JP2005248727A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても内燃機関の燃焼室にタンブルおよび／またはスワールを形成する。
【解決手段】 内燃機関の燃焼室に開口している少なくとも一つの吸気ポート（１１）と、該吸気ポートを開閉する吸気弁（３）を動作させる可動弁機構部と、吸気ポート内において該吸気ポートに対して平行に延びる副流路（２１）を形成できる副流路形成手段（３８）と、該副流路形成手段により形成された副流路に空気を流すように副流路の上流に設けられた吸気調整弁（３１）とを具備し、副流路は少なくとも一つの吸気ポート全体の横断面において該横断面の下方側に形成されており、可動弁機構部により上昇される吸気弁のリフト量が所定の値よりも小さい場合には吸気調整弁によって副流路にのみ空気を流すようにした吸気装置が提供される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関の本体に空気を供給するための吸気装置に関する。

内燃機関、例えば自動車エンジンにおいては低負荷時、例えばエンジン始動からファーストアイドルの期間に燃料消費量を低減するために希薄混合気を形成することが求められている。特に排気ガスの一部を吸気ガスと共に燃焼室に還流させることにより燃焼温度を低下して窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するようにしたＥＧＲ装置の低負荷時においては、ＮＯｘを低減するのに十分な量の還流排気ガスを確保できない場合が生ずる。このような場合には内燃機関の気筒内に渦、例えば気筒の軸方向に流れる縦渦（タンブル）および／または気筒周方向に流れる横渦（スワール）を発生させ、これにより、失火を伴うことなしに希薄混合気を燃焼させるようにしている。

図１０（ａ）は一般的な内燃機関におけるクランク角度（横軸）と吸気弁リフト量（縦軸）との関係を示す図であり、図１０（ｂ）は一般的な内燃機関における吸気弁リフト量（横軸）とタンブル強度（縦軸）との関係を示す図である。図１０（ａ）に示されるように吸気弁の最大リフト量を比較的大きい値であるリフト量Ａから比較的小さい値であるリフト量Ｂまで低下させると、タンブル強度は図１０（ｂ）に示されるように低下する。つまり、図１０（ｂ）に示されるようにリフト量が小さいほど、タンブル強度は低下している。

このことを図１１を参照しつつ説明する。図１１（ａ）および図１１（ｂ）は従来技術における内燃機関用吸気装置の縦断面図であり、図１１（ａ）は吸気弁のリフト量が比較的小さい場合、図１１（ｂ）は吸気弁のリフト量が比較的大きい場合を示している。吸気ポート１１は内燃機関の気筒８に対して傾斜しているので、図１１（ｂ）に示されるようにリフト量が比較的大きい場合には、空気は吸気弁３の弁体の周縁のうち排気弁４に近い側から気筒８内に多量に流入するようになる。つまり、この場合には空気の指向性が高くなっているために、タンブルＴが図示されるように発生する。これに対し、図１１（ａ）に示されるようにリフト量が比較的小さい場合には空気は吸気弁３の弁体の周縁全体からほぼ均等に気筒８内に流入するようになるので空気の指向性は低下し、タンブルＴも小さくなる。このような場合には、吸気弁を通過する空気の流速が増すために燃料の微粒化促進を図ることができるものの、図１０（ｂ）に示されるようにタンブル強度が低下するので、リーン燃焼などでは急速燃焼を行うことができず燃焼安定性を確保することができなくなる。

所望のときにタンブル流を発生させるために、種々の試みがなされている。例えば特許文献１においては、吸気ポート内部を上下方向に仕切る仕切手段を設けることにより吸気ポート内に上方流路と下方流路とを形成している。そして、タンブル流の発生を望むときには、上方流路を開放すると共に下方流路を開閉手段により閉鎖し、これにより上方流路にのみ空気を流すことによりタンブル流を発生するようにしている。また、特許文献２には、通常の吸気ポートに追加してタンブル流を発生させるためのタンブル用吸気ポートを別途設けるようにしている。そして、例えば低負荷時においては、通常は閉鎖されているタンブル用吸気ポートを開放してタンブルを発生させるようにしている。さらに、特許文献３においては、排気ポートから最も遠い側の周縁付近における燃焼室の内面に凹部を設けることにより、吸気弁リフト時における吸気弁周縁と燃焼室内面との間のクリアランスを所定の変化状態にしてタンブル流を発生させるようにしている（特許文献１から特許文献３を参照されたい。）。
特開２００１−３７５５号公報 特開平７−４２４０８号公報 特開平５−１１８２２２号公報

ここで、特許文献１に記載のように上方流路と下方流路を形成する仕切手段を図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示される内燃機関に設けた場合を想定する。吸気弁リフト量が比較的大きい場合（図１１（ｂ）を参照されたい）には、吸気弁３と吸気ポート１１の開口との間のクリアランスが比較的大きいため、吸気ポート１１の上方流路を流れる空気はこの隙間を通って気筒８内に流入し、タンブルを生じさせやすい。ところが、吸気弁リフト量が比較的小さい場合（図１１（ａ）を参照されたい）には、上方流路を流れる空気は吸気ポートのうちの排気ポート２付近に在る屈曲部Ｗに衝突して流速が低下しやすくなるので、空気は気筒８内に円滑に流れず、従って、タンブルも生じにくくなる。このため、特に吸気弁３のリフト量が比較的小さいときにタンブルが生じるようにするのが望まれる。

さらに、特許文献２に記載されるようにタンブル用吸気ポートを別途設けること、および特許文献３に記載されるように燃焼室に凹部を形成することは内燃機関のシリンダブロック自体を製造し直す必要があるので多額の費用が必要とされ、現実的でない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても簡易かつ安価な手法により内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することのできる吸気装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目に記載の発明によれば、内燃機関の燃焼室に開口している少なくとも一つの吸気ポートと、該吸気ポートを開閉する吸気弁を動作させる可動弁機構部と、前記吸気ポート内において該吸気ポートに対して平行に延びる副流路を形成する副流路形成手段と、前記副流路の上流に設けられていて前記副流路に空気を流すよう開閉する吸気調整弁とを具備し、前記副流路は前記少なくとも一つの吸気ポート全体の横断面において該横断面の下方側に形成されており、前記可動弁機構部により上昇される前記吸気弁のリフト量が所定の値よりも小さい場合には前記吸気調整弁によって前記副流路にのみ空気を流すようにした吸気装置が提供される。

すなわち１番目の発明においては、副流路を通過する空気は吸気弁の上面に沿って、吸気弁の周縁のうちの排気ポート側から燃焼室に流入するようになり、吸気弁の周縁のうちの排気ポート側から流入する空気量は、排気ポートとは反対側の吸気弁の周縁から流入する空気量よりもかなり大きくなる。これにより、１番目の発明においては、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することが可能となる。

２番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記副流路が前記少なくとも一つの吸気ポート全体の横断面において該横断面の中心付近に形成されるようにした。
すなわち２番目の発明においては、副流路が吸気ポートの中心付近に形成されている場合には、吸気弁の周縁横側から気筒内に流入する空気量が減少するので、吸気弁の周縁のうちの排気ポート側から燃焼室に流入する空気量は、排気ポートとは反対側の吸気弁の周縁から流入する空気量よりもさらに増大し、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に生じるタンブル強度をさらに高めることができる。

３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記吸気ポートが一つであり、前記副流路形成手段は前記吸気ポートに対して平行な前記吸気ポート内の軸線から前記吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすように延びる二つの板状体であり、前記副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されている。
すなわち３番目の発明においては、副流路を形成する二つの板状体を一つの吸気ポート内部に配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができる。なお、二つの板状体は吸気ポートの中心線から延びる必要はなく、また二つの板状体が鉛直面に対して対称に配置される必要もない。

４番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記吸気ポートが一つであり、前記副流路形成手段が前記吸気ポート内に配置される管状部材である。
すなわち４番目の発明においては、副流路を形成する管状部材を一つの吸気ポート内部に配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができる。

５番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記吸気ポートが互いに平行な第一および第二の吸気ポートであり、前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポート内部を仕切る第一の仕切手段であり、前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポート内部を仕切る第二の仕切手段であり、前記第一の仕切手段および前記第二の仕切手段のそれぞれは、前記第一の吸気ポートと前記第二の吸気ポートとの間の中心面から下方に傾斜するように配置されている。
すなわち５番目の発明においては、第一および第二の副流路をそれぞれ形成する仕切手段を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができる。なお、仕切手段は各吸気ポートの中心線を通る必要はない。

６番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記吸気ポートが互いに平行な第一および第二の吸気ポートであり、前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポートに対して平行な前記第一の吸気ポート内の軸線から前記第一の吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすようそれぞれ延びる二つの板状体であり、第一の副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されており、前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポートに対して平行な前記第二の吸気ポート内の軸線から前記第二の吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすようそれぞれ延びる二つの板状体であり、第二の副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されており、前記第一の副流路は前記第一の吸気ポート内において前記第二の吸気ポート側で且つ下方に配置されており、前記第二の副流路は前記第二の吸気ポート内において前記第一の吸気ポート側で且つ下方側に配置されている。
すなわち６番目の発明においては、第一および第二の副流路をそれぞれ形成する二つの板状体を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができる。なお、二つの板状体は吸気ポートの中心線から延びる必要はなく、また二つの板状体が鉛直面に対して対称に配置される必要もない。

７番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記吸気ポートが互いに平行な第一および第二の吸気ポートであり、前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポート内において前記第二の吸気ポート側で且つ下方側に配置された第一の管状部材であり、前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポート内において前記第一の吸気ポート側で且つ下方側に配置された第二の管状部材である。
すなわち７番目の発明においては、第一および第二の副流路を形成する管状部材を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができる。

８番目の発明によれば、内燃機関の燃焼室に開口している第一および第二の吸気ポートと、該第一および第二の吸気ポートをそれぞれ開閉する第一および第二の吸気弁を動作させる可動弁機構部と、一方が鉛直方向を向いていて他方が前記第一の吸気ポートの中心線にて交差していて前記第一の吸気ポート内部を仕切る二つの仕切手段と、該第一の吸気ポート内の二つの仕切手段により前記第一の吸気ポート内に形成された四つの流路のそれぞれを開閉する四つの吸気調整弁と、一方が鉛直方向を向いていて他方が前記第二の吸気ポートの中心線にて交差していて前記第二の吸気ポート内部を仕切る二つの仕切手段と、該第二の吸気ポート内の二つの仕切手段により前記第二の吸気ポート内に形成された四つの流路のそれぞれを開閉する四つの吸気調整弁とを具備する吸気装置が提供される。

すなわち８番目の発明においては、吸気弁リフト量が比較的小さいときに第一および第二の吸気ポート全体の横断面において該横断面の下方側および／または中心付近のみの開閉手段を開放するようにすれば、副流路を通過する空気は吸気弁の上面に沿って流れるので、吸気弁の周縁のうちの排気ポート側から燃焼室に流入する空気量は排気ポートとは反対側の吸気弁の周縁から流入する空気量よりもかなり大きくなる。従って、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することが可能となる。同様に、前記横断面における中心面に対して片方側の開口面積が大きくなるように開閉手段を開放するようにすれば、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にスワールを形成することができる。また、横断面における中心面に対して片方側でかつ下方側の開口面積が大きくなるように開閉手段を開放するようにすれば、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にスワールおよびタンブルを形成することができる。

９番目の発明によれば、内燃機関の燃焼室に開口している第一、第二および第三の吸気ポートと、該第一、第二および第三の吸気ポートをそれぞれ開閉する第一、第二および第三の吸気弁を動作させる可動弁機構部と、一方が鉛直方向を向いていて他方が前記第一の吸気ポートの中心線にて交差していて前記第一の吸気ポート内部を仕切る二つの仕切手段と、該第一の吸気ポート内の二つの仕切手段により前記第一の吸気ポート内に形成された四つの流路のそれぞれを開閉する四つの吸気調整弁と、一方が鉛直方向を向いていて他方が前記第二の吸気ポートの中心線にて交差していて前記第二の吸気ポート内部を仕切る二つの仕切手段と、前記第二の吸気ポート内の二つの仕切手段により前記第二の吸気ポート内に形成された四つの流路のそれぞれを開閉する四つの吸気調整弁と、一方が鉛直方向を向いていて他方が前記第三の吸気ポートの中心線にて交差していて前記第三の吸気ポート内部を仕切る二つの仕切手段と、該第三の吸気ポート内の二つの仕切手段により前記第三の吸気ポート内に形成された四つの流路のそれぞれを開閉する四つの吸気調整弁とを具備する吸気装置が提供される。

すなわち９番目の発明においては、吸気弁リフト量が比較的小さいときに第一、第二および第三の吸気ポート全体の横断面において該横断面の下方側および／または中心付近のみの開閉手段を開放するようにすれば、副流路を通過する空気は吸気弁の上面に沿って流れるので、吸気弁の周縁のうちの排気ポート側から燃焼室に流入する空気量は排気ポートとは反対側の吸気弁の周縁から流入する空気量よりもかなり大きくなり、従って、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することが可能となる。同様に、前記横断面における中心面に対して片方側の開口面積が多くなるように開閉手段を開放するようにすれば、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にスワールを形成することができる。また、横断面における中心面に対して片方側でかつ下方側の開口面積が大きくなるように開閉手段を開放するようにすれば、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にスワールおよびタンブルを形成することができる。

各発明によれば、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても、内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができるという共通の効果を奏しうる。

さらに、２番目の発明によれば、タンブル強度をさらに高めることができるという効果を奏しうる。
さらに、３番目の発明によれば、副流路を形成する二つの板状体を一つの吸気ポート内部に配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合にタンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、４番目の発明によれば、副流路を形成する管状部材を一つの吸気ポート内部に配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合にタンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、５番目の発明によれば、第一および第二の副流路をそれぞれ形成する仕切手段を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合にタンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、６番目の発明によれば、第一および第二の副流路をそれぞれ形成する二つの板状体を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合にタンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、７番目の発明によれば、第一および第二の副流路を形成する管状部材を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合にタンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、８番目の発明によれば、吸気弁リフト量が比較的小さいときに第一および第二の吸気ポート全体の横断面において該横断面の下方側および／または中心付近のみの開閉手段を開放するようにすれば、タンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、９番目の発明によれば、吸気弁リフト量が比較的小さいときに第一、第二および第三の吸気ポート全体の横断面において該横断面の下方側および／または中心付近のみの開閉手段を開放するようにすれば、タンブルを形成することができるという効果を奏しうる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明による吸気装置を備えた筒内噴射式火花点火内燃機関の縦断面図である。同図において、１１は吸気ポート、２は排気ポートである。吸気ポート１１は吸気弁３を介して、排気ポート２は排気弁４を介して、それぞれ気筒内へ通じている。５はピストンであり、６は気筒上部略中心に配置された点火プラグであり、７は気筒上部周囲から気筒内へ直接的に燃料を噴射する燃料噴射弁であり、８は内燃機関の気筒である。燃料噴射弁７は、燃料のベーパを防止するために、燃焼室内において吸気流により比較的低温度となる吸気ポート１１側に後述する吸気制御弁３１の下流側に配置されている。また、図１においては後述する他の吸気ポート１２を示していないが、吸気ポート１２も吸気ポート１１と同様な吸気弁を備えている。これら吸気弁および排気弁４は図示しない可動弁機構部により昇降動作し、吸気ポート１１、１２および排気ポート２をそれぞれ開閉する。

図１に示されるように、一般的な吸気ポート１１は、気筒上部から反排気弁側に斜め上方向に延在している。図１などにおいては吸気ポート１１の断面は円形である場合を想定しているが、吸気ポート１１の断面は矩形などの他の形状であってもよい。図１においては、吸気ポート１１内に副流路を形成することのできる副流路形成部３８が設けられている。図１に示されるように、副流路形成部３８は所定の長さにわたって吸気ポート１１に対してほぼ平行に延びている。さらに、調整弁３１が副流路形成部３８の上流側に設けられている。そして、前述した燃料噴射弁７は副流路形成部３８の下流に設けられており、それにより、副流路形成部３８に燃料が付着するのを防止すると共に燃料と空気とを良好に混合させようにしている。

図２（ａ）は本発明の第一の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図１の線Ｉ−Ｉに沿ってみた断面図である。なお、図１の吸気ポート１１部分は図２の線ＩＩ−ＩＩに沿ってみた断面を示している。図２においては図１に示される吸気ポート１１に加えて、吸気ポート１１に対して平行に近接配置された他の吸気ポート１２が示されており、吸気ポート１２内の吸気弁（図示しない）は吸気ポート１１内の吸気弁３と同一の可動弁機構部により昇降動作する。図２（ａ）に示されるように、吸気ポート１１内に配置される副流路形成部３８は吸気ポート１１の断面において直径方向に延びており、副流路形成部３８の両縁部が吸気ポート１１の内壁に当接している。同様に、吸気ポート１２内に配置される副流路形成部３９も吸気ポート１２の断面において直径方向に延びており、副流路形成部３９の両縁部が吸気ポート１２の内壁に当接している。吸気ポート１１内の副流路形成部３８は吸気ポート１１と吸気ポート１２との間の中心面（この場合には鉛直面）に対して下方に所定の角度、図２（ａ）においては約４５°の角度をなすように配置されている。このため、吸気ポート１１内部は副流路形成部３８によって二つの流路に仕切られるようになり、これらのうちの下方側に位置する流路を以下、「副流路」と称することにする。図示されるように吸気ポート１１には副流路形成部３８によって副流路２１が形成されている。一方、吸気ポート１２内の副流路形成部３９は吸気ポート１１内の副流路形成部３８に対向するように、同様に吸気ポート１１と吸気ポート１２との間の中心面に対して下方に所定の角度、例えば約４５°の角度をなすように配置されている。そして、副流路形成部３９によって吸気ポート１２内には副流路２２が同様に形成されている。

また、図２（ａ）においては副流路形成部３８の上流に配置される調整弁３１は約１８０°の扇形、つまり半月型になっている。そして、この調整弁３１は、吸気ポート１１の軸線に対して平行な方向と吸気ポート１１の軸線に対して垂直な方向との間で副流路形成部３８に沿った軸線Ａ周りに回動できるようになっている。図２（ａ）に示されるように調整弁３１が吸気ポート１１の軸線に対して垂直に回動される際には、吸気ポート１１内の副流路２１以外の部分が閉鎖される。吸気ポート１２において副流路形成部３９の上流に設けられた調整弁３２も調整弁３１と同様の構成になっており、調整弁３２は吸気ポート１２における副流路２２以外の部分を閉鎖するように軸線Ｂ周りに回動することができる。図２（ａ）に示されるように、副流路２１、２２は、吸気ポート１１、１２全体の断面において中心付近でかつ下方側に配置されることとなる。

図２（ａ）に示される第一の実施形態において吸気弁３のリフト量、つまり上昇距離が大きい場合には、調整弁３１、３２を吸気ポート１１、１２に対して平行に回動させる。これにより、空気は吸気ポート１１、１２全体を流れるようになるので、図１０（ｂ）を参照して説明したように空気は吸気弁３の弁体の周縁のうち排気弁４に近い側から気筒８内に多量に進入するようになって、気筒８内にタンブルＴが発生する。

一方、吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合、例えば所定のリフト量よりも小さい場合には、調整弁３１、調整弁３２をそれぞれ閉鎖する。これにより、図３（ａ）における内燃機関の縦断面図および図３（ｂ）における内燃機関の水平断面図に示されるように、空気は副流路２１、２２のみを流れるようになる。これら図面から分かるように副流路２１、２２は吸気ポート１１、１２全体の断面において中心付近でかつ下方側に配置されているので、吸気ポート１１、１２を流れる空気には排気弁４側に向かう速度成分が付与される。そして、図３（ａ）を参照して分かるように、この速度成分が付与された吸気は吸気弁３の上面に沿って流れて、吸気ポート１１、１２の気筒内開口と吸気弁３との間の隙間を通過する。この時、吸気ポート１１、１２の気筒内開口における排気弁側を介して気筒内へ供給される吸気は、あまり偏向されないためにそれほど速度低下することはなく、吸気弁３の周縁のうちの排気ポート２側から流入する空気量は、排気ポート２とは反対側の吸気弁３の周縁から流入する空気量よりもかなり大きくなる。そして、この空気は比較的速い速度で気筒の排気弁側に向かい、図１および図３（ａ）において実線の矢印で示すように、気筒の排気弁側を下降してピストン頂面を介して気筒の吸気弁側を上昇する強い（強度の高い）タンブルＴが形成される。また、図３（ｂ）に示されるように空気は吸気ポート１１と吸気ポート１２との間の中心付近を流れるので、吸気弁の周縁横側から気筒内に流入する空気量が減少するようになり、それにより、さらに強度の高いタンブルＴが形成されるようになる。

図４は、本発明に基づく吸気装置を備えた内燃機関における吸気弁のリフト量（バルブリフト量）とタンブル強度との関係を示す図である。図４においては横軸は吸気弁のリフト量を示すと共に、縦軸はタンブル強度を示している。図４において実線Ｚ１は従来技術における内燃機関の場合を示しており、実線Ｚ２は前述した特許文献１から３に記載されるようなタンブル流を発生させるための対策を施した内燃機関の場合を示している。タンブル流に関する対策を施していない実線Ｚ１の場合と比べて、実線Ｚ２の場合には比較的大きなリフト量Ｂおよび比較的小さなリフト量Ａの両方においてタンブル強度は大きくなっている。

一方、図４における点線Ｚ３は本発明に基づく吸気装置を備えた内燃機関において副流路２１、２２にのみ空気を流した場合におけるリフト量とタンブル強度との関係を示している。図示されるように、点線Ｚ３の場合においては、リフト量が比較的小さい場合、例えばリフト量Ａの場合に、従来技術の場合（実線Ｚ１および実線Ｚ２）よりも大きなタンブル強度が得られている。ところが、図示されるように、リフト量が実線Ｚ２と点線Ｚ３との間の交点のＸ座標Ｃを越えると、タンブル強度は従来技術の場合の実線Ｚ２よりも小さくなる。このため、リフト量が所定の値、例えば図４に示されるリフト量Ｃよりも小さい場合には副流路２１、２２にのみ空気を流すようにし、リフト量が所定の値を越えた場合に調整弁３１、３２を開放して空気を吸気ポート１１、１２全体に流すのが好ましい。このような場合には本発明の吸気装置を備えた内燃機関においては吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても、またリフト量が比較的大きい場合であってもタンブル強度を比較的高く維持することができる。

図２（ａ）を参照しつつ本発明の吸気装置において直径方向に配置された副流路形成部３８、３９について説明したが、副流路形成部３８、３９は必ずしも吸気ポート１１、１２の各中心を通る必要はなく、吸気ポート１１、１２の中心からズレた位置に配置されていて、調整弁３１、３２がこれに対応した形状であってもよい。

また、本発明の吸気装置における副流路形成部３８、３９および調整弁３１、３２の形状は図２（ａ）に示される形状以外の他の形状であってもよい。図２（ｂ）は本発明の第二の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図１の線Ｉ−Ｉに沿ってみた断面図である。図２（ｂ）においては、吸気ポート１１内に配置される副流路形成部３８が互いに所定の角度をなす二つの板状部材３８Ａ、３８Ｂから構成されている。図示されるように、板状部材３８Ａ、３８Ｂは吸気ポート１１の中心から互いに垂直に吸気ポート１１の内壁までそれぞれ延びており、これら板状部材３８Ａ、３８Ｂの間に副流路２１が形成されている。同様に、吸気ポート１２内においても、吸気ポート１２の中心から互いに垂直に吸気ポート１２の内壁までそれぞれ延びる二つの板状部材３９Ａ、３９Ｂが設けられている。図示されるように吸気ポート１１内の板状部材３８Ａと吸気ポート１２内の板状部材３９Ａとの両方は鉛直方向を向いている。そして、吸気ポート１１内の板状部材３８Ｂと吸気ポート１２内の板状部材３９Ｂとは互いに隣接するように配置されている。つまり、吸気ポート１１内の副流路２１は吸気ポート１２側でかつ下方側に配置されており、吸気ポート１２内の副流路２２は吸気ポート１１側でかつ下方側に配置されている。従って、図２（ｂ）に示されるように、副流路２１、２２は、吸気ポート１１、１２全体の断面において中心付近でかつ下方側に配置されることとなる。図２（ｂ）においては板状部材３８Ａ、３９Ａが鉛直方向に配置されているが、これら板状部材３８Ａ、３９Ａが鉛直方向からずれて配置されること、また吸気ポート１１、１２内における中心以外の位置から二つの板状部材が延びているようにしてもよい。さらに、副流路２１と副流路２２とが左右対称に形成されていない場合であっても、これら副流路２１、２２が吸気ポート１１、１２全体の断面において中心付近および／または下方側に配置されていれば、本発明の範囲に含まれる。

さらに、図２（ｂ）において副流路形成部３８Ａ、３８Ｂの上流に配置される調整弁３１も二つの調整弁３１Ａ、３１Ｂから構成されている。図示されるように、二つの軸線Ａ１、Ｂ１が板状部材３８Ａおよび板状部材３８Ｂに対して等しい角度をなすようにそれぞれ延びており、調整弁３１Ａは軸線Ａ１周りに回動できると共に、調整弁３１Ｂは軸線Ｂ１周りに回動できるようになっている。図２（ｂ）に示されるように調整弁３１Ａ、３１Ｂが吸気ポート１１の軸線に対して垂直に回動される際には、吸気ポート１１における副流路２１以外の部分が閉鎖される。また、吸気ポート１２において副流路形成部３９Ａ、３９Ｂの上流に設けられた調整弁３２Ａ、３２Ｂも調整弁３１Ａ、３１Ｂと同様の構成になっている。つまり、調整弁３２Ａおよび調整弁３２Ｂは板状部材３９Ａおよび板状部材３９Ｂに対して等しい角度をなすように延びている軸線Ａ２、Ｂ２周りにそれぞれ回動でき、それにより、吸気ポート１２における副流路２２以外の部分を閉鎖することができる。従って、図２（ａ）を参照して説明した場合と同様に、図２（ｂ）の場合においても、吸気弁３のリフト量が比較的小さいとき、例えば所定の値よりも小さいときに調整弁３１Ａ、３１Ｂおよび調整弁３２Ａ、３２Ｂを閉鎖して副流路２１、２２にのみ空気を流すことにより、気筒８内にタンブルＴを形成することが可能となる。

さらに、図２（ｃ）は本発明の第三の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図１の線Ｉ−Ｉに沿ってみた断面図である。本発明の吸気装置における副流路形成部３８、３９および調整弁３１、３２の形状は図２（ｃ）に示される形状であってもよい。図２（ｃ）においては吸気ポート１１内の副流路形成部３８は吸気ポート１１に対して平行に延びるよう配置された管状部材３８である。一方、吸気ポート１２においても管状部材３８と同様の管状部材３９が副流路形成部として同様に配置されている。これら管状部材３８、３９内部はそのまま副流路２１、２２としての役目を果たす。図２（ｃ）から分かるように、吸気ポート１１内の副流路２１は吸気ポート１２側でかつ下方側に配置されており、吸気ポート１２内の副流路２２は吸気ポート１１側でかつ下方側に配置されている。従って、これら管状部材３８、管状部材３９は、吸気ポート１１、１２全体の断面において中心付近でかつ下方側に配置されている。図２（ｂ）の場合と同様に、管状部材３８、３９、つまり副流路２１、２２は必ずしも左右対称に配置される必要はなく、また管状部材３８、３９の断面は円形でなくてもよい。

さらに、図２（ｃ）において副流路形成部３８の上流に配置される調整弁３１は二つの調整弁３１Ａ、３１Ｂから構成されている。図示されるように、軸線Ａ１、Ｂ１が吸気ポート１１の中心と副流路形成部３８の中心とを通るように延びている。そして、調整弁３１Ａは軸線Ａ１周りに回動できると共に、調整弁３１Ｂは軸線Ｂ１周りに回動できるようになっている。図２（ｃ）に示されるように調整弁３１Ａ、３１Ｂが吸気ポート１１の軸線に対して垂直に回動される際には、吸気ポート１１における副流路２１以外の部分が閉鎖される。吸気ポート１２において副流路形成部３９Ａ、３９Ｂの上流に設けられた調整弁３２Ａ、３２Ｂも調整弁３１Ａ、３１Ｂと同様の構成になっている。つまり、調整弁３２Ａおよび調整弁３２Ｂは吸気ポート１２の中心と副流路形成部３９の中心とを通るように延びている軸線Ａ２、Ｂ２周りにそれぞれ回動でき、それにより、吸気ポート１２における副流路２２以外の部分を閉鎖することができる。従って、図２（ａ）を参照して説明した場合と同様に、図２（ｃ）の場合においても、吸気弁３のリフト量が比較的小さいとき、例えば所定の値よりも小さいときに調整弁３１Ａ、３１Ｂおよび調整弁３２Ａ、３２Ｂを閉鎖して副流路２１、２２にのみ空気を流すことにより、気筒８内にタンブルＴを形成することが可能となる。

図５は本発明の他の実施形態における吸気装置を説明するための略斜視図である。図５においては、副流路形成部３８、３９の代わりに、吸気ポート１１の中心軸線Ｘで互いに垂直に交差する二つの仕切部材９５、９６を含んでいる。これら仕切部材９５、９６は後述する図６などに示されるように略「＋字」形状の断面を有している。また、図５においては、調整弁３１、３２の代わりに、約９０°の扇形形状の調整弁４１〜４４が仕切部材９５、９６の上流に配置されている。図示されるように、上下二つの調整弁４１、４３が、鉛直方向を向いた仕切部材９５に隣接した鉛直方向軸線Ｃ１周りに回動でき、他の上下二つの調整弁４２、４４が、鉛直方向軸線Ｃ１に隣接した鉛直方向軸線Ｄ１周りに回動できるようになっている。さらに、これら調整弁４１〜４４は仕切部材９５、９６によって吸気ポート１１内に形成された四つの流路７１〜７４のそれぞれを開閉できるようになっている。第一の吸気ポート１１内に形成される四つの流路は上方左側から時計回りに流路７１、流路７２、流路７３、流路７４とし、これら流路のそれぞれに対応する調整弁を上方左側から時計回りに調整弁４１、調整弁４２、調整弁４３、調整弁４４とする。なお、調整弁が回動する軸線Ｃ１、Ｄ１は水平方向を向いていてもよく、この場合には例えば調整弁４１、４２が軸線Ｃ１周りに回動すると共に、調整弁４３、４４が軸線Ｄ１周りに回動する。

図６（ａ）から図６（ｃ）はタンブルを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。これら図面に示されるように、吸気ポート１１に対して平行に配置された他の吸気ポート１２にも同様な仕切部材９５、９６が配置されている。第二の吸気ポート１２内に形成される四つの流路は上方左側から時計回りに流路８１、流路８２、流路８３、流路８４とし、これら流路のそれぞれに対応する調整弁を上方左側から時計回りに調整弁５１、調整弁５２、調整弁５３、調整弁５４とする。

図６（ａ）に示される実施形態においては吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート１１の上方側の調整弁４１、４２を閉鎖すると共に、吸気ポート１２の上方側の調整弁５１、５２を閉鎖する。つまり、吸気ポート１１、１２全体の断面において下方側が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート１１内の下側の通路７３、７４および吸気ポート１２内の下側の通路８３、８４のみを通過するようになる。

また、図６（ｂ）に示される実施形態においては、吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート１１の上方側の調整弁４１、４２と吸気ポート１２側に位置する下方側の調整弁４４とを閉鎖すると共に、吸気ポート１２の上方側の調整弁５１、５２と吸気ポート１１側に位置する下方側の調整弁５３とを閉鎖する。つまり、吸気ポート１１、１２全体の断面において下方側でかつ外側が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート１１内の下側の通路７３および吸気ポート１２内の下側の通路８４のみを通過するようになる。

さらに、図６（ｃ）に示される実施形態においては、吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート１１の上方側の調整弁４１、４２と吸気ポート１２とは反対側に位置する下方側の調整弁４３とを閉鎖すると共に、吸気ポート１２の上方側の調整弁５１、５２と吸気ポート１１とは反対側に位置する下方側の調整弁５４とを閉鎖する。つまり、吸気ポート１１、１２全体の断面において下方側でかつ内側が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート１１内の下側の通路７４および吸気ポート１２内の下側の通路８３のみを通過するようになる。

これら図６（ａ）および図６（ｂ）の場合においては、吸気弁３のリフト量が比較的小さいときに、空気を吸気ポート１１、１２全体の断面において下方側にのみ流すことにより、前述したように気筒８内にタンブルＴを形成することが可能となる。そして、図６（ｃ）の場合のように吸気弁３のリフト量が比較的小さいときに、空気を吸気ポート１１、１２全体の断面において下方側でかつ中央付近にのみ流すことにより、吸気弁の周縁横側から気筒内に流入する空気量が減少するので、図６（ａ）および図６（ｂ）の場合よりもタンブル強度の高いタンブルＴを気筒８内に形成することが可能となる。

図７（ａ）から図７（ｃ）はスワール（横渦）を発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。図７（ａ）に示される実施形態においては吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート１１の全ての調整弁４１〜４４を閉鎖すると共に、吸気ポート１２の左側の調整弁５１、５３を閉鎖する。つまり、吸気ポート１１、１２全体の断面において最も右側に在る部分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート１２内の右側の通路８２、８４のみを通過するようになる。

また、図７（ｂ）に示される実施形態においては吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート１１の全ての調整弁４１〜４４を閉鎖すると共に、吸気ポート１２の全ての調整弁５１〜５４を開放する。つまり、吸気ポート１１、１２全体の断面において右半分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート１２内の四つの通路８１〜８４のみを通過するようになる。

さらに、図７（ｃ）に示される実施形態においては吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート１１の調整弁４１、４３を閉鎖すると共に、吸気ポート１２の全ての調整弁５１〜５４を開放する。つまり、吸気ポート１１、１２全体の断面において右側に在る大部分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート１１内の二つの流路７２、７４および吸気ポート１２内の四つの通路８１〜８４を通過するようになる。

図７（ａ）から図７（ｃ）に示した実施形態においては、吸気ポート１１、１２全体の断面において右側に在る部分が開放した状態になっており、空気は開放した流路のみを通過する。これにより、吸気ポートから気筒８内に流入した空気は気筒８の内壁に沿って周方向に（上方からみて右回りに）旋回するようになり、気筒８内に右回りのスワール（図示しない）が形成される。同様に、上方からみて左回りのスワールを気筒８内に形成することを望む場合には、図７（ａ）から図７（ｃ）に示される吸気ポート１１と吸気ポート１２との位置が入れ替わるように、調整弁４１〜４４および調整弁５１〜５４を開閉することで足りる。

図８（ａ）から図８（ｃ）はタンブルおよびスワールを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。図８（ａ）に示される実施形態においては吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート１１の全ての調整弁４１〜４４を閉鎖すると共に、吸気ポート１２の上側の調整弁５１、５２を閉鎖する。つまり、吸気ポート１１、１２全体の断面において右側でかつ下方側に在る部分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート１２内の下側の通路８３、８４のみを通過するようになる。

また、図８（ｂ）に示される実施形態においては吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート１１の全ての調整弁４１〜４４を閉鎖すると共に、吸気ポート１２の右下以外の調整弁５１〜５３を閉鎖する。つまり、吸気ポート１１、１２全体の断面において右側でかつ下方側に在る部分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート１２内の右下側の通路８４のみを通過するようになる。

さらに、図８（ｃ）に示される実施形態においては吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート１１の全ての調整弁４１〜４４を閉鎖すると共に、吸気ポート１２の左下以外の調整弁５１、５２、５４を閉鎖する。つまり、吸気ポート１１、１２全体の断面において右側でかつ下方側に在る部分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート１２内の左下側の通路８３のみを通過するようになる。

図８（ａ）から図８（ｃ）に示した実施形態においては、吸気ポート１１、１２全体の断面において右側でかつ下方側に在る部分が開放した状態になっており、空気は開放した流路のみを通過する。これにより、図６（ａ）から図６（ｃ）を参照して説明したのと同様な理由によりタンブルが形成されると共に、図７（ａ）から図７（ｃ）を参照して説明したのと同様な理由により気筒８内に右回りのスワール（図示しない）が形成される。また、タンブルを形成すると共に上方からみて左回りのスワールを形成することを望む場合には、図８（ａ）から図８（ｃ）に示される吸気ポート１１と吸気ポート１２との位置が入れ替わるように、調整弁４１〜４４および調整弁５１〜５４を開閉制御することで足りる。

前述した実施形態においては内燃機関の吸気装置が二つの吸気ポート１１、１２を含んでいる場合について説明したが、吸気装置の吸気ポートの数は一つであってもよく、また三つ以上であってもよい。図９（ａ）および図９（ｂ）は、本発明の他の実施形態に基づく吸気装置を説明するためのそれぞれ図２（ｂ）および図２（ｃ）と同様の断面図である。図９（ａ）においては、単一の吸気ポート１１内に配置される副流路形成部３８は鉛直面に対して所定の角度、例えば約４５°の角度をなして下方に延びる二つの板状部材３８Ａ、３８Ｂから構成されている。そして、板状部材３８Ａ、３８Ｂの間の副流路２１が、吸気ポート１１全体の断面において中心付近でかつ下方側に配置される。当然のことながら、板状部材３８Ａ、３８Ｂは必ずしも左右対称に配置される必要はなく、また、これら板状部材３８Ａ、３８Ｂの交点が吸気ポート１１の中心からずれていてもよい。さらに、図２（ｂ）の場合と同様な調整弁３１Ａ、３１Ｂが鉛直方向軸線Ａ１、Ｂ１周りに回動可能なように板状部材３８Ａ、３８Ｂの上流に設けられている。このような単一の吸気ポート１１を備えた吸気装置においても、吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に、調整弁３１Ａ、３１Ｂを閉鎖して空気を吸気ポート１１内の下方側でかつ中心付近に形成された副流路２１のみに流すことにより、前述したように気筒８内にタンブルＴを形成することが可能となる。

また、図９（ｂ）に示されるように、吸気ポート１１に対して平行に延びるよう配置された副流路形成部としての管状部材３８が単一の吸気ポート１１内に配置されていてもよい。図９（ｂ）から分かるように、管状部材３８は吸気ポート１１の断面において中心付近でかつ下方側に配置されている。さらに、図２（ｃ）の場合と同様な調整弁３１Ａ、３１Ｂが鉛直方向軸線Ａ１、Ｂ１周りに回動可能なように管状部材３８の上流に設けられている。このような単一の吸気ポート１１を備えた吸気装置においても、吸気弁３のリフト量が比較的小さい場合に、調整弁３１Ａ、３１Ｂを閉鎖して空気を吸気ポート１１内の下方側でかつ中心付近に形成された副流路２１のみに流すことにより、前述したように気筒８内にタンブルＴを形成することが可能となる。

さらに、本発明のさらに別の実施形態においては、内燃機関の吸気装置が二つよりも多くの吸気ポートを含んでいてもよい。図９（ｃ）は本発明のさらに別の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図６と同様の断面図である。図９（ｃ）に示される実施形態においては、内燃機関の吸気装置が三つの吸気ポート、つまり互いに平行に近接配置された第一の吸気ポート１１、第二の吸気ポート１２および第三の吸気ポート１３を含んでいる。そして、図９（ｃ）に示されるように、これら吸気ポート１１、１２、１３内には図５および図６等を参照して説明したのと同一の仕切部材９５、９６および調整弁が設けられている。なお、第三の吸気ポート１３内に形成される四つの流路は上方左側から時計回りに流路９１、流路９２、流路９３、流路９４とし、これら流路のそれぞれに対応する調整弁を上方左側から時計回りに調整弁６１、調整弁６２、調整弁６３、調整弁６４とする。

図９（ｃ）において吸気弁３のリフト量が比較的小さいときに、例えば第一の吸気ポート１１の上側の調整弁４１、４２と左下の調整弁４３を閉鎖し、第二の吸気ポート１２の上側の調整弁５１、５２を閉鎖すると共に、第三の吸気ポート１３の上側の調整弁６１、６２と右下の調整弁６４を閉鎖する。この場合、図示されるように第一の吸気ポート１１内の右下の流路７４と第二の吸気ポート１２の下側の流路８３、８４と第三の吸気ポート１３の左下の流路９３のみに空気が流れるようになる。つまり、空気は第一、第二および第三の吸気ポート１１、１２、１３全体の断面において中央付近でかつ下方側を流れることとなり、これにより、前述したように気筒８内にタンブルＴを形成することができる。図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）を参照して分かるように、タンブルＴを形成するために図９（ｃ）とは異なるように各吸気ポートの調整弁を開閉するようにしてもよい。

また、図９（ｃ）は吸気弁３のリフト量が比較的小さいときに気筒８内にタンブルを形成する場合を想定しているが、図７（ａ）、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示される場合に準ずるように第一、第二および第三の吸気ポート１１、１２、１３の調整弁を開閉して、第一、第二および第三の吸気ポート１１、１２、１３全体の横断面における中心面に対して片方側の開口面積を大きくすれば、気筒８内にスワールを形成することもできる。また図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示される場合に準ずるように第一、第二および第三の吸気ポート１１、１２、１３の調整弁を開閉して、第一、第二および第三の吸気ポート１１、１２、１３全体の横断面における中心面に対して片方側でかつ下側の開口面積を大きくすれば、気筒８内にタンブルおよびスワールの両方を形成することも可能である。さらに、前述した実施形態のうちのいくつかを適宜組み合わせることは本発明の範囲に含まれる。

本発明に基づく吸気装置を備えた筒内噴射式火花点火内燃機関の縦断面図である。 （ａ）本発明の第一の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図１の線Ｉ−Ｉに沿ってみた断面図である。（ｂ）本発明の第二の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図１の線Ｉ−Ｉに沿ってみた断面図である。（ｃ）本発明の第三の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図１の線Ｉ−Ｉに沿ってみた断面図である。 （ａ）は空気が副流路のみを流れる際の吸気装置を備えた内燃機関の縦断面図である。（ｂ）は空気が副流路のみを流れる際の吸気装置を備えた内燃機関の水平断面図である。 本発明に基づく吸気装置を備えた内燃機関における吸気弁のリフト量とタンブル強度との関係を示す図である。 本発明の他の実施形態における吸気装置を説明するための略斜視図である。 （ａ）タンブルを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。（ｂ）タンブルを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。（ｃ）タンブルを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。 （ａ）スワールを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。（ｂ）スワールを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。（ｃ）スワールを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。 （ａ）タンブルおよびスワールを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。（ｂ）タンブルおよびスワールを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。（ｃ）タンブルおよびスワールを発生させる場合を想定した図２と同様の断面図である。 （ａ）本発明の他の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図２（ｂ）と同様の断面図である。（ｂ）本発明の他の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図２（ｃ）と同様の断面図である。（ｃ）本発明のさらに別の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図６と同様の断面図である。 （ａ）一般的な内燃機関におけるクランク角度（横軸）と吸気弁リフト量（縦軸）との関係を示す図である。（ｂ）一般的な内燃機関における吸気弁リフト量（横軸）とタンブル強度（縦軸）との関係を示す図である。 （ａ）吸気弁のリフト量が比較的小さい場合における従来技術の内燃機関用吸気装置の縦断面図である。（ｂ）吸気弁のリフト量が比較的大きい場合における従来技術の内燃機関用吸気装置の縦断面図である。

符号の説明

２…排気ポート
３…吸気弁
１１、１２、１３…吸気ポート
２１、２２…副流路
３１、３２…調整弁
３８、３９…副流路形成手段
４１、４２、４３、４４…調整弁
５１、５２、５３、５４…調整弁
６１、６２、６３、６４…調整弁
７１、７２、７３、７４…流路
８１、８２、８３、８４…流路
９１、９２、９３、９４…流路
９５、９６…仕切部材

Claims (9)

1. 内燃機関の燃焼室に開口している少なくとも一つの吸気ポートと、
   該吸気ポートを開閉する吸気弁を動作させる可動弁機構部と、
   前記吸気ポート内において該吸気ポートに対して平行に延びる副流路を形成する副流路形成手段と、
   前記副流路の上流に設けられていて前記副流路に空気を流すよう開閉する吸気調整弁とを具備し、
   前記副流路は前記少なくとも一つの吸気ポート全体の横断面において該横断面の下方側に形成されており、前記可動弁機構部により上昇される前記吸気弁のリフト量が所定の値よりも小さい場合には前記吸気調整弁によって前記副流路にのみ空気を流すようにした吸気装置。
2. さらに、前記副流路が前記少なくとも一つの吸気ポート全体の横断面において該横断面の中心付近に形成されるようにした請求項１に記載の吸気装置。
3. 前記吸気ポートが一つであり、前記副流路形成手段は前記吸気ポートに対して平行な前記吸気ポート内の軸線から前記吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすように延びる二つの板状体であり、前記副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されている請求項１または２に記載の吸気装置。
4. 前記吸気ポートが一つであり、前記副流路形成手段が前記吸気ポート内に配置される管状部材である請求項１または２に記載の吸気装置。
5. 前記吸気ポートが互いに平行な第一および第二の吸気ポートであり、
   前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポート内部を仕切る第一の仕切手段であり、
   前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポート内部を仕切る第二の仕切手段であり、
   前記第一の仕切手段および前記第二の仕切手段のそれぞれは、前記第一の吸気ポートと前記第二の吸気ポートとの間の中心面から下方に傾斜するように配置されている請求項１または２に記載の吸気装置。
6. 前記吸気ポートが互いに平行な第一および第二の吸気ポートであり、
   前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポートに対して平行な前記第一の吸気ポート内の軸線から前記第一の吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすようそれぞれ延びる二つの板状体であり、第一の副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されており、
   前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポートに対して平行な前記第二の吸気ポート内の軸線から前記第二の吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすようそれぞれ延びる二つの板状体であり、第二の副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されており、
   前記第一の副流路は前記第一の吸気ポート内において前記第二の吸気ポート側で且つ下方に配置されており、前記第二の副流路は前記第二の吸気ポート内において前記第一の吸気ポート側で且つ下方側に配置されている請求項１または２に記載の吸気装置。
7. 前記吸気ポートが互いに平行な第一および第二の吸気ポートであり、
   前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポート内において前記第二の吸気ポート側で且つ下方側に配置された第一の管状部材であり、前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポート内において前記第一の吸気ポート側で且つ下方側に配置された第二の管状部材である請求項１または２に記載の吸気装置。
8. 内燃機関の燃焼室に開口している第一および第二の吸気ポートと、
   該第一および第二の吸気ポートをそれぞれ開閉する第一および第二の吸気弁を動作させる可動弁機構部と、
   一方が鉛直方向を向いていて他方が前記第一の吸気ポートの中心線にて交差していて前記第一の吸気ポート内部を仕切る二つの仕切手段と、
   該第一の吸気ポート内の二つの仕切手段により前記第一の吸気ポート内に形成された四つの流路のそれぞれを開閉する四つの吸気調整弁と、
   一方が鉛直方向を向いていて他方が前記第二の吸気ポートの中心線にて交差していて前記第二の吸気ポート内部を仕切る二つの仕切手段と、
   該第二の吸気ポート内の二つの仕切手段により前記第二の吸気ポート内に形成された四つの流路のそれぞれを開閉する四つの吸気調整弁とを具備する吸気装置。
9. 内燃機関の燃焼室に開口している第一、第二および第三の吸気ポートと、
   該第一、第二および第三の吸気ポートをそれぞれ開閉する第一、第二および第三の吸気弁を動作させる可動弁機構部と、
   一方が鉛直方向を向いていて他方が前記第一の吸気ポートの中心線にて交差していて前記第一の吸気ポート内部を仕切る二つの仕切手段と、
   該第一の吸気ポート内の二つの仕切手段により前記第一の吸気ポート内に形成された四つの流路のそれぞれを開閉する四つの吸気調整弁と、
   一方が鉛直方向を向いていて他方が前記第二の吸気ポートの中心線にて交差していて前記第二の吸気ポート内部を仕切る二つの仕切手段と、
   前記第二の吸気ポート内の二つの仕切手段により前記第二の吸気ポート内に形成された四つの流路のそれぞれを開閉する四つの吸気調整弁と、
   一方が鉛直方向を向いていて他方が前記第三の吸気ポートの中心線にて交差していて前記第三の吸気ポート内部を仕切る二つの仕切手段と、
   該第三の吸気ポート内の二つの仕切手段により前記第三の吸気ポート内に形成された四つの流路のそれぞれを開閉する四つの吸気調整弁とを具備する吸気装置。
   

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