JP2019056333A - engine - Google Patents

engine Download PDF

Info

Publication number
JP2019056333A
JP2019056333A JP2017181535A JP2017181535A JP2019056333A JP 2019056333 A JP2019056333 A JP 2019056333A JP 2017181535 A JP2017181535 A JP 2017181535A JP 2017181535 A JP2017181535 A JP 2017181535A JP 2019056333 A JP2019056333 A JP 2019056333A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
combustion chamber
section
engine
flow
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
Application number
JP2017181535A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6920150B2 (en
Inventor
進児 若本
Shinji Wakamoto
進児 若本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Subaru Corp filed Critical Subaru Corp
Priority to JP2017181535A priority Critical patent/JP6920150B2/en
Publication of JP2019056333A publication Critical patent/JP2019056333A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6920150B2 publication Critical patent/JP6920150B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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

To increase a flow rate of intake air, and further enhance flowability of the intake air.SOLUTION: An engine comprises a combustion chamber. The engine has a cylinder head formed with an intake port 24 communicating with the combustion chamber. The intake port 24 comprises an upstream side first flow passage part 41 having a flat flow passage cross section, and a downstream side second flow passage part 42 having a flat flow passage cross section. The first flow passage part 41 has a shape of being twisted toward the downstream side in a first direction, and the second flow passage part 42 has a shape of being twisted toward the downstream side in a second direction reverse to the first direction.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、燃焼室を備えるエンジンに関する。   The present invention relates to an engine including a combustion chamber.

エンジンのシリンダヘッドには、燃焼室に吸入空気を案内する吸気ポートが形成されている。この吸気ポートの流路形状は、吸入空気量の増減に影響を与えるだけでなく、シリンダ内におけるタンブル流等の流動形成に影響を与える要因である。このため、吸入空気量を増加させる観点や、吸入空気の流動を強くする観点から、様々な吸気ポートの流路形状が提案されている（特許文献１参照）。   An intake port for guiding intake air to the combustion chamber is formed in the cylinder head of the engine. The flow path shape of the intake port not only affects the increase / decrease of the intake air amount, but also affects the flow formation such as tumble flow in the cylinder. For this reason, various flow path shapes of intake ports have been proposed from the viewpoint of increasing the amount of intake air and strengthening the flow of intake air (see Patent Document 1).

特開２０１０−９０８４９号公報JP 2010-90849 A

しかしながら、吸気ポートの流路形状を設計する際に、吸入空気の流量増加と吸入空気の流動強化とを両立させることは困難である。つまり、吸入空気量を増加させるように吸気ポートを形成することは、吸入空気の流動を弱めてしまう要因であり、吸入空気の流動を強めるように吸気ポートを形成することは、吸入空気量を低下させてしまう要因であった。   However, when designing the shape of the flow path of the intake port, it is difficult to achieve both an increase in the flow rate of intake air and enhanced flow of intake air. In other words, forming the intake port so as to increase the amount of intake air is a factor that weakens the flow of intake air, and forming the intake port so as to increase the flow of intake air reduces the amount of intake air. It was a factor that caused a decrease.

本発明の目的は、吸入空気の流量を増加させつつ、吸入空気の流動を強くすることにある。   An object of the present invention is to increase the flow of intake air while increasing the flow rate of intake air.

本発明のエンジンは、燃焼室を備えるエンジンであって、前記燃焼室に連通する吸気ポートが形成されるシリンダヘッド、を有し、前記吸気ポートは、扁平形状の流路断面を備える上流側の第１流路部と、扁平形状の流路断面を備える下流側の第２流路部と、を備え、前記第１流路部は、下流側に進むにつれて第１方向に捩られる形状であり、前記第２流路部は、下流側に進むにつれて前記第１方向とは逆向きの第２方向に捩られる形状である。   The engine of the present invention is an engine including a combustion chamber, and has a cylinder head in which an intake port communicating with the combustion chamber is formed, and the intake port has an upstream side having a flat channel cross section. A first channel portion and a downstream second channel portion having a flat channel cross section, the first channel portion being twisted in the first direction as it goes downstream. The second flow path portion has a shape that is twisted in a second direction opposite to the first direction as it proceeds downstream.

本発明によれば、第１流路部は下流側に進むにつれて第１方向に捩られる形状であり、第２流路部は下流側に進むにつれて第１方向とは逆向きの第２方向に捩られる形状である。これにより、吸入空気の流量を増加させつつ、吸入空気の流動を強くすることができる。   According to the present invention, the first flow path portion is twisted in the first direction as it proceeds downstream, and the second flow path portion is in the second direction that is opposite to the first direction as it proceeds downstream. The shape is twisted. As a result, the flow of the intake air can be strengthened while increasing the flow rate of the intake air.

本発明の一実施の形態であるエンジンを示す概略図である。It is the schematic which shows the engine which is one embodiment of this invention. （ａ）〜（ｃ）は、シリンダヘッドに形成される吸気ポートの一例を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows an example of the intake port formed in a cylinder head. 吸気ポートを拡大して示す側面図である。It is a side view which expands and shows an intake port. （ａ）〜（ｄ）は、吸気ポートが備える流路断面の一例を示す断面図である。(A)-(d) is sectional drawing which shows an example of the flow-path cross section with which an intake port is provided. 吸気ポートと燃焼室との位置関係を簡単に示した図である。It is the figure which showed simply the positional relationship of an intake port and a combustion chamber. （ａ）〜（ｃ）は、吸入空気の流れを簡単に示した図である。(A)-(c) is the figure which showed the flow of the intake air simply. 吸気ポートにおける吸入空気の流れを簡単に示した図である。It is the figure which showed simply the flow of the intake air in an intake port. 燃焼室に流入する吸入空気の流れを簡単に示した図である。It is the figure which showed simply the flow of the intake air which flows into a combustion chamber. 吸気ポートの流量係数と吸入空気の流動強さとの関係を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the relationship between the flow coefficient of an intake port, and the flow strength of intake air.

［エンジン構造］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるエンジン１０を示す概略図である。図１に示すように、エンジン１０は、一方のシリンダバンクに設けられるシリンダブロック１１と、他方のシリンダバンクに設けられるシリンダブロック１２と、一対のシリンダブロック１１，１２に支持されるクランク軸１３と、を有している。各シリンダブロック１１，１２に形成されるシリンダボア１４にはピストン１５が収容されており、このピストン１５にはコネクティングロッド１６を介してクランク軸１３が連結されている。 [Engine structure]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an engine 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the engine 10 includes a cylinder block 11 provided in one cylinder bank, a cylinder block 12 provided in the other cylinder bank, and a crankshaft 13 supported by the pair of cylinder blocks 11 and 12. ,have. A piston 15 is accommodated in a cylinder bore 14 formed in each cylinder block 11, 12, and a crankshaft 13 is connected to the piston 15 via a connecting rod 16.

各シリンダブロック１１，１２には、動弁機構２０を備えたシリンダヘッド２１，２２が組み付けられている。また、各シリンダヘッド２１，２２には、燃焼室２３に連通する吸気ポート２４が形成されており、この吸気ポート２４を開閉する吸気バルブ２５が組み付けられている。さらに、各シリンダヘッド２１，２２には、燃焼室２３に連通する排気ポート２６が形成されており、この排気ポート２６を開閉する排気バルブ２７が組み付けられている。なお、吸気ポート２４には、図示しない吸気マニホールドが接続されており、排気ポート２６には、図示しない排気マニホールドが接続されている。   Cylinder heads 21 and 22 each equipped with a valve mechanism 20 are assembled to each cylinder block 11 and 12. Each cylinder head 21, 22 has an intake port 24 communicating with the combustion chamber 23, and an intake valve 25 that opens and closes the intake port 24 is assembled. Further, each cylinder head 21, 22 is formed with an exhaust port 26 communicating with the combustion chamber 23, and an exhaust valve 27 for opening and closing the exhaust port 26 is assembled. An intake manifold (not shown) is connected to the intake port 24, and an exhaust manifold (not shown) is connected to the exhaust port 26.

［吸気ポート構造］
図２（ａ）〜（ｃ）は、シリンダヘッド２１，２２に形成される吸気ポート２４の一例を示す図である。図２（ｂ）は図１の矢印Ｂ方向から吸気ポート２４を示す正面図であり、図２（ａ）は図２（ｂ）の矢印Ａ方向から吸気ポート２４を示す平面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）の矢印Ｃ方向から吸気ポート２４を示す側面図である。 [Intake port structure]
FIGS. 2A to 2C are diagrams showing an example of the intake port 24 formed in the cylinder heads 21 and 22. 2B is a front view showing the intake port 24 from the direction of arrow B in FIG. 1, and FIG. 2A is a plan view showing the intake port 24 from the direction of arrow A in FIG. 2 (c) is a side view showing the intake port 24 from the direction of arrow C in FIG. 2 (b).

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、吸気ポート２４は、図示しない吸気マニホールドが接続される共通ポート部３０と、共通ポート部３０から分岐して燃焼室２３に連通する第１ポート部３１と、共通ポート部３０から分岐して燃焼室２３に連通する第２ポート部３２と、を有している。また、第１および第２ポート部３１，３２の双方には、上流側の流路を構成する第１流路部４１と、下流側の流路を構成する第２流路部４２と、が設けられている。図示しない吸気マニホールドから共通ポート部３０に流入した吸入空気は、第１および第２ポート部３１，３２の第１流路部４１から第２流路部４２を経て燃焼室２３に供給される。   As shown in FIGS. 2A to 2C, the intake port 24 includes a common port portion 30 to which an intake manifold (not shown) is connected, and a first port that branches from the common port portion 30 and communicates with the combustion chamber 23. And a second port portion 32 that branches from the common port portion 30 and communicates with the combustion chamber 23. Further, in both the first and second port portions 31, 32, there are a first flow path portion 41 constituting an upstream flow path and a second flow path section 42 constituting a downstream flow path. Is provided. Intake air that has flowed into the common port portion 30 from an unillustrated intake manifold is supplied from the first flow path portion 41 of the first and second port portions 31 and 32 to the combustion chamber 23 via the second flow path portion 42.

図３は吸気ポート２４を拡大して示す側面図である。また、図４（ａ）〜（ｄ）は、吸気ポート２４が備える流路断面の一例を示す断面図である。図４（ａ）には図３のＡ−Ａ線に沿う流路断面が示され、図４（ｂ）には図３のＢ−Ｂ線に沿う流路断面が示され、図４（ｃ）には図３のＣ−Ｃ線に沿う流路断面が示され、図４（ｄ）には図３のＤ−Ｄ線に沿う流路断面が示されている。また、図４（ａ）〜（ｄ）には、吸気ポート２４の中心線Ｃ１に垂直な流路断面が示されている。なお、図４（ｂ）には第１流路部４１の入口近傍が示され、図４（ｃ）には第１流路部４１と第２流路部４２との境界近傍が示され、図４（ｄ）には第２流路部４２の出口近傍が示されている。   FIG. 3 is an enlarged side view showing the intake port 24. 4A to 4D are cross-sectional views showing an example of a flow path cross section provided in the intake port 24. FIG. 4A shows a cross section of the flow path along the line AA in FIG. 3, FIG. 4B shows a cross section of the flow path along the line BB in FIG. 3, and FIG. ) Shows a cross section of the flow path along the line CC in FIG. 3, and FIG. 4D shows a cross section of the flow path along the line DD in FIG. 3. 4A to 4D show flow path cross sections perpendicular to the center line C1 of the intake port 24. FIG. FIG. 4B shows the vicinity of the inlet of the first flow path portion 41, and FIG. 4C shows the vicinity of the boundary between the first flow path portion 41 and the second flow path portion 42. FIG. 4D shows the vicinity of the outlet of the second flow path portion 42.

図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、扁平形状の流路断面を備える第１流路部４１は、下流側に進むにつれて矢印Ｘ１方向（第１方向）に捩られる形状を有している。また、図４（ｃ）および（ｄ）に示すように、扁平形状の流路断面を備える第２流路部４２は、下流側に進むにつれて矢印Ｘ１方向とは逆向きの矢印Ｘ２方向（第２方向）に捩られる形状を有している。すなわち、吸気ポート２４の第１および第２ポート部３１，３２は、第１流路部４１において矢印Ｘ１方向に捩られた後に、第２流路部４２において逆向きの矢印Ｘ２方向に捩られる流路構造を有している。   As shown in FIGS. 4B and 4C, the first flow path portion 41 having a flat flow path cross section has a shape that is twisted in the arrow X1 direction (first direction) as it goes downstream. ing. Further, as shown in FIGS. 4C and 4D, the second flow path portion 42 having a flat-shaped flow path cross section has an arrow X2 direction (first direction opposite to the arrow X1 direction as it goes downstream). 2). That is, the first and second port portions 31 and 32 of the intake port 24 are twisted in the arrow X1 direction in the first flow path portion 41 and then twisted in the reverse arrow X2 direction in the second flow path portion 42. It has a channel structure.

図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、扁平形状の流路断面を備える第１および第２流路部４１，４２において、外側流路内壁４３ｏと流路断面の長軸Ｌ１とが交差する点を外側仮想点Ｐｏとして規定する。同様に、扁平形状の流路断面を備える第１および第２流路部４１，４２において、内側流路内壁４３ｉと流路断面の長軸Ｌ１とが交差する点を内側仮想点Ｐｉとして規定する。前述したように、第１流路部４１を矢印Ｘ１方向（第１方向）に捩って流路断面を回転させると、外側仮想点Ｐｏは燃焼室２３から離れる方向に変位する一方、内側仮想点Ｐｉは燃焼室２３に近づく方向に変位する。また、第２流路部４２を逆向きの矢印Ｘ２方向（第２方向）に捩って流路断面を回転させると、外側仮想点Ｐｏは燃焼室２３に近づく方向に変位する一方、内側仮想点Ｐｉは燃焼室２３から離れる方向に変位する。なお、図４においては、第１および第２ポート部３１，３２の下側に燃焼室２３が位置している。   As shown in FIGS. 4B to 4D, in the first and second flow path portions 41 and 42 having a flat flow path cross section, the outer flow path inner wall 43o and the long axis L1 of the flow path cross section are The intersecting point is defined as the outer virtual point Po. Similarly, in the first and second flow path portions 41 and 42 having a flat flow path cross section, a point where the inner flow path inner wall 43i intersects the long axis L1 of the flow path cross section is defined as an inner virtual point Pi. . As described above, when the first flow path portion 41 is twisted in the direction of the arrow X1 (first direction) and the cross section of the flow path is rotated, the outer virtual point Po is displaced in the direction away from the combustion chamber 23, while the inner virtual position Po. The point Pi is displaced in a direction approaching the combustion chamber 23. Further, when the second flow path portion 42 is twisted in the direction of the arrow X2 (the second direction) in the reverse direction to rotate the cross section of the flow path, the outer virtual point Po is displaced in a direction approaching the combustion chamber 23, while the inner virtual position Po. The point Pi is displaced in a direction away from the combustion chamber 23. In FIG. 4, the combustion chamber 23 is located below the first and second port portions 31 and 32.

図４に示した例では、第１流路部４１を矢印Ｘ１方向に捩る際の回転中心として、第１流路部４１の形状中心つまり吸気ポート２４の中心線Ｃ１が採用されており、第２流路部４２を矢印Ｘ２方向に捩る際の回転中心として、第２流路部４２の形状中心つまり吸気ポート２４の中心線Ｃ１が採用されている。しかしながら、第１流路部４１や第２流路部４２の回転中心としては、吸気ポート２４の中心線Ｃ１に限られることはない。例えば、第１流路部４１を矢印Ｘ１方向に捩る際の回転中心として、第１流路部４１の流路内に存在する任意の中心を採用しても良い。また、第２流路部４２を矢印Ｘ２方向に捩る際の回転中心として、第２流路部４２の流路内に存在する任意の中心を採用しても良い。なお、図４（ｂ）〜（ｄ）に示した一点鎖線Ｌ２は、扁平形状の流路断面の短軸を示している。   In the example shown in FIG. 4, the shape center of the first flow path portion 41, that is, the center line C1 of the intake port 24 is employed as the rotation center when the first flow path portion 41 is twisted in the arrow X1 direction. The center of the shape of the second flow path portion 42, that is, the center line C1 of the intake port 24 is employed as the rotation center when the two flow path portions 42 are twisted in the direction of the arrow X2. However, the rotation center of the first flow path portion 41 and the second flow path portion 42 is not limited to the center line C1 of the intake port 24. For example, any center existing in the flow path of the first flow path section 41 may be adopted as the rotation center when the first flow path section 41 is twisted in the direction of the arrow X1. Further, any center existing in the flow path of the second flow path section 42 may be adopted as the rotation center when the second flow path section 42 is twisted in the direction of the arrow X2. In addition, the dashed-dotted line L2 shown to FIG.4 (b)-(d) has shown the short axis of the flat flow-path cross section.

ここで、図５は吸気ポート２４と燃焼室２３との位置関係を簡単に示した図である。なお、図５において、排気ポート２６は省略して図示されている。図５に示すように、二股に分岐する第１ポート部３１と第２ポート部３２とは、シリンダボア１４の中心線Ｃ２を含む面Ｓを対称面とする面対称である。そして、吸気ポート２４の第１ポート部３１は、対称面Ｓの一方面側において燃焼室２３に連通し、吸気ポート２４の第２ポート部３２は、対称面Ｓの他方面側において燃焼室２３に連通する。つまり、第１および第２流路部４１，４２において、前述した外側流路内壁４３ｏとは、燃焼室２３の外周部２３ｏに近い側（燃焼室外周部側）の流路内壁である。また、第１および第２流路部４１，４２において、前述した内側流路内壁４３ｉとは、燃焼室２３の中央部２３ｃに近い側（燃焼室中央部側）の流路内壁である。   Here, FIG. 5 is a diagram simply showing the positional relationship between the intake port 24 and the combustion chamber 23. In FIG. 5, the exhaust port 26 is omitted. As shown in FIG. 5, the first port portion 31 and the second port portion 32 that are bifurcated have a plane symmetry with a plane S including the center line C <b> 2 of the cylinder bore 14 as a plane of symmetry. The first port portion 31 of the intake port 24 communicates with the combustion chamber 23 on one side of the symmetry plane S, and the second port portion 32 of the intake port 24 communicates with the combustion chamber 23 on the other side of the symmetry plane S. Communicate with. That is, in the first and second flow path portions 41 and 42, the above-described outer flow path inner wall 43o is a flow path inner wall on the side close to the outer peripheral portion 23o of the combustion chamber 23 (combustion chamber outer peripheral side). In the first and second flow path portions 41 and 42, the inner flow path inner wall 43i described above is a flow path inner wall on the side close to the central portion 23c of the combustion chamber 23 (combustion chamber central portion side).

［吸入空気の流れ］
前述したように、吸気ポート２４の第１および第２ポート部３１，３２は、第１流路部４１において矢印Ｘ１方向に捩られた後に、第２流路部４２において逆向きの矢印Ｘ２方向に捩られる流路構造を有している。このように、吸気ポート２４の流路を構成することにより、吸入空気の流量を増加させつつ、吸入空気の流動を強くすることができる。つまり、吸気ポート２４の流量係数を増加させつつ、燃焼室２３に流入する吸入空気の乱れ強さを増加させることができる。 [Flow of intake air]
As described above, the first and second port portions 31 and 32 of the intake port 24 are twisted in the direction of the arrow X1 in the first flow passage portion 41 and then in the direction of the arrow X2 in the opposite direction in the second flow passage portion 42. It has a channel structure that can be twisted. Thus, by configuring the flow path of the intake port 24, the flow of the intake air can be strengthened while increasing the flow rate of the intake air. That is, the turbulence strength of the intake air flowing into the combustion chamber 23 can be increased while increasing the flow coefficient of the intake port 24.

図６（ａ）〜（ｃ）は吸入空気の流れＦｉ，Ｆｏを簡単に示した図である。図６（ａ）〜（ｃ）には、内側流路内壁４３ｉの近傍を通過する空気流れが破線の矢印Ｆｉで示されており、外側流路内壁４３ｏの近傍を通過する空気流れが破線の矢印Ｆｏで示されている。また、図７は吸気ポート２４における吸入空気の流れＦｉ，Ｆｏを簡単に示した図であり、図８は燃焼室２３に流入する吸入空気の流れＦｉ，Ｆｏを簡単に示した図である。なお、図８において、排気ポート２６は省略して図示されている。   FIGS. 6A to 6C are diagrams simply showing intake air flows Fi and Fo. 6A to 6C, the air flow passing through the vicinity of the inner flow path inner wall 43i is indicated by a broken arrow Fi, and the air flow passing through the vicinity of the outer flow path inner wall 43o is indicated by a broken line. This is indicated by the arrow Fo. FIG. 7 is a diagram simply showing intake air flows Fi and Fo in the intake port 24, and FIG. 8 is a diagram simply showing intake air flows Fi and Fo flowing into the combustion chamber 23. In FIG. 8, the exhaust port 26 is not shown.

図６（ａ）および（ｂ）に矢印Ｆｏで示すように、共通ポート部３０における外側流路内壁４３ｏの近傍に流れ込んだ吸入空気は、外側流路内壁４３ｏに沿って各ポート部３１，３２の第１および第２流路部４１，４２を流れる。また、矢印Ｆｉで示すように、共通ポート部３０の中央およびその近傍に流れ込んだ吸入空気は、内側流路内壁４３ｉに沿って各ポート部３１，３２の第１および第２流路部４１，４２を流れる。   As shown by arrows Fo in FIGS. 6A and 6B, the intake air that has flowed into the vicinity of the outer flow path inner wall 43o in the common port portion 30 flows along the outer flow path inner wall 43o. The first and second flow path portions 41 and 42 flow. Further, as indicated by an arrow Fi, the intake air flowing into the center of the common port portion 30 and in the vicinity thereof passes along the inner flow passage inner wall 43i, and the first and second flow passage portions 41, 42 flows.

ここで、前述したように、吸気ポート２４の第１および第２ポート部３１，３２は、第１流路部４１において矢印Ｘ１方向に捩られた後に、第２流路部４２において逆向きの矢印Ｘ２方向に捩られる流路構造を有している。すなわち、図４（ｂ），（ｃ），（ｄ）の順に示すように、第１および第２流路部４１，４２の外側仮想点Ｐｏは、矢印Ｘ１方向に捩られることで上方（図４における上方）に変位した後に、矢印Ｘ２方向に捩られることで下方（図４における下方）に変位する。また、第１および第２流路部４１，４２の内側仮想点Ｐｉは、矢印Ｘ１方向に捩られることで下方（図４における下方）に変位した後に、矢印Ｘ２方向に捩られることで上方（図４における上方）に変位する。   Here, as described above, the first and second port portions 31 and 32 of the intake port 24 are twisted in the direction of the arrow X1 in the first flow path portion 41 and then reverse in the second flow path portion 42. It has a channel structure that is twisted in the direction of arrow X2. That is, as shown in the order of FIGS. 4B, 4C, and 4D, the outer virtual point Po of the first and second flow path portions 41, 42 is twisted in the direction of the arrow X1 (FIG. 4B). After being displaced in the upward direction in FIG. 4, it is displaced downward (downward in FIG. 4) by being twisted in the direction of the arrow X2. Further, the inner virtual point Pi of the first and second flow path portions 41 and 42 is displaced downward (downward in FIG. 4) by being twisted in the direction of the arrow X1, and then upward by being twisted in the direction of the arrow X2 ( It is displaced upward (in FIG. 4).

すなわち、図６（ｃ）および図７に示すように、吸気ポート２４の側面から見た場合において、第１および第２流路部４１，４２の外側流路内壁４３ｏの近傍を通過する空気流れＦｏは、中心線Ｃ１から上方に離れて戻るように変位する外側仮想点Ｐｏにガイドされることになる。つまり、第１および第２流路部４１，４２の流路断面は扁平形状であるため、第１および第２流路部４１，４２を捩って流路断面を回転させることにより、外側仮想点Ｐｏに沿うように吸入空気の流れＦｏの向きを変えることが可能である。このように、外側流路内壁４３ｏの近傍を流れる空気流れＦｏを制御することにより、図８に示すように、シリンダボア１４の底に向かうように吸入空気を流すことができる。これにより、燃焼室２３に吸入空気が流れ込み易くなるため、吸入空気の流量を増加させることが可能になる。   That is, as shown in FIG. 6C and FIG. 7, when viewed from the side surface of the intake port 24, the air flow passing near the outer flow path inner wall 43 o of the first and second flow path portions 41 and 42. Fo is guided by the outer virtual point Po that is displaced so as to return away from the center line C1. That is, since the flow path cross sections of the first and second flow path portions 41 and 42 are flat, by rotating the flow path cross section by twisting the first and second flow path portions 41 and 42, The direction of the intake air flow Fo can be changed along the point Po. In this way, by controlling the air flow Fo flowing in the vicinity of the outer flow path inner wall 43o, the intake air can flow toward the bottom of the cylinder bore 14 as shown in FIG. As a result, the intake air can easily flow into the combustion chamber 23, so that the flow rate of the intake air can be increased.

また、図６（ｃ）および図７に示すように、吸気ポート２４の側面から見た場合において、第１および第２流路部４１，４２の内側流路内壁４３ｉの近傍を通過する空気流れＦｉは、中心線Ｃ１から下方に離れて戻るように変位する内側仮想点Ｐｉにガイドされることになる。つまり、第１および第２流路部４１，４２の流路断面は扁平形状であるため、第１および第２流路部４１，４２を捩って流路断面を回転させることにより、内側仮想点Ｐｉに沿うように吸入空気の流れＦｉの向きを変えることが可能である。このように、内側流路内壁４３ｉの近傍を流れる空気流れＦｉを制御することにより、図８に示すように、シリンダボア１４の内壁に向かうように吸入空気を流すことができる。これにより、燃焼室２３における吸入空気の流動を強めることができるため、混合気の燃焼効率を高めることができる。   Further, as shown in FIG. 6C and FIG. 7, when viewed from the side surface of the intake port 24, the air flow that passes in the vicinity of the inner flow path inner wall 43 i of the first and second flow path portions 41 and 42. Fi is guided by the inner virtual point Pi that is displaced so as to return away from the center line C1. That is, since the flow path cross sections of the first and second flow path portions 41 and 42 are flat, by rotating the flow path cross section by twisting the first and second flow path portions 41 and 42, The direction of the intake air flow Fi can be changed along the point Pi. In this way, by controlling the air flow Fi flowing in the vicinity of the inner flow path inner wall 43i, the intake air can flow toward the inner wall of the cylinder bore 14 as shown in FIG. Thereby, since the flow of the intake air in the combustion chamber 23 can be strengthened, the combustion efficiency of the air-fuel mixture can be increased.

ここで、図９は吸気ポート２４の流量係数と吸入空気の流動強さとの関係を示すイメージ図である。図９に符号α１で示すように、吸入空気の流動強さを大きくして燃焼効率を高めた場合には、吸気ポート２４の流量係数が小さくなって吸入空気量が減少することになる。また、符号α２で示すように、吸気ポート２４の流量係数を大きくして吸入空気量を増加させた場合には、吸入空気の流動強さが小さくなって燃焼効率が低下することになる。これに対し、第１および第２流路部４１，４２を捩って流路断面を回転させ、外側流路内壁４３ｏの近傍を流れる空気流れＦｏや、内側流路内壁４３ｉの近傍を流れる空気流れＦｉを制御することにより、符号βで示すように、吸入空気の流動強さを大きくして燃焼効率を高めつつ、吸気ポート２４の流量係数を大きくして吸入空気量を増加させることができる。   Here, FIG. 9 is an image diagram showing the relationship between the flow coefficient of the intake port 24 and the flow strength of the intake air. As indicated by the symbol α1 in FIG. 9, when the flow strength of the intake air is increased to increase the combustion efficiency, the flow coefficient of the intake port 24 decreases and the intake air amount decreases. Further, as indicated by reference numeral α2, when the intake air amount is increased by increasing the flow coefficient of the intake port 24, the flow strength of the intake air decreases and the combustion efficiency decreases. On the other hand, the first and second flow path portions 41 and 42 are twisted to rotate the flow path cross section, and the air flow Fo that flows in the vicinity of the outer flow path inner wall 43o and the air that flows in the vicinity of the inner flow path inner wall 43i. By controlling the flow Fi, the flow rate coefficient of the intake port 24 can be increased and the intake air amount can be increased while increasing the flow strength of the intake air and increasing the combustion efficiency, as indicated by the symbol β. .

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、水平対向エンジン１０に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、直列エンジンやＶ型エンジン等に本発明を適用しても良い。また、第１流路部４１や第２流路部４２の流路断面としては、楕円形、長円形、角を丸めた長方形、およびオーバル形などに限られることはなく、扁平形状であれば如何なる形状であっても良い。また、図示する例では、第１および第２ポート部３１，３２の双方を矢印Ｘ１，Ｘ２方向に捩っているが、これに限られることはなく、第１ポート部３１または第２ポート部３２の一方を矢印Ｘ１，Ｘ２方向に捩っても良い。また、図示する例では、２つに分岐する第１ポート部３１および第２ポート部３２によって吸気ポート２４を構成しているが、これに限られることはなく、３つ以上に分岐するポート部によって吸気ポート２４を構成しても良い。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In the above description, the present invention is applied to the horizontally opposed engine 10, but the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to an inline engine, a V-type engine, or the like. Further, the flow passage cross section of the first flow passage portion 41 and the second flow passage portion 42 is not limited to an elliptical shape, an oval shape, a rectangular shape with rounded corners, and an oval shape. Any shape is possible. In the illustrated example, both the first and second port portions 31 and 32 are twisted in the directions of the arrows X1 and X2, but the present invention is not limited to this, and the first port portion 31 or the second port portion. One of 32 may be twisted in the directions of arrows X1 and X2. In the illustrated example, the intake port 24 is configured by the first port portion 31 and the second port portion 32 that branch into two. However, the present invention is not limited to this, and the port portion that branches into three or more. The intake port 24 may be configured as described above.

１０ エンジン
２１，２２ シリンダヘッド
２３ 燃焼室
２４ 吸気ポート
３１ 第１ポート部
３２ 第２ポート部
４１ 第１流路部
４２ 第２流路部
４３ｏ 外側流路内壁（燃焼室外周部側の流路内壁）
４３ｉ 内側流路内壁（燃焼室中央部側の流路内壁）
Ｌ１ 長軸
Ｐｏ 外側仮想点
Ｐｉ 内側仮想点
Ｃ１ 中心線（回転中心，形状中心） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 21, 22 Cylinder head 23 Combustion chamber 24 Intake port 31 1st port part 32 2nd port part 41 1st flow path part 42 2nd flow path part 43o Outer flow path inner wall (flow path inner wall of combustion chamber outer peripheral part side) )
43i Inner channel inner wall (channel inner wall on the center of the combustion chamber)
L1 Long axis Po Outer virtual point Pi Inner virtual point C1 Center line (rotation center, shape center)

Claims (6)

燃焼室を備えるエンジンであって、
前記燃焼室に連通する吸気ポートが形成されるシリンダヘッド、を有し、
前記吸気ポートは、扁平形状の流路断面を備える上流側の第１流路部と、扁平形状の流路断面を備える下流側の第２流路部と、を備え、
前記第１流路部は、下流側に進むにつれて第１方向に捩られる形状であり、
前記第２流路部は、下流側に進むにつれて前記第１方向とは逆向きの第２方向に捩られる形状である、
エンジン。 An engine with a combustion chamber,
A cylinder head formed with an intake port communicating with the combustion chamber,
The intake port includes an upstream first flow path section having a flat channel cross section, and a downstream second flow path section having a flat flow path cross section,
The first flow path portion is shaped to be twisted in the first direction as it goes downstream,
The second flow path portion is shaped to be twisted in a second direction opposite to the first direction as it proceeds downstream.
engine. 請求項１に記載のエンジンにおいて、
前記第１流路部および前記第２流路部に、燃焼室外周部側の流路内壁と流路断面の長軸とが交差する点を外側仮想点として規定し、
前記第１流路部を前記第１方向に捩って流路断面を回すことにより、前記外側仮想点は前記燃焼室から離れる方向に変位する一方、
前記第２流路部を前記第２方向に捩って流路断面を回すことにより、前記外側仮想点は前記燃焼室に近づく方向に変位する、
エンジン。 The engine according to claim 1,
The first flow path portion and the second flow path portion are defined as outer imaginary points where the flow channel inner wall on the combustion chamber outer peripheral portion side and the long axis of the flow channel cross section intersect.
The outer virtual point is displaced in a direction away from the combustion chamber by twisting the first flow path portion in the first direction and turning the cross section of the flow path,
By twisting the second flow path portion in the second direction and turning the cross section of the flow path, the outer virtual point is displaced in a direction approaching the combustion chamber.
engine. 請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記第１流路部および前記第２流路部に、燃焼室中央部側の流路内壁と流路断面の長軸とが交差する点を内側仮想点として規定し、
前記第１流路部を前記第１方向に捩って流路断面を回すことにより、前記内側仮想点は前記燃焼室に近づく方向に変位する一方、
前記第２流路部を前記第２方向に捩って流路断面を回すことにより、前記内側仮想点は前記燃焼室から離れる方向に変位する、
エンジン。 The engine according to claim 2,
The first flow path part and the second flow path part are defined as an inner virtual point at a point where the flow path inner wall on the combustion chamber center part side and the long axis of the flow path cross section intersect.
By twisting the first flow path portion in the first direction and turning the cross section of the flow path, the inner virtual point is displaced in a direction approaching the combustion chamber,
The inner virtual point is displaced in a direction away from the combustion chamber by twisting the second flow path portion in the second direction and turning the cross section of the flow path.
engine. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンにおいて、
前記第１流路部を前記第１方向に捩る際の回転中心は、前記第１流路部の流路内に存在し、
前記第２流路部を前記第２方向に捩る際の回転中心は、前記第２流路部の流路内に存在する、
エンジン。 The engine according to any one of claims 1 to 3,
The rotation center when twisting the first flow path portion in the first direction exists in the flow path of the first flow path portion,
The center of rotation when twisting the second flow path portion in the second direction exists in the flow path of the second flow path portion.
engine. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンにおいて、
前記第１流路部を前記第１方向に捩る際の回転中心は、前記第１流路部の形状中心であり、
前記第２流路部を前記第２方向に捩る際の回転中心は、前記第２流路部の形状中心である、
エンジン。 The engine according to any one of claims 1 to 4,
The rotation center when twisting the first flow path portion in the first direction is the shape center of the first flow path portion,
The rotation center when twisting the second flow path portion in the second direction is the shape center of the second flow path portion.
engine. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジンにおいて、
前記吸気ポートは、分岐して前記燃焼室に連通する第１ポート部と第２ポート部とを備え、
前記第１ポート部と前記第２ポート部との双方に、前記第１流路部および前記第２流路部が設けられる、
エンジン。 The engine according to any one of claims 1 to 5,
The intake port includes a first port portion and a second port portion that branch and communicate with the combustion chamber;
The first flow path part and the second flow path part are provided in both the first port part and the second port part,
engine.
JP2017181535A 2017-09-21 2017-09-21 engine Active JP6920150B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017181535A JP6920150B2 (en) 2017-09-21 2017-09-21 engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017181535A JP6920150B2 (en) 2017-09-21 2017-09-21 engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019056333A true JP2019056333A (en) 2019-04-11
JP6920150B2 JP6920150B2 (en) 2021-08-18

Family

ID=66106147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017181535A Active JP6920150B2 (en) 2017-09-21 2017-09-21 engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6920150B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6369727U (en) * 1986-10-24 1988-05-11
JP2004144071A (en) * 2002-08-30 2004-05-20 Toyota Motor Corp Internal combustion engine equipped with air inlet port for tumble stream formation
JP2010090849A (en) * 2008-10-10 2010-04-22 Hitachi Automotive Systems Ltd Internal combustion engine and intake device therefor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6369727U (en) * 1986-10-24 1988-05-11
JP2004144071A (en) * 2002-08-30 2004-05-20 Toyota Motor Corp Internal combustion engine equipped with air inlet port for tumble stream formation
JP2010090849A (en) * 2008-10-10 2010-04-22 Hitachi Automotive Systems Ltd Internal combustion engine and intake device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP6920150B2 (en) 2021-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7365201B2 (en) engine
JP2019127884A (en) Engine cylinder head
US7270109B2 (en) Internal combustion engine
JP2017089527A (en) Intake manifold
JP6920150B2 (en) engine
JP5180760B2 (en) Intake manifold for internal combustion engine
US7726272B2 (en) Variable intake device
US8997713B2 (en) Throttle body configured to provide turbulent air flow to a combustion chamber of an engine, and engine including same
JP4254464B2 (en) Internal combustion engine with intake port for tumble flow formation
JP6563362B2 (en) Intake device for internal combustion engine
JP6402997B2 (en) Internal combustion engine
WO2024070901A1 (en) Intake structure for internal combustion engine
WO2022176860A1 (en) Intake structure for internal combustion engine
WO2023188249A1 (en) Air intake structure for internal combustion engine
JP5489869B2 (en) Intake device for internal combustion engine
JPH08158873A (en) Multiple valve suction type engine
JP3153583B2 (en) Engine intake passage structure
JP2006207405A (en) Intake device for multicylinder engine
JP2006009747A (en) Intake port for internal combustion engine
JPH04143417A (en) Intake port for internal combustion engine
JP2013209944A (en) Intake structure of engine
JP3387193B2 (en) Exhaust gas recirculation device
JP2007064146A (en) Intake device for engine
JP2010077839A (en) Intake port structure for engine
JP2020112071A (en) Intake manifold

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200825

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210623

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210726

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6920150

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150