JP2542975B2 - 内燃機関のシリンダヘッド - Google Patents
内燃機関のシリンダヘッドInfo
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- JP2542975B2 JP2542975B2 JP3155958A JP15595891A JP2542975B2 JP 2542975 B2 JP2542975 B2 JP 2542975B2 JP 3155958 A JP3155958 A JP 3155958A JP 15595891 A JP15595891 A JP 15595891A JP 2542975 B2 JP2542975 B2 JP 2542975B2
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- Japan
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- combustion chamber
- cylinder head
- air
- main combustion
- internal combustion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/14—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating by using heat from working cylinders or cylinder heads
- F02M31/145—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating by using heat from working cylinders or cylinder heads with particular constructional means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/16—Other apparatus for heating fuel
- F02M31/18—Other apparatus for heating fuel to vaporise fuel
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも１つの入口
弁および燃料噴射ノズルを備えた空気吸込み通路に燃料
・空気混合物の形成を改善する蒸発要素を設けた内燃機
関のシリンダヘッドに関する。
弁および燃料噴射ノズルを備えた空気吸込み通路に燃料
・空気混合物の形成を改善する蒸発要素を設けた内燃機
関のシリンダヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】空気吸込み通路に燃料・空気混合物の形
成を改善する蒸発要素を設けた内燃機関のシリンダヘッ
ドが米国特許第３７６０７８０号明細書に記載されてい
る。この米国特許では、蒸発要素として抵抗加熱装置を
使用し、抵抗加熱装置の温度を一定に保持する調整装置
を備えている。
成を改善する蒸発要素を設けた内燃機関のシリンダヘッ
ドが米国特許第３７６０７８０号明細書に記載されてい
る。この米国特許では、蒸発要素として抵抗加熱装置を
使用し、抵抗加熱装置の温度を一定に保持する調整装置
を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記米国特許に記載さ
れた装置では、負荷および回転数の高い領域においては
燃料・空気混合物の流れも増加し、その結果、一定温度
に保持された蒸発要素が燃料・空気混合物を充分に加熱
することができないようになる。
れた装置では、負荷および回転数の高い領域においては
燃料・空気混合物の流れも増加し、その結果、一定温度
に保持された蒸発要素が燃料・空気混合物を充分に加熱
することができないようになる。
【０００４】本発明は、前述の従来技術におけるような
抵抗加熱による問題点を排除し、燃料・空気混合物の流
れの増減に応じて、燃料・空気混合物に供給する熱量が
増減する蒸発要素を備えた内燃機関のシリンダヘッドを
提供することを目的とするものである。
抵抗加熱による問題点を排除し、燃料・空気混合物の流
れの増減に応じて、燃料・空気混合物に供給する熱量が
増減する蒸発要素を備えた内燃機関のシリンダヘッドを
提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】図１又は図２に示す如
く、主燃焼室３と空気吸込み通路４との間の隔壁２を貫
通して蒸発要素５を隔壁２に嵌め込み、蒸発要素５の主
燃焼室側の端部７の端面を主燃焼室壁６と同一面とし、
蒸発要素５の空気吸込み通路側の端部８を空気吸込み通
路４に露出させ、端部８の表面に螺旋状又は環状の溝を
形成して端部８の表面積を増大させる。
く、主燃焼室３と空気吸込み通路４との間の隔壁２を貫
通して蒸発要素５を隔壁２に嵌め込み、蒸発要素５の主
燃焼室側の端部７の端面を主燃焼室壁６と同一面とし、
蒸発要素５の空気吸込み通路側の端部８を空気吸込み通
路４に露出させ、端部８の表面に螺旋状又は環状の溝を
形成して端部８の表面積を増大させる。
【０００６】
【作用】主燃焼室３に発生する高熱が蒸発要素５の端部
７から空気吸込み通路４内の端部８に伝達され、空気吸
込み通路４を流れる燃料・空気混合物を加熱する。高負
荷時および高回転時には、空気吸込み通路４を流れる燃
料・空気混合物の量が増大するが、これに比例して主燃
焼室３に発生する熱量も増大する。
７から空気吸込み通路４内の端部８に伝達され、空気吸
込み通路４を流れる燃料・空気混合物を加熱する。高負
荷時および高回転時には、空気吸込み通路４を流れる燃
料・空気混合物の量が増大するが、これに比例して主燃
焼室３に発生する熱量も増大する。
【０００７】従って電気抵抗加熱装置等を使用すること
なく、自動的に負荷に対応して燃料・空気混合物をバラ
ンス良く加熱することができる。また蒸発要素５の主燃
焼室側端部７の端面を主燃焼室壁６と同一面とすること
により、主燃焼室３内に燃焼の障害となる凹凸部が形成
されない。
なく、自動的に負荷に対応して燃料・空気混合物をバラ
ンス良く加熱することができる。また蒸発要素５の主燃
焼室側端部７の端面を主燃焼室壁６と同一面とすること
により、主燃焼室３内に燃焼の障害となる凹凸部が形成
されない。
【０００８】
【実施例】本発明の第１実施例を図１について説明す
る。マルチバルブエンジンのシリンダヘッド１におい
て、主燃焼室３の上方に設けられた空気吸込み通路４は
２つの入口弁通路（図示せず）に分かれ、それぞれ入口
弁（図示せず）を介して主燃焼室３に連通する。
る。マルチバルブエンジンのシリンダヘッド１におい
て、主燃焼室３の上方に設けられた空気吸込み通路４は
２つの入口弁通路（図示せず）に分かれ、それぞれ入口
弁（図示せず）を介して主燃焼室３に連通する。
【０００９】入口弁通路の分岐部で、主燃焼室３と空気
吸込み通路４との間の隔壁２を貫通して、蒸発要素５が
主燃焼室壁６とほぼ直角に隔壁２に嵌め込まれる。蒸発
要素５は伝熱性の高い材料からなり、主燃焼室３に面す
る端部（吸熱端部）７の端面は、主燃焼室壁６と同一面
を形成し、空気吸込み通路４内に突出する端部（放熱端
部）８は、燃料噴射ノズル１１の噴射流１０が突き当た
るように配置され、燃料・空気混合物の流れを良好にす
るように断面形状が楕円形に形成され、更に表面に螺旋
状の溝９を刻んで表面積を増加させて熱放射の増大を図
っている。
吸込み通路４との間の隔壁２を貫通して、蒸発要素５が
主燃焼室壁６とほぼ直角に隔壁２に嵌め込まれる。蒸発
要素５は伝熱性の高い材料からなり、主燃焼室３に面す
る端部（吸熱端部）７の端面は、主燃焼室壁６と同一面
を形成し、空気吸込み通路４内に突出する端部（放熱端
部）８は、燃料噴射ノズル１１の噴射流１０が突き当た
るように配置され、燃料・空気混合物の流れを良好にす
るように断面形状が楕円形に形成され、更に表面に螺旋
状の溝９を刻んで表面積を増加させて熱放射の増大を図
っている。
【００１０】主燃焼室３内で燃焼時に発生した熱の一部
が蒸発要素５の主燃焼室側端部７から空気吸込み通路側
端部８に伝達されて、空気吸込み通路４内の燃料・空気
混合物を加熱するのに利用される。エンジンの負荷が増
大した場合には、空気吸込み通路４における燃料・空気
混合物の流入量が増加するが、これに比例して、主燃焼
室３内で発生する燃焼熱が増大し、空気吸込み通路４へ
の熱伝達も増大するため、端部８の放射熱量および燃料
・空気混合物温度の自動調整効果が得られる。
が蒸発要素５の主燃焼室側端部７から空気吸込み通路側
端部８に伝達されて、空気吸込み通路４内の燃料・空気
混合物を加熱するのに利用される。エンジンの負荷が増
大した場合には、空気吸込み通路４における燃料・空気
混合物の流入量が増加するが、これに比例して、主燃焼
室３内で発生する燃焼熱が増大し、空気吸込み通路４へ
の熱伝達も増大するため、端部８の放射熱量および燃料
・空気混合物温度の自動調整効果が得られる。
【００１１】隔壁２に嵌め込まれている蒸発要素５の端
部７と端部８との間の部分にリング状の空隙１２を設け
ることにより、蒸発要素５と隔壁２との接触面が減少
し、熱伝達損失が減少する。蒸発要素５を熱交換チュー
ブ（ヒートパイプ）で構成することにより、吸熱端部７
から放熱端部８に至る熱伝達度を増大させることができ
る。
部７と端部８との間の部分にリング状の空隙１２を設け
ることにより、蒸発要素５と隔壁２との接触面が減少
し、熱伝達損失が減少する。蒸発要素５を熱交換チュー
ブ（ヒートパイプ）で構成することにより、吸熱端部７
から放熱端部８に至る熱伝達度を増大させることができ
る。
【００１２】次に、本発明の第２実施例を図２について
説明する。シリンダヘッド１の構成は上記第１実施例と
同様である。入口弁通路の分岐部で、主燃焼室３と空気
吸込み通路４との間の隔壁２を貫通して、蒸発要素５が
主燃焼室壁６とほぼ直角に隔壁２内に嵌め込まれる。蒸
発要素５の主燃焼室３に面する端部（吸熱端部）７の端
面は主燃焼室壁６と同一面を形成する。
説明する。シリンダヘッド１の構成は上記第１実施例と
同様である。入口弁通路の分岐部で、主燃焼室３と空気
吸込み通路４との間の隔壁２を貫通して、蒸発要素５が
主燃焼室壁６とほぼ直角に隔壁２内に嵌め込まれる。蒸
発要素５の主燃焼室３に面する端部（吸熱端部）７の端
面は主燃焼室壁６と同一面を形成する。
【００１３】蒸発要素５の空気吸込み通路４側の端部
（放熱端部）８は、その端面が空気吸込み通路４の輪郭
と同一面を形成し、その表面に図１の溝９と同様な表面
積を増大させるための螺旋状の溝を備え、その周囲の隔
壁２との間には空気絶縁間隙１３が設けられる。燃料噴
射ノズル１１からの噴射流１０は、端部８の端面に突き
当たり加熱されると共に、噴射流１０の一部は間隙１３
に内に浸入し溝付き表面により加熱される。
（放熱端部）８は、その端面が空気吸込み通路４の輪郭
と同一面を形成し、その表面に図１の溝９と同様な表面
積を増大させるための螺旋状の溝を備え、その周囲の隔
壁２との間には空気絶縁間隙１３が設けられる。燃料噴
射ノズル１１からの噴射流１０は、端部８の端面に突き
当たり加熱されると共に、噴射流１０の一部は間隙１３
に内に浸入し溝付き表面により加熱される。
【００１４】蒸発要素５の端部８周囲の隔壁２に空気絶
縁間隙１３を形成したことにより、端部８から周囲の隔
壁２に伝達される燃焼熱の割合が少なくなり、空気吸込
み通路４内の燃料・空気混合物に対する加熱エネルギー
が大きくなる。
縁間隙１３を形成したことにより、端部８から周囲の隔
壁２に伝達される燃焼熱の割合が少なくなり、空気吸込
み通路４内の燃料・空気混合物に対する加熱エネルギー
が大きくなる。
【００１５】第２実施例においても第１実施例と同様
に、隔壁２に嵌め込まれている蒸発要素５の端部７と端
部８との間の部分にリング状の空隙１２を設けることに
より、蒸発要素５と隔壁２との接触面が減少し、熱伝達
損失が減少する。また蒸発要素５を熱交換チューブ（ヒ
ートパイプ）で構成することにより、吸熱端部７から放
熱端部８に至る熱伝達速度を増大させることができる
に、隔壁２に嵌め込まれている蒸発要素５の端部７と端
部８との間の部分にリング状の空隙１２を設けることに
より、蒸発要素５と隔壁２との接触面が減少し、熱伝達
損失が減少する。また蒸発要素５を熱交換チューブ（ヒ
ートパイプ）で構成することにより、吸熱端部７から放
熱端部８に至る熱伝達速度を増大させることができる
【００１６】本発明が、マルチバルブエンジンだけに限
定するものでなく、シリンダ当たり１つの入口弁を有す
るエンジンも包含することは自明である。その場合、蒸
発要素は、燃料噴射ノズルの噴射流が突き当たる位置
で、主燃焼室と空気吸込み通路との間の隔壁を貫通し
て、第１実施例又は第２実施例と同様に隔壁に嵌め込ま
れる。
定するものでなく、シリンダ当たり１つの入口弁を有す
るエンジンも包含することは自明である。その場合、蒸
発要素は、燃料噴射ノズルの噴射流が突き当たる位置
で、主燃焼室と空気吸込み通路との間の隔壁を貫通し
て、第１実施例又は第２実施例と同様に隔壁に嵌め込ま
れる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、少なくとも１つの入口弁およ
び燃料噴射ノズルを備えた空気吸込み通路に燃料・空気
混合物の形成を改善する蒸発要素を設けた内燃機関のシ
リンダヘッドにおいて、伝熱性の高い材料からなる蒸発
要素（５）が主燃焼室（３）と空気吸込み通路（４）と
の間の隔壁（２）を貫通して隔壁（２）にはめ込まれ、
蒸発要素（５）の主燃焼室（３）側の端部（７）の端面
が主燃焼室壁（６）と同一面を形成し、空気吸込み通路
（４）側の端部（８）が空気吸込み通路（４）の中に突
出する、又は端部（８）の端面が空気吸込み通路（４）
の輪郭と同一面を形成する、更に端部（８）の周囲表面
に表面積を増大させるための溝（９）を設けていること
により、次の効果を有する。
び燃料噴射ノズルを備えた空気吸込み通路に燃料・空気
混合物の形成を改善する蒸発要素を設けた内燃機関のシ
リンダヘッドにおいて、伝熱性の高い材料からなる蒸発
要素（５）が主燃焼室（３）と空気吸込み通路（４）と
の間の隔壁（２）を貫通して隔壁（２）にはめ込まれ、
蒸発要素（５）の主燃焼室（３）側の端部（７）の端面
が主燃焼室壁（６）と同一面を形成し、空気吸込み通路
（４）側の端部（８）が空気吸込み通路（４）の中に突
出する、又は端部（８）の端面が空気吸込み通路（４）
の輪郭と同一面を形成する、更に端部（８）の周囲表面
に表面積を増大させるための溝（９）を設けていること
により、次の効果を有する。
【００１８】シリンダヘッドで最も高温となる主燃焼室
内に発生した熱の一部分を空気吸込み通路に直接伝達
し、その熱を燃料・空気混合物の加熱に利用することが
できる。従って、例えば燃料・空気混合物の流れが増加
した場合、これに伴って増大する燃焼熱によって空気吸
込み通路内への熱伝達が増大するため、加熱要素の表面
温度および混合物質温度の自動調整効果が得られる。更
に従来の温度調整装置を有する形式の蒸発装置における
ような電気抵抗加熱が回避され、自動車の電源の負荷が
軽減される。
内に発生した熱の一部分を空気吸込み通路に直接伝達
し、その熱を燃料・空気混合物の加熱に利用することが
できる。従って、例えば燃料・空気混合物の流れが増加
した場合、これに伴って増大する燃焼熱によって空気吸
込み通路内への熱伝達が増大するため、加熱要素の表面
温度および混合物質温度の自動調整効果が得られる。更
に従来の温度調整装置を有する形式の蒸発装置における
ような電気抵抗加熱が回避され、自動車の電源の負荷が
軽減される。
【図１】 本発明の第１実施例を示す部分的な断面図で
ある。
ある。
【図２】 本発明の第２実施例を示す部分的な断面図で
ある。
ある。
１ シリンダヘッド ２ 隔壁 ３ 主燃焼室 ４ 空気吸込み通路 ５ 蒸発装置 ６ 主燃焼室壁 ７、８ 蒸発要素の端部 ９ 螺旋状の溝 １２ リング状の空隙 １３ 空気絶縁間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭59−146562（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−6105（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−6738（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−5904（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも１つの入口弁および燃料噴射
ノズルを備えた空気吸込み通路に燃料・空気混合物の形
成を改善する蒸発要素を設けた内燃機関のシリンダヘッ
ドにおいて、伝熱性の高い材料からなる蒸発要素（５）
が主燃焼室（３）と空気吸込み通路（４）との間の隔壁
（２）を貫通して隔壁（２）にはめ込まれ、蒸発要素
（５）の主燃焼室（３）側の端部（７）の端面が主燃焼
室壁（６）と同一面を形成し、空気吸込み通路（４）側
の端部（８）が空気吸込み通路（４）の中に突出し、更
に空気吸込み通路（４）側の端部（８）は、燃料・空気
混合物の流れを良好にする楕円形断面と表面積を増大さ
せる溝（９）付き表面とを備えていることを特徴とする
内燃機関のシリンダヘッド。 - 【請求項２】 少なくとも１つの入口弁および燃料噴射
ノズルを備えた空気吸込み通路に燃料・空気混合物の形
成を改善する蒸発要素を設けた内燃機関のシリンダヘッ
ドにおいて、伝熱性の高い材料からなる蒸発要素（５）
が主燃焼室（３）と空気吸込み通路（４）との間の隔壁
（２）を貫通して隔壁（２）にはめ込まれ、蒸発要素
（５）の主燃焼室（３）側の端部（７）の端面が主燃焼
室壁（６）と同一面を形成し、空気吸込み通路（４）側
の端部（８）の端面が空気吸込み通路（４）の輪郭と同
一面を形成し、 更に空気吸込み通路（４）側の端部（８）は、表面積を
増大させる溝付き表面を備え、その周囲の隔壁（２）と
の間に空気絶縁間隙（１３）が設けられていることを特
徴とする内燃機関のシリンダヘッド。 - 【請求項３】 隔壁（２）にはめ込まれている蒸発要素
（５）の端部（７）と端部（８）との間の部分にリング
状の空隙（１２）を設けた上記請求項１又は２に記載さ
れている内燃機関のシリンダヘッド。 - 【請求項４】 蒸発要素（５）が熱交換チューブ（ヒー
トパイプ）により構成された上記請求項１ないし３のい
ずれかに記載されている内燃機関のシリンダヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4020267.4 | 1990-06-26 | ||
| DE4020267A DE4020267C1 (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04231669A JPH04231669A (ja) | 1992-08-20 |
| JP2542975B2 true JP2542975B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=6409071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3155958A Expired - Lifetime JP2542975B2 (ja) | 1990-06-26 | 1991-05-31 | 内燃機関のシリンダヘッド |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5152272A (ja) |
| JP (1) | JP2542975B2 (ja) |
| DE (1) | DE4020267C1 (ja) |
| FR (1) | FR2663687B1 (ja) |
| GB (1) | GB2245653B (ja) |
| IT (1) | IT1248336B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10119620A1 (de) | 2001-04-21 | 2002-10-31 | Mann & Hummel Filter | Ansaugvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Verdampfungselement für den eingespritzten Kraftstoff |
| US20050188963A1 (en) * | 2004-03-01 | 2005-09-01 | Gofar Laboratories | System, vaporizing fuel in vehicle |
| JP2011247194A (ja) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の燃焼室構造 |
| CN105257439B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-11-16 | 江苏来德福汽车部件有限公司 | 一种气缸体气化燃料油燃烧装置 |
| CN105201700B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-11-27 | 温岭市东风汽车配件厂 | 一种内燃机有机液体燃料即时气化的方法 |
| CN105257438B (zh) * | 2015-09-29 | 2018-11-27 | 温岭市东风汽车配件厂 | 一种内燃机气缸盖气化燃料油装置 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE81224C (ja) * | ||||
| GB337962A (en) * | 1929-10-31 | 1930-11-13 | George Mills Blackstone | Improvements in vapourizers for internal combustion engines |
| US3145699A (en) * | 1962-01-22 | 1964-08-25 | Carl F High | Fuel injection engine |
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| JPS5457016A (en) * | 1977-10-14 | 1979-05-08 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel supply system for internal combustion engine |
| JPS5623563A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-05 | Toyota Motor Corp | Fuel injecting carburetor |
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