JP2007056794A - 内燃機関の吸気ポート構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 シリンダヘッドの外面に開口する吸気導入口6と燃焼室に開口する吸気弁口4とを接続する吸気通路12,14内に、シリンダヘッド2よりも熱伝導率の低い材質からなる断熱スリーブ30を配置する。この断熱スリーブ30の内周面により吸気ポート10の内壁面の少なくとも一部を構成し、断熱スリーブ30の外周面とシリンダヘッド2との間には、断熱スリーブ30の外周を取り囲むように空間40を設ける。
【選択図】 図1
Description
内燃機関の燃焼室に吸入空気を導入する吸気ポートの構造であって、
前記内燃機関のシリンダヘッドに形成され、前記シリンダヘッドの外面に開口する吸気導入口と、前記燃焼室に開口する吸気弁口とを接続する吸気通路と、
前記吸気通路内に配置された、前記シリンダヘッドよりも熱伝導率の低い材質からなる断熱スリーブと、を含み、
前記断熱スリーブの内周面により前記吸気ポートの内壁面の少なくとも一部が構成され、
前記断熱スリーブの外周面と前記シリンダヘッドとの間には、前記断熱スリーブの外周を取り囲むように空間が設けられていることを特徴としている。
前記空間を前記吸気ポートの内部に連通させる連通路を備えることを特徴としている。
前記空間を前記吸気ポートの外部に連通させる連通路を備えることを特徴としている。
前記空間内には、内部を真空に保たれた断熱部材が配置されていることを特徴としている。
前記吸気通路は、前記吸気導入口寄りに形成された大径路と、前記吸気弁口寄りに形成された小径路とを有し、
前記断熱スリーブは、前記吸気導入口から前記大径路内に挿入されて前記吸気ポートの前記吸気導入口寄りの内壁面を構成し、
前記小径路は、前記吸気ポートの前記吸気弁口寄りの内壁面を構成していることを特徴としている。
前記シリンダヘッドには、前記吸気導入口を塞ぐように吸気マニホールドが取り付けられ、
前記断熱スリーブは、筒状のスリーブ部と、前記スリーブ部の前記吸気導入口側の端部に設けられたフランジ部とを有し、前記スリーブ部を前記吸気導入口から前記大径路内に挿入され、前記フランジ部を前記シリンダヘッドと前記吸気マニホールドとに挟まれて固定されていることを特徴としている。
前記フランジ部はシール性を有する材質からなり、前記フランジ部によって前記シリンダヘッドと前記吸気マニホールドとの接続面がシールされていることを特徴としている。
前記シリンダヘッドには、前記吸気導入口を塞ぐように吸気マニホールドが取り付けられ、
前記断熱スリーブは、前記吸気マニホールドに一体的に形成されていることを特徴としている。
前記大径路と前記小径路とを接続する壁面と、前記断熱スリーブの前記吸気弁口側の端部との間には隙間が設けられていることを特徴としている。
前記大径路の底部と前記小径路の底部とを接続する壁面は、前記大径路側から前記小径路側に向けて下方に傾斜するように形成されていることを特徴としている。
前記隙間はシール性のある弾性部材で塞がれていることを特徴としている。
前記シリンダヘッドには、前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁が取り付けられ、
前記断熱スリーブは、前記燃料噴射弁から噴射された燃料が直接当たることがないように前記吸気導入口側の端部から前記吸気弁口側の端部までの長さを設定されていることを特徴としている。
前記断熱スリーブは、前記吸気ポートの底部となる側よりも前記吸気ポートの天井部となる側の方が前記吸気導入口側の端部から前記吸気弁口側の端部までの長さを長く形成されていることを特徴としている。
前記断熱スリーブの前記吸気ポートの底部となる側は、前記断熱スリーブの本体に対して可動可能な可動板として構成され、
前記可動板は、前記吸気導入口側の端部を前記断熱スリーブの本体に回転可能に支持され、前記吸気弁口側の端部を前記吸気ポートの内側に向けて回動することで前記吸気ポートの断面の一部を開閉可能に構成されていることを特徴としている。
前記吸気通路は、1つの前記吸気導入口と複数の前記吸気弁口とを接続しており、
前記可動板は、前記吸気弁口毎に設けられて互いに独立して可動可能に構成されていることを特徴としている。
前記可動板の外側面には、前記可動板の閉状態で前記大径路の表面に接触し、前記可動板と前記大径路との隙間を一定に保つためのストッパが設けられていることを特徴としている。
以下、図1及び図2を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。図1に示すように、シリンダヘッド2には、シリンダヘッド2の外面に開口する吸気導入口6と、燃焼室(図示略)に開口する吸気弁口4とが設けられている。吸気導入口6と吸気弁口4とは、シリンダヘッド2の内部に形成された吸気通路12,14によって接続されている。
以下、図3を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
図3は、本発明の実施の形態2としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。図3において、実施の形態1の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以下、図4を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
図3は、本発明の実施の形態3としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。図3において、実施の形態1の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以下、図5を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。
図5は、本発明の実施の形態4としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。本実施形態の吸気ポート構造は、実施の形態2の吸気ポート構造の改良にあたり、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射型内燃機関に用いて好適な吸気ポート構造である。図5において、実施の形態2の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以下、図6を参照して、本発明の実施の形態5について説明する。
図6は、本発明の実施の形態4としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。本実施形態の吸気ポート構造は、実施の形態2の吸気ポート構造の改良にあたり、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射型内燃機関に用いて好適な吸気ポート構造である。図6において、実施の形態2の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以下、図7を参照して、本発明の実施の形態6について説明する。
図7は、本発明の実施の形態6としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。本実施形態の吸気ポート構造は、実施の形態5の吸気ポート構造の改良にあたる。図7において、実施の形態5の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以下、図8を参照して、本発明の実施の形態7について説明する。
図8は、本発明の実施の形態7としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。本実施形態の吸気ポート構造は、実施の形態5の吸気ポート構造の改良にあたる。図8において、実施の形態5の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以下、図9及び図10を参照して、本発明の実施の形態8について説明する。
図9は、本発明の実施の形態8としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。図9において、実施の形態1の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以下、図11及び図12を参照して、本発明の実施の形態9について説明する。
図11は、本発明の実施の形態9としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。本実施形態の吸気ポート構造は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射型内燃機関に適用される。図11において、実施の形態1の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以下、図13及び図14を参照して、本発明の実施の形態10について説明する。
図13及び図14は、本発明の実施の形態10としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。本実施形態の吸気ポート構造は、燃焼室内のタンブル流を制御するタンブルフラップを断熱スリーブに設けたことに特徴がある。図13は、タンブルフラップが閉じた状態を示す断面図であり、図14は、タンブルフラップが開いた状態を示す断面図である。図13及び図14において、実施の形態1の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以下、図15乃至図17を参照して、本発明の実施の形態11について説明する。
図15乃至図17は、本発明の実施の形態11としての内燃機関の吸気ポート構造を示す図であり、吸気ポート内を吸気弁口側から見た図である。本実施形態の吸気ポート構造は、実施の形態10の吸気ポート構造の改良にあたり、吸気ポートが1つの吸気導入口と2つの吸気弁口に接続されている内燃機関に適用される。図15乃至図17において、実施の形態10の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以下、図18及び図19を参照して、本発明の実施の形態12について説明する。
図18は、本発明の実施の形態12としての内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。本実施形態の吸気ポート構造は、実施の形態10の吸気ポート構造の改良にあたる。図18において、実施の形態10の吸気ポート構造と同一の部品及び部位については、同一の符号を付している。また、既に説明した部品及び部位については重複する説明は省略するものとする。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
4 吸気弁口
6 吸気導入口
10 吸気ポート
12 吸気通路の小径路
14 吸気通路の大径路
16 壁面
20 吸気マニホールド
22 吸気管部
24 フランジ部
30,60,70,80 断熱スリーブ
32,62,72,82 スリーブ部
34,64,74,84 フランジ部
40 空間(空気層)
42 呼吸穴
44 隙間
48 断熱部材(真空断熱層)
50 スリーブ付き吸気マニホールド
52 スリーブ部
54 フランジ部
56 吸気管部
82a タンブルフラップ
86 ロータリーシャフト
88 ストッパ
92,94,96 ガスケット
100 燃料噴射弁
102 燃料
Claims (16)
- 内燃機関の燃焼室に吸入空気を導入する吸気ポートの構造であって、
前記内燃機関のシリンダヘッドに形成され、前記シリンダヘッドの外面に開口する吸気導入口と、前記燃焼室に開口する吸気弁口とを接続する吸気通路と、
前記吸気通路内に配置された、前記シリンダヘッドよりも熱伝導率の低い材質からなる断熱スリーブと、を含み、
前記断熱スリーブの内周面により前記吸気ポートの内壁面の少なくとも一部が構成され、
前記断熱スリーブの外周面と前記シリンダヘッドとの間には、前記断熱スリーブの外周を取り囲むように空間が設けられていることを特徴とする内燃機関の吸気ポート構造。 - 前記空間を前記吸気ポートの内部に連通させる連通路を備えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の吸気ポート構造。
- 前記空間を前記吸気ポートの外部に連通させる連通路を備えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の吸気ポート構造。
- 前記空間内には、内部を真空に保たれた断熱部材が配置されていることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の吸気ポート構造。
- 前記吸気通路は、前記吸気導入口寄りに形成された大径路と、前記吸気弁口寄りに形成された小径路とを有し、
前記断熱スリーブは、前記吸気導入口から前記大径路内に挿入されて前記吸気ポートの前記吸気導入口寄りの内壁面を構成し、
前記小径路は、前記吸気ポートの前記吸気弁口寄りの内壁面を構成していることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の内燃機関の吸気ポート構造。 - 前記シリンダヘッドには、前記吸気導入口を塞ぐように吸気マニホールドが取り付けられ、
前記断熱スリーブは、筒状のスリーブ部と、前記スリーブ部の前記吸気導入口側の端部に設けられたフランジ部とを有し、前記スリーブ部を前記吸気導入口から前記大径路内に挿入され、前記フランジ部を前記シリンダヘッドと前記吸気マニホールドとに挟まれて固定されていることを特徴とする請求項5記載の内燃機関の吸気ポート構造。 - 前記フランジ部はシール性を有する材質からなり、前記フランジ部によって前記シリンダヘッドと前記吸気マニホールドとの接続面がシールされていることを特徴とする請求項6記載の内燃機関の吸気ポート構造。
- 前記シリンダヘッドには、前記吸気導入口を塞ぐように吸気マニホールドが取り付けられ、
前記断熱スリーブは、前記吸気マニホールドに一体的に形成されていることを特徴とする請求項5記載の内燃機関の吸気ポート構造。 - 前記大径路と前記小径路とを接続する壁面と、前記断熱スリーブの前記吸気弁口側の端部との間には隙間が設けられていることを特徴とする請求項5乃至8の何れか1項に記載の内燃機関の吸気ポート構造。
- 前記大径路の底部と前記小径路の底部とを接続する壁面は、前記大径路側から前記小径路側に向けて下方に傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項9記載の内燃機関の吸気ポート構造。
- 前記隙間はシール性のある弾性部材で塞がれていることを特徴とする請求項9記載の内燃機関の吸気ポート構造。
- 前記シリンダヘッドには、前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁が取り付けられ、
前記断熱スリーブは、前記燃料噴射弁から噴射された燃料が直接当たることがないように前記吸気導入口側の端部から前記吸気弁口側の端部までの長さを設定されていることを特徴とする請求項5乃至11の何れか1項に記載の内燃機関の吸気ポート構造。 - 前記断熱スリーブは、前記吸気ポートの底部となる側よりも前記吸気ポートの天井部となる側の方が前記吸気導入口側の端部から前記吸気弁口側の端部までの長さを長く形成されていることを特徴とする請求項12記載の内燃機関の吸気ポート構造。
- 前記断熱スリーブの前記吸気ポートの底部となる側は、前記断熱スリーブの本体に対して可動可能な可動板として構成され、
前記可動板は、前記吸気導入口側の端部を前記断熱スリーブの本体に回転可能に支持され、前記吸気弁口側の端部を前記吸気ポートの内側に向けて回動することで前記吸気ポートの断面の一部を開閉可能に構成されていることを特徴とする請求項5乃至13の何れか1項に記載の内燃機関の吸気ポート構造。 - 前記吸気通路は、1つの前記吸気導入口と複数の前記吸気弁口とを接続しており、
前記可動板は、前記吸気弁口毎に設けられて互いに独立して可動可能に構成されていることを特徴とする請求項14記載の内燃機関の吸気ポート構造 - 前記可動板の外側面には、前記可動板の閉状態で前記大径路の表面に接触し、前記可動板と前記大径路との隙間を一定に保つためのストッパが設けられていることを特徴とする請求項14又は15記載の内燃機関の吸気ポート構造。
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