JP2003278552A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
内燃機関の吸気装置Info
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Abstract
備える吸気装置において、吸気流制御バルブの下流側近
傍における燃料の液溜まりを防止する。 【解決手段】 吸気管2には、吸気流制御バルブ4が設
けられており、吸気流制御バルブ4の上方両端部には隔
壁4B,4Bが設けられている。隔壁4B,4Bの間に
は吸気流制御バルブ4が閉じているときに、空気が通過
する開口部4Aが形成されている。吸気管2内における
吸気流制御バルブ4の下流側には、逆流防止部となる段
差部8が形成されている。この段差部8によって、吸気
流制御バルブ4の下流側の近傍に液溜まりした燃料Fの
上流側への移動を防止し、液溜まりを防止する。
Description
た吸気流制御バルブを備え、吸気流制御バルブを開閉制
御することによって燃焼室内に形成される気流を制御す
る内燃機関の吸気装置に関する。
ルブを備え、この吸気流制御バルブを開閉制御すること
によって燃焼室へ導入する気流を制御する内燃機関の吸
気装置が知られている。このような内燃機関の吸気装置
においては、燃料の燃焼効率を向上させるために、燃焼
室に供給される空気にスワールやタンブルなどの渦流を
生じさせるものがある。従来、燃焼室に供給する空気に
渦流を生じさせるために、吸気流制御バルブの一部を切
り欠いた吸気装置があり、その例として、特開平11−
107763号公報に開示されたものがある。この吸気
装置は、吸気流動制御弁(吸気流制御バルブ)の一部に
切欠部を設けることにより、燃焼室に供給される空気に
スワール流を生じさせ、燃料の燃焼効率を向上させると
いうものである。また、複数の吸気流制御弁のそれぞれ
に開口部を設け、それらの開口部を連通する連通路を設
けることにより、補助的な空気流を生成させている。こ
の補助的な空気流により吸気流制御弁の裏側に生成する
渦の成長を抑制し、吸気ポート内に燃料の付着量を少な
くしようというものである。
報に開示された吸気装置は、スワール流を生じさせる吸
気流動制御バルブに設けられるものであり、タンブル流
を生じさせるものに用いるものではなかった。タンブル
流を生じさせる吸気装置には、吸気流制御バルブの上方
に開口部が形成されているものがあるが、この場合、吸
気流制御バルブの近傍に燃料の液溜まりが生じることが
ある。この液溜まりした燃料が吸気流制御バルブを開い
たときに一気に燃焼室に流れ込むと、不完全燃焼を起こ
すという不具合が生じる問題があった。
室に供給する吸気流にタンブル流を生じさせる吸気流制
御バルブを備える吸気装置において、液溜まりした燃料
が一気に燃焼室に流れ込むことがないようにすることに
ある。
明に係る内燃機関の吸気装置は、吸気管に配置された吸
気流制御バルブを備え、吸気流制御バルブを開閉制御す
ることによって燃焼室へ導入する気流を制御する内燃機
関の吸気装置であって、吸気流制御バルブの上部に開口
部が形成されており、吸気管における吸気流制御バルブ
が設けられた位置の下流側に、上流側への液体の逆流を
防止する逆流防止部が形成されているものである。
は、吸気流制御バルブの下流側に、燃料などの液体の逆
流を防止する逆流防止部が形成されている。このため、
この逆流防止部よりも上流側に燃料が逆流するのを防止
することができる。この結果、吸気管内において液溜ま
りする燃料を少なくすることができる。そして、液溜ま
りする燃料が少なくなることから、燃焼室の大量の燃料
が一気に流れ込むことを防止することができる。
成された段差部とすることができ、あるいは吸気管の内
部に立設された壁体とすることもでき、さらには、前記
吸気管の底部に形成された連続段差部とすることもでき
る。これらの段差部または壁体を形成することにより、
液体の逆流を効果的に防止することができる。
燃機関の吸気装置は、吸気管に配置された吸気流制御バ
ルブを備え、吸気流制御バルブを開閉制御することによ
って燃焼室へ導入する気流を制御する内燃機関の吸気装
置であって、吸気流制御バルブの上部に開口部が形成さ
れており、吸気管における吸気流制御バルブの上流側と
下流側とを連通する連通路が形成され、連通路における
下流側の排出口は、吸気管の底部に形成されているもの
である。
下流側とを連通する連通路を形成することにより、吸気
管内における吸気流制御バルブの下流側が上流側よりも
負圧となっているときに、連通路を介して吸気流制御バ
ルブの上流側から下流側に向けて空気が導入される。こ
こで、吸気流制御バルブを閉じているときには、吸気管
内では、吸気流制御バルブの下流側の方が上流側よりも
圧力が低い状態となっている。したがって、吸気流制御
バルブを閉じているときには、吸気管においては、吸気
流制御バルブの上流側から下流側に向けて連通路を介し
て空気が導入される。また、連通路における排出口は、
吸気管の底部に形成されているので、連通路を介して吸
気流制御バルブの下流側に導入される空気は、吸気管の
底部に形成された排出口から排出され、吸気管内におけ
る吸気流制御バルブの下流側に燃料などの液体が液溜ま
りするのを防止する。このようにして、燃焼室の大量の
燃料が一気に流れ込むことを防止することができる。
好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一要
素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略
する。
の吸気装置を示す概略側断面図である。
ン多気筒エンジン(以下「エンジン」という)1には、
吸気管2および排気管3が接続されており、吸気管2に
は吸気流制御バルブ4が設けられている。吸気管2は、
エンジン1に接続される吸気ポート21と、図示しない
サージタンクに接続された吸気流路22を備えている。
吸気ポート21は、エンジン1におけるシリンダヘッド
11に形成されており、吸気流路22は、シリンダヘッ
ド11に接続されるインテークマニホールド5に形成さ
れている。また、吸気ポート21には、電磁駆動式のイ
ンジェクタ(燃料噴射装置)5が設けられており、イン
ジェクタ6には、図示しない燃料タンクから燃料Fが供
給され、インジェクタ6は供給された燃料Fを吸気ポー
ト21に向けて噴出する。
は、図1の上下方向に往復動するピストン13が設けら
れている。ピストン13の上方には、シリンダ12とシ
リンダヘッド11によって区画された燃焼室14が形成
されている。この燃焼室14の上部には、図示しない点
火プラグが配置されるとともに、燃焼室14は、開閉可
能な吸気バルブ15と排気バルブ16を介してそれぞれ
吸気管2と排気管3に接続されている。
インテークマニホールド5に形成された吸気流路22に
設けられている。この吸気流制御バルブ4には、図2に
示すように、シャフト7が取り付けられており、シャフ
ト7を中心として回動可能となっている。このシャフト
7は、吸気流路22における空気の流路に直交する方向
に延在して設けられており、このため、吸気流制御バル
ブ4は、吸気流路22における空気が流れる方向に直交
する軸回りに回動し、図2に実線で示す状態のときに、
閉となり、破線で示す状態のときに開となる。
図3に示すように、四隅に四半円形状のコーナ部を有す
る長円形をなし、その上方中央部が切り欠かれて開口部
4Aが形成されている。この開口部4Aの両端部に隔壁
4B,4Bが設けられており、隔壁4B,4Bの間に開
口部4Aが形成された状態となっている。
気流制御バルブ4が設けられている位置の断面形状は、
吸気流制御バルブ4の正面形状に隔壁4B,4Bの上端
部をつないで形成される、略四半円形のコーナ部を有す
る形状をなしている。したがって、吸気流制御バルブ4
が閉じている状態のときには、図示しないサージタンク
から供給される空気は、開口部4Aを通じて吸気ポート
21に供給され、さらに吸気バルブ15を介して燃焼室
14に導入される。燃焼室14に導入される空気のほと
んどは吸気流制御バルブ4の開口部4Aを通過している
ので、燃焼室14に導入される気流は、図1に示すよう
なタンブル流Tが強く生じることになる。
ブ4の下流側には、本発明の逆流防止部を構成する段差
部8が形成されている。この段差部8は、吸気ポート2
1の下面に形成されており、上流側の方が下流側よりも
高くなるように形成されている。そして、吸気ポート2
1内で巻き戻された空気とともに巻き戻される燃料F
が、この段差部8によってその上流側への逆流が防止さ
れる。
ジンの吸気装置の作用について主に図1を用いて説明す
る。
空気量が多い場合など、タンブルを生じさせることが要
求されないときには、吸気流制御バルブ4を開いて、燃
焼室14に対してタンブル流Tを生じさせないようにし
て空気を導入する。一方、エンジン1が冷えており、吸
入空気量が少ない場合などには、吸気流制御バルブ4を
閉じて燃焼室14にタンブル流Tを生じさせる気流を供
給する。ここで、吸気流制御バルブ4を閉じると、吸気
ポート21内で空気が巻き戻され、巻き戻し空気ABが
生じる。このような巻き戻し空気ABが生じることによ
り、インジェクタ6から噴射された燃料Fが吸気流制御
バルブ4の方向に空気とともに巻き戻される。この燃料
Fが吸気流制御バルブ4の近傍に溜まって液溜まりFC
となると、たとえば吸気流制御バルブ4が開いたときな
どに燃焼室14に燃料Fが一気に流れ込んでしまうと、
燃焼不良の不具合が生じる。
ては、吸気管2の内部における吸気流制御バルブ4の下
流側に段差部8が形成されている。吸気ポート21にお
いては、巻き戻された空気に含まれる燃料Fは、この段
差部8における上流側に形成されている壁にぶつかり、
その上流側への移動を抑制される。また、段差部8にけ
る下流側の部位に液溜まりFCが生じることは完全には
避けられないが、段差部8の存在により、液溜まりFC
が生じる部分の面積が減少している。このため、吸気ポ
ート21内において、液溜まりFCが生じた場合でも、
その液溜まりFCの量を少ないものとすることができ
る。こうして、大量の燃料Fによる液溜まりFCの発生
を防止することができるので、液溜まりした大量の燃料
Fが燃焼室14に一気に流入することにより、不完全燃
焼が生じるなどの不具合を防止することができる。
明する。図4は、本発明の第2の実施形態に係る内燃機
関の吸気装置を示す概略側断面図である。
装置30は、上記第1の実施形態と比較して、逆流防止
部として第1の実施形態で段差部8が形成されている代
わりに、本実施形態では、逆流防止部として吸気管2の
底面に壁体31が立設されている。その他の部分につい
ては、上記第1の実施形態とほぼ同一の構成を有してい
る。この壁体31は、上部が下部よりも吸気管2の下流
側に位置するように傾斜して立設されており、吸気ポー
ト21内で巻き戻された空気とともに巻き戻される燃料
Fが、上流側へ逆流するのを防止している。
の吸気装置30では、上記第1の実施形態と同様に、吸
気流制御バルブ4の上部に開口部4Aが形成されてい
る。このため、吸気流制御バルブ4を閉じたとき、吸気
ポート21内で巻き戻し空気ABが生じる。このような
巻き戻し空気ABが生じることにより、インジェクタ6
から噴射された燃料Fが吸気流制御バルブ4の方向に空
気とともに巻き戻される。この巻き戻し空気ABによ
り、燃料Fが巻き戻されるが、この燃料Fは壁体31に
ぶつかって上流側への移動が抑制される。また、壁体3
1の存在により、燃料Fが液溜まりする部分の面積が小
さくなるので、液溜まりFCが生じた場合でも、液溜ま
りFCを作る燃料Fの量が少ないものとなる。したがっ
て、液溜まりした大量の燃料Fが燃焼室14に一気に流
入することにより、不完全燃焼が生じるなどの不具合を
防止することができる。
しまい、壁体31よりも上流側に液溜まりすることも考
えられるが、この場合には、逆に燃料は壁体31によっ
て下流側への移動を抑制されるので、溜まった燃料Fが
燃焼室14に一気に流入する事態は防止できる。また、
壁体31の上流側に燃料Fが溜まってしまったとして
も、定常走行時や高負荷走行時など、吸気流制御バルブ
4を開放する際に、大量の空気が燃焼室14に供給され
るので、そのときに、燃料Fを同時に燃焼室14に導入
することができる。こうして、液溜まりができた場合で
も、その液溜まりを解消することができる。
説明する。図5は、本発明の第3の実施形態に係る内燃
機関の吸気装置を示す概略側断面図である。
装置40は、上記第1の実施形態と比較して、逆流防止
部として第1の実施形態で段差部8が形成されている代
わりに、燃料Fを滞留させるための連続段差部41が吸
気管2の底部に形成されている。連続段差部41は、吸
気流制御バルブ4の下流側に形成されており、小さな段
差が、吸気管2の上流側から下流側に向けて複数並んで
形成されている。そして、この連続段差部41にはある
程度の量の液体を貯溜しておくことができるようになっ
ている。しかも、吸気流制御バルブ4が開いたときに、
貯溜された液体が容易には流れ出さないようになってい
る。その他の部分については、上記第1の実施形態とほ
ぼ同一の構成を有している。
の吸気装置40では、上記第1の実施形態等と同様に、
吸気流制御バルブ4の上部に開口部4Aが形成されてい
る。このため、吸気流制御バルブ4を閉じたとき、吸気
ポート21内で巻き戻し空気ABが生じる。このような
巻き戻し空気ABが生じることにより、インジェクタ6
から噴射された燃料Fが吸気流制御バルブ4の方向に空
気とともに巻き戻される。この巻き戻し空気ABによ
り、燃料Fが巻き戻されるが、この燃料Fは吸気流制御
バルブ4の下流側に形成された連続段差部41に貯溜さ
れる。連続段差部41に燃料Fが貯溜され、液溜まりF
Cが形成されたとしても、連続段差部41における段差
の影響により吸気流制御バルブ4が開いた際にも液溜ま
りした燃料Fが一気に燃焼室14に流入する事態を防止
することができる。しかも、定常走行時や高負荷走行時
など、吸気流制御バルブ4を開放する際に、大量の空気
が燃焼室14に供給されるので、そのときに、燃料Fを
同時に燃焼室14に導入することができる。こうして、
連続段差部41における液溜まりを解消することができ
る。
明する。図6は、本発明の第4の実施形態に係る内燃機
関の吸気装置を示す概略側断面図である。
装置50は、上記第1の実施形態と比較して、逆流防止
部として第1の実施形態で段差部8が形成されている代
わりに、本実施形態では、吸気管2における吸気流制御
バルブ4の上流側と下流側を連通する連通路51が形成
されている。連通路51の両端部には、空気が流入する
流入口52と空気を排出する排出口53が形成されてお
り、流入口52から流入した空気が連通路51を通って
排出口53から排出される。また、流入口52は、吸気
管2の底部における吸気流制御バルブ4の上流側に形成
され、排出口53は、吸気管2の底部における吸気流制
御バルブ4の下流側に形成されている。こうして、連通
路51は、吸気管2における吸気流制御バルブ4の下流
側の下部と、吸気流制御バルブ4の上流側の下部とを連
通している。また、排出口53は、インテークマニホー
ルド5における吸気流路22に形成されている。
の吸気装置50では、上記第1の実施形態等と同様に、
吸気流制御バルブ4の上部に開口部4Aが形成されてい
る。このため、吸気流制御バルブ4を閉じたとき、吸気
ポート21内で巻き戻し空気ABが生じる。このような
巻き戻し空気ABが生じることにより、インジェクタ6
から噴射された燃料Fが吸気流制御バルブ4の方向に空
気とともに巻き戻される。この巻き戻し空気ABによ
り、燃料Fが巻き戻されるが、吸気流制御バルブ4の下
流側には、連通路51の排出口53が形成されている。
吸気流制御バルブ4が閉じており、開口部4Aから空気
が流入しているときは、吸気流制御バルブ4の下流側
は、上流側よりも圧力が低くなっている。このため、吸
気管2においては、吸気流制御バルブ4を挟んで、連通
路51を介して上流側から下流側に空気が流れる。連通
路51を介して流れた空気は、排出口53から排出され
る。この排出される空気によって、吸気ポート21にお
いて巻き戻された空気は、再び下流側へと追いやられる
ことになる。また、排出口53は、吸気管2の下面に形
成されているので、吸気管2における吸気流制御バルブ
4の下流側に燃料Fが溜まって液溜まりFCを形成しよ
うとしても、その燃料Fを下流側に追いやることができ
る。また、空気の導入によって燃料Fの蒸発を促進する
こともできる。こうして、燃料Fの液溜まりを防止する
ことにより、大量の燃料Fが一気に燃焼室14に流入し
て不完全燃焼が生じるなどの不具合を防止することがで
きる。
説明する。図7は、本発明の第7の実施形態に係る内燃
機関の吸気装置を示す概略側断面図である。
装置60は、上記第1の実施形態と比較して、逆流防止
部として第1の実施形態で段差部8が形成されている代
わりに、本実施形態では、吸気管2における吸気流制御
バルブ4の上流側と下流側を連通する長連通路61が形
成されている。長連通路61の両端部には、空気が流入
する流入口62と空気を排出する排出する排出口63が
形成されており、流入口62から流入した空気が長連通
路61を通って排出口63から排出される。また、流入
口62は、吸気管2の下部における吸気流制御バルブ4
の上流側に形成され、排出口63は、シリンダヘッド1
1における吸気ポート21に形成されている。こうし
て、長連通路61は、吸気管2における吸気流制御バル
ブ4の上流側の下部と下流側の下部とを連通している。
また、排出口63が吸気ポート21に形成されているこ
とから、長連通路61は、上記第4の実施形態で説明し
た連通路51よりもその距離が長くなっている。
の吸気装置60では、上記第1の実施形態等と同様に、
吸気流制御バルブ4の上部に開口部4Aが形成されてい
る。このため、吸気流制御バルブ4を閉じたとき、吸気
ポート21内で巻き戻し空気ABが生じる。このような
巻き戻し空気ABが生じることにより、インジェクタ6
から噴射された燃料Fが吸気流制御バルブ4の方向に空
気とともに巻き戻される。この巻き戻し空気ABによ
り、燃料Fが巻き戻されるが、吸気流制御バルブ4の下
流側には、長連通路61の排出口63が形成されてい
る。上記第4の実施形態と同様に、吸気流制御バルブ4
が閉じており、開口部4Aから空気が流入しているとき
は、吸気流制御バルブ4の下流側は、上流側よりも圧力
が低くなっている。このため、吸気管2においては、吸
気流制御バルブ4を挟んで、長連通路61を介して上流
側から下流側に空気が流れる。長連通路61を介して流
れた空気は、排出口63から排出される。ここで、排出
口63は、シリンダヘッド11における吸気ポート21
に形成されている。このため、排出口63から排出され
る空気によって、吸気ポート21内に空気を下流側に流
す流れが形成される。排出口63から排出される空気に
よって形成される流れにより、巻き戻し空気ABは、下
流側に押し戻され、同時に、巻き戻し空気ABに含まれ
る燃料Fも下流側に押し戻され、液溜まりFCの発生を
防止することができる。また、液溜まりFCが生じたと
しても、排出口63は、吸気ポート21の下方位置に形
成されていることから、排出口63から排出される空気
は、液溜まりFCを形成する燃料Fを下流側に押し流
す。こうして、吸気管2における液溜まりを防止するこ
とができる。そして、大量の燃料Fが一気に燃焼室14
に流入して不完全燃焼が生じるなどの不具合を防止する
ことができる。
明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでは
ない。たとえば、上記第1から第3の実施形態におい
て、逆流防止部は、装置構成の簡略化等のために吸気管
の下方位置にのみ形成したが、たとえば側方にも合わせ
て形成することができる。
関の燃焼室に供給する吸気流にタンブル流を生じさせる
吸気流制御バルブを備える吸気装置において、吸気流制
御バルブの下流側近傍における燃料の液溜まりを防止す
ることができる。
装置を示す概略側断面図である。
た位置の拡大側断面図である。
装置を示す概略側断面図である。
装置を示す概略側断面図である。
装置を示す概略側断面図である。
装置を示す概略側断面図である。
御バルブ、4A…開口部、4B…隔壁、5…インテーク
マニホールド、6…インジェクタ、7…シャフト、8…
段差部、11…シリンダヘッド、12…シリンダ、13
…ピストン、14…燃焼室、15…吸気バルブ、16…
排気バルブ、21…吸気ポート、22…吸気流路、3
0,40,50,60…吸気装置、31…壁体、41…
連続段差部、51…連通路、52,62…流入口、5
3,63…排出口、61…長連通路、AB…空気、F…
燃料、T…タンブル流。
Claims (5)
- 【請求項1】 吸気管に配置された吸気流制御バルブを
備え、前記吸気流制御バルブを開閉制御することによっ
て燃焼室へ導入する気流を制御する内燃機関の吸気装置
であって、 前記吸気流制御バルブの上部に開口部が形成されてお
り、 前記吸気管における前記吸気流制御バルブが設けられた
位置の下流側に、上流側への液体の逆流を防止する逆流
防止部が形成されていることを特徴とする内燃機関の吸
気装置。 - 【請求項2】 前記逆流防止部が、前記吸気管に形成さ
れた段差部である請求項1に記載の内燃機関の吸気装
置。 - 【請求項3】 前記逆流防止部が、前記吸気管に立設さ
れた壁体である請求項1に記載の内燃機関の吸気装置。 - 【請求項4】 前記逆流防止部が、前記吸気管の底部に
形成された連続段差部である請求項1に記載の内燃機関
の吸気装置。 - 【請求項5】 吸気管に配置された吸気流制御バルブを
備え、前記吸気流制御バルブを開閉制御することによっ
て燃焼室へ導入する気流を制御する内燃機関の吸気装置
であって、 前記吸気流制御バルブの上部に開口部が形成されてお
り、 前記吸気管における前記吸気流制御バルブの上流側と下
流側とを連通する連通路が形成され、 前記連通路における下流側の排出口は、前記吸気管の底
部に形成されていることを特徴とする内燃機関の吸気装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002081449A JP2003278552A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 内燃機関の吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002081449A JP2003278552A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 内燃機関の吸気装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003278552A true JP2003278552A (ja) | 2003-10-02 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002081449A Pending JP2003278552A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 内燃機関の吸気装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003278552A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015140699A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | アイシン精機株式会社 | 内燃機関の吸気構造および吸気装置 |
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WO2021191920A1 (en) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | Tvs Motor Company Limited | A power unit and an intake member thereof |
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2002
- 2002-03-22 JP JP2002081449A patent/JP2003278552A/ja active Pending
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