JPH0754618A - 多弁式内燃機関 - Google Patents

多弁式内燃機関

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JPH0754618A
JPH0754618A JP5197479A JP19747993A JPH0754618A JP H0754618 A JPH0754618 A JP H0754618A JP 5197479 A JP5197479 A JP 5197479A JP 19747993 A JP19747993 A JP 19747993A JP H0754618 A JPH0754618 A JP H0754618A
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hole
valve
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Naoki Tsuchida
直樹 土田
Hiroyuki Tsujiku
広幸 都竹
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高速高回転が得られるように、燃焼室に３つ以
上の吸気バルブを備え、かつ、低速低回転時にも燃焼の
確率の悪くなることのない多弁式内燃機関を提供するこ
と。 【構成】本発明の多弁式内燃機関は、燃焼室(23)に３つ
の吸気孔(12a,12b,12c) 及び少なくとも一つの排気孔(1
3)を備え、前記吸気孔(12a,12b,12c) は点火プラグ(2a)
を中心に半円状に配置し、各吸気孔(12a,12b,12c) を開
閉する吸気バルブ(3a,3b,3c)を一本のカムシャフト(20)
で駆動して、前記３つの吸気孔(12a,12b,12c) のうちの
両側の吸気孔(12b,12c) から吸入される混合気が、吸気
工程の最大ピストンスピード時における燃焼室(23)の中
心(x) より排気孔(13)側を通過し、かつ、中央に位置す
る吸気孔(12a) から吸入される混合気が、前記燃焼室(2
3)の中心(x) より吸気孔( 12a)側を通過するように構成
されている多弁式内燃機関において、前記３つの吸気孔
(12a,12b,12c) の中央に位置する吸気孔(12a) の開口面
積が、前記両側の吸気孔(12b,12c) の開口面積より小さ
くなるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３つの吸気ポートを点
火プラグを中心として円弧状に配置した多弁式内燃機関
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、エンジンの高出力、高回転を
得る為に、燃焼室に複数の吸気孔を設けて、混合気の充
填効率を高めるようにしたものは提案されている。具体
的には、特開昭60-192859 号に開示されているように、
１個の燃焼室に３個の吸気孔と２個の排気孔を設けたも
のがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のような一個の燃
焼室に３個の吸気孔を設けたタイプのものは、中央に位
置する吸気孔を開閉するバルブの軸芯の、気筒のボア中
心に対する角度が、その両側にある吸気孔を開閉するバ
ルブの軸芯の、前記ボア中心に対する角度に比べて小さ
く（鋭角に）なるように構成されている。上述のように
構成されていると、気筒の筒内において、中央の吸気孔
から入って来る混合気の流れが、左右の吸気孔から入っ
て来る混合気の流れとほぼ逆向きの渦流になり、中央の
吸気孔からの混合気で作った渦流と、左右の吸気孔から
の混合気で作った渦流とが相殺してしまうという問題点
がある。上述の問題点は、特に、エンジンの始動時等
で、エンジンが低回転で駆動している場合には、吸気流
速が遅いので、筒内の流動が少なくなり圧縮時に筒内の
混合気がうまく攪はんされずに、燃焼変動が大きくなる
という大きな問題となる。本発明は上記した問題を解決
し、高速高回転が得られるように燃焼室に３つ以上の吸
気バルブを備え、かつ、低速低回転時にも燃焼の確率の
悪くなることのない多弁式内燃機関を提供することを目
的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の多弁式内燃機関は燃焼室に３つの吸気
孔及び少なくとも一つの排気孔を備え、前記吸気孔は点
火プラグを中心に弧状に配置し、各吸気孔を開閉する吸
気バルブを一本のカムシャフトで駆動する様にした多弁
式内燃機関において、前記３つの吸気孔のうちの両側の
吸気孔から吸入される混合気の少なくとも一部が、吸気
工程の最大ピストンスピード時における燃焼室の容積中
心より排気孔側を通過し、かつ、中央に位置する吸気孔
から吸入される混合気の一部が、前記燃焼室の容積中心
より吸気孔側を通過するように構成すると共に、前記３
つの吸気孔の中央に位置する吸気孔の開口面積が、前記
両側の吸気孔の開口面積より小さくなるように構成した
ことを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】上記したように構成された本発明の多弁式内燃
機関は、点火プラグを中心に半円状に配置した３つの吸
気孔のうち、中央の吸気孔を開閉するバルブの開口面積
を、他の両側の吸気孔を開閉するバルブの開口面積より
小さく構成しているので、低速低回転時の吸気工程にお
いても中央にある吸気孔から吸入された空気の流れよ
り、その両側にある吸気孔から吸入された空気の流れの
方が大きくなり、相殺して筒内の流動がなくなることは
ない。
【０００６】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の多弁式内
燃機関の一実施例について説明する。図１は本発明を適
用した４サイクルの多弁式内燃機関の断面正面図、図２
は燃焼室頂部に形成された吸気孔、排気孔の配置、形状
及び、吸排気通路の状態を示すシリンダヘッドの平面図
である。
【０００７】図中１は、多数の気筒を備えた４サイクル
内燃機関を示しており、この４サイクル内燃機関１の各
気筒２には３個の吸気バルブ3a,3b,3cと、２個の排気バ
ルブ4a,4b が点火プラグ2aを中心に円弧状に設けられて
いる（以下、本明細書において、吸気バルブ３、排気バ
ルブ４と記す場合は、各々吸気バルブ3a,3b,3c、排気バ
ルブ4a,4b 全体を意味するものとする。）。前記吸気バ
ルブ３及び排気バルブ４は、そのステム部５，６がシリ
ンダヘッド７に固定されたガイド８，９で上下に摺動自
在にガイドされている。吸気バルブ３及び排気バルブ４
は、各々下方に円錐状に広がるフェース10,11 が設けら
れ、バルブ３，４が上下にリフトすることによって、各
バルブ３，４に設けられたフェース10が各対応する吸気
孔12a,12b,12c 及び排気孔13a,13b を所定のタイミング
で開閉する（以下、本明細書において、吸気孔12、排気
孔13と記す場合は、各々、吸気孔12a,12b,12c 、排気孔
13a,13b 全体を意味するものとする。）。ステム部５，
６の上部にはスプリングリテナー14,15 が固定されてお
り、このスプリングリテナー14,15 はバルブリフタ16,1
7 で覆われている。このスプリングリテナー16,17 とシ
リンダヘッド７との間にはバルブスプリング18,19 が設
けられており、常時ステム部５，６のフェース10,11 が
吸気孔12及び排気孔13を閉鎖する方向にバルブ３，４を
付勢している。
【０００８】一方、吸気バルブ３及び排気バルブ４の上
方には、各々カムシャフト20,21 がクランク軸（図示せ
ず）と平行な方向に回動可能に設けられている。カムシ
ャフト20,21 は各々バルブ３，４のバルブリフタ16,17
を押し動かすカム部20a,21aが設けられており、これに
よってバルブ３，４をリフトして吸気孔12及び排気孔13
を所定のタイミングで開閉する。前記シリンダヘッド７
には、吸気通路22を介して気化器（図示せず）が接続さ
れている。前記吸気通路22は下流が３方向に分岐して吸
気孔12a,12b,12c までの吸気通路22a,22b,22c を形成
し、混合気を気化器（図示せず）から燃焼室23に供給す
る（図２参照）。また、排気孔13a,13b には各々独立の
排気通路24a,24b が接続されており、この排気通路24a,
24b を介して排気ガスを外部に排気する。
【０００９】前記した吸気孔12a,12b,12c は図２に示す
ように、中央に位置する吸気孔12aの径が、その両側に
位置する吸気孔12b,12c の径よりも小さく構成されてい
る。従って、中央に位置する吸気バルブ3aのリフト量が
両側の吸気バルブ3b,3c のリフト量と同じでも、バルブ
リフト量とバルブ周長との積でおおよそ決定されるバル
ブ開口面積が、両側の吸気孔12b,12c の開口面積より小
さくなる。図３にクランク角に対する、吸気孔12の開口
面積を表わすグラフを示す。図中ａは吸気孔12b の開口
面積、ｂは中央に位置する吸気孔12a の開口面積、ｃは
排気孔13a の開口面積、ｄはピストンスピードを各々示
しており、このグラフから明かなように、中央に位置す
る吸気孔12a の開口面積は、両側に位置する吸気孔12b
の開口面積の約半分となる。尚、吸気孔12c の開口面積
は吸気孔12b の開口面積と等しく、排気孔13b の開口面
積は排気孔13a の開口面積と等しいので、グラフでは省
略してある。
【００１０】図４に筒内での混合気の流れを示す気筒の
断面正面の概略図を示す。図面に示すように、中央にあ
る吸気孔12a を開閉する吸気バルブ3aの軸芯の気筒のボ
ア中心に対する角度が、その両側にある吸気孔12b,12c
を開閉するバルブ3b,3c の軸芯の前記ボア中心に対する
角度に対して小さい。これによって、両側の吸気孔12b,
12c からの混合気が作る渦（タンブル流）ｔは、気筒の
吸気工程でピストンスピードが最大の時の燃焼室の容積
中心ｘより排気側を通過するように流れ、即ち、図４に
おいて左回りに流れ、中央の排気孔12a からの混合気が
作る渦（逆タンブル流）ｔ’は、前記容積中心ｘより吸
気孔12a 側を通過するように流れ、即ち、図４において
右回りに流れる。従って、タンブル流ｔと逆タンブル流
ｔ’は逆の流れになるのであるが、上述のように、中央
にある吸気孔12a の径が両側にある吸気孔12b,12c の径
より小さく成るように構成されているので、逆タンブル
流ｔ’の流速はタンブル流ｔの流速に比べて遅くなり、
エンジンが低速低回転の時であっても、タンブル流ｔが
逆タンブル流ｔ’に相殺されることなく、筒内に安定し
た渦を作ることができ、燃焼安定性が向上する。
【００１１】本実施例においては、両側の吸気孔12b,12
c から吸入される混合気の少なくとも一部が、容積中心
より排気孔13側を通過する様にしたので、タンブル流ｔ
が燃焼室中央で発生するようになり、高速時においては
吸排気バルブがラップして開く時期の掃気を良くして残
留ガスを低減し、かつ、低速時においては燃焼室内の流
動を大きくするという効果を奏する。また、本実施例に
おいては、吸気孔の大きさを変えることによって、吸気
孔の開口面積を変えているが、これは本実施例に限定さ
れることなく、中央に位置する吸気孔の開口面積が、サ
イドに位置する吸気孔の開口面積より小さくなれば、任
意の方法を用いてよく、中央の吸気孔を開閉する吸気バ
ルブ3aに対応するカムのカム作用角又はカム角度比を小
さくしてもよい。さらに、例えば、中央の吸気孔を開閉
するバルブのリフト量を、サイドの吸気孔を開閉するバ
ルブのリフト量より小さくなるように、カムシャフトの
カム部等を構成してもよいことはもちろんで、このよう
に構成すると、吸気バルブ12a の燃焼室に入り込む量も
当然に減って来るので、ピストンに設けるバルブ逃げが
大きくなり過ぎることはないという効果を奏する。さら
に、本実施例の多弁式内燃機関においては、中央の吸気
孔12a の径を他の吸気孔12b,12c の径より小さくしてい
るが、その分両側の吸気孔12b,12c の径を大きくしてい
るので、吸気孔12全体の開口面積、即ち、吸気工程にお
ける混合気の吸気量を減らすことなく、低速低回転時の
燃焼率の低下の問題を解決することができるという効果
を奏する。
【００１２】
【発明の効果】本発明の多弁式内燃機関は、点火プラグ
を中心に半円状に配置した３つの吸気孔のうち、中央の
吸気孔を開閉するバルブの吸気孔の開口面積を、他の両
側の吸気孔を開閉するバルブの開口面積より小さく構成
しているので、低速低回転時の吸気工程においても中央
にある吸気孔から吸入された混合気の流れより、その両
側にある吸気孔から吸入された混合気の流れの方が大き
くなり、相殺して筒内の流動がなくなることはないとい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位置実施例を適用した４サイクル内燃
機関の断面正面図
【図２】燃焼室頂部に形成された吸気孔、排気孔の配
置、形状及び、吸排気通路の状態を示すシリンダヘッド
の平面図である。
【図３】クランク角に対する、各吸気孔1 の開口面積を
表わすグラフである。
【図４】筒内での混合気の流れを示す図
【符号の説明】
１ ４サイクル内燃機関 ２ 気筒 2a 点火プラグ ３ 吸気バルブ ４ 排気バルブ ５ ステム部 ６ ステム部 ７ シリンダヘッド ８ ガイド ９ ガイド 10 フェース 11 フェース 12 吸気孔 13 排気孔 14 スプリングリテナー 15 スプリングリテナー 16 バルブリフタ 17 バルブリフタ 18 バルブスプリング 19 バルブスプリング 20 カムシャフト 21 カムシャフト 22 吸気通路 23 燃焼室 24 排気通路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼室に３つの吸気孔及び少なくとも一
    つの排気孔を備え、前記吸気孔は点火プラグを中心に弧
    状に配置し、各吸気孔を開閉する吸気バルブを一本のカ
    ムシャフトで駆動する様にした多弁式内燃機関におい
    て、前記３つの吸気孔のうちの両側の吸気孔から吸入さ
    れる混合気の少なくとも一部が、吸気工程の最大ピスト
    ンスピード時における燃焼室の容積中心より排気孔側を
    通過し、かつ、中央に位置する吸気孔から吸入される混
    合気の一部が、前記燃焼室の容積中心より吸気孔側を通
    過するように構成すると共に、前記３つの吸気孔の中央
    に位置する吸気孔の開口面積が、前記両側の吸気孔の開
    口面積より小さくなるように構成したことを特徴とする
    多弁式内燃機関。
JP5197479A 1993-08-09 1993-08-09 多弁式内燃機関 Pending JPH0754618A (ja)

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