JP2001140715A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの吸気装置において、インジェクタ
ホールによる吸気流速の低下を防止する。 【解決手段】 吸気ポート２の上部内壁にインジェクタ
ホール10を形成し、ボス部11に燃料インジェクタ９を取
付ける。吸気ポート２の上部内壁のインジェクタホール
10の上流部に、下流側に向かって徐々に隆起する断面形
状が略三角形の整流部12を形成する。吸気ポート２を流
れる吸気流は、整流部12に沿って流れ、その先端部12a
で円滑に剥離して、インジェクタホール10内に渦を発生
させないので、吸気抵抗の増大および縮流の発生を防止
することができる。これにより、吸気ポート２の上部の
吸気流速を高めて、燃焼室内に強いタンブル流を生成す
ることができるので、燃焼効率を向上させるとともに、
燃料の希薄化および高ＥＧＲ化を促進することができ、
燃費を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸気通路内に燃料
インジェクタのノズルを配置したエンジンの吸気装置の
改良に関するものである。

【０００２】自動車等に搭載される従来の燃料噴射装置
を備えた４サイクルエンジンの吸気装置の一例につい
て、図18および図19を参照して説明する。図18および図
19に概略的に示すように、当該エンジンは、４バルブ形
式であって、そのシリンダヘッド部１には、各シリンダ
毎に、それぞれ２つに分岐した吸気ポート２（吸気通
路）および排気ポート３（図19にのみ図示する）がクロ
スフロー形式で配置されて、ペントルーフ型の燃焼室４
に連通されており、燃焼室４内のこれらの吸排気ポート
２，３の４つの開口部の中央に点火プラグ５（図19にの
み図示する）が配置されている。なお、図18中、符号６
はシリンダ、７はピストン、８は吸気バルブを示す。

【０００３】吸気ポート２の分岐部の上流側の上部内壁
には、燃料インジェクタ９を装着するためのインジェク
タホール10（凹所）が形成されており、インジェクタホ
ール10によって形成されたボス部11の取付孔11に、燃料
インジェクタ９が取付けられて、そのノズルが吸気バル
ブ８へ向けて指向されている。そして、吸気流量、スロ
ットル開度、エンジン回転速度等のエンジンの運転状態
に応じて、所定量の燃料を所定のタイミングで吸気ポー
ト２内へ噴射して混合気を生成するようになっている。
また、ピストン７のシリンダ６内におけるストロークに
よって生じる負圧および吸気バルブ８の開弁によってシ
リンダ６内に導入された吸気流がタンブル流Ｔを生成す
ることによって、燃焼を促進して燃焼効率を向上させる
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のエンジンの
吸気装置では、次のような問題があった。吸気ポート２
には、インジェクタホール10が形成されているため、吸
気ポート２の上部内壁に沿って流れる吸気流がインジェ
クタホール10のボス部11の角部11a で剥離する際、イン
ジェクタホール内に渦Ｗが発生し、吸気抵抗が増大す
る。また、この剥離した吸気流がインジェクタホール10
の下流側の吸気ポート２の内壁に付着することにより、
縮流が生じて吸気流速が低下する。このため、燃焼室内
の混合気の流動が低下して燃焼が不安定になる。ここ
で、燃焼室４内に強いタンブル流Ｔを生成するために
は、吸気ポート２の上部側の吸気流速が大きいことが望
まれるが、インジェクタホール10によってその流速が低
下するため、強いタンブル流Ｔを得ることができないと
いう問題があった。

【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、インジェクタホールによる吸気流速の低下を防
止することができるエンジンの吸気装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、吸気通路の内壁に凹所を形成
し、該凹所内に燃料インジェクタのノズルを配置したエ
ンジンの吸気装置において、前記吸気通路の内壁の前記
凹所の上流部を隆起させて整流部を形成したことを特徴
とする。

【０００７】このように構成したことにより、整流部に
よって吸気流が吸気通路の内壁から円滑に剥離されて、
凹所内にうずが発生しにくくなる。

【０００８】請求項２の発明は、上記請求項１の構成に
おいて、前記整流部は、その両側部が前記凹所の縁部に
沿って延ばされていることを特徴とする。

【０００９】このように構成したことにより、吸気流
は、整流部の両側部に沿って円滑に流れるので、凹所内
のうずの発生が防止される。

【００１０】請求項３の発明は、上記請求項１または２
の構成において、前記整流部の先端部は、前記凹所の上
まで延ばされていることを特徴とする。

【００１１】このように構成したことにより、吸気流が
凹所内に流入しにくくなる。

【００１２】また、請求項４の発明は、上記請求項１な
いし３のいずれかの構成において、前記整流部の隆起高
さの分だけ前記インジェクタのノズルの取付位置を前記
吸気通路に近付けるとともに前記凹部の深さを浅くした
ことを特徴とする。

【００１３】このように構成したことにより、インジェ
クタのノズルを吸気流の流路に近付けることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態に係るエン
ジンの吸気装置は、図18および図19に示す従来例に対し
て、吸気ポート内のインジェクタホール付近の構造が異
なる以外は、概して同様の構造であるから、図18および
図19のものと同様の部分に同一の符号を付して、異なる
部分についてのみ詳細に説明する。

【００１５】図１ないし図３に示すように、第１実施形
態に係るエンジンの吸気装置では、吸気ポート２の上部
内壁のインジェクタホール10の上流部に、下流側へ向か
って徐々に隆起する断面形状が略三角形の整流部12が形
成されており、吸気流がこの整流部12に沿って流れるこ
とにより、インジェクタホール10のボス部11の角部すな
わち整流部12の先端部12a で円滑に剥離するようになっ
ている。なお、インジェクタホール10は、図２に示され
るように、２つに分岐された吸気ポート２の形状に合わ
せて二股状に形成されている。

【００１６】このように構成したことにより、吸気ポー
ト２を流れる吸気流は、整流部12に沿ってながれ、イン
ジェクタホール10のボス部11の角部すなわち整流部12の
先端部12a で円滑に剥離して、インジェクタホール10内
に渦を発生させないので、吸気抵抗の増大および縮流の
発生を防止することができる。これにより、吸気ポート
２の上部の吸気流速を高めて、燃焼室４内に強いタンブ
ル流Ｔを生成することができ、混合気の燃焼を促進して
燃焼効率を高めることができる。また、強いタンブル流
Ｔの生成により、燃料の希薄化および高ＥＧＲ化を促進
することができ、燃費を向上させることができる。

【００１７】本実施形態および従来例のエンジンの吸気
装置におけるバルブリフト高とタンブル比および吸気抵
抗との関係をぞれぞれ図16および図17に示す。図16およ
び図17において、破線は本実施形態の場合を示し、実線
は従来例の場合を示す。図16および図17からわかるよう
に、本実施形態によれば、従来例に対して、吸気抵抗を
増大させることなくタンブル比を向上させることができ
る。

【００１８】次に上記実施形態の変形例について図４な
いし図15を参照して説明する。なお以下の変形例は、上
記実施形態に対して、整流部の形状が異なる以外は概し
て同様の構造であるから、上記実施形態のものと同様の
部分には同一の符号を付して異なる部分についてのみ詳
細に説明する。

【００１９】図４ないし図７に示す第１変形例では、整
流部12は、その両側部12b がインジェクタホール10の縁
部に沿って延ばされて、インジェクタホール10を三方か
ら取り囲むように形成されている。

【００２０】図８および図10に示す第２変形例では、整
流部12は、その先端部12a がインジェクタホール10の上
まで延ばされて鋭角に形成されている。

【００２１】図11ないし図14に示す第３変形例では、整
流部12は、上記第１変形例と同様にその両側部12b がイ
ンジェクタホール10に沿って延ばされ、かつ、上記第２
変形例と同様にその先端部12a がインジェクタホール10
の上まで延ばされて鋭角に形成されている。

【００２２】また、図15に示す第４変形例では、整流部
12を隆起させた分だけインジェクタホール10を浅くし、
燃料インジェクタ９の取付位置を吸気ポート２に近付け
ている。なお、上記第１ないし第３変形例についても、
同様に整流部12を形成した分だけインジェクタホール10
を浅く形成することができる。

【００２３】そして、上記第１ないし第４変形例につい
ても、上記実施形態と同様に、吸気流を円滑に剥離して
渦の発生を防止することができ、吸気抵抗を増大させる
ことなく、吸気ポート２の上部の吸気流速を高めて、燃
焼室４内に強いタンブル流Ｔを生成することができる。

【００２４】なお、上記実施形態およびその変形例で
は、本発明を４バルブエンジンの二股に分岐した吸気ポ
ートを有するエンジンの吸気装置に適用した場合につい
て説明しているが、本発明は、これに限らず、２バルブ
エンジンの分岐なしの吸気ポートにも同様に適用するこ
とができ、また、吸気ポートに燃料インジェクタを装着
するもののほか、吸気マニホールドにインジェクタを装
着するものにも同様に適用することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に係るエ
ンジンの吸気装置によれば、吸気通路の内壁のインジェ
クタを取付ける凹所の上流部を隆起させて整流部を形成
したことにより、整流部によって吸気流が吸気通路の内
壁から円滑に剥離されて、インジェクタホール内にうず
が発生しにくくなるので、吸気抵抗の上昇および縮流の
発生を防止することができる。その結果、吸気流速を高
めて燃焼室内に強いタンブル流を生成することができ、
混合気の燃焼を促進して燃焼効率を高めることができ
る。また、強いタンブル流の生成により、燃料の希薄化
および高ＥＧＲ化を促進することができ、燃費を向上さ
せることができる。

【００２６】請求項２の発明によれば、整流部の両側部
をインジェクタホールの縁部に沿って延ばしたことによ
り、吸気流が整流部の両側部に沿って円滑に流れるの
で、インジェクタホール内のうずの発生が防止される。

【００２７】請求項３の発明によれば、整流部の先端部
を凹部の上まで延ばしたことにより、吸気流がインジェ
クタホール内に流入しにくくなる。

【００２８】また、請求項４の発明によれば、整流部の
隆起高さの分だけインジェクタのノズルの取付位置を吸
気通路に近付けるとともに凹部の深さを浅くしたことに
より、インジェクタのノズルを吸気流の流路に近付ける
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの吸気ポー
トの構造を概略的に示す図２におけるＡ−Ａ線による縦
断面図である。

【図２】図１の吸気ポートの概略横断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ線による縦断面の端面形状を示す
概略図である。

【図４】図１の実施形態の第１変形例に係るエンジンの
吸気ポートの構造を概略的に示す図５におけるＡ−Ａ線
による縦断面図である。

【図５】図４の吸気ポートの概略横断面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線による縦断面の端面形状を示す
概略図である。

【図７】図５のＣ−Ｃ線による縦断面の端面形状を示す
概略図である。

【図８】図１の実施形態の第２変形例に係るエンジンの
吸気ポートの構造を概略的に示す図９におけるＡ−Ａ線
による縦断面図である。

【図９】図８の吸気ポートの概略横断面図である。

【図１０】図９のＢ−Ｂ線による縦断面の端面形状を示
す概略図である。

【図１１】図１の実施形態の第３変形例に係るエンジン
の吸気ポートの構造を概略的に示す図12におけるＡ−Ａ
線による縦断面図である。

【図１２】図11の吸気ポートの概略横断面図である。

【図１３】図12のＢ−Ｂ線による縦断面の端面形状を示
す概略図である。

【図１４】図12のＣ−Ｃ線による縦断面の端面形状を示
す概略図である。

【図１５】図１の実施形態の第４変形例に係るエンジン
の吸気ポートの構造を概略的に示す縦断面図である。

【図１６】本発明の一実施形態および従来例のエンジン
の吸気装置におけるバルブリフト高とタンブル比との関
係を示すグラフ図である。

【図１７】本発明の一実施形態および従来例のエンジン
の吸気装置におけるバルブリフト高と吸気抵抗との関係
を示すグラフ図である。

【図１８】従来のエンジンのシリンダヘッド部の構造を
概略的に示す縦断面図である。

【図１９】図18のシリンダヘッドの下面図である。

【符号の説明】

２ 吸気ポート（吸気通路） ９ 燃料インジェクタ 10 インジェクタホール（凹所） 12 整流部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気通路の内壁に凹所を形成し、該凹所
   内に燃料インジェクタのノズルを配置したエンジンの吸
   気装置において、 前記吸気通路の内壁の前記凹所の上流部を隆起させて整
   流部を形成したことを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】 前記整流部は、その両側部が前記凹所の
   縁部に沿って延ばされていることを特徴とする請求項１
   に記載のエンジンの吸気装置。
3. 【請求項３】 前記凹部の先端部は、前記凹所の上まで
   延ばされていることを特徴とする請求項１または２に記
   載のエンジンの吸気装置。
4. 【請求項４】 前記整流部の隆起高さの分だけ前記イン
   ジェクタのノズルの取付位置を前記吸気通路に近付ける
   とともに前記凹部の深さを浅くしたことを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれかに記載のエンジンの吸気装
   置。