JP2017025746A - Engine intake structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの吸気通路を仕切る隔壁プレートを備えるエンジンの吸気構造に関する。 The present invention relates to an intake structure for an engine including a partition plate that partitions an intake passage of the engine.
従来、特許文献1〜3に記載されたエンジンのように、シリンダ内に流入する吸気にタンブル(縦渦)流を発生させるため、吸気通路を2つの流路(第1通路、第2通路)に仕切る隔壁プレートを設ける技術が開発されている。吸気流量が少ないとき、隔壁プレートで仕切られた第2通路をTGV(Tumble Generation Valve)で閉じることで、第1通路から燃焼室内に流入する吸気の流速を高め、燃焼室内においてタンブル流を形成する。 Conventionally, as in the engines described in Patent Documents 1 to 3, in order to generate a tumble (vertical vortex) flow in the intake air flowing into the cylinder, there are two intake passages (first passage and second passage). A technique for providing a partition plate for partitioning has been developed. When the intake air flow rate is small, the second passage partitioned by the partition plate is closed with a TGV (Tumble Generation Valve) to increase the flow velocity of the intake air flowing from the first passage into the combustion chamber and form a tumble flow in the combustion chamber. .
ところで、吸気通路は、インテークマニホールドおよびシリンダヘッドの内部に形成されている。吸気通路のうち、下流側のシリンダヘッド内にはTGVを配設し難いことから、上流側のインテークマニホールド内にTGVを配設する。このとき、TGVと隔壁プレートが離隔していると、TGVを閉じても、離隔した隙間から第2通路に吸気が流入してしまうことから、隔壁プレートをインテークマニホールド内まで延在させ、TGVと隔壁プレートの間隙を縮小する構成が考えられる。 Incidentally, the intake passage is formed in the intake manifold and the cylinder head. Since it is difficult to dispose the TGV in the cylinder head on the downstream side of the intake passage, the TGV is disposed in the intake manifold on the upstream side. At this time, if the TGV and the partition plate are separated from each other, even if the TGV is closed, the intake air flows into the second passage from the separated gap. Therefore, the partition plate is extended into the intake manifold, and the TGV A configuration in which the gap between the partition plates is reduced is conceivable.
このとき、第1通路は、特に、TGVが第2通路を閉じたとき、流路が狭まって吸気の流速が速くなる。このとき、吸気の流れに乱れが生じると、タンブル流が生成され難くなってしまう。 At this time, especially when the TGV closes the second passage, the first passage becomes narrower and the flow velocity of the intake air becomes faster. At this time, if the intake flow is disturbed, a tumble flow is difficult to be generated.
そこで、本発明は、吸気の流れを乱し難いエンジンの吸気構造を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an intake structure for an engine that hardly disturbs the flow of intake air.
上記課題を解決するために、インテークマニホールドおよびシリンダヘッドの内部に形成された吸気通路のうち、シリンダヘッド側の内部に固定された隔壁プレートによって、吸気通路が第1通路と第2通路に仕切られ、第2通路が、隔壁プレートより吸気の流れ方向の上流側に設けられた開閉バルブによって開閉される、本発明のエンジンの吸気構造は、隔壁プレートは、吸気の流れ方向の上流側に設けられ、シリンダヘッドからインテークマニホールド内部まで突出する突出部を備え、突出部のうち第1通路に面する並行面は、インテークマニホールドのうち突出部に対向する対向面に沿って延在していることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, among the intake passages formed in the intake manifold and the cylinder head, the intake passage is partitioned into a first passage and a second passage by a partition plate fixed inside the cylinder head. In the engine intake structure of the present invention, the second passage is opened and closed by an opening / closing valve provided upstream of the partition plate in the intake flow direction. The partition plate is provided upstream of the intake flow direction. And a projecting portion projecting from the cylinder head to the inside of the intake manifold, and a parallel surface facing the first passage of the projecting portion extends along a facing surface facing the projecting portion of the intake manifold. Features.
開閉バルブのうち、第2通路側の開口を最小とした閉状態で第1通路側に位置する端部と、端部に対向するインテークマニホールドの内壁面との最大間隔は、対向面と並行面との離隔距離よりも小さくてもよい。 Among the opening / closing valves, the maximum distance between the end portion located on the first passage side in the closed state with the opening on the second passage side being minimized and the inner wall surface of the intake manifold facing the end portion is parallel to the facing surface. It may be smaller than the separation distance.
突出部は、隔壁プレートの幅方向の両端に切り欠きが形成されていてもよい。 The protrusion may have a notch formed at both ends in the width direction of the partition plate.
開閉バルブのうち、第2通路側の開口を最小とした閉状態で第1通路側に位置する端部の幅方向の両端には、閉状態で端部に対向するインテークマニホールドの内壁面との距離が最小となる最小部が形成されていてもよい。 Among the opening / closing valves, both ends in the width direction of the end portion located on the first passage side in the closed state with the opening on the second passage side minimized are connected to the inner wall surface of the intake manifold facing the end portion in the closed state. A minimum portion that minimizes the distance may be formed.
本発明によれば、吸気の流れを乱し難くすることができる。 According to the present invention, it is possible to make it difficult to disturb the flow of intake air.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、エンジンの吸気構造1を説明するための説明図である。図1(a)には、インマニ側吸気通路2およびヘッド側吸気通路3に配された隔壁プレート4の正面図を示し、図1(b)には、図1(a)のI(b)矢視を示す。ただし、理解を容易とするため、図1(b)において、隔壁プレート4およびTGV5(Tumble Generation Valve、開閉バルブ)については、図1(a)におけるI(b)−I(b)線断面を示す。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an intake structure 1 of an engine. 1A shows a front view of the
エンジンの吸気構造1は、インマニ側吸気通路2、ヘッド側吸気通路3、隔壁プレート4、TGV5を有している。インマニ側吸気通路2は、インテークマニホールドの一部であり、ヘッド側吸気通路3はエンジンのシリンダヘッドに形成された通路である。図1に示すように、ヘッド側吸気通路3は、インマニ側吸気通路2に接続され、インマニ側吸気通路2とヘッド側吸気通路3が連通している。インマニ側吸気通路2およびヘッド側吸気通路3によって吸気通路6が構成される。
The engine intake structure 1 includes an intake manifold
ヘッド側吸気通路3は、燃焼室8に形成された2つの吸気口3a、3bに連通している。そして、それぞれの吸気口3a、3bが、図1(b)に示す吸気バルブ7によって開閉される。インマニ側吸気通路2からヘッド側吸気通路3に流入した吸気は、吸気バルブ7が開弁したとき、吸気口3a、3bそれぞれから燃焼室8内に導かれる。
The head-
隔壁プレート4は、板状の本体部4aを有する。本体部4aのうち、本体部4aの幅方向(図1(a)中、上下方向)の両側部にはガイド壁部4bが設けられている。ガイド壁部4bは、ヘッド側吸気通路3の内壁に形成された窪みに沿って形成され、ガイド壁部4bがヘッド側吸気通路3に挿入されたとき、ガイド壁部4bが窪みに嵌め込まれることで、隔壁プレート4がシリンダヘッド内のヘッド側吸気通路3内に固定される。
The
また、隔壁プレート4には、突出部4cが設けられている。突出部4cは、隔壁プレート4の本体部4aのうち、吸気の流れ方向の上流側に設けられ、ヘッド側吸気通路3(シリンダヘッド)からインマニ側吸気通路2(インテークマニホールド)内部まで突出する。すなわち、隔壁プレート4は、インマニ側吸気通路2からヘッド側吸気通路3まで延在している。そして、隔壁プレート4は、図1(b)に示すように、吸気通路6(インマニ側吸気通路2の一部とヘッド側吸気通路3の一部)を、第1通路6aと第2通路6bとに仕切る。
In addition, the
図1(b)に示すように、隔壁プレート4は、吸気通路6のうち、隔壁プレート4が配された部位において、図1(b)中、下側に偏って配されており、隔壁プレート4によって区切られた下側の第1通路6aは、上側の第2通路6bよりも流路が狭くなっている。
As shown in FIG. 1 (b), the
また、TGV5は、インマニ側吸気通路2に配設され、第2通路6bを開閉する。このTGV5の開閉について、図1(c)、(d)を参照して説明する。図1(c)は、図1(b)中、一点鎖線部分の抽出図であり、TGV5が閉状態となっている状態を示し、図1(d)は、TGV5が開状態となっている状態の図1(c)と同じ部分の抽出図を示す。
The TGV 5 is disposed in the intake manifold
TGV5は、弁体5aを有している。弁体5aは、図1(c)、図1(d)に示すように、大凡平板形状となっており、弁体5aにシャフト5bが締結部材5cで固定されている。シャフト5bは、両端がインマニ側吸気通路2の内壁に設けられた支持孔に軸支されており、不図示のモータによって回転する。弁体5aは、シャフト5bとともに一体に回転し、第2通路6bが開閉される。
The TGV 5 has a
図1(c)に示す閉状態では、TGV5の開度が最小となり、TGV5によって第2通路6bがほとんど閉じられる。一方、TGV5のうち、図1(c)中、下側の端部は、インマニ側吸気通路2の内壁面2aとの間に間隙を有するとともに、後述する窪み部5d(図2参照)が形成されており、この間隙および窪み部5dを通って、吸気が第1通路6aを通過して燃焼室8に向かう。
In the closed state shown in FIG. 1C, the opening of the
一方、図1(d)に示す状態では、TGV5の開度が最大となっており、第1通路6aおよび第2通路6bの双方が開いている。そのため、吸気通路6の上流からTGV5まで流れた吸気は、第1通路6aおよび第2通路6bの双方を通過して燃焼室8に向かう。
On the other hand, in the state shown in FIG. 1 (d), the opening degree of the
このように、TGV5が可動することで、第2通路6bが開閉される(開度が大きく変化する)。一方で、第1通路6aの開度は、第2通路6bほど変化しない(開閉されない)。
In this way, the
エンジン負荷が小さく吸気流量が少量のとき、図1(c)に示すように、TGV5の開度を絞り、吸気のほとんどを、第2通路6bよりも流路幅の狭い第1通路6a側に通過させる。こうして、エンジンの吸気構造1では、流速を高めた吸気を燃焼室8に流入させることで、燃焼室8内で縦渦流(タンブル流)を形成して燃料の急速燃焼を実現し、燃費改善や燃焼安定性の向上を可能とする。
When the engine load is small and the intake air flow rate is small, as shown in FIG. 1 (c), the opening of the
図2は、隔壁プレート4およびTGV5を説明するための説明図である。図2(a)には、エンジンの吸気構造1を、図1(a)のII(a)−II(a)線で切断したときの斜視図を示し、図2(b)には、TGV5について、図2(a)のII(b)矢視を示し、図2(c)には、隔壁プレート4について、図2(a)のII(c)矢視を示す。なお、図2(a)では、TGV5のシャフト5bおよび締結部材5cの図示を省略している。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the
図2(b)の左方向は、図2(a)中の下方向と同じ方向となっている。すなわち、TGV5のうち、図2(b)中、下側の端部5eは、TGV5を閉じたとき、インテークマニホールド9のうち、内部のインマニ側吸気通路2を形成する、図2(a)中、下側の内壁面2aに対向する。
The left direction in FIG. 2B is the same as the downward direction in FIG. That is, in FIG. 2B, the
このTGV5の端部5eに、上述した窪み部5dが形成されている。そして、窪み部5dを挟んで、TGV5の幅方向(図2(b)中、左右方向)の端部5eの両端には、最小部5fが形成されている。最小部5fは、窪み部5dに対して突出しており、TGV5が閉状態で、内壁面2aとの距離が最小となる部位である。
The
また、図2(c)に示すように、隔壁プレート4の突出部4cは、幅方向(図2(c)中、上下方向)の両端に切り欠き4dが形成されている。切り欠き4dを設けることで、シリンダヘッド10のヘッド側吸気通路3内に隔壁プレート4を嵌め込んだ後、インテークマニホールド9を、シリンダヘッド10に装着するとき、インマニ側吸気通路2内に突出部4cを容易に挿入することが可能となる。つまり、突出部4cに切り欠き4dを設けることで、シリンダヘッド10にインテークマニホールド9を装着する際に、突出部4cとインテークマニホールド9との干渉を防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 2C, the protruding
しかしながら、上記の理由により、隔壁プレート4に切り欠き4dを形成すると、TGV5が閉状態のとき、TGV5の端部5eと内壁面2aとの間隙を通過した吸気の一部が、切り欠き4dを通じて、第2通路6b側に漏れ出てしまうおそれがある。
However, when the
ここでは、TGV5の端部5eに、最小部5fを設けていることから、最小部5fによって、TGV5の幅方向の両端側を流れる吸気が、幅方向中心側に寄せられる。そのため、吸気が切り欠き4dよりも幅方向中心側を流れ易くなり、第2通路6b側への吸気の漏出を抑制し、第1通路6aへ吸気を導き易くなる。
Here, since the
図3は、隔壁プレート4の突出部4cを説明するための説明図であり、図1(c)と同様の抽出図を示す。図3に示すように、隔壁プレート4の突出部4cのうち、第1通路6aに面する並行面4eは、インテークマニホールド9内のインマニ側吸気通路2の内壁面2aのうち、突出部4cに対向する対向面2bに沿って延在している。ここでは、突出部4cが対向面2bと大凡平行となるように配設されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the
第1通路6aは、特に、TGV5が第2通路6bを閉じたとき、流路が狭まって吸気の流速が速くなる。このとき、吸気の流れに乱れが生じると、燃焼室8内でタンブル流が生成され難くなってしまう。そこで、隔壁プレート4の並行面4eを対向面2bに沿って延在させることで、第1通路6aにおける流路断面積を大凡一定に保ち、吸気の流れの乱れを最小限に抑えて、吸気を効率的に燃焼室8に導くことができる。その結果、燃焼室8におけるタンブル流を形成し易くすることが可能となる。
In the
ところで、TGV5のシャフト5bは、弁体5aのうち、図3中、上端や下端ではなく、上端と下端の間に固定されている。そのため、シャフト5bを弁体5aの上端や下端に固定する場合に比べ、弁体5aを回転させるトルクを抑制することができる。その結果、弁体5aと隔壁プレート4は、干渉を避けるために、TGV5を閉状態としたとき、図2中、左右方向に離隔した配置にせざるを得ない。
Incidentally, the
弁体5aと隔壁プレート4が離隔していると、その隙間から吸気が第2通路6b側に漏れ出てしまうおそれがある。そこで、図3に示すように、第2通路6b側の開口を最小とした閉状態において、窪み部5dと内壁面2aとの間隔(すなわち、端部5eと内壁面2aとの最大間隔h)を、対向面2bと並行面4eとの離隔距離Hよりも僅かに小さくしている。
If the
そのため、吸気は、TGV5によって離隔距離Hより小さい最大間隔hまで絞られた後、第1通路6aに向かうため、吸気の流れが第2通路6b側に拡がっても、隔壁プレート4よりも、図3中、上側に拡がる前に、第1通路6aに導き易くなる。
Therefore, the intake air is throttled to the maximum distance h smaller than the separation distance H by the
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications within the scope described in the claims. Needless to say, the modified examples also belong to the technical scope of the present invention.
上述した実施形態では、TGV5の端部5eと内壁面2aとの最大間隔hが、対向面2bと並行面4eとの離隔距離Hよりも小さい場合について説明したが、最大間隔hが離隔距離H以上の長さであってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the maximum distance h between the
また、上述した実施形態では、突出部4cに切り欠き4dが形成されている場合について説明したが、切り欠き4dは必須の構成ではない。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上述した実施形態では、TGV5の端部5eに最小部5fが形成されている場合について説明したが、最小部5fは必須の構成ではない。
Moreover, although the case where the
本発明は、エンジンの吸気通路を仕切る隔壁プレートを備えるエンジンの吸気構造に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an intake structure of an engine including a partition plate that partitions an intake passage of the engine.
1 エンジンの吸気構造
2 インマニ側吸気通路(吸気通路)
2a 内壁面
2b 対向面
3 ヘッド側吸気通路(吸気通路)
4 隔壁プレート
4c 突出部
4d 切り欠き
4e 並行面
5 TGV(開閉バルブ)
5e 端部
5f 最小部
6 吸気通路
6a 第1通路
6b 第2通路
9 インテークマニホールド
10 シリンダヘッド
1
2a
4
5e
Claims (4)
前記隔壁プレートは、
吸気の流れ方向の上流側に設けられ、前記シリンダヘッドから前記インテークマニホールド内部まで突出する突出部を備え、
前記突出部のうち前記第1通路に面する並行面は、前記インテークマニホールドのうち該突出部に対向する対向面に沿って延在していることを特徴とするエンジンの吸気構造。 Of the intake passages formed inside the intake manifold and the cylinder head, the intake passage is partitioned into a first passage and a second passage by a partition plate fixed inside the cylinder head, and the second passage is An engine intake structure that is opened and closed by an on-off valve provided upstream of the partition plate in the flow direction of intake air,
The partition plate is
Provided on the upstream side in the flow direction of intake air, provided with a projecting portion projecting from the cylinder head to the inside of the intake manifold,
The engine intake structure according to claim 1, wherein a parallel surface facing the first passage of the projecting portion extends along a surface facing the projecting portion of the intake manifold.
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