JP2532417Y2 - 内燃機関の吸気ポート構造 - Google Patents
内燃機関の吸気ポート構造Info
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- JP2532417Y2 JP2532417Y2 JP1991053065U JP5306591U JP2532417Y2 JP 2532417 Y2 JP2532417 Y2 JP 2532417Y2 JP 1991053065 U JP1991053065 U JP 1991053065U JP 5306591 U JP5306591 U JP 5306591U JP 2532417 Y2 JP2532417 Y2 JP 2532417Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関の吸気ポート
構造に関し、特に、吸気ポートからの吸気流が燃焼室内
でタンブル流となるように構成された内燃機関における
吸気ポート構造に関する。
構造に関し、特に、吸気ポートからの吸気流が燃焼室内
でタンブル流となるように構成された内燃機関における
吸気ポート構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃焼を改善する手段として、
吸気行程で例えば、図１５，１６に示すような気筒内の
縦向きの旋回流、所謂タンブル流（タンブルスワール）
Ｆ（Ｆａ，Ｆｍ）を発生させることが有効である。
吸気行程で例えば、図１５，１６に示すような気筒内の
縦向きの旋回流、所謂タンブル流（タンブルスワール）
Ｆ（Ｆａ，Ｆｍ）を発生させることが有効である。
【０００３】例えば、図１５，１６は、かかるタンブル
流Ｆａ，Ｆｍを発生させるようにした内燃機関の１つの
気筒の構造を示し、図において、符号２２はシリンダブ
ロック、２４はシリンダボア、２６はピストン、２８は
シリンダヘッド、３０は燃焼室である。そして、３４は
燃焼室３０の上壁部に形成されたペントルーフであっ
て、４０′，４２′は各気筒に２つずつ設けられた吸気
通路であり、各吸気通路４０′，４２′の吸気ポート４
４′には、それぞれ吸気弁５８が設置されている。
流Ｆａ，Ｆｍを発生させるようにした内燃機関の１つの
気筒の構造を示し、図において、符号２２はシリンダブ
ロック、２４はシリンダボア、２６はピストン、２８は
シリンダヘッド、３０は燃焼室である。そして、３４は
燃焼室３０の上壁部に形成されたペントルーフであっ
て、４０′，４２′は各気筒に２つずつ設けられた吸気
通路であり、各吸気通路４０′，４２′の吸気ポート４
４′には、それぞれ吸気弁５８が設置されている。
【０００４】ペントルーフ３４は、各吸気通路４０′，
４２′からの吸気流を、各吸気通路４０′，４２′の延
長軸線上のシリンダボア２４の内壁面に沿って下方に案
内しうるような斜面をそなえ、吸気通路４０′，４２′
からの吸気流は、このペントルーフ３４の案内にも助け
られて、それぞれ矢印Ｆａ，Ｆｍで示すようなタンブル
流方向に進む。
４２′からの吸気流を、各吸気通路４０′，４２′の延
長軸線上のシリンダボア２４の内壁面に沿って下方に案
内しうるような斜面をそなえ、吸気通路４０′，４２′
からの吸気流は、このペントルーフ３４の案内にも助け
られて、それぞれ矢印Ｆａ，Ｆｍで示すようなタンブル
流方向に進む。
【０００５】この例では、一方の吸気通路４２′のみに
インジェクタ６６が設けられ、点火プラグ７０はこのイ
ンジェクタ６６を装備した吸気通路４２′の吸気ポート
４４′の近傍に配設されている。
インジェクタ６６が設けられ、点火プラグ７０はこのイ
ンジェクタ６６を装備した吸気通路４２′の吸気ポート
４４′の近傍に配設されている。
【０００６】また、タンブル流を促進するには、吸気ポ
ート４４′の形状が重要であり、一般的には、図１５，
１６に示すように吸気ポート４４′を直線状のストレー
トポートに形成したり、図１９に示すように吸気ポート
４４″を絞ったりすることで、流れを整流するように工
夫している。なお、図１５，１９において、符号４０
Ｆ，４２Ｆはストレートポートでない通常の吸気ポート
を示している。
ート４４′の形状が重要であり、一般的には、図１５，
１６に示すように吸気ポート４４′を直線状のストレー
トポートに形成したり、図１９に示すように吸気ポート
４４″を絞ったりすることで、流れを整流するように工
夫している。なお、図１５，１９において、符号４０
Ｆ，４２Ｆはストレートポートでない通常の吸気ポート
を示している。
【０００７】そして、このような吸気ポート４４′，４
４″の断面形状は一般には図１７に示すような円形に形
成されるが、図１８に示すような楕円形や長円形に形成
される他に略方形に形成されることもある。
４″の断面形状は一般には図１７に示すような円形に形
成されるが、図１８に示すような楕円形や長円形に形成
される他に略方形に形成されることもある。
【０００８】このようにして発生するタンブル流（タン
ブルスワール）は、火炎電波速度や燃焼安定性の増大に
効果があり、熱発生量Ｑ，筒内圧Ｐ，熱発生率ｄＱにつ
いての実験データを示すと、例えば図２０のようにな
り、標準（タンブル流を特に発生させない一般的な場
合）に比べてタンブルスワール（タンブル流を発生させ
た場合）の方が、熱発生量Ｑ，筒内圧Ｐ，熱発生率ｄＱ
のサイクル変動が小さく、燃焼安定性が良好であること
がわかる。
ブルスワール）は、火炎電波速度や燃焼安定性の増大に
効果があり、熱発生量Ｑ，筒内圧Ｐ，熱発生率ｄＱにつ
いての実験データを示すと、例えば図２０のようにな
り、標準（タンブル流を特に発生させない一般的な場
合）に比べてタンブルスワール（タンブル流を発生させ
た場合）の方が、熱発生量Ｑ，筒内圧Ｐ，熱発生率ｄＱ
のサイクル変動が小さく、燃焼安定性が良好であること
がわかる。
【０００９】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、断面形状が円形や楕円形の吸気ポート４４′の
場合には、タンブル流を強くするのに、吸気ポート４
４′をストレートポートに形成すると、吸気ポート４
４′がバルブシート６０に対して鋭角的に進入する構造
となって、流路断面積が必然的に小さくなり、吸気ポー
ト４４″を絞ることでも当然ながら流路断面積が小さく
なって、最大流量の低下を招くことになる。つまり、タ
ンブル流の強さ（タンブル強さ）を強くすると最大流量
（流量係数）は低下するという相反する関係にある。こ
のような最大流量の低下は、機関の全開性能の低下を招
き好ましくない。
ように、断面形状が円形や楕円形の吸気ポート４４′の
場合には、タンブル流を強くするのに、吸気ポート４
４′をストレートポートに形成すると、吸気ポート４
４′がバルブシート６０に対して鋭角的に進入する構造
となって、流路断面積が必然的に小さくなり、吸気ポー
ト４４″を絞ることでも当然ながら流路断面積が小さく
なって、最大流量の低下を招くことになる。つまり、タ
ンブル流の強さ（タンブル強さ）を強くすると最大流量
（流量係数）は低下するという相反する関係にある。こ
のような最大流量の低下は、機関の全開性能の低下を招
き好ましくない。
【００１０】ところで、タンブル流を強くするには、吸
気弁５８の中心線を境界にして吸気ポートの上方のタン
ブル流側の流れ（図１５，図１９に示す矢印ａ参照）の
流量（流速）の方がこれと反対側の流れ（図１５，図１
９に示す矢印ｂ参照）の流量（流速）よりも大きい必要
がある。
気弁５８の中心線を境界にして吸気ポートの上方のタン
ブル流側の流れ（図１５，図１９に示す矢印ａ参照）の
流量（流速）の方がこれと反対側の流れ（図１５，図１
９に示す矢印ｂ参照）の流量（流速）よりも大きい必要
がある。
【００１１】そこで、このような流量（流速）の不均衡
を積極的に形成できれば、最大流量（流量係数）を低下
させることなくタンブル流の強さ（タンブル強さ）を強
くすることができる。
を積極的に形成できれば、最大流量（流量係数）を低下
させることなくタンブル流の強さ（タンブル強さ）を強
くすることができる。
【００１２】本考案は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、最大流量（流量係数）を低下させずにタンブル流
の強さ（タンブル強さ）を強くすることができるように
した、内燃機関の吸気ポート構造を提供することを目的
とする。
ので、最大流量（流量係数）を低下させずにタンブル流
の強さ（タンブル強さ）を強くすることができるように
した、内燃機関の吸気ポート構造を提供することを目的
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このため、本考案の内燃
機関の吸気ポート構造は、吸気ポートからの吸気流が燃
焼室内でタンブル流となるように構成された内燃機関に
おいて、該吸気ポートからの吸気流が該タンブル流を促
進しうるように、該吸気ポートが、そのタンブル流側半
部を他半部よりも拡幅され略三角形状の断面を有するよ
うに形成されて該吸気ポートの吸気流心をタンブル流側
へ偏心されていることを特徴としている。
機関の吸気ポート構造は、吸気ポートからの吸気流が燃
焼室内でタンブル流となるように構成された内燃機関に
おいて、該吸気ポートからの吸気流が該タンブル流を促
進しうるように、該吸気ポートが、そのタンブル流側半
部を他半部よりも拡幅され略三角形状の断面を有するよ
うに形成されて該吸気ポートの吸気流心をタンブル流側
へ偏心されていることを特徴としている。
【００１４】
【００１５】上記吸気ポートの形状を比較的容易に規定
する他の手段としては、吸気ポートのタンブル流側半部
を他半部よりも拡幅して、その最大幅部が該吸気ポート
に内接する位置でのバルブステムの断面中心よりも外方
に偏倚した位置に設け、該最大幅部から該他半部側端部
に亘って徐々に幅狭になるように形成することが望まし
い。
する他の手段としては、吸気ポートのタンブル流側半部
を他半部よりも拡幅して、その最大幅部が該吸気ポート
に内接する位置でのバルブステムの断面中心よりも外方
に偏倚した位置に設け、該最大幅部から該他半部側端部
に亘って徐々に幅狭になるように形成することが望まし
い。
【００１６】
【作用】上述の本考案の内燃機関の吸気ポート構造で
は、吸気ポートの吸気流心がタンブル流側へ偏心されて
いるので、タンブル流を形成する流れの成分である吸気
ポートのタンブル流側半部からの吸気流成分が強くなる
一方で、タンブル流を阻止する成分となる吸気ポートの
他半部からの吸気流成分が弱くなって、吸気ポートの流
路断面積を縮小せずにタンブル流の強さを増加できるよ
うになる。しかも、吸気ポートの吸気流心のタンブル流
側への偏心は、吸気ポートのタンブル流側半部を他半部
よりも拡幅して略三角形状の断面を有するように形成す
ることで行なっているので、吸気ポートにおいて最大流
量を低下させることもない。
は、吸気ポートの吸気流心がタンブル流側へ偏心されて
いるので、タンブル流を形成する流れの成分である吸気
ポートのタンブル流側半部からの吸気流成分が強くなる
一方で、タンブル流を阻止する成分となる吸気ポートの
他半部からの吸気流成分が弱くなって、吸気ポートの流
路断面積を縮小せずにタンブル流の強さを増加できるよ
うになる。しかも、吸気ポートの吸気流心のタンブル流
側への偏心は、吸気ポートのタンブル流側半部を他半部
よりも拡幅して略三角形状の断面を有するように形成す
ることで行なっているので、吸気ポートにおいて最大流
量を低下させることもない。
【００１７】
【実施例】以下、図面により、本考案の実施例について
説明すると、図１〜図７は本考案の第１実施例としての
内燃機関の吸気ポート構造を示すもので、図１はその模
式的な縦断面図、図２はその吸気の流れ方向に直行する
面の模式的な断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面図）、図３
は本ポート構造の断面形状に対比するために示す従来の
吸気ポート構造の模式的な断面図（図１のＡ−Ａ矢視断
面に対応する図）、図４は本ポート構造の要部断面形状
を座標上に示す図、図５は座標上から設定された本ポー
ト構造の断面形状の右半部を示す図、図６，７はいずれ
もその効果を示すグラフであり、図８〜図１０は本考案
の第２実施例としての内燃機関の吸気ポート構造を示す
もので、図８はその模式的な縦断面図、図９はその吸気
の流れ方向に直行する面の模式的な断面図（図８のＢ−
Ｂ矢視断面図）、図１０はその効果を示すグラフであ
り、図１１〜図１４はいずれも本考案の吸気ポート構造
の断面形状の変形例を示す断面図である。
説明すると、図１〜図７は本考案の第１実施例としての
内燃機関の吸気ポート構造を示すもので、図１はその模
式的な縦断面図、図２はその吸気の流れ方向に直行する
面の模式的な断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面図）、図３
は本ポート構造の断面形状に対比するために示す従来の
吸気ポート構造の模式的な断面図（図１のＡ−Ａ矢視断
面に対応する図）、図４は本ポート構造の要部断面形状
を座標上に示す図、図５は座標上から設定された本ポー
ト構造の断面形状の右半部を示す図、図６，７はいずれ
もその効果を示すグラフであり、図８〜図１０は本考案
の第２実施例としての内燃機関の吸気ポート構造を示す
もので、図８はその模式的な縦断面図、図９はその吸気
の流れ方向に直行する面の模式的な断面図（図８のＢ−
Ｂ矢視断面図）、図１０はその効果を示すグラフであ
り、図１１〜図１４はいずれも本考案の吸気ポート構造
の断面形状の変形例を示す断面図である。
【００１８】第１実施例について説明すると、この吸気
ポート４４にかかる内燃機関の各気筒の全体構造は、例
えば図１５，１６に示す従来例とほぼ同様に構成されて
おり、図１に示さない部分については、これらの図１
５，１６を参照する。
ポート４４にかかる内燃機関の各気筒の全体構造は、例
えば図１５，１６に示す従来例とほぼ同様に構成されて
おり、図１に示さない部分については、これらの図１
５，１６を参照する。
【００１９】つまり、この吸気ポート４４にかかる内燃
機関の各気筒は、シリンダブロック２２に形成されたシ
リンダボア２４とピストン２６とシリンダヘッド２８と
で規定されて燃焼室３０が形成され、この燃焼室３０内
に、吸気通路４０，４２の各吸気ポート４４が導かれ、
それぞれ吸気弁５８が設置されている。
機関の各気筒は、シリンダブロック２２に形成されたシ
リンダボア２４とピストン２６とシリンダヘッド２８と
で規定されて燃焼室３０が形成され、この燃焼室３０内
に、吸気通路４０，４２の各吸気ポート４４が導かれ、
それぞれ吸気弁５８が設置されている。
【００２０】燃焼室３０の上壁部には、ペントルーフ３
４が形成されて、ペントルーフ３４には、各吸気通路４
０，４２からの吸気流を、各吸気通路４０，４２の延長
軸線上のシリンダボア２４の内壁面に沿って下方に案内
しうるような斜面がそなえられている。このペントルー
フ３４の案内によっても、矢印Ｆで示すようなタンブル
流の発生が促進されるようになっている。
４が形成されて、ペントルーフ３４には、各吸気通路４
０，４２からの吸気流を、各吸気通路４０，４２の延長
軸線上のシリンダボア２４の内壁面に沿って下方に案内
しうるような斜面がそなえられている。このペントルー
フ３４の案内によっても、矢印Ｆで示すようなタンブル
流の発生が促進されるようになっている。
【００２１】そして、この内燃機関の吸気ポート４４
は、図１に示すように、直線状のストレートポートに形
成されており、このストレートポートの断面形状は、図
２に示すように、吸気ポート４４のタンブル流側半部
（つまりタンブル流を形成する主成分流が流れる吸気ポ
ート４４の上側半部）４４ａが、他半部（つまりタンブ
ル流を阻止するような成分流が流れる吸気ポート４４の
下側半部）４４ｂよりも拡幅されており、吸気ポート４
４の吸気流心がタンブル流側（つまり吸気ポート４４の
上側半部４４ａ）へ偏心されている。
は、図１に示すように、直線状のストレートポートに形
成されており、このストレートポートの断面形状は、図
２に示すように、吸気ポート４４のタンブル流側半部
（つまりタンブル流を形成する主成分流が流れる吸気ポ
ート４４の上側半部）４４ａが、他半部（つまりタンブ
ル流を阻止するような成分流が流れる吸気ポート４４の
下側半部）４４ｂよりも拡幅されており、吸気ポート４
４の吸気流心がタンブル流側（つまり吸気ポート４４の
上側半部４４ａ）へ偏心されている。
【００２２】これにより、吸気ポート４４からの吸気流
が燃焼室３０内でタンブル流Ｆを形成し易いようになっ
ている。
が燃焼室３０内でタンブル流Ｆを形成し易いようになっ
ている。
【００２３】この実施例では、吸気ポート４４は、略逆
三角形の断面を有するように形成されている。なお、図
２において、５８Ａはバルブステムを示す。
三角形の断面を有するように形成されている。なお、図
２において、５８Ａはバルブステムを示す。
【００２４】このような略逆三角形の吸気ポート４４の
断面４５の側部形状を座標上に表すと、例えば図４に示
すようになる。この図４において、ｘは吸気ポート断面
４５の上端からの距離を示し、ｙは吸気ポート断面４５
の左右中心線からの距離（幅）を示している。
断面４５の側部形状を座標上に表すと、例えば図４に示
すようになる。この図４において、ｘは吸気ポート断面
４５の上端からの距離を示し、ｙは吸気ポート断面４５
の左右中心線からの距離（幅）を示している。
【００２５】なお、この図４における鎖線は、図３に示
すような従来の長円形断面の吸気ポート４４′の断面４
５′の側部形状を示しており、この吸気ポート４４の断
面４５が上部（図４中左部）のタンブル流側半部４４ａ
で拡幅して、その流心がタンブル流側半部４４ａへ偏心
していることがわかる。
すような従来の長円形断面の吸気ポート４４′の断面４
５′の側部形状を示しており、この吸気ポート４４の断
面４５が上部（図４中左部）のタンブル流側半部４４ａ
で拡幅して、その流心がタンブル流側半部４４ａへ偏心
していることがわかる。
【００２６】また、図５は、図４の両端部を滑らかに連
続して、本吸気ポート４４の断面全体の形状を完成させ
た状態を、従来の円形断面の吸気ポート４４′の断面４
５′に併せて示している。
続して、本吸気ポート４４の断面全体の形状を完成させ
た状態を、従来の円形断面の吸気ポート４４′の断面４
５′に併せて示している。
【００２７】この図４，図５に示す吸気ポート４４は、
その断面において、角部を面取りされた曲線状に形成さ
れ、その最大幅部（ｙの値が最大の部分）Ｐｍが、吸気
ポート４４に内接する位置でのバルブステム５８Ａの断
面中心（符号Ｃ参照）よりもさらにタンブル流側（ｘが
０の側）に偏心した位置に設けられている。
その断面において、角部を面取りされた曲線状に形成さ
れ、その最大幅部（ｙの値が最大の部分）Ｐｍが、吸気
ポート４４に内接する位置でのバルブステム５８Ａの断
面中心（符号Ｃ参照）よりもさらにタンブル流側（ｘが
０の側）に偏心した位置に設けられている。
【００２８】そして、吸気ポート４４の幅は、この最大
幅部Ｐｍから他半部側端部（ｘが大きくなる側の端部）
に亘って徐々に幅狭になるように形成されており、この
吸気ポート４４と等しい流路断面積であって一般的な円
形又は楕円形又は長円形の断面形状を有する吸気ポート
４４の断面形状４５′と、この吸気ポート４４の断面形
状４５との交差点Ｐｃは、ポート中心（ｘ方向の中心）
よりもタンブル流側（ｘが０の側）に位置されている。
幅部Ｐｍから他半部側端部（ｘが大きくなる側の端部）
に亘って徐々に幅狭になるように形成されており、この
吸気ポート４４と等しい流路断面積であって一般的な円
形又は楕円形又は長円形の断面形状を有する吸気ポート
４４の断面形状４５′と、この吸気ポート４４の断面形
状４５との交差点Ｐｃは、ポート中心（ｘ方向の中心）
よりもタンブル流側（ｘが０の側）に位置されている。
【００２９】本考案の第１実施例としての内燃機関の吸
気ポート構造は、上述のように構成されているので、吸
気ポート４４のタンブル流側半部４４ａからの吸気流成
分が、吸気ポート４４の他半部４４ｂからの吸気流成分
よりも大幅に強くなる。
気ポート構造は、上述のように構成されているので、吸
気ポート４４のタンブル流側半部４４ａからの吸気流成
分が、吸気ポート４４の他半部４４ｂからの吸気流成分
よりも大幅に強くなる。
【００３０】吸気ポート４４のタンブル流側半部４４ａ
からの吸気流成分はタンブル流を形成する流れの成分で
あり、吸気ポート４４の他半部４４ｂからの吸気流成分
はタンブル流を阻止する成分であるので、上述の流量の
不均衡により、吸気ポートの全体の流路断面積を縮小せ
ずに、つまり、吸気ポート４４全体の吸気流の流量（流
速）を一定にしながらも、タンブル流の強さを増加でき
るようになる。
からの吸気流成分はタンブル流を形成する流れの成分で
あり、吸気ポート４４の他半部４４ｂからの吸気流成分
はタンブル流を阻止する成分であるので、上述の流量の
不均衡により、吸気ポートの全体の流路断面積を縮小せ
ずに、つまり、吸気ポート４４全体の吸気流の流量（流
速）を一定にしながらも、タンブル流の強さを増加でき
るようになる。
【００３１】特に、吸気ポート４４の最大幅部Ｐｍを、
吸気ポート４４に内接する位置でのバルブステム５８Ａ
の断面中心（符号Ｃ参照）よりもタンブル流側（ｘが０
の側）に位置させることや、一般的な円形又は楕円形又
は長円形の断面形状を有する吸気ポートの断面との交差
点Ｐｃを、ポート中心（ｘ方向の中心）よりもタンブル
流側（ｘが０の側）に位置されることに留意すること
で、バルブステム５８Ａによってタンブル流側の吸気流
が阻害されても、充分な吸気流がタンブル流側を流れる
ようになり、上述の効果を容易で且つ確実に得られる。
吸気ポート４４に内接する位置でのバルブステム５８Ａ
の断面中心（符号Ｃ参照）よりもタンブル流側（ｘが０
の側）に位置させることや、一般的な円形又は楕円形又
は長円形の断面形状を有する吸気ポートの断面との交差
点Ｐｃを、ポート中心（ｘ方向の中心）よりもタンブル
流側（ｘが０の側）に位置されることに留意すること
で、バルブステム５８Ａによってタンブル流側の吸気流
が阻害されても、充分な吸気流がタンブル流側を流れる
ようになり、上述の効果を容易で且つ確実に得られる。
【００３２】このような効果は、例えばタンブル強さに
対する流量係数を示す図６を参照してもわかる。図６に
おいて、黒点は従来の円形又は楕円形又は長円形又は略
方形の断面形状でストレートポートの吸気ポートの測定
値を示し、直線Ｌ１はこれらの測定値から得られる特性
を示しており、タンブル流の強さ（タンブル強さ）を強
くすると最大流量（流量係数）は低下するという相反す
る関係（トレードオフの関係）があることがわかる。こ
れに対して、点Ｐ１は本吸気ポート４４のデータを示し
ており、タンブル流の強さ（タンブル強さ）を強くして
も最大流量（流量係数）は低下しないことがわかる。
対する流量係数を示す図６を参照してもわかる。図６に
おいて、黒点は従来の円形又は楕円形又は長円形又は略
方形の断面形状でストレートポートの吸気ポートの測定
値を示し、直線Ｌ１はこれらの測定値から得られる特性
を示しており、タンブル流の強さ（タンブル強さ）を強
くすると最大流量（流量係数）は低下するという相反す
る関係（トレードオフの関係）があることがわかる。こ
れに対して、点Ｐ１は本吸気ポート４４のデータを示し
ており、タンブル流の強さ（タンブル強さ）を強くして
も最大流量（流量係数）は低下しないことがわかる。
【００３３】また、図７は空燃比に対する定速走行燃費
のデータについて、本吸気ポート４４のもの（△印で示
す）と従来の一般的な円形又は楕円形又は長円形の断面
形状を有する吸気ポートのもの（○印で示す）とを対比
して示しており、最良燃費がＬＶ２からＬＶ１へと向上
することや、最大空燃比の運転限界がＬＭ２からＬＭ１
へと向上することがわかる。
のデータについて、本吸気ポート４４のもの（△印で示
す）と従来の一般的な円形又は楕円形又は長円形の断面
形状を有する吸気ポートのもの（○印で示す）とを対比
して示しており、最良燃費がＬＶ２からＬＶ１へと向上
することや、最大空燃比の運転限界がＬＭ２からＬＭ１
へと向上することがわかる。
【００３４】次に、第２実施例について説明すると、こ
の吸気ポート４４Ａにかかる内燃機関の各気筒の全体構
造は、第１実施例とほぼ同様であるので説明を省略する
が、この吸気ポート４４Ａは、図８に示すように、スト
レートポートではあるが、その上部（タンブル流側）が
極端にストレート化されておらずやや脹らみをもって形
成されている。
の吸気ポート４４Ａにかかる内燃機関の各気筒の全体構
造は、第１実施例とほぼ同様であるので説明を省略する
が、この吸気ポート４４Ａは、図８に示すように、スト
レートポートではあるが、その上部（タンブル流側）が
極端にストレート化されておらずやや脹らみをもって形
成されている。
【００３５】そして、吸気ポート４４Ａの断面は、図９
に示すように、略三角形ではあるが、面取りが大きく取
られて、第１実施例のものよりも円形に近いものになっ
ている。
に示すように、略三角形ではあるが、面取りが大きく取
られて、第１実施例のものよりも円形に近いものになっ
ている。
【００３６】本考案の第２実施例としての内燃機関の吸
気ポート構造は、上述のように構成されているので、上
述の第１実施例とほぼ同様の効果が得られ、例えばタン
ブル強さに対する流量係数については、図１０に示すよ
うに、従来の円形又は楕円形又は長円形又は略方形の断
面形状でストレートポートの吸気ポートの特性（直線Ｌ
１参照）に対して、タンブル強さと流量係数とを高いレ
ベルに設定できることがわかる。
気ポート構造は、上述のように構成されているので、上
述の第１実施例とほぼ同様の効果が得られ、例えばタン
ブル強さに対する流量係数については、図１０に示すよ
うに、従来の円形又は楕円形又は長円形又は略方形の断
面形状でストレートポートの吸気ポートの特性（直線Ｌ
１参照）に対して、タンブル強さと流量係数とを高いレ
ベルに設定できることがわかる。
【００３７】吸気ポート４４の断面形状としては、図１
１〜図１４に示すようなものも考えられる。
１〜図１４に示すようなものも考えられる。
【００３８】図１１に示す吸気ポート４４Ｂの断面形状
は、面取り部の小さい三角形状に形成されている。図１
２に示す吸気ポート４４１Ｃの断面形状は、各辺が半径
Ｒの曲線で構成して脹らみのある三角形状としてその角
部を小さく面取りしたものである。図１３に示す吸気ポ
ート４４Ｄの断面形状は、左右（幅方向）の２辺を半径
Ｒの曲線で構成して凹みのある三角形状としてその角部
を小さく面取りしたものである。図１４に示す吸気ポー
ト４４Ｅの断面形状は、左右（幅方向）の２辺の上部を
互いに並行にしてその下方を次第に幅狭にしていった形
状（ホームベース形状）である。
は、面取り部の小さい三角形状に形成されている。図１
２に示す吸気ポート４４１Ｃの断面形状は、各辺が半径
Ｒの曲線で構成して脹らみのある三角形状としてその角
部を小さく面取りしたものである。図１３に示す吸気ポ
ート４４Ｄの断面形状は、左右（幅方向）の２辺を半径
Ｒの曲線で構成して凹みのある三角形状としてその角部
を小さく面取りしたものである。図１４に示す吸気ポー
ト４４Ｅの断面形状は、左右（幅方向）の２辺の上部を
互いに並行にしてその下方を次第に幅狭にしていった形
状（ホームベース形状）である。
【００３９】これらの各断面形状の吸気ポート４４Ｂ，
４４Ｃ，４４Ｄ，４４Ｅによっても、上述とほぼ同様の
効果が得られる。
４４Ｃ，４４Ｄ，４４Ｅによっても、上述とほぼ同様の
効果が得られる。
【００４０】なお、吸気ポート４４の断面の規定を、中
心線ＣＬ（図５参照）を境界として、これよりも下方
（図５では中心線ＣＬよりも右方）の面積Ｓ２が、これ
よりも上方（図５では中心線ＣＬよりも左方）の面積Ｓ
１の一定割合（例えば９５パーセント）以下になるよう
に、つまり、Ｓ２≦Ｓ１×０．９５が成り立つように設
定すると規定しても、上述とほぼ同様の効果が得られ
る。
心線ＣＬ（図５参照）を境界として、これよりも下方
（図５では中心線ＣＬよりも右方）の面積Ｓ２が、これ
よりも上方（図５では中心線ＣＬよりも左方）の面積Ｓ
１の一定割合（例えば９５パーセント）以下になるよう
に、つまり、Ｓ２≦Ｓ１×０．９５が成り立つように設
定すると規定しても、上述とほぼ同様の効果が得られ
る。
【００４１】
【考案の効果】以上詳述したように、本考案の内燃機関
の吸気ポート構造によれば、吸気ポートからの吸気流が
燃焼室内でタンブル流となるように構成された内燃機関
において、該吸気ポートからの吸気流が該タンブル流を
促進しうるように、該吸気ポートが、そのタンブル流側
半部を他半部よりも拡幅され略三角形状の断面を有する
ように形成されて該吸気ポートの吸気流心をタンブル流
側へ偏心るという構成により、吸気ポートの形状を比較
的容易に規定しながら、最大流量を低下させずにタンブ
ル流の強さを強くできるようになり、走行燃費の向上や
運転限界の向上等の効果が得られる。
の吸気ポート構造によれば、吸気ポートからの吸気流が
燃焼室内でタンブル流となるように構成された内燃機関
において、該吸気ポートからの吸気流が該タンブル流を
促進しうるように、該吸気ポートが、そのタンブル流側
半部を他半部よりも拡幅され略三角形状の断面を有する
ように形成されて該吸気ポートの吸気流心をタンブル流
側へ偏心るという構成により、吸気ポートの形状を比較
的容易に規定しながら、最大流量を低下させずにタンブ
ル流の強さを強くできるようになり、走行燃費の向上や
運転限界の向上等の効果が得られる。
【００４２】
【００４３】さらに、吸気ポートのタンブル流側半部を
他半部よりも拡幅して、その最大幅部が該吸気ポートに
内接する位置でのバルブステムの断面中心よりも外方に
偏倚した位置に設け、該最大幅部から該他半部側端部に
亘って徐々に幅狭になるように形成することで、上述の
効果の得られる吸気ポートの形状を、比較的容易に規定
することができ、しかも、効果的である。
他半部よりも拡幅して、その最大幅部が該吸気ポートに
内接する位置でのバルブステムの断面中心よりも外方に
偏倚した位置に設け、該最大幅部から該他半部側端部に
亘って徐々に幅狭になるように形成することで、上述の
効果の得られる吸気ポートの形状を、比較的容易に規定
することができ、しかも、効果的である。
【図１】本考案の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の模式的な縦断面図である。
ート構造の模式的な縦断面図である。
【図２】本考案の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の吸気の流れ方向に直行する面の模式的な断面
図（図１のＡ−Ａ矢視断面図）である。
ート構造の吸気の流れ方向に直行する面の模式的な断面
図（図１のＡ−Ａ矢視断面図）である。
【図３】本考案の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の断面形状に対比するために示す従来の吸気ポ
ート構造の模式的な断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面に対
応する図）図である。
ート構造の断面形状に対比するために示す従来の吸気ポ
ート構造の模式的な断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面に対
応する図）図である。
【図４】本考案の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の要部断面形状を座標上に示す図である。
ート構造の要部断面形状を座標上に示す図である。
【図５】本考案の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造を座標上から設定した場合の断面形状の右半部
を示す図である。
ート構造を座標上から設定した場合の断面形状の右半部
を示す図である。
【図６】本考案の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の効果を示すグラフである。
ート構造の効果を示すグラフである。
【図７】本考案の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の効果を示すグラフである。
ート構造の効果を示すグラフである。
【図８】本考案の第２実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の模式的な縦断面図である。
ート構造の模式的な縦断面図である。
【図９】本考案の第２実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の吸気の流れ方向に直行する面の模式的な断面
図（図８のＢ−Ｂ矢視断面図）である。
ート構造の吸気の流れ方向に直行する面の模式的な断面
図（図８のＢ−Ｂ矢視断面図）である。
【図１０】本考案の第２実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の効果を示すグラフである。
ポート構造の効果を示すグラフである。
【図１１】本考案の内燃機関の吸気ポート構造の断面形
状の変形例を示す断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面に対応
する図）である。
状の変形例を示す断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面に対応
する図）である。
【図１２】本考案の内燃機関の吸気ポート構造の断面形
状の変形例を示す断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面に対応
する図）である。
状の変形例を示す断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面に対応
する図）である。
【図１３】本考案の内燃機関の吸気ポート構造の断面形
状の変形例を示す断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面に対応
する図）である。
状の変形例を示す断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面に対応
する図）である。
【図１４】本考案の内燃機関の吸気ポート構造の断面形
状の変形例を示す断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面に対応
する図）である。
状の変形例を示す断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面に対応
する図）である。
【図１５】従来の内燃機関の吸気ポート構造を燃焼室回
りと併せて示す模式的な縦断面図である。
りと併せて示す模式的な縦断面図である。
【図１６】従来の内燃機関の吸気ポート構造を燃焼室回
りと併せて示す模式的な斜視図である。
りと併せて示す模式的な斜視図である。
【図１７】従来の内燃機関の吸気ポート構造の吸気の流
れ方向に直行する面の模式的な断面図（図１５のＣ−Ｃ
矢視断面図）である。
れ方向に直行する面の模式的な断面図（図１５のＣ−Ｃ
矢視断面図）である。
【図１８】従来の内燃機関の吸気ポート構造の吸気の流
れ方向に直行する面の模式的な断面の他の例を示す断面
図（図１５のＣ−Ｃ矢視断面に対応する図）である。
れ方向に直行する面の模式的な断面の他の例を示す断面
図（図１５のＣ−Ｃ矢視断面に対応する図）である。
【図１９】従来の内燃機関の吸気ポート構造の他の例を
示す模式的な縦断面図である。
示す模式的な縦断面図である。
【図２０】タンブル流による効果を示すグラフである。
２２ シリンダブロック ２４ シリンダボア ２６ ピストン ２８ シリンダヘッド ３０ 燃焼室 ３４ ペントルーフ ４０，４２ 吸気通路 ４４，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄ，４４Ｅ 吸気
ポート ４４ａ 吸気ポートの上側半部（タンブル流側半部） ４４ｂ 吸気ポートの下側半部（他半部） ４５ 吸気ポートの断面 ５８ 吸気弁 ５８Ａ バルブステム Ｆ タンブル流
ポート ４４ａ 吸気ポートの上側半部（タンブル流側半部） ４４ｂ 吸気ポートの下側半部（他半部） ４５ 吸気ポートの断面 ５８ 吸気弁 ５８Ａ バルブステム Ｆ タンブル流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 安東 弘光 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)考案者 元持 政行 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)考案者 岩知道 均一 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)考案者 村上 信明 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)考案者 秋篠 捷雄 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−39538（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】 吸気ポートからの吸気流が燃焼室内でタ
ンブル流となるように構成された内燃機関において、 該吸気ポートからの吸気流が該タンブル流を促進しうる
ように、該吸気ポートが、そのタンブル流側半部を他半
部よりも拡幅され略三角形状の断面を有するように形成
されて該吸気ポートの吸気流心をタンブル流側へ偏心さ
れていることを特徴とする、内燃機関の吸気ポート構
造。 - 【請求項２】 上記吸気ポートが、上記タンブル流側半
部を上記他半部よりも拡幅されて、その最大幅部が該吸
気ポートに内接する位置でのバルブステムの断面中心よ
りも外方に偏倚した位置に設けられて、該最大幅部から
該他半部側端部に亘って徐々に幅狭になるように形成さ
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。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991053065U JP2532417Y2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 内燃機関の吸気ポート構造 |
| KR1019920703016A KR950001338B1 (ko) | 1991-03-28 | 1992-03-27 | 내연기관의 흡기포트구조 |
| PCT/JP1992/000377 WO1992017701A1 (en) | 1991-03-28 | 1992-03-27 | Intake port structure of internal combustion engine |
| EP92907341A EP0531541B1 (en) | 1991-03-28 | 1992-03-27 | Intake port structure for internal combustion engine |
| DE69206538T DE69206538T2 (de) | 1991-03-28 | 1992-03-27 | Struktur des einlasskanals für brennkfraftmaschinen. |
| US07/946,476 US5245964A (en) | 1991-03-28 | 1992-03-27 | Intake port structure for internal combustion engine |
| AU14347/92A AU648157B2 (en) | 1991-03-28 | 1992-03-27 | Intake port structure of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991053065U JP2532417Y2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 内燃機関の吸気ポート構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04137224U JPH04137224U (ja) | 1992-12-21 |
| JP2532417Y2 true JP2532417Y2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=31929056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991053065U Expired - Fee Related JP2532417Y2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-06-13 | 内燃機関の吸気ポート構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532417Y2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2917713B2 (ja) | 1992-11-04 | 1999-07-12 | 三菱自動車工業株式会社 | 筒内噴射型内燃機関 |
| WO2016027142A1 (en) | 2014-08-18 | 2016-02-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5883574B2 (ja) * | 2011-05-16 | 2016-03-15 | スズキ株式会社 | 内燃機関 |
| JP6327180B2 (ja) * | 2015-03-12 | 2018-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| JP2016200042A (ja) * | 2015-04-09 | 2016-12-01 | 日産自動車株式会社 | エンジン |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0239538U (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-16 |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP1991053065U patent/JP2532417Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2917713B2 (ja) | 1992-11-04 | 1999-07-12 | 三菱自動車工業株式会社 | 筒内噴射型内燃機関 |
| WO2016027142A1 (en) | 2014-08-18 | 2016-02-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| US10352231B2 (en) | 2014-08-18 | 2019-07-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04137224U (ja) | 1992-12-21 |
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