JP2605777Y2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JP2605777Y2
JP2605777Y2 JP1993053463U JP5346393U JP2605777Y2 JP 2605777 Y2 JP2605777 Y2 JP 2605777Y2 JP 1993053463 U JP1993053463 U JP 1993053463U JP 5346393 U JP5346393 U JP 5346393U JP 2605777 Y2 JP2605777 Y2 JP 2605777Y2
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intake
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敏雄 山地
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Subaru Corp
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Fuji Jukogyo KK
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、タンブル制御弁による
吸気の偏向流を維持してシリンダ内に強力なタンブル流
を生成可能としたエンジンの吸気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの運転領域において、スロット
ル開度が小さく、それに応じて吸入空気量も少ない低負
荷領域では、一般に混合気をやや濃く設定して燃焼を安
定させるようにしているため、燃費やエミッションが悪
化する傾向にある。このような燃費やエミッションの改
善策としては、シリンダ内の吸気に旋回流を発生させて
強い乱流により燃焼を促進することが有効であり、従来
から吸気に横スワール流や縦スワール(タンブル)流を
発生させるようにした種々の技術が知られている。
【0003】ここで横スワール流は、吸気をシリンダの
周壁に沿って旋回させるもので、吸気を均一化する効果
は高いが、乱流生成による燃焼促進の効果は低い。一
方、タンブル流は、吸気をシリンダの軸方向に沿って旋
回させるもので、圧縮行程の後半にタンブル流が崩壊し
て強い乱流が発生することから、エンジン低負荷領域で
の燃焼改善策として有効である。
【0004】このようなタンブル流は、吸気ポート内を
通過する吸気が吸気ポートの壁面一側、即ち排気ポート
寄りの壁面に沿った偏向流としてシリンダ内に吸入され
ることで生成される。そこで従来、吸気を偏向流として
吸気ポート内に供給するタンブル制御弁を、吸気ポート
より上流側の吸気通路内に設置することが提案されてい
る(特開昭58−124019号公報参照)。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】ところで、前記公報記
載の従来技術では、タンブル制御弁と吸気ポートの入口
との間の吸気通路が単なる1本の通路となっているた
め、タンブル制御弁により発生した吸気の偏向流も吸気
ポートの入口に達するまでの間に弱まってしまう。この
ため、吸気ポート内を通過する吸気の偏向流も弱いもの
となり、シリンダ内に強いタンブル流を生成することは
期待できない。
【0006】そこで本考案は、シリンダ内に強力なタン
ブル流を生成可能としたエンジンの吸気装置を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的のため本考案
は、シリンダヘッド及び吸気マニホルドと別体に形成さ
れ、上記シリンダヘッドと上記吸気マニホルドとの間に
接続されるインジェクタホルダを備えたエンジンの吸気
装置において、上記インジェクタホルダ内に形成された
吸気通路に、この吸気通路を二分割する区画壁と、この
区画壁により分割された吸気通路の一方を閉じるタンブ
ル制御弁とを備えるとともに、上記区画壁の下流側から
上記シリンダヘッドの吸気ポートに向けて燃料を噴射す
るようにインジェクタを上記インジェクタホルダに取り
付けたことを特徴としている。
【0008】ここで、本考案は、上記区画壁は、上記吸
気ポートの入口内部まで延設したこと、上記吸気ポート
内部まで延設された上記区画壁の端部に上記インジェク
タから噴射される燃料との干渉を避けるための切欠きを
形成したこと等も特徴としている。
【0009】
【作用】かかる構成とした本考案によるエンジンの吸気
装置では、区画壁とタンブル制御弁とを備えたインジェ
クタホルダをシリンダヘッドと吸気マニホルドとの間に
介在させたことによって、タンブル制御弁の作動により
インジェクタホルダの吸気通路内にはタンブル流生成用
の偏向流が発生し、この偏向流は区画壁によりそのまま
維持されて吸気ポートの入口に導かれる。このため、吸
気ポート内にはタンブル流生成用の偏向流として強い偏
向流が流れるようになり、シリンダ内には強力なタンブ
ル流が生成される。
【0010】ここで、タンブル制御弁は吸気ポートに連
続するインジェクタホルダ内の吸気通路に設けられるこ
とから、タンブル制御弁と吸気ポート入口との間の距離
は短く、タンブル流生成用の偏向流は不用意に弱まるこ
となく吸気ポートに供給される。
【0011】また、そのようなタンブル制御弁及び区画
壁は、インジェクタホルダ内に設けられているので、シ
リンダヘッド、或いは吸気マニホルドに大幅な設計変更
を加えずに既存のエンジンにもインジェクタホルダのみ
の変更で容易に適用されて、製作コストを削減できる。
【0012】
【実施例】以下、本考案の一実施例を添付の図面に基づ
いて具体的に説明する。一実施例によるエンジンの吸気
装置の全体概略構成を示す図1(a)において、符号1
はシリンダブロック2にシリンダヘッド3が組付けられ
たエンジン本体1を示し、シリンダヘッド3には吸気バ
ルブ4を介して燃焼室5に連通する吸気ポート6及び排
気バルブ7を介して燃焼室5に連通する排気ポート8が
形成されている。また燃焼室5の中央部には点火プラグ
9設置されている。
【0013】前記シリンダヘッド3には、吸気ポート6
に連続する吸気通路10a及び吸気ポート6内に燃料噴
射するインジェクタ11の取付部10bを有するアルミ
ニウム合金製のインジェクタホルダ10が接続され、こ
のインジェクタホルダ10に吸気マニホールド12の端
部が接続されている。
【0014】ここで、前記インジェクタホルダ10の吸
気通路10a内には、タンブル制御弁13が設置される
と共に、このタンブル制御弁13の位置から吸気下流側
に向かって延びる区画壁としての隔壁板14がアルミダ
イカスト製法によりインジェクタホルダ10と一体形成
されている。
【0015】前記タンブル制御弁13は、図1(b)に
示すような切欠き13aを有するバタフライバルブであ
り、図示省略したエンジン制御ユニットにより駆動制御
されてエンジンの低負荷領域ではその切欠き13aが吸
気通路10aの壁面一側10c、即ち吸気ポート6にお
ける排気ポート8寄りの壁面一側6aに連続した壁面一
側10cに対向して吸気通路10aを一部開放状態で閉
じ、エンジンの高負荷領域では吸気通路10aを全開す
るようになっている。
【0016】また、前記隔壁板14は、吸気通路10a
を壁面一側10cの第1通路10dと反対側の第2通路
10eとに区画してタンブル制御弁13の回動中心部か
ら吸気ポート6の入口付近まで、即ちシリンダヘッド3
との接合面10fと同一面位置まで延びている。そして
このように区画された第1通路10d側に位置して前記
取付部10bにインジェクタ11が取付けられている。
【0017】次に、このように構成された本実施例によ
るエンジンの吸気装置につき、その作用を説明する。エ
ンジンの低負荷領域では、図示省略したエンジン制御ユ
ニットの駆動制御によりタンブル制御弁13はインジェ
クタホルダ10内の吸気通路10aの壁面一側10cの
みを一部開いた状態にある。そこで、吸気バルブ4が開
いたエンジンの吸入行程中に吸気マニホールド12から
インジェクタホルダ10の吸気通路10a内に流入した
吸入空気は、壁面一側10cに沿う偏向流となる。そし
てこの偏向流は、隔壁板14により第2通路10eと区
画された比較的短い第1通路10dを通過することで、
不用意に弱まることなく吸気ポート6内にその壁面一側
6aに沿って吸入され、こうして吸気ポート6内にはタ
ンブル流生成用の強い偏向流が生成される。
【0018】一方、インジェクタ11から吸気ポート6
内に向けて燃料が噴射されることで、吸気ポート6内の
壁面一側6aに沿って吸入される強い偏向流には混合気
が形成され、この混合気がピストン15の下降に伴い図
1の矢印に示すように、排気ポート8側のシリンダ壁面
に沿ってシリンダ16内に吸入されることで、シリンダ
16内には混合気の強力なタンブル流が生成される。
【0019】そしてシリンダ16内に生成された強力な
混合気のタンブル流が、エンジンの圧縮行程の後半で崩
壊して乱流化することにより、燃焼室5内での混合気の
流動が強まり、この流動性の強い混合気に点火プラグ9
が着火することで、安定した急速な燃焼が行われるので
あり、熱効率が向上して大幅な燃費向上が図られると共
に、エミッションが改善される。
【0020】また、エンジンの高負荷領域では、図示省
略したエンジン制御ユニットの駆動制御によりタンブル
制御弁13は吸気通路10aの第1通路10d及び第2
通路10eを共に開いた状態となる。そこで、吸気バル
ブ4が開いたエンジンの吸入行程中、吸気マニホールド
12からインジェクタホルダ10の吸気通路10aに流
入した大量の吸入空気は、第1通路10d及び第2通路
10eを介して偏向流となることなく吸気ポート6内に
流入する。そしてこの吸気ポート6内の吸入空気にイン
ジェクタ11から噴射された燃料が混入することで、シ
リンダ16内には均一な混合気が吸入されるのであり、
圧縮行程後期の燃焼室5内では、点火プラグ9の着火に
より充填効率の高い良好な均一燃焼が行われて高出力が
得られる。
【0021】ここで本実施例によるエンジンの吸気装置
を製造上の観点からみると、タンブル制御弁13が予め
組み付けられたインジェクタホルダ10をシリンダヘッ
ド3と吸気マニホールド12との間に組み込むだけでよ
いから、組立作業が簡単であり、既存のエンジンにもイ
ンジェクタホルダ10の変更のみで容易に適用できる。
【0022】また、インジェクタホルダ10と一体形成
される隔壁板14の下流側端部14aは、シリンダヘッ
ド3に対するインジェクタホルダ10の接合面10fと
同一面位置に設定されているから、インジェクタホルダ
10の接合面10fの加工が容易であり、シリンダヘッ
ド3へのインジェクタホルダ10の接続作業も容易とな
る。
【0023】なお、本実施例では、隔壁板14をアルミ
ダイカスト製法によりインジェクタホルダ10と一体形
成したが、隔壁板14は別部材として製造し、これをイ
ンジェクタホルダ10の吸気通路10a内に圧入するよ
うにしてもよい。
【0024】また、隔壁板14の下流側端部は、シリン
ダヘッド3に対するインジェクタホルダ10の接合面1
0fと同一面位置に設定する必要はない。例えば図2
(a),(b)に示すようにインジェクタ11から噴射
される燃料が直接当たらない範囲で隔壁板14の下流側
端部14aを吸気ポート6の入口内に突出するようにし
てもよく、そうすることで吸気ポート6の偏向流をより
一層強いものとすることができる。また、図3(a),
(b)に示すように、隔壁板14の下流側端部14aを
吸気ポート6の入口内に大きく突出させ、インジェクタ
11から噴射される燃料が当たる部分に切欠き14bを
設けるようにしてもよく、この場合には更に強力な偏向
流を吸気ポート6内に生成することができる。
【0025】
【考案の効果】以上説明したとおり本考案によれば、タ
ンブル制御弁の作動によりインジェクタホルダの吸気通
路内にはタンブル流生成用の偏向流が発生し、この偏向
流は区画壁によりそのまま維持されて吸気ポートの入口
に導かれる。従って、吸気ポート内にはタンブル流生成
用の偏向流として強い偏向流が流れるのであり、シリン
ダ内に強力なタンブル流を生成することができる。
【0026】ここで、タンブル制御弁は吸気ポートに連
続するインジェクタホルダ内の吸気通路に設けたので、
タンブル制御弁と吸気ポート入口との間の距離は短く、
タンブル流生成用の偏向流が不用意に弱まるのを防止す
ることができる。
【0027】また、製造上の観点からみると、タンブル
制御弁及び隔壁板を設けたインジェクタホルダをシリン
ダヘッドと吸気マニホールドとの間に組み込むだけでよ
いから、組立作業が簡単であり、既存のエンジンにもイ
ンジェクタホルダの変更のみで容易に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案によるエンジンの吸気装置の一実施例を
示し、(a)はその全体概略構成及び作用を示す縦断面
図、(b)は一実施例におけるタンブル制御弁の正面図
である。
【図2】一実施例における隔壁板の変形例を示し、
(a)はその側面図、(b)はその正面図である。
【図3】一実施例における隔壁板の他の変形例を示し、
(a)はその側面図、(b)はその正面図である。
【符号の説明】
1 エンジン本体 2 シリンダブロック 3 シリンダヘッド 4 吸気バルブ 5 燃焼室 6 吸気ポート 7 排気バルブ 8 排気ポート 9 点火プラグ 10 インジェクタホルダ 10a 吸気通路 10b 取付部 10c 壁面一側 10d 第1通路 10e 第2通路 10f 接合面 11 インジェクタ 12 吸気マニホールド 13 タンブル制御弁 13a 切欠き 14 隔壁板 14a 下流側端部 14b 切欠き 15 ピストン 16 シリンダ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−124019(JP,A) 特開 平6−264816(JP,A) 特開 平5−209582(JP,A) 特開 平2−230920(JP,A) 実開 昭63−182231(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 31/00 311 F02M 69/00

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダヘッド及び吸気マニホルドと別体
    に形成され、上記シリンダヘッドと上記吸気マニホルド
    との間に接続されるインジェクタホルダを備えたエンジ
    ンの吸気装置において、 上記インジェクタホルダ内に形成された吸気通路に、こ
    の吸気通路を二分割する区画壁と、この区画壁により分
    割された吸気通路の一方を閉じるタンブル制御弁とを備
    えるとともに、 上記区画壁の下流側から上記シリンダヘッドの吸気ポー
    トに向けて燃料を噴射するようにインジェクタを上記イ
    ンジェクタホルダに取り付けたことを特徴とするエンジ
    ンの吸気装置。
  2. 【請求項2】上記区画壁は、上記吸気ポートの入口内部
    まで延設したことを特徴とする請求項1記載のエンジン
    の吸気装置。
  3. 【請求項3】上記吸気ポート内部まで延設された上記区
    画壁の端部に上記インジェクタから噴射される燃料との
    干渉を避けるための切欠きを形成したことを特徴とする
    請求項2記載のエンジンの吸気装置。
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