(57)【要約】【課題】隣り合うシリンダボア間の隔壁を効果的に冷却できる内燃機関を提供すること。【解決手段】この内燃機関１は、ピストンを収容するためのシリンダボア２１１、２２１を有するシリンダ２１、２２と、シリンダボア２１１、２２１に接続される吸気ポート３２１、３３１および排気ポート３２２、３３２とを含む。そして、少なくとも一対のシリンダ２１、２２が直列されている。ここで、シリンダボア２１１、２２１の中心軸に対して垂直方向の断面視にて、隣り合う一対のシリンダボア２１１、２２１の中心を結ぶ直線（ボアセンター軸）ｌを引く。すると、少なくとも一方のシリンダボア２１１、２２１に接続される吸気ポート３２１、３３１がボアセンター軸ｌ上であってシリンダボア２１１、２２１の中心よりも一対のシリンダボア２１１、２２１間の隔壁側に位置する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンを収容するためのシリンダボアを有するシリンダと、前記シリンダボアに接続される吸気ポートおよび排気ポートとを含むと共に、少なくとも一対の前記シリンダが直列されて成る内燃機関であって、
前記シリンダボアの中心軸に対して垂直方向の断面視にて、隣り合う一対の前記シリンダボアの中心を結ぶ直線（以下、ボアセンター軸という。）ｌを引くときに、少なくとも一方の前記シリンダボアに接続される前記吸気ポートが前記ボアセンター軸ｌ上であって前記シリンダボアの中心よりも一対の前記シリンダボア間の隔壁側に位置することを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
ピストンを収容するためのシリンダボアを有するシリンダと、前記シリンダボアに接続される吸気ポートおよび排気ポートとを含むと共に、少なくとも一対の前記シリンダが直列されて成る内燃機関であって、
前記シリンダボアの中心軸に対して垂直方向の断面視にて、隣り合う一対の前記シリンダボアの中心を結ぶ直線（以下、ボアセンター軸という。）ｌを引くと共に前記ボアセンター軸ｌと一対の前記シリンダボア間の隔壁との交点Ｐをとるときに、少なくとも一方の前記シリンダボアに接続される前記吸気ポートが当該シリンダボアに接続される前記排気ポートよりも交点Ｐ側に位置することを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
隣り合う一対の前記シリンダボアのうち一方の前記シリンダボアに接続される前記吸気ポートと他方の前記シリンダボアに接続される前記吸気ポートとが、前記シリンダボアの中心軸に対して垂直方向の断面視にて、一対の前記シリンダボア間の隔壁を挟んで配置される請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項４】
一つの前記シリンダボアに対して一対の前記吸気ポートが接続されると共に、前記シリンダボアの中心軸に対して垂直方向の断面視にて、これらの吸気ポートがボアセンター軸ｌ上に配置される請求項１〜３のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項５】
一つの前記シリンダボアに対して一対の前記排気ポートが接続されると共に、これらの前記排気ポートと一対の前記吸気ポートとが前記シリンダボアの中心軸回りに交互に配置され、且つ、一方の前記排気ポートが他方の前記排気ポートに対してボアセンター軸ｌの軸方向にずらされて配置される請求項４に記載の内燃機関。
【請求項６】
配列された前記シリンダ群の外周に冷却水通路が形成されており、且つ、前記排気ポートが前記吸気ポートよりも前記冷却水通路側に配置される請求項１〜５のいずれか一つに記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関に関し、さらに詳しくは、隣り合うシリンダボア間の隔壁を効果的に冷却できる内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
多気筒型の内燃機関では、エンジン稼働時の燃焼熱により隣り合うシリンダボア間の隔壁が高温となる。そして、隔壁の温度が所定の上限温度（例えば、オイルの揮発温度）に到達すると、オイルの消費量が急激に悪化する等の問題が生じる。
【０００３】
このため、従来の内燃機関では、隣り合うシリンダボア間の隔壁内に冷却水の通路が形成され、この通路を流れる冷却水によりシリンダボア間の隔壁が冷却される。これにより、隔壁の温度上昇に起因するオイル消費量の悪化などが抑制される。かかる構成を採用する従来の内燃機関には、特許文献１に記載される技術が知られている。
【０００４】
しかしながら、近年の内燃機関では、エンジンのコンパクト化を図るためにシリンダボア間のピッチが短縮化される傾向にある。このため、シリンダボア間の隔壁が薄肉となり、十分な流路断面積を有する冷却水通路を形成できない場合がある。また、かかる薄肉の隔壁に無理に冷却水通路を形成すれば、隔壁の剛性が低下してエンジンの信頼性に影響が生じるおそれがある。
【０００５】
なお、この出願にかかる発明の特許性に影響を与える従来の内燃機関には、例えば、特許文献２に記載される技術が知られている。従来の内燃機関（内燃機関における吸排気ポートの配置）は、シリンダと、前記シリンダに結合する第１吸気ポートと、前記第１吸気ポートに対して前記シリンダの対角線上の対向位置に配置された、前記シリンダに結合する第２吸気ポートと、少なくとも１つの排気ポートとからなることを特徴とする。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２０２８９号公報
【特許文献２】特開平１１−２８７１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、隣り合うシリンダボア間の隔壁を効果的に冷却できる内燃機関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】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明にかかる内燃機関は、ピストンを収容するためのシリンダボアを有するシリンダと、前記シリンダボアに接続される吸気ポートおよび排気ポートとを含むと共に、少なくとも一対の前記シリンダが直列されて成る内燃機関であって、前記シリンダボアの中心軸に対して垂直方向の断面視にて、隣り合う一対の前記シリンダボアの中心を結ぶ直線（以下、ボアセンター軸という。）ｌを引くときに、少なくとも一方の前記シリンダボアに接続される前記吸気ポートが前記ボアセンター軸ｌ上であって前記シリンダボアの中心よりも一対の前記シリンダボア間の隔壁側に位置することを特徴とする。
【０００９】
この内燃機関では、吸気ポートがシリンダボア間の隔壁の近傍に配置されるので、吸気ポートから吸入された比較的低温な混合気により、シリンダボア間の隔壁が効果的に冷却される利点がある。
【００１０】
また、この発明にかかる内燃機関では、ピストンを収容するためのシリンダボアを有するシリンダと、前記シリンダボアに接続される吸気ポートおよび排気ポートとを含むと共に、少なくとも一対の前記シリンダが直列されて成る内燃機関であって、前記シリンダボアの中心軸に対して垂直方向の断面視にて、隣り合う一対の前記シリンダボアの中心を結ぶ直線（以下、ボアセンター軸という。）ｌを引くと共に前記ボアセンター軸ｌと一対の前記シリンダボア間の隔壁との交点Ｐをとるときに、少なくとも一方の前記シリンダボアに接続される前記吸気ポートが当該シリンダボアに接続される前記排気ポートよりも交点Ｐ側に位置することを特徴とする。
【００１１】
この内燃機関では、吸気ポートがシリンダボア間の隔壁の近傍に配置されるので、吸気ポートから吸入された比較的低温な混合気により、シリンダボア間の隔壁が効果的に冷却される利点がある。
【００１２】
また、この発明にかかる内燃機関では、隣り合う一対の前記シリンダボアのうち一方の前記シリンダボアに接続される前記吸気ポートと他方の前記シリンダボアに接続される前記吸気ポートとが、前記シリンダボアの中心軸に対して垂直方向の断面視にて、一対の前記シリンダボア間の隔壁を挟んで配置される。
【００１３】
この内燃機関では、一対の吸気ポートから各々吸入された混合気により、隔壁の略中央が両側から冷却される。これにより、シリンダボア間の隔壁がより効果的に冷却される利点がある。
【００１４】
また、この発明にかかる内燃機関では、一つの前記シリンダボアに対して一対の前記吸気ポートが接続されると共に、前記シリンダボアの中心軸に対して垂直方向の断面視にて、これらの吸気ポートがボアセンター軸ｌ上に配置される。
【００１５】
この内燃機関では、上記の隔壁が一つのシリンダボアの両側に存在する場合（例えば、直列３気筒以上のエンジンの場合など）に、双方の隔壁が吸気ポートから吸入される混合気によって冷却される利点がある。
【００１６】
また、この発明にかかる内燃機関では、一つの前記シリンダボアに対して一対の前記排気ポートが接続されると共に、これらの前記排気ポートと一対の前記吸気ポートとが前記シリンダボアの中心軸回りに交互に配置され、且つ、一方の前記排気ポートが他方の前記排気ポートに対してボアセンター軸ｌの軸方向にずらされて配置される。
【００１７】
この内燃機関では、一対の吸気ポートの各吸気バルブと一対の排気ポートの各排気バルブとを１本のカムシャフトにて駆動し得る。これにより、動弁系の構成が簡素化される利点がある。
【００１８】
また、この発明にかかる内燃機関では、配列された前記シリンダ群の外周に冷却水通路が形成されており、且つ、前記排気ポートが前記吸気ポートよりも前記冷却水通路側に配置される。
【００１９】
この内燃機関では、排気行程にて排出される燃焼ガスにより、シリンダボアの排気ポート側の壁面が吸気ポート側の壁面よりも高温になる。したがって、排気ポートが吸気ポートよりも冷却水通路側に配置されることにより、シリンダが効果的に冷却される利点がある。
【発明の効果】
【００２０】
この発明にかかる内燃機関では、吸気ポートがシリンダボア間の隔壁の近傍に配置されるので、吸気ポートから吸入された比較的低温な混合気により、シリンダボア間の隔壁が効果的に冷却される利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【実施例】
【００２２】
［内燃機関］
図１は、この発明の実施例にかかる内燃機関を示す構成図である。図２および図３は、図１に記載した内燃機関を示すＡ−Ａ視断面図（図２）およびＢ−Ｂ視断面図（図３）である。図４は、図１に記載した内燃機関の変形例を示す構成図である。図５は、図１に記載した内燃機関の燃焼室側の冷却水通路を示す概念図である。なお、図１では、シリンダブロック２をシリンダヘッド３側から見た平面図におけるシリンダボア２１１、２２１と吸気ポート３２１、３３１および排気ポート３２２、３３２との位置関係が示されている。
【００２３】
この内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、動弁系４とを有する（図１〜図３参照）。
【００２４】
シリンダブロック２は、内燃機関１の本体を構成する部品であり、クランクケース（図示省略）および複数のシリンダ２１、２２を含む複数の部材が一体成形されて構成される（図１および図２参照）。このシリンダブロック２では、少なくとも一対のシリンダ２１、２２が隣接して配列される。例えば、直列４気筒の内燃機関１では、４つのシリンダが隣接しつつ直線的に配列（直列）される（図示省略）。また、各シリンダ２１、２２には、シリンダボア２１１、２２１がそれぞれ形成される。これらのシリンダボア２１１、２２１には、ピストン５が往復運動可能にそれぞれ収容される。
【００２５】
シリンダヘッド３は、シリンダブロック２の上部に配置されるカバー状の部品であり、シリンダブロック２に対してボルト（図示省略）により締結される。このシリンダヘッド３には、複数の燃焼室３１、３２が各シリンダ２１、２２に対応してそれぞれ形成される。燃焼室３１（３２）には、吸気ポート３２１（３３１）および排気ポート３２２（３３２）がそれぞれ形成される。具体的には、一つの燃焼室３１（３２）に対して一対の吸気ポート３２１、３２１（３３１、３３１）および一対の排気ポート３２２、３２２（３３２、３３２）がそれぞれ形成されている。
【００２６】
なお、この実施例では、シリンダボア２１１、２２１と吸気ポート３２１、３３１および排気ポート３２２、３３２との位置関係の説明にあたり、吸気ポート３２１、３３１および排気ポート３２２、３３２の燃焼室３１、３２に対する開口部（接続部）を指して、単に吸気ポート３２１、３３１および排気ポート３２２、３３２と呼ぶ。
【００２７】
動弁系４は、吸気バルブ４１と、排気バルブ４２と、吸気側中間機構４３と、排気側中間機構４４と、カムシャフト４５とを有する。吸気バルブ４１は、各吸気ポート３２１、３３１に対して設けられる。この吸気バルブ４１は、吸気側中間機構４３を介してカムシャフト４５に連結される。排気バルブ４２は、各排気ポート３２２、３３２に対して設けられる。この排気バルブ４２は、排気側中間機構４４を介してカムシャフト４５に連結される。カムシャフト４５は、クランクシャフト（図示省略）に連結されており、クランクシャフトから動力を供給されて駆動される。
【００２８】
この内燃機関１では、稼働時にてカムシャフト４５が回転すると、所定のバルブタイミングにて吸気バルブ４１および排気バルブ４２が駆動されて開閉動作を行う（図２および図３参照）。これにより、燃焼室３１、３２の燃焼ガスが排気ポート３２２、３３２を介して外部に排出され（排気行程）、また、新たな混合気が吸気ポート３２１、３３１を介して燃焼室３１、３２に吸入される（吸気行程）。
【００２９】
［吸気バルブの配置］
ここで、シリンダボア２１１、２２１（シリンダ２１、２２）の中心軸に対して垂直方向の断面視にて、隣り合う一対のシリンダボア２１１、２２１の中心を結ぶ直線（以下、ボアセンター軸という。）ｌを引く（図１参照）。例えば、直列４気筒の内燃機関では、直列された４つのシリンダに対して１本のボアセンター軸ｌを引くことができる。このとき、少なくとも一方のシリンダボア２１１（２２１）に接続される吸気ポート３２１（３３１）が、ボアセンター軸ｌ上であってシリンダボア２１１（２２１）の中心よりもシリンダボア２１１、２２１間の隔壁側に配置される。すなわち、シリンダボア２１１、２２１を燃焼室３１、３２側から見た平面視にて、少なくとも一つの吸気ポート３２１（３３１）がシリンダボア２１１、２２１間の隔壁の中央（交点Ｐ）付近に配置される。
【００３０】
また、ボアセンター軸ｌとシリンダボア２１１、２２１間の隔壁との交点Ｐをとる（図１参照）。この交点Ｐは、シリンダボア２１１、２２１間の隔壁の略中央に位置するため、隔壁の他の部分よりも後述する冷却水通路２４から離れた位置にある。このため、この交点Ｐの位置では、シリンダボア２１１、２２１間の隔壁が冷却水通路２４を流れる冷却水によって冷却され難く、内燃機関１の稼働時にて高温となり易い。この交点Ｐとの関係では、少なくとも一方のシリンダボア２１１（２２１）に接続される吸気ポート３２１（３３１）が、このシリンダボア２１１（２２１）に接続される排気ポート３２２（３３２）よりも交点Ｐ側に配置される。したがって、同一のシリンダボア２１１（２２１）における吸気ポート３２１（３３１）と排気ポート３２２（３３２）との関係では、吸気ポート３２１（３３１）の方が排気ポート３２２（３３２）よりも隔壁の中央（交点Ｐ）に近い位置に配置される。
【００３１】
これらの構成では、吸気ポート３２１（３３１）がシリンダボア２１１、２２１間の隔壁の近傍に配置されるので、この吸気ポート３２１（３３１）から吸入された混合気がシリンダボア２１１、２２１間の隔壁に吹き付けられ易い。また、この混合気は、排気ポート３２２、３３２から排出される燃焼ガスよりも低温である。したがって、かかる構成とすれば、吸気ポート３２１（３３１）から吸入された比較的低温な混合気によって、シリンダボア２１１、２２１間の隔壁が効果的に冷却される利点がある。
【００３２】
また、この内燃機関１では、一対のシリンダボア２１１、２２１のうち一方のシリンダボア２１１に接続される吸気ポート３２１と他方のシリンダボア２２１に接続される吸気ポート３３１とが、シリンダボア２１１、２２１の中心軸に対して垂直方向の断面視にて、シリンダボア２１１、２２１間の隔壁を挟んで配置される（図１参照）。すなわち、隔壁の両側にそれぞれ吸気ポート３２１、３３１が配置される。かかる構成では、各吸気ポート３２１、３３１から吸入された混合気により、隔壁の略中央が両側から冷却される。これにより、シリンダボア２１１、２２１間の隔壁がより効果的に冷却される利点がある。
【００３３】
また、この内燃機関１では、一つのシリンダボア２２１に対して一対の吸気ポート３３１、３３１が接続される（図１参照）。また、シリンダボア２１１、２２１の中心軸に対して垂直方向の断面視にて、これらの吸気ポート３３１、３３１がボアセンター軸ｌ上に配置される。かかる構成では、上記の隔壁が一つのシリンダボア２２１の両側に存在する場合（例えば、直列３気筒以上のエンジンの場合など）に、双方の隔壁が吸気ポート３３１、３３１から吸入される混合気によって冷却される利点がある。
【００３４】
例えば、４バルブ構造を採用する内燃機関１では、一つのシリンダボア２１１（２２１）に対して一対の吸気ポート３２１、３２１（３３１、３３１）と一対の排気ポート３２２、３２２（３３２、３３２）とが接続される（図１〜図３参照）。そして、これらの吸気ポート３２１、３２１（３３１、３３１）および排気ポート３２２、３２２（３３２、３３２）がシリンダボア２１１（２２１）の中心軸回りに約４５［ｄｅｇ］の間隔を隔てつつ交互に配置される。このとき、一対の吸気ポート３２１、３２１（３３１、３３１）同士ならびに一対の排気ポート３２２、３２２（３３２、３３２）同士がシリンダボア２１１（２２１）の径方向にて対向する。また、各吸気ポート３２１、３２１（３３１、３３１）がボアセンター軸ｌ上（交点Ｐの近傍）に配置される。
【００３５】
また、例えば、３バルブ構造を採用する内燃機関１では、一つのシリンダボア２１１（２２１）に対して一対の吸気ポート３２１、３２１（３３１、３３１）と単一の排気ポート３２２（３３２）とが接続される（図４参照）。また、かかる構成においても、また、各吸気ポート３２１、３２１（３３１、３３１）がボアセンター軸ｌ上（交点Ｐの近傍）に配置される。
【００３６】
［動弁系との関係］
また、一対の吸気ポート３２１、３２１（３３１、３３１）と一対の排気ポート３２２、３２２（３３２、３３２）とがシリンダボア２１１（２２１）の中心軸回りに交互に配置され、且つ、各吸気ポート３２１、３２１（３３１、３３１）がボアセンター軸ｌ上に配置される構成では、各排気ポート３２２、３２２（３３２、３３２）がボアセンター軸ｌに対してオフセット配置されることが好ましい（図１参照）。すなわち、一方の排気ポート３２２（３３２）が他方の排気ポート３２２（３３２）に対してボアセンター軸ｌの軸方向にずらされて配置される。言い換えれば、各排気ポート３２２、３２２（３３２、３３２）の中心からボアセンター軸ｌに引いた垂線の足がボアセンター軸ｌ上にて異なる位置にあることが好ましい。
【００３７】
かかる構成では、一対の吸気ポート３２１、３２１（３３１、３３１）の各吸気バルブ４１、４１と一対の排気ポート３２２、３２２（３３２、３３２）の各排気バルブ４２、４２とを１本のカムシャフト４５にて駆動し得る。これにより、動弁系４の構成が簡素化される利点がある。
【００３８】
例えば、この内燃機関１では、一本のカムシャフト４５がボアセンター軸ｌに沿って燃焼室３１、３２の上部に配置される。そして、このカムシャフト４５に対して、吸気バルブ４１および排気バルブ４２が各中間機構４３、４４を介して連結される。このとき、一方の排気ポート３２２（３３２）が他方の排気ポート３２２（３３２）に対してボアセンター軸ｌの軸方向にずらされて配置されているので、各中間機構４３、４４を一本のカムシャフト４５に連結することが可能となる。これにより、一本のカムシャフト４５により、各吸気バルブ４１、４１および各排気バルブ４２、４２が駆動される。
【００３９】
より具体的には、吸気側中間機構４３がリフターから成り、このリフターをカムシャフト４５が直打することにより、吸気バルブ４１が開弁する（図３参照）。また、排気側中間機構４４がロッカーアーム４４１およびラッシュアジャスタ４４２から成る（図２参照）。また、一対の排気バルブ４２、４１に対応する各排気側中間機構４４、４４がカムシャフト４５の軸方向にずらされて配置される。かかる構成では、カムシャフト４５がロッカーアーム４４１を直打すると、ラッシュアジャスタ４４２を介して排気バルブ４２が押し下げられて開弁する。かかる構成により、動弁系４の構成が簡素化される。
【００４０】
［冷却水通路との関係］
また、この内燃機関１では、配列されたシリンダ２１、２２群の外周に沿ってウォータージャケット２３が設けられ、このウォータージャケット２３により冷却水通路２４が形成される。この冷却水通路２４は、例えば、シリンダ２１、２２の配列方向に沿ってシリンダ２１、２２群の側方に形成される。そして、内燃機関１の稼働時にて、この冷却水通路２４に冷却水が流通することにより、各シリンダ２１、２２が冷却される。
【００４１】
なお、この実施例では、ウォータージャケット２３がシリンダブロック２の上面（シリンダヘッド３との接合面）に開口している（オープンデッキ構造）。また、冷却水通路２４が車両のラジエータ（図示省略）に接続されており、このラジエータから冷却水が供給される。
【００４２】
ここで、内燃機関１の稼働時には、排出される燃焼ガスにより、シリンダボア２１１（２２１）の排気ポート３２２（３３２）側の壁面が吸気ポート３２１（３３１）側の壁面よりも高温になる。そこで、上記の構成では、排気ポート３２２（３３２）が吸気ポート３２１（３３１）よりも冷却水通路２４側（外側）に配置されることが好ましい（図１参照）。これにより、シリンダ２１（２２）が効果的に冷却されてシリンダ２１（２２）の温度上昇が低減される利点がある。
【００４３】
また、シリンダヘッド３側にも、配列された燃焼室３１、３２群に沿って冷却水通路（図示省略）が形成される（図５参照）。そして、燃焼室３１、３２群の側方を冷却水が流れることにより、燃焼室３１、３２の近傍が冷却される。したがって、上記の構成では、排気ポート３２２（３３２）が吸気ポート３２１（３３１）よりも外側に位置するので、排気ポート３２２（３３２）の近傍に冷却水が流れる。これにより、高温となり易い排気ポート３２２（３３２）の周辺が効果的に冷却される利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる内燃機関は、隣り合うシリンダボア間の隔壁を効果的に冷却できる点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の実施例にかかる内燃機関を示す構成図である。
【図２】図１に記載した内燃機関を示すＡ−Ａ視断面図である。
【図３】図１に記載した内燃機関を示すＢ−Ｂ視断面図である。
【図４】図１に記載した内燃機関の変形例を示す構成図である。
【図５】図１に記載した内燃機関の燃焼室側の冷却水通路を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４６】
１     内燃機関
２     シリンダブロック
２１、２２    シリンダ
２１１、２２１       シリンダボア
２３   ウォータージャケット
２４   冷却水通路
３     シリンダヘッド
３１   燃焼室
３２１、３３１       吸気ポート
３２２、３３２       排気ポート
４     動弁系
５     ピストン
４１   吸気バルブ
４２   排気バルブ
４３   吸気側中間機構
４４   排気側中間機構
４４１ ロッカーアーム
４４２ ラッシュアジャスタ
４５   カムシャフト
【図１】
2007187138.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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