CN106499541A - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

提供能够抑制燃烧室内的进气的流动的旋转半径变小这一情况、并使得在燃烧室内产生强翻转流的内燃机。内燃机(11)的进气口(19)具有与燃烧室(18)连接且随着接近燃烧室(18)而通路截面积变大的进气连接部分(191)、和连接于进气连接部分(191)的上游端的进气上游部分(192)。在进气连接部分(191)的下游端设置有供进气门(30)的伞部(32)抵接的气门座(26)。在进气口(19)的周面(19A)中的、内燃机输出轴(16)的延伸方向上的两侧的部位中的至少一方的部位,设置有沿进气口(19)的延伸方向延伸且跨越进气连接部分(191)和进气上游部分(192)的凹部(50)。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及通过使进气从进气口流入燃烧室内而使得在该燃烧室内产生翻转流(tumble flow)的内燃机。
背景技术
专利文献1记载了使得在燃烧室内产生翻转流的内燃机的一个例子。即,如图11所示,通过进气口500流入燃烧室510内的进气沿图中逆时针方向流动,由此在燃烧室510内产生翻转流。在该内燃机的气缸盖520设置有将进气门530的轴部531支承为滑动自如的筒状的气门导管540。而且,气门导管540的长边方向的一端(即图中下端)突出至进气口500内。
另外,在进气口500的周面501、且是在气门导管540附近,设置有在气门导管540的周围蔓延并且沿进气口500所延伸的方向延伸的槽部502。即,该槽部502在进气口500的周面501上设置于远离燃烧室510的一侧(即图中上侧)的部位。由此,在进气口500中流动的进气的一部分在槽部502内流动,能够在该进气口500内形成避开气门导管540的进气的流动。结果,进气难以与气门导管540碰撞,能够抑制因进气与该气门导管540碰撞而导致的进气朝燃烧室510内的流入速度的降低。
专利文献1:日本特开2008-255860号公报
然而,如图11所示,上述槽部502的深度形成为随着趋向下游端而逐渐变浅。而且,如图11中虚线的箭头所示,在槽部502内流动并从下游端流出的进气朝正开阀的进气门530的伞部532流动。即,在进气口500内,通过设置槽部502,虽然能够形成避开气门导管540的进气的流动,但会形成大致垂直地趋向燃烧室510的进气的流动。在以这样的进气的流动为支流,以按照并不流入槽部502内的方式从进气口500流入燃烧室510内的进气的流动为主流的情况下,该主流被支流朝活塞550侧、即朝图中下方按压,形成该主流的进气的流动方向变化。结果,从进气口500流入燃烧室510的进气难以趋向排气门560的伞部561,如图11中实线的箭头所示,该进气的流动的旋转半径变小。因而,难以在燃烧室510内产生强翻转流。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够抑制燃烧室内的进气的流动的旋转半径变小这一情况、且能够使得在燃烧室内产生强翻转流的内燃机。
用于解决上述课题的内燃机是通过使进气从设置于气缸盖的进气口流入燃烧室内而使得在该燃烧室内产生翻转流的内燃机。在该内燃机中,进气口具有:与燃烧室连接、并且随着接近该燃烧室而通路截面积变大的连接部分;以及连接于上述连接部分的上游端的上游部分。进而,在连接部分的下游端设置有供进气门的伞部抵接的气门座。并且,在进气口的周面中的、内燃机输出轴的延伸方向上的两侧的部位中的至少一方的部位,设置有沿进气口的延伸方向延伸且跨越上述连接部分和上述上游部分的凹部。
根据上述结构,在进气口的周面中的、内燃机输出轴的延伸方向上的两侧的部位中的至少一方的部位,设置有沿进气口的延伸方向延伸的凹部,该凹部在进气口的连接部分的周面开口。进而,在进气口内流动的进气的一部分流入这样的凹部内,且进气从该凹部的下游端流入燃烧室内。通过像这样在进气口的周面中的、内燃机输出轴的延伸方向上的两侧的部位中的至少一方的部位设置凹部,从该凹部的下游端流出的进气不会大致垂直地流入燃烧室内。即,在以按照不流入凹部内的方式通过进气口流入燃烧室内的进气的流动为主流,以在凹部内流动并流入燃烧室内的进气的流动为支流的情况下,主流难以被支流朝活塞侧按压。结果,从进气口流入燃烧室内的进气沿燃烧室壁面流动。即,燃烧室内的进气的流动的旋转半径难以变小。因而,能够抑制燃烧室内的进气的流动的旋转半径变小这一情况,能够使得在燃烧室内产生强翻转流。
此外,气缸盖安装于气缸体。将气缸盖的安装于气缸体的面设为安装面,将排气门的伞部的面朝燃烧室的面设为排气门底面,将进气门的伞部的面朝进气口的面设为口侧伞面。并且,将以上述安装面为基准的、凹部的延伸方向的角度设为凹部角度(ε),将上述口侧伞面中最靠近排气门的部分的、以安装面为基准的倾斜角度设为进气侧倾斜角度(β),将上述排气门底面的、以安装面为基准的倾斜角度设为排气底面角度(θ)。
从进气口流入燃烧室内的进气(主流以及支流)朝排气门的伞部流动,该进气的流动方向借助该伞部的排气门底面而变更。然后,进气沿该排气门底面流动,并沿气缸的内周面朝活塞的顶面流动。
并且,用凹部角度ε与进气侧倾斜角度β之和除以2所得的值ρ是支流的流动方向的、以安装面为基准的角度的代表值。因此,若假设该值ρ比排气底面角度θ大,则难以使支流沿排气门底面流动。
因此,在上述内燃机中,优选用凹部角度ε与进气侧倾斜角度β之和除以2所得的值ρ比0大,且为排气底面角度θ以下。通过像这样使得用凹部角度ε与进气侧倾斜角β之和除以2所得的值ρ比0大,且为排气底面角度θ以下,容易使从进气口流入燃烧室内的进气整体(主流以及支流)沿排气门底面流动。进而,这样的进气在沿排气门底面流动后沿气缸的内周面流动。即,能够使进气沿燃烧室壁面流动,进而能够使得在燃烧室内产生强翻转流。
附图说明
图1是示出内燃机的一个实施方式的一部分的剖视图。
图2是示出从燃烧室侧观察该内燃机的气缸盖的情况下的进气口以及排气口的配置方式的示意图。
图3是示出气缸盖的形成进气口的进气连接部分前的状态即气缸盖坯料的一部分的剖视图。
图4是示意性示出对该气缸盖坯料实施激光熔敷加工的情形的剖视图。
图5是示出对气缸盖坯料实施加工而形成进气口的进气连接部分、并且在进气口的周面设置凹部的情形的剖视图。
图6是示出该内燃机的一部分的剖视图。
图7是示出该内燃机的进气门的一部分的剖视图。
图8是示出该内燃机的一部分的剖视图。
图9是将进气口的进气连接部分及其周边放大示出的示意图。
图10是说明在该内燃机中从进气口流入燃烧室内的进气的流动的作用图。
图11是示出现有的内燃机的一部分的剖视图。
附图标记说明
11:内燃机;12:气缸体;13:气缸盖;13A:安装面;16:内燃机输出轴;18:燃烧室;19:进气口;191:进气连接部分;192:进气上游部分;19A:周面;30:进气门;32:伞部;321:口侧伞面;40:排气门;42:伞部;421:排气门底面;26:气门座;50:凹部。
具体实施方式
以下,结合图1~图10说明将内燃机具体化了的一个实施方式。如图1所示,本实施方式的内燃机11具备气缸体12和安装于气缸体12的图中上部的气缸盖13。也将气缸盖13的被安装于气缸体12的图中下表面称为“安装面13A”。
在内燃机11的内部形成有多个气缸14,在各气缸14内分别设置有沿图中上下方向进退移动的活塞15。在该活塞15,经由连杆17连结有沿与纸面正交的方向延伸的内燃机输出轴16。另外,在活塞15的顶面151与气缸盖13之间,形成有供包含燃料和进气在内的混合气燃烧的燃烧室18。此外,本说明书中,将划分形成燃烧室18的面称为“燃烧室壁面181”,该燃烧室壁面181由气缸14的内周面以及活塞15的顶面151等构成。
如图1以及图2所示,在气缸盖13设置有:使进气流入燃烧室18内的进气口19;以及将燃烧室18中的混合气的燃烧所产生的排气排出的排气口20。在本实施方式的内燃机11中,针对一个气缸14设置有两个进气口19和两个排气口20。而且,若进气从两个进气口19流入燃烧室18内,则进气沿燃烧室壁面181流动,由此产生图1中箭头所示那样的翻转流。
另外,内燃机11具备:相对于燃烧室18而开闭进气口19的进气门30;以及相对于燃烧室18而开闭排气口20的排气门40。上述各气门30、40具有:呈杆状的轴部31、41;以及设置于轴部31、41的前端的伞部32、42。进气门30的伞部32具有:面朝进气口19的面即口侧伞面321;以及面朝燃烧室18的面即进气门底面322。另外,排气门40的伞部42具有面朝燃烧室18的面即排气门底面421。而且,进气门底面322以及排气门底面421双方形成构成燃烧室壁面181的面的一部分。此外,各气门30、40经由呈大致圆筒形状的气门导管21、22而相对于气缸盖13被支承为沿轴部31、41的轴向移动自如的状态。
进气口19具有:与燃烧室18连接的连接部分即进气连接部分191;以及连接在该进气连接部分191的上游端的上游部分即进气上游部分192。在进气连接部分191的下游端,设置有供进气门30的伞部32抵接的进气用的气门座26。其中,在本说明书中,“上游”、“下游”意味着进气的流入方向上的上游、下游。此外,该进气用的气门座26是激光熔敷气门座。另一方面,排气口20具有与燃烧室18连接的连接部分即排气连接部分201,在排气连接部分201设置有供排气门40的伞部42抵接的排气用的气门座27。
此外,如图1所示,进气连接部分191形成为随着接近燃烧室18而通路截面积变大。而且,进气连接部分191中的远离排气门40的一侧(即图中右斜下侧)的部位相对于进气上游部分192大致呈直角地连接。在本说明书中,将这样相对于进气上游部分192大致呈直角地连接的进气连接部分191的部位称为“剥离壁191A”。
另外,如图1以及图2所示,在将内燃机输出轴16的延伸方向(即图2的上下方向)设为规定方向的情况下,在进气口19的周面19A的规定方向上的两侧的部位,分别设置有沿进气口19所延伸的方向延伸的凹部50。这些凹部50的下游端在进气连接部分191处位于比气门座26更靠上游侧的位置,凹部50跨越进气上游部分192和进气连接部分191。
此外,凹部50的深度形成为随着从上游端趋向下游而逐渐变深。即,凹部50构成为其下游端最深。接下来,参照图3~图5,说明在气缸盖13中形成进气口19的进气连接部分191的方法、在该进气连接部分191设置气门座26的方法以及在进气口19的周面19A形成凹部50方法。
图3图示了加工中途的气缸盖13即气缸盖坯料130的一部分,通过对该气缸盖坯料130施以加工而形成气缸盖13。如图3所示,在气缸盖坯料130中的形成进气口19的进气连接部分191的部分设置有:呈环状的熔敷堆积槽131;以及在比熔敷堆积槽131更远离燃烧室18的位置朝径向内侧突出的环状的底板部132。
而且,如图4所示,朝熔敷堆积槽131供给作为气门座26的原材料的铜合金粉末并且从激光输出装置400对所供给的铜合金粉末照射激光束。结果,铜合金粉末借助激光束而熔融,形成为在被供给铜合金粉末的部分堆焊有铜合金的状态。
接着,如图5所示,使用底板除去刀具200在进气口19形成进气连接部分191,并且实施进气用的气门座26的加工。底板除去刀具200中位于图中下端的加工部210呈两级锥形状。即,加工部210的第一锥部位211的直径以及位于比第一锥部位211更靠前端侧的第二锥部位212的直径双方均随着接近图中下方而变小。而且,第二锥部位212的直径的缩小斜度比第一锥部位211的直径的缩小锥度小。
使这样的底板除去刀具200旋转并朝下方移动,由此来切削底板部132。此时,在底板部132中,接近排气口20的部分大致被削掉。此时,不仅是底板部132,气缸盖坯料130的主体也被底板除去刀具200削去少许。由此,进气口19的进气连接部分191形成为随着接近燃烧室18而通路截面积变大,并且在进气连接部分191设置有剥离壁191A。
此外,此时,上述的铜合金的内周面的形状也被底板除去刀具200加工。结果,在进气口19的进气连接部分191的下游端形成有进气用的气门座26。
接下来,如图5所示,使用凹部加工刀具300,在进气口19的周面19A形成凹部50。凹部加工刀具300呈大致圆柱形状。而且,使这样的凹部加工刀具300旋转并且朝进气口19内移动,由此,该进气口19的周面19A的一部分被削去。结果,在进气口19形成有沿该进气口19的延伸方向延伸的凹部50。
这里,参照图6以及图7,说明凹部50的倾斜程度。此外,图6所示的各种角度是以气缸盖13的安装面13A为基准的相对角度。
将排气门40的伞部42的排气门底面421的、以安装面13A为基准的倾斜角度设为“排气底面角度θ(例如15~35°)”,将进气门30的伞部32的口侧伞面321中最靠近排气门40的部分的、以安装面13A为基准的倾斜角度设为“进气侧倾斜角度β(例如-20~+15°)”,将以安装面13A为基准的、凹部50的延伸方向的倾斜角度设为“凹部角度ε(例如20~55°)”。而且,将用进气侧倾斜角度β与凹部角度ε之和除以“2”所得的角度设为“第一中间线角度ρ(例如0(零)~35°)”。即,(ε+β)/2=ρ。此时,第一中间线角度ρ比“0(零)”大,且为排气底面角度θ以下。换言之,凹部50形成为满足以下的关系式(式1)。
-β<ε≤2×θ-β (式1)
即,凹部角度ε的上限是与“2×θ-β”相等的角度。另一方面,凹部角度ε的下限为“-β”,但在进气口19的周面19A无法形成凹部角度ε为“-β”的凹部50。因此,可以认为凹部角度ε的下限为“0(零)”。然而,如上所述,在本例中,通过使凹部加工刀具300从燃烧室18侧朝进气口19内移动来形成凹部50。因此,在凹部角度ε为“0(零)”的情况下,无法使凹部加工刀具300进入进气口19内。因而,凹部角度ε的实际的下限比“0(零)”大,由凹部加工刀具300的直径等形状规定。此外,如上所述,凹部50构成为沿进气口19所延伸的方向延伸。因此,进气口19所延伸的方向的、以安装面13A为基准的倾斜角度,与凹部角度ε具有一定程度的相关性。
如图7所示,进气门30的伞部32除了具有口侧伞面321以及进气门底面322之外,还具有第一连接面323以及第二连接面324。该第一连接面323是连结进气门30的轴部31的周面与口侧伞面321的面。另外,第二连接面324是连结口侧伞面321与进气门底面322的面。而且,第一连接面323与口侧伞面321的径向内侧的端部连接,第二连接面324与口侧伞面321的径向外侧的端部连接。在沿进气门30的轴线方向将该进气门30切断的情况下,第一连接面323呈圆弧状。另一方面,口侧伞面321以及第二连接面324大致呈直线状,但第二连接面324的径向长度与口侧伞面321的径向长度比较非常短。
接下来,参照图8以及图9,说明进气口19的进气连接部分191的倾斜程度。此外,图8所示的各种角度是以气缸盖13的安装面13A为基准的相对角度。
将进气口19的周面19A中从最靠近排气用的气门座27的部分沿进气口19的延伸方向延伸的部位设为“进气口上壁面19A1”,将进气口上壁面19A1的、以安装面13A为基准的倾斜角度设为“进气口上壁面角度α(例如30~45°)”。在该情况下,将用进气口上壁面角度α与上述进气侧倾斜角度β之和除以“2”而得的角度设为“第二中间线角度γ(例如5~30°)”。即,(α+β)/2=γ。此时,第二中间线角度γ为排气底面角度θ以下。即,(α+β)/2≤θ。换言之,进气连接部分191形成为满足以下的关系式(式2)。
α≤2×θ-β (式2)
此外,进气口上壁面角度α可通过以下说明的方式求出。即,如图9所示,设定通过进气口19中的进气连接部分191的剥离壁191A与进气上游部分192之间的连接部位A且垂直于进气口上壁面19A1的垂线L1、与进气口上壁面19A1之间的交点A1,以及进气口上壁面19A1的进气连接部分191的下游端A2。而且,将连结交点A1和下游端A2的直线L2的、以安装面13A为基准的倾斜角度设为进气口上壁面角度α。如上所述,进气口上壁面角度α与凹部角度ε具有一定程度的相关性,两者之差的绝对值(=|α-ε|)优选为10°以下。
然而,在使进气从进气口19流入燃烧室18内而在该燃烧室18内产生翻转流时,通过使进气沿燃烧室壁面181流动,能够增强翻转流。即,通过增大从进气口19流入燃烧室18内的进气的流动的旋转半径,在燃烧室18内产生强翻转流。
另外,经由进气口19的进气连接部分191与进气门30的伞部32之间流入燃烧室18内的进气的、以上述安装面13A为基准的倾斜角度在排气门底面421的角度即排气底面角度θ以下时,该进气容易趋向排气门底面421。因此,在这样的情况下,若该进气与排气门底面421碰撞而其流动方向变更,则该进气沿排气门底面421流动。
另一方面,在流入燃烧室18内的进气的、以上述安装面13A为基准的倾斜角度比排气门底面421的角度即排气底面角度θ大时,该进气难以趋向排气门底面421。因此,在这样的情况下,燃烧室18内的进气的流动的旋转半径变小,进而翻转流容易变弱。
这里,将按照不流入凹部50内的方式从进气口19流入燃烧室18内的进气的流动设为“主流X1”,将在凹部50流动并流入燃烧室18内的进气的流动设为“支流X2”。此时,主流X1的流动方向的、以上述安装面13A为基准的角度,由进气口19的进气口上壁面19A1的倾斜角度即进气口上壁面角度α和进气侧倾斜角度β限制。因而,能够推定:主流X1的流动方向的、以上述安装面13A为基准的角度比进气口上壁面角度α小,且比进气侧倾斜角度β大。
在本实施方式的内燃机11中,将用进气口上壁面角度α与进气侧倾斜角度β之和除以“2”而得的值即第二中间线角度γ形成为比“0(零)”大、且为排气门底面421的倾斜角度即排气底面角度θ以下。该第二中间线角度γ是主流X1的流动方向的、以安装面13A为基准的角度的代表值。因此,从进气口19流入燃烧室18内的主流X1与排气门底面421碰撞,然后,形成该主流X1的进气沿排气门底面421流动。此时,第二中间线角度γ越接近排气底面角度θ,沿排气门底面421的进气的流动越容易形成。结果,从进气口19流入燃烧室18内的进气的流动的旋转半径难以变小。
这里,假设第二中间线角度γ比排气底面角度θ大。于是,在该情况下,从进气口19流入燃烧室18内的主流X1的流动方向的、以上述安装面13A为基准的倾斜角度容易变得比排气底面角度θ大。因此,难以使该进气沿排气门底面421流动,结果,从进气口19流入燃烧室18内的进气的流动的旋转半径容易变小。
另一方面,在凹部50流动并流入燃烧室18内的进气的流动即支流X2的流动方向的、以上述安装面13A为基准的角度由凹部角度ε和进气侧倾斜角度β限制。因而,能够推定:支流X2的流动方向的、以上述安装面13A为基准的角度比凹部角度ε小,且比进气侧倾斜角度β大。
在本实施方式的内燃机11中,将用凹部角度ε与进气侧倾斜角度β之和除以“2”而得的值即第一中间线角度ρ形成为比“0(零)”大、且为排气门底面421的倾斜角度即排气底面角度θ以下。该第一中间线角度ρ是支流X2的流动方向的、以安装面13A为基准的角度的代表值。因此,通过凹部50的支流X2也沿排气门底面421流动。此时,第一中间线角度ρ越接近排气底面角度θ,支流X2也越容易沿排气门底面421流动。结果,从进气口19流入燃烧室18内的进气整体(主流X1以及支流X2)的流动的旋转半径难以变小。
这里,假设第一中间线角度ρ比排气底面角度θ大。于是,在该情况下,在凹部50流动并流入燃烧室18内的进气的流动即支流X2的流动方向的、以上述安装面13A为基准的倾斜角度容易变得比排气底面角度θ大。因此,难以使形成该支流X2的进气沿排气门底面421流动,结果,从进气口19流入燃烧室18内的进气的一部分(即,形成支流X2的进气)的流动的旋转半径容易变小。
接下来,参照图10,说明本实施方式的内燃机11的作用。若进气门30开始打开,则进气通过进气口19流入燃烧室18内。即,按照不流入凹部50内的方式在进气口19流动的主流X1以及在凹部50内流动的支流X2双方经由进气口19的进气连接部分191与进气门30的伞部32之间流入燃烧室18内。
凹部50在进气口19的周面19A设置于上述规定方向上的两侧的部位,并且沿进气口19的延伸方向延伸。因此,从进气口19的凹部50流出的支流X2不会朝燃烧室18内大致垂直地(朝图1的下方)流动。因此,按照不流入凹部50的方式从进气口19流入燃烧室18内的主流X1难以被支流X2朝活塞15侧(即图1的下侧)按压。
另外,凹部50构成为下游端最深。因此,如图10所示,支流X2在主流X1的规定方向上的两侧沿着该主流X1。结果,能够抑制在进气口19内即将流入燃烧室18内之前主流X1与支流X2互撞这一情况,因此能够抑制进气门30的伞部32附近处的紊流的产生。
而且,从进气口19流入燃烧室18内的进气趋向排气门40的伞部42的排气门底面421。而且,借助排气门底面421而流动方向变更后的进气沿排气门底面421流动,然后沿气缸14的内周面朝活塞15流动。然后,到达活塞15的顶面151的进气沿该顶面151流动,并在气缸14的内周面朝进气门30流动。此时,在进气门30尚未闭阀的情况下,这样在燃烧室18内流动的进气与从进气口19流入的进气汇合,在燃烧室18内沿燃烧室壁面181朝图1的逆时针方向流动。
以上,根据上述构成以及作用,能够得到以下所示的效果。(1)在进气口19的周面19A、且是在上述规定方向上的两侧设置有凹部50,因此,主流X1难以被支流X2朝活塞15侧按压。由此,容易使从进气口19流入燃烧室18内的进气趋向排气门底面421。因此,能够使该进气沿排气门底面421流动,进而能够抑制燃烧室18内的进气的流动的旋转半径变小这一情况。因而,能够在燃烧室18内产生强翻转流。
(2)具体而言,使从进气口19的凹部50流入燃烧室18内并趋向排气门底面421的支流X2的流动方向的、以上述安装面13A为基准的倾斜角度比“0(零)”大,且为排气门底面421的倾斜角度即排气底面角度θ以下。根据这样的结构,容易使包含主流X1以及支流X2双方在内的进气整体沿排气门底面421流动。结果,进气整体沿燃烧室壁面181流动,燃烧室18内的进气的流动的旋转半径难以变小。因而,能够在燃烧室18内产生强翻转流。
(3)在进气连接部分191中远离排气门40的一侧的部位形成为相对于进气上游部分192大致呈直角地连接的剥离壁191A。结果,能够抑制燃烧室18内的逆翻转流的产生,因此能够使得翻转流难以变弱。
(4)此外,在本实施方式的内燃机11中,在进气口19的周面19A的上述规定方向(即,内燃机输出轴16的延伸方向)上的两侧的部位设置有凹部50。因此,与仅在周面19A的规定方向上的两侧的部位中的一方的部位设置有凹部50的情况比较,能够增大从进气口19朝燃烧室18内的进气的流入量。
此外,上述实施方式可以变更为以下那样的其它实施方式。
·在上述实施方式中,在进气口19的周面19A的上述规定方向上的两侧的部位设置有凹部50。然而,并不局限于此,也可以仅在进气口19的周面19A的规定方向上的两侧的部位中的任意一方的部位设置凹部50。即,可以仅在周面19A的规定方向上的两侧的部位中的、规定方向上的外侧的部位设置凹部50,也可以仅在规定方向上的内侧的部位设置凹部50。即便在该情况下,与在进气口19的周面19A不设置凹部50的情况比较,也能够增大从进气口19朝燃烧室18内的进气的流入量。
·针对一个气缸14设置的进气口19的数量也可以是2个以外的数量(例如一个或三个)。在这样的情况下,通过在进气口19的周面19A中的上述规定方向上的两侧的部位中的至少一方的部位设置凹部50,也能够得到与上述(1)以及(2)同等的效果。

Claims (6)

1.一种内燃机,通过使进气从设置于气缸盖的进气口流入燃烧室内而使得在该燃烧室内产生翻转流,其特征在于,
所述进气口具有:与所述燃烧室连接、并且随着接近该燃烧室而通路截面积变大的连接部分;以及连接于所述连接部分的所述进气的流入方向上的上游端的上游部分,
在所述连接部分的所述进气的流入方向上的下游端设置有供进气门的伞部抵接的气门座,
在所述进气口的周面中的、内燃机输出轴的延伸方向上的两侧的部位中的至少一方的部位,设置有沿所述进气口的延伸方向延伸且跨越所述连接部分和所述上游部分的凹部。
2.根据权利要求1所述的内燃机,其中,
在将所述气缸盖的安装于气缸体的面设为安装面,将排气门的伞部的面朝所述燃烧室的面设为排气门底面,将所述进气门的伞部的面朝所述进气口的面设为口侧伞面,将以所述安装面为基准的、所述凹部的延伸方向的倾斜角度设为凹部角度ε,将所述口侧伞面中最靠近所述排气门的部分的、以所述安装面为基准的倾斜角度设为进气侧倾斜角度β,将所述排气门底面的、以所述安装面为基准的倾斜角度设为排气底面角度θ的情况下,
用所述凹部角度ε与所述进气侧倾斜角度β之和除以2所得的值ρ比0大,且为所述排气底面角度θ以下。
3.根据权利要求2所述的内燃机,其中,
在将所述进气口的周面中从最靠近排气用的气门座的部分沿所述进气口的延伸方向延伸的部位中的、以所述安装面为基准的倾斜角度设为进气口上壁面角度α的情况下,用所述进气口上壁面角度α与所述进气侧倾斜角度β之和除以2所得的值γ比0大、且为所述排气底面角度θ以下。
4.根据权利要求3所述的内燃机,其中,
所述进气口上壁面角度α与所述凹部角度ε之差的绝对值为10°以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的内燃机,其中,
所述凹部构成为随着从上游端趋向下游而逐渐变深,且下游端最深。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的内燃机,其中,
在所述连接部分中远离排气门的一侧的部位形成为相对于所述上游部分大致呈直角地连接的剥离壁。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110318862A (zh) * 2018-03-29 2019-10-11 本田技研工业株式会社 引导构件、发动机以及发动机的制造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6172193B2 (ja) * 2015-03-24 2017-08-02 マツダ株式会社 エンジンの吸気装置
JP6900932B2 (ja) * 2018-04-18 2021-07-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のシリンダヘッド
US12012910B2 (en) * 2021-07-27 2024-06-18 Textron Innovations Inc. Air-cooled, four-stroke aviation engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423300A (en) * 1992-02-28 1995-06-13 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
AT283U1 (de) * 1994-08-09 1995-07-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Verfahren zur herstellung von einlasskanaelen im zyylinderkopf einer brennkraftmaschine
WO2001057376A1 (en) * 2000-02-03 2001-08-09 Lotus Cars Limited Inlet passage for an internal combustion engine
JP2003214169A (ja) * 2002-01-18 2003-07-30 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置
JP2009007953A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸排気ポート
CN101523018A (zh) * 2006-10-02 2009-09-02 丰田自动车株式会社 内燃机

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2921571A (en) * 1954-07-31 1960-01-19 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Intake passage for internal combustion engines
US4207854A (en) * 1978-01-13 1980-06-17 Caterpillar Tractor Co. Inlet air passage for an engine
JPS5540277A (en) * 1978-09-18 1980-03-21 Toyota Motor Corp Intake device for internal combustion engine
US4302935A (en) * 1980-01-31 1981-12-01 Cousimano Robert D Adjustable (D)-port insert header for internal combustion engines
CA1197422A (en) * 1981-08-19 1985-12-03 Mikio Nakasima Intake device of an internal combustion engine
DE3141880A1 (de) * 1981-10-22 1983-05-11 Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm Einspritz-brennkraftmaschine, insbesondere diesel-brennkraftmaschine
KR950009261B1 (ko) * 1984-07-18 1995-08-18 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤 흡기 포오트 장치
JPH0326265Y2 (zh) * 1984-12-20 1991-06-06
US4606308A (en) * 1985-09-16 1986-08-19 General Motors Corporation Engine cylinder intake port
GB2242228A (en) * 1990-03-24 1991-09-25 Rover Group I.c engine charge swirl inlet arrangement
JP3014802B2 (ja) * 1991-05-14 2000-02-28 マツダ株式会社 エンジンの吸気構造
US5394845A (en) * 1991-10-15 1995-03-07 Mazda Motor Corporation Intake system for engine
JPH0814102A (ja) * 1994-06-27 1996-01-16 Mitsubishi Motors Corp 層状燃焼内燃機関
JPH08158938A (ja) * 1994-11-30 1996-06-18 Yamaha Motor Co Ltd エンジンのヘッドガスケット
JP2772767B2 (ja) * 1995-01-09 1998-07-09 本田技研工業株式会社 内燃機関における吸気ポート構造
US5558061A (en) * 1995-12-22 1996-09-24 General Motors Corporation Engine cylinder intake port
ATE217687T1 (de) * 1996-02-16 2002-06-15 Isuzu Motors Ltd Brennkraftmaschine mit mehreren einlassventilen pro zylinder
GB2332709A (en) * 1997-12-24 1999-06-30 Ford Global Tech Inc I.c. engine inlet port with flat wall portion
JP4022006B2 (ja) * 1998-06-09 2007-12-12 ヤンマー株式会社 内燃機関の吸気ポート形状
JP3523529B2 (ja) * 1999-06-15 2004-04-26 株式会社クボタ エンジンのダイレクト型吸気ポート、およびヘリカル型吸気ポート
JP3494284B2 (ja) * 1999-09-03 2004-02-09 本田技研工業株式会社 4ストロークサイクル内燃機関の吸気ポート構造
JP4318813B2 (ja) * 1999-09-05 2009-08-26 本田技研工業株式会社 内燃機関のシリンダヘッド構造
JP3807207B2 (ja) * 1999-12-24 2006-08-09 いすゞ自動車株式会社 多弁吸気式エンジン
US6799551B2 (en) * 2000-01-25 2004-10-05 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Direct injection type internal combustion engine
US6213090B1 (en) * 2000-04-24 2001-04-10 Saturn Corporation Engine cylinder head
AT5484U1 (de) * 2001-08-02 2002-07-25 Avl List Gmbh Zylinderkopf für eine brennkraftmaschine
JP4356329B2 (ja) * 2002-03-11 2009-11-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の吸気ポート
JP2004143954A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Suzuki Motor Corp 内燃機関の吸気ポート構造
JP3829818B2 (ja) * 2003-04-18 2006-10-04 日産自動車株式会社 内燃機関の吸気装置
JP4285149B2 (ja) 2003-08-19 2009-06-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP2007046457A (ja) * 2003-09-22 2007-02-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気ポートおよびその製造方法
JP4254464B2 (ja) * 2003-10-06 2009-04-15 トヨタ自動車株式会社 タンブル流形成用の吸気ポートを備えた内燃機関
JP2005120998A (ja) 2003-10-20 2005-05-12 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気ポート構造
JP2006070860A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の吸気ポート構造
JP4492556B2 (ja) * 2006-02-17 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の吸気ポート構造
JP5012245B2 (ja) * 2006-07-31 2012-08-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の吸気構造
US20100037840A1 (en) * 2006-10-02 2010-02-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
JP2008255860A (ja) 2007-04-03 2008-10-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気ポート
JP2012246885A (ja) * 2011-05-31 2012-12-13 Toyota Motor Corp 内燃機関のポート
EP2787208B1 (en) * 2013-04-05 2016-05-18 Fiat Group Automobiles S.p.A. Cylinder head for an internal-combustion engine with intake ducts having an air-deflecting projection
US9103277B1 (en) * 2014-07-03 2015-08-11 Daniel Sexton Gurney Moment-cancelling 4-stroke engine
JP2016041915A (ja) * 2014-08-18 2016-03-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP6327180B2 (ja) * 2015-03-12 2018-05-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423300A (en) * 1992-02-28 1995-06-13 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
AT283U1 (de) * 1994-08-09 1995-07-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Verfahren zur herstellung von einlasskanaelen im zyylinderkopf einer brennkraftmaschine
WO2001057376A1 (en) * 2000-02-03 2001-08-09 Lotus Cars Limited Inlet passage for an internal combustion engine
JP2003214169A (ja) * 2002-01-18 2003-07-30 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置
CN101523018A (zh) * 2006-10-02 2009-09-02 丰田自动车株式会社 内燃机
JP2009007953A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸排気ポート

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110318862A (zh) * 2018-03-29 2019-10-11 本田技研工业株式会社 引导构件、发动机以及发动机的制造方法

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JP6288014B2 (ja) 2018-03-07
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