찬가지이며, 여기서는 그 형상의 상세에 대해서는 설명을 생략한다.
한편, 실린더헤드(4)에는, 실린더헤드(4)의 하면과 피스톤(12)의 정상면에 의해서 구분되어 형성되는 연소실(20)을 향해서 연료를 직접 분사가능하게 해서 연료분사밸브(injector)가 설치되어 있다. 보다 상세하게는, 연료분사밸브(22)는, 실린더(10)의 외주벽 근처에 대응하는 위치에 실린더(10)의 중심축, 즉 실린더축선X에 대해서 비스듬히 연료를 분사가능하도록 소정의 각도를 가지고 실린더헤드(4)에 볼트(23)에 의해 장착되어 있으며, 그 소정의 각도는, 상기 피스톤(12)이 상사점 근처에 있을 때, 상기 캐비티(16)의 반구형상의 바닥면을 따르도록 해서 연료를 분사가능한 각도로 되어 있다. 또한, 이 연료분사밸브(22)는, 흡기행정뿐만 아니고 연소실(20) 내가 고압으로 되는 압축행정시에 있어서도 양호하게 연료를 실린더(10)내에 공급가능하도록, 그 허용연료분사압은 고압(예를 들면 50㎏f/㎠이상)으로 설정되어 있다.
또, 실린더헤드(4)에는, 각 기통의 중심축을 연결하는 엔진(1)의 중심선Y를따라 (도 2참조), 캠샤프트(30)가 회전자재하게 축받이 되어 있다. 상세하게는, 캠샤프트(30)는, 각 기통사이 및 실린더헤드(4)의 양단부에 형성된 복수의 축지지부(32) 위에 지지되어 있고, 또 이들 지지부(32)에 대응해서 배설된 캠캡(34)에 의해서 끼워 유지되어서 실린더헤드(4)에 회전가능하게 축받이되어 있다. 또한, 캠캡(34)은 각각 1쌍의 볼트(38),(38)에 의해 지지부(32)에 고정되어 있다.
또, 실린더헤드(4)에는 상기 실린더축선X와 중심선Y를 포함하는 기면(基面)을 사이에 두도록 해서, 상세하게는 후술하는 바와 같이 상기 기면(평면)의 한쪽에 1쌍의 흡기포오트(2개의 포오트부)(44),(44)가 형성되어 있으며, 다른쪽에 1쌍의 배기포오트(46)(46)가 형성되어 있다. 흡기포오트(44),(44)는 상기 기면의 한쪽에 형성된 1쌍의 흡기구(흡기개구부, 2개의 개구부)(40),(40)에 있어서 연소실(2)에 임하여 개구하고 있으며, 배기포오트(46),(46)는 상기 기면의 다른쪽에 형성된 1쌍의 배기구(배기개구부, 2개의 개구부)(42),(42)에 있어서 연소실(20)에 임하여 개구하고 있다. 그리고, 배기구(40),(40)에는, 흡기포오트(44),(44)와 연소실(20)과의 연통과 차단을 행하는 1쌍의 흡기밸브(50),(50)가 배설되어 있고, 한편, 배기구(42),(42)에는, 배기포오트(46),(46)와 연소실(20)과의 연통과 차단을 행하는 1쌍의 배기밸브(52),(52)가 배설되어 있다.
동도면에 표시한 바와 같이, 흡기밸브(50),(50)와 배기밸브(52),(52)는, 상기 흡기포오트(44),(44)와 배기포오트(46),(46)와의 위치관계 때문에, 역시 실린더축선X와 중심선Y를 포함하는 상기 기면을 사이에 두도록 해서 실린더헤드(4)에 배설되어 있다. 상세히는, 이들 흡기밸브(50),(50)와 배기밸브(52),(52)는, 상기 기면에 대해서 각각 소정의 각도를 가지고 있으며, 즉, 흡기밸브(50),(50)와 배기밸브(52),(52)는, 동도면에 표시한 바와 같이, 밸브본체(50a),(50a) 및 밸브본체(52a),(52a)와 일체로 형성된 축부분(50b),(50b) 및 축부분(52b),(52b)이 실린더헤드(4) 내를 서로 떨어지도록(離反)해서 실린더헤드(4)의 상면을 향해서 뻗어 있다.
그런데, 이들 흡기밸브(50),(50)와 배기밸브(52),(52)는 특수한 것은 아니고, 통상으로 내연엔진에서 사용되는 것과 마찬가지의 것이다. 따라서, 흡기밸브(50),(50) 및 배기밸브(52),(52)의 각 두부, 즉 축부분(50b),(50b) 및 축부분(52b),(52b)의 각 선단부에는 각각 스프링시트(54),(54) 및 스프링시트(56),(56)가 배설되어 있고, 이들 스프링시트(54),(54) 및 스프링시트(56),(56)와 실린더헤드(4)의 부재 사이에는 각각 흡기밸브(50),(50)와 배기밸브(52),(52)를 밖에서 끼우도록 해서 코일스프링(60),(60) 및 코일스프링(62),(62)이 축설(縮設)되어 있다. 그러므로, 통상, 흡기밸브(50),(50)와 배기밸브(52),(52)는, 이들 코일스프링(60),(60) 및 코일스프링(62),(62)에 부세되어서 흡기구(40),(40) 및 배기구(42),(42)를 폐쇄한 상태로 유지되어 있다. 또한, 도면중 부호(64) 및 부호(66)은 각각 흡기밸브(50), 배기밸브(52)의 밸브가이드이며, 이에 의해 흡기밸브(50),(50), 배기밸브(52),(52)가 밸브가이드(64),(66)을 따라 확실하게 상기 소정의 각도를 가지고 원활하게 슬라이딩가능하게 되며, 양호하게 밸브개폐가능하게 되어 있다.
또, 상기 캠샤프트(30)에는, 각각 흡기밸브(50),(50) 및 배기밸브(52),(52)에 대응하도록 해서 1쌍의 캠부(30a),(30a) 및 캠부(30b)가 형성되어 있다. 그리고, 이들 캠부(30a),(30a)와 흡기밸브(50),(50)와의 사이에는 로커암(70)이, 캠부(30b)와 배기밸브(52),(52)와의 사이에는 로커암(72)이 배설되어 있다.
상세히는, 동도면에 표시한 바와 같이, 상기 캠캡에는 캠샤프트(30)와 평행해서 로커샤프트(74) 및 로커샤프트(76)가 축받이 되어 있고, 로커암(70)과 로커암(72)은, 이들 로커샤프트(74) 및 로커샤프트(76)에 각각 요동자재하게 지지되어 있다. 로커암(70)에 관해서 말하자면, 이 로커암(70)의 일단부쪽에 형성된 1쌍의 롤러(80),(80)가 캠부(30a),(30a)와 접촉하고, 한편 타단부쪽에 형성된 1쌍의 밸브조정자(84),(84)의 각 선단부가 흡기밸브(50),(50)의 두부에 각각 접촉하도록 배설되어 있다. 또, 로커암(72)에 관해서 말하자면, 로커암(72)의 일단부쪽에 형성된 롤러(82)가 캠부(30b)와 접촉하고, 한편, 타단부쪽에 형성된 1쌍의 밸브조정자(86),(86)의 각선단부가 배기밸브(52),(52)의 두부에 각각 접촉하도록 배설되어 있다.
따라서, 캠샤프트(30)가 회전하면, 캠부(30a) 및 캠부(30b)의 형상에 따라서 로커암(70),(72)이 로커샤프트(74),(76)를 중심으로 요동하게 되고, 따라서 흡기밸브(50),(50) 및 배기밸브(52),(52)가 코일스프링(60),(60), 코일스프링(62),(62)의 부세력에 대항해서 개폐작동하게 된다.
여기서, 다시 흡기포오트(44),(44)에 대해서 설명하면, 도 1에 표시한 바와 같이, 상기 흡기포오트(44),(44)는, 상기 배기포오트(46),(46)가 실린더헤드(4)의측면에서 수평방향으로 개구해 있는 한편에서, 흡기구(40),(40)로부터 실린더 축선X에 대략 따르도록 해서 실린더헤드(4)의 상면을 향해서 뻗어있다. 즉, 흡기포오트(44),(44)는 실린더헤드(4)의 하면에 대해 직립하도록 형성되어 있다. 상세하게는, 흡기포오트(44),(44)는, 그 흡기구(40),(40)로부터 떨어진 상류부가 흡기밸브(50),(50)와 캠샤프트(30) 및 로커샤프트(74)의 사이를 누벼서 약간 S자형상의 커브를 그리도록 형성되어 있으며, 그들의 각 상단부는 로커커버(8)의 상면에서 개구되어 있다. 또, 도 2에서 명백한 바와 같이, 흡기포오트(44),(44)는, 실린더축선X방향으로부터 봐서, 적어도 일부가 흡기밸브(50),(50)의 각 축부(50b),(50b)의 선단부와 캠샤프트(30)를 최단거리에서 연결하는 선, 즉 각 축부분 선단부로부터 캠샤프트(30)에 대해서 뻗게 한 수직선사이의 영역을 통과하도록 해서 흡기밸브(50),(50)와 캠샤프트(30)와의 사이를 뻗어있다.
이와 같이 흡기포오트(44),(44)가 직립하도록 형성되면, 통상이라면 흡기포오트(44),(44)와 상기 로커암(70)과의 간섭이 문제가 된다. 그러나, 상기 엔진(1)에 있어서는, 도 2에 표시한 바와 같이, 상기 로커암(70)은 T자형으로 형성되어 있다. 따라서, 상기 엔진(1)에서는, 흡기포오트(44),(44)는 그 T자형을 한 로커암(70)의 몸통부(71)의 양쪽에 배설되며, 이에 의해, 흡기포오트(44),(44)와 로커암(70)과의 간섭이 양호하게 회피되어 있다.
또, 실린더헤드(4)에는, 연소실(20)의 대략 중앙, 즉 연소실(20) 내의 혼합기를 가장 유효하게 연소시키는 일이 가능한 착화위치에 불꽃발생부를 돌출시켜서 점화전(90)이 장착되어 있다. 상세하게는, 점화전(90)은, 도 1에 표시한 바와 같이, 실린더축선X에 대해서 소정의 각도를 가지고 장착되어 있으며, 그 소정의 각도는, 점화전(90)을 배기밸브(52),(52)와 캠샤프트(30) 및 로커샤프트(76)의 사이를 통과해서 삽입, 장착가능한 각도로 설정되어 있다. 즉, 도 1을 참조하면, 점화전(90)의 삽입가이드로서 기능하고 또한 실린더헤드(4)내를 비산하는 윤활유가 점화전(90)에 부착하는 것을 방지하기 위한 직관(直管), 즉 가이드튜브(삽입구멍)(94)가 형성되어 있으며, 이 가이드튜브(94)가, 배기밸브(52),(52)와 캠샤프트(30) 및 로커샤프트(76)의 사이에 상기 소정각도를 가지고 삽입되어 실린더헤드(4)의 부재에 고정되어 있다. 상세하게는, 가이드튜브(94)는, 도 2에서 명백한 바와 같이, 실린더축선X방향에서 봐서, 배기밸브(52),(52)의 각 축부분(52b),(52b)의 선단부와 캠샤프트(30)를 최단거리에서 연결하는 선, 즉 각 축부분에서부터 캠샤프트(30)에 대하여 뻗게 한 수직선 사이의 영역을 통과하도록 해서 흡기밸브(52),(52)와 캠샤프트(30)와의 사이에 배설되어 있다.
그런데, 이 경우에도, 상기 흡기포오트(44),(44)의 경우와 마찬가지로, 가이드튜브(94)가 실린더헤드(4)의 하면에 대하여 직립하도록 형성되어 있는 것으로 되기 때문에, 가이드튜브(94)와 상기 로커암(72)과의 간섭이 문제가 된다. 그러나, 도 2에 표시한 바와 같이, 로커암(72)은 Y자형으로 성형되어 있다. 따라서, 상기 엔진(1)에서는, 가이드튜브(94)는 그 Y자형을 한 로커암(72)의 1쌍의 암부분(73),(73)의 사이에 간섭 없이 배설되고, 이에 의해, 가이드튜브(94)와 로커암(72)과의 간섭에 대해서도 양호하게 회피되고 있다. 또한 동도면에 표시한 바와같이, 가이드튜브(94)의 상단부는 오일시일(96)을 개재해서 로커커버(8)와 착탈자재하게 끼워맞춤되어 있다.
이하, 상기와 같이 직립의 흡기포오트(44),(44)를 가지고 구성된 SOHC형 기통내분사가솔린엔진의 작용 및 효과에 대해서 도 3을 참조해서 설명한다. 여기서는, 연료가 압축행정에서 분사되는 경우를 예로 설명한다.
흡기포오트(44),(44)가 실린더축선X을 대략 따라 직립되어 있으면, 흡기행정에 있어서, 피스톤(12)의 하강에 따라 흡기포오트(44),(44)를 거쳐서 흡기가 행하여질 때, 흡입공기는 실린더(10)의 벽면을 따르도록 해서 연소실(20)내에 진입한다. 이때, 흡기포오트(44),(44)는 약간 굽어 있을 뿐이고 거의 똑바로 뻗어 있기 때문에, 흡입공기는 흡입효율좋게 매우 원활하게 연소실(20) 내에 도입된다.
그 후, 압축행정으로 이행하여, 피스톤(12)이 상승하면, 그 상승에 수반하여, 피스톤(12)의 정상면에 형성된 캐비티(16)의 반구형상의 바닥면을 따르도록 해서 흡입공기가 말려올려진다. 이 때, 흡입공기는, 도 3 중에 화살표시로 표시한 바와 같이, 실린더벽면으로부터 실린더중앙을 향해서 실린더(10)내를 세로방향으로 선회하는 흐름, 즉 소용돌이형상의 역텀블흐름(100)으로 되어서 캐비티(16) 내에서 선회한다. 그리고, 피스톤(12)이 상사점 근처에 도달했을 때, 도 3중에 표시한 바와 같이, 연료분사밸브(22)로부터 연료가 캐비티(16)의 반구형상의 바닥면을 따르도록, 즉 역텀블흐름(100)과 동일방향이 되도록 분사된다. 이에 의해, 연료는 캐비티(16)내에서 흡입공기와 양호하게 혼합되어서 연료분무(102)가 되어 적합한 상태에서 점화전(90)에 도달하게 된다.
그런데, 이와 같이 연료가 역텀블흐름(100)과 함께 캐비티(16)내에 거의 가두어진 상태, 즉 층형상화된 상태에서 점화전(90)에 도달하게 되면, 연료분사량이 적어도, 즉, 전체적으로 공연비가 희박(lean)해도 점화전(90) 근처에서는 비교적 공연비가 농후(이론공연비 또는 rich)상태가 된다. 따라서, 그 후 피스톤(12)이 더한층 상사점 근처가 되었을 때에는, 점화전(90)에 의해서 점화가 행하여지게 되는 것이나, 점화전(90) 주위에서는 착화성이 좋고, 따라서 실화(lean실화)등의 발생도 없고 극히 양호하고도 효율이 좋은 연소, 즉 층형상연소가 실현되게 된다. 또한, 층형상연소의 작용과 효과에 대한 상세한 것에 관해서는, 종래의 DOHC형의 기통내분사가솔린엔진에서 명백하게 되어있어, 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.
이에 의해, SOHC형의 기통내분사가솔린엔진에 있어서, 통상의 흡기관 분사식의 SOHC형 가솔린엔진과 동일 정도의 출력을 확보하면서, 종래의 DOHC형의 기통내분사가솔린엔진의 경우와 마찬가지로, 연소효율을 향상시켜서 탄화수소(HC)나 1산화탄소(CO) 등의 유해한 배기가스성분을 저감할 수 있게 되고, 또한, 연료소비량을 매우 적게 억제해서 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 여기서는, 연료가 압축행정에서 분사되는 경우를 예로 설명하였으나, 직립의 흡기포오트(44),(44)를 사용하는 것은 연료가 흡기행정에서 분사되게 되는 경우에 있어서도 유효하다. 즉, 직립의 흡기포오트(44),(44)를 사용해서 흡기효율좋게 흡기를 행하여 역텀블흐름(100)을 일으키게 하는 것은, 혼합기를 균일화한다고 하는 의미에서는 높은 효과가 있으며, 예를 들면 흡기행정에서 연료를 소량만 분사하여 희박공연비에서의 운전을 행하였을 경우에 있어서도, 연소에 적합한 혼합기를 양호하게 생성할 수 있어, 역시 연소효율과 연비를 향상시키는 일을 할 수 있게 된다.
여기서, 도 4를 참조하면, 본 발명에 관한 SOHC형 기통내분사가솔린엔진의 다른 실시형태가 개략적으로 표시되어 있으며, 이하 이 다른 실시형태에 대해서도 설명해둔다.
다른 실시형태에서는, 도 4에 표시한 바와 같이, 상기 도 1에 표시한 실시예에 대하여, 흡기포오트의 위치와 점화전의 가이드튜브의 위치가 서로 바뀐 것으로 되어 있다. 즉, 흡기포오트(44'),(44')가, 배기밸브(52),(52)와 캠샤프트(30) 및 로커샤프트(76)의 사이를 약간 S자형상의 커브를 그리도록 형성되어 있으며, 한편, 가이드튜브(94')가, 흡기밸브(50),(50)와 캠샤프트(30) 및 로커샤프트(74)의 사이를 통과하도록 해서 실린더헤드(4)의 부재에 고정되어 있다.
그리고, 이에 따라, 로커암(70')이, 상기 도 2 중의 로커암(72)과 마찬가지로 Y자형으로 성형되어 있고, 또, 로커암(72')이 상기 도 2 중의 로커암(70)과 마찬가지로 T자형으로 성형되어 있다.
이에 의해, 흡기포오트(44'),(44')나 가이드튜브(94')가, 각각 로커암(70') 및 로커암(72')과 간섭하는 일없이 양호하게 실린더헤드(44)내에 배설되고, 흡기포오트(44'),(44')가 양호하게 해서 직립으로 형성되게 되어, 역시 상기와 마찬가지의 작용 및 효과를 얻을 수 있게 된다.
또, 도 5∼도 7를 참조하면 상기 도 2 중의 로커암(70) 및 로커암(72)의 변형예가 각각 표시되어 있으며, 이하 도 5∼도 7에 의거해서 이들 로커암(70), 로커암(72)(또는 로커암(70'), 로커암(72'))의 변형예에 대해서도 설명한다.
도 5에 표시한 변형예에서는, 흡기밸브(50),(50)를 작동시키는 로커암(170)은 상기 도 2의 경우와 마찬가지로 T자형으로 성형되어 있는 한편, 배기밸브(52),(52)를 작동시키는 로커암은 각각 로커암(172),(173)으로 2개로 분리되어 있다.
이에 의해, 흡기포오트(44),(44)에 대해서는, 상기와 마찬가지로 T자형을 한 로커암(170)의 몸통부(171)의 양쪽에 간섭 없이 양호하게 배설되고, 또, 가이드튜브(94)에 대해서도, 로커암(172),(173)의 사이에 간섭 없이 양호하게 배설된다.
그런데, 흡기포오트로서는, 흡기포오트(44),(44) 대신에, 도 8에 표시한 바와 같은 분기관식의 흡기포오트(244)를 적용하는 것도 가능하다. 이 흡기포오트(244)는, 캠샤프트(30)보다도 실린더블록(2) 가까이의 하류쪽위치에 있어서 2개로 분기하게 된 분기관이며, 2개로 분기한 부분, 즉 1쌍의 분기부(2개의 포오트부)(244a),(244a)의 선단부가 각각 흡기구(40),(40)와 연통된다. 즉, 상기 흡기포오트(244)는, 상류쪽의 로커암 근처에 있어서 1개(1개의 포오트부)로 통합되도록해서 상기 흡기포오트(44),(44)와 마찬가지로 실린더축선X을 따라서 배설된다.
이와 같이 분기관식의 흡기포오트(244)를 사용하도록 하면, 흡기포오트(44),(44)와 같이 흡기포오트를 2개 독립적으로 형성한 경우에 있어서는 각 흡기포오트의 설정자유도가 크다고 하는 이점이 있는 한편, 흡기포오트(244)의 1개로 통합된 부분의 통로면적을 비교적 크게 설정할 수 있어, 흡입공기량을 많이 확보할 수 있다고 하는 이점이 있다. 흡입공기량을 많이 할 수 있다는 것은, 통상보다도 공기를 많이 필요로 하는 희박공연비에서의 운전시에 유효하다.
이와 같은 분기관식의 흡기포오트(244)를 적용했을 경우에는, 도 6 및 도 7에 표시한 변형예가 채용된다.
먼저 도 6에 표시한 변형예에서는, 흡기밸브(50),(50)를 작동시키는 로커암은, 각각 로커암(270),(271)로 2개로 분리되어 있으며, 한편, 배기밸브(52),(52)를 작동시키는 로커암은 상기 도 2의 경우와 마찬가지로 Y자형으로 성형되어 있다.
이에 의해, 흡기포오트(244)는 로커암(270),(271)의 사이에 간섭 없이 양호하게 배설되며, 또 가이드튜브(94)에 대해서는, 상기 도 2의 경우와 마찬가지이기 때문에, 로커암(272)의 1쌍의 암부분(273),(273)의 사이에 간섭 없이 양호하게 배설된다.
도 7에 표시한 변형예에서는, 흡기밸브(50),(50)를 작동시키는 로커암(370)은 Y자형으로 성형되어 있으며, 한편, 배기밸브(52),(52)를 작동시키는 로커암은, 로커암(372),(373)으로 2개로 분리되어 있다.
이에 의해, 흡기포오트(244)에 대해서는, 로커암(370)의 1쌍의 암부분(371)의 사이에 간섭 없이 양호하게 배설되고, 또, 가이드튜브(94)에 대해서는, 로커암(372),(373)의 사이에 간섭 없이 양호하게 배설된다.
이상 다른 실시형태 및 변형예를 포함해서 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 SOHC형 기통내분사가솔린엔진에서는, 연료분사밸브(22)나 점화전(90)을 적합하게 배설하면서, 흡기구(40),(40)로부터 로커커버(8)를 향해서 실린더축선X를 따라 직립으로 뻗는 흡기포오트(44),(44) 또는 흡기포오트(244)를 로커암과의 간섭도 없이 양호하게 실현하도록 하고 있다.
따라서, SOHC형 내연엔진이면서, 흡기행정에 있어서 직립의 흡기포오트(44),(44) 또는 흡기포오트(244)를 개재해서 실린더(10)의 벽면을 따라서 흡기효율좋게 원활하게 흡기를 행하고, 압축행정에 있어서의 피스톤(12)의 상승시에 피스톤(12)의 정상면에 형성된 캐비티(16) 내에서 역텀블흐름(100)을 양호하게 일으키는 일이 가능하게 되어 있다. 따라서, 특히 압축행정에서 연료분사를 행하였을 경우에 있어서는, 연료분무(102)를 캐비티(16)내에 양호하게 유지하면서 공연비가 농후한 상태에서 점화플러그(90)주위에 적합하게 집약시킬 수 있도록 할 수 있고, 실화등도 없이 매우 양호하게 층형상연소를 실현할 수 있다. 이에 의해, 연료소비량을 적게 억제하면서도 연소효율이 매우 높은 SOHC형 기통내분사가솔린엔진을 실현할 수 있고, SOHC형 내연엔진에 있어서 유해한 배출가스성분의 발생을 적게 억제하는 동시에 연비의 향상을 도모할 수 있다.
또, 직립의 흡기포오트(44),(44) 또는 흡기포오트(244)를 흡기밸브(50),(50)와 캠샤프트(30) 및 로커샤프트(74)의 사이의 공간을 유효하게 활용해서 배설함으로써, 실린더헤드(4)의 폭방향의 치수를 작게 억제할 수 있어, 엔진(1)의 소형화를 도모하는 일이 가능하다.
즉, 본 발명에 관한 SOHC형 기통내분사가솔린엔진을 사용하도록 하면, 종래의 DOHC형 기통내분사가솔린엔진과 마찬가지로 저공해화, 저연비화를 실현하면서, SOHC구조로 함으로써 한층더 제조코스트를 낮게 염가로 억제하고 또한 소형화를 도모하는 일이 가능해진다.
또한, 상기 실시형태에서는, 4밸브식의 SOHC형 기통내분사가솔린엔진에 대해서 설명하였으나, 이에 한하지 않으며, 도 6 및 도 7에 변형예로서 표시한 바와 같은 로커암을 또 변형해서 사용하도록 하면, 흡기포오트 및 배기포오트가 각각 1개로 이루어진 2밸브식의 SOHC형 기통내분사가솔린엔진이어도 본 발명을 양호하게 적용가능하다. 이 경우, 실린더축선X방향으로부터 봐서, 적어도 흡기포오트상류쪽의 통로단면이 흡기밸브 또는 배기밸브의 두부(흡기밸브 및 배기밸브의 어느 한쪽의 축부분의 선단부)와 캠샤프트를 최단거리에서 연결하는 선에 대하여 직교해서 뻗도록 흡기포오트를 배설하면, 콤팩트하고 극히 흡기효율이 높은 SOHC형 기통내분사가솔린엔진을 실현가능하다.
이상, 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 제 1의 발명의 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진에 의하면, SOHC형의 4밸브식 내연엔진에 있어서, 종래의 DOHC형의 기통내분사가솔린엔진의 경우와 마찬가지의 효과를 확보하면서, 폭방향의 치수를 작게 억제해서 기통내분사형 내연엔진의 소형화를 도모할 수 있다.
또, 본 발명의 제 2의 발명의 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진에 의하면, 점화전의 삽입구멍을 양호하게 확보해서 점화전을 최적의 위치에 배설할 수 있게 되어, 매우 연소효율이 좋은 기통내분사형 내연엔진을 실현할 수 있다.
또, 본 발명의 제 3의 발명의 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진에 의하면, 로커암의 소형경량화를 도모할 수 있고, 흡기포오트를 로커암과 간섭하는 일 없이 흡기밸브와 캠샤프트와의 사이에 양호하게 배설할 수 있다. 또, 각 포오트부의 배설의 자유도 및 통로면적의 설정의 자유도를 높은 것으로 할 수 있어, 용이하면서 적절한 흡기효율을 얻을 수 있도록 흡기포오트를 배설할 수 있고 통로면적을 설정할 수 있다.
또, 본 발명의 제 4의 발명의 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진에 의하면, 흡기포오트를 역시 로커암과 간섭하는 일 없이 흡기밸브와 캠샤프트와의 사이에 양호하게 배설할 수 있다. 또, 1개의 포오트부의 통로면적을 비교적 크게 해서 흡입공기량을 많게 할 수 있어, 공연비의 희박화를 용이하게 실현할 수 있다.
또, 본 발명의 제 5의 발명의 기통내 분사형 불꽃점화식 내연엔진에 의하면 예를 들면 SOHC형의 2밸브식 내연엔진이어도, 종래의 DOHC형의 기통내분사가솔린엔진의 경우와 마찬가지의 효과를 확보하면서, 폭방향의 치수를 작게 억제해서 기통내분사형 내연엔진의 소형화를 도모할 수 있다.

Claims (4)

  1. 실린더헤드(4)의 하면과 실린더(10)내에 끼워넣어진 피스톤(12)의 정상면과의 사이에 형성되고, 상기 실린더헤드(4)의 하면에 실린더축선을 포함한 평면을 사이에 두고 한쪽에 위치하는 흡기개구부(40)와 다른쪽에 위치하는 배기개구부(42)를 가진 연소실(20)과,
    상기 연소실(20)내에 연료를 직접 분사하는 분사밸브(22)와,
    상기 연소실(20)에 임하도록 상기 실린더헤드(4)에 설치된 점화전(90)과,
    일단부가 상기 흡기개구부(40)와 연통하는 동시에, 상기 실린더헤드(4)내를 이 실린더헤드(4)의 상면을 향해서 뻗는 흡기포오트(44),(44'),(244)와,
    일단부가 상기 배기개구부(42)와 연통하는 동시에, 상기 실린더헤드(4)내를 이 실린더헤드(4)의 측면을 향해서 뻗는 배기포오트(46)와,
    상기 흡기개구부(40)를 개폐하는 밸브본체(50a) 및 이 밸브본체(50a)와 일체로 형성된 축부분(50b)을 가지고, 상기 흡기포오트(44),(44'),(244)로부터 상기 연소실(20)내에의 흡기의 연통과 차단을 행하는 흡기밸브(50)와,
    상기 배기개구부(42)를 개폐하는 밸브본체(52a) 및 이 밸브본체(52a)와 일체로 형성된 축부분(52b)을 가지고, 상기 평면을 사이에 두고 상기 흡기밸브(50)와 대략 대칭으로 위치해서 상기 연소실(20)내로부터 상기 배기포오트(46)에의 배기의 연통과 차단을 행하는 배기밸브(52)와,
    상기 흡기밸브(50) 및 배기밸브(52)를 각각 개폐구동시키는 캠부(30a),(30b)를 가지고, 상기 평면에 대략 평행으로 뻗어서 상기 실린더헤드(4)에 축받이된 1개의 캠샤프트(30)를 구비하고,
    상기 흡기개구부(40) 및 상기 배기개구부(42)는, 상기 평면을 따라 각각 2개의 개구부를 가진 동시에, 상기 흡기밸브(50) 및 상기 배기밸브(52)는, 상기 2개의 개구부에 대응해서 상기 축부분이 서로 대략 평행으로 되도록 배설되고,
    상기 흡기포오트(44),(44'),(244)는, 상기 실린더축선방향으로부터 봐서 적어도 일부가 상기 흡기밸브(50) 및 배기밸브(52)의 어느한쪽의 2개의 축부분의 각 선단부와 상기 캠샤프트를 각각 최단거리에서 연결하는 선 사이의 영역을 통과해서 뻗어있는 것을 특징으로 하는 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 점화전(90)은 상기 연소실(20)의 대략 중앙에 임하도록 설치되어 있고, 상기 점화전(90)의 삽입구멍이, 상기 실린더헤드(4)내를 이 실린더헤드(4)의 상면을 향해서 뻗고, 또한, 상기 실린더축선방향으로부터 봐서 상기 흡기밸브(50) 및 배기밸브(52)의 어느 다른쪽의 2개의 축부분의 각 선단부와 상기 캠샤프트(30)를 각각 최단거리에서 연결하는 선 사이의 영역을 통과하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 흡기밸브(50) 및 상기 배기밸브(52)의 어느 한쪽은, 상기 캠샤프트(30)와 대략 평행으로 뻗는 로커샤프트(74),(76)에 요동가능하게 지지되고 또한 일단부가 상기 각 축부분의 선단부와 접촉하는 한편 타단부가 상기 캠부(30a),(30b)와 접촉하는 1개의 로커암(70),(70'),(72),(72')을 개재해서 개폐구동되는 것이며, 또, 상기 흡기포오트(44),(44'),(244)는, 상기 2개의 흡기개구부(40)와 각각 연통하는 독립된 2개의 포오트부로 구성되어 있고,
    상기 1개의 로커암(70),(70'),(72),(72')은, 상기 실린더축선방향으로부터 봐서 상기 2개의 포오트부 사이를 뻗어서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 흡기밸브(50) 및 상기 배기밸브(52)의 어느 한쪽은, 상기 캠샤프트(30)와 대략 평행으로 뻗는 로커샤프트(74),(76)에 요동가능하게 지지되고 또한 일단부가 상기 2개의 각 축부분의 선단부와 접촉하는 한편 타단부가 상기 캠부(30a),(30b)와 접촉하는 로커암(70),(70'),(72),(72')을 개재해서 개폐구동되는 것이며, 또, 상기 흡기포오트(244)는, 상류부가 1개의 포오트부로 이루어진 한편, 상기 2개의 개구부를 향하는 하류부가 2개의 포오트부(244a)로 분기해서 구성되어 있고,
    상기 로커암(70),(70'),(72),(72')은, 상기 실린더축선방향으로부터 봐서 상기 1개의 포오트부를 사이에 두도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기통내분사형 불꽃점화식 내연엔진.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2982754B2 (ja) * 1997-07-25 1999-11-29 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型火花点火式内燃エンジン
AUPQ604000A0 (en) * 2000-03-03 2000-03-30 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Internal combustion engines and control
DE10043773A1 (de) * 2000-09-06 2002-03-14 Audi Ag Zylinderkopf für eine mehrzylindrige direkteinspritzende Otto-Brennkraftmaschine
US6666186B2 (en) * 2001-02-01 2003-12-23 Avl List Gmbh Spark ignited internal combustion engine with at least one cylinder
DE10209131A1 (de) * 2002-03-01 2003-09-11 Volkswagen Ag Brennkraftmaschine mit Pumpe-Düse-Elementen
JP4133713B2 (ja) * 2003-04-01 2008-08-13 本田技研工業株式会社 内燃機関のシリンダヘッド
US6817326B1 (en) * 2003-09-22 2004-11-16 Kevin J. Anibas Valve system for internal combustion engines
JP2005194915A (ja) * 2004-01-05 2005-07-21 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの吸排気装置
DE502004006206D1 (de) * 2004-12-03 2008-03-27 Ford Global Tech Llc Integriertes Einspritzsystem
US7867302B2 (en) * 2005-02-22 2011-01-11 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Rapid tooling system and methods for manufacturing abrasive articles
US8550047B2 (en) * 2009-06-09 2013-10-08 Honda Motor Co., Ltd. Valve control apparatus for internal combustion engine
JP5315185B2 (ja) * 2009-09-16 2013-10-16 本田技研工業株式会社 内燃機関の点火装置の取り付け構造
FI123065B (fi) * 2011-05-17 2012-10-31 Waertsilae Finland Oy Monisylinterinen mäntämoottori

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3521613A (en) 1968-09-17 1970-07-28 Aldo Celli Engine with die-cast static parts
GB2148386B (en) * 1983-10-22 1987-09-09 Bl Tech Ltd Cylinder head for spark ignition internal combustion engine
JPS60209612A (ja) * 1984-04-04 1985-10-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の動弁装置
US4858573A (en) 1984-11-13 1989-08-22 Bothwell Peter W Internal combustion engines
JPS6282222A (ja) * 1985-10-03 1987-04-15 Mazda Motor Corp エンジンの燃焼室構造
DE3807855A1 (de) * 1988-03-10 1989-09-21 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Brennkraftmaschine
JP2517078Y2 (ja) * 1990-04-13 1996-11-13 本田技研工業株式会社 内燃機関の動弁装置
JP2849939B2 (ja) 1990-05-07 1999-01-27 本田技研工業株式会社 Ｓｏｈｃ型内燃機関
JP2792308B2 (ja) 1992-02-28 1998-09-03 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型内燃機関
US5305720A (en) * 1992-02-28 1994-04-26 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
DE9405442U1 (de) * 1994-03-31 1995-08-03 FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG, 52078 Aachen 4-Ventil-Kolbenbrennkraftmaschine
SE510904C2 (sv) * 1995-05-15 1999-07-05 Mitsubishi Motors Corp Anordning vid ett insugningssystem samt sätt att framställa en insugningskanal
JP3333667B2 (ja) 1995-08-09 2002-10-15 本田技研工業株式会社 Ｓｏｈｃ型エンジンの動弁装置
JP2982682B2 (ja) * 1996-02-29 1999-11-29 三菱自動車工業株式会社 内燃機関
US5884593A (en) 1996-04-24 1999-03-23 Tecumseh Products Company Head and overhead camshaft assembly for an internal combustion engine
JP2982754B2 (ja) * 1997-07-25 1999-11-29 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型火花点火式内燃エンジン

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DE69802150D1 (de) 2001-11-29
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KR19990014136A (ko) 1999-02-25

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