JP2697517B2 - Intake port structure of internal combustion engine - Google Patents

Intake port structure of internal combustion engine

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JP2697517B2
JP2697517B2 JP4256797A JP25679792A JP2697517B2 JP 2697517 B2 JP2697517 B2 JP 2697517B2 JP 4256797 A JP4256797 A JP 4256797A JP 25679792 A JP25679792 A JP 25679792A JP 2697517 B2 JP2697517 B2 JP 2697517B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に層状燃焼内燃機関
に用いて好適の、内燃機関の吸気ポート構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake port structure for an internal combustion engine which is particularly suitable for a stratified combustion internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、吸気弁を大型化することなくエン
ジンの燃焼室の吸気通路面積を大きくするため、1つの
燃焼室に2つに分かれて流入するサイヤミーズ型の吸気
ポートを設けた内燃機関が用いられるようになってきて
いる。このような内燃機関では、一般には、2つの吸気
ポート部分からそれぞれ混合気が燃焼室に流入するよう
になっている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to increase the area of an intake passage of a combustion chamber of an engine without increasing the size of an intake valve, an internal combustion engine having a siamese-type intake port which is divided into two and flows into one combustion chamber. Is being used. In such an internal combustion engine, generally, an air-fuel mixture flows into a combustion chamber from two intake port portions.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の内燃
機関では、通常、2つの吸気ポート部分の燃焼室への開
口に、それぞれ吸気バルブが設けられており、吸気ポー
ト内には、この吸気バルブのステムが配設されている。
このため、吸気の流れの一部は、このバルブステムに当
たって、流れを乱されることがあり、吸気効率を考える
と、このバルブステムによる吸気流の乱れが、課題とな
る。
By the way, in the above-mentioned internal combustion engine, usually, an intake valve is provided at each of the openings of the two intake port portions to the combustion chamber, and the intake valve is provided in the intake port. Of the stem is arranged.
For this reason, a part of the flow of the intake air may hit the valve stem and be disturbed, and in consideration of the intake efficiency, the disturbance of the intake flow by the valve stem is a problem.

【0004】また、この吸気流の乱れは、近年開発され
つつある、層状燃焼内燃機関においては、極めて大きな
課題となっている。ここで、この層状燃焼内燃機関につ
いて説明すると、この内燃機関は、吸気行程において、
例えば、図14,図15に示すような気筒内の縦向きの
旋回流、所謂タンブル流F(Fa,Fm)を発生させる
ことで、燃料の燃焼を効率よく行なおうとするものであ
る。
[0004] In addition, the turbulence of the intake air flow has become a very serious problem in a stratified combustion internal combustion engine which is being developed in recent years. Here, the stratified combustion internal combustion engine will be described.
For example, by generating a vertical swirling flow in a cylinder as shown in FIGS. 14 and 15, a so-called tumble flow F (Fa, Fm), it is intended to efficiently burn fuel.

【0005】この図14,図15は、このようなタンブ
ル流Fa,Fmを発生させるようにした2吸気ポート式
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′,4
2′の吸気ポート44′には、それぞれ吸気弁58が設
置されている。
FIGS. 14 and 15 show the structure of one cylinder of a two-intake port type internal combustion engine which generates such tumble flows Fa and Fm. In the drawings, reference numeral 22 denotes a cylinder block, and FIG. Is a cylinder bore, 26 is a piston, 28 is a cylinder head, and 30 is a combustion chamber. Reference numeral 34 denotes a pent roof formed on the upper wall portion of the combustion chamber 30. Reference numerals 40 'and 42' denote intake passages provided two by two in each cylinder.
An intake valve 58 is installed in each of the intake ports 44 'of 2'.

【0006】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。
The pent roof 34 has a plurality of intake passages 40 ',
The intake passages 40 ', 42' are provided with slopes so that the intake air flow from the intake passages 40 ', 42' can be guided downward along the inner wall surface of the cylinder bore 24 on the extension axis of each intake passage 40 ', 42'.
Is also assisted by the guidance of the pent roof 34 and proceeds in the tumble flow directions as indicated by arrows Fa and Fm, respectively.

【0007】さらに、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1
4,図15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18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14,図18において、符
号40F,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。
Further, in order to promote the tumble flow, the shape of the intake port 44 'is important.
4, the intake port 44 'is formed as a straight straight port as shown in FIG. 15, or the intake port 44' is narrowed as shown in FIG. 18 to rectify the flow. . In FIGS. 14 and 18, reference numerals 40F and 42F indicate normal intake ports that are not straight ports.

【0008】そして、このような吸気ポート44′の断
面形状は一般には図16に示すような円形に形成される
が、図17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。また、この例では、
図15に示すように、一方の吸気通路42′のみにイン
ジェクタ12が設けられ、点火プラグ11は、このイン
ジェクタ12を装備した吸気通路42′の吸気弁58の
近傍に配設されている。このため、この点火プラグ11
の近傍には、インジェクタ12から噴射された燃料と吸
気された空気とによる混合気が吸気通路42′及び吸気
ポート44′を通じて燃焼室30に流入し、この混合気
のタンブル流Fmが形成される。また、吸気通路40′
の吸気ポート44′からは、空気のみが燃焼室30に流
入して、この空気のタンブル流Faが形成される。
The cross section of the intake port 44 'is generally formed in a circular shape as shown in FIG. 16, but is formed in an elliptical shape or an oblong shape as shown in FIG. May be formed. Also, in this example,
As shown in FIG. 15, the injector 12 is provided only in one intake passage 42 ′, and the ignition plug 11 is arranged near the intake valve 58 in the intake passage 42 ′ equipped with the injector 12. Therefore, this spark plug 11
, A mixture of the fuel injected from the injector 12 and the intake air flows into the combustion chamber 30 through the intake passage 42 'and the intake port 44' to form a tumble flow Fm of the mixture. . Also, the intake passage 40 '
From the intake port 44 ', only air flows into the combustion chamber 30 to form a tumble flow Fa of this air.

【0009】これにより、燃焼室30内では、混合気の
タンブル流Fmと空気のタンブル流Faとの層状化した
タンブル流が形成される。このようにして発生するタン
ブル流は、火炎伝播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13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「タンブル流」(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。
As a result, a stratified tumble flow of the tumble flow Fm of the air-fuel mixture and the tumble flow Fa of the air is formed in the combustion chamber 30. The tumble flow generated in this way is effective in increasing the flame propagation speed and the combustion stability. Experimental data on the heat generation amount Q, the in-cylinder pressure P, and the heat generation rate dQ are shown, for example, in FIG. "Tumble flow" (when a tumble flow is generated) compared to "Standard" (a general case where no tumble flow is generated)
It can be seen that the heat generation amount Q, the in-cylinder pressure P, and the heat generation rate dQ have smaller cycle fluctuations, and the combustion stability is better.

【0010】なお、図中、符号47は排気通路60に連
通する排気ポート、59は排気弁である。このような層
状燃焼内燃機関では、吸気流の層状化,タンブル流化に
有利なように、できるだけ吸気流を乱すことなく、燃焼
室に送り込みたいのである。本発明は、上述の課題に鑑
み創案されたもので、吸気ポート内からの吸気流が乱れ
ることなく滑らかに燃料室内へ流入できるようにした、
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。
In the drawings, reference numeral 47 denotes an exhaust port communicating with the exhaust passage 60, and 59 denotes an exhaust valve. In such a stratified combustion internal combustion engine, it is desired to feed the intake air into the combustion chamber without disturbing the intake air as much as possible so as to be advantageous for stratification and tumble flow of the intake air. The present invention has been made in view of the above-described problem, and has been made to allow an intake air flow from an intake port to smoothly flow into a fuel chamber without being disturbed.
An object of the present invention is to provide an intake port structure for an internal combustion engine.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の内燃機関の吸気ポート構造は、2つの吸気バ
ルブによってそれぞれ開閉される2つの燃焼室開口を有
する部分に二分された吸気ポートをそなえ、該吸気ポー
トからの吸気流がそれぞれ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、該燃焼室頂部の中
央部分に配設された着火手段と、上記の各吸気ポート部
分内の吸気バルブのステムよりも上流側の該バルブステ
ムを含む流線に沿った位置に、吸気流を整流しながら流
れ方向に沿って二分するようにそれぞれ配設され、該吸
気ポート部分内を該着火手段側の中央側通路と該中央側
通路の両側の側方通路とに区分する整流部材と、該中央
側通路に燃料を噴射する燃料噴射手段とをそなえ該吸
気ポートの該中央通路及び該側方通路が機関の全運転状
態に亘って通路断面積を不変に構成されていることを特
徴としている。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an intake port structure for an internal combustion engine according to the present invention, wherein the intake port is divided into two parts having two combustion chamber openings respectively opened and closed by two intake valves. equipped with a port, the intake port
The intake air flow from the air becomes a tumble flow in the combustion chamber
In internal combustion engine formed as, in the combustion chamber top
In the flow direction while rectifying the intake flow, at a position along a streamline including the ignition means disposed in the central portion and the valve stem upstream of the intake valve stem in each of the above intake port portions, Are respectively arranged so as to be bisected along the
A central passage on the ignition means side and the central side in the air port portion;
A flow straightening member which is divided into side passages on both sides of the passage;
Equipped with a fuel injection means for injecting fuel into the side passage, intake
The central passage and the side passages of the air port are in full operation of the engine.
The cross-sectional area of the passage is unchanged throughout the state .

【0012】なお、請求項2記載のように、上記整流部
材が隔壁により構成されて、該隔壁の上記バルブステム
の近傍端部における厚さが、該バルブステムの径とほぼ
同等又は該径よりもやや大きくなるように設定してもよ
く、請求項3記載のように、上記整流部材が隔壁により
構成されて、該隔壁の上記バルブステムの近傍端部にお
ける厚さが、該バルブステムの径とほぼ同等又は該径よ
りもやや小さくなるように設定してもよい。
According to a second aspect of the present invention, the rectifying member is constituted by a partition wall, and a thickness of the partition wall at an end near the valve stem is substantially equal to or larger than a diameter of the valve stem. The rectifying member may be configured by a partition wall, and the thickness of the partition wall at the end near the valve stem may be smaller than the diameter of the valve stem. May be set to be substantially equal to or slightly smaller than the diameter.

【0013】さらに、請求項4記載のように、上記隔壁
の厚さが、上流側端部にいく程薄くなっているように構
成してもよい
[0013] Further, the thickness of the partition wall may be made thinner toward the upstream end .

【0014】[0014]

【作用】上述の請求項1記載の本発明の内燃機関の吸気
ポート構造では、吸気ポートの各吸気バルブの開放する
と、これらの吸気バルブを設けられた2つの燃焼室開口
から燃焼室内に、吸気流が流入して、それぞれ燃焼室内
でタンブル流を形成する。このとき、各吸気ポート部分
内の吸気バルブのステムよりも上流側の該バルブステム
を含む流線に沿った位置に配設された整流部材によっ
て、上記吸気流が整流されながら流れ方向に沿って中央
側通路と側方通路とに二分されて、燃焼室内に流入す
る。したがって、燃焼室内では中央側通路からの吸気流
と側方通路からの吸気流とが層状に確実に分離してタン
ブル流を形成する。燃料噴射手段は、中央側通路に燃料
を噴射するので、中央側通路からの吸気流により燃焼室
内の中央部分に形成された層状タンブル流は、燃料を十
分に混合された燃料濃度の濃い混合気層となり、その側
方には燃料を殆ど混合されない燃料希薄な混合気層(又
は空気層)が形成される。そして、層状タンブル流のう
ち燃料濃度の濃い混合気層が、燃焼室頂部の中央部分に
付近に流入し、この部分に配設された着火手段により着
火が行なわれることで、燃料濃度の濃い混合気層に確実
に着火して、適正な層状燃焼が実現する。 特に、該吸気
ポートの該中央通路及び該側方通路が機関の全運転状態
に亘って通路断面積を不変に構成されているので、機関
の状態に係わらず、中央側通路からの吸気流と側方通路
からの吸気流とが常に確実に層状分離してタンブル流を
形成するようになり、適正な層状燃焼を常に確実に実現
しうる。
In the intake port structure for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, when each intake valve of the intake port is opened, the intake air enters the combustion chamber from the two combustion chamber openings provided with these intake valves. Flows into the combustion chamber
Forms a tumble flow . At this time, the rectifying member disposed at a position along the streamline including the valve stem upstream of the stem of the intake valve in each intake port portion rectifies the intake flow along the flow direction while rectifying the intake flow. Center
It is divided into a side passage and a side passage, and flows into the combustion chamber. Therefore, the intake air flow from the central passage in the combustion chamber
And the intake air flow from the side passage
Form a bull flow. The fuel injection means
The combustion chamber by the intake air flow from the central passage.
The laminar tumble flow formed in the central part of the
A fuel-rich mixture layer with a high fuel concentration
The fuel-lean mixture, which contains almost no fuel,
Is an air layer). And layered tumble flow
The fuel-rich mixture layer is located at the center of the top of the combustion chamber.
Flows into the vicinity, and is ignited by ignition means
The fire ensures that the fuel / fuel mixture is rich
And proper stratified combustion is realized. In particular, the intake
The central passage and the side passages of the port are in the full operating state of the engine;
The passage cross-sectional area is configured to be constant over
Regardless of the condition, the intake air flow from the central passage and the side passage
The intake air flow from the air is always surely separated into layers and a tumble flow
To ensure proper stratified combustion at all times
Can.

【0015】また、請求項2記載のように、上記整流部
材が隔壁により構成されて、該隔壁の上記バルブステム
の近傍端部における厚さが、該バルブステムの径とほぼ
同等又は該径よりもやや大きくなるように設定される
と、該バルブステム近傍での吸気流の整流が促進され
る。また、請求項3記載のように、上記整流部材が隔壁
により構成されて、該隔壁の上記バルブステムの近傍端
部における厚さが、該バルブステムの径とほぼ同等又は
該径よりもやや小さくなるように設定されると、該バル
ブステム近傍での吸気流の整流が行なわれるとともに、
吸気ポート内の吸気流量が確保される。
Further, the rectifying member is constituted by a partition wall, and a thickness of the partition wall at an end near the valve stem is substantially equal to or larger than a diameter of the valve stem. When set to be slightly larger, rectification of the intake flow near the valve stem is promoted. Further, the rectifying member is constituted by a partition wall, and a thickness of the partition wall at an end near the valve stem is substantially equal to or slightly smaller than a diameter of the valve stem. When set so that the intake air flow near the valve stem is rectified,
The intake flow rate in the intake port is secured.

【0016】さらに、請求項4記載のように、上記隔壁
の厚さが、上流側端部にいく程薄くなっているように構
成されると、上記バルブステム近傍での吸気流の整流が
促進される
Further, when the thickness of the partition wall is made thinner toward the upstream end portion, rectification of the intake air flow in the vicinity of the valve stem is promoted. Is done .

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図1〜図12は本発明の内燃機関の吸気ポ
ート構造の実施例を示すもので、図1はその構成を示
す模式的斜視図、図2はその要部構成を示す模式的上面
図であって図1におけるA矢視図、図3はその構成を示
す模式的な部分断面図であって図2におけるC−C断面
図、図4はその構成を示す模式的な部分断面図であって
図3におけるB−B断面図、図5はその構成を示す模式
図、図6はその吸気ポート構造及び隔壁の変形例を示す
模式図〔(A)はシリンダ上方からシリンダ軸方向に見
た模式的な構成図、(B)はシリンダ側方から見た模式
的な構成図、(C)は(B)におけるD方向矢視図〕、
図7はその吸気ポート構造の隔壁の他の変形例を示す模
式図(図5と対応する図)、図8はその燃料噴射バリエ
ーションを示す模式図、図9〜図12はそれぞれその作
用及び効果を説明するためのグラフである
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 12 show an embodiment of an intake port structure of an internal combustion engine of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a schematic top view showing the configuration of the main part thereof, as viewed from the direction indicated by the arrow A in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration, taken along the line CC in FIG. FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration, and is a BB cross-sectional view in FIG. 3, FIG. 5 is a schematic view showing the configuration, and FIG. 6 is a modified example of the intake port structure and the partition. [(A) is a schematic configuration viewed from above the cylinder in the cylinder axis direction, (B) is a schematic configuration viewed from the side of the cylinder, (C) is a direction D in (B). Arrow view),
FIG. 7 is a schematic diagram showing another modification of the partition having the intake port structure (a diagram corresponding to FIG. 5), FIG. 8 is a schematic diagram showing the fuel injection variation, and FIGS. it is a graph for explaining.

【0018】図1に示すように、この内燃機関の各気筒
には、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とで囲撓され
て燃焼室30が形成されている。この内燃機関の各気筒
は吸気2弁,排気2弁の4弁式内燃機関として構成され
ており、この燃焼室30内には、吸気ポート46が導か
れている。そして、この吸気ポート46は、途中でポー
ト隔壁(吸気ポート分岐部)46Cによって2つの吸気
ポート部分46A,46Bに2分されたサイアミーズポ
ートとなっており、各吸気ポート46A,46B部分の
燃焼室開口には、それぞれ吸気弁58が設置されてい
る。また、排気ポート47もサイアミーズポートとなっ
ており、この燃焼室30内には、2つの排気ポート47
A,47B部分も導かれ、それぞれ図示しない排気弁が
設置されている。
As shown in FIG. 1, a combustion chamber 30 is formed in each cylinder of the internal combustion engine by being surrounded by a cylinder bore 24, a piston 26 and a cylinder head 28 formed in a cylinder block 22. Each cylinder of the internal combustion engine is configured as a four-valve internal combustion engine having two intake valves and two exhaust valves, and an intake port 46 is led into the combustion chamber 30. The intake port 46 is a siamese port that is divided into two intake port portions 46A and 46B by a port partition (intake port branch portion) 46C on the way, and the combustion chamber of each intake port 46A and 46B. An intake valve 58 is installed in each of the openings. The exhaust port 47 is also a siamese port, and two exhaust ports 47 are provided in the combustion chamber 30.
Parts A and 47B are also guided, and exhaust valves (not shown) are provided.

【0019】なお、図1,図2及び図5に示すように、
各吸気ポート部分(以下、この吸気ポート部分について
も単に吸気ポートという)46A,46Bは、図示しな
い吸気通路(インテークマニホールド)に連通接続され
ている。また、図中1A,1Bは各吸気ポート46A,
46Bの軸心線(上下端及び左右端の中心線)を示して
いる。また、各排気ポート47A,47Bは下流側で合
流して、やはり図示しない共通の排気通路に連通接続さ
れている。
As shown in FIGS. 1, 2 and 5,
Each intake port portion (hereinafter, this intake port portion is also simply referred to as an intake port) 46A, 46B is connected to an intake passage (intake manifold) (not shown). Also, in the figure, 1A and 1B are the intake ports 46A,
The axis of 46B (the center line of the upper and lower ends and the left and right ends) is shown. The exhaust ports 47A and 47B merge on the downstream side and are connected to a common exhaust passage (not shown).

【0020】また、吸気ポート46A,46Bの分岐部
46C直前付近には、後述する燃料噴射手段としてのイ
ンジェクタ12が取り付けられ、このインジェクタ12
により、燃料が吸気ポート46A,46Bに噴射される
ようになっている。そして、この実施例では、各吸気ポ
ート46A,46Bは互いに略平行な直線状のストレー
トポートに形成されている。したがって、各吸気ポート
46A,46Bの軸心線1A,1Bは、図2,図5に示
すように、互いにほぼ平行な2直線になっている。この
ため、吸気ポート46A,46Bの分岐部46C付近よ
り下流側では、各吸気ポート46A,46Bは、互いに
ほぼ平行に形成されており、各吸気ポート46A,46
Bからの吸気は、図2に中に、流線45で示すように、
互いにほぼ平行な状態で燃焼室30に流入するようにな
っている。
In the vicinity of the branch portion 46C of the intake ports 46A and 46B, an injector 12 as a fuel injection means described later is mounted.
Thus, the fuel is injected into the intake ports 46A and 46B. In this embodiment, each of the intake ports 46A and 46B is formed as a straight straight port substantially parallel to each other. Therefore, the axial lines 1A and 1B of the intake ports 46A and 46B are two straight lines substantially parallel to each other as shown in FIGS. Therefore, on the downstream side from the vicinity of the branch portion 46C of the intake ports 46A, 46B, the intake ports 46A, 46B are formed substantially parallel to each other, and the respective intake ports 46A, 46B are formed.
The intake air from B is shown in FIG.
The fuel flows into the combustion chamber 30 in a state substantially parallel to each other.

【0021】なお、吸気ポート46A,46Bは、互い
にほぼ平行なものに限定されず、例えば図6の(A)に
示すようなものでもよい。なお、図6の(A)では、一
方の吸気ポート46Bについての曲がり具合を示してい
るが、他方の吸気ポート46Aについてもこれと線対称
に形成されている。つまり、吸気ポート46A,46B
が、その分岐部46Cから吸気弁58方向に向かって僅
かに広がっていくように形成されている。
The intake ports 46A and 46B are not limited to those substantially parallel to each other, but may be, for example, those shown in FIG. In FIG. 6A, the degree of bending of one intake port 46B is shown, but the other intake port 46A is also formed in line symmetry with this. That is, the intake ports 46A, 46B
However, it is formed so as to slightly spread from the branch portion 46C toward the intake valve 58.

【0022】また、両吸気ポート46A,46Bが互い
にほぼ平行なまま斜めに燃焼室30に接続されていても
よい。つまり、図6の(A)に示すように、複数気筒が
列状に並んでいる場合の列方向の面9(なお、平面視状
態で2つの吸気弁58,58の中心を結ぶ線Lがこれに
平行である)に対して、両吸気ポート46A,46Bが
いずれも直交せずに燃焼室30に接続されているもので
ある。
Further, the two intake ports 46A and 46B may be obliquely connected to the combustion chamber 30 while being substantially parallel to each other. In other words, as shown in FIG. 6A, when a plurality of cylinders are arranged in a line, the surface 9 in the column direction (a line L connecting the centers of the two intake valves 58, 58 in a plan view) (Parallel to this), both intake ports 46A, 46B are connected to the combustion chamber 30 without being orthogonal to each other.

【0023】いずれにせよ、吸気ポート46A,46B
からの吸気流による層状タンブル流の形成に支障がない
範囲であれば、吸気ポート46A,46Bの形状や配設
方向は厳しく限定されるものではない。そして、このよ
うなストレートポートの断面形状は、図4に示すよう
に、吸気ポート 46A,46B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46A,46Bの上側半部)46A−1,46B−
1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46A,46Bの下側半部)46
A−2,46B−2よりも拡幅されており、吸気ポート
46A,46Bの吸気流心F1がタンブル流側(つまり
吸気ポート46A,46Bの上側半部46A−1,46
B−1)へ偏心されている。これにより、吸気ポート4
6A,46Bからの吸気流が燃焼室30内でタンブル流
を形成し易いようになっている。そして、この実施例で
は、吸気ポート46A,46Bは、図4に示すような略
逆三角形の断面を有するように形成されている。なお、
図4に示す符号21,21は、これらの吸気ポート46
A,46Bを2分するような整流部材としての隔壁であ
り、これについては後で詳述する。
In any case, the intake ports 46A, 46B
The shape and arrangement direction of the intake ports 46A and 46B are not strictly limited as long as they do not hinder the formation of the laminar tumble flow due to the intake flow from the intake port. Then, as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of such a straight port is the tumble flow side half of the intake ports 46A, 46B (ie, the upper half of the intake ports 46A, 46B through which the main component flow forming the tumble flow flows). Parts) 46A-1, 46B-
1 is the other half (i.e., the lower half of the intake ports 46A and 46B through which the component flows that block the tumble flow) 46
A-2, 46B-2, the width of which is wider than that of A-2, 46B-2.
B-1). Thereby, the intake port 4
The intake air flows from 6A and 46B easily form a tumble flow in combustion chamber 30. Then, in the actual施例this, the intake ports 46A, 46B are formed to have a cross section of generally inverted triangular as shown in FIG. In addition,
Reference numerals 21 and 21 shown in FIG.
A partition wall serving as a rectifying member that divides A and 46B into two, which will be described in detail later.

【0024】さらに、ピストン26の頂面には、図1に
示すように、ピストン26が上死点に達した時にシリン
ダヘッド28とピストン26との間に空間が確保される
ように凹所35が形成されている。また、この凹所35
に近接して、凹所35よりも隆起した隆起部39が設け
られており、この隆起部39には、凹所35からなだら
かに接続するように斜面37が形成されている。
Further, as shown in FIG. 1, a recess 35 is formed on the top surface of the piston 26 so that a space is secured between the cylinder head 28 and the piston 26 when the piston 26 reaches the top dead center. Are formed. Also, this recess 35
, A protruding portion 39 which is higher than the recess 35 is provided, and a slope 37 is formed in the protruding portion 39 so as to smoothly connect from the recess 35.

【0025】この凹所35は、図示しない排気弁の下方
に(排気ポートの燃焼室開口の下方に)に形成されてお
り、隆起部39は吸気弁58,58の下方に形成されて
いる。これにより、図1に示すように、吸気ポート46
A,46Bのタンブル流側半部46A−1,46B−1
から流入した吸気流Fa,Fmは、この凹所35から斜
面37を経て隆起部39に達っするような流れを形成し
て、タンブル流の形成を促進するようになっている。
The recess 35 is formed below the exhaust valve (not shown) (below the opening of the combustion chamber of the exhaust port), and the raised portion 39 is formed below the intake valves 58, 58. As a result, as shown in FIG.
A, 46B, tumble flow side half 46A-1, 46B-1
The intake air flows Fa and Fm flow from the recess 35 to the bulge 39 through the slope 37 to form a tumble flow.

【0026】また、図1及び図5に示すように、燃焼室
30の上方の頂部の中心部分には、着火手段としての点
火プラグ11が配設されており、吸気ポート46A,4
6Bの間の基準面3上に位置している。なお、ここで基
準面3とは、両吸気ポート46A,46Bのほぼ中央に
位置する仮想面である。ところで、図1〜図5に示すよ
うに、吸気ポート46A,46B内にはそれぞれ吸気ポ
ート46A,46B内を左右方向に二分するような整流
部材としての隔壁21が設けられ、この隔壁21によっ
て、各吸気ポート46A,46B内では、それぞれ、吸
気流の基準面3側(点火プラグ側)の通路(即ち、中央
側通路)4とこの基準面3の外側(反点火プラグ側)の
通路(即ち、側方通路)5とに吸気の流れ方向に沿って
二分されている。つまり、各吸気ポート46A,46B
は、隔壁21によって、点火プラグ側通路(着火手段側
通路)4と反点火プラグ側通路(反着火手段側通路)5
とに分離されている。
As shown in FIGS. 1 and 5, a spark plug 11 as ignition means is provided at the center of the top above the combustion chamber 30, and the intake ports 46A, 4
6B on the reference plane 3. Here, the reference plane 3 is an imaginary plane located substantially at the center of both the intake ports 46A and 46B. Meanwhile, as shown in FIGS. 1 to 5, a partition 21 as a rectifying member is provided in each of the intake ports 46A and 46B so as to bisect the inside of each of the intake ports 46A and 46B in the left-right direction. In each of the intake ports 46A and 46B, a passage on the reference surface 3 side (spark plug side) of the intake air flow (that is,
A side passage) 4 and a passage (ie, a side passage) 5 outside the reference surface 3 (on the side opposite to the ignition plug) are bisected along the flow direction of the intake air. That is, each of the intake ports 46A, 46B
The partition wall 21 allows the spark plug side passage (ignition means side passage) 4 and the anti-spark plug side passage (anti-ignition means side passage) 5.
And are separated into

【0027】なお、隔壁21は、図2に示すように、ス
テム部(バルブステム)57の上流側の、このバルブス
テム57に流れ込もうとする吸気流の流線45に沿って
形成されている。なお、ここでは、バルブステム57は
吸気流の流線45の中心線45A上に配設されているの
で、隔壁21は吸気流の流線45の中心線45A上に配
設されることになる。
As shown in FIG. 2, the partition wall 21 is formed along the stream line 45 of the intake air flow flowing into the valve stem 57 on the upstream side of the stem portion (valve stem) 57. I have. Here, since the valve stem 57 is disposed on the center line 45A of the streamline 45 of the intake flow, the partition wall 21 is disposed on the centerline 45A of the streamline 45 of the intake flow. .

【0028】また、流線45の中心線45Aは吸気ポー
ト46A,46Bの軸心線1A,1B上に沿っており、
ここでは、隔壁21は、この吸気ポート46A,46B
の軸心線1A,1Bに沿って、略垂直に、且つ、インジ
ェクタ12の配設位置近傍から下流側に亘って延設され
ている。また、吸気ポート46A,46Bが互いに略平
行であるので、これらの隔壁21,21も互いに略平行
に配設されている。
The center line 45A of the streamline 45 is along the axis 1A, 1B of the intake ports 46A, 46B.
Here, the partition 21 is provided with the intake ports 46A, 46B.
Along the axial lines 1A and 1B of FIG. 1, and extends from near the disposition position of the injector 12 to the downstream side. Further, since the intake ports 46A and 46B are substantially parallel to each other, these partition walls 21 and 21 are also disposed substantially parallel to each other.

【0029】そして、図3に示すように、隔壁21は吸
気ポート46A,46Bの上側壁面8から下側壁面7ま
でに亘って形成されており、吸気ポート46A,46B
の下流側では、吸気弁58の軸線2に沿って吸気弁58
の傘部56近傍まで延設されている。ただし、隔壁21
は吸気弁58の傘部56やバルブステム57には接触し
ないように、これらと適当なクリアランスを確保して形
成されており、吸気弁58の作動には何ら影響を及ぼさ
ないようになっている。
As shown in FIG. 3, the partition 21 is formed from the upper wall surface 8 to the lower wall surface 7 of the intake ports 46A, 46B.
Downstream of the intake valve 58 along the axis 2 of the intake valve 58
Is extended to the vicinity of the umbrella portion 56 of the umbrella. However, the partition 21
Are formed so as not to come into contact with the umbrella portion 56 and the valve stem 57 of the intake valve 58 so as to secure an appropriate clearance therebetween, so that the operation of the intake valve 58 is not affected at all. .

【0030】また、この隔壁21は、吸気ポート46
A,46B内の吸気流を点火プラグ側通路4と反点火プ
ラグ側通路5とに完全に分離するように、吸気ポート4
6(46A,46B)の上流端から延設されている。し
たがって、吸気ポート46A,46B内では、吸気流
が、隔壁21で点火プラグ側通路4と反点火プラグ側通
路5とに分岐して、整流されながら互いに分離した状態
を保ちつつ、バルブステム57によって流れを乱される
ことなく、燃焼室30内に流入するようになっている。
このような隔壁21により、吸気の流れは、燃焼室30
に滑らかに流入すると、図5に示すように、空気に燃料
の混合された混合気の層Fmと空気のみの層Fa,Fa
との3つの層(点火プラグ側通路4とその両側の反点火
プラグ側通路5との計3つの流れ)に分離した状態、つ
まり、層状化した状態でタンブル流に形成されるように
なっている。このように、本内燃機関は層状燃焼内燃機
関として構成されているのである。
The partition 21 is provided with an intake port 46.
A, 46B so as to completely separate the intake air flow into the spark plug side passage 4 and the non-spark plug side passage 5.
6 (46A, 46B) extending from the upstream end. Therefore, in the intake ports 46A and 46B, the intake air flow is branched into the spark plug side passage 4 and the non-spark plug side passage 5 by the partition wall 21 and is separated from each other while being rectified. The gas flows into the combustion chamber 30 without being disturbed.
With such a partition 21, the flow of the intake air is reduced by the combustion chamber 30.
As shown in FIG. 5, when the air flows smoothly into the air-fuel mixture layer Fm and the air-only layers Fa and Fa, the air-fuel mixture layer Fm and the air-only layers Fa and Fa are mixed.
(A total of three flows of the ignition plug side passage 4 and the anti-spark plug side passage 5 on both sides thereof), that is, a tumble flow is formed in a layered state. I have. Thus, the present internal combustion engine is configured as a stratified combustion internal combustion engine.

【0031】なお、隔壁21は、少なくとも、インジェ
クタ12からの噴射燃料を各吸気ポート46A,46B
内の点火プラグ側通路4に保持するようにして、反点火
プラグ側通路5へ流出しないようにできればよい。した
がって、隔壁21を必ずしも吸気ポート46A,46B
の上流端から設けなくてもよく、図1,2,5,6,7
に鎖線で示すように、吸気ポート46A,46Bの上流
側中間部から下流側に至るように設けてもよい。図1,
2に鎖線で示す例及び図6(B)に示す変形例は、いず
れも隔壁21の上流端をインジェクタ12の噴射口より
も下流側に設けた例であり、図5に鎖線で示す例及び図
7に示す変形例は、隔壁21の上流端をインジェクタ1
2の噴射口に対応する位置に設けた例である。
It should be noted that the partition wall 21 supplies at least the fuel injected from the injector 12 to each of the intake ports 46A, 46B.
It is only necessary to hold the spark plug side passage 4 inside so as not to flow out to the anti-spark plug side passage 5. Therefore, the partition 21 is not necessarily connected to the intake ports 46A, 46B.
1, 2, 5, 6, 7
As shown by a dashed line in the drawing, the intake ports 46A and 46B may be provided from the upstream intermediate portion to the downstream side. Figure 1
2 and the modified example shown in FIG. 6B are examples in which the upstream end of the partition 21 is provided on the downstream side of the injection port of the injector 12, and the example shown in FIG. In the modification shown in FIG. 7, the upstream end of the partition 21 is connected to the injector 1.
This is an example provided at a position corresponding to the second injection port.

【0032】また、図6の(A)〜(C)に示す隔壁2
1の変形例では、吸気ポート46A,46Bが、その分
岐部46Cから吸気弁58方向に向かって僅かに広がっ
ているため、これに応じて、隔壁21も互いに平行では
なくなっている。しかし、この場合にも、隔壁21は、
バルブステム57の上流側の、このバルブステム57に
流れ込もうとする吸気流の流線45に沿って、ちょう
ど、吸気流の流線45の中心線45A上に配設されてい
る。したがって、吸気流が隔壁21に整流されながら互
いに点火プラグ側通路4と反点火プラグ側通路5とに分
離した状態を保ちつつ、バルブステム57によって流れ
を乱されることなく、層状化した状態でタンブル流の形
成が促進されるようになっている。
The partition walls 2 shown in FIGS.
In the first modification, the intake ports 46A and 46B slightly spread from the branch portion 46C toward the intake valve 58, and accordingly, the partition walls 21 are not parallel to each other. However, also in this case, the partition 21
It is disposed on the upstream side of the valve stem 57, along the streamline 45 of the intake flow to be flown into the valve stem 57, and exactly on the center line 45A of the streamline 45 of the intake flow. Therefore, while the intake air flow is rectified by the partition wall 21 and is kept separated from the ignition plug side passage 4 and the anti-ignition plug side passage 5, the flow is not disturbed by the valve stem 57 and is stratified. The formation of the tumble flow is promoted.

【0033】ところで、バルブステム57近傍において
このバルブステム57自体が吸気流の抵抗となるのに対
して、隔壁21は、この抵抗を軽減する機能をもってい
る。そして、バルブステム57での抵抗を軽減するに
は、一般に、隔壁21の後端のバルブステム57の付近
を、バルブステム57の外径よりもやや大きな厚みにす
ることが考えられる。しかし、吸気ポート46A,46
B内では、隔壁21の断面積の分だけ吸気ポート46
A,46Bの断面積が減少するので、隔壁21の厚みに
応じて、吸気ポート46A,46Bの流量係数が低下し
てエンジン全開性能が低下することが考えられる。した
がって、流量係数を確保するためには、隔壁21の断面
積を極力小さくするのが望ましい。
By the way, the valve stem 57 itself has a resistance to the intake air flow in the vicinity of the valve stem 57, whereas the partition 21 has a function of reducing this resistance. In order to reduce the resistance at the valve stem 57, it is generally considered that the vicinity of the valve stem 57 at the rear end of the partition 21 is slightly thicker than the outer diameter of the valve stem 57. However, the intake ports 46A, 46
In B, the intake port 46 corresponds to the sectional area of the partition 21.
Since the cross-sectional areas of A and 46B are reduced, it is conceivable that the flow coefficient of the intake ports 46A and 46B is reduced according to the thickness of the partition wall 21 and the engine full-opening performance is reduced. Therefore, in order to secure a flow coefficient, it is desirable to reduce the cross-sectional area of the partition 21 as much as possible.

【0034】そこで、この実施例では、バルブステム5
7での抵抗を軽減と流量係数の低下抑制とを両立させる
べく、隔壁21の厚みをバルブステム57の外径とほぼ
同様の大きさ又はこの外径よりも小さめに設定してい
る。勿論、バルブステム57での抵抗軽減を重視するな
らば、隔壁21の厚みをバルブステム57の外径よりも
やや大きく設定してもよく、吸気ポート46A,46B
の流量係数を確保するためには、隔壁21の厚みをバル
ブステム57の外径よりもやや小さく設定してもよい。
Therefore, in this embodiment, the valve stem 5
The thickness of the partition 21 is set to be substantially the same as or smaller than the outer diameter of the valve stem 57 in order to achieve both the reduction of the resistance at 7 and the reduction of the flow coefficient. Of course, if importance is placed on reducing the resistance at the valve stem 57, the thickness of the partition 21 may be set slightly larger than the outer diameter of the valve stem 57, and the intake ports 46A, 46B
In order to secure the flow coefficient of the above, the thickness of the partition 21 may be set slightly smaller than the outer diameter of the valve stem 57.

【0035】また、この実施例の隔壁21の上流端21
A及び下流端21Bは、いずれも吸気流の整流効果が得
られるように、ほぼ円筒面状の凸状曲面に形成されてい
る。このように上流端21A及び下流端21Bを形成す
るのは、吸気流の整流による流体抵抗軽減効果をねらう
とともに、隔壁21の製造上の効率を考慮しているため
である。つまり、各端部21A,21Bを凸状曲面に形
成すると、例えば、吸気ポート46を鋳造する場合など
には、各端部21A,21Bに対応する鋳型(中子)の
抜けが良好になり、鋳造を容易で確実に行なえる。この
実施例では、このような製造の容易性をも考慮している
のである。
In addition, the upstream end 21 of the partition 21 of this embodiment
A and the downstream end 21B are both formed in a substantially cylindrical convex curved surface so that a rectifying effect of the intake air flow can be obtained. The reason why the upstream end 21A and the downstream end 21B are formed in this way is to aim at the effect of reducing the fluid resistance by rectifying the intake air flow and to consider the efficiency in manufacturing the partition 21. In other words, when each end 21A, 21B is formed into a convex curved surface, for example, when casting the intake port 46, the mold (core) corresponding to each end 21A, 21B can be easily removed. Casting can be performed easily and reliably. In this embodiment, such easiness of manufacture is also taken into consideration.

【0036】なお、上流端21Aの形状は、このような
円筒面状に限るものでなく、これよりも鋭角的に突出し
た曲面状のものや、鋭角的に突出した楔状のものなどで
も吸気流の整流効果を十分に期待でき、本実施例以外の
種々のものが考えられる。また、下流端21Bも、単純
な平面状に近いものなど他の種々のものが考えられ、例
えば図6(A),(C)に示す変形例のように、バルブ
ステム57の表面とほぼ整合するような円筒面状の凹状
曲面に形成することも考えられ、この場合、この吸気流
の隔壁21の下流端21Bからバルブステム57への滑
らかな流れ込みがより促進される。
The shape of the upstream end 21A is not limited to such a cylindrical surface, but may be a curved surface protruding at an acute angle or a wedge shape protruding at an acute angle. Can be expected sufficiently, and various types other than this embodiment can be considered. Also, the downstream end 21B may be of various other types, such as a shape close to a simple planar shape, and is substantially aligned with the surface of the valve stem 57 as in a modified example shown in FIGS. 6A and 6C. It is conceivable that the intake air flow is formed into a concave curved surface as described above. In this case, the smooth flow of the intake air from the downstream end 21B of the partition 21 into the valve stem 57 is further promoted.

【0037】また、何れの場合も、その形状に対して下
流端21Bとバルブステム57との距離が適切になるよ
うに、流体理論に基づいて設定することが望ましい。な
お、この実施例では、隔壁21の内壁と外壁とがほぼ平
行に設定されているが、図7に示すように、隔壁21の
厚みをバルブステム57の上流側に行くほど薄く形成し
上流端では極力薄く形成する。逆に、下流側のバルブス
テム57に近づくにしたがって、除々にバルブステム5
7の径と略同等の厚さになるように形成してもよい。こ
のようにすることでも、吸気流の流れは、バルブステム
57によって乱れることなく、円滑に燃焼室30に流入
することができる。
In any case, it is desirable to set the distance between the downstream end 21B and the valve stem 57 based on the fluid theory so as to be appropriate for the shape. In this embodiment, the inner wall and the outer wall of the partition 21 are set substantially parallel to each other. However, as shown in FIG. Then, it is formed as thin as possible. Conversely, as the valve stem 57 approaches the downstream valve stem 57, the valve stem 5 gradually decreases.
7 may be formed so as to have a thickness substantially equal to the diameter of 7. Also in this way, the flow of the intake air can smoothly flow into the combustion chamber 30 without being disturbed by the valve stem 57.

【0038】なお、この図7に示す例では、隔壁21の
最大幅部分を、下流端21B近傍ではなく、下流端21
Bよりもやや上流部分に設けており、全体として流線型
に近い形状になっているが、隔壁21の最大幅部分を、
下流端21B近傍に形成することも考えられる。また、
この場合も、隔壁21の最大厚みを、バルブステム57
の外径とほぼ同様の大きさに設定するほか、バルブステ
ム57での抵抗軽減を重視して、隔壁21の厚みをバル
ブステム57の外径よりもやや大きく設定したり、吸気
ポート46A,46Bの流量係数を確保するため、隔壁
21の厚みをバルブステム57の外径よりもやや小さく
設定したりしてもよい。
In the example shown in FIG. 7, the maximum width portion of the partition 21 is not located near the downstream end 21B, but at the downstream end 21B.
It is provided slightly upstream from B and has a shape close to a streamline as a whole.
It is also conceivable to form it near the downstream end 21B. Also,
Also in this case, the maximum thickness of the partition 21 is adjusted by the valve stem 57.
The thickness of the partition 21 is set to be slightly larger than the outer diameter of the valve stem 57, and the intake ports 46A, 46B The thickness of the partition 21 may be set to be slightly smaller than the outer diameter of the valve stem 57 in order to secure the flow coefficient of the valve stem 57.

【0039】さらに、この実施例では、流量係数確保の
ために、吸気ポート46A,46Bは、図2,図4の斜
線部13に示すように、略逆三角形の断面の上側半部4
6A−1,46B−1を、ほぼ隔壁21の断面積の分だ
け拡大されている。これにより、隔壁21の断面積によ
る吸気ポート46A,46Bの断面積の減少を相殺し
て、エンジン全開時の流量係数を確保している。
Further, in this embodiment, in order to secure the flow coefficient, the intake ports 46A and 46B are connected to the upper half 4 having a substantially inverted triangular cross section as shown by the hatched portion 13 in FIGS.
6A-1 and 46B-1 are enlarged substantially by the sectional area of the partition wall 21. As a result, a decrease in the cross-sectional area of the intake ports 46A and 46B due to the cross-sectional area of the partition 21 is offset, and the flow coefficient when the engine is fully opened is secured.

【0040】ところで、上述の燃料噴射手段としてのイ
ンジェクタ12は、図1,図5に示すように、2つの吸
気ポート46A,46Bの分岐部46C付近の上部にお
いて、2つの吸気ポート46A,46B間の吸気流の基
準面(中心面)3に沿って配設されている。そして、吸
気ポート46A,46Bの下流の下面方向に向けて燃料
を噴射するようになっている。なお、図2,図3及び図
5中の符号6はインジェクタ噴射軸線であり、インジェ
クタ12の噴射方向を示すものである。
By the way, as shown in FIGS. 1 and 5, the injector 12 as the above-described fuel injection means is provided between the two intake ports 46A and 46B in the upper portion near the branch portion 46C of the two intake ports 46A and 46B. Are arranged along the reference plane (center plane) 3 of the intake air flow. Then, the fuel is injected toward the lower surface downstream of the intake ports 46A and 46B. Reference numeral 6 in FIGS. 2, 3, and 5 denotes an injector injection axis, which indicates the injection direction of the injector 12.

【0041】つまり、このインジェクタ噴射軸線6が示
すように、インジェクタ12は、吸気ポート46A,4
6B間の上部側から吸気ポート46A,46Bの下流側
の斜め下方に向けて燃料を噴射するようになっている。
したがって、噴射された燃料は、各吸気ポート46A,
46Bの隔壁21,21に案内されながら、各吸気ポー
ト46A,46B内の点火プラグ側通路(即ち、中央側
通路)4を通じて燃焼室30内に円滑に吸気されるよう
になっており、点火プラグ側の両側の反点火プラグ側通
路5には、空気のみが流れるようになっている。
That is, as shown by the injector injection axis 6, the injector 12 is connected to the intake ports 46A, 4A.
Fuel is injected obliquely downward on the downstream side of the intake ports 46A, 46B from the upper side between 6B.
Therefore, the injected fuel is supplied to each intake port 46A,
While being guided by the partition walls 21 and 21 of the intake port 46B, the ignition plug side passages (that is, the central
The air is smoothly sucked into the combustion chamber 30 through the passages 4, and only the air flows through the anti-spark plug side passages 5 on both sides of the ignition plug.

【0042】また、インジェクタ12の噴射バリエーシ
ョンとしては、両吸気ポート46A,46Bの分岐部4
6Cの形状に応じて図8の(a)〜(d)に示すような
タイプが考えられる。(a)はサイアミーズ型吸気ポー
ト46A,46Bの分岐部46Cに向けて燃料を噴射す
もので、分岐部46Cに燃料を積極的に衝突させた後、
拡散した燃料を吸気ポート46A,46B内の点火プラ
グ側通路4に流すようにしたものである。この吸気ポー
ト46A,46Bの分岐部46Cは、インジェクタ12
の噴射方向に対してほぼ直交するような面を有してお
り、この面に衝突した燃料を拡散させるようになってい
る。
As an injection variation of the injector 12, the branch portion 4 of the two intake ports 46A and 46B is provided.
Types shown in FIGS. 8A to 8D can be considered according to the shape of 6C. (A) is for injecting fuel toward the branch portion 46C of the siamese type intake ports 46A and 46B. After the fuel is positively collided with the branch portion 46C,
The diffused fuel is caused to flow to the ignition plug side passage 4 in the intake ports 46A and 46B. The branch portion 46C of the intake ports 46A, 46B is connected to the injector 12
Has a surface substantially perpendicular to the injection direction of the fuel, and the fuel that has collided with this surface is diffused.

【0043】次に、(b)は燃料噴射孔を2つそなえた
インジェクタ12を用いるタイプのもので、各燃料噴射
孔から噴射された2つ燃料の流れは、それぞれ、各吸気
ポート46A,46Bの点火プラグ側通路4に直接流入
していくようになっている。この場合は、吸気ポート4
6A,46Bの分岐部46Cは曲面状に形成されて、吸
気流の吸入抵抗を低減している。
Next, (b) shows a type in which an injector 12 having two fuel injection holes is used. The flow of the two fuels injected from each fuel injection hole is determined by each of the intake ports 46A and 46B. Directly flows into the ignition plug side passage 4 of the fuel cell. In this case, the intake port 4
The branch portion 46C of 6A, 46B is formed in a curved surface shape to reduce the intake resistance of the intake flow.

【0044】また、(c)のように燃料噴射孔が1つの
インジェクタ12を用いて、各隔壁21,21には燃料
が付着しないように、点火プラグ側通路4内に向けて直
接燃料を噴射するようにしたタイプものも考えられる。
この場合、燃料が吸気とともに滑らかに吸入されるよう
に、吸気ポート46A,46Bの分岐部46Cを鋭角的
に形成している。
As shown in (c), the fuel is directly injected into the ignition plug side passage 4 by using the injector 12 having one fuel injection hole so that the fuel does not adhere to the partition walls 21 and 21. A type that is designed to be used is also conceivable.
In this case, the branch portion 46C of the intake ports 46A and 46B is formed at an acute angle so that the fuel is smoothly taken in along with the intake.

【0045】また、(d)は上述の(c)とは逆に、燃
料を積極的に各隔壁21,21までに亘って広角に向け
て噴射するタイプのものである。この場合は、吸気ポー
ト46A,46Bの分岐部46Cは、抵抗を減らすべ
く、上記(b)と同様に曲面状に丸められている。そし
て、この実施例では、上述の噴射バリエーションのいず
れかを用いている。
(D) is of the type in which the fuel is actively injected toward the wide angle up to each of the partition walls 21 and 21, contrary to the above (c). In this case, the branch portion 46C of the intake ports 46A and 46B is rounded in a curved shape as in the above (b) in order to reduce the resistance. In this embodiment, any of the above-described injection variations is used.

【0046】なお、上述の(a)〜(d)はインジェク
タ12の噴射バリエーションを示すものであって、イン
ジェクタ12の配設位置や噴射軸線6はいずれも同一で
ある。本発明の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、吸気された
空気は、インジェクタ12で噴射された燃料と混合され
て各吸気ポート46A,46Bから燃焼室30内に流入
し、燃焼室30内で圧縮・膨張(爆発)された後、各排
気ポート47A,47Bから排気通路(図示省略)に排
出される。
The above (a) to (d) show the injection variations of the injector 12, and the arrangement position of the injector 12 and the injection axis 6 are all the same. Since the intake port structure of the internal combustion engine as one embodiment of the present invention is configured as described above, the intake air is mixed with the fuel injected by the injector 12, and is mixed with the intake ports 46A and 46B. After flowing into the combustion chamber 30 and being compressed and expanded (exploded) in the combustion chamber 30, it is discharged from each of the exhaust ports 47A and 47B to an exhaust passage (not shown).

【0047】また、各吸気ポート46A,46B内で
は、タンブル流側半部46A−1,46B−1における
吸気流成分が、他半部46A−2,46B−2における
吸気流成分よりも大幅に多量になる。そして、吸気ポー
ト46A,46Bのタンブル流側半部46A−1,46
B−1から燃焼室30内に進入する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46A,
46Bの他半部46A−2,46B−2から燃焼室30
内に進入する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、タンブル流の強
さが増加されるのである。特に、吸気ポート46A,4
6Bの全体の流路断面積が縮小されているので、吸気ポ
ート全体の吸気流の流量(流速)を一定にしながらタン
ブル流を強化できる。
In each of the intake ports 46A and 46B, the intake flow component in the tumble flow side half portions 46A-1 and 46B-1 is much larger than the intake flow component in the other half portions 46A-2 and 46B-2. Become a lot. And the tumble flow side half portions 46A-1, 46 of the intake ports 46A, 46B.
The intake flow component entering the combustion chamber 30 from B-1 is a component of a flow that forms a tumble flow, and the intake port 46A,
The combustion chamber 30 from the other half 46A-2, 46B-2 of 46B.
Since the intake flow component that enters the inside is a component that blocks the tumble flow, the intensity of the tumble flow is increased due to the flow rate imbalance described above. In particular, the intake ports 46A, 4
Since the overall flow path cross-sectional area of 6B is reduced, the tumble flow can be enhanced while the flow rate (flow velocity) of the intake flow in the entire intake port is kept constant.

【0048】この時、吸気に際しては、各吸気ポート4
6A,46Bでは、それぞれ隔壁21により、吸気流が
内側と外側とに二分される。インジェクタ12は、各吸
気ポート46A,46Bの隔壁21で仕切られた内側の
通路4に向けて燃料を噴射するので、燃料は、吸気ポー
ト46A,46Bの隔壁21で仕切られた中央側の通路
4にのみ送られ、この通路4では、燃料と空気とが混合
される。一方、外側の通路5には空気だけが送られ、図
1に示すように、燃焼室30の中央の点火プラグ11の
近傍には、燃料の濃い混合気の層Fmが形成され、その
両隣には、空気の層Faが形成される。
At this time, at the time of intake, each intake port 4
In 6A and 46B, the partition 21 divides the intake air flow into an inner part and an outer part. The injector 12 injects fuel toward the inner passage 4 partitioned by the partition 21 of each of the intake ports 46A and 46B, so that the fuel flows through the central passage 4 partitioned by the partition 21 of the intake ports 46A and 46B. In this passage 4, fuel and air are mixed. On the other hand, only air is sent to the outer passage 5, and as shown in FIG. 1, a fuel-rich mixture layer Fm is formed in the vicinity of the ignition plug 11 at the center of the combustion chamber 30, and on both sides thereof. Forms an air layer Fa.

【0049】特に、各吸気ポート46A,46B及びそ
の内部に設けられた隔壁21が略平行に配設されている
ので、図5に示すように、各吸気ポート46A,46B
の中央側通路4から燃焼室30に流入してきた混合気の
層Fmと隔壁21で仕切られた外側の通路5から燃焼室
30に流入してきた空気の層Faとが燃焼室30内でも
分離状態を保って、層状化されるのである。
In particular, since the intake ports 46A, 46B and the partition 21 provided therein are arranged substantially in parallel, as shown in FIG. 5, the intake ports 46A, 46B
A layer Fm of the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 30 from the center side passage 4 of FIG. 1 and a layer Fa of air flowing into the combustion chamber 30 from the outer passage 5 partitioned by the partition 21 are separated even in the combustion chamber 30. And is layered.

【0050】これにより、燃焼室30全体としては、燃
料の少ない混合気が送られるが、点火プラグ11近傍に
は着火に十分な量の燃料が送られる。このように、燃料
の混合された混合気が点火プラグ11の近くに流通する
ので、着火性を悪化させることなく理論空燃比よりも少
ない量の燃料の混合気でエンジンを運転することができ
るのである。
As a result, an air-fuel mixture containing less fuel is sent to the entire combustion chamber 30, but a sufficient amount of fuel for ignition is sent to the vicinity of the ignition plug 11. As described above, since the fuel-fuel mixture flows near the ignition plug 11, the engine can be operated with a fuel mixture having a smaller amount than the stoichiometric air-fuel ratio without deteriorating the ignitability. is there.

【0051】特に、上述したように、吸気ポート46
A,46B内の吸気バルブ58のバルブステム57に沿
った上流に、バルブステム57の外径とほぼ同様又はや
や小さい厚みをもった隔壁21が配設されているので、
バルブステム57の部分へ流入する吸気流が、バルブス
テム57により流れを乱されることのないように整流さ
れて燃焼室30内に滑らかに且つ所要の方向に流入す
る。
In particular, as described above, the intake port 46
The partition wall 21 having a thickness substantially the same as or slightly smaller than the outer diameter of the valve stem 57 is disposed upstream of the intake valve 58 along the valve stem 57 in A and 46B.
The intake air flowing into the valve stem 57 is rectified so as not to be disturbed by the valve stem 57, and flows into the combustion chamber 30 smoothly and in a required direction.

【0052】この実施例では、隔壁21の上流端21A
及び下流端21Bはいずれもほぼ円筒面状の凸状曲面に
形成されているので、隔壁21側への吸気流の流入や隔
壁21からバルブステム57への吸気流の流れがより滑
らかに行なわれて、整流効果が高められる。この結果、
燃焼室30内での吸気流の層状化が促進されるととも
に、層状化の促進によるタンブル流の強化も行なわれ
る。
In this embodiment, the upstream end 21A of the partition 21
Since both the downstream end 21B and the downstream end 21B are formed in a substantially cylindrical convex curved surface, the flow of the intake air toward the partition 21 and the flow of the intake air from the partition 21 to the valve stem 57 are more smoothly performed. Thus, the rectifying effect is enhanced. As a result,
The stratification of the intake air flow in the combustion chamber 30 is promoted, and the tumble flow is enhanced by promoting the stratification.

【0053】このような、吸気ポート46A,46Bに
隔壁21を設けて混合気の層状化を促進することによ
り、図9のグラフに示すように、より希薄な混合気で機
関を運転することができる。ここで、図9のグラフの横
軸は空燃比(A/F)であり、縦軸はNOx排出量及び
Pi変動率(Pi=図示平均有効圧)である。また、線
a及び線cは、吸気ポートに隔壁21を設けた機関の特
性を示し、線b及び線dは、隔壁21を有さない通常の
タンブル流の吸気ポートをそなえた機関の特性を示して
いる。また、線a,線bはNOx排出に関し、線c,線
dは図示平均有効圧に関している。
By providing the partition walls 21 at the intake ports 46A and 46B to promote stratification of the air-fuel mixture, the engine can be operated with a leaner air-fuel mixture as shown in the graph of FIG. it can. Here, the horizontal axis of the graph of FIG. 9 is the air-fuel ratio (A / F), and the vertical axis is the NOx emission amount and the Pi fluctuation rate (Pi = the indicated mean effective pressure). Lines a and c show the characteristics of the engine provided with the partition 21 at the intake port, and lines b and d show the characteristics of the engine provided with the normal tumble flow intake port without the partition 21. Is shown. Lines a and b relate to NOx emission, and lines c and d relate to the indicated mean effective pressure.

【0054】まず、線aと線bとは、A/FとNOx排
出量との関係を示したものであるが、この図が示すよう
に、隔壁21を設けた機関(線a参照)では、通常のタ
ンブル流を用いた機関(線b参照)よりもA/Fの値が
リーン(薄い)側でNOxの排出量がピークとなる。ま
た、このNOxの排出量のピーク値自体も低減すること
ができる。つまり、燃焼室30内のタンブル流の層状化
が促進されたことにより、従来の機関よりもNOxの排
出量がピーク値となるA/Fがリーン側に移動する。
First, the line a and the line b show the relationship between the A / F and the NOx emission amount. As shown in this figure, in the engine provided with the partition 21 (see the line a), The NOx emission peaks on the lean (thinner) side of the A / F value as compared to the engine using the normal tumble flow (see line b). Further, the peak value of the NOx emission amount itself can be reduced. That is, since the stratification of the tumble flow in the combustion chamber 30 is promoted, the A / F at which the emission amount of NOx has a peak value moves to the lean side as compared with the conventional engine.

【0055】また、線cと線dとは、A/FとPi変動
率との関係を示したものである。ここで、Pi変動率と
は機関の燃焼安定性を判断する目安となるもので、この
Pi変動率が高過ぎると、機関の燃焼が安定せず、トル
ク変動を伴った不快な運転状態となる。なお図中の基準
線eは一般的に不快感のない状態で運転できる燃焼安定
限界のPi変動率である。
The lines c and d show the relationship between the A / F and the Pi fluctuation rate. Here, the Pi fluctuation rate is a measure for judging the combustion stability of the engine. If the Pi fluctuation rate is too high, combustion of the engine is not stabilized, and an uncomfortable operation state accompanied by torque fluctuation is caused. . In addition, the reference line e in the figure is a Pi fluctuation rate of the combustion stability limit that can be operated without any discomfort.

【0056】この図が示すように、気筒内での安定した
燃焼状態が得られるPi変動率の限界値に対して、隔壁
21を設けた機関(線c参照)では、通常のタンブル流
を用いた機関(線d参照)よりもさらにリーン側のA/
Fで機関を運転することが可能であり、また、この時の
NOxの排出量も大幅に低減することができる。つま
り、よりリーンなA/Fでも安定した燃焼状態を得るこ
とができ、燃焼限界のA/Fを向上させることができる
ことを示している。
As shown in this figure, the engine provided with the partition 21 (see the line c) uses a normal tumble flow against the limit value of the Pi fluctuation rate at which a stable combustion state in the cylinder is obtained. A / on the leaner side than the institution (see line d)
The engine can be operated at F, and the emission of NOx at this time can also be significantly reduced. In other words, it shows that a stable combustion state can be obtained even with a leaner A / F, and the A / F at the combustion limit can be improved.

【0057】したがって、本構造により極めて低燃費で
あって、且つ、NOxをほとんど排出しない内燃機関を
実現することができる。また、図10,図11に示すよ
うに、吸気ポート46A,46Bの略逆三角形の断面の
上側半部46A−1,46B−1を十分に大きくするこ
とにより、エンジン全開時の流量係数を確保することが
できる。
Therefore, this structure can realize an internal combustion engine that has extremely low fuel consumption and hardly emits NOx. Also, as shown in FIGS. 10 and 11, the upper half portions 46A-1 and 46B-1 of the substantially inverted triangular cross sections of the intake ports 46A and 46B are sufficiently large to secure a flow coefficient when the engine is fully opened. can do.

【0058】つまり、図10はポート断面積と平均タン
ブル比及び平均流量係数との関係を示すものである。こ
こで線aはポート断面積と平均タンブル比との関係を示
し、線bはポート断面積と平均流量係数との関係を示し
ている。また、図9中□印は通常のタンブル流の吸気ポ
ートをそなえた機関の平均タンブル比を示すものであ
り、■印は吸気ポート46A,46B断面の上側半部4
6A−1,46B−1を十分に大きした吸気ポートをそ
なえた機関の平均タンブル比を示すものである。
That is, FIG. 10 shows the relationship between the port cross-sectional area and the average tumble ratio and the average flow coefficient. Here, the line a shows the relationship between the port cross-sectional area and the average tumble ratio, and the line b shows the relationship between the port cross-sectional area and the average flow coefficient. In FIG. 9, the symbols □ indicate the average tumble ratio of the engine having the normal tumble flow intake ports, and the symbol ■ indicates the upper half 4 of the cross section of the intake ports 46A and 46B.
It shows the average tumble ratio of an engine having an intake port having a sufficiently large 6A-1 and 46B-1.

【0059】また、○は、通常のタンブル流の吸気ポー
トをそなえた機関の平均流量係数を示すものであり、●
は、吸気ポート46A,46B断面の上側半部46A−
1,46B−1を十分に大きした吸気ポートをそなえた
機関の平均流量係数を示すものである。そして、本発明
の吸気ポート46A,46Bでは、上側半部46A−
1,46B−1を十分に大きくして、ポート断面積を確
保しているので、図に示すように、平均タンブル比,平
均流量係数ともに向上させることができる。
○ indicates the average flow coefficient of the engine provided with the normal tumble flow intake port.
Is the upper half 46A of the cross section of the intake ports 46A and 46B.
It shows the average flow coefficient of an engine having an intake port having a sufficiently large value of 1,46B-1. In the intake ports 46A and 46B of the present invention, the upper half 46A-
Since 1,46B-1 is made sufficiently large to secure the port cross-sectional area, both the average tumble ratio and the average flow coefficient can be improved as shown in the figure.

【0060】これにより、タンブル比と流量係数との関
係は図11に示すようなものとなる。また、この図11
において△印は従来のタンブル流を用いた機関,☆印は
隔壁21を設けてはいるがこの隔壁21により吸気ポー
ト46A,46B内の断面積が低下している機関,★印
は本構造をそなえた機関であって吸気ポート46A,4
6Bの断面の上側半部46A−1,46B−1を十分に
大きくしたものである。
Thus, the relationship between the tumble ratio and the flow coefficient is as shown in FIG. FIG.
In the figure, the symbol “△” indicates an engine using a conventional tumble flow, the symbol “☆” indicates an engine in which the partition 21 is provided but the cross-sectional area in the intake ports 46A and 46B is reduced by the partition 21. An engine equipped with intake ports 46A, 4
The upper half portions 46A-1 and 46B-1 of the cross section of FIG. 6B are sufficiently enlarged.

【0061】つまり、この図11が示すように、吸気ポ
ート46A,46Bに隔壁21を設けるだけでは、吸気
流の層状化を促進しても流量係数が低下してしまい、全
開性能の低下が考えられる。ここで、★印が示すよう
に、吸気ポート46A,46Bの断面の上側半部46A
−1,46B−1を十分に大きくすることにより、タン
ブル比及び流量係数を向上させることができる。こうし
て、隔壁21を設けることによる吸気ポート46A,4
6Bの断面積の減少を補うことができ、機関の全開性能
を確保することができるのである。
In other words, as shown in FIG. 11, simply providing the partition 21 at the intake ports 46A and 46B will reduce the flow coefficient even if the stratification of the intake air flow is promoted, and it is considered that the full opening performance is reduced. Can be Here, as indicated by the ★ mark, the upper half 46A of the cross section of the intake ports 46A, 46B.
By making -1,46B-1 sufficiently large, the tumble ratio and the flow coefficient can be improved. Thus, the intake ports 46A, 4
It is possible to compensate for the decrease in the cross-sectional area of the engine 6B and to ensure the full opening performance of the engine.

【0062】また、図12は機関の回転速度とトルク及
び出力とを示すものであって、図中、線a及び線cは本
構造をそなえた機関の特性を示すグラフ、線b及び線d
は従来の吸気ポート構造をそなえた機関の特性を示すグ
ラフである。まず、線a及び線bは機関の回転速度とト
ルクとの関係を示しているが、この2つの曲線にほとん
ど差はなく、本構造をそなえた機関が従来よりも希薄な
混合気で運転しても従来の機関と同等のトルクを実現し
ていることを示している。
FIG. 12 shows the rotational speed, the torque and the output of the engine. In the figure, lines a and c are graphs showing the characteristics of the engine having this structure, and lines b and d.
Is a graph showing characteristics of an engine having a conventional intake port structure. First, the lines a and b show the relationship between the rotational speed and the torque of the engine. There is almost no difference between the two curves, and the engine equipped with this structure is operated with a leaner mixture than before. This shows that torque equivalent to that of a conventional engine is realized.

【0063】そして、線c及び線dは機関の回転速度と
出力との関係を示すものであるが、これらの線cと線d
とについても上述のトルク特性と同様に、ほとんど差は
なく、従来よりも希薄な混合気で運転しても従来の機関
と出力を得ることができることを示している。したがっ
て、図12に示すように、本構造をそなえた機関は吸気
ポート46A,46Bのタンブル比及び流量係数を大き
くすることにより、吸気ポート46A,46B内に隔壁
21,21を設けても、従来の機関と同等のトルク,出
力特性の内燃機関を実現することができる。
Lines c and d show the relationship between the rotational speed of the engine and the output.
As with the torque characteristics described above, there is almost no difference between the two, indicating that the engine and the conventional engine can obtain an output even when operated with a leaner air-fuel mixture. Therefore, as shown in FIG. 12, the engine having this structure can increase the tumble ratio and the flow coefficient of the intake ports 46A and 46B so that the partition walls 21 and 21 are provided in the intake ports 46A and 46B. Thus, an internal combustion engine having the same torque and output characteristics as those of the other engines can be realized.

【0064】このように、吸気ポート46A,46Bに
隔壁21,21を設けて、且つ、吸気ポート46A,4
6Bの略逆三角形の断面の上側半部46A−1,46B
−1を十分に大きくすることにより、トルク,出力とも
従来の内燃機関よりも低下させることなく、従来の内燃
機関よりも希薄な混合気で安定した燃焼状態を保つこと
ができ、NOxを低下することができる。また、同時に
燃費も向上させることができる。
As described above, the partition walls 21, 21 are provided in the intake ports 46A, 46B, and the intake ports 46A, 46
Upper half portions 46A-1 and 46B of a substantially inverted triangular cross section of 6B
By making -1 sufficiently large, it is possible to maintain a stable combustion state with a mixture leaner than the conventional internal combustion engine without lowering the torque and the output as compared with the conventional internal combustion engine, and reduce NOx. be able to. At the same time, fuel efficiency can be improved.

【0065】また、図6に示す変形例のように、吸気ポ
ート46A,46Bが、その分岐部46Cから吸気弁5
8方向に向かって広がっていても、隔壁21が、バルブ
ステム57の上流側の、ちょうど、吸気流の流線45の
中心線45A上に配設されているので、吸気流が隔壁2
1に整流されながら互いに点火プラグ側通路4と反点火
プラグ側通路5とに分離した状態を保ちつつ、バルブス
テム57によって流れを乱されることなく燃焼室30内
に流入して、層状化した状態でタンブル流の形成が促進
される。
Also, as in the modification shown in FIG. 6, the intake ports 46A and 46B are connected to the intake valve 5 from the branch portion 46C.
Even if it spreads in eight directions, since the partition wall 21 is disposed just above the center line 45A of the stream line 45 of the intake flow on the upstream side of the valve stem 57, the intake flow is
While flowing into the spark plug-side passage 4 and the anti-spark plug-side passage 5 while being rectified to 1, the flow into the combustion chamber 30 without being disturbed by the valve stem 57 and stratified. In this state, the formation of a tumble flow is promoted.

【0066】また、図7に示す変形例のように、隔壁2
1の厚みをバルブステム57の上流側に行くほど薄く形
成することで、吸気流の整流がより促進され、バルブス
テム57によって流れを乱されることなく燃焼室30内
に流入して、層状化した状態でタンブル流の形成が一層
促進される
Further, as in the modification shown in FIG.
By making the thickness 1 thinner toward the upstream side of the valve stem 57, rectification of the intake air flow is further promoted, and the air flows into the combustion chamber 30 without being disturbed by the valve stem 57, and is stratified. In this state, the formation of the tumble flow is further promoted .

【0067】[0067]

【0068】[0068]

【0069】お、本発明の構造は、吸気ポートについ
てサイヤミーズ型であればよく、排気ポート47はサイ
ヤミーズ型でなくシングルポートタイプでもよい。つま
り、本構造は、吸気2弁,排気1弁の3弁式の内燃機関
にも、上述と同様にして適用することができる。
[0069] tail, the structure of the present invention may be any Saiyamizu type for the intake port, exhaust port 47 may be a single port type, not a Saiyamizu type. That is, this structure can be applied to a three-valve internal combustion engine having two intake valves and one exhaust valve in the same manner as described above.

【0070】また、本発明の構造は、層状化やタンブル
流の形成を考慮しない内燃機関にも適用でき、この場合
にも吸気効率を向上できる効果がある。
The structure of the present invention can also be applied to an internal combustion engine that does not consider stratification or formation of a tumble flow. In this case, there is an effect that the intake efficiency can be improved.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の内燃機関の吸気ポート構造によれば、2つの吸気
バルブによってそれぞれ開閉される2つの燃焼室開口を
有する部分に二分された吸気ポートをそなえ、該吸気ポ
ートからの吸気流がそれぞれ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、該燃焼室頂部の
中央部分に配設された着火手段と、上記の各吸気ポート
部分内の吸気バルブのステムよりも上流側の該バルブス
テムを含む流線に沿った位置に、吸気流を整流しながら
流れ方向に沿って二分するようにそれぞれ配設され、該
吸気ポート内を該着火手段側の中央側通路と該中央側通
路の両側の側方通路とに区分する整流部材と、該中央側
通路に燃料を噴射する燃料噴射手段とをそなえるという
簡素な構成により、燃焼室内への吸気流の流入を円滑に
行なえるようになって吸気効率を向上でき、機関の高負
荷時の出力確保に有利であり、また、層状燃焼を行なう
際に、層状化の促進やタンブル流の強化に大きく寄与し
うる利点がある。したがって、燃料濃度の濃い混合気層
を着火手段の近傍に集め、その周囲に燃料濃度の極めて
薄い混合気層を形成することで、燃焼室全体では燃料希
薄な空燃比状態としながら、着火性及び安定した燃焼性
を確保した、適正な層状燃焼を行なうことができ、燃焼
を確実に行ないながら、燃料消費の節約を促進すること
ができるようになり、低負荷時の燃費向上に効果的であ
る。 特に、機関の全運転状態に亘って該中央通路及び該
側方通路の通路断面積が不変に構成されるので、機関の
状態に係わらず、中央側通路からの吸気流と側方通路か
らの吸気流とが常に確実に層状分離してタンブル流を形
成するようになり、適正な層状燃焼を常に確実に実現し
うるので、例えば、機関の低負荷時に層状燃焼を行なう
ことにより、燃料消費を抑制しながらの安定燃焼が可能
になる。
As described above in detail, according to the intake port structure of the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the internal combustion engine is divided into two parts having two combustion chamber openings which are respectively opened and closed by two intake valves. Equipped with an intake port
The intake air flow from the heat
In the internal combustion engine configured as described above ,
In the flow direction while rectifying the intake air flow, at a position along a streamline including the ignition means disposed in the central portion and the valve stem upstream of the intake valve stem in each of the above intake port portions, Are respectively arranged so as to bisect along the
A center side passage on the ignition means side and the center side passage in the intake port.
A rectifying member that is divided into side passages on both sides of the road;
The simple structure of Ru and a fuel injection means for injecting fuel into passages, can improve intake efficiency becomes smoothly performed so the flow of the intake air flow into the combustion chamber, engine high negative
It is advantageous for securing output during loading, and performs stratified combustion
In this case, there is an advantage that it can greatly contribute to promoting stratification and strengthening the tumble flow. Therefore, a mixture layer with a high fuel concentration
Is collected near the ignition means, and the fuel concentration
By forming a thin air-fuel mixture layer, fuel dilution is
Ignition and stable flammability while maintaining a low air-fuel ratio
Ensures proper stratified combustion, and
Promote fuel economy savings while ensuring
To improve fuel efficiency at low load.
You. In particular, the central passage and the
Since the cross-sectional area of the side passage is configured to be constant, the engine
Regardless of the state, whether the intake flow from the central passage and the side passage
And the intake air flow always separates into layers to form a tumble flow
To ensure proper stratified combustion at all times.
Therefore, for example, stratified combustion is performed at low engine load.
This enables stable combustion while suppressing fuel consumption
become.

【0072】なお、請求項2記載のように、上記整流部
材が隔壁により構成されて、該隔壁の上記ステムの近傍
端部における厚さが、該バルブステムの径とほぼ同等又
は該径よりもやや大きくなるように設定すると、バルブ
ステム57での抵抗軽減が促進され、層状化の促進する
効果やタンブル流の強化する効果が大きい。また、請求
項3記載のように、上記整流部材が隔壁により構成され
て、該隔壁の上記ステムの近傍端部における厚さが、該
バルブステムの径とほぼ同等又は該径よりもやや小さく
なるように設定すると、流量係数が確保されて、機関の
最大出力を十分に確保しながら、層状化の促進やタンブ
ル流の強化に関してある程度の効果が得られる。
The rectifying member is constituted by a partition wall, and the thickness of the partition wall at the end near the stem is substantially equal to or larger than the diameter of the valve stem. When set to be slightly larger, resistance reduction at the valve stem 57 is promoted, and the effect of promoting stratification and the effect of strengthening the tumble flow are great. Further, as described in claim 3, the rectifying member is constituted by a partition, and the thickness of the partition at the end near the stem is substantially equal to or slightly smaller than the diameter of the valve stem. With such a setting, the flow coefficient is secured, and while the maximum output of the engine is sufficiently secured, a certain effect can be obtained with respect to promotion of stratification and enhancement of the tumble flow.

【0073】さらに、請求項4記載のように、上記隔壁
の厚さが、上流側端部にいく程薄くなっているように構
成することで、バルブステム57での抵抗軽減が促進さ
れ、層状化の促進する効果やタンブル流の強化する効果
が大きい
Further, by constituting the partition wall such that the thickness of the partition wall becomes thinner toward the upstream end portion, the reduction of the resistance at the valve stem 57 is promoted and the layered structure is formed. The effect of promoting the liquefaction and the effect of strengthening the tumble flow are great .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポー
ト構造の示す模式的な斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an intake port structure of an internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポー
ト構造の要部構成を示す模式的上面図であって図1にお
けるA矢視図である。
FIG. 2 is a schematic top view showing a configuration of a main part of an intake port structure of the internal combustion engine as one embodiment of the present invention, and is a view taken in the direction of arrow A in FIG.

【図3】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポー
ト構造の構成を示す模式的な部分断面図であって図2に
おけるC−C断面図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing a configuration of an intake port structure of the internal combustion engine as one embodiment of the present invention, and is a CC cross-sectional view in FIG.

【図4】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポー
ト構造の構成を示す模式的な部分断面図であって図3に
おけるB−B断面図である。
4 is a schematic partial sectional view showing the configuration of an intake port structure of an internal combustion engine as one embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line BB in FIG.

【図5】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポー
ト構造の構成を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an intake port structure of an internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポー
ト構造の構成を示す模式図であって吸気ポートの配設状
態を示す模式図であって、(A)はシリンダ上方からシ
リンダ軸方向に見た模式的な構成図、(B)はシリンダ
側方から見た模式的な構成図、(C)は(B)のD方向
矢視図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of an intake port structure of an internal combustion engine as one embodiment of the present invention, and is a schematic diagram showing an arrangement state of intake ports, and FIG. FIG. 3B is a schematic configuration diagram viewed from the side of the cylinder, FIG. 3C is a schematic configuration diagram viewed from the side of the cylinder, and FIG.

【図7】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポー
ト構造の隔壁の変形例を示す模式図であって、図5と対
応する図である。
FIG. 7 is a schematic view showing a modified example of the partition wall of the intake port structure of the internal combustion engine as one embodiment of the present invention, and is a view corresponding to FIG.

【図8】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポー
ト構造における燃料噴射の仕方のバリエーションを示す
模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing variations of a fuel injection method in an intake port structure of an internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポー
ト構造の作用を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing an operation of an intake port structure of an internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の作用を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing an operation of an intake port structure of an internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の作用を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an operation of an intake port structure of an internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の作用を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing an operation of an intake port structure of an internal combustion engine as one embodiment of the present invention.

【図13】従来の内燃機関におけるタンブル流による効
果を示すグラフである。
FIG. 13 shows the effect of a tumble flow in a conventional internal combustion engine.
It is a graph which shows a result.

【図14】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。
FIG. 14 is a schematic longitudinal sectional view showing a conventional intake port structure of an internal combustion engine together with around a combustion chamber.

【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斜視図である。
FIG. 15 is a schematic perspective view showing a conventional intake port structure of an internal combustion engine together with around a combustion chamber.

【図16】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14のD−D
矢視断面図)である。
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of a surface of the conventional intake port structure of an internal combustion engine which is perpendicular to the flow direction of intake air (D-D in FIG. 14).
FIG.

【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の他の例を示す断面
図(図14のD−D矢視断面に対応する図)である。
FIG. 17 is a cross-sectional view (a view corresponding to a cross section taken along the line DD in FIG. 14) showing another example of a schematic cross section of a surface of the conventional intake port structure of the conventional internal combustion engine, which is perpendicular to the flow direction of the intake air. is there.

【図18】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
FIG. 18 is a schematic longitudinal sectional view showing another example of the conventional intake port structure of the internal combustion engine .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B 吸気ポート軸心線 2 吸気弁軸線 3 吸気ポート基準面 4 中央側通路としての基準面側(点火プラグ側)通路 5 側方通路としての基準面外側(反点火プラグ側)通
路 6 インジェクタ噴射軸線 7 吸気ポート下側壁面 8 吸気ポート上側壁面 9 複数気筒が列状に並んでいる場合の列方向の面 11 着火手段としての点火プラグ 12 燃料噴射手段としてのインジェクタ 13 吸気ポート斜線部 21 整流部材としての隔壁 21A 隔壁の上流端 21B 隔壁の下流 2 シリンダブロック 24 シリンダボア 25 シリンダ 26 ピストン 28 シリンダヘッド 30 燃焼室 34 ペントルーフ 35 凹所 37 斜面 39 隆起部 40′,42′ 吸気通路 4吸気ポート 45 吸気流の流線 45A 吸気流の流線の中心 46A,46B 吸気ポート部分 46A−1,46B−1 吸気ポートの上側半部 46A−2,46B−2 吸気ポートの下側半部 46C ポート隔壁又は、ポート分岐部 47,47A,47B 排気ポート 56 バルブ傘部 57 ステム部(バルブステム) 58 吸気弁 59 排気弁 60 排気通路 Fa 空気のタンブル流 Fm 混合気のタンブル流 F1 吸気ポート内の流心 L 直線
1A, 1B intake port axial line 2 intake valve axis 3 intake port reference plane 4 reference surface side of the center-side passage reference plane outer (anti-spark plug side) as (spark plug side) passage 5 side passage passage 6 injector Injection axis 7 Lower wall surface of intake port 8 Upper wall surface of intake port 9 Surface in row direction when a plurality of cylinders are arranged in a line 11 Spark plug as ignition means 12 Injector as fuel injection means 13 Intake port hatched portion 21 Rectification downstream end 2 2 a cylinder block 24 bore of the upstream end 21B bulkhead partition walls 21A partition wall as member 25 the cylinder 26 a piston 28 the cylinder head 30 combustion chamber 34 pent roof 35 recess 37 inclined surface 39 raised portions 40 ', 42' intake passage 4 6 intake Port 45 Streamline of intake flow 45A Center of streamline of intake flow 46A, 46B Port portion 46A-1, 46B-1 Upper half of intake port 46A-2, 46B-2 Lower half of intake port 46C Port partition or port branch 47, 47A, 47B Exhaust port 56 Valve head 57 Stem Portion (valve stem) 58 Intake valve 59 Exhaust valve 60 Exhaust passage Fa Tumble flow of air Fm Tumble flow of air-fuel mixture F1 Flow center in intake port L Straight line

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2つの吸気バルブによってそれぞれ開閉
される2つの燃焼室開口を有する部分に二分された吸気
ポートをそなえ、該吸気ポートからの吸気流がそれぞれ
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、該燃焼室頂部の中央部分に配設された着火手段と、 上記の各吸気ポート部分内の吸気バルブのステムよりも
上流側の該バルブステムを含む流線に沿った位置に、吸
気流を整流しながら流れ方向に沿って二分するようにそ
れぞれ配設され、該吸気ポート部分内を該着火手段側の
中央側通路と該中央側通路の両側の側方通路とに区分す
整流部材と、 該中央側通路に燃料を噴射する燃料噴射手段とをそな
え、 該吸気ポートの該中央通路及び該側方通路が機関の全運
転状態に亘って通路断面積を不変に構成され ていること
を特徴とする、内燃機関の吸気ポート構造。
An intake port divided into two parts having two combustion chamber openings respectively opened and closed by two intake valves, and an intake flow from each intake port is provided .
In an internal combustion engine configured to form a tumble flow in a combustion chamber, an ignition means provided at a central portion of a top portion of the combustion chamber, and an ignition valve upstream of a stem of an intake valve in each of the intake port portions. the position along the streamlines including a valve stem, so that bisects along the flow direction while rectifying the air flow Niso
Respectively, and the inside of the intake port portion is provided on the ignition means side.
It is divided into a central passage and side passages on both sides of the central passage.
That a rectifying member, and a fuel injection means for injecting fuel into the central side passage Personalization
In addition, the central passage and the side passage of the intake port are all operated by the engine.
An intake port structure for an internal combustion engine, wherein a cross-sectional area of a passage is not changed over a rolling state .
【請求項2】 上記整流部材が隔壁により構成されて、
該隔壁の上記バルブステムの近傍端部における厚さが、
該バルブステムの径とほぼ同等又は該径よりもやや大き
く設定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。
2. The rectifying member is constituted by a partition,
The thickness of the partition at the end near the valve stem is
2. The intake port structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the diameter is set substantially equal to or slightly larger than the diameter of the valve stem.
【請求項3】 上記整流部材が隔壁により構成されて、
該隔壁の上記バルブステムの近傍端部における厚さが、
該バルブステムの径とほぼ同等又は該径よりもやや小さ
く設定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。
3. The rectifying member is constituted by a partition,
The thickness of the partition at the end near the valve stem is
2. The intake port structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the diameter is set substantially equal to or slightly smaller than the diameter of the valve stem.
【請求項4】 上記隔壁の厚さが、上流側端部にいく程
薄くなっ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
4. The intake port structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the thickness of the partition wall becomes thinner toward the upstream end .
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