KR100326580B1

KR100326580B1 - 과급펌프가부착된불꽃점화식4사이클내연기관

Info

Publication number: KR100326580B1
Application number: KR1019980027151A
Authority: KR
Inventors: 도시오 야마모토; 다카시 츠츠미자키
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-07-07
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 2002-08-21
Also published as: TW356502B; CN1206784A; JP3767716B2; KR19990013633A; JPH1122473A; MY120540A; CN1102197C; ID20571A; ITTO980587A1

Abstract

본 발명은 과급펌프에 의해 가압된 급기를 흡기밸브와는 별개의 과급밸브를 통해 연소실에 과급하도록 구성된 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4스트로크 사이클 내연기관에 관한 것이다.

과급펌프(40)에 의해 가압된 급기가 흡기밸브와는 별개의 과급밸브(19)를 통해 연소실(14)에 과급되는 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관(1)에 있어서, 실린더 헤드(4)에 회전지지된 흡배기밸브 구동용 캠 샤프트(25)에 의해 구동되는 과급펌프(40)가 상기 캠 샤프트(25)의 축선상에 배치됨과 동시에 상기 캠 샤프트의 단부에 직결되고, 상기 과급펌프(40)는 상기 흡배기밸브 구동용 캠 샤프트(25)의 작동밸브 구동시스템 단부(33)의 반대쪽 단부에 배치된 것이다.

Description

과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관{SPARK IGNITION TYPED 4-CYCLE INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING SUPER CHARGE PUMP ATTACHED THERETO}

본 발명은 과급 펌프에 의해 가압된 급기를 흡기밸브와는 별개의 과급밸브를 통해 연소실에 과급하도록 구성된 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4스트로크 사이클 내연기관(이하 4사이클 내연기관이라 한다)에 관한 것이다.

과급펌프에 의해 급기를 가압하고, 이 가압급기를 흡기밸브와는 별개의 과급밸브를 통해 연소실에 과급하는 불꽃 점화식 4사이클 내연기관으로서, 일본국 특공소63-5562호 공보 및 일본국 특개평7-109929호에 기재된 것이 있다.

일본국 특공소63-5562호 공보에 기재된 것은, 기화기를 내장한 흡기 통로는 주흡기 통로와 부흡기 통로에 병렬로 분기되어 있으며, 주흡기 통로내를 통과하는 혼합기(混合氣)는 리드밸브 및 주흡기밸브를 통해 내연기관의 연소실내에 공급됨과 동시에, 부흡기 통로내를 통과하는 혼합기는 과급펌프에 의해 가압되고, 부흡기밸브를 통해 연소실내에 공급되도록 되어 있다.

또, 일본국 특개평7-109929호 공보에 기재된 것은, 병렬로 형성된 주흡기 통로 및 부흡기 통로의 각 상류단은 각각 에어 클리너에 접속됨과 동시에, 이 주흡기 통로 및 부흡기 통로의 각 하류단은 각각 흡기밸브를 통해 내연기관의 연소실에 접속되고, 주흡기 통로에는 기화기가 삽입장착됨과 동시에, 부흡기 통로에는 왕복형 과급펌프가 부설되어 있다.

일본국 특공소63-5562호 공보에 기재된 것에 있어서는, 과급펌프는 흡기밸브가 배설되어 있는 실린더 헤드에 배설되고, 또 캠 샤프트에 동력전달부재를 통해 연결되어 있기 때문에, 가압혼합기의 통로 용적이 그렇게 커지지 않아서 응답성은 양호하지만, 동력전달시스템을 필요로 하는 결과, 구조가 복잡하여, 내연기관 전체의 콤팩트화가 곤란하였다.

또, 일본국 특개평7-109929호 공보에 기재된 것은, 내연기관의 크랭크축에 연결된 피스톤의 왕복운동에 의해 흡기가 과급되도록 되어 있기 때문에, 과급펌프로부터 흡기밸브까지의 흡기 통로 용적이 커서, 응답성과 효율이 나쁘며, 또 이 왕복운동형 과급 펌프는 단동형(單動型)이므로, 일정한 과급량 확보를 위해서는 대형 과급펌프가 필요해진다는 단점이 있었다.

도 1은, 본 출원발명에 관한 공냉 오버헤드 밸브식 내연기관의 일실시형태의 종단면도,

도 2는, 도1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 횡단면도,

도 3은, 도1의 과급펌프의 평면도,

도 4는, 도3의 화살표 Ⅳ에서 본 도면,

도 5는, 도3의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절단한 종단면도,

도 6은, 도5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따라 절단한 종단면도,

도 7은, 도6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 절단한 종단면도,

도 8은, 도5의 화살표 Ⅷ-Ⅷ에서 본 도면,

도 9는, 도6의 화살표 Ⅸ-Ⅸ에서 본 도면,

도 10은, 과급펌프의 흡배리드밸브의 분해설명도,

도 11은, 도1의 실시형태에 있어서의 과급밸브, 흡기밸브 및 배기밸브의 개폐타이밍을 도시한 특성도,

도 12는, 본 출원발명의 다른 일실시형태의 종단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1:공냉 오버헤드 밸브 불꽃 점화식 단기통 4사이클 내연기관

2:크랭크 케이스3:실린더 블록

4:실린더 헤드5:실린더 헤드 커버

6:볼트7:크랭크 샤프트

8:실린더 구멍9:피스톤

10:피스톤 핀11:크랭크 핀

12:커넥팅 로드13:대략 반구형상의 오목면

14:연소실15:점화플러그

16:과급 포트17:흡기포트

18:배기 포트19:과급밸브

20:흡기밸브21:배기밸브

22, 23, 24:밸브 가이드25:캠 샤프트

26:앵귤러 볼 베어링27:볼 베어링

28, 29:로커 암 샤프트30, 31:로커 암

32:구동 스프로킷 33:피동 스프로킷

34:볼트35:무단 캠 체인

36:심37:과급 캠

38:볼트39:펌프 장착 블록

40:과급 펌프41:실린더 케이스

42:실린더 구멍43:볼트

44:피스톤45:크랭크 샤프트

46:시일 베어링47:피스톤 핀

48:크랭크 핀49:커넥팅 로드

50, 51:볼 베어링52:볼트

53:실린더실54:흡입 밸브 가압 링

55:흡입 리드 밸브56:리드 밸브 베이스

57:토출 리드 밸브58:캡

59:볼트60, 61:노크 핀

62:흡입실63:토출실

64:연통 블록65:볼트

66:흡입연통관67:토출연통관

68:흡입연통로69:토출연통로

71:토출통로72:관 커플링 볼트

73:연통관74:릴리프 블록

75:릴리프 밸브76:압축 코일 스프링

77:시일부재78:캠 샤프트 고정 볼트

79:볼 80:로크 너트

본원 발명은 이와 같은 단점을 해소한 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관의 개량에 관한 것으로, 청구항1 기재의 발명은, 과급펌프에 의해 가압된 급기가 흡기밸브와는 별개의 과급밸브를 통해 연소실에 과급되는 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관에 있어서, 실린더 헤드에 회전지지된 흡배기밸브 구동용 캠 샤프트에 의해 구동되는 과급펌프가 상기 캠 샤프트의 축선상에 배치된 것을 특징으로 한다.

이하, 도1 내지 도10의 도면에 도시된 본 출원발명의 일실시형태에 대해 설명한다.

공냉 오버헤드 밸브 불꽃 점화식 단기통 4사이클 내연기관(1)은, 도시되지 않은 자동2륜차에 크랭크 샤프트(7)가 차폭방향으로 지향하도록 탑재되고, 크랭크케이스(2)상에 실린더 블록(3), 실린더 헤드(4) 및 실린더 헤드 커버(5)가 차례로 중첩되고, 이들을 관통하는 볼트(6)에 의해 크랭크 케이스(2), 실린더 블록(3), 실린더 헤드(4) 및 실린더 헤드 커버(5)는 서로 일체로 결합되어 있다.

또, 도2에 도시된 바와 같이, 크랭크 샤프트(7)는 크랭크 케이스(2)에 회전가능하게 지지되고, 실린더 블록(3)의 실린더구멍(8)에 상하로 슬라이딩 가능하게 피스톤(9)이 삽입장착되고, 상기 피스톤(9)의 피스톤 핀(10)과 크랭크 샤프트(7)의 크랭크 핀(11)에 커넥팅 로드(12)의 양단이 회전가능하게 지지되어 있고, 실린더 헤드(4)의 하부면 중앙의 대략 반구형 오목면(13)과 실린더 블록(3)의 실린더 구멍(8)과 피스톤(9)의 정면에서 구획되는 연소실(14)내에서 실린더 구멍(8)의 상사점 근방에서 간헐적으로 점화플러그(15)로 점화되는 연소가스에 의해 피스톤(9)이 하측으로 가압되고, 그 가압력에 의해 크랭크 샤프트(7)는 회전구동되도록 되어 있다.

또, 도1에 도시된 바와 같이, 크랭크 샤프트(7) 및 실린더 구멍(8)의 각 중심선을 지나는 평면을 따라 실린더 헤드(4)를 관통하여 점화플러그(15) 및 과급포트(16)가 형성됨과 동시에, 도2에 도시된 바와 같이, 실린더 구멍(8)의 중심선을 지나 상기 평면과 직교하는 평면을 따라 흡기포트(17) 및 배기포트(18)가 형성되고, 상기 과급포트(16), 흡기포트(17) 및 배기포트(18)에 각각 과급밸브(19), 흡기밸브(20) 및 배기밸브(21)가 각각 개폐가능하게 배설되어 있다.

또, 도1에 도시된 바와 같이, 실린더 구멍(8)의 중심선에서 대경(大徑)의 흡기밸브(20)보다 소경(小徑)의 배기밸브(21)측에 캠 샤프트(25)가 옵셋되고, 상기캠 샤프트(25)는 앵귤러 볼 베어링(26) 및 볼 베어링(27)을 통해 실린더 헤드(4)에 회전가능하게 장착되어 있다.

또, 도2에 도시된 바와 같이, 캠 샤프트(25)에 대해 등거리나 대칭위치에, 로커 암 샤프트(28, 29)가 캠 샤프트(25)와 평행하게 실린더 헤드(4)에 관통지지되고, 상기 로커 암 샤프트(28, 29)에 각각 로커 암(30, 31)이 요동가능하게 회전지지되고, 크랭크 샤프트(7)에 구동 스프로킷(32)이 일체로 삽입장착됨과 동시에, 상기 구동 스프로킷(32) 톱니수가 그 배인 피동 스프로킷(33)이 캠 샤프트(25)에 볼트(34)에 의해 일체로 삽입장착되고, 상기 구동 스프로킷(32) 및 피동 스프로킷(33)에 무단캠 체인(35)이 걸쳐져 있으며, 크랭크 샤프트(7)가 도2에서 시계방향으로 2회전할 때마다 과급밸브(19), 흡기밸브(20) 및 배기밸브(21)가 도11에 도시된 바와 같은 타이밍에 1회 개폐구동되도록 되어 있다.

또, 앵귤러 볼 베어링(26)보다 외측에 위치하고 캠 샤프트(25)의 외주에 2매의 심(36)이 끼워 맞춰지고, 그 외측에 과급 캠(37)이 키에서 캠 샤프트(25)에 주방향으로 상대적으로 회전불가능하게 끼워 맞춰지고, 또 그 외측에 위치하여 캠 샤프트(25)의 중심나사구멍(좌회전방향 나사)에 볼트(38)가 나사결합되어 있고, 도2에서 시계방향으로 회전하는 캠 샤프트(25)의 회전을 저지하는 힘이 상기 볼트(38)에 작용하는 경우에는, 상기 볼트(38)는 캠 샤프트(25)의 중심나사구멍을 향해 나사조임되고, 과급 캠(37)이 심(36)을 통해 앵귤러 볼 베어링(26)을 향해 강하게 체결되도록 되어 있다.

그리고, 도1에서 실린더 헤드(4)의 좌측을 덮는 실린더 헤드 커버(5)에 캠샤프트 고정볼트(78)가 나사결합되고, 상기 캠 샤프트 고정볼트(78)의 선단(우측단)은 볼(79)을 통해 캠 샤프트(25)의 선단에 맞닿아 있으며, 상기 캠 샤프트 고정볼트(78)를 나사조임하고, 로크 너트(80)에 의해 캠 샤프트 고정볼트(78)를 고정함으로써, 앵귤러 볼 베어링(26)과 캠 샤프트 고정볼트(78)로 캠 샤프트(25)를 축방향으로 이동하지 않도록 고정할 수 있게 되어 있다.

또, 도1, 도3에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드(4)의 우측에 펌프장착블록(39)을 통해 과급펌프(40)의 실린더 케이스(41)가 볼트(43)에 의해 일체로 끼워 맞춰지고, 도5 및 도6에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 실린더 케이스(41)의 실린더 구멍(42)에 피스톤(44)이 슬라이딩 가능하게 삽입장착되고, 상기 실린더 케이스(41)에 크랭크 샤프트(45)가 시일 베어링(46)을 통해 회전가능하게 지지되고, 상기 크랭크 샤프트(45)의 선단은 상기 캠 샤프트(25)에 나사결합된 볼트(38)의 헤드부 중심구멍(38a)에 스플라인 끼워 맞춰지고, 상기 피스톤(44)에 삽입된 피스톤 핀(47)과 크랭크 샤프트(45)에 끼워진 크랭크 핀(48)에 커넥팅 로드(49)의 양단이 볼 베어링(50, 51)을 통해 회전가능하게 끼워 맞춰져 있으며, 캠 샤프트(25)와 일체의 크랭크 샤프트(45)가 회전구동되면 피스톤(44)이 왕복구동되도록 되어 있다.

또, 과급펌프(40)의 실린더 케이스(41)와 피스톤(44)은 그 축방향 길이의 중심을 경계로 해서 2분할되며, 분할된 실린더 케이스(41)는 펌프장착블록(39)과 볼트(43)에 의해 상호 일체로 결합됨과 동시에, 도6에 도시된 바와 같이, 분할된 피스톤(44)은 볼트(52)에 의해 상호 일체로 결합되고, 실린더 구멍(42)내에 있어서는피스톤(44)에 의해 2개의 실린더실(53)로 나뉘어진다.

또, 실린더 케이스(41)의 양단면에는 도8 내지 도10에 도시된 바와 같이, 흡입밸브가압링(54), 흡입리드밸브(55), 리드밸브베이스(56), 토출리드밸브(57) 및 캡(58)이 차례로 중첩되고, 흡입밸브가압링(54), 흡입리드밸브(55)를 관통한 노크 핀(60)이 리드밸브베이스(56)의 맹공(盲孔)에 끼워맞춰짐과 동시에, 토출리드밸브(57)를 관통한 노크핀(61)은 리드밸브베이스(56) 및 캡(58)의 맹공에 끼워 맞춰지고, 흡입밸브가압링(54), 흡입리드밸브(55), 리드밸브베이스(56) 및 토출리드밸브(57)는 실린더 케이스(41) 및 캡(58)에 대해 실린더 케이스(41)의 축선을 중심으로 회전할 수 없게 고정되며, 상측의 캡(58) 및 실린더 케이스(41)를 관통하며 하측의 캡(58)에 나사결합된 볼트(59)(도7 참조)에 의해 이들 흡입밸브가압링(54), 흡입리드밸브(55), 리드밸브베이스(56), 토출리드밸브(57) 및 캡(58)은 실린더 케이스(41)에 일체로 장착된다.

그리고, 도10에 도시된 바와 같이, 흡입리드밸브(55)에는 외주부로부터 중심을 향하는 4매의 리드(55a)가 형성되어 있으며, 상기 리드(55a)의 선단부는 리드밸브베이스(56)의 흡입구멍(56a)을 개폐가능하게 막도록 되어 있다.

또, 토출리드밸브(57)에는 반원형상의 절결부(57a)가 형성되어 있으며, 그 중심측의 리드(57b)가 리드밸브베이스(56)의 토출구멍(56b)을 개폐가능하게 막도록 되어 있다. 또, 흡입리드밸브(55)에는 리드밸브베이스(56)의 토출구멍(56b)을 연통시킬 수 있는 장공(55b)이 형성되어 있다.

또, 도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 리드밸브베이스(56)와 캡(58) 사이의중심부에 흡입실(62)이 형성됨과 동시에, 리드밸브베이스(56)와 캡(58) 사이의 외주부에는 토출실(63)(도6 참조)이 형성되고, 상기 상하 캡(58)의 일측면에 연통블록(64)이 볼트(65)에 의해 일체로 장착되고, 상기 상하의 연통블록(64)에 흡입연통관(66) 및 토출연통관(67)의 상하 양단이 삽입장착되고, 한쪽 흡입실(62)은 캡(58) 및 연통블록(64)에 형성된 흡입연통로(68)와 흡입연통관(66)을 통해 다른쪽 흡입실(62)에 연통됨과 동시에, 한쪽의 토출실(63)은 캡(58) 및 연통블록(64)에 형성된 토출연통로(69)와 토출연통관(67)을 통해 다른쪽의 토출실(63)에 연통되어 있다.

또, 하측의 연통블록(64)에 있어서의 흡입연통로(68)로부터 전후 수평방향을 향해 흡입통로(도시생략)가 형성되고, 상기 흡입통로는 도시되지 않은 연통관을 통해 기화기(도시생략)에 접속되고, 하측의 연통블록(64)에 있어서의 토출연통로(69)로부터 실린더 헤드(4)를 향하는 좌우수평방향을 따라 토출통로(71)가 형성되고, 도1, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 상기 토출통로(71)는 관 커플링볼트(72) 및 연통관(73)을 통해 과급포트(16)에 접속되어 있으며, 기화기에서 연료와 혼합된 혼합급기가 흡입통로, 흡입연통로(68), 흡입연통관(66), 흡입실(62), 흡입리드밸브(55) 및 리드밸브베이스(56)의 흡입구멍(56a)을 통해 상하의 실린더실(53)에 흡입되고, 피스톤(44)의 상하운동에 의해 가압된 후, 리드밸브베이스(56)의 토출구멍(56b), 토출리드밸브(57), 토출실(63), 토출연통관(67), 토출연통로(69), 토출통로(71), 연통관(73) 및 관 커플링볼트(72)를 통해 과급포트(16)에 유입되고, 과급밸브(19)가 개방되었을 때, 혼합기는 공냉 오버헤드 밸브 불꽃 점화식 단기통 4사이클 내연기관(1)의 행정 용적의 150%(일예로 이보다 크거나 작아도 상관없다)의 용적분만큼 연소실(14)내에 공급되도록 되어 있다.

또, 도6에 도시된 바와 같이, 상하로 2분할된 실린더 케이스(41)의 조정부 근방의 실린더 구멍(42)에 얇은 오목부(42a)가 형성되고, 흡입연통관(66)의 길이방향 중앙에 형성된 구멍(66a)의 외주를 덮도록 릴리프 블록(74)에 흡입연통관(66)이 끼워 맞춰지고, 상기 릴리프 블록(74)의 공간(74a)과 실린더 구멍(42)의 오목부(42a)를 연통하는 연통구멍(41a)이 실린더 케이스(41)에 형성되고, 상기 연통구멍(41a)의 개구에 닿을 수 있는 릴리프 밸브(75)가 릴리프 블록(74)의 공간(74a)내에 배설되고, 릴리프 밸브(75)는 압축코일스프링(76)의 스프링력에 의해 연통구멍(41a)의 개구로 밀려들어가며, 피스톤(44)의 왕복운동에 의해 가압되어 피스톤(44)내의 공간(44a)내에 침입한 가압혼합기는 피스톤(44)의 측방 개구(44b)로부터 실린더 구멍(42)의 오목부(42a) 및 실린더 케이스(41)의 연통구멍(41a)을 통과하고, 릴리프 블록(74)의 공간(74a), 흡입연통관(66)의 구멍(66a)을 통해 흡입연통관(66)내에 배출되도록 되어 있다.

또, 도1에 도시된 바와 같이, 과급포트(16)에 노출된 밸브 가이드(22)의 표면과, 상기 밸브 가이드(22)로부터 돌출된 과급밸브(19)의 스템(19a)에 고무 또는 합성수지제의 연질시일부재(77)가 삽입장착되고, 그 외주면에 밴드(77a)가 삽입장착되어 연질시일부재(77)가 탈락되지 않게 되어 있다.

도1 내지 도10에 도시한 실시형태는 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 공냉 오버헤드 밸브 불꽃 점화식 단기통 4사이클 내연기관(1)의 운전상태에서는,크랭크 샤프트(7)가 2회전하는 동안에 도11에 도시된 바와 같은 타이밍에 흡기밸브(20) 및 배기밸브(21)가 개폐구동됨과 동시에, 과급밸브(19)도 개폐구동되고, 흡기밸브(20)의 개방으로 연소실(14)내에 흡입된 혼합기와, 과급밸브(19)의 개방으로 연소실(14)내에 과급된 고압혼합기가 상사점 근방의 시점에 있어서 점화플러그(15)의 불꽃에 의해 착화되고, 이 연소가스의 팽창에 의해 피스톤(9)이 하강되고, 커넥팅로드(12)를 통해 크랭크 샤프트(7)가 회전구동된다.

또, 과급펌프(40)는 캠 샤프트(25)에 직결되어 있기 때문에, 과급펌프(40)의 구동시스템은 매우 간단한 구조가 된다. 그리고, 작동밸브 시스템의 피동 스프로킷(33)과 반대쪽의 캠 샤프트(25) 단부에 과급펌프(40)가 배치되어 있기 때문에, 캠 샤프트(25) 근방의 구조가 단순화된다.

또, 과급펌프(40)는 공냉 오버헤드 밸브 불꽃 점화식 단기통 4사이클 내연기관(1)의 연소실(14)에 접근하여 배치되어 있기 때문에, 과급펌프(40)로부터 연소실(14)로의 과급통로가 대폭적으로 단축되어 과급효율 및 응답성이 고수준으로 유지된다.

또, 도9에 도시된 바와 같이, 흡기밸브(20)의 개방으로 인한 혼합기의 흡입이 대체로 종료되는 하사점 근방의 시점에 과급펌프(40)에 의해 고압으로 가압된 고압혼합기가 과급밸브(19)의 개방에 따라 연소실(14)내에 공급되기 때문에, 고압혼합기가 흡입밸브(20)로부터 흡기통로 상류측으로 스피팅되지 않아서, 공냉 오버헤드 밸브 불꽃 점화식 단기통 4사이클 내연기관(1)에 대한 혼합기의 과급이 원활하게 행해지고, 배기량 증대를 동반하지 않고 고출력화가 가능해진다.

또, 과급펌프(40)는 복동식이기 때문에, 비록 캠 샤프트(25) 및 과급펌프(40)의 크랭크 샤프트(45)가 공냉 오버헤드 밸브 불꽃 점화식 단기통 4사이클 내연기관(1)의 크랭크 샤프트(7)의 절반의 회전수로 회전구동되어도 과급펌프(40) 전체의 크기에 비해 과급 능력이 높아서, 연소실(14)에 고압혼합기가 충분히 과급된다.

또, 과급펌프(40)는 압력차에 따라 자동적으로 개폐되는 흡입리드밸브(55) 및 토출리드밸브(57)를 구비하고 있기 때문에, 구조가 간단하여 콤팩트해지고, 비용저감이 가능하다.

또, 과급밸브(19)와 과급 캠(37)의 태핏 클리어런스는 두께가 다른 심(36)의 교환에 의한 캠 샤프트(25)에 대한 과급 캠(37)의 축방향 이동에 의해 매우 용이하고 간단하고 적절하게 조정이 가능하다.

또, 과급밸브(19)의 스템부(19a)와 밸브 가이드(22)의 과급포트(16)측 표면(16a)에는 시일부재(77)가 배설되어 있기 때문에, 과급포트(16)내의 고압혼합기에 의해 시일부재(77)가 밸브가이드(22)의 과급포트(16)측 표면으로 밀려나고, 과급밸브(19)의 스템부(19a)와 밸브가이드(22)의 간격이 밀봉되어 혼합기의 누설이 저지된다. 그리고, 과급밸브(19)의 개방시에는 배기밸브(21)가 폐색되고, 또 과급포트(16)내에는 연소실(14)내의 배기가스보다 고압의 고압혼합기가 존재하기 때문에, 연소실(14)내의 배기가스가 과급포트(16)내에 침입하는 일이 없어서, 시일부재(77)는 고온의 배기가스에 의해 손상될 우려가 없다.

또, 과급포트(16)의 연장선과 흡기포트(17)의 연장선이 상측에서 보았을 때직교하거나, 교차하도록 과급포트(16)와 흡기포트(17)가 배치되어 있기 때문에, 혼합기가 충분히 균일하게 혼합될 수 있음과 동시에, 그 교차점을 향해 점화플러그(15)로부터의 불꽃이 튀기 때문에 점화가 원활하게 수행될 수 있다.

도1 내지 도10에 도시한 실시형태에서는, 캠 샤프트(25)에 직결된 과급포트(40)의 크랭크 샤프트(45)는, 커넥팅 로드(49)를 통해 피스톤(44)에 연결되었으나, 도12에 도시된 바와 같이, 캠 샤프트(25)에 직결된 과급펌프의 크랭크 샤프트(45)의 소직경부(45a)가 피스톤(44)의 가로방향 홈(지면에 대해 직교하는 방향)에 걸어맞추는 구조여도 상관없다.

이와 같은 구조에서도 크랭크 샤프트(45)의 회전에 대해 피스톤(44)이 왕복구동될 수 있다.

또, 도11의 공냉 오버헤드 밸브 불꽃 점화식 단기통 4사이클 내연기관(1)에서는, 좌우의 흡기밸브(20) 및 배기밸브(21)의 스템(20a, 21a)의 꼭지단이 기준원추면의 캠산(25a, 25b)에 해당하고, 과급밸브(19)의 스템(19a)의 꼭지단은 기준원추면의 캠산(25c)에 맞닿으며, 캠산(25b)만이 캠 샤프트(25)에 대해 축방향으로 조정가능하게 되어 있으나, 캠산(25a)도 축방향으로 조정가능하게 구성하면, 흡기밸브(20) 및 배기밸브(21)의 패핏 클리어런스 조정이 용이해진다.

도시한 실시형태의 공냉 오버헤드 밸브 불꽃 점화식 단기통 4사이클 내연기관(1)에서는, 기화기에 의해 공기와 연료가 미리 혼합된 혼합기가 연소실(14)에 공급되었으나, 급기는 공기만으로 연소실(14)내에 연료가 직접 분사되는 형식의 내연기관에도 적용가능하다.

청구항 1 기재의 발명은 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 과급펌프로부터 흡기밸브까지의 흡기 통로가 짧아져서 그 통로 용적이 작아진 결과, 응답성과 효율이 향상된다.

또, 청구항 2 기재와 같이 발명을 구성함으로써, 캠 샤프트와 과급펌프와의 동력전달시스템을 배제하여 구조의 간략화와 콤팩트화를 추진할 수 있으며, 코스트다운을 도모할 수 있다.

또, 청구항 3 기재와 같이 발명을 구성함으로써, 흡기밸브 구동용 캠 샤프트의 작동밸브 구동시스템과 간섭을 일으키지 않고, 상기 과급펌프를 흡배기밸브에 접근시켜서 내연기관의 실린더 헤드를 컴팩트하게 정리하여, 내연기관의 소형화를 더욱더 촉진할 수 있다.

또, 청구항 4 기재와 같이 발명을 구성함으로써, 과급펌프를 한층 더 소형화할 수 있다.

또, 청구항 5 기재와 같이 발명을 구성함으로써, 상기 과급펌프내에서 혼합기중의 연료를 균일하게 분산시킬 수 있다.

또, 청구항 6 기재와 같이 발명을 구성함으로써, 과급되지 않은 통상 흡기의 흡기 기간을 연장할 수 있음과 동시에, 가압된 과급 급기에 의한 통상 급기의 스피팅(spitting)을 저지할 수 있어서, 급기 효율을 대폭적으로 향상시킬 수 있다.

Claims

과급펌프에 의해 가압된 급기가 흡기밸브와는 별개의 과급밸브를 통해 연소실에 과급되는 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관에 있어서, 실린더 헤드에 회전지지된 흡배기밸브 구동용 캠 샤프트에 의해 구동되는 과급펌프가 상기 캠 샤프트의 축선상에 배치된 것을 특징으로 하는 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관.
제1항에 있어서, 상기 과급펌프는 상기 캠 샤프트의 단부에 직결된 것을 특징으로 하는 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 과급펌프는 상기 흡배기밸브 구동용 캠샤프트의 작동밸브 구동시스템 단부의 반대측 단부에 배치된 것을 특징으로 하는 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 과급펌프는 왕복형 복동펌프로써, 상기 흡배기밸브 구동용 캠 샤프트에 크랭크기구를 통해 직결된 것을 특징으로 하는 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 급기는 기화기로부터의 혼합기인 것을 특징으로 하는 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 과급펌프에서 가압된 급기는 흡입행정종기의 하사점을 지난 시기부터 개시되는 것을 특징으로 하는 과급펌프가 부착된 불꽃 점화식 4사이클 내연기관.