JPH02277907A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

内燃機関の動弁装置

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JPH02277907A
JPH02277907A JP1098467A JP9846789A JPH02277907A JP H02277907 A JPH02277907 A JP H02277907A JP 1098467 A JP1098467 A JP 1098467A JP 9846789 A JP9846789 A JP 9846789A JP H02277907 A JPH02277907 A JP H02277907A
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intake
intake valve
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exhaust valve
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Kenichi Nagahiro
長弘 憲一
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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】 A1発明の目的 (1)産業上の利用分野 本発明は、少なくとも一方を?g%として燃焼室に臨み
ながら機関本体に設けられる吸気弁口および排気弁口に
、それらを開閉すべく吸気弁および排気弁がそれぞれ配
設され、吸気弁および排気弁にそれぞれ連結される吸気
弁側動弁駆動手段および排気弁側動弁駆動手段のうち、
複数の弁に連結される動弁駆動手段は、機関の低速運転
状態で複数の弁の作動M様を相互に異ならせるべく構成
される内燃機関の動弁装置に関する。
(2)従来の技術 従来、かかる動弁装置は、たとえば特開昭599391
9号公報および特開昭62−294109号公報等によ
り公知である。
(3)発明が解決しようとする課題 上記従来のものでは、機関の低速運転時に一対の吸気弁
の作動態様を異ならせ、燃焼室内でのスワールを生成し
易くして低速運転域での燃焼性改善による出力向上を得
るようにしている。
ところが、上記低速運転時に吸気弁が開弁状態にある吸
気弁口の近くに開弁状態にある排気弁口が在ると、吸気
弁口から流入した新気の排気口からの吹き抜けや、燃焼
室内への排ガスの残留が生じて安定燃焼がrgl害され
たり、排ガス性状が悪化したりする。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、機
関の低速運転時で弁作動態様を異ならせた状態で新気の
吹き抜けや排ガスの残留を極力回避し得るようにした内
燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。
B3発明の構成 (1)課題を解決するだめの手段 本発明によれば、吸気弁口および排気弁口は、吸気弁お
よび排気弁の少なくとも一方で弁作動態様を相互に異な
らせた機関の低速運転状態で吸気弁および排気郵相7L
の開弁オーバーラップが大きくなる組合わせの吸気弁口
および排気弁口間距離を、ii前記開弁オーバーラツプ
が小さくなる組合わせの吸気弁口および排気弁口間距離
よりも大きくして配置される。
(2)作用 上記構成によれば、機関低速運転時に開弁オーバーラッ
プが大きくなる組合わせの吸気弁口および排気弁口間の
距離が比較的大きく設定されており、吸気弁口から導入
される新気の排気弁口からの吹き抜けおよび燃焼室内へ
の排ガス残留が極力回避される。
(3)実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明する。
本発明の第1実施例について第1図ないし第6図を参照
しながら説明すると、先ず第1図および第2図において
、この車両搭載用DOHC型多気筒内燃機関では、シリ
ンダブロック1内に複数のシリンダ2が直列に並んで設
けられ、機関本体Eを構成すべくシリンダブロンク1の
上端に結合されるシリンダヘッド3と、各シリンダ2に
摺動可能に嵌合されるピストン4との間には燃焼室5が
それぞれ画成される。またシリンダヘッド3には、各燃
焼室5の天井面を形成する部分に、第1および第2吸気
弁口6a、6bならびに第1および第2排気弁ロアa、
7bが設けられる。一方、シリンダヘッド3には、該シ
リンダヘッド3における一方の側面に開口端を共通にし
て開口される第1吸気ボート8および第2吸気ボート9
が穿設されており、第1吸気ボート8は第1吸気弁ロ6
aに、また第2吸気ボート9はほぼ直線状に延びて第2
吸気弁ロ6bに連なる。また第1および第2排気弁ロア
a、7bは第1および第2排気ボート1011に連なり
、両俳気ボーLlO,11はシリンダー・ラド3の他方
の側面に共通に開口する。
しかも第1および第2吸気弁口6a、6b、ならびに第
1および第2排気弁ロアa、7bは、燃焼室5内の天井
面略中央に配設される点火プラグPを通る対角線上に、
第1吸気弁ロ6aおよび第2排気弁ロアb、ならびに第
2吸気弁ロ6bおよび第1排気弁ロアaが位置するよう
に配設される。
すなわち第1吸気弁ロ6aは、第2排気弁ロアbとの間
の距離12を第1排気弁ロアaとの間の距離7!1より
も長くして配設され、同様にして第2吸気弁ロ6bは第
1排気弁ロアaとの間の距離を第2排気弁ロアbとの間
の距離よりも長(して配設される。
シリンダヘッド3の各シリンダ2に対応する部分には、
第1および第2吸気弁口6a、6bをそれぞれ開閉可能
な第1および第2吸気弁12a。
12bと、第1および第2排気弁ロアa、7bをそれぞ
れ開閉可能な第1および第2排気弁13a13bとを案
内すべく、一対ずつ2組のガイド筒14・・・がそれぞ
れ嵌合、固定されており、それらのガイド筒14・・・
から」一方に突出した各吸気弁12a、12bおよび各
排気弁13a、13bの上端にそれぞれ設けられる鍔部
15・・・と、シリンダヘッド3との間には弁ばね16
・・・がそれぞれ縮設され、これらの弁ばね1G・・・
により各吸気弁12a、12bおよび各排気弁13a、
13bは、上方すなわち閉弁方向に付勢される。
各吸気弁12a、12bには、機関の運転状態に応じた
作動態様で作動せしめられるべく吸気弁側動弁駆動手段
19が連結され、各排気弁13a。
+3bには、機関の運転状態に応した作動態様で作動せ
しめられるべく排気弁側動弁駆動手段20が連結される
第3図および第4図を併せて参照して、吸気弁側動弁駆
動手段19は、機関のクランク軸(図示せず)から1/
2の減速比で回転駆動されるカムシャフト21と、カム
シャフト21に設けられる第1カム22、第2カム23
および第3カム24と、カムシャフト21と平行にして
固定配置されるロッカシャフト25と、ロッカシャツ]
・25に枢支される第1駆動ロツカアーム26、自由ロ
ッカアーム27および第2駆動ロンカアーム28と、各
ロッカアーム26,2フ、28間に設けられる油圧式連
結切換機構29とを備える。
カムシャフト21には第1吸気弁12aに対応した位置
に第1カム22が、第2吸気弁12bに対応した位置に
第3カム24が、また両刃42224間に第2カム23
がそれぞれ一体化される。
第1カム22はベース内部22aと該ベース内部22a
から半径方向外方に突出した高位部22bとを有する。
また第3カム24は、ベース内部24aと、該ベース内
部24aから半径方向外方に突出した高位部24bとを
有し1、高位部24bは、第1カム22の高位部22b
よりも中心角範囲および突出量を小さくしてベース内部
27Iaから突出される。第2カム23は、ベース内部
23aと、前記高位部22b、24bよりも突出量およ
び中心角範囲を大としてベース内部23aから突出した
高位部23bとを有する。
一方、ロッカシャフト25は、カムシャフト21よりも
下方位置で、該カムシャフト21と平行な軸線を有して
シリンダヘッド3に固定的に保持される。このロッカシ
ャフト25には、第1吸気弁12aに連動、連結される
第1駆動口ッヵアーム26と、第2吸気弁12bに連動
、連結される第2駆動ロツカアーム28と、第1および
第2駆動口ンカアーム26.28間に配置される自由ロ
ッカアーム27とが相互に隨接してそれぞれ枢支される
第1および第2駆動ロッカアーム26.28にはタペッ
トねじ31がそれぞれ進退可能に螺合されており、これ
らのタペットねじ31が対応する吸気弁12a、12b
の上端に当接する。したがって両吸気弁12a、■2b
は再駆動ロッカアーム26.28の揺動作動に応じて作
動することになる。
自由ロッカアーム27は、シリンダヘッド3との間に介
装した弾発付勢手段30(第1図参照)により第2カム
23に摺接する方向に弾発付勢される。
油圧式連結切換機構29は、第1駆動ロツカアーム26
および自由ロッカアーム27間を連結可能な第1切換と
732と、自由ロッカアーム27および第2駆動ロッカ
アーム28間を連結可能な第2切換ピン33と、第1お
よび第2切換ピン32.33の移動を規制する規制ビン
34と、各ピン32〜34を連結解除側に付勢する戻し
ばね35とを備える。
第1駆動ロツカアーム26には、自由ロッカアーム27
側に開放した有底の第1ガイド穴36がロッカシャフト
25と平行に穿設されており、円柱状に形成された第1
切換ビン32が第1ガイド穴36に摺動可能に嵌合され
、第1切換ビン32の一端と第1ガイド穴36の閉塞端
との間に油圧室37が画成される。しかも第1駆動ロツ
カアーム26には油圧室37に連通する通路38が穿設
され、ロッカシャフト25には給油路39が設けられる
。該給油路39は第1駆動ロツカアーム260揺動状態
にかかわらず通路38を介して油圧室37に常時連通す
る。しかも給油路39は、制御弁40を介して油圧供給
源41に接続されており、制御弁40は油圧供給源41
からの油圧を高、低に切換えて給油路39すなわち油圧
室37に供給可能である。
自由ロッカアーム27には、第1ガイド穴36に対応す
るガイド孔42がロッカシャフト25と平行にして両側
面間にわたって穿設されており、第1切換ビン32の他
端に一端が当接される第2切換ピン33がガイド孔42
に摺動可能に嵌合される。
第2駆動ロツカアーム28には、前記ガイド孔42に対
応する有底の第2ガイド穴43が自由ロッカアーム27
側に開放してロッカシャフト25と平行に穿設されてお
り、第2切換ピン33の他端に当接する円盤状の規制ビ
ン34が第2ガイド穴43に摺動可能に嵌合される。こ
の第2ガイド穴43の閉塞端には筒状の案内部材44が
挿通固定されており、該案内部材44内に移動自在に挿
通されるロッド45が規制ビン34に同軸にかつ一体に
設けられる。而して戻しばね35は、第2ガイド穴43
の閉塞端および規制ビン34間に縮設されており、この
戻しばね35のばね力により相互に当接した前記各ピン
32.33.34が油圧室37側に付勢される。
かかる油圧式連結切換機構29では、油圧室37の油圧
が高くなることにより、第1切換ビン32がガイド孔4
2に嵌合するとともに第2切換ピン33が第2ガイド穴
43に嵌合して、各ロッカアーム26.27.28が連
結される。また油圧室37の油圧が低くなると戻しばね
35のばね力により第1切換ビン32が第2切換ピン3
3との当接面を第1駆動ロツカアーム26および自由口
フカアーム2フ間に対応させる位置まで戻り、第2切換
ピン33が規制ビン34との当接面を自由口νカアーム
27および第2駆動ロッカアーム28間に対応させる位
置まで戻るので各ロッカアーム26,27.28の連結
状態が解除される。
したがって吸気弁(p、l動弁駆動手段19では、油圧
式連結切換機構29を連結解除状態としたときに、第1
吸気弁1.2 aが第1カム22の形状に応した態様で
開閉作動するとともに第2吸気弁12bが第3カム24
の形状に応じた態様で開閉作動する。また油圧式連結切
換機構29を連結状態としたときには、第1および第2
吸気弁12a、12bが第2カム23の形状に応じた態
様で開閉作動する。
第5図を併せて参照して、排気弁側動弁駆動手段20は
、」1記吸気弁側動弁駆動手段19と基本的に同一の構
成を有するものであり、機関のクランク軸(図示せず)
から172の減速比で回転駆動されるカムシャフト51
と、カムシャフト51に設けられる第1カム52、第2
カム53および第3カム54と、カムシャツ1−51と
平行にして固定配置されるロッカシャフト55と、第1
排気弁13aに連動、連結されなからロッカシャフト5
5に枢支される第1駆動ロンカアーム56と、第2排気
弁13bに連動、連結されなからロッカシャフト55に
枢支される第2駆動ロ7カアーム58と、両駆動ロンカ
アームss、ss間でロッカシャフト55に枢支される
自由ロッカアーム57と、各ロッカアーム56,57.
58間に設けられる油圧式連結切換機構59とを備える
。しかも油圧式連結切換機構59には、油圧供給源41
からの油圧を制御弁41で制御して与えられる。
この排気側動弁駆動手段20では、油圧式連結切換機構
59を連結解除状態としたときに、第1排気弁13aが
第1カム52の形状に応じた態様で開閉作動するととも
に第2排気弁13bが第3カム24の形状に応した態様
で開閉作動する。また油圧式連結切換機構59を連結状
態としたときには、第1および第2排気弁13a、13
bが第2カム53の形状に応した態様で開閉杵vJする
しかも排気側動弁駆動手段20の第1カム52は吸気側
動弁駆V】手段19の第3カム24に、第2カム53は
第2カム23に、第3カム54は第1カム22にそれぞ
れ対応するものである。ずなわら機関の低速運転域では
、第1吸気弁12aが第6図(a)の曲線1゜で示す開
弁特性で開閉作動するのに対し第1(J[気弁13aは
第6図(a)の曲線ELAで示ず開弁特性で開閉作動し
、第2吸気弁12bが第6図(b)の曲線Itsで示す
開弁特性で開閉作動するのに対し、第2排気弁13bは
第6図(b)の曲線EtBで示す開弁特性で開閉作動す
る。したがって相互間距離が近い側にある第1吸気弁ロ
6aおよび第2排気弁ロアa、ならびに第2吸気弁ロ6
bおよび第2排気弁ロアbの開弁オーバーラツプが小さ
くなる。
次にこの第1実施例の作用について説明すると、機関の
低速運転時には、制御弁40により油圧式連結切換機構
29.59を連結解除状態としておく。この状態では、
吸気弁側動弁駆動手段19および排気弁側動弁駆動手段
20は、第1唆気弁12aおよび第1排気弁13aを第
1カム22.52の形状に応じた開弁時期およびリフト
量で開閉作動せしめるとともに、第2吸気弁1.2 b
および第2排気弁13bを第3カム24.54の形状に
応じた開弁時期およびリフト量で開閉作動せしめる。こ
れにより、燃焼室5内には、第1吸気弁ロ6aから混合
気が導入された後に第2吸気弁ロ6bから混合気が導入
されることになり、燃焼室5内でスワールを生じさせて
低速運転時の燃焼性を向上し、出力向上に寄与すること
ができる。
しかもこの機関低速運転時に、相互に近い側にある第1
吸気弁ロ6aおよび第1排気弁ロアaの開弁オーバーラ
ップは第6図(a)で示すように小さく、また第2吸気
弁ロ6bおよび第2排気弁ロアbの開弁オーバーラツプ
も第6図(b)で示すように小さい。したがって第1吸
気弁口5aから燃焼室5内に導入された新気が第1排気
弁ロアaから吹き抜けることが極力回避され、それに伴
って既燃ガスの燃焼室5内への残留も極力回避されるこ
とになり、安定燃焼を確保することができて燃費の低減
に寄与することができるとともに排ガス性状の悪化を防
止することができる。
機関が高速運転状態となると、制御弁40により油圧式
連結切換機構29.59を連結状態とする。この状態で
は、吸気弁側動弁駆動手段19および排気弁側動弁駆動
手段20は、第1および第2吸気弁12a、12bを第
2カム23の形状に応じた開弁時期およびリフト量で、
また第1および第2排気弁13a、13baを第2カム
53の形状に応じた開弁時期およびリフト量で開閉作動
せしめる。これにより、機関の高速運転域では両吸気弁
12a、12bおよび両排気弁13a、13bがともに
高速作動態様で開閉作動するようになり、高出力、高回
転化が可能となる。
第7図は上記第1実施例の変形例を示すものであり、機
関の低速運転時に第1吸気弁12aは第7図(a)の曲
線■、で示す開弁特性で、また第2吸気弁12bは第7
図ら)の曲線I Lll’で示す開弁特性でそれぞれ開
閉作動するのに対し、第1排気弁13aは第7図(a)
の曲線E LA’ で示す開弁特性で、また第2排気弁
13bは第7図(b)の曲線ELIIで示す開弁特性で
それぞれ開閉作動する。
曲線I L11’ +  ELA′ は、曲線ILA+
  EL8に対して開角を同一にした状態でリフト量を
小さく設定したものであり、相互に近い側にある第1吸
気弁ロ6aおよび第1排気弁ロアaのオーバーラツプ(
斜線で示す部分)、ならびに第2吸気弁ロ6bおよび第
2排気弁ロアbのオーバーラツプ(斜線で示す部分)を
小さくすることができ、上述と同様の効果を奏すること
ができる。
第8図は上記第1実施例のさらに他の変形例を示すもの
であり、機関の低速運転時に第1吸気弁12aは第8図
(a)の曲線■いで示す開弁特性で、また第2吸気弁1
2bは第8図(b)の曲線I L8’で示す開弁特性で
それぞれ開閉作動するのに対し、第1排気弁13aは第
8図(a)の曲線ELA″で示す開弁特性で、また第2
排気弁13bは第8図(b)の曲線ELIIで示す開弁
特性でそれぞれ開閉作動する。
曲線ILs  +  ELa’は、曲線ILA+  E
LMに対して開角およびリフト量を同一に設定するもの
の開弁時期を遅角側にずらせたものであり、この変形例
によっても相互に近い側にある第1吸気弁ロ6aおよび
第1排気弁ロアaのオーバーラツプ、ならびに第2吸気
弁ロ6bおよび第2排気弁ロアbのオーバーラツプを小
さくすることができ、上述と同様の効果を奏することが
できる。
第9図、第10図および第11図は本発明の第2実施例
を示すものであり、上記第1実施例に対応する部分には
同一の参照符号を付す。
シリンダヘッド3には、各燃焼室5の天井面を形成する
部分に、第1および第2吸気弁ロ6a。
6bならびに単一の排気弁ロアが設けられる。
方、シリンダヘッド3には、第1および第2吸気弁口6
a、6bにそれぞれ連なる第1吸気ボート8および第2
吸気ボート9が穿設されるとともに排気弁ロアに連なる
排気ボート60が穿設される。
しかも第1および第2吸気弁口6a、6b、ならびに排
気弁ロアは、第1吸気弁ロ6aと排気弁ロアとの間の距
Ml 1’ を第2吸気弁ロ6bと排気弁ロアとの間の
距離!2″よりも長くして配設される。
第1および第2吸気弁口6a、6bにそれぞれ配設され
る第1および第2吸気弁12a、12bには、機関の運
転状態に応じた作動態様で作動せしめられるべく第1実
施例と同様の吸気弁側動弁駆動手段19が連結される。
すなわち機関の低速運転時には、第1吸気弁12aが第
11図の曲線ILAで示す開弁特性で、また第2吸気弁
12bが第10図の曲線I1.で示す開弁特性でそれぞ
れ開閉作動する。
また排気弁ロアに配設される排気弁13には、排気弁側
動弁駆動手段61が連結される。この排気弁側動弁駆動
手段61は、排気弁13に連動、連結されなからロッカ
シャフト64に枢支される駆動ロッカアーム62と、該
駆動ロッカアーム62に隣接してロッカシャフト64に
枢支される自由ロッカアーム63と、両ロッカアーム6
2,63間に介設される油圧式連結切換機構65と、各
ロッカアーム62.63にそれぞれ摺接される一対のカ
ム(図示せず)とを備える。
この排気弁側動弁駆動手段61では、機関の低速運転時
に連結切換機構65を連結解除状態として両口ツカアー
ム62.63を個別に揺動作動させ、排気弁13を第1
0図の曲線E LAで示すような開弁特性で開閉作動せ
しめ、機関の高速運転時には両口ツカアーム62.63
を連結して排気弁13を高速作動態様で開閉作動せしめ
る。
この第2実施例によれば、機関の低速運転時には第1実
施例と同様に燃焼室5内にスワールを生じさせて燃焼性
を向上することができ、しかも排気弁ロアと、その排気
弁ロアに近い側に在る第2吸気弁ロ6bとの間での開弁
オーバーラツプを小さくして新気の吹き抜けを回避する
とともに、既燃ガスの燃焼室5への残留を回避して、燃
費の低減を図るとともに排ガス性状の悪化を回避するこ
とができる。
C1発明の効果 以上のように本発明によれば、吸気弁口および排気弁口
は、吸気弁および排気弁の少なくとも一方で弁作動態様
を相互に異ならせた機関の低速運転状態で吸気弁および
排気弁相互の開弁オーバーラツプが大きくなる組合わせ
の吸気弁口および排気弁口間距離を、前記開弁オーバー
ラツプが小さくなる組合わせの吸気弁口および排気弁口
間距離よりも大きくして配置されるので、機関低速運転
状態で、吸気弁および排気弁の少なくとも一方で弁の作
動B様が異なるときに、新気の吹き抜けを極力回避する
とともに燃焼室への排ガス残留を回避して、燃費の低減
が可能となるとともに排ガス性状の悪化を防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第6図は本発明の第1実施例を示すもので
、第1図は内燃機関の要部縦断面図、第2図は第1図の
■−■線矢視図、第3図は第1図のI[1−111線断
面図、第4図は第3図のIV−TV線断面図、第5図は
第3図のV−V線断面図、第6図は機関低速運転時の吸
気弁および排気弁の作動態様を示す図、第7図は第1実
施例の変形例を示すもので機関低速運転時の吸気弁およ
び排気弁の作動態様を示す図、第8図は第1実施例の他
の変形例を示すもので機関低速運転時の吸気弁および排
気弁の作動態様を示す図、第9図、第10図および第1
1図は本発明の第2実施例を示すもので、第9図は第2
図に対応した底面図、第10図は第3図に対応した断面
図、第11図は機関低速運転時の吸気弁および排気弁の
作動態様を示す図である。 5・・・燃焼室、6a、6b・・・吸気弁口、7,7a
7b・・・排気弁口、12a、12b・・・吸気弁、1
313a、13b・・・排気弁、19・・・吸気弁側動
弁駆動手段、20.61・・・排気弁側動弁駆動手段、
E・・・機関本体、 特 代 許 理 人 出 同 ブを 願 理 人 士 本田技研工業株式会社 落   合       健 1)  中   隆   秀 第2 第4 図 1つ 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少なくとも一方を複数として燃焼室に臨みながら機関本
    体に設けられる吸気弁口および排気弁口に、それらを開
    閉すべく吸気弁および排気弁がそれぞれ配設され、吸気
    弁および排気弁にそれぞれ連結される吸気弁側動弁駆動
    手段および排気弁側動弁駆動手段のうち、複数の弁に連
    結される動弁駆動手段は、機関の低速運転状態で複数の
    弁の作動態様を相互に異ならせるべく構成される内燃機
    関の動弁装置において、吸気弁口および排気弁口は、吸
    気弁および排気弁の少なくとも一方で弁作動態様を相互
    に異ならせた機関の低速運転状態で吸気弁および排気弁
    相互の開弁オーバーラップが大きくなる組合わせの吸気
    弁口および排気弁口間距離を、前記開弁オーバーラップ
    が小さくなる組合わせの吸気弁口および排気弁口間距離
    よりも大きくして配置されることを特徴とする内燃機関
    の動弁装置。
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