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JPH02140407A - 多気筒エンジンのシリンダヘッド構造 - Google Patents

多気筒エンジンのシリンダヘッド構造

Info

Publication number
JPH02140407A
JPH02140407A JP1157123A JP15712389A JPH02140407A JP H02140407 A JPH02140407 A JP H02140407A JP 1157123 A JP1157123 A JP 1157123A JP 15712389 A JP15712389 A JP 15712389A JP H02140407 A JPH02140407 A JP H02140407A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
valves
exhaust
intake
cylinder head
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.)
Pending
Application number
JP1157123A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomonori Niisato
新里　智則
Katsuzo Noguchi
野口　勝三
Kiyoshi Tsukimura
月村　清
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
Publication of JPH02140407A publication Critical patent/JPH02140407A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-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
    • F01L1/267—Valve-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 with means for varying the timing or the lift of the valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/024—Belt drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804—Number of cylinders
    • F02B2075/1816—Number of cylinders four
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (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】 ［発明の目的］ く産業上の利用分野〉 本発明は、各気筒の燃焼室毎に互いの流量が異なる複数
の弁を備えた多気筒エンジンのシリンダヘッド構造に関
する。
〈従来の技術〉 混合気の吸入効率をより一層高めるうえに、燃焼室への
通路断面積は可及的に大きいことが好ましく、燃焼室の
内面積に対する弁の有効面積をより大きくとることがで
き、しかも弁口体を大形化せずにすむことから、各気筒
に付き複数個の吸気弁あるいは排気弁を設けるようにし
たバルブ構成が近年多用される傾向にある。
一方、これら複数の弁の開閉タイミングを互いにずらす
ことにより、燃焼室内に流入した混合気流にスワール（
渦流）を生ぜしめるようにしたコンビネーション番バル
ブタイミングと呼ばれる動弁制御技術が知られている（
特開昭５９−１４７８２２号公報参照）。
〈発明が解決しようとする課題〉 他方、燃焼ガスの温度は極めて高く、その流速は音速に
も達するが、この高温ガス自体がもつ流速効果を有効に
利用して排気効率を高めるには、排気通路の流路抵抗を
可及的に低減することが好ましい。
また、シリンダヘッドに開口する排気出口に接続されて
いる排気マニホールドは、耐熱性の観点から一般的に鋳
鉄にて形成されているが、補機類の取付はスペースを確
保し、かつ軽量化を推進するうえには、この排気マニホ
ールドをできる限り小形化することが好ましい。
本発明は、このような観点に立脚して案出されたもので
あり、その主な目的は、吸・排気効率をより一層高める
ことが可能な多気筒エンジンのシリンダヘッド構造を提
供することにある。また本発明の第２の目的は、排気マ
ニホールドをより一層小形化することが可能な多気筒エ
ンジンのシリンダヘッド構造を提供することにある。
［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、以下に示す各形式
による多気筒エンジンを提供することにより達成される
。
（１）各気筒の燃焼室と吸気マニホールドとの間を連通
ずるための吸気通路及び前記燃焼室と排気マニホールド
との間を連通ずるための排気通路を有し、前記燃焼室に
設けられた吸気弁と排気弁との少なくともいずれか一方
が、互いに異なる通過流量をもって作動すると共に気筒
列方向に列設された複数の弁からなり、前記複数の弁の
うちの相対的に大流量となる弁をそれぞれ気筒列方向の
中央側に配設し、かつこれに対応する前記通路の前記マ
ニホールド側の開口をそれぞれ気筒列方向の中央寄りに
配設したもの。
（２）上記第１項に示すものにおいて、特に前記複数の
弁をそれぞれ互いに異なるカムプロフィルのカムにより
駆動するもの。
（３）同じく上記第１項に示すものにおいて、特に前記
複数の弁の有効開口面積がそれぞれ互いに異なるもの。
（４）各気筒の燃焼室と排気マニホールドとの間を連通
ずるための通路を有し、前記燃焼室に設けられた排気弁
が、互いに異なる通過流量をもって作動すると共に気筒
列方向に列設された複数の弁からなり、少なくとも気筒
列の両端に位置する前記通路の前記排気マニホールド側
の開口をそれぞれ気筒列方向の中央寄りに配設し、かつ
前記複数の弁のうちの相対的に大流量となる弁をそれぞ
れシリンダ列方向の中央側に配設したもの。
（５）各気筒の燃焼室と吸気マニホールド及び排気マニ
ホールドとの間を連通ずるための吸気通路及び排気通路
を有し、互いに異なる通過流量をもって作動すると共に
それぞれが気筒列方向に列設された２つの吸気弁及び２
つの排気弁を前記燃焼室に備え、前記吸気通路の前記吸
気マニホールドに連なる開口及び前記排気通路の前記排
気マニホールドに連なる開口をそれぞれ気筒列方向の中
央寄りに設け、かつ前記２つの吸気弁のうちの相対的に
小流量となる弁と前記２つの排気弁のうちの相対的に大
流量となる弁とをそれぞれ気筒列方向の中央側に配設し
たもの。
（６）上記第５項に示すものにおいて、前記２つの弁が
、共に相対的に大揚程及びまたは大開角にて駆動される
状態と、一方が相対的に小揚程及びまたは申開角にて、
他方が相対的に小揚程及びまたは小開角にて駆動される
状態とを有するもの。
〈作用〉 第１項に示す構造によれば、燃焼室内面に気筒列方向に
列設された複数の弁に流量差をつけることにより、燃焼
室内における排気流あるいは吸気流に一定の方向性をも
たせることができる。これによって吸気流にスワールを
生ぜしめ、燃焼効率を向上することができる。加えて、
シリンダ列方向中央寄りに位置する通路の部分がより短
寸化かつ直線化されるので、同部分の流路抵抗が低減さ
れる。そしてこの流路抵抗のより小さな側に流量のより
大きな弁を対応させることにより、複数の弁間の流量差
がより一層助長され、これによって上記スワール効果が
促進されると同時に、吸気・排気効率をより一層高める
ことができる。しかも通路の各開口を気筒列方向の中央
寄りに設けることにより、マニホールドの気筒列方向寸
法を短寸化できる。また、複数の弁間に流量差を付与す
るためには、各弁を駆動するカムプロフィールを違える
、すなわち、弁の揚程・開角度を異なるものとする、か
、あるいは、弁の開口面積を異なるものとすれば良い。
第４項に示す構造は、大流量弁に対応する通路を直線的
として排気抵抗の低減を図るものであり、特に奇数気筒
、例えば、３気筒あるいはＶ型６気筒エンジンの片バン
クなど、に対応できる。
第５項によれば、燃焼室内面の対角位置に大流量弁が配
設されるので、吸気スワールの方向性がより一層確実な
ものとなる。そして第６項によれば、例えば、高速運転
域では両弁を大揚程・大開角度で駆動して吸気充填効率
の向」二を図ることができ、かつ中低速運転域では、両
弁の揚程・開角度を互いに異なるものとして燃焼室内の
スワール効果を促進することができる。
〈実施例〉 以下に本発明の好適実施例について添附の図面を参照し
て詳細に説明する。
第１図及び第２図は、本発明が適用された４サイクル多
気筒エンジンを部分的に示している。このエンジンは、
クランク軸の軸線に沿って複数の（例えば４つの）シリ
ンダを直列に設けてなり、シリンダ１内に摺動自在に受
容されたピストン２は、ピストンピン３を介してコンロ
ッド４の小端部に連結され、コンロッド４の大端部は、
クランク軸５のクランクピン５ａに連結されている。
クランク軸５の回転は、クランク軸５の端部に固着され
たクランクプーリ６と、シリンダヘッド７に支持された
カム軸８の端部に固着されたカムプーリ８ａとの間に掛
は回されたタイミングベルト９により、１／２の減速比
をもってカム軸８に伝達される。ここで吸気・排気両弁
は、略同−構成にて気筒列中心に対して互いに対称に配
設されているので、以下においては特にいずれの側かを
特定せずに説明する。
カム軸８には、１つのシリンダ１に対してそれぞれ２つ
のカム１０ａ・１０ｂが設けられており、それぞれロッ
カアームｌｌａ・ｌｌｂを介して２つの弁１２ａ・１２
ｂを往復駆動し、燃焼室１３内にて行なわれる混合気の
吸入及び燃焼ガスの排出の各行程に対応するように、燃
焼室１３に開口した吸気ポート１４ａ・１４ｂ及び排気
ポート１５ａ・１５ｂを開閉するようにされている。
第２図に良く示すように、本発明に基づき構成されたシ
リンダヘッド７は、各燃焼室１３にそれぞれ２つの吸気
弁により開閉される吸気ボート１４ａ・１４ｂ及び２つ
の排気弁により開閉される排気ポート１５ａ・１５ｂを
備えている。これら各ポート１４ａ・１４ｂ・１５ａ・
１５ｂは、シリンダヘッド７の両側端面に開口した吸気
口１６及び排気口１７に、シリンダヘッド７に内設され
た吸気通路１８及び排気通路１９を介してそれぞれ連通
している。
吸気口１６及び排気口１７は、燃焼室１３中心の真横に
対してそれぞれ気筒列方向の中央寄りの位置に開口して
おり、これに伴い吸気通路１８及び排気通路１９は、そ
れぞれ気筒列方向の中央に向けて幾分か湾曲している。
また、吸気通路１８及び排気通路１９は、各ポート１４
ａ・１４ｂ・１５ａ・１５ｂの直後にて集合している。
そして吸気口１６及び排気口１７が開口したシリンダヘ
ッド７の両側端面には、吸気マニホールド２０と、排気
マニホールド２１とがそれぞれ接続されている。
吸気マニホールド２０は、吸気口１６毎にそれぞれ独立
して接続された吸気管路２０ａを中央部のチャンバ２０
ｂに集合してなり、排気マニホールド２１は、第３図に
併せて示すように、中央側の２つの排気口に接続された
排気管路２１ａ同士を中央に集合すると共に、外端側の
２つの排気口に接続された排気管路２１ｂ同士を同じく
中央に集合し、第４図に示すように、これらの集合部２
１ｃ・２１ａ同士を気筒列方向に直交する平面内に並べ
て開口させている。
直列多気筒エンジンの吸気マニホールド及び排気マニホ
ールドは、−船内に気筒列方向の中央部にて集合してい
るので、シリンダヘッドフ側面に開口する吸気口１６及
び排気口１７を気筒列方向の中央側に寄せることにより
、吸気マニホールド２０及び排気マニホールド２１のシ
リンダ列方向寸法をより一層小さくすることができる。
一方、２つの弁１２ａ・１２１〕は、第５図に概念的に
示すように、互いに異なる揚程曲線にて開閉運動を行う
ようにされており、各燃焼室１３の気筒列方向中央側に
配設された弁１２ｂが相対的に広開角度かつ高揚程の揚
程曲線Ｃ１ｌに従って駆動され、外側に配設された弁１
２ａが相対的に挟間角度かつ低揚程の揚程曲線ＣＬに従
って駆動される。
このようにして２つの弁１２ａ・１２ｂの揚程及び開角
度を互いに異なるものとすることにより、両弁１２ａ・
１２ｂの通過流量に明瞭な差をつけている。
さて、上記のように、吸気通路１８及び排気通路１９が
シリンダ列方向中央側に向けて幾分か湾曲していること
から、吸気通路１８及び排気通路１９は、シリンダ列方
向内側の方が、共により短寸かつ直線的となり、従って
、流路抵抗も少なくなる。そのため、上記のように、よ
り大流量となる広間角度かつ高揚程の弁１２ｂを、より
流路抵抗の少ないシリンダ列方向中央側に配置すること
により、総体的な吸気・排気効率の向」二をより一層助
長することができる。と同時に、２つのポート１４ａ・
１４ｂ（１５ａ・１５ｂ）間の流速に顕著な差を生ずる
ことから、燃焼室１３内の混合気の流速分布を不均一に
し、これにより、混合気の拡散効率を向上させて燃焼効
率を高めることができる。
ところで、上記実施例においては、１気筒あたり複数の
（本実施例においては２個）吸気弁及び排気弁を設け、
これらの互いの開角度・揚程を異なるものとして２つの
ポート１４ａ・１４ｂ　（１５ａ・１５ｂ）を通過する
ガス量に差をつけるようにしたが、これは第６図に示す
ように、２つの吸気ボート１４ａ′　・１４ｂ′同士、
あるいは２つの排気ポート１５ａ′　・１５ｂ′同士の
開口面積を、気筒列方向の中央側に位置するもの１４ｂ
−１５ｂ’を他１４ａ′　・１５ａ′に比して大きくす
ることをもって両者の間に流量差をつけるようにしても
良く、更には、各弁の開角度及び揚程差とポートの開口
面積差との複合構成とすることも可能である。
第７図は、本発明の第２の実施例を示すものであり、Ｖ
型６気筒エンジンの模式図である。この種の一方のバン
クが奇数気筒からなるエンジン、あるいは３気筒・５気
筒などの直列奇数気筒エンジンの場合には、中央に位置
する燃焼室３１ｂは、吸気・排気マニホールド３２Φ３
３の集合部に対応しているので、その通路３４・３５は
同等問題なく直線的になる。従って、気筒列方向外端に
位置する燃焼室３１ａ・３１ｃについて」ユ記概念を適
用し、すなわち、気筒列方向両端側に位置する燃焼室３
１ａ・３１ｃの気筒列方向外側に相対的に小流量のポー
ト３６ａ・３７ａを、そして中央側に大流量のポート３
６ｂ・３７ｂをそれぞれ配設すれば良い。
次に第８図〜第１４図を参照して本発明の第３の実施例
について説明する。
本実施例に示すエンジンも、上記第１及び第２実施例と
同様に、吸気弁と排気弁とがそれぞれ別個のカムシャフ
トにて駆動される所謂ＤＯＨＣ型直列４気筒エンジンで
あり、クランク軸方向に沿って列設された４個の気筒の
それぞれに各２個の吸気弁と排気弁とを備えている。こ
れら両弁は、その作動のタイミングは異なるものの、基
本的に同一の構成を有しているので、以下、吸気・排気
を特定せずに動弁装置の構造を詳細に説明する。
第８図〜第１１図に示すように、シリンダヘッドに固定
されたロッカシャフト５０には、気筒毎に３個のロッカ
アーム５１・５２・５３が、互いに隣接して揺動自在に
、かつ相対角変位可能に枢支されている。これらロッカ
アーム５１・５２・５３の上方には、シリンダヘッドに
形成されたカム軸受により、回転自在にカム軸５４が支
持されている。カム軸５４には、開角度及び揚程が相対
的に小さい第１低速用カム５５と、開角度及び揚程が相
対的に大きい高速用カム５６と、これら第１低速用カム
５５と高速用カム５６との中間的な開角度及び揚程を有
する第２低速用カム５７とが一体的に形成されている。
また、第１低速用カム５５に摺接する第１０ツカアーム
５１と、第２低速用カム５７に摺接する第２０ツカアー
ム５２との遊端部には、コイルばねをもって常時閉弁方
向に弾発付勢された一対の弁５８ａ・５８ｂに於けるバ
ルブステムの」置端がそれぞれ当接している（第９図）
。他方、第１及び第２０ツカアーム５１・５２の間に配
置され、かつ高速用カム５６に摺接する第３０ツカアー
ム５３は、シリンダヘッド５９における該第３０ツカア
ーム５３に対応する部分に設けられたりフタロ０により
、常時上向きに弾発付勢されている（第１０図）。
互いに隣接する第１〜第３０ツカアーム５１〜５３の内
部には、連結切換装置６１が内蔵されている（第１１図
）。この連結切換装置６１は、各ロッカアーム５１・５
２・５３に内設されたガイド孔と、これらに摺合する連
結ピンとからなっている。
第１０ツカアーム５１には、第３０ツカアーム５３側に
開口する有底の第１ガイド孔６２が、ロッカシャフト５
０と平行に穿設され、かつこの第１ガイド孔６２には、
第１連結ピン６３が摺合している。そして第１ガイド孔
６２の底部は、第１０ツカアーム５１に内設された油路
６４及び中空をなすロッカシャフト５０の周上に開設さ
れた給油孔６５を介し、ロッカシャフト５０内部に設け
られた給油路６６に連通している。
第３０ツカアーム５３には、そのカムスリッパ５３ａが
高速用カム５６のベース円に摺接する静止位置において
第１ガイド孔６２と同心をなす同径の第２ガイド孔６７
が、ロッカシャフト５０と平行に貫設され、かつ一端を
第１連結ピン６３に当接させた第２連結ピン６８がその
内部に摺合している。
第２０ツカアーム５２には、同様にして有底の第３ガイ
ド孔６９が穿設され、かつ一端を第２連結ピン６８の他
端に当接させたストッパピン７０がその内部に摺合して
いる。ストッパピン７０は、概ね有底筒状をなし、その
内側と第３ガイド孔６９の底部との間に挟設されたリタ
ーンスプリング７１により、第３０ツカアーム５３側へ
向けて常時弾発付勢されている。
これら第１・第２連結ピン６３・６８を、油路６４を介
して第１連結ピン６３の左端に導入する油圧とリターン
スプリング７１の弾発力との作用をもって第１１図に於
ける左右方向へ移動させることにより、各ロッカアーム
５１・５２・５３が別個に揺動し得る状態と、各連結ピ
ン６３・６８が互いに隣り合うロッカアーム間に跨がる
ことにより、各ロッカアーｔ、５１・５２・５３が一体
的に連結される状態とを選択的に切換えることができる
。
第１２図に示すように、カム軸５４の上方には、カム軸
受８１及び各カム５５・５６・５７と各ロッカアーム５
１・５２・５３の上面に形成されたカムスリッパ５１ａ
拳５２ａ令５３ａとの摺接面を潤滑するための２つの給
油管８２・８３が配設されている。
ロッカシャフト５０に内設された給油路６６の下流には
、上記給油管のうちの高速潤滑油用給油管８２が接続さ
れている。この高速潤滑油用給油管８２には、第３０ツ
カアーム５３に対応する位置に潤滑油をシャワー式に噴
射するための噴出孔８４が設けられている。また、他方
の低速潤滑油用給油管８３は、オイルギヤラリ８５から
分岐した潤滑油路８６に接続されている。そして低速潤
滑油用給油管８３には、第１・第２０ツカアーム５１・
５２に対応する位置に潤滑油をシャワー式に噴射するた
めの噴出孔８７が設けられると共に、油路８８を介して
カム軸受８１へも潤滑油を供給し得るようにされている
。
ロッカシャフト５０に内設された給油路６６とオイルギ
ヤラリ８５との間には、別途制御信号にて開閉制御され
る油圧制御弁８つが設けられている。この油圧制御弁８
９を閉じた状態にあっては、給油路６６には油圧が供給
されず、各連結ピン６３・６８は、リターンスプリング
７１により連結解除位置側に付勢された状態にあり、各
ロッカアーム５１・５２φ５３がそれぞれに対応するカ
ム５５・５６・５７により別個に駆動され、互いに相対
角変位する。この場合、ポンプ９０によりオイルパン９
１からオイルギヤラリ８５に圧送された潤滑油は、潤滑
油路８６を介して低速潤滑油用給油管８３に供給され、
上記したように第１・第２低速カム５５・５７と第１・
第２０ツカアームのカムスリッパ５１ａ・５２ａとの摺
接面及びカム軸受８１を潤滑する。
油圧制御弁８９を開くと、オイルギヤラリ８５から給油
路６６に潤滑油が圧送される。これにより、第１０ツカ
アーム５１側に作動油圧が供給されると、第１及び第２
連結ピン６３・６８が、リターンスプリング７１の弾発
力に抗して第２ガイド孔６７及び第３ガイド孔６９にそ
れぞれ嵌合し、各ロッカアーム５１・５２・５３が一体
的に連結される。このとき給油路６６に供給された潤滑
油は、各気筒の連結切換装置６１を作動させると共に、
給油路下流端を経て高速潤滑油用給油管８２に供給され
、高速用カム５６と第３０ツカアームのカムスリッパ５
３ａとの摺接面を潤滑する。
この連結切換装置６１によれば、給油路６６の油圧が高
まると、リターンスプリング７１のばね力に抗して第１
連結ピン６３が第２ガイド孔６７内に突入すると共に、
第２連結ピン６８が第３ガイド孔６９内に向けて突入し
、３個のロッカアーム５１・５２・５３は互いに一体的
に結合される。
ここで、第１・第２両低速用カム５５・５７に比して高
速用カム５６のカムプロフィールが相対的に大きいこと
から、第１・第２０ツカアーム５１・５２も中央の高速
用カム５６により駆動されることとなり、両弁５８ａ・
５８ｂは、共に第１３図の曲線Ｈにて示す開角度及び揚
程の高速モードにより開閉駆動される。
給油路６６の油圧が低い時にあっては、リターンスプリ
ング７１の弾発力により、第１連結ピン６３が第１ガイ
ド孔６２内に、第２連結ビン６８が第２ガイド孔６７内
に、ストッパビン７０が第３ガイド孔６９内にそれぞれ
位置している。この状態にあっては、各ロッカアーム５
１・５２・５３は、互いに独立して運動し得る。この連
結解除状態にあっては、中央の第３０ツカアーム５３が
高速用カム５６により駆動されてリフタ６０を繰り返し
押し下げるのみの所謂ロストモーション運動を行なうの
に対し、第１０ツカアーム５１は第１低速用カム５５に
より、そして第２０ツカアーム５２は第２低速用カム５
７により、それぞれ駆動され、両弁５８ａ・５８ｂを互
いに異なる開角度及び揚程の低速モードにて開閉駆動す
る。すなわち、一方の弁５８ａは、第１低速用カム５５
の形状に応じて第１３図の曲線りにて示す最も狭い開角
度及び小さな揚程で、また他方の弁５８ｂは、第２低速
用カム５７の形状に応じて第１３図の曲線Ｍにて示す中
位の開角度及び揚程で開閉作動する。
ところで、エンジンの運転状態が高速運転から低速運転
へと変化するときには、上記したように給油路６６の油
圧を解放するが、この時、第３０ツカアーム５３のカム
スリッパ５３ａに高速カム５６のリフト部が摺接してい
る状態では、第１・第２連結ビン６３・６８にはその軸
線に直交する方向の力が作用しているので、各ガイド孔
６２・６７・６９との間の摩擦力が大きく、第１・第２
連結ビン６３・６８は移動できない。ここで第３０ツカ
アーム５３のカムスリッパ５３ａに高速カム５６のベー
ス内部分が摺接する状態となると、第１・第２連結ビン
６３・６８に作用していた軸線に直交する方向の力が消
失するので、第１・第２連結ビン６３・６８はそれぞれ
が対応する第１・第２ガイド孔６２・６７内へと移動す
る。
他方、第３０ツカアーム５３は、大きなリフト荷重に対
する血圧を低減するために相対的に大きな軸方向寸法を
有しているので、第２連結ピン６８の摺動抵抗は他のピ
ンに比して大きい。従って、第１連結ビン６３の方が慣
性力により僅かに早く第１ガイド孔６２内に戻り得る。
そのため、第３０ツカアーム５３と第１０ツカアーム５
１との間の連結解除は、第３０ツカアーム５３と第２０
ツカアーム５２との間の連結解除に先行して行われるこ
ととなる。すなわち、ベース内部分で完全な解除動作が
完了せずにリフト作動途中で解除が達成される確率は、
第３０ツカアーム５３と第１０ツカアーム５１との間に
比し、第３０ツカアーム５３と第２０ツカアーム５２と
の間の方が高くなる。そしてリフト中間部での解除動作
の達成は、高速用カム５６との揚程差分だけロッカアー
ムのカムスリッパがカム面に叩きつけられ、衝撃的な打
音を発生することを意味する。そこで本実施例において
は、最大の揚程を有する高速用カム５６に対応する第３
０ツカアーム５３と、中位の揚程を有する第２低速用カ
ム５７に対応する第２０ツカアーム５２との連結を、抜
けに（い側の第２連結ピン６８にて行なうものとして、
よしんばリフト途中で連結解除が達成されたとしても、
ロッカアームのカム面に対する打撃が最少限ですむよう
にしている。
上記動弁装置は、第２図に示したシリンダヘッド７と同
一形式のシリンダヘッド１０７に装着される。ただし第
１実施例が、大開角度・大揚程の吸気ポート１４ｂ及び
排気ポート１５ｂを共に気筒列方向中央側に配設してい
るのに対し、本実施例においては、第１４図に部分的に
示すように、気筒列方向中央側の吸気ポー１−１１４　
ｂに小開角度・小揚程の吸気弁５８１ａを、そして気筒
列方向中央側の排気ポート１１５ｂに申開角度・中揚程
の排気弁５８Ｅｂを配設している。従って、本第３実施
例においては、各２個の吸気弁５８１ａ−５８Ｉ　ｂ及
び排気弁５８Ｅａ・５８Ｅｂが互いに異なる開角度・揚
程で作動する低速モード状態にあっては、燃焼室中心に
配されたプラグ電極Ｐに対する対角位置の吸気弁５８１
ｂと排気弁５８Ｅｂとが、それぞれ相対的に大流量にて
作動することとなる。
さて、排気行程においては、気筒列方向内側に位置する
相対的に大流量の排気弁５８Ｅｂが先に開きかつ後に閉
じる。しかも排気通路１１９における大流量の排気弁５
８Ｅｂに対応する側が直線的なので流路抵抗がより小さ
く、燃焼室１１３内における排気流は、矢印Ｅにて示す
気筒列方向内側の排気弁５８Ｅｂへ向けての流れとなる
。
一方、吸気行程においては、気筒列方向外側に位置する
相対的に大流量の吸気弁５８１ｂが先に開きかつ後に閉
じる。しかも吸気通路１１８における大流量の吸気弁５
８１ｂに対応する側が、気筒列方向の中央側へ向けて湾
曲しているので、吸気流は燃焼室１１３に対して概ね接
線方向より流入する。そのため、吸気流には矢印Ｉで示
す向きの方向性がつけられる。これは」二記した矢印Ｅ
の方向に沿っており、従ってスワール効果が助長される
。
尚、本実施例は、弁の揚程・開角度にて混合気流の方向
性を高めることを企図したが、これは第１５図に示すよ
うに、プラグ電極Ｐを中心として対角位置のポート径寸
法同士を互いに対応させ、すなわち、気筒列方向外端側
の吸気ボート１１４ａ′及び中央側の排気ポート１１５
ｂ’の径寸法をそれぞれ相対的に大きくし、気筒列方向
中央側の吸気ボート１１４ｂ’及び外端側の排気ボー！
・１１５ａ’の径寸法をそれぞれ相対的に小さくするこ
とにより、対角方向に流量差を付けるようにしても良い
。
［発明の効果］ このように本発明によれば、燃焼室内の混合気流に強力
なスワールを生成し、燃焼効率を向上することができ、
しかも、吸気・排気マニホールドのクランク軸方向寸法
を小寸化し得る。従って、エンジンの高性能化及びコン
パクト化を推進するうえに大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に基づくエンジンの第１実施例を示し
ており、本発明に関わる部分の模式的構成図である。 第２図は、第１図に示したエンジンのシリンダヘッドの
横断面図である。 第３図は、排気マニホールド単体の一例を示す立面図で
あり、第４図は、第３図における■矢視図である。 第５図はカムの揚程曲線の一例を示す線図である。 第６図は、シリンダヘッドの変形実施例を示す模式的端
面図である。 第７図は、シリンダヘッドの第２実施例を示す模式的構
成図である。 第８図は、動弁装置の構成を模式的に示す部分上面図で
あり、第９図は、第８図における■矢視図であり、第１
０図は、同じ＜Ｘ−Ｘ線に沿う断面図であり、第１１図
は、第９図におけるＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。 第１２図は、動弁装置の全体的油圧系統図である。 第１３図は上記動弁装置におけるカムの揚程曲線の一例
を示す線図である。 第１４図は、シリンダヘッドの第３実施例を部分的に示
す模式的構成図であり、第１５図は、シリンダヘッドの
変形実施例を示す模式的端面図である。 １・・・シリンダ　　　　２・・・ピストン３・・・ピ
ストンピン　　４・・・コンロッド５・・・クランク軸
　　　５ａ・・・クランクピン６・・・クランクプーリ
　７・・・シリンダヘッド８・・・カム軸　　　　　８
ａ・・・カムプーリ９・・・タイミングベルト１０ａ・
１０ｂ・・・カム１１ａ・ｌｌｂ・・・ロッカアーム １２ａ・１２ｂ・・・弁　１３・・・燃焼室１４ａ・１
４ｂ・・・吸気ボート １５ａ・１５ｂ・・・排気ポート １６・・・吸気口　　　　１７・・・排気口１８・・・
吸気通路　　　１９・・・排気通路２０・・・吸気マニ
ホールド ２０ａ・・・吸気管路　　２０ｂ・・・チャンバ２１・
・・排気マニホールド ２１ａ・２１ｂ・・・排気管路 ２１ｃ・２１ｄ・・・集合部 ３１ａ・３１ｂ・３１Ｃ・・・燃焼室 ３２・・・吸気マニホールド ３３・・・排気マニホールド ３４・・・吸気通路　　　３５・・・排気通路３６ａ・
３６ｂ・・・吸気ボート ３７ａ・３７ｂ・・・排気ポート ５０・・・ロッカシャフト５１〜５３・・・ロツカアー
ム５１ａ〜５３ａ・・・カムスリッパ ５４・・・カム軸　　　　５５・・・第１低速用カム５
６・・・高速用カム　　５７・・・第２低速用カム５８
ａ・５８ｂ・・・弁　５９・・・シリンダヘッド６０・
・・リフタ　　　　６１・・・連結切換装置６２・・・
第１ガイド孔　６３・・・第１連結ピン６４・・・油路
　　　　　６５・・・給油孔６６・・・給油路　　　　
６７・・・第２ガイド孔６８・・・第２連結ピン　６９
・・・第３ガイド孔７０・・・ストッパピン　７１・・
・リターンスプリング８１・・・カム軸受 ８２・・・高速潤滑油用給油管 ８３・・・低速潤滑油用給油管

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）各気筒の燃焼室と吸気マニホールドとの間を連通
    するための吸気通路及び前記燃焼室と排気マニホールド
    との間を連通するための排気通路を有し、前記燃焼室に
    設けられた吸気弁と排気弁との少なくともいずれか一方
    が、互いに異なる通過流量をもって作動すると共に気筒
    列方向に列設された複数の弁からなる多気筒エンジンの
    シリンダヘッド構造であって、 前記複数の弁のうちの相対的に大流量となる弁をそれぞ
    れ気筒列方向の中央側に配設し、かつこれに対応する前
    記通路の前記マニホールド側の開口をそれぞれ気筒列方
    向の中央寄りに配設したことを特徴とする多気筒エンジ
    ンのシリンダヘッド構造。
  2. （２）前記複数の弁は、それぞれ互いに異なるカムプロ
    フィルのカムにより駆動されるものであることを特徴と
    する第１請求項に記載の多気筒エンジンのシリンダヘッ
    ド構造。
  3. （３）前記複数の弁の有効開口面積が、それぞれ互いに
    異なることを特徴とする第１請求項に記載の多気筒エン
    ジンのシリンダヘッド構造。
  4. （４）各気筒の燃焼室と排気マニホールドとの間を連通
    するための通路を有し、前記燃焼室に設けられた排気弁
    が、互いに異なる通過流量をもって作動すると共に気筒
    列方向に列設された複数の弁からなる多気筒エンジンの
    シリンダヘッド構造であって、 少なくとも気筒列の両端に位置する前記通路の前記排気
    マニホールド側の開口をそれぞれ気筒列方向の中央寄り
    に配設し、かつ前記複数の弁のうちの相対的に大流量と
    なる弁をそれぞれシリンダ列方向の中央側に配設したこ
    とを特徴とする多気筒エンジンのシリンダヘッド構造。
  5. （５）各気筒の燃焼室と吸気マニホールド及び排気マニ
    ホールドとの間を連通するための吸気通路及び排気通路
    を有し、互いに異なる通過流量をもって作動すると共に
    それぞれが気筒列方向に列設された２つの吸気弁及び２
    つの排気弁を前記燃焼室に備えた多気筒エンジンのシリ
    ンダヘッド構造であって、 前記吸気通路の前記吸気マニホールド側の開口及び前記
    排気通路の前記排気マニホールド側の開口をそれぞれ気
    筒列方向の中央寄りに設けると共に、 前記２つの吸気弁のうちの相対的に小流量となる弁と前
    記２つの排気弁のうちの相対的に大流量となる弁とをそ
    れぞれ気筒列方向の中央側に配設したことを特徴とする
    多気筒エンジンのシリンダヘッド構造。
  6. （６）前記２つの弁は、共に相対的に大揚程及びまたは
    大開角にて駆動される状態と、一方が相対的に中揚程及
    びまたは中開角にて、他方が相対的に小揚程及びまたは
    小開角にて駆動される状態とを有することを特徴とする
    第５請求項に記載の多気筒エンジンのシリンダヘッド構
    造。
JP1157123A 1988-08-01 1989-06-20 多気筒エンジンのシリンダヘッド構造 Pending JPH02140407A (ja)

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