JP2009293579A - Intake device for internal combustion engine - Google Patents
Intake device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009293579A JP2009293579A JP2008150101A JP2008150101A JP2009293579A JP 2009293579 A JP2009293579 A JP 2009293579A JP 2008150101 A JP2008150101 A JP 2008150101A JP 2008150101 A JP2008150101 A JP 2008150101A JP 2009293579 A JP2009293579 A JP 2009293579A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control valve
- intake
- tumble control
- downstream
- intake passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、内燃機関(エンジン)の燃焼室内でタンブル流を発生させるためのタンブルコントロールバルブが吸気通路に設けられた吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device in which a tumble control valve for generating a tumble flow in a combustion chamber of an internal combustion engine (engine) is provided in an intake passage.
一般的に、車両に搭載される内燃機関においては、低回転時の燃料を希薄(リーン)な状態にして燃料の燃焼効率を高めることにより、内燃機関の燃費向上を図るようにしている。 Generally, in an internal combustion engine mounted on a vehicle, the fuel efficiency of the internal combustion engine is improved by increasing the combustion efficiency of the fuel by setting the fuel at a low rotation speed to a lean state.
そこで、燃焼室内に縦方向の渦巻き流つまりタンブル流を発生させることにより、燃焼室内の燃料の気化霧化を促進させる技術が知られている。 Therefore, a technique is known that promotes vaporization and atomization of fuel in the combustion chamber by generating a vertical spiral flow, that is, a tumble flow, in the combustion chamber.
この技術では、タンブルコントロールバルブを用いるのであるが、このタンブルコントロールバルブは、片持ちタイプあるいはフラップタイプと呼ばれるものと、バタフライタイプと呼ばれるものとがある。 In this technology, a tumble control valve is used, and this tumble control valve is classified into a cantilever type or a flap type and a butterfly type.
まず、片持ちタイプあるいはフラップタイプのタンブルコントロールバルブは、その一端側が吸気通路の床面側に傾動可能に支持されていて、その自由端側を下げた姿勢や上げた姿勢にされるようになっている。一方、バタフライタイプのタンブルコントロールバルブは、その長手方向中間が吸気通路の上下方向途中に傾動可能に支持されており、横向き姿勢や斜め姿勢にされるようになっている。 First, the cantilever type or flap type tumble control valve is supported so that one end of the tumble control valve can tilt to the floor surface side of the intake passage, and the free end side is lowered or raised. ing. On the other hand, the butterfly-type tumble control valve is supported so that its middle in the longitudinal direction can be tilted in the middle of the intake passage in the up-and-down direction, so that it can be in a lateral orientation or an oblique orientation.
本発明は、バタフライタイプのタンブルコントロールバルブを用いる構成を対象としているので、このバタフライタイプのタンブルコントロールバルブを備える構成の従来例を提示する(例えば特許文献1参照。)。 Since the present invention is directed to a configuration using a butterfly type tumble control valve, a conventional example of a configuration including this butterfly type tumble control valve is presented (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1に示されている従来例は、吸気通路の上下方向途中位置に、いわゆるバタフライ式のタンブルコントロールバルブを傾動可能に設け、このタンブルコントロールバルブを横向き姿勢にして吸気通路を全開状態にしたり、斜め姿勢にして吸気通路の上方領域を僅かに開放させる状態にしたりするようになっている。後者の状態の場合に、燃焼室内にタンブル流が発生される。
In the conventional example shown in
そして、この従来例では、タンブルコントロールバルブにおいて吸気方向上流側の端部を弾性材で形成して、この上流側端部のみを吸気通路の下面側に圧接させることで当該上流側端部を弾性的に湾曲させるようにしたり、あるいは前記上流側端部を屈曲可能にしておいて、この上流側端部を吸気通路の下面側に圧接させたときに当該上流側端部を屈曲させるようにしたり、する構成になっている。
上記特許文献1に示されている従来例では、タンブルコントロールバルブの上流側端部を湾曲あるいは屈曲させることの目的について、吸気通路の下面側にデッドスペースを設ける必要を無くすためと記述しており、本発明の下記する目的思想とは根本的に異なる。
In the conventional example shown in
また、この特許文献1に係る従来例には、タンブルコントロールバルブを横向き姿勢として吸気通路を全開とする状態や、斜め姿勢にして吸気通路の上方領域を僅かに開放させる状態にしたときに、圧力損失(全圧損失)を低減するために、タンブルコントロールバルブの前後位置に固定壁を設けるといった記述が見られないし、しかもそのような技術思想が伺えない。
In addition, in the conventional example according to
ところで、例えば特開2006−257976号公報に示されている技術では、片持ちタイプのタンブルコントロールバルブの自由端側を吸気通路の下面側に倒したときに、当該タンブルコントロールバルブの全体を吸気通路の下面側に設けてある陥没部分に収めるようにすることが記載されている。 By the way, in the technique disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-257976, when the free end side of the cantilever type tumble control valve is tilted to the lower surface side of the intake passage, the entire tumble control valve is moved to the intake passage. It is described that it can be accommodated in a depressed portion provided on the lower surface side of the.
また、例えば特開2006−283696号公報に示されている技術では、タンブルコントロールバルブの全体を側面から見て上向きに膨らむような形状にしている。但し、この技術の場合、吸気通路の上下方向途中位置に仕切り板を設け、片持ちタイプのタンブルコントロールバルブの自由端側を下げた姿勢にすることにより前記仕切り板の上下両方の流路を開放する全開状態にしたり、タンブルコントロールバルブの自由端側を上げて仕切り板の端縁に連接させる姿勢にすることにより前記仕切り板の下側流路を閉塞して上側流路のみを開放する半開状態にしたりするようになっている。 Further, for example, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-283696, the entire tumble control valve is shaped to bulge upward as viewed from the side. However, in this technology, a partition plate is provided in the middle of the intake passage in the vertical direction, and both the upper and lower flow paths of the partition plate are opened by lowering the free end of the cantilever type tumble control valve. A half-open state in which the lower flow path of the partition plate is closed and only the upper flow path is opened by raising the free end side of the tumble control valve to be connected to the edge of the partition plate. It is supposed to be.
これら二つの先行技術のように、片持ちタイプのタンブルコントロールバルブを用いる場合には、そもそも、バタフライタイプのタンブルコントロールバルブを用いる場合のように、吸気通路の上下方向中間にタンブルコントロールバルブが配置される関係より、吸入空気の圧力損失が大きくなって吸入空気流量が低下しやすくなる、といった課題が生じない。 In the case of using a cantilever type tumble control valve like these two prior arts, the tumble control valve is arranged in the middle in the vertical direction of the intake passage as in the case of using a butterfly type tumble control valve. Therefore, the problem that the pressure loss of the intake air becomes large and the intake air flow rate tends to decrease does not occur.
このように、前記いずれの先行技術も、本発明と発明の対象が相違していて、共通の課題がないので、単なる参考文献として認識していただきたい。 As described above, since any of the above prior arts is different from the subject of the present invention and has no common problem, it should be recognized as a mere reference.
本発明は、内燃機関の燃焼室内でタンブル流を発生させるためのバタフライタイプのタンブルコントロールバルブが吸気通路に設けられた吸気装置において、圧力損失を低下したうえで、吸入空気流量の低下を抑制可能とすることを目的としている。 The present invention can suppress a decrease in intake air flow rate while reducing pressure loss in an intake device in which a butterfly type tumble control valve for generating a tumble flow in a combustion chamber of an internal combustion engine is provided in an intake passage. The purpose is to.
本発明は、内燃機関の燃焼室内でタンブル流を発生させるためのタンブルコントロールバルブが吸気通路に設けられた吸気装置であって、前記タンブルコントロールバルブは、その長手方向中間を支点として傾動されるバタフライタイプとされ、かつ、斜め姿勢にされたときに、上流側端部が前記吸気通路の下面側に当接する一方、下流側端部が前記吸気通路の上面側に非接触に対向する状態になるものであり、前記タンブルコントロールバルブの傾動支点よりも上流側領域が、吸入空気を迎え入れ易くする反り面とされ、また、タンブルコントロールバルブの傾動支点よりも下流側領域が、吸入空気を下流側へ送り出し易くする逆反り面とされている、ことを特徴としている。 The present invention relates to an intake device in which a tumble control valve for generating a tumble flow in a combustion chamber of an internal combustion engine is provided in an intake passage, wherein the tumble control valve is tilted with a middle in the longitudinal direction as a fulcrum. When the type is in an inclined position, the upstream end contacts the lower surface of the intake passage, while the downstream end faces the upper surface of the intake passage in a non-contact manner. The region upstream from the tilting fulcrum of the tumble control valve is a warped surface that facilitates the intake air, and the region downstream from the tilting fulcrum of the tumble control valve is the intake air downstream. It is characterized by a reverse warping surface that facilitates feeding.
この構成において、タンブルコントロールバルブを斜め姿勢に起き上がらせると、吸入空気が吸気通路の上側隙間へ向けて流れて燃焼室内に偏った状態で流入されるようになって、燃焼室内に強いタンブル流が発生するようになる。 In this configuration, when the tumble control valve is raised in an oblique position, the intake air flows toward the upper gap of the intake passage and flows into the combustion chamber in a biased state, and a strong tumble flow is generated in the combustion chamber. To occur.
このようにタンブルコントロールバルブを斜め姿勢にして強いタンブル流を発生させるようにしている場合、吸入空気が斜め上向きに流れて吸気通路の上側隙間へ導かれるようになるが、本発明に係るタンブルコントロールバルブのように上流側に反り面を下流側に逆反り面を設けていれば、吸入空気が前記各面の外表面に沿って剥離せずに滑らかに流れるように案内されるようになる。 In this way, when the tumble control valve is inclined to generate a strong tumble flow, the intake air flows obliquely upward and is guided to the upper gap of the intake passage. If a warped surface is provided on the upstream side and a reverse warped surface is provided on the downstream side like a valve, the intake air is guided so as to flow smoothly without peeling along the outer surface of each surface.
これにより、空気抵抗が可及的に軽減されるようになって、圧力損失(全圧損失)を低下することが可能になるので、吸入空気の流量低下を抑えることが可能になり、タンブル流を強めることが可能になる。 As a result, the air resistance is reduced as much as possible, and the pressure loss (total pressure loss) can be reduced. Therefore, the reduction in the flow rate of the intake air can be suppressed, and the tumble flow Can be strengthened.
なお、反り面および逆反り面の形状や前記隙間をチューニングすることにより、タンブル強度を任意に調節することが可能になる。 Note that the tumble strength can be arbitrarily adjusted by tuning the shape of the warped surface and the reverse warped surface and the gap.
好ましくは、前記吸気通路には、横向き姿勢にした状態のタンブルコントロールバルブにおいて、上流側端部を受ける上流側固定壁、および下流側端部を受ける下流側固定壁が設けられ、かつ、前記横向き姿勢のタンブルコントロールバルブの両端部と前記両固定壁との繋ぎ目が、出っ張らずに滑らかに連なる状態とされる、構成とすることができる。 Preferably, the intake passage is provided with an upstream fixed wall that receives an upstream end portion and a downstream fixed wall that receives a downstream end portion in the tumble control valve in a horizontally oriented posture, and the lateral direction It can be set as the structure by which the joint of the both ends of the tumble control valve of an attitude | position and the said both fixed walls is made into the state connected smoothly, without protruding.
この構成によれば、タンブルコントロールバルブを横向き姿勢にしたときに、当該タンブルコントロールバルブと上流側固定壁と下流側固定壁との三者が連なるから、これら三者によって、吸気通路内が上側流路と下側流路とに区画されるが、その状態においては吸入空気が前記三者の外表面に沿って剥離せずに滑らかに流れるように案内されるようになる。 According to this configuration, when the tumble control valve is set to the horizontal orientation, the tumble control valve, the upstream side fixed wall, and the downstream side fixed wall are connected to each other. In this state, the intake air is guided so as to flow smoothly without being separated along the outer surfaces of the three parties.
しかも、前記継ぎ目を滑らかに連接させるようにしているから、この継ぎ目で吸入空気の乱れや剥離が起きにくくなる。 In addition, since the joint is smoothly connected, the intake air is less likely to be disturbed or peeled off at the joint.
これにより、空気抵抗が可及的に軽減されるようになって、圧力損失を低下することが可能になるので、吸入空気の流量低下を抑えることが可能になる。 As a result, the air resistance is reduced as much as possible, and the pressure loss can be reduced, so that the reduction in the flow rate of the intake air can be suppressed.
好ましくは、前記上流側固定壁は、吸気通路の上流側へ向けて漸次薄肉となる翼形状に、また、前記下流側固定壁は、吸気通路の下流側へ向けて漸次薄肉となる翼形状とされる、構成とすることができる。 Preferably, the upstream fixed wall has a blade shape that gradually becomes thin toward the upstream side of the intake passage, and the downstream side fixed wall has a blade shape that gradually becomes thin toward the downstream side of the intake passage. Can be configured.
この構成によれば、吸入空気が上流側固定壁の薄肉部分で抵抗少なく分流されることになり、また、下流側固定壁の薄肉部分の下流で渦巻きが発生しにくくなり、さらに、タンブルコントロールバルブを横向き姿勢にしたときに当該バルブと上流側固定壁と下流側固定壁との三者が流線型に連なるから、空気抵抗が可及的に軽減されるようになる等、圧力損失を低下することが可能になる。 According to this configuration, the intake air is diverted with little resistance in the thin portion of the upstream fixed wall, and it is difficult for swirling to occur downstream of the thin portion of the downstream fixed wall. When the valve is in the horizontal orientation, the valve, upstream fixed wall, and downstream fixed wall are connected in a streamlined manner, reducing air pressure as much as possible and reducing pressure loss. Is possible.
好ましくは、前記タンブルコントロールバルブと前記固定壁との当接部分には、互いに合致嵌合する凹部と凸部とが振り分けて設けられる、構成とすることができる。 Preferably, the contact portion between the tumble control valve and the fixed wall may be provided with a concave portion and a convex portion that are fitted and fitted to each other.
この構成によれば、吸気通路内を流れる吸入空気に混在する異物が、タンブルコントロールバルブの上流側端部および下流側端部や、上流側固定壁の下流側部分および下流側固定壁の上流側部分に付着するようになったとしても、タンブルコントロールバルブを横向き姿勢にしてその上流側端部および下流側端部を両固定壁に当接させたときに、凹凸の合致嵌合によって前記付着物を掻き落とすようになる。 According to this configuration, the foreign matter mixed in the intake air flowing in the intake passage is caused by the upstream and downstream ends of the tumble control valve, the downstream portion of the upstream fixed wall, and the upstream side of the downstream fixed wall. Even if it comes to adhere to the part, when the tumble control valve is in the horizontal posture and its upstream end and downstream end are brought into contact with both fixed walls, Will be scraped off.
特に、EGRと呼ばれる排気ガス再循環装置を備える内燃機関の場合、排気ガス中に含有するオイル成分や煤等がデポジットとして付着しやすくなると考えられるが、そのような場合でも、前記の構成によりデポジットを除去することが可能になる。 In particular, in the case of an internal combustion engine equipped with an exhaust gas recirculation device called EGR, it is considered that oil components, soot and the like contained in the exhaust gas are likely to adhere as deposits. Can be removed.
本発明によれば、内燃機関の燃焼室内でタンブル流を発生させるためのバタフライタイプのタンブルコントロールバルブが吸気通路に設けられた吸気装置において、タンブルコントロールバルブの開度を絞ったときや全開状態にしたときにおける空気抵抗を可及的に小さくして、吸入空気の流れを円滑かつ速くさせることが可能になる。そのため、圧力損失を低下したうえで、吸入空気流量の低下を抑制することが可能になる。 According to the present invention, in an intake device in which a butterfly type tumble control valve for generating a tumble flow in a combustion chamber of an internal combustion engine is provided in an intake passage, when the opening degree of the tumble control valve is reduced or in a fully opened state. In this case, the air resistance can be made as small as possible, and the flow of the intake air can be made smooth and fast. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the intake air flow rate while reducing the pressure loss.
以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図1から図7に、本発明の一実施形態を示している。ここで、図1を参照して、本発明の適用対象となる内燃機関および吸気装置の概略構成を説明する。 First, FIG. 1 to FIG. 7 show an embodiment of the present invention. Here, with reference to FIG. 1, schematic configurations of an internal combustion engine and an intake device to which the present invention is applied will be described.
図1は、内燃機関の燃焼室およびその周辺を模式的に示す概略構成図である。図中、1はシリンダブロック、2はシリンダヘッドである。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a combustion chamber of an internal combustion engine and its periphery. In the figure, 1 is a cylinder block and 2 is a cylinder head.
この実施形態では、説明や図を簡単にするために、内燃機関の型式として、一つのシリンダ(気筒)1aに吸気バルブ4および排気バルブ5をそれぞれ一つ設けたものとする。言うまでも無いが、一つのシリンダ1aに吸気バルブ4および排気バルブ5をそれぞれ二つ設けた、4バルブの多気筒型ガソリンエンジン等とすることも可能である。
In this embodiment, in order to simplify the explanation and drawings, it is assumed that one
シリンダブロック1のシリンダ1a内には、ピストン6が上下方向に往復動可能に収納されている。
A
ピストン6は、コネクティングロッド7を介してクランクシャフト(図示省略)に連結されており、ピストン6の往復運動がコネクティングロッド7によってクランクシャフトの回転へと変換される。
The
シリンダ1aの上部と、シリンダヘッド2の凹部と、ピストン6とにより、燃焼室8が区画形成される。この燃焼室8の上部には、点火プラグ9が配置されている。
A
燃焼室8には、シリンダヘッド2に形成されている吸気ポート11および排気ポート12がそれぞれ接続されている。
An
吸気ポート11と燃焼室8との連通部分には、吸気バルブ4が配置され、また、排気ポート12と燃焼室8との連通部分には、排気バルブ5が配置されている。これら吸気バルブ4および排気バルブ5は、例えば図示していないカムシャフト等により個別に開閉作動される。
An
シリンダヘッド2の吸気ポート11には、吸気マニホールドを含む吸気管14が接続されている。吸気ポート11および吸気管14の内部通路が、吸気通路15とされる。また、シリンダヘッド2の排気ポート12には、図示していないが、排気マニホールドを含む排気管が接続されている。
An
吸気管14には、内燃機関の吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ16等が設けられている。このスロットルバルブ16は、スロットルモータ17により作動される。この吸気管14においてスロットルバルブ16より上流側には、図示していないが、サージタンクが設けられる。
The
さらに、シリンダヘッド2には、吸気ポート11に燃料を噴射するためのインジェクタ18が設けられている。このインジェクタ18には、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、必要に応じて燃料を吸気ポート11に噴射する。
Further, the
このインジェクタ18により吸気ポート11に噴射された燃料は、吸気通路15に吸入される空気と混合されて混合気となり、内燃機関の燃焼室8に導入される。この燃焼室8に導入された混合気は、内燃機関の圧縮行程の後、点火プラグ9の点火により燃焼される。
The fuel injected into the
ところで、この実施形態では、燃焼室8内でタンブル流を発生させるために、吸気通路15内に、燃焼室8内でタンブル流を発生させるためのタンブルコントロールバルブ20が設けられている。
By the way, in this embodiment, in order to generate a tumble flow in the
このタンブルコントロールバルブ20は、いわゆるバタフライタイプ、つまり、その長手方向中間に設けられる支軸21,22を支点として、あたかもシーソーのように傾動するように設置されている。
The
具体的に、タンブルコントロールバルブ20を斜め姿勢に傾動させると、その上流側端部が下がって吸気通路15の下面(床面)側に隙間なく当接する状態となる一方で、下流側端部が上がって吸気通路15の上面(天井面)側に適宜の隙間を作るように非接触で対向する状態となる。
Specifically, when the
このタンブルコントロールバルブ20は、適宜のモータ等のアクチュエータ23によって姿勢を適宜に変えられるようになっており、その姿勢によって開度が調節されるようになっている。アクチュエータ23は、下記制御装置24でもって制御される。
The
吸気通路15には、タンブルコントロールバルブ20の上流側端部および下流側端部を受け止めるための固定壁26,27が設けられている。
The
この一対の固定壁26,27は、吸気通路15内でインジェクタ18による燃料噴射領域と干渉しない領域に、上下方向の略中央位置に設置されている。
The pair of fixed
具体的に、この実施形態では、一対の固定壁26,27が、吸気通路15を構成する吸気管14および吸気ポート11のうち、吸気管14側に設置されている。
Specifically, in this embodiment, the pair of fixed
この一対の固定壁26,27は、タンブルコントロールバルブ20を横向き姿勢にして全開状態にしたときに、当該タンブルコントロールバルブ20と一体化して、吸気通路15内を上下二段の流路に区画するようになっている。
The pair of fixed
このようなタンブルコントロールバルブ20について、略小判型の板状部材を側面から見て波打つように湾曲された形状に形成されている。
Such a
詳しくは、タンブルコントロールバルブ20の支軸21,22よりも上流側領域20aは、吸入空気を迎え入れ易くするように吸気方向上流側から見て凹状に湾曲する反り面とされている。また、タンブルコントロールバルブ20の支軸21,22よりも下流側領域20bは、吸入空気を下流側へ送り出し易くするように吸気方向上流側から見て凸状に湾曲する逆反り面とされている。
Specifically, the
また、一対の固定壁26,27のうち、上流側に配置される上流側固定壁26は、吸気通路15の上流側へ向けて漸次薄肉となるように側面から見て三角形の翼形状に形成されている。また、下流側に配置される下流側固定壁27は、吸気通路15の下流側へ向けて漸次薄肉となるように側面から見て三角形の翼形状に形成されている。
Of the pair of fixed
この上流側固定壁26の下流側には、タンブルコントロールバルブ20を横向き姿勢にしたときに、その上流側端部の上面側を受け止める受け片26aが設けられている。一方、下流側固定壁27の上流側には、タンブルコントロールバルブ20を横向き姿勢にしたときに、その下流側端部の下面側を受け止める受け片27aが設けられている。
On the downstream side of the upstream fixed
そして、タンブルコントロールバルブ20の上流側端辺および下流側端辺は、平面から見て凸状に丸みを持つ形状とされており、この形に対応するように、上流側固定壁26の受け片26aおよび下流側固定壁27の受け片27aにおける奥辺が、凹状に丸みを持つ形状とされている。
The upstream side edge and the downstream side edge of the
さらに、タンブルコントロールバルブ20を横向き姿勢にして、上流側端部の上面側を上流側固定壁26の受け片26aに、また、下流側端部の下面側を下流側固定壁27の受け片27aに受け止めさせた状態では、タンブルコントロールバルブ20と両固定壁26,27との繋ぎ目が、出っ張らずに滑らかに連なる状態になっている。これにより、継ぎ目で吸入空気の乱れや剥離が起きにくくなる。
Further, the
ところで、上述したようなタンブルコントロールバルブ20の動作を制御する制御装置24は、この実施形態において、タンブル流制御専用のECUとせずに、ENG_ECUを流用している。
Incidentally, in this embodiment, the
この制御装置24は、詳細に図示していないが、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置(ROM、RAM、SRAM、EEPROM等のメモリ)、入力回路、出力回路等を含む構成とされる周知構造のコンピュータよりなる。
Although not shown in detail, the
この制御装置24は、前記したようにENG_ECUを流用する関係上、内燃機関に付設される各種のセンサ類の信号(内燃機関パラメータ:乗員の運転状態、内燃機関の運転状態に応じた信号)に基づいて、内燃機関の運転に関する各種の制御を行う。
This
なお、内燃機関パラメータを検出する各種のセンサ類としては、図示していないが、水温センサ、エアフローメータ、吸気温センサ、スロットルポジションセンサ、クランクポジションセンサ(エンジン回転数センサ)、カムポジションセンサ、ならびにアクセルポジションセンサ等が挙げられる。 Various sensors for detecting the internal combustion engine parameters are not shown, but include a water temperature sensor, an air flow meter, an intake air temperature sensor, a throttle position sensor, a crank position sensor (engine speed sensor), a cam position sensor, Examples include an accelerator position sensor.
制御装置24は、点火プラグ9のイグナイタ(図示省略)、スロットルバルブ16のスロットルモータ17、インジェクタ18、ならびにタンブルコントロールバルブ20のアクチュエータ23等を制御することにより、内燃機関の各種の制御を行う。
The
次に、内燃機関の動作を簡単に説明する。 Next, the operation of the internal combustion engine will be briefly described.
内燃機関の吸気行程では、通常、吸気バルブ4を開いている状態でピストン6が下降するときに、吸気ポート11から混合気が燃焼室8内に吸入される。
In the intake stroke of the internal combustion engine, normally, the air-fuel mixture is drawn into the
そこで、内燃機関の運転状態が、例えばスロットルバルブ16を全開とする高速回転域である場合には、タンブルコントロールバルブ20を、図3に示すように横向き姿勢にすることにより吸気通路15を全開状態とする。
Therefore, when the operating state of the internal combustion engine is, for example, a high-speed rotation range where the
このような全開状態では、吸気通路15がタンブルコントロールバルブ20および固定壁26,27によって上下二段に仕切られるが、吸入空気は吸気通路15の前記上段領域および下段領域の両方を流れる。これにより、吸気バルブ4のバルブヘッドの全周から燃焼室8へ略均等に流れ込むようになるから、燃焼室8内でのタンブル流の発生量が僅かとなる。
In such a fully open state, the
一方、内燃機関の運転状態が、例えば低速・中速回転域である場合には、燃焼室8でタンブル流を発生させて燃焼状態を良好とするためにタンブルコントロールバルブ20を、図6に示すように起き上がらせて斜め姿勢にすることにより、吸気通路15の上方を僅かに開放させる最大閉状態とする。
On the other hand, when the operating state of the internal combustion engine is, for example, in the low-speed / medium-speed rotation range, the
ここで最大閉状態とは、タンブルコントロールバルブ20および吸気バルブ4が全閉に近い状態になっているものの、完全な全閉になっていない状態のことである。つまり、タンブルコントロールバルブ20の場合、図6に示すように、上流側端部と吸気通路15との間に適宜の隙間が存在する状態とされ、また、吸気バルブ4の場合、例えば図1に示すように、アイドル回転数を確保するようなアイドル開度状態とされる。
Here, the maximum closed state refers to a state in which the
このような最大閉状態では、吸入空気が吸気通路15の上方の僅かな隙間を通過して、吸気バルブ4のバルブヘッド外周の一部領域から燃焼室8内に流れ込むようになるから、燃焼室8内に強いタンブル流が発生するようになる。このタンブル流の発生により、燃焼室8内が攪拌されて燃料の気化霧化が促進されるので、燃焼室8内での燃料の燃焼性が良好になる。
In such a maximum closed state, the intake air passes through a slight gap above the
ところで、前記のようにタンブルコントロールバルブ20を横向き姿勢の全開状態にした場合には、当該タンブルコントロールバルブ20と上流側固定壁26と下流側固定壁27との三者が流線型に連なるようになっているから、吸入空気が前記三者の外表面に沿って剥離せずに滑らかにかつ速く流れるように案内されるようになる。しかも、前記三者の継ぎ目を滑らかに連接させるようにしているから、この継ぎ目で吸入空気の乱れや剥離が起きにくくなる。
By the way, when the
また、前記のようにタンブルコントロールバルブ20を斜め姿勢の最大閉状態にした場合、タンブルコントロールバルブ20の上流側領域20aの反り面で吸入空気を受け入れて下流側領域20bの逆反り面側へ送り、この逆反り面によって上方隙間へと導くが、その際に吸入空気が前記各面の外表面に沿って剥離せずに滑らかにかつ速く流れるように案内されるようになる。
In addition, when the
さらに、吸入空気が上流側固定壁26の上流側薄肉部分で抵抗少なく分流されることになり、また、下流側固定壁27の下流側薄肉部分の下流で渦巻きが発生しにくくなる。
Further, the intake air is diverted with little resistance in the upstream thin wall portion of the upstream fixed
これらのことから、いずれの状態であっても、吸気通路15内での空気抵抗が可及的に軽減されるようになって、圧力損失を低下することが可能になるので、バタフライタイプのタンブルコントロールバルブ20であっても、吸入空気の流量低下を抑えることが可能になる。特に、タンブルコントロールバルブ20を斜め姿勢にした場合にはタンブル流を可及的に強めることが可能になる。
For these reasons, in any state, the air resistance in the
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下で例を挙げる。 In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, All the deformation | transformation and application included in the range equivalent to the claim and the said range are possible. Examples are given below.
(1)図8から図10を参照して、本発明の他の実施形態を説明する。図8は、タンブルコントロールバルブの斜視図、図9は、タンブルコントロールバルブを平面的に示した図、図10は、タンブルコントロールバルブおよび固定壁の一部を平面的に拡大して示す図である。 (1) Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a perspective view of the tumble control valve, FIG. 9 is a plan view showing the tumble control valve, and FIG. 10 is a plan view showing a part of the tumble control valve and a fixed wall in an enlarged manner. .
この実施形態では、タンブルコントロールバルブ20と固定壁26,27との当接部分に、互いに合致嵌合する凹部28,29と凸部26b,27bとが振り分けて設けられている。
In this embodiment, the
具体的に、タンブルコントロールバルブ20の上流側端部と下流側端部とに凹部28,29が設けられており、また、両固定壁26,27の受け片26a,27a内に凸部26b,27bが設けられている。これらの凹部28,29と凸部26b,27bとは、合致嵌合するような形状になっている。
Specifically,
この構成によれば、吸気通路15内を流れる吸入空気に混在する異物が、タンブルコントロールバルブ20の凹部28,29や、上流側固定壁26の凸部26bおよび下流側固定壁27の凸部27bに付着するようになったとしても、タンブルコントロールバルブ20を横向き姿勢にして凹部28,29と凸部26b,27bとを嵌合させたときに、凹部28,29と凸部26b,27bとの合致嵌合によってそれらに付着している付着物が掻き落とされるようになる。このような自己浄化作用により、付着物の堆積によってタンブル流の発生強度が低下するといった不具合の発生が回避されるようになる。
According to this configuration, foreign matter mixed in the intake air flowing in the
(2)上記実施形態に係る吸気装置の適用対象となる内燃機関については、図1に示す構成の他に、例えば図示していないが、EGR(Exhaust Gas Recirculation)と呼ばれる排気ガス再循環装置を備えるタイプとすることが可能である。 (2) For the internal combustion engine to which the intake device according to the above embodiment is applied, in addition to the configuration shown in FIG. 1, for example, although not shown, an exhaust gas recirculation device called EGR (Exhaust Gas Recirculation) is used. It can be a type provided.
このEGRは、簡単に言えば排気ガスを吸気系(例えば吸気通路15)に戻して吸入空気と共に燃焼室8へ再導入させて燃焼させるためのものである。
In short, the EGR is for returning exhaust gas to the intake system (for example, the intake passage 15) and reintroducing it into the
この場合、吸気系に戻す排気ガス中に含有されるオイル成分や煤等がタンブルコントロールバルブ20や固定壁26,27に、デポジットとして付着しやすくなると考えられる。そのような場合でも、上記(1)に記載したように、凹部28,29と凸部26b,27bとを設けていれば、タンブルコントロールバルブ20を横向き姿勢にすることによって前記デポジットを容易に除去することが可能となり、好ましい。
In this case, it is considered that oil components and soot contained in the exhaust gas returned to the intake system are likely to adhere as deposits to the
1 シリンダブロック
1a シリンダ
2 シリンダヘッド
4 吸気バルブ
8 燃焼室
11 吸気ポート(吸気通路の一部に相当)
14 吸気管(吸気通路の一部に相当)
15 吸気通路
18 インジェクタ
20 タンブルコントロールバルブ
21,22 支軸
23 アクチュエータ
24 制御装置
26 上流側固定壁
26a 上流側固定壁の受け片
27 下流側固定壁
27a 下流側固定壁の受け片
1 Cylinder block
1a cylinder
2 Cylinder head
4 Intake valve
8 Combustion chamber
11 Intake port (equivalent to part of the intake passage)
14 Intake pipe (corresponds to a part of the intake passage)
15 Intake passage
18 Injector
20
23 Actuator
24 Control device
26 Upstream fixed wall
26a Receiving piece of upstream fixed wall
27 Downstream fixed wall
27a Receiving piece of downstream fixed wall
Claims (4)
前記タンブルコントロールバルブは、その長手方向中間を支点として傾動されるバタフライタイプとされ、かつ、斜め姿勢にされたときに、上流側端部が前記吸気通路の下面側に当接する一方、下流側端部が前記吸気通路の上面側に非接触に対向する状態になるものであり、
前記タンブルコントロールバルブの傾動支点よりも上流側領域が、吸入空気を迎え入れ易くする反り面とされ、また、タンブルコントロールバルブの傾動支点よりも下流側領域が、吸入空気を下流側へ送り出し易くする逆反り面とされている、ことを特徴とする吸気装置。 An intake device in which a tumble control valve for generating a tumble flow in a combustion chamber of an internal combustion engine is provided in an intake passage,
The tumble control valve is a butterfly type that is tilted with the middle in the longitudinal direction as a fulcrum. When the tumble control valve is inclined, the upstream end abuts against the lower surface side of the intake passage, while the downstream end The portion is in a state of facing the non-contact on the upper surface side of the intake passage,
A region upstream from the tilting fulcrum of the tumble control valve is a warped surface that makes it easier to receive intake air, and a region downstream from the tilting fulcrum of the tumble control valve makes it easier to send intake air downstream. An air intake device characterized by being made into a slope.
前記吸気通路には、横向き姿勢にした状態のタンブルコントロールバルブにおいて、上流側端部を受ける上流側固定壁、および下流側端部を受ける下流側固定壁が設けられ、
かつ、前記横向き姿勢のタンブルコントロールバルブの両端部と前記両固定壁との繋ぎ目が、出っ張らずに滑らかに連なる状態とされる、ことを特徴とする吸気装置。 The intake device according to claim 1,
The intake passage is provided with an upstream fixed wall that receives an upstream end portion and a downstream fixed wall that receives a downstream end portion in a tumble control valve in a sideways posture,
In addition, the intake device is characterized in that the joint between the both end portions of the tumble control valve in the lateral orientation and the fixed walls is smoothly connected without protruding.
前記上流側固定壁は、吸気通路の上流側へ向けて漸次薄肉となる翼形状に、また、前記下流側固定壁は、吸気通路の下流側へ向けて漸次薄肉となる翼形状とされる、ことを特徴とする吸気装置。 The air intake device according to claim 2,
The upstream fixed wall has a blade shape that gradually becomes thinner toward the upstream side of the intake passage, and the downstream side fixed wall has a blade shape that gradually becomes thinner toward the downstream side of the intake passage. An air intake device characterized by that.
前記タンブルコントロールバルブと前記固定壁との当接部分には、互いに合致嵌合する凹部と凸部とが振り分けて設けられる、ことを特徴とする吸気装置。 The intake device according to claim 2 or 3,
An air intake apparatus according to claim 1, wherein a concave portion and a convex portion, which are fitted and fitted to each other, are provided at a contact portion between the tumble control valve and the fixed wall.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008150101A JP4962420B2 (en) | 2008-06-09 | 2008-06-09 | Intake device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008150101A JP4962420B2 (en) | 2008-06-09 | 2008-06-09 | Intake device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009293579A true JP2009293579A (en) | 2009-12-17 |
JP4962420B2 JP4962420B2 (en) | 2012-06-27 |
Family
ID=41541956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008150101A Active JP4962420B2 (en) | 2008-06-09 | 2008-06-09 | Intake device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4962420B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012159042A (en) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine |
JP2014101774A (en) * | 2012-11-19 | 2014-06-05 | Denso Corp | Intake system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5890324A (en) * | 1981-11-20 | 1983-05-30 | Jiyaruko:Kk | Manufacture of mouth piece for jack |
JP2007192094A (en) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Toyota Motor Corp | Intake device for internal combustion engine |
JP2007270671A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Mitsubishi Motors Corp | Intake air control device |
-
2008
- 2008-06-09 JP JP2008150101A patent/JP4962420B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5890324A (en) * | 1981-11-20 | 1983-05-30 | Jiyaruko:Kk | Manufacture of mouth piece for jack |
JP2007192094A (en) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Toyota Motor Corp | Intake device for internal combustion engine |
JP2007270671A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Mitsubishi Motors Corp | Intake air control device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012159042A (en) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine |
JP2014101774A (en) * | 2012-11-19 | 2014-06-05 | Denso Corp | Intake system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4962420B2 (en) | 2012-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5551392A (en) | Engine air intake system | |
US7455044B2 (en) | Intake device of internal combustion engine | |
US7128050B1 (en) | Air intake apparatus for internal combustion engine | |
JPH02176116A (en) | Combustion chamber for internal combustion engine | |
JPS58187519A (en) | Intake device of engine | |
JP4702249B2 (en) | Spark ignition direct injection gasoline engine | |
JP4962420B2 (en) | Intake device for internal combustion engine | |
CN110431292A (en) | Spark-ignited internal combustion engine | |
JP2006299992A (en) | Control system of internal combustion engine | |
JP4580309B2 (en) | Combustion chamber structure of direct injection diesel engine | |
JP5523998B2 (en) | Combustion chamber structure of direct injection diesel engine | |
JP2008303744A (en) | Control device of internal combustion engine | |
CN110446834A (en) | Spark-ignited internal combustion engine | |
JP4803056B2 (en) | Premixed compression ignition internal combustion engine | |
JP4513817B2 (en) | Fuel injection control device for in-cylinder internal combustion engine | |
JP3617691B2 (en) | Engine intake control device | |
JP2010019143A (en) | Internal combustion engine | |
JP5911297B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP6623701B2 (en) | Intake device for internal combustion engine | |
JP6958430B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP7256617B2 (en) | Intake system for internal combustion engine | |
JP2004324532A (en) | Direct injection internal combustion engine | |
JP7538688B2 (en) | Air Supply Device | |
JPH0988616A (en) | Intake device for internal combustion engine | |
JPH06159075A (en) | Intake system for engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100723 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110920 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111019 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20111019 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120312 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150406 Year of fee payment: 3 |