JP6920150B2

JP6920150B2 - engine

Info

Publication number: JP6920150B2
Application number: JP2017181535A
Authority: JP
Inventors: 進児若本
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2021-08-18
Anticipated expiration: 2037-09-21
Also published as: JP2019056333A

Description

本発明は、燃焼室を備えるエンジンに関する。 The present invention relates to an engine including a combustion chamber.

エンジンのシリンダヘッドには、燃焼室に吸入空気を案内する吸気ポートが形成されている。この吸気ポートの流路形状は、吸入空気量の増減に影響を与えるだけでなく、シリンダ内におけるタンブル流等の流動形成に影響を与える要因である。このため、吸入空気量を増加させる観点や、吸入空気の流動を強くする観点から、様々な吸気ポートの流路形状が提案されている（特許文献１参照）。 The cylinder head of the engine is formed with an intake port that guides intake air to the combustion chamber. The shape of the flow path of the intake port is a factor that not only affects the increase / decrease in the intake air amount but also affects the flow formation such as the tumble flow in the cylinder. Therefore, various flow path shapes of the intake port have been proposed from the viewpoint of increasing the amount of intake air and strengthening the flow of the intake air (see Patent Document 1).

特開２０１０−９０８４９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-90849

しかしながら、吸気ポートの流路形状を設計する際に、吸入空気の流量増加と吸入空気の流動強化とを両立させることは困難である。つまり、吸入空気量を増加させるように吸気ポートを形成することは、吸入空気の流動を弱めてしまう要因であり、吸入空気の流動を強めるように吸気ポートを形成することは、吸入空気量を低下させてしまう要因であった。 However, when designing the flow path shape of the intake port, it is difficult to achieve both an increase in the flow rate of the intake air and an enhancement of the flow rate of the intake air. That is, forming the intake port so as to increase the intake air amount is a factor that weakens the flow of the intake air, and forming the intake port so as to strengthen the flow of the intake air reduces the intake air amount. It was a factor that lowered it.

本発明の目的は、吸入空気の流量を増加させつつ、吸入空気の流動を強くすることにある。 An object of the present invention is to increase the flow rate of the intake air while increasing the flow rate of the intake air.

本発明のエンジンは、燃焼室を備えるエンジンであって、前記燃焼室に連通する吸気ポートが形成されるシリンダヘッド、を有し、前記吸気ポートは、扁平形状の流路断面を備える上流側の第１流路部と、扁平形状の流路断面を備える下流側の第２流路部と、を備え、前記第１流路部は、下流側に進むにつれて第１方向に捩られる形状であり、前記第２流路部は、下流側に進むにつれて前記第１方向とは逆向きの第２方向に捩られる形状である。 The engine of the present invention is an engine including a combustion chamber, which has a cylinder head in which an intake port communicating with the combustion chamber is formed, and the intake port is on the upstream side having a flat flow path cross section. A first flow path portion and a second flow path portion on the downstream side having a flat flow path cross section are provided, and the first flow path portion has a shape of being twisted in the first direction as it advances to the downstream side. The second flow path portion has a shape of being twisted in a second direction opposite to the first direction as it goes downstream.

本発明によれば、第１流路部は下流側に進むにつれて第１方向に捩られる形状であり、第２流路部は下流側に進むにつれて第１方向とは逆向きの第２方向に捩られる形状である。これにより、吸入空気の流量を増加させつつ、吸入空気の流動を強くすることができる。 According to the present invention, the first flow path portion has a shape of being twisted in the first direction as it advances toward the downstream side, and the second flow path portion moves in the second direction opposite to the first direction as it advances toward the downstream side. It is a twisted shape. As a result, the flow rate of the intake air can be increased while increasing the flow rate of the intake air.

本発明の一実施の形態であるエンジンを示す概略図である。It is the schematic which shows the engine which is one Embodiment of this invention. （ａ）〜（ｃ）は、シリンダヘッドに形成される吸気ポートの一例を示す図である。(A) to (c) are diagrams showing an example of an intake port formed in a cylinder head. 吸気ポートを拡大して示す側面図である。It is a side view which shows the intake port enlarged. （ａ）〜（ｄ）は、吸気ポートが備える流路断面の一例を示す断面図である。(A) to (d) are cross-sectional views showing an example of a flow path cross section included in the intake port. 吸気ポートと燃焼室との位置関係を簡単に示した図である。It is the figure which showed the positional relationship between an intake port and a combustion chamber briefly. （ａ）〜（ｃ）は、吸入空気の流れを簡単に示した図である。(A) to (c) are diagrams which simply showed the flow of the intake air. 吸気ポートにおける吸入空気の流れを簡単に示した図である。It is the figure which showed the flow of the intake air in the intake port briefly. 燃焼室に流入する吸入空気の流れを簡単に示した図である。It is the figure which showed the flow of the intake air flowing into a combustion chamber simply. 吸気ポートの流量係数と吸入空気の流動強さとの関係を示すイメージ図である。It is an image diagram which shows the relationship between the flow coefficient of an intake port and the flow strength of an intake air.

［エンジン構造］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるエンジン１０を示す概略図である。図１に示すように、エンジン１０は、一方のシリンダバンクに設けられるシリンダブロック１１と、他方のシリンダバンクに設けられるシリンダブロック１２と、一対のシリンダブロック１１，１２に支持されるクランク軸１３と、を有している。各シリンダブロック１１，１２に形成されるシリンダボア１４にはピストン１５が収容されており、このピストン１５にはコネクティングロッド１６を介してクランク軸１３が連結されている。 [Engine structure]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an engine 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the engine 10 includes a cylinder block 11 provided in one cylinder bank, a cylinder block 12 provided in the other cylinder bank, and a crankshaft 13 supported by a pair of cylinder blocks 11 and 12. ,have. A piston 15 is housed in a cylinder bore 14 formed in each of the cylinder blocks 11 and 12, and a crankshaft 13 is connected to the piston 15 via a connecting rod 16.

各シリンダブロック１１，１２には、動弁機構２０を備えたシリンダヘッド２１，２２が組み付けられている。また、各シリンダヘッド２１，２２には、燃焼室２３に連通する吸気ポート２４が形成されており、この吸気ポート２４を開閉する吸気バルブ２５が組み付けられている。さらに、各シリンダヘッド２１，２２には、燃焼室２３に連通する排気ポート２６が形成されており、この排気ポート２６を開閉する排気バルブ２７が組み付けられている。なお、吸気ポート２４には、図示しない吸気マニホールドが接続されており、排気ポート２６には、図示しない排気マニホールドが接続されている。 Cylinder heads 21 and 22 provided with a valve operating mechanism 20 are assembled to the cylinder blocks 11 and 12. Further, each cylinder head 21 and 22 is formed with an intake port 24 communicating with the combustion chamber 23, and an intake valve 25 for opening and closing the intake port 24 is assembled. Further, each cylinder head 21 and 22 is formed with an exhaust port 26 communicating with the combustion chamber 23, and an exhaust valve 27 for opening and closing the exhaust port 26 is assembled. An intake manifold (not shown) is connected to the intake port 24, and an exhaust manifold (not shown) is connected to the exhaust port 26.

［吸気ポート構造］
図２（ａ）〜（ｃ）は、シリンダヘッド２１，２２に形成される吸気ポート２４の一例を示す図である。図２（ｂ）は図１の矢印Ｂ方向から吸気ポート２４を示す正面図であり、図２（ａ）は図２（ｂ）の矢印Ａ方向から吸気ポート２４を示す平面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）の矢印Ｃ方向から吸気ポート２４を示す側面図である。 [Intake port structure]
2 (a) to 2 (c) are views showing an example of an intake port 24 formed in the cylinder heads 21 and 22. 2 (b) is a front view showing the intake port 24 from the direction of arrow B in FIG. 1, and FIG. 2 (a) is a plan view showing the intake port 24 from the direction of arrow A in FIG. 2 (b). 2 (c) is a side view showing the intake port 24 from the direction of arrow C in FIG. 2 (b).

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、吸気ポート２４は、図示しない吸気マニホールドが接続される共通ポート部３０と、共通ポート部３０から分岐して燃焼室２３に連通する第１ポート部３１と、共通ポート部３０から分岐して燃焼室２３に連通する第２ポート部３２と、を有している。また、第１および第２ポート部３１，３２の双方には、上流側の流路を構成する第１流路部４１と、下流側の流路を構成する第２流路部４２と、が設けられている。図示しない吸気マニホールドから共通ポート部３０に流入した吸入空気は、第１および第２ポート部３１，３２の第１流路部４１から第２流路部４２を経て燃焼室２３に供給される。 As shown in FIGS. 2A to 2C, the intake port 24 is a common port portion 30 to which an intake manifold (not shown) is connected, and a first port that branches from the common port portion 30 and communicates with the combustion chamber 23. It has a section 31 and a second port section 32 that branches off from the common port section 30 and communicates with the combustion chamber 23. Further, in both the first and second port portions 31 and 32, a first flow path portion 41 forming an upstream flow path and a second flow path portion 42 forming a downstream flow path are provided. It is provided. The intake air that has flowed into the common port portion 30 from the intake manifold (not shown) is supplied to the combustion chamber 23 from the first flow path portion 41 of the first and second port portions 31 and 32 via the second flow path portion 42.

図３は吸気ポート２４を拡大して示す側面図である。また、図４（ａ）〜（ｄ）は、吸気ポート２４が備える流路断面の一例を示す断面図である。図４（ａ）には図３のＡ−Ａ線に沿う流路断面が示され、図４（ｂ）には図３のＢ−Ｂ線に沿う流路断面が示され、図４（ｃ）には図３のＣ−Ｃ線に沿う流路断面が示され、図４（ｄ）には図３のＤ−Ｄ線に沿う流路断面が示されている。また、図４（ａ）〜（ｄ）には、吸気ポート２４の中心線Ｃ１に垂直な流路断面が示されている。なお、図４（ｂ）には第１流路部４１の入口近傍が示され、図４（ｃ）には第１流路部４１と第２流路部４２との境界近傍が示され、図４（ｄ）には第２流路部４２の出口近傍が示されている。 FIG. 3 is an enlarged side view showing the intake port 24. 4 (a) to 4 (d) are cross-sectional views showing an example of a flow path cross section included in the intake port 24. FIG. 4 (a) shows a cross section of the flow path along the line AA of FIG. 3, and FIG. 4 (b) shows a cross section of the flow path along the line BB of FIG. ) Shows the cross section of the flow path along the line CC of FIG. 3, and FIG. 4 (d) shows the cross section of the flow path along the line DD of FIG. Further, FIGS. 4A to 4D show a cross section of the flow path perpendicular to the center line C1 of the intake port 24. Note that FIG. 4B shows the vicinity of the entrance of the first flow path portion 41, and FIG. 4C shows the vicinity of the boundary between the first flow path portion 41 and the second flow path portion 42. FIG. 4D shows the vicinity of the exit of the second flow path portion 42.

図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、扁平形状の流路断面を備える第１流路部４１は、下流側に進むにつれて矢印Ｘ１方向（第１方向）に捩られる形状を有している。また、図４（ｃ）および（ｄ）に示すように、扁平形状の流路断面を備える第２流路部４２は、下流側に進むにつれて矢印Ｘ１方向とは逆向きの矢印Ｘ２方向（第２方向）に捩られる形状を有している。すなわち、吸気ポート２４の第１および第２ポート部３１，３２は、第１流路部４１において矢印Ｘ１方向に捩られた後に、第２流路部４２において逆向きの矢印Ｘ２方向に捩られる流路構造を有している。 As shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c), the first flow path portion 41 having a flat flow path cross section has a shape that is twisted in the arrow X1 direction (first direction) as it goes downstream. ing. Further, as shown in FIGS. 4 (c) and 4 (d), the second flow path portion 42 having a flat flow path cross section has an arrow X2 direction (third direction) opposite to the arrow X1 direction as it advances to the downstream side. It has a shape that is twisted in two directions). That is, the first and second port portions 31 and 32 of the intake port 24 are twisted in the direction of arrow X1 in the first flow path portion 41 and then twisted in the direction of arrow X2 in the opposite direction in the second flow path portion 42. It has a flow path structure.

図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、扁平形状の流路断面を備える第１および第２流路部４１，４２において、外側流路内壁４３ｏと流路断面の長軸Ｌ１とが交差する点を外側仮想点Ｐｏとして規定する。同様に、扁平形状の流路断面を備える第１および第２流路部４１，４２において、内側流路内壁４３ｉと流路断面の長軸Ｌ１とが交差する点を内側仮想点Ｐｉとして規定する。前述したように、第１流路部４１を矢印Ｘ１方向（第１方向）に捩って流路断面を回転させると、外側仮想点Ｐｏは燃焼室２３から離れる方向に変位する一方、内側仮想点Ｐｉは燃焼室２３に近づく方向に変位する。また、第２流路部４２を逆向きの矢印Ｘ２方向（第２方向）に捩って流路断面を回転させると、外側仮想点Ｐｏは燃焼室２３に近づく方向に変位する一方、内側仮想点Ｐｉは燃焼室２３から離れる方向に変位する。なお、図４においては、第１および第２ポート部３１，３２の下側に燃焼室２３が位置している。 As shown in FIGS. 4 (b) to 4 (d), in the first and second flow path portions 41 and 42 having a flat flow path cross section, the outer flow path inner wall 43o and the long axis L1 of the flow path cross section are The intersecting points are defined as outer virtual points Po. Similarly, in the first and second flow path portions 41 and 42 having a flat flow path cross section, the point where the inner flow path inner wall 43i and the long axis L1 of the flow path cross section intersect is defined as an inner virtual point Pi. .. As described above, when the first flow path portion 41 is twisted in the arrow X1 direction (first direction) to rotate the flow path cross section, the outer virtual point Po is displaced in the direction away from the combustion chamber 23, while the inner virtual point Po is displaced. The point Pi is displaced in the direction approaching the combustion chamber 23. Further, when the second flow path portion 42 is twisted in the opposite direction of the arrow X2 (second direction) to rotate the flow path cross section, the outer virtual point Po is displaced in the direction closer to the combustion chamber 23, while the inner virtual point Po is displaced. The point Pi is displaced in the direction away from the combustion chamber 23. In FIG. 4, the combustion chamber 23 is located below the first and second port portions 31 and 32.

図４に示した例では、第１流路部４１を矢印Ｘ１方向に捩る際の回転中心として、第１流路部４１の形状中心つまり吸気ポート２４の中心線Ｃ１が採用されており、第２流路部４２を矢印Ｘ２方向に捩る際の回転中心として、第２流路部４２の形状中心つまり吸気ポート２４の中心線Ｃ１が採用されている。しかしながら、第１流路部４１や第２流路部４２の回転中心としては、吸気ポート２４の中心線Ｃ１に限られることはない。例えば、第１流路部４１を矢印Ｘ１方向に捩る際の回転中心として、第１流路部４１の流路内に存在する任意の中心を採用しても良い。また、第２流路部４２を矢印Ｘ２方向に捩る際の回転中心として、第２流路部４２の流路内に存在する任意の中心を採用しても良い。なお、図４（ｂ）〜（ｄ）に示した一点鎖線Ｌ２は、扁平形状の流路断面の短軸を示している。 In the example shown in FIG. 4, the shape center of the first flow path portion 41, that is, the center line C1 of the intake port 24 is adopted as the rotation center when twisting the first flow path portion 41 in the direction of the arrow X1. The shape center of the second flow path portion 42, that is, the center line C1 of the intake port 24 is adopted as the rotation center when the two flow path portions 42 are twisted in the direction of the arrow X2. However, the rotation center of the first flow path portion 41 and the second flow path portion 42 is not limited to the center line C1 of the intake port 24. For example, an arbitrary center existing in the flow path of the first flow path portion 41 may be adopted as the rotation center when the first flow path portion 41 is twisted in the direction of the arrow X1. Further, as the rotation center when twisting the second flow path portion 42 in the direction of the arrow X2, an arbitrary center existing in the flow path of the second flow path portion 42 may be adopted. The alternate long and short dash line L2 shown in FIGS. 4 (b) to 4 (d) indicates the short axis of the flat flow path cross section.

ここで、図５は吸気ポート２４と燃焼室２３との位置関係を簡単に示した図である。なお、図５において、排気ポート２６は省略して図示されている。図５に示すように、二股に分岐する第１ポート部３１と第２ポート部３２とは、シリンダボア１４の中心線Ｃ２を含む面Ｓを対称面とする面対称である。そして、吸気ポート２４の第１ポート部３１は、対称面Ｓの一方面側において燃焼室２３に連通し、吸気ポート２４の第２ポート部３２は、対称面Ｓの他方面側において燃焼室２３に連通する。つまり、第１および第２流路部４１，４２において、前述した外側流路内壁４３ｏとは、燃焼室２３の外周部２３ｏに近い側（燃焼室外周部側）の流路内壁である。また、第１および第２流路部４１，４２において、前述した内側流路内壁４３ｉとは、燃焼室２３の中央部２３ｃに近い側（燃焼室中央部側）の流路内壁である。 Here, FIG. 5 is a diagram simply showing the positional relationship between the intake port 24 and the combustion chamber 23. In FIG. 5, the exhaust port 26 is omitted. As shown in FIG. 5, the bifurcated first port portion 31 and the second port portion 32 are plane symmetric with the plane S including the center line C2 of the cylinder bore 14 as the plane of symmetry. The first port portion 31 of the intake port 24 communicates with the combustion chamber 23 on one side of the plane of symmetry S, and the second port portion 32 of the intake port 24 communicates with the combustion chamber 23 on the other side of the plane of symmetry S. Communicate with. That is, in the first and second flow path portions 41 and 42, the above-mentioned outer flow path inner wall 43o is the flow path inner wall on the side closer to the outer peripheral portion 23o of the combustion chamber 23 (combustion chamber outer peripheral portion side). Further, in the first and second flow path portions 41 and 42, the above-mentioned inner flow path inner wall 43i is a flow path inner wall on the side closer to the central portion 23c of the combustion chamber 23 (combustion chamber central portion side).

［吸入空気の流れ］
前述したように、吸気ポート２４の第１および第２ポート部３１，３２は、第１流路部４１において矢印Ｘ１方向に捩られた後に、第２流路部４２において逆向きの矢印Ｘ２方向に捩られる流路構造を有している。このように、吸気ポート２４の流路を構成することにより、吸入空気の流量を増加させつつ、吸入空気の流動を強くすることができる。つまり、吸気ポート２４の流量係数を増加させつつ、燃焼室２３に流入する吸入空気の乱れ強さを増加させることができる。 [Flow of intake air]
As described above, the first and second port portions 31 and 32 of the intake port 24 are twisted in the arrow X1 direction in the first flow path portion 41 and then in the opposite direction of the arrow X2 in the second flow path portion 42. It has a flow path structure that is twisted by. By configuring the flow path of the intake port 24 in this way, it is possible to increase the flow rate of the intake air and increase the flow rate of the intake air. That is, it is possible to increase the turbulence strength of the intake air flowing into the combustion chamber 23 while increasing the flow coefficient of the intake port 24.

図６（ａ）〜（ｃ）は吸入空気の流れＦｉ，Ｆｏを簡単に示した図である。図６（ａ）〜（ｃ）には、内側流路内壁４３ｉの近傍を通過する空気流れが破線の矢印Ｆｉで示されており、外側流路内壁４３ｏの近傍を通過する空気流れが破線の矢印Ｆｏで示されている。また、図７は吸気ポート２４における吸入空気の流れＦｉ，Ｆｏを簡単に示した図であり、図８は燃焼室２３に流入する吸入空気の流れＦｉ，Ｆｏを簡単に示した図である。なお、図８において、排気ポート２６は省略して図示されている。 6 (a) to 6 (c) are diagrams showing the flow Fi and Fo of the intake air briefly. In FIGS. 6A to 6C, the air flow passing in the vicinity of the inner flow path inner wall 43i is indicated by the broken line arrow Fi, and the air flow passing in the vicinity of the outer flow path inner wall 43o is indicated by the broken line. It is indicated by the arrow Fo. Further, FIG. 7 is a diagram showing the flow Fi and Fo of the intake air in the intake port 24 briefly, and FIG. 8 is a diagram showing the flow Fi and Fo of the intake air flowing into the combustion chamber 23 simply. In FIG. 8, the exhaust port 26 is omitted.

図６（ａ）および（ｂ）に矢印Ｆｏで示すように、共通ポート部３０における外側流路内壁４３ｏの近傍に流れ込んだ吸入空気は、外側流路内壁４３ｏに沿って各ポート部３１，３２の第１および第２流路部４１，４２を流れる。また、矢印Ｆｉで示すように、共通ポート部３０の中央およびその近傍に流れ込んだ吸入空気は、内側流路内壁４３ｉに沿って各ポート部３１，３２の第１および第２流路部４１，４２を流れる。 As shown by arrows Fo in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the intake air that has flowed into the vicinity of the outer flow path inner wall 43o in the common port portion 30 is the port portions 31, 32 along the outer flow path inner wall 43o. It flows through the first and second flow path portions 41 and 42 of the above. Further, as shown by an arrow Fi, the intake air that has flowed into the center of the common port portion 30 and its vicinity thereof flows along the inner flow path inner wall 43i along the first and second flow path portions 41, of the port portions 31, 32. It flows through 42.

ここで、前述したように、吸気ポート２４の第１および第２ポート部３１，３２は、第１流路部４１において矢印Ｘ１方向に捩られた後に、第２流路部４２において逆向きの矢印Ｘ２方向に捩られる流路構造を有している。すなわち、図４（ｂ），（ｃ），（ｄ）の順に示すように、第１および第２流路部４１，４２の外側仮想点Ｐｏは、矢印Ｘ１方向に捩られることで上方（図４における上方）に変位した後に、矢印Ｘ２方向に捩られることで下方（図４における下方）に変位する。また、第１および第２流路部４１，４２の内側仮想点Ｐｉは、矢印Ｘ１方向に捩られることで下方（図４における下方）に変位した後に、矢印Ｘ２方向に捩られることで上方（図４における上方）に変位する。 Here, as described above, the first and second port portions 31 and 32 of the intake port 24 are twisted in the direction of the arrow X1 in the first flow path portion 41 and then in the opposite direction in the second flow path portion 42. It has a flow path structure that is twisted in the direction of arrow X2. That is, as shown in the order of FIGS. 4 (b), (c), and (d), the outer virtual points Po of the first and second flow path portions 41 and 42 are upward by being twisted in the arrow X1 direction (FIG. 4). After being displaced downward (upward in FIG. 4), it is displaced downward (downward in FIG. 4) by being twisted in the direction of arrow X2. Further, the inner virtual points Pi of the first and second flow path portions 41 and 42 are displaced downward (downward in FIG. 4) by being twisted in the arrow X1 direction, and then upward (downward in FIG. 4) by being twisted in the arrow X2 direction. Displace (upward in FIG. 4).

すなわち、図６（ｃ）および図７に示すように、吸気ポート２４の側面から見た場合において、第１および第２流路部４１，４２の外側流路内壁４３ｏの近傍を通過する空気流れＦｏは、中心線Ｃ１から上方に離れて戻るように変位する外側仮想点Ｐｏにガイドされることになる。つまり、第１および第２流路部４１，４２の流路断面は扁平形状であるため、第１および第２流路部４１，４２を捩って流路断面を回転させることにより、外側仮想点Ｐｏに沿うように吸入空気の流れＦｏの向きを変えることが可能である。このように、外側流路内壁４３ｏの近傍を流れる空気流れＦｏを制御することにより、図８に示すように、シリンダボア１４の底に向かうように吸入空気を流すことができる。これにより、燃焼室２３に吸入空気が流れ込み易くなるため、吸入空気の流量を増加させることが可能になる。 That is, as shown in FIGS. 6C and 7, when viewed from the side surface of the intake port 24, the air flow passing in the vicinity of the outer flow path inner walls 43o of the first and second flow path portions 41 and 42. Fo will be guided by an outer virtual point Po that is displaced upward and back from the centerline C1. That is, since the flow path cross sections of the first and second flow path portions 41 and 42 are flat, the outer virtual can be obtained by twisting the first and second flow path portions 41 and 42 to rotate the flow path cross sections. It is possible to change the direction of the intake air flow Fo along the point Po. By controlling the air flow Fo flowing in the vicinity of the outer flow path inner wall 43o in this way, the intake air can flow toward the bottom of the cylinder bore 14 as shown in FIG. As a result, the intake air easily flows into the combustion chamber 23, so that the flow rate of the intake air can be increased.

また、図６（ｃ）および図７に示すように、吸気ポート２４の側面から見た場合において、第１および第２流路部４１，４２の内側流路内壁４３ｉの近傍を通過する空気流れＦｉは、中心線Ｃ１から下方に離れて戻るように変位する内側仮想点Ｐｉにガイドされることになる。つまり、第１および第２流路部４１，４２の流路断面は扁平形状であるため、第１および第２流路部４１，４２を捩って流路断面を回転させることにより、内側仮想点Ｐｉに沿うように吸入空気の流れＦｉの向きを変えることが可能である。このように、内側流路内壁４３ｉの近傍を流れる空気流れＦｉを制御することにより、図８に示すように、シリンダボア１４の内壁に向かうように吸入空気を流すことができる。これにより、燃焼室２３における吸入空気の流動を強めることができるため、混合気の燃焼効率を高めることができる。 Further, as shown in FIGS. 6C and 7, when viewed from the side surface of the intake port 24, the air flow passing in the vicinity of the inner flow path inner walls 43i of the first and second flow path portions 41 and 42. Fi will be guided by an inner virtual point Pi that is displaced downward and back from the centerline C1. That is, since the flow path cross sections of the first and second flow path portions 41 and 42 are flat, the inner virtual can be obtained by twisting the first and second flow path portions 41 and 42 to rotate the flow path cross sections. It is possible to change the direction of the intake air flow Fi along the point Pi. By controlling the air flow Fi flowing in the vicinity of the inner wall of the inner flow path 43i in this way, the intake air can flow toward the inner wall of the cylinder bore 14 as shown in FIG. As a result, the flow of the intake air in the combustion chamber 23 can be strengthened, so that the combustion efficiency of the air-fuel mixture can be improved.

ここで、図９は吸気ポート２４の流量係数と吸入空気の流動強さとの関係を示すイメージ図である。図９に符号α１で示すように、吸入空気の流動強さを大きくして燃焼効率を高めた場合には、吸気ポート２４の流量係数が小さくなって吸入空気量が減少することになる。また、符号α２で示すように、吸気ポート２４の流量係数を大きくして吸入空気量を増加させた場合には、吸入空気の流動強さが小さくなって燃焼効率が低下することになる。これに対し、第１および第２流路部４１，４２を捩って流路断面を回転させ、外側流路内壁４３ｏの近傍を流れる空気流れＦｏや、内側流路内壁４３ｉの近傍を流れる空気流れＦｉを制御することにより、符号βで示すように、吸入空気の流動強さを大きくして燃焼効率を高めつつ、吸気ポート２４の流量係数を大きくして吸入空気量を増加させることができる。 Here, FIG. 9 is an image diagram showing the relationship between the flow coefficient of the intake port 24 and the flow strength of the intake air. As shown by reference numeral α1 in FIG. 9, when the flow strength of the intake air is increased to increase the combustion efficiency, the flow coefficient of the intake port 24 becomes smaller and the intake air amount decreases. Further, as shown by reference numeral α2, when the flow coefficient of the intake port 24 is increased to increase the intake air amount, the flow strength of the intake air becomes small and the combustion efficiency decreases. On the other hand, the first and second flow path portions 41 and 42 are twisted to rotate the flow path cross section, and the air flow Fo flowing in the vicinity of the outer flow path inner wall 43o and the air flowing in the vicinity of the inner flow path inner wall 43i. By controlling the flow Fi, as indicated by the symbol β, the flow coefficient of the intake port 24 can be increased to increase the intake air amount while increasing the flow strength of the intake air to improve the combustion efficiency. ..

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、水平対向エンジン１０に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、直列エンジンやＶ型エンジン等に本発明を適用しても良い。また、第１流路部４１や第２流路部４２の流路断面としては、楕円形、長円形、角を丸めた長方形、およびオーバル形などに限られることはなく、扁平形状であれば如何なる形状であっても良い。また、図示する例では、第１および第２ポート部３１，３２の双方を矢印Ｘ１，Ｘ２方向に捩っているが、これに限られることはなく、第１ポート部３１または第２ポート部３２の一方を矢印Ｘ１，Ｘ２方向に捩っても良い。また、図示する例では、２つに分岐する第１ポート部３１および第２ポート部３２によって吸気ポート２４を構成しているが、これに限られることはなく、３つ以上に分岐するポート部によって吸気ポート２４を構成しても良い。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof. In the above description, the present invention is applied to the horizontally opposed engine 10, but the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to an in-line engine, a V-type engine, or the like. The cross section of the flow path of the first flow path portion 41 and the second flow path portion 42 is not limited to an ellipse, an oval shape, a rectangle with rounded corners, an oval shape, or the like, and is not limited to a flat shape. It may have any shape. Further, in the illustrated example, both the first and second port portions 31 and 32 are twisted in the directions of arrows X1 and X2, but the present invention is not limited to this, and the first port portion 31 or the second port portion is not limited to this. One of 32 may be twisted in the directions of arrows X1 and X2. Further, in the illustrated example, the intake port 24 is composed of the first port portion 31 and the second port portion 32 that branch into two, but the present invention is not limited to this, and the port portion that branches into three or more. The intake port 24 may be configured by the above.

１０エンジン
２１，２２シリンダヘッド
２３燃焼室
２４吸気ポート
３１第１ポート部
３２第２ポート部
４１第１流路部
４２第２流路部
４３ｏ外側流路内壁（燃焼室外周部側の流路内壁）
４３ｉ内側流路内壁（燃焼室中央部側の流路内壁）
Ｌ１長軸
Ｐｏ外側仮想点
Ｐｉ内側仮想点
Ｃ１中心線（回転中心，形状中心） 10 Engine 21, 22 Cylinder head 23 Combustion chamber 24 Intake port 31 First port 32 Second port 41 First flow path 42 Second flow path 43o Outer flow path inner wall (flow path inner wall on the outer peripheral side of the combustion chamber) )
43i Inner flow path inner wall (flow path inner wall on the central side of the combustion chamber)
L1 Long axis Po Outer virtual point Pi Inner virtual point C1 Center line (center of rotation, center of shape)

Claims

An engine with a combustion chamber
It has a cylinder head, for which an intake port communicating with the combustion chamber is formed.
The intake port includes a first flow path portion on the upstream side having a flat flow path cross section and a second flow path portion on the downstream side having a flat flow path cross section.
The first flow path portion has a shape that is twisted in the first direction as it goes downstream.
The second flow path portion has a shape of being twisted in a second direction opposite to the first direction as it goes downstream.
engine.

In the engine according to claim 1,
A point at which the inner wall of the flow path on the outer peripheral side of the combustion chamber and the long axis of the cross section of the flow path intersect with the first flow path portion and the second flow path portion is defined as an outer virtual point.
By twisting the first flow path portion in the first direction and turning the flow path cross section, the outer virtual point is displaced in a direction away from the combustion chamber, while
By twisting the second flow path portion in the second direction and turning the flow path cross section, the outer virtual point is displaced in a direction approaching the combustion chamber.
engine.

In the engine according to claim 2,
A point at which the inner wall of the flow path on the central portion side of the combustion chamber and the long axis of the cross section of the flow path intersect with the first flow path portion and the second flow path portion is defined as an inner virtual point.
By twisting the first flow path portion in the first direction and turning the flow path cross section, the inner virtual point is displaced in the direction closer to the combustion chamber, while
By twisting the second flow path portion in the second direction and turning the flow path cross section, the inner virtual point is displaced in a direction away from the combustion chamber.
engine.

In the engine according to any one of claims 1 to 3,
The center of rotation when twisting the first flow path portion in the first direction exists in the flow path of the first flow path portion.
The center of rotation when twisting the second flow path portion in the second direction exists in the flow path of the second flow path portion.
engine.

In the engine according to any one of claims 1 to 4.
The center of rotation when twisting the first flow path portion in the first direction is the shape center of the first flow path portion.
The center of rotation when twisting the second flow path portion in the second direction is the shape center of the second flow path portion.
engine.

In the engine according to any one of claims 1 to 5,
The intake port includes a first port portion and a second port portion that branch and communicate with the combustion chamber.
The first flow path portion and the second flow path portion are provided on both the first port portion and the second port portion.
engine.