(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に独立して通じる第１、第２吸気通路における燃焼室への開口部をそれぞれ開閉する第１、第２吸気弁と、第１吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、上記第２吸気弁の上流側で第２吸気通路を開閉する開閉弁とを備え、エンジンの低吸入空気量領域で上記開閉弁を閉弁するようにしたエンジンの吸気装置において、上記第１、第２吸気弁を開閉する動弁機構を、第２吸気弁の１サイクルごとの回動角が第１吸気弁の回動角よりも大きくなるように設定したことを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】
第１吸気弁と該第１吸気弁を駆動する第１吸気カムとの間に第１吸気タペットを介設し、第２吸気弁と該第２吸気弁を駆動する第２吸気カムとの間に第２吸気タペットを介設すると共に、上記第１吸気カム及び第２吸気カムはそれぞれ上記第１吸気タペット及び第２吸気タペットの中心に対してカムシャフトの軸方向にオフセットした状態で配置されており、上記第１吸気カムの配置のオフセット量よりも上記第２吸気カムの配置のオフセット量を大きく設定したことにより、第２吸気弁の１サイクルごとの回動角を第１吸気弁の回動角よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項３】
第２吸気弁を閉弁方向に付勢するバルブスプリングの伸縮によるねじれ量を、第１吸気弁を閉弁方向に付勢するバルブスプリングの伸縮によるねじれ量よりも大きくすることにより、第２吸気弁の１サイクルごとの回動角を第１吸気弁の回動角よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項４】
第２吸気弁側のバルブスプリングの巻数を第１吸気弁側のバルブスプリングの巻数よりも少なく設定したことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの吸気装置。
【請求項５】
第１吸気通路と第２吸気通路とを第１、第２吸気弁の上流側で連通させる連通路を、第１吸気通路側から、第２吸気通路における吸気流に対して第２吸気弁の背面側に位置する空間を指向させて設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれに記載のエンジンの吸気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はエンジンの吸気装置、特に燃焼室に通じる互いに独立した２つの吸気通路を有すると共に、一方の吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、他方の吸気通路を開閉する開閉弁とが備えられたエンジンの吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のエンジンの吸気装置として、例えば特開平５−３４０２５８号公報には、燃焼室に独立して通じる第１、第２吸気通路における燃焼室への開口部をそれぞれ開閉する第１、第２吸気弁と、第１吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、上記第２吸気弁の上流側で第２吸気通路を開閉する開閉弁とを備え、エンジンの低吸入空気量領域において上記開閉弁を閉弁するようにしたものがある。これによれば、エンジンの低吸入空気量領域においては開閉弁が閉ざされて、エンジンに吸入された空気が第１吸気通路のみを通って燃焼室に流入することから、燃焼室内に強力なスワール流が生成されることになって燃焼性が向上することになる。そして、高吸入空気量領域においては開閉弁が開かれて、エンジンに吸入された空気が第１、第２吸気通路の双方を通って燃焼室に流入することから、良好な充填量が得られることにもなる。
【０００３】
また、特開昭６１−２１８７２６号公報には、同じく燃焼室に独立して通じる第１、第２吸気通路における燃焼室への開口部をそれぞれ開閉する第１、第２吸気弁と、第１吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、上記第２吸気弁の上流側で第２吸気通路を開閉する開閉弁とを備え、エンジンの低吸入空気量領域において上記開閉弁を閉弁するようにしたエンジンの吸気装置において、第１吸気弁の開時期及び閉時期を第２吸気弁の開時期及び閉時期よりも早期に設定した構成が示されている。
【０００４】
そして、特開昭６２−１５７２２５号公報には、同じく燃焼室に独立して通じる第１、第２吸気通路における燃焼室への開口部をそれぞれ開閉する第１、第２吸気弁と、第１吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、上記第２吸気弁の上流側で第２吸気通路を開閉する開閉弁とを備え、エンジンの低吸入空気量領域において上記開閉弁を閉弁するようにしたエンジンの吸気装置において、第２吸気弁の開時期を第１吸気弁の開時期よりも早期に設定すると共に、エアポンプから加圧送給された空気を開閉弁と第２吸気弁との間に位置する第２吸気通路内に導入する構成が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように燃焼室に通じる第１吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁を設置すると共に、同じく燃焼室に通じる第２吸気通路に設置した開閉弁をエンジンの低吸入空気量領域で閉弁させるようにしたエンジンにおいては、上記第２吸気通路側の吸気弁の所定箇所に多量のカーボンデポジットが付着することがある。このカーボンデポジットは、吸気弁に付着したオイルがある条件（例えば、バルブ温度；２００〜３００℃、雰囲気温度；約２５０℃）の下で燃焼しきれずに炭素化したものであるが、吸気弁に多量のカーボンデポジットが付着すると吸気抵抗となったり、剥離したカーボンデポジットが着火源となって異常燃焼を生じさせるなど、エンジンにとっては好ましくない。
【０００６】
そこで、開閉弁が設けられた第２吸気通路側の吸気弁にカーボンデポジットが特異的に付着する原因を追求したところ、次のような一応の結論を得た。
【０００７】
つまり、一般にレシプロ式のエンジンにおいては、吸気弁を構成する円盤状のバルブヘッドに連設されたバルブステムの上端部が、シリンダヘッドに設けられたバルブガイドを貫通して動弁機構が収納された動弁室内に突出されている。
【０００８】
その場合に、エンジンの低吸入空気量領域においては、スロットルバルブの開度が小さく吸気負圧が大きくなることから、動弁室内に滞留する潤滑油などのオイルミストがバルブステムとバルブガイドとの間に形成される僅かな隙間を通って吸気通路内に吸い出されて、バルブステムないしバルブヘッドに付着する。この場合、開閉弁よりも下流側の第２吸気通路は一種の閉空間となっていることから、吸入行程の初期に吸気負圧が第１吸気通路に対して一時的に上昇することになり、第２吸気通路側の方が第１吸気通路側よりも余分にオイルミストが吸い出されるものと考えられる。
【０００９】
そして、エンジンの運転状態が高吸入空気量領域に移行すると、開閉弁が開動されてエンジンに吸入された多量の空気が第１、第２吸気通路の双方を通って燃焼室に流入することから、吸気弁に付着したオイルが強い吸気流で吹き流されることになって、バルブステムによって吸気流が妨げられることにより吸気流がよどむ吸気弁の背面側に位置するバルブヘッドの上面部にオイルが蓄積される。その場合に、ブローバイガスのようにオイル成分を含むガスが吸気系に導入されている場合には、当該部位に蓄積されるオイルがさらに増加することになる。
【００１０】
ところで、排気行程の終期における吸、排気弁のオーバーラップ期間中には高温の排気ガスが吸気通路に吹き返されることから、その熱により前述のカーボンデポジットの生成条件が成立すると共に、吸気流に対して吸気弁の背面側に位置するバルブヘッドの上面部が吸気流量の不足によって酸素不足となることから、当該部位に蓄積されたオイルが炭素化されてカーボンデポジットが生成されるものと考えられる。その場合に、第１吸気通路側の吸気弁については、燃料噴射弁から噴射される燃料によってオイルが洗い流されると共に、残ったオイルについても燃料と第１吸気通路を常時流れる吸気流とによって吸気弁が冷却されていることからカーボンデポジットとなりにくく、前述したように第２吸気通路側の方が第１吸気通路側よりも余分にオイルが吸い出されることと相まって、第２吸気通路側の吸気弁のバルブヘッドの上面部における所定箇所、具体的には吸気流に対して吸気弁の背面側に位置する部位にカーボンデポジットが多量に付着するものと推察される。
【００１１】
この発明は、燃焼室に通じる第１吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、同じく燃焼室に通じる第２吸気通路を開閉する開閉弁とを備え、エンジンの低吸入空気量領域において上記開閉弁を閉弁するようにしたエンジンにおける上記の問題に対処するもので、第２吸気通路側の吸気弁に特異的に付着するカーボンデポジットを低減することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項１の発明（以下、第１発明という）は、燃焼室に独立して通じる第１、第２吸気通路における燃焼室への開口部をそれぞれ開閉する第１、第２吸気弁と、第１吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、上記第２吸気弁の上流側で第２吸気通路を開閉する開閉弁とを備え、エンジンの低吸入空気量領域で上記開閉弁を閉弁するようにしたエンジンの吸気装置において、上記第１、第２吸気弁を開閉する動弁機構を、第２吸気弁の１サイクルごとの回動角が第１吸気弁の回動角よりも大きくなるように設定したことを特徴とする。
【００１３】
そして、請求項２の発明（以下、第２発明という）は、上記第１発明の構成において、第１吸気弁と該第１吸気弁を駆動する第１吸気カムとの間に第１吸気タペットを介設し、第２吸気弁と該第２吸気弁を駆動する第２吸気カムとの間に第２吸気タペットを介設すると共に、上記第１吸気カム及び第２吸気カムはそれぞれ上記第１吸気タペット及び第２吸気タペットの中心に対してカムシャフトの軸方向にオフセットした状態で配置されており、上記第１吸気カムの配置のオフセット量よりも上記第２吸気カムの配置のオフセット量を大きく設定したことにより、第２吸気弁の１サイクルごとの回動角を第１吸気弁の回動角よりも大きく設定したことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明（以下、第３発明という）は、上記第１発明の構成において、第２吸気弁を閉弁方向に付勢するバルブスプリングの伸縮によるねじれ量を、第１吸気弁を閉弁方向に付勢するバルブスプリングの伸縮によるねじれ量よりも大きくすることにより、第２吸気弁の１サイクルごとの回動角を第１吸気弁の回動角よりも大きく設定したことを特徴とする。
【００１５】
そして、請求項４の発明（以下、第４発明という）は、上記第３発明の構成において、第２吸気弁側のバルブスプリングの巻数を第１吸気弁側のバルブスプリングの巻数よりも少なく設定したことを特徴とする。
【００１６】
さらに、請求項５の発明（以下、第５発明という）は、上記第１〜第４発明の構成に加えて、第１吸気通路と第２吸気通路とを第１、第２吸気弁の上流側で連通させる連通路を、第１吸気通路側から、第２吸気通路における吸気流の方向に対して第２吸気弁の背面側に位置する空間を指向させて設けたことを特徴とする。
【００２１】
【作用】
上記の構成によれば次のような作用が得られる。
【００２２】
すなわち、第１〜第５発明のいずれによっても、第２吸気通路の燃焼室に対する開口部を開閉する第２吸気弁の１サイクルごとの回動角が大きいことから、該弁のバルブヘッドの上面部における吸気流速が遅くなる部位が固定化されることがなく、これによってバルブヘッドの上面部の一箇所にオイルが特異的に蓄積されることが防止されることになって、カーボンデポジットの付着が防止されることになる。
【００２３】
そして、特に第２発明によれば、第１、第２吸気弁を駆動するカムと、これらのカムと吸気弁との間に介設されたタペットとの間のオフセット量を異ならせることにより、第２吸気通路側の第２吸気弁の１サイクルごとの回動角を大きくしているので、動弁系のフリクションロスの増加が回避されることになる。
【００２４】
また、第３、第４発明によれば、第２吸気弁を閉弁方向に付勢するバルブスプリングの伸縮によるねじれ量を、第１吸気弁を閉弁方向に付勢するバルブスプリングの伸縮によるねじれ量よりも大きくすることにより、第２吸気通路側の吸気弁の１サイクルごとの回動角を大きくしているので、バルブスプリングの仕様を変更するだけでよく、動弁系の設計を変更する場合に比べて安価にカーボンデポジットの付着を防止することができる。
【００２５】
そして、特に第４発明によれば、第２吸気弁側のバルブスプリングの巻数を第１吸気弁側のバルブスプリングの巻数よりも少なく設定しているので、簡素な構成で第２吸気弁側のバルブスプリングの伸縮によるねじれ量が大きくなる。
【００２６】
さらに、第５発明によれば、第１吸気通路と第２吸気通路とを第１、第２吸気弁の上流側で連通させる連通路を、第１吸気通路側から、第２吸気通路における吸気流に対して第２吸気弁の背面側に位置する空間を指向させて設けているので、この連通路を通って第１吸気通路内に噴射された燃料の一部が第２吸気通路内に流入することになり、第２吸気弁の背面側に付着したオイルが洗い流されると共に、開閉弁の閉弁時においても第１吸気通路内を流れる吸気流の一部が、上記連通路を通って第２吸気通路における吸気流に対して吸気弁の背面側に位置する空間を指向して流入することから、この吸気流と連通路を通って流入する燃料とによって第２吸気弁が冷却されることになって、カーボンデポジットの付着がより一層抑制されることになる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００３２】
図１〜図３に示すように、エンジン１のシリンダブロック２に形成されたシリンダボア３にはピストン４が上下摺動自在に嵌挿されていると共に、シリンダブロック２の上部に設けられたシリンダヘッド５の下面と上記ピストン４の上面とシリンダボア３の内周面との間に燃焼室６が形成されている。この燃焼室６の中央部に位置してシリンダヘッド５に形成された点火プラグ挿入孔７を取り囲む燃焼室壁５ａの一側には、互いに独立して燃焼室６に通じる第１吸気通路８の開口部８ａと第２吸気通路９の開口部９ａとが形成されていると共に、これらの開口部８ａ，９ａが、シリンダヘッド５の一側に配置された第１、第２吸気弁１０，１１の作動によりそれぞれ開閉されるようになっている。
【００３３】
また、上記燃焼室壁５ａの他側には上記第１、第２吸気通路８，９の開口部８ａ，９ａに対向位置して排気通路１２の開口部１２ａ，１２ｂが形成されていると共に、これらの開口部１２ａ，１２ｂがシリンダヘッド５の他側に配置された排気弁１３，１３の作動によりそれぞれ開閉されるようになっている。
【００３４】
ここで、図２に示すように、上記第１吸気弁１０の下端に形成された円盤状のバルブヘッド１０ａの上面部が、第１吸気通路８の開口部８ａを形成するバルブシート１４に密着するように配置されていると共に、シリンダヘッド５に設けられたバルブガイド１５を貫通して上方に突出した第１吸気弁１０のバルブステム１０ｂの上端部分には、概略円盤状のスプリングリテーナ１６が固着されており、このスプリングリテーナ１６とシリンダヘッド５の上部壁面との間に第１吸気弁１０を閉方向に付勢するバルブスプリング１７が介装されている。
【００３５】
また、シリンダヘッド５には、上記第１吸気弁１０のバルブステム１０ｂの上端部分を取り囲んで案内筒５ｂが形成されており、この案内筒５ｂに第１吸気弁用の第１吸気タペット１８の円筒状部１８ａが上下摺動自在に挿入されていると共に、該タペット１８の天井部１８ｂの下面中央から下方に突設された突起部１８ｃに、第１吸気弁１０のバルブステム１０ｂの上端が対接配置されている。そして、この第１吸気弁１０のバルブステム１０ｂの延長方向に位置して第１カムシャフト１９が回転自在に配置されていると共に、この第１カムシャフト１９に設けられた第１吸気カム２０ａが上記第１吸気タペット１８の天井部１８ｂに当接されている。
【００３６】
一方、図３に示すように、上記第２吸気弁１１の下端に形成された円盤状のバルブヘッド１１ａの上面部が、第２吸気通路９の開口部９ａを形成するバルブシート１４に密着するように配置されていると共に、シリンダヘッド５に設けられたバルブガイド１５を貫通して上方に突出した第２吸気弁１１のバルブステム１１ｂの上端部分にもスプリングリテーナ１６が固着されており、このスプリングリテーナ１６とシリンダヘッド５の上部壁面との間に第２吸気弁１１を閉方向に付勢するバルブスプリング２１が介装されている。この場合においても、上記第２吸気弁１１のバルブステム１１ｂの上端部分を取り囲む案内筒５ｃがシリンダヘッド５に形成されており、この案内筒５ｃに第２吸気弁用の第２吸気タペット２４の円筒状部２４ａが上下摺動自在に挿入されていると共に、該タペット２４の天井部２４ｂの下面中央から下方に突設された突起部２４ｃに、第２吸気弁１１のバルブステム１１ｂの上端が対接配置されている。そして、上記第１カムシャフト１９に設けられた第２吸気カム２０ｂが第２吸気タペット２４の天井部２４ｂに当接されている。
【００３７】
なお、図２に示すように、上記各排気弁１３，１３の下端に形成された円盤状のバルブヘッド１３ａ，１３ａの上面部が、排気通路１２の開口部１２ａ，１２ｂを形成するバルブシート１４，１４に密着するように配置されていると共に、シリンダヘッド５に設けられたバルブガイド１５，１５を貫通して上方に突出した排気弁１３，１３のバルブステム１３ｂ，１３ｂの上端部分に概略円盤状のスプリングリテーナ１６，１６が固着されて、このスプリングリテーナ１６，１６とシリンダヘッド５の上部壁面との間に各排気弁１３，１３を閉方向に付勢するバルブスプリング２５，２５が介装されている。この場合においても、上記各排気弁１３，１３のバルブステム１３ｂ，１３ｂの上端部分を取り囲む案内筒５ｄ，５ｄがシリンダヘッド５に形成されており、これらの案内筒５ｄ，５ｄに排気タペット２６，２６の円筒状部が上下摺動自在に挿入されていると共に、各タペット２６，２６の天井部２６ｂ，２６ｂの下面中央から下方に突設された突起部２６ｃ，２６ｃに、排気弁１３，１３のバルブステム１３ｂ，１３ｂの上端が対接配置されている。そして、排気弁１３，１３のバルブステム１３ｂ，１３ｂの延長方向に位置して第２カムシャフト２７が回転自在に配置されていると共に、この第２カムシャフト２７に設けられた排気カム２８，２８が上記排気タペット２６，２６の天井部２６ｂ，２６ｂに当接されている。
【００３８】
この実施例においては、上記第１吸気通路８と第２吸気通路９とが互いに平行して設けられていると共に、第１吸気通路８の中間部には燃料噴射弁３０のノズル３０ａが第１吸気弁１０のバルブステム１０ｂを指向するように配置されている。
【００３９】
一方、第２吸気通路９には、図１に示すように、該通路９を開閉する開閉弁３１が第２吸気弁１１の上流側に設置されている。この開閉弁３１は、第２吸気通路９の中心線に対してほぼ直交する水平方向に配置された駆動軸３２に固定されている。この駆動軸３２の一方の端部には、レバー３３及びリンクロッド３４を介して負圧作動式のダイヤフラムアクチュエータ３５が連動連結されていると共に、このダイヤフラムアクチュエータ３５に三方電磁弁３６を介して作動負圧を供給するバキュームチャンバ３７と、三方電磁弁３６を制御するコントローラ４０とが備えられている。その場合に、コントローラ４０の作動により三方電磁弁３６が開作動して上記ダイヤフラムアクチュエータ３５の負圧室３５ａにバキュームチャンバ３７内の作動負圧が導入されるときには、リンクロッド３４がリターンスプリング３５ｂの付勢力に抗して引っ張られることにより、該ロッド３４及びレバー３３を介して駆動軸３２が回動して開閉弁３１が開位置に移動する。この状態から、三方電磁弁３６が閉作動して上記負圧室内の作動負圧が大気開放されるときには、リターンスプリング３５ｂの復元力によりリンクロッド３４が押し戻され、これによって開閉弁３１が閉位置に復帰する。
【００４０】
そして、上記コントローラ４０は、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ４１からの信号と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷センサ４２からの信号とを入力して、これらの信号が示すエンジン回転数とエンジン負荷とが、図４に示すようにエンジン１の軽負荷低回転側に設定された閉領域に属すると判定したときには、開閉弁３１を閉弁するように三方電磁弁３６に駆動信号を出力する。これにより、上記ダイヤフラムアクチュエータ３５が閉作動し、前述したように開閉弁３１が閉位置に移動することにより第２吸気通路９が遮断状態となって、エンジン１に吸入された空気が第１吸気通路８のみを通って燃焼室６に流入することになる。
【００４１】
一方、コントローラ４０は、エンジン回転数及びエンジン負荷が、図４に示すように、上記閉領域に隣接して高負荷高回転側に設定された開領域に属すると判定したときには、開閉弁３１を開弁するように三方電磁弁３６に駆動信号を出力する。これにより、上記ダイヤフラムアクチュエータ３５が開作動し、開閉弁３１が開位置に移動することにより第２吸気通路９が開通状態となって、エンジン１に吸入された空気が第１、第２吸気通路８，９の双方を通って燃焼室６に流入することになる。
【００４２】
さらに、このエンジン１においては、図５に示すように、第１カムシャフト１９に設けられた第１、第２吸気カム２０ａ，２０ｂが、それぞれ相対向する第１、第２吸気タペット１８，２４の中心線Ｃ１，Ｃ２に対してオフセットした状態で配置されている。
【００４３】
そして、この実施例においては、第１吸気弁用の第１吸気タペット１８に対する第１吸気カム２０ａのオフセット量Ｓ１よりも、第２吸気弁用の第２吸気タペット２４に対する第２吸気カム２０ｂのオフセット量Ｓ２の方が大きく設定されている。
【００４４】
このような構成によれば、第１、第２吸気弁１０，１１の開弁時においては、第１、第２吸気カム２０ａ，２０ｂが第１、第２吸気タペット１８，２４の天井部１８ｂ，２４ｂに対して中心から離間した位置に当接することになるので、それぞれの吸気タペット１８，２４に軸心回りの回転モーメントが発生し、この回転モーメントが第１、第２吸気弁１０，１１のバルブステム１０ｂ，１１ｂに伝達される。これにより、第１、第２吸気弁１１が軸心回りに回動することになる。その場合に、第２吸気タペット２４に対するオフセット量Ｓ２が、第１吸気タペット１８に対するオフセット量Ｓ１よりも大きく設定されていることから、第２吸気弁１１の１サイクルごとの回動角が大きくなり、該弁１１のバルブヘッド１１ａの上面部における吸気流速が遅くなる部位が固定化されることがなく、これによってバルブヘッド１１ａの上面部の一箇所にオイルが蓄積されることが防止されることになって、カーボンデポジットの付着が防止されることになる。
【００４５】
そして特に、第１吸気タペット１８に対する第１吸気カム２０ａのオフセット量Ｓ１と、第２吸気タペット２４に対する第２吸気カム２０ｂのオフセット量Ｓ２とを異ならせることにより、第２吸気弁１１の１サイクルごとの回動角を大きくしているので、動弁系のフリクションロスの増加が回避されることになる。
【００４６】
なお、図１に鎖線で示すように、第１吸気通路８と第２吸気通路９とを第１、第２吸気弁１０，１１の上流側で連通させる連通路４５を、第１吸気通路側から、第２吸気通路９における吸気流に対して第２吸気弁１１の背面側に位置する空間（図のクロスハッチングで示した空間）Ａを指向させて設けてもよい。そうすれば、燃料噴射弁３０から第１吸気通路８内に噴射された燃料の一部が、上記連通路４５を通って第２吸気通路９内における上記空間Ａに流入することになり、第２吸気弁１１の背面側に付着したオイルが洗い流されると共に、開閉弁３１の閉弁時においても第１吸気通路８内を流れる吸気流の一部が、上記連通路４５を通って上記空間Ａを指向して流入することから、この吸気流と連通路４５を通って流入する燃料とによって第２吸気弁１１が冷却されることになって、カーボンデポジットの付着がより一層抑制されることになる。
【００４７】
次に、本発明の第２実施例を説明する。
【００４８】
なお、この第２実施例の基本構成については、前述した第１実施例とほぼ共通するので、重複する部分の説明は省略する。
【００４９】
すなわち、この実施例においては、図６に示すように、第１吸気弁用の第１吸気タペット１８に対する第１吸気カム２０ａのオフセット量Ｓｏと、第２吸気弁用の第２吸気タペット２４に対する第２吸気カム２０ｂのオフセット量Ｓｏ’とがほぼ等しく設定されていると共に、それぞれの吸気弁１０，１１を閉方向に付勢するバルブスプリング１７，２１’のセット長Ｌｏ，Ｌｏ’もほぼ等しく設定されている。
【００５０】
そして、この実施例においては、第２吸気弁用のバルブスプリング２１’が第１吸気弁用のバルブスプリング１７よりも少ない巻数とされている。その場合に、巻数が少ない分スプリングの応力が高くなるので、図６に示すように、第２吸気弁用のバルブスプリング２１’の断面形状が横方向が長い楕円形状とされている。
【００５１】
このような構成によれば、第１、第２吸気弁１０，１１を閉弁するバルブスプリング１７，２１’のほぼ同一のセット長において、第２吸気弁用のバルブスプリング２１’の巻数が第１吸気弁用のバルブスプリング１７の巻数よりも少ない巻数とされていることから、第２吸気弁用のバルブスプリング２１’の伸縮によるねじれ量が、第１吸気弁用のバルブスプリング１７の伸縮によるねじれ量よりも大きくなり、これによって上記第１実施例と同様に、第２吸気弁１１の１サイクルごとの回動角が大きくなり、該弁１１のバルブヘッド１１ａの上面部における吸気流速が遅くなる部位が固定化されることがなく、これによってバルブヘッド１１ａの上面部の一箇所にオイルが蓄積されることが防止されることになって、カーボンデポジットの付着が防止されることになる。
【００５２】
特に、この実施例によれば、第２吸気弁用のバルブスプリング２１’の巻数を少なくして、第２吸気弁１１の１サイクルごとの回動角を大きくしているので、バルブスプリングの仕様を変更するだけでよく、簡素な構成で第２吸気弁側のバルブスプリング２１’の伸縮によるねじれ量を大きくすることができると共に、動弁系の設計を変更する場合に比べて安価にカーボンデポジットの付着を防止することが可能となる。
【００５３】
なお、この第２実施例においても、上記第１実施例と同様に、第１吸気通路８と第２吸気通路９とを第１、第２吸気弁１０，１１の上流側で連通させる連通路を、第１吸気通路８側から、第２吸気通路９における吸気流に対して第２吸気弁１１の背面側に位置する空間を指向させて設けてもよい。
【００５４】
また、上記第１実施例を組み合わせて、吸気タペットと吸気カムのオフセット量を異ならせるようにしてもよい。その場合には、第２吸気弁１１の１サイクルあたりの回動角が第１吸気弁１０の回動角よりも大きくなるようにパラメータを調整する必要がある。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように、第１〜第５発明のいずれによっても、第２吸気通路の燃焼室に対する開口部を開閉する第２吸気弁の１サイクルごとの回動角が大きいことから、該弁のバルブヘッドの上面部における吸気流速が遅くなる部位が固定化されることがなく、これによってバルブヘッドの上面部の一箇所にオイルが特異的に蓄積されることが防止されることになって、カーボンデポジットの付着が防止されることになる。
【００７４】
そして、特に第２発明によれば、第１、第２吸気弁を駆動するカムと、これらのカムと吸気弁との間に介設されたタペットとの間のオフセット量を異ならせることにより、第２吸気通路側の第２吸気弁の１サイクルごとの回動角を大きくしているので、動弁系のフリクションロスの増加が回避されることになる。
【００７５】
また、第３、第４発明によれば、第２吸気弁を閉弁方向に付勢するバルブスプリングの伸縮によるねじれ量を、第１吸気弁を閉弁方向に付勢するバルブスプリングの伸縮によるねじれ量よりも大きくすることにより、第２吸気通路側の吸気弁の１サイクルごとの回動角を大きくしているので、バルブスプリングの仕様を変更するだけでよく、動弁系の設計を変更する場合に比べて安価にカーボンデポジットの付着を防止することができる。
【００７６】
そして、特に第４発明によれば、第２吸気弁側のバルブスプリングの巻数を第１吸気弁側のバルブスプリングの巻数よりも少なく設定しているので、簡素な構成で第２吸気弁側のバルブスプリングの伸縮によるねじれ量が大きくなる。
【００７７】
さらに、第５発明によれば、第１吸気通路と第２吸気通路とを第１、第２吸気弁の上流側で連通させる連通路を、第１吸気通路側から、第２吸気通路における吸気流に対して第２吸気弁の背面側に位置する空間を指向させて設けているので、この連通路を通って第１吸気通路内に噴射された燃料の一部が第２吸気通路内に流入することになり、第２吸気弁の背面側に付着したオイルが洗い流されると共に、開閉弁の閉弁時においても第１吸気通路内を流れる吸気流の一部が、上記連通路を通って第２吸気通路における吸気流に対して吸気弁の背面側に位置する空間を指向して流入することから、この吸気流と連通路を通って流入する燃料とによって第２吸気弁が冷却されることになって、カーボンデポジットの付着がより一層抑制されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例を示す概略平面図である。
【図２】同じくエンジンの上部を切断した縦断面図である。
【図３】同じく第２吸気弁及びその周辺の構造を示す縦断面図である。
【図４】開閉弁の開閉領域を示す運転領域図である。
【図５】図２をＸ−Ｘ線で切断した拡大縦断面図である。
【図６】第２実施例を示す第１、第２吸気弁及びその周辺の構造を示す一部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１ エンジン
６ 燃焼室
８ 第１吸気通路
８ａ 開口部
９ 第２吸気通路
９ａ 開口部
１０ 第１吸気弁
１１ 第２吸気弁
１７ バルブスプリング
１８ 第１吸気タペット
２０ａ 第１吸気カム
２０ｂ 第２吸気カム
２１ バルブスプリング
２４ 第２吸気タペット
３０ 燃料噴射弁
３１ 開閉弁
４５ 連通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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