JP2005105968A - Intake device of engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はエンジンの吸気装置、特に、各気筒の独立吸気通路の途中に、バルブ自体が吸気通路の壁面の一部を形成する吸気量調整用のロータリ型スロットルバルブを、弁軸方向をクランク軸方向に向けて配置したエンジンの吸気装置に関するものである。 The present invention relates to an engine intake device, in particular, a rotary throttle valve for adjusting the intake air amount, in which the valve itself forms part of the wall surface of the intake passage, in the middle of the independent intake passage of each cylinder. The present invention relates to an intake device for an engine arranged in a direction.
エンジンの吸気装置において、エンジンの吸気量を調整する吸気量制御として、従来は吸気通路を貫通する弁軸に薄板の弁板を固着したバタフライ型スロットルバルブが使用されてきた。 2. Description of the Related Art In an engine intake device, a butterfly throttle valve in which a thin valve plate is fixed to a valve shaft that penetrates an intake passage has been used as an intake air amount control for adjusting an intake air amount of an engine.
これに対して、最近では、バタフライ型スロットルバルブにおける弁軸などの吸気抵抗を回避するために、ロータリ型スロットルバルブを使用したものが提案されている。 On the other hand, recently, in order to avoid intake resistance such as a valve shaft in a butterfly type throttle valve, a type using a rotary type throttle valve has been proposed.
例えば、特許文献1は、スロットルバルブの全開時において弁孔と吸気通路との吸気通路壁の形状が一致するロータリ型スロットルバルブを提案している。又、特許文献2は、ロータリ型スロットルバルブを駆動するための駆動系において減速ギアの防水、防塵を図った装置を提案している。
一方、エンジンへの吸気制御において、低速域の吸気量が少ない領域で気筒内のタンブル流を強化することで燃焼性の向上を図ることが求められている。 On the other hand, in the intake control to the engine, it is required to improve the combustibility by strengthening the tumble flow in the cylinder in a region where the intake amount in the low speed region is small.
タンブル流を強化するために広く用いられている構造は、各独立吸気通路に、開弁時において吸気通路が絞られるように形成されたバタフライ型の吸気流動制御弁を設け、この吸気流動制御弁をタンブル流が弱い低速域で閉じることによって、各吸気ポートから各気筒に導出する吸気流を調整して、各気筒内のタンブル流を強化している。 A widely used structure for enhancing tumble flow is that each independent intake passage is provided with a butterfly-type intake flow control valve formed so that the intake passage is throttled when the valve is opened. Is closed in a low speed region where the tumble flow is weak, thereby adjusting the intake flow derived from each intake port to each cylinder, thereby strengthening the tumble flow in each cylinder.
しかしながら、各独立吸気通路にスロットルバルブを設ける場合には、上記吸気流動制御弁との併設が難しい状況にある。 However, when a throttle valve is provided in each independent intake passage, it is difficult to place the intake valve together with the intake flow control valve.
すなわち、吸気流動制御弁の下流にスロットルバルブを配置すると、タンブル強化のために吸気流動制御弁で整流された吸気が、スロットルバルブで減衰してしまい、吸気流動制御弁の本来の効果が奏せられなくなる。一方で、吸気流動制御弁をスロットルバルブの下流に配置すると、スロットルバルブから気筒までの吸気容量が増え、その分、吸気の系の遅れ(吸気の応答遅れ)が出易くなるとともに、タンブル流を強化したい低速域では、スロットルバルブが閉じ気味であるため、独立吸気通路内において吸気流動制御弁の上流側で既に吸気が絞られることになり、吸気流動制御弁での吸気絞り効果が半減し、タンブル流強化に繋がる吸気主流のコントロールが難しくなる。 In other words, if a throttle valve is arranged downstream of the intake flow control valve, the intake air rectified by the intake flow control valve to strengthen the tumble is attenuated by the throttle valve, and the original effect of the intake flow control valve can be achieved. It becomes impossible. On the other hand, if the intake flow control valve is arranged downstream of the throttle valve, the intake capacity from the throttle valve to the cylinder increases, and accordingly, the intake system delay (intake response delay) is likely to occur, and the tumble flow is reduced. In the low speed range that you want to strengthen, the throttle valve seems to be closed, so the intake air is already throttled upstream of the intake flow control valve in the independent intake passage, and the intake throttle effect at the intake flow control valve is halved, It becomes difficult to control the main intake air that leads to strengthening the tumble flow.
本発明は、かかる問題点に鑑み、各独立吸気通路にスロットルバルブを設置して、スロットルバルブの開閉動作に伴う気筒内への吸気流入の応答性を高めるとともに、この吸気の応答性を維持させつつ、低速域の吸気量が少ない領域でのタンブル流の強化を実現するエンジンの吸気装置を提供する。 In view of such a problem, the present invention installs a throttle valve in each independent intake passage to enhance the responsiveness of intake air flow into the cylinder accompanying the opening / closing operation of the throttle valve and maintain the responsiveness of the intake air. An engine air intake device that realizes the enhancement of tumble flow in a region where the intake air amount in a low speed region is small is provided.
かかる課題を解決するために、本発明のエンジンの吸気装置は、各気筒の独立吸気通路の途中に、バルブ自体が吸気通路の壁面の一部を形成する吸気量調整用のロータリ型スロットルバルブを、弁軸方向をクランク軸方向に向けて配置したエンジンの吸気装置において、前記スロットルバルブの吸気下流側において、気筒内のタンブル流を強化するために吸気流を強化する吸気通路壁面側から前記スロットルバルブが開弁するように、前記スロットルバルブの回転位置と前記スロットルバルブを回転駆動する駆動アクチュエータの動作方向とを設定し、前記スロットルバルブの全閉状態において吸気上流側にある前記スロットルバルブの吸気通路壁面に、前記スロットルバルブの全閉状態時に前記スロットルバルブ内の吸気通路と吸気上流側の吸気通路とを連通する連通部を有することを特徴とする。 In order to solve this problem, an intake device for an engine according to the present invention includes a rotary throttle valve for adjusting the intake air amount, in which the valve itself forms a part of the wall surface of the intake passage in the middle of the independent intake passage of each cylinder. In the engine intake device arranged with the valve shaft direction directed toward the crankshaft direction, the throttle from the intake passage wall surface side for strengthening the intake flow to enhance the tumble flow in the cylinder on the intake downstream side of the throttle valve The rotational position of the throttle valve and the direction of operation of the drive actuator that rotationally drives the throttle valve are set so that the valve opens, and the intake of the throttle valve that is upstream of the intake when the throttle valve is fully closed On the passage wall surface, when the throttle valve is fully closed, the intake passage in the throttle valve and the intake upstream side An intake passage and having a communicating portion communicating.
ここで、前記連通部を、前記スロットルバルブが開弁開始位置にある場合に、前記スロットルバルブ内の吸気通路内において吸気下流の開口位置に相対する吸気上流に開口を有するよう形成する。また、クランク軸方向一端側から見た吸気通路断面において、前記スロットルバルブの外周基本形状を略円筒状とし、前記連通部を有する吸気通路壁面の範囲では、前記スロットルバルブを収納するケースの円筒内壁面と前記連通部を有する吸気通路壁面との間に空間部が形成される。また、前記スロットルバルブの外周形状を、吸気上流及び下流のそれぞれの開口部範囲では円筒状とし、開口部範囲外では前記スロットルバルブの通路内壁面に沿う外壁面とする。また、前記連通部を、前記スロットルバルブの吸気通路壁面にある貫通孔により形成する。また、前記連通部を、前記スロットルバルブの吸気通路壁面の吸気下流側を残して吸気通路壁面を取り除くことにより形成する。 Here, when the throttle valve is in the valve opening start position, the communication portion is formed so as to have an opening upstream of the intake air in the intake passage in the throttle valve relative to the opening position downstream of the intake air. In addition, in the cross section of the intake passage as viewed from one end side in the crankshaft direction, the basic shape of the outer periphery of the throttle valve is substantially cylindrical, and in the range of the wall surface of the intake passage having the communication portion, the cylinder inside the case housing the throttle valve A space portion is formed between the wall surface and the intake passage wall surface having the communication portion. In addition, the outer peripheral shape of the throttle valve is a cylindrical shape in each opening range of the intake upstream and downstream, and an outer wall surface along the inner wall surface of the throttle valve outside the opening range. Further, the communication part is formed by a through hole in the wall surface of the intake passage of the throttle valve. Further, the communication portion is formed by removing the intake passage wall surface while leaving the intake downstream side of the intake passage wall surface of the throttle valve.
また、前記スロットルバルブの吸気下流側の開口部の形状は、前記スロットルバルブの先に開口する開口縁の両隅部が後に開口する開口縁の両隅部よりも開口面積を増加するように角張っている。また、前記スロットルバルブの吸気通路壁面において、前記先に開口する開口縁の両隅部につながるコーナー部を吸気上流側から吸気下流側に向かって漸時角張るように形成する。また、前記スロットルバルブの吸気下流側につながるエンジン本体側の吸気通路壁面のコーナー部を、前記角張ったスロットルバルブの吸気下流側の開口部から吸気下流側に向かって漸時丸くなるように形成する。 Also, the shape of the opening on the intake downstream side of the throttle valve is angular so that both corners of the opening edge that opens to the front of the throttle valve have an opening area larger than both corners of the opening edge that opens later. ing. In addition, corners connected to both corners of the opening edge that opens earlier are formed on the wall surface of the intake passage of the throttle valve so as to be gradually angled from the intake upstream side toward the intake downstream side. Further, the corner portion of the intake passage wall surface on the engine body side connected to the intake downstream side of the throttle valve is formed so as to be gradually rounded from the opening portion on the intake downstream side of the angular throttle valve toward the intake downstream side. .
また、前記スロットルバルブの外周面と前記スロットルバルブのケースとの間に、前記気筒内の吸気負圧により引き寄せられる隙間を設ける。 In addition, a gap that is attracted by the intake negative pressure in the cylinder is provided between the outer peripheral surface of the throttle valve and the case of the throttle valve.
本発明により、各独立吸気通路にスロットルバルブを設置して、スロットルバルブの開閉動作に伴う気筒内への吸気流入の応答性を高めるとともに、この吸気の応答性を維持させつつ、低速域の吸気量が少ない領域でのタンブル流の強化を実現するエンジンの吸気装置を提供できる。 According to the present invention, a throttle valve is installed in each independent intake passage to improve the response of intake air flow into the cylinder accompanying the opening / closing operation of the throttle valve, and while maintaining the response of the intake air, It is possible to provide an engine intake device that realizes enhancement of tumble flow in a small amount region.
すなわち、スロットルバルブ自体に吸気通路と同じ形状の吸気通路内壁を形成して吸気抵抗増大を抑えると共に、吸気量が少なくタンブル流の強化が要求される運転領域において、連通部とスロットル動作の有効利用によりタンブル流を強化できる。 In other words, the throttle valve itself has the same shape of the intake passage inner wall as the intake passage to suppress the increase in intake resistance and effectively use the communication part and the throttle operation in the operation region where the intake amount is low and the tumble flow is required to be strengthened. Can strengthen the tumble flow.
又、連通部に連絡する吸気をバッファする空間部を設けることによって、スロットルバルブ内への吸気流量を増大してタンブル流を強化できる。 Also, by providing a space for buffering the intake air communicating with the communication portion, the flow rate of intake air into the throttle valve can be increased to enhance the tumble flow.
又、低速域の吸気量が少ない領域でのタンブル流の強化を実現するための連通部の形成はするが、スロットルバルブ内の吸気通路と吸気上下流の吸気通路との同形状を極力残すことによって、高負荷時(スロットル開時)の吸気抵抗増大を抑えることができる。 In addition, although the communication part is formed to realize the strengthening of the tumble flow in the region where the intake amount in the low speed region is small, the same shape of the intake passage in the throttle valve and the intake passage upstream and downstream of the intake should be kept as much as possible. Therefore, it is possible to suppress an increase in intake resistance during a high load (when the throttle is open).
又、低速域の吸気量が少ない領域でのタンブル流の強化を実現するための連通部を、簡単な工程で容易に形成できる。 Further, the communication portion for realizing the strengthening of the tumble flow in the region where the intake amount in the low speed region is small can be easily formed by a simple process.
又、スロットルの小開度で吸気流量を増大して、タンブル流を強化できる。 Also, the tumble flow can be enhanced by increasing the intake flow rate with a small throttle opening.
更に、低速域の吸気量が少ない領域での吸気漏れ量を少なくできる。 Furthermore, it is possible to reduce the intake air leakage amount in the region where the intake air amount in the low speed region is small.
以下、添付図面に従って、本発明のエンジンの吸気装置の実施形態を詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an engine intake device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<本実施形態のエンジンの吸気装置の構成例>
図1と図2は、本実施形態のエンジンの吸気装置の構成例を示す図であり、図2は、図1のエンジンの吸気装置の1つの気筒のクランク軸方向一端側から見た吸気通路断面である。尚、図1では、4気筒エンジンの吸気装置の例を示すが、これに限定されない。
<Configuration Example of Engine Intake Device of Present Embodiment>
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing a configuration example of an engine intake device of the present embodiment, and FIG. 2 is an intake passage viewed from one end side in the crankshaft direction of one cylinder of the engine intake device of FIG. It is a cross section. In addition, in FIG. 1, although the example of the intake device of a 4-cylinder engine is shown, it is not limited to this.
吸気装置1は、大気から吸気を取り込むダクト2と、ダクト2に接続され吸気中の埃等を除去するエアクリーナ3と、エアクリーナ3から吸気を導入するサージタンク4と、サージタンク4からエンジン本体8aの各気筒に吸気を供給する各気筒毎に形成された独立吸気通路5,5とを備えている。
The intake device 1 includes a duct 2 that takes in intake air from the atmosphere, an
各独立吸気通路5,5の夫々の途中には、横長形状のロータリ型スロットルバルブ装置6が、エンジンのクランク軸(図示せず)方向に沿って平行、すなわち独立吸気通路5,5に対して略直角となるよう延設されている。このスロットルバルブ装置6は、ロータリ型スロットルバルブ7とスロットルバルブ7を収納するケース6aとスロットルバルブ7を回転駆動するためのアクチュエータ8とを含む。
In the middle of each independent intake passage 5, 5, a horizontally long rotary
本例では、サージタンク4とサージタンク4からロータリ型スロットルバルブ装置6に延設されている各独立吸気通路5,5の上流側部位5a(図2参照)とが一体成形され、スロットルバルブ7を収納するケース6aには、上流側と下流側に、独立吸気通路5の一部を形成するスロットル内上流通路6cとスロットル内下流通路6bとが一体成形されて、これら一体成形された部品とエンジン本体8aの3つの部品が接合されて吸気装置が形成される。サージタンク4はスロットルバルブ装置6よりエンジン本体8aの上下方向の下側に位置し、このサージタンク4に接続された独立吸気通路5の上流側部位5aは、サージタンク4からエンジン本体8a上下方向の上方向に向かって延設した後、エンジン本体8aに向かってU字状に湾曲する。
In this example, the
図2のように、スロットルバルブ装置6のケース6aの内部に形成された円筒状空間の長手方向に沿って、摺動する円形外筒状のスロットルバルブ7が挿入されており、その回動軸方向から見たスロットルバルブ7の外縁は円形である。このスロットルバルブ7の回動軸方向から見て隣合うように上述のスロットル内上流通路6cと、該上流通路6cに接続される独立吸気通路5の上流側部位5aの吸気通路とを配置している。また、スロットルバルブ7の内部には、スロットルバルブ7の回動軸方向から見て略平行な第1内壁部7aと第2内壁部7bとが互いに対向するように形成されていて、これら内壁部7a及び7bを有する略矩形形状の横断面のスロットルバルブ内吸気通路7dが形成されている。そして、スロットルバルブ7の回動によりこのスロットルバルブ内吸気通路7dを通過する吸入空気の量が調整されることとなる。
As shown in FIG. 2, a circular outer
スロットルバルブ7のエンジン本体8a側には、スロットルバルブ内吸気通路7dと連通可能な上述のスロットル内下流通路6bが形成されており、このスロットル内下流通路6bは、シリンダヘッド8c内に形成された吸気ポート11に連通するよう固定される。吸気ポート11は、クランク軸の回転に同期して開閉動作する吸気弁12を介して、シリンダヘッド8cとシリンダブロック8bにより形成される燃焼室13に連通している。シリンダヘッド8cのエンジン本体8a上下方向の上方には燃料噴射弁14が配置されており、燃料噴射弁14から噴射された燃料は吸気ポート11を介して燃焼室13内に導入される。
On the
また、図2の状態(低速低負荷時のスロットルバルブ7の回動位置)では、第2内壁部7bの下流端7f、すなわち後述の開口縁17の下辺縁17cとスロットル内下流通路6bの上方通路壁6fとの開口15は、小さい状態(開口面積は所定値以下。尚、開口面積とは、スロットルバルブ内吸気通路7dのスロットル内下流通路6bに対する開口面積を示す)となるので、スロットルバルブ7から下流に供給される流速の速い吸気は、スロットル内下流通路6bの上方通路壁6f側に案内されて、吸気主流が、該上方通路壁6f側と吸気ポート11の上壁面11fに寄って燃焼室13内に供給されることとなり、エンジン回転速度が低く、気筒内に生成するタンブル流が弱くなる状態であっても燃焼室13内で比較的大きなタンブル流を発生させることが可能となる。これにより燃料噴射弁14から噴射された燃料と吸気との混合性が高められ、燃焼室13内の混合気の均質性が向上して、理論空燃比よりもリーンの空燃比状態であっても、良好な燃焼が可能となる。
Further, in the state of FIG. 2 (rotation position of the
尚、スロットルバルブ7が図2の状態から更に紙面上時計周りに回動すると、スロットル内吸気通路6cとスロットルバルブ内吸気通路7dとの開口17、及びスロットル内下流通路6bとスロットルバルブ内吸気通路7dとの開口15とが更に狭まり吸入空気量が減少するとともに、燃焼室13内のタンブル流が強化されることとなる。スロットルバルブ7が更に同方向に回動し続けて、スロットルバルブ内吸気通路7dの流通方向と、スロットル内下流通路6bの流通方向とが直角に近づくと、スロットルバルブ内吸気通路7dとスロットル内下流通路6bとの連通は遮断される。
When the
逆に、スロットルバルブ7が図2の状態から更に紙面上反時計周りに回動すると、スロットル内下流通路6bとスロットルバルブ内吸気通路7dとの開口15の開口面積が広くなる。この状態では、図2において、第2内壁部7bの下流端7fと、スロットル内下流通路6bの上方通路壁6fの上流端との距離が広がって、上記開口15の開口面積が所定値以上となり、スロットルバルブ7より下流側の独立吸気通路5内における吸気主流の偏在(つまり、吸気流速が高い状態)が小さくなる。尚、この状態においては、エンジン回転速度が高いために、単位時間当りのピストンストローク量が大きく、タンブル流強度は必然的に高められるため、スロットルバルブ7による乱れ強化は必要ない。
On the contrary, when the
<本実施形態のロータリ型スロットルバルブ装置の一構成例>
(スロットルバルブの第1例)
図3は、本実施形態のロータリ型スロットルバルブ装置の第1の構成例を示す概念図である。図1及び図2と同じ参照番号は、同じ機能部位に対応している。
<One Configuration Example of Rotary Throttle Valve Device of the Present Embodiment>
(First example of throttle valve)
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a first configuration example of the rotary throttle valve device of the present embodiment. The same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 correspond to the same functional parts.
図3のロータリ型スロットルバルブ装置では、図3の(c)に示すように、スロットルバルブ7の全開状態においてスロットルバルブ7の第1内壁部7a及び第2内壁部7bと、スロットル内下流通路6b及びスロットル内上流通路6cの通路壁の形状が一致するが、図3の(a)に示すように、スロットルバル7の全閉状態において吸気上側にある第1内壁部7aに、スロットルバルブ内吸気通路7dとスロットル内上流通路6cとを連通する貫通孔10を有している。本例では、図2のように、吸気が気筒の右上方から行われるように吸気通路が配置されており、そのためスロットルバルブ7は、図3の(a)の全閉状態から(b)の低速域の開弁状態、(c)の全開状態のように、図3の図面上で開弁は反時計回りに、閉弁は時計回りに回転するように制御され、(b)の低速域ではスロットル内下流通路6bでは上方通路壁6fに沿って空気が供給されて、気筒内(燃焼室13)にタンブル流を起こすように構成されている。
In the rotary type throttle valve device of FIG. 3, as shown in FIG. 3 (c), when the
図3の(b)では、従来は吸気上流の開口部10aからの吸気がスロットルバルブ内吸気通路7dを経由して、吸気下流の開口部10bからスロットル内下流通路6bに流れていた。本例では、吸気上流の開口部10aからの吸気に加えて、第1内壁部7aの貫通孔10を通して吸気が直線的に吸気下流の開口部10bからスロットル内下流通路6bに流れるようになる。このような構成とすることで、吸気下流の開口部10bからスロットル内下流通路6bの上方通路壁6f部分への吸気の直進性を高めて、低速域における吸気の流速を強化することによって、この吸気によって発生する気筒内のタンブル流を強化することが可能である。又、この貫通孔10と吸気上流の開口部10aの双方からスロットルバルブ内吸気通路7dに吸気が流入することで、流入空気量が増大し、その分吸気下流の開口部10bの開口面積が小さくできて、低速域におけるタンブル流を更に強化できる。このような貫通孔10の開孔面積は、タンブル流を強化すべきスロットルバルブ7の開口度などを考慮すると、吸気通路の断面積の20パーセント程が望ましい。
In FIG. 3B, conventionally, intake air from the
ここで、第1内壁部7aの外壁面は内壁面に沿って形成され、第1内壁部7aとケース6aとの間に空間10cが形成されて、貫通孔10を通る空気のバッファが形成されるのが好ましい。尚、第2内壁部7bとケース6aとの間に形成される空間10dは、スロットルバルブ7の対称性を維持して成形時の簡素化を図った結果であり、特別の機能はない。
Here, the outer wall surface of the first
尚、図3の(c)のように、全開状態付近では、スロットルバルブ内吸気通路7dとスロットル内下流通路6b及びスロットル内上流通路6cの壁面が一致し、貫通孔10は吸気にほとんど影響せずに、大量のスムースな吸気を可能にする。
As shown in FIG. 3 (c), in the vicinity of the fully opened state, the wall surface of the
図4は、本実施形態のロータリ型スロットルバルブ装置6の第1の構成例の具体的形状を示す図である。図1乃至図3と同じ参照番号は、同じ機能部位に対応している。
FIG. 4 is a diagram showing a specific shape of the first configuration example of the rotary
図4の(a)は、低速域における第1の構成例をクランク軸方向一端側から見た吸気通路断面である。実際の貫通孔10は、第1内壁部7aにおいて、図4野(b)及び(c)に示すように、長円形形状の断面に形成されている。又、図3の(b)に示した空間10c及び10dは、形成上の簡素化のため、図4の(a)のように吸気通路と同じ形状で連通しない窪み部分として形成されている。
FIG. 4A is a cross section of the intake passage as viewed from one end side in the crankshaft direction in the first configuration example in the low speed range. The actual through
図4の(b)は、図4の(a)を矢印Aの方向(スロットバルブ上流側)から見た図である。図4の(c)は、ケース6aを除いたスロットルバルブ7のみの矢印Aの方向から見た図である。図のように、矢印A方向から見て、第1内壁部7aの貫通孔10と、第2内壁部7bとスロットル内下流通路6bとの間の開口部10bとが連通して見える。
FIG. 4B is a view of FIG. 4A viewed from the direction of arrow A (on the upstream side of the slot valve). FIG. 4C is a view of only the
(スロットルバルブの第2例)
図5は、本実施形態のロータリ型スロットルバルブ装置6の第2の構成例を示す概念図である。図1及び図2と同じ参照番号は、同じ機能部位に対応している。図5は、スロットルバルブ7の開弁状態が低速域の場合を示す図であり。全閉及び全開状態の場合は、吸気上流側となる第1内壁部7a’の形状の相違による以外は図4の(a)及び(c)と同様なので、説明は省く。
(Second example of throttle valve)
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a second configuration example of the rotary
図5では、図4の(b)同様に、吸気下流の開口部10bにより吸気量が制御される。本例では、第1内壁部7a’において図4の(b)の貫通孔10の部分から下方が取り除かれている。この状態で、吸気上流の開口部10a’からの吸気が開口部10bからスロットル内下流通路6bに流れ、特に上方通路壁6f付近では吸気上流の開口部10a’の上部付近から吸気下流の開口部10bを通ってスロットル内下流通路6bに直線的に流れるようになる。このような構成とすることで、吸気下流の開口部10bからスロットル内下流通路6bへの流速を増加させて、低速域における吸気の流速を強化することによって、この吸気によって発生する気筒内のタンブル流を強化することが可能である。尚、残った吸気通路壁面7a’は、高速域(スロットルバルブの全開付近)において吸気通路に沿うことで吸気流への直進性に悪影響を及ぼさない。
In FIG. 5, similarly to FIG. 4B, the intake air amount is controlled by the
図6は、本実施形態のロータリ型スロットルバルブ装置6の第2の構成例の具体的形状を示す図である。図1,図2及び図5と同じ参照番号は、同じ機能部位に対応している。
FIG. 6 is a view showing a specific shape of the second configuration example of the rotary
図6の(a)は、低速域における第2の構成例をクランク軸方向一端側から見た吸気通路断面である。図6の(b)は、ケース6aを除いたスロットルバルブ7のみの図である。図のように、実際の吸気上流の開口部10a’は、第1内壁部7a’の下方にスロットル内上流通路6cに連なった開口部として設けられており、矢印A側から見て開口部10a’の一部と、第2内壁部7bとケース6aとの間の吸気下流の開口部10bとが連通して見える。
FIG. 6A is a cross section of the intake passage as seen from the one end side in the crankshaft direction in the second configuration example in the low speed range. FIG. 6B shows only the
本例により、低速域の吸気量が少ない領域でのタンブル流の強化を実現するための連通部を、簡単な工程で容易に形成できる。 According to this example, the communication part for realizing the strengthening of the tumble flow in the region where the intake amount in the low speed region is small can be easily formed by a simple process.
<本実施形態のロータリ型スロットルバルブ装置の改善例>
(スロットルバルブの改善例)
図7は、本実施形態のロータリ型スロットルバルブ装置の改善例を示す図である。
<Improvement example of rotary type throttle valve device of this embodiment>
(Throttle valve improvement example)
FIG. 7 is a view showing an improvement example of the rotary type throttle valve device of the present embodiment.
上記第1及び第2の例では、第2内壁部7bとケース6aに連なるスロットル内下流通路6bとの間の吸気下流の開口部10bは、図4の(b)や図5の(b)に示すように、該開口部10bの下方縁が大きなR形状によって形成されている。
In the first and second examples, the intake
図7の(a)は、本例のスロットルバルブ7を吸気下流から見た図、図7の(b)はその斜視図である。スロットルバルブ7の吸気下流の開口部10bの開口縁17が両隅部17a及び17bで示すように角張らせ、下辺縁17cの長さが長くなるように設定されている。このように、スロットルバルブ7の先に開口する開口縁の両隅部が後に開口する開口縁の両隅部よりも開口面積を増加するように角張らせることによって、図7の(c)の中央図(開弁初期状態)のように、吸気下流の開口部10bの面積が同一状態でより吸気面積が絞れるようになって(スロットルバルブ7の開度が小さく済み)、その分タンブル流が強化できる。
FIG. 7A is a view of the
尚、図7の例では、図7の(a)及び(b)に示すように、スロットルバルブ7の吸気下流の開口部10b付近で吸気通路の形状を変える例を示したが、スロットルバルブ7の吸気通路の形成を調整して、スロットルバルブ内吸気通路7dの全体にわたって(吸気下流側に向かって)、漸時図7の角張った形状に変化させるのが、望ましい。
In the example of FIG. 7, as shown in FIGS. 7A and 7B, an example in which the shape of the intake passage is changed near the
(吸気下流の吸気通路の改善例)
上記図7の例では、スロットルバルブ7の吸気通路の形状の改善例を示したが、吸気下流のスロットル内下流通路6bをスロットルバルブ7の吸気下流の開口縁17の形状の変形に合わせて変形させることにより、吸気通路内の吸気流をより安定させることができる。
(Improvement of intake passage downstream of intake)
In the example of FIG. 7, the improvement example of the shape of the intake passage of the
図8は、図7のスロットルバルブ7の吸気通路の形状の変形に対応するスロットル内下流通路6bの変形例を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a modification of the in-throttle
図8の(a)は、本例のスロットルバルブをクランク軸方向一端側から見た吸気通路断面である。図8の(a)では、スロットルバルブ7は全開状態の位置にある。図8の(b)は、図8の(a)のa−a、b−b、c−cの各断面の吸気通路形状を示す図である。
FIG. 8A is a cross section of the intake passage when the throttle valve of this example is viewed from one end side in the crankshaft direction. In FIG. 8A, the
図8のスロットルバルブ7の吸気下流の開口部10bは、図7に示したような先に開口する開口縁の両隅部(17a、17b)が後に開口する開口縁の両隅部よりも開口面積を増加するように角張った形状であるので、この形状に対応すべく、スロットル内下流通路6bの上流端側では、断面cのように下方縁の両隅部が角張って、吸気下流のスロットル内下流通路6bは、スロットルバルブ7の吸気下流の開口部10bの開口縁17と一致している。断面bにおいては、下辺縁の両隅部の角張りが幾分無くなって、両隅部のRが大きく形成されている。断面aにおいては、下辺縁の両隅部の角張りがほとんど無くなって円筒形状の吸気通路になっている。エンジン本体8aとの接続部位では、エンジン本体8a内の円筒形状の吸気通路と一致する。
The
このように、吸気通路内の段差を無くして、吸気流に乱れを生じる等の不利益を防ぐ。 In this way, steps in the intake passage are eliminated, and disadvantages such as disturbance of the intake flow are prevented.
<本実施形態のロータリ型スロットルバルブ装置の他の改善例>
弁軸のみが吸気通路を貫通するバタフライ型スロットルバルブではなく、スロットルバルブ全体が吸気通路を貫通するロータリ型スロットルバルブ装置においては、互いに回転摺動するスロットルバルブとケースとの気密性(吸気漏れの防止、特にケース吸気下流のエンジン側の漏れ)がより重要となる。本改善例では、互いに回転摺動するスロットルバルブとケースとの気密性についての改善を示す。
<Another Improvement Example of the Rotary Throttle Valve Device of the Present Embodiment>
In a rotary type throttle valve device in which only the valve shaft penetrates the intake passage, but the entire throttle valve penetrates the intake passage, the airtightness between the throttle valve that rotates and slides against the case (intake leakage leakage) Prevention, especially leakage on the engine side downstream of the case intake, is more important. In this improvement example, an improvement in the airtightness between the throttle valve and the case that rotate and slide with each other is shown.
(気密性の改善の一例)
図9及び図10は、互いに回転摺動するスロットルバルブ7とケース6aとの密着性を高めることによって吸気漏れを防止する一例を示す。
(An example of improving airtightness)
9 and 10 show an example in which intake air leakage is prevented by improving the adhesion between the
図9で矢印Xは吸気方向を示す。91は樹脂等の弾性を有するOリングであり、スロットルバルブ7とケース6aとの間には回転摺動するための隙間よりも幾分広い隙間を設けてある。エンジンの停止時及び高負荷時には、スロットルバルブ7上流の生成負圧は小さいので、図10の(b)のように、スロットルバルブ7はケース6aのほぼ中央に位置している。図10の(a)のようにアイドル時等の低速低負荷域では、スロットルバルブ7下流に生成する負圧が大きくなるため、スロットルバルブ7自体はエンジンに引き寄せられてOリング91が圧縮変形し、スロットルバルブ7がエンジン側のケース6aに密着して気密性を高める。
In FIG. 9, an arrow X indicates the intake direction.
(気密性の改善の他例)
図11は、互いに回転摺動するスロットルバルブ7とケース6aとの密着性を高めることによって吸気漏れを防止する他例を示す。
(Another example of improving airtightness)
FIG. 11 shows another example in which intake air leakage is prevented by improving the adhesion between the
図11の(a)では、ベアリング110を介してOリング111をケース6aとの間に配置して、エンジンの負圧によりスロットルバルブ7がエンジン側のケース6aに密着して気密性を高める。
In FIG. 11A, an O-
図11の(b)では、スロットルバルブ7とケース6aとの間には回転摺動により気密性を高めるコーティング112が施されており、スロットルバルブ7とケース6aとの間の気密性が高まるようになる。
In FIG. 11 (b), a
尚、本実施形態で示した各具体例や改善例はそれぞれ独立に適用しても良いが、組み合わせて適用することにより更にその効果が奏される。これらの組み合わせも本発明の技術思想に含まれるものである。 In addition, although each specific example and improvement example shown by this embodiment may be applied independently, respectively, the effect is further show | played by applying in combination. These combinations are also included in the technical idea of the present invention.
1 吸気装置
5 独立吸気通路
6 スロットルバルブ装置
6a ケース
6b スロットル内下流通路(吸気下流の吸気通路)
6c スロットル内上流通路(吸気上流側の吸気通路)
7 スロットルバルブ
7a,7a’ 第1内壁部(吸気通路壁面)
7d スロットルバルブ内吸気通路
8a エンジン本体
10 貫通孔(連通部)
10a,10a’ 吸気上流の開口部
10d 吸気下流の開口部
13 燃焼室(気筒)
17 開口縁
17a 隅部
17b 隅部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intake device 5
6c Throttle upstream passage (intake passage upstream of intake)
7
7d Throttle
10a, 10a 'Opening upstream of
17
Claims (10)
前記スロットルバルブの吸気下流側において、気筒内のタンブル流を強化するために吸気流を強化する吸気通路壁面側から前記スロットルバルブが開弁するように、前記スロットルバルブの回転位置と前記スロットルバルブを回転駆動する駆動アクチュエータの動作方向とを設定し、
前記スロットルバルブの全閉状態において吸気上流側にある前記スロットルバルブの吸気通路壁面に、前記スロットルバルブの全閉状態時に前記スロットルバルブ内の吸気通路と吸気上流側の吸気通路とを連通する連通部を有することを特徴とするエンジンの吸気装置。 An intake device for an engine in which a rotary throttle valve for adjusting the intake air amount, in which the valve itself forms a part of the wall surface of the intake passage, is arranged in the middle of the independent intake passage of each cylinder with the valve shaft direction directed toward the crankshaft direction In
The rotational position of the throttle valve and the throttle valve are opened on the downstream side of the intake side of the throttle valve so that the throttle valve opens from the side of the intake passage wall that enhances the intake flow in order to enhance the tumble flow in the cylinder. Set the direction of operation of the drive actuator that rotates,
A communicating portion for communicating the intake passage in the throttle valve and the intake passage on the upstream side of the throttle valve with the intake passage wall surface of the throttle valve on the upstream side of the intake when the throttle valve is fully closed An air intake device for an engine characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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