(57)【要約】【課題】始動性の確保と燃費の悪化の抑制とを両立することが可能な内燃機関の動弁装置を提供することを課題とする。【解決手段】３つ以上の気筒を有する内燃機関の動弁装置であって、前記３つ以上の気筒のうち連続して点火が行われる２つの気筒のそれぞれに設けられた第１バルブスプリングと、前記３つ以上の気筒のうち前記２つの気筒以外の気筒に設けられた第２バルブスプリングと、を具備し、前記第１バルブスプリングのセット荷重は、前記第２バルブスプリングのセット荷重よりも大きい内燃機関の動弁装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つ以上の気筒を有する内燃機関の動弁装置であって、
前記３つ以上の気筒のうち連続して点火が行われる２つの気筒のそれぞれに設けられた第１バルブスプリングと、
前記３つ以上の気筒のうち前記２つの気筒以外の気筒に設けられた第２バルブスプリングと、を具備し、
前記第１バルブスプリングのセット荷重は、前記第２バルブスプリングのセット荷重よりも大きい内燃機関の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動弁装置を備える内燃機関では、燃焼室で発生したデポジットがバルブシートとバルブとの間に噛み込まれる可能性がある。デポジットの噛み込みにより内燃機関の始動に不具合が生じる。デポジットの噛み込みへの対策としてバルブがデポジットを噛み潰すことができればよい。例えば、セット荷重の異なる２種類のバルブスプリングを切り替え、セット荷重の高いバルブスプリングを用いるとバルブがデポジットを噛み潰す（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１３７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしセット荷重が大きくなると、内燃機関のフリクションも増大し、燃費が悪化する。そこで、始動性の確保と燃費の悪化の抑制とを両立することが可能な内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、３つ以上の気筒を有する内燃機関の動弁装置であって、前記３つ以上の気筒のうち連続して点火が行われる２つの気筒のそれぞれに設けられた第１バルブスプリングと、前記３つ以上の気筒のうち前記２つの気筒以外の気筒に設けられた第２バルブスプリングと、を具備し、前記第１バルブスプリングのセット荷重は、前記第２バルブスプリングのセット荷重よりも大きい内燃機関の動弁装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
始動性の確保と燃費の悪化の抑制とを両立することが可能な内燃機関の動弁装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（ａ）は内燃機関を例示する模式図であり、図１（ｂ）は内燃機関を例示する断面図である。
【図２】図２はピストンを拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施形態）
以下、図面を参照して本実施形態の動弁装置について説明する。図１（ａ）は内燃機関１００を例示する模式図である。図１（ａ）に示すように、内燃機関１００は気筒＃１〜＃４を備える４気筒のガソリンエンジンである。本実施形態の動弁装置は内燃機関１００に適用される。
【０００９】
図１（ｂ）は内燃機関１００を例示する断面図であり、１つの気筒に対応する部分を図示している。図２に示すように、内燃機関１００は、シリンダブロック１０、およびその上に取り付けられたシリンダヘッド１２を備える。シリンダブロック１０のシリンダボアの内部にはピストン３０およびコンロッド３２が配置されている。ピストン３０はコンロッド３２により不図示のクランクシャフトに連結されている。シリンダブロック１０、シリンダヘッド１２およびピストン３０により燃焼室１９が形成される。ピストン３０にはピストンリング（トップリング３３、セカンドリング３４、およびオイルリング３６）が取り付けられている。
【００１０】
シリンダヘッド１２には吸気経路１３および排気経路１４が連結され、点火プラグ１５が設けられている。燃料噴射弁１８は吸気経路１３に設けられ、吸気経路１３に燃料を噴射する。なお、燃料噴射弁１８は例えばシリンダヘッドに設けられ、筒内噴射してもよい。
【００１１】
シリンダヘッド１２には吸気バルブ１６および排気バルブ１７が設けられている。吸気バルブ１６が開弁することで、空気と燃料との混合気が吸気経路１３から燃焼室１９に導入される。ピストン３０が混合気を圧縮し、点火プラグ１５が混合気に点火する。点火によりピストン３０が燃焼室１９内で往復運動し、クランクシャフトが回転する。排気バルブ１７が開弁し、燃焼後の排気は排気経路１４へと排出される。
【００１２】
吸気バルブ１６は、燃焼室１９側の先端にバルブヘッド１６ａを備え、基端側（バルブヘッド１６ａ側とは反対側）にはリテーナ２２が固定されている。バルブヘッド１６ａがシリンダヘッド１２のバルブシートに着座することで、吸気バルブ１６は閉弁状態となる。リテーナ２２とバルブヘッド１６ａとの間にはバルブスプリング２０が配置されている。バルブスプリング２０はリテーナ２２に接触し、リテーナ２２をバルブヘッド１６ａとは反対側に付勢する。つまりバルブスプリング２０は吸気バルブ１６を閉弁するように付勢し、カムにより吸気バルブ１６がバルブスプリング２０に抗して押し下げられ、吸気バルブ１６が開弁する。
【００１３】
排気バルブ１７は、燃焼室１９側の先端にバルブヘッド１７ａを備え、基端側にはリテーナ２３が固定されている。バルブヘッド１７ａがバルブシートに着座することで、排気バルブ１７は閉弁状態となる。リテーナ２３とバルブヘッド１７ａとの間にはバルブスプリング２１が配置されている。バルブスプリング２１はリテーナ２３に接触し、リテーナ２３をバルブヘッド１７ａとは反対側に付勢する。
【００１４】
燃焼室１９内にはデポジットが発生する。例えばピストン３０の上面に堆積したデポジットが、吸気バルブ１６および排気バルブ１７、バルブシートなどに付着することがある。バルブヘッド１６ａおよび１７ａにデポジットが噛み込むと、吸気バルブ１６および排気バルブ１７が閉弁できず、気筒内の圧力が上昇しにくくなる。このため内燃機関１００の始動性が悪化する。デポジットへの対策として、デポジットの噛み潰し、およびデポジット発生の抑制が考えられる。
【００１５】
バルブスプリング２０および２１のセット荷重を高めることで、バルブヘッド１６ａおよび１７ａによりデポジットを噛み潰すことができる。これにより吸気バルブ１６および排気バルブ１７が閉弁し、内燃機関１００が完爆し、始動性が確保される。しかしセット荷重を高めることで、内燃機関１００のフリクションも増加し、燃費が悪化する。内燃機関１００の始動のためには、点火順序が連続した２つの気筒においてエンジンサイクルが適切に行われればよい。したがって、４気筒のうちすべての気筒ではなく、点火の順番が連続した２つの気筒においてセット荷重を高める。フリクションの抑制のため、他の気筒ではセット荷重を高めない。
【００１６】
図２はピストン３０を拡大した図である。図２に示すトップリング３３、セカンドリング３４、ならびにオイルリング３６が燃焼室１９の壁面のオイルを掻き落とすことで、オイルを起点とするデポジットの発生を抑制することができる。したがってデポジットの抑制のためには、例えば寸法が公差上限のピストンリングを用いればよい。すなわち、ピストンリングの直径Ｄ１が大きく、壁面との間のクリアランスＣ１が小さければよい。この場合も、４気筒のうちすべての気筒ではなく、２つの気筒においてピストンリングを公差上限のものとし、他の気筒においては公差上限のものとしなくてよい。
【００１７】
表１に点火の順番、気筒ごとのセット荷重およびピストンリングの寸法を示す。セット荷重のうちＬ１は大きく、Ｌ２はＬ１より小さい。
【表１】
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表１に示すように、点火は気筒＃１、＃３、＃４、＃２の順で行われる。４つの気筒のうち、連続して点火が行われる気筒＃１および＃３においてセット荷重はＬ１であり、気筒＃４および＃２ではセット荷重がＬ１より小さいＬ２である。気筒＃１および＃３ではセット荷重が大きいため、バルブヘッド１６ａおよび１７ａによりデポジットを噛み潰すことができる。気筒＃１および＃３が連続して点火することで、内燃機関１００の始動性を確保することができる。一方、気筒＃４および＃２のセット荷重は小さいため、フリクションの増加が抑制され、燃費の悪化が抑制される。このように、本実施形態によれば、始動性の確保と燃費の悪化の抑制とを両立することができる。
【００１８】
また、気筒＃１および＃３ではピストンリングの寸法を公差上限まで大きくする。ピストンリングがオイルを掻き落とすことで、デポジットの発生が抑制される。デポジットが発生しても、上記のようにセット荷重が大きいため、バルブヘッド１６ａおよび１７ａによりデポジットを噛み潰すことができる。一方、気筒＃４および＃２のピストンリングの寸法は公差上限より小さい。このためフリクションが低下し、燃費の悪化が抑制される。
【００１９】
各気筒においては、吸気バルブ１６および排気バルブ１７それぞれに対応するバルブスプリング２０および２１のセット荷重を表１のようにする。これにより気筒＃１および＃３では、吸気バルブ１６および排気バルブ１７の両方でデポジットを噛み潰すことができる。気筒＃１および＃３のバルブスプリング２０および２１を、気筒＃２および＃４のものとは異なる種類のものとするか、公差上限品とすればよい。
【００２０】
気筒＃１および＃３では、トップリング３３、セカンドリング３４およびオイルリング３６の少なくとも１つを公差上限品としてもよいが、デポジットの発生を抑制するためには３つのピストンリングを公差上限品とすることがより好ましい。
【００２１】
例えば気筒＃１および＃３において、ピストンリングを公差上限品とせずに、セット荷重を高めるだけでもよい。バルブヘッド１６ａおよび１７ａでデポジットを噛み潰すことができる。ただし、内燃機関１００の始動性を確保するため、セット荷重の増大に加え、ピストンリングを公差上限品とすることが好ましい。
【００２２】
複数の気筒のうち、連続して点火が行われる気筒において、セット荷重およびピストンリングの寸法を大きくすればよい。したがって、例えば気筒＃３と＃４、または気筒＃４と＃２においてセット荷重および寸法を大きくしてもよい。本実施形態は、３つ以上の気筒を有する多気筒エンジンに適用することができる。
【００２３】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１０                    シリンダブロック
１２                    シリンダヘッド
１３                    吸気経路
１４                    排気経路
１５                    点火プラグ
１６                    吸気バルブ
１６ａ、１７ａ          バルブヘッド
１７                    排気バルブ
２０、２１              バルブスプリング
２２、２３              リテーナ
３０                    ピストン
３３                    トップリング
３４                    セカンドリング
３６                    オイルリング
１００                  内燃機関
【図１】
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【図２】
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