JP5489869B2 - Intake device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は,内燃機関における吸気装置のうち,一つのシリンダに対して二つの吸気ポートを備えて成る吸気装置に関するものである。 The present invention relates to an intake device having two intake ports for one cylinder among intake devices in an internal combustion engine.
先行技術としての特許文献1及び2等には,図1及び図2に示すように,一つのシリンダAにおける頂部の燃焼室Bに,二つの吸気ポートCを並べて設けることにより,この各吸気ポートCから前記シリンダA内に導入される吸気に,シリンダAにおける軸線A1の方向に旋回する二つのタンブル流Tを付与するように構成して成る吸気装置が記載されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the
なお,図1及び図2において,符号Dはピストンを,符号Eは二つの排気ポートを,符号Fは点火栓を各々示す。 In FIGS. 1 and 2, symbol D indicates a piston, symbol E indicates two exhaust ports, and symbol F indicates a spark plug.
また,前記特許文献1,2のうち特許文献2には,前記吸気装置を前提として,前記各吸気ポートCをその長手方向の中心線C1の方向からの見たときの通路断面の形状を,図3(a),(b)に示すように,前記シリンダAの軸線A1と平行で前記中心線C1に直角に交わる直交軸線C2を挟んで左右に非対称形に形成して,前記各吸気ポートC内のうちその中心線C1(又は前記直交軸線C2)よりも内側の部分C′における流れ(実線矢印T′で示す)の速度と,前記各吸気ポートC内のうちその中心線C1(又は直交軸線C2)よりも外側の部分C″における流れ(点線矢印T″で示す)の速度との間に,速度差を付与することによって,前記各吸気ポートCにおけるタンブル流Tの強化を図ることを提案している。
Further, in
特に,前記特許文献2においては,前記各吸気ポートCにおける断面の形状を直交軸線C2を挟んで左右に非対称形に形成するには,図3(a)に示すように,前記各吸気ポートC内のうちその中心線C1(又は前記直交軸線C2)よりも内側の部分C′における通路断面積を,各吸気ポートC内の天井に設けた傾斜面G)にて,前記各吸気ポートC内のうちその中心線C1(又は前記直交軸線C2)よりも外側の部分C″における通路断面積よりも狭くすることにより,前記内側の部分C′における流れ速度を,前記外側の部分C″における流れ速度よりも速くするという構成にする場合(前者)が記載されている。
In particular, in
更に,前記特許文献2においては,図3(b)に示すように,前記各吸気ポートC内のうちその中心線C1(又は前記直交軸線C2)よりも外側の部分C″における通路断面積を,各吸気ポートC内の天井に設けた傾斜面Hにて,前記各吸気ポートC内のうちその中心線C1(又は前記直交軸線C2)よりも内側の部分C′における通路断面積よりも狭くすることにより,前記外側の部分C″における流れ速度を,内側の部分C′における流れ速度よりも速くするという構成にする場合(後者)が記載されている。
Further, in
しかし,前記各吸気ポートC内のうち外側の部分C″は,前記シリンダAにおける軸線A1の方向から見て,前記シリンダAにおける円弧状の内周壁面に近いから,前記特許文献2における図3(b)(後者)のように,前記外側の部分C″における流れ速度を,傾斜面Hにて速くするという構成にした場合,前記傾斜面Hにて流速を速くした筈の吸気が,前記傾斜面Hに沿って各吸気ポートC内のうち内側の部分C′に広がる(逃げる)ことになって,その流速が下がることに加えて,前記シリンダAにおける円弧状の内周壁面に衝突して更に減速されることになるから,この分だけタンブル流Tが弱くなるという問題がある。 However, since the outer portion C ″ in each intake port C is close to the arcuate inner peripheral wall surface of the cylinder A when viewed from the direction of the axis A1 in the cylinder A, FIG. (B) When the flow velocity in the outer portion C ″ is increased on the inclined surface H as in (the latter), the soot intake with the flow velocity increased on the inclined surface H is It spreads (escapes) to the inner portion C ′ of each intake port C along the inclined surface H, and in addition to the flow velocity decreasing, it collides with the arc-shaped inner peripheral wall surface of the cylinder A. Therefore, there is a problem that the tumble flow T is weakened by this amount.
これに対し,前記特許文献2における図3(a)(前者)のように,前記各吸気ポートC内のうち内側の部分C′における流れ速度を,傾斜面Gにて速くするという構成にした場合には,この早い流速を,シリンダAにおける軸線A1の方向から見てシリンダAの中心に位置することができるので,前記後者の場合よりも強いタンブル流Tを得ることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 3A (the former) in
しかし,その反面,前記各吸気ポートC内のうち内側の部分C′において,傾斜面Gによって流速を速めた筈の吸気が,前記傾斜面Gに沿って各吸気ポートC内のうち外側の部分C″に広がる(逃げる)ことになって,その流速が低下するから,タンブル流を強化することの効果が低いのであった。 However, on the other hand, in the inner portion C ′ of each intake port C, the soot intake whose flow velocity is increased by the inclined surface G is the outer portion of each intake port C along the inclined surface G. Since it spreads to C ″ (escapes) and the flow velocity decreases, the effect of strengthening the tumble flow is low.
そこで,前記特許文献2は,図3(a),(b)の構成にする場合は,各吸気ポートC内に,二点鎖線で示すように,前記中心線C1(又は直交軸線C2)よりも内側の部分C′と外側の部分C″とに区画する仕切り板Kを設けることによって,内側の部分C′から外側の部分C″への吸気の流れ,又はその逆方向への吸気の流れを阻止することを提案している。
Therefore, in the case of the configuration shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the above-mentioned
しかし,この構成によると,前記仕切り板Kによって,吸気の流れ抵抗が大幅に増大することになるから,同様に,タンブル流を強化することの効果が低いのであった。 However, according to this configuration, the flow resistance of the intake air is greatly increased by the partition plate K, and similarly, the effect of strengthening the tumble flow is low.
本発明は,これらの問題を解消した吸気装置を提供することを技術的課題としている。 It is a technical object of the present invention to provide an intake device that solves these problems.
この技術的課題を達成するため請求項1は,
「シリンダの頂部に,シリンダに向かって下向きにした吸気ポートを二つ並べて設けることにより,この各吸気ポートからシリンダ内に導入される吸気に,シリンダにおける軸線の方向に旋回するタンブル流を付与するように構成して成る吸気装置において,
前記各吸気ポート内のうち前記シリンダの軸線の方向から見てその中心線よりも内側の部分における天井面を,前記各吸気ポート内のうちその中心線よりも外側の部分における天井面よりも低くすることにより,前記内側の部分における通路断面積を前記外側の部分における通路断面積よりも小さく構成し,更に,前記内側の部分における天井面を,当該吸気ポートにおける中心線の方向から見て,前記外側の部分に向かって斜め下向きに傾斜する構成にした。」
ことを特徴としている。
In order to achieve this technical problem, claim 1
“By arranging two intake ports facing down toward the cylinder at the top of the cylinder, a tumble flow that swirls in the direction of the axis of the cylinder is applied to the intake air introduced from each intake port into the cylinder. In the intake device configured as described above,
The ceiling surface in the portion inside each intake port, as viewed from the axial direction of the cylinder, is lower than the ceiling surface in the portion outside each center line in each intake port. Thus, the passage cross-sectional area in the inner portion is configured to be smaller than the passage cross-sectional area in the outer portion, and the ceiling surface in the inner portion is viewed from the direction of the center line in the intake port, It was set as the structure which inclines diagonally downward toward the said outer part. "
It is characterized by that.
この構成において,各吸気ポート内をシリンダに向かって流れる吸気のうち,前記吸気ポートの中心線よりも内側の部分における流速は,当該内側の部分における天井面を低くした分だけ,外側の部分における流速よりも速くなる。 In this configuration, out of the intake air flowing toward the cylinder in each intake port, the flow velocity in the portion inside the center line of the intake port is the amount in the outer portion corresponding to the lower ceiling surface in the inner portion. It is faster than the flow rate.
この場合,前記内側の部分における天井面は,当該吸気ポートにおける中心線の方向から見て,前記特許文献2の図3(a)における傾斜面Gとは逆向きに,前記外側の部分に向かって斜め下向きに傾斜するという構成になっていることにより,前記内側の部分を流れる吸気が外側の部分に広がる(逃げる)のを,前記天井面の傾斜によって確実に低減することができる。
In this case, the ceiling surface in the inner portion faces the outer portion in the direction opposite to the inclined surface G in FIG. 3A of
これにより,各吸気ポート内のうち直交軸線よりも内側の部分における吸気に,前記特許文献2のように吸気ポート内に仕切り板Kを設けることなく,ひいては,流れ抵抗の増大を招来することなく,早い流速を確保することができ,シリンダ内のうち中央の部分に強いタンブル流を付与できるから,二つの吸気ポートからのタンブル流による効果を大幅に改善できる。
As a result, the intake air in the portion inside the orthogonal axis in each intake port is not provided with the partition plate K in the intake port as in
以下,本発明の実施の形態を,図4〜図7の図面について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
これらの図において,符号1は,シリンダ2を有するシリンダブロックを示し,前記シリンダ2には,図示しないピストンを内蔵している。
In these drawings, reference numeral 1 denotes a cylinder block having a
符号3は,前記シリンダブロック1にそのシリンダ2の頂部を塞ぐように締結したシリンダヘッドを示し,その下面には,前記シリンダ2の頂部に開口する燃焼室4が凹み形成されているほか,前記燃焼室4への二つの吸気ポート5が,前記シリンダ2における軸線2aの方向から見て並べて形成されている。
前記各吸気ポート5は,前記図1に示す従来の場合と同様に,この各吸気ポート5からシリンダ2内に導入される吸気に,シリンダ2における軸線2aの方向に旋回するタンブル流を付与するという構成であり,この各吸気ポート5が前記燃焼室4に開口する弁座口6の部分には,ポペット型の吸気弁7が各々設けられている。
Each
なお,本実施の形態の場合,前記二つの吸気ポート5は,前記シリンダ2における軸線2aの方向から見た場合に,前記シリンダヘッド3の側面3aに開口する一つの入口ポート8から二股状に分岐するという構成になっている。勿論,別の実施の形態においては,前記二つの吸気ポート5を,前記シリンダ3の側面3aに別々に開口するという構成にすることができる。
In the case of the present embodiment, the two
前記各吸気ポート5の内部は,前記シリンダ2における軸線2aの方向から見た場合に,図5に示すように,当該吸気ポート5における長手方向の中心線5aよりも内側の部分5′と,前記中心線5aよりも外側の部分5″とによって形成されるか,或いは,当該吸気ポート5における中心線5aの方向から見た場合に,図7に示すように,前記シリンダ2の軸線2aと平行で前記中心線5aに直角に交わる直交軸線5bよりも内側の部分5′と,前記直交軸線5bよりも外側の部分5″とによって形成されている。
When viewed from the direction of the
前記各吸気ポート5内のうち前記内側の部分5′における天井面5c′を,前記外側の部分5″における天井面5c″よりも低くすることにより,前記内側の部分5′における通路断面積を,前記外側の部分5″における通路断面積より狭くするという構成にしており,これにより,前記内側の部分5′を実線矢印T′で示すように流れる吸気の速度を,前記外側の部分5″を点線矢印T″で示すように流れる吸気の速度より速くするように構成している。
By making the
そして,前記内側の部分5′における天井面5c′を,吸気ポート5における中心線5aの方向から見て,図6及び図7に示すように,前記外側の部分5″に向かって適宜角度θだけ斜め下向きに傾斜するという構成にしている。
When the
また,前記各吸気ポート5における内底面5dは,当該内底面5dのうち前記中心線5a又は前記直交軸線5bの部分が最も低くてこの部分から斜め上向きに傾斜するというように船底面に形成されている。
Further, the
この構成において,各吸気ポート5内をシリンダ2に向かって流れる吸気のうち,前記吸気ポート5の中心線5aよりも内側の部分5′における実線矢印T′で示す流速は,当該内側の部分5′における天井面5c′を低くした分だけ,外側の部分5″における点線矢印T″で示す流速よりも速くなる。
In this configuration, of the intake air flowing in each
この場合,前記内側の部分5′における天井面5c′は,吸気ポート5における中心線5aの方向から見て,前記外側の部分5″に向かって適宜角度θだけ斜め下向きに傾斜するという構成になっていることにより,前記内側の部分5′を流れる吸気が外側の部分5″に広がる(逃げる)のを,前記天井面5c′の傾斜によって確実に低減することができるから,各吸気ポート5内のうち内側の部分5′における吸気に,早い流速を確実に確保することができる。
In this case, the
また,前記した実施の形態においては,前記各吸気ポート5内のうち内側の部分5′における天井面5c′を, 図5に示すように,外側の部分における天井面5c″よりも前記弁座口6に向かって次第に低くするように斜め下向きに傾斜した構成にしている。
In the above-described embodiment, the
この構成によると,前記内側の部分5′における天井面5c′にて流速を速くした実線矢印T′の吸気を,その流速を更に速めながらシリンダ2内における中心の部分に向けることができるから,タンブル流による効果をより確実に助長できる利点がある。
According to this configuration, the intake of the solid arrow T ′ whose flow velocity is increased at the
更にまた,前記した実施の形態においては,図4に示すように,内側の部分5′における天井面5c′及び外側の部分における天井面5c″の両方を,これら延長線が,前記弁座口6の内部に位置し,この弁座口6から外れることがないように構成している。
Furthermore, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 4, both the
1 シリンダブロック
2 シリンダ
2a シリンダの軸線
3 シリンダヘッド
4 燃焼室
5 吸気ポート
5′ 内側の部分
5″ 外側の部分
5a 吸気ポートの中心線
5b 直交軸線
5c′ 内側の部分の天井面
5c″ 外側の部分の天井面
6 弁座口
7 吸気弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記各吸気ポート内のうち前記シリンダの軸線の方向から見てその中心線よりも内側の部分における天井面を,前記各吸気ポート内のうちその中心線よりも外側の部分における天井面よりも低くすることにより,前記内側の部分における通路断面積を前記外側の部分における通路断面積よりも小さく構成し,更に,前記内側の部分における天井面を,当該吸気ポートにおける中心線の方向から見て,前記外側の部分に向かって斜め下向きに傾斜する構成にしたことを特徴とする内燃機関における吸気装置。 By arranging two intake ports facing down toward the cylinder at the top of the cylinder, a tumble flow swirling in the direction of the axis of the cylinder is imparted to the intake air introduced from the intake ports into the cylinder. In the air intake device configured as follows:
The ceiling surface in the portion inside each intake port, as viewed from the axial direction of the cylinder, is lower than the ceiling surface in the portion outside each center line in each intake port. Thus, the passage cross-sectional area in the inner portion is configured to be smaller than the passage cross-sectional area in the outer portion, and the ceiling surface in the inner portion is viewed from the direction of the center line in the intake port, An intake device for an internal combustion engine, wherein the intake device is inclined obliquely downward toward the outer portion.
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