【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気装置に関し、特に燃焼改善の為に吸気を効率よく燃焼室内に供給するための吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸気通路内の流路断面の半分を開閉弁により閉塞することによって燃焼室内にタンブル流動を生成し、このタンブル流動を用いて混合気を成層化し、燃費改善を図る方法が特開２００２−５４５３５号に公開されている。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来技術では、開閉弁を閉じた状態では吸気が流れる通路の形状が急激に変化する為、開閉弁を開閉するためのシャフト付近にて吸気流れが剥離して、縮流による吸気流速の上昇が過度になり、燃焼室内のタンブル流動が崩壊してしまう。
【０００４】
上記問題点について図４を用いて説明する。
【０００５】
図４はタンブル流動を生成するために、吸気通路５０内に開閉弁４０が配置され、開閉弁４０よりも下流は仕切り板５２によって上下の流路５０ａ、５０ｂに分割されている。流路５０ａ、５０ｂの下流には吸気バルブ６０があり、そこから吸気は燃焼室６１に導入される。
【０００６】
開閉弁４０は、吸気通路５０を横断するように貫通するシャフト５１と、ビス等によってシャフト５１に、その後側、すなわち下流側より取り付けられる遮蔽板５３とからなり、シャフト５１が回転することによって遮蔽板５３も回転し、閉弁時には、仕切り板５２によって分割された吸気通路のうち下方の流路５０ｂを遮蔽板５３によって閉塞する。
【０００７】
以上のように構成される吸気装置において、吸気通路５０を流れる吸気のうち、吸気通路５０の断面下半分を流れてきた吸気は開閉弁４０によって流路５０ｂを塞がれるため、上方の流路５０ａに流れ込む。このとき急激に流路断面積が小さくなるので、吸気の流れがこの形状の変化に追従できずにシャフト５１近傍で吸気流れが剥離し、シャフト５１の直ぐ下流で仕切り板５２の上面に剥離領域Ａが発生し、流路５０ａ内の吸気の流れは縮流となり、流速が上昇しすぎてしまう。
【０００８】
流路５０ａ内の流速が上昇しすぎると、燃焼室６１内に供給された吸気は対向する燃焼室壁（図示せず）に衝突し、タンブル流動を形成することができなくなる。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するために提案されたもので、シャフト近傍での吸気の剥離を抑制することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
吸気通路内部を上下に仕切る仕切り板と、前記仕切り板の上流に配置され、シャフトを中心に回転し、閉じたときには遮蔽板により前記吸気通路の一方を閉じる開閉弁とを備えた吸気装置において、前記開閉弁のシャフトの近傍に、前記開閉弁が閉じたときに、吸気通路の開閉弁上流の上流下側流路と、開閉弁下流の下流上側流路とを連通する連通路を設ける。
【００１１】
【作用・効果】
本発明によれば、閉弁時にもシャフト近傍に設けた連通路から仕切り板上部に吸気が流れるので、シャフト付近での吸気流れの剥離を抑制することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１に本発明の第一実施形態を示す。（Ａ）は吸気通路を横方向から見た断面図、（Ｂ）は上部から見た断面図であり、図中において左を吸気上流、右を吸気下流とする。
【００１４】
吸気通路１０内に開閉弁１が配置され、開閉弁１よりも下流は仕切り板１２によって上下の下流上側流路１０ａ、下流下側流路１０ｂに分割されている。また、開閉弁１を境に下流上側流路１０ａに対応した上流側流路を上流上側流路１０ｃとし、下流下側流路１０ｂに対応した上流側流路を上流下側流路１０ｄとし、上流上側流路１０ｃと上流下側流路１０ｄで上流側の吸気通路１０を形成する。
【００１５】
下流上側流路１０ａ、下流下側流路１０ｂの下流には吸気バルブ２０があり、そこから吸気は燃焼室２１に供給される。
【００１６】
開閉弁１は、吸気通路１０を横断するように貫通するシャフト１１と、ビス１４等によってシャフト１１に、その後側、すなわち下流側より取り付けられる遮蔽板１３とからなり、シャフト１１が回転することによって遮蔽板１３も回転し、閉弁時には仕切り板１２によって分割された吸気通路のうち下流下側流路１０ｂを遮蔽板１３によって閉塞する。
【００１７】
そして遮蔽板１３をビス１４によってシャフト１１に固定する際に、遮蔽板１３の両端かつ遮蔽板１３とシャフト１１の間にワッシャ１６を介在させ、その部分にビス１４を貫通して固定することで、開閉弁１の遮蔽板１３とシャフト１１の間において両方のワッシャ１６の間に上流下側流路１０ｄと下流上側流路１０ａを連通する連通路１５を設ける。
【００１８】
連通路１５はシャフト１１に沿ってその両端付近まで形成され、開閉弁１が閉じたときに、出口が仕切り板１２の上面付近に来るように設けられる。
【００１９】
次に閉弁時の吸気の流れについて説明する。
【００２０】
吸気通路１０を流れる吸気のうち、上流下側流路１０ｄを流れてきた吸気は開閉弁１によって下流下側流路１０ｂを塞がれるため、上方の下流上側流路１０ａに流れ込む。これにより下流上側流路１０ａ内の流速は高速になり、吸気ポート断面の上半分の部分から急傾斜で燃焼室２１内に流れ込み、燃焼室２１内にタンブル流を形成する。
【００２１】
ところでこのとき遮蔽板１３によって急激に流路断面積が小さくなるので、図４に示すようにシャフト１１と遮蔽板１３に間に連通路１５がない場合にはシャフト１１上部で吸気流れが剥離し、シャフト１１の直ぐ下流で仕切り板１２の上面に剥離領域Ａが発生して下流上側流路１０ａ内の吸気の流れは縮流となり、流速が上昇しすぎてしまう。下流上側流路１０ａ内の流速が上昇しすぎると、燃焼室２１内に供給された吸気は燃焼室壁（図示せず）に衝突し、タンブル流動を形成することができなくなる。
【００２２】
しかし、開閉弁１のシャフト１１の部分には連通路１５が設けられ、これにより、吸気の一部が連通路１５を通してシャフト１１近傍から下流側に流れ込むので、圧力の低下を抑制し、シャフト１１の直下の仕切り板１２の上面での吸気流れの剥離を防止できる。
【００２３】
この結果、縮流を防ぐことができ、縮流による吸気流速の過度の上昇による燃焼室内のタンブル流動の崩壊を防止できる。
【００２４】
第二実施形態について図２を用いて説明する。
【００２５】
（Ａ）は吸気通路を横方向から見た断面図、（Ｂ）は上部から見た断面図であり、図中において左を吸気上流、右を吸気下流とする。
【００２６】
本実施形態は基本的に第一実施形態と同様であるが、連通路２５の形成方法が異なる。
【００２７】
本実施形態では、シャフト１１を貫通して設けた溝２５ａが、閉弁時に上流下側流路１０ｄと下流上側流路１０ａを連通する連通路２５となる。
【００２８】
また、遮蔽弁１３のシャフト１１付近端部は仕切り板１２による仕切り位置よりも下流上側１０ａ側に突出している。
【００２９】
この実施形態においても、シャフト１１の近傍に設けた連通路２５により吸気の一部を流すことで、上記と同じ効果を奏する。
【００３０】
第三実施形態について図３を用いて説明する。
【００３１】
（Ａ）は吸気通路を横方向から見た断面図、（Ｂ）は上部から見た断面図であり、図中において左を上流、右を下流とする。
【００３２】
本実施形態は基本的に第一または二実施形態と同様であるが、連通路３５の形成方法が異なる。
【００３３】
本実施形態では閉弁時に上流下側流路１０ｄと下流上側流路１０ａを連通する複数の連通穴３５ａをシャフト１１にその軸心と直交して設ける。
【００３４】
この実施形態でも、複数の連通穴３５ａを設けて連通路３５を形成することにより、シャフト１１近傍の下流側に吸気が流れ込み、シャフト１１上部で起こる吸気流れの剥離を防止できる。
【００３５】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）（Ｂ）は本発明の第一実施形態を示す縦断面図と横断面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は本発明の第二実施形態を示す縦断面図と横断面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は本発明の第三実施形態を示す縦断面図と横断面図である。
【図４】シャフト付近に連通穴を設けない場合の空気の流れを示す図である。
【符号の説明】
１、４０ 開閉弁
１０、５０ 吸気通路
１１、５１シャフト
１２、５２仕切り板
１３、５３遮蔽板
１４ビス
１５、２５、３５、 連通路
１６ ワッシャ
２０、６０ 吸気バルブ
２１、６１ 燃焼室[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake device for an internal combustion engine, and more particularly to an intake device for efficiently supplying intake air into a combustion chamber for improving combustion.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-54535 discloses a method in which a tumble flow is generated in a combustion chamber by closing a half of a cross-section of a flow passage in an intake passage by an on-off valve, and the mixture is stratified by using the tumble flow. It is open to the public.
[0003]
[Problems to be solved by the present invention]
However, in the above prior art, when the on-off valve is closed, the shape of the passage through which the intake air flows changes rapidly, so that the intake air flow separates near the shaft for opening and closing the on-off valve, and the intake flow velocity due to the contraction is reduced. Excessive rise causes the tumble flow in the combustion chamber to collapse.
[0004]
The above problem will be described with reference to FIG.
[0005]
In FIG. 4, an on-off valve 40 is arranged in the intake passage 50 in order to generate a tumble flow, and a portion downstream of the on-off valve 40 is divided into upper and lower flow paths 50 a and 50 b by a partition plate 52. Downstream of the flow paths 50a, 50b is an intake valve 60 from which intake air is introduced into a combustion chamber 61.
[0006]
The on-off valve 40 includes a shaft 51 that penetrates across the intake passage 50, and a shielding plate 53 attached to the shaft 51 by screws or the like from the rear side, that is, the downstream side. The plate 53 also rotates, and when the valve is closed, the lower passage 50 b of the intake passage divided by the partition plate 52 is closed by the shielding plate 53.
[0007]
In the intake device configured as described above, of the intake air flowing through the intake passage 50, the intake air flowing through the lower half of the cross section of the intake passage 50 closes the flow passage 50 b by the on-off valve 40. Flow into 50a. At this time, since the cross-sectional area of the flow passage is rapidly reduced, the flow of the intake air cannot follow this change in the shape, and the intake flow separates near the shaft 51, and the separation region is formed on the upper surface of the partition plate 52 immediately downstream of the shaft 51. A is generated, and the flow of the intake air in the flow path 50a is contracted, and the flow velocity is excessively increased.
[0008]
If the flow velocity in the flow path 50a is too high, the intake air supplied into the combustion chamber 61 collides with an opposing combustion chamber wall (not shown), so that a tumble flow cannot be formed.
[0009]
The present invention has been proposed to solve the above problem, and has an object to suppress separation of intake air near a shaft.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A partition plate that partitions the inside of the intake passage up and down, and an intake device that is provided upstream of the partition plate, rotates around a shaft, and includes an on-off valve that closes one of the intake passages by a shielding plate when closed. A communication path is provided near the shaft of the on-off valve, which communicates the upstream lower flow path upstream of the on-off valve in the intake passage and the downstream upper flow path downstream of the on-off valve when the on-off valve is closed.
[0011]
[Action / Effect]
According to the present invention, even when the valve is closed, the intake air flows from the communication path provided near the shaft to the upper portion of the partition plate, so that the separation of the intake flow near the shaft can be suppressed.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. (A) is a cross-sectional view of the intake passage viewed from the lateral direction, and (B) is a cross-sectional view of the intake passage viewed from above. In the drawing, the left is the intake upstream and the right is the intake downstream.
[0014]
The on-off valve 1 is arranged in the intake passage 10, and the downstream side of the on-off valve 1 is divided by a partition plate 12 into upper and lower downstream upper passages 10 a and lower downstream passages 10 b. Further, an upstream flow path corresponding to the downstream upper flow path 10a with the on-off valve 1 as a boundary is referred to as an upstream upper flow path 10c, and an upstream flow path corresponding to the downstream lower flow path 10b is referred to as an upstream lower flow path 10d. The upstream intake passage 10 is formed by the upstream upper passage 10c and the upstream lower passage 10d.
[0015]
Downstream of the downstream upper flow path 10a and the downstream lower flow path 10b is an intake valve 20, from which intake air is supplied to a combustion chamber 21.
[0016]
The on-off valve 1 includes a shaft 11 that penetrates across the intake passage 10 and a shielding plate 13 attached to the shaft 11 with screws 14 and the like from the rear side, that is, the downstream side. The shielding plate 13 also rotates, and closes the downstream lower flow path 10 b in the intake passage divided by the partition plate 12 when the valve is closed.
[0017]
When the shield plate 13 is fixed to the shaft 11 with the screw 14, the washer 16 is interposed between both ends of the shield plate 13 and the shield plate 13 and the shaft 11, and the screw 14 is penetrated and fixed to that portion. A communication path 15 is provided between the two washers 16 between the shield plate 13 and the shaft 11 of the on-off valve 1 to communicate the upstream lower flow path 10d and the downstream upper flow path 10a.
[0018]
The communication passage 15 is formed along the shaft 11 to the vicinity of both ends thereof, and is provided such that the outlet is near the upper surface of the partition plate 12 when the on-off valve 1 is closed.
[0019]
Next, the flow of intake air when the valve is closed will be described.
[0020]
Among the intake air flowing through the intake passage 10, the intake air flowing through the upstream lower flow path 10d is closed by the on-off valve 1 on the downstream lower flow path 10b, and thus flows into the upper downstream upper flow path 10a. As a result, the flow velocity in the downstream upper flow path 10a becomes high, flows into the combustion chamber 21 from the upper half of the intake port cross section at a steep slope, and forms a tumble flow in the combustion chamber 21.
[0021]
By the way, at this time, the flow path cross-sectional area is sharply reduced by the shielding plate 13. Therefore, when there is no communication path 15 between the shaft 11 and the shielding plate 13 as shown in FIG. The separation area A is generated on the upper surface of the partition plate 12 immediately downstream of the shaft 11, and the flow of the intake air in the downstream upper flow path 10a is reduced, and the flow velocity is excessively increased. If the flow velocity in the downstream upper flow path 10a rises too much, the intake air supplied into the combustion chamber 21 collides with the combustion chamber wall (not shown), so that a tumble flow cannot be formed.
[0022]
However, a communication path 15 is provided in the portion of the shaft 11 of the on-off valve 1, whereby a part of the intake air flows from the vicinity of the shaft 11 to the downstream side through the communication path 15, so that a decrease in pressure is suppressed, and Can be prevented from being separated at the upper surface of the partition plate 12 immediately below the partition wall 12.
[0023]
As a result, the contraction can be prevented, and the collapse of the tumble flow in the combustion chamber due to the excessive increase of the intake flow velocity due to the contraction can be prevented.
[0024]
A second embodiment will be described with reference to FIG.
[0025]
(A) is a cross-sectional view of the intake passage viewed from the lateral direction, and (B) is a cross-sectional view of the intake passage viewed from above. In the drawing, the left is the intake upstream and the right is the intake downstream.
[0026]
This embodiment is basically the same as the first embodiment, but differs in the method of forming the communication passage 25.
[0027]
In the present embodiment, the groove 25a penetrating through the shaft 11 serves as a communication path 25 that connects the upstream lower flow path 10d and the downstream upper flow path 10a when the valve is closed.
[0028]
The end of the shielding valve 13 in the vicinity of the shaft 11 protrudes further downstream 10a than the partitioning position by the partition plate 12.
[0029]
Also in this embodiment, the same effect as described above is achieved by flowing a part of the intake air through the communication passage 25 provided near the shaft 11.
[0030]
A third embodiment will be described with reference to FIG.
[0031]
(A) is a cross-sectional view of the intake passage viewed from the lateral direction, and (B) is a cross-sectional view of the intake passage viewed from above. In the figure, the left is upstream and the right is downstream.
[0032]
This embodiment is basically the same as the first or second embodiment, but differs in the method of forming the communication passage 35.
[0033]
In this embodiment, when the valve is closed, a plurality of communication holes 35a communicating the upstream lower flow path 10d and the downstream upper flow path 10a are provided in the shaft 11 orthogonal to the axis thereof.
[0034]
Also in this embodiment, by providing the plurality of communication holes 35 a to form the communication passage 35, the intake air flows into the downstream side near the shaft 11, and the separation of the intake air flow occurring above the shaft 11 can be prevented.
[0035]
It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made within the scope of the technical idea described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a longitudinal sectional view and a transverse sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a longitudinal sectional view and a transverse sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are a longitudinal sectional view and a transverse sectional view showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the flow of air when no communication hole is provided near the shaft.
[Explanation of symbols]
1, 40 on-off valve 10, 50 intake passage 11, 51 shaft 12, 52 partition plate 13, 53 shielding plate 14, screws 15, 25, 35, communication passage 16 washer 20, 60 intake valve 21, 61 combustion chamber
