JPH0759922B2 - 4サイクル内燃機関の吸気装置 - Google Patents

4サイクル内燃機関の吸気装置

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JPH0759922B2
JPH0759922B2 JP1297631A JP29763189A JPH0759922B2 JP H0759922 B2 JPH0759922 B2 JP H0759922B2 JP 1297631 A JP1297631 A JP 1297631A JP 29763189 A JP29763189 A JP 29763189A JP H0759922 B2 JPH0759922 B2 JP H0759922B2
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JP
Japan
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intake
communication chamber
fuel
valve
cylinder
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雅明 吉川
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Yamaha 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 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F02F1/4221Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder particularly for three or more inlet valves
    • 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
    • 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 
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    • 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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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (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、1つの気筒に対して3個の互いに隣接する吸
気弁を有し、これらの吸気弁に連通する連通室内に燃料
噴射弁から燃料を供給する4サイクル内燃機関の吸気装
置に関するものである。
(発明の背景) 1つの気筒に対して3個の互いに隣接する吸気弁を設け
た4サイクル内燃機関がある。この種の機関で、各吸気
弁に連通する吸気通路を連通室で互いに連通し、この連
通室に1個の燃料噴射弁を用いて燃料を供給することが
考えられている。この場合には、連通室に接続される吸
気通路が3本となるために、燃焼が吸気通路の内壁面に
付着し易く、3つの吸気通路への分配が不均一になり易
い。そこで燃料が吸気通路内壁に付着しにくくして燃料
の霧化を促進し、運転状況の変化に対して好ましい燃焼
が得られるようにする必要がある。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、互
いに隣接する3個の吸気弁をシリンダ中心線を囲むよう
に配設した4サイクル内燃機関であって、各吸気弁に連
通する吸気通路を燃焼室の側方へ導き、これら吸気通路
を連通室で互いに連通し、この連通室に燃料噴射弁によ
り燃料を供給する場合に、燃料の霧化が良く、各吸気弁
への混合気の供給を好ましいものとした4サイクル内燃
機関の吸気装置を提供することを目的とするものであ
る。
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、互いに隣接する3個の吸気
弁をシリンダ中心線を囲むように配設し、これらの各吸
気弁に連なる各吸気通路を燃焼室側方へ導き、これら吸
気通路を連通室で互いに連通した4サイクル内燃機関に
おいて、中央の吸気通路方向を指向して前記連通室内に
燃料を供給する1つの燃料噴射弁を備え、前記連通室を
シリンダヘッドに形成してシリンダヘッド側面に開口さ
せ、前記各吸気通路間の仕切壁を前記吸気弁側へ後退さ
せて前記連通室をシリンダ中心線方向から見てシリンダ
ヘッド側面からシリンダ径内まで拡大させ、中央の吸気
通路を両側の吸気通路よりも下方へ偏位させ、前記各吸
気通路および前記シリンダ中心線に略直交する方向から
見て前記連通室の下壁および上壁をそれぞれ中央の吸気
通路の下壁および上壁に滑らかに連続させたことを特徴
とする4サイクル内燃機関の吸気装置により達成され
る。
(作用) 連通室に燃料噴射弁から噴射された燃料は、吸気と共に
それぞれの吸気弁の吸気通路に分配される。燃料は中央
の吸気弁方向を指向して広がりながら噴射されるが、中
央の吸気通路は両側の吸気通路より下方に偏位している
と共に、各吸気通路の仕切壁は吸気弁側へ十分に後退さ
せているから、連通室はシリンダ中心線方向から見てシ
リンダ径の内側まで十分に拡大できる。そしてこの連通
室の下壁および上壁は中央の吸気通路に滑らかに連続す
るように低くなるから、燃料噴射弁から噴射される燃料
は連通室の内壁や中央の吸気通路の内壁に付着しにくく
なり、霧化が促進される。このため3つの吸気弁への燃
料の供給が好ましいものとなり、燃焼が安定する。
(実施例) 第1図は本発明の第1実施例を一部断面した平面図、第
2図はそのII−II線断面図、第3図はトルク特性図であ
る。第1、2図において符号10はシリンダボデー、12は
シリンダヘッド、14はピストンであり、これらにより燃
焼室16が形成される。シリンダヘッド12には1気筒につ
き2個の排気弁18(18a、18b)と、3個の互いに隣接す
る吸気弁20(20a、20b、20c)が設けられている。これ
らの排・吸気弁18、20は、それぞれ頭上カム軸22、24、
スイングアーム26、28などからなる公知のスイングアー
ム方式の2頭上カム軸式動弁機構により開閉される。30
はシリンダヘッドカバー、32は排気弁18に連通する排気
通路、また第1図で34は点火栓である。点火栓34はその
着火部が燃焼室16の中央付近に臨んでいる。
36はサージタンク、38は各気筒ごとにサージタンク36と
シリンダヘッド12とをつなぐ吸気管である。吸気管38内
には、第1吸気管路40a、第2吸気管路40bが形成されて
いる。第1吸気管路40aと第2吸気管路40bとは略同径
で、またこれらの管路40a、40bを貫通する弁軸42には、
第2吸気管路40bを開閉する蝶型の制御弁44が取付けら
れている。この制御弁44は運転条件、例えば運転負荷や
機関回転速度の増減に対応して開閉するように制御され
る。
第1、第2の吸気管路40の下流側はシリンダヘッド12に
設けた連通室46に接続され、この連通室46は3つの吸気
弁20に連通している。ここに連通室46はシリンダヘッド
12の側面に開口し、各吸気弁20から燃焼室16の側方へ導
かれて連通室46に至る吸気通路21(21a、21b、21c)は
十分に短くなっている。すなわちこれらの吸気通路21の
仕切壁23(23a、23b)は吸気弁20側へ後退し、連通室46
はシリンダ中心線方向から見てシリンダヘッド12の側面
からシリンダ径内まで拡大している。このため連通室46
は十分に広くなり、その下壁および上壁も十分に広くな
っている。
一方3本の吸気通路21は、中央の吸気通路21bが両側の
吸気通路21a、21cよりも下方へ偏位し、連通室46の下壁
および上壁はそれぞれ中央の吸気通路21bの下壁および
上壁に滑らかに連続している。
48は電磁式燃料噴射弁である。この噴射弁48は第2図に
示すように、吸気管38の上部に配設した分配管50と、シ
リンダヘッド12の連通室46上部との間に位置し、その噴
射口は第1図に明らかなように平面視中央の吸気弁20b
を指向する。この噴射弁48は制御器(図示せず)が出力
する電気信号により所定のタイミングで開弁し、所定圧
に加圧された分配管50内の燃料を連通室46内へ間欠的に
噴射する。
この第1実施例の動作は次の通りである。低負荷・低速
運転時には、制御弁44は閉じ第1吸気管路40aから吸気
は連通室46へ導かれる。このため連通室46内に強い乱流
を生成し、燃料の霧化が促進される。高負荷・高速運転
時には制御弁44が開き、吸気は第1、第2吸気管路40
a、40bから連通室46に入る。この時には吸気流速が高く
なるので、連通室46に強い乱流が生成され、燃料の霧化
が促進される。
燃料噴射弁48から噴射された燃料は連通室46内を通り中
央の吸気通路21b方向に広がるが、仕切壁23は十分に短
く、連通室46は吸気弁20側へ十分に接近し、連通室46が
十分に広くなっているから、この下壁は十分に広くな
り、またこの下壁は外側の吸気通路21a、21cよりも下方
へ偏位した中央の吸気通路21bに滑らかに連続している
から、燃料は連通室46の上下の壁に当たりにくくなり、
中央の吸気通路21bの内壁面にも付着しにくくなる。こ
のため燃料の霧化が促進され、安定した燃焼が可能にな
る。
第3図で実線Aは制御弁44を開き続けた場合のトルク特
性であり、中低速での吸気慣性効果の減少によりトルク
低下が著しいことを示している。同図鎖線Bは制御弁44
を閉じた場合のトルク特性である。制御弁44を中速域で
開閉させることによりこれらの2つの特性A、Bを組合
せ、トルク特性の改善を図ることができる。
第4図は第2実施例を一部断面した平面図である。この
実施例は、前記第1実施例における第1吸気管路40aを
第2吸気管路40bより小径に形成したものである。この
実施例によれば噴射弁48の噴射口が第1、第2吸気管路
40a、40b間の壁より第2吸気管路40b側に偏位してい
る。この結果高負荷・高速時に制御弁44が開くと第2吸
気管路40bから連通室46に流入した吸気は、第1実施例
に比べ、噴射弁48から噴射された燃料に一層よく当た
り、燃料の霧化がさらに促進される。
また第2吸気管路40bが小径なので、第1実施例に比べ
て一層低速から吸気慣性によるトルク増加を図ることが
できる。さらに第1吸気管路40aの連通室46に対する偏
位量は、第1実施例に比べて大きくなるから、制御弁44
が閉じている低速時には連通室46に生成される渦流が一
層強くなり、吸気弁20の開弁時にはこの渦流により燃焼
室16内に一層強いスワール(吸入渦流)が発生する。こ
のため低速時の燃焼が安定化され、低速運転が円滑にな
る効果が一層顕著になる。
第5図は第3実施例の一部断面した平面図であり、この
実施例では第1吸気管路40aを中央に配置する一方第2
吸気管路40bを2つに分割し、それぞれに制御弁44、44
を設けた。
この実施例によれば、制御弁44が閉じる低負荷・低速時
に第1吸気管路を通る吸気は、噴射弁48から噴射された
燃料に良好に当たり、特に低負荷・低速時の霧化が前記
第1、2実施例に比べて一層改善される。
第6図は第4実施例の一部断面した平面図であり、この
実施例は第1、第2、第3吸気管路40a、40b、40cを備
え、第1吸気管路40aを挟む第2、第3吸気管路40b、40
cには、開閉時期が互いに異なる制御弁44a、44bを配設
した。
この実施例によれば第3実施例(第5図)と同様に低速
時の霧化が促進されるだけでなく、トルク特性の改善も
同時に図れる。すなわち第7図はこの第4実施例のトク
ル特性図であり、この図の実線Aは制御弁44a、44bを開
き続けた場合の特性、破線Bは低速域で制御弁44a、44b
の両方を閉じた場合の特性は、また鎖線Cは中速域で制
御弁44bのみを開いた場合の特性である。制御弁44a、44
bを異なる運転速度で開閉させてこれら特性A、B、C
を組み合わせることにより、前記第1〜3実施例に比べ
中速域でのトルク改善を図ることができる。
第8図は第5実施例の一部断面した平面図であり、この
実施例は第4実施例(第6図)における第1吸気管路40
aと第2吸気管路40bとの位置を入れ換えたものである。
この実施例によれば前記第4実施例(第6図)と同様
に、中速域でのトルクを増加できるだけでなく、前記第
2実施例(第4図)と同様に低速域でスワールが強化さ
れるので、低速運転時の回転が一層円滑になる。
なお、第4、5、6、8図では第1図と同一部分に同一
符号を付したので、その説明は繰り返さない。
(発明の効果) 本発明は以上のように、3つの吸気弁にそれぞれ連通す
る各吸気通路を連通室で連通し、この連通室に燃料噴射
弁から燃料を噴射する場合に、中央の吸気通路を両側の
吸気通路より下方へ偏位させ、各吸気通路の仕切壁を吸
気弁側へ後退させて連通室をシリンダ中心線方向から見
てシリンダヘッド側面からシリンダ径内まで拡大させて
十分に広くしたものであるから、広い連通室で燃料の霧
化を促進し、しかもこの連通室が吸気弁に近いために連
通室で霧化した燃料を円滑に吸気弁に導くことができ
る。また連通室の下壁および上壁を、各吸気通路および
シリンダ中心線に略直交する方向から見て中央の吸気通
路に滑らかに連続させたから、燃料は連通室の下壁に付
着しにくくなり、燃料の霧化が促進されて各吸気通路に
良好に導かれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を一部断面した平面図、第
2図はそのII−II線断面図、第3図はトルク特性図であ
る。また第4、5、6、8図は他の実施例の一部断面し
た平面図、第7図は第6図の実施例のトルク特性図であ
る。 16……燃焼室、 20a、20b、20c……吸気弁、 21a、21b、21c……吸気通路、 22、24……カム軸、 23a、23b……仕切壁、 46……連通室、 47……吸気通路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに隣接する3個の吸気弁をシリンダ中
    心線を囲むように配設し、これらの各吸気弁に連なる各
    吸気通路を燃焼室側方へ導き、これら吸気通路を連通室
    で互いに連通した4サイクル内燃機関において、 中央の吸気通路方向を指向して前記連通室内に燃料を供
    給する1つの燃料噴射弁を備え、前記連通室をシリンダ
    ヘッドに形成してシリンダヘッド側面に開口させ、前記
    各吸気通路間の仕切壁を前記吸気弁側へ後退させて前記
    連通室をシリンダ中心線方向から見てシリンダヘッド側
    面からシリンダ径内まで拡大させ、中央の吸気通路を両
    側の吸気通路よりも下方へ偏位させ、前記各吸気通路お
    よび前記シリンダ中心線に略直交する方向から見て前記
    連通室の下壁および上壁をそれぞれ中央の吸気通路の下
    壁および上壁に滑らかに連続させたことを特徴とする4
    サイクル内燃機関の吸気装置。
JP1297631A 1989-11-17 1989-11-17 4サイクル内燃機関の吸気装置 Expired - Lifetime JPH0759922B2 (ja)

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