JP2001173513A - Intake system of engine and its valve seat - Google Patents
Intake system of engine and its valve seatInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気通路の燃焼室
入口部にバルブシートを装着したエンジンの吸気装置お
よびそのバルブシートの改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake system for an engine in which a valve seat is mounted at an inlet of a combustion chamber of an intake passage, and an improvement of the valve seat.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の４サイクルエンジンの吸気装置の
一例について、図７ないし図９を参照して説明する。図
７に示すように、吸気装置１は、シリンダヘッド部に、
燃焼室２に連通する吸気ポート３が形成されており、吸
気ポート３の燃焼室入口部には、吸気バルブ４が離着座
するバルブシート５が圧入されている。なお、図中、符
号６はシリンダ、７はピストンを示し、排気ポート、排
気バルブおよび点火プラグは図示を省略している。2. Description of the Related Art An example of a conventional intake device for a four-cycle engine will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, the intake device 1 includes a cylinder head portion,
An intake port 3 communicating with the combustion chamber 2 is formed, and a valve seat 5 on which an intake valve 4 is detached and seated is press-fitted into the intake chamber 3 at the inlet of the combustion chamber. In the drawings, reference numeral 6 denotes a cylinder, 7 denotes a piston, and an exhaust port, an exhaust valve, and a spark plug are not shown.
【０００３】この構成により、吸気バルブ４が開弁する
と、ピストン７のストロークによってシリンダ６内に生
じる負圧によって、吸入空気が吸気ポート３を通って燃
焼室２内に導入される。このとき、燃焼室２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。そし
て、吸気ポート３の燃焼室２の外周側の部位を絞る絞り
部８を形成して、吸気バルブ４の開弁時の吸気流を燃焼
室天井部に沿って指向させることにより、タンブル流Ｔ
を強化することができる。With this configuration, when the intake valve 4 is opened, the intake air is introduced into the combustion chamber 2 through the intake port 3 by the negative pressure generated in the cylinder 6 by the stroke of the piston 7. At this time, the intake flow introduced into the combustion chamber 2 generates the tumble flow T, thereby promoting combustion and improving combustion efficiency. Then, a throttle portion 8 for narrowing a portion of the intake port 3 on the outer peripheral side of the combustion chamber 2 is formed.
Can be strengthened.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の吸気装置１では、次のような問題があった。バルブ
シート５は、図８および図９に示すように、円筒状に形
成されているため、吸気ポート３の燃焼室入口部が燃焼
室２の天井部に略垂直な方向に折曲されることになるの
で、燃焼室天井部に沿って指向された吸気流は、バルブ
シートの内周面９に衝突して指向性が乱され、流速が低
下し、その結果、タンブル流Ｔが弱められてしまう。絞
り部８の突出量を大きくして絞りを強くし、吸気流の指
向性を高めることによって、タンブル流Ｔをある程度強
化することは可能であるが、このようにした場合、絞り
部８によって、吸気ポート８の流路面積が小さくなるた
め、通気抵抗が大きくなるという問題を生じる。However, the conventional intake device 1 has the following problems. Since the valve seat 5 is formed in a cylindrical shape as shown in FIGS. 8 and 9, the inlet of the combustion chamber of the intake port 3 is bent in a direction substantially perpendicular to the ceiling of the combustion chamber 2. Therefore, the intake airflow directed along the ceiling of the combustion chamber collides with the inner peripheral surface 9 of the valve seat, and the directivity is disturbed, and the flow velocity decreases. As a result, the tumble flow T is weakened. I will. It is possible to strengthen the tumble flow T to some extent by increasing the amount of protrusion of the throttle unit 8 to increase the throttle and to increase the directivity of the intake air flow. However, in this case, the throttle unit 8 Since the flow passage area of the intake port 8 is reduced, there is a problem that the ventilation resistance increases.
【０００５】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、通気抵抗を増大させることなく、タンブル流を
強化することができるエンジンの吸気装置およびそのバ
ルブシートを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an engine intake device and a valve seat thereof capable of enhancing a tumble flow without increasing ventilation resistance. I do.
【０００６】[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、吸気ポートの燃焼室入口部に
バルブシートを装着したエンジンの吸気装置において、
前記バルブシートの内周面の中心軸を外周面の中心軸に
対して前記吸気ポートの流路に沿って傾斜させたことを
特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to a first aspect of the present invention is directed to an intake system for an engine in which a valve seat is mounted at a combustion chamber inlet of an intake port.
The central axis of the inner peripheral surface of the valve seat is inclined with respect to the central axis of the outer peripheral surface along the flow path of the intake port.
【０００７】このように構成したことにより、吸気ポー
トから燃焼室に導入される吸気流は、バルブシートの傾
斜された内周面に沿って円滑に燃焼室内へ流入する。With this configuration, the intake air introduced from the intake port into the combustion chamber smoothly flows into the combustion chamber along the inclined inner peripheral surface of the valve seat.
【０００８】請求項２の発明は、上記請求項１の構成に
おいて、前記吸気ポートの流路は、燃焼室の天井部に沿
って指向されており、前記吸気ポートから前記燃焼室内
に導入された吸気流がタンブル流を生成することを特徴
とする。According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the flow path of the intake port is directed along a ceiling of the combustion chamber, and is introduced from the intake port into the combustion chamber. The intake flow generates a tumble flow.
【０００９】このように構成したことにより、燃焼室内
に導入された吸気流は、その天井部に沿って流れてタン
ブル流を生成する。With this configuration, the intake air flow introduced into the combustion chamber flows along the ceiling to generate a tumble flow.
【００１０】また、請求項３の発明は、エンジンの吸気
ポートの燃焼室入口部に装着されるバルブシートであっ
て、内周面の中心軸が外周面の中心軸に対して前記吸気
ポートの流路に沿って傾斜されていることを特徴とす
る。A third aspect of the present invention is a valve seat mounted on an inlet portion of a combustion chamber of an intake port of an engine, wherein a center axis of an inner peripheral surface of the valve seat is arranged with respect to a center axis of an outer peripheral surface of the intake port. It is characterized by being inclined along the flow path.
【００１１】このように構成したことにより、吸気ポー
トからバルブシートを通して燃焼室に導入される吸気流
は、バルブシートの傾斜された内周面に沿って円滑に燃
焼室内へ流入する。With this configuration, the intake air introduced into the combustion chamber from the intake port through the valve seat flows into the combustion chamber smoothly along the inclined inner peripheral surface of the valve seat.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１ないし図３に示すように、本
実施形態に係るエンジン１０は、４バルブ形式であっ
て、そのシリンダヘッド１１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１２（図３参照）およ
び排気ポート１３（図２にのみ図示する）設けられてい
る。吸、排気ポート１２，１３は、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１４に連通されて
おり、燃焼室１４内のこれらの吸、排気ポート１２，１
３の合計４つの開口部の中央に点火プラグ１５（図２に
のみ図示する）が配置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the engine 10 according to the present embodiment is of a four-valve type, and its cylinder head 11 has an intake port 12 (FIG. See FIG. 2) and an exhaust port 13 (only shown in FIG. 2). The intake and exhaust ports 12 and 13 are arranged in a cross-flow manner and communicate with a pent roof type combustion chamber 14. These intake and exhaust ports 12 and 1 in the combustion chamber 14 are provided.
The ignition plug 15 (shown only in FIG. 2) is disposed at the center of the four openings 3 in total.
【００１３】吸、排気ポート１２，１３には、それぞれ
吸、排気バルブ１６，１７（排気バルブ１７は、図２に
のみ図示する）が設けられ、シリンダヘッド１１の上部
には、吸、排気バルブ１６，１７を駆動するカムシャフ
ト１８，１９等からなる動弁機構が設けられている。
吸、排気ポート１２，１３には、それぞれ吸、排気マニ
ホールド２１，２２が接続され、吸気マニホールド２１
には、燃料インジェクタ２３が取付けられている。燃焼
室１４を形成するシリンダ２４には、コンロッド２５が
連結されたピストン２６が摺動可能に嵌装されている。
なお、図２中、符号２７はウォータジャケット、２８は
点火コイル、２９はＰＣＶバルブを示す。The intake and exhaust ports 12 and 13 are provided with intake and exhaust valves 16 and 17 (exhaust valve 17 is shown only in FIG. 2). Above the cylinder head 11, an intake and exhaust valve is provided. A valve mechanism including camshafts 18 and 19 for driving 16 and 17 is provided.
The intake and exhaust ports 12 and 13 are connected to intake and exhaust manifolds 21 and 22, respectively.
, A fuel injector 23 is attached. A piston 26 to which a connecting rod 25 is connected is slidably fitted to a cylinder 24 forming the combustion chamber 14.
In FIG. 2, reference numeral 27 indicates a water jacket, 28 indicates an ignition coil, and 29 indicates a PCV valve.
【００１４】本実施形態の吸気装置３０では、主に図１
に示すように、吸気ポート１２は、その一端部がシリン
ダヘッドの側面部に開口され、燃焼室１４の天井部に向
かって略直線状に延ばされて、その流路を通って燃焼室
１４内に導入されるに吸気流が燃焼室１４の排気ポート
１３側の天井部に沿って指向されて、燃焼室１４内にお
いてタンブル流Ｔを生成するように形成されている。吸
気ポート１２の燃焼室入口部には、吸気バルブ１６が離
着座する環状のバルブシート３１が圧入されている。In the intake device 30 according to the present embodiment, mainly, FIG.
As shown in FIG. 1, the intake port 12 has one end opened to the side surface of the cylinder head, extends substantially linearly toward the ceiling of the combustion chamber 14, and passes through the flow passage to the combustion chamber 14. When introduced into the combustion chamber, the intake air stream is directed along the ceiling of the combustion chamber 14 on the exhaust port 13 side, and is formed to generate a tumble flow T in the combustion chamber 14. An annular valve seat 31 on which the intake valve 16 is detached and seated is press-fitted into the combustion chamber inlet of the intake port 12.
【００１５】バルブシート３１の外周面３２は、吸気ポ
ート１２内に圧入された状態で、燃焼室１４の天井部と
略垂直になるように円筒外周面状に形成されている。こ
れに対して、バルブシート３１の内周面３３は、吸気ポ
ート１２内に圧入された状態で、吸気ポート１２の流路
に沿うように略円筒内周面状に形成されており、その中
心軸Ｃ2 が外周面３２の中心軸Ｃ1 に対して傾斜されて
いる（図４および図５参照）。バルブシート３１の燃焼
室１４側の開口の縁部には、吸気バルブ１６のテーパ状
のシート面３４と所定の当たり幅で接触するようにシー
ト面３５（図４参照）が形成されている。The outer peripheral surface 32 of the valve seat 31 is formed into a cylindrical outer peripheral surface so as to be substantially perpendicular to the ceiling of the combustion chamber 14 when pressed into the intake port 12. On the other hand, the inner peripheral surface 33 of the valve seat 31 is formed into a substantially cylindrical inner peripheral surface along the flow path of the intake port 12 in a state where the inner peripheral surface 33 is press-fitted into the intake port 12. axis C 2 is inclined with respect to the center axis C 1 of the outer peripheral surface 32 (see FIGS. 4 and 5). A seat surface 35 (see FIG. 4) is formed at the edge of the opening of the valve seat 31 on the combustion chamber 14 side so as to contact the tapered seat surface 34 of the intake valve 16 with a predetermined contact width.
【００１６】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。吸気バルブ１６が開弁すると、ピ
ストン２６のストロークによってシリンダ２４内に生じ
る負圧によって、吸入空気が吸気ポート１２を通り、バ
ルブシート３１を介して燃焼室１４内に導入される。こ
の吸気流は、略直線状の吸気ポート１２の流路によっ
て、燃焼室１４の排気ポート側の天井部に沿って指向さ
れて、燃焼室１４内でタンブル流Ｔを生成する。このと
き、バルブシート３１の内周面３３が、吸気ポート１２
の流路に沿って傾斜されているので、吸気流がバルブシ
ート３１の内周面３３に衝突することがなく、燃焼室１
４内に円滑に導入されるので、吸気流の指向性を高める
とともに、吸気流速を高く維持することができる。The operation of the embodiment constructed as described above will be described below. When the intake valve 16 is opened, the intake air is introduced into the combustion chamber 14 through the intake port 12 and the valve seat 31 by the negative pressure generated in the cylinder 24 by the stroke of the piston 26. This intake flow is directed along the ceiling of the combustion chamber 14 on the exhaust port side by the flow path of the substantially straight intake port 12, and generates a tumble flow T in the combustion chamber 14. At this time, the inner peripheral surface 33 of the valve seat 31 is
, The intake air flow does not collide with the inner peripheral surface 33 of the valve seat 31, and the combustion chamber 1
Since it is smoothly introduced into the inside 4, the directivity of the intake air flow can be enhanced, and the intake air flow velocity can be maintained high.
【００１７】これにより、燃焼室１４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。なお、
上記従来例と同様、吸気ポート１２の燃焼室１４の外周
側の部位に絞り部を形成することにより、吸気流の指向
性を高めることもできる。As a result, a strong tumble flow T can be generated in the combustion chamber 14, and the combustion of the air-fuel mixture can be promoted to increase the combustion efficiency. In addition, strong tumble flow T
By the generation of the fuel, it is possible to promote the leanness and the high EGR of the fuel, and it is possible to improve the fuel efficiency. In addition,
As in the above-described conventional example, the directivity of the intake air flow can be enhanced by forming a throttle portion at the portion of the intake port 12 on the outer peripheral side of the combustion chamber 14.
【００１８】本実施形態および上記従来例のエンジンの
吸気装置における平均タンブル比と吸気ポートの通気抵
抗との関係を図６に示す。図６からわかるように、従来
例では、絞り部を小さくすると、通気抵抗は小さくなる
が、タンブル流が弱まり、絞り部を大きくするとタンブ
ル流は強まるが、通気抵抗が増大するのに対して、本実
施形態によれば、通気抵抗を殆ど増大させることなく、
タンブル流を大幅に強化することができる。FIG. 6 shows the relationship between the average tumble ratio and the airflow resistance of the intake port in the intake system of the engine according to the present embodiment and the conventional engine described above. As can be seen from FIG. 6, in the conventional example, when the throttle portion is reduced, the ventilation resistance decreases, but the tumble flow weakens. When the throttle portion is increased, the tumble flow increases, but the ventilation resistance increases. According to the present embodiment, almost no increase in the ventilation resistance
The tumble flow can be greatly enhanced.
【００１９】なお、本実施形態では、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る。In the present embodiment, a case is described in which the present invention is applied to an intake device of an engine having a bifurcated intake port of a four-valve engine. However, the present invention is not limited to this. The same can be applied to an intake port without branching of a valve engine.
【００２０】[0020]
【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、バルブシートの内周面の中
心軸を外周面の中心軸に対して吸気ポートの流路に沿っ
て傾斜させたことにより、吸気ポートから燃焼室に導入
される吸気流は、バルブシートの傾斜された内周面に沿
って円滑に燃焼室内へ流入するので、吸気流速を高めて
燃焼効率を向上させることができる。As described above in detail, according to the intake system for an engine according to the first aspect, the center axis of the inner peripheral surface of the valve seat extends along the flow path of the intake port with respect to the central axis of the outer peripheral surface. As a result, the intake air flow introduced from the intake port into the combustion chamber smoothly flows into the combustion chamber along the inclined inner peripheral surface of the valve seat, increasing the intake air flow rate and improving combustion efficiency Can be done.
【００２１】請求項２に係るエンジンの吸気装置によれ
ば、バルブシートの傾斜された内周面に沿って円滑に燃
焼室内に導入された吸気流によってタンブル流が生成さ
れるので、強いタンブル流を得ることができ、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。さら
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。According to the intake system for an engine according to the second aspect, the tumble flow is generated by the intake flow smoothly introduced into the combustion chamber along the inclined inner peripheral surface of the valve seat. Can be obtained, and the combustion of the air-fuel mixture can be promoted to increase the combustion efficiency. Further, it is possible to promote the leanness and the high EGR of the fuel, and it is possible to improve the fuel efficiency.
【００２２】また、請求項３のバルブシートによれば、
内周面の中心軸を外周面の中心軸に対して吸気ポートの
流路に沿って傾斜させたことにより、吸気ポートからバ
ルブシートを通して燃焼室に導入される吸気流は、バル
ブシートの傾斜された内周面に沿って円滑に燃焼室内へ
流入するので、吸気流速を高めて燃焼効率を向上させる
ことができる。Further, according to the valve seat of the third aspect,
By inclining the central axis of the inner peripheral surface along the flow path of the intake port with respect to the central axis of the outer peripheral surface, the intake air introduced from the intake port into the combustion chamber through the valve seat is inclined by the valve seat. Since the gas flows smoothly into the combustion chamber along the inner peripheral surface, the intake air flow rate can be increased, and the combustion efficiency can be improved.
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの吸気装置
の構造を概略的に示すシリンダヘッド部の縦断面図であ
る。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a cylinder head portion schematically showing a structure of an intake device for an engine according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態に係る吸気装置を備えたエ
ンジンの概略縦断面図である。FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of an engine including an intake device according to an embodiment of the present invention.
【図３】図１の吸気装置の燃焼室および吸気ポートの配
置を概略的に示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing an arrangement of a combustion chamber and an intake port of the intake device of FIG. 1;
【図４】図１の吸気装置のバルブシートを拡大して示す
縦断面図である。FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view showing a valve seat of the intake device of FIG. 1;
【図５】図４のバルブシートの平面図である。FIG. 5 is a plan view of the valve seat of FIG. 4;
【図６】本発明の一実施形態および従来のエンジンの吸
気装置における平均タンブル比と吸気ポートの通気抵抗
との関係を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the average tumble ratio and the airflow resistance of the intake port in the intake device of the engine according to the embodiment of the present invention and the conventional engine.
【図７】従来のエンジンの吸気装置の構造を概略的に示
すシリンダヘッド部の縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a cylinder head portion schematically showing a structure of a conventional engine intake device.
【図８】図７の従来例のバルブシートを拡大して示す縦
断面図である。FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing the conventional valve seat of FIG. 7;
【図９】図８の従来のバルブシートの平面図である。FIG. 9 is a plan view of the conventional valve seat of FIG.
１０ エンジン １２ 吸気ポート １４ 燃焼室 ３０ 吸気装置 ３１ バルブシート ３２ 外周面 ３３ 内周面 Ｃ1 ，Ｃ2 中心軸 Ｔ タンブル流Reference Signs List 10 engine 12 intake port 14 combustion chamber 30 intake device 31 valve seat 32 outer peripheral surface 33 inner peripheral surface C 1 , C 2 central axis T tumble flow
Claims (3)
トを装着したエンジンの吸気装置において、前記バルブ
シートの内周面の中心軸を外周面の中心軸に対して前記
吸気ポートの流路に沿って傾斜させたことを特徴とする
エンジンの吸気装置。1. An intake system for an engine, wherein a valve seat is mounted at a combustion chamber inlet of an intake port, wherein a central axis of an inner peripheral surface of the valve seat is formed in a flow path of the intake port with respect to a central axis of an outer peripheral surface. An intake device for an engine, wherein the intake device is tilted along.
部に沿って指向されており、前記吸気ポートから前記燃
焼室内に導入された吸気流がタンブル流を生成すること
を特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。2. A flow path of the intake port is directed along a ceiling of a combustion chamber, and an intake flow introduced into the combustion chamber from the intake port generates a tumble flow. An intake device for an engine according to claim 1.
装着されるバルブシートであって、内周面の中心軸が外
周面の中心軸に対して前記吸気ポートの流路に沿って傾
斜されていることを特徴とするバルブシート。3. A valve seat attached to a combustion chamber inlet of an intake port of an engine, wherein a central axis of an inner peripheral surface is inclined along a flow path of the intake port with respect to a central axis of an outer peripheral surface. A valve seat characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36253999A JP2001173513A (en) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Intake system of engine and its valve seat |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001173513A true JP2001173513A (en) | 2001-06-26 |
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