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JPH0120295B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0120295B2
JPH0120295B2 JP58191233A JP19123383A JPH0120295B2 JP H0120295 B2 JPH0120295 B2 JP H0120295B2 JP 58191233 A JP58191233 A JP 58191233A JP 19123383 A JP19123383 A JP 19123383A JP H0120295 B2 JPH0120295 B2 JP H0120295B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
port
intake valve
intake
ports
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP58191233A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59136515A (ja
Inventor
Eiji Kishida
Kyoyuki Itakura
Keiichi Kawada
Shuichi Kano
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP58191233A priority Critical patent/JPS59136515A/ja
Publication of JPS59136515A publication Critical patent/JPS59136515A/ja
Publication of JPH0120295B2 publication Critical patent/JPH0120295B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、2個の吸気弁口と1個の排気弁口を
各燃焼室に開口した3弁式多気筒内燃機関に関す
る。
この種内燃機関は、特開昭56−23518号公報に
示されるように従来公知であり、一般に、狭い燃
焼室の天井面において吸気弁口の総合有効面積を
排気弁口の有効面積より充分に大きく得ることが
できるので、充填効率を高めることができ、しか
も個々の吸気弁口の有効面積は比較的小さいの
で、これを開閉する吸気弁の小径化を図つてその
慣性重量を軽減し、機関の高速運転時における動
弁機構に対する各吸気弁の追従性を良好にするこ
とができ、よつて優れた高速出力性能を発揮し得
る利点がある。
本発明は、このような機関において、混合気が
燃焼室への流入時に吸気抵抗を増加させることな
くスワールを生起するようにして燃焼室における
混合気の空燃比を均一化を図り、しかも該スワー
ルに点火源を経て排気弁へ向かう比較的長い旋回
経路をとらせるようにして混合気の燃焼の立上り
を促進すると共に弁重合時の吸気弁口から排気弁
口への混合気の吹抜けを抑え、もつて前述のよう
な利点を助長させると共に燃費節減及び排気エミ
ツシヨンの低減を図るようにし、更に吸気マニホ
ールドの小型化にも寄与し得るようにした3弁式
多気筒内燃機関を提供することを目的とする。
そしてこの目的達成のために本発明は、シリン
ダヘツドに、クランク軸の軸線に沿つて並ぶ複数
の燃焼室を形成すると共に、この各燃焼室の天井
面を、前記軸線と平行に延びる略中央部の稜線か
ら両側に向つて下る二つの斜面より構成し、一方
の斜面に一対の第1、第2吸気弁口を前記稜線に
沿い並列して開口し、他方の斜面には、前記第1
吸気弁口と対向して1個の排気弁口を開口すると
共に前記第2吸気弁口と対向して点火源を配設
し、前記第1、第2吸気弁口、並びに排気弁口
に、これらを開閉する第1、第2吸気弁、並びに
排気弁をそれぞれ設け、前記シリンダヘツドに
は、そのシリンダヘツドの、前記軸線と直交する
方向の一側面に入口が開口する主ポートと、この
主ポートから2手に分かれて前記第1及び第2吸
気弁口にそれぞれ至る第1及び第2分岐ポートと
より構成される吸気ポート、並びに前記排気弁口
に連なり出口が該シリンダヘツドの、前記軸線と
直交する方向の他側面に開口する排気ポートを各
燃焼室に対応して形成し、前記第2分岐ポートが
前記燃焼室周縁の略接線方向を指向するように、
前記主ポートを前記第1及び第2吸気弁口間の中
央から第1吸気弁口側にオフセツトして配置し、
さらに最外側の各燃焼室において前記第1吸気弁
口を第2吸気弁口よりもシリンダヘツド中央寄り
に配置したことを特徴とする。
以下、図面により本発明の実施例について説明
する。
第1〜4図に示す内燃機関はクロスフロー型4
サイクル四気筒ガソリン機関であつて、その機関
本体Eは、シリンダブロツク1と、それの上面に
ガスケツト3を介して重合結着さるシリンダヘツ
ド2とを備え、シリンダブロツク1には、クラン
ク軸(図示せず)の軸線に沿う方向に並列して複
数のシリンダ4が形成され、その各シリンダ4内
にはピストン5が摺合される。
シリンダヘツド2の底面には、各ピストン5上
面に対向する部分に燃焼室6が凹設され、この各
燃焼室6の天井面7は、クランク軸軸線と平行に
延びる略中央部の稜線8から両側に向つて下る二
つの斜面71,72よりなつている。
一方の斜面71には、対をなす第1、第2吸気
弁口91,92が稜線8に沿つて並列して開口さ
れ、他方の斜面72には、1個の排気弁口10が
第1吸気弁口91との対向側に偏位して開口され、
またシリンダヘツド2に螺着された点火源たる点
火栓11の電極が第2吸気弁口92の対向側で配
設される。
シリンダヘツド2には吸気ポート12及び排気
ポート14が形成されており、吸気ポート12
は、シリンダヘツド2の、クランク軸軸線と直交
する方向の一側面に入口を開口させる主ポート1
2mと、この主ポート12mから2手に分かれて
前記第1及び第2吸気弁口91,92にそれぞれ至
る第1及び第2分岐ポート121,122とより構
成され、そして主ポート12mは、第2分岐ポー
ト122が前記燃焼室6周縁の略接線方向を指向
するように、両吸気弁口91,92間の中央から第
1吸気弁口91側へオフセツトして配置される。
この各主ポート12mには吸気マニホールドの各
分岐管13が連結される。而して各燃焼室6にお
いて第1吸気弁口91は第2吸気弁口92よりも、
また排気弁口10は点火源としての点火栓11電
極よりもそれぞれシリンダヘツド2中央寄りに配
置されており、これにより最外側の各燃焼室6に
対応する吸気ポート12の主ポート12mをシリ
ンダヘツド2の中央側に寄せることができるか
ら、該主ポート12mに最外側の分岐管13が連
結される吸気マニホールドをクランク軸方向に小
型化することができる。
一方、排気ポート14は前記排気弁口10に連
なり、その出口はシリンダヘツド2の、クランク
軸軸線と直交する方向の他側面に開口し、その各
開口部に排気マニホールド(図示せず)の各分岐
管が連結される。
第1、第2吸気弁口91,92並びに排気弁口1
0は、シリンダヘツド2に弁ガイド151,15
,16を介して摺動自在に支承される第1、第
2吸気弁171,172並びに排気弁18によつて
それぞれ開閉されるようになつており、これらの
弁171,172,18を開閉作動するための動弁
機構19がシリンダヘツド2の上部に配設され
る。動弁機構19は、前記弁171,172,18
にそれぞれ接続されてこれを閉じ方向に弾発する
弁ばね201,202,21と、前記弁171,1
2,18にロツカーアーム221,222,22
をそれぞれ介して連動して、前記弁171,17
,18を各弁ばね201,202,21の弾発力
に抗して開き得る共通のカム軸24とよりなつて
おり、この動弁機構19によつて前記弁171
172,18には第5図に示すような開閉タイミ
ングが与えられる。
即ち、排気弁18に対向する第1吸気弁171
の開弁時期は他方の第2の吸気弁172の開弁時
期に対して遅らされ、且つ両吸気弁171,172
の閉弁時期は一致させてある。さらに排気弁18
と第1、第2吸気弁171,172の各開閉タイミ
ング間には所定の弁重合機関l1,l2が設けられる。
次にこの実施例の作用を説明する。機関の吸気
行程時、最初に第2吸気弁172が開かれると、
吸気管13側から供給される混合気が主ポート1
2m及び第2分岐ポート122を経て第2吸気弁
口92から燃焼室6に流入するが、このとき第2
分岐ポート122が前述のように燃焼室6周縁の
略接線方向を指向しているため、その流入混合気
は、シリンダ4の内周壁に沿つて流れて第1図に
矢印で示すようなスワールを生起し、即ち第2吸
気弁口92から点火栓11、排気弁18の方向に
旋回する。次いで第1吸気弁171が開くと、混
合気は第1分岐ポート121を経て第1吸気弁口
1からも燃焼室6に流入し、上記スワールに合
流する。これによつて燃焼室6内の混合気の空燃
比は均一化され、低負荷運転時でも混合気の良好
な燃焼が得られる。尚、両吸気弁171,172
同時に開弁させても第2分岐ポート122からの
流入混合気によつて上記と同様なスワールは生起
させ得るが、前記のように第1吸気弁171の開
弁時期を第2吸気弁122のそれより遅らせてお
くと、該スワールの強化に一層効果的である。
また混合気流は、上記のように第2吸気弁口9
から点火栓11,排気弁18の方向にスワール
方向をとることによつて点火栓11で着火された
直後、既に排気熱の影響により高温状態となつて
いる排気弁18の周辺を通過することになるの
で、スワール効果と相俟つて燃焼の立上りが促進
され、しかも、特に前記天井斜面7の一方の斜面
1に第2吸気弁口92を、他方の斜面72に排気
弁口10をそれぞれ開口させたことによつて、第
2吸気弁口92及び排気弁口10相互をクランク
軸方向に可及的に離間させることができるから、
第2吸気弁口92から点火源を経て排気弁口10
へ向かう混合気の旋回経路を比較的長くできて、
弁重合時における第1、第2吸気弁口91,92
ら排気弁口10への混合気の吹抜けを極力防止し
未燃成分の排出量を減少させることができる。
さらに、前記のように弁重合機関l1,l2が設け
られているので、排気慣性を有効に利用して両吸
気弁口91,92から燃焼室6に混合気を引き込む
ことができ、良好な掃気作用が得られる。さらに
両吸気弁171,172の閉弁時期が一致している
ので、各吸気弁口91,92から燃焼室6に作用す
る吸気の脈動効果が干渉減衰することがない。
また、図示例では、両吸気弁171,172の開
弁曲線を略平行させ、これによつて第1吸気弁1
1の開弁リフト量を第2吸気弁172のそれより
も小さくしてある。これに関連して開弁リフト量
の小さい第1吸気弁171の弁ばね201は他方の
弁ばね202よりばね力を弱く設定される。この
ようにすると、弁ばね201のばね力を弱くした
分だけカム軸24の開弁トルクが減少するため、
動力の内部損失が少なくなる。
以上のように本発明によれば、シリンダヘツド
に、クランク軸の軸線に沿つて並ぶ複数の燃焼室
を形成すると共に、その各燃焼室の天井面を、前
記軸線と平行に延びる略中央部の稜線から両側に
向つて下る二つの斜面より構成し、一方の斜面に
一対の第1、第2吸気弁口を前記稜線に沿い並列
して開口し、他方の斜面には、前記第1吸気弁口
と対向して1個の排気弁口を開口すると共に前記
第2吸気弁口と対向して点火源を配設し、前記第
1、第2吸気弁口、並びに排気弁口に、これらを
開閉する第1、第2吸気弁、並びに排気弁をそれ
ぞれ設け、前記シリンダヘツドには、そのシリン
ダヘツドの、前記軸線と直交する方向の一側面に
入口が開口する主ポートと、この主ポートから2
手に分かれて前記第1及び第2吸気弁口にそれぞ
れ至る第1及び第2分岐ポートとより構成される
吸気ポート、並びに前記排気弁口に連なり出口が
該シリンダヘツドの、前記軸線と直交する方向の
他側面に開口する排気ポートを各燃焼室に対応し
て形成し、前記第2分岐ポートが前記燃焼室周縁
の略接線方向を指向するように、前記主ポートを
前記第1及び第2吸気弁口間の中央から第1吸気
弁口側にオフセツトして配置したので、吸気ポー
トに吸気抵抗を増加させるようなスワール発生壁
を形成せずに、燃焼室において吸入混合気にスワ
ールを起こさせることができ、混合気の空燃比の
均一化を図ることができ、しかも該スワールは点
火源から排気弁への旋回方向をとるようになり、
その結果混合気が着火直後に高温の排気弁周辺に
運ばれるから、スワール効果と相俟つて燃焼の立
上りが促進され、その燃焼時間が短縮されてアン
チノツキング性が向上し、全体として燃焼が著し
く改善され、高出力性能の助長と燃費の節減が達
成される。しかもまた多気筒内燃機関のため、シ
リンダヘツドの、クランク軸軸線と直交する方向
の一側面に各吸気ポートを纏めて開口させるとい
う制約があるにも拘らず、その各吸気ポートの、
該一側面に開口する主ポートを前述の如く第1吸
気弁口側へオフセツトさせるだけの極めて簡単な
構成によつて、該吸気ポートの第2分岐ポートを
燃焼室周縁の略接線方向に指向させることができ
て、前記スワールを容易に起こさせることができ
る。
また燃焼室天井面を、略中央部の稜線から両側
に向つて下がる2つの斜面より構成したことによ
つて、その各斜面には、充分な開口面積の吸、排
気弁口を比較的高い自由度を以てそれぞれ無理な
く配置することができ、特に排気弁口を、前記ス
ワールの主たる吹き出し口となる第2吸気弁口よ
り可及的に離して該スワールの旋回経路を長くと
ることができるから、弁重合時における第2吸気
弁口から排気弁口への混合気の吹抜けを効果的に
防止して排気中の未燃成分の発生量低減に寄与す
ることができ、しかも点火源を排気弁口に邪魔さ
れることなく燃焼室中心部に可及的に近づけるこ
とができるから、アンチノツキング性を一層向上
させることができる。その上、天井斜面に並列開
口する第1、第2吸気弁口の軸線相互、したがつ
て第1、第2吸気弁の軸線相互を略平行とするこ
とができるから、その両吸気弁と動弁カム軸間の
連動機構を簡略化することができる。
さらに最外側の各燃焼室において前記第1吸気
弁口を第2吸気弁口よりもシリンダヘツド中央寄
りに配置したので、その最外側の各燃焼室に対応
した吸気ポートの前記主ポートとシリンダヘツド
の中央側に寄せることができるから、該主ポート
に最外側の分岐管が連結される吸気マニホールド
をクランク軸方向に小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は
シリンダヘツドの全体底面図、第2図は第1図の
部分拡大図、第3図及び第4図は第2図の―
及び―線にそれぞれ沿つた内燃機関の縦断面
図、第5図はこの機関の吸、排気弁の開閉タイミ
ング図である。 1…シリンダブロツク、2…シリンダヘツド、
6…燃焼室、7…天井面、71,72…斜面、8…
稜線、91,92…第1、第2吸気弁口、10…排
気弁口、11…点火源としての点火栓、12…吸
気ポート、12m…主ポート、121,122…第
1、第2吸気弁、14…排気ポート、18…排気
弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 シリンダヘツドに、クランク軸の軸線に沿つ
    て並ぶ複数の燃焼室を形成すると共に、その各燃
    焼室の天井面を、前記軸線と平行に延びる略中央
    部の稜線から両側に向つて下る二つの斜面より構
    成し、一方の斜面に一対の第1、第2吸気弁口を
    前記稜線に沿い並列して開口し、他方の斜面に
    は、前記第1吸気弁口と対向して1個の排気弁口
    を開口すると共に前記第2吸気弁口と対向して点
    火源を配設し、前記第1、第2吸気弁口、並びに
    排気弁口に、これらを開閉する第1、第2吸気
    弁、並びに排気弁をそれぞれ設け、前記シリンダ
    ヘツドには、そのシリンダヘツドの、前記軸線と
    直交する方向の一側面に入口が開口する主ポート
    と、この主ポートから2手に分かれて前記第1及
    び第2吸気弁口にそれぞれ至る第1及び第2分岐
    ポートとより構成される吸気ポート、並びに前記
    排気弁口に連なり出口が該シリンダヘツドの、前
    記軸線と直交する方向の他側面に開口する排気ポ
    ートを各燃焼室に対応して形成し、前記第2分岐
    ポートが前記燃焼室周縁の略接線方向を指向する
    ように、前記主ポートを前記第1及び第2吸気弁
    口間の中央から第1吸気弁口側にオフセツトして
    配置し、さらに最外側の各燃焼室において前記第
    1吸気弁口を第2吸気弁口よりもシリンダヘツド
    中央寄りに配置したことを特徴とする、3弁式多
    気筒内燃機関。 2 特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、
    前記第1吸気弁の開弁時期を前記第2吸気弁のそ
    れより遅らせた、3弁式多気筒内燃機関。
JP58191233A 1983-10-13 1983-10-13 3弁式多気筒内燃機関 Granted JPS59136515A (ja)

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JPS59136515A JPS59136515A (ja) 1984-08-06
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JPS59136515A (ja) 1984-08-06

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