JPH07332041A

JPH07332041A - エンジンの吸・排気弁構造

Info

Publication number: JPH07332041A
Application number: JP14115294A
Authority: JP
Inventors: Michiyasu Yamamoto; 通泰山本
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】エンジンの吸・排気弁構造において、給・排
気の漏れを少なくするとともに、吸・排気行程時のバル
ブ開口面積を大きくする。【構成】バルブヘッド10の外周部の縁部に丸みを設け
て断面形状が円弧状のバルブフェイス13を形成する。バ
ルブシート９の弁座部に、バルブフェイス13の形状に合
わせて断面形状が円弧状のシートフェイス14を形成す
る。バルブヘッド10とバルブシート９との接触面が円弧
状に形成されているので、バルブ開口面積は、バルブリ
フト量が小さい領域では、充分小さく、リフト量の増加
にともなって急速に大きくなる。よって、動弁機構のカ
ムの緩衝曲線部を考慮してバルブタイミングを設定する
場合、緩衝曲線部でのバルブ開口面積を充分小さくして
吸・排気の漏れを少なくし、かつ、リフト量の増加にと
もなって急速にバルブ開口面積が増大して吸・排気行程
時に充分なバルブ開口面積を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、自動二輪車等
のエンジンの吸・排気弁構造の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のエンジンの吸・排気弁構造は、図
４に示すように、バルブ１のバルブヘッド２に、テーパ
状のバルブフェイス３が形成されており、バルブシート
４の弁座部に、バルブフェイス３のテーパ角に合わせて
シートフェイス５が形成されている。そして、バルブ１
は、通常、バルブスプリング（図示せず）の付勢力によ
ってバルブフェイス３をシートフェイス５に当接させて
閉弁し、燃焼室と吸・排気ポートとを遮断しており、バ
ルブステム６に係合された動弁機構のカム（図示せず）
の回転によりリフトされて開弁するようになっている。

【０００３】また、バルブシート４の弁座部は、シート
フェイス５と、その内周縁部７および外周縁部８とが所
定の角度をもって多面加工されており、吸・排気抵抗を
低減するようになっている。

【０００４】上記従来の給排気弁構造では、バルブフェ
イス３およびシートフェイス５のシート面が平坦面であ
るため、図５に示すように、バルブ開口面積は、リフト
量が小さい領域においては、バルブフェイス３と、シー
トフェイス５との距離によって決まり、すなわち、リフ
ト量に線形的に比例する。そして、リフト量が所定値Ｃ
以上になると、バルブフェイス３の内周端Ａと、シート
フェイス５の外周端Ｂとの距離によって決まり、増加の
傾きが大きくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、動
弁機構のカムは、バルブステム６（カムフォロワ）との
間に設けられたバルブクリアランスによる開弁時のカム
フォロワとの衝突および閉弁時のバルブ１とバルブシー
ト４との衝突を緩衝するために、プロフィールの傾斜を
緩やかにした緩衝曲線部を設けて衝突時のバルブ１の速
度を小さくするようにしている。

【０００６】このため、バルブ１のリフト開始時および
着座時の移動速度が小さくなるので、吸・排気行程時に
充分なバルブ面積を確保するには、その分、バルブ１を
開くタイミングを早め、また、閉じるタイミングを遅ら
せる必要がある。このようにした場合、カムの緩衝曲線
部でのバルブ開口面積をできるだけ小さくすることによ
って、吸・排気の漏れを少なくすることができ、燃焼効
率を向上させることができる。

【０００７】しかしながら、図４に示す従来の吸・排気
弁構造では、カムの緩衝曲線部によるリフト量が小さい
領域においては、バルブ開口面積がリフト量に直線的に
比例するため、吸・排気行程時に充分なバルブ開口面積
を確保し、かつ、カムの緩衝曲線部でのバルブ開口面積
を充分小さくすることは困難であった。

【０００８】そこで、リフト量の小さい領域では、バル
ブ開口面積が充分小さく、リフト量の増加にともなって
急速にバルブ開口面積が増大するような吸・排気弁構造
が要求されていた。

【０００９】このような吸・排気弁構造に関する先行技
術として、特開昭57−59016 号公報には、バルブシート
に、バルブヘッドを嵌入させる嵌入部を設けることによ
り、リフト量の小さい領域において吸・排気の流れを阻
止するようにしたエンジンの給排気口が開示されてい
る。

【００１０】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、バルブ開口面積が、リフト量の小さい領域では
充分小さく、リフト量の増加にともなって急速に増大す
るようにした吸・排気弁構造を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の吸・排気弁構造
は、上記の課題を解決するために、バルブシートとバル
ブヘッドの接触面を断面形状が円弧状となるように形成
したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】このように構成したことにより、バルブのリフ
ト量が小さい領域では、バルブ開口面積が小さく、その
後のリフト量の増加によってバルブ開口面積が急速に大
きくなる。また、バルブシートとバルブヘッドの接触面
の丸みによって、開弁時には吸・排気抵抗が低減され、
閉弁時にはシール性が向上する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１４】本実施例にかかるエンジンの吸・排気弁構
造は、図１に示すように、燃焼室に連通する吸・排気ポ
ートの開口部（図示せず）に装着される円筒状のバルブ
ーシート９と、バルブシート９に離着座するバルブヘッ
ド10がバルブステム11の一端部に形成されたバルブ12と
を備えている。バルブステム11は、バルブシート９に挿
通され、他端側がバルブスプリングおよび動弁装置のカ
ム（図示せず）に係合されている。

【００１５】そして、バルブ12は、従来のものと同様
に、通常、バルブスプリングの付勢力により、バルブヘ
ッド10がバルブシート９に着座して吸・排気ポートを閉
じ、動弁装置のカムの回転によってバルブステム11が移
動してバルブヘッド10がバルブシート９からリフトする
ことにより吸・排気ポートを開くようになっている。

【００１６】バルブヘッド10の外周部には、バルブシー
ト９との接触面、すなわち、バルブシート９に対向する
縁部にアール（丸み）が設けられ、断面形状が円弧状の
バルブフェイス13が形成されている。また、バルブシー
ト９の弁座部には、バルブヘッド10との接触面に、バル
ブフェイス13の形状に合わせて断面形状が円弧状のシー
トフェイス14が形成されている。

【００１７】そして、バルブ12がバルブスプリングの付
勢力によってバルブシート９に着座したとき、バルブフ
ェイス13がシートフェイス14に係合して、吸・排気ポー
トを閉鎖するようになっている。なお、シートフェイス
14とバルブシート９の内周面との接続部15は、吸・排気
抵抗を低減するために、滑らかな曲面によって形成され
ている。

【００１８】以上のように構成した本実施例の作用につ
いて次に説明する。

【００１９】バルブ12とバルブシート９との接触面であ
るバルブフェイス13およびバルブフェイス14の断面形状
が円弧状に形成されているので、図２に示すように、バ
ルブ開口面積は、バルブ12のリフト量が小さい領域で
は、シートフェイス14の外周端Ｄとバルブフェイス13と
の距離ｌで決まり、すなわち、バルブフェイス14の円弧
状の断面の半径ｒが一定であるから、距離ｌは外周端Ｄ
と円弧の中心Ｏとの距離Ｌによって決まり、図３中に実
線で示すように、リフト量の増加にともなって、右上り
で下に凸の曲線に沿って増大する。そして、図４に示す
従来のもの（図３中の破線参照）に比して、バルブ開口
面積は、リフト量が小さい領域では充分小さく、リフト
量の増加にともなって急速に大きくなる特性を有する。

【００２０】したがって、動弁機構のカムの緩衝曲線部
を考慮してバルブタイミングを設定する場合、カムの緩
衝曲線部でのバルブ開口面積を充分小さくして吸・排気
の漏れを少なくすることができ、かつ、リフト量の増加
にともなって急速にバルブ開口面積が増大して吸・排気
行程時に充分なバルブ開口面積を確保することができ
る。その結果、燃焼効率を良くすることができ、エンジ
ン出力および燃費を向上させ、また、排気ガスの浄化を
促進することができる。

【００２１】また、バルブフェイス13およびシートフェ
イス14が滑らかな曲面で構成されているので、吸・排気
抵抗が低減され吸・排気を円滑に行うことができる。さ
らに、バルブ12とバルブシート９との接触面であるバル
ブフェイス13およびバルブフェイス14の断面形状が円弧
状に形成されているので、バルブ12の芯ずれを調心する
ことができ、吸・排気弁のシール性を向上させることが
できる。

【００２２】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の吸・排
気弁構造は、バルブシートとバルブヘッドの接触面に丸
みを設け、断面形状が円弧状となるように形成したこと
により、バルブのリフト量が小さい領域では、バルブ開
口面積が小さく、その後のリフト量の増加によってバル
ブ開口面積が急速に大きくなる。その結果、カムの緩衝
曲線部でのバルブ開口面積を充分小さくして吸・排気の
漏れを少なくすることができ、かつ、リフト量の増加に
ともなって急速にバルブ開口面積が増大して吸・排気行
程時に充分なバルブ開口面積を確保することができるの
で、燃焼効率を良くして、エンジン出力および燃費を向
上させ、また、排気ガスの浄化を促進することができ
る。さらに、バルブシートおよびバルブヘッドの接触面
の丸みによって開弁時には吸・排気抵抗が低減され、ま
た、閉弁時にはシール性が向上するという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断面図である。

【図２】図１の装置のバルブ開口面積を示す説明図であ
る。

【図３】図１の装置のバルブリフト量とバルブ開口面積
との関係を示す図である。

【図４】従来のエンジンの吸・排気弁構造の縦断面図で
ある。

【図５】図４の装置のバルブリフト量とバルブ開口面積
との関係を示す図である。

【符号の説明】

９バルブシート 10 バルブヘッド 12 バルブ 13 バルブフェイス 14 シートフェイス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブシートとバルブヘッドの接触面を
断面形状が円弧状となるように形成したことを特徴とす
るエンジンの吸・排気弁構造。