JPH0563627B2 - - Google Patents

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JPH0563627B2
JPH0563627B2 JP2580885A JP2580885A JPH0563627B2 JP H0563627 B2 JPH0563627 B2 JP H0563627B2 JP 2580885 A JP2580885 A JP 2580885A JP 2580885 A JP2580885 A JP 2580885A JP H0563627 B2 JPH0563627 B2 JP H0563627B2
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JP
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piston
intake
cylinder
cylinder hole
cross
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Takao Tomita
Masao Handa
Masaaki Matsura
Makoto Hirano
Tomoo Shiozaki
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Honda Motor Co Ltd
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    • 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 
    • F02F1/18Other cylinders
    • F02F1/183Oval or square cylinders
    • 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
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18DOHC [Double overhead camshaft]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は4サイクル内燃機関に関し、特にシリ
ンダ孔の横断面形状を非円形状にした4サイクル
内燃機関に関する。
〔従来の技術〕
シリンダ孔を横断面非円形状に形成した従来の
4サイクル内燃機関として、例えば実開昭54−
152802号公報には第1図イに示すようにシリンダ
孔Hを長円形状に形成したもの、また特開昭59−
153952号公報には第2図に示すように、シリンダ
孔Hを短半径r1の円弧S1と長半径r2の円弧S2とを
連続させつなげた複合円形状に形成したものが、
それぞれ記載されている。
ところで、このような形状のシリンダ孔Hを有
するエンジンにあつては、いずれも次のような欠
点を有している。すなわち、双方のエンジンにあ
つては、第1図ロおよび第2図ロにそれぞれ示す
ように、シリンダ孔Hの外形線に曲率変化が連続
しない個所P1、P2を有しており、この個所を加
工する際カツターの動きに無理が生じ、(a)高精度
を出すことができない、(b)加工に時間がかかる、
(c)カツターの早期摩耗を来たす等の不具合が生じ
ることから、量産体制がとりずらいという欠点を
有していた。
そこで、本発明者等は、上記欠点を除去した内
燃機関として、第3図イに示すように、シリンダ
孔Hを正規楕円状に形成したものを考えた。しか
しながら、この内燃機関にあつては、第3図ロに
示すようにシリンダ孔Hの外形線の曲率変化がす
べて連続しているため、加工性が良いという利点
を有する反面、長軸方向の先端部分が先細りとな
り、そこにバルブを収めることができないデツド
スペースDが生じたり、ピストンリングの曲率が
小さくなりすぎて組付性が悪くなつたりするとい
う新たな不具合が生じることがわかつた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、加
工性に優れかつデツトスペースを生じさせること
がなく、さらにピストンリングの組付も良好に行
なうことができるシリンダおよびピストンを備え
た4サイクル内燃機関を提供することを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
かかる目的を達成するために、本発明では曲率
変化が連続する基長円を基準曲線とし、その基準
曲線の各点から法線方向に一定距離だけ隔てた点
を結ぶことにより形成される曲線を、横断面外周
形状とするピストンと、該ピストンを摺動自在に
嵌合するシリンダ孔を有するシリンダブロツク
と、該シリンダブロツク上に重合して前記ピスト
ンとの間に燃焼室を画成し、かつ該燃焼室の横断
面長軸方向に延びる複数列の吸・排気口を有する
シリンダヘツドと、該シリンダヘツド内に配設さ
れて前記吸・排気口を開閉する吸・排気バルブと
を備えた構成としている。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
第4図は本発明に係る4サイクル内燃機関の要
部縦断面図であり、図において符号1はシリンダ
ヘツド、2はシリンダブロツク、3はシリンダブ
ロツク2のシリンダ孔4に摺動自在に嵌装された
ピストン、5は気化器、6はシリンダヘツド1下
面とシリンダ孔4とピストン3上面によつて画成
される燃焼室、7は気化器5にコンチユーブ8を
介して連通されかつ燃焼室6に開口する吸気通
路、9は燃焼室6に開口し、かつ図示しない排気
管に連通する排気通路であり、吸気通路7および
排気通路9にはそれぞれそれらを開閉する吸気バ
ルブ10、排気バルブ11が配設されている。
前記ピストン3の横断面形状は、第7図に示す
ように曲率変化が連続する基長円(ここでは正規
楕円とされている)Xを基準曲線とし、その基準
曲線の各点から法線方向に一定距離rだけ隔てた
点を結ぶことにより形成される曲線(ここでは、
これを正規楕円包絡円と定義する)とされてい
る。また、シリンダ孔4の横断面内周形状も、勿
論ピストン3のそれより若干大きい正規楕円包絡
円とされている。
前記吸気通路7および排気通路9の燃焼室6側
開口はそれぞれ2つに分岐され、それは第5図に
示すように燃焼室6の長軸lの両側にそれぞれ互
いに対応するよう、4個ずつ並んで設けられてい
る。また同図中12は燃焼室6の長手方向に沿つ
て2個設けられた点火プラグである。さらに、こ
の例で示すピストン3は、第6図に示すようにピ
ストン3内にピストンピン13がピストンの長手
方向に沿つて配され、このピストンピン13に所
定間隔をあけて2本のコンロツド14,14が連
結されることにより、クランクシヤフト(図示せ
ず)に連結されている。なお、第6図中15,1
6はピストンリング、17はオイルリングを示し
ている。
しかして、上記構成の4サイクル内燃機関によ
れば、シリンダ孔4およびピストン3の横断面形
状を、曲率変化が連続する基長円Xを基準曲線と
し、その基準曲線の包絡円によつて描かれる形状
としているから、それらシリンダ孔4やピストン
3を加工するに際し、カツターを急激に移動させ
ることなく、なめらかなカツター移動により加工
し得る。この結果、加工がなめらかとなり、高精
度加工、加工時間の短縮並びにカツターの長寿命
化を図ることができる。
加えて、基長円Xを正規楕円とする場合には、
シリンダ孔4を加工するに際し、カツターの回転
中心を正規楕円に沿つて動かせばよく、NCマシ
ン等を用いることによつて、極めて容易に加工す
ることができる。
また、シリンダ孔4およびピストン3の横断面
形状の曲率変化が連続しているため、ピストン3
嵌装時においてシリンダ孔4とピストン3双方
に、熱膨張、外力、製作上の寸法バラツキ等に起
因する極所的な変形や応力集中が生じにくい利点
もある。
さらに、第3図イに示す正規楕円形のシリンダ
あるいはピストンに比べて、長軸方向先端部分の
内側を広く採ることができ、その部分にテツドス
ペースが生じ難く、吸・排気口を外周近傍にまで
接近させて多数配することができ、出力の向上が
図れる。また、ピストン15,16においても、
各部分の曲率を比較的大きくとることができ、従
来のものに比べてそれらの組付性が向上する。
第8図および第9図は、ピストン3およびシリ
ンダ孔4の横断面形状を正規楕円包絡円とした場
合の寸法特性を示し、第8図、第9図ともに、
吸・排気口hの直径を18mmとし、包絡円の半径r
を20mmとし、さらに面積を一定とした条件下にお
ける寸法特性を示している。
第8図は横軸に、正規楕円包絡円の長径Aと同
短径Bとの比A/Bをとり、縦軸に、吸・排気口
を正規楕円長軸方向両側に配置させたときの両
吸・排気口hの中心間距離Lをとつている(第7
図参照)。正規楕円包絡円内に直径18mmの吸・排
気口Hを長軸方向に沿つて4個設ける場合を仮定
すると、前記中心間距離Lを少なくとも54mm以上
とらなければならず、その場合図から明らかなよ
うにA/Bは1.6以上となる。
また、第9図は横軸に正規楕円包絡円長径Aと
同短径Bとの比A/Bをとり、縦軸に基準曲線で
ある正規楕円Xの長径aと同短径bとの比a/b
をとつている。この図から明らかなようにa/b
をいかなる値にとつても、A/Bは23を越えるこ
とはない。
以上のことから、ピストン3およびシリンダ孔
4の横断面形状を正規楕円包絡円とし、吸・排気
口の直径を18mmとするとともにそれらを4個ずつ
長手方向に沿つて設け、包絡円の半径rを20mmと
し、さらにピストンおよびシリンダ孔4の横面積
を一定とした場合には、A/Bは以下の範囲内と
なる。
1.6≦A/B≦2.3 言い換えれば、A/Bが上記範囲内にない場合
には、上記条件は満たされない。
なお、上記実施例においては、シリンダ孔4お
よびピストン3の横断面形状を、正規楕円を基準
曲線とした包絡円としているが、これに限られる
ことなく、第10図イ,ロに示すようにカテナリ
ー曲線を基準曲線とした包絡円としてもよく、ま
た、サイクロイド曲線を基準曲線とした包絡円で
あつてもよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、以下のような優れた効果を奏
する。
(a) シリンダ孔あるいはピストンを加工する際、
加工対象物の曲率変化が連続しているため、カ
ツターの移動がなめらかになる。もつて、高精
度の加工が行え、加工時間の短縮が図れ、さら
にカツターの長寿命化を図ることができ、量産
体制に適する。
(b) 横断面正規楕円形のシリンダあるいはピスト
ンに比べて、デツドスペースが生じ難く、その
分吸・排気口を多く配して出力の向上を図るこ
とができる。
(c) ピストンリングやオイルリングにおいて、曲
率の小さすぎる個所が生じるおそれがなく、そ
の分それらの組付性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図イ,ロは従来のシリンダ孔の一例を示
し、イは横断面図、ロはその曲率変化図、第2図
イ,ロは従来のシリンダ孔の他の例を示し、イは
横断面図、ロはその曲率変化図、第3図イ,ロは
従来のシリンダ孔のさらに他の例を示し、イは横
断面図、ロはその曲率変化図、第4図ないし第7
図イ,ロは本発明の一実施例を示し、第4図は要
部の縦断面図、第5図はシリンダヘツドの底面
図、第6図は第4図の−線に沿う断面図、第
7図イはピストンの横断面図、第7図ロはその曲
率変化図、第8図および第9図はシリンダ孔ある
いはピストンの形状特性図、第10図イは本発明
の他の実施例を示す横断面図、第10図ロはその
曲率変化図である。 1……シリンダヘツド、2……シリンダブロツ
ク、3……ピストン、4……シリンダ孔、6……
燃焼室、7……吸気通路、9……排気通路、10
……吸気バルブ、11……排気バルブ、15,1
6……ピストンリング。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 曲率変化が連続する基長円を基準曲線とし、
    その基準曲線の各点から法線方向に一定距離だけ
    隔てた点を結ぶことにより形成される曲線を、横
    断面外周形状とするピストンと、該ピストンを摺
    動自在に嵌合するシリンダ孔を有するシリンダブ
    ロツクと、該シリンダブロツク上に重合して前記
    ピストンとの間に燃焼室を画成し、かつ該燃焼室
    の横断面長軸方向へ延びる複数列の吸・排気口を
    有するシリンダヘツドと、該シリンダヘツド内に
    配設されて前記吸・排気口を開閉する吸・排気バ
    ルブとを備えてなる4サイクル内燃機関。
JP2580885A 1985-01-29 1985-02-13 4サイクル内燃機関 Granted JPS61185654A (ja)

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JP2580885A JPS61185654A (ja) 1985-02-13 1985-02-13 4サイクル内燃機関
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GB8805393A GB2199896B (en) 1985-01-29 1986-01-29 Internal combustion engine
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