JP2003301723A - Intake air device of spark ignition engine - Google Patents

Intake air device of spark ignition engine

Info

Publication number
JP2003301723A
JP2003301723A JP2002105939A JP2002105939A JP2003301723A JP 2003301723 A JP2003301723 A JP 2003301723A JP 2002105939 A JP2002105939 A JP 2002105939A JP 2002105939 A JP2002105939 A JP 2002105939A JP 2003301723 A JP2003301723 A JP 2003301723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
intake port
opening
valve
combustion chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002105939A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4048814B2 (en
Inventor
Takeshi Goto
剛 後藤
Masanao Yamakawa
正尚 山川
Takayuki Yamada
孝之 山田
Kenya Ishii
賢也 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2002105939A priority Critical patent/JP4048814B2/en
Publication of JP2003301723A publication Critical patent/JP2003301723A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4048814B2 publication Critical patent/JP4048814B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively increase a flow speed of intake air at low speed operation time of an engine, and to effectively reduce flow resistance of the intake air at high speed operation time. <P>SOLUTION: This intake device has an intake port 7 having the downstream end opening in a combustion chamber, an intake valve 9 arranged in a throat part 73 of this intake port 7, and a shutter valve 17 for deflecting a flow of the intake air by blocking up a part of a peripheral part of the intake port 7 in a low speed area of an engine. A cross-sectional shape of the intake port 7 positioned on the upstream side of the throat part 63 is formed so as to become relatively smaller than the other in the opening area of an opening part positioned in either one of the upper wall 7a side or the lower wall 7b side more than the vertical center line of the opening part. The opening part having the small opening area is formed in an eccentric shape of positioning the passage center on the outer side more than a gravity center position of the whole opening part of the intake port 7. The shutter valve 17 is arranged on the opening part side having the large opening area, and is constituted so as to open-close this part. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、下流端が燃焼室内
に開口する吸気ポートと、この吸気ポートを開閉する吸
気弁と、エンジンの低回転領域で吸気ポートの周辺部の
一部を閉塞して吸気の流れを偏向するシャッター弁とを
有する火花点火式エンジンの吸気装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake port whose downstream end opens into a combustion chamber, an intake valve which opens and closes this intake port, and a part of the peripheral portion of the intake port which is closed in a low engine speed region. The present invention relates to an intake device for a spark ignition type engine having a shutter valve that deflects the flow of intake air.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、特開平2001−173
513号公報に示されるように、吸気ポートの下流側部
の開口面積を上流側部に比べて小さくする絞り部を設
け、燃焼室内に導入される吸気流によってタンブル流を
生成するように構成されたエンジンの吸気装置におい
て、上記吸気ポートの燃焼室入口部に装着されたバルブ
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ることにより、吸気ポー
トを介して供給された吸気流を上記バルブシートの案内
面に沿って円滑に燃焼室内に流入させることが行われて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-173.
As disclosed in Japanese Patent No. 513, a throttle portion that reduces the opening area of the downstream side portion of the intake port as compared with the upstream side portion is provided, and a tumble flow is generated by the intake flow introduced into the combustion chamber. In an intake system for an engine, by tilting the central axis of the inner peripheral surface of the valve seat mounted at the inlet of the combustion chamber of the intake port with respect to the central axis of the outer peripheral surface along the flow path of the intake port, The intake flow supplied through the intake port is smoothly introduced into the combustion chamber along the guide surface of the valve seat.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のように吸気ポー
トの下流側部の開口面積を上流側部に比べて小さくする
絞り部を設けた場合には、エンジンの低速運転時に、上
記絞り部において吸気の流速を増大させることができる
ため、燃焼室内で生成されるタンブル流を強化して混合
気の成層化を促進することにより、燃焼性を向上させる
ことができるという利点がある。この反面、上記絞り部
における吸気の通気抵抗が大きいため、要求吸気量およ
び燃料噴射量が多いエンジンの高速運転時等に、吸気量
が不足して燃焼性が低下し易いという問題があった。
When the throttle portion for reducing the opening area of the downstream side portion of the intake port as compared with the upstream side portion is provided as described above, the throttle portion is provided in the throttle portion during low speed operation of the engine. Since the flow velocity of intake air can be increased, there is an advantage that the combustibility can be improved by strengthening the tumble flow generated in the combustion chamber and promoting stratification of the air-fuel mixture. On the other hand, since the ventilation resistance of the intake air in the throttle portion is large, there is a problem that the intake air amount is insufficient and the combustibility is easily deteriorated at the time of high-speed operation of the engine in which the required intake air amount and the fuel injection amount are large.

【0004】なお、エンジンの低速運転時にタンブル流
の強度を増大させるとともに、高速運転時に多量の吸気
を燃焼室内に供給することができるようにするため、例
えば特開2001−55925号公報に示されるよう
に、吸気ポートを上側ポート部と下側ポート部とに仕切
る隔壁と、燃焼室内に生成されるタンブル流動を調節す
るタンブル制御弁とを設け、エンジン回転数の低い成層
燃焼運転時には、上記タンブル制御弁によって下側ポー
ト部を閉止する等により、吸気の流速を速めてタンブル
流の強度を増大させ、またエンジン回転数の高い均一燃
焼運転時には、上記タンブル制御弁を中立位置に保持さ
せることにより、吸気の通気抵抗を極力小さくすること
が行われている。
In order to increase the strength of the tumble flow during low speed operation of the engine and to supply a large amount of intake air into the combustion chamber during high speed operation, it is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-55925. As described above, a partition wall that divides the intake port into an upper port portion and a lower port portion and a tumble control valve that adjusts the tumble flow generated in the combustion chamber are provided. By closing the lower port with a control valve, etc., to speed up the flow rate of intake air and increase the strength of the tumble flow, and during uniform combustion operation with a high engine speed, hold the tumble control valve in the neutral position. , The ventilation resistance of intake air is made as small as possible.

【0005】しかし、上記のようにエンジンの高速運転
時に、タンブル制御弁を中立位置に保持したとしても、
所定の長さを有する上記隔壁によって吸気の流動が妨げ
られるために、充分な吸気量を確保することが困難であ
るという問題があった。
However, even if the tumble control valve is held in the neutral position during high speed operation of the engine as described above,
There is a problem in that it is difficult to secure a sufficient intake amount because the flow of intake air is blocked by the partition wall having a predetermined length.

【0006】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、エンジンの低速運転時に吸気の流速を効果的に
速めることができるとともに、高速運転時に吸気の通気
抵抗を効果的に小さくすることができる火花点火式エン
ジンの吸気装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to effectively increase the flow velocity of intake air during low-speed operation of the engine and effectively reduce the ventilation resistance of intake air during high-speed operation. It is an object of the present invention to provide a spark ignition type engine intake device that can be used.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
下流端が燃焼室内に開口する吸気ポートと、この吸気ポ
ートを開閉する吸気弁と、エンジンの低回転領域で吸気
ポートの周辺部の一部を閉塞して吸気の流れを偏向する
シャッター弁とを有し、吸気ポートの燃焼室中心側に位
置する上方壁に、上記吸気弁を支持するバルブガイド壁
の一部が吸気ポート内に突出するように設けられた火花
点火式エンジンにおいて、上記スロート部よりも上流側
に位置する吸気ポートの横断面形状を、その開口部の上
下中心線よりも上方壁側または下方壁側のいずれか一方
に位置する開口部の開口面積が他方よりも相対的に小さ
くなるように形成するとともに、開口面積の小さい開口
部を、その通路中心が吸気ポートの開口部全体の重心位
置よりも外側方側に位置する偏心形状とし、かつ開口面
積の大きい開口部側に上記シャッター弁を配設して、こ
の部分を開閉するように構成したものである。
The invention according to claim 1 is
An intake port whose downstream end opens into the combustion chamber, an intake valve that opens and closes this intake port, and a shutter valve that deflects the flow of intake air by closing a part of the periphery of the intake port in the low engine speed region. In the spark ignition engine, the upper wall of the intake port, which is located closer to the center of the combustion chamber, is provided so that a part of the valve guide wall that supports the intake valve projects into the intake port. The cross-sectional shape of the intake port located on the upstream side relative to the vertical centerline of the opening is such that the opening area of the opening located on either the upper wall side or the lower wall side is relatively larger than the other. An opening with a small opening area and an eccentric shape whose center of passage is located on the outer side of the center of gravity of the entire opening of the intake port and with a large opening area By disposing the shutter valve, which is constituted to open and close the part.

【0008】上記構成によれば、エンジンが高回転の運
転領域にある場合に、上記シャッター弁が開放状態とさ
れることにより、多量の吸気が燃焼室内にスムーズに流
入し、かつエンジンが低回転の運転領域にある場合に、
上記シャッター弁が閉止状態とされることにより、吸気
の流れが、上方壁側または下方壁側のいずれか一方側に
偏向されて吸気の流速が速められるとともに、上記通路
中心側に案内されることにより、上記上方壁側または下
方壁側のいずれか一方側から側壁部内面に沿って旋回
し、吸気弁の設置部を迂回しつつ燃焼室内に吸気が流入
して適正なタンブル流が生成されることになる。
According to the above construction, when the engine is in the operating region of high rotation, the shutter valve is opened, so that a large amount of intake air smoothly flows into the combustion chamber and the engine rotates at low rotation speed. When in the driving range of
By closing the shutter valve, the flow of intake air is deflected to either the upper wall side or the lower wall side to accelerate the flow velocity of the intake air and to be guided to the passage center side. As a result, swirling along the inner surface of the side wall portion from either one of the upper wall side or the lower wall side, the intake air flows into the combustion chamber while bypassing the installation portion of the intake valve, and a proper tumble flow is generated. It will be.

【0009】請求項2に係る発明は、請求項1記載の火
花点火式エンジンの吸気装置において、シリンダ軸線に
沿った吸気ポートの縦断面と直交する方向から見て、バ
ルブガイドの設置部の上流側に位置する吸気ポートの軸
線を略ストレート状に形成するとともに、吸気ポートの
燃焼室外周側に位置する下方壁側の開口部の開口面積が
燃焼室中心側に位置する上方壁側の開口部よりも相対的
に小さくなるように吸気ポートの横断面を形成したもの
である。
According to a second aspect of the present invention, in the spark ignition engine intake system according to the first aspect, when viewed from a direction orthogonal to a longitudinal section of the intake port along the cylinder axis, the valve guide installation portion is upstream. The axial line of the intake port located on the lower side is formed substantially straight, and the opening area of the lower wall side opening located on the outer peripheral side of the combustion chamber of the intake port is the upper wall side opening located on the combustion chamber center side. The cross section of the intake port is formed to be relatively smaller than the above.

【0010】上記構成によれば、吸気ポートの軸線に沿
って吸気がスムーズに流通するとともに、エンジンが低
回転の運転領域にある場合に、上記シャッター弁により
下方壁側に偏向された吸気流が、上記通路中心側に案内
されることにより、上記下方壁側から側壁部内面に沿っ
て吸気が旋回しつつ、吸気弁の設置部を迂回して燃焼室
内に吸気が流入することになる。
According to the above construction, the intake air smoothly flows along the axis of the intake port, and when the engine is in the low speed operation region, the intake flow deflected to the lower wall side by the shutter valve is generated. By being guided to the center of the passage, the intake air swirls along the inner surface of the side wall portion from the lower wall side, bypasses the installation portion of the intake valve, and flows into the combustion chamber.

【0011】請求項3に係る発明は、上記請求項2記載
の火花点火式エンジンの吸気装置において、下流端が燃
焼室内に開口する一対の吸気ポートを備え、両吸気ポー
ト間の燃焼室外周側にインジェクタを配設するととも
に、両吸気ポート間の燃焼室中心側に点火プラグを配設
し、吸気ポートの下方壁側の開口部を、その通路中心が
吸気ポートの開口部全体の重心位置よりも、隣接する吸
気ポートの反対側に位置する偏心形状としたものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the intake system for a spark ignition type engine according to the second aspect, there is provided a pair of intake ports having a downstream end opening into the combustion chamber, and the combustion chamber outer peripheral side between the intake ports. In addition to the injector, a spark plug is placed on the center side of the combustion chamber between both intake ports, and the opening on the lower wall side of the intake port is located at the center of gravity of the entire opening of the intake port. Also has an eccentric shape located on the opposite side of the adjacent intake port.

【0012】上記構成によれば、インジェクタが点火プ
ラグおよび吸気弁の設置部に干渉するのを防止した状態
で、両吸気ポート間の下方壁側に形成されたスペースを
有効に利用してインジェクタを適正位置に配設すること
が可能となる。
According to the above structure, the injector is effectively utilized by utilizing the space formed on the lower wall side between the intake ports while preventing the injector from interfering with the installation portion of the spark plug and the intake valve. It becomes possible to dispose at an appropriate position.

【0013】請求項4に係る発明は、上記請求項3記載
の火花点火式エンジンの吸気装置において、吸気ポート
の上方壁側の開口部を略長方形状に形成するとともに、
下方壁側の開口部を下窄まりの略三角形状に形成したも
のである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the spark ignition engine intake system according to the third aspect, the opening on the upper wall side of the intake port is formed into a substantially rectangular shape.
The opening on the lower wall side is formed in a substantially triangular shape with a downward constriction.

【0014】上記構成によれば、両吸気ポート間の下方
壁側にインジェクタを配設するスペースが形成されると
ともに、エンジンが低回転の運転領域にある場合に、略
長方形状に形成された上方壁側の開口部がシャッター弁
によって閉止されることにより、吸気の流れが略三角形
状に形成された下方壁側の開口部に偏向された後、側壁
部内面に沿って吸気が旋回しつつ、吸気弁の設置部を迂
回して燃焼室内に流入することになる。
According to the above construction, a space for arranging the injector is formed on the lower wall side between the intake ports, and when the engine is in the low rotation speed operating region, the upper part formed in a substantially rectangular shape is formed. By closing the opening on the wall side by the shutter valve, the flow of intake air is deflected to the opening on the lower wall side formed in a substantially triangular shape, and then while the intake air is swirling along the inner surface of the side wall, It bypasses the installation part of the intake valve and flows into the combustion chamber.

【0015】請求項5に係る発明は、上記請求項1〜4
のいずれかに記載の火花点火式エンジンの吸気装置にお
いて、下流端が燃焼室内に開口する一対の吸気ポート
と、単一の吸気通路から上記一対の吸気ポートに向けて
分岐するコモン部とを備えるとともに、シリンダ軸線に
沿った吸気ポートの縦断面と直交する方向から見て、吸
気ポートのバルブガイドの設置部から上記コモン部まで
を略ストレート状に形成したものである。
The invention according to claim 5 is the above-mentioned claims 1 to 4.
The spark-ignition engine intake device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a pair of intake ports having a downstream end opening into the combustion chamber, and a common portion branched from a single intake passage toward the pair of intake ports. At the same time, when viewed from a direction orthogonal to the longitudinal section of the intake port along the cylinder axis, the intake port from the installation portion of the valve guide to the common portion is formed in a substantially straight shape.

【0016】上記構成によれば、吸気がコモン部から吸
気ポートを通ってスムーズに流通するとともに、エンジ
ンが低回転の運転領域にある場合に、上記シャッター弁
により下方壁側に偏向された吸気流が、下方壁側の開口
部の通路中心側に案内されることにより、上記下方壁側
から側壁部内面に沿って吸気が旋回しつつ、吸気弁の設
置部を迂回して燃焼室内に流入することになる。
According to the above construction, the intake air smoothly flows from the common portion through the intake port, and when the engine is in a low rotation operating region, the intake flow deflected to the lower wall side by the shutter valve. Is guided to the passage center side of the opening portion on the lower wall side, so that the intake air swirls along the inner surface of the side wall portion from the lower wall side and bypasses the installation portion of the intake valve and flows into the combustion chamber. It will be.

【0017】請求項6に係る発明は、請求項5記載の火
花点火式エンジンの吸気装置において、シャッター弁の
設置部とコモン部とを吸気マニホールドに設けるととも
に、シリンダ軸線に沿った吸気ポートの縦断面と直交す
る方向から見て、上記吸気マニホールドと、シリンダヘ
ッドに形成された吸気ポートとを略ストレート状に接続
したものである。
According to a sixth aspect of the invention, in the intake system for a spark ignition type engine according to the fifth aspect, the shutter valve installation portion and the common portion are provided in the intake manifold, and the intake port is longitudinally cut along the cylinder axis. The intake manifold and the intake port formed in the cylinder head are connected in a substantially straight shape when viewed in a direction orthogonal to the plane.

【0018】上記構成によれば、エンジンが低回転の運
転領域にある場合に、上記コモン部等が設けられた吸気
マニホールドを有効に利用して、吸気の流速を速めるこ
とができるとともに、吸気の旋回を効果的に促進するこ
とが可能となる。
According to the above construction, when the engine is in the low rotation speed operation region, the intake manifold provided with the common portion and the like can be effectively used to increase the flow velocity of the intake air, and The turning can be effectively promoted.

【0019】請求項7に係る発明は、請求項2〜6のい
ずれかに記載の火花点火式エンジンの吸気装置におい
て、下流端が燃焼室内に開口する一対の吸気ポートと、
単一の吸気通路から上記一対の吸気ポートに向けて分岐
するコモン部とを備えるとともに、このコモン部の下流
端部にシャッター弁を配設し、かつスロート部の直上流
部から上記コモン部までの間における吸気通路の上方壁
側の開口部を略長方形状に形成するとともに、下方壁側
の開口部を下窄まりの略三角形状に形成したものであ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the spark ignition engine intake device according to any one of the second to sixth aspects, a pair of intake ports having a downstream end opening into the combustion chamber,
A common portion branched from a single intake passage toward the pair of intake ports is provided, and a shutter valve is provided at a downstream end portion of the common portion, and a portion directly upstream of the throat portion to the common portion. The opening portion of the intake passage on the upper wall side is formed in a substantially rectangular shape, and the opening portion on the lower wall side is formed in a substantially triangular shape with a downward constriction.

【0020】上記構成によれば、吸気流が上記単一の吸
気通路からコモン部に至る際に発生する外向きのベクト
ルに応じ、上記吸気流の旋回が効果的に促進されること
になる。
According to the above construction, the swirling of the intake flow is effectively promoted in accordance with the outward vector generated when the intake flow reaches the common portion from the single intake passage.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】図1および図2は、本発明に係る
エンジンの吸気装置の実施形態を示している。これらの
図において、1はシリンダブロック2およびシリンダヘ
ッド3等により構成されるとともに、複数のシリンダを
備えたエンジン本体である。このエンジン本体1の各シ
リンダには、ピストン4が嵌挿され、このピストン4の
頂面とシリンダヘッド3の下面との間に燃焼室5が形成
されている。また、上記ピストン4の頂面には、キャビ
ティ6が設けられている。
1 and 2 show an embodiment of an intake system for an engine according to the present invention. In these figures, reference numeral 1 denotes an engine main body which is composed of a cylinder block 2, a cylinder head 3 and the like and has a plurality of cylinders. A piston 4 is fitted into each cylinder of the engine body 1, and a combustion chamber 5 is formed between the top surface of the piston 4 and the lower surface of the cylinder head 3. A cavity 6 is provided on the top surface of the piston 4.

【0022】上記シリンダヘッド3には、燃焼室5に開
口する二つの吸気ポート7,7と、二つの排気ポート
8,8とが相対向して形成されるとともに、上記両吸気
ポート7,7および排気ポート8,8をそれぞれ開閉す
る吸気弁9,9および排気弁10,10と、点火プラグ
11と、インジェクタ12とが設けられている。このイ
ンジェクタ12は、燃焼室5の周縁部に配設され、この
位置から燃焼室5内に燃料を直接噴射するように構成さ
れている。また、点火プラグ11は、上記両吸気ポート
7,7間の燃焼室中央側、つまり燃焼室5の上面略中央
部に配設されている。
The cylinder head 3 is formed with two intake ports 7 and 7 opening to the combustion chamber 5 and two exhaust ports 8 and 8 facing each other, and both intake ports 7 and 7 are provided. In addition, intake valves 9 and 9 and exhaust valves 10 and 10 for opening and closing the exhaust ports 8 and 8, an ignition plug 11, and an injector 12 are provided. The injector 12 is arranged at the peripheral portion of the combustion chamber 5, and is configured to directly inject fuel into the combustion chamber 5 from this position. Further, the spark plug 11 is arranged between the intake ports 7 and 7 on the center side of the combustion chamber, that is, on a substantially central portion of the upper surface of the combustion chamber 5.

【0023】上記両吸気ポート7,7は、それぞれ独立
して形成され、図3に示すように、吸気ポート7の縦断
面と直交する方向から見た場合、つまり鉛直方向に延び
るシリンダ軸線2Aに沿った吸気ポート7の縦断面と直
交する方向から見た場合に、上流側がシリンダヘッド3
の上方側部に位置するとともに、下流側が燃焼室5に向
かって斜め下方に延びるように形成され、かつ吸気ポー
ト7,7の下流端が燃焼室5の天井部分に開口してい
る。
The intake ports 7 and 7 are formed independently of each other, and as shown in FIG. 3, when viewed from a direction orthogonal to the vertical cross section of the intake port 7, that is, the cylinder axis 2A extending in the vertical direction. When viewed from a direction orthogonal to the longitudinal cross section of the intake port 7, the upstream side is the cylinder head 3
Is formed on the upper side of the combustion chamber 5, and the downstream side thereof is formed to extend obliquely downward toward the combustion chamber 5, and the downstream ends of the intake ports 7, 7 are open to the ceiling portion of the combustion chamber 5.

【0024】上記吸気ポート7には、吸気弁9の弁軸9
aを摺動自在に支持するバルブガイド13の一部(下端
部)が、燃焼室5の中央側に位置する上方壁7aの所定
位置に臨むように突出して設けられている。そして、上
記縦断面において、吸気ポート7は、バルブガイド13
の設置部を境にしてその上流側部71と、下流側部72
とに区画されるとともに、吸気ポート7の最下流部、つ
まり弁座14の直上流側部には、スロート部73が設け
られている。上記吸気ポート7の上流側部71には、バ
ルブガイド13の設置部に向けて徐々に突出量が増大す
るガイド壁13aが、上記上方壁7aに形成されてい
る。
The intake port 7 is provided with a valve shaft 9 of an intake valve 9.
A part (lower end) of the valve guide 13 that slidably supports a is provided so as to project to a predetermined position of the upper wall 7a located on the center side of the combustion chamber 5. Further, in the above vertical cross section, the intake port 7 is
The upstream side 71 and the downstream side 72 of the installation part of the
A throat portion 73 is provided at the most downstream portion of the intake port 7, that is, at a portion immediately upstream of the valve seat 14 while being divided into the areas. On the upstream side 71 of the intake port 7, a guide wall 13a is formed on the upper wall 7a, the projection amount of which gradually increases toward the installation portion of the valve guide 13.

【0025】吸気ポート7の少なくとも上記上流側部7
1における軸線7Aは、略ストレート状に形成されてい
る。そして、上記吸気ポート7の上方壁7aは、バルブ
ガイド設置部の下流側部72のシリンダ軸線2Aに対す
る傾斜角度が、下流側部72の上流部72aにおいて最
も大きく(寝ており)、この上流部72aから下流側の
スロート部73に向かって徐々に小さくなる(立つ)よ
うに湾曲して形成され、この下流側部72のシリンダ軸
線2Aに対する傾斜角度は、バルブガイド設置部の上流
側71の同傾斜角度に対して、上流部72aは大きく、
スロート部73に近い下流部72bでは小さくなってい
る。
At least the upstream side portion 7 of the intake port 7
The axis 7A in 1 is formed in a substantially straight shape. The inclination angle of the upper wall 7a of the intake port 7 with respect to the cylinder axis 2A of the downstream side portion 72 of the valve guide installation portion is the largest in the upstream portion 72a of the downstream side portion 72 (sleeping), and this upstream portion It is formed so as to gradually decrease (stand) from 72a toward the throat portion 73 on the downstream side, and the inclination angle of the downstream side portion 72 with respect to the cylinder axis 2A is the same as that of the upstream side 71 of the valve guide installation portion. The upstream portion 72a is large with respect to the inclination angle,
It is smaller in the downstream portion 72b near the throat portion 73.

【0026】また、上記吸気ポート7の下方壁7bは、
バルブガイド設置部の上流側部71のシリンダ軸線2A
に対する傾斜角度が、下流側部72の下流部よりも大き
くなるように略ストレート状に形成されているととも
に、この下流側部72と、上記スロート部73との下方
壁7bにおける接続部に角部74が形成されている。さ
らに、上記バルブガイド設置部の下流側部72における
下方壁7bの傾斜角度は、その延長線72Bと、最大リ
フト状態(最大開放状態)の吸気弁9の傘部底面との交
点Pが、吸気弁9の軸線9Aよりも燃焼室5の中央側
(排気ポート8側)に位置するように設定されている。
The lower wall 7b of the intake port 7 is
Cylinder axis 2A on the upstream side 71 of the valve guide installation part
Is formed in a substantially straight shape so that the inclination angle with respect to the downstream side portion 72 is larger than that of the downstream side portion 72, and a corner portion is formed at a connection portion between the downstream side portion 72 and the throat portion 73 in the lower wall 7b. 74 are formed. Furthermore, the inclination angle of the lower wall 7b in the downstream side portion 72 of the valve guide installation portion is such that the intersection P between the extension line 72B and the bottom surface of the umbrella portion of the intake valve 9 in the maximum lift state (maximum open state) is It is set so as to be located closer to the center side (exhaust port 8 side) of the combustion chamber 5 than the axis 9A of the valve 9.

【0027】また、上記スロート部73よりも上流側に
位置する吸気ポート7の横断面(吸気ポート7の軸線7
Aと直交する断面)の形状は、図4(a),(b)に示
すように、横断面の上下中心線(上下方向の最大幅の中
心を通る水平方向線)Cよりも下方壁7b側の開口面積
が、上方壁7a側の開口面積よりも小さくなるととも
に、上記下方壁7b側に位置する開口部の通路中心(下
方壁側開口部の重心)Obが上記開口部全体の重心Oよ
りも外方側、つまり隣接する吸気ポート7の設置部と反
対側に位置するように形成されている。
Further, a cross section of the intake port 7 located upstream of the throat portion 73 (the axis 7 of the intake port 7 is shown.
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the shape of the cross section orthogonal to A is lower wall 7b than the vertical center line (horizontal line passing through the center of the maximum vertical width) C of the horizontal cross section. Side opening area is smaller than the opening area on the upper wall 7a side, and the passage center (center of gravity of the lower wall side opening) Ob of the opening located on the lower wall 7b side has a center of gravity O of the entire opening. It is formed so as to be located on the outer side, that is, on the side opposite to the installation portion of the adjacent intake port 7.

【0028】具体的には、上記上下中心線Cよりも上方
壁7a側の開口部が略長方形に形成されるとともに、上
下中心線Cよりも下方壁7b側の開口部が下窄まりの略
三角形状に形成されることにより、横断面の上下中心線
Cよりも下方壁7b側の開口面積が、上方壁7a側の開
口面積よりも小さくなるように構成されている。また、
上記上下中心線Cよりも下方壁7b側の開口部が隣接す
る吸気ポート7側の側辺部を斜辺とする略直角三角形状
に形成されることにより、上記下方壁7b側に位置する
開口部の通路中心Obが、隣接する吸気ポート7の設置
部と反対側に位置した偏心形状に形成され、これによっ
て吸気ポート7が略五角形の異形断面形状を呈してい
る。
Specifically, the opening on the upper wall 7a side of the vertical centerline C is formed in a substantially rectangular shape, and the opening on the lower wall 7b side of the vertical centerline C is substantially narrowed. By being formed in a triangular shape, the opening area on the lower wall 7b side with respect to the vertical center line C of the cross section is configured to be smaller than the opening area on the upper wall 7a side. Also,
The opening located on the lower wall 7b side is formed by forming the opening on the lower wall 7b side of the vertical center line C into a substantially right-angled triangular shape with the side portion on the adjacent intake port 7 side as the hypotenuse. The passage center Ob is formed in an eccentric shape located on the opposite side to the installation portion of the adjoining intake port 7, so that the intake port 7 has a substantially pentagonal cross-sectional shape.

【0029】また、図4(a)に示す吸気ポート7の有
効通路面積、つまりバルブガイド13の設置部の下流側
部72における吸気ポート7の通路開口面積から、吸気
弁9の軸面積を減算した面積が、図4(b)に示す吸気
ポート7の有効通路面積、つまりバルブガイド13の設
置部の上流側部71における吸気ポート7の流通開口面
積よりも大きくなるように吸気ポート7が形成されてい
る。
Further, the axial area of the intake valve 9 is subtracted from the effective passage area of the intake port 7 shown in FIG. 4A, that is, the passage opening area of the intake port 7 at the downstream side 72 of the installation portion of the valve guide 13. The intake port 7 is formed such that the area of the intake port 7 is larger than the effective passage area of the intake port 7 shown in FIG. 4B, that is, the area of the opening of the intake port 7 on the upstream side 71 of the installation portion of the valve guide 13. Has been done.

【0030】上記有効通路面積の変化状態を図示する
と、図5に示すようになり、吸気ポート7の上流側から
ガイド壁13aの始端部αまでの間では、上記吸気ポー
ト7の有効通路面積が略一定に形成されている(図例で
は下流側に至るに従い稍減少するように形成されてい
る)。また、上記ガイド壁13aの始端部αから終端部
(バルブガイド13の設置部)βまでの間では、下流側
に至るに従い有効通路面積が次第に減少し、上記バルブ
ガイド13の設置部(β)よりも下流側では、その上流
側に比べて有効通路面積が増大するようになっている。
The state of change of the effective passage area is shown in FIG. 5, and the effective passage area of the intake port 7 is from the upstream side of the intake port 7 to the starting end portion α of the guide wall 13a. It is formed to be substantially constant (in the illustrated example, it is formed to decrease slightly toward the downstream side). Further, between the starting end portion α of the guide wall 13a and the terminating end portion (the installation portion of the valve guide 13) β, the effective passage area gradually decreases toward the downstream side, and the installation portion (β) of the valve guide 13 is formed. The effective passage area on the downstream side is larger than that on the upstream side.

【0031】上記両吸気ポート7,7間の燃焼室外周側
には、燃焼室5内の斜め下方に向けて延びるインジェク
タ12の取付孔が形成され、この取付孔に取り付けられ
たインジェクタ12から斜め下方に向けて、つまり後述
するエンジンの成層燃焼運転時に、図6に示すように、
燃焼室5内で生成されたタンブル流Tに向けて燃料が噴
射されるように構成されている。
A mounting hole for an injector 12 extending obliquely downward in the combustion chamber 5 is formed on the outer peripheral side of the combustion chamber between the intake ports 7 and 7, and the injector 12 mounted in this mounting hole is slanted from the injector 12. In the downward direction, that is, during the stratified charge combustion operation of the engine described later, as shown in FIG.
The fuel is injected toward the tumble flow T generated in the combustion chamber 5.

【0032】上記エンジン本体1の一側部には、吸気マ
ニホールド15が連結され、この吸気マニホールド15
の下流部には、図2に示すように、単一の吸気通路15
aを上記両吸気ポート7,7に向けて分岐するコモン部
16が設けられている。また、図3に示すように、シリ
ンダ軸線2Aに沿った吸気ポート7の縦断面と直交する
方向から見て、上記吸気マニホールド15と、上記吸気
ポート7とが略ストレート状に接続されている。
An intake manifold 15 is connected to one side of the engine body 1, and the intake manifold 15 is connected to the intake manifold 15.
As shown in FIG. 2, a single intake passage 15 is provided downstream of
A common part 16 is provided to branch a toward the both intake ports 7, 7. Further, as shown in FIG. 3, the intake manifold 15 and the intake port 7 are connected in a substantially straight shape when viewed from a direction orthogonal to a longitudinal section of the intake port 7 along the cylinder axis 2A.

【0033】そして、シリンダ軸線2Aに沿った吸気ポ
ート7の縦断面と直交する方向から見て、少なくとも吸
気ポート7の上記バルブガイド13の設置部から上記コ
モン部16までは、その軸線7Aが略ストレート状に形
成されている(図3参照)。さらに、上記コモン部16
の横断面形状は、上記吸気ポート7と同様に、図7に示
すように、上方壁16a側の開口部が略長方形状に形成
されるとともに、下方壁16b側の開口部が先窄まりの
略三角形状に形成されることにより、横断面の上下中心
線よりも下方壁16b側の開口面積が、上方壁16a側
の開口面積よりも小さくなるように構成されている。
When viewed from a direction orthogonal to the longitudinal section of the intake port 7 along the cylinder axis 2A, the axis 7A is substantially at least from the installation portion of the valve guide 13 of the intake port 7 to the common portion 16. It is formed in a straight shape (see FIG. 3). Further, the common part 16
7 has a substantially rectangular cross-sectional shape, the opening on the upper wall 16a side is formed in a substantially rectangular shape, and the opening on the lower wall 16b side is tapered as shown in FIG. By being formed in a substantially triangular shape, the opening area on the lower wall 16b side with respect to the vertical center line of the cross section is configured to be smaller than the opening area on the upper wall 16a side.

【0034】上記コモン部16の下流端部、つまりシリ
ンダヘッド3に形成された上記吸気ポート7の直上流部
には、吸気の流れを開口通路の下方壁16a側に偏向さ
せるシャッター弁17が設けられている。このシャッタ
ー弁17は、図7(a)に示すように、コモン部16の
上方壁16a側の開口部を閉止可能に設置されるととも
に、コモン部16の下方壁16b側の開口部に対応した
切欠きを有している。
At the downstream end of the common portion 16, that is, immediately upstream of the intake port 7 formed in the cylinder head 3, there is provided a shutter valve 17 for deflecting the flow of intake air toward the lower wall 16a of the opening passage. Has been. As shown in FIG. 7A, the shutter valve 17 is installed so that the opening on the upper wall 16a side of the common portion 16 can be closed and corresponds to the opening on the lower wall 16b side of the common portion 16. Has a notch.

【0035】そして、上記シャッター弁16、吸気マニ
ホールド15および吸気ポート7により、燃焼室5内に
タンブル流Tを生成するとともに、その強度を調節する
タンブル強度調節手段が構成されている。具体的には、
上記シャッター弁17の駆動軸17aを図外のアクチュ
エータにより回転駆動して、上記コモン部16の上方壁
16a側の開口部をシャッター弁17で閉止すると、有
効通路面積が狭められて吸気の流速が速くなることによ
り、燃焼室5内において生成されるタンブル流Tの強度
が増大される。また、図7(b)に示すように、上記シ
ャッター弁17を開放状態に移行させてコモン部16の
有効通路面積を増大させると、吸気の流速が遅くなるこ
とにより、タンブル流Tの強度が弱められるようになっ
ている。
The shutter valve 16, the intake manifold 15, and the intake port 7 constitute a tumble strength adjusting means for generating the tumble flow T in the combustion chamber 5 and adjusting the strength thereof. In particular,
When the drive shaft 17a of the shutter valve 17 is rotationally driven by an actuator (not shown) to close the opening on the upper wall 16a side of the common portion 16 with the shutter valve 17, the effective passage area is narrowed and the flow velocity of the intake air is reduced. By increasing the speed, the strength of the tumble flow T generated in the combustion chamber 5 is increased. Further, as shown in FIG. 7B, when the shutter valve 17 is moved to the open state to increase the effective passage area of the common portion 16, the flow velocity of the intake air becomes slow, so that the strength of the tumble flow T is increased. It is being weakened.

【0036】上記インジェクタ12からの燃料噴射量
は、図外のECU(エンジンコントロールユニット)に
よりエンジンの運転状態に応じて制御される。つまり、
エンジン負荷およびエンジン回転数等に応じて燃料噴射
量が制御されるとともに、点火プラグ11周りに混合気
を偏在させて成層燃焼状態とするために圧縮行程で燃料
を噴射する圧縮行程噴射と、燃焼室5内の全体に混合気
を拡散させて均一燃焼状態とするために吸気行程で燃料
を噴射する吸気行程噴射とにインジェクタ12の燃料噴
射形態が変更される。また、上記シャッター弁16およ
び図外のエレキスロットル(電気的なアクチュエータで
作動されるスロットル弁)等の吸入空気量調節手段が上
記ECUにより運転状態に応じて制御されるようになっ
ている。
The fuel injection amount from the injector 12 is controlled by an ECU (engine control unit) (not shown) according to the operating state of the engine. That is,
The fuel injection amount is controlled according to the engine load, the engine speed, and the like, and the compression stroke injection is performed to inject the fuel in the compression stroke in order to distribute the air-fuel mixture around the spark plug 11 in a stratified combustion state. The fuel injection mode of the injector 12 is changed to the intake stroke injection in which the fuel is injected in the intake stroke in order to diffuse the air-fuel mixture into the entire chamber 5 and make a uniform combustion state. Further, the intake air amount adjusting means such as the shutter valve 16 and an electric throttle (a throttle valve operated by an electric actuator) (not shown) are controlled by the ECU according to an operating state.

【0037】図8は、横軸をエンジン回転数Ne、縦軸
をエンジン負荷に対応した平均有効圧力Peとして設定
された燃料の噴射形態および空燃比の制御マップを示し
ている。この図において、所定負荷以下および所定回転
数以下の領域が成層燃焼領域Sとされ、この領域Sで圧
縮行程噴射が行われるとともに、空燃比が例えばA/F
=40程度というように理論空燃比よりも大幅にリーン
とされる。一方、所定負荷よりも高負荷側と所定回転数
よりも高回転側とに亘る領域が均一燃焼領域Kとされ、
この領域Kで吸気行程噴射が行われるとともに、空燃比
が略理論空燃比またはこれによりリッチ(λ≦1)とさ
れ、例えばA/F=13〜14.7とされる。
FIG. 8 shows a control map of the fuel injection mode and the air-fuel ratio set with the horizontal axis representing the engine speed Ne and the vertical axis representing the average effective pressure Pe corresponding to the engine load. In this figure, a region below a predetermined load and below a predetermined rotational speed is defined as a stratified combustion region S, in which compression stroke injection is performed and the air-fuel ratio is, for example, A / F.
= About 40, which is significantly leaner than the theoretical air-fuel ratio. On the other hand, a region extending from the higher load side than the predetermined load and the higher rotation side than the predetermined rotation speed is defined as the uniform combustion region K,
The intake stroke injection is performed in this region K, and the air-fuel ratio is set to a substantially stoichiometric air-fuel ratio or thereby rich (λ ≦ 1), for example, A / F = 13 to 14.7.

【0038】上記均一燃焼領域Kでは、吸気の通気抵抗
を小さくするために、シャッター弁17を全開状態と
し、成層燃焼領域Sでは、エンジン負荷およびエンジン
回転数が低下するのに伴いシャッター弁17を閉止状態
に移行させて、吸気の流れを吸気ポート7の下方壁7b
側に偏向させることにより、次第に吸気の流速を速めて
タンブル強度を増大させる制御が実行されるようなって
いる。
In the uniform combustion region K, the shutter valve 17 is fully opened in order to reduce the ventilation resistance of intake air, and in the stratified combustion region S, the shutter valve 17 is opened as the engine load and the engine speed decrease. The flow of intake air is changed to the closed state, and the flow of intake air is reduced to the lower wall 7b
By deflecting to the side, control is executed to gradually increase the flow velocity of intake air and increase the tumble strength.

【0039】上記構成において、低負荷低回転側の成層
燃焼領域Sでは、燃焼室5の周縁に配設されたインジェ
クタ12から圧縮行程で燃料が噴射されて、点火プラグ
11の周りに混合気が偏在するように成層化されること
により、空燃比が大幅にリーンな状態で着火、燃焼が可
能となる。また、高負荷高回転側の均一燃焼領域Kで
は、吸気行程で燃料が噴射されて、燃焼室5内の全体に
混合気が拡散されることにより、空燃比が略理論空燃比
または稍リッチな値に設定された状態で、混合気の着火
および燃焼が行われることになる。
In the above-described structure, in the stratified charge combustion region S on the low load and low rotation side, the fuel is injected in the compression stroke from the injector 12 arranged at the periphery of the combustion chamber 5, and the air-fuel mixture is generated around the spark plug 11. By stratifying so as to be unevenly distributed, it is possible to ignite and burn with a significantly lean air-fuel ratio. Further, in the uniform combustion region K on the high load and high rotation side, the fuel is injected in the intake stroke and the air-fuel mixture is diffused throughout the combustion chamber 5, so that the air-fuel ratio becomes substantially stoichiometric or slightly rich. Ignition and combustion of the air-fuel mixture will be performed with the value set.

【0040】このようにエンジンの運転状態に応じて燃
料の噴射形態や空燃比が変えられるが、これに対応して
上記成層燃焼領域Sでは、エンジン回転数が低いほど、
シャッター弁17が閉止方向に駆動されることにより、
タンブル流Tの強度が増大されることになる。このた
め、図6に示すように、インジェクタ12から噴射され
た燃料噴霧Faのエネルギーと、上記タンブル流Tのエ
ネルギーとが適正にバランスした状態で、燃焼室5内に
おいて衝突し、燃料の微粒化が促進されるとともに、上
記タンブル流Tにより燃料噴霧Faが減速されつつ、空
気と混合されるとともに、この混合気が上方に巻き上げ
られて点火プラグ11の周りに漂う状態となり、この点
火プラグ11の周りに混合気が適正に成層化されること
になる。
As described above, the fuel injection form and the air-fuel ratio can be changed according to the operating condition of the engine. Correspondingly, in the stratified combustion region S, the lower the engine speed is,
By driving the shutter valve 17 in the closing direction,
The strength of the tumble flow T will be increased. Therefore, as shown in FIG. 6, in a state where the energy of the fuel spray Fa injected from the injector 12 and the energy of the tumble flow T are properly balanced, they collide in the combustion chamber 5 and atomize the fuel. Is promoted and the fuel spray Fa is decelerated by the tumble flow T and is mixed with air, and this air-fuel mixture is wound up upward and drifts around the spark plug 11. The air-fuel mixture will be appropriately stratified around it.

【0041】上記のように吸気ポート7の横断面の上下
中心線Cよりも上方壁7a側の開口部を略長方形に形成
するとともに、上記上下中心線Cよりも下方壁7b側の
開口部を下窄まりの略三角形状に形成する等により、上
記下方壁側7b側の開口部の開口面積が上壁7b側より
も相対的に小さくなるように形成したため、低負荷低回
転の成層燃焼運転時に、上記シャッター弁17を閉止状
態として吸気流Nを下方壁7b側に偏向させることによ
り、吸気流Nを下方壁側の開口部に集中させてその流速
を効果的に速めることができる。したがって、燃焼室5
内において生成されるタンブル流Tの強度を効果的に増
大させることができるとともに、このタンブル流Tが早
期に消滅するのを防止して圧縮行程の後半までタンブル
流Tを残存させることができ、上記混合気の成層化を促
進して燃焼安定性を効果的に向上させることができる。
As described above, the opening on the upper wall 7a side of the vertical centerline C of the cross section of the intake port 7 is formed in a substantially rectangular shape, and the opening on the lower wall 7b side of the vertical centerline C is formed. Since the opening area of the opening portion on the lower wall side 7b side is formed to be relatively smaller than that on the upper wall 7b side by forming the lower constriction into a substantially triangular shape, a stratified charge combustion operation with low load and low rotation is performed. At this time, by closing the shutter valve 17 and deflecting the intake air flow N toward the lower wall 7b side, the intake air flow N can be concentrated in the opening portion on the lower wall side and the flow speed can be effectively increased. Therefore, the combustion chamber 5
It is possible to effectively increase the strength of the tumble flow T generated in the inside, and to prevent the tumble flow T from disappearing early so that the tumble flow T can remain until the latter half of the compression stroke. It is possible to promote stratification of the air-fuel mixture and effectively improve combustion stability.

【0042】また、吸気ポート7の開口面積の小さい下
方壁7b側の開口部を、その通路中心(下方壁側開口部
の重心)Obが、吸気ポート7の開口部全体における重
心Oの位置よりも外側方側に位置する偏心形状とし、か
つ開口面積の大きい開口部側(上方壁7a側)に上記シ
ャッター弁17を配設して、この部分を開閉するように
構成したため、上記シャッター弁17の設置部に到達し
た吸気流Nを下方壁7b側に偏向させるのと同時に、上
記通路中心Ob側に吸気流Nの主流が案内されることに
より、図2に示すように、吸気流Nを外向きに変位させ
るベクトルN1が発生する。そして、図9に示すよう
に、上記ベクトルN1に応じ、吸気流Nが下方壁7b側
から側壁部内面に沿って旋回しつつ、上記吸気流Nの主
流(N2)が吸気弁9の設置部を迂回して燃焼室5内に
流入することになる。したがって、エンジンの成層燃焼
運転時に、吸気弁9の弁軸や点火プラグ11等に吸気流
Nが衝突することに起因して吸気の流速が弱められるこ
とが防止され、燃焼室5内において適正なタンブル流T
が生成されることになる。
The center of the passage (the center of gravity of the lower wall side opening) Ob of the opening portion of the intake port 7 on the side of the lower wall 7b whose opening area is smaller than the position of the center of gravity O of the entire opening portion of the intake port 7 is located. Also, since the shutter valve 17 is arranged on the opening side (upper wall 7a side) having an eccentric shape located on the outer side and having a large opening area, the shutter valve 17 is configured to open and close. 2 is deflected toward the lower wall 7b side and, at the same time, the main flow of the intake flow N is guided to the passage center Ob side, so that the intake flow N is changed as shown in FIG. A vector N1 that displaces outward is generated. Then, as shown in FIG. 9, while the intake flow N swirls along the inner surface of the side wall portion from the lower wall 7b side in accordance with the vector N1, the main flow (N2) of the intake flow N is the installation portion of the intake valve 9. Will be bypassed and will flow into the combustion chamber 5. Therefore, during the stratified combustion operation of the engine, it is prevented that the flow velocity of the intake air is weakened due to the collision of the intake air flow N with the valve shaft of the intake valve 9, the spark plug 11, etc. Tumble style T
Will be generated.

【0043】一方、高負荷高回転の均一燃焼領域Kで
は、上記シャッター弁17が開放状態とされることによ
り、吸気ポート7内における吸気の通気抵抗を小さな値
に抑えて吸気をスムーズに流通させ、燃焼室5内に導入
される吸気量を充分に確保することができる。
On the other hand, in the uniform combustion region K of high load and high rotation, the shutter valve 17 is opened, so that the ventilation resistance of the intake air in the intake port 7 is suppressed to a small value to allow the intake air to flow smoothly. Therefore, it is possible to secure a sufficient amount of intake air introduced into the combustion chamber 5.

【0044】また、上記実施形態では、シリンダ軸線2
Bに沿った吸気ポート7の縦断面と直交する方向から見
て、上記バルブガイド13の設置部の上流側部71にお
ける吸気ポート7の軸線7Aを略ストレート状に形成す
るとともに、吸気ポート7の燃焼室外周側に位置する下
方壁7b側の開口部の開口面積が上方壁7a側の開口部
よりも相対的に小さくなるように吸気ポート7の横断面
形状を形成したため、エンジンの成層燃焼運転時に、上
記上方壁7a側に配設されたシャッター弁17を閉止状
態とすることにより、吸気ポート7の下方に偏向された
吸気流Nを下方壁部7bに沿ってスムーズに流通させる
ことができる。
Further, in the above embodiment, the cylinder axis 2
The axial line 7A of the intake port 7 in the upstream side portion 71 of the installation portion of the valve guide 13 is formed in a substantially straight shape as viewed from a direction orthogonal to the vertical cross section of the intake port 7 along B. Since the cross-sectional shape of the intake port 7 is formed so that the opening area of the opening on the lower wall 7b side located on the outer peripheral side of the combustion chamber is relatively smaller than that of the opening on the upper wall 7a side, the engine stratified combustion operation is performed. At this time, by closing the shutter valve 17 arranged on the upper wall 7a side, the intake flow N deflected downward of the intake port 7 can be smoothly flowed along the lower wall portion 7b. .

【0045】なお、吸気ポート7内において大きな吸気
の乱流が生じない程度に、上記軸線7Aを緩やかに湾曲
させた構造としてもよい。また、上記スロート部73の
上流側に位置する吸気ポート7の横断面形状を、上記上
下中心線Cよりも上方壁7a側に位置する開口部の開口
面積が、下方壁7b側よりも相対的に小さくなるように
形成するとともに、この下方壁7b側の開口部をシャッ
ター弁17により開閉するように構成してもよい。
The axis 7A may be gently curved to the extent that a large turbulent intake air flow does not occur in the intake port 7. Further, regarding the cross-sectional shape of the intake port 7 located upstream of the throat portion 73, the opening area of the opening located on the upper wall 7a side with respect to the vertical centerline C has a larger opening area than the lower wall 7b side. The shutter valve 17 may be used to open and close the opening on the side of the lower wall 7b.

【0046】上記実施形態では、下流端が燃焼室5内に
開口する一対の吸気ポート7,7を備えたエンジンにお
いて、両吸気ポート7,7間の燃焼室外周側にインジェ
クタ12を配設するとともに、両吸気ポート7,7間の
燃焼室中央側に点火プラグ11を配設し、吸気ポート7
の下方壁7b側に位置する開口部を、その通路中心Ob
が開口部全体の重心Oの位置よりも隣接する吸気ポート
7の反対側に位置する偏心形状としたため、点火プラグ
11および吸気弁9の設置部にインジェクタ12が干渉
するという問題を生じることなく、両吸気ポート7,7
間の下方壁側7bに形成されたスペースを有効に利用し
て、この部分にインジェクタ12を配設することができ
る。したがって、成層燃焼運転時に、吸気の流れを下方
壁7b側に偏向させてタンブル流Tの強度を増大させる
という上記作用効果を損なうことなく、インジェクタ1
2を適正位置に配設できるという利点がある。
In the above embodiment, in the engine provided with the pair of intake ports 7, 7 having the downstream end opened into the combustion chamber 5, the injector 12 is arranged on the outer peripheral side of the combustion chamber between the intake ports 7, 7. At the same time, the spark plug 11 is disposed on the center side of the combustion chamber between the intake ports 7 and 7,
The opening located on the lower wall 7b side of the
Has an eccentric shape that is located on the opposite side of the intake port 7 adjacent to the position of the center of gravity O of the entire opening, without causing the problem that the injector 12 interferes with the installation portion of the ignition plug 11 and the intake valve 9, Both intake ports 7,7
By effectively utilizing the space formed on the lower wall side 7b between them, the injector 12 can be disposed in this portion. Therefore, during the stratified charge combustion operation, the injector 1 is not impaired without impairing the above-mentioned effect of increasing the strength of the tumble flow T by deflecting the flow of intake air toward the lower wall 7b.
There is an advantage that 2 can be arranged at an appropriate position.

【0047】特に、上記実施形態に示すように、吸気ポ
ート7の上方壁7a側の開口部を略長方形状に形成する
とともに、下方壁7b側の開口部を下窄まりの略三角形
状に形成した場合には、簡単な構成で両吸気ポート7,
7間の下方壁7b側にインジェクタ12を配設するため
のスペースを形成できるため、上記吸気ポート7,7に
インジェクタ12を近接させた状態でコンパクトに配設
することができる。そして、エンジンが低回転の運転領
域にある場合に、略長方形状に形成された上方壁7b側
の開口部をシャッター弁17によって閉止し、吸気の流
れを略三角形状に形成された下方壁7b側の開口部に偏
向させることにより、吸気の流速を効果的に速めること
ができるとともに、吸気ポート7の側壁部内面に沿って
吸気流を効率よく旋回させることができる。
In particular, as shown in the above embodiment, the opening of the intake port 7 on the side of the upper wall 7a is formed in a substantially rectangular shape, and the opening on the side of the lower wall 7b is formed in a substantially triangular shape with a downward constriction. In this case, both intake ports 7,
Since a space for disposing the injector 12 can be formed on the side of the lower wall 7b between the injectors 7, the injector 12 can be compactly arranged in the state where the injector 12 is close to the intake ports 7, 7. Then, when the engine is in the low rotation speed operation region, the opening portion on the side of the upper wall 7b formed in the substantially rectangular shape is closed by the shutter valve 17, and the intake flow is formed in the lower wall 7b formed in the substantially triangular shape. By deflecting to the side opening, the flow velocity of the intake air can be effectively increased, and the intake flow can be efficiently swirled along the inner surface of the side wall portion of the intake port 7.

【0048】また、上記実施形態に示すように、下流端
が燃焼室5内に開口する一対の吸気ポート7,7と、単
一の吸気通路15aから上記一対の吸気ポート7,7に
向けて分岐するコモン部16とを備えた火花点火式エン
ジンにおいて、シリンダ軸線2Aに沿った吸気ポート7
の縦断面と直交する方向から見て、吸気ポート7のバル
ブガイド13の設置部から上記コモン部15までを略ス
トレート状に形成した場合には、上記コモン部16から
吸気ポート7に沿って吸気をスムーズに流通させること
ができるとともに、エンジンが低回転の運転領域にある
場合に、上記シャッター弁により下方壁7b側に偏向さ
れた吸気流を、この下方壁7b側の開口部の通路中心O
b側に案内することにより、上記下方壁7側から側壁部
内面に沿って吸気を効果的に旋回させることができる。
Further, as shown in the above embodiment, a pair of intake ports 7, 7 whose downstream ends are opened into the combustion chamber 5 and a single intake passage 15a are directed toward the pair of intake ports 7, 7. In the spark ignition type engine having the common portion 16 that branches, the intake port 7 along the cylinder axis 2A
When viewed from the direction orthogonal to the vertical cross section of the intake port 7, when the installation portion of the valve guide 13 of the intake port 7 to the common portion 15 is formed in a substantially straight shape, the intake air is introduced from the common portion 16 along the intake port 7. And the intake air flow deflected to the lower wall 7b side by the shutter valve when the engine is in the low rotation speed operation region, the passage center O of the opening on the lower wall 7b side
By guiding to the b side, the intake air can be effectively swirled from the lower wall 7 side along the inner surface of the side wall portion.

【0049】しかも、上記実施形態では、シャッター弁
17の設置部とコモン部16とを吸気マニホールド15
に設けるとともに、この吸気マニホールド15と、シリ
ンダヘッド3に形成された吸気ポート7とを、シリンダ
軸線2Aに沿った吸気ポート7の縦断面と直交する方向
から見て略ストレート状に接続したため、エンジンが低
回転の運転領域にある場合に、上記コモン部16等が設
けられた吸気マニホールド15を有効に利用して吸気の
流速を増大させることができるとともに、吸気の旋回を
効果的に促進することができる。
Moreover, in the above embodiment, the installation portion of the shutter valve 17 and the common portion 16 are connected to the intake manifold 15.
In addition, since the intake manifold 15 and the intake port 7 formed in the cylinder head 3 are connected to each other in a substantially straight shape when viewed from a direction orthogonal to a longitudinal section of the intake port 7 along the cylinder axis 2A, When the engine is in a low rotation speed operating region, the intake manifold 15 provided with the common portion 16 and the like can be effectively used to increase the flow velocity of intake air, and the swirling of intake air can be effectively promoted. You can

【0050】特に、上記実施形態に示すように、下流端
が燃焼室内に開口する一対の吸気ポート7,7と、単一
の吸気通路15aから上記一対の吸気ポート7,7に向
けて分岐するコモン部16とを備えたエンジンにおい
て、このコモン部16の下流端部にシャッター弁17を
配設し、かつスロート部73の直上流部から上記コモン
部16までの間における吸気通路の上方壁7a,16a
側の開口部を略長方形状に形成するとともに、下方壁7
b,16b側の開口部を下窄まりの略三角形状に形成し
たため、吸気流が上記単一の吸気通路15aからコモン
部16に至る際に発生する外向きのベクトルN1に応
じ、上記吸気流の旋回を、さらに効果的に促進すること
ができるため、エンジンの成層燃焼運転時に、上記吸気
流Nが吸気弁9の傘部上面に衝突するのを、より効果的
に抑制できるという利点がある。
In particular, as shown in the above embodiment, a pair of intake ports 7, 7 whose downstream ends open into the combustion chamber and a single intake passage 15a branch toward the pair of intake ports 7, 7. In the engine including the common portion 16, the shutter valve 17 is arranged at the downstream end portion of the common portion 16, and the upper wall 7a of the intake passage between the portion directly upstream of the throat portion 73 and the common portion 16 is provided. , 16a
Side opening is formed in a substantially rectangular shape, and the lower wall 7
Since the openings on the b and 16b sides are formed in a downwardly constricted substantially triangular shape, the intake flow according to the outward vector N1 generated when the intake flow reaches the common portion 16 from the single intake passage 15a. Since the swirling of the intake valve 9 can be further effectively promoted, it is possible to more effectively suppress the intake flow N from colliding with the upper surface of the umbrella portion of the intake valve 9 during the stratified combustion operation of the engine. .

【0051】また、上記実施形態では、シリンダ軸線2
Aに対する吸気ポート7の上方壁7aの傾斜角度を、上
記バルブガイド13の設置部の上流側部71に比べて、
上記バルブガイド13の下流側部72が、その上流部7
2aは大きく、その下流部72bは小さくなるように形
成するとともに、シリンダ軸線2Aに対する吸気ポート
の下方壁7bの傾斜角度を、上記バルブガイド13の設
置部の上流側部71に比べて下流側部72が大きくなる
ように形成したため、低負荷低回転の成層燃焼運転時
に、図10に示すように、上記シャッター弁17が閉止
されることにより、吸気ポート7の下方壁7b側に偏向
した吸気流Nが、上記下流側部72に到達した時点で、
その下方壁7bに沿って上方壁7a側(排気ポート8
側)に案内されることになる。
Further, in the above embodiment, the cylinder axis 2
The inclination angle of the upper wall 7a of the intake port 7 with respect to A is greater than that of the upstream side portion 71 of the installation portion of the valve guide 13,
The downstream side portion 72 of the valve guide 13 has an upstream portion 7
2a is large and the downstream portion 72b thereof is small, and the inclination angle of the lower wall 7b of the intake port with respect to the cylinder axis 2A is smaller than that of the upstream side portion 71 of the installation portion of the valve guide 13 in the downstream side portion. Since 72 is formed to be large, the shutter valve 17 is closed as shown in FIG. 10 during the stratified charge combustion operation at low load and low rotation, so that the intake flow deflected to the lower wall 7b side of the intake port 7 is decreased. When N reaches the downstream side portion 72,
Along the lower wall 7b, the upper wall 7a side (exhaust port 8
Side) will be guided.

【0052】したがって、吸気流Nの主流が吸気弁9の
傘部上面9aの燃焼室外周側部位9bに衝突するのを抑
制しつつ、吸気弁9の傘部上面の燃焼室中央側部位9a
ないし上記上方壁7aに沿って所定角度で燃焼室5内に
吸気を流入させることにより適正なタンブル流Tを生成
し、このタンブル流Tが早期に消滅するのを防止して圧
縮行程の後半までタンブル流Tを残存させることができ
るため、上記混合気の成層化を促進して燃焼安定性を効
果的に向上させることができる。
Therefore, while suppressing the main flow of the intake air flow N from colliding with the combustion chamber outer peripheral side portion 9b of the umbrella valve upper surface 9a of the intake valve 9, the combustion chamber center side portion 9a of the intake valve 9 upper surface of the umbrella valve portion.
Or, by introducing the intake air into the combustion chamber 5 at a predetermined angle along the upper wall 7a, an appropriate tumble flow T is generated, and the tumble flow T is prevented from disappearing at an early stage until the latter half of the compression stroke. Since the tumble flow T can remain, the stratification of the air-fuel mixture can be promoted and the combustion stability can be effectively improved.

【0053】上記のように構成した本発明例と、図11
に示すように、シリンダ軸線2Aに対する吸気ポート7
の上方壁および下方壁の傾斜角度を略ストレート上に形
成した比較例とにおいて、吸気の通気抵抗の変化を測定
する実験を行ったところ、図12に示すようなデータが
得られた。上記データは、縦軸に通気抵抗を表す流量係
数Cfをとるとともに、横軸にタンブル比Trをとった
ものである。このタンブル比Trとは、吸気流の縦方向
の角速度をバルブリフト毎に測定して積分した値を、エ
ンジン角速度で除した値である。
FIG. 11 shows an example of the present invention constructed as described above.
As shown in, the intake port 7 with respect to the cylinder axis 2A
An experiment was conducted to measure the change in the ventilation resistance of the intake air in a comparative example in which the inclination angles of the upper wall and the lower wall were substantially straight, and the data shown in FIG. 12 were obtained. In the above data, the vertical axis is the flow coefficient Cf representing the ventilation resistance, and the horizontal axis is the tumble ratio Tr. The tumble ratio Tr is a value obtained by dividing a value obtained by measuring and integrating the vertical angular velocity of the intake air flow for each valve lift by the engine angular velocity.

【0054】上記データから、シャッター弁(S弁)7
を全閉状態とした成層燃焼領域において、比較例では、
破線で示すように、タンブル比Trをそれ程大きくする
ことができないのに対し、本発明例では、実線で示すよ
うにタンブル比Trを充分に大きくすることができ、上
記比較例に比べてタンブル比Trの最大値がΔTr1だ
け大きくなることが確認された。
From the above data, the shutter valve (S valve) 7
In the stratified charge combustion region in which the
As shown by the broken line, the tumble ratio Tr cannot be increased so much, whereas in the example of the present invention, the tumble ratio Tr can be made sufficiently large as shown by the solid line, and the tumble ratio Tr is higher than that of the comparative example. It was confirmed that the maximum value of Tr was increased by ΔTr1.

【0055】さらに、上記実施形態では、バルブガイド
13の設置部の下流側部72における吸気ポート7の有
効通路面積がその上流側部よりも大きくなるように吸気
ポート7を形成したため、要求吸気量および燃料噴射量
の多い均一燃焼運転時に、吸気の通気抵抗が増大するこ
とに起因して吸気量が不足するという事態の発生を効果
的に防止できるという利点がある。上記下流側部72に
おける吸気ポート7の有効通路面積を上流側部71より
も大きくした本発明例と、図11に示すように、下流側
部72における吸気ポート7の有効通路面積を上流側部
71よりも小さくした比較例とにおいて、吸気の通気抵
抗の変化を測定する実験を行ったところ、図12に示す
ようなデータが得られた。
Further, in the above embodiment, since the intake port 7 is formed so that the effective passage area of the intake port 7 in the downstream side portion 72 of the installation portion of the valve guide 13 is larger than that in the upstream side portion thereof, the required intake air amount In addition, there is an advantage that it is possible to effectively prevent the occurrence of a situation in which the intake air amount becomes insufficient due to an increase in the intake ventilation resistance during the uniform combustion operation with a large fuel injection amount. An example of the present invention in which the effective passage area of the intake port 7 in the downstream side portion 72 is larger than that of the upstream side portion 71, and as shown in FIG. 11, the effective passage area of the intake port 7 in the downstream side portion 72 is set to the upstream side portion. An experiment was conducted to measure the change in the air intake resistance of the intake air in the comparative example having a size smaller than 71, and the data shown in FIG. 12 were obtained.

【0056】上記データから、シャッター弁(S弁)7
を全開状態とした均一燃焼領域において、比較例では、
シャッター弁を破線で示すように、流量係数Crをそれ
程小さくすることができないのに対し、本発明例では、
実線で示すようにシャッター弁(S弁)7を全開状態と
することにより、流量係数Crを充分に減少させること
ができ、上記比較例に比べて吸気抵抗の最小値をΔCf
だけ小さくできることが確認された。
From the above data, the shutter valve (S valve) 7
In a uniform combustion region with the full open state, in the comparative example,
As indicated by the broken line of the shutter valve, the flow coefficient Cr cannot be made so small, whereas in the example of the present invention,
When the shutter valve (S valve) 7 is fully opened as shown by the solid line, the flow coefficient Cr can be sufficiently reduced, and the minimum value of the intake resistance is ΔCf as compared with the comparative example.
It was confirmed that it can be made smaller.

【0057】しかも、下流側部72における吸気ポート
7の有効通路面積を上流側部71よりも小さくした上記
比較例(図11)では、要求吸気量および燃料噴射量の
多い均一燃焼運転時に、シャッター弁(S弁)を最大開
放状態としても、上記下流部72における吸気の流速が
ある程度高くなることが避けられないので、不必要に大
きなタンブル流Tが生成されるオーバタンブル状態とな
り易い傾向がある。このため、均一燃焼運転時に、イン
ジェクタ12から噴射された燃料の一部が上記タンブル
流Tにより運ばれて燃焼室5の天井部、シリンダ内壁面
およびピストン上面等に付着して未燃焼状態となり易
く、スモークおよびおよびHCの発生量が増大してエミ
ッション性が悪化するとともに、燃焼温度が高いことと
相まってノッキング等の異常燃焼が発生し易いという問
題がある。
Moreover, in the comparative example (FIG. 11) in which the effective passage area of the intake port 7 in the downstream side portion 72 is smaller than that in the upstream side portion 71, the shutter is released during the uniform combustion operation in which the required intake air amount and the fuel injection amount are large. Even if the valve (S valve) is set to the maximum open state, it is inevitable that the flow velocity of the intake air in the downstream portion 72 becomes high to some extent, so that there is a tendency for an overtumble state in which an unnecessarily large tumble flow T is generated. . Therefore, during the uniform combustion operation, a part of the fuel injected from the injector 12 is carried by the tumble flow T and adheres to the ceiling of the combustion chamber 5, the cylinder inner wall surface, the piston upper surface, etc. to easily become an unburned state. However, there is a problem that the amount of smoke and HC generated increases and the emission property deteriorates, and in addition to the high combustion temperature, abnormal combustion such as knocking easily occurs.

【0058】これに対して上記実施形態のようにバルブ
ガイド13の設置部の下流側部72における吸気ポート
7の有効通路面積がその上流側部71よりも大きくなる
ように吸気ポート7を形成した場合には、要求吸気量お
よび燃料噴射量の多い均一燃焼運転時に、上記下流部7
2における吸気の流速が過度に速くなることがないの
で、図12に示すように、上記比較例に比べてタンブル
比TrをΔTr2だけ小さくすることができる。したが
って、上記オーバタンブルの発生を防止することによ
り、エミッション性を良好状態に維持することができる
とともに、ノッキングの発生を効果的に防止できるとい
う利点がある。
On the other hand, as in the above embodiment, the intake port 7 is formed so that the effective passage area of the intake port 7 in the downstream side portion 72 of the installation portion of the valve guide 13 is larger than that in the upstream side portion 71. In this case, during the uniform combustion operation in which the required intake air amount and the fuel injection amount are large, the downstream portion 7
Since the flow velocity of the intake air in 2 does not become excessively high, the tumble ratio Tr can be reduced by ΔTr2 as compared with the comparative example, as shown in FIG. Therefore, by preventing the occurrence of the overtumble, there is an advantage that the emission property can be maintained in a good state and the occurrence of knocking can be effectively prevented.

【0059】しかも、図11に示すように、下流側部7
2における吸気ポート7の有効通路面積を上流側部71
よりも小さくした比較例では、要求吸気量および燃料噴
射量の多い均一燃焼運転時に、シャッター弁(S弁)を
最大開放状態としても、上記下流部72において吸気の
流速を顕著に低下させることができないので、不必要に
大きなタンブル流Tが生成されるオーバタンブル状態と
なり易い傾向がある。このため、均一燃焼運転時に、燃
料噴霧が上記タンブル流Tにより運ばれて燃焼室5の天
井部、シリンダ内壁面およびピストン上面等に付着し易
く、スモークおよびおよびHCの発生量が増大してエミ
ッション性が悪化するとともに、上記オーバタンブルに
起因して燃焼性がよくなり過ぎることにより、ノッキン
グが発生し易いという問題がある。
Moreover, as shown in FIG. 11, the downstream side portion 7
2, the effective passage area of the intake port 7 is set to the upstream side portion 71
In a comparative example in which the intake air flow rate is smaller than the above, even when the shutter valve (S valve) is set to the maximum open state during the uniform combustion operation in which the required intake air amount and the fuel injection amount are large, the flow velocity of the intake air can be significantly reduced in the downstream portion 72. Since this is not possible, there is a tendency for an overtumble state in which an unnecessarily large tumble flow T is generated. Therefore, during uniform combustion operation, the fuel spray is carried by the tumble flow T and easily adheres to the ceiling portion of the combustion chamber 5, the inner wall surface of the cylinder, the upper surface of the piston, etc., and the amount of smoke and HC generated increases, and the emission is increased. And the combustibility becomes too good due to the above-mentioned over-tumble, and knocking is likely to occur.

【0060】これに対して上記実施形態に示すようにバ
ルブガイド13の設置部の下流側部72における吸気ポ
ート7の有効通路面積がその上流側部71よりも大きく
なるように吸気ポート7を形成した場合には、要求吸気
量および燃料噴射量の多い均一燃焼運転時に、上記下流
部72における吸気の流速が過度に速くなることがない
ので、上記オーバタンブルの発生を防止して、エミッシ
ョン性を良好状態に維持することができるとともに、ノ
ッキングの発生を効果的に防止できるという利点があ
る。
On the other hand, as shown in the above embodiment, the intake port 7 is formed so that the effective passage area of the intake port 7 in the downstream side portion 72 of the installation portion of the valve guide 13 is larger than that in the upstream side portion 71. In this case, the flow velocity of the intake air in the downstream portion 72 does not become excessively high during the uniform combustion operation in which the required intake air amount and the fuel injection amount are large. Therefore, the occurrence of the overtumble is prevented and the emission property is improved. There is an advantage that it can be maintained in a good state and that knocking can be effectively prevented.

【0061】さらに、上記実施形態では、吸気弁9の最
大リフト時に、バルブガイド13の設置部の下流側部7
2における下方壁7bの延長線72Bと、上記吸気弁9
の底面との交点Pが、吸気弁9の軸線9Aよりも燃焼室
5の中央側に位置するように、上記下方壁7bの傾斜角
度を設定したため、低負荷低回転の成層燃焼運転時に、
上記吸気流Nの主流が吸気弁9の傘部上面に衝突するの
を効果的に抑制できるという利点がある。
Further, in the above-described embodiment, when the intake valve 9 is fully lifted, the downstream side portion 7 of the installation portion of the valve guide 13 is
2, the extension line 72B of the lower wall 7b and the intake valve 9
The inclination angle of the lower wall 7b is set so that the intersection point P with the bottom surface of the intake valve 9 is located closer to the center of the combustion chamber 5 than the axis 9A of the intake valve 9.
There is an advantage that the main flow of the intake flow N can be effectively suppressed from colliding with the upper surface of the umbrella portion of the intake valve 9.

【0062】また、上記実施形態に示すように、吸気ポ
ート7の下方壁7b側におけるバルブガイド13の設置
部の下流側部72とスロート部73との接続部に角部7
4を形成した場合には、エンジンの成層燃焼運転時に、
上記下方壁7に沿った吸気流Nが乱されて小さな渦流か
らなる乱流が形成され、この乱流によって上記吸気流N
を上方壁7a側(排気ポート8の設置部側)に案内する
作用が促進されることになる。したがって、上記のよう
に下流側部72とスロート部73との接続部に、上記角
部74等からなる乱流形成用のガイド部を設けることに
より、上記吸気流Nの主流が吸気弁9の傘部上面の燃焼
室外周側部位9bに衝突するのを抑制しつつ、吸気弁9
の過疎部上面の燃焼し地中が側部位9aないし上記上方
壁7aに沿って所定角度で燃焼室5内に吸気を流入させ
ることにより、適正なタンブル流Tを略三角形状すると
いう作用が効果的に得られるという利点がある。
Further, as shown in the above embodiment, the corner portion 7 is formed at the connecting portion between the downstream side portion 72 of the installation portion of the valve guide 13 and the throat portion 73 on the lower wall 7b side of the intake port 7.
When 4 is formed, during stratified combustion operation of the engine,
The intake air flow N along the lower wall 7 is disturbed to form a turbulent flow consisting of small vortexes, and the turbulent flow causes the intake air flow N to flow.
The action of guiding the above to the upper wall 7a side (the side where the exhaust port 8 is installed) is promoted. Therefore, as described above, by providing the guide portion for forming the turbulent flow including the corner portion 74 and the like at the connecting portion between the downstream side portion 72 and the throat portion 73, the main flow of the intake air flow N becomes the main flow of the intake valve 9. While suppressing the collision with the combustion chamber outer peripheral side portion 9b on the upper surface of the umbrella portion, the intake valve 9
The effect of making the appropriate tumble flow T into a substantially triangular shape is effective by inhaling the intake air into the combustion chamber 5 at a predetermined angle along the side portion 9a or the above-mentioned upper wall 7a. There is an advantage that it can be obtained.

【0063】なお、上記実施形態では、燃焼室5の周縁
部に配設されたインジェクタ12から燃焼室5内に燃料
を直接噴射する直憤式のエンジンについて説明したが、
吸気ポート7内に燃料を噴射するように構成されたポー
ト噴射式のエンジンについても、本発明を適用可能であ
る。
In the above embodiment, the direct-injection type engine in which the fuel is directly injected into the combustion chamber 5 from the injector 12 arranged at the peripheral portion of the combustion chamber 5 has been described.
The present invention is also applicable to a port injection type engine configured to inject fuel into the intake port 7.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、下流端
が燃焼室内に開口する吸気ポートと、この吸気ポートを
開閉する吸気弁と、エンジンの低回転領域で吸気ポート
の周辺部の一部を閉塞して吸気の流れを偏向するシャッ
ター弁とを有し、吸気ポートの燃焼室中心側に位置する
上方壁に、上記吸気弁を支持するバルブガイド壁の一部
が吸気ポート内に突出するように設けられた火花点火式
エンジンにおいて、上記スロート部よりも上流側に位置
する吸気ポートの横断面形状を、その開口部の上下中心
線よりも上方壁側または下方壁側のいずれか一方に位置
する開口部の開口面積が他方よりも相対的に小さくなる
ように形成するとともに、開口面積の小さい開口部を、
その通路中心が上記重心位置よりも外側方側に位置する
偏心形状とし、かつ開口面積の大きい開口部側に上記シ
ャッター弁を配設して、この部分を開閉するように構成
したため、エンジンの低回転領域において、吸気流の主
流が吸気弁の傘部上面に衝突するのを防止しつつ、燃焼
室内に吸気を流入させることにより、適正なタンブル流
を生成し、燃焼室内における混合気の成層化を促進して
燃焼安定性を効果的に向上できるという利点がある。
As described above, according to the present invention, the intake port whose downstream end opens into the combustion chamber, the intake valve that opens and closes the intake port, and the peripheral portion of the intake port in the low engine speed region. And a shutter valve that deflects the flow of intake air by closing the valve section, and a part of the valve guide wall that supports the intake valve projects into the intake port on the upper wall located on the center side of the combustion chamber of the intake port. In the spark ignition engine provided so that the cross-sectional shape of the intake port located upstream of the throat portion is either the upper wall side or the lower wall side of the vertical center line of the opening. Is formed so that the opening area of the opening located at is relatively smaller than the other, and the opening having a small opening area is
Since the center of the passage has an eccentric shape located outside the center of gravity, and the shutter valve is arranged on the opening side with a large opening area to open and close this portion, the engine In the rotating region, while preventing the main flow of the intake flow from colliding with the upper surface of the head portion of the intake valve, by introducing the intake air into the combustion chamber, an appropriate tumble flow is generated and stratification of the air-fuel mixture in the combustion chamber. There is an advantage that the combustion stability can be effectively improved by promoting the above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る吸気装置を備えたエン
ジンの要部構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of an engine including an intake device according to an embodiment of the present invention.

【図2】エンジンの燃焼室および吸気系の概略平面図で
ある。
FIG. 2 is a schematic plan view of a combustion chamber and an intake system of the engine.

【図3】吸気ポートの縦断面形状を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a vertical sectional shape of an intake port.

【図4】吸気ポートの横断面形状を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a cross-sectional shape of an intake port.

【図5】吸気ポートの有効通路面積の変化状態を示すグ
ラフである。
FIG. 5 is a graph showing a change state of an effective passage area of an intake port.

【図6】燃料の噴射状態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a fuel injection state.

【図7】シャッター弁の具体的構造を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a specific structure of a shutter valve.

【図8】エンジンの燃焼領域を示すマップである。FIG. 8 is a map showing a combustion region of the engine.

【図9】吸気の流動状態を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a flow state of intake air.

【図10】吸気の流動状態を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a flow state of intake air.

【図11】本発明に対する比較例の構成を示す説明図で
ある。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration of a comparative example for the present invention.

【図12】タンブル比と流量抵抗との対応関係を示すデ
ータ図である。
FIG. 12 is a data diagram showing a correspondence relationship between a tumble ratio and a flow resistance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2A シリンダ軸線 5 燃焼室 7 吸気ポート 7a 上方壁 7b 下方壁 7A 吸気ポートの軸線 7B 下方壁の延長線 9 吸気弁 11 点火プラグ 12 インジェクタ 13 バルブガイド 17 シャッター弁 C 上下中心線 71 上流側部 72 下流側部 73 スロート部 2A cylinder axis 5 Combustion chamber 7 intake port 7a Upper wall 7b Lower wall 7A Intake port axis 7B Extension of lower wall 9 intake valve 11 Spark plug 12 injectors 13 Valve guide 17 Shutter valve C upper and lower center line 71 upstream side 72 Downstream side 73 Throat

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 9/02 361 F02D 9/02 361A 9/10 9/10 A F02F 1/42 F02F 1/42 D F (72)発明者 山田 孝之 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 石井 賢也 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 Fターム(参考) 3G023 AA07 AB03 AC04 AD03 AD06 AD07 3G024 AA04 AA09 AA10 AA14 DA00 DA01 DA06 DA08 3G065 CA00 HA10 HA21 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02D 9/02 361 F02D 9/02 361A 9/10 9/10 A F02F 1/42 F02F 1/42 D F (72) Inventor Takayuki Yamada 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Co., Ltd. (72) Kenya Ishii 3-1-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture F-term (reference) 3G023 AA07 AB03 AC04 AD03 AD06 AD07 3G024 AA04 AA09 AA10 AA14 DA00 DA01 DA06 DA08 3G065 CA00 HA10 HA21

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下流端が燃焼室内に開口する吸気ポート
と、この吸気ポートを開閉する吸気弁と、エンジンの低
回転領域で吸気ポートの周辺部の一部を閉塞して吸気の
流れを偏向するシャッター弁とを有し、吸気ポートの燃
焼室中心側に位置する上方壁に、上記吸気弁を支持する
バルブガイド壁の一部が吸気ポート内に突出するように
設けられた火花点火式エンジンにおいて、上記スロート
部よりも上流側に位置する吸気ポートの横断面形状を、
その開口部の上下中心線よりも上方壁側または下方壁側
のいずれか一方に位置する開口部の開口面積が他方より
も相対的に小さくなるように形成するとともに、開口面
積の小さい開口部を、その通路中心が吸気ポートの開口
部全体の重心位置よりも外側方側に位置する偏心形状と
し、かつ開口面積の大きい開口部側に上記シャッター弁
を配設して、この部分を開閉するように構成したことを
特徴とする火花点火式エンジンの吸気装置。
1. An intake port whose downstream end opens into a combustion chamber, an intake valve which opens and closes the intake port, and a part of the peripheral portion of the intake port is closed in a low engine speed region to deflect the flow of intake air. A spark ignition engine having a shutter valve and a valve guide wall that supports the intake valve, and a part of a valve guide wall that supports the intake valve is provided on an upper wall of the intake port that is located closer to the center of the combustion chamber. In, the cross-sectional shape of the intake port located upstream from the throat,
The opening located on either the upper wall side or the lower wall side of the upper and lower centerlines of the opening is formed to be relatively smaller than the other, and an opening having a small opening area is formed. , The eccentric shape of which the passage center is located outside the center of gravity of the entire opening of the intake port, and the shutter valve is arranged on the opening side with a large opening area to open and close this part. An intake device for a spark ignition engine, which is characterized in that
【請求項2】 シリンダ軸線に沿った吸気ポートの縦断
面と直交する方向から見て、バルブガイドの設置部の上
流側に位置する吸気ポートの軸線を略ストレート状に形
成するとともに、吸気ポートの燃焼室外周側に位置する
下方壁側の開口部の開口面積が燃焼室中心側に位置する
上方壁側の開口部よりも相対的に小さくなるように吸気
ポートの横断面を形成したことを特徴とする請求項1記
載の火花点火式エンジンの吸気装置。
2. The axis of the intake port located upstream of the installation portion of the valve guide is formed to be substantially straight when viewed from a direction orthogonal to the longitudinal section of the intake port along the cylinder axis, and the intake port The cross section of the intake port is formed so that the opening area of the lower wall side opening located on the outer peripheral side of the combustion chamber is relatively smaller than the opening area of the upper wall side located on the center side of the combustion chamber. An intake device for a spark ignition type engine according to claim 1.
【請求項3】 下流端が燃焼室内に開口する一対の吸気
ポートを備え、両吸気ポート間の燃焼室外周側にインジ
ェクタを配設するとともに、両吸気ポート間の燃焼室中
心側に点火プラグを配設し、吸気ポートの下方壁側の開
口部を、その通路中心が吸気ポートの開口部全体の重心
位置よりも、隣接する吸気ポートの反対側に位置する偏
心形状としたことを特徴とする請求項2記載の火花点火
式エンジンの吸気装置。
3. A pair of intake ports whose downstream ends open into the combustion chamber, an injector is arranged on the outer peripheral side of the combustion chamber between the intake ports, and an ignition plug is provided on the center side of the combustion chamber between the intake ports. It is characterized in that the opening on the lower wall side of the intake port has an eccentric shape in which the center of the passage is located on the opposite side of the adjacent intake port with respect to the center of gravity of the entire opening of the intake port. An intake system for a spark ignition type engine according to claim 2.
【請求項4】 吸気ポートの上方壁側の開口部を略長方
形状に形成するとともに、下方壁側の開口部を下窄まり
の略三角形状に形成したことを特徴とする請求項3記載
の火花点火式エンジンの吸気装置。
4. The opening of the intake port on the upper wall side is formed into a substantially rectangular shape, and the opening on the lower wall side is formed into a substantially triangular shape with a downward constriction. Intake device for spark ignition type engine.
【請求項5】 下流端が燃焼室内に開口する一対の吸気
ポートと、単一の吸気通路から上記一対の吸気ポートに
向けて分岐するコモン部とを備えるとともに、シリンダ
軸線に沿った吸気ポートの縦断面と直交する方向から見
て、吸気ポートのバルブガイドの設置部から上記コモン
部までを略ストレート状に形成したことを特徴とする請
求項1〜4のいずれかに記載の火花点火式エンジンの吸
気装置。
5. A pair of intake ports each having a downstream end opening into the combustion chamber, and a common portion branching from a single intake passage toward the pair of intake ports, the intake port along the cylinder axis being provided. The spark ignition engine according to any one of claims 1 to 4, wherein a portion from the installation portion of the valve guide of the intake port to the common portion is formed in a substantially straight shape when viewed in a direction orthogonal to the vertical section. Intake device.
【請求項6】 シャッター弁の設置部とコモン部とを吸
気マニホールドに設けるとともに、シリンダ軸線に沿っ
た吸気ポートの縦断面と直交する方向から見て、上記吸
気マニホールドと、シリンダヘッドに形成された吸気ポ
ートとを略ストレート状に接続したことを特徴とする請
求項5記載の火花点火式エンジンの吸気装置。
6. A shutter valve installation portion and a common portion are provided in the intake manifold, and the intake manifold and the cylinder head are formed when viewed from a direction orthogonal to a longitudinal section of the intake port along the cylinder axis. The intake system for a spark ignition type engine according to claim 5, wherein the intake port and the intake port are connected in a substantially straight shape.
【請求項7】 下流端が燃焼室内に開口する一対の吸気
ポートと、単一の吸気通路から上記一対の吸気ポートに
向けて分岐するコモン部とを備えるとともに、このコモ
ン部の下流端部にシャッター弁を配設し、かつスロート
部の直上流部から上記コモン部までの間における吸気通
路の上方壁側の開口部を略長方形状に形成するととも
に、下方壁側の開口部を下窄まりの略三角形状に形成し
たことを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載の火
花点火式エンジンの吸気装置。
7. A pair of intake ports having a downstream end opening into the combustion chamber, and a common part branching from a single intake passage toward the pair of intake ports, and a downstream end of the common part. A shutter valve is provided, and the opening on the upper wall side of the intake passage between the portion directly upstream of the throat portion and the common portion is formed in a substantially rectangular shape, and the opening on the lower wall side is narrowed downward. 7. The intake device for a spark ignition type engine according to claim 2, wherein the intake device is formed in a substantially triangular shape.
JP2002105939A 2002-04-09 2002-04-09 Intake device for spark ignition engine Expired - Fee Related JP4048814B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002105939A JP4048814B2 (en) 2002-04-09 2002-04-09 Intake device for spark ignition engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002105939A JP4048814B2 (en) 2002-04-09 2002-04-09 Intake device for spark ignition engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003301723A true JP2003301723A (en) 2003-10-24
JP4048814B2 JP4048814B2 (en) 2008-02-20

Family

ID=29390406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002105939A Expired - Fee Related JP4048814B2 (en) 2002-04-09 2002-04-09 Intake device for spark ignition engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4048814B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180010446A (en) * 2016-07-21 2018-01-31 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 Intake port for improving performance of engine
CN113944543A (en) * 2021-08-31 2022-01-18 东风汽车集团股份有限公司 Gasoline engine combustion system, gasoline engine assembly and vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180010446A (en) * 2016-07-21 2018-01-31 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 Intake port for improving performance of engine
KR101867164B1 (en) * 2016-07-21 2018-07-19 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 Intake port for improving performance of engine
CN113944543A (en) * 2021-08-31 2022-01-18 东风汽车集团股份有限公司 Gasoline engine combustion system, gasoline engine assembly and vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP4048814B2 (en) 2008-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3852363B2 (en) Engine control device
KR19980081769A (en) Injectable spark-ignition engine
JPH08128346A (en) Lean-burn engine for automobile
JP3733721B2 (en) Direct-injection spark ignition internal combustion engine
JP4054223B2 (en) In-cylinder injection engine and control method for in-cylinder injection engine
US5762041A (en) Four-stroke internal combustion engine
US6668791B2 (en) Control system for in-cylinder direct injection engine
JP3275713B2 (en) Lean burn engine fuel injection system
JP6825553B2 (en) Internal combustion engine control device
CN105986877A (en) Internal combustion engine
JP2004293483A (en) Intake device of spark ignition type reciprocal engine
JPH10299539A (en) Cylinder injection type spark ignition engine
JP2003262132A (en) Intake device of spark ignition type direct injection engine
JP2003301723A (en) Intake air device of spark ignition engine
JP3804178B2 (en) Engine intake system
JP2001055925A (en) Intake controlling device for direct injection type internal combustion engine
JP2003301724A (en) Intake air device of spark ignition engine
JP3551572B2 (en) Intake device for internal combustion engine
JP3428372B2 (en) Direct in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine
JP2003193841A (en) Engine performing stratified combustion by theoretical air fuel ratio and method for stratified combustion of engine
JPH11351012A (en) Direct cylinder injection type spark ignition engine
JPH11107764A (en) Intake system for engine
JPH10231729A (en) Intake device for internal combustion engine
JPH06147022A (en) Cylinder injection type internal combustion engine
JPS6364616B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070605

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070731

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101207

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111207

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees