JPH06101486A

JPH06101486A - エンジンの吸気制御装置

Info

Publication number: JPH06101486A
Application number: JP4251410A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Terashita; 伸志寺下; Katsushi Takahashi; 克至高橋; Masahiro Ito; 正博伊藤
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1992-09-21
Publication date: 1994-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】仕切板を具備しないタイプと略同じ工程でも
ってエンジンの組み立が可能であり、工程管理を容易に
行えるエンジンの吸気制御装置を提供する。【構成】シリンダヘッドの吸気通路１７の底壁１７ｄ
内に、低吸入空気量時に該吸気通路の底壁側部分を絞り
込むことにより吸入空気を吸気通路１７の天壁側に偏ら
せて流す吸気制御弁２１を回動可能に配設して吸気制御
装置を構成する。この場合に、上記吸気通路１７の上記
吸気制御弁２１より下流側部分を天壁側部分Ｃと底壁側
部分Ｄとに区分けする仕切部材３０を設けるとともに、
シリンダヘッドに装着されたバルブシート２７に対して
着脱可能に係合し得る係合部３１ａを上記仕切部材３０
に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸気通路面積を吸気制
御弁によって制御するようにしたエンジンの吸気制御装
置に関し、詳細には吸入空気量が少ない状態での燃焼安
定性を向上して特に低中速・低負荷域運転域での燃費率
を向上でき、かつエンジン組立時の工程管理を容易に行
えるようにした構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの燃費の向上を図るには、吸気
量が少ない場合でも流速を高めることにより燃焼室内に
縦渦（タンブル）を発生させ、希薄空燃比での燃焼を安
定化させることが効果的であることが知られている。こ
のようなタンブルを発生できる吸気制御装置として、本
件出願人は、低吸入空気量時に吸気通路の底壁側部分を
絞り込む吸気制御弁を配設するとともに、上記吸気通路
の吸気制御弁下流側部分を天壁側部分と底壁側部分とに
区分けする仕切板を配設してなる吸気制御装置を提案し
た（特願平３−360129号参照) 。この提案装置によれ
ば、吸入空気量が少ない場合でも、吸気流に気筒軸方向
に縦向きに流れる方向性を与えてタンブルを確実に発生
させることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記提案に係る吸気制
御装置において、仕切板の組み付けの際には、まず、吸
気通路内に仕切板を挿入した後、該吸気通路の吸気弁開
口内にバルブシートを圧入する。そして、該バルブシー
トにより該吸気通路の内壁との間で仕切板の一部を挟持
することによって、仕切板を該吸気通路内に装着し、そ
の後、該バルブシートのシート面（バルブヘッド当接
面）の加工を行っている。

【０００４】従って上記仕切板を具備するタイプの場
合、エンジンの組み立てラインにおいて仕切板を挿入
し、その後に上記吸気通路内にバルブシートを圧入し、
しかる後シート面の加工を行う等大幅に工程を変更する
必要があり、工程管理が非常に面倒である。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、仕切板を具備しないタイプと略同じ工程でもってエ
ンジンの組み立が可能であり、工程管理を容易に行える
エンジンの吸気制御装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、シリンダヘ
ッドの吸気通路の底壁内に、低吸入空気量時に該吸気通
路の底壁側部分を絞り込むことにより吸入空気を吸気通
路の天壁側に偏らせて流す吸気制御弁を回動可能に配設
し、上記吸気通路の上記吸気制御弁より下流側部分を天
壁側部分と底壁側部分とに区分けする仕切部材を設ける
とともに、シリンダヘッドに装着されたバルブシートに
対して着脱可能に係合し得る係合部を上記仕切部材に設
けたことを特徴とするエンジンの吸気制御装置である。

【０００７】

【作用】この発明に係るエンジンの吸気制御装置によれ
ば、吸入空気量が少ない時は、吸気制御弁が吸気通路の
底壁側部分を絞り込み、また仕切部材が吸気制御弁より
下流側を天壁側部分と底壁側部分に区分けしているの
で、吸入された空気は、通路面積の狭い天壁側部分に偏
って流れるとともに速度が上昇する。これにより気筒内
に流入する吸気流は、気筒軸方向に流れる縦向きの方向
性が与えられ、その結果タンブルが発生して希薄燃焼が
安定して行われる。また、高吸入空気量時には吸気制御
弁は全開位置に回動し、これにより吸気通路内に吸気制
御弁が在留することはなく、吸気抵抗の増大を回避でき
る。

【０００８】また、上記仕切部材には、シリンダヘッド
の吸気通路に装着されたバルブシートに対して着脱可能
な係合部が設けられているので、組み立てラインにおい
ては、仕切部材を具備しないタイプと同様に、まずバル
ブシートの組み付けを行ってから、バルブシートのシー
ト面の加工を行う。次に、上記係合部を利用して、該仕
切部材をバルブシートに取り付ける。

【０００９】したがって、仕切部材を具備するタイプ及
び具備しないタイプのいずれの場合であっても、組み立
てラインにおいては、まずバルブシートの組み付け及び
シート面の加工を行えばよい。そして、バルブシートを
具備するタイプについは、シート面の加工後に仕切部材
の取り付けを行う。これにより、特に、仕切部材を具備
するタイプと具備しないタイプとを同じラインで流す場
合において、工程管理を容易に行うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面について説
明する。図１ないし図８は本発明の一実施例によるエン
ジンの吸気制御装置を説明するための図である。

【００１１】図において、１は水冷式４サイクル４バル
ブエンジンであり、これはクランクケース２上にシリン
ダブロック３，シリンダヘッド４を積層してヘッドボル
トで締結し、該シリンダヘッド４のヘッドカバー側合面
４ｉにヘッドカバー５を装着した構造のものである。上
記シリンダブロック３に形成されたシリンダボア３ａ内
にはピストン７が摺動自在に挿入配置されており、該ピ
ストン７はコンロッド８でクランク軸（図示せず）に連
結されている。

【００１２】上記シリンダヘッド４のシリンダブロック
側合面４ａには燃焼室を構成する燃焼凹部４ｂが凹設さ
れている。この燃焼凹部４ｂには吸気弁開口４ｃ，排気
弁開口４ｄがそれぞれ２つずつ開口している。なお、上
記各開口４ｃ，４ｄは、これらの部分に圧入装着された
概ねリング状のバルブシート２７，２８の各開口によっ
てそれぞれ形成されている。また、各排気弁開口４ｄに
は排気弁１０のバルブヘッド１０ａが、各吸気弁開口４
ｃには吸気弁１１のバルブヘッド１１ａがそれぞれ各開
口を開閉可能に、すなわち上記バルブシート２８，２７
の各シート面に密接可能に配置されている。この排気，
吸気弁１０，１１のバルブステム１０ｂ，１１ｂはカム
軸方向に見て所定の挟み角をなすように気筒軸方向に斜
め上方に延びており、その上端には排気，吸気リフタ１
２，１３がそれぞれ装着されている。また該各リフタ１
２，１３上には、これを押圧駆動する排気，吸気カム軸
１４，１５が気筒軸と直角方向に向けて、かつ互いに平
行に配置されている。なお、１２ａ，１３ａは各弁を閉
方向に付勢するバルブスプリング、２９はその電極部が
燃焼室中央に位置する点火プラグである。

【００１３】上記２つの排気弁開口４ｄは二股状の排気
通路１６でシリンダヘッド４の前壁４ｆ側に導出されて
おり、該排気通路１６の壁面開口１６ａには排気管（図
示せず）が接続されている。また上記各吸気弁開口４ｃ
はそれぞれ吸気通路１７によりシリンダヘッド４の後壁
４ｇ側に導出されている。この各吸気通路１７は気筒軸
方向に見ると互いに平行になっており、またカム軸方向
に見ると、上記吸気弁開口４ｃからシリンダ後壁４ｇ側
に円弧状に屈曲した後、略直線状に延びている。そして
この各吸気通路１７の各壁面開口１７ａには共通のキャ
ブジョイント１８が接続されており、該ジョイント１８
内で１つの通路に合流している。このキャブジョイント
１８には１つの気化器１９が接続されている。この気化
器１９はスロットル操作によって開閉するバタフライ式
スロットルバルブ１９ａと、エンジンの吸気負圧で自動
的に開閉するピストンバルブ１９ｂとを有する自動可変
ベンチュリ式のものである。

【００１４】また上記キャブジョイント１８内には、切
換弁２６が配設されている。この切換弁２６は、該ジョ
イント１８をカム軸方向と平行に貫通するように配設さ
れた弁軸２６ａと、該弁軸２６ａに固着され上記一方の
吸気通路１７を開閉する弁板２６ｂとから構成されてい
る。

【００１５】上記各吸気通路１７の下流側には、弁穴１
７ｃがカム軸方向に貫通形成されている。この弁穴１７
ｃは、その軸線が該吸気通路１７の底壁１７ｄの表面付
近に位置し、該底壁１７ｄ内部分は略半円状に形成され
ており、隣接する２つの気筒用吸気通路を連通してい
る。この弁穴１７ｃ内には、各吸気通路１７の通路断面
積を変化させるための吸気制御弁２１が挿入配置されて
いる。この吸気制御弁２１は、丸棒の一部を吸気通路１
７の下部内面と連続面をなすよう切り欠くことにより各
吸気通路１７を開閉する弁部２１ａを形成してなるもの
であり、上記弁部２１ａが弁穴１７ｃ内に没入して吸気
通路内面と面一となる全開位置と、上記弁部２１ａが底
壁１７ｄ面から略垂直に起立して吸気通路１７を略１／
２に絞り込む全閉位置（図１，図２参照）との間で回動
可能となっている。この場合、上記弁部２１ａの外周面
が上流側に位置するように回動する。

【００１６】上記吸気制御弁２１の外端部には制御プー
リ２２ａが固着されており、この制御プーリ２２ａは制
御モータに固着された駆動プーリ２２ｂにケーブルで連
結されている。また上記切換弁２６の外端部には切換プ
ーリ２６ｃが固着されており、この切換プーリ２６ｃは
切換モータに固着された駆動プーリ２６ｄにケーブルで
連結されている。上記制御モータ，切換モータはＥＣＵ
２３によってその回転が制御される。このＥＣＵ２３
は、スロットル開度センサ２４からのスロットルバルブ
１９ａの開度信号ａ、及び回転センサ２５からのエンジ
ン回転速度信号ｂが入力され、上記吸気制御弁２１を、
低中速・低負荷運転域のように吸入空気量が少ないほど
上記全閉位置側に、高速・高負荷運転域のように吸入空
気量が多いほど上記全開位置側に回動させる制御信号Ａ
を上記制御モータに出力し、また上記切換弁２６を吸入
空気量が所定値以下の運転域では閉とし、上記所定値を
越える運転域では開とする制御信号Ｂを上記切換モータ
に出力する。

【００１７】上記各吸気通路１７の下流側開口部に装着
された上記バルブシート２７には、仕切部材３０が装着
されている。この仕切部材３０は、図３に示すように、
概ねリング状の基部３１と、その内部に配置された仕切
板部３２とから構成されている。

【００１８】上記基部３１の下部は、一部切り起こされ
ており、これにより、外方に突出する複数（ここでは３
個）の爪部３１ａが形成されている。この各爪部３１ａ
は上記バルブシート２７の内周面に形成された係合凹部
２７ａに着脱可能に係合している（図５参照）。

【００１９】上記仕切板部３２は、帯板の上端を少し外
側に折り曲げるとともに残りを横断面略Ｕ字状に、かつ
徐々に深く湾曲させてなるものであり、この湾曲部分の
両端部が上記基部３１の内周面に溶接またはろう付け等
によって取り付けられている。そして、この湾曲部分に
よって、吸気弁１１のバルブステム１１ｂとの干渉を回
避する逃げ部３３が形成されている。また、上記湾曲部
は、該仕切部材３０をバルブシート２７に取り付けたと
きに、吸気通路１７の略中心線に沿う方向に延びてお
り、その上流端部３２ａは、全閉位置に位置する上記吸
気制御弁２１の弁部２１ａの上端部分に位置している。
これにより、上記仕切部材３０は吸気通路１７を天壁１
７ｆ側部分Ｃと底壁１７ｄ側部分Ｄとに区分けしてい
る。なお、上記各部分Ｃ，Ｄは、吸気通路軸線の左，右
部分の面積が同じになるように設定されている。

【００２０】次に本実施例の作用効果について説明す
る。低中速・低負荷時のような吸入空気量の少ない運転
領域では、ＥＣＵ２３からの制御信号Ａによって制御モ
ータが吸気制御弁２１を図１に示す全閉位置に回動さ
せ、またＥＣＵ２３からの制御信号Ｂによって切換モー
タが切換弁２６を図１に示す閉位置に回動させる。する
と吸気制御弁２１の弁部２１ａが各吸気通路１７の底壁
１７ｄ側を絞り込み、また切換弁２６によって一方の吸
気通路１７が全閉となる。これにより吸気は他方の切換
弁のない吸気通路１７側に集中して、しかも該通路１７
の仕切部材３０によって区分けされた天壁側部分Ｃに偏
って流れ、気筒内に他方側の吸気通路１７の吸気弁開口
４ｃのみから流入する。その結果、吸気量が少ない場合
でも流れに方向性が得られ、気筒軸方向に見ると気筒内
面に沿って横方向に流れ、かつカム軸方向に見ると気筒
軸に沿って縦方向に流れる斜めタンブルが発生する（図
１の→印参照）。

【００２１】なお、上記吸気制御弁２１の開度について
は、図５に二点鎖線で示すように仕切部３２の上流端部
３２ａとの間に隙間が生じる位置に設定することもでき
る。このようにすれば、底壁部分Ｄに渦が生じるのを防
止できる。

【００２２】このように本実施例では、一方の吸気通路
１７を閉じることにより吸気を他方の通路１７側に集中
して流す切換弁２６を設けるとともに、吸気を該通路１
７の天壁１７ｆ側に偏らせて流す吸気制御弁２１を設
け、さらに吸気通路１７を天壁側部分Ｃと底壁側部分Ｄ
とに区分けする仕切部材３０を設けたので、吸気量が少
ない場合において、吸気を１つの吸気弁開口から気筒内
面に沿い、かつ気筒軸方向に沿う方向に方向性をもって
流すことができ、スワールとタンブルとを合成した斜め
タンブルを発生させることができる。その結果、希薄燃
焼を安定させることができ、燃費率を向上できる。

【００２３】また本実施例では、上記バルブシート２７
の凹部２７ａに着脱可能に係合し得る爪部３１ａを上記
仕切部材３０に設けたので、組み立てラインにおいて
は、仕切部材３０を具備しないタイプと同様に、まずバ
ルブシート２７を吸気通路１７内に組み付け、その後、
該バルブシート２７のシート面２７ｃの加工を行う。次
に、上記バルブシート２７内に仕切部材３０を挿入する
とともに、上記爪部３１ａを該バルブシート２７の係合
凹部２７ａ内に係合させることにより、該仕切部材３０
を吸気通路１７内に取り付ける。すなわち、仕切部材３
０を具備するタイプ及び具備しないタイプのいずれの場
合であっても、組み立てラインにおいては、まずバルブ
シート２７の組み付け及びシート面２７ｃの加工を行え
ばよい。これにより、特に、仕切部材３０を具備するタ
イプと具備しないタイプとを同じラインで流す場合にお
いて、工程管理を容易に行うことができる。

【００２４】なお、上記実施例では、仕切部材３０の基
部３１として、外方に切り起こされた爪部３１ａを有す
るものを用いたが、本発明の適用はこれに限定されな
い。たとえば、図４に示すように、基部３１にかしめ等
によって複数（ここでは３個）の突起部３１ｂを形成す
るようにしてもよい。この基部３１のバルブシート２７
への取り付けの際には、たとえばバルブシート２７に形
成された面取部２７ｂと吸気通路１７の段付部とで形成
される凹部（図６参照）に上記突起部３１ｂを係合させ
るようにすればよい。この場合においても、上記実施例
と同様に工程管理を容易に行うことができる。

【００２５】また、上記実施例では、何れかの吸気通路
を開閉する切換弁を設けたが、本発明では必ずしもこの
切換弁は必要ないものであり、また吸気通路が１つのエ
ンジンにも勿論適用できる。さらに、上記実施例では、
自動二輪車用エンジンに適用した場合を例にとって説明
したが、本発明は勿論自動車用エンジンにも適用でき
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明に係るエンジンの吸
気制御装置によれば、低吸入空気量時に該吸気通路の底
壁側部分を絞り込む吸気制御弁を設けるとともに、吸気
通路の吸気制御弁下流側部分を天壁側部分と底壁側部分
とに区分けする仕切部材を設けたので、吸入空気量が少
ない場合でも、吸気流に縦向きの方向性を与えることが
でき、その結果タンブルを確実に発生して希薄燃焼を安
定化でき、燃費を改善できる効果がある。

【００２７】また、上記吸気通路に装着されたバルブシ
ートに対して着脱自在に係合し得る係合部を上記仕切部
材に設けたので、エンジンの組み立てラインの工程管理
を容易に行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第一実施例によるエンジンの吸気
制御装置を示す断面側面図である。

【図２】上記実施例の吸気制御弁，仕切部材の拡大図で
ある。

【図３】上記仕切部材の一例を示す全体斜視図である。

【図４】上記仕切部材の変形例を示す全体斜視図であ
る。

【図５】上記仕切部材図３の取り付け状態を示す図
である。

【図６】上記仕切部材（図４）の取り付け状態を示す図
である。

【符号の説明】

１エンジン３シリンダブロック４シリンダヘッド５ヘッドカバー１７吸気通路１７ｄ底壁１７ｆ天壁２１吸気制御弁２７ａ係合凹部２７ｂ面取部３０仕切部材３１ａ爪部３１ｂ突起部３２，４３仕切板部Ｃ天壁側部分Ｄ底壁側部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気通路の底壁内に、低吸入空気量時に
該吸気通路の底壁側部分を絞り込むことにより吸入空気
を吸気通路の天壁側に偏らせて流す吸気制御弁を回動可
能に配設し、上記吸気通路の上記吸気制御弁より下流側
部分を天壁側部分と底壁側部分とに区分けするための仕
切部材を設けるとともに、シリンダヘッドに装着された
バルブシートに対して着脱可能に係合し得る係合部を上
記仕切部材に設けたことを特徴とするエンジンの吸気制
御装置。