(57)【要約】【課題】燃焼室４からの排気ポート５における内面のうち排気弁７の弁軸７ａが貫通する部分に内向きに突出するボス部９を一体に設け，このボス部にて前記弁軸を支持するように構成した内燃機関において，排気ポート内における排気ガスの流れ抵抗を低減する。【解決手段】前記排気ポート５における内面のうち前記ボス部９よりも上流側の部分に，当該上流側の部分における通路断面積を前記ボス部の箇所における通路断面積と実質的に等しくするように縮小するか，或いは前記ボス部の箇所における通路断面積より小さくするように縮小する通路断面積縮小部１１を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアの頂部を塞ぐシリンダヘッドに，その下面における燃焼室から延びる排気ポートを設け，この排気ポートの前記燃焼室への弁座開口部に，当該弁座開口部を開閉する排気弁を設け，更に，前記排気ポートにおける内面のうち前記排気弁の弁軸が貫通する部分に，内向きに突出するボス部を一体に設け，このボス部にて前記弁軸を支持するように構成して成る内燃機関において，
前記排気ポートにおける内面のうち前記ボス部よりも上流側の部分に，当該上流側の部分における通路断面積を前記ボス部の箇所における通路断面積と実質的に等しくするように縮小するか，或いは前記ボス部の箇所における通路断面積より小さくするように縮小する通路断面積縮小部を設けることを特徴とする内燃機関における排気装置。
【請求項２】
前記請求項１の記載において，前記排気ポートの弁座開口部を，前記シリンダボアの軸線方向から見て，前記シリンダボア中心から偏心した部位に位置する一方，前記排気ポート内における通路断面積縮小部を，前記排気ポートにおける円周方向の一部において通路断面積を縮小する形状にして，前記シリンダボアの軸線方向から見て，前記シリンダボアの内周面に隣接する箇所に設けることを特徴とする内燃機関における排気装置。
【請求項３】
前記請求項１の記載において，前記排気ポートを，一つの燃焼室に対して二つに構成して，この各排気ポートの弁座開口部を，前記シリンダボアの軸線方向から見て，前記シリンダボアの中心から偏心した部位に並べて位置する一方，前記各排気ポート内における通路断面積縮小部を，前記排気ポートにおける円周方向の一部において通路断面積を縮小する形状にして，前記シリンダボアの軸線方向から見て，前記シリンダボアの内周面に隣接する箇所に設けることを特徴とする内燃機関における排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，内燃機関において，各気筒における燃焼後の排気ガスを排出するための排気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に内燃機関における排気装置は，図７に示すように，シリンダブロック２１におけるシリンダボア２２の頂部を塞ぐシリンダヘッド２３に，その下面における燃焼室２４から延びる排気ポート２５を設け，この排気ポート２５の前記燃焼室２４への弁座開口部２６を，当該弁座開口部２６に設けた排気弁２７にて開閉することによって，燃焼後の排気ガスの排気を行なうという構成にしている。
【０００３】
また，この種の排気装置においては，従来から良く知られているように，前記排気ポート２５における内面のうち前記排気弁２７における弁軸２７ａが貫通する部分に，ボス部２９を内向きに突出するように一体に設けて，このボス部２９にて，前記排気弁２７における弁軸２７ａに摺動自在に被嵌したバルブブッシュ３０を支持することにより，前記排気弁２７の耐久性を向上したうえで内燃機関における全体の高さを低くするという構成にしている（例えば，特許文献１等の参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１０５３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし，前記従来の排気装置では，前記排気ポート２５における通路断面積を，前記燃焼室２４への弁座開口部２６から出口部２８に向かって暫時増大するか，略等しくしたうえで，この排気ポート２５における内面のうち前記排気弁２７の弁軸２７ａが貫通する部分に，当該弁軸２７ａを支持するためのボス部２９を一体に突出するという構成にしているから，前記排気ポート２５のうちその軸線方向に沿った各所における通路断面積は，図８に示すように，前記ボス部２９の箇所において最少の通路断面積Ｓｘになり，前記ボス部２９の上流側及び下流側の部分において前記最少の通路断面積Ｓｘよりも拡大されるという形状になり，前記ボス部２９の箇所において，通路断面積が局部的に急激に絞られ（狭窄され）ているから，この部分に，絞り抵抗が発生することになる。
【０００６】
この絞り抵抗は，通路断面積の局部的な変化のために比較的大きくて，この絞り抵抗が，排気ポート内における排気ガスの流れ抵抗に，そのまま加算されることにより，排気ガスの流れ抵抗が大幅に増大するから，排気効率の低下，ひいては出力及び燃費の低下が大きいという問題があった。
【０００７】
本発明は，排気ガスの流れ抵抗を低減できる排気装置を提供することを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この技術的課題を達成するため請求項１は，
「シリンダボアの頂部を塞ぐシリンダヘッドに，その下面における燃焼室から延びる排気ポートを設け，この排気ポートの前記燃焼室への弁座開口部に，当該弁座開口部を開閉する排気弁を設け，更に，前記排気ポートにおける内面のうち前記排気弁の弁軸が貫通する部分に，内向きに突出するボス部を一体に設け，このボス部にて前記弁軸を支持するように構成して成る内燃機関において，
前記排気ポートにおける内面のうち前記ボス部よりも上流側の部分に，当該上流側の部分における通路断面積を前記ボス部の箇所における通路断面積と実質的に等しくするように縮小するか，或いは前記ボス部の箇所における通路断面積より小さくするように縮小する通路断面積縮小部を設ける。」
ことを特徴としている。
【０００９】
また，請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記排気ポートの弁座開口部を，前記シリンダボアの軸線方向から見て，前記シリンダボア中心から偏心した部位に位置する一方，前記排気ポート内における通路断面積縮小部を，前記排気ポートにおける円周方向の一部において通路断面積を縮小する形状にして，前記シリンダボアの軸線方向から見て，前記シリンダボアの内周面に隣接する箇所に設ける。」
ことを特徴としている。
【００１０】
更にまた，請求項３は，
「前記請求項１の記載において，前記排気ポートを，一つの燃焼室に対して二つに構成して，この各排気ポートの弁座開口部を，前記シリンダボアの軸線方向から見て，前記シリンダボアの中心から偏心した部位に並べて位置する一方，前記各排気ポート内における通路断面積縮小部を，前記排気ポートにおける円周方向の一部において通路断面積を縮小する形状にして，前記シリンダボアの軸線方向から見て，前記シリンダボアの内周面に隣接する箇所に設ける。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１によると，前記排気ポートのうちその軸線方向に沿った各所における通路断面積は，前記ボス部よりも上流側の部分における全体が，前記ボス部の箇所における最少の通路断面積と略等しくなるか，或いは小さくなり，通路断面積が前記ボス部７の箇所において局部的に急激に絞られ（狭窄され）た部分ができることを回避できる。
【００１２】
その結果，前記排気ポート内における排気ガスの流速は，当該排気ポート内に突出するボス部よりも上流側の部分において，従来の場合よりも速くなるものの，排気ポート内のうち前記ボス部の箇所には，従来の場合のように局部的な絞られた（狭窄された）箇所が存在しなくなることにより，排気ポート内における排気ガスの流れ抵抗に，大きい絞り抵抗が加算されるのを確実に回避することができるから，排気ガスの流れ抵抗を低減でき，排気効率の向上，ひいては出力及び燃費の向上を達成できる。
【００１３】
また，請求項２によると，排気ポート内における通路断面積縮小部による通路断面の縮小は，シリンダボアの軸線方向から見た場合に，当該排気ポート内のうちシリンダボアの内周面に隣接する箇所で行なわれることにより，前記排気ポートのうちボス部より上流側の部分における通路断面は，当該通路断面のうち前記シリンダボアの中心寄り側において広くなりシリンダボアの内周面寄り側において狭くなるという形状になるから，前記シリンダボア内の中心部分における排気ガスの排気ポート内への流出を円滑にすることができ，排気ガスの流れ抵抗をより低減できる。
【００１４】
更にまた，請求項３によると，前記排気ポートを一つの燃焼室に対して二つに構成した場合に，前記シリンダボア内の中心部分における排気ガスの各排気ポート内への流出をより円滑にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態を示す要部の縦断正面図である。
【図２】図１のII−II視平断面図である。
【図３】図１のIII −III 視断面図である。
【図４】図１のIV−IV視断面図である。
【図５】前記第１の実施の形態において排気ポートにおける通路断面積の変化を示す図である。
【図６】第１の実施の形態を示す平断面図である。
【図７】従来の例を示す要部の縦断正面図である。
【図８】従来の例において排気ポートにおける通路断面積の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下，本発明の実施の形態を，図１〜図６の図面について説明する。
【００１７】
図１〜図５は，第１の実施の形態を示す。
【００１８】
この図において，符号１は，シリンダボア２を有するシリンダブロックを，符号３は，前記シリンダブロック１の上面に前記シリンダボア２を塞ぐように締結したシリンダヘッドを各々示す。
【００１９】
前記シリンダヘッド３には，その下面に燃焼室４が凹み形成されていることに加えて，この燃焼室４から延びる排気ポート５が形成されている。
【００２０】
前記排気ポート５のうち前記燃焼室４への弁座開口部６は，前記シリンダボア２の軸線方向から見て，図２に示すように，前記シリンダボア２の中心２ａから半径方向の外向きに偏心した部位に位置しており，この弁座開口部６には，当該弁座開口部６を開閉するポペット型の排気弁７が設けられている一方，前記排気ポート５の出口部８は，前記シリンダヘッド３の側面３ａに開口している。
【００２１】
前記排気ポート５における内面のうち前記排気弁７の弁軸７ａが貫通する部分には，内向きに突出するボス部９を一体に設けて，このボス部９によって，前記弁軸７ａに摺動自在に被嵌したバルブブッシュ１０を支持するという構成にしている。
【００２２】
そして，前記排気ポート５における内面のうち前記ボス部９よりも上流側の部分，より正確には，前記ボス部９と前記弁座開口部６との間の部分には，当該部分における通路断面積を前記ボス部９の箇所における通路断面積Ｓｘと実質的に等しくするように縮小する通路断面積縮小部１１が設けられている。
【００２３】
この通路断面積縮小部１１は，前記シリンダボア２の軸線方向から見て，図２及び図４に示すように，前記排気ポート５における円周方向の一部において通路断面積を縮小する形状であり，前記シリンダボア２の内周面に隣接する箇所，つまり，排気ポート５が前記弁座開口部６に向かう下向きから出口部８に向かって横向きに湾曲する部分における湾曲内側の部分に設けられている。
【００２４】
この構成によると，前記排気ポート５のうちその軸線方向に沿った各所における通路断面積は，図５に示すように，前記ボス部９よりも上流側の部分における全体が，前記ボス部９の箇所における最少の通路断面積Ｓｘと略等しくなり，前記ボス部９の箇所において通路断面積が局部的に急激に絞られ（狭窄され）た部分ができることを回避できる。
【００２５】
その結果，前記排気ポート５内における排気ガスの流速は，当該排気ポート５内に突出するボス部９よりも上流側の部分において，従来の場合よりも速くなるものの，排気ポート５内のうち前記ボス部９の箇所には，従来の場合のように局部的な絞られた（狭窄された）箇所が存在しなくなることにより，排気ポート５内における排気ガスの流れ抵抗に，大きい絞り抵抗が加算されるのを確実に回避することができる。
【００２６】
また，別の実施の形態おいては，前記排気ポート５における内面のうち前記ボス部９よりも上流側の部分，より正確には，前記ボス部９と前記弁座開口部６との間の部分における通路断面積を，前記通路断面積縮小部１１により，図５に二点鎖線Ａで示すように，前記前記ボス部７の箇所における最少の通路断面積Ｓｘよりも縮小するという構成にすることができる。
【００２７】
この構成においても，前記同様に，前記排気ポート５内における排気ガスの流速は，当該排気ポート５内に突出するボス部９よりも上流側の部分において，従来の場合よりも速くなるものの，排気ポート５内のうち前記ボス部９の箇所には，従来の場合のように局部的な絞られた（狭窄された）箇所が存在しなくなり，排気ポート５内における排気ガスの流れ抵抗に，大きい絞り抵抗が加算されるのを確実に回避することができる。
【００２８】
また，前記第１の実施の形態では，前記排気ポート５の弁座開口部６を，前記シリンダボア２の軸線方向から見て，前記シリンダボア２の中心２ａから偏心した部位に位置する一方，前記排気ポート５内における通路断面積縮小部１１を，前記排気ポート５における円周方向の一部において通路断面積を縮小する形状にして，前記シリンダボア２の軸線方向から見て，前記シリンダボア２の内周面に隣接する箇所に設けている。
【００２９】
この構成により，排気ポート５内における通路断面積縮小部１１による通路断面の縮小は，シリンダボア２の軸線方向から見た場合に，当該排気ポート５内のうちシリンダボア２の内周面に隣接する箇所で行なわれることにより，前記排気ポート５のうちボス部９より上流側の部分における通路断面は，当該通路断面のうち前記シリンダボア２の中心寄り側において広くなりシリンダボア２の内周面寄り側において狭くなるという形状になるから，前記シリンダボア２内の中心部分における排気ガスの排気ポート内への流出を円滑にすることができる。
【００３０】
次に，図６は，第２の実施の形態を示す。
【００３１】
この第２の実施の形態は，一つのシリンダボア２（燃焼室４）について，二つの排気ポート５′，５″に構成した場合であり，この場合においても，前記各排気ポート５′，５″は，前記第１の実施の形態と同様に，当該各排気ポート５′，５″のうちボス部９よりも下流側の部分，より正確には，前記ボス部９と前記弁座開口部６との間の部分に，通路断面積縮小部１１′，１１″を各々設けることにより，通路断面積を前記ボス部９の箇所における通路断面積と実質的に等しくするように縮小するか，或いは前記ボス部９の箇所における通路断面積より小さくするように縮小している。
【００３２】
これに加えて，前記各排気ポート５′，５″の弁座開口部６′，６″を，前記シリンダボア２の軸線方向から見て，前記シリンダボア２の中心２ａから偏心した部位に並べて位置する一方，前記各排気ポート５′，５″内における通路断面積縮小部１１′，１１″を，前記各排気ポート５′，５″における円周方向の一部において通路断面積を縮小する形状にして，前記シリンダボア２の軸線方向から見て，前記シリンダボア２の内周面に隣接する箇所に設けるという構成にしている。
【００３３】
なお，この第２の実施の形態における各排気ポート５′，５″は，シリンダヘッド３の側面３ａにおける出口において一つの出口部８′に合流している。
【００３４】
この構成によると，前記排気ポートを一つの燃焼室に対して二つに構成した場合に，前記シリンダボア２内の中心部分における排気ガスの各排気ポート５′，５″内への流出をより円滑にすることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１                    シリンダブロック
２                    シリンダボア
３                    シリンダヘッド
４                    燃焼室
５，５′，５″        排気ポート
６，６′，６″        排気ポートの弁座開口部
７                    排気弁
７ａ                  排気弁の弁軸
８，８′              排気ポートの出口部
９                    ボス部
１０                  バルブブッシュ
１１，１１′，１１″  通路断面積縮小部
【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】
2011236870.tif 000008
【図７】
2011236870.tif 000009
【図８】
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