JPH04116608U - エンジンの燃焼室構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 シリンダの軸心方向に対する排気バルブの傾
斜角が、シリンダの軸心方向に対する吸気バルブの傾斜
角よりも大きくなっており、排気バルブシート９は、排
気バルブシート９のバルブシート面９ａを含む面とシリ
ンダの軸心を通る直線１０との交点Ｐｏが、吸気バルブ
シート８のバルブシート面８ａを含む面と上記の直線１
０を通る直線との交点Ｐｉよりも、ピストンから離れた
位置となるように設けられている。 【効果】 ピストンのリセス部が深くなることによるピ
ストンの強度低下を招来することなく、フリーホイーリ
ング化が可能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、燃焼室の上壁に、排気ポートを開閉する排気弁を備えたエンジンの 燃焼室構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、エンジンにおいては、例えば実開昭６４−５３４２１号公報に開示され ているように、燃焼室の上壁を形成するシリンダヘッドに、シリンダヘッドに形 成された吸気ポートと排気ポートとを開閉する吸気弁と排気弁とがほぼ同じ傾斜 角度で配されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記の吸気ポートは、吸気効率を考慮すると、真っ直ぐに形成され るのがよい。従って、例えばＶ型のエンジンのように、エンジンの上方に設けら れた吸気マニホールドが下方に延びて吸気ポートと接続されているような場合、 吸気ポートは、相対的に、シリンダの軸心方向に対する傾斜角が小さくなる状態 で形成される。これに伴い、吸気バルブもシリンダの軸心方向に対する傾斜角が 小さくなる状態で設けられる。一方、排気ポートは、エンジンの下方に設けられ る排気管と、下方に延びる排気マニホールドを介して接続されるため、シリンダ の軸心方向に対する傾斜角が大きくなる状態で形成される。これに伴い、排気バ ルブもシリンダの軸心方向に対する傾斜角が大きくなる状態で設けられている。

【０００４】 上記のように、吸気バルブと排気バルブとが設けられている場合、排気バルブ とピストンとの隙間が狭くなるので、両者の干渉を避けるために、図４に示すよ うに、ピストン５１の上面側に窪み、即ちリセス部５２が形成される。そして、 排気バルブ５３の傾斜角が大きい場合には、リセス部５２を深く形成する必要が あり、このような場合には、ピストン端部の厚みｔが薄くなり、強度不足を生じ る虞があるという問題点を有している。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案のエンジンの燃焼室構造は、上記の課題を解決するために、シ リンダの軸心方向に対する排気バルブの傾斜角が、シリンダの軸心方向に対する 吸気バルブの傾斜角よりも大きくなっているエンジンの燃焼室構造において、以 下の手段を講じている。

【０００６】 即ち、上記の排気バルブのバルブシートは、排気バルブのバルブシート面を含 む面とシリンダの軸心を通る直線との交点が、吸気バルブのバルブシート面を含 む面とシリンダの軸心を通る直線との交点よりも、ピストンから離れた位置とな るように設けられている。

【０００７】 請求項２の考案のエンジンの燃焼室構造は、上記の課題を解決するために、シ リンダの軸心方向に対する排気バルブの傾斜角が、シリンダの軸心方向に対する 吸気バルブの傾斜角よりも大きくなっており、一時的に、排気バルブの開状態と 吸気バルブの開状態とが同時に生じるエンジンの燃焼室構造において、以下の手 段を講じている。

【０００８】 即ち、上記の排気バルブと吸気バルブとは、それぞれ、１気筒当たり複数個ず つ設けられ、排気バルブのバルブシートは、排気バルブのバルブシート面を含む 面とシリンダの軸心を通る直線との交点が、吸気バルブのバルブシート面を含む 面とシリンダの軸心を通る直線との交点よりも、ピストンから離れた位置となる ように設けられている。

【０００９】

【作用】

請求項１の構成によれば、排気バルブのバルブシートは、排気バルブのバルブ シート面を含む面とシリンダの軸心を通る直線との交点が、吸気バルブのバルブ シート面を含む面とシリンダの軸心を通る直線との交点よりも、ピストンから離 れた位置となるように設けられているので、排気バルブのバルブシートの位置は 、ピストントから離れた方向へ退行した位置となる。これに伴い、排気バルブの 位置もピストントから離れた方向へ退行した位置となるので、シリンダの軸心方 向に対する排気バルブの傾斜角が大きくなっている場合であっても、ピストンの リセス部を深くすることなく、排気バルブとピストンとの干渉を防止することが できる。

【００１０】 請求項２の構成によれば、請求項１の構成による作用に加えて、吸気ポートを 通じて吸気された空気の、排気ポートへの吹き抜けを抑制することができる。

【００１１】 即ち、例えば１気筒当たり４バルブタイプのエンジンでは、バルブ数が多いこ とにより、吸気バルブと排気バルブとが接近して設けられている。そして、この ようなエンジンにおいて、一時的に、排気バルブの開状態と吸気バルブの開状態 とが同時に生じる場合には、吸気ポートを通じて吸気された空気が、そのまま排 気ポートへ抜ける吹き抜けが生じ易くなる。しかしながら、本エンジンの燃焼室 構造では、排気バルブのバルブシートの位置が、ピストンから離れた方向へ退行 した位置となっているので、即ち、燃焼室側における排気ポートの開口部が、燃 焼室側における吸気ポート側の開口部に対して、ピストンから離れた方向へ退行 した状態となっているので、上記の吸気の吹き抜けを抑制することができる。

【００１２】

【実施例】

本考案の一実施例を図１ないし図３に基づいて以下に説明する。

【００１３】 エンジンには、図１に示すように、シリンダヘッド１の下面に、各気筒に対応 して燃焼室２が形成されている。シリンダヘッド１には、上記の燃焼室２と連通 する吸気ポート３および排気ポート４が形成されている。吸気ポート３には、吸 気ポート３における燃焼室２側の開口部を開閉する吸気バルブ５が設けられ、排 気ポート４には、排気ポート４における燃焼室２側の開口部を開閉する排気バル ブ６が設けられている。

【００１４】 上記の吸気ポート３には、上方から延びる図示しない吸気マニホールドが接続 されており、吸気ポート３は、吸気効率を考慮して、相対的に、シリンダの軸心 方向に対する傾斜角が小さくなる状態で形成されている。これに伴い、吸気バル ブ５もシリンダの軸心方向に対する傾斜角が小さくなる状態で設けられている。

【００１５】 一方、排気ポート４は、エンジンの下方に設けられている図示しない排気管と 、下方に延びる排気マニホールドを介して接続されるため、シリンダの軸心方向 に対する傾斜角が大きくなる状態で形成されている。これに伴い、排気バルブ６ もシリンダの軸心方向に対する傾斜角が大きくなる状態で設けられている。

【００１６】 本実施例において、エンジンはＶ型エンジンであり、各燃焼室２に、２個の吸 気バルブ５・５と２個の排気バルブ６・６とを備えている。従って、図２に示す ように、シリンダヘッド１の、シリンダ７と共に形成する燃焼室２側の面には、 吸気ポート３の２個の開口部と排気ポート４の２個の開口部とが形成されている 。また、エンジンは、一時的に、吸気バルブ５の開状態と排気バルブ６の開状態 とが同時に生じるミラーサイクルエンジンとなっている。

【００１７】 上記の吸気ポート３の開口部には、吸気バルブシート８が設けられ、排気ポー ト４の開口部には、排気バルブシート９が設けられている。排気バルブシート９ は、図３に示すように、排気バルブシート９の下面であるバルブシート面９ａを 含む面とシリンダ７の軸心を通る直線１０との交点Ｐｏが、吸気バルブシート８ のバルブシート面８ａを含む面と上記の直線１０との交点Ｐｉよりも、図示しな いピストンから離れた位置となるように設けられている。即ち、排気バルブシー ト９が吸気バルブシート８に対して、上方へオフセットした状態となっている。

【００１８】 また、排気バルブシート９の内径は、排気バルブシート９が設けられている部 位における排気ポート４の内径よりも小さくなっており、排気ガスの逆流が抑制 されている。

【００１９】 上記の吸気バルブ５と排気バルブ６とは、それらの上部に設けられた各動弁機 構１１に駆動されて、対応する吸気および排気ポート３・４の開閉動作を行うよ うになっている。動弁機構１１では、シリンダヘッド１に形成されたタペットホ ール１２・１２にそれぞれバケット型のタペット１３が装着されている。各タペ ット１３には、タペット１３が内蔵する流体式のバルブラッシュ機構１４を介し て、吸気バルブ５のバルブステム５ａまたは排気バルブ６のバルブステム６ａが 連結されている。タペット１３とシリンダヘッド１との間にはスプリング１５が 介装され、このスプリング１５からタペット１３に対して上方への押し上げ力が 加えられている。

【００２０】 上記のような構成により、タペット１３が、タペットホール１２からシリンダ ヘッド１の上面に露呈し、上記のスプリング１５の付勢力によって、それぞれの 真上に配設されたカムシャフト１６・１６に圧接される。また、タペット１３・ １３が吸気および排気バルブ５・６の駆動のためにタペットホール１２内を摺動 する際、上記のバルブラュシュ機構１４によってタペット１３とカムシャフト１ ６との完全密着が保持されるようになっている。

【００２１】 上記の構成において、カムシャフト１６・１６が回転すると、各カム面によっ て、タペット１３・１３、即ち吸気バルブ５および排気バルブ６が上下に摺動し 、燃焼室２に対する吸気作用および排気作用が行われる。一方、例えばカムシャ フト１６の故障によって、排気バルブ６が開状態で最も下方へ下がった位置に保 持されたとには、ピストンに形成された排気バルブ６と対応する窪み、即ち図示 しないアセス部によって、ピストンと排気バルブ６との干渉が防止され、ピスト ンのフリーホイーリング性が確保される。この場合、前述のように、排気バルブ シート９が、吸気バルブシート８に対して、即ち、排気バルブ６が吸気バルブ５ に対して、上方へオフセットした状態となっているので、上記のリセス部は小さ いもので対応可能となっている。これにより、ピストンの強度低下が防止されて いる。

【００２２】 また、本エンジンは、一時的に、吸気バルブ５の開状態と排気バルブ６の開状 態とが同時に生じるミラーサイクルエンジンであり、かつ気筒当たり４バルブを 備え、吸気バルブと排気バルブとが接近しているので、通常は、吸気ポート３を 通じて吸気された空気が、排気ポート４へ吹き抜け易くなる。しかしながら、本 エンジンでは、上記のように、排気バルブシート９が吸気バルブシート８に対し て、即ち、燃焼室２側における排気ポート４の開口部が、燃焼室２側における吸 気ポート３側の開口部に対して、上方へオフセットした状態となっているので、 上記の吸気の吹き抜けが抑制されている。

【００２３】

【考案の効果】

請求項１の考案のエンジンの燃焼室構造は、以上のように、排気バルブのバル ブシートが、排気バルブのバルブシート面を含む面とシリンダの軸心を通る直線 との交点が、吸気バルブのバルブシート面を含む面とシリンダの軸心を通る直線 との交点よりも、ピストンから離れた位置となるように設けられている構成であ る。

【００２４】 これにより、ピストンのリセス部が深くなることによるピストンの強度低下を 招来することなく、排気バルブとピストンとの干渉を防止して、フリーホイーリ ング化を図ることができるという効果を奏する。

【００２５】 請求項２の考案のエンジンの燃焼室構造は、以上のように、排気バルブと吸気 バルブとが、それぞれ、１気筒当たり複数個ずつ設けられ、排気バルブのバルブ シートは、排気バルブのバルブシート面を含む面とシリンダの軸心を通る直線と の交点が、吸気バルブのバルブシート面を含む面とシリンダの軸心を通る直線と の交点よりも、ピストンから離れた位置となるように設けられている構成である 。

【００２６】 これにより、請求項１の考案の効果に加えて、吸気ポートを通じて吸気された 空気の、排気ポートへの吹き抜けを抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すエンジンのシリンダヘ
ッドの縦断面図である。

【図２】吸気バルブと排気バルブとを除いた状態の燃焼
室を図１に示すＣ方向から見た矢視図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図４】従来のエンジンにおけるアセス部の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド１ ２ 燃焼室 ３ 吸気ポート ４ 排気ポート ５ 吸気バルブ ６ 排気バルブ ８ 吸気バルブシート ８ａ バルブシート面 ９ 排気バルブシート ９ａ バルブシート面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダの軸心方向に対する排気バルブの
   傾斜角が、シリンダの軸心方向に対する吸気バルブの傾
   斜角よりも大きくなっているエンジンの燃焼室構造にお
   いて、上記の排気バルブのバルブシートは、排気バルブ
   のバルブシート面を含む面とシリンダの軸心を通る直線
   との交点が、吸気バルブのバルブシート面を含む面とシ
   リンダの軸心を通る直線との交点よりも、ピストンから
   離れた位置となるように設けられていることを特徴とす
   るエンジンの燃焼室構造。
2. 【請求項２】シリンダの軸心方向に対する排気バルブの
   傾斜角が、シリンダの軸心方向に対する吸気バルブの傾
   斜角よりも大きくなっており、一時的に、排気バルブの
   開状態と吸気バルブの開状態とが同時に生じるエンジン
   の燃焼室構造において、上記の排気バルブと吸気バルブ
   とは、それぞれ、１気筒当たり複数個ずつ設けられ、排
   気バルブのバルブシートは、排気バルブのバルブシート
   面を含む面とシリンダの軸心を通る直線との交点が、吸
   気バルブのバルブシート面を含む面とシリンダの軸心を
   通る直線との交点よりも、ピストンから離れた位置とな
   るように設けられていることを特徴とするエンジンの燃
   焼室構造。