JPH0996203A - 内燃機関の弁構造 - Google Patents

内燃機関の弁構造

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JPH0996203A
JPH0996203A JP27723195A JP27723195A JPH0996203A JP H0996203 A JPH0996203 A JP H0996203A JP 27723195 A JP27723195 A JP 27723195A JP 27723195 A JP27723195 A JP 27723195A JP H0996203 A JPH0996203 A JP H0996203A
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JP
Japan
Prior art keywords
valve
exhaust
intake
axis
internal combustion
Prior art date
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Pending
Application number
JP27723195A
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English (en)
Inventor
Shigeaki Hamada
茂明 浜田
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、内燃機関の運転時におけ
るガスシール性を向上し得て、機関性能の向上や排気制
御の安定を果たし得て、バルブ及びバルブシートの片当
りを減少し得て、偏摩耗を防止し得て、耐久性を向上し
得て、バルブクリアランスの調整間隔を延長することに
ある。 【構成】 このため、この発明は、内燃機関2のシリン
ダヘッド6の燃焼室8に連通するポート16・18の燃
焼室8側端にバルブシート20・22を取付けて設け、
このバルブシート20・22のシール面24・26にフ
ェイス面44・46を接離させてポート16・18を開
閉するバルブ28・30を設け、内燃機関2の運転時に
バルブ28・30のバルブ軸線A3にバルブシート20
・22のシート軸線A4が合致するように、バルブ軸線
A3に対してシート軸線A4を熱膨張による歪ΔSだけ
偏倚させて、バルブシート20・22を取付けて設けた
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の弁構造
に係り、特に、内燃機関の運転時におけるガスシール性
を向上し得て、機関性能の向上や排気制御の安定を果た
し得て、バルブ及びバルブシートの片当りを減少し得
て、偏摩耗を防止し得て、耐久性を向上し得て、バルブ
クリアランスの調整間隔を延長し得る内燃機関の弁構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】車両等に搭載される内燃機関において
は、燃焼室のガス交換を行うために、弁構造を設けてい
る。内燃機関の弁構造としては、図5・図6に示すもの
がある。図において、102は内燃機関、104はシリ
ンダヘッドである。
【0003】内燃機関102のシリンダヘッド104に
は、燃焼室106に連通する吸・排気ポート108・1
10を設け、吸・排気ポート108・110の燃焼室1
06側端に吸・排気バルブシート112・114を取付
けている。吸・排気バルブシート112・114には、
吸・排気シール面116・118を設けている。
【0004】前記シリンダヘッド104には、吸・排気
ポート108・110を開閉する吸・排気バルブ120
・122を吸・排気バルブガイド124・126により
軸方向移動可能に支持して設けている。吸・排気バルブ
120・122は、吸・排気傘部128・130と吸・
排気バルブステム部132・134と有し、吸・排気傘
部128・130に前記吸・排気シール面116・11
8に接離される吸・排気フェイス面136・138を設
けている。
【0005】前記吸・排気バルブ120・122は、吸
・排気バルブステム部132・134に閉鎖方向に付勢
する吸・排気スプリング140・142を取付けてい
る。吸・排気バルブ120・122は、シリンダヘッド
104に軸支した吸・排気カム軸144・146の吸・
排気カム148・150により開放方向に軸方向動作さ
れる。
【0006】前記吸・排気スプリング140・142に
より閉鎖方向に付勢される吸・排気バルブ120・12
2は、吸・排気カム148・150により開放方向に動
作され、吸・排気バルブシート112・114の吸・排
気シール面116・118に吸・排気フェイス面136
・138を接離させて、吸・排気ポート108・110
を開閉する。
【0007】このような内燃機関の弁構造としては、実
開昭61−63405号公報や実開平3−17105号
公報に開示されるものがある。
【0008】実開昭61−63405号公報に開示され
る弁構造は、バルブのステム部中心を通るステム軸線を
バルブのフェイス面中心から偏倚させるとともにステム
軸線がフェイス面中心を通るフェイス軸線に対して交差
するように傾斜させて、前記ステムを形成したものであ
る。
【0009】実開平3−17105号公報に開示される
弁構造は、バルブのステム部中心を通るステム軸線に対
してバルブのフェイス面中心を通るフェイス軸線を交差
するように傾斜させ、また、前記ステム軸線をフェイス
面中心から偏倚させて、傘部を形成したものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の内燃
機関の弁構造においては、常温状態においてバルブシー
トのシール面とバルブのフェイス面とが密接して均一な
シール面が形成されるように、常温状態においてバルブ
シートのシール面中心を通るシート軸線とバルブのフェ
イス面中心を通るバルブ軸線とを一致させて設けてい
る。
【0011】ところが、内燃機関は、運転を開始する
と、燃焼熱により常温状態から次第に温度が上昇し、各
部材が熱膨張する。特に、燃焼室側であるバルブシート
は、バルブガイドよりも高温となるため、バルブシート
のシール面に対してバルブのフェイス面がずれ、片当り
を生じることになる。
【0012】このため、従来の内燃機関の弁構造におい
ては、運転時にシール性が低下し、出力の低下や排気有
害成分値の悪化等の原因となる不都合がある。また、従
来の内燃機関の弁構造においては、バルブ及びバルブシ
ートの片当りにより偏摩耗が生じ、耐久性を低下させる
不都合かあるとともに、バルブクリアランスの調整間隔
が短くなる不都合がある。
【0013】また、前記公報に開示される内燃機関の弁
構造においては、常温状態においてバルブのステム軸線
をバルブのフェイス面中心から偏倚させ、また、ステム
軸線をフェイス面中心を通るフェイス軸線に対して傾斜
させているため、バルブシートのシール面に対してフェ
イス面が回転方向においてずれないように回り止め機構
を設ける必要がある。
【0014】このため、公報に開示される弁構造は、構
造が複雑となってコストの上昇を招く不都合があり、さ
らに、内燃機関の運転時に各部材の熱膨張によってバル
ブシートのシール面に対してバルブのフェイス面がず
れ、片当りを生じる不都合がある。
【0015】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、内燃機関のシリンダヘッ
ドに燃焼室を設け、この燃焼室に連通するポートの燃焼
室側端にバルブシートを取付けて設け、このバルブシー
トのシール面にフェイス面を接離させて前記ポートを開
閉するバルブを設け、前記内燃機関の運転時に前記バル
ブのフェイス面中心を通るバルブ軸線に前記バルブシー
トのシール面中心を通るシート軸線が合致するように前
記バルブ軸線に対して前記シート軸線を熱膨張による歪
だけ偏倚させて前記バルブシートを取付けて設けたこと
を特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】この発明の弁構造は、内燃機関の
運転時にバルブのフェイス面中心を通るバルブ軸線にバ
ルブシートのシール面中心を通るシート軸線が合致する
ように、バルブ軸線に対してシート軸線を熱膨張による
歪だけ偏倚させて、バルブシートを取付けて設けてい
る。
【0017】これにより、この弁構造は、内燃機関の運
転時に、各部材の熱膨張によってバルブシートのシール
面に対してバルブのフェイス面が合致され、片当りを生
じることを防止することができる。
【0018】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。
【0019】図1〜図4は、この発明の実施例を示すも
のである。図4において、2は内燃機関、4はシリンダ
ブロック、6はシリンダヘッド、8はシリンダ孔、10
はピストン、12はコンロッド、14はクランク軸であ
る。内燃機関2は、シリンダブロック4にシリンダヘッ
ド6を取付け、シリンダ孔8にピストン10を収納して
いる。ピストン10は、コンロッド12によりシリンダ
ブロック4に軸支したクランク軸14に連結されてい
る。
【0020】前記シリンダヘッド6には、燃焼室8に連
通する吸・排気ポート16・18を設けている。この実
施例においては、図2・図3に示す如く、夫々2つの吸
・排気ポート16・18を設けている。これら吸・排気
ポート16・18の燃焼室8側端にには、吸・排気バル
ブシート20・22を取付けている。吸・排気バルブシ
ート20・22には、吸・排気シール面24・26を設
けている。
【0021】前記シリンダヘッド6には、吸・排気ポー
ト16・18を開閉する吸・排気バルブ28・30を吸
・排気バルブガイド32・34により軸方向移動可能に
支持して設けている。吸・排気バルブ28・30は、吸
・排気傘部36・38と吸・排気バルブステム部40・
42とを有している。吸・排気傘部36・38には、前
記吸・排気シール面24・26に接離される吸・排気フ
ェイス面44・46を設けている。
【0022】前記吸・排気バルブ28・30は、吸・排
気バルブステム部40・42に吸・排気スプリング受け
48・50により閉鎖方向に付勢する吸・排気スプリン
グ52・54を取付けている。吸・排気バルブステム部
40・42は、シリンダヘッド6に軸支した吸・排気カ
ム軸56・58の吸・排気カム60・62に吸・排気バ
ルブリフタ64・66を介して当接されている。吸・排
気バルブ28・30は、吸・排気カム60・62によ
り、吸・排気バルブリフタ64・66を介して開放方向
に軸方向動作される。
【0023】前記吸・排気スプリング52・54により
閉鎖方向に付勢される吸・排気バルブ28・30は、吸
・排気カム60・62により開放方向に動作され、吸・
排気バルブシート20・22の吸・排気シール面24・
26に吸・排気フェイス面44・46を接離させて、吸
・排気ポート16・18を開閉する。
【0024】この内燃機関2の弁構造は、熱膨張による
歪を考慮して吸・排気バルブシート20・22を取付け
て設けている。
【0025】この弁構造においては、図1に示す如く、
吸・排気バルブガイド32・34の中心を通るガイド軸
線をA1、吸・排気バルブ28・30の吸・排気バルブ
ステム部40・42の中心を通るステム軸線をA2、吸
・排気バルブ28・30の吸・排気傘部36・38の吸
・排気フェイス面44・46中心を通るバルブ軸線をA
3、吸・排気バルブシート20・22の吸・排気シール
面24・26中心を通るシート軸線をA4、として説明
する。
【0026】この弁構造は、ガイド軸線A1とステム軸
線A2とバルブ軸線A3との軸心を一致させて設け、内
燃機関2の常温状態においてバルブ軸線A3に対してシ
ート軸線A4を熱膨張による歪ΔSだけ偏倚させてい
る。
【0027】このように、この弁構造においては、内燃
機関2の運転時の各部材の熱膨張によって、吸・排気バ
ルブ28・30の吸・排気フェイス面44・46中心を
通るバルブ軸線A3に、吸・排気バルブシート20・2
2の吸・排気シール面24・26中心を通るシート軸線
A4が合致するように、バルブ軸線A3に対してシート
軸線A4を熱膨張による歪ΔSだけ偏倚させて、吸・排
気バルブシート20・22を吸・排気ポート16・18
の燃焼室8側端に取付けている。
【0028】また、この弁構造の吸・排気バルブシート
20・22は、図2・図3に示す如く、燃焼室8の中心
を通る室軸線をA5とした場合に、この室軸線A5とバ
ルブ軸線A3とを結ぶ線分B・C上において、バルブ軸
線A3に対してシート軸線A4を室軸線A5側に熱膨張
による歪ΔSだけ偏倚させて、取付けて設けている。な
お、符号68は、点火プラグである。
【0029】このように、この弁構造は、内燃機関2の
運転時に吸・排気バルブ28・30のバルブ軸線A3に
吸・排気バルブシート20・22のシート軸線A4が合
致するように、バルブ軸線A3に対してシート軸線A4
を熱膨張による歪ΔSだけ偏倚させて、吸・排気バルブ
シート20・22を取付けて設けている。
【0030】これにより、この弁構造は、内燃機関2の
運転時に、シリンダヘッド6等の各部材の熱膨張によっ
て、吸・排気バルブシート20・22の吸・排気シール
面24・26に対して、吸・排気バルブ28・30の吸
・排気フェイス面44・46が、各軸線A3・A4を一
致して合致され、各部材の熱膨張によって片当りが生じ
ることを防止することができる。
【0031】このため、この弁構造は、内燃機関2の運
転時におけるガスシール性を向上し得て、出力の低下や
排気有害成分値の悪化等の原因を排除して機関性能の向
上や排気制御の安定を果たし得て、吸・排気バルブ28
・30及び吸・排気バルブシート20・22の片当りを
減少し得て、偏摩耗を防止し得て、耐久性を向上し得
て、バルブクリアランスの調整間隔を延長することがで
きる。
【0032】
【発明の効果】このように、この発明の弁構造は、内燃
機関の運転時に、各部材の熱膨張によってバルブシート
のシール面に対してバルブのフェイス面が合致され、片
当りを生じることを防止することができる。
【0033】このため、この弁構造は、内燃機関の運転
時におけるガスシール性を向上し得て、機関性能の向上
や排気制御の安定を果たし得て、バルブ及びバルブシー
トの片当りを減少し得て、偏摩耗を防止し得て、耐久性
を向上し得て、バルブクリアランスの調整間隔を延長す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す弁構造のバルブの側面
図である。
【図2】図4の矢印IIによるシリンダヘッドの底面図
である。
【図3】図4の矢印IIIによるシリンダヘッドの底面
図である。
【図4】内燃機関の断面図である。
【図5】従来例を示す内燃機関のシリンダヘッドの断面
図である。
【図6】図5のVI−VI線による断面図である。
【符号の説明】
2 内燃機関 6 シリンダヘッド 10 ピストン 16・18 吸・排気ポート 20・22 吸・排気バルブシート 24・26 吸・排気シール面 28・30 吸・排気バルブ 36・38 吸・排気傘部 40・42 吸・排気バルブステム部 44・46 吸・排気フェイス面 56・58 吸・排気カム軸 60・62 吸・排気カム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関のシリンダヘッドに燃焼室を設
    け、この燃焼室に連通するポートの燃焼室側端にバルブ
    シートを取付けて設け、このバルブシートのシール面に
    フェイス面を接離させて前記ポートを開閉するバルブを
    設け、前記内燃機関の運転時に前記バルブのフェイス面
    中心を通るバルブ軸線に前記バルブシートのシール面中
    心を通るシート軸線が合致するように前記バルブ軸線に
    対して前記シート軸線を熱膨張による歪だけ偏倚させて
    前記バルブシートを取付けて設けたことを特徴とする内
    燃機関の弁構造。
  2. 【請求項2】 前記バルブシートは、前記燃焼室の中心
    を通る室軸線と前記バルブ軸線とを結ぶ線分上において
    前記バルブ軸線に対して前記シート軸線を前記室軸線側
    に熱膨張による歪だけ偏倚させて取付けて設けたことを
    特徴とする請求項1に記載の内燃機関の弁構造。
JP27723195A 1995-09-30 1995-09-30 内燃機関の弁構造 Pending JPH0996203A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106989928A (zh) * 2017-04-10 2017-07-28 华南理工大学 一种气门‑气门导管摩擦副的磨损测试装置及测试方法
US10859031B2 (en) 2018-03-06 2020-12-08 Ai Alpine Us Bidco Inc Thermally compensated bore guide systems and methods
CN116906231A (zh) * 2022-04-19 2023-10-20 丰田自动车株式会社 内燃机控制装置及控制方法

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