JPS60217009A - 直接噴射式4弁デイ−ゼル機関のピストン冠面の創成方法 - Google Patents

直接噴射式4弁デイ−ゼル機関のピストン冠面の創成方法

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JPS60217009A
JPS60217009A JP59074190A JP7419084A JPS60217009A JP S60217009 A JPS60217009 A JP S60217009A JP 59074190 A JP59074190 A JP 59074190A JP 7419084 A JP7419084 A JP 7419084A JP S60217009 A JPS60217009 A JP S60217009A
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JP
Japan
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milling cutter
piston head
piston
direct injection
diesel engine
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Application number
JP59074190A
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Hirohide Nakao
中尾 弘英
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] 本発明は主として車両に使用される直接噴射式4弁デイ
ーゼルII閣のピストン冠面の創成方法に関するもので
ある。
1シリンダに吸排気弁がそれぞれ1つずつ備えられてい
る直接噴射式ディーゼル機関では、高速回転で吸入空気
量が不足し出力に限界が生じる。
ガソリン機関では既に1シリンダに吸排気弁をそれぞれ
2個備えたものが普及しているが、ディーゼル機関はガ
ソリン機関に比べて高い圧縮比が必要とされ、特に小形
の直接噴射式ディーゼル機関では複数個の吸排気弁をシ
リンダヘッドに配置することは次のような問題がある。
小形の直接噴射式4弁デイ一ゼル機関では燃焼室の無駄
容積を小さく採ることが困難なことから、一般に吸排気
弁が垂直配置すなわちシリンダ中心軸線と平行に配置さ
れ、シリンダヘッド下面およびピストン冠面はほぼ平坦
面とするのが一般的である。しかし、シリンダ内径が小
さい小形機関では燃料噴射ノズルやグロープラグなどを
中央部へ配置するスペースを確保することが困難なため
に吸排気弁を■字形に配置せざるを得ない。
ところが、高圧縮比を必要とする直接噴射式ディーゼル
機関の場合には、シリンダヘッド下面とピストン冠面と
の間の隙間容積をできるだけ小さくすることが要求され
る反面、小形機関の場合は排気量に応じて動弁機構の寸
法を小さくすることには限度がある。また、圧縮比の関
係で吸排気弁をガソリン機関のように40〜50°の挟
角をもつ■字形に傾けて配列するために、従来のガソリ
ン機関のようにダイキャストにより形成されるシリンダ
ヘッド下面が球面形にくぼみ、かつピストン冠面が球面
形に突出する燃焼室の構造とすると、無駄容積が大きす
ぎるばかりでなくダイキャストによる成形では十分な精
度が得られず、これが圧縮比に影響し機関の出力にバラ
付きを生じる。
本発明の目的は上述の問題に鑑み、V形配列を採る4弁
デイ一ゼル機関において無駄容積を少なくして、高圧縮
比を得ることができる直接噴射式4弁デイ一ゼル機関の
ピストン冠面の創成方法を提供することにある。
[発明の構成] このため、第1の発明は中央部が円筒面をなし両端側が
次第に大径とされるフライスカッタの切込み量が中央部
分で最小で両端側で次第に大きくなるように、前記フラ
イスカッタの回転軸をピストンピンと平行に移動させる
ことを特徴とするものである。
第2の発明は中央部の外径が最小で両端側へ向って次第
に外径が大きくなる円錐面が備えられているフライスカ
ッタの切込み量がピストン冠面の中央部分で最小で両端
側で次第に大きくなるように、前記フライスカッタの回
転軸をピストンピンと直角な方向へ平行移動させること
を特徴とするものである。
本発明を実施例に基づいて説明する。第1図に示すよう
に、本発明による直接噴射式4弁デイ一ゼル機関はシリ
ンダブロック22と、これに嵌合されるピストン30と
、シリンダブロック22の頂端に公知のガスケットを介
して結合されるシリンダヘッド2と、このシリンダヘッ
ド2に支持される動弁機構と、これを支持するためのハ
ウジング37とから構成される。ハウジング37の上端
部はヘッドカバー38によって閉鎖されるようになって
いる。
シリンダブロック22はこの壁部に中空の水室29を形
成され、これは通路19を介してシリンダヘッド2の水
室9と接続される。ピストン30はシリンダブロック2
2のシリンダ17に嵌合され、これにピストンピン51
をもってコネクティングロッド31が連結される。コネ
クティングロッド31の基端部は図示してないクランク
軸のクランクアームとピンをもって連結される。
ピストン30の冠面はクランク軸ないしピストンピン方
向から見た断面形状が中央部が最も高く、かつ両側が低
くなるように屋根形に傾斜している。
そして、ピストン30の冠面に凹部を設けて燃焼室27
が形成される。
°シリンダヘッド2は左側にクランク軸方向に並列する
1対の吸気弁13によって開閉される吸気ボート3が、
右側にクランク軸方向に並列する1対の排気弁15によ
って開閉される排気ボート5がそれぞれ形成される。シ
リンダヘッド2の下面もピストン30の冠面に対応して
中央が最もくぼんでおり、外側が浅くなっている屋根形
とされ、この傾斜面は約7〜15’に設定される。
この傾斜したシリンダヘッド2の下面に対して直角方向
に開閉移動する吸気弁13が円筒形のガイド43をもっ
てシリンダヘッド2の壁部に支持される。吸気弁13の
上端部には公知のリテーナ39aによってタペット41
が結合され、このリテーナ39aとシリンダヘッド2の
壁部との間に弁ばね39が介装され、この弁ばね39の
力によってタペット41がカム軸33のカム34に押し
付けられるとともに、下端部に形成した弁体が吸気ボー
ト13に形成した弁座13aに押付けられるようになっ
ている。好ましくは、第2図に示すように、クランク軸
方向に配列される1対の吸気ボート13の一方はへりh
ルボートとし、他方はタンジエンシャルボートとして組
み合せ、燃焼室27における吸気のスワールを有効に形
成するように構成される。
第1図に示すように、シリンダヘッド2の右側に配列さ
れる排気弁15についても同様に、このステムがシリン
ダヘッド2の壁部にガイド44を介して摺動可能に支持
されるとともに、ステムの上端部にリテーナ40aによ
ってタペット42が結合され、このリテーナ408とシ
リンダヘッド2の壁部との間に弁ばね40が介装される
。この弁ばね40によってタペット42がカム軸35の
カム36に押付けられるとともに、ステムの下端部に形
成した弁体が排気ボート5の弁座15aに押付けられる
ようになっている。
吸気ポート3はシリンダヘッド2の左側壁に間口し、吸
気マニホールド23と図示してないボルトをもって接続
される。排気ボート15はシリンダヘッド2の右側壁へ
間口し、ここで排気マニホールド25とボルトをもって
接続される。
各カム軸33.35は図示してない軸受をもってハウジ
ング37の上端部に支持される。この軸受は下半毅をハ
ウジング37の上端壁に、上半部をハウジング37に結
合した軸受キャップ(図示せず)によって挟持される。
第2図に示すように、クランク軸方向に1対の吸気弁1
3と1対の排気弁15が配置され、シリンダの中心に燃
料噴射ノズル8およびグロープラグ56が配設される。
吸気弁13と排気弁15とはそれぞれ第3図に示すよう
に、このステムがV字形に傾くように配設される。この
ためピストン冠面はほぼ中央部分が最も高く、両側が次
第に低くなっている屋根形の壁面を構成する。つまり、
吸気弁13および排気弁15に対向する平坦な傾斜面7
1.72は第2図にピストンピン51(第1図)と平行
な中心線yをほぼ境界として吸気弁側が線71aをもっ
て、排気弁側が線72aをもってそれぞれ区画される。
しかし、側方から見ると、第4図に示すように、各1対
の吸気弁および排気弁15はそれぞれこのステムが互い
に平行(カム軸の軸線に対して直角な方向)に配設され
るものであるから、ピストン冠面の形状は、第4図に示
すように、球面状ではなく傾斜した平坦面をなし、両端
側が湾曲面62a 、62bで示すように次第に低くな
る。
本発明による第1のピストン冠面の創成方法は第5図に
示すフライスカッタ61によって達せられる。このフラ
イスカッタ61の外形は中央部分が小径の円筒面63と
され、この両端側の外径が次第に大きくなるほぼ円錐面
62とされる。そして、ピストン冠面を加工する場合は
、フライスカッタ61の回転軸をピストンピン51(第
1図)と平行に維持しつつピストンピンと直角な方向す
なわち線X方向に移動させて所定のピストン冠面を形成
するものである。
この場合フライスカッタ61の切込み量Sは、第6図に
示すように、ピストン冠面の右側縁部で切込みllsを
最大とし、フライスカッタ61を右上方へ移動させて切
込み量Sを次第に小さくし、ピストン冠面のほぼ中心を
横切る稜線yの所から切込み量Sを次第に大きくする。
このように創成することによって、ピストン冠面のほぼ
中心を横切る稜線yの両側が下降傾斜する平坦面が形成
される。そして、フライスカッタ61の円錐面62によ
って稜線yの両端側にそれぞれ湾曲面62aと湾曲面6
2bが形成される。
この結果、ピストン冠面の周縁部69(第4図)はピス
トン冠面の中心軸線に対して垂直な面と重なる。
次に、本発明による第2のピストン冠面の創成方法は第
7図に示すフライスカッタ65によって達せられる。こ
のフライスカッタ65の外形は両端側が大径の円筒面6
8,68aとされ、両端側から中央部67へ次第に外径
が小さくなる円錐面66.66aを備えられている。ピ
ストン冠面を加工する場合は、フライスカッタ65の回
転軸をピストンピンと直交する線Xと平行に維持しつつ
稜線y方向へ移動させる。この場合フライスカッタ65
の切込みItは第8図に示すように、ピストン冠面の縁
部62bで切込み量t@最大とし、稜線yに沿って送り
を掛けながら次第に切込み量tを小さクシ、中央部では
切込み量tを一定とし、縁部62aにおいて再び切込み
量【を次第に太きくする。このようにして、吸気弁13
に対向する傾斜面71と排気弁15に対向する傾斜面7
2とが稜線yを境界として屋根形に形成される。
[発明の効果] 本発明は上述のように、直接噴射式4弁デイ一ゼル機関
のピストン冠面がピストンのほぼ中心を横切る稜線の両
側が屋根形に傾斜し、しか稜線の両端側の弁座と干渉し
ない壁面が緩かに球面状にカットされるものであるから
、シリンダヘッド下向を同様の形状とすることによって
無駄容積の少ない燃焼室が得られ、ディーゼル機関とし
て必要な高圧縮比を得ることができる。したがって、直
接噴射式ディーゼル機関として高速回転での性能に優れ
るばかりでなく、エミッションが改善され、スモークの
発生が少なく、始動性に優れたものが得られる。そして
、フライスカッタなどの回転刃物によってピストン冠面
を加工するものであるから、加工が容易であり、■形に
配置される複数個の吸排気弁の弁座に適合した精度の高
い形状が得られ、機関出力のバラ付きを解消することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される直接噴射式4弁デイ一ゼル
機関の正面断面図、第2図は同ピストン冠面と吸排気弁
との関係を示す平面図、第3図は同正面図、第4図は同
側面図、第5図は本発明の第1実施例に係る直接噴射式
4弁デイ一ゼル機関のピストン冠面の創成方法を達成す
るためのフライスカツタの平面図、第6図は同フライス
カッタの送り動作を説明する線図、第7図は本発明の第
2実施例に係る直接噴射式4弁デイ一ゼル機関のピスト
ン冠面の創成方法を達成するためのフライスカツタの正
面図、第8図は同フライスカッタの送り動作を説明する
縮図である。 2ニジリンダヘツド 8:燃料噴射ノズル 13:吸気
弁 15:排気弁 51:ピストンビン 61.65:
カッタ 62,66.66a :円錐面62a、62b
 :湾曲面 63.68.68a :円筒面 71.7
2:傾斜面 第2図 c 8六悦nい埴りり 第8図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 中央部が円筒面をなし両端側が次第に大径とさ
    れるフライスカッタの切込み量が中央部分で最小で両端
    側で次第に大きくなるように、前記フライスカッタの回
    転軸をピストンピンと平行に移動させることを特徴とす
    る直接噴射式4弁デイ一ゼル機関のシリンダヘッド下面
    の創成方法。
  2. (2) 中央部の外径が最小で両端側へ向って次第に外
    径が大きくなる円錐面が備えられているフライスカッタ
    の切込み量がピストン冠面の中央部分で最小で両端側で
    次第に大きくなるように、前記フライスカッタの回転軸
    をピストンピンと直角な方向へ平行移動させることを特
    徴とすう直接噴射式4弁デイ一ゼル機関のシリンダヘッ
    ド下面の創成方法。
JP59074190A 1984-04-13 1984-04-13 直接噴射式4弁デイ−ゼル機関のピストン冠面の創成方法 Pending JPS60217009A (ja)

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JP59074190A JPS60217009A (ja) 1984-04-13 1984-04-13 直接噴射式4弁デイ−ゼル機関のピストン冠面の創成方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0584564A1 (de) * 1992-08-27 1994-03-02 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Dieselbrennkraftmaschine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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