CN110234861A - 内燃机的进气道结构 - Google Patents

Abstract

在发动机(1)中，第一进气道(6)的下游端部(61)在进气阀(16)打开时，以指向位于比阀杆(161)靠气缸轴(C)侧的部分的伞背(162a)、与和该伞背相向的顶面(51)之间的方式延伸。第一进气道(6)的下游端部(61)的第二进气道侧内壁面(61a)构成为：在与进气的流动方向垂直的剖视图中，相对于以左右翻转的方式使反第二进气道侧内壁面(61b)翻转到第二进气道(7)侧而得到的形状而言，随着从排气侧朝向进气侧，以远离第二进气道(7)的方式弯曲。

Description

内燃机的进气道结构

技术领域

本文公开的技术涉及一种内燃机的进气道结构。

背景技术

在专利文献1中，作为内燃机的进气道结构之一例，公开了所谓的翻滚道形状。具体而言，在专利文献1中，进气道的下游端部在进气阀打开时，以指向该进气阀的位于比阀杆靠燃烧室的内侧的部分的伞背、与和该伞背相向的燃烧室的顶面之间的方式延伸。根据这样的结构，在进气流入到燃烧室中时，能够提高由该进气生成的滚流、尤其是正滚流的强度。

专利文献1：日本公开专利公报特开2007-46457号公报

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

近年来，为了提高内燃机的热效率，要求提高混合气的燃烧速度。为了满足这样的要求，例如，如所述专利文献1那样有时将进气道设为翻滚道形状。在该情况下，在进气冲程期间，在燃烧室中就会产生强烈的滚流，因此进气的紊流强度变高，进而能够提高燃烧速度。

另外，通常针对一个气缸设置有两个进气道。于是，为了充分地提高滚流的强度，就想到将两个进气道均设为翻滚道形状。

但是，即便在设为翻滚道形状的情况下，也并不是从进气道流入到燃烧室中的进气全部成为滚流。即，进气流沿着进气阀的伞背向燃烧室中流入，因此还可能生成沿着气缸的内周面的涡流。

因此，例如当为了提高滚流的强度而提高进气的流入速度时，不仅滚流的强度提高，涡流的强度也提高。两个进气道在沿气缸轴方向观看时，通常在夹着内燃机输出轴的两侧中的一侧，排列着设置在内燃机输出轴方向上。因此，当将两个进气道都设为翻滚道形状时，从一个进气道流入的漩涡成分与从另一个进气道流入的漩涡成分在夹着内燃机输出轴的另一侧发生碰撞。若两个漩涡成分互为反向且进气道形状大致相同，则它们的强度也大致相同，因此，当这样的漩涡成分彼此发生碰撞时，两个成分便汇合起来，其结果是，产生从所述另一侧朝向燃烧室的内侧流动的这种流动。这种流动随着漩涡成分的强度变高而趋向于变强，这种流动阻碍了滚流、尤其是正滚流，因此并不优选。

本文公开的技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：在将两个进气道设为翻滚道形状时，抑制因漩涡成分彼此碰撞而引起滚流的强度下降。

－用以解决技术问题的技术方案－

本文公开的技术涉及一种内燃机的进气道结构，其包括：气缸，其构成燃烧室；两个进气口，两个所述进气口分别在所述燃烧室的顶面敞口，并且当沿气缸轴方向观看该燃烧室时，在夹着内燃机输出轴的两侧中的一侧沿内燃机输出轴方向排列着布置；第一进气道，其与两个所述进气口中的一个进气口连接；第二进气道，其与两个所述进气口中的另一个进气口连接，并且与所述第一进气道排列着布置在内燃机输出轴方向上；以及进气阀，在所述第一进气道及所述第二进气道中分别设置有所述进气阀，并且所述进气阀构成为在大致相同的时刻将所述进气口打开、关闭。

所述进气阀具有：轴部，其沿上下方向进行往复运动；以及伞部，其与该轴部的下端部连接，并且构成为通过从所述燃烧室的内侧与所述进气口抵接而堵住该进气口，所述第一进气道的下游端部及所述第二进气道的下游端部分别在所对应的所述进气阀使所述进气口敞开时，在与内燃机输出轴垂直的剖视图中，以指向所述伞部的位于比所述轴部靠气缸轴侧的部分的伞背、与和该伞背相向的所述顶面之间的方式延伸。

而且，当在与气缸轴垂直的剖视图中将所述第一进气道的下游端部分为两个部分即第二进气道侧部分和反第二进气道侧部分时，在第二进气道侧部分的内壁面上形成有指向面，该指向面使沿着该内壁面流向所述燃烧室的气体流指向该燃烧室内的朝向反第二进气道侧的方向。

这里所说的“燃烧室”的含义并不限定于在活塞到达压缩上止点时所形成的空间。“燃烧室”的术语在广义上使用。

根据该结构，第一进气道及第二进气道都为翻滚道形状。例如，第一进气道的下游端部在进气阀使进气口敞开时，以指向进气阀的位于燃烧室的内侧的部分的伞背、与和该伞背相向的顶面之间的方式延伸。因此，从第一进气道流入的进气被引导着在该伞面与顶面之间流动。按照上述方式引入的进气在从隔着气缸轴而与进气阀相反的一侧的气缸内周面朝向纵向(气缸轴方向)的下侧流动之后，再朝着进气阀流向纵向的上侧。这样一来，流入到燃烧室的进气便生成绕平行于内燃机输出轴的中心轴旋转的旋流。因此，在燃烧室中，滚流的强度变高。第二进气道亦同。

这里，在第一进气道的下游端部的第二进气道侧部分的内壁面上形成有指向面，该指向面使沿着该内壁面流动的气体流指向燃烧室内的反第二进气道侧。因此，通过第一进气道的进气中的一部分就沿着这样的内壁面，在内燃机输出轴方向上被引导到第二进气道的相反侧。按照上述方式被引导的进气在向燃烧室中流入时，沿着气缸的内周面在横向(气缸的周向)上流动。这样一来，在燃烧室中，绕气缸轴旋转的旋流、即涡流的强度相对变高。

因此，虽然从第一进气道流入的进气的漩涡成分与从第二进气道流入的进气的漩涡成分互为反向，但是第一进气道的涡流的强度由于上述内壁面而增强。这样一来，由于破坏了两个漩涡成分间的强度平衡，因而在两者发生了碰撞时，能够抑制像流向燃烧室的内侧那样的流动产生。由此，能够抑制因漩涡成分彼此碰撞而引起滚流的强度下降。

另外，也可以是：所述指向面在与从所述第一进气道的上游侧朝向下游侧的方向垂直的剖视图中，相对于以左右翻转的方式使反第二进气道侧部分的内壁面翻转到第二进气道侧而得到的形状而言，随着从夹着内燃机输出轴的另一侧朝向所述一侧，朝远离所述第二进气道的方向弯曲。

根据该结构，指向面以逐渐远离第二进气道的方式弯曲。因此，能够将通过第一进气道的进气中的一部分在内燃机输出轴方向上引导到第二进气道的相反侧。这样一来，有利于破坏两个漩涡成分间的强度平衡，进而有利于抑制滚流的强度下降。

另外，也可以是：所述第一进气道的第二进气道侧部分的内壁面形成为：沿着该内壁面在气体的流动方向上延伸的延长线朝向隔着内燃机输出轴而与两个所述进气口相反的一侧的区域。

根据该结构，通过第一进气道的进气沿着上述内壁面，在内燃机输出轴方向上被引导到第二进气道的相反侧，并且在与内燃机输出轴垂直的方向上被引导到第一进气口及第二进气口的相反侧。按照上述方式被引导的进气在向燃烧室中流入时，容易沿着气缸的内周面在横向上流动。这有利于抑制因漩涡成分彼此碰撞而引起滚流的强度下降。

另外，也可以是：当在与气缸轴垂直的剖视图中将所述第二进气道的下游端部分为两个部分即第一进气道侧部分和反第一进气道侧部分时，在反第一进气道侧部分的内壁面上形成有第二指向面，该第二指向面使沿着该内壁面流向所述燃烧室的气体流指向该燃烧室内的朝向第一进气道侧的方向。

根据该结构，在第二进气道的下游端部的反第一进气道侧部分的内壁面上，形成有第二指向面，该第二指向面使沿着该内壁面流动的气体流指向燃烧室内的第一进气道侧。因此，通过第二进气道的进气中的一部分就沿着这样的内壁面，在内燃机输出轴方向上被引导到第一进气道侧。按照上述方式被引导的进气在向燃烧室中流入时，容易沿着气缸的内周面在纵向上流动，因此与容易在纵向上流动相应地能够减弱涡流的强度。通过提高第一进气道的涡流的强度，同时减弱第二进气道的涡流的强度，从而有利于破坏两个漩涡成分间的强度平衡，进而有利于抑制滚流的强度下降。

另外，也可以是：所述第二指向面在与从所述第二进气道的上游侧朝向下游侧的方向垂直的剖视图中，相对于以左右翻转的方式使第一进气道侧的内壁面翻转到反第一进气道侧而得到的形状而言，随着从夹着内燃机输出轴的另一侧朝向所述一侧，朝接近所述第一进气道的方向弯曲。

根据该结构，第二指向面以逐渐接近第一进气道的方式弯曲。因此，能够沿着这样的内壁面，将通过第二进气道的进气中的一部分在内燃机输出轴方向上引导到第一进气道侧。这样一来，有利于破坏两个漩涡成分间的强度平衡，进而有利于抑制滚流的强度下降。

另外，也可以是：所述第一进气道的中心轴随着从所述第一进气道的上游侧朝向下游侧而朝远离所述第二进气道的方向延伸。

根据该结构，有利于相对提高第一进气道的涡流的强度，进而有利于抑制因漩涡成分彼此碰撞而引起滚流的强度下降。

另外，也可以是：所述内燃机包括向所述燃烧室中供给燃料的燃料喷射阀，所述燃料喷射阀以面向所述燃烧室内的方式布置在所述燃烧室的顶面的中央部。

另外，也可以是：所述燃烧室的顶面包括进气侧倾斜面和排气侧倾斜面，在与内燃机输出轴垂直的剖视图中，所述进气侧倾斜面从所述燃烧室的一侧朝向气缸轴向上倾斜，且布置有两个所述进气口，所述排气侧倾斜面从所述燃烧室的另一侧朝向气缸轴向上倾斜。

根据该结构，燃烧室的顶面为所谓的屋脊形状。迄今为止，一般通过将屋脊形状的顶面与翻滚道形状的进气道组合起来，从而沿着排气侧倾斜面引导从进气道流入的进气。这样做，有利于促进纵向上的进气流动，进而有利于提高滚流的强度。

但是，近年来，为了提高内燃机的压缩比而进行了降低屋脊的顶面等的尝试。尤其是当降低屋脊的顶面时，顶面就从屋脊形状而变化为接近于平坦形状，因而排气侧倾斜面的坡度变小。当排气侧倾斜面的坡度变小时，流入到燃烧室中的进气难以沿着排气侧倾斜面流动，其结果是，在燃烧室的顶面与气缸的内周面相交的角部附近的空间，形成了进气流动比其他空间相对较弱的死区容积。

死区容积对滚流来说作为减弱其强度的阻力发挥作用，因此是不利的。在上述阻力发挥作用时，作为用于充分确保滚流强度的方法，能够想到例如缩小进气道的下游端部的直径，来提高从进气道向燃烧室中流入的进气的流入速度的方法。但是，当提高进气的流入速度时，就有可能因漩涡成分彼此碰撞而引起滚流的强度下降。

从能够抑制上述强度下降这一点来看，当使屋脊形状的顶面、尤其是该屋脊形成得较低时，所述结构尤为有效。这有利于提高混合气的燃烧速度，且有利于谋求发动机的高压缩化。

－发明的效果－

如以上说明的那样，根据所述内燃机的进气道结构，通过破坏两个漩涡成分间的强度平衡，而能够抑制因漩涡成分彼此碰撞而引起滚流的强度下降。

附图说明

图1是示出发动机的俯视图。

图2是示出燃烧室的简要结构的纵向剖视图。

图3是示出燃烧室的顶面的图。

图4是示出进气阀使进气口敞开后的状态的说明图。

图5是从进气侧朝着排气侧观看进气道的轮廓所得到的图。

图6是进气道的D1-D1剖视图。

图7是进气道的D2-D2剖视图。

图8是进气道的D3-D3剖视图。

图9是示出进气道的轮廓的横向剖视图。

图10是示出比较例的进气道结构的与图9相对应的图。

图11是对应用了比较例的进气道结构时与应用了本实施方式所涉及的进气道结构时形成在燃烧室中的进气流中的尤其是其漩涡成分进行比较后示出的说明图。

图12是对应用了比较例的进气道结构时与应用了本实施方式所涉及的进气道结构时形成在燃烧室中的整个进气流进行比较后示出的说明图。

具体实施方式

下面，根据附图对内燃机的进气道结构的实施方式详细进行说明。需要说明的是，以下的说明为举例说明。图1是示出应用了本文公开的内燃机的进气道结构的发动机的图。另外，图2是示出燃烧室的简要结构的纵向剖视图，图3是示出燃烧室的顶面的图。

需要说明的是，在以下的说明中，“进气侧”是图1、图2及图3中的纸面右侧。另外，“排气侧”是图1、图2及图3中的纸面左侧。以下，有时将从进气侧朝向排气侧的方向及从排气侧朝向进气侧的方向分别称为“进气排气方向”。在其他图中，也将与它们对应的方向称为“进气侧”、“排气侧”及“进气排气方向”。

如图1所示，发动机1是串联设置有四个缸(气缸)2的内燃机。具体而言，本实施方式所涉及的发动机1是直列四缸四冲程式内燃机，其构成为直喷式汽油发动机。

(发动机的简要结构)

如图2所示，发动机1具备缸体12和置于缸体12上的缸盖13。在缸体12的内部形成有四个缸2(图2中仅示出一个缸)。

返回图1，四个缸2排列在曲轴(未图示)的中心轴(以下，称为“内燃机输出轴”)O方向上。四个缸2分别形成为圆筒状，各个缸2的中心轴(以下称为“气缸轴”)C以相互平行且与内燃机输出轴O方向垂直的方式延伸。以下，对四个缸2中的一个缸的结构进行说明。

活塞3被插入到各个缸2内，且活塞3滑动自如。活塞3经由连杆(未图示)与曲轴连结。

在活塞3的上表面形成有空腔31。空腔31从活塞3的上表面凹陷下去。当活塞3位于压缩上止点附近时，空腔31与后述的燃料喷射阀21相向。

活塞3与缸2及缸盖13一起构成燃烧室5。在此，“燃烧室”的含义并不限定于活塞3到达压缩上止点时形成的空间。“燃烧室”的术语有时在广义上使用。即，“燃烧室”与活塞3的位置无关，有时是指由活塞3、缸2及缸盖13形成的空间。

燃烧室5的顶面51为所谓的屋脊形状，其由缸盖13的下表面构成。具体而言，顶面51包括进气侧倾斜面131和排气侧倾斜面132，当从内燃机输出轴O方向观看燃烧室5时，进气侧倾斜面131从进气侧朝着气缸轴C向上倾斜，排气侧倾斜面132从排气侧朝着气缸轴C向上倾斜。

为了提高几何压缩比，本实施方式所涉及的发动机1构成为燃烧室5的顶面51较低。顶面51的屋脊形状接近于平坦形状。

在燃烧室5的顶面51上分别开设有第一进气口511及第二进气口512。如图3所示，在沿气缸轴C方向观看燃烧室5时，在夹着内燃机输出轴O的进气侧(具体而言为进气侧倾斜面131)沿内燃机输出轴O方向排列着布置有第一进气口511及第二进气口512。在第一进气口511及第二进气口512的周缘部分别布置有呈环状的阀座52。

在燃烧室5的顶面51上，除了第一进气口511及第二进气口512之外，还开设有两个排气口513、514。如图3所示，在沿气缸轴C方向观看燃烧室5时，在夹着内燃机输出轴O的排气侧(具体而言为排气侧倾斜面132)沿内燃机输出轴O方向排列着布置有两个排气口513、514。

在缸盖13的进气侧部分，针对一个缸2而形成有两个进气道6、7。两个进气道6、7分别从进气侧朝着燃烧室5延伸，并构成为使进气歧管内的进气通路(未图示)与燃烧室5连通。通过进气通路后的进气经由进气道6、7被吸入到燃烧室5中。

具体而言，两个进气道6、7具有：与第一进气口511连接的第一进气道6；以及与第二进气口512连接且沿内燃机输出轴O方向与第一进气道6排列着布置的第二进气道7。

第一进气道6经由第一进气口511与燃烧室5连通。在第一进气道6中布置有第一进气阀(以下称为“第一阀”)16。第一阀16构成为由未图示的气门机构(例如DOHC式机构)驱动，并通过进行上下往复运动而将第一进气口511打开、关闭。

详细而言，第一阀16构成为所谓的提升阀。具体而言，第一阀16具有：阀杆(轴部)161，其进行上下往复运动；以及阀头162(伞部)，其与阀杆161的下端部连接，且构成为从燃烧室5的内侧(内部)与第一进气口511抵接，由此从燃烧室5中堵住该第一进气口511。

阀杆161插入到圆筒状的阀引导件(未图示)中，并沿轴向上下移动。阀杆161的下端部与阀头162的伞背162a连接。另一方面，阀杆161的上端部与上述气门机构连结。

阀头162通过其伞背162a与第一进气口511的阀座52紧贴起来，从而从燃烧室5的内部堵住第一进气口511。当第一阀16从该状态向下侧移动时，伞背162a与阀座52分离开，第一进气口511敞开。此时，根据伞背162a与阀座52之间的间隔(所谓的阀升程量)，来调节从第一进气道6向燃烧室5中流入的进气的流量。

同样，第二进气道7经由第二进气口512与燃烧室5连通。在第二进气道7中布置有第二进气阀(以下称为“第二阀”)17。第二阀17通过进行上下往复运动而将第二进气口512打开、关闭。

与第一阀16相同，第二阀17包括作为轴部的阀杆171和作为伞部的阀头172。阀杆171的下端部与阀头172的伞背172a连接。

需要说明的是，本实施方式所涉及的第一进气道6及第二进气道7都为所谓的翻滚道形状。即，第一进气道6及第二进气道7分别构成为使流入到燃烧室5中的进气在燃烧室5中生成滚流。关于各进气道6、7的详细情况在后面叙述。

另外，第一阀16和第二阀17在大致相同的时刻打开、关闭各自所对应的进气口511、512。例如，在第一阀16使第一进气口511敞开时，第二阀17也在与其大致相同的时刻使第二进气口512敞开。因此，经由第一进气道6流入到燃烧室5中的进气与经由第二进气道7流入到燃烧室5中的进气在大致相同的时刻在燃烧室5中生成滚流。

另一方面，在缸盖13的排气侧部分，针对一个缸2而形成有两个排气道8、9。两个排气道8、9分别从排气侧朝着燃烧室5延伸，并构成为使燃烧室5与排气歧管内的排气通路(未图示)连通。从燃烧室5排出的气体经由排气道8、9向排气通路流入。

两个排气道8、9中的一个排气道8经由排气口513与燃烧室5连通。在该排气道8中布置有将排气口513打开、关闭的排气阀18。同样地，另一个排气道9经由排气口514与燃烧室5连通。在该排气道9中布置有将排气口514打开、关闭的排气阀19。

另外，在缸盖13上，为每个缸2都设置有向燃烧室5中供给燃料的燃料喷射阀21和对燃烧室5中的混合气进行点火的火花塞22。

燃料喷射阀21设置于顶面51的大致中央部(具体而言，为进气侧倾斜面131与排气侧倾斜面132相交的屋脊的棱线)，并布置成其喷射轴心沿着气缸轴C延伸。燃料喷射阀21布置成其喷射口面向燃烧室5内，且构成为向燃烧室5中直接喷射燃料。

火花塞22布置在夹着气缸轴C的进气侧，并位于第一进气道6与第二进气道7之间。如图3所示，第一进气道6、火花塞22及第二进气道7沿着内燃机输出轴O方向依次排列，火花塞22设置在顶面51上的内燃机输出轴O方向的大致中央。火花塞22随着从上方朝向下方而朝接近气缸轴C的方向倾斜。如图3所示，火花塞22的电极面向燃烧室5中，并且位于燃烧室5的顶面51的附近。

需要说明的是，当在两个进气道6、7之间布置有火花塞22的情况下，第一进气道6与第二进气道7之间的距离Di增长，该距离Di的增长量等于火花塞22在内燃机输出轴O方向上的尺寸。因此，该距离Di比两个排气道8、9之间的距离De长。

另外，如图3所示，燃料喷射阀21及火花塞22排列着布置在与内燃机输出轴O垂直的进气排气方向上。

当这样构成的发动机1运转时，通过进气通路后的进气经由进气道6、7向燃烧室5中流入。这样一来，在燃烧室5中就形成有与进气道6、7的形态相应的进气流。例如在压缩上止点附近对在燃烧室5中流动的进气喷射燃料时，便形成进气与燃料的混合气。然后，在对混合气进行点火时，以规定的燃烧速度进行燃烧，从而得到动力。在燃烧速度较高时，此时的热效率比在燃烧速度较低时大。燃烧速度随着与进气流相关的状态变量中尤其是进气的紊流强度的提高而提高。

即，通过提高进气的紊流强度，而能够提高发动机1的热效率。而且，通过提高进气的紊流强度，也能够提高混合气的均匀性。如上所述，本实施方式所涉及的进气道6、7为翻滚道形状。这样一来，就能够谋求进气的高翻滚化，进而能够提高紊流强度。

(进气道的结构)

以下，针对第一进气道6和第二进气道7的结构的共同点进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，“下游”表示进气的流动方向的下游。同样地，“上游”表示进气的流动方向的上游。

图4是示出第一阀16使第一进气口511敞开后的状态的说明图。

进气道6、7分别形成为近似圆筒状。

而且，当将进气道6、7分为上游侧部分和下游侧部分这两部分时的上游侧部分构成为：在沿气缸轴C方向观看时，如图1所示，为了得到较强的滚流，所述上游侧部分实质上与气缸轴C及内燃机输出轴O都垂直，并且为了降低管路阻力，该上游侧部分沿着从进气侧朝向气缸轴C的方向(即，进气排气方向中从进气侧朝向排气侧的方向)呈大致直线状延伸。

另一方面，进气道6、7的下游侧部分在与内燃机输出轴O垂直的剖视图中相对于气缸轴C倾斜。具体而言，如图4所示，当沿内燃机输出轴O方向观看发动机1时，第一进气道6的下游端部61随着从进气侧接近气缸轴C，而从与燃烧室5分离的上方位置朝着下侧(气缸轴C方向上的燃烧室5侧)延伸，且与顶面51的第一进气口511相连。第二进气道7的下游端部71亦同。

在此，在与该第一进气道6对应的进气阀即第一阀16使第一进气口511敞开时(至少，第一阀16的阀升程量成为最大量时)，第一进气道6的下游端部61、尤其是下游端部61的下半部在与内燃机输出轴O垂直的剖视图中，以指向该阀头162的位于比阀杆161靠气缸轴C侧的部分的伞背162a、与和该伞背162a相向的顶面51之间的形态延伸(参照图4中的箭头a1～a2)。

若按照上述方式构成，则在第一阀16使第一进气口511敞开时，从第一进气道6流入到燃烧室5中的进气就被引导着在伞背162a与和其相向的顶面51之间流动。像这样导入的进气从隔着气缸轴C与第一阀16相反的一侧(即，排气侧)的缸2内周面朝着纵向(气缸轴C方向)的下侧流动之后，再朝着进气阀16向纵向的上侧流动。这样一来，流入到燃烧室5中的进气就生成绕平行于内燃机输出轴O的中心轴旋转的旋流。因此，在燃烧室5中，滚流的强度提高。第二进气道亦同。上述结构对于第二进气道7来说也是同样的。第二进气道7的下游端部71也构成为提高滚流的强度。

另外，各进气道6、7的下游端部61、71随着从各进气道6、7的上游侧朝向下游侧而逐渐缩径。通过缩小各进气道6、7的直径，而使得从各进气道6、7向燃烧室5中流入的进气的流入速度提高。由此，能够进一步提高滚流的强度。

接着，对第一进气道6所特有的结构进行说明。

图5是从进气侧朝向排气侧观看进气道6、7的轮廓时示出的图。图5是将进气道6、7的形状抽出而绘制的图。这相当于铸造缸盖13时的型芯的形状。另外，图6是进气道6、7的D1-D1剖视图。同样，图7是进气道6、7的D2-D2剖视图，图8是进气道6、7的D3-D3剖视图。而且，图9是示出进气道6、7的轮廓的横截面(具体而言，为图4的D4-D4截面)图。与图6相同，图9也相当于铸造缸盖13时的型芯的形状。

当沿气缸轴C方向观看时将第一进气道6的下游端部61分为第二进气道7侧(纸面左侧)部分和反第二进气道7侧(纸面右侧)部分这两个部分的情况下，该反第二进气道7侧部分的内壁面(以下称为“反第二进气道侧内壁面”)61b形成为图9所示的半方筒状。反第二进气道侧内壁面61b的右侧面(在图6的纸面右侧沿上下方向延伸的面)与底面呈近似直角地相交。

另外，与上文所述的上游侧部分相同，第一进气道6的反第二进气道侧内壁面61b呈近似直线状延伸。即，如图6～图8所示，在与气缸轴C垂直的剖视图中，反第二进气道侧内壁面61b随着从第一进气道6的上游侧朝向下游侧，而与内燃机输出轴O近似垂直地延伸。

相对于此，在第一进气道6的下游端部61的第二进气道7侧部分的内壁面(以下称为“第二进气道侧内壁面”)61a，形成有第一指向面(指向面)62，该第一指向面62使沿着该内壁面61a朝燃烧室5流动的进气流指向该燃烧室5内的朝向反第二进气道7侧的方向。

在此，如图9所示，当将燃烧室5内的空间在内燃机输出轴O方向上分为反第二进气道7侧(第一进气道6侧)空间与反第一进气道6侧(第二进气道7侧)空间这两个空间时，“燃烧室5内的朝向反第二进气道7侧的方向”等同于从反第一进气道6侧空间朝向反第二进气道7侧空间的方向。

详细而言，第二进气道侧内壁面61a构成为：在与从第一进气道6的上游侧朝向下游侧的方向垂直的剖视图中，相对于以左右翻转的方式使反第二进气道7侧内壁面61b翻转到第二进气道7侧而得到的形状(参照双点划线)而言，该第二进气道侧内壁面61a随着从排气侧(夹着内燃机输出轴O的另一侧)朝向进气侧(一侧)，以与第二进气道7逐渐分离的方式弯曲。按照上述方式产生了弯曲的部分构成第一指向面62。

更详细而言，如图6～图9所示，在第一进气道6中，第二进气道侧内壁面61a在从其左半部到下半部的范围产生弯曲。在图9所示的剖视图中，第二进气道侧内壁面61a形成为相对于进气排气方向倾斜地弯曲的曲面。第二进气道侧内壁面61a的曲率比反第二进气道侧内壁面61b的曲率小，该第二进气道侧内壁面61a相对平缓地弯曲。

另外，如图6所示，第一进气道6的下游端部61的中心轴Ci随着从第一进气道6的上游侧朝向下游侧而朝远离第二进气道7的方向延伸。具体而言，在沿气缸轴C方向观看发动机1时，该中心轴Ci相对于进气排气方向中从进气侧朝向排气侧的这一方向，倾斜了规定的倾斜角θi。倾斜角θi为锐角。按照上述方式产生倾斜的结果是，如图6中的箭头a3所示，第二进气道侧内壁面61a随着从第一进气道6的上游侧朝向下游侧而朝远离第二进气道7的方向延伸。

而且，如图6所示，在第一进气道6中，第二进气道侧内壁面61a形成为：沿着该内壁面61a在进气的流动方向上延伸的延长线L1朝向隔着内燃机输出轴O与第一进气口511及第二进气口512相反的一侧的区域(即，排气侧区域)。

接着，对第二进气道7所特有的结构进行说明。

当将第二进气道7的下游端部71分为第一进气道6侧(纸面右侧)部分和反第一进气道6侧(纸面左侧)部分这两个部分时，第一进气道6侧部分的内壁面(以下称为“第一进气道侧内壁面”)71b形成为图9所示的半方筒状。第一进气道侧内壁面71b的右侧面与底面呈近似直角地相交，其曲率至少大于第一进气道6的第二进气道侧内壁面61a的曲率。

另外，与上文所述的上游侧部分相同，第二进气道7的第一进气道侧内壁面71b呈近似直线状延伸。即，如图6～图8所示，在与气缸轴C垂直的剖视图中，第一进气道侧内壁面71b随着从第二进气道7的上游侧朝向下游侧而与内燃机输出轴O近似垂直地延伸。

相对于此，在第二进气道7的下游端部71的反第一进气道6侧部分的内壁面(以下称为“反第一进气道侧内壁面”)71a，形成有第二指向面72，该第二指向面72使沿着该内壁面71a朝燃烧室5流动的进气流指向该燃烧室5内的朝向第一进气道6侧的方向。

在此，“燃烧室5内的朝向第一进气道6侧的方向”等同于上述的“燃烧室5内的朝向反第二进气道7侧的方向”。

详细而言，反第一进气道侧内壁面71a构成为：在与从第二进气道7的上游侧朝向下游侧的方向垂直的剖视图中，相对于以左右翻转的方式使第一进气道侧内壁面71b翻转到反第一进气道6侧而得到的形状(参照双点划线)而言，该反第一进气道侧内壁面71a随着从排气侧(夹着内燃机输出轴O的另一侧)朝向进气侧(一侧)，以逐渐接近第一进气道6的方式弯曲。按照上述方式产生了弯曲的部分构成第二指向面72。

更详细而言，如图6～图9所示，在第二进气道7中，反第一进气道侧内壁面71a在从该内壁面71a的左半部到下半部的范围产生弯曲。在图9所示的剖视图中，反第一进气道侧内壁面71a形成为相对于进气排气方向倾斜地弯曲的曲面。反第一进气道侧内壁面71a的曲率比第一进气道侧内壁面71b的曲率小，该反第一进气道侧内壁面71a相对平缓地弯曲。

而且，在第二进气道7中，如图6中的箭头a4所示，反第一进气道侧内壁面71a随着从第二进气道7的上游侧朝向下游侧而朝接近第一进气道6的方向延伸。

详细而言，反第一进气道侧内壁面71a形成为：在与气缸轴C垂直的剖视图中，沿着该内壁面71a在进气(气体)的流动方向上延伸的延长线L2与中央线LC相交，该中央线LC为与内燃机输出轴O垂直且通过火花塞22的直线(在本实施方式中，是与进气排气方向平行且通过气缸轴C的直线)。延长线L2与中央线LC在燃烧室5的内部相交。

(燃烧室内的进气流动)

以下，针对在实施了本实施方式所涉及的内燃机的进气道结构时形成在燃烧室5中的进气的流动情况进行说明。图10是示出比较例的进气道结构的与图9对应的图。这里，图10所示的进气道结构与本实施方式所涉及的进气道结构的不同之处在于：不包括第一进气道6的第二进气道侧内壁面61a及第二进气道7的反第一进气道侧内壁面71a那样的特征性结构(具体而言，未形成与第一指向面62及第二指向面72对应的部分)。具体而言，比较例的第一进气道1006构成为近似方筒状。即，比较例的第一进气道1006的第二进气道1007侧部分的内壁面1061a与反第二进气道1007侧部分的内壁面1061b同样地形成为半方筒状。比较例的第二进气道1007的内壁面1071a、1071b亦同。

另外，图11是对实施了比较例的进气道结构时(参照左图)与实施了本实施方式所涉及的进气道结构时(参照右图)形成在燃烧室中的进气流中的尤其是漩涡成分进行比较后示出的说明图。另外，图12是对应用了比较例的进气道结构时与应用了本实施方式所涉及的进气道结构时形成在燃烧室中的整个进气流进行比较后示出的说明图。在图12中，燃烧室5中所示的各箭头表示进气的流动方向。

进气道6、7为翻滚道形状。而且，如上所述，燃烧室5的顶面51为屋脊形状。迄今为止，一般构成为通过将屋脊形状的顶面51与翻滚道形状的进气道6、7组合起来，从而沿着排气侧倾斜面132引导从进气道流入的进气。这样做，有利于促进纵向上的进气流动，进而有利于提高滚流的强度。

但是，如上所述，顶面51低，并接近于平坦形状。具体而言，排气侧倾斜面132相对于缸2的上缘所成的倾斜角小于进气道6、7的中心轴相对于缸2的上缘所成的倾斜角。这样一来，当排气侧倾斜面132的坡度变小时，流入到燃烧室5中的进气难以沿着排气侧倾斜面132流动。其结果是，在燃烧室5的顶面51与缸2的内周面相交的角部附近的空间，形成有进气流动比其他空间相对较弱的死区容积(参照图11～图12的区域R1)。

死区容积对于滚流来说作为减弱其强度的阻力发挥作用，因此是不利的。在上述阻力发挥作用时，作为用于充分确保滚流强度的方法，能够想到如本实施方式那样缩小进气道6、7的下游端部61、71的直径，来提高从进气道6、7向燃烧室5中流入的进气的流入速度的方法。

但是，当提高进气的流入速度时，不仅滚流的强度变高，进气流所含的漩涡成分的强度也变高。在图10所示的比较例的情况下，从第一进气道1006流入的进气的漩涡成分F1与从第二进气道1007流入的进气的漩涡成分F2在燃烧室5内互为反向地流动，因此漩涡成分F1、F2彼此之间在死区容积发生碰撞。在该情况下，若两个漩涡成分F1、F2的强度大致相同，则如图12的区域R1所示，两个成分汇合起来，其结果是，沿着缸2的周向的进气流被转换成从排气侧朝向燃烧室5的内侧流入的进气流。就上述从排气侧朝向燃烧室5的内侧流入的进气流而言，只要两个漩涡成分F1、F2的强度保持大致相同，则该进气流就会随着各成分F1、F2的强度变高而趋向于变强，从而阻碍滚流、尤其是正滚流，因此是不优选的。

然而，在本实施方式所涉及的第一进气道6中，设置有如上述那样构成的第二进气道侧内壁面61a。在该第二进气道侧内壁面61a形成有第一指向面62，该第一指向面62使沿着该内壁面61a流动的进气流指向燃烧室5内的反第二进气道7侧。因此，通过第一进气道6的进气中的一部分就沿着这样的内壁面61a，在内燃机输出轴O方向上被引导到燃烧室5内部的第二进气道7的相反侧。按照上述方式被引导的进气在向燃烧室5中流入时，沿着缸2的内周面在横向上流动。这样一来，在燃烧室5中，绕气缸轴C的旋流、即涡流的强度相对变高。

因此，虽然从第一进气道6流入的进气的漩涡成分F3与从第二进气道7流入的进气的漩涡成分F4互为反向，但如图11的右图所示，第一进气道6的漩涡成分F3由于上述内壁面61a而增强。这样一来，由于破坏了两个漩涡成分F3、F4间的强度平衡，因而在两者发生了碰撞时，强度相对较高的漩涡成分F3的流动就会克服强度比其低的漩涡成分F4。这样一来，就形成了沿着强度较高的漩涡成分F3的流动方向的涡流，从而能够抑制像流向燃烧室5的内侧那样的流动产生(参照图12的右图)。因此，能够抑制因漩涡成分彼此碰撞而引起滚流的强度下降。

另外，第二进气道侧内壁面61a形成为从该内壁面61a延伸的延长线L1隔着内燃机输出轴O朝向排气侧区域。因此，通过第一进气道6的进气沿着第二进气道侧内壁面61a，在内燃机输出轴O方向上被引导到第二进气道7的相反侧，并且在进气排气方向上被引导到第一进气口511及第二进气口512的相反侧。按照上述方式被引导的进气在向燃烧室5中流入时，容易沿着缸2的内周面在横向上流动。这有利于抑制因漩涡成分彼此碰撞而引起滚流的强度下降。

另一方面，在第二进气道7形成有如上述那样构成的反第一进气道侧内壁面71a。在该反第一进气道侧内壁面71a形成有第二指向面72，该第二指向面72使沿着该内壁面71a流动的进气流指向燃烧室5内的第一进气道6侧。因此，通过第二进气道7的进气中的一部分沿着这样的内壁面71a，在内燃机输出轴O方向上被引导到第一进气道6侧。按照上述方式被引导的进气在流向燃烧室5的内侧之后，与缸2的内周面近似垂直地发生了碰撞，其结果是，容易沿纵向流动。与容易沿纵向流动相应地能够减弱涡流的强度。通过提高第一进气道6的涡流的强度，同时减弱第二进气道7的涡流的强度，从而有利于破坏两个漩涡成分间的强度平衡，进而有利于抑制滚流的强度下降。

另外，第一进气道6的中心轴Ci随着从第一进气道6的上游侧朝向下游侧而朝远离第二进气道7的方向延伸。由此，有利于相对提高第一进气道6的涡流的强度，进而有利于抑制因漩涡成分彼此碰撞而引起滚流的强度下降。

另外，从能够抑制滚流的强度下降这一点来看，当使屋脊形状的顶面、尤其是该屋脊形成得较低时，所述结构尤为有效。这有利于提高混合气的燃烧速度，且有利于谋求发动机1的高压缩化。

《其他实施方式》

所述实施方式也可以采用以下所示的结构。

所述结构仅为一个示例而已，并不局限于此。例如，在所述实施方式中，在第二进气道7中，对反第一进气道侧内壁面71a的结构进行了改进，但这种结构并不是必须的。与第一进气道侧内壁面71b相同，反第一进气道侧内壁面71a也可以为半方筒状。

另外，在第一进气道6中，第二进气道侧内壁面61a形成为平缓弯曲的曲面，但不局限于该结构。第二进气道侧内壁面61a也可以形成为相对于进气排气方向倾斜的平面。

－符号说明－

1 发动机(内燃机)

2 缸(气缸)

5 燃烧室

51 顶面

511 第一进气口(进气口)

512 第二进气口(进气口)

6 第一进气道

61 第一进气道的下游端部

61a 第二进气道侧部分的内壁面

61b 反第二进气道侧部分的内壁面

62 第一指向面(指向面)

7 第二进气道

71 第二进气道的下游端部

71a 反第一进气道侧部分的内壁面

71b 第一进气道侧部分的内壁面

72 第二指向面

13 缸盖

131 进气侧倾斜面

132 排气侧倾斜面

16 第一阀(进气阀)

161 阀杆(轴部)

162 阀头(伞部)

162a 伞背

17 第二阀(进气阀)

171 阀杆(轴部)

172 阀头(伞部)

172a 伞背

21 燃料喷射阀

Ci 中心轴

C 气缸轴

O 内燃机输出轴

Claims (8)

1.一种内燃机的进气道结构，其包括：

气缸，其构成燃烧室；

两个进气口，两个所述进气口分别在所述燃烧室的顶面敞口，并且当沿气缸轴方向观看该燃烧室时，在夹着内燃机输出轴的两侧中的一侧沿内燃机输出轴方向排列着布置；

第一进气道，其与两个所述进气口中的一个进气口连接；

第二进气道，其与两个所述进气口中的另一个进气口连接，并且与所述第一进气道排列着布置在内燃机输出轴方向上；以及

进气阀，在所述第一进气道及所述第二进气道中分别设置有所述进气阀，并且所述进气阀构成为在大致相同的时刻将所述进气口打开、关闭，

所述内燃机的进气道结构的特征在于：

所述进气阀具有轴部和伞部，所述轴部沿上下方向进行往复运动，所述伞部与该轴部的下端部连接，并且该伞部构成为通过从所述燃烧室的内侧与所述进气口抵接而堵住该进气口，

所述第一进气道的下游端部及所述第二进气道的下游端部分别在所对应的所述进气阀使所述进气口敞开时，在与内燃机输出轴垂直的剖视图中，以指向所述伞部的位于比所述轴部靠气缸轴侧的部分的伞背、与和该伞背相向的所述顶面之间的方式延伸，

当在与气缸轴垂直的剖视图中将所述第一进气道的下游端部分为两个部分即第二进气道侧部分和反第二进气道侧部分时，在第二进气道侧部分的内壁面上形成有指向面，该指向面使沿着该内壁面流向所述燃烧室的气体流指向该燃烧室内的朝向反第二进气道侧的方向。

2.根据权利要求1所述的内燃机的进气道结构，其特征在于：

所述指向面在与从所述第一进气道的上游侧朝向下游侧的方向垂直的剖视图中，相对于以左右翻转的方式使反第二进气道侧部分的内壁面翻转到第二进气道侧而得到的形状而言，随着从夹着内燃机输出轴的另一侧朝向所述一侧，朝远离所述第二进气道的方向弯曲。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的进气道结构，其特征在于：

所述第一进气道的第二进气道侧部分的内壁面形成为：沿着该内壁面在气体的流动方向上延伸的延长线朝向隔着内燃机输出轴而与两个所述进气口相反的一侧的区域。

4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的内燃机的进气道结构，其特征在于：

当在与气缸轴垂直的剖视图中将所述第二进气道的下游端部分为两个部分即第一进气道侧部分和反第一进气道侧部分时，在反第一进气道侧部分的内壁面上形成有第二指向面，该第二指向面使沿着该内壁面流向所述燃烧室的气体流指向该燃烧室内的朝向第一进气道侧的方向。

5.根据权利要求4所述的内燃机的进气道结构，其特征在于：

所述第二指向面在与从所述第二进气道的上游侧朝向下游侧的方向垂直的剖视图中，相对于以左右翻转的方式使第一进气道侧的内壁面翻转到反第一进气道侧而得到的形状而言，随着从夹着内燃机输出轴的另一侧朝向所述一侧，朝接近所述第一进气道的方向弯曲。

6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的内燃机的进气道结构，其特征在于：

所述第一进气道的中心轴随着从所述第一进气道的上游侧朝向下游侧而朝远离所述第二进气道的方向延伸。

7.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的内燃机的进气道结构，其特征在于：

所述内燃机包括向所述燃烧室中供给燃料的燃料喷射阀，

所述燃料喷射阀以面向所述燃烧室内的方式布置在所述燃烧室的顶面的中央部。

8.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的内燃机的进气道结构，其特征在于：

所述燃烧室的顶面包括进气侧倾斜面和排气侧倾斜面，在与内燃机输出轴垂直的剖视图中，所述进气侧倾斜面从所述燃烧室的一侧朝向气缸轴向上倾斜，且布置有两个所述进气口，所述排气侧倾斜面从所述燃烧室的另一侧朝向气缸轴向上倾斜。