JP2013087726A - 内燃機関の吸気ポート - Google Patents

Abstract

【課題】ポートウェットを効果的に抑制することのできる内燃機関の吸気ポートを提供する。
【解決手段】下流部分を２つの通路１，２に分岐させる分岐壁３と、その分岐壁３の上流に設けられたインジェクター取付部４と、を備える内燃機関の吸気ポートにおいて、吸気ポートの上壁５と下壁６とを繋ぐ隔壁７をインジェクター取付部４の上流に設ける。こうした吸気ポートは、隔壁７により剛性が高められるため、通路１，２の分岐位置Ｐを下流側に移しても、十分な強度を維持できる。そのため、隔壁７をインジェクターから離して、インジェクターから噴射された燃料の隔壁７への付着を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、下流部分を２つの通路に分岐させる分岐壁を備える内燃機関の吸気ポートに関するものである。

２つの吸気バルブを備える内燃機関では、シリンダーヘッドに形成される吸気ポートがその下流部分において、分岐壁によって２つの通路に分岐されている。また、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関では、分岐壁の上流に、インジェクターが取り付けられている。こうしたポート噴射式内燃機関の吸気ポートでは、インジェクターから噴射された燃料が分岐壁にかかってしまい、吸気ポートの燃料付着、いわゆるポートウェットが発生してしまう。

そして従来には、吸気ポートの分岐壁よりも下流側にインジェクターを取り付けた、特許文献１に見られるような吸気ポートが提案されている。同文献１に記載の吸気ポートは、分岐壁を長くすることで、吸気の整流効果を高めている。またインジェクターを燃焼室に近づけることで、燃料の制御性を高めるようにもしている。

一方、特許文献２には、吸気ポートの分岐壁の形状を工夫することで、分岐壁への燃料付着を抑える技術が提案されている。

実開昭６２−１５２０７２号公報 特開２００４−１３８０２０号公報

特許文献１に記載の吸気ポートは、吸気の整流や制御性の向上には効果があっても、噴射した燃料が分岐壁に付着し易くなっており、ポートウェットはむしろ増加してしまう。また特許文献２に記載の吸気ポートでは、確かにポートウェットの低減に効果はあるものの、吸気ポートの形状が複雑となって、その製造が困難となってしまう。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ポートウェットを効果的に抑制することのできる内燃機関の吸気ポートを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に従う内燃機関の吸気ポートは、下流部分を２つの通路に分岐させる分岐壁と、その分岐壁の上流に設けられたインジェクター取付部と、を備える内燃機関の吸気ポートにおいて、前記インジェクター取付部の上流に設けられて、当該吸気ポートの上壁と下壁とを繋ぐ隔壁を備えている。

ポートウェットを低減するには、吸気ポートの分岐位置を燃焼室側に移動して、分岐壁をインジェクターから離すことが有効である。しかしながら、分岐位置を燃焼室に近づけると、分岐壁は、燃焼圧が作用する部分に近づいて高い応力を受けるようになる。その点、本発明では、インジェクター取付部の上流に設けられた隔壁によって吸気ポートの剛性が高められており、吸気ポートの分岐位置を燃焼室に近づけても、十分な剛性が維持される。そのため、分岐壁をインジェクターから離してポートウェットを低減することが可能となる。なお、隔壁は、インジェクター取付部よりも上流に設置されるため、インジェクターから噴射した燃料がこれに付着することはない。したがって、吸気ポートに隔壁を追加するだけでポートウェットを効果的に抑制することができる。

なお、隔壁が吸気の流れに与える影響を低減するには、隔壁の上流側の端面を、下流側に行くにしたがい壁厚が大きくなる形状としたり、隔壁の上流側及び下流側の端面を曲面としたりすることが望ましい。

本発明の一実施の形態にかかる内燃機関の吸気ポートについてその平面構造を示す平面図。 同実施の形態における図１のＡ−Ａ線に沿った吸気ポートの側部断面構造を示す断面図。 同実施の形態における吸気ポート内での燃料噴射の様相を示す図。 本発明の他の実施の形態における隔壁の平面断面構造を示す断面図。 本発明の更に別の実施の形態における隔壁の平面断面構造を示す断面図。

以下、本発明の内燃機関の吸気ポートを具体化した一実施の形態を、図１〜図３を参照して詳細に説明する。本実施の形態の吸気ポートは、各気筒に２つの吸気バルブを備える内燃機関の各気筒にそれぞれ設けられている。そして吸気ポートは、そうした内燃機関のシリンダーヘッドに形成されている。

図１に示すように、本実施の形態の吸気ポートには、その下流部分を２つの通路１，２に分岐する分岐壁３が設けられている。分岐壁３の上流には、インジェクターの先端部分が取り付けられるインジェクター取付部４が吸気ポートの上壁５に形成されている。

更に本実施の形態の吸気ポートでは、インジェクター取付部４の上流に、隔壁７が設けられている。隔壁７は、吸気ポートの吸気の流れ方向に延びる平板状に形成されている。また隔壁７の上流側及び下流側の端面７ａ，７ｂは、曲面とされている。そして図２に示すように、隔壁７は、吸気ポートの上壁５と下壁６とを繋ぐように形成されている。こうした隔壁７の厚さは、吸気ポートの流量係数の悪化を抑え、かつ鋳造生産性を十分に確保できるように設計されている。

次に、こうした本実施の形態の内燃機関の吸気ポートの作用を説明する。
本実施の形態の吸気ポートは、インジェクター取付部４の上流に設けられた隔壁７によって剛性が高められている。そのため、吸気ポートの分岐位置Ｐを燃焼室に近づけても、十分な剛性が維持される。図３に示すように、分岐位置Ｐから吸気ポートの下流端までの距離Ｌ１を縮めれば、その分、インジェクター取付部４に設置されたインジェクター８の先端から分岐位置Ｐまでの距離Ｌ２が伸びることになる。したがって、分岐壁３をインジェクター８から離してポートウェットを低減することが可能となる。

なお、隔壁７は、インジェクター取付部４よりも上流に設置されるため、インジェクター８から噴射した燃料の噴霧９が付着することはない。したがって、吸気ポートに隔壁７を追加するだけでポートウェットを効果的に抑制することができる。

更に本実施の形態では、隔壁７の上流側及び下流側の端面７ａ，７ｂが曲面に形成されている。そのため、隔壁７の設置に伴う、吸気ポートの流量係数の悪化がより有効に抑えられる。

以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施の形態では、隔壁７により吸気ポートが補強されているため、吸気ポートの剛性を落とさずに吸気ポートの分岐位置Ｐを燃焼室側に近づけることができる。そのため、分岐壁３をインジェクター８から離してポートウェットを低減することができる。

（２）本実施の形態では、隔壁７の上流側及び下流側の端面７ａ，７ｂが曲面に形成されているため、隔壁７の設置に伴う、吸気ポートの流量係数の悪化を抑えることができる。

こうした本実施の形態は、次のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、隔壁７の上流側及び下流側の端面７ａ，７ｂを曲面としていたが、図４に示すように隔壁７の上流側及び下流側の端面７ａ，７ｂを楔形状としても、吸気ポートの流量係数の悪化を抑えることができる。

・上記実施の形態では、隔壁７の厚さを一定としていたが、その厚さを変化させるようにしても良い。例えば、図５に示す隔壁１０は、下流側に向うにつれて、その厚さが増すように形成されたものとなっている。

・それ以外にも、隔壁の上流側の端面を、下流側に行くにしたがい壁厚が大きくなる形状とすれば、隔壁７の設置に伴う吸気ポートの流量係数の悪化を低減することが可能である。

・吸気ポートの流量係数の悪化を十分に抑えることができるのであれば、隔壁７の上流側及び下流側の端面７ａ，７ｂのいずれか一方、又は双方を平坦面としても良い。
・吸気ポートの流量係数の悪化を十分に抑えることが可能であれば、隔壁を複数設けるようにしても良い。

Ｐ…分岐位置、１…通路、２…通路、３…分岐壁、４…インジェクター取付部、５…上壁、６…下壁、７…隔壁、７ａ…（上流側の）端面、７ｂ…（下流側の）端面、８…インジェクター、９…噴霧、１０…隔壁。

Claims (3)

1. 下流部分を２つの通路に分岐させる分岐壁と、その分岐壁の上流に設けられたインジェクター取付部と、を備える内燃機関の吸気ポートにおいて、
   前記インジェクター取付部の上流に設けられて、当該吸気ポートの上壁と下壁とを繋ぐ隔壁を備える
   ことを特徴とする内燃機関の吸気ポート。
2. 前記隔壁の上流側の端面は、下流側に行くにしたがい壁厚が大きくなる形状とされてなる
   請求項１に記載の内燃機関の吸気ポート。
3. 前記隔壁の上流側及び下流側の端面は、曲面とされてなる
   請求項１に記載の内燃機関の吸気ポート。

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