Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6455184B2 - Engine intake port structure - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6455184B2 - Engine intake port structure - Google Patents

Engine intake port structure Download PDF

Info

Publication number
JP6455184B2
JP6455184B2 JP2015015377A JP2015015377A JP6455184B2 JP 6455184 B2 JP6455184 B2 JP 6455184B2 JP 2015015377 A JP2015015377 A JP 2015015377A JP 2015015377 A JP2015015377 A JP 2015015377A JP 6455184 B2 JP6455184 B2 JP 6455184B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
seat ring
intake port
intake
combustion chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015015377A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016138535A (en
Inventor
遼 森岡
遼 森岡
智 吉川
智 吉川
義幸 干場
義幸 干場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP2015015377A priority Critical patent/JP6455184B2/en
Publication of JP2016138535A publication Critical patent/JP2016138535A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6455184B2 publication Critical patent/JP6455184B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

この発明は、燃焼室内で良好な燃焼を可能とするエンジンの吸気ポート構造に関する。   The present invention relates to an engine intake port structure that enables good combustion in a combustion chamber.

従来から、エンジンの燃焼室内に、シリンダボアの軸心方向に沿って流れる旋回流であるタンブル流(縦渦)や、シリンダボアの内周面の周方向に沿って流れる旋回流であるスワール流(横渦)を発生させる種々の技術が知られている。   Conventionally, a tumble flow (vertical vortex) that is a swirl flow that flows along the axial direction of the cylinder bore and a swirl flow that is a swirl flow that flows along the circumferential direction of the inner peripheral surface of the cylinder bore (horizontal vortex) in the combustion chamber of the engine. Various techniques for generating vortices are known.

タンブル流を発生させる技術としては、例えば、吸気ポート内に設けた吸気流制御弁によって、その吸気ポート内の遮蔽度合いを変化させて、タンブル流を生成させるものがある(例えば、特許文献1参照)。また、吸気ポート内に設けたノズルから、バルブスロート部の壁面に沿って下向きに空気を噴出することにより、タンブル流を生成させるものもある(例えば、特許文献2参照)。   As a technique for generating a tumble flow, for example, there is a technique for generating a tumble flow by changing the degree of shielding in the intake port using an intake flow control valve provided in the intake port (see, for example, Patent Document 1). ). In addition, there is a type that generates a tumble flow by ejecting air downward from a nozzle provided in an intake port along a wall surface of a valve throat portion (see, for example, Patent Document 2).

さらに、タンブル流を強化するために、吸気ポートの内径を縮小するとともに、その吸気ポートにおけるシリンダボアの軸心から遠い側の内面にエッジ部を設ける技術がある。エッジ部を設けることにより流路断面積が小さくなり、流速の増大を図ることで、タンブル流が強化できるとされている(例えば、特許文献3参照)。   Furthermore, in order to strengthen the tumble flow, there is a technique of reducing the inner diameter of the intake port and providing an edge portion on the inner surface of the intake port on the side far from the axis of the cylinder bore. By providing the edge portion, the cross-sectional area of the flow path is reduced, and the tumble flow can be strengthened by increasing the flow velocity (see, for example, Patent Document 3).

特開2007−32560号公報JP 2007-32560 A 特開2013−122188号公報JP 2013-122188 A 特開2007−46457号公報(第3頁明細書段落0010、第8頁第6図参照)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-46457 (see page 3, paragraph 0010, page 8, FIG. 6)

上記のように、燃料室内に吸気のタンブル流を生成する場合、良好な燃焼を確保するために、そのタンブル流をさらに強化したいという要請がある。しかし、タンブル流を強化するために、種々の弁装置やノズルを追加することは、装置の複雑化やコストの増大につながるので限界がある。   As described above, when generating a tumble flow of intake air in the fuel chamber, there is a demand for further strengthening the tumble flow in order to ensure good combustion. However, the addition of various valve devices and nozzles to enhance the tumble flow is limited because it increases the complexity and cost of the device.

また、特許文献3の技術によれば、吸気ポート内のエッジ部周辺において吸気通路が屈曲するので、流量係数が低下し、逆にタンブル流が弱まってしまう事態も想定される。   Further, according to the technique of Patent Document 3, since the intake passage is bent around the edge portion in the intake port, it is assumed that the flow coefficient decreases and conversely the tumble flow weakens.

そこで、この発明の課題は、構造を複雑にすることなく、燃料室内のタンブル流を強化することである。   Accordingly, an object of the present invention is to enhance the tumble flow in the fuel chamber without complicating the structure.

上記の課題を解決するために、この発明は、エンジンの燃焼室に接続され吸気バルブによって開閉する吸気ポートと、前記吸気ポートの前記燃焼室に臨む領域に設けられる環状のシートリングとを備え、前記シートリングは、前記吸気バルブが当接するように奥部側から燃焼室側に向かって拡がるバルブ当接部と、そのバルブ当接部よりも奥部側に設けられ奥部側から前記バルブ当接部側に向かって拡がるスロート部とを備え、前記吸気バルブの中心線を、前記シートリングの流路の中心線に対してシリンダボアの軸心寄りに偏心して配置し、前記スロート部は、シリンダボアの軸心から遠い後端側よりも、シリンダボアの軸心に近い前端側の方が、より奥部側へ深く形成されているエンジンの吸気ポート構造を採用した。   In order to solve the above problems, the present invention includes an intake port connected to an engine combustion chamber and opened and closed by an intake valve, and an annular seat ring provided in a region of the intake port facing the combustion chamber. The seat ring includes a valve abutting portion that extends from the back side toward the combustion chamber side so that the intake valve abuts, and the valve ring that is provided on the far side from the valve abutting portion. A throat portion that expands toward the contact portion side, and the center line of the intake valve is arranged eccentrically toward the axis of the cylinder bore with respect to the center line of the flow path of the seat ring, and the throat portion includes a cylinder bore The intake port structure of the engine is adopted in which the front end side closer to the cylinder bore axis is deeper toward the back side than the rear end side far from the axis.

また、前記スロート部は、前記吸気バルブの中心線周りに回転するスロートカッタによって前記シートリングの内面又は前記吸気ポートの内面に加工されたものであり、前記バルブ当接部は、前記吸気バルブの中心線周りに回転するシートカッタによって前記シートリングの内面に加工されたものである構成を採用することができる。   The throat portion is formed on the inner surface of the seat ring or the inner surface of the intake port by a throat cutter that rotates around the center line of the intake valve, and the valve contact portion is formed on the intake valve. It is possible to adopt a configuration in which the inner surface of the seat ring is processed by a sheet cutter that rotates around a center line.

また、前記バルブ当接部は、その深さが前記前端側と前記後端側で等しくなるよう形成されたものである構成を採用することができる。   In addition, the valve abutting portion may be configured such that the depth is the same between the front end side and the rear end side.

さらに、エンジンの燃焼室に接続され吸気バルブによって開閉する吸気ポートと、前記吸気ポートの前記燃焼室に臨む領域に設けられる環状のシートリングとを備え、前記シートリングは、前記吸気バルブが当接するように奥部側から燃焼室側に向かって拡がるバルブ当接部と、そのバルブ当接部よりも奥部側に設けられ奥部側から前記バルブ当接部側に向かって拡がるスロート部とを備えたエンジンの吸気ポートの製造方法において、前記吸気バルブの中心線を、前記シートリングの流路の中心線に対してシリンダボアの軸心寄りに偏心して配置し、前記スロート部を、前記吸気バルブの中心線周りに回転するスロートカッタによって前記シートリングの内面又は前記吸気ポートの内面に加工し、前記バルブ当接部を、前記吸気バルブの中心線周りに回転するシートカッタによって前記シートリングの内面に加工するエンジンの吸気ポートの製造方法を採用した。   And an intake port connected to the combustion chamber of the engine and opened and closed by an intake valve, and an annular seat ring provided in a region of the intake port facing the combustion chamber, the seat ring being in contact with the intake valve In this way, a valve contact portion that extends from the back side toward the combustion chamber side, and a throat portion that is provided on the back side from the valve contact portion and extends from the back side toward the valve contact portion side. In the method of manufacturing an intake port of an engine, the center line of the intake valve is eccentrically arranged near the axis of the cylinder bore with respect to the center line of the flow path of the seat ring, and the throat portion is disposed on the intake valve Machining the inner surface of the seat ring or the inner surface of the intake port with a throat cutter that rotates about the center line of the Adopting a method of manufacturing the intake port of the engine to process the inner surface of the seat ring by a sheet cutter to rotate about a line.

この発明は、シートリングが、吸気バルブが当接するように奥部側から燃焼室側に向かって拡がるバルブ当接部と、そのバルブ当接部よりも奥部側に設けられ奥部側から前記バルブ当接部側に向かって拡がるスロート部とを備えた構成において、吸気バルブの中心線を、シートリングの流路の中心線に対してシリンダボアの軸心寄りに偏心して配置したので、その偏心側、すなわち、シリンダボアの軸心寄りのスロート部を深く確保しやすい。   According to the present invention, a seat ring is provided on a deeper side than the valve contact portion, the valve contact portion expanding from the back side toward the combustion chamber side so that the intake valve contacts, and In the configuration including the throat portion that expands toward the valve contact portion side, the center line of the intake valve is arranged eccentrically with respect to the axis of the cylinder bore with respect to the center line of the flow path of the seat ring. The side, that is, the throat portion near the axial center of the cylinder bore is easily secured.

すなわち、スロート部は、シリンダボアの軸心から遠い後端側よりも、シリンダボアの軸心に近い前端側の方が、より奥部側へ深く形成することができ、その前端側において吸気をスムーズに燃焼室に誘導すること、また後端側において吸気ポート内面からの吸気の剥離を抑制することで、タンブル比、すなわち、ピストンが一往復する間のタンブル流の回転数を向上させることができる。このため、構造を複雑にすることなく、燃料室内のタンブル流を強化することができる。   In other words, the throat portion can be formed deeper on the front end side closer to the cylinder bore axis than on the rear end side far from the cylinder bore axis, and the intake air can be smoothly drawn on the front end side. By guiding to the combustion chamber and suppressing the separation of the intake air from the inner surface of the intake port on the rear end side, the tumble ratio, that is, the rotational speed of the tumble flow during one reciprocation of the piston can be improved. For this reason, the tumble flow in the fuel chamber can be enhanced without complicating the structure.

また、吸気バルブの中心線を、シートリングの流路の中心線に対してシリンダボアの軸心寄りに偏心して配置したので、シリンダボアの軸心寄りの部分でスロート部を深く確保しつつ、そのスロート部とバルブ当接部の加工を、ともにバルブの中心線と同軸の施工とできる効果も期待できる。   In addition, since the center line of the intake valve is deviated from the center line of the flow path of the seat ring toward the axis of the cylinder bore, the throat portion is secured while securing the throat portion deep in the part near the axis of the cylinder bore. It is also possible to expect an effect that the machining of the valve part and the valve contact part can be performed coaxially with the center line of the valve.

この発明の実施形態を示す吸気ポートの要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the intake port which shows embodiment of this invention. 同実施形態を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the same embodiment. (a)(b)は吸気ポートの加工方法を示す説明図である。(A) (b) is explanatory drawing which shows the processing method of an intake port. (a)はエンジンの内部を模式的に示す縦断面図、(b)(c)は吸気ポートの詳細図である。(A) is a longitudinal sectional view schematically showing the inside of the engine, and (b) and (c) are detailed views of the intake port. この発明の効果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the effect of this invention. 他の実施形態を示す吸気ポートの要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the intake port which shows other embodiment.

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。図1及び図2は、この実施形態のエンジンの吸気ポート5付近を示す要部拡大図である。図3は、吸気ポート5の加工方法を示す説明図である。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 are enlarged views of the main part showing the vicinity of the intake port 5 of the engine of this embodiment. FIG. 3 is an explanatory view showing a method of processing the intake port 5.

エンジンの燃焼室3の配置と吸気ポート5の形状を図4に示す。この実施形態のエンジンは自動車用のディーゼルエンジンである。エンジンのシリンダ1内にはピストン2が収容されている。シリンダ1の内周面、及び、ピストン2の上面等により燃焼室3が形成されている。各シリンダの燃焼室3内に吸気を送り込む吸気ポート5、燃焼室3から引き出された排気ポート7、燃焼室3内へ燃料を噴射する燃料噴射装置9等を備えている。   The arrangement of the engine combustion chamber 3 and the shape of the intake port 5 are shown in FIG. The engine of this embodiment is a diesel engine for automobiles. A piston 2 is accommodated in the cylinder 1 of the engine. A combustion chamber 3 is formed by the inner peripheral surface of the cylinder 1, the upper surface of the piston 2, and the like. An intake port 5 for sending intake air into the combustion chamber 3 of each cylinder, an exhaust port 7 drawn out from the combustion chamber 3, a fuel injection device 9 for injecting fuel into the combustion chamber 3, and the like are provided.

これらの図面では、この発明に直接関係する部材、手段を中心に示し、他の部材等については図示省略している。また、図面では、一つのシリンダ1のみを示しているが、エンジンは単気筒であってもよいし、複数のシリンダを備えた多気筒であってもよい。   In these drawings, members and means directly related to the present invention are mainly shown, and other members and the like are not shown. Although only one cylinder 1 is shown in the drawing, the engine may be a single cylinder or a multi-cylinder having a plurality of cylinders.

この実施形態では、図4(c)に示すように、吸気ポート5は、燃焼室3の手前で2つの通路に分岐している。また、図示していないが、排気ポート7も、燃焼室3の手前で2つの通路に分岐している。   In this embodiment, as shown in FIG. 4C, the intake port 5 is branched into two passages before the combustion chamber 3. Although not shown, the exhaust port 7 also branches into two passages before the combustion chamber 3.

各吸気ポート5の燃焼室3への開口部である吸気弁孔5aは、吸気バルブ6によって開閉される。また、各排気ポート7の燃焼室3への開口部である排気弁孔7aは、排気バルブ8によって開閉される。このとき、吸気バルブ6及び排気バルブ8は、それぞれ吸気ポート5、排気ポート7の燃焼室3に臨む領域に設けられる環状のシートリング20に接離する。   An intake valve hole 5 a that is an opening to each combustion port 3 of each intake port 5 is opened and closed by an intake valve 6. Further, the exhaust valve hole 7 a that is an opening to each combustion port 3 of each exhaust port 7 is opened and closed by the exhaust valve 8. At this time, the intake valve 6 and the exhaust valve 8 are brought into contact with and separated from an annular seat ring 20 provided in a region facing the combustion chamber 3 of the intake port 5 and the exhaust port 7 respectively.

これらの吸気バルブ6及び排気バルブ8は、シリンダヘッド4側に設けたカムシャフトの回転によって、所定のタイミングで吸気弁孔5a、排気弁孔7aを開閉する。吸気バルブ6及び排気バルブ8の軸部は、吸気ポート5、排気ポート7の内面に開口する軸挿通部から、シリンダヘッド4内のカムシャフト側へ引き出されている。吸気ポート5の軸挿通部5bは、図4(b)に示すように、吸気ポート5における吸気弁孔5aの上流側に位置する屈曲部5c、又は、その屈曲部5cのすぐ上流側に開口している。   The intake valve 6 and the exhaust valve 8 open and close the intake valve hole 5a and the exhaust valve hole 7a at a predetermined timing by the rotation of a camshaft provided on the cylinder head 4 side. The shaft portions of the intake valve 6 and the exhaust valve 8 are drawn out from the shaft insertion portions opened on the inner surfaces of the intake port 5 and the exhaust port 7 to the camshaft side in the cylinder head 4. As shown in FIG. 4B, the shaft insertion portion 5b of the intake port 5 is opened to the bent portion 5c located upstream of the intake valve hole 5a in the intake port 5 or to the upstream side of the bent portion 5c. doing.

シートリング20は、図1及び図2に示すように、吸気バルブ6が当接するように奥部側から燃焼室側に向かって拡がるバルブ当接部21と、そのバルブ当接部21よりも奥部側に設けられ、奥部側からバルブ当接部21側に向かって拡がるスロート部22とを備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the seat ring 20 includes a valve contact portion 21 that expands from the back side toward the combustion chamber side so that the intake valve 6 contacts, and a deeper side than the valve contact portion 21. And a throat portion 22 that is provided on the portion side and expands from the back side toward the valve contact portion 21 side.

吸気バルブ6の中心線q2は、シートリング20の流路の中心線q1に対して、距離wだけシリンダボアの軸心x寄りに、すなわち、吸気弁孔5aの前端側へ偏心して配置されている。   The center line q2 of the intake valve 6 is arranged near the axis x of the cylinder bore by a distance w with respect to the center line q1 of the flow path of the seat ring 20, that is, eccentric to the front end side of the intake valve hole 5a. .

スロート部22の加工は、つぎのようにして行う。加工前のシートリング20は、吸気ポート5の燃焼室3へ臨む部分に予め圧入されて、その吸気ポート5に固定されているものとする。   The throat portion 22 is processed as follows. It is assumed that the seat ring 20 before processing is press-fitted in advance to a portion of the intake port 5 facing the combustion chamber 3 and is fixed to the intake port 5.

図3(a)に示すように、スロートカッタAを吸気バルブ6の中心線q2に一致する軸心に沿って吸気ポート5内へ所定量進入させる。スロートカッタAを中心線q2周りに回転させることにより、シートリング20の内面の削り加工を行う。スロート部22は、仕様によっては、シートリング20の内面から吸気ポート5の内面に亘って連続的に加工される場合もある。スロートカッタAの加工により、シートリング20の内面、又は、シートリング20の内面と吸気ポート5の内面に、円錐面又は球面等からなるスロート部22を形成する。   As shown in FIG. 3 (a), the throat cutter A is made to enter a predetermined amount into the intake port 5 along the axial center coinciding with the center line q2 of the intake valve 6. The inner surface of the seat ring 20 is shaved by rotating the throat cutter A around the center line q2. Depending on the specifications, the throat portion 22 may be continuously processed from the inner surface of the seat ring 20 to the inner surface of the intake port 5. By processing the throat cutter A, a throat portion 22 made of a conical surface or a spherical surface is formed on the inner surface of the seat ring 20 or on the inner surface of the seat ring 20 and the inner surface of the intake port 5.

バルブ当接部21の加工は、つぎのようにして行う。スロートカッタAを取り外した後、図3(b)に示すように、シートカッタBを吸気バルブ6の中心線q2に一致する軸心に沿ってシートリング20内へ所定量進入させる。シートカッタBを中心線q2周りに回転させることにより、シートリング20の内面の削り加工を行う。シートカッタBの加工により、シートリング20の内面に、円錐面又は球面等からなるバルブ当接部21を形成する。   The valve contact portion 21 is processed as follows. After removing the throat cutter A, as shown in FIG. 3B, the seat cutter B is made to enter a predetermined amount into the seat ring 20 along the axis that coincides with the center line q2 of the intake valve 6. The inner surface of the seat ring 20 is shaved by rotating the sheet cutter B around the center line q2. By processing the seat cutter B, a valve contact portion 21 made of a conical surface or a spherical surface is formed on the inner surface of the seat ring 20.

なお、スロート部22がバルブ当接部21よりも先に加工される場合もあるし、バルブ当接部21がスロート部22よりも先に加工される場合もある。   The throat portion 22 may be processed before the valve contact portion 21, or the valve contact portion 21 may be processed before the throat portion 22.

図中の符号r1は、シートリング20の流路の半径を示す。符号o1は、シートリング中心(シートリング20の流路の中心)を示す。また、図中の符号r2は、バルブ当接部21の最外径部の半径を示す。符号o2は、バルブ中心(吸気バルブ6の軸部の中心)を示す。符号tは、シートリング20の外面23から、スロート部22及びバルブ当接部21を除く部分の流路の内面に至る、シートリング20の半径方向への肉厚である。この実施形態では、肉厚tは、全周に亘って一定である。   The symbol r1 in the figure indicates the radius of the flow path of the seat ring 20. Reference numeral o1 indicates the center of the seat ring (the center of the flow path of the seat ring 20). Moreover, the symbol r2 in the figure indicates the radius of the outermost diameter portion of the valve contact portion 21. The symbol o2 indicates the valve center (center of the shaft portion of the intake valve 6). The symbol t is a thickness in the radial direction of the seat ring 20 that extends from the outer surface 23 of the seat ring 20 to the inner surface of the flow passage in a portion excluding the throat portion 22 and the valve contact portion 21. In this embodiment, the wall thickness t is constant over the entire circumference.

このように、シートリング20が、吸気バルブ6が当接するバルブ当接部21と、そのバルブ当接部21よりも奥部側にスロート部22とを備えた吸気ポート構造において、吸気バルブ6の中心線q2を、シートリング20の流路の中心線q1に対してシリンダボアの軸心x寄りに偏心して配置したので、スロート部22は、シリンダボアの軸心xから遠い後端側よりも、シリンダボアの軸心xに近い前端側の方が、より奥部側へ深く形成することができる。   As described above, in the intake port structure in which the seat ring 20 includes the valve contact portion 21 with which the intake valve 6 contacts and the throat portion 22 on the back side of the valve contact portion 21, Since the center line q2 is eccentrically arranged near the axis x of the cylinder bore with respect to the center line q1 of the flow path of the seat ring 20, the throat portion 22 is located closer to the cylinder bore than the rear end side far from the axis x of the cylinder bore. The front end side closer to the axial center x can be formed deeper toward the back side.

図2において、符号L21aは、前端側におけるバルブ当接部21の深さ(母線方向の長さ。以下同じ。)である。符号L21bは、後端側におけるバルブ当接部21の深さである。バルブ当接部21の深さは、吸気バルブ6との接触圧を全周に亘って均一とするため、この実施形態のように、L21a=L21bの関係となっていることが望ましい。   In FIG. 2, reference sign L <b> 21 a is the depth of the valve contact portion 21 on the front end side (the length in the busbar direction; the same applies hereinafter). Symbol L21b is the depth of the valve contact portion 21 on the rear end side. The depth of the valve abutting portion 21 is preferably in a relationship of L21a = L21b as in this embodiment in order to make the contact pressure with the intake valve 6 uniform over the entire circumference.

また、符号L22aは、前端側におけるスロート部22の深さ(母線方向の長さ。以下同じ。)である。符号L22bは、後端側におけるスロート部22の深さである。スロート部22の深さは、L22a>L22bの関係となっていることが望ましい。   Reference sign L22a is the depth of the throat portion 22 on the front end side (the length in the busbar direction; the same applies hereinafter). Reference sign L22b is the depth of the throat portion 22 on the rear end side. The depth of the throat portion 22 is preferably in a relationship of L22a> L22b.

スロート部22をこのような形状としたことにより、前端側において、吸気をスムーズにシリンダボアの軸心x、すなわち、燃焼室3の軸心x側へ誘導すること、また、後端側において、吸気ポート5の内面からの吸気の剥離を抑制することで、タンブル比を向上させることができる。このため、構造を複雑にすることなく、燃料室3内のタンブル流を強化することができる。   By forming the throat portion 22 in such a shape, the intake air is smoothly guided to the axial center x of the cylinder bore, that is, the axial center x side of the combustion chamber 3 on the front end side, and the intake air is input on the rear end side. By suppressing the separation of the intake air from the inner surface of the port 5, the tumble ratio can be improved. For this reason, the tumble flow in the fuel chamber 3 can be strengthened without complicating the structure.

また、吸気バルブ6の中心線q2を、シートリング20の流路の中心線q1に対して、シリンダボアの軸心x寄りに偏心して配置したので、スロート部22とバルブ当接部21を加工するスロートカッタA、シートカッタBを、吸気バルブ6の中心線q2と同軸に配置した状態で施工でき、その作業を容易で高精度なものとできる。   Further, since the center line q2 of the intake valve 6 is arranged eccentrically toward the axis x of the cylinder bore with respect to the center line q1 of the flow path of the seat ring 20, the throat portion 22 and the valve contact portion 21 are processed. The throat cutter A and the seat cutter B can be constructed in a state of being arranged coaxially with the center line q2 of the intake valve 6, and the work can be performed easily and with high accuracy.

図5に、この発明のタンブル比向上の効果を示す。従来のエンジンでは、流量とタンブル比とはトレードオフの関係にあり、流量を増大させるとタンブル比が減少してしまうという問題があった。しかし、この発明によれば、流量を増加させながらタンブル比を増加させることができるので、従来の流量とタンブル比とのトレードオフの関係を改善できる。   FIG. 5 shows the effect of improving the tumble ratio of the present invention. In the conventional engine, the flow rate and the tumble ratio are in a trade-off relationship, and there is a problem that the tumble ratio decreases when the flow rate is increased. However, according to the present invention, since the tumble ratio can be increased while increasing the flow rate, the conventional trade-off relationship between the flow rate and the tumble ratio can be improved.

他の実施形態を、図6に示す。   Another embodiment is shown in FIG.

図6に示す実施形態において、シートリング20の内面の上流側に連続する吸気ポート5の内面(以下、シートリング上流部30と称する。)は、燃焼室3側からの下面視、すなわち、燃焼室3側からのシートリング20の流路の中心線q1方向に沿う平面視において、シリンダボアの軸心xから遠い後端側に、シートリング20の内面と面一な内面一致部32を備える。この実施形態では、図中の後端部31dが内面一致部32に相当する。   In the embodiment shown in FIG. 6, the inner surface of the intake port 5 (hereinafter referred to as the seat ring upstream portion 30) that is continuous with the upstream side of the inner surface of the seat ring 20 is a bottom view from the combustion chamber 3 side, that is, combustion. In plan view along the direction of the center line q1 of the flow path of the seat ring 20 from the chamber 3 side, an inner surface matching portion 32 that is flush with the inner surface of the seat ring 20 is provided on the rear end side far from the axis x of the cylinder bore. In this embodiment, the rear end portion 31 d in the figure corresponds to the inner surface matching portion 32.

また、シートリング上流部30のうち他の部分、すなわち、前記平面視において、シリンダボアの軸心xに近い前端側と、その前端側と後端側とを結ぶ両側の側方部に、シートリング20の内面よりも内側に突出する張り出し部31を備える。この実施形態では、図6の前端部31cと側方部31a、31bが、張り出し部31に相当する。そして、シートリング上流部30の断面形状は、前端部と後端部との間を結ぶ前後方向への最大径が、それに直交する幅方向への最大径よりも大きく設定された、いわゆるオーバル形状となっている。   Further, in the other part of the seat ring upstream portion 30, that is, in the plan view, the seat ring is attached to the front end side close to the axis x of the cylinder bore and the side portions on both sides connecting the front end side and the rear end side. An overhanging portion 31 that protrudes inward from the inner surface of 20 is provided. In this embodiment, the front end portion 31 c and the side portions 31 a and 31 b in FIG. And the cross-sectional shape of the seat ring upstream portion 30 is a so-called oval shape in which the maximum diameter in the front-rear direction connecting the front end portion and the rear end portion is set larger than the maximum diameter in the width direction orthogonal to the front end portion. It has become.

この張り出し部31によって、シートリング上流部30の流路の断面積は、シートリング20の流路の断面積よりも小さくなる。これにより、吸気の燃焼室3内への流速をさらに高めることができる。   Due to the overhanging portion 31, the cross-sectional area of the flow path of the seat ring upstream portion 30 becomes smaller than the cross-sectional area of the flow path of the seat ring 20. Thereby, the flow velocity of the intake air into the combustion chamber 3 can be further increased.

ここで、シートリング上流部30のうち、シリンダボアの軸心xから遠い後端部31dには張り出し部31を設けていない。張り出し部31は、その後端部31dを除く箇所に設けられる。これにより、シリンダ1の内周面に近い側での吸気の流量を確保しつつ、他の部分、すなわち、張り出し部31を設けた側において流路を狭くして吸気の流速を高めることができる。このような、後端部31dでの流量確保と、それ以外の側での流速向上により、シートリング20と吸気バルブ6との偏心による前述の効果に加え、さらに、タンブル比を向上できることが実験により確認できた。   Here, in the upstream portion 30 of the seat ring, the protruding portion 31 is not provided at the rear end portion 31d far from the axis x of the cylinder bore. The overhanging portion 31 is provided at a place excluding the rear end portion 31d. Thereby, while ensuring the flow rate of the intake air on the side close to the inner peripheral surface of the cylinder 1, the flow rate of the intake air can be increased by narrowing the flow path at the other portion, that is, the side where the overhanging portion 31 is provided. . In this experiment, it is possible to further improve the tumble ratio in addition to the above-described effect due to the eccentricity of the seat ring 20 and the intake valve 6 by securing the flow rate at the rear end portion 31d and improving the flow velocity on the other side. It was confirmed by.

ここで、シートリング上流部30、すなわち、シートリング20の内面の上流側に連続する吸気ポート5の内面とは、鋳物等の金属で構成される吸気ポート5の内面のうち、シートリング20の直上に位置する部分を意味する。また、張り出し部31とは、吸気ポート5内の流路の断面積を縮小するために設けられるものである。
このため、吸気バルブ6の軸部を支持する軸挿通部5bは、吸気ポート5の内面に突出する部分を有していても、それは張り出し部31に該当しない。また、屈曲部5cの内面が、前記平面視において、シートリング20の内面から内側に見えていても、その屈曲部5cの内面は流路の断面積を縮小するためのものではないので、張り出し部31には該当しない。シートリング上流部30は、吸気ポート5の流路の断面積が、燃焼室3に向かって徐々に拡がる部分でもある。
Here, the seat ring upstream portion 30, that is, the inner surface of the intake port 5 continuous to the upstream side of the inner surface of the seat ring 20 is the inner surface of the intake port 5 made of a metal such as a casting. It means the part located directly above. The overhanging portion 31 is provided to reduce the cross-sectional area of the flow path in the intake port 5.
For this reason, even if the shaft insertion portion 5 b that supports the shaft portion of the intake valve 6 has a portion protruding from the inner surface of the intake port 5, it does not correspond to the overhang portion 31. Further, even though the inner surface of the bent portion 5c can be seen from the inner surface of the seat ring 20 in the plan view, the inner surface of the bent portion 5c is not intended to reduce the cross-sectional area of the flow path. It does not fall under part 31. The seat ring upstream portion 30 is also a portion where the cross-sectional area of the flow path of the intake port 5 gradually expands toward the combustion chamber 3.

なお、張り出し部31の位置や形状の異なる変形例としては、例えば、前記平面視において、後端部31dと前端部31c側に内面一致部32を備え、両側の側方部31a、31bに張り出し部31を備えた構成も採用できる。また、両方の側方部31a、31bのうち、いずれか一方の側方部にのみ張り出し部31を設け、他方の側方部は内面一致部32としてもよい。   In addition, as a modified example in which the position and shape of the projecting portion 31 are different, for example, in the plan view, the inner end matching portion 32 is provided on the rear end portion 31d and the front end portion 31c side, and the projecting portions 31a and 31b on both sides are projected. A configuration including the portion 31 can also be adopted. Further, the protruding portion 31 may be provided only in one of the side portions 31 a and 31 b, and the other side portion may be the inner surface matching portion 32.

いずれの場合も、シートリング上流部30に張り出し部31を設ける場合、シートリング上流部30の断面形状は、吸気バルブ6の中心線q2とシートリング20の流路の中心線q1との偏心方向への内径、すなわち、前端側と後端側とを結ぶ前後方向への最大径が、両側の側方部間を結ぶ幅方向の最大径に対して大きく設定された形状であることが望ましい。   In any case, when the overhang portion 31 is provided in the seat ring upstream portion 30, the cross-sectional shape of the seat ring upstream portion 30 is such that the center line q2 of the intake valve 6 and the center line q1 of the flow path of the seat ring 20 are eccentric. It is desirable that the inner diameter of the inner surface, that is, the maximum diameter in the front-rear direction connecting the front end side and the rear end side be set larger than the maximum diameter in the width direction connecting the side portions on both sides.

シートリング上流部30を含む吸気ポート5は、鋳造によりシリンダヘッド4とともに製作される。シートリング上流部30の断面形状は、張り出し部31と内面一致部32とが介在することにより真円ではないので、鋳造時の鋳物の型をこのような形状とするか、あるいは、鋳造後の部材を三次元マシニングセンタ等で切削加工する。   The intake port 5 including the seat ring upstream portion 30 is manufactured together with the cylinder head 4 by casting. Since the cross-sectional shape of the seat ring upstream portion 30 is not a perfect circle due to the presence of the overhang portion 31 and the inner surface matching portion 32, the casting mold at the time of casting has such a shape, or after casting The member is cut by a three-dimensional machining center or the like.

スロートカッタAでの加工の際は、シートリング20の削り加工と同時に、シートリング上流部30を削り加工して、相互に滑らかな面で接続することが望ましい。シートリング上流部30とシートリング20の内面とが滑らかに接続されている場合は、スロートカッタAでの加工をシートリング20のみとしてもよい。   When machining with the throat cutter A, it is desirable to machine the seat ring upstream portion 30 simultaneously with the machining of the seat ring 20 and connect them with a smooth surface. When the seat ring upstream portion 30 and the inner surface of the seat ring 20 are smoothly connected, the processing with the throat cutter A may be performed only on the seat ring 20.

これらの実施形態では、自動車用のディーゼルエンジンを例に、この発明の構成を説明したが、自動車用の4サイクルガソリンエンジン、その他各種用途、各種形式のエンジンにおいても、この発明を適用できる。   In these embodiments, the configuration of the present invention has been described by taking a diesel engine for automobiles as an example, but the present invention can be applied to a four-cycle gasoline engine for automobiles, other various uses, and various types of engines.

1 シリンダ
2 ピストン
3 燃焼室
4 シリンダヘッド
5 吸気ポート
6 吸気バルブ
7 排気ポート
8 排気バルブ
9 燃料噴射装置
20 シートリング
21 バルブ当接部
22 スロート部
23 シートリング外面
30 シートリング上流部
31 張り出し部
32 内面一致部
o1 シートリング中心(シートリングの流路の中心)
o2 バルブ中心(吸気バルブの中心)
q1 シートリング中心線(シートリングの流路の中心線)
q2 バルブ中心線(吸気バルブの中心線)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 2 Piston 3 Combustion chamber 4 Cylinder head 5 Intake port 6 Intake valve 7 Exhaust port 8 Exhaust valve 9 Fuel injection apparatus 20 Seat ring 21 Valve contact part 22 Throat part 23 Seat ring outer surface 30 Seat ring upstream part 31 Overhang part 32 Inner surface coincident part o1 seat ring center (center of seat ring flow path)
o2 valve center (center of intake valve)
q1 Seat ring center line (center line of seat ring flow path)
q2 Valve center line (center line of intake valve)

Claims (3)

エンジンの燃焼室に接続され吸気バルブによって開閉する吸気ポートと、
前記吸気ポートの前記燃焼室に臨む領域に設けられる環状のシートリングとを備え、
前記シートリングは、前記吸気バルブが当接するように奥部側から燃焼室側に向かって拡がるバルブ当接部と、そのバルブ当接部よりも奥部側に設けられ奥部側から前記バルブ当接部側に向かって拡がるスロート部とを備え、
前記スロート部及び前記バルブ当接部を除く部分であって、前記シートリングの外面からの半径方向への肉厚が全周に亘って一定である部分の前記シートリングの流路の内面の中心線に対して、前記吸気バルブの中心線シリンダボアの軸心寄りに偏心して配置し、
前記スロート部は、シリンダボアの軸心から遠い後端側よりも、シリンダボアの軸心に近い前端側の方が、より奥部側へ深く形成されているエンジンの吸気ポート構造。
An intake port connected to the combustion chamber of the engine and opened and closed by an intake valve;
An annular seat ring provided in a region facing the combustion chamber of the intake port;
The seat ring includes a valve abutting portion that extends from the back side toward the combustion chamber side so that the intake valve abuts, and the valve ring that is provided on the far side from the valve abutting portion. It has a throat part that expands toward the contact side,
The center of the inner surface of the flow path of the seat ring in a portion excluding the throat portion and the valve abutting portion, where the thickness in the radial direction from the outer surface of the seat ring is constant over the entire circumference The center line of the intake valve is deviated toward the axis of the cylinder bore with respect to the line ,
The intake port structure for an engine, wherein the throat portion is formed deeper on the front end side closer to the cylinder bore axis than on the rear end side far from the axis of the cylinder bore.
前記バルブ当接部は、その深さが前記前端側と前記後端側で等しくなるよう形成されている請求項に記載のエンジンの吸気ポート構造。 The engine intake port structure according to claim 1 , wherein the valve abutting portion is formed so that the depth thereof is equal on the front end side and the rear end side. エンジンの燃焼室に接続され吸気バルブによって開閉する吸気ポートと、
前記吸気ポートの前記燃焼室に臨む領域に設けられる環状のシートリングとを備え、
前記シートリングは、前記吸気バルブが当接するように奥部側から燃焼室側に向かって拡がるバルブ当接部と、そのバルブ当接部よりも奥部側に設けられ奥部側から前記バルブ当接部側に向かって拡がるスロート部とを備えたエンジンの吸気ポートの製造方法において、
前記スロート部及び前記バルブ当接部を除く部分であって、前記シートリングの外面からの半径方向への肉厚が全周に亘って一定である部分の前記シートリングの流路の内面の中心線に対して、前記吸気バルブの中心線シリンダボアの軸心寄りに偏心して配置し、
前記スロート部を、前記吸気バルブの中心線周りに回転するスロートカッタによって前記シートリングの内面又は前記吸気ポートの内面に加工し、
前記バルブ当接部を、前記吸気バルブの中心線周りに回転するシートカッタによって前記シートリングの内面に加工するエンジンの吸気ポートの製造方法。
An intake port connected to the combustion chamber of the engine and opened and closed by an intake valve;
An annular seat ring provided in a region facing the combustion chamber of the intake port;
The seat ring includes a valve abutting portion that extends from the back side toward the combustion chamber side so that the intake valve abuts, and the valve ring that is provided on the far side from the valve abutting portion. In a method for manufacturing an intake port of an engine having a throat portion that expands toward a contact side,
The center of the inner surface of the flow path of the seat ring in a portion excluding the throat portion and the valve abutting portion, where the thickness in the radial direction from the outer surface of the seat ring is constant over the entire circumference The center line of the intake valve is deviated toward the axis of the cylinder bore with respect to the line ,
The throat portion is processed into the inner surface of the seat ring or the inner surface of the intake port by a throat cutter that rotates around the center line of the intake valve,
A method for manufacturing an intake port of an engine, wherein the valve contact portion is processed on an inner surface of the seat ring by a seat cutter that rotates around a center line of the intake valve.
JP2015015377A 2015-01-29 2015-01-29 Engine intake port structure Active JP6455184B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015015377A JP6455184B2 (en) 2015-01-29 2015-01-29 Engine intake port structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015015377A JP6455184B2 (en) 2015-01-29 2015-01-29 Engine intake port structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016138535A JP2016138535A (en) 2016-08-04
JP6455184B2 true JP6455184B2 (en) 2019-01-23

Family

ID=56560037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015015377A Active JP6455184B2 (en) 2015-01-29 2015-01-29 Engine intake port structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6455184B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115234397B (en) * 2022-07-07 2026-01-13 广西玉柴机器股份有限公司 Novel air inlet tumble structure of engine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3347518C2 (en) * 1983-12-30 1986-09-25 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg Inlet port in the cylinder head of an internal combustion engine
JP3321272B2 (en) * 1993-11-26 2002-09-03 ヤマハ発動機株式会社 Multi-valve engine intake port structure
JP3676967B2 (en) * 2000-08-14 2005-07-27 新潟原動機株式会社 cylinder head
JP2007046457A (en) * 2003-09-22 2007-02-22 Toyota Motor Corp Intake port of internal combustion engine and method of manufacturing the same
JP4730355B2 (en) * 2007-08-29 2011-07-20 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine port and port manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016138535A (en) 2016-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101929410B (en) Fuel injector
JP4379503B2 (en) Piston for internal combustion engine
JP2007046457A (en) Intake port of internal combustion engine and method of manufacturing the same
JP2016041915A (en) Internal combustion engine
JP6455184B2 (en) Engine intake port structure
JP6561480B2 (en) Engine intake port structure
CN106499541A (en) Internal combustion engine
JP6524726B2 (en) Engine intake port structure
JP6600947B2 (en) Engine intake port structure
JP5838701B2 (en) Fuel injection valve
JP6747573B2 (en) Intake port structure of internal combustion engine
JP7431548B2 (en) engine
JP2004316609A (en) Internal combustion engine with intake port for tumble flow formation
JP2016169668A (en) Internal combustion engine
JP6201858B2 (en) Engine cylinder head structure
JP6898179B2 (en) Internal combustion engine
JP6780371B2 (en) Intake device
JP6524727B2 (en) Engine intake port structure
JP6524728B2 (en) Engine intake port structure
JP2019108844A (en) Intake structure of internal combustion engine
JP2016169714A (en) Intake port structure of engine
JP2008274788A (en) Engine combustion chamber structure
JP6360505B2 (en) Internal combustion engine
JP6112053B2 (en) Engine cylinder head structure
JPH07259704A (en) Fuel injection nozzle for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181203

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6455184

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350