JP2005133548A - Air inlet port structure of cylinder head - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はシリンダヘッドの吸気ポート構造に係り、特に、燃料噴射弁を吸気ポートに近接させて配設することができ、噴霧部の噴霧空間の容積を減少させることができ、共通通路から2つの分岐通路への吸気の流入抵抗を低減させることができるシリンダヘッドの吸気ポート構造に関する。 The present invention relates to an intake port structure of a cylinder head, and in particular, a fuel injection valve can be disposed close to the intake port, and the volume of the spray space of the spray portion can be reduced. The present invention relates to an intake port structure of a cylinder head that can reduce the inflow resistance of intake air to a branch passage.
車両等に搭載される内燃機関においては、シリンダヘッドの燃焼室に吸気を導く吸気ポートを設けている。シリンダヘッドの吸気ポート構造としては、図7・図8に示すものがある。図7において、102は内燃機関、104はシリンダブロック、106はシリンダヘッド、108はシリンダヘッドカバー、110はシリンダ、112はピストン、114は窪部、116は燃焼室である。内燃機関102のシリンダヘッド106には、燃焼室116に吸気を導く吸気ポート118を設け、また、燃焼室116から排気を外部に導く排気ポート120を設けている。
In an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, an intake port that guides intake air to a combustion chamber of a cylinder head is provided. As the intake port structure of the cylinder head, there are those shown in FIGS. In FIG. 7, 102 is an internal combustion engine, 104 is a cylinder block, 106 is a cylinder head, 108 is a cylinder head cover, 110 is a cylinder, 112 is a piston, 114 is a recess, and 116 is a combustion chamber. The
吸気ポート118には、図8に示す如く、シリンダヘッド106の幅方向一側の外面に開口する1つの吸気導入口122と、燃焼室116に開口する2つの吸気弁口124と、吸気導入口122を始点とする1つの共通通路126と、吸気弁口124を終点とする2つの分岐通路128と、共通通路126を2つの分岐通路128に分岐する隔壁130とを設けている。シリンダヘッド106は、吸気弁口124を開閉する吸気弁132を設けている。また、シリンダヘッド106には、排気ポート118の排気弁口134を開閉する排気弁136を設けている。
As shown in FIG. 8, the
シリンダヘッド106は、吸気ポート118の共通通路126の上方に噴射弁収容部138を形成し、吸気弁口124に向って燃料を噴射する燃料噴射弁140を配設している。燃料噴射弁140は、本体部142の先端側にノズル144を設け、基端側に接続部146を設け、本体部142にハーネス用コネクタ148を設けている。
In the
燃料噴射弁140は、ノズル144の先端を共通通路126の上部壁152の内面側に上向きに窪ませて形成した噴霧空間154に臨ませて、共通通路126の上部壁152に形成した噴霧部156に装着している。また、燃料噴射弁140は、接続部146をデリバリパイプ158に接続している。
The
シリンダヘッド106には、幅方向一側の外面の吸気導入口122の周囲にポート側取付フランジ160を形成し、吸気マニホルド162を取付けている。吸気マニホルド162は、サージタンク164に一端側を連結された分岐管166を設け、分岐管166の他端側にマニホルド側取付フランジ168を設けている。吸気マニホルド162は、マニホルド側取付フランジ168を前記ポート側取付フランジ160に取付け、図示しないマニホルド側吸気通路を共通通路126に連通している。
In the
従来のシリンダヘッドの吸気ポート構造には、吸気ポートの上部壁に燃料が噴射される凹所を形成し、この凹所に燃料噴射弁のノズルを配置して上部壁のボス部に取付けたものがある。
従来のシリンダヘッドの吸気ポート構造には、吸気ポートの壁面上部に燃料噴霧が通る凹部を形成し、この凹部に燃料噴射弁のノズルを臨ませて配置したものがある。
従来のシリンダヘッドの吸気ポート構造には、1気筒当たり第1・第2吸気バルブを備えたシリンダヘッドの吸気ポート開口部から分岐する第1・第2吸気ポートを有し、第1吸気ポートと吸気ポート開口部との間に隔壁を形成して狭通路と広通路とを設け、広通路にスワールコントロールバルブを配設し、狭通路に燃料噴射弁を配設したものがある。
従来のシリンダヘッドの吸気ポート構造には、2つの円形吸気口を包含する長円開口を空気吸入方向に連続させて一連の吸気ポートを形成し、吸気弁軸より下流の吸気ポート内面を突出させて吸気ポートを2つの円形吸気口に区分する整流壁を形成したものがある。
従来のシリンダヘッドの吸気ポート構造には、シリンダヘッドの外面に開口する1個の吸気導入口から燃焼室に開口する2個の吸気弁口に分岐して連なる吸気ポートを設け、この吸気ポートが分岐部に向かって徐々に長円形断面に変化するようにされるとともに、分岐部において中央の隔壁により2つの半長円形断面の分岐ポートに分離され、分岐ポートが吸気弁口に向かって徐々に円形断面に変化するようにされているものがある。
In the conventional intake port structure of the cylinder head, there is one in which a recess through which fuel spray passes is formed in the upper portion of the wall surface of the intake port, and the nozzle of the fuel injection valve faces this recess.
A conventional cylinder head intake port structure has first and second intake ports branched from the intake port opening of a cylinder head having first and second intake valves per cylinder, There is a type in which a partition is formed between the intake port opening and a narrow passage and a wide passage, a swirl control valve is provided in the wide passage, and a fuel injection valve is provided in the narrow passage.
In the conventional cylinder head intake port structure, a series of intake ports are formed by connecting an oblong opening including two circular intake ports in the air intake direction, and the inner surface of the intake port downstream from the intake valve shaft is projected. Some of them have a rectifying wall that divides the intake port into two circular intake ports.
The conventional intake port structure of a cylinder head is provided with an intake port that branches from one intake introduction port that opens to the outer surface of the cylinder head to two intake valve ports that open to the combustion chamber. It gradually changes to an oval cross section toward the branch portion, and is separated into two half-oval circular branch ports by a central partition at the branch portion, and the branch port gradually moves toward the intake valve port. Some are designed to change to a circular cross-section.
ところで、内燃機関の排気を清浄化するためには、燃料噴射弁を極力燃焼室に接近させて配置し、また、噴霧燃料を極力吸気ポートの壁面に付着させないことを望ましい。 By the way, in order to clean the exhaust gas of the internal combustion engine, it is desirable to arrange the fuel injection valve as close to the combustion chamber as possible and to prevent the sprayed fuel from adhering to the wall surface of the intake port as much as possible.
ところが、図7・図8に示すシリンダヘッド106の吸気ポート118の構造においては、噴霧部156に装着された燃料噴射弁140のハーネス用コネクタ148がシリンダヘッドカバー108と干渉するため、燃料噴射弁140を燃焼室116に接近させて配設することができない問題があり、内燃機関102の排気の清浄化を十分果たし得ない不都合がある。
However, in the structure of the
また、図7・図8に示すシリンダヘッド106の吸気ポート118の構造は、噴霧部156に装着された燃料噴射弁140のノズル144の噴霧口(図示せず)と吸気ポート118の壁面とが離れているため、燃料が噴射される噴霧空間154の容積が大きくなる問題がある。
Further, the structure of the
このため、図7・図8に示すシリンダヘッド106の吸気ポート118の構造は、吸気ポート118と大きな容積の噴霧空間154とによって大きな吸気通路が形成されてしまい、吸気通路断面積が急変することから吸入空気の流速が低下して充填効率の低下を招き、出力向上を果たし得ない不都合がある。
Therefore, in the structure of the
この発明は、内燃機関の燃焼室に吸気を導く吸気ポートをシリンダヘッドに設け、前記吸気ポートに前記シリンダヘッドの外面に開口する1つの吸気導入口と、前記燃焼室に開口する2つの吸気弁口と、前記吸気導入口を始点とする1つの共通通路と、前記吸気弁口を終点とする2つの分岐通路と、前記共通通路を前記分岐通路に分岐する隔壁とを設け、前記吸気弁口に向って燃料を噴射する燃料噴射弁を前記共通通路の上方に形成した噴射弁収容部に配設し、前記燃料噴射弁のノズルの先端を前記共通通路の上部壁の内面側に形成した噴霧空間に臨ませたシリンダヘッドの吸気ポート構造において、前記共通通路の吸気導入口を上下方向に比べて幅方向を大とする1つの楕円形状に形成し、前記吸気導入口から前記噴霧空間にかけて前記共通通路の中央天井面に下向きの吸気ポート側膨出部を形成するとともに、前記噴射弁収容部に前記吸気ポート側膨出部に対応して吸気ポート側凹溝を形成したことを特徴とする。 According to the present invention, an intake port that guides intake air to a combustion chamber of an internal combustion engine is provided in a cylinder head, the intake port has one intake inlet opening that opens to the outer surface of the cylinder head, and two intake valves that open to the combustion chamber An intake valve opening, a common passage starting from the intake inlet, two branch passages starting from the intake valve opening, and a partition branching the common passage into the branch passage, A fuel injection valve for injecting fuel toward the fuel is disposed in an injection valve housing portion formed above the common passage, and a tip of the nozzle of the fuel injection valve is formed on the inner surface side of the upper wall of the common passage. In the intake port structure of the cylinder head facing the space, the intake inlet of the common passage is formed in one elliptical shape having a width direction larger than that in the vertical direction, and extends from the intake inlet to the spray space. Both To form a downward intake port side bulging portion in the center ceiling surface of the passage, and wherein said that in response to the intake port side bulging portion forms an intake port side groove on the injection-valve housing.
この発明のシリンダヘッドの吸気ポート構造は、吸気ポートの共通通路の吸気導入口を上下方向に比べて幅方向を大とする1つの楕円形状に形成し、吸気導入口から噴霧空間にかけて共通通路の中央天井面に下向きの吸気ポート側膨出部を形成するとともに、噴射弁収容部に吸気ポート側膨出部に対応して吸気ポート側凹溝を形成したことにより、吸気ポート側凹溝によって燃料噴射弁を吸気ポートに近接させて配設して、噴霧空間の容積を減少させることができ、吸気ポート側膨出部によって共通通路内の吸入空気の流れを外側に指向させることができる。
このため、このシリンダヘッドの吸気ポート構造は、燃料噴射弁を吸気ポートに近接させて配設することができることから、燃料噴射弁を極力燃焼室に接近させて配置することができ、且つ、噴霧燃料を極力吸気ポートの壁面に付着させることがないため、内燃機関の排気を清浄化することができ、また、噴霧空間の容積を減少させることができることから、吸入空気の流速の低下を防止して充填効率の低下を回避することができるため、出力向上を果たすことができ、さらに、共通通路内の吸入空気の流れを外側に指向させることができることから、共通通路から2つの分岐通路への吸入空気の流入抵抗を低減させることができるため、燃焼室に流入する吸入空気の流速の低下を防止して強いスワールを形成することができる。
In the intake port structure of the cylinder head according to the present invention, the intake inlet of the common passage of the intake port is formed in one elliptical shape whose width direction is larger than the vertical direction, and the common passage of the common passage extends from the intake inlet to the spray space. The intake port side bulge is formed on the central ceiling surface and the intake port side bulge is formed in the injection valve housing portion corresponding to the intake port side bulge. The injection valve can be disposed close to the intake port to reduce the volume of the spray space, and the flow of the intake air in the common passage can be directed outward by the intake port side bulge.
For this reason, in the intake port structure of this cylinder head, the fuel injection valve can be disposed close to the intake port, so that the fuel injection valve can be disposed as close to the combustion chamber as possible, and the spraying can be performed. Since the fuel is not attached to the wall of the intake port as much as possible, the exhaust of the internal combustion engine can be cleaned, and the volume of the spray space can be reduced, thereby preventing a reduction in the flow rate of the intake air. Therefore, the reduction in charging efficiency can be avoided, so that the output can be improved and the flow of the intake air in the common passage can be directed outward, so that the common passage can be directed to the two branch passages. Since the inflow resistance of the intake air can be reduced, a decrease in the flow rate of the intake air flowing into the combustion chamber can be prevented and a strong swirl can be formed.
この発明のシリンダヘッドの吸気ポート構造は、吸気ポートの吸気導入口を幅方向を大とする1つの楕円形状に形成し、共通通路の中央天井面に下向きの吸気ポート側膨出部を形成し、噴射弁収容部に吸気ポート側膨出部に対応して吸気ポート側凹溝を形成することによって、燃料噴射弁を吸気ポートに近接させて配設し、噴霧空間の容積を減少させ、共通通路内の吸入空気の流れを外側に指向させるものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。
In the intake port structure of the cylinder head according to the present invention, the intake inlet of the intake port is formed into one elliptical shape having a large width direction, and a downwardly directed intake port side bulge is formed on the central ceiling surface of the common passage. , By forming the intake port side concave groove corresponding to the intake port side bulging portion in the injection valve housing portion, the fuel injection valve is arranged close to the intake port, reducing the volume of the spray space, The flow of the intake air in the passage is directed outward.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail and specifically with reference to the drawings.
図1〜図6は、この発明の実施例を示すものである。図5・図6において、2は内燃機関、4はシリンダブロック、6はシリンダヘッド、8はシリンダヘッドカバーである。内燃機関2は、図3・図4に示す如く、シリンダブロック4のシリンダ10とピストン12とシリンダヘッド6の窪部14とにより燃焼室16を形成している。内燃機関2のシリンダヘッド6には、燃焼室16に吸気を導く吸気ポート18を設け、また、燃焼室16から排気を外部に導く排気ポート(図示せず)を設けている。
1 to 6 show an embodiment of the present invention. 5 and 6, 2 is an internal combustion engine, 4 is a cylinder block, 6 is a cylinder head, and 8 is a cylinder head cover. In the
吸気ポート18には、図3に示す如く、シリンダヘッド6の幅方向一側の外面に開口する1つの吸気導入口20と、燃焼室16に開口する2つの吸気弁口22と、吸気導入口20を始点とする1つの共通通路24と、吸気弁口22を終点とする2つの分岐通路26と、共通通路24を2つの分岐通路26に分岐する隔壁28とを設けている。シリンダヘッド6には、吸気弁口22を開閉する吸気弁30を設けている。
As shown in FIG. 3, the
シリンダヘッド6は、図4に示す如く、共通通路24の上方に噴射弁収容部32を形成し、吸気弁口22に向って燃料を噴射する燃料噴射弁34を配設している。燃料噴射弁34は、本体部36の先端側にノズル38を設け、基端側に接続部40を設け、本体部36の外側(吸気マニホルド64側)にハーネス用コネクタ42を設けている。燃料噴射弁34は、ノズル38の先端を共通通路24の上部壁44の内面側に上向きに窪ませて形成した噴霧空間46に臨ませて、共通通路24の上部壁44に形成した噴霧部48の装着孔50にノズル38を装着している。また、燃料噴射弁34は、接続部40をデリバリパイプ52に接続している。
As shown in FIG. 4, the
このシリンダヘッド6の吸気ポート18の構造は、図1に示す如く、吸気ポート18の共通通路24の吸気導入口20を上下方向に比べて横方向である幅方向を大とする1つの楕円形状に形成し、吸気導入口20から噴霧空間46にかけて共通通路24の中央天井面に下向きの吸気ポート側膨出部54を形成するとともに、噴射弁収容部32に吸気ポート側膨出部54に対応して吸気ポート側凹溝56を形成している。
The structure of the
これにより、この吸気ポート18の構造は、吸気ポート側凹溝56によって燃料噴射弁34の位置を下げることができ、これにより燃料噴射弁34を吸気ポート18のポート軸線P及び吸気弁口22に近接させて配設することにより、噴霧空間46の容積を減少させることができ、吸気ポート側膨出部54によって共通通路24内の吸入空気の流れを外側に指向させることができる。
As a result, the structure of the
このため、この吸気ポート18の構造は、燃料噴射弁34を吸気ポート18に近接させて配設することができることから、燃料噴射弁34を極力燃焼室16に接近させて配置することができ、且つ、噴霧燃料を極力吸気ポート18の壁面に付着させることがないため、内燃機関2の排気を清浄化することができる。
For this reason, since the structure of the
また、この吸気ポート18の構造は、噴霧空間46の容積を減少させることができることから、吸気通路断面積が急変することがなく、吸入空気の流速の低下を防止して充填効率の低下を回避することができるため、出力向上を果たすことができる。
In addition, since the structure of the
さらに、この吸気ポート18の構造は、共通通路24内の吸入空気の流れを外側に指向させることができることから、共通通路24から2つの分岐通路26への吸気の流入抵抗を低減させることができるため、燃焼室16に流入する吸入空気の流速の低下を防止して強いスワールを形成することができる。
Furthermore, since the structure of the
前記吸気ポート18は、図2に示す如く、吸気導入口20から吸気弁口22に到るまで上面視で略同一幅で形成している。
As shown in FIG. 2, the
このため、この吸気ポート18の構造は、共通通路24から分岐通路26まで略同一幅で形成されるため、共通通路24の吸気導入口20から分岐通路26の吸気弁口22までの吸入吸気の流入抵抗を低減させることができる。
For this reason, since the structure of the
また、吸気ポート18は、図4に示す如く、側面視でポート軸線Pが上向きに突出して湾曲するように形成している。
Further, as shown in FIG. 4, the
このため、この吸気ポート18の構造は、吸気ポート18と燃料噴射弁34とを更に近接させて配設することができ、更に噴霧空間46の容積を減少させることができることに加えて、吸気弁のバルブ軸線Bと吸気ポート18のポート軸線Pとの挟み角θを小さくすることができ、吸気弁口22への吸入空気の流入抵抗を低減させることができる。
Therefore, the structure of the
さらに、吸気ポート18は、噴霧空間46近傍でポート軸線Pの曲率が最大となるように形成している。
Further, the
このため、この吸気ポート18の構造は、噴霧空間46近傍でポート軸線Pの曲率を最大とするので、吸気ポート18と燃料噴射弁34のノズル38とを近接させることができ、更に噴霧空間46の容積を減少させることができる。
For this reason, the structure of the
前記燃料噴射弁34は、シリンダヘッド6に装着した本体部36の下側側面にハーネス用コネクタ42を配設し、このハーネス用コネクタ42のコネクタ差込口58をシリンダヘッド6の幅方向一側の外面から離間する外側に向けて開口させている。
In the
このため、この吸気ポート18の構造は、燃料噴射弁34の取付時にハーネス用コネクタ42とシリンダヘッドカバー8とが干渉することがないため、燃料噴射弁34をシリンダヘッド6の燃焼室16に最大限近づけることができ、噴霧空間46の容積を減少させることができる。なお、燃料噴射弁34は、図5に示す如く、デリバリパイプ52に取付けられた回転おさえ具60によりハーネス用コネクタ42の両側を挟まれ、回転を防止される。
For this reason, the structure of the
シリンダヘッド6の幅方向一側の外面の吸気導入口20の周囲には、ポート側取付フランジ62を形成している。吸気ポート18に吸気を導入する吸気マニホルド64は、図5・図6に示す如く、サージタンク66に一端側を連結された分岐管68を設け、分岐管68の他端側にマニホルド側取付フランジ70を設けている。サージタンク66には、スロットルボディ72を接続している。分岐管68には、マニホルド側吸気通路74を設けている。マニホルド側取付フランジ70から延びる外側の2つの分岐管68が直線的に下方に延出した後中央側に湾曲してサージタンク66に連絡し、中央側の2つの分岐管68が外側に向かって延出して外側の分岐管68に沿って下方に延出した後中央側に湾曲してサージタンク66に連絡する。分岐管68で囲まれた部位にサージタンク66とスロットルボディ72が配設され、スロットルボディ72の接続口72aは上方に向けて開口されている。
A port-
図3・図4に示す如く、吸気ポート18のポート側取付フランジ62と吸気マニホルド64のマニホルド側取付フランジ70との間には、タンブルコントロールバルブボディ76を配設して取付けている。タンブルコントロールバルブボディ76には、マニホルド通路74と共通通路24とを連絡するボディ側吸気通路78を設け、タンブルコントロール用のバタフライバルブ80をバルブ軸82により回動可能に軸支している。このタンブルコントロールバルブボディ76とマニホルド側取付フランジ70とには、吸気ポート側凹溝56に連続するボディ側凹溝84とマニホルド側凹溝86とを設けている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a tumble
このため、この吸気ポート18の構造は、タンブルコントロールバルブボディ76とマニホルド側取付フランジ70とが邪魔になることなく、ハーネス用コネクタ42とハーネスのカプラ(図示せず)とを容易に脱着させることができるので、燃料噴射弁34のハーネス用コネクタ42の組付け性を向上させることできる。
For this reason, the structure of the
前記タンブルコントロールバルブボディ76には、図1に示す如く、共通通路24と連続する前記ボディ側吸気通路78を設け、このボディ側吸気通路78を上下方向に比べて横方向である幅方向を大とする1つの楕円形状に形成するとともに、ボディ側吸気通路78の中央天井面に下向きのボディ側膨出部88を形成し、ボディ側吸気通路78内に上側を切り欠いた前記バタフライバルブ80を配設している。
As shown in FIG. 1, the tumble
このため、この吸気ポート18の構造は、上側を切り欠いたバタフライバルブ80とボディ側膨出部88とにより共通通路24内上部の吸入空気の流れを2つに分けることができ、吸入吸気をスムーズに2つの分岐通路26に流入させることができる。更に、この吸気ポート18の構造は、バタフライバルブ80の上側を切り欠くため、タンブル流を発生することができ、半楕円形状のバタフライバルブ80の下側周面の形状と共通通路24の下側内壁の形状とを簡易に一致させることができ、簡易な構成とすることができる。
For this reason, the structure of the
これにより、このシリンダヘッド6の吸気ポート18の構造は、排ガス清浄化性能、エンジン出力性能、部品組付け性向上及び燃費向上を両立させることができる。
As a result, the structure of the
この発明のシリンダヘッドの吸気ポート構造は、燃料噴射弁を吸気ポートに近接させて配設し、噴霧空間の容積を減少させ、共通通路内の吸入空気の流れを外側に指向させるものであり、内燃機関の吸気系に適用することができる。 The intake port structure of the cylinder head according to the present invention has a fuel injection valve disposed close to the intake port, reduces the volume of the spray space, and directs the flow of intake air in the common passage to the outside. It can be applied to an intake system of an internal combustion engine.
2 内燃機関
4 シリンダブロック
6 シリンダヘッド
8 シリンダヘッドカバー
16 燃焼室
18 吸気ポート
20 吸気導入口
22 吸気弁口
24 共通通路
26 分岐通路
28 隔壁
30 吸気弁
32 噴射弁収容部
34 燃料噴射弁
36 本体部
38 ノズル
42 ハーネス用コネクタ
44 上部壁
46 噴霧空間
48 噴霧部
54 吸気ポート側膨出部
56 吸気ポート側凹溝
62 ポート側取付フランジ
64 吸気マニホルド
70 マニホルド側取付フランジ
76 タンブルコントロールバルブボディ
80 バタフライバルブ
84 ボディ側凹溝
86 マニホルド側凹溝
88 ボディ側膨出部
2
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2003
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080903 |